JP2016111225A - 集光型太陽光発電ユニット、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル、及び集光型太陽光発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外観色を多様な色彩に容易に設定可能とすることができる集光型太陽光発電ユニットを提供する。
【解決手段】 モジュール１Ｍは、外面１３ｆ１から入射する太陽光を集束させるフレネルレンズ１３ｆと、フレネルレンズ１３ｆにより集束させた太陽光を受けて発電するセル２１と、セル２１を保持する底板１１ａと、フレネルレンズ１３ｆに対して対向するようにフレネルレンズ１３ｆと底板１１ａとの間に配置され、フレネルレンズ１３ｆの外面１３ｆ１に所定の色を反映させる板状の表示部材３０とを備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、太陽光をセルに集めて発電する集光型太陽光発電（ＣＰＶ：Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）のユニット、モジュール、パネル、装置に関する。

近年、住宅等の屋根に固定して用いられる結晶系シリコン型発電素子からなる太陽光発電パネルでは、美観の維持や景観との調和、あるいは装飾を目的としてパネルの外観色を多様な色彩に調整する試みが提案されている。
例えば、下記特許文献１では、太陽電池素子を構成するシリコン基板の受光面に積層される反射防止膜の膜厚を多層にしこれら膜厚を調整することで、パネルの外観色を調整することが開示されている。

特開２００３−１９７９３７号公報 特許第３１６９７９９号 特開２０１３−５４３８０号公報

"京都市情報館 太陽光パネルの景観規制の概要"、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２６年９月８日検索］、インターネット＜URL：http://www.city.kyoto.lg.jp/tokei/page/0000160113.html＞ "一般財団法人新エネルギー財団"、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２６年９月８日検索］、インターネット＜URL：http://www.nef.or.jp/award/kako/h09/98syo7.htm＞

一方、フレネルレンズ等の集光レンズを用いて太陽光を集光して発電素子に導き発電する集光型太陽光発電パネルにおいても、上述の結晶系シリコン型太陽光パネルと同様、美観や、景観に対する配慮や、装飾の観点から、パネルの外観色を多様な色彩に設定可能であることが望ましい。

また、上記特許文献１による太陽光発電パネルの色彩の調整方法では、パネルの外観色を所定の色彩に調整すると、その後に他の色彩に変更することが自由にできない。このため、太陽光発電パネルを一度住宅の屋根等に固定すると、その後、パネルの外観色の色彩を変更しようとする場合、異なる色彩のパネルに交換する必要があり、色彩のみを容易に変更することができなかった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、外観色を多様な色彩に容易に設定可能な集光型太陽光発電ユニット、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル、及び集光型太陽光発電装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態である集光型太陽光発電ユニットは、
外面から入射する太陽光を集束させる集光レンズと、
前記集光レンズにより集束させた太陽光を受けて発電するセルと、
前記セルを保持する保持板と、
前記集光レンズに対して対向するように前記集光レンズと前記保持板との間に配置され、前記集光レンズの外面に所定の色を反映させる板状の表示部材と、
を備えている。

また、本発明の一実施形態である集光型太陽光発電モジュールは、上記集光型太陽光発電ユニットを、筐体に複数個並べて、相互に電気的に接続して成る。

また、本発明の一実施形態である集光型太陽光発電パネルは、上記集光型太陽光発電モジュールを複数個並べて成る。

本発明の一実施形態である集光型太陽光発電装置は、上記集光型太陽光発電パネルと、当該集光型太陽光発電パネルが太陽の方向を向いて太陽の動きに追尾動作するように駆動する駆動装置とを備えている。

本発明の集光型太陽光発電ユニット、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル、及び集光型太陽光発電装置によれば、外観色を多様な色彩に容易に設定可能とすることができる。

集光型太陽光発電装置の一例を示す斜視図である。 駆動装置等を含めた集光型太陽光発電システムの一例を示す図である。 第１実施形態に係る集光型太陽光発電モジュールを拡大して示す斜視図（一部破断）である。 第１実施形態に係るモジュールの要部断面図である。 筐体を集光部側から見たときの一部を示す図である。 表示部材を筐体の内部に差し込むときの態様を示す図である。 （ａ）は、第１実施形態の変形例に係るモジュールの要部断面図であり、（ｂ）は、第１実施形態の他の変形例に係るモジュールの要部断面図である。 （ａ）は、第２実施形態に係るモジュールの要部断面図であり、（ｂ）は、セル側筐体と、レンズ側筐体とを分離した状態を示す図である。 （ａ）は、第３実施形態に係るモジュールの要部断面図であり、（ｂ）は、セル側筐体と、レンズ側筐体とを分離した状態を示す図である。 第４実施形態に係るモジュールの筐体を集光部側から見たときの一部を示す図である。

［本願発明の実施形態の説明］
まず最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明の一実施形態である集光型太陽光発電ユニットは、
外面から入射する太陽光を集束させる集光レンズと、
前記集光レンズにより集束させた太陽光を受けて発電するセルと、
前記セルを保持する保持板と、
前記集光レンズに対して対向するように前記集光レンズと前記保持板との間に配置され、前記集光レンズの外面に所定の色を反映させる板状の表示部材と、
を備えている。

上記のように構成された集光型太陽光発電ユニットによれば、集光レンズと保持板との間に配置されて集光レンズの外面に所定の色を反映させる板状の表示部材を備えているので、この表示部材が外面に反映させる所定の色を変更すれば、外面から視認できる表示色を任意に設定することができる。この結果、本ユニットの外観色を多様な色彩に容易に設定することができる。

（２）上記集光型太陽光発電ユニットにおいて、
前記表示部材は、前記集光レンズが集束した太陽光が通過可能とされていることが好ましい。
この場合、表示部材における、集光レンズが集光した太陽光が通過する部分以外の部分に、前記所定の色を反映させるための着色を行うことができ、着色範囲をより広くすることができる。この結果、所定の色をより明瞭に外面に反映させることができる。

（３）前記表示部材には、前記集光レンズが集束した太陽光を通過させる開口が形成されていることが好ましい。
この場合、開口によって確実に集光レンズが集光した太陽光を通過させることができる。

（４）また、
前記表示部材が、太陽光を透過する透光材によって形成された板状の本体部材と、前記本体部材の表面に設けられ前記集光レンズの外面に所定の色を反映させる着色層と、を備えている場合、
前記着色層は、前記本体部材において、前記太陽光が透過する光路以外の部分に設けられていることで、前記集光レンズが集束した太陽光が通過可能とされていてもよい。
この場合、着色層を太陽光の光路以外の部分に設けることで、確実に集光レンズが集光した太陽光を通過させることができる。

（５）上記太陽光発電ユニットにおいて、
前記表示部材は、前記集光レンズと前記保持板との間に、着脱可能に配置されていることが好ましい。
この場合、表示部材は、着脱することによって交換することができるので、外面に反映させる色が異なる表示部材を多数用意することで、本ユニットの外観色をより容易に設定することができる。

（６）上記太陽光発電ユニットにおいて、
前記表示部材は、前記集光レンズと一体性を有するように設けられており、前記保持板に対して着脱可能とされていてもよい。
この場合、表示部材は、集光レンズと一体に交換することができ、これによって、本ユニットの外観色をより容易に変更することができる。

（７）また、
前記表示部材は、前記保持板と一体性を有するように設けられており、前記集光レンズに対して着脱可能とされていてもよい。
この場合、保持板と一体性を有する表示部材から集光レンズを取り外すことができ、これによって、表示部材を露出させることができ、本ユニットの外観色をより容易に変更することができる。

（８）上記太陽光発電ユニットにおいて、
前記表示部材は、前記所定の色を有する素材を用いて板状に形成されていることが好ましい。
この場合、表示部材に対して着色等することなく所定の色を外面に反映させることができる。

（９）また、前記表示部材は、板状の本体部材と、当該本体部材の表面に設けられ前記集光レンズの外面に所定の色を反映させる着色層と、を備えていてもよい。
この場合、着色層によって所定の色を外面に反映させることができる。

（１０）また、前記着色層は、前記本体部材の表面に塗料を塗布することで当該本体部材の表面に設けられていることが好ましい。
この場合、本体部材の表面に着色層を容易に設けることができる。

（１１）また、前記塗料は、畜光塗料であることが好ましく、この場合、日没後においても、電力を使用することなく着色層を発光させることができ、外面に所定の色を反映させることができる。

（１２）また、上記集光型太陽光発電ユニットにおいて、
前記表示部材は、前記集光レンズ側に向く一方面に、当該表示部材と前記集光レンズとの間に生じる散乱光によって発電する他のセルを備えていてもよい。
この場合、表示部材は、外面に所定の色を反映しつつ、散乱光を利用して発電し、より発電効率を高めることができる。

（１３）また、本発明の一実施形態である集光型太陽光発電モジュールは、上記（１）の集光型太陽光発電ユニットを、筐体に複数個並べて、相互に電気的に接続して成る。

（１４）本発明の一実施形態である集光型太陽光発電パネルは、上記（１３）の集光型太陽光発電モジュールを複数個並べて成る。

（１５）また、本発明の一実施形態である集光型太陽光発電装置は、上記（１４）の集光型太陽光発電パネルと、当該集光型太陽光発電パネルが太陽の方向を向いて太陽の動きに追尾動作するように駆動する駆動装置とを備えている。

上記構成の集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル、及び集光型太陽光発電装置によれば、外観色を多様な色彩に容易に設定することができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
以下、本願発明の実施形態の詳細について図面を参照しつつ説明する。
〔集光型太陽光発電装置、及び集光型太陽光発電パネルについて〕
まず、集光型太陽光発電装置の構成から説明する。
図１は、集光型太陽光発電装置の一例を示す斜視図である。図において、集光型太陽光発電装置１００は、集光型太陽光発電パネル１と、これを背面側で支持する支柱３ａ及びその基礎３ｂを備える架台３とを備えている。集光型太陽光発電パネル１は、多数の集光型太陽光発電モジュール１Ｍを縦横に集合させて成る。この例では、中央部を除く、６２個（縦７×横９−１）の集光型太陽光発電モジュール１Ｍが縦横に集合している。１個の集光型太陽光発電モジュール１Ｍの定格出力が例えば約１００Ｗであるとすると、集光型太陽光発電パネル１全体としては、約６ｋＷの定格出力となる。

集光型太陽光発電パネル１の背面側には、駆動装置（図示せず）が設けられており、この駆動装置を動作させることにより、集光型太陽光発電パネル１を方位角及び仰角の２軸に駆動することができる。これにより、集光型太陽光発電パネル１は、常に、方位角及び仰角の双方において太陽の方向へ向くよう駆動される。また、集光型太陽光発電パネル１のいずれかの場所（この例では中央部）又は当該パネル１の近傍には追尾センサ４及び直達日射計５が設けられている。太陽の追尾動作は、追尾センサ４と、設置場所の緯度、経度、時刻から算出される太陽の位置とを頼りにして行われる。

すなわち、上記の駆動装置は、太陽が所定角度動くごとに、その所定角度だけ集光型太陽光発電パネル１を駆動する。所定角度動いたという事象は、追尾センサ４によって判定してもよいし、緯度・経度・時刻によって判定することもできる。従って、追尾センサ４は省略される場合もある。所定角度とは、例えば一定値であるが、太陽の高度や時刻によって値を変えることも可能である。

図２は、上記駆動装置等を含めた集光型太陽光発電システムの一例を示す図である。なお、これは、追尾動作制御の観点から見た図である。図２において、集光型太陽光発電装置１００は、前述のように、例えば背面側に太陽の追尾動作のための駆動装置２００を備えている。駆動装置２００は、仰角方向への駆動用のステッピングモータ２０１ｅ、方位角方向への駆動用のステッピングモータ２０１ａと、これらを駆動する駆動回路２０２とを備えている。なお、ステッピングモータは一例に過ぎず、他の動力源でもよい。

直達日射計５の出力信号（直達日射強度）は、駆動回路２０２及び制御装置４００に入力される。また、集光型太陽光発電パネル１の発電電力は、電力計３００で検知することができ、制御装置４００には検知した電力を示す信号が入力される。駆動装置２００は、集光型太陽光発電パネル１の設置場所の緯度、経度を記憶し、また、時計機能を有している。駆動装置２００は、追尾センサ４の出力信号と、緯度・経度・時刻から演算される太陽の位置とに基づいて、集光型太陽光発電パネル１が常に太陽に向くよう、追尾動作を行う。但し、前述のように、追尾センサ４は設けない場合もある。その場合には、緯度・経度・時刻から演算される太陽の位置にのみ基づいて追尾動作が行われる。

〔集光型太陽光発電モジュール、及び集光型太陽光発電ユニットについて〕
図３は、第１実施形態に係る集光型太陽光発電モジュール（以下、単にモジュールとも言う。）１Ｍを拡大して示す斜視図（一部破断）である。なお、後述の表示部材については図示を省略している。
図において、モジュール１Ｍは、平底の底板１１ａを有するバット状の筐体１１と、筐体１１の底板１１ａに接して設けられたフレキシブルプリント配線板１２と、筐体１１の鍔部１１ｂに、蓋のように取り付けられた集光部１３とを、主要な構成要素として備えている。筐体１１は、金属製である。

フレキシブルプリント配線板１２は、細長いフレキシブルプリント基板２０にパターンを設け、セル２１その他の電子部品を実装したものである。セル２１としては、耐熱性を有する発電効率の高い太陽電池が用いられる。
なお、フレキシブルプリント基板を用いるのは一例であり、他の種類の基板を用いることもできる。例えば、平板状（長方形等）の樹脂基板やセラミック基板を多数用いる構成でもよい。

集光部１３は、フレネルレンズアレイであり、太陽光を集光するフレネルレンズ１３ｆがマトリックス状に複数個（例えば縦１６×横１２で、１９２個）並んで形成されている。このような集光部１３は、例えば、ガラス板を基材として、その裏面（内側）にシリコーン樹脂膜を形成したものとすることができる。フレネルレンズ１３ｆは、この樹脂膜に形成される。フレネルレンズ１３ｆの総数及び配置は、セル２１の総数及び配置と同じであり、互いに光軸を一致させるように、一対一に対応している。筐体１１の外面には、モジュール１Ｍの出力を取り出すためのコネクタ１４が設けられている。

図４は、第１実施形態に係るモジュール１Ｍの要部断面図である。図３では図示を省略したが、集光部１３とセル２１との間には、板状の表示部材３０が設けられ、筐体１１に支持されている。
表示部材３０には、フレネルレンズ１３ｆやセル２１と同数かつ同一配置の開口３０ａが形成されている。フレネルレンズ１３ｆで集束させた光は、開口３０ａを通ってセル２１に到達する。この表示部材３０については、後に詳述する。

セル２１が実装されているフレキシブルプリント基板２０は、筐体１１の底板１１ａに固定されている。これにより、セル２１は底板１１ａに保持されている。
上述したように、各フレネルレンズ１３ｆと、セル２１とは、１対１に対応しており、フレネルレンズ１３ｆで集光した太陽光が、表示部材３０の開口３０ａを通り抜け、セル２１上に光スポットを形成する。これによりセル２１は発電を行う。

モジュール１Ｍは、光学系基本単位としての集光型太陽光発電ユニット（以下、単にユニットとも言う。）１Ｕを複数個配置することによって構成されている。
すなわち、ユニット１Ｕは、外面１３ｆ１から入射する太陽光を集束させる集光レンズであるフレネルレンズ１３ｆと、フレネルレンズ１３ｆにより集束させた太陽光を受けて発電するセル２１と、セル２１を保持する保持板としての底板１１ａと、フレネルレンズ１３ｆと底板１１ａとの間に配置された表示部材３０とを含んで構成されている。

〔表示部材について〕
表示部材３０は、集光部１３（フレネルレンズ１３ｆ）に対して対向するように集光部１３と底板１１ａとの間に配置されている。

図５は、筐体１１を集光部１３側から見たときの一部を示す図である。なお、図５では、集光部１３を省略して表している。
図５に示すように、表示部材３０の開口３０ａは、セル２１と同数かつ同一配置となるように形成されている。
表示部材３０は、上述したように、これら開口３０ａによってフレネルレンズ１３ｆが集束した光を通過させる。

さらに、表示部材３０は、フレネルレンズ１３ｆの外面１３ｆ１に所定の色を反映させる機能を有している。
つまり、筐体１１の内部には、フレネルレンズ１３ｆによって集束される光の他、フレネルレンズ１３ｆから筐体１１の内部に入射して各部で反射する散乱光が存在している。このため、表示部材３０をフレネルレンズ１３ｆに対向して配置すると、前記散乱光は表示部材３０で反射し、この反射光によって、表示部材３０は、フレネルレンズ１３ｆを通じて外部から視認することができる。このとき、表示部材３０が所定の色で着色されていれば、所定の色で着色された表示部材３０が、フレネルレンズ１３ｆの外面１３ｆ１から視認されることとなる。

この結果、表示部材３０は、フレネルレンズ１３ｆの外面１３ｆ１に所定の色を反映させることができる。これによって、外面１３ｆ１から視認することができる表示色を所定の色に設定できる。
つまり、モジュール１Ｍ（ユニット１Ｕ）は、表示部材３０によって、集光部１３の外面から視認したときの外観色が所定の色に設定される。

なおここで、所定の色とは、単色の他、蛍光色や、金属の表面色、２以上の単色の組み合わせ等を含む。

図４に示すように、表示部材３０は、板状の本体部材３１と、本体部材３１の表面であって集光部１３側に向く面である上面に設けられている着色層３２とを備えている。
着色層３２は、フレネルレンズ１３ｆの外面１３ｆ１に所定の色を反映させるものであり、例えば、所定の色の塗料を本体部材３１の上面に塗布することによって設けられている。
図４及び図５に示すように、着色層３２は、開口３０ａ以外の本体部材３１の上面の全域に設けられている。
このように、表示部材３０は、板状の本体部材３１と、本体部材３１の上面に設けられた着色層３２とを備えているので、この着色層３２によって、フレネルレンズ１３ｆの外面１３ｆ１に所定の色を反映させることができる。

また、表示部材３０は、図４に示すように筐体１１に設けられたスリット３３から筐体１１の内部に差し込まれることで筐体１１の内部に配置されている。

図６は、表示部材３０を筐体１１の内部に差し込むときの態様を示す図である。
図に示すように、表示部材３０は、筐体１１の側板１１ｃに設けられたスリット３３から差し込むことで、集光部１３と底板１１ａとの間に配置される。
スリット３３が設けられている側板１１ｃ以外の他の側板１１ｃの内側面には、表示部材３０の周縁を保持するための溝部３４が形成されている。

