JPH1131837A - Light collecting type solar generator and module using it - Google Patents

Light collecting type solar generator and module using it

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JPH1131837A
JPH1131837A JP9187973A JP18797397A JPH1131837A JP H1131837 A JPH1131837 A JP H1131837A JP 9187973 A JP9187973 A JP 9187973A JP 18797397 A JP18797397 A JP 18797397A JP H1131837 A JPH1131837 A JP H1131837A
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JP
Japan
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power generation
axis
photovoltaic power
photoelectric conversion
concentrating
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JP9187973A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsuyoshi Uematsu
強志 上松
Mitsunori Ketsusako
光紀 蕨迫
Yoshiaki Yazawa
義昭 矢澤
Shinichi Muramatsu
信一 村松
Ken Tsutsui
謙 筒井
Hiroyuki Otsuka
寛之 大塚
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators

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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the area of an optoelectric transducer, by setting the axial direction maximum height of a projection image of a part made of a semiconductor material on a flat plane parallel to the axis, in the optoelectric transducer positioned in a space, at a specified value or more to the minimum width of the projection image on a flat plane vertical to the axis. SOLUTION: A shape 107 projected to a flat plane 110, which is vertical to the axis 8 of a part that exists within a space formed by a spherical semiconductor material, is made circular, and its width 109 is equivalent to the diameter of the circle of a part where the spherical semiconductor material contacts with a reflection plane 3. A shape 108 projected to a flat plane parallel to the axis 8 is a part of the circle, and the height 110 of the shape 108 in the direction of the axis 8 is varied by a position where an optoelectric transducer is arranged. In the case of arranging the optoelectric transducer in such manner, the height in the axis 8 is set to be 1/5 or more of the width 109 of the circle. Thus, the area of the optoelectric transducer is reduced and charging efficiency can be improved.

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】本発明は光電変換装置を用い
た集光型太陽光発電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a concentrating solar power generation device using a photoelectric conversion device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は数〜数十cm径の半導体基板を用
い、これらを加工して光電変換装置を形成している。し
かし、太陽光発電システムにおいては発電コストを低減
するために太陽光発電装置のコスト低減が求められてお
り、この一手段として図4に示す太陽光発電装置があ
る。この太陽光発電装置では上記のようなウエハーを用
いず、より安価に製造できる球状の半導体材料を用い、
これをアルミ支持基板4に固定して光電変換装置1を形
成している。この方法は、例えば「第22回 IEEE
ホトボルタイック スペシャリスト コンファレン
ス」、 1991年、1045−1048ページに記載
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor substrate having a diameter of several to several tens of cm is used and processed to form a photoelectric conversion device. However, in the photovoltaic power generation system, cost reduction of the photovoltaic power generation device is required in order to reduce the power generation cost. As one of the means, there is a photovoltaic power generation device shown in FIG. This photovoltaic power generation device does not use the above-mentioned wafer, but uses a spherical semiconductor material that can be manufactured at lower cost,
This is fixed to an aluminum support substrate 4 to form the photoelectric conversion device 1. This method is described in, for example, “The 22nd IEEE
Photovoltaic Specialist Conference ", 1991, pp. 1045-1048.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、球
状の光電変換装置1を複数個アルミ支持基板4上に配置
する際に、アルミ支持基板4の表面を光電変換装置1で
100%埋めることができない。このため、入射光16
のうち光電変換装置1に直接入射しない光の大部分が球
状の光電変換装置1に入射せず装置外に逃げてしまい発
電に寄与しないため、これを用いた太陽光発電装置の光
電変換効率を高めることが出来ない。
In the above prior art, when a plurality of spherical photoelectric conversion devices 1 are arranged on the aluminum support substrate 4, the surface of the aluminum support substrate 4 is filled 100% with the photoelectric conversion device 1. Can not. Therefore, the incident light 16
Of the light, most of the light that does not directly enter the photoelectric conversion device 1 does not enter the spherical photoelectric conversion device 1 and escapes outside the device and does not contribute to power generation. Therefore, the photoelectric conversion efficiency of the solar power generation device using the same is reduced. I can't raise it.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記従来技術のように単
に球状など光電変換装置を複数個基板上に配置するので
はなく、光電変換装置を集光装置と組み合わせた集光型
太陽光発電装置を形成する。具体的には、集光反射鏡
と、該集光反射鏡の曲面状の反射面と開口面とで囲まれ
た空間内に、少なくともその一部が位置するように設置
された光電変換装置と、上記空間を充填している空気よ
り屈折率が高い媒体を有し、上記反射面の形状は、上記
開口面および上記空間を通る軸を含む任意の面で切り出
される上記反射面の断面の上記軸の両側の辺がそれぞれ
の辺上の任意の2点の中の上記開口面側の点が他の点と
上記軸から等距離に位置する関係および上記他の点より
外側に位置する関係の中の少なくとも上記外側に位置す
る関係となる上記軸が存在する形状であり、上記空間内
に位置する上記光電変換装置の半導体材料で構成された
部分の上記軸に平行な平面への投影像の上記軸方向の最
大高さは、上記軸に直角な平面への投影像の最小幅の5
分の1以上である集光型太陽光発電装置により上記課題
を解決することが出来る。
Instead of simply arranging a plurality of photoelectric conversion devices such as spheres on a substrate as in the above-mentioned prior art, a concentrating solar power generation device in which the photoelectric conversion device is combined with a condensing device. To form Specifically, a condensing reflector, and a photoelectric conversion device installed so that at least a part thereof is located in a space surrounded by the curved reflecting surface and the opening surface of the condensing reflector. Having a medium with a higher refractive index than air filling the space, wherein the shape of the reflective surface is a cross section of the reflective surface cut out by any surface including an axis passing through the opening surface and the space. The relationship that the side on the opening surface side of the arbitrary two points on both sides of the axis is located at the same distance from the other axis as the point on the opening surface side and the relationship that is located outside the other point. The shape in which the axis having the relationship located at least on the outside exists, and a projection image of a portion formed of the semiconductor material of the photoelectric conversion device located in the space on a plane parallel to the axis. The maximum height in the axial direction is the minimum of the projected image on a plane perpendicular to the axis. 5 of
The above problem can be solved by a concentrating solar power generation device that is at least one-half.

【0005】また、上記半導体材料は球状や直方体状で
あっても良い。さらに、集光反射鏡の反射面の形状を回
転体としても良い。この場合の上記軸は回転体の回転軸
である。
The semiconductor material may be spherical or rectangular parallelepiped. Further, the shape of the reflecting surface of the condensing reflector may be a rotating body. In this case, the axis is the rotation axis of the rotating body.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】まず、集光反射鏡の形状について
説明する。説明を容易にするために、集光反射鏡の反射
面の形状が回転体の例を図2および図3を用いて説明す
る。集光反射鏡の曲面状の反射面の3次元構造の形状
は、図2では回転軸8の回りに直線(曲率ゼロの曲線)
6を回転して得られるコーン状であり、図3では回転軸
8の回りに円弧6を回転して得られるtorus状であ
る。太陽光発電装置1は、集光反射鏡の開口面と反射面
で囲まれた空間内に設置され、この空間に空気より屈折
率の高い媒体が充填されている。また、図2および図3
の例では、反射面が光の入射面側に近づくに従って外側
に広がる形状となっているが、その一部に、外側に広が
らず同じ広さの形状の部分が存在していても良い。すな
わち、回転体形状を持った反射面の一部が回転軸に平行
であっても良い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the shape of a condensing reflector will be described. In order to facilitate the description, an example in which the shape of the reflection surface of the condensing reflection mirror is a rotating body will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the shape of the three-dimensional structure of the curved reflecting surface of the condensing reflector is a straight line around the rotation axis 8 (curve with no curvature).
3 is a cone shape obtained by rotating the circular arc 6, and in FIG. 3 is a torus shape obtained by rotating the circular arc 6 around the rotation axis 8. The photovoltaic power generation device 1 is installed in a space surrounded by an opening surface and a reflection surface of a condenser mirror, and this space is filled with a medium having a higher refractive index than air. 2 and 3
In the above example, the reflection surface has a shape that spreads outward as it approaches the light incident surface side, but a portion having a shape having the same width without spreading outward may be present in a part thereof. That is, a part of the reflecting surface having the shape of the rotating body may be parallel to the rotation axis.

【0007】また、本発明の本質から見ると、このよう
な回転体でなくても効果がある場合がある。すなわち、
反射面が光の入射面側に近づくに従って外側に広がるよ
うな形状であれば回転体でなくても良い。またその一部
に、外側に広がらず同じ広さの形状の部分が存在してい
ても良い。その一例として図10がある。図10では、
曲率が異なる2つの曲線を1本の回転軸で回転して得ら
れる2つの回転体の側面の一部を使用し、かつこれらの
側面を他の面でつなぎ合わせて1つの曲面に合成してい
る。このX−Z断面形状は長円である。
In view of the essence of the present invention, there is a case where an effect is obtained even if such a rotating body is not used. That is,
It is not necessary to use a rotating body as long as the reflecting surface has a shape that spreads outward as it approaches the light incident surface side. In addition, a part of a shape having the same size without spreading outward may be present in a part thereof. FIG. 10 shows an example. In FIG.
A part of the side surfaces of two rotating bodies obtained by rotating two curves having different curvatures with a single rotation axis is used, and these side surfaces are joined by another surface to be combined into one curved surface. I have. This XZ cross-sectional shape is an ellipse.

【0008】次に、光電変換装置の上記空間内に存在す
る部分の形状について説明する。
Next, the shape of a portion of the photoelectric conversion device existing in the space will be described.

【0009】光電変換装置の半導体材料で構成された部
分の形状が球状の場合は、これを光反射鏡の曲面状の反
射面と開口面とで囲まれた空間内に設置する場合、図2
3に示すように球状の半導体材料の上記空間内に存在す
る部分の上記軸8に直角な平面110に投影された形状
107は同図(b)に示すように円となり、その幅10
9は上記球状の半導体材料が反射面3に接する部分の円
の直径となる。また上記軸に平行な面に投影された形状
108は同図(c)、(d)、(e)に示すような円の
一部となり、この形状の上記軸方向の高さ110は上記
光電変換装置の設置される位置によって変化する。この
ように光電変換装置を設置する場合には、上記高さが上
記幅の5分の1以上となるように設置することにより、
光学効率の高い集光型光電変換装置を形成することがで
きる。
When the portion of the photoelectric conversion device made of a semiconductor material has a spherical shape, when the portion is set in a space surrounded by a curved reflecting surface and an opening surface of a light reflecting mirror, FIG.
As shown in FIG. 3, the shape 107 of a portion of the spherical semiconductor material existing in the space projected on the plane 110 perpendicular to the axis 8 becomes a circle as shown in FIG.
Reference numeral 9 denotes the diameter of a circle where the spherical semiconductor material is in contact with the reflection surface 3. The shape 108 projected on a plane parallel to the axis becomes a part of a circle as shown in FIGS. 3C, 3D, and 3E, and the height 110 in the axial direction of this shape is It changes depending on the position where the converter is installed. When the photoelectric conversion device is installed as described above, by installing the photoelectric conversion device so that the height is one fifth or more of the width,
A concentrating photoelectric conversion device with high optical efficiency can be formed.

【0010】さらに、光電変換装置の半導体材料の形状
として直方体を用いて上記軸が直方体の1つの面に直角
になるように配置した場合は、図24に示すように、上
記幅109は同図(b)に示すように対向する辺の幅の
短い方であり、上記高さ110は同図(c)、(d)、
(e)に示すような長方形の高さとなる。この場合にお
いても上記高さが上記幅の5分の1以上となるように設
置することにより、光学効率の高い集光型光電変換装置
を形成することができる。
Further, when a rectangular parallelepiped is used as the shape of the semiconductor material of the photoelectric conversion device and the axis is arranged at right angles to one surface of the rectangular parallelepiped, as shown in FIG. As shown in (b), the width of the opposite side is shorter, and the height 110 is the same as that shown in FIGS.
The height of the rectangle is as shown in FIG. Also in this case, by setting the height so as to be one fifth or more of the width, a concentrating photoelectric conversion device with high optical efficiency can be formed.

【0011】さらに反射面の形状および光電変換装置の
配置を一般化すると、上記課題を解決するための手段の
第1段落の記述のようになる。
When the shape of the reflecting surface and the arrangement of the photoelectric conversion device are further generalized, the description of the means for solving the above-mentioned problem is as described in the first paragraph.

【0012】次に、それと反射面とで囲まれた空間を形
作る開口面について図22を用いて説明する。図22
(a)に示すような、反射面3の端部に凹凸がない場合
は、光入射面側(図の上部)の反射面3の端部を外周部
104とする平面が開口面であることは容易に理解でき
る。また、図22(b)に示すように反射面の端部に凹
凸がある場合は、反射面3の端部の中で、最も内側(図
の下側)に位置する点106を含む平面105と反射面
3との交線を外周部104とする平面が開口面となる。
言い換えると、その平面以外の部分はすべて反射面で囲
まれた空間の中で、体積が最も大きい空間を形作る平面
が開口面である。
Next, an opening surface forming a space surrounded by the reflection surface and the reflection surface will be described with reference to FIG. FIG.
As shown in (a), when the end of the reflecting surface 3 has no irregularities, the opening surface should be a plane having the outer end 104 as the end of the reflecting surface 3 on the light incident surface side (upper part in the figure). Is easy to understand. Further, as shown in FIG. 22 (b), when the end of the reflection surface has irregularities, the plane 105 including the point 106 located at the innermost (lower side in the figure) among the ends of the reflection surface 3 A plane having an outer peripheral portion 104 as a line of intersection between the light and the reflection surface 3 is an opening surface.
In other words, the opening plane is the plane that forms the space with the largest volume in the space surrounded by the reflection surface in all other parts than the plane.

【0013】上記のような光電変換装置を用いた集光型
太陽光発電装置に関する本発明の実施の形態を図1を用
いて説明する。図1(a)には球状の光電変換装置1と
反射面3を組み合わせて集光装置7とした集光型太陽光
発電装置を、同図(b)には直方体状の光電変換装置1
と反射面3を組み合わせて集光装置7とした集光型太陽
光発電装置を示す。このように光電変換装置1と反射面
3を組み合わせることにより図2(a)に示すように入
射光16は反射面3によって反射され光電変換装置1に
入射する。この反射面3は図2(e)に示すように回転
軸8を中心に直線6を回転して反射面3を形成する。こ
の反射面3の内部に光電変換装置1を上面および斜面で
集光装置に接するように設置する。これにより入射光1
6は反射面3で反射され光電変換装置1に入射する。こ
のように反射面3を設置することにより、入射光16の
入射角度が大きい場合や、入射光16が集光装置表面1
0の端に入射した場合などに直接光電変換装置1に入射
しない光も反射によって光電変換装置1に集光すること
が出来る。また、反射面内部2に屈折率が空気より高い
媒体を充填することにより、入射光16が集光装置表面
10で屈折により曲げられるため、実質的に入射角を小
さくすることが出来る。さらには反射面3で反射を繰り
返し集光装置表面10に光が当たった場合に、その角度
によっては集光装置表面10で全反射し再び集光装置7
内部に閉じ込められるため、光学効率が高くなる。この
形状においては、上記の反射面3の光入射面側(上部)
の端面を外周とする円形の平面を開口面と定義する。
An embodiment of the present invention relating to a concentrating solar power generation device using the above-described photoelectric conversion device will be described with reference to FIG. FIG. 1A shows a concentrating photovoltaic power generation device in which a spherical photoelectric conversion device 1 and a reflecting surface 3 are combined to form a condensing device 7, and FIG. 1B shows a rectangular parallelepiped photoelectric conversion device 1.
A concentrating photovoltaic power generation device which is a condensing device 7 by combining the light-reflecting surface 3 with the light-reflecting surface 3 is shown. By combining the photoelectric conversion device 1 and the reflection surface 3 in this manner, the incident light 16 is reflected by the reflection surface 3 and enters the photoelectric conversion device 1 as shown in FIG. The reflection surface 3 forms a reflection surface 3 by rotating a straight line 6 about a rotation axis 8 as shown in FIG. The photoelectric conversion device 1 is installed inside the reflection surface 3 so as to be in contact with the light collecting device on the upper surface and the inclined surface. This makes incident light 1
6 is reflected by the reflection surface 3 and enters the photoelectric conversion device 1. By providing the reflecting surface 3 in this manner, when the incident angle of the incident light 16 is large, or when the incident light 16 is
Light that does not directly enter the photoelectric conversion device 1 when the light enters the end of 0 can be collected on the photoelectric conversion device 1 by reflection. Further, by filling the inside of the reflecting surface 2 with a medium having a higher refractive index than air, the incident light 16 is bent by refraction on the light collecting device surface 10, so that the incident angle can be substantially reduced. Further, when light is repeatedly reflected on the reflecting surface 3 and hits the light collecting device surface 10, depending on the angle, the light is totally reflected on the light collecting device surface 10 and is again reflected on the light collecting device 7.
The optical efficiency is increased because it is confined inside. In this shape, the light incident surface side (upper part) of the reflection surface 3 described above.
Is defined as an opening plane.

【0014】このような集光型太陽光発電装置の集光反
射鏡の反射面の形状においては、上記回転軸を含む任意
の面で反射面を切り出したときに、この断面の軸の両側
のそれぞれの辺の形状は、その辺の任意の2点の中の開
口面側の点がもう一つの点よりも回転軸から遠くに、す
なわち外側に位置する。
In such a shape of the reflecting surface of the condensing reflector of the concentrating solar power generation device, when the reflecting surface is cut out by an arbitrary surface including the rotation axis, both sides of the axis of this cross section are cut off. In the shape of each side, the point on the opening surface side of any two points on the side is located farther from the rotation axis, that is, outside, than the other point.

【0015】この構造において直線6と集光装置表面5
とのなす角度θは、主に集光したい太陽光の最も傾いた
光の入射角をθin、集光装置7内部の屈折率をnとする
と反射面3で反射された光が集光装置表面10に当たり
全反射するための条件は θ > {arcsin(1/n)+arcsin(sin(θin)/n) }/2 である。θin=23.5度、n=1.5とすると、θ>2
8.6度となる。
In this structure, the straight line 6 and the light collector surface 5
When the incident angle of the most inclined light of the sunlight to be condensed is θ in , and the refractive index inside the light condensing device 7 is n, the light reflected by the reflecting surface 3 is mainly the light condensing device. conditions for total internal reflection strikes the surface 10 is θ> {arcsin (1 / n ) + arcsin (sin (θ in) / n)} is a / 2. Assuming that θ in = 23.5 degrees and n = 1.5, θ> 2
8.6 degrees.

【0016】集光倍率を(集光型太陽光発電装置の水平
面への投影面積)/(光電変換装置1の水平面への投影
面積)とすると、この場合の集光倍率は約12倍とな
る。
Assuming that the condensing magnification is (projected area of the concentrating solar power generation device on the horizontal plane) / (projected area of the photoelectric conversion device 1 on the horizontal plane), the condensing magnification in this case is about 12 times. .

【0017】次に曲線6を回転して反射面3とし、これ
に光電変換装置1を組み合わせた場合について図3を用
いて説明する。図3(a)には回転体の鳥瞰図、同図
(b)には上面図、同図(c)には側面図、同図(d)
には正面図、同図(e)には回転方向の説明図を示す。
Next, the case where the curve 6 is rotated to form the reflection surface 3 and the photoelectric conversion device 1 is combined with the reflection surface 3 will be described with reference to FIG. 3A is a bird's-eye view of the rotating body, FIG. 3B is a top view, FIG. 3C is a side view, and FIG.
FIG. 2 shows a front view, and FIG.

【0018】この集光装置7においては反射面3で反射
された光がより効率良く光電変換装置1に入射するよう
にするために曲線6の回転体からなる反射面3を用いて
いる。これにより、反射面3で反射される場合に、集光
装置表面10の端に入射した光は中心部に入射した光よ
りも大きく角度が変わるため、光電変換装置1に入射す
る確率を高くすることが出来る。
In the light collecting device 7, the reflecting surface 3 composed of a rotating body of a curve 6 is used in order to make the light reflected by the reflecting surface 3 more efficiently enter the photoelectric conversion device 1. As a result, when the light is reflected by the reflecting surface 3, the light incident on the end of the light-collecting device surface 10 changes its angle more greatly than the light incident on the central portion, so that the probability of being incident on the photoelectric conversion device 1 is increased. I can do it.

【0019】図5(a)に曲線6として円弧を用い、光
電変換装置1として球状の光電変換装置を用いた場合に
ついて説明する。対称軸12の左側に入射する光16に
ついて考えると、23.5度傾いた光が屈折率1.5の媒
体で満たした集光装置の表面10を通過すると傾きは1
5.4度となる。この傾きの光が光電変換装置1の右端
中央部に入射するためには、円弧6の焦点15が光電変
換装置1の右端中央部にある必要がある。円の焦点距離
は半径の約0.476の距離にあるので光電変換装置1
の幅を2とし、円弧の焦点15が光電変換装置1の右端
中央部にあって、円弧が光電変換装置1の左端中央部を
通過するように設計すると、円の半径が2.77、円の
中心14の位置が光電変換装置1中心の上1.4、対称
軸12の右1.39にくる。この円弧の光電変換装置1
の左端中央部との交点から左側で高さが円の中心までの
円弧6を対称軸12回りに回転することにより0度から
23.5度の傾きを持つ入射光が光電変換装置1中心に
入射するように反射面3を設計することが出来る。ま
た、この設計では円の焦点距離は半径の約0.476と
したが円弧の端で反射された光の焦点距離が短くなるた
め実際には23.5度以上傾いた光でもこの円弧6を用
いて集光することが出来る。この説明では23.5度傾
いた光につて説明したがこれ以外の傾きについても同様
に設計することが出来る。
FIG. 5A illustrates a case where an arc is used as the curve 6 and a spherical photoelectric conversion device is used as the photoelectric conversion device 1. Considering light 16 incident on the left side of the axis of symmetry 12, when light inclined at 23.5 degrees passes through the surface 10 of the light-collecting device filled with a medium having a refractive index of 1.5, the inclination becomes 1
It will be 5.4 degrees. In order for the light of this inclination to enter the center of the right end of the photoelectric conversion device 1, the focal point 15 of the arc 6 needs to be at the center of the right end of the photoelectric conversion device 1. Since the focal length of the circle is about 0.476 of the radius, the photoelectric conversion device 1
Is 2 and the focal point 15 of the arc is located at the center of the right end of the photoelectric conversion device 1 and the arc is designed to pass through the center of the left end of the photoelectric conversion device 1, the radius of the circle becomes 2.77, Is located 1.4 above the center of the photoelectric conversion device 1 and 1.39 to the right of the symmetry axis 12. This arc-shaped photoelectric conversion device 1
By rotating an arc 6 having a height from the intersection with the center of the left end to the center of the circle on the left side around the axis of symmetry 12, incident light having an inclination of 0 to 23.5 degrees is centered on the photoelectric conversion device 1. The reflecting surface 3 can be designed to be incident. In this design, the focal length of the circle is set to about 0.476 in radius, but since the focal length of the light reflected at the end of the arc becomes short, even in the case of light inclined at 23.5 degrees or more, this arc 6 Can be used to collect light. In this description, the light tilted at 23.5 degrees has been described, but other tilts can be similarly designed.

【0020】上記のような例では、回転体からなる曲面
状の反射面の断面においては、上記の反射面3の光入射
面側(上部)の端面を外周とする円形の平面が開口面で
ある。このように円弧を用いた場合は円弧の傾きが開口
部端で垂直となる。また、反射面の開口部側の端部に垂
直な鏡面を追加しても鏡面の反射率が高い場合は光学効
率が低下しない。このため、これらの場合には、上記断
面の軸の両側のそれぞれの辺の形状は、その開口面側の
端部では、辺の任意の2点が軸から等距離に位置するよ
うになることがあるが、少なくとも開口面に遠い部分で
は開口面側の点が外側に位置する。
In the above-described example, in the cross section of the curved reflecting surface formed of the rotating body, a circular flat surface having the outer end surface on the light incident surface side (upper side) of the reflecting surface 3 as an opening surface. is there. When an arc is used in this way, the inclination of the arc becomes vertical at the end of the opening. Further, even if a mirror surface perpendicular to the end of the reflection surface on the opening side is added, the optical efficiency does not decrease when the reflectance of the mirror surface is high. Therefore, in these cases, the shape of each side on both sides of the axis of the cross section is such that, at the end on the opening surface side, any two points on the side are positioned equidistant from the axis. However, at least in a portion far from the opening surface, a point on the opening surface side is located outside.

【0021】図5(b)に光電変換装置1として直方体
状の光電変換装置を用いた場合について説明する。この
場合も基本的に図5(a)について説明したように設計
することができる。円弧の焦点15の位置は直方体状の
光電変換装置1の右側面の上端17から下方に位置させ
ることにより効率よく入射光を集光することが出来る。
このように設計した円弧を対称軸12の回りに回転さ
せ、この回転体と直方体状の光電変換装置1の側面との
交点から円弧の中心と同じ高さの部分までを反射面3と
することにより集光効率の高い集光型太陽光発電装置を
形成することが出来る。
FIG. 5B illustrates a case where a rectangular parallelepiped photoelectric conversion device is used as the photoelectric conversion device 1. Also in this case, the design can be basically performed as described with reference to FIG. By setting the position of the focal point 15 of the arc below the upper end 17 on the right side surface of the photoelectric conversion device 1 having a rectangular parallelepiped shape, incident light can be efficiently collected.
The circular arc designed in this way is rotated around the axis of symmetry 12, and the reflection surface 3 is formed from the intersection of this rotating body and the side surface of the rectangular parallelepiped photoelectric conversion device 1 to a portion at the same height as the center of the circular arc. Thereby, it is possible to form a concentrating solar power generation device having high light condensing efficiency.

【0022】また、上記の図5(a)の形状の変形とし
て、図6(a)のように焦点15が球状光電変換装置1
の天頂部にある形状や、これらの中間の位置、すなわち
球状光電変換装置1の右側の面上で反射面の内側に位置
する部分に焦点を持つ形状でも高い集光効率を得る事が
出来る。さらには、図6(b)のように焦点15が球状
光電変換装置1の天頂部より高い位置にあるものなどで
も、天頂部と焦点15の位置があまり大きく離れていな
ければ十分に高い集光効率が得られる。
Further, as a modification of the above-mentioned shape of FIG. 5A, as shown in FIG.
A high light-collecting efficiency can be obtained even if the shape is located at the zenith or a shape having a focal point at an intermediate position between them, that is, a portion located on the right side of the spherical photoelectric conversion device 1 and located inside the reflection surface. Further, even if the focal point 15 is located at a position higher than the zenith part of the spherical photoelectric conversion device 1 as shown in FIG. Efficiency is obtained.

【0023】次に、曲線6として放物線を用いた場合の
反射面3の設計法について図7を用いて説明する。
Next, a method of designing the reflecting surface 3 when a parabola is used as the curve 6 will be described with reference to FIG.

【0024】基本的には図5を用いて説明した円弧を用
いた場合と同様である。放物線は焦点距離をpとすると
x−y平面ではy=(x2)/4pと表される。この曲線
を中心軸13とy軸が一致するように傾けて、放物線の
原点14と焦点15が中心軸13上を通り焦点が光電変
換装置1の右端中央部にくるようにする。また、この放
物線6が光電変換装置1の左端中央部を通るように設計
すると放物線6が得られる。この場合、集光装置表面1
0は放物線の傾きが垂直になる所まで高くすることが出
来る。しかし、これでは集光装置の高さが光電変換装置
1に比べて非常に高くなり、ひいては集光型太陽光発電
装置の高さが高くなってしまう。また、この高さが高い
と、この集光装置で確実に集光できる最も傾いた光の角
度より大きい角度の入射角を持つ入射光はほとんど光電
変換装置1に集光することが出来なくなる。このため、
集光倍率と光学効率の積が最も高くなるように集光装置
表面10の位置を決定することが重要である。
Basically, this is the same as the case where the arc described with reference to FIG. 5 is used. The parabola is expressed as y = (x 2 ) / 4p in the xy plane, where p is the focal length. The curve is inclined so that the central axis 13 and the y-axis coincide with each other so that the origin 14 and the focal point 15 of the parabola pass on the central axis 13 and the focal point is located at the center of the right end of the photoelectric conversion device 1. If the parabola 6 is designed to pass through the center of the left end of the photoelectric conversion device 1, the parabola 6 is obtained. In this case, the light collector surface 1
Zero can be as high as the point where the slope of the parabola is vertical. However, in this case, the height of the light-collecting device is much higher than that of the photoelectric conversion device 1, and thus the height of the light-collecting solar power generation device is increased. If the height is high, incident light having an incident angle larger than the angle of the most inclined light that can be surely condensed by the light condensing device can hardly be condensed on the photoelectric conversion device 1. For this reason,
It is important to determine the position of the light-collecting device surface 10 so that the product of the light-collecting magnification and the optical efficiency becomes the highest.

【0025】これまで述べたように第1の曲線としては
円弧反射鏡、放物線反射鏡などが代表的な形状として考
えられるが、光電変換装置の製造コストと集光倍率およ
び光学効率を勘案して集光型太陽光発電装置の製造コス
トが最も小さくなる構造を採用することが望ましい。こ
の様な構造においては、上記円弧反射鏡、放物線反射鏡
に加えてこれらの間の曲率を持つ曲線反射鏡を用いるこ
とが好ましい場合がある。また、工作精度の限界や、工
作コスト面での制約からあえてこれらの曲線に精度良く
一致した曲線反射鏡を用いず凹凸部の曲率を小さくした
り面精度を下げて作成する場合が生じることが考えれれ
る。これらの場合においても曲線反射鏡の主な部分を上
記設計の曲線の形状に近づけることにより集光型太陽光
発電装置の製造コストの低減が図れることはいうまでも
ない。
As described above, as the first curve, an arc-shaped reflecting mirror, a parabolic reflecting mirror, and the like can be considered as typical shapes. However, in consideration of the manufacturing cost of the photoelectric conversion device, the light-condensing magnification, and the optical efficiency. It is desirable to adopt a structure that minimizes the manufacturing cost of the concentrating solar power generation device. In such a structure, it may be preferable to use a curved reflecting mirror having a curvature between them in addition to the arc reflecting mirror and the parabolic reflecting mirror. In addition, due to limitations in machining accuracy and restrictions in terms of machining cost, there may be cases in which the curvature of the uneven portion is reduced or the surface accuracy is reduced without using a curved reflecting mirror that precisely matches these curves. I can imagine. Also in these cases, it is needless to say that the manufacturing cost of the concentrator photovoltaic power generator can be reduced by making the main part of the curved reflecting mirror close to the curved shape of the above design.

【0026】また、上記例では球状の光電変換装置の上
半分が反射鏡内に設置される形状について説明したが、
光電変換装置がこれよりも高い位置や低い位置に設置さ
れていてもよく、特に反射面形状を集光倍率の高い形状
とした場合はむしろ光電変換装置を上側に設置したほう
が光学効率が高くなる。
Further, in the above example, the shape in which the upper half of the spherical photoelectric conversion device is installed in the reflecting mirror has been described.
The photoelectric conversion device may be installed at a higher position or a lower position than this, especially when the reflection surface shape is a shape with a high light collection magnification, the optical efficiency is higher if the photoelectric conversion device is installed on the upper side. .

【0027】上記の反射面形状の変形として、図21
(a)、(a’)に示すように、反射面の断面が折れ線
になるような凸部を持つ、言い換えると、異なる傾きを
持つ複数の反射面を組み合わせた形状を持つ多段反射面
100によって上記の反射面を近似することが考えられ
る。また、図29(b)、(b’)に示すように、上面
から見た場合に多角形になるように形成した場合は、断
面形状が曲線の場合には縦方向の多段反射面の、折れ線
の場合には多面体の多段反射面または集光反射多面を持
つ。これらの形状を用いても光学効率の高い反射面を作
ることが出来る。
As a modification of the above-mentioned reflection surface shape, FIG.
As shown in (a) and (a '), a multi-stage reflecting surface 100 having a shape in which a plurality of reflecting surfaces having different inclinations are combined, that is, having a convex portion whose cross section of the reflecting surface is a polygonal line. It is conceivable to approximate the above-mentioned reflection surface. As shown in FIGS. 29 (b) and (b ′), when formed so as to be polygonal when viewed from the top, when the cross-sectional shape is a curve, the vertical multi-stage reflecting surface has: In the case of a polygonal line, it has a polyhedral multi-stage reflecting surface or a condensing reflecting poly surface. Even with these shapes, a reflection surface with high optical efficiency can be produced.

【0028】また、上記の集光型太陽光発電装置におい
て、反射面19としての断面が溝構造を持つ溝付きの反
射面を採用した構造について図8を用いて説明する。こ
の溝は回転体形状をした反射面19の上に回転軸方向に
向かって形成されている。同図(a)に示すように反射
面3で反射された反射光20が光軸22に沿って走る場
合、この光が集光装置表面10に入射する角度24が全
反射するには大きすぎる場合、この光は集光装置表面1
0を透過して集光装置外へ出射してしまう。しかし、同
図(b)に示すように溝付きの反射面19で反射される
と、この溝により光軸23に沿って反射されるため反射
光21と集光装置表面10とが成す角度が同図(a)の
場合よりも小さくなる。このため集光装置表面10で全
反射し再び集光装置内部に折り返されるため集光効率が
高まる。
The structure of the above concentrating photovoltaic power generation device employing a grooved reflecting surface having a groove structure in the cross section as the reflecting surface 19 will be described with reference to FIG. The groove is formed on the rotating surface of the reflecting surface 19 in the direction of the rotation axis. When the reflected light 20 reflected by the reflecting surface 3 runs along the optical axis 22 as shown in FIG. 3A, the angle 24 at which this light enters the light collector surface 10 is too large to be totally reflected. In this case, this light is
The light passes through 0 and exits the light collecting device. However, as shown in FIG. 3B, when the light is reflected by the grooved reflecting surface 19, the light is reflected along the optical axis 23 by the groove, so that the angle formed between the reflected light 21 and the light collecting device surface 10 is reduced. It becomes smaller than the case of FIG. Therefore, the light is totally reflected on the light-collecting device surface 10 and turned back inside the light-collecting device, so that the light-collecting efficiency is increased.

【0029】上記のような集光型太陽光発電装置を複数
個用いて集光型太陽光発電モジュールを形成する場合に
は図9(a)に示すように各集光装置表面10の向きを
一定にしてモジュールを形成する。しかし、これではモ
ジュール表面に入射した光29が全て同一方向に反射さ
れてしまう。このためモジュールの表面に鏡を設置した
のと同じになり、太陽光の角度によっては周辺に反射光
30によるスポットが生じ、まぶしさによる不快感を与
えたり、場合によってはこれが原因となって事故を引き
起こすことも考えられる。この様な反射光による害の発
生を防止するために集光装置表面10の表面を曲面にし
たり、各集光装置表面10の表面を若干傾けて、その傾
きを各方向にバラバラに向けることにより反射の害を低
減することが考えられる。この一例として、図9(b)
に示すように集光装置表面にレンズ状の曲面28を設け
た場合、この曲面28の曲率が大きくなるほど反射によ
る害は低減できるが集光装置の光学効率は低下する。ま
た、凹凸が大きくなると塵埃がモジュール表面に堆積し
やすくなってしまう。特に光学効率の低下を抑制するた
めにはレンズ厚みをレンズ幅の15%以下に抑える必要
がある。
When a concentrating photovoltaic power generation device is formed by using a plurality of the concentrating photovoltaic power generating devices as described above, as shown in FIG. A module is formed with a constant. However, in this case, the light 29 incident on the module surface is all reflected in the same direction. This is the same as installing a mirror on the surface of the module. Depending on the angle of the sunlight, spots due to the reflected light 30 may be generated around the module, causing discomfort due to glare, and in some cases this may cause an accident. It is also possible to cause. In order to prevent the occurrence of harm caused by such reflected light, the surface of the light-collecting device surface 10 may be curved, or the surface of each light-collecting device surface 10 may be slightly inclined, and the inclination may be directed in various directions. It is conceivable to reduce the harm of reflection. As an example of this, FIG.
In the case where the lens-shaped curved surface 28 is provided on the surface of the light-collecting device as shown in (1), as the curvature of the curved surface 28 increases, the harm caused by reflection can be reduced, but the optical efficiency of the light-collecting device decreases. Further, when the irregularities become large, dust tends to be deposited on the module surface. In particular, in order to suppress a decrease in optical efficiency, it is necessary to suppress the lens thickness to 15% or less of the lens width.

【0030】また、上記レンズの形状としては、図20
(a)、(b)、(c)に示すような凹凸面からなる集
光型太陽光発電装置表面90をY軸回りに回転して得ら
れるレンズ状などの回転体表面や、これらをZ軸方向に
長く伸ばして得られるシリンドリカルレンズなどの2次
元的な曲面などが考えられる。
The shape of the lens is shown in FIG.
(A), (b), and (c) the surface of the concentrating photovoltaic power generation device 90 having an uneven surface is rotated around the Y axis. A two-dimensional curved surface such as a cylindrical lens obtained by extending the lens in the axial direction can be considered.

【0031】太陽光の中で約70%を占める直達光成分
は春分の傾きを中心に季節に応じて±23.5度南北に
傾き、朝晩では水平から南中時の角度まで主に東西方向
に大きく変化する。このため集光装置の集光特性を東西
方向に強くなるように設計し、南北方向には主に±2
3.5度の光のみ集光できるように設計することにより
集光倍率を高くすることが出来る。この例を図10を用
いて説明する。例えば円弧と放物線を用いて曲線を作る
場合、図10のZ軸に沿った東西方向の曲線に極率の大
きい円弧を用いX軸に沿った南北方向の曲線に曲率の小
さい放物線を用いることにより円弧のみを用いた場合に
比べて集光倍率を高くすることができる。この場合、東
西方向と南北方向の間にある曲線については曲率を徐々
に変化させてなだらかな反射面を作る。すなわち、X−
Z断面形状が長円になっている。このような反射面で
は、図10のY軸を含む断面の両辺は対称であり、これ
らの辺の中で曲率の最大値を有するZ軸方向の反射面の
断面と最小値を有するX軸方向の反射面の断面とは直交
している。
The direct light component, which accounts for about 70% of the sunlight, tilts ± 23.5 degrees north-south depending on the season, centering on the slope of the vernal equinox, and mainly in the east-west direction from horizontal to mid-south in the morning and evening. Greatly change. For this reason, the light-collecting device was designed so that the light-collecting characteristics became stronger in the east-west direction, and ± 2
By designing such that only the light of 3.5 degrees can be collected, the light collection magnification can be increased. This example will be described with reference to FIG. For example, when making a curve using an arc and a parabola, by using a highly polar arc for the east-west curve along the Z-axis in FIG. 10 and using a parabola with a small curvature for the north-south curve along the X-axis. The light collection magnification can be increased as compared with the case where only an arc is used. In this case, the curvature between the east-west direction and the north-south direction is gradually changed to create a gentle reflection surface. That is, X-
The Z sectional shape is an ellipse. In such a reflecting surface, both sides of a cross section including the Y axis in FIG. 10 are symmetrical, and a cross section of the reflecting surface in the Z axis direction having the maximum value of curvature and the X direction in the X axis direction having the minimum value. Is orthogonal to the cross section of the reflection surface.

