PL247566B1 - Panel fotowoltaiczny - Google Patents

Abstract

Panel fotowoltaiczny stanowi zespół modułów w postaci płaskich zespołów ogniw fotowoltaicznych, przy czym moduły panelu usytuowane są jeden nad drugim i poprzedzielane są przegrodami (7). Odpowiadające sobie jedne elektrody wszystkich modułów połączone są ze sobą elektrycznie, oraz odpowiadające sobie drugie elektrody wszystkich modułów również są ze sobą połączone elektrycznie. Dwa wyjściowe przewody elektryczne dodatni i ujemny z panelu fotowoltaicznego, pozwalają na odbiór energii elektrycznej generowanej przez wszystkie moduły panelu. Przegrody (7) wykonane są z materiału przezroczystego w postaci płyt, gdzie każda z płyt stanowi zespół trzech warstw (1, 5, 6) gdzie górna warstwa (1) i dolna warstwa (5) mają przekrój poprzeczny w kształcie klina. Górna warstwa (1) i dolna warstwa (5) są ze sobą połączone za pośrednictwem trzeciej warstwy (6), stanowiącej warstwę lustrzaną, tworząc przegrodę (7) w kształcie płyty.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest panel fotowoltaiczny stanowiący zespół modułów fotowoltaicznych, którego zadaniem jest przetworzenie energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną na drodze zjawiska fotowoltaicznego. Moduł fotowoltaiczny stanowi zespół pojedynczych ogniw fotowoltaicznych.

Ogniwo fotowoltaiczne, zwane także ogniwem solarnym stanowi element półprzewodnikowy, zazwyczaj krzemowy, w którym promieniowanie słoneczne powoduje uwolnienie elektronów z wiązań międzyatomowych, na skutek czego uwolniony elektron pozostawia po sobie wolne miejsce o ładunku dodatnim. Po oświetleniu złącza półprzewodnikowego powstają pary tego rodzaju odmiennie naładowanych elementów. Na styku półprzewodników zabudowana jest warstwa zaporowa na której na skutek zgromadzenia elektronów w obszarze półprzewodnika typu n oraz wolnych miejsc o ładunku dodatnim w obszarze półprzewodnika typu p i powoduje to wystąpienie różnicy potencjałów. Utworzenie obwodu z tego rodzaju elementów wywołuje przepływ prądu stałego proporcjonalnego do skali promieniowania absorbowanego przez ogniwo. Typowe ogniwo krzemowe zawiera warstwy p oraz n, oddzielone złączem p-n. Ponad warstwą n zwykle lokuje się elektrodę ujemną, zaś pod warstwą p lokalizuje się elektrodę dodatnią. Większa ilość ogniw fotowoltaicznych może być połączonych szeregowo lub równolegle w moduł fotowoltaiczny. Moduły fotowoltaiczne są zwykle łączone w panele dla zwiększenia energii uzyskiwanej na wyjściu. Zadaniem znanych rozwiązań jest lokowanie modułów fotowoltaicznych dla pozyskania jak największej ilości światła słonecznego.

Znanych jest szereg rozwiązań paneli fotowoltaicznych. W rozwiązaniu znanym z polskiego zgłoszenia wynalazku nr P.414360 przedstawiono konstrukcję mocującą panele fotowoltaiczne do płaskiego podłoża, zwłaszcza do dachu płaskiego, składającą się z szyn dolnych mocowanych do podłoża, oraz szyn górnych, ze znajdującymi się na nich ramionami mocującymi i ramionami tylnymi. Według tego znanego rozwiązania panel lub panele fotowoltaiczne mocuje się do ramion mocujących za pomocą zatrzasków przechodzących przez spodnią część ramy panelu i umieszczanych w otworach w ramionach mocujących. W dolnej części ramion mocujących znajduje się element oporowy dodatkowo zabezpieczający panel przed zsunięciem się z szyny. Szyny dolne i szyny górne łączą się ze sobą poprzez występy znajdujące się na powierzchni szyn górnych i gniazda znajdujące się na powierzchni szyn dolnych, tworząc połączenie rozłączne.

