ES2624456T3 - Unidades y estructuras fotovoltaicas - Google Patents

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ES2624456T3 ES13382431.8T ES13382431T ES2624456T3 ES 2624456 T3 ES2624456 T3 ES 2624456T3 ES 13382431 T ES13382431 T ES 13382431T ES 2624456 T3 ES2624456 T3 ES 2624456T3
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Antonio Pérez Lepe
María Ángeles IZQUIERDO RODRÍGUEZ
Silvia Hernández Rueda
Óscar PRIETO ACEDO
Teodosio Del Cano
Leonardo Casado
Álvaro Beltrán
Daniel VALENCIA
Eduardo López González
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Abstract

Unidad fotovoltaica (100; 200; 300; 400), que comprende: - un alojamiento (110; 310) que presenta una pared cilíndrica (115; 315) dispuesta alrededor de un eje central del alojamiento, un elemento de cierre translúcido (120; 320) en un primer extremo de la pared cilíndrica y un segundo de cierre cónico (125; 325) en un segundo extremo de la pared cilíndrica, en el que el segundo de cierre cilíndrico (125; 325) es por lo menos parcialmente reflectante a la luz solar (130), - una célula fotovoltaica substancialmente cilíndrica (150; 350) dispuesta a lo largo de dicho eje central, que comprende un ánodo (155; 355), un cátodo (160; 360) y material fotoactivo, en el que unos cables eléctricos de salida (170; 370) están conectados al ánodo (155; 355) y al cátodo (160; 360), y en el que una superficie interior de la pared cilíndrica (115; 315) es reflectante a la luz solar.

Description

Unidades y estructuras fotovoltaicas
La presente descripcion se refiere a conversion de energfa y mas concretamente a unidades y estructuras fotovoltaicas.
5
ANTECEDENTES DE LA TECNICA
Se estima que entre los anos 2000 y 2030 la demanda de combustibles fosiles aumentara un 70 %. La demanda de ene^a, el consumo de materias primas, el aumento de emisiones y el efecto invernadero han hecho necesario 10 considerar soluciones procedentes de fuentes de energfa renovables para la produccion de energfa. La energfa del agua y flujos de aire, la biomasa y el sol son algunas de las mas prometedores de dichas fuentes.
Ademas, la produccion de electricidad actualmente se basa principalmente en grandes instalaciones centralizadas, tales como plantas de combustibles fosiles (que funcionan con carbon, gas), nucleares, y grandes plantas de 15 energfa solar o plantas de energfa hidroelectrica. Estas plantas normalmente transmiten electricidad a largas distancias, lo cual esta vinculado a perdidas de energfa. Una generacion de electricidad mas distribuida o descentralizada puede permitir captar energfa de muchas fuentes y potencialmente puede mejorar la seguridad del suministro y puede dar lugar a que se pierda una menor cantidad de energfa.
20 Hay la necesidad de disponer un aparato adecuado para la generacion de energfa distribuida y renovable.
Las celulas fotovoltaicas son dispositivos electricos que convierten la energfa de la luz directamente en electricidad mediante el efecto fotovoltaico. Tfpicamente se disponen en modulos que comprenden una pluralidad de celulas fotovoltaicas. Dichos modulos se denominan paneles solares. Tfpicamente se utilizan matrices de paneles para 25 generar electricidad suficiente que sena significativa para almacenarse en batenas o para alimentar directamente dispositivos electricos. Sin embargo, dichas matrices pueden ocupar mucho espacio que no puede utilizarse de otra manera. Por ejemplo, es conocido colocar grandes conjuntos de paneles fotovoltaicos en campos o colocar un unico panel o una matriz de paneles mas pequena en la parte mas alta de edificios.
30 US2012097212 describe celulas fotovoltaicas distribuidas sobre una superficie interior de un penmetro de una estructura tubular. La estructura tubular puede instalarse en el tejado de una estructura habitable o inhabitable para proporcionar energfa solar de perfil bajo.
US20050199282 describe un sistema de energfa solar integrado que proporciona energfa electrica a dispositivos 35 electricos externos. Presenta una superficie transitable formada por una pluralidad de paneles de carretera dispuestos unos respecto a los otros. Cada panel de carretera tiene un colector de energfa solar, una capa de material translucido y protector que cubre el colector de energfa solar, siendo el material lo suficientemente translucido como para permitir que pase la luz a traves del mismo para la absorcion de luz por el citado colector de energfa solar.
40
Sin embargo, estos paneles de carretera pueden ser relativamente costosos y/o incapaces de soportar cargas elevadas. Por ejemplo, los paneles de carretera posiblemente pueden utilizarse para zonas peatonales o carriles para bicicletas. Pero para fabricar los paneles de carretera lo suficientemente fuertes y resistentes para carreteras y poder soportar trafico pesado, tal como furgonetas o camiones, sena practicamente posible o por lo menos resultana 45 muy costoso.
Un objetivo de la presente descripcion es disponer unidades fotovoltaicas que resuelvan por lo menos parcialmente los problemas mencionados anteriormente.
50 DESCRIPCION DE LA INVENCION
En un primer aspecto, se describe una unidad fotovoltaica de acuerdo con la reivindicacion 1. La unidad fotovoltaica comprende un alojamiento que tiene una pared cilmdrica dispuesta alrededor de un eje central del alojamiento, y un elemento de cierre translucido en un primer extremo de la pared cilmdrica. La unidad fotovoltaica comprende,
55 ademas, una celula fotovoltaica dispuesta a lo largo de dicho eje central. La celula fotovoltaica comprende un anodo, un catodo y material fotoactivo y unos cables electricos de salida estan conectados al anodo y al catodo. Una superficie interior de la pared cilmdrica es reflectante a la luz solar.
La unidad fotovoltaica de acuerdo con el primer aspecto puede fabricarse a bajo coste, es relativamente facil de 60 montar y puede integrarse facilmente en todo tipo de estructuras de soporte, tales como carreteras, aceras o, por ejemplo, paredes de edificios.
En algunas realizaciones, el elemento de cierre translucido puede ser un disco circular sustancialmente plano. Por lo tanto, puede incrustarse facilmente en estructuras. Opcionalmente, el elemento de cierre puede ser transparente.
De acuerdo con la invencion, la unidad fotovoltaica puede comprender, ademas, un segundo elemento de cierre en 5 un segundo extremo de la pared cilmdrica que es conica. El segundo elemento de cierre es por lo menos parcialmente reflectante a la luz solar. Esto puede aumentar la cantidad de luz solar que se refleja a la celula fotovoltaica.
De acuerdo con la invencion, la celula fotovoltaica es sustancialmente cilmdrica. Un aspecto de la combinacion de 10 una superficie reflectante interior de un cilindro y una celula fotovoltaica sustancialmente cilmdrica dispuesta a lo largo de un eje central del cilindro es que la celula fotovoltaica puede captar sustancialmente todos los rayos de luz solar que entran en la unidad fotovoltaica.
En algunas realizaciones, la celula fotovoltaica puede ser una celula solar de capa fina. Las celulas solares de capa 15 fina pueden adoptar cualquier forma deseada. Esto es ventajoso dado que la celula solar puede formarse facilmente como un cilindro y, por lo tanto, adquirir una forma que pueda maximizar la luz solar que llega a su superficie recibida directamente o bien reflejada desde la superficie interior de la pared cilmdrica. Ademas, tienen un bajo coste de fabricacion.
20 En algunas realizaciones, las celulas fotovoltaicas pueden ser celulas solares con tinte fotosensible, celulas
fotovoltaicas organicas o celulas de silicio cristalino. Un experto en la materia puede apreciar que cualquier tipo de celula solar que pueda adoptar una forma cilmdrica puede ser apropiada para las celulas fotovoltaicas de acuerdo con la invencion.
25 En general, las celulas fotovoltaicas cilmdricas pueden realizarse, por ejemplo, por deposicion humeda sobre un sustrato cilmdrico o, alternativamente, por deposicion sobre un sustrato plano y, posteriormente, enrollar el sustrato para formar un cilindro. En general, pueden utilizarse distintas tecnicas de deposicion en ejemplos de la presente invencion incluyendo, por ejemplo, deposicion qmmica en fase de vapor, deposicion por electropulverizacion, erosion superficial y co-evaporacion.
30
En otro aspecto de la invencion se describe una estructura fotovoltaica. La estructura fotovoltaica puede comprender un soporte y una o mas unidades fotovoltaicas tal como se ha descrito anteriormente con referencia al primer aspecto.
35 En algunas realizaciones, el soporte puede tener una superficie exterior sustancialmente lisa. Cada unidad fotovoltaica de la estructura puede estar dispuesta de manera que el elemento de cierre translucido quede sustancialmente a nivel con la superficie exterior plana. Esta disposicion puede presentar beneficios tanto esteticos como funcionales. El elemento de cierre a nivel puede parecerse a una ventana incrustada en el soporte. Ademas, como que no puede sobresalir del soporte, presenta la ventaja de que puede integrarse e incrustarse en estructuras 40 tales como paredes o suelos pavimentados, tales como carreteras, donde puede ser indeseable que haya salientes, ya que pueden dar lugar, por ejemplo, a baches para los vehnculos que pasan.
En algunas realizaciones, el soporte puede ser una estructura pavimentada. Las unidades fotovoltaicas pueden quedar incrustadas respecto a la estructura pavimentada para permitir una facil integracion de las unidades a la 45 estructura y/o maximizar la captacion de luz solar mediante las celulas fotovoltaicas. En algunos ejemplos, los ejes centrales de las unidades pueden quedar dispuestos sustancialmente verticales respecto a la estructura de carretera o pueden disponerse inclinados para que correspondan mejor a una trayectoria del sol. Ejemplos de estructuras pavimentadas pueden ser carreteras, autopistas, zonas de estacionamiento, caminos para bicicletas, plazas o rotondas, y aceras y, en general, cualquier tipo de suelo pavimentado expuesto a la luz solar y que lo utilicen 50 vehnculos o peatones.
En algunas realizaciones, los cables electricos de salida de uno o mas de los modulos fotovoltaicos pueden conectarse a una malla metalica en la estructura pavimentada. Por ejemplo, si la estructura es una carretera pavimentada, la electricidad puede producirse en una zona interior de la carretera y transferirse hacia la periferia de 55 la carretera y mas cerca de los consumidores de electricidad tales como, por ejemplo, sistemas de iluminacion de carreteras o incluso casas.
En algunas realizaciones, el soporte puede ser una superficie exterior de un edificio, tal como una pared o un techo. Las unidades fotovoltaicas pueden incrustarse de manera que se facilite la integracion con la superficie exterior o 60 para maximizar la eficacia. Por lo tanto, los ejes centrales de las unidades pueden estar dispuestos sustancialmente perpendiculares respecto a la superficie exterior, lo cual puede ser mas facil de integrar o colocar con una cierta inclinacion. La primera disposicion facilita la integracion en paredes. Por ejemplo, en una pared vertical, las unidades pueden disponerse sustancialmente horizontales y en una rafz horizontal, las unidades pueden estar dispuestas
sustancialmente verticales. Sin embargo, en base a la trayectoria del sol, la orientacion de la pared y la latitud del edificio, esta ultima disposicion puede maximizar la captacion media de la luz solar durante un ano natural.
En algunas realizaciones, la energfa electrica generada por las unidades fotovoltaicas puede acumularse para un 5 uso posterior. En algunos ejemplos, dicha acumulacion puede implicar almacenar energfa en acumuladores o batenas. Por ejemplo, en el caso en el que las unidades se dispongan en estructuras de carretera, las batenas pueden colocarse a lo largo del lado de la carretera, por debajo o dentro de sistemas de iluminacion de la carretera, de modo que puedan suministrar electricidad a dichos sistemas durante la noche. En otras realizaciones la energfa electrica generada por las unidades fotovoltaicas puede utilizarse para alimentar directamente cualquier tipo de 10 sistema electrico que se encuentre situado adyacente a la estructura fotovoltaica. Por ejemplo, pueden utilizarse para alimentar sistemas de iluminacion o semaforos o incluso conectarse a la red electrica.
Otros objetivos, ventajas y caractensticas de realizaciones de la invencion seran evidentes para los expertos en la materia tras examinar la descripcion, o pueden derivarse al poner en practica la invencion.
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BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
A continuacion, se describiran realizaciones particulares de la presente invencion mediante ejemplos no limitativos, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
20
La figura 1 muestra una seccion longitudinal de una unidad fotovoltaica de acuerdo con una realizacion;
La figura 2 muestra una vista en planta de una estructura fotovoltaica de acuerdo con una realizacion; y 25 La figura 3 muestra una seccion longitudinal de una estructura fotovoltaica de acuerdo con otra realizacion. DESCRIPCION DETALLADA DE REALIZACIONES
La figura 1 muestra una seccion transversal de una unidad fotovoltaica de acuerdo con una realizacion. La unidad 30 fotovoltaica 100 puede estar dispuesta dentro de una estructura de soporte 105. La estructura de soporte 105 puede ser cualquier tipo de terreno o camino pavimentado, tal como una carretera, una autopista, una zona de estacionamiento, un camino para bicicletas, una plaza publica o una rotonda, una acera y, en general, cualquier tipo de terreno pavimentado expuesto a la luz solar y utilizado por vehmulos o peatones. Puede estar realizada, por ejemplo, de asfalto u hormigon de cemento. Sin embargo, en ejemplos de la presente invencion puede utilizarse 35 cualquier otro tipo de material que sea adecuado para soportar la unidad fotovoltaica 100.
La unidad fotovoltaica 100 comprende un alojamiento 110 y una celula fotovoltaica 150 dispuesta a lo largo de un eje central del alojamiento 100. El alojamiento 110 puede tener una pared sustancialmente cilmdrica 115 dispuesta alrededor del eje central del alojamiento 110. Una superficie interior de la pared cilmdrica 115 es reflectante a la luz 40 solar 130. La pared cilmdrica 115 puede estar realizada de un material reflectante o un material reflectante recubierto o de otro modo dispuesto en la superficie interior de la pared.
Un primer extremo del alojamiento 110 puede cerrarse con un elemento translucido 120. El elemento translucido 120 puede ser plano y en forma de disco cilmdrico. Debe estar realizado en un material que sea lo suficientemente 45 translucido para que la luz 130 pueda pasar a traves del mismo. En algunos ejemplos, puede ser sustancialmente transparente.
El otro extremo de la pared cilmdrica 115, en este ejemplo, se cierra con un elemento de cierre 125. El elemento de cierre 125 puede estar realizado o recubierto tambien con un material reflectante. Por otra parte, en el ejemplo de la 50 figura 1, su forma interior se muestra concava y, en particular, conica. Por lo tanto, cualquier luz solar 130 que incida sobre el elemento de cierre 125 puede ser reflejada directamente de nuevo sobre la celula fotovoltaica 150 o a la superficie interior de la pared cilmdrica 115 (y eventualmente sobre la celula fotovoltaica 150).
En la realizacion mostrada, el elemento de cierre conico puede hacer mas facil su integracion en una estructura de 55 soporte, en particular en estructuras en las que pueda insertarse la unidad fotovoltaica cuando la estructura se encuentre en un estado blando o lfquido/suspension y posteriormente se endurezca, por ejemplo, en el caso de asfalto.
La celula fotovoltaica 150 tambien es sustancialmente cilmdrica y comprende un anodo 155, un catodo 160 y 60 material fotoactivo de modo que cualquier luz solar que incida sobre la celula pueda generar una diferencia de tension entre el anodo y el catodo. La luz solar 130 puede incidir sobre el material fotoactivo directamente, a traves del elemento de cierre transparente 120 o bien indirectamente, reflejada por la pared cilmdrica reflectante 115 del alojamiento 110 o por el elemento de cierre 125.
La celula fotovoltaica 150 puede ser una celula solar de capa fina (flexible), una celula solar con tinte fotosensible, una celula fotovoltaica organica o una celula de silicio cristalino. Estos tipos de celulas son relativamente de bajo coste de fabricacion y pueden adoptar una forma deseada, tal como la forma cilmdrica utilizada en el ejemplo de la 5 unidad fotovoltaica 100.
Se muestra un par de cables electricos de salida 170 conectados en un extremo al anodo 155 y al catodo 160, respectivamente. En el otro extremo pueden conectarse a una batena o a una red electrica (no mostradas).
10 Durante el dfa, la luz solar 130 puede pasar a traves del elemento transparente 120, tal como se muestra en la figura 1. La luz solar iluminara directamente parte de la celula fotovoltaica 150 mientras que la luz solar reflejada desde la pared cilmdrica reflectante 115 iluminara otra parte. La celula fotovoltaica 150 convertira parte de la energfa de la luz recibida despues en electricidad. Mas concretamente, se generara una diferencia de potencial electrico entre el anodo 155 y el catodo 160 de la celula fotovoltaica. La energfa que se convierte en la celula fotovoltaica puede 15 utilizarse para alimentar otros componentes o dispositivos electricos o puede almacenarse, por ejemplo, en batenas para su uso en el futuro.
Pueden utilizarse diferentes tecnicas para la fabricacion de la celula fotovoltaica. Y pueden utilizarse diferentes materiales y disenos para el anodo, el catodo y el material fotoactivo. En un ejemplo, puede aplicarse material 20 fotoactivo a un sustrato cilmdrico 153, en particular utilizando deposicion humeda. En otro ejemplo, puede realizarse una deposicion sobre un sustrato plano que se forme posteriormente en un cilindro, por ejemplo, por enrollado.
Todavfa en otro ejemplo no ilustrado, la posicion relativa del anodo y el catodo puede intercambiarse, es decir, el catodo puede quedar dispuesto en el exterior o en la superficie exterior de la celula fotovoltaica (los rayos de luz 25 solar tienen que pasar, por lo tanto, a traves del catodo), mientras que el anodo queda dispuesto en el interior de la celula fotovoltaica.
De acuerdo con este diseno, el coste de fabricacion puede ser relativamente pequeno, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones entre las cuales estan las estructuras pavimentadas, tales como carreteras,
30 aceras, carriles para bicicletas, aparcamientos, etc.
Toda la unidad debe ser lo suficientemente resistente como para poder soportar las cargas, tales como un vehmulo o una persona que pase por encima de la misma. El elemento translucido 120 se muestra incrustado en la estructura de soporte de manera que se encuentra sustancialmente en el mismo nivel que la estructura de soporte. Por lo 35 tanto, cualquier vehmulo o peaton que pase por encima no sentira un bache perceptible cuando cruza la estructura de soporte 110.
La figura 2 muestra una vista en planta de una estructura fotovoltaica de acuerdo con una realizacion. La estructura fotovoltaica 50 comprende una pluralidad de unidades fotovoltaicas 200 y una estructura de soporte 205. La 40 estructura de soporte 205 que se muestra en la figura 2 puede formar parte de cualquier tipo de camino pavimentado tal como una carretera, una autopista, un camino para bicicletas, etc.
Las unidades fotovoltaicas 200 se muestran comprendiendo una pared cilmdrica 215 y una celula fotovoltaica 250 dispuesta coaxialmente dentro de la pared cilmdrica 215. Las unidades fotovoltaicas 200 pueden quedar separadas 45 unas distancias tales que la integridad de la estructura de soporte no se vea comprometida. Ademas, estas se disponen preferiblemente en las zonas del suelo de apoyo, donde existe una minima obstruccion a la luz solar, o esta no existe, por barreras, edificios o cualquier otra construccion fija que pueda existir en la zona.
Las unidades fotovoltaicas 200 se muestran dispuestas adyacentes a unos sistemas de iluminacion 240 que estan 50 distribuidos a lo largo del lado del camino pavimentado. Una conexion electrica 270 se representa en forma de cable subterraneo. De acuerdo con otras posibles implementaciones, el cable electrico puede ser exterior a la estructura de soporte. La conexion electrica 270 puede utilizarse para alimentar los sistemas de iluminacion 240 o para cargar batenas que pueden formar parte de los sistemas de iluminacion o pueden colocarse en las proximidades de los sistemas de iluminacion o de las unidades fotovoltaicas.
55
El tamano y la escala de los elementos representados que se muestran son solamente esquematicos. El tamano de la unidad fotovoltaica puede determinarse de acuerdo con el soporte en el cual va integrado. Dependiendo de la macroestructura del asfalto, por ejemplo, de una carretera, el tamano de la celula fotovoltaica puede variarse sin producir una perturbacion perceptible para el trafico. Del mismo modo, dependiendo de su aplicacion las cargas 60 sobre la celula fotovoltaica pueden variar. Sera claro que las cargas a soportar son menores en el caso de un carril para bicicletas que en el caso de trafico pesado sobre una carretera. En este ultimo caso, el tamano de la unidad puede hacerse lo suficientemente pequeno de modo que, en cualquier caso, solo tenga que soportar un porcentaje muy pequeno de la carga de una furgoneta o un camion, por ejemplo.
Ademas, el numero de unidades que se integra en una estructura pavimentada y su concentracion (es decir, numero de unidades por unidad de superficie) puede variarse de acuerdo con las circunstancias. Puede tenerse en cuenta las necesidades energeticas locales, asf como las cargas a las que someten las unidades.
5
La figura 3 muestra una seccion transversal de una estructura fotovoltaica de acuerdo con otra realizacion. La unidad fotovoltaica 300 puede estar dispuesta dentro de una estructura de soporte 305. La estructura de soporte 305 puede ser cualquier tipo de superficie exterior de un edificio o construccion tal como una pared o un techo. Un experto en la materia puede apreciar que cualquier tipo de superficie exterior expuesta a la luz solar y utilizada para 10 proteger zonas de la luz solar puede ser adecuada como soporte.
En este caso particular, puede suponerse que la estructura de soporte 305 es una pared lateral vertical. Puede apreciarse que la unidad fotovoltaica se encuentra dispuesta para quedar sustancialmente perpendicular a la pared lateral y por lo tanto se dispone sustancialmente horizontal.
15
La unidad fotovoltaica 300 que se muestra en la figura 3 comprende un alojamiento 310 y una celula fotovoltaica 350 dispuesta a lo largo un eje central del alojamiento 300 de manera similar a como se ha descrito con referencia a la figura 1. El alojamiento 310 tiene una pared sustancialmente cilmdrica 315 dispuesta alrededor del eje central del alojamiento 310. Una superficie interior de la pared cilmdrica 315 es reflectante a la luz solar. La pared cilmdrica 315 20 puede estar realizada de un material reflectante o puede estar recubierta con material reflectante. Un primer extremo del alojamiento 310 puede cerrarse con un elemento translucido 320. El elemento translucido 320 puede ser plano y en forma de disco ciimdrico y puede ser transparente. El elemento de cierre protege la celula fotovoltaica de cualquier fenomeno meteorologico, tal como lluvia o viento.
25 El elemento translucido 320 se muestra incrustado en la estructura de soporte de manera que se encuentra
sustancialmente al mismo nivel que la estructura de soporte. Por lo tanto, puede incluso parecer una ventana normal desde el exterior. El otro extremo de la pared cilmdrica 315 se muestra cerrado con un elemento de cierre conico 325. El elemento de cierre 325 puede realizarse o recubrirse tambien con material reflectante.
30 La celula fotovoltaica 350 es tambien sustancialmente cilmdrica y comprender un anodo 355, un catodo 360 y material fotoactivo para que la luz solar que incida sobre la celula pueda generar una tension entre el anodo y el catodo. La luz solar puede incidir sobre el material fotoactivo directamente o bien despues de reflejarse en el interior de la unidad. De manera similar, tal como se ha descrito con referencia a la figura 1, la celula fotovoltaica 350 puede hacerse de una celula solar de capa fina, una celula solar con tinte fotosensible, una celula fotovoltaica organica o 35 una celula de silicio cristalino. Un par de cables electricos de salida 370 se muestran conectados en un extremo al anodo 355 y al catodo 360, respectivamente. En el otro extremo pueden conectarse a una batena para cargar la batena o directamente alimentar algun aparato electrico en el interior del edificio (no mostrado).
Aunque solamente se han descrito aqrn una serie de realizaciones y ejemplos particulares de la invencion, los 40 expertos en la materia entenderan que son posibles otras realizaciones y/o usos alternativos de la invencion, asf como modificaciones obvias y equivalentes de las mismas. Ademas, la presente invencion cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares descritas. Asf, el alcance de la presente invencion no debe limitarse por las realizaciones particulares, sino que debe determinarse solo mediante una lectura razonable de las reivindicaciones adjuntas.
