Módulo fotovoltaico que comprende una conexión eléctrica que tiene una función óptica.

Módulo fotovoltaico (1) que comprende una pluralidad de células fotovoltaicas

(2) conectadas eléctricamente en serie a través de medios de conexión (3) que integran conductores eléctricos, caracterizado por que cada medio de conexión (3) comprende un dispositivo óptico que presenta un comportamiento óptico del tipo de difracción en reflexión o en transmisión y cada medio de conexión (3) es de tipo plano y está constituido por una hoja fabricada de un material transparente a los rayos incidentes que contiene por lo menos una red de hilos conductores eléctricos (30).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2010/052315.

Solicitante: COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES.

Inventor/es: THONY,Philippe, GERRITSEN,ERIC.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación... > H01L31/05 (Medios de interconexión eléctrica entre las células fotovoltaicas dentro del módulo fotovoltaicos, p. ej. conexión en serie de células fotovoltaicas (electrodes H01L 31/0224; interconexión eléctrica de las células solares de película delgada formada sobre un sustrato común H01L 31/046; estructuras particulares para la interconexión eléctrica de las células solares de película delgada adyacentes en el módulo H01L 31/0465; medios de interconexión eléctrica especialmente adaptada para conectar eléctricamente dos o más módulos fotovoltaicos H02S 40/36))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación... > H01L31/052 (Medios de refrigeración directamente asociado o integrado con la célula fotovoltaica, p. ej. elementos Peltier integrado para la refrigeración activa o disipadores de calor directamente asociados con las células fotovoltaicas (medios de refrigeración en combinación con el módulo fotovoltaico H02S 40/42))

PDF original: ES-2534676_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Módulo fotovoltaico que comprende una conexión eléctrica que tiene una función óptica ÁMBITO TÉCNICO

La invención concierne a un módulo fotovoltaico capaz de transformar los fotones de rayos luminosos incidentes en energía eléctrica. Concierne más específicamente a la conexión entre células fotovoltaicas de un mismo módulo.

ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA

De manera general un módulo fotovoltaico está formado por una pluralidad de células fotovoltaicas 2 que presentan, cada una, una cara delantera 2 y una cara trasera 21. Estas células fotovoltaicas 2 pueden ser del tipo mono facial, es decir que presentan únicamente una cara activa, o de tipo bi-facial, es decir que presentan una cara delantera activa y una cara trasera activa, cada una de las caras activas siendo capaz de recoger y transformar en energía eléctrica fotones de rayos luminosos incidentes que llegan sobre las caras activas. Estas células fotovoltaicas 2 se disponen presentando un espacio que las separa unas de las otras y están conectadas eléctricamente en serie entre ellas, gracias a medios de conexión 3 que pasan de la cara delantera 2 de una célula a la cara trasera 21 de la célula adyacente, como se ilustra en la figural.

El documento US-A-26/26647 muestra un módulo fotovoltaico conocido.

La conexión eléctrica entre las células fotovoltaicas no es óptima por el hecho de la deformación sufrida por estos medios de conexión. Una instalación de este tipo de estos medios de conexión necesita prever un espacio importante entre las células, disminuyendo de este modo la superficie activa del panel que resulta. A este efecto, se ha propuesto poner en práctica conexiones planas, que sin embargo apantallan siempre una parte de la cara delantera de las células. Én resumen, un espacio entre dichas células sigue siendo necesario.

En este contexto, la presente invención tiene por objetivo proponer otro módulo fotovoltaico exento de esta limitación anteriormente mencionada. La invención especialmente tiene por objetivo proponer un módulo fotovoltaico que ofrezca mejor rendimiento eléctrico para una superficie determinada del dispositivo o del módulo.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención concierne a este efecto a un módulo fotovoltaico que comprende una pluralidad de células fotovoltaicas conectadas eléctricamente en serie a través de medios de conexión que integran conductores eléctricos. Según la invención, cada medio de conexión comprende un dispositivo óptico que presenta un comportamiento óptico del tipo de difracción en reflexión o en transmisión. Además, según la invención, cada medio de conexión está constituido por una hoja fabricada de un material transparente a los rayos incidentes que contiene por lo menos una red de hilos conductores eléctricos.

En otros términos, la invención consiste en utilizar conexiones eléctricas entre las células como dispositivo óptico. Los rayos redirigidos por los dispositivos ópticos pueden especialmente ser utilizados para aumentar el rendimiento eléctrico de las células. Así pues, en tal caso igual que de modo normal, la conectividad ocupa una parte de la superficie activa de las células, superficie que por lo tanto se pierde en términos de rendimiento, la invención adopta el partido inhabitual de aumentar esta superficie "perdida" confiriéndole una función óptica a fin de traer de nuevo los fotones hacia las células y así compensar la pérdida de superficie activa.

Además, el dispositivo óptico puede presentar simultáneamente diferentes funciones ópticas, tales como por ejemplo transparencia y difracción.

De forma ventajosa, la cara delantera de cada célula está conectada a la cara delantera de una célula adyacente y la cara trasera de dicha célula está conectada a la cara trasera de otra célula adyacente.

Así, la conexión eléctrica es del tipo plano, lo que facilita los procedimientos de fabricación.

De preferencia, cada medio de conexión presenta además un comportamiento óptico capaz de dejar pasar todos o en parte los fotones de los rayos luminosos incidentes. Por ejemplo, el medio de conexión puede ser transparente para ciertas longitudes de onda.

Según un modo de realización de la invención la red de hilos conductores presenta un motivo capaz de enviar los rayos luminosos difractados en una dirección perpendicular a la dirección de circulación de la corriente eléctrica entre dos células fotovoltaicas adyacentes conectadas entre ellas.

Cada célula puede presentar una cara delantera activa y la cara trasera activa y el modelo fotovoltaico puede además comprender una placa trasera dispuesta en frente de las caras traseras de las células, dicha placa trasera

presentando zonas reflectantes capaces de enviar los fotones incidentes en dirección de las caras traseras de las células.

Por ejemplo, la placa trasera puede además presentar zonas capaces de dejar pasar todos o parte de los rayos luminosos. La placa trasera puede estar fabricada de un material transparente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto claramente a partir de la descripción que se realiza más adelante en este documento, a título indicativo y en absoluto limitativo, con referencia los dibujos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 es una vista esquemática parcial en sección de un módulo fotovoltaico de la técnica anterior;

la figura 2 es una vista esquemática parcial en planta de un módulo fotovoltaico que comprende medios de conexión eléctrica que presentan un motivo según un modo de realización de la invención;

la figura 3 es una vista esquemática parcial en planta de un módulo fotovoltaico que comprende medios de conexión eléctrica que presentan otro motivo según otro modo de realización de la invención;

la figura 4 es una vista esquemática de otro motivo de los medios de conexión eléctrica según otro modo de realización de la invención;

la figura 5 es una vista esquemática de otro motivo de los medios de conexión eléctrica según otro modo de realización de la invención;

la figura 6 es una vista esquemática parcial en sección de un módulo fotovoltaico según otro modo de realización de la invención;

la figura 7 es una vista esquemática parcial en planta del módulo fotovoltaico de la figura 6;

la figura 8 es una vista esquemática parcial en sección del módulo fotovoltaico que integra una placa trasera provista de un medio reflectante según un modo de realización de la invención; y

la figura 9 es una vista esquemática parcial en sección del módulo fotovoltaico que integra una placa trasera provista de un medio reflectante según otro modo de realización de la invención.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LOS MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

Según la invención, un módulo fotovoltaico 1 comprende una pluralidad de células fotovoltaicas 2 conectadas eléctricamente en serie a través de medios de conexión 3 que presentan cada uno un comportamiento óptico. Cada medio de conexión 3 está en especial constituido por una hoja fabricada de un material transparente o semitransparente con relación a los rayos incidentes, y contiene hilos conductores 3, por ejemplo de dimensiones nanométricas.

Este comportamiento óptico puede ser del tipo de difracción en reflexión o en transmisión.

En un modo de realización de la invención, y con referencia a la figura 2, los hilos conductores 3 de un medio de conexión 3 están dispuestos separados unos de los otros, paralelamente entre ellos y paralelamente a una dirección de circulación I de una corriente eléctrica. Por el hecho del espacio entre los... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Módulo fotovoltaico (1) que comprende una pluralidad de células fotovoltaicas (2) conectadas eléctricamente en serie a través de medios de conexión (3) que integran conductores eléctricos, caracterizado por que cada medio de conexión (3) comprende un dispositivo óptico que presenta un comportamiento óptico del tipo de difracción en reflexión o en transmisión y cada medio de conexión (3) es de tipo plano y está constituido por una hoja fabricada de un material transparente a los rayos incidentes que contiene por lo menos una red de hilos conductores eléctricos (3).

2. Módulo fotovoltaico según la reivindicación 1 caracterizado por que el dispositivo óptico presenta simultáneamente diferentes funciones ópticas y especialmente transparencia y difracción.

3. Módulo fotovoltaico según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2 caracterizado por que la cara delantera (2) de cada célula fotovoltaica (2) está conectada a la cara delantera (2) de una célula fotovoltaica (2) adyacente y la cara trasera (21) de dicha célula (2) está conectada a la cara trasera (21) de otra célula (2) adyacente.

4. Módulo fotovoltaico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado por que cada medio de conexión (3) presenta por lo menos un comportamiento óptico capaz de dejar pasar todos o parte de los fotones de los rayos luminosos incidentes.

5. Módulo fotovoltaico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado por que la red de hilos conductores eléctricos (3) presenta un motivo capaz de enviar los rayos luminosos difractados en una dirección perpendicular a la dirección de circulación (I) de la corriente eléctrica entre dos células fotovoltaicas adyacentes conectadas entre ellas.

6. Módulo fotovoltaico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado por que cada medio de conexión está constituido por un material conductor eléctrico estructurado a fin de realizar una red óptica de difracción.

7. Módulo fotovoltaico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado por que cada célula fotovoltaica (2) presenta una cara delantera (2) activa y una cara trasera (21) activa y por que el módulo fotovoltaico (1) comprende además una placa trasera (5) dispuesta en frente de las caras traseras (21) de las células (2), dicha placa trasera (5) presentando zonas reflectantes (5) capaces de enviar los fotones incidentes en dirección de las caras traseras (21) de las células (2).

8. Módulo fotovoltaico según la reivindicación 7 caracterizado por que la placa trasera (5) presenta además zonas transparentes (51) capaces de dejar pasar los rayos luminosos incidentes.