太陽能汽車天窗的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能光伏應(yīng)用產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能汽車天窗。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是一種取之不盡，用之不竭的新型清潔能源。與風(fēng)能、核能等其他新型能源相比，由于陽光無處不在，太陽能除了適合大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電以外，也非常適合于做分散、小規(guī)模的應(yīng)用。太陽能光伏發(fā)電最早的小規(guī)模應(yīng)用可追溯到人造衛(wèi)星上的太陽能電池板。如今，人們通常將太陽能電池板放置在建筑物屋頂上，或安裝于各種交通工具上以補(bǔ)充日常耗能的不足。
[0003]太陽能車頂系統(tǒng)是太陽能發(fā)電技術(shù)與汽車工業(yè)結(jié)合的產(chǎn)物。將太陽能電池或者太陽能組件內(nèi)嵌到汽車頂上接受太陽光照的區(qū)域，能夠?qū)⑻柟廪D(zhuǎn)化成電能，用來支持在發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作時(shí)，仍然需要電能支撐的一些功能，例如高溫天氣的車內(nèi)通風(fēng)，污染環(huán)境下的車內(nèi)空氣凈化，汽車安防系統(tǒng)，車載冰箱等，從而減少這些功能對(duì)蓄電池的依賴，降低蓄電池的損耗。隨著電動(dòng)汽車的興起，以及太陽能技術(shù)的發(fā)展，將太陽能車頂系統(tǒng)產(chǎn)生的電量用作汽車動(dòng)力也已經(jīng)變成現(xiàn)實(shí)。太陽能車頂系統(tǒng)不僅提高了汽車的舒適性，而且能夠帶來明顯的電能和燃油的節(jié)省，減少二氧化碳的排放。
[0004]太陽能車頂系統(tǒng)每年有層出不窮的相關(guān)技術(shù)通過專利公開，典型的如下述兩例:授權(quán)公告號(hào)為CNlOl 192630B的中國發(fā)明專利提出了能夠防止太陽能電池在弧形層壓過程中破碎和相對(duì)于天窗玻璃移位的太陽能電池天窗及其制造方法；授權(quán)公告號(hào)為CN100361318C的中國發(fā)明專利提出了采用弧面層壓制造的帶弧面的太陽能汽車天窗，并在汽車天窗弧面上串聯(lián)/并聯(lián)太陽能電池來形成一體化弧面結(jié)構(gòu)。
[0005]然而，上述兩個(gè)專利公開的技術(shù)均在汽車天窗中間完全布滿或者部分布滿了不透光的太陽能電池片，以及用于連接太陽能電池片的金屬導(dǎo)線，使得天窗基本喪失了透光特點(diǎn)，大大降低了駕乘體驗(yàn)，在實(shí)現(xiàn)太陽能功能的同時(shí)卻犧牲了汽車天窗應(yīng)該有的美觀透光。
[0006]近年來出現(xiàn)了一些新的技術(shù)，采用透明柔性襯底制作太陽能電池或者組件應(yīng)用于汽車天窗上，可以兼顧透光和發(fā)電這兩方面的特性，典型的如下述兩例:公開號(hào)為CN103101433A的中國發(fā)明專利提出了一種能夠根據(jù)車輛車身的曲率而靈活彎曲的基板的太陽能電池天窗，且該太陽能天窗使用低價(jià)的半透明太陽能電池；授權(quán)公告號(hào)為CN202450709U的中國實(shí)用新型專利提出了一種在柔性電池片上濺射透明導(dǎo)電鍍膜實(shí)現(xiàn)的透明柔性太陽能發(fā)電天窗。
[0007]然而，上述兩個(gè)專利公開的技術(shù)均采用柔性有機(jī)材料實(shí)現(xiàn)透光功能，但是柔性有機(jī)材料耐候性通常較差，在汽車頂上長時(shí)間紫外暴曬容易發(fā)生顏色或者粘接特性的改變，最終影響到外觀或者太陽能電池的可靠性，而且，在柔性有機(jī)材料上制作太陽能電池轉(zhuǎn)化效率一般較低，很難在有限的車頂空間上實(shí)現(xiàn)較大的發(fā)電量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種太陽能汽車天窗，所述太陽能汽車天窗所包含的薄膜太陽能電池板的襯底具有較高的可彎曲性和可見光透過率，同時(shí)采用將太陽能電池板設(shè)置于天窗玻璃之間的結(jié)構(gòu)，使得所述太陽能汽車天窗具有較高的抗穿透性以及抗玻璃破損性，并能夠更好的保護(hù)玻璃內(nèi)部的太陽能電池板不受外界環(huán)境損壞。
[0009]一種太陽能汽車天窗，所述太陽能汽車天窗包括天窗玻璃和薄膜太陽能電池板，所述薄膜太陽能電池板包括超薄玻璃襯底、位于所述超薄玻璃襯底上的第一電極、位于所述第一電極上的光電轉(zhuǎn)換層和位于所述光電轉(zhuǎn)換層上的第二電極，所述薄膜太陽能電池板通過結(jié)合層設(shè)置在所述天窗玻璃之間。
