ES1264445U

ES1264445U - Modulo fotofoltaico bifacial

Info

Publication number: ES1264445U
Application number: ES202130347U
Authority: ES
Inventors: Hernández José Alfonso Teruel
Original assignee: Soltec Innovations SL
Current assignee: Soltec Innovations SL
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2031-02-19
Also published as: ES1264445Y; CN116530007A

Abstract

Módulo (1) fotovoltaico bifacial, que comprende: - una pluralidad de células bifaciales (4, 5) fotovoltaicas, cada una con una primera cara de celda con mayor capacidad y una segunda cara de celda con menor capacidad; estando el módulo (1) caracterizado por que las células bifaciales (4, 5) comprenden: - primeras celdas bifaciales (4), dispuestas todas con la primera cara de celda orientada en una primera dirección y la segunda cara de celda orientada en una segunda dirección, opuesta a la primera dirección; y - segundas celdas bifaciales (5), dispuestas con la primera cara de celda orientada en la segunda dirección y la segunda cara de celda orientada en la primera dirección.

Description

DESCRIPCIÓN

MÓDULO FOTOFOLTAICO BIFACIAL

Campo técnico

La presente invención se puede incluir dentro del campo de la energía solar, en particular de las instalaciones solares de energía solar fotovoltaica. De manera más concreta, el objeto de la invención se refiere a un módulo fotovoltaico bifacial.

Antecedentes

Son conocidos los módulos solares fotovoltaicos bifaciales que, en oposición a los paneles monofaciales, comprenden células fotovoltaicas bifaciales, que son capaces de captar radiación solar por ambas caras. Sin embargo, la eficiencia de captación es mayor por una de las caras de las celdas bifaciales, denominada cara frontal de celda, que por la otra cara, denominada cara posterior de celda.

En un módulo solar bifacial, las caras frontales están orientadas en una misma dirección, denominada dirección frontal y, por tanto, las caras posteriores están orientadas en dirección opuesta, denominada dirección posterior. El módulo comprende, por tanto, una cara frontal de módulo, orientada según la dirección frontal, y una cara posterior de módulo, orientada según la dirección posterior, por lo que las caras frontales de celda están orientadas hacia la cara frontal de módulo, mientras que las caras posteriores de celda están orientadas hacia la cara posterior de módulo. Durante el funcionamiento del módulo, la cara frontal de módulo se dispone orientada hacia el sol, para recibir fundamentalmente radiación directa, mientras que la cara posterior de módulo está destinada a captar fundamentalmente radiación difusa, por ejemplo, radiación de albedo. Las celdas de un módulo bifacial como el descrito están eléctricamente conectadas en serie.

La configuración descrita, aunque permite captar radiación difusa, mejorando las prestaciones con respecto a los paneles fotovoltaicos monofaciales, no está exenta de ciertas desventajas, según se comenta seguidamente.

Por una parte, existen problemas de versatilidad, puesto que solo la cara frontal de módulo está configurada para obtener energía de manera más óptima a partir de radiación directa.

Por otra parte, existen problemas de desacoplamiento (denominado en inglés “mismatch") debido a que todas las celdas no están trabajando en condiciones homogéneas de intensidad.

Descripción resumida de la invención

La presente invención elude las desventajas anteriores por medio de un módulo fotovoltaico bifacial simétrico, según se explica a continuación. Por “módulo fotovoltaico bifacial simétrico” se entiende un módulo fotovoltaico bifacial, es decir, formado por celdas bifaciales dotadas de una primera cara de celda, con mayor capacidad (es decir con mayor potencia pico), y una segunda cara de celda, con menor capacidad (es decir, menor potencia pico), donde además, las celdas bifaciales comprenden: un grupo de primeras celdas bifaciales con sus primeras caras de celda orientadas en una primera dirección y sus caras posteriores de celda orientadas hacia una segunda dirección, opuesta a la primera dirección; y un grupo de segundas celdas bifaciales, con sus primeras caras de celda orientadas en la segunda dirección y sus segundas caras de celda orientadas hacia la primera dirección. De esta manera, la potencia pico en la cara frontal de panel es tan próxima como se desee a la potencia pico de la cara trasera de panel, solo con seleccionar la proporción de primeras celdas bifaciales respecto de segundas celdas bifaciales que integran el módulo. En un ejemplo especialmente ventajoso, las primeras celdas bifaciales constituyen, al igual que las segundas celdas bifaciales, la mitad del total de celdas bifaciales, con lo que la potencia pico es igual para la cara frontal de módulo y la cara trasera de módulo.

De acuerdo con una realización preferente, las primeras celdas bifaciales están unidas en serie formando al menos una primera cadena interna, así como las segundas celdas bifaciales están unidas entre sí también en serie, definiendo al menos una segunda cadena interna. Las cadenas internas están unidas en paralelo, para generar una salida del módulo fotovoltaico mediante suma de corrientes, evitando el efecto de desacoplamiento.

La presente invención permite el uso de módulos bifaciales en aplicaciones que necesitan una potencia máxima simétrica en las caras frontal y trasera de los módulos.

El módulo de la invención permite prescindir de la nomenclatura clásica “cara frontal” y “cara posterior” , puesto que ambas caras pueden estar configuradas para proporcionar la misma potencia máxima. En este sentido, el panel dispone asimismo de cajas de conectores y fusibles, que pueden estar localizadas en una de las caras, como es usual, o bien estar dispuestas de manera simétrica respecto de ambas caras.

Breve descripción de las figuras

Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben considerarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:

La figura 1 muestra una representación esquemática de una realización preferente de un módulo fotovoltaico de acuerdo con la invención, con células partidas donde, por simplicidad, a la izquierda se representa la primera cara y a la derecha se representa la segunda cara, opuesta a la primera cara.

Figura 2: Muestra una vista de perfil en sección transversal del módulo de la figura 1.

Descripción detallada de un ejemplo de realización

Seguidamente, se ofrece, con ayuda de las figuras 1-2 adjuntas antes citadas, una descripción en detalle de un ejemplo de realización preferente de un módulo fotovoltaico (1) bifacial simétrico de acuerdo con la presente invención.

El módulo (1) fotovoltaico comprende una primera cara de módulo (2), orientada según una primera dirección y una segunda cara de módulo (3), opuesta a la primera cara de módulo (2) y, por tanto, orientada según una segunda dirección, opuesta a la primera dirección.

En el módulo (1) están montadas una pluralidad de celdas bifaciales (4, 5), cada una de las cuales comprende una primera cara de celda, con mayor capacidad de captación, y una segunda cara de celda, con menor capacidad de captación. Ventajosamente, las celdas bifaciales (4, 5) comprenden primeras celdas bifaciales (4), orientadas con la primera cara de celda hacia la primera dirección, es decir, la dirección frontal, y la segunda cara de celda hacia la segunda dirección, es decir, la dirección posterior; y segundas celdas bifaciales (5), orientadas con la segunda cara de celda hacia la dirección frontal y la primera cara de celda hacia la dirección posterior.

Una o varias primeras cadenas internas conectan las primeras celdas bifaciales (4) en serie, mientras que una o varias segundas cadenas internas conectan las segundas celdas bifaciales (5) en serie, estando la primera cadena interna y la segunda cadena interna conectadas entre sí en paralelo, para generar la salida del módulo fotovoltaico (1).

Las primeras celdas (4) y las segundas celdas (5) son preferentemente del tipo denominado "células partidas” (conocidas en inglés indistintamente como “haif-ceir o “half-cut’). En este caso, resulta especialmente ventajoso el empleo de varias primeras y segundas cadenas internas.

Cada grupo de primeras celdas bifaciales (4) y segundas celdas bifaciales (5) - en su caso, cada una de las cadenas internas internos primera(s) y segunda(s) - puede tener sus celdas bifaciales (4, 5) agrupadas en una o varias respectivas primeras zonas y segundas zonas, para facilitar las conexiones entre las celdas bifaciales (4, 5) de cada cadena interna. Alternativamente, las celdas bifaciales (4, 5) pueden estar distribuidas de manera uniforme a lo largo del módulo (1), para ganar robustez frente a situaciones de sombras y/o nubes.

Tal como es conocido, la primera cara de módulo (2) y la segunda cara de módulo (3) incorporan una cubierta transparente (8, 9), tal que, por ejemplo, de vidrio templado, para proteger las celdas (4, 5) de las condiciones meteorológicas. Para obtener mayor rendimiento, se prefiere que las cubiertas presenten algún tratamiento anti reflectante. En particular, según se muestra en la figura 2, el módulo (1) comprende dos láminas encapsulantes (6, 7) entre las cuales están protegidas las células bifaciales (4, 5), formando un encapsulado; y las dos cubiertas (8, 9), dotadas de un tratamiento antirreflectante, entre las que está encerrado el encapsulado.

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Módulo (1) fotovoltaico bifacial, que comprende:

- una pluralidad de células bifaciales (4, 5) fotovoltaicas, cada una con una primera cara de celda con mayor capacidad y una segunda cara de celda con menor capacidad;

estando el módulo (1) caracterizado por que las células bifaciales (4, 5) comprenden:

- primeras celdas bifaciales (4), dispuestas todas con la primera cara de celda orientada en una primera dirección y la segunda cara de celda orientada en una segunda dirección, opuesta a la primera dirección; y

- segundas celdas bifaciales (5), dispuestas con la primera cara de celda orientada en la segunda dirección y la segunda cara de celda orientada en la primera dirección.

2. - Módulo (1) fotovoltaico bifacial, según reivindicación 1, caracterizado por que las primeras celdas bifaciales (4) y las segundas celdas bifaciales (5) son iguales en número.

3. - Módulo (1) fotovoltaico, según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado por que las primeras celdas bifaciales (4) y/o las segundas celdas bifaciales (5) están agrupadas respectivamente en una o varias primeras zonas y segundas zonas del módulo (1).

4. - Módulo (1) fotovoltaico, según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado por que las celdas bifaciales (4, 5) están distribuidas de manera uniforme a lo largo del módulo (1).

5. - Módulo fotovoltaico (1) bifacial, según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado por que las primeras celdas (4) están unidas en serie formando al menos una primera cadena interna, mientras que las segundas celdas (5) están unidas en serie formando al menos una segunda cadena interna,

estando las cadenas internas conectadas en paralelo.

6. - Módulo fotovoltaico (1) bifacial, según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado por que las primeras celdas (4) y las segundas celdas (5) son del tipo células partidas.

7. - Módulo (1) fotovoltaico bifacial, según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado por que comprende una primera cara de módulo (2) orientada en la primera dirección, y una segunda cara de módulo (3), orientada en la segunda dirección,

así como adicionalmente comprende sendas cubiertas (8, 9) transparentes, dispuestas en la primera cara de módulo (2) y en la segunda cara de módulo (3), para proteger las celdas bifaciales (4, 5),

donde las cubiertas (8, 9) están tratadas con un tratamiento antirreflectante.

8.- Módulo (1) fotovoltaico bifacial, según reivindicación 7, caracterizado por que comprende: dos láminas encapsulantes (6, 7) entre las cuales están protegidas las células bifaciales (4, 5), formando un encapsulado; y las dos cubiertas (8, 9) entre las que está encerrado el encapsulado.