Солнечный фотоэлектрический модуль

 

Союз Советскнк

Социалкстнческкв

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.03.76 (21) 2340920/06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

F 03 G 7/02

Н 01 L31/00

Гоеудеретвенный комитет

СССР

Опубликовано 30.09.81. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 30.09.81 (53) УДК 662.997 (088.8) ио делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Т. А. Лиценко, В. Н. Потапов и Д. С. Стребков (71) Заявитель (54) СОЛНЕЧНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ

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

Известен солнечный фотоэлектрический модуль, состоящий из линзового концентратора 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- 10 щиты от перегрева вращаются вместе с поворотным столом (1) .

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

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является солнечный фотоэлектрический модуль, содержащий фотопреобразователь, 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 установ868109 лен 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 L>, равное половине фокусного расстояния of линзы (фиг. 1).

Солнечный модуль работает следующим образом.

Солнечное излучение проходит через линзу 1, попадает на отражатель 7 и после отражения концентрируется на рабочей поверхности 4 фотопреобразователя 3. Электрическая 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 L> 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. зо

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 меньшую площади линзы 1. При этом солнечное излучение разделяется на две примерно равные части.

Одна часть (центральная) проходит через 4о 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 повышением эффективности охлаждения.

Формула изобретения

1. Солнечный фотоэлектрический модуль, содержащий фотопреобразователь, размещенный в стеклянной оболочке, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД, 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.

2. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что фотопреобразователь выполнен с двухсторонней рабочей поверхностью и снабжен двумя отражателями.

3. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что фотопреобразователь выполнен с двухсторонней рабочей поверхностью и снабжен линзой Френеля с одной стороны и отражателем с другой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3383246, кл. 136-89, опублик. 1964.

2. Ландсман А. П. Новые автономные системы энергопитания с солнечными батареями для средств навигационного обеспечения. Электротехническая промышленность.

Серия: Химические и физические источники тока. М., 1971, вып. 8, с. 11 — 13.

868109 ( C (1

Ф

Фиг. 3

Составитель А. Смирнова

Редактор П. Макаревич Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 8272/39 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 4(— 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патенч», r. Ужгород, ул. Проектная, 4