1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) B (11) 29675
(51) F03G 6/06 (2006.01)
H01L 31/04 (2014.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
(21) 2013/1251.1
(22) 23.09.2013
(45) 16.03.2015, бюл. №3
(76) Сусанов Юрий Асланович
(56) DE 4336582 A1, 04.05.1995
US 6172295 B1, 09.01.2001
Что такое фибероптика, области применения.
Юго-западная световая компания.
URL:http://www.swlight.ru/men/fibеroptika/fiberoptika/
Это надо знать. Юго-западная световая
компания. URL:httр://www.swlight.ru/menu/fibеrоp-
tika/knоw/
(54) СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ "YURASUS"
(57) Солнечная батарея «YURASUS» относится к
возобновляемым источникам энергии. Пленочные
полимерные солнечные батареи получили, в
настоящее время, распространение, так как они
экологически чистые в изготовлении и
эксплуатации, в два раза дешевле, в расчете на
удельную производительность, легче на порядок, по
сравнению со стеклянными, с кристаллическим
кремниевым покрытием, и не греются при
генерации электроэнергии.
Предлагаемое устройство солнечной батареи
отличается тем, что подложка выполнена из
полимерной пленки «метакрилат» бокового
свечения «фибероптика», что позволяет создавать
блоки путем склеивания полотен, что неограничено
увеличивает токосъем с квадратного метра блока.
При толщине пленки 0,2 мм., блок из 50-ти
полотен, имея толщину 10 мм., способен
вырабатывать с 1-го квадратного метра до 2,5 кВт.ч.
Полимерные блочные солнечные батареи могут
применяться вместо черепицы в домах и
промышленных объектах, в электромобилях,
самолетах, электропоездах, и даже в космических
кораблях, в виде облицовки корпусов, вместо
используемых «зонтиков», уязвимых в космосе.
(19)KZ(13)B(11)29675

2. 29675
2
Солнечная батарея относятся к преобразователю
солнечной энергии в электрическую. В последнее
время, солнечные батареи приобрели большую
популярность. Если раньше солнечные батареи
использовались в космических аппаратах, то
сегодня они нашли применение в бытовом
использовании: их ставят на крышах, во дворах и
даже на самолетах.
В Швейцарии проходили испытания
уникального аэроплана HB-SIA, который в качестве
топлива использует солнечную энергию. На
крыльях, с размахом 63,4 м. были установлены
11628 солнечных элементов, которые обеспечивали
скорость самолету 70 км/час., в течении суток.
Если раньше солнечные батареи были
стеклянными с кристаллическим кремнием, дорогие
в изготовлении и слишком тяжелые, то теперь
научились изготавливать солнечные батареи из
тонкой полимерной пленки, из каптона или
полиэфира, с нанесением фотоэлектрического
покрытия из аморфного кремния и
фотоэлектрических нанопокрытий. Преимущества
пленочных рулонных солнечных батарей, это их
легкость, дешевизна, простота изготовления,
экологичность и гибкость, что позволяет их
наклеивать на любые поверхности, хотя уступают
жестким с кристаллическим кремнием по удельной
мощности на квадратный метр. Например жесткие
солнечные батареи с покрытием из
кристаллического кремния генерирует 100 ватт с
1 кв.м., в то время, как полимерные пленочные
солнечные батареи, генерируют сегодня, лишь 35
ватт с 1 кв.м., что требует больших площадей для
получения электрического тока в значительных
количествах. Преимущество лишь в том, что они в
два раза дешевле, в работе, почти не нагреваются,
долговечны, работают при рассеянном свете и
запыленной атмосфере.
Во всех странах ведутся научно-
исследовательские работы по увеличению удельной
мощности, и уже приближаются к удельной
мощности из кристаллического кремния на
стеклянной основе.
Предлагается использовать в качестве подложки,
для нанесения фотоэлектрического покрытия,
стекловолокно бокового света «фибероптика» (Fiber
Optik), описанный в интернете «Что такое
фибероптика, область применения», либо более
надежный в эксплуатации полимерное оптоволокно
«метакрилат», выпускаемый ООО «Локамед».
