JPH1079527A - 集光型太陽電池装置 - Google Patents

集光型太陽電池装置

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JPH1079527A
JPH1079527A JP23375396A JP23375396A JPH1079527A JP H1079527 A JPH1079527 A JP H1079527A JP 23375396 A JP23375396 A JP 23375396A JP 23375396 A JP23375396 A JP 23375396A JP H1079527 A JPH1079527 A JP H1079527A
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JP
Japan
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stage
solar cell
water
cell
cell device
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JP23375396A
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Kyoichi Tange
恭一 丹下
Tomomichi Nagashima
知理 長島
Takashi Sakae
孝志 寒河江
Koji Fukui
康二 福井
Mitsuaki Tomita
光明 冨田
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Toyota Motor Corp
Aichi Steel Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Aichi Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置コストや追尾のための駆動エネルギを大
幅に低減でき、発電効率が良好な集光型太陽電池装置を
提供する。 【解決手段】 集光レンズ１０に対向した位置に、太陽
電池セル１６が設けられたセルステージ２０が配置さ
れ、セルステージ２０の隣り合う１組の側面部には、容
器１８の側壁との間に弾性部材２２が設けられている。
また、その側面部に対向する他の１組の側面部には、給
水弁Ｘ1 、Ｘ2 、Ｙ1 、Ｙ2 及び排水弁Ｘ3、Ｘ4 、Ｙ
3 、Ｙ4 の開閉により、水平方向に移動され、セルステ
ージ２０を自身の移動方向と９０度の水平方向に移動さ
せるステージ駆動棒２４が設けられている。これら弾性
部材２２とステージ駆動棒２４との作用により太陽電池
セル１６が集光スポット１４に一致するようにセルステ
ージ２０の位置制御が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光を追尾しな
がら集光して効率的な発電が可能な集光型太陽電池装置
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種用途に太陽電池が利用さ
れており、比較的大電力の発電にも利用が検討されてい
る。このように、太陽電池を利用して大電力の発電シス
テムを構成する場合、太陽電池セルの発電量を増加させ
る必要があるが、このために太陽電池セルに対する入射
光量を増加させることが望まれる。入射光量を増加させ
るための手段としては集光型太陽電池装置が提案されて
いる。これによれば、太陽光をレンズを用いて集光する
ことで入射光量が増加するので、高価な太陽電池セルの
使用面積を小さくすることができ、システムの低コスト
化を図ることができる。
【０００３】すなわち、集光型太陽電池装置は、太陽光
を１０〜１０００倍程度に集光して太陽電池セルに照射
する。このため、必要な太陽電池セルの面積は１／１０
〜１／１０００となり、太陽電池セルのコストは大幅に
低減する。但し、このような集光を行うために、大きな
集光レンズが必要になり、またこれを支える架台も大き
くなる。
【０００４】ここで、太陽の位置が常に一定であれば、
図２４に示されるように、集光レンズ１０により太陽光
１２が集光されて集光レンズ１０の焦点またはその近傍
すなわち焦点を含む一定範囲の領域に形成される集光ス
ポット１４の位置も一定となる。そこで、この集光スポ
ット１４の位置に太陽電池セル１６を設置することによ
って、太陽電池セル１６は良好な発電が行える。
【０００５】しかし、太陽は時間とともに移動するた
め、太陽光１２の集光レンズ１０への入射方向も時々刻
々変化する。そこで、太陽光１２と集光レンズ１０の角
度関係によっては、図２５に示されるように、集光スポ
ット１４が太陽電池セル１６から離れてしまう場合があ
る。そして、このような状態になると、太陽電池セル１
６における発電量は著しく減少する。
【０００６】このため、太陽電池セル１６への十分な入
射光量を確保しようとすれば、集光レンズ１０および太
陽電池セル１６を太陽の方向に向ける必要がある。
【０００７】このような太陽電池装置の例が実開昭６２
−５３１５号公報に開示されている。この従来技術によ
れば、図２６に示されるように、追尾機構（図示せず）
によって集光レンズ１０および太陽電池セル１６が太陽
の方向に向けられる。このため、集光スポット１４が太
陽電池セル１６上に形成され、常に良好な発電を行うこ
とができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この図２６の
装置では、集光レンズ１０および太陽電池セル１６の両
方を動かさなければならず、これらを支持する架台も動
かすことになる。一般に、集光レンズ１０は大型で重量
も大きいので、大型の部品を動かすために大型の機構が
必要になり、コストが上昇する。さらに、追尾機構の駆
動エネルギも大きくなってしまい、発電したエネルギを
一部駆動エネルギに消費することになるためシステムと
しての発電効率が悪くなってしまうという問題点があっ
た。
【０００９】また、集光された太陽光により太陽電池セ
ル１６の温度が上昇すると発電能力が低下するので、太
陽電池セル１６を冷却する必要があるが、このために上
述の追尾機構とは別に冷却設備を設ける必要があり、装
置が複雑化するという問題もあった。
【００１０】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、装置コストや追尾のための駆動
エネルギを大幅に低減でき、発電効率が良好な集光型太
陽電池装置を提供することにある。
【００１１】
【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、太陽光を集める複数の集光レンズ
と、前記各集光レンズの焦点またはその近傍に形成され
た集光スポットの位置に配置される太陽電池セルと、前
記太陽電池セルを載置するセルステージと、前記集光レ
ンズに対応して前記セルステージに設けられた位置検出
センサと、前記位置検出センサの中央に前記集光レンズ
からの集光ビームが照射され集光スポットが形成される
ように前記セルステージまたは前記集光レンズのいずれ
か一方を移動させる駆動手段と、を備えた集光型太陽電
池装置であって、前記駆動手段は水圧を利用することを
特徴とする。
【００１２】また、第２の発明は、第１の発明の集光型
太陽電池装置において、前記セルステージは容器内に収
納されており、かつその容器内に注入された水の上に浮
いていることを特徴とする。
【００１３】また、第３の発明は、第１の発明の集光型
太陽電池装置において、前記セルステージは容器内に収
納されており、かつその容器内に注入された水の中に埋
没していることを特徴とする。
【００１４】また、第４の発明は、第１の発明の集光型
太陽電池装置において、前記セルステージは水平方向に
移動可能とされており、隣接する１組の側面部が弾性部
材により支持されており、前記側面部に対向する他の１
組の側面部に前記駆動手段として水圧で駆動される押圧
部材が設けられていることを特徴とする。
【００１５】また、第５の発明は、第１の発明の集光型
太陽電池装置において、前記セルステージは、ステージ
支持台上に支持されており、このステージ支持台は水圧
により回転する水車により水平方向に移動可能とされて
いることを特徴とする。
【００１６】また、第６の発明は、第１の発明から第５
の発明のいずれかの集光型太陽電池装置において、前記
位置検出センサは、４つの台形の集熱板により中央部に
穴の開いた四角形状に構成され、前記中央部の穴は太陽
電池セルに相当する面積とされると共に透明部材または
反射部材が設けられ、前記４つの各集熱板の下方には、
前記駆動手段に利用される水圧を切替えるための形状記
憶合金製オン−オフ弁が設けられていることを特徴とす
る。
【００１７】また、第７の発明は、第２の発明の集光型
太陽電池装置において、前記セルステージは、ステージ
支持台に上下動可能に支持されており、前記集光ビーム
の焦点の移動に合わせて前記容器内の水量を調節するこ
とにより、前記セルステージを上下方向に位置合わせが
可能であることを特徴とする。
【００１８】また、第８の発明は、第２の発明または第
７の発明の集光型太陽電池装置において、太陽電池装置
の故障を検知した場合には、前記容器内の水を排出する
ことを特徴とする。
【００１９】また、第９の発明は、第３の発明の集光型
太陽電池装置において、前記容器全体が斜めに設置され
ており、水は下方から上方に向けて循環していることを
特徴とする。
【００２０】また、第１０の発明は、第３の発明または
第９の発明の集光型太陽電池装置において、太陽電池装
置の故障を検知した場合には、前記容器の下方に設けら
れた弁を閉じ、前記容器内に水を溜めておくことを特徴
とする。
【００２１】また、第１１の発明は、太陽光を集める複
数の集光レンズと、前記各集光レンズの焦点またはその
近傍に形成された集光スポットの位置に配置される太陽
電池セルと、前記太陽電池セルを載置するセルステージ
と、予め設定されたプログラムに従い、前記太陽電池セ
ルに前記集光レンズからの集光ビームが照射され集光ス
ポットが形成されるように前記セルステージまたは前記
集光レンズのいずれか一方を移動させる駆動手段と、を
備えた集光型太陽電池装置であって、前記駆動手段は水
圧を利用することを特徴とする。
【００２２】
【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。
【００２３】実施形態１．図１には、本発明に係る集光
型太陽電池装置の実施形態１の斜視図が示される。図１
において、部分的に示される集光レンズ１０によって太
陽光１２が集光され、集光スポット１４が形成される。
この集光スポット１４の位置に配置されるように、太陽
電池セル１６が、容器１８中に収められ、集光レンズ１
０に対向したセルステージ２０上に設けられている。容
器１８の中には水が注入されており、セルステージ２０
は、この水の上に浮かせた構成、あるいは水の中に埋没
させた構成となっている。
【００２４】上記構成をとる場合、太陽電池セル１６と
セルステージ２０との接合部分は、封止剤により密封さ
れる。太陽電池セル１６の外部構成のうち水分に弱い電
極部分は、セルステージ２０中に差し込まれるようにな
っており、上記接合部分が封止剤により密封されること
により電極部分が防水される。これにより、太陽電池セ
ル１６を冷却水で直接冷却することが可能となる。従っ
て、上述したセルステージ２０が水の上に浮かんだ構成
とされた場合には、その上に設けられている太陽電池セ
ル１６は、冷却水を噴射されるか、セルステージ２０上
に冷却水が流されることにより冷却される。また、セル
ステージ２０が水の中に埋没した構成とされた場合に
は、太陽電池セル１６も水の中に埋没して冷却される。
【００２５】上述したように、セルステージ２０を水の
中に埋没させるためには、例えば、セルステージ２０を
水より比重の大きな材料で作製し、水中に沈めると共
に、図示しない台の上に乗せる構成とすることが考えら
れる。なお、この場合、セルステージ２０の水平方向へ
の移動を可能とするために、セルステージ２０がこれを
乗せる台の上で摺動可能に構成されることが好適であ
る。
【００２６】また、セルステージ２０が水の上に浮かん
でいる場合には、さらに自由に水平方向へ移動させるこ
とができる。
【００２７】このように、本実施形態のセルステージ２
０は、水平方向に移動可能に構成されているが、隣接す
る１組の側面部と容器１８の側壁との間には弾性部材２
２が設けられ、これによりセルステージ２０が支持され
ている。
【００２８】一方、セルステージ２０の弾性部材２２に
よって支持された側面部に対向する他の１組の側面部に
は、セルステージ２０を水平方向に移動させるための１
組のステージ駆動棒２４ｘ、２４ｙが当該側面部に接触
するように設けられている。このステージ駆動棒２４
ｘ、２４ｙには、各２つの給水弁Ｘ1 、Ｘ2 、Ｙ1 、Ｙ
2 及び各２つの排水弁Ｘ3 、Ｘ4 、Ｙ3 、Ｙ4 が設けら
れている。本実施形態においては、ステージ駆動棒２４
ｘ、２４ｙが本発明に係る駆動手段としての押圧部材を
構成する。
【００２９】図２には、図１に示された集光型太陽電池
装置の平面図が示される。ただし図２においては、集光
レンズ１０は省略されている。
【００３０】本実施形態に係るセルステージ２０の形状
は、図２に示されるように、正方形の１つの頂角及びこ
の頂角を挟む二辺の一部を正方形の対角線方向に張り出
させた形状となっている。このセルステージ２０上に
は、等間隔で太陽電池セル１６が設けられている。ま
た、太陽電池セル１６のうちの１つの位置に、太陽電池
セル１６の代わりに位置検出センサ２６が設けられてい
る。この位置検出センサ２６の中央部に常に集光スポッ
ト１４が当たるように、前述した弾性部材２２及びステ
ージ駆動棒２４ｘ、２４ｙにより、セルステージ２０が
図のｘ方向、ｙ方向に水平移動されて位置制御される。
位置検出センサ２６は、太陽電池セル１６のうちの１つ
の位置に配置されており、位置検出センサ２６の中央部
に集光スポット１４が当たる時には、太陽電池セル１６
にも集光スポット１４が当たるような位置関係としてお
く。これにより、上記セルステージ２０の位置制御によ
り、太陽光１２の集光スポット１４が太陽電池セル１６
の上に形成されるようになる。
【００３１】上記弾性部材２２としては、例えば板ばね
を丸めて円形あるいは楕円形とし、容器１８の側壁に点
接着させる構成とするとセルステージ２０の移動が円滑
になり好適である。
【００３２】また、上記ステージ駆動棒２４ｘ、２４ｙ
には、給水弁Ｘ1 、Ｘ2 、Ｙ1 、Ｙ2 から延びた水圧管
２８が中に収まる受け穴３０が設けられている。受け穴
３０は、水圧管２８の外径よりもやや大きな内径を有し
ており、ステージ駆動棒２４ｘ、２４ｙがｘ方向、ｙ方
向に移動しても受け穴３０の内壁と水圧管２８の外壁と
が擦れ合わないように構成されている。
【００３３】水圧管２８は、容器１８の側壁に固定され
ており、その固定部では容器中に収められた水が漏れな
いように所定の密封処理が施されている。
【００３４】次に、ステージ駆動棒２４ｘ、２４ｙによ
って、セルステージ２０を水平方向に移動させる動作に
ついて説明する。
【００３５】図３には、水圧管２８が受け穴３０に挿入
された様子の部分拡大図が示される。上述したように、
水圧管２８の外径は受け穴３０の内径より小さいが、水
圧管２８の所定の位置には、例えばＯリングのような密
封部材３１が設けられており、水圧管２８から受け穴３
０に注入された水が、水圧管２８と受け穴３０との隙間
から外に抜けないように構成されている。これにより、
水圧管２８の先端から加圧水３２が放出されると、受け
穴３０の底面３４にこの加圧水３２が当たり、その水圧
によってステージ駆動棒２４ｘ、２４ｙが加圧水３２の
放出された方向に移動する。なお、この際、図３には示
されていない反対側の受け穴３０からは水が抜け、ステ
ージ駆動棒２４ｘ、２４ｙの動きが妨げられないように
構成されている。
【００３６】例えば、図２において、給水弁Ｘ1 と排水
弁Ｘ4 とが開となり、給水弁Ｘ2 と排水弁Ｘ3 とを閉と
しておけば、給水弁Ｘ1 から加圧水３２が受け穴３０中
に放出され、反対側の受け穴３０から排水弁Ｘ4 を介し
て水が抜けるので、セルステージ２０をｘ方向に移動さ
せるためのステージ駆動棒２４ｘが図のｙ軸の正の方向
に移動する。このステージ駆動棒２４ｘとセルステージ
２０とは、図２に示されるように、テーパ部３６で接触
しており、ステージ駆動棒２４ｘがｙ軸の正方向に移動
した場合には、このテーパ部３６の作用によりセルステ
ージ２０が図のｘ軸の正方向に押され、図の右方向に水
平移動することになる。
【００３７】反対に、給水弁Ｘ1 と排水弁Ｘ4 とを閉と
し、給水弁Ｘ2 と排水弁Ｘ3 とを開とした場合には、ス
テージ駆動棒２４ｘがｙ軸の負方向に水平移動するの
で、弾性部材２２の作用により、セルステージ２０がｘ
軸の負方向に押し戻され、図の左方向に水平移動するこ
とになる。
【００３８】なお、給水弁Ｘ1 、Ｘ2 及び排水弁Ｘ3 、
Ｘ4 を全て閉としておけば、受け穴３０中への水の給
水、排水が停止され、かつ水が外に抜けないので、その
時の位置でステージ駆動棒２４ｘが停止し固定される。
これにより、セルステージ２０の位置を固定することが
できる。
【００３９】また、セルステージ２０をｙ軸方向に水平
移動させる場合には、給水弁Ｙ1 、Ｙ2 及び排水弁
Ｙ3 、Ｙ4 を上記同様に開閉し、ステージ駆動棒２４ｙ
を図のｘ軸方向に移動させる。これにより、テーパ部３
６と弾性部材２２との作用によってセルステージ２０が
ｙ軸方向に水平移動する。なお、セルステージ２０の位
置の固定も、上記同様給水弁Ｙ1 、Ｙ2 及び排水弁
Ｙ3 、Ｙ4 を全て閉として行える。
【００４０】試作検討の結果、本実施形態に係るステー
ジ駆動棒２４ｘ、２４ｙによりセルステージ２０を平行
移動させた場合には、セルステージ２０は約０．５〜３
ｍｍ／秒程度の速度で移動することがわかった。従っ
て、給水弁、排水弁の開となっている時間を適宜設定す
れば、給水弁の１回の開閉によるセルステージ２０の移
動量を１〜１０ｍｍの範囲に設定することができる。太
陽光１２の集光スポット１４が太陽電池セル１６の上に
形成されるようにセルステージ２０の位置調整をする場
合には、この程度の移動量とすることが好適であると考
えられるが、太陽電池セル１６の大きさ等により適宜決
定すればよい。
【００４１】上述したセルステージ２０が図２のｘ軸の
正方向に移動する場合には、セルステージ２０とステー
ジ駆動棒２４ｙとがテーパ部３６で当たり、セルステー
ジ２０の移動の邪魔になる。そこで、この場合ステージ
駆動棒２４ｙをｘ方向に自由に動けるように構成してお
けば、セルステージ２０のｘ方向の動きに対して邪魔に
ならないようにできる。すなわち、ステージ駆動棒２４
ｙを、給水弁Ｙ1 、Ｙ2 及び排水弁Ｙ3 、Ｙ4 が閉の時
にセルステージ２０と共にｘ方向に移動できるように構
成しておく。また、同様にセルステージ２０がｙ方向に
移動する場合にも、ステージ駆動棒２４ｘをセルステー
ジ２０と共にｙ方向に自由に動けるように構成し、邪魔
にならないようにしておく。
【００４２】例えば、ステージ駆動棒２４ｘ、２４ｙを
水に浮かせる構成とし、給水弁Ｘ1、Ｘ2 、Ｙ1 、Ｙ2
及び排水弁Ｘ3 、Ｘ4 、Ｙ3 、Ｙ4 をフレキシブルな樹
脂製ホース等に接続することにより、各ステージ駆動棒
２４ｘ、２４ｙをセルステージ２０と共にｘ、ｙ方向に
自由に動ける構成とすることができる。
【００４３】以上述べたように、セルステージ２０は、
水の上に浮いているかあるいは水中に埋没しており、ま
たセルステージ２０自体の重量も１〜５ｋｇ／ｍ2 程度
と軽くしておけば、これを駆動するための水圧も小さく
て済み、例えば水道水圧（１〜５ｋｇ／ｍ2 ）でも十分
駆動することができる。
【００４４】図４には、図２に示された位置検出センサ
２６の拡大図が示される。図４において、位置検出セン
サ２６は、４つの台形のセンサｘ+ 、ｘ- 、ｙ+ 、ｙ-
から構成され、全体として正方形の形状となっている。
これら４つの台形のセンサｘ+ 、ｘ- 、ｙ+ 、ｙ- は、
それぞれその等辺同士で接しており、位置検出センサ２
６の中央部には４つの台形によって囲まれた穴があいて
いる。なおこの穴は、図４では四角形状をしているが、
必ずしもこれに限られるものではなく、例えば円形の穴
とすることもできる。
【００４５】各センサｘ+ 、ｘ- 、ｙ+ 、ｙ- に太陽光
１２の集光スポット１４が当たると、図２に示される給
水弁Ｘ1 、Ｘ2 、Ｙ1 、Ｙ2 及び排水弁Ｘ3 、Ｘ4 、Ｙ
3 、Ｙ4 の開閉が、図示しない制御機構により制御さ
れ、集光スポット１４が当たっている側にセルステージ
２０が移動される。
【００４６】図５には、この位置検出センサ２６を使用
したセルステージ２０の移動制御のフローチャートが示
される。図５において、位置検出センサ２６のセンサｘ
+ に集光スポット１４が当たると、センサｘ+ がＯＮと
なり（Ｓ１）、給水弁Ｘ1 を開とし、同時に排水弁Ｘ4
も開とする。なお、この時には、給水弁Ｘ2 及び排水弁
Ｘ3 は閉としておく（Ｓ２）。これにより、前述したよ
うに、セルステージ２０がｘ軸の正方向に移動するの
で、集光スポット１４の位置と位置検出センサ２６の中
央部の穴の位置とが一致する。
【００４７】所定時間（ｔ秒）経過した後、給水弁Ｘ1
を閉とし、同時に排水弁Ｘ4 も閉とする（Ｓ３）。これ
により、給水弁Ｘ1 、Ｘ2 及び排水弁Ｘ3 、Ｘ4 が全て
閉となり、その時の位置でセルステージ２０が停止され
固定される。この時間（ｔ秒）は、前述したように、セ
ルステージ２０の移動速度が０．５〜３ｍｍ／秒である
ことより、１回のセルステージ２０の移動量として１〜
１０ｍｍ程度となるように決定される。
【００４８】また、Ｓ１においてセンサｘ+ がＯＮとな
っていない場合には、給水弁Ｘ1 及び排水弁Ｘ4 の開動
作は行なわず次のステップに移る。
【００４９】次に、センサｘ- に集光スポット１４が当
たり、このセンサがＯＮとなっている場合には（Ｓ
４）、給水弁Ｘ2 を開とし、同時に排水弁Ｘ3 も開とす
る。なお、この時には、給水弁Ｘ1 及び排水弁Ｘ4 は閉
としておく（Ｓ５）。その後、Ｓ３と同様に、ｔ秒経過
後給水弁Ｘ2 を閉とし、同時に排水弁Ｘ3 も閉とする
（Ｓ６）。これにより、前述したように、セルステージ
２０が弾性部材２２に押されてｘ軸の負方向に移動する
ので、位置検出センサ２６が集光スポット１４の方向に
移動し、中央部の穴が集光スポット１４に一致する。
【００５０】以下同様にしてＳ７〜Ｓ１２のステップに
おいてセンサｙ+ 、ｙ- のＯＮ／ＯＦＦに基づき、給水
弁Ｙ1 、Ｙ2 及び排水弁Ｙ3 、Ｙ4 の開閉が制御され、
セルステージ２０がｙ方向にも移動される。
【００５１】以上の制御により、集光スポット１４が、
位置検出センサ２６の中央部の穴に位置した場合には、
いずれのセンサｘ+ 、ｘ- 、ｙ+ 、ｙ- もＯＮとならな
いので、給水弁Ｘ1 、Ｘ2 、Ｙ1 、Ｙ2 及び排水弁
Ｘ3 、Ｘ4 、Ｙ3 、Ｙ4 がすべて閉となり、セルステー
ジ２０はその位置に固定される。
【００５２】位置検出センサ２６は、各太陽電池セル１
６に対応する位置にあるので、この中央部の穴に集光ス
ポット１４が当たっている場合には、各太陽電池セル１
６にも同様に集光スポット１４が当たっており、正常な
発電を行なっている。
【００５３】図６には、本実施形態に使用されるセルス
テージ２０の形状が示される。図６（ａ）には、図２に
示されたものと同じ形のセルステージ２０が示されてい
る。また、図６（ｂ）には、一方のテーパ部が階段状に
加工された例が示されている。一般に太陽の高度は、１
日の中で時間によって変化すると共に、季節によっても
徐々に変化してゆく。従って、この太陽の高度の季節変
化を図６（ｂ）に示されたセルステージ２０の階段状部
３８で吸収し、一日の変化をテーパ部３６で追尾するよ
うな使い方が可能となる。
【００５４】また、太陽の動きは、その地域ごとに各季
節で一定の動きをするので、セルステージ２０上に特に
位置検出センサ２６を設けなくても、その地域にあった
テーパ部３６及び階段状部３８を有するセルステージ２
０を使用し、ステージ駆動棒２４ｘ、２４ｙが所定の動
きをするように初めからプログラムしておけば、位置検
出センサ２６を使用しないで太陽の追尾を行わせること
も可能となる。
【００５５】本実施形態においては、セルステージ２０
の駆動にモータを使用せず、太陽電池セル１６の冷却用
に使用される水の一部を使用してセルステージ２０を移
動させるので、モータ駆動用の電力を消費しないで済
む。このモータ駆動用の電力は、全発電量の約３〜１０
％と考えられ、この分太陽電池セル１６による発電効率
を向上させることができる。
【００５６】また、セルステージ２０の移動に使用され
る水の量は、一日約２０〜３０ｌでよく、太陽電池セル
１６の冷却用に５００ｌ〜１ｍ3 程度必要であることを
考えれば、ごく少量で済む。従って、本実施形態の駆動
方法は、極めて経済的であることがわかる。
【００５７】さらに、ステージ駆動棒２４ｘ、２４ｙは
冷却用の水により駆動されるので、追尾機構と冷却設備
とを別に設ける必要がない上、太陽電池セル１６も水に
より直接冷却でき、単に水に濡れるようにしておけば良
いので装置が複雑化することもない。
【００５８】前述したように、セルステージ２０の移動
量は、集光レンズ１０のサイズ、焦点距離、太陽電池セ
ル１６のサイズ、太陽の追尾範囲によって異なるが、例
えば、焦点距離が７０ｍｍで４０ｍｍ角のレンズを隙間
なく設置し、太陽電池セル１６が５ｍｍ角である場合
に、朝９時〜夕１５時を追尾しようとすると、そのため
に必要となるセルステージ２０の移動量は、図２のｘ方
向で±５５〜７０ｍｍ、ｙ方向で±３０ｍｍ程度とな
る。ただし、ｙ方向は太陽の高度の季節変化を表してい
る。
【００５９】試作検討の結果、この追尾を実行するため
には、図７に示される形状のステージ駆動棒２４ｘ、２
４ｙを使用すればよいことが分かった。図７において
は、セルステージ２０をｘ方向に移動させるためのステ
ージ駆動棒２４ｘのαとして１１０〜１４０ｍｍ、セル
ステージ２０をｙ方向に移動させるためのステージ駆動
棒２４ｙのβとして６０ｍｍとすればよいことが確認さ
れた。
【００６０】実施形態２．図８には、本実施形態に係る
集光型太陽電池装置に使用される駆動手段の構成例が示
される。図８において、図示しないセルステージはステ
ージ支持台４０上に支持されており、ステージ支持台４
０は４方向でセル駆動ワイヤ４２によりプーリ４４につ
ながっている。プーリ４４は、水車４６との間でベルト
４８が架けられている。本実施形態においては、ステー
ジ支持台４０、セル駆動ワイヤ４２、プーリ４４、水車
４６、ベルト４８により、本発明に係る駆動手段が構成
される。
【００６１】図８に示されるように、プーリ４４は４つ
の移動方向にそれぞれ１つずつ設けられており、これを
駆動するための水車４６も４つ設けられている。各水車
４６は、ｘ方向にステージ支持台４０を動かすための給
水弁Ｘ+ 、Ｘ- とｙ方向にステージ支持台４０を動かす
ための給水弁Ｙ+ 、Ｙ- の開閉により回転、停止が制御
される。この水車４６の回転によってプーリ４４が回転
され、セル駆動ワイヤ４２を巻き上げることによりステ
ージ支持台４０が所定の方向に移動することになる。
【００６２】すなわち、例えば給水弁Ｘ+ が開となった
場合には、これが設けられているバイパス水路５０に水
が流れ、この水流によって水車４６が回転し、前述した
ようにプーリ４４が回転してステージ支持台４０がｘ軸
の正方向に移動される。他の方向についてもこれと同様
に動作する。
【００６３】このように、各水車４６を回転するために
使用される水は、冷却水配管５２から図８に示される駆
動手段が収められた容器１８中に、太陽電池セル１６の
冷却水として供給される。この冷却水は、冷却水配管５
２に設けられた冷却水ノズル５４から図示しない太陽電
池セル１６に供給され、冷却に使用される。
【００６４】上述した給水弁Ｘ+ 、Ｘ- 、Ｙ+ 、Ｙ- の
開閉制御は、実施形態１と同様に行われる。すなわち、
位置検出センサ２６によってセルステージ２０の位置を
検出し、集光スポット１４に位置検出センサ２６の中央
を位置合わせするように制御するか、あるいは年間及び
一日の太陽の動きをプログラムしておき、このプログラ
ムに沿って制御するように構成される。
【００６５】なお、上記実施形態においては、水車４６
を駆動させるために、冷却水配管５２にバイパス水路５
０を設ける構成としているが、これを冷却水配管５２か
ら独立させ、例えば水道水を直接つないで水車４６を駆
動させることもできる。また、図８に示された弁におい
ては、バイパス水路５０は各々直列に接続されている
が、これを並列に接続することも可能である。
【００６６】図９には、ステージ支持台４０の斜視図が
示される。図９において、ステージ支持台４０の底部に
は、車輪５６が設けられており、この車輪５６は、ステ
ージ土台５８に設けられた溝６０に嵌まり込み、溝６０
の方向にのみ回転移動できるように構成されている。
【００６７】また、ステージ土台５８の底部にも車輪６
２が設けられており、この車輪６２は容器１８の底面に
設けられた溝６４に嵌まり込み、この溝６４の方向にの
み回転移動できるように構成されている。なお以上の例
では、車輪５６、６２はそれぞれ４つずつ設けられてお
り、溝６０、６４はそれぞれ２つずつ設けられている。
【００６８】上述したように、ステージ支持台４０に
は、４つのプーリ４４から延びるセル駆動ワイヤ４２が
つながれている。図９のｘ方向のセル駆動ワイヤ４２に
よりステージ支持台４０が移動させられる場合には、車
輪５６が溝６０の中を回転移動することによりステージ
支持台４０が移動する。
【００６９】一方、セル駆動ワイヤ４２によってステー
ジ支持台４０が図のｙ方向に移動させられる場合には、
車輪５６は回転移動せず、溝６０に係った状態でステー
ジ土台５８自体をｙ方向に移動させる。ステージ土台５
８には、上述したように、底部に車輪６２が設けられて
おり、溝６４に嵌まり込んでいるので、この場合には車
輪６２が回転移動し、ステージ土台５８ごとｙ方向に移
動する。その結果、ステージ支持台４０もこの方向に移
動することになる。
【００７０】以上のような構成により、ステージ支持台
４０はセル駆動ワイヤ４２がプーリ４４に巻き上げられ
ることにより所定の方向に平行移動できるようになる。
【００７１】なお、図９に示された例では、一方向のみ
に移動できる車輪５６、６２を使用しているが、この代
わりにステージ土台５８上を全方向に移動できるキャス
ターをステージ支持台４０の底部に設けてもよい。
【００７２】また、ステージ支持台４０にセルステージ
２０を乗せる場合、セルステージ２０とステージ支持台
４０とを所定の方法で固定すれば、セルステージ２０を
水中に埋没させることができ、さらに集光型太陽電池装
置自体を傾けて使用することもできる。集光型太陽電池
装置自体を傾けて使用できれば、例えば住宅の屋根に設
置する場合に、太陽電池セル１６を太陽の方向に向けや
すくなり、より効率的な太陽光発電が可能となる。
【００７３】なお、セルステージ２０を水中に埋没させ
るためには、上述のように、ステージ支持台４０に固定
する他、水より比重の大きな材料で構成し、ステージ支
持台４０の上に乗せてもよい。
【００７４】実施形態３．図１０には、本実施形態に係
る集光型太陽電池装置の断面図が示される。図１０にお
いて、容器１８の上部には、集光レンズ１０が設けられ
ており、この集光レンズ１０によって太陽光１２が集光
され、集光スポット１４が形成される。セルステージ２
０上には、この集光スポット１４が当たるように太陽電
池セル１６が設けられている。
【００７５】また、実施形態１と同様に、太陽電池セル
１６の１つに対応する位置には、位置検出センサ２６も
設けられている。この位置検出センサ２６は、図４に示
されたものと同じ形をしており、４つの部分に区切ら
れ、中央部に穴があいている。この穴の部分に集光レン
ズ１０によって形成された集光スポット１４が当たって
いる場合には、太陽電池セル１６にも集光スポット１４
が当たるように、太陽電池セル１６及び位置検出センサ
２６が配置されている。このため、位置検出センサ２６
の穴の大きさとしては、太陽電池セル１６と同じ面積と
するのが好適である。また、本実施形態においても、実
施形態１と同様に、位置検出センサ２６の中央部の穴に
常に集光スポット１４が当たるように、セルステージ２
０の位置を移動し、太陽光を追尾するようになってい
る。
【００７６】各太陽電池セル１６には、太陽光による過
熱を防止するために、冷却水配管５２から供給される冷
却水を冷却水ノズル５４から噴射させて冷却を行なって
いる。この冷却水配管５２を、一部水圧管２８として分
岐し、これを給水弁Ｘ+ 、Ｘ- に供給する。集光スポッ
ト１４が位置検出センサ２６の一方の集熱板上にずれる
と、その下の給水弁Ｘ+ またはＸ- が開となるように構
成されており、冷却水が水車４６に流れ込む。これによ
り水車４６が回転し、セル駆動ワイヤ４２が巻き上げら
れて、滑車６６を介してセル駆動ワイヤ４２がつながれ
ているセルステージ２０を集光スポット１４の方向に水
平移動させる。
【００７７】なお、図１０においては、２つの給水弁Ｘ
+ 、Ｘ- が示されているが、実施形態１と同様に、セル
ステージ２０をｘ方向、ｙ方向の２方向に移動させるた
めに、４つの給水弁Ｘ+ 、Ｘ- 、Ｙ+ 、Ｙ- を設けるこ
とも可能である。
【００７８】また、セルステージ２０は、図１０に示さ
れるように、水の上に浮かせてもよいし、セルステージ
１８の上部すなわち集光レンズ１０の設置面からステー
ジ吊り下げワイヤ６８で吊り下げてもよい。セルステー
ジ２０を、ステージ吊り下げワイヤ６８で吊り下げた場
合には、セル駆動ワイヤ４２によってセルステージ２０
が水平方向に移動すると、ステージ吊り下げワイヤ６８
は支点６９を中心に回転運動を行なう。その結果、セル
ステージ２０が上下方向にも移動できることになる。太
陽の位置がずれていくと、集光レンズ１０によって集光
された集光スポット１４の位置は水平方向のみならず上
下方向にも移動するが、上述の通りセルステージ２０が
この集光スポット１４の移動に合わせて上下方向にも移
動できれば、より正確に集光スポット１４を追尾するこ
とができる。
【００７９】さらに、本実施形態のセルステージ２０
も、実施形態１と同様に水中に埋没させてもよい。この
場合には、太陽電池セル１６も水中に埋没されて冷却さ
れるので、上述した冷却水ノズル５４は不要となる。
【００８０】なお、容器１８に供給された水は、排水管
７０から排水され、容器１８中の水位が常に一定に保た
れている。
【００８１】本実施形態においては、上述した給水弁Ｘ
+ 、Ｘ- 、水車４６、滑車６６により本発明に係る駆動
手段が構成される。この駆動手段は、各セルステージ２
０毎に設けることも可能であるが、通常１台の集光型太
陽電池装置には、複数のセルステージ２０が設けられて
いるので、１組のセルステージ２０の駆動手段により複
数のセルステージ２０を移動させるように構成すること
も可能である。これにより、給水弁Ｘ+ 、Ｘ- 、水車４
６、滑車６６などの数を減らすことができるとともに、
装置コストを下げることができ、セルステージ２０毎の
位置合わせの精度のばらつきも小さくすることができ
る。
【００８２】なお、セルステージ２０の移動に使用する
水については、実施形態１と同様に、冷却水とは別に水
道配管から供給することも可能である。
【００８３】図１１には、給水弁Ｘ+ 、Ｘ- の拡大断面
図が示される。図１１において、位置検出センサ２６の
センサｘ+ 、ｘ- はそれぞれ集熱板となっており、各集
熱板の下には、それぞれ形状記憶合金製ばね７２が取り
付けられている。形状記憶合金製ばね７２の先端には、
遮断弁７４が取り付けられており、遮断弁７４の下部に
は、ステンレス製ばね７６が取り付けられて遮断弁７４
を下方に付勢し形状記憶合金製ばね７２とバランスして
いる。本実施形態においては、形状記憶合金製ばね７
２、遮断弁７４、ステンレス製ばね７６により、本発明
に係る形状記憶合金製オン−オフ弁が構成される。
【００８４】図１１（ａ）に示されるように、集光スポ
ット１４が位置検出センサ２６の中央部の穴に当たって
いる場合には、集熱板であるセンサｘ+ 、ｘ- には太陽
光が当たらず、温度が上昇しないので、遮断弁７４はス
テンレス製ばね７６にひっぱられて水圧管２８から供給
される水を遮断している。このように、集光スポット１
４が穴の位置に当たっている場合に、センサｘ+ 、ｘ-
へ太陽光の熱が伝導されることを防止するため、穴の部
分に透明部材あるいは反射部材を設けるのが好適であ
る。
【００８５】一方、図１１（ｂ）に示されるように、集
光スポット１４が、一方のセンサ、例えばセンサｘ- に
当たった場合には、センサｘ- の温度がすぐに７０〜１
５０℃まで上昇する。従って、その下に接触して設けら
れている形状記憶合金製ばね７２の温度も上昇し、これ
によって形状記憶合金製ばね７２が収縮する。この形状
記憶合金製ばね７２の収縮力は、ステンレス製ばね７６
の収縮力よりも大きいので、遮断弁７４は図に示される
ように上方に移動し、解放状態となる。このため、水圧
管２８から供給された水は解放状態となった遮断弁７４
を通過し、図１０に示された水車４６を回転させる。こ
れによってセル駆動ワイヤ４２が巻き上げられ、セルス
テージ２０が集光スポット１４の移動した方向に移動す
ることになる。このように、遮断弁７４は、駆動手段を
構成する水車４６を回転させる水圧を切替える機能を営
んでいる。
【００８６】セルステージ２０が集光スポット１４の移
動した方向に移動すると、集光スポット１４の位置が再
び位置検出センサ２６の中央部の穴に当たるようにな
り、センサｘ- 及び形状記憶合金製ばね７２の温度が低
下し、ステンレス製ばね７６の作用によって遮断弁７４
が閉となる。
【００８７】上述した構成においては、集光スポット１
４が、センサｘ+ 、ｘ- に当たっているときには、形状
記憶合金製ばね７２の温度も上昇するが、水車４６に水
を供給する配管中には水が流れているので、遮断弁７４
を介して形状記憶合金製ばね７２の温度が放熱される。
従って、形状記憶合金製ばね７２の温度としては最高１
５０℃までしか上昇しない。これにより、形状記憶合金
製ばね７２が熱劣化することを防止することができる。
【００８８】なお、上記位置検出センサ２６の大きさと
しては、太陽光１２がどの方向から入射しても、必ず位
置検出センサ２６を構成するセンサｘ+ 、ｘ- のどこか
で集光スポット１４を受けることができるように、集光
レンズ１０と同じ寸法とすることが好適である。
【００８９】以上述べたように、遮断弁７４を駆動する
ために形状記憶合金製ばね７２を使用した場合には、信
頼性及び寿命の点で有利となる。すなわち、遮断弁７４
の開閉が、例えば１５分に１回程度発生し、一日６時間
稼働した場合には、遮断弁７４の作動回数は、最高で一
日２４回となる。従って、一年で約２００日稼働させた
場合には、年間の作動回数は約５０００回となる。一般
に形状記憶合金製ばね７２は、７〜１０万回程度正常に
作動させることができるので、上記作動条件において
は、１５〜２０年の間故障なく作動させることが可能と
なる。
【００９０】図１２には、本実施形態に係る集光型太陽
電池装置の変形例が示される。図１２において、図１０
と同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。
【００９１】本変形例において特徴的な点は、集光スポ
ット１４の動きに応じて、セルステージ２０を移動させ
る代わりに集光レンズ１０の位置を移動させることにあ
る。
【００９２】集光レンズ１０が凸レンズ等の重量の重い
レンズで構成されている場合には、セルステージ２０を
動かすほうが容易であるが、集光レンズ１０を例えば、
樹脂製のフレネルレンズで構成する場合には、重量が非
常に軽くなるので、セルステージ２０を動かすよりも、
集光レンズ１０を動かすほうが容易となる。
【００９３】図１２において、セルステージ２０は、容
器１８の底面に固定棒７８にて固定されている。また、
集光レンズ１０は、支持棒８０によってセルステージ２
０から支持されている。
【００９４】集光レンズ１０の移動は、図１０と同様に
して、給水弁Ｘ+ 、Ｘ- の開閉により、水車４６が回転
し、滑車６６、８２を介して集光レンズ１０につながれ
たレンズ駆動ワイヤ８４によって行われる。集光レンズ
１０と支持棒８０とは、ヒンジで結ばれており、集光レ
ンズ１０は自由に動くことができる。
【００９５】図１３には、本実施形態で使用される冷却
水ノズル５４の例が示される。この冷却水ノズル５４
は、例えばステンレスやアルミニウム製で構成されてお
り、外径３〜６ｍｍ、内径２〜４ｍｍのチューブが使用
されている。図示しない冷却水配管５２から冷却水が供
給されると、セルステージ２０上に設けられた太陽電池
セル１６の位置に合わせてあけられたノズル孔８６から
冷却水が噴射され、各太陽電池セル１６に冷却水がかけ
られる。なお、冷却水ノズル５４としては、図１３に示
される形状に限られるものではなく、太陽電池セル１６
に確実に冷却水が噴射され、その冷却が行われるもので
あればよい。
【００９６】実施形態４．図１４には、本実施形態に係
る集光型太陽電池装置の断面図が示される。図１４にお
いて特徴的な点は、集光型太陽電池装置全体を斜めに傾
けたことにある。これは、住宅の屋根に集光型太陽電池
装置を設置した場合を想定したものである。図１４にお
いて、セルステージ２０は、容器１８中に注入された冷
却水８８中に浸漬されている。この状態で、実施形態
１、２、３で述べた方法により、集光スポット１４の位
置の変化に応じてセルステージ２０の位置制御を行な
う。
【００９７】太陽電池セル１６は、冷却水８８の中に埋
没しているので、実施形態１、２、３と同様に所定の防
水処理が施されている。
【００９８】本実施形態においては、冷却水８８は冷却
水配管５２から逆止弁９０を経由して容器１８内に供給
され、排水管７０から外部に排出される。従って、冷却
水８８は、斜めに配置された容器の下方から上方に向か
って流される。これにより、容器１８内には常に冷却水
８８が満たされた状態となっている。また、容器１８内
に入った冷却水８８は、暖められて上方から排出される
ため、太陽電池セル１６は常に低い温度の冷却水８８に
より冷却されることになり、太陽電池セル１６の冷却効
果を向上させることができる。
【００９９】逆止弁９０は、冷却水８８の供給が停止さ
れた場合に、冷却水８８の自重により閉となり、冷却水
が外部に排出されることが防止される。このような構成
により、仮に冷却水用ポンプの故障等により、冷却水８
８が冷却水配管５２から供給されなくなった場合にも、
逆止弁９０が閉じることにより、容器１８内にはそれま
で供給された冷却水８８がそのままの状態で保持される
ことになる。
【０１００】なお、逆止弁９０には、図１４（ｂ）に示
されるように、ゴム製のＯリング９２などを取り付ける
ことにより、さらに密閉性を高めることができる。
【０１０１】また、容器１８あるいは排水管７０に、図
示しない膨脹弁を設けることにより、太陽光により容器
１８内の冷却水８８の温度が上昇した場合にも、水蒸気
圧の上昇を吸収することができ、容器１８内の圧力上昇
による水もれなどを防止することができる。
【０１０２】また、図１４（ａ）に示されるように、集
光レンズ１０とセルステージ２０との間に、ガラス板９
４を設置するのも好適である。これにより、容器１８内
に収容される冷却水８８の量を減らすことができ、装置
の重量を軽くすることができる。
【０１０３】以上のような構成とすることにより、集光
型太陽電池装置の作動中に、冷却水が停止した場合に
も、容器１８中に保持される冷却水８８によって、太陽
電池セル１６の過熱が防止され、太陽電池セル１６の破
損を防止することができる。
【０１０４】本実施形態の効果を確認するために、容器
１８中に収められているセルステージ２０の大きさを１
ｍ2 とし、ガラス板９４により冷却水８８の水層の厚さ
を３ｍｍに設定して、冷却水ポンプが停止した状態で光
を照射する試験を実施した。
【０１０５】光の照射は、夏場の１か月間を想定し、１
ｋＷ／ｍ2 の光を連続１２時間照射した後、１２時間そ
の光の照射を停止することを３０回繰り返した。この場
合、外気温は３０℃に設定した。この試験では、容器１
８中に収容された冷却水８８の温度は最高で７３℃まで
上昇したが、容器１８の外への放熱があるので、この温
度以上にはならなかった。また、この間の冷却水８８の
減少量は、３０ｃｃ以下であり、斜めにされたセルステ
ージ２０上の太陽電池セル１６のうち最も上部にある太
陽電池セル１６も、冷却水８８中に埋没した状態である
ことが確認された。
【０１０６】この試験においては、集光率を１００倍に
設定していたが、太陽電池セル１６自体の温度も、先に
述べた冷却水８８の温度が７３℃という状態で、最高１
１８℃までの上昇に止まった。この場合、太陽電池セル
１６の発電能力は、温度の上昇のために低下するが、加
熱による損傷はほとんどなく、冷却水の供給が再開され
れば、すぐに正常な運転を再開できた。
【０１０７】実施形態５．図１５には、本実施形態に係
る集光型太陽電池装置の動作の説明図が示される。な
お、実施形態３と同一部材には同一符号を付してその説
明を省略する。
【０１０８】実施形態３においては、太陽電池セル１６
の冷却効率を上げるために、図１３に示されるような冷
却水ノズルを使用して噴射式の冷却法を採用している。
本実施形態は、このような噴射式冷却法を採用した場合
に、冷却水が停止した時の太陽電池セル１６の保護機構
に関するものである。
【０１０９】図１５（ａ）において、セルステージ２０
は、冷却水８８の水面上に浮いており、冷却水ノズル５
４からセルステージ２０上の太陽電池セル１６に冷却水
が噴射されている。本実施形態においても、セルステー
ジ２０は、集光レンズ１０によって太陽光１２が集光さ
れて形成された集光スポット１４の位置に太陽電池セル
１６が一致するように、実施形態１、３のような方法に
より位置制御が行われている。
【０１１０】また、太陽電池セル１６は、その面積が集
光レンズ１０の１／数１０〜１／１００程度の面積とな
っており、従って集光度としては数１０〜１００倍程度
となっている。さらに、セルステージ２０は、樹脂製の
ものが使用されており、セルステージ２０の比重が軽
く、水に浮かぶ構造となっている。上述した冷却水ノズ
ル５４は、セルステージ２０と共に移動できる構成とな
っている。冷却水ノズル５４から噴射された冷却水８８
は、容器１８内に滞留し、セルステージ２０がこの冷却
水８８の上に浮いている。
【０１１１】冷却水ノズル５４から噴射される水量と排
水管７０から排出される水量とは等しくなるように調整
されており、この結果、容器１８中の冷却水８８の水深
は常に一定になっている。容器１８中の冷却水８８の水
深は、集光レンズ１０の焦点距離の１／２〜同距離に設
定されている。
【０１１２】なんらかの故障が発生し、冷却水ノズル５
４から噴射される水が停止した場合には、排水管７０か
らの冷却水８８の排出はそのまま続行されるので、容器
１８中の水位が低下する。この結果、図１５（ｂ）に示
されるように、セルステージ２０の位置が低くなってい
く。このため、太陽電池セル１６の位置が集光レンズ１
０の焦点位置よりも下になり、太陽電池セル１６に当た
る太陽光の集光率は１０倍以下程度まで低くなる。従っ
て、太陽光１２による太陽電池セル１６の温度の上昇は
低く押さえられ、冷却水ノズル５４からの冷却水の噴射
がなくても、最高１００℃程度までしか温度が上昇しな
い。
【０１１３】以上の構成により、万一冷却水が停止した
場合にも、セルステージ２０が冷却水８８の水位の低下
により下降し、太陽電池セル１６に照射される太陽光１
２の集光度が低くなるので、太陽光１２により太陽電池
セル１６が過熱されて破損されることを防止することが
できる。
【０１１４】図１６には、本実施形態に係る集光型太陽
電池装置の変形例が示される。図１６において、セルス
テージ２０はステージ支持部材９６に支持されており、
ステージ支持部材９６の２枚の板の間に挟まれて図の水
平方向に移動可能に構成されている。このステージ支持
部材９６は、図の上方向に伸びた背板部９７が、容器１
８の側壁と押え板９８との間に挟まれ、押え板９８に案
内されて容器１８の側壁に接しながら上下方向に移動で
きる構成となっている。
【０１１５】なお、ステージ支持部材９６も、セルステ
ージ２０と同様に樹脂製となっており、水より軽い材料
から構成されていて、冷却水８８上に浮くように構成さ
れている。
【０１１６】容器１８には、水位調整配管９９から水が
出入りし、これによって容器１８中の冷却水８８の水位
が変化し、ステージ支持部材９６とともにセルステージ
２０が図の上下方向に移動できるように構成されてい
る。通常は、太陽電池セル１６に集光スポット１４が当
たるような水位に調整されている。
【０１１７】セルステージ２０上に設けられた太陽電池
セル１６には、図１５と同様に、冷却水ノズル５４から
冷却水が噴射され、太陽電池セル１６の過熱を防止して
いる。この冷却水ノズル５４から噴射された水は、排水
管７０から外部に排出される。
【０１１８】本実施形態の場合、冷却水ノズル５４から
噴射される冷却水がなんらかの故障により停止した場合
には、水位調整配管９９から容器１８中の冷却水８８が
抜けるようにしておく。例えば、冷却水配管５２に図示
しない流速センサを設けておけば、この流速センサで冷
却水配管５２から冷却水ノズル５４への冷却水の供給停
止を検知できる。この時、水位調整配管９９に、例えば
緊急排水弁（図示せず）を設け、ここから容器１８中の
冷却水８８を外に排水する構成としておけばよい。
【０１１９】これにより、冷却水停止時には、水位調整
配管９９から冷却水８８が抜け、セルステージ２０がス
テージ支持部材９６とともに下方に下降し、図１５
（ａ）、（ｂ）と同様の原理により太陽電池セル１６の
過熱が防止される。なお、この際に水位調整配管９９か
ら冷却水８８が抜けやすくするために、容器１８の側壁
に、空気取り入れ口１００を設けるのも好適である。
【０１２０】図１６に示された変形例においては、セル
ステージ２０が、ステージ支持部材９６に挟まれるよう
に支持されているので、集光型太陽電池装置を住宅の屋
根に設置し斜めに配置することも可能である。
【０１２１】図１７には、セルステージ２０をステージ
支持部材９６に支持させる場合の他の例が示される。図
１７においては、図１６の場合と異なり、セルステージ
２０及びステージ支持部材９６を、水より大きな比重を
有する材料で構成する。その際、セルステージ２０とス
テージ支持部材９６との間を封止用のＯリング１０２に
よって封止し、ここから冷却水８８がセルステージ２０
の上面に回り込まないようにしておく。
【０１２２】通常使用時には、水位調整配管９９から所
定の圧力を容器１８内の冷却水８８に加え、この圧力に
よりセルステージ２０が冷却水８８の水面上に浮くよう
にする。この際、水圧により、セルステージ２０が押し
上げられ、上述したＯリング１０２の作用により、セル
ステージ２０の上面すなわち太陽電池セル１６の側に冷
却水８８が回り込まないようになる。
【０１２３】従って、冷却水８８の水位を、太陽電池セ
ル１６が集光レンズ１０による集光スポット１４と同じ
高さとなるよう調整しておけば、図１５と同様にしてセ
ルステージ２０を水平方向に位置制御して、集光スポッ
ト１４の追尾を行うことができる。
【０１２４】一方、なんらかの理由で冷却水配管５２か
らの冷却水が停止した場合には、水位調整配管９９から
の圧力も停止されるように構成しておく。これにより、
セルステージ２０及びステージ支持部材９６が冷却水８
８中に沈んでいき、太陽電池セル１６が、集光レンズ１
０の焦点位置からずれるとともに、セルステージ２０上
に回り込んだ冷却水８８によって冷却され、太陽電池セ
ル１６の過熱による破損を防止することができる。
【０１２５】実施形態６．図１８には、本実施形態に係
る集光型太陽電池装置の断面図が示され、上述した各実
施形態と同一部材には同一符号を付してその説明を省略
する。図１８において、セルステージ２０は、容器１８
中に注入された冷却水８８の水面上に浮かんでいる。こ
の状態で、実施形態１、２、３で述べた方法によりセル
ステージ２０を水平方向に移動させ、太陽光の追尾を行
なっている。
【０１２６】また、セルステージ２０上に設けられた太
陽電池セル１６は、実施形態３と同様に、冷却水ノズル
５４から噴射される冷却水によって冷却されている。こ
の太陽電池セル１６の冷却方法としては、図示しない冷
却水配管より冷却水をセルステージ２０の表面に流し、
全面を一様に濡らすような方法を採ることも可能であ
る。
【０１２７】集光レンズ１０によって形成される集光ス
ポット１４の位置は、図に示すように太陽光１２が集光
レンズ１０に真上から入射する場合と、破線で示される
ように斜め方向から入射する場合とでは、その水平方向
の位置のみならず図の上下方向の位置もずれてしまう。
従って、容器１８中の冷却水８８の水位を、そこに浮か
べられているセルステージ２０上の太陽電池セル１６の
高さが、集光レンズ１０に真上方向から太陽光１２が入
射したときの集光スポット１４の高さに合うように調整
しておくと、太陽の位置がずれて太陽光１２が斜め方向
から入射した場合、太陽電池セル１６と集光スポット１
４との高さがずれ、太陽電池セル１６に照射される太陽
光１２の集光度が低下して発電量も低下してしまう。
【０１２８】例えば、真上方向から太陽光１２が入射し
た時に、太陽電池セル１６に照射される太陽光１２の集
光度を１００倍で設計した場合、太陽光１２が垂直方向
から３０°の角度をなして入射すると、この集光度が５
０〜８０倍に低下し、さらに４５°傾いた場合には、集
光度は２〜７倍まで低下してしまう。
【０１２９】このように、太陽光１２の入射角度が垂直
方向から大きくなるほど太陽エネルギの利用率が低下し
てしまう。
【０１３０】本実施形態においては、セルステージ２０
の水平方向の移動に伴い、容器１８中の冷却水８８の水
位も調整し、冷却水８８の上に浮かんでいるセルステー
ジ２０の高さを調整することにより、水平方向のみなら
ず上下方向についても集光スポット１４の位置と太陽電
池セル１６の位置とを合わせられるようにしたものであ
る。
【０１３１】冷却水８８の水位レベルを検知するため
に、レベルセンサ１０４を、レンズ面の支点１０６から
振り子式ワイヤ１０８によって吊り下げる。振り子式ワ
イヤ１０８の材質としては、針金、樹脂製の板などの、
曲らずあるいはゆがまない材料を使用する。また、振り
子式ワイヤ１０８の長さは、集光レンズ１０の焦点距離
の長さに等しくしておく。さらに、レベルセンサ１０４
は、冷却水８８のレベルを検知したときにＯＮとなるよ
うに構成しておく。このレベルセンサ１０４としては、
例えば、電極式のレベルセンサや浮子式レベルセンサな
どを使用することができる。
【０１３２】図１９には、浮子式レベルセンサの例が示
される。図１９において、２枚の電極１１０、１１２が
それぞれコア１１４とハウジング１１６に組み込まれて
いる。ハウジング１１６は、水より軽い材料で形成され
ている。なお、ハウジング１１６には、セルステージ２
０に接触する側に、その接触を確実にするための脚部１
１８が設けられている。図１９の例では、図の右側から
セルステージ２０が接触することになる。また、電極１
１０及び電極１１２には、引き出し線１２０、１２２が
接続されており、レベルセンサを吊り下げる振り子式ワ
イヤ１０８に沿って外部に取り出されている。
【０１３３】水面の位置がレベルセンサ１０４より低い
場合には、ハウジング１１６が自重で下方に下がり、電
極１１０、１１２は互いに離れスイッチはＯＦＦとな
る。一方、水面が上昇すると、ハウジング１１６が水よ
り軽い材料で形成されているので、水面の上昇とともに
上昇し、電極１１０、１１２が接触しスイッチがＯＮと
なる。
【０１３４】また、図１８に示された容器１８の排水管
７０には、排水弁１２４が設けられており、ここから排
出される水の量が冷却水ノズル５４から噴射され、容器
１８内に供給される水の量よりもやや多い量に設定され
ている。
【０１３５】以上のような構成において、図１８に実線
で示されるように、太陽光１２が集光レンズ１０に真上
から入射する時に、太陽電池セル１６の位置と集光スポ
ット１４の位置とが一致しているとすると、時間の経過
と共に太陽の位置が変化し、図１８に破線で示すよう
に、斜め方向から太陽光１２が入射して太陽電池セル１
６の位置と集光スポット１４の位置とがずれてくる。こ
の時、前述した各実施例の方法により、セルステージ２
０が太陽の位置を追尾して水平方向に移動する。このた
め、セルステージ２０がレベルセンサ１０４を水平方向
に押し、レベルセンサ１０４は振り子式ワイヤ１０８に
よって、支点１０６を中心として円運動をすることにな
る。これにより、レベルセンサ１０４は、水平方向の移
動のみならず上下方向の移動も行なうようになる。
【０１３６】セルステージ２０の水平方向の移動に伴っ
てレベルセンサ１０４の高さが変化すると、冷却水８８
の水位レベルよりも高い位置にレベルセンサ１０４が位
置するので、レベルセンサ１０４はＯＦＦとなる。この
時、排水弁１２４が閉となるように構成し、冷却水ノズ
ル５４から供給される冷却水によって冷却水８８の水位
を上昇させる。
【０１３７】振り子式ワイヤ１０８の長さは、前述した
ように、レンズ１０の焦点距離の長さに等しいので、レ
ベルセンサ１０４がどの位置に移動しても、レベルセン
サ１０４の上面の高さは常に集光レンズ１０の焦点位置
に一致している。従って、太陽電池セル１６の受光面の
高さがレベルセンサ１０４の上面の高さに一致する時の
冷却水８８の水位レベルでレベルセンサ１０４がＯＮと
なり、排水弁１２４が開となるように構成しておく。こ
れにより、冷却水８８に浮いているセルステージ２０の
位置が高くなり、太陽電池セル１６の高さが集光スポッ
ト１４の高さに一致すると排水弁１２４が開となってセ
ルステージ２０の上昇が停止する。また、この時には、
太陽電池セル１６の水平方向の位置も集光スポット１４
の位置に一致している。
【０１３８】排水弁１２４から排出される水量は、冷却
水ノズル５４から供給される水の量よりもやや多めに設
定されているので、この状態で排水を続けるとセルステ
ージ２０の位置が徐々に下がってくるが、所定量レベル
が低下したときにレベルセンサ１０４が再びＯＦＦとな
り、排水弁１２４が閉となって再び水位レベルが上昇す
る。このような動作を繰り返して、太陽電池セル１６の
高さが集光スポット１４の高さに一致するように制御さ
れる。
【０１３９】以上のように、本実施例では、セルステー
ジ２０の水平方向の位置制御だけでなく、排水弁１２４
の開閉が繰り返されて上下方向の位置制御も行われ、太
陽電池セル１６と集光スポット１４の位置が一致され
る。
【０１４０】本実施形態の場合、レベルセンサ１０４の
ＯＮ、ＯＦＦすなわち排水弁１２４の開閉は、冷却水の
供給量と排出量とのバランスで決まるが、ほぼ数分〜数
１０分に一度程度となるように設定するのが好適であ
る。また、午前中に太陽の位置がしだいに高くなってゆ
く場合には、冷却水８８の水位レベルを下げてゆく必要
がある。この場合にも、排水弁１２４からの排水量を冷
却水ノズル５４からの冷却水の供給量よりも少し多めに
設定しておくと、冷却水８８の補給量をその都度調整す
ることなく冷却水８８の水位レベルを下げることができ
る。このため、冷却水８８の補給量を調整するためのレ
ベルセンサ１０４を増設する必要がなく、単純な方法に
より太陽電池セル１６の高さ制御を行なうことができ
る。
【０１４１】図２０には、レベルセンサ１０４の他の例
が示される。図２０において、レベルセンサ１０４を吊
り下げている振り子式ワイヤ１０８は、セルステージ２
０の端部に固定された円筒状のサポート１２６の中を通
されている。この場合、レベルセンサ１０４とセルステ
ージ２０とは同じ高さとなるようにしておく。また、サ
ポート１２６の内径は、振り子式ワイヤ１０８がひっか
からないように適宜設定する。ただし、サポート１２６
の内径が大きすぎると、レベルセンサ１０４の追随性が
低下するので、その点も考慮して決定する。さらに、本
例においては振り子式ワイヤ１０８をフレキシブルな材
料で構成する。
【０１４２】以上のような構成により、セルステージ２
０が、太陽の位置の移動とともに水平方向に移動する
と、サポート１２６を経由して振り子式ワイヤ１０８に
よって吊り下げられているレベルセンサ１０４の高さが
変化し、図１９に示された例と同様にして電極の開閉が
行なわれ、これによって排水弁１２４も開閉されて容器
１８中の冷却水８８の水位が制御される。セルステージ
２０は冷却水８８の水面上に浮いているので、セルステ
ージ２０の高さは、常にレベルセンサ１０４と同じ高さ
となる。従って、レベルセンサ１０４と太陽電池セル１
６との高さ関係を常に集光スポット１４が太陽電池１６
に当たるような関係としておけば、太陽光１２がどの角
度で入射してきても必ず太陽電池セル１６に集光スポッ
トが当たるように制御できる。
【０１４３】なお、図１８において、セルステージ２０
の上昇速度を上げるために、冷却水ノズル５４の他に冷
却水配管５２から直接容器１８の中に水を供給する配管
を設けるのも好適である。
【０１４４】図２１には、図１８に示されるセルステー
ジ２０の高さ制御のフローが示される。図２１におい
て、太陽光発電中であるか否かが確認され（Ｓ２０）、
発電中でない場合には常に排水弁１２４が開とされる
（Ｓ２１）。
【０１４５】また、太陽光発電中である場合には（Ｓ２
０）、レベルセンサ１０４がＯＮであるか否かが確認さ
れる（Ｓ２２）。
【０１４６】Ｓ２２において、レベルセンサ１０４がＯ
Ｎの場合には、冷却水８８の水位レベルが高くなってい
ることを意味するので、排水弁１２４を開とする（Ｓ２
１）。一方、レベルセンサ１０４がＯＮでない場合には
（Ｓ２２）、冷却水８８の水位レベルが低い場合なの
で、排水弁１２４を閉とする（Ｓ２３）。
【０１４７】以上のような制御により、セルステージ２
０の高さを調整する。
【０１４８】本実施形態においては、太陽光１２の入射
角度が垂直方向から３０°傾いている場合にも、その集
光度を８０〜９５倍とすることができ、４５°傾いた場
合でも４０〜６０倍程度に維持することができる。従っ
て、太陽光１２の入射角度が大きい場合にも太陽電池セ
ル１６による発電量を十分確保することができる。
【０１４９】本実施形態では、上述したように、セルス
テージ２０を水平方向だけでなく上下方向にも移動させ
る。セルステージ２０の水平方向の移動を、実施形態２
で示される方法で実施した場合、セルステージ２０は図
８のステージ支持台４０の上に載せられただけであるの
で、冷却水８８の水位が上昇するとステージ支持台から
浮き上がってしまい、水平方向の位置制御ができなくな
る可能性がある。
【０１５０】そこで、図２２に示されるような構造とし
て、セルステージ２０が上下方向に移動しても、常に水
平方向の移動制御が可能となるようにしておく。図２２
において、ステージ支持台４０には、断面コの字状の凹
部１２８を形成しておき、セルステージ２０には凹部１
２８中を自由に上下動できるよう緩く嵌め合わされる突
起部１３０が形成される。
【０１５１】このような構成により、セル駆動ワイヤ４
２によってステージ支持台４０が水平方向に移動する
と、これに伴ってセルステージ２０も水平方向に移動す
る。この時、前述したような構成により冷却水８８の水
面が上昇し、これによりセルステージ２０の位置が上方
に移動しても凹部１２８と突起部１３０とが噛み合って
いるので、セルステージ２０の水平方向の位置制御を維
持することができる。
【０１５２】図２３には、セルステージ２０の水平方向
の制御を維持するための他の例が示される。図２３にお
いて、セルステージ２０は、所定の位置に穴１３２が開
けられており、ステージ支持台４０にはこの穴１３２に
通される棒１３４が立てられている。このような構造に
より、セルステージ２０が上下方向に移動しても、ステ
ージ支持台４０による水平方向の制御を維持することが
できる。
【０１５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
太陽光の追尾を、冷却などに用いられる水を利用して実
施するので、特別な追尾エネルギを必要とせず、省エネ
ルギ化を図ることができる。
【０１５４】また、常に冷却水によって太陽電池セルを
冷却しているので、太陽電池の発電能力を高く維持する
ことができる。
【０１５５】また、セルステージの水平方向の移動を水
車の回転力によって実施すると、水平方向の移動制御を
より確実に行なうことができる。
【０１５６】また、セルステージを移動させるための水
流の切り換えを、形状記憶合金製オン−オフ弁を使用し
て行なうことにより、弁の開閉エネルギを使用しないで
済み、この点でも省エネルギ化を図ることができる。
【０１５７】また、容器中の冷却水の水位を調整するこ
とにより、セルステージを水平方向のみならず上下方向
にも移動させることができ、集光スポットの追尾性能を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る集光型太陽電池装置の実施形態
１の斜視図である。
【図２】 図１に示された実施形態の平面図である。
【図３】 図１に示された実施形態に使用されるステー
ジ駆動棒の斜視図である。
【図４】 図１に示された実施形態に使用される位置検
出センサを示す図である。
【図５】 図１に示された実施形態におけるセルステー
ジの移動制御を示すフロー図である。
【図６】 図１に示された実施形態に使用されるセルス
テージを示す図である。
【図７】 図１に示された実施形態に使用されるステー
ジ駆動棒の例を示す図である。
【図８】 本発明に係る集光型太陽電池装置の実施形態
２の構成図である。
【図９】 図８に示された実施形態のステージ支持台の
構成図である。
【図１０】 本発明に係る集光型太陽電池装置の実施形
態３の断面図である。
【図１１】 図１０に示される実施形態に使用される給
水弁の拡大断面図である。
【図１２】 本発明に係る集光型太陽電池装置の実施形
態３の変形例を示す断面図である。
【図１３】 図１０及び図１２に示される実施形態に使
用される冷却水ノズルを示す図である。
【図１４】 本発明に係る集光型太陽電池装置の実施形
態４の断面図である。
【図１５】 本発明に係る集光型太陽電池装置の実施形
態５の動作を示す断面図である。
【図１６】 本発明に係る集光型太陽電池装置の実施形
態５の変形例を示す断面図である。
【図１７】 図１６に示される実施形態に使用されるス
テージ支持部材とセルステージとの関係を示す断面図で
ある。
【図１８】 本発明に係る集光型太陽電池装置の実施形
態６の断面図である。
【図１９】 図１８に示される実施形態に使用されるレ
ベルセンサの例を示す図である。
【図２０】 図１８に示される実施形態に使用される浮
子式レベルセンサの例を示す図である。
【図２１】 図１８に示される実施形態におけるセルス
テージの高さ制御を示すフロー図である。
【図２２】 図１８に示される実施形態に使用されるセ
ルステージとステージ支持台との関係を示す説明図であ
る。
【図２３】 図１８に示される実施形態に使用されるセ
ルステージとステージ支持台との関係を示す説明図であ
る。
【図２４】 集光スポットと太陽電池セルとの位置が一
致している場合の位置関係の説明図である。
【図２５】 集光スポットと太陽電池セルとの位置が
ずれている場合の位置関係の説明図である。
【図２６】 太陽光を追尾する際に集光レンズを動かす
従来の追尾方法の説明図である。
【符号の説明】
１０ 集光レンズ、１２ 太陽光、１４ 集光スポッ
ト、１６ 太陽電池セル、１８ 容器、２０ セルステ
ージ、２２ 弾性部材、２４ｘ、２４ｙ ステージ駆動
棒、２６ 位置検出センサ、２８ 水圧管、３０ 受け
穴、３１ 密封部材、３２ 加圧水、３４ 底面、３６
テーパ部、３８ 階段状部、４０ ステージ支持台、
４２ セル駆動ワイヤ、４４ プーリ、４６ 水車、４
８ ベルト、５０ バイパス水路、５２ 冷却水配管、
５４ 冷却水ノズル、５６、６２車輪、５８ ステージ
土台、６０、６４ 溝、６６、８２ 滑車、６８ ステ
ージ吊り下げワイヤ、６９ 支点、７０ 排水管、７２
形状記憶合金製ばね、７４ 遮断弁、７６ ステンレ
ス製ばね、７８ 固定棒、８０ 支持棒、８４ レンズ
駆動ワイヤ、８６ ノズル孔、８８ 冷却水、９０ 逆
止弁、９２、１０２Ｏリング、９４ ガラス板、９６
ステージ支持部材、９７ 背板部、９８押え板、９９
水位調整配管、１００ 空気取り入れ口、１０４ レベ
ルセンサ、１０６ レンズ面の支点、１０８ 振り子式
ワイヤ、１１０、１１２ 電極、１１４ コア、１１６
ハウジング、１１８ 脚部、１２０、１２２ 引き出
し線、１２４ 排水弁、１２６ サポート、１２８ 凹
部、１３０ 突起部、１３２ 穴、１３４ 棒、Ｘ1 、
Ｘ2 、Ｙ1 、Ｙ2 、Ｘ+ 、Ｘ- 、Ｙ+ 、Ｙ- 給水弁、
Ｘ3 、Ｘ4 、Ｙ3 、Ｙ4 排水弁、ｘ+ 、ｘ- 、ｙ+ 、
ｙ- センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寒河江 孝志 愛知県東海市荒尾町ワノ割１番地 愛知製 鋼株式会社内 (72)発明者 福井 康二 愛知県東海市荒尾町ワノ割１番地 愛知製 鋼株式会社内 (72)発明者 冨田 光明 愛知県東海市荒尾町ワノ割１番地 愛知製 鋼株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 太陽光を集める複数の集光レンズと、前
    記各集光レンズの焦点またはその近傍に形成された集光
    スポットの位置に配置される太陽電池セルと、前記太陽
    電池セルを載置するセルステージと、前記集光レンズに
    対応して前記セルステージに設けられた位置検出センサ
    と、前記位置検出センサの中央に前記集光レンズからの
    集光ビームが照射され集光スポットが形成されるように
    前記セルステージまたは前記集光レンズのいずれか一方
    を移動させる駆動手段と、を備えた集光型太陽電池装置
    であって、 前記駆動手段は水圧を利用することを特徴とする集光型
    太陽電池装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の集光型太陽電池装置にお
    いて、 前記セルステージは容器内に収納されており、かつその
    容器内に注入された水の上に浮いていることを特徴とす
    る集光型太陽電池装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の集光型太陽電池装置にお
    いて、 前記セルステージは容器内に収納されており、かつその
    容器内に注入された水の中に埋没していることを特徴と
    する集光型太陽電池装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の集光型太陽電池装置にお
    いて、 前記セルステージは水平方向に移動可能とされており、
    隣接する１組の側面部が弾性部材により支持されてお
    り、前記側面部に対向する他の１組の側面部に前記駆動
    手段として水圧で駆動される押圧部材が設けられている
    ことを特徴とする集光型太陽電池装置。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の集光型太陽電池装置にお
    いて、 前記セルステージは、ステージ支持台上に支持されてお
    り、このステージ支持台は水圧により回転する水車によ
    り水平方向に移動可能とされていることを特徴とする集
    光型太陽電池装置。
  6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれか一項記
    載の集光型太陽電池装置において、 前記位置検出センサは、４つの台形の集熱板により中央
    部に穴の開いた四角形状に構成され、前記中央部の穴は
    太陽電池セルに相当する面積とされると共に透明部材ま
    たは反射部材が設けられ、前記４つの各集熱板の下方に
    は、前記駆動手段に利用される水圧を切替えるための形
    状記憶合金製オン−オフ弁が設けられていることを特徴
    とする集光型太陽電池装置。
  7. 【請求項７】 請求項２記載の集光型太陽電池装置にお
    いて、 前記セルステージは、ステージ支持台に上下動可能に支
    持されており、前記集光ビームの焦点の移動に合わせて
    前記容器内の水量を調節することにより、前記セルステ
    ージを上下方向に位置合わせが可能であることを特徴と
    する集光型太陽電池装置。
  8. 【請求項８】 請求項２または請求項７記載の集光型太
    陽電池装置において、 太陽電池装置の故障を検知した場合には、前記容器内の
    水を排出することを特徴とする集光型太陽電池装置。
  9. 【請求項９】 請求項３記載の集光型太陽電池装置にお
    いて、 前記容器全体が斜めに設置されており、水は下方から上
    方に向けて循環していることを特徴とする集光型太陽電
    池装置。
  10. 【請求項１０】 請求項３または請求項９記載の集光型
    太陽電池装置において、 太陽電池装置の故障を検知した場合には、前記容器の下
    方に設けられた弁を閉じ、前記容器内に水を溜めておく
    ことを特徴とする集光型太陽電池装置。
  11. 【請求項１１】 太陽光を集める複数の集光レンズと、
    前記各集光レンズの焦点またはその近傍に形成された集
    光スポットの位置に配置される太陽電池セルと、前記太
    陽電池セルを載置するセルステージと、予め設定された
    プログラムに従い、前記太陽電池セルに前記集光レンズ
    からの集光ビームが照射され集光スポットが形成される
    ように前記セルステージまたは前記集光レンズのいずれ
    か一方を移動させる駆動手段と、を備えた集光型太陽電
    池装置であって、 前記駆動手段は水圧を利用することを特徴とする集光型
    太陽電池装置。
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