W innym rozwiązaniu znanym ze zgłoszenia wynalazku nr P.414011 przedstawiono pojedynczy moduł solarny, dwustronnie aktywny. Moduł solarny posiada warstwę ogniw fotowoltaicznych krzemowych na które przynajmniej z jednej strony nałożona jest folia z mieszanki polimerowej na bazie etylenu z naniesioną trwałą siatką z nanoprzewodów grafenowych. Osłona wykonana jest ze szkła antyrefleksyjnego o skierowanej na zewnątrz powierzchni ryflowanej. Całość jest trwale zalaminowana. Moduł solarny według tego znanego rozwiązania ma identyczną budowę po obu czołowych stronach warstwy ogniw fotowoltaicznych krzemowych. Tworzy to moduł solarny dwustronnie aktywny. Osłona jest ryflowana równoległymi rowkami, przy czym jedna osłona może mieć grubość większą od drugiej osłony przez co moduł solarny zyskuje większą wytrzymałość.

Kolejne znane rozwiązanie przewoźnego generatora fotowoltaicznego przedstawiono w opisie patentowym zgłoszenia międzynarodowego nr WO 2018/036360. Według tego znanego rozwiązania, ruchomy system wytwarzania i zasilania energią fotowoltaiczną zawiera skrzyniowy korpus, zespół wysuwny i zespół kołowy. Zespół wysuwny zawiera górną prowadnicę, jedną lub więcej środkowych prowadnic i dolną prowadnicę, które są przesuwnie połączone ze sobą. Górna prowadnica jest zamocowana w korpusie skrzyniowym. Dolna prowadnica jest przymocowana do zespołu kołowego wyprowadzanego z wnętrza korpusu skrzyniowego. Każda środkowa prowadnica jest przesuwnie umieszczona poniżej poprzedniej środkowej prowadnicy, górna środkowa prowadnica jest prowadnicą umieszczoną poniżej górnej prowadnicy, a dolna środkowa prowadnica jest prowadnicą umieszczoną nad dolną prowadnicą. Zestawy fotowoltaiczne są umieszczone na dolnej prowadnicy i na wszystkich pozostałych prowadnicach lub ich częściach. Prowadnice z zestawami fotowoltaicznymi są wyprowadzane z korpusu, gdy zestaw kołowy opuszcza pudło korpus. System generowania i zasilania energią fotowoltaiczną działa w każdym regionie, gdzie wymagane jest światło słoneczne, aby generować i magazynować energię, i może bezpośrednio dostarczać moc w miarę potrzeby bez wpływu czynników środowiskowych.

W dalszym rozwiązaniu znanym z opisu patentowego zgłoszenia międzynarodowego WO 2017/147634 ujawniono mobilny system fotowoltaiczny zawierający platformę i wiele paneli fotowoltaicznych w położeniu transportowym na platformie. Przedstawiono także wiele połączeń, które łączą panele fotowoltaiczne tak jak zbudowany jest akordeon. Panele fotowoltaiczne można rozłożyć z pozycji transportowej do położenia roboczego. Co najmniej jeden mechanizm ograniczający jest umieszczony pomiędzy każdą parą sąsiednich paneli fotowoltaicznych, co zapobiega całkowitemu rozłożeniu paneli fotowoltaicznych.

W innym rozwiązaniu znanym z opisu US 2014/251415 przedstawiono inne znane rozwiązanie panelu słonecznego zdolny o dużej wydajności energetycznej. Panel słoneczny według tego znanego rozwiązania zawiera przezroczystą warstwę ochronną od powierzchni przedniej do powierzchni tylnej oraz zawiera ogniwo słoneczne i obudowę. Obudowa mocuje ogniwo słoneczne tylną powierzchnią, na przykład do dachu samochodu. Płyta ochronna jest wykonana z żywicy z poliwęglanu jako główny składnik poprzez formowanie wtryskowe.

Znane rozwiązania koncentrują się przede wszystkim na rozłożeniu paneli fotowoltaicznych, z których każdy zawiera szereg modułów z ogniwami fotowoltaicznymi, tak aby każdy moduł wchodzący w skład panelu fotowoltaicznego był wystawiony na światło słoneczne. W szeregu przypadkach projektuje się mechanizmy nadążne, poruszające panelami solarnymi zgodnie ze zmianami położenia słońca na niebie. Dążenie do wzrostu ilości energii elektrycznej pozyskiwanej tą drogą, prowadzi do wzrostu powierzchni zajmowanej przez panele solarne ustawione w szeregach i rzędach jeden obok drugiego. Wzrost zajmowanej powierzchni niesie za sobą wyzwania konstrukcyjne i konieczność pozyskiwania powierzchni. Powstają farmy solarne. Problemem do rozwiązania jest zwiększenie ilości pozyskiwanej energii z tej samej wielkości powierzchni.

Próbą rozwiązania tego problemu jest przedmiot polskiego zgłoszenia patentowego nr P.390841. W tym znanym rozwiązaniu przedstawiono panel fotowoltaiczny zawierający szereg modułów, z których każdy stanowi układ ogniw słonecznego generatora prądu. Pojedynczy moduł zawiera układ ogniw w postaci ogniw cienkowarstwowych zabudowanych w przewodzącą światło folię. Powierzchnia robocza cienkowarstwowych ogniw fotowoltaicznych jest zwrócona do folii przewodzącej światło w sposób umożliwiający wielowarstwową budowę układu i zapewniający przepływ światła pomiędzy powierzchniami roboczymi ogniw. Zaspawane w folii moduły z wyprowadzonymi przewodami dodatnim i ujemnym, pozwalają na harmonijkowe złożenie modułów jeden na drugim i tą drogą zbudowanie panelu wielowarstwowego, gdzie kolejny moduł w ogniwami fotowoltaicznymi leży na poprzednim module, a są one oddzielone od siebie warstwami folii przepuszczającej światło. Tą drogą ilość energii elektrycznej pozyskiwanej z jednostki powierzchni może być zwiększona.

Jednakże wprowadzenie światła słonecznego pomiędzy powierzchnie robocze wymienionych modułów okazało się nie do końca skuteczne, z uwagi na przejście światła przez warstwy przezroczystej folii, równolegle do ułożonych jeden na drugim, w rodzaj stosu, modułów fotowoltaicznych.

Problemem do rozwiązania jest zatrzymanie światła słonecznego po jego wniknięciu z boku do warstwy przezroczystej, pomiędzy warstwowo ułożone płaskie moduły fotowoltaiczne, z jednoczesnym skierowaniem go na powierzchnię modułów fotowoltaicznych tworzących panel, a leżących jeden nad drugim.

Według wynalazku, panel fotowoltaiczny stanowi zespół modułów w postaci płaskich zespołów ogniw fotowoltaicznych, gdzie warstwy p wszystkich ogniw fotowoltaicznych w pojedynczym module są połączone ze sobą i wyprowadzone na zewnątrz modułu jako jedna elektroda, oraz w tym samym module warstwy n tych samych ogniw fotowoltaicznych są połączone ze sobą elektrycznie i wyprowadzone na zewnątrz modułu jako druga elektroda, przy czym moduły w panelu fotowoltaicznym usytuowane są jeden nad drugim i poprzedzielane są przegrodami z materiału przezroczystego, zaś odpowiadające sobie jedne elektrody wszystkich modułów połączone są ze sobą elektrycznie, oraz odpowiadające sobie drugie elektrody wszystkich modułów również są ze sobą połączone elektrycznie, tak że dwa wyjściowe przewody elektryczne z panelu fotowoltaicznego, pozwalają na odbiór energii elektrycznej generowanej przez wszystkie moduły panelu.

Według wynalazku, panel fotowoltaiczny charakteryzuje się tym, że moduł fotowoltaiczny stanowi moduł dwustronny którego powierzchnia górna i powierzchnia dolna jest powierzchnią roboczą, zaś pojedyncza przegroda stanowi zespół trzech warstw gdzie górna warstwa i dolna warstwa mają kształt klina, którego grubość maksymalna jest zbliżona do grubości przegrody, i ta górna warstwa i dolna warstwa są ze sobą połączone powierzchniami skośnymi, pomiędzy którymi znajduje się trzecia warstwa stanowiąca warstwę lustrzaną, tworząc wymienioną przegrodę w postaci płyty.

