TW202314171A - 機械堆疊太陽能透射電池或模組 - Google Patents

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科特 Ｇ 康蒂
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Abstract

本發明提供一種裝置。該裝置包含機械堆疊層。該等機械堆疊層包含一底層及上層。各上層包含將光能轉換為電力之一透射太陽能電池。各上層朝向該底層透射該光能之未轉換部分。該底層包含將該光能之該等未轉換部分轉換為電力之一太陽能電池。

Description

機械堆疊太陽能透射電池或模組
本發明係關於藉由一模組化太陽能系統之太陽能發電。更特定言之，本發明包含用於太陽能發電之機械堆疊太陽能透射電池或模組。
當前，不存在經濟可行之習知光伏打太陽能電池技術來實現大於25%之電力轉換效率。因此，至少75%之撞擊地球之表面之太陽之能量未被使用。
根據一或多個實施例，提供一種裝置。該裝置包含具有一底層及一或多個上層之至少兩個機械堆疊層。該一或多個上層之各者包含經組態以將光能轉換為電力且朝向該底層傳遞該光能之未轉換部分之至少一個透射太陽能電池。該底層包含經組態以將該光能之該等未轉換部分之至少部分轉換為電力的至少一個太陽能電池。
根據一或多個實施例，提供一種模組化設備。該模組化設備包含具有一模組層及一或多個上模組之至少兩個機械堆疊模組。該一或多個上模組之各者包含將在一第一側上接收之光能轉換為電力且將該光能之未轉換部分傳遞至一第二側上的該至少兩個機械堆疊模組之一下一模組之複數個透射太陽能電池。該底部模組包含經組態以將該光能之該等未轉換部分之至少部分轉換為電力之複數個太陽能電池。
根據一或多個實施例，提供一種系統。該系統包含複數個模組化設備。各模組化設備包含至少兩個機械堆疊模組。該至少兩個機械堆疊模組包含一底部模組及一或多個上模組。該一或多個上模組之各者包括經組態以將該光能轉換為電力且朝向該等底部模組傳遞該光能之未轉換部分之複數個透射太陽能電池。該底部模組包含經組態以將該光能之該等未轉換部分之至少部分轉換為電力之複數個太陽能電池。該系統包含至少兩個串。各串對應於且電連接至該至少兩個機械堆疊模組之一者以自其接收該電力。各串在電氣上不同於其他串。該系統包含固定該至少兩個機械堆疊模組之一機械堆疊以使該底部模組之該複數個太陽能電池與該一或多個上模組之各者之該複數個透射太陽能電池之各者垂直對準之一支撐結構。
透過本發明之技術實現額外特徵及優點。本文詳細描述本發明之其他實施例及態樣。為更佳地理解本發明之優點及特徵，請參考描述及圖式。
相關申請案之交叉參考 本申請案主張2021年6月16日申請之名稱為「MODULAR SOLAR SYSTEM」之美國臨時專利申請案第63/211,263號之優先權，該案為了所有目的以宛如全文闡述引用的方式併入本申請案中。
本文揭示一種模組化太陽能系統。更特定言之，該模組化太陽能系統係關於在一框架/設備內堆疊多個太陽能模組。該多個太陽能組件包含透射率品質。透過率允許光能(即，輻照度)通過物體。繼而，該多個太陽能模組之各者均可吸收不同光能且可傳遞其他(未吸收之)光能。更特定言之，對於該模組化太陽能系統內之每個太陽能模組，一定量之輻照度(自所有方向以及角度)被轉換為電力，而未使用之輻照度通過其中。堆疊該多個太陽能模組堆疊作為一集體群組以提供大於習知光伏打太陽能電池之一轉換百分比之一方式將一總輻射轉換為電力。即，根據一或多個技術效應、優點及益處，模組化太陽能系統實現大於習知光伏打太陽能電池之一總光能電力轉換效率。
圖1描繪根據一或多個實施例之一裝置100。裝置100係一模組化太陽能系統之一實例。更特定言之，裝置100係機械堆疊太陽能透射電池之一實例。圖1中之裝置100根據一X1-X2軸(例如通常水平，如圖中所定向，其中軸具有左右之間的一方向，如圖1中)及一Y1-Y2軸(例如通常垂直，如圖中所定向，其中軸具有上下之間的一方向，如圖1中)定向。X1方向與X2方向相反，且Y1方向與Y2方向相反。其他定向可根據X1-X2及Y1-Y2軸進行，其等可傾斜或成角度。參考所描述之一組件之一左側或面向左側之表面可指稱組件之一X1側或一X1表面，而參考所描述之一組件之一右側或面向右側之表面可指稱組件之一X2側或一X2表面。類似地，參考所描述之一組件之一下側或底側或一面向下之表面可指稱一Y1側或一Y1表面，而參考所描述之一組件之一頂側或上側或面向上之表面可指稱一Y2側或一Y2表面。
裝置100自至少一太陽101 (自Y2方向)接收光能或光102。光102可被視為入射光或自然光(儘管考量其他源)。裝置100 (諸如)藉由聚集不同電池將光102之一或多個部分轉換為電或電力。光102可在整個光譜範圍內，包含(但不限於)紫外(UV)光、可見光及紅外光。
如圖中所展示，裝置100包含一上層110，其包含一透明區段112及一透射太陽能電池114；一臨時區段120；及一底層130+，其包含一透明區段132、一太陽能電池134及一後區段136。依此方式，裝置100可包含至少兩個機械堆疊層(例如上層110及底層130之至少一者)，其中各上層110可包含至少一個透射太陽能電池114 (例如在一些情況中複數個透射太陽能電池114)且底層130可包含至少一個太陽能電池134 (例如在一些情況中複數個太陽能電池134)。根據一或多個實施例，裝置100可包含兩個上層110作為至少兩個機械堆疊層。
上層110之透射太陽能電池114將光102之部分轉換為電力且朝向底層130傳遞(在一Y1方向上)光102之未轉換部分。底層130之太陽能電池134將光102之未轉換部分之至少部分轉換為電力。根據一或多個實施例，至少兩個機械堆疊層之各者在電氣上不同於至少兩個機械堆疊層之其他層。據此而言，透射太陽能電池114及上層110在電氣上不同於太陽能電池134及底層130 (例如藉此藉由不與彼此不電氣依賴之組件部分接合之一機械堆疊組態提供串接電池之一替代設計)。即，裝置100解決習知串接光伏打太陽能電池之問題，因為習知串接光伏打太陽能電池在分離時不獨立起作用(即，習知串接光伏打太陽能電池實際上係不可分離)。
透射太陽能電池114可包含(但不限於)碲化鎘(CdTe)、非晶矽(a-Si)、鈣鈦礦、有機及銅銦鎵硒化物(CIGS)。透射太陽能電池114可包含(但不限於)其他添加劑，諸如鋅、硒、錫、氧、銅、鋁、碳或硫。舉實例而言，CdTe、a-Si及CIGS包含大於c-Si之能袋隙。依此方式，上層110包含具有比習知光伏打太陽能電池之晶體矽(c-Si)高之一能袋隙之材料以提高裝置100之總效率及功率輸出。例如，基於c-Si之一能袋隙(例如1.11電子伏特或eV)、橙色及紅色可見區域以及近紅外區域中之波長，應通過(在Y1方向上)上層110到達底層130，使得太陽能電池134之c-Si接收光能以轉換為電力。根據一或多個實施例，太陽能電池134可為一透射太陽能電池。據此而言，後區段136可反射使得在X1方向上離開太陽能電池134之光之未吸收部分可沿X2方向反射回裝置136。
根據一或多個實施例，臨時區段120係裝置100之一區域，其中上層110之透射太陽能電池114及底層130之透明區段132相鄰。在此上下文中，相鄰包含相鄰、接觸或聯接(例如有效接觸)但未接合在一起之兩個組件，且在一些情況中直接堆疊於彼此頂部。臨時區段120可由上層110及底層130之一周邊上之一密封件或其類似者來維持。密封件可包含(但不限於)一膠或其他黏著劑、一墊片、一塑膠構件及一間隙填充物之一或多者。根據一或多個實施例，密封件係一間隙填充物及一膠或其他黏著劑之一組合。根據一或多個實施例，在一周邊上密封臨時區段120以支撐上層110及底層130之機械堆疊，以及防止異物(例如灰塵、昆蟲、囓齒動物或其類似者)穿透上層110與底層130之間。
根據一或多個實施例，臨時區段120係裝置100之一區域，其中上層110之透射太陽能電池114及底層130之透明區段132彼此接近以於其間形成一空間。在此上下文中，接近包含靠近、接近或處於某個預界定距離而未接合在一起之兩個組件。接近之實例可包含(但不限於) 1毫米、5毫米、1厘米、5厘米、1分米、5分米或其類似者。空間(即，臨時區段120)可由本文所描述之一密封件及/或由一支撐結構維持。根據一或多個實施例，支撐結構支撐且固定上層110及底層130之機械堆疊，以及在上層110及底層130之一或多個側上提供密封件。支撐結構之密封件之實例包含(但不限於)一網篩、一防水膜或一空氣過濾器。機械堆疊之實例包含(但不限於)水平堆疊、與一水平面平行堆疊(即，與地面扁平)及與一陣列之一平面平行堆疊(即，設計判定)。
根據一或多個實施例，上層110可連同透射太陽能電池114一起包含透射太陽能電池114之一Y2側(例如一太陽側)上之透明區段112。底層130可連同太陽能電池134一起包含太陽能電池134之一Y2側(例如一太陽側)上之透明區段132及/或太陽能電池134之一Y1側(例如與太陽側相對之一側)上之後區段136。如本文所描述，後區段136可包含金屬、塑膠或其他不透明材料以防止光102或其部分在Y1方向上離開裝置100或在Y2方向上反射光102或其部分。
在一些實施例中，透明部分112及132以及後區段136可包含玻璃、塑膠或使光102或其部分能夠在不吸收之情況中通過之其他透明材料。後區段136可包含金屬、塑膠或其他不透明材料以防止光102或其部分在Y1方向上離開裝置100。
圖2描繪根據一或多個實施例之一裝置200。裝置200係一模組化太陽能系統之一實例。更特定言之，裝置200係機械堆疊太陽能透射電池之一實例。
應注意類似於其他圖之圖2之模組化太陽能系統實例之元件為了簡潔而重複使用(例如圖中中類似元件符號指示類似元件)且不一定重新引入。因此，如圖中所展示，裝置200額外包含一第一上層210及包含一頂部透明區段212、一透射太陽能電池214及一底部透明區段216之一第二上層211，以及包含一反射區段250之一底層230。第二上層211及底層230可分離一距離260。臨時區段120之空間之量及/或距離260可基於裝置200之熱係數來判定，因為間距可由平衡裝置200之緊湊性及層210、211及230之熱管理之一最佳距離值來決定。依此方式，裝置200可包含至少兩個機械堆疊層(例如至少第一上層210或第二上層211)，其等之各者可包含至少一個透射太陽能電池114及214 (例如在一些情況中，複數個透射太陽能電池114及214)。根據一或多個實施例，臨時區段120及/或距離260可指定周圍組件相鄰(例如可直接堆疊於彼此之頂部)。
根據一或多個實施例，第二上層211之底部透明區段216可位於透射太陽能電池214之一Y1側(例如與太陽側相對之一側)上。第一上層210可指稱兩層210及211之一頂層，而第二上層211可指稱兩層210及211之一底層。底層230可為第二上層211下方之一反射層。例如，底層230可至少包含將自底部透明區段216在Y1方向上離開之光102之未吸收部分沿Y2方向反射回第二上層211之反射區段250。反射區段250可包含具有一反射Y2表面之金屬、塑膠或其他不透明材料。根據一或多個實施例，第一上層210之透射太陽能電池114及第二上層211之頂部透明區段212可如本文所描述相鄰或接近。裝置200之任何部分可如本文所描述密封或支撐。臨時區段120亦可表示第一上層210之一底部透明區段。
圖3描繪根據一或多個實施例之一系統300。系統300自至少太陽101接收光102 (儘管設想其他源)。系統300包含具有一選用透射太陽能電池311之一選用模組310；具有一透射太陽能電池331之一透射模組330；具有可視情況透射之一太陽能電池341 (例如模組340可為一透射模組)之一模組340；一選用反射模組350；一或多個盒370及一匯流排380。應注意任何組件或任何特徵之選用性使用一虛線邊框表示。選用模組310可為一集中器、一微集中器或一透射模組。各模組連接至一或多個盒370，其等可為將由一或多個模組310、330及340產生之電力提供至匯流排380 (例如PV匯流排連接器及PV連接器盒)之電匯流箱(例如對應於如本文所描述之一支撐結構之串)。
一或多個盒370可為提供用於接收一或多個模組310、330及340之插座、連接或其類似者之固線式電氣連接。應注意固線式電氣連接可含有感測器，且固線式電氣連接可接合來自分開之模組之佈線。例如，一模組之各佈線束可突出至各插座之一背面以便於安裝、維修及維護(例如以一隨插即用方式)。此等固線式電氣連接及插座可為防風雨快速連接硬體(例如用於將線連接至匯流箱以簡化安裝且減少現場品質誤差)。各固線式電氣連接均可包含具有使用中之指示燈之保險絲以確保模組在安裝及維護期間斷電。另外，如本文所描述，系統300之操作可由一或多個感測器監測。
