[发明专利]一种新型可开闭半透明晶体硅太阳能双层窗及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光伏发电领域，尤其涉及一种光伏建筑一体化系统中的一种新型可开闭半透明晶体硅太阳能双层窗及其使用方法。

背景技术

窗户是建筑不可或缺的一部分，然而由于窗户的传热系数是墙体的几倍，夏季通过窗户进入室内的热量和冬季通过窗户散失的热量均很大。开发高效节能的窗户是建筑节能的一个有效的手段。太阳能光伏窗通过将光伏材料和玻璃结合，在实现自身产生电力的同时还可以实现建筑节能目的。

现阶段光伏玻璃主要有三种制作方法。第一种依靠电池材料本身透明的非晶硅薄膜。然而非晶硅薄膜的透过率较低，通常只有5%，这种光伏玻璃通常无法达到室内照明的要求并且室外景象遮挡严重。第二种通过激光把非晶硅薄膜切开从而提高光伏玻璃的透过率。与第一种光伏玻璃相比，这种光伏玻璃的透过率较高，且可以通过调整非晶硅面积达到任意透过率。然而由于非晶硅薄膜的光电转换效率偏低，这种光伏玻璃的发电效率很低。第三种采用晶体硅。由于晶体硅不透明，这种光伏玻璃将多个整块的晶体硅电池片按队列夹在玻璃之间，从而在没有电池片的地方透过阳光。由于整块的晶体硅电池片的标准尺寸大小为156x156 mm²，所以这种光伏玻璃虽然发电效率较高，但有透光不均匀，影响室外景象等缺点。

另外光伏窗在使用过程中，发电效率会随着温度的升高而降低。在夏季晴朗天气下，高的光伏窗温度不仅会影响光伏发电量，而且高温会导致进入室内的热量增大，使建筑冷负荷增大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构简单、基于高透过率的光伏玻璃的能有效利用光伏窗热量的太阳能双层窗及其使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型可开闭半透明晶体硅太阳能双层窗，包括新型光伏玻璃，新型光伏玻璃的上方和下方均设有可调角度通风百叶，新型光伏玻璃内侧设有可开闭内窗。所述可开闭内窗包括窗框和窗叶，窗框和窗叶活动连接。窗框位于新型光伏玻璃和窗叶之间。新型光伏玻璃包括光伏串、两PVB膜和两透明玻璃本体，光伏串设于两PVB膜之间，两透明玻璃本体分别设于两PVB膜外侧。光伏串、两PVB膜和两透明玻璃本体通过层压形成一体式结构；光伏串由条状的晶体硅电池片串联或并联形成，各条状晶体硅电池片等间距设置。也就是说，各条状晶体硅电池片之间的间隙均匀分布。

窗叶与新型光伏玻璃平行设置。新型光伏玻璃上方的可调角度通风百叶、新型光伏玻璃下方的可调角度通风百叶和新型光伏玻璃均设于同一竖直平面内。新型光伏玻璃上方的可调角度通风百叶、新型光伏玻璃下方的可调角度通风百叶和可开闭内窗的窗叶均关闭时，新型光伏玻璃、可调角度通风百叶、可开闭内窗的窗叶、窗框共同形成一个封闭空间。

进一步，窗框和窗叶通过转轴活动连接。窗叶通过转轴实现开闭的功能。

新型光伏玻璃上方的可调角度通风百叶、新型光伏玻璃下方的可调角度通风百叶均开启、可开闭内窗的窗叶关闭时，新型光伏玻璃下方的可调角度通风百叶为空气入口，新型光伏玻璃上方的可调角度通风百叶为空气出口。

新型光伏玻璃上方的可调角度通风百叶、新型光伏玻璃下方的可调角度通风百叶均开启、可开闭内窗的窗叶关闭时，平行设置的窗叶与新型光伏玻璃之间形成通风流道，在通风流道内上下温差导致的热虹吸力作用下，温度较低的空气从新型光伏玻璃下方的可调角度通风百叶，进入平行设置的窗叶与新型光伏玻璃形成的通风流道中，所以新型光伏玻璃下方的可调角度通风百叶为空气入口。温度较低的空气从空气入口进入平行设置的窗叶与新型光伏玻璃形成的通风流道中后，在通风流道内温度升高，产生由下向上的热运动，从新型光伏玻璃上方的可调角度通风百叶将通风流道内的热空气排到室外，所以新型光伏玻璃上方的可调角度通风百叶为空气出口。

进一步，条状的晶体硅电池片由整块的晶体硅电池片切割而成。各条状的晶体硅电池片之间的间隙大小可根据室内照度的需要调节。整块的晶体硅电池片可为具有标准尺寸大小的整块晶体硅电池片。

进一步，新型光伏玻璃上设有可视区，光伏串的表面积小于PVB膜的表面积，透明玻璃本体的表面积与PVB膜的表面积相同，光伏串设于可视区外周。也就是说，可视区内未设置光伏串，以利于保持室外景象的可视效果。

进一步，可视区可设于新型光伏玻璃上部、中部或下部。

可开闭内窗的窗叶可以开启或关闭，以满足自然通风或被动采暖的需求。

新型光伏玻璃上方的可调角度通风百叶、新型光伏玻璃下方的可调角度通风百叶，可按需要开启或关闭，以达到自然通风或增加热阻的目的。