聚光光伏组件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开总体上设及太阳能电池组件。更具体地，本公开设及用于聚光光伏（CPV) 应用的太阳能电池组件。
【背景技术】
[0002] CPV技术使用诸如透镜和反光镜的光学器件将大量太阳福射或者太阳光聚集到太 阳能光伏电池的小区域上来发电。更具体地，CPV系统利用光学组或者光学系统将太阳光 聚集到小的高效多结点的化i曲Iyefficientmulti-化nction)太阳能电池上。
[0003] 运种光学组典型地包括折射菲涅耳透镜主光学元件（POE)，该主光学元件越过自 由空间被光学联接到副光学元件（SOE)，该副光学元件将聚集的光引导到太阳能电池上。光 学组的示例可包括：（1)菲涅耳透镜主光学元件和折射副光学元件；（2)菲涅耳透镜主光学 元件和反射副光学元件；（3)菲涅耳透镜主光学元件，无副光学元件；（4)平凸透镜光学元 件，无副光学元件；（5)平凸透镜主光学元件和折射副光学元件；(6)平凸透镜主光学元件 和反射副光学元件；（7)反射主光学元件、副光学元件，和可选的第S级光学器件；W及（8) 带有或者不带折射副光学元件的光导主光学元件。
[0004] POE在相对较大的面积上捕获光，并且促进光的初始聚焦，同时SOE提供对由POE 聚焦的光的二次聚集，提高入射到太阳能电池上的光的空间均匀性，并且增加太阳能电池 板接收阳光的角度。典型地，SOE被粘附结合到太阳能电池。但是，将SOE光学联接到太阳 能电池的其它途径是已知的。例如，运种途径之一包括集成电路封装，该集成电路封装密封 或者部分地密封窗口后面的太阳能电池和联接到窗口W照射太阳能电池的光学元件。在 另一示例中，SOE被结合到太阳能电池承载组件，该太阳能电池承载组件通常包括太阳能电 池、顶部电触点、底部电触点、旁路二极管和电线连接器。太阳能电池承载组件通常被安装 (固定）到背板化ackplate)。 阳0化]现有技术的光学组设计具有缺点。运些缺点的示例包括：（1)将SOE直接结合到太 阳能电池表面会在太阳能电池上形成剪切应力并降低可靠性；(2)将SOE结合到太阳能电 池承载组件需要大的太阳能电池承载组件，且因此成本高；（3)将SOE结合到太阳能电池或 者结合到太阳能电池承载组件形成热连接区域，该热连接区域可在热力学上（thermally) 引起应力；(4)将SOE结合到太阳能电池需要准确对准，因此需要更昂贵的制造过程；W及
[5] 用于将SOE结合到太阳能电池的粘合剂必须同时提供粘合特性和光联接特性，运会使 两种效力均打折扣。
[0006] 根据上述内容，改进用于CPV应用中的光学系统的是合乎需要的。
【发明内容】
[0007] 本公开目的在于消除或减轻之前的CPV系统的至少一个缺点。
[000引按照第一方面，提供一种聚光光伏（CPV)模块，其包括：背板；固定到所述背板的 太阳能电池组件（SCA)，所述SCA具有安装在其上的太阳能电池，所述SCA限定SCA的对准 特征部；和将光引导至所述太阳能电池上的光学元件，所述光学元件具有光学元件的对准 特征部，所述SCA的对准特征部与所述光学元件的对准特征部协同，W相对于所述太阳能 电池对准所述光学元件。
[0009] 按照另一方面，提供一种将光引导到安装在太阳能电池组件（SCA)上的太阳能电 池上的光学元件，所述SCA被安装在背板上。所述光学元件包括：光学元件对准部件，其与 SCA对准部件协同，W在所述光学元件匹配到所述SCA时将所述光学元件对准到所述太阳 能电池；和下侧部分，用于结合到所述SCA和所述背板中的一个。
[0010] 在一些实施例中，在此描述的SOE能够被固定到背板。所述背板在电池载体被安 装到该背板上时支撑该电池载体。运具有至少两个益处：（1)其使载体可W非常小，并且降 低与生产足够大W支撑至少电池和SOE两者的载体相关的成本；和（2)其使电池上的应力 能够最小化。实际上，在一些实施例中，由于背板比载体冷，并且SOE和背板之间的胶合剂 结合面更冷，所W降低了由于光学组上的热失配和热循环引起的应力，并且增强了CPV系 统的耐久性、寿命和可靠性。
[0011] 另外，将SCA和SOE两者均安装在背板上确保了两个部件的安装表面被对准（因 为是同一表面），由此消除了角度偏差的源头。载体和背板之间的结合部上的转矩也降低 了，并且保护旁路二极管免受离轴光的影响；而且，简化了光学组组件，提高了可靠性，并且 降低了组件成本。
[0012] 在此描述的SOE的实施例明显降低了复杂性，并且因此降低了使电池和光学器件 对准所需的机构的成本，因为旋转和平移对准实际上被内置到SOE下侧。利用该新型SOE 设计，可W想到，SOE可手动地准确对准。通过消除对于将SOE结合到SCA表面的需求，可 大大减小SCA的表面面积，并因此大大降低SCA的成本。
[0013] 因而，当集成到电池系统中时，由于材料和组装成本降低，该新型光学组将使CPV 系统能够广泛推广。
[0014] 当结合附图阅读W下关于具体实施例的描述时，本公开的其它方面和特征对于本 领域技术人员将变得清楚。
【附图说明】
[0015] 现在将参照附图，仅通过示例的方式描述本公开的实施例。
[0016] 图1示出本公开的副光学元件的实施例的侧视图。
[0017] 图2示出图1的副光学元件的相同视图。
[0018] 图3A示出图2的副光学元件的中央横截面图。
[0019] 图3B示出图2的副光学元件的仰视图。
[0020] 图4示出根据本公开的太阳能电池组件的实施例。
[0021] 图5示出图4的太阳能电池组件的侧视图。 阳02引图6示出图4的太阳能电池组件的另一侧视图。 阳02引 图7示出图4的太阳能电池组件的俯视图。
[0024] 图8示出光学且物理联接到太阳能电池组件的副光学元件的侧视图。
[0025] 图9示出光学且物理联接到太阳能电池组件的副光学元件的侧视图，其中副光学 元件被固定（结合）到背板。
[0026] 图10示出副光学元件和背板之间的间隙，其中副光学元件安装在太阳能电池组 件上。
[0027] 图11示出本公开的副光学元件的实施例的侧视图。
[002引图12示出光学且物理联接到太阳能电池组件的图11的副光学元件。
[0029] 图13示出图12的副光学元件和太阳能电池组件的透视图。
[0030] 图14示出与图4的太阳能电池组件的太阳能电池（自对准）定位的图3A的副光 学元件。
[0031] 图15示出直接结合到背板的本公开的副光学元件的实施例的侧向横截面图。
[0032] 图16示出与太阳能电池组件自对准并且用粘合剂结合到太阳能电池组件的副光 学元件的示例。
[0033] 图17示出本公开的CPV模块的实施例的侧向横截面图。
【具体实施方式】
[0034] 本公开设及CPV模块，包括固定到背板的太阳能电池组件和结合到背板或者太阳 能电池组件的副光学元件。副光学元件与太阳能电池组件的太阳能电池光学对准。有利地， 太阳能电池与副光学元件间隔开，运有效地消除了