[發明專利]一種金屬光伏瓦及其制備方法

有效

• 申請號: 201310368088.8
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103426957A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 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;H01L31/20;H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48;H01G9/20;E04D13/18;B32B15/18;B32B15/04
• 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

本發明涉及一種光伏建筑一體化和光伏建材領域，特別涉及一種可廣泛應用于光伏建筑一體化建筑（BIPV）的金屬光伏瓦，其兼具防火、防水、抗沖擊、屋面裝飾和光伏發電等多重使用功能，應用于新建和既有建筑節能改造的光電建筑，實現建筑高效節能和自發自用所需電力。

背景技術

我國出臺了一系列措施推廣太陽能光電建筑一體化系統，提出實施我國太陽能屋頂計劃，在大中城市積極推進太陽能屋頂、光伏幕墻等光電一體化示范項目，建立完善技術標準，加強光電建筑一體化應用能力建設。并提出要重點支持太陽能光電建筑一體化安裝，且發電主要用于解決建筑用能的項目。在太陽能光電建筑一體化主要安裝類型中，包括了建材型，即將太陽能電池與瓦、磚、卷材、玻璃等建材復合在一起，成為不可分割的建筑構件或建筑材料。

為實現太陽能光伏電池與建筑材料的有機結合，有關研究者已經嘗試將晶硅太陽能電池玻璃板固定在在陶瓷瓦等建筑材料上，如專利：CN201020129313.4既是將非晶硅太陽能光伏玻璃板粘結復合在陶瓷瓦上，形成具光伏發電功能的屋面裝飾瓦。但該種類型的光伏瓦質重體厚，性脆易碎，安裝復雜，光伏電池利用率低，不易在高層建筑和輕鋼屋面使用。以金屬光伏瓦為代表的屋面金屬裝飾瓦，因其所具有的質輕、體薄、形狀多樣、安裝便捷等優點，越來越多的應用于各類建筑物屋面。隨著非晶硅等太陽能光伏薄膜電池組件的光電轉換率的提高和成本的降低，為其在建筑領域的廣泛應用提供了無限的發展空間，特別是可與大尺寸和大規格的金屬瓦相結合，可加工成各種類型的建材，并與建筑完美結合。

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的具防水功能的輕質金屬光伏裝飾屋面瓦，用一種輕質防水、防火的金屬基材與非晶硅等太陽能光伏柔性薄膜電池組件相結合，形成一種既可以遮風擋雨，又可以進行光伏發電的光伏屋面瓦。

一種金屬光伏瓦，包括金屬瓦基板和光伏裝飾層，所述光伏裝飾層通過粘結劑與所述金屬瓦基板表面固結成一整體結構，所述金屬瓦基板表面涂有改善粘結力的界面劑，

本發明所述的金屬光伏瓦，其中所述金屬瓦基板為高耐腐的鍍鋁鋅鋼板，其長度為1090mm～1700mm，寬度為380mm～420mm，厚度為0.3mm～0.6mm，重量為2.3～3.4kg/m²。金屬光伏瓦基板為鍍鋁鋅鋼板，該瓦是以高耐腐的鍍鋁鋅鋼板為基材，經特殊工藝加工制成的新一代創新金屬屋面材料。該金屬瓦既具有傳統陶土瓦的自然、渾厚的優異裝飾性能，又具有現代金屬瓦輕巧、堅固、耐久的優良使用性能。其適用于各種風格和各類結構（木結構、鋼結構、混凝土結構）坡屋頂建筑的屋面工程，也適用于既有建筑的平改坡、舊屋面翻新和建筑物局部裝飾等工程。

本發明所述的金屬光伏瓦，其中所述界面劑為以下幾種之一：含聚丙烯酸酯類樹脂的乳液、含聚丙烯酸酯類樹脂的溶液、含聚乙烯醇類樹脂、含聚乙烯醇縮酸類樹脂的乳液、含聚乙烯醇縮酸類樹脂的溶液。

本發明所述的金屬光伏瓦，其中所述粘結劑為阻燃型聚合物快硬粘結劑，其由如下質量百分比的成分組成：有機硅丙烯酸脂類乳液55～85%，有機磷類氮類阻燃劑2.5～8.5%，交聯劑10～25%，溶劑2～15%，其中，所述交聯劑為有機硅類或丙烯酸脂類交聯劑，所述溶劑為醇類溶劑，或醚類溶劑、或脂類溶劑。

本發明所述的金屬光伏瓦，其中所述光伏裝飾層由里至外依次包括柔性薄膜電池組件、膜層和涂料層。

本發明所述的金屬光伏瓦，其中所述柔性薄膜電池組件是在塑料等可彎曲的柔性襯底上采用沉積透明導電膜制備的薄膜電池，為非晶硅柔性太陽能薄膜電池、銅銦鉀硒薄膜太陽能電池、碲化鎘薄膜太陽能電池、染料敏化電池或有機薄膜電池。柔性薄膜電池組件通過阻燃型聚合物快硬粘結劑與金屬基板相固結。

本發明所述的金屬光伏瓦，其中所述膜層為含氟TPT聚酯膜或乙烯—四氟乙烯共聚物膜，厚度為250um。

本發明所述的金屬光伏瓦，其中所述涂料層厚度為30～70um，由具有自潔防污染功能的、粒徑為納米級的有機硅丙烯酸涂料或氟碳涂料涂覆而成。

本發明所述的金屬光伏瓦，其中所述柔性薄膜電池組件上設置有正負極導線，所述金屬基板上設置有通孔和外部用電器，所述外部用電器包括電池組件和導線接線盒；所述導線外面用防水膠作為保護層，并在所述保護層外纏繞具有防水防火功能的膠條；所述導線穿過所述通孔并采用封閉式雌雄快速接口與相鄰所述金屬光伏瓦基板上的外部用電器相互配合連接。

一種金屬光伏瓦的制備方法，包括如下步驟：