JP5015889B2 - Solar cell panel and solar power generation device - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池パネル及び太陽光発電装置に関する。   The present invention relates to a solar cell panel and a solar power generation device.

図19は、太陽電池セルに入射する入射光の光束密度と太陽電池セルの起電力との関係の概略をあらわすグラフである。図19の「光束密度」は、太陽電池セルが受光する単位面積あたりの光量を意味する。図20は、日周運動する太陽を光源として発電を行うことができる時間を説明する模式図である。   FIG. 19 is a graph showing an outline of the relationship between the luminous flux density of incident light incident on a solar battery cell and the electromotive force of the solar battery cell. “Flux density” in FIG. 19 means the amount of light per unit area received by the solar battery cell. FIG. 20 is a schematic diagram for explaining the time during which power generation can be performed using the sun moving daily as a light source.

図19に示すように、光束密度が閾値THを下回っている場合、太陽電池セルの起電力は極めて小さいが、光束密度が閾値THを上回っている場合、太陽電池セルの起電力は光束密度の上昇に概ね比例して上昇する。ただし、光束密度が飽和水準STに達すると、太陽電池セルの起電力は飽和してその上昇は緩慢になる。   As shown in FIG. 19, when the luminous flux density is below the threshold value TH, the electromotive force of the solar battery cell is extremely small. However, when the luminous flux density is above the threshold value TH, the electromotive force of the solar battery cell is equal to the luminous flux density. Rise in proportion to the rise. However, when the luminous flux density reaches the saturation level ST, the electromotive force of the solar battery cell is saturated and the increase is slow.

したがって、図20に示すように、太陽電池セルを南中時の太陽932の方向に向けて設置する場合、日の出後及び日の入り前の時間帯の低い位置にある太陽934,936から太陽電池セルへの太陽光の入射角度は大きくなる。入射角度が大きくなると、太陽電池セルが受光する太陽光の光束密度が閾値THを下回る。また、入射する太陽光に強い表面反射が生じるので、太陽電池セルに届く光が少なくなる。このため、日の出後及び日の入り前の時間帯で太陽が低い位置にあるときには、実質的に発電をすることができなくなる。   Therefore, as shown in FIG. 20, when the solar cells are installed in the direction of the sun 932 at the time of south and middle, from the suns 934 and 936 at a low position in the time zone after sunrise and before sunset, to the solar cells. The incident angle of sunlight increases. When the incident angle increases, the light flux density of sunlight received by the solar battery cell is lower than the threshold value TH. Moreover, since strong surface reflection arises with respect to the incident sunlight, the light which reaches a photovoltaic cell decreases. For this reason, when the sun is at a low position in the time zone after sunrise and before sunset, it is substantially impossible to generate power.

特許文献1は、本願発明と関連する文献公知発明が記載された先行技術文献である。特許文献1は、太陽電池セルの受光面と面する側にプリズムを密に配列し太陽電池セルの受光面と面しない側にレンズを密に配列した透明体で太陽電池セルの受光面を覆った太陽電池パネルを開示している。   Patent Document 1 is a prior art document in which a document known invention related to the present invention is described. In Patent Document 1, the light receiving surface of the solar battery cell is covered with a transparent body in which prisms are densely arranged on the side facing the light receiving surface of the solar battery cell and lenses are densely arranged on the side not facing the light receiving surface of the solar battery cell. A solar cell panel is disclosed.

特開2005−285948号公報JP 2005-285948 A

しかし、特許文献1の太陽電池パネルは、太陽が入射角度60度程度の低い位置にあるときの発電の効率は上昇するものの、さらに入射角度が大きい場合にはレンズ及びプリズムが入射光と干渉するので、太陽が朝・夕などとても低い位置にあるときの発電の効率は著しく低下する。したがって、特許文献1の太陽電池パネルは、日周運動する太陽により効率的に発電をする範囲が限られる。   However, the solar cell panel of Patent Document 1 increases the efficiency of power generation when the sun is at a low position with an incident angle of about 60 degrees, but when the incident angle is larger, the lens and the prism interfere with the incident light. Therefore, the efficiency of power generation when the sun is in a very low position such as morning and evening is significantly reduced. Therefore, the solar cell panel of Patent Document 1 has a limited range in which power is efficiently generated by the sun moving in a diurnal motion.

本発明は、この問題を解決するためになされたもので、日周運動する太陽により朝・夕の入射角度の大きいときも含め、効率的に発電をすることができる太陽電池パネル及び太陽光発電装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve this problem, and includes a solar cell panel and solar power generation that can efficiently generate power even when the morning and evening incident angles are large due to the diurnal sun. An object is to provide an apparatus.

上記課題を解決するため、請求項1の太陽電池パネルは、太陽電池セルと、前記太陽電池セルの受光面を覆う第1の透明体と、を備え、前記第1の透明体の前記受光面と面しない第1の面に、前記太陽電池セルの受光面と相対的に大きな角度をなし相対的に小さな範囲を占める離散的な第1の入射領域の群と、前記太陽電池セルの受光面と相対的に小さな角度をなし相対的に大きな範囲を占める平坦な第2の入射領域とがあり、前記第1の透明体に、前記第1の入射領域に入射した斜め入射光を光束密度を大きくしてから前記太陽電池セルの受光面へ導く微小光学素子の群が前記第2の入射領域から外れて離散的に形成されている。   In order to solve the above-described problem, a solar cell panel according to claim 1 includes a solar cell and a first transparent body that covers a light-receiving surface of the solar cell, and the light-receiving surface of the first transparent body. A first group of discrete incident regions that occupy a relatively small range at a relatively large angle with the light-receiving surface of the solar battery cell on the first surface that does not face the light-receiving surface of the solar battery cell; And a flat second incident region that occupies a relatively small angle and occupies a relatively large range, and the oblique incident light incident on the first incident region is converted into a light flux density on the first transparent body. A group of micro optical elements that are led to the light receiving surface of the solar battery cell after being enlarged are discretely formed out of the second incident region.

請求項2の太陽電池パネルは、請求項1の太陽電池パネルにおいて、前記微小光学素子が、入射した斜め入射光を集光するレンズ面となる入射面と前記入射面に入射した斜め入射光の進行方向を前記太陽電池セルの受光面に入る法線方向へ向けて屈曲する反射面とを有する。   The solar cell panel according to claim 2 is the solar cell panel according to claim 1, wherein the minute optical element is a lens surface that collects incident oblique incident light and an incident surface incident on the incident surface. And a reflecting surface that bends in the direction of normal to the light receiving surface of the solar battery cell.

請求項3の太陽電池パネルは、請求項1の太陽電池パネルにおいて、前記微小光学素子が、入射面と前記入射面に入射した斜め入射光の進行方向を前記太陽電池セルの受光面に入る法線方向へ向けて屈曲する反射面を有するマイクロプリズムである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the solar cell panel according to the first aspect, wherein the minute optical element enters an incident surface and a traveling direction of oblique incident light incident on the incident surface and enters the light receiving surface of the solar cell. It is a microprism having a reflecting surface that bends in the line direction.

請求項4の太陽電池パネルは、請求項1の太陽電池パネルにおいて、前記微小光学素子が、入射した斜め入射光を集光するレンズ面となる入射面を有するマイクロレンズである。   A solar cell panel according to a fourth aspect is the microlens according to the solar cell panel according to the first aspect, wherein the minute optical element has an incident surface serving as a lens surface for collecting incident oblique incident light.

請求項5の太陽電池パネルは、請求項1ないし請求項4のいずれかの太陽電池パネルにおいて、前記微小光学素子の群が、前記太陽電池セルの受光面から出る法線方向に垂直な第1の方向から前記太陽電池セルの受光面から出る法線方向に傾けた方向を前記入射面が向く第1の群と、前記太陽電池セルの受光面から出る法線方向に垂直で前記第1の方向とは反対の第2の方向から前記太陽電池セルの受光面から出る法線方向に傾けた方向を前記入射面が向く第2の群と、を備える。   The solar cell panel according to claim 5 is the solar cell panel according to any one of claims 1 to 4, wherein the group of the micro optical elements is a first perpendicular to the normal direction extending from the light receiving surface of the solar cell. A first group in which the incident surface faces in a direction inclined from the light-receiving direction of the solar cell toward the normal direction coming out of the light-receiving surface of the solar cell, and the first group perpendicular to the normal direction coming out of the light-receiving surface of the solar cell. A second group in which the incident surface faces a direction inclined from a second direction opposite to the direction to a normal direction extending from the light receiving surface of the solar battery cell.

請求項6の太陽電池パネルは、請求項1ないし請求項5のいずれかの太陽電池パネルにおいて、前記微小光学素子の群が少なくとも一方向に離散的に配列され、前記微小光学素子の高さが前記微小光学素子の群の離散的に配列する方向の配列間隔の0.1−1.0倍である。   A solar cell panel according to a sixth aspect is the solar cell panel according to any one of the first to fifth aspects, wherein the groups of the micro optical elements are discretely arranged in at least one direction, and the height of the micro optical elements is It is 0.1 to 1.0 times the arrangement interval in the direction of discrete arrangement of the group of micro optical elements.

請求項7の太陽電池パネルは、請求項6の太陽電池パネルにおいて、前記微小光学素子の高さが5−5000μm、前記微小光学素子の群の離散的に配列する方向の配列間隔が25−25000μmである。   The solar cell panel according to claim 7 is the solar cell panel according to claim 6, wherein the height of the micro optical element is 5-5000 μm, and the arrangement interval in the direction in which the groups of the micro optical elements are discretely arranged is 25-25000 μm. It is.

請求項8の太陽電池パネルは、請求項1ないし請求項7のいずれかの太陽電池パネルにおいて、前記太陽電池セルは、光電変換を行う光電変換体と、前記光電変換体の受光面に設けられた表面電極と、前記光電変換体の非受光面に設けられた裏面電極と、を備え、前記表面電極は、前記第1の入射領域に入射した斜め入射光が到達する前記太陽電池セルの受光面の上の第1の受光領域に隣接する第1のフィンガー電極の群、を備える。   The solar battery panel according to claim 8 is the solar battery panel according to any one of claims 1 to 7, wherein the solar battery cell is provided on a photoelectric conversion body that performs photoelectric conversion and a light receiving surface of the photoelectric conversion body. And a back electrode provided on a non-light-receiving surface of the photoelectric converter, the surface electrode receiving light of the solar cell to which the oblique incident light incident on the first incident region reaches. A first group of finger electrodes adjacent to the first light receiving area on the surface.

請求項9の太陽電池パネルは、請求項8の太陽電池パネルにおいて、前記表面電極は、前記第1のフィンガー電極の群と電気的に分離され前記第2の入射領域に入射した垂直入射光が到達する前記太陽電池セルの受光面の上の第2の受光領域に設けられた第2のフィンガー電極の群、をさらに備える。   The solar cell panel according to claim 9 is the solar cell panel according to claim 8, wherein the surface electrode is electrically separated from the group of the first finger electrodes, and vertically incident light incident on the second incident region is received. And a second group of finger electrodes provided in a second light receiving region on the light receiving surface of the solar cell that reaches.

請求項10の太陽電池パネルは、請求項8又は請求項9の太陽電池パネルにおいて、前記表面電極が前記光電変換体に形成された溝に埋設され、前記表面電極の前記太陽電池セルの受光面に露出する部分と前記光電変換体の受光面の前記溝が形成された部分以外の部分とが同一平面を形成する。   The solar cell panel according to claim 10 is the solar cell panel according to claim 8 or 9, wherein the surface electrode is embedded in a groove formed in the photoelectric converter, and the light receiving surface of the solar cell of the surface electrode. And the portion other than the portion where the groove is formed on the light receiving surface of the photoelectric converter form the same plane.

請求項11の太陽電池パネルは、請求項8ないし請求項10のいずれかの太陽電池パネルにおいて、前記表面電極が透明導電材料の膜である。   The solar cell panel according to claim 11 is the solar cell panel according to any one of claims 8 to 10, wherein the surface electrode is a film of a transparent conductive material.

請求項12の太陽電池パネルは、請求項1ないし請求項11のいずれかの太陽電池パネルにおいて、前記第1の透明体の第1の面を覆い前記前記第1の透明体の第1の面とは面しない第3の面が平坦であって前記第1の透明体よりも屈折率が小さい第2の透明体、をさらに備える。   The solar cell panel according to claim 12 is the solar cell panel according to any one of claims 1 to 11, wherein the solar cell panel covers the first surface of the first transparent body and the first surface of the first transparent body. The second surface is further provided with a second transparent body having a flat third surface that does not face and having a refractive index smaller than that of the first transparent body.

請求項13の太陽電池パネルは、請求項12の太陽電池パネルにおいて、前記太陽電池セルの受光面と面する前記第1の透明体の第2の面が前記前記太陽電池セルの受光面と密着している。   The solar cell panel according to claim 13 is the solar cell panel according to claim 12, wherein the second surface of the first transparent body facing the light receiving surface of the solar cell is in close contact with the light receiving surface of the solar cell. is doing.

請求項14の太陽光発電装置は、入射光の入射角度に対する電力の出力の依存性が異なる複数の集電経路を有する太陽電池パネルと、前記複数の集電経路のうちの優位の集電経路から選択的に集電する集電回路と、を備える。   The solar power generation device according to claim 14 includes a solar cell panel having a plurality of current collection paths having different power output dependencies with respect to an incident angle of incident light, and a dominant current collection path among the plurality of current collection paths. And a current collecting circuit for selectively collecting current from.

請求項1の発明によれば、斜め入射光が光束密度を大きくされてから太陽電池セルの受光面に導かれ、垂直入射光及び略垂直入射光がほぼそのまま太陽電池セルの受光面に導かれるので、斜め入射光並びに垂直入射光及び略垂直入射光のいずれが入射しても太陽電池セルの受光面に十分な光束密度の光が到達する。これにより、日周運動する太陽により効率的に発電をすることができる。   According to the first aspect of the present invention, the oblique incident light is guided to the light receiving surface of the solar battery cell after the luminous flux density is increased, and the normal incident light and the substantially vertical incident light are guided almost directly to the light receiving surface of the solar battery cell. Therefore, light having a sufficient light flux density reaches the light receiving surface of the solar battery cell regardless of whether oblique incident light, vertical incident light, or substantially vertical incident light is incident. Thereby, it is possible to generate power efficiently by the sun moving in a diurnal motion.

請求項2の発明によれば、斜め入射光が集光されるとともに太陽電池セルの受光面への斜め入射光の入射角度が小さくなるので、太陽電池セルの受光面が受光する斜め入射光の光束密度が大きくなり、斜め入射光が入射したときの発電の効率を向上することができる。   According to the invention of claim 2, since the oblique incident light is condensed and the incident angle of the oblique incident light to the light receiving surface of the solar battery cell is reduced, the oblique incident light received by the light receiving surface of the solar battery cell is reduced. The light flux density is increased, and the power generation efficiency when obliquely incident light is incident can be improved.

請求項3の発明によれば、太陽電池セルの受光面への斜め入射光の入射角度が小さくなるので、太陽電池セルの受光面が受光する斜め入射光の光束密度が大きくなり、斜め入射光が入射したときの発電の効率を向上することができる。   According to the invention of claim 3, since the incident angle of the oblique incident light to the light receiving surface of the solar battery cell becomes small, the luminous flux density of the oblique incident light received by the light receiving surface of the solar battery cell becomes large, and the oblique incident light It is possible to improve the efficiency of power generation when is incident.

請求項4の発明によれば、斜め入射光が集光されるので、太陽電池セルの受光面が受光する斜め入射光の光束密度が大きくなり、斜め入射光が入射したときの発電の効率を向上することができる。   According to the invention of claim 4, since the oblique incident light is condensed, the luminous flux density of the oblique incident light received by the light receiving surface of the solar battery cell is increased, and the power generation efficiency when the oblique incident light is incident is increased. Can be improved.

請求項5の発明によれば、第1の方向に近い方向及び第2の方向に近い方向のいずれから斜め入射光が入射しても太陽電池セルの受光面に十分な光束密度の光が到達するので、日の出後及び日の入り前の時間帯の両方に効率的に発電をすることができる。   According to the invention of claim 5, light having a sufficient light flux density reaches the light receiving surface of the solar battery cell even when obliquely incident light is incident from either the direction close to the first direction or the direction close to the second direction. Therefore, it is possible to generate power efficiently both at sunrise and before sunset.

請求項6ないし請求項7の発明によれば、一の微小光学素子への斜め入射光の入射が隣接する他の微小光学素子によって遮られることが抑制されるので、日周運動する太陽により効率的に発電をすることができる。   According to the sixth to seventh aspects of the present invention, the incidence of obliquely incident light on one minute optical element is suppressed from being blocked by another adjacent minute optical element. Power generation.

請求項8の発明によれば、斜め入射光により発生した電力を効率的に集電することができるので、斜め入射光が入射したときの発電の効率を向上することができる。   According to the invention of claim 8, since the electric power generated by the oblique incident light can be collected efficiently, the power generation efficiency when the oblique incident light is incident can be improved.

請求項9の発明によれば、斜め入射光により発生した電力並びに垂直入射光及び略垂直入射光により発生した電力を分離して集電することができるので、斜め入射光が入射したとき並びに垂直入射光及び略垂直入射光が入射したときの両方において発電の効率を向上することができる。   According to the ninth aspect of the present invention, the power generated by the oblique incident light and the power generated by the vertical incident light and the substantially perpendicular incident light can be separated and collected. The efficiency of power generation can be improved both when incident light and substantially perpendicular incident light are incident.

請求項10の発明によれば、太陽電池セルの受光面が平坦になるので、太陽電池セルと透明体との間に間隙ができにくくなる。これにより、太陽電池パネルの発電の効率を向上することができる。   According to invention of Claim 10, since the light-receiving surface of a photovoltaic cell becomes flat, it becomes difficult to make a space | gap between a photovoltaic cell and a transparent body. Thereby, the power generation efficiency of the solar cell panel can be improved.

請求項11の発明によれば、表面電極が入射光を遮蔽しなくなるので、光電変換体が受光する入射光が増加し、太陽電池セルの発電の効率を向上することができる。   According to the eleventh aspect of the invention, since the surface electrode does not shield the incident light, the incident light received by the photoelectric conversion body increases, and the power generation efficiency of the solar battery cell can be improved.

請求項12の発明によれば、太陽電池パネルの受光面が平坦になるので、太陽電池パネルの受光面への異物の付着が減少するとともに、太陽電池パネルの受光面からの異物の除去が容易になる。これにより、異物による発電の効率の劣化を抑制することができる。   According to the invention of claim 12, since the light receiving surface of the solar cell panel becomes flat, the adhesion of foreign matter to the light receiving surface of the solar cell panel is reduced, and the removal of foreign matter from the light receiving surface of the solar cell panel is easy. become. Thereby, deterioration of the efficiency of the electric power generation by a foreign material can be suppressed.

請求項13の発明によれば、太陽電池セルと第1の透明体との間の間隙がなくなるので、間隙による入射光の損失を抑制し、発電の効率を向上することができる。   According to the invention of claim 13, since the gap between the solar battery cell and the first transparent body is eliminated, the loss of incident light due to the gap can be suppressed and the efficiency of power generation can be improved.

請求項14の発明によれば、太陽電池パネルが発電した電力を効率的に集電することができる。   According to invention of Claim 14, the electric power which the solar cell panel generated can be collected efficiently.

<1 第1実施形態>
<1.1 太陽電池パネル102の概略>
第1実施形態は、太陽電池パネル102に関する。図1は、第1実施形態の太陽電池パネル102の模式図である。図1は、太陽電池パネル102の斜視図となっている。
<1 First Embodiment>
<1.1 Outline of Solar Cell Panel 102>
The first embodiment relates to a solar cell panel 102. FIG. 1 is a schematic diagram of the solar cell panel 102 of the first embodiment. FIG. 1 is a perspective view of the solar cell panel 102.

図1に示すように、太陽電池パネル102は、受光面で受光した光に応じた電力を発生する太陽電池セル104と、斜め入射光を光束密度を大きくしてから太陽電池セル104の受光面へ導くとともに垂直入射光及び略垂直入射光をほぼそのまま太陽電池セル104の受光面へ導く板状又は膜状の透明体118とを備える。「斜め入射光」とは、相対的に入射角度θが大きい入射光、「略垂直入射光」とは、相対的に入射角度θが小さく太陽電池セル104の受光面へ入る法線方向に略平行に入射する入射光、「垂直入射光」とは、入射角度θが0°で太陽電池セル104の受光面へ入る法線方向に平行に入射する入射光のことである。   As shown in FIG. 1, the solar battery panel 102 includes a solar battery cell 104 that generates electric power according to light received by the light receiving surface, and a light receiving surface of the solar battery cell 104 after increasing the luminous flux density of oblique incident light. And a plate-like or film-like transparent body 118 that guides normal incident light and substantially normal incident light to the light receiving surface of the solar battery cell 104 as they are. “Obliquely incident light” means incident light having a relatively large incident angle θ, and “substantially perpendicular incident light” means that the incident angle θ is relatively small and substantially in the normal direction to enter the light receiving surface of the solar cell 104. Incident light that is incident in parallel, “vertical incident light” is incident light that is incident in parallel to the normal direction that enters the light receiving surface of the solar battery cell 104 at an incident angle θ of 0 °.

透明体118は、太陽電池セル104の受光面の全部を覆っている。透明体118により、斜め入射光並びに垂直入射光及び略垂直入射光のいずれが入射しても太陽電池セル104の受光面に十分な光束密度の光が到達する。これにより、日周運動する太陽により効率的に発電をすることができる。なお、太陽電池セル104の受光面の一部が透明体118で覆われずに露出していてもよい。   The transparent body 118 covers the entire light receiving surface of the solar battery cell 104. The transparent body 118 allows light having a sufficient luminous flux density to reach the light receiving surface of the solar battery cell 104 regardless of whether obliquely incident light, normal incident light, or substantially normal incident light is incident. Thereby, it is possible to generate power efficiently by the sun moving in a diurnal motion. A part of the light receiving surface of the solar battery cell 104 may be exposed without being covered with the transparent body 118.

<1.2 透明体118>
(ア)透明体118の概略;
図2〜図4は、太陽電池パネル102の模式図である。図2は、太陽電池パネル102の平面図、図3は、図2のA−Aで示される切断線の位置における太陽電池パネル102の断面図、図4は、図2のB−Bで示される切断線の位置における太陽電池パネル102の断面図である。図2〜図4には、説明の便宜上、XY平面が太陽電池セル104の受光面1041と平行となり、+Z方向が太陽電池セル104の受光面1041から出る法線方向となるXYZ直交座標系が定義されている。
<1.2 Transparent body 118>
(A) Outline of the transparent body 118;
2 to 4 are schematic views of the solar cell panel 102. 2 is a plan view of the solar cell panel 102, FIG. 3 is a cross-sectional view of the solar cell panel 102 at the position of the cutting line indicated by AA in FIG. 2, and FIG. 4 is indicated by BB in FIG. It is sectional drawing of the solar cell panel 102 in the position of the cutting line. 2 to 4, for convenience of explanation, an XYZ orthogonal coordinate system in which the XY plane is parallel to the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 and the + Z direction is a normal direction exiting from the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 is shown. Is defined.

図2〜図4に示すように、太陽電池セル104の受光面1041と面しない透明体118の上面1181には、入射した斜め入射光を光束密度を大きくしてから太陽電池セル104の受光面へ導く微小光学素子であるマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の群が下面1182に平行な平坦部1183から突出して形成されている。太陽電池セル104の受光面1041と面する透明体118の下面1182は全面が平坦になっている。透明体118の下面1182は、太陽電池セル104の受光面1041と密着している。これにより、太陽電池セル104と透明体118との間の間隙がなくなるので、間隙による入射光の損失を抑制し、太陽電池パネル102の発電の効率を向上することができる。   As shown in FIGS. 2 to 4, on the upper surface 1181 of the transparent body 118 that does not face the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104, the light incident surface of the solar battery cell 104 is increased after increasing the luminous flux density of the incident oblique incident light. A group of microlens / microprism composites 120 which are micro optical elements leading to the surface is formed so as to protrude from a flat portion 1183 parallel to the lower surface 1182. The entire lower surface 1182 of the transparent body 118 facing the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 is flat. The lower surface 1182 of the transparent body 118 is in close contact with the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104. Thereby, since the gap between the solar battery cell 104 and the transparent body 118 is eliminated, loss of incident light due to the gap can be suppressed, and the power generation efficiency of the solar battery panel 102 can be improved.

(イ)透明体118の材質;
透明体118は、アクリル樹脂・ポリカーボネート樹脂・シクロオレフィン樹脂等の樹脂の硬化物、石英ガラス等のガラスの硬化物、酸化イットリウムセラミックス等のセラミックスの焼結体等の固体材料であって、太陽電池セル104の発電の効率がよくなる光の波長において透光性が良好な材料で構成することが望ましい。透明体118の屈折率は空気の屈折率より大きい。
(A) Material of the transparent body 118;
The transparent body 118 is a solid material such as a cured product of a resin such as an acrylic resin, a polycarbonate resin, or a cycloolefin resin, a cured product of a glass such as quartz glass, or a sintered body of a ceramic such as yttrium oxide ceramics. It is desirable to use a material that has good translucency at the wavelength of light that improves the power generation efficiency of the cell 104. The refractive index of the transparent body 118 is larger than the refractive index of air.

(ウ)マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の構造;
図3及び図4に示すように、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120は、斜め入射光が入射する入射面1201と入射面1201に入射した斜め入射光を全反射する反射面1202とを有する。
(C) Structure of the microlens / microprism composite 120;
As shown in FIGS. 3 and 4, the microlens / microprism complex 120 includes an incident surface 1201 on which oblique incident light is incident and a reflecting surface 1202 that totally reflects the oblique incident light incident on the incident surface 1201.

入射面1201は、中央が外側に向かって突出した凸曲面になっている。入射面1201は、入射した斜め入射光を集光する凸レンズ面となっている。入射面1201により、斜め入射光が集光されるので、太陽電池セル104の受光面1041が受光する斜め入射光の光束密度が大きくなり、斜め入射光が入射したときの発電の効率を向上することができる。   The incident surface 1201 is a convex curved surface with the center protruding outward. The incident surface 1201 is a convex lens surface that collects incident oblique incident light. Since the incident light is collected by the incident surface 1201, the luminous flux density of the oblique incident light received by the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 is increased, and the efficiency of power generation when the oblique incident light is incident is improved. be able to.

反射面1202は、平坦になっている。反射面1202は、入射面1201に入射した斜め入射光の進行方向を太陽電池セル104の受光面1041へ入る法線方向である−Z方向へ向けて屈曲する。もちろん、反射面1202で全反射された後の斜め入射光の進行方向は斜め入射光の入射角度によって変化するので、「太陽電池セル104の受光面1041へ入る法線方向である−Z方向へ向けて屈曲する」とは、斜め入射光の入射角度にかかわらず反射面1202で全反射された後の斜め入射光の進行方向を太陽電池セル104の受光面1041へ入る法線方向へ屈曲することまでは意味しない。すなわち、凸レンズ面によって形成されるマイクロレンズの光軸に平行又は略平行に入射する斜め入射光の反射面1202で全反射された後の進行方向を太陽電池セル104の受光面1041へ入る法線方向へ屈曲すれば足りる。反射面1202により、太陽電池セル104の受光面1041への斜め入射光の入射角度が小さくなるので、太陽電池セル104の受光面1041が受光する斜め入射光の光束密度が大きくなり、斜め入射光が入射したときの発電の効率を向上することができる。   The reflection surface 1202 is flat. The reflecting surface 1202 is bent toward the −Z direction, which is the normal direction of entering the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104, with the traveling direction of obliquely incident light incident on the incident surface 1201. Of course, the traveling direction of the obliquely incident light after being totally reflected by the reflecting surface 1202 varies depending on the incident angle of the obliquely incident light, so that “to the −Z direction, which is the normal direction to the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104”. “Bend toward” means that the traveling direction of the oblique incident light after being totally reflected by the reflecting surface 1202 is bent in the normal direction to enter the light receiving surface 1041 of the solar cell 104 regardless of the incident angle of the oblique incident light. It doesn't mean anything. That is, a normal line that enters the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 in the traveling direction after being totally reflected by the reflecting surface 1202 of obliquely incident light that is incident parallel or substantially parallel to the optical axis of the microlens formed by the convex lens surface. Bending in the direction is sufficient. Since the incident angle of the oblique incident light to the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 is reduced by the reflection surface 1202, the light flux density of the oblique incident light received by the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 is increased, and the oblique incident light It is possible to improve the efficiency of power generation when is incident.

なお、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120は斜め入射光を反射する反射面を1面だけ有するが、斜め入射光の進行方向を太陽電池セル104の受光面1041へ入る法線方向へ向けて屈曲することができるならば、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120が2面以上の反射面を有していてもよい。ただし、反射面を1面だけ有することには、斜め入射光の損失が減少するという利点や、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120が小型になるという利点がある。   The microlens / microprism composite 120 has only one reflecting surface that reflects obliquely incident light, but the traveling direction of the obliquely incident light is bent toward the normal direction that enters the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104. If possible, the microlens / microprism composite 120 may have two or more reflecting surfaces. However, having only one reflective surface has the advantage that the loss of obliquely incident light is reduced and the microlens / microprism composite 120 is small.

また、反射面1201に銀やアルミニウムの膜を蒸着して、反射面をミラーとしてもよい。   Alternatively, a silver or aluminum film may be vapor-deposited on the reflective surface 1201, and the reflective surface may be used as a mirror.

(エ)斜め入射領域及び垂直入射領域;
マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の入射面1201の群は、太陽電池セル104の受光面1041と相対的に大きな角度をなし相対的に小さな範囲を占める離散的な斜め入射領域の群となる。斜め入射領域には、斜め入射光が主に入射する。
(D) Oblique incidence area and normal incidence area;
The group of incident surfaces 1201 of the microlens / microprism complex 120 is a group of discrete oblique incident regions that make a relatively large angle with the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 and occupy a relatively small range. The oblique incident light mainly enters the oblique incident region.

平坦部1183は、太陽電池セル104の受光面1181と相対的に小さな角度をなし相対的に大きな範囲を占める垂直入射領域となる。垂直入射領域には、垂直入射光が主に入射する。   The flat portion 1183 is a normal incidence region that makes a relatively small angle with the light receiving surface 1181 of the solar battery cell 104 and occupies a relatively large range. Normal incident light is mainly incident on the normal incidence region.

マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120は、相対的に大きな範囲を占める垂直入射領域の外側に形成されている。このことは、垂直入射領域への垂直入射光及び略垂直入射光の入射がマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120と干渉することを減らすことに寄与する。   The microlens / microprism composite 120 is formed outside the normal incidence region occupying a relatively large range. This contributes to reducing the incidence of normal incident light and substantially normal incident light on the normal incident region from interfering with the microlens / microprism composite 120.

透明体118の上面1181において垂直入射領域が占める面積は、10−50%であることが望ましい。この範囲を下回ると、垂直入射光及び略垂直入射光が入射したときの発電の効率が十分でない場合が多くなるからであり、この範囲を上回ると、斜め入射領域が占める面積が小さくなり、斜め入射光が入射したときの発電の効率が十分でない場合が多くなるからである。   The area occupied by the normal incidence region on the upper surface 1181 of the transparent body 118 is preferably 10-50%. This is because if it falls below this range, there are many cases where the efficiency of power generation is not sufficient when normal incident light and substantially perpendicular incident light are incident. If this range is exceeded, the area occupied by the oblique incident region becomes small, and This is because there are many cases where the efficiency of power generation when incident light is incident is insufficient.

(オ)マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の群の配列;
図2に示すように、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の群は、±X方向に疎に等間隔で配列され、±Y方向に密に等間隔で配列されている。これにより、±X方向に近い方向から入射する斜め入射光の一のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120への入射が隣接する他のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120によって遮られることが抑制され、斜め入射光が入射したときの発電の効率を向上することができる。
(E) an array of groups of microlens / microprism composites 120;
As shown in FIG. 2, the group of the microlens / microprism complex 120 is arranged sparsely at equal intervals in the ± X direction and densely arranged at equal intervals in the ± Y direction. Thereby, it is suppressed that the incident to the microlens / microprism complex 120 of one obliquely incident light incident from a direction close to the ± X direction is blocked by another adjacent microlens / microprism complex 120, The efficiency of power generation when obliquely incident light is incident can be improved.

太陽電池パネル102を日周運動する太陽による発電に使用する場合、斜め入射光が入射するのは、日の出後又は日の入り前の時間帯だけであるので、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の群を±X方向だけに離散的に配列し±Y方向に連続的に配列しても問題とはならない。ただし、光束密度を大きくすることができる斜め入射光は減少するもののマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の群を±Y方向にも離散的に配列してもよい。すなわち、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の群は、少なくとも一方向に離散的に配列するのが望ましいが、二方向に離散的に配列してもよい。   When the solar cell panel 102 is used for power generation by the sun moving diurnally, obliquely incident light is incident only in the time zone after sunrise or before sunset, so the group of the microlens / microprism complex 120 is It does not matter if they are discretely arranged only in the ± X direction and continuously arranged in the ± Y direction. However, although the oblique incident light that can increase the light beam density is reduced, the group of the microlens / microprism composite 120 may be discretely arranged in the ± Y directions. That is, the group of the microlens / microprism complex 120 is desirably arranged discretely in at least one direction, but may be arranged discretely in two directions.

マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の高さhは、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の群の離散的に配列する方向の配列間隔pの0.1−1.0倍であることが望ましい(図3参照)。典型的には、高さhは5−5000μm、配列間隔pは25−25000μmである。これにより、一のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120への斜め入射光の入射が隣接する他のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120によって遮られることが抑制されるので、日周運動する太陽により効率的に発電をすることができる。   The height h of the microlens / microprism composite 120 is desirably 0.1 to 1.0 times the arrangement interval p in the direction of discrete arrangement of the group of microlens / microprism composite 120 ( (See FIG. 3). Typically, the height h is 5-5000 μm, and the arrangement interval p is 25-25000 μm. As a result, the incidence of obliquely incident light on one microlens / microprism composite 120 is suppressed from being blocked by another adjacent microlens / microprism composite 120, so that the sun moves more efficiently. Power generation.

(カ)日の出後の時間帯用のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体122及び日の入前の時間帯用のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体124;
図2〜図4に示すように、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の群には、入射面1201が−X方向から+Z方向に傾けた方向を向く日の出後の時間帯用のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体122の群と、入射面1201が+X方向から+Z方向へ傾けた方向を向く日の入り前の時間帯用のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体124の群とを含む。これにより、+X方向に近い方向及び−X方向に近い方向のいずれから斜め入射光が入射しても太陽電池セル104の受光面に十分な光束密度の光が到達するので、日の出後及び日の入り前の時間帯の両方に効率的に発電をすることができる。
(F) the microlens / microprism complex 122 for the time zone after sunrise and the microlens / microprism complex 124 for the time zone before sunset;
As shown in FIGS. 2 to 4, the group of microlens / microprism composites 120 includes a microlens / microscope for a time zone after sunrise in which the incident surface 1201 faces in a direction inclined from the −X direction to the + Z direction. It includes a group of prism complexes 122 and a group of microlenses / microprism complexes 124 for the time zone before sunset where the incident surface 1201 faces the direction inclined from the + X direction to the + Z direction. As a result, light with a sufficient luminous flux density reaches the light receiving surface of the solar battery cell 104 regardless of whether the oblique incident light is incident from either the direction close to the + X direction or the direction close to the −X direction. It is possible to generate power efficiently both during the time period.

日の出後の時間帯用のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体122と日の入前の時間帯用のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体124とは±Y方向にひとつずつ交互に配列され、±X方向に配列されたマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の各列は、それぞれ、日の出後の時間帯用のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体122又は日の入り前の時間帯用のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体124のいずれかのみからなる。ただし、このような配列を採用することは必須ではなく、他の配列を採用してもよい。   The micro lens / micro prism composite 122 for the time zone after sunrise and the micro lens / micro prism composite 124 for the time zone before sunset are alternately arranged one by one in the ± Y direction, and in the ± X direction. Each row of the arranged microlens / microprism composites 120 includes a microlens / microprism composite 122 for the time zone after sunrise or a microlens / microprism composite 124 for the time zone before sunset, respectively. It consists of only one. However, it is not essential to employ such an arrangement, and other arrangements may be adopted.

(キ)斜め入射光が入射した場合の状態;
図5〜図7は、太陽電池パネル102に斜め入射光191〜193が入射した場合の状態を示す模式図である。図5〜図7は、それぞれ、図3の断面図の一部に入射角度θ1,θ2,θ3で入射した斜め入射光191〜193の平行光束を模式的に示した断面図となっている。
(G) State when obliquely incident light is incident;
5 to 7 are schematic diagrams showing states when obliquely incident light 191 to 193 is incident on the solar cell panel 102. FIGS. 5 to 7 are cross-sectional views schematically showing parallel light beams of obliquely incident light 191 to 193 incident at a part of the cross-sectional view of FIG. 3 at incident angles θ1, θ2, and θ3.

図5に示すように、マイクロレンズの光軸と略平行に入射角度θ1で斜め入射光191が太陽電池パネル102に入射した場合は、隣接するマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120によってほとんど遮られることなく斜め入射光191の全部がマイクロレンズ/マイクロプリズム120の入射面1201だけに入射する。マイクロレンズ/マイクロプリズムの入射面1201に入射した斜め入射光191は、入射面1201で集光された後に反射面1202で進行方向が太陽電池セル104の受光面1041に入る法線方向へ向けて屈曲させられ、最終的に太陽電池セル104の受光面104に到達する。   As shown in FIG. 5, when obliquely incident light 191 is incident on the solar cell panel 102 at an incident angle θ1 substantially parallel to the optical axis of the microlens, it is almost blocked by the adjacent microlens / microprism composite 120. All of the oblique incident light 191 is incident only on the incident surface 1201 of the microlens / microprism 120. The oblique incident light 191 incident on the incident surface 1201 of the microlens / microprism is condensed on the incident surface 1201 and then travels on the reflecting surface 1202 toward the normal direction entering the light receiving surface 1041 of the solar cell 104. It is bent and finally reaches the light receiving surface 104 of the solar battery cell 104.

また、図6に示すように、入射角度θ1よりも大きい上限近くの入射角度θ2で斜め入射光192が太陽電池パネル102に入射した場合は、隣接するマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120によって遮られる光束が増えるものの斜め入射光192の全部がマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の入射面1201だけに入射する。マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の入射面1201に入射した斜め入射光192は、やはり、入射面1201で集光された後に反射面1202で進行方向が太陽電池セル104の受光面1041に入る法線方向から若干傾いた方向へ屈曲させられ、最終的に太陽電池セル104の受光面1401に到達する。入射角度θの上限は、概ね、30°程度である。   Further, as shown in FIG. 6, when the oblique incident light 192 is incident on the solar cell panel 102 at an incident angle θ2 near the upper limit larger than the incident angle θ1, it is blocked by the adjacent microlens / microprism complex 120. Although the luminous flux increases, all of the oblique incident light 192 is incident only on the incident surface 1201 of the microlens / microprism composite 120. The oblique incident light 192 incident on the incident surface 1201 of the microlens / microprism composite 120 is again condensed on the incident surface 1201 and then travels on the reflecting surface 1202 to enter the light receiving surface 1041 of the solar cell 104. It is bent in a direction slightly inclined from the linear direction, and finally reaches the light receiving surface 1401 of the solar battery cell 104. The upper limit of the incident angle θ is approximately about 30 °.

さらに、図7に示すように、入射角度θ1よりも小さい下限近くの入射角度θ3で斜め入射光193が太陽電池パネル102に入射した場合は、斜め入射光193の一部がマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の入射面1201に入射し、斜め入射光の一部が平坦部1183に入射する。マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の入射面1201に入射した斜め入射光193は、入射面1201で集光された後に反射面1202で進行方向が受光面に入る法線方向から若干傾いた方向へ屈曲させられ、最終的に太陽電池セル104の受光面1041に到達する。平坦部1183に入射した斜め入射光は、若干屈曲された後にほぼそのまま太陽電池セル104の受光面1041に到達する。入射角度θの下限は、概ね、5°程度である。   Further, as shown in FIG. 7, when the oblique incident light 193 is incident on the solar cell panel 102 at an incident angle θ3 near the lower limit smaller than the incident angle θ1, a part of the oblique incident light 193 is a microlens / microprism. The light enters the incident surface 1201 of the composite 120, and a part of the oblique incident light enters the flat portion 1183. The obliquely incident light 193 incident on the incident surface 1201 of the microlens / microprism composite 120 is collected on the incident surface 1201 and then travels on the reflecting surface 1202 in a direction slightly inclined from the normal direction entering the light receiving surface. It is bent and finally reaches the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104. The obliquely incident light incident on the flat portion 1183 reaches the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 as it is after being slightly bent. The lower limit of the incident angle θ is approximately about 5 °.

このように、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の入射面1201に入射した斜め入射光は光束密度を大きくされてから太陽電池セル104の受光面1041へ導かれる。また、図5〜図7のように、入射角度θが大きい場合であっても、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120によって、従来は表面反射が生じて太陽電池セルに届かなかった光も、集光に利用できるようになる。しかし、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の入射面1201に入射する斜め入射光は、斜め入射光120の入射角度θが小さくなると減少するため、斜め入射光の入射角度θが小さくなるとマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の光束密度を大きくする役割は働きにくくなる。   Thus, the obliquely incident light incident on the incident surface 1201 of the microlens / microprism complex 120 is guided to the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 after the luminous flux density is increased. Further, as shown in FIGS. 5 to 7, even when the incident angle θ is large, the microlens / microprism composite 120 also collects light that has not conventionally reached the solar cell due to surface reflection. It becomes available for light. However, the oblique incident light incident on the incident surface 1201 of the microlens / microprism composite 120 decreases as the incident angle θ of the oblique incident light 120 decreases. Therefore, when the incident angle θ of the oblique incident light decreases, the microlens / The role of increasing the light beam density of the microprism composite 120 is less likely to work.

図8は、太陽電池パネル102に斜め入射光が入射した場合の状態を示す模式図である。図8には、図2の平面図の一部に季節や時間が異なる斜め入射光194〜199の平行光束を模式的に示した平面図となっている。   FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a state where oblique incident light is incident on the solar cell panel 102. FIG. 8 is a plan view schematically showing parallel light beams of oblique incident light 194 to 199 having different seasons and times in part of the plan view of FIG.

図8に示すように、太陽電池パネル102を平面視したときの斜め入射光の入射方向は季節や時間によって変化するが、その変化はマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120による斜め入射光の取得にはほとんど影響がない。   As shown in FIG. 8, the incident direction of the oblique incident light when the solar cell panel 102 is viewed in plan changes depending on the season and time, but the change is due to the acquisition of the oblique incident light by the microlens / microprism complex 120. Has little effect.

(ク)垂直入射光及び略垂直入射光が入射した場合の状態;
図9及び図10は、それぞれ、太陽電池パネル102に垂直入射光181及び略垂直入射光182が入射した場合の状態を示す模式図である。図9及び図10には、図3の断面図の一部に垂直入射光181及び入射角度θ4で入射した略垂直入射光182の平行光束を模式的に示した断面図となっている。
(H) State when normal incident light and substantially normal incident light are incident;
FIG. 9 and FIG. 10 are schematic views showing a state where the normal incident light 181 and the substantially normal incident light 182 are incident on the solar cell panel 102, respectively. 9 and 10 are cross-sectional views schematically showing a parallel light beam of the normal incident light 182 and the substantially normal incident light 182 incident on the part of the cross-sectional view of FIG. 3 at an incident angle θ4.

図9に示すように、垂直入射光181が太陽電池パネル102に入射した場合は、垂直入射光181の大部分はマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120と干渉することなく平坦部1183に入射し、垂直入射光181の小部分はマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120と干渉する。平坦部1183に入射した垂直入射光181は、ほぼそのまま太陽電池セル104の受光面1041に到達する。マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120と干渉した垂直入射光120は、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120によって散乱させられた後にその一部が太陽電池セル104の受光面1041に到達する。   As shown in FIG. 9, when the normal incident light 181 enters the solar cell panel 102, most of the normal incident light 181 enters the flat portion 1183 without interfering with the microlens / microprism composite 120, A small portion of the normal incident light 181 interferes with the microlens / microprism composite 120. The vertically incident light 181 incident on the flat portion 1183 reaches the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 almost as it is. The normal incident light 120 that has interfered with the microlens / microprism composite 120 is scattered by the microlens / microprism composite 120, and then part of the light reaches the light receiving surface 1041 of the solar cell 104.

また、図10に示すように、略垂直入射光182が太陽電池パネル102に入射した場合は、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120と干渉する光束が若干増えるものの略垂直入射光182の大部分がマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120と干渉することなく平坦部に入射し、略垂直入射光182の小部分がマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120と干渉する。平坦部1183に入射した略垂直入射光182は、ほぼそのまま太陽電池セル104の受光面1041に到達する。マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120と干渉した略垂直入射光182の一部は、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120によって散乱させられた後に太陽電池セル104の受光面1041に到達する。   In addition, as shown in FIG. 10, when the substantially vertical incident light 182 is incident on the solar cell panel 102, the light beam that interferes with the microlens / microprism composite 120 slightly increases, but most of the substantially vertical incident light 182 The light enters the flat portion without interfering with the microlens / microprism composite 120, and a small portion of the substantially perpendicular incident light 182 interferes with the microlens / microprism composite 120. The substantially perpendicular incident light 182 incident on the flat portion 1183 reaches the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 almost as it is. Part of the substantially perpendicular incident light 182 that interferes with the microlens / microprism composite 120 reaches the light receiving surface 1041 of the solar cell 104 after being scattered by the microlens / microprism composite 120.

このように、平坦部1183に入射した垂直入射光181及び略垂直入射光182は、ほとんどそのまま太陽電池セル104の受光面1041に導かれる。また、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120と干渉した垂直入射光181及び略垂直入射光182は、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120によって散乱され、最終的にその一部が太陽電池セル104の受光面1041に到達する。   In this manner, the normal incident light 181 and the substantially normal incident light 182 incident on the flat portion 1183 are almost directly guided to the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104. Further, the normal incident light 181 and the substantially normal incident light 182 that interfere with the microlens / microprism composite 120 are scattered by the microlens / microprism composite 120, and finally a part of the light is received by the solar battery cell 104. The surface 1041 is reached.

したがって、入射光の入射角度が小さくなってマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の光束密度を大きくする役割が働きにくくなった後にも、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の影響をほとんど受けることなく垂直入射光181及び略垂直入射光182により効率的に発電が行われる。   Therefore, even after the incident angle of incident light is reduced and the role of increasing the light beam density of the microlens / microprism composite 120 is less likely to work, the vertical impact is hardly affected by the microlens / microprism composite 120. Electric power is efficiently generated by the incident light 181 and the substantially perpendicular incident light 182.

<1.3 太陽電池セル104>
(ア)太陽電池セル104の概略;
図2〜図4に示すように、太陽電池セル104は、光電変換を行う光電変換体106と、それぞれ太陽電池セル104の受光面1041及び非受光面1042に設けられ太陽電池セル104が発生した電力の集電経路となる表面電極108及び裏面電極116とを備える。
<1.3 Solar cell 104>
(A) Outline of solar battery cell 104;
As shown in FIG. 2 to FIG. 4, the solar battery cell 104 is generated on the photoelectric conversion body 106 that performs photoelectric conversion and the light receiving surface 1041 and the non-light receiving surface 1042 of the solar battery cell 104. A front electrode 108 and a back electrode 116 serving as a power collecting path are provided.

(イ)光電変換体106;
光電変換体106は、例えば、受光面1061の近傍をホウ素(B)等のドナー不純物の拡散によりn型層とし、非受光面1062の近傍をアルミニウム等のアクセプタ不純物の拡散によりp+型層としたp型のシリコン半導体の基板である。シリコン半導体は単結晶・多結晶・微結晶及びアモルファスのいずれであってもよい。もちろん、導電型を反転してもよいし、半導体材料をゲルマニウム(Ge)・ガリウムヒ素(GaAs)・インジウムリン(InP)等の他の種類に変更してもよい。
(A) the photoelectric converter 106;
For example, the photoelectric converter 106 has an n-type layer in the vicinity of the light-receiving surface 1061 by diffusion of donor impurities such as boron (B), and a p + -type layer in the vicinity of the non-light-receiving surface 1062 by diffusion of acceptor impurities such as aluminum. This is a p-type silicon semiconductor substrate. The silicon semiconductor may be any of single crystal, polycrystal, microcrystal, and amorphous. Of course, the conductivity type may be reversed, or the semiconductor material may be changed to other types such as germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP).

図2〜図4に示すように、光電変換体106の受光面1061には表面電極108が埋設される溝1063が形成されている。   As shown in FIGS. 2 to 4, a groove 1063 in which the surface electrode 108 is embedded is formed on the light receiving surface 1061 of the photoelectric conversion body 106.

(ウ)表面電極108;
表面電極108は、例えば、スズドープ酸化インジウム(ITO;Indium Tin Oxide)等の透明導電材料の膜である。これにより、表面電極108が入射光を遮蔽しなくなるので、光電変換体106が受光する入射光が増加し、発電の効率を向上することができる。
(C) surface electrode 108;
The surface electrode 108 is a film of a transparent conductive material such as tin-doped indium oxide (ITO). Thereby, since the surface electrode 108 does not shield the incident light, the incident light received by the photoelectric converter 106 is increased, and the power generation efficiency can be improved.

図2〜図4に示すように、表面電極108は溝1063に埋設される。表面電極108の太陽電池セル104の受光面1041に露出する部分と光電変換体106の受光面1061の溝1063が形成された部分以外の部分とは同一平面を構成する。これにより、太陽電池セル104の受光面1041が平坦になるので、太陽電池セル104と透明体118との間に間隙ができにくくなる。このことは、発電の効率を向上することに寄与する。   As shown in FIGS. 2 to 4, the surface electrode 108 is embedded in the groove 1063. A portion of the surface electrode 108 exposed to the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 and a portion other than the portion where the groove 1063 of the light receiving surface 1061 of the photoelectric converter 106 is formed constitute the same plane. Thereby, since the light receiving surface 1041 of the solar battery cell 104 becomes flat, it becomes difficult to form a gap between the solar battery cell 104 and the transparent body 118. This contributes to improving the efficiency of power generation.

表面電極108は、それぞれ日の出後の時間帯用のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体122及び日の入前の時間帯用のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体124の入射面1201に入射した斜め入射光が到達する太陽電池セル104の受光面1041の上の斜め入射光受光領域1044,1045に隣接し±Y方向に延在する線状のフィンガー電極110の群及びフィンガー電極112の群を備える。フィンガー電極110の群及びフィンガー電極112の群により、日の出後の時間帯及び日の入り前の時間帯に入射した斜め入射光により発生した電力を効率的に集電することができるので、日の出後の時間帯及び日の入り前の時間帯に斜め入射光が入射したときの発電の効率を向上することができる。   The surface electrode 108 receives obliquely incident light incident on the incident surface 1201 of the microlens / microprism complex 122 for the time zone after sunrise and the microlens / microprism complex 124 for the time zone before sunset. It has a group of linear finger electrodes 110 and a group of finger electrodes 112 adjacent to the obliquely incident light receiving regions 1044 and 1045 on the light receiving surface 1041 of the solar cell 104 that reaches and extending in the ± Y direction. Since the group of finger electrodes 110 and the group of finger electrodes 112 can efficiently collect the power generated by the oblique incident light incident in the time zone after sunrise and the time zone before sunset, the time after sunrise It is possible to improve the efficiency of power generation when obliquely incident light is incident in the band and the time zone before sunset.

さらに、表面電極108は、平坦部1183に入射した垂直入射光及び略垂直入射光の到達先の太陽電池セル104の受光面1041の上の垂直入射光受光領域1046の略中央に設けられ±Y方向に延在する線状のフィンガー電極114の群を備える。フィンガー電極114の群により、垂直入射光及び略垂直入射光により発生した電力を効率的に集電することができるので、垂直入射光が入射したときの発電の効率を向上することができる。   Further, the surface electrode 108 is provided at substantially the center of the vertical incident light receiving region 1046 on the light receiving surface 1041 of the solar cell 104 to which the vertical incident light and the substantially vertical incident light that have entered the flat portion 1183 arrive. A group of linear finger electrodes 114 extending in the direction is provided. The group of finger electrodes 114 can efficiently collect the power generated by the normal incident light and the substantially normal incident light, so that the efficiency of power generation when the normal incident light is incident can be improved.

フィンガー電極110の群とフィンガー電極112の群とフィンガー電極114の群とは電気的に分離されている。これにより、日の出後の時間帯に入射した斜め入射光により発生した電力、日の入り前の時間帯に入射した斜め入射光により発生した電力、垂直入射光により発生した電力を分離して集電することができるので、日の出の時間帯後に斜め入射光が入射したとき、日の入り前の時間帯に斜め入射光が入射したとき並びに垂直入射光及び略垂直入射光が入射したときのの全てにおいて発電の効率を向上することができる。   The group of finger electrodes 110, the group of finger electrodes 112, and the group of finger electrodes 114 are electrically separated. This separates and collects the power generated by the oblique incident light incident in the time zone after sunrise, the power generated by the oblique incident light incident in the time zone before sunset, and the power generated by the normal incident light. Therefore, the efficiency of power generation when obliquely incident light is incident after the sunrise time zone, when obliquely incident light is incident in the time zone before sunset, and when normal incident light and substantially perpendicular incident light are incident Can be improved.

フィンガー電極110,112,114の群を構成する各々同士の電気的な接続は、例えば、太陽電池セル104に設けたバスバー電極において行う。   The electrical connection between each of the groups of finger electrodes 110, 112, and 114 is performed by, for example, a bus bar electrode provided in the solar battery cell 104.

(エ)裏面電極116;
裏面電極116は、例えば、アルミニウム等の導電材料の膜である。図2〜図4に示すように、裏面電極116は、光電変換体106の非受光面1062の全面に形成されている。
(D) Back electrode 116;
The back electrode 116 is a film of a conductive material such as aluminum, for example. As shown in FIGS. 2 to 4, the back electrode 116 is formed on the entire surface of the non-light-receiving surface 1062 of the photoelectric converter 106.

<2 第2実施形態>
第2実施形態は、太陽電池パネル202に関する。第2実施形態の太陽電池パネル202と第1実施形態の太陽電池パネル102との相違点は、第2実施形態の太陽電池パネル202では、第1実施形態のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120に代えてマイクロプリズム220を透明体218に形成したことにある。
<2 Second Embodiment>
The second embodiment relates to a solar cell panel 202. The difference between the solar cell panel 202 of the second embodiment and the solar cell panel 102 of the first embodiment is that the solar cell panel 202 of the second embodiment is different from the microlens / microprism composite 120 of the first embodiment. Instead, the microprism 220 is formed on the transparent body 218.

図11は、第2実施形態の太陽電池パネル202の模式図である。図11は、第1実施形態の図3に相当する太陽電池パネル202の断面図となっている。   FIG. 11 is a schematic diagram of the solar cell panel 202 of the second embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view of the solar cell panel 202 corresponding to FIG. 3 of the first embodiment.

図11に示すように、太陽電池パネル202は、太陽電池セル204と透明体218とを備える。太陽電池セル204は、第1実施形態の太陽電池セル104と同じものである。透明体218の上面2181には、入射した斜め入射光を光束密度を大きくしてから太陽電池セル204の受光面2041へ導く微小光学素子であるマイクロプリズム220の群が下面2182に平行な平坦部2183から突出して形成されている。   As shown in FIG. 11, the solar battery panel 202 includes solar battery cells 204 and a transparent body 218. The solar battery cell 204 is the same as the solar battery cell 104 of the first embodiment. On the upper surface 2181 of the transparent body 218, a group of microprisms 220 that are micro optical elements that guide incident obliquely incident light to the light receiving surface 2041 of the solar battery cell 204 after increasing the luminous flux density is a flat portion parallel to the lower surface 2182. 2183 protruding from 2183.

マイクロプリズム220は、斜め入射光が入射する入射面2201と入射面2201に入射した斜め入射光を全反射する反射面2202とを有する。   The microprism 220 includes an incident surface 2201 on which oblique incident light is incident and a reflecting surface 2202 that totally reflects the oblique incident light incident on the incident surface 2201.

太陽電池セル204の受光面2041と相対的に大きな角度をなし相対的に小さな範囲を占める離散的な斜め入射領域となる入射面2201は、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の場合と異なり、平坦になっている。   Unlike the case of the microlens / microprism composite 120, the incident surface 2201 that is a discrete oblique incident region that forms a relatively large angle with the light receiving surface 2041 of the solar cell 204 and occupies a relatively small range is flat. It has become.

反射面2202は、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の場合と同じく、平坦になっている。反射面2202は、入射面2201に入射した斜め入射光の進行方向を太陽電池セル204の受光面2041へ入る法線方向へ向けて屈曲する。反射面2202により、太陽電池セル204の受光面2041への斜め入射光の入射角度が小さくなるので、太陽電池セル204の受光面2041が受光する斜め入射光の光束密度が大きくなり、斜め入射光が入射したときの発電の効率を向上することができる。   The reflection surface 2202 is flat as in the case of the microlens / microprism composite 120. The reflecting surface 2202 is bent so that the traveling direction of obliquely incident light incident on the incident surface 2201 is a normal direction entering the light receiving surface 2041 of the solar battery cell 204. Since the incident angle of the oblique incident light to the light receiving surface 2041 of the solar battery cell 204 is reduced by the reflecting surface 2202, the luminous flux density of the oblique incident light received by the light receiving surface 2041 of the solar battery cell 204 is increased, and the oblique incident light It is possible to improve the efficiency of power generation when is incident.

太陽電池パネル202の場合も、太陽電池セル204の受光面2041と相対的に小さな角度をなし相対的に大きな範囲を占める平坦な垂直入射領域となる平坦部2183に入射した垂直入射光及び略垂直入射光は、ほとんどそのまま太陽電池セル204の受光面2041に導かれる。また、マイクロプリズム220と干渉した垂直入射光及び略垂直入射光は、マイクロプリズム220によって散乱され、最終的にその一部が太陽電池セル204の受光面2041に到達する。   Also in the case of the solar battery panel 202, the normal incident light and the substantially vertical light incident on the flat portion 2183, which is a flat vertical incident area that makes a relatively small angle with the light receiving surface 2041 of the solar battery cell 204 and occupies a relatively large range. Incident light is guided almost directly to the light receiving surface 2041 of the solar battery cell 204. Further, the normal incident light and the substantially normal incident light that interfere with the microprism 220 are scattered by the microprism 220 and finally part of the light reaches the light receiving surface 2041 of the solar battery cell 204.

したがって、入射光の入射角度が小さくなってマイクロプリズム220の光束密度を大きくする役割が働きにくくなった後にも、マイクロプリズム220の影響をほとんど受けることなく垂直入射光及び略垂直入射光により効率的に発電が行われる。   Therefore, even after the incident angle of the incident light is reduced and the role of increasing the light beam density of the microprism 220 is less likely to work, it is more efficient by the normal incident light and the substantially vertical incident light with almost no influence of the microprism 220. Electricity is generated.

すなわち、太陽電池パネル202の場合も、透明体218は、斜め入射光を光束密度を大きくしてから太陽電池セル204の受光面へ導くとともに垂直入射光をほぼそのまま太陽電池セル204の受光面へ導く役割を有する。これにより、斜め入射光並びに垂直入射光及び略垂直入射光のいずれが入射しても太陽電池セル204の受光面に十分な光束密度の光が到達し、日周運動する太陽により効率的に発電をすることができる。   That is, also in the case of the solar battery panel 202, the transparent body 218 guides the oblique incident light to the light receiving surface of the solar battery cell 204 after increasing the luminous flux density, and directs the normal incident light to the light receiving face of the solar battery cell 204 as it is. Have a guiding role. As a result, light having a sufficient light flux density reaches the light receiving surface of the solar battery cell 204 regardless of whether obliquely incident light, normal incident light, or substantially normal incident light is incident, and efficiently generates power by the sun moving diurnally. Can do.

マイクロプリズム220の群は、少なくとも一方向に離散的に配列するのが望ましいこと、マイクロプリズム220の高さhは、マイクロプリズム220の群の離散的に配列する方向の配列間隔pの0.1−1.0倍であることが望ましく(図11参照)、典型的には、高さhは5−5000μm、配列間隔pは25−25000μmであること、日の出後の時間帯用及び日の入り前の時間帯用のマイクロプリズム220を設けることが望ましいことは、第1実施形態の場合と同じである。   It is desirable that the groups of microprisms 220 are arranged in discrete directions in at least one direction, and the height h of the microprisms 220 is 0.1, which is an arrangement interval p in the direction in which the groups of microprisms 220 are arranged in a discrete manner. -1.0 times (see FIG. 11), typically the height h is 5-5000 μm, the array interval p is 25-25000 μm, for the time zone after sunrise and before sunset It is desirable to provide the time zone micro prism 220 as in the first embodiment.

<3 第3実施形態>
第3実施形態は、太陽電池パネル302に関する。第3実施形態の太陽電池パネル302と第1実施形態の太陽電池パネル102との相違点は、第3実施形態の太陽電池パネル302では、第1実施形態のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120に代えてマイクロレンズ320を透明体318に形成したこと、及び、フィンガー電極310,312,314の位置を変更したことにある。
<3 Third Embodiment>
The third embodiment relates to a solar cell panel 302. The difference between the solar cell panel 302 of the third embodiment and the solar cell panel 102 of the first embodiment is that the solar cell panel 302 of the third embodiment is different from the microlens / microprism composite body 120 of the first embodiment. Instead, the microlens 320 is formed on the transparent body 318, and the positions of the finger electrodes 310, 312, and 314 are changed.

図12は、第3実施形態の太陽電池パネル302の模式図である。図12は、第1実施形態の図3に相当する太陽電池パネル302の断面図となっている。   FIG. 12 is a schematic diagram of the solar cell panel 302 of the third embodiment. FIG. 12 is a cross-sectional view of the solar cell panel 302 corresponding to FIG. 3 of the first embodiment.

図12に示すように、太陽電池パネル302は、太陽電池セル304と透明体318とを備える。太陽電池セル304は、フィンガー電極310,312,314の位置を除いて第1実施形態の太陽電池セル104と同じものである。透明体318の上面3181には、入射した斜め入射光を光束密度を大きくしてから太陽電池セル304の受光面3041へ導く微小光学素子であるマイクロレンズ320の群が突出して形成されている。   As shown in FIG. 12, the solar battery panel 302 includes solar battery cells 304 and a transparent body 318. The solar battery cell 304 is the same as the solar battery cell 104 of the first embodiment except for the positions of the finger electrodes 310, 312, and 314. On the upper surface 3181 of the transparent body 318, a group of microlenses 320, which are micro optical elements that guide the incident oblique incident light to the light receiving surface 3041 of the solar battery cell 304 after increasing the luminous flux density, are formed to protrude.

マイクロレンズ320は、斜め入射光が入射する入射面3201を有する。   The microlens 320 has an incident surface 3201 on which oblique incident light is incident.

太陽電池セル304の受光面3041と相対的に大きな角度をなし相対的に小さな範囲を占める離散的な斜め入射領域となる入射面3201は、中央が外側に向かって突出した凸曲面になっている。入射面3201は、マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体120の場合と同じく、入射した斜め入射光を集光する凸レンズ面となっている。入射面3201により、斜め入射光が集光されるので、太陽電池セル304の受光面3041が受光する斜め入射光の光束密度が大きくなり、斜め入射光が入射したときの発電の効率を向上することができる。   The incident surface 3201 that is a discrete oblique incident region that makes a relatively large angle with the light receiving surface 3041 of the solar battery 304 and occupies a relatively small range is a convex curved surface with the center protruding outward. . Similar to the case of the microlens / microprism complex 120, the incident surface 3201 is a convex lens surface that collects incident oblique incident light. Since the oblique incident light is collected by the incident surface 3201, the luminous flux density of the oblique incident light received by the light receiving surface 3041 of the solar battery cell 304 is increased, and the efficiency of power generation when the oblique incident light is incident is improved. be able to.

太陽電池パネル302の場合も、太陽電池セル304の受光面3041と相対的に小さな角度をなし相対的に大きな範囲を占める平坦な垂直入射領域となる平坦部3043に入射した垂直入射光及び略垂直入射光は、ほとんどそのまま太陽電池セル304の受光面3043に導かれる。また、マイクロレンズ320と干渉した垂直入射光及び略垂直入射光は、マイクロレンズ320によって散乱され、最終的に太陽電池セル304の受光面に到達する。平坦部3043は、透明体318の下面3182と平行な状態から傾いている。   Also in the case of the solar battery panel 302, the vertical incident light and the substantially vertical light incident on the flat portion 3043 that is a flat vertical incident area that forms a relatively small angle with the light receiving surface 3041 of the solar battery cell 304 and occupies a relatively large range. Incident light is guided almost directly to the light receiving surface 3043 of the solar battery cell 304. Further, the normal incident light and the substantially normal incident light that interfere with the microlens 320 are scattered by the microlens 320 and finally reach the light receiving surface of the solar battery cell 304. The flat portion 3043 is inclined from a state parallel to the lower surface 3182 of the transparent body 318.

したがって、入射光の入射角度が小さくなってマイクロレンズ320の光束密度を大きくする役割が働きにくくなった後にも、マイクロレンズ320の影響をほとんど受けることなく垂直入射光及び略垂直入射光により効率的に発電が行われる。   Accordingly, even after the incident angle of incident light is reduced and the role of increasing the light flux density of the microlens 320 is less likely to work, the incident light is more efficiently affected by the normal incident light and the substantially perpendicular incident light with almost no influence of the microlens 320. Electricity is generated.

すなわち、太陽電池パネル302の場合も、透明体318は、斜め入射光を光束密度を大きくしてから太陽電池セル304の受光面3041へ導くとともに垂直入射光をほぼそのまま太陽電池セル304の受光面3041へ導く役割を有し、斜め入射光並びに垂直入射光及び略垂直入射光のいずれが入射しても太陽電池セル304の受光面3041に十分な光束密度の光が到達する。これにより、日周運動する太陽により効率的に発電をすることができる。   That is, also in the case of the solar battery panel 302, the transparent body 318 guides the oblique incident light to the light receiving surface 3041 of the solar battery cell 304 after increasing the luminous flux density and substantially directly accepts the vertical incident light as the light receiving face of the solar battery cell 304. The light having a sufficient light flux density reaches the light receiving surface 3041 of the solar battery cell 304 regardless of whether obliquely incident light, vertical incident light, or substantially vertical incident light is incident. Thereby, it is possible to generate power efficiently by the sun moving in a diurnal motion.

太陽電池パネル302の場合は、斜め入射光391が太陽電池セル304の受光面3041へ入る法線方向へ向けて屈曲されないので、マイクロレンズ320の入射面3201に入射した斜め入射光が到達する太陽電池セル304の受光面3041の上の斜め入射光受光領域3044,3045の位置は、太陽電池パネル102の場合とは異なる。しかし、マイクロレンズ320の入射面3201に入射した斜め入射光が到達する太陽電池セル304の受光面3041の上の斜め入射光受光領域3044,3046に隣接し±Y方向に延在するフィンガー電極310の群及びフィンガー電極312の群と、平坦部3043に入射した垂直入射光及び略垂直入射光の到達先の太陽電池セル104の受光面3104の上の垂直入射光受光領域3046の略中央に設けられ±Y方向に延在する線状のフィンガー電極314の群とを表面電極308が備えるようにし、フィンガー電極310の群とフィンガー電極312の群とフィンガー電極314の群とは電気的に分離されるようにすることが望ましい点は、太陽電池パネル102の場合と同じである。   In the case of the solar battery panel 302, the oblique incident light 391 is not bent in the normal direction to enter the light receiving surface 3041 of the solar battery cell 304, so that the oblique incident light incident on the incident surface 3201 of the microlens 320 reaches the sun. The positions of the oblique incident light receiving regions 3044 and 3045 on the light receiving surface 3041 of the battery cell 304 are different from those of the solar battery panel 102. However, the finger electrode 310 extending in the ± Y direction adjacent to the oblique incident light receiving regions 3044 and 3046 on the light receiving surface 3041 of the solar battery cell 304 to which the oblique incident light incident on the incident surface 3201 of the microlens 320 reaches. And the group of finger electrodes 312, and the normal incident light receiving region 3046 on the light receiving surface 3104 of the solar cell 104 to which the normal incident light and the substantially perpendicular incident light incident on the flat portion 3043 reach. The surface electrode 308 includes a group of linear finger electrodes 314 extending in the ± Y direction, and the group of finger electrodes 310, the group of finger electrodes 312 and the group of finger electrodes 314 are electrically separated. The point that it is desirable to do so is the same as in the case of the solar battery panel 102.

マイクロレンズ320の群は、少なくとも一方向に離散的に配列するのが望ましいこと、マイクロレンズ320の高さhは、マイクロレンズ320の群の離散的に配列する方向の配列間隔pの0.1−1.0倍であることが望ましく(図12参照)、典型的には、高さhは5−5000μm、配列間隔pは25−25000μmであること、日の出後の時間帯用及び日の入り前の時間帯用のマイクロレンズ320を設けることが望ましいことは、第1実施形態の場合と同じである。   It is desirable that the groups of microlenses 320 are discretely arranged in at least one direction, and the height h of the microlenses 320 is 0.1, which is an arrangement interval p in the direction in which the groups of microlenses 320 are discretely arranged. -1.0 times (see FIG. 12), typically the height h is 5-5000 μm, the array interval p is 25-25000 μm, for the time zone after sunrise and before sunset It is desirable to provide the micro lens 320 for the time zone as in the case of the first embodiment.

<4 第4実施形態>
第4実施形態は、太陽電池パネル402に関する。図13及び図14は、第4実施形態の太陽電池パネル402の模式図である。図13は、太陽電池パネル402の斜視図、図14は、第1実施形態の図3に相当する太陽電池パネル402の断面図となっている。
<4 Fourth Embodiment>
The fourth embodiment relates to a solar cell panel 402. FIG.13 and FIG.14 is a schematic diagram of the solar cell panel 402 of 4th Embodiment. 13 is a perspective view of the solar cell panel 402, and FIG. 14 is a cross-sectional view of the solar cell panel 402 corresponding to FIG. 3 of the first embodiment.

図13及び図14に示すように、太陽電池パネル402は、第1実施形態の太陽電池セル104及び透明体118と同じ太陽電池セル404及び第1の透明体418と、第1の透明体418を保護する第2の透明体426とを備える。   As shown in FIGS. 13 and 14, the solar battery panel 402 includes the same solar battery cell 404 and first transparent body 418 as the solar battery cell 104 and transparent body 118 of the first embodiment, and the first transparent body 418. And a second transparent body 426 for protecting.

図13に示すように、第2の透明体426は第1の透明体418の上面4181を覆っている。第1の透明体418の上面4181と面しない第2の透明体426の上面4261は平坦になっている。これにより、太陽電池パネル402の受光面が平坦になるので、太陽電池パネル402の受光面4021への異物の付着が減少するとともに、太陽電池パネル402の受光面4021からの異物の除去が容易になり、異物による発電の効率の劣化を抑制することができる。第1の透明体418の上面4181と面する第2の透明体426の下面4262は第1の透明体418の上面4181の凹凸に応じた凸凹を有する。これにより、第1の透明体418と第2の透明体418との間の間隙がなくなるので、間隙による入射光の損失を抑制し、太陽電池パネル402の発電の効率を向上することができる。   As shown in FIG. 13, the second transparent body 426 covers the upper surface 4181 of the first transparent body 418. The upper surface 4261 of the second transparent body 426 that does not face the upper surface 4181 of the first transparent body 418 is flat. As a result, the light receiving surface of the solar cell panel 402 becomes flat, so that the adhesion of foreign matter to the light receiving surface 4021 of the solar cell panel 402 is reduced and the foreign matter is easily removed from the light receiving surface 4021 of the solar cell panel 402. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the power generation efficiency due to the foreign matter. The lower surface 4262 of the second transparent body 426 facing the upper surface 4181 of the first transparent body 418 has irregularities corresponding to the unevenness of the upper surface 4181 of the first transparent body 418. Thereby, since the gap between the first transparent body 418 and the second transparent body 418 is eliminated, the loss of incident light due to the gap can be suppressed, and the power generation efficiency of the solar cell panel 402 can be improved.

第2の透明体426は、第1の透明体418と同様に、太陽電池セル404が効率よく電力を発生することができる光の波長において透光性が良好な材料で構成することが望ましい。ただし、第1の透明体418と第2の透明体426との界面における入射光の反射を抑制するため、第2の透明体426の屈折率は、第1の透明体418の屈折率よりも小さいことが望ましい。第2の透明体426は、例えば、二酸化ケイ素、フッ素等を含む流動体を第1の透明体418の上面4181に塗布した後に当該流動体を硬化させることにより作製する。   As with the first transparent body 418, the second transparent body 426 is preferably made of a material having good translucency at a wavelength of light that allows the solar battery 404 to efficiently generate power. However, in order to suppress reflection of incident light at the interface between the first transparent body 418 and the second transparent body 426, the refractive index of the second transparent body 426 is higher than the refractive index of the first transparent body 418. Small is desirable. The second transparent body 426 is manufactured by, for example, applying a fluid containing silicon dioxide, fluorine, or the like to the upper surface 4181 of the first transparent body 418 and then curing the fluid.

なお、太陽電池セル404及び第1の透明体418として、第1実施形態の太陽電池セル104及び透明体118と同じものではなく、第2実施形態の太陽電池セル204及び透明体218と同じもの又は第3実施形態の太陽電池セル304及び透明体318と同じものを採用してもよい。   The solar battery 404 and the first transparent body 418 are not the same as the solar battery 104 and the transparent body 118 of the first embodiment, but the same as the solar battery 204 and the transparent body 218 of the second embodiment. Or you may employ | adopt the same thing as the photovoltaic cell 304 and the transparent body 318 of 3rd Embodiment.

<5 第5実施形態>
第5実施形態は、太陽光発電装置502に関する。
<5 Fifth Embodiment>
The fifth embodiment relates to a solar power generation device 502.

図15は、第5実施形態の太陽光発電装置502のブロック図である。   FIG. 15 is a block diagram of the solar power generation device 502 of the fifth embodiment.

図15に示すように、太陽光発電装置502は、入射光の入射角度に対する電力の出力の依存性が異なる複数の電力の集電経路を有する第1実施形態の太陽電池パネル102と、複数の集電経路のうちの優位の集電経路から選択的に集電する集電回路532とを備える。集電回路532により、発電の効率を向上することができる。なお、第1実施形態の太陽電池パネル102に代えて、第2実施形態ないし第4実施形態の太陽電池パネル202,302,402のいずれかを採用してもよい。   As shown in FIG. 15, the photovoltaic power generation apparatus 502 includes a plurality of solar battery panels 102 according to the first embodiment having a plurality of power collection paths having different power output dependencies with respect to an incident angle of incident light, And a current collection circuit 532 that selectively collects current from the current collection paths that are dominant among the current collection paths. The current collection circuit 532 can improve power generation efficiency. Instead of the solar cell panel 102 of the first embodiment, any one of the solar cell panels 202, 302, and 402 of the second to fourth embodiments may be adopted.

集電回路532は、電圧の絶対値が高い集電経路から選択的に集電する選択回路534,536を備える。選択回路534の入力には日の出後の時間帯に斜め入射光が入射したときに多くの電力を出力する集電経路であるフィンガー電極110及び日の入前の時間帯に斜め入射光が入射したときに多くの電力を出力する集電経路であるフィンガー電極112が接続され、選択回路536の入力には選択回路534の出力及び垂直入射光又は略垂直入射光が入射しときに多くの電力を出力する集電経路であるフィンガー電極114が接続され、選択回路536の出力は集電回路の負出力端537となる。集電回路532の正出力端538は裏面電極116に接続される。   The current collection circuit 532 includes selection circuits 534 and 536 that selectively collect current from a current collection path having a high voltage absolute value. At the input of the selection circuit 534, the obliquely incident light is incident on the finger electrode 110, which is a current collecting path that outputs a large amount of power when obliquely incident light is incident in the time zone after sunrise, and the time zone before sunset. The finger electrode 112, which is a current collecting path that sometimes outputs a large amount of power, is connected, and the input of the selection circuit 536 receives a large amount of power when the output of the selection circuit 534 and the normal incident light or the substantially normal incident light enter. The finger electrode 114 which is a current collection path to be output is connected, and the output of the selection circuit 536 becomes a negative output terminal 537 of the current collection circuit. A positive output terminal 538 of the current collector circuit 532 is connected to the back electrode 116.

これにより、フィンガー電極110,112,114のうち電圧の絶対値が最も高いところから集電が行われる。   Thereby, current collection is performed from the finger electrode 110, 112, 114 where the absolute value of the voltage is the highest.

図16は、フィンガー電極110,112,114が負極である場合の選択回路534,536の回路図である。   FIG. 16 is a circuit diagram of the selection circuits 534, 536 when the finger electrodes 110, 112, 114 are negative.

図16に示すように、選択回路534,536は、ゲートGにオン信号が与えられるとドレインD・ソースS間が導通状態になるFET(電界効果トランジスタ)542,544と、正入力の入力電圧が負入力の入力電圧よりも大きい場合に正信号を出力し正入力の入力電圧が負入力の入力電圧よりも大きい場合に負信号を出力するコンパレータ546と、正信号と負信号とを反転するインバータ548とを備える。   As shown in FIG. 16, the selection circuits 534 and 536 include FETs (field effect transistors) 542 and 544 that become conductive between the drain D and the source S when an ON signal is applied to the gate G, and the input voltage of the positive input. Comparator 546 outputs a positive signal when the input voltage is greater than the negative input voltage and outputs a negative signal when the positive input voltage is greater than the negative input voltage, and inverts the positive and negative signals And an inverter 548.

FET542は、第1の入力554と出力558とを結ぶ給電経路550の途上に挿入され、ゲートGに正信号がオン信号として与えられたときに第1の入力554と出力558とを電気的に接続する。同様に、FET544は、第2の入力556と出力558とを結ぶ給電経路552の途上に挿入され、ゲートGに正信号がオン信号として与えられたときに第2の入力556と出力558とを電気的に接続する。コンパレータ546の正入力は第1の入力554、負入力は第2の入力556に接続され、出力はインバータ548を介してFET542のゲートGに接続されるとともに、FET544のゲートGに直接接続される。   The FET 542 is inserted in the middle of the power supply path 550 connecting the first input 554 and the output 558, and electrically connects the first input 554 and the output 558 when a positive signal is given to the gate G as an ON signal. Connecting. Similarly, the FET 544 is inserted in the middle of a power supply path 552 connecting the second input 556 and the output 558, and when the positive signal is given to the gate G as an ON signal, the second input 556 and the output 558 are connected. Connect electrically. The positive input of the comparator 546 is connected to the first input 554, the negative input is connected to the second input 556, and the output is connected to the gate G of the FET 542 via the inverter 548 and directly connected to the gate G of the FET 544. .

第1の入力554の入力電圧の絶対値|V1|が第2の入力556の入力電圧の絶対値|V2|より高くなると(|V1|>|V2|すなわちV1<V2)、コンパレータ546が負信号を出力し、FET542のゲートGに正信号が、FET544のゲートGに負信号が与えられる。これにより、FET542のドレインD・ソースS間が導通状態となり、FET544のドレインD・ソースS間が非導通状態となる。一方、第2の入力556の入力電圧の絶対値|V2|が第1の入力の入力電圧554の絶対値|V1|より高くなると(|V2|>|V1|すなわちV2<V1)、コンパレータ546が正信号を出力し、FET542のゲートGに負信号が、FET544のゲートGに正信号が与えられる。これにより、FET542のドレインD・ソースS間が非導通状態となり、FET544のドレインD・ソースS間が導通状態となる。   When the absolute value | V1 | of the input voltage of the first input 554 becomes higher than the absolute value | V2 | of the input voltage of the second input 556 (| V1 |> | V2 |, ie, V1 <V2), the comparator 546 becomes negative. A signal is output, and a positive signal is applied to the gate G of the FET 542 and a negative signal is applied to the gate G of the FET 544. Thereby, the drain D and the source S of the FET 542 are brought into conduction, and the drain D and the source S of the FET 544 are brought out of conduction. On the other hand, when the absolute value | V2 | of the input voltage of the second input 556 becomes higher than the absolute value | V1 | of the input voltage 554 of the first input (| V2 |> | V1 |, ie, V2 <V1), the comparator 546 Outputs a positive signal, a negative signal is applied to the gate G of the FET 542, and a positive signal is applied to the gate G of the FET 544. As a result, the drain D and source S of the FET 542 are turned off, and the drain D and source S of the FET 544 are turned on.

図16に示す選択回路534,536は一例に過ぎず、入力の電圧の大小に応じて入力と出力とを結ぶ給電経路に挿入されたスイッチング素子の導通状態を制御し、電圧の絶対値が大きい入力と出力とを電気的に接続する他の選択回路に置き換えることができる。例えば、FET以外のスイッチング素子、例えば、バイポーラトランジスタ、リレー等を用いてもよい。また、無負荷状態となったフィンガー電極の電圧の絶対値が上昇することによって負荷に電力を供給するフィンガー電極が短時間で交互に切り替わる現象を防止するため、無負荷状態となったフィンガー電極を抵抗等の擬似負荷へ接続したり、コンパレータの動作がヒステリシス特性を有するようにしてもよい。   The selection circuits 534 and 536 shown in FIG. 16 are merely examples, and the conduction state of the switching element inserted in the power feeding path connecting the input and the output is controlled according to the magnitude of the input voltage, and the absolute value of the voltage is large. It can be replaced with another selection circuit that electrically connects the input and the output. For example, a switching element other than an FET, such as a bipolar transistor or a relay, may be used. In addition, in order to prevent a phenomenon in which the finger electrodes that supply power to the load are alternately switched in a short time due to an increase in the absolute value of the voltage of the finger electrodes that are in the no-load state, It may be connected to a pseudo load such as a resistor, or the operation of the comparator may have a hysteresis characteristic.

<6 第6実施形態>
第6実施形態は、第5実施形態の集電回路532に代えて採用することができる集電回路632に関する。
<6 Sixth Embodiment>
The sixth embodiment relates to a current collector circuit 632 that can be employed instead of the current collector circuit 532 of the fifth embodiment.

図17は、第6実施形態の集電回路632の回路図である。図17は、フィンガー電極110,112,114が負極である場合の集電回路632の回路図となっている。   FIG. 17 is a circuit diagram of the current collector circuit 632 of the sixth embodiment. FIG. 17 is a circuit diagram of the current collector circuit 632 when the finger electrodes 110, 112, and 114 are negative.

図17に示すように、集電回路632は、順方向に電圧が与えられると導通状態になり順方向電流が流れるとともに逆方向に電圧が与えられると非導通状態となるダイオード652,654,656を備える。ダイオード652,654,656は、それぞれ、フィンガー電極110,112,114と負出力端664とを結ぶ給電経路658,660,662の途上に裏面電極116からフィンガー電極110,112,114へ流れる電流が順方向電流となるように挿入される。集電回路632の正出力端666は裏面電極116に接続される。   As shown in FIG. 17, the current collecting circuit 632 is in a conductive state when a voltage is applied in the forward direction, and a diode 652, 654, 656 is in a non-conductive state when a forward current flows and a voltage is applied in the reverse direction. Is provided. In the diodes 652, 654, and 656, currents flowing from the back electrode 116 to the finger electrodes 110, 112, and 114 along the power supply paths 658, 660, and 662 that connect the finger electrodes 110, 112, and 114 and the negative output end 664, respectively. It is inserted so as to have a forward current. The positive output terminal 666 of the current collector circuit 632 is connected to the back electrode 116.

これにより、フィンガー電極110,112,114のうち電圧の絶対値が最も大きいところから集電が行われる。   Thereby, current collection is performed from the finger electrode 110, 112, 114 where the absolute value of the voltage is the largest.

<7 第7実施形態>
第7実施形態は、第5実施形態の集電回路532に代えて採用することができる集電回路732に関する。
<7 Seventh Embodiment>
The seventh embodiment relates to a current collector circuit 732 that can be employed instead of the current collector circuit 532 of the fifth embodiment.

図18は、第7実施形態の集電回路732のブロック図である。   FIG. 18 is a block diagram of a current collecting circuit 732 according to the seventh embodiment.

図18に示すように、集電回路732は、集電経路を切り替えるタイミングでセット信号及びリセット信号を出力するタイマー772と、セット信号が入力されると導通状態になりリセット信号が入力される非導通状態になるラッチリレー774,776,778とを備える。   As shown in FIG. 18, the current collection circuit 732 includes a timer 772 that outputs a set signal and a reset signal at the timing when the current collection path is switched, and a non-conducting state in which the reset signal is input when the set signal is input. And latch relays 774, 776, and 778 which are in a conductive state.

ラッチリレー774,776,778は、それぞれ、フィンガー電極110,112,114と負出力端764とを結ぶ給電経路758,760,762の途上に挿入される。集電回路732の正出力端766は裏面電極116に接続される。タイマー772の出力は、ラッチリレー774,776,778の巻き線に与えられる。   Latch relays 774, 776, and 778 are inserted in the middle of power supply paths 758, 760, and 762 that connect finger electrodes 110, 112, and 114 and negative output end 764, respectively. A positive output terminal 766 of the current collector circuit 732 is connected to the back electrode 116. The output of timer 772 is applied to the windings of latch relays 774, 776, and 778.

タイマー772は、日の出後の時間帯から日中の時間帯へ移行するタイミングでラッチリレー752,756にリセット信号を出力しラッチリレー754にセット信号を出力する。また、タイマー772は、日中の時間帯から日の入り前の時間帯へ移行するタイミングでラッチリレー752,754にリセット信号を出力しラッチリレー756にセット信号を出力する。さらに、タイマー772は、夜間にラッチリレー754,756にリセット信号を出力しラッチリレー752にセット信号を出力する。   The timer 772 outputs a reset signal to the latch relays 752 and 756 and outputs a set signal to the latch relay 754 at the timing of shifting from the time zone after sunrise to the time zone during the day. In addition, the timer 772 outputs a reset signal to the latch relays 752 and 754 and outputs a set signal to the latch relay 756 at the timing of transition from the daytime time zone to the time zone before sunset. Further, the timer 772 outputs a reset signal to the latch relays 754 and 756 and outputs a set signal to the latch relay 752 at night.

これにより、フィンガー電極110,112,114のうち電力の供給が概ね最も多いところから集電が行われる。   As a result, current collection is performed from the finger electrodes 110, 112, and 114 where the supply of electric power is generally the largest.

<8 その他>
上記の説明は、すべての局面において例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
<8 Others>
The above description is illustrative in all aspects, and the present invention is not limited thereto. It is understood that countless variations that are not illustrated can be envisaged without departing from the scope of the present invention.

特に、第1実施形態から第7実施形態までの実施形態で説明したことを組み合わせて用いることは当然に予定されている。なお、本発明にかかる太陽電池パネルにおいては、斜め入射光は光束密度を大きくされてから太陽電池セルに導かれるので、太陽電池パネルを建物等の壁面に設置した場合であっても、太陽の位置を問わず、効率よく発電することあできる。   In particular, it is naturally planned to use a combination of what has been described in the first to seventh embodiments. In the solar cell panel according to the present invention, the oblique incident light is guided to the solar cell after the luminous flux density is increased. Therefore, even when the solar cell panel is installed on the wall surface of a building or the like, It can generate electricity efficiently regardless of location.

第1実施形態の太陽電池パネルの斜視図である。It is a perspective view of the solar cell panel of a 1st embodiment. 第1実施形態の太陽電池パネルの平面図である。It is a top view of the solar cell panel of a 1st embodiment. 図2のA−Aで示される切断線の位置における第1実施形態の太陽電池パネル102の断面図である。It is sectional drawing of the solar cell panel 102 of 1st Embodiment in the position of the cutting line shown by AA of FIG. 図2のB−Bで示される切断線の位置における第1実施形態の太陽電池パネル102の断面図である。It is sectional drawing of the solar cell panel 102 of 1st Embodiment in the position of the cutting line shown by BB of FIG. 太陽電池パネルに斜め入射光が入射したときの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a state when obliquely incident light injects into the solar cell panel. 太陽電池パネルに斜め入射光が入射したときの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a state when obliquely incident light injects into the solar cell panel. 太陽電池パネルに斜め入射光が入射したときの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a state when obliquely incident light injects into the solar cell panel. 太陽電池パネルに斜め入射光が入射したときの状態を示す平面図である。It is a top view which shows a state when diagonally incident light injects into the solar cell panel. 太陽電池パネルに垂直入射光が入射したときの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a state when perpendicularly incident light injects into a solar cell panel. 太陽電池パネルに略垂直入射光が入射したときの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a state when substantially perpendicular | vertical incident light injects into a solar cell panel. 第2実施形態の太陽電池パネルの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell panel of 2nd Embodiment. 第3実施形態の太陽電池パネルの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell panel of 3rd Embodiment. 第4実施形態の太陽電池パネルの斜視図である。It is a perspective view of the solar cell panel of 4th Embodiment. 第4実施形態の太陽電池パネルの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell panel of 4th Embodiment. 第5実施形態の太陽光発電装置のブロック図である。It is a block diagram of the solar power generation device of 5th Embodiment. 選択回路の回路図である。It is a circuit diagram of a selection circuit. 第6実施形態の集電回路の回路図である。It is a circuit diagram of the current collection circuit of 6th Embodiment. 第7実施形態の集電回路のブロック図である。It is a block diagram of the current collection circuit of 7th Embodiment. 太陽電池セルに入射する入射光の光束密度と太陽電池セルの起電力との関係の概略をあらわす図である。It is a figure showing the outline of the relationship between the luminous flux density of the incident light which injects into a photovoltaic cell, and the electromotive force of a photovoltaic cell. 日集運動する太陽光源として発電を行うことができる時間を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the time which can generate electric power as a solar light source which carries out daily movement.

符号の説明Explanation of symbols

102,202,302,402 太陽電池パネル
104,204,304 太陽電池セル
106 光電変換体
108 表面電極
110,112,114,310,312,314 フィンガー電極
116 裏面電極
118,218,318,418 透明体
120 マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体
122 日の出後用のマイクロレンズ/マイクロプリズム複合体
124 日の入り前用マイクロレンズ/マイクロプリズム複合体
220 マイクロプリズム
320 マイクロレンズ
426 透明体
502 太陽光発電装置
532 集電回路
534,536 選択回路
102, 202, 302, 402 Solar panel 104, 204, 304 Solar cell 106 Photoelectric converter 108 Front surface electrode 110, 112, 114, 310, 312, 314 Finger electrode 116 Back surface electrode 118, 218, 318, 418 Transparent body 120 microlens / microprism complex 122 microlens / microprism complex for after sunrise 124 microlens / microprism complex for before sunset 220 microprism 320 microlens 426 transparent body 502 solar power generation device 532 current collector circuit 534 , 536 Selection circuit

Claims (14)

太陽電池セルと、
前記太陽電池セルの受光面を覆う第1の透明体と、
を備え、
前記第1の透明体の前記受光面と面しない第1の面に、前記太陽電池セルの受光面と相対的に大きな角度をなし相対的に小さな範囲を占める離散的な第1の入射領域の群と、前記太陽電池セルの受光面と相対的に小さな角度をなし相対的に大きな範囲を占める平坦な第2の入射領域とがあり、
前記第1の透明体に、前記第1の入射領域に入射した斜め入射光を光束密度を大きくしてから前記太陽電池セルの受光面へ導く微小光学素子の群が前記第2の入射領域から外れて離散的に形成されている太陽電池パネル。
Solar cells,
A first transparent body covering a light receiving surface of the solar battery cell;
With
A discrete first incident region occupying a relatively small range at a relatively large angle with the light receiving surface of the solar battery cell on the first surface not facing the light receiving surface of the first transparent body. And a flat second incident region occupying a relatively large range with a relatively small angle with the light receiving surface of the solar cell,
A group of micro optical elements that guide obliquely incident light incident on the first incident region to the light receiving surface of the solar cell from the second incident region on the first transparent body. A solar cell panel that is discretely formed.
前記微小光学素子が、入射した斜め入射光を集光するレンズ面となる入射面と前記入射面に入射した斜め入射光の進行方向を前記太陽電池セルの受光面に入る法線方向へ向けて屈曲する反射面とを有するマイクロレンズ/マイクロプリズムである請求項1に記載の太陽電池パネル。   The minute optical element has an incident surface serving as a lens surface for collecting incident oblique incident light and a traveling direction of the oblique incident light incident on the incident surface toward a normal direction entering the light receiving surface of the solar battery cell. The solar cell panel according to claim 1, wherein the solar cell panel is a microlens / microprism having a reflecting surface that bends. 前記微小光学素子が、入射面と前記入射面に入射した斜め入射光の進行方向を前記太陽電池セルの受光面に入る法線方向へ向けて屈曲する反射面を有するマイクロプリズムである請求項1に記載の太陽電池パネル。   2. The micro-optical element is a micro prism having an incident surface and a reflecting surface that bends a traveling direction of oblique incident light incident on the incident surface toward a normal direction entering a light receiving surface of the solar battery cell. The solar cell panel as described in. 前記微小光学素子が、入射した斜め入射光を集光するレンズ面となる入射面を有するマイクロレンズである請求項1に記載の太陽電池パネル。   The solar cell panel according to claim 1, wherein the micro optical element is a micro lens having an incident surface serving as a lens surface for collecting incident oblique incident light. 前記微小光学素子の群が、
前記太陽電池セルの受光面から出る法線方向に垂直な第1の方向から前記太陽電池セルの受光面から出る法線方向に傾けた方向を前記入射面が向く第1の群と、
前記太陽電池セルの受光面から出る法線方向に垂直で前記第1の方向とは反対の第2の方向から前記太陽電池セルの受光面から出る法線方向に傾けた方向を前記入射面が向く第2の群と、
を備える請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の太陽電池パネル。
The group of micro optical elements is
A first group in which the incident surface faces a direction inclined from a first direction perpendicular to a normal direction exiting from the light receiving surface of the solar battery cell to a normal direction exiting from the light receiving surface of the solar cell;
The incident surface is inclined in a normal direction from the light receiving surface of the solar cell from a second direction perpendicular to the normal direction coming out from the light receiving surface of the solar cell and opposite to the first direction. A second group facing,
The solar cell panel according to claim 1, comprising:
前記微小光学素子の群が少なくとも一方向に離散的に配列され、
前記微小光学素子の高さが前記微小光学素子の群の離散的に配列する方向の配列間隔の0.1−1.0倍である請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の太陽電池パネル。
A group of the micro optical elements is discretely arranged in at least one direction;
The solar cell according to any one of claims 1 to 5, wherein a height of the micro optical element is 0.1 to 1.0 times an arrangement interval of the group of the micro optical elements in a discrete arrangement direction. panel.
前記微小光学素子の高さが5−5000μm、前記微小光学素子の群の離散的に配列する方向の配列間隔が25−25000μmである請求項6に記載の太陽電池パネル。   7. The solar cell panel according to claim 6, wherein a height of the micro optical element is 5-5000 μm, and an arrangement interval in a direction in which the groups of the micro optical elements are discretely arranged is 25-25000 μm. 前記太陽電池セルは、
光電変換を行う光電変換体と、
前記光電変換体の受光面に設けられた表面電極と、
前記光電変換体の非受光面に設けられた裏面電極と、
を備え、
前記表面電極は、
前記第1の入射領域に入射した斜め入射光が到達する前記太陽電池セルの受光面の上の第1の受光領域に隣接する第1のフィンガー電極の群、
を備える請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の太陽電池パネル。
The solar battery cell is
A photoelectric conversion body that performs photoelectric conversion;
A surface electrode provided on a light receiving surface of the photoelectric converter;
A back electrode provided on a non-light-receiving surface of the photoelectric converter;
With
The surface electrode is
A group of first finger electrodes adjacent to the first light receiving region on the light receiving surface of the solar cell to which the oblique incident light incident on the first incident region arrives;
A solar cell panel according to any one of claims 1 to 7, comprising:
前記表面電極は、
前記第1のフィンガー電極の群と電気的に分離され前記第2の入射領域に入射した垂直入射光が到達する前記太陽電池セルの受光面の上の第2の受光領域に設けられた第2のフィンガー電極の群、
をさらに備える請求項8に記載の太陽電池パネル。
The surface electrode is
A second light receiving region provided on a light receiving surface of the solar cell on which the vertically incident light that is electrically separated from the group of the first finger electrodes and is incident on the second incident region arrives; A group of finger electrodes,
The solar cell panel according to claim 8, further comprising:
前記表面電極が前記光電変換体に形成された溝に埋設され、前記表面電極の前記太陽電池セルの受光面に露出する部分と前記光電変換体の受光面の前記溝が形成された部分以外の部分とが同一平面を形成する請求項8又は請求項9に記載の太陽電池パネル。   The surface electrode is embedded in a groove formed in the photoelectric converter, and a portion of the surface electrode exposed to the light receiving surface of the solar battery cell and a portion of the light receiving surface of the photoelectric converter other than the portion where the groove is formed The solar cell panel according to claim 8 or 9, wherein the portion forms the same plane. 前記表面電極が透明導電材料の膜である請求項8ないし請求項10のいずれかに記載の太陽電池パネル。   The solar cell panel according to any one of claims 8 to 10, wherein the surface electrode is a film of a transparent conductive material. 前記第1の透明体の第1の面を覆い前記前記第1の透明体の第1の面とは面しない第3の面が平坦であって前記第1の透明体よりも屈折率が小さい第2の透明体、
をさらに備える請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の太陽電池パネル。
A third surface that covers the first surface of the first transparent body and does not face the first surface of the first transparent body is flat and has a refractive index smaller than that of the first transparent body. A second transparent body,
The solar cell panel according to any one of claims 1 to 11, further comprising:
前記太陽電池セルの受光面と面する前記第1の透明体の第2の面が前記前記太陽電池セルの受光面と密着している請求項12に記載の太陽電池パネル。   The solar cell panel according to claim 12, wherein the second surface of the first transparent body facing the light receiving surface of the solar cell is in close contact with the light receiving surface of the solar cell. 入射光の入射角度に対する電力の出力の依存性が異なる複数の集電経路を有する太陽電池パネルと、
前記複数の集電経路のうちの優位の集電経路から選択的に集電する集電回路と、
を備える太陽光発電装置。
A solar cell panel having a plurality of current collecting paths having different power output dependencies with respect to an incident angle of incident light;
A current collecting circuit that selectively collects current from a dominant current collecting path among the plurality of current collecting paths;
A solar power generation device comprising:
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JPH09260705A (en) * 1996-03-21 1997-10-03 Sanyo Electric Co Ltd Natural lighting device
JP2000031521A (en) * 1998-07-07 2000-01-28 Chudenko Corp Lighting method in solar battery, and lighting device
JP2002190611A (en) * 2000-12-20 2002-07-05 Fuji Electric Co Ltd Power generator proded with a plurality of solar battery modules
JP2004146791A (en) * 2002-07-31 2004-05-20 Kyocera Corp Solar power generation device
JP2008256785A (en) * 2007-04-02 2008-10-23 Seiko Epson Corp Optical component, manufacturing method thereof and electronic apparatus

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