建筑一体化的光伏模块及光伏系统技术方案

本发明专利技术涉及光伏领域，具体涉及建筑一体化的光伏模块及光伏系统。光伏模块包括框架，框架内设置有从下至上层叠排列的背板、封装膜、电池板、玻璃板以及调光元件；电池板包括多组沿框架的宽度方向间隔设置的电池片，背板上设置有反射片，反射片穿过封装膜、相邻电池片之间的间隙对玻璃板进行支撑，调光元件与电池片一一对应且嵌装于玻璃板。本发明专利技术中太阳光照射至调光元件并经调光元件折射后，直接或者通过反射片反射后照至电池片，调光元件的上表面为外凸的弧形面，通过调节弧形面的曲率使光线的折射路径改变，进而使光线均匀分布在电池片上，提高电池片对阳光的采集率，进而提高电池片的工作效率。片的工作效率。片的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
建筑一体化的光伏模块及光伏系统


[0001]本专利技术涉及光伏领域，具体涉及建筑一体化的光伏模块及光伏系统。

技术介绍

[0002]太阳能电池片是一种可以将能量转换的光电元件，其基本构造是运用P型与N型半导体接合而成。太阳能电池片又称光伏电池片，其是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。光伏电站在发展初期主要在空旷、光照强烈的大型电站集中建设，通过规模化以减少发电成本。随着科技的不断发展，通过工业厂房、商业写字楼、加油站、居民住宅等各类建筑实现分布式光伏发电的形式迅速提升，目前光伏建筑的主要形式是光伏组件与建筑结合（BAPV），即将光伏电站安装在已经投入使用的建筑屋顶、墙外等，利用额外未利用的建筑空间进行发电，对建筑原有结构不产生影响。光伏组件建筑一体化（BIPV），也是光伏组件和建筑的结合，区别在于将光伏组件和建筑集成为不可分割的一部分，光伏组件兼具发电、装饰和建材功能。
[0003]传统太阳能板的电池片与电池片之间为满足设计要求通常要保留2
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4mm的间距（根据电池板大小决定），这会导致部分太阳光因照射至电池片之间的间隙而无法照射至电池片本身，如此会使得电池片的受光量减小，能源利用率低，影响电池片的工作效率。
[0004]公开于本申请
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]根据现有技术的不足之处，本专利技术提出了建筑一体化的光伏模块及光伏系统，以解决现有的光伏模块及光伏系统电池片的受光量少，能源利用率低的问题。
[0006]本专利技术的建筑一体化的光伏模块采用如下技术方案：包括框架，框架内设置有从下至上层叠排列的背板、封装膜、电池板、玻璃板以及调光元件；电池板包括多组沿框架的宽度方向并排间隔设置的电池片，多组电池片通过封装膜粘接于背板，背板上设置有多组沿框架长度方向延伸的反射片，反射片穿过封装膜、相邻电池片之间的间隙、电池片与框架之间的间隙进而对玻璃板进行支撑，反射片的高度设置为使得玻璃板和电池板之间具有预设距离；调光元件与电池片一一对应且嵌装于玻璃板，以接受太阳光照射，调光元件的上表面为外凸的弧形面，弧形面沿框架的宽度方向弯曲，调光元件具有弹性以使弧形面的曲率能够改变，进而能够改变的光的折射路径，最终使得随着光线角度的改变，太阳光照射至调光元件并经调光元件折射后，能够直接照射至电池片或者通过反射片反射后照至电池片。
[0007]可选地，调光元件的内部具有相互独立的第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室在弧形面弯曲方向对称设置，通过向第一腔室和第二腔室内部充放填充介质以改变第
一腔室和第二腔室的容积，进而改变弧形面的曲率。
[0008]可选地，填充介质的折射率与调光元件的折射率的差值小于等于预设值。
[0009]可选地，调光元件的顶部在弧形面的弯曲方向从中间至两边壁厚逐渐减小。
[0010]可选地，第一腔室和第二腔室内的充放介质为冷却液。
[0011]可选地，第一腔室连通有第一换热循环系统以使其内部的冷却液循环流动，第二腔室连通有第二换热循环系统以使其内部的冷却液循环流动，第一腔室和第二腔室的冷却液出口处均设置有压力阀。
[0012]可选地，调光元件采用EVA材质制成。
[0013]可选地，光线由倾斜照射至调光元件变为垂直照射至调光元件的过程中，其中一侧的反射片工作，且弧形面对应工作的反射片的半部曲率先减小再增大再减小，另外半部的曲率逐渐减小。
[0014]可选地，光线由垂直照射至调光元件变为倾斜照射至调光元件的过程中，其中一侧的反射片工作，且弧形面对应工作的反射片的半部曲率先增大再减小再增大，另外半部的曲率逐渐增大。
[0015]本专利技术还提供了一种建筑一体化的光伏系统，包括多个建筑一体化的光伏模块。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术的建筑一体化的光伏模块设置了调光元件和反射片，调光元件的上表面为外凸的弧形面且曲率可调，光线照射角度改变的过程中，通过调节弧形面的曲率改变光线的折射路径，使太阳光照射至调光元件并经调光元件折射后，直接或者通过反射片反射后照至电池片，也就是原本照射至相邻电池片之间的缝隙以及电池片与框架之间的缝隙上的光线照射至电池片，进而使得更多的阳光照射至电池片，提高电池片对阳光的采集率，提高能源利用率和以及电池片的工作效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。
[0018]图1为本专利技术建筑一体化的光伏模块的整体结构示意图；图2为本专利技术建筑一体化的光伏模块的爆炸图；图3为本专利技术建筑一体化的光伏模块的剖视图；图4为本专利技术建筑一体化的光伏模块中去除框架后单个调光元件与相应玻璃板、电池片、封装膜、背板的结构示意图；图5为图4中A处放大图；图6为图4的剖视图；图7为光线垂直射向调光元件的光路图；图8为清晨光线倾斜射向调光元件的光路图；图9为傍晚光线倾斜射向调光元件的光路图。
[0019]图中：100、背板；110、反射片；
200、封装膜；300、电池板；310、电池片；320、导电铜带；400、玻璃板；410、玻璃片；420、玻璃底板；500、调光元件；511、第一腔室；512、第一进液口；513、第一出液口；521、第二腔室；522、第二进液口；523、第二出液口；530、管；600、框架。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]如图1至图9所示，本专利技术实施例提供的一种建筑一体化的光伏模块包括框架600，框架600采用铝合金材质制成且能够集成于建筑的屋顶，铝合金的强度高、耐腐蚀性好，能够起到良好的支撑和保护作用。框架600内设置有从下至上层叠排列的背板100、封装膜200、电池板300、玻璃板400以及调光元件500；这里应该理解的是，直接接受阳光照射的面为上，反之为下。
[0022]电池板300包括多组沿框架600的宽度方向并排间隔设置的电池片310，多组电池片310通过封装膜200粘接于背板100。此处需要说明的是，封装膜200可以为EVA材质的EVA膜，EVA是一种热熔胶粘剂且透光性良好，能够起到粘接作用，当然，封装膜200也可以采用POE、EPE等材质制成；背板100可以采用TPT板或者PBT板，本专利技术优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑一体化的光伏模块，其特征在于，包括框架，框架内设置有从下至上层叠排列的背板、封装膜、电池板、玻璃板以及调光元件；电池板包括多组沿框架的宽度方向并排间隔设置的电池片，多组电池片通过封装膜粘接于背板，背板上设置有多组沿框架长度方向延伸的反射片，反射片穿过封装膜、相邻电池片之间的间隙、电池片与框架之间的间隙进而对玻璃板进行支撑，反射片的高度设置为使得玻璃板和电池板之间具有预设距离；调光元件与电池片一一对应且嵌装于玻璃板，以接受太阳光照射，调光元件的上表面为外凸的弧形面，弧形面沿框架的宽度方向弯曲，调光元件具有弹性以使弧形面的曲率能够改变，进而能够改变的光的折射路径，最终使得随着光线角度的改变，太阳光照射至调光元件并经调光元件折射后，能够直接照射至电池片或者通过反射片反射后照至电池片。2.根据权利要求1所述的建筑一体化的光伏模块，其特征在于，调光元件的内部具有相互独立的第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室在弧形面弯曲方向对称设置，通过向第一腔室和第二腔室内部充放填充介质以改变第一腔室和第二腔室的容积，进而改变弧形面的曲率。3.根据权利要求2所述的建筑一体化的光伏模块，其特征在于，填充介质的折射率与调光元件的折射率的差值小于等于预设值。4.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海滨，周伟平，赵明建，孙连宇，张毅，马肖圆，
申请(专利权)人：北京长和信泰能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：