[發明專利]一種柔性屋面光伏瓦及其制備方法

有效

• 申請號: 201310367922.1
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103441168A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 李曉軍
• 申請（專利權）人: 煙臺斯坦普精工建設有限公司
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/18;E04D13/18
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 左明坤

技術領域

本發明涉及光伏建筑一體化和光伏建材領域，特別涉及一種兼具防火防水、增強抗裂、屋面裝飾和光伏發電等多重使用功能的柔性屋面光伏瓦及其制備方法。

背景技術

太陽能光伏發電將是未來人類減少對化石燃料等傳統能源的依賴，利用環境友好并可持續發展的可再生能源的主要方式，最大限度地利用建筑物發電，發展光電建筑是太陽能光伏應用最大的市場和發展方向，因此光伏建筑一體化成套技術的突破和科技創新已成為光伏在建筑上成功應用的關鍵。光伏建筑一體化（BIPV）技術是將太陽能發電（光伏）產品集成到建筑上的技術。該技術通過專門設計和安裝工藝，使光伏系統與建筑物外觀協調，相互融合在一起，但迄今為止，真正意義上的光伏建筑一體化項目很少，大多屬于光伏系統附著建筑（BAPV）。

BAPV是以昂貴的鋁合金和易破碎的鋼化玻璃等高能耗型材作為封裝材料，以鋼材為安裝支架，整個系統存在著對建筑物載荷大、因風壓產生的不安全隱患、易對建筑屋面防水和保溫造成破壞、款式單一、施工復雜、建筑材料的消耗量大、影響建筑物整體美觀、綜合利用率低等缺陷，該系統無法直接取代傳統的建筑材料，作到真正意義上的光電建筑一體化。為了解決BAPV存在的問題，實現真正意義上的光伏建筑一體化，就要著力開發符合光伏建筑一體化需要的光伏建材，其是將太陽能電池與瓦、磚、卷材、玻璃等建筑材料復合在一起，成為不可分割的建筑構件或建筑材料，如光伏瓦、光伏卷材等。

瓦作為最古老的建筑材料之一，千百年來被廣泛使用。瓦是最主要的屋面材料，它不僅起到了遮風擋雨的作用，而且有著重要的裝飾效果，隨著現代新材料的不斷涌現，瓦的其他功能也不斷出現。

傳統的屋頂瓦片一般采用陶瓷材料（如泥土和水泥等），并經高溫煅燒加工而成，生產過程能耗高，所生產出來的陶瓷瓦或片單位面積容量大，容易破碎，較難生產大面積瓦片，瓦片的使用和安裝都較困難。為了利用屋面的陶瓷瓦片來進行光伏發電，有發明人將電池板附著在陶瓷瓦表面，開發了光伏發電瓦，如中國專CN1680673一種光伏發電瓦片，在瓦片基板的正面固定有快速電纜連接座和光伏發電組件，瓦片基板的正面邊緣處設有上下向的防水槽；又如CN2788357屋面太陽能光伏電池裝置，其包括光伏電池和瓦體，該光伏電池覆蓋于瓦體表面，在瓦體的一端設有凸起的爪，兩側設有可彼此扣合的企口，上述二項專利可以設置于屋面上，但不能起到直接代替瓦片的裝飾作用，且重量大，安裝時以破壞底部的陶土或水泥瓦，具有很大的安全隱患。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種適合于建筑屋面，具有輕質、安全、防水功能的柔性屋面光伏瓦。

本發明的目的是解決現有屋面光伏瓦重量大、安裝復雜、易破壞屋面防水保溫層的問題。用一種輕質防水、防火和抗裂的柔性片材與非晶硅等柔性太陽能光伏薄膜電池組件相結合，制成一種既可以用于屋面防水和裝飾，又可以進行光伏發電的柔性光伏屋面瓦，找到一種輕質、柔性、集防水、防火、裝飾和光伏發電為一體的光伏建材。

一種柔性屋面光伏瓦包括通過粘結劑粘結的屋面瓦柔性襯底和光伏裝飾層，所述屋面瓦柔性襯底為玻纖增強聚合物水泥砂漿片材，所述玻纖增強聚合物水泥砂漿片材由下至上依次包括：隔離層、背膠層、下阻燃聚合物水泥砂漿層、高韌玻纖增強阻燃無紡布胎基和上阻燃聚合物水泥砂漿層，五層結構固結為一體。

本發明所述的柔性屋面光伏瓦，其中所述粘結劑為西卡單組分高模量聚氨酯密封膠粘劑。

本發明所述的柔性屋面光伏瓦，其中所述背膠層由瀝青、聚丙烯酸類或丁基橡膠類自粘膠構成，厚度為0.2～1.0mm，所述自粘膠是在太陽的照射下能被激活的自封冷粘結劑。該冷自粘膠在常溫下具有自粘性，自愈合性。施工時，只需把隔離膜揭掉后直接鋪裝既可以與基層結合在一起，時間越長粘合力越大，結合緊密，結合力持久，抗風揭性越優異，防水效果越強；所述隔離膜為牛皮紙或聚酯薄膜，粘附于所述背膠層粘性面上；所述上阻燃聚合物改性水泥砂漿層和下阻燃聚合物改性水泥砂漿層由如下重量份的原料構成：普硅425水泥12～17份，石英砂40～45份，丙酸乳液18～23份，水17～25份，復合阻燃劑4～8份。所述隔離層粘附于所述背膠層面上，該防粘隔離層用于保護好背膠的自粘性能，有利于所述柔性光伏瓦在使用前的保存。當使用時，揭掉該隔離層，背膠的粘性效果依然如初。

本發明所述的柔性屋面光伏瓦，其中所述復合阻燃劑是由氫氧化鎂、氫氧化鋁、52號氯化石蠟和三氧化二銻混合而成，質量比為氫氧化鎂：氫氧化鋁：52號氯化石蠟：三氧化二銻=2:4:2:3。