Według wynalazku, warstwy p wszystkich ogniw stanowią korzystnie elektrodę dodatnią, natomiast warstwy n wszystkich ogniw stanowią korzystnie elektrodę ujemną panelu.

Górna warstwa oraz dolna warstwa płyty stanowiącej przegrodę między modułami fotowoltaicznymi wykonane są korzystnie ze szkła optiwhite.

W korzystnej wersji rozwiązania według wynalazku, obie warstwy przegrody w najgrubszym miejscu mają tę samą grubość. Grubość każdej z obu warstw zmniejsza się klinowo w kierunku do przeciwległego skraju tej warstwy, tak, że obrócone względem siebie obie klinowe warstwy, po złożeniu ich ze sobą ukośnymi powierzchniami, korzystnie tworzą płaską przegrodę o równoległych do siebie powierzchniach, górnej i dolnej.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku, przekroje poprzeczne warstwy górnej i warstwy dolnej tworzywa przezroczystego mają kształt trójkąta prostokątnego. Po złożeniu obu warstw stykają się one ze sobą powierzchniami, które przebiegają zgodnie z liniami przeciwprostokątnymi obu trójkątów widocznych w przekroju tak zestawionej płyty stanowiącej przegrodę pomiędzy sąsiadującymi modułami fotowoltaicznymi.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku, w trójkącie prostokątnym stanowiącym przekrój każdej z warstw materiału przezroczystego, długość krótszej przyprostokątnej wynosi co najmniej 3 mm, zaś długość dłuższej przyprostokątnej wynosi co najmniej niż 1000 mm.

Trzecia warstwa przegrody, oddzielająca pierwszą warstwę przezroczystą od drugiej warstwy przezroczystej korzystnie stanowi warstwę lustrzaną. Oznacza to, że pomiędzy złożonymi ze sobą ukośnymi powierzchniami obu warstw w kształcie klinów znajduje się wymieniona trzecia warstwa korzystnie w postaci farby lustrzanej lub folii lustrzanej.

Jedna z warstw przegrody w korzystnym przykładzie wykonania może zawierać wewnętrzną komorę przepływu czynnika chłodzącego.

Pomiędzy opisaną przegrodą z materiału przezroczystego, a modułem fotowoltaicznym, korzystnie znajduje się warstwa folii EVA.

Zgodnie z wynalazkiem, w panelu według wynalazku zaproponowano usytuowanie modułów fotowoltaicznych z których każdy zawiera wiele ogniw fotowoltaicznych, nie jeden moduł obok drugiego modułu, jak to jest znane ze stanu techniki, lecz jeden na drugim, z zastosowaniem pomiędzy sąsiadującymi modułami oddzielających przegród z materiału przezroczystego dla światła. Światło, wnikające przez krawędzie tego materiału, dzięki rozwiązaniu według wynalazku zatrzymano wewnątrz przegród i skierowano na powierzchnie robocze modułów fotowoltaicznych.

Wynalazek rozwiązuje problem zatrzymania światła po jego wniknięciu przez krawędź boczną do warstwy przezroczystej przegrody, która oddziela każde dwa moduły fotowoltaiczne. Jednocześnie skierowano to światło na powierzchnię co najmniej jednego z tych sąsiadujących modułów fotowoltaicznych. Problem ten rozwiązano poprzez zastosowanie pomiędzy dwoma warstwami przezroczystymi dla światła, na skośnej powierzchni styku tych dwóch warstw trzeciej warstwy lustrzanej, ukośnej w stosunku do powierzchni zewnętrznych opisanej przegrody. Warstwa lustrzana spełnia w tym rozwiązaniu dwie funkcje. Po pierwsze zatrzymuje promieniowanie wnikające z boku do warstwy tworzywa przezroczystego, i nie pozwala na wypływ tego promieniowania z tej warstwy po drugiej stronie panelu. Po drugie ukośnie usytuowana warstwa lustrzana powoduje, że promienie światła przepływające wewnątrz tworzywa przezroczystego, odbijają się od tej ukośnej powierzchni lustrzanej w postaci tej trzeciej warstwy i w rezultacie skierowane zostają na powierzchnię roboczą modułu fotowoltaicznego przylegającego do wymienionej przegrody. Oznacza to, że promienie światła które wnikają do wnętrza przez krawędzie boczne, w tym opisie nazwane także powierzchniami czołowymi, zostają załamane na powierzchni lustrzanej i zostają skierowane na powierzchnie robocze ogniw fotowoltaicznych. Ponieważ w panelu według wynalazku znajduje się szereg płaskich modułów fotowoltaicznych ułożonych jeden nad drugim, i pomiędzy tymi modułami znajdują się opisane wyżej przegrody, opisany proces następuje w każdej warstwie panelu zawierającej przegrodę pomiędzy dwoma płaskimi modułami fotowoltaicznymi. Jeżeli każdy moduł fotowoltaiczny ma obie powierzchnie, górną i dolną, które są powierzchniami roboczymi, to opisana wyżej przegroda z dwustronną powierzchnią lustrzaną, kieruje światło z jednej strony na powierzchnię czynną modułu pod przegrodą jak i z drugiej strony, na powierzchnię czynną modułu ponad tą przegrodą.

