DE1878880U - PHOTOCELL, IN PARTICULAR PHOTOSVOLTAGE CELL, LIKE SUN CELL AND ARRANGEMENT WITH SEVERAL SUCH CELLS IN A COMMON CIRCUIT. - Google Patents
PHOTOCELL, IN PARTICULAR PHOTOSVOLTAGE CELL, LIKE SUN CELL AND ARRANGEMENT WITH SEVERAL SUCH CELLS IN A COMMON CIRCUIT.Info
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Description
"Photozelle, insbesondere Photospannungszelle, wie
Sonnenzelle und Anordnung mit mehreren derartigen
Zellen in eine gemeinsame Schaltung""Photo cell, especially photo voltage cell, like
Solar cell and arrangement with several such
Cells in a common circuit "
Die !Teuerung bezieht sich auf eine Photozelle, z.B. eine
Photospannungszelle, wie eine Sonnenzelle, die aus mehreren
photo-empfindlichen Elementen und insbesondere aus
sogenannten Photospannungselementen besteht, die bekanntlich im Stande sind, wenn sie von einer Strahlung mit geeignetem
Spektrum und ausreichender Stärke getroffen werden, z.B. Sonnenstrahlung, ohne die Benutzung eines Generators
oder einer Hilfsspannungsquelle in einem Verbrau—
cherkreis einen elektrischen Strom fließen zu lassen. Diese an sich bekannten Elemente können z.B. vom Typ sein,
der durch Ohapin, !Fuller und Pearsons vorgeschlagen ist
und aus pn-Sperrschichten in halbleitendem Silizium bestehen.
Weiter bezieht sich die Steuerung auf eine photo-elektrische Anordnung, die mehrere derartige Schichten in einer
gemeinsamen Schaltung enthält.The price increase relates to a photocell, e.g. a
Photo voltage cell, like a solar cell, made up of several photo-sensitive elements and in particular
so-called photo voltage elements, which are known to be capable when they are hit by radiation with a suitable spectrum and sufficient strength, e.g. solar radiation, without the use of a generator or an auxiliary voltage source in a consumer
circuit to let an electric current flow. These elements, which are known per se, can, for example, be of the type
suggested by Ohapin,! Fuller, and Pearsons
and consist of pn barriers in semiconducting silicon. The control also relates to a photoelectric arrangement which contains a plurality of such layers in a common circuit.
Gemäß der !Teuerung können in einer Photozelle mehrere derartige
Elemente in Reihenschaltung, in Parallelschaltung
oder in Reihenparallelschaltung in einem Gehäuse oder auf einem Sockel angeordnet sein, das bzwo der dafür sorgt,
daß sie in der richtigen Lage angeordnet und gehalten undAccording to the price increase, several such elements can be connected in series or in parallel in a photocell
or be arranged in series-parallel connection in a housing or on a base, which ensures that
that they are arranged and held in the correct position and
PH-17754 Br/8PH-17754 Br / 8
der auftreffenden anregenden Strahlung ausgesetzt werden, daß die durch diese Strahlung erzeugte Wärme wenigstens teilweise abgeleitet wird und daß das Ganze völlig dicht ist» Auf diese Weise ergeben sich Photozellen aus Gruppen von photo-empfindlichen Elementen, z.B. von Photospannungselementen, die, wenn sie von einer geeigneten Strahlung angeregt werden, einem Verbraucherkreis eine praktisch konstante Leistung liefern können. Mehrere dieser Photozellen können ihrerseits in Reihenschaltung, in "Parallelschaltung oder in Reihenparallelschaltung zu einem grösse— reren Ganzen kombiniert werden, indem sie verwechselbar sind.exposed to the incident stimulating radiation that the heat generated by this radiation at least is partially diverted and that the whole thing is completely tight »In this way, photocells are made up of groups of photosensitive elements, e.g. of photo voltage elements, which, when stimulated by a suitable radiation, is a practical one for a group of consumers can deliver constant performance. Several of these photocells can for their part be connected in series, in "parallel connection" or in series parallel connection to form a large rere wholes can be combined in that they are confusable.
Vorzugsweise sind die photo-empfindlichen Elemente in Öffnungen eines Montagegitters derart angeordnet, daß die elektrischen Verbindungen, die von beliebiger Art sein können, und insbesondere aus gedruckter Bedrahtung oder Lötverbindungen bestehen können, am bequemsten herstellbar sind. Dieses Gitter, dessen Dicke vorzugsweise etwas größer als die der Elemente ist, besteht vorzugsweise aus einem nachgiebigen und innerhalb sicherer Grenzen wärmebeständigen Isoliermaterial, z»J3. einem Epoxyharz oder Elastomer*Preferably the photosensitive elements are in openings a mounting grid arranged in such a way that the electrical connections, which can be of any type, and in particular can consist of printed wiring or soldered connections, most conveniently manufactured are. This grid, the thickness of which is preferably slightly greater than that of the elements, preferably consists of one compliant and, within safe limits, heat-resistant insulating material, z »J3. an epoxy resin or elastomer *
Vorzugsweise ist auch das mit den photo—empfindlichen Elementen versehene Gitter zwischen einer durchsichtigen, die lichtempfindliche Fläche der Elemente bedeckenden Glasscheibe und einem Metallsockel angebracht, der mit Kühlrippen versehen und mit einer sehr dünnen Isolierschicht überzogen ist. Diese drei Glieder, Sockel, Gitter mit den Elementen und Glasdeckscheiben bilden zusammen eine i'hotozelle und sind vorzugsweise durch ein sie umgebendes Band, das nach Umfalzen ihre Schmalseiten bedeckt, zu einer baulichen Einheit vereinigt.The photo-sensitive one is also preferable Grids provided with elements between a transparent sheet of glass covering the light-sensitive surface of the elements and a metal base, which is provided with cooling fins and with a very thin insulating layer is covered. These three sections, the base, the grid with the elements and the glass cover panes together form an i'hoto cell and are preferably made into a structural one by a band surrounding them which, after being folded over, covers their narrow sides Unity united.
Die Neuerung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeich-The innovation is shown below using the accompanying drawing
nung näher erläutert. . "■■■■"__-.explained in more detail. . "■■■■" __-.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf die strahlungsempfindliche Fläche eines Ehotoelementes. : Fig. 1 is a plan view of the radiation sensitive surface of an ehoto element. :
Fig. 2 ist eine Ansicht dieses Elementes von."unten und zeigt die Anordnung der Elektroden.Figure 2 is a bottom and bottom view of this element shows the arrangement of the electrodes.
Fig. 3 zeigt einen Seil des Gitters einer neuerungsgemäßen Photozelle zum Aufnehmen von Ehotoelementen nach den Figuren 1 und 2,Fig. 3 shows a cable of the grid of a photocell according to the invention for receiving ehoto elements according to the Figures 1 and 2,
Fig. 4 ist ein Querschnitt durch eine Gruppe von Bhotoelementen, die zum Bilden einer Photozelle im gleichen Gitter untergebracht und auf dem gleichen Sockel angeordnet sind.Fig. 4 is a cross section through a group of photo elements; which are accommodated in the same grid and arranged on the same base to form a photocell.
Fig. 5 zeigt, wie in einer photo-elektrisehen Anordnung untereinander gleiche Photozellen auf der gleichen Schalttafel entweder in Eeihe oder parallel geschaltet werden können.Fig. 5 shows how in a photo-electric arrangement photocells that are identical to one another can be connected either in series or in parallel on the same control panel can.
Wie bereits erwähnt, besteht das Ehotoelement nach den Figuren 1 und 2 aus einer Halbleiterscheibe 1.aus n-Sili— zium, die eine mittlere Elektrode 2 trägt, die durch eine ringsumlaufende Elektrode 5 umgeben wird, gegen die sie isoliert ist» Die Siliziumseheibe ist mit einer dünnen mit Bor dotierten Siliziumschicht überzogen, deren Dicke einem Bruchteil der Wellenlänge (von der Größenordnung eines Mikrons) der Strahlung entspricht,, für die das Element am empfindlichsten ist. Die ümfangselektrode 3 ist mit einem Eadialansatz 3a und zwei kleineren" seitlichen Ansätzen 3b versehen. Der erst ere dient -zum ^Herstellen der Yerbindun-.. gen für eine Reihenschaltung (linke Seite der Fig. 3) und die letzteren dienen zum-Herstellen der Verbindungen.fürAs already mentioned, the ehoto element exists after the Figures 1 and 2 from a semiconductor wafer 1. made of n-silicon zium, which carries a central electrode 2 by a circumferential electrode 5 is surrounded, against which it is insulated »The silicon disk is with a thin with Boron doped silicon layer coated, the thickness of which is a fraction of the wavelength (of the order of a micron) corresponds to the radiation, for which the element is at is most sensitive. The circumferential electrode 3 is with a Eadial approach 3a and two smaller "lateral approaches 3b Mistake. The former is used to ^ establish the connection- .. gen for a series connection (left side of FIG. 3) and the latter are used to produce the connections. for
eine Parallelschaltung (rechte Seite der Fig.j 3) γ Ott mehreren im Gitter einer neuerungsgemäßen Photozelle angebrachten Photoelement en. """.-"-"..- -;■ ;~ ----- a parallel connection (right side of Fig.j 3) γ Ott several photo elements mounted in the grid of a photocell according to the invention. """.-" - "..- -; ■; ~ -----
