[发明专利]一种纤维光伏建筑一体化组件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新型太阳能转化技术领域，涉及一种新型纤维光伏建筑一体化组件及其制备方法。

背景技术

随着传统化石能源带来问题的日益凸显涌现，清洁太阳能利用技术受到越来越多的关注。出于对太阳能的利用、空间的规划和环境的美化等考虑，光伏建筑一体化的理念受到越来越多的关注。作为光伏电池与建筑物结合的产物，光伏建筑具有高效、经济、环保等诸多优点，具有良好的应用前景。

目前，专利中涉及的光伏建筑一体化体系也越来越多。这些专利涉及的领域包括：

（一）光伏建筑一体化的集成系统，用于发电、储能、控制、检测等多功能集成，如公开号为CN101173747的中国专利公开了一种太阳能光伏建筑集成系统，为居民小区等场所提供太阳能供电的户外照明；公开号为CN101654944的中国专利公开了一种一体化式的光伏建筑用太阳能板，它由3个部分组成：光伏层、锂电池逆变单元、发泡扣板层，可以应用于建筑的向阳面墙体或者顶棚。

（二）光伏建筑一体化的结构设计，如授权公告号为CN201043332Y的中国专利利用非晶硅半导体材料做成玻璃电池夹层结构，实现了非晶硅光伏建筑一体化；授权公告号为CN201593276U的中国专利将若干块非晶硅薄膜太阳能电池板固定安装在楼体的外墙面上，电池板是无框双玻模组结构，电池板的底边和顶边通过铝合金型材框架和膨涨螺栓与楼体外墙面固定在一起；授权公告号为CN201084739Y的中国专利公开了一种太阳能光伏建筑构件，由衬底、太阳能电池元件(主体部分)、封装材料、盖板组装而成，衬底与盖板之间在纵向错开成台阶；公开号为CN1900458的中国专利申请公开了一种通用光伏建筑构件，在具有光伏发电组件的基础上采取光伏发电组件的四周设有上、下及左、右两侧型材边框，光伏发电组件的四边嵌入对应边框的嵌接槽中，相邻边框之间利用边框端头的缺口拼合并由连接件固定；授权公告号为CN202689376U的中国专利公开了一种太阳能光伏建筑构件，包括建筑构件框，所述建筑构件框包括首尾相接的框边，所述建筑构件框的内侧设有容纳光伏板第一凹槽，在所述第一凹槽下方的所述建筑构件的内侧设有容纳保温层的第二凹槽，所述建筑构件框的一侧框边设有凸槽部，所述建筑构件框上与凸槽部相对的一侧框边设有与所述凸槽部相适配的凹槽部；授权公告号为CN202930405U的中国专利公开了一种透明有机材料光伏构件，主要包括透明有机材料板、太阳能电池、胶质粘结层及光伏构件外边框。

（三）光伏建筑一体化的特殊应用，如公开号为CN102277985A的中国专利申请公开了一种光伏建筑自发电立体车库，为立体车库提供所需动力电源，使立体车库无需外部供电，不受电网停电影响。

但是,上述这些光伏建筑一体化组件的主体部分都是太阳能电池,而所用电池多为硅材质，大面积的电池具有相当大的重量，不仅对建筑物本身的承重能力有较高的要求，也对支撑电池的框架结构有强度的要求，这些考虑无形中增加了光伏建筑的使用成本。

为降低光伏组件的成本，减少半导体电池材料的使用是一种可行的途径。但为了保持足够的光能收集与转换，需要借助一定的聚光结构设计，目前国内专利较少涉及。公开号为CN102146710A、CN102146716A和CN201746999U的中国专利设计了菲涅尔透镜线聚焦光伏建筑墙板模块，可克服入射光角度的限制，提高电池的单位输出功率。由于电池和框架支撑结构对光的遮掩，这些光伏建筑一体化系统是不透明的。如果作为墙体结构，会影响到建筑物正常的采光，也会影响建筑内部的视野。公开号为CN101494248的中国专利公开了一种平板聚光太阳能电池的初步设计，将光致发光涂层涂覆于透明玻璃板上，辅助太阳能电池进行光捕获。但这一系统中光致发光涂层的制备较为复杂，且大面积玻璃质量较重，不利于波导的收集利用。因此，设计符合现代审美需求、满足轻质、高效要求的新型光伏建筑一体化组件仍然很有必要。

发明内容

本发明提供了一种新型透明或半透明的纤维光伏建筑一体化组件及其制备方法。该组件可以将分布在大面积上的光能收集、转变为特定波段并聚集到纤维光伏电池上，获得可观的光电转换能力。不仅可以满足光伏建筑组件基本的发电功能，同时满足建筑采光的需求，并为进一步艺术设计提供了空间。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：