ITUB20156286A1 - Dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche e relativo metodo di realizzazione - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
“Dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche e relativo metodo di realizzazione”
La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche e il relativo metodo di realizzazione.
In particolare, la presente invenzione riguarda un dispositivo configurato per la captazione e/o concentrazione delle onde elettromagnetiche e conversione in altra energia. Le suddette onde elettromagnetiche possono indistintamente essere di diversa natura e avere diversa origine.
La presente invenzione riguarda un dispositivo, e relativo metodo realizzativo, per la concentrazione di onde elettromagnetiche, in particolare riguarda un dispositivo adatto a convertire i raggi solari in una energia di tipo elettrico.
Allo stato deN’arte sono noti dispositivi di conversione energetica dei raggi solari in energia elettrica che comprendono almeno un modulo fotovoltaico a concentrazione costituito da una lastra frontale di materiale ottico trasparente che ha la forma di una serie di tanti piccoli concentratori affiancati tra loro e sotto i quali è posta una serie di ricevitori fotovoltaici. Le celle fotovoltaiche summenzionate sono oggigiorno realizzate mediante differenti tecniche, come per esempio la tecnica del film sottile o altro genere di tecnologia. A titolo esemplificativo, nel documento US4291191A è mostrato almeno un modulo fotovoltaico a concentrazione del tipo DFCPC ovvero “Dielectric Filled Compound Parabolic Concentrator”.
Tuttavia, i moduli fotovoltaici noti e uguali o simili a quello mostrato, per esempio, nel documento US4291191A summenzionato, soffrono almeno di una limitazione apprezzabile dal momento che un’elevata percentuale della superficie configurata come ricevitore fotovoltaico non è sostanzialmente esposta ai raggi solari. Infatti, una buona parte della superficie configurata come ricevitore fotovoltaico è “oscurata” dai concentratori soprastanti che sono comunque necessari per concentrare e raccogliere la radiazione solare e dirigerla verso il ricevitore fotovoltaico (la parte attiva del modulo fotovoltaico).
Altri esempi di moduli e/o celle fotovoltaiche allo stato dell’arte sono illustrati nel documento US3977904A.
Viene presentato un modulo fotovoltaico a film sottile a concentrazione costituito da una lastra frontale trasparente che ha la superficie superiore formata da una serie di concentratori attigui tipo lente. La superficie inferiore della lastra è in parte piatta, essendo intervallata da scanalature parallele con sezione a V capovolta, il cui vertice è posto al di sotto (in corrispondenza) del punto di contatto tra le lenti poste sulla faccia superiore. Le celle fotovoltaiche vengono depositate direttamente sulle parti piane della faccia inferiore della lastra; sulle pareti delle scanalature viene depositato il contatto di connessione in serie delle celle.
Tuttavia, i moduli fotovoltaici noti e uguali o simili a quello mostrato, per esempio, nel documento US3977904A summenzionato, soffrono almeno di una limitazione apprezzabile dal momento che l’effettiva fattibilità della deposizione è vincolata all’uso di questa particolare conformazione della lastra frontale e del concentratore ivi contenuto, che non solo differisce dalla presente invenzione da un punto di vista ottico ma non consente una efficienza di deposizione (ossia l’effettivo risparmio di deposizioni in rapporto a quello teoricamente consentito dal fattore di concentrazione del concentratore) pari a quella consentita dalla presente invenzione.
Altri esempi di moduli e/o celle fotovoltaiche allo stato deH’arte sono illustrati nel documento US2003121542A1.
Viene presentato un modulo fotovoltaico a film sottile a concentrazione costituito da una lastra frontale trasparente contenente una serie di concentratori attigui tipo lente. Al di sotto è posto un supporto per la deposizione delle celle fotovoltaiche a film sottile e dei contatti di connessione in serie delle stesse.
Tuttavia, i moduli fotovoltaici noti e uguali o simili a quello mostrato, per esempio, nel documento US2003121542A1 summenzionato, soffrono almeno di una limitazione apprezzabile, dal momento che non vi è alcuna efficienza nelle deposizioni di celle e contatti, in quanto effettuate su tutta la superficie del supporto di deposizione (usando “maschere” ad ogni deposizione, a protezione delle aree in cui questa non è necessaria): per cui non c’è risparmio, ne di materiale ne di capacità produttiva dei macchinari di deposizione, rispetto ad un modulo a film sottile standard senza concentratore.
Ne deriva che la disposizione dei concentratori e dei ricevitori fotovoltaici, oltre che le tecniche di realizzazione degli stessi, sono importanti per ottenere un modulo fotovoltaico che complessivamente abbia un’apprezzabile efficienza energetica di conversione ed un migliore processo produttivo ed utilizzo dei materiali di produzione. Infatti, in un processo produttivo del tipo “deposizione selettiva” si ha una riduzione della superficie delle celle, a parità della superficie captante, di un fattore massimo pari al fattore di concentrazione (in gergo detto fattore “X”) procurato dal concentratore, con un evidente riduzione di costi dovuto ad un abbattimento degli ammortamenti dei macchinari e del costo dei materiali componente le celle fotovoltaiche, a parità di superficie captante del modulo (e quindi della potenza prodotta).
Inoltre, l’utilizzo degli elementi concentratori permette di aumentare anche l’efficienza di conversione delle celle fotovoltaiche dato che sono utilizzate sotto radiazione solare concentrata.
In riferimento alle tecniche di realizzazione degli elementi concentratori delle radiazioni e degli elementi di conversione energetica (gli elementi fotovoltaici), le tecniche più diffuse allo stato dell’arte prevedono la realizzazione con i tradizionali metodi già noti e qui non descritti oppure mediante la deposizione di uno strato di un film sottile di un materiale prestabilito.
In particolare riferimento alla tecnica di deposizione di uno strato di un film sottile, essa prevede tra l’altro che la deposizione avvenga su di un elemento di supporto adeguato e che presenti caratteristiche fisiche e/o chimiche adeguate allo scopo finale, come per esempio: la flessibilità, la trasparenza oppure opacità alle onde elettromagnetiche interessate, la resistenza meccanica e altre caratteristiche simili.
In particolare, è noto realizzare una deposizione dello strato di un film sottile in accordo con una tecnica detta in substrato oppure in superstrato. Nel caso di deposizione in substrato, la deposizione avviene a partire da un elemento di supporto (che generalmente è disposto nella parte posteriore del modulo fotovoltaico) sopra il quale vengono depositati, in ordine, i materiali preposti a realizzare il contatto elettrico ed il materiale per realizzare l’elemento fotovoltaico fino ad arrivare a applicare l’elemento superiore che protegge e isola dall’esterno l’interno del modulo fotovoltaico permettendo contemporaneamente ai raggi solari di passare attraverso di esso per colpire l’elemento o gli elementi fotovoltaici del modulo. L’elemento superiore trasparente è generalmente una lastra che permette in modo limitato le applicazioni di sostanze e materiali prestabiliti.
Nel caso invece di deposizione in superstrato si ha generalmente come supporto di deposizione la lastra frontale del modulo fotovoltaico.
In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche che superi gli inconvenienti e le limitazioni della tecnica nota sopra citati. In particolare, la presente invenzione riguarda un dispositivo configurato per la captazione e/o concentrazione e conversione delle onde elettromagnetiche in altra energia.
In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche che permette di ottimizzare la concentrazione di onde elettromagnetiche e la conversione delle stesse mediante, per esempio, una disposizione prestabilita delle “dead zone” (zona non attiva) degli elementi di conversione del dispositivo in una zona al di fuori della zona di uscita dall’elemento concentratore della radiazione diretta agli stessi elementi di conversione.
Inoltre, è scopo della presente invenzione fornire un metodo di realizzazione di un dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche che permette di migliorare l'efficienza di utilizzo delle linee produttive e dei materiali di una cella fotovoltaica a film sottile compresa nel dispositivo.
Un ulteriore scopo della presente invenzione è mettere a disposizione un dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche che permetta di avere una resa maggiore rispetto ad un dispositivo tradizionale a film sottile standard che non presenta elementi di concentrazione delle onde elettromagnetiche, con un’aumentata resa di ogni cella fotovoltaica mediante una concentrazione delle onde elettromagnetiche.
In aggiunta, un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche che è facilmente industrializzabile mediante tecniche costruttive semplici, che presentano un basso costo e che permettono la massima efficienza produttiva riducendo scarti e tempi di lavorazione. Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.
Le rivendicazioni dipendenti corrispondono a possibili forme di realizzazione dell'invenzione.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche come illustrato negli uniti disegni in cui:
- la figura 1 illustra schematicamente una configurazione operativa d’uso del dispositivo di concentrazione energetica in accordo con una forma realizzativa della presente invenzione;
- la figura 2A illustra una vista in dettaglio di una prima forma realizzativa del dispositivo di concentrazione energetica di figura 1;
- la figura 2B illustra una vista in dettaglio di una seconda forma realizzativa del dispositivo di concentrazione energetica di figura 1;
- la figura 3 illustra schematicamente il dispositivo di concentrazione energetica in accordo con la presente invenzione in una configurazione di funzionamento;
- la figura 4 illustra schematicamente il dispositivo di concentrazione energetica in una diversa forma realizzativa in accordo con la presente invenzione;
- la figura 5 illustra schematicamente una vista in pianta del dispositivo di concentrazione energetica di figura 1;
- le figure da 6A-11 illustrano schematicamente un primo procedimento di fabbricazione del dispositivo di concentrazione energetica in accordo con la presente invenzione;
- le figure 12A-12F illustrano schematicamente un secondo e diverso metodo di fabbricazione del dispositivo di concentrazione energetica in accordo con la presente invenzione;
- le figure 13A-13C illustrano schematicamente un terzo metodo di fabbricazione del dispositivo di concentrazione energetica mediante deposizione locale in accordo con la presente invenzione.
Con riferimento alle figure 1-5 annesse è rappresentato un dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche, indicato con il riferimento numerico 1. L’onda elettromagnetica summenzionata può provenire da diversa sorgente e avere diversa natura fisica senza limitare il concetto inventivo della presente invenzione. Preferibilmente, la presente invenzione riguarda un dispositivo 1 configurato per la captazione e/o concentrazione e conversione delle onde elettromagnetiche in altra energia. Ulteriori dettagli sono forniti in seguito.
In accordo con la forma realizzativa preferita della presente invenzione, e caso illustrato a titolo esemplificativo nella figura 3 annessa, l’onda elettromagnetica che irradia il dispositivo 1 per la concentrazione è generata dal sole 100, pertanto l’onda captata e convertita dal dispositivo 1 per la concentrazione è una radiazione solare 110. Il dispositivo 1 per la concentrazione comprende un elemento frontale 2 (prismatico) rivolto verso l’onda elettromagnetica 110 ed un elemento posteriore 3 disposto dietro all’elemento frontale 2.
In ulteriore dettaglio, l’elemento frontale 2 è configurato per realizzare una protezione almeno della pluralità di elementi di conversione 4 energetica. Preferibilmente, l’elemento frontale 2 è realizzato in materiale trasparente rispetto alle onde elettromagnetiche che irradiano il dispositivo 1. A titolo esemplificativo e non limitativo, i materiali con cui può essere realizzato il dispositivo 1 realizzato sono: vetro, PMMA, policarbonato con un "grado ottico” prestabilito.
In altri termini, l’elemento frontale 2 isola dall’esterno 200 almeno gli elementi di conversione 4 energetica permettendo contemporaneamente alla radiazione di onde elettromagnetiche 110 di passare attraverso di esso per colpire gli elementi sensibili del dispositivo 1, ovvero i suddetti elementi di conversione 4 energetica.
In riferimento all’elemento posteriore 3, questo è configurato per isolare dall’esterno 200 almeno gli elementi di conversione 4 energetica e realizzare un supporto strutturale per il dispositivo 1 per la concentrazione energetica.
Preferibilmente, l’elemento posteriore 3 è riflettente rispetto alle onde elettromagnetiche che irradiano il dispositivo 1. Lo spessore ed il tipo di materiale dell’elemento posteriore 3 viene scelto in funzione anche dello spessore dell’elemento frontale 2 col quale deve essere accoppiato.
Inoltre, il materiale dell’elemento posteriore 3 ha caratteristiche meccaniche e fisiche compatibili con il materiale col quale è realizzato l’elemento frontale 2.
L’accoppiamento tra l’elemento frontale 2 e l’elemento posteriore 3 avviene secondo tecniche e metodologie note che non sono qui descritte. A titolo di dettaglio, si ravvisa che lungo un bordo perimetrale dell’elemento frontale 2 e dell’elemento posteriore 3 può essere applicato un materiale isolante dagli agenti esterni che possiede anche buone caratteristiche di resistenza all’umidità e/o al vapore. Al fine di evitare che il materiale isolante possa inficiare la resa ottica del dispositivo 1, in caso non abbia proprietà ottiche uguali o più vantaggiose dell’elemento frontale 2 è preferibile escludere il materiale isolante dal sistema di concentrazione, per cui la fascia in cui viene collocato il materiale isolante non si sovrappone ma si colloca all’esterno della regione ottica del concentratore vero e proprio.
Il dispositivo 1 per la concentrazione comprende inoltre una pluralità di elementi di conversione 4 energetica configurati per convertire l’onda elettromagnetica 110 in una forma di energia prestabilita.
In particolare, come già accennato, gli elementi di conversione 4 energetica sono configurati per convertire la radiazione solare 110 in forma di energia elettrica. Infatti, gli elementi di conversione 4 energetica presentano rispettivamente una superficie di irraggiamento 4a.
Il dispositivo 1 per la concentrazione comprende inoltre una pluralità di elementi di concentrazione 5 dell’onda elettromagnetica, della radiazione solare 110 nel caso specifico descritto. L’elemento di concentrazione 5 è configurato per concentrare e/o dirigere l’onda elettromagnetica 110 verso almeno un elemento di conversione 4 energetica mediante una rispettiva superficie riflettente 5a. Preferibilmente, ciascun elemento di concentrazione 5 è configurato per concentrare e/o dirigere l’onda elettromagnetica 110 verso almeno un rispettivo elemento di conversione 4 energetica. A titolo esemplificativo e non limitativo, il materiale con il quale sono realizzati gli elementi di concentrazione 5 può essere: Ag, Cu, Au o Al. Per ogni lunghezza d’onda delle onde elettromagnetiche da convertire vi è un materiale adatto a realizzare gli elementi di concentrazione 5, pertanto di volta in volta è selezionato in funzione delle onde da trattare. L’elemento di concentrazione 5 per ottenere il massimo della resa nel processo di concentrazione di un’onda elettromagnetica è operativamente associabile a tutti gli altri elementi illustrati per esempio nelle figure 3 e 4 annesse, del dispositivo 1 per la concentrazione. Pertanto, sebbene la denominazione dell’elemento 5 sia quella di elemento di concentrazione, è da intendersi che l'effetto della concentrazione dell'onda elettromagnetica non è da imputare completamente e totalmente al solo elemento 5 come schematicamente illustrato nelle figure annesse.
Preferibilmente, gli elementi di conversione 4 energetica del dispositivo 1 per la concentrazione sono interposti tra l’elemento frontale 2 e l’elemento posteriore 3.
Preferibilmente, anche gli elementi di concentrazione 5 del dispositivo 1 per la concentrazione sono interposti tra l'elemento frontale 2 e l'elemento posteriore 3.
Vantaggiosamente, il dispositivo 1 per la concentrazione presenta gli elementi di conversione 4 energetica disposti in modo distanziato tra loro in modo da consentire l’interposizione di rispettivi elementi di concentrazione 5.
In altri termini, gli elementi di conversione 4 energetica e gli elementi di concentrazione 5 sono disposti in modo da realizzare una successione alternata ed ordinata tra di loro. A titolo esemplificativo e non limitativo la successione alternata degli elementi di concentrazione 5 e degli elementi di conversione 4 energetica è illustra nelle figure 1 e 5 annesse.
Preferibilmente, gli elementi di conversione 4 energetica e gli elementi di concentrazione 5 presentano le rispettive superfici dette di irraggiamento 4a e riflettenti 5a disposte in modo incidente tra di loro.
In particolare, la successione alternata degli elementi di conversione 4 energetica e degli elementi di concentrazione 5 presenta un andamento a dente di sega, come illustrato nella figura 1 annessa.
Preferibilmente, le superfici di irraggiamento 4a e le superfici riflettenti 5a sono disposte in modo da definire un angolo di incidenza “G” tra di loro compreso tra un valore minimo di 60 gradi ed un valore massimo di 179 gradi, ancora più preferibilmente un valore di 90 gradi.
In accordo con la presente invenzione, gli elementi di concentrazione 5 sono collegati agli elementi di conversione 4 energetica in modo da realizzare la successione continua sopra descritta. Il collegamento suddetto è un collegamento meccanico, ovvero un collegamento che sostanzialmente unisce gli elementi di concentrazione 5 con gli elementi di conversione 4 energetica, almeno parzialmente tra di essi.
Preferibilmente, gli elementi di concentrazione 5 dell’onda elettromagnetica 110 sono configurabili per realizzare preferibilmente un collegamento di tipo elettrico con i rispettivi elementi di conversione 4 energetica adiacenti.
In particolare riferimento agli elementi di conversione 4 energetica, le superfici di irraggiamento 4a dei suddetti elementi di conversione 4 sono piane, preferibilmente le superfici di irraggiamento 4a sono disposte in modo parallelo tra loro, come rappresentato a titolo esemplificativo nella figura 1 e 5.
In accordo con la forma realizzativa preferita della presente invenzione, le superfici di irraggiamento 4a degli elementi di conversione 4 energetica sono superfici del tipo a film sottile.
Preferibilmente le superfici di irraggiamento 4a sono superfici di celle fotovoltaiche del tipo CDS-CIGS e possono comprendere anche uno strato di materiale del tipo TCO. Preferibilmente, le superfici di irraggiamento 4a degli elementi di conversione 4 energetica sono superfici del tipo a film sottile realizzate mediante deposizione superficiale sull’elemento posteriore 3 o sull’elemento frontale 2. Preferibilmente, gli elementi di conversione 4 energetica dell’onda elettromagnetica 110 sono realizzati mediante una sovrapposizione di uno o più materiali.
In particolare riferimento agli elementi di concentrazione 5 dell’onda elettromagnetica 110, le superfici riflettenti 5a dei suddetti elementi di concentrazione 5 sono superfici a specchio. A titolo di maggiore dettaglio, nel corso della presente descrizione con il termine di superfici riflettenti 5a si farà riferimento a delle superfici a specchio adatte a concentrare e riflettere una radiazione elettromagnetica, viceversa col termine di superficie a specchio degli elementi di concentrazione 5 si farà riferimento sostanzialmente alle superfici riflettenti 5a.
Le superfici riflettenti 5a degli elementi concentrazione 5 sono superfici a specchio realizzate mediante una deposizione superficiale su di un supporto, in un materiale prestabilito preferibilmente avente uno spessore sottile. Ad esempio, gli elementi di concentrazione 5 sono superfici a specchio e possono essere realizzate mediante una tecnica di deposizione superficiale su di una porzione dell’elemento posteriore 3 (detta anche substrato) o su di una porzione dell’elemento frontale 2 (detta anche superstrato).
