一种高聚光光伏模块(1)，包括具有下壁(3)、连接到下壁的4个侧壁(4,5,6,7)和与下壁相对地设置的至少一个窗孔(8)的外壳，多个光伏单元(9)被收纳在所述外壳中，每个所述光伏单元包含几何聚光系数大于约100的聚光光学系统(10)，和具有光伏电池(12)的光伏接收器(11)。用于消散来自光伏接收器的热量的多个线性散热元件(15)被安装在下壁的外侧(16)上。光伏接收器沿着平行的多行(13)排列，沿着每一行排列的光伏接收器被安装到对应一个线性散热元件上，以便实现每个光伏接收器和对应的线性散热元件之间的热桥。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高聚光光伏模块，尤其涉及高聚光折射光伏模块。
技术介绍
术语“聚光光伏(CPV) ”指的是把太阳光聚集到光伏材料上，以便产生电力。实现聚光的太阳能聚光器一般安装在太阳能跟踪器上，所述太阳能跟踪器是当太阳在天空中移动时，能够把焦点保持在光伏材料上的机械支承结构。CPV比常规的非聚光光伏有利，因为它利用较少量的半导体光伏材料。术语“高聚光光伏(HCPV) ”指的是具有等于或大于约100，并且一般小于或等于约1000的几何聚光系数的光学系统。几何聚光系数被定义为收集太阳辐射的光学系统的光学有效面积和光学系统聚光在光伏材料上的光斑的面积之间的比值。术语“聚光折射光伏”指的是与利用一个或多个反射镜的反射光学系统相反，利用一般基于Fresnel透镜的折射光学系统的太阳光的聚光。通常，具有折射光学系统的太阳能聚光器的沿着聚焦方向的必需长度大于反射光学系统的对应长度。例如，美国专利申请US2010018570涉及一种光伏聚光器模块。
技术实现思路
申请人:认识到已知的高聚光光伏模块存在几个缺陷。具体地，在生产和/或装配的简单性方面，尤其是考虑到大规模生产和/或材料消耗，已知的散热系统并不令人满意。散热是聚光光伏中的关键因素，因为太阳能电池的效率随其温度的升高而降低。特别地，在已知的散热系统中，每个散热元件被单独专用于单个光伏接收器(例如，光伏接收器被逐一安装在散热元件上)。专用于单个光伏接收器的散热元件必须被设计成达到很高的散热效率。不过，申请人观察到这会导致散热元件的结构复杂(例如，具有大量的翅片、风门片、销、折叠等)，和/或散热元件的笨重(例如，厚度大，重量大等)。此夕卜，把散热元件专用于单个光伏接收器要求在相邻的散热元件之间保留间隙，以便允许把散热元件安装到聚光模块上，和/或允许散热元件的热膨胀。这又限制了单个散热元件的可用空间。空间有限的散热元件会导致散热效率不足，或者导致其结构高度复杂和/或笨重。此外，如果专用于单个光电接收器，那么各个散热元件需要散热元件和聚光模块的外壳之间的大量附着点，这又增大了装配的复杂性，例如就工作负荷和最终装配成本来说。申请人:发现通过把线性散热元件安装在聚光模块的下壁的外侧，并把多行光伏接收器安装在这样的线性散热元件之上，能够达到较高的散热效率，同时使线性散热元件的几何复杂性和/或笨重性受到限制。另外还发现包含在两个相邻光伏接收器之间的线性散热元件的中间部分实际上有助于消散来自接收器的热量，以致对线性散热元件来说，实际上不需要设置结构复杂的散热面和/或较高的笨重性。此外，线性散热元件可大大有助于聚光模块外壳的机械稳定性。本专利技术涉及一种高聚光光伏模块，包括具有下壁，连接到下壁的一个或多个侧壁，和与下壁相对地设置的至少一个窗孔的外壳。多个光伏单兀被收纳在所述外壳中。每个所述光伏单元包含几何聚光系数大于或等于约100的聚光光学系统，和具有光伏电池的光伏接收器。多个光伏接收器沿着平行的多行，排列在下壁上。