JP2002173098A - 宇宙用ソーラーパネルおよびその製造方法 - Google Patents
宇宙用ソーラーパネルおよびその製造方法Info
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- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/42—Arrangements or adaptations of power supply systems
- B64G1/44—Arrangements or adaptations of power supply systems using radiation, e.g. deployable solar arrays
- B64G1/443—Photovoltaic cell arrays
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 宇宙用ソーラーパネルの製造および修理作業
を容易かつ短時間で行うことができるソーラーパネルお
よびその製造方法を提供する。 【解決手段】 複数の太陽電池セル２２と、各太陽電池
セル２２を接続するための接続用配線２３とを含んで構
成される単位太陽電池モジュール２１を複数個着脱可能
に連結することによって、ソーラーパネル２０全体が構
成されるとともに、単位太陽電池モジュール同士の電気
的接続が行われる。これによって、規格化された単位太
陽電池モジュール２１を組合せることによって容易にソ
ーラーパネル２０を形成することができる。また製造ま
たは修理時において、機械的に接続するだけで電気的に
も接続することができるので作業時間を短縮することが
できる。
を容易かつ短時間で行うことができるソーラーパネルお
よびその製造方法を提供する。 【解決手段】 複数の太陽電池セル２２と、各太陽電池
セル２２を接続するための接続用配線２３とを含んで構
成される単位太陽電池モジュール２１を複数個着脱可能
に連結することによって、ソーラーパネル２０全体が構
成されるとともに、単位太陽電池モジュール同士の電気
的接続が行われる。これによって、規格化された単位太
陽電池モジュール２１を組合せることによって容易にソ
ーラーパネル２０を形成することができる。また製造ま
たは修理時において、機械的に接続するだけで電気的に
も接続することができるので作業時間を短縮することが
できる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、たとえば人工衛星
および宇宙ステーションなどに搭載され、宇宙空間で使
用される宇宙用ソーラーパネルに関する。
および宇宙ステーションなどに搭載され、宇宙空間で使
用される宇宙用ソーラーパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２７は、従来の人工衛星１を示す概略
図である。図２７に示すように宇宙用ソーラーパネル３
を使用した人工衛星１は、略円柱形をした人工衛星本体
５の左右に、翼のように飛び出して、人工衛星本体５の
電源として用いられるソーラーパドル２を有する。
図である。図２７に示すように宇宙用ソーラーパネル３
を使用した人工衛星１は、略円柱形をした人工衛星本体
５の左右に、翼のように飛び出して、人工衛星本体５の
電源として用いられるソーラーパドル２を有する。
【０００３】ソーラーパドル２は、構造的に折りたため
ない一体構造のユニットであるソーラーパネル３をヒン
ジなどによって数枚つなぎ合わせて構成される。各ソー
ラーパネル３の電気回路は、バスラインに直接つながっ
ていることが多い。ソーラーパネル３の大きさは、一般
的なもので３ｍ×３．５ｍ程度であり、数千〜数万枚の
太陽電池セルで構成される。人工衛星１は、ソーラーパ
ドル２が収納された（折りたたまれた）状態で宇宙空間
まで搬送され、宇宙空間でソーラーパドル２が広げられ
る。
ない一体構造のユニットであるソーラーパネル３をヒン
ジなどによって数枚つなぎ合わせて構成される。各ソー
ラーパネル３の電気回路は、バスラインに直接つながっ
ていることが多い。ソーラーパネル３の大きさは、一般
的なもので３ｍ×３．５ｍ程度であり、数千〜数万枚の
太陽電池セルで構成される。人工衛星１は、ソーラーパ
ドル２が収納された（折りたたまれた）状態で宇宙空間
まで搬送され、宇宙空間でソーラーパドル２が広げられ
る。
【０００４】図２８は、図２７のソーラーパドル２のセ
クションＳ２８（ソーラーパネル部）を拡大して示す正
面図である。図２８に示すように、ソーラーパネル３
は、表面に数多くの太陽電池セル４が接着されている。
図２９は、さらに図２８のソーラーパネル３のセクショ
ンＳ２９を拡大して示す正面図である。図２９に示すよ
うに、各太陽電池セル４はマトリックス状に配置され、
発生電力を取出すための電流経路６によって互いに接続
される。また太陽電池セル４はカバーガラス７が設けら
れ、カバーガラス７が宇宙線などによって帯電（チャー
ジアップ）することを防止するために、人工衛星１の衛
星グランドへとつながるグランド用配線８が、各カバー
ガラス７にそれぞれ接続される。
クションＳ２８（ソーラーパネル部）を拡大して示す正
面図である。図２８に示すように、ソーラーパネル３
は、表面に数多くの太陽電池セル４が接着されている。
図２９は、さらに図２８のソーラーパネル３のセクショ
ンＳ２９を拡大して示す正面図である。図２９に示すよ
うに、各太陽電池セル４はマトリックス状に配置され、
発生電力を取出すための電流経路６によって互いに接続
される。また太陽電池セル４はカバーガラス７が設けら
れ、カバーガラス７が宇宙線などによって帯電（チャー
ジアップ）することを防止するために、人工衛星１の衛
星グランドへとつながるグランド用配線８が、各カバー
ガラス７にそれぞれ接続される。
【０００５】図３０は、図２９の切断面線Ａ−Ａで切断
した断面図である。太陽電池セル４は、接着剤１０によ
って支持板１１（サブストレート）に固定されている。
太陽電池セル４は、太陽電池セル本体９とカバーガラス
７を有して構成され、太陽電池セル本体９の受光面側に
カバーガラス７が取付けられる。また支持板１１は、た
とえばハニカム構造のアルミニウム製材料で構成され、
支持板表面に太陽電池セル４が取付けられる。
した断面図である。太陽電池セル４は、接着剤１０によ
って支持板１１（サブストレート）に固定されている。
太陽電池セル４は、太陽電池セル本体９とカバーガラス
７を有して構成され、太陽電池セル本体９の受光面側に
カバーガラス７が取付けられる。また支持板１１は、た
とえばハニカム構造のアルミニウム製材料で構成され、
支持板表面に太陽電池セル４が取付けられる。
【０００６】このような従来の宇宙用ソーラーパネル３
は、たとえば特開平６−２７５８５７号公報に記載され
ている。この公報に代表される一般的なソーラーパネル
は、アルミニウム製のハニカム構造の支持板（サブスト
レート）上に、たとえば約４ｃｍ×６ｃｍの太陽電池セ
ルが数千〜数万枚配置される。また互いの太陽電池セル
を電気的に接続するインターコネクタと呼ばれる導電性
連結金具が、太陽電池セルと支持板の表面とに挟まれて
配置される。
は、たとえば特開平６−２７５８５７号公報に記載され
ている。この公報に代表される一般的なソーラーパネル
は、アルミニウム製のハニカム構造の支持板（サブスト
レート）上に、たとえば約４ｃｍ×６ｃｍの太陽電池セ
ルが数千〜数万枚配置される。また互いの太陽電池セル
を電気的に接続するインターコネクタと呼ばれる導電性
連結金具が、太陽電池セルと支持板の表面とに挟まれて
配置される。
【０００７】また各太陽電池セル受光面側に密着してに
設けられるカバーガラスには、導電性膜がコーティング
され、互いのカバーガラスを電気的に接続する導電性連
結ワイヤによって結合される。
設けられるカバーガラスには、導電性膜がコーティング
され、互いのカバーガラスを電気的に接続する導電性連
結ワイヤによって結合される。
【０００８】このとき、太陽電池セルと導電性連結金具
との電気的接続方法およびカバーガラスと導電性連結ワ
イヤとの電気的接続方法は、溶接またはハンダ付けなど
の手法による非可逆的な接続方法が用いられる。また太
陽電池セルおよび導電性連結金具を支持板上に配置する
手段も接着剤などを使った非可逆的な接続方法が用いら
れる。
との電気的接続方法およびカバーガラスと導電性連結ワ
イヤとの電気的接続方法は、溶接またはハンダ付けなど
の手法による非可逆的な接続方法が用いられる。また太
陽電池セルおよび導電性連結金具を支持板上に配置する
手段も接着剤などを使った非可逆的な接続方法が用いら
れる。
【０００９】このようにソーラーパネルの構成する部材
を非可逆的に接続することによって、人工衛星を宇宙空
間へ搬送する時に発生する振動および宇宙空間での環境
に対して高い信頼性を確保することができる。
を非可逆的に接続することによって、人工衛星を宇宙空
間へ搬送する時に発生する振動および宇宙空間での環境
に対して高い信頼性を確保することができる。
【００１０】
【発明の解決しようとする課題】このような従来技術で
は、宇宙用ソーラーパネル製造において、ソーラーパネ
ルを構成する数千〜数万枚の太陽電池セルを全て支持板
に接着剤で接着する作業を行う。また各太陽電池セル間
を電気的に接続する配線および、太陽電池セルの受光面
側に密着されるカバーガラス間を電気的に接続する配線
全てにおいて、溶接またはハンダ付けによって電気的に
接続する作業を行う。
は、宇宙用ソーラーパネル製造において、ソーラーパネ
ルを構成する数千〜数万枚の太陽電池セルを全て支持板
に接着剤で接着する作業を行う。また各太陽電池セル間
を電気的に接続する配線および、太陽電池セルの受光面
側に密着されるカバーガラス間を電気的に接続する配線
全てにおいて、溶接またはハンダ付けによって電気的に
接続する作業を行う。
【００１１】従来の宇宙用ソーラーパネルは、大型であ
り使用目的に応じてソーラーパネルが異なる形状を持つ
ことが多く、自動化された生産ラインでソーラーパネル
の製造を行うことは難しい。したがって、宇宙用ソーラ
ーパネル製造には、複雑な作業工程を有し、多大な作業
時間を費やしていた。
り使用目的に応じてソーラーパネルが異なる形状を持つ
ことが多く、自動化された生産ラインでソーラーパネル
の製造を行うことは難しい。したがって、宇宙用ソーラ
ーパネル製造には、複雑な作業工程を有し、多大な作業
時間を費やしていた。
【００１２】また従来の宇宙用ソーラーパネルを構成す
る部材は、そのほとんどが非可逆的な方法で結合されて
おり、製造過程または組立て過程で太陽電池セルが破損
するなどの不具合が生じて、太陽電池セルの交換をとも
なうソーラーパネルの修理が必要になったとき、その交
換作業の手間も非常に複雑であった。
る部材は、そのほとんどが非可逆的な方法で結合されて
おり、製造過程または組立て過程で太陽電池セルが破損
するなどの不具合が生じて、太陽電池セルの交換をとも
なうソーラーパネルの修理が必要になったとき、その交
換作業の手間も非常に複雑であった。
【００１３】交換作業は、まず太陽電池セルと太陽電池
セルとの間を溶接などによって電気的に接続している金
属配線（インターコネクタ）を切断して太陽電池セルを
ソーラーパネルから電気的に分離させる。次に太陽電池
