全合一集成多功能三重电源模块“ITM”的制作方法

本发明涉及一种用于全合一集成多功能三重电源模块“itm”的方法和系统。

背景技术：

光伏电池在能量生产领域是众所周知的，用于以环境友好的方式从太阳辐射生成电力。这样的电池在安装时需要最少的维护，并且因此非常适合作为分布式能源。光伏电池典型地布置在模块中，所述模块放置在阳光充足的地点。受欢迎的地点包括建筑物的屋顶和立面。

光伏电池由半导体材料制成并且非常脆弱。因此，太阳能模块应当提供用于保护光伏电池的刚性材料的前板和后板。前板应当是透明的，以便允许太阳辐射到达光伏电池。前板典型地由玻璃制成以用于提供透明但却结构稳定的前板。

所遇到的问题在于，由于用于前表面的玻璃，太阳能模块往往很重，因此可以安全地放置在屋顶和/或立面上的太阳能模块的数量由于建筑物的结构能力而受到限制。为了增加有效表面并且允许放置更多的太阳能模块，建筑物可能必须被加强或者太阳能模块可能不得不由独立的框架承载，所有这些增加了设施成本并且减弱了设施的美观。在某些情况下，单单安装成本总计占总设施成本的三分之二，其中实际光伏模块总计仅占总设施成本的三分之一。光伏模块价格的下降使安装成本在未来更加重要。

因此，根据本发明的目的是通过最大化太阳能模块的可用表面并同时消除对建筑物的独立框架或加强的需要，减小设施成本并增加设施的美观。

根据本发明的另一目的是提供太阳能模块，其提供电能和热能两者。

根据本发明的太阳能模块的优点在于其可以直接用作屋顶元件和/或立面元件，由此消除对立面板和屋顶瓦等的需要。

现有技术

申请人自己的pct申请wo2010/057978公开了一种基于高压半导体的晶片，其可以安装在建筑物的立面上。

在2006年12月的shc太阳能更新通讯中已公开了组合光伏面板和太阳能集热器的太阳能收集系统(http://www.iea-shc.org/data/sites/1/publications/2006-12-solarupdate.pdf)。

洛矶山脉研究所的介绍“减少太阳能pv软成本”(在http://www.rmi.org/knowledge-center/library/2013-16_simplebosrpt可获得)公开了减少太阳能模块设施的成本的一些机会。

技术实现要素：

本发明是由双板夹层、金属结构板或夹层构建的pv或pvt太阳能模块或太阳能面板或太阳能层压件(以下称为“模块”)。双板夹层“dps”为模块提供结构强度，使得其可以在有或没有其他支撑措施(如玻璃或铝框架)的情况下被使用。

dps可以在各种结构设计中由各种金属或具有结构强度的其他材料(如玻璃、纤维玻璃和复合或合并材料)组成。金属可以是例如铝、不锈钢、铁、铜等，及其混合物。dps的设计可以是2块板，顶板和底板，不一定是平面的，也可以是弯曲的。两个外板形成夹层，其中“内部材料”部分可以是例如正弦板、梯形板、铝泡沫、金属泡沫、不锈钢泡沫、蜂窝结构材料、石棉、碳化硅、碳、纤维玻璃和或复合或合并材料。所有这些材料设计的共同之处在于，底板和内部材料的组合形成非常高强度的总体结构。在图1中示出了一些结构类型。

材料层或者通过例如胶粘剂、硅树脂、结合剂、乙烯乙酸乙烯酯“eva”联结在一起。它们也可以通过例如熔接、焊接、粘结、通过激光焊接、通过超声和通过将金属结构牢固地结合在一起的其他方法联结在一起。

