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建筑一体化太阳能光伏板制造技术

技术编号:7811988 阅读:152 留言:0更新日期:2012-09-28 01:09
提供了一种从太阳光线生成电的装置。光伏太阳能电池单元包括第一盖和第二盖。第二盖大致平行于第一盖,并且第二盖与第一盖间隔开。第一盖和第二盖具有纵轴。光伏太阳能电池单元还包括布置在第一盖与第二盖之间的太阳能电池,该太阳能电池以相对于纵轴的预定角度布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般地涉及一种太阳能光伏板,具体地涉及一种建筑一体化光伏板。
技术介绍
太阳能光伏板的效率依赖于光辐射在太阳能电池上的角度。对于在建筑一体化光伏中的应用,为了最大化太阳能进入和电力输出,优化阵列的取向和倾角。阵列的取向和倾角可以相对于地理位置来优化。实验表明,以年度为基准,以等于地点纬度的倾角安装的系统产生最大量的电。与处于纬度角度的系统的性能相比,竖直立面系统的年度性能损失可能高达50%,而水平安装而言,立面系统的年度性能损失可能高达10%。立面为太阳能板提供大的面积。除了生成电以外,太阳能立面可以与窗、采光和遮蔽机构合为一体以提供多个益处。典型建筑外立面是竖直的并且具有面朝南的面。然而,竖直取向的太阳能板与朝着太阳倾斜的板相比通常具有减小很多的电输出。在太阳高高挂在天空中的夏季,输出的减小量最大。同时,夏季也是电最有价值的时候。在建筑墙应用中优化太阳能板性能通常需要较复杂的细节设计并因此需要较高的建造费用以使最佳取向适应于太阳。目前,有多种解决方案试图改进在建筑中使用的太阳能板的效率和能量输出。一些这样的解决方案试图制作倾斜的墙。现有技术的解决方案一般有缺点并且减小建筑的周界处的有效地板面积。现有的解决方案还减小了每地点面积的地板面积,并且所述解决方案增加了建造成本。其他解决方案试图使用锯齿构造或裙墙(accordion wall)构造,但是这些解决方案具有复杂的幕墙构造,其难以制造并且还在清洁时潜在地具有问题。还有其他解决方案寻求使用太阳能电池百叶窗来跟踪太阳。但是,该构造也有由于遮蔽效应的性能损失。该构造还有可靠性问题。对于平坦屋顶上的安装,通过使用安置结构使太阳能板以适宜的角度倾斜。安置结构造成了有害的问题。这些问题可包括高的系统成本和复杂的安装或大的重量负荷。有时,板的安置甚至可能造成对屋顶的机械损坏。而且,来自相邻板的对板的遮蔽也将造成性能损失以及可靠性问题。为避免该问题,将板放置成彼此间隔开大的距离以避免遮蔽,这可能阻挡太阳能电池。结果,太阳能板暴露于太阳的有效面积减小。而且,对于固定的屋顶面积和固定的形状,由于太阳能电池板的固定尺度,在边缘上将有浪费的面积。这可能导致损失,该损失可能由于太阳能板的大尺度而是高的。对于具有处于0度的纬度的位置,由于降雨和排水,大多数屋顶被建造成倾斜的。然而,当太阳能电池水平时,太阳能效率最高。期望的是,拥有对设计有较小的性能依赖性的太阳能板。往往,对设计的强的性能依赖性使得设计者将太阳能电池设计视为限制而不是开发的机会。许多建筑师和客户觉得太阳能架构意味着严苛的设计限制。这些限制与取向、窗的放置、倾斜的屋顶元件、太阳空间等有关。本专利技术人发现不必定都是如此。期望的是,拥有一种从太阳能生成电的装置,该装置甚至处于标准的竖直建筑结构也具有高效率,而不增加建筑设计的复杂性。期望的是,拥有一种对于标准建筑结构具有高太阳能效率的太阳能板,该太阳能板具有较低的成本、较好的外观、标准的尺度和较好的设计灵活性。此外,还期望的是,拥有一种太阳能板,与具有常规太阳能板的倾斜建筑墙相比,该太阳能板具有高的太阳能效率而不牺牲建筑地板面积。地板面积是珍贵的商品。在一些情况下,比如倾斜的幕墙,太阳能板构造减少了可用周界地板面积的量。