Preferibilmente, almeno gli elementi di concentrazione 5 dell’onda elettromagnetica 110 sono realizzati mediante una sovrapposizione di uno o più metalli selezionati tra argento, alluminio, oro, rame e simili.
Preferibilmente, almeno gli elementi di concentrazione 5 dell’onda elettromagnetica 110 sono realizzati mediante almeno due sovrapposizioni di metalli differenti in modo da realizzare elementi di concentrazione 5 aventi caratteristiche ottiche prestabilite e caratteristiche di conduttore elettrico.
Alternativamente, e non limitatamente, almeno gli elementi di concentrazione 5 dell’onda elettromagnetica 110 sono realizzati mediante una deposizione di un unico metallo in modo da realizzare elementi di concentrazione 5 aventi caratteristiche ottiche prestabilite e caratteristiche di conduttore elettrico mediante il raggiungimento di uno spessore soddisfacente per realizzare la conduzione elettrica tra gli elementi di concentrazione 5 e gli elementi di conversione 4.
In accordo con il concetto inventivo della presente invenzione, il collegamento elettrico tra gli elementi di conversione 4 e gli elementi di concentrazione 5 del dispositivo 1 è realizzato anche mediante deposizione di un materiale conduttore elettrico, come per esempio l’alluminio. Invece, lo strato a vista dell’elemento di concentrazione 5, cioè quello irradiato dall’onda elettromagnetica 110, è realizzato, mediante una deposizione di un materiale riflettente la radiazione, per esempio l’argento. Per maggiore dettaglio, anche lo strato di argento collabora alla funzione di contatto elettrico. Ossia lo strato di argento ha doppia funzione specchio e contatto, mentre l’alluminio posto dietro ha solo la funzione di contatto e serve ad aumentare lo spessore di questo perché maggiore di quello richiesto per lo specchio. Quindi l’alluminio, per esempio essendo meno raro e costoso, copre la porzione di spessore del contatto che sopravanza lo spessore del solo specchio.
In accordo con una forma realizzativa compresa nel concetto inventivo della presente invenzione, illustrata nel dettaglio della figura 2A, la superficie riflettente 5a degli elementi di concentrazione 5 presenta almeno una porzione della superficie a specchio con una forma in sezione di linea spezzata aperta. In altri termini, la superficie riflettente 5a è realizzata mediante l’accostamento e la giunzione di più segmenti a specchio in modo da raccordarsi con un’angolazione e/o disposizione prestabilita con la rispettiva superficie di irraggiamento 4a dell’elemento di conversione 4 energetica.
In accordo con una diversa forma realizzativa compresa nel concetto inventivo della presente invenzione, illustrata nel dettaglio della figura 2B, la superficie riflettente 5a degli elementi di concentrazione 5 presenta almeno una porzione della superficie a specchio con una forma curva. In altri termini, la porzione a specchio della superficie riflettente 5a presenta vantaggiosamente una forma parabolica.
In dettaglio, la parabola su cui giace la superficie riflettente 5a ha l’asse parallelo al raggio interno “limite” prima della riflessione di questo sulla stessa (per “interno” s’intende un raggio che ha già subito la rifrazione d’ingresso nella faccia superiore/esterna dell’elemento frontale 2 e che pertanto è già all’Interno del concentratore). In altri termini, per “raggio interno limite” si intende il raggio che tra quelli interni e ricompresi nell’angolo di accettazione del concentratore ha il minor angolo d’incidenza sulla faccia superiore dell’elemento frontale 2, ossia sulla superficie del concentratore d’ingresso "captante”, quando va a rif lettervisi compiendo una riflessione interna totale.
Inoltre l’elemento di conversione 4 viene posto preferibilmente sulla distanza focale (distanza tra fuoco e vertice) della stessa parabola su cui giace la superficie riflettente 5a.
Inoltre, la superficie riflettente 5a a parabola deve esser tangente alla porzione dritta della faccia inferiore dell’elemento frontale 2, nel punto in cui si toccano.
Vantaggiosamente, in riferimento alla figura 3 annessa, con la forma sopra descritta della superficie riflettente 5a di ciascun elemento di concentrazione 5 è possibile eliminare la necessità di rispettare l’angolo critico di riflessione interna totale (interna rispetto all’elemento frontale 2). In altri termini, con la forma sopra descritta della superficie riflettente 5a la radiazione 110 dell’onda elettromagnetica è inviata sulle superfici di irraggiamento 4a degli elementi di conversione 4 energetica, in particolare direttamente verso un punto focale “F” presente in corrispondenza di ciascuna superficie di irraggiamento 4a evitando un’ulteriore riflessione interna totale sulla faccia esterna 2a dell’elemento frontale 2. Preferibilmente, il punto focale “F” summenzionato coincide con il fuoco della porzione della superficie riflettente 5a a forma di parabola e/o di altra forma come la linea spezzata sopra descritta.
A titolo di dettaglio, la presente invenzione preferibilmente presenta una superficie riflettente 5a curva a specchio che possa esser descritta in sezione su un piano bidimensionale, owero con una sezione con forma parabolica.
Ulteriore riscontro di tale soluzione è la riduzione delle superfici di irraggiamento 4a rispetto ad un modulo fotovoltaico di superficie equivalente del tipo noto.
Vantaggiosamente, il fattore di concentrazione dell’elemento di concentrazione 5 aumenta ponendo la parabola in una posizione non tangente alla porzione dritta della faccia inferiore dell’elemento frontale 2 come sopra descritto. In questo modo si riduce maggiormente la dimensione della superficie cella fotovoltaica a parità di lunghezza della superficie captante dell’elemento concentratore 5.
In una ulteriore forma realizzativa compresa nel concetto inventivo della presente invenzione, illustrata a titolo esemplificato e non limitativo nella figura 4 annessa, il dispositivo 1 per la concentrazione energetica comprendente almeno due elementi di concentrazione 5 per ogni elemento di conversione 4 energetica. In particolare, l’elemento di conversione 4 energetica è interposto tra due elementi di concentrazione 5. Preferibilmente, gli elementi di concentrazione 5 sono disposti e/o sagomati in modo da concentrare e/o dirigere l’onda elettromagnetica 110 verso l’elemento di conversione 4 energetica. In particolare, le superfici riflettenti 5a degli elementi di concentrazione 5 sono sagomate, viste in sezione, almeno parzialmente, con una forma parabolica.
Ulteriore riscontro di tale soluzione è l’utilizzo di un concentratore DFCPC ovvero del tipo CPC e “dielectric filled”, ossia non un CPC cavo ma pieno di dielettrico, in cui i raggi entrano con una rifrazione nella faccia superiore dell’elemento frontale 2, attraversano il materiale (dielettrico) di cui è composta, eventualmente riflettendosi su interno delle pareti paraboliche riflettenti della faccia inferiore, per giungere alle porzioni piatte della stessa dove sono collocate celle fotovoltaiche. Preferibilmente, sulle pareti paraboliche è depositato uno specchio.
In riferimento alla figura 5 annessa, è illustrato a titolo esemplificativo un raccordo tra bus tape ed estremità d’ingresso-uscita della serie di celle. Tale raccordo può avvenire, a titolo esemplificativo, con una sovrapposizione dei bus tape (collegamenti elettrici, eventualmente adesivi) agli elementi di concentrazione 5/contatti elettrici.
Si ravvisa che nel corso della descrizione e delle figure citate a partire dalla 6A, gli elementi di conversione 4 possono essere sostituiti con il riferimento “C” mentre gli elementi di concentrazione 5 possono essere sostituiti con il riferimento “S” senza scopo limitativo della presente invenzione.
In riferimento al metodo di realizzazione del dispositivo 1 per la concentrazione di onde elettromagnetiche 110, in accordo con la presente invenzione, è illustrata a titolo esemplificativo nelle figure 6A e 6B annessa una fase di realizzazione in superstrato del dispositivo 1. In particolare, nelle figure 6A e 6B annesse è visibile un getto 300 del materiale prestabilito rivolto verso una porzione dell’elemento frontale 2 (non ancora accoppiato con l’elemento posteriore 3) sottoposta al trattamento di deposizione del materiale stesso preferibilmente mediante uno spostamento lungo una direzione di trattamento “MD”. Il getto 300 di materiale proviene da una sorgente “Z” genericamente illustrata come un punto fittizio nelle figure 6A e 6B annesse e impatta un’area vasta dell’elemento frontale 2.
Tale procedimento produttivo prevede che la deposizione sia effettuata mediante un controllo direzionale del flusso di deposizione.
Si applica questo tipo di processo ad un elemento frontale 2 contenente tanti concentratori del tipo “prismatico” la cui faccia inferiore è composta di vari segmenti (dette anche "pareti") tra loro ortogonali, le superfici “C” dove sono poste celle (o l’elemento di conversione 4) e le superfici “S” dove è posto lo specchio (o l’elemento di concentrazione 5), al quale si affida anche il ruolo di contatto per la connessione in serie delle celle. Con un'unica sorgente di deposizione si va a "coprire" una pluralità di concentratori del tipo “prismatico” sull’elemento frontale 2 (per questo il procedimento è detto anche su "un'area vasta"). Il concetto di "deposizione selettiva" risiede nel fatto che costruendo per esempio le celle con le deposizioni dei relativi layer sulle superfici “C”, le superfici “S”, pur rimanendo "esposte" (rispetto per esempio alla deposizione su supporto flessibile in cui le zone non soggette alla deposizione vengono "nascoste" grazie alla piegatura dello stesso) sono ortogonali al flusso di deposizione, il quale è parallelo (angolo d'incidenza di 90 gradi, si veda la figura 6B annessa) rispetto a tali superfici “S” le quali vengono perciò investite in modo radente: il flusso di deposizione si propaga dalla sorgente “Z” formando una "piuma" compresa tra le due direttrici D1 e D2, definendo un angolo “A”. Più è ridotto l’angolo “A” tra le due direttrici D1 e D2 e maggiore è l’efficienza della deposizione (infatti meno sarà il flusso di deposizione che andrà "fuori bersaglio", ossia su superfici “S”). In particolare, mentre il rendimento di deposizione su direttrice D1 rappresentata, o su ipotetiche direttrici poste alla sinistra di D1 ed amplianti l’angolo “A”, è pari a 1, il rendimento complessivo di deposizione è pari al valore medio (non una media aritmetica) dei rendimenti di deposizione che si ottengono nell'intervallo tra queste due direttrici (D1, D2).