系統300係一模組化太陽能系統之一實例。更特定言之，系統300係機械堆疊太陽能透射電池或模組化設備之一實例。根據一或多個實施例，系統300包含至少兩個機械堆疊模組，諸如選用模組310、透射模組330及模組340。根據一或多個實施例，選用模組310、透射模組330及模組340可為雙面(例如自任一側吸收光能)且包含清晰佈線以使光能能夠在其中多次通過。選用模組310及透射模組330可代表一或多個上模組。模組340可代表一模組層，其可相同或不同於一或多個上模組。選用模組310及透射模組330包含複數個透射太陽能電池(例如選用透射太陽能電池311及透射太陽能電池331)，其等將在一Y2側(或一太陽或第一側)上接收之光能轉換為電力且將光能之未轉換部分傳遞至一下一模組。例如，選用模組310在一Y1方向上將光能之未轉換部分傳遞至選用模組310之一Y2側(或一太陽或第二側)上之透射模組330。此外，透射模組330在一Y1方向上將光能之未轉換部分傳遞至透射模組330之一Y2側(或一太陽或第二側)上之模組340。
應注意模組340包含複數個太陽能電池(例如太陽能電池341可視情況透射)，其將光能之未轉換部分之至少部分轉換為電力。系統300機械地堆疊至少兩個機械堆疊模組以使模組340之複數個太陽能電池與選用模組310及透射模組330之各者之複數個透射太陽能電池之各者垂直對準。根據一或多個實施例，系統300之機械堆疊可進一步在一或多個側面上密封，諸如藉由如本文所描述之一網篩、一防水膜或一空氣過濾器。機械堆疊之實例包含(但不限於)水平堆疊、(即，與地面扁平)及與一陣列之一平面平行堆疊(即，設計判定)。藉由維持電池/模組機械及電氣分離，一或多個模組310、330及340可經設計以一起工作以進行電氣聚合(例如其進一步使一更廣泛電氣組件範疇能夠實現功率聚合)。
在操作中，陽光102通過一或多個模組310、330及340。模組310可在一第一光譜回應下吸收一第一波長之光102。在第一波長之外且剩餘超過第一波長之外之第一光譜回應之光391 (即，其輻照度)進一步在Y1方向上傳遞至透射模組330。
透射模組330可在一第二光譜回應下吸收一第二波長之光391。根據一或多個實施例，第一及第二波長可相同。根據一或多個實施例，第一光譜回應及第二光譜回應亦可相同。第二波長之外且剩餘超過第二波長之外之第二光譜回應之光393 (即，其輻照度)進一步在Y1方向上傳遞至模組340。
轉至圖4，圖中描繪根據一或多個實施例之一圖表400。圖表400係CdTe (例如透射太陽能電池331及透射模組330)及c-Si (例如太陽能電池341及模組340)之一實例光譜回應圖表。圖4亦包含識別圖表400內之線之一鍵401。圖表400包含展示波長之一奈米級之一x軸，以及展示一光譜強度之一左y軸及展示光譜回應、透射率之一右y軸。應注意CdTe之近似吸收範圍係400奈米至800奈米(例如第二波長)。例如，在系統300中，透射模組330在400奈米至800奈米波長範圍中吸收光391之輻照度，且在大於800奈米之波長範圍中傳遞未吸收之光能。
模組340可在一第三光譜回應下吸收一第三波長之光393。根據一或多個實施例，第三波長可包含及/或比第二波長寬。返回圖4，應注意c-Si之近似吸收範圍係400奈米至1200奈米(例如第二波長)。模組340吸收光393在至少800奈米至1200奈米波長範圍中之輻照度且可傳遞大於1200奈米波長範圍中之光能。模組340亦可吸收400奈米至1200奈米波長範圍中之光393之輻照度，其中400奈米至800奈米波長範圍包含跨第二波長之剩餘超過第二光譜回應之光393 (即，其輻照度)。此外，在第三波長之外且跨第三波長之剩餘超過第三光譜回應之光395 (即，其輻照度)進一步在Y1方向上傳遞至反射模組350。
反射模組350在Y2方向上將光395反射回模組340。光395之任何剩餘輻照度可進一步由模組340吸收或作為光397傳遞至透射模組330 (例如光397在Y2方向上繼續)。接著，光397之任何剩餘輻照度可進一步由透射模組330吸收或作為光399傳遞至模組310 (例如光399在Y2方向上繼續)。應注意代表光102、391、393、395、397及399之箭頭之褪色繪示輻照度之吸收及能量之描述，因為光102轉換為發送至盒370之電。亦應注意各一特定輻照度或其部分可不在第一次通過時被吸收而可在第二次通過時被吸收(即，在Y2方向上)。
圖5描繪根據一或多個實施例之模組501及502。模組501及502可為本文所討論之模組330及340 (或層)之任何者之一實例組態。模組501包含配置於一x-y格網中之一或多個電池510，其中x及y兩者均係大於0之整數。模組502包含配置於x-y格網中之一或多個電池520，其中x係1且y係大於0之一整數。可管理及操作電池510及520之寬度、佈線及組態以在一每電池基礎上控制發電。
圖6描繪根據一或多個實施例之一框架600。框架600自一立體圖及透過其側壁之一側視圖展示。框架600包含一殼體605、一通風格柵或開口610、一孔615 (例如用於接受將框架600附接至一框架之一緊固件)，及一或多個支架632、634、636及638。
一或多個支架632、634、636及638可為模組330及340及盒380之間隔件支架以將此等組件固持於一垂直堆疊中，其間之空間640允許氣流、冷卻等。一或多個支架632、634、636及638可為支架、L形凸緣或其類似者，在框架600內提供複數個層級(諸如一頂層632、一頂部-中間層634、一底部-中間層636及一底層638)。應注意支架632、634、636及638啟用模組330與340之間的空間640。此外，應注意模組330及340之各者均包含將模組330及340與一對應盒380電耦合之一連接器642。
