ES2340562B2

ES2340562B2 - Conjunto solar terrestre.

Info

Publication number: ES2340562B2
Application number: ES200703074A
Authority: ES
Inventors: Daniel J Aiken; Earl Fuller; Gary Hering
Original assignee: Emcore Corp
Current assignee: Suncore Photovoltaics Inc
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2011-12-27
Anticipated expiration: 2027-11-21
Also published as: PT103890A; ITMI20071833A1; US7381886B1; KR101003539B1; CN101359884B; PT103890B; FR2919758A1; US20090032086A1; FR2919758B1; US20090032084A1; KR20090013001A; GR1006269B; AU2007219267B1; ES2340562A1; CN101359884A; DE102007044477A1

Abstract

Conjunto solar terrestre.

Un conjunto de células solares fotovoltaicas concentradoras para su uso terrestre para la generación de energía eléctrica a partir de la radiación solar incluyendo un soporte central que puede girar alrededor de su eje longitudinal central, una estructura de soporte que es llevada por soporte central y que puede girar con respecto al mismo alrededor de un eje ortogonal al eje longitudinal central, y un conjunto solar montado sobre la estructura de soporte. El conjunto de células solares incluye una pluralidad de lentes concentradoras de Fresnel y células solares de semiconductores compuestos de los grupos III-V multiunión cada una de las cuales produce más de 10 vatios de energía eléctrica CC. Se proporciona un actuador para girar el soporte central y la estructura de soporte de forma que el conjunto de células solares se mantenga sustancialmente ortogonal a los rayos del Sol a medida que el Sol atraviesa el cielo.

Description

Conjunto solar terrestre.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La invención se refiere por lo general a un sistema terrestre de energía eléctrica solar para la conversión de la luz solar en energía eléctrica y, de manera más particular, a un conjunto de células solares que usa células solares de semiconductores compuestos III-V para el movimiento unitario para seguir al Sol.

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2. Descripción de la técnica relacionada

Las células solares de silicio que se encuentran comercialmente disponibles para aplicaciones terrestres de energía solar tienen eficiencias que oscilan desde el 8% al 15%. Las células solares de semiconductores compuestos, basadas en los compuestos III-V tienen una eficiencia del 28% en condiciones operativas normales. Además, es bien conocido que el concentrar la energía solar sobre una célula solar fotovoltaica de semiconductores compuestos de los grupos III-V aumenta la eficiencia de la célula por encima del 37% de la eficiencia bajo concentración.

Los sistemas terrestres de energía solar en la actualidad usan células solares de silicio en vista de su bajo coste y su amplia disponibilidad. Aunque las células solares de semiconductores compuestos de los grupos III-V se han usado ampliamente en aplicaciones de satélite, en las que sus eficiencias de energía respecto a peso son más importantes que las consideraciones de coste por vatio al seleccionar dichos dispositivos, tales células solares no han sido diseñadas aún para una cobertura óptima del espectro solar y aún no han sido configuradas u optimizadas para su uso en sistemas terrestres de seguimiento del Sol, ni han existido sistemas comerciales terrestres de energía eléctrica solar que se hayan configurado y optimizado para utilizar células solares de semiconductores compuestos.

En el diseño de células solares tanto de silicio como de semiconductores compuestos III-V, se coloca un contacto eléctrico típicamente sobre un lado absorbedor de la luz o sobre un lado frontal de la célula solar y se coloca un segundo contacto sobre el lado trasero de la célula. Se dispone un semiconductor fotoactivo sobre un lado del sustrato absorbedor de la luz e incluye una o más uniones p-n que crean un flujo de electrones a medida que se absorbe luz dentro de la célula. Se extienden líneas de rejilla sobre la superficie superior de la célula para capturar este flujo de electrones que se conectan después dentro del contacto frontal o zona de soldadura.

Un aspecto importante del sistema de células solares es la estructura física de las placas de material semiconductor que constituyen la célula solar. Las células solares a menudo se fabrican en estructuras multiunión verticales para utilizar materiales con diferentes bandas prohibidas y convertir tanto espectro solar como sea posible.

Otro aspecto adicional de un sistema de células solares es la especificación del número de celdas usadas para constituir un conjunto y la forma, la relación entre dimensiones y la configuración del conjunto.

Las células solares independientes se disponen de manera típica en conjuntos horizontales con las células solares independientes conectadas juntas en serie eléctricamente. La forma y la estructura de un conjunto así como el número de células que contiene y la secuencia de las conexiones eléctricas entre células se determinan en parte por la tensión y la corriente de salida deseadas del sistema.

Otro aspecto del sistema terrestre de energía eléctrica solar es el uso de concentradores de haces de luz (tales como lentes y espejos) para focalizar los rayos solares entrantes sobre la superficie de una célula solar o una formación de células solares. Dichos sistemas requieren también un mecanismo apropiado de seguimiento del Sol, que permitirá que el plano de las células solares esté de frente de manera continua al Sol a medida que el Sol atraviesa el cielo durante el día, optimizando por lo tanto la cantidad de luz del Sol que incide sobre la célula.

Con anterioridad a la presente invención, no ha existido una combinación óptima de características relacionadas con el diseño de conjuntos, módulos receptores de células solares y características de dispositivo semiconductor adecuadas para aplicaciones terrestres.

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Resumen de la invención

La invención está definida en la reivindicación 1. Las reivindicaciones 2-10 definen algunas realizaciones de la invención.

La presente invención proporciona un conjunto de células solares para producir energía a partir del Sol, incluyendo un soporte central que se monta sobre el terreno y que es capaz de girar alrededor de su eje central longitudinal; una estructura de soporte llevada por el soporte central y que puede girar con respecto al mismo alrededor de un eje ortogonal al mencionado eje central longitudinal; un conjunto de células solares, de manera preferible una pluralidad de subconjuntos de células solares montadas en la estructura de soporte; y un actuador para girar el soporte central y la estructura de soporte de manera que el conjunto de células solares se mantenga sustancialmente ortogonal a los rayos provenientes del Sol a medida que el Sol atraviesa el cielo.

De manera preferible, los subconjuntos de células solares incluyen una pluralidad de módulos o submontajes, cada módulo incluyendo una única lente de Fresnel dispuesta sobre una única célula solar para concentrar la luz del Sol entrante sobre la célula solar.

En una realización preferida, el conjunto de células solares comprende la pluralidad de subconjuntos solares dispuestos en una matriz rectangular con diez subconjuntos dispuestos en la dirección X paralela a la superficie del suelo. Cada subconjunto está montado verticalmente sobre el soporte en la dirección Y ortogonal a la dirección X.

De manera ventajosa, el soporte central está constituido por un primer miembro dotado de un medio para montar el soporte central sobre el suelo, y un segundo miembro soportado de manera giratoria por el primer miembro y extendiéndose hacia arriba desde el mismo.

De manera preferible, la estructura de soporte se monta sobre un miembro de cruceta que está montado de una manera que puede girar con respecto al segundo miembro del soporte central alrededor de un eje ortogonal al mencionado eje longitudinal central.

En una realización preferida, la estructura de soporte está constituida por un miembro de estructura generalmente rectangular que está dotado de una pluralidad de puntales de soporte paralelos que son paralelos a los lados más cortos del miembro de estructura rectangular. En este caso, el panel puede comprender de manera adicional brazos de soporte, cada uno de los cuales se extiende entre un respectivo de los mencionados puntales de soporte y el mencionado segundo miembro.

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Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema terrestre de células solares construido de acuerdo con la presente invención;

La figura 2 es una vista en perspectiva del sistema terrestre de células solares de la figura 1 visto desde el lado opuesto del mismo;

La figura 3 es una vista en perspectiva aumentada de una parte de un subconjunto de células solares utilizado en el sistema de la figura 1;

La figura 4 es una vista en planta superior de un único subconjunto de células solares;

La figura 5 es un diagrama que ilustra el trayecto del Sol sobre la Tierra como una función de la elevación y del acimut;

La figura 6 es un gráfico que muestra el uso de terreno para un conjunto de diferentes relaciones entre dimensiones;

La figura 7 y la figura 8 son diagramas que ilustran el espaciado de postes óptimo o las posiciones de celosía para la colocación de los conjuntos sobre un área de terreno; y

La figura 9 es una vista en planta superior de las células solares de acuerdo con la presente invención describiendo un patrón de cuadrícula.

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Descripción de la realización preferida

La presente invención se refiere en general a un sistema terrestre de energía eléctrica solar para la conversión de la luz del Sol en energía eléctrica utilizando una pluralidad de conjuntos montados espaciados en una cuadrícula sobre el suelo, al tamaño óptimo y a la relación entre dimensiones del conjunto de células solares montadas para el movimiento unitario sobre una cruceta de un soporte vertical que hace un seguimiento del Sol, y al diseño de los subconjuntos, módulos o paneles que constituyen el conjunto.

En un aspecto, la invención se refiere al diseño de un sistema para el seguimiento solar y a un conjunto de módulos de células solares como se representa en la figura 1. Este sistema tiene un soporte central constituido por un primer miembro 11a y un segundo miembro 11b. El miembro 11a es un miembro cilíndrico generalmente hueco que se puede conectar a un soporte montado sobre el suelo por medio de los pernos (que no se muestran). El miembro 11b está montado de manera que puede girar dentro del miembro 11a, y soporta un miembro de cruceta 14 que está conectado a una estructura de soporte 15. La estructura de soporte 15 está constituida por una estructura rectangular 15a, tres puntales de soporte paralelos 15b que son paralelos a los extremos más cortos de la estructura 11a y dos puntales diagonales de refuerzo 15c. La estructura de soporte 15 también está soportada sobre el miembro interior 11b por un par de brazos inclinados 14a que se extienden respectivamente desde dos de los puntales de soporte 15b hasta la base del miembro interior. Un brazo de soporte adicional 14b se extiende desde la parte superior del miembro interior 11b hasta el puntal de soporte central 15b. El montaje de la estructura de soporte 15 de esta manera, asegura que está fija a la parte superior del segundo miembro 11b del soporte central de una manera tal que puede girar alrededor de su eje longitudinal central a través de los miembros 11a y 11b.

La estructura de soporte 15 soporta un conjunto de células solares constituida por una secuencia horizontal de diez subconjuntos o paneles de células solares 16. Cada uno de los subconjuntos de células solares está constituido por una pila vertical de trece módulos solares 17. Se proporciona una lente de Fresnel 20 orientada en sentido contrario a la estructura de soporte 15 y que está dispuesta sobre un único receptor 19 para concentrar la luz del Sol sobre las células solares montadas en el receptor.

El sistema óptico es refractivo y usa una lente de Fresnel acrílica para conseguir una concentración de 520X con un número f de aproximadamente 2. También se puede usar un elemento óptico refractivo secundario. Un ángulo de aceptación para un sistema de óptica/de células independiente es de +/-1,0 grados. La eficiencia del sistema óptico sobre el Sol es del 90% con el ángulo de aceptación definido como un punto donde la eficiencia del sistema se reduce en no más del 10% de su máximo.

El receptor 19, una tarjeta o subconjunto de circuito impreso, incluye una célula solar de semiconductores compuestos de los grupos III-V orientada hacia la estructura de soporte, junto con una circuitería adicional tal como un diodo de puenteo aislado (que no se muestra). El diseño del receptor se describe de una manera más particular en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos con número de serie 11/830.576, titulada Receptor de Célula Solar que tiene un Diodo de puenteo aislado, presentada de manera simultánea con el presente documento.

La figura 3 es una vista en corte de un módulo de células solares 17 de acuerdo con la presente invención. Cada módulo 17 está constituido por una matriz de 2x13 células solares y receptores. Cada módulo incluye un soporte cónico 22, una lente de Fresnel de nueve por nueve pulgadas cuadradas 20 en un extremo del soporte 22 y un receptor 19 en el otro extremo del soporte 22. Los soportes 22 están montados sobre una base 18, sobre la que también están montados los receptores 19, y que sirve para disipar el calor de los receptores y de manera más particular, de las células solares independientes.

En la realización preferida, como se ilustra en la vista en planta de la figura 4, el subconjunto o panel 16 es de manera preferible aproximadamente de 282 pulgadas de alto y de 71 pulgadas de ancho y está constituido por una pila de módulos 17. Cada módulo 17 comprende una matriz de 2x13 de subconjuntos de receptor, para un total de veintiséis subconjuntos de receptor.

Cada receptor 19 produce unos 10 vatios de potencia CC con una irradiación solar plena AM1.5. Los receptores incluyen conectores que les permiten ser conectados por medio de cables eléctricos 21 en paralelo o en serie, de forma que los 182 módulos agregados de todo el subconjunto o todo el panel 16 producirán una potencia superior a 1820 vatios CC de pico. Cada uno de los subconjuntos 16 a su vez está conectado en serie, de forma que un conjunto típico de diez subconjuntos produciría más de 18 kW de potencia. En la realización preferida, se producen 25 kW de potencia CC de pico.