Pertanto, si definisce con una formula il rendimento di deposizione su direttrice D2 e su tutte le direttrici poste alla destra della direttrice D1 rappresentata, che è pari a:
(lunghezza di C<*>cosX)/[(lunghezza di C<*>cosX)+(lunghezza di S<*>senX)]; dove “X” e’ l’angolo che intercorre tra la D1 rappresentata e la direttrice alla sua destra per la quale si sta calcolando il rendimento di deposizione (per D2 “X” sarà uguale all’angolo “A” rappresentato).
A seconda delle caratteristiche fisiche della piuma, si sceglierà opportunamente come orientare la stessa rispetto alle superfici “C” ed “S” (per esempio: in base alla gaussiana di distribuzione della densità del materiale all’interno della piuma; in relazione all’ampiezza dell’angolo “A”). Si noti come le direttrici poste alla sinistra della D1 rappresentata non sono in grado di raggiungere tutte le aree delle superfici “C”, creando perciò una disomogeneità nella deposizione effettuata sulle stesse, di cui occorre tener conto nello scegliere l’orientamento della “piuma”. Nel caso si orientasse la “piuma” con D1 non parallela alla D1 rappresentata, l'applicazione delle formule del rendimento di deposizione delle varie direttrici non cambierebbe: si considera come angolo “X”, l’angolo formato dalla direttrice di cui si calcola il rendimento con una direttrice parallela alla D1 rappresentata, ossia parallela alle superfici “S”.
Nelle figure 7A e 7B annesse è illustrata una variante realizzativa del dispositivo in superstrato, in accordo con il concetto inventivo della presente invenzione.
In particolare, in riferimento alla figura 7A, si illustra una superficie Ί” di contatto tra la cella fotovoltaica (superficie “C”) ed il contatto di connessione in serie (superfici “S” che nel caso specifico fungono anche da specchio del concentratore), da realizzarsi in alternativa agli angoli “S-C” quale superficie di collegamento o raccordo. Il vantaggio consiste nel fatto che la "piuma" del flusso di deposizione mediamente ha un angolo di incidenza minore su superfici Ί” rispetto a superfici “S” o “C”: quindi si ha una più ampia zona di sovrapposizione dei vari materiali depositati per la realizzazione del contatto di connessione in serie ed al contempo questi materiali hanno uno spessore minimo maggiore e costante.
Si può scrivere la seguente equazione:
90 - (angolo “A” angolo “B”) = angolo d’incidenza massimo del flusso di deposizione sulla superficie “I” (ossia incidenza che ha direttrice D2).
E ancora:
90 - angolo “B” = angolo d’incidenza minimo del flusso di deposizione sulla superficie Ί” (ovvero incidenza che ha direttrice D1).
In riferimento ora alla figura 7B annessa, gli angoli “S-C” (e le superfici Ί”) sono si esposti al flusso di deposizione, ma con spessori della deposizione inferiori a quelli ottimali che vi sono sulle superfici “C” o “S” per le rispettive deposizioni; quindi non è ottimale utilizzare queste regioni per depositarvi aree attive di cella fotovoltaica, si possono però usarle come “dead zone" ossia aree non attive di sovrapposizione e contatto tra cella e contatto di connessione in serie. Inoltre gli angoli non sono superfici attive dal punto di vista ottico: i raggi che vi vanno in buona parte non vengono deviati utilmente per infine giungere a cella (anche mediante altre riflessioni); in un concentratore “ideale” sono puntuali, non hanno dimensione, mentre in un concentratore reale va limitata al massimo la dimensione (il raggio di curvatura) per ridurre più possibile le perdite.
Da notare nella figura i differenti spessori dei layer sulle superfici “C” e Ί” dato che quest’ultima non è esattamente perpendicolare al margine D1 del flusso di materiale, bensì presenta un angolo di incidenza piuttosto ampio rispetto alla “piuma” del getto di deposizione stesso.
Lo strato ispessito sulle superfici “C” ed “I” rappresenta il layer della cella sebbene sulla superficie Ί” non vi sia una vera zona attiva della cella. In riferimento ora alle figure 8-11, è di seguito illustrato un metodo di realizzazione del dispositivo 1 in accordo con il concetto inventivo della presente invenzione.
In particolare, è illustrato il metodo per la realizzazione di un dispositivo 1 per la concentrazione di onde elettromagnetiche 110 come descritto sopra, comprendente le fasi di predisporre un elemento frontale 2 (o posteriore 3 nel caso di procedimento di deposizione in substrato) e realizzare un supporto per detto dispositivo 1; realizzare uno strato protettivo sull’elemento frontale 2 in una regione in corrispondenza di elementi di conversione 4 (o superfici “C”) anche mediante una deposizione selettiva di un materiale prestabilito, eventualmente avendo poi cura di rimuoverlo da superfici “S”; realizzare almeno un elemento di concentrazione 5 (o superfici “S”) mediante un procedimento di deposizione selettiva con un materiale prestabilito, preferibilmente un materiale come Ag, Cu, Au, o Al; rimuovere lo strato protettivo su superfici “C”; realizzare almeno parzialmente un elemento di conversione 4 mediante un procedimento di deposizione selettiva di un materiale prestabilito, preferibilmente un materiale del tipo TCO; separare un elemento di conversione 4 con gli elementi di conversione 4 attigui mediante rimozione di una porzione definita di uno strato di detto materiale prestabilito del tipo TCO e/o mediante rimozione di una porzione definita di uno strato di materiale di elementi di concentrazione 5. A titolo esemplificativo, la rimozione di una porzione definita di uno strato di materiale di elementi di concentrazione 5 è evidenziata con un cerchio nella fase e).
A tale scopo, è preferibile che con una sorgente di luce laser (non illustrata nelle figure annesse) venga asportato il materiale TCO in corrispondenza di ogni angolo definito tra le superfici Ί” e le superfici “C” e del primo tratto dell’attigua superficie “C” così da creare una netta discontinuità del materiale TCO e l’elemento di concentrazione 5 posto alla sua sinistra. A titolo esemplificativo, la rimozione di una porzione definita di uno strato di materiale TCO e/o di elementi di concentrazione 5 è evidenziata con un cerchio nella fase e).
In particolare riferimento alla figura 8 si descrive un metodo di realizzazione del dispositivo che è basato sulle fasi sopra descritte (e riferite alla figura 8 annessa) con tutta una serie di passaggi in ordine cronologico e/o di applicazione delle lavorazioni/materiali, nella sequenza di fasi indicata da a) ad e).
In riferimento ora alla figura 9 annessa, è illustrata una ulteriore successione di fasi per la realizzazione di un dispositivo 1 in accordo con il concetto inventivo della presente invenzione, che completano quanto illustrato e descritto per la figura 8 annessa. Nella figura 9 sono identificate nella sequenza da a) a d), le fasi di realizzazione, che comprendono: realizzare un procedimento di deposizione selettiva di un materiale prestabilito, preferibilmente un materiale del tipo CDS-CIGS, in modo da dotare almeno un elemento di conversione 4 di un ulteriore strato di un materiale prestabilito; separare un elemento di conversione 4 con gli elementi di conversione 4 attigui mediante rimozione di una porzione definita di uno strato di detto materiale prestabilito del tipo CDS-CIGS e/o mediante rimozione di una porzione definita di uno strato di materiale prestabilito del tipo TCO in corrispondenza di un bordo laterale di detto elemento di conversione 4; realizzare un procedimento di deposizione selettiva di un materiale prestabilito, preferibilmente un materiale adatto a realizzare un contatto elettrico, in modo da completare una stratificazione di almeno un elemento di conversione 4; separare un elemento di conversione 4 con gli elementi di conversione 4 attigui mediante rimozione di una porzione definita di uno strato del materiale adatto a realizzare un contatto elettrico e/o mediante rimozione di una porzione definita di uno strato di materiale prestabilito del tipo TCO e CDS-CIGS di almeno un elemento di conversione 4 in corrispondenza di una porzione dell’elemento di concentrazione 5.
La fase di rimozione (detta anche in ambito tecnico “scribing”), illustrata nel punto b1), deve asportare i layers TCO e CDS-CIGS nel tratto della superficie Ί” confinante con “C”, in modo tale da scoprire il contatto/specchio sottostante (sul quale verrà poi deposto nello step successivo un elemento di back contact). E' importante che l'area scavata dallo scribing copra tutto l’estremo destro della superficie “I” (direttamente confinante con “C”), senza lasciare frammenti di TCO e CDS-CIGS tra l'area di scribing e il bordo destro della superficie Ί”. Questo perché altrimenti nella successiva deposizione del back contact non sarebbe possibile fare giungere la deposizione su tutta l'area di scribing perché alcune zone resterebbero "nascoste" (si pensi alla direttrice D1 della deposizione che è parallela a superficie “S”; non potrebbe depositarsi su tutta l'area di scribing).
Una soluzione alternativa di scribing è rappresentata sempre in figura 9 nel punto b2), in cui lo scribing non necessariamente effettuato al confine tra le superfici “C” e Ί” ma può esser posto all'interno della superficie “I”. L’importante di tale metodo è che lo scribing sia effettuato con direttrice conveniente rispetto a direttrici D1, D2 della successiva deposizione del back contact, così da lasciare l'area di scribing esposta in modo ottimale. Il procedimento si completa eseguendo le fasi c) e d) come illustrato nella figura 9 annessa.
La figura 10 annessa illustra sostanzialmente quanto già descritto sopra ma in riferimento ad una variante del metodo di realizzazione. In altri termini, nelle figure 6A-10 sono illustrate schematicamente delle varianti del metodo di realizzazione dei dispositivo 1 con la tecnica “area vasta” che fanno capo pertanto ad un medesimo concetto produttivo del dispositivo 1, in accordo con la presente invenzione.
In particolare, lo scribing che al punto e) in fig. 8 è realizzato su superfici “C” (al confine con Ί”) viene realizzato su superfici “I” (al confine con “C”): superfici “C” sono così interamente occupate da aree attive di cella fotovoltaica. Inoltre la radiazione che giunge ad Ί” ove effettuato scribing, può riflettersi su layers poi depositativi, nel caso specifico CDS/CIGS. Nella figura 11 annessa, si fa riferimento a un metodo di realizzazione alternativo rispetto ai metodi illustrati nelle figure 8-10 annesse.
In questo caso, il metodo prevede la fase di realizzare prima la cella e solo dopo lo specchio anche a vantaggio così di depositare contatto/specchio sopra ultimo scribing, il che non presenta la complicazione delle aree di scribing “nascoste” come descritto in figura 9.
Si ravvisa che, nel caso a protezione delle superfici “S” venissero utilizzate della mascherature provvisorie (non necessariamente ma potrebbero essere impiegate), per arrivare ad uno stadio di lavorazione come quello illustrato al punto a) in figura 11 si deve aver già rimosso da superfici “C” e superfici “I” il materiale costituente la mascheratura (in gergo detta anche mask) eventualmente depositatosi e successivamente realizzato almeno parzialmente un elemento di conversione 4 mediante un procedimento di deposizione selettiva di un materiale prestabilito, preferibilmente un materiale del tipo TCO.
In riferimento al secondo schema b) illustrato nella figura 11 annessa, rappresentante uno stadio di lavorazione ultimato con le seguenti fasi: si procede alla rimozione dello strato detto TCO nella zona angolare tra le superfici “C” ed “S”; successivamente si depongono gli strati CDS-CIGS e di back contact su superfici “C” ed Ί”. Si procede con una successiva fase di rimozione (scribing) sugli strati back contact e CDS-CIGS sulla superficie “I”, allo scopo di rendere esposto il sottostante TCO alla successiva deposizione dello specchio/contatto; si procede alla rimozione del materiale costituente la mascheratura precedentemente applicata sulle superfici “S” ed alla deposizione sulle stesse superfici dello specchio/contatto. Per completare, si definisce la cella fotovoltaica con uno scribing effettuato sulla superficie Ί” per creare la discontinuità fisica tra contatto/specchio su “S” ed Ί” posto a contatto con TCO ed il back contact della cella adiacente (sulle superfici Ί” e “C”).
In riferimento alle figure 12A-12F annesse, in accordo con il concetto inventivo della presente invenzione, si descrive un metodo per la realizzazione del dispositivo 1 per la concentrazione di onde elettromagnetiche 110 con deposizione in substrato/superstrato su elemento/foglio di supporto flessibile 7. In particolare, il metodo di realizzazione per deposizione su elemento/foglio di supporto flessibile 7 permette di realizzare un modulo interno, per esempio di un modulo fotovoltaico, comprendente una cella, i contatti elettrici ed eventualmente le parti riflettenti dell’onda, che a sua volta può essere incapsulato sia in elementi con concentratori del tipo “DFCPC” o “prismatico” sia in elementi aventi altri tipi di concentratori. Pertanto, il metodo per la realizzazione il dispositivo 1 mediante deposizione su elemento/foglio di supporto flessibile 7 è indipendente dal tipo di concentratore al quale viene accoppiato il modulo interno realizzato.
Se un elemento di conversione 4 è realizzato in superstrato il foglio di supporto 7 deve essere trasparente alle onde elettromagnetiche 110.
In dettaglio, il metodo per la realizzazione del dispositivo 1 mediante deposizione su elemento/foglio di supporto flessibile comprende le fasi di: predisporre un foglio di supporto 7 preferibilmente dalle elevate caratteristiche di flessibilità; prima di ogni fase di deposizione, per esporre alla stessa solo alcune aree del foglio di supporto 7, flettere o ripiegare il foglio di supporto 7 in porzioni prestabilite corrispondenti preferibilmente a un elemento di conversione 4 e a un elemento di concentrazione 5 in modo tale che superfici di irraggiamento 4a si alternino a superfici riflettenti 5a, in cui superfici di irraggiamento 4a e superfici riflettenti 5a si sovrappongano almeno parzialmente; realizzare almeno un elemento di conversione 4 e/o altri elementi di contatto elettrico mediante una deposizione di un materiale prestabilito sul foglio di supporto 7; realizzare almeno un elemento di concentrazione 5 mediante una deposizione di un ulteriore materiale prestabilito; accoppiare un elemento posteriore 3 e/o un elemento frontale 2 al foglio di supporto 7. Preferibilmente, accoppiare al foglio di supporto 7 l’elemento posteriore 3 e/o l’elemento frontale 2 mediante una fase di accostamento, incollaggio, saldatura o fusione tra di essi.
Un’immagine di una forma realizzativa del dispositivo 1 è illustrata a titolo esemplificato nella figura 12A annessa con lo strato del tipo TCO posto superiormente ad uno strato di altri layer attivi (per esempio del tipo CDS-CIGS) sovrapposti ad uno strato di back contact “BK” e contornati da elementi di connessione elettrica e/o concentrazione 5 che realizzano inoltre il collegamento in serie delle celle fotovoltaiche.
Una ulteriore forma realizzativa del dispositivo 1 è illustrata a titolo esemplificativo nella figura 12B annessa, in cui il dispositivo 1 è realizzato con un procedimento di deposizione selettiva in superstrato rispetto al foglio di supporto 7, mentre la parte a specchio 5 è realizzata in substrato rispetto al foglio di supporto 7. In questo caso, rispetto cioè al dispositivo 1 illustrato nella figura 12A e sopra descritto, la parte relativa alla connessione elettrica/conversione 4 comprende anche l’elemento 160 di connessione che è in questo caso è distinto e diverso dall’elemento di concentrazione 5 (lo specchio, che è realizzato con una deposizione selettiva in substrato).
Una ulteriore e diversa forma realizzativa del dispositivo 1 è illustrata a titolo esemplificativo nella figura 12C, in cui il dispositivo 1 è realizzato mediante una deposizione selettiva in substrato rispetto al foglio di supporto 7. In questo metodo realizzativo il dispositivo 1 presenta porzioni di supporto “T” per la parte dell'elemento di concentrazione 5, come visibile in figura. Le porzioni di supporto “T” possono esser realizzate con un materiale del tipo adesivo. Sulle porzione di supporto “T” sono depositate le parti dell'elemento di concentrazione 5 (lo specchio) previste nel dispositivo 1. La deposizione è tale da evitare che la deposizione dell’elemento di concentrazione 5 si debba applicare sul Back Contact “BK” e/o sugli elementi di connessione 160 nel caso si realizzasse uno specchio di bassa qualità ottica, ad esempio se il substrato costituito da un’altra precedente deposizione fosse di spessore tale da non garantire una rugosità idonea quale substrato di specchio.
Il procedimento di piegatura finalizzato alle deposizioni è realizzabile a titolo esemplificativo come illustrato nella figura 12D annessa in cui con 161 è stata indicata una sorgente di materiale da depositare su di un materiale/elemento di supporto 7. Il procedimento di piegatura fa utilizzo degli organi di piegatura/convogliamento 6. A titolo esemplificativo e non limitativo, gli organi di piegatura/convogliamento 6 possono comprendere, in aggiunta o alternativa ai rappresentati elementi sagomati atti ad una precisa piegatura e sagomatura delle superfici su cui si effettua la deposizione: rulli, piastre di scorrimento, rinvìi sagomati di vario genere non illustrati in dettaglio nelle figure annesse.
In riferimento agli organi di piegatura/convogliamento 6, essi permettono di piegare il foglio 7 con un raggio sufficientemente ampio rispetto allo spessore dello stesso per non alterarne la superficie con una deformazione significativa, oltre a dare la corretta piegatura al foglio 7 facente da substrato di deposizione in modo da tenere “nascoste” le aree in cui la deposizione non è prevista.
Il procedimento di piegatura illustrato nella figura 12D è una sequenza di almeno quattro fasi, a titolo esemplificativo e non limitativo, in cui si fa utilizzo degli organi di piegatura/convoglia mento che comprendono gli elementi 6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F. A titolo esemplificativo e non limitativo, nella figura 12D annessa sono illustrati schematicamente gli elementi 6A, 6B, 6C di cui rispettivamente gli elementi 6E, 6F, 6D presentano le stesse funzioni e sono alternativi, differenziandosi per forma e dimensioni.
La piegatura è realizzata con movimenti descritti degli elementi 6A, 6B e 6C, dove l’elemento 6C scende piegando il supporto 7 di deposizione mentre gli elementi 6A, 6B si avvicinano fino a toccarsi e “chiudere” all'interno della piegatura la regione di supporto 7 che non deve essere esposta alla deposizione; viceversa nella regione su cui avviene deposizione, il supporto 7 resta steso sugli elementi 6A e 6B. Al termine della deposizione avviene il processo inverso fino al completo rilascio del supporto da elementi 6A, 6B e 6C. Ai lati di tutti gli elementi 6A, 6B e 6C vi sono dei perni, mentre sul lato del supporto di deposizione vi sono dei fori in cui i perni possono innestarsi, in modo da garantire che il supporto 7 sia collocato sugli elementi 6A, 6B e 6C con posizionamento preciso e senza spostamenti successivi, nonché traslato lungo direttrice MD con una forza applicata in modo omogeneo lungo tutto il suo sviluppo. Dato che già nello stato dell’arte attuale la deposizione avviene senza soluzione di continuità per lunghi periodi di tempo, ed i supporti di deposizione vengono fatti traslare in successione, anche senza interruzione del processo di deposizione, all’interno di una camera di deposizione: le fasi di piegatura del supporto 7 prima, e di “stesura e rilascio” dopo, devono avvenire al di fuori della camera/processo di deposizione; tutte le suddette fasi di lavorazione del supporto 7, dalla piegatura iniziale sino al rilascio finale, avvengono con questo in traslazione continua su direttrice MD per tutto il suo sviluppo (anche in modalità roll-to-roll). Per poter “riutilizzare” gli elementi 6A, 6B e 6C al termine del suddetto ciclo di lavorazioni, questi possono esser rinviati ad un nuovo ciclo secondo un concetto di macchina “a ciclo continuo” i cui elementi svolgono un ciclo produttivo che si ripete senza soluzione di continuità per lunghi periodi. Per dare un movimento sincronizzato e uniforme a tutti gli elementi 6A, 6B e 6C può esser opportuno che essi siano vincolati ad un unico sistema di trasmissione del movimento, anche un sistema di trascinamento rotativo per esempio una cinghia di trasmissione e/o nastro trasportatore, mantenendo invariate, in movimento, distanze e posizioni relative tra gli elementi. In tal caso gli elementi 6A, 6B e 6C dovendo collocarsi sopra e sotto al supporto 7, all’inizio del ciclo produttivo possono avvicinarsi a questo lateralmente, per poi innestarvi i perni quando giunti nella posizione corretta sopra e sotto. Al termine del ciclo si compirà l’operazione all’inverso. Il movimento degli elementi per la piegatura del supporto 7 prevede che un elemento 6A, precedente su direttrice MD elementi 6C e 6B sopraggiungenti, rallenti rispetto a questi la velocità di traslazione su direttrice MD, così da ottenere un avvicinamento agli stessi. L’elemento 6C, nelle variazioni di velocità di traslazione su direttrice MD e nell’avvicinamento degli elementi 6A e 6B deve sempre mantenersi equidistante tra questi. Inoltre, l’elemento 6C inizierà a scendere, contemporaneamente all’avvio dell’avvicinamento degli elementi 6A e 6B attigui, proseguendo tale movimento in modo proporzionale all’awicinamento degli elementi 6A e 6B attigui, fino al completamento contemporaneo di tutti questi movimenti. Lo scopo del movimento dell’elemento 6C è piegare in modo controllato il supporto 7, tenendolo teso in modo costante, mentre elementi 6A e 6B attigui si avvicinano: senza l’elemento 6C, ad avvicinamento tra 6A e 6B si avrebbe un increspamento non controllato del supporto 7 che potrebbe risolversi in una deposizione effettuata in modo non efficace o su aree che non dovrebbero esservi esposte. Il movimento dell’elemento 6C non deve però tendere supporto 7 oltre quanto non lo fosse prima del processo di piegatura: quindi il movimento deve esser proporzionale nel suo svolgimento rispetto all’avvicinamento tra elementi 6A e 6B, tenendo costante la tensione del supporto 7, “assorbendo” avvicinamento avuto tra 6A e 6B fino a quell’istante.
Per garantire quanto sopra si possono collegare meccanicamente tra loro i suddetti movimenti dei vari elementi (oltre alla già suddetta traslazione di questi su direttrice MD impartito da un unico sistema di trasmissione del movimento a cui tali elementisono vincolati).
Nel caso gli elementi 6A, 6B e 6C impiegati avessero dimensione e forma invariabile non sarà possibile realizzare nella stessa fase produttiva (ossia con medesimo macchinario di piegatura del supporto 7) più processi di deposizione sovrapposti, per realizzare i vari layer componenti una cella fotovoltaica od un contatto/specchio. Infatti per definire una cella fotovoltaica o si procede con l’incisione controllata (scribing) di alcuni layer precedentemente depositati (secondo il metodo nello stato deN’arte esistente) o si procede ad una variazione, seppur minima, della collocazione/estensione delle regioni su cui si depositano i vari layer componenti la cella, in particolare per avere, a cella ultimata, certe aree del back contact o del TCO esposte, senza quindi esser state ricoperte dalle deposizioni successive e sopraggiunte, per potervi la infine deporre contatto di connessione in serie delle celle (si veda per es. i layer di diversa collocazione/estensione rappresentati nella FIG. 12A). Per conseguire la suddetta variazione di collocazione/estensione delle regioni di deposizione o si utilizza per ogni deposizione una fase produttiva diversa (ossia un diverso macchinario di piegatura del supporto 7) oppure, per utilizzare una sola fase, puoi: tra una deposizione e l’altra stendere il supporto 7, traslare i perni sugli elementi 6A-6B per spostarli in modo da collocare la posizione del supporto 7 teso, rispetto alla superficie degli elementi 6A-6B su cui poi si stenderà, diversamente dalla precedente deposizione: la conseguenza di tale spostamento sarà una variazione della superficie del supporto 7 esposta alla deposizione successiva. Invece dello spostamento dei perni può esser realizzato uno spostamento degli elementi 6A-6B con il mantenimento in posizione dei perni, non cambiando il risultato finale.
In ogni caso anche l’elemento 6C può esser spostato di conseguenza alla posizione dei perni su elementi 6A-6B (o della modifica della posizione degli elementi 6A-6B mantenendo i perni fermi).
A titolo esemplificativo e non limitativo, gli elementi di piegatura/convogliamento 6A-6B-6C raffigurati possono avere forma e dimensioni diverse e/o avere le superfici scorrevoli tipo nastro trasportatore, anche per poter esporre al flusso di deposizione di volta in volta porzioni diverse di supporto 7 ne N’effettua re le varie deposizioni previste dal metodo summenzionato per realizzare una cella fotovoltaica, fino anche a non richiedere l’impiego della rimozioni di materiale (scribing) per la definizione della stessa. Al termine della deposizione il supporto 7 è nuovamente disteso e la deposizione può avere così il risultato di essere alternata, ovvero risultare a strisce parallele (che per esempio potrebbero essere le celle fotovoltaiche) ed intervallata da aree vuote (in cui, per lo stesso esempio, verranno depositati i contatti/specchi).
Sostanzialmente, si realizza una piegatura del supporto 7 substrato/superstrato (essendo questo flessibile per esempio realizzato in un materiale come un foglio di “polyimide” di spessore 20 μιτι), lasciandone di volta in volta esposte solo le zone interessate dalla deposizione.
Si ravvisa che il termine di “deposizione” o “flusso di deposizione” della cella e dei contatti s’intende la fase di “formare” o “realizzare” in senso lato e non si vuole individuare necessariamente una specifica famiglia di tecnologie per la realizzazione di film sottili (per esempio in questo contesto sono utilizzabili tecniche innovative di stampa, “printing”, dei film sottili invece che le tradizionali tecniche di “deposizione”).
La fase di accoppiamento di un elemento posteriore 3 e/o frontale 2 al foglio di supporto 7 è illustrata a titolo esemplificativo nella figura 12E annessa, in cui degli organi di piegatura/convogliamento 30 sono illustrati. Tali organi di piegatura/convogliamento 30 permettono l’indirizzamento del foglio di supporto 7 col modulo già realizzato in modo da accoppiarsi ad uno degli elementi summenzionati, ovvero l’elemento posteriore 3 e/o l’elemento frontale 2. In particolare, il foglio di supporto 7 può essere accoppiato sia con elementi con concentratori del tipo “DFCPC” o “prismatico” sia con elementi aventi altri tipi di concentratori. Pertanto, il metodo di accoppiamento è indipendente dal tipo di concentratore al quale viene accoppiato il modulo interno realizzato sul supporto 7.
Da notare che per semplificazione nella figura 12E non è stato rappresentato l’eventuale incapsulante del supporto 7 flessibile che verrebbe frapposto tra entrambe le facce dello stesso ed elementi frontale 2 e posteriore 3 che formano il “sandwich” (come invece previsto nel procedimento illustrato in figura 12F).
La piegatura del supporto 7 al fine di porlo tra gli elementi 2 e 3 del “sandwich” è realizzata utilizzando degli elementi 30 che hanno dei perni che si innestano nei fori laterali del supporto 7, similmente agli elementi utilizzati per le deposizioni, allo scopo sia di porre il supporto 7 nella giusta posizione rispetto agli elementi 2 e 3, sia per eseguire una corretta piegatura del supporto 7. I fori nel supporto 7 per questa operazione non sono gli stessi utilizzati per il processo di deposizione in fig. 12D ma attigui a quelli, dato che in questo caso gli elementi di piegatura 30 sono in una posizione diversa, rispetto al supporto 7, da quella degli elementi di piegatura in fig. 12D.
Gli elementi 30, nel momento in cui l’elemento frontale 2 va a piegare il supporto 7, compiono un movimento di avvicinamento con la stessa logica di funzionamento descritta per gli elementi di piegatura in fig. 12D, per tenere il supporto 7 a tensione costante, considerando la piegatura data dall’elemento 2. Nel punto b) si vede avvicinamento degli elementi 30. Una volta che l’elemento frontale 2 è in posizione corretta, viene avvicinata anche l’elemento posteriore 3 fino all’accostamento massimo consentito senza dover toccare elementi 30. A questo punto gli elementi 30 vengono rimossi e l’elemento posteriore 3 conclude movimento di accostamento ad elemento 2 ed altri elementi componenti il “sandwich”, aderendo perfettamente eliminando ultimi interstizi.
