CN110998867A - 聚光型光伏模块、聚光型光伏面板和聚光型光伏装置 - Google Patents

聚光型光伏模块、聚光型光伏面板和聚光型光伏装置 Download PDF

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Abstract

一种聚光型光伏模块包括:聚光部分,其通过布置聚集太阳光的多个菲涅耳透镜来配置;多个发电元件,其被布置在分别与多个菲涅耳透镜相对应的位置处;多个球透镜,其分别与多个发电元件相对应地设置并且将被多个菲涅耳透镜聚集的太阳光引导到多个发电元件;壳体,其包含多个球透镜和多个发电元件。壳体包括树脂框架体和固定在框架体上的金属底板,并且在其内表面上布置有多个球透镜和多个发电元件。在底板的内表面(15a)上设置有用于减小底板的内表面(15a)侧的热膨胀的凹槽部分(30)。

Description

聚光型光伏模块、聚光型光伏面板和聚光型光伏装置
技术领域
本发明涉及聚光型光伏模块、聚光型光伏面板和聚光型光伏装置。
本申请要求基于2017年8月7日提交的日本专利申请No.2017-152422的优先权,其全部内容通过引用合并本文。
背景技术
例如,组成聚光型光伏装置中的光学系统的基本单元的单元包括被提供有作为凸透镜的初级聚光透镜、作为球面透镜的次级聚光透镜和发电元件(参见专利文献1(图8))的单元。对于发电元件,使用由具有高发电效率的化合物半导体元件制成的太阳能电池。阳光被初级聚光透镜聚光并入射在次级聚光透镜上,并且进一步被次级聚光透镜聚光并到达发电元件。
通过这样的配置,可以将大量的光能集中在小型发电元件上,并且可以高效地发电。大量这样的聚光型光伏单元以矩阵布置以形成聚光型光伏模块,并且大量这样的模块以矩阵布置以形成聚光型光伏面板。聚光型光伏面板与驱动装置一起组成聚光型光伏装置,该驱动装置被配置成使该面板面向太阳并跟随太阳的运动。
在聚光型光伏模块中,大量的发电元件被安装在壳体的底板的表面上。对于此底板,从确保散热同时降低制造成本的观点出发,可以使用薄的金属板(例如,铝等)。此外,形成壳体的外框架的框架体支撑底板的外边缘。为了降低制造成本,可以将树脂材料用于此框架体。
引文清单
[专利文献]
专利文献1:美国专利申请公开No.US2010/0236603A1
发明内容
根据实施例的聚光型光伏模块包括:聚光部分,该聚光部分通过布置多个聚集太阳光的聚光透镜来配置;多个发电元件,所述多个发电元件被布置在分别与多个聚光透镜相对应的位置处;多个次级聚光透镜,其分别与多个发电元件相对应地设置,并且将由多个聚光透镜聚光的太阳光引导至多个发电元件;以及壳体,该壳体包含多个次级聚光透镜和多个发电元件。壳体包括树脂框架体和金属底板,底板固定在框架体上并且在其内表面上布置有多个次级聚光透镜和多个发电元件。在底板的内表面上设置有用于减小底板的内表面侧的热膨胀的凹槽部分。
另一实施例是一种聚光型光伏面板,其包括布置的多个上述聚光型光伏模块。
此外,另一实施例是聚光型光伏装置,其包括:上述聚光型光伏面板;和驱动装置,该驱动装置驱动聚光型光伏面板以面向太阳并且跟随太阳的运动。
附图说明
图1是示出聚光型光伏装置的示例的透视图。
图2是示出聚光型光伏模块的示例的放大透视图。
图3是柔性印刷电路的放大透视图。
图4是示意性地示出在一个菲涅耳透镜和与该菲涅耳透镜相对应的位置处设置的封装中的发电元件之间的位置关系的图。
图5是示出根据第一实施例的壳体的透视图。
图6是沿着壳体的纵向方向的截面图。
图7A是底板的内表面的局部放大图,并且图7B是凹槽部分的放大图。
图8是示出底板的内表面上的凹槽部分的布置的一部分的图。
图9是根据第二实施例的组成壳体的框架体的侧视图。
图10A是示出底板的内表面上的凹槽部分的修改的图,并且图10B是示出底板的内表面上的凹槽部分的另一修改的图。
图11是示出其中具有次级聚光透镜的聚光型光伏模块的底板已经被弯曲的状态的图。
具体实施方式
