具有集成光伏结构的玻璃组件以及用于这种玻璃组件的间隔件结构制造技术

描述了一种玻璃组件，其包括：至少第一(内部)玻璃板、第二(外部)玻璃板以及用于在第一玻璃板和第二玻璃板之间提供预定间隔的至少一个外围间隔件结构，该外围间隔件结构位于第一玻璃板和第二玻璃板的外围区域；安装在外围间隔件结构的至少一部分上的一个或多个光伏(PV)电池模块，该一个或多个PV电池模块位于由第一玻璃板和第二玻璃板以及外围间隔件结构所限定的空间(板间空间)中；其中，外围间隔件结构的至少一部分包括一个或多个安装构件，该一个或多个安装构件适于将PV电池模块的PV电池的光接收表面定向在相对于第二(外部)玻璃板的平面的倾斜位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有集成光伏结构的玻璃组件以及用于这种玻璃组件的间隔件结构
本专利技术涉及玻璃组件(glazingassembly)以及用于这种玻璃组件的间隔件结构(spacerstructure)，特别地但非排他地涉及一种发电多板玻璃组件(power-generatingmultipaneglazingassembly，发电多窗格玻璃组件)、一种包括发电玻璃组件的窗、一种用于多板(multi-pane，多窗格)玻璃组件的模块化发电间隔件结构以及用于这种发电间隔件结构的电子模块和转角连接器(cornerconnector，转角连接件)。
技术介绍
光伏(photovoltaic)在将建筑物转变为中性(neutral，自然)或零净值能量消耗者方面起到重要作用。优选地，这样的建筑物局部产生的能量与其消耗的能量一样多。光伏建筑一体化(BIPV)是用于在部分建筑物围护结构(如屋顶、天窗、窗或立面(facade，外墙))中取代传统建筑结构的光伏结构。BIPV结构越来越多地被纳入建筑物中作为主要或辅助电源，现有的结构可采用类似的技术进行翻新。这使得BIPV成为光伏产业中增长最快的部分之一。光伏建筑一体化结构的一个示例是发电窗结构(power-generatingwindowstructure)，该发电窗结构可以产生足够的能量用于局部地为外围功能(例如电子控制的遮阳篷、气候控制等)供电。EP1703063描述了发电窗结构，其中光伏元件层压在中空的窗轮廓(通常是铝、塑料和/或玻璃纤维轮廓)的竖直表面上，在该中空的窗轮廓中安装了两个或更多个玻璃板(glasspane，玻璃窗格)。可替换地，可以在板间(inter-pane，窗格间)空间(即，结构的外围区域中的窗板(windowpane，窗玻璃板、窗格)之间的空间，特别是靠近保持玻璃板彼此分离的外围间隔件结构的区域)内抵靠玻璃表面层压光伏元件。在这样的窗结构的外围区域中将光伏元件抵靠玻璃板层压，不允许以使光电元件能够以最佳方式操作的方式对光电元件进行定向。在窗结构的外围区域中的遮光效应以及入射光与结合(bond，粘合)到玻璃板表面的光伏元件表面之间相对较大的倾斜角可能导致光伏元件的性能不佳。此外，光伏元件的层压可能对窗结构的热性能产生负面影响。此外，热效应可能会在光伏元件中产生应力，影响其整体性能。它还需要在玻璃组件的组装过程中整合光伏元件的结合过程。DE202011102438提供了双板玻璃组件的高水平描述，该双板玻璃组件包括围绕玻璃组件的外围的间隔件结构，其中光伏模块安装在窗板之间空间内的间隔件结构上。建议可使用铰链(hinge，折叶)将光伏模块安装到间隔件结构上，以便可以折叠光伏模块。上述现有技术文献忽略了这样一个事实，即，可以用于例如零能量建筑和智能建筑解决方案的现代高性能(highperformance，高能效)多板玻璃结构的批量生产需要在生产过程中仔细规范每个元件，以精确控制诸如热增益(heatgain)损失、透明度(眩光)、遮光、热舒适、声学、颜色效果等特性，从而使玻璃结构的高性能在较长时期(例如10年或更长时间)内得到保证。例如，PV模块需要窗板之间的空间内的电子设备和布线，以及用于电力输送和数据通信的与外部的电子连接。这种外部连接形成双层玻璃结构中的潜在薄弱点(weakspot)。因此，所提出的玻璃结构的PV功能与现代高性能多板玻璃结构的大批量生产工艺并不兼容。因此，在本领域中，需要改进的发电间隔件结构和包括这种发电间隔件结构的玻璃组件。特别地，在本领域中，需要改进的发电多板玻璃组件，该发电多板玻璃组件可容易且灵活地关于其接收的光量、高端玻璃结构的规格以及高性能多板玻璃组件的标准化大批量制造工艺进行优化。
技术实现思路
本专利技术的目的是减少或消除现有技术中已知的缺点中的至少一个。在一个方面，本专利技术涉及一种玻璃组件，包括：至少第一(内部)玻璃板、第二(外部)玻璃板以及用于在第一玻璃板与第二玻璃板之间提供预定间隔的至少一个间隔件结构，该间隔件结构位于第一玻璃板和第二玻璃板的外围区域处；一个或多个光伏(PV)模块，安装在间隔件结构的至少一部分上和/或安装在间隔件结构的至少一部分中，该一个或多个PV模块被定位在由第一玻璃板、第二玻璃板和间隔件结构所限定的空间(板间空间)中；其中，间隔件结构的至少一部分包括一个或多个安装构件，该一个或多个安装构件适于将PV模块的PV电池的光接收表面(lightreceivingsurface，受光表面)相对于第二(外部)玻璃板的平面定向在倾斜位置上；以及，其中，间隔件结构包括一个或多个细长(elongated，长形)构件，每个细长构件具有横截面轮廓，该轮廓限定了中空的本体部分以及安装部分，该安装部分包括一个或多个紧固构件，用于将一个或多个PV电池模块可拆卸地安装在外围间隔件结构的至少一部分上。因此，PV模块可以可拆卸地安装到间隔件结构的一部分上。例如，滑动机构和/或夹紧机构可用于将PV模块机械固定到间隔件结构的一部分上。在一个实施例中，一个或多个PV模块的光接收表面与第一板或第二板的表面限定在10度到80度之间、更优选地在20度与70度之间、甚至更优选地在30度与60度之间的倾斜角度。在一个实施例中，安装部分可以被配置为将一个或多个PV模块定向在固定的倾斜位置。在另一实施例中，安装部分的一个或多个紧固构件可以被配置为与本体部分的一个或多个紧固构件接合，用于将包括一个或多个PV模块的安装部分可拆卸地安装到本体部分上。因此，安装部分可以用作将PV模块安装到间隔件结构的本体部分的基座(submount)。在一个实施例中，(中空的)本体部分可以具有大致矩形形状的横截面。在另一实施例中，安装部分可以具有三角形形状的横截面。在又一个实施例中，安装部分具有直角三角形形状的横截面，其中与直角相对的一侧形成用于一个或多个PV模块的平铺的安装表面，并且其中可选地，与直角相邻的一侧形成用于将安装部分安装到中空的本体部分上的安装区域。在一个实施例中，间隔件结构还可以包括第一细长构件、第二细长构件和转角连接器(cornerconnection)，该第一细长构件用于将一个或多个第一PV模块固定在第一倾斜位置(titledposition)，该第二细长构件用于将一个或多个第二PV模块固定在第二倾斜位置，该转角连接器用于将第一构件的第一端部机械地连接到第二构件的第一端部。在一个实施例中，转角连接器可以包括连接到第一端部部分和第二端部部分的主体，该第一端部部分包括至少第一腿部(leg，分支)，该第一腿部被成形为与第一构件的第一端部接合，以提供第一机械连接(优选地为第一滑动连接)，并且第二端部部分包括至少第二腿部，该第二腿部被成形为与第二构件的第一端部接合，以提供第二机械连接(优选地为第二滑动连接)。在一个实施例中，转角连接器还包括至少一个电气布线结构(electricalwiringstructure)，其中该至少一个电气布线结构被布置成将安装在第一构件上的一个或多个第一PV模块中的一个电连接到控制器模块(优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃组件，包括：/n至少第一(内部)玻璃板、第二(外部)玻璃板以及用于在所述第一玻璃板与所述第二玻璃板之间提供预定间隔的至少一个间隔件结构，所述间隔件结构位于所述第一玻璃板和所述第二玻璃板的外围区域处；/n一个或多个光伏(PV)模块，安装在所述间隔件结构的至少一部分上和/或安装在所述间隔件结构的至少一部分中，所述一个或多个PV模块被定位在由所述第一玻璃板、所述第二玻璃板和所述间隔件结构所限定的空间(板间空间)中；/n其中，所述间隔件结构的至少一部分包括一个或多个安装构件，所述安装构件适于将PV模块的PV电池的光接收表面相对于所述第二(外部)玻璃板的平面定向在倾斜位置上；以及/n其中，所述间隔件结构包括一个或多个细长构件，每个细长构件具有横截面轮廓，所述轮廓限定了中空的本体部分以及安装部分，所述安装部分包括一个或多个紧固构件，用于将所述一个或多个PV电池模块能拆卸地安装在外围间隔件结构的至少一部分上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 EP PCT/EP2017/0776961.一种玻璃组件，包括：
至少第一(内部)玻璃板、第二(外部)玻璃板以及用于在所述第一玻璃板与所述第二玻璃板之间提供预定间隔的至少一个间隔件结构，所述间隔件结构位于所述第一玻璃板和所述第二玻璃板的外围区域处；
一个或多个光伏(PV)模块，安装在所述间隔件结构的至少一部分上和/或安装在所述间隔件结构的至少一部分中，所述一个或多个PV模块被定位在由所述第一玻璃板、所述第二玻璃板和所述间隔件结构所限定的空间(板间空间)中；
其中，所述间隔件结构的至少一部分包括一个或多个安装构件，所述安装构件适于将PV模块的PV电池的光接收表面相对于所述第二(外部)玻璃板的平面定向在倾斜位置上；以及
其中，所述间隔件结构包括一个或多个细长构件，每个细长构件具有横截面轮廓，所述轮廓限定了中空的本体部分以及安装部分，所述安装部分包括一个或多个紧固构件，用于将所述一个或多个PV电池模块能拆卸地安装在外围间隔件结构的至少一部分上。


