本发明涉及建筑领域， 特别地， 涉及一种对瓦片的改进， 更特 别地， 涉及一种同时具有光伏发电和光热处理功能的 瓦片。 背景技术

瓦片是重要的屋面防水材料， 一般用泥土烧成，也有用水泥等材 料制成的， 形状有拱形的、 平的或半个圆筒形的等。 在现代化社会 中， 人们对舒适的建筑热环境的追求越来越高， 导致建筑采暖和空 调的能耗日益增长。 在发达国家， 建筑用能已占全国总能耗的

30%-40%, 对经济发展形成了一定的制约作用。 因此人们希望将太 阳能技术应用于建筑物中， 以降低建筑用能。 瓦片通常被铺设在建 筑物的顶部， 具有良好的采光性能， 所以从上世纪 70年代开始， 人 们就尝试将太阳能电池板安装在瓦片表面， 以使瓦片在具有防水功 能的同时也具有光伏发电能力。

这种安装在固有建筑物上的光伏发电系统称简 称为 B AP V

( Building Attached Photovoltaic ) , 其通常用于对现有建筑物的二次 改造， 也是光伏建筑领域较早的实施方式。 然而， BAPV技术在实 施的时候往往需要单独用于支撑太阳能电池板 的支撑装置， 这既增 加了成本又给安装带来了麻烦。 例如， 如果要将太阳能电池板安装 在瓦片上时， 需要在瓦片上先安装用于支撑太阳能电池板的 支撑部 件， 再将太阳能电池板铺设在该支撑部件上。 通常情况下， 该支撑 部件的重量会远大于太阳能电池板， 这就对瓦片本身的承重性能提 出了很高的要求。 另外， 由于要在瓦片上安装支撑部件， 所以还需 要瓦片本身具有能够固定所述支撑部件的连接 点。 上述情况限制了 BAPV技术的发展。

针对上述 BAPV技术的缺点， 人们提出将光伏发电系统作为建 筑物外部维护结构的一部分，且与建筑物同时 设计、 施工和安装， 这 就是太阳能光伏建筑一体化（ BIPV, Building Integrated Photovoltaic) 技术。 BIPV使得建筑物本身具有构件和材料功能外同� �具有光电换 转的功能。 举例来说， 不同于 BAPV技术， 运用 BIPV技术的瓦片 其本身就集成有太阳能光伏电池， 瓦片本身起到支撑的作用因而无 需额外的支撑部件，这种 BIPV瓦片的安装铺设方式基本与普通瓦片 相同， 只是其同时兼具防水性能和光伏发电的功能。 BIPV是现代光 伏建筑的主要形式， 广泛用于各种民用建筑、 公共建筑、 工业建筑 等一切可以承载光伏发电系统的建筑物。 由于太阳能电池板与建筑 的结合不占用额外的地面空间， 是光伏发电系统在城市中广泛应用 的最佳安装方式。

在现在的 BIPV应用中， 人们已经看到了其具有下列优越性：

1 ) 可原地发电、 原地使用， 减少电流传输过程的费用和能耗；

2 ) 避免了光伏组件阵列占用额外的空间， 省去了单独为光电设 备提供的支撑结构；

3 ) 使用新型建筑维护材料， 节约了昂贵的外装饰材料， 减少建 筑物的整体造价， 并使建筑外观更有美学价值；

4 ) 因日照强度与高压电网用电高峰期基本同步， 舒緩了电网在 电力高峰时的压力， 緩解电网峰谷供需矛盾， 具有极大的社会效益；

5 ) 避免了燃料发电所带来的空气污染；

现有的运用 BIPV技术的瓦片往往具有一个底板和一个主层� � 主 层依附在底板上， 其包括太阳能电池片或太阳能电池组件。 该底板 用于与建筑物连接。 通常地， 在现有太阳能瓦片中， 底板上设置有 与建筑物屋顶连接的结构， 或者使用粘合剂直接将太阳能瓦片粘接 固化到建筑物屋顶上。 由于位于建筑物的屋顶， 所以主层中的太阳 能电池能在合适的受光角度下较好地吸收太阳 光， 并且在吸收太阳 光后将光能转换为电能并通过设置在主层或底 板中的电输出部件并 入到家庭的电网系统中， 以为家庭提供生活用电， 或着直接连上电 网传输送电。

目前市场上的太阳能电池多为多晶硅电池和单 晶硅电池，这种硅 电池在温度 25摄氏度的情况下光电转换效率为 13%-16%,这些无法 外， 为了能够更好地吸收太阳光， 太阳能瓦片的太阳能电池片在工 作中是直接暴露在太阳光下， 阳光的热辐射也会造成整个太阳能瓦 片温度很高， 由于热传导的作用， 太阳能瓦片自身的高温也会影响 到其太阳能电池片。 然而， 过高的温度会对多晶硅电池或单晶硅电 池的工作效率带来副作用。 经试验证明， 当电池的工作温度超过其 最佳工作温度后， 每升高 1摄氏度， 开路电压约下降 2.0mV-2.2mV， 而峰值功率损失率约为 0.35%〜0.45%, 另外太阳能电池短路电流会 随温度的升高而升高。 由此可见， 太阳能电池过高的温度会影响到 其转换效率， 同时加快其衰减速度， 减少其使用寿命。

针对上述缺点，有人设计出了一种新型太阳能 瓦片， 其由底板和 两块主层构成， 第一主层包括太阳能电池或电池组， 第二主层则设 置有带有载热体的薄贮存器。 其中， 第一主层设置在所述底板的上 方， 第二主层设置在底板的下方， 这样第一主层中的太阳能电池通 过吸收阳光来产生电能， 第二主层则通过其薄贮存器中的载热体吸 收阳光瓦片框架由于直接吸收太阳热辐射所产 生的热量， 通过热交 换部件供应并预热住宅自来水管中的热水。

上述方式虽然能够带走阳光瓦框架中由于太阳 热辐射所产生的 热量， 但却无法消除太阳能电池片上所产生的热量， 包括太阳能热 辐射在电池片的热量和光电转换过程中产生的 热量。 实际上， 除了 太阳光直接照射电池片产生的辐射热外， 由于太阳能电池片的光电 转换效率仅有 13%-16%, 所以有大约 80%的太阳光的光辐射在光电 转换过程中直接转化为热量， 这种光电转换过程中产生的热也会使 其表面温度升高， 进而影响到其转换效率。 另外， 由于大约 80%的 太阳光光辐射转换为电池片上的热量而无法被 利用， 所以现有阳光 瓦片对太阳能的利用率非常低。 发明内容

因此， 提供一种可利用太阳能发电， 同时在工作时可一并对阳 光瓦片和太阳能转换单元进行冷却的阳光瓦片 是有利的。

根据本发明的一个方面， 本发明提供一种阳光瓦片， 其包括： 瓦体； 太阳能转换单元， 其设置在瓦片表面并定向为其受光面可接 受阳光从而利用自身特性将太阳能转换为电能 ； 冷却单元， 其由瓦 体支撑并设置在太阳能转换单元的相反于受光 面的背光面一侧以同 时对瓦体和太阳能转换单元进行降温； 绝缘导热层， 其设置在太阳 能转换单元和冷却单元之间， 绝缘导热层使太阳能转换单元相对冷 却单元绝缘并将太阳能转换单元的热量转移到 冷却单元中。

由于本发明的阳光瓦片的冷却单元能够同时对 瓦体和太阳能转 换单元进行降温， 所以当阳光瓦片工作时， 使得阳光瓦片的瓦体的 温度和太阳能转换单元的温度都不会过度上升 ， 从而使太阳能转换 单元能维持在一个较佳的工作温度中， 光伏发电效率能够得到保证。

在本发明一个优选实施方式中， 绝缘导热层包括使太阳能转换 单元相对冷却单元绝缘的陶瓷膜层和将陶瓷膜 层与太阳能转换单元 的背光面无缝隙接合的金属导热结合层。

在该实施方式中， 陶瓷膜层使太阳能转换单元相对冷却单元绝 缘以避免电能损失， 同时， 由于金属导热结合层使得陶瓷膜层与太 阳能转换单元的背光面无缝隙地接合， 所以能够确保绝缘导热层有 效地将光电转换过程中产生的转移到冷却单元 。

在本发明的另一优选实施方式中， 太阳能转换单元包括至少一 个硅晶电池片， 每个硅晶电池片的背光面敷贴在一金属导热结 合层 上。

在该实施方式中， 金属导热结合层相比于现有技术的光栅焊接 方式提高了导电系数， 能更好地将电池片的热能传导出去。

在本发明的再一个优选实施方式中， 瓦体由耐火阻燃的不饱和 改性合成工程塑料形成。

在该实施方式中， 由于瓦体利用耐火阻燃的不饱和改性合成工 程塑料材料形成， 所以能够耐受高温天气和阻燃的特性， 同时具有 比重小强度高的特性。

在本发明的又一个优选实施方式中， 冷却单元包括至少一条冷 媒通道， 冷媒通道平行于绝缘导热层延伸以吸收经由绝 缘导热层从 太阳能转换单元转移来的热量并且冷媒通道延 伸进入瓦体的围壁以 吸收瓦体在阳光照射下所产生的热量。 冷媒的介质可以是水、 风、 油、 冰或气体。

