一种可折叠光伏防水卷材及其安装结构的制作方法

1.本实用新型属于光伏发电应用领域，具体涉及一种可折叠光伏防水卷材，本实用新型还涉及了该可折叠光伏防水卷材的安装结构。


背景技术：

2.随着光伏技术的不断发展和进步，光伏发电产品也得到了越来越普及化的应用，其中，光伏建筑一体化(主要包括有光伏建筑屋顶)是光伏发电产品应用的重要领域，也是光伏发电技术应用的重点发展方向。
3.进一步来说，防水卷材是建筑上常用防水产品，在现有技术的光伏建筑屋顶的安装施工过程中，其光伏组件需要在屋顶上通过支架固定生根，因此在施工过程中需要破坏屋顶的防水层从而造成防水隐患，而且二次施工的人工和支架成本较高。为了解决这一技术问题，人们提出将防水卷材和柔性薄膜光伏电池组件进行粘接复合，然而柔性薄膜光伏电池组件存在光电转换效率低、抗冲击以及耐候性等性能均较差的缺点，不适合作为批量应用产品。为此，本技术人在先提出了“柔性轻质光伏防水卷材”(专利申请号为 202120026041.3)以及“屋顶用光伏防水卷材集成安装结构”(专利申请号为202120024363.4)专利申请方案，然而本技术人发现若采用现有常规的光伏组件与防水卷材进行集成安装制备光伏防水卷材，若采用常规的两个单体接线盒连接虽然可实现折叠效果，但由于常规接线盒的厚度过高，导致折叠后光伏组件间距大、装箱数量少，不利于周转、包装和运输，若采用引线焊接实现电连接，则会导致该焊接点位置处发生断路或局部电阻过大的问题。
4.为此，本技术人基于在光伏组件封装应用领域的多年专注研究，决定寻求技术方案来解决以上技术问题，完成适合批量推广实施应用的可折叠光伏防水卷材产品开发。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可折叠光伏防水卷材及其安装结构，既实现了可折叠效果，便于光伏防水卷材整体的包装、搬运以及运输，而且便于安装施工，同时有力杜绝了相邻光伏组件之间连接处作为折叠位置发生断路或局部电阻过大的隐患。
6.本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种可折叠光伏防水卷材，包括至少1个可折叠单片光伏组件和防水卷材层，所述可折叠单片光伏组件与所述防水卷材层复合为一体；其中，所述可折叠单片光伏组件包括至少2个光伏电池串单元，相邻光伏电池串单元之间通过柔性导电封装单元进行电连接形成所述可折叠单片光伏组件；所述可折叠单片光伏组件与其相邻光伏组件通过接线盒或焊接封装结构实现电连接，该连接处为非折叠位置。
8.优选地，所述可折叠单片光伏组件与其相邻光伏组件通过单体接线盒实现电连接；其中，各光伏组件的引出线分别贯穿至所述单体接线盒内部后进行焊接封装。
9.优选地，各光伏组件的输出端分别设有接线盒，相邻的接线盒之间通过连接器实
现电连接。
10.优选地，所述焊接封装结构包括用于实现相邻光伏组件电连接的导电带，所述导电带通过热缩套管或防水胶带实现防水封装；当然地，还可以采用其他公开记载的焊接封装结构(具体可参见cn112736153a中的相关内容)，本技术对其没有特别唯一限定。
11.优选地，包括至少2个相邻的可折叠单片光伏组件，各相邻的可折叠单片光伏组件之间通过接线盒或焊接封装结构实现电连接，该连接处为非折叠位置。
12.优选地，所述接线盒内无二极管；各光伏电池串单元内包括若干光伏电池串，在至少2个光伏电池串之间并联旁路二极管。
13.优选地，单个所述光伏电池串单元的额定功率范围为50-600w；和/或，单个所述光伏电池串单元的面积不大于2m2。
14.优选地，所述可折叠单片光伏组件的各光伏电池串单元分别包括正面封装层、电池串层，/和背面封装层，且相邻光伏电池串单元之间设有所述柔性导电封装单元；所述柔性导电封装单元包括用于实现相邻光伏电池串单元电连接的柔性导电带以及用于封装所述柔性导电带的柔性封装结构；所述正面封装层和/或背面封装层包括与各光伏电池串单元对应封装的刚性层单元，使得各相邻的光伏电池串单元之间形成柔性可折叠区域，用于实现对相邻光伏电池串单元之间的柔性折叠效果；所述刚性层单元为热固性粉末涂料复合纤维布层或玻璃层或固化复合板材层。
15.优选地，所述刚性层单元为热固性粉末涂料复合纤维布层或玻璃层或固化复合板材层。
16.优选地，一种如上所述可折叠光伏防水卷材的安装结构，包括复合在建筑基面上且相互电连接的若干所述可折叠光伏防水卷材，其中，相邻可折叠光伏防水卷材的防水卷材层之间具有叠合部用于实现相互固定拼接。
17.优选地，一种如上所述可折叠光伏防水卷材的安装结构，包括复合为一体的所述可折叠光伏防水卷材和保温板；所述保温板直接或间接复合在建筑基面上。
18.需要说明的是，本技术涉及的功率均为额定功率值。
19.本实用新型基于在先提出的光伏防水卷材基础上，特别提出了可折叠光伏防水卷材，首先采用通过柔性导电带将至少2个光伏电池串单元进行电连接形成可折叠单片光伏组件，该可折叠单片光伏组件明显降低了单片光伏组件的线损，创造性打破了目前传统单片光伏组件的功率上限，有力推动了kw 级单片光伏组件产品的技术实施进程；然后将该可折叠单片光伏组件与防水卷材层复合为一体，同时可折叠单片光伏组件与其相邻光伏组件采用接线盒实现电连接，该连接处为非折叠位置；既实现了可折叠效果，便于光伏防水卷材整体的包装、搬运以及运输，而且便于安装施工，同时有力杜绝了相邻光伏组件之间连接处作为折叠位置发生断路或局部电阻过大的隐患。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例1中可折叠光伏防水卷材的正面结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例2中可折叠光伏防水卷材的正面结构示意图；
22.图3是本实用新型具体实施方式下可折叠光伏防水卷材在宽度方向上的截面结构示意图；
23.图4是本实用新型具体实施方式下相邻可折叠光伏防水卷材进行固定拼接时的结构示意图；
24.图5是本实用新型具体实施方式下单体接线盒30c的结构示意图；
25.图6是本实用新型具体实施方式下可折叠光伏防水卷材在建筑屋顶上的安装结构示意图。
具体实施方式
26.本实用新型实施例公开了一种可折叠光伏防水卷材，包括至少1个可折叠单片光伏组件和防水卷材层，可折叠单片光伏组件与防水卷材层复合为一体；其中，可折叠单片光伏组件包括至少2个光伏电池串单元，相邻光伏电池串单元之间通过柔性导电封装单元进行电连接形成可折叠单片光伏组件；可折叠单片光伏组件与其相邻光伏组件通过接线盒或焊接封装结构实现电连接，该连接处为非折叠位置。
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
28.实施例1：请参见图1并结合图3所示，一种可折叠光伏防水卷材，包括至少1个可折叠单片光伏组件10和防水卷材层20，可折叠单片光伏组件10 通过粘胶层15与防水卷材层20复合为一体；其中，可折叠单片光伏组件10 包括至少2个光伏电池串单元10a，相邻光伏电池串单元10a之间通过柔性导电封装单元10d进行电连接形成可折叠单片光伏组件10；可折叠单片光伏组件10与其相邻光伏组件采用接线盒实现电连接，该连接处为非折叠位置；进一步优选地，在本实施方式中，可折叠光伏防水卷材包括至少2个相邻的可折叠单片光伏组件10，各可折叠单片光伏组件10的输出端分别设有接线盒 30，相邻的接线盒30之间电连接，该连接处为非折叠位置a；具体优选地，在本实施方式中，接线盒30采用无二极管(即接线盒内无二极管)，接线盒 30之间采用汇流条焊接；各光伏电池串单元10a内包括若干光伏电池串10b，在至少2个光伏电池串10b之间并联旁路二极管(图未示出)；当然地，在其他实施方式中，也可以采用其他公知的接线盒以及公知接线盒之间的电连接结构，本实施例对其没有特别限定；
29.优选地，基于实际安装应用需求，本技术人建议优选的单个光伏电池串单元10a的额定功率范围为50-600w；优选的单个光伏电池串单元10a的面积不大于2m2；具体优选地，在本实施方式中，每个光伏电池串单元10a采用4 个光伏电池串10b，每2个光伏电池串10b之间并联1个旁路二极管，每个光伏电池串10b包括10个电池片10c，电池片10c采用尺寸为：166mm*166mm 的整片电池片结构，单个电池片功率为6.14w；每个光伏电池串单元10a的额定功率为245.6w；
30.在其他实施方式中，还可以选择其他规格的电池片作为各光伏电池串的电池片，例如整片或各种尺寸规格的切片，也可以选择不同数量的光伏电池串，还可以选择具有各种串、并联关系的光伏电池串作为本技术中的光伏电池串单元结构，本实施例对其没有特别限制之处；
31.优选地，在本实施方式中，可折叠单片光伏组件10的各光伏电池串单元 10a分别包括正面封装层11、电池串层12(通常为晶硅电池串层，也可以根据实际需求应用于其他半导体材质电池串层)，和背面封装层13，且相邻光伏电池串单元10a之间设有柔性导电封装单元；柔性导电封装单元10d包括用于实现相邻光伏电池串单元电连接的柔性导电带(图未示出)以及用于封装柔性导电带的柔性封装结构(图未示出)；正面封装层11和/或背面封装层13 包括与各光伏电池串单元10a对应封装的刚性层单元，使得各相邻的光伏电池串单元10a之间形成柔性可折叠区域14，用于实现对相邻光伏电池串单元 10a之间的柔性折叠效果；其中优选地，刚性层单元为热固性粉末涂料复合纤维布层或玻璃层或固化复合板材层，确保具有一定刚性效果、便于作为折叠参照界面b即可,具体优选地，本实施例采用热固性粉末涂料复合纤维布层作为刚性层单元；在本技术的其他实施方式中，也可以去除背面封装层，直接将防水卷材层20作为可折叠单片光伏组件10的背面封装层；
32.优选地，在本实施方式中，可折叠单片光伏组件10的重量不超过3kg/m2，更优选地，重量不超过2kg/m2，具有优异的轻质柔性效果；柔性导电带采用编织铜带；编织铜带与其相邻光伏电池串单元10a的汇流条焊接连接，确保柔性可折叠区域14具有更佳的耐弯折性能；当然也可以采用其他常规导电带；为了实现更加灵活的折叠效果，优选地，在本实施方式中，柔性可折叠区域 14的厚度小于光伏电池串单元10a的封装厚度；进一步优选地，本实施方式中柔性封装结构可以采用柔性封装管或柔性封装条结构或其他合适的封装结构，只要能实现对柔性导电带的有效封装防护效果即可，本实施例对此不做特别唯一限定；也可以根据实际采用的刚性层材质来选择合适的柔性封装结构；
33.优选地，请进一步参见图4所示，本实施例还提出了如上所述可折叠光伏防水卷材的安装结构，包括复合在建筑基面上且相互电连接的若干可折叠光伏防水卷材，其中，相邻可折叠光伏防水卷材的防水卷材层20之间具有叠合部21用于实现相互固定拼接，实现更大尺寸的可折叠光伏防水卷材集成产品，进一步提高在现场安装时的施工效率；在具体实施时，建筑基面的形状可以为平面或曲面，也可以是已设有保温板的建筑基面；其具体实施过程可参见下实施例3。
34.实施例2：本实施例2的其余技术方案同实施例1，区别在于，请进一步参见图2所示，在本实施例2中，各可折叠单片光伏组件10的输出端分别设有接线盒30a，相邻的接线盒30a之间通过可快速插接的连接器30b实现电连接；在现场安装之间，先不连接连接器30b，使得相邻可折叠单片光伏组件 10之间可进行折叠，待现场安装时再连接连接器30b，该连接处不再作为可折叠位置，便于在过程周转时的操作便捷性和灵活性。
35.实施例3：本实施例3的其余技术方案同实施例1，区别在于，请进一步参见图5所示，在本实施例3中，相邻可折叠单片光伏组件10之间通过单体接线盒30c实现电连接；其中，各可折叠单片光伏组件10的引出线分别贯穿至单体接线盒30c内部后进行焊接封装；具体优选地，在本实施方式中，接线盒30c内无二极管，占用体积小且节省了接线盒的耗用数量，在实际实施时，相邻可折叠单片光伏组件10的引出线穿过接线盒30c的穿线孔30d后在接线盒30c内部焊接在一起，然后向接线盒30c里面灌胶封装(与常规接线盒的灌胶封装方式相同)；为了在安装实施时，便于人工抓取，接线盒30c的一侧设有把手30e。
36.实施例4：本实施例4的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例4中，相邻可折叠单片光伏组件10之间通过焊接封装结构实现电连接，该连接处为非折叠位置；焊接
封装结构包括用于实现相邻光伏组件电连接的导电带，导电带通过热缩套管或防水胶带或背板组合硅胶式结构(可具体参见 cn112736153a中的相关内容)实现防水封装。
37.实施例5：本实施例5的其余技术方案同实施例1或实施例，区别在于，请进一步参见图6所示，本实施例5进一步提出了将可折叠光伏防水卷材的安装结构，包括复合为一体的如实施例1所述的可折叠光伏防水卷材和保温板40；保温板40直接或间接复合在建筑基面(具体可以为建筑屋顶基面，图未示出)上；具体优选地，保温板40与建筑屋顶基面之间设有隔汽膜50，其中，保温板40、隔汽膜50以及建筑屋顶基面可通过粘接方式进行粘接复合；优选地，在本实施方式中，相邻可折叠光伏防水卷材对应的隔汽膜50之间具有叠合部41用于实现相互固定拼接(同样可以采用热风焊接工艺)。
38.需要特别说明的是，本技术在实施时涉及的正面封装层、背面封装层的具体材质、结构方案、可折叠单片光伏组件与防水卷材层之间的复合方案、可折叠光伏防水卷材的后续具体安装应用方案以及其他相关方案均可以直接参见本技术人提出在先公开专利申请cn112736153a在其实施例中的记载内容，本领域技术人员可以将cn112736153a中的相关记载内容结合应用于本技术中，得到各种变化的实施例；还需要特别说明的是，本技术在实施时，对于可折叠单片光伏组件涉及的柔性封装结构方案、正面封装层和背面封装层的材质、结构选择、封装方案以及其他相关方案同样均可以直接参见本技术人提出在先公开专利申请cn113097323a在其实施例中的记载内容，本领域技术人员可以将cn113097323a中的相关记载内容结合应用于本技术中，得到对于可折叠单片光伏组件的各种变化实施例；本技术对此不再具体一一展开说明。
39.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
40.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。