[发明专利]全合一集成多功能三重电源模块“ITM”

说明书

全合一集成多功能三重电源模块“ITM”。一种太阳能模块(12)，包括层压在夹层结构上的光伏电池(36)。夹层结构为太阳能模块提供结构强度并且夹层结构包括均由具有结构强度的材料制成的顶板(16)和底板(18)。夹层结构还包括位于顶板和底板之间的内部材料(20)。

技术领域

本发明涉及一种用于全合一集成多功能三重电源模块“ITM”的方法和系统。

背景技术

光伏电池在能量生产领域是众所周知的，用于以环境友好的方式从太阳辐射生成电力。这样的电池在安装时需要最少的维护，并且因此非常适合作为分布式能源。光伏电池典型地布置在模块中，所述模块放置在阳光充足的地点。受欢迎的地点包括建筑物的屋顶和立面。

光伏电池由半导体材料制成并且非常脆弱。因此，太阳能模块应当提供用于保护光伏电池的刚性材料的前板和后板。前板应当是透明的，以便允许太阳辐射到达光伏电池。前板典型地由玻璃制成以用于提供透明但却结构稳定的前板。

所遇到的问题在于，由于用于前表面的玻璃，太阳能模块往往很重，因此可以安全地放置在屋顶和/或立面上的太阳能模块的数量由于建筑物的结构能力而受到限制。为了增加有效表面并且允许放置更多的太阳能模块，建筑物可能必须被加强或者太阳能模块可能不得不由独立的框架承载，所有这些增加了设施成本并且减弱了设施的美观。在某些情况下，单单安装成本总计占总设施成本的三分之二，其中实际光伏模块总计仅占总设施成本的三分之一。光伏模块价格的下降使安装成本在未来更加重要。

因此，根据本发明的目的是通过最大化太阳能模块的可用表面并同时消除对建筑物的独立框架或加强的需要，减小设施成本并增加设施的美观。

根据本发明的另一目的是提供太阳能模块，其提供电能和热能两者。

根据本发明的太阳能模块的优点在于其可以直接用作屋顶元件和/或立面元件，由此消除对立面板和屋顶瓦等的需要。

现有技术

申请人自己的PCT申请WO 2010/057978公开了一种基于高压半导体的晶片，其可以安装在建筑物的立面上。

在2006年12月的shc太阳能更新通讯中已公开了组合光伏面板和太阳能集热器的太阳能收集系统(http://www.iea-shc.org/data/sites/1/publications/2006-12-SolarUpdate.pdf)。

洛矶山脉研究所的介绍“减少太阳能PV软成本”(在http://www.rmi.org/knowledge-center/library/2013-16_simplebosrpt可获得)公开了减少太阳能模块设施的成本的一些机会。

发明内容

本发明是由双板夹层、金属结构板或夹层构建的PV或PVT太阳能模块或太阳能面板或太阳能层压件(以下称为“模块”)。双板夹层“DPS”为模块提供结构强度，使得其可以在有或没有其他支撑措施(如玻璃或铝框架)的情况下被使用。

DPS可以在各种结构设计中由各种金属或具有结构强度的其他材料(如玻璃、纤维玻璃和复合或合并材料)组成。金属可以是例如铝、不锈钢、铁、铜等，及其混合物。DPS的设计可以是2块板，顶板和底板，不一定是平面的，也可以是弯曲的。两个外板形成夹层，其中“内部材料”部分可以是例如正弦板、梯形板、铝泡沫、金属泡沫、不锈钢泡沫、蜂窝结构材料、石棉、碳化硅、碳、纤维玻璃和或复合或合并材料。所有这些材料设计的共同之处在于，底板和内部材料的组合形成非常高强度的总体结构。在图1中示出了一些结构类型。