RU2234166C1 - Гибкий модуль солнечной батареи - Google Patents
Гибкий модуль солнечной батареи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2234166C1 RU2234166C1 RU2003111711/28A RU2003111711A RU2234166C1 RU 2234166 C1 RU2234166 C1 RU 2234166C1 RU 2003111711/28 A RU2003111711/28 A RU 2003111711/28A RU 2003111711 A RU2003111711 A RU 2003111711A RU 2234166 C1 RU2234166 C1 RU 2234166C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solar cells
- module
- glass plates
- board
- buses
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам, генерирующим электроэнергию путем прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью полупроводниковых солнечных элементов (СЭ) с используемым преимущественно в системах электропитания космических аппаратов (КА). Сущность: гибкий модуль солнечной батареи, размещаемый на несущей (опорной) поверхности в виде гибкой сетчатой мембраны, закрепленной на раме, состоит из СЭ, скоммутированных между собой с помощью металлических шин и покрытых с лицевой и тыльной сторон защитными стеклянными пластинами. На тыльной стороне модуля на краях стеклянных пластин, покрывающих смежные, последовательно-соединенные СЭ, установлены платы, например, из пленочного фольгированного диэлектрика. В платах имеются несколько отверстий, по крайней мере два, которые расположены над промежутками между смежными СЭ. Через отверстия пропущены свободные концы разнополярных шин от контактов смежных СЭ и эти концы шин скоммутированы с металлизированным слоем платы. Диэлектрический слой платы соединен со стеклянными пластинами. Достигаемый технический результат - упрощение технологии изготовления гибкого модуля и повышение ремонтопригодности. 4 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к устройствам, генерирующим электроэнергию путем прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью полупроводниковых солнечных элементов (СЭ) и используемым преимущественно в космической технике в качестве первичных источников электрического тока различных типов космических аппаратов (КА).
Известна СБ по авторскому свидетельству СССР №688054 на способ изготовления СБ (М. кл.2 H 01 L 31/18, опубликовано в бюллетене изобретений №9 за 2003 г.)
В соответствии с описанием этого изобретения СБ содержит солнечные элементы (СЭ), соединенные между собой монтажными проводами и собранные в модули посредством приклейки их к технологической подложке из стеклоткани. В качестве клея используется искусственный каучук СКТНФ. С помощью этого же клея на СЭ установлены радиационно-защитные стеклянные пластины. После проверки параметров модуля осуществляется крепление его к несущей поверхности каркаса СБ любым известным способом, например пришивкой подложки в промежутках между СЭ к несущей поверхности.
Основным недостатком этого исполнения СБ является низкая ремонтопригодность ее, обусловленная сложной технологией операций как по демонтажу из клеевого слоя поврежденного или некачественного СЭ и коммутации его, так и при вклейке нового СЭ, а также восстановлении коммутации в составе модуля.
Известна также СБ по а.с. СССР №1614717 на способ изготовления гибких модулей СБ (кл. H 01 L 31/18, опубликовано в бюллетене изобретений №9 за 2003 г.), принятая за прототип. Из описания и приведенных рисунков в а. с. следует, что гибкие модули предназначены для использования в СБ, выполненных в модульном варианте, с несущей (опорной) поверхностью в виде гибкой сетчатой мембраны, закрепленной на раме СБ. Модуль состоит из СЭ последовательно соединенных с помощью металлических коммутационных шин. Изгибы-компенсаторы в шинах расположены в промежутках между СЭ. Один край цельной шины, между двумя смежными СЭ, соединен с лицевым контактом СЭ, а другой край этой же шины - с тыльным контактом другого СЭ. Проволочные шины выполняют параллельное соединение шин. На лицевую и тыльную стороны каждого СЭ установлены защитные стеклянные пластины.
Основными недостатками конструкции этого гибкого модуля являются:
- сложная технология сборки модуля, обусловленная прежде всего проблемой позиционирования стеклянных пластин относительно краев скоммутированных СЭ и необходимостью создания сложных приспособлений в виде многоместных кассет;
- низкая ремонтопригодность, особенно при замене поврежденного или некачественного СЭ после приклейки стеклянных пластин;
- удаление такого СЭ из состава модуля связано со сложным, исключительно ручным, процессом как демонтажа стеклянных пластин и коммутации на смежных СЭ, так и последующей заменой их на новые пластины и восстановление коммутации.
Техническим результатом, достигаемым в предлагаемой конструкции модуля, является упрощение технологического процесса изготовления модуля и повышение ремонтопригодности его на всех стадиях сборки и наземной эксплуатации.
Обеспечивается этот результат за счет отличительных признаков гибкого модуля СБ, размещаемого на несущей (опорной) поверхности в виде гибкой сетчатой мембраны, закрепленной на раме. Модуль состоит из СЭ, скоммутированных между собой с помощью металлических шин и покрытых с лицевой и тыльной сторон защитными стеклянными пластинами. На тыльной стороне модуля, на краях стеклянных пластин, покрывающих смежные, последовательно-соединенные СЭ, преимущественно Ga-As/Ge-системы, установлены платы, например, из пленочного фольгированного диэлектрика, с несколькими, по крайней мере двумя, отверстиями, расположенными над промежутками между СЭ. Через эти отверстия пропущены свободные концы разнополярных шин от контактов смежных СЭ и эти концы шин скоммутированы с металлизированным слоем платы, а диэлектрический слой платы соединен со стеклянными пластинами.
Применение плат позволяет заменить общую для двух смежных СЭ коммутационную шину на индивидуальные шины для каждого СЭ, например по две шины от “+” и “-” контактов СЭ. В этом случае такие операции как присоединение щин к контактам СЭ, приклейка стеклянных пластин, контрольные проверки выполняются в составе отдельных СЭ, что значительно упрощает технологию сборки модуля, а также ремонта (замены) некачественных СЭ.
Исчезает, как таковая, проблема замены некачественных СЭ на этапах изготовления и наземной эксплуатации модуля и СБ, так как извлечение некачественного СЭ может легко выполняться путем отсоединения (например, отпайки) концов шин от металлизированного слоя платы и свободного удаления СЭ. Последующая установка нового СЭ взамен удаленного также легко выполнима без воздействия на смежные СЭ.
Перечисленные преимущества модуля, по сравнению с прототипом, чрезвычайно актуальны для СЭ Ga-As/Ge-системы, которые наряду с повышенным к.п.д. преобразования имеют очень высокую стоимость.
Для обоснования соответствия предлагаемой конструкции гибкого модуля критерию “изобретательский уровень” был проведен анализ известных решений по литературным источникам. Отличительных признаков заявляемого решения в литературных источниках не обнаружено.
По мнению авторов, предлагаемая конструкция гибкого модуля СБ соответствует критерию “изобретательский уровень”.
На фиг.1-4 показано конструктивное исполнение модуля.
На фиг.1 изображен вид с тыльной стороны на гибкие модули (1), расположенные на несущей поверхности в виде гибкой сетчатой мембраны (2), которая крепится к раме (3) СБ. Платы (4) установлены над каждым промежутком между смежными, последовательно соединенными СЭ (5).
Конструктивное исполнение последовательной коммутации СЭ (5) показано на фиг.2. Присоединение шин (6, 7) к контактам “+” и “-” на лицевой и тыльной сторонах СЭ выполнено точечной односторонней микросваркой (8), а для приклейки защитных стеклянных пластин (9) к обеим сторонам СЭ применен прозрачный клеящий состав СКТНФ (10) на основе искусственного каучука.
Последующей контрольной проверкой выявляются дефекты в СЭ и определяется годность их к последовательной коммутации. При последовательной коммутации СЭ свободные концы разнополярных шин (6,7) пропускаются через отверстия (12) прямоугольной формы (фиг.4), изгибаются в разные стороны до соприкосновения с платой (4) и с помощью пайки соединяются с металлизированным слоем (4 а) платы. Крепление самой платы (4) к краям стеклянных пластин (9) производится с помощью клеевой прокладки (11), например, на основе клея постоянной липкости, обеспечивающее эластичное соединение разных материалов - стекла и пластмассы (фиг.3). Для обеспечения требуемого ресурса изгибных деформаций участка платы (4) в промежутке между смежными СЭ зона установки клеевой прокладки (11) расположена между отверстиями (12), т.е. вне зон припайки шин (6, 7).
Генерирование электрического тока модулем осуществляется при ориентации его лицевой, фотоактивной поверхности на Солнце. При этом установка плат и расположение коммутации плат с шинами на тыльной стороне модуля не оказывает влияния на электрические параметры СЭ.
Работоспособность гибких модулей подтверждена на опытных образцах, которые подвергались испытаниям в условиях воздействия на них механических нагрузок (ударных, вибрационных и др.) и факторов космического пространства (вакуум, периодические изменения температуры и др.).
Claims (1)
- Гибкий модуль солнечной батареи, размещаемый на несущей (опорной) поверхности в виде гибкой сетчатой мембраны, закрепленной на раме, состоящей из солнечных элементов, скоммутированных между собой с помощью металлических шин и покрытых с лицевой и тыльной сторон защитными стеклянными пластинами, отличающийся тем, что на тыльной стороне модуля на краях стеклянных пластин, покрывающих смежные, последовательно-соединенные солнечные элементы, преимущественно Ga-As/Ge - системы, установлены платы, например, из пленочного фольгированного диэлектрика, с несколькими, по крайней мере двумя, отверстиями, расположенными над промежутками между солнечными элементами, и через отверстия в платах пропущены свободные концы разнополярных шин от контактов смежных солнечных элементов и эти концы шин скоммутированы с металлизированным слоем платы, а диэлектрический слой платы соединен со стеклянными пластинами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003111711/28A RU2234166C1 (ru) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Гибкий модуль солнечной батареи |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003111711/28A RU2234166C1 (ru) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Гибкий модуль солнечной батареи |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2234166C1 true RU2234166C1 (ru) | 2004-08-10 |
RU2003111711A RU2003111711A (ru) | 2004-10-27 |
Family
ID=33414339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003111711/28A RU2234166C1 (ru) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Гибкий модуль солнечной батареи |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2234166C1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493633C1 (ru) * | 2012-04-12 | 2013-09-20 | Закрытое Акционерное Общество "ТЕЛЕКОМ-СТВ" | Гибкий фотоэлектрический модуль |
RU2495513C1 (ru) * | 2012-06-19 | 2013-10-10 | Закрытое Акционерное Общество "ТЕЛЕКОМ-СТВ" | Гибкий фотоэлектрический модуль |
RU2526219C1 (ru) * | 2013-04-30 | 2014-08-20 | Закрытое Акционерное Общество "ТЕЛЕКОМ-СТВ" | Фотоэлектрический гибкий модуль |
RU2526894C2 (ru) * | 2009-02-17 | 2014-08-27 | Син-Эцу Кемикал Ко., Лтд. | Модуль солнечной батареи |
RU2720479C1 (ru) * | 2019-03-04 | 2020-04-30 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Квант" | Базовый модуль солнечной батареи |
RU2729866C2 (ru) * | 2018-11-26 | 2020-08-12 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ изготовления конструкции механического устройства батареи солнечной |
RU2747982C1 (ru) * | 2019-08-29 | 2021-05-18 | АЦУР СПЭЙС Золяр Пауер ГмбХ | Многопереходный солнечный элемент в форме стопки с контактирующей с задней стороной передней стороной |
RU2752470C1 (ru) * | 2019-11-21 | 2021-07-28 | АЦУР СПЭЙС Золяр Пауер ГмбХ | Стопкообразный многопереходный солнечный элемент и способ его получения |
-
2003
- 2003-04-21 RU RU2003111711/28A patent/RU2234166C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526894C2 (ru) * | 2009-02-17 | 2014-08-27 | Син-Эцу Кемикал Ко., Лтд. | Модуль солнечной батареи |
RU2493633C1 (ru) * | 2012-04-12 | 2013-09-20 | Закрытое Акционерное Общество "ТЕЛЕКОМ-СТВ" | Гибкий фотоэлектрический модуль |
RU2495513C1 (ru) * | 2012-06-19 | 2013-10-10 | Закрытое Акционерное Общество "ТЕЛЕКОМ-СТВ" | Гибкий фотоэлектрический модуль |
RU2526219C1 (ru) * | 2013-04-30 | 2014-08-20 | Закрытое Акционерное Общество "ТЕЛЕКОМ-СТВ" | Фотоэлектрический гибкий модуль |
RU2729866C2 (ru) * | 2018-11-26 | 2020-08-12 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ изготовления конструкции механического устройства батареи солнечной |
RU2720479C1 (ru) * | 2019-03-04 | 2020-04-30 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Квант" | Базовый модуль солнечной батареи |
RU2747982C1 (ru) * | 2019-08-29 | 2021-05-18 | АЦУР СПЭЙС Золяр Пауер ГмбХ | Многопереходный солнечный элемент в форме стопки с контактирующей с задней стороной передней стороной |
US11640998B2 (en) | 2019-08-29 | 2023-05-02 | Azur Space Solar Power Gmbh | Multi-junction solar cell with back-contacted front side |
RU2752470C1 (ru) * | 2019-11-21 | 2021-07-28 | АЦУР СПЭЙС Золяр Пауер ГмбХ | Стопкообразный многопереходный солнечный элемент и способ его получения |
US11881532B2 (en) | 2019-11-21 | 2024-01-23 | Azur Space Solar Power Gmbh | Stacked multi-junction solar cell |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20220149226A1 (en) | Flexible photovoltaic assembly and manufacturing method therefor | |
CN109168324A (zh) | 用于光伏串和模块的高级互连方法 | |
EP3491734A1 (en) | Shingled array module for vehicle solar roof | |
US11600733B2 (en) | System and method for shingling wafer strips connected in parallel | |
RU2234166C1 (ru) | Гибкий модуль солнечной батареи | |
ATE330846T1 (de) | Solarzellenstruktur mit über der ganzen oberfläche verteilte, elektrische kontakte | |
BRPI0905925B1 (pt) | Método de fabricação de célula solar de silício | |
KR20120035515A (ko) | 태양광 발전장치 | |
KR200489603Y1 (ko) | 태양전지모듈 | |
RU2293398C1 (ru) | Солнечная батарея | |
AU2018213963A1 (en) | Flexible solar battery component | |
El-Fayome et al. | End Of Life Management Of Solar Panels | |
RU2230396C1 (ru) | Солнечная батарея | |
NL2012560B1 (en) | Solar panel and method for manufacturing such a solar panel. | |
JP2000058894A (ja) | 太陽電池ユニット及び太陽光発電装置 | |
US20040118445A1 (en) | Thin-film solar modules with reduced corrosion | |
RU2332750C1 (ru) | Панель солнечной батареи | |
JPS6230507B2 (ru) | ||
RU2200357C1 (ru) | Солнечная батарея | |
CN220041882U (zh) | 光伏组件 | |
CN219938250U (zh) | 一种光伏组件和光伏系统 | |
CN219497807U (zh) | 一种轻质光伏组件 | |
WO2022007289A1 (zh) | 一种低线损光伏阵列结构 | |
JPH06196741A (ja) | 太陽電池モジュール及びその製造方法並びにその設置構造 | |
CN211828800U (zh) | 叠瓦组件和异质结太阳能电池片 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140422 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170503 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200422 |