[发明专利]平坦地砖太阳能面板

说明书

一种具有多个太阳能面板的支持地面安装的公用事业规模太阳能光伏阵列支撑在太阳能面板的边缘部分的地面上。这些面板以至少一个串联连接的串相互连接，其中至少一个串联连接的串沿着至少两行相邻或紧密相邻的太阳能面板延伸，使得串联连接的终端末端之间的距离小于构成串的太阳能面板的纵向尺寸。

相关申请

本专利申请要求均于2019年11月13日提交的美国专利申请16/682，503和16/682,517的优先权，并且要求2019年9月20日提交的美国临时专利申请No.62/903,369的优先权，其转让给本协议的受让人并由本协议的发明人提交，并通过引用并入本文。

技术领域

所公开的技术涉及使用陆地安装系统或基于地面的安装系统安装太阳能面板。

背景技术

太阳能面板，也称为太阳能组件，是将多个光伏(PV)电池硬连线在一起形成单个单元的组件，通常作为刚性部件，尽管也可以提供柔性太阳能面板。太阳能面板组被聚合成一个阵列。面板也连接在一起形成串，串又连接到能量接收单元，通常是逆变器或其它提供初始功率输出的控制器。一个或多个太阳能阵列形成太阳能发电厂。

硅基光伏(PV)模块，通常也称为晶体硅(C_Si)，是典型的6x 12光伏太阳能电池的封装连接组件。对于公用事业规模的安装，太阳能面板包括多个太阳能电池，它们硬连线成单个单元，该单元是模块或面板。在典型应用中，所述面板由组件的太阳能电池组成。在上面的6x12示例中，这将是72个太阳能电池，尽管这可能会根据设计选择而显着变化。单个太阳能电池可以以任何方便的方式制造，如果需要，可以单独制造并安装到面板基面板上，也可以直接制造到基面板上。目前还有其它类型的光伏组件技术在使用，例如“薄膜”和硅基技术的变体。在薄膜中，至少有两种模块技术脱颖而出。第一种是CdTe(镉碲)，也称为CadTel。第二种被称为CIGS或CIS(铜，铟，镓，硒或简化为铜，铟，硒)。

几个面板在称为“串联”的过程中连接在一起以形成阵列。组成串的面板数量可能会有所不同，但在典型应用中，这可以是17-29个面板，具体取决于环境条件以及所选模块的额定电压(串电压)。阵列的规格受到功率传输限制的限制，包括限制阵列的最大电压和电流。阵列中的面板以一个或多个串联串和一个或多个并联串连接。串联串是一组彼此串联的面板。这增加了串的功率输出，而没有相应的电流增加，但会导致电压增加。由于需要限制串的最大电压输出以及阵列的最大电流输出，因此阵列在对电流求和时通常分为多个公共电压串。

串中面板的数量是通过非限制性示例的方式给出的，因为这是与串和阵列的面板电压和相关电路参数相关的设计考虑因素的函数。

阵列又与能量转换和功率传输电路相连。这是通过面板内太阳能电池的内部连接，然后是阵列中面板之间的连接，然后直接地或通过线束连接到逆变器来实现的。逆变器是提供太阳能发电厂输出的第一电路。逆变器连接到进一步的输出电路，所述输出电路连接到传输电路。细节可能会有所不同，例如对于具有本地电源连接的系统，但在大多数太阳能系统中，能量转换、分配和传输的第一个连接是逆变器。换句话说，串直接地或通过线束连接件连接到逆变器。

所公开的技术旨在降低由现代公用事业规模的太阳能光伏电站创造的平均能源成本(LCOE)。公用事业规模的太阳能光伏电站与许多其它形式的太阳能发电不同。由于公用事业规模发电的规模、能源成本、安全性、法规和运行要求的性质，其组件、硬件、设计、施工手段和方法、操作和维护都具有特定和独特的特点，使它们能够被称为“公用事业规模”。

自光伏技术问世以来，所述技术一直是一种固有的昂贵的电力生产解决方案。包含在太阳能组件核心内的光伏电池制造成本高昂且效率相对较低。在过去的40年中，在光伏电池和组件制造和技术的各个方面都取得了重大进展，这使得它们的价格下降到一个程度，使得太阳能发电的成本等于甚至低于某些地理区域的所有其它形式的发电。