[技术问题]
在聚光型光伏模块中,当安装在壳体的底板上的发电元件的温度升高时,金属底板很可能会热膨胀。因此,当底板在表面方向上的膨胀受到树脂框架体的限制时,由于树脂和金属之间的热膨胀系数的差异,底板弯曲使得朝表面的外侧凸出为凸形,并且发电元件的位置偏离发电元件应处于的位置,从而导致发电效率降低,这是有问题的。
尤其是在具有次级聚光透镜的聚光型光伏模块的情况下,如图11(a)中所示,将初级聚光透镜200的焦点位置200a设定在发电元件201附近。此外,将次级聚光透镜202被设置在紧接发电元件201的前面,使得次级聚光透镜202的光入射表面的位置比初级聚光透镜200的焦点位置更靠近初级聚光透镜200。
为此原因,当底板203由于热膨胀而朝着壳体的内部的方向以凸形弯曲并且发电元件201向初级聚光透镜200靠近移动时,如图11(b)中所示,在聚光透镜202的光入射表面(上表面)上的初级聚光透镜200的聚光范围变得大于次级聚光透镜202的光入射表面(直径),并且聚集光的泄漏可能会发生。
另一方面,当底板203在朝着壳体的外部的方向上以凸形弯曲并且发电元件201远离初级聚光透镜200移动时,如图11(c)中所示,发电元件201需要在焦点位置200a穿过次级聚光透镜202的上表面的方向上移动并且在初级聚光透镜200在次级聚光透镜202的光入射表面(上表面)上的聚光范围变得大于次级聚光透镜202的光入射表面之前从其进一步远离。
因此,在底板朝着壳体的外部弯曲的情况下,即使底板移动超过其中底板朝壳体内部的方向弯曲的情况,也不太可能发生聚集光的泄漏。
当如上所述发生聚集光的泄漏时,应被聚集的太阳光没有被聚集,从而导致发电效率显着降低。因此,即使当底板热膨胀时,也必须至少防止底板在朝着壳体内部的方向上弯曲。
鉴于这样的情况做出本公开,并且本公开的目的是提供一种聚光型光伏模块,该聚光型光伏模块能够防止底板由于热膨胀而朝着壳体内部的方向弯曲。
[公开的有益效果]
根据本公开,可以防止底板由于热膨胀而朝着壳体内部的方向弯曲。
[实施例的描述]
首先,将列出并描述实施例的内容。
(1)根据实施例的聚光型光伏模块包括:聚光部分,该聚光部分通过布置聚集太阳光的多个聚光透镜来配置;多个发电元件,所述多个发电元件在分别与多个聚光透镜相对应的位置处布置;多个次级聚光透镜,所述多个次级聚光透镜分别与多个发电元件相对应地设置并且将由多个聚光透镜聚集的太阳光引导到多个发电元件;以及壳体,该壳体包含多个次级聚光透镜和多个发电元件。壳体包括树脂框架体和固定到框架体上的金属底板,并且在金属底板的内表面上布置有多个次级聚光透镜和多个发电元件。在底板的内表面上设置有用于减小底板的内表面侧的热膨胀的凹槽部分。
根据具有上述配置的光伏模块,因为在底板的内表面上设置有用于减小底板的内表面侧上的热膨胀的凹槽部分,所以当底板热膨胀时,由于内表面侧的热膨胀的膨胀量与外表面(即,内表面的相反表面)的热膨胀量相比,可以相对较小。因此原因,当底板热膨胀时,能够使底板弯曲而朝着外壳外部的方向突出,并且作为结果,能够防止底板由于热膨胀朝着壳体的内部的方向弯曲。
(2)在光伏模块中,优选地,多个发电元件被安装在附接到底板的内表面的布线板上,并且多个凹槽部分被设置成位于对应于布线板在底板内表面上的安装位置处,并用作用于定位布线板的标记。
在这种情况下,不需要为布线板单独设置定位标记,并且可以减少工时和成本。
(3)在光伏模块中,凹槽部分可以包括线性第一凹槽和与第一凹槽相交的线性第二凹槽。
在这种情况下,可以使通过凹槽部分减小热膨胀的方向在内表面内能够成为多方向的,并且可以通过凹槽部分清楚地显示底板上的位置。
(4)在光伏模块中,优选地,底板为具有长边和短边的矩形形状,多个凹槽部分沿着长边方向和短边方向布置,并且在短边方向上彼此相邻的一对凹槽部分之间的间隔比在长边方向上彼此相邻的一对凹槽部分之间的间隔窄。
在这种情况下,沿着短边方向布置更多的凹槽部分,并且因此可以将凹槽部分布置使得在长边方向上划分底板。作为结果,与沿短边方向相比,可以促进在底板可能弯曲的长边方向上朝着壳体的外部的方向的弯曲,并且当底板热膨胀时可以有助于底板弯曲使得向壳体的外部的方向突出。
(5)此外,在光伏模块中,框架体可以包括:框架主体部分,其配置外部框架;和底板保持部分,其沿着框架主体部分内部的底板的内表面延伸并且在两端处与框架主体部分成一体。
在这种情况下,能够防止由于底板保持部分的热膨胀而导致底板向壳体内部的方向弯曲。
(6)在光伏模块中,优选的是,在底板保持部分中与底板的内表面接触的接触表面具有凸形使得在朝向壳体的外部的方向上突出。
在这种情况下,因为能够通过底板保持部分使底板在朝向壳体的外部的方向上事先弯曲,所以能够更有效地防止由于热膨胀底板在朝向壳体的内部的方向弯曲。
(7)另一实施例是一种聚光型光伏面板,其包括布置的多个上述聚光型光伏模块。
利用此配置,可以防止底板由于热膨胀而朝着壳体的内部方向弯曲。
(8)此外,另一实施例是聚光型光伏装置,其包括:上述聚光型光伏面板;驱动装置,其驱动聚光型光伏面板以面向太阳并且跟随太阳的运动。
利用此配置,可以防止底板由于热膨胀而朝着壳体的内部方向弯曲。
[实施例的详情]
在下文中,将参考附图描述优选实施例。
另外,以下描述的每个实施例的至少一部分可以以自由可选择的方式组合。
[聚光型光伏装置和聚光型光伏面板]
首先,将描述聚光型光伏装置的配置。
图1是示出聚光型光伏装置的示例的透视图。
在图1中,聚光型光伏装置100包括:聚光型光伏面板1,其具有被划分成为左右两个翼的面板;和机架2,其在背面侧支撑聚光型光伏面板1。
在图1中,页面右侧的面板1被示出,其中光伏面板1的一部分被省略以示出机架2的结构。
机架2包括基底3和竖立在基底3上的支撑部分4。基底3固定在地面上。支撑部分4被垂直设置。驱动装置5设置在支撑部分4的上端处的光伏面板1的支撑点处。驱动装置5驱动光伏面板1使得绕水平延伸的轴6在仰角方向旋转。此外,驱动装置5驱动光伏面板1以使其围绕支撑部分4在方位角的方向旋转。
驱动装置5由控制装置(未示出)控制。控制装置具有用于驱动驱动装置5的内置电动机的驱动电路。通过每个轴的电动机(步进电动机)的操作,光伏面板1可以相对于方位角和仰角中的每一个采取任意角度的姿势。
控制装置控制驱动装置5,使得光伏面板1面向太阳并跟随太阳的运动。
由驱动装置5驱动的轴6在垂直于轴6的方向上设置有多个梁7。光伏面板1固定在多个梁7的上侧。例如,光伏面板1通过由分别由以多级水平布置的十个聚光型光伏模块10组成的布置单元U配置。
单元U包括多个聚光型光伏模块10和一对上下附接轨道8,该一对上下附接轨道8在成行对齐的状态下一体化地固定聚光型光伏模块10。
每个单元U横跨在每个梁7上并固定到每个梁7的上侧。
例如,光伏面板1的每个翼由十个单元U组成。因此,通过将10×10的聚光型光伏模块10布置成矩阵来配置光伏面板1的每个翼。因此,在两个翼的光伏面板1中存在200个聚光型光伏模块10。
[聚光型光伏模块]
图2是示出聚光型光伏模块(在下文中也简称为模块)10的示例(聚光部分13的一部分已被破坏)的放大透视图。在图2中,模块10包括作为主要组件的盒状壳体11、在壳体11的底板15上以多行布置的柔性印刷电路12以及像盖子一样附接到壳体11的凸缘部分11b的聚光部分13。
聚光部分13是菲涅耳透镜阵列,并且通过布置多(例如,14×10=140)个聚集太阳光的菲涅耳透镜13f配置而成。可以通过例如使用玻璃板作为基材并在其背面(内表面)上形成硅树脂膜来形成这种聚光部分13。在此树脂膜上形成菲涅耳透镜13f。
壳体11包括:底板15,在其上设置有柔性印刷电路12;以及框架体16,底板15的外边缘等等被附接到框架体16,并且该框架体16保持聚光部分13使得面对底板15。将在后面详细描述壳体11。
图3是柔性印刷电路12的放大透视图。
在图3中,本示例的柔性印刷电路12被配置为包括柔性基板12f,其上形成有导电图案(未示出)。多个发电元件(图4中未示出)安装在柔性印刷电路12上。发电元件被结合在封装17内部。
每个发电元件被设置在对应于多个菲涅耳透镜13f中的每个的位置。
作为次级聚光透镜的球透镜18被附接在封装17上。包括发电元件的封装17和球透镜18组成次级聚光部分19。
柔性印刷电路12被形成为使得宽部分12a和窄部分12b交替地布置,该宽部分12a形成为具有大的宽度并且设置有发电元件和次级聚光部分19,该窄部分12a比宽部分12a窄。这节省用于基板的材料。
图4是示意性地示出在与菲涅耳透镜相对应的位置处设置的封装17中的一个菲涅耳透镜13f与发电元件之间的位置关系的视图。在图4中,以横截面示出安装在柔性印刷电路12上的封装17。
如图4中所示,发电元件20在被封装17围绕的状态下安装在柔性印刷电路12上。作为发电元件20,使用由具有高发电效率的化合物半导体元件制成的太阳能电池。
作为球面透镜的球透镜18稍稍远离(浮动)发电元件20被支撑在封装17的上端,并且设置在紧接发电元件20的前面。
发电元件20和球透镜18被布置使得与作为初级聚光透镜的菲涅耳透镜13f的光轴大致一致。因此,由菲涅耳透镜13f聚集的太阳光由球透镜18引导至发电元件20。
以这种方式,多个发电元件20被布置在与各个菲涅耳透镜13f相对应的位置处。球透镜18被设置为对应于多个发电元件中的每一个。
封装17中的发电元件20和球透镜18之间的空间是填充有半透明树脂的密封部分21。发电元件20被密封部分21气密密封,使得防止水分、灰尘等粘附到发电元件20上。用于密封部分21的树脂例如是硅树脂,并且在液态下被注入并且被固化以变成密封部分21。
[根据第一实施例的壳体]
图5是示出根据第一实施例的壳体11的透视图,并且图6是沿着壳体11的纵向方向的截面图。在图5和图6中,壳体11形成为具有长边和短边的箱形(在此为矩形(可以是正方形)),并且壳体11通过将由例如铝合金制成的底板15附接到由树脂制成的框架体16来配置壳体11。在图6中,省略后述的保护构件28和遮蔽构件29。
框架体16由填充有玻璃纤维的诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的树脂材料形成,并且包括形成外框架(侧壁框架)的框架主体部分25和在框架主体部分25的内部与框架主体部分25一体化形成的底板保持部分26。
框架主体部分25通过一体地形成以矩形框架形状形成的基底部分25a以及从基底部分25a的顶部突出的一对短边壁部25b和一对短边壁部25c而形成。底板15的外边缘通过紧固构件和粘合层(未示出)固定到基底部分25a的底表面。此外,如上所述,在短边壁部分25b和长边壁部分25c的各个上端形成有附接有聚光部分13(参考图2)的凸缘部分11b。
例如,底板保持部分26形成为棱柱状,并在底板15的大致中央部分处沿着壳体11的短边方向延伸。
底板保持部分26的纵向方向的两端被连接到长边壁部分25c的内表面。从而,防止长边壁部分25c的纵向中央部分变形使得向内或向外扭曲。
另外,底板保持部分26的底表面26a与基底部分25a的底表面25a1大致齐平,并与底板15的内表面15a接触。由此,底板保持部分26保持底板15的内表面15a。
底板保持部分26的底表面26a和底板15的内表面15a通过由填缝材料等制成的粘合层彼此粘合并固定。
如图5中所示,壳体11还包括保护构件28,其附接到框架主体部分25;以及遮蔽构件29,其遮蔽底板保持部分26。保护构件28由短边保护板28a和长边保护板28b组成,该短边保护板28a覆盖短边壁部25b的内表面的整个下半部,该长边保护板28b覆盖长边壁部25c的内表面的整个下半部。例如,保护构件28和遮蔽构件29由铝合金金属板制成。
短边保护板28a和长边保护板28b的各自下端向内弯曲,并且还覆盖从短边壁部25b和长边壁部25c向内突出的基底部分25a的上表面。
当聚光部分13的菲涅耳透镜13f(参考图2)从与框架主体部分25相邻的发电元件20(次级聚光透镜18)偏离时,保护构件28防止框架主体部分25的基底部分25a、短边壁部25b以及长边壁部25c直接受到聚集的太阳光的照射并且防止被热损伤。
此外,遮蔽构件29防止由菲涅耳透镜13f聚集的太阳光由于太阳光从原始聚光位置偏移直接照射到底板保持部分26,并且防止底板保持部分26受到热损坏。
底板15根据框架体16的基底部分25a形成为具有长边和短边的矩形形状,并且结合并固定到如上所述的框架体16的基底部分25a和底板保持部分26。底板15是如上所述的由铝合金制成的板材,并且被配置成将发电元件20的热量传导到底板15,并防止在发电期间发电元件20的温度升高。
在下面的描述中,在图6中,将底板15的位于壳体11内侧的内表面15a面向的方向(纸上的向上方向)称为朝向壳体内部的方向,并将底板15的位于壳体11的外侧的外表面15b面向的方向(纸上的向下方向)称为朝向壳体外部的方向。
图7A是底板15的内表面的部分放大图。
如图7A中所示,布置在其每个上安装有次级聚光部分19和发电元件20的柔性印刷电路12,使得在底板15的内表面15a上形成多行。
柔性印刷电路12被设置使得其纵向方向平行于与底板15的长边平行的方向的长边方向。
在内表面15a上,存在有由相对于设置边界部分12c的部分周围的内表面15a凹进的微小沟槽形成的凹槽部分30,该边界部分12c位于柔性印刷电路的宽部分12a和窄部分12b之间。
多个凹槽部分30被设置为在底板15的内表面15a上的挠性印刷电路12的附接位置中布置有挠性印刷电路12的边界部分12c的位置处发现。
因此,多个凹槽部分30用作在附接柔性印刷电路12时定位柔性印刷电路12的标记。
图7B是凹槽部分30的放大图。在图7B中,柔性印刷电路12由虚线指示。
如图7B中所示,凹槽部分30被配置成包括:第一凹槽31,其在柔性印刷电路12的宽度方向的大致中心处沿着柔性印刷电路12的纵向方向(底板15的长边方向)线性地形成;线性第二凹槽32,其与第一凹槽31相交;以及一对第三凹槽33,其平行于第一凹槽31并且线性地形成在第一凹槽31的两侧。
组成凹槽部分30的第一凹槽31、第二凹槽32和第三凹槽33是相对于内表面15a凹进的微小凹槽,并通过按压、标记针等形成。例如,第一凹槽31、第二凹槽32和第三凹槽33中的每一个的凹槽宽度和凹槽深度约为百分之几毫米。底板15的板厚约为1mm。
另外,在本实施例中,组成凹槽部分30的第一凹槽31、第二凹槽32、第三凹槽33中的每一个的长度已经被设定为大约20mm,并且第一凹槽31与第三凹槽33之间的间隔已经被设定为5mm。
第一凹槽31和一对第三凹槽33指示柔性印刷电路12的边界部分12c的大致位置。
此外,如图7A至7B中所示,在柔性印刷电路12的边界部分12c中形成孔12c1。柔性印刷电路12被附接使得第一凹槽31和第二凹槽32的交点从孔12c1暴露。结果,可以将柔性印刷电路12高精度地定位和附接到孔12c1中的凹槽部分30。
图8是示出底板15的内表面15a上的凹槽部分30的一部分布置的视图。在图8中,箭头Y1指示平行于底板15的短边的短边方向。箭头Y2指示底板15的长边方向。在图8中,柔性印刷电路12由虚线指示,并且柔性印刷电路12的多行中的一些被省略。
如图8中所示,柔性印刷电路12以具有预定节距(pitch)的相等的间隔被布置成多行。
此外,柔性印刷电路12的宽部分12a沿着短边方向设置。
因此,柔性印刷电路12的宽部分12a沿着长边方向以相等的间隔布置,并且沿着短边方向以相等的间隔布置。
多个凹槽部分30沿着长边方向和短边方向布置。
在短边方向上,凹槽部分30以与多行柔性印刷电路12的两相邻行之间的节距相同的距离布置。
以由一对相邻的宽部分12a组成的短边方向上的一对列为基准进行凹槽部分30的短边方向的布置。
在图8中,由在短边方向上布置的多个宽部分12a1形成的行L1和由在短边方向上布置的多个宽部分12a2形成的行L2组成在由一对相邻的宽部分12a组成的短边方向上的一对行。
通过交替地形成在位于由宽部分12a1形成的行L1和由宽部分12a2形成的行L2之间的内部的边界部分12c的位置处,沿着短边方向布置凹槽部分30。
例如,在图8中,设置在最上级的最右侧的凹槽部分30被形成在属于行L1的宽部分12a1中的在宽部分12a2侧上的边界部分12c的位置处。
在短边方向上与设置在最上级的最右侧的凹槽部分30相邻的凹槽部分30形成在属于该行L2的宽部分12a2中的在宽部分12a1侧的边界部分12c的位置处。
如上所述,凹槽部分30以由一对相邻的宽部分12a组成的短边方向上的一对列为基准沿短边方向以相等间隔地布置。
此外,在图8中,由在短边方向上布置的多个宽部分12a4形成的行L4和由在短边方向上布置的多个宽部分12a5形成的行L5也组成在由彼此相邻的一对宽部分12a组成的短边方向上的一对行。
因此,凹槽部分30相对于由多个宽部分12a4形成的行L4和由多个宽部分12a5形成的行L5沿着短边方向布置。
由在短边方向上布置的多个宽部分12a3形成的短边方向上的行L3被插入在由宽部分12a1、12a2组成的短边方向上的一对行L1、L2和由宽部分12a4、12a5组成的沿短边方向的一对行L4、L5之间。
因此,通过夹入在长边方向上布置的宽部分12a当中的彼此相邻的两个宽部分12a,将凹槽部分30沿着长边方向以一定距离布置。
在此,在图8中,在短边方向上彼此相邻的一对凹槽部分30之间的间隔W1比在长边方向上彼此相邻的一对凹槽部分30之间的间隔W2窄。
在此,间隔W2指示由沿着短边方向布置的多个凹槽部分30组成的列之间的最小间隔。
例如,当底板15的长边为800mm并且短边为600mm时,间隔W1被设定为50mm并且间隔W2被设定为130mm。在这种情况下,其中凹槽部分30沿着短边方向布置为四行,并且其中凹槽部分30沿着长边方向被布置为十行。
如上所述,多个凹槽部分30被设置以在与底板15的内表面15a上的柔性印刷电路12的附接位置相对应的位置处被发现,从而该凹槽部分30用作用于在将柔性印刷电路12附接到内表面15a时的柔性印刷电路12的定位标记。
此外,多个凹槽部分30具有减少底板15的内表面15a侧的热膨胀的功能。
在作为微小凹槽的凹槽部分30中,当底板15热膨胀时,组成凹槽部分30的凹槽31、32、33中的每一个的凹槽宽度变窄。底板15的表面方向上的膨胀量减少了使凹槽31、32、33中的每一个的凹槽宽度变窄的量。
因此,在作为设置有凹槽部分30的表面的内表面15a上,当底板15热膨胀时,组成凹槽部分30的凹槽31、32、33中的每一个的宽度变窄,并且,内表面15a侧的在表面方向上的膨胀被减小。
另一方面,在作为底板15的与内表面15a相反的表面的外表面15b(图6)上未形成凹槽部分30。因此,底板15的外表面15b上的膨胀量相对较大,在其上未形成凹槽部分30。
即,凹槽部分30减小底板15的内表面15a侧上的热膨胀,从而能够使内表面15a侧上的膨胀量相对于外表面15b侧上的膨胀量相对较小。
根据具有以上配置的聚光型光伏模块,因为用于减小底板15的内表面15a侧上的热膨胀的凹槽部分30设置在底板15的内表面15a上,当底板15热膨胀时,可以使由于内表面15a侧的热膨胀引起的膨胀量相对小于外表面15b侧的膨胀量。
因此原因,当底板15热膨胀时,能够使底板15弯曲使得朝着壳体外侧的方向突出,并且结果,能够防止底板15由于热膨胀朝着壳体15的内部的方向弯曲。
另外,因为各个凹槽部分30包括沿着底板15的长边方向直线状地形成的第一凹槽31和与第一凹槽31交叉的线性第二凹槽32,所以能够使通过凹槽部分30减少热膨胀的方向在内表面15a内是多方向的,并且通过凹槽部分30可以清楚地显示底板15上的位置。
另外,在本实施例中,在短边方向上彼此相邻的一对凹槽部分30之间的间隔W1比在长边方向上彼此相邻的一对凹槽部分30之间的间隔W2窄。由此,在短边方向上布置更多的凹槽部分30,并且因此,能够布置凹槽部分30使得在长边方向上划分底板15。结果,与短边方向相比,可以促进其中在底板很可能弯曲的长边方向上朝着壳体的外部的方向的弯曲,并且可以当底板热膨胀时促进底板15弯曲使得在朝着壳体的外部的方向突出。
