JP2013214643A

JP2013214643A - 太陽電池モジュール

Info

Publication number: JP2013214643A
Application number: JP2012084685A
Authority: JP
Inventors: Noriko Kawai; 乃里子川合
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2013-10-17

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの面積を有効に利用し、両面で発電可能な太陽モジュールを供給する。
【解決手段】１または複数の太陽電池セルからなる発電部１１と、光ファイバ１２と、導光板１３と、からなる太陽電池モジュール１０であって、発電部１１は、両面で受光して発電し、光ファイバ１２は、発電部１１の周囲にあり、導光板１３は、発電部１１の一方の面にあり、光ファイバ１２の第１の端部は、導光板１３の側面に対向し、光ファイバ１２の第２の端部は、発電部１１の導光板１３のある面とは反対の面の周囲にある太陽電池モジュール。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池に関し、特に、太陽電池モジュールに関する。

太陽光発電は、太陽からの光を半導体素子である太陽電池セルに照射することにより電子を放出させ、その電子を外部回路に取り出して電力を得るもので、二酸化炭素などの排出ガスを発生しないクリーンな発電方法である。このような理由から、近年多方面への適用が進みつつある。

太陽電池セルには、一方の面のみで受光して発電する片面発電型太陽電池セルと、両面で受光して発電する両面発電型太陽電池セルが知られている。そして、複数の太陽電池セルを平面上に並べ、これらを直列に接続することにより、所望の電圧を得るモジュールを構成している（以降、太陽電池モジュールとする）。

そして、発電効率の向上を目的とした太陽電池モジュールとして、特許文献１には、両面発電型の太陽電池セルを用いた両面発電型太陽電池モジュールが開示されている。

図４に示す、特許文献１における両面発電型太陽電池モジュール１００は、複数の両面発電型太陽電池セル１０３を一方向に接近させて並べた複数のセル列１０４と、隣接するセル列１０４を前記一方向に直交する方向に離隔することにより形成されたセル列１０４の間で一方向に延びる透光部１０５と、この透光部１０５を表側から裏側に透過した光を太陽電池セル１０３の裏面に反射する反射板１１２とを備えている。これにより、透光部１０５を透過し、反射板１１２で反射された光を各セル１０３の裏面に均等に入射させる事が出来、その結果、太陽電池セル１０３の１個当たりの発電量を高め、太陽電池セル数を削減してコストダウンを図ることが示されている。

特開２００２−１１１０３５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された両面発電型太陽電池モジュール１００の場合、太陽電池セル１０３の裏面に表面と同じ光量を供給しようとすると、透光部１０５は太陽電池セル１０３の面積と同じかそれ以上の面積にする必要がある。したがって、特許文献１に開示された両面発電型太陽電池モジュール１００は、面積を小さくすることが出来ないという問題があった。また、片面発電型の太陽電池モジュールでは、太陽電池セルの裏側を有効に利用できないという問題があった。

本発明の目的は、太陽電池モジュールの面積を有効に利用し、両面で発電可能な太陽電池モジュールを供給することにある。

本発明の太陽電池モジュールは、１または複数の太陽電池セルからなる発電部と、光ファイバと、導光板と、からなる太陽電池モジュールであって、発電部は、両面で受光して発電し、光ファイバは、発電部の周囲にあり、導光板は、発電部の一方の面にあり、光ファイバの第１の端部は、導光板の側面に対向し、光ファイバの第２の端部は、発電部の導光板のある面とは反対の面の周囲にあることを特徴とする。

ここで、本発明の太陽電池モジュールの太陽電池セルは、両面発電型の太陽電池セルであることが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールの太陽電池セルは、片面発電型太陽電池セルであり、発電部は、第１の発電部と第２の発電部を有し、第１の発電部と第２の発電部は、それぞれ受光面を外側にして対向配置されていることが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールの光ファイバの第２の端部上には、集光レンズを有することが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールの導光板は、発電部のある面とは反対の面に反射板を有することが好ましい。

本発明により、太陽電池モジュールの面積を有効に利用し、両面で発電可能な太陽電池モジュールを供給することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの概略図である。本発明の第２の実施形態に係る太陽電池モジュールの概略図である。本発明の第３の実施形態に係る太陽電池モジュールの概略図である。特許文献１に開示された両面発電型太陽電池モジュールを示す図である。

以下本発明を実施するための形態を図を用いて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの概略図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）がＡ−Ａ´における断面図である。太陽電池モジュール１０は、発電部１１と、光ファイバ１２と、導光板１３と、反射板１４と、カバーガラス１５と、モジュールフレーム１６とから構成されている。

発電部１１は、複数の太陽電池セル１１ａを平面上に並べ、それらを電気的に接続し、周囲を透明樹脂で封止したものである。そして、太陽電池セル１１ａは、両面発電型の太陽電池セルである。また、各太陽電池セル１１ａは隙間無く並べられている。

