WO2015133933A1 - Устройство для преобразования солнечной энергии - Google Patents

Устройство для преобразования солнечной энергии Download PDF

Info

Publication number
WO2015133933A1
WO2015133933A1 PCT/RU2015/000118 RU2015000118W WO2015133933A1 WO 2015133933 A1 WO2015133933 A1 WO 2015133933A1 RU 2015000118 W RU2015000118 W RU 2015000118W WO 2015133933 A1 WO2015133933 A1 WO 2015133933A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
strip
solar energy
converting solar
trenches
trench
Prior art date
Application number
PCT/RU2015/000118
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Илья Валерьевич МОЛОХИН
Татьяна Алексеевна РУДАКОВА
Сергей Александрович ФИЛИН
Original Assignee
Илья Валерьевич МОЛОХИН
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 Илья Валерьевич МОЛОХИН filed Critical Илья Валерьевич МОЛОХИН
Publication of WO2015133933A1 publication Critical patent/WO2015133933A1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/0547—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising light concentrating means of the reflecting type, e.g. parabolic mirrors, concentrators using total internal reflection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00—Details of absorbing elements
    • F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00—Details of absorbing elements
    • F24S70/60—Details of absorbing elements characterised by the structure or construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00—Details of absorbing elements
    • F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
    • F24S70/225—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption for spectrally selective absorption
    • 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
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the present invention relates to the field of solar energy, namely: to semiconductor devices for generating electrical energy from the solar light, in particular to devices of matrix photoelectric converters with special surface reliefs that convert solar energy into electrical energy, and can be used for receiving and storing electric energy, for example, as sources of electricity for lighting in the dark, electric pump operation, in the system x power supply of various objects — automobiles, boats, yachts, weather observation points, telecommunication systems, information stands, etc.
  • the main disadvantage of existing devices for converting solar energy into electrical energy is a large dependence of efficiency on the angle of incidence of solar radiation.
  • the efficiency begins to drop sharply and at angles of about 40 ° the device for converting solar energy practically ceases to convert solar energy.
  • the presence of light traps in the form of cavities leads to the possibility of radiation entering the structure with a significant deviation of the sun from the zenith.
  • the solar cell disclosed in WO j ⁇ ° 2012074176, 2012, MKI HO 1L31 / 042, which includes a surface-structured first electrically conductive semiconductor layer with textured front and back surfaces on which the first and second are formed, is known from the prior art.
  • oxide films respectively, a first electrically conductive high-density semiconductor layer formed within the surface of the first electrically conductive semiconductor layer, a plurality of first trench-type depressions formed at intervals on the back surface of the first electrically conductive semiconductor layer, a third oxide film formed on the outer the surfaces of the first recesses, the first and second electrically conductive impurity regions to provide mutually different forms of electrically conductivity in the first electrically conductive layer of the semiconductor between adjacent first recesses, the first and second metal electrodes formed in each of the first recesses respectively to the first and second electrically conductive adjoining regions.
  • the disadvantages of the known solar cell is that the optical quality of the working surfaces of these recesses ensures that no more than 50% of the incident solar radiation is used. The rest of the radiation leaves the structures and is scattered in the surrounding space, that is, there are significant losses of incident solar radiation and, as a result, a low efficiency of solar energy conversion.
  • the manufacturing technology of these structures, even of such low optical quality, is an expensive process. For the installation of elements of the known device requires rather bulky devices.
  • the closest technical solution is the device for converting solar energy disclosed in patent WO N ° 2012074176, 2012, MKI HO 1L31 / 042, which contains at least one pair of substrates, each of which is made in the form of a strip, of this, at least one of the strips is made with a periodic profile in its longitudinal direction and a variable profile in the transverse direction, with a photo-receiving layer deposited on its working surface, while the substrates of one pair are interconnected with perhaps the ability to form at least one row of cavities in the form of cones and / or pyramids and / or spheres and / or spheroids and / or cylinders and / or truncated cones and / or truncated pyramids, wherein in different rows in the transverse direction can be made of various shapes.
  • the thickness of the strip may be less than the height of the profile of the transverse and / or longitudinal section of this strip [2].
  • a disadvantage of the known technical solution is that the optical quality of the working surfaces of these cavities ensures the use of not more than 50% of the incident solar radiation. The rest of the radiation leaves the structures and is scattered in the surrounding space, i.e., significant losses occur incident solar radiation and, as a consequence, low efficiency of solar energy conversion.
  • a new technical result of the proposed invention is to increase the efficiency of the device for converting solar energy by increasing the absorption coefficient of the photodetector layer by increasing the number of re-reflections of the radiation reflected from the photodetector layer within the three-dimensional structure of the trench type, reducing the dependence of the absorption coefficient on the angle of incidence of solar radiation at simplification of manufacturing technology, installation and operation of the device, reducing its weight and, reducing the dependence of the absorption coefficient on the angle of incidence of solar radiation while simplifying the manufacturing technology, installation and operation of the device, reducing its weight and cost.
  • a new technical result is achieved in that in a device for converting solar energy containing at least one pair of substrates, each of which is made in the form of a strip, while at least one of the strips is made profiled with periodically a repeating profile, forming a cavity of a trench type, and installed with the possibility of connecting its front surface with the back surface of the second strip, in contrast to the prototype, the strip is made of material that allows the formation of x profiled by means of bending, a strip made profiled with a periodically repeating profile forming a cavity of a trench type is installed with the possibility of connecting its front surface with the rear surface of the second strip and forming their profiles of at least one row of trenches, and from the strips of one pair — a flexible device for converting solar energy, the profiles of at least one row of trenches are made with the possibility of forming part of a circle and / or part of a hyperbola, and / or parabola and / or trenches with a flat, convex or concave bottom
  • the sides can be made with a bend.
  • a photodetector layer can be applied on the surface located between the edges of two adjacent sides made with an inclination to the center of the corresponding trench.
  • a reflective coating may be placed between the second strip and the photopremium layer.
  • a sealing body may be introduced into the device, which is installed with the possibility of sealing the cavities formed by the second strip.
  • the space sealed by the sealing body may be filled with inert gas or a vacuum may be created in it.
  • At least one translucent screen can be placed on the working surface of the sealing body.
  • a layer can be deposited on the back surface of a translucent screen, which ensures the filtration of solar radiation incident on the working surface of the second band of a given wavelength.
  • a protective coating can be applied to the front surface of the translucent screen.
  • An additional protective screen can be placed on the back side of the first strip with the possibility of sealing the back side of the first strip against atmospheric effects.
  • the space sealed by an additional protective shield may be filled with inert gas.
  • a second sealed housing may be introduced into the device, made with openings that allow forced cooling through them of the rear side of the first strip by air ventilation or by supplying a coolant.
  • the device can be made in two-way execution.
  • Mounting units can be installed on the external circuit of the device, which makes it possible to assemble at least two devices for converting solar energy into a single solar battery with the creation of mechanical and electrical contacts between them and at least one antistatic device.
  • FIG. 1 shows a device for converting solar energy with sides made with an inclination inward of the trench, side view and top view
  • FIG. 2 a device for converting solar energy with sides along the contour of the corresponding trench, made vertically relative to an imaginary plane superimposed on the edges of the corresponding trench, side view and top view;
  • FIG. 3 a device for converting solar energy with trench profiles executed as part of a hyperbola (parabola) with sides made vertically relative to an imaginary plane superimposed on the edges of the corresponding trench, side view and top view;
  • FIG. 4 - a device for converting solar energy with trench profiles executed as part of a hyperbola (parabola) with sides executed with an inclination towards the center of the corresponding trench, side view and top view;
  • FIG. 5 a device for converting solar energy with trench profiles with a convex bottom, inclined expanding side walls and sides, vertically executed with respect to an imaginary plane superimposed on the edges of the corresponding trench, side view and top view;
  • FIG. 6 - a device for converting solar energy with trench profiles made with a convex bottom, inclined expanding side walls and sides made with an inclination towards the center of the corresponding trench, side view and top view;
  • FIG. 7 scheme of a photodetector layer
  • FIG. 8 a device for converting solar energy installed in a sealing case with a translucent screen placed on the working surface;
  • FIG. 9 a device for converting solar energy with an additional protective shield hermetically connected on its rear side;
  • FIG. 10 - a device for converting solar energy with a second sealed enclosure installed on the first sealing case
  • FIG. 11 shows the course of the rays of the incident and reflected solar radiation.
  • FIG. 12 shows the scattering in the angle of the rays of reflected solar radiation and the change in the nature of re-reflections in the presence of roughness on the front surface of the photodetector layer;
  • FIG. 13 shows the course of the reflected rays for the profile of the trench as part of a circle
  • FIG. 14 shows the course of reflected rays depending on the profile of the trench as part of a hyperbola (parabola);
  • b in FIG. 15 shows the optimal arrangement of a device for converting solar energy relative to the plane of motion of the Sun;
  • FIG. 16 shows the design of a device for converting solar energy in a double-sided design.
  • a device for converting solar energy contains a pair of strips made of material, which makes it possible to form them profiled with a periodically repeating profile, forming cavities 1 of a trench type by bending, and from the strips of one pair, a flexible device for converting solar energy
  • this first strip 2 is made profiled with the possibility of connecting its front surface 3 with the rear surface 8 of the second strip 4, superimposed on the first strip 2 and repeating it about il
  • the profiles of the trenches are made in the form of a part of circle 5, while all the trenches are made outward curved relative to an imaginary plane superimposed on the edges of the corresponding trench of the first strip 2, with the sides 6 along the contour of the corresponding trench, and on the working surface of the trenches and
  • the second strip 4 is coated with a photodetector layer 7.
  • the sides 6 are made with an inclination inside the trench (Fig. 1).
  • the first strip 2 is made of material that allows you to form a profile, for example, by vacuum pressing or stamping by matrices on a base substrate having a profile of the corresponding trench type. This ensures the optical quality of the walls of the corresponding trenches forming the cavities 1.
  • the production of the profiled second strip 2 is carried out using serial equipment, which significantly reduces the cost of the substrate itself and the device for converting solar energy as a whole.
  • the second flat strip 4 with the photodetector layer 7 deposited on its working surface by means of bending is laid on the front surface 3, profiled as a part of the circumference 5 of the trenches, with its back surface 8 and attached to it with an adhesive layer 9.
  • sides 10 along the contour of the corresponding trench are made vertically relative to an imaginary plane superimposed on the edges of the corresponding trench of the first strip 2 (device plane).
  • the profiles of the trenches are made in the form of a part of the hyperbola (parabola) 11, while their sides 10 are made vertically relative to an imaginary plane superimposed on the edges of the corresponding trench of the first strip 2 (device plane).
  • the profiles of the trenches are made as part of the hyperbola (parabola) 11 and the side 12 is made with an inclination towards the center of the corresponding trench.
  • the bottom 13 of the hyperbola (parabola) 11 is made flat.
  • a reflective coating 14 is applied to the front surfaces of the sides 12.
  • a photodetector layer 7 can be deposited on flat surfaces located between the edges of two adjacent boards, inclined to the center of the corresponding trench. On the surface located between the edges of two adjacent sides
  • the profiles of the trenches are made with a convex bottom 15 and inclined expanding side walls 16, and the sides 10 are made vertically relative to an imaginary plane superimposed on the edges of the corresponding trench of the first strip 2 (device plane).
  • the profiles of the trenches are made with a convex bottom 15 and inclined expanding side walls 16, and the sides 12 are made with an inclination towards the center of the corresponding trench.
  • a reflective coating 14 can be installed (instead of the photodetector layer 7).
  • FIG. 7 is a diagram of a photodetector layer 7.
  • the photodetector layer 7 is a composite structure and consists of a front electrode 36, a directly photoabsorbing layer 17, which can be made in single or multi-stage design, based on silicon, diatoms, etc., and have different absorption coefficients in different wavelength ranges of the solar spectrum and the back electrode 18.
  • the photodetector layer 7 is placed on the front surface of the second strip 4. Moreover, between the second strip 4 and the photopremium layer 7 can be placed o reflective coating 19.
  • FIG. 8 shows a device for converting solar energy 20 installed in a sealing housing 21, on the working surface 22 of which a translucent screen 23 can be placed. Sealing at the joints 24 of the sealing housing 21 and the translucent screen 23 with another device for converting solar energy 25 cavities 1 to protect the photodetector layer 7 from weathering.
  • the pressurized mounting unit 26 provides a docking device for converting solar energy 20 to another device for converting solar energy 25.
  • Contact pins 27 provide both the removal of electricity from a separate device for converting solar energy 20, and from several devices for converting solar energy 20, 25 with the corresponding their electrical contact leads 27.
  • a translucent screen 23 can be coated with a layer 28, which filters the solar radiation incident on the working surface of the second strip 4 of a given wavelength, to ensure maximum absorption of radiation at the optimal wavelengths for a specific photoabsorbing layer 7.
  • a layer 28 which filters the solar radiation incident on the working surface of the second strip 4 of a given wavelength, to ensure maximum absorption of radiation at the optimal wavelengths for a specific photoabsorbing layer 7.
  • On the front side of the translucent screen 23 can be applied self-cleaning protective coating 29, with the property of dust, dirt, water repellent and increasing the resistance of the proposed device for converting solar energy to injury and scratches.
  • the cooling of the device for converting solar energy in this case occurs due to natural convection from the developed surface of the devices 20, 25.
  • an antistatic device 30 is installed on the sealing case 21.
  • the space sealed by the sealing housing 21 may be filled with inert gas or a vacuum may be created in it.
  • FIG. 9 shows a device for converting solar energy to the rear side of which an additional protective screen 31 is placed, hermetically connected to the first strip 2, while the sealed space 32 is filled with inert gas.
  • the sealing case 21 is made with the possibility of sealing the device at the places of its docking with the translucent screen 23 and an additional protective screen 31 to protect the cavities 1, 32 from atmospheric exposure.
  • the presence in the device for converting solar energy of a translucent screen 23 located on the working surface 22 of the device for converting solar energy, and an additional protective screen 31 located on the rear surface of the device for converting solar energy, allows in conjunction with the first strip 2, representing a substrate, to ensure the creation of the design of the honeycomb panel.
  • These designs have high strength characteristics with a low specific gravity, which is important when installing a device for converting solar energy and its subsequent operation.
  • FIG. 10 shows a device for converting solar energy, on the first sealing case 21 of which a second sealed case 33 can be installed, made with holes (fittings) 34, which enable forced cooling of the back side of the first strip 2 through them by air ventilation or supplying refrigerant 35 .
  • All photodetector layers 7, front 36 and back 18 electrodes in contact with the front and back sides of the photodetector layer 7, respectively, are applied to the second strip 4 before or after embossing, after which the device for converting solar energy is assembled (Fig. 9-10), including in the form of a solar battery consisting of such devices (Fig. 8).
  • the device for converting solar energy may contain the number of pairs of bands 2, 4, which is required depending on the conditions of its operation and the required power and performance.
  • the cavities 1 are designed to provide the maximum possible absorption of solar energy incident on the photodetector layer 7 due to multiple re-reflection and, accordingly, radiation absorption inside the cavities 1 of the trenches of the corresponding type.
  • Organization of additional "traps" for solar energy incident on the working surface of the device for converting solar energy in the form of a part of a circle 5, part of a hyperbola (parabola) 11, a trench with a flat bottom 13 (a convex bottom 15 or a concave bottom) and inclined expanding side walls 16, equipped with sides 6, 10, 12, allows to obtain a more efficient distribution of the angles of incidence of light on the surface of the photodetector layer 7, which increases the efficiency of the device for converting solar energy.
  • each strip 2, 4 can be made, for example, of a flexible polymeric material or metal foil, providing flexibility of the strips 2, 4, for example, by compression or by vacuum forming of polymer films or metal foil.
  • the choice of material of the second strip 4 depends on the type of photodetector layer 7 and the method of its application. For example, with the high-temperature method of creating pn junctions, copper, molybdenum, etc., are used as the second band 4, for example.
  • the second strip 4 is the base on which the photodetector layer 7 and the front 36 and back 18 electrodes are applied.
  • the necessity of having a dielectric layer 32 is determined.
  • the back electrode 18, the photodetector layer 7 and the front electrode 36 are immediately sequentially formed on it (FIG. . 7).
  • an additional dielectric layer is additionally deposited on it, on which the back electrode 18, the photoabsorbing layer 7 and the front electrode 36 are subsequently formed.
  • a protective translucent screen 23 designed to protect the photodetector layer 7 and electrodes 18, 36 from the adverse effects of the external environment, can be placed on the working surface of the device for converting solar energy (Fig. 8).
  • a protective translucent screen 23 are made of optically transparent polymeric materials (PVC, polycarbonate, etc.) or glass and, as a rule, a dust- and / or water-repellent and / or wear-resistant coating 29 is applied to its front surface, designed to increase the resistance surfaces to abrasion and scratches, as well as to repel dirt and water from the protective translucent screen 23.
  • the dust and / or water-repellent and / or wear-resistant coating 29 is preferably made of polymethyl methacrylate with a thickness of 5 ⁇ m (Fig. 8).
  • a layer 28 can be applied to the back surface of the protective translucent screen 23, which filters the solar radiation incident on the working surface 22 of the sealing body 21, of a given wavelength, and, as a result, optimizes the wavelength range of solar radiation passing through the protective transparent translucent screen 23 and dust and / or water-repellent and / or wear-resistant coating 29 (if any) for various types of photodetector 7.
  • oxides are used: A1 20 0 (1.59), Si 0 2 (1.46), TU 2 (2 2-2.6); fluorides: MgF 2 (1.38), CaF 2 (1.24), LiF (1.35); sulfides: ZnS (2.35), CdS.
  • the choice of a specific material depends on the type of the photodetector layer 7 and is determined by the wavelength of the spectrum actively absorbed by the photodetector layer 7.
  • a holographic embossing layer can be used to create the filtering effect of solar radiation.
  • a second airtight housing 33 can be installed on the first sealing case 21, made with holes (fittings) 34, which enable forced cooling of the back side of strip 2 through them by air ventilation or by supplying a coolant 35, such as water (Fig. 10) .
  • a coolant 35 such as water (Fig. 10) .
  • the introduction into the internal space of the second sealed housing 33, made with holes (fittings) 34, providing the possibility of forced cooling through them of the rear side of strip 2 by air ventilation or by supplying a coolant 35, for example, water or air, leads not only to reducing the temperature of strips 2, 4 and the photodetector 7, but also heats the refrigerant itself, for example, water, which in this case is an additional useful product of the invention. It is important to increase the efficiency of a device for converting solar energy, p which depends on the temperature associated with both the absorption of radiation and the ambient temperature.
  • sealed spaces through the sealing housing 21 and the second sealed housing 33 allows you to protect the internal systems of the device for converting solar energy from atmospheric exposure and create an area of reduced pressure. Moreover, these sealed spaces can be filled with inert gas. Sealing can be created by welding or gluing the material along the external contour of the device for converting solar energy. This ensures a snug fit between the dust and / or water-repellent and / or wear-resistant coating 29 (if any) placed on the working surface of the device for converting solar energy, and an additional protective screen 31 located on the back of the device for the conversion of solar energy, as well as the translucent layer 23, in the honeycomb panel and reduces the likelihood of them peeling off during operation of the device for converting solar energy when the temperature of the bands 2, 4 increases.
  • the required pressure difference is calculated taking into account operating conditions in the southern or northern climatic zones.
  • the corresponding pairs of strips 2 and 4 can be sealed when they are connected to each other along the outer contour 12, while the sealed space of the sealing housing 21 and the second sealed housing 33 can be filled with inert gas or a vacuum can be created in it (Fig. 10) .
  • fastening pressurized units 26 are installed, which are designed to enable the assembly of the required sizes of a number of devices for converting solar energy into a single solar battery with the creation of mechanical and electrical contacts between them.
  • the pressurized fastening assemblies 26 can be made in the form of a push-button connection, for example, by embossing the relief.
  • the sealed units 26 can be made in the form of any known joints, such as lock, threaded, etc.
  • the solar energy conversion device is provided with an antistatic device 30 designed to ensure the removal of static electricity from the solar energy conversion device (Fig. 8).
  • an antistatic device 30 an antistatic cord, for example, of the company "Human", installed on the external circuit of the device for converting solar energy, can be used.
  • Electric buses provide electrical contact of the front 36 and rear 18 electrodes of individual devices for converting solar energy when they are assembled into a large solar battery. Electric buses provide the removal of electrical energy from the solar battery (Fig. 8).
  • a device for converting solar energy works as follows.
  • Solar radiation entering the cavities 1, formed along their outer contour with trenches in the form of a part of circle 5, part of a hyperbola (parabola) 11, trench with a flat bottom 13 (convex bottom 15 or concave bottom) and inclined expanding side walls 16, equipped with the sides 6, 10, 12 (Fig. 8) are repeatedly reflected from the walls of the corresponding cavities 1.
  • light is absorbed in the photodetector layer 7 and converted into electric energy.
  • the removal of electrical energy is carried out by means of the front 36 and rear 18 electrodes in contact respectively with the front and back sides of the photodetector layer 7 and further through the busbars.
  • the angle of inclination of the expanding side walls 16, the angle of inclination of the sides 6, 10, 12, the shape of the cavities 1 are selected taking into account the type of photodetector layer, its roughness and technological capabilities of forming the first strip 2, bending the second strip 4 without destroying the photodetector layer 7 and breaking the electrical contacts of the photodetector - an absorbing layer 17 with a front 36 and a back 18 electrodes.
  • the tilt angle and dimensions of the corresponding sides 6, 10, 12 take into account the photoabsorption efficiency at different tilt angles of the Sun to the horizon. Moreover, the roughness of the photodetector layer 7 leads to partial scattering of the reflected radiation and its reflection in the form of an expanding cone, which ensures that the reflected light beam enters the cavity 1 at smaller tilt angles of the corresponding side 6, 10, 12.
  • the efficiency of the photodetector layer 7 decreases with increasing tilt of the Sun to the horizon. Therefore, placement on The corresponding sides 6, 10, 12 of the reflective coating 14 provide a more complete reflection of the incident light into the cavities 1 and increase the efficiency of the device as a whole.
  • FIG. 11 shows the course of the rays of the incident (37) and reflected (38) solar radiation.
  • the reflected signal is reflected from the surface once (reflection-absorption point 40) and leaves cavity 1. If there are sides 6, 10, 12, the number of reflections increases along as the corresponding sides 6, 10, 12 tilt into the cavity 1.
  • the tilt angle is selected taking into account the properties of the photodetector layer 7 and its roughness, as well as the efficiency at different incident radiation energies.
  • FIG. 13 The course of the reflected rays depending on the configuration of the cavity 1 is shown in FIG. 13 (trench profile as part of a circle 5) and FIG. 14 (trench profile as part of a hyperbola (parabola) 11).
  • FIG. 15 The optimal arrangement of the device for converting solar energy relative to the plane of motion 42 of the Sun is shown in FIG. 15. Cavities 1 are located perpendicular to the plane of the daily movement of the Sun. The angle (43) of the device for converting solar energy to the horizon is equal to the latitude of the area where it is installed.
  • FIG. 16 shows a method of using a device for converting solar energy in a two-way design. This is important when the allowable size of the device is limited, for example, installing them on lighting poles 44.
  • a reflecting mirror 46 is installed on the back side of the device for converting solar energy outside the shadow zone 45 from this device. When reflected from the mirror 46 of the incident radiation 37, the second (shaded) side of the device for converting solar energy is illuminated and an increase energy removal.
  • the proposed device for converting solar energy is practically independent of the angle of incidence of light, since at any angle of incidence of sunlight on it, the latter, entering the cavity 1, are repeatedly reflected on the side walls of the trenches.
  • a protective translucent screen 23 can increase the strength of the proposed device for converting solar energy.
  • the lightness and flexibility of the proposed device for converting solar energy, the simplicity of its assembly and the small dependence of the efficiency on the angle of incidence of light do not require the use of complex and heavy devices during installation and optimal operation of this device.
  • the possibility of using reduced pressure in the pressurized spaces and cavities 1 of the proposed device for converting solar energy and the use of the antistatic device 30 provide the possibility of its longer operation in various climatic conditions, for example, in southern or northern climatic zones.
  • Various embodiments of the proposed device for converting solar energy allow it to be manufactured for various purposes and operating conditions, for example, in southern or northern climatic zones.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Устройство для преобразования солнечной энергии содержит, по крайней мере, одну пару подложек, каждая из которых выполнена в виде полосы, по крайней мере, одна из полос выполнена профилированной с периодически повторяющимся профилем, образующим полости траншейного типа, и установлена с возможностью соединения своей лицевой поверхностью с тыльной поверхностью второй полосы. Полосы выполнены профилированными посредством изгибания. Профили, по крайней мере, одного ряда траншей выполнены с возможностью образования части окружности, и/или части гиперболы, и/или части параболы, и/или траншеи с плоским, выпуклым или вогнутым дном и наклонными расширяющимися боковыми стенками, при этом все траншеи выполнены с направленными наружу бортами по контуру соответствующей траншеи, на рабочую поверхность траншей нанесен фотоприемный слой, а на борты траншей нанесен фотоприемный слой или отражающее покрытие.

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ
Область техники
Предлагаемое изобретение относится к области солнечной энергетики, а именно: к полупроводниковым приборам для генерирования электрической энергии из светового излучения Солнца, в частности к устройствам матричных фотоэлектрических преобразо- вателей со специальными поверхностными рельефами, преобразующим солнечную энер- гию в электрическую, и может быть использовано для получения и аккумулирования электрической энергии, например в качестве источников электричества для освещения в темное время суток, работы электронасоса, в системах энергообеспечения различных объ- ектов— автомобилей, катеров, яхт, пунктов метеонаблюдения, телекоммуникационных систем, информационных стендов и т. п.
Предшествующий уровень техники
В настоящее время проблема использования экологически чистых, доступных и де- шевых источников энергии встала достаточно остро. В энергетических программах мно- гих стран мира все большее место занимает использование нетрадиционных возобновляе- мых источников энергии. В связи с увеличением потребления энергии во всем мире запа- сы традиционных источников энергии (различных видов ископаемого топлива) должны истощиться в не слишком отдаленном будущем. Поэтому необходимо разрабатывать и использовать альтернативные традиционным источники энергии. И здесь особое место по своей доступности и неисчерпаемости занимает солнечная энергия, являющаяся также одним из наиболее экологически чистых источников энергии.
Считается, что основными устройствами, непосредственно преобразующими сол- нечную энергию в электричество, обеспечивающими практически постоянную мощность при низких эксплуатационных расходах и фактически не загрязняющими окружающую среду, являются солнечные батареи.
В последнее время наблюдается рост исследований и разработок дешевых гибких солнечных батарей. Достоинством гибких солнечных батарей является то, что они могут принимать рассеянный и слабый солнечный свет (если солнце скрыто за облаками) намного эффективнее, чем другие устройства для преобразования солнечной энергии, например, кристаллические объемные батареи. Коме этого, они намного устойчивее к за- темнению или высоким рабочим температурам, которые характерны для работы под «от- крытым» Солнцем, особенно в «жарких» регионах планеты. Однако существующие в настоящее время устройства для преобразования солнечной энергии в электрическую энергию являются недостаточно эффективными по ряду причин. Хотя они дополняют друг друга полезными технологическими приемами, средствами и приспособлениями, однако все они имеют относительно низкий коэффициент полезного действия (КПД), зависящий от угла наклона Солнца к поверхности солнечной батареи, при высокой стоимости таких устройств. Кроме того, для монтажа элементов солнечных батарей требуются довольно громоздкие приспособления.
Основным недостатком существующих устройств для преобразования солнечной энергии в электрическую энергию является большая зависимость КПД от угла падения солнечного излучения. При отклонении излучения от зенита более, чем на 10° начинает резко падать КПД и при углах около 40° устройство для преобразования солнечной энер- гии практически перестает преобразовывать солнечную энергию. Это приводит к необхо- димости либо использовать дополнительные дорогостоящие устройства для слежения за солнцем, что возможно только в случае малогабаритных солнечных батарей, либо не ме- нее сложные накопительные устройства, позволяющие накапливать пиковую энергию при нахождении солнца в зените и распределять ее затем в течение суток, что актуально для солнечных электростанций. Наличие же световых ловушек в виде полостей приводит к возможности попадания излучения внутрь конструкции при значительном отклонении солнца от зенита. Так при угле 20° при вершине четырехгранной пирамиды коэффициент переотражения внутри ее составляет 4,25 для угла отклонения от зенита 70°. Кривая су- точного распределения энергии, выдаваемая в течение светового дня, более полого спус- кается к нулю, обеспечивая повышение общего КПД устройства для преобразования сол- нечной энергии на 10-60 %. Такие устройства для преобразования солнечной энергии, в результате, не требуют слежения за солнцем и накопительных установок, что резко сни- жает затраты на установку и эксплуатацию устройства для преобразования солнечной энергии.
Поэтому проблема создания именно гибкого устройства для преобразования солнеч- ной энергии, обеспечивающего повышение его КПД посредством формирования специ- ального поверхностного рельефа в фотоэлектрических преобразователях на поверхности больших размеров при удешевлении производства и упрощении эксплуатации такого устройства, в настоящее время встала достаточно остро.
Из уровня техники известен солнечный элемент, раскрытый в патенте WO j\° 2012074176, 2012, МКИ НО 1L31/042, который включает поверхностно- структурированный первый электрически проводящий слой полупроводника с текстури- рованными лицевой и тыльной поверхностями, на которых сформированы первая и вторая оксидные пленки соответственно, первый электрически проводящий высокоплотный слой полупроводника, сформированный в пределах поверхности первого электрически прово- дящего слоя полупроводника, множество первых углублений траншейного типа, сформи- рованных с промежутками на тыльной поверхности первого электрически проводящего слоя полупроводника, третью оксидную пленку, сформированную на внешней поверхно- сти первых углублений, первые и вторые электрически проводящие примесные области для обеспечения взаимно различных форм электрической проводимости в первом элек- трически проводящем слое полупроводника между соседними первыми углублениями, первые и вторые металлические электроды, сформированные в каждом из первых углуб- лений соответственно первым и вторым электрически проводящим присным областям.
Недостатками известного солнечного элемента является то, что оптическое качество рабочих поверхностей этих углублений обеспечивает использование не более 50 % пада- ющего солнечного излучения. Остальная часть излучения выходит из конструкций и рас- сеивается в окружающем пространстве, т. е. имеют место существенные потери падающе- го солнечного излучения и, как следствие, низкий КПД преобразования солнечной энер- гии. Кроме этого, технология изготовления этих конструкций даже такого низкого опти- ческого качества является дорогостоящим процессом. Для монтажа элементов известного устройства требуются довольно громоздкие приспособления.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство для преобразования солнечной энергии, раскрытое в патенте WO N° 2012074176, 2012, МКИ НО 1L31/042, которое содержит, по крайней мере, одну пару подложек, каждая из которых выполнена в виде полосы, при этом, по крайней мере, одна из полос выполнена с перио- дическим профилем в ее продольном направлении и переменным профилем— в попереч- ном направлении, с нанесенным на ее рабочую поверхность фотоприемным слоем фото- приемным, при этом подложки одной пары соединены между собой с возможностью об- разования профилями, по крайней мере, одного ряда полостей в виде конусов и/или пира- мид и/или сфер и/или сфероидов и/или цилиндров и/или усеченных конусов и/или усечен- ных пирамид, при этом полости в разных рядах в поперечном направлении могут быть выполнены различной формы. Толщина полосы может быть меньше высоты профиля по- перечного и/или продольного сечения этой полосы [2].
Недостатком известного технического решения (прототипа) является то, что оптиче- ское качество рабочих поверхностей этих полостей обеспечивает использование не более 50 % падающего солнечного излучения. Остальная часть излучения выходит из конструк- ций и рассеивается в окружающем пространстве, т. е. имеют место существенные потери з падающего солнечного излучения и, как следствие, низкий КПД преобразования солнеч- ной энергии.
Раскрытие изобретения
Новым достигаемым техническим результатом предполагаемого изобретения явля- ется повышение КПД устройства для преобразования солнечной энергии посредством увеличения коэффициента поглощения фотоприемного слоя за счет увеличения количе- ства переотражений отраженного от фотоприемного слоя излучения внутри трехмерной структуры траншейного типа, снижения зависимости коэффициента поглощения от угла падения солнечного излучения при упрощении технологии изготовления, установки и эксплуатации устройства, снижении его веса и, снижения зависимости коэффициента по- глощения от угла падения солнечного излучения при упрощении технологии изготовле- ния, установки и эксплуатации устройства, снижении его веса и стоимости.
Новый технический результат достигается тем, что в устройстве для преобразования солнечной энергии, содержащем, по крайней мере, одну пару подложек, каждая из кото- рых выполнена в виде полосы, при этом, по крайней мере, одна из полос выполнена про- филированной с периодически повторяющимся профилем, образующим полости тран- шейного типа, и установлена с возможностью соединения своей лицевой поверхностью с тыльной поверхностью второй полосы, в отличии от прототипа, полосы выполнены из ма- териала, обеспечивающего возможность формирования их профилированными посред- ством изгибания, полоса, выполненная профилированной с периодически повторяющимся профилем, образующим полости траншейного типа, установлена с возможностью соеди- нения своей лицевой поверхностью с тыльной поверхностью второй полосы и образова- ния их профилями, по крайней мере, одного ряда траншей, а из полос одной пары— гиб- кого устройства для преобразования солнечной энергии, профили, по крайней мере, одно- го ряда траншей выполнены с возможностью образования части окружности и/или части гиперболы, и/или части параболы, и/или траншеи с плоским, выпуклым или вогнутым дном и наклонными расширяющимися боковыми стенками, при этом все траншеи выпол- нены с направленными наружу перпендикулярными или наклонными относительно вооб- ражаемой плоскости, наложенной на края соответствующей траншеи первой полосы, бор- тами по контуру соответствующей траншеи, причем траншеи выполнены с нанесенным на их рабочую поверхность фотоприемным слоем, а борты траншей— с нанесенным на их поверхность фотоприемным слоем или отражающим покрытием.
Борты могут быть выполнены с изгибом. На поверхности, расположенные между краями двух соседних бортов, выполненных с наклоном к центру соответствующей траншеи, может быть нанесен фотоприемный слой.
Между второй полосой и фотопремным слоем может быть размещено отражающее покрытие.
В устройство может быть введен герметизирующий корпус, установленный с возможностью герметизации полостей, сформированных второй полосой.
Пространство, герметизируемое герметизирующим корпусом, может быть заполнено инертным газом или в нем создан вакуум.
На рабочей поверхности герметизирующего корпуса может быть размещен, по край- ней мере, один светопрозрачный экран.
На тыльную поверхность свегопрозрачного экрана может быть нанесен слой, обес- печивающий фильтрацию солнечного излучения, падающего на рабочую поверхность второй полосы заданной длины волны.
На лицевую поверхность светопрозрачного экрана может быть нанесено предохраняющее его от атмосферного воздействия защитное покрытие.
На тыльной стороне первой полосы может быть размещен дополнительный защит- ный экран с возможностью герметизации тыльной стороны первой полосы от атмосфер- ного воздействия.
Пространство, герметизируемое дополнительным защитным экраном, может быть заполнено инертным газом.
В устройство может быть введен второй герметичный корпус, выполненный с отвер- стиями, обеспечивающими возможность принудительного охлаждения через них тыльной стороны первой полосы посредством вентиляции воздуха или подвода хладоагента.
Устройство может быть выполнено в двухстороннем исполнении.
На внешнем контуре устройства могут быть установлены крепежные узлы, обеспе- чивающие возможность сборки в единую солнечную батарею по крайней мере двух устройств для преобразования солнечной энергии с созданием механического и электри- ческого контактов между ними и, по крайней мере, одно антистатическое устройство.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображено устройство для преобразования солнечной энергии с бортами, выполненными с наклоном внутрь траншеи, вид сбоку и вид сверху; на фиг. 2— устройство для преобразования солнечной энергии с бортами по конту- ру соответствующей траншеи, выполненными вертикально относительно воображаемой плоскости, наложенной на края соответствующей траншеи, вид сбоку и вид сверху;
на фиг. 3— устройство для преобразования солнечной энергии с профилями тран- шей, вьшолненными в виде части гиперболы (параболы) с бортами, выполненными верти- кально относительно воображаемой плоскости, наложенной на края соответствующей траншеи, вид сбоку и вид сверху;
на фиг. 4— устройство для преобразования солнечной энергии с профилями тран- шей, вьшолненными в виде части гиперболы (параболы) с бортами, вьшолненными с наклоном к центру соответствующей траншеи, вид сбоку и вид сверху;
на фиг. 5— устройство для преобразования солнечной энергии с профилями тран- шей, вьшолненными с выпуклым дном, наклонными расширяющимися боковыми стенка- ми и бортами, вьшолненными вертикально относительно воображаемой плоскости, нало- женной на края соответствующей траншеи, вид сбоку и вид сверху;
на фиг. 6— устройство для преобразования солнечной энергии с профилями тран- шей, вьшолненными с выпуклым дном, наклонными расширяющимися боковыми стенка- ми и бортами, выполненными с наклоном к центру соответствующей траншеи, вид сбоку и вид сверху;
на фиг. 7— схема фотоприемного слоя;
на фиг. 8— устройство для преобразования солнечной энергии, установленное в герметизирующий корпус с размещенным на рабочей поверхности светопрозрачным экраном;
на фиг. 9— устройство для преобразования солнечной энергии с герметично соеди- ненным на его тыльной стороне дополнительным защитным экраном;
на фиг. 10— устройство для преобразования солнечной энергии с вторым герметич- ным корпусом, установленным на первый герметизирующий корпус;
на фиг. 11 представлен ход лучей падающего и отраженного солнечного излучения. на фиг. 12 показано рассеивание в угле лучей отраженного солнечного излучения и изменение характера переотражений при наличии шероховатости на лицевой поверхности фотоприемного слоя;
на фиг. 13 представлен ход отраженных лучей для профиля траншеи в виде части окружности;
на фиг. 14 представлен ход отраженных лучей в зависимости для профиля траншеи в виде части гиперболы (параболы); б на фиг. 15 показано оптимальное расположение устройства для преобразования сол- нечной энергии относительно плоскости движения Солнца;
на фиг. 16 представлена конструкция устройства для преобразования солнечной энергии в двухстороннем исполнении.
Осуществление изобретения
Устройство для преобразования солнечной энергии содержит пару полос, выполнен- ных из материала, обеспечивающего возможность формирования их профилированными с периодически повторяющимся профилем, образующим полости 1 траншейного типа, по- средством изгибания, а из полос одной пары— гибкого устройства для преобразования солнечной энергии, при этом первая полоса 2 выполнена профилированной с возможно- стью соединения своей лицевой поверхностью 3 с тыльной поверхностью 8 второй поло- сы 4, наложенной на первую полосу 2 и повторяющую ее профиль, профили траншей вы- полнены в виде части окружности 5, при этом все траншеи выполнены с направленньми наружу изогнутыми относительно воображаемой плоскости, наложенной на края соответ- ствующей траншеи первой полосы 2, бортами 6 по контуру соответствующей траншеи, причем на рабочую поверхность траншей и бортов 6 второй полосой 4 нанесен фотопри- емный слой 7. При этом борта 6 выполнены с наклоном внутрь траншеи (фиг. 1).
При этом первая полоса 2 выполнена из материала, позволяющего формировать профиль, например, методом вакуумного прессования или методом тиснения по матрицам на базовой подложке, имеющей профиль соответствующего траншейного типа. Это обес- печивает оптическое качество стенок соответствующих траншей, формирующих полости 1. При этом изготовление профилированной второй полосы 2 проводится на серийном оборудовании, что значительно снижает себестоимость самой подложки и устройства для преобразования солнечной энергии в целом.
Вторая плоская полоса 4 с нанесенным на ее рабочую поверхность фотоприемным слоем 7 посредством изгибания, укладывается на лицевую поверхность 3, профилирован- ную в виде части окружности 5 траншей, своей тыльной поверхностью 8 и прикрепляется к ней клеевым слоем 9.
На фиг. 2 борта 10 по контуру соответствующей траншеи выполнены вертикально относительно воображаемой плоскости, наложенной на края соответствующей траншеи первой полосы 2 (плоскости устройства).
На фиг. 3 профили траншей выполнены в виде части гиперболы (параболы) 11, при этом их борта 10 выполнены вертикально, относительно воображаемой плоскости, нало- женной на края соответствующей траншеи первой полосы 2 (плоскости устройства). На фиг 4 профили траншей выполнены в виде части гиперболы (параболы) 11 и бор- та 12 выполнены с наклоном к центру соответствующей траншеи. Дно 13 гиперболы (па- раболы) 11 выполнено плоским. На лицевые поверхности бортов 12 нанесено отражающее покрытие 14. На плоские поверхности, расположенные между краями двух соседних бор- тов, выполненных с наклоном к центру соответствующей траншеи может быть нанесен фотоприемный слой нанесен фотоприемный слой 7. На поверхности, расположенные между краями двух соседних бортов
На фиг 5 профили траншей выполнены с выпуклым дном 15 и наклонными расши- ряющимися боковыми стенками 16, а борта 10 выполнены вертикально относительно во- ображаемой плоскости, наложенной на края соответствующей траншеи первой полосы 2 (плоскости устройства).
На фиг 6 профили траншей выполнены с выпуклым дном 15 и наклонными расши- ряющимися боковыми стенками 16, а борта 12 выполнены с наклоном к центру соответ- ствующей траншеи.
При этом на для всех вариантов бортов 6, 10, 12 может быть установлено отражаю- щее покрытие 14 (вместо фотоприемного слоя 7).
На фиг. 7 представлена схема фотоприемного слоя 7. Фотоприемный слой 7 является составной структурой и состоит из лицевого электрода 36, непосредственно фотопогло- щающего слоя 17, который может быть выполнен в одно- или многокаскадном исполне- нии, на основе кремния, диатомовых водорослей и пр., и иметь различные коэффициенты поглощения в различных диапазонах длин волн солнечного спектра, и тыльного электрода 18. Фотоприемный слой 7 размещен на лицевой поверхности второй полосы 4. При этом между второй полосой 4 и фотопремным слоем 7 может быть размещено отражающее по- крытие 19.
На фиг. 8 показано устройство для преобразования солнечной энергии 20, установ- ленное в герметизирующий корпус 21, на рабочей поверхности 22 которого может быть размещен светопрозрачный экран 23. По местам стыковки 24 герметизирующего корпуса 21 и светопрозрачного экрана 23 с другим устройством для преобразования солнечной энергии 25 производится герметизация полостей 1 для защиты фотоприемного слоя 7 от атмосферного воздействия. Крепежный герметизируемый узел 26 обеспечивает состыковку устройства для преобразования солнечной энергии 20 другим устройством для преобразования солнечной энергии 25. Контактные выводы 27 обеспечивают как съем электроэнергии с отдельного устройства для преобразования солнечной энергии 20, так и с нескольких устройств для преобразования солнечной энергии 20, 25 при соответствующем их электрическом контакте выводов 27. На тыльную поверхность светопрозрачного экрана 23 может быть нанесен слой 28, обеспечивающий фильтрацию солнечного излучения, падающего на рабочую поверхность второй полосы 4 заданной длины волны, для обеспечения максимального поглощения излучения на оптимальных длинах волн для конктретного фотопоглощающего слоя 7. С лицевой стороны на светопрозрачный экран 23 может быть нанесено самоочищающееся защитное покрытие 29, обладающее свойством пыле-, грязе-, водооталкивания и повышающего стойкость предлагаемого устройства для преобразования солнечной энергии к истиранию и царапи- нам. Охлаждение устройства для преобразования солнечной энергии в этом случае происходит за счет естественной конвекции с развитой поверхности устройств 20, 25. Для снятия статического электричества с устройства для преобразования солнечной энергии на герметизирующем корпусе 21 устанавливается антистатическое устройство 30.
Загерметизированное герметизирующим корпусом 21 пространство может быть за- полнено инертным газом или в нем может быть создан вакуум.
На фиг. 9 представлено устройство для преобразования солнечной энергии на тыль- ной стороне которого размещен дополнительный защитный экран 31, герметично соеди- ненный с первой полосой 2, при этом загерметизированное пространство 32 заполнено инертным газом. В этом случае герметизирующий корпус 21 изготавливается с возможно- стью герметизации устройства по местам стыковки его со светопрозрачным экраном 23 и дополнительным защитным экраном 31 для защиты плостей 1, 32 от атмосферного воз- действия.
Наличие в устройстве для преобразования солнечной энергии светопрозрачного экрана 23, размещенного на рабочей поверхности 22 устройства для преобразования сол- нечной энергии, и дополнительного защитного экрана 31, размещенного на тыльной по- верхности устройства для преобразования солнечной энергии, позволяет в совокупности с первой полосой 2, представляющей собой подложку, обеспечить создание конструкции сотовой панели. Данные конструкции имеют высокие прочностные характеристики при малом удельном весе, что оказывается важным при установке устройства для преобразо- вания солнечной энергии и его последующей эксплуатации.
На фиг. 10 представлено устройство для преобразования солнечной энергии, на пер- вый герметизирующий корпус 21 которого может быть установлен второй герметичный корпус 33, выполненный с отверстиями (штуцерами) 34, обеспечивающими возможность принудительного охлаждения через них тыльной стороны первой полосы 2 посредством вентиляции воздуха или подвода хладоагента 35.
Все фотоприемные слои 7, лицевой 36 и тыльный 18 электроды, контактирующие с лицевой и тыльной сторонами фотоприемного слоя 7 соответственно, наносятся на вторую полосу 4 до или после тиснения, после чего производится сборка устройства для преобразования солнечной энергии (фиг. 9-10), в том числе в виде солнечной батареи, состоящей из таких устройств (фиг. 8). При этом устройство для преобразования сол- нечной энергии может содержать то число пар полос 2, 4, которое требуется в зависимости от условий его эксплуатации и требуемых мощности и производительности.
Полости 1 предназначены для обеспечения максимально возможного поглощения падающей на фотоприемный слой 7 солнечной энергии за счет многократного переотра- жения и соответственно поглощения излучения внутри полостей 1 траншей соответству- ющего типа. Организация дополнительных «ловушек» для солнечной энергии, падающей на рабочую поверхность устройства для преобразования солнечной энергии, в виде части окружности 5, части гиперболы (параболы) 11, траншеи с плоским дном 13 (выпуклым дном 15 или вогнутым дном) и наклонными расширяющимися боковыми стенками 16, снабженных бортами 6, 10, 12, позволяет получить более эффективное распределение уг- лов падения света на поверхность фотоприемного слоя 7, что и повышает КПД устройства для преобразования солнечной энергии.
При этом каждая полоса 2, 4 может быть выполнена, например, из гибкого полимер- ного материала или металлической фольги, обеспечивающей гибкость полос 2, 4, напри- мер, прессованием или способом вакуумного формования полимерных пленок или метал- лической фольги. Выбор материала второй полосы 4 зависит от типа фотоприемного слоя 7 и способа его нанесения. Например, при высокотемпературном способе создания р-п переходов, в качестве второй полосы 4 используются, например, медь, молибден и др.
Вторая полоса 4 является основанием, на которое наносится фотоприемный слой 7 и лицевой 36 и тыльный 18 электроды.
В зависимости от материала, из которого изготовлена вторая полоса 4, определяется необходимость наличия диэлектрического слоя 32. При изготовлении полосы 2 из диэлек- трического материала, на ней далее сразу последовательно формируются тыльный элек- трод 18, фотоприемный слой 7 и лицевой электрод 36 (фиг. 7). В случае изготовления вто- рой полосы 4 из металла, на нее дополнительно наносится диэлектрический слой, на кото- ром далее последовательно формируются тыльный электрод 18, фотопоглощающий слой 7 и лицевой электрод 36.
На рабочей поверхности устройства для преобразования солнечной энергии может быть размещен один или несколько защитных светопрозрачных экранов 23, предназна- ченных для предохранения фотоприемного слоя 7 и электродов 18, 36 от неблагоприятно- го воздействия внешней среды (фиг. 8). В зависимости от конкретных условий эксплуата- ции устройства для преобразования солнечной энергии защитный светопрозрачный экран ю 23 выполняют из оптически прозрачных полимерных материалов (ПВХ, поликарбонат и т.п.) или стекла и, как правило, на его лицевую поверхность наносят пыле- и/или водоот- талкивающее и/или износостойкое покрытие 29, предназначенное для повышения стойко- сти поверхности к истиранию и царапинам, а также для отталкивания загрязнений и воды от защитного светопрозрачного экрана 23. Пыле- и/или водоотталкивающее и/или износо- стойкое покрытие 29 предпочтительно выполняют из полиметилметакрилата толщиной 5 мкм (фиг. 8).
На тыльную поверхность защитного светопрозрачного экрана 23 может быть нане- сен слой 28, обеспечивающий фильтрацию солнечного излучения, падающего на рабочую поверхность 22 герметизирующего корпуса 21, заданной длины волны, и, как следствие, — оптимизацию диапазона длин волн солнечного излучения, проходящего через защит- ный светопрозрачный экран 23 и пыле- и/или водоотталкивающее и/или износостойкое покрытие 29 (при его наличии) для различных типов фотоприемного слоя 7.
В качестве слоя 28, обеспечивающего фильтрацию солнечного излучения, падающе- го на рабочую поверхность 22 герметизирующего корпуса 21, используют, например, ок- сиды: А120з (1,59), Si02 (1,46), ТЮ2 (2,2-2,6); фториды: MgF2 (1,38), CaF2 (1,24), LiF (1,35); сульфиды: ZnS (2,35), CdS. Выбор конкретного материала зависит от типа фотоприемного слоя 7 и определяется длиной волны спектра, активно поглощаемой фотоприемным слоем 7. Кроме того, для создания эффекта фильтрации солнечного излучения может быть ис- пользован слой голографического тиснения.
На первый герметизирующий корпус 21 может быть установлен второй герметич- ный корпус 33, выполненный с отверстиями (штуцерами) 34, обеспечивающими возмож- ность принудительного охлаждения через них тыльной стороны полосы 2 посредством вентиляции воздуха или подвода хладоагента 35, например воды (фиг. 10). Это имеет су- щественное значение, поскольку при работе любого устройства для преобразования сол- нечной энергии происходит повышение температуры фотоприемного устройства 7, что снижает электрические характеристики устройства для преобразования солнечной энер- гии устройства для преобразования солнечной энергии. При этом, введение во внутреннее пространство второго герметичного корпуса 33, выполненный с отверстиями (штуцерами) 34, обеспечивающими возможность принудительного охлаждения через них тыльной сто- роны полосы 2 посредством вентиляции воздуха или подвода хладоагента 35, например, воды или воздуха, приводит не только к снижению температуры полос 2, 4 и фотоприем- ного устройства 7, но и осуществляет нагрев самого хладагента, например, воды, которая в таком случае является дополнительным полезным продуктом предлагаемого изобрете- ния. Это важно для повышения КПД устройства для преобразования солнечной энергии, п которое зависит от температуры, связанной как с поглощением излучения, так и с темпе- ратурой окружающей среды.
Создание загерметизированных пространств посредством герметизирующего корпуса 21 и второго герметичного корпуса 33 позволяет обеспечить защиту внутренних систем устройства для преобразования солнечной энергии от атмосферного воздействия и создания области пониженного давления. При этом данные загерметизированные про- странства могут быть заполнены инертным газом. Герметизация может создаваться свар- кой или склеиванием материала по внешнему контуру устройства для преобразования солнечной энергии. Это обеспечивает плотное прилегание пыле- и/или водоотталкиваю- щего и/или износостойкого покрытия 29 (при его наличии), размещенного на рабочей по- верхности устройства для преобразования солнечной энергии, и дополнительного защит- ного экрана 31, размещенного на тыльной стороне устройства для преобразования сол- нечной энергии, а также светопрозрачного слоя 23, в сотовой панели и снижает вероят- ность их отслаивания в процессе эксплуатации устройства для преобразования солнечной энергии при повышении температуры полос 2, 4. При повышении температуры в процессе эксплуатации устройства для преобразования солнечной энергии давление внутри загер- метизированных пространств герметизирующего корпуса 21 и второго герметичного кор- пуса 33 начинает расти. Для снижения вероятности разгерметизации устройства для пре- образования солнечной энергии в этом случае необходимая разница давлений рассчиты- вается с учетом условий эксплуатации в южных или северных климатических зонах.
Аналогично может быть обеспечена герметизация соответствующих пар полос 2 и 4 при их соединении между собой по внешнему контуру 12, при этом загерметизированное пространство герметизирующего корпуса 21 и второго герметичного корпуса 33 может быть заполнено инертным газом или в нем может быть создан вакуум (фиг. 10).
На внешнем контуре устройства для преобразования солнечной энергии устанавли- ваются крепежные герметизируемые узлы 26, предназначенные для обеспечения возмож- ности сборки в единую солнечную батарею требуемых размеров ряда устройств для пре- образования солнечной энергии с созданием между ними механического и электрического контактов. Крепежные герметизируемые узлы 26 могут изготавливаться в виде кнопочно- го соединения, например, посредством тиснения рельефа. Кроме того, герметизируемые узлы 26 могут быть выполнены в виде любых известных соединений, таких как замковые, резьбовые и т. д. В результате, при сборке нескольких устройств для преобразования сол- нечной энергии в солнечную батарею не требуется сложных и материалоемких устройств и приспособлений. Установка на внешнем контуре предлагаемого устройства для преоб- разования солнечной энергии крепежных герметизируемых узлов 26 обеспечивает 15 000118 простоту сборки множества устройств для преобразования солнечной энергии в солнеч- ную батарею и, при необходимости, их замену (фиг. 8).
Для снятия заряда статического электричества устройство для преобразования сол- нечной энергии снабжается антистатическим устройством 30, предназначенным для обеспечения снятия заряда статического электричества с устройства для преобразования солнечной энергии (фиг. 8). В качестве антистатического устройства 30 может быть использован антистатический шнур, например, компании «Юман», устанавливаемый на внешнем контуре устройства для преобразования солнечной энергии.
Электрические шины обеспечивают электрический контакт лицевых 36 и тыльных 18 электродов отдельных устройств для преобразования солнечной энергии при их сборке в большую солнечную батарею. Электрические шины обеспечивают съем электрической энергии с солнечной батареи (фиг. 8).
Устройство для преобразования солнечной энергии работает следующим образом.
Солнечное излучение, попадая внутрь полостей 1 , сформированных по их внешнему контуру траншеями в виде части окружности 5, части гиперболы (параболы) 11, траншеи с плоским дном 13 (выпуклым дном 15 или вогнутым дном) и наклонными расширяющи- мися боковыми стенками 16, снабженных бортами 6, 10, 12 (фиг. 8) многократно переот- ражается от стенок соответствующих полостей 1. При этом при каждом дополнительном переотражении происходит поглощение света в фотоприемном слое 7 и его преобразова- ние в электрическую энергию. Съем электрической энергии осуществляется посредством лицевого 36 и тыльного 18 электродов, контактирующих соответственно с лицевой и тыльной сторонами фотоприемного слоя 7 и далее через электрические шины.
Угол наклона расширяющихся боковых стенок 16, угол наклона бортов 6, 10, 12, форма полостей 1 выбираются с учетом типа фотоприемного слоя, его шероховатости и технологических возможностей формирования первой полосы 2, изгибания второй полосы 4 без разрушения фотоприемного слоя 7 и нарушения электрических контактов фотопо- глощающего слоя 17 с лицевым 36 и тыльным 18 электродами.
Угол наклона и размеры соответствующих бортов 6, 10, 12 учитывают КПД фото- поглощения при различных углах наклона Солнца к горизонту. При этом наличие шеро- ховатости фотоприемного слоя 7 приводит к частичному рассеиванию отраженного излу- чения и отражению его в виде расширяющегося конуса, что обеспечивает попадание от- раженного пучка света внутрь полости 1 при меньших углах наклона соответствующего борта 6, 10, 12.
Коэффициент полезного действия фотоприемного слоя 7 (в зависимости от его ти- па) падает с увеличением наклона Солнца к горизонту. Поэтому размещение на со- ответствующих бортах 6, 10, 12 отражающего покрытия 14 обеспечивает более полное от- ражение падающего света внутрь полостей 1 и увеличению КПД устройства в целом.
Установка фотоприемного слоя 7 (при выполнении соответствующих бортов 6, 10, 12 с наклоном) на плоские поверхности, расположенные между краями двух соседних бортов 6, 10, 12 позволяет более полно использовать падающее излучение по всему сече- нию над поверхностью устройства.
На фиг. 11 представлен ход лучей падающего (37) и отраженного (38) солнечного излучения. При низком наклоне Солнца к горизонту (39) при отсутствии бортов отражен- ный сигнал отражается от поверхности один раз (точка отражения-поглощения 40) и вы- ходит из полости 1. При наличии бортов 6, 10, 12 количество переотражений увеличивает- ся по мере наклона соответствующих бортов 6, 10, 12 внутрь полости 1. Угол наклона вы- бирается с учетом свойств фотоприемного слоя 7 и его шероховатости, а также КПД при различных энергиях падающего излучения.
При наличии шероховатости на лицевой поверхности фотоприемного слоя 7 отра- женный луч рассеивается в угле (41) и меняет характер переотражений (фиг. 12).
Ход отраженных лучей в зависимости от конфигурации полости 1 показан на фиг. 13 (профиль траншеи в виде части окружности 5) и фиг. 14 (профиль траншеи в виде части гиперболы (параболы) 11).
Оптимальное расположение устройства для преобразования солнечной энергии от- носительно плоскости движения 42 Солнца показано на фиг. 15. Полости 1 располагаются перпендикулярно плоскости суточного движения Солнца. Угол наклона (43) устройства для преобразования солнечной энергии к горизонту равен широте местности, где оно устанавливается.
На фиг. 16 представлен способ применения устройства для преобразования сол- нечной энергии в двухстороннем исполнении. Это важно при ограниченности допустимо- го размера площади устройства, например, установка их на столбах освещения 44. Для увеличения энергосъема с устройства для преобразования солнечной энергии без увели- чения площади используют его двухстороннее исполнение. При этом с тыльной стороны устройства для преобразования солнечной энергии вне зоны тени 45 от данного устрой- ства устанавливают отражающее зеркало 46. При отражении от зеркала 46 падающего из- лучения 37 происходит освещение второй (затененной) стороны устройства для преобра- зования солнечной энергии и увеличение энергосъема.
На основании вышеизложенного новым достигаемым техническим результатом предполагаемого изобретения является. 1. Повышение КПД за счет более качественного исполнения, в том числе больших возможностей по глубине, профиля траншей, формирующих полости 1. Данные полости 1 обеспечивают поглощение на фотоприемном слое 7 траншей более 70 % падающего излу- чения.
2. Обеспечивается возможность изготовления двухсторонних устройств для преоб- разования солнечной энергии (фиг. 16), в которых либо обе стороны работают в условиях рассеянного света, либо одна сторона устройства для преобразования солнечной энергии работает с прямым солнечным излучением, а вторая— либо от отраженного дополни- тельным отражающим устройством излучения, например, от зеркала, либо от рассеянного излучения. То есть, предлагаемое устройство для преобразования солнечной энергии мо- жет работать только за счет поглощения рассеянного света (без непосредственного прямо- го падения на его рабочую поверхность солнечного излучения).
3. Предлагаемое устройство для преобразования солнечной энергии практически не зависит от угла падения света, так как при любом угле падения на него солнечных лучей, последние, попадая в полости 1, многократно переотражаются на боковых стенках тран- шей.
4. Использование в конструкции легких, недорогих полимерных материалов и се- рийной технологии тиснения больших поверхностей, снижает себестоимость предлагае- мого устройства для преобразования солнечной энергии не менее чем на порядок по срав- нению с прототипом.
5. Использование защитного светопрозрачного экрана 23 позволяет повысить проч- ность предлагаемого устройства для преобразования солнечной энергии. В сочетании с простыми крепежными узлами 26, которые изготавливаются в едином процессе тиснения полос 2, 4, предлагаемое устройство для преобразования солнечной энергии легко собира- ется и разбирается, в том числе в виде солнечной батареи из многих устройств для преоб- разования солнечной энергии.
6. Применение самоочищающегося защитное покрытия 29, повышающего стойкость предлагаемого устройства для преобразования солнечной энергии к истиранию и царапи- нам, а также обладающего свойством пыле-, грязе-, водооталкивания, позволяет увели- чить срок его эксплуатации и снижает затраты на обслуживание данного устройства. При необходимости, загрязнения могут быть просто смыты водой.
7. Легкость и гибкость предлагаемого устройства для преобразования солнечной энергии, простота его сборки и малая зависимость КПД от угла падения света не требуют использования сложных и тяжелых приспособлений при установке и оптимальной экс- плуатации данного устройства. 8. Возможность использования пониженного давления в герметизируемых простран- ствах и полостях 1 предлагаемого устройства для преобразования солнечной энергии и применения антистатического устройства 30 обеспечивают возможность его более дли- тельной эксплуатации в различных климатических условиях, например, в южных или се- верньгх климатических зонах.
9. Различные варианты выполнения предлагаемого устройства для преобразования солнечной энергии позволяют изготавливать его для различных целей и условий эксплуа- тации, например, в южных или северных климатических зонах.
10. Технологичность нанесения фотоприемных слоев 7 и разнообразие их состава в предлагаемом устройстве для преобразования солнечной энергии позволяют организовать серийное дешёвое производство данного устройства.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство для преобразования солнечной энергии, содержащее, по крайней мере, одну пару подложек, каждая из которых выполнена в виде полосы, при этом, по крайней ме- ре, одна из полос выполнена профилированной с периодически повторяющимся профилем, образующим полости траншейного типа, и установлена с возможностью соединения своей лицевой поверхностью с тьшьной поверхностью второй полосы, в отличии от прототипа, полосы выполнены из материала, обеспечивающего возможность формирования их профи- лированными посредством изгибания, полоса, выполненная профилированной с периодиче- ски повторяющимся профилем, образующим полости траншейного типа, установлена с воз- можностью соединения своей лицевой поверхностью с тьшьной поверхностью второй поло- сы и образования их профилями, по крайней мере, одного ряда траншей, а из полос из полос одной пары— гибкого устройства для преобразования солнечной энергии, профили, по крайней мере, одного ряда траншей выполнены с возможностью образования части окруж- ности и/или части гиперболы, и/или части параболы, и/или траншеи с плоским, выпуклым или вогнутым дном и наклонными расширяющимися боковыми стенками, при этом все траншеи выполнены с направленными наружу перпендикулярными или наклонными относи- тельно воображаемой плоскости, наложенной на края соответствующей траншеи первой по- лосы, бортами по контуру соответствующей траншеи, причем траншеи выполнены с нане- сенным на их рабочую поверхность фотоприемным слоем, а борты траншей— с нанесенным на их поверхность фотоприемным слоем или отражающим покрытием.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на борты выполнены с изгибом.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что на поверхности, расположенные между краями двух соседних бортов, выполненных с наклоном к центру соответствующей траншеи, нанесен фотоприемный слой.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между второй полосой и фотопремным слоем размещено отражающее покрытие.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введен герметизирующий корпус, установленный с возможностью герметизации полостей, сформированных второй полосой.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что пространство, герметизируемое герметизирующим корпусом, заполнено инертным газом или в нем создан вакуум.
7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что на рабочей поверхности герметизирующего корпуса размещен, по крайней мере, один светопрозрачный экран.
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что на тыльную поверхность светопрозрач- ного экрана нанесен слой, обеспечивающий фильтрацию солнечного излучения, падающего на рабочую поверхность второй полосы заданной длины волны.
9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что на лицевую поверхность светопрозрач- ного экрана нанесено предохраняющее его от атмосферного воздействия защитное покры- тие.
10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на тьшьной стороне первой полосы размещен дополнительньш защитный экран с возможностью герметизации тьшьной стороны первой полосы от атмосферного воздействия.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что пространство, герметизируемое до- полнительным защитным экраном, заполнено инертным газом.
12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введен второй герметичный корпус, выполненный с отверстиями, обеспечивающими возможность принудительного охлаждения через них тьшьной стороны первой полосы посредством вентиляции воздуха или подвода хладоагента.
13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено в двухстороннем ис- полнении.
14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на внешнем контуре устройства могут быть установлены крепежные узлы, обеспечивающие возможность сборки в единую солнеч- ную батарею по крайней мере двух устройств для преобразования солнечной энергии с со- зданием механического и электрического контактов между ними и, по крайней мере, одно антистатическое устройство.
PCT/RU2015/000118 2014-03-04 2015-02-25 Устройство для преобразования солнечной энергии WO2015133933A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014108039/28A RU2555197C1 (ru) 2014-03-04 2014-03-04 Устройство для преобразования солнечной энергии
RU2014108039 2014-03-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015133933A1 true WO2015133933A1 (ru) 2015-09-11

Family

ID=53538318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2015/000118 WO2015133933A1 (ru) 2014-03-04 2015-02-25 Устройство для преобразования солнечной энергии

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2555197C1 (ru)
WO (1) WO2015133933A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220293802A1 (en) * 2019-09-04 2022-09-15 Unm Rainforest Innovations Flexibility-assisted heat removal in thin crystalline silicon solar cells

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010101054A1 (ja) * 2009-03-02 2010-09-10 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法
WO2013002662A1 (ru) * 2011-06-27 2013-01-03 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инносфера Технолоджи" Устройство для преобразования солнечной энергии
WO2013032356A1 (ru) * 2011-09-02 2013-03-07 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инносфера Технолоджи" Устройство с фотоприемным слоем для преобразования солнечной энергии в электрическую

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100065105A1 (en) * 2008-09-12 2010-03-18 Francois Andre Koran Thin Film Photovoltaic Module Having a Contoured Substrate
KR101028706B1 (ko) * 2010-11-30 2011-04-14 주식회사 선반도체 태양전지 및 그의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010101054A1 (ja) * 2009-03-02 2010-09-10 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法
WO2013002662A1 (ru) * 2011-06-27 2013-01-03 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инносфера Технолоджи" Устройство для преобразования солнечной энергии
WO2013032356A1 (ru) * 2011-09-02 2013-03-07 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инносфера Технолоджи" Устройство с фотоприемным слоем для преобразования солнечной энергии в электрическую

Also Published As

Publication number Publication date
RU2555197C1 (ru) 2015-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8053662B2 (en) Solar energy collection devices
ES2727517T3 (es) Un dispositivo para generar energía eléctrica
CA2657099C (en) Micro concentrators elastically coupled with spherical photovoltaic cells
US8242351B2 (en) Solar cell structure including a plurality of concentrator elements with a notch design and predetermined radii and method
WO2008127142A1 (fr) Module photovoltaïque
US20120295388A1 (en) Large area concentrator lens structure and method
US20120152317A1 (en) High concentration photovoltaic module
WO2014142650A1 (en) Concentrating solar panel with diffuse light conversion
US20140251411A1 (en) Large area photovoltaic energy-collecting window/skylight
KR20140097057A (ko) 돔형 태양광발전장치
WO2008122047A1 (en) Solar cell structure including a plurality of concentrator elements with a notch design and predetermined radii and method
RU2555197C1 (ru) Устройство для преобразования солнечной энергии
US10079571B2 (en) Photovoltaic systems with intermittent and continuous recycling of light
WO2013002662A1 (ru) Устройство для преобразования солнечной энергии
RU2354005C1 (ru) Фотоэлектрический модуль
JP6667218B2 (ja) 太陽電池モジュール
RU2544866C1 (ru) Устройство с фотоприемным слоем для преобразования солнечной энергии в электрическую
KR102361351B1 (ko) 적층형 태양광패널
KR20140095035A (ko) 돔형 태양광발전장치
CN209729921U (zh) 太阳能电池模块
RU2685043C1 (ru) Солнечная батарея с объемной конструкцией
RU201526U1 (ru) Голографическая пленка на основе призмаконов
US20180053864A1 (en) Solar panel system
JP2009295836A (ja) 太陽電池集積装置
WO2016132384A1 (en) Modular micro-concentrator array based multi-directional sun tracking system for photovoltaic and thermal energy harvesting

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15757898

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15757898

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 09.03.2017)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15757898

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1