СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ Российский патент 1997 года по МПК F24J2/42 H01L31/00 

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано для выработки электроэнергии в течение солнечного времени, а также, например, для использования тепловой энергии для медленного таяния льда во время дрейфа айсберга с получением из него высококачественной питьевой воды.

Известны солнечные батареи, содержащие панель с углублениями на верхней поверхности, в которых размещены фотоэлектроэлементы, последовательно соединенные токопроводниками (см. например, Российский патент N 1598781).

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является собирание максимального количества перпендикулярно направленной солнечной радиации на криволинейную поверхность полупроводникового фотоэлектроэлемента в течение солнечного времени.

Поставленная задача решается тем, что в углублениях размещено по три фотоэлектроэлемента, выполненных линзообразными из высокочувствительных к электронной и дырчатой проводимости полупроводников в виде спрессованных намагниченных порошков с донорскими добавками, причем на обеих сторонах панели установлены зигзагообразные электронагреватели, а в нижней ее части выполнены продольные вакуумные пустоты для защиты от свободной конвекции теплого воздуха через панель в атмосферу, а также установлена армирующая металлическая сетка. Панель при этом может быть выполнена в виде покрытия полусферического сооружения. Панель также может быть установлена на дрейфующем айсберге.

На фиг. 1 изображен фрагмент солнечной батареи в плане; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 устройство возможного использования солнечной батареи в качестве водозабора на дрейфующем айсберге.

Солнечная батарея содержит панель 1, например, из пористого пенопласта (легкого и прочного) с углублениями для размещения в них катода 3 (p), полупроводникового вещества 2 (p-n-переход) и анода 4 (n), при этом нижний пояс панели 1 армируется металлической сеткой 18. Вдоль панели 1 выполняются вакуумные пустоты 8, из которых отсасывается паровоздушная смесь, при этом вакуум образует защиту, например, кровельного покрытия (фиг.4) от свободной конвекции теплого воздуха из помещения, т.е. обеспечивает непродуваемость конструкции.

Полупроводниковое вещество 2 (p-n-перехода) фотоэлектроэлемента прессуется из намагниченного порошкового вида вещества. Полупроводниковые вещества катода (p) 3 и анода (n) 4 также прессуются из намагниченного порошкового полупроводникового вещества 2 с донорскими добавками. Фотоэлектроэлементы соединены между собой последовательно токопроводниками 7, а образующее их полупроводниковое вещество 2 имеет высокую чувствительность к электронной и дырчатой проводимости. В каждом углублении панели 1 размещено по три фотоэлектроэлемента, выполненных линзообразными. На обеих сторонах панели 1 установлены зигзагообразные электронагреватели 9. Вакуумные пустоты 8 выполнены в нижней части панели 1 и в той же части установлена армирующая металлическая сетка 18.

Панель 1 может быть выполнена в виде покрытия полусферического сооружения (фиг.4) или установлена на дрейфующем айсберге. Панель 1 также включает защитную прозрачную полированную теплостойкую пленку 5, между которой и катодом 3 образована воздушная подушка. Перегородки фотоэлектроэлементов выполнены в виде пчелиных сот и включают электросоединительный контакт 6 для последовательного соединения каждого катода 3 и каждого анода 4 между собой.

Шатер 10 полусферического совмещенного устройства (кровля и преобразователь солнечной радиации в электрический ток) включает фотоэлементы в виде трапеций в плане, а также понтон-основание 11, на котором размещается совмещенное полусферического вида сооружение 10 (фиг.4).

Согласно фиг. 4 устройство водозабора на дрейфующем айсберге включает сигнальный световой маяк 12, кровля которого выполняется в виде сферы, вращающейся на оси, скважины 13 с водой из растопленной части айсберга, включающие насос 15, электронагреватель 14 для ее образования, которые используют для размещения в них мачт для паруса и для выкачивания из нее воды, а также суперцистерна-вертолет 17 для транспортировки питьевой воды на материк и ледяной резервуар воды 19.

Использование: солнечная батарея может быть использована в качестве кровельного покрытия, преобразующего солнечную радиацию в электричество. Сущность: в углублениях панели 1 размещено по три фотоэлектроэлемента, выполненных линзообразными из высокочувствительных к электронной и дырчатой проводимости полупроводников в виде спрессованных намагниченных порошков с донорскими добавками, причем на обеих сторонах панели 1 установлены зигзагообразные электронагреватели 9, а в нижней ее части выполнены продольные вакуумные пустоты 8 для защиты от свободной конвекции теплого воздуха через панель 1 в атмосферу, а также установлена армирующая металлическая сетка 18. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Солнечная батарея, содержащая панель с углублениями на верхней поверхности, в которых размещены фотоэлектроэлементы, последовательно соединенные токопроводниками, отличающаяся тем, что в углублениях размещено по три фотоэлектроэлемента, выполненных линзообразными из высокочувствительных к электронной и дырчатой проводимости полупроводников в виде спрессованных намагниченных порошков с донорскими добавками, причем на обеих сторонах панели установлены зигзагообразные электронагреватели, а в нижней ее части выполнены продольные вакуумные пустоты для защиты от свободной конвекции теплого воздуха через панель в атмосферу, а также установлена армирующая металлическая сетка. 2. Батарея по п.1, отличающаяся тем, что панель выполнена в виде покрытия полусферического сооружения. 3. Батарея по п.1, отличающаяся тем, что панель установлена на дрейфующем айсберге.