ES2622328T3 - Módulo de célula solar - Google Patents

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ES2622328T3 ES12159124.2T ES12159124T ES2622328T3 ES 2622328 T3 ES2622328 T3 ES 2622328T3 ES 12159124 T ES12159124 T ES 12159124T ES 2622328 T3 ES2622328 T3 ES 2622328T3
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Abstract

Un módulo de célula solar (1), que comprende: un vidrio de cubierta (2), un sustrato de vidrio (3) y un bastidor de aluminio (4); en el que el sustrato de vidrio (3) del módulo de célula solar (1) está formado en un tamaño menor que el del vidrio de cubierta (2), y el vidrio de cubierta (2) está dispuesto por encima del sustrato de vidrio (3) mientras esté separado del mismo mediante una primera distancia (D1); el bastidor de aluminio (4) está al menos formado con una pieza de lengüeta superior (41), una pieza de lengüeta inferior (42) y una pared lateral (43), de manera que la pieza de lengüeta superior (41) está dispuesta paralela a la pieza de lengüeta inferior (42) mientras permita que las piezas de lengüeta superior e inferior (41, 42) estén dispuestas y conectadas perpendicularmente a la pared lateral (43) para definir un espacio abierto de alojamiento (44) entre los tres para utilizarse para recibir el vidrio de cubierta (2) y el sustrato de vidrio (3) en el mismo; y el módulo de célula solar (1) se caracteriza por que: el módulo de célula solar (1) comprende además: un material de relleno (5), que se utiliza para llenar un espacio comprendido entre el perímetro del vidrio de cubierta (2) y el perímetro del sustrato de vidrio (3), permitiendo al mismo tiempo que la sección transversal del material de relleno (5) sea un triángulo agudo, es decir, el ángulo formado entre la superficie inferior del material de relleno (5) y la superficie inferior del vidrio de cubierta (2) es un ángulo agudo (θ), y además, la superficie inferior del material de relleno (5) está acoplada con un extremo de contacto (421) de la pieza de lengüeta inferior (42) dispuesta alejada de una pared lateral (43) del bastidor de aluminio (4) mediante un punto de contacto (P), mientras permita que el punto de contacto (P) esté separado del perímetro del sustrato de vidrio (3) mediante una segunda distancia (D2).

Description

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DESCRIPCION
Modulo de celula solar Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a la tecnologfa de celulas solares y, mas particularmente, a un modulo de celulas solares.
Antecedentes de la invencion
Una celula solar (tambien llamada celula fotovoltaica o celula fotoelectrica) es un dispositivo electrico de estado solido que convierte la energfa de la luz solar directamente en electricidad por el efecto fotovoltaico. La fotovoltaica es el campo de la tecnologfa y la investigacion relacionada con la aplicacion practica de celulas fotovoltaicas en la produccion de electricidad a partir de la luz y, por lo tanto, las celulas se describen como celulas fotovoltaicas cuando la fuente de luz no es necesariamente luz solar.
Vease, por favor, la figura 1, que es un diagrama esquematico que muestra un modulo de celula solar convencional. Como se muestra en la figura 1, el modulo de celula solar 10 esta formado con un vidrio de cubierta 11, que esta dispuesto encima de un sustrato de vidrio 12, mientras que permite que el espacio formado entre los mismos sea llenado por un material de relleno 15 respetuoso con el medio ambiente, tal como copolfmero de etileno-acetato de vinilo (EVA). Sin embargo, dado que el vidrio de cubierta 11 en este modulo de celula solar 10 convencional esta formado en un tamano aproximadamente igual al sustrato de vidrio 12, la pieza de lengueta inferior 131 del bastidor de aluminio 13 estara dispuesta directamente topando contra el fondo del sustrato de vidrio 12 a traves del material de relleno 14, lo que facilmente puede hacer que el vidrio de cubierta 11 y el sustrato de vidrio 12 sean sometidos a fuerzas distribuidas de forma desigual.
