JPH10200140A - Solar battery device - Google Patents

Solar battery device

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JPH10200140A
JPH10200140A JP9004579A JP457997A JPH10200140A JP H10200140 A JPH10200140 A JP H10200140A JP 9004579 A JP9004579 A JP 9004579A JP 457997 A JP457997 A JP 457997A JP H10200140 A JPH10200140 A JP H10200140A
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solar cell
mirror
hot water
sun
solar battery
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Kiyohito Murata
清仁 村田
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar battery device wherein driving parts for tracking the sun is reduced, and the occupation area of the solar battery is reduced while a hot water of a high temperature is obtained as required. SOLUTION: Rectangular solar battery cells 10 are provided, in parallel, with a constant interval, and over them, cooling water holes 12 for cooling the solar battery cells 10 are provided. Further, a hot water hole 14 is provided where no solar battery cell 10 is provided, and the hot water flowing the hot water hole 14 is heated to the high temperature under the sun light 40, which is used as a high temperature hot water. The front surface side of solar buttery cell 10 is directly irradiated with the sun light 40, while the light reflected on a mirror 42 comes to the rear surface side of the solar battery cell. In order that the light reflected on the mirror 42 always comes in the rear surface of the solar battery cell 10, a distance (I) between the mirror 42 and the solar battery cell 10 is changed according to the sun's movement.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池装置、特に
両面電極型の太陽電池セルを使用した太陽電池装置の改
良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell device, and more particularly to an improvement in a solar cell device using a double-sided electrode type solar cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、太陽電池を用いた発電システ
ムの低コスト化のため、太陽光をレンズを用いて集光
し、高価な太陽電池セルの使用面積を小さくする技術が
知られている。また、その際に太陽電池装置の発電効率
を向上させるため、太陽を追尾する技術も知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to reduce the cost of a power generation system using solar cells, a technique has been known in which sunlight is condensed using a lens to reduce the use area of expensive solar cells. . At that time, a technique of tracking the sun to improve the power generation efficiency of the solar cell device is also known.

【0003】このような集光型の太陽電池装置において
は、太陽電池セルの温度が上昇し、それにより発電能力
が低下することを防止するために冷却装置が設けられて
いる。例えば、特開平5−83881号公報には、太陽
電池セルの冷却方法の例が開示されている。
[0003] In such a concentrating solar cell device, a cooling device is provided to prevent the temperature of the solar cell from rising and thereby reducing the power generation capacity. For example, JP-A-5-83881 discloses an example of a method for cooling a solar cell.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の太
陽電池装置においては、追尾システムにより消費される
エネルギが必要となり、しかも駆動部分が多く保全のた
めの工数も多くかかるという問題があった。また、集光
型にした場合、集光装置が必要となる上、集光により太
陽電池セルの温度が高温となるので、冷却能力の高い冷
却装置も必要となる。このため、太陽電池装置のコスト
が高くなり、太陽電池セルの面積を減少させた効果を低
減させるという問題もあった。
However, in the above-mentioned conventional solar cell device, there is a problem that energy consumed by the tracking system is required, and the number of driving parts is large and the number of steps for maintenance is also large. In addition, in the case of the condensing type, a condensing device is required, and the temperature of the solar cell is increased by condensing, so that a cooling device having a high cooling capacity is also required. For this reason, the cost of the solar cell device is increased, and there is a problem that the effect of reducing the area of the solar cell is reduced.

【0005】そのうえ、太陽電池装置によって生産され
る温水の温度は40℃〜50℃程度であり、せっかく冷
却装置にコストをかけても、得られる温水の温度が低い
ために、その使用目的が極めて限定されてしまうという
問題もあった。
In addition, the temperature of the hot water produced by the solar cell device is about 40 ° C. to 50 ° C., and even if the cost of the cooling device is increased, the temperature of the obtained hot water is low. There was also the problem of being limited.

【0006】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、太陽の追尾のための駆動部分を
少なくでき、太陽電池の使用面積を減少できるととも
に、必要に応じて高温の温水を得ることができる太陽電
池装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to reduce the number of driving parts for tracking the sun, to reduce the use area of the solar cell, and to increase the temperature of the solar cell if necessary. It is to provide a solar cell device capable of obtaining hot water.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、太陽電池セルの両面を使用すること
により効率よく発電を行う太陽電池装置であって、太陽
電池装置の受光面積の半分の面積に配置された両面に受
光面を有する太陽電池セルと、太陽電池セルの裏面側に
設けられたミラーと、を備え、太陽電池セルの表面には
直接太陽光が照射されるとともに、裏面にはミラーによ
り反射された反射光が照射されることを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a solar cell device for efficiently generating electric power by using both sides of a solar cell, and a light receiving device of the solar cell device. A solar cell having light receiving surfaces on both sides arranged in half the area, and a mirror provided on the back side of the solar cell, and the front surface of the solar cell is directly irradiated with sunlight. In addition, the back surface is irradiated with the reflected light reflected by the mirror.

【0008】また、第2の発明は、第1の発明の太陽電
池装置において、太陽の運行に伴いミラーからの反射角
を変更して常に太陽電池セルの裏面に反射光が当たるよ
うにミラーを回動するミラー回動手段を有することを特
徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the solar cell device according to the first aspect of the present invention, the angle of reflection from the mirror is changed along with the operation of the sun so that the mirror always reflects the rear surface of the solar cell. It is characterized by having mirror turning means for turning.

