本发明专利技术涉及聚光光伏单元、聚光光伏模块、聚光光伏面板和聚光光伏设备。作为光学系统基本单位的聚光光伏单元，包括：聚光部，该聚光部被构造为会聚阳光；电池，该电池被构造为接收由聚光部会聚的光来发电；包括框架部的封装件，该框架部具有绝缘性质并且环绕电池，该封装件处于与电池集成的关系；屏蔽板，该屏蔽板提供在聚光部和电池之间，并且包括允许由聚光部会聚的光有选择地由此通过的开口；以及保护板，该保护板作为在框架部上提供的耐热构件以使电池暴露于光并且屏蔽封装件，该保护板只与框架部接触，并且确保离电池的带电部有预定绝缘距离。
【技术实现步骤摘要】
聚光光伏单元、聚光光伏模块、聚光光伏面板和聚光光伏设备
本专利技术涉及聚光光伏(CPV)单元、聚光光伏模块、聚光光伏面板、和聚光光伏设备，每一个用于通过将阳光聚焦到电池上来发电。
技术介绍
在作为用于聚光光伏的光学系统基本单位的单元中，由菲涅尔透镜构成的聚光部通过会聚将导向小电池的阳光形成光点，由此发电。对于这样的电池，使用具有高发电效率和耐热性的太阳能电池。这种构造允许大量能量聚焦到小电池上，由此能够高效率地发电。以矩阵形状布置大量这种聚光光伏单元来形成聚光光伏模块，然后，以矩阵形状布置大量组件来形成聚光光伏面板。聚光光伏面板，与用于使面板执行跟踪同时面向太阳的操作的驱动装置一起，形成聚光光伏设备。为了使光点精确地指向小电池上，有必要使聚光部总是并且精确地面向太阳，以便允许阳光与聚光部的光轴平行，以0度的入射角，入射在聚光部上。然而，实际上，由于跟踪操作的偏差和部件精度变化，存在入射角不是0度的情形。由于聚光光伏面板在晚间不跟踪太阳，因此，存在首先在早上，跟踪操作延迟发电并且入射角不是0度的情况。当这种入射偏差角出现时，降低发电效率，并且强光照在电池附近，由此导致那一部分的材料过早劣化。由此，已经提出即使存在轻微偏差角，也能用于使光导向电池的均质器(柱状光学构件)(例如，见专利文献1(图4))。除均质器外，还提出了在聚光部和电池之间提供屏蔽板来抑制强光照在电池附近。专利文献1：日本特开专利公开No.2006-313809
技术实现思路
[技术问题]然而，均质器是昂贵的光学构件，并且使用大量均质器使聚光光伏设备非常昂贵。由此，就成本而言，均质器导致大问题。除采取消减入射角的偏差的措施的问题外，还期望至少避免由于这种偏差而造成的电池附近的过早劣化。鉴于上述问题，本专利技术的目的是对聚光光伏提供延迟当入射角偏离0度时会导致的电池附近的材料的劣化的非常实用的结构。[问题的解决方案]本专利技术的聚光光伏单元包括：聚光部，该聚光部被构造为会聚阳光；电池，该电池被构造为接收由聚光部会聚的光来发电；包括框架部的封装件，所述框架部具有绝缘性质并且环绕电池，所述封装件处于与电池集成的关系；屏蔽板，所述屏蔽板提供在聚光部和电池之间，并且包括允许由聚光部会聚的光有选择地由此通过的开口；以及保护板，所述保护板是在框架部上提供的耐热构件以使电池暴露于光并且屏蔽封装件，所述保护板只与框架部接触，并且确保离电池的带电部有预定绝缘距离。通过使用上述聚光光伏单元，能形成聚光光伏模块/板/装置。[专利技术的有益效果]根据本专利技术的聚光光伏单元，可以提供延迟当入射偏差角出现时导致的电池附近的材料的劣化的非常实用的结构。同样适用于包括单元的聚光光伏模块/板/装置。附图说明图1是示出聚光光伏设备的一个例子的立体图；图2示出包括驱动装置等等的聚光光伏系统的一个例子；图3是示出聚光光伏模块的一个例子的放大视图的立体图(部分切开)；图4是聚光光伏模块的分解立体图；图5是示出作为形成聚光光伏模块的光学系统基本单位的聚光光伏单元的示意图；图6A和图6B是分别表示保护板和包括电池的封装件的立体图，其中图6A示出分解状态，以及图6B示出组装状态；图7是示出图5的一部分；图8示出当由于跟踪偏差，相对于菲涅尔透镜的光轴，具有与0度的入射角的偏差角的阳光入射在菲涅尔透镜上时的光路的一个例子；图9是示出进一步增加阳光的入射角的偏差的情形的一个例子的立体图；图10为比较目的图示了示出入射偏差角[度]和聚集在封装件上的光量[％](整个光量的百分比)之间的关系的曲线图、以及示出在不提供保护板的情况下如何形成光点的平面图；以及图11图示了根据本实施例的入射偏差角[度]和聚集在封装件上的光量[％]之间的关系的曲线图、以及示出在提供保护板的情况下如何形成光点的平面图。具体实施方式[实施例的概述]本专利技术的实施例的概述至少包括下述内容。(1)该聚光光伏单元包括：聚光部，所述聚光部被构造为会聚阳光；电池，所述电池被构造为接收由聚光部会聚的光来发电；包括框架部的封装件，该框架部具有绝缘性质并且环绕电池，该封装件处于与电池集成的关系；屏蔽板，所述屏蔽板提供在聚光部和电池之间，并且包括允许由聚光部会聚的光有选择地通过的开口；以及保护板，所述保护板是在框架部上提供的耐热构件以使电池暴露于光并且屏蔽封装件，该保护板只与框架部接触，并且确保离电池的带电部预定绝缘距离。