JP2011003625A - Condenser and solar battery including the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a condenser which is use properly in a photovoltaic power generation system, and which is compact and for which attitude control is facilitated.SOLUTION: The condenser 10 includes a first transparent electrode 11a and a second transparent electrode 11b with a plurality of micro-electrodes arranged; and a transparent spherical member 13, rotatably carried between the transparent electrodes and comprising a first section which is positively charged and a second section negatively charged. By applying a voltage to at least either the first transparent electrode or the second transparent electrode, the attitude of the transparent spherical member is controlled by the action of the electric field from the electrode, and thereby light beams from different directions can be condensed to a desired position, without having to make the overall condenser operate.

Description

本発明は、集光装置、より具体的には太陽光発電装置の集光機構として好適に用いられる集光装置に関する。   The present invention relates to a light collecting device, more specifically, a light collecting device suitably used as a light collecting mechanism of a solar power generation device.

近年、環境負荷の低い発電システムとして、太陽電池を用いた太陽光発電が注目されている。太陽光発電装置としては、太陽電池素子を隙間無く敷き詰めた非集光固定型の平板式構造が一般的である。しかしながら、単に太陽電池素子を配置しただけでは、太陽の位置によっては、太陽電池素子の表面による太陽光の反射などにより太陽電池素子に取り込まれる光が少なくなってしまう。また、太陽電池素子は効率の高いものは非常に高価であり、さらに大型の太陽電池素子を製造することが困難であることから、太陽光を比較的小型の太陽電池素子に集光し、太陽電池素子の発電効率を高める技術が提案されている。   In recent years, solar power generation using solar cells has attracted attention as a power generation system with a low environmental load. As a solar power generation device, a non-condensing fixed type flat plate structure in which solar cell elements are spread without gaps is generally used. However, if the solar cell element is simply disposed, depending on the position of the sun, the amount of light taken into the solar cell element is reduced due to the reflection of sunlight from the surface of the solar cell element. In addition, high efficiency solar cell elements are very expensive, and since it is difficult to manufacture a large solar cell element, sunlight is concentrated on a relatively small solar cell element, Technologies for increasing the power generation efficiency of battery elements have been proposed.

例えば、広い範囲に照射される太陽光を光学レンズや反射鏡などを用いて集光し、比較的小さな太陽電池素子に高エネルギー密度の太陽光を照射することで、太陽電池素子の単位面積あたりの発電電力を大きくすることが提案されている。これにより、太陽電池の効率を高めると共に、太陽電池素子を小型することで、太陽電池素子の使用量を減らし、太陽電池モジュールの低価格化を図ることが提案されている。   For example, by collecting sunlight radiated over a wide area using an optical lens or a reflector, and irradiating a relatively small solar cell element with high energy density sunlight, It has been proposed to increase the generated power. Thereby, while improving the efficiency of a solar cell, reducing the usage-amount of a solar cell element and reducing the price of a solar cell module is proposed by making a solar cell element small.

一方、太陽は時々刻々とその位置を変えるが、太陽光が太陽電池素子に効率的に集光されるためには、常に太陽光を正面で受光するように太陽を追尾する必要がある。このため、高集光倍率の太陽電池発電装置では、太陽を追尾する機構を備えているものが一般的である。(たとえば特許文献1)   On the other hand, the position of the sun changes from moment to moment, but in order for sunlight to be efficiently collected on the solar cell element, it is necessary to track the sun so that it is always received in front. For this reason, a solar cell power generation device with a high concentration factor is generally provided with a mechanism for tracking the sun. (For example, Patent Document 1)

特開平11−53914JP-A-11-53914

しかしながら、従来の高集光倍率の太陽電池発電装置は、集光レンズや反射鏡などの集光装置が非常に大形であり、また、太陽光発電に用いられる集光装置は、太陽が移動するにつれて、太陽光を集光する焦点が太陽電池パネルの位置となるように、集光装置の姿勢を制御する必要があるが、大形の集光装置の姿勢を制御するためには姿勢の制御装置も大形となり、また比較的大きな動力が必要であるという問題点があった。また、大形の集光装置全体を動かし、比較的小さな太陽電池素子に太陽光を集光させるためには、非常に精密な追尾機構が必要であり、さらに、太陽電池発電装置は屋外に設置されることが一般的であるが、風などの外的な力が太陽電池装置に働くことが多く、集光された太陽光を正確に太陽電池に集光し続けることが困難であるという問題点もあった。   However, the conventional high-concentration magnification solar cell power generation device has a very large condensing device such as a condensing lens or a reflecting mirror, and the concentrating device used for solar power generation is as the sun moves. It is necessary to control the attitude of the concentrator so that the focal point for concentrating sunlight is the position of the solar cell panel, but in order to control the attitude of the large concentrator, the attitude controller However, there was a problem that a relatively large power was required. In addition, a very precise tracking mechanism is required to move the entire large concentrator and concentrate sunlight on a relatively small solar cell element, and the solar cell power generator is installed outdoors. In general, external forces such as wind often act on the solar cell device, and it is difficult to accurately collect the concentrated sunlight on the solar cell. There was also a point.

本発明における集光装置は、複数の微小電極が配列されてなる第1の透明電極および第2の透明電極と、透明電極の間に回転可能に保持され、正に帯電した第1部分と、負に帯電した第2部分とからなる透明ボール状部材と、を含み、前記第1の透明電極および前記第2の透明電極の少なくとも一方に電圧を印加し、前記透明ボール状部材の姿勢を制御することで、異なる方向からの光線を任意の位置に集光することができるように構成したことを特徴とする。また、本発明の一能様においては、透明ボール状部材は第1部分と第2部分ごとに屈折率の異なる透明樹脂からなり、その界面に全反射面および/または光屈折面が構成される。本発明の別の能様では、第1部分と第2部分との界面に金属蒸着膜が形成される。   The light collecting device according to the present invention includes a first transparent electrode and a second transparent electrode in which a plurality of microelectrodes are arranged, a first portion positively charged that is rotatably held between the transparent electrodes, A transparent ball-shaped member composed of a negatively charged second portion, and a voltage is applied to at least one of the first transparent electrode and the second transparent electrode to control the posture of the transparent ball-shaped member Thus, the configuration is such that light rays from different directions can be condensed at an arbitrary position. In one aspect of the present invention, the transparent ball-shaped member is made of a transparent resin having a different refractive index for each of the first part and the second part, and a total reflection surface and / or a light refracting surface is formed at the interface. . In another aspect of the present invention, a metal vapor deposition film is formed at the interface between the first portion and the second portion.

このように構成された集光装置を用いると、従来の集光装置と比較して、非常に小型かつ太陽の追尾に要する電力が非常に小さくてすむ集光装置を提供することができる。また、追尾装置全体の姿勢を制御せずに、太陽光を集光することができるため従来の集光装置とは異なり風などの影響を受けにくく、安定的に太陽光を集光することができる集光装置を提供することができる。さらに、電極に印加する電圧を調整することで太陽光を集光する場所を変更することができるために、従来のように追尾システムと太陽光発電素子とを正確に位置合わせを行わなくとも、安定的に太陽光を集光できる集光装置を提供することができる。   When the condensing device configured as described above is used, it is possible to provide a condensing device that is very small and requires very little electric power for tracking the sun as compared with a conventional condensing device. In addition, since sunlight can be collected without controlling the attitude of the entire tracking device, unlike conventional light collecting devices, it is less affected by wind and can stably collect sunlight. A condensing device that can be provided can be provided. Furthermore, since it is possible to change the location where sunlight is collected by adjusting the voltage applied to the electrodes, it is not necessary to accurately align the tracking system and the photovoltaic power generation element as in the past. A condensing device that can stably collect sunlight can be provided.

