一体式光伏瓦的制作方法

本发明涉及一种光伏瓦，具体涉及一种一体式光伏瓦。

背景技术：

光伏应用基本朝着两个方向发展，一个是大型地面光伏电站，沿着集中发电、输电的模式发展；另一个是建筑光伏发电系统，沿着分布式发电的模式发展。本领域广泛认可的是，分布式光伏发电才是未来最具有发展前景的应用形式。照光伏组件安装在不同的建筑部位，以及光伏组件与建筑构造结合的紧密程度，对建筑光伏应用的形式进行分类，大致为三类，分别为光伏屋面、附加屋面光伏和光伏幕墙，光伏屋面指的是光伏组件直接作为屋面层，与其他屋面层一起，承担屋面功能。附加屋面光伏指的是光伏组件直立或平行附着于屋面，不作为屋面层，不承担屋面功能。光伏幕墙指的是光伏组件直接作为幕墙面板，与支承结构共同构成光伏幕墙，适用于透光和不透光建筑幕墙。随着光伏应用越来越普及，其使用过程中的弊端也日渐凸显，主要表现在光伏瓦结构较复杂，导致重量重，运输不便，安装步骤繁琐且维护费用高。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提及的问题，本发明的目的在于提供一种一体式光伏瓦。

一体式光伏瓦，所述一体式光伏瓦包括前膜层、第一胶膜层、光伏电池层、第二胶膜层、背膜层和/或瓦基层，所述前膜层、第一胶膜层、光伏电池层、第二胶膜层、背膜层和/或瓦基层一体成型。

作为优选方案：所述前膜层、第一胶膜层、光伏电池层、第二胶膜层和背膜层一体形成光伏瓦本体，所述光伏瓦本体在成型的瓦基层上一体成型或与瓦基层压合后一体成型。

作为优选方案：所述光伏电池层包括多个光伏电池片，每个光伏电池片的形状为矩形，多个光伏电池片呈矩形阵列排布在第一胶膜层和第二胶膜层之间。

作为优选方案：所述一体式光伏瓦为光伏发电和建筑瓦兼备的双功能瓦片。

作为优选方案：所述一体式光伏瓦的厚度小于5mm。

作为优选方案：所述瓦基层为3004铝镁锰合金板，当瓦基层的上端面设置有涂层时，瓦基层通过涂层与光伏瓦本体相连接。

作为优选方案：所述背膜层由第一组成膜片、中间胶膜片和第二组成膜片依次压合形成，第一组成膜片为eva膜片、pvf膜片、po膜片、pe膜片或pa膜片；第二组成膜片为eva膜片、pvdf膜片、po膜片、pe膜片或pa膜片；中间胶膜片、第一胶膜层和第二胶膜层均为eva膜片；前膜层为etfe膜片、pvdf膜片或fep膜片。

作为优选方案：所述一体式光伏瓦的两侧各设置有一个挂沿，每个挂沿包括支撑部和挂置部，挂置部通过支撑部与一体式光伏瓦一体成型。

作为优选方案：两个挂沿中一个挂沿为高挂沿，两个挂沿中另一个挂沿为低挂沿，每个一体式光伏瓦对应有相邻设置的两个一体式光伏瓦，该一体式光伏瓦的一侧通过高挂沿与其相邻的一个所述一体式光伏瓦的低挂沿相搭接，该一体式光伏瓦的另一侧通过低挂沿与其相邻的另一个所述一体式光伏瓦的高挂沿相搭接。

作为优选方案：所述一体式光伏瓦上加工有板肋，板肋设置在多个光伏电池片形成的间隙内。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

一、本发明的前膜层、第一胶膜层、光伏电池层、第二胶膜层、背膜层和/或瓦基层通过压合一体成型，形成的整体结构简单且合理，不易受损，并更便于运输，使用性能稳定。

二、本发明的制作工艺与传统光伏组件制作工艺以及金属屋面制作工艺兼容，无需专用设备。

三、本发明的一体式光伏瓦的结构简单，且安装与现有金属屋面安装工艺相同，可现场加工且易维护，有效减省结构或加固、安装及维护成本。

四、一体式光伏瓦中的瓦基层有利于散热，减少表因电池片工作温度高导致的的功率损失，可靠性更高。

五、一体式光伏瓦表面具有自清洁功能，减少表面集尘导致的功率损失，易维护。

六、本发明整体重量轻质，通过样品测试可知，本发明的重量轻为传统光伏组件的1/5。

七、本发明亦可附加安装于即有屋面，也可应用于平面或立面安装。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的主视结构剖面图；

图2为当本发明带有板肋时的主视结构剖面图；

图3为图1中a处放大结构示意图，图中瓦基层未带涂层；

图4为图1中b处放大结构示意图，图中瓦基层未带涂层；

图5为图1中a处放大结构示意图，图中瓦基层带有涂层；

图6为图1中b处放大结构示意图，图中瓦基层带有涂层；

图7为光伏电池片的电路结构示意图。

图中，1-前膜层；2-第一胶膜层；3-光伏电池片；4-第二胶膜层；5-背膜层；5-1-第一组成膜片；5-2-中间胶膜片；5-3-第二组成膜片；9-接线盒；10-瓦基层；11-挂沿；12-板肋；13-涂层；14-光缆。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

具体实施方式一：如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本具体实施方式采用以下技术方案：所述一体式光伏瓦包括前膜层1、第一胶膜层2、光伏电池层、第二胶膜层4、背膜层5和瓦基层10，所述前膜层1、第一胶膜层2、光伏电池层、第二胶膜层4、背膜层5和瓦基层10一体成型。

进一步的，所述前膜层1、第一胶膜层2、光伏电池层、第二胶膜层4和背膜层5一体形成光伏瓦本体，光伏瓦本体与瓦基层10的连接方式有两种，一种连接方式为所述光伏瓦本体在已经加工完毕成型的瓦基层10上一体成型；另一种连接方式为前膜层1、第一胶膜层2、光伏电池层、第二胶膜层4和背膜层5从上至下依次设置在瓦基层10上后进行一次性压合形成一体结构。

进一步的，所述光伏电池层包括多个光伏电池片3，多个光伏电池片3处于同一水平面上，每个光伏电池片3的形状为矩形，多个光伏电池片3呈矩形阵列排布在第一胶膜层2和第二胶膜层4之间。

进一步的，所述一体式光伏瓦为具有光伏发电和建筑瓦的双功能的瓦片。

进一步的，所述一体式光伏瓦的厚度小于5mm。

进一步的，所述瓦基层10为3004铝镁锰合金板，当瓦基层10的上端面设置有涂层时，瓦基层10通过涂层与光伏瓦本体相连接。

进一步的，所述背膜层5由第一组成膜片5-1、中间胶膜片5-2和第二组成膜片5-3依次压合形成，第一组成膜片5-1为eva膜片、pvf膜片、po膜片、pe膜片或pa膜片；第二组成膜片5-3为eva膜片、pvdf膜片、po膜片、pe膜片或pa膜片；中间胶膜片5-2、第一胶膜层2和第二胶膜层4均为eva膜片；前膜层1为etfe膜片、pvdf膜片或fep膜片。

进一步的，所述一体式光伏瓦的两侧各设置有一个挂沿11，每个挂沿11包括支撑部和挂置部，挂置部通过支撑部与一体式光伏瓦一体成型。

进一步的，两个挂沿11中一个挂沿11为高挂沿，两个挂沿11中另一个挂沿11为低挂沿，每个一体式光伏瓦对应有相邻设置的两个一体式光伏瓦，该一体式光伏瓦的一侧通过高挂沿与其相邻的一个所述一体式光伏瓦的低挂沿相搭接，该一体式光伏瓦的另一侧通过低挂沿与其相邻的另一个所述一体式光伏瓦的高挂沿相搭接，从而简化安装步骤，降低安装难度。

进一步的，所述一体式光伏瓦上加工有板肋12，板肋12设置在多个光伏电池片3形成的间隙内。

具体实施方式二：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，所述一体式光伏瓦包括前膜层1、第一胶膜层2、光伏电池层、第二胶膜层4和背膜层5，所述前膜层1、第一胶膜层2、光伏电池层、第二胶膜层4和背膜层5一体形成光伏瓦本体，此时光伏瓦本体具有柔性，其能够弯曲，且弯曲角度范围大，当光伏瓦本体的初始状态为水平设置时，光伏瓦本体一端的弯曲角度为该端所在平面与初始状态所在平面之间的夹角，同理于光伏瓦本体一侧的弯曲角度为该侧所在平面与初始状态所在平面之间的夹角，当所述光伏瓦本体在已经加工完毕成型的瓦基层10上一体成型后，整体结构弯曲角度的最大取值为170°。

具体实施方式三：本实施方式为具体实施方式一或二的进一步限定，所述前膜层1、第一胶膜层2、光伏电池层、第二胶膜层4和背膜层5一体形成光伏瓦本体，所述光伏瓦本体在成型的瓦基层10上一体成型或与瓦基层10压合后一体成型。光伏瓦本体与瓦基层10的连接方式有两种，具体加工过程为将所述前膜层1、电池层、背膜层5和预成型瓦基层10，或非预成型瓦基层10依次放置构成的预成型层压前件，或非预成型层压前件，进行层压封装形成为一体。

具体的，将所述非预成型层压前件放置于或运送到层压机加热台层压机加热台工作区；对所述非预成型层压前件进行层压，从而形成所述层压后件；将所述的层压后件进行辊压成型，从而制成所述一体式光伏瓦。

或者，提供预成型层压前件，其中包括的瓦基层10已经成型为所需截面形状；将所述预成型层压前件放置于与所述瓦基层10的截面形状一致的工装模板之上；将所述预成型层压前件和所述工装模板放置或运送到层压机加热台工作区；对所述预成型层压前件进行层压，从而制成所述一体式光伏瓦。

具体实施方式四：本实施方式为具体实施方式一、二或三的进一步限定，所述一体式光伏瓦的厚度小于5mm。

具体实施方式五：本实施方式为具体实施方式一、二、三或四的进一步限定，瓦基层10有两种形式，一种是瓦基层10为3004铝镁锰合金板，不带有涂层13。另一种是瓦基层10的上端面设置有涂层13，瓦基层10通过涂层13与一体式光伏瓦相连接。

瓦基层10为3004铝镁锰合金板，当瓦基层10的上端面设置有涂层13，瓦基层10通过涂层13与光伏瓦本体相连接。瓦基层10起到载体作用，用于承载光伏瓦本体，瓦基层10为光伏瓦本体提供稳定的支撑作用。瓦基层10厚度的取值范围0.7～4.5mm。瓦基层10还可采用其它金属或非金属材料制成。

具体实施方式六：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四或五的进一步限定，所述背膜层5由第一组成膜片5-1、中间胶膜片5-2和第二组成膜片5-3依次压合形成；

第一组成膜片5-1为eva膜片、pvf膜片、po膜片、pe膜片或pa膜片，或eva膜片、pvf膜片、po膜片、pe膜片和pa膜片中任意选取多个进行复合形成；

第二组成膜片5-3为eva膜片、pvdf膜片、po膜片、pe膜片或pa膜片，或eva膜片、pvf膜片、po膜片、pe膜片和pa膜片中任意选取多个进行复合形成；

中间胶膜片5-2、第一胶膜层2和第二胶膜层4均为eva膜片；

前膜层1为etfe膜片、pvdf膜片或fep膜片。

前膜层1的下表面与第一胶膜层2相粘合，当前膜层1为etfe膜片时，etfe膜片处于最外层，第一胶膜层2处于etfe膜片与光伏电池层之间。第一胶膜层2为eva膜片，其厚度的取值范围为0.25～0.6mm，etfe膜片厚度的取值范围为0.05～0.3mm，前膜层1经改性，与eva膜片粘接面经电晕处理，与eva膜片剥离强度≥80n/20mm，同理于第二胶膜层4与背膜层5的连接过程。上述过程中的改性处理过程为现有技术。

根据具体情况实现不同类型的第二组成膜片5-3与不同类型的第一组成膜片5-1相配合。第二组成膜片5-3的最佳选择为pvdf膜片，第一组成膜片5-1的最佳选择为pvf膜片。

上述膜片中，eva膜片乙烯-醋酸乙烯共聚物膜片，etfe膜片为乙烯四氟乙烯聚合物膜片，pvdf膜片为聚偏氟乙烯膜片，fep膜片为氟化乙烯丙烯聚合物膜片，pvf膜片为聚氟乙烯膜片，po膜片为聚烯烃膜片，pe膜片为聚乙烯膜片，pa膜片为聚酰胺膜片。上述膜片均为现有产品。

具体实施方式七：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五或六的进一步限定，所述光伏电池层包括多个光伏电池片3，多个光伏电池片3呈矩形阵列排布在第一胶膜层2和第二胶膜层4之间。光伏电池片3的形状为矩形。前膜层1的上端面设置有接线盒9，光伏电池层通过接线盒9与电缆14相连接，接线盒9为现有产品，其通过线路与多个光伏电池片3相连接，控制光伏电池片3的工作情况。光伏电池层包括多个光伏电池片3，接线盒9的布置位置与多块光伏电池片3的布置方式相配合，接线盒9与光伏电池片3相配合的工作过程与现有技术相同。光伏电池片3为晶硅太阳电池，多个光伏电池片3的连接方式为多线互联方式，即通过12～22根金属丝相连接；光伏电池片3为n-ibc，柔性透明电极膜互联；光伏电池片3为perc电池、n型晶硅太阳能电池或其他高效晶硅电池，焊带互联。

