光起電パネル、及び同類の複数の光起電パネルを使用して作られた太陽電池パネル装置

专利摘要:
光起電パネル（４）は、少なくとも一つの光透過性の壁面（１２）によって定められ、入口通路と出口通路を介して外部と連通している液密チャンバ（１５）を画定する、外部筐体（１０）を有しており、液密チャンバ（１５）は、入口通路と出口通路を介して液密チャンバ（１５）内を循環し、少なくとも一つの光電池（１６）が少なくとも部分的に浸漬され、光起電パネル（４）の外部と電気的に接続される、ポリジメチルシリコーン液を貯蔵する。
公开号:JP2011507248A
申请号:JP2010537436
申请日:2008-12-10
公开日:2011-03-03
发明作者:カルカンジュ、イグナツィオ；カルカンジュ、ジャコモ；サルド、マルチェロ；サルド、ロッコ
申请人:レイズン ディベロプメント エルエルシー；
IPC主号:H01L31-042

专利说明:

[0001] 本発明は、光起電（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）パネルに関する。]
背景技術

[0002] 本発明は、特に、１９９８年９月３０日に出願されたイタリア特許第０１３０６８２４号に開示されているタイプの光起電（光電池）パネルに関し、本発明の記載の完成度、また、本発明に必要な部分について、本明細書中に組み込まれる。]
[0003] 前述のイタリア特許の主題を形成する光起電パネルは、複数の光電池を液体中に浸して収容する、光透過性の外部液密（ｌｉｑｕｉｄ−ｔｉｇｈｔ）筐体を含む。]
[0004] 太陽放射へのパネルの露光（露出）、及び光電池の通常の作用に応じて、後者は入射した太陽エネルギの一部を電気エネルギに変換し、加熱されることによって熱エネルギを蓄積する。液体中に浸漬、又は埋設されることによって、光電池が持っている熱の一部は液体へ送られ、液体は光起電パネルの外側へ伝達され、熱交換器へ送られ、このことによって、液体自体が持っていた熱が回収される。]
[0005] 上記の実施方法によって、「結合」タイプ、即ち、電気エネルギと熱エネルギとを同時に供給することができる熱交換素子が得られるので、電気、又は熱エネルギのいずれかしか供給できなかった従来の熱交換素子に比べ、高い収率を提供できる。]
[0006] しかしながら、実験的には、上記に定義された光起電パネルの収率や効率が、使用する液体の種類や実施特性に大幅に影響されることがわかった。実際、冷却力が高い、即ち、熱エネルギの有効で高い回収率を可能とする液体が、電気的絶縁性の観点から不十分であること、及び／又は、光透過性が十分でないこと、又さらに、太陽輻射又は達成温度への露光（露出）に対する抵抗力が十分でないことが、実験によって証明されている。液体のいくつかは、可燃度、環境汚染、腐食度、及び、一般に液体が接触するパネルの部品との相互作用、に関する安全性の観点から、不適当であることが実験により証明されている。]
発明が解決しようとする課題

[0007] 本発明の目的は、上述された課題に対して、単純で経済的に有利な解決を可能とする光起電パネルを提供することである。]
課題を解決するための手段

[0008] 本発明によれば、少なくとも一つの光透過性の壁面を含み、入口通路と出口通路を介して外部と連通している液密チャンバを定める、外部筐体と、液密チャンバ内に収容されるとともに入口通路及び出口通路を介して液密チャンバ内を循環する液体と、液密チャンバ内に収容されるとともに液体中に少なくとも部分的に浸された、複数の光電池と、を含む、光起電素子が提供され、液体は、ポリジメチルシリコーン液であることを特徴とする。]
[0009] 限定されない実施形態の例を示す添付図面を参照し、以下に本発明を詳細に説明する。]
図面の簡単な説明

[0010] 本発明の指図（ｄｉｃｔａｔｅｓ）による、複数の光起電パネルを含む光起電パネル装置を示す部分斜視図である。
図１の詳細を示す部分平面図である。
図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って顕著（ｍａｒｋｅｄｌｙ）に拡大した断面図である。] 図１ 図２
実施例

[0011] 図１は、その全体に参照番号１が指定された太陽電池パネル装置１であり、支持構造２を含み、これは、二本の横材３と、互いに平行に、及び並列配置された位置において横材３に直交して延出する、複数の光起電太陽電池パネル４と、を含む。] 図１
[0012] 各パネル４は、それぞれの横材３にヒンジ式に取り付けられた、長手方向対向端部５をそれぞれ有し、他の長手軸６に平行な長手方向支点、又は自身のヒンジ軸６の周りで、反対方向に向きを変える。パネル４は、一方がモータ７の可動部材、他方が各光起電パネル４に連結された変速機レバー８の単独の駆動モータ７の推力を受け、それぞれのヒンジ軸６周りで、支持構造２に対して、向きを変えることができる。]
[0013] 図２及び図３を明示的に参照すると、各パネル４は、外郭又は外部筐体１０を含み、これはまた、底、又は後壁１１と、後壁１１に対向し、例えばガラスなどの光透過性材料から作られる前壁１２と、二つの終端部閉成要素１３と、を含む。] 図２ 図３
[0014] 前壁１２と後壁１１と終端部閉成要素１３とは、既知であり、添付図面に図示しない入口通路及び出口通路を介して、外側と連通する液密チャンバ１５を定める。液密チャンバ１５は、複数の光電池１６（図３）と、これらの光電池１６を所定の位置に取り付けて支持するためのプレート１８を収容する。プレート１８は、壁面１１に接触して配置され、壁面１１自身に安定的に接着される。光電池１６は、参照番号１９が指定されたコネクタを介して、外部と電気的に接続される。] 図３
[0015] 液密チャンバ１５は、光電池１６以外に、入口及び出口通路を介して、液密チャンバ１５内を通過し、プレート１８及び光電池１６が少なくとも部分的に又は全体的に埋込まれた（ｅｍｂｅｄｄｅｄ）、冷却液Ｒを貯蔵している。]
[0016] 冷却液Ｒは、シリコーン液であり、好ましくは、２５℃における粘度が４０〜６０ｍｍ２／Ｓ（秒）であり、熱伝導率が０．１０〜０．２０Ｗ／（ｍｋ）であり、可燃度が３００℃よりも高く、そして、燃焼温度が３５０℃〜４００℃である、ポリジメチルシリコーン液である。]
[0017] 更に、好ましくは、冷却液Ｒは、２５℃において、１．０×１０１４Ω・ｃｍに等しい体積抵抗率を有している。]
[0018] 従来から使用されている液体は、商品名「ダウコーニング（ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ）（登録商標）５６１」で知られている液体である。ポリジメチルシリコーン（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｉｃｏｎｅ）液、及び、特には、「ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）５６１」として市販されている液体は、透明な外観を有しており、これに、高い光透過率、極めて広い範囲の温度における電気的絶縁性、高い熱安定性を有するという事実によって、説明した光起電パネルに対して、公知のパネルよりもはるかに高い収率と効率を付与することができる。同様に、ポリジメチルシリコーン液、及び、特にブランド名「ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）５６１」を有する液体は、太陽放射への長時間の露光に対して抵抗率が高く、対流能力（ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ）に優れており、無公害かつ無毒性であり、人間、動物、及び環境に対して、様々な理由から外部環境への分散又はその吸入が余儀なくされる状況においても、安全である。また、なによりも、これらの液体に対して密着作用し、及び／又は、密封やガスケット（密閉）機能と共に使用される塑性材料や弾性材料からできたパネルを構成する他の構成要素に対して、又は、コネクタや電気配線の部品を構成する材料に対して、攻撃性や腐食性がない材料であることが分かった。従って、パネルを構成する材料は、用途の条件に限定されることなく、また、大きめな寸法取りを必要とせずに、要求される有効な熱的及び機械的な抵抗力に基づいて、選択することができる。]
[0019] 最後に、ポリジメチルシリコーン液によって、収率が高いパネルを得ることができることに加えて、光電池の冷却の有効な作用は、光電池自体の効率を高めることができ、光電池が受ける熱的勾配（ｔｈｅｒｍａｌ ｇｒａｄｉｅｎｔｓ）によって光電池において生成される微小破壊の量を大幅に削減する。]
[0020] 或いは、太陽電池パネル装置に関しては、費用の掛からない構造的に単純な作動部品及び装置の使用することによって、パネルを配向することが可能となることによって、太陽エネルギの最適に利用することが実現可能となる事実が明確である。]
[0021] 以上から、本発明の請求項によって保護する範囲を逸脱すること無く、太陽電池パネル装置１及び光起電パネル４の変更及び変形が可能であることが、明確となろう。]
[0022] 特に、パネル及び支持構造は、例えば、太陽輻射に露光される表面積を拡大するために本明細書に例示したものとは異なる方法によって得ることができることは明確である。また、同様に、本発明による冷却液と同等の物理的特性を有していれば、本明細書に例示したものとは異なる冷却液が使用可能なことは明確である。]

权利要求:

請求項1
光に透過性の少なくとも一つの壁面を含み、入口通路と出口通路を介して外部と連通している液密チャンバを定める、外部筐体と、前記液密チャンバに貯蔵され、前記入口通路と前記出口通路を介して前記液密チャンバ内を循環する、液体と、前記液密チャンバ内に収容され、前記液体中に少なくとも部分的に浸された、少なくとも１つの光電池と、を含む、光起電素子であって、前記液体は、ポリジメチルシリコーン液である、ことを特徴とする、光起電素子。
請求項2
前記液体の２５℃における粘度が、４０〜６０ｍｍ２／ｓであることを特徴とする、請求項１に記載の素子。
請求項3
前記液体の熱伝導率が、０．１０〜０．２０Ｗ／（ｍｋ）であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の素子。
請求項4
前記液体の可燃度が、３００℃より高いことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の素子。
請求項5
前記液体の２５℃における体積抵抗率が、１．０×１０１４Ω・ｃｍに略等しいことを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の素子。
請求項6
支持構造、及び互いに平行に配置された複数の太陽電池パネルを含む、太陽電池パネル装置であって、各前記パネルは、請求項１〜５のいずれか１項に基づいて組み立てられている、太陽電池パネル装置。
請求項7
前記パネル自体が、前記支持構造に向かって固定された長手方向のヒンジ軸の周りを回転可能とするために、前記支持構造と各前記パネルとの間に配置されたヒンジ手段を含む、ことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
請求項8
対応する前記長手方向ヒンジ軸の周りで前記複数のパネルの向きを変えるためのモータ駆動アクチュエータ手段を含む、ことを特徴とする、請求項７に記載の装置。
請求項9
前記チャンバ内に収容され、液体中に少なくとも部分的に浸された少なくとも一つの光電池と、を含む光起電素子の内部チャンバ内におけるポリジメチルシリコーン液の使用。