JPH03273219A - 光波長変換装置 - Google Patents
光波長変換装置Info
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- JPH03273219A JPH03273219A JP7203890A JP7203890A JPH03273219A JP H03273219 A JPH03273219 A JP H03273219A JP 7203890 A JP7203890 A JP 7203890A JP 7203890 A JP7203890 A JP 7203890A JP H03273219 A JPH03273219 A JP H03273219A
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Classifications
-
- 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
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、太陽光の波長を特定波長域に揃える波長変換
装置に係り、特に太陽光発電装置に組込まれる波長変換
装置に関する。
装置に係り、特に太陽光発電装置に組込まれる波長変換
装置に関する。
「従来の技術］
従来より、石油若しくは原子力等の代替エネルギーとし
て太陽光発電が注目されている。
て太陽光発電が注目されている。
確かに太陽エネルギーを利用した太陽光発電は単に太陽
電池表面に太陽光を受光するのみで光起電力を得る事が
出来るために１石油や原子力のように環境汚染の心配も
なく極めてクリーンであり而もメインテナンスや寿命の
面からも他の発電装置に比較して極めて大なる優位性を
有するにもかかわらず、尚離島や砂漠の極めて限定され
た地域にしか設置されていない。
電池表面に太陽光を受光するのみで光起電力を得る事が
出来るために１石油や原子力のように環境汚染の心配も
なく極めてクリーンであり而もメインテナンスや寿命の
面からも他の発電装置に比較して極めて大なる優位性を
有するにもかかわらず、尚離島や砂漠の極めて限定され
た地域にしか設置されていない。
この光電変換効率の低い主な理由に下記２点があると思
慮する。
慮する。
即ちその第１は、太陽光は５００ｎｍ付近に波長別エネ
ルギー分布のピークがあり、一方太陽電池のスペクトル
感度は第２図に示すような分布特性を有するために、５
００ｎｍ以下の波長の太陽光エネルギーの利用率が低い
。
ルギー分布のピークがあり、一方太陽電池のスペクトル
感度は第２図に示すような分布特性を有するために、５
００ｎｍ以下の波長の太陽光エネルギーの利用率が低い
。
この点を改善するために内部電界を印加したＳｉ太陽電
池では５００ｎ＋＋＋以下の短波長光の収集効率は大幅
に向上するけれども９５０ｎｍより長波長光の収集効率
は、なお低い。
池では５００ｎ＋＋＋以下の短波長光の収集効率は大幅
に向上するけれども９５０ｎｍより長波長光の収集効率
は、なお低い。
その第２は太陽光のエネルギーがＳｉ結晶のバンドギャ
ップ１．１電子ボルト（ｅＶ）に相当する光波長１１２
７ｎｒｎよりかなり短波長の領域に主として分布してい
るため、吸収された光子エネルギーが電子エネルギーに
変換される割合が低いこと、及び１１２７ｎ＋＊より長
波長の太陽光はＳｉ太陽電池に吸収されないので全く利
用されない。
ップ１．１電子ボルト（ｅＶ）に相当する光波長１１２
７ｎｒｎよりかなり短波長の領域に主として分布してい
るため、吸収された光子エネルギーが電子エネルギーに
変換される割合が低いこと、及び１１２７ｎ＋＊より長
波長の太陽光はＳｉ太陽電池に吸収されないので全く利
用されない。
そこで本発明者は先に、例えば第１図に示すように、集
光器工により集光した太陽光を波長変換器２によりＳｉ
太陽電池のバンドギャップより短い波長領域、より具体
的には６５０ｎｍ〜９５０ｎｍに波長を揃えた後、該波
長変換後の太陽光を拡大鏡３により所定集光倍率に拡大
した後、太陽電池４に入射させるようにした装置を提案
しく特願平１−２７８４８１号、以下基本技術という）
、そして特に本基本技術においては、太陽光を特定波長
域に揃えるために、該特定波長域の短波長端を透過限界
波長とするフィルタガラス中に黒体から成る微粒子を均
等分散させた構造を持つ光スクリーン部材と、前記特定
波長域の長波長端より短波の光を透過させ、該端より長
波の光を反射して、前記黒体微粒子含有フィルタガラス
に還流させる作用を持つ反射板とを対向配置して高温の
密閉された容器内に保持すること、そして集光状態の太
陽光を光スクリーン部材に照射して該特定波長域の短波
長端より長波の光を透過する一方で、該端より短波長で
あるためにフィルタガラスに吸収されて熱に変換してい
るエネルギーを黒体微粒子群に伝達し、そこからの黒体
輻射として再度放射する過程、更に対向配置された反射
板の持つ透過光波長選択能、の組合せによる光波長変換
技術を提案している。
光器工により集光した太陽光を波長変換器２によりＳｉ
太陽電池のバンドギャップより短い波長領域、より具体
的には６５０ｎｍ〜９５０ｎｍに波長を揃えた後、該波
長変換後の太陽光を拡大鏡３により所定集光倍率に拡大
した後、太陽電池４に入射させるようにした装置を提案
しく特願平１−２７８４８１号、以下基本技術という）
、そして特に本基本技術においては、太陽光を特定波長
域に揃えるために、該特定波長域の短波長端を透過限界
波長とするフィルタガラス中に黒体から成る微粒子を均
等分散させた構造を持つ光スクリーン部材と、前記特定
波長域の長波長端より短波の光を透過させ、該端より長
波の光を反射して、前記黒体微粒子含有フィルタガラス
に還流させる作用を持つ反射板とを対向配置して高温の
密閉された容器内に保持すること、そして集光状態の太
陽光を光スクリーン部材に照射して該特定波長域の短波
長端より長波の光を透過する一方で、該端より短波長で
あるためにフィルタガラスに吸収されて熱に変換してい
るエネルギーを黒体微粒子群に伝達し、そこからの黒体
輻射として再度放射する過程、更に対向配置された反射
板の持つ透過光波長選択能、の組合せによる光波長変換
技術を提案している。
しかしながら、かかる光波長変換技術による場合、フィ
ルタガラス中に分散状態で存在する黒体微粒子から、上
流側即ち集光太陽光の入射側に射出される輻射光量が大
きいために、フィルタガラス板を収納する真空密閉容器
の内壁面を高性能の熱線反射物質をもって被覆したとし
ても尚、内壁面を透過して損失となるエネルギー魚が大
きく、そのために太陽光の波長変換におけるエネルギー
効率が低下してしまうという問題点がある。
ルタガラス中に分散状態で存在する黒体微粒子から、上
流側即ち集光太陽光の入射側に射出される輻射光量が大
きいために、フィルタガラス板を収納する真空密閉容器
の内壁面を高性能の熱線反射物質をもって被覆したとし
ても尚、内壁面を透過して損失となるエネルギー魚が大
きく、そのために太陽光の波長変換におけるエネルギー
効率が低下してしまうという問題点がある。
本発明は、かかる先願技術の欠点を解消し得る光波長変
換装置を提供する事を目的とする。
換装置を提供する事を目的とする。
「課題を解決する為の技術手段ｊ
かかる技術的課題を達成するために案出した本発明の主
要構成を下記に詳細に説明する。
要構成を下記に詳細に説明する。
■黒体輻射による輻射エネルギー全流量Ｑは。
Ｑ ＝ ５．６７Ｘ１０−８Ｔ’ Ｗａｔｔ ｍ−
２であられされ、また波長別の輻射エネルギー流量は であられされる。
２であられされ、また波長別の輻射エネルギー流量は であられされる。
今Ｔ ＝ １４００’にとして、光波長６５０ｎｍ
〜１１１００ｎの範囲内の輻射エネルギー量Ｑ、５°−
ｔｔｏｏを求めると、 一方、Ｑ ＝ ２１７．８ ｋｗｍ−” テア６カラ。
〜１１１００ｎの範囲内の輻射エネルギー量Ｑ、５°−
ｔｔｏｏを求めると、 一方、Ｑ ＝ ２１７．８ ｋｗｍ−” テア６カラ。
Ｑｏ。−１１°９／／Ｑ哀０．０１３０になる。この比
の値が意味する処は、例えば、Ｑ ８６０−１ ｔ。。
の値が意味する処は、例えば、Ｑ ８６０−１ ｔ。。
＝１ｋｗの光出力を得ようとするとき、第３図に示すよ
うに、Ｑ ＝ ７７ ｋｗの輻射エネルギーが光スク
リーン部材１４から反射板に向けて放射されるべき事、
又同時に７７ ｋｗの輻射エネルギーが、該光スクリー
ン部材１４から、上流側即ち太陽光の入射側に向けて放
射され、密閉容器１１の内壁面の熱線反射率を例えば９
９．０％としても、７７Ｘ０．０１ ＝ ０．７７ ｋ
ｗの輻射エネルギーが、内壁面を透過して損失になると
いうことである。
うに、Ｑ ＝ ７７ ｋｗの輻射エネルギーが光スク
リーン部材１４から反射板に向けて放射されるべき事、
又同時に７７ ｋｗの輻射エネルギーが、該光スクリー
ン部材１４から、上流側即ち太陽光の入射側に向けて放
射され、密閉容器１１の内壁面の熱線反射率を例えば９
９．０％としても、７７Ｘ０．０１ ＝ ０．７７ ｋ
ｗの輻射エネルギーが、内壁面を透過して損失になると
いうことである。
■以上に対して、輻射黒体粒子１４ａの表層を、２μｍ
を境として、これより長波長の光を反射し、これより短
波長の光を透過する材料により被覆する場合を考えると
、 ａ）黒体から放射される輻射光のうち、２４０より短波
長域に有る光は被覆を透過して輻射黒体粒子＋４ａの外
へ射出される。
を境として、これより長波長の光を反射し、これより短
波長の光を透過する材料により被覆する場合を考えると
、 ａ）黒体から放射される輻射光のうち、２４０より短波
長域に有る光は被覆を透過して輻射黒体粒子＋４ａの外
へ射出される。
ｂ）輻射黒体粒子１４ａから射出された２μｍ迄の波長
域に在る輻射光は、光スクリーン部材１４の媒質である
フィルタガラスを通過する間に６５０ ｒｕｎ以下の光
を吸収され、結局６５０ｎｍ〜２ μｍの波長域にわた
る光となって、光スクリーン部材１４を出て、対向する
反射板１３に至る。
域に在る輻射光は、光スクリーン部材１４の媒質である
フィルタガラスを通過する間に６５０ ｒｕｎ以下の光
を吸収され、結局６５０ｎｍ〜２ μｍの波長域にわた
る光となって、光スクリーン部材１４を出て、対向する
反射板１３に至る。
Ｃ）反射板１３は１．１μｍ以下の波長の光を透過し、
１．１μｍ以上の波長の光を反射するように作られて
いる。
１．１μｍ以上の波長の光を反射するように作られて
いる。
従って、光スクリーン部材１４から射出される光のうち
、反射板１３を透過する割合は１４００°にで、となる
。
、反射板１３を透過する割合は１４００°にで、となる
。
即ち、反射板１３の出力光量を ｌ ｋｗとするために
は、光スクリーン部材１４の出力光量が、１１０．０５
９３ ＝ １７ ｋｗ であることを必要とする。
は、光スクリーン部材１４の出力光量が、１１０．０５
９３ ＝ １７ ｋｗ であることを必要とする。
ｄ）光スクリーン部材１４の上流側に向けて、やはり１
７ｋｗの輻射エネルギーが放射される。このうち９９％
は、光スクリーン部材１４の収納容器内壁面で反射され
て光スクリーン部材１４に還流するが、１％は損失とな
り、その量は０．１７ｋｗである。
７ｋｗの輻射エネルギーが放射される。このうち９９％
は、光スクリーン部材１４の収納容器内壁面で反射され
て光スクリーン部材１４に還流するが、１％は損失とな
り、その量は０．１７ｋｗである。
これは、輻射粒子を黒体のみとした場合の値０゜７７
ｋｗに比較して、大幅に改善されたエネルギー効率を実
現するものである。
ｋｗに比較して、大幅に改善されたエネルギー効率を実
現するものである。
尚、ここで輻射黒体粒子１４ａの表層を構成する材料を
、透光と光反射との境界が２ μｍに位置している材料
にする理由は、入射する太陽光のうち１１１００ｎ〜２
μｍの波長域にある光、及び反射板１３から還流する
１ １１００ｎ〜２ μｍ波長域の光を、当該表層を透
過して黒体に供給し、６５０ｎｍ〜２μｍ波長域の輻射
光として再放出するためである。
、透光と光反射との境界が２ μｍに位置している材料
にする理由は、入射する太陽光のうち１１１００ｎ〜２
μｍの波長域にある光、及び反射板１３から還流する
１ １１００ｎ〜２ μｍ波長域の光を、当該表層を透
過して黒体に供給し、６５０ｎｍ〜２μｍ波長域の輻射
光として再放出するためである。
「作用」
１４００’ Ｋにおける黒体輻射エネルギー流量は、前
出のようにＱ ＝ ２１７．８ ｋｗ＋ａ−２である。
出のようにＱ ＝ ２１７．８ ｋｗ＋ａ−２である。
これを波長域別に見れば、
０〜６５０ｎｍ域 Ｑｏ−ｓｓｏ ＝
０．０１６５０〜１１１００ｎ域 Ｑ ６６
０−１１００ ＝ ２．８４１１００ｎｍ 〜２
ｐ ｍ域 Ｑｌｌｏｏ−２０００＝ ４５．０
２μｔｍ以上域 Ｑ２ｏｏｏ−＝１８９．９（単
位 ｋｗｍ−”） このように、１４００°にの黒体輻射においては、輻射
エネルギーの大部分が２ μｍ以上の波長域に在り、従
って、光スクリーン部材１４から反射板１３に向う輻射
エネルギー流量を Ｑｌ：、反射板１３を透過して出力
される６５０ｎｍ〜１００ ｎｏ波長域の光エネルギー
流量をＱＴとするとき、 ａ）Ｑｌ：が全波長域にわたる場合には、ＱＴ／ＱＩ：
＝ ２．８４／２１７．８＝ ０．０１３０従って出力
光Ｑ ＝ ｌ ｋｖｍ−２にするには、Ｑ）：＝
７７ ｋｗｍ−２ ｂ）Ｑ、がＯ〜２ μｍの波長域の光である場合には、
ＱＴ／Ｑ、 ＝ ２．８４／（２，８４＋４５．０）
＝ ０．０５９３従って、出力光ＱＴ ＝ Ｉ ｋｗ
ｍ−”にするには、ＱＥ ＝ １７ ｋｗｍ−” この ＱＩｌ−の相違が前出のように損失エネルギー量
に大きい差をもたらし、エネルギー効率の改善に貢献す
る。
０．０１６５０〜１１１００ｎ域 Ｑ ６６
０−１１００ ＝ ２．８４１１００ｎｍ 〜２
ｐ ｍ域 Ｑｌｌｏｏ−２０００＝ ４５．０
２μｔｍ以上域 Ｑ２ｏｏｏ−＝１８９．９（単
位 ｋｗｍ−”） このように、１４００°にの黒体輻射においては、輻射
エネルギーの大部分が２ μｍ以上の波長域に在り、従
って、光スクリーン部材１４から反射板１３に向う輻射
エネルギー流量を Ｑｌ：、反射板１３を透過して出力
される６５０ｎｍ〜１００ ｎｏ波長域の光エネルギー
流量をＱＴとするとき、 ａ）Ｑｌ：が全波長域にわたる場合には、ＱＴ／ＱＩ：
＝ ２．８４／２１７．８＝ ０．０１３０従って出力
光Ｑ ＝ ｌ ｋｖｍ−２にするには、Ｑ）：＝
７７ ｋｗｍ−２ ｂ）Ｑ、がＯ〜２ μｍの波長域の光である場合には、
ＱＴ／Ｑ、 ＝ ２．８４／（２，８４＋４５．０）
＝ ０．０５９３従って、出力光ＱＴ ＝ Ｉ ｋｗ
ｍ−”にするには、ＱＥ ＝ １７ ｋｗｍ−” この ＱＩｌ−の相違が前出のように損失エネルギー量
に大きい差をもたらし、エネルギー効率の改善に貢献す
る。
「実施例」
以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示的に詳しく
説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の
寸法、材質、形状、その相対配置ｔよとは特に特定的な
記載がない限りは、この発明の範囲をこれのみに限定す
る趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の
寸法、材質、形状、その相対配置ｔよとは特に特定的な
記載がない限りは、この発明の範囲をこれのみに限定す
る趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
先ず、本発明を円滑に達成する為にはその主要構成要素
の材料の選択が極めて重要な要素を占める。
の材料の選択が極めて重要な要素を占める。
従って前記各部材の材料について先ず検討する。
（１）選択された波長域の長波長端、より具体的には２
μ川に対応する特性振動数を有する微粒子被覆層１４
２として好適な材料を検討する。
μ川に対応する特性振動数を有する微粒子被覆層１４
２として好適な材料を検討する。
一般に、導電性物質における自由電子密度をＮ「３、対
応する特性振動数を シ、ｓ−１とする場合、光の振動
数を ν ｇ−１として、ν〉νＦの光は当該物質を透
過し、νＰ〉ν〉υ４の光は当該物質により反射される
ことが知られている。ここで ντは緩和振動数である
。自由電子論によれば、 ν２は次の式により算出され
る。
応する特性振動数を シ、ｓ−１とする場合、光の振動
数を ν ｇ−１として、ν〉νＦの光は当該物質を透
過し、νＰ〉ν〉υ４の光は当該物質により反射される
ことが知られている。ここで ντは緩和振動数である
。自由電子論によれば、 ν２は次の式により算出され
る。
１）Ｐ ！ （１／２ｙｒ ）（Ｎ ｅ２／（ｔ 、
ｍ：））１′２＝ （１／２ｘＨｅ２／（ε、ｍ、））
”２（Ｎ／Ｚ）１４ここで、 ε、：真空の誘電率８．８５４Ｘ １０１０−１２Ｆ”
ｍτ：電子の有効質量 ｅ ：電子の電荷１．６０２１８９２ｘ ＩＱ−ｔｇＣ
ｍ、：電子の静止質量９．１０９５３４ｘ １０−３１
ｋｇＺ ： ｍ、７ｍ。
ｍ：））１′２＝ （１／２ｘＨｅ２／（ε、ｍ、））
”２（Ｎ／Ｚ）１４ここで、 ε、：真空の誘電率８．８５４Ｘ １０１０−１２Ｆ”
ｍτ：電子の有効質量 ｅ ：電子の電荷１．６０２１８９２ｘ ＩＱ−ｔｇＣ
ｍ、：電子の静止質量９．１０９５３４ｘ １０−３１
ｋｇＺ ： ｍ、７ｍ。
λＰ＝Ｃ／シＰ：特性振動数に対応する波長ｍＣ：光速
度光速室中で２．９９７９２４５８Ｘ １０” ｍｓ−
特性振動数を、光波長２０００ ｎｍｌ：＃応させるに
は ｖｐ ＝ Ｃ／（２０００Ｘ １０−’） ＝ １．
５０Ｘ ＩＱｔａ ｓ−１また、対応する自由電子密度
は、 Ｎ（２０００３＝ ２．７８７ｘ１０２’Ｚ ｍ−３Ｚ
の値は物質に依って異なり、例えば黒鉛ではＺ ＝
０．０３〜０．０４ テあ１ＪＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体であるＧａＰでは、０．２５である。
度光速室中で２．９９７９２４５８Ｘ １０” ｍｓ−
特性振動数を、光波長２０００ ｎｍｌ：＃応させるに
は ｖｐ ＝ Ｃ／（２０００Ｘ １０−’） ＝ １．
５０Ｘ ＩＱｔａ ｓ−１また、対応する自由電子密度
は、 Ｎ（２０００３＝ ２．７８７ｘ１０２’Ｚ ｍ−３Ｚ
の値は物質に依って異なり、例えば黒鉛ではＺ ＝
０．０３〜０．０４ テあ１ＪＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体であるＧａＰでは、０．２５である。
ａ）金属の場合には、自由電子密度は１Ｑ２９ Ｇ！−
３の大きさであり、１０２６〜１Ｑ２６ Ｉｎ−”が得
られない。
３の大きさであり、１０２６〜１Ｑ２６ Ｉｎ−”が得
られない。
ｂ〉半導体の場合には、ｎ型ドーパントを高濃度にドー
プして、熱励起により電子をドナーレベルから伝導帯に
上げることにより、１Ｑ２ａ ｍ−３台の自由電子密度
が得られる。
プして、熱励起により電子をドナーレベルから伝導帯に
上げることにより、１Ｑ２ａ ｍ−３台の自由電子密度
が得られる。
ただし、半導体の場合には、透過すべき光である６５０
ｎｍの光（１，９１ｅＶに相当〉を吸収することの無
いよう、バンドギャップが２ ｅＶ以上の物質であるこ
とを必要とする。
ｎｍの光（１，９１ｅＶに相当〉を吸収することの無
いよう、バンドギャップが２ ｅＶ以上の物質であるこ
とを必要とする。
幾かの物質について比較したのが第１表である。
第１表から、耐熱性、ドーパント濃度所要値、及びマト
リックスであるシリカガラスとの非反応性を考慮して好
適な被覆物質を選択すると ５ｉＣ１ＧａＰが得られる
。
リックスであるシリカガラスとの非反応性を考慮して好
適な被覆物質を選択すると ５ｉＣ１ＧａＰが得られる
。
（２）さて輻射黒体粒子１４ａの核材料１４１としては
、熱輻射率が大きくかつ耐熱性に優れている ＳｉＣが
好適である事は容易に理解できる。
、熱輻射率が大きくかつ耐熱性に優れている ＳｉＣが
好適である事は容易に理解できる。
次にこのような材料を用いて構成した波長変換器につい
て第１図及び第３図に基づいて説明する。
て第１図及び第３図に基づいて説明する。
ａ）入射窓部１２より断熱箱ｌｌ内に導入された太陽光
は、光スクリーン部材】４と反射板１３により波長６５
０ｎｍ以下の及び波長１１００ ｎｍ以上の光をカット
された後、６５０〜１１００ ｎｍ波長域の光として反
射板１３から拡大鏡３側に出力される。
は、光スクリーン部材】４と反射板１３により波長６５
０ｎｍ以下の及び波長１１００ ｎｍ以上の光をカット
された後、６５０〜１１００ ｎｍ波長域の光として反
射板１３から拡大鏡３側に出力される。
ｂ）反射板１３の温度を７００°Ｋに保ち、かつ反射板
１３からの６５０〜１１００ ｎｍ波長域光出力密度を
２００ ｋｍｒ２に設定して、伴われる熱輻射損失Ｑ３
を Ｑｌ、１の１％以下に抑制した。
１３からの６５０〜１１００ ｎｍ波長域光出力密度を
２００ ｋｍｒ２に設定して、伴われる熱輻射損失Ｑ３
を Ｑｌ、１の１％以下に抑制した。
一方、光スクリーン部材１４の構成を、透過限界波長が
６５０ ｎｍであるフィルターガラス中に、粒径が０．
１μｍ（ｉ！！径〉のＳｉＣ粒子表層にＧａＰ被膜を着
けて作った輻射粒子１４ａを、その密度が３．４×１０
１４個ｍ−３になるように分散含有させた形にして、フ
ィルタガラスの厚さを０．１０ｍにした。
６５０ ｎｍであるフィルターガラス中に、粒径が０．
１μｍ（ｉ！！径〉のＳｉＣ粒子表層にＧａＰ被膜を着
けて作った輻射粒子１４ａを、その密度が３．４×１０
１４個ｍ−３になるように分散含有させた形にして、フ
ィルタガラスの厚さを０．１０ｍにした。
更に断熱箱の内壁面を熱線反射率が９９％以上である反
射膜で被覆し、光スクリーン部材１４の温度を１４００
°Ｋに保持して、１．１７ｋｗの太陽光を入射窓部１２
より導入した。
射膜で被覆し、光スクリーン部材１４の温度を１４００
°Ｋに保持して、１．１７ｋｗの太陽光を入射窓部１２
より導入した。
その結果、光スクリーン部材１４から上流側及び下流側
に向けて波長域 Ｏ〜２ μｍの輻射が夫々Ｑ１ ＝
ＱＢ ＝ １７ｋｗ放射され、更に、Ｑ、のむかの５．
８％にあたる０．９９ ｋｗが所望波長域にある光とし
て反射板１３から出力され、一方、残りの９４．２％は
反射板１３から光スクリーン部材１４に還流する。
に向けて波長域 Ｏ〜２ μｍの輻射が夫々Ｑ１ ＝
ＱＢ ＝ １７ｋｗ放射され、更に、Ｑ、のむかの５．
８％にあたる０．９９ ｋｗが所望波長域にある光とし
て反射板１３から出力され、一方、残りの９４．２％は
反射板１３から光スクリーン部材１４に還流する。
次に上流側に向った１７ｋｗのうち１％の０．１７ｋｗ
が内壁面を透過してエネルギー損失になった。斯くして
、入射太陽光を８５％のエネルギー効率に於いて、６５
０〜１１０Ｏｒ＋ｍ波長域の光に変換できた。
が内壁面を透過してエネルギー損失になった。斯くして
、入射太陽光を８５％のエネルギー効率に於いて、６５
０〜１１０Ｏｒ＋ｍ波長域の光に変換できた。
従って、この実施例により、前記した本発明の効果を円
滑に達成し得る事が容易に理解できる。
滑に達成し得る事が容易に理解できる。
第１図は該変換器が組込まれた太陽光発電装置の概略を
示す全体ブロック図、第２図は太陽電池のスペクトル感
度を示す分布特性図、第３図は本発明の実施例に係る波
長変換器の内部構成を示す概略図である。 第 １ 図
示す全体ブロック図、第２図は太陽電池のスペクトル感
度を示す分布特性図、第３図は本発明の実施例に係る波
長変換器の内部構成を示す概略図である。 第 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）太陽光の波長を特定波長域に揃える波長変換装置に
おいて、光スクリーン部材と反射板とを高温雰囲気下で
対向配置させ、前記反射板から特定波長域の光を取り出
せるように構成したことを特徴とする光波長変換装置 ２）前記光スクリーン部材が、前記特定波長域の短波長
端を透過限界波長とするフィルタガラスの中に、選択さ
れた波長域の輻射を放射する特性を持つ微粒子群を分散
状態で含有することにより、入射太陽光を、前記波長域
の短波長端から、前記選択された波長域の長波長端にわ
たる波長域の輻射として放射するものである事を特徴と
する請求項１）記載の光波長変換装置 ３）前記反射板が、前記特定波長域の長波長端より短波
長の光を透過し、該端より長波長の光を反射するもので
ある請求項１）記載の光波長変換装置 ４）前記光スクリーン部材を構成する微粒子が、高い熱
輻射率を有する材料を核にして、その表層に、前記選択
された波長域の長波長端を境としてそれより短波長の光
を透過しそれより長波長の光を反射する特性を持つ材料
による被覆層を形成した微粒子である請求項２）記載の
光波長変換装置 ５）太陽光を略６００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域の光
に変換する請求項４）記載の光波長変換装置において、
前記スクリーン部材中に分散状態で含有される微粒子が
、ｎ型ＧａＰ被覆層を有するＳｉＣ微粒子である事を特
徴とする光波長変換装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2072038A JP2526153B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 光波長変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2072038A JP2526153B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 光波長変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03273219A true JPH03273219A (ja) | 1991-12-04 |
| JP2526153B2 JP2526153B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=13477833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2072038A Expired - Fee Related JP2526153B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 光波長変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2526153B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP2072038A patent/JP2526153B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2526153B2 (ja) | 1996-08-21 |
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