【0009】また、第3の発明は、第1の発明の太陽電
池装置において、太陽の運行に伴い太陽電池セルとミラ
ーとの距離を変更して常に太陽電池セルの裏面に反射光
が当たるようにミラーを駆動するミラー上下駆動手段を
有することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the solar cell device of the first aspect, the distance between the solar cell and the mirror is changed with the operation of the sun so that the reflected light always hits the back surface of the solar cell. And a mirror up / down driving means for driving the mirror.

【0010】また、第4の発明は、第3の発明の太陽電
池装置において、ミラー上下駆動手段にカムを使用し、
このカムを回転させることによりミラーと太陽電池セル
との距離を太陽の運行に伴い変えることを特徴とする。
According to a fourth aspect, in the solar cell device according to the third aspect, a cam is used for the mirror vertical drive means,
By rotating the cam, the distance between the mirror and the solar cell is changed in accordance with the operation of the sun.

【0011】また、第5の発明は、第1の発明の太陽電
池装置において、太陽電池セルとミラーとの相対位置が
不変とされており、太陽の運行に伴い常に太陽電池セル
の裏面に反射光が入射するように太陽電池セルとミラー
とを一体的に回転させる回転駆動手段を有することを特
徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the solar cell device of the first aspect, the relative position between the solar cell and the mirror is fixed, and the solar cell always reflects on the back surface of the solar cell as the sun operates. It is characterized by having a rotation driving means for integrally rotating the solar cell and the mirror so that light enters.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1(a)には、本発明に係る太陽電池装
置の平面図が示され、図1(b)にはそのB−B断面図
が示される。図1(a)において、長方形形状の太陽電
池セル10が互いに一定間隔で平行に配置されており、
この太陽電池セル10を冷却するための冷却水系統と太
陽熱を利用して温水を製造するための温水系統とがそれ
ぞれ設けられている。図1(b)に示されるように、太
陽電池セル10は互いに自身の幅と同じ長さだけ離間さ
れて配置されている。従って、図1(a)に示されるよ
うに、太陽電池セル10は、太陽電池装置の受光面積の
半分の面積に配置されていることになる。また太陽電池
セル10は、上下両面が受光面となっており、両面で太
陽光を受けて発電することができる構成となっている。
この太陽電池セル10の上部には、冷却水孔12及び温
水孔14があけられたガラス等の透明板16が配置され
ている。この冷却水孔12及び温水孔14は、図1
(a)にも示されるように、太陽電池セル10と同じ幅
となっており、太陽電池セル10と平行に配置されてい
る。
FIG. 1A is a plan view of a solar cell device according to the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along line BB of FIG. In FIG. 1 (a), rectangular solar cells 10 are arranged in parallel at a constant interval from each other,
A cooling water system for cooling the solar cell 10 and a hot water system for producing hot water using solar heat are provided. As shown in FIG. 1B, the solar cells 10 are arranged so as to be separated from each other by the same length as their own width. Accordingly, as shown in FIG. 1A, the solar cell 10 is arranged in an area that is half the light receiving area of the solar cell device. In addition, the solar cell 10 has a configuration in which light receiving surfaces are provided on both upper and lower surfaces, and power can be generated by receiving sunlight on both surfaces.
Above the solar cell 10, a transparent plate 16 made of glass or the like having a cooling water hole 12 and a hot water hole 14 is arranged. The cooling water hole 12 and the hot water hole 14
As shown in (a), it has the same width as the solar cell 10 and is arranged in parallel with the solar cell 10.

【0014】図1(a)に示されるように、冷却水系統
は、冷却水孔12に冷却水を供給する冷却水供給ヘッダ
18、冷却水孔12からの冷却水を集合させる冷却水出
口ヘッダ20、冷却水タンク22、冷却水が回収した温
度を放熱し冷却水の温度をさげるラジエータ24、冷却
水を循環させるための冷却水ポンプ26とにより構成さ
れている。なお、冷却水系統の水量が不足した場合に
は、冷却水供給水塔28から冷却水が系内に供給され
る。
As shown in FIG. 1A, the cooling water system includes a cooling water supply header 18 for supplying cooling water to the cooling water holes 12, and a cooling water outlet header for collecting the cooling water from the cooling water holes 12. 20, a cooling water tank 22, a radiator 24 for radiating the temperature collected by the cooling water and reducing the temperature of the cooling water, and a cooling water pump 26 for circulating the cooling water. When the amount of water in the cooling water system is insufficient, cooling water is supplied from the cooling water supply tower 28 into the system.

【0015】他方、温水系統は、温水孔14に温水を供
給する温水供給ヘッダ30、温水孔14から出てくる温
水を集合する温水出口ヘッダ32、温水を蓄えるための
温水タンク34、温水を循環する温水ポンプ36とによ
り構成されている。なお、温水タンク34には、温水を
取り出すための蛇口38が設けられている。また、温水
系統に温水が不足した場合には、冷却水タンク22から
冷却水が供給される構成となっている。
On the other hand, the hot water system includes a hot water supply header 30 for supplying hot water to the hot water holes 14, a hot water outlet header 32 for collecting hot water coming out of the hot water holes 14, a hot water tank 34 for storing hot water, and a circulation of hot water. And a hot water pump 36. The hot water tank 34 is provided with a faucet 38 for taking out hot water. Further, when hot water is insufficient in the hot water system, cooling water is supplied from the cooling water tank 22.

【0016】以上のような構成により、太陽電池セル1
0を冷却するための冷却水孔12には、冷却水系統から
温度の低い冷却水が供給され、太陽電池セル10の冷却
を十分確保できる。また、温水系統を冷却水系統と別系
統にすることにより、温水の温度を冷却水よりも高く設
定することができ、温水として使用するのに有用である
高温の湯を得ることができる。本実施形態においては、
冷却水を常時循環させておく必要はなく、太陽電池セル
10の温度が所定値以上に高くなった場合のみ冷却水ポ
ンプ26により冷却水を循環する構成としてもよい。こ
れにより、冷却水ポンプ26の駆動エネルギを節約する
ことができる。このように、水の循環系統を2系統とで
きるのは、太陽電池セル10が太陽電池装置の受光面積
の半分の面積に設置されているので、太陽電池装置の受
光面のうち、半分は低温の冷却水で冷却しなければなら
ないが、残り半分については冷却する必要がないことに
よるものである。
With the above configuration, the solar cell 1
Cooling water having a low temperature is supplied from a cooling water system to the cooling water holes 12 for cooling the solar cell 10, so that the cooling of the solar battery cells 10 can be sufficiently ensured. In addition, by making the hot water system a separate system from the cooling water system, the temperature of the hot water can be set higher than the cooling water, and high-temperature hot water that is useful as hot water can be obtained. In the present embodiment,
It is not necessary to constantly circulate the cooling water, and the cooling water may be circulated by the cooling water pump 26 only when the temperature of the solar battery cell 10 becomes higher than a predetermined value. Thereby, the driving energy of the cooling water pump 26 can be saved. As described above, two water circulation systems can be used because the photovoltaic cells 10 are installed in half the light receiving area of the photovoltaic device. This is because the other half needs to be cooled with cooling water.

【0017】図1(b)において、太陽電池セル10は
上述したようにその両面が受光面となっており、表面側
には透明板16を介して直接太陽光40が照射される。
他方、太陽電池セル10の裏面側にはミラー42が設け
られており、太陽光40はこのミラー42に反射されて
太陽電池セル10の裏面側の受光面に照射される。太陽
光40は、太陽の運行に伴いその入射角度θが時間と共
に変化すると同時に、この入射角度θの変化に応じて透
明板16を透過する際の屈折角も変化するので、ミラー
42での反射角度も変化する。但し、ここでは屈折率の
影響は無視して説明する。本実施形態においては、ミラ
ー42の太陽電池セル10からの距離lを変化させ、ミ
ラー42における太陽光40の反射角度の変化に対応さ
せて常に太陽電池セル10の裏面にミラー42からの反
射光が当たるように制御している。
In FIG. 1B, the solar cell 10 has light-receiving surfaces on both sides as described above, and the front surface is directly irradiated with sunlight 40 via the transparent plate 16.
On the other hand, a mirror 42 is provided on the rear surface side of the solar cell 10, and the sunlight 40 is reflected by the mirror 42 and irradiates the light receiving surface on the rear surface side of the solar cell 10. As the incident angle θ of the sunlight 40 changes with time with the operation of the sun, the refraction angle when passing through the transparent plate 16 changes according to the change of the incident angle θ. The angle also changes. However, description will be made here ignoring the influence of the refractive index. In the present embodiment, the distance 1 of the mirror 42 from the solar cell 10 is changed, and the reflected light from the mirror 42 is always applied to the back surface of the solar cell 10 in accordance with the change in the reflection angle of the sunlight 40 on the mirror 42. Is controlled to hit.

【0018】図2には、ミラー42の太陽電池セル10
からの距離lを制御するためのミラー上下駆動手段の例
が示される。図2において、ミラー42はカム44の上
に配設されており、カム44はモータ46により回転さ
れる軸48に取り付けられている。従って、太陽の運行
に伴い、太陽光40の入射角度が変化した場合には、モ
ータ46によりカム44を回転させ、ミラー42の太陽
電池セル10からの距離lを変化させる。図2において
使用されるカム44の例が図3に示される。カム44
は、1日の各時間毎に軸48からの径がそれぞれ決めら
れている。これは、太陽光40の入射角度θが時間とと
もに変化することに対応させたものである。なお、ミラ
ー42を上下させるミラー上下駆動手段は、必ずしもカ
ムを使用したものに限られず、ミラー42の上下運動を
実施できる構成であればすべて採用することが可能であ
る。
FIG. 2 shows the solar cell 10 of the mirror 42.
An example of a mirror up / down driving means for controlling a distance 1 from the mirror is shown. In FIG. 2, the mirror 42 is disposed on a cam 44, and the cam 44 is mounted on a shaft 48 rotated by a motor 46. Therefore, when the incident angle of the sunlight 40 changes with the operation of the sun, the cam 44 is rotated by the motor 46 to change the distance 1 of the mirror 42 from the solar cell 10. An example of a cam 44 used in FIG. 2 is shown in FIG. Cam 44
The diameter from the axis 48 is determined for each hour of the day. This corresponds to the fact that the incident angle θ of the sunlight 40 changes with time. Note that the mirror up / down driving means for moving the mirror 42 up and down is not necessarily limited to the one using a cam, and any structure capable of performing the up / down movement of the mirror 42 can be adopted.