所述模块还包含散热系统，所述散热系统包含用于消散来自光伏接收器的热量的多个线性散热元件，线性散热元件被安装在下壁的外侧上。在一个方面，线性散热元件的数目等于所述行的数目。沿着每个所述行排列的所有光伏接收器可被安装到所述线性散热元件中的对应一个线性散热元件上，以便实现每个光伏接收器和对应的线性散热元件之间的热桥。在一个方面，外壳实质上由钢构成，所述钢优选含有不大于约10%(更优选不大于约5%)的铬，和/或不大于约0.2%的碳。优选地，所述外壳被涂上锌，更优选地在两侧被涂上锌，例如利用镀锌(例如，热镀锌或电镀锌)和/或上漆(它可包括钢质外壳的预先电泳)。优选地，不同地处理外壳的两侧，例如，只对内侧镀锌，并且优选地除了镀锌之外，还对外侧上漆。在一个方面，线性散热元件由包含铝，优选地包含至少75%(更优选地，至少90%)的铝的材料制成。优选地，所述材料包含至少2%的镁(优选小于5%)，和/或百分比较小(例如，小于1%)的其它元素，比如铁、硅、锰等。依照申请人，具有相似(或者至少不是过于不同的)热膨胀系数(比如对铝基化合物来说，约2.4X IO-5oC ―1，对钢来说，约1.2 X IO-5oC ―1)的材料的以上选择允许把单个线性散热元件专用于沿着具有期望长度的一行排列的许多光伏接收器，而不招致，或者限制由于不同的热膨胀而在模块的各个部分(例如，外壳和/或散热元件)上引起的应力的出现。这些应力会产生模块的各个部分的几何变形，鉴于在把光焦点置于光伏电池上的过程中的HCPV模块的紧密度容限，这些几何变形尤其有害。注意用于外壳和散热兀件的一些已知材料(例如用于外壳的某种塑料，和用于散热元件的铝基合金)具有非常不同的热膨胀系数，这导致对于每个光伏接收器，需要单独的散热元件，以便避免出现不良的热膨胀应力。通常，外壳具有在与下壁平行的平面内的优势或者主要的形成方向(这将被称为“纵向方向”)和正交的方向(这将被称为“横向方向”)。深度方向正交于纵向方向和横向方向。通常，外壳具有4个侧壁。平行于纵向方向形成的两个彼此相对的侧壁被称为纵向侧壁，平行于横向方向形成的两个彼此相对的侧壁被称为横向侧壁。纵向侧壁的长度大于横向侧壁的长度。通常，外壳的下壁和侧壁限定从下壁向上延伸到，并且包括上述窗孔的内部空间。在一个方面，外壳是整体外壳。优选地，外壳由整块钢板形成(最好通过深冲压所述整块钢板)，所述钢板优选具有大于或等于0.65mm,更优选的是大于或等于0.75mm和/或小于或等于1.1mm，更优选的是小于或等于1.0mm的厚度。在一个方面，外壳深度大于或等于15cm,优选为18cm。在一个方面,外壳深度小于或等于25cm,优选为22cm。在一个方面,外壳的最大厚度(还考虑在镀锌期间形成的，一般每侧具有约0.1mm的厚度和/或在上漆期间形成的，一般每侧具有约0.25mm的厚度的可能的锌层)大于或等于0.7mm,更优选地大于或等于0.8mm。优选地,外壳的最大厚度小于或等于1.5mm,更优选地是，小于或等于1.2mm。申请人认为在外壳由钢制成的情况下，厚度范围的以上选择产生深冲压工艺的可行性和简单性，外壳的刚性以及重量之间的最佳折衷。优选地，外壳一体地包括沿着下壁和两个横向侧壁延伸的第一批多个平行并且连续的肋条，和沿着下壁和两个纵向侧壁延伸的第二批多个平行并且连续的肋条，第二批肋条在下壁垂直相交于第一批肋条中的每个肋条。优选地，以相对于相应壁的突起的形式形成每个肋条，所述突起具有在外壳深度的约0.5% 5%之间(例如，当外壳深度在上述范围内时，在约Imm IOmm之间)的高度。优选地，所述突起朝着外壳的内部空间展开。优选地，肋条的宽度在横向方向的外壳尺寸的约2% 20%之间(例如，在约IOmm IOOmm之间，优选在约20mm 80mm之间)。优选地，第一批的肋条平行于外壳的纵向方向地沿着下壁延伸。优选地，第一批肋条为2个。优选地，第二批的肋条垂直于外壳的纵向方向地沿着下壁延伸。优选地，第二批肋条为3 7个，例如，5个。依照申请人，关于肋条的上述解决方案中的一个或多个有助于保持外壳的放置关键元件的所需区域，比如分别放置和附着主光学透镜拼接板(parquet)和光伏接收器的侧壁的自由边和下壁的内表面的平行本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种高聚光光伏模块(1)，包括具有下壁(3)、连接到下壁的一个或多个侧壁(4，5，6，7)和与下壁相对地设置的至少一个窗孔(8)的外壳(2)，多个光伏单元(9)被收纳在所述外壳中，每个所述光伏单元包含几何聚光系数大于或等于约100的聚光光学系统(10)以及具有光伏电池(12)的光伏接收器(11)，其中多个光伏接收器沿着平行的多行(13)排列，所述模块还包含散热系统(14)，所述散热系统包含用于消散来自光伏接收器的热量的多个线性散热元件(15)，线性散热元件被安装在下壁的外侧(16)上，其中沿着每个所述行排列的光伏接收器被安装到所述线性散热元件中的对应一个线性散热元件上，以便实现每个光伏接收器和对应的线性散热元件之间的热桥。2.按照权利要求1所述的模块,其中线性散热元件由包含至少90%的铝的材料制成。3.按照权利要求1或2所述的模块,其中外壳由最大厚度大于或等于0.65mm并且小于或等于1.1mm的钢板制成。4.按照权利要求1-3任意之一所述的模块,其中外壳一体地包括沿着下壁和两个横向侧壁延伸的第一批 多个平行的连续肋条(19)，和沿着下壁和两个纵向侧壁延伸的第二批多个平行的连续肋条(20)，第二批肋条在下壁垂直相交于第一批肋条中的每个肋条，每个肋条被形成为相对于相应壁的突起，所述突起朝着外壳的内部空间形成。5.按照权利要求1-4任意之一所述的模块，其中在下壁和侧壁之间形成的边缘(21)和外壳的顶点(22)被倒圆,使在每个侧壁的自由边的一部分(23)相对于外壳的内部空间向外弯曲，弯曲部分限定基本上垂直于相应侧壁布置的支撑面(43)。6.按照权利要求1-5任意之一所述的模块,其中沿着外壳的横向方向对齐线性散热兀件。7.按照权利要求1-6任意之一所述的模块，其中线性散热元件是板状元件(30)，所述板状元件具有主纵向延伸(31)和大体位于水平平面的中央纵向部分(32)，并且具有纵向展开到散热元件的两个彼此相对的边缘，其中从中央纵向部分的所述相对边缘，一对相对的风门片(33)在相对于水平平面的相同半空间中，倾斜于水平平面地延伸，所述风门片是相对于对称平面的镜像风门片，所述对称平面和水平平面垂直，并且在中央相交与线性散热元件的主纵向延伸平行的中央纵向部分。8.按照权利要求7所述的模块，其中在每个风门片的自由边，形成切口(35)，所述切口向上延伸到风门片的高度的大约一半，切口被布置在两个相邻光伏接收器的位置的中间。9.按照权利要求1-8任意之一所述的模块，其中下壁具有数目和位置分别对应于光伏接收器的数目和位置的多个通孔(24)，沿着每个所述行排列的光伏接收器被直接安装到所述线性散热元件中的对应一个线...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·布斯奎特斯，F·利西，V·波法，A·弗尔格斯，J·玛尔希帕尔，M·索里纳，P·卡罗帕，J·M·拉拉，
申请(专利权)人：皮雷利C有限公司，
类型：
国别省市：
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