专利名称:用于太阳能发电的设备和方法
技术领域：
本申请主要涉及太阳能发电的技术领域：
，在一个具体实例中，涉及光伏设备。本申请提供一种安装单元和一种将太阳辐射转换为电能的方法。
背景技术：
已经知道用于在通过采用光伏电池获取太阳能中使用的各种设备和系统。这些设备和系统包括板条式聚光器，其为光伏设备，该光伏设备通常包括一系列平行的槽形偏轴抛物线状反光器，以将阳光集中在各个相邻的反光器上所安装的光伏接收器上。典型地，反光器自动地驱动以追踪太阳，以确保将太阳辐射精确反射和集中在光伏接收器上。
形成这种聚光器的一部分的光伏接收器具有有限的使用期限，因此光伏设备需要定期拆除和更换光伏接收器。光伏接收器的运行温度和它们的使用期限之间存在着一定的关系。此外，光伏接收器通常在较低温度下呈现出更高的效率。
实用新型内容
根据第一实施方式，提供一种光伏设备，该光伏设备包括伸长的反光元件的阵列，所述反光元件基本上彼此平行并且连续地横向间隔开地安装，所述反光元件中的至少一个反光元件具有伸长的凹形反射面，以将入射的太阳辐射朝着阵列中向前邻近的反光元件反射。该至少一个反光元件包括光伏接收器，该光伏接收器利用安装机构安装到反光元件上，以接收来自向后邻近的反光元件的反射的太阳辐射。该反光元件还包括热沉，热沉与光伏接收器形成热传递关系，至少部分地将光伏接收器与反光元件热隔离开。
在一个实施方式中，光伏接收器可以与相应的反光元件间隔开，在相应的反光元件和光伏接收器之间设置对流间隙，热沉至少部分地位于该对流间隙中。
热沉可以形成光伏组件的一部分，该光伏组件可移除和可更换地安装在相应的反光元件上，该光伏组件还包括光伏接收器和安装机构。通过可移除和可更换的安装是指安装为非永久性的连接，这有利于定期移除和更换光伏组件而不损坏光伏组件或安装有光伏组件的反光元件。
热沉可以包括一组冷却翅片，冷却翅片设置在光伏接收器和相应的反光元件之间。安装机构可以包括热膨胀布置，以补偿光伏接收器和安装机构的不同的热膨胀率和收缩率。
根据另一实施方式，反光兀件包括第二光学设备，第二光学设备将利用向后邻近的反光元件反射到第二光学设备上的太阳辐射导向到相应的光伏接收器上。所述第二光学设备可以包括安装在邻近光伏接收器的反光元件上的第二反光器。
根据又一实施方式，可以提供一种光伏设备，该光伏设备包括伸长的反光兀件阵列，所述反光元件基本上互相平行并且连续地横向间隔开地安装，至少一个反光元件具有伸长的凹形反射面，该反射面设置为朝着位于反射面上方的集中区域；以及光伏组件，其安装在支撑件上。该光伏组件可以包括由该集中区域中的支撑件保持的光伏接收器，以及与所述光伏接收器形成热传递关系、至少部分地热隔离光伏接收器的热沉。
光伏组件可以安装在支撑件上，以使光伏组件从支撑件上悬挂。该支撑件可以是位于集中区域中的柱。该热沉可以用于至少部分地将光伏接收器与支撑件热隔离开。该光伏接收器还可以与反光元件热隔离。该支撑件可以连接到相应的反光元件上。
一些实施例以实例的方式示出，而不限制为附图图中示出的实例，其中，除非另外地指出，相同的附图标记表示相同的部件。在附图中
图1是根据示例性实施例的光伏设备的立体图。
图2是根据图1示例性实施例的光伏设备沿着图1中的线I1-1I截取的截面侧视图。
图3是形成根据图1示例性实施例的光伏设备的一部分的反光元件的一部分的放大立体图。
图4是形成根据图1示例性实施例的光伏设备的一部分的光伏组件的局部分解立体图。
图5是根据图4示例性实施例的光伏组件沿着图4中的线V-V截取的纵向截面图。
图6是形成根据另一个示例性实施例的光伏设备的一部分的光伏组件的局部立体图。
图7是根据图6的示例性实施例的光伏组件沿着图6中的线X-X截取的横截面侧视图。
图8是形成根据另一个示例性实施例的光伏设备的一部分的光伏组件的局部立体图。
图9是根据另一个示例性实施例的第二光学设备的单独的侧视图。
图10是根据又一个示例性实施例的第二光学设备的单独的侧视图。
图11是根据另一个示例性实施例的光伏设备的侧视图。
图12是根据示例性实施例的光伏设备的分解的局部侧视图。
具体实施方式
本申请描述了示例的光伏设备和太阳能发电方法。在下面的说明中，出于解释目的，阐述了大量具体细节以提供对示例性实施例的全面理解。然而，对本领域技术人员显而易见的是，这些实施方式可以不以这些具体的细节实现。
在图中，附图标记10通常表示根据示例性实施例的光伏设备。如从图1中可以看到的，光伏设备10是板条式聚光器，该聚光器包括安装在刚性框架11上的反光槽或反光元件17阵列。框架11利用支杆22与一对支柱14形式的锚定支撑件可移置地连接。特别地，框架11可以绕着可操作的水平轴线13以可枢转方式移置，以允许追踪太阳，从而有助于反光元件17相对于太阳的最佳定位。光伏设备10还包括控制装置，以控制框架11绕着轴线13的枢转移置。
反光元件17基本上互相平行，以规则的间距连续地横向间隔开，从而使各反光元件17的纵轴位于共同的平面上。反光元件17包括反射镜或反射面16，以将入射的太阳辐射或阳光54反射和集中到光伏接收器30 (参见图3至图5)上，该光伏接收器30形成安装在向前邻近的反光元件17上的光伏组件20的一部分。
在示例性实施例中，一个或多个反光元件17包括为片材或板材的伸长的板件18，该板件18利用分别与板件18的顶边缘和底边缘连接的反射镜支撑件24 (参见图3)和底部支撑件32保持在所处的位置上。反射镜支撑件24和底部支撑件32在形成框架11的一部分的两个侧轨12之间延伸，框架11与侧轨12紧固。板件18向上指向的表面具有反光覆层或涂层，因此提供反射面16。在其他实施方式中，该反射面16可以由反射镜提供。板件18是弯曲的，使得反射面16为凹形并且沿着其长度具有恒定的横截面轮廓。可选地，每个板件18都是弯曲的。反光元件17可以设置偏轴筒形抛物线状反射镜。
如在图2中可以看到的，反光元件17设置为使得各反射面16将入射阳光54反射和集中在光伏组件20上，该光伏组件20安装在向前邻近的板件18的顶边缘上。为了便于图示，只对其中一个反光元件17示出由反射面16反射的入射阳光54的行进路径。因为反射面16是伸长的表面并且具有恒定的截面轮廓，所以反射面16将阳光54反射和集中到与反射面16向前邻近的反光元件17的后部上的纵向延伸的目标带上。在示例性实施例中，反射面16具有大约为10的集中度，这意味着目标带的面积是反射面16上的入射阳光面积的 1/10。
光伏组件20包括光伏接收器，该光伏接收器为光伏电池的伸长的光伏叠片或条带30的形式(参见图2至图4)。该光伏条带30利用安装机构安装在各反光元件17上，该安装机构将光伏条带30保持在所处的位置上，使得光伏条带30的有效面(active face)50 (图4)位于由向后邻近的反光兀件17的反射面16反射的阳光54的目标带中。光伏条带30将太阳能转换为电能。
光伏组件20包括热沉26，该热沉26与光伏条带30构成传热关系，并且该热沉26将光伏接收器30与安装有光伏接收器30的反光元件17进行热隔离。“热沉”指吸收并消散热以保护热敏感组件的物体或系统。热沉26包括热沉基底，该热沉基底为由一系列纵向首尾相连对齐的保持件部分28所形成的光伏接收器保持件的形式。如能够从图3和图4中最佳看到的，保持件部分28包括平坦的背板36、从背板36的相对的侧边缘垂直向外突出的一对浅筋37，以及平行于背板36并且从筋37的下边缘朝着彼此突出的一对边缘38，以在该对边缘38之间限定出纵向延伸的狭槽39，从而露出条带30的有效面50。
因此，保持件部分28限定浅的矩形保持腔，该矩形保持腔的横截面轮廓与光伏条带30的横截面轮廓互补。保持件部分28具有开口端，使得该保持件部分28的各保持腔一起限定伸长的狭槽43，在狭槽中以匹配方式接收光伏条带30。光伏条带30的有效面50与用于接收反射和集中阳光54的狭槽39对准，而光伏条带30的反面51抵靠背板36。利用导热粘结剂可以将光伏条带30的反面51粘合到背板36上，以允许条带30和背板36之间的热传导。因为保持件部分28具有恒定的横截面轮廓和开口端，所以光伏条带30以可滑动地、凹槽/插塞的方式接收在由保持件部分28所形成的组合保持件中。
边缘38压靠在光伏条带30的有效面50上，锚定条带30，防止条带30离开背板36横向地运动。有效面50的邻近其侧边的部分通过边缘38遮蔽，使得在光伏条带30的有效面50上的太阳能电池可以集中在与狭槽39对准的中心纵向延伸带上。如从图2和图3中可以看到的，光伏条带30利用由保持件部分28所形成的保持件安装在相应的板件18上，用于以一个角度向后和向下地朝着面向向后邻近的反光元件17。将条带30安装在相应的反光元件17上,使得向后邻近的反射面16的目标带与保持件部分28所提供的保持件的狭槽39相一致。
相邻的保持件部分28的邻近端由热膨胀间隙42间隔开。该一系列的膨胀间隙42形成热膨胀布置，以补偿光伏条带30和组合保持件的保持件部分28不同比率的热膨胀。在示例性实施例中，保持件部分28为具有相对较高热传导系数的金属，例如为铝，而条带30是叠片制品，该叠片制品可以包括一层玻璃。在其他实施方式中，替代包括分开的各保持件部分28，保持件可以是单片或整体的结构，同时仍然包括热膨胀布置，例如规则间隔的开口或切口等。
在一个实施例中，热沉26是一组金属冷却翅片40的形式。翅片40互相平行，并且以沿着相应反光元件17的至少一部分长度延伸的连续方式横向间隔开(图3和图5)。因此，翅片40均位于各个可操作地直立平面中。可以将翅片40与板件18的纵向轴线垂直设置，从而当将板件18水平地设置时，则翅片40竖直地定向，以允许上升的空气通过翅片40之间的间隙。该组冷却翅片40构造成使得翅片40在纵向截面中形成连续U形轮廓，使得翅片40以悬臂方式从底部41突出。如在下面更加详细描述的，该组翅片40的底部41以面对面方式连接到加强板46，而该加强板46又安装到相应的板件18上。因此，翅片40在它们的基端锚定，而保持件部分28与翅片40的自由端或末端连接。换句话说，保持件部分28与翅片端部边缘的基底连接，该翅片端部边缘分别地横跨保持件部分28的宽度延伸。如从图4中可以看到的，保持件部分28和翅片40大致宽度相等。参见图5，将注意到，热膨胀间隙42位于相邻的翅片40之间。通过连接到保持件部分28上的翅片40的弹性悬臂挠曲，膨胀间隙42的设置允许保持件部分28相对于加强板46在保持件部分的纵向方向进行一些移动。因此，由加强板46、一组冷却翅片40和保持件部分28形成的结构单元在一侧上(即，在加强板46处)不中断，而在相对侧上具有由热膨胀间隙42形成的规则间隔的断裂或中断。
冷却翅片40形成安装机构的一部分，其将保持件和光伏条带30从相应的板件18间隔开，以在加强板46和热沉基底28之间形成对流间隙44。由于自然对流的空气穿过对流间隙44，这允许冷却翅片40，进而允许冷却热沉基底28和光伏条带30。
在其他实施例中，形成热沉的冷却翅片组可以具有不同的结构。例如，翅片可以通过模制、铸造或挤出而形成。翅片组可以替代为折叠翅片，例如连续的折叠金属条带，或者翅片可以为堆叠或切割成的翅片。而在另外一些实施例中，热沉可以由销翅片(pin fins)提供。
光伏条带30、保持件部分28、热沉26以及加强板46 —起形成光伏组件20，该光伏组件为结构单元并且用作模块化元件，可移除和/或可更换地安装在相应的板件18上。在示例性实施例中，模块化组件20利用反射镜支撑件24安装在板件18上(图3)。可选地，该反射镜支撑件24以突出物形式沿着板件18的长度延伸，并且限定用于接收板件18的上边缘的凹陷部，以使反射镜支撑件24在板件18的上边缘处与板件18连接。反射镜支撑件24还具有卡合形式，其为一对纵向延伸的边缘或卡耳48的形式，与模块化组件20卡合方式接合，以将模块化组件20保持在所处位置上。如在图4中可以看到的，模块化组件20包括互补的卡合形式，该卡合形式包括在冷却翅片40邻近其基端的两侧边缘上的卡口或槽口 52，以接收互补形状的卡耳48。这样，槽口 52提供连接布置，用于将组件20可移除和可更换地连接到反射镜支撑件24上。反射镜支撑件24执行双重功能，一方面支撑板件18的上边缘，另一方面将组件20连接到板件18上。
在使用时，框架11由控制装置进行控制，以通过框架11绕着枢转轴线13的枢转移动来追踪太阳。入射阳光54利用反射面16被反射和集中到在相邻反光元件17前面上安装的光伏组件20上。凹形抛物线状反射面16将落于其上的阳光54集中到目标带上，该目标带与在向前邻近的反光元件17的保持件部分28上的组合的狭槽39相一致。因此，阳光54被反射和集中在相邻光伏条带30的由狭槽39暴露出的有效面50上，结果利用光伏条带30产生电能。
由于光伏条带30暴露于并吸收集中的阳光54，使得光伏条带30的温度升高。光伏条带30的过度加热反过来影响其转换功效和预期寿命。然而，在使用中，光伏条带30通过与热沉26的热交换而被冷却。热能通过传导从光伏条带30传递到与光伏条带30以热传导方式接触的背板36。可以理解的是由于组件20的定向，光伏条带30在重力作用下趋于与背板36分开，以及在条带30的反面51和背板36之间提供的导热粘合剂促进条带30和背板36之间的热传导。
背板36以热传导关系依次与冷却翅片40连接，使得由背板36接收的热能传递到冷却翅片40上。冷却翅片40借助由于自然对流而穿过冷却翅片40之间的间隙的环境空气被冷却。在光伏条带30中过多的热能因此利用热沉26消散。通过冷却翅片40的直立定向和将模块化组件20靠近板件18的顶边缘的定位，使有助于由于对流的被动冷却。因此，上升空气利用每个板件18的下侧引导并且经过冷却翅片40，而冷却翅片40的直立定向对经过热沉26的空气形成最小障碍或阻碍。
在使用中，光伏条带30和保持件部分28经历温度变化进而由于热膨胀和收缩而改变长度。然而，光伏条带30和保持件部分28由于它们材料属性不同而以不同的比率膨胀和收缩。膨胀间隙42补偿条带30和保持件部分28在不同比率下的热膨胀和收缩，以改善光伏条带30中的内部应力。需要注意的是，由于翅片40的悬臂弹性挠曲，保持件部分28与翅片40的末端的连接允许保持件部分28基本不受限制的伸长和缩短，以及保持件部分28相对于彼此的纵向移动。
模块化组件20在板件18上的可移除和可更换的安装有助于光伏条带30的移除和更换。当条带30达到使用寿命时，将模块化组件20作为一个单元移除并且用具有新的光伏条带30的光伏组件20进行更换。光伏组件20这样的移除和更换通过卡耳48与槽口52的卡合接合而实现。
此外，保持件部分28、冷却翅片40和加强板46形成安装单元，该安装单元可通过移除和更换光伏条带30而重复使用。该移除和更换通过使条带30在由对齐的保持件部分28为条带30所形成的狭槽39中的滑动运动而实现。
示例性实施例涉及包括多个光伏设备10的太阳能安装(未示出)或太阳能工厂，该多个光伏设备10安装在共同的位置并且电气连接在一起，用于产生电能。需要注意的是，将易于移除和更换的光伏组件20尤其利于安装在太阳能安装中，因为其减轻了现场维护负担。
图6和图7示出了用于安装在类似于图1至图5所示的光伏设备10的光伏设备中的反光元件上的模块化光伏组件Iio的另一个实施方式。图6和图7的模块化组件110对在光伏条带30和相应的反光元件(在图6至图8中未示出)之间的热沉116的设置和第二光学设备的设置进行了结合，以将落在该第二光学设备上的阳光导向到光伏条带30上。
模块化组件110的第二光学设备包括具有反光的纵向延伸侧壁84的向外张开的U形凹陷部112，该光伏条带30安装在凹陷部112的底部，以使其光伏条带30的有效面50显示向外。凹陷部侧壁84利用各倾斜板118来设置，该倾斜板118沿着组件110纵向延伸并且具有反光涂层或覆层84。倾斜板118与保持件120紧固，该保持件120限定出纵向延伸的狭槽122，在该狭槽122中互补地接收光伏条带30，从而使得光伏条带30的反面51压靠在形成保持件120 —部分的背板124上。
组件110还包括热沉116，该热沉116为一组冷却翅片114的形式，冷却翅片114在操作中具有直立定向，并使背板124与其上安装有组件110的反光元件间隔开，在背板124和翅片基底126之间形成对流间隙44 (参见图7)，翅片114以悬臂方式固定在翅片基底126上。翅片114不仅与保持件120连接，而且与倾斜板118连接，以形成对倾斜板118的扶壁状支撑件。
类似于参考图1至图5所述的实施方式，保持件120可以包括由热膨胀间隙42分隔开的保持件部分128，该膨胀间隙42延伸通过倾斜板118。每个保持件部分128与冷却翅片114紧固。尽管在图6至图8中未示出，但是冷却翅片114可以连接在一起并且由类似于图4和图5的加强板46的加强板来支撑。
在操作中，模块化组件110的功能类似于图1至图5的模块化组件20的功能，所具有的另外的特征是，该模块化组件110包括利用反光倾斜板118所设置的第二光学设备。通过使向后邻近的反光元件的反光抛物线状表面朝着通道112和光伏条带30，将阳光进行反射和集中。使用时，通道112的反光侧壁84将由向后邻近的抛物线状反射面反射到它们之上的阳光导向到光伏条带30上。
第二光学设备118的设置有效地加宽了阳光必须反射到其上的目标带，以使阳光照射在光伏条带30上。由于此更宽的目标带或目标区域，所以在追踪太阳方面的误差裕量得以降低，有利地允许使用较低精度的设备，进而允许使用不很昂贵的控制装置。在示例中，与没有第二光学设备118时1°的追踪误差相比，光伏设备具有2°至3°的追踪误差裕量。组件110还由于第二光学设备118而更加耐用，因为具有该组件的设备对于由于设备组成部件的变形或相对位移而导致反射光错误导向较不敏感。
此外，可以增加集中系数或集中度，从而与没有第二光学设备118的情形相比，有更多的阳光被导向到光伏条带30上。在一个示例中，光伏设备80的集中度可以利用第二光学设备118从10提高到20。这样，到达光伏条带30上的阳光更加集中，导致产生给定数量的电能所需的光伏条带或太阳能电池的数量、即总面积减小，从而增加了设备的成本效率。可以理解，在示例性实施例中，第二光学设备118使集中度增加一倍，光伏电池的面积可以减半。
组件110可移除和/或可更换地安装到包括板件18 (图1和图2)的反光元件上，以允许光伏条带30寿命到期时移除和更换组件110。通过从狭槽122中滑动移除和更换光伏条带30，可对组件110进行非现场修复。如上所述，光伏条带30可以通过导热粘合剂连接到背板124上。然而，需要注意的是，在其他实施方式中，热沉可以与反光元件一体地形成，从而热沉不形成任何可移除和可更换组件的一部分。[0055]在图8中，附图标记130指示光伏组件的另一个示例性实施例，该光伏组件结合有热沉116和第二光学设备118。与图6的组件110的情形相比，除了第二光学设备118的叉开的反光侧壁84示出了侧壁之间更窄的角度之外，组件130在结构和操作方面类似于图7所示的组件110。
图9不出了第二光学设备90的另一个实施方式,该第二光学设备90包括双面光伏条带92并且形成突出的反光元件91的一部分。条带92具有两个相反的面向外面的主表面94，该主表面94包含有用于将阳光转换为电能的太阳能电池。可选地，两个主表面94都包含有太阳能电池。类似于图6的第二光学设备118，图9的第二光学设备90包括具有反光内壁84的纵向延伸的通道95。在一个实例中，通道95具有U形横截面轮廓，具有正交或垂直的侧壁和平坦的底壁。
双面光伏条带94与通道95纵向地对齐，并且将双面光伏条带94安装在通道95的入口的中间处。因此，在条带94的两侧形成有引导到通道95内部的纵向延伸的开口 97。
在操作中，由相邻的反光元件91反射和集中的阳光可以照射条带92的朝向外部的面94，或者可以利用通道95的反光内壁84将阳光反射到条带92的朝向内部的面94上。这实施方式通过参考图9的标记为96和98的两个代表性的反射光束示出。例如，光束96直接落在条带92的朝向外面的面94上，而光束98经过条带92侧面的一个开口 97，首先由侧壁84反射，然后由底部反射，从而照射在条带92的朝向内部的面94上。需要注意的是，通道95的特殊的横截面形状和条带92的位置在其他实施方式中可以改变。例如，在其他实施方式中，通道95可以具有真正的抛物线状横截面轮廓，从而使得通道95形成抛物线状反光器，而条带92安装在抛物线状反光器的焦点处。
在其他实施方式中，安装在反光元件上的第二光学设备可以包括一个或多个镜片，以使反射的阳光集中和/或导向到光伏接收器上。
图10示出了形成反光元件101的一部分的第二光学设备100的另一个实施方式。图10的第二光学设备100的构造与图6和图7的第二光学设备118的构造相类似。在图10的实施方式中，第二光学设备100的通道102具有分段的弯曲的U形横截面轮廓，粗略地接近抛物线状曲线。如图10中示出的，通道102具有反光内壁104，以将从相邻的反光元件101接收的阳光106反射到位于通道102底部的光伏条带30上。需要注意的是，图9和图10的第二光学设备可以类似于图6至图8中的第二光学设备合并到模块化光伏组件中，或者将它们可以代替地在结构上合并在反光元件中。
在图11中，附图标记200指示根据又一示例性实施例的光伏设备。光伏设备200也包括一系列反光元件202 (只示出了其中的两个),每个反光元件202由具有反射面16的挠性金属板件18形成。在图11的实施方式中，每个板件18与支撑支架210连接，该支撑支架210支撑板件18并且使板件18具有弯曲的轮廓(从端部观看)，从而使得反射面16以凹面方式弯曲，以将入射阳光54反射到相邻的反光元件202上。因此，支撑支架210将板件18保持在弯曲状态，使板件具有理想的形状。支撑支架210由弯曲的金属板形成。
每个反光元件202还包括安装支架212，该安装支架212上安装有光伏组件204，以便容易移除和更换。类似于支撑支架210，将安装支架212紧固到板件18上，使得该安装支架212水平地定向、沿着板件18的长度延伸。当从端部观看时，安装支架212具有浅的、偏斜的U形轮廓，并且沿着其相对的侧边缘与板件18连接。因为安装支架212的U形轮廓的可操作的上腿比相对的可操作的下腿短，所以组件204相对于板件18的对准部分绕着其纵向轴线有些倾斜。因此，安装支架212所形成的形状使得组件204定向为将其有效面50更直角地呈现给向后相邻的反光元件202。安装支架212还将模块化光伏组件204与板件18间隔开，从而在板件18和其上抵靠有光伏组件204的安装支架212的中心部之间具有空气间隙。
模块化光伏组件204利用阶梯状夹件216紧固到安装支架212上，该夹件216利用螺栓固定到板件18上。在下面参照图12更详细地描述组件204与安装支架212的连接。
光伏组件204的结构和功能很大程度上类似于参照图1至图5所述的光伏组件20的结构和功能。除非另外指出，在图1至图5以及在图11至图12中，类似的附图标记表示类似的部分。然而，模块化组件204包括以叉开的第二反光器208形式的第二光学设备，该第二反光器208向外突出并形成在光伏条带30的两侧。
在图12中，附图标记204指示模块化光伏组件，该模块化光伏组件类似于图11的模块化光伏组件，除了省略了第二反光器208。如在图12中可以看到的，安装支架212包括接收加强板46的下侧边缘的安装凹陷部222，该加强板46形成模块化组件204的热沉26的一部分。凹陷部222为伸长地、沿着安装支架212的长度延伸。在凹陷部222的下边缘上突出有限制凸耳或边缘220，以将模块化组件204的加强板46保持在所处的位置上，将该加强板46锚定而防止加强板46在重力作用下移离安装支架212。
在安装支架212的上边缘处，夹件216利用由附图标记214示意性表示的螺栓固定到板件18上。模块化组件204的加强板46夹持在夹件216和安装支架212之间，从而将模块化组件204的上边缘保持在位。反光元件202可以包括沿着安装支架212的长度间隔开的一系列夹件216，每个夹件216利用各自的螺栓214紧固到板件18上。可替代地，夹件216可以是单个伸长的元件或者条状元件,该伸长的元件或者条状元件具有与热沉26的翅片40啮合的插脚并且利用一系列纵向延伸的螺栓214紧固到板件18上。
在操作中，通过下述方式将模块化光伏组件204连接到安装支架212上首先，将模块化组件204的下边缘插入到凹陷部222中，然后，向上枢转模块化组件204，使得加强板46抵靠在安装支架212上。此后，将夹件216设置成使加强板46夹持在夹件216和安装支架212之间，然后，通过使螺栓214穿过夹件216和板件18上的相应的对准孔(未示出)并且拧紧与螺栓214匹配的螺母，将夹件216紧固在所处的位置上。当这样连接时，模块化组件204利用边缘220和夹件216稳固地保持在所处的位置上。因此，安装支架212用于有利于使模块化组件204可移除和可更换地与板件18连接，并且有利于使模块化组件204相对于向后邻近的反光元件202保持在最好的定位。此外，安装支架212将模块化组件204与板件18间隔开，这样抑制从板件18到模块化组件204的热传递。当然，光伏条带30的导热通过热沉26的操作而进一步得到抑制。
当需要更换光伏条带30时，将模块化组件204作为一个单元移除，并且用新更换的模块化组件204来替换。模块化组件204通过下述方式进行移除松开螺栓214和移除夹件216，允许从凹陷部222移除模块化组件204的下边缘。
已经描述了光伏设备、安装单元以及将太阳辐射转换为电能的方法。尽管参考具体示例性实施例对这些实施方式作了描述，但是显而易见的是，在不脱离本申请更广泛的范围的情形下，可以对这些实施方式做出不同的变化和改变。相应地，说明书和附图认为是示例而不作为限定。
本申请提供的摘要符合37.C.F.R.1. 72 (b)，其中，要求摘要可允许读者快速确定技术公开的本质。基于这样的理解而提供的摘要不用于解释或限定权利要求
的范围或意思。此外，在前述具体实施方式
中，可以看到，出于公开流畅的目的，将不同的特征组合在单个实施方式中。该公开方法不应解释为反映这样的意图，本申请的实施方式比每个权利要求
中清楚记载更多的特征。而是如同下面的权利要求
反映的，发明的主题在于少于单个公开的实施方式的所有特征。因此，下面的权利要求
由此结合在具体实施方式
部分，其中每个权利要求
作为单独的实施方式而成立。
权利要求
1.一种光伏设备，其包括伸长的反光元件的阵列，所述反光元件基本上彼此平行并且连续地横向间隔开地安装，所述反光元件中的至少一个反光元件具有朝着阵列中向前邻近的反光元件设置的伸长的凹形反射面；以及光伏组件，其安装在所述反光元件中相应的一个反光元件上，其特征是，所述光伏组件包括安装机构，其与所述相应的反光元件接合，使得所述光伏组件可移除和可更换地安装在所述相应的反光元件上；光伏接收器，其与所述安装机构连接，以接收从向后邻近的反光元件所反射的太阳辐射；以及热沉，其与所述光伏接收器形成热传递关系，至少部分地将所述光伏接收器与所述相应的反光元件热隔离开。
2.根据权利要求
1所述的光伏设备，其中，所述光伏接收器与所述相应的反光元件间隔开，在所述相应的反光元件和所述光伏接收器之间设置对流间隙，所述热沉至少部分地位于所述对流间隙中。
3.根据权利要求
2所述的光伏设备，其中，所述光伏接收器邻近所述相应的反光元件的可操作的上边缘进行安装。
4.根据权利要求
2所述的光伏设备，其中，所述热沉包括一组冷却翅片，所述冷却翅片基本上互相平行并且沿着所述反光元件的长度连续地横向间隔开，所述冷却翅片位于横切所述反光元件的长度的各个平面中。
5.根据权利要求
4所述的光伏设备，其中，所述光伏接收器是伸长的光伏条带，所述光伏组件包括与所述光伏条带接合的伸长的保持件，所述光伏组件还包括热膨胀布置。
6.根据权利要求
5所述的光伏设备,其中，所述保持件包括一系列保持件部分，所述保持件部分纵向地对齐并且沿着所述光伏条带的长度首尾相连地连续设置，相邻的保持件部分的相邻端部利用膨胀间隙间隔开。
7.根据权利要求
6所述的光伏设备，其中，两个或更多个所述保持件部分与多个所述冷却翅片进行紧固，所述冷却翅片在它们的基端锚定到基底上，并且所述两个或更多个保持件部分分别与相应的所述冷却翅片的末端相连接。
8.根据权利要求
1所述的光伏设备，其中，所述反光元件包括金属板的板件、所述板件的设置有所述反射面的可操作的上表面以及所述板件的可操作的下表面，所述反光元件还包括与所述板件的可操作的下表面连接的安装支架，所述光伏组件安装在所述安装支架上。
9.根据权利要求
1所述的光伏设备，其中，所述反光元件中的至少一个反光元件具有第二光学设备，所述第二光学设备将利用向后邻近的反光元件反射到所述第二光学设备上的太阳辐射导向到所述相应的光伏接收器上。
10.根据权利要求
9所述的光伏设备，其中，所述第二光学设备包括与所述相应的反光元件紧固的至少一个第二反光器。
11.根据权利要求
10所述的光伏设备，其中，所述光伏接收器沿着所述相应的反光元件纵向地延伸，所述第二光学设备包括第二反光器，所述第二反光器与所述光伏接收器接界并且沿着所述光伏接收器的相对侧延伸。
12.根据权利要求
10所述的光伏设备，其中，所述第二光学设备形成可移除和可更换的所述光伏组件的一部分。
13.一种光伏组件，所述光伏组件包括安装机构，其将所述光伏组件可移除和可更换地安装在形成伸长的反光元件的阵列的一部分的反光元件上，所述反光元件基本上互相平行并且连续地横向间隔开地安装，所述反光元件中的至少一个反光元件具有伸长的凹形反射面，以将太阳辐射反射到在所述阵列中相邻的反光元件上安装的光伏接收器上；光伏接收器，其与所述安装机构进行紧固；以及热沉，其与所述光伏接收器形成热传递关系，至少部分地将所述光伏接收器与所述安装机构热隔离开。
14.根据权利要求
13所述的光伏组件，其中，所述安装机构包括卡合结构，所述卡合结构与所述反光元件上的互补的卡合结构相接合。
15.根据权利要求
13所述的光伏组件，还包括第二光学设备，其将反射到其上的太阳辐射导向至所述光伏接收器。
16.一种光伏设备，所述光伏设备包括伸长的反光元件阵列，所述反光元件基本上互相平行并且连续地横向间隔开地安装， 所述反光元件中的至少一个反光元件具有伸长的凹形反射面，以将入射的太阳辐射朝着所述阵列中向前相邻的反光元件反射，所述至少一个反光元件包括光伏接收器，其安装在所述反光元件上；以及第二光学设备，其将利用向后邻近的反光元件反射到所述第二光学设备上的太阳辐射导向至所述相应的光伏接收器上。
17.根据权利要求
16所述的光伏设备，其中，所述第二光学设备包括与所述相应的反光元件紧固的至少一个第二反光器。
18.根据权利要求
17所述的光伏设备，其中，所述光伏接收器沿着所述相应的反光元件纵向地延伸，所述第二光学设备包括第二反光器，所述第二反光器与所述光伏接收器接界并且沿着所述光伏接收器的相对侧延伸。
19.根据权利要求
18所述的光伏设备，其中，所述第二光学设备包括伸长的凹陷部，所述光伏接收器位于所述凹陷部中，所述凹陷部具有面向向后邻近的反光元件的开口，并且所述凹陷部具有形成所述第二反光器的反光内壁。
20.根据权利要求
16所述的光伏设备，还包括热沉，其与所述光伏接收器形成热传递关系，至少部分地将所述光伏接收器与所述反光元件热隔离开。
21.根据权利要求
20所述的光伏设备，还包括对流间隙，其设置在所述反光元件和所述光伏接收器之间，所述热沉至少部分地位于所述对流间隙中。
22.根据权利要求
20所述的光伏设备，其中，所述热沉包括一组冷却翅片，所述冷却翅片基本上互相平行并且沿着所述反光元件的长度连续地横向间隔开，所述冷却翅片位于横切所述反光元件的长度的各个平面中。
23.根据权利要求
16所述的光伏设备，其中，所述光伏接收器为伸长的光伏条带，所述光伏条带利用伸长的保持件安装在所述反光元件上，所述保持件与所述光伏条带接合，所述光伏设备还包括热膨胀布置，以补偿所述光伏条带和所述保持件在不同比率下的热膨胀。
24.一种光伏设备，所述光伏设备包括伸长的反光元件的阵列，所述反光元件基本上互相平行并且连续地横向间隔开地安装，所述反光元件中的至少一个反光元件具有伸长的凹形反射面，所述反射面设置为朝着位于所述反射面上方的集中区域；以及光伏组件，其安装在支撑件上，所述光伏组件包括由所述集中区域中的所述支撑件保持的光伏接收器，以及与所述光伏接收器形成热传递关系、至少部分地热隔离所述光伏接收器的热沉。
专利摘要
一种光伏设备，其包括伸长的反光元件的阵列，该反光元件基本上彼此平行并且连续地横向间隔开地安装，至少一个反光元件具有伸长的凹形反射面，以将入射的太阳辐射朝着阵列中向前邻近的反光元件反射。该至少一个反光元件包括光伏组件，该光伏组件可移除和可更换地安装到反光元件上。该光伏组件包括光伏接收器，以从向后邻近的反光元件接收反射的太阳辐射。该光伏组件还包括热沉，热沉与光伏接收器形成热传递关系，至少部分地将光伏接收器与反光元件热隔离开。
文档编号H01L31/052GKCN202853145SQ201090001316
公开日2013年4月3日 申请日期2010年11月5日
发明者布赖恩·瓦里斯, 斯特凡·巴尔森, 汤姆·丁伍迪 申请人:太阳能公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan