一種太陽能光電玻璃的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型公開了一種系統內部自身供電的太陽能光電玻璃，確切的說是薄膜太陽能電池與LED構成的新型功能材料，屬于光伏建筑一體化技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，LED技術發展其燈珠體積越來越小而薄，植入透光體和夾層玻璃已成為現實。如何將許多LED連接構成圖案、文字，一直采用細金屬絲將LED焊接在一起，如中國專利號:200620023887.7《光電子透光體》。LED焊接布線復雜，工作量大。另一種，采用導電玻璃作夾層玻璃的內層玻璃，LED與導電玻璃的導電膜進行焊接使導線連接相對減少。如中國專利號:200910196376.3《LED光電玻璃的制造工藝》，由夾層玻璃鍍二氧化錫導電膜所形成的導電玻璃，在導電玻璃二氧化錫膜進行電路刻蝕，將LED貼片在二氧化錫導電膜上導電連接。夾層玻璃導電膜僅導電而不能發電，需外部提供電源才能工作達到各種顯示效果。對于大面積玻璃幕墻，使用的光電玻璃數量越多，走槽內暗線，布線難度大，結構復雜。
【發明內容】
[0003]本實用新型針對現有技術存在不足，對光電玻璃被動導電做深入研究，機理分析的基礎上，對此，提出具有突破性的技術解決方案，其目的是要改變光電玻璃整體結構，能夠主動發電，減少體內布線、提高功效的關鍵技術。
[0004]本實用新型再一個目的，將進一步解決現有光電玻璃的功能單一性，從機理上細化薄膜太陽能電池與發光體LED —體化核心技術。
[0005]為實現以上任務，本實用新型提出的技術解決方案是:一種太陽能光電玻璃，技術特征在于主要以太陽能電池為載體融合發光器件構成外層，在太陽能電池背電極面上分布多種分割線和分割線刻蝕形成的區域:電池區域和電池正負電極焊帶、焊線引入線，還包括區域分割線刻蝕形成的光電區域，在光電區域用導電膠黏貼發光器件及電極，電池區域通過電池正負極焊帶輸出連接控制器儲能，由控制器輸出連接光電區域電路構成內部自行供電系統。薄膜太陽能電池與LED燈珠融合，還包括依次層疊的膠膜和內層玻璃，控制器裝在內層玻璃外壁的控制盒內。LED正負電極焊線分別相對應地分布在電池正負電極焊帶區域。
[0006]光電區域由LED燈珠串聯或并聯或串并聯形成的LED燈珠區域分布在區域分割線內，電池區域和LED燈珠區域呈多組間隔分布在背電極上。太陽能電池區域包括多組由電池分節線刻蝕形成電池內聯式連接，其電池正負極分別接正負極焊帶匯流。電池電極焊帶與LED區域在背電極的重疊區域，均由絕緣片放置在電池正負極焊帶與LED區域之間絕緣。
[0007]電池正極焊帶和電池負極焊帶的輸出端，分別接入控制盒內控制板的正負極輸入端給蓄電池充電，控制板的輸出端接LED燈珠。電池區域和LED燈珠區域之間有絕緣隔離溝槽，由分割線刻蝕穿透背電極膜層、光電轉膜層、前電極膜層形成。LED燈珠焊接或貼敷在光電區域，通過焊線連接LED燈珠，由控制器控制文字或文字加各種圖形組成的顯示圖案。
[0008]太陽能電池背電極面上分布縱向和橫向分割線由激光刻蝕穿透電池背電極整個膜層，形成太陽能電池的絕緣邊。激光刻蝕穿透LED區域和電池區域之間的整個背電極膜層形成絕緣隔離溝槽。兩個區域之間由激光刻蝕穿透背電極層、光電轉換層及前電極層形成絕緣隔離溝槽，包括多組LED區域和太陽能電池區域。
[0009]實施本實用新型突破了光電玻璃一直以來依賴外接電源裝置供電，用匯流帶、導電膜替代傳統布線，使整體結構變得簡單，從機理上突破了技術瓶頸，利用核心技術薄膜太陽能電池融合LED，制造出功能強大的新型材料，優選光伏建筑一體化，傳媒顯示領域的需要。經濟效益顯著，節省了大量勞動力和生產成本。
[0010]本實用新型的薄膜太陽能電池，以基片類型可分為硬基底和軟基地，軟基底采用不銹鋼帶和銅帶、聚酰亞胺材料，在其上制備薄膜太陽能電池膜層，主要包括前電極、光電轉換和背電極。薄膜太陽能電池不透，可以通過激光刻劃成透光型或半透光型。
[0011]本實用新型可以在薄膜太陽能電池外面(光照面或受光面)用膠膜粘結透明玻璃，制成三層或三層以上的夾層玻璃。
[0012]本實用新型通過以下方法來實現:
[0013]1)前電極膜層分節線:沉積前電極膜層，刻蝕前電極膜層的電池分節線；
[0014]2)光電轉化層分節線:在前電極膜層上沉積光電轉換層，刻蝕光電轉化層的電池分節線；
[0015]3)背電極分節線:在光電轉換層上沉積背電極層，刻蝕背電極的電池分節線:
[0016]4)區域分割線:刻蝕LED區域和電池區域之間絕緣的區域分割線，該區域分割線刻穿貫通背電極層、光電轉換層及前電極層；
[0017]5) LED電路:在光電器件區域刻蝕LED電路；
[0018]6)電極引出線:在太陽能電池區域的正負電極匯流帶的輸出端焊電極引出線；
[0019]7)燈珠電極引入線:在LED區域黏貼LED燈珠后，焊接燈珠電極引入線；
