JPH11298031A - 太陽電池発電システム - Google Patents
太陽電池発電システムInfo
- Publication number
- JPH11298031A JPH11298031A JP10143593A JP14359398A JPH11298031A JP H11298031 A JPH11298031 A JP H11298031A JP 10143593 A JP10143593 A JP 10143593A JP 14359398 A JP14359398 A JP 14359398A JP H11298031 A JPH11298031 A JP H11298031A
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- JP
- Japan
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- solar cell
- solar
- driving
- cell power
- sun
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
- F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- 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
- F24S23/74—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/47—Mountings or tracking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
「課題」従来、コストの高い太陽電池発電方式のコスト
を大幅に下げ、一般的な普及をはかる。 「解決手段」従来の太陽電池を一面に敷き詰めるやり方
に代わり、半円筒型の反射鏡を並行に多数設置し、必要
なエリアをカバーし、その反射鏡の焦点位置に集約され
た光を捕らえる小型の太陽電池モジュールを設置し、太
陽電池の使用量を大幅に減らす。また、この反射鏡モジ
ュールは太陽追尾装置により、常時その焦点に太陽光が
集約される。
を大幅に下げ、一般的な普及をはかる。 「解決手段」従来の太陽電池を一面に敷き詰めるやり方
に代わり、半円筒型の反射鏡を並行に多数設置し、必要
なエリアをカバーし、その反射鏡の焦点位置に集約され
た光を捕らえる小型の太陽電池モジュールを設置し、太
陽電池の使用量を大幅に減らす。また、この反射鏡モジ
ュールは太陽追尾装置により、常時その焦点に太陽光が
集約される。
Description
【０００１】「発明の属する技術分野」本発明は、太陽
電池発電方式に関するものである。
電池発電方式に関するものである。
【０００２】「従来の技術」従来、太陽電池発電システ
ムは太陽電池（ソーラーセル）を平面的に並べ、直列及
び並列連結により、一枚の板状にパネル化され、家屋の
屋根等に固定され、又はパネルとして半固定、太陽追尾
装置付き等いずれも太陽エネルギーを直接太陽電池に受
け発電する方式が採用されている。
ムは太陽電池（ソーラーセル）を平面的に並べ、直列及
び並列連結により、一枚の板状にパネル化され、家屋の
屋根等に固定され、又はパネルとして半固定、太陽追尾
装置付き等いずれも太陽エネルギーを直接太陽電池に受
け発電する方式が採用されている。
【０００３】「発明が解決しようとする課題」太陽電池
は一般的に言って発電用に採用する場合、通常発電方式
との比較において、そのコスト高の故に、特殊な用途ま
たはテスト的にしか採用されてこなかった。近年、一般
家庭にも、若干採用されつつあるものの、そのハードル
は依然として高い。地球温暖化問題、または地球資源エ
ネルギーの有限性等より太陽エネルギーの有効利用は人
類の至上命題とも言えるもので、太陽電池の普及は必須
のものであり、そのコストダウンは切にもとめられてい
る。
は一般的に言って発電用に採用する場合、通常発電方式
との比較において、そのコスト高の故に、特殊な用途ま
たはテスト的にしか採用されてこなかった。近年、一般
家庭にも、若干採用されつつあるものの、そのハードル
は依然として高い。地球温暖化問題、または地球資源エ
ネルギーの有限性等より太陽エネルギーの有効利用は人
類の至上命題とも言えるもので、太陽電池の普及は必須
のものであり、そのコストダウンは切にもとめられてい
る。
【０００４】「課題を解決するための手段」太陽電池の
特性として、照度をあげると、発生電圧は変わらず、発
生電流は比例的に増大していく特性があるので、以下の
手段で、太陽光を集約し、太陽電池の使用量を大幅に削
減しコストダウンを計る。
特性として、照度をあげると、発生電圧は変わらず、発
生電流は比例的に増大していく特性があるので、以下の
手段で、太陽光を集約し、太陽電池の使用量を大幅に削
減しコストダウンを計る。
【０００５】対象となる太陽エネルギー受光エリアを細
長い長方形のエリアに区分し、そのエリア毎に半円筒状
の反射鏡を設置する。この反射鏡は厳密には、方物面と
なっており、その焦点位置に集約された太陽光を受ける
細長い太陽電池（ソーラーセル）が設置される。理論的
には、集約率を可能なかぎりあげ、太陽電池を小型化す