另一种“dps”夹层类型可以是金属和塑料或金属和玻璃或塑料和玻璃或金属和塑料和玻璃的组合。dps层也可以是一个顶板、内部材料、一个中间板、内部材料和底板。所有常见的组合都有形成提供物理强壮模块的结构的潜力。强壮表示坚固和牢固，使得模块例如将抵抗弯曲、制动、拉伸、变形并且可以承受负荷。

dps的后部和前部上是层压或包封的光伏电池和/或吸热器。实际的dps也可以由吸热器结构组成。

本发明中的夹层的定义和可能部件

“互连太阳能电池”＝以成串的方式电连接在一起的太阳能电池的阵列，并且电池或串经由金属母线和经由旁路二极管互连。旁路二极管层压在与太阳能电池相同的层中。

“顶部前片”定义为作为外部前盖的片。它可以具有平面的或纹理的表面结构。它可以由以下材料的任何组合组成：金属(铝，钢，铁，铜等)、玻璃、石棉、碳化硅、碳和纤维玻璃。它也可以由dps组成。

“背部后片”定义为作为外部后盖的片。它可以具有平面的或纹理的表面结构。它可以由以下材料的任何组合组成：金属(铝，钢，铁，铜等)、玻璃、石棉、碳化硅、碳和纤维玻璃。

本发明的进一步描述

对于不同的pv或pvt模块类型，dps的位置会有所不同。一种类型可以由以下层组成：

(1)透明的顶部前片层(由玻璃、塑料或dps制成)，eva层，互连太阳能电池层，eva层，dps层，eva层，塑料，玻璃或dps层。

其他pv或pvt类型可以是

(2)透明的dps顶部前片层，eva层，互连太阳能电池层，eva层，塑料、玻璃或dps层。

(3)透明的顶部前(玻璃、塑料或dps)片层，eva，互连太阳能电池层，eva层，塑料层，eva层，dps层，eva层，塑料层或dps。

(4)透明的dps顶片，eva，互连太阳能电池层，eva，塑料层，evadps，eva，塑料层。

本发明涉及可再生能量模块、建筑物元件和构造，其能够在相同的物理区域内利用若干有益功能。本发明将若干功能全合一集成到单个模块化元件/面板中，显著降低了总系统成本。本发明的模块化全合一元件在下文中被称为“大力神itm”并且可以由dps组成。名称大力神(hercules)是指建筑物非常强壮的事实。名称itm是指本发明用于全合一集成多功能三重电源模块。该全合一单个itm元件/模块/面板将与标准模块化元件/面板进行比较，其需要若干独立生产的单元以便履行和实现所有相同的功能和优点。对于标准的现有技术的单元/面板，每个功能需要独立的安装构造，每个功能需要独立的分配区域，每个能量转换需要独立的元件/面板，例如，用于收集能量并将其转换成电能，和/或用于将太阳光有效转换成供热能量的独立元件等。

一个itm单元的尺寸可以从室内发电模块的非常小的100平方厘米到非常大的20平方米电源模块不等。若干模块可以互连并且因此形成系统。作为示例：如果建筑物需要一个1000平方米的屋顶，itm可以提供全合一的轻型屋顶元件，可以成为实际屋顶建筑块的itm单元。因此屋顶将由50块itm构成，每块20平方米，并且每个itm将包括集成的内置全合一功能，包括：建筑设计，pv发电机，太阳能吸热器能量发生器，夜空冷却能量发生器，可编程发光二极管，传感器，阀，日晒层，蓄电池，安装固定结构和热/冷水储存装置。

另一示例可以是1000平方米的立面，在该情况下，itm可以内置有相同的多功能元件，但代替屋顶建筑物元件，itm成为墙或立面建筑物元件。

第三示例可以是地面安装或安装在现有的屋顶上的20,000平方米的itm发电厂。在该情况下，主要内置多功能特征将是三个内置全合一可再生能量发生器的高收益，白天生成电能和热能，夜间通过黑体天空辐射生成冷却能量。但是前面提到的所有多种功能也可以被包括，尽管在该示例中，itm元件本身并不是建筑物集成元件，而是在建筑物或地面上进行了改造。

安装单元

在本发明中，dps和itm可以经由层压金属或硬质材料型材(以下称为“ω形件(omega)”)被安装。ω形件具有翼片和可能的横截面，如图3中所示，但不限于此。若干ω形件可以固定在dps或itm的内部。

在结构的后部，翼片被层压或固定在模块或dps的后部部分的内部。这为ω形件提供了非常强的粘附力。因此，在dps或itm与内部的ω形件一起生产后，在模块制造完成后，ω形件可以被旋入或附接其他安装元件，以便模块可以附接到立面或屋顶或任何建筑物单元。安装的附件可以经由导轨或栓接或拧入或焊接到立面中。

图4中示出了可能的结构组合，但不限于此。

发明概述

根据本发明的第一方面，通过一种太阳能模块获得从本发明的详细描述显而易见的以上目的以及许多其他目的，所述太阳能模块包括层压在夹层结构上的光伏电池，所述夹层结构为所述太阳能模块提供结构强度，所述夹层结构包括均由具有结构强度的材料制成的顶板和底板，所述夹层结构还包括位于所述顶板和所述底板之间的内部材料。

根据以前的技术，太阳能模块附着到原有的屋顶和/或立面上，并且因此增加立面和屋顶的总重量。建筑物设计通常不会考虑太阳能模块的增加重量，并且因此建筑物必须被加强。根据本发明的太阳能模块优选地直接安装到建筑物的承重结构上并且因此用作实际的屋顶瓦和/或立面板，由此不需要独立的立面板和屋顶瓦。

为了使以上可行，根据本发明的太阳能模块必须具有对应于传统屋顶瓦的每单位面积重量的每单位面积重量，并且太阳能模块必须本身是水密的并且相对于彼此以水密关系布置。

因此，具有承重的玻璃前面的常规使用的太阳能模块不适合或至少非常昂贵，原因是其将很重并且难以适当地附接到框架。

目前建议的夹层结构是有利的，原因是其可以构造得非常轻，同时提供与常规立面板和屋顶瓦相当的高结构强度。顶板和底板典型地由诸如铝的高密度的薄但结实和坚固的材料制成，而内部材料构成互连顶板和底板的填充材料。内部材料具有比顶板和底板更低的密度，并且可以优选为中空结构，如蜂窝结构或波纹结构。

光伏电池在隔离材料(如eva)中层压到与内部材料相对的顶板上。通常使用诸如塑料箔的覆盖物来保护光伏模块免受风、雨和碎屑的影响。

在目前建议的太阳能模块中，夹层结构而不是前板，是结构承重。因此，夹层结构可以直接紧固到建筑物的承重框架。由于夹层结构重量轻并且可以对应于传统立面板和屋顶瓦的重量，因此不需要加强建筑物结构，并且如果需要，整个立面和/或屋顶可以由太阳能模块覆盖。

太阳能模块应当防水并且一起密封在水密接头中以便提供合适的立面或屋顶表面。

根据第一方面的另一实施例，所述顶板和所述底板由金属制成，例如铝、不锈钢、铁或铜，和/或所述内部材料以互连所述顶板和所述底板的单元的形式制成，例如波纹形金属芯、正弦板、梯形板、泡沫铝、金属泡沫、不锈钢泡沫、蜂窝结构材料、石棉、碳化硅、碳、纤维玻璃。

优选地，使用上述轻质材料中的一种或多种。

根据第一方面的另一实施例，所述光伏电池由透明前盖覆盖或包封在透明前盖中，所述透明前盖由透明膜材料制成或构成透明夹层结构，为所述太阳能模块提供热绝缘。

使用薄箔用作盖，或替代地由例如聚合物材料制成的透明夹层结构。透明夹层结构一方面可以为太阳能模块提供附加的结构强度，类似于玻璃盖，然而，它也可以提供热绝缘以使吸热器更高效，原因是在其未隔离的情况下大量热量通过前盖散出。

根据第一方面的另一实施例，所述透明前盖是纹理化的、自清洁的、抗反射的或纳米着色的。

纹理化的前盖可以用于使盖看起来更像常规的屋顶瓦。盖可以是自清洁的，例如，通过使用压缩空气来除去否则会遮挡一个或多个光伏电池的碎屑。抗反射涂层可以用于增加由光伏电池接收的辐射量，并且纳米着色可以用于使太阳能模块看起来颜色与常规使用的标准黑色不同。

根据第一方面的另一实施例，所述太阳能模块包括层压在与所述光伏电池相同的层中的旁路二极管。

通过使用旁路二极管，任何被遮挡或被破坏的光伏电池将被旁路以防止其从其他电池吸取能量。由于旁路二极管层压在与光伏电池相同的层中，因此实现紧凑的单元。此外，如果在安装期间一个或多个光伏电池通过例如钻穿而被破坏，结果就是这些电池没有贡献，原因是它们被旁路，然而其他电池仍然完全可操作。

根据第一方面的另一实施例，所述底板包括具有翼片的硬材料型材，所述翼片层压或固定在所述太阳能模块的后部部分的内部。

使用硬金属型材将使太阳能模块容易固定到建筑物上。

根据第一方面的另一实施例，还包括导轨形式的壁安装件，所述壁安装件栓接到建筑物结构的承重部分；以及连接件，所述连接件栓接到所述硬材料型材上并且包括用于可释放地保持所述导轨的保持构件。

优选地，每个太阳能模块使用六个硬金属型材和连接件，两个在顶部，两个在中部，并且两个在底部，用于将太阳能模块牢固且可释放地固定到建筑物的墙壁上。更加优选地，每个太阳能模块使用九个硬金属型材和连接件，三个在顶部，三个在中部并且三个在底部，用于将太阳能模块更牢固地固定到建筑物的墙壁上。

根据第一方面的另一实施例，所述太阳能模块包括吸热器，所述吸热器层压到所述夹层结构上、包封在所述夹层结构中、焊接到所述夹层结构上或形成所述夹层结构的集成部分，所述吸热器可选地经由热交换器和/或热泵热连接到建筑物加热系统或建筑物冷却系统。

使用吸热器允许太阳能模块除了提供电能之外还提供热能。吸热器优选为黑色以便能够尽可能多地吸收来自太阳辐射的热。当不存在太阳辐射时，吸热器也以可用于通过在夜间使用吸热器作为黑体辐照器来提供夜空冷却。吸热器可以热连接到夹层结构或形成夹层结构的一部分。例如，顶板和底板之间的空间可以用于循环加热/冷却介质。吸热器可以优选由铝制成。

使用吸热器来提供建筑物加热或冷却可以涉及使诸如水的加热/冷却介质循环通过吸热器。加热/冷却介质可以以该方式在白天在吸热器处吸收热能并且例如通过使用热对流器释放建筑物内部的热能。热交换器和蓄热箱可以用于例如储存热水供以后家庭使用或在夜间加热。从吸热器接收的热能也可以用于预热建筑物中央供暖系统的水和/或与热泵组合以提高系统的效率。

在夜间，该过程可以逆反，热可以由室内热对流器吸收并且由吸热器的黑体辐射释放。类似地，冷却作用可以稍后使用，例如在白天通过储存冷水供以后使用，并且可以通过使用热泵来增强效果。

根据第一方面的另一实施例，所述太阳能模块包括可编程发光二极管，所述可编程发光二极管优选地包括一组rgb二极管，每一个rgb二极管代表一个像素并且在一起能够在所述太阳能模块的整个表面上显示文本消息或图像。

通过将rgb二极管包含到模块中，太阳能模块也可以用作环保和节能的大屏幕。在白天，太阳能模块可以用于用电能给电池充电。位于光伏电池之间的rgb二极管可以由电池供电并且由计算机控制以用不同的颜色点亮，形成类似于大lcd屏幕的图像或文本消息。

根据第一方面的另一实施例，所述太阳能模块包括绝缘层。

绝缘层可以位于太阳能模块的前侧上，只要它是透明的。它也可以形成夹层结构的一部分，例如成为夹层的内部材料的一部分。绝缘层也可以位于太阳能模块的后侧处，或以上的组合。绝缘层减少热损失并且提高可以使用的任何吸热器的效率。

根据第一方面的另一实施例，所述夹层结构包括中间板，所述中间板由具有结构强度的材料制成并且位于所述顶板和所述底板之间的所述内部材料内。

以该方式实现双重夹层结构。另外，为了给太阳能模块提供进一步的结构强度，由此实现的不同层可以用于不同的目的。例如，顶板和中间板之间的空间可以通过使加热/冷却介质在其中循环而用于吸热器，而底板和中间板之间的空间可以用于热绝缘。

根据第一方面的另一实施例，所述顶板和所述底板交错，使得多个太阳能模块可以以部分重叠的配置被连接。

以该方式，太阳能模块可以在屋顶或立面结构中以类似交错的配置互连，其中位于较高位置的模块的顶部分与位于较低位置的太阳能模块的底部分重叠。以该方式，沿着太阳能模块的外表面流动的雨水将不会泄漏到建筑物的承重结构的内部。

根据本发明的第二方面，通过一种建筑物结构获得从本发明的详细描述显而易见的以上目的以及许多其他目的，所述建筑物结构具有直接安装在所述建筑物结构的承重结构上的作为立面或屋顶元件的太阳能模块，所述太阳能模块相互互连以形成防水表面。

根据第一方面的上述太阳能模块优选地紧靠在一起安装以在建筑物的立面或屋顶上形成整体和水密表面。

根据本发明的第三方面，通过一种制造太阳能模块的方法获得从本发明的详细描述显而易见的以上目的以及许多其他目的，所述方法包括提供顶板和底板，所述顶板和底板均由具有结构强度的材料制成，在所述顶板和所述底板之间安置内部材料，将所述太阳能电池和可选的旁路二极管层压到所述顶板上，以及优选地通过透明前盖覆盖所述太阳能电池和旁路二极管。

根据第三方面的方法优选地用于制造根据第一方面的太阳能模块。

附图说明

图1a是在白天具有立面安装太阳能模块的建筑物的透视图。

图1b是在夜间具有立面安装太阳能模块的建筑物的透视图。

图1c是具有立面安装太阳能模块的建筑物的透视图。

图2a是具有波纹形或正弦形内部的夹层结构的侧视图。

图2b是具有波纹形或正弦形内部的夹层结构的透视图。

图2c是具有梯形内部的夹层结构的侧视图。

图2d是具有梯形内部的夹层结构的透视图。

图2e是具有矩形内部的夹层结构的侧视图。

图2f是具有矩形内部的夹层结构的透视图。

图3a是具有梯形形状的金属型材的太阳能模块的侧视图。

图3b是具有梯形形状的金属型材的侧视图。

图3c是具有矩形形状的金属型材的太阳能模块的侧视图。

图3d是具有矩形形状的金属型材的侧视图。

图3e是具有ω形状的金属型材的太阳能模块的侧视图。

图3f是具有ω形状的金属型材的侧视图。

图4a是上部安装系统的放大侧视图。

图4b是安装时的上部安装系统的侧视图。

图4c是中间安装系统的放大侧视图。

图4d是安装时的中间安装系统的侧视图。

图4e是下部安装系统的放大侧视图。

图4f是安装时的下部安装系统的侧视图。

图5a是具有承重夹层结构的太阳能模块的侧视图。

图5b是具有承重夹层结构的太阳能模块的透视图。

图6a是具有作为盖的夹层结构的太阳能模块的侧视图。

图6b是具有作为盖的夹层结构的太阳能模块的透视图。

图7a是具有作为盖的夹层结构和承重能力的太阳能模块的侧视图。

图7b是具有作为盖的夹层结构和承重能力的太阳能模块的透视图。

图8a是具有夹层结构和吸热器的太阳能模块的侧视图。

图8b是具有夹层结构和吸热器的太阳能模块的透视图。

图9a是具有交错夹层结构的太阳能模块的侧视图。

图9b是具有交错夹层结构的太阳能模块的透视图。

图9c是由太阳能模块制成的屋顶的透视图。

图10是具有铜吸收器的太阳能模块的侧视图。

图11是具有铝吸收器的太阳能模块的侧视图。

图12是管道系统的透视图。

图13是具有热交换器的加热系统的透视图。

图14是具有热泵的加热系统的透视图。

图15是冷却系统的透视图。

具体实施方式

图1a示出了具有立面安装太阳能模块12的建筑物10的透视图。在白天，太阳能模块12生成电能，其可以储存在电池模块(未示出)中或者馈送到电网。另外，太阳能模块12可以产生热能，其可以直接用于家庭加热目的或储存以供以后在建筑物中使用。

图1b示出了具有立面安装太阳能模块12'的建筑物10的透视图。太阳能模块12'可以具有集成的led，其可以形成用于显示图像或文本的大屏幕。此外，在夜间，太阳能模块可以用于建筑物12的夜空冷却。

图1c示出了具有屋顶安装太阳能面板12的建筑物10'的透视图。面板安装在建筑物的承重结构上，代替屋顶瓦。

图2a示出了夹层结构14的侧视图。夹层结构包括由具有结构强度的材料(优选铝)制成的顶板16和底板18。夹层结构14具有使顶板16和底板18互连的波纹形或正弦形内部20，以便形成为夹层结构14提供结构强度的单元结构。波纹形或正弦形内部20可以由铝(优选挤压铝)制成。

图2b示出了具有波纹形或正弦形内部20的上述夹层结构14的透视图。

图2c示出了类似于前述实施例的具有梯形内部20'的夹层结构20'的侧视图。

图2d示出了具有梯形内部20'的夹层结构14'的透视图。

图2e示出了类似于前述实施例的具有矩形内部20”的夹层结构14”的侧视图，并且其附加地设有用于循环冷却或加热流体(例如水和/或乙二醇)的管22。

图2f示出了具有矩形内部20”的夹层结构14”的透视图。

图3a示出具有梯形形状的金属型材24的太阳能模块的侧视图。金属型材24具有翼片，所述翼片被层压或焊接到夹层结构的底板18上，由此为太阳能模块提供合适的紧固机构。金属型材优选由坚硬且耐用的金属制成。

图3b示出了具有梯形形状的金属型材24的侧视图，没有夹层结构的底板。

图3c示出了类似于前述实施例的具有矩形形状的金属型材24'的太阳能模块的侧视图。

图3d示出了具有矩形形状的金属型材24'的侧视图，没有夹层结构的底板。

图3e示出了类似于前述实施例的具有ω形状的金属型材的太阳能模块的侧视图。

图3f示出了具有ω形状的金属型材24”的侧视图，没有夹层结构的底板。

图4a示出了上部安装系统的放大侧视图。用于完整太阳能模块的安装件优选地总共包括九个安装系统，三个在上部，三个在中部并且三个在下部。安装系统包括如上所述的金属型材24，其被焊接或层压到太阳能模块12的夹层的底板上。导轨26被螺丝紧固到建筑物的墙壁。连接构件28用于互连金属型材24和导轨26。连接构件28包括框架30，其形成模块12的外框架的顶部分。连接构件28还包括抓住导轨26的保持部分。金属型材24经由螺丝安装件34固定到连接构件28。

图4b示出了当安装在建筑物的墙壁上时的上部安装系统的侧视图。

图4c示出了类似于前述实施例的中间安装系统的放大侧视图。

图4d示出了当安装在建筑物的墙壁上时的中间安装系统的侧视图。

图4e示出了类似于前述实施例的下部安装系统的放大侧视图。框架30'形成模块12的外框架的下部部分。导轨26'经由螺丝安装件固定到连接构件28。

图4f示出了当安装在建筑物的墙壁上时的下部安装系统的侧视图。

图5a示出了具有承重夹层结构14的太阳能模块的侧视图。太阳能模块还包括光伏电池36，其通过使用例如胶粘剂或eva层压到夹层结构14上。光伏电池36由透明塑料材料的箔38保护。

图5b示出了具有承重夹层结构14的太阳能模块12的透视图。

图6a示出了具有作为盖40的透明夹层结构的太阳能模块12的侧视图。作为盖的夹层结构可以是承重的，然而，它也可以用于为太阳能模块12提供热绝缘，或者两者皆可。不能使用铝，原因是它是不透明的，因此玻璃或塑料是可行的材料。背板38在本实施例中由诸如塑料或金属的箔或板材料制成。

图6b示出了具有作为盖40的透明夹层结构的太阳能模块12的透视图。

图7a示出了太阳能模块12的侧视图，所述太阳能模块具有作为盖40的夹层结构和位于相对侧的由例如铝制成的承重夹层结构14，由此光伏电池36位于盖40和承重夹层结构14之间。

图7b示出了太阳能模块12的透视图，所述太阳能模块具有作为盖40的夹层结构和与盖40相对定位的承重夹层结构14。

图8a示出了具有夹层结构14和吸热器42的太阳能模块12的侧视图。由此应当注意，吸热器42不必是单独的部分，而是可以省略，或者其可以被集成到夹层结构14中。吸热器42和夹层结构14因此可以形成一体元件。吸热器优选地具有黑色以便有效地吸收热能。由此诸如水或乙二醇的加热(或冷却)流体通过夹层结构14的内部结构的单元在上板和下板之间循环。夹层结构14的单元连接到相应的入口和出口歧管或管22，由此流体通过穿过夹层结构14的单元加热(或冷却)几摄氏度。循环流体的温度可以根据实际应用而变化，并且在-5摄氏度至90摄氏度之间的温度是可行的。正常值将为约25摄氏度。流体也可以有助于光伏模块36的冷却。可以使用透明夹层材料的可选盖40来减少热损失。管22在此被制成圆形，然而其也可以为正方形、矩形或任何其它适当的形状。

图8b示出了具有夹层结构14和吸热器42的太阳能模块12的透视图。

图9a示出了具有交错夹层结构14'、14”的太阳能模块12的侧视图。交错夹层结构包括上部夹层结构14'和下部夹层结构14”，其以部分重叠和部分非重叠的结构粘附在一起。

图9b示出了具有交错夹层结构的太阳能模块12的透视图。

图9c示出了由具有交错夹层结构的上述太阳能模块制成的屋顶的透视图。因此太阳能模块可以作为屋顶瓦放置，使得每个夹层结构的上部夹层结构14'和下部夹层结构14”本身不重叠的部分与相邻太阳能模块的夹层结构的一部分重叠。以该方式，屋顶可以被制成完全防雨，类似于常规的屋顶瓦。另外，模块可以密封在一起以形成完全防水表面。

图10示出了具有铜吸收器的太阳能模块的侧视图。铜吸收器通常与铜管22'一起使用以用于收集热能。铜具有优异的导热性。光伏电池36包封在eva中。

图11示出了太阳能模块的侧视图。铝也具有非常高的导热性并且更容易挤出为夹层结构。本实施例的优点在于，夹层结构既用作结构承重元件又用作传输吸收的热的流体通道。光伏电池36包封在eva中。

图12示出了管道系统48的透视图。歧管或管22向每个太阳能模块供给流体。流体流动通过夹层结构的单元中的太阳能模块，并且然后返回以用于收集由此获得的热能。

图13示出了具有热交换器50的加热系统的透视图。诸如水或乙二醇的流体通过太阳能面板12被供给。热交换器50用于收集由模块收集的热能，其对应于流入热交换器50的流体和流出热交换器50的流体之间的温度差。热交换器转而连接到建筑物的家用水箱58以用于加热用于集中供热56的水或其他家庭用途。由于与通常使用约50摄氏度的温度以避免微生物污染的家用水箱相比，使用约25摄氏度的温度改善了太阳能面板的效率，因此可能需要附加的加热器52，使得太阳能模块提供水的预加热并且通过另一加热系统进一步加热。

图14示出了加热系统的透视图，其使用热泵60代替使用附加加热器，以用于将循环流体的温度从适合于获得太阳热并冷却光伏电池的约25摄氏度升高到适合作为家用热水的50摄氏度。

图15示出了当没有入射太阳辐射以用于获得夜空冷却时可以使用的冷却系统的透视图。以该方式，诸如水或乙二醇的流体循环通过太阳能面板释放热，使得从太阳能电池返回的流体的温度低于流入太阳能电池的流体的温度。温度差可以由热交换器收集并且用于家用空调系统中以用于经由空气对流器62提供冷却。

附图中使用的附图标记