在该实施方式中， 冷媒通道和瓦体以及太阳能转换单元充分接 触， 从而容易利用冷媒对二者进行降温。

在本发明的另一个方面， 提供一种可利用太阳能发电， 同时在 工作时一并吸收来自太阳能转换单元的辐射热 和光伏发电所产生的 热量以及瓦体上由太阳光热辐射所形成的热量 的阳光瓦片也是有利 的。

根据本发明的另一个方面， 本发明提供一种阳光瓦片， 其包括： 瓦体； 太阳能转换单元， 其设置在瓦体表面并定向为其受光面可接 受阳光从而利用自身特性将太阳能转换为电能 ； 吸热组件， 其由瓦 体支撑并设置在太阳能转换单元的相反于受光 面的背光面一侧； 绝 缘导热层， 其设置在太阳能转换单元和吸热组件之间， 绝缘导热层 使太阳能转换单元相对吸热组件绝缘， 并将太阳能转换单元上由太 阳光热辐射形成的热量和由光伏发电所产生的 热量同时转移到吸热 组件中； 其中， 吸热组件同时吸收由绝缘导热层从太阳能转换 单元 转移出的热量以及瓦体上由太阳光热辐射所形 成的热量。

由于本发明的阳光瓦片的吸热组件能够同时吸 收瓦体和太阳能 转换单元由太阳光热辐射所形成的热量以及太 阳能转换单元由光伏 发电所产生的热量， 这样一方面对瓦体和太阳能转换单元能够进行 降温， 另一方面， 其不仅能吸收太阳能热辐射所产生的热量， 还能 吸收光伏发电所产生的热量。

在一种优选实施方式中， 吸热组件包括一体成型的具有导热性 能的槽板， 在槽板内设置有迂回的槽道， 槽道内的热吸收介质为油。

在该实施方式中， 由于槽板使用导热材料、 并有迂回槽道结构 且使用油介质， 能有效吸收太阳能转换单元和瓦体的热量。

在另一优选实施方式中， 槽道具有宽截面部和用于放慢热吸收 介质的流速的窄截面部， 其中窄截面部的截面积是宽截面部截面积 的 1/3。

由于这种结构设置， 槽道内的热吸收介质流到窄截面部时会放 慢流速， 从而更好地从太阳能转换单元和瓦体吸收热量 。

在本发明的再一个方面， 提供一种可利用太阳能发电， 同时在 工作时将来自太阳能转换单元的辐射热和光伏 发电所产生的热量以 及瓦体上由太阳光热辐射所形成的热量一并带 走利用的光电光热阳 光瓦片也是有利的。

根据本发明的该再一个方面， 提供一种光电光热阳光瓦片， 其 包括： 瓦体； 太阳能转换组件， 其由瓦体支撑， 太阳能转换组件包 括： 光伏发电单元、 热吸收单元以及设置在光伏发电单元和热吸收 单元之间的绝缘导热层， 光伏发电单元设置在瓦体表面并定向为其 受光面可接受阳光从而利用自身特性将光能转 换为电能， 热吸收单 元由瓦体支撑并设置在光伏发电单元的相反于 受光面的背光面一侧 用于同时吸收瓦体由太阳光热辐射所形成的热 量和光伏发电单元光 电转换过程中所产生的热量， 绝缘导热层设置在光伏发电单元和热 吸收单元之间， 绝缘导热层使光伏发电单元相对热吸收单元绝 缘， 由光伏发电所产生的热量同时转移到热吸收单 元中， 其中， 热吸收 单元同时吸收由绝缘导热层从光伏发电单元转 移出的热量以及瓦体 上由太阳光热辐射所形成的热量； 电输出单元， 其与光伏发电单元 电连接用于从光伏发电单元接收电能并以电流 形式输出到阳光瓦片 外部； 热转移单元， 其与热吸收单元流体连通， 用于向热吸收单元 提供热吸收介质， 并将热吸收单元中已经吸收了热量的介质输出 到 阳光瓦片外部。

在该再一个方面中， 太阳能转换组件能够将太阳能转换为电能， 并利用电输出单元将电能以电流的形式带走， 同时能够将太阳能转 换单元的光辐射热和光伏发电所产生的热以及 瓦体上由太阳光热辐 射所形成的热一并带走完成热转移， 从而将太阳能的光辐射和热辐 射进行了最大利用。 在一个优选实施方式中， 光伏发电单元包括多个硅晶电池片， 硅晶电池片的受光面为负极， 背光面为正极， 在每一硅晶电池片的 受光面上设有导电铜丝并延伸连接另一硅晶电 池片的背光面， 从而 使硅晶电池片之间形成串联。

在该实施方式中， 通过这种串联的方式， 能够最大效率地产生 电能， 从而提高光电转换率。

在另一优选实施方式中， 太阳能转换单元包括多个硅晶电池片， 每个硅晶电池片的背光面敷贴在一金属导热结 合层上。

在该实施方式中， 金属导热结合层相比于现有技术的光栅焊接 方式提高了导电系数， 能更好地将电池片的热能传导出去。

在又一优选实施方式中， 光伏发电单元的受光面具有透光疏水 膜层。 这样一种膜层的设置即可保证太阳光的利用又 能避免光伏发 电单元受光面上有水停留影响光电光热转换。

在再一个优选实施方式中， 热吸收单元包括通道、 通道出口和 通道入口， 热转移单元包括与热吸收单元的通道出口连通 的介质入 口和与热吸收单元的通道入口连通的介质出口 ， 吸收了热量后的热 吸收介质经热吸收单元的通道出口进入热转移 单元的介质入口进而 输出到阳光瓦片外部进行再次热交换， 并且当这些介质再次热交换 完成热转移后， 其再通过热转移单元的介质出口以及热吸收单 元的 通道入口流回热吸收单元。

在该实施方式中， 由于热吸收单元和热转移单元流体连通， 因 而可实时将太阳能转换组件和瓦体上的热量通 过介质从热吸收单元 输出到热转移单元来完成热转移， 有效地提高了热能利用率。

在又一个优选实施方式中， 热吸收单元的通道入口位于瓦体的 下端， 热吸收单元的通道出口位于阳光瓦的上端。

在该实施方式中， 利用通道入口在下而通道出口在上， 可以使 冷的介质例如油从阳光瓦的下端自主流动到阳 光瓦的上端， 形成冷 油的负压。

在再一个优选实施方式中， 阳光瓦片上还设置有通讯模块。 该 通讯模块的设置可以用来实时采集硅晶片的信 息并将该信息发送出 去进行外部通讯。 信息可以是硅晶片的转换电量例如所产生的电 流、 表面温度等。 例如， 当阳光瓦片上的某个硅晶片或瓦片局部被污染 物覆盖时， 由于其透光性减弱或消失， 所以该硅晶片的光电转换发 电量会明显下降， 此时人们根据该硅晶片的通讯模块所发出的实 时 电量转换信息就可以很快地定位到该问题硅晶 片并进行相应地处 理。

在本发明的又一个方面， 提供一种可利用太阳能发电， 同时在 工作时将来自每一阳光瓦片的太阳能转换单元 的辐射热和光伏发电 所产生的热量以及瓦体上由太阳光热辐射所形 成的热量一并带走利 用的光电光热阳光瓦片组也是有利的。

根据本发明的这个方面， 提供一种由多个上述光电光热阳光瓦 片连接而成的光电光热阳光瓦片组， 每一个阳光瓦片的电输出单元 与另一阳光瓦片的电输出单元相串联后再连接 到阳光瓦片外部的电 输出干路进行， 同时， 每一阳光瓦片的热转移单元与另一阳光瓦片 的热转移单元相并联后再连接到阳光瓦片外部 的热交换干路。

在该方面中， 光电光热阳光瓦片可以成组生产或由多个瓦片 组 装成瓦片组， 从而它们的电能输出和热能输出可以集中输出 ， 提高 了生产和组装效率。

在一个优选实施方式中， 每一阳光瓦片的热转移单元的介质入 口相连到阳光瓦片组外的入口干道， 而每一阳光瓦片的热转移单元 的介质出口相连到阳光瓦片组外的出口干道。

在该实施方式中， 由于瓦片组的每个瓦片的热转移单元都有其 介质入口和介质出口， 同时又设有将它们集中在一起的统一的入口 干道和出口干道，从而方便了和其他瓦片组的 组装（如果需要組装）， 提高了生产和组装效率。

在另一个优选实施方式中， 其中一个阳光瓦片的凸起和 /或凹槽 能够与相邻瓦片的凹槽和 /或凸起互为相嵌接合， 以此瓦片与相邻瓦 片连接在一起。 在该实施方式中， 由于这种凹槽和凸起的互为相嵌的接合方式， 使得阳光瓦片可以一片挨着一片的组成成瓦片 组， 而且彼此相嵌的 接合方式比较牢固。

在又一个优选实施方式中， 在瓦片之间的凹槽和凸起的互为相 嵌的企合槽表面上设置有防水粘固胶层。

在该实施方式中， 防水粘固胶层的设置更加固了瓦片之间的连 接， 且能消减瓦片连接处的应力， 从而在瓦片受到较大外力例如强 风和龙卷风的作用时， 瓦片连接处不会因风压抬升应力作用而受损。

根据本发明的另一个目的， 提供一种可利用太阳能发电， 同时 在工作时可对太阳能转换单元进行冷却的光电 转换组件是有利的。

为此， 本发明提供一种光电转换组件， 其包括： 太阳能转换单 元， 其定向为其受光面可接受阳光从而利用自身特 性将太阳能转换 为电能； 冷却单元， 其设置在所述太阳能转换单元的相反于所述受 光面的背光面一侧以对所述太阳能转换单元进 行降温； 绝缘导热层， 其设置在所述太阳能转换单元和所述冷却单元 之间， 所述绝缘导热 层使所述太阳能转换单元相对所述冷却单元绝 缘并将所述太阳能转 换单元的热量转移到所述冷却单元中。

由于本发明的光电转换组件的绝缘导热层能很 好地转移所述太 阳能转换单元上的热量， 所以使得冷却单元能更好地对所述太阳能 转换单元进行降温， 使得太阳能转换单元的温度都不会过度上升， 从而使太阳能转换单元能维持在一个较佳的工 作温度中， 光伏发电 效率能够得到保证。

优选地， 上述光电转换组件具体实施为阳光瓦片， 包括瓦体， 所述太阳能转换单元设置在所述瓦体表面， 所述冷却单元由所述瓦 体支撑以同时对所述瓦体进行降温。

根据本发明的再一个目的， 提供一种可利用太阳能发电， 同时 在工作时将来自太阳能转换单元的辐射热和光 伏发电所产生的热量 一并带走利用的光电光热转换组件是有利的。

为此， 提供一种光电光热转换组件， 其包括： 太阳能转换组件， 其包括： 光伏发电单元， 所述光伏发电单元定向为其受光面可接受 阳光从而利用自身特性将光能转换为电能； 热吸收单元， 所述热吸 收单元设置在所述光伏发电单元的相反于所述 受光面的背光面一侧 用于吸收所述光伏发电单元光电转换过程中所 产生的热量； 绝缘导 热层， 其设置在所述光伏发电单元和所述热吸收单元 之间， 所述绝 光伏发电单元上由太阳光热辐射所产生的热量 和光伏发电单元由光 伏发电所产生的热量同时转移到所述热吸收单 元中； 电输出单元， 其与所述光伏发电单元电连接用于从所述光伏 发电单元接收电能并 以电流形式输出到所述光电光热转换组件外部 ； 热转移单元， 其与 所述热吸收单元流体连通， 用于向所述热吸收单元提供热吸收介质， 并将所述热吸收单元中已经吸收了热量的介质 输出到光电光热转换 组件夕卜部。

在这个方面中， 太阳能转换组件能够将太阳能转换为电能， 并 利用电输出单元将电能以电流的形式带走， 同时能够光伏发电单元 上由太阳光热辐射所产生的热量和光伏发电单 元由光伏发电所产生 的热量一并带走完成热转移， 从而将太阳能的光辐射和热辐射进行 了最大利用。 包括瓦体； 所述太阳能转换组件由所述瓦体支撑； 所述太阳能转换 组件的光伏发电单元设置在所述瓦体表面， 所述热吸收单元由所述 瓦体支撑以同时吸收所述瓦体由太阳光热辐射 所形成的热量。

本发明还提供一种由上述光电光热转换组件连 接而成的光电光 热模块组， 每一所述光电光热转换组件的所述电输出单元 与另一所 转换组件外部的电输出干路， 同时， 每一所述光电光热转换组件的 所述热转移单元与另一所述光电光热转换组件 的所述热转移单元相 并联后再连接到光电光热组件外部的热交换干 路。

通过参考下面所描述的实施方式， 本发明的这些方面和其他方 面将会得到清晰地阐述。 附图说明

本发明的结构和操作方式以及进一步的目的和 优点将通过下面 结合附图的描述得到清晰地理解， 其中， 相同的参考标记标识相同 的元件：

图 1是根据本发明的第一实施方式的阳光瓦片的� �视图； 图 2是根据本发明的第二实施方式的阳光瓦片的� �视图； 图 3是图 2中所示阳光瓦片中的油槽板的示意图

图 4是根据本发明的第三实施方式的阳光瓦片的� �视图； 图 5是图 4 中所示阳光瓦片从上方看下去的示意性立体图 ， 为 了清楚起见未显示硅晶片的布置；

图 6是图 4中所示阳光瓦片的示意性俯视图；

图 7是图 4 中所示阳光瓦片上的硅晶片连接示意图， 其示出每 个串行中的硅晶片相串联， 同时硅晶片串行与串行之间也为串联； 图 8 是本发明阳光瓦片组的实施方式的示意图， 其示出四片一 组的瓦片组结构。 具体实施方式

根据要求， 这里将披露本发明的具体实施例； 然而， 应当理解 的是， 这里所披露的实施例仅仅是本发明的典型例子 而已， 其可体 现为各种形式。 因此， 这里披露的具体细节不被认为是限制性的， 而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教 导本领域技术人员以 用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有 明确披露的特征。

大体上讲， 本发明首先提供一种光电转换组件， 其能够将太阳 能转换为电能， 在该光电转换组件内优选提供冷却单元， 用来对太 阳能转换单元或光电转换单元进行降温， 从而保证光电转换效率。

其次， 本发明还提供一种光电光热转换组件， 其能够将太阳能 转换为电能， 同时在将太阳能转换单元或光电转换单元上的 热量吸 收以使它们降温的同时， 还能够将热量带走去交换利用。

再次， 本发明提供一种阳光瓦片， 其能够将太阳能转换为电能， 同时该阳光瓦片会产生热量， 该热量包括光电转换过程中产生的热 量以及太阳能转换单元或光电转换单元上和瓦 体上由太阳光热辐射 所形成的热量。 因而， 根据本发明的一个方面， 在阳光瓦片内提供 冷却单元， 用来对太阳能转换单元或光电转换单元以及瓦 体进行降 温， 从而保证光电转换效率； 根据本发明的第二方面， 在阳光瓦片 内提供吸热组件， 用来吸收太阳能转换单元或光电转换单元以及 瓦 体上的热量从而使它们降温； 根据本发明的第三方面， 不仅提供热 吸收单元还提供热转移单元， 从而在将太阳能转换单元或光电转换 单元以及瓦体上的热量吸收以使它们降温的同 时， 还能够将热量带 走去交换利用。

上述光电转换组件可以用于任何光电转换装置 ， 而上述光电光 热转换组件可以用于任何太阳能装置， 例如太阳能瓦片、 太阳能幕 墙、 太阳能热水器或者光伏发电场中的光伏发电装 置。 在下述实施 图 1示出了本发明的阳光瓦片的第一实施方式，� �阳光瓦片 100 包括： 太阳能转换单元 101、 冷却单元 102、 绝缘导热层 104以及瓦 体 103。

瓦体 103 可为一体成型， 并且其可由耐火阻燃的不饱和改性合 成工程塑料模制而成。

如图 1 所示， 太阳能转换单元 101设置在瓦片表面， 其可以是 单个硅晶电池片或是由多个硅晶电池片 101 1组成的阵列， 并且在所 述太阳能转换单元 101的受光面可以具有透光疏水膜层（未示出） 。

绝缘导热层 104包括陶瓷膜层 1041和金属导热结合层 1042，所 述金属导热结合层 1042 可由导电银浆形成。 每个硅晶电池片 101 1 的背光面敷贴在丝网印刷的一金属导热结合层 1042上， 从而所述金 属导热结合层 1042 能与所述太阳能转换单元 101 之间无缝隙地接 合。 并且， 每个金属导热结合层 1042的面积不大于其上敷贴的硅晶 电池片 101 1背光面的面积。

冷却单元 102 由所述瓦体 103 支撑并设置在太能转换单元 101 的背光面一侧。 该冷却单元 102包括至少一条冷媒通道 1021 , 该冷 媒通道 1021平行于绝缘导热层 104延伸。 这些冷媒通道 1021—方 面与所述太阳能转换单元的底部 1012接触， 另一方面也与所述瓦体 103的围壁 1031和底部 1032接触。

在一种实施方式中， 冷媒通道 1021 中流有冷水， 这样当所述阳 光瓦片 100工作时， 冷媒通道 1021—方面通过其内流通的冷水对所 述瓦片瓦体 103 降温， 另一方面， 所述太阳能转换单元的热量首先 被绝缘导热层转移到了所述冷媒通道 1021 中， 而冷媒通道 1021 则 通过冷水将转入的热量降温。 在此种实施方式中， 所述冷媒通道可 以蛇形布置。

在本发明的另一个实施方式中， 所述冷媒通道 1021也可以与一 个风冷系统 （未示出） 连接， 这样从风冷系统中吹出的冷风可以快 速地在冷媒通道 1021 中流通， 吹散瓦体 103和太阳能转换单元 101 上的热量。

在本发明的另一个实施方式中， 可以在所述冷媒通道 1021 中放 置能够释放冷气的固体介质， 例如干水， 这些固体介质中分别放置 在冷媒通道 1021与绝缘导热曾 104以及瓦体围壁 1031和底部 1032 的接触位置处， 以同时对瓦体 103和太阳能转换单元降温。

如图 2所示， 在本发明的第二实施例中， 所述阳光瓦片 200 包 括太阳能转换单元 201、吸热组件 202、绝缘导热层 204以及瓦体 203。

第二实施例中的阳光瓦片结构大致与第一实施 例相同， 只是吸 热组件 202取代了第一实施例中的冷却单元 102。 该吸热组件 202 由瓦体 203支撑并设置在太阳能转换单元 201 的背光面。 如图 2所 示， 吸热组件 202可以是一体成型的槽板 2021 , 该槽板 2021可为铝 基板， 因此具有良好的导热性能。

在本发明的一个实施方式中， 所述槽板 2021也可以是整体呈凹 形的横向通槽， 该通槽的厚度远小于其长度， 在通槽中流有油或水。 由于所述槽板 2021 与所述绝缘导热层 204 以及瓦体 203都充分接 触， 所以其能够同时吸收由所述绝缘导热层转移出 的热量以及所述 瓦体上由太阳光热辐射所形成的热量。

在本发明的另一实施方式中， 如图 2或图 3所示， 在槽板 2021 中可设置有迂回的槽道 2022 ,该槽道 2022可为蛇形布置。槽道 2022 内流有防氧化防冻导热油。 为了使槽道 2022内的防氧化防冻导热油 能够充分吸收热量， 槽道 2022的窄截面部的截面积是宽截面部截面 积的 1/3。

如图 4-6 所示， 在本发明的第三实施例中， 所述阳光瓦片 300 包括瓦体 301 , 太阳能转换组件 302、 电输出单元 303和热转移单元 304。

如图 4所示， 所述太阳能转换组件 302由瓦体 301 支撑， 其包 括光伏发电单元 3021、 绝缘导热层 3022和热吸收单元 3023。

如图 5和 7所示， 光伏发电单元 3021设置在所述瓦体 301的表 面， 其受光面可具有透光疏水膜层 （未示出） ， 光伏发电单元 3021 包括多个硅晶电池片 3021a, 该硅晶电池片 3021a受光面为负极， 背 光面为正极。 多个硅晶电池片 3021a之间串联在一起。 例如， 如图 7 所示， 在一个 4列 6行的硅晶片电池片阵列中， 每一列中的多个硅 晶电池片先串联在一起， 接着第 1行第 1 列的硅晶电池片与第 1行 第 2列的硅晶电池片电连接， 第 1行第 3列的硅晶电池片与第 1行 第 4列的硅晶电池片电连接， 第 6行第 1列的硅晶电池片负极与电 输出单元 303的正极连接， 第 6行第 4列的硅晶电池片的正极与电 输出单元 303的负极连接，第 6行第 2列的硅晶电池片与第 6行第 3 列的硅晶电池片通过一个二极管被电连接在一 起。硅晶电池片 3021a 间的串联连接通过其受光面上设有的导电铜丝 来实现， 该导电铜丝 从硅晶电池片受光面上延伸至另一硅晶电池片 的背光面。

绝缘导热层 3022包括陶瓷膜层 3022a和金属导热结合层 3022b, 所述金属导热结合层 3022b由导电银浆形成。每个硅晶电池片 3021a 的背光面敷贴在丝网印刷的一金属导热结合层 3022b上， 从而所述 金属导热结合层 3022b 与所述光伏发电单元 3021 之间无缝隙地接 合。 并且， 每个金属导热结合层 3022b 的面积不大于其上敷贴的硅 晶电池片 3021a背光面的面积。

如图 3所示， 热转移单元 304与所述热吸收单元 3023连接， 其 用于向所述热吸收单元 3023 提供热吸收介质， 并将该热吸收单元 3023 中已经吸收了热量的介质输出到阳光瓦片外部 。 热吸收单元 3023 包括通道、 通道出口 3023b和通道入口 3023c。 所述热转移单 元 304的介质入口 3041与所述通道入口 3023c连通， 所述热转移单 元 304的介质出口 3042与所述通道出口 3023b连通。 所述热吸收介 质通过所述通道入口 3023c流入所述通道 3023b,待吸收完热量后从 所述通道出口 3023b流出并经所述热转移单元 304输出到阳光瓦的 外部。 另外， 为了能使所述热交换介质在所述通道中能形成 自循环， 如图 6所示， 所述通道入口 3023c以及介质入口 3041可位于所述阳 光瓦片的下端， 所述通道出口 3023b和介质出口 3042都可位于所述 阳光瓦片的上端。

在本发明的一个实施例中， 所述吸收了热量后的热吸收介质经 所述热转移单元 304输出到外部的热交换通道进行再次热交换以 完 成热转移。 当这些介质再次热交换完成后， 其再通过所述热转移单 元 304的介质入口 3041以及所述热吸收单元 3023的通道入口 3023c 流入所述热吸收单元 3023。

所述热吸收单元 3023 可以采用第二实施例中的槽板， 该槽板 3023d为铝基板，在所述槽板 3023d上设置有迂回的槽道 3023a作为 热吸收单元 3023的通道， 该迂回的槽道 3022a呈蛇形布置。 所述槽 道 3023a 的窄截面部的截面积是其宽截面部截面积的 1/3。 在槽道 3023a中流有防氧化防冻导热油。

此外， 本发明阳光瓦片 300 上还设置有通讯模块， 该通讯模块 可以实时采集其所对应的硅晶片的信息并将该 信息发送。 所述信, 可以是硅晶片的表面温度、 转换电量等。 例如， 当阳光瓦片上的某 个硅晶片被污染物覆盖时， 由于其透光性减弱， 所以该硅晶片的转 换电量会明显下降， 此时人们根据该硅晶片的通讯模块所发出的实 时电量转换信息就可以很快地定位到该问题硅 晶片并进行相应地处 理。

本发明的阳光瓦片 300 即可以单独使用并安装在屋顶， 也可以 是将多片瓦片 300连接在一起成组使用和安装。 例如， 可以将 4片 或 8片瓦片 300连接在一起组成一个瓦片组 400,然后将这些瓦片组 再安装在屋顶上。

在本发明阳光瓦片组 400 的实施例中， 所述阳光瓦片组包括多 个阳光瓦片 300 ,每一个阳光瓦片 300的电输出单元 303与另一所述 阳光瓦片 300的电输出单元 303相串联后再连接到阳光瓦片外部的 电输出干路， 同时， 每一所述阳光瓦片的所述热转移单元 304 与另 一所述阳光瓦片的所述热转移单元 304相并联后再连接到阳光瓦片 外部的热交换干路。

如图 6所示， 每一所述阳光瓦片 300的所述热转移单元 304的 所述介质入口 3041相连到所述阳光瓦片组外的入口干道， 而每一所 述阳光瓦片的所述热转移单元 304 的介质出口相连到所述阳光瓦片 组外的出口干道。

在本发明的实施例中， 可以在阳光瓦片的四周可设有螺孔， 并 通过螺栓将这些阳光瓦片 300连接在一起。 或者， 可以以传统瓦片 的方式， 将这些阳光瓦片 300堆叠在一起， 并通过粘合剂以增强每 片瓦片 300间的连接强度。

在本发明的另一个实施例中， 如图 5或图 6所示， 在所述阳光 瓦片 3在所述瓦体 301的下侧和右侧设置有凸起 3013 , 上侧和左侧 设置有凹槽 3014。所述阳光瓦片下侧的凸起 3013能与下方瓦片的上 侧凹槽 3014接合，其右侧凸起 3013能与其右侧瓦片的左侧凹槽 3014 接合， 以此类推， 所述瓦片能与其四周相邻瓦片都互为相嵌接合 。 另外， 在所述凹槽 3014和凸起 3013互为相嵌的企合槽表面上设置 有防水粘固胶层。 本发明的瓦片可以是任何形状， 例如长方形、 正方形或拱形。 的是任何屋顶结构都可以使用本发明。 例如， 可以将本发明的瓦片 直接架设在房屋顶梁上， 使其成为房屋的屋顶， 或者如同 BAPV技 术， 将瓦片安装在屋顶瓦片之上。 另外， 本发明虽然在实施方式中只 提到瓦片， 但是本领域技术人员根据本发明的揭示应该可 以了解到 其可以应用到 BIPV领域中的各种建筑材料， 例如幕墙。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上， 然而可以理解， 在 本发明的创作思想下， 本领域的技术人员可以对上述结构作各种变 化和改进， 包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组 合， 明显 地包括这些特征的其它组合， 太阳能转换单元或光伏发电单元的可 替换的其他类型。 同样， 材料和结构也存在许多可能的变形。 这些 变形和 /或组合均落入本发明所涉及的技术领域内， 并落入本发明权 利要求的保护范围。 需要注意的是， 按照惯例， 权利要求中使用单 个元件意在包括一个或多个这样的元件。