Według wynalazku rozwiązano więc problem dostarczenia światła ma powierzchnię czynną modułów fotowoltaicznych ułożonych w stos jeden nad drugim. Problem ten rozwiązano poprzez zaprojek towanie opisanych wyżej trójwarstwowych przegród pomiędzy tymi modułami i skierowanie na powierzchnie robocze modułów fotowoltaicznych światła wnikającego do tych przegród przez krawędzie boczne.

Przedmiot wynalazku pokazany został w przykładzie wykonania na załączonych rysunkach na których poszczególne figury rysunku przedstawiają:

Fig. 1 - klinową warstwę tworzywa przezroczystego.

Fig. 2 - przegrodę.

Fig. 3 - jedną warstwę panelu w widoku rozstrzelonym.

Fig. 4 - warstwę według fig. 3 od strony wyprowadzenia przewodów odbiorczych.

Fig. 5 - panel z trzema modułami fotowoltaicznymi.

Fig. 6 - inny przykład panelu według wynalazku, z większą ilością modułów fotowolta- icznych.

Fig. 7 - schemat połączeń przewodów odbiorczych w panelu z czterema modułami foto- woltaicznymi w widoku rozstrzelonym.

Fig. 8 - panel według fig. 7 w widoku z przeciwnej strony.

Fig. 9 - układ fotowoltaicznych ogniw w modułach.

Fig. 10 - przegrodę z komorą przepływu czynnika chłodzącego.

Na rysunku fig. 1 pokazano pierwszą warstwę 1 z tworzywa przezroczystego dla światła. Warstwa 1 jest ukształtowana tak, że ma kształt klina. Powierzchnia czołowa 2 ma w tym przykładzie wykonania kształt prostokąta, zaś powierzchnia boczna 3 ma kształt trójkąta prostokątnego. Powierzchnię skośną oznaczono jako 4. W tym przykładzie wykonania warstwa 1 jest wykonana ze szkła optiwhite. Na rysunku fig. 2 pokazano warstwę 1 oraz drugą warstwę 5 z tego samego szkła optiwhite, która jest w tym przykładzie wykonania ukształtowana identycznie jak warstwa 1. W innych przykładach wykonania mogą być użyte do realizacji przegrody 7 inne tworzywa przezroczyste, na przykład tworzywa sztuczne.

Obie warstwy 1, 5 są ze sobą połączone przez sklejenie skośnych powierzchni tych warstw, uprzednio pokrytych znaną warstwą lustrzaną. W innych przykładach wykonania możliwe jest pokrycie warstwą lustrzaną powierzchni skośnej tylko jednej z warstw 1, 5. W przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku fig. 2 warstwami lustrzanymi pokryto przed sklejeniem powierzchnie skośne 4 obu warstw 1, 5, a następnie sklejono obie warstwy 1, 5 i otrzymano płytę ze szkła złożoną z warstwy 1, warstwy 5 oraz zawartej między nimi trzeciej warstwy lustrzanej 6. Warstwy 1, 5 mają w tym przypadku identyczne wymiary, gdzie wysokość warstwy mierzona na powierzchni czołowej w wynosi 4 mm, wysokość warstwy mierzona po stronie przeciwnej wynosi 0,5 mm, natomiast długość tej warstwy wynosi 160 cm i szerokość 100 cm. Przegroda 7 otrzymana przez sklejenie tych dwóch warstw 1, 5 wraz z trzecią warstwą lustrzaną 6 ma więc w tym przykładzie wykonania postać płyty o wymiarach 160 cm x 100 cm x 0,5 cm. W innych przykładach wykonania opisana przegroda 7 może mieć inne wymiary. Na rysunku fig. 2 pokazano także poglądowo promienie światła wnikające do wnętrza przegrody 7 przez powierzchnie czołowe obu sklejonych ze sobą warstw 1, 5. Światło odbija się pod różnymi kątami od warstwy lustrzanej 6, w kierunku nie pokazanych na tym rysunku modułów fotowoltaicznych 8, zlokalizowanych ponad tą przegrodą 7 oraz pod tą przegrodą 7.

Na rysunku fig. 3 pokazano pojedynczy moduł 8 w postaci płytki zawierający szereg połączonych ze sobą, znanych ogniw fotowoltaicznych 9, w widoku rozstrzelonym. Moduł 9 zabezpieczony jest z obu stron znaną i stosowaną do tego celu przezroczystą folią 10 etylenową z octanem winylu EVA. Jak to napisano wyżej, w panelu fotowoltaicznym według wynalazku, moduły fotowoltaiczne 8 zabezpieczone folią EVA są ułożone jeden na drugim i przekładane są przegrodami 7. Przykładową przegrodę 7 pokazano wcześniej na rysunku fig. 2.

Na rysunku fig. 4 pokazano ten sam zespół modułu fotowoltaicznego 8 wraz z osłonami z folii EVA 10, oraz przegrodami 7 górną i dolną w widoku rozstrzelonym, ale od strony wyprowadzenia przewodów odbiorczych energii poprzez otwory 11.

Na kolejnym rysunku fig. 5 pokazano w przykładzie wykonania panel według wynalazku złożony z czterech przegród 7 oddzielających od siebie cztery moduły fotowoltaiczne 8. Moduł 8 zlokalizowany najniżej zasilany jest światłem z najniższej przegrody 7. Natomiast pozostałe moduły fotowoltaiczne 8 mogą być tu zasilane światłem zarówno od góry jak i od spodu, dzięki opisanej konstrukcji każdej przegrody 7. Pokazane na tym rysunku strzałkami światło może wnikać z prawej strony do panelu pokazanego na tym rysunku i wówczas jest odbijane od warstw lustrzanych 6 w dół, na powierzchnie robocze modułów 8 zlokalizowanych pod przegrodami 7. Jeżeli światło będzie wnikać do panelu z lewej strony, wówczas jest odbijane od warstw lustrzanych 6 w górę, na powierzchnie robocze modułów 8 zlokalizowanych nad przegrodami 7. W tym przykładzie wykonania trzy moduły 8 pomiędzy przegrodami 7 mają podwojone warstwy ogniw fotowoltaicznych 9 z powierzchniami czynnymi zarówno od góry jak i od dołu. Na tym rysunku pokazano także, że w tym przykładzie wykonania, światło pokazane w postaci strzałek może wnikać do wnętrza panelu według wynalazku, poprzez powierzchnie czołowe 2, z dwóch stron pokazanego panelu. Światło pobrane z obu stron panelu zostanie zatrzymane w przegrodzie 7 i skierowane na powierzchnię górnego lub dolnego ogniwa fotowoltaicznego.

Rysunek fig. 6 pokazuje poszczególne elementy składowe panelu według wynalazku, w widoku bardziej zbliżonym do rzeczywistych proporcji. Na rysunkach fig. 1, fig. 2 oraz fig. 5 zmieniono proporcje wymiarowe poszczególnych elementów składowych po to, aby lepiej pokazać istotę rozwiązania według wynalazku. W przykładzie wykonania wymiary przegrody 7 w postaci płyty otrzymanej poprzez połączenie wymienionych trzech warstw 1, 5, 6 wynoszą 160 cm długości x 100 cm szerokości x 0,5 cm grubości. Gdyby zachować proporcje wynikające z tych rzeczywistych przykładowych wymiarów, niemożliwe byłoby pokazanie istoty wynalazku na rysunkach. Dlatego rysunki fig. 1, fig. 2 oraz fig. 5 pokazują zmienione proporcje, natomiast najbardziej zbliżony do rzeczywistych proporcji wymiarowych widok części składowych panelu według wynalazku pokazano na rysunku fig. 6.

Panel fotowoltaiczny, w tym przykładzie wykonania stanowi zespół modułów 8 w postaci płaskich zespołów ogniw fotowoltaicznych 9. Warstwy p wszystkich ogniw fotowoltaicznych 9 w pojedynczym module 8 są połączone ze sobą i wyprowadzone na zewnątrz modułu jako elektroda dodatnia 12. W tym samym module 8 warstwy n tych samych ogniw fotowoltaicznych 9 są połączone ze sobą elektrycznie i wyprowadzone na zewnątrz modułu jako elektroda ujemna 13. Moduły 8 w panelu według wynalazku usytuowane są jeden na drugim i poprzedzielane są przegrodami 7. Odpowiadające sobie jedne elektrody wszystkich modułów połączone są ze sobą elektrycznie, oraz odpowiadające sobie drugie elektrody wszystkich modułów, również są ze sobą połączone elektrycznie. Dwa wyjściowe przewody elektryczne 12, 13 z panelu fotowoltaicznego według wynalazku, pozwalają na odbiór energii elektrycznej generowanej przez wszystkie moduły 8 zawarte w panelu. Widok rozstrzelony poszczególnych elementów składowych panelu zawierającego 5 przegród 7 oraz cztery panele 8 i przewody zbiorcze 12, 13 pokazano przykładowo na rysunku fig. 7. Na kolejnym rysunku fig. 8 pokazano ten sam układ rozstrzelony poszczególnych elementów składowych w widoku od drugiej strony.

Na rysunku fig. 9 pokazano schematycznie przykładowy układ ogniw fotowoltaicznych 9 w czterech modułach 8. W tym przykładzie wykonania w jednym module 8 znajduje się 60 ogniw fotowoltaicznych. Natomiast w tym przykładzie wykonania, w panelu według wynalazku znajdują się przykładowo cztery moduły czyli 240 ogniw fotowoltaicznych. W tym przykładzie wykonania zastosowano znane ogniwa krzemowe. W tym przykładzie wykonania, zgodnie z rozwiązaniem według wynalazku, uzyskano z panela według wynalazku na wyjściu różnicę potencjałów 36 V i natężenie prądu 1050 W.

Na rysunku fig. 9 poszczególne moduły 8 pokazano rozstawione obok siebie, jednak w rozwiązaniu według wynalazku są one ułożone jeden nad drugim i tak jak opisano wyżej, są przekładane opisanymi przegrodami 7. W innych przykładach wykonania panel fotowoltaiczny według wynalazku może zawierać inną liczbę modułów 8 i przegród 7, a także pojedynczy moduł 8 może zawierać inną liczbę ogniw fotowoltaicznych 9. Zastosowane połączenia elektryczne mogą być także zorganizowane inaczej niż to przedstawiono w niniejszym przykładzie wykonania.

W przykładzie wykonania z jednostronną warstwą lustrzaną 6, współpracującą z jednym modułem 8, jedna z warstw tworzywa przezroczystego 5, nie współpracująca z modułem 8 może zawierać komorę przepływu 14 czynnika chłodzącego przegrodę 7 oraz będącego dodatkowym źródłem czynnika grzewczego. Pokazano to w przykładzie wykonania na rysunku fig. 10. Czynnikiem chłodzącym w tym przykładzie wykonania jest woda. W innych przykładach wykonania może być wykorzystany inny znany czynnik chłodzący.

Panel fotowoltaiczny według wynalazku w tych przykładach wykonania jest umieszczony wewnątrz korpusu z materiału przezroczystego na przykład ze szkła o zaokrąglonych krawędziach.

Rozwiązanie według wynalazku może być uzupełnione poprzez wyposażenie panelu według wynalazku w towarzyszące lustra boczne, których zadaniem jest skierowanie światła na wymienione krawędzie przegród 7. Lustra mogą być wykonane jako koncentrujące światło na bocznych krawędziach panelu według wynalazku, przez które światło wnika do wnętrza panelu. Może być tu wykorzystane znane lustro koncentrujące zestawione z płyt, lub lustro o wklęsłej powierzchni.

Wykaz oznaczeń na rysunkach

1. Warstwa tworzywa przezroczystego.

2. Powierzchnia czołowa.

3. Powierzchnia boczna.

4. Powierzchnia ukośna.

5. Warstwa tworzywa przezroczystego.

6. Warstwa lustrzana.

7. Przegroda.

8. Moduł fotowoltaiczny.

9. Ogniwo fotowoltaiczne.

10. Folia EVA.

11. Otwory.

12. Elektroda dodatnia.

13. Elektroda ujemna.

14. Komora przepływu.

Claims (9)

1. Panel fotowoltaiczny stanowiący zespół modułów (8) w postaci płaskich zespołów ogniw fotowoltaicznych (9), gdzie warstwy p wszystkich ogniw fotowoltaicznych (9) w pojedynczym module (8) są połączone ze sobą i wyprowadzone na zewnątrz modułu jako jedna elektroda, oraz w tym samym module (8) warstwy n tych samych ogniw fotowoltaicznych (9) są połączone ze sobą elektrycznie i wyprowadzone na zewnątrz modułu jako druga elektroda, przy czym moduły w panelu fotowoltaicznym usytuowane są jeden nad drugim i poprzedzielane są przegrodami (7) z materiału przezroczystego, zaś odpowiadające sobie jedne elektrody wszystkich modułów (8) połączone są ze sobą elektrycznie, oraz odpowiadające sobie drugie elektrody wszystkich modułów (8) również są ze sobą połączone elektrycznie, tak że dwa wyjściowe przewody elektryczne (12, 13) z panelu fotowoltaicznego, pozwalają na odbiór energii elektrycznej generowanej przez wszystkie moduły panelu, znamienny tym, że moduł fotowoltaiczny (8) stanowi moduł dwustronny którego powierzchnia górna i powierzchnia dolna jest powierzchnią roboczą zaś pojedyncza przegroda (7) stanowi zespół trzech warstw (1,5, 6) gdzie górna warstwa (1) i dolna warstwa (5) mają kształt klina, którego grubość maksymalna jest zbliżona do grubości przegrody (7), i ta górna warstwa (1) i dolna warstwa (5) są ze sobą połączone powierzchniami skośnymi, pomiędzy którymi znajduje się trzecia warstwa (6) stanowiąca warstwę lustrzaną, tworząc wymienioną przegrodę (7) w postaci płyty.

2. Panel fotowoltaiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwy p wszystkich ogniw fotowoltaicznych (9) w pojedynczym module (8) stanowią elektrodę dodatnią (12), natomiast warstwy n wszystkich ogniw fotowoltaicznych (9) w pojedynczym module (8) stanowią elektrodę ujemną (13).

3. Panel fotowoltaiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że górna warstwa (1) oraz dolna warstwa (5) przegrody (7) wykonane są ze szkła optiwhite.

4. Panel fotowoltaiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że obie warstwy (1, 5) przegrody (7) w najgrubszym miejscu mają tę samą grubość.

5. Panel fotowoltaiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że przekrój poprzeczny warstwy górnej (1) i warstwy dolnej (5) ma kształt trójkąta prostokątnego.

6. Panel fotowoltaiczny według zastrz. 5, znamienny tym, że w trójkącie prostokątnym długość krótszej przyprostokątnej wynosi co najmniej 3 mm, zaś długość dłuższej przyprostokątnej wynosi co najmniej 1000 mm.

7. Panel fotowoltaiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że trzecia warstwa (6) przegrody (7) stanowi warstwę farby lustrzanej.

8. Panel fotowoltaiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiędzy przegrodą (7) a modułem fotowoltaicznym (8) znajduje się warstwa folii EVA (10).

9. Panel fotowoltaiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że jedna z warstw (1, 5) przegrody (7) zawiera komorę przepływu (14) czynnika chłodzącego.