根據一或多個實施例，框架600固定模組330及340之一機械堆疊(例如藉此藉由未接合之一機械堆疊經組態將一替代設計提供至串接電池)。根據一或多個實施例，框架600係其中一或多個支架632、634、636及638充當模組330及340抵靠其上之水平滑件之一框架及導軌系統。應注意框架600可包含一開放式頂部(例如因此光102可投射至其中之任何模組330及340上)及一開放式底部，以及通風格柵或開口610或開放壁以允許引導氣流。框架600或其任何部分可由金屬、木材、塑膠、玻璃纖維、碳纖維或如本文所描述之其他結構材料製成。
圖7繪示根據一或多個實施例之一支撐結構700。支撐結構700自一立體圖及透過其側壁之一前視圖展示。支撐結構700包含具有一或多個臂706及一或多個固持器707之一框架705。支撐結構700包含一蓋710、一樑配置720及一柱730。支撐結構700包含一或多個緊固件740 (例如開口銷及/或螺釘)、一導管750及一或多個條帶760。
一或多個固持器707將一或多個臂706固定至適當位置。一或多個固持器707可由緊固件740固定至臂705及樑配置720上。樑配置720可為一或多個樑。樑配置720之一或多個樑可為方形樑、圓形樑、I形樑或具有可變角度之其他結構構件。如本文所討論，樑配置720支撐進一步支撐一或多個模組310、330、340及350之一或多個框架705。據此而言，一或多個模組310、330、340及350 (例如圖5之模組501及/或501)可安裝於圖7之支撐結構700之臂706內使得一或多個模組310、330、340及350機械堆疊於一相鄰及/或接近組態中。支撐結構700可包含楔子770 (諸如金屬、塑膠或橡膠楔子)以將一或多個模組310、330、340及350保持在臂706內之適當位置。
條帶760可調整以將樑配置720保持在蓋710上之適當位置。蓋710可為柱730之一柱蓋，且包含設定為與柱730成一角度之一U形支架，如圖7中所展示。柱730可為固定至地面或其他表面上、安裝於地面或其他表面上及/或部分埋入地面或其他表面中之一方形樑、圓管、通道構件或I形樑。導管750可容置電線，諸如如本文所描述之串。若一通道用於支撐結構700之一或多個件或部分，則可將電線直接放置於通道中。
根據一或多個實施例，支撐結構700固定模組310、330、340及350之一機械堆疊(例如藉此藉由未接合之一機械堆疊組態提供串接電池之一替代設計)。根據一或多個實施例，一或多個框架705可為一按鈕及狹槽系統或周邊模具系統，其中臂706及固持器707將模組310、330、340及350固定或夾緊至適當位置。固持器707可為具有如本文所描述之空間640之將模組310、330、340及350固持在一垂直堆疊中之臂706之間隔件夾。楔子770可為支援模組310、330、340及350之插入之透明及/或橡膠組件。根據一或多個實施例，周邊模具系統可包含沿模組310、330、340及350之各者之一外邊緣的一周邊模具，各周邊模具經組態以與一相鄰周邊模具堆疊。支撐結構700亦可包含楔子(諸如橡膠楔子)以將樑720保持在蓋710內之適當位置。應注意支撐結構700之任何組件以及模組310、330、340及350可分開地裝運且在現場組裝。
現轉至圖8，圖中繪示根據一或多個實施例之一環境800。如本文所討論，環境800可包含一或多個模組化太陽能系統。更特定言之，環境800可包含一或多個設備內之一或多個機械堆疊太陽能透射模組以接收光(例如儘管考量其他光源，但自至少太陽101)。依此方式，環境800之實施例包含處於任何可能整合技術細節級別之設備、系統、方法及/或電腦程式產品。
根據一或多個實施例，環境800可代表位於一現場801內之模組化太陽能系統且包含一或多個支撐結構810.n (其中n係一整數)。現場801可為任何地形或開闊或空地以支撐一或多個支撐結構810.n，以及屋頂及/或其他財產區域。
各支撐結構810包含至少一反相器815、一開關817、一串820及一或多個模組化設備830 (其中m係一整數)。各模組化設備830 (例如圖1至圖2之裝置100及200)可包含一或多個模組832 (例如圖1至圖2之層110、130、230及250)。
反相器815可為在電流(諸如直流電(DC)至交流電(AC))之間改變之任何電力電子裝置或電路系統。開關817可為使各支撐結構810接地之一斷電開關。根據一或多個實施例，當支撐結構810通電時，開關817提供電閂鎖且防止彈出。串820可為連接一或多個電氣組件(例如一或多個模組832)之任何電子組態，無論串聯或並聯至一特定電氣組件(例如(諸如)反相器815)。
各模組832連接至一對應串820 (例如經由一接腳連接、一豬尾連接或其類似者)由空間640 (例如圖1之臨時區段120或圖2之距離250)與至少另一模組832分離，且具有至少一個感測器836及一碼838。此外，可透過支撐結構810及環境800定位額外感測器836。環境800及其中之元件(例如感測器836之任何者)可由一裝置860管理。此外，環境800可連接至一格網870且可由一維護機器人、一無人機、一技術人員或其類似者管理。
根據一或多個實施例，支撐結構810及模組化設備830可在一工廠設定(包含預佈線)中組裝以降低現場801中之現場組裝成本，同時提高品質。當模組化設備830被裝運至現場801時，模組化設備830可連接在一起且接著像一拼圖一般相對於名聲810豎立起來。一或多個模組化設備830可具有之尺寸容納模組832 (例如長度及寬度係1 × 2米)且提供容納冷卻及能袋隙分佈之間距。根據一或多個實施例，其間具有1英寸間距之1英寸高模組提供一8英寸高模組(例如可看起來如同一煎餅堆疊)。繼而，支撐結構810可提供橫向並排穩定性，而模組830提供前後穩定性。根據一或多個實施例，模組832可相鄰(例如可直接堆疊於彼此之頂部而其間無間隔)。
根據一或多個實施例，環境800係具有感測器836之現場801中之支撐結構810、模組化設備830及至少兩個機械模組832之一系統。環境800在一宏觀層級上繪示如何在一更大網路內連接元件及事物以進行警報，以及如何將電提供至格網870或其他負載(例如一或多個電池)。如本文所描述，至少兩個機械模組832包含一底部模組及一或多個上模組。各串820對應於且電連接至至少兩個機械鉚接模組832之一者以自其接收電力。各串820在電氣上不同於其他串820。支撐結構810固定至少兩個機械堆疊模組832之一機械堆疊以垂直對準至少兩個機械模組832之複數個太陽能電池及/或透射太陽能電池。