図1は、本発明の集光装置を断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of the light collecting device of the present invention. 図2は、本発明の集光装置におけるツイストボールの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the twist ball in the light collecting device of the present invention. 図3は、本発明の集光装置における球体粒子の制御方法を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a method of controlling spherical particles in the light collecting device of the present invention. 図4は、本発明の集光装置による太陽光の集光方法を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a sunlight collecting method by the light collecting device of the present invention. 図5は、本発明の集光装置による太陽光の追尾方法を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a sunlight tracking method by the light collecting device of the present invention. 図6は、本発明の集光装置全体の概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram of the entire light collecting device of the present invention.

以下に、添付の図面を参考にしながら、本発明の集光装置について説明する。   Hereinafter, a light collecting device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に示すように、本発明に基づく集光装置10は、第1の透明電極11a、第2の透明電極11b、透明樹脂12及び、透明電極11aと11bの間に配列された複数のツイストボール13を有している。複数のツイストボール13は、後述の図4および図6に示されるように、マトリックス状に配列されていることが好ましい。透明電極11a、11bとしては、例えばノートパソコンや携帯電話などの液晶表示素子や電子ペーパーに用いられる、酸化インジウム系のITO透明導電膜などの従来公知のものを用いても構わない。また、本発明の集光装置10とともに用いられる太陽電池素子の種類に応じて、太陽電池素子の発電が効率的に行われる周波数帯の光を透過するような電極を用いても良い。透明電極11a、11bは、図1に示されるように、各ツイストボール13に対応して、複数の電極が配列されて構成される。このような構成により、電圧を印加する電極を選択することで、後述するように各ツイストボール13の姿勢を制御することができる。   As shown in FIG. 1, the light collecting device 10 according to the present invention includes a first transparent electrode 11a, a second transparent electrode 11b, a transparent resin 12, and a plurality of twists arranged between the transparent electrodes 11a and 11b. It has a ball 13. The plurality of twist balls 13 are preferably arranged in a matrix as shown in FIGS. 4 and 6 described later. As the transparent electrodes 11a and 11b, for example, a conventionally known one such as an indium oxide-based ITO transparent conductive film used for a liquid crystal display element such as a notebook computer or a mobile phone or electronic paper may be used. Moreover, according to the kind of solar cell element used with the condensing apparatus 10 of this invention, you may use the electrode which permeate | transmits the light of the frequency band in which electric power generation of a solar cell element is performed efficiently. As shown in FIG. 1, the transparent electrodes 11 a and 11 b are configured by arranging a plurality of electrodes corresponding to the twist balls 13. With such a configuration, by selecting an electrode to which a voltage is applied, the posture of each twist ball 13 can be controlled as will be described later.

透明電極11aと11bとツイストボール13の隙間には、透明樹脂12が充填されており、当該透明樹脂12がバインダとなってツイストボール13を結合している。また、透明電極11a、11bの外側には、保護膜や保護板などの透明部材が配置されても構わない。透明樹脂12、保護膜や保護板などの透明部材は、光の透過率が高い材料から構成されることが好ましく、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが80重量%以上であるものが好ましい。   A gap between the transparent electrodes 11a and 11b and the twist ball 13 is filled with a transparent resin 12, and the transparent resin 12 serves as a binder to bond the twist ball 13. Further, a transparent member such as a protective film or a protective plate may be disposed outside the transparent electrodes 11a and 11b. The transparent member such as the transparent resin 12, the protective film and the protective plate is preferably made of a material having a high light transmittance, such as methacrylic resin, acrylic resin, polycarbonate resin, polyester resin, and vinyl chloride resin. it can. In particular, methacrylic resins are optimal because of their high light transmittance, heat resistance, mechanical properties, and molding processability. Such a methacrylic resin is a resin mainly composed of methyl methacrylate, and preferably has a methyl methacrylate content of 80% by weight or more.

