JP2013225536A - Photovoltaic power generation system, received light amount improving lens, and received light amount improving method - Google Patents

Photovoltaic power generation system, received light amount improving lens, and received light amount improving method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a received light amount of a solar cell whose received light amount is reduced due to a light-shielding object.SOLUTION: A solar cell string 2 is formed by connecting in series a plurality of solar cells 1a to 1f that convert incident solar energy into electric energy. A received light amount improving lens 3 is disposed adjacent to a light-shielding object 10 that blocks sunlight incident on the solar cell string 2 and produce shade. The received light amount improving lens 3 diffuses part of the sunlight that passes near the light-shielding object 10, toward the shade.

Description

本発明の実施形態は、遮光物による発電電流の低下を改善する受光量改善用レンズを備えた太陽光発電システムと、当該受光量改善用レンズによる受光量改善方法に関する。   Embodiments of the present invention relate to a photovoltaic power generation system including a lens for improving the amount of received light that improves a decrease in generated current due to a light blocking object, and a method for improving the amount of received light using the lens for improving received light amount.

近年の再生可能エネルギーへの注目により、一戸建てやマンション等の一般住宅やオフィスビルなどに太陽光電池を取り付けて太陽光発電を行うことが着目されている。さらには、発電所として、基幹的役割を担うべく、広大な敷地に大量の太陽電池パネルを敷設したメガソーラーシステムも現実味を帯びている。   In recent years, attention has been paid to renewable energy by attaching solar cells to ordinary houses or office buildings such as detached houses and condominiums. Furthermore, a mega-solar system with a large number of solar panels installed on a vast site to take on a fundamental role as a power plant is also realistic.

この太陽光発電システムは、入射する太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換して発電を行う。この太陽光発電システムは、一定の出力電圧を得るために太陽電池セルを直列に接続した太陽電池ストリングからなるものが一般的である。太陽電池セルの出力電流は入射する光の強さに比例し、さらに太陽電池ストリング全体の出力電流は、直列に接続された全ての太陽電池セルのなかで、最小のものの出力電流となる。そのため、例えば、上空にある電線等の遮光物によって太陽電池ストリングの一領域に影が生じると、極端に出力電流が低下してしまい、電力供給源としての安定性を欠くといった問題があった。   This solar power generation system generates power by converting incident solar energy into electrical energy. This solar power generation system is generally composed of a solar cell string in which solar cells are connected in series in order to obtain a constant output voltage. The output current of the solar battery cell is proportional to the intensity of incident light, and the output current of the entire solar battery string is the smallest output current among all the solar battery cells connected in series. Therefore, for example, when a shadow is generated in one area of the solar cell string by a light shielding object such as an electric wire in the sky, there is a problem that the output current is extremely reduced and the stability as a power supply source is lacking.

そこで、影によって低下した出力電流を改善させるための様々な方法が提案されている。 例えば、レンズ等の光を散乱させる部材を太陽電池ストリングを覆うように配置して、遮光物が存在しても太陽電池ストリングに万遍なく光が照射されるようにする方法が提案されている。しかし、レンズの透過率によっては太陽電池ストリング全体の受光量が低下してしまい、また太陽電池ストリング全体を覆うレンズを設置することは設置コストも増大を招くため、現実的とは言えない。   Therefore, various methods for improving the output current reduced by the shadow have been proposed. For example, a method has been proposed in which a member that scatters light, such as a lens, is arranged so as to cover the solar cell string so that the solar cell string is uniformly irradiated with light even when a light-shielding object is present. . However, the amount of light received by the entire solar cell string is reduced depending on the transmittance of the lens, and it is not practical to install a lens that covers the entire solar cell string because the installation cost increases.

別の方法としては、太陽電池ストリングの近傍に反射板等を設置して、影の生じた太陽電池セルに反射光を照射して受光量を補償する方法が考えられていた。この方法は、太陽電池ストリングには本来入射しない光を影に向けて反射させるため、太陽電池ストリング全体の受光量を低下させることはないため、有効と言える。   As another method, there has been considered a method in which a reflection plate or the like is installed in the vicinity of the solar cell string, and the reflected light is irradiated to the solar cell on which the shadow is generated to compensate the received light amount. This method is effective because it reflects light that is not originally incident on the solar cell string toward the shadow, and therefore does not reduce the amount of light received by the entire solar cell string.

特開平7−302927号公報JP-A-7-302927 特開平8−148711号公報JP-A-8-148711 特開平8−204219号公報JP-A-8-204219

しかしながら、反射板の反射光は、太陽の移動に伴って移動する影とは逆方向に移動してしまう。そのため、反射光を影に正確に追随させることは容易ではない。追随性を確保するためには、反射板を複数備えたり、反射板の角度を太陽の移動に伴って変更する駆動装置を備えたりする必要があり、システムが煩雑となり、設置コストも増大する。それどころか、反射板を設置することにより、反射板の影が太陽電池ストリングに落ちてしまう可能性もある。   However, the reflected light of the reflector moves in the opposite direction to the shadow that moves with the movement of the sun. Therefore, it is not easy to make the reflected light accurately follow the shadow. In order to ensure followability, it is necessary to provide a plurality of reflectors or a drive device that changes the angle of the reflectors with the movement of the sun, which complicates the system and increases installation costs. On the contrary, by installing a reflector, the shadow of the reflector may fall on the solar cell string.

本発明の実施形態は、上述の課題を解決するために提案されたものであり、簡易な構成で太陽電池ストリングに落ちた影を追随してその影に光を照射することのできる太陽光発電システムを提供することを目的とする。   Embodiments of the present invention have been proposed to solve the above-described problems, and are capable of following a shadow that has fallen on a solar cell string with a simple configuration and irradiating the shadow with light. The purpose is to provide a system.

上記の目的を達成するために、実施形態の太陽光発電システムは、入射する太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池セルが複数個直列に接続された太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングに入射する太陽光を遮って影を生じさせる遮光物に隣接して配置される受光量改善用レンズと、を有する。前記受光量改善用レンズは、入射する太陽光の一部を屈折させて、前記太陽電池ストリングの影が生じた範囲に入射させる。   In order to achieve the above object, a photovoltaic power generation system according to an embodiment includes a solar cell string in which a plurality of solar cells that convert incident solar energy into electrical energy are connected in series, and the solar cell string. A light receiving amount improving lens disposed adjacent to a light blocking object that blocks the sunlight incident on the light generating shadow. The received light amount improving lens refracts a part of the incident sunlight and makes the incident light enter the range where the shadow of the solar cell string is generated.

