低汇聚性平坦分布光伏模块制造技术

本发明专利技术一般的涉及低汇聚性平坦分布光伏模块。光伏模块可以包括柔性后板，所述柔性后板具有多个导电电路元件，所述多个导电电路元件在导电表面上被凸饰或压印以产生光学特征。然后，太阳能电池与导电电路元件电接触，以产生光伏模块。通过对导电电路元件进行凸饰／压印，通常不会到达太阳能电池的入射太阳辐射可以被反射并被太阳能电池所收集。因此，接触到光伏模块的基本全部的太阳辐射被光伏模块的太阳能电池所收集。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例一般的涉及低汇聚性光伏模块。
技术介绍
用于太阳能转换的光伏模块中的最昂贵组件是太阳能电池。有利的是，使用成本较低的元件来将太阳光汇聚在较少的太阳能电池上，以增大这些最昂贵组件各自的功率输出。因为太阳能电池的电压随着电流呈对数关系增长、并且太阳能电池中的电流与太阳光强度呈线性比例关系，所以增加太阳能电池上的太阳光强度也可以提高转换效率。使用光学元件将太阳光汇聚在太阳能电池上的光伏模块通常称作汇聚器。汇聚光伏模块通常按其“几何汇聚率”来分类，所述几何汇聚率是光孔与电池面积的比率。更高的光学汇聚性对于给定功率输出使用最小的太阳能电池面积，但是更高的光学汇聚性需要更高质量的光学器件和更高的指向太阳精度(即，通常安装在1轴或2轴跟踪器上)、并且通常只转换太阳光的法向直射分量。非常低汇聚性的系统减小指向精度要求、可以潜在地使用固定方位而不需要跟踪系统、并且可以转换一些或很多漫射(即，非直射)光。汇聚器光学器件的特征在于增加光伏模块内部的光学路径长度以汇聚辐射。通常，上述特征需要模块具有更大的深度或实体厚度。有利的是把汇聚器模块设计成深度与标准产品相似并且不需要跟踪，从而所述汇聚器模块可以与标准光伏模块可互换地使用。通常模块中的太阳能电池间隔很近地聚在一起，以使光学损失最小化。然而，光伏模块中的太阳能电池之间需要空间，以适应热膨胀、制造公差和连接线中的应力减小。如果使用镜面反射后板，则入射在太阳能电池之间的光被正常反射并且穿过模块的前表面而消失。因此，入射在太阳能电池之间的大部分光没有转向至邻近的太阳能电池、因而没有转换成电力(参见图1)。用于在光伏模块内部收集上述光的已知方法是在后板处使光散射并在光伏模块的前表面处通过全内反射来限制光。相反，如图2所示，模块具有多小面反射器 (faceted reflector)，入射在所述模块的电池之间的光可以被转向至邻近的太阳能电池。 光被多小面反射器反射朝向光伏模块的前表面，然后在所述前表面处由于全内反射，所述光在玻璃空气界面处反射。最终结果是光侧向传输至邻近的太阳能电池表面。因此，通过在后表面上使用多小面反射器，可以增加太阳能电池之间的间隔。据估计，通常的入射辐射在侧向被传输了等于模块的实体厚度的3. 4倍的距离。上述估计意味着，更厚的模块可以使光侧向传输更大的距离，并且可以用更小的太阳能电池实现更高的汇聚比率。在模块层叠步骤(“单体模块组装”)过程中可以将后接触太阳能电池直接组装到柔性电路，这消除了通常光伏模块组件中用于太阳能电池电路的电气组装的额外步骤。对于用于更薄的太阳能电池，单体模块组装在电气性能、组装成本和减小应力方面具有一些优势。本领域中需要有效地确保入射太阳辐射适当的反射到太阳能电池的光伏模块。
技术实现思路
本专利技术一般的涉及低汇聚性光伏模块。光伏模块可以包括柔性后板，所述柔性后板具有多个导电电路元件，所述多个导电电路元件在导电表面上被凸饰或压印以产生光学特征。然后，太阳能电池与导电电路元件电接触，以产生光伏模块。通过对导电电路元件进行凸饰/压印，通常不会到达太阳能电池的入射太阳辐射可以被反射并被太阳能电池所收集。因此，接触到光伏模块的基本全部的太阳辐射被光伏模块的太阳能电池所收集。在一个实施例中，光伏模块包括后板和耦合到后板的多个导电电路元件。多个导电电路元件具有凸饰表面。多个太阳能电池还可以耦合到导电电路元件的凸饰表面。在另一实施例中，制造光伏模块的方法包括以预定图案将多个导电电路元件设置在后板上。多个导电电路元件具有第一表面和凸饰表面，第一表面与后板接触，凸饰表面与第一表面相反。