RU2243616C1 - Солнечная батарея - Google Patents
Солнечная батареяInfo
- Publication number
- RU2243616C1 RU2243616C1 RU2003119783/28A RU2003119783A RU2243616C1 RU 2243616 C1 RU2243616 C1 RU 2243616C1 RU 2003119783/28 A RU2003119783/28 A RU 2003119783/28A RU 2003119783 A RU2003119783 A RU 2003119783A RU 2243616 C1 RU2243616 C1 RU 2243616C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solar cells
- substrate
- modules
- solar
- solar battery
- 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 электротехнике, в частности к устройствам для генерирования энергии путем преобразования энергии светового излучения в электрическую энергию, и предназначено для космического применения. Технический результат заключается в возможности осуществить распайку концевых солнечных элементов без дополнительных конструктивных элементов и упростить подключение модулей в электрическую цепь солнечной батареи; в возможности повысить использование полезной площади плоских панелей солнечной батареи и снизить ее рабочую температуру; в возможности снизить трудоемкость изготовления солнечной батареи и получить прибавку мощности, а также снизить массу солнечной батареи. Сущность: Солнечная батарея содержит каркас в виде плоских панелей с регулярно расположенными ячейками и установленными в размер с ячейками модулями, состоящими из подложки, на которую наклеены скоммутированные между собой металлическими шинами в электрическую сеть солнечные элементы, защищенные прозрачными пластинами, наклеенными на солнечные элементы с лицевой стороны. В качестве подложки и тыльной защиты солнечных элементов применен изоляционный радиационно-стойкий фольгированный материал. На тыльной поверхности подложки сформированы токопроводящие дорожки для коммутации солнечных элементов в электрическую цепь солнечной батареи. Покрытие на тыльной стороне подложки выполнено из материала с высоким коэффициентом излучения. Плоские панели выполнены в виде трубчатого каркаса с натянутыми на него струнами. Модули установлены над периферийными трубами вплоть до выступания за габариты плоских панелей и с минимальными зазорами между смежными модулями. 2 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для генерирования энергии путем преобразования энергии светового излучения в электрическую энергию, и предназначено для космического применения.
Известна солнечная батарея (1), расположенная на сотовой панели с углепластиковой несущей поверхностью и состоящая из модулей, образованных солнечными элементами, последовательно или последовательно-параллельно соединенными с помощью плоских металлических шин с термомеханическими компенсаторами, причем к лицевой поверхности каждого солнечного элемента (СЭ) приклеена защитная стеклянная пластина, а на тыльную поверхность солнечной батареи или ее часть приклеена перфорированная пленочная подложка, выполненная с возможностью перекрытия всех промежутков между СЭ, оставляя при этом открытой большую часть тыльной поверхности СЭ.
Недостатком конструкции является недобор мощности падающего излучения, обусловленный следующим: для обеспечения гарантированной радиационной защиты СЭ требуется высокая точность геометрических размеров стекла и точность его позиционирования с солнечным элементом; из-за крепления модулей за выступающие части пленочной подложки возникает необходимость отступа от габаритных контуров и вдоль границ смежных модулей панелей и, как следствие, потеря полезной площади; кроме того, стекло имеет невысокий коэффициент теплового излучения (ε~0,86), что приводит к существенному росту температуры солнечной батареи (СБ) и снижению ее мощности.
Известна солнечная батарея (2), принятая за прототип и содержащая плоские панели с установленными на них модулями, состоящими из последовательно или последовательно-параллельно соединенных с помощью коммутационных молибденовых шин с многослойным металлическим покрытием фотопреобразователей, прикрепленных к пленочной подложке и снабженных защитными стеклянными пластинами, причем каждая плоская панель выполнена в виде каркаса с натянутым на него сетеполотном. Сетеполотно состоит из ячеек, в каждой из которых установлен модуль, пленочная подложка которого расположена между тыльной стороной фотопреобразователя и тыльной защитной стеклянной пластиной, приклеенной к тыльной стороне фотопреобразователя через перфорацию в пленочной подложке, которая, в свою очередь, пришита к сетеполотну через силовые неметаллические элементы крепления, установленные в местах схождения фотопреобразователей, имеющих прямоугольную форму с четырьмя угловыми срезами. Коммутационные молибденовые шины с многослойным металлическим покрытием проходят по всей длине фотопреоразователей с лицевой и тыльной стороны и закреплены пайкой или сваркой в отдельных точках, причем точки пайки или сварки лицевых и тыльных поверхностей смещены относительно друг друга. В зоне угловых срезов фотопреобразователей коммутационные молибденовые шины с многослойным металлическим покрытием снабжены площадками и имеют термокомпенсационные изгибы как в последовательных, так и параллельных цепях соединения фотопреобразователей.
Недостатком прототипа является недостаточное использование полезной площади плоских панелей СБ, высокая рабочая температура СБ, высокая трудоемкость изготовления СБ, недостаточная мощность СБ.
Техническим результатом, достигаемым в предлагаемой СБ, является возможность осуществить распайку концевых СЭ без дополнительных конструктивных элементов и упростить подключение модулей в электрическую цепь СБ; возможность повысить использование полезной площади плоских панелей СБ и снизить ее рабочую температуру; возможность снизить трудоемкость изготовления СБЮ и получить прибавку мощности, а также снизить массу СБ.
Достигается вышеуказанный технический результат тем, что в солнечной батарее, содержащей каркас в виде плоских панелей с регулярно расположенными ячейками и с установленными в размер ячейки модулями, состоящими из подложки, на которую наклеены скоммутированные между собой металлическими шинами в электрическую сеть СЭ, защищенные прозрачными пластинами, наклеенными на СЭ с лицевой стороны, в качестве подложки и тыльной защиты СЭ применен изоляционный радиационно-стойкий фольгированный материал, а на тыльной поверхности подложки сформированы токопроводящие дорожки для коммутации СЭ в электрическую цепь СБ. Покрытие на тыльной стороне подложки выполнено из материала с высоким коэффициентом излучения. Плоские панели выполнены в виде трубчатого каркаса с натянутыми на него струнами. Модули установлены на трубчатом каркасе с нависанием над периферийными трубами вплоть до выступания за габариты панелей и с минимальными зазорами между смежными модулями.
Отличительные признаки, обуславливающие соответствие предлагаемой СБ критерию “новизна” следующие: применение изоляционного радиационно-стойкого фольгированного материала в качестве подложки и тыльной защиты СЭ; наличие токопроводящих дорожек, сформированных на тыльной поверхности подложки и необходимых для коммутации СЭ в электрическую цепь СБ; выполнение покрытия на тыльной стороне подложки из материала с высоким коэффициентом излучения; выполнение плоских панелей в виде трубчатого каркаса с натянутыми на него струнами; установка модулей на трубчатом каркасе с нависанием над периферийными трубами вплоть до их выступания за габариты панелей и с минимальными зазорами между смежными модулями.
Применение изоляционного радиационно-стойкого фольгированного материала в качестве подложки и тыльной защиты СЭ позволяет: снизить массу СБ и трудоемкость ее изготовления. Кроме того, позволяет нанести на тыльную поверхность подложки покрытие с высоким коэффициентом излучения и, как следствие, снизить температуру СБ и повысить ее мощность. Выполнение на поверхности из радиационно-стойкого фольгированного материала токопроводящих дорожек обеспечивает коммутацию СЭ в электрическую цепь СБ без дополнительных конструктивных элементов, что также снижает массу СБ и трудоемкость ее изготовления, и повышает надежность. Установка модулей на трубчатом каркасе с нависанием над периферийными трубами вплоть до выступания за габариты плоских панелей и с минимальными зазорами между смежными модулями приводит к повышенному использованию площади панелей и, как следствие, повышению мощности СБ. Выполнение каркаса с натянутыми струнами позволяет снизить массу СБ и трудоемкость ее сборки.
Для доказательства соответствия предлагаемой конструкции СБ критерию “изобретательский уровень” была проанализирована вся совокупность признаков и отдельно отличительные признаки. Установлено, что применение вышеуказанных отличительных признаков, дающих в совокупности с известными признаками технический результат, заключающийся в повышении использования полезной площади плоских панелей, снижении температуры СБ и трудоемкости ее изготовления, а также в снижении массы СБ и повышении ее мощности, в литературных источниках не обнаружено.
Таким образом, по мнению автора, предлагаемая солнечная батарея соответствует критерию “изобретательский уровень”.
На фиг.1-2 схематично изображена конструкция предлагаемой СБ, состоящей из трубчатого каркаса 1, выполненного в виде плоских панелей 2 с натянутыми струнами 3 и регулярно расположенными ячейками 4, в которые установлены в размер модули 5. Модули 5 состоят из подложки 6, выполненной из сплошного изоляционного радиационно-стойкого фольгированного материала, на который наклеены СЭ 7. защищенные с лицевой стороны прозрачными пластинами 8 и скоммутированные между собой металлическими шинами 9 в электрическую сеть. Коммутация между стрингами СЭ 7 осуществляется с помощью токопроводящих дорожек 10. Крепление модулей на трубчатом каркасе 1 выполнено с нависанием над периферийными трубами 11 с помощью пришивки или припаянной с тыла к подложке 6 проволоки 12.
Пример конкретного выполнения солнечной батареи. Предлагаемая СБ состоит из трубчатого каркаса 1, выполненного в виде плоских панелей 2 с натянутыми на него струнами 3 и регулярно расположенными ячейками 4, в которые установлены в размер модули 5. Модули 5 состоят из подложки 6, выполненной из сплошного изоляционного радиационно-стойкого фольгированного материала, например, электроизоляционного фольгированного материала МИ 1222.8-1-35-02, 1 кл. ТУ 2296-005-00213060-96, на который наклеены с помощью клея марки герметик УФ7-21 ТУ 38.303-04-04-90 СЭ 7, защищенные с лицевой стороны прозрачными пластинами 8. Толщина изоляционного радиационно-стойкого фольгированного материала выбирается из условия необходимой удельной массы для обеспечения радиационной защиты СЭ. Коммутация между стрингами СЭ 7 осуществляется посредством токопроводящих фольгированных дорожек 10. В зависимости от необходимости фольга может быть в основной своей массе стравлена или оставлена в качестве дополнительной радиационной защиты.
Для снижения температуры СБ тыльная сторона подложки 6 покрывается составом с высоким коэффициентом излучения (ε~0,9-0,98). Крепление модулей 5 на трубчатом каркасе 1 осуществляется на натянутых струнах 3 посредством пришивки или при помощи припаянной с тыла к фольгированной подложке 6 проволоки 12.
В случае применения фольгированного материала типа текстолита, не относящегося к хрупким материалам, возможна установка модулей 5 с нависанием над трубами 11 каркаса 1 вплоть до габаритов плоских панелей 2, при этом периферийные точки крепления модулей 5 организуются с отступом от края модуля 5 с внутренней стороны периферийной трубы 11.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент России №2156522 от 20.09.2000, МКИ H 01 L 31/042.
2. Патент России №2200357 от 10.03.2003, МКИ H 01 L 31/042.
Claims (1)
- Солнечная батарея, содержащая каркас в виде плоских панелей с регулярно расположенными ячейками и с установленными в размер ячейки модулями, состоящими из подложки, на которую наклеены скоммутированные между собой металлическими шинами в электрическую цепь солнечные элементы, защищенные прозрачными пластинами, наклеенными на солнечные элементы с лицевой стороны, отличающаяся тем, что в качестве подложки и тыльной защиты солнечных элементов применяется изоляционный радиационно-стойкий фольгированный материал, а на тыльной поверхности подложки сформированы токопроводящие дорожки для коммутации солнечных элементов в электрическую цепь солнечной батареи, при этом покрытие на тыльной стороне подложки выполнено из материала с высоким коэффициентом излучения, кроме того, плоские панели выполнены в виде трубчатого каркаса с натянутыми на него струнами, а модули установлены на трубчатом каркасе с нависанием над периферийными трубами вплоть до их выступания за габариты плоских панелей и с минимальными зазорами между смежными модулями.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119783/28A RU2243616C1 (ru) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Солнечная батарея |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119783/28A RU2243616C1 (ru) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Солнечная батарея |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003119783A RU2003119783A (ru) | 2004-12-20 |
RU2243616C1 true RU2243616C1 (ru) | 2004-12-27 |
Family
ID=34388301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003119783/28A RU2243616C1 (ru) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Солнечная батарея |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2243616C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU188920U1 (ru) * | 2018-11-01 | 2019-04-29 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Устройство для сбора солнечного излучения и генерации носителей заряда для прозрачных солнечных батарей |
RU2699242C2 (ru) * | 2017-08-07 | 2019-09-04 | Валерий Степанович Галущак | Способ генерации переменного тока солнечными батареями |
RU194493U1 (ru) * | 2019-10-18 | 2019-12-12 | федеральное государственное автономное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Устройство для сбора солнечного излучения в широком диапазоне длин волн для солнечных батарей |
-
2003
- 2003-06-30 RU RU2003119783/28A patent/RU2243616C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699242C2 (ru) * | 2017-08-07 | 2019-09-04 | Валерий Степанович Галущак | Способ генерации переменного тока солнечными батареями |
RU188920U1 (ru) * | 2018-11-01 | 2019-04-29 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Устройство для сбора солнечного излучения и генерации носителей заряда для прозрачных солнечных батарей |
RU194493U1 (ru) * | 2019-10-18 | 2019-12-12 | федеральное государственное автономное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Устройство для сбора солнечного излучения в широком диапазоне длин волн для солнечных батарей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU655300B2 (en) | Generating electric power from solar radiation | |
JP4776258B2 (ja) | 太陽電池モジュール及びこれを備えた太陽電池装置 | |
JPS6334981A (ja) | 太陽発電器 | |
EP2562822B1 (en) | Solar cell module | |
WO2013051426A1 (ja) | 集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル、及び、集光型太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板 | |
US20120291841A1 (en) | Photovoltaic module | |
CN103180966A (zh) | 改进的光伏电池组件 | |
US11101395B2 (en) | Wiring module | |
EP1882130A1 (en) | Concentrating solar collector | |
EP3065183B1 (en) | Solar cell module | |
RU2243616C1 (ru) | Солнечная батарея | |
US20140251411A1 (en) | Large area photovoltaic energy-collecting window/skylight | |
RU2234166C1 (ru) | Гибкий модуль солнечной батареи | |
JP2013153076A (ja) | 集光型太陽光発電モジュール及び集光型太陽光発電パネル | |
JP5196821B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
RU2230396C1 (ru) | Солнечная батарея | |
WO2018210283A1 (zh) | 一种二极管条带、光伏装置及其制造方法 | |
RU2332750C1 (ru) | Панель солнечной батареи | |
JP2002094099A (ja) | 太陽電池装置 | |
JP2006128329A (ja) | 両面受光型太陽電池モジュール及び太陽電池 | |
RU2003119783A (ru) | Солнечная батарея | |
CN219007313U (zh) | 一种光伏背板、光伏组件和光伏系统 | |
JP2012253184A (ja) | 太陽電池モジュール用フレームおよび太陽電池モジュール | |
JP2004207462A (ja) | 太陽電池モジュール | |
WO2020004144A1 (ja) | フレキシブルプリント配線板の原形体、フレキシブルプリント配線板の製造方法、集光型太陽光発電モジュール、及び、発光モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150701 |