一种柔性屋面光伏瓦制造技术

本实用新型专利技术公开了一种柔性屋面光伏瓦，包括通过粘结剂粘结的屋面瓦柔性衬底和光伏装饰层，所述屋面瓦柔性衬底为玻纤增强聚合物水泥砂浆片材，所述玻纤增强聚合物水泥砂浆片材是一种层状结构，由下往上依次是：隔离层、背胶层、下聚合物水泥砂浆层、高韧玻纤增强无纺布胎基和上聚合物水泥砂浆层，五层结构固结为一体；所述粘结剂为西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂；所述光伏装饰层由下至上依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层。本实用新型专利技术所述柔性屋面光伏瓦是一种屋顶承重轻、安全可靠、施工过程中无需动火加热、施工简便、综合成本低、节能环保、集防水、防火、装饰和光伏发电为一体的光伏建材。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种柔性屋面光伏瓦
本技术涉及光伏建筑一体化和光伏建材领域，特别涉及一种兼具防火防水、增强抗裂、屋面装饰和光伏发电等多重使用功能的柔性屋面光伏瓦。
技术介绍
太阳能光伏发电将是未来人类减少对化石燃料等传统能源的依赖，利用环境友好并可持续发展的可再生能源的主要方式，最大限度地利用建筑物发电，发展光电建筑是太阳能光伏应用最大的市场和发展方向，因此光伏建筑一体化成套技术的突破和科技创新已成为光伏在建筑上成功应用的关键。光伏建筑一体化(BIPV)技术是将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。该技术通过专门设计和安装工艺，使光伏系统与建筑物外观协调，相互融合在一起，但迄今为止，真正意义上的光伏建筑一体化项目很少，大多属于光伏系统附着建筑(BAPV)。BAPV是以昂贵的铝合金和易破碎的钢化玻璃等高能耗型材作为封装材料，以钢材为安装支架，整个系统存在着对建筑物载荷大、因风压产生的不安全隐患、易对建筑屋面防水和保温造成破坏、款式单一、施工复杂、建筑材料的消耗量大、影响建筑物整体美观、综合利用率低等缺陷，该系统无法直接取代传统的建筑材料，作到真正意义上的光电建筑一体化。为了解决BAPV存在的问题，实现真正意义上的光伏建筑一体化，就要着力开发符合光伏建筑一体化需要的光伏建材，其是将太阳能电池与瓦、砖、卷材、玻璃等建筑材料复合在一起，成为不可分割的建筑构件或建筑材料，如光伏瓦、光伏卷材等。瓦作为最古老的建筑材料之一，千百年来被广泛使用。瓦是最主要的屋面材料，它不仅起到了遮风挡雨的作用，而且有着重要的装饰效果，随着现代新材料的不断涌现，瓦的其他功能也不断出现。传统的屋顶瓦片一般采用陶瓷材料(如泥土和水泥等)，并经高温煅烧加工而成，生产过程能耗高，所生产出来的陶瓷瓦或片单位面积容量大，容易破碎，较难生产大面积瓦片，瓦片的使用和安装都较困难。为了利用屋面的陶瓷瓦片来进行光伏发电，有技术人将电池板附着在陶瓷瓦表面，开发了光伏发电瓦，如中国专CN1680673 —种光伏发电瓦片，在瓦片基板的正面固定有快速电缆连接座和光伏发电组件，瓦片基板的正面边缘处设有上下向的防水槽；又如CN2788357屋面太阳能光伏电池装置，其包括光伏电池和瓦体，该光伏电池覆盖于瓦体表面，在瓦体的一端设有凸起的爪，两侧设有可彼此扣合的企口，上述二项专利可以设置于屋面上，但不能起到直接代替瓦片的装饰作用，且重量大，安装时以破坏底部的陶土或水泥瓦，具有很大的安全隐患。
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，具有轻质、安全、防水功能的柔性屋面光伏瓦。本技术的目的是解决现有屋面光伏瓦重量大、安装复杂、易破坏屋面防水保温层的问题。用一种轻质防水、防火和抗裂的柔性片材与非晶硅等柔性太阳能光伏薄膜电池组件相结合，制成一种既可以用于屋面防水和装饰，又可以进行光伏发电的柔性光伏屋面瓦，找到一种轻质、柔性、集防水、防火、装饰和光伏发电为一体的光伏建材。一种柔性屋面光伏瓦包括通过粘结剂粘结的屋面瓦柔性衬底和光伏装饰层，所述屋面瓦柔性衬底为玻纤增强聚合物水泥砂浆片材，所述玻纤增强聚合物水泥砂浆片材由下至上依次包括:隔离层、背胶层、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，五层结构固结为一体。本技术所述的柔性屋面光伏瓦，其中所述粘结剂为西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂。本技术所述的柔性屋面光伏瓦，其中所述背胶层由浙青、聚丙烯酸类或丁基橡胶类自粘胶构成，厚度为0.2?1.0mm，所述自粘胶是在太阳的照射下能被激活的自封冷粘结剂。该冷自粘胶在常温下具有自粘性，自愈合性。施工时，只需把隔离膜揭掉后直接铺装既可以与基层结合在一起，时间越长粘合力越大，结合紧密，结合力持久，抗风揭性越优异，防水效果越强；所述隔离膜为牛皮纸或聚酯薄膜，粘附于所述背胶层粘性面上；所述上阻燃聚合物改性水泥砂浆层和下阻燃聚合物改性水泥砂浆层由如下重量份的原料构成:普硅425水泥12?17份，石英砂40?45份，丙酸乳液18?23份，水17?25份，复合阻燃剂4?8份。所述隔离层粘附于所述背胶层面上，该防粘隔离层用于保护好背胶的自粘性能，有利于所述柔性光伏瓦在使用前的保存。当使用时，揭掉该隔离层，背胶的粘性效果依然如初。所述复合阻燃剂是由氢氧化镁、氢氧化铝、52号氯化石蜡和三氧化二锑混合而成，质量比为氢氧化镁:氢氧化铝:52号氯化石蜡:三氧化二锑=2:4:2:3。所述玻纤增强无纺布是由定向的或随机的玻璃纤维而构成，其主要成份为二氧化硅、氧化钙、氧化铝等无机氧化物，材料本身具有较高的拉伸强度、隔热、隔音性能好。该无纺布用料采用安纺阻燃纤维(粘胶纤维)或4080纤维(低熔点纤维)，具有阻燃抗熔融作用，能有效形成阻燃防火墙。另外，该无纺布还具有防潮、透气、柔韧、容易分解、可循环再用等特点。其在柔性片材的工艺中起着一定的载体作用。本技术所述的柔性屋面光伏瓦，其中所述光伏装饰层由下至上依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层。本技术所述的柔性屋面光伏瓦，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。本技术所述的柔性屋面光伏瓦，其中所述膜层为含氟TPT聚酯膜或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)膜，厚度为250um，主要起防水、隔离的作用。所述涂料层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，厚度为30?70um，主要起到自洁、防污染作用，该涂料可有效避免粉尘、雾霾等污染物降低太阳能电池的光电转换效率。本技术所述的柔性屋面光伏瓦，其中所述柔性薄膜电池组件上设置有正负极导线，所述屋面柔性衬底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，以确保导线和接口不会因雷电和雨水进入而引起短路等问题；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屋面柔性衬底上的外部用电器相互配合连接。本技术所述柔性屋面光伏瓦与现有技术不同之处在于屋面柔性衬底由以高韧玻纤增强阻燃无纺布为基胎的阻燃聚合物改性水泥砂浆片材构成，这一组成结构使衬底具有极佳的防水、阻燃和抗开裂能力，并成为柔性光伏瓦与建筑屋面结合的极佳介质，所述柔性屋面光伏瓦通过底部的自粘胶粘结于屋面上。本技术中使用非晶硅等柔性薄膜太阳能光伏电池组件，该类光伏电池组件与传统的晶体硅太阳能电池以玻璃作为衬底不同，其可以利用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。本技术所述柔性屋面光伏瓦用一种轻质防水、防火和抗裂的柔性衬底与非晶硅等柔性太阳能光伏薄膜电池组件相结合，制成一种既可以用于屋面防水和装饰，又可以进行光伏发电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性屋面光伏瓦，为层状结构，其特征在于：包括通过粘结剂粘结的屋面瓦柔性衬底和光伏装饰层，所述屋面瓦柔性衬底为玻纤增强聚合物水泥砂浆片材，所述玻纤增强聚合物水泥砂浆片材由下至上依次包括：隔离层、背胶层、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，五层结构固结为一体。

【技术特征摘要】
1.一种柔性屋面光伏瓦，为层状结构，其特征在于:包括通过粘结剂粘结的屋面瓦柔性衬底和光伏装饰层，所述屋面瓦柔性衬底为玻纤增强聚合物水泥砂浆片材，所述玻纤增强聚合物水泥砂浆片材由下至上依次包括:隔离层、背胶层、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，五层结构固结为一体。2.根据权利要求1所述的柔性屋面光伏瓦，其特征在于:所述粘结剂为西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂；所述高韧玻纤增强阻燃无纺布用料采用安纺阻燃纤维或4080纤维。3.根据权利要求1或2所述的柔性屋面光伏瓦，其特征在于:所述背胶层厚度为0.2?1.0mm ;所述隔离层为牛皮纸或聚酯薄膜，粘附于所述背胶层粘性面上。4.根据权利要求3所述的柔性屋面光伏瓦，其特征在于:所述光伏装饰层由下至上依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层。5.根据权利要求4所述的柔性屋面光伏瓦，其特征...

【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：