【0019】なお、本実施形態においては、太陽光40
をミラー42で反射させて太陽電池セル10に入射させ
ており、レンズ等により集光していないので、太陽電池
セル10の温度上昇は、セルの各部位で均一となるとと
もに、セルの片面のみに太陽光40を照射させる場合の
2倍程度の範囲に止まる。このため、前述した冷却系統
としても、それ程冷却能力の大きな装置とする必要がな
くなる。従って、その分装置コストを低減できる。
In this embodiment, the sunlight 40
Is reflected by the mirror 42 and is incident on the solar battery cell 10 and is not condensed by a lens or the like. Therefore, the temperature rise of the solar battery cell 10 is uniform at each part of the cell, and only one side of the cell is exposed. The range is about twice as large as that in the case of irradiating the sun with the sunlight 40. For this reason, the cooling system described above does not need to be a device having a large cooling capacity. Therefore, the apparatus cost can be reduced accordingly.

【0020】以上説明した本実施形態に係る太陽電池装
置を使用した場合の発電量の実測結果が図10に示され
る。図10において、横軸には時刻が、縦軸には太陽電
池装置の発電量がそれぞれ示される。図10において、
aはミラー42の反射率が100%の場合の発電量であ
り、bは反射率が70%の場合の発電量である。また、
cはミラー42がない場合の、太陽電池セル10の一面
側でのみ発電をさせた場合の発電量である。反射率が1
00%及び70%のいずれの場合においても、太陽電池
セル10の片面のみで発電を行わせたcに比べ発電量が
大きく増加している。特に、ミラー42の反射率を10
0%とした場合には、cで示される片面だけの発電に比
べ発電量が約2倍となっている。この結果、本実施形態
においては太陽電池セル10の面積を半分に減らしても
太陽電池装置の受光面全体を太陽電池セルとした場合と
同等の発電量が得られることがわかる。なお、図10に
示されたa,bにおいて、時刻11時から13時の間で
発電量が低下しているのは、太陽光40がミラー42に
対して90°近くの角度で入射するため、ミラー42で
反射した光を太陽電池セル10の裏面側に入射させるこ
とが困難となるためである。
FIG. 10 shows the measurement results of the amount of power generation when the solar cell device according to this embodiment described above is used. In FIG. 10, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the amount of power generated by the solar cell device. In FIG.
a is the power generation amount when the reflectance of the mirror 42 is 100%, and b is the power generation amount when the reflectance is 70%. Also,
c is the amount of power generated when power is generated only on one surface side of the solar cell 10 when the mirror 42 is not provided. Reflectance is 1
In both cases of 00% and 70%, the amount of power generation is greatly increased as compared to c in which power is generated only on one side of the solar cell 10. In particular, the reflectance of the mirror 42 is set to 10
In the case of 0%, the amount of power generation is about twice as much as the power generation on one side shown by c. As a result, in the present embodiment, even if the area of the solar cell 10 is reduced by half, it is understood that the same amount of power generation as when the entire light receiving surface of the solar cell device is a solar cell can be obtained. In addition, in a and b shown in FIG. 10, the amount of power generation is reduced between 11:00 and 13:00 because the sunlight 40 enters the mirror 42 at an angle of about 90 °. This is because it is difficult to make the light reflected by 42 incident on the back surface side of solar cell 10.

【0021】なお、太陽の運行に伴い、ミラー42で反
射させた太陽光40を常に太陽電池セル10の裏面側に
入射させる方法は、上述の例に限らない。例えば、ミラ
ー42を各太陽電池セル10と同じ幅で、各々対応する
部分に分割し、この分割された各ミラー42を、図示し
ないミラー回動手段により、太陽の運行にあわせて回動
させる構成としてもよい。この構成によれば、太陽の運
行に伴って、ミラー42からの反射角が変更され、常に
太陽電池セル10の裏面に反射光を当てることができ
る。
The method of causing the sunlight 40 reflected by the mirror 42 to always enter the back surface of the solar cell 10 with the operation of the sun is not limited to the above example. For example, a configuration in which the mirror 42 is divided into corresponding portions each having the same width as each of the solar cells 10 and each of the divided mirrors 42 is rotated in accordance with the operation of the sun by mirror rotation means (not shown). It may be. According to this configuration, the reflection angle from the mirror 42 is changed with the operation of the sun, and the reflected light can always be applied to the back surface of the solar cell 10.

