CN102254980A - 聚光器型光伏装置 - Google Patents
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Abstract
一种聚光器型光伏装置，包括：光学聚光器；太阳能电池；均化器；密封剂；和光透射阻止层。均化器具有其中光学聚光器一侧的截面积大于太阳能电池一侧的截面积的梯形形状，均化器的折射率nh、密封剂的折射率nf、以及光透射阻止层的折射率nt之间满足nh＞nf＞nt的关系，光透射阻止层的厚度(H)大于等于0.1mm并且小于等于1.2mm，在形成光透射阻止层的位置处，光透射阻止层的高度(b)和密封剂的高度(a)之间满足0.5≤b/a＜1.0的关系。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求2010年5月21日提交的日本专利申请第2010-117417号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及聚光器型光伏装置，具体来说涉及通过对带有均化器(次级光学系统)的光学聚光器(初级光学系统)聚集的高能阳光进行均化，并且将均化的阳光发射至太阳能电池以产生电能的聚光器型光伏装置。
背景技术
太阳能发电机大致分成不做改变地将阳光发射至太阳能电池的非聚光器型光伏装置以及将由光学聚光器聚集的阳光发射至太阳能电池的聚光器型光伏装置。在聚光器型光伏装置的情况下，太阳能电池可以做得较小。从而，即使使用了较高转换效率的昂贵电池，对发电成本的影响也很小。因此，聚光器型光伏装置具有能够高效率产生廉价电能的优点。
由光学聚光器聚集的光在其中央具有较高密度而在其周围具有较低密度。即使将这样的光直接发射至太阳能电池上，也无法获得较高的电能生成效率。因此，在聚光器型光伏装置中，通常在太阳能电池的正上方设置称为均化器的的柱形或梯形(锥形)的光学部件。均化器用于通过在侧表面上对由光学聚光器聚集的高能阳光反复地进行全反射来均化光能。一般将具有高透光度的玻璃用作均化器。特别是将含钠玻璃(诸如硼硅酸盐玻璃和硅酸盐玻璃)用作均化器，这是因为它是通用、低成本的材料并且易于处理。
另外，太阳能电池容易被湿气侵蚀。例如，由InGaP/InGaAs/Ge代表的III-V族化合物半导体比基于晶体硅的半导体活性高。因此，使用III-V族化合物半导体的太阳能电池会被湿气显著侵蚀。此外，通常在太阳能电池的表面上提供防反射膜。然而，如果防反射膜与湿气接触则会发生改变。此外，均化器中包含的钠会在凝结水中溶解，而钠离子会通过湿气到达太阳能电池。到达太阳能电池的钠离子会累积太阳能电池表面的负电势，从而导致电能产生效率的降低。因此，为了提高聚光器型光伏装置的耐用性，必须保护太阳能电池免受潮湿。
已经提出了各种关于保护这种太阳能电池免受潮湿的方法的建议。
例如，专利文献1公开了一种聚光型太阳能发生单元，其使用包含重量上占10％或更多的氟化硅树脂的材料作为覆盖柱形光学部件(均化器)和面向底表面的太阳能电池的密封树脂(密封剂)。
专利文献1还公开了如下几点。
(a)如果将包含重量上占10％或更多的氟化硅树脂的材料用作密封树脂，则能够抑制蒸气的渗透，因为氟化硅树脂具有低蒸气透过特性。
(b)可以在均化器的侧表面上形成由大约10nm到20nm厚的氟树脂形成的薄膜(折射率：1.34)，其用作保护部件或者防水薄膜。
另外，专利文献2公开了一种聚光器型光伏装置，其中在柱形光学部件的底表面和太阳能电池之间提供了透明树脂，并且该聚光器型光伏装置包括用于阻挡来自透明树脂的阳光的光屏蔽部件。
专利文献2还公开了如下几点。
(a)由于光屏蔽部件抑制了透明树脂的光降解，从而抑制了由于湿气渗透所导致的太阳能电池的劣化。
(b)可以在均化器的侧表面上形成由大约10nm到20nm厚的氟树脂形成的薄膜(折射率：1.34)，其用作保护部件或者防水薄膜。
因为用于保护太阳能电池的密封树脂或者透明树脂暴露在聚光器型光伏装置的恶劣环境中，所以耐热性和耐气候性是必需的。当前针对这些目的使用包含硅树脂的材料作为基材。通常，硅树脂具有良好的耐气候性。但是，因为是在接触恶劣环境的区域中使用，所以无法仅通过硅树脂来确保足够的耐气候性。因此，一般使用通过添加用于提高硅树脂的耐气候性的填充物(例如玻璃化合物)所得到的材料来作为密封树脂。
包含玻璃化合物的硅树脂的折射率约为1.5，其接近均化器的折射率(约为1.6)。如果用这种相对较高折射率的材料形成的密封剂来覆盖均化器的周围，则该部分的光的全反射临界角变为大于未覆盖密封剂部分的临界角。
另一方面，当均化器的形状是在太阳能电池侧具有较小截面积的梯形形状时，光的入射角(反射表面的法线方向与光入射方向之间的角度)在重复进行反射时变小。于是，如果均化器的下部侧表面用高折射率材料密封，则在均化器的下部侧表面附近入射角变为等于或小于临界角的概率(即光泄漏的概率)较大。
为了解决这个问题，可以考虑使用具有较低折射率的材料作为密封剂。然而，不存在具有低折射率且在耐热性和耐气候性方面表现良好的已知材料。
相关技术文献
参考文献
专利文献1 JP-A-2007-201109
专利文献2 JP-A-2006-313809
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种同时具有较高转换效率和较高耐气候性的聚光器型光伏装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种聚光器型光伏装置，其包括：光学聚光器，用于聚集阳光；太阳能电池；均化器，其在太阳能电池上方设置为其底表面面对太阳能电池，并且其将由光学聚光器聚集的阳光引导至太阳能电池；密封剂，其覆盖均化器的下部的侧表面和太阳能电池；以及光透射阻止层，其设置在密封剂和均化器之间，其中均化器具有其中光学聚光器一侧的截面积大于太阳能电池一侧的截面积的梯形形状，均化器的折射率nh、密封剂的折射率nf、以及光透射阻止层的折射率nt之间满足nh＞nf＞nt的关系，光透射阻止层的厚度(H)大于等于0.1mm并且小于等于1.2mm，并且在形成光透射阻止层的位置处，光透射阻止层的高度(b)和密封剂的高度(a)之间满足0.5≤b/a＜1.0的关系。
如果使用高折射率材料作为覆盖梯形均化器的下部侧表面和太阳能电池的密封剂，则能够获得高耐气候性。另外，如果在密封剂和均化器之间设置了具有预定折射率nt、厚度H、和高度b的光透射阻止层，则能够抑制光从均化器的下部侧表面泄漏。于是能够改善转换效率而不降低耐气候性。
附图说明
下面将参照附图对本发明的示例方面进行详细描述，附图中：
图1是示出了根据本发明一个实施例的聚光器型光伏装置的示意截面图；
图2是示出了太阳能电池的测量次数与相对短路电流之间关系的视图；
图3是示出了光透射阻止层的厚度H与短路电流的相对增加量之间的关系的视图；以及
图4是示出了光透射阻止层的高度“b”与密封剂的高度“a”的比值b/a同短路电流的相对增加量之间的关系的视图。
具体实施方式
在下文中将对本发明的实施例进行详细说明。
[1.聚光器型光伏装置]
图1是示出了根据本发明一个实施例的聚光器型光伏装置的示意截面图。在图1中，太阳能发电机10包括光学聚光器12、太阳能电池14、均化器16、密封剂18、以及光透射阻止层20。
[1.1.光学聚光器]
光学聚光器12是用于聚集阳光并将聚集的阳光发射至太阳能电池14的初级光学系统。使用聚光透镜(如Fresnel透镜)的方法以及使用聚光反射镜(如凹面镜)的方法，是公知的聚光方法。在本发明中可以使用任意方法。
在图1的示例中，光学聚光器12由聚光透镜形成。聚光透镜的优点在于能够确保防尘或防灰、耐用性优良、易于热辐射等。光学聚光器12被使用支撑装置(未示出)固定在太阳能电池14上方。
[1.2.太阳能电池]
太阳能电池14是用于将发射来的光转换成电能的电池。在本发明中，太阳能电池14的结构或者形成太阳能电池14的材料均不被特别限定，可以使用具有各种结构和材料的电池。
通常，太阳能电池具有按照底部电极、体现光伏效应的半导体层、和上部电极的顺序层叠的结构。可以在半导体层的表面上形成防反射膜。公知例如晶体硅和由InGaP/InGaAs/Ge代表的III-V族化合物半导体是用于半导体层的材料。
太阳能电池通常固定在基板上，并在基板上设置太阳能电池发电所需的各种组件。在图1所示的示例中，按照绝缘层24和板26的顺序将它们形成在基板22上，并且太阳能电池14固定在板26上，其中引线电极28介于太阳能电池14和板26之间。
基板22用于支撑诸如太阳能电池14的组件。并不特别限定基板22的材料，而是可以使用各种材料。基板22的材料的示例包括铝、铜等。光学聚光器12固定至基板22，或者基板22固定至固定框架(未示出)。
绝缘层24用于使连接至太阳能电池14的底部电极(未示出)的一个引线电极28与连接至太阳能电池14的上部电极(未示出)的另一引线电极(未示出)绝缘。绝缘层24可以使用各种绝缘材料。绝缘层24的材料示例包括：(a)其中分布有玻璃纤维、氧化铝粉等的树脂材料，(b)具有高导热性的陶瓷，如氧化铝。
板26用于为太阳能电池14散热并且用于加固太阳能电池14。板26设置在绝缘层24和引线电极28之间。板26可以使用各种具有高导热性的材料。板26的示例材料包括铝、铜等。
[1.3.均化器]
均化器(次级光学系统)16用于将由光学聚光器12聚集的阳光引导至太阳能电池14。另外，均化器16通过在侧表面上反复地进行引导光的全反射来均化光能。均化器16直立在太阳能电池14的正上方，其底表面面对太阳能电池14。
在本发明中，均化器16具有梯形形状，其在光学聚光器12一侧的截面积大于其在太阳能电池14一侧的截面积。并不特别限定均化器16的截面形状，其可以是圆形、椭圆形、和多边形中的任意一种。并不特别限定均化器16的侧表面的角度(或假设均化器16为锥体时的顶角)，可以根据用途选择各种角度。
在聚光器型光伏装置10中，必须使得太阳能电池14始终精确按照太阳的方向而改变方向，以利用光学聚光器12使阳光转向(bend)。为此，聚光器型光伏装置10通常包括用于使太阳能电池14按照太阳方向而改变方向的跟踪装置。然而，当均化器的形状为柱形形状时，如果出现跟踪误差则转换效率会显著降低。另一方面，当均化器16具有梯形形状时，具有即使出现略微的跟踪误差也不会显著降低转换效率的优点。
将具有高透光率的材料用于均化器16。均化器16的材料示例包括：(a)含钠玻璃，诸如硼硅酸盐玻璃和硅酸盐玻璃，(b)铝硅酸盐玻璃和钠钾钡玻璃。含钠玻璃尤其适合作为均化器16的材料，这是因为其便宜并且易于加工。
均化器16的折射率nh需要满足预定条件。这些预定条件将在后文描述。
必要时可以在均化器16周围形成各种膜。例如，可以在均化器16的上表面(光入射表面)上形成防反射膜。防反射膜的示例包括(a)具有氧化铝和氧化钛的多层结构的TiO2/Al2O3防反射膜，(b)包括氟化镁层或氟化钙层的防反射膜。
另外，可以在均化器16和太阳能电池14之间的界面上设置用于防止湿气渗透的保护膜。在这种情况下，保护膜可以由不同于光透射阻止层20的材料构成(稍后将进行描述)，或者可以如图1所示使用与光透射阻止层20相同的材料在均化器16的下部侧表面和底表面上整体形成。在仅在均化器16的下部侧表面上形成光透射阻止层20的情况下，优选地在均化器16的底表面上设置保护膜。
保护膜优选使用具有高透光率和高耐热性的材料。在形成与光透射阻止层20分离的保护膜的情况下，保护膜的材料的示例包括凝胶型硅树脂、丙烯酸树脂膜等。
[1.4.密封剂]
密封剂18用于覆盖均化器16的下部侧表面以及太阳能电池14的暴露部分。由于密封剂18需要长时间防止湿气渗入太阳能电池14，其必须使用具有高耐热性和耐气候性的材料。密封剂18的材料的示例包括：(a)包含玻璃粉末的硅树脂；(b)以具有高导热率和高反射率的白色和不透明无机材料粉末(如碳酸钙、氧化钛、高纯度氧化铝、高纯度氧化镁、氧化铍、和氮化铝)填充的自粘合RTV橡胶；(c)通过向(b)材料添加占10％或更多重量的氟化硅树脂所得到的材料；和(d)环氧树脂。密封剂18的折射率nf和高度a需要满足预定条件。这些预定条件将在后文描述。
[1.5.光透射阻止层]
光透射阻止层20用于防止光从均化器16的下部侧表面透射，其设置在密封剂18和均化器16之间。光透射阻止层20可以仅形成在均化器16的下部侧表面上。可替换地，如图1所示，光透射阻止层20可以整体形成在均化器16的下部侧表面和底表面上。即，光透射阻止层20还可以用作上述保护膜。
当光透射阻止层20还用作保护膜时，必须使用具有高耐热性且透光性优良的材料。另一方面，当光透射阻止层20仅形成在均化器16的下部侧表面上时，光透射阻止层20不必由透光材料形成。光透射阻止层20的示例包括硅树脂、氟树脂等。
光透射阻止层20的折射率nt、高度b、和厚度H需要满足预定条件。这些预定条件将在后文描述。
[1.6.折射率]
上述各种材料是公知的能够防止湿气渗入太阳能电池14并且具有高耐热性和/或耐气候性的材料。上述材料的耐气候性和折射率之间存在相关性。通常，具有高耐气候性的材料趋于具有高折射率。即，尚未得知能够用作太阳能电池14的密封剂并且同时满足低折射率和高耐气候性的材料。
因此，在本发明中，使用具有高耐气候性的高折射率材料作为密封剂18，以防止湿气渗入太阳能电池14。另一方面，在均化器16和密封剂18之间提供光透射阻止层20，以防止光从均化器16的下部侧表面泄漏，并且将具有较低耐气候性但具有低折射率的材料用于光透射阻止层20。
即，在本发明中，均化器16的折射率nh、密封剂18的折射率nf、以及光透射阻止层20的折射率nt之间满足nh＞nf＞nt的关系。这是与相关技术中的聚光器型光伏装置的不同点。
均化器16、密封剂18、和光透射阻止层20的具体组合如下。
例如，当均化器16是含钠玻璃(折射率：1.6)时，优选(a)将含玻璃粉末的硅树脂(折射率：1.5)、丙烯酸树脂(折射率：1.5)、聚酯树脂(折射率：1.5)等用作密封剂18；以及(b)将硅树脂(折射率：1.3至1.39)、氟树脂(折射率：1.3至1.4)等用作光透射阻止层20。
[1.7.厚度H]
光透射阻止层20的厚度H影响电能生成效率和耐气候性。如果光透射阻止层20的厚度H太小，则光易于从均化器16的下部侧表面泄漏。为了抑制光泄漏，光透射阻止层20的厚度H需要大于等于0.1mm。光透射阻止层20的厚度H优选为0.2mm或更大，更优选的为0.3mm或更大，进一步优选的为0.4mm或更大。
如果光透射阻止层20的厚度H变大，则对电能生成效率上的效果将会最终饱和。另外，如果光透射阻止层20的厚度H变得太大，则耐气候性会降低。于是，湿气易于到达太阳能电池14。因此，光透射阻止层20的厚度H需要小于等于1.2mm。光透射阻止层20的厚度H优选为1.0mm或更小，更优选为0.8mm或更小。
[1.8.高度比b/a]
在形成光透射阻止层20的位置处光透射阻止层20的高度“b”与密封剂18的高度“a”的比值(＝b/a)对于发电效率和耐气候性有影响。如果b/a比值太小，则光易于从均化器16的下部侧表面泄漏。因此，b/a比值需要大于等于0.5。b/a比值优选为0.8或更大，更优选的为0.7或更大，进一步优选的为0.6或更大。
另一方面，如果b/a比值过大，则耐气候性会降低。另外，光透射阻止层20的折射率大于空气的折射率。于是，当光透射阻止层20的高度“b”超过密封剂18的高度“a”时，从仅被光透射阻止层20覆盖的部分泄漏的光会增加。另外，由于光透射阻止层20暴露在大气中，耐气候性会降低。因此，b/a比值需要小于1.0。b/a比值优选为0.98或更小，更优选为0.96或更小。
这里，“光透射阻止层20的高度b”是指从均化器16的底表面到光透射阻止层20的上端的距离。
另外，“密封剂18的高度a”是指从均化器16的底表面到密封剂18的上端的距离。当密封剂18的高度a不固定时，优选地至少在形成光透射阻止层20的位置处满足上述b/a比值的条件。
[2.制造聚光器型光伏装置的方法]
当在均化器16的下部侧表面上形成光透射阻止层20时，首先将光透射阻止层20的材料溶解在适当溶剂中以得到溶液。然后，使用诸如浸没和刷涂(brushing)的方法将该溶液涂敷在均化器16的下部侧表面上(太阳能电池14侧)。在这种情况下，该溶液还涂敷在均化器16的下端表面上。通过在涂敷后去除溶剂，能够至少在均化器16的下部侧表面上形成光透射阻止层20。然后，均化器16的下端表面附接至固定于基板22上的太阳能电池14的表面，并使用密封剂18来密封均化器16的下部侧表面和太阳能电池14。
例如，当光透射阻止层20是硅树脂时，在室温下将均化器16的下侧浸没在硅树脂溶液中1至5秒。将均化器16从溶液中提出并附接至太阳能电池14，然后在120至180℃的温度下固化(干燥)。通过这种方法，可以在均化器16的下部侧表面和底表面上形成还用作保护膜的光透射阻止层20。
然后，通过将光学聚光器12固定至基板22或者固定至固定有基板22的框架上，就得到了根据本发明的聚光器型光伏装置10。
[3.聚光器型光伏装置的操作]
在梯形均化器16和密封剂18直接彼此接合的状态下，入射在均化器16上的光的一部分从均化器16和密封剂18之间的界面泄漏到外部。这降低了太阳能电池14的发电效率。
这可以通过均化器16的折射率nh和密封剂18的折射率nf之间的关系来解释。即，根据Snell法则，光的全反射条件可以表达为sinθ＝nf/nh。这里，θ是光的入射角(反射表面的法线方向与光入射方向的夹角)。
例如，当nh为1.6时，若nf为1.5，则θ＝69.6°。另外，当nh为1.6时，若nf为1.3，则θ＝54.3°。即，根据Snell法则，由于均化器16的折射率nh和与均化器16接触的材料(空气或密封剂18)的折射率之间的差增大，从而光在均化器16内全反射的概率变大，并且发电效率会因此提高。
另一方面，为了抑制由于跟踪型太阳能发电机中的跟踪误差而导致的发电效率的降低，必须使得均化器16具有梯形形状，在该梯形形状中，光入射表面的面积大于面对太阳能电池14的表面的面积。当均化器16的形状是梯形时，光的入射角θ随着均化器16中的光反复进行全反射而变小。当假设均化器16为梯形时，如果梯形的顶角为α，并且第k次和第(k+1)次反射时的光入射角度分别为θk和θk+1，则其间存在θk+1＝θk-α的关系。
为此，如果均化器16的下部侧表面以由高折射率材料形成的密封剂18密封，则密封剂18附近的光的入射角θn变得小于光的全反射的临界角。在这种情况下，光会泄漏至密封剂18一侧。这减少了到达太阳能电池14的光量，导致发电效率的降低。另一方面，如果为了避免这种情况而使用低折射率材料作为密封剂18，则密封剂18的耐气候性下降。从而，太阳能电池14容易劣化。
相反，如果使用高折射率材料作为覆盖梯形均化器16的下部侧表面和太阳能电池14的密封剂18，则改善了耐气候性。另外，如果在密封剂18和均化器16之间设置具有预定折射率nt、厚度H、和高度b的光透射阻止层20，则密封剂18附近的光的全反射临界角变大，从而光从均化器16的下部侧表面泄漏的概率相应地降低。因此，能够在不降低耐气候性的情况下提高转换效率。
[示例]
(第一实施例和第一对比示例)
[1.样本的制造]
制造具有图1所示结构的聚光器型光伏装置10。将折射率nh为1.6的含钠玻璃用于均化器16，均化器16的尺寸(mm)设置为□11×□7×L22。换句话说，均化器16具有正方形上表面和正方形下表面，正方形上表面的每条边长为11mm，正方形下表面的每条边长为7mm，正方形上表面和正方形下表面之间的距离为22mm。将折射率nf为1.5的含玻璃粉末的硅树脂用于密封剂18。将折射率nt为1.3至1.39的硅树脂用于光透射阻止层20。光透射阻止层20的厚度H设置为0mm(第一对比示例)或1.0mm(第一实施例)，光透射阻止层20的高度b与密封剂18的高度a之间的比值(b/a)被设置为0(第一对比示例)或0.9(第一实施例)。太阳能电池14的总数设置为250。
[2.测试方法]
[2.1.发电效率]
大约60SUN的光施加至均化器16，并针对每个太阳能电池14测量该时刻的短路电流。根据所获取的短路电流计算相对短路电流。
“相对短路电流”是指每个太阳能电池的短路电流(i)与第一对比示例中短路电流的平均值(im0)的比值(＝i/im0)。
[2.2耐气候性测试]
使用UV发射装置将UV发射至所制造的太阳能电池14。UV发射的能量设置为400mW/cm2，发射时间设置为20分钟。在经过预定时间后停止UV发射，并将水喷洒到太阳能电池14上达3分钟。随后，重复此操作10小时。在测试结束后，通过视觉观察确定均化器周围的密封剂中是否存在破裂或粘连。
[3.结果]
[3.1发电效率]
图2示出了太阳能电池14的测量次数与相对短路电流之间的关系。“太阳能电池14的测量次数”表明了当把总共250个太阳能电池按照高短路电流值排列时的排序(ranking)。从图2中可以看到以下方面：
(1)针对每个太阳能电池14的相对短路电流不同。
(2)在测量次数(排序)为0至大约200的范围内，第一实施例中的相对短路电流相比第一对比示例中的相对短路电流高出大约2.5％。
由于相对短路电流与发电效率相关，因此可以看出，当在均化器16和密封剂18的界面上设置光透射阻止层20时，发电效率得到提高。
[3.2耐气候性]
第一实施例和第一对比示例均体现出良好的耐气候性，密封剂中未出现破裂或粘连。
(第二示例)
[1.样本的制造]
除了将比值b/a设置为0.9，且光透射阻止层20的厚度H在0至1.2mm的范围内变化以外，按照与第一实施例例相同的方式制造聚光器型光伏装置10。太阳能电池14的总数为70(7级×10)。
[2.测试方法]
[2.1.发电效率]
在与第一实施例相同的条件下针对每个太阳能电池14测量该时刻的短路电流。根据所获取的短路电流计算短路电流中的相对增加量。
“短路电流中的相对增加量(％)”是指当b/a＝0.9并且H＝0.0mm时，每一级的太阳能电池14的短路电流的平均值(im2)相对于太阳能电池14的短路电流的平均值(im1)的增量(＝(im2-im1)×100/im1)。
[2.2耐气候性]
在与第一实施例相同的条件下评估耐气候性。
[3.结果]
[3.1发电效率]
图3示出了光透射阻止层20的厚度H与b/a＝0.9时短路电流中的相对增加量的关系。
从图3中可以看到以下方面：
(1)当H变为0.1mm或更大时，短路电流中的相对增加量为0.5％或更多。
(2)当H变为0.1mm或更大时，短路电流中的相对增加量几乎饱和。
(3)为了获得大于等于1.0％的短路电流中的相对增加量，H需要大于等于0.25mm。
(4)为了获得大于等于1.5％的短路电流中的相对增加量，H需要大于等于0.42mm。
(5)为了获得大于等于2.0％的短路电流中的相对增加量，H需要大于等于0.73mm。
[3.2耐气候性]
全部太阳能电池均体现出良好的耐气候性，密封剂中未出现破裂或粘连。
(第三实施例)
[1.样本的制造]
除了将光透射阻止层20的厚度H设置为1.0mm、以及比值b/a在0.1至1.2的范围内变化以外，按照与第一实施例相同的方式制造聚光器型光伏装置10。太阳能电池14的总数为120(12级×10)。
[2.测试方法]
[2.1.发电效率]
在与第一实施例相同的条件下针对每个太阳能电池14测量该时刻的短路电流。根据所获取的短路电流计算短路电流中的相对增加量。
“短路电流中的相对增加量(％)”是指当b/a＝0.9并且H＝1.0mm时，每一级的太阳能电池14的短路电流的平均值(im4)相对于太阳能电池14的短路电流的平均值(im3)的增量(＝(im4-im3)×100/im3)。
[2.2耐气候性]
在与第一实施例相同的条件下评估耐气候性。
[3.结果]
[3.1发电效率]
图4示出了H＝1.0mm时光透射阻止层20的比值b/a与短路电流中的相对增加量的关系。
从图4中可以看到以下方面。
(1)当比值b/a变为0.5或更大时，短路电流中的相对增加量变为0.45％或更多。
(2)当比值b/a为1时，短路电流中的相对增加量变为最大值。
(3)当比值b/a超过1时，短路电流中的相对增加量由于均化器16与空气接触部分的减少而减小。
(4)为了获得大于等于1.0％的短路电流中的相对增加量，比值b/a需要大于等于0.75。
(5)为了获得大于等于1.5％的短路电流中的相对增加量，比值b/a需要大于等于0.85并且小于等于1.16。
(6)为了获得大于等于2.0％的短路电流中的相对增加量，比值b/a需要大于等于0.95并且小于等于1.05。
[3.2耐气候性]
当比值b/a大于等于1时，在密封剂中出现破裂或粘连。相反，当比值b/a小于1时，未发现破裂或粘连。
尽管对本发明的实施例进行了详细说明，但本发明将不限于任意上述实施例，在不偏离本发明的范围和精神的前提下可以做出各种修改。
[工业实用性]
根据本发明的聚光器型光伏装置可以用作用于将电能提供给工厂或家庭的发电机。
Claims (3)
1.一种聚光器型光伏装置，包括：
光学聚光器，用于聚集阳光；
太阳能电池；
均化器，其设置在所述太阳能电池上方，其底表面面对所述太阳能电池，并且所述均化器将由所述光学聚光器聚集的阳光引导至所述太阳能电池；
密封剂，其覆盖所述均化器的下部侧表面和所述太阳能电池；以及
光透射阻止层，其设置在所述密封剂和所述均化器之间，
其中所述均化器具有梯形形状，在所述梯形形状中，所述光学聚光器一侧的截面积大于所述太阳能电池一侧的截面积，
所述均化器的折射率nh、所述密封剂的折射率nf、和所述光透射阻止层的折射率nt之间满足nh＞nf＞nt的关系，
所述光透射阻止层的厚度(H)大于等于0.1mm并且小于等于1.2mm，以及
在形成所述光透射阻止层的位置处，所述光透射阻止层的高度(b)和所述密封剂的高度(a)之间满足0.5≤b/a＜1.0的关系。
2.根据权利要求1所述的聚光器型光伏装置，
其中所述光透射阻止层的厚度(H)大于等于0.2mm并且小于等于1.0mm。
3.根据权利要求1所述的聚光器型光伏装置，
其中在形成所述光透射阻止层的位置处，所述光透射阻止层的高度(b)和所述密封剂的高度(a)之间满足0.6≤b/a≤0.98的关系。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111123 |