[实用新型]相变水凝胶透光光伏组件

说明书

本实用新型涉及光伏发电技术及建筑节能技术领域，特别是一种相变水凝胶透光光伏组件，包括光伏发电层和相变水凝胶变色储能层；所述光伏发电层从建筑室外到室内依次为前透明盖板、太阳能电池层和中间透明盖板；所述相变水凝胶变色储能层紧贴于中间透明盖板，从建筑室外到室内依次是相变水凝胶层和后透明盖板，相变水凝胶层四周设有密封条，密封条的两端分别与中间透明盖板和后透明盖板连接。本实用新型的相变水凝胶透光光伏组件具有自降温特性，夏季高温条件下能够有效延迟光伏组件以及建筑内部的峰值温度，提高光伏组件发电效率的同时提升室内热舒适度，并且，降温冷却效果可以通过改变相变水凝胶变色储能层的材料配比、厚度等来灵活改变。

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术及建筑节能技术领域，特别是一种相变水凝胶透光光伏组件。

背景技术

寻找可靠的可再生能源是世界发展的重要课题，而太阳能作为可再生能源的一种，以其清洁、丰富易得而具有广阔的应用。随着太阳能光伏技术的高速发展，透光光伏应运而生。当前，玻璃幕墙、屋顶由于其良好的采光性能和开阔的视野被普遍应用于购物中心、办公大楼等场所，导致非透光光伏的可安装面积越来越少；此外，在建筑外墙上安装常规的非透光光伏可能会破坏建筑初始设计表达。而透光光伏正是突破这一限制的技术之一。用透光光伏组件代替常规玻璃，是提升太阳能综合利用效率的有效手段。

但是，透光光伏组件应用于窗户、幕墙等透光建筑围护结构中时，由于玻璃传热系数大，蓄热能力差，导致室内温度波动较大，将对室内热舒适性造成影响；同时，在无冷却手段情况下，光伏工作温度迅速升高，将导致光电转换效率降低；另外，光伏玻璃夏季曝晒、眩光等问题也将对室内光热环境造成影响。

针对上述问题，当前已有如下解决措施：一、在光伏组件背部粘贴石蜡、无机盐等传统相变材料层，利用相变材料的蓄热能力从光伏组件背部吸收热量以降低组件工作温度，但由于石蜡等传统相变材料相变前透光率极低，且融化过程中由于传热不均，一方面，将导致光伏组件局部过热，另一方面，破坏了建筑外观整体性，难以应用于透光围护结构；二、在玻璃、幕墙中空结构中填充透光相变材料以延迟室内峰值温度，但传统透光相变材料受热融化前后且透光率由低变高，导致太阳辐照水平较低时室内光热透射量反而少，太阳辐照水平较高时室内光热透射量反而大，与建筑室内光热需求相悖；三、少数研究者对带热致变色、电致变色功能的光伏窗开展了研究，利用外界条件改变光伏窗变色膜层的光学特性，使其透光率动态可变，对光伏技术和智能窗技术在建筑领域的应用起到了推广作用，但无论是热致变色膜还是电致变色膜，均不考虑为光伏散热，并且无法进行储能，围护结构蓄热能力仍然较差，同时，由于生产工艺复杂，维护难度大，难以进一步推广应用。

可以看出，上述解决措施往往难以在同一太阳辐照条件下，同时满足光伏组件降温需求和室内光热调节需求。

因此，有必要提供一种兼具发电、自降温以及光热调节功能的组件解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型为了有效地解决上述背景技术中的问题，提出了一种相变水凝胶透光光伏组件。

具体技术方案如下；

一种相变水凝胶透光光伏组件，包括光伏发电层和相变水凝胶变色储能层；所述光伏发电层从建筑室外到室内依次为前透明盖板、太阳能电池层和中间透明盖板；所述相变水凝胶变色储能层紧贴于中间透明盖板，从建筑室外到室内依次是相变水凝胶层和后透明盖板，相变水凝胶层四周设有密封条，密封条的两端分别与中间透明盖板和后透明盖板连接。

优选地，所述太阳能电池为透光的非晶硅、钙钛矿或碲化镉薄膜太阳能电池，或为间歇式布置的单晶硅、多晶硅太阳能电池。

优选地，所述前透明盖板、中间透明盖板和后透明盖板为高透光的低铁超白玻璃，或为普通玻璃或其他透明密封材质。

优选地，所述密封条为免钉胶。