Солнечный фотоэлектрический модуль Советский патент 1981 года по МПК F03G7/02 H01L31/00 

(54) СОЛНЕЧНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ

I

Изобретение относится к преобразованию солнечной энергии в электрическую, в частности, к конструкции солнечных энергетических установок.

Известен солнечный фотоэлектрический модуль, состоящий из линзового концентра- , тора солнечной энергии и фотопреобразователей. Фотопреобразователи установлены на плоскости поворотного стола, который с помощью вала соединен с электродвигателем. Линза концентрирует излучение на фотопреобразователи, которые с целью за- ю щиты от перегрева вращаются вместе с поворотным столом 1.

Недостатком известного солнечного модуля является больщие затраты электрической энергии на охлаждение фотопреобразователя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является солнечный фотоэлектрический модуль, содержащий фотопреобразо- «ватель, размещенный в стеклянной оболочке 2.

Недостатком его является относительно низкий КПД.

Цель изобретения - увеличение КПД путем увеличения коэффициента концентрации при одновременном обеспечении эффективного охлаждения.

Указанная цель достигается тем, что в солнечном фотоэлектрическом модуле, содержащем фотопреобразователь, размещенный в стеклянной оболочке, оболочка выполнена в виде линзы, заполненной прозрачной жидкостью, например фреоном-113, соосно с которой со стороны рабочей поверхности фотопреобразователя на расстоянии от линзы, равном половине ее фокусного расстояния, установлен зеркальный отражатель.

Кроме того, фотопреобразователь выполнен с двухсторонней рабочей поверхностью и снабжен двумя отражателями параллельно каждой поверхности, либо линзой Френеля с одной стороны и отражателем с другой.

На фиг. 1 показана схема солнечного фотоэлектрического модуля; на фиг. 2 - схема модуля с двумя рабочими поверхностями и дополнительным отражателем; на фиг. 3 - схема модуля с линзой Френеля.

Стеклянная линза 1 заполнена прозрачной жидкостью 2. В центре линзы установлен фотопреобразователь 3 с рабочей поверхностью 4. Линза выполнена герметичной и имеет токовыводы 5 для подключения фотопреобразователя к нагрузке 6. Линейные размеры фотопреобразователя в 25-100 раз меньше диаметра линзы. Со стороны рабочей поверхности фотопреобразователя соосно с линзой установлен отражатель 7, который удален на расстояние LI , равное половине фокусного расстояния of линзы (фиг. 1).

Солнечный модуль работает следующим образом.

Солнечное излучение проходит через линзу I, попадает на отражатель 7 и после отражения концентрируется на рабочей поверхности 4 фотопреобразователя 3. Элект рическая энергия вырабатывается фотопреобразователем и через токовыводы 5 поступает к нагрузке 6. Тепловая энергия с помощью жидкости 2, являющейся теплоносителем, передается от фотопреобразователя к стенкам линзы 1.

Фотопреобразователь (фиг. 2) имеет две рабочие поверхности 4 и 8, параллельно которым установлены зеркальные отражатели 7 и 9, расстояние Lj между которыми не превышает половины фокусного расстояния of линзы. При этом отражатель 7 часть солнечного излучения отражает на поверхность 4 фотопреобразователя, а часть на отражатель 9, который в свою очередь отражает солнечную энергию на поверхность 8 фотопреобразователя.

Фотопреобразователь (фиг. 3) также имеет две рабочие поверхности 4 и 8, параллельно которым установлены соответственно отражатель 7 и линза Френеля 10. Линза 10 для равномерного освещения двух рабочих поверхностей фотопреобразователя имеет площадь в два раза меньщую площади линзы 1. При этом солнечное излучение разделяется на две примерно равные части. Одна часть (центральная) проходит через линзу 10 и концентрируется на рабочую поверхность 8 фотопреобразователя. Другая часть (кольцевая) проходит через линзу 1, попадает на отражатель 7 и концентрируется

на рабочей поверхности 4 фотопреобразователя.

В качестве отражателей могут быть использованы плоские, выгнутые или выпуклые зеркала из стекла с напыленным алюминием или серебром.

Солнечный модуль позволяет использовать как электрическую, так и тепловую энергию.

Таким образом, данная конструкция солнечного фотоэлектрического модуля обеспечивает увеличение КПД за счет концентрации солнечного излучения с одновременным повыщением эффективности охлаждения.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5f (S

«5

CL

4

C)

Ч cj

e«:

.5