JP2913024B2 - 集光型太陽電池モジュール - Google Patents
集光型太陽電池モジュールInfo
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- JP2913024B2 JP2913024B2 JP9126263A JP12626397A JP2913024B2 JP 2913024 B2 JP2913024 B2 JP 2913024B2 JP 9126263 A JP9126263 A JP 9126263A JP 12626397 A JP12626397 A JP 12626397A JP 2913024 B2 JP2913024 B2 JP 2913024B2
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- condensing
- lens
- cell module
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- 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
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１つの
集光レンズと同各集光レンズが集光した光のエネルギー
を電気エネルギーに変換する太陽電池とを有して構成さ
れた集光型太陽電池モジュールに関する。
集光レンズと同各集光レンズが集光した光のエネルギー
を電気エネルギーに変換する太陽電池とを有して構成さ
れた集光型太陽電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、環境問題がクローズアップさ
れるにつれて、クリーンなエネルギーを利用する太陽光
発電技術への関心が高まってきている。これを受けて、
国家事業として、公共施設での太陽光発電フィールドテ
スト事業が実施され、さらに、１９９４年度より個人住
宅を対象とした太陽光発電システムのモニタ事業が行な
われている。これらの事業を契機として、太陽光発電シ
ステムが急速な普及を遂げてきている。
れるにつれて、クリーンなエネルギーを利用する太陽光
発電技術への関心が高まってきている。これを受けて、
国家事業として、公共施設での太陽光発電フィールドテ
スト事業が実施され、さらに、１９９４年度より個人住
宅を対象とした太陽光発電システムのモニタ事業が行な
われている。これらの事業を契機として、太陽光発電シ
ステムが急速な普及を遂げてきている。
【０００３】太陽光発電システムが今後一層の普及およ
び需要の拡大を果たすためには、現在の商用電力と競合
できる程度までにコストダウンを実現する必要がある。
現在、太陽光発電モジュールの殆どは、結晶シリコン
（Ｓｉ）太陽電池を用いたものになっているため、コス
トダウンによる需要の増大が望まれている反面、供給原
料としてのシリコン（Ｓｉ）が不足することも危惧され
ている。したがって、このことを踏まえてコストダウン
を実現してゆく必要がある。
び需要の拡大を果たすためには、現在の商用電力と競合
できる程度までにコストダウンを実現する必要がある。
現在、太陽光発電モジュールの殆どは、結晶シリコン
（Ｓｉ）太陽電池を用いたものになっているため、コス
トダウンによる需要の増大が望まれている反面、供給原
料としてのシリコン（Ｓｉ）が不足することも危惧され
ている。したがって、このことを踏まえてコストダウン
を実現してゆく必要がある。
【０００４】本発明の発明者らは、これらの問題を解決
する一つの方法として、レンズや反射鏡などの安価な集
光用デバイスを太陽電池モジュール内に用いることによ
り、高価な太陽電池素子の占有割合を減らし、全体とし
てのコストダウンを図る方法として、集光型太陽電池モ
ジュールの開発を提案している。集光型太陽電池モジュ
ールは、一年を通じて直達光の強い欧米のいくつかの地
域においては、すでに実用化されている。しかしそれら
はあくまでもほぼ直達光だけの集光を目的とした高倍率
のものである。高倍率の集光を行なうためには太陽を追
尾する装置が不可欠であり、かつ高精度な追尾が要求さ
れるため、そのような追尾装置にもコストがかかること
となる。
する一つの方法として、レンズや反射鏡などの安価な集
光用デバイスを太陽電池モジュール内に用いることによ
り、高価な太陽電池素子の占有割合を減らし、全体とし
てのコストダウンを図る方法として、集光型太陽電池モ
ジュールの開発を提案している。集光型太陽電池モジュ
ールは、一年を通じて直達光の強い欧米のいくつかの地
域においては、すでに実用化されている。しかしそれら
はあくまでもほぼ直達光だけの集光を目的とした高倍率
のものである。高倍率の集光を行なうためには太陽を追
尾する装置が不可欠であり、かつ高精度な追尾が要求さ
れるため、そのような追尾装置にもコストがかかること
となる。
【０００５】コストのかかる追尾装置を設けた場合であ
っても、年中直達光が強ければ追尾装置にかかるコスト
を吸収できるだけの発電量を期待することができる。し
かしながら、日本のような曇天日が多い地域において
は、追尾装置を必要とする追尾集光方式は、採算が合わ
ない。他方、集光器は、散乱光をも集光できるような広
い許容入射角度を持つ集光器であることが理想である。
したがって、例えば日本のような曇天日が多い地域にお
いて使用される太陽光発電用の集光デバイスとしては、
設置経費が安く、比較的広い許容入射角度を持つ固定集
光方式のものが望ましい。
っても、年中直達光が強ければ追尾装置にかかるコスト
を吸収できるだけの発電量を期待することができる。し
かしながら、日本のような曇天日が多い地域において
は、追尾装置を必要とする追尾集光方式は、採算が合わ
ない。他方、集光器は、散乱光をも集光できるような広
い許容入射角度を持つ集光器であることが理想である。
したがって、例えば日本のような曇天日が多い地域にお
いて使用される太陽光発電用の集光デバイスとしては、
設置経費が安く、比較的広い許容入射角度を持つ固定集
光方式のものが望ましい。
【０００６】過去に、上述の問題を解決すべく複合放物
型集光器（ＣＰＣ）が研究された。この複合放物型集光
器は、集光可能な許容入射角度を持ったいわば最初の固
定集光方式の集光器であり、ミラーコーティングを施し
た複合放物面により許容入射角度内の入射光線を集光領
域に集めるようにしたものである。
型集光器（ＣＰＣ）が研究された。この複合放物型集光
器は、集光可能な許容入射角度を持ったいわば最初の固
定集光方式の集光器であり、ミラーコーティングを施し
た複合放物面により許容入射角度内の入射光線を集光領
域に集めるようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記複
合放物型集光器（ＣＰＣ）は、固定集光方式としては光
学的ロスの少ない極めて理想的な光学特性を持った集光
器であるが、集光部の放物形状を維持するための補強材
が必要なこと、集光倍率のわりに集光器を構成する装置
の大きさが大きくなること、また、同装置の重量が嵩む
こと等、いくつかの問題点があり、実用化には多くの課
題が残されている。そこで、本発明の発明者らは、先
に、これら複合放物型集光器（ＣＰＣ）の欠点を解消し
た屈折型非結像集光器を発明した（特開平６ー３７３４
４号公報、特願平７ー１５８３８９号）。今後、さらに
低コスト化を推進してゆく必要があり、また集光倍率を
一層向上させた安価な固定集光型太陽電池モジュールの
開発が望まれている。
合放物型集光器（ＣＰＣ）は、固定集光方式としては光
学的ロスの少ない極めて理想的な光学特性を持った集光
器であるが、集光部の放物形状を維持するための補強材
が必要なこと、集光倍率のわりに集光器を構成する装置
の大きさが大きくなること、また、同装置の重量が嵩む
こと等、いくつかの問題点があり、実用化には多くの課
題が残されている。そこで、本発明の発明者らは、先
に、これら複合放物型集光器（ＣＰＣ）の欠点を解消し
た屈折型非結像集光器を発明した（特開平６ー３７３４
４号公報、特願平７ー１５８３８９号）。今後、さらに
低コスト化を推進してゆく必要があり、また集光倍率を
一層向上させた安価な固定集光型太陽電池モジュールの
開発が望まれている。
【０００８】本発明は、以上の課題を解決するため、従
来の太陽電池モジュールに比し、製作コストおよび運用
コストを一層低減することができるようにし、集光倍率
を一層向上させることができるようにした、集光型太陽
電池モジュールを提供しようとするものである。
来の太陽電池モジュールに比し、製作コストおよび運用
コストを一層低減することができるようにし、集光倍率
を一層向上させることができるようにした、集光型太陽
電池モジュールを提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の集光型太陽電池モジュールは、受光部の最
大幅部から頂部に至るまでの任意の高さにおける平断面
の外形輪郭が矩形状に保たれて漸次各対向面が集合し上
記頂部において同各対向面が相互に滑らかに連続する形
状を有する少なくとも１つの集光レンズと、同各集光レ
ンズが集光した光のエネルギーを電気エネルギーに変換
する太陽電池とを有して構成された集光型太陽電池モジ
ュールであって、上記各集光レンズの四隅部の少なくと
も一部が任意の平断面上の円弧により丸められているこ
とを特徴とする、集光型太陽電池モジュール。
め、本発明の集光型太陽電池モジュールは、受光部の最
大幅部から頂部に至るまでの任意の高さにおける平断面
の外形輪郭が矩形状に保たれて漸次各対向面が集合し上
記頂部において同各対向面が相互に滑らかに連続する形
状を有する少なくとも１つの集光レンズと、同各集光レ
ンズが集光した光のエネルギーを電気エネルギーに変換
する太陽電池とを有して構成された集光型太陽電池モジ
ュールであって、上記各集光レンズの四隅部の少なくと
も一部が任意の平断面上の円弧により丸められているこ
とを特徴とする、集光型太陽電池モジュール。
【００１０】
【発明の実施の形態】まず、集光レンズの設計の概念及
び一般的な作用について説明する。一般に、太陽光発電
において比較的多くの発電量を確保することができる時
間帯は、太陽の南中時から±３〜４時間である。したが
って固定集光器の設計においては、比較的多くの発電量
を確保することができる時間帯である太陽の南中時から
±３〜４時間の時間帯と、春夏秋冬の太陽の南中高度と
を網羅することができる集光器の設計が必要である。
び一般的な作用について説明する。一般に、太陽光発電
において比較的多くの発電量を確保することができる時
間帯は、太陽の南中時から±３〜４時間である。したが
って固定集光器の設計においては、比較的多くの発電量
を確保することができる時間帯である太陽の南中時から
±３〜４時間の時間帯と、春夏秋冬の太陽の南中高度と
を網羅することができる集光器の設計が必要である。
【００１１】特願平７ー１５８３８９号の発明は、上記
の要請を満たすように設計された三次元集光レンズを使
用した固定集光型太陽電池モジュールに関するものであ
った。本発明の固定集光型太陽電池モジュールに用いら
れている三次元集光レンズは特願平７ー１５８３８９号
の発明の集光レンズを改良することにより、さらに集光
倍率を向上させたものである。したがって、ベースとな
るレンズの設計概念については特願平７ー１５８３８９
号の明細書に記載されているので、上記集光レンズにつ
いて改良された部分についてのみ説明することとする。
の要請を満たすように設計された三次元集光レンズを使
用した固定集光型太陽電池モジュールに関するものであ
った。本発明の固定集光型太陽電池モジュールに用いら
れている三次元集光レンズは特願平７ー１５８３８９号
の発明の集光レンズを改良することにより、さらに集光
倍率を向上させたものである。したがって、ベースとな
るレンズの設計概念については特願平７ー１５８３８９
号の明細書に記載されているので、上記集光レンズにつ
いて改良された部分についてのみ説明することとする。
【００１２】図１は、本発明の１実施の形態に係る集光
型太陽電池モジュールにおいて使用される集光レンズの
設計概念を説明するための説明図であり、（１）図は四
隅部が丸められる前の状態の集光レンズの斜視図、
（２）図は図１（１）のレンズの集光部における任意の
平断面の四隅部を丸める際の円弧状の隅部輪郭を説明す
るための説明図、（３）図は四隅部が丸められた後の状
態の集光レンズの斜視図である。
型太陽電池モジュールにおいて使用される集光レンズの
設計概念を説明するための説明図であり、（１）図は四
隅部が丸められる前の状態の集光レンズの斜視図、
（２）図は図１（１）のレンズの集光部における任意の
平断面の四隅部を丸める際の円弧状の隅部輪郭を説明す
るための説明図、（３）図は四隅部が丸められた後の状
態の集光レンズの斜視図である。
【００１３】図１（１）において、集光レンズ１は、特
願平７ー１５８３８９号の明細書に記載されている三次
元レンズを示している。図１（２）において、集光レン
ズ１の光が入射する部分である受光部を、太陽電池が接
着されている部分である集光部に対して平行な平断面で
仮想上切り取ってゆくと、各平断面はそれぞれ矩形の平
断面Ａ1〜ＡNのようになる。
願平７ー１５８３８９号の明細書に記載されている三次
元レンズを示している。図１（２）において、集光レン
ズ１の光が入射する部分である受光部を、太陽電池が接
着されている部分である集光部に対して平行な平断面で
仮想上切り取ってゆくと、各平断面はそれぞれ矩形の平
断面Ａ1〜ＡNのようになる。
【００１４】三次元集光レンズ１においては、光が真上
から入射する際に、受光部における最大幅部の平断面で
ある矩形状の平断面Ａ1における四隅部付近の陰影図示
部ａから入射する光が、集光部に到達せずに、集光レン
ズ１の外部に漏れるという不都合がある。この陰影図示
部ａの形状もほぼ矩形状となっており、図１（２）に示
した例においては、矩形の横の長さＬ2が、縦の長さＬ1
よりも長い略矩形となっている（Ｌ2＞Ｌ1）。
から入射する際に、受光部における最大幅部の平断面で
ある矩形状の平断面Ａ1における四隅部付近の陰影図示
部ａから入射する光が、集光部に到達せずに、集光レン
ズ１の外部に漏れるという不都合がある。この陰影図示
部ａの形状もほぼ矩形状となっており、図１（２）に示
した例においては、矩形の横の長さＬ2が、縦の長さＬ1
よりも長い略矩形となっている（Ｌ2＞Ｌ1）。
【００１５】そこで、平断面Ａ1の四隅部を半径Ｌ2の１
／４の円の円弧ｃ1で丸め、さらに、残りのＡ2、・・・
ＡNまでの矩形の四隅部も、平断面Ａ1を丸めたときの１
／４円にそれぞれ比例縮小した１／４円の円弧ｃ2、・
・・ｃnにより丸める。そして、これらを再び積み重ね
た形状とすることによって、図１（３）に示したように
角張った部分がなく、滑らかな形状の集光レンズ２を得
る。この際、集光レンズ２の四隅部のすべての部分を完
全に丸めることが好ましいが、部分的に丸めてもそれな
りに効果を生じる場合には一部を丸めるようにしても良
い。
／４の円の円弧ｃ1で丸め、さらに、残りのＡ2、・・・
ＡNまでの矩形の四隅部も、平断面Ａ1を丸めたときの１
／４円にそれぞれ比例縮小した１／４円の円弧ｃ2、・
・・ｃnにより丸める。そして、これらを再び積み重ね
た形状とすることによって、図１（３）に示したように
角張った部分がなく、滑らかな形状の集光レンズ２を得
る。この際、集光レンズ２の四隅部のすべての部分を完
全に丸めることが好ましいが、部分的に丸めてもそれな
りに効果を生じる場合には一部を丸めるようにしても良
い。
【００１６】このようにして四隅部の少なくとも一部が
丸められた集光レンズ２と太陽電池３とを相互に接合す
る。この際に、なるべく屈折率がレンズ材料に近い充填
材を用いる。そして、実用上、通常は複数のレンズ付き
太陽電池を縦横に配置し、直列あるいは並列に電気的に
相互に接続することにより固定式の集光型太陽電池モジ
ュールを形成して使用するが、単一のレンズ付き太陽電
池をそのまま集光型太陽電池モジュールとすることもで
きる。
丸められた集光レンズ２と太陽電池３とを相互に接合す
る。この際に、なるべく屈折率がレンズ材料に近い充填
材を用いる。そして、実用上、通常は複数のレンズ付き
太陽電池を縦横に配置し、直列あるいは並列に電気的に
相互に接続することにより固定式の集光型太陽電池モジ
ュールを形成して使用するが、単一のレンズ付き太陽電
池をそのまま集光型太陽電池モジュールとすることもで
きる。
【００１７】上述のように、本発明の集光型太陽電池モ
ジュールは、受光部６の最大幅部４から受光部６の頂部
５に至るまでの任意の平断面Ａ1〜Ａnの外形輪郭が矩形
状に保たれて漸次四隅部が集合し、したがって各対向面
が漸次集合し、頂部５において各対向面が相互に滑らか
に連続した形状を有する少なくとも１つの集光レンズ２
と、各集光レンズ２が集光した光のエネルギーを電気エ
ネルギーに変換する太陽電池３とを有して構成される。
そしてこの集光型太陽電池モジュールにおける各集光レ
ンズ２の四隅部の少なくとも一部が任意の平断面上の円
弧により丸められている。
ジュールは、受光部６の最大幅部４から受光部６の頂部
５に至るまでの任意の平断面Ａ1〜Ａnの外形輪郭が矩形
状に保たれて漸次四隅部が集合し、したがって各対向面
が漸次集合し、頂部５において各対向面が相互に滑らか
に連続した形状を有する少なくとも１つの集光レンズ２
と、各集光レンズ２が集光した光のエネルギーを電気エ
ネルギーに変換する太陽電池３とを有して構成される。
そしてこの集光型太陽電池モジュールにおける各集光レ
ンズ２の四隅部の少なくとも一部が任意の平断面上の円
弧により丸められている。
【００１８】
【実施例】次に本発明の１実施例について説明する。図
２は、図１の実施の形態に係る四隅部が丸められた後の
集光レンズ２にバスバー電極３ａ付きの太陽電池３を取
付けた状態の単位モジュールよりなる集光型太陽電池モ
ジュールの斜視図である。
２は、図１の実施の形態に係る四隅部が丸められた後の
集光レンズ２にバスバー電極３ａ付きの太陽電池３を取
付けた状態の単位モジュールよりなる集光型太陽電池モ
ジュールの斜視図である。
【００１９】図２において、試作したレンズの材料とし
てはアクリル樹脂（屈折率１．４７）を選んだ。ベース
となったレンズは受光部の最大幅部が４．６ｃｍ×３．
７ｃｍ、集光部が２ｃｍ×３ｃｍ、高さが２．８ｃｍの
ものであった。このレンズの受光部の最も外側の部分を
半径１ｃｍの１／４円で丸めたことによって、受光部と
集光部との面積比である幾何学的倍率が２．６９倍のレ
ンズを得た。さらに、このレンズの集光部にバスバー電
極３ａを有する２ｃｍ×３ｃｍの結晶Ｓｉ太陽電池３を
シリコーン樹脂により接着し、集光型モデルを製作し
た。
てはアクリル樹脂（屈折率１．４７）を選んだ。ベース
となったレンズは受光部の最大幅部が４．６ｃｍ×３．
７ｃｍ、集光部が２ｃｍ×３ｃｍ、高さが２．８ｃｍの
ものであった。このレンズの受光部の最も外側の部分を
半径１ｃｍの１／４円で丸めたことによって、受光部と
集光部との面積比である幾何学的倍率が２．６９倍のレ
ンズを得た。さらに、このレンズの集光部にバスバー電
極３ａを有する２ｃｍ×３ｃｍの結晶Ｓｉ太陽電池３を
シリコーン樹脂により接着し、集光型モデルを製作し
た。
【００２０】特性を比較するため、全く同種、同サイズ
の太陽電池に２ｍｍ厚のアクリル板がシリコーン樹脂に
より接着された平板モデルも作製した。作製した集光型
太陽電池と平板モデルとに対して、電圧ー電流特性（Ｉ
−Ｖ特性）の測定を行なった。測定は、定常光型ソーラ
ーシミュレータの下において行ない、照射疑似太陽光は
１００ｍＷ／ｃｍ2，ＡＭ１．５であった。
の太陽電池に２ｍｍ厚のアクリル板がシリコーン樹脂に
より接着された平板モデルも作製した。作製した集光型
太陽電池と平板モデルとに対して、電圧ー電流特性（Ｉ
−Ｖ特性）の測定を行なった。測定は、定常光型ソーラ
ーシミュレータの下において行ない、照射疑似太陽光は
１００ｍＷ／ｃｍ2，ＡＭ１．５であった。
【００２１】表１に、疑似太陽光を真上から照射した場
合における両者の短絡電流およびそれらの比として定義
される光学的集光倍率について示す。
合における両者の短絡電流およびそれらの比として定義
される光学的集光倍率について示す。
【表１】
【００２２】この集光型モデルを実際のアプリケーショ
ンで用いる場合には、固定設置により使用することか
ら、太陽の位置により様々な角度からの直達光が想定さ
れる。そのため、光学的集光倍率の光入射角度依存性に
ついても調べた。これについても疑似太陽光を使用して
調べた。図３（１）および図３（２）はそれらの結果を
示したものである。
ンで用いる場合には、固定設置により使用することか
ら、太陽の位置により様々な角度からの直達光が想定さ
れる。そのため、光学的集光倍率の光入射角度依存性に
ついても調べた。これについても疑似太陽光を使用して
調べた。図３（１）および図３（２）はそれらの結果を
示したものである。
【００２３】図３（１）は両モデルの設置形態を想定し
た上での、東西方向にのみ光入射角度を変えていった場
合の光学的集光倍率を、そして、同図（２）は南北方向
にのみ光入射角度を変えていった場合の光学的倍率を示
したものである。図３（１）および図３（２）におい
て、本発明の三次元レンズに対して調べた結果のグラフ
をｄ、特願平７ー１５８３８９号出願において発明され
た旧三次元レンズに対して調べた結果のグラフをｅ、ま
た特開平６ー３７３４４号公報において開示された二次
元レンズに対して調べた結果のグラフをｆで示す。
た上での、東西方向にのみ光入射角度を変えていった場
合の光学的集光倍率を、そして、同図（２）は南北方向
にのみ光入射角度を変えていった場合の光学的倍率を示
したものである。図３（１）および図３（２）におい
て、本発明の三次元レンズに対して調べた結果のグラフ
をｄ、特願平７ー１５８３８９号出願において発明され
た旧三次元レンズに対して調べた結果のグラフをｅ、ま
た特開平６ー３７３４４号公報において開示された二次
元レンズに対して調べた結果のグラフをｆで示す。
【００２４】図３（１）および図３（２）から明らかな
ように、本発明の三次元レンズの光学的集光倍率は、東
西方向、南北方向のすべての角度にわたって、過去に発
明された他のレンズを上回っている。特に東西方向にお
いては６０0まで光学的集光倍率を２．０倍以上に保っ
ていることから、およそ日中８時間にわたって２倍以上
の集光を可能とすることがわかり、実際の製品に応用し
た場合のコストの低減を期待することができる。
ように、本発明の三次元レンズの光学的集光倍率は、東
西方向、南北方向のすべての角度にわたって、過去に発
明された他のレンズを上回っている。特に東西方向にお
いては６０0まで光学的集光倍率を２．０倍以上に保っ
ていることから、およそ日中８時間にわたって２倍以上
の集光を可能とすることがわかり、実際の製品に応用し
た場合のコストの低減を期待することができる。
【００２５】本発明の集光レンズは金型を作ることによ
り、大量生産が可能であるため、太陽電池と一体化して
モジュール化することにより、モジュールのうちでコス
ト高である太陽電池セルの占有面積を削減することがで
き、結果的に太陽電池モジュールの低コスト化に寄与す
ることができる。また、本発明による集光レンズは広い
許容入射角度を持つ集光レンズなので、全天日射に占め
る散乱光が比較的多いとされる日本において、好適に使
用することができる。
り、大量生産が可能であるため、太陽電池と一体化して
モジュール化することにより、モジュールのうちでコス
ト高である太陽電池セルの占有面積を削減することがで
き、結果的に太陽電池モジュールの低コスト化に寄与す
ることができる。また、本発明による集光レンズは広い
許容入射角度を持つ集光レンズなので、全天日射に占め
る散乱光が比較的多いとされる日本において、好適に使
用することができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明の集光型太陽電池モジュールによ
れば、受光部の最大幅部から頂部に至るまでの任意の高
さにおける平断面の外形輪郭が矩形状に保たれて漸次各
対向面が集合し上記頂部において同各対向面が相互に滑
らかに連続する形状を有する少なくとも１つの集光レン
ズと、同各集光レンズが集光した光のエネルギーを電気
エネルギーに変換する太陽電池とを有して構成された集
光型太陽電池モジュールであって、上記各集光レンズの
四隅部の少なくとも一部が任意の平断面上の円弧により
丸められているので、従来の太陽電池モジュールに比
し、集光倍率を一層向上させることができるとともに、
製作コストおよび運用コストを一層低減することができ
る（請求項１）。
れば、受光部の最大幅部から頂部に至るまでの任意の高
さにおける平断面の外形輪郭が矩形状に保たれて漸次各
対向面が集合し上記頂部において同各対向面が相互に滑
らかに連続する形状を有する少なくとも１つの集光レン
ズと、同各集光レンズが集光した光のエネルギーを電気
エネルギーに変換する太陽電池とを有して構成された集
光型太陽電池モジュールであって、上記各集光レンズの
四隅部の少なくとも一部が任意の平断面上の円弧により
丸められているので、従来の太陽電池モジュールに比
し、集光倍率を一層向上させることができるとともに、
製作コストおよび運用コストを一層低減することができ
る（請求項１）。
【図１】本発明の１実施の形態に係る集光型太陽電池モ
ジュールにおいて使用される集光レンズの設計概念を説
明するための説明図であり、（１）図は四隅部が丸めら
れる前の状態の集光レンズの斜視図、（２）図は図１
（１）のレンズの集光部における任意の平断面の四隅部
を丸める際の円弧状隅部輪郭を説明するための説明図、
（３）図は四隅部が丸められた後の状態の集光レンズの
斜視図である。
ジュールにおいて使用される集光レンズの設計概念を説
明するための説明図であり、（１）図は四隅部が丸めら
れる前の状態の集光レンズの斜視図、（２）図は図１
（１）のレンズの集光部における任意の平断面の四隅部
を丸める際の円弧状隅部輪郭を説明するための説明図、
（３）図は四隅部が丸められた後の状態の集光レンズの
斜視図である。
【図２】図１の実施の形態に係る四隅部が丸められた後
の集光レンズにバスバー電極を取付けた状態の単位モジ
ュールよりなる集光型太陽電池モジュールの斜視図であ
る。
の集光レンズにバスバー電極を取付けた状態の単位モジ
ュールよりなる集光型太陽電池モジュールの斜視図であ
る。
【図３】本発明の集光型太陽電池モジュールを採用した
集光型太陽電池の光学的集光倍率の光入射角度依存性に
ついて、従来の集光型太陽電池の場合と対比して示すグ
ラフであり、（１）図は東西方向の光入射角度の変化に
対して各集光型太陽電池の光学的集光倍率の変化を示し
たグラフ、（２）図は南北方向の光入射角度の変化に対
して各集光型太陽電池の光学的集光倍率の変化を示した
グラフである。
集光型太陽電池の光学的集光倍率の光入射角度依存性に
ついて、従来の集光型太陽電池の場合と対比して示すグ
ラフであり、（１）図は東西方向の光入射角度の変化に
対して各集光型太陽電池の光学的集光倍率の変化を示し
たグラフ、（２）図は南北方向の光入射角度の変化に対
して各集光型太陽電池の光学的集光倍率の変化を示した
グラフである。
１ 従来の集光レンズ ２ 本発明の集光レンズ ３ 太陽電池 ３ａ バスバー電極 ４ 最大幅部 ５ 頂部 ６ 受光部 ７ 集光部 Ａ1〜Ａn 平断面 ａ 陰影図示部 ｃ1〜ｃn 円弧
Claims (1)
- 【請求項１】 受光部の最大幅部から頂部に至るまでの
任意の高さにおける平断面の外形輪郭が矩形状に保たれ
て漸次各対向面が集合し上記頂部において同各対向面が
相互に滑らかに連続する形状を有する少なくとも１つの
集光レンズと、同各集光レンズが集光した光のエネルギ
ーを電気エネルギーに変換する太陽電池とを有して構成
された集光型太陽電池モジュールであって、上記各集光
レンズの四隅部の少なくとも一部が任意の平断面上の円
弧により丸められていることを特徴とする、集光型太陽
電池モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9126263A JP2913024B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 集光型太陽電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9126263A JP2913024B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 集光型太陽電池モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303448A JPH10303448A (ja) | 1998-11-13 |
| JP2913024B2 true JP2913024B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=14930862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9126263A Expired - Lifetime JP2913024B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 集光型太陽電池モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913024B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009149408A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータ用防犯カメラ装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014010251A (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Sharp Corp | 二次レンズ、太陽電池実装体、集光型太陽光発電装置、および集光型太陽光発電モジュール |
| US20150083193A1 (en) * | 2012-03-30 | 2015-03-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Secondary lens, photovoltaic cell mounting body, concentrating photovoltaic power generation unit, and concentrating photovoltaic power generation module |
| JP6351459B2 (ja) | 2014-09-22 | 2018-07-04 | 株式会社東芝 | 太陽電池モジュール |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP9126263A patent/JP2913024B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009149408A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータ用防犯カメラ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10303448A (ja) | 1998-11-13 |
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