【0022】図1(b)に示されるように、太陽電池セ
ル10はガラス等の透明板16に接着されているが、図
4(a)、(b)にはこの接着方法の例が示される。図
4(a)において、まず透明板16と太陽電池セル10
との間にエチレンビニルアセテート(EVA)フィルム
等の透明フィルム50が挟み込まれる。次に、太陽電池
セル10の外側からも同様に透明フィルム50が重ねら
れる。これらが一体的に透明板16に貼り付けられて太
陽電池セル10が透明板16に固定される。また、図4
(b)においては、透明板16と太陽電池セル10との
間には透明フィルム50がなく、太陽電池セル10の外
側のみに透明フィルム50が存在する。この透明フィル
ム50により透明板16に太陽電池セル10を貼り付け
て固定する。
As shown in FIG. 1 (b), the solar cell 10 is bonded to a transparent plate 16 such as glass. FIGS. 4 (a) and 4 (b) show examples of this bonding method. It is. In FIG. 4A, first, the transparent plate 16 and the solar cell 10
And a transparent film 50 such as an ethylene vinyl acetate (EVA) film. Next, the transparent film 50 is similarly stacked from the outside of the solar cell 10. These are integrally attached to the transparent plate 16, and the solar cell 10 is fixed to the transparent plate 16. FIG.
In (b), there is no transparent film 50 between the transparent plate 16 and the solar cell 10, and the transparent film 50 exists only outside the solar cell 10. The solar cell 10 is attached and fixed to the transparent plate 16 by the transparent film 50.

【0023】図5(a)、(b)、(c)には、太陽電
池セル10の冷却方法の例が示される。図5(a)にお
いて、太陽電池セル10は、透明板16に例えば図4に
示されたような方法で固定されており、その太陽電池セ
ル10に対応する位置に冷却水孔12が設けられてい
る。また、太陽電池セル10が存在しない位置に対応し
て温水孔14が設けられている。この場合、図1(b)
でも説明したように、冷却水孔12及び温水孔14を流
れる冷却水及び温水の温度を異なる値に設定しておくこ
とが可能である。なお、図1(b)に示された例では、
これらの冷却水孔12及び温水孔14は、1枚の透明板
16の内部をくりぬくことにより形成されていたが、例
えば図5(a)に示されるように、2枚の板の間に仕切
り52を設けてこれにより冷却水孔12及び温水孔14
を区別する方法としてもよい。
FIGS. 5 (a), 5 (b) and 5 (c) show an example of a method for cooling the solar battery cell 10. FIG. In FIG. 5A, the solar cell 10 is fixed to the transparent plate 16 by a method as shown in FIG. 4, for example, and a cooling water hole 12 is provided at a position corresponding to the solar cell 10. ing. Further, hot water holes 14 are provided corresponding to positions where the solar battery cells 10 do not exist. In this case, FIG.
However, as described above, it is possible to set the temperatures of the cooling water and the hot water flowing through the cooling water holes 12 and the hot water holes 14 to different values. In the example shown in FIG. 1B,
The cooling water hole 12 and the warm water hole 14 are formed by hollowing out the inside of one transparent plate 16. For example, as shown in FIG. 5A, a partition 52 is formed between the two plates. The cooling water hole 12 and the hot water hole 14
May be distinguished.

【0024】図5(b)には、冷却水孔12及び温水孔
14を区別して設けない例が示される。本例でも、太陽
電池セル10は、透明板16に例えば図4に示されたよ
うな方法で固定されている。この場合には、透明板16
の間を流れる冷却水の温度レベルは1つであり、太陽電
池セル10を冷却するために必要な温度の冷却水が流さ
れる。このような構成とすると、冷却水系統と温水系統
とを別々に設ける必要がなく、装置の構成としてより簡
素化される。これは、特に温水を使用する必要がない場
合に有効である。
FIG. 5B shows an example in which the cooling water holes 12 and the warm water holes 14 are not provided separately. Also in this example, the solar cell 10 is fixed to the transparent plate 16 by, for example, a method as shown in FIG. In this case, the transparent plate 16
The temperature level of the cooling water flowing between them is one, and the cooling water at a temperature necessary to cool the solar cell 10 is flowed. With such a configuration, there is no need to separately provide a cooling water system and a hot water system, and the configuration of the apparatus is further simplified. This is effective especially when there is no need to use hot water.

【0025】また、図5(c)には、太陽電池セル10
を空冷により冷却する方法が示される。太陽電池セル1
0は、透明板16に例えば図4に示されたような方法で
固定され、太陽電池セル10の裏面側から空冷されるこ
とになる。このような構成により、さらに太陽電池装置
の構成を簡略化することができる。
FIG. 5C shows the solar cell 10
Is shown by air cooling. Solar cell 1
0 is fixed to the transparent plate 16 by a method as shown in FIG. 4, for example, and is cooled by air from the back side of the solar cell 10. With such a configuration, the configuration of the solar cell device can be further simplified.

【0026】図6には、本発明に係る太陽電池装置の他
の実施形態の平面図が示され、図7には、図6に示され
た実施形態のVII−VII断面図が示される。図6に
おいて、太陽電池セル10はケース54の上面の半分の
面積に設けられており、その上にはケース54の上面全
面を覆うように透明板16が設けられている。また、ケ
ース54の底部には、太陽光を反射させるためのミラー
42が設けられている。このケース54は、モータ56
によって駆動される軸58に取り付けられており、軸5
8は、ケース54の両側に設けられたスタンド60に回
転可能に固定されている。
FIG. 6 is a plan view of another embodiment of the solar cell device according to the present invention, and FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of the embodiment shown in FIG. In FIG. 6, the solar cell 10 is provided in a half area of the upper surface of the case 54, and a transparent plate 16 is provided thereon so as to cover the entire upper surface of the case 54. Further, a mirror 42 for reflecting sunlight is provided at the bottom of the case 54. This case 54 includes a motor 56
Attached to a shaft 58 driven by
8 is rotatably fixed to stands 60 provided on both sides of the case 54.

【0027】図8には、ケース54のVIII−VII
I断面図が示される。図8に示されるように、太陽電池
セル10はケース54の上面の半分の面積に設けられて
いる。このため、太陽電池セル10の表面側には直接太
陽光が照射される。また、裏面側にはケース54の上面
の太陽電池セル10が設けられていない面から入射した
太陽光40がミラー42で反射されて入射する。この場
合、太陽電池セル10の幅を2Wとし、太陽電池セル1
0とミラー42との距離をlとした場合、太陽光40の
入射角度θに対して、tanθ=W/lの関係が成立す
るように構成される。
FIG. 8 shows a case VIII-VII of the case 54.
An I sectional view is shown. As shown in FIG. 8, the solar cell 10 is provided in a half area of the upper surface of the case 54. For this reason, the front surface side of the solar cell 10 is directly irradiated with sunlight. In addition, sunlight 40 incident from the upper surface of the case 54 where the solar cells 10 are not provided is reflected by the mirror 42 and incident on the rear surface side. In this case, the width of the solar cell 10 is set to 2 W, and the solar cell 1
Assuming that the distance between 0 and the mirror 42 is 1, the relationship of tan θ = W / l is established with respect to the incident angle θ of the sunlight 40.

【0028】本実施形態では、太陽電池セル10とミラ
ー42とはケース54に固定されているので、その相対
位置は不変である。このため、モータ56によりケース
54を回転させれば、太陽電池セル10とミラー42も
一体的に回転する。従って、太陽の運行に伴いケース5
4を回転させ、常に太陽電池セル10の裏面にミラー4
2からの反射光が当たるようにケース54の角度を制御
している。つまり、太陽電池セル10とミラー42とを
一体的に回転させ、太陽電池セル10の表面側及びミラ
ー42への入射角度θが常に一定となるように制御して
いる。これにより、太陽光40の太陽電池セル10の表
面側及びミラー42への入射角度θを常時なるべく0°
に近づけることが可能となる。一般に、太陽電池セル1
0への入射光量は、θ=0°の時を1とすると、入射角
度がθの時にはcosθとなる。従って、入射角度θが
0°に近いほど太陽電池セル10への入射光量を増加さ
せることができる。なお、上述したモータ56、軸5
8、スタンド60により、本発明に係る回転駆動手段が
構成される。また、太陽電池セル10で発電された電力
は、取り出し配線62により外部に取り出される。
In this embodiment, since the solar cell 10 and the mirror 42 are fixed to the case 54, their relative positions are not changed. Therefore, when the case 54 is rotated by the motor 56, the solar cell 10 and the mirror 42 also rotate integrally. Therefore, Case 5 is associated with the operation of the sun.
4 and the mirror 4 is always
The angle of the case 54 is controlled so that the reflected light from the light source 2 hits. That is, the solar cell 10 and the mirror 42 are integrally rotated, and the control is performed such that the incident angle θ to the surface side of the solar cell 10 and the mirror 42 is always constant. As a result, the incident angle θ of the sunlight 40 on the front surface side of the solar cell 10 and the mirror 42 is always set to 0 ° as much as possible.
Can be approached. Generally, solar cell 1
Assuming that the amount of incident light to 0 is 1 when θ = 0 °, the incident light amount is cos θ when the incident angle is θ. Therefore, as the incident angle θ is closer to 0 °, the amount of light incident on the solar cell 10 can be increased. Note that the above-described motor 56, shaft 5
8. The stand 60 constitutes a rotary drive unit according to the present invention. Further, the electric power generated by the solar cell 10 is extracted to the outside by the extraction wiring 62.

【0029】以上のように構成された本実施形態の太陽
電池装置の発電量が図11に示される。図11の縦軸、
横軸は図10と同様である。図11において、dがミラ
ー42の反射率が100%の場合の発電量であり、eが
反射率70%の場合の発電量である。また、参考として
図10のaの曲線も合わせて示されている。図11から
わかるように、いずれの場合も図10のaの場合より太
陽電池装置の発電量が増加しており、特に反射率が10
0%の場合には、図10に示されたaに対して約25%
増の発電能力となっている。これは、前述したように、
太陽電池セル10及びミラー42への太陽光40の入射
角度θを常時0°に近い角度とすることができ、図1に
示された実施形態に比べ入射角度θを小さくすることが
できるからである。これにより、図1において入射角度
θが大きくなる時間帯で特に太陽電池セル10への入射
光量を増加することができ、発電量の向上に寄与してい
る。
FIG. 11 shows the amount of power generated by the solar cell device of the present embodiment configured as described above. The vertical axis of FIG.
The horizontal axis is the same as in FIG. In FIG. 11, d is the amount of power generation when the reflectance of the mirror 42 is 100%, and e is the amount of power generation when the reflectance of the mirror 42 is 70%. Further, the curve of FIG. 10A is also shown for reference. As can be seen from FIG. 11, the power generation amount of the solar cell device is larger than the case of FIG.
In the case of 0%, about 25% with respect to a shown in FIG.
Power generation capacity. This is, as mentioned above,
The incident angle θ of the sunlight 40 to the photovoltaic cells 10 and the mirror 42 can always be set to an angle close to 0 °, and the incident angle θ can be reduced as compared with the embodiment shown in FIG. is there. Accordingly, the amount of light incident on the solar battery cell 10 can be increased particularly in the time zone where the incident angle θ is large in FIG. 1, which contributes to the improvement of the power generation amount.

【0030】図9(a)、(b)には、図6に示された
本実施形態の太陽電池セル10の冷却方法の例が示され
る。図9(a)において、太陽電池セル10は空冷とな
っている。この場合、太陽電池セル10は透明板16に
図4に示されたような方法によって固定されている。ま
た、図9(b)においては、透明板16と透明板64と
の間に冷却水66を循環させ、太陽電池セル10をこの
冷却水66により直接冷却する例が示されている。この
場合には、太陽電池セル10の電極部は、ガラス溶着あ
るいは樹脂コーティングによって冷却液に濡れないよう
に構成されている。
FIGS. 9A and 9B show an example of a method for cooling the solar cell 10 of the present embodiment shown in FIG. In FIG. 9A, the solar cell 10 is air-cooled. In this case, the solar cell 10 is fixed to the transparent plate 16 by a method as shown in FIG. FIG. 9B shows an example in which cooling water 66 is circulated between the transparent plate 16 and the transparent plate 64, and the solar cell 10 is directly cooled by the cooling water 66. In this case, the electrode portion of the solar cell 10 is configured so as not to be wet by the coolant due to glass welding or resin coating.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
太陽電池セルの両面が受光面となっているので、従来の
半分のセル面積で従来と同じ発電量を得ることができ
る。また、太陽の運行に合わせてミラーを上下させある
いはミラーと太陽電池セルとを回転させる構成となって
いるので、可動部分を少なくでき、駆動エネルギを小さ
くできる。また、レンズ等の集光装置が不要であるので
装置コストが低くなると共に、集光しない分だけ太陽電
池セルの温度上昇が小さいので、冷却装置も冷却能力の
大きなものを設置する必要がなく、この点でも装置のコ
ストを下げることができる。
As described above, according to the present invention,
Since both sides of the solar cell are light receiving surfaces, it is possible to obtain the same power generation amount as the conventional one with half the cell area of the conventional one. Further, since the mirror is moved up and down or the mirror and the solar cell are rotated in accordance with the operation of the sun, the number of movable parts can be reduced and the driving energy can be reduced. In addition, since a light-collecting device such as a lens is not required, the cost of the device is reduced, and the temperature rise of the solar cell is small by an amount that does not condense. Also in this respect, the cost of the apparatus can be reduced.

【0032】さらに、太陽電池セルの面積が半分となる
ので、太陽電池装置の残り半分の面積を集熱用に使用す
ることができ、従来よりも高温の温水を得ることができ
る。
Further, since the area of the solar battery cell is reduced to half, the remaining half of the area of the solar battery device can be used for heat collection, and hot water having a higher temperature than before can be obtained.

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

【図1】 本発明に係る太陽電池装置の一実施形態の平
面図及び断面図である。
FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view of one embodiment of a solar cell device according to the present invention.

【図2】 図1に示された実施形態に使用されるミラー
駆動手段の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a mirror driving unit used in the embodiment illustrated in FIG. 1;

【図3】 図2に示されたミラー駆動手段に使用される
カムの例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a cam used for the mirror driving unit shown in FIG.

【図4】 図1に示された実施形態に使用される太陽電
池セルの透明板への固定方法を示す図である。
FIG. 4 is a view showing a method for fixing the solar battery cells to the transparent plate used in the embodiment shown in FIG.

【図5】 図1に示された実施形態において使用される
太陽電池セルの冷却方法の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a method for cooling a solar cell used in the embodiment shown in FIG.

【図6】 本発明に係る太陽電池装置の他の実施形態を
示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing another embodiment of the solar cell device according to the present invention.

【図7】 図6に示された実施形態の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of the embodiment shown in FIG. 6;

【図8】 図6に示された実施形態の他の断面図であ
る。
FIG. 8 is another cross-sectional view of the embodiment shown in FIG.

【図9】 図6に示された実施形態に使用される太陽電
池セルの冷却方法を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of cooling a solar cell used in the embodiment illustrated in FIG. 6;

【図10】 図1に示された実施形態の太陽電池装置の
発電量を示すグラフ図である。
FIG. 10 is a graph showing a power generation amount of the solar cell device of the embodiment shown in FIG.

【図11】 図6に示された他の実施形態の太陽電池装
置の発電量を示すグラフ図である。
FIG. 11 is a graph showing a power generation amount of the solar cell device of another embodiment shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 太陽電池セル、12 冷却水孔、14 温水孔、
16 透明板、18冷却水供給ヘッダ、20 冷却水出
口ヘッダ、22 冷却水タンク、24 ラジエータ、2
6 冷却水ポンプ、28 冷却水供給水塔、30 温水
供給ヘッダ、32 温水出口ヘッダ、34 温水タン
ク、36 温水ポンプ、38 蛇口、40 太陽光、4
2 ミラー、44 カム、46 モータ、48 軸、5
0 透明フィルム、52 仕切り、54 ケース、56
モータ、58 軸、60 スタンド、62 取り出し
配線、64 透明板、66 冷却水。
10 solar cells, 12 cooling water holes, 14 hot water holes,
16 transparent plate, 18 cooling water supply header, 20 cooling water outlet header, 22 cooling water tank, 24 radiator, 2
6 cooling water pump, 28 cooling water supply water tower, 30 hot water supply header, 32 hot water outlet header, 34 hot water tank, 36 hot water pump, 38 faucet, 40 sunlight, 4
2 mirror, 44 cam, 46 motor, 48 axes, 5
0 Transparent film, 52 partitions, 54 cases, 56
Motor, 58 axes, 60 stands, 62 extraction wiring, 64 transparent plate, 66 cooling water.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 太陽電池セルの両面を使用することによ
り効率よく発電を行う太陽電池装置であって、太陽電池
装置の受光面積の半分の面積に配置された両面に受光面
を有する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの裏面側に
設けられたミラーと、を備え、 前記太陽電池セルの表面には直接太陽光が照射されると
ともに、裏面には前記ミラーにより反射された反射光が
照射されることを特徴とする太陽電池装置。
1. A solar cell device for efficiently generating electric power by using both sides of a solar cell, wherein the solar cells have light receiving surfaces on both sides arranged in half the light receiving area of the solar cell device. And a mirror provided on the back surface side of the solar cell, wherein the front surface of the solar cell is directly irradiated with sunlight, and the back surface is irradiated with light reflected by the mirror. A solar cell device characterized by the following.
【請求項2】 請求項1記載の太陽電池装置において、
太陽の運行に伴い前記ミラーからの反射角を変更して常
に太陽電池セルの裏面に反射光が当たるように前記ミラ
ーを回動するミラー回動手段を有することを特徴とする
太陽電池装置。
2. The solar cell device according to claim 1,
A solar cell device comprising: mirror turning means for changing the angle of reflection from the mirror with the operation of the sun and turning the mirror so that reflected light always hits the back surface of the solar cell.
【請求項3】 請求項1記載の太陽電池装置において、
太陽の運行に伴い前記太陽電池セルと前記ミラーとの距
離を変更して常に太陽電池セルの裏面に反射光が当たる
ように前記ミラーを駆動するミラー上下駆動手段を有す
ることを特徴とする太陽電池装置。
3. The solar cell device according to claim 1,
A solar cell, comprising: mirror vertical driving means for driving the mirror such that the distance between the solar cell and the mirror is changed with the operation of the sun so that reflected light always hits the back surface of the solar cell. apparatus.
【請求項4】 請求項3記載の太陽電池装置において、
前記ミラー上下駆動手段にカムを使用し、このカムを回
転させることにより前記ミラーと太陽電池セルとの距離
を太陽の運行に伴い変えることを特徴とする太陽電池装
置。
4. The solar cell device according to claim 3,
A solar cell device, wherein a cam is used as the mirror vertical drive unit, and the distance between the mirror and the solar cell is changed with the operation of the sun by rotating the cam.
【請求項5】 請求項1記載の太陽電池装置において、
前記太陽電池セルと前記ミラーとの相対位置が不変とさ
れており、太陽の運行に伴い常に太陽電池セルの裏面に
反射光が入射するように前記太陽電池セルと前記ミラー
とを一体的に回転させる回転駆動手段を有することを特
徴とする太陽電池装置。
5. The solar cell device according to claim 1, wherein
The relative position between the solar cell and the mirror is fixed, and the solar cell and the mirror are integrally rotated so that the reflected light always enters the back surface of the solar cell with the operation of the sun. A solar cell device comprising a rotation driving unit for causing the solar cell device to rotate.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006100439A (en) * 2004-09-28 2006-04-13 Kyocera Corp Solar cell module
JP2008270187A (en) * 2007-03-22 2008-11-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Film forming device, manufacturing device, film forming method and the formation method of light-emitting device
WO2011080831A1 (en) * 2009-12-28 2011-07-07 Ishibashi Hideaki Light-collection photovoltaic generation system
KR101107623B1 (en) * 2010-08-03 2012-01-25 (주)하이레벤 Efficiency enhancement equipment for sun location tracking type solar photovoltaic power facilities
CN110034723A (en) * 2019-05-20 2019-07-19 浙江正泰新能源开发有限公司 Solar double-glass assemblies system with removable optical plate

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006100439A (en) * 2004-09-28 2006-04-13 Kyocera Corp Solar cell module
JP4565948B2 (en) * 2004-09-28 2010-10-20 京セラ株式会社 Solar cell module
JP2008270187A (en) * 2007-03-22 2008-11-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Film forming device, manufacturing device, film forming method and the formation method of light-emitting device
WO2011080831A1 (en) * 2009-12-28 2011-07-07 Ishibashi Hideaki Light-collection photovoltaic generation system
KR101107623B1 (en) * 2010-08-03 2012-01-25 (주)하이레벤 Efficiency enhancement equipment for sun location tracking type solar photovoltaic power facilities
CN110034723A (en) * 2019-05-20 2019-07-19 浙江正泰新能源开发有限公司 Solar double-glass assemblies system with removable optical plate

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