NL2002766C2 - SOLAR PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING IT. - Google Patents
SOLAR PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING IT. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2002766C2 NL2002766C2 NL2002766A NL2002766A NL2002766C2 NL 2002766 C2 NL2002766 C2 NL 2002766C2 NL 2002766 A NL2002766 A NL 2002766A NL 2002766 A NL2002766 A NL 2002766A NL 2002766 C2 NL2002766 C2 NL 2002766C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- plate
- solar
- transparent material
- shaped body
- solar panel
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 11
- 239000012705 liquid precursor Substances 0.000 claims description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 68
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
- H01L31/055—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means where light is absorbed and re-emitted at a different wavelength by the optical element directly associated or integrated with the PV cell, e.g. by using luminescent material, fluorescent concentrators or up-conversion arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
Zonnepaneel en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.Solar panel and method for manufacturing thereof.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een zonnepaneel. Daarnaast heeft de 5 uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een zonnepaneel. Een zonnepaneel in de vorm van een vlakke plaat zonneconcentrator (solar concentrator) is een type zonnepaneel voorzien van een vlakke transparante plaat. In de stand van de techniek kan deze transparante plaat zijn voorzien van een fluorescerende stof. Aan de zijranden van de plaat worden fotovoltaïsche elementen 10 (zonnecellen) aangebracht. Dc zonnecellen cn plaat worden aan elkaar gehecht door middel van lijmverbinding, plakband, contactolie of een mechanische verbinding. Ter bescherming wordt vaak een glasplaat boven en onder de plaat aangebracht.The present invention relates to a solar panel. In addition, the invention relates to a method for manufacturing a solar panel. A solar panel in the form of a flat plate solar concentrator (solar concentrator) is a type of solar panel provided with a flat transparent plate. In the prior art, this transparent plate can be provided with a fluorescent material. Photovoltaic elements 10 (solar cells) are provided on the side edges of the plate. The solar cells and plate are bonded together by means of an adhesive connection, adhesive tape, contact oil or a mechanical connection. For protection, a glass plate is often placed above and below the plate.
Tijdens gebruik valt zonlicht op een oppervlak van de transparante plaat. Het zonlicht wordt in de transparante plaat die als golfgeleider functioneert naar de zonnecellen 15 geleid via een proces van verstrooiing en totale interne reflectie van het invallend licht binnen de plaat. Indien aanwezig dient de fluorescerende stof om het invallend licht te absorberen cn vervolgens in alle richtingen uit te zenden waarbij een gedeelte door totale interne reflectie in de plaat gevangen blijft. Ook kunnen spiegels aan een of meer zijranden cn/of de onderzijde van de plaat worden aangebracht op een 20 soortgelijke wijze als de zonnecellen.During use, sunlight falls on a surface of the transparent plate. The sunlight is directed to the solar cells in the transparent plate which acts as a waveguide via a process of scattering and total internal reflection of the incident light within the plate. If present, the fluorescent material serves to absorb the incident light and then emit it in all directions, with a portion remaining trapped in the plate by total internal reflection. Mirrors can also be provided on one or more side edges and / or the underside of the plate in a manner similar to the solar cells.
Een nadeel van de zonneconcentrator volgens de stand van de techniek is dat de constructie van het systeem kwetsbaar is. Daarbij zijn verdere stappen nodig om te komen tot een bruikbaar zonnepaneel.A drawback of the solar concentrator according to the prior art is that the construction of the system is vulnerable. In addition, further steps are needed to arrive at a usable solar panel.
Het kan zijn dat meerdere platen met zonnecel(len) en/of spiegel(s) naast elkaar 25 dienen te worden aangebracht binnen een zonnepaneel. Hierbij is een nadeel dat er mechanische spanningen kunnen ontstaan bij de samenbouw van meerdere panelen. Ook zal nog interconnectiemateriaal dienen te worden aangebracht, wat een kans op beschadiging vergroot.It may be that several plates with solar cell (s) and / or mirror (s) have to be arranged next to each other within a solar panel. A disadvantage here is that mechanical stresses can arise when assembling several panels. Interconnection material will also have to be provided, which increases the risk of damage.
Verder is het een nadeel dat lucht en/of vocht aanwezig kan zijn tussen de plaat en de 30 zonnecel (of tussen meerdere platen) wat de duurzaamheid nadelig kan beïnvloeden.Furthermore, it is a disadvantage that air and / or moisture can be present between the plate and the solar cell (or between several plates), which can adversely affect the durability.
Het is een doelstelling van de onderhavige uitvinding een zonnepaneel en een werkwijze voor het vervaardigen daarvan te verschaffen die genoemde nadeel van de stand van de techniek opheft dan wel vermindert.It is an object of the present invention to provide a solar panel and a method for manufacturing the same which eliminates or reduces the aforementioned disadvantage of the prior art.
