JPH07297441A - 発電装置 - Google Patents
発電装置Info
- Publication number
- JPH07297441A JPH07297441A JP6089324A JP8932494A JPH07297441A JP H07297441 A JPH07297441 A JP H07297441A JP 6089324 A JP6089324 A JP 6089324A JP 8932494 A JP8932494 A JP 8932494A JP H07297441 A JPH07297441 A JP H07297441A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow member
- cell
- electric power
- gas
- sun
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- Pending
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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
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 組立てに要する労力及びコストを軽減し、宇
宙空間における効率のよい発電を可能とする。 【構成】 中空部材1は透光性を有しかつ凸レンズ形状
となっており、内部に真空とは異なる誘電率の気体2が
充填されている。中空部材1は支柱3a,3bによって
太陽電池セル4に接続支持されており、太陽光を太陽電
池セル4上に集光する。姿勢制御装置5は太陽電池セル
4で発生した電力を監視し、その監視結果に基づいて中
空部材1が常に太陽電池セル4と太陽との間にくるよう
に姿勢制御を行う。マイクロ波送信アンテナ6は太陽電
池セル4で発電されてマイクロ波に変換された電力を地
上局に送電する。
宙空間における効率のよい発電を可能とする。 【構成】 中空部材1は透光性を有しかつ凸レンズ形状
となっており、内部に真空とは異なる誘電率の気体2が
充填されている。中空部材1は支柱3a,3bによって
太陽電池セル4に接続支持されており、太陽光を太陽電
池セル4上に集光する。姿勢制御装置5は太陽電池セル
4で発生した電力を監視し、その監視結果に基づいて中
空部材1が常に太陽電池セル4と太陽との間にくるよう
に姿勢制御を行う。マイクロ波送信アンテナ6は太陽電
池セル4で発電されてマイクロ波に変換された電力を地
上局に送電する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発電装置に関し、特に宇
宙空間において太陽電池セルを用いて発電を行う発電装
置に関する。
宙空間において太陽電池セルを用いて発電を行う発電装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の発電装置においては、図
3に示すように、保持枠29上に放熱板兼集光鏡30〜
32を設置し、これら放熱板兼集光鏡30〜32によっ
て太陽光を太陽電池21〜23上に集光する方法があ
る。
3に示すように、保持枠29上に放熱板兼集光鏡30〜
32を設置し、これら放熱板兼集光鏡30〜32によっ
て太陽光を太陽電池21〜23上に集光する方法があ
る。
【0003】この方法では太陽電池21〜23により太
陽光を効率よく電力に変換するとともに、熱電素子25
〜27により太陽電池21〜23の排熱の大部分を利用
して効率よく電力に変換している。
陽光を効率よく電力に変換するとともに、熱電素子25
〜27により太陽電池21〜23の排熱の大部分を利用
して効率よく電力に変換している。
【0004】また、太陽光を放熱板兼集光鏡41によっ
て副集光鏡42に反射し、さらに副集光鏡42から太陽
電池43に太陽光を反射することで、単一ユニットで太
陽光の集光及び太陽光による発電を可能としている。こ
れら2つの方法については特開昭63−254772号
公報に詳述されている。
て副集光鏡42に反射し、さらに副集光鏡42から太陽
電池43に太陽光を反射することで、単一ユニットで太
陽光の集光及び太陽光による発電を可能としている。こ
れら2つの方法については特開昭63−254772号
公報に詳述されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の発電装
置では、集光鏡によって太陽光を太陽電池上に集光し、
その集光鏡の材質を金属等とし、金属等をこれら集光鏡
の如き特殊形状に加工しなければならないので、それら
の組立て等の工程及びコストが大きくなる。
置では、集光鏡によって太陽光を太陽電池上に集光し、
その集光鏡の材質を金属等とし、金属等をこれら集光鏡
の如き特殊形状に加工しなければならないので、それら
の組立て等の工程及びコストが大きくなる。
【0006】特に、大規模な発電装置を宇宙空間に実現
する際には、金属等の集光鏡の重量が組立てるときのネ
ックとなり、組立てに多大な労力を要することとなる。
する際には、金属等の集光鏡の重量が組立てるときのネ
ックとなり、組立てに多大な労力を要することとなる。
【0007】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、組立てに要する労力及びコストを軽減することが
でき、宇宙空間において効率よく発電を行うことができ
る発電装置を提供することにある。
消し、組立てに要する労力及びコストを軽減することが
でき、宇宙空間において効率よく発電を行うことができ
る発電装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による発電装置
は、宇宙空間において電力を発生する太陽電池セルを含
む発電装置であって、透光性を有する凸レンズ形状の中
空部材と、前記中空部材内に充填されかつ真空とは異な
る誘電率の気体とを有し、前記中空部材を前記太陽電池
セルと太陽との間に配置するようにしている。
は、宇宙空間において電力を発生する太陽電池セルを含
む発電装置であって、透光性を有する凸レンズ形状の中
空部材と、前記中空部材内に充填されかつ真空とは異な
る誘電率の気体とを有し、前記中空部材を前記太陽電池
セルと太陽との間に配置するようにしている。
【0009】本発明による他の発電装置は、上記の構成
のほかに、前記中空部材を前記太陽電池セルと前記太陽
との間に配置するよう衛星本体を姿勢制御する手段を具
備している。
のほかに、前記中空部材を前記太陽電池セルと前記太陽
との間に配置するよう衛星本体を姿勢制御する手段を具
備している。
【0010】本発明による別の発電装置は、上記の構成
のほかに、前記太陽電池セルで発生した電力を地上に送
信する手段を具備している。
のほかに、前記太陽電池セルで発生した電力を地上に送
信する手段を具備している。
【0011】
【作用】透光性を有しかつ凸レンズ形状の中空部材内部
に真空とは異なる誘電率の気体を充填し、この中空部材
が太陽電池セルと太陽との間にくるように姿勢制御を行
う。
に真空とは異なる誘電率の気体を充填し、この中空部材
が太陽電池セルと太陽との間にくるように姿勢制御を行
う。
【0012】これによって、太陽電池セルには常に太陽
光が集光されることとなるので、宇宙空間における効率
のよい発電が可能となる。
光が集光されることとなるので、宇宙空間における効率
のよい発電が可能となる。
【0013】また、中空部材及びそれを支持する支柱を
軽量で強靭な樹脂素材によって構成することで、発電装
置全体の重量を軽減することができ、組立てに要する労
力及びコストの軽減が可能となる。
軽量で強靭な樹脂素材によって構成することで、発電装
置全体の重量を軽減することができ、組立てに要する労
力及びコストの軽減が可能となる。
【0014】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0015】図1は本発明の一実施例の構成を示す概念
図である。図において、中空部材1は透光性を有しかつ
凸レンズ形状となっており、内部に真空とは異なる誘電
率の気体2が充填されている。
図である。図において、中空部材1は透光性を有しかつ
凸レンズ形状となっており、内部に真空とは異なる誘電
率の気体2が充填されている。
【0016】中空部材1としては内部に充填された気体
2の圧力に抗し得るだけの張力を有するプラスチックや
ビニール等の透光性がある樹脂素材が好ましい。
2の圧力に抗し得るだけの張力を有するプラスチックや
ビニール等の透光性がある樹脂素材が好ましい。
【0017】また、気体2は中空部材1を凸レンズと等
価にするためのものであり、空気(誘電率=1.000
295)、水素(誘電率=1.000138)、炭酸ガ
ス(誘電率=1.000473)、一酸化炭素(誘電率
=1.000345)等を用いればよい。
価にするためのものであり、空気(誘電率=1.000
295)、水素(誘電率=1.000138)、炭酸ガ
ス(誘電率=1.000473)、一酸化炭素(誘電率
=1.000345)等を用いればよい。
【0018】気体2が充填された中空部材1は支柱3
a,3bによって太陽電池セル4に接続支持されてお
り、太陽光を太陽電池セル4上に集光する働きをする。
太陽電池セル4は中空部材1によって集光された太陽光
により発電して電力を発生する。
a,3bによって太陽電池セル4に接続支持されてお
り、太陽光を太陽電池セル4上に集光する働きをする。
太陽電池セル4は中空部材1によって集光された太陽光
により発電して電力を発生する。
【0019】姿勢制御装置5は太陽電池セル4で発生し
た電力を監視し、その監視結果に応じて中空部材1及び
太陽電池セル4を搭載する衛星本体(図示せず)の姿勢
制御を行う。
た電力を監視し、その監視結果に応じて中空部材1及び
太陽電池セル4を搭載する衛星本体(図示せず)の姿勢
制御を行う。
【0020】つまり、姿勢制御装置5は太陽電池セル4
に対する監視結果から中空部材1と太陽電池セル4と太
陽との位置関係を判定し、太陽電池セル4の受光面と太
陽光の照射方向とが常に直交しかつ中空部材1が常に太
陽電池セル4と太陽との間にくるように姿勢制御を行っ
ている。
に対する監視結果から中空部材1と太陽電池セル4と太
陽との位置関係を判定し、太陽電池セル4の受光面と太
陽光の照射方向とが常に直交しかつ中空部材1が常に太
陽電池セル4と太陽との間にくるように姿勢制御を行っ
ている。
【0021】マイクロ波送信アンテナ6は太陽電池セル
4で発電されかつ図示せぬマイクロ波変換回路によって
マイクロ波に変換された電力を地上局に送電する。この
マイクロ波送電においては、一般的にマイクロ波変換シ
ステムとして半導体素子やアンプリトロン(進行波管)
等が適している。
4で発電されかつ図示せぬマイクロ波変換回路によって
マイクロ波に変換された電力を地上局に送電する。この
マイクロ波送電においては、一般的にマイクロ波変換シ
ステムとして半導体素子やアンプリトロン(進行波管)
等が適している。
【0022】本発明の一実施例による発電装置は、図1
に示すような状態に組立てたまま宇宙空間に運搬するこ
とも、また中空部材1及び支柱3a,3bを折畳んだ状
態で宇宙空間に運搬してから中空部材1に気体2を充填
して展張することも可能である。
に示すような状態に組立てたまま宇宙空間に運搬するこ
とも、また中空部材1及び支柱3a,3bを折畳んだ状
態で宇宙空間に運搬してから中空部材1に気体2を充填
して展張することも可能である。
【0023】中空部材1及び支柱3a,3bを展張して
組立てた状態で宇宙空間に運搬する場合には、中空部材
1に気体2を充填する手段が不要となるので総重量を軽
減することができる。また、支柱3a,3bに樹脂素材
等を用いれば、全体的な重量が軽減されるので組立て等
にかかる労力や全体的なコストを軽減することができ
る。
組立てた状態で宇宙空間に運搬する場合には、中空部材
1に気体2を充填する手段が不要となるので総重量を軽
減することができる。また、支柱3a,3bに樹脂素材
等を用いれば、全体的な重量が軽減されるので組立て等
にかかる労力や全体的なコストを軽減することができ
る。
【0024】一方、中空部材1及び支柱3a,3bを折
畳んだ状態で宇宙空間に運搬し、その後に気体2を充填
して展張する場合には、中空部材1に気体2を充填する
手段が必要となるために重量がその分重くなるが、全体
的な容積を小さくすることができる。よって、発電装置
そのものの宇宙空間への運搬が容易となる。
畳んだ状態で宇宙空間に運搬し、その後に気体2を充填
して展張する場合には、中空部材1に気体2を充填する
手段が必要となるために重量がその分重くなるが、全体
的な容積を小さくすることができる。よって、発電装置
そのものの宇宙空間への運搬が容易となる。
【0025】但し、中空部材1に気体2を充填する手段
として、例えば気体2が圧縮収納されたボンベや小型の
ポンプ等を用いた場合には全体的な重量が、上記の中空
部材1及び支柱3a,3bを展張して組立てた状態で宇
宙空間に運搬する場合に比べて大きく増加することはな
い。
として、例えば気体2が圧縮収納されたボンベや小型の
ポンプ等を用いた場合には全体的な重量が、上記の中空
部材1及び支柱3a,3bを展張して組立てた状態で宇
宙空間に運搬する場合に比べて大きく増加することはな
い。
【0026】中空部材1及び支柱3a,3bを組立てた
状態で宇宙空間に運搬し、その後に気体2を充填して展
張する場合、宇宙空間で安定状態となったことを検出し
たときにボンベ又はポンプを駆動する手段を設置してお
けば、中空部材1に気体2を充填する動作を宇宙空間に
出た状態で自動的に行うことができる。
状態で宇宙空間に運搬し、その後に気体2を充填して展
張する場合、宇宙空間で安定状態となったことを検出し
たときにボンベ又はポンプを駆動する手段を設置してお
けば、中空部材1に気体2を充填する動作を宇宙空間に
出た状態で自動的に行うことができる。
【0027】また、外部指令に応答してボンベ又はポン
プを駆動する手段を設置しておけば、中空部材1に気体
2を充填する動作を外部指令に応答して行うようにする
こともできる。
プを駆動する手段を設置しておけば、中空部材1に気体
2を充填する動作を外部指令に応答して行うようにする
こともできる。
【0028】図2は本発明の他の実施例の構成を示す概
念図である。図において、本発明の他の実施例は枠部材
7と、枠支柱8a,8bと、制御部9と、ボンベ10
と、チューブ11とを設けた以外は図1に示す本発明の
一実施例と同様の構成となっており、同一構成要素には
同一符号を付してある。
念図である。図において、本発明の他の実施例は枠部材
7と、枠支柱8a,8bと、制御部9と、ボンベ10
と、チューブ11とを設けた以外は図1に示す本発明の
一実施例と同様の構成となっており、同一構成要素には
同一符号を付してある。
【0029】枠部材7は中空部材1断面の長軸側の周囲
を囲むように設置されており、この枠部材7の設置によ
って中空部材1に気体2を充填したときの圧力に対する
張力が強化される。また、枠部材7は枠支柱8a,8b
によって支持されるよう構成されている。
を囲むように設置されており、この枠部材7の設置によ
って中空部材1に気体2を充填したときの圧力に対する
張力が強化される。また、枠部材7は枠支柱8a,8b
によって支持されるよう構成されている。
【0030】さらに、枠部材7及び枠支柱8a,8bは
折畳み展張自在となっており、特に枠部材7はボンベ1
0及びチューブ11によって中空部材1に気体2が充填
されたときの中空部材1の展張と一緒に展張されるよう
構成されている。
折畳み展張自在となっており、特に枠部材7はボンベ1
0及びチューブ11によって中空部材1に気体2が充填
されたときの中空部材1の展張と一緒に展張されるよう
構成されている。
【0031】上記の構成例としては、例えば枠部材7を
複数の円弧状板で構成し、かつ円弧状板の一端を隣合う
円弧状板が夫々収納して中空部材1の展張に伴って円弧
状板の一端が隣合う円弧状板から引き出されるように構
成するものが考えられる。
複数の円弧状板で構成し、かつ円弧状板の一端を隣合う
円弧状板が夫々収納して中空部材1の展張に伴って円弧
状板の一端が隣合う円弧状板から引き出されるように構
成するものが考えられる。
【0032】また、枠支柱8a,8bとしても夫々径の
異なる複数のテーパ形状のパイプから構成し、かつパイ
プの一端及び他端を隣合うパイプが夫々収納して中空部
材1の展張に伴ってパイプの一端が隣合うパイプから引
き出されるように構成するものが考えられる。但し、枠
部材7及び枠支柱8a,8bの展張方法としては中空部
材1の展張とは別に、独立した駆動系によって展張する
ことも考えられる。
異なる複数のテーパ形状のパイプから構成し、かつパイ
プの一端及び他端を隣合うパイプが夫々収納して中空部
材1の展張に伴ってパイプの一端が隣合うパイプから引
き出されるように構成するものが考えられる。但し、枠
部材7及び枠支柱8a,8bの展張方法としては中空部
材1の展張とは別に、独立した駆動系によって展張する
ことも考えられる。
【0033】制御部9は上記の姿勢制御及びマイクロ波
送電等を制御するとともに、中空部材1と枠部材7と枠
支柱8a,8bとを夫々折畳んだ状態で宇宙空間に運搬
し、その後に気体2を充填してそれらを展張する場合の
制御も行う。
送電等を制御するとともに、中空部材1と枠部材7と枠
支柱8a,8bとを夫々折畳んだ状態で宇宙空間に運搬
し、その後に気体2を充填してそれらを展張する場合の
制御も行う。
【0034】制御部9は中空部材1と枠部材7と枠支柱
8a,8bとに対する展張制御を行うとき、衛星本体が
宇宙空間に出て安定した状態を検出したときに自動的に
行うことも、また図示せぬアンテナを介して受信した外
部指令に応答して行うことも可能である。
8a,8bとに対する展張制御を行うとき、衛星本体が
宇宙空間に出て安定した状態を検出したときに自動的に
行うことも、また図示せぬアンテナを介して受信した外
部指令に応答して行うことも可能である。
【0035】このように、宇宙空間において電力を発生
する太陽電池セル4と太陽との間に、透光性を有しかつ
真空とは異なる誘電率の気体2が充填された凸レンズ形
状の中空部材1を配置することによって、ある限られた
太陽電池セル4にて高出力の発生電力を得ることがで
き、宇宙空間において効率のよく発電することができる
発電装置を実現することができる。
する太陽電池セル4と太陽との間に、透光性を有しかつ
真空とは異なる誘電率の気体2が充填された凸レンズ形
状の中空部材1を配置することによって、ある限られた
太陽電池セル4にて高出力の発生電力を得ることがで
き、宇宙空間において効率のよく発電することができる
発電装置を実現することができる。
【0036】また、中空部材1や支柱3a,3b、及び
枠部材7や枠支柱8a,8bを軽量で強靭な樹脂素材に
よって作製することで、発電装置全体の重量を軽減する
ことができるので、組立てに要する労力及びコストを軽
減することができる。
枠部材7や枠支柱8a,8bを軽量で強靭な樹脂素材に
よって作製することで、発電装置全体の重量を軽減する
ことができるので、組立てに要する労力及びコストを軽
減することができる。
【0037】特に、宇宙空間用の太陽電池セルは現在極
めて高価で、太陽光を集光する集光部分のコストが全体
的なコストに大きく影響を与えることとなり、この集光
部分のコストの低減は全体的なコストパフォーマンスを
大きく上昇させることができる。
めて高価で、太陽光を集光する集光部分のコストが全体
的なコストに大きく影響を与えることとなり、この集光
部分のコストの低減は全体的なコストパフォーマンスを
大きく上昇させることができる。
【0038】さらに、姿勢制御装置5または制御部9に
よって中空部材1を太陽電池セル4と太陽との間に配置
するよう衛星本体を姿勢制御することによって、太陽電
池セル4には常に太陽光が集光されることとなり、宇宙
空間において効率よく発電することができる。
よって中空部材1を太陽電池セル4と太陽との間に配置
するよう衛星本体を姿勢制御することによって、太陽電
池セル4には常に太陽光が集光されることとなり、宇宙
空間において効率よく発電することができる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、宇
宙空間において電力を発生する太陽電池セルと太陽との
間に、透光性を有しかつ真空とは異なる誘電率の気体が
充填された凸レンズ形状の中空部材を配置することによ
って、組立てに要する労力及びコストを軽減することが
でき、宇宙空間において効率よく発電を行うことができ
るという効果がある。
宙空間において電力を発生する太陽電池セルと太陽との
間に、透光性を有しかつ真空とは異なる誘電率の気体が
充填された凸レンズ形状の中空部材を配置することによ
って、組立てに要する労力及びコストを軽減することが
でき、宇宙空間において効率よく発電を行うことができ
るという効果がある。
【図1】本発明の一実施例の構成を示す概念図である。
【図2】本発明の他の実施例の構成を示す概念図であ
る。
る。
【図3】従来例の構成を示す概念図である。
【図4】従来例の構成を示す概念図である。
1 中空部材 2 気体 3a,3b 支柱 4 太陽電池セル 5 姿勢制御装置 6 マイクロ波送信アンテナ 7 枠部材 8a,8b 枠支柱 9 制御部 10 ボンベ 11 チューブ
Claims (3)
- 【請求項1】 宇宙空間において電力を発生する太陽電
池セルを含む発電装置であって、透光性を有する凸レン
ズ形状の中空部材と、前記中空部材内に充填されかつ真
空とは異なる誘電率の気体とを有し、前記中空部材を前
記太陽電池セルと太陽との間に配置するようにしたこと
を特徴とする発電装置。 - 【請求項2】 前記中空部材を前記太陽電池セルと前記
太陽との間に配置するよう衛星本体を姿勢制御する手段
を含むことを特徴とする請求項1記載の発電装置。 - 【請求項3】 前記太陽電池セルで発生した電力を地上
に送信する手段を含むことを特徴とする請求項1または
請求項2記載の発電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6089324A JPH07297441A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6089324A JPH07297441A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 発電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07297441A true JPH07297441A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=13967494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6089324A Pending JPH07297441A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 発電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07297441A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002076414A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-15 | Abel Systems Inc | 太陽電池 |
JP2011042358A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-03-03 | Boeing Co:The | パドル電流測定値フィードバックのみを使用したジャイロなし遷移軌道太陽捕捉 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60150088A (ja) * | 1984-01-17 | 1985-08-07 | 三菱電機株式会社 | 陰極線管デイスプレイにおける観察装置 |
-
1994
- 1994-04-27 JP JP6089324A patent/JPH07297441A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60150088A (ja) * | 1984-01-17 | 1985-08-07 | 三菱電機株式会社 | 陰極線管デイスプレイにおける観察装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002076414A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-15 | Abel Systems Inc | 太陽電池 |
JP2011042358A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-03-03 | Boeing Co:The | パドル電流測定値フィードバックのみを使用したジャイロなし遷移軌道太陽捕捉 |
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