太阳墙体发电构件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳墙体发电构件及其制备方法。该太阳墙体发电构件由墙体朝阳最外层的透光板，太阳电池，粘结剂，加强板装置和墙体室内最表层的墙基体几个部分构成。它可把照射在其表面太阳辐射能分别转变成电能和热能给予输出以资利用。该构件的成分和构造决定了其墙体具有发电量较大，重量轻，易维护，消声隔音，防火阻燃，绝热保温一系列特点。本发明专利技术实现了产能器件的建材化，它大大提高了建筑物利用太阳能的功能和性能，对实现“零能耗”和“绿色”建筑具有一定的积极意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能利用
，具体涉及一种利用太阳能发电和产热的。该太阳墙体发电构件既可作为建筑物的朝阳墙体，又可作为发电和产热装置。把它设置在建筑物的朝阳表面，用于把捕获到的太阳辐射能转变成电能和热能，再分别从不同端口或出口输出以资利用。
技术介绍
太阳能是人类实现可持续发展和永恒利用的能源。人们在屋顶或平地上安装太阳电池发电装置已经进行了大量的研究和实践活动。这些装置需要把一个一个的太阳电池板固定在钢制的安装框架或支架上，再把支架装置固定在屋顶或空旷的平地上。如此，对安装基础要进行一定的预处理方可使用，同时也使太阳能发电装置的使用面积受到了一定的限制。由于安装支架是钢制的还需采取防雷击措施。上述安装支架，安装基础预处理和防雷击以及安装施工等内容大大增加了太阳能发电装置的成本。中国专利公开号CN1132340A公开了一种太阳能光电热能收集结构，它与常规的太阳能光电(伏)或光热系统比较可以方便的安装在屋顶或墙侧。但该结构的热循环性能和耐低温性能存在缺陷。该结构把水箱放置在建筑物的屋顶上增加了房屋的承载负荷。它还存在强度，互换性或成本等问题。中国专利公开号CN1207830A描述了在建筑物的屋面铺设光电池的装置。它存在温度性能和维护性能等问题。中国专利公开号CN1381658A描述了一种太阳能的光电和光热复合装置并把它安装在建筑物的屋顶上。它把太阳能发电，太阳能空气集热器和太阳能热水集热器组合在一起进行使用。它存在系统成本和系统效率等一系列问题。中国专利公开号CN1407684A专利描述了把常规的太阳电池板扩大成幕墙，然后再按常规的太阳能光伏发电系统加以组合利用。作为墙体，它的强度，保温性，安全性，光污染等问题均需进一步考虑解决。中国专利授权公告号CN1144297C描述了一种太阳能屋顶构件及其制造和安装方法。它采用的是非晶体硅太阳电池。该构件存在太阳能光电转换效率较低和结构较复杂以及维护性等问题。还有一些涉及太阳能发电或产热的专利。所有这些专利它们所考虑的都是如何与建筑相结合的问题和如何安装在建筑物的屋顶等的结构与装置。常规的太阳电池板都需要先固定在一个钢制的框架或支架上，再把该支架固定在空旷的地面上或屋顶上，有时还需添置避雷装置。这样既增加了太阳能发电系统附件的种类和数量又使安装任务的工作量变大。如，预先埋置和用水泥浇灌膨胀螺栓等，这样费时费工，并且增加了整个太阳能发电系统的成本。还有一个缺陷就是太阳能发电系统的使用受到了场地限制。因为空旷的土地资源成本较高，屋顶的面积十分有限，对楼房情况更严重。这在一定程度上使太阳能发电系统的利用受到制约。诸多新的专利和科研成果仅仅在一定程度上解决或减少了这些问题。它们构思或研发了新的太阳电池装置，这些新的装置可较方便的安装在建筑物的屋顶上或作为屋顶材料的一部分进行使用，但又出现了新的问题，如强度，安全性，互换性，保温性，成本等。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
的缺陷或不足，本专利技术的目的在于，提供一种，本专利技术将太阳墙体发电构件制成建筑墙体的构件，既可作为建筑物的朝阳墙体，又具有太阳能发电和产热的功能，适合大面积推广和应用。与上述文献公开的内容相比，他们之间存在着本质的区别。为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案是，一种太阳墙体发电构件，包括一与建筑墙体结合的墙基体，该墙基体上依次设置有加强板装置、串联或并联的太阳电池和透光板；太阳电池和透光板由粘结剂粘接在一起，并与加强板装置密封；其特征在于，加强板装置设置在该墙基体内，加强板装置上有热能输送管道，其热能输送管道的进出口和太阳电池的正极输出端和负极输出端从墙基体周边引出。