【0032】これまでに述べた集光型太陽光発電装置を
複数個用いて集光型太陽光発電モジュールを形成する方
法について図11を用いて説明する。上面から見た形が
円や長円などの形をした集光型太陽光発電装置35を組
み合わせる場合、図11(b)のように集光型太陽光発
電モジュール37内に集光型太陽光発電装置35で埋ま
らない空間36が形成される。このため、集光型太陽光
発電モジュール37内の集光型太陽光発電装置35の充
填効率が低下し集光型太陽光発電モジュールの光電変換
効率が低下してしまう。これを防ぐために図11(a)
に示すように集光型太陽光発電装置の外周33に内接す
る六角形34で集光型太陽光発電装置を切り落としてこ
れらを組み合わせて図11(c)に示すような集光型太
陽光発電モジュール37を形成することにより充填効率
を100%とすることが出来る。また、この形状は六角
形に限らず四角や三角でも充填効率を高めることが出来
る。
A method for forming a concentrating photovoltaic power generation module using a plurality of concentrating photovoltaic power generation devices described above will be described with reference to FIG. When the concentrating photovoltaic power generation device 35 whose shape as viewed from the top is a circle or an ellipse is combined, as shown in FIG. A space 36 that is not filled with the power generator 35 is formed. For this reason, the filling efficiency of the concentrating photovoltaic power generation device 35 in the concentrating photovoltaic module 37 decreases, and the photoelectric conversion efficiency of the concentrating photovoltaic module decreases. In order to prevent this, FIG.
As shown in FIG. 11, the concentrator photovoltaic power generator is cut off at a hexagon 34 inscribed in the outer periphery 33 of the concentrator photovoltaic power generator, and these are combined to form a concentrator photovoltaic power generator as shown in FIG. By forming the module 37, the filling efficiency can be made 100%. Further, this shape is not limited to a hexagon, and the filling efficiency can be increased by using a square or a triangle.

【0033】上記の形状をした集光型太陽光発電装置を
単独で使用する場合は、六角形に切り落とされた側面に
反射鏡を形成しこの面を反射面とする必要がある。これ
は、この面に入射した光が集光型太陽光発電装置の外部
に出射してしまい光学効率が低下するのを防ぐためであ
る。この場合は上記六角壁34の上側の六角形が開口面
となる。しかし、六角形の集光型太陽光発電装置を複数
個用いて集光型太陽光発電モジュールを形成する場合は
集光型太陽光発電装置の切り出された端面に反射鏡を形
成しなくても、この面に入射した光は隣接する集光型太
陽光発電装置に入り、その集光型太陽光発電装置内に設
置された光電変換装置に入射するため、集光型太陽光発
電モジュール全体としては光電変換効率は低下しない。
また、逆にこの集光型太陽光発電装置には隣接した集光
型太陽光発電装置から光が入るため実質的には集光型太
陽光発電装置の光電変換効率や光学効率は六角形の側面
に鏡を形成したものと形成しないもので違いはなくな
る。むしろ、反射鏡の反射率を考慮すると反射鏡が無い
方が有利である。また、反射鏡を形成しない場合は個々
の集光型太陽光発電装置を形成した後組み合わせるので
はなく、これらの集合体を連続した一体型の集光装置と
して形成することが出来るため製造コストの低減が図れ
る。このような形状では、図30(b)に示すように反
射面3の端部の中で、最も内側(下側)に位置する点1
06を含む平面105の反射面3の内側の部分を開口面
とする。この場合も、図30(a)のような形状と同様
に開口面より内側(下側)に位置する部分には必ず集光
反射鏡の反射面が存在する。
When the concentrator photovoltaic power generator having the above shape is used alone, it is necessary to form a reflecting mirror on a hexagonally cut side surface and use this surface as a reflecting surface. This is to prevent the light incident on this surface from being emitted to the outside of the concentrator photovoltaic power generation device, thereby reducing the optical efficiency. In this case, the hexagon on the upper side of the hexagon wall 34 is the opening surface. However, when forming a concentrating photovoltaic power generation module using a plurality of hexagonal concentrating photovoltaic power generating devices, it is not necessary to form a reflector on the cut end face of the concentrating photovoltaic power generating device. However, the light incident on this surface enters the adjacent concentrating photovoltaic power generation device and enters the photoelectric conversion device installed in the concentrating photovoltaic power generation device. Does not decrease the photoelectric conversion efficiency.
On the other hand, since light from the adjacent concentrator photovoltaic power generator enters this concentrator photovoltaic power generator, the photoelectric conversion efficiency and optical efficiency of the concentrator photovoltaic power generator are substantially hexagonal. There is no difference between those with mirrors on the side and those without mirrors. Rather, considering the reflectivity of the reflector, it is more advantageous to have no reflector. In addition, when the reflecting mirror is not formed, instead of forming individual concentrating photovoltaic power generation devices and then combining them, these aggregates can be formed as a continuous integrated photovoltaic device. Reduction can be achieved. In such a shape, as shown in FIG. 30B, a point 1 located at the innermost (lower) side of the end of the reflecting surface 3
The portion inside the reflecting surface 3 of the plane 105 including the reference numeral 06 is defined as an opening surface. Also in this case, similarly to the shape as shown in FIG. 30A, the reflection surface of the condensing reflection mirror always exists at a portion located inside (below) the opening surface.

【0034】図10で説明したように集光型太陽光発電
装置の外形が円ではなく長円状をしている場合は、この
外周を正六角形ではなく図12(a)に示すように縦に
長い六角形で切り出したものを図12(b)のように組
み合わせることにより集光型太陽光発電モジュール内の
集光型太陽光発電装置の充填効率を100%とすること
が出来る。
When the concentrator photovoltaic power generation device has an elliptical shape instead of a circle as described with reference to FIG. 10, the outer periphery is not a regular hexagon but a vertical shape as shown in FIG. 12 (b), the filling efficiency of the concentrating photovoltaic power generation device in the concentrating photovoltaic power generation module can be made 100%.

【0035】図13に集光型太陽光発電モジュールの全
体図を示す。集光型太陽光発電モジュールの外形を凹凸
のない四角形にする場合は半分または4分の1に切った
形の集光型太陽光発電装置を用いる必要がある。この場
合は第1の1/2集光型太陽光発電装置39と第2の1/
2集光型太陽光発電装置40や1/4集光型太陽光発電
装置41などではそれぞれの光学特性の違いや対称性の
違いから発電特性が違ってくる。このためこれらの集光
型太陽光発電装置で発電した電力を取り出す場合はそれ
ぞれの型の集光型太陽光発電装置同士で結線したり、対
称性を考慮してこれらを組み合わせるなどの工夫をする
ことにより集光型太陽光発電モジュールの発電量を最適
化することが出来る。
FIG. 13 shows an overall view of the concentrating solar power generation module. When the outer shape of the concentrator photovoltaic module is made to be a quadrangle without unevenness, it is necessary to use a concentrator photovoltaic power generator cut in half or a quarter. In this case, the first 1/2 concentrating solar power generation device 39 and the second 1/2
In the two-concentration type photovoltaic power generation device 40, the 1/4 concentrator type photovoltaic power generation device 41, and the like, the power generation characteristics differ due to the difference in their optical characteristics and the difference in symmetry. Therefore, when extracting the power generated by these concentrator photovoltaic power generators, take measures such as connecting the concentrator photovoltaic power generators of each type or combining them in consideration of symmetry. Thereby, the power generation amount of the concentrating solar power generation module can be optimized.

【0036】実施例1 図14に本発明の実施例1の集光型太陽光発電装置およ
び集光型太陽光発電モジュールの構造を示す。同図
(a)には反射面3に円弧の回転体を用いた例を示す。
また、同図(a’)には反射面3に直線の回転体を用い
た例を示す。これらの集光型太陽光発電装置においては
光電変換装置1として単結晶シリコンを用いた直径2m
mの球状の光電変換装置を用いた。集光装置は、円弧ま
たは直線の回転体からなる反射面を六角壁で切り取り、
下部に球状の光電変換装置を入れるためのくぼみを付け
た形状を複数個面上に配置した形をした金型を作成し、
この中に屈折率約1.5のガラスまたはアクリル系の樹
脂を充填し、金型から取り出した後、この裏面にアルミ
薄膜を真空蒸着法により形成して約95%の反射率を持
つ鏡面とすることにより一体成型した。この集光装置の
中の個々の反射面3の中心下部のくぼみに光電変換装置
1の半球部分ば反射面の内側に入るようにEVA透明樹
脂を接着剤に用いて固定し、アルミ製のフレーム42内
にカバーガラス58とともにはめ込むことにより同図
(b)に示すような集光型光電変換モジュールを作成し
た。この場合は、反射面と開口面で囲まれた空間内にあ
る半導体部分の幅は2mm、高さは1mmであり、高さ
は幅の2分の1である。このA−A’断面図を同図
(c)に示す。このように断面は大小の回転体の断面が
並んいる。集光型太陽光発電装置のサイズが小さい場合
は集光装置内部の充填材とカバーガラスの材質を同じに
して一体成型することも出来る。主な集光型太陽光発電
装置には第1の配線59および第2の配線60を接続
し、それぞれ直列または並列に結線した。また、1/2
集光型太陽光発電装置40に接続された第3の配線61
および第4の配線62は1/2集光型太陽光発電装置4
0どうしで結線し、これを並列接続したのち更に第1の
配線59および第2の配線60と直列または並列に結線
した。またB−B’断面は同図(d)に示すような形状
である。
Embodiment 1 FIG. 14 shows the structure of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3A shows an example in which a circular rotating body is used for the reflecting surface 3.
FIG. 3A shows an example in which a linear rotating body is used for the reflection surface 3. In these concentrator photovoltaic power generation devices, the photoelectric conversion device 1 has a diameter of 2 m using single crystal silicon.
m spherical photoelectric conversion device was used. The condensing device cuts the reflecting surface consisting of an arc or a straight rotating body with a hexagonal wall,
Create a mold with a shape in which a plurality of recessed shapes for placing a spherical photoelectric conversion device are placed on the surface at the bottom,
A glass or acrylic resin having a refractive index of about 1.5 is filled therein, and after taking out from the mold, an aluminum thin film is formed on the back surface by a vacuum deposition method to form a mirror surface having a reflectance of about 95%. By doing so, it was integrally molded. An EVA transparent resin is fixed to a concave portion below the center of each reflecting surface 3 in the light collecting device using an EVA transparent resin as an adhesive so that the hemispherical portion of the photoelectric conversion device 1 enters the inside of the reflecting surface. The light-collecting photoelectric conversion module as shown in FIG. In this case, the width of the semiconductor portion in the space surrounded by the reflection surface and the opening surface is 2 mm, the height is 1 mm, and the height is half the width. The cross section taken along the line AA 'is shown in FIG. In this way, the cross sections of the large and small rotating bodies are arranged. When the size of the concentrator photovoltaic power generation device is small, it is possible to integrally mold the same filler and cover glass material inside the concentrator device. The first wiring 59 and the second wiring 60 were connected to the main concentrating photovoltaic power generation device, and connected in series or in parallel, respectively. Also, 1/2
Third wiring 61 connected to concentrating solar power generation device 40
And the fourth wiring 62 is a 1/2 concentrating solar power generation device 4
After connecting the wires to each other and connecting them in parallel, they were further connected in series or parallel to the first wiring 59 and the second wiring 60. The cross section taken along the line BB 'has a shape as shown in FIG.

【0037】実施例2 図15に本発明の実施例2の集光型太陽光発電装置およ
び集光型太陽光発電モジュールの構造を示す。主な部分
は実施例1と同様であるが、カバーガラスの表面をレン
ズ状表面63とすることにより反射光による害の発生を
防いだ。このレンズの形状としては、集光型太陽光発電
装置表面の外周の幅の8%の高さを持つ球面レンズ形状
を採用した。
Embodiment 2 FIG. 15 shows the structure of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module according to Embodiment 2 of the present invention. The main part is the same as that of the first embodiment. However, the surface of the cover glass is formed as a lens-shaped surface 63, thereby preventing the harm caused by the reflected light. As the shape of this lens, a spherical lens shape having a height of 8% of the width of the outer periphery of the surface of the concentrator photovoltaic power generation device was adopted.

【0038】実施例3 図16に本発明の実施例3の集光型太陽光発電装置およ
び集光型太陽光発電モジュールの構造を示す。同図
(a)に示すように集光反射側面19には断面に溝を形
成した円弧と放物線の複合した回転体を用い、これを縦
長の六角で切り出し、更にこの側面に開き角140度の
溝を持つ形状の金型を作成した。これを用いて実施例1
と同様の方法で集光型太陽光発電モジュールを作成し
た。この集光型太陽光発電装置では光電変換装置1とし
て多結晶シリコンを用いた直径1mmの球状の光電変換
装置を用いた。
Third Embodiment FIG. 16 shows the structure of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3A, a rotating body in which a circular arc and a parabola are formed in a cross section is used as a condensing / reflecting side surface 19, which is cut out in a vertically long hexagon. A mold with a groove was created. Example 1 using this
A concentrator photovoltaic module was created in the same manner as described above. In this concentrating solar power generation device, a spherical photoelectric conversion device having a diameter of 1 mm using polycrystalline silicon was used as the photoelectric conversion device 1.

【0039】実施例4 図17に本発明の実施例4の集光型太陽光発電装置の構
造を示す。本発明の集光型太陽光発電装置においては、
反射面の外周が円の場合は上面から見て円対称である。
また、長円の場合は長軸および短軸を通る面が対称面と
なる。更に、六角側面を持つ場合は頂点を結ぶ面や相対
する2辺のそれぞれの中点を結ぶ面が対称面となる。図
17(b)のようにこれらの面に入射した光がこの面に
置かれたミラー64で反射された場合と、ミラーがなく
そのまま透過した場合を考えると反射光67と透過光6
6は対称面に対して反対向きに対称に進む。つまり、対
称面で集光型太陽光発電装置を折り返してみると透過光
も反射光も同じ軌跡を通過する。よって、これらの光が
反射を繰り返しながら通過する軌跡は実質的に同じであ
る。よって、反射率100%の鏡を置いた場合は、鏡が
無い場合と全く同じ光学効率を持つ。よって、ミラー6
4の反射率が高く厚みが集光型太陽光発電装置の幅に比
べて十分に小さい場合は対称面に反射面が存在しても集
光型太陽光発電装置の光学特性をほとんど低下させるこ
とはない。そこで、図17(c)に示すように反射率の
高い板状の銀またはアルミで電極70を形成し、電気接
触を取るために半田または導電性ペーストを用いて光電
変換装置1と接続した。これにより、光電変換装置1か
ら引き出す電極の面積を大きくすることが出来るため電
極抵抗によるパワーロスを低減することが出来た。
Embodiment 4 FIG. 17 shows the structure of a concentrating solar power generation device according to Embodiment 4 of the present invention. In the concentrating solar power generation device of the present invention,
When the outer periphery of the reflection surface is a circle, it is circularly symmetric when viewed from above.
In the case of an ellipse, a plane passing through the long axis and the short axis is a plane of symmetry. Further, in the case of having a hexagonal side surface, a surface connecting the vertices and a surface connecting the midpoints of two opposing sides are symmetrical surfaces. Considering the case where the light incident on these surfaces is reflected by the mirror 64 placed on this surface as shown in FIG. 17B and the case where the light is transmitted without a mirror as it is, the reflected light 67 and the transmitted light 6
6 travels symmetrically in the opposite direction to the plane of symmetry. That is, when the concentrator photovoltaic power generation device is folded back on the symmetry plane, both the transmitted light and the reflected light pass through the same trajectory. Therefore, the trajectories through which these lights pass while repeating reflection are substantially the same. Therefore, when a mirror having a reflectance of 100% is placed, the optical efficiency is exactly the same as when there is no mirror. Therefore, mirror 6
4. If the reflectance is high and the thickness is sufficiently smaller than the width of the concentrator photovoltaic device, the optical characteristics of the concentrator photovoltaic device will be almost degraded even if there is a reflective surface on the symmetry plane. There is no. Therefore, as shown in FIG. 17C, the electrode 70 was formed of plate-like silver or aluminum having a high reflectivity, and was connected to the photoelectric conversion device 1 using solder or conductive paste to make electrical contact. As a result, the area of the electrode extracted from the photoelectric conversion device 1 can be increased, so that the power loss due to the electrode resistance can be reduced.

【0040】これまでの説明では、光電変換装置として
単結晶シリコンを用いた球状の太陽電池や多結晶シリコ
ンを用いた球状の光電変換装置を用いた例を示した。し
かし、本発明に用いられる光電変換装置としては上記の
光電変換装置の構造に限る必要はなく、光電変換部の主
な材料として単結晶または多結晶シリコン以外にアモル
ファスシリコンやGaAs、CIS、CdTe、InPやそ
の他の化合物などを原料としたものでも良いことはいう
までもない。
In the above description, examples were given in which a spherical solar cell using single crystal silicon or a spherical photoelectric conversion device using polycrystalline silicon was used as the photoelectric conversion device. However, the photoelectric conversion device used in the present invention does not need to be limited to the structure of the above-described photoelectric conversion device. As a main material of the photoelectric conversion unit, amorphous silicon, GaAs, CIS, CdTe, Needless to say, a material using InP or another compound as a raw material may be used.

【0041】また、上記実施例では図18(a)、
(c)に示すような球状や立方体状の半導体材料を用い
て光電変換装置を形成した例を示したが、図18(b)
に示すような球を引き伸ばした形や同図(d)のような
8面体、さらにはピラミッド状やこれらの表面に凹凸や
突起を持つ形状やこれらを二つに割った形状などでもよ
いことは云うまでもない。
In the above embodiment, FIG.
FIG. 18B shows an example in which a photoelectric conversion device is formed using a spherical or cubic semiconductor material as shown in FIG.
It is possible that the shape may be an expanded sphere as shown in FIG. 1, an octahedron as shown in FIG. 4 (d), a pyramid shape, a shape having irregularities or protrusions on the surface thereof, or a shape obtained by splitting them into two. Needless to say.

【0042】また、これらの形状をした光電変換装置の
うち反射面の外部にはみ出している部分の形状は入射光
の集光には全く寄与しない。このため、この部分の形状
はどのような形をしていても良く、この部分に電極や電
極とのコンタクトを配置することにより外部配線と容易
に結線することが出来る。
Further, the shape of the portion of the photoelectric conversion device having such a shape that protrudes outside the reflection surface does not contribute to the collection of incident light at all. For this reason, the shape of this portion may be any shape, and by arranging the electrode and the contact with the electrode in this portion, it is possible to easily connect to the external wiring.

【0043】実施例5 図19に本発明の実施例5の集光型太陽光発電装置およ
び集光型太陽光発電モジュールの構造を示す。同図
(c)に住宅の屋根に集光型太陽光発電装置を設置した
場合の南北方向の断面図を示す。北側屋根77や南側屋
根88の表面は、一般に垂線78から緯度と同じ角度傾
いた軸79に垂直になってはおらず、特に北屋根では大
きく傾いている。この角度82をずれ角と呼ぶことにす
る。このようにずれ角を持つ条件で集光型太陽光発電モ
ジュールを設置する場合には、あらかじめ集光型太陽光
発電モジュールに垂直な軸81からずれ角82だけ傾い
た方向から太陽光が入射するように設計することが望ま
しい。このために、同図(a)に示すように反射面3の
回転対称軸12をずれ角82だけ傾けて集光型太陽光発
電装置表面83を従来の集光型太陽光発電装置表面84
からずれ角だけ傾いた面とするように反射面を切り出し
形状とした。これを複数個用いて同図(b)のような集
光型太陽光発電モジュールを形成した。この集光型太陽
光発電モジュールを北側屋根77に設置することによ
り、発電量を増加させることが出来た。また、実際には
集光型太陽光発電装置表面83で入射光が屈折するた
め、集光型太陽光発電装置内部の充填材の屈折率をn、
ずれ角をθdとすると、 θ=arcsin(sin(θd )/n) となる角度θだけ集光型太陽光発電装置表面83と従来
の集光型太陽光発電装置表面84が傾くようにすること
で更に集光効率を向上させることが出来た。
Fifth Embodiment FIG. 19 shows the structure of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 3C is a cross-sectional view in the north-south direction when the concentrating solar power generation device is installed on the roof of the house. The surfaces of the northern roof 77 and the southern roof 88 are not generally perpendicular to the axis 79 inclined at the same angle as the latitude from the perpendicular 78, and are particularly greatly inclined in the northern roof. This angle 82 will be referred to as a shift angle. When the concentrator photovoltaic module is installed under such a condition having a shift angle, sunlight enters in advance from the axis 81 perpendicular to the concentrator photovoltaic module by a shift angle 82. It is desirable to design it. For this purpose, as shown in FIG. 7A, the converging type photovoltaic power generation device surface 83 is tilted by the shift angle 82 of the rotationally symmetric axis 12 of the reflecting surface 3 so that the conventional concentrating photovoltaic power generating device surface 84
The reflecting surface was cut out so as to be inclined by a deviation angle from the reflecting surface. By using a plurality of these, a concentrating solar power generation module as shown in FIG. By installing this concentrating solar power generation module on the north roof 77, the amount of power generation could be increased. Further, since the incident light is actually refracted on the surface 83 of the concentrator photovoltaic device, the refractive index of the filler inside the concentrator photovoltaic device is set to n,
Assuming that the shift angle is θ d , the concentrating photovoltaic device surface 83 and the conventional concentrating photovoltaic device surface 84 are inclined by an angle θ that satisfies θ = arcsin (sin (θ d ) / n). By doing so, the light collection efficiency could be further improved.

【0044】これまで、集光型太陽光発電装置や集光型
太陽光発電モジュールの形状について述べたが、これら
の形状は理想的な場合について述べており、実際には微
細な山や谷が丸くなったり、切りしろやのりしろを確保
したりする必要が出てくることが考えられるため、作成
した集光型太陽光発電装置や集光型太陽光発電モジュー
ルの形状が厳密に上記発明の形状と一致しない場合がで
てくると思われる。しかし、本発明の構造や形状をほぼ
踏襲していれば本発明の効果が得られることはいうまで
もない。
The shapes of the concentrating photovoltaic power generation device and the concentrating photovoltaic power generation module have been described above. However, these shapes describe an ideal case. Since it may be necessary to round or to secure a margin for cutting or gluing, the shape of the concentrating solar power generation device or the concentrating solar power generation module created is strictly the shape of the above invention. It seems that there is a case that does not match. However, it goes without saying that the effects of the present invention can be obtained if the structure and shape of the present invention are substantially followed.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、太陽光発電モジュール
に用いられる光電変換装置の面積を低減し、且つ充填効
率を高めることが出来るため、太陽光発電モジュールの
製造コストを大幅に低減することが出来る。
According to the present invention, since the area of the photoelectric conversion device used in the photovoltaic module can be reduced and the filling efficiency can be increased, the manufacturing cost of the photovoltaic module can be significantly reduced. Can be done.

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

【図1】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。
FIG. 1 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図2】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。
FIG. 2 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図3】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。
FIG. 3 is a structural view of a concentrator photovoltaic power generation device of the present invention.

【図4】球状光電変換装置を用いた従来の太陽光発電装
置の一構造図である。
FIG. 4 is a structural diagram of a conventional solar power generation device using a spherical photoelectric conversion device.

【図5】本発明の光電変換装置の一構造図である。FIG. 5 is a structural diagram of a photoelectric conversion device of the present invention.

【図6】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。
FIG. 6 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図7】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。
FIG. 7 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図8】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。
FIG. 8 is a structural view of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図9】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。
FIG. 9 is a structural diagram of a concentrator photovoltaic power generation device of the present invention.

【図10】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。
FIG. 10 is a structural diagram of a concentrator photovoltaic power generation device of the present invention.

【図11】本発明の集光型太陽光発電装置および集光型
太陽光発電モジュールの一構造図である。
FIG. 11 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図12】本発明の集光型太陽光発電装置および集光型
太陽光発電モジュールの一構造図である。
FIG. 12 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図13】本発明の集光型太陽光発電モジュールの一構
造図である。
FIG. 13 is a structural view of a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図14】本発明の集光型太陽光発電モジュールの一構
造図である。
FIG. 14 is a structural view of a concentrating solar power generation module according to the present invention.

【図15】本発明の集光型太陽光発電モジュールの一構
造図である。
FIG. 15 is a structural view of a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図16】本発明の集光型太陽光発電モジュールの一構
造図である。
FIG. 16 is a structural diagram of a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図17】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。
FIG. 17 is a structural diagram of a concentrator photovoltaic power generation device of the present invention.

【図18】本発明の光電変換装置形状の説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of the shape of the photoelectric conversion device of the present invention.

【図19】本発明の集光型太陽光発電装置および集光型
太陽光発電モジュールの一構造図である。
FIG. 19 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図20】従来の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。
FIG. 20 is a structural diagram of a conventional concentrating solar power generation device.

【図21】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。
FIG. 21 is a structural diagram of a concentrator photovoltaic power generator of the present invention.

【図22】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。
FIG. 22 is a structural view of a concentrator photovoltaic power generator of the present invention.

【図23】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。
FIG. 23 is a structural view of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図24】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。
FIG. 24 is a structural view of a concentrator photovoltaic power generator of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:光電変換装置、2:反射面内部、3:反射面、4:
アルミ支持基板、5:集光装置表面、6:直線または曲
線、7:集光装置、8:回転軸、10:集光装置表面、
12:対称軸、13:中心軸、14:円弧の中心または
放物線の原点、15:円弧または放物線の焦点、16:
入射光、17: 光電変換装置の上部右端、19:溝構
造を持つ集光反射側面、20:反射光1、21:反射光
2、22:光軸1、23:光軸2、24:角度1、2
5:角度2、26:第1の電極、27:第2の電極、2
8:曲表面、29:入射光、30:反射光、31:南北
(Z軸)方向曲線、32:東西(X軸)方向曲線、3
3:集光型太陽光発電装置外周、34:六角壁、35:
集光型太陽光発電装置、36:空間、37:集光型太陽
光発電モジュール、38:六角形の集光型太陽光発電装
置、39:第1の1/2集光型太陽光発電装置、40:
第2の1/2集光型太陽光発電装置、41:1/4集光型
太陽光発電装置、42:フレーム、56:電極配線用は
んだ、58:カバーガラス、59:第1の配線、60:
第2の配線、61:第3の配線、62:第4の配線、6
3:レンズ状表面、64:ミラー、65:入射光、6
6:透過光、67:反射光、70:電極、71:外部電
極、76:南側屋根、77:北側屋根、78:垂線、7
9:垂線から緯度と同じ角度傾いた軸、80:緯度と同
じ角度、81:集光型太陽光発電モジュールに垂直な
軸、82:垂線から緯度と同じ角度傾いた軸と集光型太
陽光発電モジュールに垂直な軸の成す角(ずれ角)、8
3:集光型太陽光発電装置表面、84:従来の集光型太
陽光発電装置表面、85:高さ、86:幅、87:奥行
き、88:球または直方体形状、100:多段反射面、
102:多段反射面または集光反射多面、104:開口
面の外周部、105:開口面を含む平面、106:反射
面の端部の中で内側に位置する点、107:空間内に存
在する塊状の半導体材料の軸と直角な面に投影された形
状、108:空間内に存在する塊状の半導体材料の軸と
平行な面に投影された形状、109:幅、110:高
さ。
1: photoelectric conversion device, 2: inside reflective surface, 3: reflective surface, 4:
Aluminum support substrate, 5: light collector surface, 6: straight line or curve, 7: light collector, 8: rotation axis, 10: light collector surface,
12: symmetry axis, 13: central axis, 14: center of arc or origin of parabola, 15: focal point of arc or parabola, 16:
Incident light, 17: upper right end of the photoelectric conversion device, 19: condensing / reflecting side surface having a groove structure, 20: reflected light 1, 21: reflected light 2, 22: optical axis 1, 23: optical axis 2, 24: angle One, two
5: Angle 2, 26: First electrode, 27: Second electrode, 2
8: curved surface, 29: incident light, 30: reflected light, 31: north-south (Z-axis) direction curve, 32: east-west (X-axis) direction curve, 3
3: Concentrating photovoltaic power generation device outer periphery, 34: Hexagon wall, 35:
Concentrating solar power generation device, 36: space, 37: concentrating solar power generation module, 38: hexagonal concentrating solar power generation device, 39: first 1/2 concentrating solar power generation device , 40:
Second 1/2 concentrating solar power generation device, 41: 1/4 concentrating solar power generation device, 42: frame, 56: solder for electrode wiring, 58: cover glass, 59: first wiring, 60:
Second wiring, 61: third wiring, 62: fourth wiring, 6
3: lenticular surface, 64: mirror, 65: incident light, 6
6: transmitted light, 67: reflected light, 70: electrode, 71: external electrode, 76: south roof, 77: north roof, 78: perpendicular, 7
9: an axis inclined at the same angle as the latitude from the perpendicular, 80: the same angle as the latitude, 81: an axis perpendicular to the concentrating solar power generation module, 82: an axis inclined at the same angle as the latitude from the perpendicular and the condensing sunlight Angle (offset angle) of the axis perpendicular to the power generation module, 8
3: Concentrating photovoltaic device surface, 84: Conventional concentrating photovoltaic device surface, 85: height, 86: width, 87: depth, 88: spherical or rectangular parallelepiped, 100: multi-stage reflecting surface,
102: multi-stage reflecting surface or condensing reflecting surface, 104: outer peripheral portion of opening surface, 105: plane including opening surface, 106: point located inside the end of reflecting surface, 107: existing in space A shape projected on a plane perpendicular to the axis of the massive semiconductor material, 108: a shape projected on a plane parallel to the axis of the massive semiconductor material existing in the space, 109: width, 110: height.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 信一 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 筒井 謙 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 大塚 寛之 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Shinichi Muramatsu 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Hiroyuki Otsuka 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo Hitachi Central Research Laboratory, Ltd.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】集光反射鏡と、該集光反射鏡の曲面状の反
射面と開口面とで囲まれた空間内に、少なくともその一
部が位置するように設置された光電変換装置と、上記空
間を充填している空気より屈折率が高い媒体を有し、上
記反射面の形状は、上記開口面および上記空間を通る軸
を含む任意の面で切り出される上記反射面の断面の上記
軸の両側の辺がそれぞれの辺上の任意の2点の中の上記
開口面側の点が他の点と上記軸から等距離に位置する関
係および上記他の点より外側に位置する関係の中の少な
くとも上記外側に位置する関係となる上記軸が存在する
形状であり、上記空間内に位置する上記光電変換装置の
半導体材料で構成された部分の上記軸に平行な平面への
投影像の上記軸方向の最大高さは、上記軸に直角な平面
への投影像の最小幅の5分の1以上であることを特徴と
する集光型太陽光発電装置。
1. A condensing and reflecting mirror, and a photoelectric conversion device installed so that at least a part thereof is located in a space surrounded by a curved reflecting surface and an opening surface of the collecting and reflecting mirror. Having a medium with a higher refractive index than air filling the space, wherein the shape of the reflective surface is a cross section of the reflective surface cut out by any surface including an axis passing through the opening surface and the space. The relationship that the side on the opening surface side of the arbitrary two points on both sides of the axis is located at the same distance from the other axis as the point on the opening surface side and the relationship that is located outside the other point. The shape in which the axis having the relationship located at least on the outside exists, and a projection image of a portion formed of the semiconductor material of the photoelectric conversion device located in the space on a plane parallel to the axis. The maximum height in the axial direction is the minimum of the projected image on a plane perpendicular to the axis. Concentrator photovoltaic device, characterized in that it is 5 minutes 1 or more of.
【請求項2】請求項1記載の集光型太陽光発電装置にお
いて、上記光電変換装置の半導体材料で構成された部分
の形状が球状であることを特徴とする集光型太陽光発電
装置。
2. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, wherein a portion of the photoelectric conversion device made of a semiconductor material has a spherical shape.
【請求項3】請求項1記載の集光型太陽光発電装置にお
いて、上記光電変換装置の半導体材料で構成された部分
の形状が直方体であることを特徴とする集光型太陽光発
電装置。
3. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, wherein the portion of the photoelectric conversion device made of a semiconductor material is a rectangular parallelepiped.
【請求項4】請求項1乃至3記載の集光型太陽光発電装
置において、上記反射面の断面の上記軸の両側の辺は対
称であり、該辺の曲率の最大値を有する上記反射面の断
面と最小値を有する上記反射面の断面とは直交している
ことを特徴とする集光型太陽光発電装置。
4. The concentrator photovoltaic power generation device according to claim 1, wherein sides of the cross section of the reflection surface on both sides of the axis are symmetrical, and the reflection surface has a maximum value of curvature of the side. And a cross section of the reflection surface having the minimum value is orthogonal to the cross section.
【請求項5】請求項1乃至3記載の集光型太陽光発電装
置において、上記軸の両側の辺の長さが異なる上記反射
面の断面を有することを特徴とする集光型太陽光発電装
置。
5. A concentrator photovoltaic power generation device according to claim 1, wherein said concentrator photovoltaic power generator has a cross section of said reflection surface having different lengths on both sides of said axis. apparatus.
【請求項6】請求項1乃至3記載の集光型太陽光発電装
置において、上記軸と上記開口面とは斜交していること
を特徴とする集光型太陽光発電装置。
6. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, wherein said axis and said opening face are obliquely intersected.
【請求項7】請求項1乃至3に記載の集光型太陽光発電
装置において、上記反射面の形状は回転体であり、上記
軸は上記回転体の回転軸であることを特徴とする集光型
太陽光発電装置。
7. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, wherein said reflection surface is a rotating body, and said axis is a rotating axis of said rotating body. Light type solar power generator.
【請求項8】請求項7に記載の集光型太陽光発電装置に
おいて、上記回転体の断面の上記回転軸の一方の側の曲
線は、上記光電変換装置の最も開口面に近い部分、また
は上記型光電変換装置の上記回転軸の他方の側に位置す
る表面上に焦点を持つように描かれた、放物線の一部、
円弧または上記放物線の一部と上記円弧との間に位置す
る曲線の一つの形状をなしていることを特徴とする集光
型太陽光発電装置。
8. The concentrator photovoltaic power generation device according to claim 7, wherein a curve on one side of the rotation axis in a cross section of the rotator has a portion closest to an opening surface of the photoelectric conversion device, or A part of a parabola, drawn with a focus on a surface located on the other side of the axis of rotation of the type photoelectric conversion device,
A concentrating photovoltaic power generation device having one shape of an arc or a curve located between a part of the parabola and the arc.
【請求項9】請求項1乃至8のいずれか一項に記載の集
光型太陽光発電装置において、上記光電変換装置の上記
反射面と接している上記部分に連続した部分が上記反射
鏡の外部にはみ出しており、このはみ出した部分に電極
が形成されていることを特徴とする集光型太陽光発電装
置。
9. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, wherein a portion of the photoelectric conversion device that is continuous with the portion in contact with the reflection surface is a portion of the reflection mirror. A concentrating photovoltaic power generation device that protrudes outside, and an electrode is formed on the protruding portion.
【請求項10】請求項1乃至9のいずれか一項に記載の
集光型太陽光発電装置において、上記反射面には上記軸
の長さ方向にV溝が形成されていることを特徴とする集
光型太陽光発電装置。
10. The concentrator photovoltaic power generation device according to claim 1, wherein a V-groove is formed on the reflection surface in a length direction of the axis. Concentrating solar power generator.
【請求項11】請求項1乃至10のいずれか一項に記載
の集光型太陽光発電装置において、上記媒体の光の入射
面は曲面であることを特徴とする集光型太陽光発電装
置。
11. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, wherein the light incident surface of the medium is a curved surface. .
【請求項12】請求項1乃至11のいずれか一項に記載
の集光型太陽光発電装置において、該集光型太陽光発電
装置の上記光の入射面側から見た投影面は4角または6
角形状であることを特徴とする集光型太陽光発電装置。
12. The concentrating photovoltaic power generation device according to claim 1, wherein the projection surface of the concentrating photovoltaic power generation device viewed from the light incident surface side is a square. Or 6
A concentrating solar power generation device having a square shape.
【請求項13】請求項1乃至12のいずれか一項に記載
の集光型太陽光発電装置において、上記光電変換装置の
上記開口面側に設置された板状の電極を有することを特
徴とする集光型太陽光発電装置。
13. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, further comprising a plate-shaped electrode provided on the opening side of the photoelectric conversion device. Concentrating solar power generator.
【請求項14】請求項1乃至13に記載の集光型太陽光
発電装置を複数個モジュール化したことを特徴とする集
光型太陽光発電モジュール。
14. A concentrating photovoltaic power generation module comprising a plurality of concentrating photovoltaic power generation devices according to claim 1 formed into a module.
【請求項15】請求項14記載の集光型太陽光発電モジ
ュールにおいて、上記反射鏡に充填された上記媒体は上
記複数個の集光型太陽光発電装置間で連続していること
を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
15. The concentrating solar power generation module according to claim 14, wherein the medium filled in the reflector is continuous between the plurality of concentrating solar power generation devices. Concentrating solar power module.
【請求項16】請求項14記載の集光型太陽光発電モジ
ュールにおいて、上記複数個の集光型太陽光発電装置の
上記光の入射面は保護板でおおわれており、上記媒体お
よび上記保護板は同一材で互いに連続して構成されてい
ることを特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
16. The concentrator photovoltaic module according to claim 14, wherein the light incident surfaces of the plurality of concentrator photovoltaic devices are covered with a protective plate, and the medium and the protective plate are covered by a protective plate. Is a concentrating photovoltaic module, wherein the concentrating photovoltaic modules are formed of the same material and are continuous with each other.
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