1.本发明涉及光伏电池技术领域，尤其涉及一种光伏发电瓦及光伏发电屋面。


背景技术：

2.随着光伏发电成本的降低，光伏产品已经被广泛应用，由于不占用额外的地面空间，因此，光伏产品与建筑的结合成为光伏发电在城市中广泛应用的最佳安装方式。
3.根据光伏产品与建筑结合的方式不同，光伏建筑一体化可分为两大类：一类是光伏产品与建筑的结合。另一类是光伏产品与建筑的集成，如光伏发电瓦、光伏幕墙等。
4.现有的光伏发电瓦在和建筑结合时，连接结构复杂，安装不够便捷，而且需要特殊的配瓦搭配使用，并且发电瓦的发电效率低。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种光伏发电瓦及光伏发电屋面，以简化连接方式，提高光伏发电瓦安装的便捷性，并提高发电效率。
6.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一方面，本发明提供一种光伏发电瓦，该光伏发电瓦包括：
8.背板，所述背板设有沿第二方向相互邻接的发电区和安装区，所述发电区的背面设有第一互连件，且所述发电区设有至少一个贯穿所述背板的通孔，所述安装区设有第一外部连接件和第二互连件；
9.两组光伏组件，两组所述光伏组件沿第一方向并列设于所述发电区的正面，所述光伏组件用于将光能转换为电能；
10.所述光伏组件的接线盒设于所述发电区的背面，所述光伏组件的线缆穿过所述通孔与所述接线盒电连接；
11.两个所述背板沿所述第二方向依次铺设于屋顶时，所述第一外部连接件连接于所述屋顶，在上的所述背板上的所述第一互连件和在下的所述背板上的所述第二互连件连接，所述第二方向垂直于所述第一方向。
12.作为一种光伏发电瓦的优选方案，所述光伏组件包括密封胶以及自上至下依次设于所述背板的前板、第一封装胶膜、电池串、第二封装胶膜；所述密封胶设于所述背板，且围设于所述前板的外周，所述密封胶、所述前板和所述背板围设成安装腔，所述第一封装胶膜、所述电池串和所述第二封装胶膜位于所述安装腔内。
13.作为一种光伏发电瓦的优选方案，所述通孔设有两个，两个所述通孔在所述背板的投影位于两个所述光伏组件的所述密封胶在所述背板上的投影内部。
14.作为一种光伏发电瓦的优选方案，所述第一外部连接件包括第一挂钩，所述第一挂钩设于所述背板的背部；所述屋顶设有挂瓦条，所述背板铺设于所述屋顶时，所述第一外部连接件挂设于所述挂瓦条。
15.作为一种光伏发电瓦的优选方案，所述第一互连件包括第二挂钩，所述第二互连
件包括挂孔，两个所述背板依次铺设于所述屋顶时，在上的所述背板上的第二挂钩穿过在下的所述背板上的所述挂孔并钩挂于在下的所述背板。
16.作为一种光伏发电瓦的优选方案，所述背板的安装区设有第一容纳槽，两个所述背板沿所述第二方向依次铺设于所述屋顶时，在上的所述背板的所述接线盒穿过在下的所述背板的第一容纳槽。
17.另一方面，本发明提供一种光伏发电屋面，该光伏发电屋面包括屋顶和上述任一项所述光伏发电瓦，所述屋顶上设有若干沿所述第二方向间隔设置的挂瓦条，若干排所述光伏发电瓦沿所述第二方向依次设于所述挂瓦条，每排中任意相邻的两个所述背板之间预留第一间隙；在上的一排所述背板和在下的一排所述背板错位设置，且在上的所述背板盖设于在下的所述第一间隙；在第二方向，且任意连续三排的所述光伏发电瓦中，最上一排所述光伏发电瓦和最下一排的所述光伏发电瓦部分重叠。
18.作为一种光伏发电屋面的优选方案，还包括屋檐瓦，所述屋檐瓦设有第二外部连接件和第三互连件；所述屋檐瓦设于最下一排的所述光伏发电瓦的下层，且通过所述第二外部连接件连接于所述挂瓦条，所述屋檐瓦和所述光伏发电瓦错位设置，且在上的所述第一间隙位于在下的所述屋檐瓦上，所述最下一排的所述光伏发电瓦的所述第一互连件和所述屋檐瓦的所述第三互连件连接。
19.作为一种光伏发电屋面的优选方案，还包括顶部瓦，所述顶部瓦设有第四互连件；所述顶部瓦设于最上一排的所述光伏发电瓦的上层，且所述顶部瓦和所述光伏发电瓦错位设置，每两个相邻的所述顶部瓦之间设有第二缝隙，所述第二缝隙位于在下的所述光伏发电瓦上；所述第四互连件和所述最上一排的所述光伏发电瓦的所述第二互连件连接。
20.作为一种光伏发电屋面的优选方案，所述第二互连件包括贯穿所述背板的挂孔，所述光伏发电屋面还包括封堵件，所述封堵件用于封堵暴露在外的所述挂孔。
21.本发明的有益效果为：
22.本发明提供一种光伏发电瓦及光伏发电屋面，该光伏发电瓦包括背板和两组光伏组件。其中，背板设有相互邻接的发电区和安装区，发电区的背面设有第一互连件，且发电区设有至少一个贯穿背板的通孔，安装区设有第一外部连接件和第二互连件；两组光伏组件沿第一方向并列设于发电区的正面，光伏组件用于将光能转换为电能；光伏组件的接线盒设于发电区的背面，光伏组件的线缆穿过通孔与接线盒电连接；两个背板沿第二方向依次铺设于屋顶时，第一外部连接件连接于屋顶，在上的背板上的第一互连件和在下的背板上的第二互连件连接，第一方向垂直于第一方向。上述结构的设置不需要增加额外的连接结构，即可完成光伏发电瓦和屋顶的连接以及上下两层光伏发电瓦之间的连接，大大简化了光伏发电瓦和屋顶之间以及相邻层光伏发电瓦之间的连接方式，避免了额外的连接结构，降低了成本，提高了光伏发电瓦安装的便捷性与安装效率，还节省了额外的连接结构所占用的面积，增加了单位面积内光伏发电瓦的铺设数量，提高了光伏发电屋面单位面积的发电效率。两个光伏组件的设置，一方面减小了每个光伏组件的面积，不易破损，提高了光伏发电瓦的便携性能；另一方面，两个光伏组件中间的缝隙可用于排水，进而提高了光伏发电瓦的排水性能，避免在下雨时排水不及时导致零部件受损。
为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
50.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
52.实施例一
53.如图1-16所示，本实施例提供一种光伏发电瓦，该光伏发电瓦包括背板1和两组光伏组件2。其中，背板1设有沿第二方向y相互邻接的发电区和安装区，发电区的背面设有第一互连件12，且发电区设有至少一个贯穿背板1的通孔，安装区设有第一外部连接件11和第二互连件13；两组光伏组件2沿第一方向x并列设于发电区的正面，光伏组件2用于将光能转换为电能；光伏组件2的接线盒21设于发电区的背面，光伏组件2的线缆穿过通孔与接线盒21电连接；两个背板1沿第二方向y依次铺设于屋顶3时，第一外部连接件11连接于屋顶3，在上的背板1上的第一互连件12和在下的背板1上的第二互连件13连接，第二方向y垂直于第一方向x。其中，在第二方向y上，安装区的长度大于发电区的长度，优选地，安装区的长度和发电区的长度差在20-30毫米。
54.在第二方向y，任两排连续的光伏发电瓦中，在上一排的背板11部分位于在下一排的背板1的安装区，且上一排的背板1上光伏组件2的下边缘和下一排的背板1上光伏组件2的上边缘之间的距离在0-5毫米。
55.可选地，在第二方向y，任两排连续的光伏发电瓦中，上一排的背板1的左边缘距离下一排的背板1的左边缘的距离为背板1沿第一方向x尺寸的一半，偏差控制
±
2.5毫米。
56.本实施例中，在第二方向y，任三排连续的光伏发电瓦中，最上一排的背板1和最下一排的背板1部分重叠，最上一排的背板1的下边缘位于最下一排的背板1的上边缘的下方。
57.本实施例中，上述结构的设置不需要增加额外的连接结构，即可完成光伏发电瓦和屋顶3的连接以及上下两层光伏发电瓦之间的连接，大大简化了光伏发电瓦和屋顶3之间以及相邻层光伏发电瓦之间的连接方式，省去了额外的连接结构，降低了成本，提高了光伏发电瓦安装的便捷性与安装效率，还节省了额外的连接结构所占用的面积，增加了单位面积内光伏发电瓦的铺设数量，提高了光伏发电屋面单位面积的发电效率。两个光伏组件2的设置，一方面减小了每个光伏组件2的面积，不易破损，提高了光伏发电瓦的便携性能；另一方面，两个光伏组件2中间的缝隙可用于排水，进而提高了光伏发电瓦的排水性能，避免在下雨时排水不及时导致零部件受损。
58.可选地，光伏组件2包括密封胶26以及自上至下依次设于背板1的前板22、第一封装胶膜23、电池串24、第二封装胶膜25；密封胶26设于背板1，且围设于前板22的外周，密封
胶26、前板22和背板1围设成安装腔，第一封装胶膜23、电池串24和第二封装胶膜25位于安装腔内。其中，前板22为玻璃或者树脂板中的一种，可选地，前板22为含氟树脂材质。背板1为钢板、铝合金板或玻璃纤维板中的一种。电池串24包括多晶硅光伏电池或者单晶硅光伏电池。密封胶26为eva、poe或者pvb材质。该设置能对电池串24起到防水防潮作用。
59.关于光伏组件2的尺寸，本实施例中，可选地，两个前板22的宽度与二者之间的缝隙宽度之和等于背板1的宽度，即两光伏组件2沿第一方向x并列间隔设置能铺满整个背板1，前板22的长度小于背板1长度的一半。前板22的厚度在1毫米-5毫米之间。背板1的厚度在0.5毫米-5毫米之间。当然，在其他实施例中，前板22的厚度也可以在6-8毫米之间。背板1的厚度在7毫米-10毫米之间，并不以此为限。
60.密封胶26的宽度小于前板22的宽度与两个第一封装胶膜23宽度之差的四分之一，即密封胶26在背板1的投影不会和电池串24在背板1上的投影重合。密封胶26厚度在1毫米-1.2毫米之间。密封胶26的材料为丁基热熔胶。
61.可选地，每个背板1上的两个光伏组件2之间的距离在0-5毫米。两个光伏组件2之间不发生挤压，避免了密封胶26被破坏。
62.通孔设有两个，两个通孔在背板1的投影位于两个光伏组件2的密封胶26在背板1上的投影内部。上述设置使得密封胶26的用途增加，除了密封电池串24，还能对穿过线缆的通孔进行密封，避免通孔漏水。
63.可选地，第一外部连接件11包括第一挂钩，第一挂钩设于背板1的背部；屋顶3设有挂瓦条31，背板1铺设于屋顶3时，第一外部连接件11挂设于挂瓦条31。该设置提高了光伏发电瓦的安装效率。由于光伏发电瓦由屋脊向屋檐依次铺设，为保证光伏发电瓦的牢固性，光伏发电瓦铺设在屋顶3时，第一挂钩的开口朝向屋檐方向，能避免光伏发电瓦和挂瓦条31的脱落。进一步地，挂瓦条31设有多个沿第一方向x延伸的沟槽，多个沟槽沿垂直于屋顶3的方向间隔设置，该设置能满足不同尺寸的第一挂钩的钩挂。
64.当然，在其他实施例中，也可以在屋顶3设置凹槽，第一挂钩挂于凹槽内。
65.优选地，第一挂钩设有两个，且沿第一方向x间隔设置。两个第一挂钩的设置能提高光伏发电瓦固定的牢固性。本实施例中，第一挂钩通过焊接、粘接或者螺接的形式连接于背板1。
66.当然，在其他实施例中，第一挂钩也可以设置一个，且第一挂钩沿第一方向x延伸。第一挂钩形成一个沟槽结构，该设置能扩大第一挂钩与挂瓦条31的接触面积，进而提高光伏发电瓦的牢固程度；另外，一个第一挂钩的设置还有利于提到光伏发电瓦的安装效率。
67.可选地，第一互连件12包括第二挂钩，第二互连件13包括挂孔，两个背板1依次铺设于屋顶3时，在上的背板1上的第二挂钩穿过在下的背板1上的挂孔并钩挂于在下的背板1。该设置使得依次堆叠的背板1相互连接，提高了各背板1之间的一体性，进而使得光伏发电瓦的线缆之间相对稳定，避免线缆的松动，提高了各光伏发电瓦之间电连接的牢固性。可选地，第二挂钩设于发电区的背面，挂孔设于安装区。可选地，第二互连件13还可以包括钩挂槽，其中，钩挂槽不贯穿背板1。第二挂钩钩挂于钩挂槽内。
68.进一步地，第二挂钩设有两个，且沿第一方向x间隔设置，挂孔设有两个，且沿第一方向x间隔设置，两排背板1沿第二方向y依次铺设，每排中任意相邻的两个背板1之间预留第一间隙，第一间隙在0-5毫米；在上的一排背板1和在下的一排背板1错位设置时，在上的
背板1盖设于在下的第一间隙，且在上的背板1的两个第二挂钩分别穿过在下的且相邻的两个背板1的挂孔。示例性地，背板1上设有左侧挂孔和右侧挂孔，在上的背板1盖设于两个在下的背板1，两个在下的背板1分别为左侧的背板1和右侧的背板1，在上的背板1的两个第二挂钩分别穿过在下的左侧的背板1的右侧挂孔和在下的右侧的背板1的左侧挂孔。该设置使得上一排的背板1和下一排的两个背板1连接，能提高多个光伏发电瓦的整体性，有利于多排光伏发电瓦的排列设置。
69.优选地，背板1的安装区设有第一容纳槽，两个背板1沿第二方向y依次铺设于屋顶3时，在上的背板1的接线盒21穿过在下的背板1的第一容纳槽。上述设置能够适应光伏发电瓦的结构，接线盒21位于第一容纳槽内，既不会和屋顶3接触，也不会和上一排的背板1接触，使得上下两排的背板1之间贴合紧密。另外，屋顶3和背板1还能对接线盒21起到保护作用。
70.关于第一容纳槽的结构，本实施例中，可选地，安装区设有第一缺口14和第二缺口15，两个背板1沿第一方向x并排设置时，其中一个背板1的第二缺口15和另一个背板1的第一缺口14围设成第一容纳槽。该设置使得在安装上一排的背板1时，两个背板1上的第一缺口14和第二缺口15向中间对接以形成第一容纳槽，进而不会碰到下一排的接线盒21，提高了安装过程的安全性。
71.实施例二
72.本实施例还提供一种光伏发电屋面，光伏发电屋面包括屋顶3和上述任一项光伏发电瓦，屋顶3上设有若干沿第二方向y间隔设置的挂瓦条31，挂瓦条31沿第一方向x延伸，若干排光伏发电瓦沿第二方向y依次设于若干挂瓦条31，每排中任意相邻的两个背板1之间预留第一间隙；在上的一排背板1和在下的一排背板1错位设置，且在上的背板1盖设于在下的第一间隙；在第二方向y，且任意连续三排的光伏发电瓦中，最上一排光伏发电瓦和最下一排的光伏发电瓦部分重叠，优选地，重叠尺寸不小于10毫米。该设置中的第一间隙处会漏水，漏下去的水被下一排的背板1接收，进而使得整个由若干光伏发电瓦和挂瓦条31组成的光伏发电屋面具备防水效果，且不需要增加防水件。
73.可选地，屋顶3设有檩条32，且多个檩条32沿第一方向x间隔设置，檩条32沿第二方向y延伸，挂瓦条31通过檩条32架设在屋顶3，且多个挂瓦条31沿第二方向y间隔设置。该设置使得挂瓦条31相对屋顶3悬空，即挂瓦条31和屋顶3之间有一定的距离，进而能防止第一挂钩对屋顶3造成剐蹭。其中，檩条32和挂瓦条31的材料均可以为钢、铝合金或木材等。
74.作为优选，本实施例中，光伏发电屋面还包括屋檐瓦4，屋檐瓦4设有第二外部连接件41和第三互连件42；屋檐瓦4设于最下一排的光伏发电瓦的下层，且通过第二外部连接件41连接于挂瓦条31，屋檐瓦4和光伏发电瓦错位设置，且在上的第一间隙位于在下的屋檐瓦4上，最下一排的光伏发电瓦的第一互连件12和屋檐瓦4的第三互连件42连接,可选地，第三互连件42为贯穿屋檐瓦4的挂孔。屋檐瓦4的设置能承接最下一排的任两个相邻的光伏发电瓦之间第一间隙漏下的水，提高了光伏发电屋面的完整性。可选地，第二外部连接件41设有两个，且沿第一方向x间隔设置。由于屋檐瓦4处于最下排，两个第二外部连接件41无法对第二外部连接件41完成牢固的固定。因此，本实施例中，优选地，屋檐瓦4的第二外部连接件41设有四个，每两个为一排，两排第二外部连接件41沿第二方向y间隔设置，每排中的两个第二外部连接件41沿第一方向x间隔设置。该设置提高了屋檐瓦4连接的牢固性。第二外部连
