JPH11261096A - 集光型太陽光発電装置 - Google Patents

集光型太陽光発電装置

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JPH11261096A
JPH11261096A JP10059893A JP5989398A JPH11261096A JP H11261096 A JPH11261096 A JP H11261096A JP 10059893 A JP10059893 A JP 10059893A JP 5989398 A JP5989398 A JP 5989398A JP H11261096 A JPH11261096 A JP H11261096A
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JP
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electrode
electrodes
solar cell
substrate
lens
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JP10059893A
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Ryuichi Kimata
隆一 木全
Noboru Kawaguchi
昇 川口
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光電効率向上のために裏面電極型の太陽電池セ
ルを用いるにあたり、太陽電池セルの電気的接続構造を
簡略化可能とし、接続部の劣化を防止し得るようにす
る。 【解決手段】表面に第１電極が形成された基板９上に、
第１電極に接続される第２電極を裏面側に有する裏面電
極型の太陽電池セル１０が、第１および第２電極を電気
的に接合せしめて載置、固定され、太陽電池セル１０の
外側方で前記基板９上の第１電極に出力取出し用端子１
８，１９がろう接により接続され、大径端面を受光端面
１１ａとした円錐台形状の光導体１１が、受光端面１１
ａをレンズの焦点近傍に配置して太陽電池セル１０の表
面に載置、固定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光を太陽電池
セルに集光せしめ、光電変換により電力を得る集光型太
陽光発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池セルの能力を有効活用して発電
コストを低減するために、太陽光をレンズで太陽電池セ
ルに集光するようにした集光型太陽光発電装置が、たと
えば特開平７−２３１１１１号公報等で既に知られてい
る。
【０００３】この特開平７−２３１１１１号公報に開示
されたものでは、一辺が２ｍｍ程の小型の太陽電池セル
が、デュアルインラインパッケージ等のＩＣタイプのキ
ャリアに接続され、該キャリアがスルーホール基板等の
プリント回路基板に差し込むように取り付けられること
により、複数の太陽電池セル間等との電気的接続がなさ
れる構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
太陽光発電装置の電気的接続構成は、大電力を得るべく
太陽電池セルを大型化する場合に適用するのは困難であ
り、大型の太陽電池セルを用いる場合には、はんだ付け
等のろう接構造に頼らざるを得ない。しかるに太陽電池
セルへの集光倍率が１００倍を超えるようになると、収
束光がはんだ付け等の接続部に照射されたときに、接続
部の劣化を早めてしまう。
【０００５】一方、太陽電池セルの光電変換効率を高め
るという観点から、太陽光が照射される表面側ではなく
裏面側に電極が設けられる裏面電極型の太陽電池セルを
用いることにより、太陽光を電極で遮られることなく太
陽電池セル内に吸収せしめるようにする試み（米国特許
第４９３３０２２号公報）もなされている。しかるに、
たとえば１００倍以上に太陽光が集光されることに起因
して太陽電池セルが高温度となることを回避すべく、効
率よく冷却するための放熱板等が太陽電池セルの裏面側
に取付けられる必要があることから、裏面電極型の太陽
電池セルを用いる場合には、太陽電池セルとの電気的接
続構造に特別な工夫が必要となる。
【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、光電効率向上のために裏面電極型の太陽電池
セルを用いるにあたり、太陽電池セルの電気的接続構造
を簡略化可能とし、接続部の劣化を防止し得るようにし
た集光型太陽光発電装置を提供することを目的とする。
【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、請求項１記載の発明は、太陽光を光電変換する太陽
電池セルと、太陽光を集光して前記太陽電池セル上に収
束せしめるレンズとを備える集光型太陽光発電装置にお
いて、表面に第１電極が形成された基板上に、前記第１
電極に接続される第２電極を裏面側に有する裏面電極型
の太陽電池セルが、第１および第２電極を電気的に接合
せしめて載置、固定され、太陽電池セルの外側方で前記
基板上の第１電極に出力取出し用端子がろう接により接
続され、大径端面を受光端面とした円錐台形状の光導体
が、前記受光端面を前記レンズの焦点近傍に配置して前
記太陽電池セルの表面に載置、固定されることを特徴と
する。また光導体は、請求項３記載の発明に従って、光
学レンズ体から成ることが望ましい。
【０００８】このような構成によれば、基板の表面側に
形成される第１電極に、基板とは別体である出力取出し
用端子がろう接により接続されるので、電気的接続構造
が簡単であり、しかも接続工程が単純化される。また円
錐台形状の光導体によりレンズで集光された太陽光が太
陽電池セルの表面に導かれるので、第１電極および出力
取出し用端子の接続部に収束した太陽光が照射されるこ
とがなく、前記接続部の太陽光照射による劣化が防止さ
れる。
【０００９】また請求項２記載の発明は、上記請求項１
記載の発明の構成に加えて、前記出力取出し用端子の前
記第１電極への接合部が櫛歯状に形成されることを特徴
とし、かかる構成によれば、出力取出し用端子の第１電
極へのろう接接続時に、不要な熱拡散を防止して接続作
業を容易かつ確実なものとすることができ、しかも接続
完了後に、接続部に作用する応力を緩和することが可能
となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１１】図１ないし図６は本発明の一実施例を示す
ものであり、図１は集光型太陽光発電装置の縦断面図、
図２は図１の要部拡大図、図３は図２の３矢視平面図、
図４は基板の表面側を示す平面図、図５は太陽電池セル
の裏面側を示す平面図、図６は集光型太陽光発電装置の
要部分解斜視図である。
【００１２】先ず図１および図２において、この集光型
太陽光発電装置は、下方に向うにつれて小径となるよう
にして横断面円形の筒状に形成されるレンズフレーム５
と、該レンズフレーム５の上端開口部を塞ぐようにして
レンズフレーム５の上端に周縁部が固定されるフレネル
レンズ６と、レンズフレーム５の下端開口部を塞ぐよう
にしてレンズフレーム５の下端に結合される放熱部材７
と、レンズフレーム５の下部内で放熱部材７上に締結さ
れるヒートスプレッター８と、ヒートスプレッター８上
に貼着される基板９と、該基板９上に固定的に接合され
る裏面電極型の太陽電池セル１０と、該太陽電池セル１
０上に貼着される光導体１１とを備える。
【００１３】放熱部材７は、平板状の基部７ａと、該基
部７ａの裏面側から突出される複数の放熱フィン７ｂ，
７ｂ…と、前記レンズフレーム５の下端部に嵌合される
べく前記基部７ａの表面から突出される嵌合突部７ｃと
を一体に有して、アルミニウム合金等の金属により形成
される。
【００１４】図３を併せて参照して、ヒートスプレッタ
ー８は、アルミニウム合金等の金属により矩形の平板状
に形成されるものであり、放熱部材７における嵌合突部
７ｃの上面に、該ヒートスプレッター８が複数のねじ部
材１２，１２…により締結される。しかもヒートスプレ
ッター８の上面中央部には、基板９に対応した凹部１３
が設けられる。
【００１５】図４において、基板９の表面側には、プラ
ス側第１電極１４と、マイナス側第１電極１５とが形成
されるものであり、プラス側第１電極１４は、相互に間
隔をあけた位置で相互に平行に延びる複数たとえば３つ
の分岐部１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、それらの分岐部１
４ａ〜１４ｃと直交する方向に延びるとともに各分岐部
１４ａ〜１４ｃの一端が共通に連なる集合部１４ｄとか
ら成なる。またマイナス側第１電極１５は、前記プラス
側第１電極１４の各分岐部１４ａ〜１４ｃに対して交互
配置となる位置で相互に平行に延びるとともにプラス側
第１電極１４の集合部１４ｄと間隔をあけた位置に一端
が配置される複数たとえば３つの分岐部１５ａ，１５
ｂ，１５ｃと、それらの分岐部１５〜１５ｃと直交する
方向に延びて各分岐部１５ａ〜１５ｃの他端が共通に連
なるとともに前記プラス側第１電極１４における各分岐
部１４ａ〜１４ｃの他端との間に間隔をあけて配置され
る集合部１５ｄとから成る。
【００１６】一方、太陽電池セル１０の裏面には、図５
で示すように、プラス側第１電極１４の各分岐部１４ａ
〜１４ｃに個別に対応して相互に平行に延びる複数たと
えば３つのプラス側第２電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ
と、マイナス側第１電極１５の各分岐部１５ａ〜１５ｃ
に個別に対応して相互に平行に延びる複数たとえば３つ
のマイナス側第２電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃとが形成
されている。
【００１７】而して基板９上には太陽電池セル１０が固
定的に接合されるのであるが、基板９上への太陽電池セ
ル１０の接合状態では、基板９の表面のプラス側および
マイナス側第１電極１４，１５のうち、集合部１４ｄ，
１５ｄが太陽電池セル１０の外側方に配置されることに
なり、各集合部１４ｄ，１５ｄに、プラス側およびマイ
ナス側の出力取出し用端子１８，１９がそれぞれ接続さ
れることになる。しかも両出力取出し用端子１８，１９
は、直線状に延びる集合部１４ｄ，１５ｄに相互に間隔
をあけた複数箇所で接合されるようにして、櫛歯状に形
成される複数の端子部１８ａ…，１９ａ…をそれぞれ備
える。
【００１８】図６において、基板９上への太陽電池セル
１０への接合、ならびに基板９上のプラス側およびマイ
ナス側第１電極１４，１５への両出力取出し用端子１
８，１９の接合にあたっては、基板９上の両電極１４，
１５にそれぞれ対応したはんだシート２０，２１を準備
し、基板９上の両第１電極上１４，１５にそれぞれ位置
決め載置した両ハンダシート２０，２１上に太陽電池セ
ル１０を位置決め配置し、さらに両第１電極１４，１５
の集合部１４ｄ，１５ｄ上に各端子部１８ａ…，１９ａ
…をそれぞれ位置決め載置するようにして両端子１８，
１９を基板９上に配置した状態で、還元雰囲気における
加熱を実行する。そうすると、両はんだシート２０，２
１が溶解することにより、太陽電池セル１０の両第２電
極１６ａ〜１６ｃ，１７ａ〜１７ｃならびに基板９上の
両第１電極１４，１５が接続されるとともに太陽電池セ
ル１０が基板９上に結合され、さらに太陽電池セル１０
の外側方で両第１電極１４，１５に両出力取出し用端子
１８，１９がそれぞれ接続されることになる。
【００１９】このように基板９、太陽電池セル１０およ
び両出力取出し用端子１８，１９が接合された状態で、
基板９は、ヒートスプレッター８の凹部１３に該ヒート
スプレッター８との間に図示しない接着剤を介在させる
ようにして嵌合され、基板９がヒートスプレッター８の
上面に貼着される。
【００２０】また光導体１１は、下方に向うにつれて小
径となるようにして光学レンズ体により円錐台状に形成
されるものであり、上端面すなわち大径端面を受光端面
１１ａとして太陽電池セル１０の表面中央部に図示しな
い接着剤により貼着される。この際、太陽電池セル１０
および光導体１１間の接着剤で、両第１電極１４，１５
および両出力取出し用端子１８，１９の接合部を覆うよ
うにすると、前記接合部を外気と遮断して湿気等による
悪影響が前記接合部に及ぶことを避けることができる。
【００２１】而して光導体１１の前記受光端面１１ａ
は、太陽電池セル１０への光導体１１の貼着時に、フレ
ネルレンズ６の焦点近傍に配置されることになる。
【００２２】さらに前記両出力取出し用端子１８，１９
には、導線２２，２３がはんだ付け等によってそれぞれ
接続されるものであり、それらの導線２２，２３は、レ
ンズフレーム５を貫通して外部に導出される。
【００２３】次にこの実施例の作用について説明する
と、光電効率向上のために裏面電極型の太陽電池セル１
０を用いるのであるが、その太陽電池セル１０からの電
力取出しのための電気的接続構造は、基板９の表面側に
形成される第１電極１４，１５に、基板９とは別体であ
る出力取出し用端子１８，１９がはんだ付により接続さ
れるだけの簡単なものであり、しかも接続工程を単純化
することができる。
【００２４】また円錐台形状の光導体１１によりフレネ
ルレンズ６で集光された太陽光が太陽電池セル１０の表
面に導かれるので、第１電極１４，１５および出力取出
し用端子１８，１９の接続部に収束した太陽光が照射さ
れることはなく、前記接続部の太陽光照射による劣化が
防止される。
【００２５】さらに出力取出し用端子１８，１９の第１
電極１４，１５への接合部すなわち端子部１８ａ…，１
９ａ…が櫛歯状に形成されているので、出力取出し用端
子１８，１９の第１電極１４，１５へのはんだ付時に、
不要な熱拡散が生じるのを防止して接続作業を容易かつ
確実なものとすることができ、しかも接続完了後に、接
続部に作用する応力を緩和することが可能となる。
【００２６】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
【００２７】たとえば、上気実施例では、出力取出し用
端子１８，１９を第１電極１４，１５にはんだ付で接続
するようにしたが、はんだ付に代えてろう付接続を行な
うようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上のように請求項１または３記載の発
明によれば、基板の表面側の第１電極に、基板とは別体
である出力取出し用端子をろう接により接続するように
して電気的接続構造を簡単にし、しかも接続工程を単純
化することができる。また収束した太陽光が第１電極お
よび出力取出し用端子の接続部に照射されることがない
ようにし、接続部の太陽光照射による劣化を防止するこ
とができる。
【００２９】また請求項２記載の発明によれば、出力取
出し用端子の第１電極へのろう接接続時に、不要な熱拡
散を防止して接続作業を容易かつ確実なものとすること
ができ、接続完了後には接続部に作用する応力を緩和す
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】集光型太陽光発電装置の縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図２の３矢視平面図である。
【図４】基板の表面側を示す平面図である。
【図５】太陽電池セルの裏面側を示す平面図である。
【図６】集光型太陽光発電装置の要部分解斜視図であ
る。
【符号の説明】
６・・・レンズ ９・・・基板 １０・・・太陽電池セル １１・・・光導体 １１ａ・・・受光端面 １４，１５・・・第１電極 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ・・
・第２電極 １８，１９・・・出力取出し用端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 太陽光を光電変換する太陽電池セル（１
    ０）と、太陽光を集光して前記太陽電池セル（１０）上
    に収束せしめるレンズ（６）とを備える集光型太陽光発
    電装置において、表面に第１電極（１４，１５）が形成
    された基板（９）上に、前記第１電極（１４，１５）に
    接続される第２電極（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７
    ａ，１７ｂ，１７ｃ）を裏面側に有する裏面電極型の太
    陽電池セル（１０）が、第１および第２電極（１４，１
    ５；１６ａ〜１６ｃ，１７ａ〜１７ｃ）を電気的に接合
    せしめて載置、固定され、太陽電池セル（１０）の外側
    方で前記基板（９）上の第１電極（１４，１５）に出力
    取出し用端子（１８，１９）がろう接により接続され、
    大径端面を受光端面（１１ａ）とした円錐台形状の光導
    体（１１）が、前記受光端面（１１ａ）を前記レンズ
    （６）の焦点近傍に配置して前記太陽電池セル（１０）
    の表面に載置、固定されることを特徴とする集光型太陽
    光発電装置。
  2. 【請求項２】 前記出力取出し用端子（１８，１９）の
    前記第１電極（１４，１５）への接合部が櫛歯状に形成
    されることを特徴とする請求項１記載の集光型太陽光発
    電装置。
  3. 【請求項３】 前記光導体（１１）が、光学レンズ体か
    ら成ることを特徴とする請求項１または２記載の集光型
    太陽光発電装置。
JP10059893A 1998-03-11 1998-03-11 集光型太陽光発電装置 Pending JPH11261096A (ja)

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US09/265,572 US6051776A (en) 1998-03-11 1999-03-10 Light condensing-type solar generator system

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