光伏显示组件及光伏幕墙的制作方法

本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种光伏显示组件及由其构成的光伏幕墙。

背景技术：

led(lightemittingdiode)显示屏是一种平板显示器，由多个小的led模块面板组成，用来显示文字、图像、视频、录像信号等各种信息的设备。led是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，利用电子与空穴复合时能辐射出可见光的原理。led显示屏具有透明度高、亮度高、工作电压低、功耗小、大型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点，因而可以做成幕墙，与建筑物融为一体。led显示屏中的多个led灯由外部集成电路控制，可以组成文字或数字显示，还可以成像作为广告显示。

现有的led显示屏由外部电源供电，作为户外广告屏或幕墙使用的led显示屏，由于其面积巨大，耗电量较多，用电成本高。而且由于led显示屏可以接受充足的光照直接照射，其玻璃面板会反射光照，造成光污染，影响人们观看led显示屏的体验。

技术实现要素：

基于此，有必要针对照射于led显示屏用电成本高和玻璃面板反射光照造成光污染的问题，提供一种光伏显示组件以及一种包括多个所述光伏显示组件的光伏幕墙。

一种光伏显示组件，包括：

显示板，所述显示板具有发光面，且包括多个间隔设置于所述发光面的发光装置；以及

光伏电池板，所述光伏电池板贴合于所述发光面，且设置有多个通孔，所述多个通孔与所述多个发光装置一一对应设置，所述光伏电池板与所述多个发光装置电连接，为所述多个发光装置供电。

在一个实施例中，所述显示板的表面设置有多个凹槽，一个所述发光装置对应设置于一个所述凹槽内。

在一个实施例中，所述通孔在所述显示板的投影覆盖所述凹槽。

在一个实施例中，所述通孔设置有聚光透镜，用于汇聚所述发光装置发出的光。

在一个实施例中，所述发光装置包括多个发光芯片，所述多个发光芯片可发出不同颜色的光。

在一个实施例中，所述光伏显示组件还包括反光装置，所述反光装置设置于所述通孔的内壁或所述凹槽的内壁，用于通过反射汇聚所述发光装置发出的光，用于通过反射汇聚所述发光装置发出的光。

在一个实施例中，所述通孔的内部截面由发光装置的一侧朝向远离所述发光装置的方向逐渐增大。

在一个实施例中，所述显示板还具有背面，所述背面与所述发光表面相对设置；所述光伏显示组件还包括封装面板，所述封装面板附着于所述背面；所述光伏显示组件还包括透明面板，附着于所述光伏电池板背离所述显示板的表面。

在一个实施例中，所述光伏显示组件还包括：

第一黏着层，设置于所述显示板和所述光伏电池板之间，所述光伏电池板通过所述第一黏着层贴合于所述显示板；

第二黏着层，设置于所述封装面板和所述显示板之间，所述封装面板通过所述第二黏着层附着于所述显示板的背面；以及

第三黏着层，设置于所述透明面板140和所述显示板110之间，所述透明面板140通过所述第三黏着层180附着于所述光伏电池板120背离所述显示板110的表面。

一种光伏幕墙，包括多个根据所述光伏显示组件，所述多个光伏显示组件拼接设置于墙体，用于发电及显示。

上述光伏显示组件和光伏幕墙中，所述光伏电池板设置于所述显示板的发光面，太阳光直接照射于所述光伏电池板。由所述光伏电池板吸收太阳光并转化为电能，进而为所述显示板供电，从而有效利用光能，可以节约用电成本。由于所述光伏电池板可以吸收太阳光，可以避免太阳光照射于所述显示板的玻璃面板，因此有效避免了因所述玻璃面板反射而造成光污染的问题。另外，所述光伏电池板上设置有与所述发光装置一一对应的通孔，所述发光装置发出的光可以直接通过所述通孔向外界照射，因此可以实现所述显示屏的通透性。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的光伏显示组件的立体示意图；

图2为本申请一个实施例提供的光伏显示组件的剖面示意图；

图3为本申请一个实施例提供的光伏电池板立体示意图；

图4为本申请一个实施例提供的显示板立体示意图；

图5为本申请一个实施例提供的通孔和发光装置相对应设置的剖面示意图；

图6为本申请另一个实施例提供的通孔和发光装置相对应设置的剖面示意图；

图7为本申请一个实施例提供的通孔内壁设置反光装置的剖面示意图；

图8为本申请一个实施例提供的凹槽内壁设置反光装置的剖面示意图。

附图标号说明：

光伏显示组件10

显示板110

发光面111

发光装置112

发光芯片1121

凹槽113

背面114

光伏电池板120

通孔121

聚光透镜122

反光装置123

封装面板130

透明面板140

ito引线150

第一黏着层160

第二黏着层170

第三黏着层180

具体实施方式

请参见图1和图2，本申请提供了一种光伏显示组件10。所述光伏显示组件10包括显示板110和光伏电池板120。所述显示板110具有发光面111，且包括多个间隔设置于所述发光面111的发光装置112。所述光伏电池板120贴合于所述发光面111。所述光伏电池板120设置有多个通孔121。所述多个通孔121与所述多个发光装置112一一对应设置。所述光伏电池板120与所述多个发光装置112电连接，用于将太阳能转化为电能，并为所述多个发光装置112供电。

在一个实施例中，所述显示板110可以采用玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚碳酸酯(pc)等透明材质，以增加所述显示板110的通透性，同时方便所述发光装置112以黏着等方式设置于所述显示板110。

在一个实施例中，所述发光装置112可以为发光二极管(lightemittingdiode，led)灯。led为一种能将电能转化为光能的半导体电子元件。led由pn结组成，当给led加上正向电压后，从p区注入到n区的空穴和由n区注入到p区的电子，在pn结附近数微米范围内分别与n区的电子和p区的空穴复合，产生自发辐射的光子。所述led的工作时所需电压很低，发热量远低于同等功率的普通照明灯，因此led具有节能环保的优点。

请参见图3，本实施例中，所述通孔121可以为矩阵排列。所述光伏电池板120可以为cigs(铜铟镓硒)光伏电池板120。所述cigs光伏电池板120的厚度约为2mm-3mm，可以根据实际需要进行选择。与晶硅与非晶硅光伏电池相比，所述cigs光伏电池可吸收的光谱波长范围更广，除了晶硅与非晶硅光伏电池可吸收光的可见光谱范围，还可以涵盖波长在700～1220nm之间的红外光区域，因而具有更高的光电转化效率。

本申请提供的光伏显示组件10，所述光伏电池板120设置于所述显示板110的发光面111，太阳光直接照射于所述光伏电池板120。由所述光伏电池板120吸收太阳光并转化为电能，进而为所述显示板110供电，从而有效利用光能，可以节约用电成本。由于所述光伏电池板120可以吸收太阳光，可以避免太阳光照射于所述显示板110的玻璃面板，因此有效避免了因所述玻璃面板反射而造成光污染的问题。另外，所述光伏电池板120上设置有与所述发光装置112一一对应的通孔121，所述发光装置112发出的光可以直接通过所述通孔121向外界照射，实现了所述显示屏的通透性。

请参见图4，在一个实施例中，所述显示板110的表面设置有多个凹槽113。一个所述发光装置112对应设置于一个所述凹槽113内。所述多个凹槽113可以通过刻蚀等工艺形成，或者可以通过雕刻机雕刻形成。通过所述凹槽113可以限制所述发光装置112在所述显示板110的位置。并可以避免所述发光装置112脱落，延长使用寿命。

在一个实施例中，所述显示板110可以采用led点阵显示技术。应理解，在本实施例中，所述发光装置112可以为led灯。led点阵有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、40×40等多种。具体地，所述多个凹槽113可以设计为上述点阵形式，再将一个led灯对应设置于一个凹槽113内。

再请参见图2，在一个实施例中，所述一个发光装置112可以包括多个发光芯片1121。所述多个发光芯片1121用于发出不同颜色的光。所述发光装置112可以为led灯，所述发光芯片1121可以为led芯片。应理解，所述led芯片由于不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同，所以当电子和空穴复合时释放出的能量不同，因而可以发出不同波长(即不同颜色)的光。

在一个实施例中，可以使用磷砷化镓led芯片发红光，使用磷化镓led芯片发绿光，使用碳化硅led芯片发黄光，使用铟镓氮led芯片发蓝光。在一个实施例中，每个所述led灯可以包括不同颜色的led芯片，所述多个led芯片被单独控制，可以混出不同颜色的光。多个所述led灯可以根据需要显示不同的颜色。多个所述led灯根据显示的不同的颜色可以组成不同的文本或图形。由于led的特性，led显示屏具有透明度高、亮度高、工作电压低、功耗小、大型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点。

在一个实施例中，可以将一个led芯片设置于一个所述凹槽113，再由树脂或者塑料封装起来，进而与外部电路和计算机连接。所述显示板110可以由几万-几十万个led芯片呈矩阵装均匀排列组成。所述矩阵内的led芯片为不同材料制成的，可以发出不同颜色的光。具体地，所述led芯片发出的光可以为红、绿、蓝三原色，以作为不同像素点，从而实现呈现图像。应理解，作为可以呈现图像的显示板112，所述led芯片的尺寸应该足够小，而且相邻两个led芯片间的距离应该足够小，以使红、绿、蓝三种光可以混合起来，从而使显示的画面颜色更为真实。通过不同的驱动电路和计算机程序控制，所述显示板112可以显示静态图文或者动态视频。由于所述显示板112上的led芯片数量巨大，相邻两个led芯片间距小，显示板112显示的画面具有色彩鲜艳、细腻，立体感强的优点。

在一个实施例中，所述cigs光伏电池板120的制作工艺具体如下：

s10:在玻璃基板的通过磁控溅射的方式镀制mo(钼)金属层，作为所述cigs光伏电池板120的正极；

s20:通过磁控溅射的方式镀制cigs(铜铟镓硒)膜层，用于形成所述光伏电池板120的p型半导体区；

s30:在cigs(铜铟镓硒)膜层之上通过化学沉积方式形成cds(硫化镉)膜层，所述cds膜层用于形成所述光伏电池板120的n型半导体区；

s40:在完成以上工序后，在通过磁控溅射镀制ito(氧化铟锡)金属氧化层，用于形成所述光伏电池板120的阴极；

在上述镀制各膜层的步骤中，再通过刻划、清边等工艺，形成光伏电池板120的若干个子电池阵列，正负极系统。

上述实施例中的磁控溅射制作各膜层的过程中，高能入射离子轰击靶材表面，使靶材原子或分子发生溅射，以很高能量沉积在基板上，并将自身的动能转化为热能，增强了溅射原子或分子的与基板的附着力。因此采用磁控溅射的方式制作而成的膜层，在高温、高能的等离子状态下所述膜层结合的更牢固、致密性也更高。另外，通过磁控溅射形成的膜层本身对光线的吸收率更低，光的透过率也就相对更高。因而，采用磁控溅射制作所述光伏电池板120的膜层，可以增加光的吸收率，进而加大所述光伏电池板120的光电转换效率。另外，还可以采用磁控溅射制作所述显示屏的膜层，可以增加所述显示屏的通透性。

在一个实施例中，所述通孔121可以通过在所述cigs光伏电池板120的表面用网版丝印一层保护胶，用于在后续制作所述通孔121的过程中保护所述光伏电池板120。具体流程可以如下：

s10在设计网版的时，在对应于所述凹槽113的位置，预留出通孔121的位置；

s20；在所述通孔121的位置不丝印所述保护胶，在除去所述通孔121的位置丝印所述保护胶；

s30；丝印完所述保护胶之后，使用uv固化设备固化所述丝印的保护胶；

s40；将所述光伏电池板120放入喷砂设备中进行喷砂处理，利用高速流动的气体带动细小的石英、三氧化二铝颗粒碰撞所述光伏电池板120，被丝印所述保护胶的位置不会受到影响，而没有丝印所述保护胶的位置将会被细小的颗粒反复碰撞而去除。

通过上述步骤可以有选择性地去除所述光伏电池板120从而形成所述通孔121，使所述显示板110发出的光通过所述通孔121通过。

在一个实施例中，所述光伏显示组件10还包括第一黏着层160。所述第一黏着层160设置于所述显示板110和所述光伏电池板120之间。所述光伏电池板120通过所述第一黏着层160贴合于所述显示板110。所述第一黏着层160的材质可以为pvb(聚乙烯醇缩丁醛)胶。pvb胶具有较好的防腐蚀性、防锈能力、黏着性和耐水性。使用pvb胶制成所述第一黏着层160，可以长久地黏着所述显示板110和所述光伏电池板120。

在一个实施例中，所述通孔121可以根据所述光伏显示组件10的造型，设计为任意形状，例如，圆形、方形、梯形、心形等。

在一个实施例中，所述通孔121在所述显示板110的投影覆盖所述凹槽113。所述凹槽113中设置有所述发光装置112。换言之，所述发光装置112的大小与所述凹槽113相当。应理解，所述通孔121的大小应略大于所述发光装置112。因此，所述发光装置112发出的光可以通过所述通孔121通过。具体地，当所述凹槽113和所述通孔121均为圆形时，所述通孔121的直径应略大于所述凹槽113的直径。所述通孔121的直径可以为0.6mm-5mm。若所述通孔121的直径过小，会导致遮光，影响显示效果。若所述通孔121的直径过大，则会导致所述光伏电池板120的受光面积缩小，影响所述光伏电池板120的发电效率。具体可以根据所述显示板110的尺寸和所述相邻两个发光装置112的距离进行不同的选择。

应理解，所述两个相连发光装置112间的距离d可以根据显示效果、场景、视距的需求来定。具体地，当所述发光装置112包括多种颜色的led芯片时，d的大小决定了所述显示板110的像素。

请参见图5，在一个实施例中，所述通孔121设置有聚光透镜122。所述用于汇聚所述发光装置112发出的光。在一个实施例中，所述聚光透镜122可以为凸透镜。所述发光装置112可以近似看成点光源。所述发光装置112可以位于所述凸透镜的焦点处，使得所述发光发出的光通过所述凸透镜被聚集成平行光线，从而增加光通过所述通孔121的效率，使显示效果更好。

请参见图6，在一个实施例中，所述通孔121的内部截面由发光装置112的一侧朝向远离所述发光装置112的方向逐渐增大。所述通孔121可以近似为倒置的圆台形，可以使所述发光装置112发出的更多光通过所述通孔121，从而提高透光性，使显示效果更好。

请参见图7-8，在一个实施例中，所述光伏显示组件10还包括反光装置123。所述反光装置123可以设置于所述通孔121的内壁或设置于所述凹槽113的内壁。所述反光装置123可以用于通过反射汇聚所述发光装置112发出的光。应理解，所述反光装置123可以为反光镜。

请参见图7，在一个实施例中，所述反光装置123可以设置于所述通孔121的内壁，用于提高所述通孔121的透光性，防止所述发光装置112发出来的光被所述光伏电池板120吸收。所述发光装置112为包括多个led芯片的led灯珠。所述led灯珠可以近似看成点光源。所述led灯珠发出的光由于灯珠形状而向垂直于所述灯珠表面的各个方向发散。部分被发散的光可以被所述反光装置123反射，进而通过所述通孔121，提高了所述通孔121的透光性。

请参见图8，在另一个实施例中，所述反光装置123可以设置于所述凹槽113的内壁，用于汇聚所述发光装置112发出的光。所述发光装置112为包括多个led芯片的led灯珠。所述led灯珠可以近似看成点光源。所述led灯珠发出的光向周围发散，所述反光装置123可以反射部分发散的光，增强所述led灯珠的发光效率。进而使更多的光通过所述通孔121，从而提高了所述通孔121的透光性。

再请参见图4，在一个实施例中，所述显示板110还具有背面114。所述背面114与所述发光面111相对设置。所述光伏显示组件10还包括封装面板130，所述封装面板130附着于所述背面114。所述封装面板130可以保护所述显示板110，防止水氧接触所述显示板110而影响其使用寿命。

再请参见图1-2，在一个实施例中，所述光伏显示组件10还包括第二黏着层170。所述第二黏着层170设置于所述封装面板130和所述显示板110之间。所述封装面板130通过所述第二黏着层170附着于所述显示板110的背面114。应理解，所述第二黏着层170也可以为pvb胶。

在一个实施例中，所述光伏显示组件10还包括透明面板140，附着于所述光伏电池板120背离所述显示板110的表面。所述透明面板140可以保护所述光伏电池板120，防止所述光伏电池板120氧化或被腐蚀，从而延长所述光伏电池板120的使用寿命。

在一个实施例中，所述光伏显示组件10还包括第三黏着层180。所述第三黏着层180设置于所述透明面板140和所述显示板110之间。所述透明面板140通过所述第三黏着层180附着于所述光伏电池板120背离所述显示板110的表面。应理解，所述第三黏着层180也可以为pvb胶。

在一个实施例中，所述光伏显示组件10还可以包括储能装置。所述储能装置分别与所述光伏电池板111和所述显示板110电连接。所述储能装置可以将所述光伏电池板111发的电能储存起来，并在夜间或光照不足时为所述显示板110供电。所述储能装置可以合理利用电能，避免浪费。

应理解，所述光伏显示结构还包括导线，设置于所述显示板110。所述发光装置112与外部控制电路通过所说导线相连。在一个实施例中，所述导线可以为金属或合金导线，例如铜或镀锡铜导线。所述镀锡铜导线更利于所述导线焊接于所述发光装置112，连接更牢固从而延长使用寿命。

在另一个实施例中，所述导线可以为ito引线150。所述发光装置112可以为led灯。所述led灯与外部控制电路通过所述ito引线150连接。在此实施例中，所述显示板110为透明的玻璃基板。在所述玻璃基板上采用磁控溅射方式镀制一层透明金属氧化层(ito)，所述ito材质具有良好的导电性和透光性，可以用作导线而不影响所述显示板110的发光效率。ito引线可以通过镀制ito层再经紫外线曝光、碱洗去除不需要的部分来实现。具体流程如下：

在镀制所述ito层前先镀制一层sio2膜，用于增强ito层的附着力，而且可以阻止所述玻璃基板中的碱金属离子扩散到后续镀制的所述ito层，导致所述ito层极性发生变化，影响物理特性。后续镀制ito层，所述ito层会很好的与sio2膜层粘合，提高了附着力。在镀制所述ito层完成后，在所述ito层上挂涂一层posi光刻胶。所述posi光刻胶主要是以酚醛树脂作为主要材料，以重氮萘醌型酯化物作为感光剂的材料，所述posi胶具有感365nm波长，耐强酸的作用。所述posi胶在经过365nm波长的紫外线照射之后，在经过紫外线照射的曝光区位置领重氮萘醌化合物发生分解，生成茚羧酸，所述茚羧酸物质易溶于稀碱水中。而没有经过紫外线照射的区域不会发生变化，不溶于稀碱水中。所以在经过紫外线曝光、碱水洗后，可以有选择性地保留某些区域，去除某些区域。将所述ito层经上述的处理后，保留ito引线150的部分，去除其他部分。因而可以做出ito引线150图案，且所述ito引线150的一端焊接于所述led灯，另一端连接外部控制电路。所述外部控制电路可以包括控制器。通过所述控制器的控制，来实现led显示屏的显示。

本申请还提供了一种光伏幕墙。所述光伏幕墙包括多个所述光伏显示组件10。所述多个光伏显示组件10拼接设置于墙体，用于发电及显示。具体地，所述封装面板130可以通过螺丝固定、焊接、铆接或黏着等方式设置于建筑物墙体表面。

在另一实施例中，所述封装面板130可以直接作为所述建筑物的墙体，所述光伏电池板120设置于位于所述墙体室外的一侧。上述两个实施例，将所述光伏电池板120设置于所述显示板110的前端，可以避免将所述显示板110前置遮挡所述光伏电池板120，而造成热斑效应。热板效应是指由于局部遮挡的存在，使光伏电池板120中某些电池单片的电流、电压发生了变化，从而在所述光伏电池板120上产生局部温升，严重影响所述光伏电池板120的安全性和使用寿命。因此，将所述光伏电池板120设置于所述显示板110的前端，使所述光伏电池板120不受所述显示板110遮挡，可以有效避免热斑效应，从而提高所述光伏电池板120的安全性，延长所述光伏电池板120的使用寿命。

应理解，本申请提供的光伏显示组件10的应用不限于所述光伏幕墙，还可应用于室外广告牌、显示屏等装置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。