22
De doelstelling wordt bereikt door een zonnepaneel volgens conclusie 1. De uitvinding heeft betrekking op een zonnepaneel omvattend een plaatvormig lichaam en ten minste één zonnecel, waarbij het plaatvormig lichaam uit een transparant materiaal bestaat, het plaatvormige lichaam ten minste één oppervlak heeft voor het 5 invangen van invallend licht, de zonnecel ten minste aan één zijde een lichtontvangend oppervlak heeft en de zonnecel is ingebed in het transparant materiaal, waarbij het lichtontvangend oppervlak van de zonnecel hoofdzakelijk loodrecht staat op het oppervlak voor het invangen van het invallend licht van het plaatvormig lichaam.The object is achieved by a solar panel according to claim 1. The invention relates to a solar panel comprising a plate-shaped body and at least one solar cell, wherein the plate-shaped body consists of a transparent material, the plate-shaped body has at least one surface for trapping of incident light, the solar cell has a light-receiving surface on at least one side and the solar cell is embedded in the transparent material, the light-receiving surface of the solar cell being substantially perpendicular to the surface for capturing the incident light from the plate-shaped body.
10 Op voordelige wijze bereikt de uitvinding dat de zonnecellen verankerd zijn binnen het zonnepaneel. Hierdoor blijft de nadelige en kwetsbare plaatsing van zonnecellen aan de randen van het plaatvormig lichaam achterwege.The invention advantageously achieves that the solar cells are anchored within the solar panel. The disadvantageous and vulnerable placement of solar cells at the edges of the plate-shaped body is hereby omitted.
Ook heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een zonnepaneel omvattend een plaatvormig lichaam en ten minste één zonnecel, waarbij 15 het plaatvormig lichaam uit een transparant materiaal bestaat, het plaatvormige lichaam ten minste één oppervlak heeft voor het invangen van invallend licht, de zonnecel ten minste aan één zijde een lichtontvangend oppervlak heeft; omvattend: het plaatsen van de ten minste ene zonnecel in een mal; het vullen van de mal met een vloeibare precursor van het transparant materiaal, 20 waarbij de ten minste ene zonnecel wordt ingebed; het in vaste vorm overbrengen van de precursor tot het transparant materiaal.The invention also relates to a method for manufacturing a solar panel comprising a plate-shaped body and at least one solar cell, wherein the plate-shaped body consists of a transparent material, the plate-shaped body has at least one surface for capturing incident light, the solar cell has a light-receiving surface on at least one side; comprising: placing the at least one solar cell in a mold; filling the mold with a liquid precursor of the transparent material, wherein the at least one solar cell is embedded; transferring the precursor to the transparent material in solid form.
Op een voordelige wijze bereikt de uitvinding dat in een enkel bcwcrkingsproccs de golfgeleider wordt gevormd, en de zonnecellen worden aangebracht.The invention advantageously achieves that in a single processing process the waveguide is formed and the solar cells are arranged.
In een uitvoeringsvorm is een zonnepaneel voorzien, waarbij de tenminste ene 25 zonnecel aan een tweede zijde een lichtontvangend oppervlak heeft. Op voordelige wijze kunnen binnen de zonneconcentrator beide zijde van de zonnecel worden gebruikt voor het omzetten van zonlicht in elektrische energie.In one embodiment a solar panel is provided, wherein the at least one solar cell has a light-receiving surface on a second side. Both sides of the solar cell can advantageously be used within the solar concentrator for converting sunlight into electrical energy.
In een verdere uitvoeringsvorm is het aantal zonnecellen groter dan één, en worden de zonnecellen door middel van één of meer afstandhouders onderling gepositioneerd, 30 waarbij de één of meer afstandhouders zijn ingebed in het transparant materiaal. Op voordelige wijze wordt hiermee bereikt dat een aantal zonnecellen onderling gerangschikt kan worden geplaatst binnen het plaatvormig lichaam.In a further embodiment the number of solar cells is greater than one, and the solar cells are mutually positioned by means of one or more spacers, the one or more spacers being embedded in the transparent material. Advantageously, this achieves that a number of solar cells can be arranged mutually arranged within the plate-shaped body.
33
In een verdere uitvoeringsvorm zijn de een of meer zonnecellen voorzien van elektrische draadvcrbindingcn, waarbij de draadvcrbindingcn zijn ingebed in het transparant materiaal.In a further embodiment, the one or more solar cells are provided with electrical wire connections, the wire connections being embedded in the transparent material.
In een uitvoeringsvorm zijn de zonnecellen voorzien van elektrische verbindingen, 5 waarbij de verbindingen zijn opgenomen in de afstandhouders ingebed in het transparant materiaal. Op voordelige wijze wordt bereikt dat geen draden nodig zijn tussen zonnecellen en daarmee de koppeling tussen zonnecellen wordt vereenvoudigd. In een uitvoeringsvorm is een aantal van de zonnecellen met hun lichtontvangend oppervlak evenwijdig aan elkaar gepositioneerd.In one embodiment, the solar cells are provided with electrical connections, the connections being included in the spacers embedded in the transparent material. Advantageously, it is achieved that no wires are required between solar cells, and thus the coupling between solar cells is simplified. In one embodiment, a number of the solar cells with their light-receiving surface are positioned parallel to each other.
10 In een uitvoeringsvorm is een tussenafstand tussen naast elkaar liggende zonnecellen gelijk aan of groter dan twee maal een dikte van het plaatvormig lichaam. Op voordelige wijze wordt bereikt dat aan het concentrator principe wordt voldaan waarbij het zonnecel oppervlak kleiner is dan het oppervlak van de plaat waarop het licht invalt.In an embodiment, an intermediate distance between adjacent solar cells is equal to or greater than twice a thickness of the plate-shaped body. Advantageously it is achieved that the concentrator principle is met in which the solar cell surface is smaller than the surface of the plate on which the light is incident.
15 In een uitvoeringsvorm omvat het zonnepaneel verder een verder optisch element, en is het verder optisch element ingebed in het transparant materiaal. Het gebruik van verdere optische elementen verhoogt op voordelige wijze de overdracht van invallend licht naar de ten minste ene zonnecel.In one embodiment, the solar panel further comprises a further optical element, and the further optical element is embedded in the transparent material. The use of further optical elements advantageously increases the transmission of incident light to the at least one solar cell.
In een uitvoeringsvorm wordt het verder optisch element geselecteerd wordt uit een 20 groep omvattend een spiegel of reflector, een tralie, een lichtverstrooïer en een prisma.In an embodiment the further optical element is selected from a group comprising a mirror or reflector, a grating, a light scatterer and a prism.
In een uitvoeringsvorm heeft het transparant materiaal als eigenschap dat een vloeibare precursor beschikbaar is die tot een vaste én voor zonlicht transparante vorm kan overgaan. Op voordelige wijze voorziet het transparant materiaal de 2 5 mogelijkheid om zonnecellen en mogelijk ook verdere optische elementen in te bedden in het transparant materiaal.In one embodiment, the transparent material has the property that a liquid precursor is available that can switch to a solid and sunlight-transparent form. The transparent material advantageously provides the possibility of embedding solar cells and possibly also further optical elements in the transparent material.
In een uitvoeringsvorm wordt het transparant materiaal geselecteerd uit een groep van materialen omvattend: polymethylmethacrylaat, polycarbonaat, polyurethaan, epoxy, of sol-gel materiaal.In one embodiment, the transparent material is selected from a group of materials comprising: polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyurethane, epoxy, or sol-gel material.
30 In een uitvoeringsvorm is in het transparant materiaal een fluorescerend materiaal en/of een verstrooiend materiaal en/of een brekingsindex verhogend materiaal opgenomen. Op voordelige wijze wordt bereikt dat de overdracht van invallend licht vanuit het plaatvormig lichaam wordt verbeterd.In one embodiment, the transparent material comprises a fluorescent material and / or a scattering material and / or a refractive index-increasing material. It is advantageously achieved that the transmission of incident light from the plate-shaped body is improved.
44
Verdere uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding worden beschreven in de afhankelijke conclusies.Further embodiments according to the present invention are described in the dependent claims.
De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van enkele tekeningen, waarin uitvoeringsvoorbeelden daarvan zijn weergegeven. De tekeningen 5 zijn uitsluitend bedoeld als illustratie van de doeleinden van de uitvinding en niet ter beperking van de uitvindingsgedachte, die wordt gedefinieerd door de bijgevoegde conclusies.The invention will be explained in more detail below with reference to a few drawings, in which exemplary embodiments thereof are shown. The drawings are intended solely to illustrate the objects of the invention and not to limit the inventive concept, which is defined by the appended claims.
Daarbij toont figuur 1 schematisch een bovenaanzicht van een zonnepaneel in een eerste 10 uitvoeringsvorm; figuur 2 schematisch een zijaanzicht van het zonnepaneel; figuur 3 een perspectivisch aanzicht van het zonnepaneel, figuur 4 een zijaanzicht van een zonnepaneel volgens de uitvinding, en figuur 5 een stroomschema van een werkwijze volgens de uitvinding.Figure 1 schematically shows a top view of a solar panel in a first embodiment; Figure 2 schematically shows a side view of the solar panel; figure 3 shows a perspective view of the solar panel, figure 4 a side view of a solar panel according to the invention, and figure 5 a flow chart of a method according to the invention.
15 Figuur 1 toont schematisch een bovenaanzicht van een zonnepaneel in de vorm van een zonneconcentrator 1 volgens de uitvinding. De zonneconcentrator 1 omvat een plaatvormig lichaam 5 en een aantal (minstens één) zonnecellen 8. Het plaatvormig lichaam 5 is vervaardigd uit een transparant materiaal. De zonnecellen 8 zijn ingebed in het plaatvormig lichaam 5.Figure 1 schematically shows a top view of a solar panel in the form of a solar concentrator 1 according to the invention. The solar concentrator 1 comprises a plate-shaped body 5 and a number of (at least one) solar cells 8. The plate-shaped body 5 is made of a transparent material. The solar cells 8 are embedded in the plate-shaped body 5.
20 In een uitvoeringsvorm staat een lichtontvangend oppervlak van elk van de zonnecellen loodrecht op het getoonde bovenvlak 2.In one embodiment, a light-receiving surface of each of the solar cells is perpendicular to the upper surface 2 shown.
In een alternatieve uitvoeringsvorm kan ccn lichtontvangend oppervlak van cén of meer van de zonnecellen evenwijdig zijn aan het getoonde bovenvlak 2. Dit kan voordelig wanneer op deze wijze relatief meer direct zonlicht kan worden 25 ingevangen.In an alternative embodiment, a light-receiving surface of one or more of the solar cells can be parallel to the upper surface 2 shown. This can be advantageous if relatively more direct sunlight can be captured in this way.
De zonnecellen kunnen aan slechts één oppervlak voorzien zijn van een lichtontvangend oppervlak, maar ook het is mogelijk dat de zonnecellen aan beide oppervlakken van een lichtontvangend oppervlak zijn voorzien (zgh. bifacial zonnecel).The solar cells can be provided with a light-receiving surface on only one surface, but it is also possible that the solar cells on both surfaces are provided with a light-receiving surface (so-called bifacial solar cell).
30 In een uitvoeringsvorm worden de zonnecellen onderling gepositioneerd door middel van afstandhouders 9.In one embodiment, the solar cells are mutually positioned by means of spacers 9.
Voorts zijn de zonnecellen 8 onderling elektrisch verbonden via bijvoorbeeld draadverbindingen (niet getoond). Een dwarsdoorsnede van de zonneconcentrator langs lijn II-II wordt getoond in figuur 2.Furthermore, the solar cells 8 are mutually electrically connected via, for example, wire connections (not shown). A cross section of the solar concentrator along line II-II is shown in Figure 2.
55
In een uitvoeringsvorm zijn de draadverbindingen onderdeel van de afstandhouders. Figuur 2 toont schematisch een zijaanzicht van dc zonncconccntrator. Elementen met dezelfde referentie als in figuur 1 verwijzen naar identieke of soortgelijke elementen. In de getoonde uitvoeringsvorm heeft het plaatvormig lichaam een dikte D die groter 5 is dan of gelijk is aan de hoogte van de afstandhouders 9.In one embodiment, the wire connections are part of the spacers. Figure 2 shows schematically a side view of the solar controller. Elements with the same reference as in Figure 1 refer to identical or similar elements. In the embodiment shown, the plate-shaped body has a thickness D that is greater than or equal to the height of the spacers 9.
Schematisch is een richting L aangegeven voor het tijdens gebruik invallen van licht in een lichtinvangend oppervlak (bijvoorbeeld het bovenvlak 2) van de zonneconcentrator. De invalrichting L is hoofdzakelijk gericht dwars op het plaatoppervlak 2. Na inval in het plaatvormig lichaam 5 zal doordat het lichaam 5 10 functioneert als zonneconcentrator, het ingevallen licht zich hoofdzakelijk in het horizontale vlak (dus loodrecht op de richting Z) van het plaatvormig lichaam 5 voortbewegen. Het lichtontvangend oppervlak van de zonnecellen 8 strekt zich hoofdzakelijk verticaal uit in een richting Z, en heeft derhalve een normaal hoofdzakelijk loodrecht op richting Z.A direction L is indicated diagrammatically for the incident light during use into a light-absorbing surface (for example the upper surface 2) of the solar concentrator. The incidence direction L is mainly directed transversely to the plate surface 2. After incidence in the plate-shaped body 5, because the body 5 acts as a solar concentrator, the incident light mainly moves in the horizontal plane (i.e. perpendicular to the direction Z) of the plate-shaped body 5 move on. The light-receiving surface of the solar cells 8 extends substantially vertically in a direction Z, and therefore has a normal substantially perpendicular to direction Z.
15 Figuur 3 toont een perspectivisch aanzicht van de zonneconcentrator. Elementen met dezelfde referentie als in de voorgaande figuren verwijzen naar identieke of soortgelijke elementen. De zonnecellen 8 zijn gepositioneerd met de normaal van het lichtontvangend oppervlak loodrecht op de dikterichting Z van het plaatvormig lichaam 5.Figure 3 shows a perspective view of the solar concentrator. Elements with the same reference as in the previous figures refer to identical or similar elements. The solar cells 8 are positioned with the normal of the light-receiving surface perpendicular to the thickness direction Z of the plate-shaped body 5.
20 Figuur 4 toont een zijaanzicht van een zonneconcentrator in een uitvoeringsvorm van de uitvinding.Figure 4 shows a side view of a solar concentrator in an embodiment of the invention.
In een richting in het plaatvormig lichaam 5 kunnen meerdere zonnecellen 8 met hun lichtontvangend oppervlak evenwijdig aan elkaar zijn geplaatst.In a direction in the plate-shaped body 5, a plurality of solar cells 8 with their light-receiving surface can be placed parallel to each other.
Een tussenafstand W tussen naast elkaar geplaatste evenwijdige zonnecellen is gelijk 25 aan of bij voorkeur groter dan twee maal de (lokale) dikte D van het plaatvormig lichaam.An intermediate distance W between adjacent parallel solar cells is equal to or preferably greater than twice the (local) thickness D of the plate-shaped body.
Het is eveneens mogelijk om een dergelijke rangschikking te verw ezenlijken in twee onderling loodrechte richtingen zodat een regelmatige gerangschikt netwerk van zonnecellen wordt voorzien, dat wil zeggen in elke van de twee richtingen met een 30 regelmatige tussenafstand W gelijk aan of groter dan twee maal de dikte D van het plaatvormig lichaam 5. Ook is het mogelijk een netwerk te maken met een driehoekige of hexagonale structuur.It is also possible to realize such an arrangement in two mutually perpendicular directions so that a regularly arranged network of solar cells is provided, i.e. in each of the two directions with a regular spacing W equal to or greater than twice the thickness D of the plate-shaped body 5. It is also possible to make a network with a triangular or hexagonal structure.
In een alternatieve uitvoeringsvorm kan de normaal van het oppervlak van één of meer geplaatste zonnecellen niet per se loodrecht zijn ten opzichte van die van de 6 plaat. De cel kan ook onder een hoek geplaatst worden. Hierdoor kan de cel meer direct zonlicht dat, na breking, zich hoofdzakclijk parallel aan dc normaal van dc plaat voortbeweegt omgezet worden in elektriciteit. Als de zonnecellen een hoek maken ten opzichte van de plaat, zullen ze onderling ook onder een hoek staan.In an alternative embodiment, the normal of the surface of one or more solar cells placed cannot necessarily be perpendicular to that of the 6 plate. The cell can also be placed at an angle. This allows the cell to convert more direct sunlight that, after refraction, moves essentially parallel to the normal of the plate into electricity. If the solar cells are at an angle to the plate, they will also be at an angle to each other.
5 Figuur 4 toont een schema voor een werkwijze 100 voor het vervaardigen van een zonneconcentrator volgens de uitvinding.Figure 4 shows a diagram for a method 100 for manufacturing a solar concentrator according to the invention.
De werkwijze omvat een eerste stap 101 waarin de zonnecellen worden voorbereid. In deze stap kunnen de elektrische verbindingen tussen de zonnecellen worden gemaakt, zodat een netwerk van onderling verbonden zonnecellen ontstaat. Bij het verbinden 10 wordt de lengte van de elektrische verbindingen zo gekozen dat een gewenste plaatsing van de zonnecellen binnen het te vormen plaatvormig lichaam 5 mogelijk is. In een volgende stap 102, wordt het netwerk van zonnecellen geplaatst in een mal. De zonnecellen worden met hun lichtontvangende oppervlak in een gewenste stand gebracht ten opzichte van de stand van het te vormen plaatvormig lichaam 5. Indien 15 nodig worden de zonnecellen eveneens op vooraf bepaalde posities in de mal gerangschikt.The method comprises a first step 101 in which the solar cells are prepared. In this step the electrical connections between the solar cells can be made, so that a network of interconnected solar cells is created. When connecting 10, the length of the electrical connections is chosen such that a desired placement of the solar cells within the plate-shaped body 5 to be formed is possible. In a next step 102, the network of solar cells is placed in a mold. The solar cells are brought with their light-receiving surface into a desired position relative to the position of the plate-shaped body 5 to be formed. If necessary, the solar cells are also arranged at predetermined positions in the mold.
Vervolgens wordt in een stap 103, het transparante materiaal in vloeibare vorm in de mal gebracht. Hierbij worden de zonnecellen ingebed.Next, in a step 103, the transparent material is introduced into the mold in liquid form. The solar cells are hereby embedded.
In een uitvoeringsvorm is een fluorescerend materiaal opgelost in de vloeistof.In one embodiment, a fluorescent material is dissolved in the liquid.
20 Als alternatief of als toevoeging kunnen deeltjes worden opgelost die tot doel hebben de optische eigenschappen van de te vormen plaat te verbeteren, zoals brekingsindex verhogende deeltjes.Alternatively or additionally, particles can be dissolved which are intended to improve the optical properties of the plate to be formed, such as refractive index-increasing particles.
Het zal de vakman duidelijk zijn dat bij het gieten van het vloeibaar transparant materiaal zowel een verticale gietmal als een horizontale gietmal kan worden 25 toegepast.It will be clear to the skilled person that when casting the liquid transparent material, both a vertical casting mold and a horizontal casting mold can be used.
Tenslotte omvat de werkwijze een stap 104 waarin het vloeibaar transparant materiaal in vaste vorm overgaat. Deze stap kan plaatsvinden door uitvoering van één van verschillende typen reacties waaronder stollen, uitharden, en polymeriseren, afhankelijk van het type transparant materiaal.Finally, the method comprises a step 104 in which the liquid transparent material passes into solid form. This step can take place by carrying out one of different types of reactions including solidification, curing, and polymerization, depending on the type of transparent material.
