[實用新型]光能收集裝置

有效

• 申請號: 201220315296.2
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN202977481U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 阿賈伊·馬拉特;道格拉斯·R·巴塔利亞;弗蘭克·馬加納;拉格胡南丹·差瓦爾
• 申請（專利權）人: 索拉里亞公司
• 主分類號: H01L31/052
• 分類號: H01L31/052
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年6月28日提交的第61/502,282號臨時申請的優先權，該申請被通過引用結合到本申請中以用于所有目的。

技術領域

本實用新型涉及光伏能源。更特別地，本實用新型涉及使用光伏（PV）模塊將太陽能轉換成電能。

背景技術

本實用新型的發明人已經確定使用用于獲取太陽能的PV帶的一個挑戰是如何有效地把入射光/輻射導向和聚集到光伏模塊中的光伏帶。另一個挑戰是如何用能夠使太陽能面板等的預期使用壽命持續例如超過20年的材料制造這種太陽能聚集器。

發明人考慮過的一種可能的解決方案是在PV模塊內的PV帶前方使用金屬聚集器。這種解決方案的缺點包括金屬聚集器將是龐大的并將導致太陽能面板的厚度極大地增加。另一個缺點包括暴露的金屬隨時間流逝可能腐蝕并失去反射能力。

發明人考慮過的另一種可能的解決方案是在PV帶的頂部上使用薄的透明的聚碳酸酯層。在這種結構中，多個V形凹槽被模制到用作棱鏡的聚碳酸酯層中。到達棱鏡的入射光將因此被導向到位于V形凹槽內的PV帶。

發明人考慮過的這種解決方案的一個可能的缺點是這種聚碳酸酯層的耐久性和壽命。更具體地，長期的（超過20年）透光度（例如，變模糊、裂紋）、幾何性質穩定性（例如，無收縮）等無法確定地預測。

因此，期望用于調整PV帶相對于聚集器的放置和用于制造PV面板的改進的聚集器裝置和方法。

實用新型內容

本實用新型涉及光伏能源。更特別地，本實用新型涉及使用光伏（PV）模塊將太陽能轉換成電能。

根據本實用新型的多種實施例，入射光聚集器由透明的（例如，基本上透明的）或半透明的（例如，玻璃、丙烯酸樹脂）材料制成并且被鄰近PV模塊的PV帶放置。在多種實施例中，例如玻璃的材料或者其它透明材料的板被擠出成形為或者壓印為以具有包括一系列半圓形區域的橫截面。在工作中，每個半圓形區域作為太陽能聚集器以將例如平行光的太陽光朝向在半圓形區域的相對的表面上的更小的區域改變方向?？紤]到半圓形區域中的非均勻性，可以在PV帶上相對于透明材料做多種物理調整。

在多種實施例中，半圓形區域的幾何聚光特性的特征在于基于平行光源和沿它的長度的光探測器。對于聚集器板上的多個半圓形區域，這種特性被重復。

在多種實施例中，特性數據可以用來作為PV帶相對于材料板的定位操作的輸入。例如，這種特性數據可以被使用者用來確定相對于材料板在x和y方向以及θ方向上放置PV帶的位置。作為另一個實例，這種特性數據可以被能夠拾取PV帶并相對于材料板將PV帶精確定位的機器或裝置使用。多種實施例中，PVPV帶相對于材料板的設置使PV帶對太陽光的獲取最大化。在其它的實施例中，該設置允許被PV帶獲取的投射到PV面板上的太陽光的更寬的入射角。此外，在多種實施例中，該設置可以基于物理性質而被修改，該物理性質比如：導電母線膨脹和收縮、在層壓步驟的期間材料的回流等。

在多種實施例中，PV帶被電耦接以形成PV組件（例如，12、14、24個PV帶）。進而，多個PV組件被電耦接以形成PV串（例如，12、14個PV組件）。在多種實施例中，PV串的電流電壓（IV）特性通過暗場測試確定。基于確定電流電壓（IV）特性，PV串可以在合并到完成的PV模塊中之前被匹配。特別地，具有類似的電流電壓（IV）特性的PV帶被連接以減少在PV帶上的電應力（例如，不匹配）。在多種實施例中，12至14個PV串然后可以用導體/母線電連接。進而，相互連接的PV串被夾在包括玻璃板（例如，透明材料）、一個或多個粘合劑材料等的分層PV結構之間。該PV結構然后經受受控的壓力層壓過程以形成完成的PV面板（PV模塊）。

以前，對于太陽能面板，許多重點被放在均勻性上。例如，太陽能面板內太陽能晶片的均勻設置、反射鏡聚集器內太陽能電池的均勻設置等。本實用新型的發明人已經發現均勻性不總是所期望的。此外，發明人已經發現通過改變PV帶在PV組件或者PV串內的設置位置可能是期望的。例如，通過確定太陽能聚集器的物理性質的變化，PV帶的位置可以被設置在明顯非均勻的位置。出乎意料地，發明人已經認識到，根據在這里描述的實施例制造的PV面板的太陽能效率得以提高。此外，發明人已經認識到這種PV面板的更大的入射角能力。因此，在這里描述的實施例提供了預料不到的效果。