ることはできるが、太陽電池の温度上昇、効率変化の面
からも、実用的な範囲に決められる。もちろん太陽電池
の冷却のための空冷装置も必要に応じ設置される。
長い長方形のエリアに区分し、そのエリア毎に半円筒状
の反射鏡を設置する。この反射鏡は厳密には、方物面と
なっており、その焦点位置に集約された太陽光を受ける
細長い太陽電池（ソーラーセル）が設置される。理論的
には、集約率を可能なかぎりあげ、太陽電池を小型化す
ることはできるが、太陽電池の温度上昇、効率変化の面
からも、実用的な範囲に決められる。もちろん太陽電池
の冷却のための空冷装置も必要に応じ設置される。
【０００６】この円筒形の反射鏡モジュールは、底部の
中央部に軸方向と並行に設置された回転軸を中心に任意
の方向に回転できる構造となっている。
中央部に軸方向と並行に設置された回転軸を中心に任意
の方向に回転できる構造となっている。
【０００７】複数の反射鏡モジュールは、リンク機構で
連結され、一つの駆動装置で同時に同じ方向に動かせる
構造となっている。
連結され、一つの駆動装置で同時に同じ方向に動かせる
構造となっている。
【０００８】別に設置された太陽位置追尾制御装置から
の司令により、駆動装置は反射鏡モジュールを適切な角
度に動かすことで、太陽光をその焦点上に集約する。
の司令により、駆動装置は反射鏡モジュールを適切な角
度に動かすことで、太陽光をその焦点上に集約する。
【０００９】「発明の実施の形態」以下、本発明の実施
の形態について図面にもとずいて具体的に説明する。図
１は本発明の概念構造図を示す。図１において、１は方
物面反射鏡、２は太陽電池モジュールで、方物面反射鏡
１の焦点位置に設置される。３は方物面反射鏡の回転軸
を示す。４は回転軸３に固定された駆動板を示し、駆動
板４はリンク機構５で連結されており駆動装置６により
駆動される。１０は太陽位置を感知し必要な電気信号を
駆動装置６におくる太陽追尾制御装置である。これらの
装置は上面は透明な強化ガラス、周囲および底面は、合
成樹脂等の板状の材質で構成された箱状の容器に収納さ
れ、屋根上等に取り付けられる。
の形態について図面にもとずいて具体的に説明する。図
１は本発明の概念構造図を示す。図１において、１は方
物面反射鏡、２は太陽電池モジュールで、方物面反射鏡
１の焦点位置に設置される。３は方物面反射鏡の回転軸
を示す。４は回転軸３に固定された駆動板を示し、駆動
板４はリンク機構５で連結されており駆動装置６により
駆動される。１０は太陽位置を感知し必要な電気信号を
駆動装置６におくる太陽追尾制御装置である。これらの
装置は上面は透明な強化ガラス、周囲および底面は、合
成樹脂等の板状の材質で構成された箱状の容器に収納さ
れ、屋根上等に取り付けられる。
【００１０】方物面反射鏡１は回転軸３を中心として、
駆動板４の動きに応じ、回転する構造となっており、高
さ方向の太陽の変位に応じ、常に、太陽光の反射光が焦
点を通るように制御される。このため反射鏡は、図３に
示すように、焦点（０、ｐ）をペースに、 ｙ＝（１／４ｐ）＊ｘ２・・・・・・・（１） で、表される２次関数にて示される表面形状を有してい
る。
駆動板４の動きに応じ、回転する構造となっており、高
さ方向の太陽の変位に応じ、常に、太陽光の反射光が焦
点を通るように制御される。このため反射鏡は、図３に
示すように、焦点（０、ｐ）をペースに、 ｙ＝（１／４ｐ）＊ｘ２・・・・・・・（１） で、表される２次関数にて示される表面形状を有してい
る。
【００１１】各駆動板４はリンク機構５で連結されてお
り、しかも各反射鏡１は同じ位相で動くように設定され
ており、リンク機構５の動きにより、全て同じ角度をと
る。回転角度の変化幅は、実用的な範囲で決められる。
り、しかも各反射鏡１は同じ位相で動くように設定され
ており、リンク機構５の動きにより、全て同じ角度をと
る。回転角度の変化幅は、実用的な範囲で決められる。
【００１２】焦点位置には、図２にしめすように、反射
光を受ける為、反射面に相対する形で太陽電池モジュー
ル２が設定される。モジュールの寸法は集光率の設定に
依るが、１０−２０倍が適当と判断されるが、パネルに
おける温度上昇限界、性能低下の度合いを考慮して、最
終的にきめられる。
光を受ける為、反射面に相対する形で太陽電池モジュー
ル２が設定される。モジュールの寸法は集光率の設定に
依るが、１０−２０倍が適当と判断されるが、パネルに
おける温度上昇限界、性能低下の度合いを考慮して、最
終的にきめられる。
【００１３】リンク機構５は駆動装置６により、太陽追
尾制御装置１０からの信号に従って、駆動される。
尾制御装置１０からの信号に従って、駆動される。
【００１４】太陽追尾制御装置１０は、光センサーを備
え、太陽位置を捕らえ、内蔵するマイコンチップによ
り、リンク機構５の必要移動量を計算し、駆動装置６に
必要なデータをつたえる。このようにして、太陽の高低
の変化に追従する。左右方向の移動については、通常の
太陽電池モジュールと同様に特に追尾機構は有しないの
で入射角度ａ（垂直面をゼロとして）の変化に応じ、有
効率Ｒは，以下のように変化する。 有効率Ｒ ＝ＣＯＳ（ａ）・・・・・・・・（２）
え、太陽位置を捕らえ、内蔵するマイコンチップによ
り、リンク機構５の必要移動量を計算し、駆動装置６に
必要なデータをつたえる。このようにして、太陽の高低
の変化に追従する。左右方向の移動については、通常の
太陽電池モジュールと同様に特に追尾機構は有しないの
で入射角度ａ（垂直面をゼロとして）の変化に応じ、有
効率Ｒは，以下のように変化する。 有効率Ｒ ＝ＣＯＳ（ａ）・・・・・・・・（２）
【００１５】「発明の効果」上記の如く、本方式では、
太陽光を集約して太陽電池に照射するので高価な太陽電
池モジュールの利用効率を飛躍的にあげることになり、
逆にいえば、同じ発電量を得るのに、１０−２０分の１
の太陽電池の量しか必要としない。これにより太陽追尾
装置等の追加はあるものの、全体として大幅なコストダ
ウンをはかることができる。また、多層式の太陽電池の
使用により、変換効率の上昇が期待できる。
太陽光を集約して太陽電池に照射するので高価な太陽電
池モジュールの利用効率を飛躍的にあげることになり、
逆にいえば、同じ発電量を得るのに、１０−２０分の１
の太陽電池の量しか必要としない。これにより太陽追尾
装置等の追加はあるものの、全体として大幅なコストダ
ウンをはかることができる。また、多層式の太陽電池の
使用により、変換効率の上昇が期待できる。
【００１６】
【図１】本特許における太陽電池発電システム概念構造
図を示す。
図を示す。
【図２】上記システムにおける半円筒反射鏡１の断面拡
大図を示す。
大図を示す。
【図３】反射鏡の断面形状は、図３に示す２次曲線より
なる。
なる。
１ 反射鏡 ２ 太陽電池モジュール ３ 反射鏡回転軸 ４ 駆動板 ５ リンク機構 ６ 駆動装置 ７ 収納容器 ８ 屋根 ９ 太陽電池支持ルーム １０ 太陽追尾制御装置 １１ 反射鏡モジュール支持フレーム １２ 透明ガラス
Claims (1)
- 平面上に並行に配置された多数の半円筒状の反射鏡とそ
の焦点位置に配置された板状の細長い太陽電池モジュー
ルとその太陽電池モジュールを支える支持板と半円筒状
反射鏡の凸部の中心線上に半円筒と並行に設置された回
転軸と両端の支持装置と回転軸を任意の位置まで回転駆
動する駆動棒とそれぞれの駆動棒を連結するリンク機構
を有する駆動装置と太陽の位置を認識し、上記の駆動装
置に必要な信号を与える太陽追尾制御装置を具備するこ
とを特徴とする太陽電池発電システム
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143593A JPH11298031A (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 太陽電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143593A JPH11298031A (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 太陽電池発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11298031A true JPH11298031A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=15342340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10143593A Pending JPH11298031A (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 太陽電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11298031A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006019670A (ja) * | 2004-07-03 | 2006-01-19 | Yasuhisa Tanaka | 太陽電池集光装置 |
| JP2008547209A (ja) * | 2005-06-16 | 2008-12-25 | ソリアント エナジー，インコーポレイティド | 個々の関節動作式集光素子を有する平面集光型光起電性太陽電池板 |
| CN101867326A (zh) * | 2010-06-11 | 2010-10-20 | 丁建东 | 具有强制冷却功能的太阳能聚光发电系统 |
-
1998
- 1998-04-15 JP JP10143593A patent/JPH11298031A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006019670A (ja) * | 2004-07-03 | 2006-01-19 | Yasuhisa Tanaka | 太陽電池集光装置 |
| JP2008547209A (ja) * | 2005-06-16 | 2008-12-25 | ソリアント エナジー，インコーポレイティド | 個々の関節動作式集光素子を有する平面集光型光起電性太陽電池板 |
| CN101867326A (zh) * | 2010-06-11 | 2010-10-20 | 丁建东 | 具有强制冷却功能的太阳能聚光发电系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |