JPH11330523A - 太陽電池装置 - Google Patents
太陽電池装置Info
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- JPH11330523A JPH11330523A JP10129790A JP12979098A JPH11330523A JP H11330523 A JPH11330523 A JP H11330523A JP 10129790 A JP10129790 A JP 10129790A JP 12979098 A JP12979098 A JP 12979098A JP H11330523 A JPH11330523 A JP H11330523A
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
- F24S25/10—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface
- F24S25/12—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface using posts in combination with upper profiles
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- 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
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、裏面側にも光を有効に入射さ
せ、光の有効利用を図った太陽電池装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 脚部を介して支持される架台２に互いに
電気的に接続された太陽電池パネル１…が取り付けられ
てなる太陽電池アレイを有する太陽電池装置であって、
前記太陽電池パネルの設置角度をα、前記太陽電池アレ
イの設置面の傾斜角度をγ、前記太陽電池パネル１…の
裏面と太陽電池アレイの設置面との間の距離をａ、前記
太陽電池アレイの受光面の長さをＬ、太陽の入射角をβ
としたとき、ａ≧｜Ｌ（ｃｏｓα×ｔａｎ（β＋γ）−
ｓｉｎα）／２｜を満足するように架台の脚部の高さを
設定した。
せ、光の有効利用を図った太陽電池装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 脚部を介して支持される架台２に互いに
電気的に接続された太陽電池パネル１…が取り付けられ
てなる太陽電池アレイを有する太陽電池装置であって、
前記太陽電池パネルの設置角度をα、前記太陽電池アレ
イの設置面の傾斜角度をγ、前記太陽電池パネル１…の
裏面と太陽電池アレイの設置面との間の距離をａ、前記
太陽電池アレイの受光面の長さをＬ、太陽の入射角をβ
としたとき、ａ≧｜Ｌ（ｃｏｓα×ｔａｎ（β＋γ）−
ｓｉｎα）／２｜を満足するように架台の脚部の高さを
設定した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽電池装置に
関し、特に、両面入射型太陽電池パネルを用いた太陽電
池装置において、光の入射を最適な状態で行える太陽電
池装置に関する。
関し、特に、両面入射型太陽電池パネルを用いた太陽電
池装置において、光の入射を最適な状態で行える太陽電
池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光エネルギーを直接電気エネルギーに変
換する太陽電池は、無尽蔵な太陽光をエネルギー源とし
ているため、環境問題等から脚光を浴びている。
換する太陽電池は、無尽蔵な太陽光をエネルギー源とし
ているため、環境問題等から脚光を浴びている。
【０００３】ところで、昨今太陽電池素子の光の有効利
用を図るべく、光入射側の電極のみならず裏面側の電極
まで透明電極の構成にし、太陽電池素子の表裏から光を
入射させるように構成した太陽電池が提案されている。
用を図るべく、光入射側の電極のみならず裏面側の電極
まで透明電極の構成にし、太陽電池素子の表裏から光を
入射させるように構成した太陽電池が提案されている。
【０００４】図８に、表裏から光を入射させるように構
成した太陽電池素子の一例を示す。この太陽電池素子
は、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実
質的に真性な非晶質シリコンを挟み、その界面での欠陥
を低減し、ヘテロ接合界面の特性を改善した素子であ
る。図８は、ヘテロ接合界面特性を改善した構造（以
下、ＨＩＴ構造という。）において、表裏面から光が入
射可能にした太陽電池素子を示す模式的断面図である。
成した太陽電池素子の一例を示す。この太陽電池素子
は、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実
質的に真性な非晶質シリコンを挟み、その界面での欠陥
を低減し、ヘテロ接合界面の特性を改善した素子であ
る。図８は、ヘテロ接合界面特性を改善した構造（以
下、ＨＩＴ構造という。）において、表裏面から光が入
射可能にした太陽電池素子を示す模式的断面図である。
【０００５】図８に示すように、ｎ型単結晶シリコン基
板１０上に、真性な非晶質シリコン層１１が形成され、
その上にｐ型非晶質シリコン層１２が形成されている。
そして、ｐ型非晶質シリコン層１２上の全面にＩＴＯな
どからなる受光面側の透明電極１３が設けられ、この受
光面側透明電極１３上に銀（Ａｇ）等からなる櫛形集電
極５が形成されている。また、基板１０の裏面には基板
１０の裏面に内部電界を導入したいわゆるＢＳＦ（Ｂａ
ｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｌｄ）型構造になってい
る。即ち、裏面側の基板１０側に真性非晶質シリコン層
１５を介してハイドープｎ型非晶質シリコン層１６が設
けられている。このハイドープｎ型非晶質シリコン層１
６上にＩＴＯなどからなる裏面側透明電極１２が形成さ
れ、この上に銀（Ａｇ）等からなる櫛形集電極１７が形
成されている。このように、裏面側も結晶シリコン基板
と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリ
コンを挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界
面の特性を改善したＢＳＦ構造になっている。
板１０上に、真性な非晶質シリコン層１１が形成され、
その上にｐ型非晶質シリコン層１２が形成されている。
そして、ｐ型非晶質シリコン層１２上の全面にＩＴＯな
どからなる受光面側の透明電極１３が設けられ、この受
光面側透明電極１３上に銀（Ａｇ）等からなる櫛形集電
極５が形成されている。また、基板１０の裏面には基板
１０の裏面に内部電界を導入したいわゆるＢＳＦ（Ｂａ
ｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｌｄ）型構造になってい
る。即ち、裏面側の基板１０側に真性非晶質シリコン層
１５を介してハイドープｎ型非晶質シリコン層１６が設
けられている。このハイドープｎ型非晶質シリコン層１
６上にＩＴＯなどからなる裏面側透明電極１２が形成さ
れ、この上に銀（Ａｇ）等からなる櫛形集電極１７が形
成されている。このように、裏面側も結晶シリコン基板
と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリ
コンを挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界
面の特性を改善したＢＳＦ構造になっている。
【０００６】上記したように、表裏面を同じ透明電極と
集電極とからなる電極構成にした太陽電池素子（以下、
両面入射型太陽電池素子という。）の場合、表裏面に同
じ光量で光を入射させた場合、出力電力が最大２倍程度
増加する。
集電極とからなる電極構成にした太陽電池素子（以下、
両面入射型太陽電池素子という。）の場合、表裏面に同
じ光量で光を入射させた場合、出力電力が最大２倍程度
増加する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の太陽
電池装置は、太陽電池パネルの受光面側から太陽光を効
率よく入射するために、受光面の法線方向の方位角を真
南に向け、緯度にほぼ等しいか若しくは緯度より少し小
さい角度で太陽電池パネルが設置されている。しかしな
がら、このような従来の太陽電池装置においては、裏面
側からの光の入射については何等考慮されておらず、太
陽電池パネルとして両面入射型太陽電池素子を用いても
裏面側からの光を有効に利用することができないという
問題があった。
電池装置は、太陽電池パネルの受光面側から太陽光を効
率よく入射するために、受光面の法線方向の方位角を真
南に向け、緯度にほぼ等しいか若しくは緯度より少し小
さい角度で太陽電池パネルが設置されている。しかしな
がら、このような従来の太陽電池装置においては、裏面
側からの光の入射については何等考慮されておらず、太
陽電池パネルとして両面入射型太陽電池素子を用いても
裏面側からの光を有効に利用することができないという
問題があった。
【０００８】この発明は、裏面側にも光を有効に入射さ
せ、光の有効利用を図った太陽電池装置を提供すること
を目的とする。
せ、光の有効利用を図った太陽電池装置を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の太陽電池装置
は、脚部を介して支持される架台に互いに電気的に接続
された太陽電池パネルが取り付けられてなる太陽電池ア
レイを有する太陽電池装置であって、前記太陽電池パネ
ルの設置角度をα、前記太陽電池アレイの設置面の傾斜
角度をγ、前記太陽電池パネルの裏面と太陽電池アレイ
の設置面との間の距離をａ、前記太陽電池アレイの受光
面の長さをＬ、太陽の入射角をβとしたとき、ａ≧｜Ｌ
（ｃｏｓα×ｔａｎ（β＋γ）−ｓｉｎα）／２｜を満
足するように架台の脚部の高さを設定したことを特徴と
する。
は、脚部を介して支持される架台に互いに電気的に接続
された太陽電池パネルが取り付けられてなる太陽電池ア
レイを有する太陽電池装置であって、前記太陽電池パネ
ルの設置角度をα、前記太陽電池アレイの設置面の傾斜
角度をγ、前記太陽電池パネルの裏面と太陽電池アレイ
の設置面との間の距離をａ、前記太陽電池アレイの受光
