一种保温隔热光伏瓦制造技术

本实用新型专利技术公开了一种保温隔热光伏瓦，其特征在于：由柔性保温隔热基板和通过阻燃聚合物粘结剂粘结在其上的柔性光伏电池组件构成，所述柔性保温隔热基板为两侧覆着柔性防水片材的纳米二氧化硅气凝胶毡芯材；所述柔性光伏电池组件由里至外依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层；所述柔性防水片材为层状结构，由下至上依次是：下阻燃聚合物水泥砂浆层、高韧玻纤增强阻燃无纺布胎基和上阻燃聚合物水泥砂浆层，三层结构固结为一体。本实用新型专利技术用一种具有防水抗渗、防火阻燃、抗裂耐撞、保温隔热功能且质轻体薄的柔性基板与非晶硅等柔性薄膜太阳能光伏电池组件相结合，形成一种既可以防火防水和保温隔热，又可以进行光伏发电的光伏屋面瓦。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种保温隔热光伏瓦
本技术涉及一种光伏建筑一体化和光伏建材领域，特别涉及一种可广泛应用于具有节能和自发自用电力的绿色建筑的柔性保温隔热光伏瓦，其兼具防火、防水、保温隔热、增强抗裂、屋面装饰和光伏发电等多重使用功能，应用于新建和既有建筑节能改造的光电建筑，实现建筑高效节能和自发自用所需电力。
技术介绍
建筑能耗占全社会能耗近40%，减少对传统能源的依赖、降低二氧化碳排放、发展具有节能和自发电功能的绿色建筑已成为节能减排的重要内容。目前国内建筑节能和对太阳能等可再生能源的利用，大多采取在屋面和外墙表面粘贴和喷涂保温材料，然后在其上架设晶硅太阳能光伏玻璃板的方法，表现为建筑节能和屋面光伏发电自成体系、相互分离。如何最大限度地发挥建材的多功能性，将建筑的保温隔热技术与光伏发电技术相互融合，实现建筑节能和光伏发电同步设计、同步施工、同步安装、同步验收和同步维护保养，最大限度地降低重复施工带来的材料和人工的浪费。为实践这一理念，有关的研究者在不断开发各类具有光伏发电功能的光伏瓦，如技术CN202280214U公开了一种保温光伏瓦，该瓦由内外金属框内分别安装的单晶硅光伏玻璃板和保温材料构成。这种光伏瓦直接覆于建筑屋面上，即具有保温功能，也可以发电。但这种保温光伏瓦由金属框架和光伏玻璃板构成，重量大、安装伏复杂，不能大面积替代已有的传统建材产品。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种适合于建筑屋面的具有保温隔热、防水隔潮、柔性抗裂、防火阻燃功能的柔性保温隔热光伏瓦。本技术的目的是用一种具有防水、防火、抗裂和保温隔热功能且质轻体薄的柔性保温隔热基板与非晶硅等柔性薄膜太阳能光伏电池组件相结合，形成一种既可以防火防水和保温隔热，又可以进行光伏发电的保温隔热光伏瓦。一种保温隔热光伏瓦，由柔性保温隔热基板和通过阻燃聚合物粘结剂粘结在其上的柔性光伏电池组件构成，所述柔性保温隔热基板为两侧覆着柔性防水片材的纳米二氧化娃气凝胶租芯材；所述柔性光伏电池组件由里至外依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层；所述柔性防水片材为层状结构，由下至上依次是:下阻燃聚合物水泥砂浆层、高韧玻纤增强阻燃无纺布胎基和上阻燃聚合物水泥砂浆层，三层结构固结为一体；所述纳米二氧化硅气凝胶毡是把纳米二氧化硅气凝胶作为主体材料，并复合于玻璃纤维和预氧化纤维等增强材料中，通过特殊工艺合成的柔性保温材料；该材料质轻，密度为3kg/每立方米，重量仅为空气的三倍；由超过90%的空气组成，拥有所有固体中最低的导热系数，性能优于传统保温材料的2-8倍；用1-2厘米厚就能达到75%的节能要求，相当于其它保温材料IOcm以上的保温节能效果。本技术所述的保温隔热光伏瓦，其中所述纳米二氧化硅气凝胶毡芯材厚度:2 ?10mm，宽度:910 ?1500mm，密度:180 ?220kg/m2，适用温度:-200°C ?+1000°C，疏水性:绝对疏水，导热系数:0.012?0.025ff/m.k ;当量厚度A:20mm ；所述高韧玻纤增强阻燃无纺布胎基用料采用耐碱玻璃纤维增强的安纺阻燃纤维无纺布、4080纤维无纺布或条纶增强无纺布中的任意一种，所述高韧玻璃纤维增强无纺布厚度为0.5?1_，重量为120?180g/m2。本技术所述的保温隔热光伏瓦，其中所述柔性薄膜电池组件是在塑料等可弯曲的柔性保温隔热基板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。本技术所述的保温隔热光伏瓦，其中所述膜层为含氟TPT聚酯膜或乙烯一四氟乙烯共聚物膜，厚度为250um ；所述涂料层厚度为30?70um，由具有自洁防污染功能的、粒径为纳米级的有机硅丙烯酸涂料或氟碳涂料涂覆而成。本技术所述的保温隔热光伏瓦，其中所述柔性薄膜电池组件上设置有正负极导线，所述柔性保温隔热基板上设置有通孔和外部用电器，所述外部用电器包括电池组件和导线接线盒；所述导线外面用防水胶作为保护层，并在所述保护层外缠绕具有防水防火功能的胶条；所述导线穿过所述通孔并采用封闭式雌雄快速接口与相邻所述柔性保温隔热基板上的外部用电器相互配合连接。本技术的有益效果:本技术所述产品中柔性保温隔热材料以纳米二氧化硅气凝胶毡为保温隔热材料，以聚合物砂浆片材为保护层，通过特殊工艺复合而成。作为保温隔热层的气凝胶毡具有以下优点:(I)优异的隔热效果:气凝胶毡的隔热效果是传统隔热材料2-5倍，根据阿伦尼乌斯实验测定的理论使用年限为20年，几乎与建筑物同寿命，这是大部分有机类高效保温料所不具备的。(2)减少保温层厚度:气凝胶毡取得同等隔热效果，厚度仅为传统材料的几分之一。保温后热损失小，空间利用率高。且在高温下，以上性能优势更为明显。(3)憎水性和防火性:气凝胶毡绝对憎水，可有效防止水分进入建筑屋面和外墙体内部。同时具有建筑Al级防火性能，且气凝胶独具的三维网络结构避免了其他保温材料在长期高温使用中烧结变形、沉降等保温效果明显下降的现象。(4)施工方便环保:气凝胶毡制成各种特殊形状以适应各种尺寸和规格屋面瓦的要求，安装所需时间及人力少，且环保安全。(5)更轻更薄，显著地降低了安装及运营成本，用1-2厘米厚就能达到75%的节能要求，相当于其它保温材料IOcm以上的保温节能效果。用纳米二氧化硅气凝胶毡制成的柔性基板有导热系数低、阻燃防水、密度小、柔韧性高、绿色环保等优越性能，同时兼具优越的隔声减震性能，可取代石棉和岩棉保温毡、挤塑板和聚氨酯等不环保、保温性能差的传统柔性保温材料以及易燃寿命短的浙青瓦等。光伏瓦中的光伏电池组件为非晶硅等柔性薄膜太阳能光伏电池组件，该组件与传统的晶体硅太阳能电池的最大区别之一就是可以利用不锈钢或各种聚合物等质轻柔软的材料作为衬底，使之具有柔软、轻薄、等优点。而且制造工艺相对简单，因而成本较低，衬底的选择余地大，适宜大面积工业化生产。这种非晶硅柔性薄膜太阳能电池组件的光伏输出特性较现有的晶体硅太阳能电池要好，不仅可以利用太阳能直射发电，还可以利用环境光实现弱光发电，它的表面用极薄的保护膜密封以防止水和氧气进入，发电寿命长达20年以上。下面结合附图对本技术所述保温隔热光伏瓦作进一步说明。【附图说明】图1为本技术一种实施方式下的保温隔热光伏瓦与瓦片结合的结构示意图；图2为图1的T处的局部放大图。【具体实施方式】实施例1如图1和图2所示，一种保温隔热光伏瓦，由柔性保温隔热基板7和通过阻燃聚合物粘结剂3粘结在其上的柔性光伏电池组件8构成，所述柔性保温隔热基板7为两侧覆着柔性防水片材2的纳米二氧化硅气凝胶毡芯材I ;所述柔性光伏电池组件8由里至外依次包括柔性薄膜电池组件4、膜层5和涂料层6 ;所述柔性防水片材2为层状结构，由下至上依次是:下阻燃聚合物水泥砂浆层、高韧玻纤增强阻燃无纺布胎基和上阻燃聚合物水泥砂浆层，三层结构固结为一体；所述纳米二氧化硅气凝胶毡I是把纳米二氧化硅气凝胶作为主体材料，并复合于玻璃纤维和预氧化纤维等增强材料中，通过特殊工艺合成的柔性保温材料；该材料质轻，密度为3kg/每立方米，重量仅为空气的三倍；由超过90%的空气组成，拥有所有固体中最低的导热系数，性能优于传统保温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保温隔热光伏瓦，其特征在于：由柔性保温隔热基板和通过阻燃聚合物粘结剂粘结在其上的柔性光伏电池组件构成，所述柔性保温隔热基板为两侧覆着柔性防水片材的纳米二氧化硅气凝胶毡芯材；所述柔性光伏电池组件由里至外依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层；所述柔性防水片材为层状结构，由下至上依次是：下阻燃聚合物水泥砂浆层、高韧玻纤增强阻燃无纺布胎基和上阻燃聚合物水泥砂浆层，三层结构固结为一体。

【技术特征摘要】
1.一种保温隔热光伏瓦，其特征在于:由柔性保温隔热基板和通过阻燃聚合物粘结剂粘结在其上的柔性光伏电池组件构成，所述柔性保温隔热基板为两侧覆着柔性防水片材的纳米二氧化娃气凝胶租芯材； 所述柔性光伏电池组件由里至外依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层； 所述柔性防水片材为层状结构，由下至上依次是:下阻燃聚合物水泥砂浆层、高韧玻纤增强阻燃无纺布胎基和上阻燃聚合物水泥砂浆层，三层结构固结为一体。2.根据权利要求1所述的保温隔热光伏瓦，其特征在于:所述纳米二氧化硅气凝胶毡芯材厚度:2?10mm，宽度:910?1500mm，密度:180?220kg/m2，适用温度:-200°C?+1000°C，疏水性:绝对疏水，导热系数:0.012?0.025ff/m.k ;当量厚度A:20mm ； 所述高韧玻纤增强阻燃无纺布胎基用料采用耐碱玻璃纤维增强的安纺阻燃纤维无纺布、4080纤维无纺布或条纶增强无纺布中的任意一种，所述高韧玻璃纤维增强无纺布厚度为0.5?1m...

【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：实用新型
国别省市：