所述的墙基体周边有燕尾槽，用于热能输送管道的进出口和太阳电池的正极输出端和负极输出端从墙基体引出。上述太阳墙体发电构件的制备方法，把高透光率的透光板和多个按串联和/或并联的太阳电池粘接，并使太阳电池受光面朝向透光板；其特征在于，至少还包括以下步骤1)制作一表面积与透光板相同、并与建筑墙体结合的独立墙体，该墙体上下两个边留有燕尾槽；墙体的中间层预置一带有热能输送管道的加强板装置；2)把密封好的太阳电池与透光板和墙体预置的加强板装置粘接后密封。其详细制备过程是1.首先，按图2太阳电池连接示意图把太阳电池按一定的串联和/或并联要求连接好。其次，用粘结剂膜在太阳电池上下各覆盖一层。然后，用模压板把太阳电池与粘结剂进行热熔封(层)压。再进行固化处理。2.制作加强板装置加强板装置包括基板和热能输送管道，其中基板选用热扎薄钢板，而热能输送管道选用圆管或方管；基板与热能输送管道采用焊接合成一体，并尽可能增大两者的接触面积。3.制作墙基体首先，把工业炉渣，石灰和粘土预先碾压成粉末状。其次，把粉末状的工业炉渣，石灰和粘土与少量的干细沙和水泥均匀掺和成干的混合粉。第三步，用掺入微量胶粘剂的水喷洒干的混合粉使其成为湿的混合粉。第四步，给加强板装置的热能输送管道的管道中填灌满干沙。第五步，把加强板装置放入墙基体模压箱的最底部，要使热能输送管道所在面向上，再给加强板装置向上的面铺撒少量水泥粉，接着把湿的混合粉放入墙基体模压箱中，并在中途放入一定的麻。第六步，对墙基体模压箱施加一定的压力使湿的混合粉压制成型。第七步，脱去墙基体模具并把墙基体凉干；然后，倒出热能输送管道中的干沙，并用水冲净该管道。至此，已经做好了墙基体与加强板装置的合成体。4.制作透光板把高透光率的透光板的朝阳面进行减反射处理，然后进行去油去污清洁处理以备待用。5.把经过减反射处理的透光板与经过热熔封压的太阳电池采用热微熔法压封成一体，要使太阳电池受光面朝向透光板。6.把步骤5制成的固压体再和上述墙基体与加强板装置的合成体采用热微熔法压封成一体，要使太阳电池的背光面朝向加强板装置，并使太阳电池的正极输出端和负极输出端分别位于墙基体中燕尾槽和燕尾槽处。7.用密封胶把透光板和加强板装置的四周进行密封胶结，以防止水或其它气体透过粘结剂渗入到太阳电池的表面影响其性能和寿命。8.分别对透光板，太阳电池的正极输出端负极输出端和热能输送管道的两个端头(输入和输出口)采取防划伤，短路或损坏的保护处理措施。本专利技术和现有技术相比，具有下列特点①建材化 只使太阳能发电装置与建筑物结合在一起或容易装配成一体还是不够的，它在美观上是一个大的进步。本专利技术则是使得建筑构件本身成为太阳能发电装置或器件，这种器件具有建筑构件本身的和利用太阳能发电的双重功效与作用。②提高能源利用量 这有二层含义。一层含义是扩大了捕获太阳辐射能的面积，作为墙体捕获太阳能不占用空旷土地，它比屋顶的受光面积大很多，对于楼房墙体的受光照面积要比屋(楼)顶受光照面积大若干倍。由于捕获阳光的面积增加，那么太阳能的利用量也随之增加。另一层含义是提高太阳能的利用率。当今世界先进水平的太阳电池也只能把照射在它表面太阳辐射能的不足20％转变成直流电能，其余绝大部分能量变成热能而白白散失掉了。这些热能的滞留还会降低光能转变成电能的效率。本专利技术则是将这些热能迅速输送走，再加以利用。从而提高了太阳墙体发电构件的发电量，又可获得相当的热能，可谓一举两得。因此，它大大提高了太阳能的利用率。③绿色性 本专利技术制备的构件不仅在运行工作过程中不产生污染，而且在生产和加工过程中也不产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳墙体发电构件，包括一与建筑墙体结合的墙基体，该墙基体上依次设置有加强板装置、串联或并联的太阳电池和透光板；太阳电池和透光板由粘结剂粘接在一起，并与加强板装置密封；其特征在于，加强板装置设置在该墙基体内，加强板装置上有热能输送管道，其热能输送管道的进出口和太阳电池的正极输出端和负极输出端从墙基体周边引出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施钰川，黄国华，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]