JP3284173B2 - 太陽電池 - Google Patents
太陽電池Info
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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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池に関し、特
に人工衛星等に使用されるカバーガラス付きの宇宙用太
陽電池の構造に関する。
に人工衛星等に使用されるカバーガラス付きの宇宙用太
陽電池の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の太陽電池、特に人工衛星等に使用
されるカバーガラス付きの宇宙用太陽電池の構造につい
て、図７を参照して説明する。
されるカバーガラス付きの宇宙用太陽電池の構造につい
て、図７を参照して説明する。
【０００３】従来の太陽電池は、図７に示すように１枚
板からなる太陽電池パネル１００の上に接着剤１０１に
よって、複数個の太陽電池セル１０２が固定されてい
る。そして、各太陽電池セル１０２にはそれぞれ、接着
剤１０３によって１枚板からなるカバーガラス１０４が
個々に接着されている。１０５は、各太陽電池セルを電
気的に接続するインターコネクタである。
板からなる太陽電池パネル１００の上に接着剤１０１に
よって、複数個の太陽電池セル１０２が固定されてい
る。そして、各太陽電池セル１０２にはそれぞれ、接着
剤１０３によって１枚板からなるカバーガラス１０４が
個々に接着されている。１０５は、各太陽電池セルを電
気的に接続するインターコネクタである。
【０００４】以上のように、カバーガラス１０４を各太
陽電池セル１０２の上部に接着しているのは、太陽電池
セルにとって有害な紫外線や放射線が直接、太陽電池セ
ルに照射されることがないようにするためのものであ
る。従って、特に人工衛星等、紫外線や放射線等の照度
が強い宇宙空間で使用される場合には、このカバーガラ
ス１０４は不可欠な構成となる。
陽電池セル１０２の上部に接着しているのは、太陽電池
セルにとって有害な紫外線や放射線が直接、太陽電池セ
ルに照射されることがないようにするためのものであ
る。従って、特に人工衛星等、紫外線や放射線等の照度
が強い宇宙空間で使用される場合には、このカバーガラ
ス１０４は不可欠な構成となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記太陽電
池セル１０２の熱膨張係数とカバーガラス１０４との熱
膨張係数との間には差があるため、太陽電池を使用する
環境の温度範囲が広い場合には、両者の間に応力がかか
り、カバーガラスや太陽電池セル自体の破損あるいは接
着剤の剥離等が生じるおそれがあり、信頼性に問題が生
じる。
池セル１０２の熱膨張係数とカバーガラス１０４との熱
膨張係数との間には差があるため、太陽電池を使用する
環境の温度範囲が広い場合には、両者の間に応力がかか
り、カバーガラスや太陽電池セル自体の破損あるいは接
着剤の剥離等が生じるおそれがあり、信頼性に問題が生
じる。
【０００６】特に、宇宙空間では温度差が大きく、上記
不具合が生じる可能性が高い。また、太陽電池の寸法が
大きくなればなる程、上記応力が大きくなってしまう。
不具合が生じる可能性が高い。また、太陽電池の寸法が
大きくなればなる程、上記応力が大きくなってしまう。
【０００７】そこで、本発明の目的は、使用環境の温度
変化による影響を少なく抑えることのできる高信頼性の
太陽電池を実現することにある。
変化による影響を少なく抑えることのできる高信頼性の
太陽電池を実現することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１による太陽電池は、太陽電池セルの
上部に接着剤を介してカバーガラスが接着されてなる太
陽電池において、前記カバーガラスが複数枚の分割カバ
ーガラスから構成され、且つ前記分割カバーガラスの互
いに隣接する端面は、間隙を介して互いに平行になるよ
うに前記太陽電池セルの表面に対して斜め方向となるよ
うに形成され、互いに近接配置されてなることを特徴と
する。
に本発明の請求項１による太陽電池は、太陽電池セルの
上部に接着剤を介してカバーガラスが接着されてなる太
陽電池において、前記カバーガラスが複数枚の分割カバ
ーガラスから構成され、且つ前記分割カバーガラスの互
いに隣接する端面は、間隙を介して互いに平行になるよ
うに前記太陽電池セルの表面に対して斜め方向となるよ
うに形成され、互いに近接配置されてなることを特徴と
する。
【０００９】このように、分割カバーガラス間の間隙は
斜めになっているので、紫外線等が太陽電池セルにまで
到達しにくく経時変化に対する耐力が大きい。しかも、
高温時に分割カバーガラスが膨張したとしても、両分割
カバーガラスの端面が互いに平行になるように斜めにカ
ットされているので、先端の鋭角部は異なった方向にそ
れてぶつかることがない。このように、環境変化等に対
する耐力の優れた太陽電池を得ることができる。
斜めになっているので、紫外線等が太陽電池セルにまで
到達しにくく経時変化に対する耐力が大きい。しかも、
高温時に分割カバーガラスが膨張したとしても、両分割
カバーガラスの端面が互いに平行になるように斜めにカ
ットされているので、先端の鋭角部は異なった方向にそ
れてぶつかることがない。このように、環境変化等に対
する耐力の優れた太陽電池を得ることができる。
【００１０】また、請求項２は、前記カバーガラスの光
入射側表面の前記間隙部に、前記カバーガラス側から太
陽電池セル側に向かう凹状の溝部が形成されてなること
を特徴とする。
入射側表面の前記間隙部に、前記カバーガラス側から太
陽電池セル側に向かう凹状の溝部が形成されてなること
を特徴とする。
【００１１】このように、間隙部の表面側に溝部を形成
しておけば、接着剤が間隙を毛細管現象によりはい上が
ってきてもカバーガラス表面側で盛り上がることはな
く、光学的特性等に影響を及ぼすことがない。
しておけば、接着剤が間隙を毛細管現象によりはい上が
ってきてもカバーガラス表面側で盛り上がることはな
く、光学的特性等に影響を及ぼすことがない。
【００１２】また、請求項３は、前記溝部が、前記カバ
ーガラスの光入射側表面の前記間隙部において、端面が
鋭角となった前記分割カバーガラスの先端部が切り欠か
れて形成されてなることを特徴とする。
ーガラスの光入射側表面の前記間隙部において、端面が
鋭角となった前記分割カバーガラスの先端部が切り欠か
れて形成されてなることを特徴とする。
【００１３】このように、予め端面が鋭角となった分割
カバーガラスの先端部を切り欠くことによって前記溝部
が形成されるようにすれば、破損しやすい形状を回避で
き、信頼性を向上できる。
カバーガラスの先端部を切り欠くことによって前記溝部
が形成されるようにすれば、破損しやすい形状を回避で
き、信頼性を向上できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例による太陽電池
について、図１を参照して説明する。ここでは、図７に
示す従来構造と異なる点についてのみ説明する。なお、
図７に示す従来構造と同一機能部分には同一記号を付し
ている。
について、図１を参照して説明する。ここでは、図７に
示す従来構造と異なる点についてのみ説明する。なお、
図７に示す従来構造と同一機能部分には同一記号を付し
ている。
【００１５】本実施例の特徴は、図１に示すように、図
７に示したような従来構造における１枚板からなるカバ
ーガラスを２枚の分割カバーガラス１、１から構成した
点にある。さらに、両分割カバーガラス１、１の隣接部
端面は、間隙２を介して互いに平行になるように、太陽
電池セル１０２の表面に対して斜めにカットされた形状
となっている。この間隙２にも、太陽電池セル１０２と
分割カバーガラス１とを接着する接着剤１０３が充填さ
れている。
７に示したような従来構造における１枚板からなるカバ
ーガラスを２枚の分割カバーガラス１、１から構成した
点にある。さらに、両分割カバーガラス１、１の隣接部
端面は、間隙２を介して互いに平行になるように、太陽
電池セル１０２の表面に対して斜めにカットされた形状
となっている。この間隙２にも、太陽電池セル１０２と
分割カバーガラス１とを接着する接着剤１０３が充填さ
れている。
【００１６】以上のように、カバーガラスを複数に分割
した構造であれば、太陽電池セルの熱膨張係数とガラス
の熱膨張係数との差異によって生じる応力を分散するこ
とができるので、従来のようにカバーガラスが１枚であ
った場合に生じる問題点、即ち、上記応力によって太陽
電池セル１０２あるいは１枚板のカバーガラスが破損し
たり、接着剤１０３が剥離するといった問題を回避でき
る。
した構造であれば、太陽電池セルの熱膨張係数とガラス
の熱膨張係数との差異によって生じる応力を分散するこ
とができるので、従来のようにカバーガラスが１枚であ
った場合に生じる問題点、即ち、上記応力によって太陽
電池セル１０２あるいは１枚板のカバーガラスが破損し
たり、接着剤１０３が剥離するといった問題を回避でき
る。
【００１７】この点について、本実施例の構造と従来構
造との比較を図２及び図３の概念図を用いて説明する。
図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、環境温度が高温にな
った時の従来構造の太陽電池及び本実施例の太陽電池の
断面図である。カバーガラス１０４の熱膨張係数は太陽
電池セル１０２の熱膨張係数よりも大きいので、高温
時、まず従来構造においては図２（ａ）に示すように、
カバーガラス１０４の方が大きく伸びて太陽電池全体は
上方に凸形状となるように湾曲する。
造との比較を図２及び図３の概念図を用いて説明する。
図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、環境温度が高温にな
った時の従来構造の太陽電池及び本実施例の太陽電池の
断面図である。カバーガラス１０４の熱膨張係数は太陽
電池セル１０２の熱膨張係数よりも大きいので、高温
時、まず従来構造においては図２（ａ）に示すように、
カバーガラス１０４の方が大きく伸びて太陽電池全体は
上方に凸形状となるように湾曲する。
【００１８】一方、本実施例の構造は図２（ｂ）に示す
ように、カバーガラス１、１が分割されていることから
湾曲の程度を小さく抑えることができる。
ように、カバーガラス１、１が分割されていることから
湾曲の程度を小さく抑えることができる。
【００１９】そして、図２（ａ）及び（ｂ）のような湾
曲の相違により、図３に示すように従来構造と本実施例
の構造とではせん断応力（接着剤とカバーガラス、太陽
電池セル間）の相違が生じる。図３（ａ）及び（ｂ）は
それぞれ、従来構造及び本発明による太陽電池要部断面
図、（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ、（ａ）及び（ｂ）に
相当するせん断応力の特性図である。
曲の相違により、図３に示すように従来構造と本実施例
の構造とではせん断応力（接着剤とカバーガラス、太陽
電池セル間）の相違が生じる。図３（ａ）及び（ｂ）は
それぞれ、従来構造及び本発明による太陽電池要部断面
図、（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ、（ａ）及び（ｂ）に
相当するせん断応力の特性図である。
【００２０】図３（ｃ）から明らかなように、従来構造
では湾曲の頂上部にあたる太陽電池中央部（Ｐ部）でせ
ん断応力が最も大きくなる。これに対して、本実施例の
構造では、図３（ｄ）に示すように、カバーガラス１、
１は分割された構造となっているので、せん断応力はＱ
部及びＲ部で最も大きくなるが、その大きさは図４
（ｃ）のＰ部よりも小さくなっている。つまり、従来構
造に比較して本実施例の構造は、カバーガラスの破損を
抑制できる。
では湾曲の頂上部にあたる太陽電池中央部（Ｐ部）でせ
ん断応力が最も大きくなる。これに対して、本実施例の
構造では、図３（ｄ）に示すように、カバーガラス１、
１は分割された構造となっているので、せん断応力はＱ
部及びＲ部で最も大きくなるが、その大きさは図４
（ｃ）のＰ部よりも小さくなっている。つまり、従来構
造に比較して本実施例の構造は、カバーガラスの破損を
抑制できる。
【００２１】ところで、単にカバーガラスをガラス表面
に対して垂直方向に切断、分割しただけであれば、分割
カバーガラス間に太陽電池セル１０２に対して垂直な隙
間が生じ、この隙間から紫外線や放射線が太陽電池セル
１０２に容易に到達し、悪影響を及ぼす恐れがある。
に対して垂直方向に切断、分割しただけであれば、分割
カバーガラス間に太陽電池セル１０２に対して垂直な隙
間が生じ、この隙間から紫外線や放射線が太陽電池セル
１０２に容易に到達し、悪影響を及ぼす恐れがある。
【００２２】さらに、温度変化によってカバーガラス自
体が若干、膨張、縮小の熱変形を起こすが、例えば、高
温時には膨張した両カバーガラスの端面同志がぶつかっ
て破損してしまう恐れもある。このような問題は、特に
宇宙空間のような環境において大きくなる。
体が若干、膨張、縮小の熱変形を起こすが、例えば、高
温時には膨張した両カバーガラスの端面同志がぶつかっ
て破損してしまう恐れもある。このような問題は、特に
宇宙空間のような環境において大きくなる。
【００２３】この点、本発明では上記のように、分散カ
バーガラス１、１の端面の隣接部を斜めにカットした構
造とすることによって、紫外線等が入射しにくく経時変
化に対する耐力が大きい。
バーガラス１、１の端面の隣接部を斜めにカットした構
造とすることによって、紫外線等が入射しにくく経時変
化に対する耐力が大きい。
【００２４】しかも、高温時に分割カバーガラス１、１
が膨張したとしても、両分割カバーガラス１、１の端面
が互いに平行になるように斜めに向かうようにカットさ
れているので、先端の鋭角部は異なった方向にそれてぶ
つかることがない。この状態を図４に示す。
が膨張したとしても、両分割カバーガラス１、１の端面
が互いに平行になるように斜めに向かうようにカットさ
れているので、先端の鋭角部は異なった方向にそれてぶ
つかることがない。この状態を図４に示す。
【００２５】図４（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ、図１に
示した構造の太陽電池の分割カバーガラスの温度に対す
る変形を模式的に示したもので、各々、常温時、低温時
及び高温時におけるものである。図より明らかなよう
に、間隔ｔ1、ｔ2、ｔ3はｔ2＞ｔ1＞ｔ3の関係となる。
示した構造の太陽電池の分割カバーガラスの温度に対す
る変形を模式的に示したもので、各々、常温時、低温時
及び高温時におけるものである。図より明らかなよう
に、間隔ｔ1、ｔ2、ｔ3はｔ2＞ｔ1＞ｔ3の関係となる。
【００２６】本実施例による太陽電池の分割カバーガラ
スは上記のように変形するので、設計時においては上記
間隔を、図４（ｃ）のように使用環境の最高温度に対応
する間隔とする。このようにすれば、通常の使用温度に
おいては両分割カバーガラス１、１は離間する方向とな
るので両分割カバーガラス１、１が近接することによる
熱歪みも小さく抑えることができる。
スは上記のように変形するので、設計時においては上記
間隔を、図４（ｃ）のように使用環境の最高温度に対応
する間隔とする。このようにすれば、通常の使用温度に
おいては両分割カバーガラス１、１は離間する方向とな
るので両分割カバーガラス１、１が近接することによる
熱歪みも小さく抑えることができる。
【００２７】また、仮に太陽電池の使用環境が設計時以
上の温度になったとしても、前述のように、両分割カバ
ーガラス１、１の端面は斜めにカットされているので、
その先端は異なった方向にそれて両者がぶつかることを
回避できる。
上の温度になったとしても、前述のように、両分割カバ
ーガラス１、１の端面は斜めにカットされているので、
その先端は異なった方向にそれて両者がぶつかることを
回避できる。
【００２８】ところで、上記構造の実施例においては、
太陽電池セル１０２に分割カバーガラス１を接着する
際、図５に示すように、分割カバーガラス１、１間の隙
間２の毛細管現象により接着剤１０３が分割カバーガラ
ス１の表側にまではみだし、突起状に盛り上がってしま
う場合がある（図中、３で示す）。このような盛り上が
り部３が形成されると、光学的特性に影響を及ぼすこと
が考えられ、また、この太陽電池の他の機材への組み込
み等にも影響を与える可能性がある。
太陽電池セル１０２に分割カバーガラス１を接着する
際、図５に示すように、分割カバーガラス１、１間の隙
間２の毛細管現象により接着剤１０３が分割カバーガラ
ス１の表側にまではみだし、突起状に盛り上がってしま
う場合がある（図中、３で示す）。このような盛り上が
り部３が形成されると、光学的特性に影響を及ぼすこと
が考えられ、また、この太陽電池の他の機材への組み込
み等にも影響を与える可能性がある。
【００２９】そこで、図６に示すように、分割カバーガ
ラス１の鋭角側の先端部を切り欠いて溝部４を設けれ
ば、毛細管現象ではい上がった接着剤は溝部４のみにと
どまり、突起状に盛り上がることはない。しかも、分割
カバーガラス１の鋭角部は破損し易いという問題点があ
るが、このように先端部を切り欠いた形状とすることに
よってこの問題も解消できる。
ラス１の鋭角側の先端部を切り欠いて溝部４を設けれ
ば、毛細管現象ではい上がった接着剤は溝部４のみにと
どまり、突起状に盛り上がることはない。しかも、分割
カバーガラス１の鋭角部は破損し易いという問題点があ
るが、このように先端部を切り欠いた形状とすることに
よってこの問題も解消できる。
【００３０】なお、上記実施例では、従来のカバーガラ
スを２枚に分割した構造のみを示したが、例えば４枚に
分割するといった構造をとることもできる。
スを２枚に分割した構造のみを示したが、例えば４枚に
分割するといった構造をとることもできる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
分割カバーガラス間の間隙は斜めになっているので、紫
外線等が太陽電池セルにまで到達しにくく経時変化に対
する耐力が大きい。しかも、高温時に分割カバーガラス
が膨張したとしても、両分割カバーガラスの端面が互い
に平行になるように斜めに向かうようにカットされてい
るので、先端の鋭角部は異なった方向にそれてぶつかる
ことがない。このように、耐環境変化等に優れた太陽電
池を得ることができる。
分割カバーガラス間の間隙は斜めになっているので、紫
外線等が太陽電池セルにまで到達しにくく経時変化に対
する耐力が大きい。しかも、高温時に分割カバーガラス
が膨張したとしても、両分割カバーガラスの端面が互い
に平行になるように斜めに向かうようにカットされてい
るので、先端の鋭角部は異なった方向にそれてぶつかる
ことがない。このように、耐環境変化等に優れた太陽電
池を得ることができる。
【００３２】また、分割カバーガラスの光入射側表面の
間隙部に、分割カバーガラス側から太陽電池セル側に向
かう凹状の溝部が形成されているので、接着剤が間隙を
毛細管現象によりはい上がってきても表面側で盛り上が
ることはなく、光学的特性等に影響を及ぼすことがな
い。
間隙部に、分割カバーガラス側から太陽電池セル側に向
かう凹状の溝部が形成されているので、接着剤が間隙を
毛細管現象によりはい上がってきても表面側で盛り上が
ることはなく、光学的特性等に影響を及ぼすことがな
い。
【図１】本発明の一実施例による太陽電池の断面図。
【図２】（ａ）は従来の問題点を説明するための太陽電
池の断面図、（ｂ）は本発明によって（ａ）の問題点を
解決できることを説明するための太陽電池の断面図。
池の断面図、（ｂ）は本発明によって（ａ）の問題点を
解決できることを説明するための太陽電池の断面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、従来例及び本発
明の一実施例による太陽電池の要部断面図、（ｃ）及び
（ｄ）はそれぞれ、（ａ）及び（ｂ）の構造のせん断応
力の特性図。
明の一実施例による太陽電池の要部断面図、（ｃ）及び
（ｄ）はそれぞれ、（ａ）及び（ｂ）の構造のせん断応
力の特性図。
【図４】（ａ）乃至（ｃ）は本発明の一実施例によるカ
バーガラスの各状態を説明する図で、それぞれ、常温、
低温及び高温における断面図。
バーガラスの各状態を説明する図で、それぞれ、常温、
低温及び高温における断面図。
【図５】図１の構造で想定される問題点を説明する断面
図。
図。
【図６】図５の問題点を解決する本発明の他の実施例に
よる太陽電池の断面図。
よる太陽電池の断面図。
【図７】従来例による太陽電池の断面図。
１ 分割カバーガラス ２ 間隙 ４ 溝部 １０２ 太陽電池セル １０３ 接着剤
Claims (3)
- 【請求項１】 太陽電池セルの上部に接着剤を介してカ
バーガラスが接着されてなる太陽電池において、 前記カバーガラスが複数枚の分割カバーガラスから構成
され、且つ前記分割カバーガラスの互いに隣接する端面
は、間隙を介して互いに平行になるように前記太陽電池
セルの表面に対して斜め方向となるように形成され、近
接配置されてなることを特徴とする太陽電池。 - 【請求項２】 前記カバーガラスの光入射側表面の前記
間隙部には、前記カバーガラス側から太陽電池セル側に
向かう凹状の溝部が形成されてなることを特徴とする請
求項１に記載の太陽電池。 - 【請求項３】 前記溝部は、前記カバーガラスの光入射
側表面の前記間隙部において、端面が鋭角である前記分
割カバーガラスの先端部が切り欠かれて形成されてなる
ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25420596A JP3284173B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25420596A JP3284173B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 太陽電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10107301A JPH10107301A (ja) | 1998-04-24 |
| JP3284173B2 true JP3284173B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=17261723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25420596A Expired - Fee Related JP3284173B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3284173B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3839719B2 (ja) * | 1999-11-22 | 2006-11-01 | ベンタナ・メデイカル・システムズ・インコーポレーテツド | 積み重ね可能な非接着性カバースリップ |
| EP1895597A1 (en) | 2005-06-07 | 2008-03-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Condensing photovoltaic power generation unit and condensing photovoltaic power generation system, and condensing lens, condensing lens structure, and production method of condensing lens structure |
| CN118435361A (zh) * | 2021-12-22 | 2024-08-02 | Ａｇｃ株式会社 | 罩部件和太阳能电池 |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP25420596A patent/JP3284173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10107301A (ja) | 1998-04-24 |
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