Introduzione

L’invenzione riguarda un modulo fotovoltaico a bassa concentrazione per connessioni a 4 terminali e relative modalità di installazione. Il concentratore ottico è cuneiforme, con specchi dicroici per suddividere la luce in ingresso in due bande spettrali e indirizzarla a due celle solari ottimizzate in resa. L’angolo al vertice del cuneo permette di guidare la luce di una banda per riflessione interna totale, senza la necessità di tracciamento solare.

Caratteristiche Tecniche

Elemento ottico per modulo fotovoltaico, a forma di cuneo retto trasparente con indice di rifrazione n>1,4 funzionante come guida ottica, con la faccia superiore coincidente con il cateto maggiore. Ipotenusa e cateto minore sono otticamente accoppiati rispettivamente con una cella solare in Silicio, eventualmente bifacciale (utilizzata nell’infrarosso), e con una diversa cella solare utilizzata per lo spettro visibile. Opportuni specchi dicroici accoppiati otticamente al cuneo e alle celle solari, suddividono spettralmente la luce incidente (tra visibile e infrarosso) concentrando e guidando la luce visibile tramite riflessione interna totale. Il modulo non necessita di inseguimento solare azimutale. Opportunamente allineato in direzione nord-sud può funzionare in configurazione stazionaria per guadagno di concentrazione G<= 4. Per G>4 serve riallineamento periodico in direzione N-S. L’angolo di tilt N-S dipende dalla latitudine di installazione ed è comunque tale da ridurre l’ombreggiamento sul terreno rispetto alla installazione di moduli planari standard, costituendo un vantaggio prestazionale per funzionamento in regime bifacciale. (TRL2)

Possibili Applicazioni

• Unità-base di moduli solari integrati su edifici anche bifacciale;
• Unità-base di veneziane solari;
• Moduli fotovoltaici indoor bifacciali;
• Unità-base di pannelli solari bifacciali per installazioni in campo anche su larga scala.

Vantaggi

• Vincoli allentati tecnologici sulla dimensione e tecnologia di celle solari impiegate;
• Suddivisione spettrale a minima occupazione di spazio;
• Bassi costi di installazione (tracciamento solare est-ovest non necessario, allineamento nord-sud quasi-stazionario);
• Cattura di luce diffusa;
• Condizioni di allineamento vantaggiose per utilizzo bifacciale: ridotto ombreggiamento al suolo.