[發明專利]用于建筑上的光伏系統和相關組件和/或其制備方法

有效

• 申請號: 201280064002.6
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN104011996A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 阿列克謝·克拉斯諾夫
• 申請（專利權）人: 葛迪恩實業公司
• 主分類號: H02S40/20
• 分類號: H02S40/20
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王程;何沖

發明領域

本示例性實施例涉及一種集成至和/或安裝在建筑上的光伏系統，以及該系統的制備方法。特別是，本示例性實施例涉及一種不對稱形狀的玻璃或其他透明基板，用于建筑上的光伏系統。

發明背景和示例性實施例概述

社會上對于能源的需要正在不斷增長，因此，正在不斷研究技術來滿足對于能源需要的增長。其中，一個重點領域為太陽能領域。太陽能技術可以是多種形式。例如，該領域中已知的各種類型的光伏裝置（例如，美國專利Nos.2004/0261841、2006/0180200、2008/0308147；6,784,361、6,288,325、6,613,603、以及6,123,824，其公開的內容分別納入此處作為參考）。?

在一些情況下，光伏（PV）裝置作為太陽場的一部分被安裝在住宅建筑的頂上或其他等。這些裝置也可包括跟蹤系統來不斷調整裝置的定位，從而直射光從一個方向到達至PV裝置并垂直于PV裝置的表面。雖然該技術可提高PV系統的總效率，但需要附加的成本和部件來用于維護，此外，跟蹤系統也須增加成本。

太陽能的一個問題在于其須占用較大的土地面積。土地價格較貴和/或受到限制（例如，在城市和郊區環境），由此，也可能會提高太陽能系統的成本和/或其他可行性限制。

解決上述土地問題的一個方法是將PV系統作為類似建筑結構或住宅結構的一部分。該設計的優點在于建筑物可具有較大的垂直面積，特別是大樓和較大的建筑物，且占地面積相對來說較小。進一步，建筑物的側面（和頂部）大部分直接或間接地暴露于陽光下。

利用建筑物所占用的垂直空間的一個技術是將PV裝置安裝在建筑結構上或作為建筑結構的一部分。該PV裝置通常被稱為光伏建筑一體化?BIPV系統或建筑光伏BAPV系統。該系統可作為建筑物的一部分來替換常規的建筑材料或被添加（但并非總是如此).例如，房屋上的屋頂板或辦公大樓的玻璃窗也可替換成裝置，來實現一般屋頂板和玻璃窗的相同或相似的功能，同時可提供從結合的PV裝置中所收集的太陽能。

圖7示出常規的BIPV系統700，其包括半導體層712或半導體晶圓，通過碾壓層714被層壓至玻璃基板720。該系統700可收集至少一個直射光706和/或至少一些漫射光718。但是，由于墻壁和/或屋頂不能移動，BIPV系統通常不跟蹤太陽（例如，一些太陽能裝置），能量轉換率可能依賴于太陽的相對位置。

由此，如圖7所示出的常規的平面和垂直裝置BIPV系統，當太陽以較小的角度相對于玻璃基板的表面時，可能具有較高的光反射710。玻璃基板720的表面具有法向量708，太陽能的反射減小時顯示出“最佳”角度。由此，當能源以較小的角度進入時，相對于表面法線的角度增加。另一個問題在于，一天中只有太陽位于天空中的最高點（例如，太陽中午）時才可提供最大能源。在該最高點期間，入射至BIPV系統的玻璃平面的角度可能接近或位于其最低點。由此，當能源打在玻璃基板720的表面時，所述點可能位于其最高點時，反射百分比也可能最高。其可能會使安裝的BIPV系統的運作效率降低（例如，由于較小的角度造成更多的光被反射）。

因此，需要一種新的和被改進的技術來提高、生產、制造適用于建筑的PV系統或建筑一體化系統。

在示例性實施例中，BIPV/BAPV系統通過減少玻璃基板的光反射量，來增加被“收集”的光（能源），該玻璃基板位于示例性BIPV/BAPV系統的半導體層前面。

在示例性實施例中，圖案化的玻璃（例如，圖案浮法玻璃）基板與半導體層耦合。該圖案化的玻璃元件可具有不對稱性質，當太陽位于較高點時，用來減少光反射（例如，來自不對稱圖案的表面的表面法線接近于表示直射光的向量）。

在示例性實施例中，光伏系統可用于BIPV或BAPV裝配。

在示例性實施例中，提供一種用于光伏建筑一體化BIPV或建筑光伏BAPV系統的組件，所述組件包括：不對稱玻璃基板，當從橫截面看時具有第一、第二、第三表面，所述不對稱玻璃基板的橫截面基本上為三角形狀，從而所述第三表面比所述第一、第二表面長。其中，所述第三表面被層壓至光伏裝置。所述第一表面與建筑的垂直面的角度為5-40度，且所述第一表面的長度大于所述第二表面的長度。?

根據示例性實施例，可提供一種陣列，包括多個如上所述的組件。