[go: up one dir, main page]

RU2332750C1 - Solar battery panel - Google Patents

Solar battery panel Download PDF

Info

Publication number
RU2332750C1
RU2332750C1 RU2007106416/28A RU2007106416A RU2332750C1 RU 2332750 C1 RU2332750 C1 RU 2332750C1 RU 2007106416/28 A RU2007106416/28 A RU 2007106416/28A RU 2007106416 A RU2007106416 A RU 2007106416A RU 2332750 C1 RU2332750 C1 RU 2332750C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strings
modules
frame
solar battery
fasteners
Prior art date
Application number
RU2007106416/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Гайдар (RU)
Михаил Иванович Гайдар
Виктор Федорович Иванов (RU)
Виктор Федорович Иванов
Марлен Борисович Каган (RU)
Марлен Борисович Каган
Владимир Алексеевич Летин (RU)
Владимир Алексеевич Летин
Виктор Петрович Матвеев (RU)
Виктор Петрович Матвеев
Виталий Николаевич Чехович (RU)
Виталий Николаевич Чехович
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Квант"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Квант" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Квант"
Priority to RU2007106416/28A priority Critical patent/RU2332750C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2332750C1 publication Critical patent/RU2332750C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

FIELD: physics; illumination.
SUBSTANCE: solar battery (SB) panel consists of frame, net to mount and fix photoconverters (PC), PC and substrates designed as modules. Net consists of strings crossed in orthogonal directions and elastically stretched fixed on frame. Modules are mounted over strings and attached to strings in knots of their crossing by fasteners. String pitch dimension provides arrangement of knots of string crossing under PC. Fastener (holder) is designed as integral disk furnished with string cavities on the side adjoining to the back side of modules. Fasteners (holders) are connected (pasted together) with strings on cavity surfaces, and, from the back side of modules, on flat surfaces between cavities.
EFFECT: increased specific solar battery power; reduced laboriousness and simplified solar battery panel manufacturing techniques.
4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, генерирующим электроэнергию путем прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью полупроводниковых фотопреобразователей (ФП), и используемым преимущественно в космической технике в качестве первичных источников электрического тока.The invention relates to devices that generate electricity by directly converting solar energy into electrical energy using semiconductor photoconverters (FP), and used primarily in space technology as primary sources of electric current.

Известна солнечная батарея (СБ) по патенту РФ №2156522, кл. H01L 31/042, опубл. 20.09.2000 г., БИ №26. СБ состоит из плоских панелей, выполненных в виде каркаса с натянутым на него сетеполотном, разделенного на ячейки. В ячейках установлены модули, состоящие из ФП, соединенных коммутационными молибденовыми шинами, защитных стеклянных пластин на лицевой и тыльной сторонах ФП, пленочной подложки, установленной между тыльной стороной ФП и стеклянной пластиной и приклеенной к ФП через перфорацию в ней. Пленочная подложка пришита к сетеполотну через силовые неметаллические элементы крепления, которые расположены в местах схождения ФП в зоне угловых срезов на них. Коммутационные молибденовые шины проходят по всей длине ФП на их лицевой и тыльной сторонах, при этом точки крепления шин пайкой (сваркой) взаимно смещены на лицевой и тыльной сторонах ФП. Молибденовые шины в зонах угловых срезов на ФП имеют площадки и термокомпенсационные изгибы в цепях коммутации ФП.Known solar battery (SB) according to the patent of the Russian Federation No. 2156522, class. H01L 31/042, publ. 09/20/2000, BI No. 26. The SB consists of flat panels made in the form of a frame with a net-sheet stretched over it, divided into cells. Modules are installed in the cells, consisting of FPs connected by molybdenum busbars, protective glass plates on the front and back sides of the FP, and a film substrate installed between the back of the FP and the glass plate and glued to the FP through perforation in it. The film substrate is sewn to the net sheet through power non-metallic fastening elements that are located at the points of convergence of the phase transition in the zone of angular slices on them. Molybdenum switching buses run along the entire length of the FP on their front and back sides, while the fastening points of the tires by soldering (welding) are mutually offset on the front and back sides of the FP. Molybdenum tires in the areas of angular cuts on the FP have platforms and thermal compensation bends in the switching circuits of the FP.

