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_4

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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
[0183]在每个太阳能电池的受光面上排列有多个栅电极,每个栅电极形成为线状,并且
[0184]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心处彼此交叉的电极而导致的中央特定几何形态,
[0185]计算机程序用于促使计算机执行:
[0186]在从会聚透镜的入射面侧观察会聚透镜和与其相应的太阳能电池时,在获取指示会聚透镜和与其对应的交叉部之间的位置关系的位置信息的位置信息获取步骤之前,
[0187]二次会聚透镜位置信息获取步骤,该步骤是在从二次会聚透镜的入射面侧观察太阳能电池和二次会聚透镜时,获取指示二次会聚透镜(球透镜24)和交叉部之间的位置关系;以及
[0188]二次会聚透镜调整步骤,该步骤是基于二次会聚透镜位置信息执行在二次会聚透镜和太阳能电池之间的位置调整。
[0189][2.2透镜面板13的对准]
[0190]如上所述地,每个发电元件部21 (太阳能电池23)设置在其相对应的菲涅耳透镜13f的光轴上。如果发电元件部21与菲涅耳透镜13f的光轴有大的偏差,则发电效率会降低。
[0191]因此,当透镜面板13将固定到壳体11时,必需执行位置调整,以使得透镜面板13的每个菲涅耳透镜13f的光轴与设置在壳体11中的其相对应发电元件部21精确地对准。
[0192]图7是示出当透镜面板13将要安装在壳体11上时执行定位的方式的一个示例的透视图。在图7中,彼此正交的三个方向限定为X、Y和Z,如图所示。
[0193]例如,预备四个照相机60至63作为图像捕获设备,并且照相机60至63分别通过透镜面板13的四个拐角处的菲涅耳透镜13f,捕获其相对应位置处的发电元件部21的图像。照相机60至63的X-Y坐标系上的位置与在四个拐角处的相对应发电元件部21的位置匹配。因此,照相机60至63中的每个在沿着菲涅耳透镜13f的光轴S从菲涅耳透镜13f的入射面13f 1侧观察其相对应的菲涅耳透镜13f和发电元件部21时捕获图像。
[0194]由照相机60至63获取的捕获的图像的数据提供到控制设备65。
[0195]控制设备65是执行图像信息处理的设备,诸如个人计算机。基于由照相机60至63提供的捕获的图像的数据,控制设备65获取指示菲涅耳透镜13f和发电元件部21之间的位置关系的位置信息。
[0196]基于获取的位置信息,控制设备65致使位置调整器66操作,以将透镜面板13移动到合适的位置,从而控制设备65执行透镜面板13和发电元件部21之间的位置调整。位置调整器66能够在X-Y方向上移动透镜面板13,也能够在X-Y平面上轻微地旋转透镜面板13ο
[0197]图8(b)示出一个单元的菲涅耳透镜13f和发电元件部21之间的位置关系。应该注意,每个部分的尺寸不必与标尺一致。图8(a)是菲涅耳透镜13f的前视图,并且图8(c)是发电元件部21的前视图。
[0198]例如,菲涅耳透镜13f形成为侧50mm的方形形状,发电元件部21的太阳能电池23的受光面23a形成为一侧3.5mm的方形形状,并且球透镜24紧接地设置在受光面23a之前。如上所述,菲涅耳透镜13f由作为玻璃板的基底材料13f2和作为透镜本体的硅树脂膜13f3构成。
[0199]由菲涅耳透镜13f聚集的太阳光入射到发电元件部21上。
[0200]如图8(a)中所示,菲涅耳透镜13f (硅树脂膜13f3)具有在其中形成的同心的菲涅耳图案。在菲涅耳透镜13f的中心部中,形成没有菲涅耳图案的中心区域13g。中心区域13g与其周围的聚光区域13h(具有斜线的部分)不同,不帮助聚光,而是允许光穿过。中心区域13g的直径是例如大约2mm。
[0201]图9是示出菲涅耳图案细节的一个示例的图。水平轴代表离中心的半径[mm],竖直轴代表离基底材料13f2的突出量[mm]。如图9中所示,径向方向上越向外,突出量就越大(突出的顶部和凹进的底部之间的差增加)。由于这样的图案形状,所以能够获得与凸透镜的聚光性能类似的聚光性能。在中心部处的中心区域13g不帮助聚光而允许光穿过。
[0202]通过将形成于硅树脂膜13f3中的菲涅耳图案附加到基底材料13f2,由于诸如粘合剂收缩和温度改变等因素,原来扁平的中心区域13g被向外拉成具有中心最薄越向外越厚的呈凹透镜形状的形状。由于该中心区域13g没有菲涅耳图案,所以借助于照相机60至63能够通过中心区域13g看到发电元件部21。
[0203]也就是,当由照相机或肉眼通过菲涅耳透镜13f的除了中心区域13g以外的其它部分(即聚光区域13h)观察发电元件部21时,视图变得模糊或者图像扭曲,因此不能清晰地看到发电元件部21。然而,通过用作凹透镜的中心区域13g,能够清晰地看到发电元件部
