JP4794402B2 - Solar cell and concentrating solar power generation unit - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池素子と太陽電池素子を載置したレシーバ基板とを備える太陽電池、およびこのような太陽電池を実装した太陽電池実装板を備える集光型太陽光発電ユニットに関する。   The present invention relates to a solar cell including a solar cell element and a receiver substrate on which the solar cell element is mounted, and a concentrating solar power generation unit including a solar cell mounting plate on which such a solar cell is mounted.

太陽エネルギーを電力に変換する太陽光発電装置(太陽光発電ユニット)が実用化されているが、低コスト化を実現し、さらに大電力を得るために、集光レンズで集光した太陽光を集光レンズの受光面積より小さい太陽電池素子に照射して電力を取り出すタイプの集光型太陽光発電装置(集光型太陽光発電ユニット)が実用化されつつある。   Solar power generation devices (solar power generation units) that convert solar energy into electric power have been put into practical use, but in order to reduce costs and obtain even higher power, sunlight collected by a condenser lens is used. A concentrating solar power generation device (concentrating solar power generation unit) of a type that takes out electric power by irradiating a solar cell element smaller than the light receiving area of the condensing lens is being put into practical use.

集光型の太陽光発電装置は、太陽光を集光レンズで集光して太陽電池素子に照射することから、太陽電池素子は、光学系で集光された太陽光を受光できる小さい受光面積を備えれば良い。つまり、集光レンズの受光面積より小さいサイズの太陽電池素子で良いことから、太陽電池素子のサイズを縮小することができるので、太陽光発電装置において高価な構成物である太陽電池素子の使用量を減らすことができ、コストを低減することが可能となる。このような利点から、集光型太陽光発電装置は、広大な面積を利用して発電することが可能な地域などで、電力供給用に利用されつつある。   A concentrating solar power generation device condenses sunlight with a condensing lens and irradiates the solar cell element, so the solar cell element has a small light receiving area that can receive sunlight collected by the optical system Should be provided. That is, since the solar cell element having a size smaller than the light receiving area of the condensing lens may be used, the size of the solar cell element can be reduced, so that the usage amount of the solar cell element that is an expensive component in the solar power generation device The cost can be reduced. Due to such advantages, the concentrating solar power generation apparatus is being used for power supply in an area where power can be generated using a large area.

集光型太陽光発電装置として、太陽電池モジュールを支持板に取り付けるという簡単な構成により、重量の増大を招くことなく充分な強度、剛性が得られ、放熱性が得られるようにしたものが提案されている(例えば特許文献1参照。)。
特開平11−284217号公報
As a concentrating solar power generation device, a simple configuration in which a solar cell module is attached to a support plate is proposed, so that sufficient strength and rigidity can be obtained without increasing the weight, and heat dissipation can be obtained. (For example, refer to Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-284217

受光位置での集光によるエネルギーは極めて大きく、太陽電池素子周辺への照射による損傷防止対策などが放熱対策として必要である。しかし、特許文献1に記載の集光型太陽光発電装置は、放熱構造が複雑で大型となり、生産工程が複雑になることから、量産性、設置作業性、保守管理面などでの問題がある。   Energy due to light collection at the light receiving position is extremely large, and measures for preventing damage due to irradiation around the solar cell element are necessary as measures for heat dissipation. However, the concentrating solar power generation device described in Patent Document 1 has problems in terms of mass productivity, installation workability, maintenance management, etc., because the heat dissipation structure is complicated and large, and the production process is complicated. .

また、集光型太陽光発電装置は、砂漠等の温度変化の激しい地域に設置されることもしばしばであり、温度上昇に対する熱膨張対策も必要である。   In addition, the concentrating solar power generation apparatus is often installed in a region such as a desert where the temperature change is severe, and it is necessary to take measures against thermal expansion against a temperature rise.

すなわち、確実に太陽光から電力を取り出す太陽光発電装置とするために、太陽電池素子の実装、太陽電池素子と光学系との間の位置関係の調整などにおいて、熱、集光に対する適切な対策を施すことが極めて重要である。   In other words, in order to obtain a solar power generation device that reliably extracts power from sunlight, appropriate measures against heat and light collection in the mounting of solar cell elements, adjustment of the positional relationship between the solar cell elements and the optical system, etc. Is very important.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ベース基台および中間絶縁層を介してベース基台に積層された接続パターン層を有するレシーバ基板に太陽電池素子を載置することにより、簡単な構造で高い絶縁性と放熱性を有し、高い信頼性と発電効率を実現する太陽電池を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a condition, By mounting a solar cell element in the receiver board | substrate which has a connection pattern layer laminated | stacked on the base base via the base base and the intermediate | middle insulating layer. An object of the present invention is to provide a solar cell having a simple structure, high insulation and heat dissipation, and high reliability and power generation efficiency.

本発明は、レシーバ基板に太陽電池素子を載置した太陽電池と、レシーバ基板を固定した太陽電池実装板と、レシーバ基板の裏面側に配置された放熱器とを備えることにより、簡単な放熱構造で放熱性と生産性が良く発電効率の高い集光型太陽光発電ユニットを提供することを他の目的とする。   The present invention includes a solar cell in which a solar cell element is mounted on a receiver substrate, a solar cell mounting plate on which the receiver substrate is fixed, and a radiator disposed on the back side of the receiver substrate, thereby providing a simple heat dissipation structure. Another object is to provide a concentrating solar power generation unit with good heat dissipation and productivity and high power generation efficiency.

本発明に係る太陽電池は、基板電極および表面電極を有する太陽電池素子と、該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板とを備える太陽電池であって、前記レシーバ基板は、金属板で形成されたベース基台と、該ベース基台に積層された中間絶縁層と、該中間絶縁層に積層された接続パターン層とを備え、前記基板電極および前記表面電極は、それぞれ前記接続パターン層に接続され、前記中間絶縁層は、高熱伝導性無機フィラーを充填したエポキシ系樹脂材料で形成され、前記表面電極は、前記太陽電池素子の4つの角部に形成され、それぞれが前記接続パターン層にワイヤで接続してあり、前記太陽電池素子の4辺に沿って延長する集電電極および前記4辺と交差するように前記集電電極からチップ対角線方向へ延長されたL字型の枝電極を備えることを特徴とする。 A solar cell according to the present invention is a solar cell comprising a solar cell element having a substrate electrode and a surface electrode, and a receiver substrate on which the solar cell element is placed, wherein the receiver substrate is formed of a metal plate. A base base, an intermediate insulating layer stacked on the base base, and a connection pattern layer stacked on the intermediate insulating layer, and the substrate electrode and the surface electrode are connected to the connection pattern layer, respectively. The intermediate insulating layer is formed of an epoxy resin material filled with a highly heat-conductive inorganic filler, and the surface electrode is formed at four corners of the solar cell element, each of which is wired to the connection pattern layer. Current collector electrodes extending along the four sides of the solar cell element, and L-shaped branch currents extending from the current collector electrodes in the chip diagonal direction so as to intersect the four sides. Characterized in that it comprises a.

この構成により、太陽電池素子をベース基台から容易に絶縁することができるので、ベース基台を放熱効率の高い放熱手段として有効に活用することが可能となり、簡単な構造で高い絶縁性と放熱性を有し信頼性に優れた発電効率の良い太陽電池とすることが可能となる。また、太陽電池素子に発生した電流を最短距離で集電して各表面電極から取り出すことが可能となることから、集電効率を向上させた太陽電池とすることができる。 With this configuration, since the solar cell element can be easily insulated from the base base, the base base can be effectively used as a heat dissipation means with high heat dissipation efficiency, and has a simple structure and high insulation and heat dissipation. Thus, it is possible to obtain a solar cell having good power generation efficiency and excellent reliability. In addition, since the current generated in the solar cell element can be collected at the shortest distance and taken out from each surface electrode, a solar cell with improved current collection efficiency can be obtained.

また、本発明に係る太陽電池では、前記中間絶縁層の厚さは、50〜100μmとされていることを特徴とする。 In the solar cell according to the present invention, the thickness of the intermediate insulating layer is 50 to 100 μm .

この構成により、放熱効率の高い放熱手段としてベース基台を有効に活用して容易に信頼性の高い太陽電池とすることができる。 With this configuration, it is possible to easily make a highly reliable solar cell by effectively utilizing the base base as a heat dissipation means with high heat dissipation efficiency .

また、本発明に係る太陽電池では、前記レシーバ基板および前記太陽電池素子は、それぞれ矩形状であり、前記太陽電池素子は前記レシーバ基板の対角線に対して各辺が交差するように配置してあることを特徴とする。   Moreover, in the solar cell according to the present invention, the receiver substrate and the solar cell element are each rectangular, and the solar cell element is arranged so that each side intersects with a diagonal of the receiver substrate. It is characterized by that.

この構成により、レシーバ基板を太陽電池実装板に実装して集光型太陽光発電ユニットに適用した場合に太陽電池素子の各辺を垂直方向に対して傾斜させることが可能となることから、外部から浸入した水分が太陽電池素子の各辺に対応する位置に滞留することを防止できるので、耐湿性、耐候性を向上させた太陽電池とすることができる。   With this configuration, when the receiver substrate is mounted on a solar cell mounting plate and applied to a concentrating solar power generation unit, each side of the solar cell element can be inclined with respect to the vertical direction. Since it is possible to prevent the moisture that has entered from the water from staying at positions corresponding to the respective sides of the solar cell element, the solar cell can be improved in moisture resistance and weather resistance.

また、本発明に係る太陽電池では、前記集電電極は、前記4辺のそれぞれの中央部で細く、前記表面電極の側で太くなるように形成されていることを特徴とする。この構成により、光電変換面積の確保と電流経路での抵抗による特性低下とのバランスを取ることにより光電変換効率を向上させることができる。 In the solar cell according to the present invention, the current collecting electrode is formed so as to be thin at the center of each of the four sides and to be thick at the surface electrode side . With this configuration, it is possible to improve the photoelectric conversion efficiency by balancing the securing of the photoelectric conversion area and the characteristic deterioration due to the resistance in the current path.

また、本発明に係る太陽電池では、前記高熱伝導性無機フィラーは、アルミニウムであることを特徴とする。この構成により、放熱効率の高い放熱手段としてベース基台を有効に活用して容易に信頼性の高い太陽電池とすることができる。In the solar cell according to the present invention, the highly thermally conductive inorganic filler is aluminum. With this configuration, it is possible to easily make a highly reliable solar cell by effectively utilizing the base base as a heat dissipation means with high heat dissipation efficiency.

また、本発明に係る集光型太陽光発電ユニットは、太陽電池素子および該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板を有する太陽電池と、長尺状とされ長さ方向へ列状に複数の前記レシーバ基板を実装した太陽電池実装板と、該太陽電池実装板を装着する長尺状フレームとを備える集光型太陽光発電ユニットであって、前記太陽電池は、本発明に係る太陽電池であり、前記太陽電池素子が載置された表面側と反対の前記レシーバ基板の裏面側に、前記太陽電池素子に対応させて放熱器が配置してあることを特徴とする。 Further, the concentrating solar power generation unit according to the present invention includes a solar cell element and a solar cell having a receiver substrate on which the solar cell element is mounted, and a plurality of solar cells that are long and arranged in a row in the length direction. A concentrating solar power generation unit comprising a solar cell mounting plate on which the receiver substrate is mounted and a long frame on which the solar cell mounting plate is mounted , wherein the solar cell is a solar cell according to the present invention. And a radiator is disposed on the back side of the receiver substrate opposite to the surface side on which the solar cell element is placed, corresponding to the solar cell element.

この構成により、集光して太陽電池素子に照射される太陽光による熱をレシーバ基板および放熱器を介して放熱することが可能となることから、簡単な放熱構造で放熱性と生産性が良く発電効率の高い集光型太陽光発電ユニットとなる。   With this configuration, it is possible to dissipate heat from sunlight that is collected and applied to the solar cell element via the receiver substrate and the radiator, so heat dissipation and productivity are improved with a simple heat dissipation structure. It becomes a concentrating solar power generation unit with high power generation efficiency.

また、本発明に係る集光型太陽光発電ユニットでは、前記放熱器は、前記レシーバ基板が実装された前記太陽電池実装板の表面側と反対の裏面側で前記太陽電池実装板に当接する放熱基部と、該放熱基部から突出した放熱突起部とを備えることを特徴とする。   Moreover, in the concentrating solar power generation unit according to the present invention, the radiator is a heat dissipation that abuts on the solar cell mounting plate on the back surface side opposite to the front surface side of the solar cell mounting plate on which the receiver substrate is mounted. It is characterized by comprising a base and a heat dissipation projection protruding from the heat dissipation base.

この構成により、レシーバ基板、太陽電池実装板、放熱基部および放熱突起部による放熱経路を構成できることから、簡単な放熱構造で放熱性の高い集光型太陽光発電ユニットとなる。   With this configuration, since a heat dissipation path can be configured by the receiver substrate, the solar cell mounting plate, the heat dissipation base, and the heat dissipation protrusion, a concentrating solar power generation unit having a simple heat dissipation structure and high heat dissipation can be obtained.

また、本発明に係る集光型太陽光発電ユニットでは、前記放熱器は、前記レシーバ基板と一体化された放熱基部と、該放熱基部から突出した放熱突起部を備えることを特徴とする。   In the concentrating solar power generation unit according to the present invention, the radiator includes a heat radiating base integrated with the receiver substrate, and a heat radiating protrusion protruding from the heat radiating base.

この構成により、レシーバ基板、放熱基部および放熱突起部による放熱経路を構成できることから、太陽電池および放熱器を容易かつ確実に太陽電池実装板に実装でき、また、簡単な放熱構造で放熱性が高い集光型太陽光発電ユニットとなる。   With this configuration, a heat dissipation path can be configured by the receiver substrate, the heat dissipation base, and the heat dissipation protrusion, so that the solar cell and the heatsink can be easily and reliably mounted on the solar cell mounting plate, and the heat dissipation is high with a simple heat dissipation structure. It becomes a concentrating solar power generation unit.

また、本発明に係る集光型太陽光発電ユニットでは、前記放熱基部は、前記太陽電池素子に対応する部分の厚さを、前記太陽電池素子から離れた部分の厚さより厚くしてあることを特徴とする。   Moreover, in the concentrating solar power generation unit according to the present invention, the heat dissipation base is configured such that the thickness of the portion corresponding to the solar cell element is thicker than the thickness of the portion away from the solar cell element. Features.

この構成により、熱抵抗を確実に低減することが可能となり、放熱性がさらに高い集光型太陽光発電ユニットとなる。   With this configuration, the thermal resistance can be surely reduced, and a concentrating solar power generation unit with higher heat dissipation can be obtained.

本発明に係る太陽電池によれば、ベース基台と、ベース基台に積層された中間絶縁層と、中間絶縁層に積層された接続パターン層とを備えたレシーバ基板に太陽電池素子を載置して、接続パターン層から太陽電池素子の外部接続端子を取り出すことから、太陽電池素子をベース基台から絶縁してベース基台を放熱手段として有効に活用でき、簡単な構造で高い絶縁性と放熱性を有し、高い信頼性と発電効率を実現できるという効果を奏する。また、太陽電池素子の4つの角部に表面電極を形成し最短距離で集電して各表面電極から取り出すことが可能となることから、集電効率を向上させた太陽電池とすることができる。 According to the solar cell of the present invention, the solar cell element is placed on the receiver substrate including the base base, the intermediate insulating layer stacked on the base base, and the connection pattern layer stacked on the intermediate insulating layer. Since the external connection terminal of the solar cell element is taken out from the connection pattern layer, the solar cell element can be insulated from the base base and the base base can be effectively used as a heat dissipation means, and has a simple structure and high insulation. It has heat dissipation and has the effect of achieving high reliability and power generation efficiency. In addition, since surface electrodes are formed at the four corners of the solar cell element, current can be collected at the shortest distance and taken out from each surface electrode, a solar cell with improved current collection efficiency can be obtained. .

つまり、本発明に係る太陽電池は、簡単な構造で高い絶縁性と放熱性を有することから、太陽光を集光して照射される集光型の太陽電池素子を載置した太陽電池に適用して顕著な効果を奏するものである。   That is, since the solar cell according to the present invention has a simple structure and high insulation and heat dissipation, it is applied to a solar cell on which a concentrating solar cell element that collects and irradiates sunlight is placed. And has a remarkable effect.

また、本発明に係る集光型太陽光発電ユニットによれば、太陽電池素子を載置したレシーバ基板を太陽電池実装板に固定し、太陽電池素子が載置された表面側と反対のレシーバ基板の裏面側に、太陽電池素子に対応させて放熱器を配置してあることから、集光して太陽電池素子に照射される太陽光による熱をレシーバ基板および放熱器を介して放熱することが可能となり、簡単な放熱構造で放熱性と生産性が良く、高い発電効率が得られるという効果を奏する。   Moreover, according to the concentrating solar power generation unit according to the present invention, the receiver substrate on which the solar cell element is placed is fixed to the solar cell mounting plate, and the receiver substrate opposite to the surface side on which the solar cell element is placed. Since the radiator is arranged on the back surface side of the solar cell element so as to correspond to the solar cell element, it is possible to radiate the heat generated by the sunlight that is collected and applied to the solar cell element via the receiver substrate and the radiator. This makes it possible to achieve a high heat generation efficiency with high heat dissipation and productivity with a simple heat dissipation structure.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<実施の形態1>
図1および図2に基づいて、本発明の実施の形態1に係る太陽電池を説明する。
<Embodiment 1>
Based on FIG. 1 and FIG. 2, the solar cell which concerns on Embodiment 1 of this invention is demonstrated.

図1は、本発明の実施の形態1に係る太陽電池を説明する説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符B−Bでの断面状態を示す断面図である。図2は、図1で示した太陽電池素子の表面電極の状態を拡大して示す拡大平面図である。   1A and 1B are explanatory diagrams for explaining a solar cell according to Embodiment 1 of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view showing a cross-sectional state taken along arrows BB in FIG. FIG. FIG. 2 is an enlarged plan view showing the state of the surface electrode of the solar cell element shown in FIG. 1 in an enlarged manner.

本実施の形態に係る太陽電池10は、集光して照射された太陽光を光電変換して発電する集光型の太陽電池素子11と、太陽電池素子11を載置したレシーバ基板20とを備える。また、太陽電池素子11には、バイパスダイオード12が並列に接続してある。   The solar cell 10 according to the present embodiment includes a concentrating solar cell element 11 that photoelectrically converts sunlight that has been collected and irradiated, and a receiver substrate 20 on which the solar cell element 11 is placed. Prepare. Further, a bypass diode 12 is connected to the solar cell element 11 in parallel.

バイパスダイオード12は、太陽電池素子11が太陽光の遮断などにより抵抗として動作する場合の電流経路を確保するものであり、例えば複数の太陽電池素子11を接続して集光型太陽光発電ユニット40(図3参照。)を構成した場合に、特定の太陽電池素子11が発電機能を果たさないときでも全体として発電機能を維持できる構成とするものである。   The bypass diode 12 secures a current path in the case where the solar cell element 11 operates as a resistance by blocking sunlight, for example, a concentrating solar power generation unit 40 by connecting a plurality of solar cell elements 11. (See FIG. 3), the power generation function can be maintained as a whole even when the specific solar cell element 11 does not perform the power generation function.

太陽電池素子11は、例えばGaAs系の化合物半導体を用いて公知の半導体製造プロセスによりPN接合、電極(基板電極、表面電極)などを形成してウエハーから5〜10mm角程度のチップに加工したものである。   The solar cell element 11 is formed by forming a PN junction, an electrode (substrate electrode, surface electrode) or the like by a known semiconductor manufacturing process using a GaAs compound semiconductor, for example, and processing it into a chip of about 5 to 10 mm square from the wafer. It is.

太陽電池素子11は、電極としてチップの基板側の基板電極(不図示)およびチップの表面側の表面電極14(図2参照)を備える。表面電極14は、チップの4つの角部にそれぞれ形成される。また、表面電極14は、半導体基板の4辺に沿って延長する集電電極15およびチップ各辺と交差するように集電電極15からチップ対角線方向へ延長されチップ対角線に対して対称的な形状のL字型電極を構成する枝電極16と一体に形成される。   The solar cell element 11 includes a substrate electrode (not shown) on the substrate side of the chip and a surface electrode 14 (see FIG. 2) on the surface side of the chip as electrodes. The surface electrode 14 is formed at each of the four corners of the chip. Further, the surface electrode 14 is extended in the chip diagonal direction from the current collecting electrode 15 and the chip diagonal line so as to intersect each side of the chip and the current collecting electrode 15 extending along the four sides of the semiconductor substrate. Are formed integrally with the branch electrode 16 constituting the L-shaped electrode.

この電極構成により、太陽電池素子11は、発生した電流を最短距離で各集電電極15へ集電して各表面電極14から取り出すことができるので、電流経路での抵抗などによる電圧降下が小さく集電効率を向上させた太陽電池10とすることが可能となる。電極材料としては、例えば銀、チタンなどを適用することが可能である。   With this electrode configuration, the solar cell element 11 can collect the generated current to each current collecting electrode 15 at the shortest distance and take it out from each surface electrode 14, so that the voltage drop due to resistance in the current path is small. It becomes possible to set it as the solar cell 10 which improved the current collection efficiency. As the electrode material, for example, silver, titanium or the like can be applied.

なお、集電電極15は、チップの各辺中央部で細く、表面電極14の側で太くなるように形成して、光電変換面積の確保と電流経路での抵抗による特性低下とのバランスを取ることにより光電変換効率を向上させる構成としてある。   The collecting electrode 15 is formed so as to be thin at the center of each side of the chip and thick at the surface electrode 14 side to balance the securing of the photoelectric conversion area and the characteristic deterioration due to resistance in the current path. Thus, the photoelectric conversion efficiency is improved.

レシーバ基板20は、ベース基台21、ベース基台21に積層された中間絶縁層22、中間絶縁層22に積層された接続パターン層23、接続パターン層23を保護する表面保護層27を備える。レシーバ基板20は、例えば8〜10mm程度の太陽電池素子11に対して、例えば40〜80mm角とされる。なお、レシーバ基板20の各層相互間は適宜の接着剤などを適用することで積層することができる。   The receiver substrate 20 includes a base base 21, an intermediate insulating layer 22 stacked on the base base 21, a connection pattern layer 23 stacked on the intermediate insulating layer 22, and a surface protective layer 27 that protects the connection pattern layer 23. The receiver substrate 20 is, for example, 40 to 80 mm square with respect to the solar cell element 11 of about 8 to 10 mm. The layers of the receiver substrate 20 can be stacked by applying an appropriate adhesive or the like.

ベース基台21は、例えばアルミニウム板で構成され、厚さは例えば1〜4mm程度である。アルミニウム板とすることにより、放熱性を向上させと共に軽量化することが可能となる。なお、アルミニウム板の代わりに銅板などを適用することも可能である。   The base base 21 is made of, for example, an aluminum plate and has a thickness of about 1 to 4 mm, for example. By using an aluminum plate, it is possible to improve heat dissipation and reduce weight. A copper plate or the like can be applied instead of the aluminum plate.

中間絶縁層22は、例えば高熱伝導性無機フィラー(例えばアルミニウム)を高充填したエポキシ系樹脂材料で構成され、厚さは例えば50〜100μm程度である。高熱伝導性無機フィラー(例えばアルミニウム)を高充填したエポキシ系樹脂材料を適用することにより、太陽電池素子11をベース基台21から薄い絶縁膜(中間絶縁層22)を介して容易かつ確実に絶縁できることから、放熱効率の高い放熱手段としてベース基台21を有効に活用して容易に信頼性の高い太陽電池10とすることが可能となる。   The intermediate insulating layer 22 is made of, for example, an epoxy resin material that is highly filled with a highly thermally conductive inorganic filler (for example, aluminum), and has a thickness of, for example, about 50 to 100 μm. By applying an epoxy resin material highly filled with a highly heat-conductive inorganic filler (for example, aluminum), the solar cell element 11 is easily and reliably insulated from the base base 21 through a thin insulating film (intermediate insulating layer 22). Therefore, it is possible to easily make the solar cell 10 highly reliable by effectively utilizing the base base 21 as a heat dissipation means with high heat dissipation efficiency.

接続パターン層23は、例えば銅箔で構成され、厚さは例えば50〜100μm程度である。接続パターン層23は、太陽電池素子11の表面電極14が接続される表面電極接続パターン23sと、太陽電池素子11の基板電極が接続される基板電極接続パターン23bとで構成してある。   The connection pattern layer 23 is made of, for example, copper foil, and has a thickness of about 50 to 100 μm, for example. The connection pattern layer 23 includes a surface electrode connection pattern 23s to which the surface electrode 14 of the solar cell element 11 is connected and a substrate electrode connection pattern 23b to which the substrate electrode of the solar cell element 11 is connected.

接続パターン層23を銅箔で構成することにより、太陽電池素子11の表面電極14および基板電極への接続を容易かつ確実にすることが可能となり、太陽電池素子11の電極に対する接続を外部端子(接続パターン層23の端部にそれぞれ構成される表面電極取り出し端子24および基板電極取り出し端子25)を介して容易に行なうことが可能となる。   By configuring the connection pattern layer 23 with a copper foil, it becomes possible to easily and reliably connect the solar cell element 11 to the surface electrode 14 and the substrate electrode. This can be easily performed via the surface electrode extraction terminal 24 and the substrate electrode extraction terminal 25) respectively formed at the end of the connection pattern layer 23.

太陽電池素子11の基板電極は、基板電極接続パターン23bの接続領域としての基板電極接続部23bcに例えばハンダなどで接着される。太陽電池素子11の表面電極14は、表面電極接続パターン23sの接続領域としての表面電極接続部23scにワイヤ17を介して接続される。バイパスダイオード12の表面電極は、表面電極接続パターン23sの接続領域である表面電極接続部23dにワイヤ18を介して接続される。ワイヤ17、18は例えば250μmφアルミニウムワイヤで構成され、超音波共晶により接合される。なお、図1(B)では、ワイヤ17、18は図示を省略してある。   The substrate electrode of the solar cell element 11 is bonded to the substrate electrode connection portion 23bc as a connection region of the substrate electrode connection pattern 23b with, for example, solder. The surface electrode 14 of the solar cell element 11 is connected via a wire 17 to a surface electrode connection portion 23sc as a connection region of the surface electrode connection pattern 23s. The surface electrode of the bypass diode 12 is connected via a wire 18 to a surface electrode connection portion 23d which is a connection region of the surface electrode connection pattern 23s. The wires 17 and 18 are made of, for example, 250 μmφ aluminum wire, and are joined by ultrasonic eutectic. In FIG. 1B, the wires 17 and 18 are not shown.

表面保護層27は、例えばソルダーレジストで構成され、厚さは例えば50μm程度である。接続が必要となる領域(例えば、基板電極接続部23bc、表面電極接続部23sc、表面電極接続部23d、表面電極取り出し端子24、基板電極取り出し端子25など)を除くレシーバ基板20の表面を被覆して保護する構成としてある。表面保護層27により、基板電極接続パターン23bおよび表面電極接続パターン23s相互間の絶縁性を確実に向上させることが可能となり、太陽電池10の信頼性をさらに向上させることができる。   The surface protective layer 27 is made of, for example, a solder resist and has a thickness of about 50 μm, for example. Cover the surface of the receiver substrate 20 except for the areas where connection is required (for example, the substrate electrode connection portion 23bc, the surface electrode connection portion 23sc, the surface electrode connection portion 23d, the surface electrode extraction terminal 24, the substrate electrode extraction terminal 25, etc.) To protect it. The surface protective layer 27 can reliably improve the insulation between the substrate electrode connection pattern 23b and the surface electrode connection pattern 23s, and can further improve the reliability of the solar cell 10.

表面電極接続パターン23sの端部には接続領域としての表面電極取り出し端子24が形成され、基板電極接続パターン23bの端部には接続領域としての基板電極取り出し端子25が形成されている。表面電極取り出し端子24および基板電極取り出し端子25には、表面保護層27が形成されないことから、太陽電池10の外部への取り出し端子として作用させることができ、適宜の接続線(不図示)を介して隣接する太陽電池10相互間を接続することが可能な構成としてある。   A surface electrode extraction terminal 24 as a connection region is formed at the end of the surface electrode connection pattern 23s, and a substrate electrode extraction terminal 25 as a connection region is formed at the end of the substrate electrode connection pattern 23b. Since the surface protective layer 27 is not formed on the surface electrode extraction terminal 24 and the substrate electrode extraction terminal 25, the surface electrode extraction terminal 24 and the substrate electrode extraction terminal 25 can act as an extraction terminal to the outside of the solar cell 10, and are connected via an appropriate connection line (not shown). Thus, the adjacent solar cells 10 can be connected to each other.

本実施の形態に係る太陽電池10は、太陽電池素子11をベース基台21から絶縁してあることから、太陽電池素子11の表面電極14および基板電極を接続パターン層23にそれぞれ接続してそれぞれ独立した端子(表面電極取り出し端子24、基板電極取り出し端子25)を取り出すことができる。したがって、ベース基台21を熱伝導性の高い金属で構成することにより、放熱効率の良い放熱手段として有効に活用することができるので、太陽電池10は、簡単な構造で高い絶縁性と放熱性を有し、信頼性に優れた発電効率の高い太陽電池となる。   In the solar cell 10 according to the present embodiment, since the solar cell element 11 is insulated from the base base 21, the surface electrode 14 and the substrate electrode of the solar cell element 11 are connected to the connection pattern layer 23, respectively. Independent terminals (surface electrode extraction terminal 24, substrate electrode extraction terminal 25) can be extracted. Therefore, since the base base 21 is made of a metal having high thermal conductivity, it can be effectively used as a heat dissipation means with good heat dissipation efficiency. Therefore, the solar cell 10 has a simple structure and high insulation and heat dissipation. Thus, the solar cell is highly reliable and has high power generation efficiency.

レシーバ基板20には、太陽電池10(レシーバ基板20)を太陽電池実装板47(図3参照。)に実装して固定するための実装結合穴20hが対角線上に一対形成してある。実装結合穴20hは、表面電極取り出し端子24および基板電極取り出し端子25とは異なる角部に配置して相互の絶縁性を容易に確保できる構成としてある。   A pair of mounting coupling holes 20 h for mounting and fixing the solar cell 10 (receiver substrate 20) on the solar cell mounting plate 47 (see FIG. 3) is formed on the receiver substrate 20 on a diagonal line. The mounting coupling hole 20h is arranged at a corner portion different from the surface electrode extraction terminal 24 and the substrate electrode extraction terminal 25 so that mutual insulation can be easily secured.

また、太陽電池素子11、バイパスダイオード12を保護するために適宜の形状で被覆部30が太陽電池素子11、バイパスダイオード12を被覆してレシーバ基板20の中央部に形成される。なお、被覆部30は、説明と理解の容易さを考慮して図示を適宜省略することがある。   Further, in order to protect the solar cell element 11 and the bypass diode 12, a covering portion 30 is formed in a central portion of the receiver substrate 20 so as to cover the solar cell element 11 and the bypass diode 12 in an appropriate shape. The covering portion 30 may be omitted as appropriate in consideration of ease of explanation and understanding.

本実施の形態に係る太陽電池10では、太陽電池素子11およびレシーバ基板20は、それぞれ矩形状であり、太陽電池素子11はレシーバ基板20の対角線に対して各辺が交差するように配置してある。また、被覆部30は、太陽電池素子11の矩形状に対応した形状(矩形状)として形成される。なお、矩形状としては正方形がより好ましく、交差は直交であることがより好ましいがこれに限るものではない。   In solar cell 10 according to the present embodiment, solar cell element 11 and receiver substrate 20 are each rectangular, and solar cell element 11 is arranged so that each side intersects with a diagonal line of receiver substrate 20. is there. The covering portion 30 is formed in a shape (rectangular shape) corresponding to the rectangular shape of the solar cell element 11. The rectangular shape is more preferably a square and the intersection is more preferably orthogonal, but is not limited thereto.

太陽電池素子11およびレシーバ基板20の配置関係により、太陽電池10を太陽電池実装板47に実装して集光型太陽光発電ユニット40に適用した場合に、太陽電池素子11、被覆部30の各辺を垂直方向に対して傾斜させることが可能となり、外部から浸入した水分が太陽電池素子11(被覆部30)の各辺に対応する位置に滞留することを防止できるので、耐湿性、耐候性を向上させた太陽電池とすることが可能となる。   When the solar cell 10 is mounted on the solar cell mounting plate 47 and applied to the concentrating solar power generation unit 40 due to the arrangement relationship between the solar cell element 11 and the receiver substrate 20, each of the solar cell element 11 and the covering portion 30. The sides can be inclined with respect to the vertical direction, and moisture that has entered from the outside can be prevented from staying at positions corresponding to the sides of the solar cell element 11 (covering portion 30). It is possible to obtain a solar cell with improved resistance.

<実施の形態2>
図3ないし図7に基づいて、本発明の実施の形態2に係る集光型太陽光発電ユニットを説明する。
<Embodiment 2>
Based on FIG. 3 thru | or FIG. 7, the concentrating photovoltaic power generation unit which concerns on Embodiment 2 of this invention is demonstrated.

図3は、本発明の実施の形態2に係る集光型太陽光発電ユニットの概略構成を分解して示す分解斜視図である。   FIG. 3 is an exploded perspective view showing the schematic configuration of the concentrating solar power generation unit according to Embodiment 2 of the present invention in an exploded manner.

本実施の形態に係る集光型太陽光発電ユニット40は、集光型太陽光発電ユニット40の天面に対応して配置された透光性保護板41、透光性保護板41の裏面(図上、下側)に固着され太陽光を集光する集光レンズ42、集光型太陽光発電ユニット40の基本構造体となる長尺状フレーム44を備える。   The concentrating solar power generation unit 40 according to the present embodiment includes a translucent protection plate 41 disposed corresponding to the top surface of the concentrating solar power generation unit 40, and the back surface of the translucent protection plate 41 ( A condensing lens 42 which is fixed to the lower side in the drawing and condenses sunlight and a long frame 44 which is a basic structure of the concentrating solar power generation unit 40 are provided.

長尺状フレーム44は、側部44sおよび底部44bで構成されるU字状としてある。側部44sは、透光性保護板41を保持し、集光レンズ42の焦点距離に太陽電池10を対応させる高さに調整してある。底部44bは、対向する一対の側部44sを保持し、太陽電池10を実装した太陽電池実装板47を裏面(図上、下側)に装着する構成としてある。   The long frame 44 has a U-shape composed of a side portion 44s and a bottom portion 44b. The side portion 44 s holds the translucent protective plate 41 and is adjusted to a height that allows the solar cell 10 to correspond to the focal length of the condenser lens 42. The bottom portion 44b is configured to hold a pair of opposing side portions 44s and attach the solar cell mounting plate 47 on which the solar cell 10 is mounted to the back surface (the lower side in the drawing).

透光性保護板41は、透光性、強度、耐環境性などを考慮して例えばガラスで構成してあり、周囲環境からの風雨の影響を排除することが可能としてある。なお、ガラスの代わりにアクリル樹脂、ポリカーボネートなどとすることも可能である。   The translucent protection plate 41 is made of, for example, glass in consideration of translucency, strength, environmental resistance, and the like, and can eliminate the influence of wind and rain from the surrounding environment. Note that acrylic resin, polycarbonate, or the like can be used instead of glass.

集光レンズ42は、太陽電池10に対応させて透光性保護板41に列状に複数配置され、レンズアレイを構成している。集光レンズ42は、適宜の接着剤で透光性保護板41に接着してある。集光レンズ42は、加工性、透光性などを考慮して例えばアクリル樹脂で形成してある。なお、アクリル樹脂の代わりにポリカーボネート、ガラスなどとすることも可能である。   A plurality of condensing lenses 42 are arranged in a row on the translucent protective plate 41 so as to correspond to the solar cell 10 and constitute a lens array. The condenser lens 42 is bonded to the translucent protective plate 41 with an appropriate adhesive. The condensing lens 42 is made of, for example, an acrylic resin in consideration of processability and translucency. Note that polycarbonate, glass, or the like can be used instead of the acrylic resin.

長尺状フレーム44は、鉄板、鋼板などの金属板を例えばロールフォーミング加工することにより、側部44sおよび底部44bを含めて全体を一体として形成してある。長尺状フレーム44の天面には透光性保護板41を固定するための適宜の縁取り44fが形成してある。また、底部44bには、集光レンズ42により集光された太陽光を太陽電池10に照射するための太陽光照射穴45が形成してある。長尺状フレーム44は、鉄板、鋼板などの金属板で構成することにより、機械的強度および耐候性を確保することが可能となる。   The long frame 44 is integrally formed as a whole including the side portion 44s and the bottom portion 44b by, for example, roll forming a metal plate such as an iron plate or a steel plate. An appropriate rim 44 f for fixing the translucent protective plate 41 is formed on the top surface of the long frame 44. In addition, a sunlight irradiation hole 45 for irradiating the solar cell 10 with the sunlight collected by the condenser lens 42 is formed in the bottom 44b. By forming the long frame 44 from a metal plate such as an iron plate or a steel plate, it is possible to ensure mechanical strength and weather resistance.

太陽電池実装板47は、長尺状フレーム44と同様に長尺状としてあり、長さ方向へ太陽電池10を列状に複数実装(図4参照。)する構成としてある。太陽電池実装板47は、軽量化および放熱性を考慮して例えばアルミニウム板で構成してある。なお、太陽電池10(太陽電池素子11)は、集光レンズ42に対応して構成される集光単位領域FA毎に集光単位領域FAの中心(集光された太陽光の焦点位置:太陽光照射穴45)に対応させて配置してある。また、長尺状フレーム44には、太陽電池実装板47を複数装着することも可能である。   The solar cell mounting plate 47 has a long shape like the long frame 44, and is configured to mount a plurality of solar cells 10 in a row in the length direction (see FIG. 4). The solar cell mounting plate 47 is made of, for example, an aluminum plate in consideration of weight reduction and heat dissipation. In addition, the solar cell 10 (solar cell element 11) is the center of the condensing unit region FA for each condensing unit region FA configured corresponding to the condensing lens 42 (the focal position of the condensed sunlight: the sun). They are arranged corresponding to the light irradiation holes 45). A plurality of solar cell mounting plates 47 can be attached to the long frame 44.

なお、太陽電池10は、実施の形態1で説明したものであり、レシーバ基板20に太陽電池素子11が載置してある。また、太陽電池実装板47の周辺には、底部44bに装着するための適宜の縁取り47fが形成してある。   The solar cell 10 has been described in the first embodiment, and the solar cell element 11 is placed on the receiver substrate 20. In addition, an appropriate rim 47f for mounting on the bottom 44b is formed around the solar cell mounting plate 47.

図4は、図3に示した集光型太陽光発電ユニットの太陽電池実装板に実装された太陽電池の配置状態を示す平面図である。   FIG. 4 is a plan view showing an arrangement state of solar cells mounted on the solar cell mounting plate of the concentrating solar power generation unit shown in FIG.

太陽電池実装板47の集光単位領域FAの中心に太陽電池10が配置してある。太陽電池実装板47は、太陽電池10の実装の容易性などを考慮して長方形とし、長さ方向に複数の太陽電池10を列状に配置してある。なお、ここでは、単一列として示すが適宜の列数(例えば2列)として、例えば全体で10個(2×5)の太陽電池10を配置した太陽電池実装板47とすることが可能である。   The solar cell 10 is arranged at the center of the condensing unit area FA of the solar cell mounting plate 47. The solar cell mounting plate 47 is rectangular in consideration of the ease of mounting of the solar cells 10 and a plurality of solar cells 10 are arranged in a row in the length direction. Here, although shown as a single row, it is possible to use a solar cell mounting plate 47 in which, for example, 10 (2 × 5) solar cells 10 in total are arranged as an appropriate number of rows (for example, 2 rows). .

太陽電池10は、レシーバ基板20に形成された実装結合穴20hと実装結合穴20hに対応させて太陽電池実装板47に形成された実装結合穴47h(図5参照。)とを位置合わせしてリベットなどの実装結合ピン20pを嵌挿することにより、太陽電池実装板47に固定してある。   The solar cell 10 aligns the mounting coupling hole 20h formed in the receiver substrate 20 and the mounting coupling hole 47h (see FIG. 5) formed in the solar cell mounting plate 47 so as to correspond to the mounting coupling hole 20h. A mounting connecting pin 20p such as a rivet is fitted into the solar cell mounting plate 47 by being inserted.

レシーバ基板20は、列方向(太陽電池実装板47の長さ方向)に、平行に配置してある。つまり、レシーバ基板20の対向する一対の辺が太陽電池実装板47の辺と平行となるように配置してある。この構成により、太陽電池実装板47(集光型太陽光発電ユニット40)を太陽光に向けて垂直方向または水平方向に配置したときに、太陽電池素子11の各辺は垂直方向に対して傾斜することとなる。したがって、集光型太陽光発電ユニット40の外部から浸入した水分が太陽電池素子11(被覆部30)の各辺で滞留することを防止できることから、太陽電池10の耐湿性、耐候性を向上させることが可能となる。   The receiver substrate 20 is arranged in parallel in the column direction (the length direction of the solar cell mounting plate 47). That is, the pair of opposing sides of the receiver substrate 20 are arranged so as to be parallel to the sides of the solar cell mounting plate 47. With this configuration, each side of the solar cell element 11 is inclined with respect to the vertical direction when the solar cell mounting plate 47 (concentrating solar power generation unit 40) is arranged in the vertical or horizontal direction toward sunlight. Will be. Accordingly, moisture that has entered from the outside of the concentrating solar power generation unit 40 can be prevented from staying on each side of the solar cell element 11 (covering portion 30), and thus the moisture resistance and weather resistance of the solar cell 10 are improved. It becomes possible.

図5は、本発明の実施の形態2に係る集光型太陽光発電ユニットに適用した放熱器の実施例1を図4の矢符A−Aでの断面状態として示す断面図である。図6は、図5に示した放熱器を説明する説明図であり、(A)は放熱突起部の先端状態を示す平面図、(B)は放熱突起部の突出状態を示す正面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing Example 1 of the heat radiator applied to the concentrating solar power generation unit according to Embodiment 2 of the present invention as a cross-sectional state taken along arrows AA in FIG. 4. 6A and 6B are explanatory views for explaining the radiator shown in FIG. 5, in which FIG. 6A is a plan view showing a tip state of the heat dissipation protrusion, and FIG. 6B is a front view showing a protrusion state of the heat dissipation protrusion. .

レシーバ基板20の裏面を構成するベース基台21は、太陽電池素子11に対して絶縁してあることから、レシーバ基板20の裏面側に対応させて放熱器50を簡単な構造で容易に配置することが可能となる。つまり、本実施例では、太陽電池素子11が載置されたレシーバ基板20の表面側と逆の裏面側(ベース基台21側)に、太陽電池素子11に対応させて放熱器50が配置してある。   Since the base 21 constituting the back surface of the receiver substrate 20 is insulated from the solar cell element 11, the radiator 50 is easily arranged with a simple structure so as to correspond to the back surface side of the receiver substrate 20. It becomes possible. That is, in this embodiment, the radiator 50 is disposed on the back surface side (base base 21 side) opposite to the front surface side of the receiver substrate 20 on which the solar cell element 11 is placed, corresponding to the solar cell element 11. It is.

本実施例に係る放熱器50は、レシーバ基板20が実装された太陽電池実装板47の表面側と反対の裏面側で太陽電池実装板47に当接する平板状の表面を有する放熱基部51と、放熱基部51から突出した放熱突起部52とを備える。つまり、放熱基部51は、太陽電池10が実装された太陽電池実装板47の表面側と反対の裏面側で太陽電池素子11(レシーバ基板20)に対応させて太陽電池実装板47に当接する構成としてある。   The radiator 50 according to the present embodiment includes a heat dissipating base 51 having a flat surface that contacts the solar cell mounting plate 47 on the back surface side opposite to the front surface side of the solar cell mounting plate 47 on which the receiver substrate 20 is mounted, And a heat dissipation protrusion 52 protruding from the heat dissipation base 51. That is, the heat dissipation base 51 is configured to contact the solar cell mounting plate 47 in correspondence with the solar cell element 11 (receiver substrate 20) on the back surface side opposite to the front surface side of the solar cell mounting plate 47 on which the solar cell 10 is mounted. It is as.

放熱器50は、例えば軽量で加工性の良いアルミニウムを成形加工(押し出し加工、鋳型加工など)することにより容易かつ低コストでの形成および軽量化が可能である。放熱突起部52は、例えばピン状(図6参照。)、あるいはフィン状など種々の形状とすることが可能であり、放熱基部51と一体化することにより熱抵抗を低減して放熱効率をさらに向上させることが可能となる。   The heat radiator 50 can be easily formed at low cost and reduced in weight by, for example, molding (extrusion processing, mold processing, etc.) aluminum that is lightweight and has good workability. The heat radiating protrusion 52 can be formed in various shapes such as a pin shape (see FIG. 6) or a fin shape, for example, and is integrated with the heat radiating base portion 51 to reduce the thermal resistance and further increase the heat radiating efficiency. It becomes possible to improve.

レシーバ基板20(ベース基台21)、太陽電池実装板47、放熱基部51は、相互に当接(連結)させることから、レシーバ基板20に実装結合穴20h、太陽電池実装板47に実装結合穴47h、放熱基部51に放熱結合穴50hが相互に対応させて形成してある。つまり、レシーバ基板20(ベース基台21)、太陽電池実装板47、放熱基部51は、実装結合穴20h、実装結合穴47h、放熱結合穴50hを連通して嵌挿された実装結合ピン20pによって強固に圧接(圧着)されることから、相互間の放熱経路での熱抵抗を低減して放熱性を向上させることが可能となる。なお、実装結合ピン20pは、例えばリベットなどで構成することができる。   Since the receiver substrate 20 (base base 21), the solar cell mounting plate 47, and the heat dissipation base 51 are brought into contact (connected) with each other, the mounting coupling hole 20h in the receiver substrate 20 and the mounting coupling hole in the solar cell mounting plate 47 are provided. 47h, a heat dissipation coupling hole 50h is formed in the heat dissipation base 51 so as to correspond to each other. That is, the receiver substrate 20 (base base 21), the solar cell mounting plate 47, and the heat dissipation base 51 are mounted by the mounting coupling pin 20p that is inserted through the mounting coupling hole 20h, the mounting coupling hole 47h, and the heat dissipation coupling hole 50h. Since it is firmly pressed (crimped), it is possible to reduce heat resistance in the heat dissipation path between them and improve heat dissipation. Note that the mounting coupling pin 20p can be formed of, for example, a rivet.

太陽電池素子11に向けて集光された太陽光によってレシーバ基板20に加わる熱は、レシーバ基板20(ベース基台21)、太陽電池実装板47、放熱基部51および放熱突起部52を介して放熱性の高い放熱経路を構成できることから、簡単な放熱構造で、放熱性の高い集光型太陽光発電ユニット40となる。   The heat applied to the receiver substrate 20 by sunlight condensed toward the solar cell element 11 is radiated through the receiver substrate 20 (base base 21), the solar cell mounting plate 47, the heat dissipation base 51, and the heat dissipation protrusion 52. Since a heat dissipation path with high performance can be configured, the concentrating solar power generation unit 40 with high heat dissipation can be obtained with a simple heat dissipation structure.

また、放熱基部51は、太陽電池素子11に対応する部分(太陽電池素子11に近い部分)の厚さt1を太陽電池素子11から離れた部分の厚さt2より厚くしてあることから、放熱経路の熱抵抗を確実に低減することが可能となり、さらに放熱性の高い集光型太陽光発電ユニット40とすることができる。   Moreover, since the heat radiation base 51 has a thickness t1 corresponding to the solar cell element 11 (portion close to the solar cell element 11) thicker than a thickness t2 away from the solar cell element 11, heat dissipation. The thermal resistance of the path can be reliably reduced, and the concentrating solar power generation unit 40 with higher heat dissipation can be obtained.

上述したとおり、本実施の形態では、簡単な構造で放熱性の高い放熱器50を各太陽電池素子11それぞれに対応させて配置することから、軽量化が可能で高い放熱性と発電効率を有する集光型太陽光発電ユニット40を構成することが可能となる。また、放熱手段を簡略化した構造の放熱器50とすることから、生産性が良く、製造コストを低減することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, the heat radiator 50 having a simple structure and high heat dissipation is disposed in correspondence with each solar cell element 11, and thus the weight can be reduced and the heat dissipation and power generation efficiency are high. The concentrating solar power generation unit 40 can be configured. In addition, since the heat radiator 50 has a simplified structure, the productivity is good and the manufacturing cost can be reduced.

図7は、本発明の実施の形態2に係る集光型太陽光発電ユニットに適用した放熱器の実施例2を図4の矢符A−Aでの断面状態として示す断面図である。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing Example 2 of the heat radiator applied to the concentrating solar power generation unit according to Embodiment 2 of the present invention as a cross-sectional state taken along arrows AA in FIG. 4.

本実施例に係る放熱器53は、実施例1の放熱器50を変形したものであるので、実施例1と異なる点について主に説明する。実施例1と同様に、放熱器53は、太陽電池素子11が載置されたレシーバ基板20の表面側と逆の裏面側(ベース基台21側)に、太陽電池素子11に対応させて配置してある。   Since the heat radiator 53 according to the present embodiment is a modification of the heat radiator 50 of the first embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. As in the first embodiment, the radiator 53 is disposed on the back surface side (base base 21 side) opposite to the front surface side of the receiver substrate 20 on which the solar cell element 11 is placed, corresponding to the solar cell element 11. It is.

放熱器53は、レシーバ基板20(ベース基台21)と一体化された放熱基部54と、放熱基部54から突出した放熱突起部55とを備える。つまり、実施例1と同様に、太陽電池10は、放熱基部54および放熱突起部55を有する放熱器53を備える構成としてある。   The radiator 53 includes a heat radiating base 54 integrated with the receiver substrate 20 (base base 21), and a heat radiating protrusion 55 protruding from the heat radiating base 54. That is, similarly to Example 1, the solar cell 10 is configured to include the radiator 53 having the heat dissipation base 54 and the heat dissipation protrusion 55.

レシーバ基板20と放熱基部54とが一体化してあることから、レシーバ基板20の実装結合穴20hおよび太陽電池実装板47の実装結合穴47hを連通して嵌挿された実装結合ピン20pによってレシーバ基板20を太陽電池実装板47に固定すれば放熱器53も太陽電池実装板47に固定された形態となる。つまり、放熱器53を太陽電池実装板47に結合するための作業を省略して製造工程を簡略化することが可能となることから、組立が簡単で放熱性の高い集光型太陽光発電ユニット40とすることができる。   Since the receiver substrate 20 and the heat dissipation base 54 are integrated, the receiver substrate 20 is mounted by the mounting coupling pin 20p that is inserted through the mounting coupling hole 20h of the receiver substrate 20 and the mounting coupling hole 47h of the solar cell mounting plate 47. If 20 is fixed to the solar cell mounting plate 47, the radiator 53 is also fixed to the solar cell mounting plate 47. That is, it is possible to simplify the manufacturing process by omitting the work for coupling the radiator 53 to the solar cell mounting plate 47, so that the concentrating solar power generation unit that is easy to assemble and has high heat dissipation properties. 40.

レシーバ基板20と放熱基部54とが一体化してあることから、実施例1の放熱器50に比較して放熱経路での熱抵抗をさらに低減することが可能となり、放熱性を確実に向上させることが可能となる。   Since the receiver substrate 20 and the heat radiating base 54 are integrated, it is possible to further reduce the thermal resistance in the heat radiating path as compared with the radiator 50 of the first embodiment, and to surely improve the heat dissipation. Is possible.

また、実施例1と同様に、放熱基部54は、太陽電池素子11に対応する部分の厚さt1を太陽電池素子11から離れた部分の厚さt2より厚くしてあることから、放熱経路の熱抵抗を確実に低減することが可能となり、さらに放熱性の高い集光型太陽光発電ユニット40とすることができる。   Further, as in Example 1, the heat dissipation base 54 has a thickness t1 at a portion corresponding to the solar cell element 11 greater than a thickness t2 at a portion away from the solar cell element 11, so that the heat dissipation path It becomes possible to reduce heat resistance reliably, and it can be set as the concentrating solar power generation unit 40 with high heat dissipation.

なお、レシーバ基板20(ベース基台21)と放熱基部54との間に適宜の段差部54sを形成し、この段差部54sを太陽電池実装板47に形成した嵌め込み貫通穴47iに嵌合させる形態とすることが可能である。この構成により、太陽電池10を太陽電池実装板47に実装するときの位置合わせが容易となり、生産性を向上させることが可能となる。   An appropriate step 54 s is formed between the receiver substrate 20 (base base 21) and the heat dissipation base 54, and the step 54 s is fitted into a fitting through hole 47 i formed in the solar cell mounting plate 47. Is possible. With this configuration, alignment when the solar cell 10 is mounted on the solar cell mounting plate 47 is facilitated, and productivity can be improved.

上述したとおり、実施例2では、レシーバ基板20と放熱基部54とが一体化してあることから、太陽電池10は、ベース基台21と一体化された放熱基部54と、放熱基部54から突出した放熱突起部55とを備える放熱器53を備えることとなる。   As described above, in Example 2, since the receiver substrate 20 and the heat dissipation base 54 are integrated, the solar cell 10 protrudes from the heat dissipation base 54 integrated with the base base 21 and the heat dissipation base 54. A heat radiator 53 including the heat radiating protrusion 55 is provided.

本発明の実施の形態1に係る太陽電池を説明する説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符B−Bでの断面状態を示す断面図である。It is explanatory drawing explaining the solar cell which concerns on Embodiment 1 of this invention, (A) is a top view, (B) is sectional drawing which shows the cross-sectional state in the arrow BB of (A). 図1で示した太陽電池素子の表面電極の状態を拡大して示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view which expands and shows the state of the surface electrode of the solar cell element shown in FIG. 本発明の実施の形態2に係る集光型太陽光発電ユニットの概略構成を分解して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows schematic structure of the concentrating solar power generation unit which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図3に示した集光型太陽光発電ユニットの太陽電池実装板に実装された太陽電池の配置状態を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | positioning state of the solar cell mounted in the solar cell mounting board of the concentrating photovoltaic power generation unit shown in FIG. 本発明の実施の形態2に係る集光型太陽光発電ユニットに適用した放熱器の実施例1を図4の矢符A−Aでの断面状態として示す断面図である。It is sectional drawing which shows Example 1 of the heat radiator applied to the concentrating photovoltaic power generation unit which concerns on Embodiment 2 of this invention as a cross-sectional state in the arrow AA of FIG. 図5に示した放熱器を説明する説明図であり、(A)は放熱突起部の先端状態を示す平面図、(B)は放熱突起部の突出状態を示す正面図である。It is explanatory drawing explaining the heat radiator shown in FIG. 5, (A) is a top view which shows the front-end | tip state of a thermal radiation projection part, (B) is a front view which shows the protrusion state of a thermal radiation projection part. 本発明の実施の形態2に係る集光型太陽光発電ユニットに適用した放熱器の実施例2を図4の矢符A−Aでの断面状態として示す断面図である。It is sectional drawing which shows Example 2 of the heat radiator applied to the concentrating solar power generation unit which concerns on Embodiment 2 of this invention as a cross-sectional state in the arrow AA of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 太陽電池
11 太陽電池素子
14 表面電極
17、18 ワイヤ
20 レシーバ基板
21 ベース基台
22 中間絶縁層
23 接続パターン層
23s 表面電極接続パターン
23b 基板電極接続パターン
23d、23sc 表面電極接続部
23bc 基板電極接続部
24 表面電極取り出し端子
25 基板電極取り出し端子
27 表面保護層
30 被覆部
40 集光型太陽光発電ユニット
41 透光性保護板
42 集光レンズ
44 長尺状フレーム
47 太陽電池実装板
50、53 放熱器
51、54 放熱基部
52、55 放熱突起部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Solar cell 11 Solar cell element 14 Surface electrode 17, 18 Wire 20 Receiver board | substrate 21 Base base 22 Intermediate insulating layer 23 Connection pattern layer 23s Surface electrode connection pattern 23b Substrate electrode connection pattern 23d, 23sc Surface electrode connection part 23bc Substrate electrode connection Portion 24 Surface electrode lead-out terminal 25 Substrate electrode lead-out terminal 27 Surface protective layer 30 Covering portion 40 Concentrating solar power generation unit 41 Translucent protective plate 42 Condensing lens 44 Long frame 47 Solar cell mounting plate 50, 53 Heat dissipation Units 51, 54 Radiation base 52, 55 Radiation protrusion

Claims (9)

基板電極および表面電極を有する太陽電池素子と、該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板とを備える太陽電池であって、
前記レシーバ基板は、金属板で形成されたベース基台と、該ベース基台に積層された中間絶縁層と、該中間絶縁層に積層された接続パターン層とを備え、
前記基板電極および前記表面電極は、それぞれ前記接続パターン層に接続され、
前記中間絶縁層は、高熱伝導性無機フィラーを充填したエポキシ系樹脂材料で形成され
前記表面電極は、前記太陽電池素子の4つの角部に形成され、それぞれが前記接続パターン層にワイヤで接続してあり、前記太陽電池素子の4辺に沿って延長する集電電極および前記4辺と交差するように前記集電電極からチップ対角線方向へ延長されたL字型の枝電極を備えること
を特徴とする太陽電池。
A solar cell comprising a solar cell element having a substrate electrode and a surface electrode, and a receiver substrate on which the solar cell element is placed,
The receiver substrate includes a base base formed of a metal plate, an intermediate insulating layer stacked on the base base, and a connection pattern layer stacked on the intermediate insulating layer,
The substrate electrode and the surface electrode are each connected to the connection pattern layer,
The intermediate insulating layer is formed of an epoxy resin material filled with a high thermal conductive inorganic filler ,
The surface electrode is formed at four corners of the solar cell element, each connected to the connection pattern layer with a wire, and the collector electrode extending along four sides of the solar cell element and the 4 A solar cell comprising: an L-shaped branch electrode extending in a chip diagonal direction from the current collecting electrode so as to intersect a side .
前記集電電極は、前記4辺のそれぞれの中央部で細く、前記表面電極の側で太くなるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池。 2. The solar cell according to claim 1 , wherein the current collecting electrode is formed to be thin at the center of each of the four sides and to be thick at the surface electrode side. 前記中間絶縁層の厚さは、50〜100μmとされていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の太陽電池。 The thickness of the intermediate insulating layer, the solar cell according to claim 1 or claim 2, characterized in that there is a 50 to 100 [mu] m. 前記レシーバ基板および前記太陽電池素子は、それぞれ矩形状であり、前記太陽電池素子は前記レシーバ基板の対角線に対して各辺が交差するように配置してあることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一つに記載の太陽電池。 The receiver substrate and the solar cell element are each rectangular, claims 1 to, wherein said solar cell element is arranged so that each side intersecting the diagonal line of the receiver substrate Item 4. The solar cell according to any one of Items 3 . 前記高熱伝導性無機フィラーは、アルミニウムであることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一つに記載の太陽電池。 The highly thermally conductive inorganic filler, the solar cell according to any one of claims 1 to claim 4, characterized in that aluminum. 太陽電池素子および該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板を有する太陽電池と、長尺状とされ長さ方向へ列状に複数の前記レシーバ基板を実装した太陽電池実装板と、該太陽電池実装板を装着する長尺状フレームとを備える集光型太陽光発電ユニットであって、
前記太陽電池は、請求項1ないし請求項5のいずれか一つに記載の太陽電池であり、前記太陽電池素子が載置された表面側と反対の前記レシーバ基板の裏面側に、前記太陽電池素子に対応させて放熱器が配置してあることを特徴とする集光型太陽光発電ユニット。
A solar cell having a solar cell element and a receiver substrate on which the solar cell element is mounted, a solar cell mounting plate in which a plurality of the receiver substrates are mounted in an elongated shape in a row shape, and the solar cell A concentrating solar power generation unit comprising a long frame on which a mounting plate is mounted,
The said solar cell is a solar cell as described in any one of Claim 1 thru | or 5 , The said solar cell is on the back surface side of the said receiver board | substrate opposite to the surface side in which the said solar cell element was mounted. A concentrating solar power generation unit, characterized in that a radiator is arranged corresponding to the element.
前記放熱器は、前記レシーバ基板が実装された前記太陽電池実装板の表面側と反対の裏面側で前記太陽電池実装板に当接する放熱基部と、該放熱基部から突出した放熱突起部とを備えることを特徴とする請求項6に記載の集光型太陽光発電ユニット。 The radiator includes a heat dissipating base that contacts the solar cell mounting plate on the back side opposite to the front surface side of the solar cell mounting plate on which the receiver substrate is mounted, and a heat dissipating protrusion that protrudes from the heat dissipating base. The concentrating solar power generation unit according to claim 6 . 前記放熱器は、前記レシーバ基板と一体化された放熱基部と、該放熱基部から突出した放熱突起部を備えることを特徴とする請求項6に記載の集光型太陽光発電ユニット。 The concentrating solar power generation unit according to claim 6 , wherein the radiator includes a heat radiating base integrated with the receiver substrate, and a heat radiating protrusion protruding from the heat radiating base. 前記放熱基部は、前記太陽電池素子に対応する部分の厚さを、前記太陽電池素子から離れた部分の厚さより厚くしてあることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の集光型太陽光発電ユニット。 9. The light collecting base according to claim 7 or 8 , wherein the heat radiation base portion has a thickness corresponding to the solar cell element thicker than a thickness away from the solar cell element. Type solar power generation unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8093492B2 (en) * 2008-02-11 2012-01-10 Emcore Solar Power, Inc. Solar cell receiver for concentrated photovoltaic system for III-V semiconductor solar cell
KR101072094B1 (en) * 2009-06-30 2011-10-10 엘지이노텍 주식회사 Solar cell aparatus and method of fabricating the same
JP5441576B2 (en) * 2009-09-10 2014-03-12 京セラ株式会社 Photoelectric conversion device and photoelectric conversion module
JP5811639B2 (en) * 2010-07-09 2015-11-11 大日本印刷株式会社 Solar cell module
JP5645591B2 (en) * 2010-10-20 2014-12-24 三菱電機株式会社 Support member and photovoltaic power generation apparatus
JP6131667B2 (en) 2013-03-26 2017-05-24 住友電気工業株式会社 Solar power generation module and solar power generation panel
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KR102354305B1 (en) * 2019-06-20 2022-01-21 주식회사 포스코 Heat conducting-insulating paint composition and exterior steel sheet for solar cell comprising the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61168656U (en) * 1986-03-20 1986-10-20
JP3602721B2 (en) * 1998-06-12 2004-12-15 株式会社豊田自動織機 Solar cell module
JP2002289897A (en) * 2001-03-23 2002-10-04 Canon Inc Concentrating solar cell module and concentrating photovoltaic power generation system
JP2003174179A (en) * 2001-12-07 2003-06-20 Daido Steel Co Ltd Light condensation type photovoltaic generation apparatus

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