JPH084146B2 - 太陽光・熱ハイブリツド発電装置 - Google Patents
太陽光・熱ハイブリツド発電装置Info
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- JPH084146B2 JPH084146B2 JP62088830A JP8883087A JPH084146B2 JP H084146 B2 JPH084146 B2 JP H084146B2 JP 62088830 A JP62088830 A JP 62088830A JP 8883087 A JP8883087 A JP 8883087A JP H084146 B2 JPH084146 B2 JP H084146B2
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- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/77—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with flat reflective plates
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
- F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/47—Mountings or tracking
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- Y02E10/52—PV systems with concentrators
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は太陽エネルギーを電力に変換する装置に係
り、特に人工衛星の電源に好適な発電装置に関する。
り、特に人工衛星の電源に好適な発電装置に関する。
従来の人工衛星用電源は主として太陽電池を平板状に
並らべた平板型太陽電池パネルが用いられてきたが、人
工衛星の大電力化に伴い大面積の太陽電池パネルが必要
となってきた。しかし、太陽電池の大面積化は大電力を
供給するためには必要であるが、空気抵抗も増大して人
工衛星の姿勢や軌道を乱す原因となる。また、軌道への
打上げコスト増加の原因ともなる。そのため、太陽電池
パネル発電効率を高めることにより小型化するための開
発が進められている。
並らべた平板型太陽電池パネルが用いられてきたが、人
工衛星の大電力化に伴い大面積の太陽電池パネルが必要
となってきた。しかし、太陽電池の大面積化は大電力を
供給するためには必要であるが、空気抵抗も増大して人
工衛星の姿勢や軌道を乱す原因となる。また、軌道への
打上げコスト増加の原因ともなる。そのため、太陽電池
パネル発電効率を高めることにより小型化するための開
発が進められている。
上記の小型化を目的とした従来の装置では特開昭60−
3162号公報に記載のように、複数枚の太陽電池を受光面
を内側にして放物面上に並べ、その放物面の焦点には多
数の熱電素子（熱電対）を配設して直列接続し、この放
物面を太陽追尾させることにより、太陽電池で発電する
とともに太陽電池で反射された太陽光を前記熱電素子で
電力に変換して発電効率を高めていた。
3162号公報に記載のように、複数枚の太陽電池を受光面
を内側にして放物面上に並べ、その放物面の焦点には多
数の熱電素子（熱電対）を配設して直列接続し、この放
物面を太陽追尾させることにより、太陽電池で発電する
とともに太陽電池で反射された太陽光を前記熱電素子で
電力に変換して発電効率を高めていた。
他の従来の装置では、発電効率の高いガリウム・ヒ素
（GaAs）太陽電池を用いている。GaAs太陽電池は一般に
用いられているシリコン（Si）太陽電池の10倍以上コス
トが高いため、集光装置と並用することによりGaAs太陽
電池の使用量を減少してコスト低減をはかつていた。こ
の集光型太陽光発電装置については、プロシーデイング
オブ ザ 19ス アイ・イー・シー・イー・シー,8月
19日−24日,1984,第１巻，第621頁から第624頁（Procee
dings of 19th IECEC,August 19−24,1984,Vol1,pp
621−624）において論じられている。本文献の装置では
放熱板を兼ねた樋型放物面鏡を複数個平行に並べ、その
樋型放物面鏡の非受光面に帯状の太陽電池を配設してい
た。このように構成したことにより、樋型放物面鏡で反
射した太陽光を隣接する樋型放物面鏡の非受光面に配置
された帯状の太陽電池上に集光し、発電していた。太陽
電池の排熱は熱伝導により樋型放物面に伝え、輻射によ
つて放熱していた。
（GaAs）太陽電池を用いている。GaAs太陽電池は一般に
用いられているシリコン（Si）太陽電池の10倍以上コス
トが高いため、集光装置と並用することによりGaAs太陽
電池の使用量を減少してコスト低減をはかつていた。こ
の集光型太陽光発電装置については、プロシーデイング
オブ ザ 19ス アイ・イー・シー・イー・シー,8月
19日−24日,1984,第１巻，第621頁から第624頁（Procee
dings of 19th IECEC,August 19−24,1984,Vol1,pp
621−624）において論じられている。本文献の装置では
放熱板を兼ねた樋型放物面鏡を複数個平行に並べ、その
樋型放物面鏡の非受光面に帯状の太陽電池を配設してい
た。このように構成したことにより、樋型放物面鏡で反
射した太陽光を隣接する樋型放物面鏡の非受光面に配置
された帯状の太陽電池上に集光し、発電していた。太陽
電池の排熱は熱伝導により樋型放物面に伝え、輻射によ
つて放熱していた。
他の従来例として、特開昭59−97457号公報及び特公
昭38−16263号公報には、太陽光を受けて太陽光のエネ
ルギーを太陽電池で電力に変換し、変換仕切れない熱エ
ネルギーと成ったその熱エネルギーを太陽電池から受け
て電力に変換する熱電素子とを備えたハイブリッド型発
電部が開示されている。
昭38−16263号公報には、太陽光を受けて太陽光のエネ
ルギーを太陽電池で電力に変換し、変換仕切れない熱エ
ネルギーと成ったその熱エネルギーを太陽電池から受け
て電力に変換する熱電素子とを備えたハイブリッド型発
電部が開示されている。
上記従来技術の前者（特開昭60−3162号公報）におい
ては、太陽電池で反射されて熱電素子に集光され得る太
陽光は太陽電池に入射する太陽光の高さ10％と少ないこ
とが配慮されておらず、熱電素子の発電効率が10％とし
ても１％程度の発電効率の向上にしかならないという問
題があつた。
ては、太陽電池で反射されて熱電素子に集光され得る太
陽光は太陽電池に入射する太陽光の高さ10％と少ないこ
とが配慮されておらず、熱電素子の発電効率が10％とし
ても１％程度の発電効率の向上にしかならないという問
題があつた。
また、上記従来技術の後者（IECEC文献）において
は、太陽電池の排熱をさらに発電に利用することは配慮
されておらず、集光によるGaAs太陽電池の使用量低減は
可能であるが、発電効率はGaAs太陽電池の発電効率以上
にはならないという問題があつた。また、樋型放物面鏡
を用いているため集光比（集光倍率）は数十と低く、か
つ太陽電池の冷却のみを考慮しているため、さらに集光
比を高めた時には放熱が困難になるという問題があつ
た。
は、太陽電池の排熱をさらに発電に利用することは配慮
されておらず、集光によるGaAs太陽電池の使用量低減は
可能であるが、発電効率はGaAs太陽電池の発電効率以上
にはならないという問題があつた。また、樋型放物面鏡
を用いているため集光比（集光倍率）は数十と低く、か
つ太陽電池の冷却のみを考慮しているため、さらに集光
比を高めた時には放熱が困難になるという問題があつ
た。
特開昭59−97457号公報及び特公昭38−16263号公報の
従来例では、太陽電池と熱電素子とにより効率よく発電
できるものの、特公昭38−16263号公報のものでは、発
電部への集光機能が無いのでその分発電効率が低下し、
特開昭59−97457号公報のものでは集光機能があるから
発電効率が向上するものの、発電部と集光機能との構成
部分を含む全体の構成が大型になるから、人工衛星に搭
載して運搬する際に発電装置の更なる小型化が要請され
る。
従来例では、太陽電池と熱電素子とにより効率よく発電
できるものの、特公昭38−16263号公報のものでは、発
電部への集光機能が無いのでその分発電効率が低下し、
特開昭59−97457号公報のものでは集光機能があるから
発電効率が向上するものの、発電部と集光機能との構成
部分を含む全体の構成が大型になるから、人工衛星に搭
載して運搬する際に発電装置の更なる小型化が要請され
る。
本発明の目的は上記した従来技術の問題点をなくし、
太陽エネルギーを高い効率で電力に変換するための発電
装置を運搬時に小型化できる構成で提供することにあ
る。
太陽エネルギーを高い効率で電力に変換するための発電
装置を運搬時に小型化できる構成で提供することにあ
る。
上記目的は、起伏動作できるように回転自在に支持し
た複数のフレネル式の集光鏡と、前記フレネル式の集光
鏡の起立時に前記集光鏡による集光を受ける位置に太陽
電池の受光面が位置するように配置され、前記太陽電池
の非受光面に熱電素子の受熱側を電気絶縁層を介して密
着させ、前記熱電素子の放熱側を電気絶縁層を介して隣
接する集光鏡の非受光面に密着して取付け、前記隣接す
る集光鏡の伏せ時に前記太陽電池と前記熱電素子と電気
絶縁層とからなる発電部の少なくとも一部分を収納する
穴を前記集光鏡に装備してあることを特徴とした太陽光
・熱ハイブリツド発電装置で達成される。
た複数のフレネル式の集光鏡と、前記フレネル式の集光
鏡の起立時に前記集光鏡による集光を受ける位置に太陽
電池の受光面が位置するように配置され、前記太陽電池
の非受光面に熱電素子の受熱側を電気絶縁層を介して密
着させ、前記熱電素子の放熱側を電気絶縁層を介して隣
接する集光鏡の非受光面に密着して取付け、前記隣接す
る集光鏡の伏せ時に前記太陽電池と前記熱電素子と電気
絶縁層とからなる発電部の少なくとも一部分を収納する
穴を前記集光鏡に装備してあることを特徴とした太陽光
・熱ハイブリツド発電装置で達成される。
上記の問題点を解決するための手段による太陽光・熱
ハイブリツド発電装置によれば、放熱板兼用の集光鏡は
太陽を追尾して太陽光を集光し、集光した光を発電部の
太陽電池受光面に入射させる。これによつて、発電部の
受光面積を減少させることができるのでコストを低減で
きる。発電部の太陽電池は入射した光の一部分を電気に
変換し、残りの光は熱に変換するので、太陽電池の温度
が上昇する。そのため太陽電池と放熱板兼用の集光鏡と
の間に温度差が生じ、その結果、太陽電池で発生した熱
が熱電素子を介して放熱板兼用の集光鏡に流れ、輻射に
より宇宙空間に放熱される。この時、熱電素子の受熱側
と放熱側に発生する温度差によつて熱電素子に起電力が
生じ、熱電素子は、熱を電力に変換する。これにより、
太陽光は従来技術と同様に太陽電池により電気に変換さ
れると同時に、従来利用されていなかつた太陽電池の排
熱の大部分を利用して熱電素子により発電可能となるの
で、全体の発電効率を大巾に向上できる。集光鏡は回転
自在に支持されており、運搬時には、集光鏡は回転動作
により伏せられて薄い状態にて運搬される。使用時に
は、集光鏡は回転動作により起立させられて集光位置が
発電部の受光位置に配置される。集光鏡が回転動作によ
り伏せられた状態にあつては、発電部の少なくとも一部
は隣の集光鏡に設けた穴に収納されて更に薄い運搬状態
となる。
ハイブリツド発電装置によれば、放熱板兼用の集光鏡は
太陽を追尾して太陽光を集光し、集光した光を発電部の
太陽電池受光面に入射させる。これによつて、発電部の
受光面積を減少させることができるのでコストを低減で
きる。発電部の太陽電池は入射した光の一部分を電気に
変換し、残りの光は熱に変換するので、太陽電池の温度
が上昇する。そのため太陽電池と放熱板兼用の集光鏡と
の間に温度差が生じ、その結果、太陽電池で発生した熱
が熱電素子を介して放熱板兼用の集光鏡に流れ、輻射に
より宇宙空間に放熱される。この時、熱電素子の受熱側
と放熱側に発生する温度差によつて熱電素子に起電力が
生じ、熱電素子は、熱を電力に変換する。これにより、
太陽光は従来技術と同様に太陽電池により電気に変換さ
れると同時に、従来利用されていなかつた太陽電池の排
熱の大部分を利用して熱電素子により発電可能となるの
で、全体の発電効率を大巾に向上できる。集光鏡は回転
自在に支持されており、運搬時には、集光鏡は回転動作
により伏せられて薄い状態にて運搬される。使用時に
は、集光鏡は回転動作により起立させられて集光位置が
発電部の受光位置に配置される。集光鏡が回転動作によ
り伏せられた状態にあつては、発電部の少なくとも一部
は隣の集光鏡に設けた穴に収納されて更に薄い運搬状態
となる。
〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図により説
明する。
明する。
第１図は本発明の太陽光・熱ハイブリツド発電装置の
発電使用時の斜視図であり、第２図は第１図の発電装置
の運搬時の縦断面図である。
発電使用時の斜視図であり、第２図は第１図の発電装置
の運搬時の縦断面図である。
第１図および第２図において、アルミ板等の軽量薄板
の表面に鋸歯状の溝をつけた複数枚のフルネル式集光鏡
１がフレーム３へスプリングとストツパ（図示せず）を
内蔵する蝶番3aによつて第１図の状態と第２図の状態と
の間で起伏できるように回転自在に接続されて支持され
ている。
の表面に鋸歯状の溝をつけた複数枚のフルネル式集光鏡
１がフレーム３へスプリングとストツパ（図示せず）を
内蔵する蝶番3aによつて第１図の状態と第２図の状態と
の間で起伏できるように回転自在に接続されて支持され
ている。
第１図のフレネル式集光鏡１の裏面には、隣接するフ
ルネル式集光鏡１で矢印のように反射されて集光された
太陽光が当たる位置で発電部２が取付けられる。
ルネル式集光鏡１で矢印のように反射されて集光された
太陽光が当たる位置で発電部２が取付けられる。
フルネル式集光鏡１の下端はスプリングとストツパ
（図示せず）を内蔵する蝶番3aによつてフレーム３に接
続されているから、発電時には第１図のようにフレネル
式集光鏡１を所定の位置に開き、運搬時には第２図に示
すように集光鏡１を蝶番3aを中心に回転して伏せる様に
たたむことができる。その伏せた状態にあっては、フレ
ネル式集光鏡１の下部に設けた穴1aに、第２図のように
集光鏡１をたたんだ時に発電部２が収納され運搬時の厚
さが薄くなり、人工衛星に搭載されやすく、運搬が容易
になる。
（図示せず）を内蔵する蝶番3aによつてフレーム３に接
続されているから、発電時には第１図のようにフレネル
式集光鏡１を所定の位置に開き、運搬時には第２図に示
すように集光鏡１を蝶番3aを中心に回転して伏せる様に
たたむことができる。その伏せた状態にあっては、フレ
ネル式集光鏡１の下部に設けた穴1aに、第２図のように
集光鏡１をたたんだ時に発電部２が収納され運搬時の厚
さが薄くなり、人工衛星に搭載されやすく、運搬が容易
になる。
複数の集光鏡１の起立時の状態は、各集光鏡１の焦点
位置が隣接する集光鏡１の非受光面（裏面）になる配置
とされている。
位置が隣接する集光鏡１の非受光面（裏面）になる配置
とされている。
各集光鏡１の非受光面は黒化処理され、輻射による放
熱能力を高めている。
熱能力を高めている。
フレーム３は各集光鏡１の相対位置を保持している。
前記焦点位置には発電部２が配置され集光鏡１とともに
発電ユニツトを構成している。この発電部２は太陽電池
４と熱電素子５とより構成される。
前記焦点位置には発電部２が配置され集光鏡１とともに
発電ユニツトを構成している。この発電部２は太陽電池
４と熱電素子５とより構成される。
発電部２の構造を第３図に示す。第３図において、発
電部２は太陽電池４の非受光面に熱電素子５の受熱側
（高温接合部側）を電気絶縁層９を介して密着させて構
成し、この発電部２は熱電素子５の放熱側を電気絶縁層
10を介して集光鏡１の裏面に密着されている。集光鏡１
はフルネル式集光鏡をを採用するので、集光鏡を湾曲さ
せる必要が無く、熱電素子５の放熱側を電気絶縁層10を
介して集光鏡１の裏面に密着させることが確実で且つ容
易である。熱電素子５はＰ型半導体7,7′とｎ型半導体
8,8′とより構成させている。
電部２は太陽電池４の非受光面に熱電素子５の受熱側
（高温接合部側）を電気絶縁層９を介して密着させて構
成し、この発電部２は熱電素子５の放熱側を電気絶縁層
10を介して集光鏡１の裏面に密着されている。集光鏡１
はフルネル式集光鏡をを採用するので、集光鏡を湾曲さ
せる必要が無く、熱電素子５の放熱側を電気絶縁層10を
介して集光鏡１の裏面に密着させることが確実で且つ容
易である。熱電素子５はＰ型半導体7,7′とｎ型半導体
8,8′とより構成させている。
本実施例では、太陽電池４の出力は（＋）側電極11と
（−）側電極12とより取り出され、かつ（＋）側電極11
は熱電素子５を構成するＰ型半導体７の放熱側で接続さ
れた後、共通の電極11′に接続されている。一方、
（−）側電極12はｎ型半導体８′の放熱側に接続された
後、共通の電極12′に接続されている。すなわち、本実
施例では発電部２を構成する太陽電池４と熱電素子５の
出力は並列に接続されている。
（−）側電極12とより取り出され、かつ（＋）側電極11
は熱電素子５を構成するＰ型半導体７の放熱側で接続さ
れた後、共通の電極11′に接続されている。一方、
（−）側電極12はｎ型半導体８′の放熱側に接続された
後、共通の電極12′に接続されている。すなわち、本実
施例では発電部２を構成する太陽電池４と熱電素子５の
出力は並列に接続されている。
太陽電池４及び熱電素子５が単独のときと並列に接続
したときのそれぞれ電圧−電流特性（Ｖ−Ｉ特性）と出
力特性を第４図に示す。同図において、実線20が熱電素
子５のＶ−Ｉ特性、破線22が出力特性であり、熱電素子
５は開放電圧Voの1/2付近の電圧V2においてその最大出
力P0をとる。一方、太陽電池に関しては実線21がそのＶ
−Ｉ特性、破線23がその出力特性であり、電圧V2′にお
いてその最大出力P1をとる。したがつて、本実施例では
運用条件下において、電圧V2と電圧V2′がほぼ一致する
ように太陽電池４と熱電素子の特性を組み合わせてい
る。そのため、並列に接続した時の出力は破線24で示さ
れるように電圧V2（＝V2′）において、最大出力P2（＝
P0＋P1）が得られる。
したときのそれぞれ電圧−電流特性（Ｖ−Ｉ特性）と出
力特性を第４図に示す。同図において、実線20が熱電素
子５のＶ−Ｉ特性、破線22が出力特性であり、熱電素子
５は開放電圧Voの1/2付近の電圧V2においてその最大出
力P0をとる。一方、太陽電池に関しては実線21がそのＶ
−Ｉ特性、破線23がその出力特性であり、電圧V2′にお
いてその最大出力P1をとる。したがつて、本実施例では
運用条件下において、電圧V2と電圧V2′がほぼ一致する
ように太陽電池４と熱電素子の特性を組み合わせてい
る。そのため、並列に接続した時の出力は破線24で示さ
れるように電圧V2（＝V2′）において、最大出力P2（＝
P0＋P1）が得られる。
発電部２は第５図に示すように必要とする電圧及び電
流に応じて直列及び並列に接続される。第５図の例は、
第１図の構成が二セット存在し、一セットにつき発電部
２と集光鏡１とが４個有る例である。
流に応じて直列及び並列に接続される。第５図の例は、
第１図の構成が二セット存在し、一セットにつき発電部
２と集光鏡１とが４個有る例である。
以下、本実施例の動作について説明する。
集光鏡１の太陽を追尾して太陽光６を集光し、集光し
た太陽光を発電部２に入射させる。この入射した太陽光
は発電部２の太陽電池４でその一部が電気に変換され
る。電気に変換されなかつた残りの太陽光は熱に変換さ
れ、太陽電池４の温度を上昇させる。そのため、太陽電
池４に電気絶縁層９を介して密着されている熱電素子５
の受熱側の温度が上昇する。一方、熱電素子５の放熱側
は電気絶縁層10を介して放熱板兼用の集光鏡１に密着さ
れているので、熱電素子５の受熱側と放熱側との間に大
きな温度差が発生する。この温度差により熱電素子５の
Ｐ型半導体７とｎ型半導体８′との間に起電力が発生
し、熱を電気に変換する。太陽電池４と熱電素子５は並
列に接続され、それぞれの最大出力P0とP1の和である出
力P2を発電部２より出力する。発電部２はさらに直列及
び並列に接続されているので、必要な電圧及び電流を取
り出すことができる。
た太陽光を発電部２に入射させる。この入射した太陽光
は発電部２の太陽電池４でその一部が電気に変換され
る。電気に変換されなかつた残りの太陽光は熱に変換さ
れ、太陽電池４の温度を上昇させる。そのため、太陽電
池４に電気絶縁層９を介して密着されている熱電素子５
の受熱側の温度が上昇する。一方、熱電素子５の放熱側
は電気絶縁層10を介して放熱板兼用の集光鏡１に密着さ
れているので、熱電素子５の受熱側と放熱側との間に大
きな温度差が発生する。この温度差により熱電素子５の
Ｐ型半導体７とｎ型半導体８′との間に起電力が発生
し、熱を電気に変換する。太陽電池４と熱電素子５は並
列に接続され、それぞれの最大出力P0とP1の和である出
力P2を発電部２より出力する。発電部２はさらに直列及
び並列に接続されているので、必要な電圧及び電流を取
り出すことができる。
なお、集光鏡１の材料としてはアルミニウム（Al）等
の軽量でかつ熱伝導度の高いものが適している。太陽電
池としては、発電効率が高く、かつ150〜250℃の高温で
使用可能なガリウム・ヒ素（GaAs）太陽電池等が適して
いる。さらに熱電素子としてはBi−Te、Pb−Te、Ge−S
i、Fe−Si等の熱電素子が使用可能である。
の軽量でかつ熱伝導度の高いものが適している。太陽電
池としては、発電効率が高く、かつ150〜250℃の高温で
使用可能なガリウム・ヒ素（GaAs）太陽電池等が適して
いる。さらに熱電素子としてはBi−Te、Pb−Te、Ge−S
i、Fe−Si等の熱電素子が使用可能である。
本実施例では、集光鏡として非受光面を黒化処理した
Al鏡を、太陽電池としてGaAs太陽電池を、熱電素子とし
てFe−Si熱電素子を用いることにより、従来の集光型Ga
As太陽電池の発電効率約15％に対して、ほとんどコスト
を高めることなく、発電効率約20％を達成することがで
きる。
Al鏡を、太陽電池としてGaAs太陽電池を、熱電素子とし
てFe−Si熱電素子を用いることにより、従来の集光型Ga
As太陽電池の発電効率約15％に対して、ほとんどコスト
を高めることなく、発電効率約20％を達成することがで
きる。
また、本実施例では、発電部の太陽電池と熱電素子を
並列に接続しているため、どちらか一方に断線等の故障
が発生しても、他方がバイパス回路となるので冗長性が
あり、信頼性が高いく、さらに、集光鏡による反射回数
は１回のみであるので、反射損失による太陽光の利用率
の低下が少ないという効果もある。
並列に接続しているため、どちらか一方に断線等の故障
が発生しても、他方がバイパス回路となるので冗長性が
あり、信頼性が高いく、さらに、集光鏡による反射回数
は１回のみであるので、反射損失による太陽光の利用率
の低下が少ないという効果もある。
第６図は、本発明の他の実施例を示す発電部及び発電
部間の配線図である。同図に示すように本実施例では、
発電部２の太陽電池４と熱電素子５は直列に接続されて
いる。このときは第４図において太陽電池の最大電力を
与える電流I2′と熱電素子の最大電力を与える電流I2と
がほぼ一致するように太陽電池４と熱電素子５の特性を
組み合わせている。これにより、最大出力P2を得ると同
時に熱電素子の電圧V2と太陽電池の電圧V2′の和を発電
部２から取り出すことができる。そのため、発電池の直
列接続数が少なくても高い電圧を取り出すことができる
という効果がある。第６図の例は、第１図の構成が二セ
ット存在し、一セットにつき発電部２と集光鏡１とが４
個有る例である。
部間の配線図である。同図に示すように本実施例では、
発電部２の太陽電池４と熱電素子５は直列に接続されて
いる。このときは第４図において太陽電池の最大電力を
与える電流I2′と熱電素子の最大電力を与える電流I2と
がほぼ一致するように太陽電池４と熱電素子５の特性を
組み合わせている。これにより、最大出力P2を得ると同
時に熱電素子の電圧V2と太陽電池の電圧V2′の和を発電
部２から取り出すことができる。そのため、発電池の直
列接続数が少なくても高い電圧を取り出すことができる
という効果がある。第６図の例は、第１図の構成が二セ
ット存在し、一セットにつき発電部２と集光鏡１とが４
個有る例である。
〔発明の効果〕 本発明によれば、太陽光を太陽電池と熱電素子により
効率よく電力に変換して発電可能となるので、発電効率
が向上できる効果があるうえ、集光鏡をたたんで、更に
発電部の少なくとも一部を隣接する集光鏡内に収納でき
るから、運搬時の小型化が達成できるという効果が得ら
れる。
効率よく電力に変換して発電可能となるので、発電効率
が向上できる効果があるうえ、集光鏡をたたんで、更に
発電部の少なくとも一部を隣接する集光鏡内に収納でき
るから、運搬時の小型化が達成できるという効果が得ら
れる。
第１図は本発明の一実施例を示す太陽光・熱ハイブリ
ツド発電装置の斜視図、第２図は第１図の縦断面図、第
３図は第２図の発電部詳細を示す構成図、第４図は発電
部の特性を示す説明図、第５図は発電部内及び発電部間
の電気接続方法を示す回路図、第６図は本発明の他の実
施例による発電部内及び発電部間の電気接続方法を示す
回路図である。 １……フレネル式集光鏡、1a……穴、２……発電部、3a
……蝶番、４……太陽電池、５……熱電素子。
ツド発電装置の斜視図、第２図は第１図の縦断面図、第
３図は第２図の発電部詳細を示す構成図、第４図は発電
部の特性を示す説明図、第５図は発電部内及び発電部間
の電気接続方法を示す回路図、第６図は本発明の他の実
施例による発電部内及び発電部間の電気接続方法を示す
回路図である。 １……フレネル式集光鏡、1a……穴、２……発電部、3a
……蝶番、４……太陽電池、５……熱電素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 35/32 Ｚ (72)発明者 井上 孝太郎 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−97457（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−78066（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−169276（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−165702（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−112075（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭38−16263（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (2)
- 【請求項１】起伏動作できるように回転自在に支持した
複数のフレネル式の集光鏡と、前記フレネル式の集光鏡
の起立時に前記集光鏡による集光を受ける位置に太陽電
池の受光面が位置するように配置され、前記太陽電池の
非受光面に熱電素子の受熱側を電気絶縁層を介して密着
させ、前記熱電素子の放熱側を電気絶縁層を介して隣接
する集光鏡の非受光面に密着して取付け、前記隣接する
集光鏡の伏せ時に前記太陽電池と前記熱電素子と電気絶
縁層とからなる発電部の少なくとも一部分を収納する穴
を前記集光鏡に装備してあることを特徴とした太陽光・
熱ハイブリツド発電装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲の第１項において、太陽電
池電圧を熱電素子の開放電圧の1/2に概略一致させ、か
つ、前記太陽電池の出力側と前記熱電素子の出力側とを
並列に接続する回路、または前記太陽電池の出力側と前
記熱電素子の出力側とを直列に接続する回路のいずれか
一方の回路を備えていることを特徴とした太陽光・熱ハ
イブリツド発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62088830A JPH084146B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 太陽光・熱ハイブリツド発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62088830A JPH084146B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 太陽光・熱ハイブリツド発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63254772A JPS63254772A (ja) | 1988-10-21 |
| JPH084146B2 true JPH084146B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=13953860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62088830A Expired - Lifetime JPH084146B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 太陽光・熱ハイブリツド発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084146B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101485916B1 (ko) * | 2012-01-10 | 2015-01-26 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 하이브리드형 발전 디바이스 |
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| WO2000005769A1 (en) * | 1997-01-18 | 2000-02-03 | Btg International Ltd | A differential voltage cell |
| GB2354637A (en) * | 1998-07-21 | 2001-03-28 | Btg Int Ltd | A differential voltage cell |
| US6118067A (en) * | 1998-11-20 | 2000-09-12 | Swales Aerospace | Method and apparatus for improved solar concentration arrays |
| NL1031544C2 (nl) | 2006-04-07 | 2007-10-09 | Suncycle B V | Inrichting voor het omzetten van zonne-energie. |
| JP2008130801A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Masataka Murahara | 太陽光・熱発電装置 |
| JP5011330B2 (ja) * | 2009-03-12 | 2012-08-29 | 株式会社フジクラ | 集光型発電システムの冷却装置 |
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| JP6693889B2 (ja) | 2014-05-14 | 2020-05-13 | カリフォルニア インスティチュート オブ テクノロジー | 大規模宇宙太陽光発電所：誘導可能ビームを用いる送電 |
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| US12021162B2 (en) | 2014-06-02 | 2024-06-25 | California Institute Of Technology | Ultralight photovoltaic power generation tiles |
| JP6255553B2 (ja) * | 2014-10-07 | 2018-01-10 | 株式会社アクトリー | 太陽光発電システム |
| CN104734566B (zh) * | 2015-03-26 | 2017-01-11 | 广州市香港科大霍英东研究院 | 一种槽式聚光太阳能温差发电器 |
| JP6715317B2 (ja) | 2015-07-22 | 2020-07-01 | カリフォルニア インスティチュート オブ テクノロジー | コンパクトパッケージング用の大面積構造体 |
| JP6918776B2 (ja) | 2015-08-10 | 2021-08-11 | カリフォルニア インスティチュート オブ テクノロジー | 大規模宇宙太陽光発電所において太陽センサを用いて形状推定を実行するシステム及び方法 |
| US10992253B2 (en) | 2015-08-10 | 2021-04-27 | California Institute Of Technology | Compactable power generation arrays |
| US11634240B2 (en) | 2018-07-17 | 2023-04-25 | California Institute Of Technology | Coilable thin-walled longerons and coilable structures implementing longerons and methods for their manufacture and coiling |
| US11772826B2 (en) | 2018-10-31 | 2023-10-03 | California Institute Of Technology | Actively controlled spacecraft deployment mechanism |
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| JPS50112075U (ja) * | 1974-02-20 | 1975-09-12 | ||
| US4395293A (en) * | 1981-03-23 | 1983-07-26 | Hughes Aircraft Company | Accelerated annealing of gallium arsenide solar cells |
| JPS5878066A (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-11 | 日本電信電話株式会社 | 太陽電池吸放熱装置 |
| JPS5997457A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-05 | Shinenerugii Sogo Kaihatsu Kiko | 太陽エネルギ−利用装置 |
| JPH0629883B2 (ja) * | 1985-01-17 | 1994-04-20 | 日本電気株式会社 | 太陽光発電装置 |
-
1987
- 1987-04-13 JP JP62088830A patent/JPH084146B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| NL2015387B1 (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-22 | Airbus Defence And Space Netherlands B V | Solar Panel with Flexible Optical Elements. |
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Also Published As
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|---|---|
| JPS63254772A (ja) | 1988-10-21 |
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