根據一或多個實施例，環境800亦可包含一均勻設計，其中模組832串聯或且聯連接。例如，一模組832之各電池可提供1.5伏特電壓。此外，可在進一步串聯連接每串820至各模組832內串聯連接32個電池(例如每串820串聯18個模組832提供864伏特)。反相器815可並聯組合32個串820以產生提供至格網870之一高電流。根據一或多個實施例，環境800亦可包含一分層設計，其中一或多個串820之模組832並聯連接，一或多個串820之模組832串聯連接，及/或其等之一組合(例如在一混合環境中管理之層之一集合)。
支撐結構810可為併入本文所描述之一或多個技術態樣(例如模組化DC最佳化器)之一預佈線模組化機架系統。根據一或多個實施例，支撐結構810可為其一或多個模組化設備830之一集合。支撐結構810之一結構可由碳纖維、鋼、金屬、合金、木材、塑膠、玻璃纖維或其等之任何組合製成。根據一或多個實施例，支援結構810可為給出感測器836及能夠通信地耦合至設備860之一能力之一「智慧型機架」系統。
模組化設備830 (例如一框架或堆疊結構)可為提供三維太陽能系統應用之任何整合系統。根據一或多個技術效應、優點及益處，模組化設備830使得模組832能夠容易地移動、替換及/或交換，諸如用於未來一代模組832。模組化設備830垂直堆疊模組832以最大化每平方米表面積捕獲之一太陽能。此外，在模組化設備830內訂購模組832之一垂直態樣使得能夠捕捉各能袋隙、冷卻、間距等。根據一或多個實施例，模組化設備830可利用固持放置於另一者之頂部之多個太陽能模組之一殼體或外殼，其間之空間640允許用於冷卻之氣流或無需一空間。根據一或多個實施例，一頂部太陽能模組可為一集中器或微集中器，一或多個中間模組可為一或多個透射模組，且一底部模組可捕獲任何剩餘光能(例如紅外輻射)或反射。應注意，在一實例中，模組化設備830堆疊四層模組832，其中各模組832對應於串820之一者。
根據一或多個技術效應、優點及益處，模組化設備830能夠將單一p-n接面電池(與其他技術相比，其具有成本效益)分層於模仿一串接電池概念而不接合模組832且保持層電性不同之一堆疊結構中。此外，根據一或多個技術效應、優點及益處，模組化設備830提供促進容易現場安裝以減少一核電廠配套設施(BOP)成本結構之改良模組化。例如，在美國，對於一公用設施規模太陽能發電計劃成本，太陽能模組價格當前對應於近似每瓦特0.40美元且包含太陽能電池成本降低之報酬遞減。另外，BOP成本降低與習知太陽能技術相比已作出非常小之進展且尚未隨著習知太陽能技術進步而成比例下降。不同政府機構將一太陽能發電廠之總成本臨限值定為每瓦特(DC) 0.50美元以與傳統化石燃料相比具有成本競爭力。僅可在BOP成本存在顯著改良之情況中實現此目標。實現此目標之一方式係藉由增加每陸地表面之陽光捕捉密度，藉此通藉由將BOP成本分攤至較高kWh之電力生產上來降低電力生產成本。此外，根據一或多個技術效應、優點及益處，模組化設備830更適用於其中屋頂及財產區域有限之家庭及商業建築。繼而，模組化設備830可使建築物成為淨零電氣消費者且實際上脫離格網870。此外，根據一或多個技術效應、優勢及益處，環境800可挽救基礎設施同時具有利用未來技術改良之靈活性(例如平均15年之一太陽能壽命；而相反地，環境800現可將該壽命延長至50年以上)。
現轉至圖9，圖中繪示根據一或多個實施例之一運算系統900。運算系統900可代表包括硬體、軟體或其等之一組合之任何運算裝置、運算設備及/或運算環境。此外，所揭示之運算系統900之實施例可包含處於任何可能整合技術細節級別之設備、系統、方法及/或電腦程式產品。一般而言，圖9之運算系統900操作以至少監測圖1之裝置100及其組件。例如，運算系統900可偵測異常、降級、操作其類似者，以及與其他系統及該等系統之資料(例如天氣資料)協調以接受、處理及外推(例如使用相對於機器學習及人工智慧之大數據操作)圖1之裝置100及其中之組件之至少一健康。
運算系統900具有含統稱為一處理器910之一或多個中央處理單元(CPU)之一裝置905 (例如圖8之設備860)。處理器910 (亦指稱處理電路)經由一系統匯流排915耦合至一系統記憶體920及各種其他組件。運算系統900及/或裝置905可經調適或經組態以執行為一線上平台、一伺服器、一嵌入式運算系統、一個人電腦、一控制台、一個人數位助理(PDA)、一手機、一平板電腦運算裝置、一量子運算設備、雲運算設備、一行動裝置、一智慧型電話、一固定行動裝置、一智慧型顯示器、一可穿戴電腦或其類似者。
處理器910可為任何類型之通用或專用處理器，包含一中央處理器(CPU)、應用特定積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)、圖形處理單元(GPU)、控制器、多核心處理單元、三維處理器、量子運算裝置或其等之任何組合。處理器910亦可具有多個處理核心，且至少一些核心可經組態以執行特定功能。亦可組態多平行處理。另外，至少處理器910可為包含模擬生物神經元之處理元件之一神經形態電路。
系統匯流排915 (或其他通信機構)經組態以將資訊或資料傳達至處理器910、系統記憶體920及各種其他組件，諸如一配接器925。
系統記憶體920係一(非暫時性)電腦可讀儲存媒體之一實例，其中軟體930可儲存為用於由處理器910執行以引起裝置905操作之軟體組件、模組、引擎、指令或其類似者，諸如本文所描述。系統記憶體920可包含一唯讀記憶體(ROM)、一隨機存取記憶體(RAM)、內部或外部快閃記憶體、嵌入式靜態RAM (SRAM)、固態記憶體、快取、靜態儲存器(諸如一磁碟或光碟)或任何其他類型之揮發性或非揮發性記憶體之任何組合。非暫時性電腦可讀儲存媒體可為可由處理器910存取之任何媒體且可包含揮發性媒體、非揮發性媒體或其類似者。例如，ROM耦合至系統匯流排915且可包含一基本輸入/輸出系統(BIOS)，其控制裝置905之某些基本功能，且RAM係耦合至系統匯流排915之讀寫記憶體以由處理器910使用。非暫時性電腦可讀儲存媒體可包含可移除、不可移除或且類似者之任何媒體。
