CN101496272A - 具有单个接合的聚光器件的平面聚光光伏太阳能板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏电源系统，光伏聚光器模块，以及相关方法。

Description

具有单个接合的聚光器件的平面聚光光伏太阳能板

优先权声明

本申请依照35 USC§119(e)要求序列号为60/691,319，于2005年6月16号申请的，题为PLANAR CONCENTRATINGPHOTOVOLTAIC SOLAR PANEL WITH INDIVIDUALLYARTICULATING CONCENTRATOR ELEMENTS的美国临时申请的优先权，其中所述临时专利申请在此通过引用而全部并入。

技术领域

本发明涉及光伏电源系统、光伏聚光器模块，以及相关的方法。

背景技术

太阳能板通常是公知的。期待制造或者产生更多功率和/或成本更低的太阳能板。

一种方案试图通过使用效率更高的太阳能电池来在每个面板上产生更多的功率，如将产品设计从使用效率为假设25％的电池改变为使用效率为假设37％的电池。

另外一种方案用以聚集太阳光，从而更小的太阳能电池能够被使用，同时仍产生大致相同的功率。现有技术已经开发了在不同程度上使用这种原理的光伏太阳能聚光器。

到今天为止，光伏太阳能聚光器通常是以下两种方案中的一种—或者建立大的反射槽或盘或反射光线至中心点的接合镜(articulatingmirror)区域，在该区域中光线被转换为功率(如澳大利亚Solar Systemof Victoria的Gross等的申请，美国专利公开号为2005/0034751)，或者将大量小聚光器紧凑地封装为紧密接合以跟随太阳的大面板(如Chen的申请，美国专利公开号为2003/0075212或Stewart的申请，美国专利公开号为2005/0081908)。还可以参阅Matlock等的参考文献(美国专利号为4000734)，其公开了被安装为围绕布置在反射器的直线中心上的加热管而移动的延长反射器以及跟踪机构。

最近在现有技术中出现的第三种方案(Fraas等，美国专利公开号为2003/0201007)试图组合将普通太阳能板的形状因子(formfactor)的便利性进行集中的各种优点。Fraas等示出了试图解决成本/性能/便利性问题的多种方法。

一种制造平面太阳能聚光器的方案是在“lazy susan”旋转环上放置多行小聚光器(Cluff，美国专利号为4296731)。

发明内容

本发明提供有助于单个地或以组合的方式来克服和/或减缓在现有技术的太阳能聚光器中出现的一个或更多问题的多个解决方案。

例如，本发明能够提供在优选实施例中可以和传统太阳能板大小相似的聚光太阳能板。作为另一个示例，本发明在许多代表性实施例中能够产生与大小相同的太阳能面板同样或更多的功率。

作为另一个示例，如果需要，本发明能够允许传统平面面板安装方法的使用。

作为另一个示例，比按照相互之间相邻的方式封装单个聚光器更好的是，如果需要，本发明的许多实施例可以在单个聚光器之间留下一定量的空间，从而它们能够自由移动位置并且跟踪太阳，并且因此它们在一年和一天的更多时间内的操作不存在相互遮挡。该改进可以允许面板平躺在屋顶而不需要将整个面板瞄准太阳，并且可以通过增加它们对太阳光的整体日常暴露而允许对单个聚光器的更加成本有效地使用。

这些改进是很重要的突破，因为它们将允许具有更高效率和更低成本的聚光太阳能板渗透当前由传统平面太阳能板占有的市场，大大减少成本并且增加拓展太阳能市场的加速度。在优选实施例中，这允许当前平面太阳能板安装者使用他们已有的安装硬件和安装方法，并且甚至是销售和市场方法，以拓展聚光太阳能。因此本发明将市场认可的聚光太阳能的优点(例如，成本优点)和传统平面光电板的形状因子优点进行组合。

根据本发明的一个方面，一种光伏电源系统包括支撑结构，多个光伏聚光器模块，以及自供电源。多个光伏聚光器模块以使模块相对于支撑结构可移动的方式耦接至支撑结构。支撑结构包括被构造成与已有的太阳能板安装硬件相配合的至少一个接口。每个模块包含至少一个光伏接收器和将入射光光学地聚集到至少一个对应光伏接收器上的至少一个光学聚光器。自供电源可操作地耦接至光伏电源系统。

根据本发明的另一方面，一种光伏电源系统包括支撑结构，多个光伏聚光器模块，以及散热器件。多个光伏聚光器模块由支撑结构以使模块相对于支撑结构可独立地移动的方式支撑。每个模块包括至少一个光伏接收器和将入射光聚集到至少一个对应光伏接收器上的至少一个光学器件。散热器件包括与模块的光学器件的光学轴平行的至少一个鳍片(fin)。散热器件至少部分位于在模块接合时模块所扫描过的模块容积内，该模块容积与在光学系统中具有入射光线的聚光器的容积相交叉。

根据本发明的另一方面，一种光伏聚光器模块包括至少一个光伏接收器、至少一个光学器件、以及散热器件。至少一个光伏接收器将入射太阳光转换为电能。至少一个光学器件将入射光聚集至光伏接收器。散热器件至少部分位于在模块接合时模块所扫描过的模块容积内，该模块容积与在光学系统中具有入射光线的聚光器的容积相交叉。

根据本发明的另一方面，提供一种提供光伏电源系统的方法，该方法包括将光伏电源系统的支撑结构配置为具有与预先存在的、非聚光的、平面太阳能板相兼容的形状因子的步骤。光伏电源系统包括支撑结构和由支撑结构以至少一个模块相对于支撑结构可移动的方式来支撑的多个光伏聚光器模块。

根据本发明的另一方面，提供一种安装光伏电源系统的方法，该方法包括步骤1)提供平面太阳能板的安装硬件，2)提供具有与平面太阳能板的安装硬件相兼容的形状因子的光伏电源系统，以及3)使用平面太阳能板的安装硬件安装光伏电源系统。光伏电源系统包括1)固定的、刚性的支撑结构，以及2)可移动地支撑在固定的、刚性的支撑结构上的多个光伏聚光器模块。

根据本发明的另一方面，一种光伏聚光器模块组件包括框架、光伏聚光器模块阵列、跟踪系统、以及电源。光伏聚光器模块阵列以使模块相对于框架接合的方式安装至框架。每个模块包括将入射太阳光转换为电能的至少一个光伏接收器以及将入射光聚集至光伏接收器的至少一个光学器件。跟踪系统可操作地耦接至该组件并且基于入射太阳光的方向移动至少一个模块。电源可操作地耦接至跟踪系统。

附图说明

图1A示出了根据本发明的光伏电源系统的一个实施例的顶部透视图。

图1B示出了图1A中的光伏电源系统的底部透视图。

图2A示出了图1A中的光伏电源系统中所示的聚光器模块的侧面透视图。

图2B示出了图2A中所示的聚光器模块的底部透视图。

图2C示出了图2A中所示的聚光器模块的散热鳍片相对于入射太阳光的方向。

图3示出了根据本发明的光伏电源系统的另一实施例的透视图。

图4示出了根据本发明的光伏电源系统的另一实施例的透视图。

图5A示出了根据本发明的光伏电源系统的另一实施例的电源电路的示意图。

图5B示出了图5A中提及的光伏电源系统中包括驱动电动机和控制单元的部分的放大透视图。

图6A示出了图5A中所示的聚光器模块的侧面透视图。

图6B示出了图6A中所示的聚光器模块的底部透视图。

图7示出了根据本发明的光伏电源系统的另一实施例的透视图。

图8示出了根据本发明的光伏电源系统的另一实施例的透视图。

图9示出了根据本发明的光伏电源系统的另一实施例的透视图。

图10示出了另一控制共享体系结构的示意图。

图11示出了图5A中提及的光伏电源系统的可选顶盖。

图12示出了图5A中所示的聚光器模块的可选顶盖。

具体实施方式

在下面所描述的实施例中，相同的标号被用来描述实施例中相同的特征。

根据本发明的光伏电源系统的第一实施例显示在图1A-2C中。光伏电源系统1包括多个可移动的太阳能聚光器模块2。每个太阳能聚光器模块2的直径大约是9.5英寸。如图所示，太阳能聚光器模块2包括反射器4，其作为用以将太阳光聚集至能够被用来产生电流的高密度的光学器件。反射器4将聚集的太阳光导向接收器6，其包括一个或更多太阳能电池，该太阳能电池可以是将光线转换为电流的任何种类的光伏电流生成器。

在这个实施例中，聚集的太阳光被用来产生电流，但太阳光可以被替代地用于任何目的，例如，加热水或烹饪食物。本发明的聚光光伏电流产生器使用光学器件来将光线聚集至太阳能电池，与电池在正常光照下可以产生的电流相比产生相应更大量的电流。

除太阳能聚光器模块2之外，实施例包括连杆12、电动机14、控制单元16、框架20、自供电面板22、以及电路26。

太阳能聚光器模块是使用一些光学器件(例如，反射器4)，如透镜、反射器，或太阳能捕集器(solar trap)，来将太阳光聚集至目标的任何装置，其中该目标可以执行一些有用的功能。

除反射器4之外，每个太阳能聚光器模块2还包括接收器6、散热器7，以及连接机构(yoke mechanism)10。图2A示出了在系统1中使用的单个太阳能聚光器模块2的透视图，而图2B示出了单个太阳能聚光器模块2的底部透视图。图2A和2B中所示的太阳能聚光器模块2可以包括非必需的跟踪传感器单元18，其将太阳的位置通知给电子控制单元16；其优选地只出现在某些聚光器2，例如，一个、两个、三个，或四个太阳能聚光器模块2上。

单个太阳能聚光器模块2的反射器4被显示为圆角矩形，并且本实施例的聚光器模块按照矩形网格布置。在其它实施例中，聚光器反射器可以是任何形状，并且聚光器模块可以被布置为任何适当的布局，包括但不限于菱形、六边形、正方形、圆形，或椭圆形(参见图7-9)。如图2C所示，入射太阳光58被反射器4反射并被导向至接收器6。

所描述的本发明能够使用任何种类的光伏设备，包括但不限于传统硅太阳能电池、所谓的热能光伏电池、高技术多结电池，或者甚至是其它技术，如多种太阳能电池的组合。图1A-2C所示的优选实施例假设在接收器6中使用可以从加利福尼亚州西马(sylmar)市的Spectrolab公司商业获得的三结(triple-junction)电池，或类似产品，以达到峰值超过200瓦特的功率输出，其与目前市场上大小相同的平面光伏面板的输出相当。

由于聚集在太阳能电池上的太阳辐射的强度，期望的电池温度由一个冷却系统来管理。尽管在优选实施例中使用被动散热器7来冷却太阳能电池和接收器，但本发明并非特定于被使用的这种冷却系统，而同样可以使用强迫空气或液体冷却。

散热器7具有的特征包括：被动散热的多个鳍片8，安装接收器6的平面，以及允许光线到达接收器6的切口(cutout)9。如图1A以及2A-2C所示，在优选实施例中，完整的散热器7被设计成鳍片8与模块的光学轴平行放置。通过这种方式，只有边缘，例如，散热鳍片8的厚度，实际上阻挡太阳光。这允许获得非常大的鳍片面积而很少地减少收集的太阳光的数量。优选地，至少部分，并且更加优选地至少全部鳍片8位于聚集的太阳光所照射的聚光器模块的容积内，或者参考例如图2C所示的光线被朝向焦点会聚的容积内。

如结合所示例的模块所示，该容积通常至少包括大约是反射器4以上和接收器6以下的圆柱形区域，以及接收器以上区域的一部分。在优选实施例中，如图2C所示，散热器7的鳍片与相邻的太阳光射线58平行排列并且放置在聚光器模块的容积，或“光学容积”内，因而在不增加风廓线(wind profile)和模块整体容积的情况下允许大鳍片面积。在优选实施例中，这通过垂直放置鳍片并且将它们围绕接收器径向地取向来实现，从而通常只有碰撞到鳍片的薄边的光线被阻挡，被阻挡的光线是整个入射光线的很小一部分。

如在本文中所用的，术语“光学容积”通过参考图2C被定义为在模块接合时模块所扫描过的容积，该容积与光学系统中具有入射光线的聚光器的容积相交叉。

在优选实施例中，鳍片的中心对从准确径向微微倾斜以允许连杆12的机构间隙。因此，它们可能阻挡聚集光束中的少量太阳光；为此，切口9被特别成形以避免不当地阻挡经过靠近这些中心鳍片的反射器的部分的太阳光。

如图1B-2C中所示，系统1中的每个聚光器模块2包括连接机构10，其保持并接合聚光器模块2。系统1包括驱动一系列连接10的简单机械连杆12，但本发明不特定于被使用的这种类型的机构。任何驱动系统、连杆和机构组合能够被使用，包括但不限于直接驱动、齿轮、丝杠、绳双动、万向接头、万向节，以及挠曲部。在优选实施例中，模块通过连杆耦接在一块从而它们全部同步移动，然而每个模块被适当地单个接合，而不是作为固定组而一同接合。连杆12包括多个方位杆30和多个上升杆36。方位杆30连接至方位横拉杆32，其由多个方位横链接34支撑。上升杆36连接至上升横拉杆38。

代表性实施例期望合并被同步接合的单个聚光器以定位和跟踪太阳来产生功率。代表性实施例可以使用许多跟踪方法，包括但不限于开环(基于模型)定位、基于本地传感器的闭环定位、基于优化面板功率输出的闭环定位，或者基于由多个面板共享的传感器的闭环定位。实施例的控制能够通过多种方式完成，包括被动控制(如基于制冷的跟踪器)、使用每个面板一个电子控制单元的主动控制，或者使用控制多个面板的单个控制单元的主动控制。

类似的，许多驱动方法能够被使用，包括但不限于电动机、螺线管，或镍钛诺丝。每个聚光器能够有独立的驱动器(例如，每个聚光器两个电动机)，或者面板能够使用连杆、绳双动，或其它机构以允许单个驱动器移动两个或更多，或甚至全部聚光器。类似的，对绕轴旋转的技术没有限制，轴承、套管、挠曲部或其它方法都适合于在代表性实施例中使用。

在图1A-2C的实施例中，一对电动机14驱动用以同步移动全部聚光器2的连杆12。电子控制单元16驱动电动机14。图1A-2C的优选实施例使用在电子控制单元16中实现的单面板主动电子控制方案。

与系统1类似，代表性实施例将多个聚光器件聚集为单个设备，并且优选地为大小和传统太阳能板接近的设备。传统面板通常宽度为2.5至4英尺而长度为4.5至6英尺。然而，设备的大小不是特定的并且能够由客户或终端用户在实际限制内配置成任何期望的大小。这样的限制通常从小至6英寸乘6英寸到大至20英尺乘20英尺，或者甚至更大，其中上限实际只取决于客户怎样能够容易配置和在目标地点上安装。

例如，优选实施例在大小上和传统太阳能板接近并且被显示为包括图1A和1B中的框架20。框架20具有48英寸的宽度W以及72英寸的长度L，并且可以允许系统1生成峰值超过200瓦特的电流。

框架(或基部，优选的是平坦的和刚性的)20支撑电子控制单元16、电动机14、连杆12、聚光器模块2、为自供电面板22提供安装位置，并且使用标准太阳能板安装硬件来提供实施例的安装。如图1A和1B所示，出于示例的目的，系统1包括24个单独的光伏聚光器2。如果需要，比这数量更多或更少的聚光器2可以被使用。同样更大或更小的聚光器可以被使用。请注意单个聚光器模块2优选地相互分离而不是紧密相邻。这种分离有利于单个聚光器在，例如，跟踪太阳时的耦合运移，并且其还有利于更加成本有效的太阳能板，因为这些单元由此可以在一年和一天的大部分时间中在单个聚光器基本上不遮挡其它聚光器的情况下操作。

各种组件的配线和电连接方案对于光伏太阳能聚集领域的技术人员来说将是公知的。各种方案中的任何一种可以被使用。单个聚光器的输出可以按照任何期望的方式被连接，如串行或并行，或某种串行-并行的组合。该单元作为一个整体可以具有单个功率输出，或者其可以具有多于一个的功率输出。通过按照不同方式为单个聚光器配线，实施例能够达到任何宽度范围的输出电压和电流。为了达到系统级的其它好处，如系统配线的损耗减少，实施例能够被配置成大致匹配传统平面面板的输出电压，或实施例能够被配置成输出更高(或更低)的电压，同时改变输出电流。作为示例，系统1包括电路26以传递聚光器模块2所产生的功率。电路26包括导线(不可见，连接在连杆12的内部)以及输出引线28。导线将聚光器模块2连接至电路26。一对电源输出引线28传递聚光器模块2所产生的功率。聚光器模块2使用导线串行连接以产生接近65伏的输出电压，电压在电源输出引线28提供。

本领域技术人员将意识到旁通二极管通常被期望用来保护接收器6中的太阳能电池免遭有害电压的危害。根据使用的太阳能电池的详细情况，实施例可以包括每个聚光器模块一个旁通二极管，或者多个聚光器模块可以共享二极管，或者一个旁通二极管可以被用于整个单元。旁通二极管可以是单元的一部分或他们可以在单元的外部。优选实施例中每个聚光器模块具有一个旁通二极管。

因为本发明的多个实施例使用电动组件(例如，控制单元16和/或电动机14)，其期望提供电源以操作这些组件，即使面板还没有获得并跟踪太阳。本发明适应任何对电子设备供电的方法，包括但不限于：即使没有定位太阳但使用单元产生的少量电源；使用被作为整体太阳能系统安装的一部分而安装的外部电源所提供的电源；使用传统太阳能板为多个聚光器面板提供电源；将传统太阳能电池或缩小面板构建在聚光器面板自身中(例如，在框架的上表面)以提供电源来操作电子设备。图1A-2C的实施例使用这些方法中的最后一种方法。电子控制单元16需要电源来操作。任何合适的电源可以被使用。出于示例的目的，示例性实施例中的电源由自供电面板22的太阳能电池23提供，其附着于单元的框架20。

代表性实施例可以通过多个不同方式来安装。例如，图1A-2C中所示的实施例能够通过使用安装者传统使用的任何技术来安装在其目标装置上，无论是非穿透性平台安装(如可从加利福尼亚州伯克利的PowerLight公司商业获得的

Power系统)、住宅屋顶的锚固安装、纬度倾斜安装，或者甚至地面安装或安装在单轴跟踪器上。安装者和终端用户能够选择对他们来说最合理的任何安装方案。

现在将更加详细地描述使用系统1来提供太阳能所产生的功率。为了让实施例产生期望的额定功率输出，单个聚光器模块2瞄准太阳。根据一个方案，其可以如下面一样来实现。跟踪传感器单元18感测太阳的位置并且提供瞄准误差(pointing error)信号给电子控制单元16。电子控制单元16接着计算瞄准误差并且提供所需的驱动电流给电动机14，以移动连杆12。连杆12移动连接机构10，这导致聚光器模块2瞄准太阳，优选地达到角度很小的精确度。

电子控制单元16内的软件帮助保证在事件如日出和日落、云覆盖，以及缺少操作所需的足够电源期间的适当操作。软件还期望执行基于前面接收的数据而对太阳位置所做的开环预测等等。

现在将描述根据本发明的光伏电源系统的若干其它实施例。

图3示出了根据本发明另一实施例的光伏电源系统100的透视图。系统100中的变化是在单个聚光器模块2之间设置一定间隔，而不是将它们紧紧地封装在一块。当模块分离得更远，该单元作为一个整体产生更低的功率，但每个模块能够更加成本有效，因为其能够在一年和一天的更大部分时间中在不被相邻模块遮挡的情况下操作。这更高效地使用接收器6和聚光器模块2，但更低效地使用框架20、电动机14、连杆12、电子控制单元16等等。

因此，模块之间的最佳间隔取决于如期望的全年太阳辐射，期望的电能使用率，框架、连杆、接收器和模块的相关成本等等的因素。

图4示出了根据本发明另一实施例的光伏电源系统110的透视图。系统110导致模块2以小组56的形式一同移动。系统110具有四个组56，每个组包括六个模块2。虽然单元的外部框架20仍然固定，并且整个系统110仍然平坦，但每个组56中的单个模块2以与同组中它们的相邻模块的固定关系而移动。然而，模块组56仍然单独移动，模块组通过连杆12的缩减零件计数(reduced-part-count)版本而相互耦接从而它们全部以相同的方式移动。

图5A示出了根据本发明另一实施例的光伏电源系统120(为了让导线24可见而没有显示支撑结构)的电源电路的示意图。优选实施例的电源电路26是串行连接的，如图5A所示，优选地包括导线24和电源输出引线28。

图5B示出了具有所示的相关联的支撑结构的，光伏电源系统120中包括驱动电动机14和控制单元16的部分的放大透视图。电子控制单元16驱动电动机14。电子控制单元16需要电源来操作。任何合适的电源可以被使用。出于示例的目的，示例性实施例中的电源由自供电面板22的太阳能电池23提供，其附着于单元的框架20。一个太阳能电池23的特写显示在图5B中。

图6A示出了图5A中所示的聚光器模块122的侧面透视图。图6B示出了图6A中所示的聚光器模块122的底部透视图。模块122具有只有一对冷却鳍片8的简化散热器127。如图所示，散热器127包括一对半圆鳍片8和间隙9，其允许来自反射器4的光线到达接收器6的太阳能电池。散热器127在后续附图中被示出，由于简化散热器127，本发明的其它特征更加明显。

图7示出了根据本发明另一实施例的光伏电源系统130的透视图。系统130包括模块132。每个模块132具有菱形的反射器134。

图8示出了根据本发明另一实施例的光伏电源系统140的透视图。系统140包括模块142。每个模块142具有六边形的反射器144。

图9示出了根据本发明另一实施例的光伏电源系统150的透视图。系统150包括模块142，并且显示了本发明的另一个可能的特征，这就是对“波状”侧壁54的选择，其允许在安装时加密封装单元，允许在给定空间内的最大功率产生密度。或者，本发明还能够将波形侧壁54只设置在一对侧壁上，如只在侧边，而为了面板整行的边缘整齐以及安装的方便让末端平直。使用用以提高安装的功率密度的波形框架的可能性是本发明的一个要求保护的范围。

图10示出了另一控制共享体系结构160的示意图。体系结构160包括连接至控制共享模块163的三个面板161。

或者，所述的发明可以使用任何种类的聚光器件，包括但不限于传统透镜、菲涅耳透镜、抛物面或其它反射器，以及甚至其它已经授予专利的技术如反射环聚光器、复合抛物面聚光器，或各种太阳能捕集器(例如，金字塔形反射器)。

现在将描述多个可选特征。

图11示出了在图5A中提及的光伏电源系统120的可选透明保护顶盖50。顶盖50可以由如玻璃、聚碳酸酯、或丙烯酸树脂的材料制成。顶盖50被期望用来覆盖整个面板/单元。

图12示出了覆盖图5A中所示的单个聚光器模块122的可选透明保护顶盖面板52。顶盖面板52可以由如玻璃、聚碳酸酯、或丙烯酸树脂的材料制成。一或更多单个聚光器122能够被一个顶盖面板52所覆盖。

为了所有的目的，在此通过引用而将所有引用的专利和专利公开各自的全部内容并入本文中。

Claims (29)

1.一种光伏电源系统，包含：

a)支撑结构，具有被构造成与已有的太阳能板安装硬件相配合的至少一个接口；

b)多个光伏聚光器模块，耦接至所述支撑结构从而使模块相对于所述支撑结构可移动，每个模块包含：

i.至少一个光伏接收器；以及

ii.至少一个光学聚光器，其将入射光光学地聚集到至少一个对应光伏接收器上；以及

c)自供电源，可操作地耦接至所述光伏电源系统。

2.如权利要求1所述的光伏电源系统，其中所述自供电源包含至少一个太阳能电池。

3.如权利要求1所述的光伏电源系统，其中所述自供电源包含太阳能电池面板。

4.如权利要求3所述的光伏电源系统，其中所述太阳能电池面板支撑在所述支撑结构上。

5.如权利要求1所述的光伏电源系统，其中所述自供电源包含所述多个光伏聚光器模块中的至少一个。

6.如权利要求5所述的光伏电源系统，其中至少一个模块至少在模块没有跟踪太阳时产生电源输出。

7.如权利要求1所述的光伏电源系统，其中所述支撑结构是平坦的。

8.如权利要求1所述的光伏电源系统，其中所述支撑结构是刚性的和平坦的。

9.如权利要求1所述的光伏电源系统，其中至少一个光学聚光器包含从由反射器、透镜、太阳能捕集器以及反射环聚光器所组成的组中选择的光学聚光器。

10.如权利要求1所述的光伏电源系统，进一步包含散热器件，其至少部分位于光伏聚光器模块的“光学容积”内。

11.如权利要求10所述的光伏电源系统，其中所述“光学容积”被定义为在所述模块接合时所述模块所扫描过的模块容积，所述模块容积与在光学系统中具有入射光线的聚光器的容积相交叉。

12.如权利要求10所述的光伏电源系统，其中所述散热器件包含与所述光学聚光器的光学轴平行的散热鳍片。

13.如权利要求10所述的光伏电源系统，其中所述散热器件包含围绕所述接收器径向地取向的多个鳍片。

14.如权利要求10所述的光伏电源系统，其中基本上全部所述散热器件位于光伏聚光器模块的“光学容积”内。

15.如权利要求14所述的光伏电源系统，其中所述“光学容积”被定义为在所述模块接合时所述模块所扫描过的模块容积，所述模块容积与在光学系统中具有入射光线的聚光器的容积相交叉。

16.如权利要求1所述的光伏电源系统，进一步包含散热器件，其至少部分位于聚集的太阳光所照射的光伏聚光器模块容积内。

17.如权利要求16所述的光伏电源系统，其中基本上全部所述散热器件位于聚集的太阳光所照射的光伏聚光器模块容积内。

18.如权利要求1所述的光伏电源系统，其中所述光伏聚光器模块是分离的。

19.如权利要求1所述的光伏电源系统，其中多个所述光伏聚光器模块被编组为在至少一个轴上相互之间以固定关系一同移动。

20.一种光伏电源系统，包含：

a)支撑结构；

b)多个光伏聚光器模块，由所述支撑结构以使模块相对于所述支撑结构独立移动的方式支撑，每个模块包含：

i.至少一个光伏接收器；以及

ii.至少一个光学器件，其将入射光聚集到至少一个对应光伏接收器上；以及

c)散热器件，其包含与模块的光学轴平行的至少一个鳍片，其中所述散热器件至少部分位于在所述模块接合时所述模块所扫描过的模块容积内，所述模块容积与在光学系统中具有入射光线的聚光器的容积相交叉。

21.一种光伏聚光器模块，包含：

a)至少一个光伏接收器，用于将入射太阳光转换为电能；

b)至少一个光学器件，用于将入射光聚集至所述光伏接收器；以及

c)散热器件，其至少部分位于在所述模块接合时所述模块所扫描过的模块容积内，所述模块容积与在光学系统中具有入射光线的聚光器的容积相交叉。

22.如权利要求21所述的光伏聚光器，其中所述光学器件从由反射器、透镜、太阳能捕集器以及反射环聚光器所组成的组中选择。

23.如权利要求21所述的光伏聚光器，其中所述散热器件包含与至少一个光学器件的光学轴平行的鳍片。

24.如权利要求21所述的光伏聚光器，其中基本上全部所述散热器件位于所述容积内。

25.如权利要求21所述的光伏聚光器，其中所述散热器件包含围绕所述接收器径向地取向的多个鳍片。

26.一种提供光伏电源系统的方法，包含将光伏电源系统的支撑结构配置为具有与预先存在的、非聚光的、平面太阳能板相兼容的形状因子的步骤，其中所述光伏电源系统包含：

a)支撑结构；以及

b)多个光伏聚光器模块，由所述支撑结构以至少一个模块相对于所述支撑结构可移动的方式支撑。

27.一种安装光伏电源系统的方法，包含步骤：

a)提供平面太阳能板的安装硬件；

b)提供具有与平面太阳能板的安装硬件相兼容的形状因子的光伏电源系统，其中所述光伏电源系统包含：

i)固定的、刚性的支撑结构；以及

ii)多个光伏聚光器模块，可移动地支撑在所述固定的、刚性的支撑结构上；以及

c)使用平面太阳能板的安装硬件安装所述光伏电源系统。

28.一种光伏聚光器模块组件，包含：

a)框架；

b)光伏聚光器模块阵列，以使模块相对于所述框架接合的方式安装至所述框架，其中每个模块包含：

i)至少一个光伏接收器，用于将入射太阳光转换为电能；以及

ii)至少一个光学器件，用于将入射光聚集至光伏接收器；

以及

c)可操作地耦接至所述组件的跟踪系统，其中所述跟踪系统基于入射太阳光的方向移动至少一个所述模块；以及

d)可操作地耦接至所述跟踪系统的电源。

29.如权利要求28所述的组件，其中至少一个模块进一步包含散热器件，所述散热器件至少部分位于在所述模块接合时所述模块所扫描过的模块容积，所述模块容积与在光学系统中具有入射光线的聚光器的容积相交叉。

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