45

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Unidad fotovoltaica (100; 200; 300; 400), que comprende:
    5 - un alojamiento (110; 310) que presenta una pared cilmdrica (115; 315) dispuesta alrededor de un eje
    central del alojamiento, un elemento de cierre translucido (120; 320) en un primer extremo de la pared cilmdrica y un segundo de cierre conico (125; 325) en un segundo extremo de la pared cilmdrica, en el que el segundo de cierre cilmdrico (125; 325) es por lo menos parcialmente reflectante a la luz solar (130),
    10 - una celula fotovoltaica substancialmente cilmdrica (150; 350) dispuesta a lo largo de dicho eje
    central, que comprende un anodo (155; 355), un catodo (160; 360) y material fotoactivo, en el que unos cables electricos de salida (170; 370) estan conectados al anodo (155; 355) y al catodo (160; 360), y en el que
    una superficie interior de la pared cilmdrica (115; 315) es reflectante a la luz solar.
    15
  2. 2. Unidad fotovoltaica segun la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que el elemento de cierre translucido (120; 320) es un disco circular transparente sustancialmente plano.
  3. 3. Unidad fotovoltaica segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por el hecho de que la celula fotovoltaica es una 20 celula solar de capa fina o una celula solar con tinte fotosensible o una celula fotovoltaica organica o una celula de
    silicio cristalino.
  4. 4. Estructura fotovoltaica que comprende un soporte (105; 305) y una o mas unidades fotovoltaicas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3.
    25
  5. 5. Estructura fotovoltaica segun la reivindicacion 4, caracterizada por el hecho de que el soporte presenta una superficie exterior sustancialmente plana, y en el que cada unidad fotovoltaica esta dispuesta de manera que el elemento de cierre translucido se encuentra sustancialmente a nivel con la superficie exterior plana.
    30 6. Estructura fotovoltaica segun la reivindicacion 5, caracterizada por el hecho de que cada unidad fotovoltaica esta incrustada en el soporte (105; 305).
  6. 7. Estructura fotovoltaica segun cualquiera de las reivindicaciones 4 - 6, caracterizada por el hecho de que el soporte es una estructura pavimentada.
    35
  7. 8. Estructura fotovoltaica segun la reivindicacion 7, caracterizada por el hecho de que los cables electricos de alimentacion de salida de una o mas de las unidades fotovoltaicas estan conectados a una malla metalica en la estructura pavimentada.
    40 9. Estructura fotovoltaica segun cualquiera de las reivindicaciones 4 - 6, caracterizada por el hecho de que el soporte es una superficie exterior de un edificio, tal como una pared o un techo.
  8. 10. Estructura fotovoltaica segun cualquiera de las reivindicaciones 4 - 9, caracterizada por el hecho de que la energfa electrica generada por las unidades fotovoltaicas se almacena en acumuladores.
    45
  9. 11. Estructura fotovoltaica segun cualquiera de las reivindicaciones 4 - 9, caracterizada por el hecho de que la energfa electrica generada por las unidades fotovoltaicas se utiliza para alimentar uno o mas sistemas electricos situados adyacentes a la estructura fotovoltaica.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105577081B (zh) * 2016-01-29 2018-03-13 长沙理工大学 基于导光混凝土的光伏太阳能结构单元及路面施工方法
US10547270B2 (en) 2016-02-12 2020-01-28 Solarcity Corporation Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods
FR3100949B1 (fr) * 2019-09-13 2021-09-17 Commissariat Energie Atomique Structure photovoltaïque flottante
WO2021053377A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-25 Abdul Jabbar Abdulla Ali Gargash A solar power generator

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5716442A (en) * 1995-05-26 1998-02-10 Fertig; Robert T. Light pipe with solar bulb energy conversion system
US20050199282A1 (en) 2004-03-11 2005-09-15 Oleinick Energy, Llc Photovoltaic-embedded surface
ATE546839T1 (de) * 2008-07-14 2012-03-15 Api New Energy Aus mindestens einem photovoltaischen paneel und aus einer trägerstruktur bestehende anordnung
US20120285505A9 (en) * 2010-10-26 2012-11-15 Mccoy Jr Richard W Transducer and method using photovoltaic cells
US8068282B1 (en) * 2011-01-26 2011-11-29 Vkr Holding A/S Solar-powered light damper for tubular skylight

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