光学透光元件和对准太阳能组件的方法。本发明专利技术涉及一种光学透光元件(1)，该光学透光元件(1)用于具有太阳能电池(7)的太阳能组件(2)。光学透光元件(1)包括用于将太阳光(4)引导到太阳能电池(7)上的至少一个收集部(14)。为了太阳能组件(2)的最佳操作，必须小心地对准光学透光元件(1)和太阳能电池(7)。为了促进对准，光学透光元件(1)还包括用于将太阳光(4)会聚到第二聚焦区域(17)上的至少一个对准控制部(16)，第二聚焦区域(17)与主聚焦区域(18)间隔开。根据本发明专利技术的方法提供了将第二聚焦区域(17)与和太阳能电池(7)间隔开的目标区(23)对准。
【技术实现步骤摘要】
光学透光元件和对准太阳能组件的方法本申请是原案申请号为201680041529.5的专利技术专利申请(国际申请号：PCT/CA2016/050807，国际申请日；2016年7月11日，专利技术名称：用于包括收集部和对准控制部的太阳能组件的光学透光元件及其对准方法)的分案申请。
本专利技术涉及光学透光元件、太阳能组件和对准太阳能组件的方法。
技术介绍
这种光学透光元件例如用于聚光光伏(CPV)。在CPV中，小型但高效率的太阳能电池与聚光器光学器件相结合，该聚光器光学器件将光聚焦到太阳能电池上以收集太阳能。聚光器光学器件在模块制造过程中需要光学器件和太阳能电池的完美对准。在使用期间，必须使用跟踪机构将CPV模块连续调节到太阳的位置，以便保持阳光聚焦在太阳能电池上。任何由于制造或跟踪器未对准而导致的、不被太阳能电池的额外有效区域补偿的透镜到电池未对准都会降低模块的输出功率。可以在制造期间通过使用透镜中心的位置或CPV透镜相对于电池的焦点，来完成控制模块的对准的解决方案。相机通过镜头查看，并且光学识别软件计算该未对准。跟踪器的初始对准通过使用类似的原理来进行。利用固定安装在模块中的镜子，技术人员可以通过目视观察电池并按照光斑以太阳能电池为中心的方式来调整模块支架。制造期间的对准和初始跟踪器对准二者都容易出错。此外，当前的CPV发展设想使用靠近电池的所谓的二次光学器件(反射和/或折射)以便增加电池上的光通量和/或使电池上的光通量均匀。然而，这种二次光学器件引入了阴影效应，所述阴影效应使得当前的对准过程困难甚至不可能。因此，需要开发新的合适的技术。此外，如果光学透光元件使用非聚焦光学器件，则没有基准点可用于对准。
技术实现思路
鉴于这些缺点，本专利技术的目的是，提供一种促进在制造期间和在跟踪器上二者的对准的光学透光元件。根据本专利技术，该元件在功能上被分成两个不同的部分。收集部用于收集太阳能，因为其允许通过太阳能，或者根据配置将太阳能聚焦到太阳能电池上。收集部可以是非聚焦光学构件或聚焦构件(例如，菲涅耳(Fresnel)或TIR(全内反射：totalinternalreflection)透镜)。对准控制部将太阳能聚集到与太阳能电池间隔开的聚焦区域上，并且因此可以更容易地用于对准目的。如果收集区域包括导致聚焦区域的聚焦光学器件，则对准控制区域的聚焦区域可以优选地在通过收集部的焦距限定的平面中与收集部的聚焦区域间隔开。光学透光元件可以包括收集部的阵列，该收集部各与单个太阳能电池相关联。该阵列可以与用于作为整体调整阵列的单个对准控制部和/或与用于调整各个收集部的多个对准控制部相关联。具体地，共享一个对准控制部的收集部的阵列可以彼此单片地连接。如果期望更多的单独的对准控制，则可以存在用于各收集部的对准控制部。例如，对准控制部可以被限制为位于收集部的周界(circumference)内，其中，该周界确定孔径(即，在收集部的有效区域中)。这促进了通过允许将彼此相邻的收集部无缝平铺而将多个收集部组装成阵列。另选地或累积地，对准控制部可以至少部分地设置在周界外部。如果期望利用透镜的全部有效区域，则对准控制部也可以完全位于周界的外面(例如，在阵列中的相邻收集部之间和/或在阵列的周界外部)。有效区域和/或对准控制部可以具有多轴(特别是旋转对称)，以促进将透镜区域组装成阵列，而不管透光元件的方位如何。根据另一个实施方式例，收集部可以具有确定其孔径的多边形有效区域。在这种实施方式中，对准控制部可以至少部分地位于多边形区域的角部处、在有效区域内或在该区域外部、或者横跨该区域的周界。为了对准控制部起作用，可能需要与收集部的有效区域相比仅非常小的区域。例如，对准控制部可以包括菲涅耳或TIR透镜的恰好一个菲涅耳或TIR(全内反射)棱镜。为了有效的对准控制，看起来当然不需要将超过十个菲涅尔或TIR棱镜分配给对准控制部。由适当的调整过程所需的其聚焦区域的亮度来确定对准控制部的尺寸。对准控制部可以是相对于收集部的偏心透镜和同心透镜中的至少一个。在下文中，将参照附图示例性地描述本专利技术的实施方式。如上所述，可以根据具体应用省略或添加进一步发展本专利技术的各种特征。附图说明在整个附图中，相同的附图标记用于其结构和/或其功能相同的元件。