CN105794003B - 太阳能发电装置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的太阳能发电装置包括：设置成多个行和列的太阳能电池组件；以及用于同时控制所述太阳能电池组件的倾斜角度的倾斜控制构件，其中，所述倾斜控制构件包括：用于支撑所述太阳能电池组件的支撑部件；设置在所述支撑部分上用于控制所述太阳能电池组件的倾斜角度的控制部件；用于驱动所述控制部分的驱动部件。在根据实施例的所述太阳能发电装置中，连接至支撑单元的太阳能电池组件能够同时通过所述倾斜控制构件竖直移动。换句话说，所述倾斜控制构件能够根据太阳的高角度同时竖直控制多个太阳能电池组件，从而优化入射光，其中，太阳能电池组件被连接至倾斜控制构件。
Description
技术领域
实施例涉及一种太阳能发电装置。
背景技术
近来，由于严重的环境污染和化石燃料的缺乏，新的可再生能源的发展变得更重要和更引起人们的关注。在新的可再生能源中，因为太阳能电池很少引起环境污染，并具有半永久的使用寿命，以及存在用于太阳能电池的无限资源，所以太阳能电池作为无污染的用于解决未来能源问题的能源资源而备受关注。
太阳能电池可以被定义为下述设备，所述设备用于当光入射至P-N结二极管上时，通过使用产生电子的光伏效应将光能转化为电能。另外，模块化的太阳能电池被称为PV组件(光伏组件)。
如上所述，因为太阳能电池使用太阳能，就需要尽可能多的从太阳获得太阳能，以提高太阳能电池的效率。
当考虑到太阳绕转一天——也就是，太阳的周日运动——时，众所周知，太阳在东方升起，并在西方落下。换言之，由太阳能电池吸收的太阳光的角度随着时间变化。
同时，根据相关技术的太阳能电池具有太阳能电池保持在恒定角度的问题。也就是，日照持续时间在夏季为大约3小时至4小时，并且在其他季节为大约2小时至3小时。因此，为了提高效率，就有必要在日照时间内，尽可能长时间地以最大水平增大太阳光在太阳能电池上的入射角度。
为了解决上述问题，可以根据太阳光的入射角度来控制太阳能电池组件的入射面或者固定至一个构件的多个太阳能电池组件的多个入射面。然而，在这种情况下，因为必须转动每个太能电池组件，效率可能降低。
发明内容
技术问题
本实施例提供了一种太阳能发电装置，所述太阳能发电装置可以被容易地制造并且具有提高的发电效率。
技术方案
根据本实施例，提供了一种太阳能发电装置，所述太阳能发电装置包括：太阳能电池组件，所述太阳能电池组件布置为多个行和列；倾斜控制构件，所述倾斜控制构件同时性控制所述太阳电池组件的倾斜角度，其中，所述倾斜控制构件包括支撑单元，以支撑所述太阳能电池组件；控制单元，所述控制单元设置在所述支撑单元上，以控制太阳能电池组件的倾斜角度；以及驱动单元，所述驱动单元用于操作所述控制单元。
有益效果
根据本实施例的太阳能发电装置，连接至支撑单元的太阳能电池组件可以通过倾斜控制构件而同时向上或向下运动。也就是，倾斜控制构件可以控制与其连接的太阳能电池组件，从而使得所有的所述太阳能电池组件与太阳高度角匹配地向上或向下运动，从而根据太阳高度角同时优化入射光。
因此，根据本实施例的太阳能发电装置可以容易地控制太阳能电池组件的位置，从而使得所述太阳能电池接收尽可能多的太阳光。
另外，因为能够通过所述倾斜控制构件同时控制所有所述太阳能电池组件，所以可以提高处理效率。
因此，根据本实施例的太阳能发电装置，可以降低驱动太阳能发电装置的成本，另外，可以提高所述太阳能发电装置的电力产生效率。
附图说明
图1和图2是示出了根据本实施例的太阳能发电装置的太阳能电池组件的布局视图。
图3是示出了包括在根据本实施例的太阳能发电装置中的太阳能电池组件的一个示例的视图。
图4是示出了包括在根据本实施例的太阳能发电装置中的太阳能电池板的一个示例的视图。
图5是示出了根据本实施例的根据太阳的位置移动的太阳能发电装置的视图。
具体实施方式
发明模式
在本实施例的描述中，应当理解，当层(或膜)、区域、图案或者结构被称为在另一基板、另一层(或膜)、另一区域、另一焊盘或者另一图案“上”或“之下”时，其可以直接地或者间接地在另一基板、层(或者膜)、区域、焊盘或者图案上，或者也可以存在一个或者更多中间层。将结合附图描述所述层的这种位置。
为了方便或者清楚的目的，图示的每层(或膜)、每个区域、每个图案或者每个结构的厚度和尺寸可以夸大、省略或者示意性绘出。另外，元件的尺寸并不完全反应实际尺寸。
下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。
下文中，将参照图1至图5描述根据实施例的太阳能发电装置。图1和图2是示出了根据本发明的太阳能发电装置的太阳能电池组件的布局视图。图3是示出了包括在根据本实施例的太阳能发电装置中的太阳能电池组件的一个示例的视图。图4是示出了包括在根据本实施例的太阳能发电装置中的太阳能电池板的一个示例的视图。图5是示出了根据本实施例的根据太阳的位置移动的太阳能发电装置的视图。
参照图1和图2，根据实施例的太阳能发电装置可以包括：布置成多行和多列的太阳能电池组件1000；以及用于控制太阳能电池组件1000的倾斜角度的倾斜控制构件2000。
参照图3和图4，每个太阳能电池组件1000可以包括太阳能电池板1100、保护层1200、上基板1300、接线盒1400和电缆1500。
太阳能电池板1100可以具有平坦形状。太阳能电池板1100可以包括支撑基板1110、多个太阳能电池1120和两个汇流条1130。
支撑基板1110可以包括绝缘体。支撑基板1110可以是玻璃基板或者塑料基板。支撑基板1100可以具有平坦形状。支撑基板1110可以是柔性的或者刚性的。
另外，太阳能电池1120可以设置在支撑基板1110上。
例如，太阳能电池1120可以是CIGS基太阳能电池、硅基太阳能电池、染料敏化太阳能电池、II-VI族化合物半导体太阳能电池或者III-V族化合物半导体太阳能电池。
例如，如图3所示，太阳能电池1120可以是CIGS基太阳能电池。具体地，太阳能电池1120可以包括设置在支撑基板1110上的后电极层1121、设置在后电极层1121上的光吸收层1122、设置在光吸收层1122上的缓冲层1123和设置在缓冲层1123上的前电极层1124。
后电极层1121可以是导电层。例如，后电极层1121可以包括诸如钼(Mo)的金属。
光吸收层1122包括I-III-VI族的化合物。例如，光吸收层1122可以包括Cu(In、Ga)Se2(CIGS)晶体结构、Cu(In)Se2晶体结构或者Cu(Ga)Se2晶体结构。
缓冲层1123可以包括CdS或者ZnO。
前电极层1124可以包括氧化物。例如，构成前电极层1124的材料可以包括掺铝氧化锌(AZO)、掺铟氧化锌(IZO)或者掺铟氧化锡(ITO)。
太阳能电池1120被布置成带条形状。替代性地，太阳能电池1120可以被布置为诸如矩阵形式的各种形式。太阳能电池1120可以彼此串联或者并联。
汇流条1130设置在太阳能电池1120上。汇流条1130连接至太阳能电池1120。更具体地，汇流条1130可以分别连接至最外面的太阳能电池1120。
汇流条1130可以包括导电带或导电胶(conductive paste)。例如，构成汇流条1130的材料可以包括铜、银或铝。
在保护层1110设置在太阳能电池1120上的状态下，保护层1200通过层压工艺与支撑基板1110一体地形成。另外，保护层1200使太阳能电池1120免于由于水分渗入而被腐蚀，并且使太阳能电池1120免受震动。保护层1200可以包括乙烯醋酸乙烯酯(EVA)。保护层1200可以设置在支撑基板1110之下。
设置在保护层1200上的上基板1300包括钢化玻璃，所述钢化玻璃表现出高的透射比并且具有良好的抗损坏功能。在这种情况下，所述钢化玻璃可以包括低铁钢化玻璃，所述低铁钢化玻璃包括低含量的铁。
接线盒1400还可以设置在支撑基板1110下方。接线盒1400可以包括二极管，并且可以包含连接至汇流条1130和电缆1500的电路基板。
参照图1和图2，太阳能电池组件1000可以布置成多行或多列。另外，太阳能电池组件1000可以设置在倾斜控制构件2000上。
倾斜控制构件2000可以将太阳能电池组件连接至多行和多列的太阳能电池组件。
具体地，参照图1，太阳能电池组件1000可以通过倾斜控制构件2000在行(水平)方向上连接至彼此。另外，参照图2，太阳能电池组件1000可以通过倾斜控制构件2000在列(竖直)方向上连接至彼此。
参照图5，倾斜控制构件2000可以包括支撑单元2100、控制单元2200和驱动单元2300。
支撑单元2100可以支撑太阳能电池组件1000。具体地，太阳能电池组件1000可以通过支撑单元2100在行或者列方向上连接至彼此。
支撑单元2100可以包括轨道。具体地，支撑单元2100可以具有轨道形状，从而使得太阳能电池组件1000可移动。
控制单元2200可以耦接至支撑单元2100。控制单元2200可以耦接至支撑单元2100，以控制太阳能电池组件1000的倾斜角度。
控制单元2200的一端可以耦接至支撑单元2100。另外，控制单元2200的相反端耦接至太阳能电池组件1000。
另外，太阳能电池组件1000的一端可以耦接至支撑单元2100。另外，太阳能电池组件1000的相反端耦接至控制单元2200。
也就是，控制单元2200和太阳能电池组件1000可以同时可移动。具体地，当控制单元2200移动时，太阳能电池组件1000可以移动。当太阳能电池组件1000移动时，控制单元2200可以一起移动。
太阳能电池组件1000和控制单元2200包括转动单元2400。具体地，控制单元2200可以包括第一转动单元2410。另外，太阳能电池组件1000可以包括第二转动单元2420。另外，可以包括将太阳能电池组件1000连接至控制单元2200的第三转动单元2430。
第一和第二转动单元2410和2420可以耦接至支撑单元2100。具体地，第一和第二转动单元2410和2420可以可移动地耦接至支撑单元2100。
第一和第二转动单元2410和2420可以具有曲面。具体地，第一和第二转动单元2410和2420可以具有圆形形状。例如，第一和第二转动单元2410和2420可以具有轮形形状。
因此，太阳能电池组件1000和控制单元2200可以耦接至支撑单元2100，并且可以通过第一和第二转动单元2410和2420而沿支撑单元2100可移动。
驱动单元2300可以连接至支撑单元2100。具体地，驱动单元2300可以连接至控制单元2200。更具体地，驱动单元2300可以连接至第一转动单元2410，所述第一转动单元2410耦接至支撑单元2100。
驱动单元2300可以使得第一和第二转动单元2410和2420移动。具体地，驱动单元可以使得第一转动单元2410移动。
驱动单元2300可以根据太阳高度角而使得第一转动单元2410移动。当第一转动单元2410移动时，控制单元2200可以沿着轨道在第一方向或者第二方向上移动。另外，当第一转动单元2410移动时，连接至支撑单元2100和控制单元2200的太阳能电池组件1000可以一起移动。
也就是说，当驱动单元2300被操作时，第一转动单元2410在第一方向或者第二方向上移动。当第一转动单元2410移动时，连接至支撑单元2100和控制单元2200的太阳能电池组件1000可以通过第二转动单元2420在第一或者第二方向上移动。也就是说，当驱动单元2300被操作时，支撑单元2100和太阳能电池组件1000可以通过第一和第二转动单元2410和2420在第一方向和第二方向上移动。
第一和第二转动单元2410和2420可以在互相相反的方向上移动。具体地，当第一转动单元2410在第一方向上移动时，第二转动单元2420可以在第二方向上移动。当第一转动单元2410在第二方向上移动时，第二转动单元2420可以在第一方向上移动。
换句话说，控制单元2200和太阳能电池组件1000可以在互相相反的方向上移动。具体地，当控制单元2200在第一方向上移动时，太阳能电池组件1000可以在第二方向上移动。当控制单元2200在第二方向上移动时，太阳能电池组件1000可以在第一方向上移动。
太阳能电池组件1000可以通过第一和第二转动单元2410和2420在支撑单元2100上在向上或者向下方向上移动。
也就是说，根据本实施例的太阳能发电装置，连接至支撑单元2100的太阳能电池组件1000可以通过倾斜控制构件2000同时向上或向下移动。也就是说，倾斜控制构件2000可以控制连接至其的太阳能电池组件1000，从而使得太阳能电池组件1000与太阳高度角相匹配地向上或向下移动，从而根据太阳高度角同时优化入射光。
因此，根据本实施例的太阳能发电装置可以容易地控制太阳能电池组件的位置，从而使得所述太阳能电池尽可能多地接收太阳光。
另外，因为能够通过所述倾斜控制构件同时控制所有所述太阳能电池组件，因此可以提高处理效率。
因此，根据本实施例的太阳能发电装置，可以减小驱动太阳能发电装置的成本，另外，可以提高所述太阳能发电装置的电力生产效率。
在本说明书中，任何对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用指的是结合本实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本发明的至少一个实施例中。本说明书各处的这些表述的出现不一定全部指的是同一实施例。而且，当结合本实施例描述特定特征、结构或者特性时，应当认为，结合其他实施例实现这些特征、结构或特性在本领域的技术人员的能力范围内。
尽管参照一些说明性实施例描述了本实施例，但是应该理解，可以由本领域的技术人员，在落入本发明原理的精神和范围内可以设计出许多其他的修改和实施例。更特别地，在本发明、附图和附加权利要求的范围内的主体组合布置的构成部件和/或布置中，各种变化和修改是可能的。除了在组成部件和/或布置中的变化和修改之外，对于本领域总的技术人员，替代用途也将是显而易见的。
Claims (13)
1.一种太阳能发电装置，其包括：
太阳能电池组件，所述太阳能电池组件被布置为多个行和列；和
倾斜控制构件，所述倾斜控制构件用于同时控制所述太阳能电池组件的倾斜角度，
其中，所述倾斜控制构件包括：
支撑单元，所述支撑单元用于支撑所述太阳能电池组件；
控制单元，所述控制单元设置在所述支撑单元上，以控制所述太阳能电池组件的倾斜角度；以及
驱动单元，所述驱动单元用于操作所述控制单元，
其中，所述支撑单元包括轨道，
所述控制单元的一端被耦接至所述支撑单元，并且所述控制单元的相反端被耦接至所述太阳能电池组件，并且
所述太阳能电池组件的一端被耦接至所述支撑单元，并且所述太阳能电池组件的相反端被耦接至所述控制单元，
其中，所述控制单元包括耦接至所述支撑单元的第一转动单元，并且
所述太阳能电池组件包括耦接至所述支撑单元的第二转动单元，
所述太阳能发电装置进一步包括用于将所述太阳能电池组件连接至所述控制单元的第三转动单元，
其中，所述第一转动单元和所述第二转动单元具有轮形形状，
其中，所述驱动单元连接至所述第一转动单元，而所述第一转动单元耦接至所述支撑单元。
2.如权利要求1所述的太阳能发电装置，其中，所述驱动单元使所述第一转动单元和所述第二转动单元移动。
3.如权利要求2所述的太阳能发电装置，其中，所述第一转动单元和所述第二转动单元在互相相反的方向上移动。
4.如权利要求2所述的太阳能发电装置，其中，所述驱动单元根据太阳高度角而使所述第一转动单元和所述第二转动单元移动。
5.如权利要求2所述的太阳能发电装置，其中，所述第二转动单元使得所述太阳能电池组件上下移动。
6.如权利要求1所述的太阳能发电装置，其中，所述太阳能电池组件包括CIGS基太阳能电池、硅基太阳能电池、染料敏化太阳能电池、II-VI族化合物半导体太阳能电池和III-V族化合物半导体太阳能电池中的至少一者。
7.如权利要求1所述的太阳能发电装置，其中，所述太阳能电池组件通过所述倾斜控制构件彼此连接成多个行或多个列。
8.如权利要求1所述的太阳能发电装置，其中，所述支撑单元和所述太阳能电池组件同时移动。
9.如权利要求1所述的太阳能发电装置，其中，所述第一转动单元和所述第二转动单元被可移动地连接至所述支撑单元。
10.如权利要求1所述的太阳能发电装置，其中，所述控制单元和所述太阳能电池组件在互相相反的方向上移动。
11.如权利要求1所述的太阳能发电装置，其中，所述太阳能组件包括支撑基板和在所述支撑基板上的太阳能电池，并且
其中，所述太阳能电池包括：
在所述支撑基板上的后电极层；
在所述后电极层上的光吸收层；
在所述光吸收层上的缓冲层；以及
在所述缓冲层上的前电极层。
12.如权利要求1所述的太阳能发电装置，其中，所述第一转动单元和所述第二转动单元具有圆形形状。
13.如权利要求1所述的太阳能发电装置，其中，所述控制单元和所述太阳能电池组件同时移动。
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