该方法还包括将多个太阳能电池设置在多个导电电路元件上，从而暴露出多个导电电路元件的至少一部分。附图说明为了可以详细理解本专利技术的上述特征，参考实施例可以对上面简要概述的本专利技术进行更具体的描述，一些实施例在附图中示出。但是，应当注意，附图示出的仅仅是本专利技术的典型实施例，不应将附图视作对本专利技术范围的限制，因为本专利技术可以采用其他等效实施例。图1是在通常的太阳能电池模块中的光反射的示意图。图2是在具有多小面反射器的太阳能电池模块中的光反射的示意图。图3是光伏模块的放大视图。图4是光伏模块的示意性截面视图。图5是柔性电路光伏模块后板的实施例的截面视图，所述柔性电路光伏模块后板包括在电路层中凸饰的光学特征。图6是具有非对称光学汇聚性的模块的示意图。图7是设置在凸饰的导电电路元件上的多个太阳能电池的示意图。具体实施例方式本专利技术一般的涉及低汇聚性光伏模块。光伏模块可以包括柔性后板，所述柔性后板具有多个导电电路元件，这些导电电路元件受到凸饰(emboss)或压印(imprint)以在导电表面中产生光学特征。然后，太阳能电池与导电电路元件电接触，以产生光伏模块。通过对导电电路元件进行凸饰/压印，通常不会到达这些太阳能电池的入射太阳辐射可以被反射并被太阳能电池所收集。因此，接触到光伏模块的基本全部的太阳辐射被光伏模块的太阳能电池所收集。图3是光伏模块的放大视图。图3示出了导电电路元件302，这些导电电路元件 302被预先图案化(或放置)到后板304的表面上。后板304提供光伏模块中的多项功能， 例如环境保护、防剪切、耐机械磨损、电绝缘。后板通常由不同的材料层组成以提供这些功能。例如，后板304可以包括聚氟乙烯外层，用粘结剂将所述聚氟乙烯外层滚压层压在聚酯上。导电电路元件302的图案根据待制造的模块的电气需求来选择，部分地由模块上要使用的太阳能电池的尺寸来规定。具体的，定位导电电路元件302，以使得当通过太阳能电池 306来连接导电电路元件302时产生能够发电的电路。与如何精确地构造电路和将导电电路元件302彼此精确地放置在何处相关的决定可以根据用户的需求来调整。后接触太阳能电池306放置在导电电路元件302之上，从而太阳能电池306的触点使电路完整。在太阳能电池触点与后板304上的导电电路元件302之间设置导电材料，以使光伏模块的电路完整。将聚合物封装板放置在太阳能电池306和后板304的表面之上。 最后，将玻璃盖308放置在组装的元件之上。然后，使用适合于所选择的具体聚合物封装材料的热封、压力密封或其他密封方法来密封模块。图4是光伏模块的示意性截面视图。光伏模块包括后板402和多个导电电路元件 404，所述多个导电电路元件404以预定图案设置在后板402上。如下将描述的，导电电路元件404是受到凸饰的。如果需要确保导电电路元件404和太阳能电池408之间充分粘结， 则可以在导电电路元件404之上提供导电保护层406。保护层406用于防止导电电路元件 404接触导电电路元件404会氧化和失去导电性的环境。同样有用的是，选择具有与电连接材料相似的化学特性的涂层以避免腐蚀。在一个实施例中，保护层406可以包括银，并且保护层406可以具有高达约1000埃的厚度。可以通过任意已知沉积方法(例如，电化学沉积)来沉积保护层406。为了将导电电路元件404电连接和粘结到太阳能电池408，可以提供导电连接层 410。在太阳能电池的、被设计用于电连接的具体部分(“端子”)上使用导电连接层410。 这些端子提供太阳能电池408上的、用于电连接到导电电路元件404的区域。导电连接层 410可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光伏模块，其包括：后板；耦合到所述后板的多个导电电路元件，多个所述导电电路元件具有包含凸饰部分的表面；和多个太阳能电池，多个所述太阳能电池耦合到所述导电电路元件的、包含所述凸饰部分的表面。

【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：詹姆斯·M·吉，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US