Un motor (que no se muestra) proporciona un control para girar el miembro 11b con relación al miembro exterior 11a, y otro motor (que no se muestra) proporciona un control para girar la cruceta 14 (y de esta forma la estructura de soporte 15) con relación al soporte central 11 alrededor de su eje longitudinal. Se proporcionan medios de control (que no se muestran) para controlar la rotación del miembro interior 11b con relación al miembro 11a y para controlar la rotación del miembro de cruceta 14 (y la estructura de soporte 15) alrededor de su eje para asegurar que la superficie plana exterior de cada uno de los módulos 17 constituidos por las lentes de Fresnel 20 es ortogonal a los rayos del Sol. El medio de control se controla de manera preferible por medio de un ordenador, usando software que controla los motores dependiendo del acimut y de la elevación del Sol con relación al sistema. Cada una de las lentes de Fresnel 20 concentra la luz del Sol entrante sobre la célula solar asociada en un respectivo receptor por un factor por encima de 500X, mejorando por lo tanto la conversión de la luz del Sol en electricidad con una eficiencia de conversión por encima del 37%. En la realización preferida, la concentración es de 520X.

Cada célula solar está montada en un envase cerámico sobre la placa del receptor que incluye también un diodo de puenteo y un conector de dos terminales. Se configuran un total de 182 células en el subconjunto. Las tensiones de las células se suman juntas en el subconjunto para proporcionar al menos la tensión mínima para que el sistema funcione a una tensión de inversor apropiada tal como disponen las especificaciones del sistema de alimentación. Cada subconjunto de 182 células está conectado en paralelo con otros nueve subconjuntos a través de un diodo de aislamiento. Estos diez subconjuntos constituyen un conjunto que produce aproximadamente 55 A a 458 V.

El diseño de la estructura de semiconductor de la célula solar de semiconductores compuestos de los grupos III-V de triple unión se describe de manera más particular en la Patente de los Estados Unidos número 6.680.432 incorporada a este documento por medio de referencia. Como dichas células se describen optimizadas para una radiación solar en el espacio (irradiancia AMO) un aspecto de la presente invención es la modificación o la adaptación de dichos diseños de células para aplicaciones fotovoltaicas de concentrador bajo el espectro solar terrestre (irradiancia AM1.5) de acuerdo con la presente invención.

La célula solar es un dispositivo de triple unión, con la célula de la parte superior teniendo una composición que se basa en InGaP, la célula del medio de GaAs y la célula de la parte inferior basada en Ge. Las bandas prohibidas para dichas células son 1,9 eV, 1,4 eV y 0,7 eV, respectivamente. El funcionamiento típico de las células en función de la temperatura indica que la tensión en circuito abierto V_{oc} cambia a una velocidad de -5,9 mV por ºC y, con respecto al coeficiente de temperatura, la eficiencia de la célula cambia en -0,06% por ºC absoluto.

Como se ha hecho notar en la discusión de los antecedentes, se coloca de manera típica un contacto eléctrico sobre un lado absorbente de luz o un lado frontal de la célula solar y se coloca un segundo contacto sobre el lado trasero de la célula. Se dispone un semiconductor fotoactivo sobre un lado absorbente de luz del sustrato y que incluye una o más uniones p-n, que crean un flujo de electrones a medida que se absorbe luz dentro de la célula. Las líneas de rejilla se extienden sobre la superficie superior de la célula para capturar este flujo de electrones que después se conecta con el contacto frontal o zona de soldadura. Un aspecto de la presente invención es maximizar el número de líneas de rejilla sobre la superficie de la célula para aumentar la capacidad de corriente sin interferir de manera adversa con la transmisión de luz dentro del área de semiconductor activo. Una realización es utilizar un denso patrón de rejilla con una simetría de rotación de cuatro pliegues para conseguir este objetivo. La figura 9 representa la vista en planta superior
de dicha célula solar de acuerdo con la presente invención, de manera más particular mostrando dicho patrón de rejilla.

Otro aspecto de la presente invención es maximizar u optimizar la cantidad de electricidad generada a partir de la potencia solar mediante el dimensionamiento apropiado de cada conjunto y posicionando cada torre o poste con una separación predeterminada en una celosía o rejilla regular dentro de un área predeterminada del terreno. Dicho dimensionamiento (incluyendo la orientación del conjunto y la relación entre dimensiones) está destinada a maximizar el número de células que se pueden montar sobre el tejado plano de un edificio o sobre un área de terreno. Cada uno de los postes se debe colocar lo suficientemente alejado de los demás postes como para no ser sombreado por el movimiento del conjunto montado sobre los postes adyacentes.

En dicha disposición, el seguimiento de doble eje del conjunto rectangular cambia el ángulo de inclinación de cada conjunto de células solares durante todos los días del año en cualquier localización dada. De acuerdo con esto, la sombra proyectada por cada una de los conjuntos varía, de forma que los postes se deben separar lo suficiente como para evitar que un conjunto sombree a otro conjunto, ya que esto reduciría la iluminación total de los conjuntos y por consiguiente reduciría la salida eléctrica de los conjuntos.

La sombra proyectada por cada conjunto rectangular dada depende del tamaño y de la forma de ese sistema, y también de la posición del Sol en el cielo. En la dirección Este-Oeste, la posición del Sol puede variar hasta 150º. En relación con esto, se debería hacer notar que por lo general se acepta que, donde la elevación del Sol esté por debajo de 15º por encima del horizonte, sus rayos son de una intensidad insuficiente para generar una cantidad útil de electricidad. La latitud a la que se coloque un conjunto de sistemas S tiene, por lo tanto, una pequeña influencia.

En la dirección Norte-Sur, la posición del Sol varía en 46º, dado que el eje de la Tierra está inclinado a un ángulo de 23º con respecto a su órbita alrededor del Sol. Con respecto a esto, se apreciará que las latitudes que se encuentran por debajo de 23º están sometidas a diferentes condiciones, y que las latitudes que se encuentran por encima de 45º no son probablemente pertinentes debido a los pobres niveles de insolación directa (NID), como saben los que son expertos en la técnica.

Las figuras 5 a la 8 ilustran otro aspecto de la invención, en el que los problemas de sombras se evitan o se minimizan para un uso minimizado de tierra para una disposición dada de sistemas S. Los requisitos para la separación correcta de los postes son que cada uno de los conjuntos de la disposición esté iluminado por completo para todas las posiciones donde el Sol esté 15º por encima del horizonte, y que ningún conjunto produzca sombras sobre ninguno de los otros conjuntos. Con respecto a esto, se apreciará que la longitud de la sombra se minimiza donde cada sistema S tenga una altura de conjunto minimizada, y esto depende de la relación entre dimensiones de cada sistema, estando la relación entre dimensiones definida por la relación de la anchura del sistema con respecto a su altura. De esta manera, un sistema que tenga una relación entre dimensiones de 1:1 (1 a 1) es de configuración cuadrada, mientras que un sistema que tenga una relación entre dimensiones 1:4 está constituido por un rectángulo cuya altura es un cuarto de su anchura.

De manera más particular, la figura 5 muestra un diagrama de la trayectoria del Sol mostrando la elevación del Sol para todos los ángulos por encima de 15º a una latitud de 35º Norte. El gráfico muestra la trayectoria del Sol para tres ocasiones del año, a saber, en el solsticio de verano (indicado por la línea de puntos superior), en el solsticio de invierno (indicado por la línea de puntos inferior) y los equinoccios (indicados por la línea de puntos intermedia). En el resto de las fechas, la trayectoria del Sol cae dentro de la envolvente definida por las líneas de puntos superior e inferior. De esta manera, en el solsticio de invierno, la trayectoria del Sol va desde un ángulo de acimut negativo de aproximadamente 45º a un ángulo de acimut positivo de aproximadamente 45º, y desde una elevación de 15º a aproximadamente 37º, y después de nuevo a 15º. Intervalos similares para una trayectoria del Sol se dan en el solsticio de verano y en los equinoccios.

La figura 6 ilustra esta optimización para una disposición de sistemas teniendo cada uno de ellos un área efectiva de 100 pies cuadrados, a partir de la cual se notará que una relación entre dimensiones de entre 1:3 y 1:5 es la más ventajosa, con una relación entre dimensiones de 1:4 siendo marginalmente mejor que 1:3 ó 1:5, y de manera significativamente mejor que 1:1, 1:2, 1:6 ó 1:7.

Las figuras 7 y 8 ilustran el posicionamiento de una disposición que tiene cuatro sistemas S que tienen relaciones entre dimensiones de 1:4 y 1:5 respectivamente. Como será obvio, comparando las figuras 4 y 5, la separación Este-Oeste de cuatro sistemas S, cada uno de los cuales tiene una relación entre dimensiones de 1:5, es aproximadamente 40 pies, y la separación Norte-Sur para esta relación entre dimensiones es de aproximadamente 25 pies. Esto puede compararse con una separación Este-Oeste de aproximadamente 30 pies y una separación Norte-Sur de aproximadamente 20 pies para sistemas solares que tengan como relación entre dimensiones 1:4. Claramente, por lo tanto, los sistemas que tengan una relación entre dimensiones de 1:4 proporcionan un mejor uso de la tierra que sistemas que tengan una relación entre dimensiones de 1:5. La relación entre dimensiones de un sistema S se puede variar mediante la variación de subconjuntos colocados sobre la estructura 15.

Será obvio que, en la práctica, la disposición podría tener sustancialmente más sistemas S que los que se ilustran. Los sistemas S de dicha disposición agrandada sin embargo, serían dispuestos en un patrón de rejilla regular.

Claims

1. Un sistema de conjuntos de células solares fotovoltaicas concentradoras para producir energía a partir del Sol usando una pluralidad de conjuntos de células solares seguidoras del Sol, comprendiendo cada uno de los conjuntos:

una pluralidad de receptores de células solares compuestas de semiconductores de los grupos III-V de triple unión;

caracterizado porque además comprende:

un soporte central que se puede montar sobre el suelo, y que es capaz de rotar alrededor de su eje longitudinal central;

una estructura de soporte que es soportada por el soporte central de manera que puede girar con respecto a él alrededor de un eje ortogonal al mencionado eje longitudinal central;

un conjunto de células solares para producir más de 18 kW de energía CC con una iluminación al completo incluyendo dicha pluralidad de receptores de células solares compuestas de semiconductores de los grupos III-V de triple unión montados sobre la estructura de soporte; y

un actuador para girar el soporte central y la estructura de soporte de forma que el conjunto de células solares se mantenga sustancialmente ortogonal a los rayos provenientes del Sol a medida que el Sol atraviesa el cielo;

estando el soporte central constituido por un primer miembro provisto de un medio para montar el soporte central sobre el suelo y un segundo miembro soportado de manera giratoria por el primer miembro y que se extiende hacia arriba desde el primer miembro;

estando la estructura de soporte montada sobre un miembro de cruceta que está montado de manera que puede girar, con respecto al segundo miembro del soporte central alrededor de un eje ortogonal al mencionado eje longitudinal central;

estando la estructura de soporte constituida por un miembro de estructura generalmente rectangular que está provisto de una pluralidad de puntales de soporte paralelos que son paralelos a los lados más cortos del miembro de estructura rectangular para soportar una pluralidad de subconjuntos;

y comprendiendo el sistema de manera adicional brazos de soporte, cada uno de los cuales se extiende entre uno de los respectivos puntales de soporte mencionados y el mencionado segundo miembro.

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2. Un sistema como el que se reivindica en la reivindicación 1, en el que el conjunto de células solares comprende una pluralidad de submontajes de receptores de células solares, incluyendo cada submontaje una única lente de Fresnel dispuesta sobre una única célula solar para producir una concentración de más de 500X de la luz solar entrante sobre la célula solar y producir más de 10 vatios de potencia CC a una irradiación solar AM1.5 con una eficiencia de conversión superior al 37%.

3. Un sistema como el que se reivindica en la reivindicación 2, en el que el conjunto de células solares comprende una pluralidad de subconjuntos, consistiendo cada subconjunto en la pluralidad de módulos solares dispuestos en una matriz rectangular con trece módulos en la dirección Y ortogonal a la superficie del suelo y diez módulos en la dirección X ortogonal a la dirección Y, estando comprendido cada módulo de veintiséis submontajes de receptor de células solares.

4. Un sistema como se define en la reivindicación 1, en el que una pluralidad de los mencionados soportes centrales están montados sobre el suelo siguiendo un patrón de celosía para optimizar la cantidad de células solares del conjunto en un terreno dado, siendo cada uno de los soportes capaz de girar alrededor de su eje longitudinal central; y el mencionado conjunto de células solares es un rectángulo que tiene una relación entre dimensiones entre 1:3 y 1:5, con el eje longitudinal del conjunto paralelo al suelo.

5. Un sistema como el que se reivindica en la reivindicación 1, en el que el receptor de células solares comprende (i) una célula solar que consiste en una célula en la parte inferior de germanio, una célula en la parte media de arseniuro de galio y una célula en la parte superior de fosfuro de indio-galio; (ii) un diodo de puenteo aislado conectado en paralelo con la célula solar; y (iii) un conector para permitir que los receptores sean conectados unos con otros en un circuito eléctrico.

6. Un sistema como se define en la reivindicación 5, en el que la célula superior de fosfuro de indio-galio tiene una banda prohibida para maximizar la absorción en la región espectral AM1.5, y se proporciona un patrón de rejilla de superficie sobre la célula superior para la conducción de la corriente relativamente alta creada por la célula.