[发明专利]一种硅基柔性太阳能光伏瓦片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，尤其涉及一种硅基柔性太阳能光伏瓦片及其制作方法。

背景技术

随着环境污染成为中国甚至全球化的难题，人们对以光伏为代表的可再生能源的渴求程度越来越高。光伏发电是绿色清洁能源的一个主要组成部分，屋顶光伏发电是分布式光伏发电的一个重要方面。光伏瓦是将建筑与光伏发电统筹安排的一个重要创新，对于新建筑工程，不仅可以节约光伏板安装成本，还具有美观，结实等优点。现有的光伏瓦多采用陶瓷(或者树脂材料)镶嵌光伏电池片结构，主要针对国内钢筋水泥结构屋顶，及高档别墅屋顶。实际上，北美大部分(90％)别墅屋顶都是木质结构，屋顶上现在主要采用的是油毡(沥青)瓦片，国内部分别墅及乡村住宅也有一部分采用这样的屋顶，这种瓦片安装不方便且寿命较短，一般10年以内。在这样的屋顶上加装普通光伏板，因为光伏版寿命一般长达25年，将会面临二次拆装问题。本发明针对这种需求，提出来了一种长寿命、柔性瓦片设计，同时包含晶硅光伏芯片。可以将屋顶瓦片安装与光伏板安装合二为一，节约安装人工费用一～二次。还减轻了屋顶负荷，便于光伏屋顶技术的大规模推广应用。

发明内容

基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种硅基柔性太阳能光伏瓦片及其制作方法。

本发明提出的一种硅基柔性太阳能光伏瓦片，包括聚合物干涉滤光膜、柔性晶硅电池层和非透明衬底层，柔性晶硅电池层覆盖在非透明衬底层上，聚合物干涉滤光膜覆盖在柔性晶硅电池层表面，柔性晶硅电池层包括多个呈阵列分布并串并联连接的晶硅电池。

优选地，聚合物干涉滤光膜的透光波谱与晶硅电池的响应光谱范围相匹配。

优选地，聚合物干涉滤光膜采用干涉滤光原理进行分光并用于反射太阳光的紫外波段和红外波段；优选地，聚合物干涉滤光膜为多层聚合物薄膜并采用多层共挤技术制作，或者，聚合物干涉滤光膜为在聚合物薄膜上采用真空镀膜形成。

优选地，聚合物干涉滤光膜由两种具有不同折射率的PET材料交替地周期性分布形成，或者，聚合物干涉滤光膜由具有不同折射率的PET材料和PMMA材料交替地周期性分布形成。

优选地，在聚合物干涉滤光膜与柔性晶硅电池层之间或聚合物干涉滤光膜与防尘涂层之间设有透明保护层；优选地，透明保护层采用具有透光性能的PET材料制成。

优选地，在柔性晶硅电池层与非透明衬底层之间设有硬质衬底层；优选地，硬质衬底层包括多个呈阵列分布的硬质衬底片，硬质衬底片的数量与晶硅电池的数量一致且多个硬质衬底片与多个晶硅电池一一对应设置。

优选地，柔性晶硅电池层与透明保护层以及柔性晶硅电池层与硬质衬底层之间分别设有多层EVA粘结层。

优选地，非透明衬底层采用非透明的TPT材料或油毡材料制成。

优选地，聚合物干涉滤光膜表面覆盖有一层防尘涂层。

本发明提出的一种硅基柔性太阳能光伏瓦片的制作方法，包括以下步骤：S1、首先将常规晶硅电池裁剪成多个边长为25～125mm的方形晶硅电池；S2、将采用多层共挤技术制作的聚合物干涉滤光膜、采用具有透光性能材料制成的透明保护层、非透明衬底层分别裁剪成S1中得到的方形晶硅电池的4倍、9倍、16倍或者25倍大小形状；S3、将S1中得到的多个方形晶硅电池分别与多个尺寸与其一致的方形硬质衬底片通过EVA粘结在一起，将多个方形晶硅电池通过导线串联，然后将多个硬质衬底片呈阵列分布覆盖在非透明衬底层上并将硬质衬底片与非透明衬底层通过加热压在一起，将透明保护层与柔性晶硅电池层通过EVA粘结在一起，将聚合物干涉滤光膜与透明保护层通过加热压在一起；S4、在聚合物干涉滤光膜表面涂覆一层防尘涂层。

本发明中，柔性晶硅电池层覆盖在非透明衬底层上，聚合物干涉滤光膜覆盖在柔性晶硅电池层上；聚合物干涉滤光膜采用干涉滤光原理分光，让可见光及近红外光谱透光，并反射紫外线及远离晶硅吸收光谱的红外线，以提升太阳能电池组件寿命、减轻太阳能电池发热、防止透明保护层、硬质衬底层、非透明衬底层以及其他夹层材料老化；透明保护层不仅透光性好，而且具有增透膜特点；柔性晶硅电池层采用多个呈阵列分布并串联或者并联的晶硅电池组成，使得柔性晶硅电池层具有柔软、可弯曲特性，防水，抗老化特性好，可替代木质屋顶油毡沥青瓦片，同时具有高效光伏发电能力。本发明具有轻薄、低成本、长寿命(可达25年)的特点，直接用来替换油毡瓦片，不仅可以实现屋顶光伏发电，而且安装方便，同时寿命大大延长。

附图说明

图1为本发明提出的一种硅基柔性太阳能光伏瓦片结构示意图；