セルの裏側の接着剤を切断してソーラーパネルから太陽
電池セルを剥ぎ取る。剥ぎ取られた跡にできたスペース
よりやや小さな新しい太陽電池セルを接着剤によって貼
付け、再度、溶接によって配線接続を行う。このような
複雑な作業工程を行うことによってソーラーパネルの修
理を行っていた。
セルとの間を溶接などによって電気的に接続している金
属配線（インターコネクタ）を切断して太陽電池セルを
ソーラーパネルから電気的に分離させる。次に太陽電池
セルの裏側の接着剤を切断してソーラーパネルから太陽
電池セルを剥ぎ取る。剥ぎ取られた跡にできたスペース
よりやや小さな新しい太陽電池セルを接着剤によって貼
付け、再度、溶接によって配線接続を行う。このような
複雑な作業工程を行うことによってソーラーパネルの修
理を行っていた。
【００１４】この一連の作業は、ソーラーパネル全領域
に搭載されている数多くの太陽電池セルの全てに対して
不具合が生じるたびに実施される作業であり、修理の程
度によっては大きな作業量となっていた。
に搭載されている数多くの太陽電池セルの全てに対して
不具合が生じるたびに実施される作業であり、修理の程
度によっては大きな作業量となっていた。
【００１５】加えて近年、人工衛星の大型化に伴い、高
い光電変換効率の太陽電池セルが要求されるようにな
り、太陽電池セル材料も従来のシリコン（Ｓｉ）からガ
リウム−ヒ素（ＧａＡｓ）などのＩＩＩ−Ｖ族系半導体
に変わってきた。一般に、ＩＩＩ−Ｖ族系半導体の結晶
は脆くて割れやすい。これらの材料を用いた太陽電池セ
ルは、Ｓｉ太陽電池セルよりも、割れたり欠けたりする
確率は高くなる。従来のソーラーパネルの製造方法にお
いても、太陽電池セル材料がＩＩＩ−Ｖ族系半導体に変
わったことによって、太陽電池セルの割れに伴うセル交
換または修理の頻度はさらに増える傾向にある。
い光電変換効率の太陽電池セルが要求されるようにな
り、太陽電池セル材料も従来のシリコン（Ｓｉ）からガ
リウム−ヒ素（ＧａＡｓ）などのＩＩＩ−Ｖ族系半導体
に変わってきた。一般に、ＩＩＩ−Ｖ族系半導体の結晶
は脆くて割れやすい。これらの材料を用いた太陽電池セ
ルは、Ｓｉ太陽電池セルよりも、割れたり欠けたりする
確率は高くなる。従来のソーラーパネルの製造方法にお
いても、太陽電池セル材料がＩＩＩ−Ｖ族系半導体に変
わったことによって、太陽電池セルの割れに伴うセル交
換または修理の頻度はさらに増える傾向にある。
【００１６】また従来、上記の交換作業は、地上におけ
るソーラーパネル製造や衛星へ取付けの段階で行われて
いた。ところが、昨今の宇宙技術の進歩によって、有人
のスペースシャトルによる人工衛星の回収や有人宇宙ス
テーションの実用化実験など、比較的長期間にわたって
宇宙空間に人間が滞在して作業する環境になりつつあ
り、従来は物理的に難しかった宇宙空間における修理の
可能性も高まってきた。しかしながら、従来方法でソー
ラーパネルの修理を行うには、前述したような複雑で多
量な作業が必要で、事実上対応不可能であった。
るソーラーパネル製造や衛星へ取付けの段階で行われて
いた。ところが、昨今の宇宙技術の進歩によって、有人
のスペースシャトルによる人工衛星の回収や有人宇宙ス
テーションの実用化実験など、比較的長期間にわたって
宇宙空間に人間が滞在して作業する環境になりつつあ
り、従来は物理的に難しかった宇宙空間における修理の
可能性も高まってきた。しかしながら、従来方法でソー
ラーパネルの修理を行うには、前述したような複雑で多
量な作業が必要で、事実上対応不可能であった。
【００１７】本発明はかかる現況に鑑みてなされたもの
であり、したがって本発明の目的は、宇宙用ソーラーパ
ネルの製造を容易かつ短時間で行うとともに、太陽電池
セルの交換または修理作業を短時間で容易に行うことが
できる宇宙用ソーラーパネルおよびその製造方法を提供
することである。
であり、したがって本発明の目的は、宇宙用ソーラーパ
ネルの製造を容易かつ短時間で行うとともに、太陽電池
セルの交換または修理作業を短時間で容易に行うことが
できる宇宙用ソーラーパネルおよびその製造方法を提供
することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の太陽電
池セルと、各太陽電池セルを接続するための接続用配線
とを含んで構成される単位太陽電池モジュールを複数個
連結することによって、パネル全体が構成されるととも
に、単位太陽電池モジュール同士の電気的接続が行われ
ることを特徴とする宇宙用ソーラーパネルである。
池セルと、各太陽電池セルを接続するための接続用配線
とを含んで構成される単位太陽電池モジュールを複数個
連結することによって、パネル全体が構成されるととも
に、単位太陽電池モジュール同士の電気的接続が行われ
ることを特徴とする宇宙用ソーラーパネルである。
【００１９】本発明に従えば、太陽電池セルが複数個取
付けられる単位太陽電池モジュールを組合せることによ
って宇宙用ソーラーパネルを形成することができる。し
たがって単位太陽電池モジュールの組合せを変化させる
ことによって、発電力または形状の異なるソーラーパネ
ルを容易に形成することができる。規格化された単位太
陽電池モジュールの製造は、自動化によって大量生産が
可能であるので、ソーラーパネル製造を容易かつ短時間
で行うことができる。
付けられる単位太陽電池モジュールを組合せることによ
って宇宙用ソーラーパネルを形成することができる。し
たがって単位太陽電池モジュールの組合せを変化させる
ことによって、発電力または形状の異なるソーラーパネ
ルを容易に形成することができる。規格化された単位太
陽電池モジュールの製造は、自動化によって大量生産が
可能であるので、ソーラーパネル製造を容易かつ短時間
で行うことができる。
【００２０】また単位太陽電池モジュールは、電気的な
配線が施されているので、互いの単位太陽電池モジュー
ルを機械的に連結することによって電気的にも接続する
ことができる。したがって単位太陽電池モジュールを電
気的に接続する作業工程を必要とせず、ソーラパネルの
組立て作業および修理作業を省略して、作業時間を短縮
することができる。
配線が施されているので、互いの単位太陽電池モジュー
ルを機械的に連結することによって電気的にも接続する
ことができる。したがって単位太陽電池モジュールを電
気的に接続する作業工程を必要とせず、ソーラパネルの
組立て作業および修理作業を省略して、作業時間を短縮
することができる。
【００２１】また本発明は、前記単位太陽電池モジュー
ルが着脱可能な手段によって連結されることを特徴とす
る。
ルが着脱可能な手段によって連結されることを特徴とす
る。
【００２２】本発明に従えば、単位太陽電池モジュール
が、ソーラーパネルに着脱可能に取付けられている。し
たがって、たとえば破損した単位太陽電池モジュールだ
けを容易に取外すことができ、ソーラーパネルの修理ま
たは調整を容易に行うことができる。
が、ソーラーパネルに着脱可能に取付けられている。し
たがって、たとえば破損した単位太陽電池モジュールだ
けを容易に取外すことができ、ソーラーパネルの修理ま
たは調整を容易に行うことができる。
【００２３】また本発明は、逆バイアスに対して太陽電
池セルを保護する保護用ダイオードが前記単位太陽電池
モジュールに搭載されることを特徴とする。
池セルを保護する保護用ダイオードが前記単位太陽電池
モジュールに搭載されることを特徴とする。
【００２４】本発明に従えば、単位太陽電池モジュール
は保護用ダイオードを有する。したがって衛星本体の影
に太陽電池セルが隠れて、太陽電池セルが発電しなくな
ったとき、またはセル自体の破損および汚れによって太
陽電池セルが発電不能になったとき、ダイオードを通し
て電流をバイパスし、発電能力が低下した太陽電池セル
によるソーラーパネルの被害を最小限に抑えることがで
きる。
は保護用ダイオードを有する。したがって衛星本体の影
に太陽電池セルが隠れて、太陽電池セルが発電しなくな
ったとき、またはセル自体の破損および汚れによって太
陽電池セルが発電不能になったとき、ダイオードを通し
て電流をバイパスし、発電能力が低下した太陽電池セル
によるソーラーパネルの被害を最小限に抑えることがで
きる。
【００２５】また本発明は、前記単位太陽電池モジュー
ルは、アルミニウムを主材料とするハニカム構造の支持
板を有し、支持板に太陽電池セルが固定されて構成され
ることを特徴とする。
ルは、アルミニウムを主材料とするハニカム構造の支持
板を有し、支持板に太陽電池セルが固定されて構成され
ることを特徴とする。
【００２６】本発明に従えば、単位太陽電池モジュール
が、支持板を有するので太陽電池セルが支持板に固定さ
れることによって、強度を向上することができる。さら
に支持板は、ハニカム構造のアルミニウム材料で形成さ
れることによって、単位太陽電池モジュールを軽量かつ
充分な強度を保つことができる。
が、支持板を有するので太陽電池セルが支持板に固定さ
れることによって、強度を向上することができる。さら
に支持板は、ハニカム構造のアルミニウム材料で形成さ
れることによって、単位太陽電池モジュールを軽量かつ
充分な強度を保つことができる。
【００２７】また本発明は、各単位太陽電池モジュール
が収納される複数の収納空間を備えた枠体の各収納空間
に、単位太陽電池モジュールを嵌め込んで、パネル全体
が構成されることを特徴とする。
が収納される複数の収納空間を備えた枠体の各収納空間
に、単位太陽電池モジュールを嵌め込んで、パネル全体
が構成されることを特徴とする。
【００２８】本発明に従えば、単位太陽電池モジュール
は枠体の収納空間に嵌め込まれることによって、枠体に
固定され、振動することが抑制されるとともにソーラー
パネル全体の剛性を向上させることができる。また単位
太陽電池モジュールの配置位置を位置決めすることが容
易になり、配置位置を間違うことなくソーラーパネルを
容易に組立てることができる。
は枠体の収納空間に嵌め込まれることによって、枠体に
固定され、振動することが抑制されるとともにソーラー
パネル全体の剛性を向上させることができる。また単位
太陽電池モジュールの配置位置を位置決めすることが容
易になり、配置位置を間違うことなくソーラーパネルを
容易に組立てることができる。
【００２９】また本発明は、前記単位太陽電池モジュー
ルの配置位置を示した基板上に、単位太陽電池モジュー
ルが並べて連結されて、パネル全体が構成されることを
特徴とする。
ルの配置位置を示した基板上に、単位太陽電池モジュー
ルが並べて連結されて、パネル全体が構成されることを
特徴とする。
【００３０】本発明に従えば、単位太陽電池モジュール
が、基板上の配置位置に接続されるので、配置位置を位
置決めする手間が省略される。また破損しやすい太陽電
池セルを基板によって補強することで太陽電池セルが破
損することをさらに防止することができる。
が、基板上の配置位置に接続されるので、配置位置を位
置決めする手間が省略される。また破損しやすい太陽電
池セルを基板によって補強することで太陽電池セルが破
損することをさらに防止することができる。
【００３１】また本発明は、前記単位太陽電池モジュー
ルは、相互に機械的に連結することができる構造を有
し、単位太陽電池モジュール同士を機械的に連結するこ
とによって、パネル全体が構成されることを特徴とす
る。
ルは、相互に機械的に連結することができる構造を有
し、単位太陽電池モジュール同士を機械的に連結するこ
とによって、パネル全体が構成されることを特徴とす
る。
【００３２】本発明に従えば、単位太陽電池モジュール
同士を機械的に複数連結することによって、ソーラパネ
ルを容易に組立てることができるとともに、互いの単位
太陽電池モジュールをより確実に連結することができ
る。
同士を機械的に複数連結することによって、ソーラパネ
ルを容易に組立てることができるとともに、互いの単位
太陽電池モジュールをより確実に連結することができ
る。
【００３３】また本発明は、前記単位太陽電池モジュー
ルは、相互に機械的に連結することができる構造を有
し、相互に連結された複数の単位太陽電池モジュールが
収納される収納空間を備えた枠体に、相互に連結された
複数の単位太陽電池モジュールが嵌め込まれてパネル全
体が構成されることを特徴とする。
ルは、相互に機械的に連結することができる構造を有
し、相互に連結された複数の単位太陽電池モジュールが
収納される収納空間を備えた枠体に、相互に連結された
複数の単位太陽電池モジュールが嵌め込まれてパネル全
体が構成されることを特徴とする。
【００３４】本発明に従えば、枠体の収納空間に相互に
連結された単位太陽電池モジュールを嵌め込むことによ
って、単位太陽電池モジュールが枠体に固定され、ソー
ラーパネル全体の剛性を向上させることができる。
連結された単位太陽電池モジュールを嵌め込むことによ
って、単位太陽電池モジュールが枠体に固定され、ソー
ラーパネル全体の剛性を向上させることができる。
【００３５】また本発明は、前記単位太陽電池モジュー
ルを連結させる機械的な構造は、単位太陽電池モジュー
ルの一側部に設けられる凸部と他側部に設けられる凹部
とを有する構造であることを特徴とする。
ルを連結させる機械的な構造は、単位太陽電池モジュー
ルの一側部に設けられる凸部と他側部に設けられる凹部
とを有する構造であることを特徴とする。
【００３６】本発明に従えば、１つの単位太陽電池モジ
ュールの凸部ともう１つの単位太陽電池モジュールの凹
部が係合することによって、任意の数だけ単位太陽電池
モジュールを容易に連続して連結することができる。ま
た凹部と凸部が係合するので、単位太陽電池モジュール
の配置方向を間違えて連結する恐れがない。
ュールの凸部ともう１つの単位太陽電池モジュールの凹
部が係合することによって、任意の数だけ単位太陽電池
モジュールを容易に連続して連結することができる。ま
た凹部と凸部が係合するので、単位太陽電池モジュール
の配置方向を間違えて連結する恐れがない。
【００３７】また本発明は、前記枠体は、単位太陽電池
モジュールの受光側の面と宇宙機のグランドとを電気的
に接続するグランド導電路を有することを特徴とする。
モジュールの受光側の面と宇宙機のグランドとを電気的
に接続するグランド導電路を有することを特徴とする。
【００３８】本発明に従えば、受光面がグランド導電路
によってグランドに接続されることによって宇宙線によ
る単位太陽電池モジュールの受光側の面がチャージアッ
プすることを、抑制することができる。
によってグランドに接続されることによって宇宙線によ
る単位太陽電池モジュールの受光側の面がチャージアッ
プすることを、抑制することができる。
【００３９】また本発明は、相互に接続される複数個の
単位太陽電池モジュールに、樹脂膜で裏打ちが行われる
ことを特徴とする。
単位太陽電池モジュールに、樹脂膜で裏打ちが行われる
ことを特徴とする。
【００４０】本発明に従えば、樹脂膜によって裏打ちが
行われることによって、軽量にソーラーパネルの強度を
向上することができる。
行われることによって、軽量にソーラーパネルの強度を
向上することができる。
【００４１】また本発明は、前記単位太陽電池モジュー
ルは、太陽電池セルに光を集めるための集光レンズが備
えられていることを特徴とする。
ルは、太陽電池セルに光を集めるための集光レンズが備
えられていることを特徴とする。
【００４２】本発明に従えば、集光レンズによって、太
陽電池セルは集光された光を受光することができるの
で、より有効に光エネルギを電気エネルギに変換するこ
とができる。したがってソーラーパネル自体の受光面積
に比べて太陽電池セルの面積を少なく抑えることができ
る。これによって、ソーラーパネルを小型軽量化するこ
とができ、高価な半導体セルの使用量を抑えることがで
きる。
陽電池セルは集光された光を受光することができるの
で、より有効に光エネルギを電気エネルギに変換するこ
とができる。したがってソーラーパネル自体の受光面積
に比べて太陽電池セルの面積を少なく抑えることができ
る。これによって、ソーラーパネルを小型軽量化するこ
とができ、高価な半導体セルの使用量を抑えることがで
きる。
【００４３】また単位太陽電池モジュールは、集光レン
ズと太陽電池セルとの配置が調整されており、ソーラー
パネル組立て時に集光レンズと太陽電池セルとの位置調
整をあらためて行う必要がない。
ズと太陽電池セルとの配置が調整されており、ソーラー
パネル組立て時に集光レンズと太陽電池セルとの位置調
整をあらためて行う必要がない。
【００４４】また本発明は、前記単位太陽電池モジュー
ルは、集光レンズ、太陽電池セルおよび接続用配線を支
えるフレームを備えることを特徴とする。
ルは、集光レンズ、太陽電池セルおよび接続用配線を支
えるフレームを備えることを特徴とする。
【００４５】本発明に従えば、フレームによって集光レ
ンズを充分な強度で固定するとともに、ソーラパネルを
軽量化することができる。
ンズを充分な強度で固定するとともに、ソーラパネルを
軽量化することができる。
【００４６】また本発明は、前記集光レンズは、１枚の
レンズプレートに対して連続していない複数の焦点を持
った構造をしており、その焦点に対応した位置に太陽電
池セルが配置されていることを特徴とする。
レンズプレートに対して連続していない複数の焦点を持
った構造をしており、その焦点に対応した位置に太陽電
池セルが配置されていることを特徴とする。
【００４７】本発明に従えば、集光レンズが複数の焦点
を持つので、単位太陽電池モジュールに配置される太陽
電池セル毎に集光レンズを設ける必要がなく、たとえば
単位太陽電池モジュールに９個の太陽電池セルが配置さ
れる場合、９個の焦点を有する１枚のレンズプレートを
取付けるだけでよく、１個の焦点を有するレンズプレー
トを９枚取付ける場合に比べて、単位太陽電池モジュー
ルの部品数を少なくすることができる。
を持つので、単位太陽電池モジュールに配置される太陽
電池セル毎に集光レンズを設ける必要がなく、たとえば
単位太陽電池モジュールに９個の太陽電池セルが配置さ
れる場合、９個の焦点を有する１枚のレンズプレートを
取付けるだけでよく、１個の焦点を有するレンズプレー
トを９枚取付ける場合に比べて、単位太陽電池モジュー
ルの部品数を少なくすることができる。
【００４８】また本発明は、前記集光レンズによって集
光される光が当たらない領域に、前記接続用配線および
保護用ダイオードが配置されることを特徴とする。
光される光が当たらない領域に、前記接続用配線および
保護用ダイオードが配置されることを特徴とする。
【００４９】本発明に従えば、接続用配線および保護用
ダイオードは、光の当たらない領域に配置されるので、
光による劣化が防止され、高寿命化することができる。
ダイオードは、光の当たらない領域に配置されるので、
光による劣化が防止され、高寿命化することができる。
【００５０】また本発明は、前記集光レンズの表面に
は、宇宙機のグランドに接続される透光性の導電性薄膜
がコーティングされていることを特徴とする。
は、宇宙機のグランドに接続される透光性の導電性薄膜
がコーティングされていることを特徴とする。
【００５１】本発明に従えば、導電性薄膜によって、宇
宙線による集光レンズの表面がチャージアップされるこ
とを抑制することができる。
宙線による集光レンズの表面がチャージアップされるこ
とを抑制することができる。
【００５２】また本発明は、複数の太陽電池セルと、各
太陽電池セルを接続するための接続用配線とを含んで構
成される単位太陽電池モジュールを複数個着脱可能に連
結することによってパネル全体を構成するとともに単位
太陽電池モジュール同士の電気的接続を行い、連結され
た単位太陽電池モジュールの一部を取外し、交換するこ
とによって、ソーラーパネルの修理または調整を行うこ
とを特徴とする。
太陽電池セルを接続するための接続用配線とを含んで構
成される単位太陽電池モジュールを複数個着脱可能に連
結することによってパネル全体を構成するとともに単位
太陽電池モジュール同士の電気的接続を行い、連結され
た単位太陽電池モジュールの一部を取外し、交換するこ
とによって、ソーラーパネルの修理または調整を行うこ
とを特徴とする。
【００５３】本発明に従えば、単位太陽電池モジュール
は、着脱可能にソーラーパネルに連結されるので、故障
した太陽電池セルを有する単位太陽電池モジュールを取
外し交換することで、ソーラーパネルの修理作業を容易
にして作業時間を短縮することができる。
は、着脱可能にソーラーパネルに連結されるので、故障
した太陽電池セルを有する単位太陽電池モジュールを取
外し交換することで、ソーラーパネルの修理作業を容易
にして作業時間を短縮することができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】図１（１）は、本実施の形態のソ
ーラーパネル２０全体を示す斜視図である。ソーラーパ
ネル２０は、単位太陽電池モジュール２１が複数連結さ
れることによって、ソーラーパネル２０全体が構成され
る。図１（２）に示すように、ソーラーパネル２０から
取出された単位太陽電池モジュール２１は、同形状かつ
同構成に規格化されて１つのユニットとして生産され
る。このユニットである単位太陽電池モジュール２１を
複数個組合せることによって所定のソーラーパネル２０
が形成される。
ーラーパネル２０全体を示す斜視図である。ソーラーパ
ネル２０は、単位太陽電池モジュール２１が複数連結さ
れることによって、ソーラーパネル２０全体が構成され
る。図１（２）に示すように、ソーラーパネル２０から
取出された単位太陽電池モジュール２１は、同形状かつ
同構成に規格化されて１つのユニットとして生産され
る。このユニットである単位太陽電池モジュール２１を
複数個組合せることによって所定のソーラーパネル２０
が形成される。
【００５５】図２（１）は、単位太陽電池モジュール２
１を示す斜視図である。単位太陽電池モジュール２１
は、複数の太陽電池セル２２を接続するための複数の接
続用配線２３とそれらを固定する支持板２４とを含んで
構成される。
１を示す斜視図である。単位太陽電池モジュール２１
は、複数の太陽電池セル２２を接続するための複数の接
続用配線２３とそれらを固定する支持板２４とを含んで
構成される。
【００５６】各太陽電池セル２２は、たとえば矩形状の
結晶シリコン系太陽電池セルで支持板２４に固定され
る。また太陽電池セル２２に形成される電極は、接続用
配線２３によって他の太陽電池セルに接続される。支持
板２４はアルミニウムを主材料とするハニカム構造にな
っており、これによって単位太陽電池モジュール２１
は、軽量かつ高剛性に形成される。アルミニウム製ハニ
カム支持板２４は、ソーラーパネル２０の基板材料とし
て実績が高い材料であり、比較的小さな単位太陽電池モ
ジュール２１の大きさに加工して用いた場合でも、その
軽さと強度は宇宙用として適している。また太陽電池セ
ル２２の受光面側表面には図示しないカバーガラスが設
けられている。
結晶シリコン系太陽電池セルで支持板２４に固定され
る。また太陽電池セル２２に形成される電極は、接続用
配線２３によって他の太陽電池セルに接続される。支持
板２４はアルミニウムを主材料とするハニカム構造にな
っており、これによって単位太陽電池モジュール２１
は、軽量かつ高剛性に形成される。アルミニウム製ハニ
カム支持板２４は、ソーラーパネル２０の基板材料とし
て実績が高い材料であり、比較的小さな単位太陽電池モ
ジュール２１の大きさに加工して用いた場合でも、その
軽さと強度は宇宙用として適している。また太陽電池セ
ル２２の受光面側表面には図示しないカバーガラスが設
けられている。
【００５７】単位太陽電池モジュール２１は２枚以上の
太陽電池セル２２を接続用配線２３を介して支持板２４
に固定したモジュール構造のユニットであって、たとえ
ば図２（１）に示すように、約３ｃｍ×３ｃｍの大きさ
の太陽電池セル２２を３枚×３枚の計９枚並べて配線
し、それらを厚さ約２．５ｃｍの支持板に貼付けて、受
光面側の面積が約１００（１０ｃｍ×１０ｃｍ）ｃｍ2
となる単位太陽電池モジュール２１が構成される。この
ような単位太陽電池モジュール２１を図１（１）に示す
ように８個×１０個組合せることによって８０ｃｍ×１
ｍの宇宙用ソーラーパネルを組立てることができる。
太陽電池セル２２を接続用配線２３を介して支持板２４
に固定したモジュール構造のユニットであって、たとえ
ば図２（１）に示すように、約３ｃｍ×３ｃｍの大きさ
の太陽電池セル２２を３枚×３枚の計９枚並べて配線
し、それらを厚さ約２．５ｃｍの支持板に貼付けて、受
光面側の面積が約１００（１０ｃｍ×１０ｃｍ）ｃｍ2
となる単位太陽電池モジュール２１が構成される。この
ような単位太陽電池モジュール２１を図１（１）に示す
ように８個×１０個組合せることによって８０ｃｍ×１
ｍの宇宙用ソーラーパネルを組立てることができる。
【００５８】また図２（２）は、太陽電池セル２２を６
枚×５枚の計３０枚並べた単位太陽電池モジュール２１
である。このように単位太陽電池モジュール２１は、支
持板２４の大きさまたは太陽電池セル２２の数を変更す
ることによって、形状および発電能力をかえて設計する
ことができる。
枚×５枚の計３０枚並べた単位太陽電池モジュール２１
である。このように単位太陽電池モジュール２１は、支
持板２４の大きさまたは太陽電池セル２２の数を変更す
ることによって、形状および発電能力をかえて設計する
ことができる。
【００５９】単位太陽電池モジュール２１は、ソーラー
パネル２０全体に搭載される太陽電池セル２２に比べ
て、太陽電池セル数が比較的少なく、単位太陽電池モジ
ュール２１自体を作ることに対しては、比較的複雑な作
業は要しない。また、ソーラーパネル２０を、規格化さ
れた単位太陽電池モジュール２１の組合せで構成すれ
ば、同じもしくは類似形状の単位太陽電池モジュール２
１を何通りか用意することで、種々のソーラーパネル２
０の製造が可能となる。
パネル２０全体に搭載される太陽電池セル２２に比べ
て、太陽電池セル数が比較的少なく、単位太陽電池モジ
ュール２１自体を作ることに対しては、比較的複雑な作
業は要しない。また、ソーラーパネル２０を、規格化さ
れた単位太陽電池モジュール２１の組合せで構成すれ
ば、同じもしくは類似形状の単位太陽電池モジュール２
１を何通りか用意することで、種々のソーラーパネル２
０の製造が可能となる。
【００６０】上記のように、単位太陽電池モジュール２
１の製造は、自動ラインによる大量生産が可能であるた
め、ソーラーパネル２０の製造の容易化に寄与すること
ができる。
１の製造は、自動ラインによる大量生産が可能であるた
め、ソーラーパネル２０の製造の容易化に寄与すること
ができる。
【００６１】従来、太陽電池セル２２を１つずつ溶接ま
たはハンダ付けしていた作業が、この単位太陽電池モジ
ュール２１の導入によって、単位太陽電池モジュール２
１をソーラーパネル２０に取付けるだけの作業となり、
ソーラーパネル２０の組立に要する作業工数が減少する
うえ、作業が減少することにともなって、作業ミスも減
少し、高い信頼性が要求される宇宙用ソーラーパネル２
０を能率よく製造することができる。
たはハンダ付けしていた作業が、この単位太陽電池モジ
ュール２１の導入によって、単位太陽電池モジュール２
１をソーラーパネル２０に取付けるだけの作業となり、
ソーラーパネル２０の組立に要する作業工数が減少する
うえ、作業が減少することにともなって、作業ミスも減
少し、高い信頼性が要求される宇宙用ソーラーパネル２
０を能率よく製造することができる。
【００６２】また太陽電池セル２２の破損に伴うソーラ
ーパネル２０の故障修理の場合、単位太陽電池モジュー
ル２１を交換するだけで作業を完了することができる。
しかも、太陽電池セル２２がいくつかまとまったものを
単位として扱うので、単位太陽電池モジュール２１を固
定する取付け部の数や面積と、それにともなう全体の重
量増加のコントロールが可能で、人工衛星などに使用さ
れる宇宙用としての強度と性能を維持しながらも、適度
に作業性や生産性を改善することができる。
ーパネル２０の故障修理の場合、単位太陽電池モジュー
ル２１を交換するだけで作業を完了することができる。
しかも、太陽電池セル２２がいくつかまとまったものを
単位として扱うので、単位太陽電池モジュール２１を固
定する取付け部の数や面積と、それにともなう全体の重
量増加のコントロールが可能で、人工衛星などに使用さ
れる宇宙用としての強度と性能を維持しながらも、適度
に作業性や生産性を改善することができる。
【００６３】また図２に図示しないが、逆バイアスに対
して太陽電池セル２２を保護する保護用ダイオード２５
（バイパスダイオード）が単位太陽電池モジュール２１
に搭載される。図３は、単位太陽電池モジュール２１の
一部を示す回路図の一例である。図３の場合は、各太陽
電池セル２２と並列に保護用ダイオード２５がそれぞれ
設けられる。保護用ダイオード２５は、太陽電池セル２
２に大きな逆方向電圧が加わると電流の経路をバイパス
するように取付けられる。
して太陽電池セル２２を保護する保護用ダイオード２５
（バイパスダイオード）が単位太陽電池モジュール２１
に搭載される。図３は、単位太陽電池モジュール２１の
一部を示す回路図の一例である。図３の場合は、各太陽
電池セル２２と並列に保護用ダイオード２５がそれぞれ
設けられる。保護用ダイオード２５は、太陽電池セル２
２に大きな逆方向電圧が加わると電流の経路をバイパス
するように取付けられる。
【００６４】図３に示すように、衛星の影などによって
単位太陽電池モジュール２１内の１つの太陽電池セル２
２ａの発電能力が低下した場合、その太陽電池セル２２
ａに並列に設けられた保護用ダイオード２５ａに電流が
バイパスして流れ（図３でａ方向に流れる）、逆バイア
スから太陽電池セル２２ａを保護することができる。
単位太陽電池モジュール２１内の１つの太陽電池セル２
２ａの発電能力が低下した場合、その太陽電池セル２２
ａに並列に設けられた保護用ダイオード２５ａに電流が
バイパスして流れ（図３でａ方向に流れる）、逆バイア
スから太陽電池セル２２ａを保護することができる。
【００６５】単位太陽電池モジュール２１に保護用ダイ
オード２５を搭載することによって、従来のソーラーパ
ネルの製造方法のように、ソーラーパネル２０上の太陽
電池セルに保護用ダイオードを接続して貼付ける一連の
作業を必要とせず、新たに特別な細工をしなくても、太
陽電池セル２２に逆バイアスがかかって破壊されるのを
防ぐ機能を容易に備えることができる。
オード２５を搭載することによって、従来のソーラーパ
ネルの製造方法のように、ソーラーパネル２０上の太陽
電池セルに保護用ダイオードを接続して貼付ける一連の
作業を必要とせず、新たに特別な細工をしなくても、太
陽電池セル２２に逆バイアスがかかって破壊されるのを
防ぐ機能を容易に備えることができる。
【００６６】図４は、枠体２６全体を示す正面図であ
る。ソーラーパネル２０は、各単位太陽電池モジュール
２１が収納される収納空間２７を備えた枠体２６を含
み、この枠体２６の収納空間２７に単位太陽電池モジュ
ール２１が嵌め込まれてソーラーパネル２０が形成され
る。枠体２６は、金属製またはＣＦＲＰ（炭素繊維強化
プラスチック：Carbon Fiber Reinforced Plastic）の
ような樹脂製の材料で形成される。
る。ソーラーパネル２０は、各単位太陽電池モジュール
２１が収納される収納空間２７を備えた枠体２６を含
み、この枠体２６の収納空間２７に単位太陽電池モジュ
ール２１が嵌め込まれてソーラーパネル２０が形成され
る。枠体２６は、金属製またはＣＦＲＰ（炭素繊維強化
プラスチック：Carbon Fiber Reinforced Plastic）の
ような樹脂製の材料で形成される。
【００６７】図５は、図４の枠体２６のセクションＳ５
を拡大して示す正面図であり、図５（１）は枠体２６を
示し、図５（２）は枠体２６および枠体２６に取付けら
れた１つの単位太陽電池モジュール２１を示す。図５
（１）に示すように枠体２６は、収納空間２７が設けら
れ、たとえば格子状に形成される。また枠体２６には、
各単位太陽電池モジュール２１を電気的に連結するため
の接続導電路２８が形成されるのが望ましい。さらに枠
体２６には、嵌め込まれた単位太陽電池モジュール２１
を固定するためのねじ孔２９が形成される。ねじ孔２９
は、接続導電路２８が形成される領域以外に配置される
のが望ましい。
を拡大して示す正面図であり、図５（１）は枠体２６を
示し、図５（２）は枠体２６および枠体２６に取付けら
れた１つの単位太陽電池モジュール２１を示す。図５
（１）に示すように枠体２６は、収納空間２７が設けら
れ、たとえば格子状に形成される。また枠体２６には、
各単位太陽電池モジュール２１を電気的に連結するため
の接続導電路２８が形成されるのが望ましい。さらに枠
体２６には、嵌め込まれた単位太陽電池モジュール２１
を固定するためのねじ孔２９が形成される。ねじ孔２９
は、接続導電路２８が形成される領域以外に配置される
のが望ましい。
【００６８】単位太陽電池モジュール２１には、図５
（２）のように、枠体２６に嵌め込まれるために、収納
空間２７に対応する突出部が形成されるのが望ましい。
また単位太陽電池モジュール２１が枠体２６に嵌め込ま
れたときに、枠体２６のねじ孔２９に対向する位置に単
位太陽電池モジュール２１のねじ孔３９が形成されるの
が望ましい。
（２）のように、枠体２６に嵌め込まれるために、収納
空間２７に対応する突出部が形成されるのが望ましい。
また単位太陽電池モジュール２１が枠体２６に嵌め込ま
れたときに、枠体２６のねじ孔２９に対向する位置に単
位太陽電池モジュール２１のねじ孔３９が形成されるの
が望ましい。
【００６９】図６は、単位太陽電池モジュール２１が嵌
め込まれたソーラーパネル２０全体の正面図を示し、図
７は、図６のソーラーパネル２０のセクションＳ７を拡
大した正面図である。図６および図７に示すように、ソ
ーラーパネル２０には、単位太陽電池モジュール２１が
マトリックス状に配置され、互いの単位太陽電池モジュ
ール２１は、枠体２６に設けられた接続導電路２８を介
して電気的に連結される。
め込まれたソーラーパネル２０全体の正面図を示し、図
７は、図６のソーラーパネル２０のセクションＳ７を拡
大した正面図である。図６および図７に示すように、ソ
ーラーパネル２０には、単位太陽電池モジュール２１が
マトリックス状に配置され、互いの単位太陽電池モジュ
ール２１は、枠体２６に設けられた接続導電路２８を介
して電気的に連結される。
【００７０】図８は、図７のソーラーパネル２０の切断
面線Ｂ−Ｂで切断した断面図である。図８に示すよう
に、単位太陽電池モジュール２１に形成された突出部３
０が収納空間２７に嵌め込まれる。さらに嵌め込まれた
ときに、単位太陽電池モジュール２１および枠体２６の
ねじ孔２９，３９にねじ部材４０を螺着して、単位太陽
電池モジュール２１を固定する。また、このねじ部材４
０を離脱させることによって、単位太陽電池モジュール
２１を枠体２６から取外すことができる。
面線Ｂ−Ｂで切断した断面図である。図８に示すよう
に、単位太陽電池モジュール２１に形成された突出部３
０が収納空間２７に嵌め込まれる。さらに嵌め込まれた
ときに、単位太陽電池モジュール２１および枠体２６の
ねじ孔２９，３９にねじ部材４０を螺着して、単位太陽
電池モジュール２１を固定する。また、このねじ部材４
０を離脱させることによって、単位太陽電池モジュール
２１を枠体２６から取外すことができる。
【００７１】単位太陽電池モジュール２１は、枠体２６
に取付けられることによって、枠体２６の接続導電路２
８が、単位太陽電池モジュール２１の接続用配線２３に
当接し、電気的にも接続される。
に取付けられることによって、枠体２６の接続導電路２
８が、単位太陽電池モジュール２１の接続用配線２３に
当接し、電気的にも接続される。
【００７２】図９（１）は、カバーガラス３３を有する
単位太陽電池モジュール２１の断面図であり、図９
（２）は、図９（１）の正面図である。単位太陽電池モ
ジュール２１には、太陽電池セル２２の受光面側表面と
密着するようにカバーガラス３３が設けられる。カバー
ガラス３３は複数設けられ、各カバーガラス３３は、各
太陽電池セル３３と対応するようにそれぞれ取付けられ
る。カバーガラス３３が設けられることによって、太陽
電池セル２２は低エネルギーの宇宙線などから保護され
る。また各カバーガラスを電気的に接続するように透光
性の導電性層３４などが各カバーガラス受光面の全体に
かぶせられる。
単位太陽電池モジュール２１の断面図であり、図９
（２）は、図９（１）の正面図である。単位太陽電池モ
ジュール２１には、太陽電池セル２２の受光面側表面と
密着するようにカバーガラス３３が設けられる。カバー
ガラス３３は複数設けられ、各カバーガラス３３は、各
太陽電池セル３３と対応するようにそれぞれ取付けられ
る。カバーガラス３３が設けられることによって、太陽
電池セル２２は低エネルギーの宇宙線などから保護され
る。また各カバーガラスを電気的に接続するように透光
性の導電性層３４などが各カバーガラス受光面の全体に
かぶせられる。
【００７３】図１０（１）は、図９とは、異なる他のカ
バーガラス３３ａを有する単位太陽電池モジュール２１
の断面図であり、図１０（２）は、図１０（１）の正面
図である。単位太陽電池モジュール２１には、太陽電池
セル２２の受光面側表面と密着するように一枚のカバー
ガラス３３ａが設けられる。カバーガラス３３ａが設け
られることによって、太陽電池セル２２は低エネルギー
の宇宙線などから保護される。またカバーガラス３３ａ
の表面には、透光性の導電性の導電性層３４ａなどがコ
ーティングされている。
バーガラス３３ａを有する単位太陽電池モジュール２１
の断面図であり、図１０（２）は、図１０（１）の正面
図である。単位太陽電池モジュール２１には、太陽電池
セル２２の受光面側表面と密着するように一枚のカバー
ガラス３３ａが設けられる。カバーガラス３３ａが設け
られることによって、太陽電池セル２２は低エネルギー
の宇宙線などから保護される。またカバーガラス３３ａ
の表面には、透光性の導電性の導電性層３４ａなどがコ
ーティングされている。
【００７４】図１１（１），（２）は支持部３５が設け
られる枠体２６を示し、図１２は図１１（２）の切断面
線Ｃ−Ｃで切断した断面図である。さらに枠体２６は、
単位太陽電池モジュール２１が枠体２６に嵌め込まれた
ときに、単位太陽電池モジュール２１の四方の側面と当
接する領域に支持部３５が設けられる。支持部３５は、
単位太陽電池モジュール２１の受光側の面に接する辺を
含む領域を宇宙機の衛星グランドに接続する、導電性の
材料で形成されるグランド導電路４１が形成される。
られる枠体２６を示し、図１２は図１１（２）の切断面
線Ｃ−Ｃで切断した断面図である。さらに枠体２６は、
単位太陽電池モジュール２１が枠体２６に嵌め込まれた
ときに、単位太陽電池モジュール２１の四方の側面と当
接する領域に支持部３５が設けられる。支持部３５は、
単位太陽電池モジュール２１の受光側の面に接する辺を
含む領域を宇宙機の衛星グランドに接続する、導電性の
材料で形成されるグランド導電路４１が形成される。
【００７５】図１３は、枠体２６を用いて構成されるソ
ーラーパネル２０全体の正面図を示し、図１４（１）
は、図１３のセクションＳ１４を拡大して示し、図１４
（１）の切断面線Ｄ−Ｄで切断した断面図を図１４
（２）に示す。ソーラーパネル２０として組上げられた
状態で支持部３５のグランド導電路４１が電気的にグラ
ンドに接続されることで、各単位太陽電池モジュール２
１受光側表面を宇宙機のグランドに落とすことができ、
太陽電池セル２２の表面を保護しているカバーガラス３
３表面を、荷電粒子の飛来等によるチャージアップから
解放することができる。この方法によって、パネル化し
た後に太陽電池セル２２、１つ１つの表面にグランドに
接続させる配線を取付ける作業を行うことを省略するこ
とができる。
ーラーパネル２０全体の正面図を示し、図１４（１）
は、図１３のセクションＳ１４を拡大して示し、図１４
（１）の切断面線Ｄ−Ｄで切断した断面図を図１４
（２）に示す。ソーラーパネル２０として組上げられた
状態で支持部３５のグランド導電路４１が電気的にグラ
ンドに接続されることで、各単位太陽電池モジュール２
１受光側表面を宇宙機のグランドに落とすことができ、
太陽電池セル２２の表面を保護しているカバーガラス３
３表面を、荷電粒子の飛来等によるチャージアップから
解放することができる。この方法によって、パネル化し
た後に太陽電池セル２２、１つ１つの表面にグランドに
接続させる配線を取付ける作業を行うことを省略するこ
とができる。
【００７６】またソーラーパネル２０の物理的な強度を
上げるために、相互に接続された複数個の単位太陽電池
モジュール２１に、樹脂膜で裏打ちを行う。この枠体２
６と単位太陽電池モジュール２１とを用いた宇宙用ソー
ラーパネル２０の構造は、従来よりもパネルの強度が劣
る可能性があるが、簡単に切り取ることができ、重量も
軽い有機樹脂膜などを補強膜として用いることで、この
問題も解消される。
上げるために、相互に接続された複数個の単位太陽電池
モジュール２１に、樹脂膜で裏打ちを行う。この枠体２
６と単位太陽電池モジュール２１とを用いた宇宙用ソー
ラーパネル２０の構造は、従来よりもパネルの強度が劣
る可能性があるが、簡単に切り取ることができ、重量も
軽い有機樹脂膜などを補強膜として用いることで、この
問題も解消される。
【００７７】単位太陽電池モジュール２１を連結する他
のソーラーパネル２０ａの実施形態として、枠体２６に
かえて図１５に示すような、基板３６を用いてもよい。
基板３６は、金属製もしくはＣＦＲＰのような樹脂製の
材料によって構成される。また基板３６を用いた実施の
形態は、前述の実施の形態と類似しており、同様の構成
部分は、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
のソーラーパネル２０ａの実施形態として、枠体２６に
かえて図１５に示すような、基板３６を用いてもよい。
基板３６は、金属製もしくはＣＦＲＰのような樹脂製の
材料によって構成される。また基板３６を用いた実施の
形態は、前述の実施の形態と類似しており、同様の構成
部分は、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００７８】ソーラーパネル２０ａは、図１５に示すよ
うに、単位太陽電池モジュール２１を配置位置３７（図
１５において２点鎖線で囲まれた領域）に並べて連結す
ることができる基板３６を有し、単位太陽電池モジュー
ル２１を基板３６上に配置してパネル全体が構成され
る。
うに、単位太陽電池モジュール２１を配置位置３７（図
１５において２点鎖線で囲まれた領域）に並べて連結す
ることができる基板３６を有し、単位太陽電池モジュー
ル２１を基板３６上に配置してパネル全体が構成され
る。
【００７９】図１６は、図１５の基板３６をセクション
Ｓ１６を拡大して示す図であり、図１６（１）に示すよ
うに、基板３６は、単位太陽電池モジュール２１を並べ
るためのねじ孔２９があけられており、単位太陽電池モ
ジュール２１が当接する面には、各単位太陽電池モジュ
ール２１を電気的に接続するための接続導電路２８が設
けられる。
Ｓ１６を拡大して示す図であり、図１６（１）に示すよ
うに、基板３６は、単位太陽電池モジュール２１を並べ
るためのねじ孔２９があけられており、単位太陽電池モ
ジュール２１が当接する面には、各単位太陽電池モジュ
ール２１を電気的に接続するための接続導電路２８が設
けられる。
【００８０】図１６（２）は、基板３６に１つの単位太
陽電池モジュール２１が配置された時の正面図である。
単位太陽電池モジュール２１は、基板３６上の配置位置
３７に配置されたときに、基板３６のねじ孔２９に対向
する位置にねじ孔３９が形成される。単位太陽電池モジ
ュール２１は、所定の配置位置３７に配置される。
陽電池モジュール２１が配置された時の正面図である。
単位太陽電池モジュール２１は、基板３６上の配置位置
３７に配置されたときに、基板３６のねじ孔２９に対向
する位置にねじ孔３９が形成される。単位太陽電池モジ
ュール２１は、所定の配置位置３７に配置される。
【００８１】図１７は単位太陽電池モジュール２１が配
置されたソーラーパネル２０ａ全体の正面図を示し、図
１８は図１７のソーラーパネル２０ａのセクションＳ１
８を拡大して示す。図１７および図１８に示すように、
ソーラーパネル２０ａは、単位太陽電池モジュール２１
がマトリックス状に配置され、互いの単位太陽電池モジ
ュール２１は、基板３６に設けられた接続導電路２８を
介して電気的に連結される。
置されたソーラーパネル２０ａ全体の正面図を示し、図
１８は図１７のソーラーパネル２０ａのセクションＳ１
８を拡大して示す。図１７および図１８に示すように、
ソーラーパネル２０ａは、単位太陽電池モジュール２１
がマトリックス状に配置され、互いの単位太陽電池モジ
ュール２１は、基板３６に設けられた接続導電路２８を
介して電気的に連結される。
【００８２】図１９は、図１８のソーラーパネル２０ａ
の切断面線Ｅ−Ｅで切断した断面図である。図１８に示
すように、単位太陽電池モジュール２１が基板３６上に
並んで配置される。前述の枠体２６と同様に、ねじ部材
４０によって基板３６に着脱可能に固定される。
の切断面線Ｅ−Ｅで切断した断面図である。図１８に示
すように、単位太陽電池モジュール２１が基板３６上に
並んで配置される。前述の枠体２６と同様に、ねじ部材
４０によって基板３６に着脱可能に固定される。
【００８３】さらに他の実施の形態の単位太陽電池モジ
ュール２１ａの斜視図を図２０、図２１に示す。この他
の実施の形態の単位太陽電池モジュール２１ａにおい
て、前述と同様の構成部分は、同一の参照符号を付し、
説明を省略する。
ュール２１ａの斜視図を図２０、図２１に示す。この他
の実施の形態の単位太陽電池モジュール２１ａにおい
て、前述と同様の構成部分は、同一の参照符号を付し、
説明を省略する。
【００８４】単位太陽電池モジュール２１ａは、相互に
機械的に連結することができる構造を有し、単位太陽電
池モジュール２１ａ同士を機械的に連結することによっ
て、パネル全体を構成する。具体的には、単位太陽電池
モジュール２１ａの一側部に設けられる凸部３１と他側
部に設けられる凹部３２とを有する。
機械的に連結することができる構造を有し、単位太陽電
池モジュール２１ａ同士を機械的に連結することによっ
て、パネル全体を構成する。具体的には、単位太陽電池
モジュール２１ａの一側部に設けられる凸部３１と他側
部に設けられる凹部３２とを有する。
【００８５】図２１に示すように、単位太陽電池モジュ
ール２１ａは、凸部３１と凹部３２とを相互につなぎ合
わせることができ、複数の単位太陽電池モジュール２１
ａを連結することによって、接続方向を間違えずに、容
易にパネル全体を構成することができる。単位太陽電池
モジュール２１ａは、規格化された構造を採用すること
によって、電極の極性とその構造に規則性を持たせるこ
とができ、またパネルに組立てる場合においても、単位
太陽電池モジュール２１ａ同士が接続されるのは、その
ほとんどが直列接続、つまりプラス電極とマイナス電極
が接続される場合ばかりであるので、この方法はパネル
製造の容易化に効果的である。
ール２１ａは、凸部３１と凹部３２とを相互につなぎ合
わせることができ、複数の単位太陽電池モジュール２１
ａを連結することによって、接続方向を間違えずに、容
易にパネル全体を構成することができる。単位太陽電池
モジュール２１ａは、規格化された構造を採用すること
によって、電極の極性とその構造に規則性を持たせるこ
とができ、またパネルに組立てる場合においても、単位
太陽電池モジュール２１ａ同士が接続されるのは、その
ほとんどが直列接続、つまりプラス電極とマイナス電極
が接続される場合ばかりであるので、この方法はパネル
製造の容易化に効果的である。
【００８６】また複数連結された単位太陽電池モジュー
ル２１ａが収納される収納空間を備えた枠体に、連結さ
れた単位太陽電池モジュール２１ａが嵌め込まれること
によってパネル全体を構成してもよい。これによって、
単位太陽電池モジュール同士が連結され、さらに収納空
間に収納されるので、単位太陽電池モジュール２１ａを
より確実に固定し、ソーラーパネルの剛性をさらに向上
させることができる。
ル２１ａが収納される収納空間を備えた枠体に、連結さ
れた単位太陽電池モジュール２１ａが嵌め込まれること
によってパネル全体を構成してもよい。これによって、
単位太陽電池モジュール同士が連結され、さらに収納空
間に収納されるので、単位太陽電池モジュール２１ａを
より確実に固定し、ソーラーパネルの剛性をさらに向上
させることができる。
【００８７】さらに他の実施の形態として前述の単位太
陽電池モジュール２１，２１ａに太陽電池セルに光を集
めるための集光レンズ４３を用いた実施の他の形態であ
る集光型単位太陽電池モジュール３０の斜視図を図２２
に示す。集光型単位太陽電池モジュール３０は、上述の
単位太陽電池モジュール２１，２１ａと類似しており、
同様の構成については、同一の符号で示し、説明を省略
する。
陽電池モジュール２１，２１ａに太陽電池セルに光を集
めるための集光レンズ４３を用いた実施の他の形態であ
る集光型単位太陽電池モジュール３０の斜視図を図２２
に示す。集光型単位太陽電池モジュール３０は、上述の
単位太陽電池モジュール２１，２１ａと類似しており、
同様の構成については、同一の符号で示し、説明を省略
する。
【００８８】集光型単位太陽電池モジュール３０は、光
を集光する集光レンズ４３と複数の太陽電池セル２２と
各太陽電池セル２２を接続するための複数の接続用配線
２３とそれらを支持するフレーム４２とを含んで構成さ
れる。集光レンズ４３は、入射光がそれぞれの太陽電池
セル２２の位置に収束するように設計されている。
を集光する集光レンズ４３と複数の太陽電池セル２２と
各太陽電池セル２２を接続するための複数の接続用配線
２３とそれらを支持するフレーム４２とを含んで構成さ
れる。集光レンズ４３は、入射光がそれぞれの太陽電池
セル２２の位置に収束するように設計されている。
【００８９】各太陽電池セル２２は、フレーム４２に固
定される。また太陽電池セル２２に形成される電極は接
続用配線２３によって他の太陽電池セル２２と結合され
る。フレーム４２によって集光レンズ４３を支えること
によって、軽量化した集光型ソーラーパネルを形成する
ことができる。
定される。また太陽電池セル２２に形成される電極は接
続用配線２３によって他の太陽電池セル２２と結合され
る。フレーム４２によって集光レンズ４３を支えること
によって、軽量化した集光型ソーラーパネルを形成する
ことができる。
【００９０】集光型単位太陽電池モジュール３０は２枚
以上の太陽電池セル２２を接続用配線２３を介してフレ
ーム４２に固定したモジュール構造のユニットであっ
て、たとえば図２２（１）に示すように、太陽電池セル
２２を３枚×３枚の計９枚並べた集光型単位太陽電池モ
ジュール３０が構成される。この集光型単位太陽電池モ
ジュール３０を図１に示すように８個×１０個組合せる
ことによって集光型の宇宙用ソーラーパネルを組立てる
ことができる。
以上の太陽電池セル２２を接続用配線２３を介してフレ
ーム４２に固定したモジュール構造のユニットであっ
て、たとえば図２２（１）に示すように、太陽電池セル
２２を３枚×３枚の計９枚並べた集光型単位太陽電池モ
ジュール３０が構成される。この集光型単位太陽電池モ
ジュール３０を図１に示すように８個×１０個組合せる
ことによって集光型の宇宙用ソーラーパネルを組立てる
ことができる。
【００９１】また図２２（２）は、太陽電池セル２２を
６枚×５枚の計３０枚並べた集光型単位太陽電池モジュ
ール３０である。このように集光型単位太陽電池モジュ
ール３０は、太陽電池セル２２の数、フレームの形状ま
たは集光レンズによる光量などを変更することによっ
て、形状および発電能力をかえて設計することができ
る。
６枚×５枚の計３０枚並べた集光型単位太陽電池モジュ
ール３０である。このように集光型単位太陽電池モジュ
ール３０は、太陽電池セル２２の数、フレームの形状ま
たは集光レンズによる光量などを変更することによっ
て、形状および発電能力をかえて設計することができ
る。
【００９２】前述の単位太陽電池モジュール２１，２１
ａと同様に、集光型単位太陽電池モジュール３０自体を
作ることに対しては、比較的複雑な作業は要せず、規格
化された集光型単位太陽電池モジュール３０の組合せで
構成すれば、同じもしくは集光型類似形状の単位太陽電
池モジュール３０を何通りか用意することで、種々の集
光型ソーラーパネル製造が可能となる。
ａと同様に、集光型単位太陽電池モジュール３０自体を
作ることに対しては、比較的複雑な作業は要せず、規格
化された集光型単位太陽電池モジュール３０の組合せで
構成すれば、同じもしくは集光型類似形状の単位太陽電
池モジュール３０を何通りか用意することで、種々の集
光型ソーラーパネル製造が可能となる。
【００９３】従来の集光ソーラーパネルはレンズの設置
に伴って部品点数も増え、また集光レンズ４３と太陽電
池セル２２の調整を正確に行いながら全体を組立てる必
要があり、パネル製造が難しかったが、本発明による集
光型単位太陽電池モジュール３０を用いれば、従来に比
べて容易にパネル化が可能となる。
に伴って部品点数も増え、また集光レンズ４３と太陽電
池セル２２の調整を正確に行いながら全体を組立てる必
要があり、パネル製造が難しかったが、本発明による集
光型単位太陽電池モジュール３０を用いれば、従来に比
べて容易にパネル化が可能となる。
【００９４】図２３に示すように、集光型単位太陽電池
モジュール３０は、前述の単位太陽電池モジュールと同
様に太陽電池セル２２を保護するために保護用ダイオー
ド２５が設けられる。これによって一部の太陽電池セル
２２が発電能力が低下したとき、電流の経路をバイパス
して、太陽電池セル２２を保護することができる。
モジュール３０は、前述の単位太陽電池モジュールと同
様に太陽電池セル２２を保護するために保護用ダイオー
ド２５が設けられる。これによって一部の太陽電池セル
２２が発電能力が低下したとき、電流の経路をバイパス
して、太陽電池セル２２を保護することができる。
【００９５】図２４は、図２３の集光型単位太陽電池モ
ジュール３０の切断面線Ｆ−Ｆで切断したときの断面図
を示す。集光レンズ４３によって集光される光が当たる
領域４４に太陽電池セル２２が配置され、集光された光
が当たらない領域４５に、接続用配線２３および保護用
ダイオード２５が配置される。これによって、光が当た
らない領域４５に配置された部材、たとえば保護用ダイ
オード２５または接続用配線２３などは、光による劣化
を防止することができる。
ジュール３０の切断面線Ｆ−Ｆで切断したときの断面図
を示す。集光レンズ４３によって集光される光が当たる
領域４４に太陽電池セル２２が配置され、集光された光
が当たらない領域４５に、接続用配線２３および保護用
ダイオード２５が配置される。これによって、光が当た
らない領域４５に配置された部材、たとえば保護用ダイ
オード２５または接続用配線２３などは、光による劣化
を防止することができる。
【００９６】集光レンズ４３は、たとえば板状のレンズ
プレート４６によって形成されており、図２５（１）に
示すように、１枚のレンズプレート４６に対して１つの
焦点を有し、太陽電池セル２２に対応する数だけのレン
ズプレート４６（図２５では９枚）を組合せ、各レンズ
プレート４６の焦点に対応した位置に太陽電池セル２２
を配置することで図２５（３）に示す集光型単位太陽電
池モジュール３０を構成することができる。
プレート４６によって形成されており、図２５（１）に
示すように、１枚のレンズプレート４６に対して１つの
焦点を有し、太陽電池セル２２に対応する数だけのレン
ズプレート４６（図２５では９枚）を組合せ、各レンズ
プレート４６の焦点に対応した位置に太陽電池セル２２
を配置することで図２５（３）に示す集光型単位太陽電
池モジュール３０を構成することができる。
【００９７】また図２５（２）に示すように、集光レン
ズ４３´は、１枚のレンズプレート４６´に対して連続
していない複数の焦点を持った構造を有し、その焦点に
対応した位置に太陽電池セル２２を配置することによっ
ても図２５（３）に示す集光型単位太陽電池モジュール
３０を構成することができる。これによって、集光型単
位太陽電池モジュール３０の部品点数を少なくすること
ができる。
ズ４３´は、１枚のレンズプレート４６´に対して連続
していない複数の焦点を持った構造を有し、その焦点に
対応した位置に太陽電池セル２２を配置することによっ
ても図２５（３）に示す集光型単位太陽電池モジュール
３０を構成することができる。これによって、集光型単
位太陽電池モジュール３０の部品点数を少なくすること
ができる。
【００９８】このような集光型単位太陽電池モジュール
３０は、前述の単位太陽電池モジュール２１と同様に、
マトリックス状に連結されることによって、集光型のソ
ーラーパネルを形成する。集光型単位太陽電池モジュー
ル３０を並べる手段は、たとえば図４〜１４に示すよう
に集光型単位太陽電池モジュール３０が収納される収納
空間２７を有する枠体２６の収納空間に着脱可能に収納
されることによって、集光型ソーラーパネルを形成する
ことができる。
３０は、前述の単位太陽電池モジュール２１と同様に、
マトリックス状に連結されることによって、集光型のソ
ーラーパネルを形成する。集光型単位太陽電池モジュー
ル３０を並べる手段は、たとえば図４〜１４に示すよう
に集光型単位太陽電池モジュール３０が収納される収納
空間２７を有する枠体２６の収納空間に着脱可能に収納
されることによって、集光型ソーラーパネルを形成する
ことができる。
【００９９】また、集光レンズ４３の受光側表面には、
宇宙機のグランドに接続される透光性の導電性層３４が
コーティングされており、導電性層３４がグランド導電
路４１と電気的に接続されることで、集光レンズ４３，
４３´表面がチャージアップすることを防止することが
できる。
宇宙機のグランドに接続される透光性の導電性層３４が
コーティングされており、導電性層３４がグランド導電
路４１と電気的に接続されることで、集光レンズ４３，
４３´表面がチャージアップすることを防止することが
できる。
【０１００】また図１５〜１９に示すように、基板３６
に配置することによっても、集光型単位太陽電池モジュ
ール３０を並べて集光型ソーラーパネルを形成すること
ができる。またさらに図２６に示すように、集光型単位
太陽電池モジュールの一側部に凸部３１を他側部に凹部
３２を設け、互いに結合することによって機械的に連結
することができる集光型単位太陽電池モジュール３０ａ
によって、集光型ソーラーパネルを形成してもよい。
に配置することによっても、集光型単位太陽電池モジュ
ール３０を並べて集光型ソーラーパネルを形成すること
ができる。またさらに図２６に示すように、集光型単位
太陽電池モジュールの一側部に凸部３１を他側部に凹部
３２を設け、互いに結合することによって機械的に連結
することができる集光型単位太陽電池モジュール３０ａ
によって、集光型ソーラーパネルを形成してもよい。
【０１０１】上述に記載する宇宙用ソーラーパネルにお
いて太陽電池セル２２の一部が破損した場合は、破損し
た太陽電池セル２２が取付けられた単位太陽電池モジュ
ールまたは集光型単位太陽電池モジュールを取外して、
交換することによって、ソーラーパネルの修理または調
整を行う。単位太陽電池モジュールまたは集光型単位太
陽電池モジュールが、着脱可能に取付けられ、さらに機
械的に分離／接続することによって、電気的に分離／接
続することができるので、このようなモジュールを交換
する方法は、ソーラーパネルの修理または調整を非常に
容易に行うことができる。
いて太陽電池セル２２の一部が破損した場合は、破損し
た太陽電池セル２２が取付けられた単位太陽電池モジュ
ールまたは集光型単位太陽電池モジュールを取外して、
交換することによって、ソーラーパネルの修理または調
整を行う。単位太陽電池モジュールまたは集光型単位太
陽電池モジュールが、着脱可能に取付けられ、さらに機
械的に分離／接続することによって、電気的に分離／接
続することができるので、このようなモジュールを交換
する方法は、ソーラーパネルの修理または調整を非常に
容易に行うことができる。
【０１０２】また上述のこのような実施の形態は、１つ
の例示に過ぎず発明の範囲内において構成を変更しても
よい。たとえば上述した実施形態では、人工衛星に用い
られるソーラーパネルとしたが、本発明はこれに限ら
ず、宇宙空間で使用されるすべての用途に適用すること
ができる。
の例示に過ぎず発明の範囲内において構成を変更しても
よい。たとえば上述した実施形態では、人工衛星に用い
られるソーラーパネルとしたが、本発明はこれに限ら
ず、宇宙空間で使用されるすべての用途に適用すること
ができる。
【０１０３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、規格化さ
れた単位太陽電池モジュールを組合せて構成することに
よって大きさや発電能力の異なるソーラーパネルを容易
に形成することができる。また規格化された単位太陽電
池モジュールを共通して様々なソーラーパネルに利用す
ることで、単位太陽電池モジュールの自動ライン製造に
よる大量生産が可能である。
れた単位太陽電池モジュールを組合せて構成することに
よって大きさや発電能力の異なるソーラーパネルを容易
に形成することができる。また規格化された単位太陽電
池モジュールを共通して様々なソーラーパネルに利用す
ることで、単位太陽電池モジュールの自動ライン製造に
よる大量生産が可能である。
【０１０４】またソーラーパネルは、互いの単位太陽電
池モジュールを機械的に連結することによって電気的に
も接続することができるので、パネルの組立て作業に要
する作業工程が減少するうえに、作業の減少にともなっ
て作業ミスも減少し、信頼性の高い宇宙用ソーラーパネ
ルを能率よく生産することができる。
池モジュールを機械的に連結することによって電気的に
も接続することができるので、パネルの組立て作業に要
する作業工程が減少するうえに、作業の減少にともなっ
て作業ミスも減少し、信頼性の高い宇宙用ソーラーパネ
ルを能率よく生産することができる。
【０１０５】また本発明によれば、太陽電池セルが破損
したとき、破損した単位太陽電池モジュールだけを容易
に取外して交換することができるので、たとえば宇宙空
間におけるソーラーパネルの修復作業の難易度を低下さ
せることができる。さらにソーラーパネル製造中また
は、その後の修理時作業の能率を向上させることができ
る。
したとき、破損した単位太陽電池モジュールだけを容易
に取外して交換することができるので、たとえば宇宙空
間におけるソーラーパネルの修復作業の難易度を低下さ
せることができる。さらにソーラーパネル製造中また
は、その後の修理時作業の能率を向上させることができ
る。
【０１０６】また本発明によれば、単位太陽電池モジュ
ールに保護用ダイオードを設けることによって、逆バイ
アスによる太陽電池セルの破損を防止することができ
る。また故障した太陽電池セルの被害を最小限にするこ
とができる。したがって単位太陽電池モジュールの信頼
性を向上することができ、宇宙空間のような交換または
修理が行いにくい場所に使用することができる。
ールに保護用ダイオードを設けることによって、逆バイ
アスによる太陽電池セルの破損を防止することができ
る。また故障した太陽電池セルの被害を最小限にするこ
とができる。したがって単位太陽電池モジュールの信頼
性を向上することができ、宇宙空間のような交換または
修理が行いにくい場所に使用することができる。
【０１０７】また本発明によれば、太陽電池セルが支持
板に固定されることによって、単位太陽電池モジュール
の剛性を向上することができる。したがって、宇宙空間
への搬送時にかかる加速および振動によってソーラーパ
ネルが破損する可能性が減少する。さらに支持板は、ハ
ニカム構造のアルミニウム材料で形成されることによっ
て、単位太陽電池モジュールを軽量かつ充分な強度を保
つことができる。
板に固定されることによって、単位太陽電池モジュール
の剛性を向上することができる。したがって、宇宙空間
への搬送時にかかる加速および振動によってソーラーパ
ネルが破損する可能性が減少する。さらに支持板は、ハ
ニカム構造のアルミニウム材料で形成されることによっ
て、単位太陽電池モジュールを軽量かつ充分な強度を保
つことができる。
【０１０８】また本発明によれば、単位太陽電池モジュ
ールが、枠体に嵌め込まれることによって振動すること
が抑制され、ソーラーパネル自体の剛性を向上すること
ができる。したがって宇宙空間への搬送時に生じる振動
および加速度に体してもソーラーパネルが破損する可能
性を低下させることができる。また枠体に単位太陽電池
モジュールを嵌め込むことで、単位太陽電池モジュール
を位置決めする作業が容易になり、さらに容易にソーラ
ーパネルを組立てることができる。
ールが、枠体に嵌め込まれることによって振動すること
が抑制され、ソーラーパネル自体の剛性を向上すること
ができる。したがって宇宙空間への搬送時に生じる振動
および加速度に体してもソーラーパネルが破損する可能
性を低下させることができる。また枠体に単位太陽電池
モジュールを嵌め込むことで、単位太陽電池モジュール
を位置決めする作業が容易になり、さらに容易にソーラ
ーパネルを組立てることができる。
【０１０９】また本発明によれば、単位太陽電池モジュ
ールが、基板上の配置位置に接続されることで、単位太
陽電池モジュールを基板によって補強し、太陽電池セル
が破損することを防止することができる。
ールが、基板上の配置位置に接続されることで、単位太
陽電池モジュールを基板によって補強し、太陽電池セル
が破損することを防止することができる。
【０１１０】また本発明によれば、単位太陽電池モジュ
ールの一側部に凸部を、他側部に凹部を設けることによ
って機械的に複数連結することができる。したがって単
位太陽電池モジュールの配置方向を間違えて連結する恐
れがなく、宇宙空間などの複雑な作業が行いにくい場所
においても容易に連結することができる。
ールの一側部に凸部を、他側部に凹部を設けることによ
って機械的に複数連結することができる。したがって単
位太陽電池モジュールの配置方向を間違えて連結する恐
れがなく、宇宙空間などの複雑な作業が行いにくい場所
においても容易に連結することができる。
【０１１１】また本発明によれば、単位太陽電池モジュ
ールの受光面側をグランドに接続することによって、ソ
ーラーパネル表面がチャージアップするのを防ぐことが
できる。
ールの受光面側をグランドに接続することによって、ソ
ーラーパネル表面がチャージアップするのを防ぐことが
できる。
【０１１２】また本発明によれば、樹脂膜による裏打ち
によって、軽量にソーラーパネルの強度を向上すること
ができる。
によって、軽量にソーラーパネルの強度を向上すること
ができる。
【０１１３】また本発明によれば、集光レンズで太陽光
を絞ることによって、太陽電池の大きさを小さくして、
半導体の使用量を抑え、コストを下げることができる。
また単位太陽電池モジュールは、集光レンズの配置が設
定されているので、ソーラーパネル組立て時に集光レン
ズと太陽電池との位置調整を行う必要がなく、容易に組
立てることができる。
を絞ることによって、太陽電池の大きさを小さくして、
半導体の使用量を抑え、コストを下げることができる。
また単位太陽電池モジュールは、集光レンズの配置が設
定されているので、ソーラーパネル組立て時に集光レン
ズと太陽電池との位置調整を行う必要がなく、容易に組
立てることができる。
【０１１４】また本発明によれば、フレームによって集
光レンズを充分な強度で固定することができる。
光レンズを充分な強度で固定することができる。
【０１１５】また本発明によれば、集光レンズが複数の
焦点を持つので、単位太陽電池モジュールに配置される
太陽電池セル毎に集光レンズを設ける必要がなく、単位
太陽電池モジュールの部品数を少なくすることができ
る。単位太陽電池モジュールを作成することが容易にな
る。
焦点を持つので、単位太陽電池モジュールに配置される
太陽電池セル毎に集光レンズを設ける必要がなく、単位
太陽電池モジュールの部品数を少なくすることができ
る。単位太陽電池モジュールを作成することが容易にな
る。
【０１１６】また本発明によれば、接続用配線および保
護用ダイオードは、光の集光されない領域に配置される
ので、光による劣化が防止され、高寿命化することがで
きる。これによって、ソーラーパネルの信頼性が向上
し、宇宙空間のような交換または修理が行いにくい場所
に使用することができる。
護用ダイオードは、光の集光されない領域に配置される
ので、光による劣化が防止され、高寿命化することがで
きる。これによって、ソーラーパネルの信頼性が向上
し、宇宙空間のような交換または修理が行いにくい場所
に使用することができる。
【０１１７】また本発明によれば、導電性薄膜がグラン
ドに接続されるので、ソーラーパネル表面がチャージア
ップするのを防ぐことができ、チャージアップによるト
ラブルを防止することができる。
ドに接続されるので、ソーラーパネル表面がチャージア
ップするのを防ぐことができ、チャージアップによるト
ラブルを防止することができる。
【０１１８】単位太陽電池モジュールは、着脱可能にソ
ーラーパネルに連結されるので、故障した太陽電池セル
を有する単位太陽電池モジュールを取外し交換すること
によって、ソーラーパネルのメンテナンスを行うことが
できる。
ーラーパネルに連結されるので、故障した太陽電池セル
を有する単位太陽電池モジュールを取外し交換すること
によって、ソーラーパネルのメンテナンスを行うことが
できる。
【０１１９】これによって、従来よりも少ない作業量で
太陽電池セルの交換をともなう修理またはメンテナンス
などの作業も容易に行え、従来では難しいと思われてい
た宇宙空間でのメンテナンスにも適応することができ
る。
太陽電池セルの交換をともなう修理またはメンテナンス
などの作業も容易に行え、従来では難しいと思われてい
た宇宙空間でのメンテナンスにも適応することができ
る。
【図１】本実施の形態の宇宙用ソーラーパネル２０であ
る。
る。
【図２】単位太陽電池モジュール２１を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】単位太陽電池モジュール２１の一部を示す回路
図の一例である。
図の一例である。
【図４】枠体２６を示す正面図である。
【図５】図４の枠体２６のセクションＳ５を拡大して示
す正面図である。
す正面図である。
【図６】枠体２６を有するソーラーパネル２０の正面図
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図７】図６のソーラーパネルのセクションＳ７を拡大
して示す正面図である。
して示す正面図である。
【図８】図７のソーラーパネル２０の切断面線Ｂ−Ｂで
切断した断面図である。
切断した断面図である。
【図９】カバーガラス３３を有する単位太陽電池モジュ
ール２１を示す図である。
ール２１を示す図である。
【図１０】カバーガラス３３ａを有する単位太陽電池モ
ジュール２１を示す図である。
ジュール２１を示す図である。
【図１１】支持部３５が形成される枠体２６を示す図で
ある。
ある。
【図１２】図１１の枠体２６の切断面線Ｃ−Ｃで切断し
た断面図である。
た断面図である。
【図１３】枠体２６を有するソーラーパネル２０を示す
正面図である。
正面図である。
【図１４】図１３のソーラーパネル２０を拡大して示す
図である。
図である。
【図１５】基板３６を示す正面図である。
【図１６】図１５の基板３６のセクションＳ１６を拡大
して示す図である。
して示す図である。
【図１７】基板３６を用いたソーラーパネル２０ａを示
す正面図である。
す正面図である。
【図１８】図１７のソーラーパネル２０ａのセクション
Ｓ１８を拡大して示す図である。
Ｓ１８を拡大して示す図である。
【図１９】図１８のソーラーパネル２０ａの切断面線Ｅ
−Ｅで切断した断面図である。
−Ｅで切断した断面図である。
【図２０】他の実施の形態の単位太陽電池モジュール２
１ａを示すの斜視図である。
１ａを示すの斜視図である。
【図２１】単位太陽電池モジュール２１ａを示す斜視図
である。
である。
【図２２】集光型単位太陽電池モジュール３０を示す斜
視図である。
視図である。
【図２３】集光型単位太陽電池モジュール３０を示す斜
視図である。
視図である。
【図２４】図２３の集光型単位太陽電池モジュール３０
の切断面線Ｆ−Ｆで切断した断面図である。
の切断面線Ｆ−Ｆで切断した断面図である。
【図２５】集光型単位太陽電池モジュール３０のレンズ
プレート４６を示す斜視図である。
プレート４６を示す斜視図である。
【図２６】集光型単位太陽電池モジュール３０ａを示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２７】従来の人工衛星１を示す斜視図である。
【図２８】図２７のソーラーパネル３のセクションＳ２
８を拡大して示す図である。
８を拡大して示す図である。
【図２９】図２８のソーラーパネル３のセクションＳ２
９を拡大して示す図である。
９を拡大して示す図である。
【図３０】図２９のソーラーパネル３を切断面線Ａ−Ａ
で切断した断面図である。
で切断した断面図である。
２０，２０ａ ソーラーパネル ２１，２１ａ 単位太陽電池モジュール ２２ 太陽電池セル ２３ 接続用配線 ２４ 支持板 ２５ 保護用ダイオード ２６ 枠体 ２７ 収納空間 ２８ 接続導電路 ３０ 集光型単位太陽電池モジュール ３３，３３ａ カバーガラス ３４，３４ａ 導電性層 ３６ 基板 ４０ ねじ部材 ４１ グランド導電路 ４２ フレーム ４３，４３´ 集光レンズ ４６，４６´ レンズプレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 邦夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 久松 正 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5F051 AA02 BA02 BA11 BA14 JA03 JA07 JA08 JA09 JA13
Claims (17)
- 【請求項１】 複数の太陽電池セルと、各太陽電池セル
を接続するための接続用配線とを含んで構成される単位
太陽電池モジュールを複数個連結することによって、パ
ネル全体が構成されるとともに、単位太陽電池モジュー
ル同士の電気的接続が行われることを特徴とする宇宙用
ソーラーパネル。 - 【請求項２】 前記単位太陽電池モジュールが着脱可能
な手段によって連結されることを特徴とする請求項１記
載の宇宙用ソーラーパネル。 - 【請求項３】 逆バイアスに対して太陽電池セルを保護
する保護用ダイオードが前記単位太陽電池モジュールに
搭載されることを特徴とする請求項１または２記載の宇
宙用ソーラーパネル。 - 【請求項４】 前記単位太陽電池モジュールは、アルミ
ニウムを主材料とするハニカム構造の支持板を有し、支
持板に太陽電池セルが固定されて構成されることを特徴
とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の宇宙用ソー
ラーパネル。 - 【請求項５】 各単位太陽電池モジュールが収納される
複数の収納空間を備えた枠体の各収納空間に、単位太陽
電池モジュールを嵌め込んで、パネル全体が構成される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の
宇宙用ソーラーパネル。 - 【請求項６】 前記単位太陽電池モジュールの配置位置
を示した基板上に、単位太陽電池モジュールが並べて連
結されて、パネル全体が構成されることを特徴とする請
求項１〜３のいずれか１つに記載の宇宙用ソーラーパネ
ル。 - 【請求項７】 前記単位太陽電池モジュールは、相互に
機械的に連結することができる構造を有し、単位太陽電
池モジュール同士を機械的に連結することによって、パ
ネル全体が構成されることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか１つに記載の宇宙用ソーラーパネル。 - 【請求項８】 前記単位太陽電池モジュールは、相互に
機械的に連結することができる構造を有し、相互に連結
された複数の単位太陽電池モジュールが収納される収納
空間を備えた枠体に、相互に連結された複数の単位太陽
電池モジュールが嵌め込まれてパネル全体が構成される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の
宇宙用ソーラーパネル - 【請求項９】 前記単位太陽電池モジュールを連結させ
る機械的な構造は、単位太陽電池モジュールの一側部に
設けられる凸部と他側部に設けられる凹部とを有する構
造であることを特徴とする請求項７または８記載の宇宙
用ソーラパネル。 - 【請求項１０】 前記枠体は、単位太陽電池モジュール
の受光側の面と宇宙機のグランドとを電気的に接続する
グランド導電路を有することを特徴とする請求項５また
は８記載の宇宙用ソーラーパネル。 - 【請求項１１】 相互に接続される複数個の単位太陽電
池モジュールに、樹脂膜で裏打ちが行われることを特徴
とする請求項５〜８のいずれか１つに記載の宇宙用ソー
ラーパネル。 - 【請求項１２】 前記単位太陽電池モジュールは、太陽
電池セルに光を集めるための集光レンズが備えられてい
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載
の宇宙用ソーラーパネル。 - 【請求項１３】 前記単位太陽電池モジュールは、集光
レンズ、太陽電池セルおよび接続用配線を支えるフレー
ムを備えることを特徴とする請求項１２記載の宇宙用ソ
ーラーパネル。 - 【請求項１４】 前記集光レンズは、１枚のレンズプレ
ートに対して連続していない複数の焦点を持った構造を
しており、その焦点に対応した位置に太陽電池セルが配
置されていることを特徴とする請求項１２または１３記
載の宇宙用ソーラーパネル。 - 【請求項１５】 前記集光レンズによって集光される光
が当たらない領域に、前記接続用配線および保護用ダイ
オードが配置されることを特徴とする請求項１２〜１４
のいずれか１つに記載の宇宙用ソーラーパネル。 - 【請求項１６】 前記集光レンズの表面には、宇宙機の
グランドに接続される透光性の導電性薄膜がコーティン
グされていることを特徴とする請求項１２〜１５のいず
れか１つに記載の宇宙用ソーラーパネル。 - 【請求項１７】 複数の太陽電池セルと、各太陽電池セ
ルを接続するための接続用配線とを含んで構成される単
位太陽電池モジュールを複数個着脱可能に連結すること
によってパネル全体を構成するとともに単位太陽電池モ
ジュール同士の電気的接続を行い、連結された単位太陽
電池モジュールの一部を取外し、交換することによっ
て、ソーラーパネルの修理または調整を行うことを特徴
とする宇宙用ソーラパネルの製造方法。
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