JP2735349B2 - 太陽エネルギー回収装置 - Google Patents
太陽エネルギー回収装置Info
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- JP2735349B2 JP2735349B2 JP2075198A JP7519890A JP2735349B2 JP 2735349 B2 JP2735349 B2 JP 2735349B2 JP 2075198 A JP2075198 A JP 2075198A JP 7519890 A JP7519890 A JP 7519890A JP 2735349 B2 JP2735349 B2 JP 2735349B2
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- Japan
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- solar
- solar cell
- collector
- solar energy
- fluorescent light
- Prior art date
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は太陽エネルギー回収装置に関する。さらに詳
しくは、螢光集光板を用いた太陽エネルギー回収装置に
関する。
しくは、螢光集光板を用いた太陽エネルギー回収装置に
関する。
［従来の技術］ 従来より、エネルギー経済および環境保全の観点か
ら、太陽エネルギーの有効利用が検討されてきている。
この太陽エネルギーを利用するものとして、太陽熱温水
器があるが、本格的利用というちはほど遠いものであ
る。
ら、太陽エネルギーの有効利用が検討されてきている。
この太陽エネルギーを利用するものとして、太陽熱温水
器があるが、本格的利用というちはほど遠いものであ
る。
このため、太陽エネルギーの本格的利用を目的とし
て、集光レンズ、反射鏡などを用いたシステムが検討さ
れている。このようなシステムを用いれば、たしかに高
い集光比がえられ太陽エネルギーの本格的利用が達成さ
れるかのようにみえる。しかしながら、かかるシステム
においては、 直達光しか利用できず、日本の年間総日射量の半分を
占める拡散光の利用できない。
て、集光レンズ、反射鏡などを用いたシステムが検討さ
れている。このようなシステムを用いれば、たしかに高
い集光比がえられ太陽エネルギーの本格的利用が達成さ
れるかのようにみえる。しかしながら、かかるシステム
においては、 直達光しか利用できず、日本の年間総日射量の半分を
占める拡散光の利用できない。
太陽追尾のための設備が必要となり、システムが複雑
かつ高価となる。
かつ高価となる。
などの欠点のため、実験の域を出ず実用化されるまでに
至っていない。
至っていない。
また、太陽エネルギーを利用しているものの一つとし
て太陽電池がある。しかしながら、現在利用されている
太陽電池のエネルギー変換効率が低く広い受光面積を必
要とし、さらに製作コストも高い。そのため一般家庭で
普及させるには、ほど遠いのが現状である。
て太陽電池がある。しかしながら、現在利用されている
太陽電池のエネルギー変換効率が低く広い受光面積を必
要とし、さらに製作コストも高い。そのため一般家庭で
普及させるには、ほど遠いのが現状である。
このように太陽エネルギーが本格的に利用されるに至
っていないのは、太陽光線のエネルギー密度が稀薄なこ
とに起因している。
っていないのは、太陽光線のエネルギー密度が稀薄なこ
とに起因している。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、受光面積当たりの回収エネルギー密度が高めら
れた太陽エネルギー回収装置を提供することを目的とす
る。
あって、受光面積当たりの回収エネルギー密度が高めら
れた太陽エネルギー回収装置を提供することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ 本発明の太陽エネルギー回収装置は、透光性基板の表
面に螢光物質含有薄膜を形成した螢光集光板と、太陽電
池と、集熱器とからなり、 前記太陽電池が、前記螢光集光板により太陽光線が集
光される部位に配設され、 前記集熱器が、前記螢光集光板を透過してくる太陽光
線を受光できる位置に配設され てなる太陽エネルギー回収装置であって、前記螢光物質
含有薄膜が、二酸化珪素が過飽和状態にあり、かつ、螢
光物質が添加された珪弗化水素酸水溶液に前記透光性基
板を浸漬することにより基板表面に析出させた螢光物質
含有二酸化珪素薄膜からなることを特徴としている。
面に螢光物質含有薄膜を形成した螢光集光板と、太陽電
池と、集熱器とからなり、 前記太陽電池が、前記螢光集光板により太陽光線が集
光される部位に配設され、 前記集熱器が、前記螢光集光板を透過してくる太陽光
線を受光できる位置に配設され てなる太陽エネルギー回収装置であって、前記螢光物質
含有薄膜が、二酸化珪素が過飽和状態にあり、かつ、螢
光物質が添加された珪弗化水素酸水溶液に前記透光性基
板を浸漬することにより基板表面に析出させた螢光物質
含有二酸化珪素薄膜からなることを特徴としている。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
第１図は本発明の太陽エネルギー回収装置の一実施例
の断面図である。
の断面図である。
第１図において、Ａは太陽エネルギー回収装置、