在附图中：图1以沿着图2的线I-I的示意性剖视图示出使用根据本专利技术的光学透光元件的太阳能组件；图2示出图1的太阳能组件的示意性平面图；图3示出根据本专利技术的光学透光元件中的对准控制部的实施方式的示意性平面图；图4示出平铺在一起的对准齐控制部的另一个实施方式的示意性平面图；图5示出如图4所示的、平铺在一起的对准控制部的实施方式的整个阵列的示意性平面图；图6示出位于有效区域外部的对准控制部的另一个实施方式的示意性平面图；图7示出如图6所示的、位于有效区域外部的对准控制部的实施方式的整个阵列的示意性平面图。具体实施方式首先，参照图1说明了根据本专利技术的透光元件1和包括该透光元件1的太阳能组件体2的结构和功能。除了光学透光元件1之外，太阳能组件2可以在其朝向提供太阳能的入射光4的正面3处包括优选透明的玻璃板5。光学透光元件1可以例如通过粘合而被设置在玻璃板5的、与正面3相反的内侧6上。该光学透光元件1可以由透明树脂材料制造。此外，太阳能组件2可以包括用于收集入射光4的太阳能的太阳能电池7。太阳能电池7可以被设置在由诸如金属这样的导热材料制成的板8上。板8可以形成散热器9，以使太阳能电池7的不能转换成可用能量的热能消散。在太阳能组件的背离入射光4的背面10处，可以设置另一个玻璃板11，该玻璃板11可以至少部分透明。太阳能电池7与光学透光元件1间隔开距离12。所得的体积13可以被充气或排空。光学透光元件1在功能上被分为两部分。第一部分15用作收集部14，该收集部14用于允许将入射光4传递和/或引导到太阳能电池7上。如三角形15所示，收集部14可以被配置为将光聚焦到太阳能电池7上的透镜。在这种情况下，距离12可以由收集部14的焦距确定。图1示例性地示出了收集部14可以由菲涅耳或TIR(全内反射)透镜组成，或者包括菲涅耳或TIR(全内反射)透镜。然而，收集部14也可以包括非聚焦光学器件，并且入射光4在太阳能电池上的聚集通过另外元件来进行。光学透光元件1的第二部分用作对准控制部16。对准控制部16将入射光4的一部分聚焦到与太阳能电池7间隔开的聚焦区域17上，或者如果收集部14包括聚焦光学器件，则从收集部14的聚焦区域18聚焦。通常，太阳能电池7和聚焦区域18一致。对准控制部16实际上可以包括多个断开区域。根据对准控制部16的配置，聚焦区域17可以是单个相干区域，或者可以包括多个断开区域。在后一种情况下，构成聚焦区域17的断开区域中的每一个可以与对准控制部16的相应断开区域相关联。可选地，对准控制部16的断开区域的子集可以聚焦在聚焦区域17的同一区域本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光学透光元件(1)，所述光学透光元件(1)用于具有至少一个太阳能电池(7)的太阳能组件(2)，所述光学透光元件(1)包括用于将太阳光(4)引导到所述太阳能电池(7)上的至少一个收集部(14)，其特征在于，所述光学透光元件(1)还包括至少一个对准控制部(16)，所述至少一个对准控制部(16)用于将太阳光(4)聚集到聚焦区域(17)上，所述对准控制部(16)的所述聚焦区域(17)与所述至少一个太阳能电池(7)间隔开，并且所述对准控制部(16)是通过对所述收集部(14)的结构进行修改而形成的。/n
【技术特征摘要】
20150715 DE 102015213305.21.一种光学透光元件(1)，所述光学透光元件(1)用于具有至少一个太阳能电池(7)的太阳能组件(2)，所述光学透光元件(1)包括用于将太阳光(4)引导到所述太阳能电池(7)上的至少一个收集部(14)，其特征在于，所述光学透光元件(1)还包括至少一个对准控制部(16)，所述至少一个对准控制部(16)用于将太阳光(4)聚集到聚焦区域(17)上，所述对准控制部(16)的所述聚焦区域(17)与所述至少一个太阳能电池(7)间隔开，并且所述对准控制部(16)是通过对所述收集部(14)的结构进行修改而形成的。
2.根据权利要求1所述的光学透光元件(1)，其特征在于，所述对准控制部(16)的光轴(20)相对于所述收集部(14)的光轴(21)在方向和位置中的至少一个上移位。
3.根据权利要求1或2所述的光学透光元件(1)，其特征在于，所述收集部(14)的表面积与所述对准控制部(16)的表面积的比为至少10:1。
4.根据权利要求1或2所述的光学透光元件(1)，其特征在于，所述光学透光元件(1)是多边形的，并且，所述对准控制部(16)至少位于一个角部(26)处。
5.根据权利要求1或2所述的光学透光元件(1)，其特征在于，所述至少一个收集部(14)被包括在周界(25)内，并且，所述对准控制部(16)位于所述周界(25)处。
6.根据权利要求1或2所述的光学透光元件(1)，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·万卡，M·纽鲍尔，
申请(专利权)人：圣奥古斯丁加拿大电气有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA
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