[發明專利]具有集成光伏模塊的頂部片材

有效

• 申請號: 201380029542.5
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN104364080B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: J-C.吉隆;H.施托費爾;U.范德莫伊倫;A.諾西奇卡;P.雷米;M-O.普拉斯特;D.諾伊曼
• 申請（專利權）人: 法國圣戈班玻璃廠
• 主分類號: B32B17/10
• 分類號: B32B17/10;B60J7/00;H01L31/048;H01L31/05
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 臧永杰,胡莉莉

技術領域

本發明涉及具有集成光伏模塊的頂部片材、其制造方法以及其應用。

背景技術

已知光伏模塊可以被集成到運輸工具的頂部片材中。這樣的頂部片材例如由DE 3713854A1、DE 4006756A1和DE 4105389C1已知。

具有集成光伏模塊、尤其是具有大面積地布置在頂部片材中的基于結晶硅的光伏模塊的常規頂部片材是不透明的并且僅能具有小的曲率。這可能敏感地限制運輸工具制造商的造型自由度。

發明內容

本發明的任務是，提供具有集成光伏模塊的改善的頂部片材。在此應該能夠給頂部片材的面的大部分配備光伏模塊并且給頂部片材配備強的曲率。此外，該頂部片材應該在集成光伏模塊的區域中具有可選擇的部分透明度。

本發明的任務根據本發明通過按照獨立權利要求1的具有集成光伏模塊的頂部片材解決。優選的實施從從屬權利要求中得知。

具有集成光伏模塊的本發明頂部片材至少包括以下特征：

-襯底和外部片材，所述襯底和外部片材經由熱塑性層按面地相互連接，和

-至少一個光伏系統，其被襯入到熱塑性層中，所述光伏系統包含至少兩個條狀構造的太陽能電池，所述太陽能電池經由至少一個導電連接元件串聯。

本發明頂部片材被設置用于在頂部的范圍中將例如運輸工具的內部空間與外部環境隔開。外部片材在此根據本發明朝向外部環境。襯底朝向內部空間。太陽輻射經由外部片材進入到頂部片材中并且射到熱塑性層內的光伏系統上。襯底和覆蓋片材的彼此背離的表面優選地構成頂部片材的外面。這意味著，在襯底和外部片材的彼此背離的表面上不布置其他元件，例如其他片材。但是襯底和外部片材的彼此背離的表面可以具有涂層。

本發明的優點在于根據本發明將光伏系統劃分成相互串聯的太陽能電池。在適當地確定各個太陽能電池的尺寸情況下，光伏系統總計具有高的柔性，即使各個太陽能電池僅能小地彎曲。由此頂部片材可以以強的曲率實現。此外，可以通過太陽能電池的尺寸確定以及太陽能電池的面積占用來調整在光伏系統的區域中頂部片材的希望的部分透明度。

根據本發明，太陽能電池條狀地構造。在此，將條理解為其長度明顯大于其寬度的形狀，優選矩形形狀。根據本發明，條的長度大于五倍寬度，優選地大于十倍寬度。

太陽能電池優選地具有5cm至30cm、特別優選地10cm至20cm的長度。太陽能電池優選地具有1mm至10mm、特別優選地2mm至5mm的寬度。這在光伏系統的柔性、光伏系統的功率和本發明頂部片材的美學印象方面是特別有利的。

條狀太陽能電池例如可以從常規的、商業上可獲得的太陽能電池切割。通過具有根據本發明的小的寬度的條狀構造可以實現具有曲率的頂部片材，而在此不被局限于特定的、也即特別薄的太陽能電池的使用。

條狀太陽能電池優選地彼此并行地布置，使得太陽能電池的長邊彼此朝向。于是太陽能電池有利地節省空間地布置并且可以簡單地經由導電連接元件串聯。光伏系統也可以具有兩個或多個并排布置的太陽能電池組，其中各一個組的太陽能電池彼此并行地布置。因此有利地實現具有光伏系統的頂部片材的大面積占用。

本發明光伏系統或彼此并行布置的太陽能電池的組優選地包含10至100個、 特別優選地20至50個太陽能電池。這在具有光伏系統的頂部片材的大面積占用和光伏系統的功率方面是特別有利的。

在彼此并行布置的相鄰太陽能電池之間的間距優選地為1mm至10mm、特別優選地為2mm至5mm。通過間距可以調整在光伏系統的區域中光通過頂部片材的透射。

在光伏系統的區域中，太陽能電池優選地以20%至90%、特別優選地50%至80% 的面積占用布置在頂部片材中。這在光伏系統的功率方面是特別有利的。通過面積占用，可以調整在光伏系統的區域中光通過頂部片材的透射。光伏系統的區域在此通過相互串聯的太陽能電池的組的位于外面的側邊來確定并且包含太陽能電池以及太陽能電池之間的中間空間。光伏系統的區域因此是頂部片材的最小區域，光伏系統的太陽能電池完全布置在該最小區域中。

光伏系統優選地完全地或部分地布置在本發明頂部片材的透光區域中。光伏系統可以有利地大面積地布置在那里并且引起由制造商可選擇的光透射度。透光區域在此是頂部片材扣除具有5cm寬度的環繞的邊緣區域的面積。光伏系統不布置在頂部片材的邊緣區域中或者不僅僅布置在頂部片材的邊緣區域中。在一種特別優選的構型中，光伏系統完全布置在頂部片材的透光區域中，因此具有與頂部片材的側邊為至少5cm的間距。