（１）は螢光集光板、（２）は集熱器、（３）は太陽電
池、（４）は接着剤、（５）は保護部材を示す。
（１）は螢光集光板、（２）は集熱器、（３）は太陽電
池、（４）は接着剤、（５）は保護部材を示す。
螢光集光板（１）は、透光性ガラス基板（11）と螢光
物質含有二酸化珪素薄膜（以下、薄膜という）（12）と
からならる。使用する透光性ガラス基板（11）の材質に
とくに制限はないが、ガラス基板による螢光の吸収損失
を抑えるため、白板ガラス（鉄分を0.01％程度に低減し
たソーダライムガラス）が好ましい。また、サイズにつ
いてもとくに限定はないが、集光比を高めるためにはガ
ラス基板の厚みを一辺の長さに対して充分に小さくする
ことが好ましい。
物質含有二酸化珪素薄膜（以下、薄膜という）（12）と
からならる。使用する透光性ガラス基板（11）の材質に
とくに制限はないが、ガラス基板による螢光の吸収損失
を抑えるため、白板ガラス（鉄分を0.01％程度に低減し
たソーダライムガラス）が好ましい。また、サイズにつ
いてもとくに限定はないが、集光比を高めるためにはガ
ラス基板の厚みを一辺の長さに対して充分に小さくする
ことが好ましい。
薄板（12）の膜厚は、使用する透光性ガラス基板（1
1）の材質に依存するため一概にはいえないが、一応の
目安として50nm〜10μｍのあいだにあるのが好ましい。
50nm未満であれば、螢光集光板としての効果がだしにく
くなり、また10μｍを超えれば、形成された膜にクラッ
クが入り、最悪のばあいには剥離し、いずれも問題とな
る。使用される螢光物質は一種に限定される必要はな
く、目的に応じて適宜選定される。たとえば、太陽エネ
ルギーの回収効率を高めるため、1,4−ビス［２−（５
−フェニルオキサゾリル）］ベンゼンとフルオレセイン
とを混合させたものを使用できる。本発明に使用する螢
光物質は、塩基性を有するものがとくに有効である。そ
の具体例をあげれば第１表のようになる。
1）の材質に依存するため一概にはいえないが、一応の
目安として50nm〜10μｍのあいだにあるのが好ましい。
50nm未満であれば、螢光集光板としての効果がだしにく
くなり、また10μｍを超えれば、形成された膜にクラッ
クが入り、最悪のばあいには剥離し、いずれも問題とな
る。使用される螢光物質は一種に限定される必要はな
く、目的に応じて適宜選定される。たとえば、太陽エネ
ルギーの回収効率を高めるため、1,4−ビス［２−（５
−フェニルオキサゾリル）］ベンゼンとフルオレセイン
とを混合させたものを使用できる。本発明に使用する螢
光物質は、塩基性を有するものがとくに有効である。そ
の具体例をあげれば第１表のようになる。
薄膜（12）を形成する面は、片面とすることもできる
が、入射光を効率よく利用するためには、第１図に示す
ように両面とするのが好ましい。
が、入射光を効率よく利用するためには、第１図に示す
ように両面とするのが好ましい。
薄膜（12）の透光性ガラス基板（11）への製膜は、液
相析出法（以下、LPD法という）によって行う。すなわ
ち、二酸化珪素を溶解した珪弗化水素酸の水溶液に透光
性ガラス基板（11）を浸漬し、その表面に二酸化珪素薄
膜の製膜を行うものである。
相析出法（以下、LPD法という）によって行う。すなわ
ち、二酸化珪素を溶解した珪弗化水素酸の水溶液に透光
性ガラス基板（11）を浸漬し、その表面に二酸化珪素薄
膜の製膜を行うものである。
本発明におけるLPD法の一例では、二酸化珪素を溶解
させた珪弗化水素酸水溶液を過飽和にし、螢光物質を珪
弗化水素酸水溶液に添加し、しかるのち、該水溶液に透
光性ガラス基板（11）を浸漬し、薄膜（２）の製膜を行
う。
させた珪弗化水素酸水溶液を過飽和にし、螢光物質を珪
弗化水素酸水溶液に添加し、しかるのち、該水溶液に透
光性ガラス基板（11）を浸漬し、薄膜（２）の製膜を行
う。
集熱器（２）は、箱型部材（21）と、伝熱管（22）
と、集熱板（23）と、保温材（24）とからなっている。
と、集熱板（23）と、保温材（24）とからなっている。
箱型部材（21）のほぼ中央部には、伝熱管（22）と集
熱板（23）とをメンブレン状に形成した集熱体が配設さ
れている。この集熱体は、螢光集光板（１）を透過して
くる太陽エネルギーを回収するために設けられているも
のである。集熱体を構成している伝熱管（22）と集熱板
（23）とは、かかる目的を達成することができるものな
らいかなるものをも用いることができ、とくに限定され
ない。たとえば、従来の太陽熱温水器に用いられてい
る、伝熱管および集熱板を用いることができる。また集
熱板（23）には、Cr−SiO2膜からなる吸熱体がコーティ
ングされているのが好ましい。伝熱管（22）内を流れる
媒体は、集熱体で回収された太陽エネルギーを集熱器
（２）より取り出すことができるものならいかなるもの
をも用いることができ、とくに限定されない。
熱板（23）とをメンブレン状に形成した集熱体が配設さ
れている。この集熱体は、螢光集光板（１）を透過して
くる太陽エネルギーを回収するために設けられているも
のである。集熱体を構成している伝熱管（22）と集熱板
（23）とは、かかる目的を達成することができるものな
らいかなるものをも用いることができ、とくに限定され
ない。たとえば、従来の太陽熱温水器に用いられてい
る、伝熱管および集熱板を用いることができる。また集
熱板（23）には、Cr−SiO2膜からなる吸熱体がコーティ
ングされているのが好ましい。伝熱管（22）内を流れる
媒体は、集熱体で回収された太陽エネルギーを集熱器
（２）より取り出すことができるものならいかなるもの
をも用いることができ、とくに限定されない。
箱型部材（21）の底面と集熱体との空間および箱型部
材（21）の側面と集熱体との隙間には、放熱損失を防止
するため、保温材が充填されている。保温材の材質は、
従来よりこの種の保温に用いられているものなら、いか
なるものを用いることができ、とくに限定されない。
材（21）の側面と集熱体との隙間には、放熱損失を防止
するため、保温材が充填されている。保温材の材質は、
従来よりこの種の保温に用いられているものなら、いか
なるものを用いることができ、とくに限定されない。
箱型部材（21）の図面上の、上部開口部には螢光集光
板（１）が装着されている。この螢光集光板（１）の端
面には、螢光集光板（１）により端部に集光された太陽
光線から電気エネルギーをうるため、太陽電池（３）が
配設されている。太陽電池（３）は螢光集光板（１）の
端部に直接積層することによって配設してもよく、また
は別個に作製されたものを貼着することによって配設し
てもよい。
板（１）が装着されている。この螢光集光板（１）の端
面には、螢光集光板（１）により端部に集光された太陽
光線から電気エネルギーをうるため、太陽電池（３）が
配設されている。太陽電池（３）は螢光集光板（１）の
端部に直接積層することによって配設してもよく、また
は別個に作製されたものを貼着することによって配設し
てもよい。
太陽電池（３）を螢光集光板（１）の端部に直接積層
するには、CVD法（化学蒸着法）やPVD法（物理蒸着法）
などを用いることができる。また、太陽電池（３）を螢
光集光板（１）の端部に貼着するばあいの接着剤（４）
は、太陽光線の透過性、耐候性などの点から、エポキシ
系、ウレタン系の接着剤のなかから、透光性および耐候
性を有するものを用いるのが好ましい。
するには、CVD法（化学蒸着法）やPVD法（物理蒸着法）
などを用いることができる。また、太陽電池（３）を螢
光集光板（１）の端部に貼着するばあいの接着剤（４）
は、太陽光線の透過性、耐候性などの点から、エポキシ
系、ウレタン系の接着剤のなかから、透光性および耐候
性を有するものを用いるのが好ましい。
使用する太陽電池（３）は、太陽エネルギーの効率的
回収という点からは、変換効率の高いものが好ましい。
その具体例としては、結晶シリコン、GaAs、InPなどか
らなる太陽電池をあげることができる。
回収という点からは、変換効率の高いものが好ましい。
その具体例としては、結晶シリコン、GaAs、InPなどか
らなる太陽電池をあげることができる。
太陽電池（３）は、螢光集光板（１）の端部全周に配
設してもよく、また一部に配設してもよい。一部に配設
するばあい、太陽電池（３）を配設していない部分には
鏡などの反射体を配設するのが、太陽エネルギー回収効
率を向上させるので好ましい。
設してもよく、また一部に配設してもよい。一部に配設
するばあい、太陽電池（３）を配設していない部分には
鏡などの反射体を配設するのが、太陽エネルギー回収効
率を向上させるので好ましい。
太陽電池（３）が配設された螢光集光板（１）と箱型
部材（21）との隙間には、水、塵埃などから太陽電池
（３）を保護するため、保護部材（５）が介装されてい
るのが好ましい。保護部材（５）としては、シール性、
耐候性に優れているものならいかなるものも用いること
ができ、とくに限定されない。その具体例としては、シ
リコン系やウレタン系のシール剤をあげることができ
る。
部材（21）との隙間には、水、塵埃などから太陽電池
（３）を保護するため、保護部材（５）が介装されてい
るのが好ましい。保護部材（５）としては、シール性、
耐候性に優れているものならいかなるものも用いること
ができ、とくに限定されない。その具体例としては、シ
リコン系やウレタン系のシール剤をあげることができ
る。
なお、太陽電池（３）が局部的に配設されるばあい
は、保護部材（５）は太陽電池（３）が配設されている
部分にのみ設けてもよい。
は、保護部材（５）は太陽電池（３）が配設されている
部分にのみ設けてもよい。
本発明における螢光集光板（１）は、対流による集熱
体から熱損失を防ぐ役割をも果たしている。
体から熱損失を防ぐ役割をも果たしている。
第２図は、本発明の他の実施例の断面図である。第２
図の実施例は、太陽電池（３）が螢光集光板（１）の図
面上の下面周縁部に配設されている点が、第１図の実施
例と異なっているだけで、他の構成は第１図の実施例と
同様であるので、その詳細な説明は省略する。
図の実施例は、太陽電池（３）が螢光集光板（１）の図
面上の下面周縁部に配設されている点が、第１図の実施
例と異なっているだけで、他の構成は第１図の実施例と
同様であるので、その詳細な説明は省略する。
このように構成することにより、太陽電池（３）など
の電力回収設備などか、外部から見えなくなるという装
飾的効果もえられる。
の電力回収設備などか、外部から見えなくなるという装
飾的効果もえられる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の太陽エネルギー回収装
置によれば、エネルギー密度の稀薄な太陽光線から、効
率的に太陽エネルギーを回収することができる。
置によれば、エネルギー密度の稀薄な太陽光線から、効
率的に太陽エネルギーを回収することができる。
第１図は本発明の太陽エネルギー回収装置の一実施例の
断面図、第２図は本発明の他の実施例の断面図である。 （図面の主要符号） A:太陽エネルギー回収装置 （１）：螢光集光板 （２）：集熱器 （３）：太陽電池 （４）：接着剤 （５）：保護部材
断面図、第２図は本発明の他の実施例の断面図である。 （図面の主要符号） A:太陽エネルギー回収装置 （１）：螢光集光板 （２）：集熱器 （３）：太陽電池 （４）：接着剤 （５）：保護部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱川 圭弘 兵庫県川西市南花屋敷３―17―４ (56)参考文献 特開 昭63−6344（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−32476（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−84608（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】透光性基板の表面に螢光物質含有薄膜を形
成した螢光集光板と、太陽電池と、集熱器とからなり、
前記太陽電池が、前記螢光集光板により太陽光線が集光
される部位に配設され、前記集熱器が、前記螢光集光板
を透過してくる太陽光線を受光できる位置に配設されて
なる太陽エネルギー回収装置であって、 前記螢光物質含有薄膜は、二酸化珪素が過飽和状態にあ
り、かつ、螢光物質が添加された珪弗化水素酸水溶液に
前記透光性基板を浸漬することにより基板表面に析出さ
せた螢光物質含有二酸化珪素薄膜からなることを特徴と
する太陽エネルギー回収装置。 - 【請求項２】前記螢光集光板は、太陽光線が入光する面
とその対向する面との両面に前記螢光物質含有二酸化珪
素薄膜を有する請求項１記載の装置。 - 【請求項３】前記太陽電池は、前記螢光集光板の端部に
配設されてなる請求項１または２記載の装置。 - 【請求項４】前記太陽電池は、前記螢光集光板の周縁部
に配設されてなる請求項１または２記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2075198A JP2735349B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | 太陽エネルギー回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2075198A JP2735349B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | 太陽エネルギー回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03274355A JPH03274355A (ja) | 1991-12-05 |
| JP2735349B2 true JP2735349B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=13569261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2075198A Expired - Lifetime JP2735349B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | 太陽エネルギー回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735349B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1224649B1 (en) * | 1999-10-18 | 2014-07-09 | William W. French | Self rotating display spherical device |
| US6937125B1 (en) | 1999-10-18 | 2005-08-30 | William W. French | Self rotating display spherical device |
| JP5715553B2 (ja) * | 2011-12-14 | 2015-05-07 | 大成建設株式会社 | ルーバーの製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5832476A (ja) * | 1981-08-20 | 1983-02-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
| JPS6184608A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-04-30 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 集光器 |
| JPH0718598B2 (ja) * | 1986-06-26 | 1995-03-06 | 孝 堀米 | 蛍光型集光板を用いた太陽エネルギー集光集熱方法及びデバイス |
-
1990
- 1990-03-22 JP JP2075198A patent/JP2735349B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03274355A (ja) | 1991-12-05 |
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