JP2002170974A

JP2002170974A - 空冷方式の冷却機構を備えた太陽電池モジュール

Info

Publication number: JP2002170974A
Application number: JP2000364166A
Authority: JP
Inventors: Hidehisa Makita; 英久牧田; Tatsuo Fujisaki; 達雄藤崎; Seiki Itoyama; 誠紀糸山; Makoto Sasaoka; 誠笹岡; Eiju Tsuzuki; 英寿都築
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【目的】非受光面に熱交換器を有する架台設置型又は集
光型太陽電池モジュールにおいて、該モジュール中の太
陽電池（光起電力素子）を効率的に冷却することのでき
る空冷方式の冷却機構を提供する。【構成】太陽電池（１０２）と該太陽電池を冷却する為
の冷却手段とを少なくとも有する太陽電池モジュールに
おいて、前記冷却手段は前記太陽電池の非受光面側に設
けられた空冷方式の冷却機構からなり、該冷却機構は熱
交換手段（１０４）と該熱交換手段を包囲する通気路
（１０６）とを有し、該通気路は前記太陽電池の受光面
側に設けられた開口（１０５）と連通していることを特
徴とする太陽電池モジュール。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空冷方式の冷却機
構を備えた太陽電池モジュール及び該冷却機構を備えた
太陽電池モジュールを有する太陽電池モジュールアレイ
に関する。本発明は、前記空冷方式の冷却機構を備えた
太陽電池を有する太陽電池構造体を包含する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題に対する意識の高まりが
世界的に広がってきている。特に、CO₂等の大気汚染ガ
スの排出に伴う地球の温暖化現象に対する危惧感は深刻
で、クリーンなエネルギーへの希求は益々強まってきて
いる。こうした状況において、太陽光を電気エネルギー
に変換する太陽電池は、安全でありCO₂等の大気汚染ガ
スの排出はなく且つ取り扱いが容易であることから注目
を集めている。即ち、太陽電池を所望の場所に設置でき
るようにモジュール化した太陽電池モジュールが各種提
案され、実際に公共施設、個人住宅等に使用されてきて
おり、更に発電施設への使用が期待されている。しか
し、そうした太陽電池モジュールは、太陽光を入射して
発電する際に、該太陽電池モジュール中の太陽電池（光
起電力素子）の温度は、入射太陽光により上昇する。こ
のように太陽電池に温度が上昇すると、発電量が低下す
ることが確認されている。例えば、シリコン系の太陽電
池の場合、光電変換効率の温度係数は-0.4%/℃程度であ
るため、該太陽電池の温度が80℃になると、定格状態(2
5℃)と比較して、光電変換効率が2割以上低下する傾向
にある。

【０００３】太陽電池を使用して大電力の発電システム
を構築する場合、該太陽電池の発電量を増加させる必要
がある。これを実現するためのものとして集光型の太陽
電池モジュールが提案されている。該太陽電池モジュー
ルは、太陽光をレンズ、反射鏡等の光学素子により集光
し、該太陽電池モジュール中の太陽電池に対する入射光
量を増やし、発電量を増やすようにしたものである。こ
の種の太陽電池モジュールは、入射光量の増大に伴っ
て、太陽電池システムの構成部品のうち最も高価である
太陽電池（光起電力素子）の面積を小さくすることがで
きるので、システムの低コスト化を図ることができる
が、該太陽電池の温度が急激に上昇するという難点があ
る。また、このように太陽電池の温度が急激に上昇する
と、太陽電池モジュールの構成材に対する熱負荷により
該太陽電池が劣化するといった問題が生ずる傾向があ
る。こうした問題の生起の防止策として、該太陽電池モ
ジュールを冷却し、その発電量の低下を防止し且つ該モ
ジュールの太陽電池の劣化を防止する方法が提案されて
いる。そうした冷却方法としては、空冷方式及び水冷方
式が提案されている。即ち、該空冷方式としては、代表
的には、太陽電池モジュールの裏面側に空冷フィンを設
けて、ファンで強制冷却する方法、及び太陽電池モジュ
ールの裏面に空冷ファンを設置する方法が提案されてい
る。また前記水冷方式としては、代表的には、太陽電池
モジュールの裏面側に水冷管を設置する方法、太陽電池
モジュールの太陽電池（光起電力素子）を直接冷媒で冷
却する方法、及び該太陽電池の裏面側に冷却板を設け、
該冷却板に冷却水を供給する方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記空冷方式と上記水
冷方式を比較すると、水冷方式は水を使用するので、空
冷方式よりも冷却性能はよいが、水、ポンプ等を使用す
るので、装置が大掛かりなものとなるのと同時に、ポン
プ駆動のためのエネルギーを消費するため、コスト高に
なるという問題がある。こうしたことから、空冷方式を
組み込んだ冷却装置が有利であると考えられるが、そう
した冷却装置としては、効率のよいものにする必要があ
る。ところが公知の空冷冷却装置では、次のような問題
点が存在する。即ち、太陽電池の非受光面に冷却フィン
を設けた太陽電池モジュールでは、該モジュールの裏面
側に送風されることによって熱交換が行われ、該太陽電
池を冷却するわけだが、該太陽電池の受光面に吹き付け
る風向き（図２参照）の場合、図２に示すように裏面側
に効率よく風が回りこまず、冷却性能が低下する。特
に、太陽追尾集光型の太陽電池モジュールでは、その太
陽電池の受光面が太陽を追尾する架台構造であるので、
風向きを考慮できないので、裏面側に効率よく送風され
ることが少ない。この点の改善策として、冷却フィンに
送風ファンを使用すること、ペルチェ素子を利用するこ
と、水冷方式を採用することが考えられるが、この場
合、装置が大きくなってしまうと同時に、コスト高にな
ってしまうといった問題が生ずる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術にお
ける上述した問題なくして太陽電池を効率的に冷却でき
る空冷方式による冷却機構を備えた太陽電池モジュール
を提供することを目的とする。即ち、本発明は、太陽電
池と該太陽電池を冷却する為の冷却手段とを少なくとも
有する太陽電池モジュールにおいて、前記冷却手段は前
記太陽電池の非受光面側に設けられた空冷方式の冷却機
構からなり、該冷却機構は熱交換手段と該熱交換手段を
包囲する通気路とを有し、該通気路は前記太陽電池の受
光面側に設けられた開口と連通していることを特徴とす
る太陽電池モジュールを提供する。本発明は、また、太
陽電池モジュールと該太陽電池モジュールを冷却する為
の冷却手段とを少なくとも有する太陽電池モジュールア
レイにおいて、前記冷却手段は前記太陽電池モジュール
の非受光面側に設けられた空冷方式の冷却機構からな
り、該冷却機構は熱交換手段と該熱交換手段を包囲する
通気路とを有し、該通気路は前記太陽電池モジュールの
受光面側に設けられた開口と連通していることを特徴と
する太陽電池モジュールアレイを提供する。更に本発明
は、太陽電池と該太陽電池を冷却する為の冷却手段とを
少なくとも有し、前記太陽電池の受光面が地面と非平行
である太陽電池構造体において、前記冷却手段は前記太
陽電池の非受光面側に設けられた空冷方式の冷却機構か
らなり、該冷却機構は熱交換手段と該熱交換手段を包囲
する通気路とを有し、該通気路は前記太陽電池の受光面
側の地面から最も離れた縁部に設けられた開口と連通し
ていることを特徴とする太陽電池構造体を提供する。本
発明により提供される前記太陽電池モジュール、太陽電
池モジュールアレイ及び太陽電池構造体における前記開
口には、整流部材或いはフィルタが設けられていること
が望ましい。

【０００６】

【作用】上述したように構成することにより、太陽電池
の受光面側の空気の流れを熱交換機構に送ることができ
るので、効率の良い冷却が可能となり、その結果安定し
た電力を得ることができる。また、上記開口に整流部材
を具備することによって、太陽電池の受光面側からの空
気を整流して熱交換機構に送ることができるので、効率
よく熱交換でき、該太陽電池を効率的に冷却することが
できる。さらに、該開口にフィルタを具備することによ
って、熱交換機構に汚れが付着してその性能が低下する
ことを防ぐことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的態様を図を
用いて説明する。尚、以下に述べる態様は本発明の内容
を例示的に説明するためのものであって、本発明はこれ
らの態様に限定されるものではない。

【０００８】［態様１］本態様は、架台設置型太陽電池
モジュールに係わるものである。図３は、本発明の架台
設置型太陽電池モジュールの一例の構成を模式的に示す
ものである。図３に示す架台設置型太陽電池モジュール
は、架台３０１、太陽電池モジュール３０２、太陽電池
モジュール３０２を冷却するための熱交換器３０３、熱
交換器３０３に空気を送るための開口３０４、熱交換器
３０３に空気を効率よく送るための送風路３０５、熱交
換器３０３から空気を取り出すための開口３０６を備
えている。以下、これらの要素のそれぞれについて説明
する。

【０００９】(架台３０１)架台３０１としては、太陽電
池モジュールを設置した場合に予想される荷重(自重、
積雪、風圧等)に耐え、かつ耐候性の優れた部材が用い
られる。該部材の構成材料としては、溶融亜鉛めっき
鋼、一般構造用鋼材、建築構造用鋼材などが用いられ
る。

【００１０】(太陽電池モジュール３０２)太陽電池モジ
ュール３０２は、単結晶、多結晶、微結晶、或いは非晶
質材料で構成された太陽電池からなるものであることが
できる。具体的には、太陽電池モジュール３０２は、例
えば、図4に示すような架台設置型の太陽電池モジュー
ルであることができる。図4に示す太陽電池モジュール
は、耐候性を持たせるための充填剤４０１で封止された
太陽電池４０２（光起電力素子素子）を、受光面となる
フロントカバー４０３と裏面のバックカバー４０４で挟
んだ構造となっている。周辺部はシール性向上のため、
フレーム４０５への取り付け部にはシール材４０６が
使用されており、モジュール裏面の長辺フレームには、
架台に設置するために取り付けリブ４０７が設けられて
いる。

【００１１】(熱交換器３０３)太陽電池（光起電力素
子）の温度上昇を防ぐための熱交換器３０３が太陽電池
モジュール３０２の非受光面側に取り付けられている。
熱交換器３０３としては、一般的には、拡大伝熱面
(フィン)が備えられているヒートシンクが望ましいが、
これに限ったものではない。前記フィンの材質は、アル
ミニウム、銅などが好適に用いられる。拡大放熱部の形
状は、ぴんタイプ、ウイングタイプ、平板タイプ等であ
ることができるが、太陽電池（光起電力素子）の目標温
度に鑑みて選択すればよい。

【００１２】(開口３０４)開口３０４は、太陽電池（光
起電力素子）の受光面側の地面から最も離れた縁部に、
少なくとも太陽電池モジュール３０２を構成する太陽電
池構造体に１つあり、空気が流入できる構造である。ご
み等が流入による熱交換器３０３の効率低下を防ぐため
に、フィルターを設けてもよい。また、熱交換器３０３
に効率よく送風されるように、整流部材等を設けてもよ
い。

【００１３】(送風路３０５)送風路３０５は、取り込み
口から取り込んだ空気を、確実に熱交換器３０３に送る
ために設けられる。

【００１４】(開口３０６)開口３０６は、少なくとも太
陽電池構造体に１つあり、空気が流出できる構造であ
る。開口３０６には、ごみ等が流入による熱交換器３０
３の性能低下を防ぐために、フィルターを設けてもよ
い。

【００１５】〈空気の流れ〉図５に示すように、太陽電
池モジュール５０２の受光面側に吹く風５０７は、該受
光面沿って上方に移動し、その風５０７は上縁の開口５
０４から非受光面側の熱交換器５０３に送られる。そし
て熱交換された空気は、通風路５０５を通過し、下縁の
開口５０６から排出される。

