RS63764B1 - Hibridni solarni panel za proizvodnju električne i toplotne energije - Google Patents
Hibridni solarni panel za proizvodnju električne i toplotne energijeInfo
- Publication number
- RS63764B1 RS63764B1 RS20220969A RSP20220969A RS63764B1 RS 63764 B1 RS63764 B1 RS 63764B1 RS 20220969 A RS20220969 A RS 20220969A RS P20220969 A RSP20220969 A RS P20220969A RS 63764 B1 RS63764 B1 RS 63764B1
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- production
- photovoltaic
- layer
- silicone
- thermal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/40—Thermal components
- H02S40/44—Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/40—Thermal components
- H02S40/42—Cooling means
- H02S40/425—Cooling means using a gaseous or a liquid coolant, e.g. air flow ventilation, water circulation
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
- H10F19/80—Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
- H10F19/80—Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
- H10F19/804—Materials of encapsulations
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/60—Thermal-PV hybrids
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
OPIS
PREDMET PRONALASKA
[0001] Ovaj pronalazak otkriva hibridni solarni panel za proizvodnju električne i toplotne energije. Tačnije, ovaj pronalazak otkriva panel koji omoguć ava pove ć anje maksimalnih radnih temperatura, kao i električne i termičke efikasnosti, poveć avaju ć i njegovu trajnost, eliminišu ć i probleme sa raslojavanjem i degradacijom, i dalje omoguć avaju ć i eliminaciju suvi šnih slojeva koji utiču na ukupnu efikasnost panela.
STANJE TEHNIKE
[0002] Upotreba hibridnih panela za proizvodnju električne i toplotne energije je poznata u stanju tehnike.
[0003] Hibridni solarni (PVT) panel je, po definiciji ili u suštini, kolektor solarne energije koji koristi fotonaponski sloj kao apsorber. Što je više upadnog zračenja na fotonaponski sloj koje se može preneti u obliku toplote na fluid, to je već a njegova toplotna efikasnost, što dalje pove ć ava električnu efikasnost fotonaponskog sloja, a time i ukupnu efikasnost i proizvedenu energiju, putem hlađenja.
[0004] Hibridnu solarnu tehnologiju karakteriše generisanje električne (fotonaponske) energije i toplotne energije (termalni kolektori) u jednom istom panelu. Hibridni solarni paneli su generalno poznati kao PVT (fotonaponsko-termalni) paneli.
[0005] Fotonaponski moduli gube oko 85 % energije koju primaju. Prvi razvoj hibridnih (PVT-1, WISC ili neglaziranih) panela nastojao je da iskoristi ovu neiskorišć enu energiju. U tu svrhu ugradili su rekuperator u fotonaponski panel na njegovoj zadnjoj strani i izolovali ga od okoline. Ovim razvojem je povratio toplotu koja je izgubljena na zadnjoj strani. Ova tehnologija predstavlja problem vezan za njenu termi čku efikasnost, jer ova efikasnost značajno opada kada se njena radna temperatura poveć a, a samo 5-10 % je u primeni tople vode za doma ć instvo.
[0006] Međunarodna agencija za energiju (IEA) razvila je 2002. godine stanje tehnike i mapu puta za fotonaponsku tehnologiju, izlažuć i budu ć i rad za ovu svrhu u Zadatku 7. Kasnije, tokom godina 2005- 2010, IEA je promovisala dubinsku analizu postojeć ih tehnologija i potencijalnog tr žišta za hibridne panele u Zadatku 35 (http://archive.iea-shc.org/task35/). Svrha je bila da se katalizuje uvođenje ove tehnologije na tržište. Među njegovim zaključcima, treba istać i da predlaže različite linije koje treba razviti, kao što su: poboljšanje optike i toplotne efikasnosti.
[0007] Toplotni apsorberi za PVT module su komplementarni solarnim ć elijama kao jo š jedan način korišć enja solarne energije. Ukupna efikasnost konverzije PVT modula raste sa efikasno š ć u svog toplotnog apsorbera prema zakonima termodinamike. Različite metode za projektovanje toplotne apsorpcije, naime, struktura od listova i cevi, pravougaoni tunel sa ili bez kraka/ žlebova, cev sa ravnim pločama, mikrokanali/toplinska prostirka, ekstrudirani izmenjivač toplote, vezivanje u rolnu i pamučni fitilj strukture, uveliko se razvijaju. (Wu, 2017).
[0008] PVT se može podeliti radnim fluidom: vazduh, voda, rashladna tečnost, materijal za promenu faze, nanofluid, itd.). Karakteriše ih i tip PV modula: ravna ploča, fleksibilan ili koncentrator, kao i različite tehnologije kao što su monokristalni i polikristalni silicijum, amorfni silicijum, CaTe, CIGS, organski, perovskiti.
[0009] U dizajnu PVT-a, integracija fotonaponskog sloja sa apsorberom predstavlja kritični element. Od toga ć e zavisiti toplotna efikasnost, radni vek, troškovi proizvoda i hlađenje PV sloja. Jedan od razloga je taj što toplotni otpor između PV sloja i toplotnog apsorbera može biti izuzetno velik ako postoje mehurić i vazduha ili mali vazdušni zazor u integracionom sloju. Stoga su i termički apsorber i korišć eni metod integracije kritični za PVT module jer direktno utiču na hlađenje fotonaponskih slojeva, a samim tim i na električnu/termalnu/ukupnu efikasnost.
[0010] Od svih termičkih apsorbera i metoda integracije upoređenih u pregledu Jinshun Wu (Wu, 2017), najpogodniji su metoda laminacije zasnovana na rekuperatoru i fotonaponska laminacija na bazi etil vinil acetata (EVA).
[0011] Proizvodnja fotonaponskih laminata poznatih u stanju tehnike za hibridne solarne panele vr ši se sa inkapsulantom koji se zove etil vinil acetat (EVA) koji fiksira fotonaponske ć elije na mestu i pri čvrš ć uje ih za staklo na prednjoj strani i na zadnji sloj poznat kao pozadinska ploča koja u praksi ima Tedlar i drugi ekvivalent kao glavnu komponentu.
[0012] Na primer, španski patent ES244990B1 otkriva hibridni solarni panel za proizvodnju električne i fotonaponske energije, otkrivajuć i međusloj gasa ili određeni stepen vakuuma koji pove ć ava toplotnu efikasnost panela putem smanjenja konvektivnih gubitaka toplote. Navedena patentna prijava otkriva spoj između fotonaponskog sistema i apsorbera toplote pomoć u provodnog lepka ili bilo koje vrste sistema za spajanje koji omoguć ava provodnu razmenu toplote između njih.
[0013] Slično, patentna prijava DE 2622511 A1 otkriva hibridni solarni panel, otkrivajuć i međukomoru, gde ne precizira da li navedena komora predstavlja određeni stepen vakuuma ili prisustvo gasa. U svakom slučaju, pomenuti hibridni panel ne otkriva materijal ili tip spoja fotonaponskog sistema i apsorbera toplote, pri čemu je pomenuta karakteristika bitna kod panela ovog tipa u pogledu ukupne efikasnosti i veka trajanja panela.
[0014] U stanju tehnike poznatom podnosiocu prijave, ovo spajanje se prete žno izvodi laminacijom sa EVA. Direktan kontakt, mehaničko pričvršć ivanje ili termički lepak su takođe poznati, ali se ređe koriste i nepovoljni su.
[0015] Maksimalna radna temperatura EVA je 80-85°C. Prekoračenje ove temperature povlači probleme sa delaminacijom između različitih slojeva u kojima se koristi EVA: fotonaponske ć elije sa staklom, EVA ili ć elije sa zadnjim slojem i zadnjim slojem sa rekuperatorom. Delaminacija utiče i na estetiku i na električnu i termičku efikasnost.
[0016] Hibridni solarni panel poveć ava svoju temperaturu stagnacije što je ve ć a toplotna efikasnost, što je poželjno. To znači da u okolnostima kada je ploča u stagnaciji (bez cirkulacije tečnosti u njoj), njena temperatura može da pređe 150°C. Shodno tome, postoji tehničko praktično ograničenje koje utiče na vek trajanja i ukupnu efikasnost hibridnih panela laminiranih EVA.
[0017] EVA koja se koristi za inkapsuliranje fotonaponskih ć elija i za spajanje fotonaponskog laminata sa rekuperatorom doživljava degradaciju tokom svog radnog veka iz više razloga (Candida Carvalho de Oliveira, 2018): visoke temperature, UV zračenje, vlaga, loše umrežavanje u proces proizvodnje i kontaminacija materijala.
[0018] Postoje mnoge posledice ove degradacije. Prvo, efikasnost tokom radnog veka postepeno opada tokom godina. Toplotna energija se takođe smanjuje ukoliko dođe do ošteć enja spoja između fotonaponskog laminata i rekuperatora. Drugo, dolazi do potencijalno indukovane degradacije (PID). Radni vek ovih panela je oko 25 godina sa gubitkom snage od 20-25 % u slučaju dobrog proizvoda i radnog kvaliteta instalacije. Takođe dovodi do estetskih problema kao što su žutilo, promena boje, mehurić i i delaminacija.
[0019] Najsavremenija patentna prijava US 2016/013343A otkriva hibridne solarne panele sa slojem za kapsuliranje koji sadrži silikonski kapsulant i toplotno provodljivi izolacioni sloj koji sadrži toplotno provodljivi silikon.
[0020] Dokument iz prethodnog stanja tehnike [US 2008/302357A] otkriva solarne panele sa različitim toplotno provodljivim materijalima za povezivanje solarnih ć elija sa izmenjivačem toplote.
[0021] Shin-Etsu Chemical Co.ET AL: "Karakteristična svojstva jedinjenja silikonske gume" opisuje informativnu brošuru velikih proizvođača silikonske gume za elektronske aplikacije, opisujuć i toplotnu provodljivost gume u opsegu 0,2 W/m k i dalje otkrivajuć i silikonske gume visoke transparentnosti.
OPIS PRONALASKA
[0022] Ovaj pronalazak namerava da reši neke od problema navedenih u stanju tehnike.
[0023] Ovaj pronalazak je opisan u patentnom zahtevu 1. Tačnije, on otkriva hibridni solarni panel za proizvodnju električne i toplotne energije, koja obuhvata:
- fotonaponski sistem za proizvodnju energije, sa najmanje jednom fotonaponskom ć elijom, - apsorber toplote za evakuaciju toplote iz fotonaponskog sistema generisanja pomoć u te čnosti za prenos toplote, čime se poveć ava njegova električna efikasnost.
- prozirni izolacioni poklopac zapečać en duž perimetra do fotonaponskog sistema za proizvodnju, - međusloj vakuuma, vazduha ili inertnog gasa između fotonaponskog sistema proizvodnje i providnog izolacionog poklopca.
- donji izolacioni sloj koji se nalazi ispod absorbera toplote
- perimetarski okvir sa zadnjim delom ili kuć ištem koje se sastoji od četiri strane perimetra i zadnjeg dela,
- pri čemu hibridni solarni panel dodatno sadrži čvor za spajanje fotonaponskog sistema za proizvodnju energije sa apsorberom toplote, spoj koji se sastoji od dva sloja materijala sa silikonskom bazom, pri čemu prvi sloj obuhvata inkapsulaciju silikona unutar sistema fotonaponske proizvodnje i projekciju iznad pomenutog sloja fotonaponske proizvodnje, inkapsulirajuć i silikon sa indeksom prelamanja manjim od 1,45 i indeksom optičke transmisije već im od 98 %, i drugi sloj koji se nalazi iznad i pored apsorbera toplote i koji sadrži silikon termičkog lepka sa toplotnom provodljivošć u ve ć om od 0,2 W/m·K.
[0024] Poželjno je da sloj termo lepljivog silikona sadrži optereć enje česticama oksida reda veličine 1-200 mm, pri čemu navedeno optereć enje česticama oksida omogu ć ava materijalu sa silikonskom bazom da dostigne toplotnu provodljivost do 3 W/m·K. Metode na bazi silikona ili čestice drugog tipa, koje omoguć avaju pove ć anje toplotne provodljivosti pomenutog sloja sa znanjem koje je ve ć otkriveno u stanju tehnike u drugim sektorima ili primenama i koje su očigledne stručnjaku u ovoj oblasti sa objektivnim problemom poveć anja toplotne provodljivosti materijala sa silikonskom bazom, koja se mo že koristiti.
[0025] Termički adhezivni silikon može imati brzo očvršć avanje na sobnoj temperaturi dodavanjem platinastog katalizatora u odnosu 5:1 do 20:1. Poželjno, navedeni odnos može biti 10:1 po težini ili zapremini. Poželjno, silikon za kapsuliranje sadrži dvokomponentni silikon koji se može sipati i koji se vulkanizira u meki elastomer, u odnosu mešavine od 10:1. Ovo omoguć ava neophodna elastična svojstva u navedenom sloju kapsulirajuć eg silikona kako bi se sklop zaštitio od ekspanzije zbog različitih koeficijenata ekspanzije svakog materijala u svakom sloju panela.
[0026] Inkapsulirajuć i silikon može da dovede do brzog očvrš ć avanja dodavanjem katalizatora u odnosu od 5:1 do 20:1. Pored količine smeše, vreme očvršć avanja ć e zavisiti od drugih faktora kao što je toplotna provodljivost inkapsuliranih komponenti i prisutno UV svetla.
[0027] Panel može predstavljati kaljeno staklo koje se nalazi iznad sloja silikona za inkapsulaciju. Panel ovog pronalaska je, međutim, lišen navedenog kaljenog stakla zbog visoke optičke transmisije i niskog indeksa prelamanja sloja silikona za inkapsulaciju. Panel može da predstavlja sloj Tedlara između sloja silikona za kapsuliranje i sloja termo lepljivog silikona. Panel ovog pronalaska je, međutim, oslobođen pomenutog sloja Tedlar-a, pošto metalni apsorber toplote može da obezbedi dovoljnu krutost za hibridni panel.
[0028] Mora se napomenuti da sloj termičkog adhezivnog silikona može da dostigne radnu temperaturu bez ošteć enja do 250°C u odnosu na poznatu granicu od 80°C u stanju tehnike kori š ć enjem EVA kao materijal za spajanje sistema fotonaponske proizvodnje sa apsorberom toplote.
[0029] Toplotna provodljivost sloja termičkog lepka je 0,2-3 W/m·K u zavisnosti od dodavanja čestica oksida ili drugih čestica ili metoda poznatih u stanju tehnike za dobijanje silikona već e toplotne provodljivosti u druge primene ili sektora, za razliku od toplotne provodljivosti EVA od oko 0,13 W/m ·K. Dalje se mora dodati da je pomoć u ovog pronalaska eliminisan sloj Tedlara, takođe poznat u tehnici kao "pozadinska ploča", čime se eliminiše barijera za provodljivost toplote za fotonaponske ć elije. Navedeni faktori predstavljaju značajno poveć anje toplotne efikasnosti, a samim tim i pove ć anje elektri čne efikasnosti fotonaponskog sistema.
[0030] Slično, niži indeks prelamanja i već a optička transmisija silikona u sloju za inkapsulaciju u odnosu na materijale poznate u stanju tehnike omoguć avaju ve ć u količinu upadnog sunčevog zračenja (duž celog spektra) da dostigne do obe fotonaponske ć elije i površine rekuperatora, što omogu ć ava pove ć anje kako proizvodnju električne energije i tako i proizvodnju toplote. Ovo se odnosi i na oblasti pokrivene fotonaponskim ć elijama i na slobodne prostore između njih. Sa eliminacijom kaljenog stakla iz fotonaponskog sloja, bili bi moguć i manji gubici refleksije, a samim tim i ve ć a ukupna efikasnost.
[0031] Pored toga, otpornost na UV zračenje slojeva sa silikonskim bazama je veoma visoka u odnosu na materijal poznat u stanju tehnike za obavljanje navedene funkcije, pri čemu je ovaj materijal EVA (etil vinil acetat) ima sadržaj vlage u materijalima na bazi silikona je 0,03 % u odnosu na 0,3 % u EVA.
[0032] Prisustvo korozije usled korozivnih agenasa kao što je sirć etna kiselina prisutna u fotonaponskim panelima laminiranim EVA je glavni izvor kvarova i gubitka efikasnosti fotonaponskih panela tokom njihovog radnog veka. Navedeni gubitak efikasnosti koji se smatra optimalnim u trenutnom stanju tehnike je reda veličine 20-25 % tokom 20-25 godina. Korozija materijala na bazi silicijuma u fotonaponskom sloju na visokim i niskim temperaturama prilikom UV zračenja u ovom pronalasku je zanemarljiva u poređenju sa upotrebom EVA.
[0033] Odsustvo korozivnih agenasa kao što je sirć etna kiselina u EVA, veoma visoka otpornost na ultraljubičasto zračenje i niži sadržaj vlage eliminišu probleme sa degradacijom koja proizilazi iz ovog materijala, produžavajuć i vek trajanja od 25 godina do 40 godina, uz ogromnu dalju prednost koja predstavlja manji gubitak efikasnosti tokom godina.
[0034] Ovo poveć anje veka trajanja od 1,5 do 2 puta, kao i pove ć anje električne i toplotne proizvodnje usled rezultirajuć eg pove ć anja efikasnosti, podrazumeva pove ć anje ekonomske efikasnosti proizvoda.
[0035] Još jedan važan aspekt koji treba istać i je da zbog niže vrednosti tvrdo ć e, deformacije i zatezne čvrstoć e, ovaj pronalazak favorizuje fleksibilnu adaptaciju spojenih slojeva uprkos različitim koeficijentima ekspanzije svakog materijala. Za hibridne solarne panele, ove karakteristike su izuzetno važne zbog velikih i konstantnih varijacija temperature unutar panela, a samim tim i ekspanzija do kojih dolazi.
[0036] Neizlaganje skupa slojeva toplotnim procesima visoke temperature tokom proizvodnog procesa takođe sprečava deformaciju u ovom prvom koraku. Moguć nost uklanjanja konvencionalnog stakla iz fotonaponske laminacije takođe je važna da bi se sprečilo savijanje sklopa zbog razlika između koeficijenata ekspanzije različitih materijala.