21ο
[0204]因此,通过在菲涅耳透镜13f的中心部处的小中心区域13g观察发电元件部21,能够执行发电元件部21与其相对应菲涅耳透镜13f之间的对准。
[0205]执行所有发电元件部21与其相对应菲涅耳透镜13f之间的对准是低效的。因此,例如,执行在四个拐角处的发电元件部21和四个拐角处的其相对应菲涅耳透镜13f的对准。这样,能够高精确地且快速地执行对准。
[0206]然而,基本上,通过定位透镜面板13以使得相对于至少两个(尽可能彼此远离的位置处的两个)菲涅耳透镜13f中的每个,发电元件部21进入观察区域的中心,从而能够容易地实现在整个透镜面板13中菲涅耳透镜与发电元件部之间的对准。这是由于发电元件部21和菲涅耳透镜13f两者都以阵列的形式设置,并且如果执行其一部分的对准,也可将对准的效果应用到其整体。
[0207]图10(a)-图10(c)示出执行菲涅耳透镜与发电元件部之间的对准的方式的一个示例。
[0208]如上所述,受光面23a由球透镜24覆盖,因此,在中心区域13g中能够确认球透镜24。
[0209]此外,如上所述地,在球透镜24的中心部中,能够相对清晰地辩认栅电极31。
[0210]在本实施例中,球透镜24在其中心位置被调整之后被固定,以便与菲涅耳透镜13f的光轴S对准,其中光轴S与受光面23a的中心对准。
[0211 ] 因此,当由照相机60至63观察中心区域13g时,能够看见球透镜24,同时,在球透镜24的中心部中能够看见与第一中央栅电极31a交叉的线状电极部33和交叉部34。
[0212] 控制设备65执行透镜面板13的位置的精细调整,该位置调整是从在未对准的位置处看到发电元件部21的球透镜24的一部分的图10(a)位置到在中心处能够看见球透镜24的位置。然后,在实现如图图10(b)所示的线状电极部33和交叉部34显现在中心区域13g中的状态,且然后实现如图图10(c)所示的交叉部34已经基本上进入中心区域13g的中心的状态之后,完成该发电元件部21的对准。在该方式下,当四个拐角处的发电元件部21处辩认出的交叉部34能够由在相应中心处的四个照相机60至63通过相应菲涅耳透镜13f中心部中的中心区域13g看见时,完成对准。
[0213]照相机60至63中的每个都输出如上辩认的状态,作为捕获的图像的数据。基于由照相机60至63中的每个提供的指示上述状态的捕获的图像的数据,控制设备65获取指示菲涅耳透镜13f和交叉部34之间的位置关系的位置信息。
[0214]基于获取的位置信息,控制设备65进一步地获取用于将透镜面板13移动到合适位置的移动量,并且基于该移动量控制位置调整器66。
[0215]应该注意,执行透镜面板13的四个角处的对准仅是一个示例,其变型是容易想到的。基本上,如上所述,能够执行彼此尽可能远离的两个位置(例如对角线上的两端)处的对准。也就是,通过将透镜面板13定位以使得发电元件部21相对于至少两个菲涅耳透镜13f中的每个进入观察区域的中心,能够容易地实现在整个透镜面板13中菲涅耳透镜13f与发电元件部21之间的对准。
[0216]所有的菲涅耳透镜13f可以设置中心区域13g,或者仅用于对准的一些菲涅耳透镜13f可以设置该中心区域13g。
[0217]在本实施例中,已经描述了每个发电元件部21包括球透镜24的情况。然而,即使在发电元件部21不包括球透镜24而露出受光面23a的情况下,照相机60至63中的每个都能够确认形成在相对应发电元件部21的受光面23a上的交叉部34。因此,能够由上述方法执行透镜面板13的位置调整。
[0218]控制设备65可以由包括CPU、存储设备等的计算机构造。在该情况下,作为控制设备65的功能由计算机程序实现。在存储设备中,也存储用于实现作为控制设备65的功能的计算机程序。
[0219]该计算机程序是用于促使计算机执行与聚光型光伏模块的生产有关的处理的计算机程序,该聚光型光伏模块包括:
[0220]以阵列形式设置的多个太阳能电池;和
[0221]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
[0222]在每个太阳能电池的受光面上排列有多个栅电极,每个栅电极形成为线状,并且
[0223]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心处彼此交叉的电极导致的中央特定几何形态,
[0224]计算机程序用于促使计算机执行:
[0225]位置信息获得步骤,所述位置信息获得步骤获得这样的位置信息:所述位置信息示出当从所述会聚透镜的入射面侧看到所述会聚透镜和太阳能电池时的、会聚透镜和与之对应的交叉部之间的位置关系;以及
[0226]调整步骤,所述调整步骤基于所述位置信息来调整所述聚光
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