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摘要：本文通过不可再生能源—煤的枯竭，引出了可再生能源—太阳能发电的广泛应用。本文介绍了建筑用太阳能发电材料的背景，分析了现在使用技术的缺点，详细描述了新产品的设计方案和生产工艺，具有良好的市场前景。
关键词：建筑；太阳能；材料；研究；设计
0 引言
随着社会的发展和生活水平的提高，人们对电能的需求越来越多。现在社会中的很多电能来自煤燃烧发电而得来。由于地球上不可再生能源的缺乏，煤的含量有限，且煤作为不可再生资源含量越来越少，因此需要很好的利用可再生能源—太阳能。
1、技术背景
太阳能是一种可再生资源，只要有太阳光照射的地方就会产生太阳能，且太阳能有无污染、取之不尽用之不竭的特点，各国家对太阳能越来越重视，对太阳能的开发利用领域越来越多、越来越广泛。随着太阳能发电技术的不断成熟和制造成本的降低，人们对太阳能屋面发电系统的认可不断提高，太阳能作为一种可再生的绿色能源具有的优势，人们开始考虑如何使太阳能发电与建筑一体化，而墙面用太阳能发电材料是人类应用于建筑技术领域的新产品，它使墙面成为一个太阳能发电站，为居民提供自备的电力能源。
太阳能光伏瓦，它能将太阳能电池组件与瓦片结合，利用屋顶的光照资源将太阳能转化为人们生活所需的电能。另外常见的是将常规组件固定在墙体表面。不管是光伏瓦和是前面固定常规组件，太阳能电池片均能透过玻璃直接看到，影响整体建筑美观效果。因此，开发一种能够和墙面完美融合到一起的太阳能发电材料亟不可待。
2、技术方案
本设计产品提供一种建筑用太阳能发电组件，能够使太阳能发电与建筑一体化，在基建过程中同时完成太阳能发电站的建设，降低劳动强度，提高建筑本身的整体协调性。该新型的墙面有太阳能发电材料包括基材部分、太阳能发电部分。基材部分用来固定太阳能发电部分，同时和墙体连接。
太阳能发电部分由玻璃、有色透光膜、电池串、透明胶膜组成。结构如下所示。
有色透光膜可以实现提高电池效率和呈现不同颜色；即能透过太阳光使太阳能电池串发电，还可在光照下显示不同颜色或者纹路，从而使人们从外面看不到里面的电池串，给人一种视觉上的变化。
有色透光膜的原理是：在玻璃基片表面制作了Coumarin 500、Coumarin 540和Rhodamine 6G 3种染料掺杂的聚合物薄膜，这种多染料掺杂的聚合物薄膜能够吸收350～550 nm波长范围内的光子，并将其转换至波长为580 nm左右的光子。在一定的浓度范围内，较高的染料浓度能够获得较高的下转换光子输出，由于Nd3 +/yb3+共掺玻璃中Nd3+离子在580 nm附近有一个较强的吸收峰，有色透光膜的光谱下转换有助于提高Nd3 +/yb3+共掺玻璃对太阳光中蓝绿光的吸收，并通过共振能量转移激发Yb3+离子的近红外发光，对提高单晶硅太阳能电池的综合光伏转换效率有潜在的应用价值。
3、产品的生产方法
（1）电池片功率分选：首先将电池片在功率分选仪上进行功率测试，并按照功率的±3%进行分选；将电池片按照功率范围进行分档，以保证组件的输出功率符合应用产品的电性能要求。
（2）电池划片：根据设计要求，使用电池片激光划片机对电池片进行划片；尺寸要求符合±0.2mm；
（3）焊接：用焊带将电池片焊接成串；
（4）EL红外测试：对焊接完成的电池串进行EL测试，观测其图像，将碎片、明暗片、隐裂、电池缺陷的电池片挑出，并进行换片处理，然后再进行EL测试，直到组件中无碎片、明暗片、隐形裂纹及电池片缺陷等现象，方可转入下工序。
（5）敷设：准备一片基体，在基体上面铺放透明胶膜，然后在有色透光膜上面铺放电池串，电池串上放有色透光膜，最后将减反射钢化玻璃放到上面。
（6）层压：将敷设完毕的材料放入层压机内进行压制成型，对层压机进行温度和时间的设置，温度设定（130-150℃，抽空时间设定360S-385S,层压时间设定500S-600S），然后将出炉的太阳能发电材料进行修边处理。
（7）安装接线盒，将太阳能电池串发电导线引出。
（8）测试：对层压完毕的太阳能发电材料进行电性能测试，并按照测试结果进行分档，以达到电性能的要求。
结束语
本产品使用的有色透光膜，可以透过太阳光，使太阳能电池串发电；同时能够对外显现不同颜色和纹路，能够和基体颜色和纹路保持一致，增强整体的协调性和美观性。本产品使用的有色透光膜加热具有粘连性，可以将太阳能电池串和玻璃粘接到一起，减少透明胶膜的使用，提供生产效率，降低成本。本产品使用减反射玻璃，减少光的反射损失，提高太阳能发电效率。
论文作者:房煜杰
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第7期
论文发表时间:2017/9/5
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