JP5165064B2 - 集光型太陽光発電モジュール、および集光型太陽光発電モジュール製造方法 - Google Patents

集光型太陽光発電モジュール、および集光型太陽光発電モジュール製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5165064B2
JP5165064B2 JP2010527815A JP2010527815A JP5165064B2 JP 5165064 B2 JP5165064 B2 JP 5165064B2 JP 2010527815 A JP2010527815 A JP 2010527815A JP 2010527815 A JP2010527815 A JP 2010527815A JP 5165064 B2 JP5165064 B2 JP 5165064B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat sink
power generation
solar cell
generation module
receiver substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010527815A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2010027018A1 (ja
Inventor
基成 二渡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2010527815A priority Critical patent/JP5165064B2/ja
Publication of JPWO2010027018A1 publication Critical patent/JPWO2010027018A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5165064B2 publication Critical patent/JP5165064B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/052—Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02008—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/0543—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising light concentrating means of the refractive type, e.g. lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/0547—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising light concentrating means of the reflecting type, e.g. parabolic mirrors, concentrators using total internal reflection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

本発明は、集光型太陽光発電モジュール、および、そのような集光型太陽光発電モジュールを製造する集光型太陽光発電モジュール製造方法に関する。
太陽光発電装置としては、太陽電池素子を隙間無く敷き詰めて構成した太陽光発電モジュールを屋根の上などに設置した非集光固定型の平板式構造が一般的である。これに対し、太陽光発電装置を構成する部材（部品）の中で価格が高い太陽電池素子の使用量を減らす技術が提案されている。
つまり、光学レンズや反射鏡などを用いて太陽光を集光し、集光した太陽光を小面積の太陽電池素子に照射することで、太陽電池素子の単位面積あたりの発電電力を大きくし、太陽電池素子のコスト（つまり、太陽光発電装置のコスト）を削減することが提案されている。
一般に集光倍率を上げるほど太陽電池素子の光電変換効率は向上する。しかし、太陽電池素子の位置を固定したままでは太陽光が斜光となって入射することが多くなり、太陽光を有効に利用することができない。したがって、太陽を追尾して太陽光を常に正面で受光するように構成した高集光倍率の追尾集光型太陽光発電装置が提案されている（例えば、特許文献１ないし特許文献５参照。）。
図１５は、従来の追尾集光型太陽光発電装置に用いられる集光型太陽光発電モジュールの構成例を示す説明図である。
従来例に係る集光型太陽光発電モジュール１０１は、光軸Ｌａｘと平行に入射面に対して垂直に入射する太陽光Ｌｓを受光して集光する集光レンズ１５０と、集光レンズ１５０により集光された太陽光Ｌｓを光電変換する太陽電池１１０とを備える。また、太陽電池１１０は、集光された太陽光Ｌｓを光電変換する太陽電池素子１１１を有し、太陽電池１１０（太陽電池素子１１１）は、レシーバ基板１２０に載置されている。
レシーバ基板１２０は、集光型太陽光発電モジュール１０１の筐体を構成するモジュールプレート１７０に連結され、モジュールプレート１７０は、レシーバ基板１２０の位置決めおよびレシーバ基板１２０からの熱を放熱する構成である。
レシーバ基板１２０には、一対の配線パターン１２０ｐが形成されている。一方の配線パターン１２０ｐには、太陽電池素子１１１がダイボンディングされ、他方の配線パターン１２０ｐには、ワイヤ１１３を介して太陽電池素子１１１がワイヤボンディングされている。また、配線パターンの端部は、外部に接続される接続端子１２０ｐｔとされ、外部リード１７６が接続されている。
特開２００２−２８９８９６号公報 特開２００２−２８９８９７号公報 特開２００２−２８９８９８号公報 特開２００６−２７８５８１号公報 特開２００７−２０１１０９号公報
従来の追尾集光型太陽光発電装置は、集光レンズ１５０の作用により高集光倍率とした集光型太陽光発電モジュール１０１を適用していた。
集光型太陽光発電モジュール１０１は高集光倍率としてあることから、太陽電池１１０には高い熱エネルギーが加えられる。つまり、太陽電池素子１１１、レシーバ基板１２０、接続端子１２０ｐｔは、高い温度状態が維持される。また、集光された太陽光Ｌｓが不要な位置に照射されることを防止するために太陽電池１１０を高精度に位置決めする必要が生じる。
したがって、太陽電池１１０をモジュールプレート１７０（集光レンズ１５０）に対して高精度に位置決めすること、太陽電池１１０からの熱を効率的に放熱するためにヒートシンクを効果的に配置すること、接続端子１２０ｐｔに対する外部リード１７６の接続での接続精度すなわち接続強度や接続位置を向上させ、また、絶縁性並びに耐候性すなわち防水性や耐汚染性等を向上させて、信頼性を確保することが重要な課題である。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、太陽電池素子（太陽電池）を高精度かつ強固にモジュールプレートに位置決め固定し、絶縁性、耐候性を向上させて、機械的強度が高く放熱性および信頼性を向上させた集光型太陽光発電モジュールを提供することを目的とする。また、このような集光型太陽光発電モジュールを作業性良く製造することができる集光型太陽光発電モジュール製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る集光型太陽光発電モジュールは、太陽光を集光する集光レンズと、該集光レンズによって集光された太陽光を光電変換する太陽電池素子と、該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板と、該レシーバ基板からの熱を放熱するヒートシンクと、該ヒートシンクが取り付けられたモジュールプレートとを備える集光型太陽光発電モジュールであって、前記レシーバ基板に形成され前記太陽電池素子からの発電電力を取り出す接続端子と、該接続端子に接続されたコネクタ端子を有するコネクタ部とを備え、前記モジュールプレートには開口部が設けられて、該開口部に前記太陽電池素子および前記レシーバ基板が配置され、前記レシーバ基板は、前記ヒートシンクに締結され、前記ヒートシンクは、前記開口部の周囲で前記モジュールプレートに締結され、前記コネクタ部は、前記ヒートシンクに締結されていることを特徴とする。
この構成により、レシーバ基板およびヒートシンクをモジュールプレートに対して高精度かつ強固に位置決めして固定することが可能となるので、太陽電池素子（太陽電池）を高精度かつ強固にモジュールプレートに位置決め固定し、機械的強度が高く放熱性および信頼性を向上させた集光型太陽光発電モジュールとすることができる。
また、この構成により、コネクタ部をヒートシンクに高精度かつ強固に固定し、コネクタ端子を接続端子に高精度かつ強固に接続することが可能となるので、コネクタ部の接続強度を向上させて接続の信頼性を向上させることができる。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールでは、前記ヒートシンクは、前記レシーバ基板より大きく、前記開口部を覆う大きさとしてもよい。
この構成により、太陽電池素子（太陽電池）をモジュールプレート（ヒートシンク）に対して集光型太陽光発電モジュール１の内側に収容し、ヒートシンクをモジュールプレートの外側に配置させることが可能となることから、太陽電池素子（太陽電池）の信頼性を確保し、放熱性を向上させることができる。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールでは、前記ヒートシンクは、前記開口部の辺の中央と交差する直交線に対して偏倚させて回転対称で配置された一対のプレート締結部材によって前記モジュールプレートに締結されてもよい。
この構成により、モジュールプレートに対してヒートシンクを高精度に位置決めすることが可能となる。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールでは、前記プレート締結部材は、リベットであってもよい。
この構成により、ヒートシンクおよびモジュールプレートを容易かつ高精度に締結して強固に固定することが可能となり、機械的強度を向上させ信頼性を向上させることができる。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールでは、前記コネクタ部は、コネクタ締結部材によって前記ヒートシンクに締結されてもよい。
この構成により、コネクタ部およびヒートシンクを容易かつ高精度に締結して強固に固定することが可能となり、機械的強度を向上させ信頼性を向上させることができる。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールでは、前記レシーバ基板は、長方形とされて一方の長辺に切り欠き部を備え、前記開口部は、前記レシーバ基板に対応させた長方形とされて一方の長辺に前記切り欠き部に対応させた突起部が形成されてもよい。
この構成により、モジュールプレートに対するレシーバ基板の配置、特に方向性を容易かつ正確に把握して位置決めすることが可能となり、生産性を向上させることができる。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールでは、さらに、前記接続端子、前記コネクタ端子、および前記レシーバ基板を被覆するレシーバ樹脂封止部を備えていることを特徴としてもよい。
この構成により、接続端子、コネクタ端子、およびレシーバ基板の表面をレシーバ樹脂封止部で被覆することから、太陽電池素子（太陽電池）を高精度かつ強固にモジュールプレートに位置決め固定し、レシーバ基板の表面で電気的に機能する領域を周囲環境（水分、湿気など）から遮断することが可能となるので、接続端子、コネクタ端子、レシーバ基板に与える周囲環境からの影響を防止し、接続端子、コネクタ端子、レシーバ基板での絶縁性、耐候性（防水性、耐汚染性）を向上させ、機械的強度が高く放熱性および信頼性を向上させた集光型太陽光発電モジュールとすることができる。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールでは、前記太陽電池素子を樹脂封止する樹脂封止部の周囲に配置され前記樹脂封止部を樹脂止めする内側樹脂止め部と、前記レシーバ基板の外周に配置され前記コネクタ端子の位置より高い頂部を有する外側樹脂止め部とを備え、前記レシーバ樹脂封止部は、前記内側樹脂止め部と前記外側樹脂止め部との間で、前記内側樹脂止め部の頂部より低く形成されてもよい。
この構成により、レシーバ樹脂封止部の形成領域（絶縁性樹脂の充填領域）を高精度に画定し、また、太陽電池（柱状光学部材）が有する光学特性へのレシーバ樹脂封止部による影響を確実に排除することが可能となるので、集光特性および信頼性の高い集光型太陽光発電モジュールとすることができる。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールでは、前記外側樹脂止め部は、予め枠体として形成されてもよい。
この構成により、レシーバ樹脂封止部を形成するときに治具を適用する必要が無く、高精度の外側樹脂止め部を形成することが可能となることから、容易かつ高精度にレシーバ樹脂封止部を形成することができる。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールでは、前記レシーバ基板は、長方形とされ、前記外側樹脂止め部は、前記ヒートシンクと前記モジュールプレートとの間の段差に対応させた開口段差係合部を備え、前記レシーバ基板の短辺側で前記ヒートシンクおよび前記開口部に当接され、前記レシーバ基板の長辺側で前記モジュールプレートに当接される構成としてもよい。
この構成により、外側樹脂止め部を開口部に係合させてヒートシンクおよびモジュールプレートに当接させることが可能となるので、レシーバ樹脂封止部を形成する絶縁性樹脂が外側樹脂止め部から漏出することを防止して、精度良くレシーバ樹脂封止部を形成することができる。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールでは、前記コネクタ部は、前記コネクタ端子を保持するコネクタ筐体を備え、前記外側樹脂止め部は、前記コネクタ筐体と係合するように形成されたコネクタ係合部を備えてもよい。
この構成により、外側樹脂止め部をコネクタ筐体に係合させることが可能となることから、レシーバ樹脂封止部を形成する絶縁性樹脂がコネクタ部を介して外側樹脂止め部から漏出することを防止して、精度良くレシーバ樹脂封止部を形成することができる。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法は、太陽光を集光する集光レンズと、該集光レンズによって集光された太陽光を光電変換する太陽電池素子と、該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板と、該レシーバ基板からの熱を放熱するヒートシンクと、該ヒートシンクが取り付けられたモジュールプレートと、前記モジュールプレートに開口され前記太陽電池素子および前記レシーバ基板が配置された開口部と、前記レシーバ基板に形成され前記太陽電池素子からの発電電力を取り出す接続端子と、該接続端子に接続されたコネクタ端子を有するコネクタ部とを備える集光型太陽光発電モジュールを製造する集光型太陽光発電モジュール製造方法であって、前記レシーバ基板を前記ヒートシンクに締結する工程と、前記太陽電池素子および前記レシーバ基板を前記開口部に配置し前記ヒートシンクで前記開口部を覆い、前記開口部の周囲で前記ヒートシンクを前記モジュールプレートに締結する工程と、前記接続端子に前記コネクタ端子を接続し、前記コネクタ部をヒートシンクに締結する工程とを備えることを特徴とする。
この構成により、レシーバ基板およびヒートシンクをモジュールプレートに対して高精度かつ強固に位置決め固定し、コネクタ部をヒートシンクに高精度かつ強固に位置決め固定することが可能となるので、太陽電池素子およびコネクタ部を高精度かつ強固に位置決め固定して、放熱性および信頼性を向上させた集光型太陽光発電モジュールを作業性良く製造することができる。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法は、太陽光を集光する集光レンズと、該集光レンズによって集光された太陽光を光電変換する太陽電池素子と、該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板と、該レシーバ基板からの熱を放熱するヒートシンクと、該ヒートシンクが取り付けられたモジュールプレートと、該モジュールプレートに開口され前記太陽電池素子および前記レシーバ基板が配置された開口部と、前記レシーバ基板に形成され前記太陽電池素子からの発電電力を取り出す接続端子と、該接続端子に接続されたコネクタ端子を有するコネクタ部と、前記接続端子、前記コネクタ端子および前記レシーバ基板を被覆するレシーバ樹脂封止部とを備える集光型太陽光発電モジュールを製造する集光型太陽光発電モジュール製造方法であって、前記レシーバ基板を前記ヒートシンクに締結する工程と、前記太陽電池素子および前記レシーバ基板を前記開口部に配置して前記ヒートシンクで前記開口部を覆い、前記開口部の周囲で前記ヒートシンクを前記モジュールプレートに締結する工程と、前記接続端子に前記コネクタ端子を接続し、前記コネクタ部をヒートシンクに締結する工程と、前記接続端子、前記コネクタ端子および前記レシーバ基板を被覆するレシーバ樹脂封止部を形成する工程とを備えることを特徴としてもよい。
この構成により、レシーバ基板、ヒートシンク、モジュールプレート、コネクタ部を高精度かつ強固に位置決め固定し、接続端子、コネクタ端子、レシーバ基板に与える周囲環境からの影響を防止し、接続端子、コネクタ端子、レシーバ基板での絶縁性、耐候性（防水性、耐汚染性）を向上させ、機械的強度が高く放熱性および信頼性を向上させた集光型太陽光発電モジュールを作業性良く製造することができる。
本発明に係る集光型太陽光発電モジュールによれば、太陽電池素子（太陽電池）を高精度かつ強固にモジュールプレートに位置決め固定し、絶縁性、耐候性を向上させて、機械的強度が高く放熱性および信頼性を向上させるという大きな効果を奏する。
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法によれば、太陽電池素子およびコネクタ部を高精度かつ強固に位置決め固定して放熱性および信頼性を向上させた集光型太陽光発電モジュールを作業性良く製造することができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態１に係る集光型太陽光発電モジュールであって、光軸を含む面での概略構成を透視的に示す透視側面図である。 図１の集光型太陽光発電モジュールを構成する太陽電池素子をレシーバ基板に載置して太陽電池とした状態の外観を斜め上方から見て示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、レシーバ基板に太陽電池素子を載置した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、レシーバ基板に太陽電池を載置した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、太陽電池が載置されたレシーバ基板をヒートシンクに締結する前の状態を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、太陽電池が載置されたレシーバ基板をヒートシンクに締結した後の状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、太陽電池、レシーバ基板、開口部、ヒートシンク、およびモジュールプレートの配置関係を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、ヒートシンクをモジュールプレートに締結した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、接続端子にコネクタ端子を接続してコネクタをヒートシンクに締結した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る集光型太陽光発電モジュールであって、光軸を含む面での概略構成を透視的に示す透視側面図である。 本発明の実施の形態３に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、接続端子にコネクタ端子を接続し、コネクタをヒートシンクに締結し、ヒートシンクをモジュールプレートに締結した後、レシーバ樹脂封止部を形成する前の状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、外側樹脂止め部をヒートシンクおよびモジュールプレートに係合させた状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、レシーバ樹脂封止部を形成した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る集光型太陽光発電モジュールであって、内側樹脂止め部、外側樹脂止め部、レシーバ樹脂封止部の高さ方向での関係を概念的に示す概念図である。 従来の追尾集光型太陽光発電装置に適用される集光型太陽光発電モジュールの説明図である。
以下、本発明の実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール、および集光型太陽光発電モジュール製造方法を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。
＜実施の形態１＞
図１および図２を参照しつつ、実施の形態１に係る集光型太陽光発電モジュールについて説明する。
図１は、実施の形態１に係る集光型太陽光発電モジュールであって、光軸を含む面での概略構成を透視的に示す透視側面図である。図２は、集光型太陽光発電モジュールを構成する太陽電池素子をレシーバ基板に載置して太陽電池とした状態の外観を斜め上方から見て示す斜視図である。
本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１は、光軸Ｌａｘの方向から入射した太陽光Ｌｓを集光する集光レンズ５０と、集光レンズ５０によって集光された太陽光Ｌｓを光電変換する太陽電池素子１１と、太陽電池素子１１が載置されたレシーバ基板２０と、レシーバ基板２０からの熱を放熱するヒートシンク６０と、ヒートシンク６０が取り付けられたモジュールプレート７０とを備える。
また、集光型太陽光発電モジュール１は、モジュールプレート７０に開口され太陽電池素子１１およびレシーバ基板２０が配置された開口部７０ｗを備え、レシーバ基板２０は、締結部材４５によってヒートシンク６０に締結され、ヒートシンク６０は、開口部７０ｗの周囲でプレート締結部材７１によってモジュールプレート７０に締結されている。
したがって、レシーバ基板２０およびヒートシンク６０をモジュールプレート７０に対して高精度かつ強固に位置決めして固定することが可能であることから、太陽電池素子１１（太陽電池１０）を高精度かつ強固にモジュールプレート７０に位置決め固定し、機械的強度が高く放熱性および信頼性を向上させた集光型太陽光発電モジュール１を実現することができる。
なお、太陽電池１０は、太陽電池素子１１に加えて、例えば、集光された太陽光Ｌｓを太陽電池素子１１へ照射する柱状光学部材３０、柱状光学部材３０を保持する保持部４０、太陽電池素子１１の表面を保護し太陽電池素子１１と柱状光学部材３０との間の空間を充填する樹脂封止部２５を備える構成とされている。
レシーバ基板２０には、太陽電池素子１１からの発電電力を取り出す接続端子２０ｐｔが形成されている。また、太陽電池素子１１は、内側樹脂止め部２３によって樹脂止めされた樹脂封止部２５によって樹脂封止され、樹脂封止部２５は、太陽電池素子１１と柱状光学部材３０との間の空間を充填した透光性樹脂によって形成されている。透光性樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などを適用することが可能である。
太陽電池素子１１に対向させて柱状光学部材３０が配置される。柱状光学部材３０は、集光された太陽光Ｌｓを太陽電池素子１１へ導光するように機能し、保持部４０によって保持されている。保持部４０は、レシーバ基板２０とヒートシンク６０を締結する締結部材４５によって、レシーバ基板２０およびヒートシンク６０に締結されている。
締結部材４５としては、例えばリベット、ビス、ネジなどを適用することが可能である。なお、リベットを適用することによって、相互間の締結を容易かつ高精度に施して強固に固定することが可能となり、機械的強度を向上させ信頼性を向上させることができる。
集光された太陽光Ｌｓによって柱状光学部材３０に加えられた熱エネルギーは、保持部４０、レシーバ基板２０を介してヒートシンク６０に放熱されることから、放熱特性を向上させることが可能となる。また、保持部４０は、不要な長波長の太陽光Ｌｓによって保持部４０に加えられた熱エネルギーをレシーバ基板２０、ヒートシンク６０を介して放熱することができる。
つまり、保持部４０は、柱状光学部材３０の外側（太陽電池素子１１から離れた位置）でレシーバ基板２０に当接させてあり、太陽電池素子１１に対する影響を抑制した状態で放熱することが可能となる。したがって、太陽電池１０（太陽電池素子１１および保持部４０）の放熱性を向上させることができる。
ヒートシンク６０は、レシーバ基板２０より大きく、開口部７０ｗを覆う大きさとしている。また、ヒートシンク６０は、モジュールプレート７０に対して外側に（つまり、外部に露出させて）配置されている。
つまり、太陽電池素子１１（太陽電池１０）およびレシーバ基板２０をモジュールプレート７０（ヒートシンク６０）に対して集光型太陽光発電モジュール１の内側（集光レンズ５０とヒートシンク６０との間の空間）に収容し、ヒートシンク６０をモジュールプレート７０の外側に配置させることが可能となることから、太陽電池１０の信頼性を確保し、放熱性を向上させることができる。なお、ヒートシンク６０は、モジュールプレート７０の外側に突出させたフィン６２を備えていることから、放熱性を向上させることができる。
ヒートシンク６０は、プレート締結部材７１によってモジュールプレート７０に締結されていることが望ましい。この構成により、ヒートシンク６０およびモジュールプレート７０を容易かつ高精度に締結して強固に固定することが可能となり、機械的強度を向上させ信頼性を向上させることができる。
＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュールおよび集光型太陽光発電モジュールを製造する集光型太陽光発電モジュール製造方法について、図３〜図９を参照しつつ説明する。
本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１は、実施の形態１に係る集光型太陽光発電モジュール１と共通する構成を備えるため、共通する符号を用いて、主に細部事項および製造工程について説明する。
図３は、実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、レシーバ基板に太陽電池素子を載置した状態を示す斜視図である。
まず、太陽電池素子１１をレシーバ基板２０に載置する。つまり、レシーバ基板２０に形成された配線パターン２０ｐに太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２をダイボンディングし、ワイヤ１３をワイヤボンディングする（基板準備工程）。なお、太陽電池素子１１は、例えば化合物半導体で構成され、逆流防止ダイオード１２は、例えばシリコン単結晶で構成されている。
配線パターン２０ｐは、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２のプラス電極、マイナス電極に対応させて配置され、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２がダイボンディングされる側の配線パターン２０ｐは、例えばプラス電極とされ、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２がワイヤボンディングされる側の配線パターン２０ｐは、例えばマイナス電極とされる。
配線パターン２０ｐは、レシーバ基板２０の表面に形成された絶縁膜２０ｉに対して積層された銅の金属薄板で形成される。プラス電極となる配線パターン２０ｐには、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２の周囲にソルダーレジスト２０ｒが形成される。つまり、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２がダイボンディングされる領域では、ソルダーレジスト２０ｒは、開口されている。
したがって、ソルダーレジスト２０ｒが開口された領域にチップ半田（不図示）を載置し、チップ半田の上に太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２を載置した後、半田リフロー炉でチップ半田を熱処理することによって、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２を高精度に位置合わせしてダイボンディングすることができる。
配線パターン２０ｐ（銅の金属薄板）の厚さは、太陽電池素子１１で発生する熱を外部（ヒートシンク６０）へ放熱するに十分な厚さを確保する必要がある。本実施の形態では、例えば３００μｍとした。この厚さとすることによって、熱は、配線パターン２０ｐからレシーバ基板２０（ヒートシンク６０）へ放熱される。
レシーバ基板２０は、長方形とされ、中央に太陽電池素子１１および逆流防止ダイオード１２が配置され、中央から長手方向に配線パターン２０ｐが延長され、延長された端部は、外部に接続される接続端子２０ｐｔとされている。レシーバ基板２０（配線パターン２０ｐ）を長手方向へ延長した長方形（延長形状）とすることによって、正方形とした場合に比較してレシーバ基板２０の面積を縮小することが可能となり、生産性を向上させ、コストを低減することが可能となる。
レシーバ基板２０は、長方形の対角線上に近い位置に対称に配置された締結用穴２０ｈを有し、一方の長辺に切り欠き部２０ｃを有する構成とされている。締結用穴２０ｈによって、レシーバ基板２０を保持部４０およびヒートシンク６０に対して高精度に位置合わせし、締結することが可能となる。また、切り欠き部２０ｃによって、レシーバ基板２０の方向性を正確に表示することから、生産工程で容易かつ正確な取り扱いが可能となり、生産性を向上させることができる。
太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２に対応させて開口されたソルダーレジスト２０ｒによって、半田チップを半田リフロー炉で溶融させたときの作用を太陽電池素子１１および逆流防止ダイオード１２に対して高精度に及ぼすことが可能となり、太陽電池素子１１および逆流防止ダイオード１２を高精度に位置決めすることができる。
図４は、実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、レシーバ基板に太陽電池を載置した状態を示す斜視図である。
レシーバ基板２０に太陽電池１０を載置する。つまり、以下の樹脂止め部形成工程、保持部仮固定工程、透光性樹脂注入工程、柱状光学部材載置工程、樹脂封止部形成工程によって、太陽電池１０（太陽電池素子１１）とレシーバ基板２０とを組み立て、太陽電池１０をレシーバ基板２０に載置し形成する。
基板準備工程の後、レシーバ基板２０に載置された太陽電池素子１１の周囲に内側樹脂止め部２３を形成する（樹脂止め部形成工程）。内側樹脂止め部２３は、例えばＰＰＥ（Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｅｔｈｅｒ：ポリフェニレンエーテル）などの耐熱性の高い合成樹脂で予め枠体として形成され、例えば接着剤でレシーバ基板２０に接着して配置される。内側樹脂止め部２３は、レシーバ基板２０の表面で、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２が配置された内側領域と、接続端子２０ｐｔが配置された外側領域とを分離する機能を有する。
樹脂止め部形成工程の後、内側樹脂止め部２３を覆うようにして保持部４０を配置する。つまり、保持部４０が有する締結用穴４３ｈをレシーバ基板２０が有する締結用穴２０ｈに位置合わせし、レシーバ基板２０と保持部４０とを位置合わせして仮固定する（保持部仮固定工程）。
仮固定の方法としては、例えば、支持体設置部４３の側面およびレシーバ基板２０の表面に接着樹脂を塗布してレシーバ基板２０および保持部４０を軽度に接着する方法、あるいは、締結用穴２０ｈおよび締結用穴４３ｈに対して位置決めピン（不図示）を貫通させる方法などを適用することが可能である。
保持部仮固定工程の後、樹脂封止部２５を形成する透光性樹脂を内側樹脂止め部２３の内側に注入して太陽電池素子１１を樹脂封止する（透光性樹脂注入工程）。つまり、保持部４０（柱状光学部材３０が当接される前の保持部４０が構成する中央側空間）を介して透光性樹脂を注入する。なお、内側樹脂止め部２３は、樹脂封止部２５を形成する透光性樹脂の漏出を防止する。
透光性樹脂注入工程の後、当接枠体４１の中央側空間が構成する斜面に柱状光学部材３０を挿入して当接させることによって、柱状光学部材３０を透光性樹脂に載置、接着する（柱状光学部材載置工程）。つまり、柱状光学部材３０は、保持部４０によって位置決めされる。
柱状光学部材載置工程の後、透光性樹脂を硬化して樹脂封止部２５を形成する（樹脂封止部形成工程）。保持部４０によって位置決めされた柱状光学部材３０は、樹脂封止部２５に接着され、樹脂封止部２５の固化によって固定される。つまり、樹脂封止部２５の形成によって、柱状光学部材３０は、樹脂封止部２５に確実に接着される。また、透光性樹脂を適宜の温度に加熱することによって硬化と同時に脱泡処理を施すことが可能となり、優れた透光性を有する樹脂封止部２５を形成することができる。
図５は、実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、太陽電池が載置されたレシーバ基板をヒートシンクに締結する前の状態を示す分解斜視図である。
図６は、実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、太陽電池が載置されたレシーバ基板をヒートシンクに締結した後の状態を示す斜視図である。
樹脂封止部形成工程の後、保持部４０（太陽電池１０）およびレシーバ基板２０をヒートシンク６０に締結部材４５によって締結する（保持部締結工程）。つまり、太陽電池素子１１（太陽電池１０）が載置されたレシーバ基板２０をヒートシンク６０に締結する。なお、レシーバ基板２０とヒートシンク６０の間に、レシーバ基板２０とヒートシンク６０との界面を密着させて放熱性を向上させる熱伝導シート６１を挟んでおく。熱伝導シート６１には、方向性を規定する切り欠き部６１ｃが形成され、また、締結部材４５が貫通する締結用穴６１ｈが開口されている。
締結部材４５は、保持部４０での締結用穴４３ｈ、レシーバ基板２０での締結用穴２０ｈ、熱伝導シート６１での締結用穴６１ｈ、ヒートシンク６０での締結用穴６０ｈを位置決めして貫通することから、保持部４０（太陽電池１０）、レシーバ基板２０、熱伝導シート６１、およびヒートシンク６０を高精度に位置合わせして確実に締結することが可能となる。
なお、ヒートシンク６０には、ヒートシンク６０をモジュールプレート７０（図７、図８参照）に実装して締結するための実装用穴６０ｈｐが形成され、また、コネクタ部７５（図９参照）を締結するためのコネクタ用穴６０ｈｃが形成されている。
ヒートシンク６０は、レシーバ基板２０より大きい平面とされてレシーバ基板２０と締結している。したがって、レシーバ基板２０からの熱を効果的に放熱し、レシーバ基板２０の放熱性を向上させることができる。また、ヒートシンク６０は、レシーバ基板２０が締結された側に対して反対側の面にフィン６２が配置されているから、さらに放熱性を向上させることができる。
図７は、実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、太陽電池、レシーバ基板、開口部、ヒートシンク、およびモジュールプレートの配置関係を示す平面図である。
また、図８は、実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、ヒートシンクをモジュールプレートに締結した状態を示す斜視図である。
保持部締結工程の後、太陽電池１０（太陽電池素子１１）、レシーバ基板２０をモジュールプレート７０の外側から開口部７０ｗに挿入し、ヒートシンク６０の実装用穴６０ｈｐをモジュールプレート７０の締結用穴７０ｈに位置合わせし、プレート締結部材７１によって締結する。つまり、太陽電池素子１１（太陽電池１０）およびレシーバ基板２０を開口部７０ｗに配置しえヒートシンク６０で開口部７０ｗを覆い、開口部７０ｗの周囲（モジュールプレート７０の締結用穴７０ｈの位置）でヒートシンク６０をモジュールプレート７０に締結する（ヒートシンク締結工程）。
本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１では、ヒートシンク６０は、開口部７０ｗの辺の中央と交差する直交線ＣＬに対して偏倚させて回転対称で配置された一対のプレート締結部材７１によってモジュールプレート７０に締結されている。したがって、モジュールプレート７０に対してヒートシンク６０を高精度に位置決めすることが可能となる。
プレート締結部材７１は、モジュールプレート７０での締結用穴７０ｈ、ヒートシンク６０での実装用穴６０ｈｐを位置決めして締結する構成である。つまり、ヒートシンク６０は、プレート締結部材７１によってモジュールプレート７０に締結されている。
プレート締結部材７１としては、例えばリベット、ビス、ネジなどを適用することが可能である。なお、リベットを適用することによって、相互間の締結を容易かつ高精度に施して強固に固定することが可能となり、機械的強度を向上させ信頼性を向上させることができる。
つまり、プレート締結部材７１としてリベットを適用することによって、ヒートシンク６０およびモジュールプレート７０を容易かつ高精度に締結して強固に固定することが可能となり、機械的強度を向上させ信頼性を向上させることができる。
また、上述したとおり、ヒートシンク６０は、レシーバ基板２０より大きく、開口部７０ｗを覆う大きさとしている。したがって、太陽電池素子１１（太陽電池１０）をモジュールプレート７０（ヒートシンク６０）に対して集光型太陽光発電モジュール１の内側に収容し、ヒートシンク６０をモジュールプレート７０の外側に配置させることが可能となることから、太陽電池素子１１（太陽電池１０）の信頼性を確保し、放熱性を向上させることができる。
なお、上述したとおり、レシーバ基板２０は、長方形とされて一方の長辺に切り欠き部２０ｃを備えている。これに対して、開口部７０ｗは、レシーバ基板２０に対応させた長方形とされて一方の長辺に切り欠き部２０ｃに対応させた突起部７０ｂが形成されている。したがって、モジュールプレート７０に対するレシーバ基板２０の配置（方向性）を容易かつ正確に把握して位置決めすることが可能となり、生産性を向上させることができる。
また、開口部７０ｗの短辺の幅と、レシーバ基板２０の短辺の幅をできるだけ近づけることによって、切り欠き部２０ｃおよび突起部７０ｂの位置合わせを自己整合的に行わせ、さらに作業性を向上させることができる。
開口部７０ｗには、太陽電池１０（太陽電池素子１１）、レシーバ基板２０が配置され、ヒートシンク６０に形成されたコネクタ用穴６０ｈｃが露出する。また、レシーバ基板２０に配置された接続端子２０ｐｔは、コネクタ用穴６０ｈｃに対応させて配置されている。
図９は、実施の形態２に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、接続端子にコネクタ端子を接続してコネクタをヒートシンクに締結した状態を示す斜視図である。
ヒートシンク締結工程の後、接続端子２０ｐｔにコネクタ端子７５ｔを接続し（コネクタ端子接続工程）と、コネクタ部７５をヒートシンク６０にコネクタ締結部材７７によって締結する（コネクタ部締結工程）。
したがって、本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１は、接続端子２０ｐｔに接続されたコネクタ端子７５ｔを有するコネクタ部７５を備え、コネクタ部７５は、ヒートシンク６０（コネクタ用穴６０ｈｃ）にコネクタ締結部材７７によって締結されている。
上述したとおり、本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１は、太陽光Ｌｓを集光する集光レンズ５０と、集光レンズ５０によって集光された太陽光Ｌｓを光電変換する太陽電池素子１１と、太陽電池素子１１（太陽電池１０）が載置されたレシーバ基板２０と、レシーバ基板２０からの熱を放熱するヒートシンク６０と、ヒートシンク６０が取り付けられたモジュールプレート７０と、モジュールプレート７０に開口され太陽電池素子１１（太陽電池１０）およびレシーバ基板２０が配置された開口部７０ｗとを備え、レシーバ基板２０は、ヒートシンク６０に締結部材４５によって締結され、ヒートシンク６０は、開口部７０ｗの周囲でモジュールプレート７０にプレート締結部材７１によって締結されている。
また、本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１は、レシーバ基板２０に形成され太陽電池素子１１からの発電電力を取り出す接続端子２０ｐｔと、接続端子２０ｐｔに接続されたコネクタ端子７５ｔを有するコネクタ部７５とを備え、コネクタ部７５は、ヒートシンク６０にコネクタ締結部材７７によって締結されている。
したがって、コネクタ部７５をヒートシンク６０に高精度かつ強固に固定し、コネクタ端子７５ｔを接続端子２０ｐｔに高精度かつ強固に接続することが可能となるので、コネクタ部７５の接続強度を向上させて接続の信頼性を向上させることができる。
なお、接続端子２０ｐｔとコネクタ端子７５ｔは、例えば半田付けによって接続することが可能である。また、コネクタ部７５は、外部への接続を行うコネクタリード７６を備える。
また、コネクタ締結部材７７としては、例えばリベット、ビス、ネジなどを適用することが可能である。なお、リベットを適用することによって、相互間の締結を容易かつ高精度に施して強固に固定することが可能となり、機械的強度を向上させ信頼性を向上させることができる。
上述のとおり、本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法は、太陽光Ｌｓを集光する集光レンズ５０と、集光レンズ５０によって集光された太陽光Ｌｓを光電変換する太陽電池素子１１（太陽電池１０）と、太陽電池素子１１が載置されたレシーバ基板２０と、レシーバ基板２０からの熱を放熱するヒートシンク６０と、ヒートシンク６０が取り付けられたモジュールプレート７０と、モジュールプレート７０に開口され太陽電池素子１１およびレシーバ基板２０が配置された開口部７０ｗと、レシーバ基板２０に形成され太陽電池素子１１からの発電電力を取り出す接続端子２０ｐｔと、接続端子２０ｐｔに接続されたコネクタ端子７５ｔを有するコネクタ部７５とを備える集光型太陽光発電モジュール１を製造する製造方法である。
また、本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法は、レシーバ基板２０をヒートシンク６０に締結する工程（保持部締結工程）と、太陽電池素子１１（太陽電池１０）およびレシーバ基板２０を開口部７０ｗに配置しヒートシンク６０で開口部７０ｗを覆い、開口部７０ｗの周囲でヒートシンク６０をモジュールプレート７０に締結する工程（ヒートシンク締結工程）と、接続端子２０ｐｔにコネクタ端子７５ｔを接続し、コネクタ部７５をヒートシンク６０に締結する工程（コネクタ端子接続工程、コネクタ部締結工程）とを備える。
したがって、ヒートシンク６０、レシーバ基板２０をモジュールプレート７０に対して高精度かつ強固に位置決め固定し、コネクタ部７５をヒートシンク６０に高精度かつ強固に位置決め固定することが可能となるので、太陽電池素子１１（太陽電池１０）およびコネクタ部７５を高精度かつ強固に位置決め固定し、放熱性および信頼性を向上させた集光型太陽光発電モジュール１を作業性良く製造することができる。
＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３に係る集光型太陽光発電モジュールおよび集光型太陽光発電モジュールを製造する集光型太陽光発電モジュール製造方法について、図１０〜図１４を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１は、上記実施の形態１、２に係る集光型太陽光発電モジュール１と共通する構成を含むため、上記説明で参照した図２〜図８も適宜参照しつつ説明することとする。
図１０は、実施の形態３に係る集光型太陽光発電モジュールであって、光軸を含む面での概略構成を透視的に示す透視側面図である。
図１１は、実施の形態３に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、接続端子にコネクタ端子を接続し、コネクタをヒートシンクに締結し、ヒートシンクをモジュールプレートに締結した後、レシーバ樹脂封止部を形成する前の状態を示す斜視図である。
本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１は、光軸Ｌａｘ方向から入射した太陽光Ｌｓを集光する集光レンズ５０と、集光レンズ５０によって集光された太陽光Ｌｓを光電変換する太陽電池素子１１と、太陽電池素子１１が載置されたレシーバ基板２０と、レシーバ基板２０からの熱を放熱するヒートシンク６０と、ヒートシンク６０が取り付けられたモジュールプレート７０とを備える。
また、集光型太陽光発電モジュール１は、モジュールプレート７０に開口され太陽電池素子１１およびレシーバ基板２０が配置された開口部７０ｗと、レシーバ基板２０に形成され太陽電池素子１１からの発電電力を取り出す接続端子２０ｐｔ（図１０では省略）と、接続端子２０ｐｔに接続されたコネクタ端子７５ｔ（図１０では省略）を有するコネクタ部７５（図１０では省略）と、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔおよびレシーバ基板２０を被覆するレシーバ樹脂封止部８０とを備えている。
レシーバ基板２０は、締結部材４５によってヒートシンク６０に締結され、ヒートシンク６０は、開口部７０ｗを覆う大きさとされて開口部７０ｗの周囲でプレート締結部材７１によってモジュールプレート７０に締結されている。また、コネクタ部７５は、コネクタ締結部材７７によってヒートシンク６０に締結され、外部への接続を行うコネクタリード７６を備える。なお、接続端子２０ｐｔとコネクタ端子７５ｔは、例えば半田付けによって接続することが可能である。
したがって、レシーバ基板２０とヒートシンク６０、ヒートシンク６０とモジュールプレート７０、コネクタ部７５とヒートシンク６０をそれぞれ締結し、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔ、レシーバ基板２０の表面をレシーバ樹脂封止部８０で被覆することから、太陽電池素子１１（太陽電池１０）を高精度かつ強固にモジュールプレート７０に位置決め固定し、レシーバ基板２０の表面で電気的に機能する領域を周囲環境（水分、湿気など）から遮断することが可能となるので、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔ、レシーバ基板２０に与える周囲環境からの影響を防止し、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔ、レシーバ基板２０での絶縁性、耐候性（防水性、耐汚染性）を向上させ、機械的強度が高く放熱性および信頼性を向上させた集光型太陽光発電モジュール１とすることができる。
なお、太陽電池１０は、太陽電池素子１１、集光された太陽光Ｌｓを太陽電池素子１１へ照射する柱状光学部材３０、柱状光学部材３０を保持する保持部４０、太陽電池素子１１の表面を保護し太陽電池素子１１と柱状光学部材３０との間の空間を充填する樹脂封止部２５を備える構成とされている。
