用于建筑上的光伏系统和相关组件和/或其制备方法技术方案

本示例性实施例涉及一种光伏建筑一体化（BIPV）或建筑光伏（BAPV）系统及其组件。在示例性实施例中，组件包括：不对称玻璃基板，具有第一、第二、第三表面。其中，所述第三表面可被层压至光伏子配件。所述第一表面可与建筑的垂直面构成角度，该角度为5-40度之间。所述第一表面可比所述第二表面长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于建筑上的光伏系统和相关组件和/或其制备方法
本示例性实施例涉及一种集成至和/或安装在建筑上的光伏系统，以及该系统的制备方法。特别是，本示例性实施例涉及一种不对称形状的玻璃或其他透明基板，用于建筑上的光伏系统。
技术介绍
社会上对于能源的需要正在不断增长，因此，正在不断研究技术来满足对于能源需要的增长。其中，一个重点领域为太阳能领域。太阳能技术可以是多种形式。例如，该领域中已知的各种类型的光伏装置(例如，美国专利Nos.2004/0261841、2006/0180200、2008/0308147；6,784,361、6,288,325、6,613,603、以及6,123,824，其公开的内容分别纳入此处作为参考)。在一些情况下，光伏(PV)装置作为太阳场的一部分被安装在住宅建筑的顶上或其他等。这些装置也可包括跟踪系统来不断调整装置的定位，从而直射光从一个方向到达至PV装置并垂直于PV装置的表面。虽然该技术可提高PV系统的总效率，但需要附加的成本和部件来用于维护，此外，跟踪系统也须增加成本。太阳能的一个问题在于其须占用较大的土地面积。土地价格较贵和/或受到限制(例如，在城市和郊区环境)，由此，也可能会提高太阳能系统的成本和/或其他可行性限制。解决上述土地问题的一个方法是将PV系统作为类似建筑结构或住宅结构的一部分。该设计的优点在于建筑物可具有较大的垂直面积，特别是大楼和较大的建筑物，且占地面积相对来说较小。进一步，建筑物的侧面(和顶部)大部分直接或间接地暴露于阳光下。利用建筑物所占用的垂直空间的一个技术是将PV装置安装在建筑结构上或作为建筑结构的一部分。该PV装置通常被称为光伏建筑一体化BIPV系统或建筑光伏BAPV系统。该系统可作为建筑物的一部分来替换常规的建筑材料或被添加(但并非总是如此).例如，房屋上的屋顶板或办公大楼的玻璃窗也可替换成装置，来实现一般屋顶板和玻璃窗的相同或相似的功能，同时可提供从结合的PV装置中所收集的太阳能。图7示出常规的BIPV系统700，其包括半导体层712或半导体晶圆，通过碾压层714被层压至玻璃基板720。该系统700可收集至少一个直射光706和/或至少一些漫射光718。但是，由于墙壁和/或屋顶不能移动，BIPV系统通常不跟踪太阳(例如，一些太阳能装置)，能量转换率可能依赖于太阳的相对位置。由此，如图7所示出的常规的平面和垂直装置BIPV系统，当太阳以较小的角度相对于玻璃基板的表面时，可能具有较高的光反射710。玻璃基板720的表面具有法向量708，太阳能的反射减小时显示出“最佳”角度。由此，当能源以较小的角度进入时，相对于表面法线的角度增加。另一个问题在于，一天中只有太阳位于天空中的最高点(例如，太阳中午)时才可提供最大能源。在该最高点期间，入射至BIPV系统的玻璃平面的角度可能接近或位于其最低点。由此，当能源打在玻璃基板720的表面时，所述点可能位于其最高点时，反射百分比也可能最高。其可能会使安装的BIPV系统的运作效率降低(例如，由于较小的角度造成更多的光被反射)。因此，需要一种新的和被改进的技术来提高、生产、制造适用于建筑的PV系统或建筑一体化系统。
技术实现思路
在示例性实施例中，BIPV/BAPV系统通过减少玻璃基板的光反射量，来增加被“收集”的光(能源)，该玻璃基板位于示例性BIPV/BAPV系统的半导体层前面。在示例性实施例中，图案化的玻璃(例如，图案浮法玻璃)基板与半导体层耦合。该图案化的玻璃元件可具有不对称性质，当太阳位于较高点时，用来减少光反射(例如，来自不对称图案的表面的表面法线接近于表示直射光的向量)。在示例性实施例中，光伏系统可用于BIPV或BAPV装配。在示例性实施例中，提供一种用于光伏建筑一体化BIPV或建筑光伏BAPV系统的组件，所述组件包括：不对称玻璃基板，当从横截面看时具有第一、第二、第三表面，所述不对称玻璃基板的横截面基本上为三角形状，从而所述第三表面比所述第一、第二表面长。其中，所述第三表面被层压至光伏装置。所述第一表面与建筑的垂直面的角度为5-40度，且所述第一表面的长度大于所述第二表面的长度。根据示例性实施例，可提供一种阵列，包括多个如上所述的组件。在示例性实施例中，提供一种用于集成至和/或安装在建筑上的光伏系统，包括：至少一个光伏模块，沿所述建筑一侧的至少一部分被配置；和玻璃基板，具有第一主要表面，相邻于所述至少一个光伏模块。其中，所述玻璃基板相对所述第一主要表面被图案化，从而形成多个模块，所述多个模块分别包括第一、第二边缘部，所述第一边缘部与所述至少一个光伏模块保持角度，且所述第二边缘部与所述至少一个光伏模块成角度，由此，当从横截面看时所述第一、第二边缘部与所述第一主要表面一起形成三角形状。在示例性实施例中，提供一种用于光伏建筑一体化BIPV或建筑光伏BAPV系统的组件的制备方法，所述方法包括以下步骤：将玻璃基板的至少一部分成形至不对称的图案形状，从而具有第一、第二、第三表面。其中，所述第三表面被层压至光伏装置。所述第一表面的形状为平行于所述第一表面的平面与建筑的垂直面之间形成有锐角，所述锐角的角度为5-40度。所述第一表面的长度大于所述第二表面的长度。当从横截面看时所述不对称的图案形状基本上为三角形。在示例性实施例中，提供一种用于建筑的光伏系统的制备方法，所述方法包括以下步骤：根据如上所述的方法来制备多个组件；以及使至少一个光伏模块相对于至少一些第三表面的至少一部分。在此说明的特征、方面、优点、以及示例性实施例可与任何适当的组合或子组合结合在一起，来实现进一步的实施例。附图说明以下，参照附图对示例性实施例进行更详细地说明，上述和其他的特征及优点将更好更完全地被理解。图1是示出根据示例性实施例的示例性PV元件的横截面图。图2是示出图1的示例性PV元件的立体图。图3是示出根据示例性实施例的包括多个PV元件的二维PV系统的立体图。图4是示出根据示例性实施例的包括多个PV元件的一维PV系统的立体图。图5是示出根据示例性实施例的用于形成玻璃基板的滚轴的立体图。图6A和6B示出根据示例性实施例的用于生成PV系统的玻璃基板的示例性过程。图6C示出根据示例性实施例的用于生成示例性PV系统的过程。图7是常规的BIPV系统的横截面图。具体实施方式以下，对一些示例性实施例进行说明，该示例性实施例可能具有相同的特征、特点等。应理解，任何一个实施例的一个或多个特征可与其他实施例的一个或多个特征组合。此外，单个特征或组合特征可构成另外的实施例。在此所述的示例性实施例涉及一种光伏建筑一体化BIPV或建筑光伏BAPV系统、产品、以及其制备方法。在此所述的示例性实施例涉及一种建筑光伏BAPV系统的组件、产品、以及其制备方法。参照附图进行详细说明，其中相同的参照符号表示附图中相同的部件。图1是示出根据示例性实施例的示例性PV元件的横截面图。PV元件100包括半导体层112，其通过碾压114被层压至玻璃基板120。该碾压可以是聚合物粘合剂材料，类似乙基醋酸乙烯(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)等。玻璃基板可具有倾斜的前表面116A。当太阳104移动穿过天空时，该角度可减少从表面116A被反射110的直射光106的量。表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光伏建筑一体化BIPV或建筑光伏BAPV系统的组件，所述组件包括：不对称玻璃基板，当从横截面看时具有第一、第二、第三表面，所述不对称玻璃基板的横截面为三角形状，从而所述第三表面比所述第一、第二表面长，且其中，所述第三表面被层压至光伏装置，所述第一表面与建筑的垂直面的角度为5‑40度，且所述第一表面的长度大于所述第二表面的长度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.03 US 13/288，5201.一种用于光伏建筑一体化BIPV或建筑光伏BAPV系统的组件，所述组件包括：不对称玻璃基板，当从横截面看时具有第一、第二、第三表面，所述不对称玻璃基板的横截面为三角形状，从而所述第三表面比所述第一、第二表面长，且其中，所述第三表面被层压至光伏装置，所述第一表面与建筑的垂直面的角度为5-40度，且所述第一表面的长度大于所述第二表面的长度。2.如权利要求1所述的组件，其中，所述第三表面的长度为0.3mm-50mm。3.如上述权利要求中的任何一项所述的组件，其中，所述第一表面的长度与所述第二表面的长度的比例为1.5：1至3：1之间。4.如权利要求3所述的组件，其中，所述比例为2.5：1。5.如权利要求1或2所述的组件，进一步包括：光伏子配件，被层压至所述第三表面中的至少一部分。6.一种阵列，包括：多个如上述权利要求中的任何一项所述的组件。7.如权利要求6所述的阵列，其中，所述阵列为二维阵列。8.如权利要求6所述阵列，其中，所述多个组件的第一表面互相平行。9.如权利要求6所述的阵列，进一步包括：至少一个光伏子配件，被层压至所述多个组件的各第三表面中的至少一部分。10.如权利要求9所述的阵列，其中，所述多个组件的所述第一表面彼此交错。11.如权利要求6所述的阵列，其中，从所述阵列的上部至下部，所述多个组件的所述第一表面具有不同的长度。12.一种用于光伏建筑一体化BIPV或建筑光伏BAPV系统的组件的制备方法，所述方法包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿列克谢·克拉斯诺夫，
申请(专利权)人：葛迪恩实业公司，
类型：发明
国别省市：美国;US