СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ Советский патент 1995 года по МПК H01L31/05 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью полупроводниковых фотопреобразователей и в частности к конструкции солнечных батарей.

В известных конструкциях солнечных батарей модули фотоэлектрических преобразователей устанавливаются на несущую поверхность, выполненную из таких металлических листов, сотовых панелей, сеток или пленок с демпфирующими устройствами, которые частично или полностью непрозрачны для излучения солнца, что снижает мощность солнечной батареи, а также имеют недостаточную жесткость, в результате чего, при воздействии на панель различных динамических нагрузок в вибрациях удара возникают колебания подложки с фотопреобразователями, которые могут привести к механическим повреждениям последних.

Наиболее близким техническим решением является солнечная батарея, содержащая несущую поверхность, выполненную из закрепленных на каркасе параллельно друг другу упругих элементов из электроизоляционного материала, расположенных над коммутационными шинами модулей фотопреобразователей.

В таких солнечных батареях несущая поверхность образована отдельными струнами, установленными на каркасе параллельно друг другу, к которым крепятся модули фотопреобразователей при помощи петель-скоб.

Недостатком данной солнечной батареи являются малая жесткость подложки с закрепленными на ней модулями фотопреобразователей, в результате чего при воздействии на панель динамических нагрузок, а именно вибрации, ударов, возникают колебания подложки с фотопреобразователей, которые могут привести к механическим повреждениям, что снижает надежность солнечной батареи.

Целью изобретения является повышение надежности.

Цель достигается тем, что в солнечной батарее содержащей несущую поверхность выполненную из закрепленных на каркасе параллельно друг другу упругих элементов из электроизоляционного материала, расположенных над коммутационными шинами модулей фотопреобразователей, упругие элементы выполнены в виде лент, закрепленных на каркасе перпендикулярно плоскости фотопреобразователей.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображен общий вид солнечной батареи.

Солнечная батарея содержит модули фотопреобразователей 1, которые могут иметь двухстороннюю чувствительность, и которые скоммутированы с помощью шин 2.

К коммутационным шинам присоединены проволочные шины 3 с ответвленными в виде петель-скоб 4, расположенными под прямым углом к поверхности фотопреобразователей.

Ленты 5 выполнены из электроизоляционного материала, например, из стеклопластика толщиной 0,2 мм и шириной 5 мм, и установлены с натяжением на каркасе 6, перпендикулярно к плоскости модулей фотопреобразователей.

Крепление модулей 1 к несущей поверхности 5 осуществляется путем загибки петель-скоб в пазы сделанные в лентах.

Повышение надежности солнечной батареи происходит путем снижения амплитуды колебаний подложки с закрепленными на ней модулями фотопреобразователей, которое происходит за счет того, что установленные на каркасе ленты обладают жесткостью в направлении воздействия динамических нагрузок.

Лента в этом случае воспринимает изгибные нагрузки подобно профилю прямоугольного сечения. Изгибная жесткость такого сечения увеличивается при увеличении осевых моментов инерции относительно центральных осей, величина которых возрастает пропорционально кубу высоты сечения и, следовательно, применение лент позволит получить несущую поверхность обладающую значительно большой жесткостью, по сравнению со струнной несущей поверхностью.

Фотопреобразователи закрепленные на подложке, образованной отдельными лентами, колеблятся с незначительной амплитудой и поэтому испытывают меньшие механические нагрузки, что и повышает надежность батареи и позволяет применять фотопреобразователи меньшей толщины, а следовательно и меньшей массы.

Солнечная батарея, согласно настоящему изобретению, дает возможность за счет снижения в 2 раза величины действующей механической нагрузки повысить надежность, а также применять фотопреобразователи толщиной 0,3 мм, что ведет к уменьшению веса на 5%

СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ, содержащая несущую поверхность, выполненную из закрепленных на каркасе параллельно друг другу упругих элементов из электроизоляционного материала, расположенных над коммутационными шинами модулей фотопреобразователей, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, упругие элементы выполнены в виде лент, закрепленных на каркасе перпендикулярно плоскости фотопреобразователей.