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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur direkten Umwandlung von Licht in elektrische Energie unter Verwendung fadenförmig ausgebildeter Sonnenzellen und eines das einfallende Licht im wesentlichen linienförmig konzentrierenden optischen Systems, in dessen Brennlinie die Sonnenzelle angeordnet ist.
Eine derartige Anordnung ist z. B. aus der AT-PS Nr. 228291 bekannt. Nachteilig bei dieser bekannten Ausführungsform ist der Umstand, dass die Sonnenzelle freitragend über dem als Hohlspiegel ausgebildeten optischen System angeordnet ist. In der AT-PS Nr. 229291 wird daher auch vorgeschlagen, die Sonnenzelle in durchsichtigen Kunststoff einzugiessen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anordnung zu verbessern, ohne die Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen.
Erreicht wird dies erfindungsgemäss dadurch, dass das optische System zumindest einen Stab oder ein mit einer Flüssigkeit gefülltes Rohr mit im wesentlichen kreisrundem Querschnitt umfasst, der bzw. das aus lichtdurchlässigem Werkstoff besteht, und dass die Sonnenzelle direkt auf dem Stab oder Rohr in dessen Längsrichtung verlaufend angeordnet ist. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird die Sonnenzelle vom als Stab oder Rohr ausgebildeten optischen System getragen, so dass sie ohne Rücksicht auf ihre Festigkeit ausschliesslich auf eine optimale Leistung hin ausgelegt werden kann.
Mit Vorteil kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass im Falle von mehreren Stäben oder Rohren diese zusammengekittet sind. Hiedurch ergeben sich grössere Einheiten, deren Handhabung gegenüber der Handhabung von Einzelelementen vereinfacht ist.
Problematisch bei den bekannten Ausführungsformen von Sonnenzellen ist noch der Umstand, dass diese höheren Temperaturen nur teilweise standhalten können. Höhere Temperaturen treten aber beim Betrieb von Sonnenzellen zwangsläufig auf, wenn Sonnenlicht auf den dem einfallenden Licht zugekehrten Seiten der Sonnenzellen gebündelt wird. Diesem Problem kann mit der Erfindung dadurch abgeholfen werden, dass das Rohr, auf dem die Sonnenzelle befestigt ist, von einem Kühlmedium durchströmt ist.
Einen besonders guten Wirkungsgrad besitzt die Ausführungsform der erfindungsgemässen Sonnenzelle, bei der das optische System in Form einer Glasplatte mit nebeneinanderliegenden, zueinander parallelen und zusammenhängenden Stäben oder Rohren ausgebildet ist. Diese Glasplatten bewähren sich insbesondere bei der praktischen Anwendung der erfindungsgemässen Anordnung, da sie z. B. als Konstruktionselement von Bauwerken verwendet werden können.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend an Hand des in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 eine auf einem Stab angeordnete fadenförmige Sonnenzelle und Fig. 2 in vergrössertem Massstab einen Schnitt gemäss Linie II-II in Fig. 1.
Eine auf einem Glasstab --3-- angeordnete Sonnenzelle --1-- ist als Kristallfaden ausgebildet und trägt an ihren beiden Seiten Elektroden --2-- zur Stromableitung. Fig. 2 zeigt die Anordnung der Sonnenzelle --1-- in vergrössertem Massstab im Querschnitt.
An Stelle des Glasstabes --3-- kann gemäss einer nicht gezeigten Ausführungsform auch ein Glasrohr verwendet werden, das von einer Flüssigkeit durchströmt wird. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann von besonderem Vorteil, wenn die erfindungsgemässen Sonnenzellen in Verbindung mit einer Anlage zur Gewinnung von Warmwasser unter Ausnutzung der Sonnenenergie verwendet werden.
Sowohl der Glasstab --3-- als auch das von einer Flüssigkeit durchströmte Glasrohr bewirken eine linienförmige Bündelung des einfallenden Sonnenlichtes --4-- im Bereich der Sonnenzelle --1--, so dass sich ein guter Wirkungsgrad der Anordnung ergibt.
An Stelle einzelner Stäbe --3-- oder Rohre können auch Glasplatten, die einstückig zusammenhängende, nebeneinanderliegende Stäbe oder Rohre aufweisen, als Träger für Sonnenzellen--1-verwendet werden. Die parallel zueinander verlaufenden Stäbe oder flüssigkeitsgefüllten Rohre, die jeweils Teil der Glasplatte sind, tragen dann je eine fadenförmige Sonnenzelle --1--.
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The invention relates to an arrangement for the direct conversion of light into electrical energy using thread-like solar cells and an optical system which concentrates the incident light in an essentially linear manner and in whose focal line the solar cell is arranged.
Such an arrangement is e.g. B. from AT-PS No. 228291 known. A disadvantage of this known embodiment is the fact that the solar cell is arranged in a self-supporting manner above the optical system designed as a concave mirror. In AT-PS No. 229291 it is therefore also proposed to cast the solar cell in transparent plastic.
The invention is based on the object of improving the known arrangement without impairing the performance.
This is achieved according to the invention in that the optical system comprises at least one rod or a tube filled with a liquid with an essentially circular cross section, which consists of translucent material, and that the solar cell runs directly on the rod or tube in its longitudinal direction is arranged. As a result of the design according to the invention, the solar cell is supported by the optical system designed as a rod or tube, so that it can be designed exclusively for optimum performance regardless of its strength.
It can advantageously be provided within the scope of the invention that, in the case of several rods or tubes, these are cemented together. This results in larger units, the handling of which is easier than the handling of individual elements.
Another problem with the known embodiments of solar cells is the fact that they can only partially withstand higher temperatures. However, higher temperatures inevitably occur when solar cells are operated if sunlight is concentrated on the sides of the solar cells facing the incident light. This problem can be remedied with the invention in that a cooling medium flows through the pipe on which the solar cell is fastened.
The embodiment of the solar cell according to the invention, in which the optical system is designed in the form of a glass plate with adjacent, parallel and connected rods or tubes, has a particularly good efficiency. These glass plates prove themselves particularly in the practical application of the arrangement according to the invention, since they are, for. B. can be used as a construction element of buildings.
Further details of the invention are explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawings. It shows: FIG. 1 a thread-like solar cell arranged on a rod, and FIG. 2, on an enlarged scale, a section along line II-II in FIG. 1.
A solar cell --1-- arranged on a glass rod --3-- is designed as a crystal thread and has electrodes --2-- on both sides to conduct electricity. Fig. 2 shows the arrangement of the solar cell --1-- on an enlarged scale in cross section.
Instead of the glass rod --3--, a glass tube through which a liquid flows can also be used according to an embodiment not shown. This embodiment is of particular advantage when the solar cells according to the invention are used in connection with a system for obtaining hot water using solar energy.
Both the glass rod --3-- and the glass tube through which a liquid flows cause a linear concentration of the incident sunlight --4-- in the area of the solar cell --1--, so that the arrangement is highly efficient.
Instead of individual rods --3 - or tubes, glass plates, which have rods or tubes that are connected in one piece and lie next to one another, can also be used as supports for solar cells - 1 -. The rods or liquid-filled tubes that run parallel to one another and are each part of the glass plate then each carry a thread-like solar cell --1--.
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