RU2468305C1 - Солнечный модуль - Google Patents
Солнечный модуль Download PDFInfo
- Publication number
- RU2468305C1 RU2468305C1 RU2011121588/06A RU2011121588A RU2468305C1 RU 2468305 C1 RU2468305 C1 RU 2468305C1 RU 2011121588/06 A RU2011121588/06 A RU 2011121588/06A RU 2011121588 A RU2011121588 A RU 2011121588A RU 2468305 C1 RU2468305 C1 RU 2468305C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solar
- solar cells
- solar module
- module
- textured
- Prior art date
Links
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
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
-
- 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 области фотоэлектроники и предназначено для преобразования потока солнечного излучения в электроэнергию. Изобретение направлено на увеличение активной площади солнечного модуля с одновременным увеличением КПД. Солнечный модуль включает каркас, солнечные элементы, структурированное стекло и текстурированную отражающую панель с геометрическим рельефом. Конструктивные особенности солнечной панели заключаются в том, что солнечные элементы выполнены с двухсторонней чувствительностью и установлены с зазором перпендикулярно структурированному стеклу, а текстурированная отражающая панель с геометрическим рельефом установлена за солнечными элементами. Установка солнечных элементов перпендикулярно способствует увеличению выработки электроэнергии и стабилизации их температурного режима. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области фотоэлектроники и предназначено для преобразования потока солнечного излучения в электроэнергию.
Известно, что солнечный модуль - это батарея взаимосвязанных солнечных элементов, заключенных под обычным или текстурным стеклом (http://www.energy-bio.ru/pfoto3.htm), который можно выбрать в качестве прототипа. Обычно солнечный модуль для придания большей герметичности и жесткости конструкции помещают в алюминиевый или иного материала каркас, а сами солнечные элементы располагаются параллельно текстурному стеклу. Чем интенсивнее свет, падающий на фотоэлементы солнечных элементов, и чем больше их площадь, тем больше вырабатывается электричества и тем больше сила тока. Модули классифицируются по пиковой мощности в ваттах (Вт). Ватт - единица измерения мощности. Один пиковый ватт (Wp) - мощность установки, измеренная в стандартных тестовых условиях (STC), т.е. когда солнечное излучение в 1 кВт/м2 падает на элемент при температуре 25°С и спектре AM 1.5.
Такая интенсивность достигается при хороших погодных условиях, когда солнце находится в зените (http://www.nau-ra.ru/dosug/s/124/496/?lang=ru). Чтобы выработать один пиковый ватт, нужен один элемент размером 10×10 см. Более крупные модули, площадью 1 м × 40 см, вырабатывают около 40-50 Вт. Так, например, солнечная батарея типа ES(A)-40 при площади 0,8 м2 вырабатывает мощность 40 Вт (http://www.techno-as.com.ua/index.php?level_path=0-5-25&language=russian).
Недостаток такого солнечного модуля заключается в том, что в реальных условиях солнечная освещенность редко достигает величины 1 кВт/м2. Более того, на солнце модуль нагревается значительно выше номинальной температуры. Оба этих фактора снижают производительность модуля. В типичных условиях средняя производительность солнечного модуля составляет около 6 Вт/ч в день и 2000 Вт/ч в год на 1 Вт. Кроме того, для достижения наибольшей отдачи солнечный модуль оснащают системой пространственной ориентации, регулирующей угол наклона модуля в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что связано с дополнительными расходами. Для сравнения: 5 ватт-час - это количество энергии, потребляемое 50-ваттной лампочкой в течение 6 минут (50 Вт×0,1 ч=5 Вт·ч) или портативным радиоприемником в течение часа (5 Вт×1 ч=5 Вт·ч). То есть, солнечные модули приведенной конструкции из-за большой занимаемой площади и малой мощности нерационально использовать в качестве источника энергии для привода транспортного средства. Так, например, в Перу разработано мототакси на солнечной энергии (http://www.energv-bio.ru/pfoto3.htm), на крыше которого установлено 12 солнечных панелей мощностью 40 Ватт, занимающих большую площадь и предназначенных для питания электромотора и фар. К тому же они обладают большой парусностью, что ставит под сомнение эксплуатацию мототакси в ветренную погоду.
Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение площади солнечного модуля с одновременным увеличением КПД.
Для достижения данной цели солнечные элементы устанавливают перпендикулярно текстурному стеклу. Солнечные элементы могут быть использованы на жесткой и гибкой основе. Расчеты показывают, что, например, при размещении в конструкции солнечного модуля с площадью текстурного стекла площадью 1 м2 полосок двусторонних солнечных элементов размерами 1×0.01 и толщиной 0.001 метра с промежутком 0.001 м, площадь солнечного модуля увеличивается в 10 раз при неизменных размерах элементов корпуса. С учетом того, что солнечные элементы установлены перпендикулярно стеклу (параллельно потоку солнечного излучения), мощность солнечного модуля, естественно, упадет. Но даже с учетом этих потерь расчетная мощность увеличивается в несколько раз. Кроме того, предложенное конструктивное решение позволяет упростить систему пространственной ориентации солнечного модуля. Для этого солнечный модуль достаточно вращать синхронно перемещению солнца на небосводе только в горизонтальной плоскости. При этом лучи солнца всегда будут параллельны плоскостям солнечных элементов и будут беспрепятственно проходить сквозь зазоры между солнечными элементами. Установка солнечных элементов перпендикулярно с зазорами также способствует стабилизации их температурного режима, т.е на КПД солнечного модуля мало будет влиять нагрев их поверхности. Для повышения эффективности солнечного модуля за солнечными элементами установлена текстурированная отражающая панель с геометрическим рельефом (Крапивко Г.И., Хлопенова И.А., ААЭКС, №2(12), 2003, Современные технические средства, комплексы и системы. Повышение КПД кремниевых фотоэлектронных преобразователей методом лазерной гравировки). Такая панель позволяет существенно (до единиц процентов) уменьшить коэффициент отражения света от поверхности прибора, более эффективно использовать инфракрасную часть солнечного спектра за счет увеличения длины пробега длинноволновых фотонов в базовой области, снижать рекомбинационные потери вследствие уменьшения толщины базы.
Фрагмент конструкции солнечного модуля приведен на чертеже.
Солнечный модуль включает каркас 1, лицевая сторона герметизирована структуированным стеклом 2. Сторона, противоположная лицевой, снабжена текстурированной отражающей панелью 3 с геометрическим рельефом. Внутри каркаса 1 перпендикулярно стеклу 2 с зазором (в данной конструкции через 1 мм) установлены солнечные элементы 4 с двухсторонней чувствительностью, т.е обе плоскости (с большей площадью) солнечного элемента являются фотоактивными.
Солнечный модуль рекомендуется монтировать на штанге следящей системы пространственной ориентации таким образом, чтобы стекло 2 было параллельно плоскости земли. При таком расположении модуля достигается наименьшая парусность, а отражающая панель 3 будет наиболее эффектно отражать лучи солнца и дополнительно освещать грани солнечных элементов 4. При этом система пространственной ориентации будет вращать солнечный модуль только в горизонтальной плоскости, что благоприятно сказывается на себестоимости изделия. При установке на электромобиле конструкцию корпуса модуля рекомендуется выполнить в виде плоского цилиндра, что позволяет вращать модуль, установленный на крыше транспорта, не выходя за габариты автомобиля и оперативно отслеживать направление падения солнечных лучей при маневрировании.
Claims (1)
- Солнечный модуль, включающий каркас, солнечные элементы, структурированное стекло, текстурированную отражающую панель с геометрическим рельефом, отличающийся тем, что солнечные элементы выполнены с двухсторонней чувствительностью и установлены с зазором перпендикулярно структурированному стеклу, а текстурированная отражающая панель с геометрическим рельефом установлена за солнечными элементами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011121588/06A RU2468305C1 (ru) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | Солнечный модуль |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011121588/06A RU2468305C1 (ru) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | Солнечный модуль |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2468305C1 true RU2468305C1 (ru) | 2012-11-27 |
Family
ID=49254955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011121588/06A RU2468305C1 (ru) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | Солнечный модуль |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2468305C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531768C1 (ru) * | 2013-05-06 | 2014-10-27 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Двусторонний солнечный фотопреобразователь (варианты) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2133415C1 (ru) * | 1998-04-29 | 1999-07-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Солнечный фотоэлектрический модуль (варианты) |
RU2134849C1 (ru) * | 1998-03-12 | 1999-08-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором |
RU2154243C1 (ru) * | 1999-01-11 | 2000-08-10 | Стребков Дмитрий Семенович | Солнечная энергетическая установка |
RU2303205C1 (ru) * | 2006-03-24 | 2007-07-20 | Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | Солнечная энергетическая установка (варианты) |
WO2009022973A1 (en) * | 2007-08-15 | 2009-02-19 | Soltech Energy Sweden Ab | An arrangement for generating electric energy |
RU2009138596A (ru) * | 2009-10-19 | 2011-04-27 | Магомедриза Салихович Гамидов (RU) | Способ и устройство создания высокоэффективной солнечной батареи |
-
2011
- 2011-05-27 RU RU2011121588/06A patent/RU2468305C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2134849C1 (ru) * | 1998-03-12 | 1999-08-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором |
RU2133415C1 (ru) * | 1998-04-29 | 1999-07-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Солнечный фотоэлектрический модуль (варианты) |
RU2154243C1 (ru) * | 1999-01-11 | 2000-08-10 | Стребков Дмитрий Семенович | Солнечная энергетическая установка |
RU2303205C1 (ru) * | 2006-03-24 | 2007-07-20 | Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | Солнечная энергетическая установка (варианты) |
WO2009022973A1 (en) * | 2007-08-15 | 2009-02-19 | Soltech Energy Sweden Ab | An arrangement for generating electric energy |
RU2009138596A (ru) * | 2009-10-19 | 2011-04-27 | Магомедриза Салихович Гамидов (RU) | Способ и устройство создания высокоэффективной солнечной батареи |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531768C1 (ru) * | 2013-05-06 | 2014-10-27 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Двусторонний солнечный фотопреобразователь (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101032515B1 (ko) | 각도조절이 가능한 반사판을 구비한 태양광 발전장치 | |
US20120305077A1 (en) | Concentrated photovoltaic and thermal system | |
GB2471816A (en) | Photovoltaic generator with a spherical imaging lens for use with a paraboloidal solar reflector | |
US20120255594A1 (en) | Solar Power Generator Module | |
US20120152317A1 (en) | High concentration photovoltaic module | |
Buchroithner et al. | Design and operation of a versatile, low-cost, high-flux solar simulator for automated CPV cell and module testing | |
Anand et al. | Performance improvement of solar module system using flat plate reflectors | |
RU124440U1 (ru) | Солнечная фотоэлектрическая установка | |
RU2468305C1 (ru) | Солнечный модуль | |
Fraas et al. | Infrared photovoltaics for combined solar lighting and electricity for buildings | |
Yamada et al. | Development of silicone-encapsulated CPV module based on LED package technology | |
CN101872796A (zh) | 一种高效低聚光光伏组件 | |
Belhadj et al. | Modeling of automatic reflectors for PV panel attached to commercial PV/T module | |
JP6854096B2 (ja) | 集光型太陽電池システム及び発電方法 | |
KR101554144B1 (ko) | 집광형 태양광발전장치 | |
JP2014075426A (ja) | 太陽光発電装置および太陽光発電システム | |
JP5615209B2 (ja) | 太陽光発電装置 | |
Andreev et al. | Thermophotovoltaic converters with solar powered high temperature emitters | |
Hatwaambo | Performance analysis of low concentrating PV-CPC systems with structured reflectors | |
Chea et al. | Performance evaluation of new two axes tracking pv-thermal concentrator | |
Ozemoya et al. | Experimental assessment of PV module cooling strategies | |
RU2270964C1 (ru) | Гелиоэнергетический модуль для преобразования принимаемого электромагнитного излучения и система его ориентации | |
CN214506930U (zh) | 一种发电装置 | |
CN203233341U (zh) | 一种聚光式光伏发电系统 | |
KR101081406B1 (ko) | 태양광과 엘이디를 병용한 하이브리드 램프 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140528 |