Фотоэлектрический модуль
Использование: изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в фотоэлектрических энергосистемах с большим сроком службы. Сущность: фотоактивное полотно, состоящее из последовательно-параллельного набора фотопреобразователей, заключается в герметичное пространство, ограниченное с лицевой стороны силикатным стеклом, а с тыльной стороны металлической фольгой. По периметру стекла методом электростатического присоединения закрепляется металлическая полоса из материала, хорошо свариваемого с тыльной металлической фольгой шовной лазерной или ультразвуковой сваркой, фольга приваривается к металлической полосе, закрепленной на стекле. 1 ил.
Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к фотоэнергетике, и может быть использовано в энергосистемах с большим сроком активного существования.
Известен фотоэлектрический модуль, содержащий металлическую раму, лицевое и тыльное силикатные стекла и расположенный между стеклами пакет, состоящий из фотоактивного полотна, размещенного между двумя слоями низкомодульной клеящей пленки. Торцовые поверхности ФМ герметизированы мастикой [1]. Недостатками этого модуля являются следующие: герметизация лицевой и тыльной поверхности модуля осуществляется двумя силикатными стеклами, что существенно увеличивает его материалоемкость и массу; герметизация торцовой поверхности модуля при помощи мастики не обеспечивает качественную защиту фотоактивного полотна от атмосферной влаги в течение длительного срока эксплуатации и является основным элементом, определяющим долговечность модуля. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является фотомодуль, содержащий металлическую раму, фотоактивное полотно, заключенное между двумя слоями низкомодульной клеящей пленки, защищенное лицевым стеклом и тыльной пленкой. Герметизация торцов ФМ осуществляется при помощи мастики и резинового уплотнителя [2]. Недостаток данного модуля заключается в том, что при его изготовлении методом термического формования пакета с фотоактивным полотном требуется дополнительная герметизация открытых торцов ФМ. Причем герметизация торцов мастикой и резиновым уплотнителем для надежной работы ФМ недостаточна, так как через уплотнитель и мастику проникает внутрь модуля влага. Многие низкомолекулярные клеящие полимерные пленки, несмотря на стойкость к влаге, солнечному свету, кислороду воздуха, озону, при длительной эксплуатации в условиях работы ФМ подвеpгаются со временем деструкции с образованием гидроперекисей и выделением альдегидов. Через поры в полимерной клеящей пленке влага попадает непосредственно на фотополотно, что является причиной его ускоренной деградации. Эти же факторы вызывают окисление тоководов, солевые мостики могут вызывать утечку тока и даже короткое замыкание. Целью изобретения является увеличение долговечности ФМ за счет усиления герметичности путем заварки фотоактивного полотна между неорганическими защитными материалами: силикатным стеклом с лицевой стороны и металлической фольгой с тыльной стороны модуля. Цель достигается тем, что создан фотоэлектрический модуль, содержащий металлическую раму с закрепленным в ней посредством уплотнителя пакетом, состоящим из фотоактивного полотна, размещенного между двумя слоями низкомодульной клеящей пленки, которые заключены в полости, образованной с лицевой стороны силикатным стеклом, а с тыльной стороны защитным слоем, отличающийся тем, что с целью увеличения долговечности модуля путем улучшения герметичности полости пакета защитный слой выполнен из металлической фольги, изолированной в зоне размещения фотоактивного полотна электроизоляционным материалом, при этом по периметру стекла к нему электростатически присоединена металлическая полоса, к которой приварена металлическая фольга. На чертеже показан фотоэлектрический модуль. Фотоэлектрический модуль состоит из металлической рамки 1, фотоактивного полотна 2, клеящей низкомодульной пленки 3, защитного силикатного стекла 4, металлической полосы 5 электростатически присоединенной к стеклу, металлической фольги 6 с электроизоляционным покрытием 7, кроме мест сварки, сварного шва 8, герметично соединяющего стекло с тыльной фольгой, резинового профиля. Модуль выполняется следующим образом. На защитное силикатное стекло 4 электростатически присоединяется металлическая полоса 5 (обычно алюминиевая) из фольги толщиной 50 мкм и шириной 5-10 мм. Полоса фольги присоединяется к стеклу под рабочим напряжением до 1,6 кВ прижатием ее роликом к поверхности нагретого до температуры 220-250оС стекла с усилием до 150 Н при токе до 1,5 А. При этом возникает диффузия алюминия в глубь стекла с образованием алюмосиликатов, за счет чего обеспечивается надежное присоединение фольги к стеклу. Стекло с присоединенной металлической полосой подвергается технологическому процессу вакуумно-термического формования с низкомодульными клеящими пленками 3, фотоактивным полотном 2 и тыльной металлической фольгой 6, дублированной электроизоляционным покрытием 7. После термоформования создается сварной шов 8 между металлической полосой на стекле и тыльной фольгой. При этом используется сварка с малой зоной теплового воздействия: ультразвуковая или лазерная, что обеспечивает герметичность ФМ в течение длительного срока службы. Герметизированное фотополотно помещается в резиновый уплотнитель 9 и металлическую рамку 1. Технико-экономические преимущества предлагаемой конструкции ФМ заключаются в увеличении его долговечности и надежности. Способность герметизирующих полимерных материалов поглощать (сорбировать) воду вызывает падение электроизоляционных свойств и, как следствие, деградацию электрических характеристик ФМ. Это происходит из-за того, что межмолекулярное и внутримолекулярное пространство в полимерах составляет 10-7-10-9 м, тогда как размер молекул воды в наибольшем направлении равен 3
10-10 м, т.е. вода может проникать через любые герметики на основе полимерных композиций. Таким образом, защита торцов мастикой не создает условия долговечности ФМ. Низкомодульные клеящие пленки, применяемые в изготовлении ФМ, при длительной эксплуатации подвергаются действию влаги, кислорода воздуха, озона, различных кислот и солей, содержащихся в водяных парах, что вызывает деструкцию полимеров с образованием активных химических соединений типа гидроперекисей и альдегидов. Как продукты деструкции так и проникающие через мастику и пленку реагенты, содержащиеся в окружающей среде, попадая на фотополотно, вызывают его деградацию, коррозию тоководов, разрушают паяные соединения, создают микрошунты. Применив в конструкции ФМ полную герметизацию стеклом и металлом, получим новое качество изделия - надежную защиту от воздействий окружающей среды. Это позволяет увеличить срок активного существования ФМ в два раза и довести его до 40 лет, снизить в 2 раза стоимость вырабатываемой им электрической энергии при одинаковых исходных капитальных затратах. Применение плотной герметизации открывает возможность использования более эффективного фотополотна с малой устойчивостью к воздействию внешней среды с применением новых светотехнических материалов.Формула изобретения
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержащий металлическую раму с закрепленным в ней посредством уплотнителя пакетом, состоящий из фотоактивного полотна, размещенного между двумя слоями низкомодульной клеящей пленки, которые заключены в полости, образованной с лицевой стороны силикатным стеклом, с тыльной стороны - защитным слоем, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности модуля путем улучшения герметичности полости пакета, защитный слой выполнен из металлической фольги, изолированной в зоне размещения фотоактивного полотна электроизоляционным материалом, при этом по периметру стекла к нему электростатически присоединена металлическая полоса, к которой приварена металлическая фольга.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Фотоэлектрический модуль // 2008749
Изобретение относится к прямому преобразованию излучения Солнца в электрическую энергию и может быть использовано в фотоэлектрических модулях, эксплуатируемых в наземных условиях
Низковольтный цифровой индикатор // 298942
Охлаждаемый модуль солнечной батареи // 2164721
Изобретение относится к солнечным батареям на основе прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), а именно к охлаждаемому модулю, входящему в их состав
Модуль фотоэлектрический // 2287207
Изобретение относится к устройствам автономных источников электропитания, использующих энергию солнца
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
Изобретение относится к применению полиамида в качестве герметизирующего материала для изготовления фотоэлектрических модулей
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
Фотоэлектронное устройство // 2472250
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)
Изготовление модулей солнечных элементов // 2501120
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. Технический результат - температура эксплуатации модуля солнечных элементов составляет 80°C и выше, полное светопропускание формовочных масс в диапазоне волн от 400 до 500 нм предпочтительно составляет по меньшей мере 90%, полное светопропускание формовочных масс в диапазоне волн от 500 до 1000 нм предпочтительно составляет по меньшей мере 80%. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.
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%. Также согласно изобретению предложены способ изготовления тонкопленочных фотоэлектрических модулей и еще один тонкопленочный фотоэлектрический модуль, изготовленный способом, содержащим определенные этапы. Изобретение обеспечивает возможность создания простых в изготовлении и стабильных фотоэлектрических модулей. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
Вакуумный элемент и способ его изготовления // 2515183
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. В этом случае увеличенная температура также необязательно может быть применена для наслоения пленок, предусмотренных между компонентами, на компоненты и необязательно присутствующие фитинги. Предложенный способ изготовления вакуумных элементов и собственно вакуумный элемент обеспечивает надежное соединение между отдельными компонентами вакуумного элемента. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
