RU118123U1

RU118123U1 - SOLAR PHOTOELECTRIC BATTERY

Info

Publication number: RU118123U1
Application number: RU2012115231/28U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Виссарионов; Максим Радомирович Бавин
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2012-07-10

Abstract

1. Солнечная фотоэлектрическая батарея, содержащая, по крайней мере, одну мультиплексную топографическую пленку, располагающуюся на поверхности батареи и состоящую из множества дифракционных решеток, которые имеют угловые мультиплексированные зоны работы, защитное стекло, отличающаяся тем, что она снабжена спектральным фильтром, при этом фотоэлектрическая батарея имеет слоистую структуру, включающую в себя последовательно расположенные снизу вверх и перекрывающие фотоэлемент слои защитного стекла, голографической мультиплексной пленки, спектрального фильтра. ! 2. Солнечная фотоэлектрическая батарея, содержащая, по крайней мере, одну мультиплексную топографическую пленку, располагающуюся на поверхности батареи и состоящую из множества дифракционных решеток, которые имеют угловые мультиплексированные зоны работы, защитное стекло, отличающаяся тем, что она снабжена спектральным фильтром, при этом фотоэлектрическая батарея имеет слоистую структуру, включающую в себя последовательно расположенные снизу вверх и перекрывающие фотоэлемент слои голографической мультплексной пленки, спектрального фильтра, защитного стекла. ! 3. Солнечная фотоэлектрическая батарея, содержащая, по крайней мере, одну мультиплексную топографическую пленку, располагающуюся на поверхности батареи и состоящую из множества дифракционных решеток, которые имеют угловые мультиплексированные зоны работы, защитное стекло, отличающаяся тем, что она снабжена спектральным фильтром, при этом фотоэлектрическая батарея имеет слоистую структуру, включающую в себя последовательно расположенные снизу вверх и перекрывающие фотоэлеме 1. A solar photovoltaic battery containing at least one multiplex topographic film located on the surface of the battery and consisting of a plurality of diffraction gratings that have angular multiplexed work zones, a protective glass, characterized in that it is equipped with a spectral filter, while the photovoltaic The battery has a layered structure including layers of protective glass, a holographic multiplex film, and a spectral filter arranged in series from the bottom upwards and overlapping the photocell. ! 2. A solar photovoltaic battery containing at least one multiplex topographic film located on the surface of the battery and consisting of a plurality of diffraction gratings that have angular multiplexed zones of operation, a protective glass, characterized in that it is equipped with a spectral filter, while the photovoltaic The battery has a layered structure including layers of a holographic multiplex film, a spectral filter, and a protective glass that are sequentially located from bottom to top and overlapping the photocell. ! 3. A solar photovoltaic battery containing at least one multiplex topographic film located on the surface of the battery and consisting of a plurality of diffraction gratings that have angular multiplexed zones of operation, a protective glass, characterized in that it is equipped with a spectral filter, while the photovoltaic the battery has a layered structure, including sequentially located from bottom to top and overlapping the photocell

Description

Полезная модель относится к области электротехники, более конкретно к устройствам для непосредственного преобразования энергии солнечного излучения в электрическую энергию с помощью фотоэлектрических полупроводниковых преобразователей и может найти применение при создании альтернативных источников электрической энергии в виде солнечных батарей для потребителей малой и средней мощности.The utility model relates to the field of electrical engineering, more specifically to devices for directly converting solar radiation energy into electrical energy using photovoltaic semiconductor converters and can be used to create alternative sources of electrical energy in the form of solar panels for low and medium power consumers.

Известно концентрирующее фотоэлектрическое устройство, состоящее из монолитного набора микролинз и тонкопленочных элементов, закрепленных в фокусе микролинз. (Пат №2003095340 США, опублик. 22.05.2003.). Недостатком данной системы является то что для корректной работы фотоэлектрической системы с таким концентрирующим покрытием необходимо точное слежение за положением Солнца, неэффективная работа в условиях облачности, а так же сильный нагрев фотоэлементов при прохождении через них концентрированного солнечного излучения.It is known to concentrate a photovoltaic device consisting of a monolithic set of microlenses and thin-film elements fixed in the focus of microlenses. (Pat No. 2003095340 USA, published. 05.22.2003.). The disadvantage of this system is that for the correct operation of the photovoltaic system with such a concentrating coating, it is necessary to accurately monitor the position of the Sun, inefficient operation in cloudy conditions, as well as strong heating of the solar cells when concentrated solar radiation passes through them.

Известно устройство для концентрации солнечной радиации (Пат №6274860 США, опублик. 14.08.2001.) состоящее из плоского голографического концентратора и возможное для использования совместно с фотоэлектрическим преобразователем. Недостатком такой установки является низкий коэффициент полезного действия по отношению к классическим фотоэлектрическим батареям при преобразовании нормально ориентированного к поверхности солнечного излучения.A device for the concentration of solar radiation (Pat No. 6274860 USA, published. 08/14/2001.) Consisting of a flat holographic concentrator and possible to use in conjunction with a photoelectric converter. The disadvantage of this installation is the low efficiency in relation to classical photovoltaic batteries when converting normally oriented to the surface of solar radiation.

Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью состоит в увеличении эффективности работы классической фотоэлектрической батареи и в повышении КПД преобразования солнечной энергии в электрическую. Технический эффект, заключающийся в отражении части спектра солнечного излучения, приводящего к нагреву фотоэлемента, ортогональной ориентации солнечного излучения к поверхности фотоэлемента, достигается тем, что известная солнечная фотоэлектрическая батарея, содержащая, по крайней мере, одну мультиплексную голографическую пленку, располагающуюся на поверхности батареи и состоящую из множества дифракционных решеток, которые имеют угловые мультиплексированные зоны работы, защитное стекло, согласно полезной модели, снабжена спектральным фильтром, при этом фотоэлектрическая батарея имеет слоистую структуру, включающую в себя последовательно расположенные снизу вверх и перекрывающие фотоэлемент слои защитного стекла, голографической мультиплексной пленки, спектрального фильтра.The technical problem solved by the proposed utility model is to increase the efficiency of the classic photovoltaic battery and to increase the efficiency of conversion of solar energy into electrical energy. The technical effect of reflecting part of the spectrum of solar radiation leading to heating of the solar cell, orthogonal to the orientation of the solar radiation to the surface of the solar cell, is achieved by the fact that the known solar photovoltaic battery containing at least one multiplex holographic film located on the surface of the battery and consisting of of the many diffraction gratings that have angular multiplexed working areas, the protective glass, according to a utility model, is equipped with a spectrum a photoelectric battery has a layered structure, which includes layers of protective glass, a holographic multiplex film, a spectral filter, arranged sequentially from the bottom up and overlapping the photocell.

По второму варианту известная солнечная фотоэлектрическая батарея, содержащая, по крайней мере, одну мультиплексную голографическую пленку, располагающуюся на поверхности батареи и состоящую из множества дифракционных решеток, которые имеют угловые мультиплексированные зоны работы, защитное стекло, согласно полезной модели, снабжена спектральным фильтром, при этом фотоэлектрическая батарея имеет слоистую структуру, включающую в себя последовательно расположенные снизу вверх и перекрывающие фотоэлемент слои голографической мультплексной пленки, спектрального фильтра, защитного стекла.According to the second embodiment, the known solar photovoltaic battery containing at least one multiplex holographic film located on the surface of the battery and consisting of many diffraction gratings that have angular multiplexed working areas, the protective glass, according to a utility model, is equipped with a spectral filter, wherein the photovoltaic battery has a layered structure, which includes layers of a holographic multi-layer sequentially arranged from the bottom up and overlapping the photocell lex film, spectral filter, protective glass.

По третьему варианту известная солнечная фотоэлектрическая батарея, содержащая, по крайней мере, одну мультиплексную голографическую пленку, располагающуюся на поверхности батареи и состоящую из множества дифракционных решеток, которые имеют угловые мультиплексированные зоны работы, защитное стекло, согласно полезной модели, снабжена спектральным фильтром, при этом фотоэлектрическая батарея имеет слоистую структуру, включающую в себя последовательно расположенные снизу вверх и перекрывающие фотоэлемент слои голографической мультплексной пленки, защитного стекла, спектрального фильтра..According to the third embodiment, the known solar photovoltaic battery containing at least one multiplex holographic film located on the surface of the battery and consisting of many diffraction gratings that have angular multiplexed working areas, the protective glass, according to a utility model, is equipped with a spectral filter, wherein the photovoltaic battery has a layered structure, which includes holographic multilayer layers sequentially arranged from bottom to top and overlapping the photocell plex film, protective glass, spectral filter ..

Такое техническое решение позволяет: отказаться от механического слежения солнечного модуля за положением Солнца, избежать снижения КПД солнечного модуля, вызванное нагревом, увеличить выработку электроэнергии солнечного модуля по отношению к стационарно расположенному солнечному модулю.This technical solution allows you to: abandon the mechanical tracking of the solar module for the position of the Sun, avoid lowering the efficiency of the solar module caused by heating, increase the electricity production of the solar module in relation to a stationary solar module.

На фиг.1 представлена структурная схема солнечной фотоэлектрической батареи.Figure 1 presents the structural diagram of a solar photovoltaic battery.

Фотоэлектрическая батарея содержит: отражающий слой 1, топографическую преломляющую пленку 2, защитное стекло 3, фотоэлементы 4. На фиг 2, 3 представлены варианты различной компоновки батареи.The photovoltaic battery contains: a reflective layer 1, a topographic refractive film 2, a protective glass 3, photocells 4. FIGS. 2, 3 show variants of various battery layouts.

Фиг.2 описывает компоновку фотоэлектрической батареи где, отражающий слой 1, нанесен на голографическую пленку 2, а пленка находится под защитным стеклом 3. Фотоэлемент закрепляется за голографической пленкой.Figure 2 describes the layout of a photovoltaic battery where, the reflective layer 1 is deposited on a holographic film 2, and the film is under a protective glass 3. The photocell is attached to the holographic film.

Фиг.3 описывает компоновку фотоэлектрической батареи где, отражающий слой 1, нанесен поверхность защитного стекла 3, а голографическая пленка 2 находится под защитным стеклом. Фотоэлемент закрепляется за голографической пленкой.Figure 3 describes the layout of a photovoltaic battery where, the reflective layer 1, the surface of the protective glass 3 is applied, and the holographic film 2 is located under the protective glass. The photocell is attached to the holographic film.

Солнечная фотоэлектрическая батарея работает следующим образом (фиг 4). Часть спектра солнечного излучения, соответствующая спектральным характеристикам фотоэлемента (λmin фотоэлемента <λизлучение <λmax фотоэлемента), проходит отражающий слой 1, другая часть спектра солнечного излучения, не соответствующая спектральным характеристикам фотоэлемента отражается от отражающего слоя 1. Это позволяет избегать нагрева и связанного с ним снижения КПД фотоэлемента. Затем солнечное излучение, соответствующее спектральным характеристикам фотоэлемента попадает на голографическую мультиплексную пленку 2, где оно, проходя через дифракционные решетки, преломляется таким образом, что за голографической мультиплексной пленкой солнечные лучи выходят нормально ориентированными к поверхности фотоэлемента, в независимости от угла падения их на солнечный модуль. Это позволяет отказаться от механического слежения за положением Солнца и увеличить выработку электроэнергии солнечного модуля.Solar photovoltaic battery operates as follows (Fig 4). The part of the spectrum of solar radiation corresponding to the spectral characteristics of the photocell (λmin photocell <λradiation <λmax of the photocell) passes through the reflective layer 1, the other part of the spectrum of solar radiation that does not correspond to the spectral characteristics of the solar cell is reflected from the reflective layer 1. This avoids heating and the associated decrease Efficiency of the photocell. Then, the solar radiation corresponding to the spectral characteristics of the solar cell is incident on the holographic multiplex film 2, where, passing through the diffraction gratings, it is refracted in such a way that the sun's rays exit the holographic multiplex film normally oriented to the surface of the solar cell, regardless of the angle of incidence on the solar module . This allows you to abandon the mechanical tracking of the position of the Sun and increase the generation of electricity from the solar module.

Claims

1. A solar photovoltaic battery containing at least one multiplex topographic film located on the surface of the battery and consisting of many diffraction gratings that have angular multiplexed working areas, a protective glass, characterized in that it is equipped with a spectral filter, while the photoelectric the battery has a layered structure, which includes layers of protective glass, a holographic multiplex film, sequentially arranged from the bottom up and overlapping the photocell enki, spectral filter.

2. A solar photovoltaic battery containing at least one multiplex topographic film located on the surface of the battery and consisting of many diffraction gratings that have angular multiplexed working areas, a protective glass, characterized in that it is equipped with a spectral filter, while the photoelectric the battery has a layered structure, which includes layers of a holographic multiplex film sequentially arranged from bottom to top and overlapping the photocell filter, a protective glass.

3. A solar photovoltaic battery containing at least one multiplex topographic film located on the surface of the battery and consisting of many diffraction gratings that have angular multiplexed working areas, a protective glass, characterized in that it is equipped with a spectral filter, while the photoelectric the battery has a layered structure, which includes layers of a holographic multiplex film sequentially arranged from bottom to top and overlapping the photocell, a protective layer kl, spectral filter.