DE102009055432A1 - Concentrating device for use in photovoltaic array or solar panel for concentrating incident light, particularly sunlight, has statically mounted gutter or trough-shaped mirror body - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine zum Konzentrieren von einfallendem
Licht, insbesondere von Sonnenlicht, vorgesehene Vorrichtung, aufweisend
mindestens einen statisch montierten rinnen- oder wannenförmigen
Spiegelkörper, mittels dessen das einfallende Licht auf
mindestens ein photovoltaisches Absorbermittel, insbesondere auf
mindestens eine Solarzelle, zum Beispiel auf mindestens eine Solarzellenplatte
oder auf mindestens einen Solarzellenriegel, umlenkbar ist. (vgl.
Druckschrift
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein entsprechendes Verfahren zum Konzentrieren von einfallendem Licht, insbesondere von Sonnenlicht.The The present invention further relates to a corresponding method for concentrating incident light, in particular sunlight.
Hierbei soll vorstehend sowie im Folgenden unter einfallendem Licht dasjenige Licht verstanden werden, das durch die von außerhalb der Vorrichtung auftreffenden Lichtstrahlen, insbesondere durch die von außen auftreffenden Sonnenstrahlen, gebildet wird.in this connection is intended above and below under incident light that Be understood by the outside of the light Device incident light rays, in particular by the of outside incident sunbeams, is formed.
In diesem Zusammenhang wird jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter dem Begriff Licht nicht nur der für das Auge sichtbare Bereich der elektromagnetischen Strahlung verstanden, der sich in einem Wellenlängenbereich von etwa 380 Nanometer bis etwa 780 Nanometer erstreckt (,was einer Frequenz von etwa 789 Terahertz bis herab zu etwa 385 Terahertz entspricht); vielmehr wird unter dem Begriff Licht das gesamte, also auch das für das Auge nicht sichtbare elektromagnetische Wellenlängen- bzw. Frequenzspektrum verstanden, insbesondere
- – der I[nfra]R[ot]-Bereich (Wellenlängenbereich bis zu etwa 2.000 Nanometer bzw. Frequenzbereich bis herab zu etwa 150 Terahertz) und
- – der U[ltra]V[iolett]-Bereich (Wellenlängenbereich bis herab zu etwa einem Nanometer bzw. Frequenzbereich bis zu etwa 300 Petahertz).
- The I [nfra] R [ot] region (wavelength range up to about 2,000 nanometers or frequency range down to about 150 terahertz) and
- - The U [ltra] V [iolett] range (wavelength range down to about one nanometer or frequency range up to about 300 petahertz).
Stand der TechnikState of the art
Konventionelle, sich heutzutage im Einsatz befindliche planare Photovoltaiksysteme weisen großflächige Siliziummodule auf und sind in der Herstellung sehr kostspielig, wobei die Produktionskosten zur Zeit durch die Kosten des Siliziums bestimmt sind.conventional Planar photovoltaic systems in use today have large-area silicon modules and are very expensive to manufacture, with production costs currently determined by the cost of silicon.
Hierbei beträgt der Kostenanteil des Photovoltaikmaterials (bei vergleichbarem mechanischem Aufbau und bei vergleichbarer Masse von etwa zehn Kilogramm pro Quadratmeter) an den Modulen
- – bei monokristallinem Silizium (mit einem Wirkungsgrad von etwa sechzehn Prozent bis etwa zwanzig Prozent und mit einem Marktpreis von etwa 500 EUR pro Quadratmeter) etwa sechzig Prozent,
- – bei polykristallinem Silizium (mit einem Wirkungsgrad von etwa zehn Prozent bis etwa fünfzehn Prozent und mit einem Marktpreis von etwa 350 EUR pro Quadratmeter) etwa vierzig Prozent und
- – bei amorphem Silizium (mit einem Wirkungsgrad von etwa acht Prozent bis etwa zehn Prozent und mit einem Marktpreis von etwa 250 EUR pro Quadratmeter) oder bei anderen Halbleiter-Dünnschichtmaterialien etwa zwanzig Prozent.
- - for monocrystalline silicon (with an efficiency of about sixteen percent to about twenty percent and a market price of about € 500 per square meter) about sixty percent,
- - For polycrystalline silicon (with an efficiency of about ten percent to about fifteen percent and a market price of about 350 euros per square meter) about forty percent and
- - For amorphous silicon (with an efficiency of about eight percent to about ten percent and a market price of about 250 EUR per square meter) or about twenty percent for other semiconductor thin-film materials.
Aus diesem Grunde kommen in letzter Zeit vermehrt Photovoltaikkonzentratoren zum Einsatz; hierbei werden als Konzentratoren der Lichtbündelung dienende Vorrichtungen der geometrischen Optik bezeichnet, mittels derer eine Vervielfachung der Strahlungsdichte und mithin eine Minimierung der Absorberfläche erzielbar ist.Out For this reason, photovoltaic concentrators are increasing in recent times for use; Here, as concentrators of the light bundling serving devices of geometric optics, means derer a multiplication of the radiation density and thus a minimization the absorber surface is achievable.
Aufgrund des erhöhten Wirkungsgrads der photovoltaischen Systeme kann durch eine verringerte Fläche an Solarzellen der Siliziumkostenanteil reduziert und damit das Verhältnis der Solarzellenkosten zu den Gesamtkosten gesenkt werden; als Solarzellenmaterial können hierbei abgesehen von Silizium auch III/IV-Halbleiter, wie etwa Galliumarsenid (GaAs) oder Indiumphosphid (InP), verwendet werden.by virtue of the increased efficiency of photovoltaic systems can reduce the silicon cost by a reduced area of solar cells and thus the ratio of solar cell costs to the total costs be lowered; as a solar cell material can hereby apart from silicon also III / IV semiconductors, such as gallium arsenide (GaAs) or indium phosphide (InP).
Derartige mit Spiegeln und/oder mit Linsen unterschiedlichster Art, zum Beispiel mit parabolischen Spiegeln und/oder Linsen, aufgebaute Konzentratorsysteme reduzieren zwar das Problem der hohen Halbleitermaterialkosten, insbesondere der hohen Siliziumkosten oder der hohen Galliumarsenidkosten, um den Konzentrationsfaktor des Konzentrators (Faktor größer als 1 bis zu Faktor 1.000); jedoch sind derartige Konzentratorsysteme mit einem wesentlich höheren mechanischen Aufwand verbunden, denn diese Art der Lichtkonzentration erfordert eine relativ komplexe mechanische Nachführung.such with mirrors and / or lenses of various kinds, for example with parabolic mirrors and / or lenses, constructed concentrator systems reduce the problem of high semiconductor material costs, especially the high silicon costs or the high gallium arsenide costs, by the concentration factor of the concentrator (factor larger as 1 up to a factor of 1,000); however, such concentrator systems are associated with a much higher mechanical effort, because this type of light concentration requires a relatively complex mechanical tracking.
Zumindest in Mittel- und Nordeuropa haben sich derartige Konzentratoren aufgrund des dortigen wolkigen Klimas bislang noch nicht durchgesetzt, denn Konzentratoren nutzen hauptsächlich die direkte Strahlung. Obwohl der Anteil der diffusen Strahlung an der Gesamtstrahlung bis zu fünfzig Prozent betragen kann, bleibt die diffuse Strahlung zumindest in nachgeführten Konzentratoren zumeist ungenutzt.At least in Central and Northern Europe, such concentrators have due to the cloudy climate there has not yet been enforced because Concentrators mainly use direct radiation. Although the proportion of diffuse radiation in the total radiation can be up to fifty percent, the diffuse remains Radiation at least in tracking concentrators mostly unused.
