[發(fā)明專(zhuān)利]光伏裝配玻璃

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380005596.8
• 申請(qǐng)日: 2013-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104093564B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: O·阿古斯森;B·勒孔特;N·喬林;R·休伯特
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 旭硝子歐洲玻璃公司
• 主分類(lèi)號(hào): B32B17/10
• 分類(lèi)號(hào): B32B17/10;H01L31/048;C03C17/22
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 郭思宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車(chē)裝配玻璃，包括在層狀玻璃疊層中的光伏發(fā)電機(jī)，采取由玻璃襯底支持的若干層的形式。

背景技術(shù)

為了改進(jìn)車(chē)輛的能源經(jīng)濟(jì)，關(guān)于在車(chē)體上適于這種用途的若干區(qū)域上加入光伏電池已經(jīng)提出了許多建議。尤其是已經(jīng)提議將電池放入?yún)⑴c車(chē)頂?shù)慕M成或后窗玻璃中的裝配玻璃中。下面，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)針對(duì)車(chē)頂，但是提議的布局也可以應(yīng)用到其他裝配玻璃。

為了使產(chǎn)出能量最優(yōu)化，包括光伏器件的暴露區(qū)域覆蓋了車(chē)頂?shù)拇蟛糠稚踔寥俊＿@樣的布局適用于任何機(jī)動(dòng)車(chē)輛，尤其是電動(dòng)汽車(chē)。

對(duì)于位于車(chē)輛上的光伏系統(tǒng)，最常遇到的實(shí)踐在于暴露它們同時(shí)以盡可能對(duì)光化射線透明的薄片保護(hù)它們免受外部影響，這種薄片傳統(tǒng)上由玻璃制成。不僅如此，由于常規(guī)電池不透明，所以它們通常包含在對(duì)光不透明的組合件中。用涂層保護(hù)所述器件并防止從乘客席看到它可能是一個(gè)問(wèn)題。

關(guān)于傳統(tǒng)電池的能效令人滿意的經(jīng)濟(jì)解決方案的研究已經(jīng)引起它們由新器件取代，這些器件包括在兩個(gè)電極之間放置的一層或多層光敏半導(dǎo)體材料，兩個(gè)電極中至少在入射光一側(cè)的一個(gè)對(duì)光透明。在這些半導(dǎo)體材料中，硅可用且相對(duì)便宜。所以它是特別能夠滿足這種需求的材料。允許它被應(yīng)用的技術(shù)也是公知的，并且使它們自身很適于開(kāi)發(fā)包括也必須為透明的載體上的疊層的系統(tǒng)。

再者，最近已經(jīng)增加了車(chē)頂包括大面積玻璃的選擇。對(duì)于建造者來(lái)說(shuō)，提供為了使乘客席的空間進(jìn)一步對(duì)外部開(kāi)發(fā)而允許一部分入射光通過(guò)的車(chē)頂首先是一個(gè)問(wèn)題。甚至低至5％的透射也獲得了“開(kāi)放”的感覺(jué)，如果透射為大約10％或更多的級(jí)別，“開(kāi)放”的感覺(jué)會(huì)變得非常明顯。

將光伏系統(tǒng)整合到車(chē)頂?shù)倪x擇必須考慮這些車(chē)頂?shù)呐渲谩４_切地說(shuō)，由于空氣動(dòng)力學(xué)和審美的原因，車(chē)頂無(wú)一例外地普遍不平坦而至少輕微地彎曲。這個(gè)特性對(duì)玻璃制造商很熟悉。為車(chē)頂生產(chǎn)裝配玻璃，尤其是層狀裝配玻璃，是常見(jiàn)的做法。

光伏層和與之相關(guān)聯(lián)的那些層，特別是導(dǎo)體層，必須有可能放置在不平坦而至少輕微彎曲的載體上。為了沉積高度均勻薄層，使用僅僅能夠在平坦襯底上執(zhí)行的技術(shù)是否是一個(gè)問(wèn)題，例如真空陰極濺射技術(shù)、氣體或液相先驅(qū)體高溫分解或者類(lèi)似的技術(shù)……。從在平坦襯底上形成開(kāi)始，該襯底必須能夠變形以符合建造者選擇的模型。

使玻璃襯底變形遇到的一個(gè)困難是這樣的事實(shí)：它涉及在不低于600℃并且最經(jīng)常在650-700℃之間溫度下的熱處理，而光伏層特別是基于硅的光伏層通常不能承受高于200-300℃的溫度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決這個(gè)困難，發(fā)明人提議以形成權(quán)利要求1的主題的方式進(jìn)行。

所提議的裝置利用了這樣的事實(shí)：玻璃片特別是在其厚度不是非常大時(shí)可以經(jīng)受彈性形變而不破裂，只要由這些形變引起的應(yīng)力很好地保持在一定限度內(nèi)。通過(guò)將平薄片與至少一個(gè)更厚的彎曲片相關(guān)聯(lián)，疊層被彎曲而不需要對(duì)所述薄片熱處理，裝配過(guò)程中所用的烘干處理除外。傳統(tǒng)上后面的烘干處理允許所述片利用熱塑材料如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)永久地固定在一起，不需要高于120℃的溫度，此溫度不會(huì)導(dǎo)致光伏材料的退化。

如果要使該光伏裝置的支撐薄片的機(jī)械形變成為可能，薄片的厚度必須保持在一定限度之內(nèi)。片的厚度越大，保持在可接受的引發(fā)應(yīng)力的限度之內(nèi)的獲得的形變?cè)叫　?shí)際上，這薄片的厚度不超過(guò)1mm。優(yōu)選情況下，厚度不超過(guò)0.6mm，并且特別優(yōu)選情況下不超過(guò)0.4mm。

生產(chǎn)厚度為0.1mm或更小的玻璃片是有可能的。確切地說(shuō)，在一定的厚度以下的困難起因于為形成光伏系統(tǒng)而實(shí)施的涂層技術(shù)中使用這些薄片。厚度非常小的片具有在它們自身重量情況下變形的趨勢(shì)。為了在這些涂層操作中保持它們完美的平坦，需要將它們放在足夠堅(jiān)硬的臨時(shí)載體上，從而使生產(chǎn)技術(shù)實(shí)質(zhì)上復(fù)雜化。

盡管平薄片必須相對(duì)薄，但是相反事先已經(jīng)被彎曲的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的片必須足夠堅(jiān)硬以給予層狀疊層的曲率為這個(gè)或這些厚層實(shí)際上的曲率。作為指示，優(yōu)選情況下平薄片的厚度不超過(guò)事先彎曲片厚度或若干事先彎曲片總厚度的三分之一。

車(chē)頂中使用的裝配玻璃也必須遵守該規(guī)則特別是依據(jù)機(jī)械強(qiáng)度以及它們的重量必須不能形成重大的障礙，尤其對(duì)于功耗必須最小化的車(chē)輛。由于這些不同的約束，所以彎曲片的厚度必須受限。單一彎曲片的厚度最好不超過(guò)3.2mm并且優(yōu)選情況下不超過(guò)2.1mm。

在總成中呈現(xiàn)兩個(gè)彎曲片時(shí)，平薄片被放置在這兩個(gè)薄片之間。兩個(gè)彎曲片的總厚度不超過(guò)4.8mm并且優(yōu)選情況下不超過(guò)4.2mm。這兩片不一定具有一致的厚度。優(yōu)選情況下，兩個(gè)彎曲片都不具有超過(guò)2.6mm的厚度并且優(yōu)選不超過(guò)2.1mm。