全合一集成多功能三重电源模块“ITM”制造技术

全合一集成多功能三重电源模块“ITM”。一种太阳能模块(12)，包括层压在夹层结构上的光伏电池(36)。夹层结构为太阳能模块提供结构强度并且夹层结构包括均由具有结构强度的材料制成的顶板(16)和底板(18)。夹层结构还包括位于顶板和底板之间的内部材料(20)。

【技术实现步骤摘要】
全合一集成多功能三重电源模块“ITM”
本专利技术涉及一种用于全合一集成多功能三重电源模块“ITM”的方法和系统。
技术介绍
光伏电池在能量生产领域是众所周知的，用于以环境友好的方式从太阳辐射生成电力。这样的电池在安装时需要最少的维护，并且因此非常适合作为分布式能源。光伏电池典型地布置在模块中，所述模块放置在阳光充足的地点。受欢迎的地点包括建筑物的屋顶和立面。光伏电池由半导体材料制成并且非常脆弱。因此，太阳能模块应当提供用于保护光伏电池的刚性材料的前板和后板。前板应当是透明的，以便允许太阳辐射到达光伏电池。前板典型地由玻璃制成以用于提供透明但却结构稳定的前板。所遇到的问题在于，由于用于前表面的玻璃，太阳能模块往往很重，因此可以安全地放置在屋顶和/或立面上的太阳能模块的数量由于建筑物的结构能力而受到限制。为了增加有效表面并且允许放置更多的太阳能模块，建筑物可能必须被加强或者太阳能模块可能不得不由独立的框架承载，所有这些增加了设施成本并且减弱了设施的美观。在某些情况下，单单安装成本总计占总设施成本的三分之二，其中实际光伏模块总计仅占总设施成本的三分之一。光伏模块价格的下降使安装成本在未来更加重要。因此，根据本专利技术的目的是通过最大化太阳能模块的可用表面并同时消除对建筑物的独立框架或加强的需要，减小设施成本并增加设施的美观。根据本专利技术的另一目的是提供太阳能模块，其提供电能和热能两者。根据本专利技术的太阳能模块的优点在于其可以直接用作屋顶元件和/或立面元件，由此消除对立面板和屋顶瓦等的需要。现有技术申请人自己的PCT申请WO2010/057978公开了一种基于高压半导体的晶片，其可以安装在建筑物的立面上。在2006年12月的shc太阳能更新通讯中已公开了组合光伏面板和太阳能集热器的太阳能收集系统(http://www.iea-shc.org/data/sites/1/publications/2006-12-SolarUpdate.pdf)。洛矶山脉研究所的介绍“减少太阳能PV软成本”(在http://www.rmi.org/knowledge-center/library/2013-16_simplebosrpt可获得)公开了减少太阳能模块设施的成本的一些机会。
技术实现思路
本专利技术是由双板夹层、金属结构板或夹层构建的PV或PVT太阳能模块或太阳能面板或太阳能层压件(以下称为“模块”)。双板夹层“DPS”为模块提供结构强度，使得其可以在有或没有其他支撑措施(如玻璃或铝框架)的情况下被使用。DPS可以在各种结构设计中由各种金属或具有结构强度的其他材料(如玻璃、纤维玻璃和复合或合并材料)组成。金属可以是例如铝、不锈钢、铁、铜等，及其混合物。DPS的设计可以是2块板，顶板和底板，不一定是平面的，也可以是弯曲的。两个外板形成夹层，其中“内部材料”部分可以是例如正弦板、梯形板、铝泡沫、金属泡沫、不锈钢泡沫、蜂窝结构材料、石棉、碳化硅、碳、纤维玻璃和或复合或合并材料。所有这些材料设计的共同之处在于，底板和内部材料的组合形成非常高强度的总体结构。在图1中示出了一些结构类型。材料层或者通过例如胶粘剂、硅树脂、结合剂、乙烯乙酸乙烯酯“EVA”联结在一起。它们也可以通过例如熔接、焊接、粘结、通过激光焊接、通过超声和通过将金属结构牢固地结合在一起的其他方法联结在一起。另一种“DPS”夹层类型可以是金属和塑料或金属和玻璃或塑料和玻璃或金属和塑料和玻璃的组合。DPS层也可以是一个顶板、内部材料、一个中间板、内部材料和底板。所有常见的组合都有形成提供物理强壮模块的结构的潜力。强壮表示坚固和牢固，使得模块例如将抵抗弯曲、制动、拉伸、变形并且可以承受负荷。DPS的后部和前部上是层压或包封的光伏电池和/或吸热器。实际的DPS也可以由吸热器结构组成。本专利技术中的夹层的定义和可能部件“互连太阳能电池”＝以成串的方式电连接在一起的太阳能电池的阵列，并且电池或串经由金属母线和经由旁路二极管互连。旁路二极管层压在与太阳能电池相同的层中。“顶部前片”定义为作为外部前盖的片。它可以具有平面的或纹理的表面结构。它可以由以下材料的任何组合组成：金属(铝，钢，铁，铜等)、玻璃、石棉、碳化硅、碳和纤维玻璃。它也可以由DPS组成。“背部后片”定义为作为外部后盖的片。它可以具有平面的或纹理的表面结构。它可以由以下材料的任何组合组成：金属(铝，钢，铁，铜等)、玻璃、石棉、碳化硅、碳和纤维玻璃。本专利技术的进一步描述对于不同的PV或PVT模块类型，DPS的位置会有所不同。一种类型可以由以下层组成：(1)透明的顶部前片层(由玻璃、塑料或DPS制成)，EVA层，互连太阳能电池层，EVA层，DPS层，EVA层，塑料，玻璃或DPS层。其他PV或PVT类型可以是(2)透明的DPS顶部前片层，EVA层，互连太阳能电池层，EVA层，塑料、玻璃或DPS层。(3)透明的顶部前(玻璃、塑料或DPS)片层，EVA，互连太阳能电池层，EVA层，塑料层，EVA层，DPS层，EVA层，塑料层或DPS。(4)透明的DPS顶片，EVA，互连太阳能电池层，EVA，塑料层，EVADPS，EVA，塑料层。本专利技术涉及可再生能量模块、建筑物元件和构造，其能够在相同的物理区域内利用若干有益功能。本专利技术将若干功能全合一集成到单个模块化元件/面板中，显著降低了总系统成本。本专利技术的模块化全合一元件在下文中被称为“大力神ITM”并且可以由DPS组成。名称大力神(Hercules)是指建筑物非常强壮的事实。名称ITM是指本专利技术用于全合一集成多功能三重电源模块。该全合一单个ITM元件/模块/面板将与标准模块化元件/面板进行比较，其需要若干独立生产的单元以便履行和实现所有相同的功能和优点。对于标准的现有技术的单元/面板，每个功能需要独立的安装构造，每个功能需要独立的分配区域，每个能量转换需要独立的元件/面板，例如，用于收集能量并将其转换成电能，和/或用于将太阳光有效转换成供热能量的独立元件等。一个ITM单元的尺寸可以从室内发电模块的非常小的100平方厘米到非常大的20平方米电源模块不等。若干模块可以互连并且因此形成系统。作为示例：如果建筑物需要一个1000平方米的屋顶，ITM可以提供全合一的轻型屋顶元件，可以成为实际屋顶建筑块的ITM单元。因此屋顶将由50块ITM构成，每块20平方米，并且每个ITM将包括集成的内置全合一功能，包括：建筑设计，PV发电机，太阳能吸热器能量发生器，夜空冷却能量发生器，可编程发光二极管，传感器，阀，日晒层，蓄电池，安装固定结构和热/冷水储存装置。另一示例可以是1000平方米的立面，在该情况下，ITM可以内置有相同的多功能元件，但代替屋顶建筑物元件，ITM成为墙或立面建筑物元件。第三示例可以是地面安装或安装在现有的屋顶上的20,000平方米的ITM发电厂。在该情况下，主要内置多功能特征将是三个内置全合一可再生能量发生器的高收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能模块，所述太阳能模块包括层压在夹层结构上的光伏电池，所述夹层结构为所述太阳能模块提供结构强度，所述夹层结构包括均由具有结构强度的材料制成的顶板和底板，所述夹层结构还包括位于所述顶板和所述底板之间的内部材料。/n

