[发明专利]高效太阳能电池阵列

说明书

技术领域

本发明总体涉及太阳能。更特别地，一些示例性实施方式涉及一种包括多个光伏（PV）模块和反射器的太阳能系统。

背景技术

降低太阳能成本是确保它达到与矿物燃料及其它传统能量产生方法相竞争的水平的关键。一直在寻求很多途径来提高在PV模块内实施的PV材料的效率，并由此降低其成本。这包括高放大倍率的非聚焦型装置和较低放大倍率的聚光器。两者通常都使用单轴或双轴跟踪系统来维持对齐，并且两者都需要光学元件的复杂定型和形成，以将光反射到PV模块上。

也可通过将光反射到平坦的小块PV模块上来使用平坦的大面积反射器。这种途径不适于传统PV模块，传统PV模块包括多个串联连接的PV单元，这限制了PV模块在非均匀光照条件下实现任何功率增益的能力。附加地，反射器必需仔细定位和/或设计以避免产生光学危险，例如潜在地遮挡反射和/或反射光聚集在远处和潜在易燃的物体上。

另外，一些商业应用包括将PV模块和/或反射器的阵列安装在建筑物屋顶上或其它预先存在的结构上、或地面上。在大于20度的纬度处，PV模块需要一定程度的朝向太阳的取向，以实现最佳性能。另外，因为PV模块不能容忍非均匀照度，例如来自相邻PV模块的遮蔽，所以PV模块必需行与行之间间距相对较宽，以确保整年不发生相邻行遮蔽。

进一步地，除非PV模块以某种方式固定，否则在安装位置处PV模块后的风载可倾翻、移动或以另外方式损坏PV模块。典型的解决方案包括附加的压载物，例如混凝土块或结构渗透，用于将PV模块锚固到安装PV模块的结构。替代地，对于地面安装型阵列，将桩打入大地内，并将阵列固定到桩。这些解决方案增加成本，且在屋顶安装的情况下，降低建筑物的使用寿命以及因重量限制而减少可置于屋顶上的模块数量。

本文所要求的主题不限于解决任何缺陷或仅在诸如上述环境等环境中操作的实施方式。相反，该技术背景仅用来说明可实践本文所述的一些实施方式的一个示例性技术领域。

发明内容

本文所述的示例性实施方式涉及一种包括多个PV模块和反射器的太阳能系统。

在一个示例性实施方式中，太阳能系统包括多个PV模块、多个反射器以及支架组件。各反射器与PV模块中的对应一个相对地定位。支架组件将PV模块和反射器机械地互连以形成互连系统。支架组件限定支架组件内的、以及相邻PV模块与反射器之间的间隙。互连系统包括与所述间隙关联的多个接触点。所述间隙和接触点将互连系统构造为适应直达到预定表面不平度的安装表面的表面不平度。

在另一示例性实施方式中，构造为被实施于太阳能系统中的反射器包括反射板和框架。反射板构造为反射具有介于所述反射板的反射光谱内的波长的光。框架支撑所述反射板，并包括定位在所述反射板的相对两侧处的两个侧部构件。各个侧部构件均具有比所述反射板的长度大的长度，并设置为使得所述侧部构件的顶部和底部分别延伸出所述反射板的上端部和下端部。各侧部构件均具有双壁箱式构造，所述双壁箱式构造包括在纵向上沿着各侧部构件的至少大部分长度与外箱并排排列的内箱，各箱的一侧是所述内箱和所述外箱共用的共用壁，所述共用壁将所述内箱与所述外箱分隔开。

在另一示例性实施方式中，太阳能系统包括PV模块和杆。PV模块具有沿着所述PV模块的周界的框架。所述框架包括位于所述PV模块的相对两侧上的两个侧部构件。各个侧部构件具有分别延伸出所述PV模块的顶部边缘和底部边缘的顶端部和底端部。各个侧部构件具有单壁箱式构造。所述杆被接收穿过位于所述两个侧部构件中的每一个的顶端部中的槽缝，所述杆连接到竖直安装表面，并将所述PV模块连接到所述竖直安装表面。

本发明的附加特征和优点将在下文描述中阐述，部分将从下文描述中显见，或者可通过实践本发明而获知。本发明的特征和优点可借助于在附属权利要求中特别指出的手段及结合来实现和获得。本发明的这些以及其它特征将在下文描述和所附权利要求书中完全清楚，或者可通过此后阐述的本发明的实践而获知

附图说明

为了进一步澄清本发明的上述以及其它优点和特征，将通过参照在附图中例示的本发明的特定实施方式来对本发明进行更详细描述。可以了解，这些附图仅描绘本发明的典型实施方式，且因此不视作限制本发明范围。通过利用附图以附加特性和细节描述和解释本发明，其中：

图1是示例性太阳能系统的立体图；

图2是用于图1的太阳能系统的示例性的力与位移的曲线图；

图3A是包括在图1的太阳能系统中的支架组件的一部分的分解立体图；