OPIS SLIKA
[0037] Da bi se dopunio opis koji se pravi i da bi se pomoglo boljem razumevanju karakteristika pronalaska u skladu sa njegovom poželjnom praktičnom realizacijom, priložen je set slika kao sastavni deo navedenog opisa u kojem je sledeć e je prikazano u ilustrativnoj i neograničavajućoj svrsi:
Slika 1 prikazuje bočni presek hibridnog panela prema prvom ostvarenju ovog pronalaska u kome je jasno prikazano izvođenje bez zadnjeg sloja i bez sloja stakla pored fotonaponskog sistema za proizvodnju. Slika 2 prikazuje bočni presek hibridnog panela u skladu sa drugom varijantom ovog pronalaska u kojoj je jasno prikazano izvođenje bez zadnjeg sloja i sa slojem stakla pored fotonaponskog sistema za generisanje.
Slika 3 prikazuje bočni presek hibridnog panela koji nije u skladu sa ovim pronalaskom, gde su zadnji sloj i sloj stakla prisutni pored fotonaponskog sistema za proizvodnju.
POŽELJNA OSTVARENJA PRONALASKA
[0038] Slika 1 prikazuje bočni presek hibridnog panela u skladu sa prvom realizacijom ovog pronalaska u kome se može videti providni izolacioni poklopac (1) zapečać en duž perimetra u gornjem delu panela, pri čemu se pomenuti izolacioni poklopac (1) nalazi neposredno iznad međusloja (2) od vakuuma, vazduha ili inertnog gasa. Pored i ispod pomenutog međusloja (2) nalazi se sloj silikona za kapsuliranje (3) koji ima optičku transmisiju već u od 98 % i indeks prelamanja manji od 1,45. Navedeni sloj silikona za kapsuliranje (3) omoguć ava spoj između fotonaponskih ć elija (6) i projektira iznad navedenih ć elija. Sme šten neposredno uz i ispod navedenog sloja silikona za inkapsulaciju (3) i fotonaponskog sistema za proizvodnju energije (6) nalazi se drugi sloj materijala sa silikonskom bazom, sloj termičkog lepka (8), koji ima toplotnu provodljivost. reda veličine 0,2 - 3 W/m*K, omoguć avaju ć i spoj seta fotonaponskih ć elija (6) sa apsorberom toplote (7), olakšavajuć i prenos toplote na fluid za prenos toplote (koji prolazi kroz apsorber), čime se poveć ava električna efikasnost fotonaponskog sistema (6) i dalje pove ć ava termička efikasnost pomoć u toplotnih provodljivosti u termo-lepljivom silikonu (8) koje su ve ć e od onih materijala poznatih u stanju tehnike za ovu funkciju. Sloj termolepljivog silikona (8) ima optereć enje oksidnim česticama reda veličine 1-200 µm.
[0039] Konačno, najniži deo panela ima izolacioni sloj (4) koji se graniči sa perimetarskim okvirom (9) koji formira spoljašnju stranu hibridnog panela za fotonaponsku toplotnu proizvodnju.
[0040] Slika 2 prikazuje bočni presek hibridnog panela u skladu sa drugom realizacijom ovog pronalaska u kome se može videti providni izolacioni poklopac (1) zapečać en duž perimetra u gornjem delu panela, sa pomenutim izolacionim poklopcem (1) koji se nalazi neposredno iznad međusloja (2) od vakuuma, inertnog gasa ili vazduha. Pored navedenog međusloja (2) nalazi se kaljeno staklo (11) spojeno pomoć u sloja silikona za inkapsulaciju (3) koji ima optičku transmisiju već u od 98 % i indeks prelamanja manji od 1,45. Navedeni sloj kapsulirajuć eg silikona (3) omogu ć ava spoj između fotonaponskih ć elija (6) i izbočina iznad navedenih ć elija. Smešten neposredno uz i ispod navedenog sloja silikona za inkapsulaciju (3) i fotonaponskog sistema za proizvodnju energije (6) nalazi se drugi sloj materijala sa silikonskom bazom, sloj termičkog lepka (8), koji ima toplotnu provodljivost reda veličine 0,2 - 3 W/m*K, omoguć avaju ć i spajanje seta fotonaponskih ć elija (6) sa apsorberom toplote (7), omogu ć avaju ć i prenos toplote na fluid za prenos toplote, čime se poveć ava električna efikasnost fotonaponske sistema (6) i dalje pove ć anje toplotne efikasnosti pomoć u toplotnih provodljivosti u termolepljivom silikonu (8) koje su ve ć e od onih u materijalima poznatim u stanju tehnike za ovu funkciju. Kona čno, najniži deo panela ima izolacioni sloj (4) koji se graniči sa perimetarskim okvirom (9) koji formira spoljašnju stranu hibridnog fotonaponskog termogeneracionog panela.
