专利名称：层压光电结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种层压光电结构，具体涉及光电能量源。更具体地，本实用新型涉及使用光电(PV)带将太阳能转换成电能。
背景技术：
本实用新型的发明人已经确定，使用光电带来捕获太阳能的ー个挑战是如何将入射光/辐射有效地引导和聚集到光电带。另ー个挑战是如何用能够持续太阳能电池板等的预期使用寿命(例如超过20年)的材料来制造这种聚光器(concentrator,聚集器)。所考虑的ー种可能的解决方案是在光电带前面使用金属聚光器。这种解决方案的 缺点包括金属聚光器是庞大的以及会导致太阳能电池板的厚度显著增加。另ー个缺点包括暴露的金属可能腐蚀并随着其老化而失去反射能力。发明人考虑的另ー种可能的解决方案是在光电带的顶部上使用薄的透明的聚碳酸酯层。在这种结构中，在聚碳酸酯层中模制了用作棱镜的多个V形凹槽。到棱镜的入射光将因此被引导至位于V形凹槽内的光电带。发明人考虑到这种解决方案的ー个可能的缺点是这种聚碳酸酯层的耐久性和寿命等。更具体地，无法确定地预测长期的(超过20年)半透明度(例如，变模糊、裂纹)、几何性质稳定性(例如，无收缩)等等。此外，发明人确定的可能对寿命有影响的另一方面是间隙的影响，例如光电带与光电单元内的导线之间的空气间隙。因此，期望的是改进的制造光电单元或结构的方法以及由此产生的光电单元或结构。
实用新型内容本实用新型涉及光电能量源。更具体地，本实用新型涉及使用光电(PV)带将太阳能转换成电能。本实用新型的ー个目的在于提供一种层压光电结构，其具有改进的光电结构，能够解决上述现有技术中存在的至少ー些问题。根据本实用新型的ー个方面提供了一种层压光电结构，其包括透明材料板，具有多个聚光几何特征；第一粘合剂材料层，邻近透明材料板设置；多个光电带，邻近第一粘合剂材料层设置，其中多个光电带根据多个聚光几何特征的出射光特性相对于透明材料板定位，其中多个光电带经由多条母线耦接，其中在相邻光电带的母线之间限定间隙区域；其中透明材料板、多个光电带、和第一粘合剂材料层形成复合光电结构；以及其中多个光电带之间的多个间隙区域在复合光电结构经历层压过程之后随后被粘合剂材料填充。具体地，根据本实用新型的层压光电结构还包括第二粘合剂材料层，邻近多个光电带；以及刚性材料层，邻近第二粘合剂材料层；其中复合光电结构包括第二粘合剂材料层和刚性材料层。具体地，根据本实用新型的层压光电结构，其中，层压过程包括使复合光电结构经受小于大气压力的压缩压力。具体地，根据本实用新型的层压光电结构，其中，压缩压カ从包括大约0.2个大气压至大约0. 6个大气压的压力范围中选择。具体地，根据本实用新型的层压光电结构，其中，层压过程包括在第一时间期间内使复合光电结构经受第一压缩压力水平；在第二时间期间内使复合光电结构经受第二压缩压力水平；其中第一压缩压力水平小于第二压缩压力水平。具体地，根据本实用新型的层压光电结构，其中，第一压缩压力水平从由大约25千帕和大约1/4大气压组成的组中选择。具体地，根据本实用新型的层压光电结构，其中，第二压缩压力水平从由大约50千帕和大约1/2大气压组成的组中选择。具体地，根据本实用新型的层压光电结构，其中，层压过程包括使复合光电结构经·受足够熔化粘合剂材料的温度。具体地，根据本实用新型的层压光电结构，其中，温度大于大约120摄氏度。具体地，根据本实用新型的层压光电结构，其中，第一粘合剂材料层从由EVA、PVB、沙林树脂、热固性材料、和热塑性材料组成的组中选择。根据本实用新型的多种实施方式，入射光聚光器由透明的或半透明的材料(例如，玻璃、丙烯酸树脂)制成并邻近光电带放置。光电带典型地通过一系列母线(bus bar,汇流条)相互连接。在多种实施方式中，具有包括一系列半圆形区域的横截面的材料板(例如，玻璃板)被挤压成型。在操作中，每个半圆形区域作为太阳能聚光器，以将太阳光(例如平行光)朝向在半圆形区域的相对表面上的更小区域改变方向。在多种实施方式中，半圆形区域的几何聚光特性基于沿着所述半圆形区域的长度的平行光源和探測器来表征。对于聚光器板上的多个半圆形区域来重复这种特性。在多种实施方式中，特性数据可以用作光电带相对于材料板的定位操作的输入。例如，这种特性数据可以被使用者用来确定相对于材料板在哪里放置光电带。作为另ー个实施方式，这种特性数据可以被能拾取光电带并相对于材料板将光电带精确定位的机器或设备使用。在多种实施方式中，光电带相对于材料板的布置使由光电带捕获的太阳光最大化。在多种实施方式中，执行ー种受控的层压过程以减少光电带、母线或由此产生的光电组件内的其他布线之间的间隙间的空置空间(例如，空气)。该空置空间可以用材料填充，比如粘合剂材料。更具体地，执行的层压过程包括在该层压过程期间在光电结构上施加受控压缩压カ轮廓。在多种实施方式中，大约1/4大气压(例如大约25千帕)的压缩压力被施加至光电组件大约20至30秒(例如25秒)。随后，将大约1/2大气压(例如50千帕)的压缩压力施加至光电组件大约30至40秒(例如35秒)。在多种实施方式中，在足够熔融粘合剂材料的加热真空室(例如，至少120摄氏度、至少150摄氏度等等)内将压缩压カ施加至光电结构。根据本实用新型的ー个方面，披露了形成层压光电结构的方法。一种技术包括提供具有多个聚光(concentrating,聚集)几何特征的透明材料板,并邻近透明材料板设置第一粘合剂材料层。一个过程包括邻近第一粘合剂材料层设置多个光电带，其中多个光电带根据多个聚光几何特征的出射光特性相对于透明材料板定位，其中多个光电带中的每个通过关联的多条母线耦接，其中多个间隙区域位于相邻光电带的母线之间。ー种方法包括邻近多个光电带设置刚性材料层以形成复合光电结构；以及随后层压复合光电结构以用粘合剂材料填充多个间隙区域以及以形成层压光电结构，其中粘合剂材料粘附到母线。具体地，根据本实用新型的形成层压光电结构的方法，其中，在层压所述复合光电结构前，所述方法还包括邻近所述多个光电带设置第二粘合剂材料层，其中所述第二粘合剂材料层位于所述多个光电带与所述刚性材料层之间。具体地，根据本实用新型的形成层压光电结构的方法，其中，层压所述复合光电结构包括使所述复合光电结构经受小于ー个大气压力的压缩压力。具体地，根据本实用新型的形成层压光电结构的方法，其中，所述压缩压カ从包括大约0. 2个大气压至大约0. 6个大气压的压力范围中选择。具体地，根据本实用新型的形成层压光电结构的方法，其中，层压所述复合光电结 构包括在第一时间期间使所述复合光电结构经受第一压缩压力水平；在第二时间期间使所述复合光电结构经受第二压缩压力水平；其中所述第一压缩压力水平小于所述第二压缩压カ水平。具体地，根据本实用新型的形成层压光电结构的方法，其中，所述第一压缩压力水平从由大约25千帕和大约1/4大气压组成的组中选择。具体地，根据本实用新型的形成层压光电结构的方法，其中，所述第二压缩压力水平从由大约50千帕和大约1/2大气压组成的组中选择。具体地，根据本实用新型的形成层压光电结构的方法，其中，层压所述复合光电结构还包括使所述复合光电结构经受足够熔化所述粘合剂材料的温度。具体地，根据本实用新型的形成层压光电结构的方法，其中，所述温度大于大约120摄氏度。具体地，根据本实用新型的形成层压光电结构的方法，其中，所述第一粘合剂材料层从由EVA、PVB、沙林树脂、热固性材料、和热塑性材料组成的组中选择。根据本实用新型的ー个方面，描述了层压光电结构的构成。ー种装置包括具有多个聚光几何特征的透明材料板。一种设备包括邻近透明材料板设置的第一粘合剂材料层。ー种系统可以包括邻近第一粘合剂材料层设置的多个光电带，其中多个光电带根据多个聚光几何特征的出射光特性相对于透明材料板定位，其中多个光电带通过多条母线耦接，其中间隙区域限定在相邻光电带的母线之间。在多种实施方式中，透明材料板、多个光电帯、和第一粘合剂材料层形成复合光电结构。在多种实施方式中,在复合光电结构经过层压处理后，多个光电带之间的多个间隙区域随后被粘合剂材料填充。本实用新型具有以下技术效果本实用新型的层压光电结构具有改进的光电单元，能够将入射光/辐射有效地弓I导和聚集到光电带；并且能够延长层压光电结构的使用寿命。
为了更全面地理解本实用新型，參考了附图。应当理解这些附图将不被认为是对本实用新型范围的限制，本实用新型的当前描述的实施方式和当前理解的最佳方式将通过使用附图额外详细地描述，附图中[0036]图IA-图IB示出了根据本实用新型的实施方式的各个方面；图2A-图2C示出了根据本实用新型的多种实施方式的过程的框图；图3A-图3E示出了根据本实用新型的多种实施方式的实例；图4示出了根据本实用新型的多种实施方式的计算机系统的框图。
具体实施方式
图IA-图IB示出了根据本实用新型的实施方式的各个方面。更具体地，图IA-图IB示出了用于确定材料板100的聚光特性的设备。图IA中，显示了透明/半透明材料板100的实施方式。如可见的一祥，板100可以包括在第一方向120上的多个聚光元件110。在一个实例中，横跨板100有大约175个聚光元件，但是在其他的实例中，聚光元件的数量可以变化。在不同的实例中，聚光元件110的标称间距(nominal pitch)的范围从大约5. 5毫米到6毫米。在多种实施方式中，板100可以被制造为挤出材料的板，因此，聚光元件可以在第二方向130上延伸，如图所示。在其他的实施方式中，聚光元件可以在第二方向130上变化。在本实用新型的多种实施方式中，还可以提供光源140和光探測器150。在多种实施方式中，光源140可以为具有聚光兀件110的材料100的表面160提供准直光。在多种实施方式中，光源140可以包括发光二极管(LED)灯、频闪灯、激光器等等。在其他的实施方式中，太阳可以被用作光源140。本实用新型一些实施方式中，光源140可以提供特定范围波长的光，例如红外光、紫外光、微红光、微绿光等等，这取决于光电带的波长灵敏度。通常，源140可以提供任何类型的电磁辐射输出，并且探測器150可以感测这种电磁辐射。在多种实施方式中，光探測器150包括光电探测器，比如电荷耦合器件(CXD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器等等。在操作中，光探測器150可以是ニ维传感器并且可以提供与入射到光探測器150的每个光传感器上的光的強度成比例的输出。图IB示出了本实用新型的一个实施方式的另ー个视图。在这个图中，板100从顶部或底部显示。如所示的一祥，板100安装在框架组件170上。在一些实施方式中，板100可以仅仅被框架组件170的框架部分支撑，而在其他的实施方式中，框架组件170可以包括一块例如玻璃的透明材料以支撑板100。在图IB中，显示了第一运动臂180和第二运动臂190。在多种实施方式中，第一运动臂180可以被限制为在第一方向200上运动，以及第二传动臂190可以被限制为在第二方向210上运动。设想第一传动臂180和第二传动臂190可以分别精确地定位在第一方向200和第二方向210内。在本实用新型的多种实施方式中，光源140被定位在第一传动臂180和第二传动臂190的交叉处。在操作中，光源140在板100的顶部上的位置通过定位第一传动臂180和第二传动臂190而被精确地控制。在多种实施方式中，光源140的定位精度为±10微米。典型地，一套类似的传动臂被设置在板100的相对侧上，如图IA所示。在多种实施方式中，光探測器150也定位在这些传动臂的交叉处。在操作中，光源140和光探測器150典型地被精确地定位在板100的相对侧上，如将在下文中描述的一祥。在本实用新型的其他的实施方式中，可以使用其他类型的定位机构。例如，ー单臂机器人臂可以被用来精确地定位光源140并且ー单个机器人臂可以被用来精确地定位光探测器150。图2A-图2B示出了根据本实用新型的多种实施方式的过程的框图。为了方便，可以參考在图IA-图IB中示出的元件。起初，在步骤300，提供了板100。在多种实施方式中，板100可以由不同等级和质量的玻璃、塑料、聚碳酸酷、半透明材料等制成。在多种实施方式中，板100包括任何数量或类型的聚光器110，所述聚光器可以整体地形成在板100内。一些情况下，板100可以由挤压过程、模塑过程、研磨/抛光过程、或其结合形成。接着，在步骤310，将板100安装到支撑框架 组件170上。设想将板100固定至框架组件170，使得可以执行精确的测量。如上文讨论的一祥，框架组件170可以包括ー块透明的玻璃、塑料等以支撑板100的重量。在本实用新型的多种实施方式中，在步骤320，随后可以执行ー个或多个校准步骤以将板100上的位置与光源140和光探测器160的位置相互关联。例如，板100的转角可以相对于支撑框架组件170在两个维度上定位。在其他的实施方式中，可以执行其他类型的校准，比如将光源140直接暴露于光探測器150以便在后续步骤中将探測到的光的量规格化(normalize,归一化)。在常规的操作中，杂步骤330，将光源140和光探测器150定位在确定的位置。例如，如果板100可以被分隔成位置阵列，光源140和光探測器150可以定位在期望的位置，例如(0，O)、(14，19)、(32，32)等等。接下来，随着光源140照射板100的包括聚光结构110的ー侧(步骤340)，在步骤350，光探测器150记录从板100的另ー侧出射的光的强度。在本实用新型的多种实施方式中，光探测器150记录来自ー个或多个聚光器110的部分的出射光。例如，光探測器150的视域可以记录一个聚光器110(如图IB中示出的一祥)、或者记录多个聚光器110的聚集。在本实用新型的多种实施方式中，可以将半透明/不透明材料(例如こ烯/こ酸こ烯酯(EVA)、聚こ烯醇缩丁醛(PVB)、沙林树脂(Surlyn)、热固性材料、热塑性材料等等)的板设置在板100上的面向光探測器150的ー侧。在这种实施方式中，材料的板有助于出射照度(exitant illumination)的光学检测。更具体地，因为由制造者提供的材料的散射特性，出射照度的位置/轮廓和強度变得对光探測器150更明显。在后续的将在下文中描述的层压步骤(加热、加压、计时)中，薄的材料的散射特性显著地减小并且该薄的材料变得更加透明。在多种实施方式中，板的材料可以是EVA、PVB、沙林树脂、热固性材料、热塑性材料等等。在其他的实施方式中，板的材料可以是羊皮纸材料等等。在多种实施方式中，在步骤360，将探测到的照度数据与板100的阵列位置关联，然后将所述照度数据存储在计算机存储器中。在一些实施方式中，光探測器150可以捕获和提供ー帧或多帧照度数据。在这种实施方式中，多帧照度的平均值可以被用来減少支撑框架组件的寄生振动、由于光源140和光探測器150的运动而产生的瞬时振动等等的影响。在多种实施方式中，如果不是所有阵列位置的照度数据都被捕获(步骤370)，则可以对另外的阵列位置重复上面的过程。接下来，在本实用新型的多种实施方式中，在步骤380，存储的照度数据和阵列位置数据被用来确定板100的出射光轮廓。更具体地，光轮廓可以包括光的強度和板100的X、y坐标。[0060]在本实用新型多种实施方式中，在步骤390，基于出射光轮廓，可以执行图像处理功能以确定用于布置光电带的定位数据。例如，可以执行形态学细化(thinning，疏化)操作以确定用于光电带设置的一条或多条中心线，可以执行边缘轮廓描绘操作以提供用于光电带设置的轮廓线，等等。这种定位数据也可以存储在计算机存储器中。在本实用新型的一些实施方式中，设想被聚光器110聚集的光的宽度比光电带的狭窄宽度小。因此，在一些实施方式中，聚集的光应该集中在光电带之内。设想到这将提高(例如，最大化)给定光电带的相对于出射光的最大光聚集。接下来，在步骤400，定位数据可以被使用者等用来在背衬材料上设置光电带。在一些实施方式中，定位数据(例如中心线)可以与转角定位(corner registration) 一起印刷在背衬材料上等。基于这种定位数据，使用者可以大致地沿中心线等手工放置光电带或光电单元(光电带的组，例如，光电组件、光电串、光电模块)。在其他的实施方式中，定位数据可以被输入机器人类型的拾取和放置机器中，该机器拾取ー个或多个光电带或光电单元并将它们在背衬材料、真空吸盘等上的适当的位置放下。在多种实施方式中，放置精度可 以是+/-15微米。在多种实施方式中，粘合剂材料(例如EVA、PVB、沙林树脂、热固性材料、热塑性材料等)可以设置在光电带和背衬材料之间。在本实用新型的其他的实施方式中，光电带可以被放置在上文描述的散射材料(例如EVA、PVB、沙林树脂、热固性材料、热塑性材料等)的的薄层上，该薄层被放置在板100的背侧上，例如与聚光器110相対的侧。在步骤410，所述过程可以重复以放置下ー个光电带或光电单元，直到所有期望的光电带或光电单元都被放置。随后，在步骤420，可以执行焊接步骤，以将一个或多个光电带相对于其他光电电耦接和物理约束或者将ー个或多个光电单元相对于其他光电单元电耦接和物理约束。在多种实施方式中，在步骤430，将粘合剂材料层设置在焊接的光电带或光电单元上。在一些实施方式中，可以使用比如こ烯/こ酸こ烯酯(EVA)、聚こ烯醇缩丁醛(PVB)、沙林树脂、热固性材料、热塑性材料等等的粘合剂材料层。随后，在步骤440，将板100设置在粘合剂材料层上。在多种实施方式中，可以使用任何数量的定位标记等以使得板100被精确地设置在光电带或光电单元上。更具体地，板100应该被对准使得光电带被定位在各自的聚光器110的下方的适当的地点或位置处。在其他的实施方式中，当在这些步骤中将光电带放置在上文描述的薄散射层(在板100上)时，可以将额外的材料层(例如EVA、PVB、沙林树脂、热固性材料、热塑性材料等)设置在光电带上，然后可以将背衬材料设置在该额外的粘合剂层上。因此，在一些实施方式中，复合光电结构通过在板100的顶部上构建来形成，而在其他的实施方式中，复合光电结构通过在背衬材料的顶部上构建来形成。在多种实施方式中，在步骤450，所产生的材料夹层在温度设置为高于大约200华氏度的加热炉中被结合/层压。更具体地，该温度典型地为足够使粘合剂材料(例如EVA、PVB、沙林树脂、热固性材料、热塑性材料等等)熔融(例如，大约120摄氏度、大约150摄氏度等等)并将光电带或光电单元、背衬和板100结合到一起。在一些实施方式中，除了将材料结合到一起外，随着粘合剂(例如EVA、PVB、沙林树脂、热固性材料、热塑性材料等等)熔融，它占据了相邻的光电带或光电单元之间的之前是间隙区域的区域。这种熔融的粘合剂有助于防止光电带相对于彼此横向移动，并帮助保持光电带相对于板100的对准。此外，粘合剂材料占据了光电单元之间的母线之间的之前是间隙区域的区域。如将在下文中讨论的一祥，有利地，可以控制用于层压步骤的时间、温度和压カ參数。在多种实施方式中，一条或多条导线可以在结合步骤之前和/或之后被设置(sting)以提供光电带或光电单元之间的电连接。在步骤460，这些导线因此从完成的光电板提供电能输出。图3A-图3C示出了根据本实用新型的多种实施方式的实例。更具体地，图3A示出了透明板510的一部分的横截面500。如可见的一祥，示出了多个聚光器，例如520和525。在图3A中，示出了来自于照明源的多条平行光线530撞击到空气/玻璃界面，并被引向区域550和560 (具有聚集光的区域)。如上文讨论的一祥，传感器捕获透明板510 上光聚集的区域550和560的位置。如在这个实例中所示的一祥，散射材料层540可以邻近板510设置以帮助传感器捕获区域550和560的位置。如将在下文中讨论的一祥，在多种实施方式中，散射材料层540也可以用作粘合层。更具体地，在层压过程之前(例如，图3C)，粘合层趋向于散射入射光，而在层压过程之后(例如，图3D和E)，粘合层趋向于相对于玻璃板固定光电带，以及趋向于变得相对透明。如从这个实施方式中可见的一祥，聚光器典型地不是相同的尺寸、形状、或间距。在实践中，已经确定聚光器的间距横跨板可以从40微米变化到500微米。此外，聚光器不需要是对称的。因此，对不同的以及甚至相邻的聚光器，光聚集的区域可以变化很大。如从这个实施方式中可见的一祥，区域560是偏心的，并且区域560比区域550宽。在其他的实施方式中，许多其他的差别可以在实践中表现出来。如图3B中示出的一祥，聚光区域的宽度、位置等沿着玻璃板510的挤出轴线570并不必然地或典型地是均匀的。在这个实例中，可以看出聚光器580的宽度可以沿挤出轴线570变化，聚光区域590的宽度可以沿挤出轴线570变化，聚光区域可以是偏心的，等等。鉴于上述内容，可以看出由于玻璃板500的聚光器几何形状的宽可变性，因此光电带相对于聚光区域的适当的布置是期望的。在图3C示出的实例中，光电带600和610被示出设置在图3B的区域550和560下方。在多种实施方式中，光电带的宽度典型地比聚光区域的宽度宽25%。在多种实施方式中，相信如果光以不是正交于板510的角度进入聚光器(例如与法线成3至5度，或者更大)，该光仍然可以入射到光电带上。在当前的实例中，聚光区域的宽度范围从大约I. 8毫米到2. 2毫米，但是也设想其他宽度区域范围。例如，随着板510的质量控制(包括聚光器的几何均匀性和几何精确性、玻璃的透明度等)的提高，聚光区域的宽度应该减小，例如，具有大约0. 25毫米、0. 5毫米、I毫米等的更小的宽度。如图3C中示出的一祥，光电带600和610通过粘合层620和625而邻接玻璃板500和背衬层630。如可见的ー样,在多种实施方式中，第一粘合层620可以设置在光电带(600和610)与背衬层630之间，以及第ニ粘合剂层625可以设置在光电带￠00和610)与玻璃板500之间。此外，间隙区域(例如区域640)存在于相邻的母线605和615之间以及相邻的光电带(600和610)之间。在一些当前的实施方式中，相邻的母线之间的高度典型地小于200微米。在图3D中，图3C中示出的结构经受精确控制的层压过程。在粘合层由EVA、PVB、沙林树脂、热固性材料、热塑性材料等材料形成的情况下，第一粘合剂层620和第二粘合剂层625熔化并回流。如在图3D中可见的ー样,第一粘合剂层620和第二粘合剂层625可以混合到一起以形成单个的层，如通过粘合剂层650所示出的一祥。在这种实施方式中，层压过程之前光电带和母线之间的空隙(例如间隙区域640)，在层压过程之后则被例如EVA的粘合剂材料填充(区域660)。在多种实施方式中,粘合剂材料粘附到光电带和/或母线。结果，光电带600和610不仅相对于玻璃板550和背衬层630被固定，而且也通过回流的EVA材料而相对于彼此横向固定。此外，維持了母线605和615之间的先前存在的分离。在多种实施方式中，粘合剂材料作为屏障以减少相邻的光电带和/或相邻的母线之间的焊料短路(例如，由于使用者向下推动母线而使其连接光电带)。此外，粘合剂材料作为对湿度、腐蚀、污染物等等的屏障。在本实用新型其他的实施方式中，可以使用单个的粘合剂层，如图3E中不出的一祥。在本实用新型的多种实施方式中，层压过程包括精确控制的时间、温度和/或物理压缩变化轮廓。在一个实例中，向下按压材料的叠层的压缩压カ范围从大约0. 2到0. 6个大气压。在多种实施方式中，层压压カ轮廓包括使图3C中示出的结构经受大约25千帕(例如，1/4大气压)的压缩压カ大约25秒,然后经受大约50千帕(例如，1/2大气压)的 压カ大约50秒。在这个时间段期间，EVA材料等被加热到熔点，例如大约大于120摄氏度、大于150摄氏度，或更大，这取决于特定类型的粘合剂材料的熔点。根据实验，本实用新型已经确定如果层压过程在大约I个大气压的压缩压カ下执行，随着例如EVA材料的粘合剂材料的熔化和回流，间隙区域在相邻的光电带之间仍然存在以及在相邻光电带之间的母线之间仍然存在，如前文描述的一祥。在本实用新型其他的实施方式中，可以确定其他的时间、温度和压缩压カ的组合，这些组合提供前文描述的益处，而不需要本领域普通技术人员过度的实验。在本实用新型其他的实施方式中，当使用比如PVB、沙林树脂、热固性材料、热塑性材料等的其他粘合剂材料吋，时间、温度、压カ和类似特性可以被使用者类似地监控，以使得其他的粘合剂材料执行如EVA材料类似的功能，如前文所述的。更具体地，期望粘合剂材料填充光电带之间的空气间隙区域，并提供前文所述的保护性的和预防性的特征。图4示出了根据本实用新型的多种实施方式的计算机系统的框图。更具体地，示出了计算机系统600，该计算机系统可以适于控制光源、光探測器、和/或光电设置设备，处理数据，控制层压装置等等，如前文描述的一祥。图4为根据本实用新型的多种实施方式的典型的计算机系统700的框图。多种实施方式中，计算机系统700典型地包括监控器710、计算机720、键盘730、用户输入装置740、网络接ロ 750等等。在本实施方式中，用户输入装置740典型地具体化为计算机鼠标、跟踪球、跟踪板、无线遥控等等。用户输入装置740典型地允许用户选择监控器710上显现的对象、图标、文本、控制点等等。在一些实施方式中，监控器710和用户输入装置740可以被集成，比如，基于比如由Wacom销售的Cintiq的显示器的交互触摸屏显示器或触笔，等等。网络接ロ 750的实施方式典型地包括以太网卡、调制解调器(电话、卫星、电缆、综合业务数字网(ISDN))、(异步的)数字用户线路(DSL)単元等等。网络接ロ 750典型地连接到所示的计算机网络。在其他的实施方式中，网络接ロ 750可以被物理集成在计算机720的主板上，可以是软件程序，比如软件数字用户线路等等。计算机720典型地包括惯用的计算机器件(比如处理器760)，以及记忆存储装置(比如随机存取存储器(RAM) 770)、磁盘驱动器780，以及将上述器件相互连接的系统总线790。在一个实施方式中，计算机720为个人兼容计算机，具有多个微处理器，比如英特尔公司的至强(Xeon )微处理器。此外，在本实施方式中，计算机720可以包括基于UNIX的操作系统。随机存取存储器770和磁盘驱动器780是用于非暂态存储的有形的介质的实例，所述非暂态存储为图像、操作系统、配置文件，在本实用新型的实施方式中，包括指令计算机720执行前文描述的功能和过程的计算机可读的可执行计算机代码等等。例如，计算机可执行代码可以包括指挥计算机系统执行在图2A-图2C中示出的各种捕捉、处理、光电放置步骤等等的代码；指挥计算机系统执行在图3C-图3D中示出的受控层压过程等等的 代码；本文中描述的任何处理步骤；等等。其他类型的有形的介质包括软盘、可移动硬盘、光学存储介质(比如⑶-R0M、DVD、蓝光光盘(Blu-Ray disk))、半导体存储器(比如闪存)、只读存储器(ROM)、带备用电源的易失性存储器)、网络存储装置等等。在本实施方式中，计算机系统700可以还包括使得能够通过比如超文本传输协议(HTTP)、传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、实时传送协议/实时流协议(RTP/RTSP)等等的网络的实现通信的软件。在本实用新型的替换的实施方式中，也可以使用其他的通信软件和传输协议，例如互联网分组交换协议(IPX)、用户数据报协议(UDP)等等。图4为能够实现本实用新型的代表性计算机系统。对于本领域内普通技术人员来说将很显然的是，许多其他的硬件和软件配置适用于本实用新型。例如，可以考虑使用其他的微处理器，比如酷睿(Core )或安腾(Itanium )微处理器；超微设备公司(AdvancedMicro Devices, Inc)的暗龙(OpteronTM)或弈龙(Phenom )微处理器；等等。此外，还可以使用英伟达(NVidia)、冶天(ATI)等等的图形处理器(GPU)以加速渲染。此外，可以考虑其他类型的操作系统，比如，微软公司的比如'Windows7 、WindowsNT 等等的视窗(Windows )操作系统、甲骨文(Oracle)的Solaris操作系统、LINUX操作系统、UNIX操作系统、苹果公司的MAC操作系统等等。根据前文披露的内容，本领域普通技术人员将认识到基于讨论的实施方式可以实现许多变化。例如，在一个实施方式中，与前文描述的玻璃板尺寸大致相同的感光材料层设置在透明材料板下面。随后，该复合物被暴露于太阳光下。因为材料是感光性的，所以一定长度的时间之后，光聚集的区域可以显得比在玻璃板下方的其他区域更亮或更暗。在这种实施方式中，所述材料然后可以被用作可视模板以用于放置光电带或単元。更具体地，使用者可以简单地将光电带放置在光聚集的区域。一旦所有的光电带都被放置，感光材料可以被去除或被用作前文提到的背衬的一部分。如从这种实施方式中可见的一祥，对于实施本实用新型的实施方式而言，计算机、数字图像传感器、精确的x-y表等等不是必需的。在本实用新型的其他的实施方式中，可以使用位移传感器，例如激光测量装置、激光测距仪等等。更具体地，激光位移传感器可以与图2A-图2B中的步骤300-380 —起使用。在这种实施方式中，步骤380的测量的和确定的光轮廓被确定，如前文讨论的一祥。此外，激光位移传感器可以被用来几何地測量例如玻璃的透明材料板的表面。考虑随后确定透明板的精确测量的几何表面。在本实用新型一些实施方式中，可以使用基恩士(Keyence)LK电荷耦合器件(CCD)激光位移传感器等等。在这种实施方式中，透明板的测量几何模型和确定的光轮廓然后被彼此关联。在多种实施方式中，任何数量的常规软件算法可以被用来创建透明材料的计算机模型。这个计算机模型关联作为输入的几何表面的描述并然后输出预测的出射光位置。在多种实施方式中，多个透明板可以经历步骤300-380以确定多个光轮廓，并经历激光测量以确定多个測量几何表面。在多种实施方式中，计算机模型可以基于这些多个数据样本。随后，在本实用新型多种实施方式中，可以提供新的透明板。这个新的透明板然后将经过激光测量以确定測量几何表面。接下来，基于所述測量几何表面和上面确定的计算机模型，计算机系统然后可以预测来自新透明板的出射照度的位置。在多种实施方式中，然后可以使用预测的出射照度位置来执行步骤390-460。在本实用新型其他的实施方式中，除了激光之外可以使用其他类型的測量装置，比如物理探头等等。 在本实用新型其他的实施方式中，光电带可以被放置在EVA层的顶部上，或者类似地直接放置在玻璃聚光器的底部表面上。这些材料然后可以经过加热处理，如前文描述的一祥。因此，在这种实施方式中，可以不需要刚性背衬材料。在其他的实施方式中，光源可以是面光源、线光源、点光源或灯。此外，灯可以是ニ维的电荷耦合器件(CCD)阵列、线阵
歹Ij等等。阅读本文之后，本领域普通技术人员可以设想其他的实施方式。在其他的实施方式中，可以有利地进行前文披露的实用新型的组合或亚组合。结构的模块图和流程图为了易于理解而分组。但是，应该理解在本实用新型的替换的实施方式中考虑了模块的组合、新模块的加入、模块的重新排布等等。因此，说明书和附图被认为是说明性的而不具有限制性的意义。但是，显然地，在不偏离更宽的精神和范围的情况下，可以对其做多种修改和变化。
权利要求1.一种层压光电结构，其特征在于，包括 透明材料板，具有多个聚光几何特征； 第一粘合剂材料层，邻近所述透明材料板设置； 多个光电带，邻近所述第一粘合剂材料层设置，其中，所述多个光电带根据所述多个聚光几何特征的出射光特性相对于所述透明材料板定位，其中，所述多个光电带经由多条母线耦接，其中在相邻光电带的母线之间限定间隙区域； 其中，所述透明材料板、所述多个光电带和所述第一粘合剂材料层形成复合光电结构；以及 其中，在所述复合光电结构经历层压过程之后，所述多个光电带之间的多个间隙区域随后被所述粘合剂材料填充。
2.根据权利要求I所述的层压光电结构，其特征在于，还包括 第二粘合剂材料层，邻近所述多个光电带；以及 刚性材料层，邻近所述第二粘合剂材料层； 其中，所述复合光电结构包括所述第二粘合剂材料层和所述刚性材料层。
专利摘要本实用新型提供了一种层压光电结构，其涉及使用光电带将太阳能转换成电能的领域。本层压光电结构包括具有多个聚光几何特征的透明材料板；邻近透明材料板设置的第一粘合剂材料层；邻近第一粘合剂材料层设置的多个光电带，多个光电带根据多个聚光几何特征的出射光特性相对于透明材料板定位，多个光电带经由多条母线耦接，在相邻光电带的母线之间限定间隙区域；透明材料板、多个光电带、和第一粘合剂材料层形成复合光电结构；以及多个光电带之间的多个间隙区域在复合光电结构经历层压过程之后随后被粘合剂材料填充。该层压光电结构具有改进的光电单元，能够将入射光/辐射有效地引导和聚集到光电带；并且能够延长层压光电结构的使用寿命。
文档编号H01L31/052GK202601654SQ201120555389
公开日2012年12月12日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者阿沛·马赫什瓦里, 拉格胡南丹·差瓦尔 申请人:太阳能公司