一种光热光伏双效节能玻璃制造技术

一种光热光伏双效节能玻璃，包含普通玻璃、半透明光热光电薄膜、绝缘层、低辐射膜和光伏开关；普通玻璃的朝向室内的侧面由内到外依次层叠有半透明光热光电薄膜、绝缘层和低辐射膜，半透明光热光电薄膜上接有通过导线相连的可控制电流通断的光伏开关。本发明专利技术可根据室内的用热需要可主动地调节太阳辐射得热，通过对太阳光谱的分离控制，实现了对光能、热能和电能的利用。能的利用。能的利用。

【技术实现步骤摘要】
一种光热光伏双效节能玻璃


[0001]本专利技术涉及建筑节能技术，具体涉及一种光热光伏双效节能玻璃。

技术介绍

[0002]太阳光经建筑透明围护结构进入室内时，带来耦合的光和热。建筑全年需要采光，但用热需求冬夏不同。目前适用于透明建筑围护结构，用来吸收非可见光(紫外线+近红外线)的透明薄膜有两种可行的方案：一种是透明的光热转化(PT)薄膜，一种是透明的光电转化(PV)薄膜。PT和PV技术均有较为成熟的研究，但基于一张透明薄膜实现两者组合以及灵活调控的研究未见报道。

技术实现思路

[0003]本专利技术为克服现有技术不足，提供一种光热光伏双效节能玻璃。
[0004]一种光热光伏双效节能玻璃包含普通玻璃、半透明光热光电薄膜、绝缘层、低辐射膜和光伏开关；普通玻璃的朝向室内的侧面由内到外依次层叠固定有半透明光热光电薄膜、绝缘层和低辐射膜，半透明光热光电薄膜上接有通过导线相连的可控制电流通断的光伏开关。
[0005]进一步地，所述半透明光热光电薄膜包含由室外至室内依次层叠有的透明导电层、光电响应层、电介质层以及对电极层，透明导电层和对电极层通过导线相连，导线上设置有光伏开关。
[0006]本专利技术相比现有技术的有益效果是：
[0007]本专利技术根据室内的用热需要可主动地调节太阳辐射得热，通过对太阳光谱的分离控制，实现了对光能、热能和电能的有序利用。
[0008]本专利技术玻璃在光电和光热的季节性交替下可提高建筑节能率，具有光电和光热双模式的建筑透明围护结构实质上将成为一个产能部件，适用于我国各种气候区的建筑透明围护结构的节能改造，改造成本较低。集成现有节能窗隔热、采光的同时，自带产电功能，不仅能有效地控制建筑冷热负荷，还可实现建筑能源自给，对环境保护和能源节约具有重大意义。光热/光伏双效节能玻璃可适应生态文明建设，通过对太阳能不同光谱波段的独立控制，实现了太阳光光谱的有序利用，有着良好的经济效益和广阔的应用前景。
[0009]下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步地说明：
附图说明
[0010]图1为本专利技术的整体示意图；
[0011]图2为本专利技术的光热光电双模式工作原理图。
具体实施方式
[0012]如图1
‑
图2所示，一种光热光伏双效节能玻璃包含普通玻璃1、半透明光热光电薄
膜3、绝缘层8、低辐射膜9和光伏开关10；
[0013]普通玻璃1的朝向室内的侧面由内到外依次层叠固定有半透明光热光电薄膜3、绝缘层8和低辐射膜9，半透明光热光电薄膜3上接有通过导线相连的可控制电流通断的光伏开关10。
[0014]本实施方式的半透明光热光电薄膜(光热转化(PT)
‑
光电转化(PV)薄膜)可见光高透明率，紫外/红外吸收率高，当光伏开关10闭合电路接通时，光热光电薄膜将吸收的紫外/红外热量转换为电能，一方面减少了进入室内的太阳辐射热量，另一方面可产生一定量的电能供建筑末端使用；当光伏开关10开启电路断开时，光热光电薄膜将吸收的紫外/红外热量转换为热能，并在普通玻璃与膜之间形成热阻，以降低透明围护结构的传热系数，增强室内太阳辐射得热。半透明光热光电薄膜3粘贴方式固定在普通玻璃上。半透明光热光电薄膜3、绝缘层8和低辐射膜9固定在一起。
[0015]进一步地，如图1所示，所述半透明光热光电薄膜3包含由室外至室内依次层叠的透明导电层4、光电响应层5、电介质层6以及对电极层7，透明导电层4和对电极层7通过导线相连，导线上设置有光伏开关10。当光伏开关10闭合电路接通时，光热光电薄膜将吸收的紫外/红外热量转换为电能，当光伏开关10开启电路断开时，光热光电薄膜将吸收的紫外/红外热量转换为热能。
[0016]通常，普通玻璃1为高透建筑玻璃，在紫外光、可见光、红外光全波段具有高透过性。光电响应层5可吸收太阳辐射能转化为电能。
[0017]可选地，光电响应层5主要由混合在TiO2半导体膜内的纳米颗粒2和染料粉末压制而成。纳米颗粒2在紫外线和红外线部分高吸收，在可见光部分高透过。例如；纳米颗粒2为金属纳米颗粒或者金属氧化物纳米颗粒，纳米颗粒2为氧化锑锡颗粒或者钨铯青铜颗粒。或者所述纳米颗粒2为银金属纳米颗粒。也可上述多种颗粒掺混形成。
[0018]可选地，所述低辐射膜9为单层银膜，具有良好的隔热性能，对可见光有较高的透射率，对红外线有较高的反射率，在不同气候环境下，能达到控制阳光、节约能源、热量控制调节及改善环境的作用。所述染料为N719钌染料。对空气、光和热敏感。
[0019]优选地，所述透明导电层4为氧化铟锡层。如此设置，具有电学传导和光学透明的功能。所述电介质层6为P型半导体材料。如此设置具有良好的导电作用。
[0020]上述实施方式的节能玻璃具有光热(PT)和光电(PV)特性，它在可见光高透过，紫外/红外光能量高吸收。该节能玻璃所吸收的紫外和红外波段的太阳光后，能量转换可分为两条路径：在冬季供热需求时，可以将光子转换成热量，并在普通玻璃1与膜层之间形成热阻，利用光热效应加热建筑玻璃，以减少室内外的热量交换，以降低透明围护结构的总体热传导系数；在较温暖的季节，可以作为太阳能薄膜电池，将光子转换为电能，将具有特定光谱吸收峰的纳米颗粒互补匹配嵌入膜层中，并粘贴到普通玻璃1内表面，通过外接电路的光伏开关10，实现非可见光的光热(PT)和光电(PV)模式的灵活转换，实现太阳能按需调控的目的，为产能建筑提供一种新的技术思路
[0021]可粘贴的透明光热光电薄膜应用方便，适用于我国各种气候区的建筑透明围护结构的节能改造，改造成本较低。
[0022]工作过程
[0023]太阳光全光谱地穿过普通玻璃1到达半透明光热光电薄膜3时，太阳光中的红外线
和紫外线被吸收，可见光透过。当光伏开关10闭合，电路接通时，被吸收的紫外线和红外线部分被转化为电能，供给建筑末端使用；当光伏开关10开启，电路断开时，被吸收的紫外线和红外线全部被转化为热能，以增强建筑保温效果。
[0024]本专利技术已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本专利技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及
技术实现思路
做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，均仍属本专利技术技术方案范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光热光伏双效节能玻璃，其特征在于：包含普通玻璃(1)、半透明光热光电薄膜(3)、绝缘层(8)、低辐射膜(9)和光伏开关(10)；普通玻璃(1)的朝向室内的侧面由内到外依次层叠有半透明光热光电薄膜(3)、绝缘层(8)和低辐射膜(9)，半透明光热光电薄膜(3)上接有通过导线相连的可控制电流通断的光伏开关(10)。2.根据权利要求一种光热光伏双效节能玻璃，其特征在于：所述半透明光热光电薄膜(3)包含由室外至室内依次层叠有的透明导电层(4)、光电响应层(5)、电介质层(6)以及对电极层(7)，透明导电层(4)和对电极层(7)通过导线相连，导线上设置有光伏开关(10)。3.根据权利要求2所述一种光热光伏双效节能玻璃，其特征在于：光电响应层(5)主要由混合在TiO2半导体膜内的纳米颗粒(2)和染料粉末...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈朝，张春晓，蒲积宏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：