Concentrador fotovoltaico con lente óptica escalonada y procedimiento para diseñar el mismo.

Un concentrador solar (40) que comprende:

al menos una célula solar (42) que comprende una superficie delantera,

y

un sistema óptico que concentra la radiación solar hacia la célula solar, comprendiendo el sistema una lente óptica escalonada (41; 20; 100; 110) que tiene una superficie delantera (21; 105) para recibir la radiación solar y una superficie trasera opuesta (22; 106) enfrente de la superficie delantera de la célula solar, teniendo la superficie trasera un perfil escalonado que define una pluralidad de estructuras escalonadas (46; 24; 102; 116, 117), en el que:

cada estructura escalonada, en un plano transversal de la lente, tiene una forma de dientes de sierra y está formada por una faceta en pendiente (29; 66; 93) y una faceta de despulla (28; 67; 94), teniendo las facetas en pendiente y de despulla inclinaciones diferentes, estando cada estructura escalonada caracterizada por un paso (P), en el que la faceta en pendiente se extiende por una primera longitud en el plano transversal y la faceta de despulla se extiende por una segunda longitud en el plano transversal; la superficie delantera de la lente comprende una pluralidad de elementos convergentes lenticulares contiguos (47; 23; 101; 113, 118), teniendo cada elemento lenticular un primer y un segundo borde periférico y una anchura (wL) que se extiende entre el primer y el segundo bordes periféricos;

cada elemento lenticular está situado opuesto a una estructura escalonada correspondiente, correspondiendo el número de la pluralidad de elementos lenticulares al número de la pluralidad de estructuras escalonadas, y

cada elemento lenticular tiene una superficie convexa hacia el exterior en el plano transversal y una anchura igual al paso de la estructura escalonada correspondiente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/067956.

Solicitante: PIRELLI & C. S.P.A..

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: VIALE PIERO E ALBERTO PIRELLI, 25 20126 MILANO ITALIA.

Inventor/es: GAMBERALE,LUCA, GRASSANO,GIUSEPPE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F24J2/08 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION.F24J PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES (sustancias a este efecto C09K 5/00; motores u otros mecanismos para producir una potencia mecánica a partir del calor, véanse las clases apropiadas, p. ej. F03G para utilización del calor natural). › F24J 2/00 Utilización del calor solar, p. ej. colectores de calor solar (destilación o evaporación del agua utilizando calor solar C02F 1/14; aspectos de la cubierta del tejado relativos a los dispositivos colectores de energía E04D 13/18; dispositivos que producen una potencia mecánica a partir de energía solar F03G 6/00; dispositivos semiconductores especialmente adaptados para convertir la energía solar en energía eléctrica H01L 31/00; células fotovoltaicas [FV] que incluyen medios directamente asociados con la célula FV para utilizar energía calorífica H01L 31/0525; módulos FV que incluyen medios asociados con el módulo FV para utilizar la energía calorífica H02S 40/44). › teniendo lentes como elementos de concentración.
  • G02B3/00 SECCION G — FISICA.G02 OPTICA.G02B ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene prioridad; elementos ópticos especialmente adaptados para ser utilizados en los dispositivos o sistemas de iluminación F21V 1/00 - F21V 13/00; instrumentos de medida, ver la subclase correspondiente de G01, p. ej. telémetros ópticos G01C; ensayos de los elementos, sistemas o aparatos ópticos G01M 11/00; gafas G02C; aparatos o disposiciones para tomar fotografías, para proyectarlas o para verlas G03B; lentes acústicas G10K 11/30; "óptica" electrónica e iónica H01J; "óptica" de rayos X H01J, H05G 1/00; elementos ópticos combinados estructuralmente con tubos de descarga eléctrica H01J 5/16, H01J 29/89, H01J 37/22; "óptica" de microondas H01Q; combinación de elementos ópticos con receptores de televisión H04N 5/72; sistemas o disposiciones ópticas en los sistemas de televisión en colores H04N 9/00; disposiciones para la calefacción especialmente adaptadas a superficies transparentes o reflectoras H05B 3/84). › Lentes simples o compuestas (ojos artificiales A61F 2/14; cristales de gafas o lentes de contacto para los ojos G02C; cristales de reloj o de péndulo G04B 39/00).
  • G02B3/08 G02B […] › G02B 3/00 Lentes simples o compuestas (ojos artificiales A61F 2/14; cristales de gafas o lentes de contacto para los ojos G02C; cristales de reloj o de péndulo G04B 39/00). › de superficies discontinuas, p. ej. lente de Fresnel.
  • H01L31/052 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctrica en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 31/00 Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00). › 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).
  • H01L31/054 H01L 31/00 […] › Elementos ópticos directamente asociados o integrados en la célula fotovoltaica, p. ej. medios que reflejan la luz o medios concentradores de luz.

PDF original: ES-2553420_T3.pdf

 

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