一种背板、屋面光伏组件以及光伏建筑的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，尤其是涉及一种背板、屋面光伏组件以及光伏建筑。


背景技术：

2.太阳能具有无污染、无地域性限制、取之不竭等优点，太阳能光伏发电技术成为开发利用新能源的主要方向。其中，光伏建筑一体化(building integrated photovoltaic，bipv)是将光伏组件与建筑相结合的一种光伏新型应用方式，用光伏材料部分地代替传统建筑材料，运用到屋顶、玻璃天窗以及墙面等建筑外层上，这样既可用做建材也可用以发电，具备广阔的市场前景。
3.现有技术中，市面上的bipv产品通常采用机械固定或者胶粘接的方式，将光伏组件产品与建筑物单元结合起来；或是有多个背板组件，相邻的背板组件之间通过背板锁边连接，从而使多个背板组件形成一个整体，便于与建筑物相结合。
4.发明人在研究上述现有技术的过程中发现，若采用机械固定容易脱落；若采用胶粘接则受环境条件限制且无法保证胶粘性能一致。若在背板上进行人工锁边，则无法保证背板之间连接的稳固性；若在背板上进行机器锁边，则需要预留机器工作区域，严重降低整个产品中的发电单元面积，影响发电率。因此，无法同时兼顾背板的连接稳固性和产品发电率。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种背板、屋面光伏组件以及光伏建筑。
6.为了解决上述问题，第一方面，本实用新型公开了一种背板，包括：背板本体；沿第一方向，所述背板本体包括背离设置第一端和第二端；
7.所述第一端设有呈预设夹角设置的第一插接部和第二插接部；
8.所述第二端对应设置有第一插接槽和第二插接槽；
9.在相邻的两个背板连接的情况下，所述第一插接槽与所述第一插接部适配，所述第二插接槽与所述第二插接部适配；其中一个所述背板的第一插接部插入另一个所述背板的第一插接槽，一个所述背板的第二插接部插入另一个所述背板的第二插接槽。
10.可选地，所述第一插接部的插接方向与所述第一方向平行；
11.所述第二插接部的插接方向与所述第一方向垂直。
12.可选地，所述第二插接槽的侧壁设置有多个第一通孔，所述第二插接部设置有多个第二通孔；
13.在所述第二插接部插入所述第二插接槽的情况下，所述第二通孔与所述第一通孔的设置位置相对应。
14.可选地，所述第一插接部的尺寸小于所述第一插接槽，在所述第一插接部插入所
述第一插接槽的情况下，所述第一插接部与所述第一插接槽之间形成第一间隙；
15.所述第二插接部的尺寸小于所述第二插接槽，在所述第二插接部插入所述第二插接槽的情况下，所述第二插接部与所述第二插接槽之间形成第二间隙。
16.可选地，沿第二方向，所述背板包括背离设置的第三端和第四端，所述第二方向垂直于所述第一方向；其中，
17.所述第三端设置有第一搭接部，所述第四端设置有第二搭接部，所述第一搭接部与所述第二搭接部适配；
18.在相邻的两个背板连接的情况下，其中一个所述背板的第一搭接部搭接于另一个所述背板的第二搭接部。
19.可选地，所述第一搭接部设有第一微结构，所述第二搭接部设有第二微结构，所述第一微结构与所述第二微结构适配；
20.在所述第一搭接部搭接于所述第二搭接部的情况下，所述第一微结构和所述第二微结构相互嵌合。
21.可选地，所述背板本体包括依次设置的基材层、绝缘层、弹性层；其中，
22.所述弹性层的材质为聚烯烃弹性体。
23.第二方面，本实用新型还公开了一种屋面光伏组件，包括：封装材料层、发电单元、前板材料层以及所述背板；
24.其中，所述封装材料层、所述发电单元、所述前板材料层依次连接于所述背板上。
25.可选地，所述背板本体包括依次设置的基材层、绝缘层、弹性层；其中，所述弹性层的材质为聚烯烃弹性体；所述弹性层与所述封装材料层连接。
26.第三方面，本实用新型还公开了一种光伏建筑，所述光伏建筑包括：所述屋面光伏组件。
27.本实用新型包括以下优点：通过本实用新型的背板，包括背板本体；沿第一方向，所述背板本体包括背离设置第一端和第二端；所述第一端设有呈预设夹角设置的第一插接部和第二插接部；所述第二端对应设置有第一插接槽和第二插接槽，所述第一插接槽与所述第一插接部适配，所述第二插接槽与所述第二插接部适配；在相邻的两个背板连接的情况下，其中一个所述背板的第一插接部插入另一个所述背板的第一插接槽，一个所述背板的第二插接部插入另一个所述背板的第二插接槽。由于所述第一插接部和所述第二插接部沿预设夹角设置，在相邻的两个背板连接的情况下，通过将其中一个所述背板的第一插接部插入另一个所述背板的第一插接槽，同时，将一个所述背板的第二插接部插入另一个所述背板的第二插接槽，使得所述第一插接部和所述第二插接部在沿预设夹角的两个方向上，均得到了稳固的连接。由此，实现了多个背板之间的稳固连接，增强了连接的可靠性，并且无需机器操作，不用预留机器工作区域，保证了整个产品中的发电单元面积，不影响发电率，同时兼顾了背板的连接稳固性和产品发电率。
附图说明
28.图1是本实用新型的一种背板的结构示意图；
29.图2是本实用新型的一种背板沿第一方向的截面示意图；
30.图3是本实用新型的一种背板沿第一方向的连接示意图；
31.图4是本实用新型的一种背板沿第二方向的连接示意图；
32.图5是本实用新型的一种背板的层状结构示意图；
33.图6是本实用新型的一种背板的局部结构放大示意图；
34.图7是本实用新型的另一种背板的局部结构放大示意图；
35.附图标记：10-背板本体；11-第一端；12-第二端；111-第一插接部；112-第二插接部；121-第一插接槽；122-第二插接槽；1221-第一通孔；1211-第二通孔；13-第三端；14-第四端；131-第一搭接部；141-第二搭接部；20-基材层；30-绝缘层；40-弹性层；
36.a-a：第一方向；b-b：第二方向。
具体实施方式
37.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
38.参照图1至5，示出了本实用新型的一种背板的结构示意图以及连接示意图，所述背板，包括背板本体10；沿第一方向a-a，背板本体10包括背离设置第一端11和第二端12；第一端11设有呈预设夹角设置的第一插接部111和第二插接部112；第二端12对应设置有第一插接槽121和第二插接槽122，第一插接槽121与第一插接部111适配，第二插接槽122与第二插接部112适配；在相邻的两个背板连接的情况下，其中一个所述背板的第一插接部111插入另一个所述背板的第一插接槽121，一个所述背板的第二插接部112插入另一个所述背板的第二插接槽122。
39.本实用新型实施例中，由于第一插接部111和第二插接部112沿预设夹角设置，在相邻的两个背板连接的情况下，通过将其中一个所述背板的第一插接部111插入另一个所述背板的第一插接槽121，同时，将一个所述背板的第二插接部112插入另一个所述背板的第二插接槽122，使得第一插接部111和第二插接部112在沿预设夹角的两个方向上，均得到了稳固的连接。由此，实现了多个背板之间的稳固连接，增强了连接的可靠性，并且无需机器操作，不用预留机器工作区域，保证了整个产品中的发电单元面积，不影响发电率，同时兼顾了背板的连接稳固性和产品发电率。
40.具体地，第一插接槽121与第一插接部111适配指的是，第一插接槽121的形状、结构与第一插接部111相同，第一插接槽121的尺寸与第一插接部111相近，在相邻的两个背板连接的情况下，第一插接部111可以插入第一插接槽121，两者相互契合。同样的，第二插接槽122与第二插接部112适配指的是第二插接槽122的形状、结构与第二插接部112相同，第二插接槽122的尺寸与第二插接部112相近，在相邻的两个背板连接的情况下，第二插接部112可以插入所述第二插接槽122，两者相互契合。
41.在本实用新型实施例中，第一插接部111和第二插接部112呈预设夹角设置，所述预设夹角可以为0
°
～180
°
。相应的，第一插接槽121与第一插接部111适配，第二插接槽122与第二插接部112适配，第一插接槽121与第二插接槽122之间也呈预设夹角，所述预设夹角可以为0
°
～180
°
。
42.可选地，第一插接部111的插接方向与第一方向a-a平行；第二插接部112的插接方向与第一方向a-a垂直。通过第一插接部111的插接方向与第一方向a-a平行，在相邻的两个背板连接的情况下，第一插接部111插入第一插接槽121，在水平方向上实现两个相邻背板
的连接；同时，第二插接部112插入第二插接槽122，在竖直方向上实现两个相邻背板的连接，第一插接部111与第二插接部112呈90
°
，第一插接槽121与第二插接槽122呈90
°
。由此，同时在水平方向和竖直方向上使得相邻两个背板实现稳定连接，增强了连接的可靠性。
43.可选地，第二插接槽122的侧壁设置有多个第一通孔1221，第二插接部112设置有多个第二通孔1121；在第二插接部112插入第二插接槽122的情况下，第二通孔1121与第一通孔1221的设置位置相对应。通过在第二插接槽122的侧壁设置第一通孔1221，在第二插接部112设置第二通孔1121，第二通孔1121与第一通孔1221的设置位置相对应，在第二插接部112插入第二插接槽122的情况下，第一通孔1221与第二通孔1121相贯通，能够散发背板工作产生的热量，降低背板的工作温度，提升背板组件发电效率。
44.可选地，第一插接部111的尺寸小于第一插接槽121，在第一插接部111插入第一插接槽121的情况下，第一插接部111与第一插接槽121之间形成第一间隙；第二插接部112的尺寸小于第二插接槽122，在第二插接部112插入第二插接槽122的情况下，第二插接部112与第二插接槽122之间形成第二间隙。
45.在本实用新型实施例中，第一插接部111的尺寸小于所述第一插接槽121，第一插接部111与所述第一插接槽121之间形成间隙，从而使得第一插接部111插入可以第一插接槽121；第二插接部112的尺寸小于所述第二插接槽122，第二插接部112与所述第二插接槽122之间形成间隙，从而使得第二插接部112插入可以第二插接槽122。
46.具体地，沿垂直于第一方向a-a的方向，第一插接部111的厚度可以比第一插接槽121槽底的宽度小1mm～5mm，可以选择3mm作为最适相差值；同样的，沿第一方向a-a，第二插接部112的厚度可以比第二插接槽122槽底的宽度小1mm～5mm，可以选择3mm作为最适相差值。
47.其中，第一插接部111和第二插接部112的插接深度可以相同也可以不同，本领域技术人员可以依据需要进行设置，本实用新型对此可以不做限制。同样的，第一插接部111和第二插接部112的尺寸、形状可以相同也可以不同，本领域技术人员可以依据需要进行设置，本实用新型对此可以不做限制。
48.可选地，参见图4，沿第二方向b-b，所述背板包括背离设置的第三端13和第四端14，第二方向b-b垂直于第一方向a-a；其中，第三端13设置有第一搭接部131，第四端14设置有第二搭接部141，第一搭接部131与第二搭接部141适配；在相邻的两个背板连接的情况下，其中一个所述背板的第一搭接部131搭接于另一个所述背板的第二搭接部141。
49.在本实用新型实施例中，在与第一方向垂直的第二方向设置相互背离的第三端13和第四端14，通过在第三端13设置第一搭接部131，在第四端14设置第二搭接部141，在相邻的两个背板连接的情况下，其中一个所述背板的第一搭接部131可以搭接于另一个所述背板的第二搭接部141。在第一方向a-a实现稳固连接的情况下，在第二方向b-b进一步使得相邻两个背板之间的连接更加稳定。
50.具体地，第一搭接部131与第二搭接部141适配指的是，第一搭接部131的形状、结构与第二搭接部141相同，第一搭接部131的尺寸与第二搭接部141相近，在相邻的两个背板连接的情况下，第一搭接部131可以搭接于第二搭接部141上，两者相互契合。
51.具体地，第一搭接部131和第二搭接部141的截面形状可以包括梯形、v形、w形等等，本实用新型对第一搭接部131和第二搭接部141的截面形状可以不做限制。
52.可选地，第一搭接部131设有第一微结构，第二搭接部141设有第二微结构，所述第一微结构与所述第二微结构适配；在第一搭接部131搭接于第二搭接部141的情况下，所述第一微结构和所述第二微结构相互嵌合。
53.在本实用新型实施例中，通过在第一搭接部131设置第一微结构，在第二搭接部141设置第二微结构，当相邻的两个背板连接时，第一搭接部131搭接于第二搭接部141的情况下，所述第一微结构和所述第二微结构相互嵌合。由此，使得第一搭接部131和第二搭接部141之间的摩擦力增大，进一步使得第一搭接部131和第二搭接部141之间的连接更加稳定，增强了相邻两个背板之间的稳固连接。并且，通过微结构可以构筑出不同的纹理，也进一步改善了产品的整体外观。
54.具体地，所述第一微结构与所述第二微结构适配指的是，第一微结构的形状、结构与第二微结构相同，第一微结构的尺寸与第二微结构相近，在相邻的两个背板连接的情况下，第一搭接部131搭接于第二搭接部141上，第一微结构嵌合于第二微结构上，两者相互契合。
55.可选地，背板本体10包括依次设置的基材层20、绝缘层30、弹性层40；其中，弹性层40的材质为聚烯烃弹性体。通过将背板本体10设为基材层20、绝缘层30、弹性层40依次排列的层状，通过层压工艺将基材层20、绝缘层30、弹性层40放置入层压机进行层压，得到层压后的背板。当相邻的两个背板连接时，第一插接部111插入第一插接槽121，两者外表面的弹性层40相接触，保证背板之间具有适当的缓冲性能，在保证背板的结构强度的情况下，还使得插接后第一插接部111和第一插接槽121形成了封闭结构，同时，第二插接部112和第二插接槽122形成了封闭结构。由此，在插接时对背板结构产生一定的缓冲，并且增强了插接的稳固性，加强了背板之间的连接稳定性。
56.并且，基材层20包含金属材料，当所述背板完成在屋面的安装后，其包含金属材料的基材层20被覆盖包裹在绝缘层30和弹性层40的内侧，使得金属材料不暴露在外部环境中，避免了金属材料与空气、雨水等的直接接触，提高了所述背板的抗腐蚀性。同时，基材层20不易燃烧，绝缘层30和弹性层40容易燃烧，通过将绝缘层30和弹性层40设在基材层20之上，当屋内发生火灾时，火焰先接触到不易燃烧的基材层20，难以接触到容易燃烧的绝缘层30和弹性层40，从而使得所述背板具备更好的防火性能。
57.在本实用新型实施例中，基材层20可以包括金属材料。绝缘层30的材料可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、聚丙烯中的任意一种。弹性层40的材料可以包括聚烯烃弹性体，所述聚烯烃弹性体的熔点为60℃～100℃，其中包含具有高红外反射的颜料，例如ti02、fe2o3等，所述颜料的填料含量为2％～10％，所述填料能够进一步起到阻隔紫外线的功能，避免紫外线照射进入弹性层40下方的绝缘层30，提升了整个背板结构的稳定性。所述弹性层40中还包含有可以引起交联的成分，该成分可以为热致分解的过氧化物引发剂，例如叔丁基过氧化碳酸2乙基己酯，以及一些助交联剂，例如三烯丙基异氰脲酸酯。从而使得弹性层40可以产生交联反应，进而提升整个材料的耐温性能。
58.具体地，基材层20的厚度可以为200um～600um，所述绝缘层30的厚度可以为150um～450um；弹性层40的厚度可以为50um～150um，整个背板的总厚度可以为400um～1200um。
59.第二方面，本实用新型还公开了一种屋面光伏组件，包括：封装材料层、发电单元、前板材料层以及所述背板；其中，所述封装材料层、所述发电单元、所述前板材料层依次连
接于所述背板上。将所述封装材料层、所述发电单元、所述前板材料层依次连接于所述背板上，通过层压工艺将所述背板、所述封装材料层、所述发电单元、所述前板材料层放置入层压机进行层压，得到层压后的屋面光伏组件。
60.本实用新型实施例所述的屋面光伏组件至少可以包括以下优点：通过将所述背板、封装材料层、所述发电单元、所述前板材料层压在一起，在所述背板上，所述第一插接部111和所述第二插接部112沿预设夹角设置，在相邻的两个背板连接的情况下，通过将其中一个所述背板的第一插接部111插入另一个所述背板的第一插接槽121，同时，将一个所述背板的第二插接部112插入另一个所述背板的第二插接槽122，使得所述第一插接部111和所述第二插接部112在沿预设夹角的两个方向上，均得到了稳固的连接。由此，实现了多个背板之间的稳固连接，增强了连接的可靠性，并且无需机器操作，不用预留机器工作区域，保证了整个产品中的发电单元面积，不影响发电率，同时兼顾了背板的连接稳固性和产品发电率。
61.可选地，所述背板本体包括依次设置的基材层、绝缘层、弹性层；其中，所述弹性层的材质为聚烯烃弹性体；所述弹性层与所述封装材料层连接。由于所述背板中的基材层20包含金属材料，当所述背板完成在屋面的安装后，其包含金属材料的基材层20被覆盖包裹在绝缘层30、弹性层40以及所述封装材料层的内侧，使得金属材料不暴露在外部环境中，避免了金属材料与空气、雨水等的直接接触，提高了所述屋面光伏组件的抗腐蚀性。同时，弹性层40与所述封装材料层连接，实现背板与所述封装材料层的连接。由于基材层20不易燃烧，而绝缘层30、弹性层40以及所述封装材料层容易燃烧，通过将绝缘层30、弹性层40以及所述封装材料层设在基材层20之上，当屋内发生火灾时，火焰先接触到不易燃烧的基材层20，难以接触到容易燃烧的绝缘层30、弹性层40以及所述封装材料层，从而使得所述屋面光伏组件具备更好的防火性能。
62.具体地，所述封装材料层可以包括后封装胶膜和前封装胶膜。所述后封装胶膜可以为乙烯醋酸乙烯酯、聚烯烃弹性体、聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、乙烯醇缩丁醛离子聚合物中的任意一种，所述后封装胶膜的厚度可以为300um～1000um，优选500um。所述前封装胶膜可以为乙烯醋酸乙烯酯、聚烯烃弹性体、聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛离子聚合物中的任意一种，厚度为300um～1000um，优选550um。
63.所述发电单元可以包括电池串，所述电池串可以为单晶电池串，也可以为多晶电池串，本实用新型对电池串的类型可以不做限制。
64.所述前板材料层可以包括玻璃、高分子透明薄膜，所述前板材料层的透光率大于89％，所述前板材料层的厚度可以为50um～5mm。
65.将所述背板、所述封装材料层、所述发电单元、所述前板材料层，叠放好后放置入层压机进行层压，即可制备得到层压件，作为屋面光伏组件。待所述层压件冷却后，在屋面光伏组件的正面安装接线盒，连接外部电路。
66.第三方面，本实用新型还公开了一种光伏建筑，所述光伏建筑包括：所述屋面光伏组件。
67.本实用新型实施例所述的光伏建筑至少可以包括以下优点：通过将所述屋面组件安装在所述光伏建筑上，所述屋面组件包括所述背板，所述背板包括背板本体10，背板本体10上，第一插接部111和第二插接部112沿预设夹角设置，在相邻的两个背板连接的情况下，
通过将其中一个所述背板的第一插接部111插入另一个背板的第一插接槽121，同时，将一个背板的第二插接部112插入另一个背板的第二插接槽122，使得第一插接部111和第二插接部112在沿预设夹角的两个方向上，均得到了稳固的连接。由此，实现了多个背板之间的稳固连接，增强了连接的可靠性，并且无需机器操作，不用预留机器工作区域，保证了整个产品中的发电单元面积，不影响发电率，同时兼顾了背板的连接稳固性和产品发电率。
68.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
69.以上对本实用新型所提供的一种背板、屋面光伏组件以及光伏建筑，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。