IT201600083087A1

IT201600083087A1 - Pannello fotovoltaico perfezionato

Info

Publication number: IT201600083087A1
Application number: IT102016000083087A
Authority: IT
Inventors: Sante Bortoletto
Original assignee: Invent S R L
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-02-05

Description

"Pannello fotovoltaico perfezionato” La presente invenzione concerne un pannello fotovoltaico perfezionato.

È noto che un pannello fotovoltaico è un dispositivo optoelettronico comprendente una matrice di celle fotovoltaiche in grado di convertire l'energia solare incidente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico.

I pannelli fotovoltaici tradizionali non sono completamente soddisfacenti in quanto risultano piuttosto costosi e complicati da installare, nonché generalmente necessitano di apparecchiature esterne dedicate (ad esempio inverter) che devono essere opportunamente collegate alla rete elettrica.

Ulteriormente, la resa estetica dei pannelli fotovoltaici tradizionali è bassa e, pertanto, la loro diffusione, in particolare nel contesto domestico urbano, è piuttosto limitata.

La presente invenzione ha lo scopo di realizzare un pannello fotovoltaico perfezionato in grado di eliminare gli inconvenienti dei pannelli tradizionali e di presentare una notevole semplicità di installazione.

Altro scopo dell'invenzione è di realizzare un pannello a basso impatto estetico e/o che comunque possa essere facilmente integrato nel contesto deN'abitazione o dell’edificio, senza deturpare in alcun modo il territorio circostante.

Altro scopo dell'invenzione è di realizzare un pannello che sia personalizzabile e di aspetto estetico altamente gradevole ed idoneo a fornire aN'utilizzatore la sensazione di trovarsi di fronte ad un prodotto di elevata qualità, sia sul piano estetico che funzionale.

Altro scopo dell’invenzione è di realizzare un pannello per un’utenza domestica che abbia un rendimento elevato.

Altro scopo dell'invenzione è di realizzare un pannello che possa essere prodotto in serie ed in modo rapido e efficiente.

Altro scopo dell'invenzione è di realizzare un pannello che presenti una caratterizzazione alternativa, sia in termini costruttivi che funzionali, rispetto a quelli tradizionali.

Altro scopo dell'invenzione è di realizzare un pannello che risulti di standard elevati, sia funzionali che estetici, consentendo così la possibilità di una sua diffusione su larga scala.

Tutti questi scopi ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti, secondo l’invenzione, con un pannello fotovoltaico perfezionato con le caratteristiche indicate nella rivendicazione 1.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione, riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui:

la figura 1 mostra in vista prospettica frontale un pannello fotovoltaico secondo l'invenzione,

la figura 2 lo mostra in vista prospettica da dietro,

la figura 3 lo mostra in vista esplosa,

la figura 4 mostra in vista prospettica frontale un particolare ingrandito di una prima forma di realizzazione del pannello secondo l’invenzione, la figura 5 lo mostra nella stessa vista di fig. 4 in una seconda forma di realizzazione,

la figura 6 mostra in vista frontale un componente del pannello secondo l'invenzione,

la figura 7 mostra in vista frontale un pannello secondo l'invenzione con il componente di fig. 6.

Come si vede dalle figure, il pannello fotovoltaico 2 secondo l’invenzione comprende una matrice 3 di celle fotovoltaiche 4, preferibilmente in silicio policristallino.

Preferibilmente, il pannello comprende sostanzialmente sessanta celle fotovoltaiche 4 aventi efficienza di conversione di circa 15-18%.

Le celle fotovoltaiche 4 della matrice 3 sono collegate tra loro da barre o nastri di contorno 6, definiti ribbon, che preferibilmente sono realizzati in rame ricoperto con una lega di stagno.

La matrice 3 di celle fotovoltaiche 4 è interposta tra due strati di materiale incapsulante 8, preferibilmente ÈVA (etilene-vinilacetato), in modo da formare un assieme 10. Opportunamente, tale assieme 10 è sottoposto ad un processo termico di cottura sotto vuoto (laminazione) in modo che i due strati di materiale incapsulante 8 si trasformino in un gel che va ad inglobare le celle fotovoltaiche 4.

Ulteriormente, allo strato posteriore di materiale incapsulante 8 è associato un foglio (backsheet) 12 che, opportunamente, è costituito di un materiale, preferibilmente plastico, che ha la funzione di isolare elettricamente, proteggere e schermare dagli agenti esterni (pioggia e umidità) la matrice 3 di celle fotovoltaiche 4. Preferibilmente, il foglio posteriore 12 è costituito da un laminato a base di poliestere che garantisce una elevata sigillatura del pannello fotovoltaico stesso, costituendo una barriera in particolare contro l'ossigeno e l'umidità.

