SU1048260A1 - Photoelectric module - Google Patents

Photoelectric module Download PDF

Info

Publication number
SU1048260A1
SU1048260A1 SU813325776A SU3325776A SU1048260A1 SU 1048260 A1 SU1048260 A1 SU 1048260A1 SU 813325776 A SU813325776 A SU 813325776A SU 3325776 A SU3325776 A SU 3325776A SU 1048260 A1 SU1048260 A1 SU 1048260A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
radiation
optical element
output
prism
smaller base
Prior art date
Application number
SU813325776A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Викторович Жуков
Олег Алексеевич Невежин
Станислав Васильевич Рябиков
Дмитрий Семенович Стребков
Эдуард Владимирович Тверьянович
Владимир Васильевич Ростокинский
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Квант"
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 Научно-производственное объединение "Квант" filed Critical Научно-производственное объединение "Квант"
Priority to SU813325776A priority Critical patent/SU1048260A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1048260A1 publication Critical patent/SU1048260A1/en

Links

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
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержащий оптический элемент с трапециевидным поперечным сечением, боковые грани которого выполнены отражающими излучение, а разновеликие основани  служат гран ми входа и выхода излучени , и установленные в контакте с гранью выхода излуче ни  фотопреобразователи, отличающийс  тем, что, с целью повышени  удельной мощности, оптический элемент выполнен из прозрачного дл  солнечного излучени  материала в виде призмы полного внутреннего отражени , причем гранью выхода излучени  служит меньшее основание оптического элемента. 00 ю ОдA PHOTO-ELECTRIC MODULE containing an optical element with a trapezoidal cross section, the side faces of which are reflective, and different-sized bases serve as faces of radiation entry and exit, and the photoconverters in contact with the output radiation, characterized in that, in order to increase the specific power , the optical element is made of a material that is transparent to solar radiation in the form of a prism of total internal reflection, with a smaller base serving as the radiation output optical element. 00 th Od

Description

Изобретение относитс  к гелиотехнике , в частности к фотоэлектрическим модулйм. Известен фотоэлектрический модул содержащий оптический элемент с тра пециевидным поперечным сечением, боковые грани которого выполнены от ражающими излучение, а разновеликие основани  служат гран ми входа и выхода излучени  ,и установленные в контакте с гранью выхода излучени  фотопреобразователи. В этом фотоэлектрическом модуле оптический элемент, содержит люлинесцентное вещество ,, а фотопреобразователи установлены в контакте с большим основа нием Б зоне отраженного боковыми гран ми лереизлучанного светового потока. Значительна  часть площади большего основани  оптического элемента свободна от фотопреобразоватеп й и ВТО же врем  продолжает слу жить гранью выхода излучени  1. Цель изобретени  - повышение уде ной мощности фотоэлектрического модул  . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в фотоэлектрическом модуле содержащем оптический элемент с тра пециевидным поперечным сечением, бо ковые грани которого выполнены отражающими излучение, а разновели- . кие основани  служат гран ми, входа и выхода излучени , и установленные в контакте с гранью выхода излучени  фотопреобразователи, оптический элемент выполнен из прозрачного .дл  солнечного излучени  материала в виде призмы полного внутреннего отражени , причем гранью выхода излучени  служит меньшее основание оптического элемента. На фиг. 1 показан фотоэлектричес кий модуль и ход солнечного излучени  в нем, поперечное сечение; на фиг, 2 - фотоэлектрический модуль с оптическим элементом, выполненным влвиде пр мой призмы, общий вид; на фиг. 3 фотоэлектрический модуль с оптическим элементом, выполненным в виде призмы пирамидальной формы, общий вид; на фиг. k - фото: лектрический модуль с оптическим элементом , выполненным в виде призмы конической формы, общий вид; .г. Фотоэлектрический модуль содержит оптический элемент 1 с трапециевидным поперечным сечением, бр ковые грани 2 которого выполнены отражающими излучение, а разновеликие основани  3 и служат гран ми входа и выхода излучени , и установленные в контакте с гранью выхода излучени  фотопреобразователи 5. Оптический элемент 1 выполнен из прозрачного дл  солнечного излучени  материала в виде призмы полного внутреннего отражени , причем гранью выхода излучени  служит меньшее основание 3 оптического элемента 1 . Оптический элемент 1 может иметь форму пр мой призмы 6 (фиг. 2), правильной усеченной четырехугольной пирамиды 7 (фиг. З) или усеченного пр мого конуса 8 (фиг. 4) . Дл  выполнени  оптического элемента 1 (фиг. 1) в виде призмы полного внутреннего отражени  необходимо, чтобы угол cL между боковой гранью 2 и большим основанием Ц находилс  в пределах J arc sin - oL ij5°. где п - показатель преломлени  материала оптического элемента 1. При этом максимальна  концентраци  излучени  будет достигнута при выполнении услови  d 2htg2oC, где h - высота поперечного сечени  оптического элемента 1 (высота трапеции ); d - ширина меньшего основани  3 оптическо.го элемента 1. Пример конкретного выполнени  фотоэлектрического модул . В качестве материала оптического элемента 1 выбрано стекло с показателем преломлени  ,5. Высота поперечного сечени  оптического элемента 1 выбрана равной мм, а угол наклона боковой грани 2 - равным oU30. В этом случае птический элемент 1 выполнен-с ириной меньшего основани  3 равной ,39 мм. Геометрическа  степень конценрации К дл  различных вариантов выполнени  оптического элемента 1 с асчетным поперечным сечением сосaвл eт величину: - дл  вариана на фиг. 2; - дл  варианта а фиг. 3; - дл  варианта на и г. . Фотрэ ектрический модуль работаQT следующим образом. Солнечное излучение,пада  на боль- шее основание 4 (фиг. 1) оптического элемента t преимущественно под пр мым углом вне проекции площади меньшего основани  последнее , отражаетс  боковыми гран ми 2 и, однократно испытав полное внут реннее отражение на большем основании Ц, падает на фотопреобразователи 5,- установленные в контакте с оптическим элементом 1 по всей площади его меньшего основани  3. ПереотраженнЬе излучение На грани выхода излучени , которой служит мень шее основание 3 суммируетс  с пр мым излучением , падающим на большее 1 04 основание k внутри .проекции площади меньшего основани  3 на последнее. Выполнение оптического элемента 1 из прозрачного дл  солнечного излучени  материала в виде призмы полного внутреннего отражени  обеспечивает наличие концентрирюванного излучени  по всей площади меньшего основани  3 оптического элемента,. что, в свою очередь, позвол ет увеличить полезную площадь модул ., зан тую фотопреобразоватёл ми 5, и тем самым повысить удельную мощность фотоэлектрического модул . Достигнута  степень концентрации излучени  на грани выхода оптического элемента 1 максимальна и равномерна по всей площади, что повышает КПД фотоэлектрического модул , The invention relates to solar technology, in particular to a photovoltaic module. A photovoltaic module containing an optical element with a traditional cross section, the side faces of which reflect radiation, and various-sized bases serve as faces of radiation entry and exit, and phototransmitters installed in contact with the edge of radiation output is known. In this photovoltaic module, the optical element contains a spiking material, and the photovoltaic converters are installed in contact with a large base B in the zone reflected by the side edges of the emitted light. A large part of the area of the larger base of the optical element is free of phototransformation and the VTO time continues to serve as the edge of the radiation output 1. The purpose of the invention is to increase the photovoltaic module's high power. This goal is achieved by the fact that in a photovoltaic module containing an optical element with a transverse section, whose side faces are made reflecting radiation, and are different. The bases serve as faces for the entry and exit of radiation, and installed in contact with the face of the output of the photovoltaic cells, the optical element is made of transparent solar radiation from the material in the form of a full internal reflection prism, with the output radiation being the smaller base of the optical element. FIG. Figure 1 shows the photoelectric modulus and the course of solar radiation in it, its cross section; Fig. 2 shows a photovoltaic module with an optical element made in the form of a straight prism, a general view; in fig. 3 photovoltaic module with an optical element made in the form of a pyramidal prism, general view; in fig. k - photo: electrical module with an optical element made in the form of a prism of conical shape, general view; .g. The photovoltaic module contains an optical element 1 with a trapezoidal cross section, the bank faces 2 of which are reflective, and the various-sized bases 3 serve as faces of the radiation input and output, and the photoconverters 5 installed in contact with the radiation output edge. for solar radiation of the material in the form of a prism of total internal reflection, with the smaller base 3 of the optical element 1 serving as the edge of the radiation output. Optical element 1 may have the shape of a straight prism 6 (Fig. 2), a regular truncated quadrangular pyramid 7 (Fig. 3) or a truncated straight cone 8 (Fig. 4). To make the optical element 1 (Fig. 1) in the form of a full internal reflection prism, it is necessary that the angle cL between the side face 2 and the large base C is within J arc sin - oL ij5 °. where n is the refractive index of the material of the optical element 1. In this case, the maximum concentration of radiation will be achieved when the condition d 2htg2oC is fulfilled, where h is the height of the cross section of the optical element 1 (height of the trapezium); d is the width of the smaller base 3 of the optical element 1. An example of a specific embodiment of a photovoltaic module. Glass with a refractive index, 5, is selected as the material of the optical element 1. The height of the cross section of the optical element 1 is chosen equal to mm, and the angle of inclination of the side face 2 is equal to oU30. In this case, the avian element 1 is made with an irina of a smaller base 3 of 39 mm. The geometrical degree of concentration K for various embodiments of the optical element 1 with an odd cross-section is the same value: - for the varian in FIG. 2; - for option and FIG. 3; - for option on and g. The photoreq module QT works as follows. The solar radiation incident on the larger base 4 (Fig. 1) of the optical element t mainly at a right angle outside the projection of the area of the smaller base last, is reflected by the side faces 2 and, having once experienced a full internal reflection on the larger base C, falls on photoconverters 5, installed in contact with the optical element 1 over the entire area of its smaller base 3. Re-reflection of radiation On the verge of radiation output, which serves as a smaller base 3, is summed with direct radiation incident on more than 1 04 o The base of k inside the .projection of the area of the smaller base 3 to the last. The implementation of the optical element 1 from the solar-transparent material in the form of a prism of total internal reflection ensures the presence of concentrated radiation over the entire area of the smaller base 3 of the optical element. which, in turn, makes it possible to increase the effective area of the modules occupied by the photoconverters 5, and thereby increase the specific power of the photoelectric module. The degree of concentration of the radiation on the verge of the output of the optical element 1 is maximized and uniform over the entire area, which increases the efficiency of the photovoltaic module,

фиг.Зfig.Z

Claims (1)

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержащий оптический элемент с тра пециевидным поперечным сечением, боковые грани которого выполнены отражающими излучение, а разновеликие основания служат гранями входа и выхода излучения, и установленные а контакте с гранью выхода излучения фотопреобразователи, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности, оптический элемент выполнен из прозрачного для солнечного излучения материала в виде призмы полного внутреннего отражения, причем гранью выхода излучения служит меньшее основание оптического элемента.A PHOTOELECTRIC MODULE containing an optical element with a trapezoidal cross section, the lateral faces of which are made reflective of radiation, and different-sized bases serve as the edges of the input and output of radiation, and photoconverters installed in contact with the face of the output of radiation, which increase in specific power, the optical element is made of a material transparent to solar radiation in the form of a prism of total internal reflection, and the smaller base of the optical serves as the face of the radiation output eskogo element. о «еabout "e 10*4826010 * 48260
SU813325776A 1981-08-03 1981-08-03 Photoelectric module SU1048260A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813325776A SU1048260A1 (en) 1981-08-03 1981-08-03 Photoelectric module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813325776A SU1048260A1 (en) 1981-08-03 1981-08-03 Photoelectric module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1048260A1 true SU1048260A1 (en) 1983-10-15

Family

ID=20972248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813325776A SU1048260A1 (en) 1981-08-03 1981-08-03 Photoelectric module

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1048260A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102169917A (en) * 2011-03-17 2011-08-31 浙江蓝特光学股份有限公司 Multifaceted cone prism used for concentrating photovoltaic solar energy system
RU2685043C1 (en) * 2018-07-06 2019-04-16 Павел Юрьевич Бурцев Solar panel with a volume structure

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US № , кл. 136-89, опублик. 1979. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102169917A (en) * 2011-03-17 2011-08-31 浙江蓝特光学股份有限公司 Multifaceted cone prism used for concentrating photovoltaic solar energy system
RU2685043C1 (en) * 2018-07-06 2019-04-16 Павел Юрьевич Бурцев Solar panel with a volume structure
WO2020009609A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-09 Павел Юрьевич БУРЦЕВ Solar cell having three-dimensional structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0636232B2 (en) Faceted totally internally reflecting lens with curved faces
US4022186A (en) Compound lens solar energy system
US7688525B2 (en) Hybrid primary optical component for optical concentrators
US5288337A (en) Photovoltaic module with specular reflector
JP3258013B2 (en) Infrastructure for solar energy utilization
JP2000147262A (en) Converging device and photovoltaic power generation system utilizing the device
JPH10221528A (en) Solar battery device
KR20080038405A (en) Fresnel lens
KR19990014059A (en) Optically Enhanced Dual Liquid Crystal Display Backlight
US20150009568A1 (en) Light collection system and method
US9985156B2 (en) Optical concentrator/diffuser using graded index waveguide
US4246042A (en) Fixed solar energy concentrator
SU1138055A3 (en) Mirror concentrator of sun rays
SU1048260A1 (en) Photoelectric module
RU2154778C1 (en) Solar photoelectric module with concentrator
KR870010410A (en) Lens
EP0784870B1 (en) Photovoltaic cell system and an optical structure therefor
RU2158045C1 (en) Solar module with radiant-energy concentrator (design versions)
RU2134849C1 (en) Solar photoelectric module with concentrator
RU2000524C1 (en) Solar radiation concentrator
RU2154777C1 (en) Solar photoelectric module with concentrator
RU2608797C2 (en) Solar module with concentrator (versions)
SU1089540A1 (en) Concentrating optical system
RU2168679C1 (en) Solar photoelectric module with concentrator
KR0185653B1 (en) Structure of light shaft column