ITMI20110335A1 - Apparato fotovoltaico - Google Patents

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ITMI20110335A1
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photovoltaic
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photovoltaic panel
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casing
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IT000335A
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Pierangelo Mola
Claudio Mossetti
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En Sole S R L
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    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/052—Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells
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Description

APPARATO FOTOVOLTAICO.
Si descrive qui di seguito un apparato fotovoltaico per ottenere la conversione diretta dell’energia radiante del sole in energia elettrica.
È noto che l’energia radiante del sole può essere convertita in energia elettrica mediante opportuni dispositivi, noti anche come celle fotovoltaiche.
Una cella fotovoltaica comprende una lamina di materiale semiconduttore - ad esempio silicio monocristallino (m-Si) o policristallino (p-Si) o silicio amorfo - avente due lati opposti: un lato frontale, deputato ad essere investito dalla radiazione solare (solitamente drogato n) ed un lato opposto, non investito dalla radiazione solare (solitamente drogato p).
Quando è investita dalla radiazione solare la cella fotovoltaica è in grado di erogare corrente elettrica a bassa tensione, tipicamente circa 0,5 Volt.
Collegando elettricamente in serie ed in parallelo più celle fotovoltaiche è poi possibile ottenere energia elettrica con un valore di corrente e di tensione desiderato.
A tale scopo è noto realizzare i cosiddetti pannelli fotovoltaici, che comprendono una matrice di celle fotovoltaiche, cablate elettricamente fra loro, e laminate tra due strati protettivi, di cui almeno quello che copra il lato frontale delle celle fotovoltaiche deve essere trasparente.
La matrice di celle fotovoltaiche così cablata e laminata è poi inserita in una cornice, ad esempio una cornice di alluminio, per consentire il fissaggio del pannello a staffe o altri organi di fissaggio.
Il rendimento delle celle fotovoltaiche dipende dalle condizioni di luce e dalla temperatura.
In condizioni ottimali il rendimento massimo può variare dal 6% circa nel caso del silicio amorfo, al 13% circa nel caso del silicio policristallino fino al 15% circa nel caso del silicio monocristallino.
I pannelli fotovoltaici sono ancora poco concorrenziali con le tradizionali tecnologie di produzione dell’energia elettrica.
Uno degli inconvenienti della tecnologia fotovoltaica è il notevole consumo di spazio a parità di potenza elettrica installata.
Compito del presente trovato è quello di ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e, in particolare, agli inconvenienti sopra esposti.
Tale obiettivo viene conseguito mediante un apparato fotovoltaico conforme al dettato della rivendicazione 1 e mediante un metodo conversione di energia solare in energia elettrica conforme al dettato della rivendicazione 7.
Ulteriori vantaggi possono essere conseguiti mediante le caratteristiche supplementari delle rivendicazioni dipendenti.
Una possibile forma di realizzazione di un apparato fotovoltaico per la produzione di energia elettrica conforme alle rivendicazioni brevettuali e di un metodo per la conversione dell’energia radiante del sole in energia elettrica saranno descritti qui di seguito con riferimento alle tavole di disegno allegate in cui:
la figura 1 è una vista prospettica di un apparato fotovoltaico;
la figura 2 è una vista in sezione trasversale dell’apparato di figura 1;
la figura 3 è una vista della parte posteriore dell’apparato di figura 1 ; e
la figura 4 è una vista del lato interno della parte posteriore di figura 3.
Con riferimento alle tavole di disegno allegate si descrive un apparato fotovoltaico che comprende un primo pannello fotovoltaico 2 avente un primo lato 21, deputato ad essere illuminato, ed un secondo lato 22, opposto al primo lato 21.
E poi previsto un secondo pannello fotovoltaico 3 avente un primo lato 31 deputato ad essere illuminato, ed un secondo lato 32 opposto al primo lato 31.
II secondo pannello fotovoltaico 3 è sostanzialmente parallelo al primo pannello fotovoltaico 2.
Il primo lato 31 del secondo pannello fotovoltaico 3 è racchiuso in un involucro 4 avente una superficie interna 41 distanziata dal primo lato 31 del secondo pannello 3.
Il primo lato 31 del secondo pannello fotovoltaico e la superficie interna 41 dell’involucro 4 definiscono una camera 5.
L’involucro 4 è munito di una pluralità di fori 45, 45....45 per la connessione a fibre ottiche 7, 7, ..7. Le fibre ottiche 7, 7, ...7 possono ricevere la luce da un concentratore solare, ad esempio da una parabola solare.
Dispositivi per ricevere e concentrare la luce solare attraverso una parabola riflettente e per trasmettere la luce tramite delle fibre ottiche sono attualmente commercializzati dalla società statunitense Sunlight Direct e sono pubblicizzati sul sito www.sunlight-direct.com.
In una prima forma di realizzazione la luce proveniente dalle fivre ottiche è diretta principalmente verso il primo lato 31 del secondo pannello 3.
In una seconda possibile forma di realizzazione la superficie interna 41 dell’involucro 4 è una superficie diffondente e la luce proveniente dalle fibre ottiche è diretta principalmente verso la superficie diffondente 4L
Per superficie diffondente si intende, in particolare, qualsiasi superficie avente una rugosità media Ra > 1,0 od un fattore di riflessione diffusa pari ad almeno il 40%.
La superficie interna 41 dell’involucro 4 può essere realizzata, ad esempio, in alluminio satinato, alluminio martellato, lamiera smaltata di bianco, nichelata o lappata.
Nella seconda forma di realizzazione il secondo pannello fotovoltaico 3 è realizzato, preferibilmente, con celle fotovoltaiche 33 del tipo a silicio amorfo.
Questa soluzione consente di massimizzare il rendimento quando la luce che arriva sulle celle fotovoltaiche è principalmente luce diffusa.
Nella forma di realizzazione illustrata il secondo lato 22 del primo pannello fotovoltaico 2 è affacciato al secondo lato 32 del secondo pannello fotovoltaico 3.
Con l’apparato sopra descritto è possibile realizzare un metodo per la conversione fotovoltaica dell’energia solare comprendente contemporaneamente i passi di:
esporre direttamente al sole le celle fotovoltaiche di un primo pannello fotovoltaico 2, e illuminare con luce proveniente da un concentratore solare e trasportare la luce attraverso fibre ottiche le celle fotovoltaiche di un secondo pannello fotovoltaico 3.

Claims (8)

  1. Rivendicazioni 1. Apparato fotovoltaico comprendente a) un primo pannello fotovoltaico (2) avente un primo lato (21), deputato ad essere illuminato, ed un secondo lato (22), opposto a detto primo lato (21); b) un secondo pannello fotovoltaico (3), detto secondo pannello avendo un primo lato (31) deputato ad essere illuminato, ed un secondo lato (32) opposto a detto primo lato (31), caratterizzato per il fatto che c) detto secondo pannello fotovoltaico (3) è sostanzialmente parallelo a detto primo pannello fotovoltaico (2); e per il fatto che d) detto primo lato (31) di detto secondo pannello fotovoltaico (3) è racchiuso in un involucro (4) avente una superficie interna (41) distanziata da detto primo lato (31) di detto secondo pannello (3), detto primo lato (31) di detto secondo pannello fotovoltaico e detta superficie interna (41) di detto coperchio definendo una camera (5); e per il fatto che e) detto involucro (4) è munito di una pluralità di fori (45, 45, ...45) per la connessione a fibre ottiche.
  2. 2. Apparato fotovoltaico, secondo la rivendicazione 1 , in cui detto secondo pannello fotovoltaico (3) è realizzato con celle fotovoltaiche (33) del tipo a silicio amorfo.
  3. 3. Apparato fotovoltaico, secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui detta superficie interna (41) di detto involucro (4) presenta un fattore riflessione medio pm > 0,6.
  4. 4. Apparato fotovoltaico, secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, in cui detta superficie interna (41) di detto involucro (4) presenta una rugosità media Ra > 1,0 pm.
  5. 5. Apparato fotovoltaico, secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta superficie interna (41) è smaltata
  6. 6. Apparato fotovoltaico, secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto secondo lato (22) di detto primo pannello fotovoltaico (2) è affacciato a detto secondo lato (32) di detto secondo pannello fotovoltaico (3).
  7. 7. Metodo per la conversione fotovoltaica dell’energia solare comprendente contemporaneamente i passi di: esporre direttamente al sole le celle fotovoltaiche di un primo pannello fotovoltaico (2), e illuminare con luce proveniente da un concentratore solare le celle fotovoltaiche di un secondo pannello fotovoltaico (3).
  8. 8. Metodo, secondo la rivendicazione 7, in cui detto secondo pannello fotovoltaico 3 è illuminato principalmente mediante luce diffusa ed in cui detto secondo pannello fotovoltaico è realizzato con celle fotovoltaiche del tipo a silicio amorfo.
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Citations (5)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5501743A (en) * 1994-08-11 1996-03-26 Cherney; Matthew Fiber optic power-generating system
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