Vantaggiosamente al foglio posteriore 12, che costituisce il retro del pannello fotovoltaico 2, è associato un unico corpo scatolare 14 per il contenimento dei mezzi di controllo e gestione del pannello stesso.

Opportunamente, il corpo scatolare 14 è chiuso su tutti i suoi lati e, da questo, esce solamente un cavo elettrico 16 provvisto alla sua estremità di un connettore elettrico 18 per il collegamento del pannello 2 alla rete elettrica domestica e/o nazionale.

Vantaggiosamente, il sistema di controllo e gestione del pannello fotovoltaico 2, che è contenuto nel corpo scatolare 14, comprende un microinverter per fornire una corrente alternata in uscita dal pannello stesso, cioè in corrispondenza del connettore elettrico 18 del cavo 16.

Allo strato frontale di materiale incapsulante è associato un foglio di vetro 20. Opportunamente, il foglio frontale in vetro 20 ha la funzione di proteggere e garantire robustezza all’intero pannello fotovoltaico 2 mantenendo una elevata trasparenza.

Preferibilmente, il foglio frontale 20 è in vetro solare prismatico temperato ad elevata trasmittanza luminosa e con spessore di circa 2-4mm.

Vantaggiosamente, la superficie captante del foglio frontale in vetro 10 è trattata con un procedimento nanotecnologico che conferisce alla superficie stessa la proprietà di concentrare lo sporco o il calcare, senza limitare la resa del pannello 2 e favorendo la pulizia periodica dello stesso.

Vantaggiosamente, il pannello fotovoltaico 2 comprende una cornice esterna 22. Opportunamente, tale cornice 22 è appoggiata ed associata al solo foglio frontale in vetro 20 o è configurata in modo da contribuire a trattenere tra loro i vari strati e/o fogli che costituiscono il pannello stesso. Preferibilmente, la cornice 22 è in metallo o sue leghe (ad esempio alluminio) e ha altresì la funzione di garantire robustezza e un pratico aggancio per il pannello fotovoltaico 2.

Il foglio di vetro frontale 20 del pannello fotovoltaico 2 presenta una decorazione 24 che può essere una scritta, una immagine e/o un accoppiamento di colore, eco. Opportunamente, la decorazione 24 è ottenuta con qualsiasi tecnica di lavorazione del vetro, quali ad esempio incisione laser, serigrafia, sabbiatura, eco.

Vantaggiosamente, sul foglio di vetro frontale 20 può essere altresì appoggiato un ulteriore foglio di vetro 26, o anche più fogli aggiuntivi, di spessore particolarmente ridotto e di colore identico o differente rispetto al foglio di vetro sottostante.

Opportunamente, tale decorazione 24 può essere ottenuta a livello superficiale o anche definita all'interno dello spessore del foglio di vetro frontale 20.

Preferibilmente, come rappresentato in fig. 4, le barre o nastri di contorno (ribbon) 6 della matrice 3 di celle fotovoltaiche 4 sono opportunamente trattate, cioè sono oscurate, in modo da renderle sostanzialmente dello stesso colore delle celle 4; in sostanza, ciò consente di avere uno sfondo di colore omogeneo per la decorazione 24 del foglio di vetro frontale 20.

Alternativamente, come rappresentato in fig. 5, le barre o nastri di contorno (ribbon) 6 della matrice 3 di celle fotovoltaiche 4, che generalmente presentano un colore differente rispetto a quello delle celle stesse, non vengono trattate o oscurate e ciò al fine di fare in modo che le stesse contribuiscano, insieme alla decorazione 24 del foglio di vetro frontale 20, a definire la decorazione complessiva del pannello fotovoltaico 2. Ad esempio, in una forma di realizzazione qui non rappresentata, le barre parallele (ribbon) 6 tra le celle fotovoltaiche 4 possono definire sullo sfondo le linee di un pentagramma musicale, mentre in modo opportuno sul foglio di vetro frontale 20 sono decorate delle note musicali in modo tale che l’effetto complessivo sul pannello 2 risulti quello tipico di una partitura musicale.

Vantaggiosamente, anche la cornice 22 presenta delle decorazioni superficiali, preferibilmente ottenute mediante incisione. Preferibilmente, la cornice 22 presenta bordi smussati.