根據一或多個實施例，可在硬體、軟體或一混合實施方案中組態軟體930。軟體930可由彼此操作通信且傳遞資訊或指令之模組構成。根據一或多個實施例，軟體930可提供一或多個使用者介面，諸如代表作業系統或其他應用程式及/或視需要直接提供。使用者介面包含(但不限於)圖形化使用者介面、視窗介面、網際網路覽器及/或應用程式、作業系統、資料夾及其類似者之其他視覺介面。因此，使用者活動可包含由軟體930提供之使用者介面之任何互動或操縱。軟體930可進一步包含用於執行應用特定程序或其衍生物之客製模組，使得運算系統900可包含額外功能性。例如，根據一或多個實施例，軟體930可經組態以儲存待由處理器910執行或處理之資訊、指令、命令或資料以邏輯實施本文所描述之方法(例如相對於機器學習及人工智慧之大數據操作)。圖9之軟體930亦可代表用於運算系統900之裝置905之作業系統、一行動應用程式、一用戶端應用程式及/或其類似者。
配接器925可代表裝置905之一或多個配接器，諸如輸入/輸出(I/O)配接器、一裝置配接器及/或一通信配接器。根據一或多個實施例，配接器925可連接至經由一中間匯流排橋連接至系統匯流排915之一或多個I/O匯流排。用於連接周邊裝置(諸如硬碟控制器、網路配接器及圖形配接器)之適合I/O匯流排通常包含通用協定，諸如周邊組件互連(PCI)。
根據一或多個實施例，鑑於頻分多址(FDMA)、單載波FDMA (SC-FDMA)、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)、正交頻分多工(OFDM)、正交頻分多址(OFDMA)，I/O配接器可組態為以一小型電腦系統介面(SCSI)、全球行動通信系統(GSM)、通用封包無線電服務(GPRS)、通用行動電信系統(UMTS)、cdma2000、寬頻CDMA (W-CDMA)、高速下行封包存取(HSDPA)、高速上行封包存取(HSUPA)、高速封包存取(HSPA)、長期演進(LTE)、LTE高級(LTE-A)、802.11x、Wi-Fi、Zigbee、超寬頻(UWB)、802.16x、802.15、家庭節點-B(HnB)、藍牙、射頻識別(RFID)、紅外線資料協會(IrDA)、近場通信(NFC)、第五代(5G)、新無線電(NR)或用於通信之任何其他無線或有線裝置/收發器。
根據一或多個實施例，裝置配接器將輸入/輸出裝置互連至系統匯流排915，諸如一顯示器941、一感測器942、一控制器943或其類似者(例如一攝影機、一揚聲器等)。
顯示器941經組態以提供當使用者與裝置905互動時可由軟體930捕獲及分析之一或多個UI或圖形UI (GUI)。顯示器941之實例可包含(但不限於)一電漿、一液晶顯示器(LCD)、一發光二極體(LED)、一場發射顯示器(FED)、一有機發光二極體(OLED)顯示器、一撓性OLED顯示器、一撓性基板顯示器、一投影顯示器、一4K顯示器、一高清晰度(HD)顯示器、一視網膜©顯示器、一面內切換(IPS)顯示器或其類似者。顯示器941可組態為使用電阻、電容、表面聲波(SAW)電容、紅外、光學成像、色散信號技術、聲脈波辨識、受抑全內反射或其類似者之一觸控、三維(3D)觸控、多輸入觸控或多觸控顯示器，如一般技術者所理解之輸入/輸出(I/O)。
感測器942 (諸如經組態以將一或多個環境條件轉換為一電信號之任何轉發器)可進一步耦合至系統匯流排915以輸入至裝置905。另外，一或多個輸入可經由與之通信之另一運算系統(例如運算系統955)遠端提供至運算系統900，或裝置905可自主操作。例如，感測器942可包含一電極、一溫度感測器(例如熱電偶)、一電流感測器、一光感測器、一加速計、一麥克風、一輻射感測器、一接近感測器、位置感測器及一長程(LoRa)感測器(例如任何低功率廣域網路調變感測器)之一或多者。根據一或多個實施例，感測器942可安裝於各層級且整合至一環境(例如圖8之環境800之感測器845)中以監測其中之操作，諸如識別一特定模組(例如圖8之環境800之模組832)何時未正確起作用。例如，當一模組之電流低於一界定臨限值時，感測器942 (例如電流感測器)將一信號發送至軟體930以識別一故障模組之精確位置。各感測器942包括可與各模組/模組化設備/框架等(例如，如一可掃描碼上所識別)及環境之對應層級(例如圖8之環境800)匹配之一序號。
控制器943 (諸如一電腦滑鼠、一觸控板、一觸控螢幕、一鍵盤、一小鍵盤或其類似者)可進一步耦合至系統匯流排915以輸入至裝置905。另外，一或多個輸入可經由與之通信之另一運算系統(例如運算系統955)遠端提供至運算系統900，或裝置905可自主操作。控制器943亦可代表用於移動、鎖定、解鎖環境之部分(例如圖8之環境800)之一或多個致動器或其類似者。
根據一或多個實施例，通信配接器將系統匯流排915與可為一外部網路之一網路950互連以使裝置905能夠與其他此等裝置(例如透過網路950之此一運算系統955)傳達資料。
根據一或多個實施例，裝置905相對於軟體930之功能性亦可在運算系統955上實施，如由軟體990之分開之執行個體所表示。應注意軟體990可儲存於位於裝置905及/或運算系統955之一共同儲存庫中且可(視需要)下載至裝置995及/或運算系統955之各者及/或自各裝置995及/或運算系統955之各者下載。
根據一或多個實施例，提供一種裝置。該裝置包含具有一底層及一或多個上層之至少兩個機械堆疊層。該一或多個上層之各者包含經組態以將光能轉換為電力且朝向該底層傳遞該光能之未轉換部分之至少一個透射太陽能電池。該底層包含經組態以將該光能之該等未轉換部分之至少部分轉換為電力的至少一個太陽能電池。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該底層之該至少一個太陽能電池可包含一透射太陽能電池。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該裝置可包含該底層下方之一反射層。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該至少兩個機械堆疊層之各者可在電氣上不同於該至少兩個機械堆疊層之其他層。