[發(fā)明專利]一種仿天然石材的太陽電池組件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811366957.2
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN111276556B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉;呂循巖;路亞輝;李永武
• 申請（專利權(quán)）人: 光之科技（北京）有限公司
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/18;H01L51/42;H01G9/20
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;武玥

本發(fā)明涉及一種仿天然石材的太陽電池組件及其制備方法，所述太陽電池組件由下至上包括基材、發(fā)電層和仿天然石材保護(hù)層；其中，所述基材包括玻璃，水泥基板材，大理石和瓷磚中的一種或幾種；所述仿天然石材保護(hù)層在380nm～1250nm波長范圍內(nèi)的加權(quán)平均透過率為10％～100％。本發(fā)明仿天然石材保護(hù)層的制備采用高溫?zé)Y(jié)方式，具有高硬度、高結(jié)合力、高耐候性的特點(diǎn)。將太陽電池與仿天然石材進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，制備得到仿天然石材的太陽電池組件，通過調(diào)整仿天然石材保護(hù)層的透光性能與厚度，保證其既具有較好的發(fā)電效果，又具有很強(qiáng)的裝飾性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏建筑一體化技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種仿天然石材的太陽電池組件及其制備方法。

背景技術(shù)

目前，光伏建筑一體化(BIPV)將建筑與光伏發(fā)電結(jié)合，在建筑外墻、屋頂鋪設(shè)太陽電池組件，使得能量能夠充分利用。我國對于“太陽能建筑”的準(zhǔn)確定義還處在研究階段，太陽能建筑的技術(shù)和體系也不健全。沒有完整的設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)圖集，也沒有建立產(chǎn)品的檢測中心和認(rèn)證機(jī)構(gòu)，更沒有完善的施工驗(yàn)收及維護(hù)技術(shù)規(guī)程等等。然而，所采用的太陽電池組件一般呈現(xiàn)深藍(lán)色、灰色、黑色，色彩不美觀，難以與建筑外型相融合。那么，具有豐富色彩的太陽電池組件可能擁有較大的市場潛力。另外，天然石材在建筑領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，許多市政工程、高檔住宅、地產(chǎn)項(xiàng)目均選擇大理石等天然石材作為裝修材料。仿天然石材涂料經(jīng)過噴涂、常溫干燥后擁有天然大理石的逼真紋理，在防水率、平整度等物理性能方面表現(xiàn)卓越。然而，常溫固化的仿天然石材的釉層材料與下層基體結(jié)合力不強(qiáng)，容易脫落。另外，未經(jīng)高溫處理的釉層表面硬度不夠。

目前還少有將太陽電池組件與仿天然石材結(jié)合的產(chǎn)品。然而在這種仿天然石材的太陽電池組件研發(fā)過程中需要解決一系列問題：1)建筑表面需要各種各樣的顏色，那么表面透明度不高，導(dǎo)致太陽組件吸收光減少，發(fā)電能力降低。如何在保證發(fā)電能力的同時(shí)，使建筑外表更加美觀是我們著重解決的問題。2)作為建筑表面材料，涂層與組件間的結(jié)合力與其耐候性很重要，通過高溫?zé)票砻嬗詫涌梢越鉀Q這個(gè)問題。然而，太陽電池組件經(jīng)過封裝后不能暴露在高溫環(huán)境中，否則組件性能將受到嚴(yán)重破壞。

因此，本發(fā)明著重解決光伏建筑一體化過程中的安全美觀和經(jīng)濟(jì)耐用問題，通過仿天然石材與太陽電池組件的結(jié)合。一方面，可解決太陽電池組件顏色單一的問題；另一方面，成本低廉，投資回報(bào)率高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可在大部分城市中推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種仿天然石材的太陽電池組件及其制備方法，本發(fā)明所制備的具有天然石材外觀的太陽電池組件產(chǎn)品，將天然石材外觀的紋理與光澤，與太陽電池相結(jié)合，使得建筑與發(fā)電相融合，達(dá)到綠色建筑、環(huán)保建筑的要求。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供仿天然石材的太陽電池組件，所述太陽電池組件由下至上包括基材、發(fā)電層和仿天然石材保護(hù)層；

其中，所述基材包括建筑玻璃，水泥基板材，大理石和瓷磚中的一種或幾種；

所述仿天然石材保護(hù)層在380nm～1250nm波長范圍內(nèi)的加權(quán)平均透過率為10％～100％。

作為優(yōu)選地，所述仿天然石材保護(hù)層的水蒸氣透過率為0％～0.5％。

作為優(yōu)選地，所述仿天然石材保護(hù)層包括基體和釉層，其中所述基體包括建筑玻璃、鋼化玻璃、高硼玻璃和透光陶瓷中的一種或幾種；

按重量計(jì)，所述釉層的漿料原料包括天然細(xì)沙50～80份、填料20～40份、色漿0.1～1份、水40～80份和0.5～10份分散劑。

作為優(yōu)選地，所述基體的厚度為0.5mm～5mm，所述釉層的厚度為0.01～5mm。