这归因于如下事实随着建筑的增高,墙有效地削减了地板面积。当评估太阳能系统的生命周期成本时,需要考虑可用地板面积的任何减小。此外,期望的是,拥有一种太阳能板,该太阳能板用以形成对于从建筑外部对所述板的频繁维护和清洁而言具有可达性的建筑结构。关键的是,确保板保持清洁或者可以被清洁以保持效率。太阳能板性能高度依赖于其保持清洁的能力。复杂的结构设计比如“锯齿”或“褶”的问题在于这些构造难以清洁。这又可能影响幕墙系统中清洁轨道或紧固器的提供,并且可能增加工作成本。此外,期望的是,拥有一种太阳能板,该太阳能板可以安装在屋顶上,该太阳能板具有优化的能量效率而无需任何特殊的安置系统来使该太阳能板倚靠屋顶而倾斜。本公开规定了在板被简单地安置在屋顶上时太阳能电池可以倾斜至最佳角度。此外,期望的是,在建筑结构中具有不会由于来自相邻板的部分遮蔽而损失相当大的能量效率的太阳能板。板上的甚至部分遮蔽将减小能量输出。成型的安置构造(特别是比如遮蓬)可能产生阴影。该阴影沿着相邻板的边缘落下。该阴影将导致效率的损失。这还可能导致可靠性问题。一般而言,在板之间需要大的距离。该大的距离避免该遮蔽影响。然而,该构造有一些主要缺点,包括减小了太阳能板的总面积,该构造在春季和秋季具有较低的太阳角,有太多的阳光通过该大的距离被暴露。此外,期望的是,拥有可被调节以优化热负荷的太阳能板。期望的是,拥有具有高角度直射阳光参数以减小热负荷的太阳能电池。此外,期望的是,拥有可被调节以优化日光的太阳能板。本公开可以规定太阳能电池优选地遮蔽高角度直射阳光并且允许漫射光通过太阳能电池之间的间隔。漫射光提供较舒适的照明。此外,还期望的是,拥有具有较大太阳能电池面积的太阳能板,从而电池可以生成更多的电。标准板具有板面积减去板表面上的空白空间的太阳能电池面积。对于板之内的成角度的太阳能电池,太阳能电池面积可大于板面积。此外,还期望的是,拥有使用反射器的太阳能板。反射器可以收集相邻太阳能电池之间的空白空间上的阳光以提高板效率。对于成角度且间隔开的太阳能电池,插入在相邻太阳能电池之间的成角度的反射器可以将阳光导引到太阳能电池的表面。此外,还期望的是,拥有一种可形成弯曲太阳能板以提供建筑设计的灵活性的装、置。此外,还期望的是,拥有一种弯曲太阳能板,该太阳能板的内部太阳能电池具有类似的入射角以避免失配。可以设计图案来对齐太阳能电池。甚至当板是弯曲的时,该设计也可以以同一角度指向太阳。此外,还期望的是,拥有也优化太阳能电池取向的太阳能板。竖直锯齿设计被用来获得特定取向上的良好太阳能性能。然而,该设计产生了多个“角落”窗,这是不适宜的。利用本公开,可以建造竖直直立的幕墙,并且内部太阳能电池将形成优选的取向。此外,还期望的是,拥有可靠的太阳能板。已存在在窗内拥有日光遮光屏以跟踪太阳的解决方案。然而,由于设计的移动部分,该构造包括可靠性问题。本公开包括完全地封装在板中的太阳能电池,因此不存在可靠性顾虑。此外,还期望的是,拥有没有来自相邻电池的自遮蔽的太阳能板。在太阳能遮光系统中,作为跟踪太阳的结果,来自上方太阳能电池的遮蔽强烈地限制了能量产生。本公开使用固定的设计角度和空间来消除或最小化来自上方或上部太阳能电池的自遮蔽影响。太阳能电池之间的空间被用来透明,以及避免对相邻太阳能电池的遮蔽。 因此,目前在工业中存在对一种具有在板之内间隔开并且成角度的多个太阳能电池的装置和相关联的方法的需要。
技术实现思路
本公开通过提供一种制作具有内部成角度太阳能电池的太阳能光伏板的方法来有利地填补上述缺陷。与其他已知装置和解决方案相比,本公开的装置是独特的,因为本公开规定了 太阳能电池是条形的并且沿着该条旋转以与太阳能板的表面形成角度。太阳能电池用简单的构造以适宜的角度指向阳光,并且太阳能电池被间隔开以最小化来自相邻电池的遮蔽,并且连接器被图案化以与成角度的太阳能电池一起组装。太阳能电池还可以包括可用来支撑太阳能电池的图案化的保持器或前本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.12 US 61/276,386;2009.09.12 US 61/276,3871.一种光伏太阳能电池単元,包括 第ー盖; 第二盖,所述第二盖大致平行于所述第一盖,所述第二盖与所述第一盖间隔开,所述第ー盖和所述第二盖具有纵轴;以及 太阳能电池,所述太阳能电池被布置在所述第一盖与所述第二盖之间,所述太阳能电池以相对于所述纵轴的预定角度布置。2.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元,还包括在所述第一盖与所述第二盖之间对齐的多个太阳能电池,所述多个太阳能电池中的每个太阳能电池以相对于所述纵轴的预定角度布置。3.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元,还包括所述第一盖与所述第二盖之间的密封件。4.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元,其中,布置在所述第一盖与所述第二盖之间的所述太阳能电池是倾斜的,并且其中,所述太阳能电池具有第二纵轴,所述第二纵轴与所述第一盖和所述第二盖的所述纵轴相交,并且其中,所述太阳能电池包括朝着所述第一盖倾斜的第一端以及与所述第一端相対的、朝着所述第二盖倾斜的第二端。5.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元,其中,所述太阳能电池、所述第一盖和所述第二盖是竖直对齐的。6.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元,其中,所述太阳能电池、所述第一盖和所述第二盖是水平对齐的。7.一种光伏太阳能电池単元,包括 具有纵轴的第一盖;以及 以相对于所述纵轴的预定角度布置的太阳能电池。8.根据权利要求7所述的光伏太阳能电池単元,还包括覆盖所述太阳能电池的密封件。9.根据权利要求7所述的光伏太阳能电池単元,还包括多个太阳能电池,所述多个太阳能电池中的每个太阳能电池以相对于所述纵轴的预定角度布置。10.根据权利要求7所述的光伏太阳能电池単元,其中,所述太阳能电池具有第二纵轴,所述第二纵轴与所述纵轴相交,并且其中,所述太阳能电池包括朝着所述第一盖倾斜的第一端以及与所述第一端相対的第二端。11.根据权利要求7所述的光伏太阳能电池単元,还包括第二平坦构件,所述第二平坦构件是与所述第一盖间隔开布置的第二盖,所述第一盖是平坦的并且能够被安置在平坦表面上。12.一种光伏太阳能电池単元,包括 第ー盖; 第二盖,所述第二盖大致平行于所述第一盖,所述第二盖与所述第一盖间隔开,所述第ー盖和所述第二盖具有纵轴,所述第二盖适于被支撑在倾斜表面上;以及 太阳能电池,所述太阳能电池被布置在所述第一盖与所述第二盖之间,所述太阳能电池以相对于所述倾斜表面的预定角度布置,其中,不管所述倾斜表面如何,所述太阳能电池是大致水平的。13.根据权利要求12所述的光伏太阳能电池単元,还包括所述第一盖与所述第二盖之间的密封件。14.根据权利要求12所述的光伏太阳能电池単元,还包括在所述第一盖与所述第二盖之间对齐的多个太阳能电池,所述多个太阳能电池中的每个太阳能电池以所述预定角度布置。15.根据权利要求12所述的光伏太阳能电池単元,其中,布置在所述第一盖与所述第ニ盖之间的所述太阳能电池是大致水平的,并且其中,所述太阳能电池具有第二纵轴,所述第二纵轴与所述第一盖和所述第二盖的所述纵轴相交...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗宇浩凌志敏
申请(专利权)人:罗宇浩凌志敏
类型:发明
国别省市:

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