[发明专利]光导太阳能模块及其制造方法以及由模块制成的板

说明书

技术领域

本发明涉及光导的聚光光伏(LG-CPV)太阳能模块，以及在一些实施例中涉及由这样的模块制成的太阳能板。

背景技术

已知具有在直接暴露于阳光下的大的表面区域上排列的光伏(PV)电池的太阳能板组件。然而，PV电池材料是昂贵的，已在寻求降低太阳能板中所需要的PV电池材料的量的方案。这些方案中的一个是利用聚光光学元件(例如透镜和反射镜)将阳光聚集到由相应较小的PV电池所占用的较小的表面区域上。假定聚光光学元件全部具有非零焦距，它们制成通常比其非聚光对应部分体积大的聚光光伏(CPV)模块。这种体积大不仅在CPV模块的处理方面是不利的，而且在材料的成本方面也是不利的。可以通过减小PV电池的尺寸来获得较小体积的CPV模块同时保持相同的聚光因子；然而，将PV电池切割成较小的电池会增加模块的复杂度和成本。

此外，目前的CPV模块通常需要将聚光光学元件紧固到复杂的结构外壳中，以将所有部件保持在适当的位置。这必然会增加CPV模块的重量和成本，并且导致更严格的载运要求以减轻组装的CPV模块的破损的风险，或者需要CPV模块以拆解的方式载运至目的地，由此在接收目的地需要组装时间和精力。

因此，CPV模块的改进是令人期望的。

发明内容

本发明的目的是改善现有技术中存在的至少一些不便之处。

本发明的目的是消除或减轻先前太阳能聚光器的至少一个缺点。

在第一方面，本发明提供了光导太阳能模块及其制造方法。

在第二方面，本发明提供了太阳能电池接收器组件。

在第三方面，本发明提供了用于阳光的中等集中的光导太阳能板。

本发明的实施例均具有上述目的和/或方面的至少一个，但不一定具有上述目的和/或方面的全部。应理解，通过试图达到上述目的而产生的本发明的一些方面可以不满足这些目的和/或可以满足在此没有具体提到的其它目的。

根据下面的描述、附图以及所附权利要求，本发明的实施例的另外的和/或替选的特征、方面以及优点将变得明显。

附图说明

为了更好地理解本发明以及本发明的其它方面和进一步的特征，参考以下结合附图使用的描述，其中：

图1示出了作为本发明的实施例的LG-CPV太阳能模块的详细横截面；

图2A以三维方式示出了与图1类似的LG-CPV太阳能模块的切割透视图(示出有散热装置)；

图2B示出了图2A所示的LG-CPV太阳能模块的顶部平面图；

图2C示出了沿着图2A中的线2C-2C截取的图2A所示的LG-CPV太阳能模块横截面视图；

图2D示出了沿着图2A中的线2D-2D截取的图2所示的LG-CPV太阳能模块的横截面视图；

图3示出了形成板的图2A的光导太阳能模块的串；

图4A、4B、4C和4D示出了对本发明的LG-CPV模块的实施例的单个功能单元的制造考虑；

图5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G和5H示出了对本发明的实施例的光导层的进一步制造考虑；

图6A、6B和6C示出了与本发明的实施例的光导太阳能模块层的未对准有关的问题；

图7A、7B、7C和7D示出了在本发明的实施例中预应力部件会如何帮助保持层之间的对准；

图8A和8B进一步示出了在本发明的实施例中预应力部件会如何帮助保持层之间的对准；

图9A示出了本发明的实施例的PV电池接收器组件的横截面细节视图；

图9B示出了图9A中的由圆圈9B表示的区域的特写横截面视图；

图10A、10B、10C、10D和10E示出了关于本发明的实施例的PV电池接收器组件的另外的细节；

图11A、11B、11C和11D示出了本发明的实施例的PV电池上的、由低折射率膜(low index film)制成的掩模；

图12A和12B示出了在本发明的实施例中图11A-11D类型的掩模如何起到阻止光损失的作用；

图13A和图13B示出了本发明的LG-CPV模块的实施例的四象限非旋转对称设计；

图14A、14B、14C、14D和14E示出了关于本发明的LG-CPV模块的实施例的四象限设计的细节；

图15A、15B和15C示出了关于本发明的各个实施例的二次光学设计的细节；