另外,在本实施例中,组成壳体11的框架体16包括形成外部框架的框架主体部分25,和沿着底板15的内表面15a延伸并且与框架主体部分25内部的框架主体部分25一体地形成的底板保持部分26,使得底板保持部分26能够防止底板15由于热膨胀朝着壳体的内部的方向弯曲。
另外,因为本实施例的多个凹槽部分30用作用于定位柔性印刷电路12的标记,所以无需单独提供用于定位柔性印刷电路12的标记,并且可以降低工时和成本。
[第二实施例]
图9是组成根据第二实施例的壳体11的框架体16的侧视图。
本实施例的框架体16与第一实施例的不同之处在于,底板保持部分26的底表面26a形成为凸形,使得朝着壳体的外部的方向突出。其它要点与第一实施例中的相同。
如图9中所示,作为与底板15的内表面15a接触的接触表面的底板保持部分26的底表面26a形成为凸形,使得从基底部分25a的底表面25a1朝着壳体的外部的方向突出。在图9中,为了容易理解,底板保持部分26的突出量被放大。
因为底板保持部分26的底表面26a形成为凸起的形式使得朝着壳体的外部方向突出,所以通过底板保持部分26按压通过紧固构件和粘合层被附接到框架体16的具有外边缘的底板15使得在朝着壳体的外部的方向突出。
在本实施例中,因为底板15能够通过底板保持部分26朝着壳体的外部预先弯曲,所以能够更有效地防止底板15由于热膨胀而朝向壳体的内部的方向弯曲。
[验证测试]
接下来,将描述使用根据以上实施例的模块10执行的验证测试。
作为示例产品1,使用第一实施例中描述的聚光型光伏模块。作为示例产品2,使用与第一实施例的模块不同之处在于没有提供底板保持部分26的模块。此外,作为比较例产品,使用与第一实施例的模块不同之处在于未提供底板15的内表面15a上的多个凹槽部分30或者底板保持部分26的模块。使示例产品1、2和比较示例产品在相同条件下发电,并且比较底板15的弯曲量和此时的输出。注意,弯曲量是参考由框架体的基底部分的底表面确定的平面获得的,并且采用在整个底板当中弯曲是最大的位置处的弯曲量。
作为测试条件,使示例产品和比较例产品在50度的外部气温下发电一定时间段。此时,底板的温度为90度,并且聚光部分(聚光透镜)的温度为70度。
作为测试的结果,在两个示例产品1、2中,底板的弯曲量均为2mm,并且底板在朝着壳体的外部的方向上弯曲。另一方面,在比较例产品中,底板的弯曲量为5mm,并且底板在朝着壳体内部的方向上弯曲。
此外,比较例产品的输出看起来比每个示例产品1、2的输出低10%。
从以上结果可知,根据本实施例的模块,可以防止底板由于热膨胀而朝着壳体内部的方向弯曲,并且能够防止发电效率降低。
[其他]
本文公开的实施例在每个方面应被认为是示例性的而非限制性的。
在上述实施例中示出的凹槽部分30的布置和形状是示例,并且可以适当地改变。
在上述各个实施例中,已经说明了其中仅在底板15的内表面15a上设置凹槽部分30并且在底板15的外表面15b上未设置有凹槽部分30的情况。然而,形成在内表面15a上的凹槽部分30仅需要通过减小底板15的内表面15a侧的热膨胀来使内表面15a侧的膨胀量比外表面15b侧的膨胀量相对较小。
因此,例如,当在底板15的外表面15b上形成与凹槽部分30相似的凹槽部分时,仅有必要通过调节凹槽部分30的布置、密度、形状等,凹槽部分30被设置使得在内表面15a侧的膨胀量比外表面15b侧的膨胀量相对较小从而能够防止底板15由于热膨胀而朝着壳体内部的方向弯曲。
此外,在上述各个实施例中,已经说明了其中凹槽部分30由第一凹槽31、第二凹槽32以及第三凹槽33组成的情况。然而,仅有必要减小底板15的内表面15a侧上的热膨胀,并且使由于内表面15a侧上的热膨胀引起的膨胀量比当底板15热膨胀时外表面15b侧上的膨胀量相对较小。因此,例如,如果不考虑用作柔性印刷电路12的标记的功能,则如图10A中所示,可以形成通过组合在底板15的几乎整个内表面15a上平行于长边方向的多个凹槽和平行于长边方向的多个凹槽来配置的凹槽部分30。另外,如图10B中所示,可以形成通过组合在底板15的几乎整个内表面15a上在与长边和短边相交的倾斜方向中延伸的多个倾斜凹槽来配置的凹槽部分30。此外,可以形成凹槽部分30,该凹槽部分30通过以自由可选择的方式组合平行于长边方向的凹槽、平行于短边方向的凹槽和倾斜凹槽被配置。
本发明的范围不是由上述含义而是由权利要求的范围说明,并且旨在包括与权利要求的范围等同的含义以及该范围内的所有修改。
参考标志列表
1:聚光型光伏面板
2:机架
3:基底
4:支撑部分
5:驱动装置
6:轴
7:梁
8:附接轨道
10:聚光型光伏模块
11:壳体
11b:凸缘部分
12:柔性印刷电路
12a、12a1、12a2、12a3、12a4、12a5:宽部分
12b:窄部分
12c:边界部分
12c1:孔
12f:柔性基板
13:聚光部分
13f:菲涅耳透镜
15:底板
15a:内表面
15b:外表面
16:框架体
17:封装
18:球透镜
19:次级聚光部分
20:发电元件
21:密封部分
25:框架主体部分
25a:基底部分
25a1:底表面
25b:短边壁部分
25c:长边壁部分
26:底板保持部分
26a:底表面
28:保护构件
28a:短边保护板
28b:长边保护板
29:遮蔽构件
30:凹槽部分
31:第一凹槽
32:第二凹槽
33:第三凹槽
100:聚光型光伏装置

Claims (8)

1.一种聚光型光伏模块,包括:
聚光部分,所述聚光部分通过布置聚集太阳光的多个聚光透镜来配置;
多个发电元件,所述多个发电元件被布置在分别与所述多个聚光透镜相对应的位置处;
多个次级聚光透镜,所述多个次级聚光透镜分别与所述多个发电元件相对应地设置,并且将由所述多个聚光透镜聚光的太阳光引导至所述多个发电元件;以及
壳体,所述壳体包含所述多个次级聚光透镜和所述多个发电元件,其中
所述壳体包括
树脂框架体,以及
金属底板,所述底板被固定在所述框架体上,并且在所述底板的内表面上布置所述多个次级聚光透镜和所述多个发电元件,并且
在所述底板的内表面上设置有用于减小所述底板的内表面侧的热膨胀的凹槽部分。
2.根据权利要求1所述的聚光型光伏模块,其中
所述多个发电元件被安装在被附接到所述底板的内表面的布线板上,并且
多个凹槽部分被设置以在与所述布线板在所述底板的内表面上的附接位置相对应的位置处被发现,并且用作用于定位所述布线板的标记。
3.根据权利要求2所述的聚光型光伏模块,其中,所述凹槽部分中的每一个包括线性第一凹槽和与所述第一凹槽相交的线性第二凹槽。
4.根据权利要求2或3所述的聚光型光伏模块,其中
所述底板是具有长边和短边的矩形,
所述多个凹槽部分沿着长边方向和短边方向被布置,并且
在所述短边方向上彼此相邻的一对凹槽部分之间的间隔比在所述长边方向上彼此相邻的一对凹槽部分之间的间隔窄。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的聚光型光伏模块,其中
所述框架体包括
框架主体部分,所述框架主体部分配置外部框架,以及
底板保持部分,所述底部保持部分沿着所述框架主体部分内部的所述底板的内表面延伸并且在两端处与所述框架主体部分成为一体。
6.根据权利要求5所述的聚光型光伏模块,其中,在所述底板保持部分中与所述底板的内表面接触的接触表面具有凸形,使得在朝着所述壳体的外部的方向上突出。
7.一种聚光型光伏面板,包括布置的根据权利要求1所述的多个聚光型光伏模块。
8.一种聚光型光伏装置,包括:
根据权利要求7所述的聚光型光伏面板;以及
驱动装置,所述驱动装置驱动所述聚光型光伏面板以面向太阳并跟随所述太阳的运动。
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