Gli elementi 30 possono esser anche divisi in due parti indipendenti nel movimento: una parte che corre lungo tutta la larghezza del supporto ed ha perni; una parte diversa che può esser di minor spessore/sezione, data la minor lunghezza, insistendo solo ai lati del supporto 7. Questa suddivisione è utile anche perché potendo ridurre lo spessore dei secondi elementi si può avvicinare maggiormente l’elemento posteriore 3 prima di doverli togliere, avendo già rimosso il primo elemento con perni. Inoltre il secondo elemento aiuta a tener fermo supporto 7 nel momento in cui vengono rimossi i primi elementi.
Naturalmente il posizionamento del supporto 7 deve esser estremamente preciso.
Questo metodo di realizzazione sopra descritto permette di realizzare un dispositivo 1 per la concentrazione sfruttando vantaggiosamente le caratteristiche di flessibilità e di ritorno elastico almeno del foglio di supporto 7.
Il dispositivo 1, completato con il metodo sopra descritto, comprende un foglio 7 flessibile su cui sono state depositate le celle fotovoltaiche, in particolare il foglio 7 è posizionato all’interno del sandwich del modulo, composto dagli elementi frontale 2 e posteriore 3, con ogni cella fotovoltaica in corrispondenza del rispettivo concentratore (si ravvisa che il contatto elettrico su foglio 7 flessibile non funge necessariamente anche da specchio, lo specchio cioè può anche essere vantaggiosamente formato direttamente su elemento frontale 2 operando in modo autonomo).
In particolare riferimento ora alle figure 1-3 annesse, si ricorda che la rappresentata sequenza, di celle fotovoltaiche intervallate da contatti di connessione in serie delle stesse, sia stata depositata non già su un elemento 2 o 3 ma su un foglio 7 di “polyimide” (o altro tipo di substrato/superstato flessibile 7) che è poi laminato tra gli elementi 2 e 3 in corretta posizione, ossia con le superfici delle celle fotovoltaiche/elementi di conversione 4 energetica su esso depositate coincidenti alle zone “C” e specchi/elementi di concentrazione 5 coincidenti a zone intermedie.
Nella figura 12F annessa è illustrato a titolo esemplificato e non limitativo un metodo per realizzare la piegatura sopra citata.
Nella figura 12F è illustrato, a titolo esemplificativo, un concentratore del tipo “prismatico” abbinato alla deposizione su foglio 7 flessibile. Dato che l’elemento incapsulante 162 può anche esser posto sul davanti del foglio 7 flessibile, si ravvisa che in tal caso è posto all'interno del sistema ottico del concentratore, per cui deve avere proprietà ottiche compatibili e qualitativamente comparabili o migliorative.
L'incapsulante 162 può esser realizzato non solo come un semplice foglio bensì anche prodotto direttamente con un profilo a dente di sega per evitare che vi sia una deformazione non controllata durante la laminazione del modulo, con rischio di deformazioni o fessurazioni dell’incapsulante 162. Deformazioni e/o fessurazioni dovute in primis alla piegatura su spigoli di raggio molto ridotto rispetto allo spessore del foglio stesso.
Tali evenienze potrebbero portare all'indebolimento e/o rottura deH'incapsulante 162 sia deformare a loro volta il supporto 7 flessibile su cui sono depositati gli specchi, andando così ad inficiare il corretto funzionamento del sistema ottico di cui fanno parte. Viceversa se l'incapsulante 162 è correttamente prodotto con il dimensionamento del profilo tipo dente di sega delle facce interne degli elementi frontale 2 e posteriore 3 che racchiudono il "sandwich", si avrà una perfetta aderenza deH'incapsulante 162 alle stesse, senza deformazioni dello stesso e quindi neanche degli specchi posti sul supporto 7 flessibile.
Si ravvisa infine che il foglio di incapsulante 162 è più largo delle celle fotovoltaiche, dovendo coprire in larghezza, quale elemento ottico del concentratore “prismatico”, anche le zone ai lati delle stesse, ricadenti nella regione ottica del concentratore.
In una forma di realizzazione diversa e inclusa nel concetto inventivo della presente invenzione, l’elemento di concentrazione 5 dell’onda elettromagnetica può essere deposto su di un supporto diverso dal foglio flessibile 7 summenzionato. Pertanto, se nel caso di concentratori del tipo “prismatico” lo specchio/elemento di concentrazione 5 può essere depositato anche su foglio 7 flessibile, con concentratori del tipo DFCPC è depositato su elemento frontale 2.
Con concentratore del tipo DFCPC, il foglio 7 flessibile può essere posizionato tra due elementi, il frontale 2 contenente i concentratori ed il posteriore 3 piatto (o con ispessimento in corrispondenza degli interstizi sulla faccia inferiore dell’elemento frontale 2, tra un DFCPC e l'altro). In particolare, con concentratore del tipo DFCPC la parte a specchio 5a è depositata su di un elemento frontale di supporto, come per esempio l’elemento frontale 2.
Quindi, nel caso di un elemento frontale 2 con concentratori del tipo DFCPC, esso viene appoggiato toccando il foglio 7 solamente in corrispondenza delle superfici di irraggiamento 4a, pertanto gli interstizi tra gli elementi di concentrazione 5 vengono riempiti da una sostanza detta in gergo incapsulante.
Con riferimento alle figure 13A-13B-13C è descritto un ulteriore e diverso metodo per la realizzazione di un dispositivo 1 comprendente le fasi di predisporre un elemento frontale 2 (o un elemento posteriore 3); realizzare una prima deposizione selettiva di un primo materiale prestabilito. Preferibilmente, il primo materiale prestabilito sopra citato è adatto a realizzare un elemento di concentrazione 5.
Il metodo inoltre comprende le fasi di realizzare almeno un elemento di concentrazione 5 mediante una ulteriore deposizione selettiva del primo materiale prestabilito; realizzare almeno un elemento di 4 mediante una deposizione selettiva di un secondo materiale prestabilito. Preferibilmente, la deposizione selettiva prevede di depositare il secondo materiale in zone prestabilite 4a dell’elemento frontale 2 (o dell’elemento posteriore 3) libere dal o dagli elementi di concentrazione 5; accoppiare all’elemento frontale 2 (o all’elemento posteriore 3) un elemento posteriore 3 (o un elemento frontale 2) mediante incollaggio o saldatura o fusione. Questo metodo di realizzazione sopra descritto permette di realizzare un dispositivo 1 per la concentrazione sfruttando almeno due tipologie differenti di materiale depositato mediante un procedimento di deposizione selettiva.
Questo metodo di realizzazione sopra descritto permette di realizzare un dispositivo 1 per la concentrazione sfruttando solo due tipologie differenti di materiale depositato mediante un procedimento di deposizione selettiva. I differenti materiali sono necessari per realizzare gli elementi di concentrazione 5 e gli elementi di conversione 4. In questo modo, gli elementi di concentrazione 5 sono realizzati con uno spessore e/o area della sezione maggiori in modo tale da realizzare, in aggiunta alla riflessione delle onde elettromagnetiche, anche il contatto elettrico tra gli elementi di conversione 4 del dispositivo 1.
Come fase aggiuntiva o variante nei metodi di realizzazione sopra descritti, è prevista un’operazione di scribing in ausilio o sostituzione della deposizione selettiva summenzionata.
A titolo esemplificativo e non limitativo, il trattamento di deposizione del materiale prestabilito prevede anche una deposizione selettiva “locale” (concentrata) cioè mirata solo su determinate superfici e/o porzioni dell’elemento frontale 2 e/o dell’elemento posteriore 3 in modo da trattare solo le zone che effettivamente interessano trascurando le zone che non sono interessate dal trattamento, come per esempio la deposizione selettiva per realizzare esclusivamente gli elementi di conversione 4 o la deposizione selettiva per realizzare esclusivamente gli elementi di concentrazione 5. Questo procedimento di realizzazione del dispositivo 1 è una forma alternativa, complementare, dei procedimenti descritti sopra. In riferimento in particolare alle figure 13A e 13B, in accordo con quanto sopra accennato, è illustrato a titolo esemplificato e non limitativo un metodo per la realizzazione di un dispositivo 1 per la concentrazione di onde elettromagnetiche in accordo con un procedimento di deposizione selettiva “locale”.
A differenza del procedimento di "deposizione su area vasta", nella "deposizione locale" si ha una sorgente di deposizione “Z” associata a ogni cella fotovoltaica o specchio/contatto da depositare (ossia ogni segmento del profilo seghettato ha la propria sorgente di deposizione ”Z”). Si necessita quindi di una sorgente di deposizione “Z” in grado di operare su una scala molto più ridotta di quella richiesta nella "deposizione di area vasta"; per quanto riguarda la struttura elettrica del modulo (per esempio le celle fotovoltaiche e gli specchi/contatti di connessione in serie delle stesse) resta sostanzialmente invariata rispetto al dispositivo realizzato mediante il metodo che comprende la fase di "deposizione di area vasta", sia per la versione con concentratori del tipo “prismatico” che del tipo “DFCPC” (come illustrato nel dettaglio della figura 13C annessa). Inoltre, nel procedimento durante la fase di realizzazione delle celle fotovoltaiche e/o degli specchi/contatti non è più necessario l'utilizzo di elementi di mascheratura (mask) e le operazioni di applicazione/rimozione degli stessi.
In riferimento alla figura 13B annessa, si ravvisa che per realizzare i contatti/specchi non è indispensabile utilizzare una tecnologia di "deposizione a controllo direzionale" ma si possono utilizzare anche tecniche diverse: magari a basso costo anche se di qualità inferiore (per esempio si potrebbero utilizzare tecniche innovative di stampa, "printing", dei film sottili) e comunque sufficiente per realizzare i contatti e gli specchi prestabiliti.
