RU44002U1 - PHOTOELECTRIC MODULE (OPTIONS) - Google Patents
PHOTOELECTRIC MODULE (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU44002U1 RU44002U1 RU2004130905/22U RU2004130905U RU44002U1 RU 44002 U1 RU44002 U1 RU 44002U1 RU 2004130905/22 U RU2004130905/22 U RU 2004130905/22U RU 2004130905 U RU2004130905 U RU 2004130905U RU 44002 U1 RU44002 U1 RU 44002U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- panel
- silicate glass
- lenses
- fresnel lenses
- panels
- Prior art date
Links
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области солнечной энергетики и в частности к фотоэлектрическим модулям. Наиболее успешно настоящее изобретение может быть применено в наземных солнечных энергоустановках с концентраторами излучения, предназначенных для систем автономного энергоснабжения в различных климатических зонах. Фотоэлектрический модуль, содержит боковые стенки (1) и фронтальную панель (2) из силикатного стекла с линзами (3) Френеля на ее тыльной стороне, а так же тыльную панель (4) из силикатного стекла с солнечными фотоэлементами (5) и теплоотводящими основаниями (6) на ее фронтальной стороне. Новым в модуле является то, что между панелями (2 и 4) установлена дополнительная промежуточная панель (7) из силикатного стекла, на фронтальной стороне которой установлены плосковыпуклые линзы (8), соосные с соответствующими линзами (3) Френеля, при этом расстояние между промежуточной панелью (7) и теплоотводящими основаниями (6) больше толщины фотоэлементов (5), но не превышает разность величин фокусного расстояния плосковыпуклых линз (8) и толщины промежуточной панели (7).The utility model relates to the field of solar energy and in particular to photovoltaic modules. Most successfully, the present invention can be applied in terrestrial solar power plants with radiation concentrators for autonomous power supply systems in various climatic zones. The photovoltaic module contains side walls (1) and a front panel (2) of silicate glass with lenses (3) Fresnel on its back side, as well as a back panel (4) of silicate glass with solar photocells (5) and heat sinks ( 6) on its front side. New in the module is that between the panels (2 and 4) there is an additional intermediate panel (7) made of silicate glass, on the front side of which there are flat-convex lenses (8), coaxial with the corresponding Fresnel lenses (3), while the distance between the intermediate panel (7) and heat sink bases (6) is greater than the thickness of the photocells (5), but does not exceed the difference between the focal lengths of plano-convex lenses (8) and the thickness of the intermediate panel (7).
Description
Полезная модель относится к области солнечной энергетики и в частности к фотоэлектрическим модулям. Наиболее успешно настоящее изобретение может быть применено в наземных солнечных энергоустановках с концентраторами излучения, предназначенных для систем автономного энергоснабжения в различных климатических зонах.The utility model relates to the field of solar energy and in particular to photovoltaic modules. Most successfully, the present invention can be applied in terrestrial solar power plants with radiation concentrators for autonomous power supply systems in various climatic zones.
Известно, что применение концентраторов излучения при условии согласования их параметров с параметрами солнечных фотоэлементов позволяет не только поднять энергетическую эффективность фотоэлектрических модулей, но и улучшить их энерго-экономические показатели за счет уменьшения расхода дорогостоящих полупроводниковых материалов. Конструкция фотоэлектрических модулей с концентраторами солнечного излучения должна обеспечивать его долговременное эффективное функционирование в реальных условиях эксплуатации при возможно более низкой стоимости генерируемой электрической мощности. Учитывая, что область применения фотоэлектрических модулей - естественные условия окружающей среды, должна быть обеспечена защита оптической системы, полупроводникового элемента токовыводящих контактов от воздействия колебаний температуры и давления, ультрафиолетового излучения Солнца, высокой влажности, ветра, пыли, града и др. Кроме того при поглощении концентрированного излучения, часть его тратится на разогрев элемента, в связи с чем возникает необходимость эффективного отвода тепла от полупроводниковой структуры, т.к. излишний нагрев негативно влияет на преобразующие свойства элемента, его It is known that the use of radiation concentrators provided that their parameters are consistent with the parameters of solar photocells can not only increase the energy efficiency of photovoltaic modules, but also improve their energy and economic performance by reducing the consumption of expensive semiconductor materials. The design of photovoltaic modules with solar radiation concentrators should ensure its long-term effective functioning in real operating conditions at the lowest possible cost of generated electric power. Given that the field of application of photovoltaic modules is natural environmental conditions, the optical system, the semiconductor element of the current-carrying contacts should be protected from the effects of temperature and pressure fluctuations, ultraviolet radiation from the sun, high humidity, wind, dust, hail, etc. In addition, when absorbed concentrated radiation, part of it is spent on heating the element, and therefore there is a need for effective heat removal from the semiconductor structure, because excessive heating negatively affects the transforming properties of the element, its
срок службы и выходные характеристики фотоэлектрического модуля.life and output characteristics of the photovoltaic module.
Известен фотоэлектрический модуль с концентраторами солнечного излучения в виде линз Френеля (смотри книгу В.М.Андреева и др. "Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения". Л., "Наука", Ленинрадское отделение, 1989, с.302-303.A known photovoltaic module with concentrators of solar radiation in the form of Fresnel lenses (see the book of V.M. Andreev and others. "Photoelectric conversion of concentrated solar radiation." L., "Science", Leninrad Branch, 1989, p.302-303.
Модуль содержит 8 или 16 линз Френеля и соответствующее количество солнечных фотоэлементов, размещенных против линз на алюминиевом листе, который одновременно выполняет роль подложки фотоэлементов, радиатора и металлического корпуса. Для электроизоляции солнечных фотоэлементов от корпуса используются пластины высокоомного кремния, обладающие высокой теплопроводностью. Линзы Френеля изготовлены из органического стекла методом прессования. Для защиты от атмосферных воздействий линзы закрыты листом силикатного стекла. Модуль превосходит по своим технико-экономическим показателям кремниевые солнечные фотоэлектрические модули без концетраторов. Однако, он обладает малой энергопроизводительностью.The module contains 8 or 16 Fresnel lenses and the corresponding number of solar photocells placed against the lenses on an aluminum sheet, which simultaneously acts as a substrate for the photocells, radiator and metal casing. For the electrical insulation of solar cells from the casing, high-resistance silicon wafers with high thermal conductivity are used. Fresnel lenses are made of organic glass by pressing. To protect against weathering, the lenses are covered with a sheet of silicate glass. The module is superior in its technical and economic indicators to silicon solar photovoltaic modules without concentrators. However, it has low power performance.
Ближайшим аналогом группы полезных моделей является фотоэлектрический модуль с концентраторами солнечного излучения, подробно рассмотренный в материалах международной конференции "CONFERENCE RECORD OF THE TWENTY-EIGHTH IEEE PHOTOVOLTAIC SPECIALISTS CONFERENCE-2000", Anhorage, Alaska, USA, 2000, p.1169-1172.The closest analogue of the group of utility models is a photovoltaic module with solar concentrators, discussed in detail in the materials of the international conference "CONFERENCE RECORD OF THE TWENTY-EIGHTH IEEE PHOTOVOLTAIC SPECIALISTS CONFERENCE-2000", Anhorage, Alaska, USA, 2000, p.1169-1172.
Модуль содержит боковые стенки из силикатного стекла, на верхних кромках которых закреплена фронтальная панель из силикатного стекла с линзами Френеля, а на нижних кромках закреплена тыльная панель из силикатного стекла с солнечными фотоэлементами и теплоотводящими основаниями.The module contains side walls of silicate glass, on the upper edges of which a front panel of silicate glass with Fresnel lenses is fixed, and a rear panel of silicate glass with solar photocells and heat sinks is fixed on the lower edges.
Линзы Френеля выполнены из силикона, имеют квадратную форму, Fresnel lenses are made of silicone, have a square shape,
расположены вплотную друг к другу и прочно соединены с внутренней поверхность стекла, выполняющего защитную и несущую функции. Каждой линзе Френеля соответствует свой солнечный фотоэлемент, закрепленный на металлическом теплоотводящем основании. Теплоотводящие основания располагаются на фронтальной стороне стекла тыльной панели таким образом, чтобы светоприемная поверхность фотоэлемента находилась в фокусном пятне соответствующей линзы Френеля.located close to each other and firmly connected to the inner surface of the glass, performing a protective and supporting functions. Each Fresnel lens has its own solar photocell mounted on a metal heat sink. The heat-removing bases are located on the front side of the glass of the rear panel so that the light receiving surface of the photocell is in the focal spot of the corresponding Fresnel lens.
Металлическое теплотводящее основание так же является и одним из электрических контактов солнечного фотоэлемента. Вторым контактом является верхнее металлическое покрытие фольгированного стеклотекстолита, закрепленного на теплоотводящем основании, к которому подведен проволочный контакт, присоединенный другим концом к контактной сетке фотоэлемента. Коммутация солнечных фотоэлементов осуществляется через контакты, прикрепленные к металлическому основанию и верхнему металлическому покрытию стеклотекстолита.The metal heat sink base is also one of the electrical contacts of the solar cell. The second contact is the upper metal coating of the foil-coated fiberglass mounted on a heat sink, to which a wire contact is connected, connected at the other end to the contact grid of the photocell. Switching of solar photocells is carried out through contacts attached to a metal base and the upper metal coating of fiberglass.
С помощью стеклянных боковых стенок модуля обеспечивается параллельность фронтальной и тыльной панелей, а так же расположение их относительно друг друга с учетом обеспечения точной фокусировки. Крепление стенок между собой и к панелям осуществляется клеем-герметиком, что обеспечивает герметизацию внутреннего пространства модуля от внешней атмосферы и обеспечивает защиту всех элементов фотоэлектрического модуля от внешних факторов.Using the glass side walls of the module, parallelism of the front and back panels is ensured, as well as their location relative to each other, taking into account ensuring accurate focusing. Walls are fastened to each other and to the panels with glue-sealant, which provides sealing of the module’s internal space from the external atmosphere and protects all elements of the photoelectric module from external factors.
При работе модуля, ориентированные перпендикулярно солнечным лучам, линзы Френеля концентрируют солнечный свет и фокусируют его на светоприемных поверхностях солнечных фотоэлементов. Солнечные фотоэлементы преобразуют энергию квантов света в электрическую, создавая разность потенциалов на своих контактах.During operation of the module, oriented perpendicular to the sun's rays, Fresnel lenses concentrate sunlight and focus it on the light-receiving surfaces of solar photocells. Solar cells convert the energy of light quanta into electrical energy, creating a potential difference at their contacts.
Вырабатываемая модулем электроэнергия подается к внешнему потребителю или накопителю энергии. Тепло, отводимое от солнечных фотоэлементов, распределяется по металлическим теплоотводящим основаниям. передается стеклу тыльной панели и затем отводится во во внешнюю среду.Electricity generated by the module is supplied to an external consumer or energy storage device. The heat removed from the solar photocells is distributed over the metal heat sinks. transferred to the glass of the rear panel and then discharged into the external environment.
Данный модуль превосходит по своим показателям все другие известные фотоэлектрические модули с концентраторами, включая рассмотренный выше аналог. Однако, он имеет недостаточно высокую величину коэффициента концентрации и ширины разореинтационной характеристики модуля, что снижает его энергопроизводительность.This module is superior in performance to all other known photovoltaic modules with concentrators, including the analogue discussed above. However, it does not have a sufficiently high concentration coefficient and the width of the re-reintegration characteristic of the module, which reduces its energy productivity.
В основу группы заявляемых полезных моделей была положена задача разработать конструкцию фотоэлектрического модуля, в котором оптическая система была бы выполнена таким образом, чтобы обеспечивалось увеличение его энергопроизводительности.The group of the claimed utility models was based on the task of developing the design of a photovoltaic module in which the optical system would be designed in such a way as to increase its energy productivity.
Поставленная задача решается тем, что:The problem is solved in that:
в первом варианте фотоэлектрического модуля, содержащего боковые стенки и фронтальную панель из силикатного стекла с линзами Френеля на ее тыльной стороне, а так же тыльную панель из силикатного стекла с солнечными фотоэлементами и теплоотводящими основаниями на ее тыльной стороне, новым является то, что между упомянутыми панелями установлена дополнительная промежуточная панель из силикатного стекла, на фронтальной стороне которой установлены плосковыпуклые линзы, соосные с соответствующими линзами Френеля, при этом расстояние между промежуточной панелью и теплоотводящими основаниями больше толщины фотоэлементов, но не превышает разность величин фокусного расстояния плосковыпуклых линз и толщины промежуточной панели;in the first version of the photovoltaic module containing the side walls and the front panel of silicate glass with Fresnel lenses on its rear side, as well as the back panel of silicate glass with solar photocells and heat sinks on its rear side, the new is that between the said panels an additional intermediate panel of silicate glass is installed, on the front side of which there are flat-convex lenses aligned with the corresponding Fresnel lenses, while the distance between the intermediate panel and the heat-bases than the thickness of photocells, but does not exceed the difference between the values the focal length plano-convex lens and the intermediate panel thickness;
во втором варианте фотоэлектрического модуля, содержащего in a second embodiment of a photovoltaic module comprising
боковые стенки и фронтальную панель из силикатного стекла с линзами Френеля на ее тыльной стороне, а так же тыльную панель с солнечными фотоэлементами и теплоотводящим средством на ее фронтальной стороне, новым является то. что теплоотводящее средство выполнено в виде пластины из металла и является тыльной панелью, между которой и фронтальной панелью установлена дополнительная промежуточная панель из силикатного стекла, на тыльной стороне которой установлены плосковыпуклые линзы, соосные с соответствующими линзами Френеля, при этом расстояние между промежуточной панелью и поверхностью теплоотводящей пластины больше суммы толщин фотоэлемента и плосковыпуклой линзы, но не превышает фокусное расстояние плосковыпуклых линз;the side walls and the front panel of silicate glass with Fresnel lenses on its rear side, as well as the rear panel with solar photocells and heat sink on its front side, is new. that the heat-removing means is made in the form of a metal plate and is a rear panel, between which and the front panel there is an additional intermediate panel of silicate glass, on the back of which there are flat-convex lenses aligned with the corresponding Fresnel lenses, while the distance between the intermediate panel and the surface of the heat-removing the plates are larger than the sum of the thicknesses of the photocell and the plano-convex lens, but do not exceed the focal length of the plano-convex lenses;
в третьем варианте фотоэлектрического модуля, содержащего боковые стенки и фронтальную панель из силикатного стекла с линзами Френеля на ее тыльной стороне, а так же тыльную панель с солнечными фотоэлементами и теплоотводящим средством на ее фронтальной стороне, новым является то, что теплоотводящее средство выполнено в виде пластины из металла и является тыльной панелью, между которой и фронтальной панелью установлена дополнительная промежуточная панель из силикатного стекла, на фронтальной стороне которой установлены плосковыпуклые линзы, соосные с соответствующими линзами Френеля, при этом расстояние между промежуточной панелью и поверхностью теплоотводящей пластины больше толщины фотоэлемента, но не превышает разность величин фокусного расстояния плосковыпуклых линз и толщины промежуточной панели;in the third version of the photovoltaic module, containing side walls and a front panel of silicate glass with Fresnel lenses on its rear side, as well as a rear panel with solar photocells and heat sink on its front side, new is that the heat sink is made in the form of a plate of metal and is the back panel, between which and the front panel an additional intermediate panel of silicate glass is installed, on the front side of which there are flat convex e lenses aligned with respective Fresnel lenses, the distance between the intermediate panel and the heat conductive plate surface larger than the thickness of the photocell, but does not exceed the difference between the values the focal length plano-convex lens and the intermediate panel thickness;
в четвертом варианте фотоэлектрического модуля, содержаще-боковые стенки и фронтальную панель из силикатного стекла с линзами Френеля на ее тыльной стороне, а так же тыльную панель с солнечными фотоэлементами и теплоотводящими основаниями на ее in the fourth version of the photovoltaic module, containing the side walls and the front panel of silicate glass with Fresnel lenses on its rear side, as well as the back panel with solar photocells and heat sink bases on it
фронтальной стороне, новым является то, что теплоотводящие основания выполнены в виде лотков с плоским дном. через центральные продольные линии поверхностей которых проходят оптические оси соответствующих линз Френеля и они образуют тыльную панель, между которой и фронтальной панелью установлена дополнительная промежуточная панель из силикатного стекла, на тыльной стороне которой установлены плосковыпуклые линзы, соосные с соответствующими линзами Френеля, при этом лотки своими верхними частями герметично соединены с тыльной поверхностью промежуточной панели, а расстояние между промежуточной панелью и поверхностями плоских днищ лотков больше суммы толщин фотоэлемента и плосковыпуклой линзы, но не превышает фокусное расстояние плосковыпуклых линз;the front side, new is that the heat sink bases are made in the form of trays with a flat bottom. through the central longitudinal lines of the surfaces of which pass the optical axes of the corresponding Fresnel lenses and they form a rear panel, between which and a front panel there is an additional intermediate panel of silicate glass, on the back side of which there are plane-convex lenses aligned with the corresponding Fresnel lenses, with the upper trays parts are hermetically connected to the back surface of the intermediate panel, and the distance between the intermediate panel and the surfaces of the flat bottoms of the trays olshe amount photocell and plano-convex lens thickness, but does not exceed the focal length of the plano-convex lens;
в пятом варианте фотоэлектрического модуля, содержащего боковые стенки и фронтальную панель из силикатного стекла с линзами Френеля на ее тыльной стороне, а так же тыльную панель с солнечными фотоэлементами и теплоотводящими основаниями на ее фронтальной стороне, новым является то, что теплоотводящие основания выполнены в виде лотков с плоским дном, через центральные продольные линии поверхностей которых проходят оптические оси соответствующих линз Френеля и они образуют тыльную панель, между которой и фронтальной панелью установлена дополнительная промежуточная панель из силикатного стекла, на фронтальной стороне которой установлены плосковыпуклые линзы, соосные с соответствующими линзами Френеля, при этом лотки своими верхними частями герметично соединены с тыльной поверхностью промежуточной панели, а расстояние между промежуточной панелью и поверхностями плоских днищ лотков больше толщины фотоэлемента, но не превышает разность величин фокусного расстояния плосковыпуклых линз и in the fifth version of the photovoltaic module, containing side walls and a front panel of silicate glass with Fresnel lenses on its back side, as well as a back panel with solar photocells and heat sinks on its front side, new is that the heat sink bases are made in the form of trays with a flat bottom, through the central longitudinal lines of the surfaces of which pass the optical axes of the corresponding Fresnel lenses and they form a back panel between which the front panel is installed an additional intermediate panel of silicate glass, on the front side of which there are flat-convex lenses aligned with the corresponding Fresnel lenses, while the trays with their upper parts are hermetically connected to the back surface of the intermediate panel, and the distance between the intermediate panel and the surfaces of the flat bottoms of the trays is greater than the thickness of the photocell, but does not exceed the difference in focal lengths of plano-convex lenses and
толщины промежуточной панели.thickness of the intermediate panel.
Использование дополнительного концентратора солнечного излучения позволяет увеличить до максимального значения коэффициент концентрации и сделать шире разореинтационную характеристику модуля <отклонение положения фотоэлектрического модуля от перпендикулярного солнечным лучам) или улучшить энерго-экономичекие показатели модуля за счет уменьшения расхода полупроводниковых материалов в солнечных фотоэлементах. Пространственное разнесение дополнительного концентратора с поверхностью солнечного фотоэлемента позволяет также уменьшить плотность проходящего через него солнечного излучения, и таким образом уменьшить радиационную и температурную нагрузку на дополнительный концентратор, что улучшает эксплуатационные характеристики фотоэлектрического модуля.The use of an additional solar radiation concentrator allows increasing the concentration coefficient to a maximum value and widening the module’s re-rotation characteristic (deviation of the position of the photoelectric module from perpendicular to the sun's rays) or improving the energy-economic performance of the module by reducing the consumption of semiconductor materials in solar cells. The spatial separation of the additional concentrator with the surface of the solar cell also reduces the density of the solar radiation passing through it, and thus reduces the radiation and temperature load on the additional concentrator, which improves the operational characteristics of the photovoltaic module.
Так же новым для всех пяти вариантов полезной модели является то, что в боковых противолежащих стенках фотоэлектрического модуля непосредственно над дополнительной промежуточной и под фронтальной панелями, соответственно, выполнены отверстия для сообщения с окружающей средой внутреннего пространства модуля между этими панелями.Also new for all five variants of the utility model is that in the side opposite walls of the photovoltaic module directly above the additional intermediate and under the front panels, respectively, holes are made for communication with the environment of the internal space of the module between these panels.
Благодаря такому решению, герметизированным для обеспечения защиты солнечных фотоэлементов от воздействия внешней среды. остается только пространство между близко расположенными тыльной и промежуточной панелями. В этом пространстве заключено небольшое количество воздуха и изменение внутреннего давления практически не вызывает возникновения механических напряжений в конструкции Модуля. Пространство же между фронтальной и дополнительной промежуточной панелями сообщается с окружающей средой. Сообщение с окружающей средой этого пространства, в котором расположены концентраторы из силикона, которые не меняют своих свойств Thanks to this solution, sealed to ensure the protection of solar cells from environmental influences. only the space between the closely spaced rear and intermediate panels remains. A small amount of air is enclosed in this space and a change in internal pressure practically does not cause mechanical stresses in the construction of the Module. The space between the front and additional intermediate panels communicates with the environment. Communication with the environment of this space, in which silicone concentrators are located, which do not change their properties
под воздействием влаги, исключает возникновение перепадов давления между внутренним объемом модуля и атмосферой, таким образом не допуская возникновения сильных механических напряжений в конструкции, имеющих место в ближайшем аналоге.under the influence of moisture, eliminates the occurrence of pressure drops between the internal volume of the module and the atmosphere, thus avoiding the occurrence of strong mechanical stresses in the structure taking place in the closest analogue.
Ниже сущность заявляемых вариантов полезной модели более подробно разъясняется их подробным описанием со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:Below the essence of the claimed options for a utility model is explained in more detail by their detailed description with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 схематично изображает первый вариант заявляемой полезной модели, поперечное сечение:Figure 1 schematically depicts a first embodiment of the claimed utility model, a cross section:
Фиг.2 схематично изображает второй вариант заявляемой полезной модели, поперечное сечение:Figure 2 schematically depicts a second embodiment of the claimed utility model, a cross section:
Фиг.3 схематично изображает третий вариант заявляемой полезной модели, поперечное сечение;Figure 3 schematically depicts a third embodiment of the claimed utility model, a cross section;
Фиг.4 схематично изображает четвертый вариант заявляемой полезной модели, поперечное сечение;Figure 4 schematically depicts a fourth embodiment of the claimed utility model, a cross section;
Фиг.5 схематично изображает пятый вариант заявляемой полезной модели, поперечное сечение.5 schematically depicts a fifth embodiment of the claimed utility model, a cross section.
Согласно первому варианту полезной модели (фиг.1) фотоэлектрический модуль содержит боковые стенки (1) из силикатного стекла, на верхних кромках которых закреплена фронтальная панель (2) из силикатного стекла с линзами (3) Френеля, а на нижних кромках закреплена тыльная панель (4) из силикатного стекла с солнечными фотоэлементами (5) и теплоотводящими основаниями (6).According to the first embodiment of the utility model (FIG. 1), the photovoltaic module comprises side walls (1) of silicate glass, on the upper edges of which is fixed a front panel (2) of silicate glass with Fresnel lenses (3), and a rear panel is fixed on the lower edges ( 4) from silicate glass with solar photocells (5) and heat sink bases (6).
Линзы (3) Френеля выполнены из силикона, имеют квадратную форму, расположены вплотную друг к другу и прочно соединены с внутренней поверхность стекла, выполняющего защитную и несущую функции. Каждой линзе (3) Френеля соответствует свой солнечный фотоэлемент (5), закрепленный на металлическом теплоотводяшем основании (6). Теплоотводящие основания (6) располагаются на Fresnel lenses (3) are made of silicone, have a square shape, are located close to each other and are firmly connected to the inner surface of the glass, which performs protective and supporting functions. Each Fresnel lens (3) has its own solar photocell (5), mounted on a metal heat sink (6). Heat dissipation bases (6) are located on
фронтальной стороне стекла тыльной панели (4) таким образом, чтобы светоприемная поверхность солнечного фотоэлемента (5) находилась на оптической линии соответствующей линзы (3) Френеля.the front side of the glass of the rear panel (4) so that the light receiving surface of the solar photocell (5) is on the optical line of the corresponding Fresnel lens (3).
Между тыльной панелью (4) и фронтальной панелью (2) установлена дополнительная промежуточная панель (7) из силикатного стекла на фронтальной поверхности которой установлены плосковыпуклые линзы (8) из силикона, соосные соответствующим линзам (3) Френеля и солнечным фотоэлементам (5). Расстояние между промежуточной панелью (7) и теплоотводящими основаниями (6) больше толщины фотоэлементов (5), но не превышает разность величин фокусного расстояния плосковыпуклых линз (8) и толщины промежуточной панели (7). В каждом конкретном случае это расстояние определяется оптическими параметрами двух конценраторов солнечного излучения - линз (3) Френеля и плосковыпуклых линз (8) в соответствии с условиями оптимальной фокусировки оптической системы для того, чтобы светоприемные поверхности фотоэлементов (5) находились в фокусном пятне двух концентраторов, соответствующих им линз (3) Френеля и плосковыпуклых линз (8). Плосковыпуклые линзы (8) выбираются короткофокусными, поэтому расстояние между тыльной поверхностью промежуточной панели (7) и фронтальной поверхностью тыльной панели (4) оказывается небольшим по сравнению с расстоянием между фронтальной панелью (2) и промежуточной панелью (7).Between the back panel (4) and the front panel (2), an additional intermediate panel (7) of silicate glass is installed on the front surface of which there are flat-convex lenses (8) made of silicone, coaxial with the corresponding Fresnel lenses (3) and solar photocells (5). The distance between the intermediate panel (7) and the heat-removing bases (6) is greater than the thickness of the photocells (5), but does not exceed the difference between the focal lengths of plano-convex lenses (8) and the thickness of the intermediate panel (7). In each case, this distance is determined by the optical parameters of two concentrators of solar radiation - Fresnel lenses (3) and plano-convex lenses (8) in accordance with the conditions of optimal focusing of the optical system so that the light-receiving surfaces of the photocells (5) are in the focal spot of two concentrators, their corresponding Fresnel lenses (3) and plano-convex lenses (8). Flat-convex lenses (8) are selected as short-focus ones; therefore, the distance between the rear surface of the intermediate panel (7) and the front surface of the rear panel (4) is small compared to the distance between the front panel (2) and the intermediate panel (7).
В боковых противолежащих стенках (1) непосредственно над дополнительной промежуточной панелью (7) и под фронтальной панелью (2), установлены штуцеры (9). через отверстия которых внутреннее пространство модуля, заключенное между промежуточной панелью (7) и фронтальной панелью (2) сообщается с окружающей средой. Таким образом, герметизированным для обеспечения защиты In the side opposite walls (1) immediately above the additional intermediate panel (7) and under the front panel (2), fittings (9) are installed. through the openings of which the internal space of the module, enclosed between the intermediate panel (7) and the front panel (2) communicates with the environment. Thus sealed to provide protection
солнечных фотоэлементов (5) от воздействия внешней среды, остается только пространство между близко расположенными тыльной панелью (4) и промежуточной панелью (7). В этом пространстве заключено небольшое количество воздуха и изменение внутреннего давления при колебании температуры практически не вызывает возникновения механических напряжений в конструкции модуля. В пространстве между фронтальной панелью (2) и промежуточной панелью (7) расположены линзы (3) Френеля и плосковыпуклые линзы (8), выполненные из силикона, которые не меняют своих свойств под воздействием влаги. Сообщение с окружающей средой этого пространства полностью исключает возникновение перепадов давления между внутренним объемом модуля и атмосферой при колебаниях температуры. Таким образом, благодаря такому решению исключается возникновение механических напряжений в конструкции модуля в отличие от прототипа, в котором при интенсивных колебаниях температуры механические напряжения могут достигать критического уровня.solar photocells (5) from the influence of the external environment, only the space remains between the closely located rear panel (4) and the intermediate panel (7). A small amount of air is enclosed in this space and a change in internal pressure with temperature fluctuations practically does not cause mechanical stresses in the module structure. In the space between the front panel (2) and the intermediate panel (7) there are Fresnel lenses (3) and flat-convex lenses (8) made of silicone, which do not change their properties under the influence of moisture. Communication with the environment of this space completely eliminates the occurrence of pressure drops between the internal volume of the module and the atmosphere during temperature fluctuations. Thus, thanks to this solution, the occurrence of mechanical stresses in the design of the module is excluded, in contrast to the prototype, in which, with intense temperature fluctuations, mechanical stresses can reach a critical level.
Металлическое теплоотводящее основание (6) так же является и одним из электрических контактов солнечного фотоэлемента. Вторым контактом является верхнее металлическое покрытие (10) фольгированного стеклотекстолита, закрепленного на теплоотводящем основании (6), к которому подведен проволочный контакт <на чертежах не показан), присоединенный другим концом к контактной сетке Фотоэлемента (5). Коммутация солнечных фотоэлементов (5) осуществляется через контакты, прикрепленные к металлическому основанию (6) и верхнему металлическому покрытию (10) стеклотекстолита.The metal heat sink base (6) is also one of the electrical contacts of the solar photocell. The second contact is the upper metal coating (10) of the foil fiberglass mounted on a heat sink (6), to which a wire contact is connected (not shown in the drawings), connected at the other end to the photocell contact grid (5). Switching of solar photocells (5) is carried out through contacts attached to a metal base (6) and the upper metal coating (10) of fiberglass.
С помощью стеклянных боковых стенок (1) модуля обеспечивается параллельность фронтальной, тыльной и промежуточной панелями Using the glass side walls (1) of the module, the front, back and intermediate panels are parallel
(2, 4 и 7), а так же расположение их относительно друг друга с учетом обеспечения точной фокусировки оптической системы. Крепление стенок (1) между собой и к панелям (2, 4 и 7) осуществляется клеем-герметиком (11), что обеспечивает их прочное соединение между собой и герметизацию внутреннего пространства модуля между тыльной и дополнительной панелями (4 и 7> от внешней атмосферы, обеспечивая защиту солнечных фотоэлементов (5) от внешних факторов.(2, 4 and 7), as well as their location relative to each other, taking into account the provision of accurate focusing of the optical system. The walls (1) are fastened to each other and to the panels (2, 4 and 7) by means of adhesive-sealant (11), which ensures their strong connection between themselves and the sealing of the module’s internal space between the rear and additional panels (4 and 7> from the external atmosphere , providing protection of solar photocells (5) from external factors.
Согласно второму варианту полезной модели (фиг.2) фотоэлектрический модуль содержит боковые стенки (1) из силикатного стекла, на верхних кромках которых закреплена фронтальная панель (2) из силикатного стекла с линзами (3) Френеля, а на нижних кромках закреплена металлическая теплоотводящая пластина (6) с солнечными фотоэлементами (5). Таким образом металлическая пластина (6) является тыльной панелью фотоэлектрического модуля.According to the second embodiment of the utility model (Fig. 2), the photovoltaic module contains side walls (1) of silicate glass, on the upper edges of which is fixed a front panel (2) of silicate glass with Fresnel lenses (3), and a metal heat sink plate is fixed on the lower edges (6) with solar cells (5). Thus, the metal plate (6) is the back panel of the photovoltaic module.
Линзы (3) Френеля выполнены из силикона и прочно соединены с внутренней поверхностью стекла фронтальной панели (2). Каждой линзе (3) Френеля соответствует свой солнечный фотоэлемент (5), закрепленный на металлической теплоотводяшей пластине (6). Теплоотводящая пластина (6) располагается таким образом, чтобы светоприемные поверхности солнечных фотоэлементов (5) находились на оптических линиях соответствующих линз (3) Френеля.Fresnel lenses (3) are made of silicone and are firmly connected to the inner surface of the glass of the front panel (2). Each Fresnel lens (3) has its own solar photocell (5), mounted on a metal heat sink plate (6). The heat-removing plate (6) is positioned so that the light-receiving surfaces of the solar photocells (5) are located on the optical lines of the corresponding Fresnel lenses (3).
Между металлической пластиной (6) и фронтальной панелью (2) установлена дополнительная промежуточная панель (7) из силикатного стекла на тыльной поверхности которой установлены плосковыпуклые линзы (8) из силикона, соосные соответствующим линзам (3) Френеля и солнечным Фотоэлементам (5). Расстояние между промежуточной панелью (7) и поверхностью теплоотводяшей пластины (6) больше суммы толщин фотоэлемента (5) и плосковыпуклой Between the metal plate (6) and the front panel (2), an additional intermediate panel (7) made of silicate glass is installed on the back surface of which there are flat-convex lenses (8) made of silicone, coaxial with the corresponding Fresnel lenses (3) and solar photocells (5). The distance between the intermediate panel (7) and the surface of the heat-removing plate (6) is greater than the sum of the thicknesses of the photocell (5) and plane-convex
линзы (8), но не превышает ее фокусное расстояние.lenses (8), but does not exceed its focal length.
В боковых противолежащих стенках (1) непосредственно над дополнительной промежуточной панелью (7) и под фронтальной панелью (2). установлены штуцеры (9), через отверстия которых внутреннее пространство модуля, заключенное между промежуточной панелью (7) и фронтальной панелью (2) сообщается с окружающей средой. Таким образом, герметизированным для обеспечения защиты солнечных фотоэлементов (5) от воздействия внешней среды, остается только пространство между близко расположенными тыльной поверхностью промежуточной панели (7) и фронтальной поверхностью теплоотводяшей пластины (6). Плосковыпуклые линзы (8), так же как и в первом варианте, выбираются короткофокусными, за счет чего расстояние между тыльной поверхностью промежуточной панели (7) и фронтальной поверхностью металлической теплоотводящей пластины (4) оказывается небольшим по сравнению с расстоянием между фронтальной панелью (2) и промежуточной панелью (7).In the side opposite walls (1) immediately above the additional intermediate panel (7) and under the front panel (2). fittings (9) are installed, through the openings of which the internal space of the module enclosed between the intermediate panel (7) and the front panel (2) communicates with the environment. Thus, only the space between the closely located rear surface of the intermediate panel (7) and the front surface of the heat-removing plate (6) remains sealed to ensure the protection of solar photocells (5) from the external environment. As in the first embodiment, flat-convex lenses (8) are selected as short-focus ones, due to which the distance between the back surface of the intermediate panel (7) and the front surface of the metal heat-removing plate (4) is small compared to the distance between the front panel (2) and an intermediate panel (7).
Металлическая теплоотводящая пластина (6) так же, как и в рассмотренном выше варианте является одним из электрических контактов солнечного фотоэлемента. Вторым контактом является верхнее металлическое покрытие (10) фольгированного стеклотекстолита. закрепленного на теплоотводяием основании (6). к которому подведен проволочный контакт (на чертежах не показан), присоединенный другим концом к контактной сетке фотоэлемента (5). Коммутация солнечных фотоэлементов (5) осуществляется через контакты, прикрепленные к металлическому основанию (6) и верхнему металлическому покрытию (10) стеклотекстолита.The metal heat sink plate (6), just as in the embodiment considered above, is one of the electrical contacts of the solar photocell. The second contact is the upper metal coating (10) of the foil fiberglass. fixed on a heat sink base (6). to which a wire contact is connected (not shown in the drawings), connected at the other end to the contact grid of the photocell (5). Switching of solar photocells (5) is carried out through contacts attached to a metal base (6) and the upper metal coating (10) of fiberglass.
Крепление стенок (1) и панелей (2, 4 и 7) между собой в данном варианте модуля осуществляется так же, как и в первом варианте клеем-герметиком (11).The walls (1) and panels (2, 4 and 7) are fastened together in this version of the module in the same way as in the first version with adhesive-sealant (11).
На тыльную сторону металлического теплоотводящего основания (6) нанесено защитное токо-влагоизоляционное покрытие (12).A protective current-moisture-proof coating (12) is applied to the back side of the metal heat sink base (6).
Данный вариант модуля обладает по сравнению с прототипом теми же преимуществами, что и рассмотренный выше вариант. Кроме того данный вариант обеспечивает более эффективный отвод тепла от солнечных фотоэлементов (5) через металлическую пластину в окружающую среду, в отличие от первого варианта, где отвод тепла осуществляется через стеклянную пластину тыльной панели.This version of the module has the same advantages as the prototype discussed above in comparison with the prototype. In addition, this option provides a more efficient heat removal from solar photocells (5) through a metal plate to the environment, in contrast to the first option, where heat is removed through a glass plate on the back panel.
Согласно третьему варианту полезной модели (фиг.3) фотоэлектрический модуль содержит боковые стенки (1) из силикатного стекла, на верхних кромках которых закреплена фронтальная панель (2) из силикатного стекла с линзами (3) Френеля, а на нижних кромках закреплена металлическая теплоотводящая пластина (6) с солнечными фотоэлементами (5). Таким образом металлическая пластина (6) является тыльной панелью фотоэлектрического модуля.According to the third embodiment of the utility model (Fig. 3), the photovoltaic module contains side walls (1) of silicate glass, on the upper edges of which is fixed a front panel (2) of silicate glass with Fresnel lenses (3), and a metal heat sink plate is fixed on the lower edges (6) with solar cells (5). Thus, the metal plate (6) is the back panel of the photovoltaic module.
Линзы (3) Френеля выполнены из силикона прочно соединены с внутренней поверхность стекла фронтальной панели (2). Каждой линзе (3) Френеля соответствует свой солнечный фотоэлемент (5), закрепленный на металлической пластине (6). Металлическая пластина (6) располагается таким образом, чтобы центры светоприемных поверхностей солнечных фотоэлементов (5) находились на оптических осях соответствующих линз (3) Френеля.Fresnel lenses (3) made of silicone are firmly connected to the inner surface of the glass of the front panel (2). Each Fresnel lens (3) has its own solar photocell (5) mounted on a metal plate (6). The metal plate (6) is positioned so that the centers of the light receiving surfaces of solar photocells (5) are located on the optical axes of the corresponding Fresnel lenses (3).
Между металлической теплоотводящей пластиной (6) и фронтальной панелью (2) установлена дополнительная промежуточная панель (7) из силикатного стекла на фронтальной поверхности которой установлены плосковыпуклые линзы (8) из силикона, соосные соответствующим линзам (3) Френеля и солнечным фотоэлементам (5). Расстояние между промежуточной панелью (7) и теплоотводящими основаниями <6) больше толщины фотоэлементов (5), но не превышает Between the metal heat sink plate (6) and the front panel (2), an additional intermediate panel (7) made of silicate glass is installed on the front surface of which there are flat-convex lenses (8) made of silicone, coaxial with the corresponding Fresnel lenses (3) and solar photocells (5). The distance between the intermediate panel (7) and the heat sink bases <6) is greater than the thickness of the photocells (5), but does not exceed
разность величин фокусного расстояния плосковыпуклых линз (8) и толщины промежуточной панели (7).the difference between the focal lengths of plano-convex lenses (8) and the thickness of the intermediate panel (7).
В боковых противолежащих стенках (1I непосредственно над дополнительной промежуточной панелью (7) и под фронтальной панелью (2), установлены штуцеры (9), через отверстия которых внутреннее пространство модуля, заключенное между промежуточной панелью (7> и фронтальной панелью (2) сообщается с окружающей средой. Таким образом, так же как и в рассмотренных выше вариантах герметизированным для обеспечения защиты солнечных фотоэлементов (5) от воздействия внешней среды, остается только пространство между близко расположенными тыльной панелью (4) и промежуточной панелью (7). Таким образом в этой части конструкции второй вариант модуля абсолютно идентичен рассмотренным выше вариантам.In the side opposite walls (1I immediately above the additional intermediate panel (7) and under the front panel (2), fittings (9) are installed, through the holes of which the internal space of the module enclosed between the intermediate panel (7> and the front panel (2) communicates with Thus, as in the above options, sealed to protect the solar cells (5) from the effects of the external environment, only the space between the closely located rear panels (4) and KSR panel (7). Thus, in this part of the structure of the second embodiment is identical module embodiments discussed above.
Металлическое теплоотводящее основание (6) так же, как в рассмотренном выше варианте является одним из электрических контактов солнечного фотоэлемента. Вторым контактом является верхнее металлическое покрытие (10) фольгированного стеклотекстолита, закрепленного на теплоотводящем основании (6), к которому подведен проволочный контакт (на чертежах не показан), присоединенный другим концом к контактной сетке фотоэлемента (5). Коммутация солнечных фотоэлементов (5) осуществляется через контакты. прикрепленные к металлическому основанию (6) и верхнему металлическому покрытию (10) стеклотекстолита.The metal heat sink base (6), just as in the embodiment considered above, is one of the electrical contacts of the solar photocell. The second contact is the upper metal coating (10) of the foil fiberglass mounted on a heat sink (6), to which a wire contact (not shown) is connected, connected at the other end to the contact grid of the photocell (5). Switching of solar photocells (5) is carried out through contacts. attached to the metal base (6) and the upper metal coating (10) of fiberglass.
На тыльную сторону металлического теплоотводящего основания (6) нанесено токо-влагоизоляционное покрытие (12).On the back side of the metal heat sink base (6), a current-waterproofing coating (12) is applied.
Данный вариант модуля обладает по сравнению с прототипом теми же преимуществами, что и рассмотренный выше второй вариант. Кроме того, по сравнению со вторым вариантом, за счет размещения This version of the module has the same advantages compared to the prototype as the second option discussed above. In addition, compared with the second option, due to the placement
плосковыпуклых линз (8) на фронтальной стороне промежуточной панели (7), расстояние между ней и теплоотводящим основанием (6) будет меньше при тех же оптических параметрах дополнительного концентратора (плосковыпуклой линзы (8)). За счет этого повышается компактность модуля и уменьшается объем герметичного пространства между теплоотводящим основанием (6) и тыльной поверхностью промежуточной панели, что дополнительно уменьшает механические напряжения при колебаниях температуры окружающей среды.flat-convex lenses (8) on the front side of the intermediate panel (7), the distance between it and the heat sink base (6) will be less with the same optical parameters of the additional concentrator (flat-convex lens (8)). Due to this, the compactness of the module is increased and the volume of the sealed space between the heat sink base (6) and the back surface of the intermediate panel is reduced, which further reduces mechanical stresses when the ambient temperature fluctuates.
Согласно четвертому варианту полезной модели (фиг.4) фотоэлектрический модуль содержит боковые стенки (1) из силикатного стекла, на верхних кромках которых закреплена фронтальная панель (2) из силикатного стекла с линзами (3) Френеля, а на нижних кромках закреплена промежуточная панель (7) из силикатного стекла. Под ее тыльной поверхностью размещены теплоотводящие основания (6), выполненные в виде лотков с плоским днищем. На центральных продольных линиях лотков равномерно закреплены солнечные фотоэлементы (5). Лотки своими отогнутыми краями при помощи любых известных средств герметично прикреплены к тыльной поверхности стеклянной промежуточной панели (7), образуя тыльную панель (4). На тыльной поверхности промежуточной панели (7) установлены плосковыпуклые линзы <8) из силикона, соосные с соответствующими линзам (3) Френеля. Расстояние между промежуточной панелью (7) и поверхностями плоских днищ лотков больше суммы толщин фотоэлемента и плосковыпуклой линзы, но не превышает ее фокусное расстояние.According to the fourth embodiment of the utility model (FIG. 4), the photovoltaic module comprises side walls (1) of silicate glass, on the upper edges of which is fixed a front panel (2) of silicate glass with Fresnel lenses (3), and an intermediate panel is fixed on the lower edges ( 7) from silicate glass. Under its back surface there are heat-removing bases (6) made in the form of trays with a flat bottom. Solar photocells (5) are evenly fixed on the central longitudinal lines of the trays. The trays with their curved edges by any known means are hermetically attached to the back surface of the glass intermediate panel (7), forming the back panel (4). On the back surface of the intermediate panel (7), plano-convex lenses <8) of silicone are installed, coaxial with the corresponding Fresnel lenses (3). The distance between the intermediate panel (7) and the surfaces of the flat bottoms of the trays is greater than the sum of the thicknesses of the photocell and plane-convex lens, but does not exceed its focal length.
В боковых противолежащих стенках (1), так же как и во всех рассмотренных выше вариантах, непосредственно над дополнительной промежуточной панелью (7) и под фронтальной панелью (2), установлены штуцеры (9), через отверстия которых внутреннее пространство In the side opposite walls (1), as well as in all the options considered above, directly above the additional intermediate panel (7) and under the front panel (2), fittings (9) are installed, through the openings of which the internal space
модуля, заключенное между промежуточной панелью (7) и фронтальной панелью (2) сообщается с окружающей средой. Таким образом, в данном варианте герметизированным для обеспечения защиты солнечных фотоэлементов (5) от воздействия внешней среды, остается только суммарный объем, образованный пространствами между тыльной поверхностью промежуточной панели (7) и внутренними поверхностями лотков.the module enclosed between the intermediate panel (7) and the front panel (2) communicates with the environment. Thus, in this embodiment, only the total volume formed by the spaces between the back surface of the intermediate panel (7) and the inner surfaces of the trays remains sealed to ensure protection of the solar photocells (5) from the external environment.
Металлические теплоотводящие основания (6) (лотки) так же, как и во всех рассмотренных выше вариантах являются одним из электрических контактов солнечного фотоэлемента. Вторым контактом является верхнее металлическое покрытие (10) фольгированного стеклотекстолита, закрепленного на теплоотводящем основании (6), к которому подведен ленточный контакт (на чертежах не показан), присоединенный другим концом к контактной сетке фотоэлемента (5). В этом варианте для всех солнечных фотоэлеметов группы, размещенной в лотке, эти контакты будут общими, т.е. солнечные фотоэлементы (5) будут соединены параллельно. Коммутация между теплоотводяаими основаниями (6) (лотками) осуществляется через металлические контакты на чертеже не показаны), пара которых присоединена к каждому основанию (6).Metal heat sink bases (6) (trays), as in all the above options, are one of the electrical contacts of the solar photocell. The second contact is the upper metal coating (10) of the foil fiberglass mounted on a heat sink (6), to which a tape contact is connected (not shown in the drawings), attached at the other end to the contact grid of the photocell (5). In this option, for all solar cells of the group located in the tray, these contacts will be common, i.e. solar photocells (5) will be connected in parallel. Switching between the heat-removing bases (6) (trays) is carried out through metal contacts in the drawing (not shown), a pair of which is attached to each base (6).
Крепление стенок (1) и панелей (2, 4 и 7) между собой в данном варианте модуля осуществляется так же, как и во всех рассмотренных выше вариантах.The walls (1) and panels (2, 4 and 7) are fastened together in this version of the module in the same way as in all the options considered above.
На тыльную сторону металлических лотков нанесено защитное токо-влагоизоляционное покрытие (12).A protective current-waterproofing coating (12) is applied to the back of the metal trays.
Данный вариант модуля по сравнению с прототипом обладает теми же преимуществами, что и рассмотренные выше варианты. Кроме того, в данном варианте появляется дополнительное преимущество, связанное с тем. что использование теплоотводящих оснований (6) This version of the module in comparison with the prototype has the same advantages as the options discussed above. In addition, in this embodiment, there is an additional advantage associated with that. that the use of heat sinks (6)
(лотков) с группой коммутированных солнечных фотоэлементов позволяет упростить процесс сборки фотоэлектрических модулей, давая возможность применения при их производстве автоматизированные технологические процессы, широко используемые в оптоэлектронной промышленности.(trays) with a group of switched solar photocells makes it possible to simplify the process of assembling photovoltaic modules, making it possible to use automated processes widely used in the optoelectronic industry for their production.
Согласно пятому варианту полезной модели (фиг.5) фотоэлектрический модуль содержит боковые стенки (1) из силикатного стекла, на верхних кромках которых закреплена фронтальная панель (2) из силикатного стекла с линзами (3) Френеля, а на нижних кромках закреплена промежуточная панель (7) из силикатного стекла. Под ее тыльной поверхностью размешены теплоотводящие основания (6), выполненные в виде лотков с плоским днищем. На центральных продольных линиях лотков равномерно закреплены солнечные фотоэлементы (5). Лотки своими отогнутыми краями при помощи любых известных средств герметично прикреплены к тыльной поверхности стеклянной промежуточной панели (7), образуя тыльную панель (4).According to the fifth embodiment of the utility model (FIG. 5), the photovoltaic module comprises side walls (1) of silicate glass, on the upper edges of which is fixed a front panel (2) of silicate glass with Fresnel lenses (3), and an intermediate panel is fixed on the lower edges ( 7) from silicate glass. Under its back surface are placed heat sink bases (6), made in the form of trays with a flat bottom. Solar photocells (5) are evenly fixed on the central longitudinal lines of the trays. The trays with their curved edges by any known means are hermetically attached to the back surface of the glass intermediate panel (7), forming the back panel (4).
На фронтальной поверхности промежуточной панели (7) установлены плосковыпуклые линзы (8) из силикона, соосные с соответствующими линзам (3) Френеля. Расстояние между промежуточной панелью (7) и теплоотводяиими основаниями (6) больше толщины фотоэлементов (5), но не превышает разность величин фокусного расстояния плосковыпуклых линз (8) и толщины промежуточной панели (7).On the front surface of the intermediate panel (7), plano-convex silicone lenses (8) are installed, coaxial with the corresponding Fresnel lenses (3). The distance between the intermediate panel (7) and the heat-removing bases (6) is greater than the thickness of the photocells (5), but does not exceed the difference between the focal lengths of plano-convex lenses (8) and the thickness of the intermediate panel (7).
В боковых противолежащих стенках {1), так же как и во всех рассмотренных выше вариантах, непосредственно над дополнительной промежуточной панелью (7) и под фронтальной панелью (2), установлены штуцеры (9), через отверстия которых внутреннее пространство модуля, заключенное между промежуточной панелью (7) и In the side opposite walls {1), as well as in all the options considered above, directly above the additional intermediate panel (7) and under the front panel (2), fittings (9) are installed, through the openings of which the internal space of the module enclosed between the intermediate panel (7) and
фронтальной панелью (2) сообщается с окружающей средой.the front panel (2) communicates with the environment.
Электрические связи между солнечными фотоэлементами (5) и коммутация между теплоотводящими основаниями (6) (лотками) в данном варианте фотоэлектрического модуля осуществляются так же как и в четвертом вариантеElectrical connections between solar photocells (5) and switching between heat-removing bases (6) (trays) in this version of the photovoltaic module are carried out in the same way as in the fourth embodiment
Крепление стенок и панелей модуля между собой в данном варианте осуществляется так же, как и во всех рассмотренных выше вариантах. На тыльную сторону металличеких лотков нанесено защитное токо-влагоизоляционное покрытие (12).The walls and panels of the module are fastened together in this embodiment in the same way as in all the options discussed above. A protective current-moisture-proof coating (12) is applied to the back of the metal trays.
Данный вариант модуля по сравнению с прототипом обладает теми же преимуществами, что и рассмотренный выше вариант. Кроме того, в данном варианте по сравнению с четвертым вариантом дополнительно уменьшается суммарный объем, образованный пространствами между тыльной поверхностью промежуточной панели (7) и внутренними поверхностями лотков за счет размещения плосковыпуклых линз (8) на фронтальной поверхности промежуточной панели (7).This version of the module compared with the prototype has the same advantages as the above option. In addition, in this embodiment, in comparison with the fourth embodiment, the total volume formed by the spaces between the back surface of the intermediate panel (7) and the inner surfaces of the trays is additionally reduced by placing flat-convex lenses (8) on the front surface of the intermediate panel (7).
Работу вариантов заявляемого изобретения рассмотрим на примере работы первого варианта.The work of the variants of the claimed invention, we consider the example of the first option.
При работе модуля, ориентированные перпендикулярно солнечным лучам, линзы (3) Френеля концентрируют солнечный свет и фокусируют его на светоприемных поверхностях солнечных фотоэлементов (5). Фотоэлементы (5) преобразуют энергию квантов света в электрическую, создавая разность потенциалов на своих контактах. Вырабатываемая модулем электроэнергия подается к внешнему потребителю или накопителю энергии. Тепло, отводимое от солнечных фотоэлементов (5). распределяется по металлическим теплоотводящим основаниям (6), передается стеклу тыльной панели (4) и затем отводится во внешнюю среду.During operation of the module, oriented perpendicular to the sun's rays, Fresnel lenses (3) concentrate sunlight and focus it on the light-receiving surfaces of solar photocells (5). Photocells (5) convert the energy of light quanta into electrical energy, creating a potential difference at their contacts. Electricity generated by the module is supplied to an external consumer or energy storage device. Heat removed from solar cells (5). distributed over metal heat sinks (6), transferred to the glass of the rear panel (4) and then discharged into the external environment.
Остальные варианты фотоэлектрических модулей работают аналогично первому варианту. Отличие состоит только в том, что тепло отводится от теплоотводящих оснований (металлических пластин - для второго и третьего вариантов и лотков - для четвертого и пятого вариантов).The remaining options for PV modules work similarly to the first option. The only difference is that the heat is removed from the heat sink bases (metal plates for the second and third options and trays for the fourth and fifth options).
Из приведенных конкретных примеров осуществления заявляемых вариантов полезной модели для любого специалиста в данной области совершенно очевидна возможность их реализации с одновременным решением поставленной задачи. При этом так же очевидно, что при реализации вариантов полезной модели могут быть сделаны незначительные изменения в их конструкции, которые однако не будут выходить за пределы, определяемые приводимой ниже формулой вариантов полезной модели.From the above specific examples of the implementation of the claimed variants of the utility model for any specialist in this field, the possibility of their implementation with a simultaneous solution of the problem is obvious. At the same time, it is also obvious that when implementing the utility model options, minor changes in their design can be made, which, however, will not go beyond the limits defined by the formula of utility model options given below.
Заявляемые варианты фотоэлектрического модулей просты по конструкции. Обладают высокими прочностными характеристиками, обеспечивающими надежную и долговременную эксплуатацию. Высокотехнологичны при изготовлении. Обладают большой энергопроизводительностью и высокими технико-экономическими показателями.The inventive options for photovoltaic modules are simple in design. They have high strength characteristics that ensure reliable and long-term operation. High-tech in manufacturing. They have high energy efficiency and high technical and economic indicators.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004130905/22U RU44002U1 (en) | 2004-11-02 | 2004-11-02 | PHOTOELECTRIC MODULE (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004130905/22U RU44002U1 (en) | 2004-11-02 | 2004-11-02 | PHOTOELECTRIC MODULE (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU44002U1 true RU44002U1 (en) | 2005-02-10 |
Family
ID=35209609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004130905/22U RU44002U1 (en) | 2004-11-02 | 2004-11-02 | PHOTOELECTRIC MODULE (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU44002U1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008127142A1 (en) * | 2007-04-16 | 2008-10-23 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'technoexan' | Photovoltaic module |
| RU2444809C2 (en) * | 2010-06-10 | 2012-03-10 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Solar photovoltaic module with concentrator |
| RU2444808C2 (en) * | 2010-03-02 | 2012-03-10 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Solar photovoltaic module with concentrator |
| RU2487438C1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Photocell of space laser radiation detector-converter |
| 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 |
| RU2641627C1 (en) * | 2016-11-22 | 2018-01-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Solar photovoltaic concentrator module |
-
2004
- 2004-11-02 RU RU2004130905/22U patent/RU44002U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008127142A1 (en) * | 2007-04-16 | 2008-10-23 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'technoexan' | Photovoltaic module |
| RU2444808C2 (en) * | 2010-03-02 | 2012-03-10 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Solar photovoltaic module with concentrator |
| RU2444809C2 (en) * | 2010-06-10 | 2012-03-10 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Solar photovoltaic module with concentrator |
| RU2487438C1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Photocell of space laser radiation detector-converter |
| 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 |
| RU2641627C1 (en) * | 2016-11-22 | 2018-01-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Solar photovoltaic concentrator module |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2307294C9 (en) | Photoelectric module (modifications) | |
| WO2008127142A1 (en) | Photovoltaic module | |
| Yamada et al. | Maximization of conversion efficiency based on global normal irradiance using hybrid concentrator photovoltaic architecture | |
| KR20120018792A (en) | Solar photovoltaic concentrator panel | |
| US20240339964A1 (en) | Hybrid receiver for concentrated photovoltaic-thermal power systems, and associated methods | |
| KR20070104300A (en) | Concentrating photovoltaic module structure | |
| KR20080021652A (en) | Method and system for integrated solar cell using a plurality of photovoltaic regions | |
| US20110203638A1 (en) | Concentrating linear photovoltaic receiver and method for manufacturing same | |
| RU44002U1 (en) | PHOTOELECTRIC MODULE (OPTIONS) | |
| Rumyantsev et al. | Progress in developing HCPV modules of SMALFOC-design | |
| RU2436192C1 (en) | Photovoltaic module with nanostructure photocell | |
| RU2395136C1 (en) | Photovoltaic module | |
| RU2354005C1 (en) | Photoelectric module | |
| SK432008A3 (en) | Parabolic concentration photovoltaic convertor | |
| CN201733250U (en) | Line-focusing light-focusing photovoltaic module | |
| RU2690728C1 (en) | Concentrator-planar solar photoelectric module | |
| RU2370856C2 (en) | Concentrator photoelectric module | |
| RU2578735C1 (en) | Concentrator solar photovoltaic module | |
| Norman et al. | Trough-lens-cone optics with microcell arrays: high efficiency at low cost | |
| Chekalin et al. | High-efficiency photovoltaic modules with solar concentrators | |
| Takase et al. | Light plastic integrated micro CPV module: PIC with three-junction PV cells | |
| Verlinden et al. | Performance and reliability of a 30-kW triple-junction photovoltaic receiver for 500X concentrator dish or central receiver applications | |
| RU2496181C1 (en) | Photoelectric concentrator submodule | |
| KR20130089380A (en) | Gas-filled photovoltaic thermal composite system using dye-sensitized solar cell | |
| US20220310864A1 (en) | Spectrum-splitting concentrator photovoltaic module with direct fluid cooling, and associated methods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20051103 |
|
| PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20070806 |
|
| PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20080605 |