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該一或多個上層可包含一第一上層，其包括該至少一透射太陽能電池及該透射太陽能電池之一太陽側上的一透明區段。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該底層可包含：該至少一個太陽能電池之一太陽側上的一頂部透明區段；及與該太陽面相對之一側上的一後區段。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該第一上層之該至少一個透射太陽能電池可與該底層之該頂部透明區段相鄰。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該第一上層及該底層可密封於該至少兩個機械堆疊層之一周邊上。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該第一上層可包含與該太陽側相對之一側上的一底部區段。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該第一上層之該底部區段可與該底層之該頂部透明區段相鄰。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該底層及該第一上層可彼此接近以於其間形成一空間。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該空間可由一間隙填充物及一膠密封於該至少兩個機械堆疊層之一周邊上。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該空間可由一網篩、一防水膜或一空氣過濾器密封於該至少兩個機械堆疊層之一周邊上。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該裝置可進一步包含一支撐結構，其固定該至少兩個機械堆疊層之一機械堆疊。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該支撐結構可包含一框架及軌道系統。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該支撐結構可包含一按鈕及狹槽系統。
根據一或多個實施例或本文之裝置實施例之任何者，該支撐結構可包含沿該至少兩個機械堆疊層之該各者之一外邊緣的一周邊模具，各周邊模具可經組態以與一相鄰周邊模具堆疊。
根據一或多個實施例，提供一種模組化設備。該模組化設備包含具有一模組層及一或多個上模組之至少兩個機械堆疊模組。該一或多個上模組之各者包含經組態以將在一第一側上接收之光能轉換為電力且將該光能之未轉換部分傳遞至一第二側上的該至少兩個機械堆疊模組之一下一模組之複數個透射太陽能電池。該底部模組包含經組態以將該光能之該等未轉換部分之至少部分轉換為電力之複數個太陽能電池。
根據一或多個實施例或本文之模組化設備實施例之任何者，該至少兩個機械堆疊模組之該機械堆疊可使該底部模組之該複數個太陽能電池與該一或多個上模組之各者之該複數個透射太陽能電池之各者垂直對準。
根據一或多個實施例，提供一種系統。該系統包含複數個模組化設備。各模組化設備包含至少兩個機械堆疊模組。該至少兩個機械堆疊模組包含一底部模組及一或多個上模組。該一或多個上模組之各者包含經組態以將光能轉換為電力且朝向該等底部模組傳遞該光能之未轉換部分之複數個透射太陽能電池。該等底部模組包含經組態以將該光能之該等未轉換部分之至少部分轉換為電力之複數個太陽能電池。該系統包含至少兩串。各串對應於且電連接至該至少兩個機械堆疊模組之一者以自其接收該電力。各串在電氣上不同於其他串。該系統包含一支撐結構，其固定該至少兩個機械堆疊模組之一機械堆疊以使該底部模組之該複數個太陽能電池與該一或多個上模組之各者之該複數個透射太陽能電池之各者垂直對準。
圖中之流程圖及方塊圖繪示根據本發明之各種實施例之系統、方法及電腦程式產品之可能實施方案之架構、功能性及操作。據此而言，流程圖或方塊圖中之各區塊可表示一模組、片段或指令之部分，其包括用於實施(若干)指定邏輯功能之一或多個可執行指令。在一些替代實施方案中，區塊中標注之功能可依照圖中標注之順序發生。例如，事實上，連續展示之兩個區塊可實質上同時執行，或有時可取決於所涉及之功能性而依照相反順序執行。亦將注意方塊圖及/或流程圖插圖之各區塊及方塊圖及/或流程圖插圖中之區塊之組合可由執行指定功能或行為或實施專用硬體及電腦指令之組合之基於專用硬體之系統來實施。
儘管上文在特定組合中描述特徵及元件，但一般技術者將瞭解各特徵或元件可分開地使用亦可與其他特徵及元件任何組合使用。另外，本文所描述之方法可在併入一電腦可讀媒體中以由一電腦或處理器執行之一電腦程式、軟體或韌體中實施。如本文所使用，一電腦可讀媒體本身不應被解釋為暫時信號，諸如無線電波或其他自由傳播之電磁波、透過一波導或其他傳輸媒體傳播之電磁波(例如透過一光纖纜線之光脈衝)或透過一導線傳輸之電信號。
電腦可讀媒體之實例包含電信號(經由有線或無線連接透射)及電腦可讀儲存媒體。電腦可讀儲存媒體之實例包含(但不限於)一暫存器、快取記憶體、半導體記憶體裝置、磁性媒體(諸如內部硬碟及可移除光碟)、磁光媒體、光學媒體(諸如光碟(CD)及數位多功能光碟(DVD))、一隨機存取記憶體(RAM)、一唯讀記憶體(ROM)、一可擦除可程式化唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)、一靜態隨機存取記憶體(SRAM)及一記憶棒。與軟體相關聯之一處理器可用於實施用於一終端、基地台或任何主機電腦中之一射頻收發器。
本文所使用之術語僅為了描述特定實施例且不意欲限制。如本文所使用，除非上下文另有明確指示，否則單數形式「一」及「該」亦意欲包含複數形式。將進一步理解當在本說明書中使用術語「包括」時，指定存在所述特徵、整體、步驟、操作、元件及/或組件，但不排除存在或添加一或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元件、組件及/或其等之群組。
本文已為了說明而非意欲窮舉或受限於所揭示之實施例呈現各種實施例之描述。一般技術者將在不背離所描述之實施例之範疇及精神之情況中明白許多修改及變動。選擇本文所使用之術語以最佳地解釋實施例之原理、實際應用或相對於市場上發現之技術之技術改良，或使一般技術者能夠理解本文所揭示之實施例。
100:裝置 101:太陽 102:光 110:上層 112:透明區段 114:透射太陽能電池 120:臨時區段 130:底層 132:透明區段 134:太陽能電池 136:後區段 200:裝置 210:第一上層 211:第二上層 212:頂部透明區段 214:透射太陽能電池 216:底部透明區段 230:底層 250:反射區段 260:距離 300:系統 310:選用模組 311:選用透射太陽能電池 330:透射模組 331:透射太陽能電池 340:模組 341:太陽能電池 350:選用反射模組 370:盒 380:匯流排 391:光 393:光 395:光 397:光 399:光 400:圖表 401:鍵 501:模組 502:模組 600:框架 605:殼體 610:通風格柵/開口 615:孔 632:支架 634:支架 636:支架 638:支架 640:空間 642:連接器 700:支撐結構 705:框架 706:臂 707:固持器 710:蓋 720:樑配置 730:柱 740:緊固件 750:導管 760:條帶 770:楔子 800:環境 801:現場 810.n:支撐結構 815:反相器 817:開關 820:串 830:模組化設備 832:模組 836:感測器 838:碼 860:裝置 870:格網 900:運算系統 905:裝置 910:處理器 915:系統匯流排 920:系統記憶體 925:配接器 930:軟體 941:顯示器 942:感測器 943:控制器 950:網路 955:運算系統 990:軟體
可自結合附圖以實例之方式給出之以下描述得到一更詳細理解，其中圖中之類似元件符號指示類似元件，且其中：
圖1描繪根據一或多個實施例之一裝置；
圖2描繪根據一或多個實施例之一裝置；
圖3描繪根據一或多個實施例之一系統；
圖4描繪根據一或多個實施例之一圖表；
圖5描繪根據一或多個實施例之一模組；
圖6描繪根據一或多個實施例之一框架；
圖7描繪根據一或多個實施例之一支撐結構；
圖8描繪根據一或多個實施例之一環境；及
圖9描繪根據一或多個實施例之一系統。
100:裝置
101:太陽
102:光
110:上層
112:透明區段
114:透射太陽能電池
120:臨時區段
130:底層
132:透明區段
134:太陽能電池
136:後區段

Claims (20)

  1. 一種裝置，其包括： 至少兩個機械堆疊層，其包括一底層及一或多個上層， 其中該一或多個上層之各者包括經組態以將光能轉換為電力且朝向該底層傳遞該光能之未轉換部分之至少一個透射太陽能電池，及 其中該底層包括經組態以將該光能之該等未轉換部分之至少部分轉換為電力的至少一個太陽能電池。
  2. 如請求項1之裝置，其中該底層之該至少一個太陽能電池包括一透射太陽能電池。
  3. 如請求項1之裝置，其中該裝置包括該底層下方之一反射層。
  4. 如請求項1之裝置，其中該至少兩個機械堆疊層之各者在電氣上不同於該至少兩個機械堆疊層之其他層。
  5. 如請求項1之裝置，其中該一或多個上層包括： 一第一上層，其包括該至少一透射太陽能電池及該透射太陽能電池之一太陽側上的一透明區段。
  6. 如請求項5之裝置，其中該底層包括： 該至少一個太陽能電池之一太陽側上的一頂部透明區段；及 與該太陽面相對之一側上的一後區段。
  7. 如請求項6之裝置，其中該第一上層之該至少一個透射太陽能電池與該底層之該頂部透明區段相鄰。
  8. 如請求項7之裝置，其中該第一上層及該底層密封於該至少兩個機械堆疊層之一周邊上。
  9. 如請求項5之裝置，其中該第一上層包括： 與該太陽側相對之一側上的一底部區段。
  10. 如請求項9之裝置，其中該第一上層之該底部區段與該底層之該頂部透明區段相鄰。
  11. 如請求項9之裝置，其中該底層及該第一上層彼此接近以於其間形成一空間。
  12. 如請求項11之裝置，其中該空間由一間隙填充物及一膠密封於該至少兩個機械堆疊層之一周邊上。
  13. 如請求項11之裝置，其中該空間由一網篩、一防水膜或一空氣過濾器密封於該至少兩個機械堆疊層之一周邊上。
  14. 如請求項1之裝置，其進一步包括： 一支撐結構，其固定該至少兩個機械堆疊層之一機械堆疊。
  15. 如請求項14之裝置，其中該支撐結構包括一框架及軌道系統。
  16. 如請求項14之裝置，其中該支撐結構包括一按鈕及狹槽系統。
  17. 如請求項14之裝置，其中該支撐結構包括沿該至少兩個機械堆疊層之該各者之一外邊緣的一周邊模具，各周邊模具經組態以與一相鄰周邊模具堆疊。
  18. 一種模組化設備，其包括： 至少兩個機械堆疊模組，其包括一模組層及一或多個上模組， 其中該一或多個上模組之各者包括經組態以將在一第一側上接收之光能轉換為電力且將該光能之未轉換部分傳遞至一第二側上的該至少兩個機械堆疊模組之一下一模組之複數個透射太陽能電池，及 其中該底部模組包括經組態以將該光能之該等未轉換部分之至少部分轉換為電力之複數個太陽能電池。
  19. 如請求項18之模組化設備，其中該至少兩個機械堆疊模組之該機械堆疊使該底部模組之該複數個太陽能電池與該一或多個上模組之各者之該複數個透射太陽能電池之各者垂直對準。
  20. 一種系統，其包括： 複數個模組化設備， 其中各模組化設備包括至少兩個機械堆疊模組， 其中該至少兩個機械堆疊模組包括一底部模組及一或多個上模組， 其中該一或多個上模組之各者包括經組態以將光能轉換為電力且朝向該等底部模組傳遞該光能之未轉換部分之複數個透射太陽能電池， 其中該等底部模組包括經組態以將該光能之該等未轉換部分之至少部分轉換為電力之複數個太陽能電池； 至少兩個串， 其中各串對應於且電連接至該至少兩個機械堆疊模組之一者以自其接收該電力，及 其中各串在電氣上不同於其他串；及 一支撐結構，其固定該至少兩個機械堆疊模組之一機械堆疊以使該底部模組之該複數個太陽能電池與該一或多個上模組之各者之該複數個透射太陽能電池之各者垂直對準。
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