一种光伏遮阳系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏遮阳系统，包括支撑架和固定于其上的遮阳板（1），在所述遮阳板（1）上固定有光伏层（2），所述光伏层（2）从下至上依次包括柔性薄膜电池组件（3）、膜层（4）和涂料层（5），所述遮阳板（1）为碳纤维板。本发明专利技术中的所述光伏遮阳板轻质安全、防火绝缘，耐久性好，将遮阳板与太阳能光伏组件有机的结合在一起，既可以遮阳，又可以光伏发电，符合节能减排及零能耗等绿色建筑的理念；本发明专利技术光伏遮阳系统既能利用太阳能电池输出电能，又能起到雨搭和遮阳的作用，同时也为家庭使用太阳能提供一种新的安装方式。

Photovoltaic shading system and preparation method thereof

The invention discloses a photovoltaic sunshade system, which comprises a supporting frame and a sunshade plate which is fixed on the (1), in the sun visor (1) is fixed on the photovoltaic layer (2), the photovoltaic layer (2) from the bottom comprises a flexible thin film battery assembly (3), film (4) and a coating layer (5), the visor (1) for carbon fiber board. The photovoltaic sunshade safety and fire prevention in the invention of light insulation, good durability, the sun visor and solar photovoltaic components together, can shade, and photovoltaic power generation, energy saving and emission reduction and zero energy consumption in line with the concept of green building; the light volt can use solar shading system the output power, and can play the role of sun shading and rain ride, but also provide a new installation mode for home use solar energy.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏遮阳系统及其制备方法
本专利技术涉及建筑节能和光电建筑领域，具体涉及一种光伏遮阳系统及其制备方法，
技术介绍
目前，与建筑有关的节能技术主要分为被动式节能和主动式节能两大类。前者如与建筑有关的外遮阳系统，虽然可有效阻挡光线进入室内，减少室外阳光在室内形成光热效应，使室内保持适宜温度，降低室内空调能耗，达到节能效果，但属于被动节能，如中国专利号201110003373.0的《电动可伸缩遮阳蓬》及专利号201210213173.2的《一种免安装的立柱式滑动摆臂遮阳蓬》。在绿色建筑发展和光伏建筑一体化发展的大背景下，欧、美、日等发达国家已经开始将太阳能光伏技术与建筑遮阳系统结合在一起，共同实现建筑的主动节能，如国外专利JP63067788《Outdoorcastingstructureforsolarcellsystem》公开了一种固定外置式的太阳能遮阳板，把太阳能电池加装在遮阳板上，为固定式结构，该结构不能使电池随日照的变化而变化。我国光伏遮阳技术方兴未艾，属于开创时期，目前大部分技术还仅限于晶硅玻璃太阳能光伏板的遮阳。如中国专利号20111000的《电动可伸缩遮阳蓬》及专利号201210213173.2的《一种免安装的立柱式滑动摆臂遮阳蓬》该种系统使用中安装困难，成本高，仅限于低层建筑使用，大大限制了光伏遮阳技术的普及和推广。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种轻质安全、防火绝缘，耐久性好，将遮阳板与太阳能光伏组件有机的结合在一起的光伏遮阳系统。一种光伏遮阳系统，包括支撑架和固定于其上的遮阳板，在所述遮阳板上固定有光伏层，所述光伏层从下至上依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层，所述遮阳板为碳纤维板。本专利技术所述的光伏遮阳系统，其中在所述系统的左右两侧、前部和顶部均设置有遮阳板，其中，顶部的所述遮阳板为倾斜设置，在其倾斜面上固定有所述光伏层。本专利技术所述的光伏遮阳系统，其中顶部的所述遮阳板与地面的夹角为30～60°，在所述遮阳板的四周紧密固定有边框，所述边框由铝合金或碳纤维材料制成。本专利技术所述的光伏遮阳系统，其中所述光伏层为条状结构，若干所述光伏层平行布置并粘接于所述遮阳板上，在所述柔性薄膜电池组件上覆盖有所述膜层，在所述膜层上涂覆有涂料层，所述光伏层的面积为整个遮阳板面积的60%～80%。本专利技术所述的光伏遮阳系统，其中所述碳纤维板是由碳纤维加固补强的单向板材，是将碳纤维浸渍环氧树脂后在模具内固化并连续拉挤成型的；所述碳纤维板的面密度为2000g/m2，树脂含量为42%，纤维含量为1050g/m2，纤维体积含量≥65%，密度为100±2mm，抗拉强度为2950N/mm2，弹性模量为185000N/mm，碳纤维板的厚度为5～10mm，所述碳纤维板的长宽为400×500mm，500×500mm，500×600mm或1000×1200mm。本专利技术所述的光伏遮阳系统，其中所述柔性薄膜电池组件是在可弯曲的柔性衬底上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，为非晶硅柔性太阳能薄膜电池、铜铟钾硒薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池，染料敏化电池或有机薄膜电池；所述膜层为含氟TPT聚酯膜或乙烯—四氟乙烯共聚物膜，厚度为250微米；所述涂料层由防污自洁涂料涂覆而成，所述防污自洁涂料为粒径为纳米级的有机硅改性丙烯酸涂料或纳米级氟碳涂料，厚度为30～70微米。本专利技术所述的光伏遮阳系统，其中所述有机硅改性丙烯酸涂料由如下重量份的物质组成：去离子水：500～560份；活性物质含量为42%的有机硅丙烯酸乳液：30～60份；成膜助剂：32～40份；防腐防霉剂:8～10份；消泡剂:6～10份；乙二醇:40～50份；增塑剂:0.3～0.5份；pH调节剂:8～10份；其中，所述成膜助剂为十二碳醇酯，所述防腐防霉剂为OBPA含砷有机物防霉剂，合成植物酯塑化剂，所述消泡剂为聚醚多元醇，所述pH调节剂为甲基硅酸钾水溶液；所述纳米氟碳涂料由如下重量份的物质组成：其中，所述二氧化钛是经过硅烷偶联剂表面改性的金红石型纳米二氧化钛颗粒；所述固化剂是以甲苯二异氰酸脂为原料，经过部分单体聚合，再以多元醇为封闭剂进行封闭反应制得的；所述涂料稀释剂为丙酮或二甲苯。本专利技术所述的光伏遮阳系统，其中所述柔性薄膜电池组件与遮阳板之间通过阻燃型聚合物粘结剂进行粘结固定，所述阻燃型聚合物粘结剂由如下重量份的原料制备而成：聚丙烯酸脂类乳液：75～90份；交联剂：5～20份；有机磷氮类阻燃剂：1～5份；溶剂：1～10份；所述聚丙烯酸酯类乳液由丙烯酸酯类单体制备而成，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种的混合物；所述交联剂为异氰酸酯类交联剂、甲苯二异氰酸酯或二甲苯烷二异氰酸酯；所述有机磷氮类阻燃剂为三异丙苯基磷酸脂或甲基膦酸二甲酯；所述溶剂为甲苯、二甲苯、正丁脂或异丙醇。一种光伏遮阳系统的制备方法，包括如下步骤：步骤一、支撑架的制备：支撑架由碳纤维或铝合金材料制成，在所述支撑架上设置有供螺丝和膨胀螺栓穿过的通孔：步骤二、遮阳板的制备：先将厚度为5～10mm的遮阳板切割成宽度大于或等于窗户的宽度，长度为1～1.5m的板材；步骤三、光伏层的制备：在所述柔性薄膜电池组件的表面覆盖加封TPT聚酯膜层或乙烯—四氟乙烯共聚物膜层，并在所述TPT聚酯膜层或乙烯—四氟乙烯共聚物膜的外侧涂覆具有防污功能的纳米级有机硅丙烯酸涂料或纳米级氟碳涂料；步骤四、制备阻燃型聚合物粘结剂，用所述阻燃型聚合物粘结剂将柔性薄膜电池组件黏贴到所述碳纤维遮阳板外表面；步骤五、合并封装：按照柔性薄膜光伏电池组件、阻燃型聚合物粘结剂、遮阳板的顺序依次层叠，经过辊压和高压釜处理，使各层组件和材料紧密粘合，得到光伏板材，最后再将用铝合金或碳纤维材料制成的边框安装固定在所述光伏板材的四周，起到对光伏板材的保护作用，即得产品。本专利技术所述的光伏遮阳系统的制备方法，其中所述阻燃型聚合物粘结剂的制备方法包括如下步骤：A、在可调节温度的搅拌机中，先加入丙烯酸脂类单体，将温度升至50～60度，保持温度5～7小时，制成丙烯酸脂类乳液；B、保持50～60度温度不变，在制成的丙烯酸脂类乳液中加入1/3体积的溶剂，搅拌均匀，加工成母液甲；C、在温度为40～50度的条件下，将剩余2/3体积的溶剂与有机磷氮类阻燃剂均匀混合，制成母液乙；D、在温度为50～60度的条件下，将所述母液甲和所述母液乙两组份均匀混合，随后缓慢加入交联剂并搅拌均匀，最后制成阻燃型聚合物粘结剂；所述有机硅改性丙烯酸涂料的制备方法包括如下步骤：将称量好的防霉防腐剂和乙二醇、pH调节剂加入有机硅丙烯酸乳液中，以800转/分钟的转速预混和，充分搅拌约20～30min，以1500转/分钟的转速分散10～15min，在搅拌的过程中，加入1/3重量的消泡剂，再以800转/分钟的转速充分分散15～20min，并加入已经与成膜助剂、增塑剂混合均匀的去离子水，再加入2/3重量的消泡剂，搅拌混合均匀，配制成有机硅改性丙烯酸涂料；所述纳米氟碳涂料制备方法包括如下步骤：按照比例称取纳米二氧化钛，加入到涂料稀释液中，分散混合均匀，搅拌时间为1小时；然后依次加入氟碳树脂和固化剂，搅拌均匀，制成纳米氟碳涂料。本专利技术所述光伏遮阳系统与现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏遮阳系统，其特征在于：包括支撑架和固定于其上的遮阳板(1)，在所述遮阳板(1)上固定有光伏层(2)，所述光伏层(2)从下至上依次包括柔性薄膜电池组件(3)、膜层(4)和涂料层(5)，所述遮阳板(1)为碳纤维板；所述涂料层(5)由防污自洁涂料涂覆而成，所述防污自洁涂料为粒径为纳米级的有机硅改性丙烯酸涂料或纳米级氟碳涂料；所述有机硅改性丙烯酸涂料由如下重量份的物质组成：去离子水：500～560份；活性物质含量为42％的有机硅丙烯酸乳液：30～60份；成膜助剂：32～40份；防腐防霉剂:8～10份；消泡剂:6～10份；乙二醇:40～50份；增塑剂:0.3～0.5份；pH调节剂:8～10份；其中，所述成膜助剂为十二碳醇酯，所述防腐防霉剂为OBPA含砷有机物防霉剂或合成植物酯塑化剂，所述消泡剂为聚醚多元醇，所述pH调节剂为甲基硅酸钾水溶液；所述纳米氟碳涂料由如下重量份的物质组成：

【技术特征摘要】
1.一种光伏遮阳系统，其特征在于：包括支撑架和固定于其上的遮阳板(1)，在所述遮阳板(1)上固定有光伏层(2)，所述光伏层(2)从下至上依次包括柔性薄膜电池组件(3)、膜层(4)和涂料层(5)，所述遮阳板(1)为碳纤维板；所述涂料层(5)由防污自洁涂料涂覆而成，所述防污自洁涂料为粒径为纳米级的有机硅改性丙烯酸涂料或纳米级氟碳涂料；所述有机硅改性丙烯酸涂料由如下重量份的物质组成：去离子水：500～560份；活性物质含量为42％的有机硅丙烯酸乳液：30～60份；成膜助剂：32～40份；防腐防霉剂:8～10份；消泡剂:6～10份；乙二醇:40～50份；增塑剂:0.3～0.5份；pH调节剂:8～10份；其中，所述成膜助剂为十二碳醇酯，所述防腐防霉剂为OBPA含砷有机物防霉剂或合成植物酯塑化剂，所述消泡剂为聚醚多元醇，所述pH调节剂为甲基硅酸钾水溶液；所述纳米氟碳涂料由如下重量份的物质组成：其中，所述二氧化钛是经过硅烷偶联剂表面改性的金红石型纳米二氧化钛颗粒；所述固化剂是以甲苯二异氰酸脂为原料，经过部分单体聚合，再以多元醇为封闭剂进行封闭反应制得的；所述涂料稀释剂为丙酮或二甲苯。2.根据权利要求1所述的光伏遮阳系统，其特征在于：在所述系统的左右两侧、前部和顶部均设置有遮阳板(1)，其中，顶部的所述遮阳板(1)为倾斜设置，在其倾斜面上固定有所述光伏层(2)。3.根据权利要求2所述的光伏遮阳系统，其特征在于：顶部的所述遮阳板(1)与地面的夹角为30～60°，在所述遮阳板(1)的四周紧密固定有边框，所述边框由铝合金或碳纤维材料制成。4.根据权利要求3所述的光伏遮阳系统，其特征在于：所述光伏层(2)为条状结构，若干所述光伏层(2)平行布置并粘接于所述遮阳板(1)上，在所述柔性薄膜电池组件(3)上覆盖有所述膜层(4)，在所述膜层(4)上涂覆有涂料层(5)，所述光伏层(2)的面积为整个遮阳板(1)面积的60％～80％。5.根据权利要求1所述的光伏遮阳系统，其特征在于：所述碳纤维板是由碳纤维加固补强的单向板材，是将碳纤维浸渍环氧树脂后在模具内固化并连续拉挤成型的；所述碳纤维板的面密度为2000g/m2，树脂含量为42％，纤维含量为1050g/m2，纤维体积含量≥65％，密度为100±2mm，抗拉强度为2950N/mm2，弹性模量为185000N/mm，碳纤维板的厚度为5～10mm，所述碳纤维板的长宽为400×500mm，500×500mm，500×600mm或1000×1200mm。6.根据权利要求1所述的光伏遮阳系统，其特征在于：所述柔性薄膜电池组件(3)是在可弯曲的柔性衬底上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，为非晶硅柔性太阳能薄膜电池、铜铟钾硒薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池，染料敏化电池或有机薄膜电池；所述膜层(4)为含氟TPT聚酯膜或乙烯—四氟乙烯共聚物膜，厚度为250微米；所述涂料层(5)的厚度为30～70微米。7.根据权利要求1所述的光伏遮阳系统，其特征在于：所述柔性薄膜电池组件(3)与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓军，
申请(专利权)人：烟台斯坦普精工建设有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37