RU2426198C1 - Solar photoelectric converter module built around nano heterostructure photo converters - Google Patents

Solar photoelectric converter module built around nano heterostructure photo converters Download PDF

Info

Publication number
RU2426198C1
RU2426198C1 RU2010112909/28A RU2010112909A RU2426198C1 RU 2426198 C1 RU2426198 C1 RU 2426198C1 RU 2010112909/28 A RU2010112909/28 A RU 2010112909/28A RU 2010112909 A RU2010112909 A RU 2010112909A RU 2426198 C1 RU2426198 C1 RU 2426198C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dichroic mirror
fresnel lens
angle
concentrating
photoconverter
Prior art date
Application number
RU2010112909/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Михайлович Андреев (RU)
Вячеслав Михайлович Андреев
Алексей Сергеевич Власов (RU)
Алексей Сергеевич Власов
Екатерина Павловна Ракова (RU)
Екатерина Павловна Ракова
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Priority to RU2010112909/28A priority Critical patent/RU2426198C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2426198C1 publication Critical patent/RU2426198C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: proposed module comprises casing 1 with front panel 2 containing concentrating Fresnel lens 3, lateral walls 5 and rear walls 6 arranged at 45° to front panel plane. Casing 1 incorporates the following elements arranged along solar radiation: dichroic mirror 7 transmitting light with wavelength smaller than 900 nm and reflecting spectrum rest region to be located at angle p to optical axis of Fresnel lens 3, and spaced apart first 8 and second 9 proto converters. Dichroic mirror 7 splits radiation into two spectral bands. Reflected radiation with wavelength of 350-900 nm is converted by first converter 8 while transmitted radiation with wavelength of 900-1800 nm is converted by second photo converter 9.
EFFECT: simplified design, expanded range from 400-1200 nm to 350-1800 nm and reduced optical losses.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области фотоэлектрического преобразования энергии, в частности к системам с расщеплением солнечного спектра на длинноволновый и коротковолновый диапазоны.The invention relates to the field of photovoltaic energy conversion, in particular to systems with splitting of the solar spectrum into long-wave and short-wave ranges.

Системы с расщеплением солнечного спектра являются одним из перспективных направлений в солнечной энергетике, т.к. преобразование каждого участка спектра отдельной полупроводниковой структурой с шириной запрещенной зоны, соответствующей энергии того или иного диапазона, ведет к увеличению эффективности преобразования. Тот же подход с комбинированием материалов с различной шириной запрещенной зоны используется и в концентраторных фотоэлектрических системах с многопереходными фотопреобразователями, но при изготовлении таких элементов часто сталкиваются с трудностями, связанными с согласованием параметров кристаллической решетки нескольких эпитаксиальных слоев, в то время как в системе с пространственным разнесением фотопреобразователей эта проблема отсутствует, что позволяет увеличивать число каскадов фотопреобразователей для повышения эффективности фотопреобразования.Systems with splitting the solar spectrum are one of the promising areas in solar energy, because the transformation of each part of the spectrum by a separate semiconductor structure with a band gap corresponding to the energy of one or another range leads to an increase in the conversion efficiency. The same approach with combining materials with different forbidden gap widths is also used in concentrator photovoltaic systems with multi-junction photoconverters, but in the manufacture of such elements often encounter difficulties associated with matching the crystal lattice parameters of several epitaxial layers, while in a system with spatial diversity photoconverters this problem is absent, which allows to increase the number of cascades of photoconverters to increase the efficiency ivnosti photoconversion.

Известен солнечный фотоэлектрический модуль с расщеплением спектра (см. заявка US 20080149162, МПК H01L 31/052, опубликована 26.06.2008), использующий в качестве концентратора систему, состоящую из набора дихроичных зеркал, являющуюся одновременно и приспособлением для расщепления солнечного излучения. В качестве преобразователей излучения известная система включает в себя фотоэлектрические элементы на основе кремния для области 650-1200 nm и InGaP для области 400-650 nm.Known solar photovoltaic module with spectrum splitting (see application US 20080149162, IPC H01L 31/052, published June 26, 2008), using as a concentrator a system consisting of a set of dichroic mirrors, which is also a device for splitting solar radiation. As radiation converters, the known system includes silicon-based photovoltaic cells for the region of 650-1200 nm and InGaP for the region of 400-650 nm.

Основным недостатком известного солнечного фотоэлектрического модуля является сложная конструкция дихроичных зеркал большой площади.The main disadvantage of the known solar photovoltaic module is the complex design of large area dichroic mirrors.

Известен солнечный фотоэлектрический модуль (см. заявка US20100000593, МКП H01L 31/052, опубликована 07.01.2010), расщепляющий коллимированный пучок света на три группы пучков с помощью дихроичных зеркал. Преобразование света в электричество производится соответствующими фотоэлектрическими элементами, ширина запрещенных зон которых не указана.Known solar photovoltaic module (see application US20100000593, MCP H01L 31/052, published January 7, 2010), splitting a collimated beam of light into three groups of beams using dichroic mirrors. The conversion of light into electricity is carried out by the corresponding photovoltaic cells, the width of which is not specified.

Недостатками известного фотоэлектрического модуля являются необходимость получения коллимированного пучка света и высокая плотность мощности на дихроичном зеркале из-за того, что пучок света коллимирован, что неизменно приведет к деградации зеркала.The disadvantages of the known photovoltaic module are the need to obtain a collimated light beam and a high power density on a dichroic mirror due to the fact that the light beam is collimated, which will invariably lead to degradation of the mirror.

Известен концентраторный солнечный фотоэлектрический модуль (см. патент US 6689949, МКП H01L 31/052, опубликован 10.02.2004), использующий в качестве концентратора параболическое зеркало, которое собирает свет в полость, по периметру которой расположены четыре группы фотоэлементов, покрытых фильтрами, пропускающими свет с определенной длиной волны и отражающими остальную часть спектра.A known solar concentrator photovoltaic module (see patent US 6689949, MCP H01L 31/052, published 02/10/2004), using as a hub a parabolic mirror that collects light into a cavity, four groups of photocells coated with filters that transmit light are located around its perimeter with a specific wavelength and reflecting the rest of the spectrum.

Среди недостатков известного концентраторного солнечного фотоэлектрического модуля следует выделить, во-первых, большое количество фотоэлементов из-за необходимости максимального покрытия внутренней поверхности полости, во-вторых, нахождение фильтров под сильно концентрированным светом, что ведет к их деградации, а также сложность монтажа фотоэлементов внутри полости.Among the disadvantages of the known concentrator solar photovoltaic module, it is necessary to single out, firstly, a large number of photocells due to the need for maximum coverage of the internal surface of the cavity, and secondly, the filters being under highly concentrated light, which leads to their degradation, as well as the difficulty of installing photocells inside cavities.

Известен солнечный фотоэлектрический модуль на основе наноструктурных фотопреобразователей (см. заявка US 20090065044, МПК H01L 31/052, опубликована 12.03.2009), совпадающий с заявляемым решением по наибольшему числу существенных признаков и принятый за прототип. Известный солнечный фотоэлектрический модуль включает корпус с фронтальной панелью в виде концентрирующей линзы Френеля, боковые стенки и плоскую тыльную стенку, в котором по ходу солнечного излучения установлены линза с коротким фокусным расстоянием для получения коллимированного пучка солнечного излучения, треугольная призма в качестве устройства для расщепления пучка света и разнесенные по тыльной поверхности корпуса фотопреобразователи с различной шириной запрещенной энергетической зоны, при этом на внутренние поверхности стенок корпуса нанесено светоотражающее покрытие.Known solar photovoltaic module based on nanostructured photoconverters (see application US 20090065044, IPC H01L 31/052, published March 12, 2009), which coincides with the claimed solution for the largest number of essential features and adopted as a prototype. The known solar photovoltaic module includes a housing with a front panel in the form of a Fresnel concentrating lens, side walls and a flat back wall, in which a short focal length lens is installed along the solar radiation to produce a collimated solar radiation beam, a triangular prism as a device for splitting the light beam and photoconverters spaced along the back surface of the case with different widths of the energy gap, while on the inner surfaces of housing nok reflective coating applied.

Недостатком данной системы является, во-первых, большое количество оптических элементов, приводящее к увеличению доли рассеянного и отраженного света. Во-вторых, в соответствии с законом нормальной дисперсии, угловой размер изображения видимого спектрального диапазона будет превышать размер ИК диапазона в 10-15 раз, что либо потребует использования слишком больших элементов, т.о. уменьшая степень концентрирования, либо существенно увеличит потери при преобразовании ИК диапазона.The disadvantage of this system is, firstly, a large number of optical elements, leading to an increase in the proportion of scattered and reflected light. Secondly, in accordance with the law of normal dispersion, the angular size of the image of the visible spectral range will exceed the size of the IR range by 10-15 times, which either will require the use of too large elements, i.e. reducing the degree of concentration, or significantly increase the loss in the conversion of the IR range.

Задачей заявленного изобретения является создание солнечного фотоэлектрического модуля на основе наногетероструктурных фотопреобразователей, который бы имел более простую конструкцию, увеличенный диапазон преобразуемых длин волн с 400-1200 нм до 350-1800 нм и уменьшенные оптические потери.The objective of the claimed invention is the creation of a solar photovoltaic module based on nanoheterostructured photoconverters, which would have a simpler design, an increased range of converted wavelengths from 400-1200 nm to 350-1800 nm and reduced optical loss.

Поставленная задача решается тем, что солнечный фотоэлектрический модуль на основе наноструктурных фотопреобразователей включает корпус, имеющий фронтальную панель с концентрирующей линзой Френеля, боковые стенки и тыльные стенки, расположенные под углом к плоскости фронтальной панели и примыкающие под тупым углом к боковым стенкам, в котором по ходу солнечного излучения установлены дихроичное зеркало, пропускающее солнечное излучение с длиной волны больше 900 нм, отражающее оставшуюся часть спектра и расположенное под углом β к оптической оси концентрирующей линзы Френеля, и разнесенные по тыльной поверхности корпуса первый и второй фотопреобразователи на основе полупроводниковой наногетероструктуры. Первый фотопреобразователь выполнен с фоточувствительностью в спектральном диапазоне солнечного излучения, отражаемого дихроичным зеркалом, и установлен в фокусе лучей, отраженных от дихроичного зеркала. Второй фотопреобразователь выполнен с фоточувствительностью в диапазоне спектра, пропускаемого дихроичным зеркалом, и установлен в фокусе концентрирующей линзы Френеля. Расстояние L от концентрирующей линзы Френеля до точки пересечения оси концентрирующей линзы Френеля с плоскостью дихроичного зеркала удовлетворяет соотношению:The problem is solved in that the solar photovoltaic module based on nanostructured photoconverters includes a housing having a front panel with a Fresnel concentrating lens, side walls and rear walls located at an angle to the plane of the front panel and adjacent at an obtuse angle to the side walls, in which along For solar radiation, a dichroic mirror is installed that transmits solar radiation with a wavelength of more than 900 nm, reflecting the remainder of the spectrum and located at an angle β to the optical eskoy axis concentrating Fresnel lenses, spaced and rear surface of the housing first and second photo converters based on semiconductor nanoheterostructures. The first photoconverter is made with photosensitivity in the spectral range of solar radiation reflected by a dichroic mirror, and is installed in the focus of the rays reflected from the dichroic mirror. The second photoconverter is made with photosensitivity in the range of the spectrum transmitted by the dichroic mirror and is mounted in the focus of the Fresnel concentrating lens. The distance L from the concentrating Fresnel lens to the point of intersection of the axis of the concentrating Fresnel lens with the plane of the dichroic mirror satisfies the relation:

F-D/4≤L≤F/2,F-D / 4≤L≤F / 2,

где F - фокусное расстояние концентрирующей линзы Френеля, см;where F is the focal length of the concentrating Fresnel lens, cm;

D - геометрический размер линзы Френеля, см.D is the geometric size of the Fresnel lens, see

Первый фотопреобразователь установлен на расстоянии F-L от оптической оси концентрирующей линзы Френеля.The first photoconverter is installed at a distance of F-L from the optical axis of the Fresnel concentrating lens.

Дихроичное зеркало (селективный фильтр) разделяет спектр солнечного излучения на длинноволновую и коротковолновую составляющие. В качестве первых фотопреобразователей могут быть использованы фотопреобразователи на основе широкозонных наногетероструктур GaInP/GaAs для диапазона 350-900 нм. В качестве вторых фотопреобразователей могут быть использованы фотопреобразователи на основе узкозонного полупроводникового материала GaSb, а также двухслойные каскадные наногетероструктуры AlGaSb/GaSb или GaInAsP/GaInAs (имеющие повышенную эффективность преобразования солнечного излучения) для диапазона 900-1800 нм.A dichroic mirror (selective filter) divides the spectrum of solar radiation into long-wave and short-wave components. As the first photoconverters, photoconverters based on wide-band GaInP / GaAs nanoheterostructures for the range 350–900 nm can be used. As the second photoconverters, photoconverters based on narrow-gap semiconductor material GaSb, as well as two-layer cascade AlGaSb / GaSb or GaInAsP / GaInAs nanoheterostructures (having increased solar radiation conversion efficiency) for the range of 900-1800 nm can be used.

Расстояние L от концентрирующей линзы Френеля до точки пересечения ее оси с плоскостью дихроичного зеркала должно удовлетворять соотношению, обозначенному выше, т.к. если F-D/4≥L, то концентрация света на фильтре будет достаточно высокой, что приведет к деградации фильтра, а если F/2≤L, то свет не будет концентрироваться на фотоэлектрическом элементе.The distance L from the concentrating Fresnel lens to the point of intersection of its axis with the plane of the dichroic mirror should satisfy the relation indicated above, since if F-D / 4≥L, then the concentration of light on the filter will be high enough, which will lead to degradation of the filter, and if F / 2≤L, then the light will not concentrate on the photovoltaic cell.

При F-D/4≤L≤F-D/2 и β=45° тыльные стенки модуля должны быть расположены под углом 45° к плоскости линзы. В противном случае свет не будет фокусироваться на фотоэлемент.With F-D / 4≤L≤F-D / 2 and β = 45 °, the back walls of the module should be located at an angle of 45 ° to the plane of the lens. Otherwise, the light will not focus on the photocell.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где:The claimed invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 представлен один из вариантов воплощения солнечного фотоэлектрического модуля на основе наноструктурных фотопреобразователей, общая схема изобретения;figure 1 presents one of the embodiments of a solar photovoltaic module based on nanostructured photoconverters, a General scheme of the invention;

на фиг.2 приведен другой вариант воплощения солнечного фотоэлектрического модуля на основе наноструктурных фотопреобразователей, общая схема изобретения;figure 2 shows another embodiment of a solar photovoltaic module based on nanostructured photoconverters, a General scheme of the invention;

на фиг.3 представлен третий вариант воплощения солнечного фотоэлектрического модуля на основе наноструктурных фотопреобразователей, общая схема изобретения.figure 3 presents a third embodiment of a solar photovoltaic module based on nanostructured photoconverters, a General scheme of the invention.

Заявляемый солнечный фотоэлектрический модуль на основе наноструктурных фотопреобразователей (см. фиг.1) содержит корпус 1, имеющий фронтальную панель 2, содержащую силиконовую концентрирующую линзу 3 Френеля, преимущественно размером D=4-10 см и фокусным расстоянием F=(1,6-2,0)·D, закрепленную на основе 4 из силикатного стекла, боковые стенки 5 и тыльные стенки 6, расположенные под углом к плоскости фронтальной панели 2 и примыкающие под тупым углом к боковым стенкам 5. В корпусе 1 по ходу солнечного излучения установлены: дихроичное зеркало 7, пропускающее свет с длиной волны больше 900 нм, отражающее оставшуюся часть спектра и расположенное под углом β=45° к оптической оси концентрирующей линзы 3 Френеля, и разнесенные по внутренней поверхности корпуса первый фотопреобразователь 8 и второй фотопреобразователь 9. Первый фотопреобразователь 8 выполнен основе полупроводниковой наногетероструктуры с фоточувствительностью в спектральном диапазоне солнечного излучения, отражаемого дихроичным зеркалом 7. Первый фотопреобразователь 8 установлен в фокусе лучей, отраженных от дихроичного зеркала 7, на боковой стенке 5. Второй фотопреобразователь 9 выполнен на основе полупроводниковой наногетероструктуры с фоточувствительностью в диапазоне спектра, пропускаемого дихроичным зеркалом 7, и установлен в фокусе концентрирующей линзы 3 Френеля в месте соединения тыльных стенок 6. Расстояние L удовлетворяет соотношению:The inventive solar photovoltaic module based on nanostructured photoconverters (see figure 1) contains a housing 1 having a front panel 2 containing a silicone concentrating lens 3 Fresnel, mainly with a size of D = 4-10 cm and a focal length F = (1.6-2 , 0) · D, mounted on a silicate glass base 4, side walls 5 and rear walls 6 located at an angle to the plane of the front panel 2 and adjacent at an obtuse angle to the side walls 5. In the housing 1 along the direction of solar radiation are installed: dichroic mirror 7, skip incident light with a wavelength of more than 900 nm, reflecting the remainder of the spectrum and located at an angle β = 45 ° to the optical axis of the Fresnel concentrating lens 3, and the first photoconverter 8 and the second photoconverter spaced along the inner surface of the housing 9. The first photoconverter 8 is made on the basis of a semiconductor nanoheterostructure with photosensitivity in the spectral range of solar radiation reflected by the dichroic mirror 7. The first photoconverter 8 is installed in the focus of the rays reflected from the dichroic mirror The mirror 7, on the side wall 5. The second photoconverter 9 is made on the basis of a semiconductor nanoheterostructure with a photosensitivity in the spectral range transmitted by the dichroic mirror 7, and is mounted at the focus of the Fresnel concentrating lens 3 at the junction of the back walls 6. The distance L satisfies the relation:

L=F-D/2.L = F-D / 2.

На фиг.2 показан другой вариант воплощения заявляемого солнечного фотоэлектрического модуля на основе наноструктурных фотопреобразователей, отличающийся от первого варианта тем, что дихроичное зеркало 7 расположено под углом 90° к оптической оси концентрирующей линзы 3 Френеля, а первый фотопреобразователь 8 расположен на тыльной стороне концентрирующей линзы 3 Френеля. Расстояние L удовлетворяет соотношению:Figure 2 shows another embodiment of the inventive solar photovoltaic module based on nanostructured photoconverters, characterized in that the dichroic mirror 7 is located at an angle of 90 ° to the optical axis of the Fresnel concentrating lens 3, and the first photoconverter 8 is located on the back of the concentrating lens 3 Fresnel. The distance L satisfies the relation:

L=F/2.L = F / 2.

На фиг.3 представлен третий вариант воплощения заявляемого солнечного фотоэлектрического модуля на основе наноструктурных фотопреобразователей, отличающийся от первого варианта тем, что дихроичное зеркало 7 расположено под углом к оптической оси концентрирующей линзы 3 Френеля, а первый фотопреобразователь 8 расположен на тыльной стенке 6 модуля, расположенной под углом 45° к плоскости концентрирующей линзы Френеля, а расстояние L удовлетворяет соотношению:Figure 3 shows a third embodiment of the inventive solar photovoltaic module based on nanostructured photoconverters, characterized in that the dichroic mirror 7 is located at an angle to the optical axis of the Fresnel concentrating lens 3, and the first photoconverter 8 is located on the back wall 6 of the module located at an angle of 45 ° to the plane of the concentrating Fresnel lens, and the distance L satisfies the ratio:

F-D/4≤L≤F-D/2.F-D / 4≤L≤F-D / 2.

Заявляемый солнечный фотоэлектрический модуль на основе наноструктурных фотопреобразователей работает следующим образом. Солнечный свет падает на фронтальную поверхность модуля 4 и концентрируется линзой Френеля 3. Свет с длиной волны больше 900 нм проходит сквозь дихроичное зеркало 7 и фокусируется на узкозонном наноструктурном фотопреобразователе 9, который преобразует эту часть спектра в электричество. Свет с длиной волны меньше 900 нм отражается от дихроичного зеркала 7 и фокусируется на широкозонном наноструктурном фотоэлементе 8, который преобразует эту часть спектра в электричество. В заявляемом модуле оптические потери уменьшаются, т.к. за счет небольшого количества оптических элементов уменьшается доля рассеянного и отраженного света.The inventive solar photovoltaic module based on nanostructured photoconverters works as follows. Sunlight falls on the front surface of module 4 and is concentrated by a Fresnel lens 3. Light with a wavelength of more than 900 nm passes through a dichroic mirror 7 and focuses on a narrow-gap nanostructured photoconverter 9, which converts this part of the spectrum into electricity. Light with a wavelength of less than 900 nm is reflected from the dichroic mirror 7 and is focused on a wide-gap nanostructured photocell 8, which converts this part of the spectrum into electricity. In the inventive module, optical losses are reduced, because due to the small number of optical elements, the fraction of scattered and reflected light decreases.

Claims (4)

1. Солнечный фотоэлектрический модуль на основе наноструктурных фотопреобразователей, включающий корпус, имеющий фронтальную панель с концентрирующей линзой Френеля, боковые стенки и тыльные стенки, расположенные под углом к плоскости фронтальной панели и примыкающие под тупым углом к боковым стенкам, в котором по ходу солнечного излучения установлены дихроичное зеркало, пропускающее свет с длинной волны больше 900 нм, отражающее оставшуюся часть спектра и расположенное под углом β к оптической оси концентрирующей линзы Френеля, и разнесенные по внутренней поверхности корпуса первый фотопреобразователь на основе полупроводниковой наногетероструктуры с фоточувствительностью в спектральном диапазоне солнечного излучения, отражаемого дихроичным зеркалом, установленный в фокусе лучей, отраженных от дихроичного зеркала, и второй фотопреобразователь на основе полупроводниковой наногетероструктуры с фоточувствительностью в диапазоне спектра, пропускаемого дихроичным зеркалом, установленный в фокусе концентрирующей линзы Френеля, при этом расстояние L от концентрирующей линзы Френеля до точки пересечения оси концентрирующей линзы Френеля с плоскостью дихроичного зеркала удовлетворяет соотношению:
F-D/4≤L≤F/2;
где F - фокусное расстояние концентрирующей линзы Френеля, см;
D - геометрический размер концентрирующей линзы Френеля, см;
а первый фотопреобразователь установлен на расстоянии F-L от оптической оси концентрирующей линзы Френеля.
1. A solar photovoltaic module based on nanostructured photoconverters, including a housing having a front panel with a Fresnel concentrating lens, side walls and rear walls located at an angle to the plane of the front panel and adjacent at an obtuse angle to the side walls, in which along the solar radiation a dichroic mirror transmitting light with a wavelength of more than 900 nm, reflecting the remainder of the spectrum and located at an angle β to the optical axis of the concentrating Fresnel lens, and different the first photoconverter based on a semiconductor nanoheterostructure with photosensitivity in the spectral range of solar radiation reflected by a dichroic mirror mounted at the focus of rays reflected from a dichroic mirror, and the second photoconverter based on a semiconductor nanoheterostructure with photosensitivity in the spectral range of the transmitted mounted in the focus of a concentrating Fresnel lens, while the distance L from the concentra Fresnel lens to the point of intersection of the axis of the concentrating Fresnel lens with the plane of the dichroic mirror satisfies the relation:
FD / 4≤L≤F / 2;
where F is the focal length of the concentrating Fresnel lens, cm;
D is the geometric size of the concentrating Fresnel lens, cm;
and the first photoconverter is installed at a distance FL from the optical axis of the concentrating Fresnel lens.
2. Солнечный фотоэлектрический модуль по п.1, отличающийся тем, что дихроичное зеркало установлено под углом β=90°, первый фотопреобразователь расположен на тыльной поверхности концентрирующей линзы Френеля, а расстояние L удовлетворяет соотношению:
L=F/2.
2. The solar photovoltaic module according to claim 1, characterized in that the dichroic mirror is installed at an angle β = 90 °, the first photoconverter is located on the back surface of the concentrating Fresnel lens, and the distance L satisfies the ratio:
L = F / 2.
3. Солнечный фотоэлектрический модуль по п.1, отличающийся тем, что дихроичное зеркало установлено под углом β=45°, первый фотопреобразователь расположен на боковой стенке, а расстояние L удовлетворяет соотношению:
L=F-D/2.
3. The solar photovoltaic module according to claim 1, characterized in that the dichroic mirror is installed at an angle β = 45 °, the first photoconverter is located on the side wall, and the distance L satisfies the ratio:
L = FD / 2.
4. Солнечный фотоэлектрический модуль по п.1, отличающийся тем, что дихроичное зеркало установлено под углом β=45°, а первый фотоэлемент расположен на тыльной стенке, расположенной под углом 45° к плоскости концентрирующей линзы Френеля, а расстояние L удовлетворяет соотношению:
F-D/4≤L≤F-D/2.
4. The solar photovoltaic module according to claim 1, characterized in that the dichroic mirror is installed at an angle β = 45 °, and the first photocell is located on the back wall, located at an angle of 45 ° to the plane of the concentrating Fresnel lens, and the distance L satisfies the relation:
FD / 4≤L≤FD / 2.
RU2010112909/28A 2010-04-02 2010-04-02 Solar photoelectric converter module built around nano heterostructure photo converters RU2426198C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010112909/28A RU2426198C1 (en) 2010-04-02 2010-04-02 Solar photoelectric converter module built around nano heterostructure photo converters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010112909/28A RU2426198C1 (en) 2010-04-02 2010-04-02 Solar photoelectric converter module built around nano heterostructure photo converters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2426198C1 true RU2426198C1 (en) 2011-08-10

Family

ID=44754763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010112909/28A RU2426198C1 (en) 2010-04-02 2010-04-02 Solar photoelectric converter module built around nano heterostructure photo converters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2426198C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2496181C1 (en) * 2012-04-24 2013-10-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Photoelectric concentrator submodule
RU2587530C2 (en) * 2011-07-11 2016-06-20 Маттео РЕПЕТТО Photoelectric device
RU2686123C1 (en) * 2018-06-19 2019-04-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Photoelectric module

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2587530C2 (en) * 2011-07-11 2016-06-20 Маттео РЕПЕТТО Photoelectric device
RU2496181C1 (en) * 2012-04-24 2013-10-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Photoelectric concentrator submodule
RU2686123C1 (en) * 2018-06-19 2019-04-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Photoelectric module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210151620A1 (en) Method and means for a high power solar cell
US20070227582A1 (en) Low aspect ratio concentrator photovoltaic module with improved light transmission and reflective properties
US8471142B1 (en) Solar energy systems using external reflectors
KR102223799B1 (en) Concentrated type photovoltaic module
US20100229908A1 (en) Solar power conversion system and methods of use
Goldschmidt et al. Spectral splitting module geometry that utilizes light trapping
WO2012083821A1 (en) Multi-band light collecting and energy conversion module
US9813017B2 (en) Adiabatic secondary optics for solar concentrators used in concentrated photovoltaic systems
TWI400812B (en) Electromagnetic wave gathering device and solar cell module with the same
Goldschmidt et al. Increasing fluorescent concentrator light collection efficiency by restricting the angular emission characteristic of the incorporated luminescent material: the'Nano-Fluko'concept
RU2426198C1 (en) Solar photoelectric converter module built around nano heterostructure photo converters
JP2004297025A (en) High-efficiency solar cell
US20110186108A1 (en) Ring architecture for high efficiency solar cells
CN108259001B (en) Spectrum-based photovoltaic module and photovoltaic cell panel
CN101894875B (en) A kind of high-efficiency concentrating solar photoelectric converter
US20120037208A1 (en) Thin film solar cell structure
CN210072220U (en) Optical light splitting device and light splitting photovoltaic system
CN208028848U (en) A kind of photovoltaic module and photovoltaic battery panel based on spectral
WO2014019488A1 (en) Wavelength-splitting-type solar energy comprehensive utilization system
WO2018070326A1 (en) Photovoltaic device
US20150287842A1 (en) Photovoltaic system including light trapping filtered optical module
US8912430B2 (en) Si cells with III-V multijunction cells
KR102045145B1 (en) Concentrated photovoltaic cell with photonic crystal reflector
US8878050B2 (en) Composite photovoltaic device with parabolic collector and different solar cells
CN209881723U (en) Light-gathering and light-splitting photovoltaic system