CONCENTRATOR SOLAR PHOTOVOLTAIC ARRAY WITH COMPACT TAILORED IMAGING POWER UNITS

• Main Authors: HORNE, STEPHEN JOHN, CONLEY, GARY D
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 07.12.2006
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; BLASTING; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; HEATING; LIGHTING; MECHANICAL ENGINEERING; OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICS; PHYSICS; RANGES; REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGYGENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION; SEMICONDUCTOR DEVICES; SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS; TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINSTCLIMATE CHANGE; VENTILATING; WEAPONS

Solar panels and assembled arrays thereof include a collection of relatively compact, high-capacity power units. Optical components of each power unit include a front window or surface glazing, a primary mirror, secondary mirror and receiver assembly. Primary and secondary mirrors are defined by respective perimeters, at least a portion of which may be substantially coplanar and in contact with the front window. Some primary mirrors are configured with a perimeter of alternating full and truncated sections, and are curved to a base portion forming a pilot hole therein. Receiver assembly mechanical components include an alignment tube for mating with the primary mirror's pilot hole and for housing a photovoltaic solar cell. A base plate provided adjacent to the alignment tube serves to radiate heat emitted by the solar cell, and in some embodiments an additional heat sink provides further passive cooling. A tapered optical rod also provided within the receiver assembly directs received sunlight to the solar cell where electrical current is generated. Des panneaux solaires et des matrices assemblées de panneaux solaires comprennent un ensemble de modules d'alimentation de haute capacité, relativement compact. Des composants optiques de chaque module d'alimentation comprennent une fenêtre frontale ou vitrage en surface, un ensemble de miroirs primaires, de miroirs secondaires et de récepteurs. Les miroirs primaires et secondaires sont définis par des périmètres respectifs dont au moins une partie peut être quasiment coplanaire et en contact avec la fenêtre frontale. Certains miroirs primaires sont configurés par un périmètre de sections alternées pleines et tronquées, et sont incurvés par rapport à une base dans laquelle ils forment un avant-trou. Les composants mécaniques de l'ensemble récepteur comprennent un tube d'alignement pouvant s'apparier à l'avant-trou du miroir primaire et loger une pile solaire photovoltaïque. Une plaque de base ménagée à côté du tube d'alignement sert à irradier la chaleur émise par la pile solaire, et dans certaines réalisations, un puits thermique additionnel produit un refroidissement passif. Une tige optique conique également ménagée à l'intérieur de l'ensemble de récepteurs dirige la lumière du soleil reçue vers la pile solaire où est généré le courant électrique.