Vantaggiosamente, ad una parte o all’intera cornice 22 sono associati dei mezzi luminosi, preferibilmente led. Preferibilmente, alla cornice 22 sono associate delle strisce di led lungo due lati opposti o lungo tutti i suoi quattro lati.

Preferibilmente, i mezzi luminosi sono associati alla cornice 22 in modo da illuminare la decorazione 24 del foglio di vetro 20.

Vantaggiosamente, alla cornice 22 o al foglio posteriore 12 sono vincolati dei supporti per appendere il pannello fotovoltaico 2 in posizione verticale, o anche inclinata, su una parete, ad esempio di un edificio.

Il pannello secondo l’invenzione può essere installato ed utilizzato singolarmente, in particolare se destinato ad un contesto domestico, ma potrebbe essere altresì opportunamente collegato e combinato con altri pannelli secondo l’invenzione. In quest’ultimo caso, i singoli pannelli fotovoltaici 2 secondo l'invenzione possono essere opportunamente accostati in modo che la combinazione delle decorazioni di ciascun pannello definisca un unico effetto estetico complessivo.

Da quanto detto risulta chiaramente che il pannello perfezionato secondo l'invenzione si presenta molto più vantaggioso rispetto a quelli tradizionali in quanto:

- presenta eccellenti caratteristiche di praticità d’uso ed installazione dato che può essere posizionato sia verticalmente che inclinato ed inoltre è facilmente e rapidamente collegabile mediante la sua presa di uscita alla rete elettrica domestica,

- consente una resa estetica elevata dato che può essere opportunamente decorato,

- ha un aspetto estetico di pregio, che gli consente di essere classificato come prodotto di qualità o di lusso,

- può essere prodotto in modo industriale mentre la decorazione del foglio di vetro può essere altamente personalizzata ed essere eseguita artigianalmente,

- richiede uno spazio di installazione ridotto e non necessita di apparecchiature esterne.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in alcune sue preferite forme di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad esse in pratica apportarsi, senza peraltro uscire daN'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Pannello fotovoltaico perfezionato (2), caratterizzato dal fatto di comprendere: - un assieme (10) comprendente una matrice (3) di celle fotovoltaiche (4) interposta e laminata tra due strati (8) di materiale incapsulante, - un foglio di vetro (20) associato alla superficie frontale, destinata ad essere a vista, di detto assieme (10), - un foglio in materiale elettricamente isolante (12) associato alla superficie posteriore di detto assieme (10), e dal fatto che detto foglio di vetro (20) comprende almeno una decorazione (24) ottenuta mediante lavorazione di detto foglio di vetro.
2. Pannello secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detta decorazione (24) è ricavata sulla superficie di detto foglio di vetro o all'interno dello spessore dello stesso.
3. Pannello secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le celle fotovoltaiche (4) di detta matrice (3) sono collegate tra loro da tratti (6) di colore differente rispetto a quello di dette celle fotovoltaiche (4) e dal fatto che detti tratti di collegamento (6) rimangono a vista per definire, insieme a dette celle (4), lo sfondo per detta decorazione (24).
4. Pannello secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le celle fotovoltaiche (4) di detta matrice (3) sono collegate tra loro da tratti (6) che sono trattati in modo da renderli dello stesso colore di dette celle (4).
5. Pannello secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una cornice (22) che è applicata in corrispondenza del bordo di detto foglio di vetro (20), di detto assieme (10) e/o di detto foglio posteriore in materiale elettricamente isolante (12) e dal fatto che detta cornice comprende almeno una decorazione superficiale.
6. Pannello secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi luminosi, preferibilmente led, che sono associati ad almeno un lato di detta cornice (22).
7. Pannello secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo scatolare (14) che è associato al foglio posteriore in materiale elettricamente isolante (12) e che contiene tutti i mezzi di controllo e gestione di detto pannello (2).
8. Pannello secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di controllo e gestione di detto pannello sono configurati per fornire, in uscita dal pannello stesso, una corrente alternata.
9. Pannello secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto su detto foglio di vetro (20) è appoggiato almeno un ulteriore foglio di vetro (26) di colore sostanzialmente identico o differente rispetto a quello sottostante.
10. Pannello secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi per il suo aggancio in posizione verticale o inclinata su una parete di un edificio.
11. Installazione caratterizzata dal fatto di comprendere almeno due pannelli fotovoltaici (2) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti che sono disposti in configurazione affiancata verticalmente e/o orizzontalmente.
12. Installazione secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto di comprendere un’unica decorazione complessiva definita dalla combinazione e/o unione delle decorazioni (24) di ciascuno di detti pannelli (2).