JP2002314112A - 光発電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 反射鏡を集光装置として利用した光発電シス
テムにおいて、太陽電池受光面に照射される光量を増大
させながら、太陽電池受光面の温度上昇を効果的に防
ぎ、起電力（起電流量）を効果的に増大させることが可
能な光発電システムを提供する。 【解決手段】 受光面４１を有する太陽電池４と、その
太陽電池４の受光面４１に面する反射面１０１ａ，１０
１ｂを有し、反射面１０１ａ，１０１ｂで反射された光
を太陽電池４の受光面４１に照射可能に配置された反射
鏡１０ａ，１０ｂとを備えた光発電システム１００であ
る。反射鏡１０ａ，１０ｂはポリマーからなる誘電体多
層反射層をを含み、太陽電池４が発電するのに有効な光
を含む反射波長帯域の光を所定の割合で反射し、かつ、
反射波長帯域よりも長波長側にある透過波長帯域の光を
所定の割合で透過する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、誘電反射層を含
む反射鏡を集光装置として利用した光発電システムに関
し、特に、光発電に不要な赤外線を含む熱線成分を効果
的に除去した反射光を、太陽電池受光面に照射すること
が可能な光発電システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】 最近、工業用や家庭用、あるいは、車
両、船舶、航空機等の乗り物の電力供給システムとし
て、太陽電池を用いた光発電システムが利用されてい
る。この様な光発電システムでは、太陽電池受光面の単
位面積当たりの照射光量を増大させるために、以下に説
明する様に、さまざまな工夫が成されている。

【０００３】（I）反射鏡や集光レンズを用いたシステ
ム これまで、反射鏡やレンズからなる集光装置を用い、太
陽電池受光面の面積よりも大きな面積で集光装置が受光
し、集光装置が受光した光を電池受光面に供給し、電池
受光面における照射光量を増大させることが試みられて
いる。

【０００４】 たとえば、特開２０００−２４３９８３
公報には、反射鏡や凸レンズを利用して日光を太陽電池
に集め、太陽電池に照射される光のエネルギー密度を高
めることが開示されている。反射鏡としては、凹面鏡、
樋型平面鏡、角錐型平面鏡等が利用できる。凹面鏡とし
ては、樋型凹面鏡、コーン型凹面鏡、樋型複合放物面鏡
（パラボラ型）及び回転放物面鏡が利用できる。これら
反射鏡の反射面の面積は、太陽電池受光面の面積よりも
大きい。したがって、太陽電池受光面の単位面積当たり
の照射光量を増大させることが可能である。

【０００５】 特開平１０−８０１６７号公報には、太
陽電池を円筒表面に固定して曲面状に配設し、湾曲反射
面を有する集光板（反射鏡）を前記太陽電池が設けられ
ている部分に対して所定方向に移動自在に取り付けた、
光発電装置が開示されている。この装置では、太陽電池
の近傍に、熱膨張式のバイメタルなどの温度により形状
が変化する温度センサが内蔵されて、この温度センサ部
のバイメタルにより、集光板が変形または移動され、太
陽電池と集光板との相対位置を太陽位置に対応した位置
に変更可能である。また、温度センサ部の代わりに第二
の太陽電池により駆動される駆動モータを設け、この駆
動モータにより位置変更手段を介して太陽電池と集光板
との相対位置を変更させることも開示されている。これ
ら反射鏡の反射面の面積は、太陽電池受光面の面積より
も大きく、また、太陽の運行に合わせて最適な位置に反
射鏡を移動できる。したがって、太陽電池受光面の単位
面積当たりの照射光量を増大させることが可能である。

【０００６】 また、特開平１０−２００１４０号公報
には、太陽電池の両面を受光面として使用することによ
り効率よく発電を行う太陽電池装置が開示されている。
この装置は、太陽電池装置の受光面積の半分に相当する
面積に配置された両面に受光面を有する太陽電池セル
と、太陽電池セルの裏面側に設けられたミラー（反射
鏡）とを備え、太陽電池セルの表面には直接日光が照射
されるとともに、裏面にはミラーにより反射された反射
光が照射されることを特徴としている。ミラーの反射角
は、太陽の運行に伴い変更して常に太陽電池セルの裏面
に反射光が当たるように、ミラー回動手段を備え、ミラ
ーを回動する。

【０００７】 さらに、特開平７−１７９１９５号公報
には、船体上に太陽電池を配設し、この太陽電池の少な
くとも一側に、上位を外方として傾斜させた集光用の反
射板を配設するとともに、前記太陽電池の下方に冷却装
置を配設したソーラボートが開示されている。この様な
構成によると、太陽電池には、日光が直接に当たる他、
太陽電池の側部に位置した反射板からの反射光が当た
る。したがって、太陽電池受光面の単位面積当たりの照
射光量を増大させることが可能である。また、太陽電池
は、電池の温度が上昇すると発電効率が低下し、同じ光
量が照射されている場合でも起電力（起電流）が低下す
る。そこで、冷却装置によって太陽電池を裏面側から冷
却することにより、太陽電池側の温度上昇による効率低
下を防ぐべきことも教示している。

【０００８】 一方、反射鏡では無く、集光レンズを用
いたものとして、特開昭５６−１２６９８１号公報に開
示された光発電システムも知られている。この光発電シ
ステムでは、集光レンズ内に水を含ませて、レンズから
の二次放射熱が太陽電池に照射されない様にしている。
また、特開昭５５−１２４２７３号公報には、前述のソ
ーラーボートの場合と同様に、水などで太陽電池を冷却
し、発電効率を低下させない方法が開示されている。

【０００９】（II）赤外線選択透過フィルターを用いた
システム 特開平１０−１１０６７０号公報には、赤外線選択透過
フィルターを用いた、太陽光・熱複合発電装置が開示さ
れている。太陽光・熱複合発電装置とは、装置が受光し
た日光（太陽エネルギー）を、装置に含まれる太陽電池
及び熱電素子において、利用しやすい形の電気エネルギ
ーに変換する装置である。

【００１０】 まず、通常の太陽光・熱複合発電装置に
ついて、この公報に従来技術として紹介されているもの
を例にとって説明する。通常の太陽光・熱複合発電装置
では、日光を、集光鏡（凹面鏡等）により集光して利用
するが、その集光鏡の焦点付近に太陽電池、電気絶縁
層、及び熱電素子をこの順に積層した発電用積層体を配
置する。集光鏡によって反射、集光された光は発電用積
層体に照射され、太陽電池により電気エネルギーに変換
される。一方、太陽電池に吸収されなかった赤外線を含
む熱線成分は、太陽電池および電気絶縁層で熱エネルギ
ーに変換され、熱電素子の第一受熱面（高温側受熱面）
を加熱する。熱電素子の第一受熱面と対向する第二受熱
面（低温側受熱面）からは放熱が効率的に行われる様
に、たとえば伝熱材料が接触している。これにより、熱
電素子の両面に温度差が発生し、熱エネルギーは電気エ
ネルギーに変換される。

【００１１】 ところが、この様な太陽光・熱複合発電
装置では、集光された熱線成分で太陽電池を加熱し、熱
電素子を加熱する必要がある。したがって、太陽電池温
度の上昇に伴う発電効率の低下が生じる。

【００１２】 そこで、この特開平１０−１１０６７０
号公報に開示の改良された太陽光・熱複合発電装置で
は、赤外線選択透過フィルターを用い、太陽電池温度の
上昇に伴う発電効率の低下を防ぐことを意図している。
すなわち、太陽電池の表側受光面と対向する裏面に配置
された赤外線選択透過フィルター（この公報では、「赤
外線のみを透過し、可視光線を反射する特徴を有した赤
外線選択透過層」と記述されている。）と、その赤外線
選択透過フィルター（赤外線選択透過層）の裏面に設け
られた熱電変換ユニットから構成された、太陽光・熱複
合発電装置である。この様な構成の装置では、太陽電池
を透過した赤外線は、赤外線選択透過フィルターを通し
て熱電素子に供給される。したがって、照射赤外線によ
り生じる熱エネルギーは熱電素子による熱電変換に利用
されるので、太陽電池の温度上昇は比較的生じ難い。ま
た。太陽電池で吸収されなかった可視光線があった場合
でも、太陽電池裏面の赤外線選択透過層で反射され、再
び太陽電池に供給され、光発電に利用することが可能で
ある。なお、この場合の太陽電池は、表側受光面以外に
裏面も受光面として働く様に構成されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上記
（I）の項で説明した従来の光発電システムでは、太陽
電池の受光面に照射される光に含まれる赤外線が引き起
こす太陽電池の温度上昇について、一切考慮されていな
い。太陽電池を冷却するには、通常、受光面と対向する
裏面に冷媒（または冷却装置）を接触させるので、赤外
線が照射された受光面の温度を効果的に低下させること
はできない。また、集光レンズ内に水を含ませた場合
は、レンズからの二次放射熱（すなわち、輻射熱）を防
ぐのに有効であるが、日光に含まれる赤外線のすべてを
吸収することが可能なわけではない。したがって、赤外
線が照射された受光面の温度を効果的に低下させること
はできない。この様な赤外線による弊害は、赤外線を含
まない比較的低波長帯域の光しか発電に有効でない太陽
電池、たとえば、アモルファスシリコンやアモルファス
シリコン・ゲルマニウム合金を含む太陽電池を使用する
場合、特に顕著であった。

【００１４】 一方、上記（II）で説明した従来の光発
電システムでも、やはり、太陽電池の表面側受光面には
直接赤外線を含む光が照射される。また、反射鏡等の集
光装置を使用したものではないので、集光装置から供給
される光を有効に利用し、照射光量を増大させることが
できなかった。

【００１５】 この様に、従来の赤外線を透過する赤外
線選択透過フィルターを、集光装置に組み込んで用いる
ことはこれまでまったく検討されていなかった。これ
は、次の様な理由によるものと考えられる。

【００１６】 前掲の特開平１０−１１０６７０号に
は、前述の赤外線選択透過フィルターの構成や材料につ
いて何ら記載が無いが、複数の誘電体層を含む誘電反射
体からなる層であるのが一般的である。また、上記赤外
線選択透過フィルターは、太陽電池に吸収されなかった
赤外線を太陽電池に向けて反射することなく透過し、熱
電素子に供給してそこで消費させることが重要である。
したがって、誘電体層として従来から使用されてきた、
Ｎａ₃ＡｌＦ₆、ＺｎＳ、Ｂi₂Ｏ₃、ＴiＯ₂、ＣaＦ₂、Ｍg
Ｆ₂等の無機化合物の蒸着層を含む誘電反射体を、上記
赤外線選択透過フィルターとして用いることが可能であ
る。通常、無機化合物の蒸着層を含む誘電反射体は透明
性が高く、透過させたい光の透過率を高めることが容易
だからである。

【００１７】 ところが、上記無機化合物系の誘電反射
体は、反射させたい光の反射率を高めることは困難であ
った。無機化合物系の誘電反射体では、誘電体の積層数
を可及的に多くして反射率を高めることは困難であっ
た。また、積層数を多くできたとしても、無機化合物の
持つ光吸収性が顕著に現れ、かえって反射率が低下する
おそれが大きかった。

【００１８】 たとえば、上記の様な誘電反射体からな
る反射鏡では、光発電に有効な光（有効光）を含む反射
波長帯域の光の反射率を８０％以上に高めると同時に、
赤外線を含む透過波長帯域の光の透過率を６５％以上に
高めることができなかった。したがって、この様な誘電
反射体を凹面鏡等の反射型の集光装置として利用し、太
陽電池受光面に照射される光量を効果的に増大させるこ
とはできなかった。

【００１９】 すなわち、本発明の目的は、反射鏡を集
光装置として利用した光発電システムにおいて、太陽電
池受光面に照射される光量を増大させながら、太陽電池
受光面の温度上昇を効果的に防ぎ、起電力（起電流量）
を効果的に増大させることが可能な光発電システムを提
供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】 本発明によれば、受光
面を有する太陽電池と、その太陽電池の受光面に面する
反射面を有し、前記反射面で反射された光を前記太陽電
池の受光面に照射可能に配置された反射鏡とを備えた光
発電システムにおいて、前記反射鏡は誘電反射層を含
み、前記誘電反射層は互いに隣接する複数の第一誘電体
層及び複数の第二誘電体層を含み、第一誘電体層と第二
誘電体層はその屈折率が異なり、相対的に高い屈折率の
層の両隣には相対的に低い屈折率の層が配置され、か
つ、相対的に低い屈折率の層の両隣には相対的に高い屈
折率の層が配置され、さらに、前記第一及び第二誘電体
層はともにポリマー層であり、前記反射鏡は、前記太陽
電池が発電するのに有効な光を含む反射波長帯域の光を
所定の割合で反射し、かつ、前記反射波長帯域よりも長
波長側にある透過波長帯域の光を所定の割合で透過する
ことを特徴とする光発電システム、が提供される。

【００２１】 本発明においては、前記第一及び第二誘
電体層の少なくともいずれか一方は、二軸延伸されたポ
リマー層であることが好ましく、前記反射鏡は、前記反
射波長帯域の光を８０％以上の反射率で反射することが
好ましい。また、前記反射鏡は、前記透過波長帯域の光
を６５％以上の透過率で透過することが好ましく、さら
に、前記反射鏡の反射波長帯域の上限と、前記太陽電池
の有効光の上限とがほぼ一致していることが好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】 本発明の光発電システムは、反
射面で反射された光を太陽電池の受光面に照射可能に配
置された反射鏡が、誘電反射層を含む。その誘電反射層
は、互いに隣接する複数の第一誘電体層及び複数の第二
誘電体層を含み、それら第一及び第二誘電体層はともに
ポリマー層からなることを特徴とする。

【００２３】 この様なポリマー誘電体を利用した誘電
反射層を含む反射鏡は、従来の無機化合物系の誘電反射
体からなる反射鏡とは異なり、誘電体の積層数を可及的
に多くし（通常５０層以上）、反射率を高めることが可
能である。また、ポリマーは可視光に対する吸収性が非
常に低いので、積層数の増大による反射率の低下はほと
んど起こらない。したがって、透過させたい光の透過率
を高めると同時に、反射させたい光の反射率を高めるこ
とが非常に容易である（この様な誘電反射原理の詳細に
ついては後述する）。

【００２４】 すなわち、ポリマー系の誘電反射層を含
む反射鏡では、光発電に有効な光（有効光）を含む反射
波長帯域の光の反射率を高める（たとえば８０％以上）
と同時に、赤外線を含む透過波長帯域の光の透過率を高
めること（たとえば６５％以上）が可能である。したが
って、本発明の光発電システムは、この様な誘電反射体
を凹面鏡等の反射型の集光装置として利用し、太陽電池
受光面に照射される光量を増大させながら、発電に不要
な赤外線を含む熱線成分の照射による太陽電池受光面の
温度上昇を、効果的に防ぐことが可能である。

【００２５】 以下、本発明の光発電システムを構成す
る各要件について詳細に説明する。

【００２６】（誘電反射層）誘電反射層とは、互いに隣
接する複数の第一誘電体層及び複数の第二誘電体層を含
み、第一誘電体層及び第二誘電体層の屈折率が異なり、
相対的に高い屈折率の層の両隣には相対的に低い屈折率
の層が配置され、かつ、相対的に低い屈折率の層の両隣
には相対的に高い屈折率の層が配置されている積層体で
ある。この様な誘電反射層は、いわゆる誘電反射原理に
基づく透過光及び反射光の波長選択性を有する。すなわ
ち、波長選択性の発現は、２つの物質に挟まれた誘電体
層の厚みと屈折率の積が、その層内に入射された光の波
長の４分の１であり、その層の屈折率が両物質のいずれ
の屈折率よりも高いか又は低く、それにより、両物質と
層との２つの界面での反射光は互いに位相が一致して強
め合う、波長選択反射原理を利用している。この様な原
理は広く知られているが、本発明で好適に使用される誘
電反射層では、上記第一誘電体層及び第二誘電体層が、
ともにポリマー層から形成される。

【００２７】 さらに詳しく説明すると、誘電反射層
は、第一のポリマーからなる層の複数から構成された第
一組の誘電反射層単位と、前記第一のポリマーとは異な
る屈折率を有する第二のポリマーからなる層の複数から
構成された第二組の誘電反射層単位とを組み合わせて含
む積層体フィルムであり、これは、一般に誘電反射フィ
ルムとも呼ばれる。

【００２８】 誘電反射フィルムでは、前記第一組及び
第二組の誘電反射層単位は、第一のポリマーの層と第二
のポリマーの層とを交互に積層されて組み合わされてい
る。前記第一組及び第二組の誘電反射層単位の少なくと
もいずれか一方は、厚み（ｄ、単位はｎｍ）とポリマー
の屈折率（ｎ）との積（ｎ・ｄ）が、反射する光の波長
の４分の１である、４分の１波長層を含んでなる。たと
えば、４００〜８００ｎｍの波長帯域光の反射率を効果
的に高めたい場合、上記４分の１波長層の積（ｎ・ｄ）
は、１００〜２００ｎｍの範囲である様に設計される。
この様にすれば、反射波長帯域以外の帯域の光（上記の
場合、４００ｎｍ以下の光と、８００ｎｍより上の帯域
の赤外線を含む光）の透過性を高めながら、所定の帯域
（反射波長帯域）での光反射率を効果的に高めることが
できる。一方、上記積（ｎ・ｄ）が４分の１波長に相当
しない波長の光は、透過可能である。

【００２９】 上記の様に、誘電反射フィルムの反射率
を高めるには、反射波長帯域の幅に応じた数の４分の１
波長層（第一ポリマー層または／及び第二ポリマー層）
が必要である。すなわち、反射率を高めようとすると４
分の１波長層、すなわち誘電体層の積層数が大きくな
る。この様な場合、ある光に対して透明性が低い物質を
誘電体に選ぶと、反射率は思う様に向上せず、誘電体層
が光を吸収してしまう。反対に、誘電体層の積層数を小
さくすると、誘電体層が光を吸収することは防げるが、
その光に対する透過率が上昇し、やはり、反射率は思う
様に向上しない。ポリマー層は、前掲の無機化合物と比
べて、可視光線に対する透明性は非常に高い。したがっ
て、反射波長帯域の幅に応じた数の４分の１波長層を積
層して積層数が多くなっても、可視光の吸収はほとんど
起こらず、反射率を効果的に高めることができる。

【００３０】 なお、１つのポリマー層が約１０〜数十
ｎｍの波長帯域に対して有効に作用するので、有限数の
層を含んでいれば所望の波長選択反射性を有する。した
がって、たとえば４００〜８００ｎｍの波長帯域の光を
有効に反射するには、少なくとも２０層以上のポリマー
層があればよい。しかしながら、反射率を向上させるに
は、通常、異なる厚みの層が多ければ多いほど好まし
い。一方、各層は可視光の透過性は高いものの、わずか
ではあるが光が吸収されるので、層数が多すぎると、光
透過率及び反射率が低下するおそれがある。したがっ
て、本発明で使用される誘電反射フィルムのポリマー層
（誘電体層）の積層数は、通常５０以上、好適には１０
０〜２，０００の範囲である。

【００３１】 誘電反射フィルムは、（ａ）透明なポリ
マーフィルムの上に、誘電体の層を多層コーティングし
て形成する方法、（ｂ）ポリマー材料からなる誘電体を
用い、共押出法により多層フィルムとして形成する方
法、等の公知な方法により形成できる。このような誘電
反射フィルムの製造方法は、たとえば、国際特許公開
（ＷＯ）第９５／１７３０３号等に開示されている。

【００３２】 ポリマー誘電体としては、１．１以上の
屈折率を有する光透過性の材料、例えば、ポリエステル
（ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレ
ート、エチレンナフタレート−エチレンテレフタレート
のコポリエステル等）、アクリル系ポリマー（ポリメチ
ルメタクリレート、メチルメタクリレートと他の（メ
タ）アクリレートとの共重合体等）、ポリスチレン系ポ
リマー（ポリスチレン、スチレンとブタジエンの共重合
体、スチレンとアクリロニトリルの共重合体等）、フッ
素系ポリマー（ポリフッ化ビニリデン、フッ化エチレン
−フッ化プロピレン共重合体等）、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリカー
ボネート、ポリウレタン、エポキシ樹脂などのポリマー
が好適である。また、誘電反射フィルムは、上記（ｂ）
の方法により多層ポリマーフィルムとして成形されるの
が好適である。加工性が良好で、本発明で使用される反
射鏡を製造するのが容易だからである。

【００３３】 このような誘電反射フィルムは、例え
ば、上記のような誘電体の１種又は２種以上を含んでな
る第一の層と、同様に誘電体を含んでなる第二の層と
を、交互に積層して形成する。実質的にすべての層はそ
の膜厚が１μｍ未満であり、上記のような波長選択性を
発現するように、複数の異なる厚みの層が含まれる。

【００３４】 各層の屈折率は通常１．１以上、好適に
は１．２〜２．８の範囲である。また、第一の層の屈折
率ｎ１と、第二の層の屈折率ｎ２との差Δｎ（＝｜ｎ１
−ｎ２｜）は、通常０．０５〜１．５、好適には０．１
〜１．２、特に好適には０．１５〜１．０の範囲であ
る。屈折率差Δｎが小さすぎると、発電に有効な光の反
射率を高められず、発電効率を効果的に高められないお
それがある。なお、この様な観点からは、屈折率差Δｎ
の上限は特に限定されない。しかしながら、屈折率差Δ
ｎが大きすぎると、反射鏡の反射面に比較的低角度で日
光が入射した場合、透過波長帯域の光が反射しやすくな
り、太陽電池の受光面に照射される赤外線の光量が増大
するおそれがある。

【００３５】 また、波長選択反射性（反射波長帯域光
の反射率）の効果的な向上のため、それらのポリマー層
の少なくともいずれか一方が二軸配向（二軸延伸）され
ているのが好ましい。

【００３６】 誘電反射層では、上記２種類の誘電体の
他に、１層又はそれ以上の誘電体の層を加えて積層体を
形成してもよい。また、誘電反射層には、本発明の効果
を損なわない限り、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防黴
剤、防錆剤、吸湿剤、着色材、燐光物質、界面活性剤等
の添加剤を含有させることもできる。さらに、本発明の
効果を損なわない限り、誘電反射フィルムの表面、裏面
又はその両面に、光透過性の保護膜や接着剤層を形成す
ることもできる。

【００３７】 なお、ポリマー誘電体を利用した誘電反
射層の詳細については、前掲の公報の他、国際特許公開
（ＷＯ）第９７／１７７８号（対応日本出願公開、特表
平１１−５０８３８０号）、国際特許公開（ＷＯ）第９
９／３６８０８号（対応米国特許第６，０４９，４１９
号）、特開平１１−２８１８１６号（対応国際特許公開
（ＷＯ）第９９／３９２２４号）等の公報にも詳しく教
示されている。

【００３８】（反射鏡）本発明で使用される反射鏡は、
光源からの光を受け、有効光を含む反射波長帯域の光を
所定の割合で反射し、反射波長帯域より長波長側の赤外
帯域を含む透過波長帯域の光を所定の割合で透過する。
反射波長帯域の光の反射率は、通常８０％以上であり、
好適には８５％以上であり、特に好適には９０％以上で
ある。反射波長帯域光の反射率が小さすぎると、太陽電
池受光面に照射される光量を増大させることができない
おそれがある。また、透過波長帯域の光の透過率は、通
常６５％であり、好適には７０％以上であり、特に好適
には７５％以上である。透過波長帯域光の透過率が小さ
すぎると、太陽電池受光面の温度上昇を効果的に防ぐこ
とができないおそれがある。

【００３９】 なお、本願明細書における「光透過率」
または「光反射率」は、分光光度計を用いて測定された
値である。一方、特に波長帯域を限定しないで、単に
「光透過率」または「光反射率」と呼ぶ場合、３原色帯
域の光に対する「光透過率」または「光反射率」であ
る。また、誘電反射層及び金属含有薄膜以外の層や材料
について説明する場合に、特に波長帯域を限定しない
で、単に「光透過性」と呼ぶ場合、３原色帯域の光に対
する透過性である。ここで、「３原色帯域」とは、青の
帯域（波長が４３０〜４９０ｎｍ）、緑の帯域（波長が
５１５〜５７５ｎｍ）、及び赤の帯域（波長が５８０〜
６４０ｎｍ）からなる可視光の帯域である。

【００４０】 また、特定帯域の「光透過率」または
「光反射率」が所定値以上（所定値以下または所定値未
満）であるとは、その特定波長帯域全域での測定値（通
常、スペクトル分布から決定される）が、所定値以上
（所定値以下または所定値未満）であることを意味す
る。

【００４１】 反射鏡は、通常、少なくとも１つの支持
体と、その支持体の一方の面（表面または裏面）に固定
的に配置された誘電反射層からなる。本発明による反射
鏡の好適な一例について、図１に沿ってここで説明す
る。

【００４２】 図示の例の反射鏡１０は、［Ａ］表面１
１及び裏面１２を有し、日光を透過可能な第一支持体１
と、［Ｂ］同様に表面２１及び裏面２２を有し、少なく
とも前記透過波長帯域の光を透過または吸収可能な第二
支持体２と、［Ｃ］それら２つの支持体１，２の間に配
置され、第一支持体１の裏面１２と、第二支持体２の表
面２１に密着した誘電反射フィルム３とを備えている。
第一支持体１の表面１１は、反射鏡１０の反射面を構成
する。

【００４３】 各支持体は、使用中に不要に変形しない
様に、反射鏡全体に十分な機械的な強度を付与するため
のものである。また、誘電反射フィルムの表面（特に直
接光源からの光を受光し反射する反射面）を汚損から守
る保護層としても機能する。したがって、各支持体の厚
さは、支持体に期待する機能や、反射鏡の用途や平面寸
法にもよるが、通常０．０３〜３０ｍｍ、好適には０．
０５〜２０ｍｍである。支持体の厚さは、反射鏡の強度
の観点からは可及的に厚い方が好ましい。しかしなが
ら、反射鏡が厚すぎると、それを備え付けた集光装置全
体の、質量の不要な増大を招くおそれがある。

【００４４】 第一支持体１は、たとえば、ガラスやプ
ラスチック材料から形成される。プラスチック材料とし
ては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂（ポリエチレン
テレフタレート等）、ポリカーボネート樹脂、エポキシ
樹脂、フッ素系樹脂等が使用できる。可視光及び赤外線
に対する透明性と、機械的強度とにすぐれるため、好適
にはアクリル樹脂がプラスチック材料として使用でき
る。また、アクリル樹脂として、耐衝撃性を改良するた
めにポリ弗化ビニリデン樹脂をブレンドしたものも使用
できる。なお、第一支持体１の光透過率は、通常７０％
以上、好適には８０％以上、特に好適には９０％以上で
ある。

【００４５】 第二支持体２も、第一支持体１と同様
に、ガラスやプラスチックを含む材料から形成される。
反射鏡１０が受光した赤外線を第二支持体２を透過さ
せ、第二支持体２の裏面２２から外気または冷媒中に放
出させる場合、第二支持体２は、少なくとも赤外線を透
過可能であるのが好ましい。たとえば、アクリル樹脂、
ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート等）、
ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等
から形成する。一方、反射鏡１０が受光した赤外線を第
二支持体２が吸収し、第二支持体２の裏面２２から輻射
熱として、外気または冷媒中に放散させる場合、第二支
持体２が、カーボンブラック、黒色金属酸化物等の黒色
顔料や、赤外線吸収染料（フタロシアニン系化合物、ポ
リメチレン系化合物等）を含有するのが良い。たとえ
ば、機械的強度にすぐれたアクリル樹脂中に、上記顔料
または染料を分散させて含むプラスチック材料から形成
できる。

【００４６】 誘電反射フィルム３は、通常、各支持体
１，２に挟まれた状態で固定される。誘電反射フィルム
３の各支持体１，２への固定には、通常、光透過性の接
着層（図示せず。）を用いる。接着層の接着剤は、感熱
接着剤、感圧接着剤、硬化型接着剤等が使用できる。好
適には、アクリル系ポリマーを含有する接着剤である。
アクリル系ポリマーは、可視光透過率が高く、また、可
視光帯域に近い帯域の紫外線を効果的に吸収可能であ
る。アクリル系ポリマーは、通常、イソオクチルアクリ
レート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアク
リレート等の、炭素数４〜１４のアルキル基を有するア
クリレートモノマーと、（メタ）アクリル酸、カルボキ
シルアルキル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキ
ル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアクリル
アミド等の極性基を有する（メタ）アクリレートモノマ
ーとを含有する反応物質から得られた重合体である。

【００４７】 また、各支持体と誘電反射フィルムとの
間に、接着層以外の別の光透過性層が存在しても良い。
たとえば、上記別の光透過性層として、ＵＶ（紫外線）
カット層を使用し、誘電反射フィルムを紫外線から保護
することもできる。ＵＶカット層において使用される光
安定剤の種類や含有量は、ＵＶカット層の光透過率を低
下させない様に選択される。たとえば、ベンゾトリアゾ
ール等の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン等のラジカル
捕捉剤、ニッケル錯体等の消光剤などが使用できる。な
お、第一支持体、第二支持体及び２つの接着層の少なく
ともいずれか１つにこの様な光安定剤を含有させ、ＵＶ
カット層を用いずにＵＶカット効果を得ることもでき
る。

【００４８】 反射鏡の裏面には、金属板等の放熱板を
密着させ、反射鏡を透過した赤外線を含む熱線成分が太
陽電池に照射されない様に、熱として吸収、伝導または
放散させて逃すこともできる。また、本発明の効果を損
なわない限り、反射鏡の裏面に熱電素子を含む熱電変換
ユニットを備え付け、反射鏡を透過した赤外線を含む光
も有効に利用する様にし、太陽光・熱複合発電システム
を構築することもできる。

【００４９】 さらに、本発明の反射鏡の表面（反射
面）または裏面に、本発明の効果を損なわない限り、上
記以外の樹脂フィルムや、プリズムフィルム、レンズフ
ィルム、拡散透過フィルム、偏光フィルム等の光学フィ
ルムを配置することもできる。

【００５０】（光発電システム）本発明による光発電シ
ステムは、たとえば、図２〜図５に示される様な構造の
光発電装置の形態で実施される。以降、図面に沿って、
本発明による光発電システムの好適な例について、詳細
に説明する。

【００５１】 図２は、２枚の反射板（反射鏡）１０ａ
及び１０ｂを備えるタイプの光発電システム１００を模
式的に示した断面図である。反射板１０ａ及び１０ｂは
一端から他端に延びる略平面状の反射面１０１ａ及び１
０１ｂをそれぞれ有する。反射面１０１ａ及び１０１ｂ
は、互いに対向している。それぞれの反射板１０ａ及び
１０ｂは、一端において、太陽電池４の幅方向に沿って
対向する２つの縁に沿って、使用中に太陽電池に対する
位置が固定可能に配置されている。すなわち、反射板１
０ａ及び１０ｂは、太陽電池受光面４１に面する反射面
１０１ａ及び１０１ｂをそれぞれ有し、それら反射面１
０１ａ及び１０１ｂで反射された光（光発電に有効な
光）Ｒを太陽電池受光面４１に照射可能に配置された反
射鏡として機能する。光発電システム１００は、設置面
（たとえば建物の屋根の表面）に、太陽電池の裏面４２
を向けて固定して使用される。

【００５２】 それぞれの反射板の反射面１０１ａ及び
１０１ｂは、受光面４１に対して所定の角度（通常、受
光面と反射面とに挟まれる傾斜角が４５〜８０度）をも
って傾斜し、他端において互いに遠ざかる様に配置され
ている。すなわち、各反射板の一端間距離よりも、それ
ぞれの他端間距離の方が大きい。これにより、システム
全体で広い面積の日光Ｓを受光可能である。したがっ
て、太陽電池４の受光面４１は、直接日光Ｓを受光する
とともに、反射板１０ａ及び１０ｂで反射された有効光
Ｒを受光する。したがって、太陽電池受光面４１に照射
される光量を増大させながら、発電に不要な赤外線を含
む熱線成分の照射による太陽電池受光面の温度上昇を効
果的に防ぐことが可能である。

【００５３】 反射板のそれぞれの裏面１０２ａ及び１
０２ｂには、前述の様に、金属板等の放熱板を密着させ
ておくことができる。また、それぞれの裏面１０２ａ及
び１０２ｂに、熱電素子を含む熱電変換ユニットを備え
付けることもできる。

【００５４】 なお、図示のタイプのシステムにおい
て、片方の反射板を省略したり、反射板の傾斜角度を互
いに異なる様にしたり、反射面を湾曲させることもでき
る。反射板を１つしか使用しない場合、反射板傾斜角を
９０度以上にしても良い。さらに、少なくと片方の反射
板の傾斜角を変更可能な様にしておくこともできる。

【００５５】 図３及び図４は、反射鏡１０として凹面
鏡を用いた光発電システム１００の一例を示しており、
図３はシステムの斜視図で、図４は、反射鏡１０の湾曲
方向に平行な（長さ方向に直交する）横断面図である。

【００５６】 反射鏡１０の反射面１０１と、太陽電池
４の受光面４１とは互いに向き合って面しており、反射
面１０１で反射された有効光Ｒを太陽電池受光面４１に
照射可能である。太陽電池４は、反射鏡１０の焦点部に
固定的に配置されている。図示の例では、複数の太陽電
池モジュールを一列に並べて配置し、太陽電池４を構成
している。

【００５７】 反射鏡１０は、設置場所７に固定的に配
置された架台６に、反射面１０１を鉛直方向上方に向け
て固定されている。これにより、反射面１０１が日光Ｓ
を効率的に受光可能である。

【００５８】 太陽電池４は、反射鏡１０の湾曲方向に
直交する方向に沿って延在する支持バー５１に固定され
ている。支持バー５１の延在方向の両端は、設置場所７
に固定された支柱５２ａ、５２ｂに結合している。支柱
５２ａ、５２ｂは、それぞれの一端が設置場所７の表面
に固定され、他端に向かって延びている。これにより、
使用中、太陽電池４と反射鏡１０との互いの位置関係が
固定される。

【００５９】 反射鏡１０は、誘電反射フィルムを含む
こと以外は、従来の凹面鏡を有する太陽発電装置で使用
されるものと同様な形状、及び太陽電池との相対的な寸
法関係、及び位置関係を有することができる。しかしな
がら、本発明の光発電システムでは、反射鏡１０は、受
光した日光Ｓの中の赤外線を含む光ＩＲを透過し、裏面
１０２から放出可能である。したがって、この透過光Ｉ
Ｒを、太陽電池４の発電以外の用途に利用することがで
きる利点がある。

【００６０】 たとえば、架台６を、図示の様に、内部
に空洞６１を有する箱型に形成する。この箱型架台６の
空洞６１に、反射鏡裏面１０２から放出される透過光Ｉ
Ｒを吸収可能なＩＲ吸収要素を配置しておく。ＩＲ吸収
要素としては、前出の熱電変換ユニットや、冷媒として
も機能する流体（水、空気等）が利用できる。

【００６１】 空洞６１に流体を配置する場合、温まっ
た流体を、新しい（冷えた）流体と交換可能にするのが
好ましい。たとえば、図示の様に、上記流体を輸送可能
な管路６１ａ、６１ｂを箱型架台６の側面に配設してお
く。これにより、管路６１ａを通じて空洞６１に新しい
流体Ｗｉを送り込み、管路６１ｂを通じて空洞６１から
温まった流体Ｗоを排出することが可能である。排出さ
れた流体は、たとえば、暖房用の熱媒として利用するこ
とができる。また流体が水の場合、温水としても利用で
きる。

【００６２】 なお、図示されていないが、空洞内での
流体の滞留を防止するために、空洞内に、攪拌素子を配
置したり、蛇行した管路を張り巡らせても良い。また、
図示の様な箱型架台や管路を用いず、凹面鏡の湾曲方向
と直交する方向に沿って対向する２つの側面を取り除い
た架台を用いることもできる。この場合、空洞６１には
外気が流れ込むことができる。

【００６３】 図５は、２枚の反射鏡１０ａ及び１０ｂ
を備えるタイプの光発電システムの変形例を模式的に示
した断面図である。図示の例では、太陽電池４は、表裏
両面に受光面４１ａ及び４１ｂを有している。この様な
両面に受光面を有する太陽電池としては、たとえば、Ｈ
ＩＴ構造太陽電池等のハイブリッド型太陽電池が使用で
きる。