Описанная конструкция имеет ряд недостатков:The described construction has several disadvantages:

- угловые срезы на ФП, необходимые для размещения элементов крепления пленочной подложки к сетеполотну, а также площадок шин и термокомпенсационных изгибов в них, приводят к уменьшению фотоактивной поверхности ФП и соответственно к снижению мощности СБ (в том числе удельной мощности - Вт/м2);- angular slices on AF necessary for placing fastening elements of the film substrate to setepolotnu and platforms tires and thermo-compensation bends in them, lead to a decrease photoactive surface AF and accordingly to reduce Sa capacity (including specific power - W / m 2) ;

- наличие в конструкции СБ двух подложек, основной - из сетеполотна (воспринимающей перегрузки) и пленочной, создает избыточную массу СБ и увеличивает ее удельную массу - кг/м2.- the presence in the design of the SB of two substrates, the main one from a net-sheet (perceiving overload) and a film, creates an excess mass of SB and increases its specific gravity - kg / m 2 .

Известна также панель СБ (прототип) по патенту РФ №2220477, кл. H01L 31/042, опубл. 27.12.2003 г, БИ №36. Панель СБ состоит из рамы, сетеполотна для размещения и крепления ФП. Сетеполотно в упруго натянутом состоянии закреплено на раме и выполнено из струн, пересекающихся в ортогональных направлениях. Поверх струн, в узлах их пересечения прикреплена подложка с наклеенными на нее ФП, причем шаг расположения струн в каждом из направлений не меньше фактических размеров ФП. Подложка прикреплена к струнам через перфорационные отверстия с помощью застежек из двух частей, входящих одна в другую, обеспечивающих контакт струн и подложки, например, так, что одна из частей застежки выполнена в виде шайбы, а другая, входящая внутрь отверстия шайбы, выполнена в виде кнопки, имеющей в ножке ортогонально пересекающиеся прорези, равные ширине струны, в которых располагаются струны. Струны облегают стержни периметра рамы поверх бобышек, прилегающих к стержням рамы и приподнимающих уровень сетеполотна над рамой для увеличения зоны установки ФП на панели.Also known is the SB panel (prototype) according to the patent of the Russian Federation No. 2220477, class. H01L 31/042, publ. 12/27/2003, BI No. 36. The SB panel consists of a frame, a mesh for placing and attaching an FP. Setoplotno in an elastically stretched state is fixed on the frame and made of strings intersecting in orthogonal directions. On top of the strings, at the nodes of their intersection, a substrate is attached with FP glued to it, and the pitch of the strings in each direction is not less than the actual size of the FP. The substrate is attached to the strings through perforations using fasteners of two parts, one on the other, providing contact between the strings and the substrate, for example, so that one of the parts of the fastener is made in the form of a washer, and the other, which is inside the hole of the washer, is made in the form a button having in the leg orthogonally intersecting slots equal to the width of the string in which the strings are located. The strings fit the rods of the frame perimeter over the bosses adjacent to the rods of the frame and raise the level of the net canvas above the frame in order to increase the area of the FP installation on the panel.

В этой конструкции панели СБ за счет приподнятия уровня струн над рамой увеличена зона размещения ФП и создается возможность увеличения мощности СБ. Но установка струн и застежек в промежутках между ФП приводит к уменьшению размеров ФП, отчего нейтрализуется не только преимущество увеличения зоны размещения ФП, но и уменьшается мощность СБ.In this design of the SB panel, by raising the level of the strings above the frame, the area of the FP placement is increased and the possibility of increasing the power of the SB is created. But the installation of strings and fasteners in the spaces between the FIs leads to a decrease in the size of the FIs, which is why not only the advantage of increasing the area of the FPs is neutralized, but the SB power also decreases.

Для установки и монтажа застежек необходимо точное совмещение центров перфорации с перекрестиями струн, а также точное расположение перфорации относительно краев ФП. Эти требования приводят к усложнению технологии изготовления панели СБ.For the installation and installation of fasteners, the exact alignment of the centers of perforation with the crosshairs of the strings, as well as the exact location of the perforation relative to the edges of the FI. These requirements complicate the manufacturing technology of the SB panel.

Техническим результатом, достигнутым в предлагаемой конструкции панели СБ, является:The technical result achieved in the proposed design of the SB panel is:

- увеличение мощности панели СБ (также удельной мощности - Вт/м2), пропорциональное увеличению площади ФП;- an increase in the power of the SB panel (also specific power - W / m 2 ), proportional to the increase in the area of the FP;

- упрощение технологии изготовления панели СБ, обусловленное возможностью независимого расположения струн и застежек относительно краев ФП, а также подложки.- simplification of the manufacturing technology of the SB panel, due to the possibility of independent arrangement of strings and fasteners relative to the edges of the FP, as well as the substrate.

Технический результат реализуется в конструкции панели СБ, содержащей раму, сетеполотно для размещения и крепления ФП, выполненное из струн, пересекающихся в ортогональных направлениях и закрепленных в упруго натянутом состоянии на раме, ФП и подложку в виде модулей, установленных поверх струн и прикрепленные к струнам в узлах пересечения их с помощью застежек.The technical result is realized in the design of the SB panel containing the frame, mesh for placing and attaching the FP made of strings intersecting in orthogonal directions and fixed in an elastically stretched state on the frame, the FP and the substrate in the form of modules mounted on top of the strings and attached to the strings in nodes intersecting them with fasteners.

Отличительные признаки, соответствующие критерию «новизна», следующие: размер шага расположения струн обеспечивает расположение узлов пересечения струн под ФП и застежка (держатель) выполнена в виде цельного диска с углублениями для струн на стороне, прилегающей к тыльной стороне модулей, при этом застежки (держатели) соединены (склеены) со струнами по поверхности углублений, а с тыльной стороной модулей - по плоским поверхностям между углублениями.Distinctive features that meet the criterion of “novelty” are as follows: the size of the pitch of the strings provides the location of the intersection nodes of the strings under the FP and the fastener (holder) is made in the form of a solid disk with recesses for the strings on the side adjacent to the back of the modules, while the fasteners (holders ) are connected (glued) with strings on the surface of the recesses, and with the back of the modules - on the flat surfaces between the recesses.

В качестве примера использования изобретения предложена конструкция панели СБ, показанная на фиг.1-4.As an example of the use of the invention, the design of the SB panel shown in Figs. 1-4 is proposed.

На фиг.1 изображен фрагмент панели СБ, в состав ее входят рама (1), сетеполотно (2), модули (3), застежки-держатели (4).Figure 1 shows a fragment of the SB panel, its structure includes a frame (1), a net-canvas (2), modules (3), fastener-holders (4).

Рама (1) содержит трубчатые стержни (5), соединительные фитинги (6), в совокупности образующие несущую конструкцию, воспринимающую натяжение струн (8, 9) и инерционные нагрузки на этапе полета ракеты-носителя. Бобышки (7) на стержнях (5) обеспечивают приподнятие уровня струн (8, 9) над рамой (1) для расширения зоны установки модулей (3). Сетеполотно (2), являющееся опорной поверхностью для модулей (3), состоит из продольных (8) и поперечных (9) струн, склеенных в растянутом состоянии с бобышками (7) и трубчатыми стержнями (5). Размер шага между струнами зависит от размеров L, В (фиг.1) модулей (3) и принимается из условия наличия не менее 3х, 4х узлов пересечения струн под отдельным ФП, например, с размерами 80х80 мм, или под блоком из нескольких ФП с общей защитой стеклянной пластиной, например, с размерами 76,2×50,4 мм.The frame (1) contains tubular rods (5), connecting fittings (6), which together form a supporting structure that perceives the tension of the strings (8, 9) and inertial loads during the flight stage of the launch vehicle. The bosses (7) on the rods (5) provide raising the level of the strings (8, 9) above the frame (1) to expand the installation area of the modules (3). The net canvas (2), which is the supporting surface for the modules (3), consists of longitudinal (8) and transverse (9) strings glued in a stretched state with bosses (7) and tubular rods (5). The step size between strings depends on the dimensions L, B (1) modules (3) and is received from the condition of having not less than 3 x 4 x crossing under individual strings FP nodes, e.g., with dimensions of 80x80 mm, or under multiple unit FP with general protection by a glass plate, for example, with dimensions of 76.2 × 50.4 mm.

Конструктивное исполнение модуля (3) показано на фиг.4 и включает ФП (10) прямоугольной формы без скосов (срезов) в углах, защитные стеклянные пластины (12, 13) на лицевой и тыльной сторонах ФП, подложку (11), устанавливаемую в местах гибких участков шин. Для клеевого соединения ФП (10), пластин (12, 13), положки (11) между собой применяется светопрозрачный адгезив (14), например, на основе состава СКТНФ. В составе модуля (3) имеется также электрическая коммутация между ФП, не показанная на фиг.4.The design of the module (3) is shown in Fig. 4 and includes a rectangular FP (10) without bevels (slices) in the corners, protective glass plates (12, 13) on the front and rear sides of the FP, a substrate (11) installed in places flexible sections of tires. A translucent adhesive (14), for example, based on the composition of SKTNF, is used for adhesive bonding of FP (10), plates (12, 13), and plates (11) with each other. The module (3) also has electrical switching between the FIs, not shown in FIG. 4.

Исполнение крепления модулей (3) к сетеполотну (2) показано на фиг.2 и 3. Застежка-держатель (4) выполнена в виде цельного диска, например, прессованием из полимера АГ-4. На стороне держателя (4), прилегающей к тыльной стороне модуля (3), выполнены углубления (15, 16). Расположение углублений по направлению и по высоте идентично струнам (8, 9) в узле их пересечения.The fastening of the modules (3) to the net cloth (2) is shown in FIGS. 2 and 3. The clasp-holder (4) is made in the form of a solid disk, for example, by pressing from AG-4 polymer. On the side of the holder (4) adjacent to the back of the module (3), recesses (15, 16) are made. The location of the recesses in direction and height is identical to the strings (8, 9) at their intersection.

Клеевые соединения (17) держателей (4), например, термопластичным герметиком типа RTV, выполняются со струнами (8, 9) по поверхностям углублений (15, 16), а с тыльной стороной модулей (3) по поверхностям секторов (18). Полимеризация герметика происходит в температурном диапазоне условий цеха.The adhesive joints (17) of the holders (4), for example, with RTV thermoplastic sealant, are made with strings (8, 9) along the surfaces of the recesses (15, 16), and with the back of the modules (3) along the surfaces of the sectors (18). The sealant cures in the temperature range of the workshop conditions.

Расположение узлов пересечения струн под ФП, а застежек (держателей) на тыльной стороне модулей позволяет:The location of the intersection nodes of the strings under the FP, and the fasteners (holders) on the back of the modules allows you to:

- минимизировать величину промежутков между ФП и увеличить фотоактивную поверхность ФП, при этом пропорциональное увеличение удельной мощности СБ составит примерно 2%;- minimize the gap between the AF and increase the photoactive surface of the AF, while the proportional increase in the specific power of the SB will be approximately 2%;

- снизить трудоемкость и упростить технологию изготовления панели СБ за счет исключения перфорации в подложке и соответственно требования совмещения центров ее и узлов пересечения струн, актуальное для крупногабаритных панелей (например, 2×3 м).- reduce the complexity and simplify the manufacturing technology of the SB panel by eliminating perforation in the substrate and, accordingly, the requirement of combining its centers and string intersection nodes, relevant for large panels (for example, 2 × 3 m).

На опытном образце панели СБ проведен комплекс механических и термовакуумных испытаний. Результаты испытаний подтверждают требуемый ресурс работоспособности и возможности ремонта.A set of mechanical and thermal vacuum tests was carried out on a prototype SB panel. Test results confirm the required uptime and repair capabilities.

Claims (1)

Панель солнечной батареи, содержащая раму, сетеполотно для размещения и крепления фотопреобразователей, выполненное из струн, пересекающихся в ортогональных направлениях и закрепленных в упруго натянутом состоянии на раме, фотопреобразователи и подложку в виде модулей, установленных поверх струн и прикрепленных к струнам в узлах пересечения их с помощью застежек, отличающаяся тем, что размер шага расположения струн обеспечивает расположение узлов пересечения струн под фотопреобразователями и застежка (держатель) выполнена в виде цельного диска с углублениями для струн на стороне, прилегающей к тыльной стороне модулей, при этом застежки (держатели) соединены (склеены) со струнами по поверхностям углублений, а с тыльной стороной модулей по плоским поверхностям между углублениями.A solar panel containing a frame is mesh-mounted for accommodating and fastening photoconverters made of strings intersecting in orthogonal directions and fixed in an elastically stretched state on the frame, photoconverters and a substrate in the form of modules mounted on top of strings and attached to strings at the nodes of their intersection with using fasteners, characterized in that the step size of the arrangement of strings provides the location of the nodes of the intersection of the strings under the photoconverters and the fastener (holder) is made in the form of intact a disk with recesses for strings on the side adjacent to the rear side of the modules, while fasteners (holders) are connected (glued) with strings on the surfaces of the recesses, and with the back of the modules on flat surfaces between the recesses.
RU2007106416/28A 2007-02-21 2007-02-21 Solar battery panel RU2332750C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007106416/28A RU2332750C1 (en) 2007-02-21 2007-02-21 Solar battery panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007106416/28A RU2332750C1 (en) 2007-02-21 2007-02-21 Solar battery panel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2332750C1 true RU2332750C1 (en) 2008-08-27

Family

ID=46274654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007106416/28A RU2332750C1 (en) 2007-02-21 2007-02-21 Solar battery panel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2332750C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697574C2 (en) * 2014-12-23 2019-08-15 Недерландсе Органисати Вор Тугепаст-Натюрветенсхаппелейк Ондерзук Тно Method for manufacturing battery of interconnected solar cells
RU206067U1 (en) * 2021-04-07 2021-08-18 Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" SOLAR PANEL

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2156522C1 (en) * 1999-03-29 2000-09-20 Открытое акционерное общество "Сатурн" Solar battery
RU2220477C2 (en) * 2002-03-18 2003-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнева" Solar battery panel
RU2230396C1 (en) * 2002-11-10 2004-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-производственное предприятие "Квант" Solar battery
RU2234166C1 (en) * 2003-04-21 2004-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Квант" Flexible module of solar battery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2156522C1 (en) * 1999-03-29 2000-09-20 Открытое акционерное общество "Сатурн" Solar battery
RU2220477C2 (en) * 2002-03-18 2003-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнева" Solar battery panel
RU2230396C1 (en) * 2002-11-10 2004-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-производственное предприятие "Квант" Solar battery
RU2234166C1 (en) * 2003-04-21 2004-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Квант" Flexible module of solar battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697574C2 (en) * 2014-12-23 2019-08-15 Недерландсе Органисати Вор Тугепаст-Натюрветенсхаппелейк Ондерзук Тно Method for manufacturing battery of interconnected solar cells
RU206067U1 (en) * 2021-04-07 2021-08-18 Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" SOLAR PANEL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU655300B2 (en) Generating electric power from solar radiation
JP2010080916A (en) Solar cell panel
JPH10294485A (en) Large solar cell module
US10680127B2 (en) Power generation circuit unit
JP3106835B2 (en) Solar power house
US11515835B2 (en) Resilient mounting assembly for photovoltaic modules
KR20140082900A (en) Apparatus for photovoltaic power generation
RU2332750C1 (en) Solar battery panel
KR20220081808A (en) Penetration Type Silicon Shingled Solar Cell Module Structure And Manufacturing Method Of The Same
JP2013187478A (en) Fixing device of solar cell module
KR101016793B1 (en) Roofing material including solar cell and roof connecting the same
KR101005597B1 (en) Solar power windows
WO2013108541A1 (en) Solar cell module, structure for supporting solar cell module, method for installing solar cell module, and solar power generation system
RU2230396C1 (en) Solar battery
TWM453245U (en) Glass plate of solar energy module and solar energy module with the same
KR101135974B1 (en) Supporting frame of building integrated pv and using the solar cell window
RU2234166C1 (en) Flexible module of solar battery
JP5089564B2 (en) Concentrating solar power generator
RU2243616C1 (en) Solar battery
US20140332062A1 (en) Solar cell apparatus
JP3202587U (en) Lightweight solar cell module
RU2242824C1 (en) Solar battery
RU2085450C1 (en) Solar-battery panel
KR20190000650U (en) solar cell modules
KR101506705B1 (en) inverter integrated sollar cell pannel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140222

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170316

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210222