Ein leil.dieses Gitters, von dem lig. 3 eine Ansieht-von unten der sich mit dem Sockel berührenden oder unteren Fläche darstellt, besteht im wesentlichen aus einer folie 4 ""-' eines nachgiebigen Isoliermaterials, das. die durch die auffallende Strahlung erzeugte und bei längerer Einstrahlung, gespeicherte Wärme verträgt. Sie ist mit z.B. durch Stanzen erhaltenen öffnungen 5 versehen, die Kammern bilden, in denen die Photoelemente untergebracht sind, wobei nur die Ansätze 3a und 3b von der Unterseite vorstehen» Jedes Gitter kann mehrere Photoelemente enthalten. So wurde eine Photozelle hergestellt, die 4x9= 36 Photoelemente enthielt. Das in Pig. 3 dargestellte Gitter ist weiter mit mindestens zwei Öffnungen 6 mit geringem Durchmesser versehen, durch die Verbindungsleitungen zu den Klemmen der Photozelle hindurchlaufen können* ". ■ "A part of this lattice, of which lig. 3 a view of at the bottom of the surface that is in contact with the base or the lower surface, consists essentially of a film 4 "" - ' a flexible insulating material that. tolerates stored heat. It is provided with openings 5, obtained e.g. can contain several photo elements. In this way a photocell was produced which contained 4x9 = 36 photo elements. That in Pig. 3 shown grid is further provided with at least two openings 6 with small diameter, through which Run the connecting cables to the terminals of the photocell can * ". ■"
Wie die Pig« 4 zeigt, besteht eine vollständige Photozelle aus einem Sockel .7,. auf dem ein mit Photoelementen t versehenes Gitter 4 angeordnet ist, auf welchem eine Glasscheibe 8 liegt. Das Ganze wird mittels eines ringsumlaufenden profilierten Bandes 9 zu einer Einheit zusammengebaut, das zunächst stumpfgeschweißt und dann so gefalzt ist, daß seine Seitenr-teile sich einerseits auf die Bänder des Sockels 7 und andererseits auf die Ränder der Scheibe 8 legen. Der durch das Falzen des Bandes 9 erhaltene Druck ist so bemessen, daß sieh infolge der Nachgiebigkeit des Gitters 4 eine völlig dichte ringsumlaufende Verbindung ergibt* Zu diesem Zweck ist die Innenseite des Sockels 7 am ganzen Umfang mit einer Riffel 7a versehen. Diese Seite ist auch mit Vertiefungen 7b versehen, die je der Mitte der aufzulegenden MascheAs the Pig «4 shows, a complete photocell consists of a base .7 ,. on which a provided with photo elements t Grid 4 is arranged on which a pane of glass 8 lies. The whole thing is by means of a circumferential profiled belt 9 assembled into a unit, the is first butt-welded and then folded in such a way that its side parts are on the one hand on the strips of the base 7 and on the other hand place it on the edges of the disc 8. The pressure obtained by folding the band 9 is such that that as a result of the resilience of the grid 4 there is a completely tight all-round connection * to this For this purpose, the inside of the base 7 is provided with a corrugation 7a over the entire circumference. This side is also indented 7b provided, each of the middle of the mesh to be placed
des Gitters gegenüberliegen, "wodurch sich Räume ergeben, —-. in denen eine Lötverbindung mit der mittleren Elektrode 2 3'edes Elementes hergestellt werden kann. Auf der anderen Seite,, d.h. der Außenseite, hat der Sockel 7 mehrere vorstehende Teile 7a, die derart weit vorstehen, daß sie als. Kühlrippen wirken. . - .:.-"■■"--' ■of the lattice are opposite, "which results in spaces, -. in which a soldered connection to the middle electrode 2 3 'of each element can be produced. On the other Side, i.e. the outside, the base 7 has a plurality of protruding parts 7a which protrude so far that they can be used as. Cooling fins works. . -.: .- "■■" - '■
Der Sockel kann auf beliebige Weise hergestellt sein, z.B.., durch Gießen, Kaltformen, usw. eines Metalles oder einer legierung, das bzw. die möglichst leicht ist und eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist:: er soll dabei eine ausreichende mechanische !festigkeit besitzen. Der Sockel ist vorzugsweise mit Öffnungen versehen, die den Öffnungen 6 des Gitters entsprechen und durch die Yerbindüngsdrähte durch eine an das Metall angeschmolzene Glasperle isoliert und vakuumdicht hindurchführbar sind. Der Sockel ist mit einer dünnen Isolierschicht überzogen,, die hinreicht, um Kurzschluß der Elektroden der Kiotoelemente durch ihre Berührung mit dem Sockel zu verhüten, aber nicht zureicht, um eine erhebliche Wärmeisolierung zwischen den verschiedenen Teilen zu bilden. The base can be made in any way, e.g. by casting, cold forming, etc. a metal or a alloy that is as light as possible and a good one Has thermal conductivity: it should be sufficient mechanical! strength. The base is preferably provided with openings that correspond to the openings 6 of the grille correspond and through the Yerbindüngsdrraht by a Glass bead fused to the metal are insulated and can be passed through in a vacuum-tight manner. The base is with a thin Insulating layer covered, which is sufficient to short-circuit the Electrodes of the Kyoto elements through their contact with the To prevent a base, but not sufficient to provide significant thermal insulation between the various parts.
Bei einer praktischen Ausführungsform wurde der Sockel 7 durch Kokillenguß aus einer Aluminiumlegierung hergestellt, nachgearbeitet, durch anodische Oxydation oberflächlich isoliert und mattschwarz gefärbt ( um die Wärmeausstrahlung möglich zu steigern)»In a practical embodiment, the base 7 manufactured from an aluminum alloy by permanent mold casting, reworked, superficially by anodic oxidation insulated and dyed matt black (around the heat radiation possible to increase) »
Die beschriebenen Batterien können auf jede bekannte Weise für den Betrieb zusammengeschaltet werden.The batteries described can be used in any known manner for can be interconnected for operation.
Sig« 5 zeigt eine photo-elektrisehe Anordnung mit gleichen Photozellen P-, P? und P*, die nebeneinander auf einer Schalttafel angebracht sind. Die durch ausgezogene Linien darge—Sig «5 shows a photo-electrical arrangement with the same photocells P-, P ? and P *, which are mounted side by side on a control panel. The shown by solid lines
stellten Verbindungen zeigen die Reihenschaltung und die durch unterbrochene linien dargestellten Verbindungen der Parallelschaltung. ;Established connections show the series connection and the Connections of the parallel circuit shown by broken lines. ;
Im Rahmen der !Teuerung sind manche Abänderungen möglich. Insbesondere kann die Scheibe 8 entweder aus G-las oder aus irgendeinem anderen durchsichtigen Material, z.B. aus Plexiglas Polymethylmetakrylat bestehen* Vorzugsweise wird ein Material gewählt, dessen Durchlässigkeit am größten ist für die Wellenlänge der Erregungsstrahlung, für die die Photoelemente am empfindlichsten sind*Some changes are possible in the context of inflation. In particular, the disk 8 can either be made of glass or made of glass any other transparent material, e.g. plexiglass, polymethyl methacrylate * is preferred a material is chosen whose permeability is greatest for the wavelength of the excitation radiation for which the photo elements are most sensitive *
Sehutzansprüche ■!Eye protection requirements ■!
Claims (7)
Priority Applications (1)
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| DEN14012U DE1878880U (en) | 1962-08-11 | 1962-08-11 | PHOTOCELL, IN PARTICULAR PHOTOSVOLTAGE CELL, LIKE SUN CELL AND ARRANGEMENT WITH SEVERAL SUCH CELLS IN A COMMON CIRCUIT. |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| DE1878880U true DE1878880U (en) | 1963-09-05 |
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ID=33147309
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|---|---|---|---|
| DEN14012U Expired DE1878880U (en) | 1962-08-11 | 1962-08-11 | PHOTOCELL, IN PARTICULAR PHOTOSVOLTAGE CELL, LIKE SUN CELL AND ARRANGEMENT WITH SEVERAL SUCH CELLS IN A COMMON CIRCUIT. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1878880U (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2826789A1 (en) * | 1977-06-24 | 1979-01-18 | Philips Nv | GENERATOR PANEL WITH SUN CELLS BUILT IN A LAYERED STRUCTURE AND A PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF THIS PANEL |
| DE3013037A1 (en) * | 1980-04-03 | 1981-10-08 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Lightweight weather-resistant terrestrial solar generator - has solar cells embedded in flexible plastics with metal support and protective cover |
| DE3312249A1 (en) * | 1982-04-05 | 1983-10-13 | Hitachi, Ltd., Tokyo | AMORPHE SILICON SOLAR BATTERY |
| DE19739170A1 (en) * | 1997-09-06 | 1999-03-18 | High Solar Entwicklungs Und Ve | Solar collector with current generating, platelet-shaped solar cells |
-
1962
- 1962-08-11 DE DEN14012U patent/DE1878880U/en not_active Expired
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