[发明专利]太阳位置传感器

说明书

用于确定太阳光的入射角的太阳位置传感器具有光学本体和半导体衬底，所述半导体衬底具有平坦的下侧并且具有上侧，并且具有构造在所述半导体衬底的上侧处的至少三个太阳能电池，并且所述太阳能电池中的每个具有平坦的接收面和在所述接收面处的第一电连接端，并且所述太阳能电池的第二电连接端共同地构造在所述半导体衬底的下侧处，并且所述光学本体包括凸地构造的透明的表面区域，并且入射穿过表面区域的直接的太阳光借助所述光学本体在所述太阳能电池的平坦的接收面上形成焦斑，并且所述太阳能电池的平坦的接收面布置在共同的平面中，并且每个接收面整面地邻接光学本体。

技术领域

本发明涉及一种太阳位置传感器(Sonnenstandssensor)。

背景技术

由Kianoosh Azizi和Ali Ghaffari的《Design and Manufacturing of a High-Precision Sun Tracking System Based on Image Processing》(国际光能杂志，卷2013，ID 754549)已知一种用于光伏设备的太阳跟踪设备，该太阳跟踪设备将四个光电阻的装置与摄像机组合，其中，在第一模式中借助光电阻进行光伏设备的大致取向，并且接下来根据摄像机数据和图像处理方法执行取向的优化。

由US 8,592,738 B1已知一种用于求取太阳位置的探测器单元，该探测器单元在一个端部处具有凸的表面并且在相对置的端部处具有光探测器。

尤其对于所谓的CPV光伏设备，用于准确跟踪的太阳位置传感器对于提高效率是特别重要的，以便使太阳辐射优选地恰好垂直地照射到CPV模块的菲涅尔镜上。

由US 8,785,858 B2公开一种太阳位置传感器，其具有集成在充当透镜的光学壳体中的多个传感器，其中，传感器面布置成充当透镜的壳体的焦平面。

由JP 2002-296 107 A已知另一太阳位置传感器，其具有透镜和布置在所述透镜以下的传感器元件。

由DE 691 21 853 T2已知一种用于确定光源的方位角的探测器单元，其中，光通过光入射开口和折射光的介质到达光电元件的阵列上。

由DE 10 2005 047 061 A1已知一种辐射探测器，其具有在下边缘处由不透明的壳体封闭的透镜和布置在焦平面中的辐射探测器。

由US 6,521,882 B1中已知一种光传感器，其中，传感器单元构造为硅基上的IC。

由US 2016/0118524 A1已知一种堆叠状的多结太阳能电池。

发明内容

在这些背景下，本发明的任务在于提出一种改善现有技术的设备。

该任务通过一种具有权利要求1的特征的太阳位置传感器解决。本发明的有利的设计方案是从属权利要求的主题。

根据本发明的主题提供一种用于确定太阳光的入射角的太阳位置传感器，该太阳位置传感器具有光学本体和半导体衬底。

半导体衬底具有平坦的下侧并且具有上侧。在半导体衬底的上侧处构造有至少三个至最多八个太阳能电池。

太阳能电池中的每个具有平坦的接收面并且具有在接收面处的第一电连接端。

太阳能电池的第二电连接端共同地构造在半导体衬底的下侧处。

光学本体包括凸地构造的透明的表面区域，并且入射穿过表面区域的直射的太阳光借助光学本体在太阳能电池的平坦的接收面上形成焦斑(Brennfleck)。

太阳能电池的平坦的接收面布置在共同的平面中。

每个接收面整面地邻接光学本体并且与光学本形状锁合且力锁合地连接。