Hierbei wird hinsichtlich der Bauform von Photovoltaikkonzentratoren primär zwischen statischen Systemen und nachgeführten Systemen unterschieden. Statische Konzentratoren werden wie übliche Flach- oder Planarkollektoren fest montiert, weisen aber bauartbedingt ein Konzentrationsverhältnis auf, das mit zunehmendem Akzeptanzwinkel der Strahlung abnimmt.With regard to the design of photovoltaic concentrators, a distinction is primarily made between static systems and tracked systems. Static concentrators will be like conventional flat or Planar collectors permanently mounted, but have a design-related concentration ratio, which decreases with increasing acceptance angle of the radiation.
Hierbei wird unter dem Akzeptanzwinkel der maximale Einfallswinkel verstanden, in dem die der Strahlung aufgenommen werden kann.in this connection is understood as the maximum angle of incidence at the acceptance angle, in which the radiation can be absorbed.
Nachgeführte Photovoltaiksysteme erreichen Konzentrationsfaktoren von über 100, allerdings ist hierfür eine sehr aufwändige Mechanik und Steuerung erforderlich; dies gilt insbesondere für zweiachsig nachgeführte Systeme, so dass sich die Entwicklung derartiger nachgeführter Photovoltaiksysteme hauptsächlich auf große Anlagen beschränkt.tracked Photovoltaic systems reach concentration factors of over 100, but this is a very elaborate Mechanics and control required; this is especially true for biaxial tracked systems, so that the development of such tracked photovoltaic systems mainly limited to large systems.
Durch die hohe Windlast ist bei nachgeführten Photovoltaiksystemen eine stabile Abstützung erforderlich, so dass nachgeführte Konzentratoren typischerweise einen hohen Flächenbedarf aufweisen und eine Integration in Gebäuden kaum möglich ist.By the high wind load is with tracked photovoltaic systems a stable support required so that tracked Concentrators typically require a large area and hardly possible integration in buildings is.
Obwohl auch diffuses Licht eine gewisse Helligkeit im Konzentrator erzeugt, können des Weiteren hochkonzentrierende nachgeführte Photovoltaiksysteme diese diffuse Strahlung kaum nutzen und eignen sich somit hauptsächlich für sonnige Klimazonen, zum Beispiel in Südeuropa.Even though even diffused light creates a certain brightness in the concentrator, can also be highly concentrated tracking Photovoltaic systems barely use this diffuse radiation and are suitable thus mainly for sunny climates, for example in southern Europe.
Prinzipiell können nachgeführte Systeme mit höherem Akzeptanzwinkel konzipiert werden, um schräg einfallendes Licht oder Streulicht zu nutzen. Allerdings verringert sich dann das Konzentrationsverhältnis und somit die Ausnutzung der direkten Strahlung. Hierdurch steigt der relative Mehraufwand für die Nachführung und für die Fixierung.in principle can tracked systems with higher Acceptance angle can be designed to obliquely incident To use light or stray light. However, then it decreases the concentration ratio and thus the utilization of the direct radiation. This increases the relative overhead for tracking and fixation.
Ausgehend
davon, dass für kleine bis mittlere Photovoltaiksysteme
vor allem in wolkigeren Klimazonen das Problem zugrunde liegt, dass
statische Konzentratoren zu niedrige Konzentrationsverhältnisse
erreichen, nachgeführte Konzentratoren jedoch einen sehr
hohen Aufwand für Nachführung und für Fixierung
benötigen, wird in der Druckschrift
Aus
der Druckschrift
In
der Druckschrift
Aus
der Druckschrift
Weitere
Konzentratorsysteme aus dem Stand der Technik sind in den Druckschriften
Den vorstehend diskutierten Konzentratorsystemen ist ihr Effizienzverlust bei Temperaturerhöhung im Betrieb sowie auch die Widerstandserhöhung der Solarzellen bei Teilabschattung gemeinsam. Die Widerstandserhöhungen durch Wärme und/oder durch Teilabschattung ziehen eine Reduktion der Stromerzeugung nach sich, denn die Solarelemente sind in Reihe geschaltet.The The concentrator systems discussed above is their efficiency loss at temperature increase during operation as well as the increase in resistance the solar cells in Teilabschattung together. The resistance increases by heat and / or by Teilabschattung draw one Reduction of electricity generation, because the solar elements are connected in series.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die bekannten Konzentratorsysteme mechanisch komplex sind und einen hohen Wartungsaufwand erfordern, wohingegen die heutzutage erhältlichen planaren Systeme infolge des hohen Siliziumaufwands zu teuer sind.In summary can be found that the known concentrator systems are mechanically complex and require a high level of maintenance, whereas the planar systems available today are too expensive due to the high silicon cost.
Daneben gibt es auch Systeme, die aus Polysilizium-Photovoltaikmodulen und/oder aus Dünnschicht-Photovoltaikmodulen aufgebaut sind. Ein derartiger Aufbau ist zwar preiswerter als ein Aufbau aus Silizium-Photovoltaikmodulen, hat jedoch regelmäßig einen geringeren Wirkungsgrad.Besides There are also systems made of polysilicon photovoltaic modules and / or are constructed of thin-film photovoltaic modules. Such a Although construction is cheaper than a structure made of silicon photovoltaic modules, However, it regularly has a lower efficiency.
Darstellung der vorliegenden Erfindung: Aufgabe, Lösung, VorteileIllustration of the present invention: Task, solution, benefits
Ausgehend von den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten sowie unter Würdigung des umrissenen Stands der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine signifikante Kostenreduktion durch Einsatz eines Konzentratorsystems ohne bewegliche Teile erzielbar ist.Based on the disadvantages and inadequacies set out above, as well as in appreciation of the state of the art outlined, the object of the present invention is to further develop a device of the type mentioned at the outset as well as a method of the aforementioned type that a significant cost reduction by using a concentrator system without moving parts can be achieved.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Verfahren mit den im Anspruch 9 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.These The object is achieved by a device with the specified in claim 1 Characteristics and by a method with the specified in claim 9 Characteristics solved. Advantageous embodiments and expedient Further developments of the present invention are in the subclaims characterized.
Die vorliegende Erfindung basiert grundsätzlich auf der Ausnutzung der Defokussierung von Lichteinstrahlung; dies bedeutet bei konkaven, insbesondere sphärisch gewölbten oder parabolisch gewölbten, Spiegeln die Anordnung der photovoltaischen Absorber oder Solarzellen unterhalb des Brennpunkts. Alternativ oder ergänzend hierzu können die photovoltaischen Absorber oder Solarzellen zwischen dem Brennpunkt des Spiegels und dem Scheitelpunkt des Spiegels angeordnet sein.The The present invention is basically based on utilization the defocusing of light radiation; this means at concave, especially spherical or parabolic domed, mirrors the arrangement of the photovoltaic Absorbers or solar cells below the focal point. alternative or in addition to this, the photovoltaic Absorber or solar cells between the focus of the mirror and be arranged at the apex of the mirror.
Bei sphärischen Spiegeln wird dieser Effekt durch die sphärische Aberration und die dadurch hervorgerufene Kaustik in sehr wesentlicher Weise unterstützt (zum Phänomen der Kaustik vgl. zum Beispiel
- –
http://de.wikipedia.org/wiki/Kaustik_(Optik) - – das von
Carl Ernst Heinrich Grimsehl, Walter Schallreuter und Rudolf Seeliger verfasste ”Lehrbuch der Physik”, Band 3: Optik, Verlag Teubner, 14. Auflage (1962) - – das von
Henrik Wann Jensen verfasste Buch ”Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping”, Verlag A. K. Peters, Wellesley (Juli 2001) - – das Manuskript zum von
Johannes Koffer, Institut für Angewandte Physik der Johannes-Kepler-Universität Linz, am 31. März 2005 gehaltenen Vortrag ”Lichtfokussierung durch Mikrokugeln”
- -
http://de.wikipedia.org/wiki/Kaustik_(Optik) - - that from
Carl Ernst Heinrich Grimsehl, Walter Schallreuter and Rudolf Seeliger wrote "Textbook of Physics", Volume 3: Optics, Verlag Teubner, 14th Edition (1962) - - that from
Henrik Wann Jensen authored "Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping", published by AK Peters, Wellesley (July 2001) - - the manuscript of
Johannes Koffer, Institute of Applied Physics, Johannes-Kepler-University Linz, lecture "Light focusing by microspheres" held on March 31, 2005
Die Form eines Parabolspiegels wird bei kleinen Öffnungswinkeln gut durch eine sphärische Spiegelform angenähert. Ein Parabolspiegel weist zwar im eigentlichen Sinne keine Kaustik auf, jedoch entsteht ebenfalls eine Brennfläche, wenn das zu beleuchtende Objekt, also die Solarzelle, unterhalb des Brennpunkts angebracht wird.The The shape of a parabolic mirror is at small opening angles well approximated by a spherical mirror shape. A parabolic mirror has no caustic in the true sense on, but also creates a burning surface, if the to be illuminated object, so the solar cell, below the focal point is attached.
Im Gegensatz dazu wird bei der vorliegenden Erfindung der Kaustikeffekt eines sphärischen Spiegels oder der Mischform eines sphärisch-parabolischen Spiegels für Konzentratoren in der Photovoltaik genutzt.in the In contrast, in the present invention, the Kaustikeffekt a spherical mirror or the mixed form of a spherical-parabolic Mirror used for concentrators in photovoltaics.
Der sphärische bzw. sphärisch-parabolische Spiegel kann hierbei in bevorzugter Weise die Form einer Rinne oder einer Kugelkalotte aufweisen, wobei der als Folge des Kaustikeffekts wandernde Brennpunkt des sphärischen bzw. sphärisch-parabolischen Spiegels zum Vorteil der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.Of the spherical or spherical parabolic mirrors Here, in a preferred manner, the shape of a groove or a Have spherical cap, wherein the migratory as a result of Kaustikeffekts Focus of the spherical or spherical-parabolic mirror is used for the benefit of the present invention.
Die Ausnutzung der Kaustik eines sphärischen bzw. sphärisch-parabolischen Spiegels basiert auf den Eigenschaften des konzentrierenden Elements, nämlich des sphärischen bzw. sphärisch-parabolischen Spiegels mit seinem ”wandernden” Brennpunkt, nicht jedoch auf den Eigenschaften des Absorberelements und/oder des Absorbermaterials; auf diese Weise ist eine Anwendung der Wirkungsweise der Kaustik eines sphärischen Konzentrators in der Photovoltaiktechnik möglich.The Exploitation of the caustics of a spherical or spherical parabolic Mirror is based on the properties of the concentrating element, namely the spherical or spherical-parabolic Mirror with his "wandering" focus, not however, on the properties of the absorber element and / or the absorber material; on this way is an application of the operation of the caustics one spherical concentrator in photovoltaic technology possible.
Wird also bei einem sphärischen bzw. sphärisch-parabolischen Konzentratorspiegel dessen Kaustik ausgenutzt, so ist nicht nur eine Reduktion der Siliziumkosten bei gleich bleibender Energieausbeute möglich, sondern auch ein Konzentrieren des einfallenden Lichts ohne Nachführung des Konzentrators (,so dass keine zusätzlichen Kosten für eine etwaige Spiegelnachführung entstehen).Becomes So in a spherical or spherical-parabolic Concentrator mirror whose Kaustik exploited, so is not only a reduction in silicon costs while maintaining the same energy yield possible, but also concentrating the incident Light without tracking the concentrator (so no additional costs for any mirror tracking arise).
Die Kaustik des sphärischen Konzentratorspiegels ermöglicht hierbei Verstärkungsfaktoren bis zur Größenordnung der Geometriefaktoren (,wobei unter dem Geometriefaktor das Verhältnis der Öffnungsfläche des konzentrierenden Spiegels und damit des maximalen Lichteinfalls zur Fläche der im Spiegel eingesetzten Photovoltaikabsorber verstanden wird):
- – ohne Nachführung: Toleranzwinkel von etwa ± zehn Grad oder größer;
- – mit unterstützender (konzentrierender) Optik direkt vor dem photovoltaischem Material: Toleranzwinkel von etwa ± fünfzehn Grad oder größer.
- - without tracking: tolerance angle of about ± ten degrees or greater;
- - with supporting (concentrating) optics directly in front of the photovoltaic material: tolerance angle of about ± fifteen degrees or greater.
Gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung wird die Wirkungsweise des sphärischen bzw. sphärisch-parabolischen Konzentrators bei diffusem Licht durch Erhöhung seines Akzeptanz- oder Toleranzwinkels verbessert, und zwar unabhängig von der Art des Absorbers, jedoch abhängig von Form und Anordnung im Konzentrator, denn damit wird der Akzeptanz- oder Toleranzwinkel beeinflusst. Hierbei wird unter dem Akzeptanz- oder Toleranzwinkel der maximale Einfallswinkel verstanden, in dem die der Strahlung aufgenommen werden kann.According to the Principle of the present invention will be the operation of the spherical or spherical-parabolic concentrator in diffused light improved by increasing its acceptance or tolerance angle, regardless of the type of absorber, but dependent of shape and arrangement in the concentrator, because this will increase the acceptance or tolerance angle influenced. Here, under the acceptance or tolerance angle the maximum angle of incidence understood in the which can be absorbed by the radiation.
Unter Zugrundelegung der erfindungswesentlichen Tatsache, dass die Kaustik des sphärischen bzw. sphärisch-parabolischen Konzentratorspiegels eine Verstärkung der einfallenden Lichtstrahlen ermöglicht, kann die Akzeptanz oder Toleranz der Richtung des Lichteinfalls gerade bei diffusem (Sonnen-)Licht besonders groß sein, was insbesondere in nachführungsfreien Systemen vorteilhaft ist, weil dann unabhängig vom konkreten jahreszeitabhängigen Sonnenstand stets sehr gute Ergebnisse erzielbar sind.On the basis of the invention essential fact that the Kaustik the spherical or spherical-parabolic concentrator mirror allows amplification of the incident light rays, the acceptance or tolerance of the direction of light, especially in diffuse (solar) light can be particularly large, which is particularly in tracking systems is advantageous because then regardless of the specific season-dependent position in the sun always very good results can be achieved.
Bei einem mit einem sphärischen bzw. sphärisch-parabolischen Spiegelsystem aufgebauten Konzentratorsystem bedingt dessen Nachführungsfreiheit einen hohen Akzeptanzwinkel des konzentrierenden Elements gegenüber schräg einfallender Lichteinstrahlung. Durch Lage und Form des Absorbers sowie durch Einbringen optionaler zusätzlicher optischer Elemente, wie etwa von Linsen(systemen), Prismen oder dergleichen, kann der Akzeptanz- oder Toleranzwinkel beeinflusst bzw. vergrößert werden.at one with a spherical or spherical-parabolic Mirror system constructed concentrator system due to its Nachführfreiheit a high acceptance angle of the concentrating element obliquely incident light radiation. By location and shape of the absorber and by introducing optional additional optical Elements, such as lenses (systems), prisms or the like, the acceptance or tolerance angle can be influenced or increased become.
Dem im Wesentlichen linearen Zusammenhang zwischen Toleranzwinkel und Wirkungsgrad bei diffusem Licht ist entnehmbar, wie sich der Wirkungsgrad mit Zunahme des Akzeptanz- oder Toleranzwinkels erhöht. Dieser hohe Wirkungsgrad bei diffusem Licht macht den sphärischen Konzentrator sehr attraktiv.the essentially linear relationship between tolerance angle and Efficiency in diffused light is removable, as the efficiency increased as the acceptance or tolerance angle increases. This high efficiency in diffused light makes the spherical Concentrator very attractive.
Diese Eigenschaft unterscheidet den sphärischen bzw. sphärisch-parabolischen Konzentrator in sehr wesentlicher Weise von parabolischen Konzentratoren, die nur einen sehr geringen Akzeptanz- oder Toleranzwinkel und deshalb einen relativ geringen Wirkungsgrad bei diffusem Licht aufweisen. Die Erhöhung des Wirkungsgrads mit Zunahme des Akzeptanz- oder Toleranzwinkels ist die in der Thermovoltaik anwendbare Eigenschaft eines sphärischen bzw. sphärisch-parabolischen Konzentrators, und zwar unabhängig vom Absorberelement.These Property distinguishes the spherical or spherical-parabolic Concentrator in a very essential way of parabolic concentrators, the only a very low acceptance or tolerance angle and therefore have a relatively low efficiency in diffused light. Increasing the efficiency with increasing acceptance or tolerance angle is the applicable in the thermovoltaic property a spherical or spherical-parabolic Concentrator, regardless of the absorber element.
Im Ergebnis bedingt die optionale Nachführungsfreiheit der Photovoltaikvorrichtung einen hohen Akzeptanz- oder Toleranzwinkel, der wiederum eine gute Verarbeitung von diffusem Licht bzw. von Streulicht bewirkt; auch dieser Effekt ist unabhängig vom Absorberelement bzw. vom Absorbermittel.in the Result requires the optional tracking freedom of Photovoltaic device has a high acceptance or tolerance angle, in turn, a good processing of diffused light or stray light causes; This effect is also independent of the absorber element or from the absorber agent.
Da das photovoltaische Absorbermittel erfindungsgemäß
- – in oder unterhalb der, insbesondere durch die Kaustik bewirkten, Brennebene oder Brennfläche des Spiegelkörpers oder
- – zwischen der Brennebene oder Brennfläche des Spiegelkörpers und dem Scheitelpunkt des Spiegelkörpers oder
- – bei Vorsehen mindestens eines dem photovoltaischen Absorbermittel in Richtung des einfallenden Lichts und/oder in Richtung von reflektiertem Licht vorgelagerten lichtbrechenden, insbesondere optisch transparenten, Elements, zum Beispiel mindestens eines Prismas oder mindestens einer Linse, wie etwa mindestens einer Sammellinse, optionalerweise auch in Kombination mit mindestens einer Zerstreuungslinse, zwischen der Brennebene oder Brennfläche des Spiegelkörpers und dem Mittelpunkt des Spiegelkörpers angeordnet, insbesondere in Bezug auf den Spiegelkörper statisch montiert, ist, ist für die erfindungsgemäße Photovoltaik-Konzentratorvorrichtung kein mechanisch-technologisch aufwändiges Herstellungsverfahren erforderlich; vielmehr ist der mechanische Aufwand zur Herstellung, insbesondere zur mechanischen Aufhängung, der einzelnen Module vergleichbar mit dem oder geringer als der mechanische Aufwand zur Herstellung heutzutage erhältlicher planerer Systeme.
- - In or below, caused in particular by the Kaustik, focal plane or focal surface of the mirror body or
- - Between the focal plane or focal surface of the mirror body and the vertex of the mirror body or
- - Providing at least one of the photovoltaic absorber means in the direction of the incident light and / or in the direction of reflected light upstream refractive, in particular optically transparent, element, for example at least one prism or at least one lens, such as at least one converging lens, optionally also in combination is arranged with at least one diverging lens, disposed between the focal plane or focal surface of the mirror body and the center of the mirror body, in particular mounted statically with respect to the mirror body, no mechanically-technologically complex manufacturing process is required for the photovoltaic concentrator according to the invention; Rather, the mechanical complexity for the production, in particular for mechanical suspension, of the individual modules is comparable to or less than the mechanical complexity for the production of planar systems available today.
Auch diese Anordnung in einem sphärischen bzw. sphärisch-parabolischen Konzentrator ist unabhängig vom Absorberelement und/oder vom Absorbermaterial und kann deshalb in der Photovoltaiktechnik angewandt werden.Also this arrangement in a spherical or spherical-parabolic Concentrator is independent of the absorber element and / or from the absorber material and can therefore be used in photovoltaic technology be applied.
Infolge der Nutzung der Kaustik und der dadurch hervorgerufenen Brennfläche mindestens einer auf einfache Weise bereitstellbaren sphärischen oder annähernd parabolischen Spiegelfläche weist die vorliegende Erfindung in bevorzugter Weiterbildung weder komplizierte Linsensysteme noch geschliffene Oberflächen auf. Hierdurch wird ein mechanisch stabiler modularer Aufbau ohne bewegliche Teile ermöglicht, so dass eine Wartungsfreiheit des Gesamtsystems gegeben ist.As a result the use of the caustic and the resulting burning surface at least one easily preparable spherical or approximately parabolic mirror surface has the present invention in a preferred embodiment neither complicated Lens systems still polished surfaces on. hereby becomes a mechanically stable modular construction without moving parts allows, so that a maintenance-free of the entire system given is.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann durch eine wannenförmigen Ausgestaltung der sphärischen oder parabolischen Spiegelfläche eine signifikante Reduktion der Abschattung erzielt werden. Hierbei kann die aktive Seite der Solarzellen mit Vorteil der Spiegelfläche zugewandt sein, also in das Innere des Spiegels gerichtet sein.According to one advantageous development of the present invention can be achieved by a trough-shaped embodiment of the spherical or parabolic mirror surface a significant reduction the shading can be achieved. Here, the active side of the Solar cells with advantage to face the mirror surface, so be directed to the inside of the mirror.
Demzufolge kann eine direkte Abschattung innerhalb der erfindungsgemäßen Photovoltaik-Konzentratorvorrichtung reduziert werden, so dass die Effizienz der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung gesteigert werden kann.As a result, can be a direct shading within the invention Photovoltaic concentrator device can be reduced, so that the efficiency the arrangement according to the present invention can be increased.
Aufgrund der vorzugsweise planaren Oberfläche des Konzentratorsystems gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Spiegel fest auf einem Gebäude, vorzugsweise auf dem Dach eines Gebäudes, montiert werden. Aufgrund der statischen Montage kann das Konzentratorsystem gemäß der vorliegenden Erfindung sogar einen Teil des Dachs ersetzen, was wiederum einen erheblichen Kostenvorteil darstellt.by virtue of the preferably planar surface of the concentrator system According to the present invention, the mirror firmly on a building, preferably on the roof of a building Building, to be mounted. Due to the static mounting can the concentrator system according to the present Invention even replace a part of the roof, which in turn one represents significant cost advantage.
