[發(fā)明專利]光導太陽能模塊及其制造方法以及由模塊制成的板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080043592.5
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN102549774A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 約翰-保羅·摩根;菲利普·M·張;斯特凡·米爾斯科格
• 申請（專利權）人: 摩根陽光公司
• 主分類號: H01L31/052
• 分類號: H01L31/052;H01L31/042;H01L31/048
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;陳煒

技術領域

本發(fā)明涉及光導的聚光光伏(LG-CPV)太陽能模塊，以及在一些實施例中涉及由這樣的模塊制成的太陽能板。

背景技術

已知具有在直接暴露于陽光下的大的表面區(qū)域上排列的光伏(PV)電池的太陽能板組件。然而，PV電池材料是昂貴的，已在尋求降低太陽能板中所需要的PV電池材料的量的方案。這些方案中的一個是利用聚光光學元件(例如透鏡和反射鏡)將陽光聚集到由相應較小的PV電池所占用的較小的表面區(qū)域上。假定聚光光學元件全部具有非零焦距，它們制成通常比其非聚光對應部分體積大的聚光光伏(CPV)模塊。這種體積大不僅在CPV模塊的處理方面是不利的，而且在材料的成本方面也是不利的?？梢酝ㄟ^減小PV電池的尺寸來獲得較小體積的CPV模塊同時保持相同的聚光因子；然而，將PV電池切割成較小的電池會增加模塊的復雜度和成本。

此外，目前的CPV模塊通常需要將聚光光學元件緊固到復雜的結構外殼中，以將所有部件保持在適當?shù)奈恢谩＿@必然會增加CPV模塊的重量和成本，并且導致更嚴格的載運要求以減輕組裝的CPV模塊的破損的風險，或者需要CPV模塊以拆解的方式載運至目的地，由此在接收目的地需要組裝時間和精力。

因此，CPV模塊的改進是令人期望的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是改善現(xiàn)有技術中存在的至少一些不便之處。

本發(fā)明的目的是消除或減輕先前太陽能聚光器的至少一個缺點。

在第一方面，本發(fā)明提供了光導太陽能模塊及其制造方法。

在第二方面，本發(fā)明提供了太陽能電池接收器組件。

在第三方面，本發(fā)明提供了用于陽光的中等集中的光導太陽能板。

本發(fā)明的實施例均具有上述目的和/或方面的至少一個，但不一定具有上述目的和/或方面的全部。應理解，通過試圖達到上述目的而產(chǎn)生的本發(fā)明的一些方面可以不滿足這些目的和/或可以滿足在此沒有具體提到的其它目的。

根據(jù)下面的描述、附圖以及所附權利要求，本發(fā)明的實施例的另外的和/或替選的特征、方面以及優(yōu)點將變得明顯。

附圖說明

為了更好地理解本發(fā)明以及本發(fā)明的其它方面和進一步的特征，參考以下結合附圖使用的描述，其中：

圖1示出了作為本發(fā)明的實施例的LG-CPV太陽能模塊的詳細橫截面；

圖2A以三維方式示出了與圖1類似的LG-CPV太陽能模塊的切割透視圖(示出有散熱裝置)；

圖2B示出了圖2A所示的LG-CPV太陽能模塊的頂部平面圖；

圖2C示出了沿著圖2A中的線2C-2C截取的圖2A所示的LG-CPV太陽能模塊橫截面視圖；

圖2D示出了沿著圖2A中的線2D-2D截取的圖2所示的LG-CPV太陽能模塊的橫截面視圖；

圖3示出了形成板的圖2A的光導太陽能模塊的串；

圖4A、4B、4C和4D示出了對本發(fā)明的LG-CPV模塊的實施例的單個功能單元的制造考慮；

圖5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G和5H示出了對本發(fā)明的實施例的光導層的進一步制造考慮；

圖6A、6B和6C示出了與本發(fā)明的實施例的光導太陽能模塊層的未對準有關的問題；

圖7A、7B、7C和7D示出了在本發(fā)明的實施例中預應力部件會如何幫助保持層之間的對準；

圖8A和8B進一步示出了在本發(fā)明的實施例中預應力部件會如何幫助保持層之間的對準；

圖9A示出了本發(fā)明的實施例的PV電池接收器組件的橫截面細節(jié)視圖；

圖9B示出了圖9A中的由圓圈9B表示的區(qū)域的特寫橫截面視圖；

圖10A、10B、10C、10D和10E示出了關于本發(fā)明的實施例的PV電池接收器組件的另外的細節(jié)；

圖11A、11B、11C和11D示出了本發(fā)明的實施例的PV電池上的、由低折射率膜(low?index?film)制成的掩模；

圖12A和12B示出了在本發(fā)明的實施例中圖11A-11D類型的掩模如何起到阻止光損失的作用；

圖13A和圖13B示出了本發(fā)明的LG-CPV模塊的實施例的四象限非旋轉對稱設計；

圖14A、14B、14C、14D和14E示出了關于本發(fā)明的LG-CPV模塊的實施例的四象限設計的細節(jié)；

圖15A、15B和15C示出了關于本發(fā)明的各個實施例的二次光學設計的細節(jié)；