OPTICS FOR CONCENTRATED PHOTOVOLTAIC CELL

• Main Authors: WEST, ROBERT SCOTT, CZECH, NATHANIAL JAMES
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 13.01.2011
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

A concentrated photovoltaic (CPV) module includes a CPV cell mounted on a support surface. A primary optical element (POE) is a square Fresnel lens fixed in position over the CPV cell. A secondary optical element (SOE) is optically coupled to the cell for providing uniform light over the surface of the cell. The SOE has a square, sloping top portion and a truncated pyramid shaped bottom portion that tapers toward the cell. The top portion is formed of angled flat square rings that refract light entering the top portion from the POE. The bottom portion mixes the light using TIR. The SOE has an angled middle portion, and an integral support structure having one end attached to the middle portion surrounds the bottom portion and is attached to the cell support surface so there is little mechanical stress on the cell. L'invention porte sur un module photovoltaïque concentré (CPV) qui comprend une cellule CPV montée sur une surface de support. Un élément optique primaire (POE) est une lentille de Fresnel carrée fixée en position au-dessus de la cellule CPV. Un élément optique secondaire (SOE) est optiquement couplé à la cellule pour fournir une lumière uniforme sur la surface de la cellule. Le SOE comprend une partie supérieure inclinée carrée et une partie inférieure en forme de pyramide tronquée dont la section décroît en allant vers la cellule. La partie supérieure est faite d'anneaux carrés plats à angle qui réfractent la lumière entrant dans la partie supérieure en provenance du POE. La partie inférieure mélange la lumière par réflexion interne totale (TIR). Le SOE comprend une partie intermédiaire à angle, et une structure de support intégrale ayant une extrémité attachée à la partie intermédiaire entoure la partie inférieure et est attachée à la surface de support de cellule de sorte que la cellule subit peu de contraintes mécaniques.