[0041] Slika 3 prikazuje bočni presek hibridnog panela koji nije u skladu sa ovim pronalaskom, na kome se može videti providni izolacioni poklopac (1) zapečać en duž perimetra u gornjem delu panela, sa pomenutim izolacionim poklopcem (1) koji se nalazi neposredno iznad međusloja vakuuma, inertnog gasa ili vazduha (2). Pored navedenog međusloja (2) nalazi se kaljeno staklo (11) spojeno pomoć u sloja silikona za inkapsulaciju (3) koji ima optičku transmisiju već u od 98 % i indeks prelamanja manji od 1,45. Navedeni sloj kapsulirajuć eg silikona (3) omogu ć ava spoj između fotonaponskih ć elija (6) i izbočina iznad navedenih ć elija. Neposredno pored i ispod pomenutog sloja silikona za inkapsulaciju (3) nalazi se sloj zadnje plo če (10). Navedeni sloj zadnje ploče je spojen sa apsorberom toplote (7) pomoć u drugog sloja materijala sa silikonskom bazom, pri čemu je navedeni sloj sloj termičkog lepka (8), ima toplotnu provodljivost reda 0,2 - 3 W/m*K, kao i visok prenos toplote pomoć u tečnosti za prenos toplote, čime se pove ć ava električna efikasnost fotonaponskog sistema (6) i dodatno poveć ava toplotna efikasnost pomo ć u toplotne provodljivosti u termo lepljivom silikonu (8) koje su već e od materijala koji su poznati u stanju tehnike za ovu funkciju. Konačno, najniži deo panela ima izolacioni sloj (4) koji se graniči sa perimetarskim okvirom (9) koji formira spoljašnju stranu hibridnog fotonaponskog termogeneracionog panela.
Claims (5)
1. Hibridni solarni panel za proizvodnju električne energije i toplotne energije, koji se sastoji od:
- fotonaponskog sistema za proizvodnju električne energije (6), sa najmanje jednom fotonaponskomć elijom,
- apsorbera toplote (7) za eliminaciju toplote iz fotonaponskog sistema za proizvodnju (6) pomoć u fluida za prenos toplote,
- prozirni izolacioni poklopac (1) zapečać en po obodu na fotonaponski proizvodni sistem,
- međusloj (2) vakuuma, inertnog gasa ili vazduha između fotonaponskog sistema za proizvodnju i providnog izolacionog poklopca (1),
- donji izolacioni sloj (4) koji se nalazi ispod apsorbera toplote (7),
- obodni okvir (9) sa zadnjim limom ili kuć ištem koje se sastoji od četiri strane perimetra i zadnjeg dela,
pri čemu dodatno sadrži spoj za spajanje fotonaponskog sistema za proizvodnju električne energije (6) sa apsorberom toplote, pri čemu se spoj sastoji od dva sloja materijala sa silikonskom bazom, pri čemu prvi sloj sadrži silikon za kapsuliranje (3) unutar fotonaponskog sistema za proizvodnju (6) i projektovanje iznad pomenutog fotonaponskog proizvodnog sloja (6), silikon za enkapsulaciju (3) koji ima indeks prelamanja manji od 1,45 i indeks optičke transmisije već i od 98 %, a spoj dalje sadrži drugi sloj termičkog silikona ( 8) sa toplotnom provodljivošć u ve ć om od 0,2 W/m·K,
naznačeno time što se pomenuti termički silikon (8) nalazi iznad i pored apsorbera toplote (7) tako da se spoj spaja sa fotonaponskim sistemom za proizvodnju energije (6) sa apsorberom toplote (7) bez zadnjeg sloja (10) između njih i na taj način eliminišuć i barijeru za provodljivost toplote za fotonaponske ć elije.
2. - Hibridni solarni panel za proizvodnju električne energije i toplotne energije prema patentnom zahtevu 1, naznačeno time što je oslobođen kaljenog stakla (11) između međusloja (2) i silikona za inkapsulaciju (3) dajuć i manje gubitke od refleksije.
3. - Hibridni solarni panel za proizvodnju električne energije i toplotne energije prema patentnom zahtevu 2, naznačeno time što se silikon za inkapsulaciju (3) očvršć ava dodavanjem katalizatora u odnosu 5:1 do 20:1.
4. - Hibridni solarni panel za proizvodnju električne energije i toplotne energije prema bilo kojm od patentnih zahteva 1-3, naznačeno time što silikon za inkapsulaciju (3) sadrži dvokomponentni silikon koji se vulkanizuje u elastomer, u odnosu mešavine 10:1.
5. Hibridni solarni panel za proizvodnju električne energije i toplotne energije prema patentnom zahtevu 4, naznačeno time što se termički silikon za inkapsulaciju (8) očvršć ava na sobnoj temperaturi dodavanjem platinastog katalizatora u odnosu 5:1 do 20:1.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201930007A ES2772308B2 (es) | 2019-01-04 | 2019-01-04 | Panel solar hibrido para la produccion de energia electrica y energia termica |
| PCT/ES2019/070870 WO2020141241A1 (es) | 2019-01-04 | 2019-12-20 | Panel solar híbrido para la producción de energía eléctrica y energía térmica |
| EP19856449.4A EP3866335B1 (en) | 2019-01-04 | 2019-12-20 | Hybrid solar panel for producing electrical energy and thermal energy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS63764B1 true RS63764B1 (sr) | 2022-12-30 |
Family
ID=69714071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20220969A RS63764B1 (sr) | 2019-01-04 | 2019-12-20 | Hibridni solarni panel za proizvodnju električne i toplotne energije |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220085757A1 (sr) |
| EP (1) | EP3866335B1 (sr) |
| JP (1) | JP2022516341A (sr) |
| AU (1) | AU2019419006A1 (sr) |
| CA (1) | CA3125069A1 (sr) |
| CY (1) | CY1125997T1 (sr) |
| DK (1) | DK3866335T3 (sr) |
| ES (2) | ES2772308B2 (sr) |
| HR (1) | HRP20221308T1 (sr) |
| HU (1) | HUE060355T2 (sr) |
| LT (1) | LT3866335T (sr) |
| PL (1) | PL3866335T3 (sr) |
| PT (1) | PT3866335T (sr) |
| RS (1) | RS63764B1 (sr) |
| SA (1) | SA521422450B1 (sr) |
| SM (1) | SMT202200431T1 (sr) |
| WO (1) | WO2020141241A1 (sr) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112599624A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-02 | 贵州梅岭电源有限公司 | 一种体装式一体化柔性太阳电池阵及其制备方法 |
| CN115810684B (zh) * | 2021-09-14 | 2026-02-27 | 甘肃自然能源研究所(联合国工业发展组织国际太阳能技术促进转让中心) | 一种新型不锈钢芯双面pvt混合电热组件 |
| CN114421886A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-04-29 | 陕西中伏科瑞科技有限公司 | 一种新型光伏光热综合利用装置及其制造方法 |
| CN115900099A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-04-04 | 山东盛拓科太阳能科技有限公司 | 一种全流道太阳能热电联产集热器 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2622511A1 (de) | 1976-05-20 | 1977-12-08 | Holstein Wolfgang Dipl Volksw | Sonnenenergiekollektor |
| ES244990Y (es) | 1979-08-02 | 1980-05-16 | Electrodomestico friegasuelos perfeccionado | |
| JPH064598Y2 (ja) * | 1986-12-26 | 1994-02-02 | 京セラ株式会社 | 太陽電池パネル |
| JP2002295911A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Noritz Corp | 混成型太陽熱集熱装置 |
| JP2003069068A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-07 | Canon Inc | 太陽電池モジュール |
| JP2004176982A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 太陽電池組込み集熱ハイブリッドモジュール |
| US20080302357A1 (en) * | 2007-06-05 | 2008-12-11 | Denault Roger | Solar photovoltaic collector hybrid |
| US20110259402A1 (en) * | 2007-10-04 | 2011-10-27 | Power Panel, Inc. | Photovoltaic panel for power panel |
| JP5289913B2 (ja) * | 2007-12-07 | 2013-09-11 | シャープ株式会社 | 太陽電池用表面保護シートおよび太陽電池モジュール |
| MX2012007950A (es) * | 2010-01-06 | 2012-08-01 | Dow Global Technologies Llc | Dispositivos fotovoltaicos resistentes a la humedad con capa de proteccion elastomerica de polisiloxano. |
| CN201699614U (zh) * | 2010-04-09 | 2011-01-05 | 北京天普太阳能工业有限公司 | 一种同步产生并输出电能和热能的太阳能利用装置 |
| EP2405489B1 (en) * | 2010-07-09 | 2019-04-10 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | High-efficiency solar cell and method for its production |
| US9045668B2 (en) * | 2010-09-22 | 2015-06-02 | Dow Corning Corporation | Organosiloxane block copolymer |
| WO2014132197A2 (en) * | 2013-02-28 | 2014-09-04 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Encapsulation materials and design of an integrated photovoltaic and thermal module (pvt) |
| WO2015200927A1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-12-30 | The Administrators Of The Tulane Eductional Fund | Infrared transmissive concentrated photovoltaics for coupling solar electric energy conversion to solar thermal energy utilization |