(E-mail: vlad@ovantes.ru). Кабель из оптоволокна
фибероптика, бокового свечения, светится по всей
длине и используется для освещения потолков, стен,
бассейнов, бань, так как является источником света
без наличия на нем напряжения и нагрева, с
хорошей освещенностью.
Для использования оптоволокна «фибероптика»,
в качестве подложки солнечной батареи, его, в
расплавленном виде, продавливают в экструдере в
виде тонкой пленки, толщиной, например 0,2 мм.
Пакет в 50 слоев, общей толщиной 1 см., будет
генерировать 1600-2000 ватт электроэнергии с
1-го кв.м. Слои пленки, при сборке, склеивают
между собой, либо по всей площади, либо по
внешним краям и между фотоэлектрическими
полосами прозрачным клеем, например марки
3М UV -301, с отвердением ультразвуком, либо без
отверждения, как на скотче.
Солнечная батарея «Yurasus», основа которой
выполнена из оптоволокна «фибероптика»-1,
собранная в пакет-2, с проклейкой прозрачным
клеем-3, выпускается под заказ по длине, с загнутым
краем (краями), в зависимости от места установки,
из расчета, чтобы торец загиба освещался Солнцем,
свет от которого распространяется по всей пленке,
освещая фотоэлектрическое покрытие с двух
сторон, повышая мощность батареи. Например, при
использовании блоков, в виде панелей, загнутые
края, теневой стороны кровли-4, с торцами в коньке,
обращены к Солнцу. Загнутые края пакетов в коньке
крыши закрываются прозрачным метражным
линзообразным сферическим колпаком-5,
фокусирующим косые лучи Солнца на торец пакета
и защищающий блок от влаги и пыли. Щели между
панелями, заполняются герметиком, например
УФ-7-21.
Дом, размером 12x12 м. может, с учетом
освещения, отопления, горячего водоснабжения и
кондиционирования, в среднем, за 8 светлых часов
генерирует лишних 250 кВт.ч. электроэнергии,
которые хозяин может продавать
энергоснабжающей организации, покрывая платежи
(примерно 50 000 дол. США в год) по кредиту,
взятому на покупку солнечных батарей. Подобные
пакеты, с расчетным количеством слоев, могут
устанавливаться на крышах вагонов, набирая
необходимую мощность для движения электровоза.
Для покрытия пиковых нагрузок, при трогании
состава с места, и движении, в темное время суток,
под каждым вагоном, в ящиках, располагаются
аккумуляторные батареи. Например 15 вагонов,
генерирующих порядка 1200 кВт.ч., обеспечат
электроэнергией электродвигатель электровоза -
640 кВт.ч., с запасом на зарядку аккумуляторов,
освещение и кондиционирование пассажирских
вагонов, продавая излишки энергии в контактную
сеть.
Электрогенерирующие пакеты могут служить
кузовом для большегрузных фур и даже самолетов,
причем пакеты могут располагаться, как с верхней
части, так и с нижней стороны крыльев и фюзеляжа.
Блок, мощностью 80-120 квт.ч., может быть встроен
в крышу легкового электромобиля, при
изготовлении, или располагаться на багажнике.
Пакетами электрогенерирующих блоков, могут
быть облицованы космические корабли,
предохраняя корпус от метеоритов, заменив
уязвимые «зонтики» солнечных батарей.
Стационарные блоки солнечных батарей,
мощностью 1000 кВт.ч и более, могут
располагаться, на наклонной к югу платформе,
приводимой к осевому движению
электродвигателем, через редуктор, со скоростью
одного оборота за 24 часа, начав движение, когда
торец блока будет обращен к Солнцу в зените.
Чтобы не усложнять кинематику, наклон платформы

3. 29675
3
к горизонту может корректироваться в неделю раз, с
помощью штурвала, через червячную передачу.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Солнечная батарея, состоящая из полимерной
пленочной подложки и нанесенного на нее
фотоэлектрического покрытия, отличающаяся тем,
что подложка выполнена из светопроводящего
оптоволокна бокового свечения «фибероптика»,
собранного в полотно, при этом отдельные полотна
склеены в блоки; солнечная батарея содержит
защитную метражную накладку для направления
солнечных лучей на торец блока.
Верстка А. Сарсекеева
Корректор К. Нгметжанова