レシーバ基板２０には、太陽電池素子１１からの発電電力を取り出す接続端子２０ｐｔが形成されている。また、太陽電池素子１１は、内側樹脂止め部２３によって樹脂止めされた樹脂封止部２５によって樹脂封止され、樹脂封止部２５は、太陽電池素子１１と柱状光学部材３０との間の空間を充填した透光性樹脂によって形成されている。透光性樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などを適用することが可能である。
太陽電池素子１１に対向させて柱状光学部材３０が配置される。柱状光学部材３０は、集光された太陽光Ｌｓを太陽電池素子１１へ導光するように機能し、保持部４０によって保持されている。保持部４０は、レシーバ基板２０とヒートシンク６０を締結する締結部材４５によって、レシーバ基板２０およびヒートシンク６０に締結されている。
集光された太陽光Ｌｓによって柱状光学部材３０に加えられた熱エネルギーは、保持部４０、レシーバ基板２０を介してヒートシンク６０に放熱されることから、放熱特性を向上させることが可能となる。また、保持部４０は、不要な長波長の太陽光Ｌｓによって保持部４０に加えられた熱エネルギーをレシーバ基板２０、ヒートシンク６０を介して放熱することができる。
つまり、保持部４０は、柱状光学部材３０の外側（太陽電池素子１１から離れた位置）でレシーバ基板２０に当接させてあり、太陽電池素子１１に対する影響を抑制した状態で放熱することが可能となる。したがって、太陽電池１０（太陽電池素子１１および保持部４０）の放熱性を向上させることができる。
ヒートシンク６０は、レシーバ基板２０より大きく形成され、開口部７０ｗを覆う大きさとしている。また、ヒートシンク６０は、モジュールプレート７０に対して外側に（つまり、外部に露出させて）配置されている。
つまり、太陽電池素子１１（太陽電池１０）およびレシーバ基板２０をモジュールプレート７０（ヒートシンク６０）に対して集光型太陽光発電モジュール１の内側（集光レンズ５０とヒートシンク６０との間の空間）に収容し、ヒートシンク６０をモジュールプレート７０の外側に配置させることが可能となることから、太陽電池１０の信頼性を確保し、放熱性を向上させることができる。なお、ヒートシンク６０は、モジュールプレート７０の外側に突出させたフィン６２を備えていることから、放熱性を向上させることができる。
締結部材４５は、保持部４０、レシーバ基板２０、ヒートシンク６０を相互に締結する。プレート締結部材７１は、ヒートシンク６０、モジュールプレート７０を相互に締結する。また、コネクタ締結部材７７は、ヒートシンク６０、コネクタ部７５を相互に締結する。
締結部材４５、プレート締結部材７１、コネクタ締結部材７７としては、例えばリベット、ビス、ネジなどを適用することが可能である。なお、リベットを適用することによって、相互間の締結を容易かつ高精度に施して強固に固定することが可能となり、機械的強度を向上させ信頼性を向上させることができる。
本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１では、レシーバ基板２０の外周に沿って配置されコネクタ端子７５ｔの位置より高い頂部を有する外側樹脂止め部７９を備え、内側樹脂止め部２３と外側樹脂止め部７９との間にレシーバ樹脂封止部８０が形成されている。
つまり、本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１は、太陽電池素子１１を樹脂封止する樹脂封止部２５の周囲に配置され樹脂封止部２５を樹脂止めする内側樹脂止め部２３と、レシーバ基板２０の外周に配置されコネクタ端子７５ｔの位置より高い頂部を有する外側樹脂止め部７９とを備える。また、レシーバ樹脂封止部８０は、内側樹脂止め部２３と外側樹脂止め部７９との間で、内側樹脂止め部２３の頂部より低く形成（図１４参照）されているから、レシーバ樹脂封止部８０を形成する絶縁性樹脂が内側樹脂止め部２３の内側へ漏出することはない。
したがって、レシーバ樹脂封止部８０の形成領域（絶縁性樹脂の充填領域）を高精度に画定し、また、太陽電池１０（柱状光学部材３０）が有する光学特性へのレシーバ樹脂封止部８０による影響を確実に排除することが可能となるので、集光特性および信頼性の高い集光型太陽光発電モジュール１とすることができる。
本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法では、まず、太陽電池素子１１をレシーバ基板２０に載置する。つまり、レシーバ基板２０に形成された配線パターン２０ｐに太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２をダイボンディングし、ワイヤ１３をワイヤボンディングする（基板準備工程。図３参照）。なお、太陽電池素子１１は、例えば化合物半導体で構成され、逆流防止ダイオード１２は、例えばシリコン単結晶で構成されている。
配線パターン２０ｐは、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２のプラス電極、マイナス電極に対応させて配置され、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２がダイボンディングされる側の配線パターン２０ｐは、例えばプラス電極とされ、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２がワイヤボンディングされる側の配線パターン２０ｐは、例えばマイナス電極とされる。
配線パターン２０ｐは、レシーバ基板２０の表面に形成された絶縁膜２０ｉに対して積層された銅の金属薄板で形成される。プラス電極となる配線パターン２０ｐには、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２の周囲にソルダーレジスト２０ｒが形成される。つまり、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２がダイボンディングされる領域では、ソルダーレジスト２０ｒは、開口されている。
したがって、ソルダーレジスト２０ｒが開口された領域にチップ半田（不図示）を載置し、チップ半田の上に太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２を載置した後、半田リフロー炉でチップ半田を熱処理することによって、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２を高精度に位置合わせしてダイボンディングすることができる。
配線パターン２０ｐ（銅の金属薄板）の厚さは、太陽電池素子１１で発生する熱を外部（ヒートシンク６０）へ放熱するに十分な厚さを確保する必要がある。本実施の形態では、例えば３００μｍとした。この厚さとすることによって、熱は、配線パターン２０ｐからレシーバ基板２０（ヒートシンク６０）へ放熱される。
レシーバ基板２０は、長方形とされ、中央に太陽電池素子１１および逆流防止ダイオード１２が配置され、中央から長手方向に配線パターン２０ｐが延長され、延長された端部は、外部に接続される接続端子２０ｐｔとされている。レシーバ基板２０（配線パターン２０ｐ）を長手方向へ延長した長方形（延長形状）とすることによって、正方形とした場合に比較してレシーバ基板２０の面積を縮小することが可能となり、生産性を向上させ、コストを低減することが可能となる。
レシーバ基板２０は、長方形の対角線上に近い位置に対称に配置された締結用穴２０ｈを有し、一方の長辺に切り欠き部２０ｃを有する構成とされている。締結用穴２０ｈによって、レシーバ基板２０を保持部４０およびヒートシンク６０に対して高精度に位置合わせし、締結することが可能となる。また、切り欠き部２０ｃによって、レシーバ基板２０の方向性を正確に表示することから、生産工程で容易かつ正確な取り扱いが可能となり、生産性を向上させることができる。
太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２に対応させて開口されたソルダーレジスト２０ｒによって、半田チップを半田リフロー炉で溶融させたときの作用を太陽電池素子１１および逆流防止ダイオード１２に対して高精度に及ぼすことが可能となり、太陽電池素子１１および逆流防止ダイオード１２を高精度に位置決めすることができる。
続いて、レシーバ基板２０に太陽電池１０を載置する（図４参照）。つまり、以下の樹脂止め部形成工程、保持部仮固定工程、透光性樹脂注入工程、柱状光学部材載置工程、樹脂封止部形成工程によって、太陽電池１０（太陽電池素子１１）とレシーバ基板２０とを組み立て、太陽電池１０をレシーバ基板２０に載置（形成）する。
基板準備工程の後、レシーバ基板２０に載置された太陽電池素子１１の周囲に内側樹脂止め部２３を形成する（樹脂止め部形成工程）。内側樹脂止め部２３は、例えばＰＰＥ（Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｅｔｈｅｒ：ポリフェニレンエーテル）などの合成樹脂で予め枠体として形成され、例えば接着剤でレシーバ基板２０に接着して配置される。内側樹脂止め部２３は、レシーバ基板２０の表面で、太陽電池素子１１、逆流防止ダイオード１２が配置された内側領域と、接続端子２０ｐｔが配置された外側領域とを分離する機能を有する。
樹脂止め部形成工程の後、内側樹脂止め部２３を覆うようにして保持部４０を配置する。つまり、保持部４０が有する締結用穴４３ｈをレシーバ基板２０が有する締結用穴２０ｈに位置合わせし、レシーバ基板２０と保持部４０とを位置合わせして仮固定する（保持部仮固定工程）。
仮固定の方法としては、例えば、支持体設置部４３の側面およびレシーバ基板２０の表面に接着樹脂を塗布してレシーバ基板２０および保持部４０を軽度に接着する方法、あるいは、締結用穴２０ｈおよび締結用穴４３ｈに対して位置決めピン（不図示）を貫通させる方法などを適用することが可能である。
保持部仮固定工程の後、樹脂封止部２５を形成する透光性樹脂を内側樹脂止め部２３の内側に注入して太陽電池素子１１を樹脂封止する（透光性樹脂注入工程）。つまり、保持部４０（柱状光学部材３０が当接される前の保持部４０が構成する中央側空間）を介して透光性樹脂を注入する。なお、内側樹脂止め部２３は、樹脂封止部２５を形成する透光性樹脂の漏出を防止する。
透光性樹脂注入工程の後、当接枠体４１の中央側空間が構成する斜面に柱状光学部材３０を挿入して当接させることによって、柱状光学部材３０を透光性樹脂に載置、接着する（柱状光学部材載置工程）。つまり、柱状光学部材３０は、保持部４０によって位置決めされる。
柱状光学部材載置工程の後、透光性樹脂を硬化して樹脂封止部２５を形成する（樹脂封止部形成工程）。保持部４０によって位置決めされた柱状光学部材３０は、樹脂封止部２５に接着され、樹脂封止部２５の固化によって固定される。つまり、樹脂封止部２５の形成によって、柱状光学部材３０は、樹脂封止部２５に確実に接着される。また、透光性樹脂を適宜の温度に加熱することによって硬化と同時に脱泡処理を施すことが可能となり、優れた透光性を有する樹脂封止部２５を形成することができる。
樹脂封止部形成工程の後、保持部４０（太陽電池１０）およびレシーバ基板２０をヒートシンク６０に締結部材４５によって締結する（保持部締結工程。図５、図６参照）。つまり、太陽電池素子１１（太陽電池１０）が載置されたレシーバ基板２０をヒートシンク６０に締結する。なお、レシーバ基板２０とヒートシンク６０の間に、レシーバ基板２０とヒートシンク６０との界面を密着させて放熱性を向上させる熱伝導シート６１を挟んでおく。熱伝導シート６１には、方向性を規定する切り欠き部６１ｃが形成され、また、締結部材４５が貫通する締結用穴６１ｈが開口されている。
締結部材４５は、保持部４０での締結用穴４３ｈ、レシーバ基板２０での締結用穴２０ｈ、熱伝導シート６１での締結用穴６１ｈ、ヒートシンク６０での締結用穴６０ｈを位置決めして貫通することから、保持部４０（太陽電池１０）、レシーバ基板２０、熱伝導シート６１、およびヒートシンク６０を高精度に位置合わせして確実に締結することが可能となる。
なお、ヒートシンク６０には、ヒートシンク６０をモジュールプレート７０（図７、図８参照）に実装して締結するための実装用穴６０ｈｐが形成され、また、コネクタ部７５（図１１参照）を締結するためのコネクタ用穴６０ｈｃが形成されている。
ヒートシンク６０は、レシーバ基板２０より大きい平面とされてレシーバ基板２０と締結されている。したがって、レシーバ基板２０からの熱を効果的に放熱し、レシーバ基板２０の放熱性を向上させることができる。また、ヒートシンク６０は、レシーバ基板２０が締結された側に対して反対側の面にフィン６２が配置されているから、さらに放熱性を向上させることができる。
保持部締結工程の後、太陽電池１０（太陽電池素子１１）、レシーバ基板２０をモジュールプレート７０の外側から開口部７０ｗに挿入し、ヒートシンク６０の実装用穴６０ｈｐをモジュールプレート７０の締結用穴７０ｈに位置合わせし、プレート締結部材７１によって締結する（図７、図８参照）。
つまり、太陽電池素子１１（太陽電池１０）およびレシーバ基板２０を開口部７０ｗに配置してヒートシンク６０で開口部７０ｗを覆い、開口部７０ｗの周囲（モジュールプレート７０の締結用穴７０ｈの位置）でヒートシンク６０をモジュールプレート７０に締結する（ヒートシンク締結工程）。
本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１では、ヒートシンク６０は、開口部７０ｗの辺の中央と交差する直交線ＣＬに対して偏倚させて回転対称で配置された一対のプレート締結部材７１によってモジュールプレート７０に締結されている。したがって、モジュールプレート７０に対してヒートシンク６０を高精度に位置決めすることが可能となる。
プレート締結部材７１は、モジュールプレート７０での締結用穴７０ｈ、ヒートシンク６０での実装用穴６０ｈｐを位置決めして締結する構成である。つまり、ヒートシンク６０は、プレート締結部材７１によってモジュールプレート７０に締結されている。
なお、プレート締結部材７１としては、リベットが望ましい。プレート締結部材７１としてリベットを適用することによって、ヒートシンク６０およびモジュールプレート７０を容易かつ高精度に締結して強固に固定することが可能となり、機械的強度を向上させ信頼性を向上させることができる。
また、上述したとおり、ヒートシンク６０は、レシーバ基板２０より大きく、開口部７０ｗを覆う大きさとしている。したがって、太陽電池素子１１（太陽電池１０）をモジュールプレート７０（ヒートシンク６０）に対して集光型太陽光発電モジュール１の内側に収容し、ヒートシンク６０をモジュールプレート７０の外側に配置させることが可能となることから、太陽電池素子１１（太陽電池１０）の信頼性を確保し、放熱性を向上させることができる。
また、レシーバ基板２０は、長方形とされて一方の長辺に切り欠き部２０ｃを備えている。これに対して、開口部７０ｗは、レシーバ基板２０に対応させた長方形とされて一方の長辺に切り欠き部２０ｃに対応させた突起部７０ｂが形成されている。したがって、モジュールプレート７０に対するレシーバ基板２０の配置（方向性）を容易かつ正確に把握して位置決めすることが可能となり、生産性を向上させることができる。
また、開口部７０ｗの短辺の幅と、レシーバ基板２０の短辺の幅をできるだけ近づけることによって、切り欠き部２０ｃおよび突起部７０ｂの位置合わせを自己整合的に行わせ、さらに作業性を向上させることができる。
開口部７０ｗには、太陽電池１０（太陽電池素子１１）、レシーバ基板２０が配置され、ヒートシンク６０に形成されたコネクタ用穴６０ｈｃが露出する構成である。また、レシーバ基板２０に配置された接続端子２０ｐｔは、コネクタ用穴６０ｈｃに対応させて配置されている。
ヒートシンク締結工程の後、接続端子２０ｐｔにコネクタ端子７５ｔを接続し（コネクタ端子接続工程。図１１参照）と、コネクタ部７５をヒートシンク６０にコネクタ締結部材７７によって締結する（コネクタ部締結工程。図１１参照）。なお、コネクタ端子接続工程およびコネクタ部締結工程を終了した後の状態は、図１１に示したとおりである。
つまり、本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１は、接続端子２０ｐｔに接続されたコネクタ端子７５ｔを有するコネクタ部７５を備え、コネクタ部７５は、ヒートシンク６０（コネクタ用穴６０ｈｃ）にコネクタ締結部材７７によって締結されている。
図１２は、実施の形態３に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、外側樹脂止め部をヒートシンクおよびモジュールプレートに係合させた状態を示す斜視図である。
図１３は、実施の形態３に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法の一工程であって、レシーバ樹脂封止部を形成した状態を示す斜視図である。
図１４は、実施の形態３に係る集光型太陽光発電モジュールにおける内側樹脂止め部、外側樹脂止め部、およびレシーバ樹脂封止部の高さ方向の関係を概念的に示す説明図である。
コネクタ端子接続工程、コネクタ部締結工程を終了した後、外側樹脂止め部７９を配置する。つまり、ヒートシンク６０、モジュールプレート７０（開口部７０ｗ）に外側樹脂止め部７９を係合（嵌合）させる（外側樹脂止め部配置工程。図１２参照）。
外側樹脂止め部配置工程の後、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔおよびレシーバ基板２０を被覆するレシーバ樹脂封止部８０を形成する（レシーバ樹脂封止部形成工程。図１３参照）。
外側樹脂止め部７９は、ヒートシンク６０とモジュールプレート７０との間の段差（開口部７０ｗの厚さ、つまり、モジュールプレート７０の厚さ）に対応させた開口段差係合部７９ｓを備える。また、外側樹脂止め部７９は、レシーバ基板２０の短辺側でヒートシンク６０および開口部７０ｗに当接され、レシーバ基板２０の長辺側でモジュールプレート７０に当接される構成である。
したがって、外側樹脂止め部７９を開口部７０ｗに係合（嵌合）させて外側樹脂止め部７９の底部をヒートシンク６０およびモジュールプレート７０に当接させることが可能となるので、レシーバ樹脂封止部８０を形成する絶縁性樹脂が外側樹脂止め部７９から漏出することを防止して、精度良くレシーバ樹脂封止部８０を形成することができる。
なお、開口段差係合部７９ｓは、外側樹脂止め部７９の短辺側に形成されていることが望ましい。この構成により、外側樹脂止め部７９を開口部７０ｗの短辺方向に対応させて確実に嵌合させることが可能となる。
また、外側樹脂止め部７９は、ヒートシンク６０、モジュールプレート７０に当接させる底部と、ヒートシンク６０、モジュールプレート７０との間に接着剤を介在させて予め接着しておくことが可能である。この構成によって、レシーバ樹脂封止部８０を構成する絶縁性樹脂が外側樹脂止め部７９から外側へ漏出することを確実に防止することが可能となる。
コネクタ部７５は、コネクタ端子７５ｔを保持するコネクタ筐体７５ｃを備え、外側樹脂止め部７９は、コネクタ筐体７５ｃと係合するように形成されたコネクタ係合部７９ｃを備える。
したがって、外側樹脂止め部７９をコネクタ筐体７５ｃに係合させることが可能となることから、レシーバ樹脂封止部８０を形成する絶縁性樹脂がコネクタ部７５を介して外側樹脂止め部７９から漏出することを防止して、精度良くレシーバ樹脂封止部８０を形成することができる。
外側樹脂止め部７９は、レシーバ基板２０の外周に配置されコネクタ端子７５ｔの位置より高い頂部を有し、コネクタ部７５に対してレシーバ基板２０の側に配置される。また、図１０（および図２）に示したとおり、太陽電池１０は、太陽電池素子１１を樹脂封止する樹脂封止部２５の周囲に配置され樹脂封止部２５を樹脂止めする内側樹脂止め部２３を備える。
レシーバ樹脂封止部８０は、内側樹脂止め部２３と外側樹脂止め部７９との間で、内側樹脂止め部２３の頂部より低く形成されている。したがって、レシーバ樹脂封止部８０の形成領域（絶縁性樹脂の充填領域）を高精度に画定し、また、太陽電池１０（柱状光学部材３０）が有する光学特性へのレシーバ樹脂封止部８０による影響を確実に排除することが可能となるので、集光特性および信頼性の高い集光型太陽光発電モジュール１とすることができる。
レシーバ樹脂封止部８０は、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔを被覆する必要がある。また、内側樹脂止め部２３は、レシーバ樹脂封止部８０を形成する絶縁性樹脂が漏出しないように機能する必要がある。つまり、内側樹脂止め部２３の頂部は、接続端子２０ｐｔおよびコネクタ端子７５ｔの高さより高くされていることが必要である。
樹脂封止部２５は、光学特性を考慮した樹脂封止を施すこととなり、レシーバ樹脂封止部８０は、絶縁性を考慮した樹脂封止を施すこととなる。したがって、それぞれの作用に適した樹脂を選択することが必要である。また、上述したとおり、樹脂封止部２５は、内側樹脂止め部２３によって画定され、レシーバ樹脂封止部８０は、外側樹脂止め部７９および内側樹脂止め部２３によって画定される。したがって、樹脂封止部２５の透光性樹脂とレシーバ樹脂封止部８０の絶縁性樹脂とは、混在しないので作業性が良く、生産歩留まりの高い集光型太陽光発電モジュール１を容易に製造することができる。
なお、外側樹脂止め部７９は、予め枠体として形成されていることが望ましい。この構成により、レシーバ樹脂封止部８０を形成するときに治具を適用する必要が無く、高精度の外側樹脂止め部７９を形成することが可能となることから、容易かつ高精度にレシーバ樹脂封止部８０を形成することができる。外側樹脂止め部７９は、内側樹脂止め部２３の素材と同様の素材で形成することが可能である。
また、予め枠体としておくことによって、レシーバ樹脂封止部８０を形成する絶縁性樹脂を注入する前に外側樹脂止め部７９の底部をヒートシンク６０、モジュールプレート７０に対して容易に接着することが可能となる。つまり、レシーバ樹脂封止部８０を形成する絶縁性樹脂の外部への漏出を防止することができる。
上述したとおり、本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール１は、太陽光Ｌｓを集光する集光レンズ５０と、集光レンズ５０によって集光された太陽光Ｌｓを光電変換する太陽電池素子１１と、太陽電池素子１１（太陽電池１０）が載置されたレシーバ基板２０と、レシーバ基板２０からの熱を放熱するヒートシンク６０と、ヒートシンク６０が取り付けられたモジュールプレート７０と、モジュールプレート７０に開口され太陽電池素子１１（太陽電池１０）およびレシーバ基板２０が配置された開口部７０ｗと、レシーバ基板２０に形成され太陽電池素子１１からの発電電力を取り出す接続端子２０ｐｔと、接続端子２０ｐｔに接続されたコネクタ端子７５ｔを有するコネクタ部７５と、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔおよびレシーバ基板２０を被覆するレシーバ樹脂封止部８０とを備えている。
また、レシーバ基板２０は、ヒートシンク６０に締結され、ヒートシンク６０は、開口部７０ｗを覆う大きさとされて開口部７０ｗの周囲でモジュールプレート７０に締結され、コネクタ部７５は、ヒートシンク６０に締結されている。
つまり、レシーバ基板２０とヒートシンク６０、ヒートシンク６０とモジュールプレート７０、コネクタ部７５とヒートシンク６０をそれぞれ高精度かつ強固に締結し、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔ、レシーバ基板２０の表面をレシーバ樹脂封止部８０で被覆する。
したがって、太陽電池素子１１（太陽電池１０）を高精度かつ強固にモジュールプレート７０に位置決め固定し、レシーバ基板２０の表面で電気的に機能する領域を周囲環境（水分、湿気など）から遮断することが可能となるので、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔ、レシーバ基板２０に与える周囲環境からの影響を防止し、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔ、レシーバ基板２０での絶縁性、耐候性（防水性、耐汚染性）を向上させ、機械的強度が高く放熱性および信頼性を向上させた集光型太陽光発電モジュール１とすることができる。
上述したとおり、本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法は、太陽光Ｌｓを集光する集光レンズ５０と、集光レンズ５０によって集光された太陽光Ｌｓを光電変換する太陽電池素子１１（太陽電池１０）と、太陽電池素子１１が載置されたレシーバ基板２０と、レシーバ基板２０からの熱を放熱するヒートシンク６０と、ヒートシンク６０が取り付けられたモジュールプレート７０と、モジュールプレート７０に開口され太陽電池素子１１およびレシーバ基板２０が配置された開口部７０ｗと、レシーバ基板２０に形成され太陽電池素子１１からの発電電力を取り出す接続端子２０ｐｔと、接続端子２０ｐｔに接続されたコネクタ端子７５ｔを有するコネクタ部７５と、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔおよびレシーバ基板２０を被覆するレシーバ樹脂封止部８０とを備える集光型太陽光発電モジュール１を製造する製造方法である。
また、本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール製造方法は、レシーバ基板２０をヒートシンク６０に締結する工程（保持部締結工程）と、太陽電池素子１１（太陽電池１０）およびレシーバ基板２０を開口部７０ｗに配置してヒートシンク６０で開口部７０ｗを覆い、開口部７０ｗの周囲でヒートシンク６０をモジュールプレート７０に締結する工程（ヒートシンク締結工程）と、接続端子２０ｐｔにコネクタ端子７５ｔを接続し、コネクタ部７５をヒートシンク６０に締結する工程（コネクタ端子接続工程、コネクタ部締結工程）と、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔおよびレシーバ基板２０を被覆するレシーバ樹脂封止部８０を形成する工程（レシーバ樹脂封止部形成工程）とを備える。
したがって、レシーバ基板２０、ヒートシンク６０、モジュールプレート７０、コネクタ部７５を高精度かつ強固に位置決め固定し、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔ、レシーバ基板２０に与える周囲環境からの影響を防止し、接続端子２０ｐｔ、コネクタ端子７５ｔ、レシーバ基板２０での絶縁性、耐候性（防水性、耐汚染性）を向上させ、機械的強度が高く放熱性および信頼性を向上させた集光型太陽光発電モジュール１を作業性良く製造することができる。
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
また、この出願は、２００８年９月８日に日本で出願された特願２００８−２３０２６１、および２００８年９月８日に日本で出願された特願２００８−２３０２６２に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。
本発明は、集光型太陽光発電モジュール、および、そのような集光型太陽光発電モジュールを製造する集光型太陽光発電モジュール製造方法に好適に利用することができる。
１ 集光型太陽光発電モジュール
１０ 太陽電池
１１ 太陽電池素子
２０ レシーバ基板
２０ｐ 配線パターン
２０ｐｔ 接続端子
２０ｈ 締結用穴
２３ 内側樹脂止め部
２５ 樹脂封止部
３０ 柱状光学部材
４０ 保持部
４３ｈ 締結用穴
４５ 締結部材
５０ 集光レンズ
６０ ヒートシンク
６０ｈ 締結用穴
６０ｈｃ コネクタ用穴
６０ｈｐ 実装用穴
６１ 熱伝導シート
６１ｈ 締結用穴
６２ フィン
７０ モジュールプレート
７０ｂ 突起部
７０ｈ 締結用穴
７０ｗ 開口部
７１ プレート締結部材
７５ コネクタ部
７５ｔ コネクタ端子
７６ コネクタリード
７７ コネクタ締結部材
７９ 外側樹脂止め部
７９ｃ コネクタ係合部
７９ｓ 開口段差係合部
８０ レシーバ樹脂封止部
ＣＬ 直交線
Ｌａｘ 光軸
Ｌｓ 太陽光

Claims (13)

  1. 太陽光を集光する集光レンズと、該集光レンズによって集光された太陽光を光電変換する太陽電池素子と、該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板と、該レシーバ基板からの熱を放熱するヒートシンクと、該ヒートシンクが取り付けられたモジュールプレートとを備える集光型太陽光発電モジュールであって、
    前記レシーバ基板に形成され前記太陽電池素子からの発電電力を取り出す接続端子と、該接続端子に接続されたコネクタ端子を有するコネクタ部とを備え、
    前記モジュールプレートには開口部が設けられて、該開口部に前記太陽電池素子および前記レシーバ基板が配置され、
    前記レシーバ基板は、前記ヒートシンクに締結され、前記ヒートシンクは、前記開口部の周囲で前記モジュールプレートに締結され、前記コネクタ部は、前記ヒートシンクに締結されていること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
  2. 請求項１に記載の集光型太陽光発電モジュールであって、
    前記ヒートシンクは、前記レシーバ基板より大きく、前記開口部を覆う大きさであること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
  3. 請求項１または請求項２に記載の集光型太陽光発電モジュールであって、
    前記ヒートシンクは、前記開口部の辺の中央と交差する直交線に対して偏倚させて回転対称で配置された一対のプレート締結部材によって前記モジュールプレートに締結されていること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
  4. 請求項３に記載の集光型太陽光発電モジュールであって、
    前記プレート締結部材は、リベットであること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
  5. 請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の集光型太陽光発電モジュールであって、
    前記コネクタ部は、コネクタ締結部材によって前記ヒートシンクに締結されていること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
  6. 請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の集光型太陽光発電モジュールであって、
    前記レシーバ基板は、長方形とされて一方の長辺に切り欠き部を備え、
    前記開口部は、前記レシーバ基板に対応させた長方形とされて一方の長辺に前記切り欠き部に対応させた突起部が形成されていること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
  7. 請求項１〜６のいずれか一つの請求項に記載の集光型太陽光発電モジュールであって、
    さらに、前記接続端子、前記コネクタ端子、および前記レシーバ基板を被覆するレシーバ樹脂封止部を備えていること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
  8. 請求項７に記載の集光型太陽光発電モジュールであって、
    前記太陽電池素子を樹脂封止する樹脂封止部の周囲に配置され前記樹脂封止部を樹脂止めする内側樹脂止め部と、前記レシーバ基板の外周に配置され前記コネクタ端子の位置より高い頂部を有する外側樹脂止め部とを備え、
    前記レシーバ樹脂封止部は、前記内側樹脂止め部と前記外側樹脂止め部との間で、前記内側樹脂止め部の頂部より低く形成されていること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
  9. 請求項８に記載の集光型太陽光発電モジュールであって、
    前記外側樹脂止め部は、予め枠体として形成されていること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
  10. 請求項９に記載の集光型太陽光発電モジュールであって、
    前記レシーバ基板は、長方形とされ、前記外側樹脂止め部は、前記ヒートシンクと前記モジュールプレートとの間の段差に対応させた開口段差係合部を備え、前記レシーバ基板の短辺側で前記ヒートシンクおよび前記開口部に当接され、前記レシーバ基板の長辺側で前記モジュールプレートに当接されていること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
  11. 請求項９に記載の集光型太陽光発電モジュールであって、
    前記コネクタ部は、前記コネクタ端子を保持するコネクタ筐体を備え、前記外側樹脂止め部は、前記コネクタ筐体と係合するように形成されたコネクタ係合部を備えること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
  12. 太陽光を集光する集光レンズと、該集光レンズによって集光された太陽光を光電変換する太陽電池素子と、該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板と、該レシーバ基板からの熱を放熱するヒートシンクと、該ヒートシンクが取り付けられたモジュールプレートと、前記モジュールプレートに開口され前記太陽電池素子および前記レシーバ基板が配置された開口部と、前記レシーバ基板に形成され前記太陽電池素子からの発電電力を取り出す接続端子と、該接続端子に接続されたコネクタ端子を有するコネクタ部とを備える集光型太陽光発電モジュールを製造する集光型太陽光発電モジュール製造方法であって、
    前記レシーバ基板を前記ヒートシンクに締結する工程と、
    前記太陽電池素子および前記レシーバ基板を前記開口部に配置し前記ヒートシンクで前記開口部を覆い、前記開口部の周囲で前記ヒートシンクを前記モジュールプレートに締結する工程と、
    前記接続端子に前記コネクタ端子を接続し、前記コネクタ部をヒートシンクに締結する工程とを備えること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール製造方法。
  13. 太陽光を集光する集光レンズと、該集光レンズによって集光された太陽光を光電変換する太陽電池素子と、該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板と、該レシーバ基板からの熱を放熱するヒートシンクと、該ヒートシンクが取り付けられたモジュールプレートと、該モジュールプレートに開口され前記太陽電池素子および前記レシーバ基板が配置された開口部と、前記レシーバ基板に形成され前記太陽電池素子からの発電電力を取り出す接続端子と、該接続端子に接続されたコネクタ端子を有するコネクタ部と、前記接続端子、前記コネクタ端子および前記レシーバ基板を被覆するレシーバ樹脂封止部とを備える集光型太陽光発電モジュールを製造する集光型太陽光発電モジュール製造方法であって、
    前記レシーバ基板を前記ヒートシンクに締結する工程と、
    前記太陽電池素子および前記レシーバ基板を前記開口部に配置して前記ヒートシンクで前記開口部を覆い、前記開口部の周囲で前記ヒートシンクを前記モジュールプレートに締結する工程と、
    前記接続端子に前記コネクタ端子を接続し、前記コネクタ部をヒートシンクに締結する工程と、
    前記接続端子、前記コネクタ端子および前記レシーバ基板を被覆するレシーバ樹脂封止部を形成する工程とを備えること
    を特徴とする集光型太陽光発電モジュール製造方法。
JP2010527815A 2008-09-08 2009-09-03 集光型太陽光発電モジュール、および集光型太陽光発電モジュール製造方法 Expired - Fee Related JP5165064B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010527815A JP5165064B2 (ja) 2008-09-08 2009-09-03 集光型太陽光発電モジュール、および集光型太陽光発電モジュール製造方法

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008230262 2008-09-08
JP2008230262 2008-09-08
JP2008230261 2008-09-08
JP2008230261 2008-09-08
PCT/JP2009/065415 WO2010027018A1 (ja) 2008-09-08 2009-09-03 集光型太陽光発電モジュール、および集光型太陽光発電モジュール製造方法
JP2010527815A JP5165064B2 (ja) 2008-09-08 2009-09-03 集光型太陽光発電モジュール、および集光型太陽光発電モジュール製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2010027018A1 JPWO2010027018A1 (ja) 2012-02-02
JP5165064B2 true JP5165064B2 (ja) 2013-03-21

Family

ID=41797184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010527815A Expired - Fee Related JP5165064B2 (ja) 2008-09-08 2009-09-03 集光型太陽光発電モジュール、および集光型太陽光発電モジュール製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20110162714A1 (ja)
EP (1) EP2325895A1 (ja)
JP (1) JP5165064B2 (ja)
AU (1) AU2009287628B2 (ja)
WO (1) WO2010027018A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2395563A1 (en) * 2010-06-10 2011-12-14 Megawatt Solar, Inc. Receivers for Concentrating Photovoltaic Systems and Methods for Fabricating the Same
CN103430325A (zh) * 2011-01-26 2013-12-04 弗兰霍菲尔运输应用研究公司 光伏聚光接收器及其应用
KR101251577B1 (ko) 2011-07-18 2013-04-08 (주)애니캐스팅 집광형 태양광 발전 장치 및 리시버 하우징 제조방법
KR101109105B1 (ko) * 2011-08-05 2012-02-24 박영호 고집광 태양전지 수신모듈의 구조
US8328077B1 (en) * 2011-11-01 2012-12-11 Flextronics Ap, Llc PV cell mass reflow
CN103000734B (zh) * 2012-10-02 2015-11-18 天津蓝天太阳科技有限公司 一种新型太阳能发电聚光光伏组件
ITAN20130093A1 (it) * 2013-05-15 2014-11-16 Iside Srl Procedimento di connessione di un ricevitore fotovoltaico ad un relativo supporto
JP2015088527A (ja) * 2013-10-28 2015-05-07 木谷電器株式会社 逆流防止ダイオードの接続構造、接続箱、及び太陽光発電システム
RU199356U1 (ru) * 2020-05-19 2020-08-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Солнечный фотоэлектрический субмодуль для космического аппарата

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11261096A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Honda Motor Co Ltd 集光型太陽光発電装置
JP2001036127A (ja) * 1999-07-22 2001-02-09 Honda Motor Co Ltd ソーラーセルアセンブリの製造方法
JP2002289896A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Canon Inc 集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4162824A (en) * 1978-06-30 1979-07-31 Ma Horace Z Nonimaging radiant energy collector and concentrator
JP3259692B2 (ja) * 1998-09-18 2002-02-25 株式会社日立製作所 集光型太陽光発電モジュール及びその製造方法並びに集光型太陽光発電システム
JP2002289897A (ja) 2001-03-23 2002-10-04 Canon Inc 集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム
JP2002289898A (ja) 2001-03-23 2002-10-04 Canon Inc 集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム
US20080000516A1 (en) * 2004-09-14 2008-01-03 Aerosun Technologies Ag Solar Energy Utilization Unit and Solar Energy Utilization System
JP2006278581A (ja) 2005-03-28 2006-10-12 Daido Steel Co Ltd 集光型太陽光発電装置、および、それに使用する光学部材
US20080087323A1 (en) * 2005-05-09 2008-04-17 Kenji Araki Concentrator Solar Photovoltaic Power Generating Apparatus
JP4821033B2 (ja) 2006-01-25 2011-11-24 石塚硝子株式会社 集光型太陽光発電ユニットおよびその柱状光学ガラス部材
JP5131581B2 (ja) 2007-03-16 2013-01-30 スズキ株式会社 車両用制動力制御装置
JP4855981B2 (ja) 2007-03-16 2012-01-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ制御装置
US8119905B2 (en) * 2007-11-03 2012-02-21 Solfocus, Inc. Combination non-imaging concentrator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11261096A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Honda Motor Co Ltd 集光型太陽光発電装置
JP2001036127A (ja) * 1999-07-22 2001-02-09 Honda Motor Co Ltd ソーラーセルアセンブリの製造方法
JP2002289896A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Canon Inc 集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP2325895A1 (en) 2011-05-25
AU2009287628B2 (en) 2012-08-30
WO2010027018A1 (ja) 2010-03-11
JPWO2010027018A1 (ja) 2012-02-02
AU2009287628A1 (en) 2010-03-11
US20110162714A1 (en) 2011-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5165064B2 (ja) 集光型太陽光発電モジュール、および集光型太陽光発電モジュール製造方法
AU2009263554B2 (en) Solar cell, concentrating solar power generation module and solar cell manufacturing method
EP2169725B1 (en) Solar cell module manufacturing method
JP4732015B2 (ja) 集光型太陽光発電ユニットおよび集光型太陽光発電装置
US7977777B2 (en) Lead frame thermoplastic solar cell receiver
US20090159122A1 (en) Leadframe Receiver Package
US20090159128A1 (en) Leadframe receiver package for solar concentrator
WO2013001944A1 (ja) 集光型太陽光発電装置、および集光型太陽光発電装置の製造方法
WO2008041502A1 (fr) Cellule solaire, module de génération de puissance photovoltaïque à concentration de lumière, unité de génération de puissance photovoltaïque à concentration de lumière, procédé de fabrication de cellule solaire et appareil de fabrication de cellule solaire
JP4794402B2 (ja) 太陽電池および集光型太陽光発電ユニット
JP2010003969A (ja) 太陽電池、集光型太陽光発電モジュール、および太陽電池製造方法
WO2010027083A1 (ja) 太陽電池、集光型太陽光発電モジュール、および、太陽電池製造方法
US20070204900A1 (en) Package structure for a solar chip
JP2014063779A (ja) 集光型太陽光発電装置の太陽電池
JP2011071400A (ja) 光電変換装置、光電変換素子収納用パッケージ、及び光電変換モジュール
JP5132646B2 (ja) 端子ボックス及び太陽電池モジュール
JP4959776B2 (ja) 太陽電池、集光型太陽光発電モジュール、および太陽電池製造方法
JP4959775B2 (ja) 太陽電池、および集光型太陽光発電モジュール
US20140116496A1 (en) Multi-junction cpv package and method
AU2006200920B2 (en) Packaging structure for a solar chip
JP2010205989A (ja) 太陽電池、および集光型太陽光発電モジュール
US8841547B1 (en) Concentrated photovoltaic receiver package with built-in connector
JP5393350B2 (ja) 光電変換装置、並びに光電変換モジュール
JP2011222560A (ja) 太陽電池モジュール用端子ボックス
GB2435716A (en) Package structure for a solar chip

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120807

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120911

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121218

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151228

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees