具有反射表面的太阳能收集器装置制造方法及图纸

技术编号:3390131 阅读:127 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种PV组件包括支撑组件和安装在支撑组件上第一及第二PV元件,并且PV元件以间隙隔开。PV元件是具有有源的、产生能量的上PV表面和下PV表面的双面PV元件。该间隙是透光间隙。该组件还包括在PV元件下方并与PV元件隔开的由支撑组件支撑的光反射表面,使得通过间隙的光能被反射回到至少一个PV元件的下PV表面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳能的收集,并具体涉及^f吏用双面光伏(PV)元件的光伏 组件。
技术介绍
光伏阵列用于各种用途,包括作为公用交互电力系统、作为偏僻或者无 人地域的电源、蜂窝电话转换部位电源、或者乡镇电源。这些阵列可以具有 几千瓦到上百千瓦或者更多的容量,并典型地被安装在一天中的大部分暴露于太阳的具有较平坦表面的地方。 一种类型的PV元件构造为具有有源 (active)的、产生能量的上光伏表面和下光伏表面。这些装置被典型地称 作双面PV元件或者双面PV模块。这样,照在PV元件上表面和下表面上 的光可用于产生电,从而提高了装置的效率。
技术实现思路
PV组件的实例包括支撑组件和安装在支撑组件上第 一及第二 PV元件, 并且PV元件以间隙隔开。PV元件是具有有源的、产生能量的上PV表面和 下PV表面的双面PV元件。该间隙是透光间隙。组件还包括在PV元件下 方并与PV元件隔开的由支撑组件支撑的光反射表面,使得通过间隙的光能 被反射回到至少一个PV元件的下PV表面上。在一些实例中,组件包括安 装在支撑组件上的光反射元件,其中光反射元件包括光反射表面。支撑组件 和光反射元件在PV元件的下方可以界定开放区域(open region)。双面PV装置的问题之一在于下有源表面的性能提高非常依赖于具体安 装方法和取向。这阻碍了双面模块的大规模应用。本专利技术带来双面模块不再 依赖于这些因素的益处,为各种应用提供能可靠量化的可靠的性能。通过参阅附图、详细的描述及随后的权利要求可以看到本专利技术的其它特 ;f正、方面和优势。附图说明图1是双面PV组件的第一实例的俯视图2是图1的PV组件的一部分的等轴图3是沿图1的3-3线截取的PV组件的一部分的放大图4是双面PV组件的第二实例的等轴图5是图4的组件的一部分的放大横截面图6是双面PV组件的第三实例的等轴图,其中PV元件的行可以跟踪 太阳;图7是图6的PV组件的一部分的放大横截面图,示出倾向太阳的行; 图8是示出步进电动机和枢轴的局部横截面图9是双面PV组件的第四实例的等轴图,移除框架的一端以示出弯曲 的光反射元件;图IO是图9的组件的一部分的放大横截面图ll是双面PV组件的第五实例的一角的俯视图,其中在邻接PV组件 的角产生间隙;及图12是图11的PV组件的一部分的局部分解等轴图,示出在角间隙以 下并与之隔开的单独反射元件。具体实施例方式典型地,下面的描述将参考具体结构实施例和方法。要理解的是,不欲 将本专利技术局限于具体公开的实施例及方法,而是可以使用其它的特征、要素、 方法和实施例来实践本专利技术。描述优选实施例是为了举例说明本专利技术,而不 是限制本专利技术的范围,其范围由权利要求确定。本领域普通技术人员将基于 随后的描述意识到多种等同变化。在各实施例中相似的元件一般都由相似的 标号标出。图1-3示出了双面PV组件10的第一实例。组件10包括支撑组件12, 包括四周延伸的框架14;和第一透光层16及第二透光层18。组件10还包 括俘获在层16和层18之间的PV元件22的行20。行20由透光间隙24隔 开。组件10还包括下光反射元件26,安装在框架14上以在第二层18和元 件26之间产生开放区域28。光反射元件26在几乎全部第一透光层16和第 二透光层18的下方延伸。元件26的上表面30是光反射表面,从而由图36中箭头32所示的光可以通过透光间隙24,被表面30反射并到达PV元件22 的下表面34。这样,PV元件22就可以将直接到其上表面36和其下表面34 的光能转换以获得更有效的装置。来自于PV系统的能量成本将很大程度地受安装成本和PV组件效率的 影响。PV系统的安装成本将取决于PV元件的成本、组成PV组件的其它部 件的成本、安装硬件的成本、装配成本和各种其它的因素。在竟争的优先考 虑事项之间必须进行权衡。在一些情形下,最优先考虑的事项是在给定的空 间中安装最大的产能。在另外一些情形下,更重要的是每个PV组件的输出 最大化。即使空间限制并不重要,通常还是希望PV组件的输出最大化,以 使得所需的PV组件的数目和安装硬件的数量保持最小。对于双面模块,如 果空间限制不重要,那么增加PV元件之间的间隙将是有好处的,其使得反 射到每个PV元件下表面的光最大化。如果空间受到限制,那么最经济的可 能来自于保持这些间隙最小化。制成PV组件IO的材料可以是常规的或者非常规的。举例来说,第一透 光层16可以由例如玻璃或者层合的材料层制成,并且可以或可以不由防刮 (scratch-resistant)或防裂(break-resistant)的膜或涂层覆盖或处理。第二 层18可以由与第一层16相同或者不同的材料制成。zf旦是,第二层18通常 不包括防刮或防裂的膜或涂层。在一些实例中,第二层可以省略,PV元件 22的下表面34直接暴露于开放区域28。典型地,框架14是阳极化的铝, 其它合适的材料也可以使用。光反射元件26可以由具有高光反射上表面30 的各种材料制成,例如抛光的金属片或者具有金属上表面的塑料片。此外, 光反射元件26可以穿孔,或者是透气的以帮助冷却开力欠区域28并从而冷却 PV元件22。这样的开口可以均匀地分布,或者可以在不期望有多的光照射 并反射至下表面34的区域中更多或更大。在一些实例中,PV元件22的下表面34和反射上表面30间的距离33 优选至少是PV元件22宽度35的大约一半以增加产能。PV元件22的下表 面34和反射上表面30间的距离33更优选大约等于PV元件22宽度35的一 半以有效地产生能量。在一些实例中,宽度35可以制作得非常小,大约等 于第二透光层18的厚度。通过这样做,第二透光层18的下表面37可以制 成光反射的,从而层18既可以支撑和保护PV元件22也可以用作光反射元 件。在该实例中,框架14可以制成基本消除在第二透光层18下方的开》丈区7域28,或者框架14可以制成比所必需的更大以提供开放区域28,从而帮助 冷却PV元件22。图4和5示出了双面PV组件IO的另一个实例。在该实例中,第一透光 层16和第二透光层18为条状,从而每个PV元件具有自己的一套层16和层 18,每行20之间具有开放间隙38。这种布置允许光和空气自由地在行20 之间通过,从而允许气流通过开放间隙38并且在与PV元件22的下表面34 和上表面36相对的区域之间流动。这有助于保持PV元件22更冷却,以帮 助提高能量转换效率并帮助延长PV元件的寿命。图6、 7和8示出了双面PV组件IO的另一个实例,其中^f'务改了图4和 5的实例以使得每行20都安装在框架14中,以这样的方式允许各行能在白 天跟踪太阳。在每行的端部,枢轴销(pivot pin)或轴40,或者其它合适的 结构被用作将行20以枢轴方式安装至框架14。在设计上,用于转动或倾斜 行20从而使其从早到晚跟随太阳的驱动机构可以是常规或者非常规的。在 一个实例中,在每个行20—端,分离的步进电机42被安装至枢轴40,从而 每行可以独立地旋转。转动每行20所需的力可以比较小,从而步进电机42 可以比较便宜。单个的控制器(未示出)可用于控制每行20的步进电机42。 基于例如白天的时间或者感应的太阳位置,控制器可以为每个步进电机42 提供信号。控制器和每个步进电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏组件,包括: 支撑组件; 第一和第二光伏元件,安装在所述支撑组件上并以间隙隔开所述光伏元件; 所述光伏元件是具有有源的、产生能量的上光伏表面和下光伏表面的双面光伏元件; 所述间隙是透光间隙;及 光反射表 面,在所述光伏元件下方由所述支撑组件支撑并与所述光伏元件隔开,使得通过所述间隙的光能被反射回至少一个所述光伏元件的下光伏表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:丹尼尔S舒加约翰普拉克马修P坎贝尔
申请(专利权)人:尚能系统有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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