太阳能电池、聚光型光伏单元和聚光型光伏模块的制作方法_2

文档序号:10094594阅读:来源:国知局
,所述中央栅电极以平行于其它栅电极的方式延伸,且穿过所述受光面的中央,并且所述中央栅电极设置有线状电极部,所述线状电极部在所述受光面的中央处与所述中央栅电极相交叉。
[0097]在该情况下,当使用的太阳能电池具有与其它栅电极平行地延伸且穿过受光面中心的中央栅电极时,能够仅通过提供线状电极部来形成交叉部。从而,能够提供交叉部而不大大增加栅电极的面积。
[0098](3)进一步,优选地,所述线状电极部的两端分别连接到被设置在所述中央栅电极的两侧的栅电极。在该情况下,借助于线状电极部(该线状电极部连接到中央栅电极且连接到被设置在中央栅电极两侧上的成对栅电极),能够抑制线状电极部轻易从受光面分离。
[0099](4)交叉栅电极可以是排列在受光面的宽度方向上的中央部中的成对中央栅电极,每个中央栅电极穿过受光面的中央,并且该成对中央栅电极可包括:倾斜电极部,该倾斜电极部通过在与其它栅电极相交叉的方向上延伸并且彼此交叉而形成交叉部;和平行电极部,每个平行电极部以平行于其它栅电极的方式、从对应的一个所述倾斜电极部的两端朝向所述受光面的边缘侧延伸。
[0100]在该情况下,即使当太阳能电池不包括与其它栅电极平行地延伸且穿过受光面中心的栅电极时,通过设置包括倾斜电极部的该成对中央栅电极就能够形成交叉部。因此,能够在不极大增加栅电极的面积的情况下提供交叉部。
[0101](5)作为一个实施例的聚光型光伏单元是如下聚光型光伏单元,包括:太阳能电池,其中,所述太阳能电池的受光面上排列有多个栅电极,每个所述栅电极形成为线状;以及会聚透镜,所述会聚透镜被构造成将太阳光聚集在所述太阳能电池上,其中,所述多个栅电极包括形成交叉部的交叉栅电极,所述交叉部呈现由在所述受光面的中央处彼此交叉的电极所导致的中央特定几何形态。
[0102]根据具有上述构造的聚光型光伏单元,所述多个栅电极包括形成交叉部的交叉栅电极,该交叉部呈现由在受光面的中央处彼此交叉的电极导致的中央特定几何形态。因此,当设置会聚透镜时,能够通过会聚透镜辩认交叉部的位置。因此,能够基于会聚透镜和交叉部之间的位置关系,将会聚透镜的光轴的位置精确地调整到受光面的中心。结果,能够执行会聚透镜与其相对应太阳能电池之间精确的相互对准。
[0103](6)上述的聚光型光伏单元还可以包括二次会聚透镜,该二次会聚透镜设置在会聚透镜和太阳能电池之间,并且构造成将由会聚透镜聚集的太阳光引导到太阳能电池。同样在该情况下,基于每个会聚透镜与其相对应交叉部之间的位置关系,能够将会聚透镜的光轴的位置精确地调整到受光面的中心。结果,即使在提供二次会聚透镜时,也能够执行每个会聚透镜与其相对应太阳能电池之间精确的相互对准。
[0104](7)进一步地,即使当二次会聚透镜是球透镜,并且固定到太阳能电池侧、以覆盖太阳能电池的受光面时,也能够通过每个会聚透镜辩认交叉部的位置。因此,能够执行每个会聚透镜与其相对应太阳能电池之间精确的相互对准。
[0105](8)作为一个实施例的聚光型光伏模块是如下聚光型光伏模块,包括:以阵列的形式设置的多个太阳能电池;以及聚光构件,其中形成有多个会聚透镜,所述多个会聚透镜形成在与位于所述会聚透镜的光轴上的所述太阳能电池对应的位置处,每个所述会聚透镜对入射在所述会聚透镜的入射面上的太阳光进行聚集;其中,在每个太阳能电池的受光面上排列有多个栅电极,每个所述栅电极形成为线状;以及所述多个栅电极包括形成交叉部的交叉栅电极,所述交叉部呈现由在所述受光面的中央处彼此交叉的电极所导致的中央特定几何形态。
[0106]根据具有上述构造的聚光型光伏模块,所述多个栅电极包括形成交叉部的交叉栅电极,该交叉部呈现由在受光面的中央处彼此交叉的电极导致的中央特定几何形态。因此,当设置会聚透镜时,能够通过会聚透镜辩认交叉部的位置。因此,能够基于会聚透镜和交叉部之间的位置关系,将会聚透镜的光轴的位置精确地调整到受光面的中心。结果,能够执行会聚透镜与其相对应太阳能电池之间精确的相互对准。
[0107][本实用新型的实施例详述]
[0108]在下文中,将参考附图描述本实用新型的优选实施例。
[0109][1.聚光型光伏模块的构造]
[0110]图1是示出聚光型光伏装置的一个示例的透视图。在图1中,聚光型光伏装置100包括:聚光型光伏面板1 ;支柱2,该支柱2在聚光型光伏面板1的后表面侧上支撑聚光型光伏面板;基座3,支柱2安装在该基座3上。
[0111]聚光型光伏面板1通过竖直和水平地组装大量的聚光型光伏模块1M而形成。在本实施例中,除了中心部以外,竖直和水平地组装62个(长度上7个X宽度上9个-1个)聚光型光伏模块1M。当一个聚光型光伏模块1M具有例如大约100W的额定输出时,整个聚光型光伏面板1具有大约6kW的额定输出。
[0112]在聚光型光伏面板1的后表面侧上设置驱动设备(未示出)。通过操作该驱动设备,能够使得聚光型光伏面板1跟踪太阳,同时一直面对太阳的方向。
[0113]图2是示出聚光型光伏模块(在下文中也简单地称为“模块”)的一个示例的放大透视图(部分被切除)。如图2中所示,彼此正交的三个方向限定为X、Y、和Z。
[0114]在图2中,模块1Μ包括:壳体11,该壳体11形成为容器形状,且具有在Χ_Υ平面上的底表面11a ;多个挠性印刷电路12,所述多个挠性印刷电路12设置在底表面11a上;和透镜面板13 (聚光构件),该透镜面板13具有矩形形状(图示为部分被切除的状态),该透镜面板13安装在从底表面11a的外周立起的壁部15的端面15a上,并且闭合壳体11的开口 11c。壳体11由金属制成,例如由导热性优良的特别适合于壳体的铝合金制成。
[0115]透镜面板13是菲涅耳透镜阵列,并且通过以矩阵形状布置聚集太阳光的作为透镜元件的多个(例如长度上16个X宽度上12个,共192个)菲涅耳透镜13f来形成。每个菲涅耳透镜13f形成方形有效聚光区域。透镜面板13例如能够通过在用作基底材料的玻璃板的背面(内侧)上形成硅树脂膜而获得。每个菲涅耳透镜13f形成在该硅树脂膜上。在壳体11的外表面上,设置用于从模块1M取出输出的连接器14。
[0116]每个挠性印刷电路12包括:带状挠性衬底16,在该衬底16上设置必需的导电图案;和多个发电元件部21,所述多个发电元件部21设置在该挠性衬底16上。在图2中所示的示例中,每个挠性印刷电路12具有安装在其上的八个发电元件部21。挠性印刷电路12沿壳体11的纵向方向布置成多排,并且总共布置24个挠性印刷电路12。因此,发电元件部21的总数是192(24X8)。也就是,发电元件部21的数目与透镜面板13的菲涅耳透镜13f的数目相同。此外,发电元件部21分别设置在其相对应的菲涅耳透镜13f的光轴上。
[0117]设置为彼此相对应的菲涅耳透镜13f和发电元件部21形成聚光型光伏单元作为构造上述模块1M的光学系统基础单元。
[0118]图3是示出聚光型光伏单元的示意图。
[0119]在图3中,光伏单元(在下文中也简单地称为“单元”)20包括如上所述的菲涅耳透镜13f和发电元件部21。
[0120]菲涅耳透镜13f将从入射面13fl入射的太阳光聚集到被设置为与该菲涅耳透镜13f相对应的发电元件部21上。
[0121]发电元件部21包括作为发电元件的太阳能电池23和球透镜24。
[0122]太阳能电池23由围绕太阳能电池23的树脂框架22封装在挠性衬底16上,并露出其受光面23a。
[0123]菲涅耳透镜13f设置为使得菲涅耳透镜13f的光轴S与Z方向平行,并且使得光轴S穿过受光面23a的中心。
[0124]球透镜24设置在如下位置处,即在该位置处球透镜24能够借助于设置在光轴S上的球透镜24的中心,适当地将太阳光引导向受光面23a。
[0125]图4示出太阳能电池23的受光面23a。
[0126]太阳能电池23包括:半导体衬底30,该半导体衬底30的一个面用作具有矩形形状的受光面23a ;多个线状栅电极31,所述多个线状栅电极31排列在受光面23a上;和成对母线电极32,该成对母线电极32设置在半导体衬底30的边缘部处,并且分别连接到这些栅电极31中的每个的两端。
[0127]在图4中,具有阴影的部分指示设置栅电极31和母线电极32的位置,没有阴影的部分指示露出半导体衬底30的位置。
[0128]每个栅电极31是由诸如银的导体以细线的形状形成的电极,并且每个栅电极31具有收集由半导体衬底30接收的太阳光转换得到的电能的功能。
[0129]每个母线电极32如同栅电极31—样,是由诸如银的导体形成的电极,并且每个母线电极32具有将由栅电极31收集的电能输出到外部的功能。母线电极32分别沿半导体衬底30的两个侧边缘形成,该两个侧边缘平行于与半导体衬底30上的栅电极31的纵向方向交叉的方向。
[0130]栅电极31平行地延伸到受光面23a的没有设置母线电极32的边缘部,并且栅电极31在受光面23a上沿着母线电极32的纵向方向排列。
[0131]这些栅电极31包括穿过受光面23a的中央的第一中央栅电极31a。
[0132]第一中央栅电极31a与其它栅电极31平行地延伸。该第一中央栅电极31a设置有线状电极部33,该线状电极部33在受光面23a的中心处与第一中央栅电极31a交叉。
[0133]线状电极部33与母线电极32延伸的方向平行地形成。线状电极部33的两端分别连接到被分别设置在第一中央栅电极31a的两侧上的栅电极31。
[0134]相应地,例如,当与线状电极部33的两端不连接到被分别设置在第一中央栅电极31a的两侧上的栅电极31的情况、即线状电极部33是开放状态相比较时,能够抑制线状电极部33与受光面23a轻易分呙。
[0135]第一中央栅电极31a通过在受光面23a的中心处与线状电极部33交叉,而形成交叉部34。
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