JP2014123710A - 光電変換装置用部品、光電変換装置および光電変換システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光電変換装置用部品は、光電変換素子3の実装領域11aを含む側面を有している第1の基体部11と、第1の基体部11に並んで配置された第2の基体部12と、第2の基体部12に設けられており入射光を実装領域11aの方向へ反射する光反射部22を有する光学エレメント2とを含んでいる。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態における光電変換装置は、図1(a)および(b)に示されているように、第1および第2の基体部11および12を含む基体1と、第2の基体部12に設けられた光学エレメント2と、第1の基体部11に設けられた光電変換素子3とを含んでいる。基体1および光学エレメント2によって光電変換装置用部品が構成されている。光電変換装置は、光学エレメント2の上方に設けられた集光レンズ4をさらに含んでいる。
けられている。
前述した特定の波長領域の光を吸収する光吸収層2cをさらに有していてもよい。なお、第2の基体部12とは別体とした場合のエレメント本体部2aは、例えばアルミニウム、鉄、銅またはそれらの合金等の金属材料、セラミックスから成る。
。光電変換素子3は、光起電力効果により、受けた光を即時に電力に変換して出力することができる。例示的な太陽電池素子は、InGaP/GaAs/Ge3接合型セルの構造を有している。インジウムガリウムリン(InGaP)トップセルは、660nm以下の波長領域に含まれる光をエネルギー変換する。ガリウムヒ素(GaAs)ミドルセルは、660nm以上890nm以下の波長領域に含まれる光をエネルギー変換する。ゲルマニウム(Ge)ボトムセルは、890nm以上2000nm以下の波長領域に含まれる光をエネルギー変換する。3つのセルは、トンネル接合を介して直列に接続されている。開放電圧は、3つのセルの起電圧の和である。なお、光電変換素子4の一辺は、例えば3mm以上15mm以下の長さである。また、光電変換素子4は、例えば0.3mm以上5mm以下の厚みである。
以下、本実施形態の光電変換装置の他の例について図5を参照して説明する。他の例における光電変換装置において、第2の基体部12が内部空間12bを有しており、光学エレメント2が、光電変換に必要な波長領域の光を反射して光電変換に不要な波長領域の光を透過させる光反射部22を有している。
以下、本実施形態の光電変換装置の他の例について図6を参照して説明する。他の例における光電変換装置において、第1および第2の基体部11および12は、冷却流体14が流れる内部空間11bおよび12bを有している。冷却流体14は、例えば冷却水である。
の光屈折率と基体部12の内部空間12bの光屈折率との差によって全反射を起こして、光電変換素子3の方向へ反射させる。また、図7(b)に示されているように、冷却媒体14が光学エレメント2の光反射部22まで達している場合には、光学エレメント2の光屈折率と基体部12の内部空間12b(実際には流される冷却媒体14)の光屈折率との差が小さくなり光の全反射が起こらず、入射光は下方へ透過する。
以下、本発明の実施形態における光電変換システムについて図9を参照して説明する。
11 第1の基体部
12 第2の基体部
13 共通基体部
2 光学エレメント
3 光電変換素子
4 集光レンズ
5,6 放熱フィン
Claims (8)
- 光電変換素子の実装領域を含む側面を有している第1の基体部と、
該第1の基体部に並んで配置された第2の基体部と、
該第2の基体部に設けられており、入射光を前記実装領域の方向へ反射する光反射部を有する光学エレメントとを備えていることを特徴とする光電変換装置用部品。 - 前記光反射部は、赤外線領域の光を反射せずに透過または吸収させることを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置用部品。
- 前記第1の基体部が第1の放熱フィンを有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光電変換装置用部品。
- 前記第2の基体部が第2の放熱フィンを有していることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の光電変換装置用部品。
- 前記第2の基体部は、冷却流体が流れる内部空間を有していることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の光電変換装置用部品。
- 請求項1に記載の光電変換装置用部品と、
該光電変換装置用部品の前記第1の基体部に設けられた光電変換素子とを備えていることを特徴とする光電変換装置。 - 請求項5に記載の光電変換装置用部品と、
該光電変換装置用部品の前記第1の基体部に設けられた光電変換素子と、
前記光電変換装置用部品の前記第2の基体部の前記内部空間に流される冷却流体とを備えており、
前記冷却流体が前記光反射部まで達するか否かで前記入射光の反射状態を制御可能であることを特徴とする光電変換装置。 - 請求項7に記載の光電変換装置を複数備えており、
該複数の光電変換装置のそれぞれにおいて前記入射光の反射状態を制御し得ることを特徴とする請求項7に記載の光電変換システム。
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