JP2770906B2 - 太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
太陽電池モジュールおよびその製造方法Info
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高い光電変換効率を有
し、安価で信頼性の高い太陽電池モジュールおよびその
製造方法に関する。
し、安価で信頼性の高い太陽電池モジュールおよびその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽電池における高光電変換効率
を実現する手段の一つとして、太陽光を集光することに
よって太陽電池の出力電圧の向上をはかる方式が検討さ
れている。太陽電池の出力電流は、集光倍率に比例して
増加する。これに加えて、出力電圧は、原理的に集光に
よる出力電流の増加に伴って対数的に増大する。したが
って、光電変換効率は、集光倍率を増加させることによ
り出力電圧の増加分だけ向上する。また、コスト面で
は、太陽電池セルの寸法が集光倍率に反比例して小さく
なるため、モジュールの中で太陽電池セルの占めるコス
トを削減することができる。ところが、こうした集光方
式のモジュールにおける集光機構として、太陽電池セル
が固定された基板上に、該基板とは分離した独立のレン
ズあるいは基板とは独立して作製されたレンズアレイ、
およびこれを支えて太陽の動きに追尾する機構が必要と
なる。また、図５に示すように、集光機構（集光レンズ
５）と太陽電池基板（支持基板２）は、それぞれ独立に
形成した後に組み立てられており、太陽電池セル１と集
光機構からなる太陽電池モジュールの体積は、非集光の
場合に比較して非常に大きくなる〔U.Blieske,A.Bett,
T.Duong,Ch.Schetter andO.V.Sulima,“Optimization o
f GaAs Solar Cells for Application in Concentrator
Modules”12th EUROPEAN PHOTOVOLTAIC SOLAR ENERGY
CONFERENCE,AMSTERDAM,（1994）p.1409〕。このため、
従来の集光型太陽電池モジュールは製造工程が多く、太
陽電池モジュールの構造自体も複雑で、かつ重量も大き
かった。また、太陽電池モジュールの構造が複雑なこと
から保守点検にかかる負担も大きいという問題があっ
た。
を実現する手段の一つとして、太陽光を集光することに
よって太陽電池の出力電圧の向上をはかる方式が検討さ
れている。太陽電池の出力電流は、集光倍率に比例して
増加する。これに加えて、出力電圧は、原理的に集光に
よる出力電流の増加に伴って対数的に増大する。したが
って、光電変換効率は、集光倍率を増加させることによ
り出力電圧の増加分だけ向上する。また、コスト面で
は、太陽電池セルの寸法が集光倍率に反比例して小さく
なるため、モジュールの中で太陽電池セルの占めるコス
トを削減することができる。ところが、こうした集光方
式のモジュールにおける集光機構として、太陽電池セル
が固定された基板上に、該基板とは分離した独立のレン
ズあるいは基板とは独立して作製されたレンズアレイ、
およびこれを支えて太陽の動きに追尾する機構が必要と
なる。また、図５に示すように、集光機構（集光レンズ
５）と太陽電池基板（支持基板２）は、それぞれ独立に
形成した後に組み立てられており、太陽電池セル１と集
光機構からなる太陽電池モジュールの体積は、非集光の
場合に比較して非常に大きくなる〔U.Blieske,A.Bett,
T.Duong,Ch.Schetter andO.V.Sulima,“Optimization o
f GaAs Solar Cells for Application in Concentrator
Modules”12th EUROPEAN PHOTOVOLTAIC SOLAR ENERGY
CONFERENCE,AMSTERDAM,（1994）p.1409〕。このため、
従来の集光型太陽電池モジュールは製造工程が多く、太
陽電池モジュールの構造自体も複雑で、かつ重量も大き
かった。また、太陽電池モジュールの構造が複雑なこと
から保守点検にかかる負担も大きいという問題があっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したごとく、従来
技術においては、太陽電池セルが固定された基板と集光
用の構造を独立に形成するため、太陽電池モジュールの
構造や製造工程が複雑となり、太陽電池モジュールとし
ての価格が高くなり、かつ重さが大きくなるという問題
があった。また、太陽電池セルの製造にあたって、コス
トの中で最も大きな割合を占めるのは材料費であり、そ
のため太陽電池セルの製造コストを低減するためには、
材料の使用量を少なくすることが必要条件となる。とこ
ろが、太陽電池セルを薄くすることは、一般に半導体材
料が非常に脆く、クラックが発生し易くなることから、
従来構造の太陽電池セルの補強に要するコスト増加を抑
えることができないという問題があった。
技術においては、太陽電池セルが固定された基板と集光
用の構造を独立に形成するため、太陽電池モジュールの
構造や製造工程が複雑となり、太陽電池モジュールとし
ての価格が高くなり、かつ重さが大きくなるという問題
があった。また、太陽電池セルの製造にあたって、コス
トの中で最も大きな割合を占めるのは材料費であり、そ
のため太陽電池セルの製造コストを低減するためには、
材料の使用量を少なくすることが必要条件となる。とこ
ろが、太陽電池セルを薄くすることは、一般に半導体材
料が非常に脆く、クラックが発生し易くなることから、
従来構造の太陽電池セルの補強に要するコスト増加を抑
えることができないという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術における問
題点を解消するものであって、製造工程が簡便で、軽量
で低コスト、かつ保守点検が容易で、光電変換効率の高
い太陽電池モジュールの構造およびその製造方法を提供
することにある。
題点を解消するものであって、製造工程が簡便で、軽量
で低コスト、かつ保守点検が容易で、光電変換効率の高
い太陽電池モジュールの構造およびその製造方法を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、基本的
に、太陽電池セルが固定された基板と一体化する形で集
光構造体を形成し、太陽電池セルとして、通常の半導体
基板よりもはるかに薄い、おおよそ１０μｍ以下の厚さ
のセル構造体を用いることにより解決される。例えば、
図１に示すように、太陽電池セル１が固定された支持基
板２上に、複数の太陽電池セル１を配置し、光の入射す
る表面方向に向かって開口面積が大きくなるような末広
がり状の凹部を形成し、この凹部を構成する材料よりも
屈折率の大きい材料を用いて、上記凹部を埋めることに
より集光構造体４を形成する。ここで、凹部を構成した
領域（支持体３）と集光構造体４となる領域は、ガラス
もしくは樹脂材料を用い屈折率を選択して集光機能を実
現する。これにより、太陽電池セル１と集光構造体４と
が、完全に一体となった太陽電池モジュールを作製する
ことができる。さらに、図１に示すような太陽電池セル
１と集光構造体４とが一体となった太陽電池モジュール
構造では、集光構造体４が太陽電池セル１に密着してい
るため太陽電池セル１の補強構造ともなっており、特別
の補強工程や補強構造を付加することなく、容易に薄膜
太陽電池セルを適用することができる。
に、太陽電池セルが固定された基板と一体化する形で集
光構造体を形成し、太陽電池セルとして、通常の半導体
基板よりもはるかに薄い、おおよそ１０μｍ以下の厚さ
のセル構造体を用いることにより解決される。例えば、
図１に示すように、太陽電池セル１が固定された支持基
板２上に、複数の太陽電池セル１を配置し、光の入射す
る表面方向に向かって開口面積が大きくなるような末広
がり状の凹部を形成し、この凹部を構成する材料よりも
屈折率の大きい材料を用いて、上記凹部を埋めることに
より集光構造体４を形成する。ここで、凹部を構成した
領域（支持体３）と集光構造体４となる領域は、ガラス
もしくは樹脂材料を用い屈折率を選択して集光機能を実
現する。これにより、太陽電池セル１と集光構造体４と
が、完全に一体となった太陽電池モジュールを作製する
ことができる。さらに、図１に示すような太陽電池セル
１と集光構造体４とが一体となった太陽電池モジュール
構造では、集光構造体４が太陽電池セル１に密着してい
るため太陽電池セル１の補強構造ともなっており、特別
の補強工程や補強構造を付加することなく、容易に薄膜
太陽電池セルを適用することができる。
【０００６】上記本発明の目的を達成するために、本発
明は具体的に、特許請求の範囲に記載のような構成とす
るものである。すなわち、請求項１に記載のように、共
通の支持基板上の所定位置に配設された複数の独立した
太陽電池セルと、一方から他方に向かって開口部の面積
が広くなる複数のテーパ状の凹部を有する支持体と、該
支持体の凹部に充填された該支持体を構成する材料より
も光学的屈折率の大きい材料からなる集光構造体を有
し、上記太陽電池セルは、上記集光構造体の開口部の面
積の狭い側と対向して配設した太陽電池モジュールとす
るものである。また、本発明は請求項２に記載のよう
に、請求項１において、テーパ状の凹部を有する支持体
を構成する材料、および支持体の凹部に埋め込む材料
は、それぞれ屈折率が異なる合成樹脂材料を用い、光が
太陽電池セル上に集光する構造の太陽電池モジュールと
するものである。また、本発明は請求項３に記載のよう
に、請求項１において、太陽電池セルは、該太陽電池セ
ルの厚さが１０μｍ以下である太陽電池モジュールとす
るものである。また、本発明は請求項４に記載のよう
に、請求項１において、支持基板は、ガラス材料、樹脂
材料もしくはセラミックスのうちから選ばれる少なくと
も１種の材料からなる太陽電池モジュールとするもので
ある。また、本発明は請求項５に記載のように、請求項
１において、太陽電池セルは、多結晶シリコン、単結晶
シリコンもしくはIII−Ｖ族化合物半導体材料のうちか
ら選ばれる少なくとも１種もしくは２種以上の材料から
なる太陽電池モジュールとするものである。また、本発
明は請求項６に記載のように、請求項１において、集光
構造体として、ガラス材料または樹脂材料、もしくはそ
の両者を用いた太陽電池モジュールとするものである。
また、本発明は請求項７に記載のように、請求項１にお
いて、集光構造体と太陽電池セルとの間は、空隙が形成
されないように樹脂材料からなる充填剤で接合した太陽
電池モジュールとするものである。 また、本発明は請求
項８に記載のように、請求項１において、集光構造体ま
たは太陽電池セル、もしくはその両者に、合成樹脂より
なる保護膜を被覆した太陽電池モジュールとするもので
ある。また、本発明は請求項９に記載のように、太陽電
池モジュールにおいて、一方から他方に向かって開口部
の面積が広くなる複数のテーパ状の凹部を有する支持体
と、該支持体の凹部に充填された該支持体を構成する材
料よりも光学的屈折率の大きい材料からなる集光構造体
を有し、太陽電池セルを、上記集光構造体の開口部の面
積の狭い側と対向して配設した構造の太陽電池モジュー
ルとするものである。また、本発明は請求項１０に記載
のように、請求項９において、複数の太陽電池セルを接
合した保護カバーの裏面側を、太陽電池セルを含めて樹
脂材料により被覆して保護膜を形成した太陽電池モジュ
ールとするものである。また、本発明は請求項１１に記
載のように、請求項９において、太陽電池セルの裏面側
に放熱構造体を配設した太陽電池モジュールとするもの
である。また、本発明は請求項１２に記載のように、請
求項９において、太陽電池セルの裏面側を、太陽電池セ
ルの放熱構造体を除き樹脂材料により被覆した構造の太
陽電池モジュールとするものである。また、本発明は請
求項１３に記載のように、請求項１ないし請求項８のい
ずれか１項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法
において、共通の支持基板上に、太陽電池セルに集光す
るための一方から他方に向かって開口部の面積が広くな
る複数のテーパ状の凹部を有する支持体を成形する工程
と、上記支持体のテーパ状の凹部の開口部の面積の狭い
側の太陽光の集光位置に、太陽電池セルを、上記開口部
の面積の狭い側と対向させて装着する工程と、上記支持
体のテーパ状の凹部に、該支持体を構成する材料よりも
光学的屈折率の大きい集光機能を有する流動性の合成樹
脂材料を気密に充填して硬化させ、太陽電池セルに集光
する機能を有する集光構造体を成形する工程と、上記硬
化した集光構造体の表面を加工する工程を、少なくとも
含む太陽電池モジュールの製造方法とするものである。
また、本発明は請求項１４に記載のように、請求項９な
いし請求項１２のいずれか１項に記載の太陽電池モジュ
ールを製造する方法において、太陽電池セルに集光する
ための一方から他方に向かって開口部の面積が広くなる
複数のテーパ状の凹部を有する支持体を成形する工程
と、上記支持体のテーパ状の凹部に、該支持体を構成す
る材料よりも光学的屈折率の大きい集光機能を有する流
動性の合成樹脂材料を気密に充填して硬化させ、太陽電
池セルに集光する機能を有する集光構造体を成形する工
程と、上記複数の集光構造体を２次元的に配設する工程
と、上記集光構造体の上記開口部の面積の狭い側の太陽
光の集光位置に、太陽電池セルを、上記開口部の面積の
狭い側と対向させて装着する工程と、上記太陽電池セル
を装着した裏面側の全面、もしくは太陽電池セルの放熱
構造体を除き、樹脂材料で被覆する工程を、少なくとも
含む太陽電池モジュールの製造方法とするものである。
明は具体的に、特許請求の範囲に記載のような構成とす
るものである。すなわち、請求項１に記載のように、共
通の支持基板上の所定位置に配設された複数の独立した
太陽電池セルと、一方から他方に向かって開口部の面積
が広くなる複数のテーパ状の凹部を有する支持体と、該
支持体の凹部に充填された該支持体を構成する材料より
も光学的屈折率の大きい材料からなる集光構造体を有
し、上記太陽電池セルは、上記集光構造体の開口部の面
積の狭い側と対向して配設した太陽電池モジュールとす
るものである。また、本発明は請求項２に記載のよう
に、請求項１において、テーパ状の凹部を有する支持体
を構成する材料、および支持体の凹部に埋め込む材料
は、それぞれ屈折率が異なる合成樹脂材料を用い、光が
太陽電池セル上に集光する構造の太陽電池モジュールと
するものである。また、本発明は請求項３に記載のよう
に、請求項１において、太陽電池セルは、該太陽電池セ
ルの厚さが１０μｍ以下である太陽電池モジュールとす
るものである。また、本発明は請求項４に記載のよう
に、請求項１において、支持基板は、ガラス材料、樹脂
材料もしくはセラミックスのうちから選ばれる少なくと
も１種の材料からなる太陽電池モジュールとするもので
ある。また、本発明は請求項５に記載のように、請求項
１において、太陽電池セルは、多結晶シリコン、単結晶
シリコンもしくはIII−Ｖ族化合物半導体材料のうちか
ら選ばれる少なくとも１種もしくは２種以上の材料から
なる太陽電池モジュールとするものである。また、本発
明は請求項６に記載のように、請求項１において、集光
構造体として、ガラス材料または樹脂材料、もしくはそ
の両者を用いた太陽電池モジュールとするものである。
また、本発明は請求項７に記載のように、請求項１にお
いて、集光構造体と太陽電池セルとの間は、空隙が形成
されないように樹脂材料からなる充填剤で接合した太陽
電池モジュールとするものである。 また、本発明は請求
項８に記載のように、請求項１において、集光構造体ま
たは太陽電池セル、もしくはその両者に、合成樹脂より
なる保護膜を被覆した太陽電池モジュールとするもので
ある。また、本発明は請求項９に記載のように、太陽電
池モジュールにおいて、一方から他方に向かって開口部
の面積が広くなる複数のテーパ状の凹部を有する支持体
と、該支持体の凹部に充填された該支持体を構成する材
料よりも光学的屈折率の大きい材料からなる集光構造体
を有し、太陽電池セルを、上記集光構造体の開口部の面
積の狭い側と対向して配設した構造の太陽電池モジュー
ルとするものである。また、本発明は請求項１０に記載
のように、請求項９において、複数の太陽電池セルを接
合した保護カバーの裏面側を、太陽電池セルを含めて樹
脂材料により被覆して保護膜を形成した太陽電池モジュ
ールとするものである。また、本発明は請求項１１に記
載のように、請求項９において、太陽電池セルの裏面側
に放熱構造体を配設した太陽電池モジュールとするもの
である。また、本発明は請求項１２に記載のように、請
求項９において、太陽電池セルの裏面側を、太陽電池セ
ルの放熱構造体を除き樹脂材料により被覆した構造の太
陽電池モジュールとするものである。また、本発明は請
求項１３に記載のように、請求項１ないし請求項８のい
ずれか１項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法
において、共通の支持基板上に、太陽電池セルに集光す
るための一方から他方に向かって開口部の面積が広くな
る複数のテーパ状の凹部を有する支持体を成形する工程
と、上記支持体のテーパ状の凹部の開口部の面積の狭い
側の太陽光の集光位置に、太陽電池セルを、上記開口部
の面積の狭い側と対向させて装着する工程と、上記支持
体のテーパ状の凹部に、該支持体を構成する材料よりも
光学的屈折率の大きい集光機能を有する流動性の合成樹
脂材料を気密に充填して硬化させ、太陽電池セルに集光
する機能を有する集光構造体を成形する工程と、上記硬
化した集光構造体の表面を加工する工程を、少なくとも
含む太陽電池モジュールの製造方法とするものである。
また、本発明は請求項１４に記載のように、請求項９な
いし請求項１２のいずれか１項に記載の太陽電池モジュ
ールを製造する方法において、太陽電池セルに集光する
ための一方から他方に向かって開口部の面積が広くなる
複数のテーパ状の凹部を有する支持体を成形する工程
と、上記支持体のテーパ状の凹部に、該支持体を構成す
る材料よりも光学的屈折率の大きい集光機能を有する流
動性の合成樹脂材料を気密に充填して硬化させ、太陽電
池セルに集光する機能を有する集光構造体を成形する工
程と、上記複数の集光構造体を２次元的に配設する工程
と、上記集光構造体の上記開口部の面積の狭い側の太陽
光の集光位置に、太陽電池セルを、上記開口部の面積の
狭い側と対向させて装着する工程と、上記太陽電池セル
を装着した裏面側の全面、もしくは太陽電池セルの放熱
構造体を除き、樹脂材料で被覆する工程を、少なくとも
含む太陽電池モジュールの製造方法とするものである。
【０００７】
【作用】本発明の太陽電池モジュールによれば、請求項
１に記載のように、共通の支持基板上の所定位置に配設
された複数の独立した太陽電池セルと、一方から他方に
向かって開口部の面積が広くなる複数のテーパ状の凹部
を有する支持体と、該支持体の凹部に充填された該支持
体を構成する材料よりも光学的屈折率の大きい材料から
なる集光構造体を有し、上記太陽電池セルは、上記集光
構造体の開口部の面積の狭い側と対向して配設した太陽
電池モジュールとするものである。このような構造とす
ることにより、簡易な工程で、高性能の集光構造体を極
めて容易に作製することができ、低コストの太陽電池モ
ジュールを実現することができる。 また、本発明は請求
項２に記載のように、請求項１において、テーパ状の凹
部を構成する材料および上記凹部を埋める材料は、それ
ぞれ屈折率が相違する合成樹脂材料を用い、光が太陽電
池セル上に集光する構造の太陽電池モジュールとするも
のであり、簡易な工程で、高性能の集光構造体を極めて
安価に作製することができる。また、本発明は請求項３
に記載のように、請求項１において、太陽電池セルは、
該セルの厚さがおおよそ１０μｍ以下の薄膜構造のセル
を用いて太陽電池モジュールとするものであり、太陽電
池セルを構成する材料の使用量を大幅に削減して、太陽
電池セルの製造コストにおいて、最も大きい割合を占め
る材料費の大幅な低減をはかり、太陽電池モジュールを
軽量、かつ安価に構成できる効果がある。また、本発明
は請求項４に記載のように、請求項１において、支持基
板は、ガラス材料、樹脂材料もしくはセラミックスのう
ちから選ばれる少なくとも１種の材料を用いることがで
きるので、広範囲の汎用材料の中から最適なものを選択
することができ、低コストで高性能の太陽電池モジュー
ルを構成することができる。 また、本発明は請求項５に
記載のように、請求項１において、太陽電池セルは、多
結晶シリコン、単結晶シリコンもしくはIII−Ｖ族化合
物半導体材料のうちから選ばれる少なくとも１種もしく
は２種以上の材料を用いて太陽電池モジュー ルとするも
のであり、高い光電変換効率を有する太陽電池モジュー
ルを実現できる効果がある。 また、本発明は請求項６に
記載のように、請求項１において、集光構造体として、
ガラス材料または樹脂材料、もしくはその両者を用いて
太陽電池モジュールとするものであり、高い集光機能を
有する集光構造体が得られる。また、本発明は請求項７
に記載のように、請求項１において、集光構造体と太陽
電池セルとの間は、空隙が形成されないように樹脂材料
からなる充填剤で接合して太陽電池モジュールとするも
のであり、このような構造とすることにより、集光効率
が良く、光電変換効率の高い太陽電池モジュールを実現
できる効果がある。また、本発明は請求項８に記載のよ
うに、請求項１において、集光構造体または太陽電池セ
ル、もしくはその両者に、合成樹脂よりなる保護膜を被
覆して太陽電池モジュールとするものである。このよう
な構造とすることにより、集光構造体、太陽電池セルお
よび太陽電池モジュールを強固に補強して保護すること
ができ、脆い太陽電池セルなどにクラック等の発生を効
果的に抑制することができ、太陽電池モジュールの寿命
をいっそう長くすることが可能となる。また、本発明は
請求項９に記載のように、太陽電池モジュールにおい
て、一方から他方に向かって開口部の面積が広くなる複
数のテーパ状の凹部を有する支持体と、該支持体の凹部
に充填された該支持体を構成する材料よりも光学的屈折
率の大きい材料からなる集光構造体を有し、太陽電池セ
ルを、上記集光構造体の開口部の面積の狭い側と対向し
て配設した構造の太陽電池モジュールとするものであ
る。このような構造とすることにより、集光構造体の裏
面側に太陽電池セルを接合できる構造となり、製造工程
が簡略化されると共に、製造コストの低減がはかられ
る。また、本発明は請求項１０に記載のように、請求項
９において、複数の太陽電池セルを接合した保護カバー
の裏面側を、太陽電池セルを含めて樹脂材料により被覆
して保護膜を形成した構造の太陽電池モジュールとする
ものであって、太陽電池セルを樹脂材料からなる保護膜
で補強することにより、太陽電池モジュールの寿命の延
長をはかることができる。 また、本発明は請求項１１に
記載のように、請求項９において、太陽電池セルに放熱
構造体を配設した太陽電池モジュールとするものであ
り、太陽電池セルに冷却機構を付加することにより、光
電変換効率を高いレベルで維持することができる。ま
た、本発明は請求項１２に記載のように、請求項９にお
いて、複数の太陽電池セルを接合した保護カバーの裏面
側を、太陽電池セルの放熱構造体を除き樹脂材料により
被覆して保護膜を形成し、太陽電池セルを補強すること
により太陽電池モジュールの寿命の延長をはかることが
できる。また、本発明は請求項１３に記載のように、請
求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の太陽電池
モジュールを製造する方法において、共通の支持基板上
に、太陽電池セルに集光するための一方から他方に向か
って開口部の面積が広くなる複数のテーパ状の凹部を有
する支持体を成形する工程と、上記支持体のテーパ状の
凹部の開口部の面積の狭い側の太陽光の集光位置に、太
陽電池セルを、上記開口部の面積の狭い側と対向させて
装着する工程と、上記支持体のテーパ状の凹部に、該支
持体を構成する材料よりも光学的屈折率の大きい集光機
能を有する流動性の合成樹脂材料を気密に充填して硬化
させ、太陽電池セルに集光する機能を有する集光構造体
を成形する工程と、上記硬化した集光構造体の表面を加
工する工程を、少なくとも含む太陽電池モジュールの製
造方法とするものである。このような製造方法とするこ
とにより、共通の支持基板と集光構造体と太陽電池セル
とを簡易に組み立てることができ、従来の太陽電池セル
が固定された基板と集光構造体とを、それぞれ独立して
形成して組み立てていた場合に比べ、太陽電池モジュー
ルの製造工程を著しく簡易化することが可能となり、光
電変換効率に優れた集光型の太陽電池モジュールを安価
に製造することができる。また、本発明は請求項１４に
記載のように、請求項９ないし請求項１２のいずれか１
項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法におい
て、太陽電池セルに集光するための一方から他方に向か
って開口部の面積が広くなる複数のテーパ状の凹部を有
する支持体を成形する工程と、 上記支持体のテーパ状の
凹部に、該支持体を構成する材料よりも光学的屈折率の
大きい集光機能を有する流動性の合成樹脂材料を気密に
充填して硬化させ、太陽電池セルに集光する機能を有す
る集光構造体を成形する工程と、上記複数の集光構造体
を２次元的に配設する工程と、上記集光構造体の上記開
口部の面積の狭い側の太陽光の集光位置に、太陽電池セ
ルを、上記開口部の面積の狭い側と対向させて装着する
工程と、上記太陽電池セルを装着した裏面側の全面、も
しくは太陽電池セルの放熱構造体を除き、樹脂材料で被
覆する工程を、少なくとも含む太陽電池モジュールの製
造方法とするものである。このような製造方法とするこ
とにより、共通の支持基板を用いることなく、集光構造
体の上記開口部の面積の狭い側の太陽光の集光位置に、
太陽電池セルを、上記開口部の面積の狭い側と対向させ
て装着するだけで、太陽電池モジュールを作製すること
ができ、製造工程の簡略化とコストの低減をはかること
ができる。また、太陽電池セルに冷却機構を付加する構
造としているので、光電変換効率を高いレベルで維持で
きる太陽電池モジュールを安価に作製することができ
る。
１に記載のように、共通の支持基板上の所定位置に配設
された複数の独立した太陽電池セルと、一方から他方に
向かって開口部の面積が広くなる複数のテーパ状の凹部
を有する支持体と、該支持体の凹部に充填された該支持
体を構成する材料よりも光学的屈折率の大きい材料から
なる集光構造体を有し、上記太陽電池セルは、上記集光
構造体の開口部の面積の狭い側と対向して配設した太陽
電池モジュールとするものである。このような構造とす
ることにより、簡易な工程で、高性能の集光構造体を極
めて容易に作製することができ、低コストの太陽電池モ
ジュールを実現することができる。 また、本発明は請求
項２に記載のように、請求項１において、テーパ状の凹
部を構成する材料および上記凹部を埋める材料は、それ
ぞれ屈折率が相違する合成樹脂材料を用い、光が太陽電
池セル上に集光する構造の太陽電池モジュールとするも
のであり、簡易な工程で、高性能の集光構造体を極めて
安価に作製することができる。また、本発明は請求項３
に記載のように、請求項１において、太陽電池セルは、
該セルの厚さがおおよそ１０μｍ以下の薄膜構造のセル
を用いて太陽電池モジュールとするものであり、太陽電
池セルを構成する材料の使用量を大幅に削減して、太陽
電池セルの製造コストにおいて、最も大きい割合を占め
る材料費の大幅な低減をはかり、太陽電池モジュールを
軽量、かつ安価に構成できる効果がある。また、本発明
は請求項４に記載のように、請求項１において、支持基
板は、ガラス材料、樹脂材料もしくはセラミックスのう
ちから選ばれる少なくとも１種の材料を用いることがで
きるので、広範囲の汎用材料の中から最適なものを選択
することができ、低コストで高性能の太陽電池モジュー
ルを構成することができる。 また、本発明は請求項５に
記載のように、請求項１において、太陽電池セルは、多
結晶シリコン、単結晶シリコンもしくはIII−Ｖ族化合
物半導体材料のうちから選ばれる少なくとも１種もしく
は２種以上の材料を用いて太陽電池モジュー ルとするも
のであり、高い光電変換効率を有する太陽電池モジュー
ルを実現できる効果がある。 また、本発明は請求項６に
記載のように、請求項１において、集光構造体として、
ガラス材料または樹脂材料、もしくはその両者を用いて
太陽電池モジュールとするものであり、高い集光機能を
有する集光構造体が得られる。また、本発明は請求項７
に記載のように、請求項１において、集光構造体と太陽
電池セルとの間は、空隙が形成されないように樹脂材料
からなる充填剤で接合して太陽電池モジュールとするも
のであり、このような構造とすることにより、集光効率
が良く、光電変換効率の高い太陽電池モジュールを実現
できる効果がある。また、本発明は請求項８に記載のよ
うに、請求項１において、集光構造体または太陽電池セ
ル、もしくはその両者に、合成樹脂よりなる保護膜を被
覆して太陽電池モジュールとするものである。このよう
な構造とすることにより、集光構造体、太陽電池セルお
よび太陽電池モジュールを強固に補強して保護すること
ができ、脆い太陽電池セルなどにクラック等の発生を効
果的に抑制することができ、太陽電池モジュールの寿命
をいっそう長くすることが可能となる。また、本発明は
請求項９に記載のように、太陽電池モジュールにおい
て、一方から他方に向かって開口部の面積が広くなる複
数のテーパ状の凹部を有する支持体と、該支持体の凹部
に充填された該支持体を構成する材料よりも光学的屈折
率の大きい材料からなる集光構造体を有し、太陽電池セ
ルを、上記集光構造体の開口部の面積の狭い側と対向し
て配設した構造の太陽電池モジュールとするものであ
る。このような構造とすることにより、集光構造体の裏
面側に太陽電池セルを接合できる構造となり、製造工程
が簡略化されると共に、製造コストの低減がはかられ
る。また、本発明は請求項１０に記載のように、請求項
９において、複数の太陽電池セルを接合した保護カバー
の裏面側を、太陽電池セルを含めて樹脂材料により被覆
して保護膜を形成した構造の太陽電池モジュールとする
ものであって、太陽電池セルを樹脂材料からなる保護膜
で補強することにより、太陽電池モジュールの寿命の延
長をはかることができる。 また、本発明は請求項１１に
記載のように、請求項９において、太陽電池セルに放熱
構造体を配設した太陽電池モジュールとするものであ
り、太陽電池セルに冷却機構を付加することにより、光
電変換効率を高いレベルで維持することができる。ま
た、本発明は請求項１２に記載のように、請求項９にお
いて、複数の太陽電池セルを接合した保護カバーの裏面
側を、太陽電池セルの放熱構造体を除き樹脂材料により
被覆して保護膜を形成し、太陽電池セルを補強すること
により太陽電池モジュールの寿命の延長をはかることが
できる。また、本発明は請求項１３に記載のように、請
求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の太陽電池
モジュールを製造する方法において、共通の支持基板上
に、太陽電池セルに集光するための一方から他方に向か
って開口部の面積が広くなる複数のテーパ状の凹部を有
する支持体を成形する工程と、上記支持体のテーパ状の
凹部の開口部の面積の狭い側の太陽光の集光位置に、太
陽電池セルを、上記開口部の面積の狭い側と対向させて
装着する工程と、上記支持体のテーパ状の凹部に、該支
持体を構成する材料よりも光学的屈折率の大きい集光機
能を有する流動性の合成樹脂材料を気密に充填して硬化
させ、太陽電池セルに集光する機能を有する集光構造体
を成形する工程と、上記硬化した集光構造体の表面を加
工する工程を、少なくとも含む太陽電池モジュールの製
造方法とするものである。このような製造方法とするこ
とにより、共通の支持基板と集光構造体と太陽電池セル
とを簡易に組み立てることができ、従来の太陽電池セル
が固定された基板と集光構造体とを、それぞれ独立して
形成して組み立てていた場合に比べ、太陽電池モジュー
ルの製造工程を著しく簡易化することが可能となり、光
電変換効率に優れた集光型の太陽電池モジュールを安価
に製造することができる。また、本発明は請求項１４に
記載のように、請求項９ないし請求項１２のいずれか１
項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法におい
て、太陽電池セルに集光するための一方から他方に向か
って開口部の面積が広くなる複数のテーパ状の凹部を有
する支持体を成形する工程と、 上記支持体のテーパ状の
凹部に、該支持体を構成する材料よりも光学的屈折率の
大きい集光機能を有する流動性の合成樹脂材料を気密に
充填して硬化させ、太陽電池セルに集光する機能を有す
る集光構造体を成形する工程と、上記複数の集光構造体
を２次元的に配設する工程と、上記集光構造体の上記開
口部の面積の狭い側の太陽光の集光位置に、太陽電池セ
ルを、上記開口部の面積の狭い側と対向させて装着する
工程と、上記太陽電池セルを装着した裏面側の全面、も
しくは太陽電池セルの放熱構造体を除き、樹脂材料で被
覆する工程を、少なくとも含む太陽電池モジュールの製
造方法とするものである。このような製造方法とするこ
とにより、共通の支持基板を用いることなく、集光構造
体の上記開口部の面積の狭い側の太陽光の集光位置に、
太陽電池セルを、上記開口部の面積の狭い側と対向させ
て装着するだけで、太陽電池モジュールを作製すること
ができ、製造工程の簡略化とコストの低減をはかること
ができる。また、太陽電池セルに冷却機構を付加する構
造としているので、光電変換効率を高いレベルで維持で
きる太陽電池モジュールを安価に作製することができ
る。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げ、図面を用いて
さらに詳細に説明する。 〈実施例１〉図１は、本実施例で例示する太陽電池モジ
ュールの構造を示す模式図である。図において、ガラス
基板で構成される支持基板２上に、上方に向かって開い
た凹型形状（凹部）を有するポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）からなる支持体３を一体成型により形成す
る。この凹型形状の底部の平坦部に、受光部を上にして
太陽電池セル１を固定する。太陽電池セル１としては、
砒化ガリウムからなる太陽電池セル１を用いた。集光構
造体４は、凹部に埋めるかたちでポリスチレンを流し込
み、その表面を加工してレンズを構成する。集光構造体
４の加工方法として、表面張力を利用する方法あるいは
型を用いて成型する方法が考えられる。型による成型は
簡単な凸レンズあるいはフレネルレンズのいずれであっ
ても良い。また、上記支持基板２はガラス以外の材料、
例えば樹脂材料あるいはセラミックスを用いることもで
きる。太陽電池セルは、砒化ガリウムにかぎらず単結晶
または多結晶シリコン、もしくはアルミニウム−ガリウ
ム砒素、インジウム燐あるいはガリウム−インジウム燐
等のIII−Ｖ族化合物半導体を構成材料とするものであ
っても本発明の太陽電池モジュールに適用することがで
きる。また、支持体３と集光構造体４の材料の組合せに
ついても上記のものに限らず、支持体３を構成する材料
の屈折率が、集光構造体４を構成する材料の屈折率より
も大きくなるように設定すればよい。例えば、支持体
３、集光構造体４の材料として、いずれにもＰＭＭＡを
用い、重合度を変化させることにより屈折率を調整する
こともできる。この場合、比較的低屈折率が要求される
支持体３には重合度の低いＰＭＭＡ、高屈折率が要求さ
れる集光構造体４には重合度の高いＰＭＭＡを用いれば
よい。このように、集光構造体４を構成する材料の屈折
率が支持体３を構成する材料の屈折率よりも大きくなる
ようにし、屈折率の異なる材料の組合せだけで集光構造
体４を形成することができ、太陽電池セル１との一体化
を容易に実現することができる。
さらに詳細に説明する。 〈実施例１〉図１は、本実施例で例示する太陽電池モジ
ュールの構造を示す模式図である。図において、ガラス
基板で構成される支持基板２上に、上方に向かって開い
た凹型形状（凹部）を有するポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）からなる支持体３を一体成型により形成す
る。この凹型形状の底部の平坦部に、受光部を上にして
太陽電池セル１を固定する。太陽電池セル１としては、
砒化ガリウムからなる太陽電池セル１を用いた。集光構
造体４は、凹部に埋めるかたちでポリスチレンを流し込
み、その表面を加工してレンズを構成する。集光構造体
４の加工方法として、表面張力を利用する方法あるいは
型を用いて成型する方法が考えられる。型による成型は
簡単な凸レンズあるいはフレネルレンズのいずれであっ
ても良い。また、上記支持基板２はガラス以外の材料、
例えば樹脂材料あるいはセラミックスを用いることもで
きる。太陽電池セルは、砒化ガリウムにかぎらず単結晶
または多結晶シリコン、もしくはアルミニウム−ガリウ
ム砒素、インジウム燐あるいはガリウム−インジウム燐
等のIII−Ｖ族化合物半導体を構成材料とするものであ
っても本発明の太陽電池モジュールに適用することがで
きる。また、支持体３と集光構造体４の材料の組合せに
ついても上記のものに限らず、支持体３を構成する材料
の屈折率が、集光構造体４を構成する材料の屈折率より
も大きくなるように設定すればよい。例えば、支持体
３、集光構造体４の材料として、いずれにもＰＭＭＡを
用い、重合度を変化させることにより屈折率を調整する
こともできる。この場合、比較的低屈折率が要求される
支持体３には重合度の低いＰＭＭＡ、高屈折率が要求さ
れる集光構造体４には重合度の高いＰＭＭＡを用いれば
よい。このように、集光構造体４を構成する材料の屈折
率が支持体３を構成する材料の屈折率よりも大きくなる
ようにし、屈折率の異なる材料の組合せだけで集光構造
体４を形成することができ、太陽電池セル１との一体化
を容易に実現することができる。
【０００９】〈実施例２〉図２は、本実施例で例示する
太陽電池モジュールの構造を示す模式図である。実施例
１と同様にして、光の入射する表面方向に向かって開口
面積が大きくなるような凹型構造（凹部）を有する支持
体３を形成し、この支持体３よりも屈折率の大きい材料
を用いて、上記凹部を埋めることによって集光構造体４
のレンズを形成し、集光機能を備えた保護カバーを構成
する。この保護カバーに入射光が集光される保護カバー
の裏面側に受光部が接するように太陽電池セルを貼り付
け、そのセルの裏面に、熱伝導性の良い、例えば、銅等
の金属からなる放熱板を取り付けることによって太陽電
池モジュールを構成する。ここで用いる支持基板、太陽
電池セル、支持体あるいは集光構造体は実施例１と同様
である。本実施例のような構造にすると、集光により太
陽電池セル１への入射光が増加するが、その分セルの温
度も上昇するので光電変換効率が低下する。そのため、
太陽電池セル１の裏面に放熱構造体６を取付けてセルの
温度上昇を抑え、光電変換効率の低下を防止するもので
ある。
太陽電池モジュールの構造を示す模式図である。実施例
１と同様にして、光の入射する表面方向に向かって開口
面積が大きくなるような凹型構造（凹部）を有する支持
体３を形成し、この支持体３よりも屈折率の大きい材料
を用いて、上記凹部を埋めることによって集光構造体４
のレンズを形成し、集光機能を備えた保護カバーを構成
する。この保護カバーに入射光が集光される保護カバー
の裏面側に受光部が接するように太陽電池セルを貼り付
け、そのセルの裏面に、熱伝導性の良い、例えば、銅等
の金属からなる放熱板を取り付けることによって太陽電
池モジュールを構成する。ここで用いる支持基板、太陽
電池セル、支持体あるいは集光構造体は実施例１と同様
である。本実施例のような構造にすると、集光により太
陽電池セル１への入射光が増加するが、その分セルの温
度も上昇するので光電変換効率が低下する。そのため、
太陽電池セル１の裏面に放熱構造体６を取付けてセルの
温度上昇を抑え、光電変換効率の低下を防止するもので
ある。
【００１０】〈実施例３〉図３は、本実施例で例示する
太陽電池モジュールの構造を示す模式図である。図にお
いて、光の入射する表面方向に向かって開口面積が大き
くなるような凹型構造（凹部）を有する支持体３を形成
し、この支持体３よりも屈折率の大きい材料を用いて、
上記凹部を埋めることによって集光構造体４を形成して
集光機能を備えた保護カバーを構成する。そして、入射
光が集光される保護カバーの裏面側に受光部が接するよ
うに太陽電池セルを貼り付け、太陽電池セルの裏面を含
む保護カバーの裏面全面をアクリル樹脂等で被覆してセ
ル裏面保護膜７を形成する。裏面保護層７は、太陽電池
セルの周囲を完全に覆うことになるので、セルの損傷を
防止し、水分、塩分あるいは酸類が大気中からセルに付
着してセルの特性が劣化するのを防止することができ
る。ここで用いる太陽電池セル、支持体あるいは集光構
造体は実施例１と同様である。本実施例および実施例２
に示すように、集光機能を備えた保護カバーをまず形成
し、その裏面に太陽電池セルを貼り付ける構成であるの
で、セルと集光構造体とを別々に形成することができ、
製作の自由度が大きい。また、プロセスも個々に最適な
条件で行うことができるにで製作が容易となる。
太陽電池モジュールの構造を示す模式図である。図にお
いて、光の入射する表面方向に向かって開口面積が大き
くなるような凹型構造（凹部）を有する支持体３を形成
し、この支持体３よりも屈折率の大きい材料を用いて、
上記凹部を埋めることによって集光構造体４を形成して
集光機能を備えた保護カバーを構成する。そして、入射
光が集光される保護カバーの裏面側に受光部が接するよ
うに太陽電池セルを貼り付け、太陽電池セルの裏面を含
む保護カバーの裏面全面をアクリル樹脂等で被覆してセ
ル裏面保護膜７を形成する。裏面保護層７は、太陽電池
セルの周囲を完全に覆うことになるので、セルの損傷を
防止し、水分、塩分あるいは酸類が大気中からセルに付
着してセルの特性が劣化するのを防止することができ
る。ここで用いる太陽電池セル、支持体あるいは集光構
造体は実施例１と同様である。本実施例および実施例２
に示すように、集光機能を備えた保護カバーをまず形成
し、その裏面に太陽電池セルを貼り付ける構成であるの
で、セルと集光構造体とを別々に形成することができ、
製作の自由度が大きい。また、プロセスも個々に最適な
条件で行うことができるにで製作が容易となる。
【００１１】〈実施例４〉 図４は、実施例１から実施例３で説明した支持体３と集
光構造体４を一体成型により形成した凹部形状（凹部）
を有するポリメチルメタクリレートからなる支持体を平
面マトリクス状に成形した場合の外観を示す斜視図であ
る。このように、平面マトリクス状の太陽電池セルおよ
び集光構造体を一体成型により形成することにより、太
陽電池モジュールの構造および製造工程が簡易となる。
ここで用いる太陽電池セル、支持体３および集光構造体
４は実施例１と同様である。
光構造体４を一体成型により形成した凹部形状（凹部）
を有するポリメチルメタクリレートからなる支持体を平
面マトリクス状に成形した場合の外観を示す斜視図であ
る。このように、平面マトリクス状の太陽電池セルおよ
び集光構造体を一体成型により形成することにより、太
陽電池モジュールの構造および製造工程が簡易となる。
ここで用いる太陽電池セル、支持体３および集光構造体
４は実施例１と同様である。
【００１２】〈実施例５〉エピタキシャルリフトオフ法
あるいはCLEFT法等の薄膜化技術を用いて、１０μｍ以
下の薄膜型の太陽電池セルを形成し、集光構造体４の底
部に配設して太陽電池モジュールを作製した。なお、支
持基板および集光構造体は実施例１と同様である。薄膜
型太陽電池セルとして、例えば、III−Ｖ族化合物半導
体の代表的なものであるＧａＡｓの場合、その吸収係数
の関係から最低５μｍもあれば、ほとんどの光を吸収し
てしまう。これ以上の厚さの材料は、コストに跳ね返る
だけであり、ただの支持基板としての役割しかない。し
たがって、太陽電池セルとして有効に活用できる最低限
の材料さえあればよい。太陽電池セルと集光構造部が一
体化した本発明の太陽電池モジュール構造では、集光構
造がセルに密着しており、セルの補強構造の役割も果た
している。したがって、余分な支持基板を必要とせず、
太陽電池セルの薄膜部のみを用いることができる。吸収
係数は材料や、その不純物濃度等により個体差があるの
で、ここではそれらを鑑みておおよそ１０μｍ以下とし
た。太陽電池セル特性に寄与しない高価な基板部分を必
要としないので、大幅な低コスト化が実現できる。
あるいはCLEFT法等の薄膜化技術を用いて、１０μｍ以
下の薄膜型の太陽電池セルを形成し、集光構造体４の底
部に配設して太陽電池モジュールを作製した。なお、支
持基板および集光構造体は実施例１と同様である。薄膜
型太陽電池セルとして、例えば、III−Ｖ族化合物半導
体の代表的なものであるＧａＡｓの場合、その吸収係数
の関係から最低５μｍもあれば、ほとんどの光を吸収し
てしまう。これ以上の厚さの材料は、コストに跳ね返る
だけであり、ただの支持基板としての役割しかない。し
たがって、太陽電池セルとして有効に活用できる最低限
の材料さえあればよい。太陽電池セルと集光構造部が一
体化した本発明の太陽電池モジュール構造では、集光構
造がセルに密着しており、セルの補強構造の役割も果た
している。したがって、余分な支持基板を必要とせず、
太陽電池セルの薄膜部のみを用いることができる。吸収
係数は材料や、その不純物濃度等により個体差があるの
で、ここではそれらを鑑みておおよそ１０μｍ以下とし
た。太陽電池セル特性に寄与しない高価な基板部分を必
要としないので、大幅な低コスト化が実現できる。
【００１３】
【発明の効果】以上詳細に説明したごとく、本発明の太
陽電池モジュールおよびその製造方法によれば、樹脂材
料もしくはガラス材料を用い、共通の支持基板上に太陽
電池セルを配設し、その上に空隙が形成されないように
集光構造体を接合もしくは成型により一体に形成した構
造が簡易な太陽電池モジュールであり、さらに薄膜型の
安価な太陽電池セルを用いることにより低コストで光電
変換効率の高い集光型の太陽電池モジュールを容易に実
現することができる。
陽電池モジュールおよびその製造方法によれば、樹脂材
料もしくはガラス材料を用い、共通の支持基板上に太陽
電池セルを配設し、その上に空隙が形成されないように
集光構造体を接合もしくは成型により一体に形成した構
造が簡易な太陽電池モジュールであり、さらに薄膜型の
安価な太陽電池セルを用いることにより低コストで光電
変換効率の高い集光型の太陽電池モジュールを容易に実
現することができる。
【図１】本発明の実施例１で例示した太陽電池モジュー
ルの構造を示す模式図。
ルの構造を示す模式図。
【図２】本発明の実施例２で例示した太陽電池モジュー
ルの構造を示す模式図。
ルの構造を示す模式図。
【図３】本発明の実施例３で例示した太陽電池モジュー
ルの構造を示す模式図。
ルの構造を示す模式図。
【図４】本発明の実施例４で例示した支持基板と集光構
造体とを平面マトリクス状に一体成型した場合の外観を
示す斜視図。
造体とを平面マトリクス状に一体成型した場合の外観を
示す斜視図。
【図５】従来の集光型太陽電池モジュールの構成を示す
説明図。
説明図。
１…太陽電池セル ２…支持基板 ３…支持体 ４…集光構造体 ５…集光レンズ ６…放熱構造体 ７…セル裏面保護膜
フロントページの続き (72)発明者 田村 克 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 綿引 誠次 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 北谷 健 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−169373（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−8094（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−122365（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−57083（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−21755（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078
Claims (14)
- 【請求項１】 共通の支持基板上の所定位置に配設された
複数の独立した太陽電池セルと、一方から他方に向かっ
て開口部の面積が広くなる複数のテーパ状の凹部を有す
る支持体と、該支持体の凹部に充填された該支持体を構
成する材料よりも光学的屈折率の大きい材料からなる集
光構造体を有し、上記太陽電池セルは、上記集光構造体
の開口部の面積の狭い側と対向して配設してなることを
特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項２】 請求項１において、 テーパ状の凹部を有す
る支持体を構成する材料、および支持体の凹部に充填さ
れる材料は、それぞれ屈折率が異なる合成樹脂材料を用
い、光が太陽電池セル上に集光する構造としてなること
を特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項３】 請求項１において、 太陽電池セルは、該太
陽電池セルの厚さが１０μｍ以下であることを特徴とす
る太陽電池モジュール。 - 【請求項４】 請求項１において、支持基板は、ガラス材
料、樹脂材料もしくはセラミックスのうちから選ばれる
少なくとも１種の材料からなることを特徴とする太陽電
池モジュール。 - 【請求項５】 請求項１において、太陽電池セルは、多結
晶シリコン、単結晶シリコンもしくはIII−Ｖ族化合物
半導体材料のうちから選ばれる少なくとも１種もしくは
２種以上の材料からなることを特徴とする太陽電池モジ
ュール。 - 【請求項６】 請求項１において、集光構造体として、ガ
ラス材料または樹脂材料、もしくはその両者を用いるこ
とを特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項７】 請求項１において、集光構造体と太陽電池
セルとの間は、空隙が形成されないように樹脂材料から
なる充填剤で接合してなることを特徴とする太陽電池モ
ジュール。 - 【請求項８】 請求項１において、集光構造体または太陽
電池セル、もしくはその両者に、合成樹脂よりなる保護
膜を被覆してなることを特徴とする太陽電池モジュー
ル。 - 【請求項９】 太陽電池モジュールにおいて、一方から他
方に向かって開口部の面積が広くなる複数のテーパ状の
凹部を有する支持体と、該支持体の凹部に充填された該
支持体を構成する材料よりも光学的屈折率の大きい材料
からなる集光構造体を有し、太陽電池セルを、上記集光
構造体の開口部の面積の狭い側と対向して配設してなる
ことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項１０】 請求項９ において、太陽電池セルの裏面
側を、太陽電池セルを含めて樹脂材料により被覆してな
ることを特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項１１】 請求項９ において、太陽電池セルの裏面
側に放熱構造体を配設したことを特徴とする太陽電池モ
ジュール。 - 【請求項１２】 請求項９ において、太陽電池セルの裏面
側を、太陽電池セルの放熱構造体を除き樹脂材料により
被覆してなることを特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項１３】 請求項１ないし請求項８のいずれか１項
に記載の太陽電池モジュールを製造する方法において、 共通の支持基板上に、太陽電池セルに集光するための一
方から他方に向かって開口部の面積が広くなる複数のテ
ーパ状の凹部を有する支持体を成形する工程と、 上記支持体のテーパ状の凹部の開口部の面積の狭い側の
太陽光の集光位置に、太陽電池セルを、上記開口部の面
積の狭い側と対向させて装着する工程と、 上記支持体のテーパ状の凹部に、該支持体を構成する材
料よりも光学的屈折率 の大きい集光機能を有する流動性
の合成樹脂材料を気密に充填して硬化させ、太陽電池セ
ルに集光する機能を有する集光構造体を成形する工程
と、 上記硬化した集光構造体の表面を加工する工程を、少な
くとも含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造
方法。 - 【請求項１４】 請求項９ないし請求項１２のいずれか１
項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法におい
て、 太陽電池セルに集光するための一方から他方に向かって
開口部の面積が広くなる複数のテーパ状の凹部を有する
支持体を成形する工程と、 上記支持体のテーパ状の凹部に、該支持体を構成する材
料よりも光学的屈折率の大きい集光機能を有する流動性
の合成樹脂材料を気密に充填して硬化させ、太陽電池セ
ルに集光する機能を有する集光構造体を成形する工程
と、 上記複数の集光構造体を２次元的に配設する工程と、 上記集光構造体の上記開口部の面積の狭い側の太陽光の
集光位置に、太陽電池セルを、上記開口部の面積の狭い
側と対向させて装着する工程と、 上記太陽電池セルを装着した裏面側の全面、もしくは太
陽電池セルの放熱構造体を除き、樹脂材料で被覆する工
程を、少なくとも含むことを特徴とする太陽電池モジュ
ールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7231093A JP2770906B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7231093A JP2770906B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0983006A JPH0983006A (ja) | 1997-03-28 |
| JP2770906B2 true JP2770906B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=16918188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7231093A Expired - Fee Related JP2770906B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770906B2 (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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