CN106233617A - 用于加速再生和/或预防太阳能板中的缺陷的太阳能板系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能板设施，包括至少一个太阳能板(2)，所述至少一个太阳能板(2)包括光伏电池(3)和位于上侧的半透明板(16)，所述半透明板设置有导电层(17)，所述导电层(17)被设置为使电势被施加至它并且与所述光伏电池电隔离，从而被施加至导电层的电势均匀地分布在所述至少一个太阳能板的上侧。另外，本发明提供了一种用于应用所述导电层以及再生和/或预防所述至少一个太阳能板中的缺陷的方法。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能行业，更具体地涉及具有含光伏技术的太阳能板(例如，光伏电池)的太阳能板系统。本发明可用于预防和/或减少太阳能板系统中的太阳能板的劣化，由此还用于提高所述太阳能板系统的效率并且随时间的推移维持它们的效率等级。
背景技术
现有基于光伏技术的太阳能板系统随着时间的推移性能衰减。此衰减意味着太阳能板系统的效率因此能量产额随着时间降低。可能存在使太阳能板劣化的各种原因，例如，物理损坏、热点、蜗牛纹、失配、层离、反电流、电势诱发衰减(PID)和加速太阳能板劣化的其它缺陷。这些缺陷发生在至少75％的太阳能板系统中，因此分布广泛。
存在用于再生和/或预防由电势差导致或恶化的太阳能板中的这些缺陷的方法。这些方法包含使用电压源创建太阳能板系统的每个太阳能板或光伏电池与组装有太阳能板的支撑结构之间的电势差或电压。这可包含将电压源的第一端连接至太阳能板的负端、正端或两端。支撑结构然后可连接至电压源的第二端，或支撑结构可接地，由此使到支撑结构的电势等于地电势。诸如此类方法尤其在BE1020776A5中描述。
BE1020776A5描述的发明正确工作，但是经验表明用于再生和/或预防太阳能板中的缺陷的方法有时必须被长时间应用。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种太阳能板系统和方法，其中由电势导致或恶化的缺陷可在太阳能板的整个表面上以加速的速率被再生和/或预防因此可在较短的时间内实现。
为此，本发明提供了一种太阳能板设施，其包括至少一个太阳能板，所述至少一个太阳能板包括至少一个光伏电池或优选地多个电连接的光伏电池，其中所述至少一个太阳能板包括位于所述至少一个太阳能板上侧的半透明板并且使所述至少一个光伏电池免受周围环境影响，所述至少一个太阳能板的所述半透明板设置有导电层，所述导电层被布置为使电势被施加至它并且与所述至少一个光伏电池电隔离，从而被施加至导电层的电势均匀地分布在所述至少一个太阳能板的上侧。
设置在所述半透明板上的所述导电层的优点是，在实现用于再生和/或预防所述太阳能板中的缺陷的方法时可将电势施加至所述导电层，代替将电势施加至装配有所述至少一个太阳能板的支撑结构。在这样做时，与被施加至支撑结构然后仅局限在所述至少一个太阳能板的紧邻所述支撑结构的边缘的电势相对，所施加的电势被均匀地分布在所述至少一个太阳能板的上侧。发明人的经验是太阳能板中的缺陷的再生和/或预防可以这种方式被改善，这是因为缺陷的再生和/或预防可以相同的速率在所述至少一个太阳能板的整个表面上执行。
所述导电层还提供了如下优点，用于再生和/或预防太阳能板中的缺陷的方法还可应用于不具有支撑结构的太阳能板系统或所述支撑结构不太适于施加电势的太阳能板系统。
所述导电层可例如被提供使得电势可经由用于与提供电势的装置(例如，电压源或地)电连接的由至少一个导体被施加。另一可能性是提供所述导电层使得它电连接至安装有所述至少一个太阳能板的导电支撑结构，其中所述支撑结构被提供使得电势可例如经由用于与提供电势的装置电连接的连接器被施加至它。因此应该清楚，存在提供所述导电层使得电势可被施加至它的多种方式。
在根据本发明的所述太阳能板系统的一个实施方式中，所述太阳能板系统还包括安装有所述至少一个太阳能板的至少一个导电支撑结构，所述导电层电连接至所述至少一个支撑结构使得通过将电势施加至所述至少一个支撑结构，电势可被施加至所述导电层。
与所述至少一个支撑结构电连接的所述导电层具有如下优点，除了所述半透明板必须设置有与所述至少一个支撑结构电连接的所述导电层这个事实以外，无需对已有用于向其至少一个支撑结构施加电势的装置的现有太阳能板系统进行修改。因此不需要将用于将电势施加至所述至少一个支撑结构的现有电连接从所述至少一个支撑结构重定位到所述导电层作为代替。被施加至所述至少一个支撑结构的电势终究由所述导电层与所述至少一个支撑结构之间的电连接传递至所述导电层，这将被施加至所述至少一个支撑结构的电势均匀地分布在所述至少一个太阳能板的上侧。
所述导电层与所述至少一个支撑结构之间的电连接可例如通过允许所述导电层至少部分地延伸到所述至少一个支撑结构上而被应用。另一可能性是提供电连接器或电接触，其中通过电连接器或电接触可进行电连接。因此应该清楚，存在进行所述导电层与所述至少一个支撑结构之间的电连接的多种方式。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述导电层被并入所述半透明板中。
被包括作为所述半透明板的一部分的导电层具有如下优点，所述半透明板自身充当所述导电层的保护壳。这减少了所述导电层发生损坏的机会。所述导电层的损坏可终究导致被施加至所述导电层的电势不被均匀地分布在所述太阳能板系统的所述至少一个太阳能板的上侧，结果不能快速均等地在所述至少一个太阳能板的所有点处再生和/或预防缺陷。
所述导电层可通过将所述导电层置于所述半透明板的第一层与所述半透明板的第二层之间而被整合到所述半透明板中。所述导电层还可通过让液体材料固化或硬化以在所述导电层周围成形所述半透明板而被整合。因此应该清楚，存在将所述导电层整合到所述半透明板的多种方式。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述导电层被应用于所述半透明板的顶部。
位于所述半透明板的顶部的导电层具有如下优点，所述导电层还可被简单应用于已具有半透明板但没有导电层的现有太阳能板系统中的太阳能板。
位于所述半透明板的顶部的导电层还易于被检查、维护和修复。如果任意损坏区域发生在所述导电层中，则损坏可例如通过更换所述导电层的损坏部分或通过更换整个导电层而被容易且快速地修复。
而且，如果移除所述导电层的能力是所述导电层所需要的，并且如果需要移除所述导电层，使导电层位于所述半透明板的顶部具有如下优点，所述导电层可被容易地移除。这可能是所述太阳能板系统的所述至少一个太阳能板中的缺陷被充分再生和/或预防性处理之后的情况，然后所述导电层可在其它太阳能板系统中被重新使用。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述导电层以允许其被移除的方式被应用于所述半透明板的顶部。
移除所述导电层具有如下优点，在执行用于再生和/或预防缺陷的方法时，所述至少一个太阳能板的所述半透明板仅具有所述导电层，其中电势被施加至所述导电层。结果，如果用于再生和/或预防缺陷的方法不执行，即在生成电流的正常操作期间，所述导电层不能阻碍所述至少一个太阳能板的功能。因此，优点是不需要对现有的太阳能板系统进行永久的改变。另一优点是然后所述导电层不一定必须为透明或半透明。
移除所述导电层的可能性还具有如下优点，所述导电层可在其它太阳能板系统中被重新使用。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述半透明板通过将导电液体材料喷射到所述半透明板的表面而给予所述导电层。
发明人的经验是所述半透明板可通过喷洒、喷雾或喷射导电液体材料快速且简单地给予导电层。
这还具有如下优点，所述导电层与所述至少一个支撑结构(如果存在)之间的电连接还可通过将导电液体材料部分地喷射到与所述半透明板连接的所述至少一个支撑结构的部分而被容易地提供。
而且，以这种方式为所述半透明板提供的所述导电层具有如下优点，所述导电层可在其有任意损坏的情况下容易且快速地被修复。为此，然后将附加量的导电液体材料喷洒或喷射到所述导电层中的损坏区域就足够了。
导电液体材料可例如为液体形式的导电材料，或者它还可例如为被融入液体中的固体形式的导电材料。因此应该清楚，存在应用导电液体材料的多种方法。
将导电液体材料喷射到所述半透明板的表面能够给予此板至少部分地包含导电液体材料的膜或涂层。然而，此方法还能够向所述半透明板提供电导体网格，其中这些电导体通过例如在印刷工艺中将导电液体材料喷射到所述半透明板而被应用。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述导电液体材料被设计为在被喷射到所述半透明板的表面之后例如通过UV光固化或硬化。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述导电液体材料被设计为粘附至所述半透明板的表面而所述材料仍为液体形式。
这具有如下优点，所述导电层在用于再生和/或预防所述至少一个太阳能板中的缺陷的方法中使用之后可容易地被刷掉或冲洗掉以将所述至少一个太阳能板恢复至其初始状态。
作为导电液体材料粘附在液体导电材料与所述半透明板的材料之间的结果，可使导电液体材料粘附至所述半透明板的表面。然而，粘附还可通过在导电液体材料中包含粘附剂(例如，胶)被实现。因此，应该清楚，存在使导电液体材料粘附至所述半透明板的多种方法。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述导电层包括膜，所述膜至少部分地包括导电材料。
发明人的经验是至少部分地包括导电材料的膜高度适于将被施加至所述导电层的电势均匀地分布地分布在所述至少一个太阳能板的上侧。至少部分地包括导电材料的膜可终究非常容易覆盖所述半透明板的表面，或确实覆盖整个表面。
在此还应该清楚，存在使至少部分地包括导电材料的膜粘附至所述半透明板的多种方法，例如使用粘附剂的粘附、或在所述半透明板上拉伸膜。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述导电层包括电导体网格。
在发明人的经验中，电导体网格可仅通过有限量的材料给予所述半透明板导电层。这是因为所述导电层可包括遍布于所述半透明板的表面上的多个电导体。这可足以实现被施加于所述导电层的电势的均匀分布。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述导电层透光。
所述导电层优选地被建立使得所述导电层尽可能小地阻止所述至少一个太阳能板的将光转换为电的操作，因此所述至少一个太阳能板的效率不受所述导电层影响。使用透明的导电层是非常有利的，因为这允许落到所述导电层的入射光的最大部分穿过所述至少一个太阳能板的至少一个光伏电池。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述半透明板包括玻璃。
许多类型的太阳能板使用玻璃板作为半透明板。这种材料具有良好的半透明属性并且在所述至少一个太阳能板的上侧提供适当的保护。玻璃也是适于在其上应用导电层的材料。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述太阳能板系统包括用于再生和/或预防所述太阳能板系统的所述至少一个太阳能板中的缺陷的装置，所述装置包括：
-至少一个电压源，用于在所述至少一个太阳能板与所述导电层或所述至少一个支撑结构(如果存在)之间施加预定义的电压(再生电压)，
-用于接通或断开所述至少一个电压源的第一端与所述导电层或所述至少一个支撑结构(如果存在)之间的电连接的开关电路，
-用于接通或断开所述至少一个电压源的第二端与所述至少一个太阳能板的负端和正端中的至少一个之间的电连接的开关电路。
所述至少一个太阳能板中的装置的各种实施方式在Belgian专利BE10207765A5中描述，该专利作为参考文献包含在本文中。本领域技术人员应该清楚，如在BE1020776A5中描述的用于再生和/或预防太阳能板中的缺陷的装置可通过在细节上作必要的修改用于根据本发明的一个实施方式的太阳能板系统中，以在所述导电层与所述至少一个太阳能板之间施加再生电压，代替在所述至少一个支撑结构与所述至少一个太阳能板之间施加再生电压。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述装置还包括至少一个功率计以确定所述至少一个太阳能板从所述至少一个电压源抽拉的功率，所述至少一个功率计连接至所述至少一个太阳能板和所述至少一个电压源且被置于所述至少一个太阳能板与所述至少一个电压源之间。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述太阳能板系统还包括所述至少一个太阳能板与所述干线电力之间的电连接，所述装置还包括用于接通或断开一方面所述至少一个太阳能板的端子与另一方面所述干线电力之间的电连接的开关电路。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述装置还包括至少一个控制单元以控制所述装置，所述控制单元连接至所述至少一个电压源和用于接通和断开所述电连接的开关电路。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述至少一个控制单元还连接至所述至少一个功率计。
在根据本发明的太阳能板系统的一个实施方式中，所述装置的目的是还检测所述太阳能板系统的所述至少一个太阳能板中的缺陷。
本发明还提供了一种用于将导电层应用于太阳能板系统的方法，所述太阳能板系统包括至少一个太阳能板，所述至少一个太阳能板包含至少一个光伏电池或优选地多个电连接的光伏电池，所述至少一个太阳能板包括位于所述至少一个太阳能板的上侧的半透明板，使所述至少一个光伏电池免受周围环境影响，所述方法包括向所述至少一个太阳能板上的所述半透明板提供导电层，所述导电层被提供以将电势施加至它，使得被施加至所述导电层的电势均匀地分布在所述至少一个太阳能板的上侧。
在发明人的经验中，本发明的方法对于提供太阳能板系统高度有利，其中所述至少一个太阳能板中的缺陷可使用用于再生和/或预防太阳能板系统中的缺陷的方法被更快速地再生和/或预防，其中所述方法包括将电势施加于所述太阳能板系统的所述至少一个太阳能板的所述导电层。用于应用所述导电层的方法的各个实施方式的优点已经在上面关于根据本发明的太阳能板系统的各个实施方式中进行了讨论。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，所述太阳能板系统还包括安装有所述至少一个太阳能板的至少一个导电支撑结构，所述导电层被应用使得它电连接至所述至少一个支撑结构。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，所述导电层还被应用于与所述半透明板连接的所述至少一个支撑结构的一部分上，从而所述导电层电连接至所述至少一个支撑结构。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，应用所述导电层的步骤包括将导电材料喷射到所述半透明板上，任选地喷射到所述至少一个支撑结构(如果存在)上。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，应用所述导电层的步骤包括将至少部分由导电材料制成的膜应用于所述半透明板，任选地应用于所述至少一个支撑结构(如果存在)。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，应用所述导电层的步骤包括将电导体网格应用于所述半透明板，任选地应用于所述至少一个支撑结构(如果存在)。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，所述方法通过将电势施加至选自所述至少一个太阳能板的负端、所述至少一个太阳能板的正端、所述导电层和所述至少一个支撑结构(如果存在)的至少一个元件，再生和/或预防所述太阳能板系统的所述至少一个太阳能板中的缺陷。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，所述方法通过将电压施加在选自包括所述至少一个太阳能板的负端、所述至少一个太阳能板的正端、所述导电层和所述至少一个支撑结构(如果存在)的组合的至少一个元件，再生和/或预防所述太阳能板系统的所述至少一个太阳能板中的缺陷。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，所述方法再生和/或预防所述太阳能板系统的所述至少一个太阳能板中的缺陷，所述方法包括如下步骤：
(a)建立所述导电层或所述至少一个支撑结构(如果存在)与所述至少一个电压源的第一端之间的电连接，
(b)建立所述至少一个电压源的第二端与所述至少一个太阳能板的负端和正端的至少一个、优选地两端之间的电连接，
(c)通过使用所述至少一个电压源将预定义的电压(再生电压)施加在所述至少一个太阳能板与所述导电层或所述至少一个支撑结构(如果存在)之间，并且维持所述再生电压预定周期(再生时间)，
(d)在所述再生时间之后去除所述至少一个电压源与所述至少一个太阳能板之间的电连接，以及去除所述至少一个电压源与所述导电层或所述至少一个支撑结构(如果存在)之间的电连接。
用于再生和/或预防所述至少一个太阳能板中的缺陷的方法的各种实施方式也在Belgian专利BE1020776A5中描述，由此本领域技术人员也应该清楚，在BE1020776A5中描述的用于再生和/或预防太阳能板中的缺陷的方法通过在细节上作必要的修改用于根据本发明的一个实施方式的方法，用于将再生电压施加在所述导电层与所述至少一个太阳能板之间，代替施加在所述至少一个支撑结构与所述至少一个太阳能板之间。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，步骤(c)还包括测量所述至少一个太阳能板从所述至少一个电压源抽拉的功率。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，所述方法在步骤(c)与步骤(d)之间还包括基于在步骤(c)中测量的功率调节所述再生电压和/或所述再生时间的步骤(c’)。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，步骤(c’)还包括测量所述至少一个太阳能板从所述至少一个电压源抽拉的功率。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，所述再生电压是交流电压。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，所述再生电压是直流电压。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，对于还包括所述至少一个太阳能板与所述干线电力之间的电连接的太阳能板系统，所述方法在步骤(a)与步骤(b)之间包括去除所述至少一个太阳能板与所述干线电力之间的电连接的步骤(a’)，还包括重新连接所述至少一个太阳能板与所述干线电力。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，步骤(a’)还包括检查所述至少一个太阳能板与所述干线电力之间的电连接是否真正断开。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，对于还包括至少一个转换器的太阳能板系统，所述至少一个转换器被置于所述至少一个太阳能板与所述干线电力之间并且连接至所述至少一个太阳能板和所述干线电力，所述至少一个转换器将来自所述至少一个太阳能板的直流电压转换成适于被施加至所述干线电力的交流电压，所述至少一个太阳能板与所述干线电力之间的电连接在所述方法的步骤(b)中在所述转换器之前被中断。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，所述方法的步骤(a)至步骤(d)在夜间执行。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，所述方法的步骤(a)至步骤(d)以规律的间隔重复。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，所述方法还用于检测所述太阳能板系统的所述太阳能板中的缺陷。
在根据本发明的方法的一个实施方式中，所述方法还包括在所述导电层可移除的情况下，在实现所有其它步骤之后从所述半透明板和所述至少一个支撑结构(如果存在)移除所述导电层的步骤。
附图说明
下面使用下面的描述和附图详细解释本发明。
图1示出了根据本发明的一个实施方式的太阳能板系统的示意性表示；
图2示出了根据本发明的一个实施方式的太阳能板系统的截面视图；
图3示出了根据本发明的一个实施方式的太阳能板系统的截面视图；
图4示出了根据本发明的一个实施方式的装配在支撑结构中的太阳能板系统的截面视图；以及
图5示出了根据本发明的一个实施方式的装配在支撑结构中的太阳能板系统的截面视图。
具体实施方式
下面参考具体的附图使用某些定义的实施方式描述本发明，但是本发明不受它们的限制且仅由权利要求定义。这里所示的附图纯粹是示意性的表示而非限制性。某些部件的尺寸可在附图中以放大的比例显示，因此这意味着所讨论的零件不按比例；这仅为了说明目的。绝对和相对尺寸不一定反映本发明的实际实施方式。
而且，描述和权利要求中阐述的例如“第一”、“第二”、“第三”等的术语用于区分相同的元件，不一定表示顺序次序。所讨论的术语可在适当的环境下互换且本发明的实施方式可按与这里描述或说明的顺序不同的顺序操作。
而且，描述和权利要求中阐述的例如“顶部”、“底部”、“上”、“下”等的术语用于描述目的，不一定指示相对定位。以这种方式使用的术语可在适当的环境下互换且本发明的实施方式可按与这里描述或说明的定向不同的定向操作。
权利要求中使用的术语“包括”和相似的派生术语必须不被解释为受限于随后陈述的含义，这种术语不排除其它元件或步骤。该术语应该被解释为所陈述的特征、整数、所提及的步骤或部件的规定而不排除一个或多个附加特征、整数、步骤或部件、或它们的组合的存在或附加。因例如“包括装置A和B的装置”的表达的范围不是仅仅限于只包括部件A和B的装置。对于本发明，它的相反含义是仅A和B是相关部件。
在此文档中，本发明上下文中的至少一个太阳能板的“顶部”或“上侧”意味着至少一个太阳能板在使用时面向太阳的那侧。
在此文档中，本发明上下文中的术语“光”意味着电磁辐射，更具体地具有太阳能板系统的至少一个太阳能板被设置为将电磁辐射转化为电力的频率范围或波长范围内的频率或波长的电磁辐射。
在此文档中，本发明上下文中的“半透明”或“透明”意味着允许大部分入射光通过。
图1示出了根据本发明的一个实施方式的太阳能板系统(1)的示意性表示。为了简化，此示例性实施方式仅示出了单个太阳能板(2)。
太阳能板(2)位于半透明板(16)的上侧。此半透明板(16)具有导电层(17)，在此实施方式中导电层(17)电连接至安装有太阳能板(2)的支撑结构(6)。半透明板(16)和导电层(17)可在图2至图5中看到。导电层(17)用于将电势施加至支撑结构(6)，由此也施加至导电层(17)，目的是再生和/或预防太阳能板中的缺陷，所述电势均匀地分布在太阳能板(2)的上侧。在此应该注意到，不要求支撑结构(6)将电势施加至导电层(17)，但是太阳能板系统(1)还可使得电势可被直接施加至导电层(17)。
太阳能板(2)还包括电连接在一起的光伏电池(3)。太阳能板(2)还具有用于太阳能板(2)的负端(4)和正端(5)的连接器。太阳能板(2)电连接至转换器(13)，转换器(13)然后连接至干线电力(12)。
太阳能板系统还包括用于检测、再生和/或预防太阳能板系统(1)的太阳能板(2)中的缺陷的装置(8)。在此实施方式中，所述装置(8)位于太阳能板(2)与转换器(13)之间的电连接上，因此被放置为与转换器(13)串联。应该注意到，在本发明的另一实施方式中，用于再生和/或预防太阳能板(2)中的缺陷的装置可以另一方式例如与转换器(13)并联连接地设置在太阳能板系统(1)中。
装置(8)包括电压源(7)、功率计(11)、控制单元(15)、用于接通和断开太阳能板(2)与电压源(7)之间的电连接的开关电路(9)、用于接通和断开太阳能板(2)与转换器(13)之间的电连接由此接通和断开与干线电力(12)的电连接的开关电路(14)、以及用于接通和断开支撑结构(6)与电压源(7)之间的电连接的开关电路(10)。
电压源(7)的一端电连接至用于接通和断开太阳能板(2)与电压源(7)之间的电连接的开关电路(9)。用于测量太阳能板(2)从电压源(7)抽拉的功率的功率计(11)也位于此电连接上。用于接通和断开太阳能板(2)与电压源(7)之间的电连接的开关电路(9)还电连接至太阳能板(2)的负端(4)和正端(5)。此开关电路(9)可使得电压源(7)可电连接至太阳能板(2)的负端(4)、太阳能板(2)的正端(5)、以及太阳能板(2)的负端(4)和正端(5)的短路组合。电压源(7)的另一端电连接至安装有太阳能板(2)的支撑结构(6)。此电连接也位于接通和断开支撑结构(6)与电压源(7)之间的电连接的开关电路(10)所在的位置。用于接通和断开太阳能板(2)与转换器(13)因此干线电力网(12)之间的电连接的开关电路(14)在此示例性实施方式中位于转换器(13)与用于接通和断开太阳能板(2)与电压源(7)之间的电连接的开关电路(9)之间的电连接上。此示例性实施方式中控制单元(15)与装置(8)的所有其它零件连通，其目的是使用根据本发明的一个实施方式的用于再生和/或预防太阳能板系统(1)的太阳能板(2)中的缺陷的方法控制这些部件。
图2至图5示出了根据本发明的一个实施方式的太阳能板系统(1)的截面视图。在图2和图4的实施方式中，导电层(17)被应用于半透明板(16)的顶部，在图3和图5的实施方式中，导电层(17)包括在半透明板(16)内。在这些附图中应该注意到，附图示出了简化的表示，因此并非所有部件的全部细节被显示并且一些部件可甚至完全被省去。
图4和图5示出了一侧被装配到导电支撑结构(6)中的太阳能板(2)，图2和图3示出了没有支撑结构(6)的太阳能板(2)。太阳能板(2)包括由壳体(18)包围的至少一个光伏电池(3)，其中壳体(18)为电隔离器。光伏电池(3)通常由正掺杂(p)的半导体和负掺杂(n)的半导体的组合构成，其中p-n结形成于正掺杂的半导体与负掺杂的半导体之间。因此在最简单的配置中，单个p-n结例如形成于p掺杂的半导体层与n掺杂的半导体层之间。光伏电池(3)通常还具有导电触点或连接点以允许对光伏电池(3)进行电连接。壳体(18)通常包括可由例如聚氟乙烯(PVF)的塑料制成的支撑板，并且保护膜围绕光伏电池(3)，其中所述保护膜可由例如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的塑料制成。而且，抗反射覆盖层可被应用于光伏电池(3)上。
太阳能板(2)的上侧具有可例如由玻璃或透明塑料制成的半透明板(16)。半透明板(16)具有导电层(17)；在图4和图5中，导电层(17)电连接至安装有太阳能板(2)的支撑结构(6)。导电层(17)应该优选地不位于半透明板(16)的下侧以尽可能地电隔离导电层(17)与光伏电池(3)。在图2和图3中，导电层(17)可例如具有用于电连接至施加电势的装置(例如，电压源或地)的连接器。在图4的实施方式中，导电层(17)被应用于半透明板(16)的顶部并且导电层(17)被制为通过使导电层(17)延续到支撑结构(6)的一部分上来建立与支撑结构(6)的电接触。在图5的实施方式中，导电层(17)包括在半透明板(16)中并且导电层(17)与支撑结构(6)进行电连接，因为导电层(17)的侧面穿过半导体板(16)突出并且在那里与支撑结构(6)接触。因此在图4和图5中通过将电势施加至支撑结构(6)，电势可被施加至导电层(17)。
参考标号列表
1 太阳能板系统
2 太阳能板
3 光伏电池
4 太阳能板的负端
5 太阳能板的正端
6 支撑结构
7 电压源
8 系统
9 电压源与太阳能板之间的开关电路
10 电压源与支撑结构之间的开关电路
11 功率计
12 干线电力
13 转换器
14 太阳能板与干线电力之间的开关电路
15 控制单元
16 半透明板
17 导电层
18 光伏电池的壳体
Claims (39)
1.一种太阳能板设施(1)，包括至少一个太阳能板(2)，所述至少一个太阳能板(2)包括至少一个光伏电池(3)或优选地多个电连接的光伏电池(3)，其中所述至少一个太阳能板(2)包括位于所述至少一个太阳能板(2)上侧的半透明板(16)并且使所述至少一个光伏电池免受周围环境影响，特征在于，所述至少一个太阳能板(2)的所述半透明板(16)设置有导电层(17)，所述导电层(17)被布置为使电势被施加至所述导电层(17)并且与所述至少一个光伏电池(3)电隔离，从而被施加至导电层(17)的电势均匀地分布在所述至少一个太阳能板(2)的上侧。
2.根据权利要求1所述的太阳能板系统(1)，还包括安装有所述至少一个太阳能板(2)的至少一个导电支撑结构(6)，其中所述导电层(17)电连接至所述至少一个支撑结构(6)使得通过将电势施加至所述至少一个支撑结构(6)，电势能够被施加至所述导电层(17)。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能板系统(1)，其中所述导电层(17)被并入所述半透明板(16)中。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能板系统(1)，其中所述导电层(17)被应用于所述半透明板(16)的顶部。
5.根据上一权利要求所述的太阳能板系统(1)，其中所述导电层(17)被应用使得所述导电层(17)能够从所述半透明板(16)的顶部移除。
6.根据任一前述权利要求所述的太阳能板系统(1)，其中所述半透明板(16)通过将导电液体材料喷射到所述半透明板(16)的表面而被设置有所述导电层(17)。
7.根据上一权利要求所述的太阳能板系统(1)，其中所述导电液体材料被布置为在被喷射到所述半透明板(16)的表面之后固化或硬化。
8.根据权利要求6所述的太阳能板系统(1)，其中所述导电液体材料被布置为以液体形式粘附至所述半透明板(16)的表面。
9.根据任一前述权利要求所述的太阳能板系统(1)，其中所述导电层(17)包括膜，所述膜至少部分地包括导电材料。
10.根据任一前述权利要求所述的太阳能板系统(1)，其中所述导电层(17)包括电导体网格。
11.根据任一前述权利要求所述的太阳能板系统(1)，其中所述导电层(17)透光。
12.根据任一前述权利要求所述的太阳能板系统(1)，其中所述半透明板(16)包括玻璃。
13.根据任一前述权利要求所述的太阳能板系统(1)，其中所述太阳能板系统(1)包括用于再生和/或预防所述太阳能板系统(1)的所述至少一个太阳能板(2)中的缺陷的装置(8)，所述装置(8)包括：
-至少一个电压源(7)，用于在所述至少一个太阳能板(2)与所述导电层(17)或所述至少一个支撑结构(6)(如果存在)之间施加预定义的电压(再生电压)，
-用于接通或断开所述至少一个电压源(7)的第一端与所述导电层(17)或所述至少一个支撑结构(6)(如果存在)之间的电连接的开关电路(10)，
-用于接通或断开所述至少一个电压源(7)的第二端与所述至少一个太阳能板(2)的负端(4)和正端(5)中的至少一个之间的电连接的开关电路(9)。
14.根据上一权利要求的太阳能板系统(1)，其中所述装置(8)还包括至少一个功率计(11)，所述至少一个功率计(11)测量所述至少一个太阳能板(2)从所述至少一个电压源(7)抽拉的功率并且电连接至所述至少一个太阳能板(2)和所述至少一个电压源(7)且位于所述至少一个太阳能板(2)与所述至少一个电压源(7)之间。
15.根据权利要求13或14所述的太阳能板系统(1)，其中所述太阳能板系统(1)还包括所述至少一个太阳能板(2)与所述干线电力(12)之间的电连接，所述装置(8)还包括用于接通或断开一方面所述至少一个太阳能板(2)的端子(4和5)与另一方面所述干线电力(12)之间的电连接的开关电路(14)。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的太阳能板系统(1)，其中所述装置(8)还包括用于控制所述装置(8)的至少一个控制单元(15)，所述控制单元(15)链接至所述至少一个电压源(7)和用于接通和断开所述电连接的开关电路(9,10和14)。
17.根据权利要求14至16所述的太阳能板系统(1)，其中所述至少一个控制单元(15)还链接至所述至少一个功率计(11)。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的太阳能板系统(1)，优选地与权利要求14结合，其中所述装置(8)被布置为检测所述太阳能板系统(1)的所述至少一个太阳能板(2)中的缺陷。
19.一种用于在太阳能板系统(1)中应用导电层(17)的方法，所述太阳能板系统(1)包括至少一个太阳能板(2)，所述至少一个太阳能板(2)包括至少一个光伏电池(3)或优选地多个电连接的光伏电池(3)，所述至少一个太阳能板(2)包括位于所述至少一个太阳能板(2)的上侧的半透明板(16)并且使所述至少一个光伏电池(3)免受周围环境影响，所述方法包括将所述导电层(17)应用于所述至少一个太阳能板(2)上的所述半透明板(16)，从而所述导电层(17)被布置为将电势施加至所述导电层(17)并且被施加至所述导电层(17)的电势均匀地分布在所述至少一个太阳能板(2)的上侧。
20.根据上一权利要求所述的方法，其中所述太阳能板系统(1)还包括安装有所述至少一个太阳能板(2)的至少一个导电支撑结构(6)，所述导电层(17)被应用使得所述导电层(17)电连接至所述至少一个支撑结构(6)。
21.根据上一权利要求所述的方法，其中所述导电层(17)还被应用于与所述半透明板(16)连接的所述至少一个支撑结构(6)的一部分上，从而所述导电层(17)电连接至所述至少一个支撑结构(6)。
22.根据权利要求19或21所述的方法，其中应用所述导电层(17)的步骤包括将导电材料喷射到所述半透明板(16)和——在它们存在的情况下——所述至少一个支撑结构(6)。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的方法，其中应用所述导电层(17)的步骤包括将至少部分由导电材料制成的膜应用于所述半透明板(16)和——在它们存在的情况下——所述至少一个支撑结构(6)。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的方法，其中应用所述导电层(17)的步骤包括将电导体网格应用于所述半透明板(16)和——在它们存在的情况下——所述至少一个支撑结构(6)。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的方法，其中所述方法通过将电势施加至所述至少一个太阳能板(2)的负端(4)、所述至少一个太阳能板(2)的正端(5)、所述导电层(17)和——在它们存在的情况下——所述至少一个支撑结构(6)定义的元件的组合的至少一个，再生和/或预防所述太阳能板系统(1)的所述至少一个太阳能板(2)中的缺陷。
26.根据权利要求19至25中任一项所述的方法，其中所述方法通过将电压施加在所述至少一个太阳能板(20)的负端(4)和正端(5)的至少一个与所述导电层(17)或——在它们存在的情况下——所述至少一个支撑结构(6)之间，再生和/或预防所述太阳能板系统(1)的所述至少一个太阳能板(2)中的缺陷。
27.根据权利要求19至26中任一项所述的方法，其中所述方法再生和/或预防所述太阳能板系统(1)的所述至少一个太阳能板(2)中的缺陷，所述方法包括如下步骤：
(a)接通所述导电层(17)或——在它们存在的情况下——所述至少一个支撑结构(6)与所述至少一个电压源(7)的第一端之间的电连接，
(b)接通所述至少一个电压源(7)的第二端与所述至少一个太阳能板(2)的负端(4)和正端(5)的至少一个、优选地两个端子(4,5)之间的电连接，
(c)通过所述至少一个电压源(7)将预定义的电压(再生电压)施加在所述至少一个太阳能板(2)与所述导电层(17)或所述至少一个支撑结构(6)(如果存在)之间，然后维持所述再生电压预定周期，即再生时间，
(d)在所述再生时间期满之后，断开所述至少一个电压源(7)与所述至少一个太阳能板(2)之间的电连接，以及断开所述至少一个电压源(7)与所述导电层(17)或所述至少一个支撑结构(6)(如果存在)之间的电连接。
28.根据上一权利要求所述的方法，其中步骤(c)还包括测量所述至少一个太阳能板(2)从所述至少一个电压源(7)抽拉的功率。
29.根据上一权利要求所述的方法，其中所述方法在步骤(c)与步骤(d)之间包括依据在步骤(c)中测量的功率调节所述再生电压和/或所述再生时间的附加步骤(c’)。
30.根据上一权利要求所述的方法，其中步骤(c’)还包括测量所述至少一个太阳能板(2)从所述至少一个电压源(7)抽拉的功率。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的方法，使用交流电压作为所述再生电压。
32.根据权利要求27至30中任一项所述的方法，使用直流电压作为所述再生电压。
33.根据权利要求27至32中任一项所述的方法，对于还包括所述至少一个太阳能板(2)与所述干线电力(12)之间的电连接的太阳能板系统(1)，所述方法在步骤(a)与步骤(b)之间包括断开所述至少一个太阳能板(2)与所述干线电力(12)之间的电连接的附加步骤(a’)，所述步骤(d)还包括重新连接所述至少一个太阳能板(2)与所述干线电力(12)。
34.根据上一权利要求所述的方法，其中步骤(a’)还包括检查所述至少一个太阳能板(2)与所述干线电力(12)之间的电连接是否确实断开。
35.根据权利要求33或34所述的方法，对于还包括至少一个转换器(13)的太阳能板系统(1)，所述至少一个转换器(13)被置于所述至少一个太阳能板(2)与所述干线电力(12)之间并且连接至所述至少一个太阳能板(2)和所述干线电力(12)，所述至少一个转换器(13)将来自所述至少一个太阳能板(2)的直流电压转换成适于被施加至所述电网(干线，12)的交流电压，所述至少一个太阳能板(2)与所述干线电力(12)之间的电连接在所述方法中在所述转换器(13)之前为步骤(b)中断。
36.根据权利要求27至35中任一项所述的方法，其中所述方法的步骤(a)至步骤(d)在夜间执行。
37.根据权利要求27至36中任一项所述的方法，其中所述方法的步骤(a)至步骤(d)以规律的间隔重复。
38.根据权利要求27至37中任一项所述的方法，优选地与权利要求18结合，所述方法还提供了检测所述太阳能板系统(1)的所述太阳能板(2)中的缺陷。
39.根据权利要求27至38中任一项所述的方法，其中所述方法还包括如果所述导电层(17)被设计为允许被移除，在实现所有其它步骤之后从所述半透明板(16)和所述至少一个支撑结构(6)(如果存在)移除所述导电层(17)的步骤。
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