一种钙钛矿光伏建筑屋顶及其制造方法与流程

专利2026-06-07  3


本发明涉及太阳能电池,尤其是指一种钙钛矿光伏建筑屋顶及其制造方法。


背景技术:

1、钙钛矿光伏材料因其高光电转换效率和可调控的带隙特性,成为了光伏领域的研究热点。其中,光伏屋顶因其不额外占用土地、即发即用等优势,成为太阳能电池的一个重要应用领域。

2、然而,现有的光伏建筑一体化产品多采用硅基材料,存在重量大、成本高、安装复杂等问题。现有的安装于屋顶的光伏系统存在以下缺陷,首先,对屋顶造成结构损伤,传统的光伏系统安装可能需要钻孔以固定支架,这可能会损害屋顶材料如瓦片或金属屋面,导致屋顶的结构受到损伤,安装过程中钻孔或其他干预措施可能会损坏原有的防水层,使屋顶的防水性能也受损;另外,由于光伏组件会增加屋顶的风阻,特别是在风暴或强风条件下,屋顶的结构完整性可能因此受到影响;以及,热量影响:光伏组件在转换太阳能时会产生热量,如果散热不当,可能导致屋顶下的隔热性能下降或对屋顶材料造成额外热应力;并且,现有的光伏系统维护较为困难,由于为固定式的光伏系统,从而导致拆卸不便,清理时也具有一定的难度;在安装过程中,由于需要额外结构和安装工作,因此会带来相对高的初始投入成本。


技术实现思路

1、为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足,提供一种钙钛矿光伏建筑屋顶及其制造方法,从而无需钻孔或重构屋顶结构,能够避免对屋顶防水性能的损害,本发明的方法可以使钙钛矿光伏层更好地融合到建筑物之中,减少对建筑结构的影响,并能够降低安装难度以及安装成本,并可能带来更佳的美学效果,具有较高的可靠性,相较于现有的光伏组件安装方式,在安装时更加迅速和高效。能够实现高效能源转换,同时具备轻质、美观、易于安装的特点。

2、为解决上述技术问题,本发明提供了一种钙钛矿光伏建筑屋顶,包括,

3、屋顶基板;

4、缓冲层,其设置于所述屋顶基板;

5、钙钛矿光伏层,其设置于所述缓冲层;

6、所述钙钛矿光伏层通过真空沉积技术生长于所述缓冲层,形成所述钙钛矿光伏建筑屋顶;

7、或,

8、柔性钙钛矿光伏薄膜,其设置于所述缓冲层;

9、制备所述柔性钙钛矿光伏薄膜,将所述柔性钙钛矿光伏薄膜粘结于所述缓冲层,形成所述钙钛矿光伏建筑屋顶。

10、在本发明的一个实施例中,所述缓冲层为柔性材质。

11、本发明还提供了一种钙钛矿光伏建筑屋顶的制造方法,所述制造方法用于制造如上所述的钙钛矿光伏建筑屋顶,所述制造方法包括,

12、步骤s1,准备屋顶基板;

13、步骤s2,在所述屋顶基板设置缓冲层;

14、步骤s3,通过真空沉积技术在所述缓冲层生长钙钛矿光伏层;

15、或,

16、步骤一,准备屋顶基板;

17、步骤二,在所述屋顶基板设置缓冲层;

18、步骤三,制备柔性钙钛矿薄膜,将所述柔性钙钛矿薄膜设置于所述缓冲层。

19、在本发明的一个实施例中,在所述步骤s3中,还包括对所述钙钛矿光伏层的后处理步骤,所述后处理步骤包括步骤s31,对所述钙钛矿光伏层进行退火。

20、在本发明的一个实施例中,所述后处理步骤还包括步骤s32,对完成退火的所述钙钛矿光伏层进行封装。

21、在本发明的一个实施例中,所述步骤三还包括,通过溶液法制备柔性钙钛矿薄膜,并对所述柔性钙钛矿薄膜进行封装。

22、在本发明的一个实施例中,所述溶液法包括在pet基底涂覆功能涂层,形成所述柔性钙钛矿薄膜。

23、在本发明的一个实施例中,对所述柔性钙钛矿薄膜进行封装的步骤包括,对所述柔性钙钛矿薄膜进行上下封装。

24、在本发明的一个实施例中,通过粘结剂将封装好的所述柔性钙钛矿薄膜与具有所述缓冲层的屋顶基板相结合,形成所述钙钛矿光伏建筑屋顶。

25、在本发明的一个实施例中,所述粘结剂为硅酮结构胶。

26、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:

27、本发明所要保护的一种钙钛矿光伏建筑屋顶,包括屋顶基板、缓冲层、钙钛矿光伏层或者柔性钙钛矿光伏薄膜。所述钙钛矿光伏建筑屋顶,可以由钙钛矿光伏层通过真空沉积技术形成于缓冲层,从而形成钙钛矿建筑屋顶,也可以通过制备柔性钙钛矿光伏薄膜,并将制备好的柔性钙钛矿光伏薄膜粘结于缓冲层,从而形成钙钛矿光伏建筑屋顶。采用钙钛矿光伏层,能够具有更高的光电转换效率和可调控的带隙特性,进而能够适应不同的光照条件,达到较好的光照转换率。通过真空沉积技术直接在屋顶基板上生长钙钛矿光伏层,或在屋顶基板上粘结钙钛矿光伏薄膜,省去了现有技术中的光伏支架,从而有效简化了安装过程及成本,提高了施工效率。

28、本发明所要保护的一种钙钛矿光伏建筑屋顶的制造方法,通过该制造方法制造形成的钙钛矿光伏建筑屋顶,能够实现高效能源转换,同时具备轻质、美观、易于安装的特点。在本发明的钙钛矿光伏建筑屋顶的制造方法中,准备好屋顶基板,将缓冲层设置于屋顶基板,通过真空沉积技术在缓冲层生长形成钙钛矿光伏层,从而形成所述钙钛矿光伏屋顶,或者,制备柔性钙钛矿薄膜,并将柔性钙钛矿薄膜设置于所述缓冲层,从而形成钙钛矿光伏建筑屋顶。由此以来,无需钻孔或重构屋顶结构,能够避免对屋顶防水性能的损害,本发明的安装方法可以使光伏组件更好地融合到屋面之中,减少对建筑结构的影响,并能够降低安装难度以及安装成本,并可能带来更佳的美学效果,具有较高的可靠性,相较于现有的光伏组件安装方式,在安装时更加迅速和高效。



技术特征:

1.一种钙钛矿光伏建筑屋顶,其特征在于:包括,

2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿光伏建筑屋顶,其特征在于:所述缓冲层为柔性材质。

3.一种钙钛矿光伏建筑屋顶的制造方法,其特征在于,所述制造方法用于制造如权利要求1-2中任意一项所述的钙钛矿光伏建筑屋顶,所述制造方法包括,

4.根据权利要求3所述的一种钙钛矿光伏建筑屋顶的制造方法,其特征在于:在所述步骤s3中,还包括对所述钙钛矿光伏层的后处理步骤,所述后处理步骤包括步骤s31,对所述钙钛矿光伏层进行退火。

5.根据权利要求4所述的一种钙钛矿光伏建筑屋顶的制造方法,其特征在于:所述后处理步骤还包括步骤s32,对完成退火的所述钙钛矿光伏层进行封装。

6.根据权利要求3所述的一种钙钛矿光伏建筑屋顶的制造方法,其特征在于:所述步骤三还包括,通过溶液法制备柔性钙钛矿薄膜,并对所述柔性钙钛矿薄膜进行封装。

7.根据权利要求6所述的一种钙钛矿光伏建筑屋顶的制造方法,其特征在于:所述溶液法包括在pet基底涂覆功能涂层,形成所述柔性钙钛矿薄膜。

8.根据权利要求6或7所述的一种钙钛矿光伏建筑屋顶的制造方法,其特征在于:对所述柔性钙钛矿薄膜进行封装的步骤包括,对所述柔性钙钛矿薄膜进行上下封装。

9.根据权利要求8所述的一种钙钛矿光伏建筑屋顶的制造方法,其特征在于:通过粘结剂将封装好的所述柔性钙钛矿薄膜与具有所述缓冲层的屋顶基板相结合,形成所述钙钛矿光伏建筑屋顶。

10.根据权利要求9所述的一种钙钛矿光伏建筑屋顶的制造方法,其特征在于:所述粘结剂为硅酮结构胶。


技术总结
本发明涉及一种钙钛矿光伏建筑屋顶及其制造方法,包括屋顶基板;缓冲层,其设置于所述屋顶基板;钙钛矿光伏层,其设置于所述缓冲层;钙钛矿光伏层通过真空沉积技术生长于所述缓冲层,形成钙钛矿光伏建筑屋顶;或,包括柔性钙钛矿光伏薄膜,其设置于缓冲层;制备柔性钙钛矿光伏薄膜,将柔性钙钛矿光伏薄膜粘结于所述缓冲层,形成所述钙钛矿光伏建筑屋顶。本发明的方法可以使钙钛矿光伏层更好地融合到建筑物之中,减少对建筑结构的影响,并能够降低安装难度以及安装成本,并可能带来更佳的美学效果,具有较高的可靠性,相较于现有的光伏组件安装方式,在安装时更加迅速和高效。能够实现高效能源转换,同时具备轻质、美观、易于安装的特点。

技术研发人员:请求不公布姓名
受保护的技术使用者:华碧光能科技(苏州)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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