Si ravvisa inoltre che l’andamento a dente di sega dell’elemento frontale 2 dove sono depositati alternativamente gli elementi di conversione 4 e gli elementi di concentrazione 5 può comprendere delle superfici o porzioni intermedie con un andamento sostanzialmente parallelo ad una superficie esterna dell’elemento frontale 2 quando questo è assemblato completamente per realizzare il dispositivo 1 per la concentrazione di onde elettromagnetiche.
La presente invenzione è rivolta ad un metodo e ad un dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche che si presta all’impiego in diversi ambiti tecnici, non pertanto a titolo esclusivo e limitativo a quello della conversione energetica in ambito fotovoltaico, bensì trova efficace impiego nell’ambito energetico più in generale in cui vengono trattate le onde elettromagnetiche per le applicazioni più disparate.
La presente invenzione ha raggiunto gli scopi prefissati.
Vantaggiosamente, la presente invenzione mette a disposizione un dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche in grado di superare le limitazioni dell’arte nota.
Vantaggiosamente, la presente invenzione mette a disposizione un dispositivo per la concentrazione e conversione di onde elettromagnetiche che ha una maggiore efficienza di conversione energetica rispetto a quanto noto. Inoltre, il dispositivo per la concentrazione in accordo con la presente invenzione presenta anche un maggiore fattore di concentrazione della radiazione rispetto a un dispositivo noto a parità di angolo di accettazione del concentratore.
In particolare, il dispositivo per la concentrazione di energia in accordo con la presente invenzione presenta una migliore efficienza di conversione, grazie alla maggior concentrazione della radiazione, a cui si può sommare un ulteriore miglioramento di efficienza di conversione per la possibilità di ridurre la larghezza degli elementi di conversione e la resistenza interna di questi, senza subire un aumento delle perdite a causa della “dead zone”. Vantaggiosamente, il dispositivo per la concentrazione di energia in accordo con la presente invenzione è realizzabile in modo più semplice ed efficiente, consentendo un risparmio in termini di tempo e di materiali impiegati per sua la fabbricazione.
Vantaggiosamente, il dispositivo per la concentrazione di energia in accordo con la presente invenzione è un dispositivo che si presta alla conversione in energia elettrica di diverse forme di onde elettromagnetiche, senza dipartire dal concetto inventivo della presente invenzione, accostando un adeguato procedimento di deposizione dei materiali sensibili/attivi.
Vantaggiosamente, il dispositivo per la concentrazione di onde elettromagnetiche permette di ottenere degli elementi di conversione energetica aventi una limitata larghezza (e/o spessore dell’elemento frontale consistente nel dispositivo per la concentrazione energetica) senza per questo avere un aumento delle perdite di resa.
Vantaggiosamente, con un medesimo passaggio produttivo del dispositivo per la concentrazione energetica è possibile realizzare contemporaneamente una superficie riflettente dell’elemento di concentrazione con il contatto elettrico tra il summenzionato elemento di concentrazione e l’elemento di conversione energetica.
Claims (7)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) per la concentrazione di onde elettromagnetiche (110), comprendente: - un elemento frontale (2) rivolto a un’onda elettromagnetica (110); - un elemento posteriore (3) disposto dietro a detto elemento frontale (2); - almeno una pluralità di elementi di conversione (4) energetica configurati per utilizzare detta onda elettromagnetica (110), detti elementi di conversione (4) energetica presentanti rispettivamente una superficie di irraggiamento (4a) ed essendo interposti tra detto elemento frontale (2) e detto elemento posteriore (3); detto dispositivo (1) presenta detti elementi di conversione (4) energetica disposti in modo distanziato tra loro in modo da permettere l’interposizione di rispettivi elementi di concentrazione (5) di detta onda elettromagnetica (110) tra un elemento di conversione energetica (4) e l’altro in modo da realizzare una successione alternata di detti elementi di conversione (4) energetica e detti elementi di concentrazione (5) ed in cui ciascun elemento di conversione energetica (4) presenta detta superficie di irraggiamento (4a) disposta in modo incidente rispetto ad una superficie riflettente (5a) di un rispettivo elemento di concentrazione (5), ciascun elemento di concentrazione (5) essendo configurato per concentrare e/o dirigere detta onda elettromagnetica (110) verso almeno un rispettivo elemento di conversione (4) energetica caratterizzato dal fatto che detti elementi di conversione (4) e detti elementi di concentrazione (5) sono realizzati mediante deposizione in substrato/superstrato su un elemento/foglio di supporto flessibile (7) e che detto elemento/foglio flessibile (7) è interposto fra detto elemento frontale (2) e detto elemento posteriore (3).
- 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui detto supporto flessibile (7) è trasparente a dette onde elettromagnetiche (110).
- 3. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 o 2 in cui detto supporto flessibile (7) è accoppiato a detto elemento posteriore (3) e/o a detto elemento frontale (2) mediante una fase di accostamento, incollaggio, saldatura o fusione tra di essi.
- 4. Metodo per realizzare un dispositivo secondo le rivendicazioni 1-3 comprendente le fasi di: - predisporre un foglio di supporto flessibile (7), - flettere o ripiegare detto foglio di supporto (7), prima di ogni fasi di deposizione per esporre alla stessa solo alcune aree del detto foglio di supporto (7) in porzioni prestabilite corrispondenti ad un elemento di conversione (4) ed a un elemento di concentrazione (5) in modo tale che dette superfici di irraggiamento (4a) si alternino a dette superfici riflettenti (5a), in cui dette superfici di irraggiamento (4a) e superfici riflettenti (5a) si sovrappongono almeno parzialmente; - realizzare almeno un elemento di conversione (4) e/o altri elementi di contatto elettrico mediante una deposizione di un materiale prestabilito su detto foglio di supporto flessibile (7); - realizzare almeno un elemento di concentrazione (5) mediante una deposizione di un ulteriore materiale prestabilito; - accoppiare un elemento posteriore 3 e/o un elemento frontale 2 a detto foglio di supporto flessibile (7).
- 5. Metodo per la realizzazione di un dispositivo (1) per la concentrazione di onde elettromagnetiche (110), comprendente le fasi di: - predisporre un elemento posteriore (3) o un elemento frontale (2) per realizzare un supporto per detto dispositivo (1); - realizzare uno strato protettivo su detto elemento posteriore (3) o detto elemento frontale (2) in una regione in corrispondenza di elementi di conversione (4), anche mediante una deposizione selettiva di un materiale prestabilito, eventualmente avendo poi cura di rimuoverlo da superfici “S”; - realizzare almeno un elemento di concentrazione (5) mediante un procedimento di deposizione selettiva con un materiale prestabilito, preferibilmente un materiale come Ag, Cu, Au o Al; - rimuovere detto strato protettivo su superfici “C”; - realizzare almeno parzialmente un elemento di conversione (4) mediante un procedimento di deposizione selettiva di un materiale prestabilito, preferibilmente un materiale del tipo TCO; - separare un elemento di conversione (4) con gli elementi di conversione (4) attigui mediante rimozione di una porzione definita di uno strato di detto materiale prestabilito del tipo TCO e/o mediante rimozione di una porzione definita di uno strato di materiale di elementi di concentrazione (5).
- 6. Metodo in accordo con la rivendicazione 5, comprendente le fasi aggiuntive di: - realizzare un procedimento di deposizione selettiva di un materiale prestabilito, preferibilmente un materiale del tipo CDS-CIGS, in modo da dotare almeno un elemento di conversione (4) di un ulteriore strato di un materiale prestabilito; - separare un elemento di conversione (4) con gli elementi di conversione (4) attigui mediante rimozione di una porzione definita di uno strato di detto materiale prestabilito del tipo CDS-CIGS e/o mediante rimozione di una porzione definita di uno strato di materiale prestabilito del tipo TCO in corrispondenza di un bordo laterale di detto elemento di conversione (4); - realizzare un procedimento di deposizione selettiva di un materiale prestabilito, preferibilmente un materiale adatto a realizzare un contatto elettrico, in modo da completare una stratificazione di almeno un elemento di conversione (4); - separare un elemento di conversione (4) con gli elementi di conversione (4) attigui mediante rimozione di una porzione definita di uno strato di detto materiale adatto a realizzare un contatto elettrico e/o mediante rimozione di una porzione definita di uno strato di materiale prestabilito del tipo TCO e CDS-CIGS di detto almeno un elemento di conversione (4) in corrispondenza di una porzione di detto elemento di concentrazione (5).
- 7. Metodo per la realizzazione di un dispositivo (1) per la concentrazione di onde elettromagnetiche (110) come descritto nelle rivendicazioni da 1 a 3, comprendente le fasi di: - predisporre un foglio di supporto (7) preferibilmente dalle elevate caratteristiche di flessibilità; - realizzare almeno un elemento di conversione (4) e/o altri elementi di contatto elettrico mediante una deposizione di un materiale prestabilito su detto foglio di supporto (7); - realizzare almeno un detto elemento di concentrazione (5) mediante una deposizione di un ulteriore materiale prestabilito; - in modo tale che superfici di irraggiamento (4a) di detto elemento di conversione (4) si alternino a superfici riflettenti (5a) di detto elemento di riflessione (5) ed in cui dette superfici di irraggiamento (4a) e superfici riflettenti (5a) si sovrappongano almeno parzialmente; - accoppiare a detto foglio di supporto (7) un elemento posteriore (3) e/o un elemento frontale (2), preferibilmente accoppiando a detto foglio di supporto (7) detto elemento posteriore (3) e/o detto elemento frontale (2) mediante una fase di incollaggio, saldatura o fusione tra di essi.
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- 2015-12-03 IT ITUB2015A006286A patent/ITUB20156286A1/it unknown
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