TW200919755A - Dual trough concentrating solar photovoltaic module - Google Patents

Description

200919755 九、發明說明 〔相關申請案〕 本申請案與2008年4月10日提申之名稱爲“Dual

Trough Concentration Solar Photovoltaic Module”的美國 專利申請案第1 2/1 00,726號有關，該申請案主張2008年 4 月 9 日提申之名稱爲 “Dual Trough Concentration Solar Photovoltaic Module”的美國暫時申請案第 6 1/043,704號 及2007年9月5日提申之名稱爲“Dual Trough Concentration Solar Photovoltaic Module”的美國暫時申請案第 60/970,007號的優先權。 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係有關於太陽能收集系統，更明確地係 有關於聚光式太陽能收集系統。 【先前技術】 一太陽能光伏打（pv )系統中最高成本的構件爲太陽 能電池其藉由光電效應將陽光轉變爲電。爲了要更有效率 地使用這些電池，聚光式光伏打（C P V )系統將陽光從一 大的孔徑聚焦至一小的電池面積上。雖然從1 9 6 0年代商 業化PV工業的一開始就已開發出許多CPV設計，但一直 要到2007年晚期才達到重大的商業上的成功。雖然CPV 設計使用較少的活性的電池材料，但它們典型地需要額外 的結構，譬如像是鏡子’透鏡及散熱器，且基本上因所利 -4- 200919755 用到的光小於所有可用光的總數而受到限制。相較於非聚 光式PV系統，這些因素提高了成本及系統複雜度並降低 光轉成電的效率。 雖然既有的聚光式太陽能pv系統滿足了某些應用， 但仍有持續不斷的努力用以進一步改善聚光式PV系統的 設計及成本效益。 【發明內容】 一種適合使用在一可沿著至少一軸追蹤太陽的移動的 太陽能收集系統中之光伏打太陽能收集器。該收集器可具 有一孔徑（aperture)且具有至少一反射器板，至少一太 陽能接收器，每一太陽能接收器包括多個光伏打電池其具 有被定向爲實質垂直該收集器孔徑之面，及一支撐結構其 支撐該至少一反射器板。 在另一實施例中，一種適合使用在一可沿著至少一軸 追蹤太陽的移動的太陽能收集系統中之光伏打太陽能收集 器，該收集器可具有一溝槽（trough )式反射器配置其包 括一對反射性側壁，一縱軸，一溝槽孔徑適合用來在該太 陽能收集系統的操作期間接受入射的陽光，該溝槽孔徑具 有一孔徑軸其實質地垂直於該縱軸及一支撐結構其支撐該 等反射性側壁，及多個太陽能接收器，每一太陽能接收器 都被設置成與一相關連的側壁大致鄰接並在其上方，使得 該等太陽能接收器不會在操作期間在沿著一軸追蹤太陽的 移動的模式中遮擋到該等反射性側壁。 -5- 200919755 在另一實施例中，一種適合使用在一太陽能收集系統 中之光伏打太陽能收集器，該太陽能收集系統包括該收集 器，一支撐該收集器的台座及一追蹤系統其可促使該收集 器沿著至少一軸追蹤太陽的移動，該收集器可具有多個反 射器板，一支撐結構其支撐該等反射器板，其中該支撐結 構以一種可界定一對相鄰的反射器溝槽，每一溝槽都具有 一底座，一對反射性側壁及一適合在該收集器的操作期間 接收入射的陽光的溝槽孔徑的方式支撐反射器板，多個太 陽能接收器，每一太陽能接收器都被設置成與一相關連的 溝槽的邊緣鄰接且包括至少一光伏打電池，其中該等反射 器板被設置來在該收集器的操作期間使用一單一反射來引 導入射的陽光朝向該等太陽能接收器，及一支架（frame )其被耦接至該支撐結構靠近該等溝槽的底座處，用以界 定一與該支撐結構合作之閉合的反射器支撐桁架架構（ framework )，其中該反射器支撐桁架架構被設置在該等 反射器溝槽後方，使得該反射器支撐桁架架構在該收集器 的操作期間不會遮擋到該等反射器板。 在另一實施例中，一種適合使用在一可沿著至少一軸 追蹤太陽的移動的太陽能收集系統中之光伏打太陽能收集 器，該收集器可具有多個反射器板，一支撐結構其支撐該 等反射器板，其中該支撐結構以一種可界定一對相鄰的反 射器溝槽，每一溝槽都具有一底座，一對反射性側壁及一 適合在該太陽能收集系統的操作期間接收入射的陽光的溝 槽孔徑的方式支撐反射器板，一支架其被耦接至該支撐結 -6- 200919755 構靠近該等溝槽的底座處，用以界定一與該支撐結構合作 之閉合的反射器支撐桁架架構，其中該反射器支撐桁架架 構被設置在該等反射器溝槽後方，使得該反射器支撐桁架 架構在該太陽能收集系統的操作期間不會遮擋到該等反射 器板，及多個太陽能接收器其被設置來接收被反射的陽光 0 一種太陽能收集系統其具有一設有一溝槽孔徑的溝槽 式收集器，一重心，至少一反射器板及一支撐該反射器板 的支撐結構，一台座其樞轉地支撐該收集器用以繞著一樞 軸樞轉運動，及一追蹤系統其促使該收集器相對於該台座 樞轉用以沿著該樞軸追蹤太陽的移動，其中該收集器的重 心被安排成通過該樞軸。 在另一實施例中’ 一種太陽能收集器可具有至少一反 射器板’多個太陽能接收器’及一支撐結構其以一種可界 定一具有溝槽底座之反射器溝槽，一對反射性側壁及一適 合在該反射器的操作期間接收入射的陽光的溝槽孔徑的方 式支撐該至少一反射器板，其中每一反射性側壁都具有一 曲率其近似一四分之一拋物線段’用以將入射的太陽輻射 聚集在該等多個太陽能接收器上。 在另一實施例中’ 一種太陽能收集系統可具有一雙槽 式收集器其具有多個反射器及一支撐結構其以一種可界定 一對溝槽且每一溝槽都具有一縱軸，反射性側壁，及一溝 槽孔徑的方式支撐該等反射器’一台座其樞轉地支撐該收 集器用以繞著一樞軸樞轉運動’及〜追蹤系統其促使該收 200919755 集器相對於該台座樞轉用以沿著該樞軸追蹤太陽的移動， 其中該台座，該支撐結構，或任何其它支撐結構沒有任何 一部分被設置在該溝槽孔徑前方，因此沒有該太陽能收集 系統的構件會在該太陽能收集系統的操作期間遮擋到該等 反射器。 一種可沿著至少一軸追蹤太陽的移動之聚光式光伏打 太陽能收集器系統可具有至少一反射器板，一架構（ framework)其支撐該反射器系統，一由該架構所承載之 接收器安裝座，及至少一太陽能接收器，每一太陽能接收 器都包括至少一列光伏打電池，其具有被定向來接受從該 反射器板被反射的光線的電池面，其中該接收器安裝座與 該太陽能接收器嚙合用以用一種可將該太陽能接收器與該 接收器安裝座機械式地脫離的方式支撐該太陽能接收器。 在一實施例中，一種太陽能收集系統可具有多個如前 所述的收集器其被並排地設置在縱長方向上，介於相鄰的 收集器的反射性側壁之間的間隙不大於1 0公釐，及一或 多個台座，每一台座都被設置來樞轉地支撐一相關連的收 集器用以繞著一縱向的樞軸樞轉運動，其中該太陽能收集 系統沒有構件會在該太陽能收集系統的正常操作期間遮擋 到該等反射器板。 一種使用一太陽能聚光式收集器的方法包含組裝一或 多個太陽能聚光式收集器，每一太陽能聚光式收集器都具 有至少一光伏打電池，及追蹤（tracking )該一或多個太 陽能聚光式收集器，其中一與該至少一光伏打電池的每一 -8- 200919755 光伏打電池成直角的面與該入射的陽光正交。 一種使用在建造一太陽能收集系統中的套件（kit)具 有多個反射器結構’每一反射器結構都包括多個反射器板 及多個肋件其以一種可界定一聚光式溝槽的方式支撐該等 反射器板’其中該等反射器結構用套疊的溝槽加以堆疊， 及多個太陽能接收器，每一太陽能接收器都包括至少一光 伏打電池，其中這些太陽能接收器係被堆疊。 本發明的這些及其它特徵將在下文中之詳細的說明及 相關的附圖中被更詳細地被呈現。 【實施方式】 本文中的實施例係以一雙溝槽聚光式太陽能光伏打模 組爲例來加以描述。下面的細部描述只是示範性的且不論 在任何方面都不是打算用來限制的。熟習技者在本文的揭 示內容中將可輕易地想出其它的實施例。現將詳細地參照 附圖中所示的實施例。相同的標號將被使用在整體圖式以 及下面詳細的描述中用以代表相同或類似的零件。 爲了清晰起見，並不是本文中描述的實例的所有一般 性的特徵都會被描述及顯示。將可被瞭解的是，在發展任 何這些實際的實例中，必需作出許多實例所獨有的決定用 以達到開發者的特定目標，譬如符合與應用及商業相關的 限制條件，且這些特定的目標將會因爲實例的不隨之不同 ，且亦會因爲開發者的不同而不同。再者’將可被理解的 是，此一開發努力可能會是複雜的且耗時的，但對於熟習 -9- 200919755 此技藝者而言在受惠於本文揭示內容之下，這些 程學上的一常規性的工作而已。 一種太陽能收集系統被揭露。圖1 A-1 C顯示 本發明的各種實施例一起使用之示範性的雙溝槽 聚光器或收集器。圖1A爲該雙溝槽式太陽能收 體圖’圖1 B爲該雙溝槽式太陽能收集器的上視a 爲該雙溝槽式太陽能收集器的側視圖，及圖1 D 槽式太陽能收集器的底視圖。收集器1 00具有一 設目十其具有兩個光學孔徑（optical aperture) 101 其對稱地設置在一對分（bisecting)平面105的 1 c )。該光學孔徑1 〇 1可讓入射的陽光到達反射 。該支撐結構1 02被設計來支撐至少四個反射器 反射器板106被附裝置該支撐結構102用以形成 結構107 (圖2A)。該反射器結構107可具有一 反射器溝槽120a，120b，每一溝槽都具有一底g 1 24b，及一對由反射器板1 06所形成之反射性側 器結構107可被建構成用來引導入射的陽光經由 徑1 0 1朝向一位在相對的反射器板1 0 6的頂緣的 域進入該收集器100。該支撐結構102是由多根 (圖2A)及其它構件所構成，這將於下文中詳 該收集器1 00亦具有多個接收器或太陽能接收器 接在靠近該反射器結構1 07的頂緣處，這將於下 說明。 圖1E及1F示意地顯示該等溝槽的一示範性 都只是工 一適合與 式太陽能 集器的立 3，圖 1C 爲該雙溝 雙溝槽式 a 及 101b 兩側（圖 器板1〇6 板 106。 一反射器 對相鄰的 I 124a > 壁。反射 該光學孔 上方的區 型肋216 細說明。 104其耦 文中詳細 形狀。每 -10- 200919755 —溝槽120a，120b都可具有一溝槽對分平面134 溝槽分爲兩個實質上對稱的半部，每一實質上對稱 類似一縱向延伸的弧形區段。界定該等溝槽的反射 形的用以將陽光朝向一相關連的太陽能接收器引導 溝槽的曲率可稍微改變。在一實施例中，每一實質 的半部具有一曲率其類似於一拋物線1 32的四分之 的曲率。換言之，該等溝槽的曲率可近似於一圓的 可將陽光適當地聚集在目標接收器上之任何其它形 度。在該四分之一區段的實施例中，每一溝槽120a 都可由一具有同一焦點之傳統拋物線的兩個四分之 來組成。雖然本文中係以一抛物線的四分之一區段 ，但此描述並不是限制用的，因爲溝槽1 20係大致 拋物線形態的四分之一區段，而不是一數學上精確 線形態。 圖1 E顯示一傳統的中央對焦形完整的拋物線 焦點位在1 3 5處，其與一拋物線的兩個四分之區段 在一起並加以比對。當與一完整的拋物線1 3 0相比 用一拋物線的四分之一區段1 3 2可提供一較深的或 溝槽且溝槽每一側具有較小的曲率。一抛物線的四 區段1 3 2爲一拋物線的一個區段，使得當兩個相對 之一區段被設置成彼此相鄰接時’一區段的焦點位 與其相對的區段的頂緣處。例如，區段1 3 2 a的 133a處且區段132b的焦點位在133b處。該四分之 線溝槽1 3 2可獲得與一完整的拋物線聚光器相同的 其將該 的半部 器是弧 。該等 上對稱 一區段 圓弧或 狀的弧 ，120b 一區段 來描述 類似一 的拋物 130其 132放 時，使 V型的 分之一 的四分 在靠近 焦點在 一拋物 形狀聚 -11 - 200919755 光效果，但具有較小的曲率且較剛硬。該小的曲 低在一彎折的反射器板內的應力並容許反射器板 大致平面的板子來形成。該提高的剛硬性係來自 更高的面積轉動慣量的形狀。具有一較深的溝中 架亦大體上可提供一比淺的溝槽更剛硬的收集器 對一固定的軸向負重而言，該較筆直的樑比彎曲 硬。此設計之內在的剛硬性讓該收集器1 〇 0可用 便宜的材料，譬如鋁，金屬板及類此者，來製造 參照圖1 A-1 C，該支撐結構1 02可支撐或固 射器板106。反射器板106可用該支撐結構102 2 1 6 (圖2 A及2B )來將其彈性變形。在一實施 射器板1 0 6可被塑性地形成爲具有一曲率。因此 板106可被該支撐結構102所支撐及固持且具有 分之一拋物線的曲率，這將在下文中參照圖2A ί 詳細說明。 雖然一單一的四分之一拋物線溝槽提供一比 整拋物線溝槽更高的彎折剛硬度，但其爲一開放 因此具有較小的扭力剛性。扭力剛性是所想要的 太陽能收集器在白天對準太陽期間會被轉動。爲 額外的扭力剛性，所示的收集器1 00具有一加強 耦接至該等塑形肋216的底部124a及124b。這 射器板106底下一介於溝槽120a’ 120b之間的 一閉合式的桁架136，如圖1C所示。該閉合式 架136架構形成一梯形的扭力管。雖然該桁架1: 率亦可降 1 06 用一 於一具有 I及/或桁 。此外， 的樑更剛 較輕且較 〇 持多個反 的塑形肋 例中，反 ，反射器 一類似四 t 2B加以 等效的完 的形狀， ，因爲該 了要提供 架108其 在該等反 區域形成 的支撐桁 56被描述 -12 - 200919755 的一梯形的形狀，該桁架1 3 6大致類似於一梯形，但並不 是完全數學上完美的梯形。由於有大的孔徑101及質輕的 收集器1 00，所以該梯形扭力管可提供一剛硬的結構。 如圖1 F所示，該四分之一拋物線溝槽結構或形狀係 被建構來將該等溝槽1 20的焦點引導至位在相對的溝槽段 的遠端緣的上方。這可讓太陽能接收器104被設置在不會 遮擋到該等反射器板1 06的位置處。此外，該等太陽能接 收器1 〇4可在無需使用到延身在該等反射器板的表面上的 支柱（strut)之下被附裝至溝槽120的邊緣103。傳統上 ，一閉合形狀的桁架係藉由將支柱安裝於溝槽開口上來產 生的。該等支柱會在反射器板上投射出陰影，這會造成一 效率較下的光伏打設計。如上文所描述的，使用圖1 F所 示的四分之一拋物線溝槽結構可容許使用該閉合形狀的衍 架於該反射器結構107底下以及在反射器板106的底下。 再者，該四分之一拋物線溝槽結構可讓該等太陽能接收器 104被設置在該反射器結構107的邊緣處，這將於下文中 參照圖2A加以詳細說明。太陽能接收器1 04及所有的結 構件，譬如台座，支撐結構及支架，都不會在反射器板 106上投射出陰影，這可獲得一更有效率的太陽能收集器 100。 參照圖1B-1D，收集器單元100的尺寸可被廣泛地變 更用以符合特定應用之所需。舉例而言，長度在約5至6 公尺的範圍之間且具有至少三個太陽能接收器1 04安裝在 靠近支撐結構l〇2a，102b的每一頂緣處之收集器長度 -13- 200919755

Lcone^or對於許多應用而言是很恰當的。在此 光學孔徑寬度（W1)的範圍在約800-1200公i 且光學孔徑間隔（W2 )在1 5 -2 5 0mm之間的設 的。因此，該收集器的總寬度是介於2至3公 一溝槽從底部124至支撐結構102的頂緣103 )可在約300至400mm之間。頂緣1〇3亦可 器的一縱向平面140上。在特定的例子中，L( 是5.7公尺，W1可以是1010mm，W2可以是 反射器結構107的總寬度可以是2J5公尺， 3 60mm，及外接收器支撐軌條 204 (圖2A 1 5mm的寬度。爲了要達到該近似四分之一拋 一大致平面的板子可被彈性地變形用以偏離2ί 至40mm。雖些特定的尺寸在本文中被提及， 的是，收集器的尺寸並不侷限於這些範圍。相 尺寸可被廣泛地改變用以符合特定應用之所需 如圖1D所示，多個支撐物（brace) 142 塑形肋216附裝至該支撐結構102上的接收 202。該等支撐物142可提供額外的支撐及強 器1 〇〇，這將於下文中詳細說明。 圖2 A及2 B顯示該示範性太陽能收集器的 。如圖所示，該反射器結構1 〇 7具有多個昔塑 等塑形肋216可提供該等反射器板106正確的 結構剛性。該等塑形肋2 1 6鄰近該等反射器板 被形成爲類似該四分之一拋物線的構造或形狀 等系統中， 釐（mm)內 計是很適合 尺之間。每 的高度（Η 1 位在該收集 :ο 1 I e c t 〇 r 可以 2 0 0mm 1 該 Η1可以是 )可具有一 物線曲率， &面度約1 0 但應被理解 反地，這些 〇 可被用來將 器支撐軌條 度給該收集 分解立體圖 肋216 。該 光學形狀及 1 〇 6的表面 。該等塑形 -14- 200919755 肋2 1 6可大致類似於一四分之一拋物線的形狀用以讓陽光 適當地聚焦於太陽能接收器1 04上。例如，在一實施例中 ，該等塑形肋216與該反射器板106鄰近的表面可被形成 爲近似一圓的圓弧或其它可適當地聚光於該接收器之形狀 的弧形段。雖然該等塑形肋216被顯示在反射器板106的 邊緣底下，但該等塑形肋2 1 6的位置並不侷限於此，因爲 該等塑形肋2 1 6可被設置在任何縱向位置處用以支撐該等 反射器板106。 該等塑形肋216可用一片板材藉由水刀切割，雷射切 割，壓印，或其它適當的手段而形成爲一單一雙溝槽結構 。該板材可以是任何形式。例如，該板材可以是一平面的 矩形板材。在另一例子中，該板材可被形成爲“T”形，“D” 形，“ L ”形，“ C ”形，或可提供較高的剛性與較強的塑形肋 之其它類似的形狀。在另一實施例中’該等塑形肋2 1 6可 用多個部件組裝而成且透過任何適當的手段’譬如像是使 用結構黏膠，焊接，螺釘，及類此者’而耦接在一起。再 者，該等塑形肋2 1 6的形狀可讓製造期間的廢料減至最少 ，因爲用來形成該等塑形肋216的大部分材料都是矩形的 板材。 該等塑形肋2 1 6的實際形狀可以有很大的不同。在一 些適合與具有如上所述的尺寸的收集器一起使用的特定實 施例中，每一塑形肋216都可具有一介於20至l2〇mm的 高度（H2 )及1至4mm的厚度。在一個例子中’該塑形 肋216的高度可以是40mm，且具有的厚度。在一 -15- 200919755 些實施例中，該塑形肋216在第部124處較厚且在靠近頂 緣103處較薄。或者，塑形肋216可以是一由多片金屬板 材以任何習知的方式，譬如像是使用結構黏膠’焊接，螺 釘，及類此者，結合在一起之複合結構。這可每一肋216 及收集器100的重量最小化且將強度最大化。 該等塑形肋216的四分之一拋物線形態可讓該等塑形 肋2 1 6用更輕且成本更低的結構材料來製造。此外，在一 組中的程序中，扁平的反射器板被彎折用以貼近該等塑形 肋2 1 6的四分之一拋物線形態。如上文中提到的，該四分 之一拋物線形態的一個好處爲，當反射器板在組裝期間被 彎折用以形成反射器板1 06時，它不會產生大的應力於反 射器內。再者，該支撐結構102讓一單一的反射器板1〇6 可用一用於每一溝槽半部之單一的連續的反射器板來製造 ’其延伸該收集器1〇〇的整個長度Le()lle(；t()r。當然，應被 理解的是，在其它實施例中，每一溝槽半部都可用多片以 並排的，端對排列的或可以完全覆蓋該溝槽半部之任何其 它方式排列的反射器板來製造。 在一實施例中’每一反射器板106都可用由設在德國 之 Alanod of Ennepatal 公司所製造的 Micro-Sun® KKSP 來製造。Micro-Sun® KKSP是一 〇.5mm厚之具有特殊表面 的銘條’該表面在矽伏打電池運作的頻帶內可提供超過 9〇%的正反射（specular reflection )。一保護漆塗層可被 塗覆在該等反射器板1 06的上面用以提高吸收率及防水性 。在另一實施例中’該等反射器板1〇6可用高反射材料製 -16- 200919755 成。在另一實施例中，該反射器板106可具有一在該鋁條 上之塗了銀的聚合物層壓片（laminate)。當該塗上銀的 層壓片的反射特性因爲天候及/或陽光而變差時，該塗了 銀的層壓片可被取下藉以露出一新的反射層。這可讓該收 集器1 〇〇使用一段很長的時間而無需被更換，很容易維護 及便宜。一反射器板可具有約1至5層的塗了銀的層壓片 〇 該等反射器板106可在一具有1 25 0mm的寬度之一捲 一捲（roll-to-roll )的連續處理中製造。每一反射器板 106都可藉由使用一整捲寬度，或該捲的一半寬度或三分 之一寬度來形成，藉以減少任何的廢料，因爲整捲都可被 用來形成反射器板。在一個例子中，該等反射器板106可 以是具有625mm之半寬度細縫捲’其形成一'長度實質上 等於Lcoiuetci·且局度實質上等於H1的反射器板。在另一. 例子中，該長度可以是5.7公尺且該高度可以是3 60mm。 在一實施例中’每一反射器板可用多個反射器片來形成， 每一反射器片都是用一捲反射器材料來製造，其製造方式 實質上利用到在該捲材上的所有反射器材料使得廢料被減 至最少。 在另一實施例中’該等反射器板106可用一黏合至一 適當的背板上之經過回火的（temPered)薄玻璃鏡來製造 。該鏡子可具有一'力於約〇.lmm至1mm的厚度。該等反 射器板1 0 6之四分之一拋物線形態當被彈性地變形以服貼 在該支撐結構1 02上時，其曲率小於傳統的完整拋物線形 -17- 200919755 態，⑮讓其可使用該經過回火的薄玻璃鏡。在一實施例中 ’該等反射器板100可具有—塗了銀的層壓片於上述鏡子 上。 — 在另一貫施例中’該反射器板106可具有一附裝置該 反射性表面（未示出）的背板，用以強化該反射器板組件 。在一個例子中’該背板可以是一鋁片或類似的材料。在 另一例子中’該背板可具有一複雜的結構，譬如像是一蜂 巢形’ X形，V形’或類此者。該背板可具有一介於約 0.5mm至5mm的厚度。 在另一實施例中’該等反射器板1〇6，支撐結構1〇2 ，及支架1 08全部都可用相同的材料，譬如像是鋁，來製 造。使用相同的材料可確保相近似的熱膨脹係數（CTE ) ，這可容許使用大面積的反射器板而不會產生有害的變形 。如圖1B所示及參照該圖所描述的，每一收集器1〇〇都 具有四個反射器板106，每一反射器板都延伸該收集器 100的整個長度Lec)neet()r。這讓該收集器10〇的組裝更容 易且與目前的太陽能收集器比較起來有更剛硬的整體結構 。目前的收集器必需要安裝短的反射器板或條帶用以補償 支架與反射器之間CTE的差異，因爲CTE的差異會造成 變形及潛在的永久性機械性傷害。 如上文中描述及將在下文中詳細說明的，在一些既有 的設計中，反射器板的材料條會在太陽能電池上投射出一 陰影。在太陽能電池上的任何陰影都會因爲太陽能電池之 間之串聯的電連接的本質而不成比例地降低整體效率。該 -18 - 200919755 效率會以該陰影寬度與電池寬度的比例來降低，而不是以 該陰影寬度與孔徑長度的比例來降低。例如，介於反射器 的條帶之間的一個5mm寬的間隙或非反射區會在一 78mm 寬的電池上投射出一至少5mm寬的陰影，導致5/78或 6.4%的整體效率降低。 在所示的實施例中，該支架108具有多個交叉樑212 及至少一對平行的支撐桿2 1 4。該等平行的支撐桿2 1 4可 以是用擠製製造之細長的縱向結構。在另一實施例中，該 等平行的支撐桿2 1 4可具有多個藉由使用結構黏膠，焊接 ，螺釘，及類此者，耦接在一起之元件，譬如像是額外的 平行支撐桿，用形成用於該支架1 08之單一的平行支撐桿 。或者，該等平行的支撐桿214可用其它的結構裝置，譬 如像是彎角的托架，設置在等平行的支撐桿2 1 4的中心內 之細長的桿子，及類此者，而被製作得更強壯。該等交叉 樑2 1 2可以是與該等平行的支撐桿2 1 4相連結的任何構件 用以提供該等平行的支撐桿2 1 4之間之結構上的支撐及緊 固。支架108可被耦接至該支撐結構102的底部124a及 I24b與塑形肋216用以提供該收集器100額外的結構上的 支撐。在一實施例中，該等交叉樑212爲T形截面，如圖 2A及2B所示且其數量實質上等於塑形肋216的數量。交 叉樑212可由一擠製來形成。在另一實施例中，該等交叉 樑212可被設置來形成各種幾何形狀，譬如像是將該等支 撐桿214以一角度連結藉以形成如圖1A及1B所示的三角 形。因此，交叉樑212的設置並不侷限於此，因爲交叉樑 -19 - 200919755 2 1 2可沿著該等支撐桿2 1 4被設置在任何位置，譬] 及類此者。 該支架108可透過底部124A，124B而連接至 器結構107用以形成如上文所描述之閉合的梯形扭 構。在一實施例中，該支架1 08可用螺栓，螺絲， 凸片與插座，或任何類似的習知手段經由開孔306 )而被耦接至該支撐結構1〇2。額外的硬體，譬如 可被用來將該支架108耦接至該反射器結構1〇7, 下文中進一步說明。在另一實施例中，該支架108 焊接在一起，或藉由任何其它方式，而被耦接至該 構107。該支架108可具有一長度其實質上等於或 於Le(3iie(；tC)r及一介於約800至1400mm之間的寬度 。在一實施例中W4可以是1 3 00mm。 雖然示於圖2B中的支架108是平面的，但這 限制，因爲該支架可具有一非平面的結構。例如， 108可具有一V形的形狀，其可在該支架1〇8被耦 反射器結構1 07時提高該扭力管的有效直徑。這可 收集器100的扭力剛性。 如圖2 A所示，該支撐結構1 〇 2可具有內接收 軌條202a，202b及外接收器支撐軌條204a，204b 接收器支撐軌條202a，202b與外接收器支撐軌條 204b可被定向爲垂直於該等塑形肋216且被附裝至 形肋2 1 6的頂端。每一接收器軌條2 0 2，2 0 4都可 來接受太陽能反射器104，這將參照圖3A及3B加 泊X形 該反射 力管結 配接的 〔圖3C 突耳， 這將於 可藉由 射器結 稍微小 (W4 ) 並非是 該支架 接至該 提筒該 器支撐 。該內 2 04a， 每一塑 被建構 以詳細 -20- 200919755 描述。在一個例子中，每一上軌條2〇2，204都可被建構 來在一箭頭A所示之縱向上滑動地接受一太陽能接收器 104。在另一例子中，太陽能接收器104可藉由任何可容 許太陽能接收器104與每一上軌條202，204之間的不同 熱膨脹的手段而被耦接至每一上軌條202，204。太陽能接 收器102可用一種能夠在無需取下鄰近的接收器下取下及 安裝一中間的接收器的方式被耦接至該反射器結構1 07 ° 圖3A-3D顯示在圖2B中之收集器的細部截面。圖3A 及3B顯示圖2B的截面220的細部。圖3A顯示圖2B的 截面22 0的細部，其具有參照圖4D所描述之示範性太陽 能接收器312a，312b。圖3B顯示圖2B的截面220的細 部，其具有參照圖4D所描述之示範性雙面式接收器300 。該雙面式接收器300的兩個相反面上具有多個太陽電池 316及一位在太陽能電池316之間的散熱器318。圖3A及 3B顯示該支撐結構102之內接收器支撐軌條202a，202b 。每一反射器板106的上緣可藉由一附裝件302而被接受 。該附裝件 302可具有一槽縫（slit)，一凹槽（groove )，或任何其它種類的接受器用來接受並支撐該反射器板 1 0 6的上緣。 該等接收器軌條202可在一形成該等溝槽120a，120b 之間的槽口（ notch) 314處被耦接至該等塑形肋216及支 撐結構件1 02。該等接收器支撐軌條202可用任何習知的 方式’譬如像是使用結構黏膠，熔接（welding )，軟焊 (soldering) ’硬焊（brazing)及類此者，而被耦接至該 -21 - 200919755 等塑形肋216。額外的硬體’譬如像是突耳（lugs ) ’托 架（bracket)，支撐物（brace)(圖1D中的標號142) 及類此者，可被用來將該等塑形肋216附裝至該等支撐軌 條202。支撐物1 42可被用來提供額外的剛硬度給介於塑 形肋216與內接收器支撐軌條2 02之間的連接。塑形肋 2 1 6以規則的間距沿著該收集器1 〇〇的長度被設置用以提 供機械支撐並界定該等反射器板1 的光學形狀。典型的 肋與肋之間的間距可介於約200mm至8 00mm之間。在一 實施例中，該肋與肋之間的間距爲約5 5 0mm。該等塑形肋 在該收集器1 〇 〇的端部處亦可被設置成從該反射器板1 0 6 的側緣後退一距離用以提供給耦接結構及配接柱用的空間 ，這將於下文中進一步說明。該附裝件3 02可作爲一結構 件，藉由限制反射器板1 06的上緣而提供用於反射器板 106的形狀。該等接收器支撐軌條202，204可用來幫助反 射器板106的安裝，並藉由容許太陽能接收器300，312 被接收器支撐軌條202，204輕易地滑動接納而提供一無 應力的滑動界面。 圖3C顯示圖2B的缺段222的細部。在所示的實施例 中，塑形肋216具有凹槽3 04用來接納一底緣保護件308 。該底緣保護件308縱向地延伸靠近該支撐結構102的整 個長度的底部124。該底緣保護件308可具有一槽縫（slit )，一凹槽（groove )，槽口或任何其它種類的接受器用 來接受並支撐該反射器板106的底緣。反射器板106可被 被按扣到該底緣保護件308內或藉由任何適當的方式（譬 -22- 200919755 如結構黏劑，熔接，硬焊或類似的手段）而被附裝至該底 緣保護件3 0 8。如圖3 C進一步顯示的，一排液間隙1 1 〇 可被形成在每一反射器板的下緣之間用以讓任何的濕氣或 水可以經由收集器1 0 0排出。該排液間隙1 1 0的寬度（ W5)可介於約5至20mm之間。在一實施例中，W5可以 是約1 0 m m。 在一實施例中，反射器板1 06可藉由任何習知的方式 ，譬如像是使用結構黏膠，熔接（welding )，軟焊（ soldering)，硬焊（brazing)，螺栓，螺絲或類此者，而 被固定至該支撐結構。這讓反射器板1 06能夠抵抗剪力且 提高收集器1 〇〇的剛性。與傳統完整的拋物線收集器不同 地，該四分之拋物線形態可因爲其較小的曲率而能夠在其 變形之前承受更高的剪力負荷。此外，對於相同的系統設 計負重而言，每一塑形麗2 1 6之間的間距可以更寬。 當反射器板106被該支撐結構102固持並支撐在附裝 件302與底緣保護件3 08之間且倚靠著塑形肋216時，反 射器板106被彎折成具有一曲率其實質上爲一四分之一拋 物線形態。此四分之一拋物線形態讓陽光1 3 5能夠藉由使 用一如圖1F所示之單一反射被引導朝向該太陽能接收器 104。與多反射系統相較，只使用一單—反射可改善收集 器光學效率。目前的雙溝槽太陽能收集器典型地在陽光被 一太陽能收集器接收之前需要多於一次之陽光反射。 圖1 D顯示一示範性突耳3 1 0其可被用來將塑形肋 216附裝至該支架108上。雖然圖中所示的是將塑形肋 -23- 200919755 216附裝至支架108，但突耳310亦可被用來將塑形肋216 附裝至該支撐結構1〇2之接收器支撐軌條204的底側。突 耳3 10可以是“T”形使得突耳3 1 0如圖所示地被該支架 可滑動地接納。因爲突耳310可輕易地滑入到支架108中 及/或接收器支撐軌條2 04中，所以使用突耳3 1 0可提供 容易的組裝。突耳310可具有一槽縫312用來接納一塑形 肋216。在使用時，該突耳310可具有多個孔306用來與 塑形肋2 1 6上的孔（未示出）相匹配，使得一附裝件，譬 如像是一螺絲，螺栓，棒或類此者可被該孔3 06所接受用 以將塑形肋216固定至該支架108。 在一實施例中，突耳3 1 0藉由一結構黏劑而被耦接至 該支架108及/或接收器支撐軌條204的底側。該結構黏 劑可經由孔3 0 6被注入接合處並流過該接合處以覆蓋所有 的配接面。使用此技術不會有空氣空間被包陷且可提供均 勻一致的黏劑覆蓋以及一致之可重復的黏合厚度於該支架 1 08與突耳3 1 0的底側之間。這可提供該突耳3 1 0對該支 架108的一強韌的黏合附裝。 圖4A-4E顯示一太陽能接收器的示範性實施例。每一 收集器100，如圖1A及2A所示，都可具有被設置在該收 集器1 00的外接收器支撐軌條2 04上之外太陽能接收器 l〇4a及設置在該收集器100的內接收器支撐軌條202上之 外太陽能接收器104b。每一太陽能接收器104可具有一長 度其小於該收集器100的長度Le()neet(3r。該太陽能接收器 長度被加以選擇使得彼此以最小的間距縱向相鄰地被設置 -24- 200919755 之整數個接收器具有一實質上等於Le(>neeti)r的 舉例而不是爲了限制的目的，如果Le()lleet()r約 且使用三個太陽能接收器的話，則太陽能接收 度約爲1.897公尺。此外，每一太陽能接收器 至45磅（lbs)之間’以便於組裝，維修及取 施例中’每一太陽能接收器重約30磅。 參照圖4A及4B，該太陽能接收器的分解 一太陽能接收器104可具有一基板408，一在 的第一包覆層4〇4a’多個PV或太陽電池406 覆層404a上方，一第二包複層404b在該等 406上方’及一在該第二包複層404b上方的上 。該太陽能接收器400可用已知的處理來製造 及類此者。層壓是一種包含加熱該太陽能接收 壓力用以將所有的構件熔合在一起的處理。層 在真空環境中實施以減少空氣泡泡。 該基板40 8可在該層壓期間提供該等太陽 。該基板408可用一擠製鋁，一加入聚合物之 類似材料來製造。在一實施例中，該基板408 該基板408向外延伸之機械性特徵結構420來 機械性地固定並定位每一太陽能電池4 0 6。該； 以寬到足以該等複數個太陽能電池4 0 6的每一 施例中，該基板408的寬度（W6)可介於80 間。該基板40 8可具有一配接的特徵結構412 條202，2 04，這將於下文中參照圖8加以詳細 長度。爲了 爲5.7公尺 器1 〇 4的長 104重約15 下。在一實 立體圖，每 該基板上方 在該第一包 太陽能電池 .保護片402 ，譬如層壓 器堆並施加 壓處理亦可 能電池支撐 擠製金屬或 可用具有從 製造，用以 _板408可 者。在一實 至8 5 m m之 用以嚙合軌 說明。該配 -25- 200919755 接特徵結構412可具有一介於約i5-50mm的寬度（W7) 。或者，如圖4E所示，該基板408可具有多個設置在太 陽能電池406底下之夾子508(圖5)或其它機械裝置以 便於將基板408附裝至軌條202，204上。基板408的長 度Lbaseplate可界定太陽能接收器400的長度且可界於約 1 · 0 - 6.0公尺之間。在一實施例中，L b a s e p U t e可以是約 1 .8 97公尺。 該基板408可具有低的質量使得它的層壓循環時間比 傳統的太陽能接收器的層壓處理的時間短。在一些實施例 中’該基板408具有一層薄的保形介電塗層用來提供多餘 的電絕緣。該介電塗層可以是任何習知的聚合物且可以液 體或粉末的形式被提供。該介電塗層是薄的，用以保持高 導熱性且厚度可介於約2 0 - 1 0 0微米之間。 該第一及第二包覆層4 04a，404b提供介於該等太陽 能電池406與該基板408之間的電絕緣，來防止電導通至 該基板408及該等太陽能電池406的短路。叢404亦可保 護該等太陽能電池4 0 6不受天候及濕氣的侵擾。額外地， 包覆層404可補償該等太陽能電池406與該基板408之間 的任何熱膨脹差異。 包覆層404可用熱聚合物烏拉坦（TPU )，乙烯乙烯 基-聚合物醋酸酯（EVA )或任何其它類似的物質來製造。 TPU特別適合太陽能的應用，因爲它比傳統的EVA材料 更能夠耐受紫外線（UV)輻射，這對於與太陽能聚光器 一起使用之接收器而言特別重要，因爲紫外線輻射亦被聚 -26- 200919755 集。該包覆物可以是一澆注的或熱塑性矽其在更強的uv 光下具有高透光性及穩定性。 該上保護片402可保護該等太陽能電池406不受濕氣 ，空氣，污染物及類此者的侵擾。該上保護片402可用防 護性材料來製造，譬如像是玻璃，Telfon® (譬如 DuPont Teflon Tefzel®’ 一種修改的乙烯-四氟乙烯氟聚合 物（ETFE ))，或任何其它類似的材料。一非必要的抗反 射或光譜上由選擇性的塗層可被施用到該上保護片402的 外及/或內表面上用以改善收集器效率。在一實施例中， 該玻璃是一薄的經過化學處理的玻璃其具有一介於約〇 · 1 至1 mm的厚度。在另一實施例中，該玻璃是一厚的經過 熱處理的玻璃其具有一介於約1至3mm的厚度。 該保護性的上板40 2可用數片板片來製造用以降低因 該保護性上板402與該基板408之間熱膨眼差異所引發的 應力。在該保護性的上板402中的板片之間都具有一小的 間隙用以容許熱膨脹差異。間隙可介於約〇 .2至2mm之間 。在一實施例中，該間隙可以是約1 . 〇mm。介於板片之間 的間隙可較佳地用以一阻障材料加以密封，譬如矽，環氧 樹脂，丁烷基（butyl ) ’或可透光、可保形且可防濕氣及 防水之任何其它類似的材料。 基板408，包覆層404，太陽能電池406，及上不護片 402每一者都可具有一介於約〇_〇l-3.0mm的厚度，用以提 供一低成本與質輕的太陽能接收器400。例如，該上保護 片402比傳統4mm厚的玻璃上保護片要來得更輕及更薄 -27- 200919755 每一 PV或太陽能電池406都可被串聯地電連接用以 形成一太陽能電池列4 1 0。該太陽辉電池列4 1 0可用任何 習知的方式來形成，譬如透過互連電線4 1 4將每一太陽能 電池焊在一起。每一太陽能 406丟可具有一約 78x78mm 的電池尺寸且可以是用單晶矽製造之方形晶圚。或者，該 太陽能電池可以是任何已知的太陽能電池種類，譬如多晶 形，單晶形，後接點，發射器包紮，LGBC (雷射凹槽埋 設接點），PERL (具後側向擴散式電池之鈍態化發射器 )’多接點，矽帶，薄膜PV電池，及類此者。雖然圖中 所示的每一太陽能電池406都是方形的，但太陽能電池 4 06的形狀並無限制，因爲任合形狀都可被使用，譬如矩 形’具有一或多個圓角化的角落之方形，六邊形，及類此 者。 該等太陽能電池可被修改使得當它們被電連接時可具 有較低的串聯電阻。在一實施例中，該太陽能電池的背表 面場強度可被提高且上表面導電網格可被加厚或數量可被 增加用以降低在傳統的非後接點式（non rear-contact)太 陽能電池中的串聯電阻。在另一實施例中，對於後接點 PV電池而言，太陽能電池的背金屬處理可被加厚。 每一太陽能電池4 0 6可被設置成彼此之間有一小間距 ’以提供電聯接，熱膨脹差異，及機械公差的空間。一單 一太陽能接收器400可具有任何數量的太陽能電池406來 形成一電池列。在一實施例中，一個太陽能接收器4 0 0可 -28- 200919755 具有約24個太陽能電池406且可以串聯、並聯或任何組 合電連接。每一太陽能電池406在被照射時會產生約1/2 伏。因此，如果所有電池都被串聯地_接的話，則單一太 陽能接收器400可產生總共1 2伏的電壓。 接線盒42 8可經由互連線4 1 4而被耦接至該太陽能電 池列410。接線盒428可被設置在該太陽能接收器400的 每一端部的正面上，與太陽能電池列4 1 0相鄰。將接線盒 42 8設置在該基板4 0 8之與太陽能電池列4 1 0同側上可方 便這些元件之間的電連接並改善接收器400的可製造性。 圖4B顯示該接收器400配線的示範性電性式意圖。 在此例子中，個別的太陽能電池被串聯地電連接。接線盒 被電連接在該電池列的兩端。接線盒42 8可被電連接至一 在該太陽能接收器4〇〇的一側上之相鄰的太陽能接收器的 一接線盒且可被電連接至位在該太陽能接收器400的相反 端之一第二接線盒。在一實施例中，接線盒4 2 8可具有一 旁通（by-pass )二極體，這將於下文中詳細說明。某些接 線盒可促進電力從每一收集器1 〇〇傳輸至一電力系統，譬 如一發電廠，這可提供電能給任何終端使用者。 圖4C顯示該太陽能接收器400的背面。該太陽能接 收器400可具有一接地夾430，其被附接至該基板408或 位在接線盒428後方之該太陽能接收器400的配接特徵結 構412。該接地夾43 0可經由電線43 2提供一電路徑從該 基板408至該結構支撐件1 02。該電線可使用1 0號的銅線 。該結構支撐件1 〇2可被連接至地極，藉以將該接收器 -29- 200919755 4〇〇接點並保護使用者不會因爲可能發生的電路短路而被 電到。 圖4D顯示一具有一散熱器4 1 6之示範性太陽能接收 器’該散熱器向外延伸出並耦接至該太陽能接收器400的 基板408。散熱器416可具有多片鰭片418其被垂直地設 置且與該基板408成直角。當該太陽能接收器400被耦接 至該接收器結構107時，這些鰭片418與該支架108，縱 平面140及對分平面丨05實質地垂直。散熱器416讓產生 在太陽能電池406中的熱能夠藉由自然自由對流經由這些 鰭片418在不受太陽能電池列410的阻擋及干擾下向上被 消散掉。這可讓太陽能電池406經歷之溫度升高減至最小 ’可改善效率及防止彎曲，電短路，或任何導因於高溫之 故障。此實施例可被使用在如圖1 A及1 B所示的外太陽能 接收器l〇4a及內太陽能接收器104b中。使用此實施例作 爲一內太陽能接收器312a，312b亦被詳細地顯示在圖3A 中。這可讓製造更容易，因爲對於該收集器100而言只有 一個太陽能接收器需要被製造。圖4E顯示另一示範性太 陽能接收器，其具有一被耦接在兩個太陽能電池列400a， 400b之間之共用的散熱器416。此實施例可被用作爲如圖 3B所示之內太陽能接收器300。該散熱器416可被使用， 以容許太陽能電池列400a，400b所產生的熱能夠藉由自 然的自由對流經由多片鰭片4 1 8向上地被消散掉用以將操 作效率最大化並防止彎曲，電短路，或任何導因於高溫之 故障。再者，該熱可在不受太陽能電池列400的阻擋及干 -30- 200919755 擾下向上被消散掉。此實施例可讓組裝變容易，因爲使用 者只需將一單一內太陽能接收器300附裝至該反射器結構 1 〇 7上即可。 圖5顯示一示範性散熱器。散熱器5 00被設置在該基 板408之與該電池列相反的背側。散熱器5 00具有多個互 連的鰭片502用以形成該散熱器500。每一鰭片502都具 有一寬度（W8)其實質相等於該基板408的寬度（ W6 + W7 )或可介於約25 - 1 5 0mm之間。高度（Hfin )可介 於約25- 1 5 0mm之間。 該散熱器5 00具有多個互連的鰭片5 02其係藉由形成 一連續的材料捲以形成一蜿蜒的形態來製造出來的。這可 省略掉將個別的鰭片組裝成一散熱器的操作且是低成本且 易於製造。再者，散熱器5 00可在太陽能電池被安裝到基 板40 8上且該基板/太陽能電池組件被層壓在一起成爲一 單一的單元之後被耦接至該基板408。這可省略掉爲了容 納該散熱器的層壓處理，藉以能夠使用標準的層壓設備。 該散熱器500可藉由任何已知的方式，譬如使用結構熱黏 劑，螺栓，螺絲，型鍛，鉚合，溶接，軟焊，硬焊及類此 者，而被耦接至該基板408的背側。 如圖5所示，在一實施例中，該太陽能接收器512可 具有夾子508用來方便附裝至該反射器結構107。這些夾 子5 0 8可讓該太陽能接收器512沿著上軌條202，204滑 動或藉由按扣，壓嵌，或其它方式而被可取下地附裝至上 軌條202，204。這可讓使用者能夠在無需滑動地移除任何 -31 - 200919755 相鄰的接收器下輕易地’有效率地及快速地取下一太陽能 接收器5 1 2。此外，使用夾子5 〇 8可在該太陽能接收器 5 1 2與該反射器結構1 〇 7之間提供良好的熱絕緣，因爲在 該太陽能接收器5 1 2與該反射器結構1 〇 7之間只有很小的 接觸面積。 圖6A及6B顯示另一示範性散熱器。該散熱器6〇〇具 有多個非互連的獨立鰭片602。該基板408的背側具有多 個漸窄的凹槽604用以接納多個獨立的鰭片6〇2。爲了組 裝’在一實施例中’該散熱器600與該基板408被壓嵌在 一起。一鰭片板608可被用來與鰭片602相嚙合，用以防 止在壓嵌期間發生彎曲。該等太陽能電池因而會接受到一 壓嵌嚙合所需之全部的壓力，該基板408因而提供必要的 支撐用以均勻地支撐每一太陽能電池以防止太陽能電池斷 裂。在另一實施例中，散熱器600與基板408可藉由使用 結構熱黏劑，螺栓，螺絲，熔接，軟焊，硬焊及類此者， 而被耦接在一起。 如上文所述，鰭片板608可防止基板408的捲曲。在 壓嵌期間’基板408的背面會受到來自鰭片602的壓擠， 這會造成基板408彎曲且在太陽能電池側變成下凹。因此 ’鰭片板608可約束該等鰭片602的遠端且每一鰭片602 都沿著每一鰭片602的遠邊施加一小量的反彎矩（ reaction moment )，這可防止該彎曲。此散熱器600設計 或結構將鰭片602的基部設置在靠近該等太陽能電池處用 以將介於太陽能電池與鰭片之間的熱流阻力減至最小。在 -32- 200919755 一實施例中，該等散熱器鰭片602離該電池列I 1 5 mm 〇 圖7A-7C顯示另一示範性散熱器。圖7A顯示 性散熱器700的鰭片702的立體圖。該散熱器700 一基座704其具有級階式的邊緣706從鰭片702 708向外延伸出。圖7B顯示多片耦接在一起的鰭片 該級階式邊緣706被建構來堆疊於其它鰭片702的 邊緣上，但仍在它們之間保持一間隙用以形成散熱 。鰭片702可用任何習知的方式被耦接在一起，譬 使用結構熱黏劑，螺栓，螺絲，熔接在一其及類此 7C顯示耦接至一基板408的散熱器700。此實施例 用一用撓性薄膜製成之基板408，該撓性薄膜可以 於該電池列與該等鰭片702之間的中間物。這可降 陽能接收器710的成本及重量。再者，該太陽能 7 1 0可具有一較低熱阻値因爲該基扳的厚度被減小。 圖8顯示一太陽能接收器8 00附裝至該反射 1 07的上軌條2 02的示範性例子。該太陽能接收器 顯示爲使用圖5A的散熱器。該太陽能接收器800 動地耦接至該支撐結構1 02。該太陽能接收器800 特徵結構412可沿著該上軌條202被滑動。或者， 能接收器800可使用夾子5 0 8，螺絲，拼合緊固夾 clamp )，滑動棘爪，機械式界面或這些機構的組 以能夠在無需移除相鄰的接收器之下安裝及取下太 收器800。圖4E所示的接收器設計有助於此類的 J 1至 該示範 可具有 的側邊 702 ° 級階式 器700 如像是 者。圖 容許使 是一介 低該太 接收器 器結構 8 00被 被可滑 的配接 該太陽 (split 合，用 陽能接 親接。 -33- 200919755 當該太陽能接收器8 00與太陽對準以開始操作時，太陽能 接收器4〇〇可被加熱至高於環境溫度10至30°C的溫度， 實際的溫度上升與風及太陽輻射有關。次溫度上升可造成 太陽能接收器400的長度因熱膨脹而增加。然而，該配接 特徵結構412與上軌條202的溫度上升將會較少，因爲它 們並沒有直接曝露在被聚光的陽光下且它們與接收器的熱 接觸不佳。在一實施例中，該等太陽能接收器可被設置成 彼此緊鄰且彼此間有一介於約0.0 1至1 0 mm的表徵（ nominal )間隙，用以補償熱膨脹，電互連及機械公差， 使得每一太陽能接收器800都不會有任何應力。太陽能接 收器800可被設置成能夠讓電池列位在該等反射器板1 〇6 (圖1F)的光學焦點的前方。這可避免陽光的極端聚光 區域落在該等電池上，因爲這將會造成電池的損傷且對電 池性能造成不利的影響。這亦可避免將陽光帶至一位於該 太陽能接收器前方的焦點處，因爲這會引起一安全上的危 險。 如上文中討論的，使用於本發明中之該雙溝槽構造在 收集器上的陰影較少’因爲太陽能接收器可被設置在收集 器的上側或上緣。再者’在該等反射器板的底下有閉合式 桁架可消除掉在反射器板上形成陰影。然而，如果在一或 多個太陽能電池上有陰影或如果一太陽能電池故障的話， 在該電池列中的電池就會變得不協調（mismatch)其該電 池列的輸出陡峭地下降。如果太陽能電池4 0 6以串聯加以 連接的話，則流經在一電池列中的所有太陽能電池的電流 -34- 200919755 必需相同，意指來自該電池電流等於最低的電池電流。 爲了解決可能的電池不協調，一旁通二極體可被使用 。任何習知的旁通二極體都可被使用，用以保護太陽能電 池不受熱破壞並在完全或部分遮蔽，太陽能電池毀壞，或 電池列失效的情形下保持有用的電路輸出。在一實施例中 ，一單一的旁通二極體可被耦接至每一太陽能接收器1 04 。在另一實施例中，一旁通二極體可被耦接至每一太陽能 電池406或在每一太陽能接收器1 04中的一群太陽能電池 。在另一實施例中，一旁通二極體可被耦接至一串相連接 的太陽能接收器。在使用時，該旁通二極體可決定一太陽 能電池或一群太陽能電池是否限制了輸出並將電流引導繞 過該限制的太陽能電池。在一個例子中，如果該門檻値電 流因爲陰影，太陽能電池的故障，或任何其它原因而未被 達到的話，則該旁通二極體可容許電流繞過該電池列藉以 防止輸出功率的損失。 一太陽能光伏打系統之經劑上的可行性並不是只由收 集器設計來決定，而是還要考量製造各種系統構件的成本 ，運送該系統至作業現場，安裝該系統，及當該系統安裝 好之後的維護與操作成本等等來加以決定。圖9 A-9C顯示 一示範性運送貨櫃其包含一套適合組裝一組太陽能收集器 的工具包（kit )。數種標準的運送貨櫃，譬如像是20呎 或40呎的貨櫃，亦可被使用。圖9A顯示一個20呎等體 積單元（TEU )其內裝有25個收集器。一 TEU的內部尺 寸約爲5.8x2.3x2.3公尺且體積約爲33立方公尺。它的最 -35- 200919755 大載重約爲21710公斤（kg)。該等太陽能收器902，反 射器結構904，及支架906在該TEU貨櫃內被分開來包封 及運送且在現場加以組裝。這些構件的現場安裝可以讓這 些構件更有效率地運送至安裝現場，因爲這些構件可被疊 在一起置於在一標準的運送貨櫃中。圖9B顯示當反射器 結構904被疊置在一起時，軌條912在運送期間承受整疊 的重量並有助於防止在反射器912上的刮痕。圖9C顯示 圖9A的910的細部。圖9C顯示將支架906疊起來的一示 範性結構。該等支架906之交叉形截面或T型截面9 1 6讓 支架906能夠藉由每格一支架906即加以翻面（flipping )及交錯開（taggering )來在運送期間疊置。 在一單一貨櫃內運送各種收集器部件的另一太代例爲 運送不同的收集器部件於不同的貨櫃中。與前面的例子相 同地，可使用標準的運送貨櫃，如TEU貨櫃。此運送方 法有助於讓不同的收集器構件在不同的底點加以製造然後 運送至安裝現場的一種製造生產體系。例如，接收器902 需要一相當複雜的製程且其生產需要在一有熟練技工的區 域進行。該反射器結構904及支架906需要的製造技術較 不複雜且它們的生產可在一勞工成本較低，靠近面板製造 地點，及/或靠近安裝現場的地方來進行。使用此種製造 及運送系統可讓整體太陽能光伏打系統的成本被降至最低 〇 圖1 0A-1 0D顯示一種依據本發明的一實施例之示範性 發電廠其使用了一陣列的太陽能收集器。該雙溝槽式設計 -36- 200919755 讓該收集器的結構可被支撐在一位於兩個溝槽1()14&， l〇14b之間的樞轉軸1〇02處。該樞轉軸1〇〇2可位在該對 分平面105 (圖1C)上之該收集器1〇〇的重心處或接近該 重心處。該重心亦可位在該對分平面1 〇 5上稍微在該縱平 面140 (圖1C)的下方。該重心的確實位置與接收器902 ’反射器結構904及支架906的重量有關。這與單一溝槽 式設計不同’在單一溝槽的設計中樞轉點必需位在反射器 的前方或後方。該單一溝槽係從一樞軸懸臂地伸出在該反 射器後方’或用一位在該重心處的樞軸加以支撐。在懸臂 式的單一溝槽設計中’大的扭矩必需從該追蹤致動器沿著 該溝槽的結構被傳遞，或昂貴的及笨重的配重必需被使用 。當用一位在重心的樞軸來加以支撐時，支柱必需延伸至 反射器上方，這些反射器需要規律的間隙來容納這些支柱 。延伸超越該反射器平面的支柱以及在反射器本身內的間 隙都將會在電池上投射出陰影。該雙溝槽式設計可藉由將 該樞轉軸設置在該反射器後方且非常靠近該收集器的重心 來消除此問題。當該樞軸位在離該重心10公分（cm)之 內時，該收集器1000可轉動120度。然而，收集器1000 亦可轉動更大角度，如果該樞軸離該重心的距離大於1〇 公分的話。 部分雙溝槽式系統的設計者可在運動範圍於扭矩之間 作一小小的妥協。爲了增加轉動範圍，該樞軸可被移動遠 離該重心與縱平面1 40，但其代價爲會提高固持扭矩。相 反地，藉由將該樞軸設置在該重心處’即可一具有零固持 -37- 200919755 扭矩及轉動範圍稍微減小的設計。例如’在土地便宜的地 面安架設例子中，增大的結構間距及增大的運動範圍可以 在稍微較不靈活的結構與追蹤器的代價下有更長的白天操 作時間。然而，對於一屋頂架設的例子而言’列與列之間 被排列的更爲緊密，所以一平衡的架構會被使用’以將結 構及追蹤重量最化。 該雙溝槽式設計將重心及樞轉軸1002設置在靠近該 太陽能接收器的孔徑101。該重心可通過該樞轉軸1002與 該對分平面105 (圖1C)或位在該樞轉軸1002與對分平 面1 05附近。當以該孔徑被水平設置之低阻力架構被設置 時，這可讓整個結構比具相同孔徑之傳統的全拋物線式溝 槽更低矮。較低矮的高度可降低該收集器支柱1018在風 力負荷中的彎折力矩。 該等收集器或模組1 0 0 0可儘可能長地成列地被安裝 用以將端損失減至最小。再者’太陽能接收器無需被耦接 至該收集器的整個長度。例如’在遠離該入射的陽光的一 側，陽光被反射離開該溝槽的端部且沒有在太陽接收器上 被捕捉到。在朝向該入射陽光的一側上，最靠近該入射陽 光的第一接收器不會接收到陽光或只接收到部分陽光。因 此’該第一接收器在此收集器中即可被省掉。 模組列之間的間距約爲收集器寬度的2.4倍用以減小 來自相鄰列的陰影。圖1 0A顯示一示範性發電廠1 00 1的 立體上視圖，其使用了被設置成複數列之一陣列的太陽能 收集器。在此例子中’該收集器廣場是由4列收集器所構 -38- 200919755 成，每一列收集器列包含6個收集器1 〇 〇 〇。這些收集 被稍微間隔開來用以避免在收集器於白天追蹤太陽期 相鄰的收集器上形成陰影。一單一的追蹤器機制可驅 一列及/或多列收集器中的每一個收集器。在任何一 ，收集器都具有一等級爲數公釐或更小的間隙，來將 器的遮陰最小化。沒有任何機械結構阻擋陽光到達在 集器廣場中的任何收集器。從所有收集器1 〇〇〇收集 能量可經由接線盒428 (圖4Α)被傳遞且被傳遞至任 知的電力系統1 02 0用以提供電能給任何終端用途。 圖10Β至10D顯示兩列模組其繞著該樞軸1002 用以在白天期間朝向太陽。一追蹤器機制可具有一固 軌道1006，滑動鏈或軌道1008及一轉變鏈1010。該 的軌道1006可被定向爲垂直該收集列且位在收集器 底下在該收集器1 000的轉動範圍內。該固定的軌道 可提供該滑動軌道1008 —導引，該滑動軌道1008可 一端被一致動器1012所致動。該滑動軌道1008可透 在第一端1014的樞軸而被耦接至每一轉變鏈1010。 轉變鏈1010的遠端或第二端1016可被連接至該模組 靠近一個溝槽1〇〇〇的底部1016，如圖所示。此連結 可讓一單一致動動1012控制多列收集器並在整個白 間達到所想要的運動範圍而不會損失太多的槓桿效率 1 0 C顯示一示範性的形態，其中該追蹤器連桿1 01 0 該模組1 000中最多的槓桿效率，而圖10D顯示出另 範性形態，其中該追蹤器連桿1 0 1 0具有最小的槓桿 器列 間在 動在 列中 收集 此收 到的 何已 轉動 定的 固定 平面 1006 在其 過一 每一 1000 配置 天期 。圖 具有 一示 效率 -39- 200919755 。對於一 120度的運動範圍而言，在轉變鏈1010繞著該 樞轉軸1002介於圖10B與圖10C的位置之間之在扭矩上 的差異小於2 : 1的比率。在另一實施例中，該追蹤器機 構制可容許一介於90度至160度的運動範圍。在一實施 例中，該運動範圍可以是140度。除了在好天氣期間追蹤 太陽之外，該追蹤器機制亦在不佳的天候期間，譬如在具 有強風的暴雨期間，將收集器水平地定向。此定向可讓水 輕易地經由排水間隙Π 0排出且將收集器1 000上的風力 負荷減至最小。 該收集器設計可便於在數種安裝現場的安裝。例如， 一大片收集器可被安裝在地面上。或者，一大片的收集器 可被安裝在屋頂上，特別是在商業建築物之平的屋頂上。 安裝開始於成列的支柱1 0 1 8它們以約等於收集器長度的 間距被安裝。支柱係位在兩個收集器之間的交會點處。這 些支柱一起形成一台座，其支撐該等收集器並允許它們繞 著該樞轉軸展動。介於縱向相鄰的收集器1 〇 0 〇之間的間 隙可介於0.5至1 0mm之間。介於縱向相鄰的收集器1 〇00 之間的間隙的最小化可確保在接收器上的陰影爲最小的陰 影。或者，收集器反射器表面可彼此滑動地重疊用以消除 任何陰影。與目前的聚光式太陽能P V模組不同地，收集 器1 000沒有安裝硬體或支撐結構延伸在反射器板的上方 〇 在一實施例中’爲了要組裝該太陽能收集系統，該反 射器結構1〇7的重量小於240磅且可在該追縱器樞軸1002 -40- 200919755 處用螺栓固定至支柱1018。接下來’ 12個太陽能接收器 沿著每一接收器支撐軌條（3每一軌條上3個太陽能接收 器）被滑入到定位。該等太陽能接收器被一單一插頭串連 地電連接，該插頭包含兩個用於電池列電流的端子及一用 於結構接地的端子。在一個收集器裝好該等接收器之後， 下一個相鄰的接收器即被安裝且使用任何習知的耦接結構 耦接至另一個相鄰的收集器。該耦接結構可使用一撓曲部 分用以容許導因於熱膨脹之縱向移動同時保有在所有其它 方向的高度剛性。所有收集器的此一耦接處理被持續進行 直到所想要的接收器數量被組裝且收集器之間之適當的電 連接被完成爲止。收集器列的長度是由最大的可扭轉來決 定且與現場的佈局，最大的設計風速，及所使用之追蹤器 致動器有關。 一但安裝好之後，每一收集器列將會在整個白天期間 轉動用以追蹤太陽。收集器1000可被向於任何方向，但 大多數的現場將使用南北定向。如果該溝槽軸被定向爲南 北向的話’則在夏天的清晨與黃昏的時後溝槽會部分地遮 蔽到相鄰的溝槽，將整個系統的有效尺寸減少一半。在這 些時段中，在被遮蔽的接收器器上的旁通二極體將會讓未 被遮蔽到的接收器持續產生電力。散熱器效能將會隨著模 組的轉動角度而改變。例如’接近中午太陽很強的時候， 繪片將會疋向爲幾近垂直且散熱器將以最小的熱阻進行操 作’因爲流經該散熱器的空氣通道之自然對流的空氣流不 會受到任何光伏打電池或該收集器的任何其它裝置，元件 -41 - 200919755 或特徵結構的阻礙。雖然該系統的效能隨著一天的不同時 間而改變，但電池溫度將保持相對固定。這與目前的太陽 能PV收集器系統相反，因爲鰭片在目前的系統中在日正 當中時被定向在最沒有效率的方向上而在早晨與黃昏時則 被定向在最有效率的方向上。 太陽能接收器會需要維護，修理，或使用者會想要將 太陽接收器更新爲使用更高效率的太陽能電之接收器。太 陽能接收器的模組設計可提供容易的太陽能接收器的維護 ，修理，更換及保養。在一電池列已被電氣地中斷之後， 一單一的接收器可從相鄰的接收器上解脫並滑出。當一新 的接收器被安裝時，該太陽能接收器可輕易地重新附裝至 相鄰的太陽能接收器上。因此，收集器1 000的模組設計 提供一低成本且易於維護，修理，更換或保養的收集器。 再者’與目前的太陽能收集器系統比較起來，本發明在一 段長的時間中需要的維修較少。 實例 回去參照圖1A，該太陽能收集器可具有一約5.7公尺 的長度用以容許至少3個太陽能接收器104被設 置在該支撐結構1 02的上側202，204 (圖2A )。在上文 中參照圖4D所描述的太陽能接收器被使用，其將容許總 數答12個的太陽能接收器。每一太陽能接收器1〇4都具 有約24個串聯地電連接的太陽能電池。因爲每一太陽能 電池都可產生約1 /2伏特的電力，所以每一太陽能接收器 -42- 200919755 可產生約12伏特。每一接收器包含24個太陽能電池，所 以在收集器100中之電池總數爲288個。 該收集器的總光學孔徑爲每一溝槽的寬度（W1)乘 上溝槽長度而得到一約1 1.4平方公尺的面積。假設一約 lkW/m2的太陽能隔絕係數（solar isolation)及17.5%的 收集器效率，則該收集器將產生約2kW的電力。爲了要 獲得此輸出電力，產生約1 /2伏特之標準的矽太陽能電池 其每一者都將產生稍小於1 4安培的電流。 在此設計中，該光學聚光約爲20 : 1，而幾何形狀聚 光約爲6.5 : 1。這兩個數値之間將近3倍的差異係導因於 將太陽能電池尺寸加大約3倍用以應付追蹤器未對準及機 械誤差或收集器100的變形。此設計只需要±1.7度之中等 程度的追蹤精確性用以達到其光學效率最大値之±1 0%之內 的效率。此追蹤精確性可用標準方法輕易地達成。 雖然本發明的實施例及應用已被顯示及描述，但熟習 此技藝者在受惠於本文的揭示下可輕易瞭解的是，比上文 中提到的多許多之其它的變化可在不偏離本發明的槪念下 被達成。例如’一使用流動的水，流體或空氣之主動式冷 卻的散熱器可被用來取代上文中提到的被動式冷卻的空氣 散熱器。包含在該流動的流體中之能量可作爲一熱能的來 源。或者，一熱管可被加入作爲該散熱器的一部分。雖然 一雙溝槽式收集器已被描述，但該邊緣收集式之四分之一 拋物線反射器的許多好處可用一單一溝槽收集器或多溝槽 (譬如三個’四個或更多個溝槽）收集器來達成。再者， -43- 200919755 雖然該接收器係用PV電池爲例來加以描述及顯示’但其 它接收器亦是可行的且可被使用，譬如使用流體’混合的 PV及熱系統，生物收集（海藻泥及類此者）系統’其它 化學與生物能量系統及類此者。 【圖式簡單說明】 構成此說明書的一部分的附圖顯示一或多個示範性例 子，且與示範性例子描述一起用來說明本發明的原理及實 施。 圖1 A -1 F顯示一依據本發明的一個實施例之示範性雙 溝槽聚光式光伏打太陽能收集器。 圖2A及2B顯示該示範性太陽能收集器的分解立體圖 〇 圖3 A-3 D顯示圖2B中的收集器的細部剖面。 圖4A_4E顯示一太陽能接收器的示範性實施例。 圖5顯示一示範性散熱器。 圖6A及6B顯示另一示範性散熱器。 圖7 A - 7 C顯示另一示範性散熱器。 圖8顯示一太陽能接收器安裝至一支撐結構的一示範 性安裝。 圖9A-9C顯示用於該太陽能收器的一示範性運送貨櫃 〇 圖1 OA- 1 0D顯示依據本發明的—實施例之使用—陣列 的太陽能收集器的示範性發電廠。 -44 - 200919755 【主要元件符號說明】 100 :收集器 1 01 :光學孔徑 1 0 1 a :光學孔徑 1 0 1 b :光學孔徑 1 〇 2 :支撐結構 1 0 3 :上緣 104 :太陽能接收器 1 0 5 :對分平面 1 〇 6 :反射器板 107 :反射器結構 1 08 :支架 1 2 0 :溝槽 120a :反射器溝槽 120b :反射器溝槽 124 :底部 1 2 4 a :基座（底部） 1 2 4 b :基座（底部） 1 3 0 :完整的拋物線形態 1 3 2 :拋物線 1 3 2 :四分之一拋物線段 1 3 2 a :四分之一拋物線段 132b :四分之一拋物線段 -45- 200919755 1 3 4 :溝槽對分平面 1 3 5 :焦點 1 3 6 :閉合式收集器支撐桁架 1 4 0 :縱平面 1 4 2 :支撐物 202 ’·接收器支撐軌條 202a :內接收器支撐軌條 202b :內接收器支撐軌條 204 :外接收器支撐軌條 204a :外接收器支撐軌條 204b ’·外接收器支撐軌條 2 1 2 :交叉樑 2 1 4 :平行的支撐桿 2 1 6 :塑形肋 2 2 0 :區段 3〇〇 :雙側式接收器 3 02 :附裝件 3 0 4 :凹槽 3 0 6 :開孑L 306 :孔徑 3 08 :底緣保護件 3 1 0 :突耳 3 1 2 :槽縫 3 12a ’·太陽能接收器 -46 - 200919755 3 12b :太陽能接收器 3 1 4 :槽口 3 1 8 :散熱器 400a :太陽能電池列 4〇〇b :太陽能電池列 402 :上保護片 404a :第一包覆層 404b:第二包覆層 4 0 6 :太陽能電池 408 :基板 4 1 〇 :太陽能電池列 4 1 2 :配接特徵結構 4 1 4 :互連電線 4 1 6 :散熱器 418 :鰭片 420 :機械特徵結構 4 2 8 .接線盒 4 3 0 :接地夾 4 3 2 :電線 5〇〇 :散熱器 5 02 :鰭片 5 0 8 _•夾子 5 1 2 :太陽能接收器 6〇〇 :散熱器 200919755 602 ··鰭片 604 :凹槽 608 :鰭片板 700 :散熱器 7 0 2 :鰭片 704 :底座 706 :級階式邊緣 7 0 8 :側邊 7 1 0 :太陽能接收器 800 :太陽能接收器 902 :太陽能接收器 904 :反射器結構 906 :支架 9 1 2 :軌條 9 1 4 :反射器 9 1 6 :截面 1 0 〇 〇 :收集器 1 0 0 2:樞轉軸 1 0 0 6 :固定的軌道 1 〇 〇 8 :滑動軌道 1 〇 1 〇 :轉換鏈 1 0 1 2 :致動器 1 0 1 4 ··地一端 1 0 1 4 a :溝槽 -48- 200919755 1014b :溝槽 1016 :第二端 1 〇 1 8 :收集器支撐件 1 0 1 8 :支柱 1 0 2 0 :電系統

Claims (1)

1. 200919755 十、申請專利範圍 1. 一種光伏打太陽能收集器，其適合使用在一可沿 著至少一軸追蹤太陽的移動的太陽能收集系統中，該收集 器可具有一孔徑（aperture)且包含： 至少一反射器板； 至少一太陽能接收器，每一太陽能接收器都包括多個 光伏打電池其具有被定向爲實質垂直該收集器孔徑之電池 面；及 一支撐結構，其支撐該至少一反射器板。 2- 一種光伏打太陽能收集器，其適合使用在一可沿 著至少一軸追蹤太陽的移動的太陽能收集系統中，該收集 器包含： —溝槽（trough )式反射器配置，其包括一對反射性 側壁，一縱軸，一溝槽孔徑適合用來在該太陽能收集系統 的操作期間接受入射的陽光，該溝槽孔徑具有一孔徑軸其 實質地垂直於該縱軸及一支撐結構其支撐該等反射性側壁 •，及 多個太陽能接收器，每一太陽能接收器都被設置成與 一相關連的側壁大致鄰接並在其上方，使得該等太陽能接 收器不會在操作期間在沿著一軸追蹤太陽的移動的模式中 遮擋到該等反射性側壁。 3 · —種適合使用在一太陽能收集系統中之光伏打太 陽能收集器，該太陽能收集系統包括該收集器，一支撐該 收集器的台座及一追蹤系統其可促使該收集器沿著至少一 -50- 200919755 軸追蹤太陽的移動，該收集器包含： 多個反射器板； 一支撐結構’其支撐該等反射器板，其中該支撐結構 以一種可界定一對相鄰的反射器溝槽，每一溝槽都具有一 底座，一對反射性側壁及一適合在該收集器的操作期間接 收入射的陽光的溝槽孔徑的方式支撐反射器板； 多個太陽能接收器，每一太陽能接收器都被設置成與 一相關連的溝槽的邊緣鄰接且包括至少一光伏打電池，其 中該等反射器板被設置來在該收集器的操作期間使用一單 一反射來引導入射的陽光朝向該等太陽能接收器；及 —支架（frame )，其被耦接至該支撐結構靠近該等 溝槽的底座處，用以界定一與該支撐結構合作之閉合的反 射器支擦桁架架構（framework)，其中該反射器支撐桁 架架構被設置在該等反射器溝槽後方，使得該反射器支撐 衍架架構在該收集器的操作期間不會遮擋到該等反射器板 Q 4. 一種太陽能收集器，其適合使用在一可沿著至少 —軸追蹤太陽的移動的太陽能收集系統中，該收集器包含 多個反射器板； 一支撐結構，其支撐該等反射器板，其中該支撐結構 以一種可界定一對相鄰的反射器溝槽，每一溝槽都具有一 底座，一對反射性側壁及一適合在該太陽能收集系統的操 作期間接收入射的陽光的溝槽孔徑的方式支撐反射器板； -51 - 200919755 一支架，其被耦接至該支撐結構靠近該等溝槽的底座 處，用以界定一與該支撐結構合作之閉合的反射器支撐桁 架架構，其中該反射器支撐桁架架構被設置在該等反射器 溝槽後方，使得該反射器支撐桁架架構在該太陽能收集系 統的操作期間不會遮擋到該等反射器板；及 多個太陽能接收器，其被設置來接受被反射的陽光。 5. 一種太陽能收集系統，其包含： 一設有一溝槽孔徑的溝槽式收集器，一重心，至少一 反射器板及一支撐該反射器板的支撐結構； 一台座，其可樞轉地支撐該收集器用以繞著一樞軸樞 轉運動；及 一追蹤系統，其促使該收集器相對於該台座樞轉用以 沿著該樞軸追蹤太陽的移動， 其中該收集器的重心被安排成通過該樞軸。 6. 一種太陽能收集器，其包含： 至少一反射器板； 多個太陽能接收器；及 一支撐結構，其以一種可界定一具有溝槽底座之反射 器溝槽，一對反射性側壁及一適合在該反射器的操作期間 接受入射的陽光的溝槽孔徑的方式支撐該至少一反射器板 ，其中每一反射性側壁都具有一曲率其近似一四分之一拋 物線段，用以將入射的太陽輻射聚集在該等多個太陽能接 收器上。 7 . —種太陽能收集系統，其包含： -52- 200919755 一雙槽式收集器，其具有多個反射器及一支撐結構其 以一種可界定一對溝槽且每一溝槽都具有一縱軸，反射性 側壁，及一溝槽孔徑的方式支撐該等收集器； 一台座，其可樞轉地支撐該收集器用以繞著一樞軸樞 轉運動；及 一追蹤系統，其促使該收集器相對於該台座樞轉用以 沿著該樞軸追蹤太陽的移動， 其中該台座，該支撐結構，或任何其它支撐結構沒有 任何一部分被設置在該溝槽孔徑前方，因此沒有該太陽能 收集系統的構件會在該太陽能收集系統的正常操作期間遮 擋到該等反射器。 8. 一種可沿著至少一軸追蹤太陽的移動之聚光式光 伏打太陽能收集器系統，該收集器系統包含： 至少一反射器板； 一支撐該反射器系統的架構（framework); 一由該架構所承載之接收器安裝座；及 至少一太陽能接收器，每一太陽能接收器都包括至少 一列光伏打電池，其具有被定向來接受從該反射器板被反 射的光線的電池面， 其中該接收器安裝座與該太陽能接收器嚙合用以用一 種可將該太陽能接收器與該接收器安裝座機械式地脫離的 方式支撐該太陽能接收器。 9. 如前述申請專利範圍任何一項之設備，其中該等 太陽能接收器被設置成大致在一相關連的反射性側壁上方 -53- 200919755 且被安排來接受從一相對立的反射性側壁被反射的太陽輻 射。 1 〇_如申請專利範圍第〗-8項中任—項之設備，其中 該等太陽能收器被設置在該溝槽孔徑外面，使得它們在操 作期間不會遮擋到任何反射性側壁。 11. 如申請專利範圍第1 _8項中任一項之設備，其中 該等反射器板在一單一反射中將入射的太陽輻射引導至該 等太陽能接收器。 12. 如申請專利範圍第1 _ 8項中任一項之設備，其中 該支提結構具有多個彎曲的肋且該等反射器板爲大致平面 的平板，其被彈性地彎折用以與該等彎曲的肋的曲率相配 ，用以幫助將入射的陽光聚集至該等收器。 1 3 ·如申請專利範圍第1 - 8項中任一項之設備，其中 該等反射器板與該支撐結構是用相同的材料製造的。 1 4.如申請專利範圍第1 3項之設備，其中該等反射 器板與該支撐結構是用鋁製造的。 1 5.如申請專利範圍第1 _8項中任一項之設備，其中 該等反射器板具有一近似一拋物線段的曲率。 16.如申請專利範圍第1-8項中任一項之設備，其更 包含一支架其包括一對平行的支撐桿及多個交叉樑其延伸 在支撐桿之間，及其中該等支擦桿被附裝至該支撐結構用 以提供扭力剛性給該支撐結構。 】7 .如申請專利範圍第1 6項之設備’其中該等支撐 桿與交叉樑被安排成一實質上平面的形態。 -54 - 200919755 1 8 _如申請專利範圍第1 - 8項中任一項之設備，其中 該支撐結構不會且任何其它支撐結構也不會被設置在該溝 槽孔徑的前方’因此沒有該太陽能收集系統的構件會在該 太陽能收集系統的正常操作期間遮擋到該等反射器板。 19. 如申請專利範圍第1 - 8項中任一項之設備，其中 該支撐結構不會且任何其它支撐結構也不會縱向地延伸實 質上超過該等反射器板’因此多個太陽能收集器可被並排 地（side-by-side)設置於一縱向的方向上。 20. —種光伏打太陽能收集系統，其包含： 一如上述申請專利範圍中任一項所述之設備；及 一台座’其可樞轉地支撐該收集器用以繞這一縱向的 樞轉軸樞轉運動， 其中該收集器的重心通過該縱向的樞轉軸附近。 2 1 _如申請專利範圍第2 0項之光伏打太陽能收集系 統，其中該收集器的重心通過該樞轉軸。 2 2.如申請專利範圍第20或21項之光伏打太陽能收 集系統，其更包含一追蹤系統用來控制該收集器相對於該 台座的樞轉運動，以幫助在一軸上引導該收集器朝向太陽 〇 23.如申請專利範圍第20或21項之設備，其更包含 多個該收集器’其中該等收集器被安排成多個列，每一列 具有多個收集器其被並排地設置於一縱向方向上，藉以形 成一陣列的收集器。 2 4 · —種太陽能收集系統，其包含： -55- 200919755 多個如上述申請專利範圍中任一項所述之收集器，宜 以相鄰的收集器的反射性側壁之間一不大於1 0公釐的間 距被並排地設置在一縱長方向上；及 一或多個台座’每一台座都被安排來可樞轉地支撐一 相關連的收集器用來繞著一縱向的樞轉軸樞轉運動，其中 沒有該太陽能收集系統的構件在該太陽能收集系統的正常 操作期間遮擋到該等反射器板。 2 5 ·如申請專利範圍第2 4項之太陽能收集系統，其 中一介於該等複數個收集器的每一收集器之間的間隙小於 10公釐。 2 6 · —種如上述申請專利範圍中任一項所述之設備， 其更包含至少一接收器支撐軌條，每一接收器支撐軌條都 被安排來以一種可將該太陽能接收器與該接收器支撐軌條 在一沿著該軌條的縱長方向上機械式地脫離的方式可滑動 地支撐至少一相關連的太陽能接收器。 27.如申請專利範圍第26項之設備，其中每一太陽 能接收器支撐軌條都可滑動地接受多個太陽能接收器，藉 此’被該等接收器支撐軌條中的一單一軌條所固持之該等 太陽能接收器可在一沿著該軌條的縱長方向上被機械式地 脫離。 2 8.如申請專利範圍第2 0或2 4項之設備，其中每一 太陽能收器都包括： 一基板，其將至少一光伏打電池支撐在該基板的一正 面表面上；及 -56- 200919755 多個熱傳鰭片，其被支撐在該基板的背面表面上，其 中該等鰭片從該基板向外延伸用以界定多個空氣流通道， 其實質地垂直於該溝槽孔徑及實質地垂直於該縱長軸延伸 〇 29.如申請專利範圍第28項之設備，其中該等鰭片 具有一蜿蜒的形態且多片鰭片是由一連續的金屬板形成的 〇 3 〇.如申請專利範圍第2 0或24項之設備，其中每一 太陽能接收器都進一步包含一光學上透明的包覆層其覆蓋 與該接收器相關連的光伏打電池及一透明的保護片其覆蓋 該包覆層。 31. 如申請專利範圍第20或24項之設備，其中每一 側壁都是由一單一且獨立的反射器板形成的。 32. —種使用一太陽能聚光式收集器的方法，其包含 組裝一或多個太陽能聚光式收集器，每一太陽能聚光 式收集器都具有至少一光伏打電池；及 追蹤（tracking )該一或多個太陽能聚光式收集器， 其中一與該至少一光伏打電池的每一光伏打電池成直角的 面與該入射的陽光正交。 33. 如申請利範圍第3 2項之方法，其更包含將該至 少一光伏打電池放置在該一或多個太陽能聚光式收集器的 光學焦點的前方。 34. 一種使用在建造一太陽能收集系統中的套件，其 -57- 200919755 包含： 多個反射器結構，每一反射器結構都包括多個反射器 板及多個肋件其以一種可界定一聚光式溝槽的方式支撐該 等反射器板，其中該等反射器結構用套疊的溝槽來加以堆 疊；及 多個太陽能接收器，每一太陽能接收器都包括至少一 光伏打電池，其中這些太陽能接收器係被堆疊。 3 5 .如申請專利範圍第3 4項之套件，其中該等多個 肋件界定一對相鄰的溝槽。 36. 如申請專利範圍第34-3 5項中任一項之套件，其 更包含多個支架，每一支架都被製造成適合附裝至該等反 射器板中的一反射器板用以產生一閉合式收集器桁架架構 (framework ) 。 37. 如申請專利範圍第3 4-3 5項中任一項之套件，其 中該等反射器結構具有一長度其至少5公尺長及一寬度其 至少2公尺寬。 38. 如申請專利範圍第3 4-3 5項中任一項之套件，其 中該等反射器結構更包含多個接收器支撐軌條其被設置成 大致與一相關的溝槽側壁相鄰，其中每一接收器支撐軌條 都可滑動地接受多個相關連的太陽能接收器。 -58-