專利名稱：光能收集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
光能收集裝置[0001]相關(guān)申請的交叉引用[0002]本申請要求2011年6月28日提交的第61/502，282號臨時申請的優(yōu)先權(quán)，該申請被通過引用結(jié)合到本申請中以用于所有目的。技術(shù)領(lǐng)域[0003]本實用新型涉及光伏能源。更特別地，本實用新型涉及使用光伏(PV)模塊將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。
背景技術(shù)：
[0004]本實用新型的發(fā)明人已經(jīng)確定使用用于獲取太陽能的PV帶的一個挑戰(zhàn)是如何有效地把入射光/輻射導(dǎo)向和聚集到光伏模塊中的光伏帶。另一個挑戰(zhàn)是如何用能夠使太陽能面板等的預(yù)期使用壽命持續(xù)例如超過20年的材料制造這種太陽能聚集器。[0005]發(fā)明人考慮過的一種可能的解決方案是在PV模塊內(nèi)的PV帶前方使用金屬聚集器。這種解決方案的缺點包括金屬聚集器將是龐大的并將導(dǎo)致太陽能面板的厚度極大地增力口。另一個缺點包括暴露的金屬隨時間流逝可能腐蝕并失去反射能力。[0006]發(fā)明人考慮過的另一種可能的解決方案是在PV帶的頂部上使用薄的透明的聚碳酸酯層。在這種結(jié)構(gòu)中，多個V形凹槽被模制到用作棱鏡的聚碳酸酯層中。到達棱鏡的入射光將因此被導(dǎo)向到位于V形凹槽內(nèi)的PV帶。[0007]發(fā)明人考慮過的這種解決方案的一個可能的缺點是這種聚碳酸酯層的耐久性和壽命。更具體地，長期的(超過20年)透光度(例如，變模糊、裂紋)、幾何性質(zhì)穩(wěn)定性(例如，無收縮)等無法確定地預(yù)測。[0008]因此，期望用于調(diào)整PV帶相對于聚集器的放置和用于制造PV面板的改進的聚集器裝置和方法。實用新型內(nèi)容[0009]本實用新型涉及光伏能源。更特別地，本實用新型涉及使用光伏(PV)模塊將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。[0010]根據(jù)本實用新型的多種實施例，入射光聚集器由透明的(例如，基本上透明的)或半透明的(例如，玻璃、丙烯酸樹脂)材料制成并且被鄰近PV模塊的PV帶放置。在多種實施例中，例如玻璃的材料或者其它透明材料的板被擠出成形為或者壓印為以具有包括一系列半圓形區(qū)域的橫截面。在工作中，每個半圓形區(qū)域作為太陽能聚集器以將例如平行光的太陽光朝向在半圓形區(qū)域的相對的表面上的更小的區(qū)域改變方向?？紤]到半圓形區(qū)域中的非均勻性，可以在PV帶上相對于透明材料做多種物理調(diào)整。[0011]在多種實施例中，半圓形區(qū)域的幾何聚光特性的特征在于基于平行光源和沿它的長度的光探測器。對于聚集器板上的多個半圓形區(qū)域，這種特性被重復(fù)。[0012]在多種實施例中，特性數(shù)據(jù)可以用來作為PV帶相對于材料板的定位操作的輸入。例如，這種特性數(shù)據(jù)可以被使用者用來確定相對于材料板在X和y方向以及Θ方向上放置PV帶的位置。作為另一個實例，這種特性數(shù)據(jù)可以被能夠拾取PV帶并相對于材料板將PV帶精確定位的機器或裝置使用。多種實施例中，PVPV帶相對于材料板的設(shè)置使PV帶對太陽光的獲取最大化。在其它的實施例中，該設(shè)置允許被PV帶獲取的投射到PV面板上的太陽光的更寬的入射角。此外，在多種實施例中，該設(shè)置可以基于物理性質(zhì)而被修改，該物理性質(zhì)比如:導(dǎo)電母線膨脹和收縮、在層壓步驟的期間材料的回流等。在多種實施例中，PV帶被電耦接以形成PV組件(例如，12、14、24個PV帶)。進而，多個PV組件被電耦接以形成PV串(例如，12、14個PV組件)。在多種實施例中，PV串的電流電壓(IV)特性通過暗場測試確定。基于確定電流電壓(IV)特性，PV串可以在合并到完成的PV模塊中之前被匹配。特別地，具有類似的電流電壓(IV)特性的PV帶被連接以減少在PV帶上的電應(yīng)力(例如，不匹配)。在多種實施例中，12至14個PV串然后可以用導(dǎo)體/母線電連接。進而，相互連接的PV串被夾在包括玻璃板(例如，透明材料)、一個或多個粘合劑材料等的分層PV結(jié)構(gòu)之間。該PV結(jié)構(gòu)然后經(jīng)受受控的壓力層壓過程以形成完成的PV面板(PV模塊)。以前，對于太陽能面板，許多重點被放在均勻性上。例如，太陽能面板內(nèi)太陽能晶片的均勻設(shè)置、反射鏡聚集器內(nèi)太陽能電池的均勻設(shè)置等。本實用新型的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)均勻性不總是所期望的。此外，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過改變PV帶在PV組件或者PV串內(nèi)的設(shè)置位置可能是期望的。例如，通過確定太陽能聚集器的物理性質(zhì)的變化，PV帶的位置可以被設(shè)置在明顯非均勻的位置。出乎意料地，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，根據(jù)在這里描述的實施例制造的PV面板的太陽能效率得以提高。此外，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到這種PV面板的更大的入射角能力。因此，在這里描述的實施例提供了預(yù)料不到的效果。根據(jù)本實用新型的一個方面，公開了一種光能收集裝置。一種裝置包括:透明材料，透明材料具有多個光聚集幾何特征，其中多個光聚集幾何特征被構(gòu)造成接收入射光并且被構(gòu)造成在關(guān)聯(lián)的多個出射(exitant)區(qū)域處輸出被聚集的光，多個聚集幾何特征以多個細長結(jié)構(gòu)構(gòu)造，多個細長結(jié)構(gòu)以基本上平行的方式沿著第一方向從透明材料的第一端部到第二端部設(shè)置，其中至少兩個鄰近的出射區(qū)域具有沿著第一方向的非均勻出射節(jié)距(pitch,間距),其中非均勻出射節(jié)距沿著第一方向從大約5.5毫米到大約5.8毫米變化。裝置可包括具有兩個或更多個光伏帶的非均勻串，其中非均勻串在第二方向上從透明材料的第三端部延伸到第四端部，其中第二方向近似垂直于第一方向，并且其中非均勻串包括:多個導(dǎo)電電極，以基本上平行的方式沿著透明材料的第二方向設(shè)置；以及多個光伏帶，耦接到多個導(dǎo)電電極，其中多個光伏帶被近似沿著第一方向定向，并且其中鄰近的光伏帶的具有響應(yīng)于非均勻出射節(jié)距而沿著第一方向的非均勻光伏帶節(jié)距。在多種實施例中，具有兩個或更多個光伏帶的非均勻串的多個光伏帶被構(gòu)造成接收來自于多個光聚集幾何特征的被聚集的光并且被構(gòu)造成響應(yīng)于被聚集的光而輸出電能。進一步地,透明材料包括玻璃板。進一步地，被構(gòu)造成接收光并且被構(gòu)造成輸出被聚集的光的多個光聚集幾何特征包括從由半圓形、三角形和卵形組成的組中選擇的上部成形表面，并且包括下部平坦表面。進一步地，被構(gòu)造成接收被聚集的光的多個光伏帶包括上部表面，上部表面被朝向多個光聚集幾何特征引導(dǎo)，并且其中，被構(gòu)造成輸出電能的多個光伏帶包括下部表面，其中響應(yīng)于被聚集的光而在上部表面與下部表面之間形成電流。[0019]進一步地，沿著第一方向的非均勻光伏帶節(jié)距包括位于第一光伏帶的第一端部與第二光伏帶的第一端部之間的第一光伏帶節(jié)距和位于第一光伏帶的第二端部與第二光伏帶的第二端部之間的第二光伏帶節(jié)距，并且其中，第一光伏帶節(jié)距與第二光伏帶節(jié)距不同。[0020]進一步地，沿著第一方向的非均勻光伏帶節(jié)距包括在第一光伏帶相對于第二光伏帶之間的非零的角度。[0021]進一步地，標(biāo)稱出射節(jié)距是大約5.7毫米。[0022]進一步地，與關(guān)聯(lián)的出射區(qū)域關(guān)聯(lián)的中心線相對于與光聚集幾何特征關(guān)聯(lián)的中心線成角度，關(guān)聯(lián)的出射區(qū)域與光聚集幾何特征關(guān)聯(lián)。[0023]進一步地,沿著第一方向的非均勻光伏帶節(jié)距沿著第一方向從大約5.5mm到大約5.8mm變化。[0024]進一步地，多個光伏帶被焊接到多個導(dǎo)電電極；并且其中，玻璃板經(jīng)由粘合劑層粘合到多個光伏帶。[0025]根據(jù)本實用新型的另一方面，公開了一種光能收集裝置。一種裝置包括:透明材料，透明材料具有多個光聚集幾何特征，多個光聚集幾何特征包括被構(gòu)造成接收入射光的頂部表面和被構(gòu)造成在多個出射區(qū)域輸出被聚集的光的底部表面，其中多個光聚集幾何特征包括細長結(jié)構(gòu)，細長結(jié)構(gòu)以大致平行的方式沿著相對于透明材料的第一軸線設(shè)置，其中多個出射區(qū)域的第一出射區(qū)域和第二出射區(qū)域具有沿著相對于透明材料的第二軸線的出射分離間距，出射分離節(jié)距沿著第一軸線是非均勻的，其中出射分離節(jié)距相對于標(biāo)稱分離節(jié)距變化不大于大約5%，并且其中第一軸線近似垂直于第二軸線。裝置可具有兩個或更多個光伏帶的串，設(shè)置在透明材料下方，其中串沿著相對于透明材料的第二軸線延伸。在一些實施例中，串可包括:多個導(dǎo)電電極，以大致平行的方式沿著透明材料的第二軸線設(shè)置；以及多個光伏帶，耦接到多個導(dǎo)電電極，其中多個光伏帶近似地沿著第一軸線定向，并且其中多個光伏帶中的第一光伏帶和第二光伏帶的特征在于具有沿著相對于透明材料的第二軸線的PV分離節(jié)距，PV分離節(jié)距沿著第一軸線是非均勻的，并且響應(yīng)于出射分離節(jié)距。在一些實施例中，多個光伏帶被設(shè)置成接收被聚集的光并且響應(yīng)于被聚集的光而輸出電能。[0026]進一步地，透明材料包括玻璃板。[0027]進一步地，頂部表面包括從由半圓形、三角形和卵形組成的組中選擇的形狀，并且包括下部平坦表面。[0028]進一步地，多個光伏帶包括:下部P型區(qū)域；以及上部η型區(qū)域，設(shè)置成接收被聚集的光輸出；其中，多個光伏帶響應(yīng)于被聚集的光而相對于下部P型區(qū)域和上部η型區(qū)域輸出電能。[0029]進一步地，其中，沿著第二軸線的光伏分離節(jié)距包括位于第一光伏帶的第一端部與第二光伏帶的第一端部之間的第一光伏分離節(jié)距和位于第一光伏帶的第二端部與第二光伏帶的第二端部之間的第二光伏分離節(jié)距，并且其中，第一光伏分離節(jié)距與第二光伏分離節(jié)距的差不大于大約5%。[0030]進一步地，沿著相對于透明材料的第二軸線的且沿著第一軸線是非均勻的光伏分離節(jié)距包括在第一光伏帶相對于第二光伏帶之間的非零的角度。[0031]進一步地，非零的角度不大于大約0.03度。[0032]進一步地，標(biāo)稱出射節(jié)距是大約5.7毫米。進一步地，沿著相對于透明材料的第二軸線的且沿著第一軸線是非均勻的出射分離節(jié)距包括在第一出射區(qū)域與第二出射區(qū)域之間的非零的角度；其中，非零的角度不大于大約0.02度。進一步地，多個光伏帶被焊接到多個導(dǎo)電電極上；以及其中，玻璃板經(jīng)由粘合劑層粘合到多個光伏帶。

為了更全面地理解本實用新型，請參考附圖。應(yīng)當(dāng)理解，這些附圖不應(yīng)被認(rèn)為是對本實用新型范圍的限制，本實用新型的當(dāng)前描述的實施例和當(dāng)前理解的最佳方式將通過使用附圖用額外的細節(jié)進行描述，附圖中:圖1A-B圖示了根據(jù)本實用新型的實施例的多個方面；圖2A-C圖示了根據(jù)本實用新型的多種實施例的過程的框圖；圖3A-E圖示了根據(jù)本實用新型的多種實施例的實例；圖4圖示了根據(jù)本實用新型的多種實施例的計算機系統(tǒng)的框圖；圖5圖示了本實用新型的多種實施例；圖6圖示了根據(jù)本實用新型的多種實施例的裝置；以及圖7圖示了根據(jù)本實用新型的多種實施例的實例。
具體實施方式
圖1A-B圖示了根據(jù)本實用新型的實施例的多個方面。更具體地，圖1A-B圖示了用于確定材料板100的聚光特性的裝置。圖1A中，示出了透明的(基本上透明的)材料的板100的實施例。在一些實施例中，該板可以是半透明的。如可見的一樣，板100可以包括在第一方向120上的多個聚光元件110。在一個實例中,橫跨板100有大約175個聚光兀件,但是在其它的實例中,聚光兀件的數(shù)量可以變化。在多種實例中，聚光元件110的標(biāo)稱間距的范圍從大約5.5毫米到6毫米。在其它的實施例中，標(biāo)稱間距可以是5.74±0.2毫米、7.0±0.2毫米或類似值。在多種實施例中，隨著標(biāo)稱間距的增加，PV組件或PV串所需的PV帶減少，如下文描述。在多種實施例中，板100可以被制造為擠出材料的板，因此，聚光元件可以在第二方向130上延伸，如圖所示。在多種實施例中，板100不需要被擠出，而是可以在熔融的或者液體狀態(tài)或者類似狀態(tài)中用模板壓印。在本實用新型的多種實施例中，還可以提供光源140和光探測器150。在多種實施例中，光源140可以提供準(zhǔn)直光到具有聚光元件110的材料100的表面160上。在多種實施例中，光源140可以包括LED燈、頻閃燈、激光器等。在其它的實施例中，太陽可以被用作光源140。在本實用新型一些實施例中，光源140可以提供特定范圍波長的光，例如紅外的、紫外的、微紅的、微綠的等，取決于PV帶的波長靈敏度。通常源140可以提供任何類型的電磁輻射輸出，并且探測器150可以檢測這種電磁輻射。在多種實施例中，光探測器150包括光電探測器，比如(XD、CMOS傳感器等。在工作中，光探測器150可以是二維傳感器，并且可以提供與入射到光探測器150的每個光傳感器上的光的強度成比例的輸出。在其它的實施例中，如圖6中所示，多個光電探測器和多個光源可以被并行地使用。例如，在一些實施例中，11到13個光源和光探測器被配置在單個列中。[0048]圖1B圖示了本實用新型的實施例的另一個視圖。在這個圖中，板100從頂部或底部示出。如所示的一樣，板100安裝在框架組件170上。在一些實施例中，板100可以僅僅被框架組件170的框架部分支撐，而在其它的實施例中，框架組件170可以包括一塊例如玻璃的透明材料以支撐板100。[0049]圖1B中，示出了第一運動臂180和第二運動臂190。在多種實施例中，第一運動臂180可以被限制為在第一方向200上運動，且第二運動臂190可以被限制為在第二方向210上運動?？煽紤]的是，第一運動臂180和第二運動臂190可以分別被精確地定位在第一方向200和第二方向210內(nèi)。[0050]在本實用新型的多種實施例中，光源140被定位在第一運動臂180和第二運動臂190的交叉點處。在工作中，位于板100的頂部上的光源140的位置通過第一運動臂180和第二運動臂190的定位而被精確地控制。在多種實施例中，定位光源140的精度為±10微米，但是在其它的實施例中它們可以變化。[0051]一套類似的運動臂典型地被設(shè)置在板100的相對側(cè)上，如圖1A所示。在多種實施例中，光探測器150也被定位在這些運動臂的交叉點上。在工作中，光源140和光探測器150典型地被精確地定位在板100的相對側(cè)上，如將在下文中描述的一樣。[0052]在本實用新型的其它的實施例中，可以使用其它類型的定位機構(gòu)。例如，單個臂機器人手臂可以被用來精確地定位光源140，并且單個機器人手臂可以被用來精確地定位光探測器150。[0053]圖2A-C圖示了根據(jù)本實用新型的多種實施例的過程的框圖。為了方便，可以參考圖示在圖1A-B中的元件。[0054]最初，步驟300，提供板100。在多種實施例中，板100可以由多種等級和質(zhì)量的玻璃、塑料、聚碳酸酯、半透明材料或類似材料制成。在多種實施例中，板100包括任何數(shù)量或類型的聚集器110，聚集器可以被整體地形成在板100內(nèi)。在一些情況下，板100可以由擠壓工藝、模制工藝、研磨/拋光工藝或其結(jié)合形成。[0055]接著，步驟310，將板100安裝到支撐框架組件170上?？煽紤]的是，將板100固定于框架組件170，使得執(zhí)行的測量可以是精確的。在多種實施例中，聚集器110在被安裝到支撐框架組件170上的同時可以是朝下或者朝上的。如上文討論的一樣，框架組件170可以包括一塊透明的玻璃、塑料或類似物以支撐板100的重量。[0056]在本實用新型的多種實施例中，步驟320，然后可以執(zhí)行一個或多個校準(zhǔn)步驟，以使板100上的位置與光源140和光探測器160的位置關(guān)聯(lián)。例如，板100的拐角部可以在兩個維度上相對于支撐框架組件170定位。在其它的實施例中，可以執(zhí)行其它類型的校準(zhǔn)，比如將光源140直接暴露于光探測器150以便標(biāo)準(zhǔn)化在后續(xù)步驟中探測到的光的數(shù)量。[0057]步驟330，在常規(guī)的工作中，將光源140和光探測器150定位在確定的位置處。例如，如果板100可以被分成位置陣列，可將光源140和光探測器150定位在期望的位置處，例如(0,0)、(14，19)、(32，32)或類似位置。在多種實施例中，可以在板100上印刷或者標(biāo)記基準(zhǔn)標(biāo)識以幫助確定板100相對于光源140和光探測器150的位置。接著，步驟340，當(dāng)光源140照射板100的包括聚光結(jié)構(gòu)110的一側(cè)時。在多種實施例中，光源140使用激光、LED或類似裝置提供基本上校準(zhǔn)的光束。接著，步驟350，光探測器150記錄離開板100的另一側(cè)的光的強度。在多種實施例中，光電二極管或類似物可以被用于光探測器150。在本實用新型的多種實施例中，光探測器150記錄來自于一個或多個聚集器110的部分的出射光。例如，光探測器150的視野可以記錄一個聚集器110或者多個聚集器110的聚集度，如被圖示在圖1B中的一樣。在多種實施例中，如圖3A-B所示，出射光束550和560、以及聚焦的光區(qū)域590可以沿著相鄰?fù)哥R之間的寬度中以及沿著擠出軸線570變化。在多種實施例中，使用多種操作或類似方法隨后確定出射光束550和560以及聚焦的光區(qū)域590的中心線，并且記錄該中心線位置。發(fā)明人已經(jīng)試驗了其它的用于相對于聚集器110放置PV帶的方法，例如，基于溝槽來放置，但是這些技術(shù)未考慮聚集器本身在板100上的幾何變化。在多種實施例中，也可考慮用于確定中心線位置的操作。一些實施例包括確定橫越板100的出射光的峰值光強度來用作中心線位置。其它的實施例包括數(shù)學(xué)地記錄相對于運動維度的出射光強度，其結(jié)果常常表現(xiàn)為與鐘形曲線類似?；谠摱S鐘形曲線，確定重心，該重心然后被用作中心線位置。在其它的實施例中，閾值水平可以被用在出射光強度數(shù)據(jù)上，以確定對于光峰值的兩個位置，在該兩個位置處強度(例如，電壓)等于該閾值水平(例如，I伏特)。這些兩個位置的數(shù)學(xué)平均由此能夠被用作中心線位置。在本實用新型的其它實施例中，也可考慮用于確定中心線位置的多種其它的方法。如前文提到的一樣，中心線的確定幫助最大化PV帶的能量產(chǎn)生，和/或也幫助最大化入射光照(例如，太陽光)的入射角(AOI)的范圍。在本實用新型的多種實施例中，半透明/不透明材料(例如EVA、PVB、沙林樹脂(Surlyn)、熱固性材料、熱塑性材料或類似材料的板可以被設(shè)置在板100的面向光探測器150的一側(cè)上。在這種實施例中，該材料板幫助出射光照的光學(xué)檢測。更具體地，因為如由制造者提供的材料的散射特性，出射光照的位置/輪廓和強度變得對光探測器150更明顯。在后續(xù)的將在下文中描述的層壓步驟(加熱、加壓、計時)中，薄的材料的散射特性被極大地減小，并且該薄的材料變得更加透明。在其它的實施例中，該材料板可以是羊皮紙材料或類似材料。在多種實施例中，步驟360，將探測到的光照數(shù)據(jù)與板100的陣列位置關(guān)聯(lián)，并且然后將探測到的光照數(shù)據(jù)存儲在計算機存儲器中。在一些實施例中，光探測器150可以獲取和提供一幀或多幀光照數(shù)據(jù)。在這種實施例中，多幀光照的平均值可以被用來減少支撐框架組件的寄生振動、由于光源140和光探測器150的運動而產(chǎn)生的暫態(tài)振動等的影響。在多種實施例中，如果未對所有陣列位置獲取光照數(shù)據(jù)，步驟370，可以對附加的陣列位置重復(fù)上面的過程。接著，在本實用新型的多種實施例中，步驟380，存儲的光照數(shù)據(jù)和陣列位置數(shù)據(jù)被用來確定板100的出射光輪廓。更具體地，光輪廓可以包括光的強度和板100的X、y坐標(biāo)。在本實用新型多種實施例中，步驟390，基于出射光輪廓，可以執(zhí)行圖像處理功能，以確定用于PV帶的設(shè)置的定位數(shù)據(jù)。例如，可以執(zhí)行重心或者形態(tài)學(xué)細化(morphologicalthinning)操作以確定用于PV帶的放置的一個或多個中心線，可以執(zhí)行邊緣造型操作以提供用于PV帶的放置的外輪廓，等。這種定位數(shù)據(jù)也可以被存儲在計算機存儲器中。在多種實施例中，在確定用于PV帶的放置的一個或多個中心線之后，也可以用表示該中心線的基準(zhǔn)標(biāo)識光學(xué)地標(biāo)記板100。[0065]在本實用新型的一些實施例中，可考慮的是，由聚集器110聚集的光的寬度比PV帶的窄寬度小。因此，在一些實施例中，被聚集的光應(yīng)該集中在PV帶內(nèi)。可考慮的是，這將提高(例如最大化)給定的PV帶相對于出射光的光的聚集，和/或增加入射角(Α0Ι )。在多種實施例中，大的入射角(AOI)意味著相對于太陽能面板的法線來自于更大范圍的角度的入射光將被聚集在PV帶上。在多種實施例中，典型的PV帶可以是在大約2.5毫米、2.83毫米、3.12毫米或者類似值的量級上。此外，典型的被聚集的光的寬度是在大約0.8毫米至大約I毫米的量級上。因此，當(dāng)入射光是近似垂直于太陽能面板的時候，被聚集的光將被朝向PV帶的中心導(dǎo)向，并且PV帶的與被聚集的光的左邊和右邊間距大約0.75毫米處將不會被照射。當(dāng)入射光不垂直于太陽能面板時，被聚集的光可以移動到PV帶的中心的右邊和/或左邊。根據(jù)本文揭示的內(nèi)容，通過使用更寬的PV帶，可以增加Α0Ι。[0066]接著，如果不是已經(jīng)被設(shè)置在板100上，半透明/不透明襯底材料(例如EVA、PVB、沙林樹脂、熱固性材料、熱塑性材料或類似材料)的板可以被設(shè)置在板100上。步驟400，上文確定的定位數(shù)據(jù)(例如，中心線)然后可以被使用者等使用，以便在襯底材料上放置PV帶。在一些實施例中，定位數(shù)據(jù)(例如中心線)可以被與拐角部標(biāo)記一起印刷在襯底材料等上。基于這種定位數(shù)據(jù)，使用者可以大致地沿中心線等手工放置PV帶或PV單元(PV帶的集合，例如，PV組件、PV串、PV模塊)。在其它的實施例中，定位數(shù)據(jù)可以被輸入機器人類型的拾取和放置機器中，該拾取和放置機器拾取一個或多個PV帶或PV單元并把它們放置在襯底材料、真空吸盤或類似物上的適當(dāng)位置處。在多種實施例中，放置精度可以是±10至15微米，但是在其它的實施例中這些可以變化。在多種實施例中，粘合材料(例如EVA、PVB、沙林樹脂(Surlyn)、熱固性材料、熱塑性材料等)可以被設(shè)置在PV帶與襯底材料之間。[0067]在本實用新型的其它的實施例中，PV帶可以被放置在上文描述的例如EVA、PVB,沙林樹脂、熱固性材料、熱塑性材料等的散射材料的薄層上，該薄層被設(shè)置在板100的背側(cè)上，例如與聚集器Iio相對的一側(cè)上。[0068]步驟410，然后可以重復(fù)該過程，以放置下一個PV帶或PV單元，直到所有期望的PV帶或PV單元都已經(jīng)被放置。[0069]隨后，步驟420，執(zhí)行焊接步驟，以相對于其它PV帶電耦接和物理約束一個或多個PV帶或者相對于其它PV單元電耦接和物理約束一個或多個PV單元。[0070]在多種實施例中，步驟430，將粘合材料層設(shè)置在被焊接的PV帶或PV單元上。在一些實施例中，可以使用諸如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、沙林樹脂、熱固性材料、熱塑性材料等的粘合材料層。隨后，步驟440，將板100設(shè)置在粘合材料層上。在多種實施例中，可以使用任何數(shù)量的對準(zhǔn)(registration)標(biāo)識或類似物以使得板100被精確地設(shè)置在PV帶或PV單元上方。更具體地，板100應(yīng)該被對準(zhǔn)使得PV帶被定位在位于各自的聚集器110下方的適當(dāng)?shù)牡攸c或位置處。[0071]在其它的實施例中，設(shè)置板100，并且將粘合材料層設(shè)置在板100的頂部上。在這個結(jié)構(gòu)中，在步驟300至380中描述的光輪廓可以被執(zhí)行。接著，步驟390至420的PV帶設(shè)置和電連接可在與粘合劑/板100結(jié)構(gòu)分離的位置處執(zhí)行，如圖6和下文中所示。隨后，將電連接的PV帶設(shè)置在粘合劑/板100結(jié)構(gòu)上，并且將另一層粘合劑層設(shè)置在電連接的PV帶上，以形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。在步驟450，對該復(fù)合結(jié)構(gòu)通過層壓過程進行處理，以在步驟460中形成PV面板或者PV模塊。在其它的實施例中，在PV帶被放置在上文描述的薄散射層的位置處，在板100上，在這些步驟中，可在PV帶上設(shè)置附加的材料層(例如EVA、PVB、沙林樹脂、熱固性材料、熱塑性材料等)，并且然后可在該附加的粘合劑層上設(shè)置襯底材料。因此，在一些實施例中，復(fù)合PV結(jié)構(gòu)通過在板100的頂部上構(gòu)建而形成，并且在其它的實施例中，復(fù)合PV結(jié)構(gòu)通過在襯底材料的頂部上構(gòu)建形成。在多種實施例中，步驟450，形成的多層材料在溫度被設(shè)置為高于大約200華氏度的加熱爐中被結(jié)合/層壓。更具體地，所述溫度典型地為足夠使粘合材料層(例如EVA、PVB、沙林樹脂、熱固性材料、熱塑性材料等)熔融(例如，大約150攝氏度)并使PV帶或PV單元、襯底和板100結(jié)合到一起。在一些實施例中，除了將材料結(jié)合到一起之外，隨著粘合劑(例如EVA、PVB、沙林樹脂、熱固性材料、熱塑性材料等)熔融，它占據(jù)了之前為相鄰的PV帶或PV單元之間的間隙區(qū)域的區(qū)域。這種熔融的粘合劑幫助防止PV帶相對于彼此橫向移動，并且?guī)椭３諴V帶相對于板100的對準(zhǔn)。此外，粘合材料占據(jù)了之前為位于PV單元之間的母線之間的間隙區(qū)域的區(qū)域。如將在下文中討論的，用于層壓步驟的時間、溫度和壓力參數(shù)有利地可以被控制。在多種實施例中，可以在結(jié)合步驟之前和/或之后設(shè)置一條或多條導(dǎo)線，以提供PV帶或PV單元之間的電連接。步驟460，這些導(dǎo)線因此提供了從完成的PV面板(PV模塊)輸出的電能。圖3A-E圖示了根據(jù)本實用新型的多種實施例的實例。更具體地，圖3A圖示了透明板510的一部分的橫截面500。如可見的一樣，圖不了多個聚集器，例如520和525。在圖3A中，來自于照明源的多條平行光線530被示出為撞擊空氣/材料(例如，玻璃)界面，并且被朝向區(qū)域550和560 (具有被聚集的光線的區(qū)域)導(dǎo)向。如上文討論的，傳感器獲取透明板510上在區(qū)域550和560被聚集的光的位置。如在這個實例中所示，散射材料層540可以被鄰近板510設(shè)置，以幫助傳感器獲取區(qū)域550和560的位置。如將在下文中討論的，在多種實施例中，散射材料層540也可以用作粘合劑層。更具體地，在層壓過程(例如，圖3C)之前，粘合劑層趨向于散射入射光，以及在層壓過程(例如，圖3D和E)之后，粘合劑層趨向于相對于透明材料(例如，玻璃)板固定PV帶，以及趨向于變得相對透明。如在這個實施例中可見的，聚集器典型地不是相同的尺寸、形狀或間距。在實踐中，已經(jīng)確定聚集器的間距橫跨板可以變化，從40微米上至500微米。此外，聚集器不需要是對稱的。因此，光被聚集的區(qū)域?qū)Σ煌囊约吧踔料噜彽木奂骺梢詷O大地變化。如在這個實例中可見的，區(qū)域560是偏心的，并且區(qū)域560比區(qū)域550寬。在其它的實施例中，許多其它的不同可以在實踐中表現(xiàn)出來。如被圖示在圖3B中的，聚光區(qū)域的寬度、位置等沿玻璃(例如，透明材料)板510的擠出軸線570并不是必須或典型地是均勻的。在這個實例中，可以看出聚集器580的寬度可以沿擠出軸線570變化，聚光區(qū)域590的寬度可以沿擠出軸線570變化，聚光區(qū)域可以是偏心的，等。因此，在本實用新型的多種實施例中，PV帶被相對于其它的PV帶向右邊或者左邊移動，并且不必須相對于其它的PV帶以固定的間距設(shè)置。此外，在多種實施例中，PV帶不必須平行于板510的邊緣，而是也可以以與出射光束的角度類似的角度設(shè)置，如被圖3B中的560示出的。[0079]從前述的內(nèi)容，可以看出由于透明材料板500的聚集器幾何形狀的寬變化性，因此期望PV帶相對于聚光區(qū)域的適當(dāng)設(shè)置。[0080]在被圖示在圖3C中的實例中，PV帶600和610被圖示為設(shè)置在圖3B的區(qū)域550和560下方。在多種實施例中，PV帶的寬度(例如，2.15毫米)可以是比聚光區(qū)域的寬度(例如，1.2毫米)寬大約25%至50%。在多種實施例中，相信如果光成角度地而不是垂直于板510進入聚集器(例如與法線成3至5度，或者更大)，該光仍然可以入射到PV帶上。在當(dāng)前的實例中，聚光區(qū)域的寬度范圍為從大約1.8毫米到2.2毫米，但是也可考慮其它寬度區(qū)域范圍。例如，隨著板510的包括聚集器的幾何均勻性和幾何精確性、透明材料(例如，玻璃)的透明度等的質(zhì)量控制的提高，聚光區(qū)域的寬度將會減小，例如，具有大約0.25毫米、0.5毫米、I毫米等的更小寬度。[0081]如圖3C中圖示的，PV帶600和610經(jīng)由粘合劑層620和625鄰近于透明材料板500和襯底層630。如可見的，在多種實施例中，第一粘合劑層620可以被設(shè)置在PV帶(600和610)與襯底層630之間，且第二粘合劑層625可以被設(shè)置在PV帶(600和610)與透明材料板500之間。此外，間隙區(qū)域(例如區(qū)域640)存在于相鄰的母線605和615之間和相鄰的PV帶(600和610)之間。在一些當(dāng)前的實施例中，相鄰的母線之間的高度典型地小于200微米。[0082]在圖3D中，圖3C中圖示的結(jié)構(gòu)經(jīng)受精確控制的層壓過程。在粘合劑層由EVA、PVB、沙林樹脂、熱固性材料、熱塑性材料或類似材料形成的情況下，第一粘合劑層620和第二粘合劑層625熔融并回流。如在圖3D中可見的，第一粘合劑層620和第二粘合劑層625可以混合到一起以形成單個層，如由粘合劑層650所示的。在這種實施例中，在層壓過程之前的PV帶與母線之間的空隙(例如間隙區(qū)域640)在層壓過程之后則被例如EVA的粘合材料填充(區(qū)域660)。在多種實施例中，粘合材料粘附到PV帶和/或母線。結(jié)果，PV帶600和610不僅相對于透明材料板500和襯底層630被固定，而且也被回流的EVA材料相對于彼此橫向固定。此外，母線605和615之間的先前存在的距離被維持。在多種實施例中，粘合材料作為屏障以減少相鄰的PV帶和/或相鄰的母線之間的焊料短路，該焊料短路例如由使用者向下推動連接PV帶的母線而形成。此外，粘合材料作為對濕度、腐蝕、污染物等的屏障。在本實用新型其它的實施例中，可以使用單個粘合劑層，如圖3E中圖示的。[0083]在本實用新型的多種實施例中，層壓過程包括精確控制的時間、溫度和/或物理壓縮變化廓線。在一個實例中，向下按壓在材料疊層上的壓縮壓力范圍從大約0.2到0.6個大氣壓。在多種實施例中，層壓壓力廓線包括使被圖示在圖3C中的結(jié)構(gòu)經(jīng)受大約25千帕(例如，1/4大氣壓)的壓縮壓力大約25秒，然后經(jīng)受大約50千帕(例如，1/2大氣壓)的壓力大約50秒。在這個時間段期間，EVA材料或類似材料被加熱到熔點，例如大約大于150攝氏度或更大，取決于特定類型的粘合材料的熔點。[0084]根據(jù)實驗，本實用新型已經(jīng)確定，如果層壓過程在大約I個大氣壓的壓縮壓力下執(zhí)行，隨著例如EVA材料的粘合材料熔融和回流，間隙區(qū)域在相鄰的PV帶之間仍然存在，并且間隙區(qū)域在位于相鄰PV帶之間的母線之間仍然存在，如前文描述。在本實用新型的其它的實施例中，也可以確定提供前文描述的益處的其它的時間、溫度和壓縮壓力的組合，而不需要本領(lǐng)域普通技術(shù)人員過度的實驗。[0085]在本實用新型其它的實施例中，當(dāng)使用諸如PVB、沙林樹脂、熱固性材料、熱塑性材料等的其它粘合材料時，時間、溫度、壓力和類似特征可以由使用者類似地監(jiān)控，使得該其它粘合材料執(zhí)行與如前文所述的EVA材料類似的功能。更具體地，期望的是，粘合材料填充PV帶之間的空氣間隙區(qū)域，并提供前文所述的保護性的和預(yù)防性的特征。[0086]圖4圖示了根據(jù)本實用新型的多種實施例的計算機系統(tǒng)的框圖。更具體地，圖示了計算機系統(tǒng)600，計算機系統(tǒng)可以適于控制光源、光探測器和/或PV放置裝置、處理數(shù)據(jù)、控制層壓裝置等，如前文描述的。[0087]圖4為根據(jù)本實用新型的多種實施例的典型的計算機系統(tǒng)700的框圖。在多種實施例中，計算機系統(tǒng)700典型地包括監(jiān)視器710、計算機720、鍵盤730、用戶輸入裝置740、網(wǎng)絡(luò)接口 750等。[0088]在本實施例中，用戶輸入裝置740典型地被實現(xiàn)為計算機鼠標(biāo)、軌跡球、軌跡面板、無線遙控器等。用戶輸入裝置740典型地允許用戶選擇在監(jiān)視器710上出現(xiàn)的對象、圖標(biāo)、文本、控制點等。在一些實施例中，監(jiān)視器710和用戶輸入裝置740可以被集成，比如與交互觸摸屏顯示器或諸如由Wacom銷售的Cintiq的基于觸筆的顯示器等集成。[0089]網(wǎng)絡(luò)接口 750的實施例典型地包括以太網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器(電話、衛(wèi)星、線纜、ISDN)、(異步的)數(shù)字用戶線(DSL)單元等。網(wǎng)絡(luò)接口 750典型地被耦接到計算機網(wǎng)絡(luò)，如圖所示。在其它的實施例中，網(wǎng)絡(luò)接口 750可以被物理地集成在計算機720的主板上，可以是軟件程序，比如軟件DSL等。[0090]計算機720典型地包括諸如處理器760的慣用計算機部件、以及記憶存儲裝置，諸如隨機存取存儲器(RAM) 770、磁盤驅(qū)動器780、以及相互連接上述部件的系統(tǒng)總線790。[0091]在一個實施例中，計算機720可以包括一個或多個具有多個諸如來自于IntelCorporation的Xeon 微處理器的微處理器的PC兼容計算機。此外,在本實施例中，計算機720可以包括基于UNIX的操作系統(tǒng)。RAM770和磁盤驅(qū)動器780是用于以下非暫態(tài)存儲的有形介質(zhì)的實例:圖像、操作系統(tǒng)、配置文件，本實用新型的實施例，包括對計算機720編程以執(zhí)行前文描述的功能和過程的計算機可讀且可執(zhí)行的計算機代碼等。例如，計算機可執(zhí)行代碼可以包括引導(dǎo)計算機系統(tǒng)執(zhí)行在圖2A-C中圖示的多種獲取、處理、PV放置步驟等的代碼；引導(dǎo)計算機系統(tǒng)執(zhí)行在圖3C-D中圖示的受控層壓過程等的代碼；引導(dǎo)計算機系統(tǒng)執(zhí)行這里描述的任何處理步驟的代碼；等等。[0092]其它類型的有形介質(zhì)包括軟盤、可移動硬盤、諸如⑶_R0M、DVD、藍光光盤(Blu-Raydisk)的光學(xué)存儲介質(zhì)、諸如閃存的半導(dǎo)體存儲器、只讀存儲器(ROM)、帶后備電源的易失性存儲器、網(wǎng)絡(luò)存儲裝置等。[0093]在本實施例中，計算機系統(tǒng)700還可以包括確保在諸如HTTP、TCP/IP、RTP/RTSP等的網(wǎng)絡(luò)上進行通信的軟件。在本實用新型的替換的實施例中，也可以使用其它的通信軟件和傳輸協(xié)議，例如ipx、m)p等。[0094]圖4為能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型的計算機系統(tǒng)的代表。對于本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員來說很顯然的是，許多其它的硬件和軟件配置適用于在本實用新型中使用。例如，一個或多個計算機可以協(xié)作來執(zhí)行上文描述的功能。在另一個實例中，可考慮的是，計算機可以使用其它的微處理器，諸如Core 或Itanium 微處理器；來自于Advanced Micro Devices, Inc的Opteron 或Phenom 微處理器；等。此外,還可以使用來自于NVidia、ATI等的圖形處理單元(GPU)來加速實施。此外，可以考慮其它類型的操作系統(tǒng)，諸如來自于MicrosoftCorporation 的諸如 Windows7、K.、WindowsNT 等的 Windows' 操作系統(tǒng)、來自于Oracle 的 Solaris、來自于 Apple Corporation 的 LINUX、UNIX、MAC OS 等。根據(jù)前文揭露的內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可認(rèn)識到基于討論的實施例可以實現(xiàn)許多變型。例如，在一個實施例中，與前文描述的透明材料板大致相同尺寸的感光材料層設(shè)置在透明材料板下方。隨后，將該復(fù)合物暴露于太陽光下。因為材料是感光性的，所以一定長的時間之后，光聚集的區(qū)域可以顯得比透明材料(例如，玻璃)板下方的其它區(qū)域更亮或更暗。在這種實施例中，材料然后可以被用作用于放置PV帶或單元的可視模板。更具體地，使用者可以簡單地在光被聚集的區(qū)域處放置PV帶。一旦所有的PV帶都被放置，感光材料可以被移除或被用作前文提到的襯底的一部分。如在這種實施例中可見的，對于本實用新型的實際實施例，計算機、數(shù)字圖像傳感器、精確的X、y列表等不是必需的。在本實用新型的其它的實施例中，可以使用位移傳感器，例如激光測量裝置、激光測距儀等。更具體地，激光位移傳感器可以與圖2A-B中的步驟300-380結(jié)合使用。在這種實施例中，確定步驟380的測量和確定的光輪廓，如前文討論的。此外，激光位移傳感器可以被用來幾何地測量例如玻璃的基本上透明的材料的板的表面。可考慮的是，然后確定透明板的精確測量的幾何表面。在本實用新型一些實施例中，可以使用Keyence LKCCD激光位移傳感器等。在這種實施例中，然后將所測量的透明板的幾何模型和所確定的光輪廓彼此關(guān)聯(lián)。在多種實施例中，多種常規(guī)的軟件算法可以被用來創(chuàng)建透明材料的計算機模型。該計算機模型關(guān)聯(lián)作為輸入的幾何表面的描述并然后輸出預(yù)測的出射光位置。在多種實施例中，多個透明板可以經(jīng)歷步驟300-380以確定多個光輪廓，并經(jīng)歷激光測量以確定多個測量的幾何表面。在多種實施例中，計算機模型可以是基于這些多個數(shù)據(jù)樣本的。隨后，在本實用新型多種實施例中，新的透明板可以被提供。該新的透明板然后將經(jīng)歷激光測量以確定測量的幾何表面。接著，基于測量的幾何表面和上述確定的計算機模型，計算機系統(tǒng)然后可以預(yù)測來自于新的透明板的出射光照的位置。在多種實施例中，然后可以使用預(yù)測的出射光照的位置執(zhí)行步驟390-460。在本實用新型其它的實施例中，除了激光器之外，還可以使用其它類型的測量裝置，比如物理探針等。在本實用新型其它的實施例中，PV帶可以被放置在EVA層的頂部上，或者類似地直接放置在聚集器的底部表面上。這些材料然后可以經(jīng)歷加熱處理，如前文描述的。因此，在這種實施例中，可以不需要剛性襯底材料。在又一些實施例中，光源可以是面光源、線光源、點光源或燈。此外，燈可以是二維的CXD陣列、線陣列等。圖5圖示了本實用新型的多種實施例。更具體地，圖5圖示了 PV帶。在圖5中，一系列PV帶800被圖示為設(shè)置在PV托架810中。在多種實施例中，PV托架810包括多個物理引導(dǎo)件，該多個物理引導(dǎo)件幫助將PV帶800以期望的間距或者節(jié)距設(shè)置。在多種實施例中，標(biāo)稱節(jié)距基于板100上聚光元件110的標(biāo)稱節(jié)距，例如，標(biāo)稱節(jié)距可以是5.80毫米、
6.00毫米、5.00毫米。在其它的實施例中，標(biāo)稱節(jié)距可以獨立于聚光元件100的標(biāo)稱節(jié)距，并且由機器人PV帶拾取和放置元件確定，下文中進一步描述。[0102]如在圖5中可見的，開口 820被設(shè)置在PV托架810中。在一些實施例中，在制造過程期間，一個或多個導(dǎo)體可以在開口 820的方向上橫跨一些PV帶或者所有PV帶800放置，然后PV帶800被烙鐵焊接到導(dǎo)體上，以形成PV組件。在多種實施例中，一半數(shù)量的PV帶800被用于形成PV組件，比如12個PV帶、14個PV帶等。在其它的實施例中，PV帶800在制造過程的不同階段被布置并且焊接到一起，以形成PV組件，如將在下文中被描述的。[0103]在圖5中，24個PV帶800被圖示出，但是在其它的實施例中，PV帶800的數(shù)量可以變化，比如12個PV帶、14個PV帶、28個PV帶等。在多種實施例中，PV帶800可以被手工地或者自動地裝載到PV托架810中。多種實施例中，PV托架810可以包括任意數(shù)量的物理弓I導(dǎo)件830，所述物理弓I導(dǎo)件使得PV托架能夠被物理地堆疊。例如，8至10個PV托架可以被堆疊以形成單個緊湊疊層以供物理運輸。[0104]圖6圖示了根據(jù)本實用新型的多種實施例的裝置。在多種實施例中，PV托架900的疊層被輸入進裝置910中。如將在下文中被描述的，存儲在每個PV托架900中的PV帶由拾取和放置機器人920拾起并且被放置在焊接站臺930內(nèi)的特定位置中。在多種實施例中，PV帶的放置基于在步驟390中確定的定位數(shù)據(jù)(例如，中心線數(shù)據(jù))而被確定。更具體地，基于出射光輪廓和圖像處理操作，確定每個PV帶的X和y位置以及角度Θ。在其它的實施例中，角度Θ的控制可以通過相對于PV帶的底部邊緣向左或向右(例如，±x方向)移動PV帶的頂部邊緣、相對于頂部邊緣移動底部邊緣、或者相對于旋轉(zhuǎn)點移動頂部邊緣和底部邊緣等。在多種實施例中，裝置1110可以被用來確定出射光輪廓。[0105]圖7圖示了根據(jù)本實用新型的多種實施例的實例。特別地，圖7圖示了根據(jù)被圖示在圖3B中的實例的PV帶940-970的放置。為了方便，也被圖示出的是被圖示在圖3B中的出射光束980-1010以及計算出的中心線。特別地，對于PV帶940，左/右方向(例如，x方向)偏離是0% (B卩，PV帶940被放置在默認(rèn)節(jié)距位置)，并且成-0.8°的角度(例如，底部邊緣被稍微地向左移動)；對于PV帶950，X偏離是-21%，但是沒有角度；對于PV帶960，x偏離是-6%并且成-3.8。的角度(例如，底部邊緣被向左移動);以及對于PV帶970，沒有要求從默認(rèn)位置的X偏離和角度調(diào)整。在多種實施例中，可以使用其它相對的或者絕對的X和y位置或者偏離，例如，毫米、英寸等；并且可以使用其它的對于角度的度量(例如，PV帶的頂部邊緣相對于底部邊緣的X和y位置);等。如在這個實例中可見的，PV帶940-970因此被放置成獲取盡可能多的出射光束980-1010的光。[0106]在本實用新型的多種實施例中，在下文描述的焊接步驟之前，可以對PV帶做附加的調(diào)整。在本實用新型的多種實施例中，PV帶或者傳導(dǎo)橫桿的熱膨脹和收縮性質(zhì)在工作中也被期望從PV帶的大約中央向外朝向PV板的邊緣施加作用力。因此，在圖7的實例中，如果PV帶940將位于光伏面板的左側(cè)邊緣處，PV帶940可以從具有0%偏離調(diào)整到具有+1%偏離(例如，向右偏離20微米)，PV帶950可以被從具有-21%偏離調(diào)整到具有-20%偏離(例如，向右偏離20微米)，等。在另一個實例中，如果PV帶970將位于PV面板的右側(cè)邊緣處，PV帶970可以被從具有0%偏離調(diào)整到具有-1.5%偏離(例如，向左偏離25微米)，PV帶960可以被從具有-6%偏離調(diào)整到具有-7%偏離(例如，向左偏離20微米)，等。[0107]在使用與被圖示在圖8中的組件裝置類似的原型組件裝置進行的實驗中，在被圖示在圖7中的出射光束之間的節(jié)距的改變令人驚訝地小于預(yù)期。例如，基于實驗數(shù)據(jù)，雖然對于光聚集元件之間的峰值的默認(rèn)或者標(biāo)稱節(jié)距是5.6毫米，但是基于五個模塊，典型的節(jié)距已經(jīng)是大約5.7毫米。此外，基于當(dāng)前的結(jié)果，典型的最小節(jié)距已經(jīng)是大約5.50毫米，并且典型的最大節(jié)距已經(jīng)是大約5.75毫米。這轉(zhuǎn)換為大約5%的節(jié)距變化?；谶@種數(shù)據(jù)，可計算出，從一個出射光束到鄰近的出射光束的最大角度偏離是在大約±0.015度的量級上。也可發(fā)現(xiàn)，總的來說，光聚集元件/出射光區(qū)域不是嚴(yán)格地與玻璃的長軸平行。在一些實例中，光聚集元件被確定以從玻璃的邊緣偏離大約0.001度。上文描述的測量值根據(jù)不同的玻璃批次、不同的玻璃制造商而不同，并且也根據(jù)特定的工程設(shè)計而不同。在本實用新型的多種實施例中，PV面板形狀是近似矩形的，其具有大約1014毫米乘以1610毫米的尺寸。在其它的實施例中，尺寸可以是大約1014毫米X 1926毫米或類似值。應(yīng)當(dāng)理解，在其它的實施例中，PV面板的形狀和尺寸可以根據(jù)工程的需求或者非工程的需求而調(diào)整?？紤]熱膨脹和收縮因素，本實用新型的發(fā)明人確定PV串應(yīng)當(dāng)橫跨光伏面板的較短的尺寸。更具體地，由于PV串的傳導(dǎo)橫桿比每個PV帶的長度更長，因此傳導(dǎo)橫桿承受比PV帶由于PV面板的受熱和冷卻而產(chǎn)生的長度上的變化更大的變化。因此，在多種實施例中，PV串(表現(xiàn)為與尖樁籬柵(picket fence)類似)橫跨PV面板的較短的尺寸。在這種實施例中，可考慮的是，基本上透明材料(例如，玻璃)的板的光聚集元件在透明材料的板上沿較長的尺寸延伸，而PV串在透明材料的板上橫跨較短的尺寸延伸。在其它的實施例中，可以執(zhí)行對PV帶的放置的其它調(diào)整，以應(yīng)對上文描述的半透明/不透明材料的板的回流。特別地，如圖3C中的橫截面500所示，粘合劑層620和625被加熱和壓縮以產(chǎn)生在圖3D中的橫截面500。在多種實施例中，回流和壓力的組合被預(yù)期從PV面板的大約中央向外朝向PV面板的邊緣施加作用力。因此，在圖7的實例中，如果PV帶940將位于PV面板的左上邊緣處，PV帶940可以從具有0%的左/右偏離調(diào)整到具有+2%的左/右偏離(向右)以及從具有0%的上/下偏離調(diào)整到具有-1%的上/下偏離(向下)，PV帶950可以從具有-21%的左/右偏離調(diào)整到具有-19.5%的左/右偏離(向右)以及從具有0%的上/下偏離調(diào)整到具有-1%的上/下偏離(向下)，等。在另一個實例中，如果PV帶970將位于PV面板的右下邊緣處，PV帶970可以從具有0%的左/右偏離調(diào)整到具有-1.5%的左/右偏離(向左)，以及從具有0%的上/下偏離調(diào)整到具有2%的上/下偏離(向上)，PV帶960可以從具有-6%的左/右偏離調(diào)整到具有-7%的左/右偏離(向左)，以及從具有0%的上/下偏離調(diào)整到具有+2%的上/下偏離(向上)，等。在又一個實例中，如果PV帶950將位于PV面板的大約上部中央處，PV帶940可以被從具有0%的偏離調(diào)整到具有+0.25%的偏離(向右)，以及可以從具有-0.8°的角度調(diào)整到具有-0.5°的角度(例如，將頂部邊緣向左移動10微米)，PV帶960可以從具有-6%的偏離調(diào)整到具有-6.25%的偏離(向左)，以及可以從具有-3.8°的角度調(diào)整到具有-4.1°的角度(例如，將底部邊緣向左移動10微米)，PV帶970可以從具有0%的偏離調(diào)整到具有-0.25%的偏離(向左)，以及可以從具有0°的角度調(diào)整到具有-0.3°的角度，等。應(yīng)當(dāng)理解，上文描述的對PV帶的設(shè)置的調(diào)整僅僅是為了方便一般原理的解釋說明而給出。在多種實施例中，調(diào)整的數(shù)值可以典型地基于實驗測試結(jié)果、模擬等而更大或者更小，。返回到圖6的討論，在多種實施例中，示出了用于焊接站臺930的多個階段。在多種實施例中，階段1030、1040和1050用于PV帶的設(shè)置，如上文討論的。在一些實例中，階段1030-1050可以每個均放置四個PV帶(以形成12個PV帶的PV組件)、八個PV帶(以形成24個PV帶的PV組件)、或者不同數(shù)量的PV帶。在其它的實例中，階段1030-1050可以每個均放置用于PV組件的多個PV帶(例如，用于14個PV帶的PV組件的14個PV帶)。[0112]在多種實施例中，階段1060和1070可以被用于橫桿導(dǎo)體的設(shè)置和焊接。然后，在階段1060，一個或多個導(dǎo)體母線可以垂直于PV帶的頂部并設(shè)置在所放置的PV帶的頂部上。在多種實施例中，在PV帶的一側(cè)上使用三個導(dǎo)體母線，且在其它的實施例中，可使用不同數(shù)量的導(dǎo)體母線。此外，在多種實施例中，導(dǎo)體母線可以被用在PV帶的頂部和/或底部上。隨后，在階段1070，焊接頭或者焊接桿加熱PV帶并且將PV帶焊接到導(dǎo)體母線，以形成PV組件。[0113]在多種實施例中，拾取和放置機器人1080然后拾取PV組件并且然后把它們放置到階段1090上。在多種實施例中，被放置在階段1090上的鄰近的PV組件的導(dǎo)體母線交迭，即處于一上下結(jié)構(gòu)中，在該結(jié)構(gòu)中，一個PV組件的導(dǎo)體母線尾端位于下一 PV組件的導(dǎo)體母線頭的下方或者PV帶的下方等。隨后，用焊接頭或者焊接桿將PV組件焊接(例如，從PV帶的下方)到一起以形成PV串，如本文所述的。[0114]在多種實施例中，PV串可以包括任意數(shù)量的PV組件，取決于PV面板的尺寸和每個組件中的PV帶的數(shù)量。在一些實例中，基于典型的5.80毫米節(jié)距和1014毫米寬度的PV面板，一個PV串包括14個PV組件，每個PV組件包括12個PV帶；一個PV串包括7個PV組件，每個PV組件包括24個PV帶；一個PV串包括12個PV組件，每個PV組件包括14個PV帶，等。在其它的實施例中，形成PV組件的PV帶的數(shù)量可以變化，比如12個、16個、18個等，并且形成PV串的PV組件的數(shù)量也可以變化。在多種實施例中，PV串是大約在156毫米或類似值的數(shù)量級上。因此，每個PV面板典型地使用大約10個PV串。[0115]在本實用新型的多種實施例中，在階段1090上形成PV串之后，可以賦予PV串的能量轉(zhuǎn)換和/電子特征。在一些實施例中，PV串被放進黑暗環(huán)境中，并且每個PV串的當(dāng)前特征基于被施加到導(dǎo)電母線的外加電壓而確定。僅僅作為一個實例，相反的電壓(電流)可以被從零伏特開始施加并且經(jīng)由導(dǎo)電母線向下掃過PV帶，并且輸出電流(電壓)被測量。然后基于施加的電壓(或電流)以及測量的電流(或電壓)確定PV串的內(nèi)電阻:并聯(lián)電阻(Rshunt)、串聯(lián)電阻(Rseries)。此外,一系列正電壓可以在零伏特開始施加并且向上掃過PV帶?；跍y量的響應(yīng)電流，可以做出關(guān)于開路和短路狀態(tài)的確定。[0116]在多種實施例中，然后用測量的/確定的特征標(biāo)記每個PV串的性能。隨后，在多種實施例中，具有類似的特征(例如，內(nèi)電阻Rshunt、Rseries)的PV串可以用導(dǎo)體/母線連接。在其它的實施例中，也可以測試其它類型的特征，比如對均勻光源的輸出響應(yīng)、對正電壓和/或正電流的響應(yīng)等。作為一個實例，電流可以被施加穿過PV串(其表現(xiàn)為一系列的二極管)并且電壓被增加到某一最大電壓。產(chǎn)生電流的施加電壓然后用于確定任何開路或者短路。作為一個實例，如果PV串表現(xiàn)為5個二極管。如果PV串在最大電壓下不導(dǎo)電，這可以表示開路狀態(tài)。如果PV串在大約2.4伏(2.4伏=4X 0.6伏)下導(dǎo)電，這可以表示PV組件中的兩個具有短路狀態(tài)。如果PV串在大約3伏(3伏=5X0.6伏)下導(dǎo)電，該串可以被合并進PV面板中。在多種實施例中，基于錯誤狀態(tài)，PV帶可以從生產(chǎn)線拉出并且丟棄或者修復(fù)。[0117]本實用新型的發(fā)明人相信將待用于PV面板的PV串的(以及潛在地PV串內(nèi)的PV組件的)電流和電壓性能(例如，Rseries、Rshunt)進行匹配減少了在不當(dāng)匹配的PV帶、不當(dāng)匹配的PV組件、和/或PV串上的應(yīng)力。因此，發(fā)明人相信，通過減少熱點(例如，在反向偏壓下作為負載的PV組件)，這種匹配將提高PV面板的壽命。本實用新型的實施例被構(gòu)造為較少的PV帶被組合到PV組件中并且較大數(shù)量的PV組件被組合進PV串中。這導(dǎo)致PV串的較低的電流、較高的電壓輸出。在多種實施例中，多個具有四個PV串的組被并聯(lián)連接以增大電流。這導(dǎo)致了用于PV模塊的高電流、高電壓輸出，但是其它的設(shè)置也是可能的。在多種實施例中，通過測量和確保PV串的串聯(lián)電阻在PV面板內(nèi)相對地相同，這導(dǎo)致產(chǎn)生一些PV面板具有均勻地較低的串聯(lián)電阻而其它PV面板具有均勻地較高的串聯(lián)電阻。因此，一些PV面板將比其它PV面板具有較高的功率輸出和較高的填充因數(shù)(占空因數(shù)，fill factor)。在多種實施例中，被焊接的PV串1100被設(shè)置在透明粘合劑層的頂部上，透明粘合劑層位于基本上透明材料的光學(xué)聚集片的頂部上。這種設(shè)置的一個實例通過透明板510、粘合劑層625和PV串(例如，605、600、610、615等)圖示出。在多種實施例中，在透明材料上的一個或多個基準(zhǔn)標(biāo)識可以被參考以用于PV串相對于透明材料(例如，玻璃)的適當(dāng)對準(zhǔn)(基于上文描述的光學(xué)特性)。在多種實施例中，PV串的設(shè)置可以在x、y和Θ方向上被控制。在多種實施例中，PV串可以通過其它PV成串單元并聯(lián)地產(chǎn)生，如被圖示在圖6中的一樣，并且PV串被設(shè)置成用于在相同的PV模塊1120中使用。例如，在多種實施例中，可以使用四個成串單元。在多種實施例中，每個PV面板可以使用12至14個PV串。接著，一個或多個連接母線可以被用來將PV串電耦接到一起和/或電耦接到PV面板輸出端。隨后，附加的粘合劑層620和襯底層630可以被設(shè)置在相互連接的PV串上，以形成如被圖示在圖3C中的復(fù)合結(jié)構(gòu)(例如，PV結(jié)構(gòu))。然后，如上文描述的，受控的壓縮/加熱過程然后可以被施加到復(fù)合結(jié)構(gòu)以形成PV面板，如被圖示在圖3D或者3E中的。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說可以想到的是，可在閱讀本文揭露的內(nèi)容后進行進一步的實施例。在其它的實施例中，可以對上文揭露的實用新型進行組合或者子組合。為了便于理解，結(jié)構(gòu)和流程圖的框圖被分組。但是，應(yīng)當(dāng)理解框的組合、新框的添加、框的重新排布等可在本實用新型的替換實施例中被考慮。因此，說明書和附圖被認(rèn)為是說明性的而不是限制性意義的。但是，在不偏離較寬的精神和范圍的情況下顯然可以對其做出多種修改和變化。
權(quán)利要求1.一種光能收集裝置，其特征在于，包括: 透明材料，所述透明材料具有多個光聚集幾何特征，其中所述多個光聚集幾何特征被構(gòu)造成接收入射光并且被構(gòu)造成在關(guān)聯(lián)的多個出射區(qū)域處輸出被聚集的光，所述多個聚集幾何特征以多個細長結(jié)構(gòu)構(gòu)造，所述多個細長結(jié)構(gòu)以平行的方式沿著第一方向從所述透明材料的第一端部到第二端部設(shè)置，其中至少兩個鄰近的出射區(qū)域具有沿著所述第一方向的非均勻出射節(jié)距，其中所述非均勻出射節(jié)距沿著所述第一方向從5.5毫米到5.8毫米變化； 具有兩個或更多個光伏帶的非均勻串，其中所述非均勻串在第二方向上從所述透明材料的第三端部延伸到第四端部，其中所述第二方向垂直于所述第一方向，并且其中所述非均勻串包括: 多個導(dǎo)電電極，以平行的方式沿著所述透明材料的所述第二方向設(shè)置；以及 多個光伏帶，耦接到所述多個導(dǎo)電電極，其中所述多個光伏帶被沿著所述第一方向定向，并且其中鄰近的光伏帶的具有響應(yīng)于所述非均勻出射節(jié)距而沿著所述第一方向的非均勻光伏帶節(jié)距； 其中，所述具有兩個或更多個光伏帶的非均勻串的所述多個光伏帶被構(gòu)造成接收來自于所述多個光聚集幾何特征的被聚集的光并且被構(gòu)造成響應(yīng)于所述被聚集的光而輸出電倉泛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光能收集裝置，其特征在于， 所述透明材料包括玻璃板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光能收集裝置，其特征在于， 被構(gòu)造成接收光并且被構(gòu)造成輸出被聚集的光的所述多個光聚集幾何特征包括從由半圓形、三角形和卵形組成的組中選擇的上部成形表面，并且包括下部平坦表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光能收集裝置，其特征在于， 被構(gòu)造成接收被聚集的光的所述多個光伏帶包括上部表面，所述上部表面被朝向所述多個光聚集幾何特征引導(dǎo)，并且 其中，被構(gòu)造成輸出電能的所述多個光伏帶包括下部表面，其中響應(yīng)于被聚集的光而在所述上部表面與所述下部表面之間形成電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光能收集裝置，其特征在于， 沿著所述第一方向的所述非均勻光伏帶節(jié)距包括位于第一光伏帶的第一端部與第二光伏帶的第一端部之間的第一光伏帶節(jié)距和位于所述第一光伏帶的第二端部與所述第二光伏帶的第二端部之間的第二光伏帶節(jié)距，并且 其中，所述第一光伏帶節(jié)距與所述第二光伏帶節(jié)距不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光能收集裝置，其特征在于， 沿著所述第一方向的所述非均勻光伏帶節(jié)距包括在第一光伏帶相對于第二光伏帶之間的非零的角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光能收集裝置，其特征在于，標(biāo)稱出射節(jié)距是5.7毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光能收集裝置，其特征在于，與關(guān)聯(lián)的出射區(qū)域關(guān)聯(lián)的中心線相對于與所述光聚集幾何特征關(guān)聯(lián)的中心線成角度，所述關(guān)聯(lián)的出射區(qū)域與所述光聚集幾何特征關(guān)聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光能收集裝置，其特征在于， 沿著所述第一方向的所述非均勻光伏帶節(jié)距沿著所述第一方向從5.5mm到5.8mm變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光能收集裝置，其特征在于， 所述多個光伏帶被焊接到所述多個導(dǎo)電電極；并且 其中，所述玻璃板經(jīng)由所述粘合劑層粘合到所述多個光伏帶。
11.一種光能量收集裝置，其特征在于，包括: 透明材料，所述透明材料具有多個光聚集幾何特征，所述多個光聚集幾何特征包括被構(gòu)造成接收入射光的頂部表面和被構(gòu)造成在多個出射區(qū)域輸出被聚集的光的底部表面，其中所述多個光聚集幾何特征包括細長結(jié)構(gòu)，所述細長結(jié)構(gòu)以平行的方式沿著相對于所述透明材料的第一軸線設(shè)置，其中所述多個出射區(qū)域的第一出射區(qū)域和第二出射區(qū)域具有沿著相對于所述透明材料的第二軸線的出射分離間距，所述出射分離節(jié)距沿著所述第一軸線是非均勻的，其中所述出射分離節(jié)距相對于標(biāo)稱分離節(jié)距變化不大于5%，并且其中所述第一軸線垂直于所述第二軸線； 具有兩個或更多個光伏帶的串，設(shè)置在所述透明材料下方，其中所述串沿著相對于所述透明材料的所述第二軸線延伸，其中所述串包括: 多個導(dǎo)電電極，以平行的方式沿著所述透明材料的所述第二軸線設(shè)置；以及多個光伏帶，耦接到所述多個導(dǎo)電電極，其中所述多個光伏帶沿著所述第一軸線定向，并且其中所述多個光伏帶中的第一光伏帶和第二光伏帶具有沿著相對于所述透明材料的所述第二軸線的光伏分離節(jié)距，所述光伏分離節(jié)距沿著所述第一軸線是非均勻的，并且響應(yīng)于所述出射分離節(jié)距；并且 其中，所述多個光伏帶被設(shè)置成接收所述被聚集的光并且響應(yīng)于所述被聚集的光而輸出電能。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光能收集裝置，其特征在于，所述透明材料包括玻璃板。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光能收集裝置，其特征在于，所述頂部表面包括從由半圓形、三角形和卵形組成的組中選擇的形狀，并且包括下部平坦表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光能收集裝置，其特征在于，所述多個光伏 帶包括: 下部P型區(qū)域；以及 上部η型區(qū)域，設(shè)置成接收被聚集的光輸出； 其中，所述多個光伏帶響應(yīng)于所述被聚集的光而相對于所述下部P型區(qū)域和所述上部η型區(qū)域輸出電能。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光能收集裝置，其特征在于， 其中，沿著所述第二軸線的所述光伏分離節(jié)距包括位于所述第一光伏帶的第一端部與所述第二光伏帶的第一端部之間的第一光伏分離節(jié)距和位于所述第一光伏帶的第二端部與所述第二光伏帶的第二端部之間的第二光伏分離節(jié)距，并且 其中，所述第一光伏分離節(jié)距與所述第二光伏分離節(jié)距的差不大于5%。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光能收集裝置，其特征在于， 沿著相對于所述透明材料的所述第二軸線的且沿著所述第一軸線是非均勻的所述光伏分離節(jié)距包括在所述第一光伏帶相對于所述第二光伏帶之間的非零的角度。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光能收集裝置，其特征在于，所述非零的角度不大于0.03度。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光能收集裝置，其特征在于，所述標(biāo)稱出射節(jié)距是5.7毫米。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光能收集裝置，其特征在于， 沿著相對于所述透明材料的所述第二軸線的且沿著所述第一軸線是非均勻的所述出射分離節(jié)距包括在所述第一出射區(qū)域與所述第二出射區(qū)域之間的非零的角度； 其中，所述非零的角度不大于0.02度。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光能收集裝置，其特征在于，所述多個光伏帶被焊接到所述多個導(dǎo)電電極上；以及 其中，所述玻璃板經(jīng)由所述粘合劑層粘合到所述多個光伏帶。
專利摘要光能收集裝置，包括具有光聚集器的玻璃層，光聚集器用于接收光且用于聚集被聚集的光，光聚集器是細長的并且以基本上平行的方式設(shè)置于玻璃層的第一邊緣，其中光聚集器的節(jié)距沿著長度通常在大約5.5-5.8毫米的范圍內(nèi)變化，多個PV帶的串以平行的方式延伸到玻璃層的第二邊緣(垂直于第一邊緣)，其中PV帶的串包括基本上平行于第二邊緣延伸的電極、電耦接到電極并且基本上平行于第一邊緣延伸的PV帶，其中PV帶的節(jié)距沿著他們的長度根據(jù)光聚集器的變化的節(jié)距而變化，其中PV帶接收被聚集的光并且響應(yīng)于該被聚集的光而輸出電能。
文檔編號H01L31/052GK202977481SQ20122031529
公開日2013年6月5日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者阿賈伊·馬拉特, 道格拉斯·R·巴塔利亞, 弗蘭克·馬加納, 拉格胡南丹·差瓦爾 申請人:索拉里亞公司