Vease, por favor, la figura 2 y la figura 3, que son un diagrama esquematico que muestra otro modulo de celula solar convencional y un diagrama esquematico que muestra el modulo de celula solar convencional de la figura 2, que esta bajo una prueba de presion. El modulo de celula solar 20 mostrado en la figura 2 esta estructurado basicamente de la misma manera que el mostrado en la figura 1, pero es diferente porque: el sustrato de vidrio 22 en este modulo de celula solar 20 convencional esta formado en un tamano mas pequeno que el vidrio de cubierta 21 y, por lo tanto, un material de relleno 14 se utiliza para llenar un espacio comprendido entre el penmetro del vidrio de cubierta 21 y el penmetro del sustrato de vidrio 22. Por otra parte, el vidrio de cubierta 21 se dispondra por encima del sustrato de vidrio 22, mientras se permita que el espacio formado entre los mismos se llene con un material de relleno respetuoso con el medio ambiente 25, tal como copolfmero de etileno-acetato de vinilo (EVA). Sin embargo, la pieza de lengueta inferior 231 del bastidor de aluminio 23 esta todavfa dispuesta topando directamente contra el fondo del sustrato de vidrio 22, como se muestra en la figura 2.
En un ensayo de presion para someter el modulo de celula solar 20 a una presion de 5400 Pa, el vidrio de cubierta y el sustrato de vidrio en este modulo de celula solar 20 pueden doblarse facilmente, o incluso fracturarse, y, por lo tanto, puede no ser plausible para el modulo de celula solar 20 pase dicha prueba de presion. Por consiguiente, para asegurar que el modulo de celula solar 20 pase este ensayo de presion, se deben aumentar las resistencias mecanicas del bastidor de aluminio 23 y del vidrio de cubierta 21. Sin embargo, la medida tomada para mejorar las resistencias mecanicas del bastidor de aluminio 23 y del vidrio de cubierta 21 tambien hara que aumente el coste de fabricacion del modulo de celula solar 20. Por otra parte, se observa que, si el vidrio de cubierta 21 puede encajarse y montarse firmemente al bastidor de aluminio 23 para formar una estructura compacta, el modulo de celula solar con esta estructura compacta puede ser capaz de soportar una presion mayor que 5400 Pa. Sin embargo, en una estructura tan compacta, cualquier pequeno error en el proceso de montaje puede hacer que una extrusion severa interfiera entre el bastidor de aluminio 23 y el vidrio de cubierta 21, lo que aumentara la probabilidad de fractura y, en consecuencia, la tasa de fallos presentada relacionada con este modulo de celula solar aumenta en consecuencia. Por lo tanto, es una solucion intermedia cuando se trata de determinar cuan apretado debe montarse el bastidor de aluminio en el vidrio de cubierta.
A partir del documento JP 2006 100392 A se conoce un mecanismo de soporte de panel para un panel de celula solar, en el que un elemento de soporte hecho de un material flexible intercala un panel del conjunto solar para soportar el panel y simultaneamente aumentar la estanqueidad del conjunto.
A partir del documento JP 2000 243998 A se conoce un modulo de celula solar que es facil de montar y que posee un alto grado de estanqueidad a traves de un bastidor exterior que esta montado en la circunferencia exterior de un panel de celula solar a traves de un material de sellado.
Sumario de la invencion
El objeto principal de la presente invencion es proporcionar un modulo de celula solar que este estructurado de manera compacta y capaz de soportar una presion espedfica en una prueba de presion sin hacer que su vidrio de cubierta y su sustrato de vidrio sean severamente interferidos y comprimidos mediante el bastidor de aluminio, o incluso fracturarse mediante el mismo, cuando la formacion del vidrio de cubierta y del sustrato de vidrio se dobla
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durante la prueba de presion.
Para conseguir el objeto anterior, la presente invencion proporciona un modulo de celula solar, que comprende: un vidrio de cubierta, un sustrato de vidrio y un bastidor de aluminio; en el que el sustrato de vidrio del modulo de celula solar esta formado en un tamano menor que el del vidrio de cubierta, mientras que el vidrio de cubierta esta dispuesto por encima del sustrato de vidrio mientras esta separado del mismo mediante una primera distancia; el bastidor de aluminio esta al menos formado con una pieza de lengueta superior, una pieza de lengueta inferior y una pared lateral, de manera que la pieza de lengueta superior esta dispuesta paralela a la pieza de lengueta inferior, mientras permita que las piezas de lengueta superior e inferior esten dispuestas y conectadas perpendiculares a la pared lateral para definir un espacio de alojamiento abierto entre los tres que se utilizan para recibir el vidrio de cubierta y el sustrato de vidrio en el mismo. Ademas, el modulo de celula solar se caracteriza por que: el modulo de celula solar comprende ademas: un material de relleno que se utiliza para llenar un espacio comprendido entre el penmetro del vidrio de cubierta y el penmetro del sustrato de vidrio, mientras permita que la seccion transversal del material de relleno sea un triangulo agudo, es decir, el angulo formado entre la superficie inferior del material de relleno y la superficie inferior del vidrio de cubierta es un angulo agudo y, ademas, la superficie inferior del material de relleno se acopla con un extremo de contacto de la pieza de lengueta inferior que esta dispuesta alejada de una pared lateral del bastidor de aluminio mediante un punto de contacto, mientras permita que el punto de contacto este separado del penmetro del sustrato de vidrio mediante una segunda distancia.
En una realizacion de la invencion, el extremo de contacto de la pieza de lengueta inferior esta formado como una rampa para acoplarse suavemente con la superficie inferior del material de relleno.
En una realizacion de la invencion, el extremo de contacto de la pieza de lengueta inferior esta formado como una superficie convexa de una curvatura espedfica para acoplarse con el punto de contacto del material de relleno.
En una realizacion de la invencion, el extremo de contacto de la pieza de lengueta inferior esta configurado ademas con una almohadilla elastica que es para acoplarse al punto de contacto del material de relleno.
En una realizacion de la invencion, el extremo de contacto de la pieza de lengueta inferior esta formado como una rampa y la rampa tiene una almohadilla elastica acoplada a la misma, que se va a usar para acoplarse suavemente con la superficie inferior del material de relleno, mientras permita que un extremo de la almohadilla elastica esta dispuesto alejado de la pared lateral se acople con el punto de contacto.
En una realizacion de la invencion, el extremo de contacto de la pieza de lengueta inferior esta formado como una superficie convexa de una curvatura espedfica y la superficie convexa tiene una almohadilla elastica acoplada a la misma que ha de utilizarse para acoplarse al punto de contacto del material de relleno.
Otro ambito de aplicacion de la presente solicitud resultara mas evidente a partir de la descripcion detallada que se da a continuacion. Sin embargo, debe entenderse que la descripcion detallada y los ejemplos espedficos, aunque indican realizaciones preferidas de la invencion, se dan a tftulo de ilustracion solamente, puesto que diversos cambios y modificaciones dentro del esprntu y del alcance de la invencion seran evidentes para los expertos en la tecnica a partir de esta descripcion detallada.
Breve descripcion de los dibujos
La presente invencion se comprendera mas completamente a partir de la descripcion detallada que se da a continuacion y de los dibujos que se acompanan, que se proporcionan a modo de ilustracion unicamente y, por lo tanto, no son limitativos de la presente invencion, y en los que:
La figura 1 es un diagrama esquematico que muestra un modulo de celula solar convencional.
La figura 2 es un diagrama esquematico que muestra otro modulo de celula solar convencional.
La figura 3 es un diagrama esquematico que muestra el modulo de celula solar convencional de la figura 2, que esta bajo una prueba de presion.
La figura 4 es un diagrama esquematico que muestra un modulo de celula solar de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion.
La figura 5 es un diagrama esquematico que muestra el modulo de celula solar de la figura 4, que esta configurado ademas con una almohadilla elastica adicional.
La figura 6 es un diagrama esquematico que muestra un modulo de celula solar de acuerdo con una segunda realizacion de la presente invencion.
La figura 7 es un diagrama esquematico que muestra el modulo de celula solar de la figura 6, que esta configurado ademas con una almohadilla elastica adicional.
La figura 8 es un diagrama esquematico que muestra un modulo de celula solar de acuerdo con una tercera
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realizacion de la presente invencion.
La figura 9 es un diagrama esquematico que muestra el modulo de celula solar de la figura 8, que esta configurado ademas con una almohadilla elastica adicional.
Descripcion de las realizaciones de ejemplo
Para que sus apreciados miembros del comite de revision comprendan y reconozcan mejor las funciones cumplidas y las caractensticas estructurales de la invencion, se presentan varias realizaciones ejemplares que cooperan con la descripcion detallada a continuacion.
Vease, por favor, la figura 4 y la figura 5, que son un diagrama esquematico que muestra un modulo de celula solar de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion; y un diagrama esquematico que muestra el modulo de celula solar de la figura 4, que esta configurado ademas con una almohadilla elastica adicional.
En esta primera realizacion, el modulo de celula solar 1 comprende: un vidrio de cubierta 2, un sustrato de vidrio 3 y un bastidor de aluminio 4, en el que el sustrato de vidrio 3 esta formado en un tamano menor que el del vidrio de cubierta 2, y el vidrio de cubierta 2 esta dispuesto por encima del sustrato de vidrio 3 mientras esta separado del mismo una primera distancia D1 y que tiene un material de relleno 7 respetuoso con el medio ambiente, tal como EVA, intercalado entre los mismos. Ademas, el bastidor de aluminio 4 esta al menos formado con una pieza de lengueta superior 41, una pieza de lengueta inferior 42 y una pared lateral 43, de manera que la pieza de lengueta superior 41 esta dispuesta paralela a la pieza de lengueta inferior 42, permitiendo que las piezas de lengueta superior e inferior 41 y 42 esten dispuestas y conectadas perpendicularmente a la pared lateral 43 para definir un espacio de alojamiento abierto 44 entre los tres, que se va a utilizar para recibir el vidrio de cubierta 2 y el sustrato de vidrio 3 en el mismo.
