[实用新型]一种应用于建筑立面的自动动态高效膜基一体化光伏组件

说明书

本实用新型公开了一种应用于建筑立面的自动动态高效膜基一体化光伏组件，包括表面设有若干折等距叠线的可折叠的薄膜基底元件、与建筑立面匹配安装的固定框架，以及所述薄膜基底元件的夹层中内嵌的光伏电池片；本实用新型的应用于建筑立面的自动动态高效膜基一体化光伏组件方案，通过光感自动控制系统和特殊的薄膜基底元件材料和形态设置，可以根据建筑立面上不同时间各种太阳光入射高度角，自动持续动态调节至薄膜基底元件夹层中内嵌的光伏电池片上入射光的最优入射角度和最大光量，发电效率高，自动化控制程度高，可实现同种类立面光伏集成模块的全日内最优发电效率，提升建筑立面上光伏集成组件方案的经济效益。

技术领域

本实用新型涉及光伏领域，特别涉及一种应用于建筑立面的自动动态高效膜基一体化光伏组件。

背景技术

现有建筑立面的柔性光伏集成，很大程度上参照了硬质光伏集成的模式，其集成方式均有较大的局限性。

现有的集成方式主要有传统的平板集成、简单弯曲，以及较新型的静态照射面角度优化和百叶窗式电池板面动态跟踪式等。

平板集成，即将片状光伏元件平行地安装到建筑物立面的幕墙玻璃或墙面装饰板等硬质立面材料上。如文献CN103422642A提出的一种外墙柔性光伏装饰壁材，文献CN1702251A提出的一种用于幕墙玻璃的组合式光电模板，文献CN103410289A提出的一种泡沫玻璃保温光伏装饰一体化板，均是平板集成的典型代表。

简单弯曲，即使柔性光伏元件按照建筑外墙曲面形式及曲率要求，通过特殊建筑一体化构件，将柔性光伏元件安装到曲面建筑外墙表面材料上。如文献CN205490321U提出的一种基于CIGS柔性薄膜光伏的建筑一体化构件，文献CN104037254提出了将多个平面光伏模块与一个弯曲框架结合；类似地，FR2953645提出在具有高曲率半径的弯曲框架上应用光伏模块图；CN103337537A文献提出了一种对制备光伏模块的BIPV曲面的生产过程的改进。

传统的集成方式，无论是平板集成还是简单弯曲，由于安装后，入射光的入射角度均严重偏离最佳入射方向，导致大量入射光被反射，从而导致光伏组件的输出功率严重偏低。

较新型的静态照射面角度优化是利用模制成型工艺形成具有复杂形状的静态模块化玻璃外表面，以面向阳光的照射面优化来提升光伏元件的能量转换效率。如文献CN106449841A提出了一种多棱锥形态的光伏反射膜元件，以反射微结构增加的入射光线多次反射增加电池片的光能吸收，文献JP2014150142则提出了一种在装饰结构中集成光伏模块的方法。

而百叶窗式电池板面动态跟踪式是动态自适应改变光伏元件板面的法向朝向来提升光伏元件的能量转换效率。如文献CN202047738U提出了一种太阳能发电遮阳百叶窗帘，而文献CN1766273A则提出了一种内置光伏百叶中空玻璃。

静态照射面角度优化相较于传统的集成方式一定程度上降低了模块化玻璃外表面的反射光，从而提升了集成光伏元件的输出功率。但其复杂形状的玻璃形态极大地提升了制备工艺的难度和成本；且产品的静态外表面并不能实现建筑外立面在全天日照时间内的持续最优；同时在应用于建筑外立面时，大大提升了立面外表面的清洁难度。

而百叶窗式电池板面动态跟踪式可通过动态调整接受面来改善照射到光伏电池板面上的入射光的入射角度，从而减少了反射光损失。但由于其复杂的形态和结构组成，对与建筑立面建材产品的集成提出了更高的要求。外置式的光伏百叶若外部集成于建筑立面，存在显著的清洗维护困难、稳定性不佳的问题。而外置式的光伏百叶若内部集成于建筑立面，则和内置式的光伏百叶中空玻璃一样，由于立面外侧的平板玻璃接受面角度不佳，在入射光到达百叶状光伏电池片时，已损失了相当一部分的能量，未能充分发挥该集成设计的优势，同时内置式的光伏百叶大大提升了产品制备工艺的难度和成本。