第1の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the solar energy power generation system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す側面図で、太陽の仰角が45°の状態を示す。It is a side view which shows the structure of the solar energy power generation system which concerns on 1st Embodiment, and shows the state whose sun's elevation angle is 45 degrees. 太陽電池セルに入射する光の強さと出力電流、及び太陽電池ストリング全体の出力電流の測定値を示す表であり、(a)は遮光物の影がストリングにかかっていない状態、(b)は遮光物の影が太陽電池ストリングにかかった状態、および(c)は受光量改善用レンズによって屈折された太陽光が遮光物の影に入射した状態での測定値を示す表である。It is a table | surface which shows the measured value of the intensity | strength and output current of the light which injects into a photovoltaic cell, and the output current of the whole photovoltaic string, (a) is the state where the shadow of a light-shielding object does not cover the string, (b) is (C) is a table | surface which shows the measured value in the state in which the shadow of the light-shielding object was applied to the solar cell string, and the state in which the sunlight refracted by the lens for light reception improvement entered the shadow of the light-shielding object. (a)は、太陽光発電システムにおいて遮光物の影がストリングにかかっていない状態を示す側面図であり、(b)は遮光物の影が太陽電池ストリングにかかった状態を示す側面図である。(A) is a side view which shows the state where the shadow of the light shielding object is not applied to the string in the solar power generation system, and (b) is a side view showing the state where the shadow of the light shielding object is applied to the solar cell string. . 第1の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す側面図で、太陽の仰角が75°の状態を示す。It is a side view which shows the structure of the solar energy power generation system which concerns on 1st Embodiment, and shows the state whose elevation angle of the sun is 75 degrees. 受光量改善用レンズの具体的構成の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a specific structure of the lens for light reception improvement. 受光量改善用レンズの遮光物への取付け態様の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the attachment aspect to the light-shielding object of the lens for light reception improvement. 受光量改善用レンズの遮光物への取付け態様の一例であり、(a)は受光量改善用レンズのみを図示し、(b)は遮光物と受光量改善用レンズとの接続部分を拡大して示す図である。It is an example of the attachment mode of the light reception amount improvement lens to the light shielding object, (a) illustrates only the light reception amount improvement lens, and (b) enlarges the connection part between the light shielding object and the light reception amount improvement lens. FIG. 第2の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the solar energy power generation system which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る太陽光発電システムにおいて、太陽電池セルに入射する光の強さと出力電流、及び太陽電池ストリング全体の出力電流の測定値を示す表である。It is a table | surface which shows the measured value of the intensity and output current of the light which injects into a photovoltaic cell, and the output current of the whole photovoltaic string in the photovoltaic power generation system which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す斜視図であり、(a)は遮光物の影が太陽電池ストリングにかかった状態を示し、(b)は受光量改善用レンズにより受光量が改善された状態を示す。It is a perspective view which shows the structure of the solar energy power generation system which concerns on 3rd Embodiment, (a) shows the state where the shadow of the light-shielding object applied to the solar cell string, (b) received light with the lens for light reception amount improvement. Shows improved quantity.

以下、本発明に係る太陽光発電装置システムの実施例について添付図面を参照して説明する。   Embodiments of a solar power generation system according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

[1.第1の実施形態]
[1−1.太陽光発電システムの全体構成]
第1の実施形態に係る太陽光発電システムの全体構成について、図1を参照して説明する。
[1. First Embodiment]
[1-1. Overall configuration of solar power generation system]
The overall configuration of the photovoltaic power generation system according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態の太陽光発電システムは、入射する太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池セル1が複数個直列に接続された太陽電池ストリング2を有する。太陽光発電システムは太陽電池ストリング2の後段に、図示しないPCS(パワーコンディショナー)を備え、太陽電池ストリング2の出力電力を適切な電力に変換している。例えば、電力系統に逆潮流する場合、出力電圧を電力系統に合わせた交流電圧に変換している。   The solar power generation system of this embodiment has a solar cell string 2 in which a plurality of solar cells 1 that convert incident solar energy into electrical energy are connected in series. The solar power generation system includes a PCS (power conditioner) (not shown) in the subsequent stage of the solar cell string 2 and converts the output power of the solar cell string 2 into appropriate power. For example, in the case of reverse power flow to the power system, the output voltage is converted to an AC voltage that matches the power system.

直列に接続される太陽電池セル1の数は、セル一単体の出力電圧と太陽電池ストリング2が要求される出力電圧を考慮して決定される。本実施形態では例として、太陽電池セル1a〜1fが直列に接続された状態について説明する。一般家庭に設置される場合、太陽電池ストリング2は、通常は住宅等の南向きの傾斜した屋根に沿って設置される。あるいは、マンション等の屋上に架台等によって床面から斜め方向に立ち上げて設置されることもある。   The number of solar cells 1 connected in series is determined in consideration of the output voltage of a single cell and the output voltage required for the solar cell string 2. In the present embodiment, as an example, a state in which the solar cells 1a to 1f are connected in series will be described. When installed in a general household, the solar cell string 2 is usually installed along a slanted roof facing south such as a house. Alternatively, it may be installed on a rooftop of a condominium or the like in a diagonal direction from a floor surface by a stand or the like.

本実施形態では、太陽電池ストリング2に入射する太陽光を遮る遮光物が存在することを前提としている。一戸建てや低層マンションに設置される太陽光発電システムにおいては、電線や電信柱など、屋根や屋上の周囲に遮光物となるものが上空に存在する可能性が高い。あるいは、太陽光発電システムの導入当時には遮光物が存在しなくても、導入後に周辺環境の変化によって遮光物ができてしまうこともある。本実施形態では、遮光物が太陽光発電システムの上空に掛け渡された電線10である場合を説明する。図1では、電線10の、太陽電池ストリング2の上空に位置する部分のみを図示している。   In the present embodiment, it is assumed that there is a light blocking object that blocks sunlight incident on the solar cell string 2. In solar power generation systems installed in detached houses and low-rise condominiums, there is a high possibility that there will be light shielding objects around the roof or rooftop, such as electric wires and telephone poles. Alternatively, even if there is no light shielding object at the time of introduction of the solar power generation system, the light shielding object may be formed due to changes in the surrounding environment after the introduction. This embodiment demonstrates the case where the light-shielding object is the electric wire 10 hung over the solar power generation system. In FIG. 1, only a portion of the electric wire 10 positioned above the solar cell string 2 is illustrated.

太陽電池ストリング2の中で、影に位置する太陽電池セル1は影の生じていない太陽電池セルより受光量が低下するため、その太陽電池セル1の出力電流も低下する。上述したように、太陽電池セル1が直列に接続された太陽電池ストリング2において、各太陽電池セル1の出力電流のうち、もっとも小さい出力電流が全体の出力電流となる。したがって、電線10の存在により太陽電池ストリング2全体の出力電流が低下する。   In the solar cell string 2, the solar cell 1 located in the shadow has a lower light receiving amount than the solar cell without the shadow, and therefore the output current of the solar cell 1 also decreases. As described above, in the solar cell string 2 in which the solar cells 1 are connected in series, the smallest output current among the output currents of the solar cells 1 is the overall output current. Therefore, the output current of the entire solar cell string 2 is reduced due to the presence of the electric wire 10.

本実施形態の太陽光発電システムは、この低下した受光量を改善するための受光量改善用レンズ3を有する(以降、単にレンズ3とも称する)。レンズ3は、電線10のうち、太陽電池ストリング2の上空に位置する部分に沿って、電線10に隣接するように設置されている。   The photovoltaic power generation system of the present embodiment has a received light amount improving lens 3 for improving the lowered received light amount (hereinafter also simply referred to as the lens 3). The lens 3 is installed adjacent to the electric wire 10 along a portion of the electric wire 10 positioned above the solar cell string 2.

[1−2.受光量改善用レンズの構成及び作用]
受光量改善用レンズ3の構成と作用について、図2〜4を参照して説明する。
[1-2. Structure and operation of lens for improving received light amount]
The configuration and operation of the received light amount improving lens 3 will be described with reference to FIGS.

レンズ3は、ガラスやプラスチック等の光を透過する材質で構成される。図2に示すように、レンズ3は断面が略台形の角柱部材である。ここで、略台形とは、台形の上底と下底に挟まれる辺が内側に湾曲している状態を意味する。言い換えれば、レンズ3は凹レンズを半分にした形状となっている。具体的には、両凹レンズを、その光軸が通る面で二分割した其の片方の形状である。ここで、「光軸を通る面」とは、両凹レンズの主要点(主点・焦点・節点)を通り、かつ主点において主面と直交する面である。両凹レンズを二分割して半分すると、光軸を通る面が短尺の端部3aとなり、その反対側の面が長尺の端部3bとなる。したがって、レンズ3の短尺の端部3a近傍に入射した光は直進するが、それ以外の部分では発散する方向に屈折し、かつ長尺の端部3b近傍ではその屈折の程度が一番大きくなる。   The lens 3 is made of a material that transmits light, such as glass or plastic. As shown in FIG. 2, the lens 3 is a prismatic member having a substantially trapezoidal cross section. Here, the substantially trapezoid means that the side between the upper base and the lower base of the trapezoid is curved inward. In other words, the lens 3 has a shape in which the concave lens is halved. Specifically, it is the shape of one of the biconcave lenses divided into two on the plane through which the optical axis passes. Here, the “plane passing through the optical axis” is a plane that passes through the principal point (principal point / focus / node) of the biconcave lens and is orthogonal to the principal surface at the principal point. When the biconcave lens is divided into two halves, the surface passing through the optical axis becomes the short end 3a, and the opposite surface becomes the long end 3b. Therefore, the light incident on the vicinity of the short end 3a of the lens 3 travels straight, but is refracted in the direction of divergence at other portions, and the degree of refraction becomes the largest near the long end 3b. .

本実施形態の太陽光発電システムにおいて、レンズ3は、そのレンズ面を太陽電池ストリング2の入射面に向けて配置される。さらに、長尺の端部3bが電線10に近接する側に、短尺の端部3aが電線10から遠ざかる側に位置するように設置される。   In the solar power generation system of the present embodiment, the lens 3 is arranged with its lens surface facing the incident surface of the solar cell string 2. Further, the long end 3 b is installed on the side close to the electric wire 10, and the short end 3 a is installed on the side away from the electric wire 10.

このような太陽光発電システムにおいて、電線10が、例えば太陽電池セル1cに入射すべき太陽光を遮るものであった場合、図2に示すように太陽電池セル1c上に影が生じるため、太陽電池セル1cの受光量は影の生じていない太陽電池セルに比べて低下する。電線10の隣、すなわち近傍を通過する光は、太陽電池セル1cに隣接する太陽電池セル1bに入射する。ここで、電線10に隣接してレンズ3を設置すると、レンズ3にはこの電線10の近傍を通過する光が入射する。上述したように、電線10から離れた光軸に沿って入射する光は、直進してそのまま太陽電池セル1bに向けて出射する。また、レンズ3の短尺の端部3a側への入射光は若干屈折するが、依然として太陽電池セル1bの範囲に発散する。そして、レンズ3の長尺の端部3b側への入射光は、大きく屈折して、太陽電池セル1bを逸脱して太陽電池セル1cに向けて発散する。   In such a solar power generation system, when the electric wire 10 blocks, for example, sunlight that should enter the solar battery cell 1c, a shadow is generated on the solar battery cell 1c as shown in FIG. The amount of light received by the battery cell 1c is lower than that of a solar battery cell with no shadow. The light passing through the vicinity of the electric wire 10, that is, the vicinity thereof, enters the solar battery cell 1b adjacent to the solar battery cell 1c. Here, when the lens 3 is installed adjacent to the electric wire 10, light passing through the vicinity of the electric wire 10 enters the lens 3. As described above, the light incident along the optical axis away from the electric wire 10 travels straight and exits toward the solar battery cell 1b as it is. Moreover, the incident light on the short end 3a side of the lens 3 is slightly refracted, but still diverges in the range of the solar battery cell 1b. The incident light on the long end 3b side of the lens 3 is greatly refracted and diverges from the solar battery cell 1b toward the solar battery cell 1c.

このように、レンズ3によって発散された光の一部が、太陽電池セル1cへの入射光となることによって、電線10の影によって低下した電池セル1cの受光量が改善される。   In this way, a part of the light diverged by the lens 3 becomes incident light on the solar battery cell 1c, whereby the amount of light received by the battery cell 1c, which is reduced by the shadow of the electric wire 10, is improved.

受光量改善の具体的態様を、図3に示した、太陽電池セルに入射する光の強さと出力電流、及び太陽電池ストリング2全体の出力電流の測定値を用いて説明する。図3(a)は遮光物である電線10が存在しない状態、すなわち図4(a)に示す状態での測定値を示す。図3(b)は電線10によって太陽電池セル1cに影がかかった状態、すなわち図4(b)に示す状態での測定値を示す。図3(c)は電線10に隣接して受光量改善用レンズ3を設置した状態、すなわち図1に示す状態での測定値を示す。   A specific aspect of the improvement in the amount of received light will be described using the measured values of the intensity and output current of light incident on the solar battery cell and the output current of the entire solar battery string 2 shown in FIG. FIG. 3A shows measured values in a state where the electric wire 10 that is a light shielding object is not present, that is, in the state shown in FIG. FIG. 3B shows measured values in a state in which the solar cell 1c is shaded by the electric wire 10, that is, in the state shown in FIG. FIG. 3C shows measured values in a state where the received light amount improving lens 3 is installed adjacent to the electric wire 10, that is, in the state shown in FIG.

図3(a)に示すように、遮光物が存在しない状態では、すべての太陽電池セル1a〜1fにおいて、受光した光の強さは1000W/mとなり、同じ受光量を得ている。そのため、出力電流も全ての太陽電池セル1において2.0Aとなり、太陽電池ストリング2の出力電流も2.0Aとなる。 As shown to Fig.3 (a), in the state which does not have a light-shielding object, in all the photovoltaic cells 1a-1f, the intensity | strength of the received light will be 1000 W / m < 2 >, and it has obtained the same light reception amount. Therefore, the output current is 2.0 A in all the solar cells 1 and the output current of the solar cell string 2 is 2.0 A.

図3(b)に示すように、電線10が太陽電池セル1cに入射すべき太陽光を遮って影を生じさせた場合、太陽電池セル1cに入射する光の強さは、100W/mに低下する。そのため、太陽電池セル1cの出力電流は0.2Aに低下する。この結果、他の太陽電池セルは、1000W/mを受光したときの2.0Aを出力できず、太陽電池セル1cの出力電流に引きずられる。結果として、太陽電池ストリング2全体としても0.2Aの電流しか出力することができない。 As shown in FIG.3 (b), when the electric wire 10 interrupts the sunlight which should enter into the photovoltaic cell 1c, and produces the shadow, the intensity | strength of the light which injects into the photovoltaic cell 1c is 100 W / m < 2 >. To drop. Therefore, the output current of the solar battery cell 1c is reduced to 0.2A. As a result, the other solar cells cannot output 2.0 A when receiving 1000 W / m 2, and are dragged by the output current of the solar cell 1 c. As a result, the solar cell string 2 as a whole can output only a current of 0.2 A.

一方、図3(c)に示すように、受光量改善用レンズ3を遮光物である電線10に隣接配置した場合、太陽電池セル1bについては、入射すべき太陽光の一部が発散されるため、入射する光の強さは1000W/mから500W/mまで低下する。そのため、その出力電流も2.0Aから1.0Aまで低下する。しかし、太陽電池セル1cに入射する光の強さは、レンズ3によって発散された光が入射することにより、100W/mから200W/mまで改善される。そのため、電線10の影によって0.2Aまで低下していた出力電流は0.4Aまで回復する。したがって、太陽電池セル2全体として出力電流も0.4Aまで改善する。 On the other hand, as shown in FIG.3 (c), when the lens 3 for light reception improvement is arrange | positioned adjacent to the electric wire 10 which is a light-shielding object, about solar cell 1b, a part of sunlight which should inject | emits is diffused. Therefore, the intensity of incident light decreases from 1000 W / m 2 to 500 W / m 2 . Therefore, the output current also decreases from 2.0A to 1.0A. However, the intensity of the light incident on the solar cell 1c is improved from 100 W / m 2 to 200 W / m 2 when the light diverged by the lens 3 is incident. Therefore, the output current that has been reduced to 0.2 A due to the shadow of the electric wire 10 is recovered to 0.4 A. Therefore, the output current of the solar battery cell 2 as a whole is improved to 0.4A.

太陽の光を遮って生じる影は太陽の移動に伴って移動するものである、このレンズ3はこの移動する影に追随して、光を発散させる範囲を移動させるように作用する。図2では太陽が仰角45°の場合を示していたが、図5は太陽が移動して仰角75°になった場合を示している。仰角が変化することによって太陽電池ストリング2への太陽光の入射角も変化するため、電線10による影は太陽電池セル1cから1b上に移動する。電線10の隣、すなわち近傍を通過する光も電線10による影と同様に移動するため、太陽電池セル1bから太陽電池セル1a上に移動する。ここで、レンズ3を電線10に隣接配置し、電線10の近傍を通過する光を入射させる。すると、仰角45°の場合と同様に、電線10から離れた光軸に沿った入射光は、直進してそのまま太陽電池セル1aに向けて出射する。また、レンズ3の短尺の端部3a側への入射光は若干屈折するが、依然として太陽電池セル1aの範囲に発散する。そして、レンズ3の長尺の端部3b側への入射光は大きく屈折して、太陽電池セル1aを逸脱して太陽電池セル1bに向けて発散する。   The shadow generated by blocking the sun's light moves with the movement of the sun. The lens 3 follows the moving shadow and acts to move the range in which the light is diverged. Although FIG. 2 shows the case where the sun has an elevation angle of 45 °, FIG. 5 shows the case where the sun has moved to an elevation angle of 75 °. As the elevation angle changes, the incident angle of sunlight on the solar cell string 2 also changes, so that the shadow caused by the electric wire 10 moves from the solar cells 1c to 1b. Since the light passing through the vicinity of the electric wire 10, that is, the vicinity thereof also moves in the same manner as the shadow by the electric wire 10, it moves from the solar cell 1 b to the solar cell 1 a. Here, the lens 3 is disposed adjacent to the electric wire 10 and light passing through the vicinity of the electric wire 10 is made incident. Then, as in the case of an elevation angle of 45 °, the incident light along the optical axis away from the electric wire 10 goes straight and is emitted as it is toward the solar battery cell 1a. Moreover, the incident light on the short end 3a side of the lens 3 is slightly refracted, but still diverges in the range of the solar battery cell 1a. The incident light on the long end 3b side of the lens 3 is greatly refracted and diverges from the solar cell 1a toward the solar cell 1b.

このように、受光量改善用レンズ3を電線10に隣接して配置して電線10の近傍を通過する光を発散させ、さらに受光量改善用レンズ3を、電線10に隣接する側に入射した光が影に向かって発散されるような形状としたことで、レンズ3によって発散された光を太陽の移動に伴って移動する影に追随させて入射させることができる。   In this way, the light reception amount improving lens 3 is disposed adjacent to the electric wire 10 to diverge light passing through the vicinity of the electric wire 10, and the light reception amount improving lens 3 is incident on the side adjacent to the electric wire 10. By adopting a shape in which the light is diverged toward the shadow, the light diverged by the lens 3 can be made to follow the shadow moving with the movement of the sun and incident.

[1−3.受光量改善用レンズの構成例]
レンズ3の曲率や焦点距離等の具体的形状は、実際に使用する太陽電池セル1の大きさや遮光物との距離等によって適宜選択される。ここで、一例として、図6を用いてレンズ3の具体的構成例を挙げる。
[1-3. Example of lens configuration for improving the amount of received light]
Specific shapes such as the curvature and focal length of the lens 3 are appropriately selected depending on the size of the solar battery cell 1 actually used, the distance from the light shielding object, and the like. Here, as an example, a specific configuration example of the lens 3 will be described with reference to FIG.

レンズ3は、入射した光を、レンズ3がない場合に太陽電池ストリング2上へ入射すべきであった幅に加えて隣接する影の外縁まで発散させるように構成することが望ましい。つまり、レンズ3は、所望とする太陽電池ストリング2への入射幅に従って、焦点距離が決定される。   The lens 3 is preferably configured to diverge the incident light to the outer edge of the adjacent shadow in addition to the width that should have been incident on the solar cell string 2 in the absence of the lens 3. That is, the focal length of the lens 3 is determined according to the desired incident width to the solar cell string 2.