在上述(1)构造的聚光光伏单元中，在相对于聚光部的阳光的入射角具有与0度的偏差角的情况下，在已经通过屏蔽板的光中，未照在电池上的部分照在保护板上。在这种情况下，由于保护板是耐热构件，因此，保护板足以忍受会聚光的热量。此外，由于保护板因为只与框架部接触，与带电部保持预定绝缘距离并且处于电悬式(绝缘)状态，因此，能防止从带电部放电。即，保护板是适合于稳定使用的非常实用的构件。因此，可以提供延迟在入射偏差角已经发生的情况下会导致的电池附近的材料劣化的非常实用的结构。(2)在根据(1)的聚光光伏单元中，优选地，保护板是具有构造成暴露电池的开口的板状构件，并且开口的内端面是形成为使得光出射侧上的开口的面积小于光入射侧上的开口的面积的锥形面。这种锥形面用来反射已经照在该锥形面的光，以使光导向电池。因此，锥形面有助于将更多光聚集在电池上。(3,4)在根据(1)或(2)的聚光光伏单元中，保护板可以由金属或陶瓷制成。在这种情况下，能获得取决于所选材料的优点。金属廉价并且强度佳。陶瓷不太可能由于热变形，并且沿面放电很少发生。通过使用金属或陶瓷，尽管取决于其材料，但即使当光照在保护板上时，也能以某一比率反射光，由此，也能抑制保护板、以及与保护板接触的封装件的框架部的温度增加。(5)在根据(2)的聚光光伏单元中，保护板可以是表面涂覆有金属的树脂板，或其表面涂覆有金属的陶瓷板，金属涂层可以至少形成在锥形面和光照射的表面上。在这种情况下，涂覆有金属的树脂板廉价并且重量轻。此外，涂覆有金属的树脂板和涂覆有金属的陶瓷板在金属涂层反射已经照射它们的光。特别地，由于金属涂层也形成在锥形面上，因此，锥形面能反射已经照射锥形面的光，以将光导向电池。(6)通过在壳体中布置根据(1)的多个聚光光伏单元，并且通过使聚光光伏单元相互电连接，形成聚光光伏模块。(7)通过布置根据(6)的多个聚光光伏模块，形成聚光光伏面板。(8)聚光光伏设备包括根据(7)的聚光光伏面板，以及驱动装置，该驱动装置被构造成驱动聚光光伏面板，由此在面向太阳的方向的同时，执行跟踪太阳的移动的操作。[实施例的详情]在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例的详情。<<聚光光伏设备/聚光光伏面板>>首先，将描述聚光光伏设备的构造。图1是示出聚光光伏设备的一个例子的立体图。在图1中，聚光光伏设备100包括聚光光伏面板1、以及包括接线柱3a及其基座3b的底座3，接线柱3a在其背面支撑聚光光伏面板1。通过垂直和水平地组装大量聚光光伏模块1M，形成聚光光伏面板1。在该例子中，除中心部外，垂直和水平地组装62(长7×宽9-1)个聚光光伏模块1M。当一个聚光光伏模块1M具有例如约100W的额定输出时，整个聚光光伏面板1具有约6kW的额定输出。在聚光光伏面板1的背面侧上，提供驱动装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚光光伏单元，包括：聚光部，所述聚光部被构造为会聚阳光；电池，所述电池被构造为接收由所述聚光部所会聚的光来发电；包括框架部的封装件，所述框架部具有绝缘性质并且环绕所述电池，所述封装件处于与所述电池集成的关系；屏蔽板，所述屏蔽板被设置在所述聚光部和所述电池之间，并且包括用于允许由所述聚光部所会聚的光选择地通过的开口；以及保护板，所述保护板是设置在所述框架部上的耐热构件，以使所述电池暴露于所述光并且屏蔽所述封装件，所述保护板只与所述框架部相接触，并且相对于所述电池的带电部确保有预定绝缘距离。
【技术特征摘要】
2014.02.24 JP 2014-0329731.一种聚光光伏单元，包括：聚光部，所述聚光部被构造为会聚阳光；电池，所述电池被构造为接收由所述聚光部所会聚的光来发电；封装件，所述封装件包括框架部和底部，所述框架部具有绝缘性质并且环绕所述电池，所述底部保持所述电池；屏蔽板，所述屏蔽板被设置在所述聚光部和所述电池之间，并且包括用于允许由所述聚光部所会聚的光选择地通过的开口；以及保护板，所述保护板被设置在所述屏蔽板和所述电池之间，所述保护板是耐热构件以使所述电池暴露于所述光并且屏蔽所述封装件，所述保护板被安装在所述框架部的顶端表面上并且被定位在所述框架部的高度，从而距所述底部的所述电池的带电部而确保绝缘距离，该绝缘距离是在所述带电部的最大电压下不引起放电的距离。2.根据权利要求1所述的聚光光伏单元，其中，所述保护板是具有被构造成用于暴露所述电池的...
【专利技术属性】
技术研发人员：永井阳一，森宏治，鸟谷和正，岩崎孝，稻垣充，工原美树，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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