Ademas, el modulo de celula solar 1 comprende ademas: un material de relleno 5 que se utiliza para llenar un espacio comprendido entre el penmetro del vidrio de cubierta 2 y el penmetro del sustrato de vidrio 3, mientras permita que la seccion transversal del material de relleno 5 sea un triangulo agudo, es decir, el angulo formado entre la superficie inferior del material de relleno 5 y la superficie inferior del vidrio de cubierta 2 es un angulo agudo 0 y, ademas, la superficie inferior del material de relleno 5 se acopla con un extremo de contacto 421 de la pieza de lengueta inferior 42 que esta dispuesta alejada de una pared lateral 43 del bastidor de aluminio mediante un punto de contacto P, mientras permita que el punto de contacto P este separado del penmetro del sustrato de vidrio 3 mediante una segunda distancia D2, como se muestra en la figura 4.
En la figura 5, hay ademas una almohadilla elastica 6 unida a la pieza de lengueta inferior 42, que se usa para acoplarse al punto de contacto P. En esta realizacion, la almohadilla elastica 6 es una estructura en forma de L. Ademas, tambien puede haber una pelfcula trasera 8 unida al fondo del conjunto del material de relleno 5 y el sustrato de vidrio 3.
En realidad, el material de relleno 5 utilizado en la figura 4 y el material de relleno 7 respetuoso con el medio ambiente pueden ser ambos EVA. Es decir, pueden hacerse del mismo EVA, pero en espesores diferentes o del mismo espesor, o incluso pueden estar hechos de diferentes EVAs. Se observa que el EVA es un material de relleno con buena propiedad de adhesivo de fusion en caliente que se puede usar para adherir y montar dos vidrios juntos en un proceso de calentamiento a baja presion sin ser espumado mientras se calienta.
Vease, por favor, la figura 6 y la figura 7, que son un diagrama esquematico que muestra un modulo de celula solar de acuerdo con una segunda realizacion de la presente invencion; y un diagrama esquematico que muestra el modulo de celula solar de la figura 6, que esta configurado ademas con una almohadilla elastica adicional.
En esta segunda realizacion, el modulo de celula solar esta estructurado basicamente igual que la primera realizacion y, por lo tanto, se utiliza la misma numeracion para ilustracion. Sin embargo, la segunda realizacion es diferente de la primera realizacion porque: el extremo de contacto 421 de la lengueta inferior 42 esta formado como una rampa para acoplarse suavemente con la superficie inferior del material de relleno 5, como se muestra en la figura 6.
De manera similar, puede haber una almohadilla elastica 6 montada en la rampa de la pieza de lengueta inferior 42, de una manera que la almohadilla elastica 6 se acopla suavemente con la superficie inferior del material de relleno 5 mientras se permita que un extremo de la almohadilla elastica 6 que esta dispuesta alejada de la pared lateral 43 se acople con el punto de contacto P, como se muestra en la figura 7.
Vease, por favor, la figura 8 y la figura 9, que son un diagrama esquematico que muestra un modulo de celula solar de acuerdo con una tercera realizacion de la presente invencion; y un diagrama esquematico que muestra el modulo de celula solar de la figura 8, que esta configurado ademas con una almohadilla elastica adicional.
En esta tercera realizacion, el modulo de celula solar esta estructurado basicamente igual que la primera realizacion y, por lo tanto, se utiliza la misma numeracion para ilustracion. Sin embargo, la tercera realizacion es diferente de la primera realizacion porque: el extremo de contacto 421 de la lengueta inferior 42 esta formado como una superficie
convexa de una curvatura espedfica para acoplarse con el punto de contacto P del material de relleno 5, tal como se muestra en la figura 8.
De manera similar, puede haber una almohadilla elastica 6 montada sobre la superficie convexa de la pieza de lengueta inferior 42 que se utiliza para acoplarse con el punto de contacto P del material de relleno 5, como se 5 muestra en la figura 9.
Mediante las estructuras mencionadas anteriormente, la pieza de lengueta inferior 42 esta dispuesta en acoplamiento directamente con el material de relleno 5, de manera que el sustrato de vidrio 3 no se danara mediante dicho acoplamiento, ya que el acoplamiento de la pieza de lengueta inferior 42 y el material de relleno 5 permite que el punto de contacto P este separado del penmetro del sustrato de vidrio 3 mediante la segunda distancia D2. De 10 este modo, aunque el modulo de celula solar de la invencion se someta a un ensayo de presion de 5400 Pa, el sustrato no se doblara ni se fracturara tan facilmente como lo hicieron los modulos de celulas solares convencionales.
Con respecto a la descripcion anterior, entonces se debe comprender que las relaciones dimensionales optimas para las partes de la invencion, incluyendo variaciones de tamano, materiales, conformacion, forma, funcion y modo 15 de operacion, montaje y uso, se consideran facilmente evidentes y obvias para un experto en la tecnica.

Claims (6)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
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    35
    REIVINDICACIONES
    1. Un modulo de celula solar (1), que comprende: un vidrio de cubierta (2), un sustrato de vidrio (3) y un bastidor de aluminio (4); en el que el sustrato de vidrio (3) del modulo de celula solar (1) esta formado en un tamano menor que el del vidrio de cubierta (2), y el vidrio de cubierta (2) esta dispuesto por encima del sustrato de vidrio (3) mientras este separado del mismo mediante una primera distancia (D1); el bastidor de aluminio (4) esta al menos formado con una pieza de lengueta superior (41), una pieza de lengueta inferior (42) y una pared lateral (43), de manera que la pieza de lengueta superior (41) esta dispuesta paralela a la pieza de lengueta inferior (42) mientras permita que las piezas de lengueta superior e inferior (41, 42) esten dispuestas y conectadas perpendicularmente a la pared lateral (43) para definir un espacio abierto de alojamiento (44) entre los tres para utilizarse para recibir el vidrio de cubierta (2) y el sustrato de vidrio (3) en el mismo; y el modulo de celula solar (1) se caracteriza por que: el modulo de celula solar (1) comprende ademas: un material de relleno (5), que se utiliza para llenar un espacio comprendido entre el penmetro del vidrio de cubierta (2) y el penmetro del sustrato de vidrio (3), permitiendo al mismo tiempo que la seccion transversal del material de relleno (5) sea un triangulo agudo, es decir, el angulo formado entre la superficie inferior del material de relleno (5) y la superficie inferior del vidrio de cubierta (2) es un angulo agudo (0), y ademas, la superficie inferior del material de relleno (5) esta acoplada con un extremo de contacto (421) de la pieza de lengueta inferior (42) dispuesta alejada de una pared lateral (43) del bastidor de aluminio (4) mediante un punto de contacto (P), mientras permita que el punto de contacto (P) este separado del penmetro del sustrato de vidrio (3) mediante una segunda distancia (D2).
  2. 2. Modulo de celula solar (1) segun la reivindicacion 1, en el que el extremo de contacto (421) de la pieza de lengueta inferior (42) esta formado como una rampa para acoplarse suavemente con la superficie inferior del material de relleno (5).
  3. 3. Modulo de celula solar (1) segun la reivindicacion 1, en el que el extremo de contacto (421) de la pieza de lengueta inferior (42) esta formado como una superficie convexa de una curvatura espedfica para acoplarse con el punto de contacto (P) del material de relleno (5).
  4. 4. Modulo de celula solar (1) segun la reivindicacion 1, en el que el extremo de contacto (421) de la pieza de lengueta inferior (42) esta configurado adicionalmente con una almohadilla elastica (6) para acoplarse con el punto de contacto (P) del material de relleno (5).
  5. 5. Modulo de celula solar (1) segun la reivindicacion 1, en el que el extremo de contacto (421) de la pieza de lengueta inferior (42) esta formado como una rampa, y la rampa tiene una almohadilla elastica (6) fijada sobre la misma que se utiliza para acoplarse suavemente con la superficie inferior del material de relleno (5), mientras permita que un extremo de la almohadilla elastica (6) que esta dispuesto alejado de la pared lateral (43) para acoplarse con el punto de contacto (P).
  6. 6. Modulo de celula solar (1) segun la reivindicacion 1, en el que el extremo de contacto (421) de la pieza de lengueta inferior (42) esta formado como una superficie convexa de una curvatura espedfica, y la superficie convexa tiene una almohadilla elastica (6) que se utiliza para acoplarse con el punto de contacto (P) del material de relleno (5).
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