この溝部３４は、図６に示すように、表示部材３０をスリット３３から差し込むときに表示部材３０の周縁及び端面に摺接し、差し込まれる表示部材３０をガイドする。
表示部材３０が差し込まれた後は、表示部材３０の周縁を保持することで、表示部材３０を筐体１１の内部で適切な位置で保持する。
このように、表示部材３０は、集光部１３と底板１１ａとの間に、着脱可能に配置されている。

上記のように構成されたモジュール１Ｍ（ユニット１Ｕ）によれば、集光部１３（フレネルレンズ１３ｆ）と保持板としての底板１１ａとの間に配置されて集光部１３の外面１３ｆ１に所定の色を反映させる板状の表示部材３０を備えているので、この表示部材３０が外面１３ｆ１に反映させる所定の色を変更すれば、外面１３ｆ１に反映される色を変更することができ、外面１３ｆ１から視認できる表示色を任意に設定することができる。この結果、モジュール１Ｍの外観色を多様な色彩に容易に設定することができる。

また、本実施形態の表示部材３０は、集光部１３と底板１１ａとの間に、着脱可能に配置されているので、着脱することによって交換することができ、外面１３ｆ１に反映させる色が異なる表示部材３０を多数用意することで、モジュール１Ｍの外観色をより容易に設定することができる。

また、本実施形態の表示部材３０には、集光部１３が集束した太陽光を通過させる開口３０ａが形成されており、表示部材３０は、この開口３０ａによって集光部１３が集束した太陽光を通過可能としている。
この場合、表示部材３０における、集光部１３が集光した太陽光が通過する部分以外の部分に、着色層３２を設ける等、所定の色を反映させるための着色を行うことができ、着色範囲をより広くすることができる。この結果、所定の色をより明瞭に外面１３ｆ１に反映させることができる。
さらに、表示部材３０は、開口３０ａを通じて太陽光を通過させるので、確実に集光部１３が集光した太陽光を通過させることができる。

また、上記実施形態では、着色層３２を、所定の色の塗料を本体部材３１の上面に塗布することによって設けたので、本体部材３１の表面に着色層３２を容易に設けることができる。
また、着色層３２を設けるために用いる塗料としては、蛍光塗料や、畜光塗料等、種々の塗料を用いることができる。
畜光塗料を用いて着色層３２を設けた場合、日没後においても、電力を使用することなく着色層３２を発光させることができ、外面に所定の色を反映させることができる。

なお、着色層３２は、他の方法によって設けることもできる。
例えば、所定の色に着色されたテープを本体部材３１の上面に接着することで、着色層３２を設けることもできるし、所定の色の樹脂板を本体部材３１の上面に接着することで着色層３２とすることもできる。

さらに、所定の色を有する樹脂や、所定の色を有する金属、所定の色を有するガラスといったように、所定の色を有する素材を用いて板状の表示部材３０を形成してもよい。
この場合、表示部材３０に対して着色等することなく所定の色を外面に反映させることができる。

なお、本実施形態では、表示部材３０によって外面１３ｆ１に所定の色を反映させてモジュール１Ｍ全体として単一の外観色に設定する場合を示したが、ユニット１Ｕ単位で表示部材３０を変更可能に構成されている場合には、ユニット１Ｕごとに外観色を設定することができる。
この場合、各ユニット１Ｕごとに表示部材３０が外面１３ｆ１に反映する所定の色を適切に設定することで、モジュール１Ｍの集光部１３の外面全体に文字や記号等を表示させることができ、モジュール１Ｍ、又はパネル１をサイネージとして利用することもできる。
また、モジュール１Ｍとしては単一の色が反映されるようにして、互いに異なる色が反映されるモジュール１Ｍを組み合わせて、パネル１に文字や記号等を表示させることもできる。

図７（ａ）は、第１実施形態の変形例に係るモジュール１Ｍの要部断面図である。
この例では、表示部材３０が備える本体部材３１が太陽光を透過する透光材によって形成されている点、及び本体部材３１に開口３０ａが形成されていない点において上記第１実施形態と相違している。

本変形例の本体部材３１は、例えば、強化ガラス等の太陽光を透過する材料を用いて板状に形成された部材である。
本体部材３１の上面には、着色層３２が形成されている。本例の表示部材３０には、第１実施形態の開口３０ａとほぼ同じ部分に着色層未形成部３５が設けられている。
この着色層未形成部３５は、本体部材３１の上面において着色層３２が設けられていない部分であり、着色層３２に開口部を設けることで形成されている。このため、表示部材３０における着色層未形成部３５では、本体部材３１が露出している。
第１実施形態の開口３０ａと同じ部分である着色層未形成部３５には、集光部１３によって集光された太陽光の光路が位置する。
よって、本変形例の着色層３２は、本体部材３１において、太陽光の光路以外の部分に設けられている。

ここで、本体部材３１は、透光材によって形成されているので、太陽光は、着色層未形成部３５を通過してセル２１側に到達することができる。
このため、表示部材３０は、集光部１３によって集光された太陽光がセル２１に到達することを妨げない。

このように、本変形例では、表示部材３０が、太陽光を透過する透光材によって形成された板状の本体部材３１と、本体部材３１の表面（上面）に設けられ集光部１３の外面１３ｆ１に所定の色を反映させる着色層３２とを備えている。さらに、着色層３２は、本体部材３１において、太陽光が透過する光路以外の部分に設けられていることで、集光部１３が集束した太陽光が通過可能とされている。
この場合、着色層３２が太陽光の光路以外の部分に設けられているので、確実に集光部１３が集光した太陽光を通過させることができる。

図７（ｂ）は、第１実施形態の他の変形例に係るモジュール１Ｍの要部断面図である。
本変形例では、着色層３２が本体部材３１の表面であってセル２１側に向く下面に設けられている。この場合も、表示部材３０には、第１実施形態の開口３０ａに相当する部分に着色層未形成部３５が設けられている。
よって本変形例においても、太陽光は、着色層未形成部３５を通過してセル２１側に到達することができる。

〔他の実施形態について〕
図８（ａ）は、第２実施形態に係るモジュール１Ｍの要部断面図である。
本実施形態のモジュール１Ｍでは、筐体１１が、セル２１が設けられているセル側筐体４０と、集光部１３が設けられているレンズ側筐体４１とを組み合わせることで構成されている点において、第１実施形態のモジュール１Ｍと相違している。

セル側筐体４０は、底板１１ａと、底板１１ａの外側端から立設された側壁４０ａと、側壁４０ａの端部から内側に延びる底板１１ａに平行な鍔部４０ｂとによって構成されている。
鍔部４０ｂの外側端には、レンズ側筐体４１側に設けられた突起部４１ａが組み合わされる段差部４０ｃが設けられている。

レンズ側筐体４１は、集光部１３を固定する鍔部１１ｂの内側端及び表示部材３０の外側端とを繋ぐ側壁４１ｂを備えている。よって、レンズ側筐体４１は、集光部１３が固定された鍔部１１ｂを有する側壁４１ｂと、板状の表示部材３０とによって構成されている。つまり、表示部材３０は、集光部１３が固定されているレンズ側筐体４１と一体性を有するように設けられている。
表示部材３０は、本体部材３１と、本体部材３１の上面に形成された着色層３２とを備えている。

上述の突起部４１ａは、側壁４１ｂの下側端に設けられている。突起部４１ａは、表示部材３０に対してセル側筐体４０側に突出して設けられている。
レンズ側筐体４１と、セル側筐体４０とは、突起部４１ａを段差部４０ｃに組み合わせるとともに、表示部材３０と、セル側筐体４０の鍔部４０ｂとを当接させることで、互いに位置決めしつつ固定されている。
表示部材３０と、鍔部４０ｂとは、互いに当接することで、セル２１と集光部１３との間の距離について位置決めを行っている。また、突起部４１ａと、段差部４０ｃとは、セル２１と集光部１３との間の平面方向の位置決めを行っている。

図８（ｂ）は、セル側筐体４０と、レンズ側筐体４１とを分離した状態を示す図である。本実施形態の筐体１１は、上記のように互いに固定されたセル側筐体４０と、レンズ側筐体４１とによって構成されているため、図に示すように、セル側筐体４０と、レンズ側筐体４１とを分離することができる。よって、セル側筐体４０と、レンズ側筐体４１とは着脱可能に構成されている。

つまり、本実施形態では、表示部材３０は、レンズ側筐体４１（集光部１３）と一体性を有するように設けられており、底板１１ａに対して着脱可能とされている。
この場合、表示部材３０は、集光部１３と一体に交換することができ、これによって、セル２１側の構成を変更することなくモジュール１Ｍの外観色をより容易に変更することができる。

なお、上記実施形態では、表示部材３０は、本体部材３１の上面に着色層３２が形成されている場合を示したが、例えば、着色層３２を本体部材３１のセル２１側に向く面である下面に設けた場合、レンズ側筐体４１をセル側筐体４０から取り外せば、着色層３２を外側に露出させることができる。よって、着色層３２が、剥離可能な塗料や粘着テープ等によって形成されている場合、着色層３２を剥離して、再度着色層３２を形成することができる。これにより、表示部材３０が外面１３ｆ１に反映させる色を再設定することができる。

図９（ａ）は、第３実施形態に係るモジュール１Ｍの要部断面図である。
本実施形態のモジュール１Ｍでは、筐体１１を構成するセル側筐体４０と、レンズ側筐体４１の内、表示部材３０がセル側筐体４０に一体に形成されている点において、第２実施形態のモジュール１Ｍと相違している。

本実施形態のセル側筐体４０の側壁４０ａは、底板１１ａの外側端と、表示部材３０の外側端とを繋いでいる。よって、セル側筐体４０は、底板１１ａと、板状の表示部材３０と、側壁４０ａとによって箱状に構成されている。つまり、表示部材３０は、底板１１ａを備えているセル側筐体４０と一体に形成されている。
表示部材３０の外側端には、レンズ側筐体４１が組み合わされる段差部４０ｃが設けられている。
表示部材３０は、本体部材３１と、本体部材３１の上面に形成された着色層３２とを備えている。

本実施形態のレンズ側筐体４１は、集光部１３を固定する鍔部１１ｂの内側端から、セル側筐体４０側に延びる側壁４１ｂを備えている。よって、レンズ側筐体４１は、集光部１３と、側壁４１ｂとによって構成されている。
側壁４１ｂの先端は、セル側筐体４０の段差部４０ｃに組み合わされている。
レンズ側筐体４１と、セル側筐体４０とは、側壁４１ｂの先端部を段差部４０ｃに組み合わせることで、互いに位置決めしつつ固定されている。

図９（ｂ）は、セル側筐体４０と、レンズ側筐体４１とを分離した状態を示す図である。図に示すように、本実施形態においても第２実施形態と同様、セル側筐体４０と、レンズ側筐体４１とを分離することができる。よって、セル側筐体４０と、レンズ側筐体４１とは着脱可能に構成されている。

つまり、本実施形態では、表示部材３０は、底板１１ａと一体性を有するように設けられており、集光部１３に対して着脱可能とされている。
この場合、底板１１ａと一体性を有する表示部材３０から集光部１３側のレンズ側筐体４１を取り外すことができ、これによって、表示部材３０を露出させることができ、モジュール１Ｍの外観色をより容易に設定することができる。

すなわち、上記実施形態では、表示部材３０は、本体部材３１の上面に着色層３２が形成されているので、レンズ側筐体４１をセル側筐体４０から取り外せば、着色層３２を外側に露出させることができる。よって、着色層３２が、剥離可能な塗料や粘着テープ等によって形成されている場合、着色層３２を剥離して、再度着色層３２を形成することができる。これにより、表示部材３０が外面１３ｆ１に反映させる色を再設定することができる。

図１０は、第４実施形態に係るモジュール１Ｍの筐体１１を集光部１３側から見たときの一部を示す図である。
本実施形態のモジュール１Ｍでは、表示部材３０の集光部１３側に向く上面に着色層３２とともに、太陽光発電用のセル５０が設けられている点において、第１実施形態のモジュール１Ｍと相違している。
また、本実施形態のモジュール１Ｍでは、着色層３２が、本体部材３１の上面全面に亘って連続的に設けられておらず、互いに隣接して設けられている一対の開口３０ａに挟まれた領域ごとに分離した複数の着色層部３２によって構成されている点において、第１実施形態のモジュール１Ｍと相違している。

図１０中、着色層３２が設けられている部分は、斜線ハッチングで示している。また、セル５０が設けられている部分は、クロスハッチングで示している。
上述のように、着色層３２は、複数の着色層部３２ａによって構成されている。複数の着色層部３２ａは、互いに隣接する着色層部３２ａ同士の間に僅かな間隔をおいた状態で配置されている。また、着色層部３２ａは、開口３０ａが位置する部分については、当該開口３０ａを回避するように凹部３２ａ１が設けられている。

セル５０は、着色層３２と同じ形状に形成されており、本体部材３１上の一部の着色層３２に代えて配置することで当該本体部材３１に設けられている。
図に示すように、セル５０は、本体部材３１上に複数設けられている。本体部材３１の上面に設けられた各セル５０は、集光部１３から太陽光が入射したときに、表示部材３０と、集光部１３との間に生じる散乱光を受光することによって発電することができる。
各セル５０は、セル２１が発電する電力を出力するための出力端に接続されており、当該セル５０が発電した電力は、モジュール１Ｍの出力として出力される。

このように、本実施形態では、表示部材３０と集光部１３との間に生じる散乱光によって発電する他のセルとしてのセル５０を備えているので、表示部材３０は、外面１３ｆ１に所定の色を反映しつつ、散乱光を利用して発電し、より発電効率を高めることができる。

なお、本実施形態では、本体部材３１上に、複数の着色層部３２ａと、複数のセル５０とを混在して設けた場合を示したが、本体部材３１の全面にセル５０を配置してもよい。
また、本実施形態のセル５０は、着色層部３２ａと同じ形状とすることで、本体部材３１上に多数配置した場合を例示したが、本体部材３１上においてセル５０を配置すべき範囲に応じた形状に形成したセル５０を前記範囲に配置してもよい。

また、本実施形態では、着色層３２を複数の着色層部３２ａによって構成したので、例えば、異なる色の着色層部３２ａを本体部材３１に配置することで、モジュール１Ｍの集光部１３の外面全体に文字や記号等を表示させることができる。

さらに、本実施形態では、本体部材３１上に、複数の着色層部３２ａと、複数のセル５０とを混在して設けた場合を示したが、モジュール１Ｍの集光部１３の外面における色彩表示や文字又は記号の表示を優先させる場合には、本体部材３１の全面に複数の着色層部３２ａのみを配置してもよい。
この場合、本体部材３１上における各着色層部３２ａそれぞれの色を適切に設定することで、モジュール１Ｍの集光部１３の外面全体に文字や記号等を表示させることができ、モジュール１Ｍ、又はパネル１をサイネージとして利用することができる。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 集光型太陽光発電パネル
１Ｍ 集光型太陽光発電モジュール
１Ｕ 集光型太陽光発電ユニット
１ パネル
３ 架台
３ａ 支柱
３ｂ 基礎
４ 追尾センサ
５ 直達日射計
１１ 筐体
１１ａ 底板
１１ｂ 鍔部
１１ｃ 側板
１２ フレキシブルプリント配線板
１３ 集光部
１３ｆ フレネルレンズ
１３ｆ１ 外面
１４ コネクタ
１６ 縦
２０ フレキシブルプリント基板
２１ セル
３０ 表示部材
３０ａ 開口
３１ 本体部材
３２ 着色層
３２ 着色層部
３２ａ 着色層部
３２ａ１ 凹部
３３ スリット
３４ 溝部
３５ 着色層未形成部
４０ セル側筐体
４０ａ 側壁
４０ｂ 鍔部
４０ｃ 段差部
４１ レンズ側筐体
４１ａ 突起部
４１ｂ 側壁
５０ セル
１００ 集光型太陽光発電装置
２００ 駆動装置
２０１ａ ステッピングモータ
２０１ｅ ステッピングモータ
２０２ 駆動回路
３００ 電力計
４００ 制御装置

Claims (15)

1. 外面から入射する太陽光を集束させる集光レンズと、
   前記集光レンズにより集束させた太陽光を受けて発電するセルと、
   前記セルを保持する保持板と、
   前記集光レンズに対して対向するように前記集光レンズと前記保持板との間に配置され、前記集光レンズの外面に所定の色を反映させる板状の表示部材と、
   を備えている集光型太陽光発電ユニット。
2. 前記表示部材は、前記集光レンズが集束した太陽光が通過可能とされている請求項１に記載の集光型太陽光発電ユニット。
3. 前記表示部材には、前記集光レンズが集束した太陽光を通過させる開口が形成されている請求項２に記載の集光型太陽光発電ユニット。
4. 前記表示部材は、太陽光を透過する透光材によって形成された板状の本体部材と、前記本体部材の表面に設けられ前記集光レンズの外面に所定の色を反映させる着色層と、を備え、
   前記着色層は、前記本体部材において、前記太陽光が透過する光路以外の部分に設けられていることで、前記集光レンズが集束した太陽光が通過可能とされている請求項２に記載の集光型太陽光発電ユニット。
5. 前記表示部材は、前記集光レンズと前記保持板との間に、着脱可能に配置されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の集光型太陽光発電ユニット。
6. 前記表示部材は、前記集光レンズと一体性を有するように設けられており、前記保持板に対して着脱可能とされている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の集光型太陽光発電ユニット。
7. 前記表示部材は、前記保持板と一体性を有するように設けられており、前記集光レンズに対して着脱可能とされている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の集光型太陽光発電ユニット。
8. 前記表示部材は、前記所定の色を有する素材を用いて板状に形成されている請求項１に記載の集光型太陽光発電ユニット。
9. 前記表示部材は、板状の本体部材と、当該本体部材の表面に設けられ前記集光レンズの外面に所定の色を反映させる着色層と、を備えている請求項１に記載の集光型太陽光発電ユニット。
10. 前記着色層は、前記本体部材の表面に塗料を塗布することで当該本体部材の表面に設けられている請求項９に記載の集光型太陽光発電ユニット。
11. 前記塗料は、畜光塗料である請求項１０に記載の集光型太陽光発電ユニット。
12. 前記表示部材は、前記集光レンズ側に向く一方面に、当該表示部材と前記集光レンズとの間に生じる散乱光によって発電する他のセルを備えている請求項１に記載の集光型太陽光発電ユニット。
13. 請求項１に記載の集光型太陽光発電ユニットを、筐体に複数個並べて、相互に電気的に接続して成る集光型太陽光発電モジュール。
14. 請求項１３に記載の集光型太陽光発電モジュールを複数個並べて成る集光型太陽光発電パネル。
15. 請求項１４に記載の集光型太陽光発電パネルと、当該集光型太陽光発電パネルが太陽の方向を向いて太陽の動きに追尾動作するように駆動する駆動装置とを備えた集光型太陽光発電装置。

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