СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ

СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ


RU (11) 2187863 (13) C1

(51) 7 H01L31/042 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2001110517/28 
(22) Дата подачи заявки: 2001.04.17 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.04.17 
(45) Опубликовано: 2002.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2156522 С1, 20.09.2000. RU 2066502 С1, 10.09.1996. RU 2066503 С1, 10.09.1996. US 4394529 С1, 19.07.1983. 
(71) Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Сатурн" 
(72) Автор(ы): Казьмин С.И.; Финтисов А.И. 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Сатурн" 
Адрес для переписки: 350072, г.Краснодар, ул. Солнечная, 6, Открытое акционерное общество "Сатурн", патентный сектор 

(54) СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для генерирования электрической энергии путем преобразования энергии светового излучения в электрическую энергию, и предназначено для использования в конструкциях солнечных батарей (СБ), содержащих панели, каркасы которых выполнены из углепластиковых труб или других конструкционных материалов определенного профиля. Техническим результатом, достигаемым в предлагаемой конструкции СБ, является уменьшение удельной массы панелей, увеличение удельной мощности СБ за счет повышения коэффициента использования полезной площади и уменьшение трудоемкости изготовления СБ. Сущность: в СБ, состоящей из каркаса в виде плоских панелей с равномерно расположенными ячейками и с установленными в них модулями, состоящими из последовательно или последовательно-параллельно соединенных солнечных элементов, прикрепленных к перфорированной пленочной подложке с помощью тыльных стеклянных пластин, перфорированная пленочная подложка выполнена из армированной полиимидной пленки, имеет ленточные выступы, предназначенные для крепления модуля к каркасу СБ и равномерно расположенные по периметру модуля. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для генерирования электрической энергии путем преобразования энергии светового излучения в электрическую энергию, и предназначено для использования в конструкциях солнечных батарей (СБ), содержащих плоские панели, каркасы которых выполнены из углепластиковых труб или из других конструкционных материалов определенного профиля.

Известна солнечная батарея (СБ) [1], предназначенная для обеспечения электрической энергией космической станции и космической платформы. СБ состоит из панелей, которые при транспортировании укладываются в контейнеры с демпфирующими прокладками. Электрогенерирующая часть СБ состоит из солнечных элементов (СЭ) из кремния размером 8080 мм, толщиной 200 мкм с обволакивающим фронтальным контактом, выведенным на тыльную поверхность. СЭ приклеиваются к несущей подложке, состоящей из двух слоев полиимидной пленки толщиной 25 мкм с расположенным между ними армирующим слоем стеклоткани. Коммутация СЭ осуществляется методом контактной сварки с помощью медных коммутационных шин, которые вклеены в подложку между двумя слоями полиимидной пленки.

Недостатками данной конструкции являются технологическая сложность изготовления подложки, недостаточная надежность клеевых соединений СЭ и подложки, недостаточная защищенность СЭ от возникновения трещин в процессе эксплуатации, а также низкая ремонтопригодность СБ в целом.

Наиболее близкой, принятой за прототип, является СБ [2], содержащая плоские панели с установленными на них модулями, состоящими из последовательно или последовательно-параллельно соединенных с помощью коммутационных молибденовых шин с многослойным металлическим покрытием, солнечных элементов (СЭ), прикрепленных к планочной подложке и снабженных защитными стеклянными пластинами, причем каждая плоская панель выполнена в виде каркаса с натянутым на него сетеполотном, состоящего из ячеек, в каждой из которых установлен модуль, пленочная подложка которого расположена между тыльной стороной СЭ и тыльной защитной стеклянной пластиной, приклеенной к тыльной стороне СЭ через перфорацию в пленочной подложке, которая, в свою очередь, пришита к сетеполотну через силовые неметаллические элементы крепления, установленные в местах схождения СЭ, имеющих прямоугольную форму с четырьмя угловыми срезами, кроме того, коммутационные молибденовые шины с многослойным металлическим покрытием проходят по всей длине СЭ с лицевой и тыльной стороны и закреплены пайкой или сваркой в отдельных точках, причем точки пайки или сварки лицевых и тыльных поверхностей смещены относительно друг друга, а в зоне угловых срезов СЭ коммутационные молибденовые шины с многослойным металлическим покрытием снабжены площадками и имеют термокомпенсационные изгибы как в последовательных, так и параллельных целях соединения СЭ.

Недостатком данной конструкции солнечной батареи является низкая удельная мощность, большая удельная масса и трудоемкость в изготовлении.

Техническим результатом, достигаемым в предлагаемой конструкции СБ, являются уменьшение удельной массы панелей, увеличение удельной мощности СБ за счет повышения коэффициента использования полезной площади и уменьшение трудоемкости изготовления СБ.

Достигается это тем, что в солнечной батарее, состоящей из каркаса в виде плоских панелей с равномерно расположенными ячейками и с установленными в них модулями, состоящими из последовательно или последовательно-параллельно соединенных СЭ, прикрепленных к перфорированной пленочной подложке с помощью тыльных стеклянных пластин, перфорированная пленочная подложка имеет ленточные выступы, предназначенные для крепления модуля к каркасу солнечной батареи, расположенные равномерно по периметру модуля, и выполнена из армированной полиимидной пленки.

Отличительные признаки, обуславливающие соответствие предлагаемой СБ критерию "новизна", следующие: перфорированная пленочная подложка выполнена из армированной полиимидной пленки и снабжена ленточными выступами, равномерно расположенными по периметру модуля и предназначенными для крепления модуля к каркасу СБ.

Армированная полиимидная пленка, из которой изготовлена перфорированная пленочная подложка, имеет очень высокие прочностные характеристики и высокую стойкость к воздействию факторов космического пространства: радиации, ультрафиолету, низким температурам и термоциклам. Характеристики армированной полиимидной пленки позволяют также использовать ее в качестве несущей конструкции СБ без использования дополнительных поддерживающих структур, например, таких как сетеполотно, и позволяют исключить из конструкции дополнительные элементы крепления, что приводит к существенному уменьшению трудоемкости изготовления СБ и позволяет использовать прямоугольные СЭ без угловых срезов, что, в свою очередь, приводит к увеличению удельной мощности СБ.

Выполнение пленочной подложки с ленточными выступами, предназначенными для крепления модуля к каркасу СБ, обеспечивает возможность одновременного закрепления на каркасе всех модулей и значительное снижение доли ручного труда в технологии изготовления СБ.

Для доказательства соответствия предлагаемой конструкции СБ критерию "изобретательский уровень" была проанализирована вся совокупность признаков и отдельно отличительные признаки. Установлено, что применение вышеуказанных отличительных признаков, дающих в совокупности с известными признаками технический результат, заключающийся в улучшении удельных характеристик СБ (увеличение мощности и уменьшение массы) и уменьшении трудоемкости ее изготовления, в литературных источниках не обнаружено. Таким образом, по мнению авторов, предлагаемая конструкция СБ соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1 и 2 схематично изображена конструкция СБ.

На фиг. 1 показана отдельная плоская панель, из которых состоит СБ. Панель содержит несущий каркас 1, состоящий из ячеек 2, в каждой из которых установлен модуль 3. Модуль 3 состоит из солнечных элементов (СЭ) 4, стеклянных пластин 5 и 6 и перфорированной пленочной подложки 7. СЭ 4 соединены между собой коммутационными шинами 8 с компенсационным изгибом. СЭ 4 закреплены в модуле 3 с помощью перфорированной пленочной подложки 7, расположенной между СЭ 4 и тыльной стеклянной пластиной 5. Крепление СЭ 4 осуществляется путем приклеивания тыльной стеклянной пластины 5 к тыльной стороне СЭ 4 через отверстия 9 в подложке 7.

На фиг.2 показан внешний вид модуля, готового для установки на каркас.

Крепление модуля к каркасу панели осуществляется путем приклейки ленточных выступов 10 подложки 7 к силовым элементам каркаса 1.

Пример конкретного выполнения предлагаемой СБ.

Предлагаемая СБ состоит из прямоугольных плоских панелей размером 1,81,5 м, каркасы 1 которых выполнены из углепластиковых труб диаметром 15 мм. Каждая панель разделена на 8 ячеек 2 размером 450750 мм каждая. В каждую ячейку каркаса устанавливается модуль 3, содержащий 192 СЭ 4 размером 54,830,1 мм, соединенных последовательно с помощью серебряных шин 8 с термомеханическими компенсаторами. В качестве подложки используется армированная стеклотканью полиимидная пленка 7 толщиной 100 мкм, которая располагается между тыльной стороной СЭ 4 и тыльной стеклянной пластиной 5. Крепление СЭ 4 осуществляется путем приклеивания тыльной стеклянной пластины 5 к тыльной стороне СЭ 4 через отверстия 9 в подложке 7 с помощью эластичного кремний-органического каучука СКТНФ. На лицевую поверхность СЭ 4 наклеена стеклянная пластина 6. В ячейках 2 модули 3 закреплены путем приклейки ленточных выступов 10 подложки 7 к силовым элементам каркаса 1 клеем ВК-9.

Источники информации

1. "Проектирование, разработка солнечной батареи космической станции". РЖ 22Ф, 2Ф282, с.41, 1989г.

2. Патент на изобретение 2156522 "Солнечная батарея", ОАО "Сатурн". 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Солнечная батарея, состоящая из каркаса в виде плоских панелей с равномерно расположенными ячейками и с установленными в них модулями, состоящими из последовательно или последовательно-параллельно соединенных солнечных элементов, прикрепленных к перфорированной пленочной подложке с помощью тыльных стеклянных пластин, отличающаяся тем, что перфорированная пленочная подложка выполнена из армированной полиимидной пленки и имеет ленточные выступы, предназначенные для крепления модуля к каркасу солнечной батареи, расположенные равномерно по периметру модуля.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru