JPH0734661B2 - Solar energy converter - Google Patents

Solar energy converter

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JPH0734661B2
JPH0734661B2 JP63241980A JP24198088A JPH0734661B2 JP H0734661 B2 JPH0734661 B2 JP H0734661B2 JP 63241980 A JP63241980 A JP 63241980A JP 24198088 A JP24198088 A JP 24198088A JP H0734661 B2 JPH0734661 B2 JP H0734661B2
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heat medium
solar cell
heat
sealed container
sunlight
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慎治 澤田
忠良 田中
長康 池田
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    • Y02E10/52PV systems with concentrators

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は太陽光エネルギの変換装置に関し、特に、主と
して効率的な光電変換を可能としながらも、要すれば光
熱変換をも可能とする装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a solar energy conversion device, and in particular, a device that mainly enables efficient photoelectric conversion, but also photothermal conversion if necessary. Regarding

[従来の技術] 光電変換素子としての太陽電池素子自体の改良は益々盛
んであり、特に変換効率や曲線因子、開放起電圧等々、
素子単体としての電気的な諸特性は、昨今、富に向上す
るに至っている。
[Prior Art] The solar cell element itself as a photoelectric conversion element is being improved more and more, and in particular, conversion efficiency, fill factor, open electromotive voltage, etc.
In recent years, various electrical characteristics of a single element have been improved.

しかし、このような素子を用いて実際に太陽光エネルギ
変換装置を作成し、実用に供しようとする場合には、も
とより素子単体で用いられるわけではなく、これらを多
数個、一般には板状基板上に集積した太陽電池モジュー
ルを用い、さらに何等かの効率の良い太陽光吸収手段や
鏡、レンズ等の集光手段を併用しなければ、システムと
しての総体的な変換効率、ひいては電力容量を満足な程
度に引き上げることはできない。
However, when actually producing a solar energy conversion device using such an element and putting it into practical use, it is not used by itself as a matter of course, but a large number of these elements, generally a plate-shaped substrate. If you use the solar cell module integrated on the above and also do not use some efficient solar light absorption means or a condensing means such as mirrors and lenses, you can satisfy the overall conversion efficiency of the system and eventually the power capacity. It cannot be raised to any level.

そこで、光電変換素子単体の特性向上のための開発技術
とは別に、これら素子を用いた太陽電池と他の何等かの
部材とを組合せて、装置ないしシステム全体としての効
率や発電電力容量を稼ごうとする試みもまた、種々なさ
れてきた。
Therefore, in addition to the development technology for improving the characteristics of the photoelectric conversion element alone, a solar cell using these elements and some other member are combined to increase the efficiency or generated power capacity of the entire device or system. Attempts have also been made differently.

その中、太陽光が発する各波長帯のエネルギをできるだ
け効率良く電気エネルギに変換しようとする提案とし
て、第5図に示されるように、蛍光粒子を利用したもの
がある。
Among them, as a proposal for converting the energy of each wavelength band emitted by sunlight into electric energy as efficiently as possible, there is one using fluorescent particles as shown in FIG.

周知のように、光電変換素子には結晶シリコン系、非晶
質シリコン系、化合物半導体系等、光電変換メカニズム
に関与するバルク部分に互いに異なる材質を用いたもの
があり、それぞれに最も高い感度を示す波長領域が異な
るが、大概して言えば大体、5500Å以上の所に共通して
良好な感度特性を認めることができる。
As is well known, there are some photoelectric conversion elements that use different materials for the bulk part involved in the photoelectric conversion mechanism, such as crystalline silicon type, amorphous silicon type, and compound semiconductor type. Although the wavelength regions shown are different, generally speaking, good sensitivity characteristics can be generally recognized in common at 5500Å or higher.

一方、太陽光に含まれる波長帯域は、それより下の方
(短い方)にも十分に広い領域を有している。
On the other hand, the wavelength band included in sunlight has a sufficiently wide region below (shorter) than that.

したがって、提供された太陽電池を単にそのまま、太陽
光に晒すだけでは、与えられている太陽光エネルギの一
部は無駄に使っていることになる。
Therefore, if the provided solar cell is simply exposed to sunlight, part of the provided solar energy is wasted.

そこで、第5図(A)に示されるように、照射される太
陽光LSを直接に太陽電池10に入射させるのではなく、ま
ず蛍光粒子n1を適当量封入した透明板11に入射させ、透
明板内を反射させながら当該透明板11の端面に接着剤12
で固定した太陽電池10に導くようにしたものがある。
Therefore, as shown in FIG. 5 (A), the sunlight L S to be irradiated is not directly incident on the solar cell 10, but is first incident on the transparent plate 11 in which an appropriate amount of fluorescent particles n 1 are encapsulated. , The adhesive 12 on the end face of the transparent plate 11 while reflecting inside the transparent plate.
There is one that is led to the solar cell 10 fixed by.

このようにすると、透明板11内を伝搬して行く太陽光の
波長成分の中、太陽電池10の示す高感度領域から外れた
波長領域の光成分も、一旦、透明板11に適当量含まれて
いる蛍光粒子n1にて吸収され、波長変換されて発光、輻
射されることにより、太陽電池10にて効率良く吸収可能
な波長領域の光に変換することができる。
By doing so, among the wavelength components of sunlight propagating in the transparent plate 11, the light components in the wavelength region outside the high sensitivity region indicated by the solar cell 10 are also included in the transparent plate 11 in an appropriate amount. By being absorbed by the fluorescent particles n 1 which are present, converted in wavelength, emitted, and radiated, it is possible to convert into light in a wavelength region that can be efficiently absorbed in the solar cell 10.

第5図(A)にて透明板11がそれぞれサフィックスを付
した積重ね構造(11-1,11-2,11-3)から構成され、それ
ら各透明板11-1,11-2,11-3にそれぞれ太陽電池10-1,10
-2,10-3が備えられているのは、各透明板11-1,11-2,11
-3中に含ませる蛍光粒子n1,n2,n3を異ならせ、変換対象
波長を異ならせることにより、より広い太陽光波長範囲
を光電変換に利用しようとするがためである。したがっ
てもちろん、図示の三枚重ねは単なる例示であって、原
理上は任意枚数の積重ね構造とすることができる。
In FIG. 5 (A), the transparent plate 11 is composed of a stack structure (11 -1 , 11, -2 , 11 -3 ) with suffixes, and these transparent plates 11 -1 , 11, -2 , 11 -are provided. 3 to solar cells 10 -1 , 10
-2 , 10 -3 is provided for each transparent plate 11 -1 , 11 -2 , 11
This is because the fluorescent particles n 1 , n 2 , and n 3 contained in -3 are made different and the wavelengths to be converted are made different, so that a wider sunlight wavelength range is used for photoelectric conversion. Therefore, of course, the illustrated three-ply stack is merely an example, and in principle, an arbitrary number of stacked structures can be formed.

思想的には同様であるが、透明板の端面照射光を利用す
るに代え、第5図(B)に示されるように、同様に蛍光
粒子ni(サフィックスiは任意種類、任意数の蛍光粒子
で良いことを表す)を封入した透明板11の主面部分に沿
って接着剤12で太陽電池10を貼り付け、また望ましくは
太陽電池を貼り付けた領域以外の面積部分に、鏡面また
は拡散面を持つ反射板14を形成した構造のものもある。
反射板14はもちろん、透明板11を抜けようとする太陽光
を再び透明板11内に戻すことにより、太陽光利用効率を
増さんとするものである。
Although the concept is the same, as shown in FIG. 5 (B), instead of using the irradiation light from the end surface of the transparent plate, similarly, fluorescent particles ni (suffix i is an arbitrary kind, an arbitrary number of fluorescent particles The solar cell 10 is attached with an adhesive 12 along the main surface portion of the transparent plate 11 in which the solar cell 10 is encapsulated, and it is desirable that the area other than the area where the solar cell is attached has a mirror surface or a diffusion surface. There is also a structure in which a reflector 14 having is formed.
Not only the reflecting plate 14, but also the sunlight that tries to pass through the transparent plate 11 is returned to the inside of the transparent plate 11 to increase the efficiency of use of sunlight.

このように、従来からも、与えられる太陽光エネルギを
その波長に鑑み、できるだけ無駄なく利用して光電変換
しようとする技術があるが、一方ではまた、光電変換に
併せて光熱変換も図る装置、すなわち太陽光から熱エネ
ルギをも採り出そうとする装置系も提案されている。
As described above, conventionally, there is a technology that attempts to perform photoelectric conversion by using the provided solar energy in consideration of its wavelength as little as possible, but on the other hand, a device that also performs photothermal conversion along with photoelectric conversion, That is, a device system that also tries to extract heat energy from sunlight has also been proposed.

第6図各図は従来のそうした装置例を示していて、まず
同図(A)に示されるものは、断熱材15を内包した箱形
の外装ケース16内に複数の太陽電池10と外装ケース内を
往復する集熱管20を収めた上で、ガラス・カバー18によ
り蓋をした構造のもので、集熱管20にはロール・ボンド
板とかフィン等の集熱板19を熱結合させ、これを外装ケ
ース16の内底上に断熱材17を介して固定している。
Each of FIG. 6 shows an example of such a conventional device. First, in FIG. 6A, a plurality of solar cells 10 and an outer case are housed in a box-shaped outer case 16 containing a heat insulating material 15. It has a structure in which a heat collecting tube 20 that reciprocates inside is housed and then a lid is covered with a glass cover 18, and a heat collecting plate 19 such as a roll bond plate or a fin is thermally coupled to the heat collecting tube 20, and this is It is fixed on the inner bottom of the outer case 16 via a heat insulating material 17.

集熱管20内には適当なる流体熱媒が流され、これには、
外装ケース内でその上方に収められている太陽電池10に
入射する以外の太陽光LSにより、熱エネルギが与えられ
る。
A suitable fluid heat medium is flowed in the heat collecting tube 20, and
Thermal energy is provided by sunlight L S other than incident on the solar cell 10 housed above it in the outer case.

同図(B)の構造も原理的には同様であって、異なる所
は、太陽電池10を一対のガラス・カバー18,18で挟んだ
モジュール構造が用いられていること、集熱管21に透明
ガラス管が用いられ、その中に流される熱媒流としてい
わゆるブラック・リキッド22が選ばれていて、集熱ガラ
ス管21内に太陽光Lsを直接に導き、ブラック・リキッド
22にて熱吸収させていることである。
The structure of FIG. 2B is also the same in principle, except that a solar cell 10 is sandwiched between a pair of glass covers 18, 18, and a module structure is used. A so-called black liquid 22 is selected as a heat transfer medium flowing in the glass tube, and directs the sunlight Ls into the heat collecting glass tube 21 to generate a black liquid.
Heat is absorbed at 22.

最後に、同図(C)に示される構造は、隣接する集熱管
20,20の間にあってそれら集熱管20,20と熱結合しながら
設けられている集熱板19の上に、直接に太陽電池10を配
したもので、他の構造部分は図中、同一の符号を用いて
いることからも分かるように、上記二例とほぼ同様であ
る。
Lastly, the structure shown in FIG.
The solar cell 10 is directly arranged on the heat collecting plate 19 provided between the heat collecting tubes 20 and 20 while being thermally coupled to the heat collecting tubes 20 and 20, and other structural parts are the same in the figure. As can be seen from the use of the reference numerals, it is almost the same as the above two examples.

いずれにしても、従来のこうした装置では、いわゆるハ
イブリッド型の太陽光エネルギ変換装置として、太陽エ
ネルギを直接に電気エネルギに変換するだけではなく、
太陽光の持つ熱エネルギを熱エネルギとしてそのまま利
用可能でもあるし、これをさらに適当なる熱交換器から
ひいては発電システムを介して電気エネルギに変換すれ
ば、太陽電池からの直接発電による発電電力にこの熱発
電電力分を加えることができる。
In any case, in such a conventional device, not only the solar energy is directly converted into electric energy as a so-called hybrid type solar energy conversion device,
It is also possible to use the heat energy of sunlight as heat energy as it is, and if this is converted into electric energy from an appropriate heat exchanger and then through a power generation system, this can be converted into electric power generated by direct power generation from solar cells. Thermoelectric power can be added.

[発明が解決しようとする課題] 第5,6図に示した従来における各工夫は、それなりに一
応は有用な一面を持っている。しかし、図示従来例に限
らず、単に太陽電池を太陽光に晒すだけの基本的な構造
を考えてみても、最も問題となるのは、実働下における
太陽電池の温度上昇である。
[Problems to be Solved by the Invention] Each of the conventional devices shown in FIGS. 5 and 6 has a useful aspect to some extent. However, not only the illustrated conventional example but also considering the basic structure in which the solar cell is simply exposed to sunlight, the most problematic issue is the temperature rise of the solar cell during actual operation.

昨今の報告では、非晶質系のものにあっても、光電変換
素子としての変換効率は10%を越え、将来的にはより高
い効率の達成も現実視されている。しかし、こうした効
率は、一般に室温程度で議論されていることが多く、実
際には10℃温度が上がる度に効率はほぼ10%位づつ低下
して行く。
According to recent reports, the conversion efficiency as a photoelectric conversion element exceeds 10% even if it is an amorphous type, and it is expected that higher efficiency will be achieved in the future. However, such efficiency is often discussed at room temperature, and in reality, the efficiency decreases by about 10% each time the temperature rises by 10 ° C.

してみるに、本書で対象としているような太陽光エネル
ギの変換装置としてこうした光電変換素子を用いた場
合、それが大気環境下に直接に置かれていても、当該太
陽電池の温度は(気温+50)℃程度には容易になり得る
し、集光鏡や集光レンズが用いられたり、あるいはまた
先の従来例に見られるように、蛍光粒子を内包した透明
板構造や外装ケース内密封構造が採られる場合には、そ
れらが本質的に冷却の難しい構造であることもあって、
悪くすると数百℃にも達し得る。
Therefore, when such a photoelectric conversion element is used as a device for converting solar energy, which is the subject of this document, even if it is placed directly under atmospheric environment, the temperature of the solar cell is (temperature It may be easy to reach around +50) ° C, and a condenser mirror or condenser lens is used, or, as seen in the previous example, a transparent plate structure containing fluorescent particles or a sealed structure inside an outer case. If they are adopted, they may be structurally difficult to cool,
If it gets worse, it can reach several hundred degrees Celsius.

これを換言すれば、この種の太陽光エネルギ変換装置に
おける最も基本的な課題は、とりも直さず、使用する太
陽電池の冷却にあるが、従来はせいぜい、太陽電池モジ
ュールに放熱フィンを付ける程度の試みしかなく、それ
では十分でなかった。
In other words, the most basic problem in this type of solar energy conversion device is, in the meantime, to cool the solar cell to be used, but in the past, at most, to the extent that a radiation fin is attached to the solar cell module. It was not enough.

例えば、先の第6図(C)に示されたような従来構造で
も、一応は、集熱管20内を流れる熱媒流が集熱板19上に
密着配置されている太陽電池10を冷却するように図って
いるが、実際にはガラス・カバー18で外装ケース16内に
密封された構造であることもあって、この集熱板19自体
が相当に熱くなり、冷却効果はほとんど期待できない。
For example, even in the conventional structure as shown in FIG. 6 (C), the heat medium flow flowing through the heat collecting tube 20 cools the solar cell 10 closely arranged on the heat collecting plate 19. However, due to the fact that the glass cover 18 is hermetically sealed in the outer case 16, the heat collecting plate 19 itself becomes considerably hot, and a cooling effect can hardly be expected.

このように、冷却に関しては、第5,6図示のものを始
め、従来構造のものはいずれも基本的な課題を残したま
まであったが、さらに、これら第5,6図示の従来例にお
いて工夫された各個別部分について鑑みても、未だな
お、改良すべき欠点がある。
As described above, regarding cooling, the conventional structure including the structures shown in Figs. 5 and 6 remained the basic problems, but the conventional examples shown in Figs. 5 and 6 were devised. Considering each of the individual parts made, there are still drawbacks to be improved.

まず、第5図示の構造について考えると、同図(A)の
ものも同図(B)のものも、蛍光粒子niを適当量内包す
る透明板11と太陽電池10との間に実際には適当なる接着
剤12が介在し、機械的に組合された構造であるため、光
学的に多くの境界面ができる構造となっていて、場合に
よっては接着剤の充填不備等により、光路中に空隙が生
ずることもある。
First, considering the structure shown in FIG. 5, both the structure shown in FIG. 5A and the structure shown in FIG. 5B are actually located between the solar cell 10 and the transparent plate 11 containing the fluorescent particles ni in an appropriate amount. Since it has a structure in which a suitable adhesive 12 is interposed and is mechanically combined, it has a structure in which many boundary surfaces are optically formed, and in some cases, due to imperfect filling of the adhesive or the like, a gap is formed in the optical path. May occur.

こうした境界や空隙は、光の反射、拡散、吸収、屈折
等、光の損失要因となり、極めて望ましくない。
Such boundaries and voids cause light loss such as light reflection, diffusion, absorption, and refraction, and are extremely undesirable.

また、実際には透明板11、接着剤12、太陽電池10の熱膨
張率や昇温率は互いに異なり、したがってそれらの機械
的な寸法変化がさらに大きな空隙を生んで損失を増加さ
せたり、最悪の場合、機械的な装置の破壊に継がること
もあった。これを防ぐために冷却を考えるにしても、こ
うした構造では、それらを同じ昇温率に制御することは
到底不可能である。
Further, in reality, the transparent plate 11, the adhesive 12, and the solar cell 10 have different thermal expansion rates and temperature rising rates, and therefore their mechanical dimensional changes cause larger voids to increase the loss, or the worst case. In that case, it was sometimes followed by the destruction of mechanical devices. Even if cooling is considered to prevent this, in such a structure, it is extremely impossible to control them at the same temperature rising rate.

さらに、透明板11内に蛍光粒子niを充填固定するという
構造にも問題があった。
Further, there is a problem in the structure in which the fluorescent particles ni are filled and fixed in the transparent plate 11.

周知のように、蛍光体はどの種のものも本質的に経時劣
化する。しかも何年ももたないものが多い。したがっ
て、第5図示のような構造では、駄目になった蛍光粒子
niだけのために透明板11をかなり頻繁な周期で定期的に
交換しなければならならず、そればかりか、太陽電池10
が透明板11に接着剤12で固定されていることを考える
と、結局はまだ十分に使える高価な太陽電池10まで、そ
の度ごとに廃棄し、全体を新しい構造に交換しなければ
ならない。これが如何に無駄かは言うまでもない。取り
替えに要する時間と手間もばかにならないし、システム
の動作はその保守作業中、停止しなければならない。
As is well known, phosphors of any kind are essentially aged. Moreover, many things do not last many years. Therefore, in the structure shown in FIG.
The transparent plate 11 has to be replaced on a fairly frequent basis for the ni only, and not only
Considering that is fixed to the transparent plate 11 with the adhesive 12, eventually the expensive solar cell 10 which is still fully usable must be discarded and replaced with a new structure. It goes without saying how wasteful this is. The time and effort required for replacement are not negligible, and the operation of the system must be stopped during its maintenance work.

対して、第6図示のハイブリッド型の装置は、上記のよ
うに基本的に冷却の難しい構造であり、むしろ温室のよ
うに温度上昇を許容してしまう装置構造である点で望ま
しくない外、第6各図から明らかなように、集熱板19が
太陽電池10の“陰”になる関係にあり、その点で太陽光
エネルギの利用効率が十分に高いとは言い難い。図示の
ように太陽電池10の方が集熱管20,21の上にある場合の
外、この上下関係を逆にした構造を考えてみても、結局
は平面投影的に見て太陽電池の設けられていない部分に
集熱管を配さなければならず、太陽電池下の例えば集熱
板や、その逆の構造においての集熱板下の太陽電池等
は、それぞれ陰の部分になってしまう。
On the other hand, the hybrid type device shown in FIG. 6 is not desirable in that it is a device structure that is basically difficult to cool as described above, but rather a device structure that allows a temperature rise like a greenhouse. 6 As is clear from each figure, the heat collecting plate 19 is in the “shadow” of the solar cell 10, and it is hard to say that the utilization efficiency of solar energy is sufficiently high in this respect. In addition to the case where the solar cell 10 is above the heat collecting tubes 20 and 21, as shown in the figure, even if one considers a structure in which the vertical relationship is reversed, the solar cell is eventually provided in a plan view. The heat collecting tube must be arranged in the non-exposed portion, and the heat collecting plate under the solar cell, for example, and the solar cell under the heat collecting plate in the reverse structure, etc., become the shaded portions.

本発明は上記のような従来の実情に鑑みて成されたもの
で、次のような目的を有している。
The present invention has been made in view of the above conventional circumstances, and has the following objects.

最も基本的な解決課題として、太陽電池の冷却を十
分に、かつまた合理的になし得る構造を提供すること。
The most basic problem to be solved is to provide a structure that can sufficiently and reasonably cool a solar cell.

蛍光粒子を用い、太陽光の波長変換を図ることによ
り、太陽光の利用効率を増す場合にも、従来の透明板構
造が有していたような欠点のないものとし、波長変換効
率や光等価損失も少なく、かつ蛍光粒子の取り替えや保
守も容易な構造を提供すること。
Even if the efficiency of sunlight is increased by converting the wavelength of sunlight by using fluorescent particles, there is no defect like the conventional transparent plate structure has. Provide a structure with low loss and easy replacement and maintenance of fluorescent particles.

さらに、太陽光エネルギを電気エネルギに変換する
だけではなく、熱エネルギとしても採り出し得る、いわ
ゆるハイブリッド型の太陽光エネルギ変換装置を構成す
る場合にも、簡単かつ合理的にこれを実現し得る装置を
提供すること。
Furthermore, in the case of configuring a so-called hybrid type solar energy conversion device that can extract not only solar energy into electric energy but also thermal energy, a device that can easily and rationally realize this. To provide.

[課題を解決するための手段] 上記した課題〜を達成するため、本発明では、太陽
光に対して透明度が高く、流体状の材質から成る熱媒を
用い、この熱媒流を流す密封容器内に太陽電池を収め、
太陽電池と熱媒流とを熱結合させるという基本的な構造
を提案する。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned problems (1) to (3), in the present invention, a heat transfer medium that is highly transparent to sunlight and is made of a fluid material is used, and the heat transfer medium flows. Put the solar cell inside,
We propose a basic structure for thermally coupling the solar cell and the heat transfer medium.

太陽電池と熱媒流を熱結合させるには、当該太陽電池の
表面が直後に熱媒流に触れるようにするのが簡単な割に
効率が良くて一番良いが、場合によっては太陽電池に熱
結合した熱伝導率の良いフィン等を設け、このフィン部
分が熱媒流に直接に触れるようにしても良い。
In order to thermally couple the solar cell and the heat transfer medium stream, it is easy and efficient to contact the surface of the solar cell directly with the heat transfer medium stream. A fin or the like that is thermally coupled and has a high thermal conductivity may be provided so that the fin portion directly contacts the heat medium flow.

もちろん、当該密封容器には、少なくとも内蔵の太陽電
池に太陽光を照射可能なように、その一部に窓を設けて
置く。
Of course, at least the built-in solar cell is provided with a window in a part thereof so that sunlight can be applied to the built-in solar cell.

ただし、ここで“窓”と言うのは、光学的な意味であっ
て、その形状の如何を問わない。したがって、場合によ
り、密封容器全体が例えばガラス製等、透明材料で作成
されている場合も当然に含む。換言すれば、そうした全
体が透明な密封容器は、当該全体が太陽光に関してその
入射窓を構成していると見ても良いし、逆に、そうした
密封容器にあって、太陽光が実際に内蔵の太陽電池を照
射しているときに当該太陽光が透過している容器の透明
壁面部分を窓と定義しても良い。
However, the term “window” here has an optical meaning, and its shape does not matter. Therefore, as a matter of course, the case where the entire sealed container is made of a transparent material such as glass is naturally included. In other words, it can be seen that such a wholly transparent sealed container constitutes its entrance window with respect to sunlight, and conversely, in such a sealed container, the sunlight is actually built-in. The transparent wall surface portion of the container through which the sunlight penetrates when irradiating the solar cell may be defined as a window.

このような構造にあって、本発明は、密封容器内を流れ
る熱媒流に生ずる乱流を意図的に促進する手段を用いる
ことも提案する。
In such a structure, the present invention also proposes to use means for intentionally promoting the turbulent flow generated in the heat transfer medium flowing in the sealed container.

さらにまた、本発明は、蛍光粒子を用いることにより、
太陽電池の感度の低い波長領域の太陽光成分をも感度の
高い波長領域に変換して利用しようとする場合に適当な
るように、密封容器中に流す熱媒流に適度な濃度で少な
くとも一種類以上の蛍光粒子を混入させるという構成も
提案する。
Furthermore, the present invention, by using fluorescent particles,
At least one type with appropriate concentration for the heat transfer medium flowing in the sealed container, which is suitable for converting the solar components in the low sensitivity wavelength region of the solar cell into the high sensitivity wavelength region for use. A configuration in which the above fluorescent particles are mixed is also proposed.

一方、密封容器内に流す熱媒流を集熱媒体として利用す
ることにより、光電変換機能と光熱変換機能を併せ持つ
ハイブリッド装置を構成したい場合に適当なように、密
封容器外部には熱媒流の集熱量を取り出す熱交換器を設
ける構成も提案する。
On the other hand, by using the heat transfer medium flowing in the sealed container as a heat collection medium, it is suitable for constructing a hybrid device having both photoelectric conversion function and photothermal conversion function. It is also proposed to provide a heat exchanger for taking out the amount of collected heat.

[作 用] 本願請求項1に記載された本発明の太陽光エネルギ変換
装置では、密封容器内に設けられている太陽電池には当
該密封容器中を流れる熱媒流が常に熱結合しているの
で、この太陽電池に太陽光が入射することにより、光電
変換が営まれているとき、同時に、熱媒流により当該太
陽電池が強制冷却されている。
[Operation] In the solar energy conversion device of the present invention described in claim 1 of the present application, the heat transfer medium flowing in the sealed container is always thermally coupled to the solar cell provided in the sealed container. Therefore, when the solar light is incident on the solar cell, the solar cell is forcibly cooled by the heat medium flow while the photoelectric conversion is performed.

そのため、直射日光に長い時間に亙り、晒され続ける宿
命にあるこの種の太陽光エネルギ変換装置としても、当
該太陽電池の温度上昇に基づく効率の低下を良く抑える
ことができる。
Therefore, even with this type of solar energy conversion device which is destined to be continuously exposed to direct sunlight for a long time, it is possible to well suppress the decrease in efficiency due to the temperature rise of the solar cell.

さらに、本願請求項2に記載された装置構成に従い、熱
媒乱流促進手段を用いると、密閉容器内を流れる熱媒流
に十分な乱流が起き、同じ密閉容器内に収められている
太陽電池をむらなく冷却し得るので、結局は変換効率を
向上させることができる。
Further, according to the apparatus configuration described in claim 2 of the present application, when the heat medium turbulent flow promoting means is used, a sufficient turbulent flow occurs in the heat medium flow flowing in the closed container, and the sun housed in the same closed container. Since the battery can be uniformly cooled, the conversion efficiency can be improved in the end.

また、本願請求項3に記載の装置構成をも併せて採用
し、熱媒流中に適当量の蛍光粒子を混入させた場合に
は、当該蛍光粒子は、用いている太陽電池にあって相対
的に低感度領域に属する波長領域の太陽光成分を、太陽
電池の相対的な高感度領域に波長変換する作用を営み、
総体的に太陽光の利用効率が向上する。
In addition, when the device configuration according to claim 3 of the present application is also adopted and an appropriate amount of fluorescent particles is mixed in the heat transfer medium, the fluorescent particles are relative to each other in the solar cell used. Operates the action of wavelength conversion of sunlight components in the wavelength region that belongs to the low sensitivity region to the relative high sensitivity region of the solar cell,
Overall, the utilization efficiency of sunlight is improved.

しかも、先に述べた従来例の場合とは異なり、蛍光粒子
は流体として流れている熱媒中に直接に混入され、か
つ、当該熱媒流と太陽電池との間には特に物理的ないし
機械的な境界面を存在させる必要がないので、入射太陽
光や、蛍光粒子により波長変換された光が、そのような
境界面によって損失を受けることもなく、これも太陽光
エネルギの変換効率向上に寄与する。
Moreover, unlike the case of the conventional example described above, the fluorescent particles are directly mixed in the heat medium flowing as a fluid, and particularly physical or mechanical is provided between the heat medium flow and the solar cell. Since it is not necessary to have a specific boundary surface, incident sunlight and light whose wavelength is converted by fluorescent particles are not lost by such a boundary surface, which also improves the conversion efficiency of solar energy. Contribute.

また、熱媒中の蛍光粒子が経時変化により使用不能とな
っても、流れている熱媒中に新たに蛍光粒子を適当量、
落とし流すようにして補充することは極めて容易であ
り、未だ十分に使える構成要素、特に太陽電池をまで、
定期的に取り替えねばならない必然性は全くなくなる。
また、そうした蛍光粒子の補充作業をなすにしても、本
太陽光エネルギ変換装置を用いたシステムの運転を停止
させる必要もないことが多い。
Also, even if the fluorescent particles in the heat medium become unusable due to aging, a new amount of fluorescent particles is newly added to the flowing heat medium,
It is extremely easy to replenish by dropping it, and even components that are still fully usable, especially solar cells,
There is no need to replace it regularly.
Further, even if such a fluorescent particle replenishing operation is performed, it is often not necessary to stop the operation of the system using the present solar energy conversion device.

補充ではなく、古くなった蛍光粒子の取り替えを必要と
しても、本発明装置の場合には、当該蛍光粒子を混入な
いし溶解している熱媒のみを取り替え、これに新しい蛍
光粒子を混入させれば良く、太陽電池を始め、他の固定
部材の取り替えはやはり必要ないし、場合によってはこ
のような熱媒流の入れ替え作業も、システムの運転を継
続させたまま行なうこともできる。
Even if replacement of old fluorescent particles is required instead of replenishment, in the case of the device of the present invention, only the heating medium in which the fluorescent particles are mixed or dissolved is replaced, and new fluorescent particles are mixed in Of course, it is not necessary to replace the solar cell and other fixing members, and in some cases, such a heat medium flow replacement operation can be performed while the system is operating.

一方、上記のようにして基本的には太陽電池の強制冷却
のために用いた熱媒は、それ自身、太陽光から吸収した
熱量を運んでくる集熱媒体として作用するので、本願請
求項4に記載の構成に従い、それ自体は公知既存の熱交
換技術を援用して良い適当なる熱交換器を用い、熱媒の
保有する熱量を出力熱量として取り出せば、これをその
まま、熱エネルギとして温水システム等に利用し得るこ
とはもちろん、さらには蒸気タービンを有する等の適当
なる発電システムを介して電気エネルギに変換すること
もでき、いずれにしてもハイブリッド型の太陽光エネル
ギ変換装置として極めて合理的な装置とすることができ
る。
On the other hand, basically, the heat medium used for the forced cooling of the solar cell as described above itself acts as a heat collecting medium that carries the amount of heat absorbed from the sunlight, and thus the heat medium according to claim 4 of the present application. According to the configuration described in 1 above, using a suitable heat exchanger which may itself utilize known heat exchange technology, if the heat quantity held by the heat medium is taken out as the output heat quantity, this is used as it is as the heat energy for the hot water system. It can be converted into electric energy through a suitable power generation system such as having a steam turbine, etc., and is extremely rational as a hybrid solar energy conversion device in any case. It can be a device.

ただし、上記の熱交換器は、一般に熱媒流を循環使用す
ることを考えると、その意味でも必要である。すなわ
ち、密封容器内の太陽電池を冷却することにより熱量を
得た熱媒流の当該熱量を低減し、再度、密封容器内に流
し込む前に、十分、その温度を下げて置くのである。
However, the above heat exchanger is also necessary in that sense, considering that the heat medium flow is generally circulated. That is, the amount of heat of the heat medium flow that has obtained the amount of heat by cooling the solar cell in the sealed container is reduced, and the temperature thereof is sufficiently lowered before being poured into the sealed container again.

[実 施 例] 第1図には、本発明に従って構成された太陽光エネルギ
変換装置30の要部構成例が示されている。
[Examples] FIG. 1 shows an example of the main configuration of a solar energy conversion device 30 constructed according to the present invention.

この実施例の場合、細長い円筒状の密封容器31があり、
全体として透明なガラス製または透明樹脂製となってい
る。樹脂であっても、十分に高い耐熱性を有するもの
は、現状では最早、容易に入手できる。
In the case of this embodiment, there is an elongated cylindrical sealed container 31,
It is made of transparent glass or transparent resin as a whole. Even resins that have sufficiently high heat resistance are now readily available.

第2図(A)〜(C)にも、この密封容器31内の構造が
示してあるので、以下ではこの第2図も参照して説明す
ると、密封容器31内にはこの場合、その内部直径部分を
亙るように、長さ方向に沿って太陽電池32が挿入され、
この太陽電池32の主面(表面)に対し、透明な密封容器
31の壁面の一部を介して太陽光LSが入射する。
2 (A) to 2 (C) also show the structure inside the hermetically-sealed container 31, the description will be given below with reference to FIG. 2 as well. The solar cell 32 is inserted along the length direction so as to straddle the diameter portion,
A transparent sealed container for the main surface (front surface) of this solar cell 32
The sunlight L S enters through a part of the wall surface of 31.

これにより、当該太陽電池内で光電変換機能が生成する
と、発生した起電圧に基づく光電変換電流は、第2図
(A),(B)にてのみ、模式的に示す両端の一対の電
流リード33,33から外部の負荷回路系(図示せず)に取
り出すことができる。当該外部負荷回路系の構成等は、
この種の太陽電池利用技術において各種の利用機器に要
求される既存の回路系と同様のものであって良く、本発
明が直接にこれらを限定するものではない。
As a result, when the photoelectric conversion function is generated in the solar cell, the photoelectric conversion current based on the generated electromotive voltage is a pair of current leads at both ends that are schematically shown only in FIGS. 2A and 2B. It can be taken out from 33, 33 to an external load circuit system (not shown). The configuration of the external load circuit system is
In this type of solar cell utilization technology, it may be the same as an existing circuit system required for various types of utilization equipment, and the present invention does not directly limit these.

全く同様に、太陽電池32それ自体に関しても、公知技術
により作成されたものであって良く、一般には太陽電池
セグメントを共通基板上に複数個、直列または直並列に
電気的に接続して構成され、密封容器31内に収めるに適
した幾何形状に形成されたもので良い。
In the same manner, the solar cell 32 itself may be prepared by a known technique, and is generally formed by electrically connecting a plurality of solar cell segments on a common substrate in series or series-parallel. It may be formed in a geometric shape suitable for being housed in the sealed container 31.

密封容器31には、この場合、その長さ方向の各端部に熱
媒の流入口35と流出口36がある。図中では文字通り、そ
れらは単なる細口の開口として示してあるが、ここには
後述する熱媒循環系等に必要なパイピング処理に適当な
ように、外部パイプに望ましくは脱着可能に連結するこ
とができるコネクタ等を有していて良い。コネクタは、
例えば水道配管系に見られるようなもの、あるいはこれ
に類似のものであって良く、単純な接続フランジ構造等
も含み、特に限定されるものではない。
In this case, the sealed container 31 has an inlet 35 and an outlet 36 for the heat medium at each end in the lengthwise direction. In the figure, they are literally shown as mere narrow openings, but here they are preferably detachably connected to an external pipe, as appropriate for the piping process required for the heat medium circulation system described below. It may have a connector or the like that can. The connector is
For example, it may be one that is found in a water pipe system or something similar thereto, and includes a simple connection flange structure and the like, and is not particularly limited.

密封容器31内には、流入口35から流出口36に向けて、第
1,2図中では矢印で代表させた熱媒37が流れる。ただ
し、符号37は、そのときどきの説明の都合上、熱媒自体
を示す場合と、その流れである熱媒流を示す場合があ
る。
Inside the sealed container 31, from the inflow port 35 toward the outflow port 36,
The heat medium 37 represented by the arrows in FIGS. 1 and 2 flows. However, for convenience of explanation at that time, the reference numeral 37 may indicate the heat medium itself or the flow of the heat medium.

図示実施例では、熱媒37の循環使用例が示されており、
そのために密封容器31の流入口35に向け、まずもって熱
媒37を送り込むポンプ部38があり、一方、密封容器31の
流出口36から排出されてくる熱媒37は、当該熱媒の冷却
のため、あるいはまた後述のように、さらにこの熱媒37
の運んできた熱エネルギを図示しない外部装置系にて有
効に利用するための熱交換器39を介した後、再び循環用
のポンプ部38に入力する。
In the illustrated embodiment, an example of circulating use of the heat medium 37 is shown,
Therefore, there is a pump unit 38 that feeds the heat medium 37 toward the inflow port 35 of the sealed container 31 first, while the heat medium 37 discharged from the outflow port 36 of the sealed container 31 is for cooling the heat medium. In addition, or as described below,
After passing through a heat exchanger 39 for effectively using the transferred heat energy in an external device system (not shown), it is input again to the circulation pump section 38.

さらに、ポンプ部38の出力と密封容器31の流入口35との
間の熱媒流路途中には、後述する蛍光粒子の供給部40が
設けられている。
Further, a fluorescent particle supply unit 40, which will be described later, is provided in the heat medium passage between the output of the pump unit 38 and the inflow port 35 of the sealed container 31.

しかるに、このような循環系に使用される熱媒37は、太
陽光LSに対してできるだけ透明度が高く、かつ、化学的
に安定で、密封容器31に内蔵の太陽電池32に対し、物理
的、化学的、電気的に悪影響を与えない材質である必要
があるが、こうした材料としては、例えば商品名サーム
エスSH−2,SH−4,SH−6等と呼ばれている合成パラフィ
ン系有機溶媒や、PS−5と呼ばれている有機溶媒、さら
には最も一般的にシリコン・オイル等を挙げることがで
きる。特に当該熱媒36が電気的に絶縁性を有している
と、密封容器内に収める太陽電池32の方に特に大掛りな
絶縁構造を付与させる必要がなく、簡単になる。
However, the heat medium 37 used in such a circulation system is as transparent as possible to the sunlight L S , is chemically stable, and is physically stable with respect to the solar cell 32 built in the sealed container 31. , A material that does not adversely affect the chemical or electrical properties, and as such a material, for example, a synthetic paraffin-based organic solvent called trade name SHMS S-2, SH-4, SH-6, etc. Other examples include PS-5, an organic solvent, and most commonly, silicone oil. In particular, if the heat medium 36 is electrically insulative, it is not necessary to provide the solar cell 32 housed in the hermetically sealed container with a particularly large insulating structure, which simplifies the process.

以上のような第1,2図示の装置は、次のように動作す
る。
The above-described first and second illustrated devices operate as follows.

循環用ポンプ部38の働きにより、密封容器31内を通ずる
ように熱媒37を循環させながら、太陽光LSにて密封容器
31に内蔵の太陽電池32を照射し、光電変換させると、実
際の使用環境下においては熱媒37がない場合、この太陽
電池32の温度が極めて高い値にまで上昇してしまう所、
熱媒37がこの実施例の場合には太陽電池32の表面(表裏
面)に直接に触れながら常に流れているので、太陽電池
32を効率良く強制冷却できる。なお、明らかなように、
この実施例では熱媒の循環使用を考えているので、その
ために用いている循環用のポンプ38が、本願要旨構成中
で言う熱媒流供給手段、すなわち熱媒37を流入口35から
密封容器31内に流入させ、流出口36から排出させること
により、当該密閉容器31内において熱媒の流れを生成す
るための手段に相当する。
By the function of the circulation pump unit 38, the heat medium 37 is circulated so as to pass through the sealed container 31, and the sealed container is exposed to sunlight L S.
Irradiating the built-in solar cell 32 to 31 and photoelectrically converting it, where there is no heat medium 37 under the actual use environment, the temperature of the solar cell 32 rises to an extremely high value,
In the case of this embodiment, the heat medium 37 is constantly flowing while directly touching the surface (front and back) of the solar cell 32.
32 can be forcibly cooled efficiently. As you can see,
Since the circulating use of the heat medium is considered in this embodiment, the circulation pump 38 used for that purpose is the heat medium flow supplying means referred to in the gist of the present application, that is, the heat medium 37 from the inflow port 35 to the sealed container. It corresponds to a means for generating a flow of the heat medium in the closed container 31 by causing it to flow into the inside 31 and discharge from the outlet 36.

本出願人の知見によれば、熱交換器39や循環系の構成に
もよるが、太陽光エネルギ変換装置として実用に近い条
件下でも、太陽電池温度を例えば60℃以下に常に保つこ
とは容易であり、従来のように太陽電池温度が極めて高
い温度にまで達し、その結果、当該温度における太陽電
池の実効変換効率が大きく低下するという不都合は、本
発明装置の場合、最小限度に抑え込むことができる。
According to the knowledge of the present applicant, although depending on the configuration of the heat exchanger 39 and the circulation system, it is easy to always maintain the solar cell temperature at, for example, 60 ° C. or lower even under conditions close to practical use as a solar energy conversion device. The solar cell temperature reaches an extremely high temperature as in the conventional case, and as a result, the inconvenience that the effective conversion efficiency of the solar cell at that temperature is greatly reduced can be suppressed to a minimum in the case of the device of the present invention. it can.

しかも、光損失の因となる機械的な界面とか空隙等は熱
媒37と太陽電池32との間に何等存在しないので、強制冷
却をしたことの見返りとして、他に不都合な因子が表れ
ることもない。もちろん、熱媒37によっては、あるいは
当該熱媒37自体に対する熱交換器39を冷却器と呼ぶ程の
もので構成すれば、大気環境温度よりもさらにずっと下
の温度で太陽電池を動作させることすら可能である。
Moreover, since there are no mechanical interfaces or voids that cause light loss between the heat medium 37 and the solar cell 32, other inconvenient factors may appear in return for the forced cooling. Absent. Of course, depending on the heat medium 37, or if the heat exchanger 39 for the heat medium 37 itself is configured as a cooler, it is even possible to operate the solar cell at a temperature far below the ambient temperature. It is possible.

なお、この実施例では、密封容器31に透明材料を用いて
いるので、特に幾何寸法的に限定された領域としての太
陽光LSの入射窓という領域はないが、先の定義の通り、
太陽光LSが容器内部の太陽電池を照射可能に入射してい
る部分を光学的な意味で入射窓と観念することができ
る。
In addition, in this embodiment, since the transparent material is used for the sealed container 31, there is no area called the incident window of the sunlight L S as a particularly geometrically limited area, but as defined above,
The portion where the sunlight L S is incident on the solar cell inside the container so that it can be irradiated can be regarded as an incident window in an optical sense.

ただし、後述する第3,4図示実施例に見られるように、
この第1,2図示実施例の場合にも、太陽電池32の表面よ
り上の容器部分はそのまま透明にして置いても、太陽電
池32よりも下の部分の内壁面に例えば適当なる反射コー
ティング41を付す等した場合には、当該コーティングさ
れていない部分を入射窓と定義することもできる。
However, as seen in the third and fourth illustrated embodiments described later,
Also in the case of the first and second illustrated embodiments, even if the container portion above the surface of the solar cell 32 is left transparent, the inner wall surface of the portion below the solar cell 32 has, for example, a suitable reflective coating 41. In the case where a mark is added, the uncoated portion can be defined as an entrance window.

もちろん逆に、密封容器31が主としては適当なる金属、
樹脂その他、容器としての剛性を保つに適当なる不透明
材料からできていて、その一部にガラスや透明樹脂を嵌
める等して窓枠状の部分により囲まれた領域があり、こ
れが文字通り、太陽光LSの入射窓となっていて、当該機
械的な意味でも現に存在する窓を介し、密封容器31に内
蔵の太陽電池32が太陽光LSにより照射されるようになっ
ていても良い。この点については、後述する各実施例に
おいても同様である。
On the contrary, of course, the sealed container 31 is mainly a suitable metal,
It is made of resin or other opaque material suitable for maintaining the rigidity of the container, and there is a region surrounded by a window frame-shaped part by fitting glass or transparent resin to it. The solar cell 32 built in the sealed container 31 may be irradiated with the sunlight L S through the window that is an entrance window of L S and is also present in the mechanical sense. This also applies to each of the examples described later.

しかるに、第1図中には、上記のように本発明の最も基
本的な思想ないし構成に従った場合として、流れる熱媒
37により太陽電池32を強制冷却するという構成に加え、
必要に応じ、太陽光LS中にあっても太陽電池32にとって
は相対的に低感度領域となる波長領域の光成分を波長変
換し、太陽電池にとって相対的に高感度領域の波長領域
成分とするため、熱媒37中に適当量の蛍光粒子niを供給
する供給部40も模式的に示されている。
However, in FIG. 1, it is assumed that the flow of the heat transfer medium is based on the case of following the most basic idea or configuration of the present invention as described above.
In addition to the configuration in which the solar cell 32 is forcibly cooled by 37,
If necessary, wavelength conversion is performed on the light component in the wavelength region that is a relatively low sensitivity region for the solar cell 32 even in the sunlight L S , and the wavelength component of the relatively high sensitivity region is generated for the solar cell. Therefore, the supply unit 40 for supplying an appropriate amount of the fluorescent particles ni into the heat medium 37 is also schematically shown.

供給部40自体の具体的な機械構成の如何は問わず、要は
必要に応じて所定量、蛍光粒子niを熱媒37中に投入、溶
解させることができれば良く、簡単には熱媒流路を構成
するパイプ44に栓46の付いた分岐部45等を設け、必要時
にこの栓46を外してそこから蛍光粒子niを落とし込んで
やる等で良いが、図示の場合は、さらに暗室型の貯留部
43と、通常はこの貯留部43の底を塞いでいる弁部を半回
転させ得るコック41も模式的に例示してあり、弁部には
通常状態で貯留部43中の蛍光粒子niを所定量保持する窪
み42が設けらているので、コック41を必要時に半回転さ
せると、コック41に連動して弁部も回転し、窪み42中に
入っている所定量の蛍光粒子niのみが、分岐部45を介し
て熱媒37の主流路であるパイプ44中に投入される。
Regardless of the specific mechanical configuration of the supply unit 40 itself, the point is that a predetermined amount of fluorescent particles ni can be charged and dissolved in the heat medium 37 as needed, and the heat medium flow path can be simply described. It is possible to provide a branch portion 45 with a stopper 46 in the pipe 44 that constitutes the above, and remove the stopper 46 when necessary and drop the fluorescent particles ni from it, but in the case of the illustration, a dark room type storage is further provided. Department
43 and a cock 41 that can normally rotate the valve part that normally closes the bottom of the storage part 43 by half rotation are also illustrated, and the fluorescent particles ni in the storage part 43 are normally placed in the valve part. Since the recess 42 for holding a fixed amount is provided, when the cock 41 is half-turned when necessary, the valve portion also rotates in conjunction with the cock 41, and only the predetermined amount of fluorescent particles ni contained in the recess 42, The heat medium 37 is introduced into the pipe 44, which is the main flow path, through the branch portion 45.

このようにして、蛍光粒子niを密封容器31中を流れる熱
媒流中に混入ないし溶解させてやると、当該密封容器31
の入射窓を介して太陽電池32に入射する太陽光成分の
中、太陽電池32にとっては相対的に低感度領域に属する
波長帯の成分を、蛍光粒子niにて波長変換し、相対的に
高感度を示し得る波長帯の光に変換することができる。
In this way, when the fluorescent particles ni are mixed or dissolved in the heat transfer medium flowing in the sealed container 31, the sealed container 31
Among the solar light components incident on the solar cell 32 through the incident window of, the components of the wavelength band belonging to the relatively low sensitivity region for the solar cell 32 are wavelength-converted by the fluorescent particles ni, and relatively high. It can be converted into light in a wavelength band that can exhibit sensitivity.

例えば、先にも少し述べたように、これまでに開発され
ている太陽電池は、結晶系、非晶質系、化合物半導体系
を問わず、概ね5500Åよりも長波長側、特に6000Åから
7000Å程度の間に高感度領域を有するが、太陽光中には
それよりも短い波長帯の光成分も十分に含まれている。
For example, as mentioned earlier, the solar cells that have been developed so far, regardless of whether they are crystalline, amorphous, or compound semiconductor, have wavelengths longer than 5500Å, especially from 6000Å.
It has a high-sensitivity region in the range of about 7,000Å, but sunlight also contains a sufficient amount of light components in the shorter wavelength band.

そこで、蛍光粒子niとして適当なる蛍光物質、例えば商
品名でローダミンBとかローダミン6Gと呼ばれるC28H31
N2O3Clを選ぶと、この物質は、主として緑色(5500Å)
よりも短い波長のエネルギを励起エネルギとして吸収
し、それよりもエネルギの小さい、つまりはそれよりも
長波長の緑色から赤色の波長領域に属する6000Å前後の
波長光を発光するので、本装置に用いる蛍光粒子niとし
て最適なものの一つとなる。
Therefore, a fluorescent substance suitable as the fluorescent particles ni, for example, C 28 H 31 called Rhodamine B or Rhodamine 6G under the trade name
When N 2 O 3 Cl is selected, this substance is mainly green (5500Å)
It is used for this device because it absorbs energy of shorter wavelength as excitation energy and emits light of wavelength less than that, that is, light of wavelength around 6000Å which belongs to wavelength range of green to red of longer wavelength than that. It is one of the most suitable fluorescent particles ni.

もちろん、上記は一例であって、ZnCdS/Agとか(SrMgB
a)(PO42/Sn、MgGaO4/Mn等の混合蛍光物質その
他、波長変換効率や変換波長帯域、化学的な安定性や扱
い易さ、さらにはコスト等々、おおよそ使用の現場にて
要求される種々の条件に鑑み、各種蛍光物質の中からそ
のときどきで最適なものを選択すれば良い。
Of course, the above is an example, and ZnCdS / Ag (SrMgB
a) Mixed fluorescent substances such as 3 (PO 4 ) 2 / Sn, MgGaO 4 / Mn, etc., wavelength conversion efficiency, conversion wavelength band, chemical stability, easiness of handling, cost, etc. In view of the various conditions required by the above, the most suitable one may be selected from the various fluorescent substances at that time.

さらに、熱媒37中に溶解ないし混入させる蛍光粒子niは
一種に限らない。必要とあらば、互いに干渉や不都合な
反応を起こさない組合せで複数種を用いれば、より広い
波長範囲の太陽光エネルギを利用することができる。
Further, the fluorescent particles ni to be dissolved or mixed in the heat medium 37 are not limited to one kind. If necessary, by using a plurality of types in a combination that does not cause interference or adverse reaction with each other, it is possible to utilize solar energy in a wider wavelength range.

ただ、一般に蛍光粒子niを熱媒37中に混入させる場合、
その濃度は余り高くすることはできないので注意を要す
る。高濃度になると、蛍光粒子相互間での再吸収等の問
題も生ずるからで、実際上は質量濃度において0.001%
から0.1%程度が適当となろう。
However, in general, when the fluorescent particles ni are mixed in the heat medium 37,
Note that the concentration cannot be too high. At high concentrations, problems such as re-absorption between fluorescent particles also occur, so in practice 0.001% in mass concentration
From about 0.1% will be appropriate.

いずれにしても、第1図示装置系において上記のように
さらに蛍光粒子niをも用いれば、熱媒37による強制冷却
という形で太陽電池32の実質的な光電変換効率を高い値
に維持しながら、太陽光成分の中、太陽電池32が相対的
には低感度しか示さない波長帯の成分をも当該太陽電池
32による光電変換に寄与させることができ、より一層、
実効的な光電変換効率を高めることができる。
In any case, if the fluorescent particles ni are further used in the first illustrated apparatus system as described above, the substantial photoelectric conversion efficiency of the solar cell 32 is maintained at a high value in the form of forced cooling by the heat medium 37. , Among solar components, the solar cell 32 also has a component in a wavelength band in which the solar cell has relatively low sensitivity.
Can contribute to photoelectric conversion by 32,
The effective photoelectric conversion efficiency can be increased.

しかも、このように蛍光粒子niを用いながらも、本装置
の場合には、その保守、管理が簡易である。既に述べた
ように、蛍光粒子を固体の部材中に閉じ込めてしまう第
5図示のような従来法では、経時劣化の激しい蛍光粒子
が劣化してしまうと、これを閉じ込めている透明板や、
ひいては太陽電池まで、新しいものに取り替えなければ
ならなかったのに対し、本発明装置では、最も簡単には
貯留部43から新たに所定量、蛍光粒子niを補給するとい
う形で補うことができる。
Moreover, even though the fluorescent particles ni are used as described above, the maintenance and management of the present apparatus are easy. As described above, in the conventional method shown in FIG. 5 in which the fluorescent particles are confined in the solid member, when the fluorescent particles that are severely deteriorated with time deteriorate, a transparent plate that confine the fluorescent particles,
As a result, the solar cell had to be replaced with a new one, but the device of the present invention can be supplemented in the simplest manner by newly supplying a predetermined amount of fluorescent particles ni from the storage section 43.

さらに、劣化した蛍光粒子niを除去する必要が生じて
も、熱媒37を入れ替えるだけで良く、この作業は、この
種の流体を取扱う技術をしてさほど困難なことではない
し、しかも、要すれば熱媒37の流れを止めることなく連
続的にも行なえるから、結局は本発明装置を用いたシス
テムの運転状態を保ったまま、作業を行なうこともでき
る。
Furthermore, even if it is necessary to remove the deteriorated fluorescent particles ni, it is only necessary to replace the heat medium 37, and this work is not so difficult with the technique of handling this kind of fluid, and further, it is necessary. For example, since the flow of the heat medium 37 can be performed continuously without stopping, the work can be performed with the operating state of the system using the device of the present invention maintained.

また、蛍光粒子niを保持している部分と太陽電池との間
に、従来構造におけるような光学的界面や空隙が生ずる
こともなく、それらに基づく光損失も生じない。
In addition, an optical interface or a void as in the conventional structure does not occur between the portion holding the fluorescent particles ni and the solar cell, and light loss due to them does not occur.

以上、第1図示の装置30を基本的に太陽光エネルギの光
電変換装置として利用する場合につき説明したが、当該
第1図はまた、本装置30を光熱変換装置として利用可能
なことも示している。
Although the case where the device 30 shown in FIG. 1 is basically used as a photoelectric conversion device for solar energy has been described above, FIG. 1 also shows that the device 30 can be used as a photothermal conversion device. There is.

太陽電池32を強制的に冷却する熱媒37は、それ自体、太
陽光エネルギを熱として運んでくる集熱媒体として作用
している。したがって、熱媒37を冷却するために設けら
れている熱交換器39を、より積極的な部材として、他の
物体を加熱する装置として用いれば、温水システムと
か、さらには発電システムを介し、最終的に電気エネル
ギを発するシステムを組むことができる。
The heat medium 37 that forcibly cools the solar cell 32 itself acts as a heat collecting medium that carries solar energy as heat. Therefore, if the heat exchanger 39 provided for cooling the heat medium 37 is used as a more positive member and a device for heating another object, it is possible to use a hot water system or a power generation system, and finally It is possible to construct a system that electrically emits electric energy.

このような温水システムや発電システムは、それら単体
としては既に公知のものであるので、その機構を本装置
30の熱交換器39を利用して構成することは当業者に極め
て容易であるが、このようにすると、結局、本太陽光エ
ネルギ変換装置30は、光電変換機能と光熱変換機能の双
方を同時に営み得る極めて合理的なハイブリッド型の装
置となり、しかも、第6図に示した従来構造のハイブリ
ッド型装置に比し、それら従来例の持つ既述の欠点をこ
とごとく追放し得たものとなる。
Since such a hot water system and a power generation system are already known as a single unit, their mechanism is
Although it is extremely easy for a person skilled in the art to configure using the heat exchanger 39 of 30, the present solar energy conversion device 30 eventually has both a photoelectric conversion function and a photothermal conversion function at the same time. This is a very rational hybrid type device that can be operated, and in addition to the hybrid type device having the conventional structure shown in FIG. 6, all the above-mentioned drawbacks of the conventional example can be expelled.

なお、密封容器31内に太陽電池32を固定、支持する手段
は、これ自体、本発明が具体的にその構成を直接に規定
するものではないが、当該固定装置の一部の構成要素と
して望ましい効果を発揮する部材が、第1,2図、特に個
別には第2図(D)に良く示されている。
The means for fixing and supporting the solar cell 32 in the hermetically sealed container 31 itself is not directly specified by the present invention, but is preferable as a part of the fixing device. The effective members are well shown in FIGS. 1 and 2, and particularly in FIG. 2 (D).

それは、太陽電池32をその長さ方向の数ケ所で下から支
えている支持板47に付与された構成である。
That is, the solar cell 32 is attached to a support plate 47 that supports the solar cell 32 from several points in the longitudinal direction from below.

この支持板47には、熱媒37の流通を許す開口48が開けら
れているが、この開口48を通る熱媒流37に意図的に大き
な乱流を生成するため、この場合は当該支持板47にはあ
って開口下縁から斜め上向きに突出する舌片部49が設け
られている。
The support plate 47 has an opening 48 which allows the heat medium 37 to flow therethrough. However, since a large turbulent flow is intentionally generated in the heat medium flow 37 passing through the opening 48, in this case, the support plate The tongue piece portion 49 is provided on the 47 and projects obliquely upward from the lower edge of the opening.

すなわち、この舌片部49が設けられているため、第2図
(A)中に模式的に矢印37で示すように、密封容器31中
を流れる熱媒37には十分な乱流が起こり、これが太陽電
池32に関し、むらなく冷却する機能を発揮して、その効
率を促進する。既述のように、本装置30をハイブリッド
装置として利用する場合には、このような熱媒乱流促進
手段49の採用は、当該熱媒37に太陽光の持つ熱エネルギ
を与えるに際しての効率向上にも継がる。
That is, since the tongue piece portion 49 is provided, sufficient turbulence occurs in the heat medium 37 flowing in the sealed container 31, as schematically shown by the arrow 37 in FIG. 2 (A), This exerts a function of uniformly cooling the solar cell 32 and promotes its efficiency. As described above, when the present device 30 is used as a hybrid device, the adoption of such a heat medium turbulence promoting means 49 improves the efficiency in applying the heat energy of sunlight to the heat medium 37. To succeed.

ただし、こうした熱媒乱流促進手段49の機械的、幾何的
な形状の如何は、上記舌片形状に限らず任意に設計でき
ること、自明である。
However, it is self-evident that the mechanical and geometrical shape of the heat medium turbulent flow promoting means 49 is not limited to the above-mentioned tongue shape and can be arbitrarily designed.

以上、基本的な構造に関して種々述べた本発明の太陽光
エネルギ変換装置30は、例えば第3図示のように、壁面
部分の内部に適当な断熱材51を内包した外装ケース50内
に複数本を並設した形で実用に供することができる。も
っとも、同図中の熱媒37の流れ方向を示す矢印(やじり
記号及び矢羽記号)で説明されているように、熱媒37は
複数本の密封容器31‥‥‥中を一連に流れて行くように
することもできる。
As described above, in the solar energy conversion device 30 of the present invention described variously with respect to the basic structure, a plurality of solar energy conversion devices 30 are provided in the outer case 50 in which a suitable heat insulating material 51 is included inside the wall surface portion as shown in the third drawing. It can be put to practical use in the form of juxtaposition. However, as described in the arrow (arrow mark and arrow mark) indicating the flow direction of the heat medium 37 in the figure, the heat medium 37 flows in a plurality of sealed containers 31 in sequence. You can also go.

つまり、図中で最も右端にある密封容器31中を向こう側
から手前側に流れてきた熱媒37は、当該容器の流出口か
らU字状の接続部(図示せず)を介する等してその左燐
の密封容器の流入口に入り、当該容器中を図面紙面に対
し直交する方向で手前側から奥向きに流れた後、この右
から二番目の密封容器の流出口を出て再度、U字状の接
続部を介する等してさらに左燐の密封容器の流入口に流
入する、という往復構成を採ることにより、熱媒流37の
流路系にこれら全ての密封容器31,・・・を直列に挿入
することができる。
That is, the heat medium 37 that has flowed from the far side to the front side in the sealed container 31 at the rightmost end in the figure passes through the U-shaped connecting portion (not shown) from the outlet of the container. After entering the inflow port of the sealed container of left phosphorus and flowing in the container in the direction orthogonal to the drawing sheet from the front side to the back, exit the outflow port of the second sealed container from the right again, By adopting a reciprocating structure in which the phosphorus flows further into the inlet of the left phosphorus sealed container via a U-shaped connection portion, etc., all of these sealed containers 31, ...・ Can be inserted in series.

しかるに、このようにすると、熱媒37自体を加熱し、そ
の熱量を有効に取り出すというハイブリッド型装置を構
成する場合にはこれが望ましいが、熱媒37に要求される
機能が、太陽電池32の強制冷却だけ、あるいは強制冷却
を主とするという場合には、複数本の密封容器31,・・
・に対して熱媒37を並列に流す方が望ましいこともあ
る。各容器内の各太陽電池32の温度上昇をより良く抑
え、かつ、より均質にし得るからである。
However, in this way, this is desirable when constructing a hybrid device in which the heat medium 37 itself is heated and the amount of heat thereof is effectively extracted, but the function required for the heat medium 37 is to force the solar cell 32 to operate. When mainly cooling or forced cooling is used, multiple sealed containers 31, ...
In some cases, it may be desirable to flow the heat medium 37 in parallel. This is because it is possible to better suppress the temperature rise of each solar cell 32 in each container and make it more uniform.

したがって、この場合には、ポンプ部38(第1図)の側
から送り出された熱媒流37を適当な分岐管構造を利用し
て分岐させ、各密封容器31,・・・中を流した後、それ
らの各流出口を再度、混合管構造により一本のパイプに
まとめ、ポンプ部側に送り戻すように構成すれば良い。
Therefore, in this case, the heat medium flow 37 sent from the pump portion 38 (FIG. 1) side is branched by using an appropriate branch pipe structure, and is made to flow in each sealed container 31 ,. After that, the respective outlets may be integrated again into a single pipe by the mixing pipe structure and sent back to the pump section side.

また、この第3図示の構造では、太陽光LSが入射しない
密封容器の壁面部分を有効に利用し、さらに変換効率向
上に寄与させるため、各密封容器31,・・・の壁面部分
にあって当該太陽光LSが入射しない部分の内壁面には薄
い金属薄膜等、化学的、物理的に安定で耐熱性も高く、
反射効率のなるべく高い材質を用いて反射コーティング
41を施している。この考え方は、要すれば外装ケース50
の内壁面にも適用することができる。
In the structure shown in FIG. 3, the wall surface portion of the sealed container where the sunlight L S does not enter is effectively used and further contributes to the improvement of conversion efficiency. Therefore, a thin metal thin film, etc. is chemically and physically stable and has high heat resistance on the inner wall surface where the sunlight L S does not enter.
Reflective coating using a material with as high a reflection efficiency as possible
41 has been given. This idea is based on the case 50
It can also be applied to the inner wall surface of.

こうした実施例に対し、さらに外部の要素をも含めた実
施例として示されている第4図示の実施例を見てみる
と、ここでは、それぞれ回転支持軸52にて角度調整可能
に支持された反射鏡セグメント53,・・・が複数個用い
られ、自身に入射してくる太陽光LSを反射し、本太陽光
エネルギ変換装置30に効率良く入射させ得るように、水
平面ないし基準面に対し、それぞれが所定の角度に角度
付けられている。
In contrast to such an embodiment, looking at the embodiment shown in FIG. 4, which is shown as an embodiment including further external elements, here, it is respectively supported by the rotary support shaft 52 so that the angle can be adjusted. A plurality of reflector segments 53, ... Are used to reflect the sunlight L S incident on itself and efficiently enter the sunlight energy conversion device 30 with respect to a horizontal plane or a reference plane. , Each is angled to a predetermined angle.

ただし、この実施例の場合、上方から来る太陽光LSを反
射して再度上方に指向させる構造となっているため、本
太陽光エネルギ変換装置30は、その密封容器30の下側の
部分が太陽光LSの入射窓となるべくされ、上側の部分は
断熱材51を内包するこの場合半円筒形状の外装ケース50
により囲まれている。先の第3図示実施例と同様、この
実施例でも、密封容器31を複数本並設した構造に展開で
きるし、また、外装ケース50により囲まれている部分の
密封容器内壁面には反射コーティング41を付して良い。
However, in the case of this embodiment, since the sunlight L S coming from above is reflected and directed upward again, the present solar energy conversion device 30 has a lower part of the hermetically sealed container 30. It should be the entrance window of sunlight L S , and the upper part contains a heat insulating material 51. In this case, a semi-cylindrical outer case 50
It is surrounded by. Similar to the third illustrated embodiment described above, also in this embodiment, it is possible to develop a structure in which a plurality of hermetically sealed containers 31 are arranged side by side, and the inner wall surface of the hermetically sealed container in the portion surrounded by the outer case 50 has a reflective coating. You can add 41.

さらに、図示の場合、密封容器31に対し、太陽光LSの反
射光を入射させ易いように、外装ケース50の開口部はホ
ーン状ないしラッパ状に開いているが、この面部分にも
反射コーティング54を付しておくと、密封容器31に入射
せず、当該面部分54に入射した光をそこで反射させ、密
封容器31に入射させることも可能となり、結局はこのよ
うな種々細やかな配慮の積重ねが、システムとしての総
体的な太陽光エネルギ変換効率を増すものとなる。
Further, in the case shown in the drawing, the opening of the outer case 50 is opened in a horn shape or a trumpet shape so that the reflected light of the sunlight L S can be easily incident on the hermetically-sealed container 31. If the coating 54 is attached, it is possible to reflect the light that has entered the surface portion 54 without incident on the sealed container 31 and then to enter the sealed container 31. In the end, such various delicate consideration is given. Will increase the overall solar energy conversion efficiency of the system.

当然、他の集光手段、例えば集光レンズ等を採用しても
良く、また、公知既存の太陽光追尾方式にならい、本装
置30や反射鏡セグメント53、集光レンズ系を太陽の動き
に合せて可動にして良い。
Of course, other condensing means, for example, a condensing lens may be adopted, and the device 30, the reflecting mirror segment 53, and the condensing lens system are used for the movement of the sun in accordance with the known existing solar light tracking method. It may be movable together.

[効 果] 本願請求項1に記載された発明によると、太陽電池を収
める密閉容器と同じ密閉容器内にて熱媒流を生成させる
ので、太陽電池の強制冷却が極めて効率的に行なわれ、
かつまた熱媒と太陽電池との間に境界面とか空隙を要す
る構造ではないので、実用下での太陽光エネルギ変換装
置として十分に高効率なものを提供することができる。
[Effect] According to the invention described in claim 1 of the present application, the heat medium flow is generated in the same hermetically sealed container that houses the solar cell, so that the solar cell is forcibly cooled very efficiently,
Moreover, since the structure does not require a boundary surface or a gap between the heat medium and the solar cell, it is possible to provide a sufficiently high efficiency solar energy conversion device for practical use.

装置としての全体の構成も簡単にでき、強制冷却のため
に用いる要素も熱媒流であるので、入手も取扱いも容易
であり、無公害のものを選ぶことができる。
Since the entire structure of the device can be simplified and the element used for forced cooling is also a heat transfer medium, it is easy to obtain and handle, and a pollution-free one can be selected.

さらに、熱媒流が太陽電池の入射光面や密閉容器に設け
られる窓の内面を継続的に清浄に保つ働きもし、太陽光
の透過効率や太陽電池への入射効率の経年変化も都合よ
く抑えられる。
Furthermore, the heat transfer stream also keeps the incident light surface of the solar cell and the inner surface of the window provided in the closed container continuously clean, so that it is convenient to suppress the secular change of the solar light transmission efficiency and the solar cell incident efficiency. To be

このような基本的効果に加え、本願請求項2に記載の発
明に従い、熱媒乱流促進手段を設けると、太陽電池はむ
らなく冷却され、冷却効率、ひいては光電変換効率がよ
り一層高まる。
In addition to such a basic effect, when the heat medium turbulent flow promoting means is provided according to the invention described in claim 2, the solar cell is uniformly cooled, and the cooling efficiency, and further the photoelectric conversion efficiency is further enhanced.

また、本願請求項3に記載の構成に従い、熱媒流中に少
なくとも一種以上の蛍光粒子を混入ないし溶解させる
と、太陽光の波長帯域に鑑みての利用効率が増し、か
つ、そのようにした場合にも、流体である熱媒中に蛍光
粒子を混入ないし溶解させるので、その保守、管理が極
めて容易であり、悪くない部材をまで、取り替えねばな
らない無駄もない。熱媒流に対し新たに蛍光粒子を追加
補給したり、あるいは熱媒ごと交換することも、作業と
して何等困難ではなく、むしろ容易である。
Further, according to the configuration of claim 3 of the present application, when at least one or more fluorescent particles are mixed or dissolved in the heat transfer medium, the utilization efficiency in view of the wavelength band of sunlight is increased, and in that case. Also in this case, since the fluorescent particles are mixed or dissolved in the heat medium which is a fluid, the maintenance and management thereof are extremely easy, and there is no waste of having to replace even a member which is not bad. It is not difficult but rather easy as a work to additionally supply fluorescent particles to the heat medium flow or replace the whole heat medium.

さらに、太陽電池冷却のために用いる熱媒は、それ自
身、太陽光エネルギの集熱媒体として利用し得るので、
本願請求項4に従うことにより、光電変換と光熱変換と
を併せ有するハイブリッド型の太陽光エネルギ変換装置
も提供でき、そのようにすると、相対的な太陽光エネル
ギ利用効率は極めて高いものにすることができる。
Furthermore, since the heat medium used for cooling the solar cell can be used as a heat collecting medium for solar energy itself,
According to claim 4 of the present application, it is possible to provide a hybrid-type solar energy conversion device having both photoelectric conversion and photothermal conversion. By doing so, the relative solar energy utilization efficiency can be made extremely high. it can.

こうしたことから、何を置いても大気環境を何等汚染す
ることがない点で優れ、将来的には地球的な規模で是非
共広く採用されるべきこの種の太陽光エネルギ変換装置
系にとって、本発明は大きな一助となること間違いな
い。
Therefore, no matter what is placed, it is excellent in that it does not pollute the atmospheric environment at all, and in the future, it will be used for this type of solar energy conversion device system that should be widely adopted on a global scale. There is no doubt that the invention will be a big help.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に従って構成された太陽光エネルギ変換
装置の基本的な実施例の概略構成図, 第2図(A)は第1図示装置の縦断面図, 第2図(B)は第1図示装置の水平断面図, 第2図(C)は第2図(A)中の断面線C−Cに沿う断
面図, 第2図(D)は熱媒乱流促進手段の一構成例の斜視図, 第3図は本発明の太陽光エネルギ変換装置の実用的な一
実施例における概略構成図, 第4図は本発明の太陽光エネルギ変換装置の実用的なさ
らに他の実施例における概略構成図, 第5図は蛍光粒子を用いて波長変換機能を有する光電変
換装置の従来例の説明図, 第6図は光電変換に加え光熱変換をも可能にした従来例
の説明図, である。 図中、30は全体としての本発明による太陽光エネルギ変
換装置、31は密封容器、32は太陽電池、37は熱媒または
熱媒流、38はポンプ部、39は熱交換器、40は蛍光粒子供
給部、41,54は反射コーティング、49は舌片部として例
示された熱媒乱流促進手段、50は外装ケース、53は反射
鏡セグメント、である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a basic embodiment of a solar energy conversion device configured according to the present invention, FIG. 2 (A) is a vertical sectional view of the first illustrated device, and FIG. 2 (B) is 1 is a horizontal sectional view of the illustrated apparatus, FIG. 2 (C) is a sectional view taken along the sectional line CC in FIG. 2 (A), and FIG. 2 (D) is a structural example of the heat medium turbulent flow promoting means. FIG. 3 is a schematic configuration diagram in a practical embodiment of the solar energy conversion apparatus of the present invention, and FIG. 4 is a practical further embodiment of the solar energy conversion apparatus of the present invention. FIG. 5 is a schematic configuration diagram, FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional example of a photoelectric conversion device having a wavelength conversion function using fluorescent particles, and FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional example in which photothermal conversion is also possible in addition to photoelectric conversion. is there. In the figure, 30 is a solar energy conversion device according to the present invention as a whole, 31 is a sealed container, 32 is a solar cell, 37 is a heat medium or a heat medium flow, 38 is a pump unit, 39 is a heat exchanger, 40 is fluorescent. A particle supply unit, 41 and 54 are reflective coatings, 49 is a heat medium turbulent flow promoting means exemplified as a tongue portion, 50 is an outer case, and 53 is a reflector segment.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも一部に太陽光の入射可能な窓を
有する密封容器; 該密封容器に設けられ、太陽光を透過可能な材質の流体
である熱媒を該密封容器内に流入させるための流入口と
該密封容器から排出させるための流出口; 上記熱媒を上記流入口から上記密閉容器内に流入させ、
上記流出口から排出させることにより、上記密閉容器内
において熱媒流を生成する熱媒流供給手段; 上記密封容器内にあって上記熱媒流と熱結合し、かつ上
記窓を介して入射してくる上記太陽光に晒される位置に
設けられた太陽電池; を有して成る太陽光エネルギ変換装置。
1. A hermetically sealed container having a window through which sunlight can enter, at least in part; for allowing a heat medium, which is a fluid of a material that can transmit sunlight, to flow into the hermetically sealed container. And an outlet for discharging from the sealed container; causing the heat medium to flow into the sealed container through the inlet.
A heat medium flow supply means for generating a heat medium flow in the closed container by discharging the heat medium from the outlet, the heat medium being in the closed container, being thermally coupled to the heat medium flow, and being incident through the window. A solar energy conversion device comprising: a solar cell provided at a position exposed to the incoming sunlight.
【請求項2】密封容器内を流れる熱媒流に適度な乱流を
起こすため、上記流入口から上記流出口に向けて流れる
熱媒流に対し、該流れの方向を乱す形状の熱媒乱流促進
手段を有すること; を特徴とする請求項(1)に記載の太陽光エネルギ変換
装置。
2. A heat medium turbulence having a shape that disturbs the direction of the heat medium flow flowing from the inflow port toward the outflow port to cause an appropriate turbulent flow in the heat medium flow flowing in the sealed container. It has a flow promotion means; The solar energy conversion device of Claim 1 characterized by these.
【請求項3】密封容器中に流す熱媒流中には、太陽光の
波長領域の中、上記太陽電池の相対的な高感度領域から
外れる波長領域の少なくとも一部の波長領域を該相対的
な高感度領域の波長に変換する一種類以上の蛍光粒子を
混入したこと; を特徴とする請求項(1)または(2)に記載の太陽光
エネルギ変換装置。
3. In the heat medium flow flowing in the hermetically sealed container, at least a part of the wavelength range deviating from the relative high sensitivity range of the solar cell in the wavelength range of sunlight is used as the relative range. The one or more types of fluorescent particles that convert to a wavelength in a high sensitivity region are mixed therein; The solar energy conversion device according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】密封容器内に流す熱媒流を集熱媒体として
利用するため、該密封容器外部には該集熱媒体の集熱量
を取り出す熱交換器が設けられており、もって上記太陽
電池による光電変換機能に加え、光熱変換機能を併せ持
つこと; を特徴とする請求項(1)から(3)までのどれか一つ
に記載の太陽光エネルギ変換装置。
4. A heat exchanger for extracting the amount of heat collected by the heat collecting medium is provided outside the sealed container in order to utilize the heat medium flow flowing in the sealed container as a heat collecting medium. In addition to the photoelectric conversion function according to 1., the solar energy conversion device according to any one of claims (1) to (3).
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