【技术特征摘要】
20150818 DK PA2015004821.一种太阳能模块，所述太阳能模块包括层压在夹层结构上的光伏电池，所述夹层结构为所述太阳能模块提供结构强度，所述夹层结构包括均由具有结构强度的材料制成的顶板和底板，所述夹层结构还包括位于所述顶板和所述底板之间的内部材料。


2.根据权利要求1所述的太阳能模块，其中，所述顶板和所述底板由金属制成，例如铝、不锈钢、铁或铜，和/或所述内部材料以互连所述顶板和所述底板的单元的形式制成，例如波纹形金属芯、正弦板、梯形板、泡沫铝、金属泡沫、不锈钢泡沫、蜂窝结构材料、石棉、碳化硅、碳、纤维玻璃。


3.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能模块，其中，所述光伏电池由透明前盖覆盖或包封在透明前盖中，所述透明前盖由透明膜材料制成或构成透明夹层结构，为所述太阳能模块提供热绝缘。


4.根据权利要求3所述的太阳能模块，其中，所述透明前盖是纹理化的、自清洁的、抗反射的或纳米着色的。


5.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能模块，其中，所述太阳能模块包括层压在与所述光伏电池相同的层中的旁路二极管。


6.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能模块，其中，所述底板包括具有翼片的硬材料型材，所述翼片层压或固定在所述太阳能模块的后部部分的内部。


7.根据权利要求6所述的太阳能模块，还包括导轨形式的壁安装件，所述壁安装件栓接到建筑物结构的承重部分；以及连接件，所述连接件栓接到所述硬材料型材上并且包括用于可释放地保持所述导轨的保持构件。


8.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能模块，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·塞弗，
申请(专利权)人：萨菲尔太阳技术公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK