JP4841199B2 - Concentrating solar power generation module - Google Patents

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Description

本発明は、集光型太陽光発電モジュールの技術に関し、より具体的には集光型太陽光発電モジュールの太陽電池セル形状および集光光学系に関する。   The present invention relates to a technology of a concentrating solar power generation module, and more specifically to a solar cell shape and a condensing optical system of the concentrating solar power generation module.

近年、エネルギー資源枯渇の問題や大気中のＣＯ2増加のような地球環境問題などからクリーンなエネルギーの開発が望まれており、太陽電池を用いた太陽光発電が新しいエネルギー源として開発、実用化されている。太陽光発電システムは、更なる普及のため低コスト化が望まれている。また、現在の伸び率で拡大していくと、現在主流となっているシリコン（Ｓｉ）太陽電池の原材料の不足が危惧される。集光型太陽光発電システムは、太陽電池セルの使用量を低減すると共に、低コスト太陽光発電システムとして有望である。 In recent years, development of clean energy has been demanded due to problems of depletion of energy resources and global environmental problems such as increased CO 2 in the atmosphere. Solar power generation using solar cells has been developed and put to practical use as a new energy source. Has been. The solar power generation system is desired to be reduced in cost for further spread. Moreover, when expanding at the current rate of growth, there is a concern that the raw materials for silicon (Si) solar cells, which are currently mainstream, are insufficient. The concentrating solar power generation system is promising as a low-cost solar power generation system while reducing the usage amount of solar cells.

集光システムには、点集光型と線集光型があるが、以下には点集光型システムについて、図を用いて説明する。   There are two types of condensing systems: a point condensing type and a line condensing type. Hereinafter, the point condensing type system will be described with reference to the drawings.

図１６は、従来の集光型太陽光発電モジュールの概略図であり、図１７は従来の集光型太陽光発電モジュールの概略断面図である。直方体形状のケース１１の太陽光入射側にフレネルレンズ１２ａがアレイ状に複数個設置されている。個々のフレネルレンズ１２ａには、それぞれに対応する太陽電池セル１４が設置されている。フレネルレンズ１２ａにより集光された光を太陽電池セル１４に入射させるためには、太陽光１３がフレネルレンズ１２ａに垂直に入射するように設定する必要がある。   FIG. 16 is a schematic view of a conventional concentrating solar power generation module, and FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of the conventional concentrating solar power generation module. A plurality of Fresnel lenses 12 a are arranged in an array on the sunlight incident side of the rectangular parallelepiped case 11. Each Fresnel lens 12a is provided with a corresponding solar battery cell 14. In order to make the light condensed by the Fresnel lens 12a enter the solar battery cell 14, it is necessary to set so that the sunlight 13 enters the Fresnel lens 12a perpendicularly.

太陽光１３がフレネルレンズ１２ａに垂直に入射するように設定するためには、ケース１１全体が常に太陽方向を向くように追尾する必要がある。一般的には、ケース１１とシステム設置面の間に２つの回転軸を設け、モータあるいは油圧駆動によりその２軸を回転駆動させ太陽追尾を行う。太陽方位、太陽高度は、太陽軌道の式と設置場所の緯度、経度、時刻により計算され、前記駆動系を制御することにより太陽追尾が行われる。   In order to set so that the sunlight 13 is perpendicularly incident on the Fresnel lens 12a, it is necessary to track the entire case 11 so that it always faces the sun. In general, two rotation shafts are provided between the case 11 and the system installation surface, and the sun tracking is performed by rotationally driving the two shafts by a motor or hydraulic drive. The solar azimuth and solar altitude are calculated by the formula of the solar orbit and the latitude, longitude and time of the installation location, and the sun tracking is performed by controlling the drive system.

フレネルレンズ１２ａに入射した太陽光１３は、フレネルレンズ１２ａにより集光され、フレネルレンズ１２ａと対向するケース１１の一面で太陽電池セル１４を支持する支持板部１１ａに設置された太陽電池セル１４に照射される。フレネルレンズ１２ａの材質の屈折率は一般的には長波長ほど屈折率が小さいため、フレネルレンズ１２ａにより集光された光は、太陽電池セル１４の受光面内において光強度分布を有するいわゆる色収差の問題がある。この問題を改善するため、従来は、レンズあるいはプリズム等からなる２次光学系を用いて、その分布を低減する方法が提案されている。   The sunlight 13 incident on the Fresnel lens 12a is collected by the Fresnel lens 12a and is applied to the solar battery cell 14 installed on the support plate portion 11a that supports the solar battery cell 14 on one surface of the case 11 facing the Fresnel lens 12a. Irradiated. Since the refractive index of the material of the Fresnel lens 12a is generally smaller as the wavelength is longer, the light condensed by the Fresnel lens 12a has a so-called chromatic aberration having a light intensity distribution in the light receiving surface of the solar battery cell. There's a problem. In order to solve this problem, conventionally, a method of reducing the distribution using a secondary optical system including a lens or a prism has been proposed.

特許文献１には、太陽電池セルに向けて小径となるテーパ状側面を有する四角形断面のプリズム２次光学系を用いて、その一端に１次レンズにより集光された太陽光を入射し、他端に設置された太陽電池に光を導く構造において、前記光入射端面に光拡散部を設けた構造が開示されている。この構造によると、１次レンズによって集光された太陽光がプリズムによって太陽電池に導かれるため、効率よく太陽電池セルに導かれると共に、前記拡散部によって光が拡散されるため、色収差による光強度分布が改善されるという記述がある。また、１次レンズにより集光された光が前記プリズムの光入射端の面内に入射すれば良いため、その範囲内において焦点のずれ、追尾のずれは許容されるといった利点がある。   In Patent Document 1, a prism-shaped prism secondary optical system having a tapered side surface with a small diameter toward a solar battery cell is used, and sunlight condensed by a primary lens is incident on one end thereof. In a structure for guiding light to a solar cell installed at an end, a structure in which a light diffusion portion is provided on the light incident end face is disclosed. According to this structure, since the sunlight condensed by the primary lens is guided to the solar cell by the prism, the light is efficiently guided to the solar cell, and the light is diffused by the diffusing portion. There is a description that the distribution is improved. In addition, since the light condensed by the primary lens only needs to be incident on the surface of the light incident end of the prism, there is an advantage that the deviation of the focus and the deviation of the tracking are allowed within the range.

また、特許文献２には、太陽電池セル表面上に多峰性の２次集光レンズを取り付けることにより、太陽追尾のトラッキング誤差、色収差を改善するといった方法が開示されている。
特開２００３−２５８２９１号公報 特開２００２−２７０８８５号公報 Patent Document 2 discloses a method of improving tracking error and chromatic aberration of solar tracking by attaching a multi-peak secondary condensing lens on the surface of a solar battery cell.
JP 2003-258291 A JP 2002-270885 A

しかしながら、特許文献１の集光型太陽光発電モジュールの構造においては、２次光学系としてプリズムを用いており、プリズム内において光を全反射させる必要があり、前記プリズムへの入射角を小さくする必要があるため、１次レンズと前記プリズムの距離を大きくとる必要がある。すなわち、モジュールの厚みが厚くなり、モジュールの大型化を招いてしまうといった問題がある。また、前記プリズムにおける透過・反射損失により太陽電池セルへの入射光量が減少するといった問題がある。   However, in the structure of the concentrating solar power generation module of Patent Document 1, a prism is used as a secondary optical system, and it is necessary to totally reflect light in the prism, and the incident angle to the prism is reduced. Therefore, it is necessary to increase the distance between the primary lens and the prism. That is, there is a problem that the thickness of the module is increased and the module is increased in size. In addition, there is a problem that the amount of light incident on the solar cell is reduced due to transmission / reflection loss in the prism.

特許文献２の集光型太陽光発電モジュールの構造においては、モジュールを小型化する目的で１次レンズと太陽電池セルを近づけた場合、太陽電池セルあるいは２次集光レンズへの入射角が大きくなり、２次集光レンズあるいは太陽電池セル表面における反射率が大きくなるため、太陽電池セルの出力が低下するといった問題がある。   In the structure of the concentrating solar power generation module of Patent Document 2, when the primary lens and the solar battery cell are brought close to each other for the purpose of downsizing the module, the incident angle to the solar battery cell or the secondary condensing lens is large. In addition, since the reflectance on the secondary condenser lens or the surface of the solar battery cell is increased, there is a problem that the output of the solar battery cell is reduced.

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、モジュール厚の薄型化を図るとともに、太陽電池セル表面における表面反射を抑え、かつ色収差により生じる光強度分布を低減することにより、薄型、高変換効率である集光型太陽光発電モジュールを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and is thin and highly converted by reducing the thickness of the module, suppressing surface reflection on the surface of the solar cell, and reducing the light intensity distribution caused by chromatic aberration. An object is to provide a concentrating solar power generation module that is efficient.

上記目的を達成するために本発明は、太陽光を集光する集光レンズと、前記集光レンズにより集光された光が照射される太陽電池セルを有する集光型太陽光発電モジュールであって、前記集光レンズの焦点は前記集光レンズと前記太陽電池セルの間に位置し、前記太陽電池セルの受光面は前記集光レンズに向かって凹形状に湾曲している構造とした。   In order to achieve the above object, the present invention is a concentrating solar power generation module having a condensing lens for condensing sunlight and a solar battery cell irradiated with light condensed by the condensing lens. The focal point of the condenser lens is located between the condenser lens and the solar battery cell, and the light receiving surface of the solar battery cell is curved in a concave shape toward the condenser lens.

この構造において、集光レンズの焦点は太陽電池セルの感度波長光に対する焦点である。この構造によれば、集光レンズの焦点距離を短く設計した場合においても、太陽電池セルの受光面を前記集光レンズの方向に凹形状に湾曲した形状とすることにより、平板型の太陽電池を設置した場合と比較して太陽電池セルの受光面に入射する光の入射角を小さくすることができ、表面反射損失を低減することができる。また、前記凹形状の場合には、平板型の太陽電池セルの場合と比較して、太陽電池セル中央部分ほど集光レンズの焦点からの距離が長くなり、太陽電池セル中央部分の光強度密度を低く抑えることができるため、集光レンズの色収差による光強度分布の均一性を改善することができる。   In this structure, the focal point of the condensing lens is a focal point for the sensitivity wavelength light of the solar battery cell. According to this structure, even when the focal length of the condensing lens is designed to be short, the light-receiving surface of the solar battery cell is formed in a concave shape in the direction of the condensing lens, so that a flat plate solar cell The incident angle of light incident on the light receiving surface of the solar battery cell can be reduced as compared with the case where is installed, and the surface reflection loss can be reduced. Further, in the case of the concave shape, the distance from the focal point of the condensing lens becomes longer in the central portion of the solar cell than in the case of the flat solar cell, and the light intensity density in the central portion of the solar cell. Therefore, the uniformity of the light intensity distribution due to the chromatic aberration of the condenser lens can be improved.

また、本発明において、前記太陽電池セルは複数の光電変換層を積層した構造であり、前記光電変換層のうち前記太陽電池セルの受光面側に設けられた光電変換層（トップセル）により出力電流が制限されていることが望ましい。   Moreover, in this invention, the said photovoltaic cell is the structure which laminated | stacked the several photoelectric converting layer, and is output by the photoelectric converting layer (top cell) provided in the light-receiving surface side of the said photovoltaic cell among the said photoelectric converting layers. It is desirable that the current be limited.

この構造によれば、太陽電池セルの感度波長域における短波長光の光強度分布が長波長光の分布と比べて比較的均一に分布するため、短波長光に感度を有するトップセルにおいて出力電流が制限されている多接合型太陽電池セルを用いることにより、受光面内における太陽電池セル出力の不均一性が改善されるため、結果として多接合型太陽電池セル全体の出力を向上することができる。   According to this structure, since the light intensity distribution of the short wavelength light in the sensitivity wavelength region of the solar battery cell is distributed relatively uniformly compared to the distribution of the long wavelength light, the output current in the top cell sensitive to the short wavelength light. By using multi-junction solar cells that are limited, the non-uniformity of the solar cell output within the light-receiving surface is improved. As a result, the output of the entire multi-junction solar cell can be improved. it can.

また、本発明は、太陽光を集光する集光レンズと前記集光レンズにより集光された光が照射される太陽電池セルを有する集光型太陽光発電モジュールであって、前記集光レンズの焦点は前記太陽電池セルの裏面側に位置し、前記太陽電池セルの受光面は前記集光レンズに向かって凸形状に湾曲している構造とした。   Further, the present invention is a concentrating solar power generation module having a condensing lens that condenses sunlight and a solar battery cell irradiated with light collected by the condensing lens, the condensing lens The focal point is located on the back side of the solar battery cell, and the light receiving surface of the solar battery cell is curved in a convex shape toward the condenser lens.

この構造において、集光レンズの焦点は太陽電池セルの感度波長光に対する焦点である。この構造によれば、集光レンズの焦点距離を短く設計した場合においても、太陽電池セルの受光面を前記集光レンズの方向に凸形状に湾曲した構造とすることにより、太陽電池セルの受光面に入射する光の入射角を平板型の太陽電池を設置した場合と比較して小さくすることができ、表面反射損失を低減することができる。また、前記凸形状の場合には、平板型の太陽電池セルの場合と比較して、太陽電池セル中央部分ほど集光レンズの焦点からの距離が長くなり、太陽電池セル中央部分の光強度密度を低く抑えることができるため、集光レンズの色収差による光強度分布の均一性を改善することができる。さらに、前記凹形状とした場合よりも、太陽電池セルを集光レンズに近づけることができるため、集光型太陽光発電モジュールの更なる薄型化が可能となる。   In this structure, the focal point of the condensing lens is a focal point for the sensitivity wavelength light of the solar battery cell. According to this structure, even when the focal length of the condensing lens is designed to be short, the light receiving surface of the solar battery cell is curved in a convex shape in the direction of the condensing lens. The incident angle of light incident on the surface can be reduced as compared with the case where a flat plate type solar cell is installed, and surface reflection loss can be reduced. Further, in the case of the convex shape, the distance from the focal point of the condensing lens is longer at the central portion of the solar cell than in the case of the flat solar cell, and the light intensity density at the central portion of the solar cell Therefore, the uniformity of the light intensity distribution due to the chromatic aberration of the condenser lens can be improved. Furthermore, since the solar battery cell can be brought closer to the condensing lens than in the case of the concave shape, the concentrating solar power generation module can be further reduced in thickness.

また、本発明は、前記太陽電池セルは、複数の光電変換層を積層した構造であり、前記光電変換層のうち前記太陽電池セルの裏面側に設けられた光電変換層（ボトムセル）により出力電流が制限されていることが望ましい。   Moreover, this invention is a structure where the said photovoltaic cell laminated | stacked the several photoelectric converting layer, and output current is output by the photoelectric converting layer (bottom cell) provided in the back surface side of the said photovoltaic cell among the said photoelectric converting layers. It is desirable to be restricted.

この構造によれば、太陽電池セルの感度波長域における長波長光の光強度分布が短波長光の分布と比べて比較的均一に分布するため、長波長光に感度を有するボトムセルにおいて出力電流が制限されている多接合型太陽電池セルを用いることにより、受光面内における太陽電池セル出力の不均一性を低減することができるため、結果として多接合型太陽電池セル全体の出力を向上することができる。   According to this structure, the light intensity distribution of the long wavelength light in the sensitivity wavelength region of the solar battery cell is distributed relatively uniformly as compared with the distribution of the short wavelength light, so that the output current is reduced in the bottom cell sensitive to the long wavelength light. By using limited multi-junction solar cells, non-uniformity of solar cell output within the light-receiving surface can be reduced, and as a result, the output of the entire multi-junction solar cell can be improved. Can do.

また、本発明において、前記集光レンズは線集光型であり、前記集光レンズの焦線に垂直な面で切断した前記太陽電池セルの受光面の断面形状は、湾曲していることが望ましい。   In the present invention, the condensing lens is a line condensing lens, and the cross-sectional shape of the light receiving surface of the solar cell cut by a surface perpendicular to the focal line of the condensing lens is curved. desirable.

この構造によれば、集光レンズの焦点距離を短く設計した場合においても、太陽電池セルの受光面を前記集光レンズの方向に湾曲した形状とすることにより、平板型の太陽電池を設置した場合と比較して太陽電池セルの受光面に入射する光の入射角を小さくすることができ、表面反射損失を低減することができる。また、平板型の太陽電池セルの場合と比較して、太陽電池セル中央部分ほど集光レンズの焦点からの距離が長くなり、太陽電池セル中央部分の光強度密度を低く抑えることができるため、集光レンズの色収差による光強度分布の均一性を改善することができる。   According to this structure, even when the focal length of the condensing lens is designed to be short, the flat solar cell is installed by making the light receiving surface of the solar cell curved in the direction of the condensing lens. Compared to the case, the incident angle of light incident on the light receiving surface of the solar battery cell can be reduced, and the surface reflection loss can be reduced. In addition, compared to the case of a flat plate solar cell, the distance from the focal point of the condensing lens becomes longer as the solar cell central portion, so that the light intensity density of the solar cell central portion can be kept low, The uniformity of the light intensity distribution due to the chromatic aberration of the condenser lens can be improved.

また、本発明において、前記集光レンズは線集光型であり、前記集光レンズの焦線を含む面で切断した前記太陽電池セルの受光面の断面は、前記集光レンズの焦線と平行であることが望ましい。   In the present invention, the condensing lens is a line condensing type, and the cross section of the light receiving surface of the solar cell cut by the surface including the focal line of the condensing lens is the focal line of the condensing lens. It is desirable to be parallel.

この構造によれば、太陽電池セル受光面に照射される光の焦線方向の光強度分布の均一化を図ることができる。   According to this structure, it is possible to make the light intensity distribution in the focal line direction of the light irradiated to the solar cell light receiving surface uniform.

また、本発明において、前記太陽電池セルの受光面は、前記集光レンズの焦線を中心とする略円筒面上に位置することが望ましい。   In the present invention, it is desirable that the light receiving surface of the solar battery cell is located on a substantially cylindrical surface centered on the focal line of the condenser lens.

この構造によれば、集光レンズにより屈折された光の太陽電池セル受光面への入射角を小さくすることができるため、受光面表面における反射損失を更に低減することができる。   According to this structure, since the incident angle of the light refracted by the condenser lens to the light receiving surface of the solar battery cell can be reduced, the reflection loss on the surface of the light receiving surface can be further reduced.

また、本発明において、前記集光レンズは点集光型であり、前記太陽電池セルの受光面は直交する２方向に湾曲した形状であることが望ましい。   Moreover, in this invention, it is desirable that the said condensing lens is a point condensing type | mold and the light-receiving surface of the said photovoltaic cell is a shape curved in two orthogonal directions.

この構造によれば、太陽電池セルの受光面を直交した２方向に湾曲した凹面形状あるいは凸面形状とすることにより、集光率を高めると共に、集光レンズの焦点距離を短く設計した場合においても、太陽電池セルの受光面を前記集光レンズの方向に湾曲した形状とすることにより、平板型の太陽電池を設置した場合と比較して太陽電池セルの受光面に入射する光の入射角を小さくすることができ、表面反射損失を低減することができる。また、平板型の太陽電池セルの場合と比較して、太陽電池セル中央部分ほど集光レンズの焦点からの距離が長くなり、太陽電池セル中央部分の光強度密度を低く抑えることができるため、集光レンズの色収差による光強度分布の均一性を改善することができる。   According to this structure, the light receiving surface of the solar battery cell is formed into a concave shape or a convex shape curved in two orthogonal directions, thereby increasing the light collection rate and reducing the focal length of the condensing lens. By making the light receiving surface of the solar battery cell curved in the direction of the condenser lens, the incident angle of light incident on the light receiving surface of the solar battery cell compared to the case where a flat plate solar battery is installed can be obtained. The surface reflection loss can be reduced. In addition, compared to the case of a flat plate solar cell, the distance from the focal point of the condensing lens becomes longer as the solar cell central portion, so that the light intensity density of the solar cell central portion can be kept low, The uniformity of the light intensity distribution due to the chromatic aberration of the condenser lens can be improved.

また、本発明において、前記太陽電池セルの受光面は、前記集光レンズの焦点を中心とする略球面上に位置することが望ましい。   In the present invention, it is desirable that the light receiving surface of the solar battery cell is located on a substantially spherical surface centered on the focal point of the condenser lens.

この構造によれば、集光レンズにより屈折された光の太陽電池セル受光面への入射角を小さくすることができるため、受光面表面における反射損失を更に低減することができる。   According to this structure, since the incident angle of the light refracted by the condenser lens to the light receiving surface of the solar battery cell can be reduced, the reflection loss on the surface of the light receiving surface can be further reduced.

また、本発明において、請求項７または９に記載の前記焦線と前記焦点は、前記太陽電池セルの感度波長の略中間波長に対するものであることが望ましい。   In the present invention, it is desirable that the focal line and the focal point described in claim 7 or 9 are for a substantially intermediate wavelength of the sensitivity wavelength of the solar battery cell.

この構造によれば、太陽電池セルの感度波長の略中間波長光の受光面への入射が、垂直入射となり、他の感度波長光はその角度を中心に広がった分布となることから、太陽電池セルの感度波長光全域における入射角を全体的に小さく抑えることができる。   According to this structure, the light incident on the light-receiving surface of light having a substantially intermediate wavelength of the sensitivity wavelength of the solar battery cell becomes vertical incidence, and the other sensitivity wavelength light has a distribution spreading around the angle. The incident angle in the entire sensitivity wavelength light of the cell can be suppressed as a whole.

また、本発明において、前記集光レンズは、フレネルレンズである構成とすることが望ましい。   In the present invention, it is desirable that the condensing lens is a Fresnel lens.

この構成によれば、集光レンズとしてフレネルレンズを用い太陽電池セルを湾曲させることにより、太陽電池セル出力を維持すると共に、集光型太陽光発電モジュールの更なる薄型化が可能となる。   According to this configuration, by curving the solar cell using a Fresnel lens as a condensing lens, it is possible to maintain the solar cell output and further reduce the thickness of the concentrating solar power generation module.

本発明によれば、太陽電池セルの受光面を前記集光レンズに向かって凸形状あるいは凹形状とすることにより、集光レンズの焦点距離を短く設計した場合においても、太陽電池セルの受光面に入射する光の入射角を平板型の太陽電池を設置した場合と比較して小さくすることができ、表面反射損失を低減することができる。また、平板型の太陽電池セルと比較して、太陽電池セル中央部分ほど集光レンズの焦点からの距離が長くなり、太陽電池セル中央部分の光強度密度を低くすることができるため、集光レンズの色収差による光強度分布の均一性を改善することができる。上記の構造により軽量・薄型かつ高変換効率な集光型太陽光発電モジュールの実現が可能となる。   According to the present invention, even when the focal length of the condensing lens is designed to be short by making the light receiving surface of the solar cell convex or concave toward the condensing lens, the light receiving surface of the solar cell. As compared with the case where a flat plate type solar cell is installed, the incident angle of light incident on can be reduced, and the surface reflection loss can be reduced. In addition, the distance from the focal point of the condensing lens becomes longer at the central portion of the solar battery cell and the light intensity density at the central portion of the solar battery cell can be reduced compared to the flat solar cell. The uniformity of the light intensity distribution due to the chromatic aberration of the lens can be improved. With the above structure, it is possible to realize a concentrating solar power generation module that is lightweight, thin, and has high conversion efficiency.

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１について図に基づいて説明する。図１は実施形態１に係る集光型太陽光発電モジュールの概略斜視図であり、その側面を透視的に示したものである。図２は、一対の集光レンズ１２と太陽電池セル１４の部分を拡大して示した図である。集光レンズ１２は一方向にのみ集光される線集光型レンズであり、集光レンズ１２により集光される太陽電池セル１４の感度波長光全てが、太陽電池セル１４の表面側（集光レンズ側）において焦線Ｘ２２を結ぶように設計されている。太陽電池セル１４の受光面は、集光レンズ１２に向かって凹形状に湾曲している。図２には、太陽電池セル１４が複数個並置されたものを示したが、単数でもよく、また、個々の太陽電池形状、配置パターンはこれに限るものではない。 (Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view of a concentrating solar power generation module according to Embodiment 1, and shows a side surface thereof in a perspective manner. FIG. 2 is an enlarged view of the pair of condensing lenses 12 and the solar battery cells 14. The condensing lens 12 is a line condensing lens that condenses light only in one direction, and all the sensitivity wavelength light of the solar battery cell 14 condensed by the condensing lens 12 is collected on the surface side (collection light) of the solar battery cell 14. It is designed to connect the focal line X22 on the optical lens side. The light receiving surface of the solar battery cell 14 is curved in a concave shape toward the condenser lens 12. Although FIG. 2 shows a case where a plurality of solar cells 14 are juxtaposed, a single solar cell 14 may be used, and individual solar cell shapes and arrangement patterns are not limited thereto.

集光された光は焦線Ｘ２２を結んだ後、太陽電池セル１４に照射される。太陽電池セル１４の受光面は、焦線Ｘ２２に垂直な面で切断した断面形状が湾曲した形状となるように配置されている。   The condensed light is irradiated to the solar cell 14 after connecting the focal line X22. The light receiving surface of the solar battery cell 14 is arranged so that a cross-sectional shape cut by a plane perpendicular to the focal line X22 is curved.

さらに、焦線Ｘ２２を含む面で切断した前記太陽電池セルの受光面の断面は、焦線Ｘ２２と平行であることが望ましい。本構造により、太陽電池セル１４の受光面に照射される光の焦線方向の光強度分布の均一化を図ることができる。   Furthermore, it is desirable that a cross section of the light receiving surface of the solar battery cell cut along a plane including the focal line X22 is parallel to the focal line X22. With this structure, the light intensity distribution in the focal line direction of the light applied to the light receiving surface of the solar battery cell 14 can be made uniform.

集光レンズ１２としては、球面レンズを用いることも可能であるが、モジュール薄型化の点からフレネルレンズを用いることが望ましい。太陽電池セル１４としては、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族系化合物太陽電池、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＧａＳｅ２等のカルコパイライト系化合物太陽電池、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ等のＩＩ−ＶＩ族系化合物太陽電池、アモルファスＳｉ系、Ｓｉ系結晶薄膜等のＳｉ系薄膜太陽電池、Ｓｉ系結晶太陽電池や色素増感太陽電池セル等の有機太陽電池セルが使用できる。また、太陽電池セルの構造は、単一接合型セルや、モノリシック多接合型セルや、感度波長領域の異なる種々太陽電池セルを繋げたメカニカルスタックセル等が用いられる。本実施形態においては太陽電池セル１４の受光面を湾曲した形状とするため、太陽電池セル１４はフレキシブル性あるいは曲面形状を有する必要がある。上述した太陽電池は、フレキシブル性を有するものが作成可能であるか、または、支持基板の形状を前記凹部と同一形状とし、その基板上に太陽電池を作製することができる。例えば、図２に示すように凹状に湾曲した表面形状を有する金属板２６にフレキシブル太陽電池セル１４の裏面電極を半田付けにより接合する方法が考えられる。また、湾曲した基板上にｐ−ＣＶＤ、ＭＯ−ＣＶＤ、スパッタ、蒸着等の製膜方法により薄膜太陽電池セルを形成する方法や、塗布法により有機太陽電池セルを形成することにより実現可能である。 As the condenser lens 12, a spherical lens can be used, but it is desirable to use a Fresnel lens from the viewpoint of thinning the module. As the solar cell 14, III-V group compound solar cells such as GaAs, InGaP, InP, etc., chalcopyrite compound solar cells such as CuInSe 2 , CuInGaSe 2 , and II-VI group compound solar cells such as CdTe, CdS, etc. Si-based thin film solar cells such as amorphous Si-based and Si-based crystal thin films, organic solar cells such as Si-based crystal solar cells and dye-sensitized solar cells can be used. As the structure of the solar cell, a single-junction cell, a monolithic multi-junction cell, a mechanical stack cell in which various solar cells having different sensitivity wavelength regions, or the like is used. In this embodiment, in order to make the light-receiving surface of the photovoltaic cell 14 into a curved shape, the photovoltaic cell 14 needs to have flexibility or a curved shape. The solar cell described above can be made with flexibility, or the shape of the support substrate can be the same as that of the recess, and the solar cell can be fabricated on the substrate. For example, as shown in FIG. 2, a method of joining the back electrode of the flexible solar cell 14 to the metal plate 26 having a concavely curved surface shape by soldering is conceivable. Moreover, it is realizable by forming a thin film photovoltaic cell by the film-forming methods, such as p-CVD, MO-CVD, a sputter | spatter, vapor deposition, etc. on the curved board | substrate, and forming an organic photovoltaic cell by the apply | coating method. .

本実施形態における発明の効果を従来の平板型太陽電池の場合と比較して説明する。図３は、本実施形態の光学系の概略断面図である。線集光型の集光レンズ１２により集光された短波長光Ｌ１、長波長光Ｌ２はそれぞれ焦線Ｘ３１と焦線Ｘ３２を結んだ後、太陽電池セル１４に照射される。太陽電池セル１４の感度波長光全てが、集光レンズ１２と太陽電池セル１４の間において焦線を結ぶ構造とする。太陽電池セル１４の受光面形状は、集光レンズ１２に向かって凹形状に湾曲した形状である。図３のＡ３１−Ａ３２部分に平板型太陽電池セルを設置した場合、平板型太陽電池セルの外側ほど焦線Ｘ３１、Ｘ３２からの距離が遠く光強度密度が小さくなるとともに集光レンズ１２の色収差のため長波長光Ｌ２ほど内側に集まるため、Ａ３１−Ａ３２断面における光強度密度は図４に示すように光軸４０付近ほど高くなる。このため、太陽電池セル出力は面内分布が大きくなり、出力の小さな部分の影響を受けて太陽電池セル全体の発電効率は低下する。これに対し、図３のように、太陽電池セル１４の受光面を集光レンズ１２の方向に向かって凹形状とした場合、太陽電池セル１４の中央部分ほど焦点から遠ざかるため、図４に示すように光強度密度分布を改善することができる。   The effect of the invention in this embodiment will be described in comparison with the case of a conventional flat plate solar cell. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the optical system of the present embodiment. The short-wavelength light L1 and the long-wavelength light L2 collected by the line condensing type condensing lens 12 are connected to the focal line X31 and the focal line X32, respectively, and then irradiated to the solar battery cell 14. All the sensitivity wavelength lights of the solar battery cell 14 are structured to form a focal line between the condenser lens 12 and the solar battery cell 14. The shape of the light receiving surface of the solar battery cell 14 is a shape curved concavely toward the condenser lens 12. When a flat solar cell is installed in the portion A31-A32 in FIG. 3, the distance from the focal lines X31 and X32 is farther toward the outer side of the flat solar cell, and the light intensity density is reduced and the chromatic aberration of the condenser lens 12 is reduced. For this reason, since the longer wavelength light L2 gathers inside, the light intensity density in the section A31-A32 becomes higher as the vicinity of the optical axis 40 as shown in FIG. For this reason, the in-plane distribution of the solar cell output is increased, and the power generation efficiency of the entire solar cell is lowered due to the influence of the small output portion. On the other hand, as shown in FIG. 3, when the light receiving surface of the solar battery cell 14 is concave toward the condenser lens 12, the center portion of the solar battery cell 14 is farther away from the focal point. Thus, the light intensity density distribution can be improved.

また、太陽電池セル１４を前記凹形状とした場合、集光レンズ１２において屈折された光Ｌ１，Ｌ２の太陽電池セル１４への入射角が小さくなる。太陽電池セル１４の表面には通常、反射防止膜が形成されており、反射防止膜内の多重反射のため波長によって反射率は変化するが、入射角の増加に伴って反射率は高くなる傾向を有するため、受光面表面における反射損失を低減することができる。   Further, when the solar battery cell 14 has the concave shape, the incident angle to the solar battery cell 14 of the lights L1 and L2 refracted by the condenser lens 12 becomes small. An antireflection film is usually formed on the surface of the solar battery cell 14, and the reflectivity varies depending on the wavelength due to multiple reflections in the antireflection film, but the reflectivity tends to increase as the incident angle increases. Therefore, the reflection loss on the light receiving surface can be reduced.

また、太陽電池セル１４の表面には不透明で厚みのある表面電極が存在する。集光型太陽電池は出力電流が大きいため、表面電極の抵抗を低減する必要があり、その厚みを増加することが一般的に行われている。この場合、入射角の増大により表面電極の影により入射光損失が大きくなるといった問題が生じる。平板型太陽電池を用いる場合、入射角増大に伴う表面電極の影による損失が大きいが、本実施形態の構造によるとその損失が低減されるため、太陽電池セル出力を向上することが可能である。   In addition, an opaque and thick surface electrode exists on the surface of the solar battery cell 14. Since the concentrating solar cell has a large output current, it is necessary to reduce the resistance of the surface electrode, and the thickness is generally increased. In this case, there is a problem that the incident light loss increases due to the shadow of the surface electrode due to the increase of the incident angle. In the case of using a flat solar cell, the loss due to the shadow of the surface electrode accompanying the increase in the incident angle is large, but according to the structure of the present embodiment, the loss is reduced, so that it is possible to improve the solar cell output. .

太陽電池モジュール薄型化のため焦点距離を短く設計した場合には、特に入射角増大の問題が大きいが、本実施形態の構造によると、入射角低減の効果が大きく、太陽電池モジュールの出力を維持したままモジュールの薄型化が可能となる。   When the focal length is designed to be short in order to reduce the thickness of the solar cell module, the problem of increasing the incident angle is particularly large. However, according to the structure of this embodiment, the effect of reducing the incident angle is great and the output of the solar cell module is maintained. The module can be thinned as it is.

また、本実施形態の場合、集光レンズ１２の色収差のため、短波長光Ｌ１ほど照射される領域が広がり中央付近の光強度が弱くなり、長波長光Ｌ２ほど照射される領域が狭く中央付近の光強度が強くなる。すなわち、波長毎に光強度の面内分布が異なる。単接合型太陽電池セルを用いる場合は、波長毎の光強度の面内分布の太陽電池セル出力に対する影響は少ない。これに対し、多接合型太陽電池セルあるいはメカニカルスタックセルを用いる場合は、太陽電池セル全体としての出力電流は、各光電変換層のうち出力電流が最も少ない層に律速される。   In the case of the present embodiment, due to the chromatic aberration of the condenser lens 12, the region irradiated with the short wavelength light L1 spreads and the light intensity near the center becomes weak, and the region irradiated with the long wavelength light L2 becomes narrow and near the center. The light intensity of is increased. That is, the in-plane distribution of light intensity differs for each wavelength. When using a single-junction solar cell, the influence of the in-plane distribution of light intensity for each wavelength on the solar cell output is small. On the other hand, when a multi-junction solar cell or a mechanical stack cell is used, the output current of the entire solar cell is limited by the layer having the smallest output current among the photoelectric conversion layers.

図５には本実施形態についてのＡ３１−Ａ３２断面における太陽電池セル１４上での長波長光、短波長光の光強度分布の概略図を示す。長波長光は中央部分の光強度が強く、短波長光と比較して分布が大きくなる。太陽電池セル１４を湾曲させることにより、太陽電池セル１４の受光面に入射する光強度分布を改善することが可能であるが、波長毎の分布傾向は変わらない。このように長波長光に比べて短波長光の光強度分布が均一な本実施形態の場合に多接合型太陽電池セルあるいはメカニカルスタックセルを用いるときは、出力電流が短波長光により制限されている、すなわちトップセルにより出力電流が制限されているものを使用することが望ましい。トップセルにより出力電流が制限されている太陽電池を用いることにより、太陽電池セル出力の面内分布を低減し、太陽電池セル全体としての出力を改善することができる。各光電変換層の出力電流は、光電変換層の材質及び組成の選択と、光電変換層の膜厚により調整することができる。本実施形態の構造において、トップセルにより出力電流が制限されている構造とすることが望ましい。   FIG. 5 shows a schematic diagram of the light intensity distribution of long wavelength light and short wavelength light on the solar battery cell 14 in the A31-A32 cross section of this embodiment. Long-wavelength light has a strong light intensity at the center, and has a larger distribution than short-wavelength light. By curving the solar battery cell 14, it is possible to improve the light intensity distribution incident on the light receiving surface of the solar battery cell 14, but the distribution tendency for each wavelength does not change. As described above, when using a multi-junction solar cell or mechanical stack cell in the present embodiment where the light intensity distribution of the short wavelength light is uniform compared to the long wavelength light, the output current is limited by the short wavelength light. In other words, it is desirable to use the one whose output current is limited by the top cell. By using a solar cell whose output current is limited by the top cell, the in-plane distribution of the solar cell output can be reduced and the output of the entire solar cell can be improved. The output current of each photoelectric conversion layer can be adjusted by selecting the material and composition of the photoelectric conversion layer and the film thickness of the photoelectric conversion layer. In the structure of this embodiment, it is desirable that the output current be limited by the top cell.

また、太陽電池セル１４の受光面形状は、前記集光レンズ１２の焦線を中心とする略円筒面形状であることが望ましい。その焦線は太陽電池セル１４の感度波長域の略真ん中の波長である中間波長光（波長λＭ）に対する焦線であることが更に望ましい。図６には、集光レンズ１２が線集光型であり、波長λＭの光ＬＭに対する焦線Ｘ６１を中心とする略円筒面上に太陽電池セル１４の受光面が位置する場合の光学系に関する断面図を示した。集光レンズ１２により屈折された光のうち、波長λＭの光ＬＭは太陽電池セル１４の受光面に略垂直に入射する。また、太陽電池セル感度波長域の短波長光ＬＳと太陽電池セル感度波長域の長波長光ＬＬは、集光レンズ１の色収差によりＬＭより両側に広がった方向より太陽電池セル１４に入射するが、その入射角は平板型太陽電池セルの場合と比較して小さな入射角となるため、太陽電池セル１４の表面反射損失、表面電極の影による損失が低減され、太陽電池セルの出力を更に向上することができる。
（実施形態２）
図７は実施形態２に係る集光型太陽光発電モジュールの概略斜視図であり、その側面を透視的に示したものである。図８は、一対の集光レンズ１２と太陽電池セル１４の部分を拡大して示した図である。実施形態２は、実施形態１において集光レンズ１２を点集光型とし、それに対応して太陽電池セル１４の受光面が直交する２方向に凹形状に湾曲した形状とする。集光レンズにより集光された太陽光は焦点８１を結んだ後、太陽電池セル１４に照射される。図８には単一の太陽電池セル１４を設置した場合を示したが、太陽電池セル１４の受光面を、直交する２方向に湾曲した形状とするためには、実施形態１に記載した複数の太陽電池セルを並置する方法や、湾曲した形状の基板上に製膜、塗布等の方法により太陽電池セルを形成する方法により実現することができる。 Further, the light receiving surface shape of the solar battery cell 14 is preferably a substantially cylindrical surface shape centered on the focal line of the condenser lens 12. More preferably, the focal line is a focal line with respect to intermediate wavelength light (wavelength λ M ), which is a wavelength in the middle of the sensitivity wavelength region of the solar battery cell 14. Figure 6 is a condenser lens 12 is a line focusing type, the optical system when the light receiving surface of the solar battery cell 14 on the substantially cylindrical surface centered on the focal line X61 to light LM having a wavelength lambda M is located The sectional view about was shown. Of the refracted light by the condenser lens 12, light LM having a wavelength lambda M is incident substantially perpendicularly on the light receiving surface of the solar cell 14. In addition, the short wavelength light LS in the solar cell sensitivity wavelength region and the long wavelength light LL in the solar cell sensitivity wavelength region are incident on the solar cell 14 from the direction spreading from both sides of the LM due to the chromatic aberration of the condenser lens 1. Since the incident angle is smaller than that of the flat solar cell, the surface reflection loss of the solar cell 14 and the loss due to the shadow of the surface electrode are reduced, and the output of the solar cell is further improved. can do.
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a schematic perspective view of the concentrating solar power generation module according to Embodiment 2, and shows a side surface thereof in a perspective manner. FIG. 8 is an enlarged view of the pair of condensing lenses 12 and the solar battery cell 14. In the second embodiment, the condensing lens 12 is a point condensing type in the first embodiment, and correspondingly, the light receiving surface of the solar battery cell 14 is curved in a concave shape in two orthogonal directions. The sunlight condensed by the condenser lens is focused on the focal point 81 and then irradiated to the solar cell 14. Although the case where the single photovoltaic cell 14 was installed was shown in FIG. 8, in order to make the light-receiving surface of the photovoltaic cell 14 into the shape curved in two orthogonal directions, the plurality described in the first embodiment. This method can be realized by a method in which the solar cells are juxtaposed or a method in which solar cells are formed on a curved substrate by film formation, coating, or the like.

本実施形態における発明の効果は、実施形態１と同様に説明することができる。本実施形態は、実施形態１の場合には１方向に集光されていたものが、直交する２方向に集光されるもので、光学系の断面図は図３と同様になる。すなわち、太陽電池セル１４の受光面を集光レンズ１２に向かって凹形状とすることにより、実施形態１の場合と同様に、光強度分布の改善、入射角低減による表面反射損失、表面電極の陰による損失の低減が可能となる。   The effects of the invention in this embodiment can be described in the same manner as in the first embodiment. In the present embodiment, in the case of the first embodiment, the light collected in one direction is collected in two orthogonal directions, and the cross-sectional view of the optical system is the same as FIG. That is, by making the light receiving surface of the solar battery cell 14 concave toward the condenser lens 12, as in the case of the first embodiment, the light intensity distribution is improved, the surface reflection loss due to the reduced incident angle, and the surface electrode Loss due to shade can be reduced.

また、実施形態１の場合と同様に、多接合型太陽電池セルあるいはメカニカルスタックセルを用いる場合は、出力電流がトップセルにより制限されているものを使用することが望ましい。   Similarly to the case of the first embodiment, when a multi-junction solar cell or a mechanical stack cell is used, it is desirable to use a cell whose output current is limited by the top cell.

また、太陽電池セル１４の受光面は、前記集光レンズ１２の焦点８１を中心とする略球面上に位置することが望ましい。その焦点は太陽電池セル１４の感度波長域の略中間波長光（波長λＭ）に対する焦点であることが更に望ましい。実施形態１の図６と同様に、集光レンズ１２により屈折された光のうち、波長λＭの光ＬＭは太陽電池セル１４の受光面に略垂直に入射する。短波長光ＬＳと長波長光ＬＬは、集光レンズ１２の色収差によりＬＭの入射方向より両側に広がった方向より入射するが、その入射角は平板型太陽電池セルの場合と比較して小さな入射角となるため、太陽電池セル１４の表面反射損失、表面電極の影による損失が低減され、太陽電池セルの出力を更に向上することができる。
（実施形態３）
以下、本発明の実施形態３について図に基づき説明する。実施形態３に係る集光型太陽光発電モジュールの概略斜視図は図１と同様である。図９は、一対の集光レンズ１２と太陽電池セル１４の部分を拡大して示した図である。集光レンズ１２は一方向のみ集光される線集光型レンズであり、集光レンズ１２により集光された光は太陽電池セル１４の裏面側（集光レンズと反対側）において焦線Ｘ９１を結ぶように設計されている。太陽電池セル１４は、集光レンズ１２に対して凸形状に湾曲した形状である。図９には、太陽電池セル１４を複数個並置したものを示したが、単数でもよく、また、個々の太陽電池形状、配置パターンはこれに限るものではない。 The light receiving surface of the solar battery cell 14 is preferably located on a substantially spherical surface centered on the focal point 81 of the condenser lens 12. More preferably, the focal point is a focal point with respect to substantially intermediate wavelength light (wavelength λ M ) in the sensitivity wavelength region of the solar battery cell 14. Similar to Figure 6 of the first embodiment, among the refracted light by the condenser lens 12, light LM having a wavelength lambda M is incident substantially perpendicularly on the light receiving surface of the solar cell 14. The short-wavelength light LS and the long-wavelength light LL are incident from directions extending from both sides of the incident direction of the LM due to the chromatic aberration of the condenser lens 12, but the incident angles are smaller than those in the case of the flat solar cell. Since it becomes a corner, the surface reflection loss of the solar battery cell 14 and the loss due to the shadow of the surface electrode are reduced, and the output of the solar battery cell can be further improved.
(Embodiment 3)
Embodiment 3 of the present invention will be described below with reference to the drawings. The schematic perspective view of the concentrating solar power generation module according to Embodiment 3 is the same as FIG. FIG. 9 is an enlarged view of the pair of condensing lenses 12 and the solar battery cells 14. The condensing lens 12 is a line condensing lens that condenses light in only one direction, and the light condensed by the condensing lens 12 is a focal line X91 on the back surface side (opposite to the condensing lens) of the solar battery cell 14. Designed to tie. The solar battery cell 14 has a shape curved in a convex shape with respect to the condenser lens 12. Although FIG. 9 shows a case where a plurality of solar cells 14 are juxtaposed, a single solar cell 14 may be used, and individual solar cell shapes and arrangement patterns are not limited thereto.

図１０は、本実施形態の光学系の概略断面図である。線集光型の集光レンズ１２により集光された短波長光Ｌ１、長波長光Ｌ２は焦線Ｘ１０１、Ｘ１０２を結ぶ前に、太陽電池セル１４に照射される。太陽電池セル１４の感度波長光全てが、太陽電池セル１４の裏面側において焦線を結ぶ構造とする。太陽電池セル１４の受光面は、焦線Ｘ１０１、Ｘ１０２に垂直な面で切断した断面形状が湾曲した形状となるように配置した。   FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the optical system of the present embodiment. The short wavelength light L1 and long wavelength light L2 collected by the line condensing lens 12 are irradiated to the solar battery cell 14 before connecting the focal lines X101 and X102. All of the sensitivity wavelength light of the solar battery cell 14 is structured to form a focal line on the back surface side of the solar battery cell 14. The light receiving surface of the solar battery cell 14 was arranged so that the cross-sectional shape cut by a plane perpendicular to the focal lines X101 and X102 had a curved shape.

さらに、焦線Ｘ１０１、Ｘ１０２を含む面で切断した前記太陽電池セルの受光面の断面は、焦線Ｘ１０１、Ｘ１０２と平行であることが望ましい。本構造により、太陽電池セル１４の受光面に照射される光の焦線方向の光強度分布の均一化を図ることができる。   Furthermore, it is desirable that the cross section of the light receiving surface of the solar cell cut along the plane including the focal lines X101 and X102 is parallel to the focal lines X101 and X102. With this structure, the light intensity distribution in the focal line direction of the light applied to the light receiving surface of the solar battery cell 14 can be made uniform.

集光レンズ１２、太陽電池セル１４は、実施形態１と同様のものを用いることができ、湾曲した形状は同様の方法により実現できる。   The condensing lens 12 and the solar battery cell 14 can be the same as those in the first embodiment, and the curved shape can be realized by the same method.

本実施形態における発明の効果を従来の平板型太陽電池の場合と比較して図１０を基に説明する。集光レンズ１２と焦線Ｘ１０１、Ｘ１０２の間のＡ１０１−Ａ１０２部分に平板型太陽電池セルを設置した場合、太陽電池セルの外側ほど焦線Ｘ１０１、Ｘ１０２からの距離が遠く光強度密度が小さくなるとともに、集光レンズ１２の色収差のため短波長光ほど内側に集まるため、Ａ１０１−Ａ１０２断面における光強度密度は図４と同様に光軸４０付近ほど高くなる。このため、太陽電池セルの出力は面内分布が大きくなり、出力の小さな部分の影響を受けて太陽電池セル全体としての出力は低下する。これに対し、図１０のように、太陽電池セル１４の受光面を集光レンズ１２の方向に対して凸形状とした場合、平板型の太陽電池セルの場合と比較して、太陽電池セル１４の中央部分ほど焦線Ｘ１０１、Ｘ１０２から遠ざかるため、光強度密度分布を改善することができる。また、太陽電池セル１４を前記凸形状とした場合、集光レンズ１２において屈折された光が太陽電池セル１４に入射する際の入射角を小さくすることができる。実施形態１の効果と同様に、受光面表面における反射損失と太陽電池表面電極の影による損失を低減することができる。平板型太陽電池の場合は、集光型太陽光発電モジュールの薄型化のため、集光レンズ１２と太陽電池セルの距離を近づけると、前記入射角増大の問題により損失が大きくなるといった問題がある。本実施形態の構造によれば、前記入射角増大の問題が低減されるため、太陽電池セル１４の出力の低下を抑えつつ、集光型太陽光発電モジュールの薄型化が可能となる。   The effect of the invention in this embodiment will be described based on FIG. 10 in comparison with the case of a conventional flat plate solar cell. When a flat solar cell is installed in the portion A101-A102 between the condenser lens 12 and the focal lines X101, X102, the distance from the focal lines X101, X102 is farther away from the solar cell and the light intensity density becomes smaller. At the same time, because the chromatic aberration of the condenser lens 12 causes the shorter wavelength light to be gathered on the inner side, the light intensity density in the cross section A101-A102 becomes higher near the optical axis 40 as in FIG. For this reason, the output of the solar battery cell has a large in-plane distribution, and the output of the solar battery cell as a whole is lowered due to the influence of the small output part. On the other hand, as shown in FIG. 10, when the light receiving surface of the solar battery cell 14 is convex with respect to the direction of the condenser lens 12, the solar battery cell 14 is compared with the flat solar battery cell. Since the center portion of the light source is further away from the focal lines X101 and X102, the light intensity density distribution can be improved. Further, when the solar battery cell 14 has the convex shape, the incident angle when the light refracted by the condensing lens 12 enters the solar battery cell 14 can be reduced. Similar to the effect of the first embodiment, it is possible to reduce the reflection loss on the surface of the light receiving surface and the loss due to the shadow of the solar cell surface electrode. In the case of a flat plate type solar cell, there is a problem that if the distance between the condensing lens 12 and the solar cell is made close to reduce the thickness of the concentrating solar power generation module, the loss increases due to the increase in incident angle. . According to the structure of this embodiment, since the problem of the incident angle increase is reduced, it is possible to reduce the thickness of the concentrating solar power generation module while suppressing a decrease in the output of the solar battery cell 14.

また、本実施形態の場合、図１０に示すように集光レンズ１２の色収差のため、長波長光Ｌ２ほど照射される領域が広がり中央付近の光強度が弱くなり、短波長光Ｌ１ほど照射される領域が狭く中央付近の光強度が強くなる。図１１には、本実施形態についてのＡ１０１−Ａ１０２断面における太陽電池セル１４上での長波長光、短波長光の光強度分布の概略図を示す。長波長光の光強度分布が短波長光と比較して均一であるため、多接合型太陽電池あるいはメカニカルスタックセルを用いる場合、出力電流が長波長において制限されている、すなわち、ボトムセルにより出力電流が制限されている太陽電池を使用することが望ましい。ボトムセルにより出力電流が制限されている太陽電池を用いることにより、太陽電池セル出力の面内分布を低減し、太陽電池セル全体としての出力を改善することができる。各光電変換層の出力電流は、光電変換層の材質及び組成の選択と、光電変換層の膜厚により調整することができる。本実施形態の構造において、ボトムセルにより出力電流が制限されている構造とすることが望ましい。   In the case of this embodiment, as shown in FIG. 10, due to the chromatic aberration of the condenser lens 12, the region irradiated with the longer wavelength light L2 spreads and the light intensity near the center becomes weaker, and the shorter wavelength light L1 is irradiated. The area to be narrowed is narrow and the light intensity near the center is increased. In FIG. 11, the schematic of the light intensity distribution of the long wavelength light on the photovoltaic cell 14 in the A101-A102 cross section about this embodiment, and short wavelength light is shown. Since the light intensity distribution of long-wavelength light is uniform compared to short-wavelength light, when using a multi-junction solar cell or mechanical stack cell, the output current is limited at the long wavelength, that is, the output current by the bottom cell It is desirable to use solar cells that are limited. By using a solar cell whose output current is limited by the bottom cell, the in-plane distribution of the solar cell output can be reduced and the output of the entire solar cell can be improved. The output current of each photoelectric conversion layer can be adjusted by selecting the material and composition of the photoelectric conversion layer and the film thickness of the photoelectric conversion layer. In the structure of this embodiment, it is desirable that the output current be limited by the bottom cell.

また、集光レンズ１２が線集光型である場合、太陽電池セル１４の受光面形状が前記集光レンズ１２の焦線を中心とする略円筒面形状であることが望ましい。その焦線は太陽電池セル１４の感度波長域の略中間波長光（波長λＭ）に対する焦線であることが更に望ましい。図１２には、集光レンズ１２が線集光型であり、波長λＭにおける焦線Ｘ１２１を中心とする略円筒面上に太陽電池セル１４の受光面が位置する場合の光学系に関する断面図を示した。集光レンズ１２により屈折された光のうち、波長λＭの光ＬＭは太陽電池セル１４の受光面に垂直に入射する。また、短波長光ＬＳと長波長光ＬＬは、集光レンズ１２の色収差によりＬＭの入射方向より両側に広がった方向より入射するが、その入射角は平板型太陽電池セルの場合と比較して小さな入射角となるため、太陽電池セル１４の表面反射損失、表面電極の影による損失が低減され、出力を更に向上することができる。
（実施形態４）
以下、本発明の実施形態４について図に基づき説明する。実施形態４に係る集光型太陽光発電モジュールの概略斜視図は図７と同様である。図１３は、一対の集光レンズ１２と太陽電池セル１４の部分を拡大して示した図である。実施形態４は、実施形態３において集光レンズ１２を点集光型とし、それに対応して太陽電池セル１４の受光面が直交する２方向に凸形状に湾曲した形状とする。集光レンズにより集光された光は焦点を結ぶ前に、太陽電池セル１４に照射される。図１３には単一の太陽電池セル１４を設置した場合を示したが、太陽電池セル１４の受光面を、直交する２方向に湾曲した形状とするためには、実施形態１に記載した複数の太陽電池セルを並置する方法や、湾曲した形状の基板上に製膜、塗布等の方法により太陽電池セルを形成する方法により実現することができる。 Moreover, when the condensing lens 12 is a line condensing type | mold, it is desirable for the light-receiving surface shape of the photovoltaic cell 14 to be a substantially cylindrical surface shape centering on the focal line of the said condensing lens 12. FIG. More preferably, the focal line is a focal line with respect to substantially intermediate wavelength light (wavelength λ M ) in the sensitivity wavelength region of the solar battery cell 14. Figure 12 is a condenser lens 12 is a line focusing type, cross-sectional view for the optical system when the light receiving surface of the solar battery cell 14 on the substantially cylindrical surface centered on the focal line X121 at a wavelength lambda M is located showed that. Of the refracted light by the condenser lens 12, light LM having a wavelength lambda M is incident perpendicularly on the light receiving surface of the solar cell 14. In addition, the short wavelength light LS and the long wavelength light LL are incident from directions extending from both sides of the incident direction of the LM due to the chromatic aberration of the condenser lens 12, but the incident angles thereof are compared with the case of the flat plate solar cell. Since the incident angle is small, the surface reflection loss of the solar battery cell 14 and the loss due to the shadow of the surface electrode are reduced, and the output can be further improved.
(Embodiment 4)
Embodiment 4 of the present invention will be described below with reference to the drawings. The schematic perspective view of the concentrating solar power generation module according to Embodiment 4 is the same as FIG. FIG. 13 is an enlarged view of the pair of condensing lenses 12 and the solar battery cells 14. In the fourth embodiment, the condensing lens 12 is a point condensing type in the third embodiment, and the light receiving surface of the solar battery cell 14 is correspondingly curved in two directions orthogonal to each other. The light collected by the condenser lens is irradiated to the solar battery cell 14 before focusing. Although the case where the single photovoltaic cell 14 was installed was shown in FIG. 13, in order to make the light-receiving surface of the photovoltaic cell 14 into the shape curved in two orthogonal directions, the plurality described in the first embodiment. This method can be realized by a method in which the solar cells are juxtaposed or a method in which solar cells are formed on a curved substrate by film formation, coating, or the like.

本実施形態における発明の効果は、実施形態３と同様に説明することができる。本実施形態は、実施形態３の場合には１方向に集光されていたものが、直交する２方向に集光されるもので、光学系の断面図は図１０と同様になる。すなわち、太陽電池セル１４の受光面を集光レンズ１２に対して凸形状とすることにより、実施形態３の場合と同様に、光強度分布の改善、入射角低減による表面反射損失、表面電極の陰による損失の低減が可能となる。   The effects of the invention in this embodiment can be described in the same manner as in the third embodiment. In the present embodiment, in the case of the third embodiment, the light collected in one direction is collected in two orthogonal directions, and the cross-sectional view of the optical system is the same as FIG. That is, by making the light receiving surface of the solar battery cell 14 convex with respect to the condenser lens 12, as in the case of the third embodiment, the light intensity distribution is improved, the surface reflection loss due to the reduced incident angle, and the surface electrode Loss due to shade can be reduced.

また、実施形態３の場合と同様に、多接合型太陽電池あるいはメカニカルスタックセルを使用する場合は、出力電流がボトムセルにより制限されているものを使用することが望ましい。   As in the case of the third embodiment, when a multi-junction solar cell or a mechanical stack cell is used, it is desirable to use one whose output current is limited by the bottom cell.

また、太陽電池セル１４の受光面は、前記集光レンズ１２の焦点を中心とする略球面上に位置することが望ましい。その焦点は太陽電池セル１４の感度波長域の略真ん中の波長である略中間波長光（波長λＭ）に対する焦点であることが更に望ましい。実施形態３の図１２と同様に、集光レンズ１２により屈折された光のうち、波長λＭの光ＬＭは太陽電池セル１４の受光面に略垂直に入射する。短波長光ＬＳと長波長光ＬＬは、集光レンズ１２の色収差によりＬＭの入射方向より両側に広がった方向より入射するが、その入射角は平板型太陽電池セルの場合と比較して小さな入射角となるため、太陽電池セル１４の表面反射損失、表面電極の影による損失が低減され、出力を更に向上することができる。 Further, it is desirable that the light receiving surface of the solar battery cell 14 is located on a substantially spherical surface centered on the focal point of the condenser lens 12. More preferably, the focal point is a focal point with respect to substantially intermediate wavelength light (wavelength λ M ) which is a wavelength in the middle of the sensitivity wavelength region of the solar battery cell 14. Similar to FIG. 12 of Embodiment 3, of the refracted light by the condenser lens 12, light LM having a wavelength lambda M is incident substantially perpendicularly on the light receiving surface of the solar cell 14. The short-wavelength light LS and the long-wavelength light LL are incident from directions extending from both sides of the incident direction of the LM due to the chromatic aberration of the condenser lens 12, but the incident angles are smaller than those in the case of the flat solar cell. Since it becomes a corner, the surface reflection loss of the solar battery cell 14 and the loss due to the shadow of the surface electrode are reduced, and the output can be further improved.

本実施例には前記実施形態１の場合について具体例を挙げて説明する。基本的な構造は実施形態１の図２に示す一対の集光レンズ１２と太陽電池セル１４の構造と同様である。太陽電池セル１４は、感度波長域が波長３２０ｎｍから８９０ｎｍであるInGaP/GaAs構造である２接合型化合物太陽電池を使用し、受光面サイズは７ｍｍ×７ｍｍである。集光レンズ１２として、外形サイズ２１０ｍｍ×２００ｍｍの線集光型のアクリル樹脂製フレネルレンズを用いた。支持板部１１ａはアルミ製のもの、金属板２６は銅板、放熱絶縁層２７はエポキシ樹脂に酸化アルミニウムを含有したものを用いた。   In this example, the case of the first embodiment will be described with a specific example. The basic structure is the same as the structure of the pair of condenser lenses 12 and solar cells 14 shown in FIG. The solar cell 14 uses a two-junction compound solar cell having an InGaP / GaAs structure with a sensitivity wavelength range of 320 nm to 890 nm, and has a light receiving surface size of 7 mm × 7 mm. As the condensing lens 12, a line condensing acrylic resin Fresnel lens having an outer size of 210 mm × 200 mm was used. The support plate portion 11a was made of aluminum, the metal plate 26 was a copper plate, and the heat dissipation insulating layer 27 was an epoxy resin containing aluminum oxide.

太陽電池セル１４の受光面は、半径２００ｍｍの略円筒面に沿った形状になるよう湾曲させた。太陽電池セル１４はフレネルレンズ１２と太陽電池セル１４の受光面中央部との距離が１５０ｍｍとなる位置に、集光レンズ１２に向かって凹形状になるよう金属板２６の表面に半田付けにより固定した。太陽電池セル１４の受光面は、焦線Ｘ２２に垂直な面で切断した断面形状が湾曲した形状であり、かつ、焦線Ｘ２２を含む面で切断した断面が、焦線Ｘ２２と平行となるようにした。   The light receiving surface of the solar battery cell 14 was curved so as to have a shape along a substantially cylindrical surface having a radius of 200 mm. The solar battery cell 14 is fixed to the surface of the metal plate 26 by soldering at a position where the distance between the Fresnel lens 12 and the center of the light receiving surface of the solar battery cell 14 is 150 mm so as to be concave toward the condenser lens 12. did. The light receiving surface of the solar battery cell 14 has a curved cross-sectional shape cut by a plane perpendicular to the focal line X22, and a cross-section cut by a plane including the focal line X22 is parallel to the focal line X22. I made it.

フレネルレンズの焦線Ｘ２２は、フレネルレンズ１２と太陽電池セル１４の間に位置しており、本実施例では太陽電池セル１４の感度波長域である波長３２０ｎｍから８９０ｎｍの中間波長である６０５ｎｍにおける焦点距離は１４５ｍｍである。   The focal line X22 of the Fresnel lens is located between the Fresnel lens 12 and the solar battery cell 14, and in this embodiment, the focal point at 605 nm, which is an intermediate wavelength from 320 nm to 890 nm, which is the sensitivity wavelength region of the solar battery cell 14. The distance is 145 mm.

太陽電池セル１４の受光面サイズはフレネルレンズ１２のサイズと所望の集光倍率から決定されるものであり、どのような大きさでも良い。この構成により、太陽電池セル１４の全面にフレネルレンズ１２により集光した光が全て当たるように設定すると、集光倍率は約２８倍程度となる。   The size of the light receiving surface of the solar battery cell 14 is determined from the size of the Fresnel lens 12 and a desired condensing magnification, and may be any size. With this configuration, when all the light collected by the Fresnel lens 12 is applied to the entire surface of the solar battery cell 14, the light collection magnification is about 28 times.

図２に示した構成とするためには、太陽電池セル１４はフレキシブル性を有する必要がある。以下にフレキシブル性を有するInGaP/GaAs薄膜太陽電池の製造方法を記述する。半導体層成長には有機金属気相成長(MOCVD)法を用いた。成長温度は７００℃とし、ｎ-ＧａＡｓ基板上に基板と太陽電池層を分離するためのAlAs中間層を形成後、InGaP/GaAs太陽電池を形成した。GaAs層の成長では、原料としてTMG(トリメチルガリウム)とAsH3（アルシン）を用いた。InGaP層の成長ではＴＭＩ（トリメチルインジウム）、TMGおよびPH3（ホスフィン）を原料に用いた。AlInP層の成長ではTMA（トリメチルアルミニウム）、ＴＭＩおよびPH3を原料に用いた。AlAs層の成長ではTMAとAsH3を原料に用いた。GaAs、InGaPおよびAlInP層の全ての成長において、n型層形成のための不純物にSiH4（モノシラン）を用い、p型層形成のための不純物にDEZn（ジエチルジンク）を用いた。   In order to obtain the configuration shown in FIG. 2, the solar battery cell 14 needs to have flexibility. A method for manufacturing a flexible InGaP / GaAs thin film solar cell is described below. The metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method was used for the semiconductor layer growth. The growth temperature was 700 ° C., and an InAs / GaAs solar cell was formed after forming an AlAs intermediate layer on the n-GaAs substrate for separating the substrate and the solar cell layer. In the growth of the GaAs layer, TMG (trimethylgallium) and AsH3 (arsine) were used as raw materials. In the growth of the InGaP layer, TMI (trimethylindium), TMG and PH3 (phosphine) were used as raw materials. In the growth of the AlInP layer, TMA (trimethylaluminum), TMI and PH3 were used as raw materials. In the growth of the AlAs layer, TMA and AsH3 were used as raw materials. In all the growth of GaAs, InGaP, and AlInP layers, SiH4 (monosilane) was used as an impurity for forming an n-type layer, and DEZn (diethyl zinc) was used as an impurity for forming a p-type layer.

エピタキシャル膜の脇をWAXで覆い、フォトリソグラフィー法によって、パターンを形成後、上部InGaP/GaAs太陽電池のGaAs層をアルカリ溶液、InGaP層及びAlInP層を酸溶液でエッチングして、AlAs面を露出させる。上部InGaP太陽電池に裏面電極を形成し、WAXで支持基板を張り合わせて、その後、10％HF溶液でAlAsを端面からエッチングすることにより、上部InGaP/GaAs太陽電池を剥離する。その後、表面電極形成し、反射防止としてAl2O3/TiO2を形成する。この方法により作成した太陽太陽電池は厚み数μｍ〜数十μｍと薄くすることができ、フレキシブル性を有するInGaP/GaAs薄膜太陽電池が製造可能である。   Cover the sides of the epitaxial film with WAX and form a pattern by photolithography, then etch the GaAs layer of the upper InGaP / GaAs solar cell with an alkaline solution, the InGaP layer and the AlInP layer with an acid solution to expose the AlAs surface . A back electrode is formed on the upper InGaP solar cell, a supporting substrate is bonded with WAX, and then AlAs is etched from the end surface with a 10% HF solution to peel off the upper InGaP / GaAs solar cell. Thereafter, a surface electrode is formed, and Al2O3 / TiO2 is formed as an antireflection. A solar solar cell produced by this method can be made as thin as several μm to several tens of μm, and an InGaP / GaAs thin film solar cell having flexibility can be manufactured.

上記構造の太陽電池セルの受光面各点におけるInGaP（トップセル）とGaAs（ボトムセル）の出力電流測定値を平板型形状の太陽電池の場合と比較して示す。図１４は本実施例と同条件で、フレネルレンズ１２と太陽電池セル１４の受光面中央部との距離が１５０ｍｍの位置に平板型太陽電池を設置した場合の太陽電池セル受光面内の各点におけるInGaP太陽電池とGaAs太陽電池の短絡電流測定値である。また、図１５は、本実施例の湾曲した太陽電池受光面の各点におけるInGaP太陽電池とGaAs太陽電池の短絡電流測定値である。本実施例の湾曲した形状の太陽電池の場合、平板型太陽電池の場合と比較して、中央部の短絡電流が小さくなり、周縁部の短絡電流が大きくなっており、各点における両太陽電池セルの短絡電流差が小さくなっている。すなわち、太陽電池セルを湾曲させた場合、出力電流の面内均一性が向上し、かつ、トップセル（InGaP）とボトムセル（GaAs）の出力電流差が縮小するため、InGaP/GaAs太陽電池の出力は改善する。   The measured output current values of InGaP (top cell) and GaAs (bottom cell) at each point on the light-receiving surface of the solar cell having the above structure are shown in comparison with the case of a flat plate type solar cell. FIG. 14 shows each point in the solar cell light receiving surface when a flat plate solar cell is installed at a position where the distance between the Fresnel lens 12 and the center of the light receiving surface of the solar cell 14 is 150 mm under the same conditions as in this embodiment. Is the measured short circuit current of InGaP solar cells and GaAs solar cells. FIG. 15 shows measured values of the short-circuit current of the InGaP solar cell and the GaAs solar cell at each point on the curved solar cell light receiving surface of this example. In the case of the curved solar cell of this example, the short-circuit current at the center is smaller and the short-circuit current at the peripheral portion is larger than in the case of the flat plate solar cell. The short-circuit current difference between the cells is small. In other words, when the solar cell is bent, the in-plane uniformity of the output current is improved and the difference between the output currents of the top cell (InGaP) and the bottom cell (GaAs) is reduced, so the output of the InGaP / GaAs solar cell Will improve.

本発明の実施形態１に係る集光型太陽光発電モジュールの概略斜視図（側面を透視的に示したもの）である。1 is a schematic perspective view of a concentrating solar power generation module according to Embodiment 1 of the present invention (in which a side surface is shown transparently). 本発明の実施形態１に係る一対の集光レンズと太陽電池セル部分の拡大図である。It is an enlarged view of a pair of condensing lenses and a photovoltaic cell part concerning Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態１に係る光学系の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the optical system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 太陽電池セル上の光強度分布を示す図である。It is a figure which shows the light intensity distribution on a photovoltaic cell. Ａ３１−Ａ３２断面における短波長光、長波長光の光強度分布を示す図である。It is a figure which shows the light intensity distribution of the short wavelength light in a A31-A32 cross section, and long wavelength light. 本発明の実施形態１に係る光学系の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the optical system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態２に係る集光型太陽光発電モジュールの概略斜視図（側面を透視的に示したもの）である。It is a schematic perspective view (what showed the side surface transparently) of the concentrating photovoltaic power generation module which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態２に係る一対の集光レンズと太陽電池セル部分の拡大図である。It is an enlarged view of a pair of condensing lenses and solar cell part concerning Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施形態３に係る一対の集光レンズと太陽電池セル部分の拡大図である。It is an enlarged view of a pair of condensing lens and photovoltaic cell part concerning Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態３に係る光学系の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the optical system which concerns on Embodiment 3 of this invention. Ａ１０１−Ａ１０２断面における短波長光、長波長光の光強度分布を示す図である。It is a figure which shows the light intensity distribution of the short wavelength light in a A101-A102 cross section, and long wavelength light. 本発明の実施形態３に係る光学系の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the optical system which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態４に係る一対の集光レンズと太陽電池セル部分の拡大図である。It is an enlarged view of a pair of condensing lens and photovoltaic cell part concerning Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施例に係る平板型太陽電池の短絡電流測定値である。It is a short circuit current measured value of the flat plate type solar cell which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る湾曲した太陽電池の短絡電流測定値である。It is a short circuit current measured value of the curved solar cell which concerns on the Example of this invention. 従来の集光型太陽光発電モジュールの概略図である。It is the schematic of the conventional concentrating solar power generation module. 従来の集光型太陽光発電モジュールの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the conventional concentrating solar power generation module.

符号の説明Explanation of symbols

１１ ケース
１１ａ 支持板部
１２ 集光レンズ
１３ 太陽光
１４ 太陽電池セル
Ｘ２２ 実施形態１に係る集光レンズの太陽光に対する焦線
Ｌ１ 短波長光
Ｌ２ 長波長光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Case 11a Support plate part 12 Condensing lens 13 Sunlight 14 Solar cell X22 The focal line with respect to the sunlight of the condensing lens which concerns on Embodiment 1 L1 Short wavelength light L2 Long wavelength light

Claims (10)

太陽光を集光する集光レンズと、前記集光レンズにより集光された光が照射される太陽電池セルを有する集光型太陽光発電モジュールであって、
前記太陽電池セルは、複数の光電変換層を積層した構造を有し、
前記複数の光電変換層のうちのいずれかの光電変換層が、前記太陽電池セル全体としての出力電流を制限し、
前記太陽電池セルにおいては、前記集光レンズにより集光された光のうちの前記出力電流を制限している前記光電変換層の感度波長域の光が、他の光電変換層より前記出力電流を制限している前記光電変換層において均一な強度分布を有するように、受光面が湾曲している、集光型太陽光発電モジュール。 A concentrating solar power generation module having a condensing lens that condenses sunlight and a solar battery cell irradiated with light condensed by the condensing lens,
The solar battery cell has a structure in which a plurality of photoelectric conversion layers are stacked,
Any one of the plurality of photoelectric conversion layers limits the output current as the entire solar cell,
In the solar battery cell, light in the sensitivity wavelength region of the photoelectric conversion layer that restricts the output current out of the light collected by the condenser lens receives the output current from other photoelectric conversion layers. The concentrating solar power generation module in which the light receiving surface is curved so as to have a uniform intensity distribution in the restricted photoelectric conversion layer . 前記集光レンズの焦点は前記集光レンズと前記太陽電池セルの間に位置し、
前記太陽電池セルの受光面は前記集光レンズに向かって凹形状に湾曲し、
前記出力電流を制限している前記光電変換層が、前記太陽電池セルの受光面側に設けられた光電変換層（トップセル）である、請求項１に記載の集光型太陽光発電モジュール。 The focal point of the condenser lens is located between the condenser lens and the solar battery cell,
The light receiving surface of the solar battery cell is concavely curved toward the condenser lens,
The photoelectric conversion layer that limits the output current, said a photoelectric conversion layer provided on the light-receiving surface of the solar cell (top cell), concentrating solar power generation module according to claim 1. 前記集光レンズの焦点は前記太陽電池セルの裏面側に位置し、
前記太陽電池セルの受光面は前記集光レンズに向かって凸形状に湾曲し、
前記出力電流を制限している前記光電変換層が、前記太陽電池セルの裏面側に設けられた光電変換層（ボトムセル）である、請求項１に記載の集光型太陽光発電モジュール。 Focus before Symbol condensing lens is located on the back side of the solar cell,
The light receiving surface of the solar battery cell is curved in a convex shape toward the condenser lens ,
The concentrating solar power generation module according to claim 1 , wherein the photoelectric conversion layer that limits the output current is a photoelectric conversion layer (bottom cell) provided on a back surface side of the solar battery cell . 前記集光レンズは線集光型であり、
前記集光レンズの焦線に垂直な面で切断した前記太陽電池セルの受光面の断面形状が湾曲している、請求項１から３のいずれかに記載の集光型太陽光発電モジュール。 The condensing lens is a line condensing type ,
The solar sectional shape of the light-receiving surface of the battery cell is curved, concentrating solar power generation module according to any one of claims 1 to 3 taken along a plane perpendicular to the focal line of the condenser lens. 前記集光レンズの焦線を含む面で切断した前記太陽電池セルの受光面の断面が前記集光レンズの焦線と平行である、請求項４に記載の集光型太陽光発電モジュール。 The cross section of the light-receiving surface of the solar cell is parallel and focal line of the condenser lens, concentrating solar power generation module according to claim 4 taken along a plane including the focal line before Symbol condenser lens. 前記集光レンズは線集光型であり、
前記太陽電池セルの受光面が前記集光レンズの焦線を中心とする略円筒面上に位置する、請求項１から３のいずれかに記載の集光型太陽光発電モジュール。 The condensing lens is a line condensing type ,
Located substantially cylindrical surface on the light receiving surface of the solar cell is centered on the focal line of the condenser lens, concentrating solar power generation module according to any of claims 1 to 3. 前記集光レンズは点集光型であり、
前記太陽電池セルの受光面が直交する２方向に湾曲した形状である、請求項１から３のいずれかに記載の集光型太陽光発電モジュール。 The condensing lens is a point condensing type ,
Wherein a shape of the light receiving surface is curved in two directions perpendicular to the solar cell, concentrating solar power generation module according to any one of claims 1 to 3. 前記集光レンズは点集光型であり、
前記太陽電池セルの受光面が前記集光レンズの焦点を中心とする略球面上に位置する、請求項１から３のいずれかに記載の集光型太陽光発電モジュール。 The condensing lens is a point condensing type ,
The light receiving surface of the solar cell is located substantially on a spherical surface centered at the focal point of the condenser lens, concentrating solar power generation module according to any of claims 1 to 3. 前記焦線と前記焦点は、前記太陽電池セルの感度波長の略中間波長に対するものである、請求項６または８に記載の集光型太陽光発電モジュール。 The focal point and the focal line, said is for substantially intermediate wavelength of the sensitivity wavelength of the solar cell, concentrating solar power generation module according to claim 6 or 8. 前記集光レンズがフレネルレンズである、請求項１から９のいずれかに記載の集光型太陽光発電モジュール。 The condensing lens is a Fresnel lens, concentrating solar power generation module according to any of claims 1 to 9.
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