Шарообразная солнечная батарея с многократным преломлением и отражением лучей в концентраторе

Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности касается концентраторов для солнечных батарей. Шарообразная солнечная батарея с многократным преломлением и отражением лучей в концентраторе выполнена в виде шара. Роль концентратора играет сама прозрачная шарообразная солнечная батарея, интегрально объединенная с зеркальным шарообразным металлическим электродом. Солнечные лучи проходят через прозрачный шарообразный электрод, затем через p-n-переход и отражаются от зеркального шарообразного электрода. При обратном прохождении через p-n-переход лучи попадают в n-полупроводник, в котором коэффициент преломления возрастает при приближении к поверхности, как в оптоволоконных кабелях, за счет изменения концентрации примеси. В результате преломления луч вновь пересекает p-n-переход и отражается от зеркального шарообразного электрода. После многократных переотражений и преломлений большая часть солнечных лучей будет преобразована в электрический ток. Солнечная батарея позволит без больших затрат и сложных технологий усовершенствовать существующие способы преобразования электромагнитного излучения в электрический ток. 2 ил.

 

Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности касается концентраторов для солнечных батарей.

Известен планарный световод (Планарный световод: патент РФ №2488149, опубл. 20.07.2013 г. [1]), в котором падающий свет после многократных отражений внутри концентратора попадает на поверхность солнечной батареи. Основным недостатком известного световода является низкая эффективность за счет того, что луч, вне зависимости от числа отражений, только один раз достигает поверхности солнечной батареи, т.е. концентратор позволяет всем падающим лучам только один раз испытать преобразование в солнечной батарее.

Целью предлагаемого изобретения является создание шарообразной солнечной батареи с многократным преломлением и отражением лучей в концентраторе.

Это достигается тем, что шарообразная солнечная батарея с многократным преломлением и отражением лучей в концентраторе выполнена в виде шара, причем роль концентратора играет сама прозрачная шарообразная солнечная батарея, интегрально объединенная с зеркальным шарообразным металлическим электродом.

Солнечные лучи проходят через прозрачный шарообразный электрод, затем через p-n-переход и отражаются от зеркального шарообразного электрода. При обратном прохождении через р-n-переход лучи попадают в n-полупроводник, в котором коэффициент преломления возрастает при приближении к поверхности, как в оптоволоконных кабелях, за счет изменения концентрации примеси. В результате преломления луч вновь пересекает p-n-переход и отражается от зеркального шарообразного электрода. После многократных переотражений и преломлений большая часть солнечных лучей будет преобразована в электрический ток. Таким образом, роль концентратора играет сама прозрачная шарообразная солнечная батарея, интегрально объединенная с зеркальным шарообразным металлическим электродом, в отличие от раздельного исполнения концентраторов лучей и солнечных батарей в прототипах [1] и [2] (Голографический концентратор солнечной энергии: патент РФ №2403510, опубл. 02.03.1999 г. [2]).

На фиг. 1 изображена шарообразная солнечная батарея с многократным преломлением и отражением лучей в концентраторе.

Солнечные лучи проходят сквозь прозрачный полупроводник n-типа 1 и прозрачный полупроводник p-типа 2, после чего отражаются от шарообразного зеркального металлического электрода 3. Для отвода выработанной электроэнергии используется положительный металлический электрод 5 (с изолятором 4) и отрицательный металлический электрод 6.

На фиг. 2 приведена топологическая схема шарообразной солнечной батареи с многократным преломлением и отражением лучей в концентраторе, причем шаровые модули расположены на зеркальном основании, что позволяет подсвечивать их в нижней полусфере.

Предлагаемая конструкция солнечной батареи позволит без больших затрат и сложных технологий усовершенствовать существующие способы преобразования электромагнитного излучения в электрический ток с доведением КПД практически до 100%.

Шарообразная солнечная батарея с многократным преломлением и отражением лучей в концентраторе, выполненная в виде шара, отличающаяся тем, что роль концентратора играет сама прозрачная шарообразная солнечная батарея, интегрально объединенная с зеркальным шарообразным металлическим электродом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптике и касается слоистой интегрированной конструкции с внутренними полостями и способа ее изготовления для применения в гелиотехнике, в технологиях, связанных с получением пластин, в охлаждающих каналах, для освещения теплиц, подсветки окон, уличного освещения, подсветки транспортных потоков, в отражателях транспортных средств или в защитных пленках.

Настоящее изобретение относится к технологии термофотоэлектрических преобразователей с микронным зазором (MTPV) для твердотельных преобразований тепла в электричество.

Изобретение относится к системам охлаждения фотоприемных устройств. Охлаждаемое основание фотоприемного устройства выполнено из материала, имеющего одинаковый или близкий к охлаждаемому элементу коэффициент теплового расширения и для снижения неравномерности охлаждения через всю длину основания проходит отверстие, в которое помещается тепловая труба, а оставшийся зазор между тепловой трубой и отверстием основания заполняется галлием, образуя механическую связь с хорошей теплопроводностью.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является увеличение количества выработки электроэнергии.

Изобретение относится к области беспроводной передачи энергии с потоком концентрированного электромагнитного излучения оптического диапазона, в частности монохроматического электромагнитного излучения лазера, на приемник-преобразователь на основе фотоэлектрического преобразователя и может найти применение в космической энергетике.

Изобретение относится к области солнечной энергетики. Фотоэлектрический концентраторный субмодуль содержит фронтальный стеклянный лист (1), на тыльной стороне которого расположен первичный оптический концентратор в виде линзы (2) квадратной формы с длиной стороны квадрата, равной W, и фокусным расстоянием F.
Изобретение относится к изготовлению фотоэлектрических модулей с применением клейких пленок, отражающих солнечный свет. .

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к конструкции солнечных фотоэлектрических модулей с фотоэлектрическими приемниками солнечного излучения и концентраторами.

Изобретение относится к гелиотехнике и конструкции солнечных модулей с фотоэлектрическими и тепловыми приемниками солнечного излучения и концентраторами. .

Изобретение относится к оптике и касается слоистой интегрированной конструкции с внутренними полостями и способа ее изготовления для применения в гелиотехнике, в технологиях, связанных с получением пластин, в охлаждающих каналах, для освещения теплиц, подсветки окон, уличного освещения, подсветки транспортных потоков, в отражателях транспортных средств или в защитных пленках.

Интегрированная слоистая конструкция для применения в гелиотехнике содержит первый несущий компонент, такой как деталь из пластика или стекла, предпочтительно содержащий оптически прозрачный материал, способный пропускать излучение, и второй несущий компонент, снабженный по меньшей мере одним паттерном поверхностного рельефа, который содержит множество элементов поверхностного рельефа, и выполненный с возможностью осуществления по меньшей мере одной заданной оптической функции в отношении падающего излучения.

Изобретение относится к композиции для уменьшения пожелтения и способу получения такой композиции. Композиция состоит из фотоэлектрического устройства, содержащего металлический компонент, поливинилбутирального слоя, расположенного в контакте с указанным металлическим компонентом, и защитной подложки, являющейся второй подложкой, расположенной в контакте с указанным поливинилбутиральным слоем.

Для производства вакуумных элементов, которые необязательно содержат фитинги в форме по меньшей мере одного солнечного модуля (фотогальванического элемента) и/или солнечного коллектора или дисплейного элемента, отрицательное давление образуется в пространстве между двумя плоскими компонентами, в частности пропускающими свет, или прозрачными пластинами, такими как стеклянные панели, которые связаны вместе через полосу, выполненную из герметизирующего материала, так, что конструкция, которая состоит из первого компонента, предусмотренного с полосой и расположенного на расстоянии от нее, но параллельно второму компоненту, расположенному в ней, вводится в вакуумную камеру и сдавливается в вакууме.

Изобретение относится к гелеотехнике. Тонкопленочный фотоэлектрический модуль содержит основную подложку; тонкопленочное фотоэлектрическое устройство, размещенное в контакте с основной подложкой, при этом указанное фотоэлектрическое устройство содержит токопроводящую шину, при этом указанная токопроводящая шина выступает от поверхности указанного устройства; полимерный слой, размещенный в контакте с указанным фотоэлектрическим устройством; защитную подложку, размещенную в контакте с указанным полимерным слоем; при этом указанная защитная подложка профилирована, так чтобы обеспечить выемку, расположенную напротив указанной токопроводящей шины; а указанный полимерный слой находится между указанным фотоэлектрическим устройством и указанной защитной подложкой, причем указанная токопроводящая шина выступает на 0,0254-0,508 мм от указанной поверхности указанного устройства, а указанная выемка имеет глубину выступа указанной токопроводящей шины плюс или минус 0-20%.

Изобретение относится к изготовлению модулей солнечных элементов, а также к соответствующим модулям солнечных элементов. Предложено применение а) по меньшей мере одного полиалкил(мет)-акрилата и b) по меньшей мере одного соединения формулы (I), в которой остатки R1 и R2 соответственно независимо друг от друга означают алкил или циклоалкил с 1-20 атомами углерода, для изготовления модулей солнечных элементов, прежде всего для изготовления световых концентраторов модулей солнечных элементов. Заявлен также модуль солнечных элементов и вариант модуля.

Изобретение относится к области электронно-оптической и полупроводниковой техники и может быть использовано при изготовлении оптико-электронных наблюдательных и регистрирующих приборов, предназначенных для эксплуатации в условиях естественных освещенностей (от сумерек до глубокой ночи).
Изобретение относится к фотоэлектрическому модулю, содержащему ламинат из a) прозрачного переднего покрытия, b) одного или нескольких фоточувствительных полупроводниковых слоев, c) по меньшей мере одной содержащей пластификатор пленки на основе поливинилацеталя с содержанием поливинилового спирта более 12 вес.% и d) заднего покрытия.

Изобретение относится к применению полиамида в качестве герметизирующего материала для изготовления фотоэлектрических модулей. .

Изобретение относится к применению пластикового композита, содержащего материал-носитель, выбранный из группы полиэтилентерефталата (PET), полиэтиленнафтената (PEN) или сополимера этилена с тетрафторэтиленом (ETFE), а также слои полиамида-12, граничащие с материалом-носителем по обеим сторонам, для получения фотоэлектрических модулей.
Наверх