【００１６】［態様２］本態様は、屈折光学系を用いた
集光型太陽電池モジュールに係わるものである。図１
は、本発明の集光型の太陽電池モジュールの一例の構成
を模式的に示すものである。図１（a）は、前記集光型
の太陽電池モジュールの模式的斜視図であり、図１
（b）は、前記集光型の太陽電池モジュールの模式的断
面図である。図１に示す集光型の太陽電池モジュール
は、太陽電池の受光面を太陽に追尾させる駆動装置を具
備した架台１０１、太陽電池１０２（光起電力素子）、
太陽電池１０２に集光するための屈折式光学系１０３、
太陽電池１０２を冷却するための熱交換器１０４、熱交
換器１０４に空気を送るための開口１０５、熱交換器１
０４に空気を効率よく送るための送風路１０６、熱交
換器１０４から空気を取り出すための開口１０７を備
えている。図１に示す集光型の太陽電池モジュールにお
いてはは、太陽からの平行光は屈折光学系１０３を通過
し、太陽電池１０２（光起電力素子）に集光される。光
を吸収した太陽電池１０２（光起電力素子）は電力と熱
を作り出し、発生した熱は、太陽電池１０２の基板（図
示せず）を介して、熱交換器１０４に伝達される。ここ
で伝達された熱は、受光面側の開口１０５から流入した
空気と熱交換され、暖められた空気は開口１０７より流
出する。以下に各構成要素及び空気の流れについて述べ
る。

【００１７】(空気の流れ)図６に示すように、太陽電池
モジュールの受光面側に吹く風６０７は該受光面に沿っ
て上方に移動し、その風６０７は上縁の開口６０４から
取り込まれ、非受光面側の熱交換器６０３に送られる。
そこで熱交換された空気は、通風路６０５を通過し、下
縁の開口６０６から排出される。

【００１８】(駆動装置を具備した架台１０１)太陽電池
を太陽方向に追尾するために必要な架台１０１は、一般
的にティルト、ローテーションの変更ができるもの(2軸
追尾)が好適に用いられる。それを実現するための駆動
装置としては、DCモータ、ACモータ、或いはステッピン
グモータと減速ギアを組み合わせたものが使用できる。
しかし、これに限定されず、同様の機能を実現するもの
であればいずれのものも使用可能である。これとは別
に、架台１０１は、必ずしも太陽電池を太陽の方向に方
向変更するものでなくとも、例えば集光光学系の光軸を
傾けたり、太陽電池に平行に移動させたりして、集光光
学系と太陽電池との位置関係を変更することによって、
時々刻々と変化する太陽の位置に応じて太陽光を効率的
に太陽電池へ到達するよう光路を変更する手段を有する
架台とすることもできる。

【００１９】(太陽電池１０２)太陽電池１０２（光起電
力素子）は、結晶シリコン(Si)系の太陽電池、或いはガ
リウム砒素(GaAs)、カドミウムテルル(CdTe)、CIS(CuIn
Se)等の化合物半導体系の太陽電池であることができ
る。但し、これら限定的なものではなく、他の太陽電池
であってもよい。単体の太陽電池（光起電力素子）は、
表面に反射防止膜を備え、太陽光の吸収を効率よく行う
ため、テクスチャー構造をとっていることが望ましい。
また、シャドーロスを避けるために、正負電極は裏面に
形成されており、アルミナ、窒化アルミ等の熱伝達率の
よい銅パターン付セラミックス基板等にはんだ等で接続
されるのが望ましいが、これに限ったことではない。

【００２０】(光起電力素子に集光する屈折式光学系１
０３)屈折式光学系１０３は、太陽からの平行光を焦点
(焦線)に集光できるものであれば何れのものであっても
よく、単純なガラス球面レンズ、或いはコストの低減
及び軽量化等からフレネルレンズ等が好適に用いられ
る。焦線を形成するシリンドリカルフレネルレンズ等も
好適に使用できる。該フレネルレンズの材質としては、
アクリル、ポリカーボネイト等が好適である。また、光
軸のずれ、レンズの収差等によって太陽電池１０２（光
起電力素子）の受光面を外れた光を再び該受光面に到達
させるための２次光学系が具備されていてもよい。

【００２１】(熱交換器１０４)太陽電池１０２（光起電
力素子）の温度上昇を防ぐための熱交換器１０４が太陽
電池モジュールの非受光面側に取り付けられている。
熱交換器１０４としては、一般的に、拡大伝熱面(フィ
ン)が備えられているヒートシンクが好適であるが、こ
れに限ったものではない。該フィンの材質は、アルミニ
ウム、銅などが好適である。太陽電池１０２の基板と熱
交換器１０４の接合は、Agペースト等の熱伝導のよい接
着剤介して行うのが望ましい。

【００２２】(熱交換器１０４に空気を送るための開口
１０５)開口１０５は、少なくとも太陽電池構造体に１
つあり、空気が流入できる構造である。開口１０５に
は、ごみ等が流入による熱交換器１０４の効率低下を防
ぐために、フィルターを設けてもよい。また、熱交換器
１０４に効率よく送風されるように、整流部材等を設け
てもよい。

【００２３】(熱交換器１０４に空気を効率よく送るた
めの送風路１０６)送風路１０６は、取り込み口１０５
から取り込んだ空気を、確実に熱交換器１０４に送るた
めに設けられる。送風路１０６の材質としては、耐候
性、強度が高いものが好ましく、塗装亜鉛めっき鋼板等
を用いることができる。

【００２４】(熱交換された空気を取り出すための開口
１０７)開口１０７は、少なくとも太陽電池構造体に１
つあり、空気が流出できる構造である。開口１０７に
は、ごみ等が流入による熱交換器１０４の効率低下を防
ぐために、フィルターを設けてもよい。

【００２５】

【実施例】以下に、実施例をあげて本発明をより詳細に
説明する。但し、これらの実施例は、本発明の内容を例
証する為のものであり、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。

【００２６】

【実施例１】（地上設置モジュール双方向風受入モジュ
ール）図７は、本発明の地上設置型のモジュールアレイ
の一例の構成を模式的に示すものである。図７に示す地
上設置型のモジュールアレイは、架台７０１、太陽電池
モジュール７０２、太陽電池モジュール７０２の太陽電
池（光起電力素子）を冷却するための熱交換器７０３、
熱交換器７０３に空気を送るか若しくは熱交換器７０３
から空気を取り出すための開口７０４、熱交換器７０３
に空気を効率よく送るための送風路７０５、及び熱交換
器７０３から空気を取り出するか若しくは熱交換器７０
３に空気を送るための開口７０６を備えている。

【００２７】(太陽電池モジュールの構造、冷却部材と
太陽電池モジュールの固定) <太陽電池モジュールの構成>太陽電池モジュールの７０
２の構成を図９に示す。図９に示す太陽電池モジュール
は、架台設置型の単結晶シリコン系の太陽電池モジュー
ルである。該太陽電池モジュールは、耐候性を持たせる
ための充填剤９０１で封止された太陽電池９０２（光起
電力素子）を、受光面となるフロントカバー９０３と裏
面のバックカバー(鋼板)９０４で挟んだ構造となってい
る。周辺部はシール性向上のため、フレーム９０５へ
の取り付け部にはシール材９０６が使用されており、モ
ジュール裏面の長辺フレームには、架台に設置するため
に取り付けリブ９０７が設けられている。

【００２８】(フレーム９０５の構成)フレーム９０５
は、空気の通風路９０９を形成するために、図９に示す
ようにフレームの下辺(リブ)がつながった構造になって
いる。また、フレーム９０５には、熱交換器であるピン
型のヒートシンク９０８が一体形成されている。熱伝導
に影響するシール材は、熱伝導性のよいシール材を用い
る。

【００２９】(太陽電池モジュールと架台の固定)上記太
陽電池モジュールは、Lアングルの溶融亜鉛めっき鋼に
よって作成された架台にボルト締固定した。ボルト締め
はリブにあらかじめ形成しておいた雌ねじ穴にLアング
ルの下穴を介してボルト締めすることによって固定し
た。

【００３０】(開口の設置、構造)開口部材には耐候性、
強度等を考慮し、溶融亜鉛めっき鋼を用いる。開口部材
の形状は図１０（a）に示すような構造になっており、
鋼板を折り曲げ加工することによって作製した。図１０
（b）に示すように、上方部の開口部材１００１は、リ
ブの底部１００３に固着し、下方部の開口部材１００２
は、バックカバー１００４に固定した。

【００３１】本実施例の太陽電池モジュールアレイの構
成は、図７に示したようになっており、太陽電池モジュ
ール７０２の受光面側からの風は、該受光面を上方に移
動し、上端の開口７０４から取り込まれ、非受光面側に
具備した熱交換器７０３へ送風される。熱交換され、暖
められた空気は、下縁の開口７０６から放出される。一
方、太陽電池モジュール７０２の非受光面側からの風
は、該非受光面を下方に移動し、下端の開口７０６から
取り込まれ、非受光面側に具備した熱交換器７０３へ送
付される。熱交換され、暖められた空気は、上縁の開口
７０４から放出される。上記構造をとることによって、
受光面側から吹く風を非受光面に具備してある熱交換器
に送風することができ、また、非受光面側から吹く風を
非受光面に具備してある熱交換器に送風することができ
る。その結果、太陽電池（光起電力素子）、太陽電池モ
ジュールの温度を抑えて使用することができるので、効
率よく電力を取り出すことができるとともに、太陽電池
モジュールの寿命を延ばすことが可能になる。

【００３２】

【実施例２】（集光型の太陽電池モジュール）図８は、
本発明の集光型の太陽電池モジュールの一例の構成を模
式的に示すものである。図８に示す集光型の太陽電池モ
ジュールは、フレネルレンズ８０１、太陽電池８０２
（光起電力素子）、基板８０３、太陽電池８０２を冷却
するための熱交換器８０４、熱交換器８０４に空気を送
るための開口８０５、熱交換器８０４に空気を効率よく
送るための送風路８０６、及び熱交換器８０４から空気
を取り出すための開口８０７を備えている。

【００３３】(集光光学系)太陽電池８０２（光起電力素
子）に集光するための光学系としてアクリル製のフレネ
ルレンズを使用した。

【００３４】(太陽電池８０２)太陽電池８０２（光起電
力素子）としては、Si単結晶系の太陽電池を用い、その
受光面には集光するスポット(円形)のみに反射防止膜を
形成した。また、正負電極パッドを該太陽電池の裏面に
形成した。

【００３５】(基板８０３)基板８０３には、熱伝導のよ
い銅貼り付け窒化アルミ板を用い、太陽電池８０２（光
起電力素子）と該窒化アルミ板上の銅パターンとの接着
は半田を用いて行った。

【００３６】(熱交換器８０４)熱交換器８０４として
は、アルミA6063白色アルマイトの拡大伝熱面(フィン)
が備えられているヒートシンクを用いた。該フィンの形
状は、ウイング状のフィンタイプを使用した。熱交換器
８０４と基板８０３との接着は、熱伝導性のよいAgペー
スト接着剤を用いて行った。

【００３７】図１１は、上述した構成の集光型の太陽電
池モジュールを用いた集光型太陽電池モジュールシステ
ムの一例の構成を模式的に示すものである。図１１に示
すように、ティルト及びローテーションの2軸追尾機能
を有する追尾駆動系１１０１に、屈折光学系(フレネル
レンズ)１１０２、太陽電池１１０３（光起電力素）、
基板１１０４、及びヒートシンク１１０５を設置できる
ように設計され、かつ通風路１１０７が形成された枠体
１１０６を固定し、集光型太陽電池モジュールシステム
が完成する。

【００３８】本実施例の太陽電池モジュールアレイの構
成は、図８に示したようになっており、太陽からの平行
光線は、フレネルレンズを通して太陽電池（光起電力素
子）に集光する。太陽電池（光起電力素子）で発生した
熱は、基板そして熱交換器に伝達していく。太陽電池モ
ジュール受光面側からの風は、該受光面を上方に移動
し、上端の開口から取り込まれ、非受光面側に具備した
熱交換器へ送風される。熱交換され、暖められた空気
は、下縁の開口から放出される。上述した構造をとるこ
とによって、受光面側から吹く風を非受光面に具備して
ある熱交換器に送風することができ、ファン等を使用し
なくても太陽電池（光起電力素子）を冷却することがで
き、その結果、集光型太陽電池モジュールにおいても、
太陽電池（光起電力素子）の温度上昇を抑制することが
でき、使用限界温度未満で使用することが可能となる。

【００３９】

【発明の効果】以上述べた本発明の構成によれば、受光
面側の空気の流れを熱交換器に送ることができるので、
効率の良い冷却が可能となり、その結果安定した電力を
得ることができる。また、ファン等の送風装置を使用し
ないので、コストを押えて、太陽電池（光起電力素子）
に対して所望の冷却効果を達成ることができる。更に、
開口に整流部材を具備することによって、受光面側から
の空気を整流して熱交換器に送ることができるので、効
率よく熱交換でき、太陽電池（光起電力素子）を効率的
に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の集光型の太陽電池モジュールの一例の
構成を模式的に示す図である。

【図2】太陽電池の受光面側に吹き付ける風向きの場合
の風の流路の概念図である。

【図3】本発明の架台設置型太陽電池モジュールの一例
の構成を模式的に示す図である。

【図4】本発明の架台設置型太陽電池モジュールの他の
一例の構成を模式的に示す図である。

【図5】本発明の架台設置型太陽電池モジュールにおい
て、受光面側に吹き付ける風向きの場合の風の流路の
概念図である。

【図6】本発明の集光型太陽電池モジュールにおいて、
受光面側に吹き付ける風向きの場合の風の流路の概念図
である。

【図7】実施例１における架台設置型太陽電池モジュー
ルの構成を模式的に示す図である。

【図8】実施例２における集光型太陽電池モジュールの
構成を模式的に示す図である。

【図9】実施例１における太陽電池モジュールの構成を
模式的に示す図である。

【図10】実施例１における開口の形状及び設置形態を模
式的に示す図である。

【図11】実施例２における集光型太陽電池モジュールシ
ステムの構成を模式的に示す図である。

【符号の説明】

101 301 501 701 架台 102 402 601 802 902 1103 太陽電池（光起電力素
子） 103 602 801 1102 屈折光学系(フレネルレンズ) 104 202 303 503 603 703 804 1105 熱交換器(ヒート
シンク) 105 304 504 604 704 805 開口 106 305 505 605 705 806 909 1107 通風路 107 306 506 606 706 807 開口 201 302 502 702 太陽電池モジュール 203 507 607 707 風の流れ 401 901 充填材 403 903 フロントカバー 404 904 1004 バックカバー 405 905 フレーム 406 906 シール材 407 907 1003 取り付けリブ 803 1104 基板 1001 1002 開口部材 1101太陽追尾駆動系 1106 枠体

フロントページの続き (72)発明者糸山誠紀東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者笹岡誠東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者都築英寿東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5F051 BA11 BA18 JA02 JA09 JA10 JA12 JA18 JA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽電池と該太陽電池を冷却する為の冷却
手段とを少なくとも有する太陽電池モジュールにおい
て、前記冷却手段は前記太陽電池の非受光面側に設けら
れた空冷方式の冷却機構からなり、該冷却機構は熱交換
手段と該熱交換手段を包囲する通気路とを有し、該通気
路は前記太陽電池の受光面側に設けられた開口と連通し
ていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】前記太陽電池の非受光面側に設けられた
開口を更に有し、該開口は前記通気路に連通しているこ
とを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】前記太陽電池モジュールは、その受光面側
に集光光学系を備えていることを特徴とする請求項１に
記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】前記熱交換手段は、拡大伝熱面としてフィ
ンを備えていることを特徴とする請求項１に記載の太陽
電池モジュール。
【請求項５】前記太陽電池の受光面側に設けられた開口
又は前記太陽電池の非受光面側に設けられた開口に整流
部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２
に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】前記太陽電池の受光面側に設けられた開口
又は前記太陽電池の非受光面側に設けられた開口にフィ
ルタが設けられていることを特徴とする請求項１又は２
に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】太陽電池モジュールと該太陽電池モジュー
ルを冷却する為の冷却手段とを少なくとも有する太陽電
池モジュールアレイにおいて、前記冷却手段は前記太陽
電池モジュールの非受光面側に設けられた空冷方式の冷
却機構からなり、該冷却機構は熱交換手段と該熱交換手
段を包囲する通気路とを有し、該通気路は前記太陽電池
モジュールの受光面側に設けられた開口と連通している
ことを特徴とする太陽電池モジュールアレイ。
【請求項８】前記太陽電池モジュールの非受光面側に設
けられた開口を更に有し、該開口は前記通気路に連通し
ていることを特徴とする請求項７に記載の太陽電池モジ
ュールアレイ。
【請求項９】前記太陽電池モジュールアレイは、その受
光面側に集光光学系を備えていることを特徴とする請求
項７に記載の太陽電池モジュールアレイ。
【請求項１０】前記熱交換手段は、拡大伝熱面としてフ
ィンを備えていることを特徴とする請求項７に記載の太
陽電池モジュールアレイ。
【請求項１１】前記太陽電池モジュールの受光面側に設
けられた開口又は前記太陽電池モジュールの非受光面側
に設けられた開口に整流部材が設けられていることを特
徴とする請求項７又は８に記載の太陽電池モジュールア
レイ。
【請求項１２】前記太陽電池モジュールの受光面側に設
けられた開口又は前記太陽電池モジュールの非受光面側
に設けられた開口にフィルタが設けられていることを特
徴とする請求項７又は８に記載の太陽電池モジュールア
レイ。
【請求項１３】太陽電池と該太陽電池を冷却する為の冷
却手段とを少なくとも有し、前記太陽電池の受光面が地
面と非平行である太陽電池構造体において、前記冷却手
段は前記太陽電池の非受光面側に設けられた空冷方式の
冷却機構からなり、該冷却機構は熱交換手段と該熱交換
手段を包囲する通気路とを有し、該通気路は前記太陽電
池の受光面側の地面から最も離れた縁部に設けられた開
口と連通していることを特徴とする太陽電池構造体。
【請求項１４】前記太陽電池の非受光面側の地面から最
も近い縁部に設けられた開口を更に有し、該開口は前記
通気路に連通していることを特徴とする請求項１３に記
載の太陽電池構造体。
【請求項１５】前記太陽電池構造体は、その受光面側に
集光光学系を備えていることを特徴とする請求項１３に
記載の太陽電池構造体。
【請求項１６】前記熱交換手段は、拡大伝熱面としてフ
ィンを備えていることを特徴とする請求項１３に記載の
太陽電池構造体。
【請求項１７】前記太陽電池の受光面側の地面から最も
離れた縁部に設けられた開口又は前記太陽電池の非受光
面側の地面から最も近い縁部に設けられた開口に整流部
材が設けられていることを特徴とする請求項１３又は１
４に記載の太陽電池構造体。
【請求項１８】前記太陽電池の受光面側の地面から最も
離れた縁部に設けられた開口又は前記太陽電池の非受光
面側の地面から最も近い縁部に設けられた開口にフィル
タが設けられていることを特徴とする請求項１３又は１
４に記載の太陽電池構造体。