一种光学特性可变的半透明光伏窗制造技术

本发明专利技术涉及光伏领域，尤其涉及一种光学特性可变的半透明光伏窗，其包括依次叠置的发电层和变色隔热层；其中，所述发电层包括依次叠置的外玻璃层、双面太阳能电池层以及内玻璃层，所述双面太阳能电池层的背面靠近所述变色隔热层一侧，所述变色隔热层能够将光线反射至所述双面太阳能电池层的背面。发电层中的双面太阳能电池层能有效的利用照射到双面太阳能电池层的正面的太阳光进行发电，且双面太阳能电池层的背面能再利用变色隔热层反射过来的光线进行二次发电，从而更高效的利用了太阳能；变色隔热层在不同的季节和不同太阳辐射强度下，透过率和反射率发生适应性变化，可以有效地降低空调供热和制冷能耗，具有很好的建筑节能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种光学特性可变的半透明光伏窗
本专利技术涉及光伏领域，尤其涉及一种光学特性可变的半透明光伏窗。
技术介绍
在整个能源消耗中，建筑能耗占了40％左右，而在建筑能耗中供热制冷能耗占比50％以上，建筑冷热负荷的来源途径主要有通过建筑围护结构得热失热、通过透明围护结构的太阳辐射得热以及室内人员和设备的散热散湿；在整个围护结构中，窗户不仅承担着采光，而且是人们与室外进行信息交流的唯一途径，然而窗户的传热系数远大于墙体，窗户的保温隔热性能差；夏季太阳辐射通过窗户直接进入室内产生冷负荷，使得制冷能耗增加，而冬季室内会通过窗户向室外散热，从而导致热负荷增加，使得供暖能耗增加。利用光伏窗进行发电是现有技术中一种很好的能源利用方法，现有窗户中，要同时实现发电和透光主要有两种途径，第一种是使用薄膜电池，以非晶硅电池为例，非晶硅薄膜电池非常薄，有一定的透光性，非晶硅电池本身有颜色，太阳光透过非晶硅电池进入室内，显色性差，从室内也无法真实观察室外景象，同时非晶硅本身的透过率较低，只有5％，严重影响室内的采光效果，而且只能单面发电，发电效率低。第二种是采用多个整块晶硅电池阵列排布，在任意两块电池中间都有透明玻璃间隙，自然光通过透明玻璃间隙进入室内，实现窗户采光的功能，但由于晶体硅电池的不透光性，会在室内形成多个小块阴影，采光不均匀，而且这种光伏窗本身不美观，会影响建筑整体美感。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术提供一种光学特性可变的半透明光伏窗，旨在解决现有技术中窗户隔热性能差且能源利用率低的问题。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术的光学特性可变的半透明光伏窗包括依次叠置的发电层和变色隔热层；所述发电层包括依次叠置的外玻璃层、双面太阳能电池层以及内玻璃层，所述双面太阳能电池层的正面和背面均能够利用太阳能进行发电，所述双面太阳能电池层的背面靠近所述变色隔热层一侧；所述变色隔热层能够将光线反射至所述双面太阳能电池层的背面。优选地，所述双面太阳能电池层包括贴合膜以及多个间隔分布的双面太阳能电池带，所述双面太阳能电池带的正面和背面均能够利用太阳能进行发电，所述贴合膜包括外膜和内膜，所述双面太阳能电池带设置于所述外膜和所述内膜之间，所述外膜与所述外玻璃层贴合，所述内膜与所述内玻璃层贴合。优选地，多个所述双面太阳能电池带串联或者并联组成具有预定电流电压的电池串。优选地，多个所述双面太阳能电池带等间距设置形成半透明结构，并能够调整间距大小以达到预定的固定透过率。优选地，所述贴合膜为PVB保护膜。优选地，所述变色隔热层包括依次叠置的热致变色涂层、隔离玻璃层以及Low-e涂层，所述热致变色涂层靠近所述内玻璃层。优选地，当所述热致变色涂层的涂层温度在20摄氏度～60摄氏度之间变化时，所述热致变色涂层的透过率在78％～35％之间变化，所述热致变色涂层的反射率在4.7％～20％之间变化。优选地，所述隔离玻璃层的厚度为0.3mm～1.0mm。优选地，所述半透明光伏窗还包括室内玻璃层，所述室内玻璃层靠近所述变色隔热层。优选地，所述半透明光伏窗还包括设置于所述发电层与所述变色隔热层之间的第一空气腔，以及，设置于所述变色隔热层与所述室内玻璃层之间的第二空气腔。(三)有益效果本专利技术的有益效果是：发电层中的双面太阳能电池层能有效的利用照射到双面太阳能电池层的正面的太阳光进行发电，且双面太阳能电池层的背面能再利用变色隔热层反射过来的光线进行二次发电，从而更高效的利用了太阳能；而且，变色隔热层根据表面温度的高低可以自动调节反射率和透过率，夏季，变色隔热层吸收太阳辐射使表面温度升高、反射率增大，被反射的太阳光被双面电池背面吸收而发电并且减少夏季阳光直射入室内而增加室内空调制冷负荷；冬季，变色隔热层表面温度降低、透过率增大，太阳光可以入射到室内从而有效减少冬季空调供热负荷，因此在不同季节都具有很好的建筑节能效果；照射在半透明光伏窗上太阳辐射过强时，变色隔热层温度升高，透过率降低，可以有效避免眩光的产生，可以为室内营造一个良好的光环境；变色隔热层反射的太阳光由于被发电层背面吸收，反射到室外的阳光减少，有效的避免了城市光污染。此外，两个狭窄的空气腔，空气对流阻力大，对流传热的阻力也增大，有效的提高了窗户的热阻，削弱了室内室外热传导传热；low-e涂层对长波红外辐射的反射率和发射率都低，可以削弱室内和室外的辐射传热。附图说明图1为本专利技术的半透明光伏窗的剖视示意图；图2为本专利技术的半透明光伏窗的视觉效果图。【附图标记说明】11：外玻璃层；12：内玻璃层；13：外膜；14：内膜；151：双面太阳能电池带；152：间隙；21：热致变色涂层；22：隔离玻璃；23：Low-e涂层；31：第一空气腔；32：第二空气腔；41：室内玻璃层。具体实施方式为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术提供一种如图1所示的光学特性可变的半透明光伏窗，其包括依次叠置的发电层和变色隔热层；其中，发电层包括依次叠置的外玻璃层11、双面太阳能电池层以及内玻璃层12，双面太阳能电池层正对外玻璃层11的那一面为正面，双面太阳能电池层正对内玻璃层12的那一面为背面，双面太阳能电池层的正面和背面均能够利用太阳能进行发电，双面太阳能电池层的背面靠近变色隔热层一侧，变色隔热层能够将光线反射至双面太阳能电池层的背面。其中，双面太阳能电池层可以优选由晶体硅电池组成，双面太阳能电池层的正面和背面均能接收太阳辐射进行发电，能更加高效地利用太阳能来发电，显著地提高了能源的利用率。而且，变色隔热层向外反射透过发电层的太阳光，避免了阳光直射入室内而导致的室内冷负荷增加，从而有效地提高窗户的隔热性。进一步地，双面太阳能电池层包括光伏板以及贴合膜，光伏板包括多个间隔分布的双面太阳能电池带151，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学特性可变的半透明光伏窗，其特征在于，所述半透明光伏窗包括依次叠置的发电层和变色隔热层；/n所述发电层包括依次叠置的外玻璃层、双面太阳能电池层以及内玻璃层，所述双面太阳能电池层的正面和背面均能够利用太阳能进行发电，所述双面太阳能电池层的背面靠近所述变色隔热层一侧；/n所述变色隔热层能够将光线反射至所述双面太阳能电池层的背面。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学特性可变的半透明光伏窗，其特征在于，所述半透明光伏窗包括依次叠置的发电层和变色隔热层；
所述发电层包括依次叠置的外玻璃层、双面太阳能电池层以及内玻璃层，所述双面太阳能电池层的正面和背面均能够利用太阳能进行发电，所述双面太阳能电池层的背面靠近所述变色隔热层一侧；
所述变色隔热层能够将光线反射至所述双面太阳能电池层的背面。


2.如权利要求1所述的光学特性可变的半透明光伏窗，其特征在于：所述双面太阳能电池层包括贴合膜以及多个间隔分布的双面太阳能电池带，所述双面太阳能电池带的正面和背面均能够利用太阳能进行发电，所述贴合膜包括外膜和内膜，所述双面太阳能电池带设置于所述外膜和所述内膜之间，所述外膜与所述外玻璃层贴合，所述内膜与所述内玻璃层贴合。


3.如权利要求2所述的光学特性可变的半透明光伏窗，其特征在于：多个所述双面太阳能电池带串联或者并联组成具有预定电流电压的电池串。


4.如权利要求3所述的光学特性可变的半透明光伏窗，其特征在于：多个所述双面太阳能电池带等间距设置形成半透明结构，并能够调整间距大小以达到预定的透过率。


5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭晋卿，周浩，王蒙，赵川，廖维，吴伯超，王皙，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43