| US9842951B2 (en) * | 2014-06-27 | 2017-12-12 | Sunpower Corporation | Encapsulants for photovoltaic modules |
| CN105552152B (zh) * | 2016-02-29 | 2017-12-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 光伏组件、光伏光热一体化组件及其制造方法 |
-
2019
- 2019-01-04 ES ES201930007A patent/ES2772308B2/es active Active
- 2019-12-20 PT PT198564494T patent/PT3866335T/pt unknown
- 2019-12-20 PL PL19856449.4T patent/PL3866335T3/pl unknown
- 2019-12-20 SM SM20220431T patent/SMT202200431T1/it unknown
- 2019-12-20 WO PCT/ES2019/070870 patent/WO2020141241A1/es not_active Ceased
- 2019-12-20 CA CA3125069A patent/CA3125069A1/en active Pending
- 2019-12-20 EP EP19856449.4A patent/EP3866335B1/en active Active
- 2019-12-20 HU HUE19856449A patent/HUE060355T2/hu unknown
- 2019-12-20 ES ES19856449T patent/ES2929587T3/es active Active
- 2019-12-20 JP JP2021539159A patent/JP2022516341A/ja active Pending
- 2019-12-20 AU AU2019419006A patent/AU2019419006A1/en not_active Abandoned
- 2019-12-20 LT LTEPPCT/ES2019/070870T patent/LT3866335T/lt unknown
- 2019-12-20 HR HRP20221308TT patent/HRP20221308T1/hr unknown
- 2019-12-20 RS RS20220969A patent/RS63764B1/sr unknown
- 2019-12-20 DK DK19856449.4T patent/DK3866335T3/da active
- 2019-12-20 US US17/418,493 patent/US20220085757A1/en not_active Abandoned
-
2021
- 2021-07-01 SA SA521422450A patent/SA521422450B1/ar unknown
-
2022
- 2022-10-31 CY CY20221100706T patent/CY1125997T1/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2772308B2 (es) | 2021-07-19 |
| PT3866335T (pt) | 2022-11-11 |
| JP2022516341A (ja) | 2022-02-25 |
| AU2019419006A1 (en) | 2021-07-22 |
| SA521422450B1 (ar) | 2023-12-21 |
| WO2020141241A1 (es) | 2020-07-09 |
| SMT202200431T1 (it) | 2022-11-18 |
| ES2929587T3 (es) | 2022-11-30 |
| US20220085757A1 (en) | 2022-03-17 |
| EP3866335A1 (en) | 2021-08-18 |
| DK3866335T3 (da) | 2022-10-31 |
| HRP20221308T1 (hr) | 2022-12-23 |
| CY1125997T1 (el) | 2026-02-25 |
| ES2772308A1 (es) | 2020-07-07 |
| CA3125069A1 (en) | 2020-07-09 |
| PL3866335T3 (pl) | 2022-11-28 |
| LT3866335T (lt) | 2022-11-10 |
| EP3866335B1 (en) | 2022-08-03 |
| HUE060355T2 (hu) | 2023-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RS63764B1 (sr) | Hibridni solarni panel za proizvodnju električne i toplotne energije | |
| KR101215694B1 (ko) | 태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈의 제조 방법 | |
| KR101070871B1 (ko) | 태양광발전용 솔라셀 모듈의 백시트 | |
| US20080236740A1 (en) | Method and system for manufacturing solar panels using an integrated solar cell using a plurality of photovoltaic regions | |
| Cattaneo et al. | Lamination process and encapsulation materials for glass–glass PV module design | |
| WO2008112180A9 (en) | Heat transfer and wiring considerations for a photo voltaic receiver for solar concentrator applications | |
| CN103430325A (zh) | 光伏聚光接收器及其应用 | |
| KR101891236B1 (ko) | 태양광열 모듈 및 그 제조방법 | |
| JP3206467B2 (ja) | 太陽電池セルの冷却液封止構造 | |
| JP5304955B1 (ja) | 融雪機能付き太陽電池モジュール | |
| JP2013254993A (ja) | 太陽電池モジュール | |
| KR102581067B1 (ko) | 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법 | |
| US20090308447A1 (en) | Photovoltaic module with at least one crystalline solar cell | |
| JP2013153086A (ja) | 太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュール | |
| KR101477499B1 (ko) | 경량 태양광 모듈 및 그 제조방법 | |
| CN210778632U (zh) | 一种恒温太阳能电池系统 | |
| Lupu et al. | Theoretical Model for Photovoltaic Panel Thermal Analysis | |
| JP2007201291A (ja) | 太陽電池モジュールの再生方法及び太陽電池モジュール | |
| WO2014028336A2 (en) | Solar receiver and conversion apparatus for concentrated photovoltaic systems | |
| Wang et al. | Double-glass PV modules with silicone encapsulation | |
| Cuddihy et al. | Flat-plate solar array project. Volume 7: Module encapsulation | |
| US20140144485A1 (en) | Improving the longevity and ergonomics of hybrid solar modules | |
| Giménez et al. | Controlled Atmosphere PV Concentrator | |
| KR20040061706A (ko) | 일체형 태양광 열판 | |
| Thirsk | Polymer development and selection criteria for thin-film and crystalline-silicon module manufacturing. |