(57) 1. Система для повышения коэффициента полезного действия фотоэлектрического устройства, содержащая
источник напряжения; и
средство переключения, содержащее первый порт для подключения к указанному источнику напряжения и второй порт для подключения к фотоэлектрическому устройству, и выполненное с возможностью переключения между первым режимом для подачи импульса напряжения с положительной величиной для генерирования электрического поля для увеличения выходного тока и/или выходной мощности, вырабатываемых фотоэлектрическим устройством, и вторым режимом для обеспечения увеличенного выходного тока и/или увеличенной выходной мощности, подаваемых на нагрузку.
2. Система по п.1, в которой указанный источник напряжения выполнен с возможностью подачи сигнала напряжения указанному средству переключения, причем указанное средство переключения выполнено с возможностью применения поданного сигнала напряжения в качестве импульса напряжения для генерирования электрического поля.
3. Система по п.2, в которой сигнал напряжения содержит сигнал постоянного напряжения, изменяющийся во времени сигнал напряжения, сигнал регулируемого напряжения или импульсный сигнал напряжения.
4. Система по любому из пп.1-3, в которой импульс напряжения имеет амплитуду в диапазоне от 100 до 500 В, диапазон частот с центральным значением около 20 мкс, длительность в диапазоне от 10 до 2000 нс, номинальный коэффициент заполнения в диапазоне от 0,1 до 10% или их комбинацию.
5. Система по любому из пп.1-4, в которой указанное средство переключения содержит по меньшей мере один однополюсный двухпозиционный переключатель, по меньшей мере один переключающий транзистор или их комбинацию.
6. Система по любому из пп.1-5, в которой указанное средство переключения, по меньшей мере, частично интегрировано в указанный источник напряжения.
7. Система по любому из пп.1-6, в которой указанное средство переключения выполнено с возможностью подачи множества импульсов напряжения для генерирования электрического поля.
8. Система по п.7, в которой импульсы напряжения имеют одинаковую величину.
9. Система по любому из пп.1-8, дополнительно содержащая средство управления для регулирования частоты импульса напряжения, величины импульса напряжения, длительности импульса напряжения или их комбинации.
10. Система по п.9, в которой указанное средство управления выполнено с возможностью поддержания частоты импульса напряжения в диапазоне с центральным значением около 20 мкс, величины импульса напряжения в диапазоне от 100 до 500 В, длительности импульса напряжения в диапазоне от 10 до 2000 нс или их комбинации.
11. Система по п.9 или 10, в которой указанное средство управления выполнено с возможностью регулирования частоты, величины, длительности или их комбинации, по меньшей мере, частично на основании выходного тока фотоэлектрического устройства и/или выходного напряжения фотоэлектрического устройства.
12. Система по любому из пп.9-11, дополнительно содержащая средство измерения для измерения выходного тока фотоэлектрического устройства и/или выходного напряжения фотоэлектрического устройства, причем указанное средство управления выполнено с возможностью регулирования частоты, величины, длительности или их комбинации, по меньшей мере, частично на основании измеренного выходного тока и/или измеренного выходного напряжения.
13. Система по п.12, в которой указанное средство измерения включает в себя средство измерения тока, последовательно соединенное между фотоэлектрическим устройством и нагрузкой для измерения выходного тока фотоэлектрического устройства, и/или средство измерения напряжения, соединенное с фотоэлектрическим устройством для измерения выходного напряжения фотоэлектрического устройства.
14. Система по любому из пп.9-13, в которой указанное средство управления выполнено с возможностью управления электрическим полем, выходным током, выходной мощностью или их комбинацией путем регулирования импульса напряжения.
15. Система по п.14, в которой указанное средство управления выполнено с возможностью максимального увеличения выходного тока фотоэлектрического устройства и/или выходной мощности фотоэлектрического устройства.
16. Система по любому из пп.9-15, в которой указанное средство управления, по меньшей мере, частично интегрировано в указанный источник напряжения.
17. Система по любому из пп.1-16, дополнительно содержащая средство управления для регулирования частоты переключения между первым режимом и вторым режимом, первой длительности первого режима, второй длительности второго режима, коэффициента заполнения первого режима и второго режима, первой частоты следования импульсов первого режима, второй частоты следования импульсов второго режима или их комбинации.
18. Система по п.17, в которой указанное средство управления выполнено с возможностью поддержания частоты переключения в диапазоне с центральным значением около 20 мкс, первой длительности в первом диапазоне от 10 до 2000 нс, второй длительности во втором диапазоне от 10 до 2000 нс, коэффициента заполнения импульса напряжения в диапазоне от 0,1 до 10% или их комбинации.
19. Система по п.17 или 18, в которой указанное средство управления выполнено с возможностью регулирования частоты переключения, первой длительности, второй длительности, коэффициента заполнения или их комбинации, по меньшей мере, частично на основании условий нагрузки.
20. Система по любому из пп.17-19, в которой указанное средство управления, по меньшей мере, частично интегрировано в указанный источник напряжения и/или указанное средство переключения.
21. Система по любому из пп.1-20, в которой второй порт указанного средства переключения соединен с множеством фотоэлектрических устройств, причем указанное средство переключения выполнено с возможностью переключения между первым режимом для подачи импульса напряжения с положительной величиной для генерации электрического поля для увеличения выходного тока и/или выходной мощности, вырабатываемых множеством фотоэлектрических устройств, и вторым режимом для обеспечения увеличенного выходного тока и/или увеличенной выходной мощности, вырабатываемых множеством фотоэлектрических устройств и подаваемых на нагрузку.
22. Система по п.21, в которой множество фотоэлектрических устройств расположено в последовательной конфигурации, параллельной конфигурации или их комбинации.
23. Система по любому из пп.1-22, дополнительно содержащая средство хранения энергии для уменьшения падения напряжения на нагрузке в первом режиме указанного средства переключения.
24. Система по п.23, в которой указанное средство хранения энергии содержит по меньшей мере один конденсатор, по меньшей мере один индуктор, по меньшей мере одну аккумуляторную батарею или их комбинацию.
25. Система по п.23 или 24, причем указанное средство хранения энергии выполнено с возможностью сохранения выходного тока и/или выходной мощности, вырабатываемых фотоэлектрическим устройством, во втором режиме указанного средства переключения.
26. Система по п.25, в которой указанное средство хранения энергии выполнено с возможностью управления нагрузкой через сохраненную выходную мощность или сохраненный выходной ток в первом режиме средства переключения.
27. Система по п.26, дополнительно содержащая дроссель для электрической изоляции нагрузки от фотоэлектрического устройства в радиочастотной области при управлении нагрузкой указанным средством хранения энергии.
28. Система по п.27, в которой указанный дроссель содержит по меньшей мере один конденсатор, по меньшей мере один индуктор, по меньшей мере одну аккумуляторную батарею или их комбинацию.
29. Система по любому из пп.1-28, в которой указанное средство переключения выполнено с возможностью работы во втором режиме между соседними первыми режимами.
30. Система по п.29, в которой указанное средство переключения выполнено с возможностью работы во втором режиме в течение заданного интервала времени между соседними первыми режимами.
31. Система по п.29 или 30, в которой указанное средство переключения выполнено с возможностью работы без подачи сигнала напряжения от упомянутого источника напряжения в течение заданного интервала времени.
32. Система по любому из пп.1-31, в которой указанное средство переключения выполнено с возможностью установление пути тока между фотоэлектрическим устройством и нагрузкой во втором режиме.
33. Система по п.32, в которой фотоэлектрическое устройство выполнено с возможностью обеспечения увеличенного выходного тока и/или увеличенной выходной мощности для нагрузки через путь тока во втором режиме.
34. Система по любому из пп.1-33, в которой указанное средство переключения выполнено с возможностью установления пути тока между указанным источником напряжения и фотоэлектрическим устройством в первом режиме.
35. Система по п.34, в которой второй порт указанного средств переключения подключен к одному или нескольким существующим электродам фотоэлектрического устройства.
36. Система по п.34 или 35, в которой указанное средство переключения выполнено с возможностью подачи сигнала напряжения, подаваемого указанным источником напряжения, на фотоэлектрическое устройство через путь тока в первом режиме.
37. Система по п.36, в которой указанное средство переключения выполнено с возможностью подачи сигнала напряжения на фотоэлектрическое устройство без конструкционных изменений фотоэлектрического устройства.
38. Система по любому из пп.34-37, в которой указанное средство переключения выполнено с возможностью разрыва пути тока между указанным источником напряжения и фотоэлектрическим устройством во втором режиме.
39. Система по любому из пп.1-38, в которой указанное средство переключения выполнено с возможностью подачи сигнала напряжения для генерирования электрического поля на фотоэлектрическом устройстве.
40. Система по любому из пп.1-39, в которой нагрузка способна преобразовывать выходной ток и/или выходную мощность, вырабатываемые фотоэлектрическим устройством, в переменный ток или мощность переменного тока.
41. Система по п.40, в которой нагрузка содержит инвертор.
42. Система по п.40 или 41, в которой нагрузка электрически изолирована от фотоэлектрического устройства в радиочастотной области.
43. Система по п.42, в которой нагрузка электрически изолирована от фотоэлектрического устройства через конденсатор, индуктор, аккумуляторную батарею или их комбинацию.
44. Система по любому из пп.1-43, в которой генерирование электрического поля способно увеличить выходной ток и/или выходную мощность, вырабатываемые фотоэлектрическим устройством, на величину до 50% в условиях низкой освещенности.
45. Система по любому из пп.1-43, в которой генерирование электрического поля способно увеличить выходной ток и/или выходную мощность, вырабатываемые фотоэлектрическим устройством, на величину более 50% в условиях низкой освещенности.
46. Система по любому из пп.1-45, в которой генерирование электрического поля способно увеличить выходной ток и/или выходную мощность, вырабатываемые фотоэлектрическим устройством, на величину до 20% в условиях высокой интенсивности освещения.
47. Система по любому из пп.1-46, в которой генерирование электрического поля способно увеличить выходной ток и/или выходную мощность, вырабатываемые фотоэлектрическим устройством, на величину от 20 до 50%.
48. Система по любому из пп.1-46, в которой генерирование электрического поля способно увеличить выходной ток и/или выходную мощность, вырабатываемые фотоэлектрическим устройством, на величину более 50%.
49. Система по любому из пп.1-48, в которой увеличение выходного тока и/или выходной мощности, вырабатываемых фотоэлектрическим устройством, основано на интенсивности света, падающего на фотоэлектрическое устройство, толщине фотоэлектрического устройства, ширине импульса напряжения, частоте импульса напряжения.
50. Система по любому из пп.1-49, в которой указанное средство переключения содержит третий порт для подключения к нагрузке и для обеспечения увеличенного выходного тока и/или увеличенной выходной мощности, подаваемых на нагрузку, во втором режиме.
51. Система по любому из пп.1-50, в которой второй порт указанного средства переключения выполнен с возможностью подключения к нагрузке и обеспечения увеличенного выходного тока и/или увеличенной выходной мощности, подаваемых на нагрузку, как в первом режиме, так и во втором режиме.
52. Способ повышения коэффициента полезного действия фотоэлектрического устройства, содержащий шаги, на которых
обеспечивают источник напряжения; и
обеспечивают подключение первого порта средства переключения к источнику напряжения, причем средство переключения содержит второй порт для подключения к фотоэлектрическому устройству и выполнено с возможностью переключения между первым режимом для подачи импульса напряжения с положительной величиной для генерирования электрического поля для увеличения выходного тока и/или выходной мощности, вырабатываемых фотоэлектрическим устройством, и вторым режимом для обеспечения увеличенного выходного тока и/или увеличенной выходной мощности, подаваемых на нагрузку.
53. Способ по п.52, в котором средство переключения содержит третий порт для подключения к нагрузке и для обеспечения увеличенного выходного тока и/или увеличенной выходной мощности, подаваемых на нагрузку, во втором режиме.
54. Способ по п.52, в котором второй порт средства переключения выполнен с возможностью подключения к нагрузке и обеспечения увеличенного выходного тока и/или увеличенной выходной мощности, подаваемых на нагрузку, в первом режиме и во втором режиме.
55. Способ повышения коэффициента полезного действия фотоэлектрического устройства, содержащий шаг, на котором обеспечивают подключение первого порта средства переключения к источнику напряжения, причем средство переключения содержит второй порт для подключения к источнику напряжения и выполнено с возможностью переключения между первым режимом для подачи импульса напряжения с положительной величиной для генерирования электрического поля для увеличения выходного тока и/или выходной мощности, вырабатываемых фотоэлектрическим устройством, и вторым режимом для обеспечения увеличенного выходного тока и/или увеличенной выходной мощности, подаваемых на нагрузку.
56. Способ по п.55, дополнительно содержащий шаг, на котором обеспечивают подключение третьего порта средства переключения к нагрузке, причем средство переключения выполнено с возможностью обеспечения увеличенного выходного тока и/или увеличенной выходной мощности, подаваемых на нагрузку, через третий порт во втором режиме.
57. Способ по п.55, дополнительно содержащий шаг, на котором обеспечивают подключение первого порта средства переключения к нагрузке, причем средство переключения выполнено с возможностью обеспечения увеличенного выходного тока и/или увеличенной выходной мощности, подаваемых на нагрузку, через первый порт в первом режиме и во втором режиме.

---