ここで、レンズ3の焦点距離をFとし、レンズ幅をWlensとし、レンズ3から太陽電池ストリング2までの距離をLcellとし、レンズ3から出射して太陽電池ストリング2に入射する光の幅をWcellとする。
レンズ3の焦点距離Fと、太陽電池ストリング2への太陽光の入射幅Wcellの関係は、以下の式1で表される。
(式1)
F :Wlens = ( F + Lcell ) : Wcell
これより、所望の入射幅Wcellに光を入射させるレンズ3は、以下の式2で表すことのできる焦点距離Fを有する光学的構造とすればよい。
(式2)
F=Lcell×Wlens/(Wcell-Wlens)
Here, the focal length of the lens 3 is F, the lens width is Wlens, the distance from the lens 3 to the solar cell string 2 is Lcell, and the width of the light emitted from the lens 3 and incident on the solar cell string 2 is Wcell. And
The relationship between the focal length F of the lens 3 and the incident width Wcell of sunlight on the solar cell string 2 is expressed by the following formula 1.
(Formula 1)
F: Wlens = (F + Lcell): Wcell
Accordingly, the lens 3 that allows light to enter the desired incident width Wcell may have an optical structure having a focal length F that can be expressed by the following Expression 2.
(Formula 2)
F = Lcell × Wlens / (Wcell-Wlens)

なお、上述のように、レンズ3は太陽電池セル1cに落ちる影の外縁まで発散させるように構成することが望ましいが、影の一部にのみ発散させても太陽電池セル1cの受光量をある程度改善させることできる。また、レンズ3による光の発散により、低下した太陽電池セル1bの受光量と改善した太陽電池セル1cの受光量とが、一致するように焦点距離Fおよびレンズの透過率を調整することが最適である。   As described above, it is desirable that the lens 3 is configured to diverge up to the outer edge of the shadow falling on the solar cell 1c. However, even if the lens 3 diverges only to a part of the shadow, the amount of light received by the solar cell 1c is reduced to some extent. Can be improved. In addition, it is optimal to adjust the focal length F and the lens transmittance so that the amount of light received by the solar cell 1b and the amount of light received by the improved solar cell 1c are reduced due to light divergence by the lens 3. It is.

[1−4.施工方法]
本実施形態において、受光量改善用レンズ3を遮光物に隣接させて配置するための取付け態様や方法は様々なものが考えられるが、その一例を、図7および図8を用いて説明する。
[1-4. Construction method]
In the present embodiment, there are various attachment modes and methods for arranging the light reception amount improving lens 3 adjacent to the light shielding object, and an example thereof will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

図7に示すように、遮光物である電線10にバンド4が取り付けられている。さらに、バンド4にはU字形状の取り付け具6が取り付けられている。一方、レンズ3には、長尺の端部3bの縁を取り囲むようにしてフレーム5が嵌め込まれている。図8(a)に示すように、フレーム5はL字断面の部材で、長辺に嵌め込まれた横フレーム5aと短辺に嵌め込まれた縦フレーム5bから構成される。縦フレーム5bには、逆U字形状の取り付け具7が取り付けられている。   As shown in FIG. 7, the band 4 is attached to the electric wire 10 which is a light shielding object. Further, a U-shaped attachment 6 is attached to the band 4. On the other hand, a frame 5 is fitted into the lens 3 so as to surround the edge of the long end 3b. As shown in FIG. 8A, the frame 5 is a member having an L-shaped cross section, and includes a horizontal frame 5a fitted on the long side and a vertical frame 5b fitted on the short side. An inverted U-shaped attachment 7 is attached to the vertical frame 5b.

取り付け具6および7の中心部には、円孔が設けられており、これらの円孔を介して取り付け具6および7同士がボルト締結されることによって、レンズ3は電線10に隣接するように取り付けられる。   A circular hole is provided in the center of the attachments 6 and 7, and the lens 3 is adjacent to the electric wire 10 by bolting the attachments 6 and 7 to each other through these circular holes. It is attached.

レンズ3の電線10に対する取り付け位置や取り付け角度の調整は、例えば以下の方法で行う。まず、レーザポインタ等で、レンズ3によって発散された光が太陽電池ストリング2に入射する範囲を確認しながら、U字形状の取り付け具6のバンド4への取付け位置を調整して決定する。そして、取り付け具6を、縦フレーム5bの逆U字形状の取り付け具7とボルト締結する。ボルト締結の際に、再びレーザポインタ等で太陽電池ストリング2への入射角度を確認しながら、取り付け具6および7の締結角度を調整して決定する。このように、取り付け位置および角度を調整しながらレンズ3を電線10に隣接するように取り付ける。   Adjustment of the attachment position and the attachment angle of the lens 3 with respect to the electric wire 10 is performed by the following method, for example. First, the position where the U-shaped attachment 6 is attached to the band 4 is adjusted and determined while confirming the range in which the light emitted by the lens 3 is incident on the solar cell string 2 with a laser pointer or the like. Then, the fixture 6 is bolted to the inverted U-shaped fixture 7 of the vertical frame 5b. At the time of bolt fastening, the fastening angle of the fixtures 6 and 7 is adjusted and determined while confirming the incident angle to the solar cell string 2 again with a laser pointer or the like. Thus, the lens 3 is attached so as to be adjacent to the electric wire 10 while adjusting the attachment position and angle.

[1−5.効果]
(1)上述したように、本実施形態において、太陽光発電システムは、入射する太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池セル1が複数個直列に接続された太陽電池ストリング2を有する。そして、太陽電池セルに入射する太陽光の少なくとも一部を遮る遮光物である電線10が存在し、これが太陽電池セル1に影を生じさせて受光量を低下させる。これに対して、受光量改善用レンズ3を電線10に隣接して配置し、電線10の近傍を通過する太陽光の一部を影に向けて発散させる。
[1-5. effect]
(1) As described above, in the present embodiment, the photovoltaic power generation system includes the solar cell string 2 in which a plurality of solar cells 1 that convert incident solar energy into electrical energy are connected in series. And the electric wire 10 which is a light-shielding object which interrupts | blocks at least one part of the sunlight which injects into a photovoltaic cell exists, this produces a shadow in the photovoltaic cell 1, and reduces the light reception amount. On the other hand, the lens 3 for improving the amount of received light is disposed adjacent to the electric wire 10, and part of the sunlight passing through the vicinity of the electric wire 10 is diverged toward the shadow.

このように、レンズ3を遮光物である電線10に隣接配置した。レンズ3が発散させる光は電線10の隣、すなわち近傍を通過して太陽電池ストリング2に入射するものであるため、電線10の影とほぼ同様の移動をする。これによって、レンズ3は特別な調整機構を必要とすることなく、時間に応じて移動する電線10の影を追随して光を照射させることができる。すなわち、電線10の影の動きを追随するための駆動装置や複雑な制御プログラムを必要とせず、部品点数や設置コストを削減することができる。   In this manner, the lens 3 is disposed adjacent to the electric wire 10 that is a light shielding object. The light diverged by the lens 3 is incident on the solar cell string 2 after passing through the vicinity of the electric wire 10, that is, in the vicinity thereof, and thus moves in substantially the same manner as the shadow of the electric wire 10. Thereby, the lens 3 can follow the shadow of the electric wire 10 which moves according to time, and can irradiate light, without requiring a special adjustment mechanism. That is, a drive device and a complicated control program for following the movement of the shadow of the electric wire 10 are not required, and the number of parts and installation cost can be reduced.

(2)受光量改善用レンズ3を、凹レンズを半分にした形状とした。そして受光量改善用レンズの光軸が通る短尺面側を電線10から離れた側に配置し、長尺面側を電線10に隣接して配置した。これによって、レンズ3に入射する光の一部のみが、影に向かって発散されるため、レンズ3を通過する光がもともと入射すべきであった太陽電池セルの受光量を過度に低下させることがない。 (2) The lens 3 for improving the amount of received light has a shape in which the concave lens is halved. The short surface side through which the optical axis of the lens for improving received light amount passes is disposed on the side away from the electric wire 10, and the long surface side is disposed adjacent to the electric wire 10. As a result, only a part of the light incident on the lens 3 is diverged toward the shadow, so that the amount of light received by the solar battery cell that should have originally entered the lens 3 should be reduced excessively. There is no.

(3)さらに、レンズ3は、電線10から太陽電池ストリング2までの距離と電線10によって生じる影の範囲とに基づいて、レンズ3を出射した太陽光が影の範囲まで延びるように、焦点距離を決定した。これによって、太陽電池セル1間の受光量を平滑化し、太陽電池ストリング2全体の出力電流をさらに底上げすることができる。 (3) Further, the lens 3 has a focal length such that the sunlight emitted from the lens 3 extends to the shadow range based on the distance from the electric wire 10 to the solar cell string 2 and the shadow range generated by the electric wire 10. It was determined. Thereby, the amount of light received between the solar cells 1 can be smoothed, and the output current of the entire solar cell string 2 can be further raised.

(4)レンズ3は、電線10の周囲に掛け渡したバンドに、取り付け具6および7を介して取り付ける。その際、取り付け具6の取り付け位置や、取り付け具6および7の取り付け角度を調整することによって、レンズ3の電線10に対する取り付け位置及び角度を簡便に調整することができる。また、電線10に直接取り付けるのではなく、バンドを掛け渡して取り付けるため、電線10に与える影響をできるだけ少なくすることができる。 (4) The lens 3 is attached to a band that extends around the electric wire 10 via attachments 6 and 7. In that case, the attachment position and angle with respect to the electric wire 10 of the lens 3 can be easily adjusted by adjusting the attachment position of the attachment tool 6, and the attachment angle of the attachment tools 6 and 7. FIG. Moreover, since it attaches over a band instead of attaching directly to the electric wire 10, the influence which it has on the electric wire 10 can be minimized.

[2.第2の実施形態]
第2の実施形態に係る太陽光発電システムを、図9を参照して説明する。
なお、この第2の実施形態では、前述の第1実施形態とは異なる点のみを説明し、前述の第1実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
[2. Second Embodiment]
A photovoltaic power generation system according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, only points different from the first embodiment will be described, and the same parts as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

第1の実施形態において、1つの受光量改善用レンズ3が電線10の片側に隣接して配置されていたが、第2の実施形態では、受光量改善用レンズ3に加えて、もう1つの受光量改善用レンズ8(以下、単にレンズ8ともいう)が、受光量改善用レンズ3とは反対側に、電線10に隣接して配置されている。すなわち、第2の実施形態においては、電線10の両隣に受光量改善用レンズ3および8が配置されている。レンズ8はレンズ3と同一形状であり、電線10を挟んでレンズ3と線対称となるように配置されている。   In the first embodiment, one light reception amount improvement lens 3 is disposed adjacent to one side of the electric wire 10. In the second embodiment, in addition to the light reception amount improvement lens 3, another light reception amount improvement lens 3 is provided. A received light amount improving lens 8 (hereinafter also simply referred to as a lens 8) is disposed adjacent to the electric wire 10 on the side opposite to the received light amount improving lens 3. That is, in the second embodiment, the received light amount improving lenses 3 and 8 are arranged on both sides of the electric wire 10. The lens 8 has the same shape as the lens 3 and is arranged so as to be line symmetric with the lens 3 with the electric wire 10 interposed therebetween.

図9には、第1の実施形態と同様に、電線10によって太陽電池セル1cに入射する太陽光が遮られ、影が生じた状態を示している。また、第1の実施形態と同様に、レンズ3によって、太陽電池セル1bに入射する太陽光の一部が発散されて太陽電池セル1cに入射している。   FIG. 9 shows a state in which the sunlight incident on the solar battery cell 1c is blocked by the electric wire 10 and a shadow is generated, as in the first embodiment. Similarly to the first embodiment, a part of sunlight incident on the solar battery cell 1b is diverged by the lens 3 and enters the solar battery cell 1c.

ここで、第2の受光量改善用レンズ8には、太陽電池セル1cに隣接するもう一方のセルである太陽電池セル1dに入射すべき太陽光が入射している。レンズ3と同様に、レンズ8の、電線10から離れた光軸に沿って入射する光は、直進してそのまま太陽電池セル1dに向けて出射する。また、レンズ8の短尺の端部8a側への入射光は若干屈折するが、依然として太陽電池セル1dの範囲に発散する。そして、レンズ8の長尺の端部8b側への入射光は、大きく屈折して、太陽電池セル1dを逸脱して太陽電池セル1cに向けて発散する。   Here, sunlight that should enter the solar cell 1d, which is the other cell adjacent to the solar cell 1c, is incident on the second received light amount improving lens 8. Similar to the lens 3, the light incident along the optical axis of the lens 8 away from the electric wire 10 goes straight and exits toward the solar cell 1 d as it is. Further, the incident light on the short end 8a side of the lens 8 is slightly refracted, but still diverges in the range of the solar battery cell 1d. The incident light on the long end 8b side of the lens 8 is greatly refracted and diverges from the solar battery cell 1d toward the solar battery cell 1c.

このため、電線10によって影が生じた太陽電池セル1c上には、レンズ3によって発散された光に加え、レンズ8によって発散された光も入射する。これによって、太陽電池セル1cの受光量はさらに改善する。   For this reason, in addition to the light diverged by the lens 3, the light diverged by the lens 8 also enters the solar battery cell 1 c shaded by the electric wire 10. Thereby, the amount of light received by the solar battery cell 1c is further improved.

図10に、電線10の両隣に受光量改善用レンズ3および8を配置した場合の、各太陽電池セル1a〜1fに入射する光の強さと出力電流、及び太陽電池ストリング2全体の出力電流の測定値を示している。   FIG. 10 shows the intensity and output current of light incident on each of the solar cells 1 a to 1 f and the output current of the entire solar cell string 2 when the received light amount improving lenses 3 and 8 are arranged on both sides of the electric wire 10. The measured value is shown.

太陽電池セル1bに加え、太陽電池セル1dについても、入射すべき太陽光の一部が発散されるため、入射する光の強さは1000W/mから500W/mまで低下する。そのため、その出力電流も2.0Aから1.0Aまで低下する。しかし、太陽電池セル1cに入射する光の強さは、2つのレンズ3および8によって発散された光が入射することにより、100W/mから300W/mまで改善される。これは、電線10の片側にのみレンズ3を配置した場合より(図3(c)参照)、受光量がさらに改善されていることがわかる。結果として、電線10の影によって0.2Aまで低下していた出力電流も0.6Aまで回復する。したがって、太陽電池セル2全体として出力電流も0.6Aまで改善する。 In addition to the solar battery cell 1b, also in the solar battery cell 1d, since a part of the sunlight to be incident is diverged, the intensity of the incident light is reduced from 1000 W / m 2 to 500 W / m 2 . Therefore, the output current also decreases from 2.0A to 1.0A. However, the intensity of light incident on the solar cell 1c, by light diverged by the two lenses 3 and 8 is incident, is improved from 100W / m 2 to 300 W / m 2. This shows that the amount of received light is further improved as compared with the case where the lens 3 is disposed only on one side of the electric wire 10 (see FIG. 3C). As a result, the output current that has been reduced to 0.2 A due to the shadow of the electric wire 10 is also recovered to 0.6 A. Therefore, the output current of the solar battery cell 2 as a whole is improved to 0.6A.

このように、遮光物である電線10の両隣に受光量改善用レンズ3および8を配置することで、遮光物の両隣を通過する光をそれぞれ影に入射させ、受光量が低下した太陽電池セル1cの受光量をさらに改善させることができる。   As described above, by arranging the light receiving amount improving lenses 3 and 8 on both sides of the electric wire 10 which is a light shielding object, the light passing through both sides of the light shielding object is incident on the shadow, and the light receiving amount is reduced. The amount of received light 1c can be further improved.

第1の実施形態では、電線10の片側に受光量改善用レンズ3を隣接配置することで、影の生じた太陽電池セル1cの受光量をある程度改善することができる。しかし、さらに改善させる受光量を大きくするために、レンズ3から発散されて影へ向かう光の量を多くすると、太陽電池セル1bに入射する光の強さが太陽電池セル1cよりも低下してしまうおそれがある。そこで、第2の実施形態のように、遮光物である電線10の両隣に2つの受光量改善用レンズ3および8を備えることで、電線10の両隣を通過する光を影に入射させることができるため、太陽電池セル1cの両隣の太陽電池セル1bおよび1dの受光量を過度に低下させることなく、太陽電セル1cの受光量をさらに改善することができる。   In the first embodiment, the received light amount improvement lens 3 is adjacently disposed on one side of the electric wire 10 so that the received light amount of the solar cell 1c having a shadow can be improved to some extent. However, in order to further increase the amount of light received for improvement, if the amount of light diverging from the lens 3 and traveling toward the shadow is increased, the intensity of light incident on the solar cell 1b is lower than that of the solar cell 1c. There is a risk that. Therefore, as in the second embodiment, by providing the two light receiving amount improvement lenses 3 and 8 on both sides of the electric wire 10 that is a light shielding object, light passing through both sides of the electric wire 10 can be incident on the shadow. Therefore, the amount of light received by the solar cell 1c can be further improved without excessively reducing the amount of light received by the solar cells 1b and 1d on both sides of the solar cell 1c.

[3.第3の実施形態]
次に、第3の実施形態に係る太陽光発電システムを、図11を参照して説明する。
なお、この第3の実施形態でも、上述の第1実施形態とは異なる点のみを説明し、上述の第1実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
[3. Third Embodiment]
Next, a solar power generation system according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
In the third embodiment, only points different from the first embodiment will be described, and the same parts as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

本実施形態では、太陽光発電システムに存在する遮光物が縦方向に延びる電信柱100である場合を説明する。図11(a)に示すように、電信柱100の一部が太陽電池ストリング2に入射すべき光を遮ることによって、太陽電池ストリング2を縦断するように影が生じている。本実施形態では、太陽電池ストリング2として略正方形の多数の太陽電池セル1が直列に接続されたものを例として示している。影によって受光量が低下する太陽電池セルは一部であるが、これらのセルは直列に接続されているため、太陽電池ストリング全体としての出力電流が低下してしまう。   This embodiment demonstrates the case where the light-shielding object which exists in a solar power generation system is the telephone pole 100 extended in the vertical direction. As shown in FIG. 11A, a part of the telegraph pole 100 blocks light that should be incident on the solar cell string 2, so that a shadow is generated so as to cut the solar cell string 2 vertically. In this embodiment, the solar cell string 2 is shown as an example in which a large number of substantially square solar cells 1 are connected in series. Although some of the solar cells have a reduced amount of light received due to the shadow, these cells are connected in series, so that the output current of the entire solar cell string is reduced.

図11(b)に示すように、受光量改善用レンズ3は、電信柱100の高さ方向に沿って電信柱100に隣接するように取り付けられている。電信柱100の全長に亘って取り付ける必要はなく、太陽電池ストリング2上に影を生じさせる部分にのみ取り付ければ良い。レンズ3の形状は、第1及び第2の実施形態と同様に、凹レンズを半分にした形状となっている。レンズ3のレンズ面は太陽電池ストリング2の入射面に向けて配置される。さらに、長尺の端部3bが電信柱100に近接する側に、短尺の端部3aが電信柱100から遠ざかる側に位置するように設置される。   As shown in FIG. 11B, the received light amount improving lens 3 is attached so as to be adjacent to the telegraph pole 100 along the height direction of the telegraph pole 100. It is not necessary to attach over the entire length of the telephone pole 100, and it is only necessary to attach it to a portion that causes a shadow on the solar cell string 2. The shape of the lens 3 is a shape in which the concave lens is halved, as in the first and second embodiments. The lens surface of the lens 3 is arranged toward the incident surface of the solar cell string 2. Further, the long end 3 b is installed on the side close to the telegraph pole 100 and the short end 3 a is positioned on the side away from the telegraph pole 100.

レンズ3の電信柱100への取付けとしては、例えば取り付け位置の上下にバンド4を掛け渡し、フレーム5が嵌め込まれたレンズ3を取り付け具を介して取付ける。   For attaching the lens 3 to the telephone pole 100, for example, the band 4 is stretched over and under the attachment position, and the lens 3 into which the frame 5 is fitted is attached via a fixture.

電信柱100に隣接してレンズ3を配置することによって、レンズ3にはこの電線10の近傍を通過する光が入射する。電信柱100から離れた、短尺の端部3aに近い位置に入射する光は、直進するか若干屈折して太陽電池ストリング2に入射する。一方、レンズ3の長尺の端部3b側への入射光は大きく屈折して発散し、太陽電池ストリング2上の影に入射する。このように、レンズ3によって発散された光の一部が、影に入射することによって、影に位置する太陽電池セル1の受光量が改善され、太陽電池ストリング2全体としての出力電流も改善される。   By arranging the lens 3 adjacent to the telegraph pole 100, the light passing through the vicinity of the electric wire 10 enters the lens 3. The light that enters the position near the short end 3 a that is away from the telephone pole 100 travels straight or is slightly refracted and enters the solar cell string 2. On the other hand, the incident light on the long end 3 b side of the lens 3 is greatly refracted and diverged, and enters the shadow on the solar cell string 2. Thus, when a part of the light emitted by the lens 3 enters the shadow, the amount of light received by the solar cell 1 located in the shadow is improved, and the output current of the entire solar cell string 2 is also improved. The

電信柱100によって生じる影は時間に応じて移動するが、レンズ3は電信柱100の近傍を通過して太陽電池ストリング2に入射する光を発散させるものであるため、その光は電信柱100の影とほぼ同様の移動をする。そのため、本実施形態の受光量改善用レンズ3は、縦に延びる遮光物に対しても特別な調整機構を必要とすることなく、電信柱100の影を追随して光を照射させることができる。   Although the shadow caused by the telephone pole 100 moves with time, the lens 3 diverges light that passes through the vicinity of the telephone pole 100 and is incident on the solar cell string 2. Moves almost the same as the shadow. Therefore, the received light amount improving lens 3 of the present embodiment can irradiate light by following the shadow of the telegraph pole 100 without requiring a special adjustment mechanism even for a vertically extending light shield. .

なお、本実施形態では、縦に延びる遮光物として電信柱100を例示したが、これに限られず、避雷針や看板の支柱等、他の縦に延びる遮光物にも同様に取付けすることができる。   In the present embodiment, the telegraph pole 100 is illustrated as a vertically extending light shield. However, the telegraph pole 100 is not limited to this, and the light pole can be similarly attached to other vertically extending light shields such as a lightning rod and a sign post.

[4.その他の実施形態]
上述の実施形態では、受光量改善用レンズとして、両凹レンズを半分にした形状のレンズを使用していた。しかしながら、受光量改善用レンズは入射した太陽光が発散して出射されれば目的を達成するので、入射面に関しては凹面とする必要がない。そのため、両凹レンズに代えて平凹レンズを使用しても良い。
[4. Other Embodiments]
In the above-described embodiment, a lens having a shape in which the biconcave lens is halved is used as the light reception amount improving lens. However, since the lens for improving the amount of received light achieves the purpose if the incident sunlight diverges and is emitted, it is not necessary to make the incident surface concave. Therefore, a plano-concave lens may be used instead of the biconcave lens.

また、上述の実施形態では、電線や電信柱といった遮光物の周囲にバンドを掛け渡し、フレームを嵌め込んだ受光量改善用レンズを、取り付け具を用いて取り付けていた。しかしながら、避雷針等の径の細い遮光物に取り付ける場合は、遮光物にバンドを掛け渡さず、取り付け具を用いてレンズを直接取り付けても良い。   Further, in the above-described embodiment, the light receiving amount improving lens in which a band is stretched around a light shielding object such as an electric wire or a telephone pole and the frame is fitted is attached using a mounting tool. However, when attaching to a light-shielding object having a small diameter such as a lightning rod, the lens may be directly attached using an attachment tool without covering the light-shielding object with a band.

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

1,1a,1b,1c,1d,1e,1f 太陽電池セル
2 太陽電池ストリング
3,8 受光量改善用レンズ
3a,8a 短尺の端部
3b,8b 長尺の端部
4 バンド
5 フレーム
5a 横フレーム
5b 縦フレーム
6,7 取り付け具
10 電線(遮光物)
100 電信柱(遮光物)



1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f Solar cell 2 Solar cell string 3, 8 Lens 3a, 8a for light reception improvement Short end 3b, 8b Long end 4 Band 5 Frame 5a Horizontal frame 5b Vertical frame 6, 7 Mounting tool 10 Electric wire (shading object)
100 telephone pole (shading object)



Claims (7)

入射する太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池セルが複数個直列に接続された太陽電池ストリングと、
前記太陽電池ストリングに入射する太陽光を遮って影を生じさせる遮光物に隣接して配置される受光量改善用レンズと、を有し、
前記受光量改善用レンズは、前記遮光物の近傍を通過する太陽光の一部を前記影に向けて発散させることを特徴とする太陽光発電システム。
A solar cell string in which a plurality of solar cells that convert incident solar energy into electrical energy are connected in series;
A light reception amount improving lens disposed adjacent to a light blocking object that blocks the sunlight incident on the solar cell string and causes a shadow, and
The received light amount improving lens diverges a part of sunlight passing near the light shielding object toward the shadow.
前記受光量改善用レンズは、凹レンズを半分にした形状であり、前記受光量改善用レンズの光軸が通る短尺面側が前記遮光物から離れた側に配置され、長尺面側が前記遮光物に隣接して配置されていることを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システム。   The received light amount improvement lens has a shape in which a concave lens is halved, the short surface side through which the optical axis of the received light amount improvement lens passes is disposed away from the light shielding object, and the long surface side is the light shielding object. The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the photovoltaic power generation system is disposed adjacently. 前記受光量改善用レンズは、前記遮光物から前記太陽電池セルまでの距離と前記遮光物によって生じる影の範囲とに基づいて、前記受光量改善用レンズを出射する太陽光が前記影の範囲を包含するように、焦点距離が定められることを特徴とする請求項1又は2記載の太陽光発電システム。   The received light amount improving lens is configured such that the light emitted from the received light amount improving lens has the shadow range based on a distance from the light shield to the solar cell and a shadow range caused by the light shield. The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein a focal length is determined so as to include the photovoltaic power generation system. 前記受光量改善用レンズは、前記遮光物の両隣に2個配置され、各々が前記遮光物の両隣を通過する太陽光の一部を前記影に向けて発散させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の太陽光発電システム。   2. The received light amount improving lens is disposed two on both sides of the light shielding object, and each part diverges part of sunlight passing through both sides of the light shielding object toward the shadow. The solar power generation system as described in any one of -3. 前記受光量改善用レンズは、前記遮光物の周囲に掛け渡されたバンドに、取り付け具を介して取り付け位置および取り付け角度を調整して取り付けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の太陽光発電システム。   The lens for improving the amount of received light is attached to a band spanned around the light blocking object by adjusting an attachment position and an attachment angle via an attachment. The photovoltaic power generation system according to one item. 入射する太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池セルが複数個直列に接続された太陽電池ストリングに対して、入射する太陽光を遮って影を生じさせる遮光物に隣接して配置され、前記遮光物の近傍を通過する太陽光の一部を前記影に向けて発散させることを特徴とする太陽光発電システムの受光量改善用レンズ。   For solar cell strings in which a plurality of solar cells that convert the energy of incident sunlight into electrical energy are connected in series, the solar cells are arranged adjacent to a light-shielding object that blocks incident sunlight and produces a shadow, A lens for improving the amount of received light of a solar power generation system, wherein a part of sunlight passing near the shade is diverged toward the shadow. 入射する太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池セルが複数個直列に接続された太陽電池ストリングに対して、入射する太陽光を遮って影を生じさせる遮光物に受光量改善用レンズを隣接して配置する太陽光発電システムの受光量改善方法であって、
前記遮光物の周囲にバンドを掛け渡し、
前記バンドに対して、取り付け具を介して取り付け位置および角度を調整して、前記受光量改善用レンズを取り付け、
前記受光量改善用レンズによって、前記遮光物の近傍を通過する太陽光の一部を前記影に向けて発散させることを特徴とする、太陽光発電システムの受光量改善方法。


For a solar battery string in which a plurality of solar cells that convert incident solar energy into electrical energy are connected in series, a lens for improving the amount of received light is provided on a light blocking object that blocks incident sunlight and produces a shadow. A method for improving the amount of light received by a photovoltaic power generation system arranged adjacent to each other,
A band is placed around the shade,
Adjust the mounting position and angle to the band via a mounting tool, and attach the lens for improving the amount of received light,
A method for improving the amount of received light of a solar power generation system, characterized in that a part of sunlight passing near the shade is diverged toward the shadow by the lens for improving the amount of received light.


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