用于产生电能的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于产生电能的装置，具体但不排他地涉及包括光伏元件的装置。
【背景技术】
[0002]诸如透过大窗户接收阳光的空间等的室内空间的过热是可以通过使用空调来克服的问题。在全球范围内大量的能量用于室内空间制冷。大多数的电能使用非可持续来源来产生，这受到了越来越多的环境关注。
[0003]PCT国际申请第PCT/AU2012/000778号和第PCT/AU2012/000787号(这两者由本申请人拥有)公开了光谱选择板，该光谱选择板可以用作窗玻璃并对可见光基本可透射，但将入射光的一部分转向到板的侧部，该入射光的该部分在该侧部被光伏元件吸收，以发电。
[0004]本发明提供了进一步的改进。
【发明内容】
[0005]在本发明的第一方面中，提供了一种用于产生电能的装置，所述装置包括:
[0006]板，该板对可见光至少部分能够透射，所述板具有用于接收入射光的接收面且被设置成使得所述入射光的一部分朝向所述板的边缘的区域重定向；和
[0007]多个光伏元件，该多个光伏元件包括第一光伏元件和第二光伏元件，该第一光伏元件和第二光伏元件定位在所述板的同一边缘或定位在所述同一边缘附近，所述第一光伏元件相对于所述板的所述接收面具有与所述第二光伏元件相对于所述板的所述接收面的取向不同的取向；
[0008]其中，所述第一光伏元件和第二光伏元件中的一个被定位成接收被重定向成通过所述板的所述边缘的光，而另一个光伏元件被定位成接收被重定向通过所述边缘的附近的区域的光;并且
[0009]其中，所述装置被设置成从所述重定向后的光的至少一部分来产生电力。
[0010]贯穿本说明书，术语“光伏元件”用于单个光伏电池或可以包括多个串联连接的单个光伏电池的光伏模块。
[0011 ]在本发明的一个实施方式中，所述第一光伏元件面向所述边缘且被设置成接收被重定向成通过所述边缘的光，并且所述第二光伏元件与所述边缘相邻定位且面向与所述板的所述接收面平行或沿着所述板的所述接收面取向的面部，以接收被重定向通过所述边缘附近的所述区域光。
[0012]所述第一光伏元件和第二光伏元件可以沿着所述板的同一边缘取向。进一步地，所述第一光伏元件和第二光伏元件可以彼此并联电连接。所述第一光伏元件可以沿着所述板的该边缘取向，并且可以大致垂直于所述板的所述接收面。所述第二光伏元件也可以在所述板的该边缘处或沿着所述板的该边缘取向，但可以与所述板的所述接收面大致平行且在所述板的所述接收面上方，或者与所述板的所述接收面大致平行且在所述板的所述接收面下方。
[0013]所述板可以具有多个边缘，且所述第一光伏元件可以为位于不同边缘处的多个光伏元件中的一个光伏元件，并且所述第二光伏元件也可以为位于不同边缘处的多个光伏元件中的一个光伏元件。
[0014]在本发明的第二方面中，提供了一种用于产生电能的装置，所述装置包括:
[0015]板，该板对可见光至少部分能够透射，所述板具有用于接收入射光的接收面且被设置成使得所述入射光的一部分朝向所述板的边缘或侧部的区域重定向；和
[0016]多个光伏元件，该多个光伏元件定位在所述板的所述边缘或侧部或定位在所述边缘或所述侧部附近；
[0017]其中，所述多个光伏元件中的每个光伏元件并联电连接到所述多个光伏元件中的另一个光伏元件，并且所述装置被设置成从所述重定向后的入射光的至少一部分产生电力。
[0018]所述光伏元件中的至少两个光伏元件可以定位在所述板的所述同一边缘或侧部或定位在所述同一边缘或侧部附近。所述至少两个光伏元件可以沿着所述板的所述同一边缘或侧部取向。
[0019]另选地，所述光伏元件中的至少两个可以定位在所述板的各个边缘或侧部或定位在所述各个边缘或侧部附近。
[0020]所述光伏元件中的至少两个光伏元件可以被定位成使得所述至少两个光伏元件的各接收平面相对于所述板具有不同的取向。另选地或另外地，所述光伏元件中的至少两个光伏元件可以被定位成使得所述至少两个光伏元件的各接收平面相对于所述板具有相同的取向。
[0021]以下介绍根据第一方面或第二方面两者之一的发明可以具有的特征。
[0022]框架结构可以包括用于支撑位于板的边缘部或边缘部附近的光伏元件的支撑件。至少一个另外的光伏元件还可以位于框架结构上并被设置成收集被指向框架结构的光。
[0023]在一个【具体实施方式】中，板具有这样的部件:该部件被设置成使得板上入射的光的至少一部分由该部件重定向成沿横贯于板的表面法线的至少一个方向。
[0024]框架结构可以包括保持件，该保持件用于保持至少一个光伏元件并被设置成使得该至少一个光伏元件可更换。进一步地，框架结构可以被设置成使得在不更换至少一个光伏元件的情况下可对板进行更换。
[0025]板可以具有在板的平面内突出的突出件，并且在突出件处，框架结构支撑光谱选择板。至少一个光伏元件可以位于相邻突出件之间的板的凹处。
[0026]所述框架结构可以具有其中定位有至少一个光伏元件的槽或通道。在所述至少一个光伏元件上方且在所述槽或通道中可以设置透光覆盖物，以保护所述至少一个光伏元件。所述板的边缘位于所述槽或通道内或所述槽或通道处。所述至少一个光伏元件可以具有大于所述板的厚度的宽度，并且可以位于使得朝向所述板的所述边缘引导但在所述边缘附近散射出所述板的光的至少一部分由所述至少一个光伏元件来收集。另选地，所述至少一个光伏元件可以具有接近所述板的厚度的宽度。
[0027]在本发明的一个实施方式中，所述板具有在边缘处(诸如在所述板的角部附近等)的孔，并且所述板由从所述框架延伸到所述板的所述孔的托架固定在所述装置内，并且其中，所述板由穿过所述孔而突出的突出件联接到所述托架。所述突出件可以为螺栓。至少一个光伏元件可以位于所述框架与所述板之间，且可以具有大于所述板的厚度的宽度，并且被定位成使得朝向所述板的所述边缘引导但在所述边缘附近散射出所述板的光的至少一部分由所述至少一个光伏元件来收集。在该实施方式中，至少一个光伏元件可以位于框架的槽中，并且板的边缘也可以位于槽中。另选地，板的边缘可以不位于槽中(并且至少一个光伏元件可以或可以不位于槽中)，并且板可以用螺栓和可以涂敷于板的边缘与框架之间的适当的密封剂由托架来唯一地保持。
[0028]在一些实施方式中，板为光谱选择性的。板的部件可以被设置成使得至少部分入射IR光和/或可见光沿横贯于板的表面法线的方向来重定向，借此装置被设置成使得在板上入射的至少部分IR光和/或可见光和/或UV光被指向至少一个光伏元件。
[0029]板可以对入射可见光的80%、70%、50%、30%、20%或10%可透射，并且可见光的至少一部分可以沿横贯于板的表面法线的至少一个方向被指向。
[0030 ]可以设置框架结构来支撑在板的边缘或侧部以及板的边缘或侧部的前面和/或后面的位置处的至少一个光伏元件。
[0031]在实施方式中，板包括在沿着板的接收面的方向上定位的至少一个附加光伏元件，其中，装置被设置成使得重定向后的入射光的至少一部分被指向该至少一个附加光伏元件。
[0032]在一个实施方式中，板被设置成使得可见光的至少一部分全部在板的固体材料内且沿着板朝向板的侧部或边缘被指向。
[0033]板还可以包括大致彼此平行定位的至少两个隔开的部件板。至少一个光伏元件或附加光伏元件可以被支撑在至少部分在相邻的部件板之间且在部件板的边缘部或附近的位置，使得由板重定向到相邻的部件板之间的区域中的光的至少一部分被指向至少一个光伏元件或附加光伏元件。
[0034]装置还可以包括至少一个二极管，该至少一个二极管被设置成控制由装置的至少一个光伏元件产生的电流的流动方向。例如，如果装置包括并联连接的多个光伏元件，则至少一个二极管可以被设置成使得光伏元件中电流方向不导致装置的电输出减少。通过控制电流方向，可以降低阴影或故障光伏元件对装置的电输出的影响。
[0035]可以以建筑物的窗户或其他结构的形式设置的装置可以包括至少一个另外的光伏元件，该至少一个另外的光伏元件定位在框架结构的侧部上，以收集在使用中被指向框架结构的入射光。至少一个另外的光伏元件可以定位在大致平行于板的平面的平面内。另选地，至少一个另外的光伏元件可以定位在相对于板的平面倾斜的平面内。例如，至少一个另外的光伏元件可以位于框架结构上并定位成使得易于在使用中的至少一个另外的光伏元件收集日光的方式倾斜的平面内。倾斜的角度可以为任何合适的大小，诸如范围70-60度、60-50度、50-40度、40-30度、30-20度、20-10度以及10-1度范围内的角度。至少一个另外的光伏元件位于的平面可以关于任意合适的轴线(诸如在装置使用时大致水平的轴线等)倾斜。进一步地，至少一个另外的光伏元件在装置使用时可以相对于地平面倾斜大于90度的角度，并且位于大致竖直的取向上。
[0036]在一个实施方式中，装置包括定位在板的边缘处以收集被指向板的边缘的光的多个第一光伏元件和定位在框架结构上以收集在使用中被指向框架结构的光的多个第二另外的光伏元件。多个第一光伏元件中的至少两个光伏元件可以彼此并联连接，并且多个第二另外的光伏元件中的至少两个光伏元件也可以彼此并联连接。装置还可以包括与第一光伏元件中的各个串联连接的第一二极管和与第二光伏元件中的各个串联连接的第二二极管，使得可以减小装置的部件(诸如故障部件或被遮蔽的光伏电池等)中沿对装置的输出会带来不利影响的方向的电流。多个第一光伏元件可以并联连接到多个第二另外的光伏元件。
[0037]光伏元件可以为相同类型或者至少一些光伏元件可以为不同类型。例如，光伏元件可以包括不同类型的半导体材料(诸如S1、CdS、CdTe、GaAs、CIS或CIGS中的一个或更多个等)O
[0038]至少一个电元件可以包括联接到至少一个光伏元件的至少一个电导线。该至少一个电导线可以位于框架结构内(例如位于通道部内)，并且可以由框架结构围绕。
[0039]装置可以包括用于联接到外部电装置的至少一个联接件。该至少一个联接件可以位于所述框架结构的