30 Het gieten en stollen van de transparante plaat kan ook in meerdere stappen gebeuren waarbij de transparante plaat tijdens de stappen opgebouwd wordt. Bijvoorbeeld:The casting and solidification of the transparent plate can also take place in several steps, whereby the transparent plate is built up during the steps. For example:
Eerst wordt in een horizontale mal een laagje precursor gegoten. Gedurende een tijdsinterval wordt de precursor behandeld om te verdikken/uitharden tot een vloeistof met een relatief hoge stroperigheid of tot een vaste stof.First a layer of precursor is poured into a horizontal mold. During a time interval, the precursor is treated to thicken / cure to a relatively high viscosity liquid or to a solid.
77
Vervolgens wordt het frame van zonnecellen, verbindingstukjes en metaalverbindingen gelegd op deze eerste laag. Indien de laag nog in de vlocistoffasc is, dient de vloeistof zo stroperig te zijn dat het frame niet naar de bodem van de mal zakt. Vervolgens wordt een tweede vloeibare precursor op de eerste transparante laag 5 gegoten, tot zodanige hoogte dat het frame van zonnecellen, verbindingstukjes en metaalverbindingen zich volledig onder het oppervlakte van de precursor bevindt. Hierna kan het geheel uitharden, waarbij een transparante plaat met ingebedde zonnecellen ontstaat.The frame of solar cells, connecting pieces and metal connections is then laid on this first layer. If the layer is still in the float casing, the liquid must be so viscous that the frame does not sink to the bottom of the mold. A second liquid precursor is then poured onto the first transparent layer 5 to such a height that the frame of solar cells, connection pieces and metal connections is completely below the surface of the precursor. After this, the whole can cure, creating a transparent plate with embedded solar cells.
In een dergelijke wordt het plaatvormig lichaam in meerdere stappen opgebouwd door 10 afwisselend het telkens verder vullen van de mal met de vloeibare precursor van het transparant materiaal plaatsvindt en het gedurende een tijdsinterval laten toenemen van de viscositeit van de precursor in de telkens verder gevulde mal.In such a case, the plate-shaped body is built up in several steps by alternately filling the mold further with the liquid precursor of the transparent material and allowing the viscosity of the precursor in the mold to be filled further to increase during a time interval.
In deze werkwijze kan het aantal stappen van het vullen van de mal met de precursor twee of meer bedragen.In this method, the number of steps of filling the mold with the precursor can be two or more.
15 Het verkregen product is een plaatvormig lichaam 5 waarin de zonnecellen ingebed zijn opgenomen. De elektrische verbindingen van de zonnecellen zijn eveneens ingebed in het lichaam 5. In een uitvoeringsvorm worden de elektrische verbindingen gevormd door contacten en verbindingen in de afstandhouders 9.The product obtained is a plate-shaped body 5 in which the solar cells are embedded. The electrical connections of the solar cells are also embedded in the body 5. In one embodiment, the electrical connections are formed by contacts and connections in the spacers 9.
De elektrische verbindingen omvatten tenminste twee elektrische uitvoeren die zich 2 0 uitstrekken tot buiten het plaatvormig lichaam voor het voorzien van elektrische aansluitingen om tijdens bedrijf opgewekte stroom te kunnen benutten.The electrical connections include at least two electrical outputs extending beyond the plate-shaped body for providing electrical connections to utilize current generated during operation.
In een uitvoeringsvorm worden in de stap 102 van het plaatsen van de zonnecellen in de mal ook één of meer spiegels in de mal geplaatst, zodat de een of meer spiegels in het plaatvormig lichaam 5 zijn ingebed. Naast spiegels kunnen ook andere optische 25 elementen zoals een reflecterend materiaal, tralie, holografische spiegel, of brekingindex verhogende deeltjes in het plaatvormig lichaam 5 worden ingebed.In one embodiment, in the step 102 of placing the solar cells in the mold, one or more mirrors are also placed in the mold, so that the one or more mirrors are embedded in the plate-shaped body 5. In addition to mirrors, other optical elements such as a reflective material, grating, holographic mirror, or refractive index increasing particles can be embedded in the plate-shaped body.
Op voordelige wijze wordt door het inbedden van de zonnecellen, spiegels en andere optische elementen een hoge mechanische stabiliteit verkregen in vergelijking met een zonneconcentrator volgens de stand van de techniek.Advantageously, by embedding the solar cells, mirrors and other optical elements, a high mechanical stability is obtained in comparison with a solar concentrator according to the prior art.
30 De spiegels en andere optische elementen dienen in het verkregen product voor het richten van invallend licht naar de zonnecellen waardoor een verbeterd rendement kan worden verkregen.In the product obtained, the mirrors and other optical elements serve to direct incident light to the solar cells, so that an improved efficiency can be obtained.
88
Het transparant materiaal heeft als eigenschap dat een vloeibare precursor beschikbaar is die tot een vaste én voor zonlicht transparante vorm kan overgaan.The transparent material has the property that a liquid precursor is available that can switch to a solid and transparent form.
Het transparant materiaal kan bestaan uit één geselecteerd uit een groep omvattend: 5 polymethylmethacrylaat, polycarbonaat, polyurethaan, epoxy, sol-gel materialen.The transparent material may consist of one selected from a group comprising: polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyurethane, epoxy, sol-gel materials.
Τη het transparant materiaal kunnen één of meerdere fluorescerend materialen zijn opgenomen, bijvoorbeeld een (organische) dye of quantum dots. Als verdere toevoeging of alternatieve toevoeging kunnen brekingsindex verhogende deeltjes worden toegevoegd zoals metaaloxide deeltjes of kan een verstrooiend materiaal in de 10 vorm van bijvoorbeeld metaal of metaaloxide deeltjes zoals vlokken, plaatjes of staatjes in het transparant materiaal zijn opgenomen.The transparent material may include one or more fluorescent materials, for example an (organic) dye or quantum dots. As a further addition or alternative addition, refractive index enhancing particles can be added such as metal oxide particles or a scattering material in the form of, for example, metal or metal oxide particles such as flakes, platelets or stands can be included in the transparent material.
Het plaatvormig materiaal kan de vorm aanncmcn van een vlakke plaat, maar ook is het mogelijk dat het plaatvormige lichaam 5 een gebogen vorm heeft.The plate-shaped material can take the form of a flat plate, but it is also possible that the plate-shaped body 5 has a curved shape.
Voorts kan er een coating laag (bijvoorbeeld silicium-oxide of glas) op één of meer 15 oppervlakken van het plaatvormig lichaam worden aangebracht, met het doel de plaat te beschermen tegen externe (weers)invloeden, zoals hagel, regen en ultraviolette straling.Furthermore, a coating layer (for example silicon oxide or glass) can be applied to one or more surfaces of the plate-shaped body, with the aim of protecting the plate against external (weather) influences, such as hail, rain and ultraviolet radiation.
In een uitvoeringsvorm worden de zonnecellen in het plaatvormig materiaal gepositioneerd met hun lichtontvangend oppervlak hoofdzakelijk loodrecht ten 20 opzichte van het lokale oppervlak van de plaat. De één of meer spiegels kunnen gepositioneerd zijn ofwel met de oppervlaktenormaal loodrecht op de normaal van het lokale plaatoppervlak en/of met de oppervlaktenormaal evenwijdig aan de normaal van het lokale oppervlak.In one embodiment, the solar cells are positioned in the plate-shaped material with their light-receiving surface substantially perpendicular to the local surface of the plate. The one or more mirrors may be positioned either with the surface normal perpendicular to the normal of the local plate surface and / or with the surface normal parallel to the normal of the local surface.
In de zonneconcentrator volgens de uitvinding kan omdat de zonnecellen en optische 2 5 elementen volledig zijn ingekapseld in een enkelvoudig plaatvormig lichaam het gebruik van glasplaten om de plaat mechanisch te verstevigen achterwege blijven. Hierdoor wordt op voordelige wijze een gewichtsreductie van zonneconcentrator verkregen ten opzichte van de stand van de techniek. Daarnaast worden vervaardigings- en materiaalkosten bespaard.In the solar concentrator according to the invention, because the solar cells and optical elements are completely encapsulated in a single plate-shaped body, the use of glass plates to mechanically reinforce the plate can be dispensed with. As a result, a weight reduction of solar concentrator is advantageously obtained with respect to the prior art. In addition, manufacturing and material costs are saved.
30 Vanwege het relatief lage gewicht is de zonneconcentrator volgens de uitvinding geschikt voor een aantal constructieve toepassingen zoals bijvoorbeeld gevelbekleding, dakbedekking, (scmidoorlatcndc) ramen en vloertegels. Ook zijn door vormvrijheid wat betreft het plaatvormige lichaam toepassingen mogelijk voor 9 apparatuur waarbij zonnecellen (en verdere optische elementen) in de kunststof mantel van die apparatuur zijn ingebed.Because of the relatively low weight, the solar concentrator according to the invention is suitable for a number of structural applications, such as for instance facade cladding, roof covering, (air-permeable) windows and floor tiles. Due to the freedom of shape with regard to the plate-shaped body, applications are also possible for equipment in which solar cells (and further optical elements) are embedded in the plastic shell of that equipment.
Alternatieve en equivalente uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn denkbaar binnen de uitvindingsgedachte, zoals aan de deskundige op het vakgebied 5 duidelijk zal zijn. De uitvindingsgedachte wordt slechts beperkt door de bij gevoegde conclusies.Alternative and equivalent embodiments of the present invention are conceivable within the inventive concept, as will be apparent to those skilled in the art. The inventive concept is only limited by the appended claims.
Claims (17)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2002766A NL2002766C2 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | SOLAR PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING IT. |
| PCT/NL2010/050211 WO2010123352A1 (en) | 2009-04-20 | 2010-04-20 | Solar panel and method for the manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2002766A NL2002766C2 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | SOLAR PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING IT. |
| NL2002766 | 2009-04-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2002766C2 true NL2002766C2 (en) | 2010-10-22 |
Family
ID=41718730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2002766A NL2002766C2 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | SOLAR PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING IT. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL2002766C2 (en) |
| WO (1) | WO2010123352A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102255573B1 (en) * | 2019-08-27 | 2021-05-24 | 고려대학교 산학협력단 | Solar module |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2620115A1 (en) * | 1976-05-06 | 1977-11-10 | Fraunhofer Ges Forschung | Solar cell converting light into electric power - has light concentrator with fluorescent centres in transparent layer with specified refractive index |
| US4127425A (en) * | 1978-03-31 | 1978-11-28 | Atlantic Richfield Company | Luminescent solar collector |
| FR2697352A1 (en) * | 1992-10-26 | 1994-04-29 | Physique Rayon Lumie Lab | Electromagnetic energy concentrator with frequency shift - uses dopant that responds to electromagnetic excitation by emitting light at different frequency |
| DE4427881A1 (en) * | 1994-08-06 | 1996-02-15 | Tnc En Consulting Gmbh | Solar power system |
| EP0825654A2 (en) * | 1996-08-13 | 1998-02-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Continuous vacuum lamination treatment system and vacuum lamination apparatus |
| FR2792460A1 (en) * | 1999-04-19 | 2000-10-20 | Biocube | Photovoltaic generator, having light cascades, comprises photovoltaic cell included in transparent matrix having dichroic filter on its entry surface and reflective coating on its opposite surface |
| WO2003007387A1 (en) * | 2001-07-09 | 2003-01-23 | Christian Gerteis | Solar unit |
-
2009
- 2009-04-20 NL NL2002766A patent/NL2002766C2/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-04-20 WO PCT/NL2010/050211 patent/WO2010123352A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2620115A1 (en) * | 1976-05-06 | 1977-11-10 | Fraunhofer Ges Forschung | Solar cell converting light into electric power - has light concentrator with fluorescent centres in transparent layer with specified refractive index |
| US4127425A (en) * | 1978-03-31 | 1978-11-28 | Atlantic Richfield Company | Luminescent solar collector |
| FR2697352A1 (en) * | 1992-10-26 | 1994-04-29 | Physique Rayon Lumie Lab | Electromagnetic energy concentrator with frequency shift - uses dopant that responds to electromagnetic excitation by emitting light at different frequency |
| DE4427881A1 (en) * | 1994-08-06 | 1996-02-15 | Tnc En Consulting Gmbh | Solar power system |
| EP0825654A2 (en) * | 1996-08-13 | 1998-02-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Continuous vacuum lamination treatment system and vacuum lamination apparatus |
| FR2792460A1 (en) * | 1999-04-19 | 2000-10-20 | Biocube | Photovoltaic generator, having light cascades, comprises photovoltaic cell included in transparent matrix having dichroic filter on its entry surface and reflective coating on its opposite surface |
| WO2003007387A1 (en) * | 2001-07-09 | 2003-01-23 | Christian Gerteis | Solar unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010123352A1 (en) | 2010-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2010338108B2 (en) | Reflective device for a photovoltaic module with bifacial cells | |
| US20090255568A1 (en) | Solar panel window | |
| US20100037954A1 (en) | Flat light concentration device with reduced thickness | |
| US4235643A (en) | Solar cell module | |
| WO2009121180A1 (en) | Solar panel window | |
| EP1928028A1 (en) | Photovoltaic roof tile system based on a fluorescent concentrator | |
| JP7256503B2 (en) | Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures | |
| EP2286051A1 (en) | Solar panel window | |
| US20150162474A1 (en) | Solar cell module and solar power generation device | |
| CN101904016A (en) | Thin film planar solar concentrator/collector | |
| US20130319504A1 (en) | Method of manufacturing a photovoltaic power generating window | |
| US20220136179A1 (en) | Functional device integrated into a traversible surface and method for producing a traversable surface with same | |
| CN105723523B (en) | Photovoltaic device used as photovoltaic solar sensor | |
| WO2016120264A1 (en) | Hybrid concentrated photovoltaic device | |
| EP3895219B1 (en) | Photovoltaic module | |
| CN105226108A (en) | The manufacture method of solar module, the manufacture method of transparent substrates and solar module | |
| NL2002766C2 (en) | SOLAR PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING IT. | |
| US20190305165A1 (en) | Photovoltaic module | |
| CN215266334U (en) | Reflective film and solar cell panel | |
| KR101236404B1 (en) | Apparatus for generating electricity in road | |
| CN114270539A (en) | Photovoltaic module | |
| CN208315577U (en) | Multistage enhancing gain film for photovoltaic module string spacing, piece spacing and welding | |
| CN218333822U (en) | Novel photovoltaic backboard and photovoltaic module | |
| EP4340048A1 (en) | Front pane for a photovoltaic module | |
| TWI814224B (en) | Photovoltaic module with light guide structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20121101 |