In zweckmäßiger Weise entspricht die Bauhöhe des Konzentrators in etwa dem halben Radius des sphärischen Spiegels. Dies bedeutet beispielsweise bei einem Radius des sphärischen Spiegels von acht Zentimetern eine ungefähre Bauhöhe des Konzentrators von vier Zentimetern, was der Bauhöhe heutiger planarer Systeme entspricht.In expedient manner corresponds to the height of the concentrator in about half the radius of the spherical Mirror. This means, for example, at a radius of the spherical Mirror of eight centimeters an approximate height of the concentrator of four centimeters, what the height corresponds to today's planar systems.
Da die erzielbare Leistung von Solarzellen mit steigender Temperatur sinkt, ist es zweckmäßig, bei der Konzentratorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für eine ausreichende Kühlung des Absorbers zu sorgen, zum Beispiel mittels mindestens eines im optischen Körper integrierten Wärmeabführungssystems, durch das eine wesentliche Steigerung der Effizienz des Photovoltaikprozesses oder -vorgangs erreicht werden kann.There the achievable performance of solar cells with increasing temperature decreases, it is expedient in the concentrator device according to the present invention for to ensure sufficient cooling of the absorber, for Example by means of at least one integrated in the optical body Heat removal system, through which a significant increase the efficiency of the photovoltaic process or process can be.
Hierzu kann mindestens ein Kühlsystem, zum Beispiel mindestens ein in das optische System integrierter Kühlkörper, und/oder mindestens eine aktive Kühlung vorgesehen sein, bei der der Photovoltaikabsorber durch ein vorbei fließendes Kühlmittel gekühlt wird.For this can be at least one cooling system, for example at least a heat sink integrated in the optical system, and / or at least one active cooling is provided, in which the photovoltaic absorber by a flowing over Coolant is cooled.
Insgesamt zeichnet sich die vorliegende Erfindung durch einen Konzentratoreffekt in einem Körper oder Hohlkörper aus optisch transparentem Material auf, wobei es sich um ein mechanisch einfach herstellbares und ohne großen Aufwand montierbares System ohne mechanische Nachführung handelt.All in all the present invention is characterized by a concentrator effect in a body or hollow body of optically transparent Material, which is a mechanically simple to produce and easily assembled system without mechanical Tracking is.
Die vorliegende Photovoltaikkonzentratorvorrichtung weist eine Fokussierung auf eine Brennebene bzw. -fläche und/oder unterhalb einer Brennebene bzw. -fläche auf, wobei zumindest im Falle des Einsatzes einer sphärischen Verspiegelung des optischen Körpers zusätzlich die Wirkung der Kaustik zum Tragen kommt. Eine zweckmäßige Lage oder Positionierung der Photovoltaikmodule zwischen dem Brennpunkt des Spiegelkörpers und dem Scheitelpunkt des Spiegelkörpers sowie die Formgebung der Photovoltaikmodule bestimmen die Größe der Verstärkung und des Akzeptanzwinkels.The present photovoltaic concentrator device has a focus on a focal plane and / or below a focal plane Focal plane or surface, wherein at least in the case of use a spherical mirroring of the optical body In addition, the effect of Kaustik comes into play. A appropriate position or positioning of the photovoltaic modules between the focus of the mirror body and the vertex of the mirror body and the shape of the photovoltaic modules determine the size of the gain and the acceptance angle.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung können die Photovoltaikabsorber oder Photovoltaikmodule auch auf mehr als einer Seite(nfläche), insbesondere auf beiden oder allen Seiten(flächen), der Absorber- oder Modulhalterung angeordnet sein. Auf diese Weise kann direkt einfallendes Licht, das ansonsten durch die Photovoltaikabsorber oder Photovoltaikmodule abgeschirmt würde, zusätzlich erfasst werden.According to one advantageous development of the present invention can the photovoltaic absorbers or photovoltaic modules on more than one side, especially on both or all Sides (surfaces), the absorber or module holder arranged be. In this way, directly incident light that otherwise shielded by the photovoltaic absorber or photovoltaic modules would be recorded in addition.
In zweckmäßiger Weise kann mittels mindestens eines dem Absorbermaterial oder Absorbermittel in Richtung des einfallenden Lichts vorgelagerten oder vorgeschalteten oder vorgesetzten lichtbrechenden, insbesondere optisch transparenten, Elements, zum Beispiel mittels mindestens einer Linse oder mittels mindestens eines Prismas, der durch die Kaustik bedingte Akzeptanzwinkel vergrößert werden.In Appropriately, by means of at least one the absorber material or absorber agent in the direction of the incident Light upstream or upstream or superset refractive, in particular optically transparent, element, for example by means at least one lens or by means of at least one prism, the increased by the Kaustik conditional acceptance angle become.
Mittels der vorliegenden Erfindung ist eine Vervielfachung der Strahlungsdichte und mithin eine Minimierung der Fläche im Photovoltaikabsorber erzielbar, womit eine Kostenreduktion der Photovoltaikmodule gegenüber konventionellen Systemen einhergeht.through The present invention is a multiplication of the radiation density and thus a minimization of the area in the photovoltaic absorber achievable, whereby a cost reduction of the photovoltaic modules compared goes hand in hand with conventional systems.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Photovoltaikfeld, ein Photovoltaikpanel oder eine Photovoltaikplatte, aufweisend mehrere Vorrichtungen gemäß der vorstehend dargelegten Art, die modulartig zum Feld, zum Panel bzw. zur Platte zusammengesetzt sein können und zweckmäßigerweise eine gemeinsame optisch transparente Abdeckung aufweisen.The The present invention further relates to a photovoltaic field, a photovoltaic panel or a photovoltaic panel comprising several Devices according to the above Art, the modular to the field, to the panel or to the plate composed can be and expediently one have common optically transparent cover.
Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich die Verwendung mindestens einer Vorrichtung gemäß der vorstehend dargelegten Art und/oder mindestens eines Photovoltaikfelds, mindestens eines Photovoltaikpanels oder mindestens einer Photovoltaikplatte gemäß der vorstehend dargelegten Art zum Konzentrieren von einfallendem Licht, insbesondere von Sonnenlicht, auf mindestens ein photovoltaisches Absorbermittel, insbesondere auf mindestens eine Solarzelle, zum Beispiel auf mindestens eine Solarzellenplatte oder auf mindestens einen Solarzellenriegel.The The present invention finally relates to the use at least one device according to the above specified type and / or at least one photovoltaic array, at least a photovoltaic panel or at least one photovoltaic panel according to the type of concentration set forth above of incident light, in particular of sunlight, on at least a photovoltaic absorber, in particular at least one Solar cell, for example on at least one solar panel or on at least one solar cell latch.
Hierdurch ist im Vergleich zu bestehenden Photovoltaiksystemen, insbesondere zu bestehenden Photovoltaikmodulen, eine erhebliche Kostenreduktion erzielbar, wobei für den Photovoltaikkonzentrator keinerlei Nachführung erforderlich ist. Durch eine vorteilhafterweise abgeschlossene und/oder planare Oberfläche ist die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und/oder das Photovoltaikfeld, das Photovoltaikpanel oder die Photovoltaikplatte gemäß der vorliegenden Erfindung für die Dachmontage geeignet.hereby is compared to existing photovoltaic systems, in particular to existing photovoltaic modules, a significant cost reduction achievable, with no for the photovoltaic concentrator Tracking is required. By an advantageous completed and / or planar surface is the device according to the present invention and / or the Photovoltaic field, the photovoltaic panel or the photovoltaic panel according to the present invention for the roof mounting suitable.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Wie
bereits vorstehend erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits auf die dem Anspruch
1 nachgeordneten Ansprüche verwiesen, andererseits werden
weitere Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung nachstehend anhand der durch
Es zeigt:It shows:
Gleiche
oder ähnliche Ausgestaltungen, Elemente oder Merkmale sind
in
Bester Weg zur Ausführung der vorliegenden ErfindungBest way to execute of the present invention
Zur
Vermeidung überflüssiger Wiederholungen beziehen
sich die nachfolgenden Erläuterungen hinsichtlich der Ausgestaltungen,
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung (soweit nicht anderweitig
angegeben) auf sämtliche in
Wie
Bei
der Herstellung sphärischer oder annähernd parabolischer
Konzentratorspiegel
Diese
Vorgehensweise kann auch dazu genutzt werden, die Form der Spiegelkalotte
Diese
annähernd parabolische Spiegelform ist erhaltbar, wenn
zum Beispiel eine verspiegelte Polysterolplatte zwischen zwei festen
Haltepunkten in Form von Befestigungsklötzen
Die
Einspannung zwischen den zwei Haltepunkten
Dies
ist eine Möglichkeit einer einfachen, kostengünstigen
und flexiblen Herstellung von sphärischen und parabolischen
Spiegeln
Die
in Bezug auf den Spiegelkörper
Grundsätzlich
kann das photovoltaische Absorbermittel
Auch eine beliebige,
- – insbesondere beliebig
zur Brennebene oder Brennfläche des Spiegelkörpers
10 gewinkelte und/oder - – insbesondere beliebig zueinander gewinkelte
Anordnung
der photovoltaischen Absorbermittel
20 ist möglich (vgl. Ausführungsbeispiel gemäß3E ). Hierbei bestimmen die geometrische Lage bzw. Positionierung der Photovoltaikmodule20 sowie die Ausbildung der Photovoltaikmodule20 die Konzentratorverstärkung und den Akzeptanzwinkel.
- - In particular arbitrary to the focal plane or focal plane of the mirror body
10 angled and / or - - In particular arbitrarily mutually angled arrangement of the photovoltaic absorber means
20 is possible (cf.3E ). This is determined by the geometric position or positioning of the photovoltaic modules20 as well as the training of the photovoltaic modules20 the concentrator gain and the acceptance angle.
Aus
der exemplarischen Darstellung der
In
Wie
Im
Ausführungsbeispiel gemäß
Mittels
einer zweckmäßig ausgebildeten Nachführung,
zum Beispiel in Winkelschritten von etwa fünf Grad bis
etwa zehn Grad, kann der Akzeptanzwinkel sehr viel größer
werden. Hierbei wird in bevorzugter Weise das photovoltaische Modul
Dies
ist ein wesentlicher Unterschied in der die Kaustik ausnützenden,
dem wandernden Brennpunkt (vgl.
Gemäß
Werden
nun gemäß
Die
Verstärkung über die Kaustik hängt nicht allein
von der Geometrie und/oder von der Formgebung der photovoltaischen
Module
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass noch einen Kaustik-Effekt zeitigende Mischformen in der Gestaltung des Spiegels von erfindungswesentlichem Interesse sein können.This In other words, that still has a caustic effect Mixed forms in the design of the mirror essential to the invention Interest can be.
Alternativ
oder ergänzend hierzu kann auch aus einer parabolischen
Form des Spiegels
Anhand
Während
beim parabolischen Spiegel Symmetrie bzw. Vollkommenheit (nur) bei
senkrecht einfallendem Licht erzielt wird, wird beim sphärischen Spiegel
Die
vorliegende Erfindung beruht nun auf der Nutzung dieses aus der
Kaustik resultierenden wandernden, aber stabilen Brennpunkts bzw.
dieser aus der Kaustik resultierenden wandernden, aber stabilen
Brennfläche, wobei der wandernde Brennpunkt bzw. die wandernde
Brennfläche den Vorteil hat, dass der sphärische
Spiegel
Der
Darstellung in
Um
diffuses und/oder schräg einfallendes Licht besser auszunutzen,
kann die planare Abdeckung
Durch diese optionale technische Maßnahme kann der Winkelbereich des schräg einfallenden Lichts vergrößert werden. Die dünnen Folien und/oder dünnen Schichten können
- – an der Oberseite
und/oder an der Unterseite der Abdeckung
40 oder - – an der Oberseite eines massiven, optisch transparenten
Körpers
50 angeordnet sein.
- - at the top and / or bottom of the cover
40 or - - at the top of a massive, optically transparent body
50 be arranged.
Um
die Effizienz der Photovoltaik- oder Solarzellen
Kommerziell sind Solarzellen als Platten im Format von etwa 150 Millimeter auf etwa 150 Millimeter erhältlich; auch Solarzellen-Riegel mit einer Dimensionierung von etwa 15 Millimeter auf etwa 150 Millimeter sind kommerziell verfügbar und bei der vorliegenden Erfindung einsetzbar.Commercially are solar cells as plates in the format of about 150 millimeters up about 150 millimeters available; also solar cell bars with a dimension of about 15 millimeters to about 150 millimeters are commercially available and in the present invention used.
Dieses
mit Gas, zum Beispiel mit Luft, und/oder mit Flüssigkeit,
zum Beispiel mit Wasser, betriebene Kühlsystem ist grundsätzlich
optional, denn beim in
Diese
Anordnung im Photovoltaik-Konzentrator
Da
mit der Vorrichtung
In
Bei
der vorliegenden Erfindung kann das photovoltaische Absorbermittel
- – in oder unterhalb der, insbesondere
durch die Kaustik K bewirkten, Brennebene oder Brennfläche
F des Spiegelkörpers
10 und/oder - – zwischen der Brennebene oder Brennfläche
F des Spiegelkörpers
10 und dem Scheitelpunkt des Spiegelkörpers10 angeordnet, nämlich in Bezug auf den Spiegelkörper10 statisch montiert sein.
- - In or below, in particular caused by the Kaustik K, focal plane or focal plane F of the mirror body
10 and or - Between the focal plane or focal plane F of the mirror body
10 and the vertex of the mirror body10 arranged, namely with respect to the mirror body10 be statically mounted.
Gemäß dem
anhand
In
diesem Falle eines vorgelagerten optischen Elements
In
Alternativ
oder ergänzend kann eine Befestigung der Kühlkörper
Das
zum Beispiel unterhalb des Brennpunkts angeordnete Kühlelement
Eine
derartige, anhand
Da
aufgrund der Wirkung des Spiegels
Ein
anhand
Der modulare Aufbau der vorliegenden Erfindung ermöglicht es nicht nur, den Trägerkörper direkt in einem Trägerrahmen zu montieren, sondern erlaubt auch den Einsatz von Solarzellen aus anderen Materialen als Silizium. Dies unterscheidet den vorliegenden Photovoltaik-Konzentrator sehr wesentlich von konventionellen Konzentratoraufbauten und ist auch Voraussetzung für eine ”Servicefreundlichkeit” des Systems.Of the Modular construction of the present invention makes it possible not only, the carrier body directly in a carrier frame but also allows the use of solar cells other materials than silicon. This distinguishes the present Photovoltaic concentrator very much of conventional concentrator setups and is also a prerequisite for a "service friendliness" of System.
Das
aufgebaute Photovoltaikfeld oder Photovoltaikpanel
Aufgrund
seiner planaren Oberfläche kann ein derartiges Photovoltaikfeld
oder -panel
Mit
der vorliegenden Erfindung sind Solarstromverstärkungsfaktoren
zwischen etwa 3 (<-> höherer Akzeptanzwinkel)
und etwa 6 erzielbar. Typische Radien der sphärischen Spiegel
Bei einem Solarstromverstärkungsfaktor von etwa vier kann mit der vorliegenden Erfindung eine Siliziumersparnis von etwa 75 Prozent erzielt werden; bei höheren Verstärkungsfaktoren verbessert sich die Kostenreduktion.at a solar power amplification factor of about four can with The present invention provides a silicon savings of about 75 percent be achieved; at higher amplification factors the cost reduction improves.
Insgesamt beinhaltet die vorliegende Erfindung bei monokristallinen Photovoltaikmodulen ein Einsparpotential von etwa 25 Prozent bis etwa 35 Prozent (,wobei eine Effizienzerhöhung des Konzentrators durch Verbesserung des Arbeitspunkts des Photovoltaikmoduls hierbei noch gar nicht berücksichtigt ist).All in all includes the present invention in monocrystalline photovoltaic modules a savings potential of about 25 percent to about 35 percent (where an increase in efficiency of the concentrator by improvement the working point of the photovoltaic module not yet is taken into account).
Zusammenfassend
kann also festgestellt werden, dass die sphärische Form
der Spiegelkalotte
- – in einer Kostenreduktion für das photovoltaische Material,
- – durch die Kaustik in einem Konzentratoraufbau ohne Notwendigkeit der Nachführung des konzentrierenden Elements,
- – in einem flachen Aufbau des Konzentrators (exemplarische Bauhöhe: etwa fünf Zentimeter) und
- – in einer planaren Oberfläche resultiert.
- In a cost reduction for the photovoltaic material,
- By the caustic in a concentrator structure without the need for tracking the concentrating element,
- - in a flat construction of the concentrator (exemplary height: about five centimeters) and
- - results in a planar surface.
- 100100
-
Vorrichtung
zum Konzentrieren von einfallendem Licht, insbesondere von Sonnenlicht
(= Ausführungsbeispiel gemäß
2B ,3C ,5B )Device for concentrating incident light, in particular sunlight (= embodiment according to2 B .3C .5B ) - 100'100 '
-
Vorrichtung
zum Konzentrieren von einfallendem Licht, insbesondere von Sonnenlicht
(= Ausführungsbeispiel gemäß
3D )Device for concentrating incident light, in particular sunlight (= embodiment according to3D ) - 100''100 ''
-
Vorrichtung
zum Konzentrieren von einfallendem Licht, insbesondere von Sonnenlicht
(= Ausführungsbeispiel gemäß
3E )Device for concentrating incident light, in particular sunlight (= embodiment according to3E ) - 100'''100 '
-
Vorrichtung
zum Konzentrieren von einfallendem Licht, insbesondere von Sonnenlicht
(= Ausführungsbeispiel gemäß
4A ,4B ,4C )Device for concentrating incident light, in particular sunlight (= embodiment according to4A .4B .4C ) - 200200
- Photovoltaikfeld oder Photovoltaikpanelphotovoltaic field or photovoltaic panel
- 1010
- Hohlspiegel oder Spiegel, insbesondere Spiegelkörper oder Verspiegelungconcave mirror or mirrors, in particular mirror bodies or mirroring
- 1212
-
Haltepunkt,
insbesondere Befestigungsklotz (= Ausführungsbeispiel gemäß
1A )Breakpoint, in particular mounting block (= embodiment according to1A ) - 1414
-
Haltepunkt,
insbesondere Befestigungsnut (= Ausführungsbeispiel gemäß
1B )Breakpoint, in particular Befestigungsnut (= embodiment according to1B ) - 1616
-
optisch
aktive Fläche, insbesondere des Hohlspiegels oder Spiegels
10 (= Ausführungsbeispiel gemäß3B )optically active surface, in particular the concave mirror or mirror10 (= Embodiment according to3B ) - 1818
-
optisch
inaktive Fläche, insbesondere des Hohlspiegels oder Spiegels
10 (= Ausführungsbeispiel gemäß3B )optically inactive surface, in particular of the concave mirror or mirror10 (= Embodiment according to3B ) - 2020
- photovoltaisches Absorbermittel, insbesondere Photovoltaikelement oder Solarzelle, zum Beispiel Solarzellenplatte oder Solarzellenriegelphotovoltaic Absorber, in particular photovoltaic element or solar cell, for Example solar cell plate or solar cell latch
- 2222
- lichtbrechendes Element, insbesondere optisch transparenter lichtbrechender Körper, zum Beispiel Linse oder Prismaphotorefractive Element, in particular optically transparent refractive body, for Example lens or prism
- 3030
- Kühleinrichtung oder Kühlmittelcooling device or coolant
- 3232
-
Abstandshalter
oder Montagestütze, insbesondere zwischen lichtbrechendem
Element
22 und Abdeckung40 Spacer or mounting post, in particular between refractive element22 and cover40 - 4040
- Abdeckung, insbesondere (Ab-)Deckplatte oder Einspannfläche oder (Ober-)Fläche, zum Beispiel planare und/oder transparente (Ab-)Deckplatte oder Einspannfläche oder ebene geschlossene Oberfläche, wie etwa Acrylglasplatte oder Plexiglasplatte oder Polyesterplatte oder Polysterolplatte oder PolystyrolplatteCover, in particular (Ab-) cover plate or clamping surface or (top) surface, for Example planar and / or transparent (Ab-) cover plate or clamping surface or level closed surface, such as acrylic sheet or plexiglass plate or polyester plate or polysterol plate or polystyrene sheet
- 5050
- Hohlkörper oder Körperhollow body or body
- FF
-
Brennpunkt
oder Brennebene oder Brennfläche (= Ausführungsbeispiel
gemäß
4A )Focal point or focal plane or focal plane (= embodiment according to4A ) - KK
-
Kaustik
(= Ausführungsbeispiel gemäß
4A )Kaustik (= embodiment according to4A ) - LL
-
Licht
oder Lichteinfall (= Ausführungsbeispiel gemäß
4A )Light or incidence of light (= embodiment according to4A ) - MM
-
Mittelpunkt
(= Ausführungsbeispiel gemäß
4A )Center point (= embodiment according to4A ) - RR
-
Radius
(= Ausführungsbeispiel gemäß
4A )Radius (= embodiment according to4A )
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 20220390 U1 [0001, 0017] - DE 20220390 U1 [0001, 0017]
- - WO 89/05520 A1 [0018] WO 89/05520 A1 [0018]
- - EP 0059464 A1 [0019] EP 0059464 A1 [0019]
- - DE 19508071 A1 [0020] - DE 19508071 A1 [0020]
- - US 4115149 [0021] US 4115149 [0021]
- - US 4173968 [0021] US 4173968 [0021]
- - US 4191164 [0021] US 4191164 [0021]
- - US 4388481 [0021] US 4388481 [0021]
- - US 5062899 [0021] US 5062899 [0021]
- - US 5344496 [0021] US 5344496 [0021]
- - WO 78/00019 A1 [0021] WO 78/00019 A1 [0021]
- - WO 83/01292 A1 [0021] WO 83/01292 A1 [0021]
- - WO 90/10182 A1 [0021] WO 90/10182 A1 [0021]
- - WO 96/24014 A1 [0021] WO 96/24014 A1 [0021]
- - WO 97/00408 A2 [0021] WO 97/00408 A2 [0021]
- - WO 2004/109195 A2 [0021] WO 2004/109195 A2 [0021]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - http://de.wikipedia.org/wiki/Kaustik_(Optik) [0028] - http://en.wikipedia.org/wiki/Kaustik_(Optik) [0028]
- - Carl Ernst Heinrich Grimsehl, Walter Schallreuter und Rudolf Seeliger verfasste ”Lehrbuch der Physik”, Band 3: Optik, Verlag Teubner, 14. Auflage (1962) [0028] - Carl Ernst Heinrich Grimsehl, Walter Schallreuter and Rudolf Seeliger wrote "Lehrbuch der Physik", Volume 3: Optics, Verlag Teubner, 14th Edition (1962) [0028]
- - Henrik Wann Jensen verfasste Buch ”Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping”, Verlag A. K. Peters, Wellesley (Juli 2001) [0028] - Henrik Wann Jensen authored book "Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping", published by AK Peters, Wellesley (July 2001) [0028]
- - Johannes Koffer, Institut für Angewandte Physik der Johannes-Kepler-Universität Linz, am 31. März 2005 gehaltenen Vortrag ”Lichtfokussierung durch Mikrokugeln” [0028] - Johannes Koffer, Institute of Applied Physics, Johannes-Kepler-University Linz, lecture "Light focusing by microspheres" held on March 31, 2005 [0028]
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---|---|
DE (1) | DE102009055432A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013100001A1 (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Kaustik-Solar Gmbh | Concentrating device for use in e.g. glass facade element for concentrating sun light to provide sun protection in outer regions of building, has absorber unit arranged asymmetrical relative to middle axis and in decentral or lateral region |
WO2014033179A1 (en) | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Kaustik-Solar Gmbh | Device and method for the photovoltaic absorption of incident light |
ITRM20120605A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-05-30 | Solar Brain S R L | PHOTOVOLTAIC CONCENTRATION MODULE. |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4115149A (en) | 1976-03-12 | 1978-09-19 | Varian Associates, Inc. | Concentrator arrangement for photovoltaic cell |
WO1978000019A1 (en) | 1977-06-13 | 1978-12-21 | J Bunch | Energy concentrator system |
US4173968A (en) | 1976-05-17 | 1979-11-13 | Steward Willis G | Receiver for solar energy |
US4191164A (en) | 1976-10-20 | 1980-03-04 | Kelly Donald A | Dual conversion steam and electric solar power system |
EP0059464A1 (en) | 1981-03-02 | 1982-09-08 | Volksbank Remscheid eG | Solar concentrator |
WO1983001292A1 (en) | 1981-10-01 | 1983-04-14 | Tor Ask | Apparatus for collecting solar energy |
US4388481A (en) | 1981-07-20 | 1983-06-14 | Alpha Solarco Inc. | Concentrating photovoltaic solar collector |
WO1989005520A1 (en) | 1987-12-08 | 1989-06-15 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewand | Solar module |
WO1990010182A1 (en) | 1989-03-01 | 1990-09-07 | Bomin Solar Gmbh & Co Kg | Solar concentrator arrangement |
US5062899A (en) | 1990-03-30 | 1991-11-05 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Wide acceptance angle, high concentration ratio, optical collector |
US5344496A (en) | 1992-11-16 | 1994-09-06 | General Dynamics Corporation, Space Systems Division | Lightweight solar concentrator cell array |
WO1996024014A1 (en) | 1995-01-31 | 1996-08-08 | Solar Raps Pty. Ltd. | Solar flux enhancer |
DE19508071A1 (en) | 1995-02-27 | 1996-08-29 | Horst Voigt | Thermo-voltaic solar cell |
WO1997000408A2 (en) | 1995-06-14 | 1997-01-03 | Harald Ries | Trough-type solar collector |
DE20220390U1 (en) | 2002-01-31 | 2003-06-05 | Ahland Andreas | Collector system for sunlight to illuminate photovoltaic absorber has fixed two-dimensional mirror with frame on which light absorber strip moves |
WO2004109195A2 (en) | 2003-06-04 | 2004-12-16 | Maarten Martinus Romijn | Method and apparatus for achieving worldwide reduction of carbon dioxide emissions and deforestation |
-
2009
- 2009-12-30 DE DE102009055432A patent/DE102009055432A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4115149A (en) | 1976-03-12 | 1978-09-19 | Varian Associates, Inc. | Concentrator arrangement for photovoltaic cell |
US4173968A (en) | 1976-05-17 | 1979-11-13 | Steward Willis G | Receiver for solar energy |
US4191164A (en) | 1976-10-20 | 1980-03-04 | Kelly Donald A | Dual conversion steam and electric solar power system |
WO1978000019A1 (en) | 1977-06-13 | 1978-12-21 | J Bunch | Energy concentrator system |
EP0059464A1 (en) | 1981-03-02 | 1982-09-08 | Volksbank Remscheid eG | Solar concentrator |
US4388481A (en) | 1981-07-20 | 1983-06-14 | Alpha Solarco Inc. | Concentrating photovoltaic solar collector |
WO1983001292A1 (en) | 1981-10-01 | 1983-04-14 | Tor Ask | Apparatus for collecting solar energy |
WO1989005520A1 (en) | 1987-12-08 | 1989-06-15 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewand | Solar module |
WO1990010182A1 (en) | 1989-03-01 | 1990-09-07 | Bomin Solar Gmbh & Co Kg | Solar concentrator arrangement |
US5062899A (en) | 1990-03-30 | 1991-11-05 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Wide acceptance angle, high concentration ratio, optical collector |
US5344496A (en) | 1992-11-16 | 1994-09-06 | General Dynamics Corporation, Space Systems Division | Lightweight solar concentrator cell array |
WO1996024014A1 (en) | 1995-01-31 | 1996-08-08 | Solar Raps Pty. Ltd. | Solar flux enhancer |
DE19508071A1 (en) | 1995-02-27 | 1996-08-29 | Horst Voigt | Thermo-voltaic solar cell |
WO1997000408A2 (en) | 1995-06-14 | 1997-01-03 | Harald Ries | Trough-type solar collector |
DE20220390U1 (en) | 2002-01-31 | 2003-06-05 | Ahland Andreas | Collector system for sunlight to illuminate photovoltaic absorber has fixed two-dimensional mirror with frame on which light absorber strip moves |
WO2004109195A2 (en) | 2003-06-04 | 2004-12-16 | Maarten Martinus Romijn | Method and apparatus for achieving worldwide reduction of carbon dioxide emissions and deforestation |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Carl Ernst Heinrich Grimsehl, Walter Schallreuter und Rudolf Seeliger verfasste "Lehrbuch der Physik", Band 3: Optik, Verlag Teubner, 14. Auflage (1962) |
Henrik Wann Jensen verfasste Buch "Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping", Verlag A. K. Peters, Wellesley (Juli 2001) |
http://de.wikipedia.org/wiki/Kaustik_(Optik) |
Johannes Koffer, Institut für Angewandte Physik der Johannes-Kepler-Universität Linz, am 31. März 2005 gehaltenen Vortrag "Lichtfokussierung durch Mikrokugeln" |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013100001A1 (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Kaustik-Solar Gmbh | Concentrating device for use in e.g. glass facade element for concentrating sun light to provide sun protection in outer regions of building, has absorber unit arranged asymmetrical relative to middle axis and in decentral or lateral region |
WO2014033179A1 (en) | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Kaustik-Solar Gmbh | Device and method for the photovoltaic absorption of incident light |
DE202013012512U1 (en) | 2012-08-29 | 2017-04-21 | Peter Draheim | DEVICE AND METHOD FOR PHOTOVOLTAIC ABSORBING OF EFFLUENT LIGHT |
ITRM20120605A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-05-30 | Solar Brain S R L | PHOTOVOLTAIC CONCENTRATION MODULE. |
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