接件41的结构和第一外部连接件11的结构相同，且粘接、焊接或螺接于屋檐瓦4。
75.可选地，屋檐瓦4设有第三缺口43和第四缺口44，两个屋檐瓦4沿第一方向x并列设置时，左侧屋檐瓦4的第四缺口44和右侧屋檐瓦4的第三缺口43形成第二容纳槽，以容纳最下一排的光伏发电瓦上的接线盒21。
76.屋檐瓦4的一侧还设有止挡件45，屋檐瓦4沿第一方向x排列设置时，可以通过止挡件45对齐。
77.进一步地，光伏发电屋面还包括顶部瓦5，顶部瓦5设有第四互连件51；顶部瓦5设于最上一排的光伏发电瓦的上层，且顶部瓦5和光伏发电瓦错位设置，每两个相邻的顶部瓦5之间设有第二缝隙，第二缝隙位于在下的光伏发电瓦上；第四互连件51和最上一排的光伏发电瓦的第二互连件13连接，可选地，第四互连件51为第二挂钩，第二挂钩焊接、粘接或螺接于顶部瓦5。第二挂钩能钩挂于最上一排的光伏发电瓦的挂孔。上述顶部瓦5的设置使得最上一排的任两个相邻的光伏发电瓦的第一间隙被覆盖，避免此处漏水，进一步提高了光伏发电屋面的完整性。
78.更进一步地，在本实施例中，当第二互连件13包括贯穿背板1的挂孔时，光伏发电屋面还包括封堵件6，封堵件6用于封堵暴露在外的挂孔。具体地，沿第二方向y，自下而上奇数排的光伏发电瓦中，每排光伏发电瓦在第一方向x的两端均会出现一个暴露的挂孔，最上一排的光伏发电瓦在第一方向x的两端也可能会出现暴露的挂孔，封堵件6用于封堵该暴露的挂孔。可选地，封堵件6可以为橡胶塞。该设置使得在光伏发电瓦的结构不需要调整的情况下，可以将光伏发电屋面中所有的挂孔完全封堵，减少了光伏发电瓦的型号，简化设计，且便于安装，节约成本。
79.更进一步地，光伏发电屋面还包括斜边瓦7，斜边瓦7由光伏发电瓦切掉一个角而成。该设置使得光伏发电屋面能适应更多形状的安装区域。优选地，斜边瓦7的倾斜角度可以根据实际情况进行切割。其中，斜边瓦7也设有第一外部连接件11、第一互连件12和第二互连件13，斜边瓦7的第一外部连接件11、第一互连件12和第二互连件13的结构和光伏发电瓦中的第一外部连接件11、第一互连件12和第二互连件13的结构和尺寸均相同。
80.可选地，最上一排的光伏发电瓦的第一外部连接件11和挂瓦条31之间焊接。在本实施例中，光伏发电瓦中的第一外部连接件11和背板1之间螺接。
81.实施例三
82.本实施例还提供一种光伏发电瓦的铺设方法，包括以下步骤：
83.步骤一、确定最上层的挂瓦条31的位置，并自上至下依次安装挂瓦条31。
84.步骤二、安装屋檐瓦4。本实施例中，具体地，屋檐瓦4通过第二外部连接件41连接于挂瓦条31。
85.步骤三、自下至上依次错位安装光伏发电瓦，并将相邻的光伏发电瓦的正负极依次串联。本实施例中，具体地，光伏发电瓦通过第一外部连接件11连接于挂瓦条31。
86.步骤四、安装顶部瓦5。本实施例中，具体地，顶部瓦5和最上一排的光伏发电瓦错位设置，且顶部瓦5通过第二挂钩能钩挂于最上一排的光伏发电瓦的挂孔。
87.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本
发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。