【００６４】 一方の反射鏡１０ａは受光面４１ａに面
し、他方の反射鏡１０ｂは受光面４１ｂに面している。
この様な形の光発電システム１００は、たとえば、次の
様にして使用するのが良い。太陽電池４は、鉛直方向に
ほぼ沿って立てて配置する。この様にすると、太陽電池
４の受光面には直射日光Ｓをほとんど当てない様にする
ことができる。一方、反射鏡は、赤外線を含む透過光Ｉ
Ｒを除く有効光Ｒを反射し、太陽電池は発電可能であ
る。したがって、発電に不要な赤外線を含む熱線成分の
照射による、太陽電池受光面の温度上昇を効果的に防
ぎ、起電力を効果的に増大させることが可能である。

【００６５】 本発明の効果を損なわない限り、太陽電
池に含まれる半導体や光電変換素子の種類は特に限定さ
れない。好適には、太陽電池が、アモルファスシリコ
ン、アモルファスシリコン・ゲルマニウム合金または結
晶性シリコンを含むが良い。これらは、有効光の波長帯
域の上限が１，１００ｎｍ以下であり、１，１００を超
える波長帯域に含まれる熱線成分をカットしても発電能
力にほとんど影響が出ない。したがって、本発明の反射
鏡を用いた光発電システムにおいて、太陽電池受光面の
温度上昇を防ぐことにより、起電力を効果的に増大させ
ることが特に容易である。

【００６６】 反射鏡の反射波長帯域は、太陽電池の有
効光を含み、かつ太陽電池受光面の温度上昇を防ぐこと
が可能な限り特に限定されない。しかしながら、太陽電
池に含まれる半導体（または光電変換素子）の有効光の
上限と、反射鏡の反射波長帯域の上限とを大略一致させ
るのが好ましい。たとえば、太陽電池がアモルファスシ
リコンを含んでなる場合、反射鏡の反射波長帯域の上限
は８００ｎｍであるのが好ましい。また、太陽電池がア
モルファスシリコン・ゲルマニウム合金を含んでなる場
合、反射鏡の反射波長帯域の上限は９００ｎｍであるの
が好ましい。また、太陽電池が結晶性シリコンを含んで
なる場合、反射鏡の反射波長帯域の上限は１，１００ｎ
ｍであるのが好ましい。

【００６７】（光発電システムの使用方法）本発明の光
発電システムは、たとえば、建物の屋根の上（表面）に
備え付け、太陽発電装置として使用できる。本発明によ
る太陽発電装置のメリットのいくつかについて、以下に
説明する。

【００６８】 １．本発明の反射鏡は、通常は有効光と
はならない熱線成分までも反射する反射鏡とは異なり、
有効光のみ高反射率で反射可能である。したがって、凹
面鏡の様な集光性の高い（狭い面積の焦点部分を有す
る）形状で使用しても、集熱を伴わないで有効光のみを
集光し、発電効率を効果的に向上させることが可能にな
る（前述の図３及び４を参照）。したがって、太陽光の
入射角度が低く、また日照時間の短い冬期においても、
高電力の発電が可能である。

【００６９】 一方、単位面積当たりの発電効率を向上
させ、システム全体に占める太陽電池の量を小さくでき
るので、システム全体のコストも低減できる。また、同
じ発電能力のシステムならば、本発明の反射鏡を用いな
い場合よりも、システム全体の小型軽量化も可能とな
る。さらに、発電コスト低減も期待でき、従来型の発電
方法との競争力が得られ、エネルギーシフトにも貢献で
きる。

【００７０】 ２．直射日光のあたらない時間帯を短縮
するとともに、電池受光面の温度上昇の防止により、１
日当たり得られる電力を向上させることもできる。たと
えば、図６に示される様に、日光Ｓの照射角が比較的低
く、光発電システム１００を備えた建物Ａに隣接する建
物Ｂが影になって、太陽電池４に直接日光Ｓが照射され
ない時間帯においても、反射鏡１０が有効光のみを反射
して太陽電池４に供給することができる。この様な場
合、たとえば向きや受光面に対する角度の異なる、複数
の反射鏡を効果的に組み合わせて使用しても良い。

【００７１】 ３．設置場所の制約が解消できる。たと
えば、図７に示される様に、北向きの屋根の表面にも太
陽電池４ａを設置して、南向きの屋根の表面に設置され
た太陽電池４ｂと組合せた光発電システム１００を構築
できる。図示の例では、反射鏡１０は、北側の太陽電池
４ａの受光面４１ａと面する様に配置され、日光Ｓに含
まれる有効光Ｒを反射し、赤外線を含む熱線ＩＲを透過
する。また、南側電池４ｂには、直接日光Ｓが照射され
る。

【００７２】

【実施例】（実施例）本実施例は、図４に示される様な
凹面鏡タイプの反射鏡を用いた例である。まず、反射鏡
を次の様にして作製した。

【００７３】 透明支持体として、厚み１００μｍのＰ
ＥＴフィルムを２枚用意した。２つの透明支持体の間
に、厚みが６５μｍの誘電反射フィルムを挟み、アクリ
ル系粘着性ポリマー（イソオクチルアクリレートーアク
リル酸共重合体、光透過率は約９８％）と紫外線吸収剤
とを含有する粘着剤からなる接着層を介して、２つの支
持体と誘電反射フィルムとを互いに密着させた。

【００７４】 接着層は、上記粘着剤を含む溶液を、ナ
イフコータを用いて各支持体の１つの面に厚み２５μｍ
で塗布して形成した。また、誘電反射フィルムは、第一
のポリマーとしてポリエチレンナフタレート（屈折率＝
１．６４）をかつ第二のポリマーとしてポリメチルメタ
クリレート（屈折率＝１．４９）をそれぞれ用い、先に
参照した国際特許公開（ＷＯ）第９５／１７３０３号に
開示の方法により作製した。なお、第一及び第二ポリマ
ー層はともに二軸配向（二軸延伸）された。

【００７５】 上記の様にして得られた誘電反射フィル
ムでは、透過しない光は実質的にすべて反射され、反射
波長帯域の光（４３０〜１，０２０ｎｍの範囲）の透過
率は低く、反射波長帯域の光の反射率は９０％以上、４
５０〜１，０００ｎｍの帯域の光の反射率は、９５％以
上であった。また、１，１００ｎｍ以上の波長帯域を含
む透過波長帯域の光透過率は７０％以上、１，２００ｎ
ｍ以上の帯域の光透過率は８０％以上であった。なお、
反射率及び光透過率は、分光光度計（日立製作所製の自
記分光光度計「（形式）Ｕ−４０００」）を用いて測定
された分光スペクトルから求めた。測定は、誘電反射フ
ィルムの表面の法線に沿って光を入射して行われた。

【００７６】 本例の反射鏡を、図４に示される様にし
て湾曲させて固定し、凹面鏡として用いた。凹面鏡の凹
反射面と太陽電池の受光面とが互いに面する様にし、凹
面鏡の焦点部に太陽電池を配置し、本実施例の光発電シ
ステムを完成させた。ここで用いた太陽電池は、結晶性
シリコン半導体をセルとして有していた。また、本実施
例では、図示の様な箱型架台を用いず、凹面鏡の湾曲方
向と直交する方向に沿って対向する２つの側面を取り除
いた架台を用いた。これにより、反射鏡の凸面（裏面）
に、自然に流れる外気（空気）が接触できる様にした。

【００７７】（比較例）誘電反射フィルムに代えて、銀
蒸着膜を反射層として有する鏡面反射フィルムを用いた
以外は実施例と同様にして、比較例の光発電システムを
作製した。ここで用いた鏡面反射フィルムの光反射率は
９５％で、８００〜２，０００μｍの帯域の赤外線も９
０％以上の割合で反射するものであった。

【００７８】（光発電システムの評価）実施例及び比較
例の光発電システムを建物の屋根の上に配置し、天気が
晴れの夏の日（２０００年８月）に発電させて、太陽電
池受光面の温度上昇の抑制効果と、発電能力の向上効果
とを評価した。

【００７９】 図８に示すように、実施例の光発電シス
テムは、実質的に同等の可視光反射率を有する反射鏡を
用いた比較例に比べて、焦点部の温度は、最大で１１．
４℃、昼間４時間（１０時から１４時）の平均でも５．
３℃低かった。なお、受光面温度は、熱電対を用いて測
定した。また、図９に示すように、実施例の光発電シス
テムは比較例に比べて、起電流量が最大で７．２ｍＡ、
昼間４時間の平均でも４．２ｍＡ向上した。なお、この
評価を行った場所は、日本の東京都八王子市であった。

【００８０】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、太陽電池受光面に照射される光量を増大させなが
ら、発電に不要な赤外線を含む熱線成分の照射による、
太陽電池受光面の温度上昇を効果的に防ぐことにより、
起電力を効果的に増大させることが可能な、光発電シス
テムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による反射鏡の好適な一例を示す断面
図である。

【図２】 ２枚の反射板（反射鏡）を備えるタイプの光
発電システムを模式的に示した断面図である。

【図３】 反射鏡として凹面鏡を用いた光発電システム
の一例を示す斜視図である。

【図４】 図３に示す光発電システムの反射鏡の湾曲方
向に平行な（長さ方向に直交する）横断面図である。

【図５】 ２枚の反射鏡を備えるタイプの光発電システ
ムの変形例を模式的に示した断面図である。

【図６】 本発明に係る光発電システムの建物への設置
例を示す模式図である。

【図７】 本発明に係る光発電システムの建物への別の
設置例を示す模式図である。

【図８】 実施例及び比較例における焦点部温度の相違
を示すグラフである。

【図９】 実施例及び比較例における起電流の相違を示
すグラフである。

【符号の説明】

１…第一支持体、２…第二支持体、３…誘電反射フィル
ム、４…太陽電池、６…架台、７…設置場所、１０…反
射鏡、１０ａ，１０ｂ…反射板（反射鏡）、１１…第一
支持体の表面、１２…第一支持体の裏面、２１…第二支
持体の表面、２２…第二支持体の裏面、４１…太陽電池
受光面、４２…太陽電池の裏面、５１…支持バー、５２
ａ，５２ｂ…支柱、６１…空洞、６１ａ，６１ｂ…管
路、Ｒ…反射された光（光発電に有効な光）、１００…
光発電システム、１０１ａ，１０１ｂ…反射面、１０２
…反射鏡裏面、Ｒ…反射された光（光発電に有効な
光）、Ｓ…日光、ＩＲ…透過光、Ｗｉ…新しい流体、Ｗ
ｏ…温まった流体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F051 HA11 JA06 JA09 JA14 JA18

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受光面を有する太陽電池と、その太陽電
   池の受光面に面する反射面を有し、前記反射面で反射さ
   れた光を前記太陽電池の受光面に照射可能に配置された
   反射鏡とを備えた光発電システムにおいて、 前記反射鏡は誘電反射層を含み、前記誘電反射層は互い
   に隣接する複数の第一誘電体層及び複数の第二誘電体層
   を含み、第一誘電体層と第二誘電体層はその屈折率が異
   なり、相対的に高い屈折率の層の両隣には相対的に低い
   屈折率の層が配置され、かつ、相対的に低い屈折率の層
   の両隣には相対的に高い屈折率の層が配置され、さら
   に、前記第一及び第二誘電体層はともにポリマー層であ
   り、 前記反射鏡は、前記太陽電池が発電するのに有効な光を
   含む反射波長帯域の光を所定の割合で反射し、かつ、前
   記反射波長帯域よりも長波長側にある透過波長帯域の光
   を所定の割合で透過することを特徴とする光発電システ
   ム。
2. 【請求項２】 前記第一及び第二誘電体層の少なくとも
   いずれか一方は、二軸延伸されたポリマー層である請求
   項１記載の光発電システム。
3. 【請求項３】 前記反射鏡は、前記反射波長帯域の光を
   ８０％以上の反射率で反射する請求項１記載の光発電シ
   ステム。
4. 【請求項４】 前記反射鏡は、前記透過波長帯域の光を
   ６５％以上の透過率で透過する請求項３記載の光発電シ
   ステム。
5. 【請求項５】 前記反射鏡の反射波長帯域の上限と、前
   記太陽電池の有効光の上限とがほぼ一致している請求項
   １〜３のいずれか１項に記載の光発電システム。