[0020]8)高溫層壓:太陽能電池、膠膜、背板玻璃依次疊放，將電池電極焊帶的輸出端和LED電極焊線的輸入端引出到內層玻璃的外面；
[0021]9)控制盒:層壓后，將電池電極焊帶輸出端和LED電極焊線輸入端引入到控制盒內的控制電路板上連接，將控制盒粘結固定在內層玻璃上。
[0022]在步驟(1)中，可以用激光預先刻蝕前電極層的區域分割線，該區域分割線位置與步驟(4)的區域分割線位置相同。
[0023]在步驟(4)中，區域分割線可以和電池分節線平行或垂直。
[0024]在步驟(7)中，LED燈珠的燈頭可以朝向太陽能電池，也可以朝向內層玻璃。
[0025]若需要對太陽能電池進行透光處理，可在步驟(4)之后，在太陽能電池區域內進行透光刻蝕。
【附圖說明】
[0026]以下結合附圖進一步說明本實用新型的結構原理。
[0027]圖1.是本實用新型的整體結構示意圖和實施例1圖。
[0028]薄膜太陽能電池1、膠膜2、內層玻璃3依次疊放，控制盒4在內層玻璃3的外表面上，在薄膜太陽能電池1的背電極層上粘有LED燈珠7，電池正極焊帶5和電池負極焊帶5’又稱匯流帶，分別焊接在太陽能電池1的正負極上，將太陽能電池1的電能匯流后輸出到控制盒的控制板401將電能儲存在蓄電池402內，通過控制板401控制蓄電池402輸出端接LED燈珠7兩管腳分別連接的LED正極焊線6和LED負極焊線6’。絕緣片8放置在電池正極焊帶5和電池負極焊帶5’下方的LED區域。電池正極焊帶5和電池負極焊帶5’輸出端以及LED正極焊線6和LED負極焊線6’輸人端分別接入控制盒4內控制板401給蓄電池402充電，由控制板401輸出端接LED燈珠7輸入工作電源。
[0029]圖1A.是圖1中F部分局部放大，放大了電池區域內的電池正極焊帶5區域和LED區域內LED正電極焊線6區域，以及絕緣片8放置在電池正極焊帶5和電池負極焊帶5’下方的LED區域。
[0030]圖1B是圖1中背電極層的區域劃分示意圖。
[0031]圖1C是本發明的工作原理框圖。
[0032]圖中LED區域:Al、A2、A3、A4、A5、A6。太陽能電池區域B1:包含有B2、B3、B4區域，B2是太陽能電池正極焊帶5焊接區域，B3是太陽能電池負極焊帶5’焊接區域，在B2、B3區域中間的B4是太陽能電池的電池單元區域，C1是LED正極焊線6焊接區域，C2是LED負極焊線6’焊接區域。
[0033]Al、A3、A5區域內的LED燈珠7并聯連接，A2、A4、A6區域內的LED燈珠7串聯連接。
[0034]太陽能電池分節線101將太陽能電池刻蝕成內聯式連接，在LED區域內電池分節線101斷開；
[0035]縱向邊緣絕緣刻線105和橫向邊緣絕緣刻線105’刻穿整個膜層，形成太陽能電池周邊的絕緣邊；
[0036]區域分割線102刻穿電池整個膜層，將LED區域和太陽能電池區域絕緣；
[0037]LED焊線區域分割線104刻穿整個膜層，將LED電極焊線區域和太陽能電池電極焊帶區域絕緣，在LED區域內LED焊線區域分割線104斷開。
[0038]圖2.是圖1中太陽能電池1的背面膜層LED并聯結構示意圖。
[0039]圖2中，太陽能電池1在襯底1-4上，依次鍍前電極層1-1、光電轉換層1-2、背電極層1-3，位于電池最邊緣的縱向邊緣絕緣刻線105和橫向邊緣絕緣刻線105’在同一位置刻穿前電極層1-1、光電轉換層1-2和背電極層1-3，靠近兩邊的橫向邊緣絕緣刻線105’內偵J有LED焊線區域分割線104，在LED焊線區域分割線104內側有數條電池分節線101，在縱向布置的每一組LED燈珠7的區域有兩條縱向的LED區域分割線102，區域分割線102和電池分節線101成垂直狀態，在兩條縱向LED區域分割線102的中間平行一條LED正負極分割線103，LED燈珠7的正負極分別焊接在區域分割線102的兩側，每組LED燈珠7呈并聯連接，縱向邊緣絕緣刻線105、橫向邊緣絕緣刻線105’、LED焊線區域分割線104、LED區域分割線102和LED正負極分割線103均在同一位置刻穿前電極層1_1、光電轉換層1_2和背電極層1-3。
[0040]圖3是圖1中太陽能電池1的背面膜層LED串聯結構示意圖。
[0041]圖3中，同圖2相比，在LED區域分割線102的中間垂直有數條LED正負極分割線103，有數組LED燈珠7，每組LED燈珠7呈串聯連接。
[0042]圖4是圖1中太陽能電池1的背面膜層LED橫向并聯結構示意圖。
[0043]圖4中，同圖2相比，在橫向布置的每一組LED燈珠7的區域有兩條橫向的LED區域分割線102，區域分割線102和電池分節線101成平行狀態，在兩條橫向的區域分割線102的中間平行一條LED正負極分割線103，LED燈珠7的正負極分別焊接在LED正負極分割線103的兩側，有數組LED燈珠7，每組LED燈珠7呈橫向并聯連接。
[0044]圖5是圖1中太陽能電池1的背面膜層第四種結構示意圖。
[0045]圖5中，同圖4相比，在LED區域