JP2014236184A - 太陽光発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光発電における屈折光と反射光エネルギーの照射を利用することで、設置面積を増やすことなく、太陽光エネルギーを電気エネルギー変換する受光面面積を倍増させ、太陽光発電量の有意義な増大を成し遂げる。【解決手段】裏面同士を貼り合わせた２つの太陽電池パネル体１と、前記太陽電池パネル体の下方に設けられた透明波板９と波板の下方に設けられた第一の反射板４と、太陽電池パネル体の４つの側面に設けられた光屈折透明筒３と、それぞれの光屈折透明筒の太陽電池パネル体側の側面に設けられた第二の反射板５と、光屈折透明筒の前記第二の反射板と、対向する側面に設けられた、第三の反射板６とを備え、第二の反射板を第三の反射板より高い位置に設けた太陽光発電装置。【選択図】図２

Description

本発明は屈折光と反射光を利用した太陽光発電装置に関するものである。

従来の太陽光発電装置は、太陽光発電装置本体を太陽に向け、装置本体の表面で直接的に受光し、太陽エネルギーを電気エネルギーへと転換するものが主流である。また、変換効率の高い太陽電池を用いた集光型太陽電池もあるものの、それは地軸を中心に自転する地球の推移に伴い、太陽光の入射角度にズレが生じたり、最適位置から外れて発電できなかったりすることもあるので、余儀なく受光角度をコントロールする工夫がなされたりして、必然的にメンテナンスのコスト面の負担が大きく膨らむデメリットがある。

また、太陽電池側に向かって口径が小さくなる漏斗形状の光集光部を多数並べて受光面に配置される集光装置と集光装置の光路を避けて、反射面からなる反射部を通じて、太陽光発電システムを構成するものもある。しかし、これまた、複雑な設置の上に、受光範囲が反射部ミラー面積に限られて受光面が設置されることになり、有効受光面面積の半減をもたらす大きなデメリットは避けられない。もちろん、設備施工コスト面の軽減は期待できないばかりか、却って設備施工コストの増大を招き、実用化の困難を来たすものかと思われる。

他方、これらの設置規模は所有土地面積の制限を受けるので、任意の増設拡大は、実際上、困難を伴う。

特開2011-210890号公報

本発明は太陽電池パネルの設置面積を増やすことなく、受光面積を倍増することにより、ムラのない受光の下で、確実に、変換量を増大させるものである。さらには、煩雑を避け、簡単な施工で、設置施工コストは極端に低く抑えられ、太陽光発電の普及に大きく貢献するものかと思われる。

裏面同士を貼り合わせた2つの太陽電池パネル体と、前記太陽電池パネ体の下方に設けられた透明板と、前記透明板の下方に設けられた第一反射板と、前記太陽電池パネル体の４つの側面にそれぞれ設けられた光屈折透明筒と、前記それぞれの光屈折透明筒の前記太陽電池パネル体側の側面に設けられた第二の反射板と、前記光屈折透明筒の前記第二の反射板と対向する側面に設けられた第三の反射板とを備え、前記第二の反射板を前記第三の反射板より高い位置に設けた太陽光発電装置。

本発明は、設置面積を増やすことなく、受光面積だけを倍増ことによって、受光量が増大する。それに伴い、発電量が増大する。大きな経済効果が期待されるものである。さらには、極めて簡易な構造による方法であり、一般の大規模太陽光発電システムにおいても応用することが十分に可能であり、産業上のメリット、利用性は甚大である。

本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の分解図である。 本実施形態に係る太陽光発電装置の斜視図である。 本実施形態に係る太陽光発電装置の断面図である。 本実施形態に係る太陽光発電装置の光屈折透明筒斜視図である。 本実施形態に係る太陽光発電装置の光屈折透明筒の断面図である。 本実施形態に係る太陽光発電装置の裏面平面図である。 本実施形態に係る太陽光発電装置の反射説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図1〜図7を用いて説明する。

本発明の実施形態に係る太陽光発電装置は、直接光が入射される２枚の太陽電池1、8と４本の光屈折透明筒3及び第一の反射板4、第二の反射板5及び第三の反射板6、更に屈折と反射のための透明波板9（透明波板9に代わって透明平板１枚乃至２枚を太陽電池1．8の下方に平行して、第一の反射板4との間に適宜な間隔を設けても良い。）と、反射テープ10とを主たる構成要素として構成している。太陽電池パネル体1、8は、それぞれの裏面を接合させて構成される。したがって、接合された太陽電池パネル体1、8は表裏両面が受光面となる。なお、第一の反射板4の面積は、太陽電池パネル体1、8及び透明波板9はそれぞれ同面積であるのと違い、一回り大きいもので、太陽電池パネル体1の面積に、光屈折透明筒3の４つの底面分面積を含んで、一回り大きい面積になる。光屈折透明筒3は、裏面同士を接合した太陽電池パネル体1、8を囲むように４本設けられる。各光屈折透明筒3は太陽電池パネル体1、8の側面（内側面）31に設けられた第二の反射板5と対向する側面（外側面）32に設けられた第三の反射板6とを備えている。太陽光は光屈折透明筒3の凸部3a及び外向き側面の上部3bから、直接的に太陽光の照射を受け,第二の反射板5で反射され、光屈折透明筒3の内部の空間7間を屈折して第三の反射板6 で再反射され、透明波板9（または透明平板２枚）へ向かう。このように屈折・反射を反復的に繰り返し、拡散し、屈折光・反射光は太陽電池パネル体8へ照射して、本発明の主目的を達成する。ここで太陽電池パネル体1、8が併せて表裏両面で受光面の役割を果たし、太陽光エネルギーから電気エネルギーへと変換するものである。太陽電池パネル体1、8は第一の反射板4の下方に設置された発電部1aと接続され、電気エネルギーは発電部1aに蓄積される。土地価格の高いわが国で、設置場所を増やすことなく受光面積を倍増できることは、利用者が所有地範囲内の遊休空間を有効に利用できるので、太陽光発電における国土倍増利用にも等しいものである。本発明は、特に、太陽光の自然法則を利用して、従来の太陽光発電の有効利用を著しく高めることを明らかにしたものである。
本実施の形態を光の反射、屈折を中心として更に説明する。

太陽の直接光は、太陽光電池パネル体1、8の周りを囲む４本の光屈折透明筒3の 凸部3a及び側面上部3bから入射し、光屈折透明筒3の上部半分の内側面31に付着 し設置する第二反射板5で反射し空洞7を通過し屈折し、光屈折透明筒3の下部半分の外側面に付着し設置する第三反射鏡6で、更に反射・屈折を経て、透明波板9で屈折しながら底部の全平面反射鏡の第一の反射板4に到達し、反射し拡散する。これらの拡散・反射光は自ずと下向き太陽電池パネル体8の受光面に導かれる。太陽電池パネル体1、8自体は受光面でも反射をするものではあるが、反射機能強化のため、この下向き太陽電池パネル体8設置の際に、太陽光モジュール2の縦横の繋ぎ部分全てに同等幅の反射テープ10（図6、図７）を貼り付け、反射光をこれら縦横の反射テープ10で再反射させ、下向き太陽電池パネル体8の受光面と透明波板9および第一反射板4（底部反射鏡）との間で反復して再反射・再屈折を繰り返す。これにより、図7の反射説明図に示すように、太陽光からの入射光からの光屈折透明筒3への入射光線は屈折反射経路を矢印12に示すジグザグ反射経路を辿り、屈折反射を繰り返し、下向け太陽電池パネル体8の受光面全体に拡散し照射する。直射光入射を受ける太陽電池パネル体1と、これと対をなす下向け太陽電池パネル体8とは、両者それぞれが電気エネルギーへの変換目的を達成する。

1 太陽電池パネル体
2 太陽モジュール
3 光屈折透明筒
3a 凸部
3b 外側面
4 第一反射板
5 第二反射板
6 第三反射板
7 空洞
8 下向き太陽電池パネル体
9 透明波板
10 反射テープ
11 発電部
12 入射光線屈折反射経路概略
1a 発電部
31 内側面
32 外側面

Claims (2)

1. 裏面同士を貼り合わせた2つの太陽電池パネル体と、前記太陽電池パネル体の下方に設けられた透明板と、前記透明板との下方に設けられた第一の反射板と、前記太陽電池パネル体の４つの側面に設けられた光屈折透明筒と、前記それぞれの光屈折透明筒の前記太陽電池パネル体側の側面に設けられた第二の反射板と、前記光屈折透明の前記第二の反射板と対向する側面に設けられた第三の反射板とを備え、前記第二の反射板を前記第三の反射板より高い位置に設けた太陽光発電装置。
2. 前記透明板が透明波板である請求項1記載の太陽光発電装置。
   

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