专利名称：建筑一体化太阳能光伏板的制作方法
技术领域：
本公开一般地涉及一种太阳能光伏板，具体地涉及一种建筑一体化光伏板。
背景技术：
太阳能光伏板的效率依赖于光辐射在太阳能电池上的角度。对于在建筑一体化光伏中的应用，为了最大化太阳能进入和电力输出，优化阵列的取向和倾角。阵列的取向和倾角可以相对于地理位置来优化。实验表明，以年度为基准，以等于地点纬度的倾角安装的系统产生最大量的电。与处于纬度角度的系统的性能相比，竖直立面系统的年度性能损失可能高达50%,而水平安装而言,立面系统的年度性能损失可能高达10%。立面为太阳能板提供大的面积。除了生成电以外，太阳能立面可以与窗、采光和遮蔽机构合为一体以提供多个益处。典型建筑外立面是竖直的并且具有面朝南的面。然而，竖直取向的太阳能板与朝着太阳倾斜的板相比通常具有减小很多的电输出。在太阳高高挂在天空中的夏季，输出的减小量最大。同时，夏季也是电最有价值的时候。在建筑墙应用中优化太阳能板性能通常需要较复杂的细节设计并因此需要较高的建造费用以使最佳取向适应于太阳。目前，有多种解决方案试图改进在建筑中使用的太阳能板的效率和能量输出。一些这样的解决方案试图制作倾斜的墙。现有技术的解决方案一般有缺点并且减小建筑的周界处的有效地板面积。现有的解决方案还减小了每地点面积的地板面积，并且所述解决方案增加了建造成本。其他解决方案试图使用锯齿构造或裙墙(accordion wall)构造,但是这些解决方案具有复杂的幕墙构造，其难以制造并且还在清洁时潜在地具有问题。还有其他解决方案寻求使用太阳能电池百叶窗来跟踪太阳。但是，该构造也有由于遮蔽效应的性能损失。该构造还有可靠性问题。对于平坦屋顶上的安装，通过使用安置结构使太阳能板以适宜的角度倾斜。安置结构造成了有害的问题。这些问题可包括高的系统成本和复杂的安装或大的重量负荷。有时，板的安置甚至可能造成对屋顶的机械损坏。而且，来自相邻板的对板的遮蔽也将造成性能损失以及可靠性问题。为避免该问题，将板放置成彼此间隔开大的距离以避免遮蔽，这可能阻挡太阳能电池。结果，太阳能板暴露于太阳的有效面积减小。而且，对于固定的屋顶面积和固定的形状，由于太阳能电池板的固定尺度，在边缘上将有浪费的面积。这可能导致损失，该损失可能由于太阳能板的大尺度而是高的。对于具有处于0度的纬度的位置，由于降雨和排水，大多数屋顶被建造成倾斜的。然而，当太阳能电池水平时，太阳能效率最高。
期望的是，拥有对设计有较小的性能依赖性的太阳能板。往往，对设计的强的性能依赖性使得设计者将太阳能电池设计视为限制而不是开发的机会。许多建筑师和客户觉得太阳能架构意味着严苛的设计限制。这些限制与取向、窗的放置、倾斜的屋顶元件、太阳空间等有关。本发明人发现不必定都是如此。期望的是，拥有一种从太阳能生成电的装置，该装置甚至处于标准的竖直建筑结构也具有高效率，而不增加建筑设计的复杂性。期望的是，拥有一种对于标准建筑结构具有高太阳能效率的太阳能板，该太阳能板具有较低的成本、较好的外观、标准的尺度和较好的设计灵活性。此外，还期望的是，拥有一种太阳能板，与具有常规太阳能板的倾斜建筑墙相比，该太阳能板具有高的太阳能效率而不牺牲建筑地板面积。地板面积是珍贵的商品。在一些情况下，比如倾斜的幕墙，太阳能板构造减少了可用周界地板面积的量。这归因于如下事实随着建筑的增高，墙有效地削减了地板面积。当评估太阳能系统的生命周期成本时，需要考虑可用地板面积的任何减小。此外，期望的是，拥有一种太阳能板，该太阳能板用以形成对于从建筑外部对所述板的频繁维护和清洁而言具有可达性的建筑结构。关键的是，确保板保持清洁或者可以被清洁以保持效率。太阳能板性能高度依赖于其保持清洁的能力。复杂的结构设计比如“锯齿”或“褶”的问题在于这些构造难以清洁。这又可能影响幕墙系统中清洁轨道或紧固器的提供，并且可能增加工作成本。此外，期望的是，拥有一种太阳能板，该太阳能板可以安装在屋顶上，该太阳能板具有优化的能量效率而无需任何特殊的安置系统来使该太阳能板倚靠屋顶而倾斜。本公开规定了在板被简单地安置在屋顶上时太阳能电池可以倾斜至最佳角度。此外，期望的是，在建筑结构中具有不会由于来自相邻板的部分遮蔽而损失相当大的能量效率的太阳能板。板上的甚至部分遮蔽将减小能量输出。成型的安置构造(特别是比如遮蓬)可能产生阴影。该阴影沿着相邻板的边缘落下。该阴影将导致效率的损失。这还可能导致可靠性问题。一般而言，在板之间需要大的距离。该大的距离避免该遮蔽影响。然而，该构造有一些主要缺点，包括减小了太阳能板的总面积，该构造在春季和秋季具有较低的太阳角，有太多的阳光通过该大的距离被暴露。此外，期望的是，拥有可被调节以优化热负荷的太阳能板。期望的是，拥有具有高角度直射阳光参数以减小热负荷的太阳能电池。此外，期望的是，拥有可被调节以优化日光的太阳能板。本公开可以规定太阳能电池优选地遮蔽高角度直射阳光并且允许漫射光通过太阳能电池之间的间隔。漫射光提供较舒适的照明。此外，还期望的是，拥有具有较大太阳能电池面积的太阳能板，从而电池可以生成更多的电。标准板具有板面积减去板表面上的空白空间的太阳能电池面积。对于板之内的成角度的太阳能电池，太阳能电池面积可大于板面积。此外，还期望的是，拥有使用反射器的太阳能板。反射器可以收集相邻太阳能电池之间的空白空间上的阳光以提高板效率。对于成角度且间隔开的太阳能电池，插入在相邻太阳能电池之间的成角度的反射器可以将阳光导引到太阳能电池的表面。此外，还期望的是，拥有一种可形成弯曲太阳能板以提供建筑设计的灵活性的装、置。此外，还期望的是，拥有一种弯曲太阳能板，该太阳能板的内部太阳能电池具有类似的入射角以避免失配。可以设计图案来对齐太阳能电池。甚至当板是弯曲的时，该设计也可以以同一角度指向太阳。此外，还期望的是，拥有也优化太阳能电池取向的太阳能板。竖直锯齿设计被用来获得特定取向上的良好太阳能性能。然而，该设计产生了多个“角落”窗，这是不适宜的。利用本公开，可以建造竖直直立的幕墙，并且内部太阳能电池将形成优选的取向。此外，还期望的是，拥有可靠的太阳能板。已存在在窗内拥有日光遮光屏以跟踪太阳的解决方案。然而，由于设计的移动部分，该构造包括可靠性问题。本公开包括完全地封装在板中的太阳能电池，因此不存在可靠性顾虑。此外，还期望的是，拥有没有来自相邻电池的自遮蔽的太阳能板。在太阳能遮光系统中，作为跟踪太阳的结果，来自上方太阳能电池的遮蔽强烈地限制了能量产生。本公开使用固定的设计角度和空间来消除或最小化来自上方或上部太阳能电池的自遮蔽影响。太阳能电池之间的空间被用来透明，以及避免对相邻太阳能电池的遮蔽。 因此，目前在工业中存在对一种具有在板之内间隔开并且成角度的多个太阳能电池的装置和相关联的方法的需要。
发明内容
本公开通过提供一种制作具有内部成角度太阳能电池的太阳能光伏板的方法来有利地填补上述缺陷。与其他已知装置和解决方案相比，本公开的装置是独特的，因为本公开规定了 太阳能电池是条形的并且沿着该条旋转以与太阳能板的表面形成角度。太阳能电池用简单的构造以适宜的角度指向阳光，并且太阳能电池被间隔开以最小化来自相邻电池的遮蔽，并且连接器被图案化以与成角度的太阳能电池一起组装。太阳能电池还可以包括可用来支撑太阳能电池的图案化的保持器或前盖或后盖。太阳能电池还可以包括插入单元。插入单元可以添加在太阳能电池之间的空间中，以用于绝缘、灯或光收集的功能。根据本公开的第一方面，提供了一种光伏太阳能电池单元，该光伏太阳能电池单兀包括第一盖和第二盖。第二盖大致平行于第一盖。第二盖与第一盖间隔开并且第一盖和第二盖具有纵轴。该光伏太阳能电池单元还包括太阳能电池。该太阳能电池被布置在第一盖与第二盖之间，该太阳能电池以相对于纵轴的预定角度布置。根据本公开的另一个方面，提供了一种光伏太阳能电池单元，该光伏太阳能电池单元包括具有纵轴的第一盖以及以相对于纵轴的预定角度布置的太阳能电池。根据本公开的又一个方面，提供了一种光伏太阳能电池单元，该光伏太阳能电池单元包括第一盖以及大致平行于第一盖的第二盖。第二盖与第一盖间隔开并且第一盖和第二盖具有纵轴。第二盖适于被支撑在倾斜表面上，并且太阳能电池被布置在第一盖与第二盖之间。该太阳能电池以相对于该倾斜表面的预定角度布置。不管该倾斜表面如何，该太阳能电池是大致水平的。在另一个实施例中，提供了一种光伏太阳能电池单元，该光伏太阳能电池单元包括第一盖以及大致平行于第一盖的第二盖。第二盖与第一盖间隔开并且第一盖和第二盖具有纵轴，并且太阳能电池被布置在第一盖与第二盖之间，并且该太阳能电池被支撑在弯曲表面上。
在另一个实施例中，提供了一种光伏太阳能电池单元，该光伏太阳能电池单元包括第一盖以及大致平行于第一盖的第二盖，第二盖与第一盖间隔开并且第一盖和第二盖具有纵轴。该光伏太阳能电池单元具有布置在第一盖与第二盖之间的太阳能电池，该太阳能电池以相对于纵轴的预定角度布置。该光伏太阳能电池单元还具有在第一盖与第二盖之间的用于支撑该太阳能电池的保持器。现在，在下文中将参考附图更详细地描述本公开，所述附图意在结合发明内容、具体实施例和任何优选的和/或特定的详细讨论或以其他方式公开的实施例来理解。然而，本公开可以以许多不同的形式实施并且不应该被解释为限制于本文所示出的实施例；更恰当地，这些实施例只是作为说明而提供，以使得本公开是全面的、完整的并将向本领域的普通技术人员全面表达本公开的完整范围。
图IA示出了现有技术的太阳能板的三维简图。图IB示出了本公开的太阳能板的三维简图。图2A示出了使用现有技术的太阳能板的具有锯齿或褶构造的建筑墙的三维简图。图2B示出了使用本发明的太阳能板的竖直立面墙的三维简图。图3A示出了使用现有技术的太阳能板的平坦屋顶上的太阳能阵列的三维简图。图3B示出了使用本发明的太阳能板的平坦屋顶上的太阳能阵列的三维简图。图4A示出了使用现有技术的太阳能板的倾斜屋顶上的太阳能阵列的三维简图。图4B示出了使用本发明的太阳能板的倾斜屋顶上的太阳能阵列的三维简图。图5A示出了包括弯曲前盖、太阳能电池和弯曲后盖的弯曲太阳能板的三维简图。图5B示出了具有指向同一方向的内部成角度的太阳能电池的弯曲太阳能板的三维简图。图6示出了使用连接器来组装太阳能电池的太阳能板的三维简图。图7示出了使用图案化的保持器将太阳能电池支撑在预定位置的太阳能板的三维简图。图8示出了使用图案化的后盖将太阳能电池支撑在预定位置的太阳能板的三维简图。图9示出了在前盖的前侧面具有图案的本公开的一个实施例的三维简图。图10示出了在太阳能电池之间的空间中具有插入单元的太阳能板的三维简图。图11示出了在图案化的后盖上具有薄膜太阳能电池的太阳能板的三维简图。图12示出了具有覆盖被暴露的后盖的反射层的太阳能板的三维简图。
具体实施例方式本公开涉及一种制作太阳能板特别是建筑一体化光伏板的方法。本公开涉及一种具有内部成角度且间隔开的多个太阳能电池的太阳能板，该太阳能板包括但不限于以下部件a)至少一个太阳能电池；b)连接器；c)前盖；d)后盖；以及e)密封件。制作太阳能板的过程包括a)设计太阳能电池的角度的过程；b)设计太阳能电池的宽度的过程；c)设计太阳能电池之间的空间的过程；d)组装太阳能电池的过程；以及e)形成太阳能板的过程。公开了涉及本公开的示例。在下面的描述中，阐述了许多详细的细节以提供对本公开的透彻理解。但是，对于本领域的普通技术人员而言明显的是，不必使用所述详细细节来实践本公开。没有对涉及实施的已知方法进行详细的描述以避免模糊本公开。图IA示出了现有技术的太阳能板100的三维简图。板100具有前盖101、密封件102、太阳能电池103和后盖104。太阳能电池103通常是具有125mmX125mm或156mmX 156mm尺度的薄片电池。各种构造是可能的。太阳能电池103的正表面105平行于太阳能板100的正表面106。由于整个板的厚度通常低于20mm,所以将整个薄片电池倾斜至明显的角度是不可能的。图IB示出了本公开的三维简图。太阳能板100'具有前盖101、密封件102、太阳能电池103'和后盖104。太阳能电池103'是一个条。该条具有I至20mm的宽度pf，其可以 通过切割太阳能薄片电池来获得。太阳能电池条103'沿着该条旋转以与太阳能板100'的前表面106形成角度。太阳能电池103'的表面105'与太阳能板100'的表面106形成在0度到90度之间的角度。依赖于太阳能板100'的制造过程，密封件102可以是包括聚合物、空气、真空、惰性气体或类似材料的许多不同元件。前盖101和后盖104可以由玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸树脂、层压片或它们的任意组合或类似材料制成。太阳能板可以绝缘地直接层压，或者可以并入到多层空气或气体填充的绝缘单元中。制作板的过程包括但不限于层压、现场浇铸树脂以及绝缘玻璃过程。从图IA中可以看出，本公开包括前盖101和后盖104，前盖101和后盖104是包括彼此大致平行的纵轴的大致正交或矩形的构件。太阳能电池105'被俘获于前盖101与后盖104之间并且可以处于密封件102中。优选地，太阳能电池105'每个都关于前盖101和后盖104的纵轴以预定角度倾斜，使得太阳能电池105'的一个边缘指向前盖101而第二边缘指向后盖104。该预定角度优选地是如前面描述和已知的那样可导致来自太阳能电池105'的能量收集增加、同时保持前盖101大致平坦且后盖104也大致平坦的任何角度。图2A示出了使用太阳能板201的具有锯齿或褶构造的建筑墙200的三维简图，该建筑墙竖直地处于地面204，并且该建筑墙上有多个间隔开的倾斜部分202。太阳能板201被安装在倾斜部分202上，从而以相对于水平地面204的一角度倾斜。结果，太阳能电池203以相对于水平面204的一角度倾斜。图2B示出了使用本发明的太阳能板201'的竖直墙200'的三维简图。通过使用太阳能板201'，对于直立的竖直立面200'，太阳能电池203'以相对于水平地面204的一角度倾斜。从图2B可以看出，本公开包括前盖竖直墙200'和后盖，前盖竖直墙200'和后盖是包括彼此大致平行的纵轴并且竖直布置的、大致正交或矩形的构件。太阳能电池203'被俘获于竖直墙200'内并且可以处于密封件102中。优选地，太阳能电池203'每个都关于墙200'的纵轴以预定角度倾斜。该预定角度优选地是如前面描述和已知的那样可导致来自太阳能电池203'的能量收集增加、同时保持墙200'大致平坦而电池203'可在墙200'内彼此间隔开从而它们在竖直布置中不彼此阻挡的任何角度。此外，外墙200'更容易清洁。图3A示出了使用现有技术的太阳能板301的平坦屋顶305上的太阳能阵列300。为了优化能量生成，太阳能板301被安置在框架302上以使板301倾斜至适宜的角度。为了避免来自相邻板的遮蔽，在板301之间留有空间304。对于这里示出的屋顶的长度，安装了大约三个板。图3B示出了使用太阳能板301'的平坦屋顶305上的太阳能阵列300'。太阳能板301'未使用框架而安置在平坦屋顶305上。太阳能电池303'与太阳能板表面成一角度，且其中的太阳能电池303'以一角度倾斜。由于太阳能板是平坦的并且没有来自相邻板的遮蔽，所以不需要位于板之间的空间以避免遮蔽。对于这里示出的屋顶的长度，代替在图3A中示出的实施例的三个板，安装了四个板。显然，对于具有相同电力的板，使用本公开的太阳能板的阵列具有比使用现有技术的太阳能板的阵列高33%的电力。对于平坦屋顶太阳能阵列，本实施例具有若干优点，比如节省了倾斜安置框架的成本、简化了安装、避免了负荷并且避免了对屋顶的可能破坏、以及较高的覆盖面积比率和作为结果的较高的电生成。从图3B中可以看出，本公开包括与上面讨论的那些结构类似的包括纵轴的大致正交或矩形的结构。太阳能电池303'被俘获于其中并且可以处于密封件102中。优选地，太阳能电池303'每个都关于纵轴以预定角度倾斜，使得太阳能电池303'的一个边缘指向顶侧面而第二边缘指向底侧面。该预定角度优选地是如前面描述和已知的那样可导致来自太阳能电池303'的能量收集增加、同时保持结构大致平坦以将它如所示出的那样支撑在屋顶305上的任何角度。太阳能电池303'优选地还不被相邻太阳能电池阻挡并且包括较好的操作和安装便利性。 图4A示出了使用现有技术的太阳能板401的倾斜屋顶402上的太阳能阵列400的三维简图。为了减少雨和雪的积累，许多屋顶被建造成倾斜的。对于现有技术的太阳能板，安置在倾斜屋顶上的太阳能板401具有太阳能电池403。太阳能电池403以倾斜屋顶的角度倾斜。如上面解释的，这可能造成电生成的损失。作为一例，对于具有约0度的纬度的位置，这可能造成约10%的电损失。图4B示出了使用本公开的太阳能板401'的倾斜屋顶402上布置的太阳能阵列400'的三维简图。由于太阳能电池403'的内部角度，当太阳能板401'安置在倾斜屋顶上时，太阳能电池大致水平布置或者不与倾斜屋顶对齐，这是有利的。对于具有约0度的纬度的位置，太阳能电池403'具有比利用图4A中所示的现有技术太阳能板所测得的电高约10%的电。本公开可用来将太阳能电池倾斜至适宜的角度而没有太阳能板安装的约束，这是非常有利的。从图4B中可以看出，本公开包括大致矩形的、包括纵轴的构件401'。太阳能电池403'被俘获于其中并且可以处于密封件102中。优选地，太阳能电池403'每个都关于纵轴以预定角度倾斜，使得太阳能电池403'的一个边缘指向结构401'的顶侧面而第二边缘指向结构401'的底侧面。该预定角度优选地是如前面描述和已知的那样可导致来自太阳能电池403'的能量收集增加、同时保持结构401'大致平坦的任何角度。可以看出，不管倾斜表面如何，太阳能电池403'可以大致水平布置或以零度布置、同时保持结构401'的顶侧面大致平坦以便于操作。此外，与本公开相关联的方法还可以包括用于产生弯曲太阳能板的过程。图5A示出了弯曲太阳能板500的三维简图。弯曲太阳能板500包括沿着太阳能板500的至少一个轴的弯曲部。太阳能板500具有弯曲前盖501、太阳能电池502和弯曲后盖503。太阳能电池502形成与板表面501平行布置的曲面或平面。太阳能电池效率强烈地依赖于太阳入射角。太阳能电池502以不同的角度指向太阳，于是在它们之间存在失配，这导致效率损失和热斑，这可能造成可靠性问题。图5B示出了弯曲太阳能板500'的三维简图。弯曲太阳能板500'包括弯曲前盖501、太阳能电池502'和弯曲后盖503。太阳能电池502'是内部倾斜的，从而太阳能电池502'以同一角度指向太阳。从图5A中可以看出，本公开包括弯曲前盖502和后盖503，其也弯曲预定的量以形成两个U形构件。太阳能电池502由弯曲表面503支撑并且可以处于密封件102中。优选地，太阳能电池502'每个都以预定角度倾斜。该预定角度优选地是如前面描述的可导致来自太阳能电池502'的能量收集增加的任何角度。图5A示出了太阳能电池502'彼此大致对齐，而图5b示出了太阳能电池502'彼此交错开。每个太阳能电池502'可以依赖于曲面上的位置而成角度。图6示出了本公开的使用多个连接器来组装太阳能电池的本公开的一个实施例的三维简图。太阳能板600包括前盖601、密封件602、后盖603、前连接器604、太阳能电池605和后连接器606。如图6所示，连接器604和606被图案化并且将太阳能电池保持在所设计的位置。连接器604和606被用来将太阳能电池605组装在一起以形成太阳能电池组件。连接器604、606和太阳能电池605与前盖601和后盖603相组合以形成太阳能板600。从图6中可以看出，本公开包括前盖601和后盖603,前盖601和后盖603是包括大致彼此平行的纵轴并且竖直布置的、大致正交或矩形的构件。太阳能电池605被俘获于前盖601与后盖603之间并且可以处于密封件602中。优选地，太阳能电池605每个都关于前盖601和后盖603的纵轴以预定角度倾斜，使得太阳能电池605的一个边缘指向前盖601而第二边缘指向后盖603。该预定角度优选地是如前面描述和已知的那样可导致来自太阳能电池 605的能量收集增加、同时保持前盖601大致平坦且后盖603也大致平坦的任何角度。优选地，连接器604和606是将太阳能电池605保持就位的弹性构件。图7示出了具有图案化的保持器的另一个实施例的三维简图。图案化的保持器707优选地用来将太阳能电池支撑在预定位置。太阳能电池700包括前盖701、密封件702、后盖703、前连接器704、太阳能电池705、后连接器706和图案化的保持器707。连接器704和706被图案化成与图案化的保持器707的图案相匹配。连接器704和706以及太阳能电池605被组装并随后与前盖701、后盖703和保持器707相组合以形成太阳能板700。图案化的保持器707可以使用诸如金属、塑料、玻璃和PCB和它们的任意组合的各种材料来制造。太阳能电池可以通过独立的连接器或者嵌入在保持器比如PCB板或类似材料中的连接器连接在一起。本公开的另一个实施例包括在前盖或后盖上具有图案807以支撑太阳能电池的太阳能板。作为一例，图案化的玻璃可用作前盖或后盖。该图案支撑太阳能电池。图8示出了使用图案化的后盖将太阳能电池支撑在期望的所设计的位置的本公开的另一个实施例的三维简图。太阳能板800包括前盖801、密封件802、后盖803、前连接器804、太阳能电池805和后连接器806。后盖803在内侧面上被图案化有图案807以支撑太阳能电池。连接器804和806被图案化成与后盖803的图案807相匹配。后盖的图案可以用诸如图案化的玻璃、图案化的塑料片的各种材料制成。这里的例子是图案化的后盖。另一个选项是内侧面上的类似地图案化的前盖。优选地，内侧面上的图案化的前盖将太阳能电池保持在所设计的位置。此外，本公开的主题是用于产生太阳能板的过程。该过程能提供包括多个太阳能电池单元的主体，其中太阳能电池单元彼此平行，而电池表面以一角度向板表面倾斜。太阳能电池优选地是多个条，并且太阳能电池可沿着该条旋转。在本公开的范围内存在不同的选项。一个例子是将晶体硅太阳能电池切成多个条。另一个例子是本公开可以包括被切成多个条的多个平坦薄膜太阳能电池。另一个例子是本公开可以包括直接形成在多个条上的薄膜太阳能电池。除了改变倾斜角以外，本公开还可以包括不同构造的太阳能电池取向。当前的竖直锯齿设计优选地用于在特定取向上获得改进的太阳能性能。然而，该设计产生了多个“角落”窗，这是不适宜的。利用本公开，可以建造竖直直立幕墙，而内部太阳能电池形成优选的取向。本公开的另一个实施例包括前盖的前侧面上的图案。图案优选地意在减小板表面处的反射光损失。由于空气与玻璃之间的折射率失配，一部分阳光在空气与玻璃的分界面处反射回到空气。反射率随着光与分界面之间角度的减小而增大。对于标准的太阳能玻璃，反射百分比在90°处是4.0%、在50°处是5. 77%、在60°处是8.9%。利用板表面上的图案，玻璃分界面朝着太阳倾斜。这将入射角减小了图案的倾斜角。图9示出了在前盖901的前侧面上具有图案907的本公开的一个实施例的三维简图。该板包括图案化的前盖901、密封件902、图案化的后盖903、前连接器904、太阳能电池905和后连接器906。前盖 901和后盖903可以是图案化的玻璃片。太阳能电池彼此分开具有预定距离的空间。该空间优选地避免了来自相邻电池的遮蔽。当板是半透明的时，比如玻璃在玻璃上，该空间提供了日光控制和热负荷控制。可以控制阳光的量，并且太阳能板可以接收较多的漫射光和较少的直射光，或者在夏季接收较多的光，或者在上午和下午接收较多的光而在中午接收较少的光。还可以控制热负荷。例如，在冬季较多的热负荷，或者在夏季较少的热负荷，或者在上午和下午较多的热负荷而在中午较少的热负荷。此外，与本公开相关联的方法还可以包括将单元1005插入到太阳能电池之间的空间中以提供功能。插入单元1005可以是不同的类型，比如绝缘体、旁路二极管、LED 二极管或光反射器或提供功能的任何其他单元1005。图10示出了包括前盖1001、密封件1002、太阳能电池1003、后盖1004和插入单元1005的板的三维简图。作为一例，插入单元1005可以是用以将前连接器与后连接器1006相绝缘的绝缘单元。插入单元1005还可以是用以形成绝缘和功能装置两者的半导体装置。作为一例，可以插入二极管芯片。二极管芯片可以担当用于太阳能电池的旁路二极管。这消除了受限于坏电池的电流。二极管能够以在正常工作期间只存在低的漏电流的方式连接到太阳能电池。然而，当电池出现故障并变得反向偏置时，二极管激活并引导电流流过二极管。作为另一个例子，插入单元1005可以是在晚上提供照明的LED芯片。作为另一个例子，插入单元1007可以是将光反射到太阳能电池1003的表面上以改进太阳能电池1003的能量生成的反射单元。此外，该方法还可以包括用于在图案化的前盖或后盖上产生薄膜太阳能电池的过程。益处是较高的能量输出和效率。这导致太阳能电池的较大太阳能进入、改进的太阳入射角和改进的薄膜太阳能电池面积。图11示出了薄膜太阳能板1100的三维简图。薄膜太阳能板1100具有前盖1101、密封件1102、太阳能电池1103和后盖1104。太阳能电池1103被布置在图案后盖1104上。可以通过沉积、喷涂或本领域中已知的其他过程在图案后盖上形成薄膜太阳能电池。可以通过切割、沉积期间的遮挡、激光切割或其他过程来形成电池之间的空间。太阳能电池可以施加于图案前盖或者也可以施加于保持器。此外，与本公开相关联的方法还可以包括用于在形成于太阳能电池中的空间中引导光以使得可通过较少的太阳能电池来实现相同的电生成的过程。图12示出了具有覆盖被暴露的后盖1204的反射层1205的太阳能板1200的三维简图。在本例子中，反射层1205在图案化的后盖1204上并且反射层1205被暴露在太阳能电池1203之间。可以通过涂覆、沉积过程、喷涂或本领域中已知的其他过程在图案后盖上形成反射层1205以提供反射。反射层1205可以覆盖太阳能电池之间的空间，或者布置在后盖的整个表面上。应用相同的思想，可以将前盖图案化或者将保持器图案化有该层。反射层1205可以是二氧化钛、镜等。尽管上面已根据具体的实施例描述了本公开，但是需要理解的是，本公开不限于这些公开的实施例。本领域的普通技术人员将会想到涵盖在本公开和所附权利要求内的本 公开的许多修改和其他的实施例。真正的意图是，本公开的范围应当由所附权利要求及所附权利要求的法律等同物的正确解释来确定，正如本领域普通技术人员依赖于在说明书和附图中的公开所理解的。
权利要求
1.一种光伏太阳能电池単元，包括 第ー盖; 第二盖，所述第二盖大致平行于所述第一盖，所述第二盖与所述第一盖间隔开，所述第ー盖和所述第二盖具有纵轴；以及 太阳能电池，所述太阳能电池被布置在所述第一盖与所述第二盖之间，所述太阳能电池以相对于所述纵轴的预定角度布置。
2.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元，还包括在所述第一盖与所述第二盖之间对齐的多个太阳能电池，所述多个太阳能电池中的每个太阳能电池以相对于所述纵轴的预定角度布置。
3.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元，还包括所述第一盖与所述第二盖之间的密封件。
4.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元，其中，布置在所述第一盖与所述第二盖之间的所述太阳能电池是倾斜的，并且其中，所述太阳能电池具有第二纵轴，所述第二纵轴与所述第一盖和所述第二盖的所述纵轴相交，并且其中，所述太阳能电池包括朝着所述第一盖倾斜的第一端以及与所述第一端相対的、朝着所述第二盖倾斜的第二端。
5.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元，其中，所述太阳能电池、所述第一盖和所述第二盖是竖直对齐的。
6.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元，其中，所述太阳能电池、所述第一盖和所述第二盖是水平对齐的。
7.一种光伏太阳能电池単元，包括 具有纵轴的第一盖；以及 以相对于所述纵轴的预定角度布置的太阳能电池。
8.根据权利要求7所述的光伏太阳能电池単元，还包括覆盖所述太阳能电池的密封件。
9.根据权利要求7所述的光伏太阳能电池単元，还包括多个太阳能电池，所述多个太阳能电池中的每个太阳能电池以相对于所述纵轴的预定角度布置。
10.根据权利要求7所述的光伏太阳能电池単元，其中，所述太阳能电池具有第二纵轴，所述第二纵轴与所述纵轴相交，并且其中，所述太阳能电池包括朝着所述第一盖倾斜的第一端以及与所述第一端相対的第二端。
11.根据权利要求7所述的光伏太阳能电池単元，还包括第二平坦构件，所述第二平坦构件是与所述第一盖间隔开布置的第二盖，所述第一盖是平坦的并且能够被安置在平坦表面上。
12.一种光伏太阳能电池単元，包括 第ー盖; 第二盖，所述第二盖大致平行于所述第一盖，所述第二盖与所述第一盖间隔开，所述第ー盖和所述第二盖具有纵轴，所述第二盖适于被支撑在倾斜表面上；以及 太阳能电池，所述太阳能电池被布置在所述第一盖与所述第二盖之间，所述太阳能电池以相对于所述倾斜表面的预定角度布置，其中，不管所述倾斜表面如何，所述太阳能电池是大致水平的。
13.根据权利要求12所述的光伏太阳能电池単元，还包括所述第一盖与所述第二盖之间的密封件。
14.根据权利要求12所述的光伏太阳能电池単元，还包括在所述第一盖与所述第二盖之间对齐的多个太阳能电池，所述多个太阳能电池中的每个太阳能电池以所述预定角度布置。
15.根据权利要求12所述的光伏太阳能电池単元，其中，布置在所述第一盖与所述第ニ盖之间的所述太阳能电池是大致水平的，并且其中，所述太阳能电池具有第二纵轴，所述第二纵轴与所述第一盖和所述第二盖的所述纵轴相交。
16.—种光伏太阳能电池单兀,包括 第ー盖; 第二盖，所述第二盖大致平行于所述第一盖，所述第二盖与所述第一盖间隔开，所述第ー盖和所述第二盖具有纵轴；以及 太阳能电池，所述太阳能电池被布置在所述第一盖与所述第二盖之间，所述太阳能电池被支撑在弯曲表面上。
17.根据权利要求16所述的光伏太阳能电池単元，还包括在所述第一盖与所述第二盖之间的多个太阳能电池，所述多个太阳能电池中的每个太阳能电池由所述弯曲表面支撑。
18.根据权利要求16所述的光伏太阳能电池単元，还包括所述第一盖与所述第二盖之间 的密封件。
19.根据权利要求16所述的光伏太阳能电池単元，其中，所述太阳能电池被布置在所 述第一盖与所述第二盖之间，并且其中，所述第一盖或所述第二盖中的至少ー个是弯曲的以支撑所述太阳能电池。
20.根据权利要求17所述的光伏太阳能电池単元，其中，所述太阳能电池是对齐的，或者其中，所述太阳能电池相对于彼此是交错开的。
21.一种光伏太阳能电池単元，包括 第ー盖; 第二盖，所述第二盖大致平行于所述第一盖，所述第二盖与所述第一盖间隔开，所述第ー盖和所述第二盖具有纵轴；以及 太阳能电池，所述太阳能电池被布置在所述第一盖与所述第二盖之间，所述太阳能电池以相对于所述纵轴的预定角度布置；以及 保持器，所述保持器在所述第一盖与所述第二盖之间，所述保持器用于支撑所述太阳能电池O
22.根据权利要求21所述的光伏太阳能电池単元，还包括在所述第一盖与所述第二盖之间对齐的多个太阳能电池，所述多个太阳能电池中的每个太阳能电池以相对于所述纵轴的预定角度布置，其中，所述保持器支撑所述多个太阳能电池。
23.根据权利要求21所述的光伏太阳能电池単元，还包括所述第一盖与所述第二盖之间的密封件。
24.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元，还包括用于将光引导到所述太阳能电池的反射层。
25.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元，其中，所述第一盖或所述第二盖包括薄膜太阳能电池。
26.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元，其中，所述第一盖或所述第二盖包括用于减小光透射过所述第一盖或所述第二盖所导致的损失的图案。
27.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元，还包括能够连接到所述太阳能电池并且被布置在所述第一盖与所述第二盖之间以向所述太阳能电池提供额外功能的装置。
28.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元，其中，所述预定角度増大由所述太阳能电池生成的能量的量。
29.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元，其中，所述第一盖或所述第二盖是平坦的。
30.根据权利要求I所述的光伏太阳能电池単元，还包括多个太阳能电池，其中，所述多个太阳能电池彼此间隔开预定距离并且被俘获于所述第一盖和所述第二盖中。
31.一种光伏太阳能电池単元，包括 第ー盖; 第二盖，所述第二盖大致平行于所述第一盖，所述第二盖与所述第一盖间隔开，所述第ー盖和所述第二盖具有纵轴；以及 多个太阳能电池，所述多个太阳能电池被布置在所述第一盖与所述第二盖之间，其中，所述多个太阳能电池以边缘到边缘取向布置，其中，所述多个太阳能电池是倾斜的，第一太阳能电池以第一构造倾斜而第二太阳能电池以相对的第二构造傾斜，所述多个太阳能电池在所述第一盖与所述第二盖之间形成起伏图案。
全文摘要
提供了一种从太阳光线生成电的装置。光伏太阳能电池单元包括第一盖和第二盖。第二盖大致平行于第一盖，并且第二盖与第一盖间隔开。第一盖和第二盖具有纵轴。光伏太阳能电池单元还包括布置在第一盖与第二盖之间的太阳能电池，该太阳能电池以相对于纵轴的预定角度布置。
文档编号H02N6/00GK102696170SQ201080046006
公开日2012年9月26日 申请日期2010年9月12日 优先权日2009年9月12日
发明者凌志敏, 罗宇浩 申请人:凌志敏, 罗宇浩