光ファイバ１２は、発電部１１の周囲に配置されている。また、導光板１３は、発電部１１の一方の面に配置されている。また、光ファイバ１２の両端は、一方が導光板１３の側面に対向し、もう一方が発電部１１の、導光板１３のある面と反対の面の周囲にある。これにより、発電部１１の周囲に照射された光がファイバ１２内に入射し、導光板１３の側面に射出される。導光板１３は透過性の材料からなる板状のものであり、発電部１１のある面と反対の面には凹凸が設けられている。また、導光板１３の、発電部１１のある面と反対の面には、反射板１４が配置されている。これらにより、導光板１３の側面から入射した光が導光板１３の凹凸及び反射板１４により反射し、導光板１３の発電部１１のある面の全体に照射される。

また、太陽電池モジュール１０は、発電部１１の、導光板１３のある面とは反対の面上がカバーガラス１５で覆われ、側面と底面は、モジュールフレーム１６で覆われている。これらにより、太陽電池モジュール１０を保護している。

以上より、本発明の太陽電池モジュール１０は、カバーガラス１５のある側から照射した光を発電部１１が直接受光して発電するのに加え、発電部１１の周囲に照射した光を発電部１１の導光板１３のある面に導いて受光し発電することが出来る。また、本発明の太陽電池モジュール１０は、各太陽電池セル１１ａの間に透光部を設ける必要が無いため、片面発電型太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールと同様に、太陽電池セル１１ａの間隔を隙間無く並べることが可能である。

（第２の実施形態）
図２は、本発明における第２の実施形態の断面図である。

第２の実施形態の太陽電池モジュール２０は、発電部２１と、光ファイバ２２と、導光板２３と、反射板２４と、カバーガラス２５と、モジュールフレーム２６とから構成されている。

第１の実施形態の太陽電池モジュール１０との違いは、発電部２１が、片面発電型の太陽電池セル２１ａを２層に配置している点であり、その他は第１の実施形態の太陽電池モジュール１０と同一である。

発電部２１は、第１の発電部２１１と第２の発電部２１２が、受光面を外側にして対向配置されている。発電部２１１は外部からの光を、光ファイバ２２、導光板２３を介して受光し発電する。また、発電部２１２は外部からの光を直接受光して発電する。

片面発電型太陽電池セルは、両面発電型太陽電池セルよりも簡素な構造であるため、製造も容易である。よって、第２の実施形態の太陽電池モジュール２０は、第１の実施形態の太陽電池モジュール１０よりも容易に製造することが可能である。太陽電池モジュール２０は、外部からの光を直接受光する第２の発電部２１２に比べ、導光板からの光を受光する第１の発電部２１１は受光量が小さい分発電量も小さいため、両者を直列に接続すると発電効率が悪くなる。よって、両者は並列に接続するのが好ましい。

（第３の実施形態）
図３は本発明における第３の実施形態の断面図である。

第３の実施形態の太陽電池モジュール３０は、発電部３１と、光ファイバ３２と、導光板３３と、反射板３４と、カバーガラス３５と、モジュールフレーム３６と、集光レンズ３７とから構成されている。

第２の実施形態の太陽電池モジュール２０との違いは、光ファイバ３２の発電部３１側の端部上に集光レンズ３７が配置されている点であり、その他は第２の実施形態の太陽電池モジュール２０と同一である。集光レンズ３７を設けることにより、発電部３１の周囲に照射した光を集光レンズ３７のそれぞれの中心付近に集めることができるため、光ファイバの本数を削減することが可能となる。

なお、本発明は、上記第１〜第３の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。

１０，２０，３０：太陽電池モジュール、１１，２１，３１：発電部、１２，２２，３２：光ファイバ、１３，２３，３３：導光板、１４，２４，３４：反射板、１５，２５，３５：カバーガラス、１６，２６，３６：モジュールフレーム、３７：集光レンズ

Claims

１または複数の太陽電池セルからなる発電部と、光ファイバと、導光板と、からなる太陽電池モジュールであって、
前記光ファイバは、前記発電部の周囲にあり、
前記導光板は、前記発電部の一方の面にあり、
前記光ファイバの第１の端部は、前記導光板の側面に対向し、
前記光ファイバの第２の端部は、前記発電部の前記導光板のある面とは反対の面の周囲にある太陽電池モジュール。
前記太陽電池セルは、両面発電型の太陽電池セルである請求項１に記載の太陽電池モジュール。
前記太陽電池セルは、片面発電型太陽電池セルであり、
前記発電部は、第１の発電部と第２の発電部を有し、
前記第１の発電部と前記第２の発電部は、それぞれ受光面を外側にして対向配置されている請求項１に記載の太陽電池モジュール。
前記光ファイバの第２の端部上には、集光レンズを有する請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
前記導光板は、前記発電部のある面とは反対の面に反射板を有する請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。