ABENGOA SOLAR PATENTA MODULO DE CONCENTRACION SOLAR FOTOVOLTAICA

Hoy en nuestra sección de “Patentes verdes” os queremos presentar la nueva invención de ABENGOA SOLAR NEW TECHNOLOGIES, S.A ,en el campo de la energía solar fotovoltaica, se trata de un nuevo Módulo de concentración solar fotovoltaica y disposición modular que comprende dicho módulo.

La invención se puede englobar dentro del campo técnico de la generación de energía eléctrica empleando el efecto fotovoltaico. Más concretamente, un primer objeto de la invención se refiere a un módulo de concentración solar fotovoltaica. Según un segundo objeto de la invención, se presenta una disposición modular que comprende al menos uno de tales módulos.

La definición de sistemas solares concentradores está basada en la reducción del uso de materiales receptores fotovoltaicos mediante el empleo de elementos ópticos, capaces de concentrar en el plano donde se localiza el receptor la radiación solar que incide en el concentrador con un determinado ángulo de visión.

Los sistemas de concentración para tecnología fotovoltaica de alta y media concentración, debido al bajo ángulo de visión que los caracteriza, sólo son viables empleando estructuras móviles que producen un seguimiento solar en dos ejes. La complejidad de dichas estructuras móviles, tanto en diseño como en construcción y mantenimiento, aumenta la complejidad y costes del sistema. Al mismo tiempo, este tipo de módulos suelen tener un grosor mucho mayor que los módulos fotovoltaicos convencionales, no siendo posible utilizar los elementos y técnicas convencionales para su instalación, encareciendo igualmente la solución.

Por otro lado, existen sistemas de baja concentración que podrían utilizarse en sistemas seguidores de un eje, menos complicados que los sistemas de dos ejes, y con un grosor comparable a los módulos convencionales.

Para poder alcanzar una solución efectiva que llegue a conseguir una producción similar a la de un módulo convencional, es necesario alcanzar una alta eficiencia óptica, al mismo tiempo que un alto ángulo de aceptancia. Generalmente, en estos módulos la óptica se construirá con materiales plásticos o acrílicos para poder alcanzar una solución económica con las tolerancias requeridas. Estos materiales son muy sensibles a la penetración de humedad o a la abrasión, disminuyendo su eficiencia si están expuestos a este tipo de agentes ambientales externos. Para evitar efectos de degradación, es necesario que tanto los componentes ópticos como la célula fotovoltaica estén protegidos frente a las condiciones ambientales.

La invención resuelve los inconvenientes planteados, mediante, según un primer objeto de la invención, un módulo de concentración solar fotovoltaica que comprende una pluralidad de lentes de concentración; y una pluralidad de células fotovoltaicas interconectadas, fijadas a un substrato y sobre las que reposan las lentes.

Las lentes son de óptica sólida con reflexión total interna y pueden estar fabricadas en diversos materiales, como por ejemplo vidrio, si bien se prefieren materiales acrílicos, tales como, por ejemplo, PMMA, debido a condicionantes económicos y a su bajo peso.

Las lentes de concentración comprenden una zona de entrada, por la que la luz solar accede a cada lente, así como una zona de salida, por la que la luz solar abandona cada lente. Las lentes presentan una dimensión longitudinal sustancialmente mayor a las dimensiones de su sección transversal, y se encuentran dispuestas paralelamente unas a otras, según una alineación de lentes con la dimensión longitudinal en común o según una matriz de lentes, mediante disposición contigua de lentes en dirección longitudinal y en dirección transversal.

Las lentes se encuentran fijadas por su zona de entrada a un panel frontal, por medio de una película de un producto adhesivo de alta transparencia, por ejemplo, EVA (etil-acetato de vinilo), silicona, adhesivo acrílico, adhesivo de curado ultravioleta, o similares.

El panel frontal sirve de soporte estructural del módulo, ofreciendo al mismo tiempo protección a las lentes frente agentes medioambientales externos y está fabricado de manera preferente de vidrio o de un material acrílico. El panel frontal puede incorporar un tratamiento para disminuir la penetración de la humedad, aumentar la resistencia a la abrasión, o aumentar la transmisión de luz a las lentes (capa antirreflectante).

Gracias al empleo de lentes de óptica sólida con reflexión total interna, el módulo fotovoltaico de baja concentración de la invención presenta un factor de concentración comprendido entre 3 y 10, así como incorpora una óptica de alta eficiencia, mayor del 90%, y ángulo de aceptancia preferiblemente mayor de ±8 grados, aunque no se descarta al uso del módulo para rangos de ángulos de aceptancia menores.

FUENTE | OEPM