[实用新型]太阳能板和包括其的结构元件

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能，更具体的是垂直安装的建筑物集成光伏电池或垂直安装的具有改进重量和强度的太阳能收集器。 

背景技术

太阳能在许多能量相关领域的多种应用中起重要作用：能量用于远程地点、农业、公用电网支持、电信、工业过程、以及其它绿色环保能源。示例性的应用是村庄电气化、沙漠施肥、远程度假旅馆、尤其在非洲和许多其它地方的改进的电信。 

今天，结构和建筑物部分占了最高的能耗(欧盟中超过40％)和温室气体排放的主要原因。 

本实用新型的目的是给予解决办法来通过增加这个部分的能量产生而部分帮助解决这个问题。 

光伏装置是将太阳能转化成电的领先科技。科技上地，光伏电源系统能够为了任何目的提供能量，他们的主要缺点是成本、效率和安装问题，特别是现代城市中普遍存在的在垂直表面上的安装问题。 

最近，当燃料价格急剧地增长而矿石能源的负面效果现在是清楚时，对于太阳能系统的市场急剧地增长。另外，如可靠性、简单、低维护以及无污染的其它特征甚至进一步地越来越流行。 

装备有太阳能电池的集中器仍然是用来提高收集效率的发展的科技，但由于涉及到建筑物高效收集器和跟踪器的高成本的原因，这项科技还不成熟。 

本实用新型的目的是就诸如成本、有限的收集能量、垂直安装时的不 良性能，以及冲击保护方面，对现有技术给予改进的解决办法。 

实用新型内容

具有跟踪器自由的太阳能集中和太阳能辐射操作技术的高潜力科技在此公开。本科技将部分地帮助满足对于基于太阳能的能量解决办法的加速需求。特别的注意致力于通过减少要求用于转换的太阳能电池材料量降低总的系统成本而不牺牲性能的解决办法；以及适合于垂直安装。此外，用于太阳能电池板的冲击保护科技将被公开，有希望产生低成本的低重量板。 

本实用新型解决太阳能电池材料的高成本的问题，通过部分移除这种材料并用低成本的棱柱光学元件代替它。本技术是基于光学元件通过全内反射集中太阳能，并适合于优选用于建筑物幕墙系统的垂直安装。幕墙是建筑物的外部覆盖物，其中外墙是非结构的。 

具体地，本实用新型涉及使用玻璃和塑料结合的方式来减少重量和改进太阳能板的硬度。此外，耦合到太阳能电池的光学元件的棱柱塑料阵列将被公开。棱柱阵列将改进太阳能板的太阳能收集。太阳能板能被建成塑料、玻璃以及太阳能电池之间的混合物，以提供轻重量和坚固结构的太阳能板。太阳能板适合于用作低聚光的太阳能幕墙，且实现构建大的、低成本以及高效的太阳能收集器，同时有选择地允许正常日光穿过。 

本实用新型的焦点是使用上述板用于产生有成本效益的建筑物集成元件来将太阳能有效地转化成电。本实用新型利用显著较少的太阳能电池材料，使能够产生简单且可靠的系统用于高效的光转换，同时改进建筑物绝缘。 

根据本实用新型的实施方式，提供有混合材料的太阳能板，包括：包括玻璃粘合剂材料和塑料材料的混合前窗，优选聚碳酸酯；用于将太阳能转化成电能并被封装在前窗中的太阳能电池；以及用于保护和密封地封住太阳能电池的透明的后层材料。 

在一些实施方式中，混合材料的太阳能板的前窗包括由几层玻璃粘合 剂材料和塑料材料建造的前窗。 

在本实用新型的另一个实施方式中，提供有包括前述板(即板是结构元件的一部分)的屏帷墙结构元件，包括：太阳能电池，能够将太阳能转化成电或一些其它形式的有用能量；棱柱元件阵列，该阵列的每个棱柱元件具有显著地大于太阳能电池的输入孔且用于将太阳能反射到太阳能电池上，至少一个反射表面邻近太阳能电池(优选包括也相互正交地朝向太阳能电池的两个正交的反射表面)，从而形成类似于光学直角立方体(optical corner cube)的配置；光学匹配粘合剂，将太阳能电池耦合到正交表面；以及传导电极，其附接到太阳能电池用于电连接。 

在一些实施方式中，输入孔关于直角立方体被布置倾斜，以根据太阳在地球上的仰角提高太阳能收获。 

在一些实施方式中，棱柱元件被一起产生来形成装备有太阳能电池的幕墙并适合于垂直安装。 

根据本实用新型的另一个实施方式，提供了双层混合材料的太阳能板，包括：由玻璃、粘合剂材料和塑料材料建造的混合前窗，优选聚碳酸酯；太阳能电池，能够将太阳能转化成电能并被封装在前窗中；透明的后层材料，保护和密封地封住太阳能电池；第二层透明材料，由空气间隙隔离且通过隔离粘着材料而与混合前窗结合；以及每层上的通风孔，根据太阳能电池的温度来导引气流。 

本实用新型提供了一种太阳能板，包括：