[发明专利]一种建筑外墙光伏发电系统及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑节能和光电建筑领域，特别是涉及一种固定在建筑物外部悬挑建筑构件上的建筑外墙光伏发电系统。

背景技术

随着全球传统能源的日益减少，新能源发电的重要性愈发突出，而具有明显优势的光伏发电则会成为新能源中最令人瞩目的焦点，与此同时，世界光伏发电产业快速发展，产业链中间生产环节过度膨胀引发了一系列问题。在此情况下，光伏发电系统终端应用的重要性体现地愈发明显，而建筑光伏则是世界光伏发电应用领域最重要的市场之一。

在我国，由于人均土地资源相对匮乏，因此，大型地面电站的建设具有一定的局限性，与之对比，建筑物能为光伏系统提供足够的面积，不需另占土地，还能省去光伏系统的支撑结构。太阳能光伏电池是固态半导体器件，发电时无转动部件，无噪声，对环境无污染。光伏建筑可自发自用，减少了电力输送过程的费用和能耗，降低了输电和分电的投资和维修成本。而且日照强时恰好是用电高峰期，光伏建筑系统除可以保证自身建筑内用电外，在一定条件下还可能向电网供电，舒缓了高峰电力需求，具有极大的社会效益，还能杜绝由一般化石燃料发电所带来的严重空气污染，这对于环保要求更高的今天和未来极为重要。

目前我国的光伏建筑大多为“BAPV”(Building Attached Photovoltaic)：即附着在建筑物上的太阳能光伏发电系统，也称为“安装型”太阳能光伏建筑。它的主要功能是发电，与建筑物功能不发生冲突，不破坏或削弱原有建筑物的功能。例如，现在大量在建筑屋面安装的单晶硅和多晶硅太阳能电池板，尽管这类系统解决了部分太阳能综合利用方面的问题，但同时带来建筑屋面可利用面积小，难以形成有效发电量；屋面安装太阳能板容易破坏屋面保温防水结构和高层建筑屋面风压达，光伏板已发生坠落等安全隐患等诸多问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、与建筑紧密结合，轻质安全、防火绝缘，耐久性好的建筑外墙光伏发电系统。

一种建筑外墙光伏发电系统，包括支撑架和固定在其上的板体，在所述板体上固定有光伏层，其从下至上依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层，四层固定成一体结构，其中，所述板体为微晶泡沫陶瓷保温板。

本发明所述的建筑外墙光伏发电系统，其中所述支撑架为不锈钢金属材料焊接而成的三角架，通过不锈钢穿墙膨胀螺栓固定在建筑物外部悬挑建筑构件上，所述建筑物外部悬挑建筑构件为空调板、悬挑板、挑檐、雨篷或遮阳板。

本发明所述的建筑外墙光伏发电系统，其中在所述板体的四周紧密固定有边框，所述边框由铝合金或碳纤维材料制成。

本发明所述的建筑外墙光伏发电系统，其中所述光伏层为条状结构，若干所述光伏层平行布置并粘接于所述板体上，所述光伏层的面积为整个板体面积的60%～80%。

本发明所述的建筑外墙太阳能光伏板，其中在所述微晶泡沫陶瓷保温板的两侧涂覆有界面剂，所述界面剂由如下重量份的物质组成：

固含量为45～49%的BC-700丙烯酸乳液：5～10份；

固含量为45～47%的BC-200丙烯酸乳液：10～15份；

去离子水：15～30份；

乙二醇：0.4～0.8份；

硅灰石粉：6～10份；

高岭土：8～10份；

重钙：10～14.8份；

阴离子型润湿剂：0.5～0.8份；

成膜助剂：0.7～1份；

分散剂：0.2～0.4份；

消泡剂：0.2～0.3份；

pH调节剂：0.6～0.8份；

防腐防霉剂：0.5～0.8份；

增塑剂：0.1～0.3份；

其中，所述成膜助剂为十二碳醇脂，所述分散剂为多聚磷酸钠，所述消泡剂为聚醚多元醇，所述防腐防霉剂为OBPA含砷有机物防霉剂，所述增塑剂为聚丙烯酸脂类增塑剂；所述阴离子型润湿剂为烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸、脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类或磷酸；所述pH调节剂为有机胺、氢氧化钠。

本发明所述的建筑外墙光伏发电系统，其中所述微晶泡沫陶瓷保温板厚度为50～700mm，长度为2000mm、2440mm、3000mm或3200mm，宽度为1220mm、1250mm或1500mm。

本发明所述的建筑外墙光伏发电系统，其中所述柔性薄膜电池组件是在可弯曲的柔性衬底上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，为非晶硅柔性太阳能薄膜电池、铜铟钾硒薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池,染料敏化电池或有机薄膜电池；