專利名稱:具有成形集中器構件的光電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型針對太陽能，更具體地，針對具有成形集中器構件的光電裝置。
背景技術：
隨著世界人口的增加，工業(yè)發(fā)展導致能量消耗的相應增加。能量通常來自礦物燃料(包括煤和石油)、水電站、核能源等。僅作為一個實例，國際能源機構預測石油消耗的進一步增加，而發(fā)展中國家(諸如中國和印度)占這種增加的絕大部分。我們?nèi)粘Ｉ畹膸缀趺總€元素都部分地依賴于石油，而石油正變得越來越稀缺。隨著時間的進一步前進，“便宜”又大量的石油時代即將終結。因此，開發(fā)其他可替代能源。
除石油之外，我們還依賴于其他非常有用的能源，諸如水電、核能等，以滿足我們的電力需求。例如，我們絕大多數(shù)的常規(guī)家庭和企業(yè)用電需求來自靠煤或其他形式的礦物燃料運轉的渦輪機、核電站和水電站、以及其他形式的可再生能源。一般來說，家庭和企業(yè)所用電能穩(wěn)定且分布廣泛。
最重要的是，在地球上發(fā)現(xiàn)的有用能源如果不是全部也是大部分來自我們的太陽。一般來說，地球上的所有普通植物通過用陽光進行光合作用而獲得生命。礦物燃料(諸如石油)也由來自與太陽相關的能量的生物材料形成。對于人類，包括“太陽崇拜者”，陽光是必不可少的。對于行星地球上的生命，太陽已成為我們最重要的用于現(xiàn)代太陽能的能源和燃料。
太陽能具有多種理想特性；其是可再生的、清潔的、豐富的、并且通常是分布廣泛的。開發(fā)的特定技術通常用于捕獲太陽能、集中太陽能、存儲太陽能，并將太陽能轉換成其他有用的能量形式。
已開發(fā)太陽能電池板，以將陽光轉換成能量。例如，使用太陽熱電池板將來自太陽的電磁輻射轉換成熱能，用于為家庭供暖、執(zhí)行特定工業(yè)工序、或驅動高級渦輪機來發(fā)電。作為另一個實例，使用太陽能光電電池板將陽光直接轉換成電，以用于各種應用。太陽能電池板一般由相互連接的太陽能電池的陣列構成。這些電池通常連續(xù)地布置和/或以平行的電池組連續(xù)地布置。因此，太陽能電池板對我們的國家、安全、以及人類使用者可能有著很大的益處。它們甚至能使我們的能量需求多樣化，并降低世界對石油和其他可能有害的能源的依賴性。
雖然太陽能電池板已成功地用于特定應用，但仍存在某些局限性。太陽能電池通常是昂貴的。根據(jù)地理區(qū)域的不同，通常政府機構對購買太陽能電池板提供財政補貼，但這通常無法與直接從公共電力公司購買電相比擬。另外，太陽能電池板通常由昂貴的光電硅支承晶片材料構成，這些材料通常難以有效地大批量制造，并且原料有限。
集中式太陽能電池板的設計減少了制造太陽能電池板所需的光電材料的量。如果沒有有效地實施，從光電材料上節(jié)省下來的成本會被制造成本抵消。因此，期望具有用于制造太陽能電池板的新型系統(tǒng)和方法。
實用新型內(nèi)容

本實用新型針對太陽能。更具體地，本實用新型的各個實施例提供了一種成形集中器構件，本成形集中器構件作為集中式太陽能電池板的一部分。本成形集中器構件包括彼此并行地布置和隔開的多個半圓柱形的成形集中器元件。在本成形集中器構件的邊緣處，具有包括平坦表面的平坦邊緣區(qū)域。在特定實施例中，本成形集中器構件作為無框架的太陽能模塊的一部分。還具有其他實施例。
根據(jù)一個實施例，本實用新型提供了一種太陽能電池板裝置。本裝置包括基板構件。本裝置還包括覆蓋基板構件的多個光電條。這多個光電條按照預定的圖案排列，所述多個光電條中的每個光電條均來自硅基太陽能電池的切割工序，所述硅基太陽能電池為功能性太陽能電池。本裝置進一步包括電耦接兩個以上的光電條的匯流條(bus)。本裝置還包括覆蓋所述多個光電條的集中器構件，所述集中器構件包括第一表面和第二表面。第一表面和第二表面定位在集中器構件的相對側上。第一表面基本是平坦的。集中器構件在第一表面與第二表面之間包括至少為4_的厚度。第二表面包括集中器區(qū)域和兩個邊緣區(qū)域。集中器區(qū)域定位在兩個邊緣區(qū)域之間。集中器區(qū)域包括多個集中器條。這多個集中器條按照預定的圖案排列。多個集中器條中的每個集中器條的特征在于基本是半圓柱形的并且半徑小于5_。每個集中器條定位在預定的光電條上方。兩個邊緣區(qū)域包括第一邊緣構件和第二邊緣構件。第一邊緣構件包括連接至第一集中器條的彎曲區(qū)域。第一邊緣構件進一步包括至少為6_的平坦區(qū)域。因此所述平坦區(qū)域被構造成具有與所述多個集中器條中的每個集中器條的上部區(qū)域基本平齊的預定高度，以使所述平坦區(qū)域作為用于一個以上的其他區(qū)域的機械支撐，并且因此所述平坦區(qū)域被構造成用于提供所述機械支撐，同時保持期望的所述集中器區(qū)域的孔隙特性。
本太陽能電池板能以各種方式實施。在一個實施例中，多個集中器條每個均包括頂部平坦區(qū)域，所述頂部平坦區(qū)域與第一集中器條的平坦區(qū)域齊平。在一個實施例中，集中器構件的特征在于基本是方形的。在一個實施例中，集中器構件具有光滑邊緣；所述平坦區(qū)域的一部分被拋光。在一個實施例中，多個光電條通過粘合材料固定至基板構件。
在一個實施例中，本裝置進一步包括耦接至第一邊緣構件的平坦區(qū)域的框架構件。
在一個實施例中，集中器構件包括至少150個集中器條。
在一個實施例中，每個集中器條均排列成使光對準至少兩個光電條。
在一個實施例中，集中器條被均勻地隔開。
在一個實施例中，本裝置進一步包含環(huán)氧材料。
在一個實施例中，集中器構件基本由玻璃材料構成。
在一個實施例中，集中器構件包含這樣的透明材料，即，所述透明材料的特征在于透明度至少為90%。
在一個實施例中，多個光電條與集中器構件之間的距離與集中度相關。
在一個實施例中，多個光電條與集中器構件之間的距離與至少為2的集中度相關。
在一個實施例中，每個集中器條的特征在于半徑在2mm至4mm之間。
在一個實施例中，每個集中器條的特征在于半徑在3mm至3.3mm之間。[0023]在一個實施例中，每個集中器條均包括平坦區(qū)域，所述平坦區(qū)域的特征在于寬度小于Imm0
在一個實施例中，每個集中器條均包括平坦區(qū)域，所述平坦區(qū)域的特征在于寬度小于0.6mm。
根據(jù)另一個實施例，本實用新型提供了太陽能集中器裝置。本裝置包括第一表面。本裝置還包括第二表面。第一表面和第二表面定位在集中器構件的相對側上。第一表面基本是平坦的。第二表面包括集中器區(qū)域和兩個邊緣區(qū)域。集中器區(qū)域定位在兩個邊緣區(qū)域之間。集中器區(qū)域包括多個集中器條。這多個集中器條按照預定的圖案排列。每個集中器條的特征在于基本是半圓柱形的并且半徑小于5mm。每個集中器條定位在預定的光電條上方。兩個邊緣區(qū)域包括第一邊緣構件和第二邊緣構件。第一邊緣構件包括連接至第一集中器條的彎曲區(qū)域。第一邊緣構件進一步包括至少為6_的平坦區(qū)域，所述第一區(qū)域適于膠合至太陽能電池板的框架構件。本裝置在第一表面與第二表面之間包括至少為4_的玻璃材料的厚度。玻璃材料的特征在于透明度至少為90%。因此所述平坦區(qū)域被構造具有與所述多個集中器條中的每個集中器條的上部區(qū)域基本平齊的預定高度，以使所述平坦區(qū)域作為用于一個以上的其他區(qū)域的機械支撐，并且因此所述平坦區(qū)域被構造成用于提供所述機械支撐，同時保持期望的所述集中器區(qū)域的孔隙特性。在一個實施例中，平坦區(qū)域至少為10mm。在一個實施例中，半徑在2.5mm至3.5mm之間。
根據(jù)另一個實施例，本實用新型提供了一種用于制造太陽能電池板的方法。本方法包括:提供基板。本方法還包括:提供多個光電條。本方法進一步包括按照預定的圖案排列這多個光電條。本方法還包括通過使用一個以上的匯流條耦接兩個以上的光電條來形成一個以上的光電封裝件。另外，本方法包括提供包括第一表面和第二表面的集中器構件。第一表面和第二表面定位在集中器構件的相對側上。第一表面基本是平坦的。集中器構件在第一表面與第二表面之間包括至少為4_的厚度。第二表面包括集中器區(qū)域和兩個邊緣區(qū)域。集中器區(qū)域定位在兩個邊緣區(qū)域之間。兩個邊緣區(qū)域包括第一邊緣構件和第二邊緣構件。集中器區(qū)域包括多個集中器條。這多個集中器條按照預定的圖案排列。每個集中器條的特征在于基本是半圓柱形的并且半徑小于5_。第一邊緣構件包括連接至第一集中器條的彎曲區(qū)域。第一邊緣構件進一步包括至少為6_的平坦區(qū)域。所述平坦區(qū)域被構造有與所述多個集中器條中的每個集中器條的上部區(qū)域基本平齊的預定高度，以使所述平坦區(qū)域作為用于一個以上的其他區(qū)域的機械支撐。本方法還包括使集中器條對準一個以上的光電封裝件。本方法還包括將一個以上的光電封裝件固定至集中器構件。
在一個實施例中，本方法進一步包括使用保持材料形成將光電封裝件耦接至基板。
在一個實施例中，基本由玻璃材料構成集中器構件。
在一個實施例中，本方法還包括將集中器構件固定至框架。
在一個實施例中，本方法還包括提供框架構件，所述框架構件具有粘合區(qū)域；提供粘合劑材料；并且通過將所述平坦區(qū)域膠合至所述粘合區(qū)域來形成耦接區(qū)域。
在一個實施例中，本方法還包括切割(slice)成形玻璃板的共有區(qū)域以形成集中器構件，所述第一邊緣的平坦區(qū)域是所述共有區(qū)域的一部分。
在一個實施例中，本方法還包括將一個以上的匯流條電耦接至光電封裝件。[0033]在一個實施例中,本方法進一步包括提供接線盒(junction box)并將一個以上的匯流條稱接至接線盒。
通過本實用新型能實現(xiàn)多個益處。例如，本太陽能模塊提供了一種用于制造工序的組件系統(tǒng)。其中的一個特點在于，根據(jù)本實用新型的組件系統(tǒng)使得更易于制造、運輸和/或存儲部分加工的太陽能電池板。例如，包括多個光電條的部分加工的光電組件能排列和固定在根據(jù)本實用新型的組件上。在特定實施例中，組件系統(tǒng)是可調(diào)的且可變通的，因此能夠適應不同類型的集中器結構或光電組件。另外，根據(jù)本實用新型的各個實施例可與常規(guī)設備兼容。還具有其他益處。
通過參照本說明書的其余部分和附圖，可實現(xiàn)對本實用新型的特性和優(yōu)點的進一
步理解。


圖1為示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的集中式光電模塊的簡圖。
圖2為示出了光電裝置的簡圖。
圖3為示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的光電組件的簡圖。
圖4為示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的集中器構件401的簡圖。
圖5為提供了根據(jù)本實用新型的一個實施例的集中器構件501的一視圖的簡圖。
圖6為示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的用于集中器模塊的集中器元件的尺寸的簡圖。
圖7為示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的集中器構件的側視圖的簡圖。
具體實施方式
本實用新型針對太陽能。更具體地，本實用新型的各個實施例提供了一種成形集中器構件，本成形集中器構件作為集中式太陽能電池板的一部分。本成形集中器構件包括彼此平行地布置和隔開的多個半圓柱形的成形集中器元件。在本成形集中器構件的邊緣處，具有包括平坦表面的平坦邊緣區(qū)域。在特定實施例中，本成形集中器構件作為無框架的太陽能模塊的一部分。還具有其他實施例。
本實用新型的實施例提供了用于制造集中式太陽能電池板的系統(tǒng)和方法。本實用新型的實施例使用集中器元件來減少所需的光電材料的量，從而降低了總成本。應注意的是，特定實施例出于說明的目的而示出，并代表實例。本領域技術人員將認識到其他變型、修改、以及替換。
根據(jù)本實用新型的實施例，集中式太陽能模塊包括集中器構件，所述集中器構件包括平行地布置的多個集中器條。將多個小型光電電池(每個都具有通過一個以上的匯流條連接的多個光電條)組裝在大型光電封裝件中，所述大型光電封裝件包括與集中器條對準的光電條。如下文所述，本實用新型的實施例提供了用于組件和集成光電電池的可調(diào)的組件系統(tǒng)。
雖然方位不是本實用新型的一部分，但適于認識到，當使用模塊時，太陽能模塊具有面向太陽的一側和背向太陽的相對側。雖然，模塊可以任何方位存在，但適于指代這樣的方位，即，在所述方位中，“上”或“頂”指代面向太陽的一側，而“下”或“底”指代相對側。因此，被表述成覆蓋另一個元件的一個元件將比其所覆蓋的元件更靠近“上”側。
圖1為示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的集中式光電模塊的簡圖。該圖僅為一個實例，其不應不適當?shù)叵拗?b>權利要求
的范圍。本領域普通技術人員將認識到許多變型、替換、以及修改。如圖1所示，光電模塊100包括集中器構件101，所述集中器構件包括與光電封裝件103的光電條對準的多個集中器條。例如，在2010年2月19日提交的美國專利申請N0.12/709，438和2010年2月I日提交的美國臨時專利申請N0.61/300，434中描述了圖1所示的光電模塊，出于所有目的，將這兩個申請通過引證結合于此。
在各個實施例中，集中器構件101形成有沿著光電條的縱向方向延伸的多個細長的集中器元件(有時被稱作透鏡元件)。對于至少那些集中器元件處于共同平面的實施例而言，集中器元件的中心到中心的間距名義上與光電條的中心到中心的間距相等。例如,光電條的間距和/或大小取決于期望的集中度。每個集中器元件沿著指定光電條的方向縱向地延伸并越過這些光電條的方向橫向地延伸。指定集中器元件形成為使得入射到集中器元件的頂部表面上的平行光在其到達下面的光電條的平面時被限制在這樣的一個區(qū)域，即，所述區(qū)域的橫向尺寸小于集中器元件的橫向尺寸并且還可能小于光電條的橫向尺寸。在所示實施例中，集中出現(xiàn)在上表面處，但集中也可能出現(xiàn)在集中器的下表面處。實際上，與對于普通透鏡一樣，這兩個表面都可提供集中。
由于光電條在通過集中器元件觀看時顯得比實際寬，因此集中器元件通常被認為是提供放大。換句話說，當通過集中器元件觀看時，光電條優(yōu)選地填充集中器元件的孔隙。因此，從入射陽光的視角來說，太陽能模塊顯得在其整個橫向范圍上都具有光電材料。
雖然使用了術語“放大”，但其是在有多少光被集中的意思上而使用的，因此能等同地被認為是集中。放大/集中有時也被定義為所節(jié)省的光電材料的量，并且該量典型地小于光學放大/集中，因為光電條通常將略寬于光的寬度，特別是用于捕獲以不同的角度入射的光。典型地將使用術語“放大”。
集中器元件的表面的提供放大的部分的橫截面可包括一個以上的圓形區(qū)段、橢圓形區(qū)段、拋物線形區(qū)段或直線區(qū)段、或這些形狀的組合。即使集中器元件的放大表面(一般為上表面)的一部分可以是平坦的，但適于想到并認為放大表面是凸出的(即，彎曲的)或拱形的。對于橫截面是半圓形的實施例，集中器元件的放大部分的表面是半圓柱形的。但是，典型地使用所對的角小于180°的圓弧。盡管在上文所引的美國專利申請N0.61/154,357中凸出的表面被稱作“環(huán)形”部分，但本文將不使用術語“環(huán)形”。在某些實施例中，集中器結構是擠壓成型的玻璃，但也可使用其他制作技術(例如，模制)和其他材料(例如，聚合物)。
根據(jù)應用，圖1所示的光電模塊可具有或沒有包圍基板和集中器構件的框架構件。在一個優(yōu)選實施例中，集中器構件101的邊緣包括沒有集中器元件的平坦區(qū)域。下文將提供對平坦區(qū)域的詳細描述。例如，執(zhí)行加工工序，以形成集中器構件101，其中，將集中器構件101的玻璃材料加工在邊緣周圍。因此，與集中器構件101的其他區(qū)域相比，在邊緣區(qū)域周圍典型地具有更少的微小裂縫(例如，隨后可能發(fā)展成大裂縫的裂縫)等。集中器構件101的邊緣區(qū)域處的增加的強度使得可在無需用于固定集中器構件101的框架的情況下將集中器構件101用在光電模塊中。相反地，如果在集中器構件101的邊緣處沒有平坦區(qū)域，則光電模塊可能需要具有用于固定集中器構件101并提供支撐的框架。[0053]圖2為示出了光電裝置的簡圖。該圖僅是一個實例，其不應不適當?shù)叵拗?b>權利要求
的范圍。本領域普通技術人員將認識到許多變型、替換、以及修改。圖2所示的光電模塊100的側視圖包括集中器IOlA和101B。作為一個實例，光電條103A和103B是光電組件的一部分，并通過匯流條彼此耦接。如圖2所示，光電條103A和103B分別與集中器IOlA和IOlB對準。例如，需要將集中器IOlA對準在基本直接位于光電條103A上方的位置中，從而使來自集中器IOlA的光能完全地對準光電條103A。在本應用的各個部分中，集中器構件和集中器模塊指代包括多個集中器、集中器條或集中器元件的一塊材料。即，集中器構件101包括集中器IOlA和101B。例如，集中器條為將光集中到光電材料上的圓柱形的光學裝置。
在各個制造工序中，由于制造的不同，集中器構件101可能沒有完全地對準或均勻地隔開。例如，集中器構件101由包括多個集中器條(例如，集中器IOlA和101B)的大塊玻璃材料構成。每個集中器條作為將光聚集到光電材料條上的集中透鏡。典型地，易于通過調(diào)整光電條的對準和/或設置來使集中器與光電條對準。例如，基于集中器IOlA和IOlB的位置，光電條103A和103B能移動得更靠近或更遠離。
典型地，集中器構件101具有較大的面積，并為單件式構造。另一方面，光電組件是較小的件。例如，圖1所示的光電模塊100包括一件式集中器構件101以及由多個光電組件組裝而成的光電封裝件103。
圖3為示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的光電組件的簡圖。該圖僅是一個實例，其不應不適當?shù)叵拗?b>權利要求
的范圍。本領域普通技術人員將認識到許多變型、替換、以及修改。作為一個實例，光電組件301和311是大型光電封裝件的一部分。光電組件301包括通過匯流條302A、302B和302C彼此耦接的光電條(例如，光電條303A、303B和303C等)。同樣，光電組件311包括由匯流條312A、312B和312C相互耦接的光電條(例如，光電條313A、313B和313C等)。例如，這些匯流條包含導電材料(例如，金屬材料)。應理解的是，典型地由硅類材料制成的光電條通常是易碎的。因此，制造較小的光電組件301和311，并隨后連接到一起，以形成大型光電封裝件。為了連接光電組件301和311，連接有匯流條。例如，匯流條302A、302B和302C分別連接至匯流條312A、312B和312C。在一個實施例中，組件301與311之間的距離在連接時取決于集中器構件的對準。
在典型地涉及一個以上的組件線的制造工序期間，期望將光電組件(例如，光電組件301和302)固定在組件系統(tǒng)上。應理解的是，在本實用新型的各個實施例中，提供了一種用于固定光電組件以用于制造、存儲、運輸?shù)鹊南到y(tǒng)。
如圖2所示，集中器元件的形狀和大小是基本相似的。其中的一個特點在于，孔隙區(qū)域(例如，面向光源的表面)以預定的半徑彎曲。更具體地，集中器元件的曲率和布置具體地根據(jù)光電條的布置和尺寸來構造。例如，根據(jù)本實用新型的實施例的集中式太陽能模塊包括與光電陣列相同數(shù)量的圓柱形的集中器元件。
如圖1-圖3所示，集中器元件彼此平行地排列。在一個優(yōu)選實施例中，每個集中器元件的大小和形狀是基本相同的，并且集中器元件在相同的工序中形成。例如，集中器元件形成在單件玻璃帶(ribbon)上，并且集中器元件一起形成集中器構件。根據(jù)應用，集中器元件可通過模制工序形成。
對于集中器元件集成在整塊材料(例如玻璃)上的集中器構件而言，期望具有平坦邊緣區(qū)域。圖4為示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的集中器構件401的簡圖。該圖僅是一個實例，其不應不適當?shù)叵拗?b>權利要求
的范圍。本領域普通技術人員將認識到許多變型、替換、以及修改。平坦邊緣402與集中器元件的長度平行地布置。平坦邊緣402與集中器元件403平行地且相鄰地定位。在各個實施例中，平坦邊緣402的平坦區(qū)域與集中器元件403的平坦頂部處于相同的高度。
圖5為提供了根據(jù)本實用新型的一個實施例的集中器構件501的一視圖的簡圖。該圖僅是一個實例，其不應不適當?shù)叵拗?b>權利要求
的范圍。本領域普通技術人員將認識到許多變型、替換、以及修改。如圖5所示，平坦邊緣502與集中器元件503相鄰。平坦邊緣502的一部分彎曲。例如，平坦邊緣502的曲率的特征在于與集中器元件503的曲率半徑相同。
圖6為示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的用于集中器模塊的集中器元件的尺寸的簡圖。該圖僅是一個實例，其不應不適當?shù)叵拗?b>權利要求
的范圍。本領域普通技術人員將認識到許多變型、替換、以及修改。如圖6所示，集中器元件601和602彼此相鄰并具有基本相同的形狀。集中器元件的彎曲區(qū)域的特征在于曲率半徑為約3.18_。每個集中器元件均包括頂部平坦區(qū)域。例如，平坦區(qū)域可為約0.5_。集中器元件的頂部平坦區(qū)域與底部之間的厚度為約6mm。尤其，集中器元件的頂部平坦區(qū)域的曲率半徑和大小特別設計成將光有效地集中到光電條上。
集中器元件602緊鄰邊緣元件603定位。如所示的,邊緣元件603包括彎曲區(qū)域和平坦區(qū)域。彎曲區(qū)域緊鄰集中器元件602。根據(jù)應用，邊緣元件603的平坦區(qū)域可為10_或更大。邊緣元件603的平坦區(qū)域與底部之間的厚度為約6_。
應理解的是，可改變圖6所示的和上文所述的形狀和尺寸。例如，可改變平坦區(qū)域的尺寸、平坦區(qū)域的曲率半徑、大小、以及其他尺寸。在特定實施例中，圖6所示的集中器構件的厚度與期望的集中度相關。例如，可通過增加厚度從而增加從集中器元件至光電條的距離來獲得更高的集中度。
圖7為示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的集中器構件的側視圖的簡圖。該圖僅是一個實例，其不應不適當?shù)叵拗?b>權利要求
的范圍。本領域普通技術人員將認識到許多變型、替換、以及修改。如圖7所示，集中器構件700包括174個基本等距的集中器元件。集中器構件700在其兩端處包括兩個平坦邊緣。作為一個實例，圖6示出了集中器構件700的部分701。應理解的是，集中器構件可包括不同數(shù)量的集中器元件，并且集中器元件可具有不同的形狀和/或大小。
應理解的是，集中器構件的平坦邊緣提供了多個益處。尤其，在頂側和底側上在邊緣區(qū)域周圍平坦的集中器構件更易于在制造工序期間形成邊緣。例如，平坦區(qū)域可通過打磨、磨削、拋光、和/或其他工序而形成。在各個實施例中，與沒有平坦區(qū)域的集中器構件相t匕，邊緣區(qū)域的通過拋光區(qū)域而形成的平坦區(qū)域在制造工序中提供了更好的生產(chǎn)。例如，如果沒有平坦區(qū)域，有時具有應力集中尖頭(nib)或應力集中點。在回火、組裝或加框架時，這些應力尖頭或應力點可作為導致整個玻璃或集中器構件故障的應力集中器。另外，為了形成具有平坦邊緣的玻璃集中器構件，邊緣可通過砂帶磨光機、砂輪、拋光輪、以及其他類型的工具而成形。相反地，如果集中器構件的邊緣沒有平坦邊緣，而是在邊緣處具有圓柱形的集中器，則將邊緣和/或框架設置在集中器構件的邊緣周圍將變得非常困難，因為難于通過彎曲表面來進行。在各個實施例中，每個平坦邊緣的平坦區(qū)域至少為12_。當將集中器元件一個堆疊在另一個的頂部上以用于存儲時，處于集中器的邊緣的平坦區(qū)域的相對較大區(qū)域允許重量均勻地分布，從而降低了集中器元件破裂的可能性。如圖4和圖5所示，集中器條的頂部平坦區(qū)域與平坦邊緣區(qū)域的平坦區(qū)域處于大約相同的高度。例如，在圖4中，集中器元件403包括與平坦邊緣402近似處于相同的高度的平坦頂部。在安裝或堆疊集中器構件時，集中器元件的“平坦表面”與集中器分擔重量。
如上所述，集中器模塊基本由玻璃材料構成。例如，集中器模塊的尺寸可為約16IOmmX 16IOmmX6mm。具有集中器的厚度為6mm的玻璃材料可能會易于破裂或受到其他損壞。邊緣區(qū)域處的平坦區(qū)域提高了集中器模塊的強度和可靠性。
在各個實施例中，作為太陽能模塊的一部分的集中器構件附接至框架。集中器構件的邊緣區(qū)域處的平坦區(qū)域使得更易于將集中器構件附接至框架。這是因為框架與集中器構件之間的接觸區(qū)域典型地為平坦的。因此，在邊緣處具有相對大的平坦區(qū)域意味著與框架和/或粘合劑材料的較大接觸區(qū)域。在一個優(yōu)選實施例中，集中器元件的平坦頂部與平坦邊緣齊平，從而使得集中器模塊的厚度基本是均勻的。
如下文所述的，集中器構件的平坦邊緣能以多種方式制造。在各個實施例中，集中器模塊由大塊玻璃帶形成。平行的集中器條通過模制工序而形成，在所述模制工序中，模制大塊玻璃帶。集中器模塊的平坦邊緣可通過打磨、磨削、拋光和/或其他工序而形成。在特定情況下，如果玻璃帶足夠大，則邊緣處的平坦區(qū)域允許形成自然邊緣角(略有彎曲)。
在各個實施例中，集中器構件在與常規(guī)玻璃制造設備兼容的工序中制造。在一個優(yōu)選實施例中，使用透明度至少為90%的低鐵玻璃作為集中器材料。集中器模塊制造為成形玻璃帶，其中集中器元件通過模制工序而形成。典型地，使用滾動式模制設備來形成基本相同的形狀和/或圖案。為了形成作為集中器元件的圓柱形的透鏡以及平坦邊緣，使用特別形成的模具。更具體地，用于制造集中器構件的專用模具特別設計成形成集中器圖案、平坦邊緣、及其過渡。例如，使用兩種類型的模具；一種類型的模具用于形成用于集中器元件的圓柱形的透鏡圖案，形狀略不同的另一種類型的模具用于形成具有彎曲區(qū)域和平坦區(qū)域的集中器邊緣。
在特定實施例中，兩件以上的集中器構件由單塊玻璃帶制成。在分離之前，兩個相鄰的集中器構件由平坦區(qū)域分開。這兩個相鄰的集中器構件彼此分開時，之前分開這兩個集中器構件的平坦區(qū)域形成用于集中器構件的平坦邊緣。
根據(jù)一個實施例，根據(jù)以下步驟制造太陽能模塊100 (在圖1中示出):
1.提供基板；
2.提供多個光電條；
3.按照預定的圖案排列這多個光電條；
4.通過使用一個以上的匯流條耦接兩個以上的光電條來形成一個以上的光電封裝件；
5.提供使集中器條對準一個以上的光電封裝件的集中器構件；
6.將一個以上的光電封裝件固定至集中器構件；以及
7.將光電封裝件和集中器構件固定至框架。
如上所述，基板可由各種類型的材料(諸如聚合材料和其他材料)制成。作為一個實例，光電條及其對準在圖3中示出并在上文中描述。例如，所使用的集中器構件為圖1中示出的并在上文中描述的集中器構件101。尤其，集中器構件包括第一表面和第二表面。第一表面和第二表面定位在集中器構件的相對側上。第一表面基本是平坦的。集中器構件在第一表面與第二表面之間包括至少為6_的厚度。第二表面包括集中器區(qū)域和兩個邊緣區(qū)域。集中器區(qū)域定位在兩個邊緣區(qū)域之間。例如，集中器區(qū)域包括174個集中器元件，如圖7所示。兩個邊緣區(qū)域包括第一邊緣構件和第二邊緣構件。集中器區(qū)域包括多個集中器條。例如，集中器條為特別構造成將光集中到光電條上的圓柱形的光學透鏡。多個集中器條按照預定的圖案排列(例如，如圖3所示)。每個集中器條的形狀的特征在于基本是半圓柱形的并且半徑小于5_。第一邊緣構件包括連接至第一集中器條的彎曲區(qū)域。例如，邊緣構件和集中器條在圖6中示出。第一邊緣構件進一步包括至少為10_的平坦區(qū)域。
應理解的是，可對上述各個步驟進行添加、刪除、替換、修改、重排、重復和/或重疊，并且它們不應不適當?shù)叵拗?b>權利要求
的范圍。
盡管上文是對本實用新型的特定實施例的完整描述，但以上描述不應被視為是限制本實用新型的范圍，本實用新型的范圍由權利要求
限定。
權利要求
1.一種太陽能電池板裝置，其特征在于，包括: 基板構件； 多個光電條，覆蓋所述基板構件，所述多個光電條按照預定的圖案排列； 匯流條，電耦接兩個以上的光電條； 集中器構件，覆蓋所述多個光電條，所述集中器構件包括第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面定位在所述集中器構件的相對側上，所述第一表面是平坦的，所述集中器構件在所述第一表面與所述第二表面之間具有至少為4mm的厚度，所述第二表面包括集中器區(qū)域和兩個邊緣區(qū)域，所述集中器區(qū)域定位在所述兩個邊緣區(qū)域之間，所述集中器區(qū)域包括多個集中器條，所述多個集中器條按照所述預定的圖案排列，所述多個集中器條中的每個集中器條為半圓柱形的并且半徑小于5mm,每個集中器條均定位在預定的光電條上方，所述兩個邊緣區(qū)域包括第一邊緣構件和第二邊緣構件，所述第一邊緣構件包括連接至第一集中器條的彎曲區(qū)域，所述彎曲區(qū)域和所述第一集中器條由一凹槽分開，所述第一邊緣構件進一步包括至少為6mm的平坦區(qū)域； 所述平坦區(qū)域被構造成具有與所述多個集中器條中的每個集中器條的上部區(qū)域平齊的預定高度。
2.根據(jù)權利要求
1所述的裝置，其特征在于，所述多個集中器條每個均包括頂部平坦區(qū)域，所述頂部平坦區(qū)域與所述第一集中器條的平坦區(qū)域齊平。
3.根據(jù)權利要求
1所述的裝置，其特征在于，所述集中器構件是方形的。
4.根據(jù)權利要求
1所述的裝置，其特征在于，進一步包括耦接至所述第一邊緣構件的平坦區(qū)域的框架構件。
5.根據(jù)權利要求
1所述的裝置，其特征在于: 所述集中器構件具有光滑邊緣； 所述平坦區(qū)域的一部分被拋光。
6.根據(jù)權利要求
1所述的裝置，其特征在于，所述集中器構件包括至少150個集中器條。
7.根據(jù)權利要求
1所述的裝置，其特征在于，所述多個集中器條被均勻地隔開。
8.根據(jù)權利要求
1所述的裝置，其特征在于，所述集中器構件由玻璃材料構成。
9.根據(jù)權利要求
1所述的裝置，其特征在于，所述集中器構件是透明的。
10.根據(jù)權利要求
1所述的裝置，其特征在于，每個集中器條的半徑在3mm至3.3mm之間。
11.根據(jù)權利要求
1所述的裝置，其特征在于，每個集中器條均包括平坦區(qū)域，所述平坦區(qū)域的寬度小于1mm。
12.一種太陽能集中器裝置，其特征在于，包括: 第一表面； 第二表面，所述第一表面和所述第二表面定位在集中器構件的相對側上，所述第一表面是平坦的，所述第二表面包括集中器區(qū)域和兩個邊緣區(qū)域，所述集中器區(qū)域定位在所述兩個邊緣區(qū)域之間，所述集中器區(qū)域包括多個集中器條，所述多個集中器條按照所述預定的圖案排列，每個集中器條是半圓柱形的并且半徑小于5_，每個集中器條均定位在預定的光電條上方，所述兩個邊緣區(qū)域包括第一邊緣構件和第二邊緣構件，所述第一邊緣構件包括連接至第一集中器條的彎曲區(qū)域，所述第一邊緣構件進一步包括至少為6_的平坦區(qū)域，所述第一區(qū)域適于膠合至太陽能電池板的框架構件； 所述第一表面與所述第二 表面之間的玻璃材料的厚度至少為4mm ； 所述平坦區(qū)域被構造具有與所述多個集中器條中的每個集中器條的上部區(qū)域平齊的預定高度。
專利摘要
一種具有成形集中器構件的光電裝置。本實用新型針對太陽能。更具體地，本實用新型的各個實施例提供了一種成形集中器構件，本成形集中器構件作為集中式太陽能電池板的一部分。本成形集中器構件包括相互平行地布置和隔開的多個半圓柱形集中器元件。在本成形集中器構件的邊緣處，具有包括平坦表面的平坦邊緣區(qū)域。還具有其他實施例。
文檔編號H01L31/052GKCN202930412SQ201190000101
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月17日
發(fā)明者丹尼爾·舒加, 阿沛·馬赫什瓦里 申請人:索拉里亞公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan