[发明专利]三浦折纸法光伏模块

说明书

本发明属于以下领域：一种用于将光转换成电力的三浦折纸法光伏模块，即可易于展开和折叠且因此易于运输或转移的模块，以及一种包括此类模块中的至少两个且任选地包括其它元件的系统。

技术领域

本发明属于以下领域：一种用于将光转换成电力的三浦折纸法(Miura-ori)光伏模块，即可易于展开和折叠且因此易于运输或转移的模块，以及一种包括此类模块中的至少两个且任选地包括其它元件的系统。

背景技术

太阳能电池或光伏(PV)电池是通过所谓的光伏效应将光能，通常日光能(因此是“太阳能”)直接转换成电力的一种电气装置。太阳能电池可被视为光电池，它具有在暴露于光时会变化并且随电池的类型变化而变化的电特性，例如电流、电压、电阻和填充因子。

无论来源是日光还是人造光，太阳能电池都被描述为光伏电池。它们还可以用作光电检测器。

当太阳能电池吸收光时，它可以产生电子-空穴对或激子。为了获得电流，相反类型的电荷载流子被分隔开。隔开的电荷载流子被“提取”到外部电路，通常提供DC电流。在实际使用中，DC电流可例如通过使用变压器变换成AC电流。

通常，将太阳能电池分组成元件阵列。各种元件可形成面板，并且各种面板可形成系统。

晶片型c-Si太阳能电池占总PV市场的超过90％。根据近期预测，在即将到来的2020年以及之后许多年里，将一直保持这一趋势。由于过程简化，常规的c-Si太阳能电池占据了大部分的市场。作为行业提高功率与成本比的替代方案，硅异质结方法对于PV行业来说变得越来越有吸引力，不过部署适当前部层，例如部署导热氧化物(TCO)的过程相对较复杂，而且电池固有的较低热预算限制了现有生产线的使用，且因此导致迄今为止其市场份额极小。异质结是在两个不相似的晶体半导体层或区域之间出现的界面。这些半导电材料具有不相等的带隙，与同质结相反。同质结涉及通常由两个类似半导体材料层形成的半导体界面，其中这些半导体材料具有相等的带隙并且通常具有不同掺杂(在浓度、类型或这两者方面都不同)。一个常见的实例是在n型层与p型层之间的界面处的同质结，称为p-n结。在异质结中，使用了先进的技术来精确地控制所涉及的层的沉积厚度以及产生晶格匹配的突变界面。异质结可分为三种类型，即跨间隙(straddling gas)型、错开间隙(staggeredgap)型和断裂间隙(broken gap)型。

最近，可折叠太阳能电池已进入市场。这些太阳能电池通常以具有有限数目个电池，例如小于20个电池的小阵列形式提供。其可在室外使用，从而将基本电功率提供到例如电器。在替代方案中，这些电池可在空间中展开。

Tang等人在应用物理学报(Appl.Phys.Lett.)104,083501(2014)(https://doi.org/10.1063/1.4866145)中展示可折叠太阳能电池的制造原理。通常，太阳能电池以无法串联或并联连接的单个阵列形式提供。以此，功率输出、电压或电流通常受限。

WO 2016/070225 A1叙述便携式光伏单元和光伏系统。系统包括多个可互连光伏模块单元，每一单元包括光伏装置。单元被布置成用于可释放地彼此联接使得在单元的N侧与下一单元的P侧之间建立电互连且能量可从安置于单元中的一个的同一侧上的电触点接入。另外，最多可产生一行PV单元，而非此类单元的阵列。单元通常为非柔性的，而单元之间的接合点或触点为柔性的。单元本身呈现为不可折叠的。尽管系统为便携式的，但其折叠仍为相对繁琐的。