CN207909887U - 一种柔性晶硅光伏组件及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性晶硅光伏组件及汽车，其中柔性晶硅光伏组件由上至下依次包括前耐候层、前板层、前封装材料、电池层、后封装材料以及后板层和/或后耐候层，所述前板层包括n个规则排列的前板，所述n为大于1的自然数。本实用新型的柔性晶硅光伏组件的厚度薄，柔性强，能够完全贴合于汽车的外表曲面上；上下两面采用耐候层对光伏组件进行保护，不仅可以避免前后板及电池层受到损害，而且可以延长光伏组件的使用寿命；光伏组件的抗冲击能力强，能够防止光伏组件在汽车在行驶过程中被飞起的石子等砸破。安装有该柔性晶硅光伏组件的汽车可以在没有充电设施但是有太阳光的地点随时充电，增加汽车的行驶里程，具有很好地应用推广前景。

Description

一种柔性晶硅光伏组件及汽车

技术领域

本实用新型涉及光伏组件及新能源汽车技术领域，具体涉及一种柔性晶硅光伏组件及汽车。

背景技术

随着能源的不断消耗和能源价格的上涨，新能源的开发利用成为当今能源领域研究的主要课题。由于太阳能具有无污染、无地域性限制和取之不竭等优点，研究太阳能发电成为开发新能源的热门方向之一。现阶段中，利用太阳能电池发电是人们使用太阳能的一种主要方式。

随着生活水平的提高，汽车成为了人们的一种常用代步工具，传统的燃油汽车产出的尾气对环境造成了污染，随着环保意识的增强，越来越多的新能源汽车应用于人们的生活中，电动汽车是目前应用最为广泛的种类，但是其存在着较多的问题：

1.受电池技术的限制，纯电动汽车的单次行驶里程数比较少，无法跑长途，现有纯电动车里程续航能力还不足以满足人们的需求；

2.电动汽车起步时间晚，配套充电设施的数量还不够，区域分布也不够广，绝大部分地区甚至还没有充电设施，在偏远地区会出现纯电动汽车因没有电而停滞抛锚的情况；

3.电动车的充电时间比较长，目前现有的充电技术，需要少则30min多则6-8h的充电时间，影响了人们的出行效率。

针对以上几种问题，目前市面上已有将薄膜光伏电池组件贴在汽车上，但薄膜成本高且效率比较低，在汽车上应用发展比较缓慢；市面上也有直接安装整块晶硅光伏组件在汽车上，但由于采用常规的玻璃前板，没有柔性结构，无法贴合汽车表面，降低了汽车外表的美观性，也改变了汽车流线型的运动结构。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的之一是提供一种柔性晶硅光伏组件，结构设计合理，重量轻，厚度薄，使用寿命长，具有很好的柔性效果，能够贴合曲面。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种柔性晶硅光伏组件，由上至下依次包括前耐候层、前板层、前封装材料、电池层、后封装材料以及后板层和/或后耐候层，所述前板层包括n个规则排列的前板，所述n为大于1的自然数。电池层由若干个电池片组成，且电池片的排列与前板的排列相对应，相邻前板之间的间隙中不放置电池片。

优选地，所述前耐候层和后耐候层的材质为ETFE、PVF、PVDF、FEP、PCTG、PC、PET或PMMA。其中：ETFE为乙烯-四氟乙烯共聚物（ethylene-tetra-fluoro-ethylene），PVF为聚氟乙烯（polyvinyl fluoride），PVDF为聚偏氟乙烯（polyvinylidene fluoride），FEP为氟化乙烯丙烯共聚物（fluorinated ethylene propylene），PCTG为一种非晶型共聚酯，PC为聚碳酸酯（polycarbonate），PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯。所述前耐候层和后耐候层的厚度为0.02-0.2mm。

优选地，所述前板层和后板层的材质为PC、环氧板或玻璃，增强光伏组件的抗冲击强度。所述前板层和后板层的厚度为0.1-1.5mm。

更加优选地，所述玻璃为化学法钢化玻璃，使得厚度进一步降低。所述柔性晶硅光伏组件的厚度为0.5-2.5mm。

本发明还提供了另一种柔性晶硅光伏组件，包括电池片，所述电池片嵌入在高分子材料板中，多个所述电池片相互电导通并通过引出线引出所述柔性晶硅光伏组件。所述高分子材料板为PC板或环氧板。

优选地，所述柔性晶硅光伏组件的上表面具有耐候膜。耐候膜可采用与前耐候层或后耐候层相同的材料。

本发明的另一目的是提供一种汽车，所述汽车的外表面安装有如上所述的柔性晶硅光伏组件。

优选地，所述柔性晶硅光伏组件通过粘接层与所述汽车表面进行粘接。所述粘接层的材质为硅胶、双面胶或胶水，具体可以选用EVA、POE或PVB，其中：EVA为乙烯-醋酸乙烯共聚物（ethylene-vinyl acetate copolymer），POE为聚烯烃弹性体（polyolefinelastomer），PVB为聚乙烯醇缩丁醛（polyvinyl butyral）。

优选地，所述汽车的外壳上开设有与所述柔性晶硅光伏组件相配合的凹槽，所述柔性晶硅光伏组件固定在所述凹槽中。

优选地，所述汽车的外壳与所述柔性晶硅光伏组件一体成型。

由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1. 本实用新型的柔性晶硅光伏组件采用多主栅电池片，对电池片进行多段划片和裂片，前板层采用分块设计，具有多个前板，分块越小，光伏组件的柔性越强，更加能够完全贴合于汽车的外表曲面上；

2. 本实用新型的柔性晶硅光伏组件的前后板层材料的厚度控制在0.1mm-1.5mm，整个光伏组件的厚度不超过2.5mm，厚度薄，柔性强；

3. 本实用新型的柔性晶硅光伏组件的上下两面采用耐候层对光伏组件进行保护，不仅可以避免前后板及电池层受到损害，而且可以延长光伏组件的使用寿命；

4. 本实用新型的柔性晶硅光伏组件前板采用PC板或玻璃等抗冲击材料，增加了光伏组件抗冲击能力，防止光伏组件在汽车在行驶过程中被飞起的石子等砸破；

5. 本实用新型的柔性晶硅光伏组件与汽车外表面采用胶水、胶带或者硅胶材料等进行粘接，四周密封，可以防止汽车行驶过程中将光伏组件吹翻甚至吹飞，造成危险；

6. 本实用新型的柔性晶硅光伏组件的出线位置可以根据安装位置的不同来设计，如安装在汽车顶部时，光伏组件的引出线可以设置在组件的下部，通过汽车顶部的天线接口引入，不影响光伏组件的外观，也不会影响到汽车整体的流线型结构，不会增加行驶过程中汽车的风阻；

7. 本实用新型的柔性晶硅光伏组件的形状可以根据汽车的外壳进行设定或与汽车的外壳一体成型，也可以选择在汽车外壳上开设凹槽后配合放入，这样的设置使得光伏组件与汽车外壳完美的组合在一起，不会对汽车的行驶造成任何的影响。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例中汽车的示意图；

图2为本实用新型优选实施例中柔性晶硅光伏组件的示意图；

图3为本实用新型实施例一中柔性晶硅光伏组件的剖面图；

图4为本实用新型实施例二中柔性晶硅光伏组件的剖面图；

图5为本实用新型实施例三中柔性晶硅光伏组件的剖面图；

图6为本实用新型实施例三中柔性晶硅光伏组件的剖面图；

图7为本实用新型实施例三中柔性晶硅光伏组件的剖面图；

图8为本实用新型实施例四中柔性晶硅光伏组件的剖面图；

图9为本实用新型实施例六中柔性晶硅光伏组件的剖面图；

图10为本实用新型实施例六中汽车外壳的剖面图；

图11为本实用新型实施例六中柔性晶硅光伏组件安装在汽车外壳中的剖面图；

附图中：前耐候层-1，前板层-2，前封装材料-3，电池层-4，电池片-41，后封装材料-5，后板层-6，后耐候层-7，粘接层-8，柔性晶硅光伏组件-9，引出线-91，汽车-10，汽车外壳-11，凹槽-12，高分子材料板-13，耐候膜-14。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型优选的实施方式进行详细说明。

实施例一

请参阅图1-3，本实施例的一种汽车，其外表面通过粘接层8安装有柔性晶硅光伏组件9。粘接层8的材质为硅胶、双面胶或胶水，具体可以选用EVA、POE或PVB，其中：EVA为乙烯-醋酸乙烯共聚物（ethylene-vinyl acetate copolymer），POE为聚烯烃弹性体（polyolefin elastomer），PVB为聚乙烯醇缩丁醛（polyvinyl butyral）。

本实施例的一种柔性晶硅光伏组件，由上至下依次包括前耐候层1、前板层2、前封装材料3、电池层4、后封装材料5以及后板层6，前耐候层1和前板层2之间通过粘接层8进行粘接。本实施例中的前板层2包括n个规则排列的前板，n为大于1的自然数，相邻前板之间具有间隙；电池层4由若干个电池片组成，且电池片的排列与前板的排列相对应，相邻前板之间的间隙中不放置电池片，电池片采用多主栅电池片，对电池片进行多段划片和裂片；后板层6的尺寸与整个柔性晶硅光伏组件的尺寸一致，如图2和3所示，图2中黑点为省略号。

本实施例中前耐候层1的材质为ETFE、PVF、PVDF、FEP、PCTG、PC、PET或PMMA。其中：ETFE为乙烯-四氟乙烯共聚物（ethylene-tetra-fluoro-ethylene），PVF为聚氟乙烯（polyvinyl fluoride），PVDF为聚偏氟乙烯（polyvinylidene fluoride），FEP为氟化乙烯丙烯共聚物（fluorinated ethylene propylene），PCTG为一种非晶型共聚酯，PC为聚碳酸酯（polycarbonate），PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯。采用耐候层对光伏组件进行保护，不仅可以避免前后板及电池层4受到损害，而且可以延长光伏组件的使用寿命。

本实施例中前耐候层1的厚度为0.02-0.2mm。前板层2和后板层6的材质为PC、环氧板或化学法钢化玻璃，增强光伏组件的抗冲击强度，防止光伏组件在汽车在行驶过程中被飞起的石子等砸破，且使得厚度进一步降低。前板层2和后板层6的厚度为0.1-1.5mm。整个柔性晶硅光伏组件9的厚度为0.5-2.5mm。本实施例的柔性晶硅光伏组件与汽车外表面采用胶水、胶带或者硅胶材料等进行粘接，四周密封，可以防止汽车行驶过程中将光伏组件吹翻甚至吹飞，造成危险，且光伏组件的出线位置可以根据安装位置的不同来设计，如安装在汽车顶部时，光伏组件的引出线91可以设置在组件的下部，通过汽车顶部的天线接口引入；安装在汽车前盖和后盖时，可以在光伏组件的四周留有空白区域，安装时，将空白边框反折到光伏组件的反面，电路和引出线91也随着反折到汽车内部，再进行接线，没有单独的引出线91在外部引出，不影响光伏组件和汽车的外观，也不会影响到汽车整体的流线型结构，不会增加行驶过程中汽车的风阻。

实施例二

请参阅图1-2和图4，本实施例的一种柔性晶硅光伏组件与实施例一基本相同，区别点在于本实施例中的柔性晶硅光伏组件，由上至下依次包括前耐候层1、前板层2、前封装材料3、电池层4、后封装材料5以及后板层6和后耐候层7，前耐候层1和前板层2之间以及后耐候层7与后板层6之间通过粘接层8进行粘接。后耐候层7与前耐候层1的材质和厚度保持一致。

本实施例的后板层6和前板层1均为分块设计，且分出来的后板和前板尺寸保持一致，后板和前板的排列以及与电池片的排列相对应，即相邻后板或相邻前板之间的间隙不放置电池片，进一步提高了光伏组件的柔性效果。

在具体的实施应用中，后板层6可根据实际的使用情况选择分块或不分块，前板的形状也可自由设置。

以上实施列的柔性晶硅光伏组件采用多主栅电池片，对电池片进行多段划片和裂片，前板层采用分块设计，具有多个前板，分块越小，光伏组件的柔性越强，更加能够完全贴合于汽车的外表曲面上；前后板层材料的厚度控制在0.1mm-0.5mm，整个光伏组件的厚度不超过2.5mm，厚度薄，柔性强；光伏组件的上下两面采用耐候层对光伏组件进行保护，不仅可以避免前后板及电池层受到损害，而且可以延长光伏组件的使用寿命；前板采用PC板或玻璃等抗冲击材料，增加了光伏组件抗冲击能力，防止光伏组件在汽车在行驶过程中被飞起的石子等砸破。

本实施例的柔性晶硅光伏组件与汽车外表面采用胶水、胶带或者硅胶材料等进行粘接，四周密封，可以防止汽车行驶过程中将光伏组件吹翻甚至吹飞，造成危险，且光伏组件的出线位置可以根据安装位置的不同来设计，如安装在汽车顶部时，光伏组件的引出线9可以设置在组件的下部，通过汽车顶部的天线接口引入；安装在汽车前盖和后盖时，可以在组件的四周留有空白区域，安装时，将空白边框反折到的反面，电路和引出线也随着反折到汽车内部，再接线，没有单独的引出线在外部引出，不影响光伏组件和汽车的外观，也不会影响到汽车整体的流线型结构，不会增加行驶过程中汽车的风阻。

实施例三

参照图5-图7，本实施例的一种柔性晶硅光伏组件采用注塑工艺，将多个电池片41相互电导通后通过注塑的方式直接封装在高分子材料板中，并通过引出线9引出柔性晶硅光伏组件，引出线9通过侧边或者后板面引出，图5为引出线9在侧边的引出方式，图7为引出线9在光伏组件下方的引出方式。高分子材料板为PC板或环氧板。

本实施例中柔性晶硅光伏组件的上表面和下表面覆盖有耐候膜14。耐候膜14可采用与前耐候层1或后耐候层7相同的材料。

实施例四

参照图8，本实施例的一种柔性晶硅光伏组件与实施例三基本相同，区别点在于本实施例中的柔性晶硅光伏组件9按照汽车外壳11的曲面成型，使得光伏组件与汽车外壳11呈同样的曲面，使光伏组件能够完全的贴合于汽车外壳11，之后将光伏组件通过粘接层8粘接到汽车外壳11上，再组装到汽车10上，使光伏组件和汽车10融为一体。

实施例五

本实施例的一种柔性晶硅光伏组件与实施例四基本相同，区别点在于本实施例中的柔性晶硅光伏组件与汽车外壳11一体成型，使得光伏组件与汽车外壳11呈同样的曲面，使光伏组件能够完全的贴合于汽车外壳11，之后将汽车外壳11再组装到汽车10上，使光伏组件和汽车融为一体。

实施例六

参照图9-图11，本实施例的一种柔性晶硅光伏组件与实施例三基本相同，区别点在于本实施例中的汽车外壳11在制作时就设计有放置柔性晶硅光伏组件9的凹槽12，光伏组件的下表面成型成与凹槽12同样的尺寸，如图11所示。光伏组件能够嵌入所述凹槽中，通过粘接层8或其他的固定方式固定在凹槽12中。

柔性晶硅光伏组件9的上表面和下表面成型成不同的曲面，下表面成型成与汽车外壳11的凹槽12相配合的形状，上表面成型成与汽车外壳11原有的设计一致的曲面，如图9所示，从而不会对汽车的行驶造成影响。

本实施例可以有效的将柔性晶硅光伏组件9贴合到汽车10的内部，一旦光伏组件有异常，更换方便。

安装有上述柔性晶硅光伏组件的新能源汽车可以在没有充电设施但是有太阳光的地点随时充电，增加电动汽车的行驶里程，能够解决因没电发生抛锚的问题，具有很好地应用推广前景。

本实用新型的柔性晶硅光伏组件采用多主栅电池片，对电池片进行多段划片和裂片，前板层采用分块设计，具有多个前板，分块越小，光伏组件的柔性越强，更加能够完全贴合于汽车的外表曲面上；前后板层材料的厚度控制在0.1mm-1.5mm，整个光伏组件的厚度不超过2.5mm，厚度薄，柔性强；光伏组件的上下两面采用耐候层对光伏组件进行保护，不仅可以避免前后板及电池层受到损害，而且可以延长光伏组件的使用寿命；前板采用PC板或玻璃等抗冲击材料，增加了光伏组件抗冲击能力，防止光伏组件在汽车在行驶过程中被飞起的石子等砸破；光伏组件与汽车外表面采用胶水、胶带或者硅胶材料等进行粘接，四周密封，可以防止汽车行驶过程中将光伏组件吹翻甚至吹飞，造成危险；光伏组件的出线位置可以根据安装位置的不同来设计，如安装在汽车顶部时，光伏组件的引出线可以设置在组件的下部，通过汽车顶部的天线接口引入，不影响光伏组件的外观，也不会影响到汽车整体的流线型结构，不会增加行驶过程中汽车的风阻；光伏组件的形状可以根据汽车的外壳进行设定或与汽车的外壳一体成型，也可以选择在汽车外壳上开设凹槽后配合放入，这样的设置使得光伏组件与汽车外壳完美的组合在一起，不会对汽车的行驶造成任何的影响。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种柔性晶硅光伏组件，其特征在于：由上至下依次包括前耐候层、前板层、前封装材料、电池层、后封装材料以及后板层和/或后耐候层，所述前板层包括n个规则排列的前板，所述n为大于1的自然数。

2.根据权利要求1所述的一种柔性晶硅光伏组件，其特征在于：所述前耐候层和后耐候层的材质为ETFE、PVF、PVDF、FEP、PCTG、PC、PET或PMMA。

3.根据权利要求1所述的一种柔性晶硅光伏组件，其特征在于：所述前板层和后板层的材质为PC、环氧板或玻璃。

4.根据权利要求3所述的一种柔性晶硅光伏组件，其特征在于：所述玻璃为化学法钢化玻璃。

5.一种汽车，其特征在于：所述汽车的外表面安装有如权利要求1-4任意一项所述的柔性晶硅光伏组件。

6.根据权利要求5所述的一种汽车，其特征在于：所述柔性晶硅光伏组件通过粘接层与所述汽车表面进行粘接。

7.根据权利要求5所述的一种汽车，其特征在于：所述汽车的外壳上开设有与所述柔性晶硅光伏组件相配合的凹槽，所述柔性晶硅光伏组件固定在所述凹槽中。

8.根据权利要求5所述的一种汽车，其特征在于：所述汽车的外壳与所述柔性晶硅光伏组件一体成型。