[0010]本實(shí)用新型所公開的太陽能汽車天窗的有益效果在于:通過將采用具有增加透光率的效果的超薄玻璃襯底，提高了所述薄膜太陽能電池板的透光性，進(jìn)而使得所述太陽能電池天窗具有良好的透光性；通過增加所述襯底的透光率還提高了所述光電轉(zhuǎn)換層的吸收率，使得所述薄膜太陽能電池的效率比現(xiàn)有的薄膜太陽能電池高1-2% ;所述超薄玻璃襯底的可彎曲性較好，能夠方便的用于制作各種彎曲幅度的太陽能汽車天窗；所述第一電極連續(xù)設(shè)置在所述襯底上，采用激光劃線的方法分割形成多個(gè)電池單元，工藝簡單；此外，值得注意的是，薄膜太陽能電池板通過結(jié)合層設(shè)置于天窗玻璃之間，具體地為兩塊鋼化或者半鋼化的天窗玻璃通過EVA或者PVB將一塊超薄玻璃的太陽能模組粘合在中間的結(jié)構(gòu)，一方面，這樣的夾層結(jié)構(gòu)抗穿透性以及抗玻璃破損性要大大優(yōu)于薄玻璃貼合在內(nèi)部或者薄玻璃貼合在外部；另一方面，這樣的夾層結(jié)構(gòu)能夠更好的保護(hù)玻璃內(nèi)部的鍍膜層不受外界環(huán)境損壞，特別是現(xiàn)在節(jié)能玻璃逐漸應(yīng)用于高端汽車市場，使得夾層汽車天窗更受高端汽車的歡迎，因此本實(shí)用新型的夾層結(jié)構(gòu)是以超薄玻璃為襯底的太陽能電池/組件貼合到天窗玻璃的內(nèi)部，以及將以超薄玻璃為襯底的太陽能電池/組件貼合到天窗玻璃的外部結(jié)構(gòu)的有益補(bǔ)充。
[0011]優(yōu)選的，所述薄膜太陽能電池板與所述天窗玻璃的彎曲幅度相同，或者，所述薄膜太陽能電池板與所述天窗玻璃的彎曲幅度不同。
[0012]優(yōu)選的，所述結(jié)合層為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA或聚乙烯醇縮丁醛PVB，用以將薄膜太陽能電池板和天窗玻璃粘接在一起。
[0013]優(yōu)選的，所述超薄玻璃襯底為未強(qiáng)化的鈉鈣玻璃，或者經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化的鈉鈣玻璃，或者經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化的鋁硅酸鹽玻璃。
[0014]優(yōu)選的，所述第一電極在形成過程中連續(xù)設(shè)置在所述超薄玻璃襯底上。
[0015]優(yōu)選的，所述第一電極和第二電極采用透明導(dǎo)電氧化物薄膜，所述透明導(dǎo)電氧化物薄膜包括摻錫氧化銦ITO，摻鋁氧化鋅AZO，摻硼氧化鋅BZO，摻鎵氧化鋅GZO，摻氟氧化錫FTO中的一種。
[0016]優(yōu)選的，所述第一電極或或第二電極采用金屬薄膜；優(yōu)選的，在銅銦鎵砸的太陽能電池中，第一電極采用金屬薄膜，所述金屬薄膜采用鉬Mo ;在非晶硅太陽能電池中，第二電極采用金屬薄膜，所述金屬薄膜采用銀Ag、鋁Al、或者多層金屬結(jié)構(gòu)；在碲化鎘太陽能電池中，所述第二電極采用金屬薄膜或者金屬復(fù)合薄膜，所述金屬薄膜采用銅Cu、鎳N1、金Au，或者多層金屬結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合金屬薄膜采用銅Cu/石墨、銅Cu/碲化鋅、碲化銅/石墨結(jié)構(gòu)。
[0017]優(yōu)選的，所述第一電極、光電轉(zhuǎn)換層和第二電極組成多層薄膜太陽能模組；在銅銦鎵砸的太陽能電池中，第二電極為第一受光電極，所述多層薄膜太陽能模組朝向車外，所述超薄玻璃襯底朝向車內(nèi)；在非晶硅太陽能電池中，第一電極為第一受光電極，所述超薄玻璃襯底朝向車外，所述多層薄膜太陽能模組朝向車內(nèi)；在碲化鎘太陽能電池中，第一電極為第一受光電極，所述超薄玻璃襯底朝向車外，所述多層薄膜太陽能模組朝向車內(nèi)。
[0018]優(yōu)選的，所述光電轉(zhuǎn)換層包括非晶硅、微晶硅、非晶硅鍺薄膜中的一種或多種；所述光電轉(zhuǎn)換層采用具有光電轉(zhuǎn)化作用的半導(dǎo)體多層結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體多層結(jié)構(gòu)包括P型層、本征層和N型層。
[0019]優(yōu)選的，所述光電轉(zhuǎn)換層包括碲化鎘薄膜、銅銦鎵錫薄膜和有機(jī)半導(dǎo)體薄膜中的一種或多種；所述光電轉(zhuǎn)換層采用具有光電轉(zhuǎn)化作用的半導(dǎo)體多層結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體多層結(jié)構(gòu)窗口層和吸收層；當(dāng)采用銅銦鎵錫薄膜作為吸收層時(shí)，第一電極采用金屬薄膜，所述金屬薄膜包括鉬Mo。
[0020]優(yōu)選的，所述太陽能電池板