[发明专利]一种光学特性可变的半透明光伏窗

说明书

本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种光学特性可变的半透明光伏窗，其包括依次叠置的发电层和变色隔热层；其中，所述发电层包括依次叠置的外玻璃层、双面太阳能电池层以及内玻璃层，所述双面太阳能电池层的背面靠近所述变色隔热层一侧，所述变色隔热层能够将光线反射至所述双面太阳能电池层的背面。发电层中的双面太阳能电池层能有效的利用照射到双面太阳能电池层的正面的太阳光进行发电，且双面太阳能电池层的背面能再利用变色隔热层反射过来的光线进行二次发电，从而更高效的利用了太阳能；变色隔热层在不同的季节和不同太阳辐射强度下，透过率和反射率发生适应性变化，可以有效地降低空调供热和制冷能耗，具有很好的建筑节能效果。

技术领域

本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种光学特性可变的半透明光伏窗。

背景技术

在整个能源消耗中，建筑能耗占了40％左右，而在建筑能耗中供热制冷能耗占比50％以上，建筑冷热负荷的来源途径主要有通过建筑围护结构得热失热、通过透明围护结构的太阳辐射得热以及室内人员和设备的散热散湿；在整个围护结构中，窗户不仅承担着采光，而且是人们与室外进行信息交流的唯一途径，然而窗户的传热系数远大于墙体，窗户的保温隔热性能差；夏季太阳辐射通过窗户直接进入室内产生冷负荷，使得制冷能耗增加，而冬季室内会通过窗户向室外散热，从而导致热负荷增加，使得供暖能耗增加。

利用光伏窗进行发电是现有技术中一种很好的能源利用方法，现有窗户中，要同时实现发电和透光主要有两种途径，第一种是使用薄膜电池，以非晶硅电池为例，非晶硅薄膜电池非常薄，有一定的透光性，非晶硅电池本身有颜色，太阳光透过非晶硅电池进入室内，显色性差，从室内也无法真实观察室外景象，同时非晶硅本身的透过率较低，只有5％，严重影响室内的采光效果，而且只能单面发电，发电效率低。第二种是采用多个整块晶硅电池阵列排布，在任意两块电池中间都有透明玻璃间隙，自然光通过透明玻璃间隙进入室内，实现窗户采光的功能，但由于晶体硅电池的不透光性，会在室内形成多个小块阴影，采光不均匀，而且这种光伏窗本身不美观，会影响建筑整体美感。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种光学特性可变的半透明光伏窗，旨在解决现有技术中窗户隔热性能差且能源利用率低的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明的光学特性可变的半透明光伏窗包括依次叠置的发电层和变色隔热层；

所述发电层包括依次叠置的外玻璃层、双面太阳能电池层以及内玻璃层，所述双面太阳能电池层的正面和背面均能够利用太阳能进行发电，所述双面太阳能电池层的背面靠近所述变色隔热层一侧；

所述变色隔热层能够将光线反射至所述双面太阳能电池层的背面。

优选地，所述双面太阳能电池层包括贴合膜以及多个间隔分布的双面太阳能电池带，所述双面太阳能电池带的正面和背面均能够利用太阳能进行发电，所述贴合膜包括外膜和内膜，所述双面太阳能电池带设置于所述外膜和所述内膜之间，所述外膜与所述外玻璃层贴合，所述内膜与所述内玻璃层贴合。

优选地，多个所述双面太阳能电池带串联或者并联组成具有预定电流电压的电池串。

优选地，多个所述双面太阳能电池带等间距设置形成半透明结构，并能够调整间距大小以达到预定的固定透过率。

优选地，所述贴合膜为PVB保护膜。

优选地，所述变色隔热层包括依次叠置的热致变色涂层、隔离玻璃层以及Low-e涂层，所述热致变色涂层靠近所述内玻璃层。

优选地，当所述热致变色涂层的涂层温度在20摄氏度～60摄氏度之间变化时，所述热致变色涂层的透过率在78％～35％之间变化，所述热致变色涂层的反射率在4.7％～20％之间变化。

优选地，所述隔离玻璃层的厚度为0.3mm～1.0mm。