JP2023549930A - 太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の空間構造体 - Google Patents

Abstract

本発明は、互いに配置された少なくとも２つの角錐台または円錐台（２０）および（２１）からなる基体（２）を備える太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の空間構造体（１）であって、上部角錐台または円錐台（２１）の下部底面（２１０）の面積は、下部角錐台または円錐台（２０）の上部底面（２０１）の面積より小さく、下部角錐台（２０）の傾斜角（α_２０）および上部角錐台（２１）の傾斜角（α_２１）は、６０～８５°の範囲にあり、角錐形状または円錐形状の少なくとも１つの集光突起（４）が、少なくとも１つの角錐台または円錐台の上部底面上に配置され、この集光突起（３）の傾斜角（α_３）は、２０～５５°の範囲にある、太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の空間構造体（１）に関するものである。

Description

本発明は、太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の空間構造体に関するものである。

現在、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するために、様々なタイプの太陽光発電セル（最も多くはシリコン）が使用されている。これらの太陽光発電セルは、平面の正方形のプレートの形状をしており、通常、寸法は約１００×１００ｍｍ～約１５０×１５０ｍｍであり、その製造は世界中で大幅に標準化され、広く確立されている。これらの太陽光発電セルは、太陽光発電モジュール内に規則的な幾何学的構造体（ほとんどの場合は平面）で配置され、これによってこれらのモジュール内で互いに電気的に直列に（並列はあまり一般的ではない）接続されている（例えば、非特許文献１の図３（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｌｒｃ．ｒｐｉ．ｅｄｕ／ｐｒｏｇｒａｍｓ／ｎｌｐｉｐ／ｌｉｇｈｔｉｎｇＡｎｓｗｅｒｓ／ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ／０４－ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ－ｐａｎｅｌｓ－ｗｏｒｋ．ａｓｐから入手可能）または非特許文献２（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ－ｅｎｅｒｇｙ－ｔｕｔｏｒｉａｌｓ．ｃｏｍ／ｓｏｌａｒ－ｐｏｗｅｒ／ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ．ｈｔｍｌから利用可能）を参照）。モジュール内の個々の太陽光発電セルを電気的に接続する方法は、このモジュールの性能または効率に大きな影響を与えず、直列接続の方が必要な材料と占有スペースが少なくて済むため、現在、この方法の方が有利であると一般的に考えられている。

太陽光発電モジュール内の太陽光発電セルの数と、その結果生じる太陽光発電モジュールのサイズは、通常、太陽光発電モジュールが設置される場所とその配置によって決定される。現在、太陽光発電モジュールは通常、建物の屋根に取り付けられるか、または広い開放した空間にある太陽光発電所用の自律型アセンブリとして取り付けられる。しかしながら、この方法で組み立てられた太陽光発電モジュールには多くの欠点がある。主な欠点は、太陽光発電モジュールの構造と空間配置により、晴れた空の場合は、太陽光発電モジュールに当たる直射日光しか実質的に利用できないため、太陽光発電モジュールを特定の角度で設置し、太陽光発電モジュールを特に南に向ける必要があるという事実である。欠点は、雲量がわずかであっても太陽放射の大部分を占める散乱および反射した太陽放射を捕捉して利用できないことである。もう１つの欠点は、現在の雲量レベルだけでなく、気温および季節によっても、太陽光発電モジュールによって供給される電力が大きく変動するため、配電網の安定性に問題が生じることである。

上述のシリコン太陽光発電セルに加えて、アモルファスシリコンまたはカルコゲニド化合物（ＣｕＩｎＳｅ、ＣｕＩｎＳｅＧａ、ＣｄＴｅなど）を底面にした薄膜セルなど、他のタイプの太陽光発電セルもあり、その物理的性質のため、従来のシリコン底面の太陽光発電セルよりも効率が低くなる（したがって、生成されるエネルギー量も低くなる）。これらのタイプの太陽光発電セルも通常、寸法が約１００ｍｍ×１００ｍｍ～約１５０×１５０ｍｍの正方形のプレートの形状をしている。

太陽光発電セルまたはモジュールの単位面積に当たる太陽放射の光子の量を増やすために、実際には様々なタイプの太陽エネルギー集光器が使用されるが、ほとんどの場合、反射材（ミラー）（例えば、非特許文献３を参照）または光学レンズの形態で作られている。しかしながら、これらの集光器を使用したとしても、基本的には直接太陽放射の光子のみが利用されることは依然として事実であり、集光器によって光強度が増加したにもかかわらず、モジュール内で生成されるエネルギーは依然として不釣り合いに少ない。しかしながら、集光器が原因で太陽光発電モジュールが過熱し、潜在的なエネルギー収量がさらに低下する。さらに、例えばミラーの形態の集光器は、かなりのスペースを占有し、投資コストが増加するため、非常に限られた範囲でしか使用できない。

現在、太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器には、非常に異なる方向および異なる角度から、すでに雲量が少ない状態で、太陽光発電モジュールまたは太陽放射の集光器に当たる直接的な太陽放射および散乱・反射された太陽放射を、効率的かつ定量的に捕捉して利用できる構造体は存在しない。

"Ｈｏｗ ｄｏ ＰＶ ｐａｎｅｌｓ ｏｒ ＰＶ ｃｅｌｌｓ ｗｏｒｋ？（ＰＶパネルまたはＰＶセルはどのように機能するか？）"、 Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｌ Ｐｒｏｇｒａｍ、 Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ａｎｓｗｅｒｓ、第９巻、第３号、２００６年６月 Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｕｔｏｒｉａｌｓ（代替エネルギーのチュートリアル）、 Ｓｏｌａｒ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｐａｎｅｌ ｄａｔｅｄ １９．１１．２０１４（２０１４年１１月１９日の太陽光発電パネル） Ｖｏｌｋｅｒ Ｑｕａｓｃｈｎｉｎｇ：?Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓｏｕｒｃｅｓ（再生可能エネルギー源）"、９６頁（ＩＳＢＮ：９７８８０８６７２６４８９、Ｐｒｏｆｉｐｒｅｓｓ ｓ．ｒ．ｏ．、２０１２年）

したがって、本発明の目的は、これを可能にする太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の空間構造体を提供することである。

本発明の目的は、太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の空間構造体によって達成され、その原理は、太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の空間構造体が相互に配置された少なくとも２つの角錐台または円錐台およびからなる基体を含み、それにより上部角錐台または円錐台の下部底面の面積は、下部角錐台または円錐台の上部底面の面積より小さく、下部角錐台の傾斜角および上部角錐台の傾斜角は、６０～８５°の範囲にあり、それにより角錐形状または円錐形状の少なくとも１つの集光突起が、基体の少なくとも１つの角錐台または円錐台の上部底面上に配置され、集光突起の傾斜角は、２０～５５°の範囲にあることにある。

好ましくは、下部角錐台または円錐台の傾斜角と、上部角錐台または円錐台の傾斜角は、６５～７５°の範囲にある。

上部角錐台または円錐台の底面と、下部角錐台または円錐台の底面は、正ｎ角形の形状であることが好ましく、ｎは、３、４、６、８、１２、１６、または無限大に等しいことが好ましい。

集光突起の底面も、正ｎ角形の形状を有することが好ましく、ｎは、３、４、６、８、１２、１６、または無限大に等しいことが好ましい。

好ましい一変形例では、構造体の基体には、基体の全高に沿って２０°～８０°の範囲の角度で導かれる少なくとも１つの面取り部が設けられている。

集光突起に加えて、基体の少なくとも１つの角錐台または円錐台の上部底面には、傾斜角が２０～５５°の少なくとも１つの角錐状または円錐状の凹部が配置され得る。

実施形態の好ましい一変形例では、少なくとも２つの傾斜面が、上部角錐台または円錐台の上部底面上に配置され、少なくとも１つの集光突起が、傾斜面の各々の上に配置される。これらの集光突起の頂点と底面の中心を通る軸は、４０°～９０°の角度α_３３を形成する。

本発明に係る空間構造体は、好ましくは光透過性材料で作られる。

実施形態の別の一変形例では、本発明に係る構造体は、光透過性材料のブロック内の空洞として逆に形成される。

実施形態の任意の変形例では、本発明に係る空間構造体は、その表面上に少なくとも１つの太陽光発電セルを備えることができる。

上部の円錐台または角錐台の少なくとも１つの側壁部、および／または下部円錐台または角錐台の少なくとも１つの側壁部は、好ましくは、中断された／角度を付けたものとして形成され、その隣接部分の間に移行面が形成される。少なくとも１つの集光突起を少なくとも１つの移行面上に配置することができる、および／または少なくとも１つの凹部をその中に形成することができる。

より良い空間配置と太陽光子経路が太陽光発電セルに当たる前にさらに集光するために、光透過性材料のプラットフォームが、下部円錐または円錐の下部底面の下に配置される。

晴天から低雲までの空の状態の場合の太陽光子の典型的な経路を概略的に示す。 部分的に曇り空から曇り空の場合の太陽光子の典型的な経路を示す。 曇り空から空一面の曇り空の場合の太陽光子の典型的な経路を示す。 実際の条件下での太陽光子の様々な経路の組み合わせを示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の例示的な一実施形態を概略的に示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の第２の例示的な実施形態を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の第３の例示的な実施形態を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の２つの構造体を組み合わせた第４の例示的な実施形態を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の第５の例示的な変形例を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の第６の例示的な変形例を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の第７の例示的な変形例を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の第８の例示的な変形例を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の第９の例示的な変形例を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の第１０の例示的な変形例を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の第１１の例示的な変形例を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の第１２の例示的な変形例を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の第１３の例示的な変形例を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の第１４の例示的な変形例を示す。 図１５の変形例における本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽光集光器の２つの構造体の有利な組み合わせを示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の別の例示的な一変形例を示す。 図２および図１５の変形例における太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の空間的組み合わせを示す。 図２および図１５の変形例における太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の空間的組み合わせの別の例示的な一変形例を示す。 図１９に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の空間的組み合わせの別の変形例を示す。 図２の変形例における本発明に係る構造体を使用した太陽光発電モジュールの構造体の断面図を示す。 図１５の変形例における本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の表面に入射する太陽放射の光子の軌跡を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の別の例示的な一変形例の断面図を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールの例示的な一変形例の断面図を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールの別の例示的な一変形例の断面図を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールのさらに別の例示的な一変形例の断面図を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の別の例示的な一変形例を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の別の例示的な一変形例を示す。 図２６の変形例における太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の空間的組み合わせの例示的な一変形例を示す。 本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の別の例示的な一変形例を示す。 図２８の変形例における太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の空間的組み合わせの一実施形態を示す。 図１１の変形例における本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の例示的な一実施形態の修正された一変形例を示す。

発明者らの研究に基づいて、実際の実験用太陽光発電セルおよびモジュールを使用し、現代の光学および電気装置の支援を受けて、様々な雲量の程度に対する全く新しい、これまで思いもよらなかった太陽放射の光子の経路が発見された。これは、光子経路を特定の錐体ａ、ｂ、ｃにグループ化したもので、直線の光子経路の複雑なネットワークによって形成され、特定の寸法とエネルギー強度をもつ特定の焦点Ｖで終わる。雲量の程度に応じて、したがって結果として生じる太陽放射のタイプにも応じて、これらの錐体ａ、ｂ、ｃの幅と頂角のサイズは互いに異なる。直接太陽放射の光子の経路によって形成される錐体ａは、最小の頂角を有するが、散乱および反射した太陽放射の光子の経路は、最大の頂角を有する。光子の経路の錐体ａ、ｂ、ｃの頂角が小さいほど、このネットワーク構造体はより緊密かつ高密度になり、その頂点Ｖでの光子のエネルギーはより集光する（典型的に２０°の頂角を有する、晴れた空からほぼ晴れた空（つまり、雲で覆われた空の割合が約２／８以下）の場合の太陽放射の光子の経路の典型的な錐体ａを概略的に示した図１ａ、雲を通過するときの散乱により、通常は約４０°の頂角を有する、少ない雲量（つまり、雲で覆われた空の割合が約３／８）から半曇りの空（つまり、雲で覆われた空の割合が約４／８）の場合の太陽放射の光子の経路の典型的な錐体ｂを概略的に示した図１ｂ、および雲を通過するときの散乱と反射の度合いが大きいため、典型的には約６０°の頂角を有する、曇り空（つまり、雲で覆われた空の割合は約５／８）から一面曇り空（つまり、雲で覆われた空の割合は約８／８）の場合の太陽放射の光子の経路の典型的な錐体ｃを概略的に表す図１ｃを参照）。これらすべてのタイプの雲量により、太陽放射は、リアルタイムに、日中および地球の大気中のどこでも、光子の錐体ａ、ｂ、ｃによって形成される同じ形状の幾何学的に正確な全空間ネットワーク構造体を作り出し、光子は、これらの錐体ａ、ｂ、ｃの頂点Ｖに集光し、光子の経路の長さが異なるため、異なるエネルギー強度を含む。条件が変化すると、地表に当たる太陽放射の方向特性も変化する。例えば、半曇りの空の場合、強度がより大きいまたはより小さい２つ以上のタイプの光子経路の組み合わせが発生する可能性があり、その場合、放射束の一部は直接放射の形態で入り、一部は散乱放射および／または反射放射の形態で入る（図１ｄを参照）。これらの条件下では、これらのネットワークは混ざり合い、同じ基本形状のおかげで、錐体ａ、ｂ、ｃとそれらの頂点Ｖからなるスペクトル、量子、全空間ネットワークを形成する。

これらすべての光子経路は、錐体ａ、ｂ、ｃの頂点Ｖで合流した後、それらを離れて大気圏下部内を起源とする錐体ａ、ｂ、ｃの頂点Ｖで再び合流し、そこへより大きな、あるいはさらに小さな頂角をもつ光子の錐体ａ、ｂ、ｃが地表に向かう途中で流入する可能性がある。

添付の図面において異なる変形例で概略的に示されている、本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の空間構造体１は、この理論に対応しており、その形状によって、いかなる雲量の下でも太陽放射の光子の経路の可能な最大数を（太陽光発電モジュールの場合には）捕捉するように、または（太陽放射集光器の場合には）適切な方法で導くように適合されている。以下に説明するこの構造体１の変形例の各々は、単独で使用することも、個々の構造体１を平面底面上または任意の空間配置で配置できるより大きなユニットの一部として同じまたは類似の構造体と組み合わせて使用することもできる（例えば、図１６、図１８、図１９、図１９ａ、図２７、および図２９を参照）。実際の測定中に、本発明に係る空間構造体１に対応する形状の太陽光発電モジュール、または本発明に係る構造体１に対応する形状の太陽放射集光器を備えた太陽光発電モジュールの効率の数十パーセントの増加が観察された。添付の図面における空間構造体１の変形例は単なる例示であり、個々の構造体１はさらに実質的に任意に修正され、互いに組み合わせることができる。

本発明に係る太陽光発電セルまたは太陽放射集光体の空間構造体１は、互いに配置された少なくとも２つの角錐台２０および２１からなる基体２を備える。上部角錐台２１は、その下部底面２１０が下部角錐台２０の上部底面２０１上に、好ましくはその中央に配置され、これにより、上部角錐台２１の下部底面２１０の面積は、下部角錐台２０の上部底面２０１の面積よりも小さくなる。下部角錐台２０の傾斜角α_２０、すなわち、その下部底面２００とその側壁部２０００との間の角度、および上部角錐台２１の傾斜角α_２１は、６０～８５°の範囲にあり、好ましくは６５～７５°の範囲にある。好ましい一変形例では、基体２を構成する全ての角錐台２０、２１の傾斜角α_２０およびα_２１は、同一である。基体２を構成する角錐台２０、２１の少なくとも１つは、異なる傾斜角α_２０またはα_２００を有する２つ以上の連続する部分角錐によってその高さに沿って配置されてもよい（例えば、下部角錐台２０が、連続する２つの部分角錐２０ａ、２０ｂから構成されており、上部角錐台の傾斜角α_２００は、下部角錐台の傾斜角α_２０よりも小さい、図７を参照）。

基体２を構成する角錐台２０、２１の底面２００、２０１、２１０、２１１は、一般的に、星型多角形を含むｎ角形の形状、好ましくは正多角形の形状を有することができ、ｎは、３から無限大に等しく、より好ましくは、３、４、６、８、１２、１６、最も好ましくは、４である。ｎが無限大に等しい場合、所与の集光突起３の底面３０は、円、楕円、円錐断面、または他の連続形状によって形成され、したがって、集光突起３の所与の部分は、円錐または円錐台によって形成される。ｎが無限大に等しい場合、基体２の所与の部分の底辺２００、２０１、２１０、２１１は、円、楕円、円錐断面、または他の連続した形状によって形成され、したがって、基体２の所与の部分は、円錐台によって形成される。実施形態の好ましい一変形例では、基体２を構成するすべての角錐台／円錐台２０、２１の両方の底面２００、２０１、２１０、２１１が同じ形状を有する。

要件および意図された用途によれば、下部角錐台／円錐台２０の下部底面２００は平面であるか、またはその表面の少なくとも一部が空間的に形作られており、好ましくは連続的に、例えば凸面または凹面として形成されている。下部角錐台２０の底面２００が全領域で凹面である好ましい一変形例が、図３および図２９に示されている。下部底面２００のこの形状は、太陽放射集光器が太陽放射を、基体２の下部底面２００の下に位置する図示されない太陽光発電セルまたはモジュールにさらに最適に向けるのに役立つ。下部角錐台／円錐台２０の下部底面２００の類似の凹面形状は、本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の空間構造体１の記載された変形例のいずれにおいても形成することができる。この凹状の曲面の半径（下部角錐台／円錐台２０の下部底面２００の直径より大きいことが好ましい）およびこの曲面の位置は、空間構造体１の特定の寸法および特定の場所の条件によって決定される。下部角錐台／円錐台２０の傾斜角α_２０は、この変形例において、ならびに、下部角錐台／円錐台の下部底面２００の異なる形状を有する変形例においても、下部角錐台／円錐台２０の下部底面２００周辺部上のすべての点が交差する平面から測定される。図示されない実施形態の一変形例では、角錐台／円錐台２０、２１のうちの少なくとも１つは、円錐台によって形成され、すなわち、その底面２００、２０１、２１０、２１１の両方が、ｎ角形によって形成され、ここで、ｎは、無限大に等しい。しかしながら、本発明の原理は、正方形の底面２００、２０１、２１０、２１１を有する角錐台２０、２１を備えた一実施形態に関してさらに説明され、底面２００、２０１、２１０、２１１の他の形状についても、以下のすべての情報が同様に当てはまる。

図示されない別の一変形例では、基体２を構成する個々の円錐台２０、２１の高さおよび／または傾斜角α_２０、α_２１は異なっていてもよい。

下部角錐台２０の上部底面２０１上には、上部角錐台２１の下部底面２１０の周囲に、上向きの角錐形状または円錐形状の集光突起３が均等に配置されている。この場合、これらの集光突起３の高さは、基体２の上部角錐台２１の高さ以下である。図２に示される実施形態の好ましい一変形例では、１６個の同一の集光突起３が、上部角錐台／円錐台２１の下部底面２１０の周囲に均等に配置されている。

好ましくは、少なくとも１つの集光突起３が、上部角錐台２１の上部底面２１１上に配置される。図２、図３、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図２０、図２２、および図２３に示される実施形態では、上部角錐台２１の上部底面２１１上に、互いに同一の上方を向いた角錐形状または円錐形状の４つの集光突起３が、２×２のマトリックスで互いに隣り合って配置されている。これらの集光突起３の底面３１は、上部角錐台２１の上部底面２１１の全領域を覆うことが好ましい。

集光突起３の傾斜角α_３、すなわち、これらの突起の底面３０とそれらの側壁部３１との間の角度は、２０～５５°（好ましくは、２３～４８°）の範囲にある。これらの集光突起３の底面３０は、一般的に、星型多角形を含むｎ角形の多角形、好ましくは正多角形の形状を有することができ、ｎは、３～無限大に等しく、より好ましくは、３、４、６、８、１２、１６であり、最も好ましくは４または無限大である。ｎが無限大に等しい場合、所与の集光突起３の底面３０は、円、楕円、円錐断面、または他の連続形状によって形成され、したがって、集光突起３の所与の部分は、円錐または円錐台によって形成される。実施形態の好ましい一変形例では、集光突起３は、基体２の下部角錐台／円錐台２および／または上部角錐台／円錐台２１と同じ形状の底面３０を有する。

構造体の集光突起３のいずれも、尖った点または丸みを帯びた形で終端を迎えることができる。

最も好ましい実施形態の変形例では、構造体１の集光突起３はすべて互いに同一であるが、これは必要条件ではない。

図示されない実施形態の変形例では、集光突起３の少なくとも１つは、異なる傾斜角α_３またはα_３１を有する２つ以上の連続するセクションによってその高さに沿って形成することができる。

本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の空間構造体１が正しく機能するには、少なくとも１つの集光突起３が基体１の少なくとも一部の少なくとも１つの底面上に配置されていれば十分であるが、集光突起３の数が増えると、達成されるパワーは増加する。

実施形態のいくつかの変形例では、基体２の上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１は、集光突起３がなくてもよく、直線状であってもよく（例えば、図４を参照）、または少なくともその表面の一部が傾斜、湾曲（凸面または凹面）であってもよく（例えば、図５参照）、または中断しているか折り畳まれているか、または少なくとも１つの凹部４または少なくとも１列の隣接する凹部４がその中に形成されていてもよく、それにより、１つまたは複数の凹部の形状は、例えば、上記の変形例のいずれかの逆集光突起３の形状に対応し（例えば、図６を参照）、または、上部角錐台２１の上部底面２１１の領域の少なくとも一部に、少なくとも１つの集光突起３、好ましくは、例えば、長方形の底面を有する角錐または角錐台の形状、または頂点がエッジによって形成された（好ましくは傾斜面を有する）三角柱の形状の集光突起３（例えば、図７などを参照）が配置される。

図示されない実施形態の別の一変形例では、下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１は集光突起３を有さず、１つまたは複数の集光突起３は、上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１上に配置されている。

図８は、本発明に係る構造体１の一変形例を示しており、上記の実施形態の変形例のいずれかにおける逆集光突起３の形状の凹部４が、上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１内に形成されている。下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１上には、集光突起３と、集光突起３を逆にした形状の凹部４とが、上部角錐台／円錐台２１の下部底面２１０の周囲に交互に配置されている。好ましくは、集光突起３と凹部４とは、互いに滑らかに結合している。図示された実施形態の変形例では、上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１内の凹部４は、下部角錐台／円錐台２の上部底面２０１内の凹部４よりも少なくとも１つの寸法が大きく、図示されない一変形例では、それはそれらと同一であってもよいし、または少なくとも１つのより小さい寸法を有していてもよい。下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１内の凹部４の寸法は、下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１上の集光突起３の寸法に対応する。図示されない実施形態の変形例では、すべての凹部４が同一であってもよい。１つの構造体１内に、より多くのタイプの集光突起３および／または凹部４を組み合わせることができる。

本発明に係る構造体１の同様の一変形例が図９にも示されているが、この場合、実施形態１の上記のいずれかの変形例において逆集光突起３の形状の（２×２マトリクスの）凹部４が上部角錐台２１の上部底面２１に形成されている点が異なる。上部角錐台／円錐台２１の下部底面２１０の周囲の下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１上には、集光突起３と、逆集光突起３の形状の凹部４とが交互に配置されており、上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１の凹部４は、下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１上の集光突起３と同じ寸法を有し、下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１の凹部４は、少なくとも１つの寸法がより大きい。図示されない実施形態の変形例では、上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１内の凹部４と下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１内の凹部４は同一であってもよく、または適切な場合には、上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１内の凹部４は、少なくとも１つの寸法が、上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１内の凹部４よりも大きくてもよい。いくつかのタイプの集光突起３および／または凹部４を１つの構造体１内に組み合わせることができる。

図１０は、本発明に係る太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の特別な構造体１の一変形例を示しており、これは図２に示された変形例に対応するが、集光突起３が互いに配置された２つの角錐台／円錐台３０１、３０２により形成されている点が異なり、集光突起３を構成する上部角錐台／円錐台３０２は、その下部底面３０２０が好ましくは集光突起３を構成する下部角錐台／円錐台３０１の上部底面３０１０１上の中央に位置するように配置され、上部角錐台／円錐台３０２の下部底面３０２０の面積は、下部角錐台／円錐台３０１の上部底面３０１０の面積よりも小さい。このタイプの集光突起３は、上記のタイプのいずれかの集光突起３と、または適切な場合には凹部４と任意に組み合わせられた太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の１つの空間構造体１内にあってもよい。

図１１に示される本発明に係る太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の特定の一変形例１では、２つの傾斜面２１１０が上部角錐台／円錐台２１、２１１１の上部底面２１１上に形成され、少なくとも１つの集光突起３がそれらの各々の上に配置され、これらの集光突起３は、それらの頂点３２およびそれらの底面３０の中心を通るそれらの軸３００が、４０～９０°（好ましくは４５～６５°）の角度α_３３を形成するように相互に配置される。集光突起３のより多くのそのような対を上部角錐台２１の上部底面２１１上に配置することができ、つまり例えば、それらを少なくとも２つの平行な列に配置するか、または上部底面２１１の周囲に配置された２つ以上の対として配置することができる。同様に、少なくとも１つの傾斜面２１１０、２１１１に少なくとも１つの凹部４を形成することが可能である。

上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１上の傾斜面２１１０、２１１１上に配置された集光突起３は、上記の集光突起３の形状のうちの１つを有し、いくつかのパラメータにおいて、それらは下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１上に配置された集光突起３とは異なっていてもよいし、またはそれらと同一であってもよい。上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１上の傾斜面２１１０、２１１１上の集光突起３は、図示された実施形態の変形例では同一であるが、他の変形例では、それらはその形状および／または少なくとも１つの寸法によって互いに異なっていてもよい。

図示された実施形態の変形例では、上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１上の傾斜面２１１０、２１１１が互いに直接接続されている。しかしながら、図示されない一変形例では、実質的に任意の形状の移行面をそれらの間に形成することができる。任意選択で、上記の構造体のいずれかの少なくとも１つのさらなる集光突起３を移行面上に配置することができる。

図１２は、図１１に示される本発明に係る太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の空間構造体１の修正された一変形例を示す。この変形例では、基体２の下部底面２０の少なくとも２つの対向するエッジが面取りされており、これにより、空間構造体１が太陽放射集光器として機能する場合、図示されない太陽光発電セルまたはその下に配置されたモジュールへの太陽放射の集光が促進され、その面積は、集光器１の基体２の下部底面２０の面積よりも小さい。同時に、構造体１を冷却するための可能な冷却剤ダクトが、基体２内に破線で示されている。

図１３は、図１１に示される本発明に係る太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の空間構造体１の別の修正された一変形例を示す。この変形例では、上部角錐台２１の上部底面２１１上の傾斜面２１１０、２１１１および集光突起３は、これらの集光突起３の側壁部３１が、基体２の上部角錐台２１の側壁部２１００と共通平面上に位置するようにそれらの上に配置される。

図示されない実施形態の一変形例では、上部角錐台２１の上部底面２１１上の傾斜面２１１０、２１１１とその上の集光突起３は、隣接する集光突起３の隣接する側壁部３１が共通平面内に位置するように配置される。これにより、例えば、機械的保護のために適切な平面材料でそれらを覆うことが可能になる。

図１３と同様の構造体１の変形例が、図１４にも示されている。この変形例では、上部角錐／円錐２１の下部底面２１０の周囲の下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１の一部が傾斜面として形成され、その上に配置された集光突起３が斜めに上部角錐台／円錐台２１から離れる方向に方向づけられている。基体２の下部が角錐台によって形成されている場合には、相互接続された三角形の移行面の対ＰＩ、ＰＩＩが、それらの角に形成される。これらの移行面ＰＩおよびＰＩＩは、太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の空間構造体１の面積を適切に増加させる。

実施された実験に基づいて、実際の使用にとってより有利であると思われる、図１５に示される実施形態の変形例では、図２に係る構造体１の基体２には、基体２の全高に沿って、つまり下部角錐台／円錐台２の下部底面２００から上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１の中心まで、下部角錐台／円錐台２０の下部底面２００の一エッジの長さの少なくとも一部に沿って、好ましくは全長に沿って、２０～８５°の範囲の角度α_５で導かれる面取り部５が設けられている。特に、下部角錐／円錐２０の下部底面２００が４つを超えるエッジを有する場合、太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の構造体１の基体２には、より部分的な面取り部５が設けられてもよく、それらの各々は、下部角錐台２０の下部底面２００の一エッジの長さの少なくとも一部に沿って導かれる。実施形態の好ましい一変形例では、これらの面取り部５は、互いに直接隣接している。実施形態の別の一変形例では、面取り部５、または面取り部５の少なくとも１つは、下部角錐２０の下部底面２００の隣接しない２つの頂点の接続線の長さの少なくとも一部に沿って導かれる。この面取り部／これらの面取り部５により、より少ない数の集光突起３が、上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１と下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１上に配置され、つまり図１５に示される変形例では、上部角錐台２１の上部底面２１１上には、２つの集光突起３（図１５の図では前後に配置されている）があり、下部円錐台２０の上部底面２０１上には、１１個の集光突起３がある。また、この変形例では、上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１は、上記の変形例のうちの１つで形成することができ、つまり、例えば、集光突起３を備えずに、例えばその表面の少なくとも一部の上に直線、傾斜、丸みを帯びたもの（凸面または凹面）を形成することができる。あるいはまた、その中に、少なくとも１つの凹部４、または並んで配置された少なくとも１列の凹部４が形成されてもよく、その形状は、例えば、上記したタイプの集光突起３の１つの逆形状に対応するか、または適宜、上部角錐台２１の上部底面２１１の領域の少なくとも一部に、例えば長方形の底面を有する角錐または角錐台の形状、または頂点が横座標によって形成される三角柱（好ましくは傾斜面を有する）の形状で、少なくとも１つの集光突起３を配置することができる。

明確にするために、図１７は、図１５に係る太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の空間構造体の修正された変形例を示す。下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１には、上部の角錐台／円錐台２１の下部底面２１０の周囲に、集光突起３と、集光突起３を逆にした形状の凹部４とが交互に配置されている。集光突起３と凹部４とは互いに滑らかに結合していることが好ましい。図示の変形例における凹部４の寸法は、下部角錐台／円錐台２０の上部底面２０１上の集光突起３の寸法に対応する。いくつかのタイプの集光突起３および／または凹部４を１つの構造体１内に組み合わせることができる。

同様に、図８および図９に示される実施形態では、少なくとも１つの凹部４を、上部角錐台／円錐台２１の上部底面２１１に形成することができる。

図１５または図１７に示される変形例における本発明に係るいくつかの空間構造体１の組み合わせの場合、これらの構造体１は、好ましくは、面取り部５を備えて互いに向き合っており、これにより、それらが互いを遮蔽することが防止される（図１６、図１８、図１９、図１９ａを参照）。図１８は、図１５の変形例における本発明に係る太陽放射集光器または太陽光発電セルの構造体１を組み合わせ、それ自体、その形状により図２の太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の構造体１に対応している、より複雑な空間構造体１０を示している。構造体１には、反対側の構造体１の方へ向けられた面取り部５が設けられ、コーナー構造体１には、各々が隣接する構造体１の１つの方へ向けられた、２つの面取り部５が設けられている。図示されない実施形態の一変形例では、この空間構造体１０全体に、図１５（破線による表示を参照）の構造体１の面取り部５に対応する面取り部を設けることもできる。また、これらの構造体１０は、同様の方法で他のより複雑な空間構造体にさらに結合される。

図１９は、図１８に係る空間構造体１０の別の一変形例を示すが、この変形例では、本発明に係るいくつかの空間構造体１が類似の反転凹部４１に置き換えられている点が異なる。図１９ａは、図１９と同様の空間構造体１０の変形例を示すが、円錐台または角錐台の形状の凹部４１のうちの１つが、異なる構造体を有する、すなわち、２つ（またはそれ以上）の相互接続する副凹部４１１および４１２によって形成される点が異なり、上記のいずれかの構造体の集光突起３が、上部副凹部４１１の上部底面４１１１の周囲、下部副凹部４１２の上部底面４１２１の周囲、および下部副凹部４１２の下部底面４１２２上に配置される。この構造体１は、図２４ａにもさらに詳細に示されている。図示されない実施形態の変形例では、集光突起３は、副凹部４１１、４１２の基部４１１１、４１２１、４１２２の周囲に均等に配置される必要はない。同様に、凹部４１は、いくつかの副凹部４１１、４１２によって形成することができる。単一の凹部４１内で、上記の任意の構造体の集光突起と、上記の任意の構造体の副凹部４とを組み合わせることが可能である。

本発明に係る太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の構造体１は、好ましくはモノリシックである。

本発明に係る太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の構造体１は、その外面に取り付けら、１つまたは複数の太陽光発電セル７と組み合わせて空間的に形作られた太陽光発電モジュールを構成する、１つまたは複数の太陽光発電セル７のキャリアとして機能する（図２０を参照）か、または例えば、ガラス、透明プラスチックなどの光透過性材料で作られ、太陽放射をその下に取り付けられた太陽光発電セル／モジュールに向ける太陽放射集光器として機能する。それが１つまたは複数の太陽光発電セル７のキャリアとして機能する場合、その形状により、太陽放射が、直接、散乱、または反射のいずれであっても、最大限に利用するのに常に適切な角度で１つまたは複数の太陽光発電セルに当たることが保証される。それが太陽放射集光器として機能する場合、その形状により、直接、散乱、または反射のいずれがその表面の任意の部分に当たるかどうかに関係なく、入射角が非常に小さい場合でも、太陽放射が常に適切な角度で１つまたは複数の太陽光発電セル７の表面、または構造体１の下に配置されたモジュール（図示せず）の方へ向けられることが保証される（図１５に係る実施形態における本発明に係る太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の構造体１の表面に入射する太陽放射の光子の経路を示す図２１を参照）。

図２２および図２３に示される実施形態の変形例では、太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体１は、逆に、すなわち、光透過性材料のブロック６内の空洞６０として形成される。この光透過性材料は、空洞６０内またはその下に位置する１つまたは複数の太陽光発電セル７に向かう、または空洞６０の内壁部上に位置する１つまたは複数の太陽光発電セル７に向かう太陽放射集光器として機能する。図２２に示される実施形態の変形例では、太陽光発電セル７のカソードマトリックスが、空洞６０の壁部に付けられ、図２３に示される実施形態の変形例では、それは空洞６０を完全に満たす。

図２４に示される実施形態の変形例では、太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体１は、逆に（すなわち、材料のブロック６内の空洞６０として）形成され、空間的配置は図２２および図２３のものとは反対である。

図２４ａは、材料のブロック６内に空洞６０として逆に形成された太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体１の別の一変形例を示す。この空洞６０は、円錐台または角錐台の形状をした２つの（または他の変形例ではさらに多くの）相互接続された副凹部４１１および４１２によって形成され、上記の任意の構造体の集光突起３が、上部副凹部４１１の上部底面４１１１の周囲、下部副凹部４１２の上部底面４１２１の周囲、および下部副凹部４１２の下部底面４１２２上に配置される。図示されない実施形態の変形例では、集光突起３は、副凹部４１１、４１２の底面４１１１、４１２１、４１２２の周囲に均等に配置される必要はない。図示されない類似の変形例では、集光突起３のない副凹部４１１、４１２の任意の底面４１１１、４１２１、４１２２があり得る。実施形態の図示されない他の変形例では、副凹部４１１、４１２の任意の底面４１１１、４１２１、４１２２上に、上記の任意の構造体の集光突起と、上述の任意の構造体の凹部４とを組み合わせることが可能であるか、または適切な場合は、その上に凹部４のみを形成することが可能である。

本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の１つの空間構造体１内で、異なるサイズの集光突起３を任意の変形例で組み合わせることができる（例えば、異なるサイズの集光突起３が、基体２の個々の角錐台２０、２１の上部底面２０１、２１１上に組み合わされている、本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体１を示す図２５を参照）。また、図示された実施形態の変形例では、各々の角錐台２０、２１の側壁部２０１０、２１００の少なくとも１つが中断したように形成されており、その相互接続された部分の間に形成された移行面２０００１または２１００１上に他の集光突起３が設けられている。図示された実施形態の変形例では、移行面２０１０１、２１００１は、所与の円錐台２０、２１の上部底面２１１または２０１と平行であるが、これは必要条件ではなく、移行面２０００１、２１００１は、一般的に任意に方向づけられることができ、それらは集光突起３が存在しなくてもよい。図示されない変形例では、少なくともいくつかの移行面２０００１、２１００１には集光突起３もしくは凹部４が存在しないか、または集光突起３と凹部４の組み合わせが内部に形成され得る。図２６は、図２５に係る構造体が、平行四辺形の断面を有するプリズムからなる支持ブロック８上に取り付けられている、本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の構造体の一変形例を示しており、このプリズムは、下部角錐台２０の下部底面２００の幅にわたって延在し、同一または類似の構造体１をより複雑な空間構造体１０に組み立てるのを容易にする（例えば、図２７を参照）。別個の太陽光発電セル７または太陽光発電モジュール（図示せず）を、この空間構造体１０内の各々の構造体１に割り当てることができるか、または任意選択で、共通の太陽光発電モジュールを、いくつかの構造体１に割り当てることができる。

上で説明し図示したすべての変形例において、基体２の各々の角錐台／円錐台２０、２１の上部底面２１０または２１１は、この角錐台／円錐台２０、２１の下部底面２００、または２０１と常に平行である。しかしながら、これは、この構造体１の正しい機能の必要条件ではない。図２８は、下部角錐台２０の下部底面２００が傾斜している、太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の空間構造体１の一変形例を示している。図示されない一変形例では、さらに凹状にすることも、他の空間的形状を備えることもできる。この形状により、太陽放射のその表面上への適切な方向付けを維持しながら、例えば太陽放射集光器を構成する、これらの構造体１のより多くが、１つの太陽光発電モジュール７に割り当てられるより複雑な構造体１０に、これらの構造体１を適切に組み立てることが可能になる。このような構造体１０の一例が、例えば図２９に示されている。この場合、図２８に係る２つの構造体は、互いに斜めに隣り合って配置され、それらの下部底面２００が最も低い高さの点で互いに当接する。これらの構造体１は、それらの下に配置された太陽光発電セル／モジュール７と共に、太陽放射を透過する材料で作られた支持および／または保護構造体９内に配置される。本発明に係る太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の空間構造体１の任意の変形例では、異なるサイズおよび／または設計の集光突起３を実質的に任意に組み合わせることができる。

太陽放射集光器の空間構造体１の場合、太陽放射を透過する材料のプラットフォーム９が、下部角錐台または円錐台２０の下部底面２００の下に配置されると有利である。このプラットフォーム９は、より良好な空間配置を可能にし、このプラットフォーム９の下に配置された太陽光発電セル７またはモジュールに入射する前に、太陽光子の経路をさらに集光させることができる。このプラットフォーム９は、その構造体中に、太陽放射の光子の経路をさらに集光させるための要素を備えていてもよい。このような要素は、例えば、溝９１、または挿入された別の要素などである。溝９１の壁部では、図３０に示されるように、太陽光子の経路が屈折する。溝９１は、好ましくは、基体２の下部角錐台または円錐台２０の側壁部２０００の１つと同様に方向付けされ、角度α_９１＝α_２０で導かれる。同時に、プラットフォーム９は、図９０において点で示される多数の空間構造体１の支持要素として機能することができる。実施形態の好ましい一変形例では、プラットフォーム９の厚さは、基体２の下部円錐台または角錐台２０の高さに等しい。

必要に応じて、任意の構造体１は、（適切な液体冷却剤を使用する（例えば、図１２を参照））能動冷却システムおよび／または（（例えば、１つまたは複数の太陽光発電セル７の下に配置された金属元素の形態（ストリッププレートなど）の）熱伝導性材料を使用する）受動冷却システムによって補足することができる。

１ 太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の空間構造体
１０ 太陽光発電セルまたは太陽放射集光器の構造体を組み合わせた空間構造体
１００ 空間構造体の上部底面
１０００ 空間構造体の中央底面
２ 構造体の基体
２０ 下部角錐台／円錐台
２０ａ 下部角錐台／円錐台を構成する部分的な角錐／円錐体
２０ｂ 下部角錐台／円錐台を形成する部分的な角錐／円錐体
２００ 下部角錐台／円錐台の下部底面
２０１ 下部角錐台／円錐台の上部底面
２０００ 下部角錐台／円錐台の側壁部
２０００１ 移行面
２１ 上部角錐台／円錐台
２１０ 上部角錐台／円錐台の下部底面
２１１ 上部角錐台／円錐台の上部底面
２１００ 上部角錐台／円錐台の側壁部
２１００１ 移行面
２１１０ 傾斜面
２１１１ 傾斜面
３ 集光突起
３０ 集光突起の底面
３００ 集光突起の軸
３１ 集光突起の壁部
３０１ 集光突起の下部角錐台／円錐台
３０１０ 集光突起の下部角錐台／円錐台の上部底面
３０２ 集光突起の上部角錐台／円錐台
３０２０ 集光突起の上部角錐台／円錐台の下部底面
３２ 集光突起の頂点
４ 凹部
４１ 凹部
４１１ 副凹部
４１１１ 副凹部の底面
４１２ 副凹部
４１２１ 副凹部の底面
４２１２ 副凹部の底面
５ 面取り部
６ 光透過性材料のブロック
６０ 光透過性材料のブロック内の空洞
７ 太陽光発電セル
８ 支持ブロック
９ プラットフォーム
９１ 溝
Ｎ 支持および／または保護構造体
α_２０ 下部角錐台／円錐台の傾斜角
α_２００ 部分角錐台／円錐台の傾斜角
α_２１ 上部角錐台／円錐台の傾斜角
α_３ 集光突起の傾斜角
α_３３ 集光突起の軸間の角度
α_５ 面取り角
ＰＩ 表面
ＰＩＩ 表面

Claims (15)

1. 相互の上に配置された少なくとも２つの角錐台または円錐台（２０）および（２１）から構成される基体（２）を備え、
   上部角錐台または円錐台（２１）の下部底面（２１０）の面積は、下部角錐台または円錐台（２０）の上部底面（２０１）の面積より小さく、
   前記下部角錐台（２０）の傾斜角（α_２０）および前記上部角錐台（２１）の傾斜角（α_２１）は、６０～８５°の範囲にあり、
   少なくとも１つの角錐状または円錐状の集光突起（４）が、少なくとも１つの角錐台または円錐台の上部底面上に配置され、前記集光突起（３）の傾斜角（α_３）は、２０～５５°の範囲にあることを特徴とする、太陽光発電モジュールまたは太陽放射集光器の空間構造体（１）。
2. 前記下部角錐台または円錐台（２０）の前記傾斜角（α_２０）と、前記上部角錐台または円錐台（２１）の前記傾斜角（α_２１）は、６５～７５°の範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載の空間構造体（１）。
3. 前記上部角錐台または円錐台（２１）の前記底面（２１０、２１１）、および前記下部角錐台または円錐台（２０）の前記底面（２００、２０１）は、正ｎ角形の形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の空間構造体（１）。
4. 前記上部角錐台または円錐台（２１）の前記底面（２１０、２１１）、および前記下部角錐台または円錐台（２０）の前記底面（２００、２０１）は、正ｎ角形の形状を有し、ここでｎは、３、４、６、８、１２、１６、または無限大に等しいことを特徴とする、請求項３に記載の空間構造体（１）。
5. 前記集光突起（３）の前記底面（３０）は、正ｎ角形の形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の空間構造体（１）。
6. 前記集光突起（３、４）の前記底面（３０）は、正ｎ角形の形状を有し、ここでｎは、３、４、６、８、１２、１６、または無限大に等しいことを特徴とする、請求項５に記載の空間構造体（１）。
7. 前記基体（２）には、前記下部角錐台または円錐台（２）の前記下部底面（２００）から前記上部角錐台または円錐台（２１）の前記上部底面（２１１）の中心まで前記基体（２）の全高に沿って２０～８０°の角度（α_５）で導かれる少なくとも１つの面取り部（５）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の空間構造体（１）。
8. 少なくとも１つの角錐台または円錐台（２０、２１）の上部底面（２０１または２１１）には、傾斜角が２０～５５°の角錐形状または円錐形状の少なくとも１つの凹部（４）が形成されていることを特徴とする、請求項１、３、４、５のいずれか一項に記載の空間構造体（１）。
9. 少なくとも２つの傾斜面（２１１０、２１１１）が、前記上部角錐台または円錐台（２１）の前記上部底面（２１１）上に形成され、
   少なくとも１つの集光突起（３）が、これらの傾斜面（２１１０、２１１１）の各々の上に配置され、
   これらの集光突起（３）の頂点（３２）と底面（３０）の中心を通る軸（３００）は、４０～９０°の角度（α_３３）を形成することを特徴とする、請求項１に記載の空間構造体（１）。
10. 光透過性材料から作られることを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の空間構造体（１）。
11. 光透過性材料のブロック（６）内の空洞（６０）として形成されることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の空間構造体（１）。
12. 表面上に少なくとも１つの太陽光発電セル（７）が設けられていることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載の空間構造体物（１）。
13. 前記上部円錐台または角錐台（２１）の少なくとも１つの側壁部（２１００）および／または下部円錐台または角錐台（２０）の少なくとも１つの側壁部（２１００）は、中断したものとして形成され、隣接する部分の間に移行面（２０００１または２１００１）が形成されることを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の空間構造体物（１）。
14. 少なくとも１つの集光突起（３）および／または少なくとも１つの凹部（４）が、少なくとも１つの移行面（２０００１または２１００１）上に配置されることを特徴とする、請求項１３に記載の空間構造体（１）。
15. 光透過性材料のプラットフォーム（９）が、前記下部角錐台または円錐台（２０）の下部底面（２００）の下に配置されることを特徴とする、請求項１または８に記載の空間構造体（１）。

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