| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2284075
Сонячних фотоелектричних МОДУЛЬ І СПОСІБ ЙОГО ВИГОТОВЛЕННЯ
Ім'я винахідника: Персіц Ірина Самуиловна (RU); Потапов Валерій Миколайович (RU); Стребков Дмитро Семенович (RU); Чехуніна Галина Сергіївна
Ім'я патентовласника: Державна наукова установа Всеросійський науково-дослідний інститут електрифікації сільського господарства (ГНУ ВІЕСХ)
Адреса для листування: 109456, Москва, 1-й Вишняківська пр-д, 2, ГНУ ВІЕСХ, О.В. Голубєвої
Дата початку дії патенту: 2005.06.03
Винахід відноситься до автономних джерел електроживлення, що використовують енергію Сонця. Технічним результатом винаходу є збільшення стійкості фотоелектричного модуля до порушення герметичності внутрішньої порожнини модуля, поліпшення експлуатаційних властивостей матеріалу - заповнювач (підвищення зчеплення матеріалу - заповнювач з поверхнею скла) при збереженні рівня і довготривалої стійкості оптичних характеристик, а й спрощення і здешевлення технології виготовлення модуля. Сутність: сонячний модуль складається з двох герметично склеєних по торцях листів скла, між якими розміщені скоммутірованние фотоперетворювачів. Зазначені фотоперетворювачів занурені в оптично прозору кремнійорганічне рідина, що представляє собою суміш полісілоксана, що містить диметил- або (і) діетілвінілсілоксановие ланки, платинового каталізатора і зшиває агента і утворить в процесі виготовлення модуля слабоструктурированное гель. У пропонованому способі скоммутірованние фотоперетворювачів з токовиводамі розміщують між двома стеклами, склеєними між собою за трьома сторонами за допомогою будь-якого клею, після чого зібраний пакет заповнюють оптично прозорою рідиною, що є сумішшю полісілоксана, що містить диметил- або (і) діетілвінілсілоксановие ланки, платинового каталізатора і зшиває агента, яку шляхом нагрівання до 50-150 ° С перетворять в низькомодульної гель.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до автономних джерел електроживлення, що використовують енергію Сонця.
У відомих конструкціях фотоелектричних модулів як заповнювач - адгезиву, що з'єднує поверхню фотоперетворювачів (ФП) з лицьовим і тильним захисними покриттями, широке застосування знайшли еластомери холодного затвердіння на основі низькомолекулярних силоксанових каучуків з різними бічними групами (Патент США №4170507). Істотними недоліками таких наповнювачів, і як і матеріалів, описаних в Патенті США №3957337, є низька продуктивність процесу внаслідок тривалості затвердіння, низька адгезія наповнювачів до поверхонь ФП і скла, яка веде до необхідності застосування додаткової обробки промоторами адгезії, неоднорідність затвердіння у відносно товстих шарах, а й можливість появи відшарувань (отліп) в процесі тривалої експлуатації за рахунок усадочних явищ.
Існують і варіанти конструкцій фотоелектричних модулів, в яких заповнювачем модуля є оптично прозора нейтральна Поліметилсилоксанові рідина (Патент РФ №2205472).
Найбільш близьким за технічною сутністю до пропонованого винаходу є Патент РФ №2130670. В цьому патенті пропонується спосіб виготовлення сонячного фотоелектричного модуля, що включає розміщення скоммутірованних фотоперетворювачів між двома шарами скла, з'єднаними між собою з трьох сторін по торцях шляхом зварювання або склеювання в склопакет, нагрівання модуля до 50-80 ° С, заповнення оптично прозорою нейтральної рідиною, герметизацію склопакета шляхом зварювання або склеювання і охолодження до кімнатної температури, причому в якості оптично прозорої рідини використовується Поліметилсилоксанові рідина.
Недоліком способу - прототипу є необхідність створення істотних компенсаційних обсягів внаслідок практично лінійної залежності об'ємного коефіцієнта температурного розширення промислових марок Поліметилсилоксанові рідин від температури. (Соболевський М.В. та ін .. Олігоорганосілоксани. Властивості, отримання, застосування. - М., Хімія, 1985 г.).
Герметизація модуля, що виготовляється відповідно до пропонованого в прототипі способом, накладає жорсткі обмеження на вибір відповідних марок Поліметилсилоксанові рідин, зокрема, за молекулярною масою і ретельності очищення від низькомолекулярних домішок, активне виділення яких при температурах понад 60 ° С може призвести до руйнування герметичної конструкції .
До недоліків сонячних фотоелектричних модулів, виготовлених відповідно до способом - прототипом, слід віднести те, що будь-яке порушення герметизації, наприклад при порушенні цілісності скла, призводить до витікання частини рідкого заповнювача. Це призводить до порушення оптичного і теплового контакту між поверхнями фотоперетворювачів і скла і, отже, до зниження вихідних електричних параметрів. Аналогічного ефекту призводить і порушення герметичності конструкції по периметру.
Крім цього, розміщення скоммутірованних ланцюжків фотоперетворювачів і фіксація їх розташування в готовому склопакеті, в якому ширина зазору між стеклами порівнянна з товщиною ФП, представляється важкоздійсненним на практиці, особливо при виготовленні модулів великих розмірів.
Завданням запропонованого винаходу є збільшення стійкості фотоелектричного модуля до порушення герметичності внутрішньої порожнини модуля, поліпшення експлуатаційних властивостей матеріалу - заповнювач (підвищення зчеплення матеріалу - заповнювач з поверхнею скла) при збереженні рівня і довготривалої стійкості оптичних характеристик, а й спрощення і здешевлення технології виготовлення модуля.
В результаті використання запропонованого винаходу збільшується термін служби модуля і стабільність вихідних електричних параметрів протягом усього терміну експлуатації.
Вищевказаний результат досягається тим, що в сонячному фотоелектричному модулі, що складається з двох герметично склеєних по торцях листів скла, між якими розміщені скоммутірованние фотоперетворювачів, зазначені фотоперетворювачів занурені в оптично прозору кремнійорганічне рідина, що представляє собою суміш полісілоксана, що містить диметил- або (і) діетілвінілсілоксановие ланки , платинового каталізатора і зшиває агента і утворить в процесі виготовлення модуля слабоструктурированное гель.
У пропонованому способі виготовлення сонячного фотоелектричного модуля скоммутірованние фотоперетворювачів з токовиводамі розміщують між двома стеклами, склеєними між собою за трьома сторонами за допомогою будь-якого клею з теплостійкістю не менше 50 ° С (в залежності від обраного режиму структурування), після чого зібраний пакет заповнюють оптично прозорою рідиною , що представляє собою суміш полісілоксана, що містить диметил - або (і) діетілвінілсілоксановие ланки, платинового каталізатора і зшиває агента, яку шляхом нагрівання до 50-150 ° С перетворять в низькомодульної гель.
Тривалість процесу залежить від обраної температури. Широка гамма можливих вихідних компонентів і широкий діапазон можливих режимів структурування дозволяють отримувати гелі - наповнювачі, які тривалий час працездатні в інтервалі температур від мінус 80 до плюс 260 ° С, без корозійно-активних домішок і внутрішніх механічних напружень.
Освічена структура матеріалу - заповнювач має підвищену липкостью до основних матеріалів модуля (фотоперетворювачів, скло), низьким модулем пружності, але позбавлена плинності. Процес структурування відбувається без виділення низькомолекулярних продуктів і без усадочних явищ. Вільна (четверта) сторона периметра склопакета може бути загерметизована за допомогою будь-якого атмосферостійкого клею - герметика для виключення забруднення вільної поверхні гелю в процесі експлуатації.
 |
Одне з двох або обидва силікатних скла, в залежності від необхідної жорсткості і лінійних розмірів конструкції, можуть бути замінені листами (оптично прозорого для робочої поверхні модуля) Світлостійка пластика. В якості одного або обох стекол використовують листи атмосферостійкого оптично прозорого (для робочої поверхні модуля) полімерного матеріалу. В якості одного або обох стекол використовують листи неорганічного загартованого або зміцненого скла. Сутність запропонованого винаходу пояснюється кресленням, на якому представлений загальний вигляд фотоелектричного модуля. Сонячний фотоелектричний модуль містить скоммутірованние фотоперетворювачів 1, скляний лист 2 з боку робочої поверхні, на яку падає сонячне випромінювання, скляний лист 3 з тильної поверхні модуля, оптично прозорий низькомодульної гель 4, яким заповнюють вільний простір усередині модуля і між фотоперетворювачах і стеклами. |
Спосіб виготовлення фотоелектричного модуля реалізується в такий спосіб
На одному з листів скла (зазвичай на "тильному") фіксують скоммутірованние фотоперетворювачів. Токовиводи виводять за межі скла (бажано з одного боку). Лист скла з фотоперетворювачах з'єднують з другим листом скла по трьом сторонам, забезпечуючи необхідний зазор і герметичність. З вільною боку заливають в зазор між стеклами оптично прозору рідину так, що вона заповнює зазори між фотоперетворювачах і вільний простір між поверхнями фотоперетворювачів і стекол. Здійснюють нагрівання модуля до необхідної температури, витримку при заданій температурі і охолодження до кімнатної температури.
Приклади конкретного виконання сонячного фотоелектричного модуля і способи його здійснення.
приклад 1
На одному з листів загартованого скла товщиною 3 мм за допомогою клеепереносящей стрічки товщиною 0,05 мм фіксується розташування скоммутірованних необхідним чином фотоперетворювачів. По периметру скла з трьох сторін наноситься двостороння липка стрічка товщиною 1,5 мм, що виконує одночасно дві функції - дистанціювання стекол і склеювання. Поверх двосторонньої стрічки укладається і приклеюється друге скло. Порожнина між стеклами заповнюється оптично прозорою полісилоксанової рідиною, що містить, наприклад, диметил-, метілвінілсілоксановие і діетілсілоксановие ланки, в суміші з різними циклічними і лінійними гідрідсілоксанамі і платиновим каталізатором. Заповнений модуль нагрівають і витримують при температурі 60 ° С протягом 2 годин. Заповнювач після структурування є низькомодульної безбарвний гель з показником заломлення 1,406.
приклад 2
Дистанціювання стекол здійснюється за допомогою тимчасових проставок необхідної товщини (наприклад, із фторопласта), а склеювання і герметизація по трьом сторонам здійснюється за допомогою нейтрального силіконового герметика з підвищеною тиксотропністю. Модуль заповнюється рідкою сумішшю компонентів, нагрівається до температури 150 ° С і витримується протягом 30 хвилин.
приклад 3
Склеювання і герметизація по трьом сторонам здійснюється клеєм - розплавом (наприклад, на основі поліефіру). Модуль заповнюється рідкою сумішшю компонентів, нагрівається до температури 120 ° С і витримується протягом 1 години.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Сонячний фотоелектричний модуль, що складається з герметично склеєних по торцях двох листів скла, між якими розміщені скоммутірованние фотоперетворювачів, які занурені в оптично прозору кремнійорганічне рідина, що відрізняється тим, що оптично прозора кремнийорганическая рідина виконана у вигляді слабоструктурированное гелю з суміші полісілоксана, що містить диметил- , етил або (і) діетілвінілсілоксановие ланки, платиновий каталізатор і кремнійорганічний сшивающий агент.
2. Спосіб виготовлення сонячного фотоелектричного модуля, що включає поєднання двох шарів стекол з трьох сторін по торцях шляхом склейки в склопакет, розміщення скоммутірованних фотоперетворювачів з токовиводамі між шарами скла, заповнення простору між стеклами оптично прозорою нейтральної кремнийорганической рідиною, нагрівання модуля і охолодження до кімнатної температури, відрізняється тим, що в якості оптично прозорою кремнийорганической рідини використовують суміш полісілоксана, що містить диметил-, етил або (і) діетілвінілсілоксановие ланки, платиновий каталізатор і кремнійорганічний сшивающий агент, які шляхом нагрівання до температури 50-150 ° С перетворять в низькомодульної слабоструктурированное гель.
3. Спосіб за п.2, що відрізняється тим, що в якості одного або обох стекол використовують листи атмосферостійкого оптично прозорого (для робочої поверхні модуля) полімерного матеріалу.
4. Спосіб за п.2, що відрізняється тим, що в якості одного або обох стекол використовують листи неорганічного загартованого або зміцненого скла.
Версія для друку
Дата публікації 03.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.