[实用新型]基于多种柔性材料的光伏建筑一体化弧形构件

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能发电设备领域，具体涉及到光伏建筑一体化集成系统，特别指一种基于多种柔性材料的光伏建筑一体化弧形构件。该构件可实现多种弧度的弧面，以适应于对于BIPV安装过程中的各种弧面外墙环境。并且还具有高效的散热功能，能够有效减少光伏发电单元的输出功率损失。

背景技术

随着世界经济的高速发展，对传统化石燃料的消耗逐渐增多，导致可用化石燃料的剧减和全球气温的升高。由于世界能源紧张局势的加剧，太阳能作为绿色清洁能源成为近年来许多国家大力开发的对象，太阳能利用技术已经在国民生活中得到了大力普及。大力推广和开发太阳能的使用，能够有效地解决能源枯竭和环境污染的问题。目前，利用太阳能的方式主要包括太阳能光伏电池、太阳能热水器等。

目前商用的太阳能光伏电池组件主要有单玻太阳能电池组件，双玻太阳能电池组件等。而受制于玻璃其本身材料的刚性性质和现在层压封装技术，现在市场上所具有的太阳能组件均为平面。其形状的单一性，很难适应于多种环境的弧面外墙。为了提高BIPV组件对各种外墙的安装适应性，有必要研发一种可实现带有弧度的太阳能电池组件以满足上述不足。

其中采用铝质复合材料作为光伏电池及其组件的基底具有重要的意义。铝是地壳中含量最丰富的金属元素，在地壳中的含量仅次于氧和硅，约占地壳构成物质的8％以上。铝具有低的密度(仅为2.7g/cm³)，是当前用途十分广泛的、最经济适用的轻质金属；同时，铝有较好的可加工性，其延展性仅次于金和银，而且铝是热的良导体(导热能力比铁大3倍)并具有优异的光反射性能(可见光的反射率约为92％)；与其它金属相比，铝的表面容易形成致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，是良好的电绝缘体，也具有相对高的热导率(30WM^-1K^-1)以及突出的耐候性。因此，铝及其合金材料已经在航空、建筑、汽车等三大重要工业中获得了大量应用。建筑业作为金属铝材的三大主要市场之一，目前世界上铝总产量的20％左右用于建筑业，而对于一些发达国家的建筑业，其用铝量已占其总产量的30％以上。伴随绿色建筑行动方案的出台和分布式发电市场的扩大，对发展光伏建筑一体化(Building Integrated Photovoltaics，BIPV)技术及其新的建筑构件，从工程化能力、发电效率及其使用寿命提出了更为苛刻的要求。

因此，如何将铝材与光伏构件结合，构成具有曲面结构，以适用不同安装环境需求的光伏建筑一体化构件成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的上述不足，提供一种能利用铝及其合金的材料基本性质以及可弯曲的柔性太阳能电池和柔性透明覆盖层材料，实现对于BIPV构件的多种弧度的弯曲的基于多种柔性材料的光伏建筑一体化弧形构件。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于多种柔性材料的光伏建筑一体化弧形构件，该构件包括横截面为弧形的铝质基底层、柔性缓冲连接层(作为柔性透明覆盖层、柔性光伏组件、铝质基底层的粘合剂，并具有一定的缓冲效果。一般可选用EVA胶、PVB树脂等)、由多个柔性光伏组件单元构成的柔性光伏组件层和柔性透明覆盖层；所述的铝质基底层处于最下方，所述的柔性缓冲连接层设置于铝质基底层的上方，所述的柔性光伏组件层位于柔性缓冲连接层内，所述的柔性透明覆盖层设置于柔性缓冲连接层的上方；所述的铝质基底层的上表面与柔性缓冲连接层的下表面相贴合，所述的柔性透明覆盖层的下表面与柔性缓冲连接层(2)的上表面相贴合。

采用该结构，以带有弧度的金属装饰铝板作为基底，不仅可以降低BIPV构件的集成成本，而且能够增强系统整体的柔韧性；实现对于BIPV构件的多种弧度的弯曲的，从而适用不同铺设环境的需要。此外，金属铝质材料，具有高的光反射率和热传导率，不仅可以进一步加强太阳光的利用率，也有利于提高构件的散热能力，不仅可以减少光伏发电单元的输出功率损失，而且也有利于实现光伏-光热的高效综合利用。本实用新型铝质基底层容易钝化，可以获得具有良好电绝缘性的表面，能够减少构件的组装步骤，也有利于减少构件的重量。

作为优选，所述的横截面为弧形的铝质基底层其弧形构成的弧面曲率为0-0.5，优选0.05-0.25；采用该结构，可以适应不同安装环境的需求，以满足与安装现场更加紧密贴合的效果。

作为优选，所述横截面为弧形的铝质基底层可以为铝质单板或铝质中空板，其厚度为2-10mm；采用该结构，一来重量轻，易于安装，二来，也适合机加工，更了方便的实现弧度弯折。