2.根据权利要求1所述的玻璃组件，其中，所述一个或多个PV模块的光接收表面与所述第一板或所述第二板的表面限定在10度到80度之间、更优选地在20度与70度之间、甚至更优选地在30度与60度之间的倾斜角度。


3.根据权利要求1或2所述的玻璃组件，其中，所述安装部分被配置为将所述一个或多个PV模块定向在固定的倾斜位置；优选地，所述安装部分的一个或多个紧固构件被配置为与所述本体部分的一个或多个紧固构件接合，用于将包括所述一个或多个PV模块的安装部分能拆卸地安装到所述本体部分上。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的玻璃组件，其中，所述间隔件结构还包括：第一细长构件，所述第一细长构件用于将一个或多个第一PV模块固定在第一倾斜位置；第二细长构件，所述第二细长构件用于将一个或多个第二PV模块固定在第二倾斜位置；以及转角连接器，所述转角连接器用于将所述第一构件的第一端部机械地连接到所述第二构件的第一端部，优选地，所述转角连接器包括连接到第一端部部分和第二端部部分的主体，所述第一端部部分包括至少第一腿部，所述第一腿部被成形为与所述第一构件的第一端部接合，以提供第一机械连接，优选地为第一滑动连接，并且所述第二端部部分包括至少第二腿部，所述第二腿部被成形为与所述第二构件的第一端部接合，以提供第二机械连接，优选地为第二滑动连接。


5.根据权利要求4所述的玻璃组件，其中，所述转角连接器还包括至少一个电气布线结构，其中所述至少一个电气布线结构被布置成将安装在所述第一构件上的一个或多个第一PV模块中的一个电连接到控制器模块，优选地电连接到最大功率点跟踪(MPPT)模块，所述控制器模块被布置在所述第二构件的一部分中和/或安装在所述第二构件的一部分上；和/或，其中所述至少一个电气布线结构包括嵌入在所述转角连接器的主体中的电引线，所述电引线的第一端部在所述玻璃组件的板间空腔中形成第一电源连接器，并且所述电引线的第二端部在所述板间空腔外部形成第二电源连接器，优选地，所述至少一个布线结构包括一个或多个(柔性)印刷电路板或(柔性)印刷布线板。


6.根据权利要求1-7中任一项所述的玻璃组件，其中，所述间隔件结构包括结合在所述第一玻璃板上的第一结合表面和结合在所述第二玻璃板上的第二结合表面，所述间隔件结构形成或作为沿着所述第一玻璃板和所述第二玻璃板的外围部分的密封件的一部分，该密封件优选地为气密密封件，该密封件密封所述第一玻璃板和所述第二玻璃板之间的空间(所述板间空腔)。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的玻璃组件，其中，所述第二玻璃板包括中央窗区域和所述中央窗区域周围的外围区域，所述中央窗区域对于来自光谱的可见部分的太阳光是透明的，并且反射至少一部分太阳光谱的(近)红外部分，所述外围区域限定了太阳能电池光入口区域，用于使PV电池暴露于来自光谱的可见部分和(近)红外部分的太阳光，优选地，所述中央窗区域被一个或多个(近)红外反射薄膜覆层覆盖，并且所述外围区域没有被一个或多个(近)红外反射薄膜覆层覆盖。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的玻璃组件，其中，所述一个或多个PV模块中的至少一部分包括细长形状的电气布线板，优选地为印刷电路板(PCB)，所述电气布线板包括第一外边缘和相对的第二外边缘，所述电气布线板包括电气布线结构，所述电气布线结构被布置成使PV模块的至少一部分PV电池串联地电连接，优选地，所述电气布线结构还包括在所述第一外边缘处的第一PV触点和在所述第二外边缘处的第一PV触点，其中所述第一PV触点连接到串联的所述PV电池的正极侧，并且其中所述电气布线结构包括在所述第一外边缘处的第二PV触点和在所述第二外边缘处的第二PV触点，其中所述第二PV触点连接到串联的所述PV电池的负极侧。


9.根据权利要求8所述的玻璃组件，其中，所述PV模块的电气布线板还包括第一电气总线和第二电气总线，所述第一电气总线将在所述第一外边缘处的第三触点与在所述第二外边缘处的第三触点电连接，并且所述第二电气总线将在所述第一外边缘处的第四触点与在所述第二外边缘处的第四触点电连接。


10.根据权利要求1-9中任一项所述的玻璃组件，其中，沿着窗板的第一边缘布置在所述间隔件结构的第一部分上的第一PV模块彼此电连接，所述电连接的第一PV模块形成第一PV阵列；以及，其中沿着窗板的第二边缘布置在所述间隔件结构的第一部分上的第二PV模块彼此电连接，所述电连接的第二PV模块形成第二PV阵列，至少两个最大功率点跟踪(MPPT)装置被布置在所述间隔件结构的第一部分上，所述第一MPPT装置连接到所述第一PV阵列，所述第二MPPT装置连接到所述第二PV阵列。


11.一种玻璃组件，包括：
至少第一(内部)玻璃板、第二(外部)玻璃板以及用于在所述第一玻璃板与所述第二玻璃板之间提供预定间隔的至少一个外围间隔件结构；
多个细长光伏(PV)电池模块，其沿着所述第一玻璃板和所述第二玻璃板的一个或多个边缘定位，所述多个PV电池模块的PV电池的光接收表面与所述第二(...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·C·D·安德斯，F·L·格拉佩豪斯，D·斯托克胡伊曾，
申请(专利权)人：飞视集团有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL