CN106664054A - 光伏模块和光伏面板 - Google Patents

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Abstract

这个太阳能发电模块设置有发电元件和封闭的壳体，该壳体具有：光聚集部，光聚集部设置有聚集日光的透镜；底部，底部具有布置在其中的发电元件；以及侧壁，该侧壁形成底部的外部框架并且支撑光聚集部，其中透镜包括玻璃基板以及设置在玻璃基板上的硅树脂或丙烯酸树脂，并且侧壁使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)而形成。

Description

光伏模块和光伏面板
技术领域
本发明涉及一种光伏模块，并且更具体地，涉及这样一种光伏模块，其中，设置在其壳体中的发电元件接收日光来产生与所接收的光的量对应的电力。
背景技术
迄今，已经开发了聚集日光并将日光转换成电力的光伏模块。例如，专利文献1(国际公开WO 2013/150031)公开了以下技术。即，在专利文献1中描述的聚集器(concentrator)光伏设备在壳体中包括透镜和发电元件，其中引起气体流入壳体中，由此调节透镜与发电元件之间的距离。
同时，例如，专利文献2(美国专利No.8592738)公开了以下技术。
即，在专利文献2中描述的聚集器太阳能发电机中，安装有用于确认入射光的光轴的装置。
接下来，例如，专利文献3(日本专利No.4953745)公开了以下技术。即，在专利文献3中描述的聚集器光伏单元包括：半透明的保护板，用于聚集日光的聚光透镜(condenserlenses)结合在该保护板上并且该保护板保护聚集器光伏单元的上表面；长尺寸框架，该长尺寸框架形成聚集器光伏单元的基本结构；以及太阳能电池安装板，多个太阳能电池安装在该太阳能电池安装板上。长尺寸框架在纵向方向上的端部处设置有通气孔，从而在长尺寸框架内部产生气流。
此外，例如，专利文献4(日本专利公开公报No.2008-4661)公开了以下技术。即，在专利文献4中描述的聚集器太阳能发电机包括外壳，该外壳由底部构件、包围构件和顶部构件包围，该外壳具有形成在其中的空间，该外壳被配置为在使用时倾斜使得顶部构件面向太阳。这个外壳的顶部构件设置有用于聚集日光的多个菲涅尔透镜。在外壳内部，设置有多个太阳能电池，多个太阳能电池分别接收由各个菲涅尔透镜聚集的光以产生电力。至少两个开口部设置在外壳的包围构件的对立表面中的每个中。此外，对立表面中的每个中的两个开口部中的一个布置在接近菲涅尔透镜的上部处，并且另一个布置在接近太阳能电池的下部处。
引用列表
[专利文献]
专利文献1：国际公开WO 2013/150031
专利文献2：美国专利No.8592738
专利文献3：日本专利No.4953745
专利文献4：日本专利公开公报No.2008-4661
专利文献5：日本专利公开公报No.H7-274742
发明内容
[技术问题]
对于上述传统技术的根本的共同和终极的挑战是，总是在恶劣的户外环境中在光轴上的精确位置处将所聚集的日光施加至每个发电元件。然而，在恶劣的环境中，难以总是实现光的这种精确施加，并因此，无法获得足够的发电效率。
鉴于上述问题，本发明的目的是实现能够进一步增强光伏模块的发电效率的构造。
[问题的解决方案]
本发明的光伏模块，包括：发电元件，该发电元件被配置为接收光以产生电力；以及被封闭的壳体，壳体具有：聚集部，该聚集部设置有配置为聚集日光的透镜；底部，发电元件布置在所述底部中；以及侧壁，该侧壁用作底部的外部框架并且支撑聚集部，其中透镜包括：玻璃基板；以及设置在玻璃基板上的硅树脂或丙烯酸树脂，并且侧壁通过使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)而形成。
本发明的光伏模块，包括：发电元件，该发电元件被配置为接收光以产生电力；被封闭的壳体，壳体具有：聚集部，该聚集部设置有配置为聚集日光的透镜；底部，发电元件布置在底部中；以及侧壁，该侧壁用作底部的外部框架并且支撑聚集部；以及光轴确认部，该光轴确认部通过使用树脂与侧壁成一体地形成，光轴确认部用于确认入射在光伏模块上的入射光的光轴，其中透镜包括：玻璃基板；以及设置在玻璃基板上的硅树脂或丙烯酸树脂，并且侧壁通过使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)而形成。
同时，本发明的光伏面板，包括：面板壳体，该面板壳体具有通过框架构件分隔成多个区段的盘状形状；以及多个光伏模块，所述多个光伏模块安装至该区段，其中光伏模块包括：发电元件，该发电元件被配置为接收光以产生电力；以及被封闭的壳体，壳体具有：聚集部，该聚集部设置有配置为聚集日光的透镜；底部，发电元件布置在底部中；以及侧壁，该侧壁用作底部的外部框架并且支撑聚集部，透镜包括：玻璃基板；以及设置在玻璃基板上的硅树脂或丙烯酸树脂，并且侧壁通过使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)而形成。
[本发明的有利效果]
根据本发明，能够实现可能进一步增强光伏模块的发电效率的构造。
附图说明
图1是示出了根据第一实施例的光伏设备的外观的透视图。
图2是示出了在图1中所示的基架的构造的透视图。
图3是示出了根据第一实施例的光伏模块的外观的透视图。
图4是示出了根据第一实施例的光伏模块的平面图。
图5是示出了沿着在图4中所示的线V-V的横截面的横截面图。
图6示出了用于解释问题的光伏模块的横截面图。
图7是示出了在菲涅尔透镜与发电元件之间的距离、温度和发电量之间关系的曲线图。
图8是示出了根据第一实施例的光伏模块的修改的构造的横截面图。
图9是示出了根据第二实施例的光伏模块的壳体的构造的透视图。
图10是示出了在图9中所示的光轴确认部的构造的透视图。
图11示出了从在图10中所示的箭头A的方向看光轴确认部的底表面的状态。
图12是示出了在图9中所示的光轴确认部的构造(修改1)的透视图。
图13是示出了在图9中所示的光轴确认部的构造(修改2)的透视图。
图14是示出了在从图13中所示的箭头B的方向看光轴确认部的底表面的状态。
具体实施方式
[实施例的概要]
本发明的实施例的概要包括至少以下。
(1)根据本发明的实施例的光伏模块，包括：发电元件，该发电元件被配置为接收光以产生电力；以及被封闭的壳体，壳体具有：聚集部，该聚集部设置有配置为聚集日光的透镜；底部，发电元件布置在底部中；以及侧壁，该侧壁用作底部的外部框架并支撑聚集部，其中透镜包括：玻璃基板；以及设置在玻璃基板上的硅树脂或丙烯酸树脂，并且侧壁通过使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)而形成。
利用这种构造，由于与空气温度的变化关联的侧壁的膨胀或收缩，所以能够使与空气温度的变化关联的透镜的焦距的变化量接近透镜与发电元件之间距离的变化量。由此，能够有效地抑制光伏模块的发电效率的降低。此外，能够确保侧壁所必需的强度。
(2)在根据(1)的光伏模块中，例如，侧壁通过使用具有在热膨胀系数中的各向异性的材料而形成，侧壁形成为使得热膨胀系数较大的方向沿着透镜的光轴的方向延伸。
利用这种构造，进一步增加与空气温度的变化关联的透镜与发电元件之间距离的变化量。由此，能够增强透镜与发电元件之间距离的变化量将跟随与空气温度的变化关联的透镜的焦距的变化量的可能性。
(3)根据从另一方面的本发明的实施例的光伏模块包括：发电元件，该发电元件被配置为接收光以产生电力；被封闭的壳体，壳体具有：聚集部，该聚集部设置有配置为聚集日光的透镜；底部，发电元件布置在底部中；以及侧壁，该侧壁用作底部的外部框架并支撑聚集部；以及光轴确认部，该光轴确认部与侧壁成一体地由树脂形成，光轴确认部用于确认入射在光伏模块上的入射光的光轴，其中透镜包括：玻璃基板；以及设置在玻璃基板上的硅树脂或丙烯酸树脂，并且侧壁通过使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)而形成。
利用这种构造，由于与空气温度的变化关联的侧壁的膨胀或收缩，所以能够使与空气温度的变化关联的透镜的焦距的变化量接近透镜与发电元件之间距离的变化量。由此，能够有效抑制光伏模块的发电效率的降低。此外，能够确保侧壁所必需的强度。
此外，由于无需额外使用用于确认入射光的光轴的新构件，所以能够实现低成本。此外，不需要用于确保光轴精度的高组装精度。因此，能够提供进一步优良的光伏模块。
(4)在根据(3)的光伏模块中，例如，光轴确认部包括：上表面；以及底表面，在上表面中形成有进入孔，进入孔用于将入射光引导至光轴确认部的内部空间，并且在底表面中形成有多个视觉确认孔，视觉确认孔用于确认已被引导至内部空间的入射光的光轴。
利用这种构造，如果从多个视觉确认孔之中识别出光通过的视觉确认孔，则能够容易地确认入射光的光轴。此外，侧壁和光轴确认部能够由相同材料形成。由此，例如，通过执行注射成型，能够相对容易且以低成本制造侧壁和光轴确认部。
(5)在根据(3)的光伏模块中，例如，光轴确认部包括：上表面；底表面；以及中间表面，中间表面设置在上表面与底表面之间，在上表面中形成有进入孔，进入孔用于将入射光引导至光轴确认部的内部空间，并且在中间表面中形成有通过孔，通过孔用于允许以预定角度入射在上表面上的光通过通过孔以到达底表面。
利用这种构造，通过确认光是否到达光轴确认部的底表面，能够容易地确认入射光是否以预定角度入射在光伏模块的上表面上。此外，侧壁和光轴确认部能够由相同材料形成。因此，例如，通过执行注射成型，能够相对容易且以低成本制造侧壁和光轴确认部。
(6)在根据(3)的光伏模块中，例如，光轴确认部包括：上表面；以及底表面，在上表面中形成有进入孔，进入孔用于将入射光引导至光轴确认部的内部空间，并且底表面通过使用光透射材料而形成。
利用这种构造，例如通过从底表面侧看光轴确认部，能够确认光到达底表面上的位置。由此，能够容易地确认入射光的光轴。由于无需用于形成许多孔的工作等，所以能够以低成本制造包括光轴确认部的光伏模块。
(7)在根据(3)至(6)中任一项的光伏模块中，例如，壳体固定至框架构件，并且光轴确认部被设置至在侧壁的表面之中的、除了在与光轴确认部对应的壳体固定至框架构件的状态下与框架构件对立的表面之外的表面。
利用这种构造，在将壳体固定至框架构件时无需考虑光轴确认部的存在。利用这种相对低成本且简单的构造，能够实现包括确认部的光伏模块。
本发明的实施例的光伏面板包括：面板壳体，该面板壳体具有通过框架构件分隔成多个区段的盘状形状；以及多个光伏模块，所述多个光伏模块安装至所述区段，其中光伏模块包括：发电元件，该发电元件被配置为接收光以产生电力；以及被封闭的壳体，壳体具有：聚集部，该聚集部设置有配置为聚集日光的透镜；底部，发电元件布置在底部中；以及侧壁，该侧壁用作底部的外部框架并且支撑聚集部，透镜包括：玻璃基板；以及设置在玻璃基板上的硅树脂或丙烯酸树脂，并且侧壁通过使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)而形成。
利用这种构造，由于与空气温度的变化关联的侧壁的膨胀或收缩，所以能够使与空气温度的变化关联的透镜的焦距的变化量接近透镜与发电元件之间距离的变化量。由此，能够有效抑制光伏模块的发电效率的降低。此外，能够确保侧壁所必需的强度。
即使光伏模块具有由树脂制成的侧壁，光伏模块也通过安装至面板壳体而呈现出足够的机械强度。
[实施例的细节]
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。
应该注意，相同或对应的部件由相同的附图标记表示。此外，下面描述的实施例的至少一些部分能够根据期望进行组合。
(第一实施例)
[光伏设备的构造]
图1是示出了根据第一实施例的光伏设备的外观的透视图。图2是示出了在图1中所示的基架的构造的透视图。
参考图1，光伏设备100包括多个光伏模块1和基架2。基架2包括框架构件F1、太阳方位计C1(未示出)以及驱动部M1(未示出)。太阳方位计C1包括用于检测太阳的位置的传感器。多个光伏模块1排列并且固定至框架构件F1。
驱动部M1基于从太阳方位计C1输出的信号识别太阳的位置，并且改变框架构件F1的定向例如使得光伏模块1的光接收表面从日出直到日落为止都面向太阳。
参考图2，基架2的框架构件F1被配置为使得例如多个棒彼此平行或基本平行地布置。一个或多个光伏模块1被插入在由框架构件F1形成的每个长方体的容纳部E1(不具有上表面但具有底表面)中。在图2中所示的每个容纳部E1是长方体，但容纳部E1可以是立方体等。
具有多个容纳部E1的面板壳体(整个框架)12是由框架构件F1分隔成多个区段(容纳部)的盘状形状。虽然后面描述的光伏模块的侧壁由树脂制成，但是即使这种光伏模块也通过安装至面板壳体12呈现出足够的机械强度。
[光伏模块的构造]
图3是示出了根据第一实施例的光伏模块的外观的透视图。图4是根据第一实施例的光伏模块的平面图。
参考图3和图4，光伏模块1包括壳体21，该壳体21具有长方体或立方体形状。壳体21包括：聚集部22，该聚光部22对应于壳体21的上表面；底部23，该底部23对应于壳体21的底表面；侧壁24；以及凸缘27。聚集部22通过使用例如玻璃而形成，并且包括多个菲涅尔透镜(透镜)22f。
在聚集部22中，菲涅尔透镜22f例如布置成正方形格子图案。具体地，菲涅尔透镜22f被布置成使得例如在彼此邻近的菲涅尔透镜22f的中心之间的距离每个都是W1。此外，每个菲涅尔透镜22f包括：玻璃基板；以及例如沉积在玻璃基板上的硅树脂或丙烯酸树脂。
底部23通过使用例如具有1mm的厚度的铝形成。侧壁24将聚集部22和底部23连接。更具体地，聚集部22封闭侧壁24的上端，并且侧壁24的下端被底部23接收。
侧壁24通过使用诸如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)的树脂而形成。优选地是，侧壁24由具有大的热膨胀系数的树脂而形成。例如，当PET和PBT彼此相比较时，优选地是，侧壁24通过使用PBT而形成。
此外，侧壁24通过使用例如具有在热膨胀系数中的各向异性的材料形成，并且被形成为使得热膨胀系数较大的方向沿着菲涅尔透镜22f的光轴的方向延伸。
在侧壁24的四个表面之中，凸缘27例如被设置至在壳体21插入由框架构件F1形成的容纳部E1中的状态下与框架构件F1对立的表面。更具体地，凸缘27分别沿着其纵向方向设置在那些表面的在聚集部22侧上的部分处。每个凸缘27例如通过使用诸如PET或PBT的树脂的注射成型而与侧壁24一体地成型。
在对应于凸缘27的壳体21被插入由框架构件F1形成的容纳部E1中的状态下，每个凸缘27与框架构件F1的上表面接触。然后，在这个状态中，螺栓(未示出)例如被插入形成于凸缘27中的安装孔28中，由此壳体21固定至框架构件F1。
不限于通过插入到安装孔28中的螺栓将壳体21固定至框架构件F1的构造，可以通过另外的方法将壳体21固定至框架构件F1。
图5是示出了沿着在图4中所示的线V-V的横截面的横截面图。
参考图5，除了壳体21之外，光伏模块1进一步包括多个发电元件30和多个FPC(柔性印刷电路)31。发电元件30和FPC 31被容纳在壳体21中。
多个FPC 31在底部23中彼此平行或基本平行地布置，并且多个发电元件30安装至每个FPC31。
发电元件30被分别设置在与菲涅尔透镜22f对应的位置处，并且接收由其对应的捏菲尔透镜22f聚集的日光以产生与所接收的光的量对应的电力。每个发电元件30例如通过包括化合物多结合半导体的小发电元件、并且更具体地例如通过包括III-V族半导体的小发电元件实现为电池。
如上文描述的，光伏模块1包括：发电元件30，发电元件30每个被配置为接收光以产生电力；以及壳体21，该壳体21被封闭并且容纳发电元件30。壳体21具有：聚集部22，该聚集部22设置有配置为聚集日光的透镜(菲涅尔透镜22f)；底部23，发电元件30布置在底部23中；以及侧壁24，侧壁24用作底部23的外部框架并且支撑聚集部22。
[问题的解释]
图6示出了用于解释问题的光伏模块的横截面图。
在一些情况中，光伏设备100在存在大的空气温差的这种场所中使用。由此，存在光的折射率等由于空气温度的变化而变化的情况，由此引起菲涅尔22f的焦距变化。由此，当菲涅尔22f的焦距已经变化时，存在日光不能有效地聚集在发电元件30上的可能性，由此导致光伏设备100的降低的发电效率。
例如，参考图6，假定在空气温度为10℃的环境中，菲涅尔透镜22f的焦距f为100mm并且光伏设备100的发电效率为30％。如果这种光伏设备100在空气温度为70℃的环境中使用，则菲涅尔透镜22f的焦距f变成例如105mm，并且光伏设备100的发电效率降低至26％。
相反，在根据本第一实施例的光伏模块1中，由于侧壁24由树脂形成，所以侧壁24与空气温度的变化相关联地膨胀或收缩。具体地，即使当空气温度升高并且菲涅尔透镜22f的焦距f增大时，在菲涅尔22f与发电元件30之间的距离L也由于侧壁24膨胀而增大。
因此，能够防止由发电元件30聚集的日光的光量的大的降低，并且能够抑制光伏设备100的发电效率的降低。
[在根据第一实施例的光伏模块与比较例之间的比较]
图7是示出了在菲涅尔透镜与发电元件之间的距离、温度和发电量之间关系的曲线图。在图7中，水平轴表示菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L，并且垂直轴表示由光伏模块1的发电量。
此外，在图7中，曲线图G1至G4分别示出了在空气温度为5℃、25℃、45℃和65℃的环境中的菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L相对于光伏模块1的发电量的关系。
这里，假定通过使用PBT形成根据第一实施例的光伏模块1的侧壁24。此外，假定通过使用铝形成如比较例的光伏模块的侧壁。此外，假定PBT的热膨胀系数为“190×10E-6”(mm/K)并且铝的热膨胀系数为“24×10E-6”(mm/K)。
例如，如在图7中的曲线图G2中所示，设计成使得在25℃下菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L为92mm的光伏模块1的发电量假定为“1.00”。
然后，当空气温度从25℃降低至5℃时，根据第一实施例的光伏模块1的侧壁24收缩0.35mm或大致0.35mm，如由以下公式(1)所示。
92mm×Δ20℃×190×10E-6≈0.35mm···(1)
即，在这种情况下，菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L变为91.65mm或者大致91.65mm，如由以下公式(2)所示。
92mm-0.35mm＝91.65mm···(2)
同时，如比较例的光伏模块的侧壁24收缩0.04或者大致0.04mm，如由以下公式(3)所示。
92mm×Δ20℃×24×10E-6≈0.04mm···(3)
即，在这种情况下，菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L变成91.96mm或大致91.96mm，如在以下公式(4)中所示。
92mm-0.04mm＝91.96mm(4)
此时，如在图7中的曲线图G1中所示，在空气温度为5℃的环境中，如果将菲涅尔22f与发电元件30之间的距离L为91.65mm的情况与距离L为91.96mm的情况相比，则相对的发电量在每种情况中都超过“0.99”。即，在根据第一实施例的光伏模块1的发电效率与如比较例的光伏模块的发电效率之间不存在大的差异。
同时，相对于空气温度从25℃升高到65℃的情况做出类似比较，根据第一实施例的光伏模块1的侧壁24膨胀0.70mm或大致0.70mm，如在以下公式(5)中所示。
92mm×Δ40℃×190×10E-6≈0.70mm···(5)
即，在这种情况下，菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L变成92.70mm或大致92.70mm，如在以下公式(6)中所示。
92mm+0.70mm＝92.70mm···(6)
同时，由铝制成的侧壁24膨胀0.08mm或大致0.08mm，如由以下公式(7)所示。
92mm×Δ40℃×24×10E-6≈0.08mm···(7)
即，在这种情况下，菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L变成92.08mm或大致92.08mm，如由以下公式(8)所示。
92mm+0.08mm＝92.08mm···(8)
此时，如在图7中的曲线图G4中所示，在空气温度为65℃的环境中，将菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L为92.70mm的情况与距离L为92.08mm的情况相比较。即，在距离L为92.70mm的情况下的相对的发电量为“0.90”或大致“0.90”，而在距离L为92.08mm的情况下的相对的发电量变为“0.85”或大致“0.85”。由此，与如比较例的光伏模块相比，根据第一实施例的光伏模块1能够更多抑制发电效率的降低。
[修改]
图8是示出了根据第一实施例的光伏模块的修改的构造的横截面图。
参考图8，光伏模块1可进一步包括球透镜(第二聚集部)32。每个球透镜32均设置在菲涅尔透镜22f与其对应的发电元件30之间。此外，例如，每个球透镜32及其对应的发电元件30在由光透射树脂构件33覆盖的状态下被安装至其对应的FPC 31。
每个菲涅尔透镜22f聚集日光，从而将所聚集的日光施加至其对应的球透镜32上。然后，球透镜32将由菲涅尔透镜22f聚集的日光聚集到其对应的发电元件30上。
由此，由于球透镜32例如设置在菲涅尔透镜22f与发电元件30之间，所以即使当菲涅尔透镜22f的焦距已经变化且菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L不再匹配该焦距时，日光也能够经由球透镜32折射较大程度，由此日光能够被聚集在发电元件30上。即，即使当仅通过侧壁24的膨胀或收缩，菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L不能与菲涅尔透镜22f的焦距f匹配时，也能够抑制光伏设备100的发电效率的降低。
光伏模块1可包括例如设置在菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的反射板等，代替球透镜32。在这种构造中，反射板等接收由菲涅尔透镜22f聚集的光，从而能够将所接收的光聚集在发电元件30上。
同时，在专利文献1中描述的聚集器光伏设备具有的问题是必须另外提供用于使气体流入壳体的设备、用于控制气体的压力的设备等，由此导致高成本。还存在的问题是，在设计中的自由度低。这是因为，为了防止被促使流入壳体的气体泄漏，必须在壳体内部形成密封空间，并且必须由能够耐受气体的压力的材料形成壳体。
相反，根据第一实施例的光伏模块1包括发电元件30以及壳体21，该壳体21容纳发电元件30。此外，壳体21包括：聚集部22，该聚集部22设置有菲涅尔透镜22f；底部23，发电元件30布置在底部23中；以及侧壁24，该侧壁24将聚集部22和底部23连接，并且该侧壁24由树脂形成。
利用这种构造，当菲涅尔22f的焦距f与空气温度的变化关联地变化时，由树脂形成的侧壁24也与空气温度的变化关联地膨胀或收缩，由此菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L变化。由此，即使当菲涅尔透镜22f的焦距f变化时，也能够防止由发电元件30聚集的日光的光量的大的降低，并且能够抑制光伏模块1的发电效率的降低。因此，能够提供进一步优良的光伏模块。
例如，当与专利文献1中描述的聚集器光伏设备相比较时，不必额外提供用于使气体流入壳体中的设备、用于控制气体的压力的设备等。由此，成本能够被保持在低水平。此外，当与专利文献1中描述的聚集器光伏设备相比较时，不必在壳体的内部形成密封空间，并且不必由能够耐受气体的压力的材料形成壳体。由此，能够增强设计中的自由度。
在根据第一实施例的光伏模块1中，菲涅尔透镜22f包括：玻璃基板；以及设置在玻璃基板上的硅树脂或丙烯酸树脂。此外，侧壁24通过使用PET或PBT而形成。
利用这种构造，由于与空气温度的变化关联的侧壁24的膨胀或收缩，能够使与空气温度的变化关联的菲涅尔透镜22f的焦距f的变化量接近菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L的变化量。由此，能够有效抑制光伏模块1的发电效率的降低。此外，能够确保侧壁24所必需的强度。
在根据第一实施例的光伏模块1中，侧壁24通过使用具有在热膨胀系数上的各向异性的材料而形成，并且被形成为使得热膨胀系数较大的方向沿着菲涅尔透镜22f的光轴的方向延伸。
利用这种构造，与空气温度的变化关联的菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L的变化量进一步增加。由此，能够增强菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L的变化量将跟随与空气温度的变化关联的菲涅尔透镜22f的焦距f的变化量的可能性。
根据第一实施例的光伏模块1进一步包括球透镜32，该球透镜32设置在每个菲涅尔透镜22f与其对应的发电元件30之间。球透镜32接收由菲涅尔透镜22f聚集的光并且使所接收的光聚集在其对应的发电元件30上。
利用这种构造，例如，即使当菲涅尔透镜22f的焦距f已经变化并且菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L不再匹配焦距f时，日光也能够经由球透镜32折射大的程度，由此日光能够聚集在发电元件30上。即，即使当仅通过侧壁24的膨胀或收缩，菲涅尔透镜22f与发电元件30之间的距离L不能够匹配菲涅尔透镜22f的焦距f时，也能够抑制光伏设备100的发电效率的降低。由此，能够增强在设计中的自由度，诸如壳体21的尺寸调节或者侧壁24的材料选择。
接下来，将参考附图描述另一实施例。相同或对应的部件由相同的附图标记表示，并且不重复其描述。
(第二实施例)
[光伏模块的构造]
图9是示出了根据第二实施例的光伏模块的壳体的构造的透视图。在图9中，未示出聚集部22、发电元件30和FPC 31。这里，将主要描述与根据上述第一实施例的光伏模块1的特征不同的特征。
参考图9，与根据上述第一实施例的壳体21相比较，这个光伏模块1的壳体21进一步包括光轴确认部40，该光轴确认部40用于确认入射在光伏模块1上的入射光的光轴。
例如，当光伏模块1安装至基架2时，操作者通过使用设置于光伏模块1的光轴确认部40来确认入射在每个光伏模块1上的入射光的光轴。具体地，操作者调节每个光伏模块1的定向，使得入射光的光轴变成垂直于或大致垂直于每个光伏模块1的聚集部22，并且将光伏模块1一个一个地安装至基架2。
光轴确认部40例如通过使用诸如PET或PBT的树脂的注射成型而与侧壁24和凸缘27一体地成型。光轴确认部40被设置至在侧壁24的四个表面之中的、除了在与光轴确认部40对应的壳体21固定至框架构件F1的状态下与框架构件F1对立的表面以外的表面。
即，光轴确认部40被设置至在侧壁24的表面之中的、未设置有凸缘27的表面。在侧壁24的表面之中存在未设置有凸缘27的多个表面的情况下，将光轴确认部40设置至这多个表面中的至少一个就足够了。
[光轴确认部的构造]
图10是示出了在图9中所示的光轴确认部的构造的透视图。图11示出了从在图10中所示的箭头A的方向看光轴确认部的底表面的状态。
参考图10和图11，光轴确认部40例如是长方体的壳体。光轴确认部40具有：上表面41；底表面42，该底表面42设置至在入射光的前进方向上相对于上表面41的远侧；以及侧表面43。上表面41和底表面42设置成平行于或大致平行于壳体21的聚集部22的表面。
在上表面41的中心或大致中心处形成进入孔44，该进入孔44用于将入射光引导至由上表面41、底表面42和侧表面43形成的光轴确认部40的内部空间。
在底表面42中形成有多个视觉确认孔45，该视觉确认孔45用于确认已被引导至光轴确认部40的内部空间的入射光的光轴。已被引导至光轴确认部40的内部空间的入射光例如通过多个视觉确认孔45中的一个，以被引导至光轴确认部40的外部。
然后，通过从在图10中所示的箭头A的方向看底表面42，操作者能够确认光伏模块1上的入射光的光轴。例如，如果操作者看底表面42并且在多个视觉确认孔45之中确认位于底表面42的中心或大致中心处的视觉确认孔45被照亮，即，如果操作者确认入射光通过视觉确认孔45，则能够确定光伏模块1上的入射光的光轴垂直于或大致垂直于光伏模块1的聚集部22的表面。
另一方面，如果操作者在多个视觉确认45之中确认除了位于底表面42的中心或大致中心处的视觉确认孔45之外的视觉确认孔45被照亮，或者如果操作者确认视觉确认孔45中没有一个被照亮，则能够确定光伏模块1上的入射光的光轴不垂直于或不大致垂直于光伏模块1的聚集部22的表面。
[光轴确认部的构造(修改1)]
图12是示出了在图9中所示的光轴确认部的构造(修改1)的透视图。
参考图12，根据修改1的光轴确认部40具有上表面41、底表面42和侧表面43，如在图10中所示的光轴确认部40的情况中。除了下面描述的内容以外，根据修改1的光轴确认部40和在图10中所示的光轴确认部40具有相同的构造。
根据修改1的光轴确认部40具有中间表面46，该中间表面46设置在光轴确认部40的内部空间中且位于上表面41与底表面42之间。这个中间表面46平行于或大致平行于上表面41和底表面42。通过孔47形成在中间表面46的中心或大致中心处。
当入射光以预定角度入射在上表面41上时，入射光能够通过通过孔47并到达底表面42。具体地，当入射光入射在与其垂直或大致垂直的上表面41上时，入射光通过通过孔47并到达底表面42。另一方面，当入射光以除了直角或大致直角以外的角度入射在上表面41上时，入射光不能通过通过孔47并且不到达底表面42。
在根据修改1的光轴确认部40中，视觉确认孔45不形成在底表面42中。在根据修改1的光轴确认部40中，在相对于中间表面46的底表面42侧上的侧表面43处形成有视觉确认窗口48，该视觉确认窗口48用于确认入射光是否已经到达底表面42。通过经由视觉确认窗口48看光轴确认部40的内部，操作者能够确认已被引导至光轴确认部40的内部空间的入射光是否已经到达底表面42。
即，如果操作者确认入射光已经到达底表面42，则操作者能够确定光伏模块1上的入射光的光轴垂直于或大致垂直于光伏模块1的聚集部22的表面。另一方面，如果操作者确认入射光还未到达底表面42，则操作者能够确定光伏模块1上的入射光的光轴不垂直于或不大致垂直于光伏模块1的聚集部22的表面。
[光轴确认部的构造(修改2)]
图13是示出了在图9中所示的光轴确认部的构造(修改2)的透视图。图14示出了从在图13中所示的箭头B的方向看光轴确认部的底表面的状态。
参考图13和14，根据修改2的光轴确认部40具有上表面41、底表面42和侧表面43，如在图10中所示的光轴确认部40的情况中。除了下面描述的内容之外，根据修改2的光轴确认部40和在图10中所示的光轴确认部40具有相同的构造。
在根据修改2的光轴确认部40中，底表面42通过使用光透射材料而形成。例如，通过执行嵌件成型使得嵌入底表面42，能够容易地且以低成本制造光轴确认部40。视觉确认孔45不形成在底表面42中。
由于底表面42通过使用光透射材料而形成，如果操作者从在图13中所示的箭头B的方向看底表面42，则操作者能够确认已被引导至光轴确认部40的内部空间的入射光已经到达底表面42上的位置。
通过以这种方式确认已被引导至光轴确认部40的内部空间的入射光已径到达底表面42上的位置，操作者能够确认光伏模块1上的入射光的光轴。例如，如在图14中所示，表示底表面42的中心或近似中心的标记M设置在底表面42上。通过使用标记M，操作者能够确认已被引导至光轴确认部40的内部空间的入射光是否已经到达底表面42的中心或近似中心。
即，如果操作者确认设置至底表面42的标记M的中心或近似中心被照亮，则操作者能够确定光伏模块1上的入射光的光轴垂直于或大致垂直于光伏模块1的聚集部22的表面。另一方面，如果操作者确认除了设置至底表面42的标记M的中心或近似中心之外的位置被照亮，则操作者能够确定光伏模块1上的入射光的光轴不垂直于或不大致垂直于光伏模块1的聚集部22的表面。
其他构造与根据上述第一实施例的光伏设备100的构造相同，并由此这里不重复其详细描述。
同时，在专利文献2中描述的聚集器太阳能发电机具有的问题是必须额外使用用于确认入射光的光轴的新构件，由此导致高成本。此外，存在这样的问题，即，为了确保光轴精度，在组装用于确认光轴的装置时需要高组装精度。
相反，根据第二实施例的光伏模块1包括：发电元件30；以及壳体21，该壳体21容纳发电元件30。此外，光伏模块1包括光轴确认部40，该光轴确认部与壳体21的侧壁24一体地形成并且用于确认入射在包括光轴确认部40的光伏模块1上的入射光的光轴。
利用这种构造，无需额外使用用于确认入射光的光轴的新构件，并由此，能够实现低成本。此外，不需要用于确保光轴精度的高组装精度。因此，能够提供进一步优良的光伏模块。
在根据第二实施例的光伏模块1中，侧壁24和光轴确认部40通过使用树脂而彼此一体地形成。
利用这种构造，例如，通过执行注射成型，能够相对容易且以低成本制造侧壁24和光轴确认部40。
在根据第二实施例的光伏模块1中，光轴确认部40包括上表面41和底表面42。此外，进入孔44形成在上表面41中，该进入孔44用于将入射光引导至光轴确认部40的内部空间。而且，多个视觉确认孔45形成在底表面42中，该视觉确认孔45用于确认已被引导至内部空间的入射光的光轴。
利用这种构造，如果从多个视觉确认孔45之中识别出光通过的视觉确认孔45，则能够容易地确认入射光的光轴。此外，侧壁24和光轴确认部40能够由相同的材料形成。由此，例如，通过执行注射成型，能够相对容易且以低成本制造侧壁24和光轴确认部40。
在根据第二实施例的光伏模块1中，光轴确认部40包括上表面41、底表面42和中间表面46，该中间表面46设置在上表面41与底表面42之间。此外，进入孔44形成在上表面41中，该进入孔44用于将入射光引导至光轴确认部40的内部空间。此外，通过孔47形成在中间表面46中，该通过孔47用于允许以预定角度入射在上表面41上的光通过通过孔47以到达底表面42。
利用这种构造，通过确认光是否已经到达光轴确认部40的底表面42，能够容易地确认入射光是否以预定角度入射在光伏模块1的上表面41上。此外，侧壁24和光轴确认部40能够由相同材料形成。因此，例如，通过执行注射成型，能够相对容易且以低成本制造侧壁24和光轴确认部40。
在根据第二实施例的光伏模块1中，光轴确认部40包括上表面41和底表面42。此外，进入孔44形成在上表面41中，该进入孔44用于将入射光引导至光轴确认部40的内部空间。此外，底表面42通过使用光透射材料而形成。
利用这种构造，例如通过从底表面42侧看光轴确认部40，能够确认光已经到达底表面42上的位置。由此，能够容易地确认入射光的光轴。由于不需要用于形成许多孔的工作等，所以能够以低成本制造包括光轴确认部40的光伏模块1。
在根据第二实施例的光伏模块1中，壳体21被固定至框架构件F1。此外，光轴确认部40被设置至在侧壁24的表面之中的、除了在与光轴确认部40对应的壳体21固定至框架构件F1的状态下与框架构件F1对立的表面之外的表面。
利用这种构造，当将壳体21固定至框架构件F1时无需考虑光轴确认部40的存在。利用这个相对低成本且简单的构造，能够实现包括光轴确认部的光伏模块。
上文的描述包括在以下附加说明中的特征。
[附加说明1]
光伏模块，包括：
发电元件；以及
壳体，发电元件容纳在壳体中，其中
壳体包括：
聚集部，该聚集部设置有透镜；
底部，发电元件布置在该底部中；以及
侧壁，该侧壁将聚集部和底部连接，
侧壁由树脂形成，
透镜是菲涅尔透镜，并且发电元件设置在与菲涅尔透镜对应的位置处，并且
菲涅尔透镜与发电元件之间的距离由于侧壁的膨胀或收缩而变化。
[附加说明2]
光伏模块，包括：
发电元件；以及
壳体，发电元件容纳在壳体中，
光伏模块进一步包括
光轴确认部，该光轴确认部与壳体的侧壁一体地形成，该光轴确认部用于确认入射在光伏模块上的入射光的光轴，其中
光轴确认部将入射光引导至光轴确认部的内部空间，并且
已被引导至内部空间的入射光的前进方向能够从光轴确认部的外部确认。
<补充说明>
应该注意，所公开的实施例(实例)在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。本发明的范围由权利要求书限定，并且旨在包括与权利要求书的范围等价的含义以及该范围内的所有修改。
附图标记列表
1 光伏模块
2 基架
12 面板壳体
21 壳体
22 聚集部
22f 菲涅尔透镜(透镜)
23 底部
24 侧壁
27 凸缘
28 安装孔
30 发电元件
31 FPC
32 球透镜
33 树脂构件
40 光轴确认部
41 上表面
42 底表面
43 侧表面
44 进入孔
45 视觉确认孔
46 中间表面
47 通过孔
48 视觉确认窗口
100 光伏设备
C1 太阳方位计
E1 容纳部
F1 框架构件
M1 驱动部

Claims (8)

1.一种光伏模块，包括：
发电元件，所述发电元件被配置成接收光以产生电力；以及
被封闭的壳体，所述壳体具有：聚集部，所述聚集部设置有配置为聚集日光的透镜；底部，所述发电元件布置在所述底部中；以及侧壁，所述侧壁用作所述底部的外部框架并且支撑所述聚集部，其中
所述透镜包括：玻璃基板；以及设置在所述玻璃基板上的硅树脂或丙烯酸树脂，并且
所述侧壁通过使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)而形成。
2.根据权利要求1所述的光伏模块，其中
所述侧壁通过使用具有在热膨胀系数中的各向异性的材料而形成，所述侧壁形成为使得所述热膨胀系数较大的方向沿着所述透镜的光轴的方向延伸。
3.一种光伏模块，包括：
发电元件，所述发电元件被配置成接收光以产生电力；
被封闭的壳体，所述壳体具有：聚集部，所述聚集部设置有配置为聚集日光的透镜；底部，所述发电元件布置在所述底部中；以及侧壁，所述侧壁用作所述底部的外部框架并且支撑所述聚集部；以及
光轴确认部，所述光轴确认部与所述侧壁成一体地由树脂形成，所述光轴确认部用于确认入射在所述光伏模块上的入射光的光轴，其中
所述透镜包括：玻璃基板；以及设置在所述玻璃基板上的硅树脂或丙烯酸树脂，并且
所述侧壁通过使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)而形成。
4.根据权利要求3所述的光伏模块，其中
所述光轴确认部包括：
上表面；以及
底表面，
在所述上表面中形成有进入孔，所述进入孔用于将所述入射光引导至所述光轴确认部的内部空间，并且
在所述底表面中形成有多个视觉确认孔，所述视觉确认孔用于确认已被引导至所述内部空间的所述入射光的光轴。
5.根据权利要求3所述的光伏模块，其中
所述光轴确认部包括：
上表面；
底表面；以及
中间表面，所述中间表面设置在所述上表面与所述底表面之间，
在所述上表面中形成有进入孔，所述进入孔用于将所述入射光引导至所述光轴确认部的内部空间，并且
在所述中间表面中形成有通过孔，所述通过孔用于允许以预定角度入射在所述上表面上的光通过所述通过孔以到达所述底表面。
6.根据权利要求3所述的光伏模块，其中
所述光轴确认部包括：
上表面；以及
底表面，
在所述上表面中形成有进入孔，所述进入孔用于将所述入射光引导至所述光轴确认部的内部空间，并且
所述底表面通过使用光透射材料而形成。
7.根据权利要求3至6中的任一项所述的光伏模块，其中
所述壳体固定至框架构件，并且
所述光轴确认部被设置至在所述侧壁的表面之中的、除了在与所述光轴确认部对应的所述壳体固定至所述框架构件的状态下与所述框架构件对立的表面之外的表面。
8.一种光伏面板，包括：
面板壳体，所述面板壳体具有通过框架构件分隔成多个区段的盘状形状；以及
多个光伏模块，所述多个光伏模块安装至所述区段，其中
所述光伏模块包括：
发电元件，所述发电元件被配置为接收光以产生电力；以及
被封闭的壳体，所述壳体具有：聚集部，所述聚集部设置有配置为聚集日光的透镜；底部，所述发电元件布置在所述底部中；以及侧壁，所述侧壁用作所述底部的外部框架并且支撑所述聚集部，
所述透镜包括：玻璃基板；以及设置在所述玻璃基板上的硅树脂或丙烯酸树脂，并且
所述侧壁通过使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)而形成。
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