一种发电建材的制作方法

1.本实用新型属于产能建筑、装配式建筑、绿色建筑等领域的新型智能建材技术领域，具体涉及一种发电建材。


背景技术：

2.风能、太阳能、海洋能、地热能等是目前可被人们利用的新能源，其生产场所均设在人烟稀少、能源消耗少的郊区、荒漠或海洋上，而在人口集中、能源消耗巨大的城市中则鲜少看到新能源的利用。这一方面是因为新能源分布不集中，如风能、海洋能、地热能的集中分布区域不适宜人类居住；另一方面则是由新能源的利用形式不够完善、不够合理造成的，如太阳能分布广泛，在人口密度大的城市中也有大量可利用的太阳能。太阳能是目前可再生能源技术中最具广泛性、普适性和分布性的清洁能源技术。
3.目前建筑与太阳能结合的主要方式是光伏建筑一体化(bipv)，但常规的bipv采用的是双玻组件，即玻璃前板、中间发电电路层和玻璃背板构成的构件材料，又称为双玻组件。这类玻璃主材的产品存在以下缺点：
4.(1)采用的钢化玻璃，无法进行二次加工；
5.(2)双玻组件本质属于夹胶钢化玻璃，与建筑的外维护结构尤其是墙面和屋顶面的连接性能差，需另外附加大量附件和安装构件才能与建筑外维护结构进行搭配安装；且构件间的连接缝隙为平缝，需靠防水胶填充才能阻挡雨水；
6.(3)单位面积的重量大，造成建筑的自重加大，增加建筑结构荷载和成本；
7.(4)刚性易碎，只能做成平面，很难做成曲面，难以满足建筑外观对曲面和线条的要求；
8.(5)安全和防火性能较差，尤其在火灾和夏季高温中易自爆；
9.(6)背面不能直接粘贴保温材料，依靠防水胶密封接缝，因而安装后的屋面或墙面的防水性能和保温性能相对于目前的常规建筑材料更差，耐候性差；
10.(7)可适用范围比较窄，大多用于建筑屋顶凉亭雨棚、停车棚、立面栏杆构件、窗户遮阳构件等场景。
11.因此，现有的双玻组件为代表的建材构件难以推广使用。
12.公开号为cn109801989a的专利，公开了一种发电建材及其制备方法。该发电建材包括建材饰面保护层、光电转化层和建材基底层。该发明的建材基底层为建筑材料，所述建筑材料吸水率在0.5％以下。而光伏发电的太阳能电池封装的防水性能吸水率要求低于0.0001％以下，显然用建筑材料作为光电转化层的背板材料，绝缘性差，使光伏组件存在安全隐患。


技术实现要素：

13.为了解决现有技术中双玻组件存在的缺陷、以及普通建筑材料作为背板材料绝缘性差的问题，本实用新型提供了一种发电建材，发电电路层和背板层之间绝缘性好，且该背
板具有较好的成型性，与现有建筑结构的结合好，同时具有很好的防火、防水、防潮、保温、耐候、隔热、降噪、承重等优点。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
14.一种发电建材，由上至下依次包括透光玻璃层、发电电路层和背板层，所述发电电路层与透光玻璃层、背板层均通过胶膜黏合，所述背板层包括绝缘膜和基材，所述绝缘膜和基材通过胶膜黏合，所述绝缘膜设置在发电电路层和基材之间。
15.进一步地，上述发电电路层由多个太阳能电池片通过导电物质粘接在一起。
16.进一步地，上述发电电路层中彼此相邻的太阳能电池片的边缘重叠。
17.进一步地，上述导电物质为导电胶带或导电胶。
18.进一步地，上述胶膜包括铝蜂窝板黏贴膜、eva胶膜、poe胶膜和pvb胶膜。
19.进一步地，上述基材的材质为镀锌板、镀铝锌板、彩色钢板、铝板或铝镁锰板。
20.进一步地，上述基材的厚度为0.1
‑
2.5mm。以及根据防弹需要采用更厚的复合金属基材等。
21.进一步地，上述镀锌板的上表面镀锌密度为20
‑
80g/m2,所述镀锌板的下表面镀锌密度为40
‑
100g/m2。
22.进一步地，上述绝缘膜的材质是高耐候型绝缘树脂，所述绝缘树脂主要材料为pet或asa。
23.进一步地，上述多层材料采用一体化高真空、高温、压缩热熔专用设备一次成型，然后采用发电建材专用压型设备进行侧边的压型加工形成迷封型防水结构。
24.本实用新型的有益效果：
25.1.本实用新型发电建材的基材为镀锌板、镀铝锌板、铝板或铝镁锰板，具有较好的成型性，可以满足辊压冲压成形、弯曲和其它形式的加工要求，且与现有建筑结构的结合好，同时具有很好的防火、防水、防潮、保温、耐候、隔热、降噪、承重等。
26.2.本实用新型发电建材在发电电路层和基材之间设置有绝缘膜，该绝缘膜的抗击穿电压＞15000v，从而发电电路层和背板层之间具有很好的绝缘性，使得该背板层可以与发电电路层接触，满足发电需求；且该绝缘层的下表面有基材，绝缘层不会直接裸露在空气中，增强了耐候性，避免了单独使用绝缘层做背板，在使用过程中，随着绝缘层的老化，背板材料韧性大幅下降，脆性增加，其更易发生脆裂等问题，届时其绝缘性能下降，易引发漏电的重大安全隐患。
27.3.本实用新型发电建材的发电电路层采用多个太阳能电池片通过超低电阻(﹤1
×
10
‑3ω
·
cm)的导电物质粘接在一起，且彼此相邻的太阳能电池片的边缘重叠，因此太阳能电池片之间无间隙，同等面积的发电电路层发电量大，提高了单位面积的利用率超过98％以上。
28.4.本实用新型发电建材的发电电路层由多个太阳能电池片可以通过导电胶带或导电胶粘接在一起，不使用铜丝，减少了铜的使用量，降低了成本。
29.5、本实用新型发电建材经过二次加工，在长边方向加工为迷封型防水结构，实现了发电面积的无缝衔接，大大提升建筑表面的利用率，有效利用率超过95％。而目前光伏板附着于建筑表面的情形(bapv)仅仅只有65％左右的利用率，双玻构件发电情形(一般bipv)只有75％左右的利用率。
30.以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
31.图1是本实施例的发电建材的结构示意图。
32.图中：1、透光玻璃层；21、太阳能电池片；22、导电物质；31、绝缘膜；32、基材；4、胶膜。
具体实施方式
33.为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
34.在本实施例的描述中，需要理解的术语，“上”“下”“左”“右”等指示的方位和位置关系，给予附图所示的方位或位置关系。仅是为了便于描述本实用新型的简化描述，而不是指示和暗示，所指的装置必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例的限制。
35.为了解决现有双玻组件存在的缺陷、以及普通建筑材料作为背板材料绝缘性差的问题，本实施例提供了一种发电建材。参照附图1，该发电建材由上至下依次包括透光玻璃层1、发电电路层和背板层，发电电路层与透光玻璃层、背板层均通过胶膜4黏合，制备过程中，可以在层压机中直接一次成型，胶膜自融流展后形成一体化封边，粘接牢固。背板层包括绝缘膜31和基材32，绝缘膜31和基材32通过胶膜4黏合，绝缘膜31设置在发电电路层和基材32之间。本实施例基材32的材质为镀锌板、镀铝锌板、彩色钢板、铝板或铝镁锰板。具有较好的成型性，可以满足曲面建筑的需求，且易加工，与建筑物的屋顶、墙面等的结合性好，防火和耐候性好，使用范围广。
36.基材的厚度可以根据使用需要来决定。通常，基材32的厚度为0.1
‑
2.5mm，并可与保温材料、防弹材料结合实现保温、防弹功能。本实施例的胶膜可以为铝蜂窝板黏贴膜、eva胶膜、poe胶膜或pvb胶膜，铝蜂窝板黏贴膜、eva胶膜、poe胶膜和pvb胶膜均具有很好的粘接性能，完全可以满足绝缘膜和基材的真空热熔固化黏合。绝缘膜的材质是绝缘树脂，本实施例选用的绝缘树脂为pet或asa，美观、且绝缘性能好。在生产时，先将绝缘层与基层封装，形成背板层，简化了发电建材的制备流程和制备原料。
37.本实施例的基材32的材质优选镀锌板，镀锌板的上表面镀锌密度为20
‑
80g/m2，镀锌板的下表面镀锌密度为40
‑
100g/m2。使用该镀锌板比同等厚度的热镀锌钢板有优异的耐腐蚀性，使用寿命是普通镀锌钢板的2
‑
6倍。透光玻璃层优选自洁防滑高硬度超薄透光玻璃，使发电建材美观、耐用。
38.本实施例的发电电路层由多个太阳能电池片21通过导电物质22粘接在一起。发电电路层中彼此相邻的太阳能电池片21的边缘重叠，即太阳能电池片的正面与相邻太阳能电池片的背面粘接。因此太阳能电池片之间无间隙，同等面积的发电电路层发电量大，提高了太阳能电池片的利用率，且背板层的利用率高。
39.本实施例的导电物质22为导电胶带或导电胶。具体地，发电电路层由多个太阳能电池片通过导电胶带或导电胶粘接在一起，不使用铜丝，减少了铜的使用量，降低了成本。
40.上述多层材料叠层后进入发电建材专用固化炉中进行真空、高温、压缩热熔一次成型，形成具备发电能力的建筑外维护材料，可再根据建筑造型需要加工成型。
41.该发电建材原料通过专用压型设备进行长侧边的压型加工形成迷封型防水结构，
可用于屋面作屋面瓦实用；通过磨具折边机将预留的基材板四周折型，填充保温材料后，可以直接用于外墙挂板。
42.成型后的发电建材构件实现了屋面发电面积的无缝衔接，大大提升建筑表面的利用率，有效利用率超过95％。而目前光伏板附着于建筑表面的情形(bapv)仅仅只有65％左右的利用率,双玻构件发电情形(一般bipv)只有75％左右的利用率。
43.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。