窗口制造技术

提供了一种窗口，该窗口包括：至少一个外层，一个或多个光伏（PV）电池，这些电池被配置成将照射在该窗口上的一个第一部分的太阳辐射转换为电能；以及至少一个热导管，该热导管被配置成从这些PV电池中抽取热量。这些热导管与这些PV电池中的至少一个并且与这些外层中的至少一个是传导性热连通的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及被配置用于发电的太阳能窗口、尤其是使用棱柱光学件来集中照射的太阳辐射的那些窗口。
技术介绍
总所周知，可以通过不同的方法来利用太阳辐射产生可用能源。一种方法涉及使用一种光伏电池，该光伏电池被配置成将太阳辐射转化为电。典型地使用太阳辐射收集器来聚集太阳光或其他辐射并且将其朝光伏电池引导。通常，提供集中器以便将来自一个面积的辐射聚集到一个比该面积小的光伏电池上。通常，提供多个光伏电池来形成单一的模块。这个模块可以被形成为具有与能量 产生相分离的特征，这使之作为一种结构元件是有用的。例如，该模块可以允许一些光从中穿过而不被用于能量产生。这样的一个模块可以被安装在建筑物中并且用作窗口或天窗。专利技术概述根据本专利技术的一个方面，提供了一种窗口，该窗口包括至少一个外层；一个或多个光伏(PV)电池，该光伏电池被配置成将照射在该窗口上的第一部分的太阳辐射转化为电能；以及至少一个热导管，该热导管被配置成从这些PV电池中抽出热量；其中这些热导管是与这些PV电池中的至少一个并且与这些外层中的至少一个是传导性热连通的。这允许一些太阳辐射穿过该窗口，而来自这些PV电池的热量可以被辐射到外部从而保持房间凉爽，或者如果希望的话，被辐射进房间从而提供一个热源。该热导管可以具有一种L形的截面，包括一个接触电池的部分，它构成了这个“L”的第一条腿、与该PV电池是传导性热连通的；以及一个接触正面的部分，它构成了这个“L”的第二条腿、与该正面层是传导性热连通的。该正面层可以构成这些外层之一并且具有一个面朝正面的表面，该表面被配置成被该第一部分的太阳辐射照射，其中该正面层与该热导管是传导性热连通的。该窗口可以包括一个背面层，该背面层构成了这些外部层之一，其中该背面层与该热导管是传导性热连通的。该窗口可以被配置成允许一个第二部分的太阳辐射照射在该窗口上、而与该第一部分分离地从中穿过。该窗口可以被配置成将该第一部分的太阳辐射朝这些PV电池集中。该窗口可以进一步包括多个太阳能单元，这些单元各自包括这些PV电池中的一个或多个；以及一个集中器，该集中器被配置成使用全内反射将太阳辐射朝这些PV电池集中。该第一部分的照射的太阳辐射可以包括照射在这些集中器的接收角内的辐射。该太阳能单元可以各自进一步包括一个成像棱镜，该成像棱镜被配置成矫正没有朝PV集中的太阳辐射。该集中器和成像棱镜可以是同等的(congruent)透明棱镜。该热导管可以包括一个密封的空心内部部分，该部分包含一种填充剂材料，该填充剂材料被配置成在高于环境温度并且低于该窗口的工作范围内的温度的一个温度下经历相变。该填充剂材料可以是一种相变材料，该材料被配置成在高于环境温度并且低于该窗口的工作范围内的温度的这个温度下熔化。该填充剂材料可以是一种流体，该流体被配置成在高于环境温度并且低于该窗口的工作范围内的温度的这个温度下汽化。该窗口可以进一步包括一个冷却机构，该冷却机构被配置成从该汽化的流体中吸收足以使它冷凝的热量。该冷却机构可以被布置在该空心内部部分的上方。替代地，该冷却机构可以被布置在该空心内部部分下面，该窗口进一步包括一种机构如毛细管系统来将冷凝的流体带到该空心内部部分。该空心内部部分可以至少部分地被抽出了空气或被加压。该热导管可以进一步被配置成从PV电池中朝一个布置在窗口周边处的侧面元件 抽取热量。该窗口可以进一步包括被施用在这些PV电池与该热导管之间的一种热糊剂。该窗口可以进一步包括一个与这些PV电池间隔开的背面区。该窗口可以进一步包括被布置在这些PV电池与该背面区之间并且与这二者间隔开的一个辅助区。该辅助区的一个面朝背面的表面可以配备有一个低发射率涂层。可以在该背面区的一个面朝正面的表面上提供一个低发射率涂层。该低发射率涂层可以反射红外光谱中的大部分辐射并且允许可见光谱内的大部分辐射从中穿过。该窗口的多个区与其他元件之间的空间可以填充有惰性气体或被抽真空。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种窗口，该窗口包括一个太阳能层，这个层包括多个太阳能单元，这些单元被配置成将在一个接收角内照射在其上的光朝一个光伏(PV)电池集中；其中至少一些太阳能单元是彼此间隔开的，从而产生了不含集中光学件的空隙。可以在这些空隙内提供漫射器。该窗口可以进一步包括一个布置在该太阳能层的太阳辐射表面附近的正面区。这些漫射器可以与该正面区是分开的或者在其上形成，例如是通过蚀刻。该窗口可以进一步包括一个背面区，其中该背面区被配置成不使用从中穿过的辐射。可以在这些空隙内提供一个或多个太阳能收集器，例如PV电池。根据本专利技术的一个另外的方面，提供了一种含太阳能层的窗口，该太阳能层包括多个太阳能单元，这些太阳能单元各自包括一个集中器和一个光伏(PV)电池，该集中器被配置成将在一个接收角内照射在其上的太阳辐射朝该PV电池集中，其中包括该集中器以便允许至少一部分的、照射在该接收角内的太阳辐射离开而去往太阳能单元而不照射在该PV电池上。该集中器可以是一个棱镜集中器，该棱镜集中器被配置成将在该接收角内照射在其上的辐射朝该PV电池在其一个反射平面上进行全内反射，该反射平面被形成为具有一个或多个光学开口，这些开口被配置成允许这个部分由此离开该集中器。这些光学开口可以形成为锯齿。该锯齿的轮廓可以沿着该反射平面的长度变化。该集中器可以包括一个接收平面，所有集中的太阳辐射都被朝向该接收平面引导，该PV电池比该接收平面小。该集中器可以包括两个接收平面并且被配置成使得所有集中的太阳辐射都朝向这些接收平面之一被弓丨导，其中该PV电池是设置在这些接收平面中的仅仅一个上。根据本专利技术的一个又另外的方面，提供了一种太阳能单元，该太阳能单元包括一个棱镜集中器，它被配置成将照射在其上的辐射集中在一个接收角内；以及一个成像棱镜，该成像棱镜被配置成将在该接收角之外照射在该集中器上的光进行矫正，该集中器和成像棱镜被布置为使得各自的平面是面朝另一个并且与之间隔开，其中这些面在其末端彼此结合。该集中器可以是一个三角形棱镜，该三角形棱镜包括一个进入开口、一个反射平面、以及一个接收平面，该进入开口被配置用于由太阳辐射来照射，并且该反射平面被配置用于将照射的辐射朝该接收平面全内反射；该成像棱镜与该集中器相同地构造，其中该集 中器和成像棱镜被布置成使得其反射平面是面朝彼此。提供一种光学上澄清的粘合剂用于这种结合。该粘合剂可以选自下组，该组包括UV/可见光可固化的粘合剂、压敏粘合剂以及基于硅酮的粘合剂。可以将这些面的末端焊接在一起。该集中器和成像棱镜可以制成一个单一的单元。根据本专利技术的一个又另外的方面，提供了一种制造棱镜太阳能集中器以及与其共同使用的成像棱镜的方法，该方法包括提供一个矩形棱镜；沿其一条对角线切割该棱镜。这种切割可以通过激光如CO2激光来进行。这种切割可以包括在相反的拐角处开始制造切口并进行切割直到这些切口相遇。根据本专利技术的一个又另外的方面，提供了一种制造窗口的方法，该方法包括提供由第一光学材料制成的一个模具，该模具具有该窗口的至少一部分的形状并且包括多个空腔；用一种第二光学材料完全填充这些空腔；并且固化该第二光学材料。该方法可以进一步包括将多个光伏电池附接到该模具上。在本说明书和权利要求书中，术语“传导性热连通的”是指，两个元件通过接触而彼此是热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：伊塔·巴卢齐，摩西·本·乔林，巴拉克·弗里德曼，艾伦·纳伊姆，伊扎尔·哈拉米，
申请(专利权)人：毕达哥拉斯太阳公司，
类型：发明
国别省市：