多个光伏电池片3也可根据具体适用场合和设计要求，排布成梯形、三角形、弧形等图案。

此外，所述光伏电池层也可仅包括一个光伏电池片3，夹设于所述前膜层1和所述背膜层5之间，工作过程以及起到的作用与多个光伏电池片3相同。

具体实施方式八：如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，光伏瓦本体的两侧边缘处各设置有一个挂沿11，光伏瓦本体和两个挂沿11一体成型。每个挂沿11包括支撑部和挂置部，挂置部通过支撑部与光伏瓦的边缘相连接。挂沿11的内部组成结构与光伏瓦本体的内部组成结构相同，在加工过程中一体成型。二者相同之处为挂沿11也包括前膜层1、第一胶膜层2、第二胶膜层4和背膜层5，各个片层的厚度和材质与一体式光伏瓦中各个片层的厚度和材质相同，不同之处为挂沿不包括光伏电池层。挂沿11和一体式光伏瓦为一体式结构，通过各个片层一体铺设即可形成。挂沿11的设置便于简化和降低安装工序和难度。

一体式光伏瓦在使用过程中是根据设计需求多个一体式光伏瓦依次排列，每个一体式光伏瓦的两侧各设置有一个挂沿，每个两个挂沿中一个挂沿为高挂沿，两个挂沿中另一个挂沿为低挂沿，每个一体式光伏瓦的两侧各设置有一个一体式光伏瓦，该一体式光伏瓦与其相邻的两个一体式光伏瓦的连接关系为：该一体式光伏瓦的一侧通过高挂沿与其相邻的一个一体式光伏瓦的低挂沿相搭接，该一体式光伏瓦的另一侧通过低挂沿与其相邻的另一个一体式光伏瓦的高挂沿相搭接。一体式光伏瓦横向之间以高低挂沿搭接，以机械压合绞接。其他未提及的结构及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式九：本实施方式为具体实施方式八的进一步限定，本实施方式中高挂沿和低挂沿之间形成有高度差，即每个挂沿11顶端至一体式光伏瓦的直线距离不同，也就是说两个挂沿11不在同一平面上，形成一高一低卷边形式，以实现各一体式光伏瓦之间的锁边咬合，形成密合的连接。此外，两个挂沿11之间形成有高度差的设置有利于降低本发明安装难度，适用于建筑屋顶的形状，实现单向从高至低顺次安装，一高一低的两个挂沿的设置便于安装工人快速识别一体式光伏瓦的正确安装方向和位置，实现快速安装。

具体实施方式十：本实施方式为具体实施方式八或九的进一步限定，挂沿11的设置方式多样，能够设置在一体式光伏瓦相对的两个边缘处，此时挂沿11分为两个组成部分，每个组成部分为条形挂钩，还能够沿一体式光伏瓦的四周外缘设置，此时挂沿11为方形框体，方形框体的两侧厚度不一，以形成高度差，方形框体的外边缘处设置有弯钩。挂置部通过支撑部与一体式光伏瓦的边缘相连接。挂置部与瓦基层10为一体式结构，挂置部的结构为挂钩或挂条，能够实现挂置作用的结构均可替换。

具体实施方式十一：本实施方式为具体实施方式一、二、三或四的进一步限定，前膜层1的上端面设置有接线盒9，接线盒9与光伏电池层相连接。

具体实施方式十二：本实施方式为具体实施方式一、二、三或四的进一步限定，光伏瓦本体上加工有板肋12，板肋12设置在多个光伏电池片3形成的间隙内。板肋12设置在多个光伏电池片3形成的间隙内。板肋12是在光伏瓦本体和瓦基层10上形成的凸起，凸起为在光伏瓦本体和瓦基层10形成的一体板上直接冲压形成，即瓦基层10上加工有第一凸棱，光伏瓦本体上加工有第二凸棱，第一凸棱和第二凸棱重叠设置，第一凸棱和第二凸棱相配合形成凸起，凸起与光伏瓦本体和瓦基层10形成一体化结构，凸起的形状根据具体要求进行限定，圆弧形凸起或方形凸起均可。