[发明专利]一种阳台镶嵌式光伏发电系统及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑节能和光电建筑领域，特别是涉及一种阳台镶嵌式光伏发电系统。

背景技术

随着雾霾在我国的日益严重，以大气污染为代表的环境问题已成为全社会关注的焦点和制约我国经济社会全面可持续发展的瓶颈。从全球范围内看，环境和能源问题是密不可分的。大气污染实质上是能源结构不科学、不合理造成的，具体说就是以煤炭为代表的化石能源消费是我国空气污染的主要来源。要从根本上提高空气质量，改善大气环境，就必须大力发展以太阳能为代表的清洁能源。

目前世界光伏产业的发展已由集中建立电站向发展以建筑光伏一体化为重点的分布式独立电站过度，住宅建筑是安装使用光伏发电系统的主要场所之一。光伏建筑的常见做法是将太阳能光伏装置安装于建筑屋面之上。对于城市普遍存在的多层，尤其是高层建筑住宅来说，使用支架式太阳能光伏板，有以下诸多限制：（1）有限的屋面面积难以满足用户的用电要求；（2)大量的坡屋面不适合安装支架式太阳能光伏板；（3）传统支架光伏系统的屋面安装方存在巨大的安全隐患；(4)安装支架式光伏板系统势必破坏屋面防水和保温隔热系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、可实现利用建筑物的阳台进行光伏发电的阳台镶嵌式光伏发电系统。

一种阳台镶嵌式光伏发电系统，包括阳台框架和固定在其上的护栏板，所述护栏板为层状结构，从里至外依次包括底板、柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层，四层固定成一体结构，其中，所述底板为木塑板，由木塑复合材料制成。

本发明所述的阳台镶嵌式光伏发电系统，其中所述阳台框架包括至少两个立柱和固定于所述立柱之间的多个横梁，所述护栏板直接镶嵌固定于所述立柱和横梁形成的阳台框架内，在所述立柱的顶部固定有扶手护栏，所述立柱、横梁和扶手护栏均由PVC材料制成，并采用承插式连接件进行安装，所述护栏板的四周采用铝合金或碳纤维材料制成的边框固定。

本发明所述的阳台镶嵌式光伏发电系统，其中所述柔性薄膜电池组件是在高分子聚合物聚酰亚胺制成的可弯曲的柔性衬底或塑料上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，为非晶硅柔性太阳能薄膜电池、铜铟钾硒薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池、染料敏化电池或有机薄膜电池。

本发明所述的阳台镶嵌式光伏发电系统，其中所述木塑板的厚度为16～30mm，长宽尺寸为400×500mm，500×500mm，500×600mm或1000×1200mm；木塑板的下表面涂覆有机硅丙烯酸涂料或纳米氟碳涂料，厚度为30～80微米，所述有机硅丙烯酸涂料由如下重量份的物质组成：

去离子水：500～560份；

活性物质含量为42%的有机硅丙烯酸乳液：30～60份；

成膜助剂：32～40份；

防腐防霉剂:8～10份；

消泡剂:6～10份；

乙二醇:40～50份；

增塑剂:0.3～0.5份；

pH调节剂:8～10份；

其中，所述成膜助剂为十二碳醇酯，所述防腐防霉剂为OBPA含砷有机物防霉剂，合成植物酯塑化剂，所述消泡剂为聚醚多元醇，所述pH调节剂为甲基硅酸钾水溶液；

所述纳米氟碳涂料由如下重量份的物质组成：

其中，所述二氧化钛是经过硅烷偶联剂表面改性的金红石型纳米二氧化钛颗粒；所述固化剂是以甲苯二异氰酸脂为原料，经过部分单体聚合，再以多元醇为封闭剂进行封闭反应制得的；所述涂料稀释剂为丙酮或二甲苯。

本发明所述的阳台镶嵌式光伏发电系统，其中所述膜层为含氟TPT聚酯膜或乙烯—四氟乙烯共聚物膜，厚度为250微米。

本发明所述的阳台镶嵌式光伏发电系统，其中所述涂料层由防污自洁涂料涂覆而成，所述防污自洁涂料为粒径为纳米级的光触媒涂料，厚度为20～70微米，光触媒涂料由如下重量份的物质组成：

固含量为49%的水乳型合成聚合物乳液：200～340份；

粒径为2～7nm的光触媒纳米粉体材料：20～39份；

脱氧水：650～820份；

增稠剂：4～5份；

分散剂:2～5份；

湿润剂：12～14份；

成膜助剂：25～40份；

消泡剂:5～20份；

偶联剂：4～7份；

所述水乳型合成聚合物乳液为VAE乳液、有机硅树脂乳液、纯丙乳液、弹性纯丙乳液、苯丙乳液、苯乙烯—丙烯酸乳液、丙烯酸共聚乳液、有机硅—丙烯酸乳液、水性环氧树脂乳液、水性聚氨酯乳液中的一种或几种的混合物；