(ツイストボール)図2にあるように、ツイストボール13は透明マイクロカプセル25中に、回転可能に支持された透明のボール状部材が配置されている。ここでは、透明ボール状部材として球体粒子20を内包した構造について説明する。マイクロカプセル25と球体粒子20との間にはシリコーンオイル等の透光性液体24が満たされているおり、各球体粒子20は当該マイクロカプセル25内でそれぞれ自由に回転可能となっている。なお、透光性液体24は、球体粒子を回転可能に支持できれるものであれば、シリコーンオイルに限定されるものではない。また、透光性液体24としては、上述の透明樹脂12や、保護膜・保護板などの透明部材と屈折率が近いものを用いることが好ましい。例えば、透明樹脂12などにメタクリル樹脂を用いる場合、シリコーンオイルの屈折率がメタクリル樹脂の屈折率と比較的に近いため、透光性液体24としてシリコーンオイルを用いることが好ましい。さらに、透光性液体24の代わりに、透明の潤滑膜等を用いても構わない。   (Twist Ball) As shown in FIG. 2, the twist ball 13 includes a transparent ball-shaped member rotatably supported in a transparent microcapsule 25. Here, a structure in which spherical particles 20 are included as a transparent ball-like member will be described. A light-transmitting liquid 24 such as silicone oil is filled between the microcapsules 25 and the spherical particles 20, and each spherical particle 20 is freely rotatable in the microcapsule 25. The translucent liquid 24 is not limited to silicone oil as long as the spherical particles can be rotatably supported. In addition, as the translucent liquid 24, it is preferable to use a material having a refractive index close to that of the transparent resin 12 described above and a transparent member such as a protective film or a protective plate. For example, when a methacrylic resin is used for the transparent resin 12 or the like, the silicone oil is preferably used as the translucent liquid 24 because the refractive index of the silicone oil is relatively close to the refractive index of the methacrylic resin. Further, a transparent lubricating film or the like may be used in place of the translucent liquid 24.

球体粒子20は一方の半球部分(第1部分)が透明樹脂21aからなり、他方の半球部分(第2部分)が透明樹脂21bからなる。図2(a)のように透明樹脂21aと透明樹脂21bは異なる屈折率を有している場合、透明樹脂21aと透明樹脂21bの界面では入射する太陽光41を全反射もしくは屈折させることが可能である。また図2(b)のように透明樹脂21aと透明樹脂21bが同一樹脂である場合でも、その界面に金属蒸着面を設け、光を反射させることで本発明の目的を達成してもよい。   In the spherical particle 20, one hemispherical portion (first portion) is made of a transparent resin 21a, and the other hemispherical portion (second portion) is made of a transparent resin 21b. When the transparent resin 21a and the transparent resin 21b have different refractive indexes as shown in FIG. 2A, the incident sunlight 41 can be totally reflected or refracted at the interface between the transparent resin 21a and the transparent resin 21b. It is. Further, even when the transparent resin 21a and the transparent resin 21b are the same resin as shown in FIG. 2B, the object of the present invention may be achieved by providing a metal vapor deposition surface at the interface and reflecting light.

また図3にあるように球体粒子20は一方の半球部分がたとえば負の電荷を持ち、他方の半球部分が正の電荷をもち、双極子状態に帯電している。このため、ツイストボール13を挟み込むように設置される透明電極11a、11bの間に電圧を印加させることにより、発生させた電界の方向によって球体粒子20の向きをさまざまな方向に制御することができる。球体粒子20を構成する材料としては、透明性の高く、屈折率の異なる2種以上の材料を用いることが好ましく、従来公知の透明の導電性樹脂などを用いることができる。例えば4級アンモニウム塩由来のアミノ基をもつ正帯電性を示す透明樹脂材料から半球部分を構成し、他方の半球部分をカルボン酸やフッ素原子をもつ負帯電性を示す樹脂材料から構成することで、球体粒子20を構成しても構わない。また、透明樹脂に磁石粉や金属粉などを混入して、それぞれの半球部分が電荷を持つように構成しても構わない。なお、球体粒子20は完全な球形である必要はなく、略球形のもの、ラグビーボール状や紡錘状などの略楕円球状のもの、多面体のものなどであっても構わない。   As shown in FIG. 3, the spherical particle 20 is charged in a dipole state, for example, one hemisphere portion has a negative charge and the other hemisphere portion has a positive charge. For this reason, by applying a voltage between the transparent electrodes 11a and 11b installed so as to sandwich the twist ball 13, the orientation of the spherical particles 20 can be controlled in various directions depending on the direction of the generated electric field. . As the material constituting the spherical particles 20, it is preferable to use two or more materials having high transparency and different refractive indexes, and conventionally known transparent conductive resins and the like can be used. For example, a hemispherical portion is composed of a positively charged transparent resin material having an amino group derived from a quaternary ammonium salt, and the other hemispherical portion is composed of a negatively charged resin material having a carboxylic acid or a fluorine atom. The spherical particles 20 may be configured. Moreover, magnet powder, metal powder, etc. may be mixed in transparent resin, and you may comprise so that each hemisphere part may have an electric charge. The spherical particles 20 do not have to be completely spherical, and may be substantially spherical, substantially elliptical such as rugby ball or spindle, or polyhedral.

以下に、本発明に基づく集光装置の集光作用について説明する。図3(a)にあるように電圧をまったく印加しない場合、各球体粒子20はマイクロカプセル25内を自由に回転可能な状態であるが、たとえば図3(b)にあるように球体粒子20の直上から直下に向かう方向に電界が発生するよう電圧を印加とすると、球体粒子20はその正に帯電した半球側が電界と同じ向きを向くように、すなわち正に帯電した半球側が下を向き、負に帯電した半球側が上を向くような状態に回転し固定される。また図3(c)にあるように球体粒子20の中心を通り、装置平面に対して垂直な方向より傾いた方向に電界が発生するよう電圧を印加すると、球体粒子20はその正に帯電した半球側が電界と同じ向きを向くように回転し固定される。   Below, the condensing effect | action of the condensing device based on this invention is demonstrated. When no voltage is applied as shown in FIG. 3A, each spherical particle 20 is in a state of being freely rotatable in the microcapsule 25. For example, as shown in FIG. When a voltage is applied so that an electric field is generated in a direction from directly above to directly below, the spherical particle 20 has its positively charged hemisphere side facing the same direction as the electric field, that is, the positively charged hemisphere side is directed downward and negative. The hemisphere is charged and rotated so that the hemisphere side faces upward. Further, as shown in FIG. 3 (c), when a voltage is applied so that an electric field is generated in a direction inclined from a direction perpendicular to the plane of the device through the center of the spherical particle 20, the spherical particle 20 is positively charged. It is rotated and fixed so that the hemisphere side faces the same direction as the electric field.

各透明電極11a、11bの間に電圧を印加することにより、球状粒子20の向きを任意の方向に固定すると、同時に各球体粒子20内に形成された光反射面22、又は光屈折面23の向きも回転し、所定の方向をもって固定することが可能となる。   When the direction of the spherical particles 20 is fixed in an arbitrary direction by applying a voltage between the transparent electrodes 11a and 11b, the light reflecting surfaces 22 or the light refracting surfaces 23 formed in the spherical particles 20 at the same time. The direction also rotates and can be fixed in a predetermined direction.

所定の方向に固定された光反射面22、又は光屈折面23に太陽光が入射すると、その光反射面22、又は光屈折面23の向きによって光の進行方向が所定の方向に曲げられる。このように電圧印加により球体粒子20の向きを制御することで、球体粒子に入射された太陽光の進行方向を任意に制御することができる。   When sunlight enters the light reflecting surface 22 or the light refracting surface 23 fixed in a predetermined direction, the traveling direction of light is bent in a predetermined direction depending on the direction of the light reflecting surface 22 or the light refracting surface 23. Thus, by controlling the direction of the spherical particles 20 by applying a voltage, it is possible to arbitrarily control the traveling direction of sunlight incident on the spherical particles.

この集光装置10では、各球体粒子20を各々互いに向かい合う透明電極11a、11b間に配置しているため、各透明電極間に発生させる電界を制御することにより、各球体粒子20の向きを任意に制御することができる。   In this condensing device 10, since each spherical particle 20 is disposed between the transparent electrodes 11a and 11b facing each other, the direction of each spherical particle 20 can be arbitrarily determined by controlling the electric field generated between the transparent electrodes. Can be controlled.

すなわち、各球体粒子20の向きを最適に制御することによって、集光装置10全体として太陽光41を任意の位置に集光することが可能である。また上記球体粒子20は、電圧の印加を停止した後も、電圧印加時の向きを長時間保持する特性を有しているため、上記太陽光41を一定の位置に集光し続けることができる。   In other words, by optimally controlling the orientation of each spherical particle 20, the sunlight 41 can be condensed at an arbitrary position as the entire light collecting device 10. Further, since the spherical particles 20 have a characteristic of maintaining the direction at the time of voltage application for a long time even after the voltage application is stopped, the sunlight 41 can be continuously collected at a certain position. .

また、再度電圧を印加することで、各球体粒子20の向き、すなわち集光位置を変更可能であり、各球体粒子20の向きを時々刻々と変化する太陽60の位置に対応させることによって、太陽60を正確に追尾することが可能となる。   Further, by applying the voltage again, the orientation of each spherical particle 20, that is, the condensing position can be changed, and the orientation of each spherical particle 20 corresponds to the position of the sun 60 that changes from moment to moment. 60 can be accurately tracked.

図4は、集光装置10によって太陽光が集光される様子を表した概略図である。各球体粒子20の向きは、各球体粒子20に入射される太陽光が全反射又は屈折により太陽電池セル40に向かうよう、それぞれの位置によって決定される。各球体粒子20によってその進行方向を曲げられた太陽光41は、全体として太陽電池セル40上に集光される。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating how sunlight is collected by the light collecting device 10. The orientation of each spherical particle 20 is determined by the respective positions so that sunlight incident on each spherical particle 20 is directed to the solar battery cell 40 by total reflection or refraction. The sunlight 41 whose traveling direction is bent by each spherical particle 20 is collected on the solar battery cell 40 as a whole.

図5(a)は、集光装置10に対して太陽光41が45°の角度をもって入射したときの、球体粒子20の向きと光の進行方向を示す概念図である。太陽光41はそれぞれの位置において各球体粒子20の光反射面22によって全反射され、集光装置10を通過し太陽電池セル40上に集光される。   FIG. 5A is a conceptual diagram showing the orientation of the spherical particles 20 and the traveling direction of light when sunlight 41 is incident on the light collecting apparatus 10 at an angle of 45 °. Sunlight 41 is totally reflected by the light reflecting surface 22 of each spherical particle 20 at each position, passes through the light collector 10, and is collected on the solar battery cell 40.

また図5(b)は、集光装置10に対して太陽光41が90°の角度をもって入射したときの、球体粒子20の向きと光の進行方向を示す概念図である。太陽光41はそれぞれの位置において各球体粒子20の光屈折面23によって屈折され、集光装置10を通過し太陽電池セル40上に集光される。   FIG. 5B is a conceptual diagram showing the orientation of the spherical particles 20 and the traveling direction of light when the sunlight 41 is incident on the light collecting apparatus 10 at an angle of 90 °. Sunlight 41 is refracted by the light refracting surface 23 of each spherical particle 20 at each position, passes through the light collector 10, and is collected on the solar battery cell 40.

図6にあるように、各球体粒子20の向きの制御、すなわち各透明電極11a、11b間の印加電圧の制御は制御装置62によって行う。各球体粒子20の向きは、太陽光センサ等63により太陽60の位置を検出することで決定してもよく、また太陽電池の設置位置(緯度、経度)や日時から算出される太陽の位置から決定してもよい。   As shown in FIG. 6, the control of the orientation of each spherical particle 20, that is, the control of the applied voltage between the transparent electrodes 11 a and 11 b is performed by the controller 62. The orientation of each spherical particle 20 may be determined by detecting the position of the sun 60 by the sunlight sensor 63 or the like, and also from the position of the sun calculated from the installation position (latitude, longitude) and date / time of the solar cell. You may decide.

なお、本発明に係る集光装置は、上述の説明に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲で種々の変更が加えられても構わない。   In addition, the condensing apparatus which concerns on this invention is not limited to the above-mentioned description, A various change may be added in the range which does not deviate from this invention.

10 集光装置
11a 透明電極
11b 透明電極
12 透明樹脂
13 ツイストボール
20 球体粒子
21a 透明樹脂(n1)
21b 透明樹脂(n2)
22 光反射面
23 光屈折面
24 シリコーンオイル等透光性液体
25 マイクロカプセル
40 セル
41 太陽光
60 太陽
61 集光された光
62 制御装置
63 太陽光センサ
70 従来の追尾集光装置
10 Condenser 11a Transparent electrode 11b Transparent electrode 12 Transparent resin 13 Twist ball 20 Spherical particle 21a Transparent resin (n1)
21b Transparent resin (n2)
22 Light reflecting surface 23 Light refracting surface 24 Translucent liquid 25 such as silicone oil Microcapsule 40 Cell 41 Sunlight 60 Sun61 Condensed light 62 Control device 63 Sunlight sensor 70 Conventional tracking light collecting device

Claims (4)

集光装置であって、
複数の微小電極が配列されてなる第1の透明電極および第2の透明電極と、
透明電極の間に回転可能に保持され、正に帯電した第1部分と、負に帯電した第2部分とからなる透明ボール状部材と、を含み
前記第1の透明電極および前記第2の少なくとも一方の透明電極に電圧を印加し、前記透明ボール状部材の姿勢を制御することで、異なる方向からの光線を任意の位置に集光することができる集光装置。
A concentrator,
A first transparent electrode and a second transparent electrode in which a plurality of microelectrodes are arranged;
A transparent ball-shaped member that is rotatably held between the transparent electrodes and includes a positively charged first portion and a negatively charged second portion, and includes the first transparent electrode and the second at least A condensing device capable of condensing light rays from different directions at arbitrary positions by applying a voltage to one transparent electrode and controlling the posture of the transparent ball-shaped member.
請求項1に記載の集光装置であって、前記第1部分と前記第2部分とが屈折率の異なる
透明樹脂からなることを特徴とする集光装置。
The condensing device according to claim 1, wherein the first portion and the second portion are made of transparent resins having different refractive indexes.
請求項1に記載の集光装置であって、前記透明ボール状部材は、前記第1部分と前記第2部分との間に全反射面が形成されていることを特徴とする集光装置。   2. The light collecting apparatus according to claim 1, wherein the transparent ball-shaped member has a total reflection surface formed between the first part and the second part. 請求項1に記載の集光装置であって、前記集光装置は太陽光を前記任意の位置に集光する装置であって、前記透明ボール状部材の姿勢が、太陽の位置に応じて制御されることを特徴とする集光装置。
The concentrating device according to claim 1, wherein the concentrating device condenses sunlight at the arbitrary position, and the attitude of the transparent ball-shaped member is controlled according to the position of the sun. A light collecting device.
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