面の長さをＬ、太陽の入射角をβとしたとき、ａ≧｜Ｌ
（ｃｏｓα×ｔａｎ（β＋γ）−ｓｉｎα）／２｜を満
足するように架台の脚部の高さを設定したことを特徴と
する。
【００１０】上記のように、構成することで、太陽光と
反射光とを両面入射型太陽電池素子等の太陽電池パネル
に有効に入射させることができる。
反射光とを両面入射型太陽電池素子等の太陽電池パネル
に有効に入射させることができる。
【００１１】また、この発明の太陽電池装置は、脚部を
介して支持される架台に互いに電気的に接続された太陽
電池パネルが取り付けられてなる太陽電池アレイを複数
有する太陽電池装置であって、前記太陽電池パネルの設
置角度をα、太陽電池アレイの設置面の傾斜角度をγ、
前記太陽電池パネルの裏面と太陽電池アレイの設置面と
の間の距離をａ、前記太陽電池パネルの受光面の長さを
Ｌ、太陽の入射角をβ、太陽電池アレイ間の間隔をｂと
したとき、 ｂ≧｜（２ａ＋Ｌｃｏｓα）／ｔａｎ（β＋γ）｜ を満足するように太陽電池アレイ間の間隔を設定したこ
とを特徴とする。
介して支持される架台に互いに電気的に接続された太陽
電池パネルが取り付けられてなる太陽電池アレイを複数
有する太陽電池装置であって、前記太陽電池パネルの設
置角度をα、太陽電池アレイの設置面の傾斜角度をγ、
前記太陽電池パネルの裏面と太陽電池アレイの設置面と
の間の距離をａ、前記太陽電池パネルの受光面の長さを
Ｌ、太陽の入射角をβ、太陽電池アレイ間の間隔をｂと
したとき、 ｂ≧｜（２ａ＋Ｌｃｏｓα）／ｔａｎ（β＋γ）｜ を満足するように太陽電池アレイ間の間隔を設定したこ
とを特徴とする。
【００１２】上記のように、構成することで、他の太陽
電池アレイにより反射光が遮られなく太陽電池パネルに
太陽光及び反射光を与えることができる。
電池アレイにより反射光が遮られなく太陽電池パネルに
太陽光及び反射光を与えることができる。
【００１３】前記太陽電池アレイの設置面に反射部を形
成するとよい。
成するとよい。
【００１４】反射部を設けることで、太陽電池パネルの
裏面に反射光を効率よく入射させることができる。
裏面に反射光を効率よく入射させることができる。
【００１５】前記脚部を上記で算出した距離ａになるよ
うに、長さが調節可能に構成するとよい。
うに、長さが調節可能に構成するとよい。
【００１６】また、上記算出した距離ａになるように、
反射部を移動させるように構成するとよい。
反射部を移動させるように構成するとよい。
【００１７】上記したように、反射部を上記した位置に
おくか、架台の高さを変化させるように構成すれば、年
間を通じて効率よく発電させることができる。
おくか、架台の高さを変化させるように構成すれば、年
間を通じて効率よく発電させることができる。
【００１８】更に、前記反射部は冬至及び夏至並びに春
分・秋分の太陽入斜角に応じた湾曲部を設けるとよい。
分・秋分の太陽入斜角に応じた湾曲部を設けるとよい。
【００１９】上記したように反射部を湾曲させること
で、四季を通じて反射光を利用して発電することができ
る。
で、四季を通じて反射光を利用して発電することができ
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
き図面を参照して説明する。この実施の形態は、平地又
はビルの屋上などの平坦地や勾配を有する屋根などに設
置される架台を有する太陽電池装置である。
き図面を参照して説明する。この実施の形態は、平地又
はビルの屋上などの平坦地や勾配を有する屋根などに設
置される架台を有する太陽電池装置である。
【００２１】例えば、図１に示すように、平地又はビル
の屋上などの平坦地に、この実施の形態における太陽電
池アレイＳＡが複数組設置される。１つの太陽電池アレ
イＳＡは、図１に示すように、上記した両面入射型太陽
電池素子を複数個備えた太陽電池パネル１…が支持架台
２に取り付けられている。互いの太陽電池パネル１…は
電気的に接続されている。
の屋上などの平坦地に、この実施の形態における太陽電
池アレイＳＡが複数組設置される。１つの太陽電池アレ
イＳＡは、図１に示すように、上記した両面入射型太陽
電池素子を複数個備えた太陽電池パネル１…が支持架台
２に取り付けられている。互いの太陽電池パネル１…は
電気的に接続されている。
【００２２】この支持架台２は、一番下に位置する太陽
電池パネル１…の最下部が地上から所定の高さになるよ
うに、脚部２１ａ、２１ｂが設けられている。この脚部
２１ａ、２１ｂの高さは、後述する太陽光の入射角等の
条件により最適な寸法になるように決められる。また、
支持架台１の太陽電池パネル１が取り付けられる取り付
け部２２は、システム設置地点の緯度、経度、使用目的
などに応じて所定の角度（α）になるように、前側脚部
２１ａと後側脚部２１ｂとの長さが決められている。
電池パネル１…の最下部が地上から所定の高さになるよ
うに、脚部２１ａ、２１ｂが設けられている。この脚部
２１ａ、２１ｂの高さは、後述する太陽光の入射角等の
条件により最適な寸法になるように決められる。また、
支持架台１の太陽電池パネル１が取り付けられる取り付
け部２２は、システム設置地点の緯度、経度、使用目的
などに応じて所定の角度（α）になるように、前側脚部
２１ａと後側脚部２１ｂとの長さが決められている。
【００２３】支持架台２の下方部の設置面には、図示は
していないが、太陽電池パネル１…の裏面側に光を反射
するための反射部（反射板）が設けられている。
していないが、太陽電池パネル１…の裏面側に光を反射
するための反射部（反射板）が設けられている。
【００２４】このように構成された太陽電池アレイＳＡ
…の各部材の寸法を最適化することで、太陽光と反射光
とを両面入射型太陽電池素子に有効に入射させることが
できる。
…の各部材の寸法を最適化することで、太陽光と反射光
とを両面入射型太陽電池素子に有効に入射させることが
できる。
【００２５】次に、各太陽電池装置の設置状態における
それぞれの最適寸法の関係を考察する。
それぞれの最適寸法の関係を考察する。
【００２６】まず、反射部（反射板）が設置場所と平行
である場合につき説明する。陸置きの太陽電池装置にお
いて、太陽電池パネル１…の設置角度を固定した時の太
陽電池パネル１の裏面と設置面との間の距離と太陽電池
アレイ間距離につき図２に従い説明する。同図におい
て、（ａ）が夏至の時のように、太陽の入射角度βが大
きいときの架台高さを示し、（ｂ）が冬至の時のよう
に、太陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示して
いる。
である場合につき説明する。陸置きの太陽電池装置にお
いて、太陽電池パネル１…の設置角度を固定した時の太
陽電池パネル１の裏面と設置面との間の距離と太陽電池
アレイ間距離につき図２に従い説明する。同図におい
て、（ａ）が夏至の時のように、太陽の入射角度βが大
きいときの架台高さを示し、（ｂ）が冬至の時のよう
に、太陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示して
いる。
【００２７】太陽電池パネル１の設置角度をα、太陽電
池アレイの設置面の傾斜角度をγ、太陽電池パネル１の
裏面と設置面との間の距離（以下、架台高さという。）
をａ、太陽電池アレイの受光面の長さをＬ、太陽の入射
角をβとする。いま、図２に示す実施の形態において
は、太陽電池パネル１…の設置角度αは０度、傾斜角度
γは０度である。
池アレイの設置面の傾斜角度をγ、太陽電池パネル１の
裏面と設置面との間の距離（以下、架台高さという。）
をａ、太陽電池アレイの受光面の長さをＬ、太陽の入射
角をβとする。いま、図２に示す実施の形態において
は、太陽電池パネル１…の設置角度αは０度、傾斜角度
γは０度である。
【００２８】この時、太陽電池パネル１…の裏面への反
射光が太陽電池アレイの太陽電池パネルにより遮られな
いようにするには、架台高さ、即ち設置面から太陽電池
パネル１の裏面までの距離ａを図２から下記の式を満足
するように設定すればよい。
射光が太陽電池アレイの太陽電池パネルにより遮られな
いようにするには、架台高さ、即ち設置面から太陽電池
パネル１の裏面までの距離ａを図２から下記の式を満足
するように設定すればよい。
【００２９】ａ≧Ｌｔａｎ（β）／２ …（１）
【００３０】上記の式を満足するように架台２の脚部２
１ａ、２１ｂの高さを設定すれば、太陽電池アレイＳＡ
により反射光が遮られることなく、太陽電池パネル１…
の裏面に入射する。
１ａ、２１ｂの高さを設定すれば、太陽電池アレイＳＡ
により反射光が遮られることなく、太陽電池パネル１…
の裏面に入射する。
【００３１】また、太陽電池アレイ間隔ｂを他の太陽電
池アレイにより反射光が遮られないようにするには下記
の式を満足する値に設定すればよい。
池アレイにより反射光が遮られないようにするには下記
の式を満足する値に設定すればよい。
【００３２】ｂ≧２ａ／ｔａｎ（β） …（２）
【００３３】上記（１）（２）式より、ｂ≒Ｌ以上に設
定すれば、他の太陽電池アレイに光が遮られることな
く、太陽電池パネル１…の表裏面に光が入射する。
定すれば、他の太陽電池アレイに光が遮られることな
く、太陽電池パネル１…の表裏面に光が入射する。
【００３４】表１は、各太陽光の入射角と架台高さａと
太陽電池アレイ間距離ｂをまとめたものである。
太陽電池アレイ間距離ｂをまとめたものである。
【００３５】
【表１】
【００３６】上記表１より、太陽電池アレイの受光面の
長さ（Ｌ）が５００ｍｍの時、夏至の時を基準とした架
台高さａである１２００ｍｍ以上にすると、四季を通じ
て、太陽電池パネル１…の裏面に反射光を与えることが
できる。しかし、冬至の時の太陽高度から他の太陽電池
アレイにより光を遮られないようにするためには、架台
高さａを１２００ｍｍ以上にした場合には、太陽電池ア
レイ間隔を３９００ｍｍにする必要がある。太陽電池ア
レイ間隔を大きくすることは、設置面積から考えると、
太陽電池アレイの設置数が減少することになる。このた
め、季節に応じて架台高さａが逐次変更できない場合に
は、使用目的等を考慮して、架台高さａ及び太陽電池ア
レイ間隔を決定すればよい。
長さ（Ｌ）が５００ｍｍの時、夏至の時を基準とした架
台高さａである１２００ｍｍ以上にすると、四季を通じ
て、太陽電池パネル１…の裏面に反射光を与えることが
できる。しかし、冬至の時の太陽高度から他の太陽電池
アレイにより光を遮られないようにするためには、架台
高さａを１２００ｍｍ以上にした場合には、太陽電池ア
レイ間隔を３９００ｍｍにする必要がある。太陽電池ア
レイ間隔を大きくすることは、設置面積から考えると、
太陽電池アレイの設置数が減少することになる。このた
め、季節に応じて架台高さａが逐次変更できない場合に
は、使用目的等を考慮して、架台高さａ及び太陽電池ア
レイ間隔を決定すればよい。
【００３７】また、その日の南中高度に合わせて、反射
部と太陽電池パネル１の裏面との間隔がａになるよう
に、反射部をその位置におくか、架台の高さをａに合わ
せて変化させるように構成すれば、年間を通じて効率よ
く発電させることができる。この時、太陽電池アレイ間
は太陽電池アレイの受光部の長さ（Ｌ）以上であればよ
い。
部と太陽電池パネル１の裏面との間隔がａになるよう
に、反射部をその位置におくか、架台の高さをａに合わ
せて変化させるように構成すれば、年間を通じて効率よ
く発電させることができる。この時、太陽電池アレイ間
は太陽電池アレイの受光部の長さ（Ｌ）以上であればよ
い。
【００３８】次に、反射板の反射率と太陽電池パネルの
両面に入射する光量をシュミレーションした結果を表２
に示す。表２は北緯３５度の地域でのシュミレーション
である。
両面に入射する光量をシュミレーションした結果を表２
に示す。表２は北緯３５度の地域でのシュミレーション
である。
【００３９】尚、従来品は秋分・春分に合わせた太陽電
池パネルの設置角にしたもので、春分・秋分の時が１０
０であると、夏至、冬至は９１．４程度に光の入射効率
が落ちるが、この表では、その時のそれぞれの従来品を
１００とし、その値との相対値を比較した。また、この
実施の形態における太陽電池パネルの設置角度は０度で
ある。
池パネルの設置角にしたもので、春分・秋分の時が１０
０であると、夏至、冬至は９１．４程度に光の入射効率
が落ちるが、この表では、その時のそれぞれの従来品を
１００とし、その値との相対値を比較した。また、この
実施の形態における太陽電池パネルの設置角度は０度で
ある。
【００４０】
【表２】
【００４１】上記シュミレーションから分かるように、
この実施の形態においては、夏の発電量は増大するの
で、真夏の電力ピーク時の消費電力を大幅にカバーする
ことができる。また、反射板の反射率を８０％以上にす
ることで、通常のモジュールの設置方法より年間を通じ
て発電量が増大する。
この実施の形態においては、夏の発電量は増大するの
で、真夏の電力ピーク時の消費電力を大幅にカバーする
ことができる。また、反射板の反射率を８０％以上にす
ることで、通常のモジュールの設置方法より年間を通じ
て発電量が増大する。
【００４２】次に、陸置きの太陽電池装置において、太
陽電池パネルの設置角度を冬至の南中高度より小さい角
度（α）固定した時の架台高さと太陽電池アレイ間距離
につき図３に従い説明する。同図（ａ）が夏至の時のよ
うに、太陽の入射角度βが大きいときの架台高さを示
し、（ｂ）が冬至の時のように、太陽の入射角度βが小
さいときの架台高さを示している。
陽電池パネルの設置角度を冬至の南中高度より小さい角
度（α）固定した時の架台高さと太陽電池アレイ間距離
につき図３に従い説明する。同図（ａ）が夏至の時のよ
うに、太陽の入射角度βが大きいときの架台高さを示
し、（ｂ）が冬至の時のように、太陽の入射角度βが小
さいときの架台高さを示している。
【００４３】いま、図３に示す実施の形態においては、
太陽電池パネル１の設置角度はα、傾斜角度γは０であ
る。また、架台高さａは太陽電池パネル１の最下部から
設置面までの高さである。
太陽電池パネル１の設置角度はα、傾斜角度γは０であ
る。また、架台高さａは太陽電池パネル１の最下部から
設置面までの高さである。
【００４４】この時、太陽電池パネル１の裏面への反射
光が太陽電池アレイの太陽電池パネルにより遮られない
ようにするには、架台高さ、即ち設置面から太陽電池パ
ネル裏面までの距離ａを図３から下記の式を満足するよ
うに設定する。
光が太陽電池アレイの太陽電池パネルにより遮られない
ようにするには、架台高さ、即ち設置面から太陽電池パ
ネル裏面までの距離ａを図３から下記の式を満足するよ
うに設定する。
【００４５】 ａ≧Ｌ（ｃｏｓα・ｔａｎβ−ｓｉｎα）／２ …（３）
【００４６】上記の式を満足するように架台の脚部２１
ａ、２１ｂの高さを設定すれば、太陽電池アレイＳＡに
反射光が遮られることなく太陽電池パネル１…の裏面に
入射する。
ａ、２１ｂの高さを設定すれば、太陽電池アレイＳＡに
反射光が遮られることなく太陽電池パネル１…の裏面に
入射する。
【００４７】また、太陽電池アレイ間隔ｂを他の太陽電
池アレイが反射光を遮らないようにするには下記の式を
満足する値に設定すればよい。
池アレイが反射光を遮らないようにするには下記の式を
満足する値に設定すればよい。
【００４８】 ｂ≧（２ａ＋Ｌｓｉｎα）／ｔａｎ（β） …（４）
【００４９】上記（３）（４）式よりｂ≒Ｌｃｏｓα以
上に設定すればよい。
上に設定すればよい。
【００５０】表３は、各太陽光の入射角と架台高さと太
陽電池アレイ間距離をまとめたものである。尚、太陽電
池パネルの設置角αは１１．６度である
陽電池アレイ間距離をまとめたものである。尚、太陽電
池パネルの設置角αは１１．６度である
【００５１】
【表３】
【００５２】上記表３より、太陽電池アレイの受光面の
長さ（Ｌ）が５００ｍｍの時、夏至の時を基準とした架
台高さａである１１５０ｍｍ以上にすると、四季を通じ
て、太陽電池パネル１…の裏面に反射光を与えることが
できる。しかし、冬至の時の太陽高度から他の太陽電池
アレイにより光を遮られないようにするためには、架台
高さａを１１５０ｍｍ以上にした場合には、太陽電池ア
レイ間隔を３５００ｍｍにする必要がある。前述したよ
うに、太陽電池アレイ間隔を大きくすることは、設置面
積から考えると、太陽電池アレイの設置数が減少するこ
とになる。このため、季節に応じて架台高さａが逐次変
更できない場合には、使用目的等を考慮して、架台高さ
ａ及び太陽電池アレイ間隔を決定すればよい。
長さ（Ｌ）が５００ｍｍの時、夏至の時を基準とした架
台高さａである１１５０ｍｍ以上にすると、四季を通じ
て、太陽電池パネル１…の裏面に反射光を与えることが
できる。しかし、冬至の時の太陽高度から他の太陽電池
アレイにより光を遮られないようにするためには、架台
高さａを１１５０ｍｍ以上にした場合には、太陽電池ア
レイ間隔を３５００ｍｍにする必要がある。前述したよ
うに、太陽電池アレイ間隔を大きくすることは、設置面
積から考えると、太陽電池アレイの設置数が減少するこ
とになる。このため、季節に応じて架台高さａが逐次変
更できない場合には、使用目的等を考慮して、架台高さ
ａ及び太陽電池アレイ間隔を決定すればよい。
【００５３】また、その日の南中高度に合わせて、反射
部と太陽電池パネル１の裏面との間隔がａになるよう
に、反射部をその位置におくか、架台の高さをａに合わ
せて変化させるように構成すれば、年間を通じて効率よ
く発電させることができる。この時、太陽電池アレイ間
はＬｃｏｓα以上であればよい。
部と太陽電池パネル１の裏面との間隔がａになるよう
に、反射部をその位置におくか、架台の高さをａに合わ
せて変化させるように構成すれば、年間を通じて効率よ
く発電させることができる。この時、太陽電池アレイ間
はＬｃｏｓα以上であればよい。
【００５４】次に、反射板の反射率と太陽電池パネルの
両面に入射する光量をシュミレーションした結果を表４
に示す。表４は北緯３５度の地域でのシュミレーション
である。
両面に入射する光量をシュミレーションした結果を表４
に示す。表４は北緯３５度の地域でのシュミレーション
である。
【００５５】前述した実施の形態と同じく、従来品は秋
分・春分に合わせた設置角にしており、春分・秋分の時
が１００であると、夏至、冬至は９１．４程度に光の入
射効率が落ちるが、この表では、その時のそれぞれの従
来品を１００とし、その値との相対値を比較した。ま
た、この発明の設置角度は１１．６度である。
分・春分に合わせた設置角にしており、春分・秋分の時
が１００であると、夏至、冬至は９１．４程度に光の入
射効率が落ちるが、この表では、その時のそれぞれの従
来品を１００とし、その値との相対値を比較した。ま
た、この発明の設置角度は１１．６度である。
【００５６】
【表４】
【００５７】上記シュミレーションから分かるように、
夏の発電量は増大するので、真夏の電力ピーク時の消費
電力を大幅にカバーすることができる。また、反射板の
反射率を８０％以上にすることで、通常のモジュールの
設置方法より年間を通じて発電量が増大する。
夏の発電量は増大するので、真夏の電力ピーク時の消費
電力を大幅にカバーすることができる。また、反射板の
反射率を８０％以上にすることで、通常のモジュールの
設置方法より年間を通じて発電量が増大する。
【００５８】次に、陸置きの太陽電池装置において、太
陽電池パネルの設置角度を冬至の南中高度より大きく、
春分・秋分の南中高度より小さい角度（α）に固定した
時の架台高さとアレイ間距離につき図４に従い説明す
る。同図において、（ａ）が夏至の時のように、太陽の
入射角度βが大きいときの架台高さを示し、（ｂ）が冬
至の時のように、太陽の入射角度βが小さいときの架台
高さを示している。
陽電池パネルの設置角度を冬至の南中高度より大きく、
春分・秋分の南中高度より小さい角度（α）に固定した
時の架台高さとアレイ間距離につき図４に従い説明す
る。同図において、（ａ）が夏至の時のように、太陽の
入射角度βが大きいときの架台高さを示し、（ｂ）が冬
至の時のように、太陽の入射角度βが小さいときの架台
高さを示している。
【００５９】いま、図４に示す実施の形態においては、
太陽電池パネル１の設置角度はα、傾斜角度γは０であ
る。また、架台高さａは太陽電池パネル１の最下部から
設置面までの高さである。
太陽電池パネル１の設置角度はα、傾斜角度γは０であ
る。また、架台高さａは太陽電池パネル１の最下部から
設置面までの高さである。
【００６０】この時、太陽電池パネル１の裏面への反射
光が太陽電池アレイの太陽電池パネルにより遮られない
ようにするには、架台高さ、即ち設置面から太陽電池パ
ネル裏面までの距離ａを図３から下記の式を満足するよ
うに設定する。
光が太陽電池アレイの太陽電池パネルにより遮られない
ようにするには、架台高さ、即ち設置面から太陽電池パ
ネル裏面までの距離ａを図３から下記の式を満足するよ
うに設定する。
【００６１】 ａ≧Ｌ（ｃｏｓα・ｔａｎβ−ｓｉｎα）／２ …（５）
【００６２】上記の式を満足するように架台の脚部２１
ａ、２１ｂの高さを設定すれば、太陽電池アレイＳＡに
より反射光が遮られることなく、太陽電池パネル１…の
裏面に入射する。
ａ、２１ｂの高さを設定すれば、太陽電池アレイＳＡに
より反射光が遮られることなく、太陽電池パネル１…の
裏面に入射する。
【００６３】但し、α＞βの場合には、裏面への反射光
はないので、架台高さａは自由である。この図４（ｂ）
に示す状態ではａ≒０にしている。そして、反射板から
反射光が表側の受光面に入射する。
はないので、架台高さａは自由である。この図４（ｂ）
に示す状態ではａ≒０にしている。そして、反射板から
反射光が表側の受光面に入射する。
【００６４】また、太陽電池アレイ間ｂを他のアレイが
反射光を遮らないようにするには下記の式を満足する値
に設定すればよい。
反射光を遮らないようにするには下記の式を満足する値
に設定すればよい。
【００６５】α≦βの場合には、 ｂ≧（２ａ＋Ｌｓｉｎα）／ｔａｎ（β） …（６）
【００６６】α＞βの場合には、 ｂ≧（２ａ＋２Ｌｓｉｎα）／ｔａｎ（β）−Ｌｃｏｓα …（６’）
【００６７】上記（５）（６）式よりｂ≒Ｌｃｏｓα以
上に設定すればよい。
上に設定すればよい。
【００６８】表５は、各太陽光の入射角と架台高さａと
太陽電池アレイ間距離ｂをまとめたものである。
太陽電池アレイ間距離ｂをまとめたものである。
【００６９】
【表５】
【００７０】上記表５より、太陽電池アレイの受光面の
長さ（Ｌ）が５００ｍｍの時、夏至の時を基準とした架
台高さａである８５０ｍｍ以上にすると、四季を通じ
て、太陽電池パネル１…の裏面に反射光を与えることが
できる。しかし、冬至の時の太陽高度から他の太陽電池
アレイにより光を遮られないようにするためには、架台
高さａを８５０ｍｍ以上にした場合には、太陽電池アレ
イ間隔を２３１０ｍｍにする必要がある。前述したよう
に、太陽電池アレイ間隔を大きくすることは、設置面積
から考えると、太陽電池アレイの設置数が減少すること
になる。このため、季節に応じて架台高さａが逐次変更
できない場合には、使用目的等を考慮して、架台高さａ
及び太陽電池アレイ間隔を決定すればよい。
長さ（Ｌ）が５００ｍｍの時、夏至の時を基準とした架
台高さａである８５０ｍｍ以上にすると、四季を通じ
て、太陽電池パネル１…の裏面に反射光を与えることが
できる。しかし、冬至の時の太陽高度から他の太陽電池
アレイにより光を遮られないようにするためには、架台
高さａを８５０ｍｍ以上にした場合には、太陽電池アレ
イ間隔を２３１０ｍｍにする必要がある。前述したよう
に、太陽電池アレイ間隔を大きくすることは、設置面積
から考えると、太陽電池アレイの設置数が減少すること
になる。このため、季節に応じて架台高さａが逐次変更
できない場合には、使用目的等を考慮して、架台高さａ
及び太陽電池アレイ間隔を決定すればよい。
【００７１】また、その日の南中高度に合わせて、反射
部と太陽電池パネル１の裏面との間隔がａになるよう
に、反射部をその位置におくか、架台の高さをａに合わ
せて変化させるように構成すれば、年間を通じて効率よ
く発電させることができる。この時、太陽電池アレイ間
は５２０ｍｍ以上であればよい。
部と太陽電池パネル１の裏面との間隔がａになるよう
に、反射部をその位置におくか、架台の高さをａに合わ
せて変化させるように構成すれば、年間を通じて効率よ
く発電させることができる。この時、太陽電池アレイ間
は５２０ｍｍ以上であればよい。
【００７２】次に、反射板の反射率と太陽電池パネルの
両面に入射する光量をシュミレーションした結果を表６
に示す。表６は北緯３５度の地域でのシュミレーション
である。
両面に入射する光量をシュミレーションした結果を表６
に示す。表６は北緯３５度の地域でのシュミレーション
である。
【００７３】尚、従来品は秋分・春分に合わせた太陽電
池パネルの設置角にしており、春分・秋分の時が１００
であると、夏至、冬至は９１．４程度に光の入射効率が
落ちるが、この表では、その時のそれぞれの従来品を１
００とし、その値との相対値を比較した。また、この実
施の形態の設置角度は３５度である。
池パネルの設置角にしており、春分・秋分の時が１００
であると、夏至、冬至は９１．４程度に光の入射効率が
落ちるが、この表では、その時のそれぞれの従来品を１
００とし、その値との相対値を比較した。また、この実
施の形態の設置角度は３５度である。
【００７４】
【表６】
【００７５】上記シュミレーションから分かるように、
夏の発電量は増大するので、真夏の電力ピーク時の消費
電力を大幅にカバーすることができる。また、設置角度
を春分・秋分の南中高度に合わせると従来のモジュール
設置方法より常に発電量が増大する。
夏の発電量は増大するので、真夏の電力ピーク時の消費
電力を大幅にカバーすることができる。また、設置角度
を春分・秋分の南中高度に合わせると従来のモジュール
設置方法より常に発電量が増大する。
【００７６】次に、陸置きの太陽電池装置において、太
陽電池パネルの設置角度を春分・秋分の南中高度より大
きい角度（α）に固定した時の架台高さとアレイ間距離
につき図５に従い説明する。同図において、（ａ）は入
射角βが設置角αより大きい場合の架台高さａを示し、
（ｂ）は入射角βが設置角αより小さい場合の架台高さ
ａを示している。
陽電池パネルの設置角度を春分・秋分の南中高度より大
きい角度（α）に固定した時の架台高さとアレイ間距離
につき図５に従い説明する。同図において、（ａ）は入
射角βが設置角αより大きい場合の架台高さａを示し、
（ｂ）は入射角βが設置角αより小さい場合の架台高さ
ａを示している。
【００７７】いま、図５に示す実施の形態においては、
太陽電池パネル１の設置角度はα、傾斜角度γは０であ
る。また、架台長さａは太陽電池パネル１の最下部から
設置面までの高さである。
太陽電池パネル１の設置角度はα、傾斜角度γは０であ
る。また、架台長さａは太陽電池パネル１の最下部から
設置面までの高さである。
【００７８】この時、太陽電池パネル１の裏面への反射
光が太陽電池アレイの太陽電池パネルにより遮られない
ようにするには、架台高さ、即ち設置面から太陽電池パ
ネル裏面までの距離ａを図５から下記の式を満足するよ
うに設定する。
光が太陽電池アレイの太陽電池パネルにより遮られない
ようにするには、架台高さ、即ち設置面から太陽電池パ
ネル裏面までの距離ａを図５から下記の式を満足するよ
うに設定する。
【００７９】 ａ≧Ｌ（ｃｏｓα・ｔａｎβ−ｓｉｎα）／２ …（７）
【００８０】上記の式を満足するように架台の脚部２１
ａ、２１ｂの高さを設定すれば、太陽電池アレイＳＡに
より反射光が遮られることなく、太陽電池パネル１…の
裏面に入射する。
ａ、２１ｂの高さを設定すれば、太陽電池アレイＳＡに
より反射光が遮られることなく、太陽電池パネル１…の
裏面に入射する。
【００８１】但し、α＞βの場合には、裏面への反射光
はないので、架台高さａは自由である。この図５（ｂ）
に示す状態ではａ≒０にしている。そして、反射板から
反射光が表側の受光面に入射する。
はないので、架台高さａは自由である。この図５（ｂ）
に示す状態ではａ≒０にしている。そして、反射板から
反射光が表側の受光面に入射する。
【００８２】また、太陽電池アレイ間ｂを他の太陽電池
アレイが反射光を遮らないようにするには下記の式を満
足する値に設定すればよい。
アレイが反射光を遮らないようにするには下記の式を満
足する値に設定すればよい。
【００８３】α≦βの場合には、 ｂ≧（２ａ＋Ｌｓｉｎα）／ｔａｎ（β） …（８）
【００８４】α＞βの場合には、 ｂ≧（２ａ＋２Ｌｓｉｎα）／ｔａｎ（β）−Ｌｃｏｓ
α
α
【００８５】上記（７）（８）式よりｂ≒Ｌｃｏｓα以
上に設定すればよい。
上に設定すればよい。
【００８６】表７は、各太陽光の入射角と架台高さと太
陽電池アレイ間距離をまとめたものである。太陽電池パ
ネルの設置角度αは４９度である。
陽電池アレイ間距離をまとめたものである。太陽電池パ
ネルの設置角度αは４９度である。
【００８７】
【表７】
【００８８】上記表７より、太陽電池アレイの受光面の
長さ（Ｌ）が５００ｍｍの時、夏至の時を基準とした架
台高さａである６１０ｍｍ以上にすると、四季を通じ
て、太陽電池パネル１…の裏面に反射光を与えることが
できる。しかし、冬至の時の太陽高度から他の太陽電池
アレイにより光を遮られないようにするためには、架台
高さａを８５０ｍｍ以上にした場合には、太陽電池アレ
イ間隔を１３７０ｍｍにする必要がある。前述したよう
に、太陽電池アレイ間隔を大きくすることは、設置面積
から考えると、太陽電池アレイの設置数が減少すること
になる。このため、季節に応じて架台高さａが逐次変更
できない場合には、使用目的等を考慮して、架台高さａ
及び太陽電池アレイ間隔を決定すればよい。
長さ（Ｌ）が５００ｍｍの時、夏至の時を基準とした架
台高さａである６１０ｍｍ以上にすると、四季を通じ
て、太陽電池パネル１…の裏面に反射光を与えることが
できる。しかし、冬至の時の太陽高度から他の太陽電池
アレイにより光を遮られないようにするためには、架台
高さａを８５０ｍｍ以上にした場合には、太陽電池アレ
イ間隔を１３７０ｍｍにする必要がある。前述したよう
に、太陽電池アレイ間隔を大きくすることは、設置面積
から考えると、太陽電池アレイの設置数が減少すること
になる。このため、季節に応じて架台高さａが逐次変更
できない場合には、使用目的等を考慮して、架台高さａ
及び太陽電池アレイ間隔を決定すればよい。
【００８９】また、その日の南中高度に合わせて、反射
部と太陽電池パネル１の裏面との間隔がａになるよう
に、反射部をその位置におくか、架台の高さをａに合わ
せて変化させるように構成すれば、年間を通じて効率よ
く発電させることができる。この時、太陽電池アレイ間
は９００ｍｍ以上であればよい。
部と太陽電池パネル１の裏面との間隔がａになるよう
に、反射部をその位置におくか、架台の高さをａに合わ
せて変化させるように構成すれば、年間を通じて効率よ
く発電させることができる。この時、太陽電池アレイ間
は９００ｍｍ以上であればよい。
【００９０】次に、反射板の反射率と太陽電池パネルの
両面に入射する光量をシュミレーションした結果を表８
に示す。表８は北緯３５度の地域でのシュミレーション
である。
両面に入射する光量をシュミレーションした結果を表８
に示す。表８は北緯３５度の地域でのシュミレーション
である。
【００９１】尚、従来品は秋分・春分に合わせた太陽電
池パネルの設置角にしており、春分・秋分の時が１００
であると、夏至、冬至は９１．４程度に光の入射効率が
落ちるが、この表では、その時のそれぞれの従来品を１
００とし、その値との相対値を比較した。また、この実
施の形態の太陽電池パネルの設置角度は４９度である。
池パネルの設置角にしており、春分・秋分の時が１００
であると、夏至、冬至は９１．４程度に光の入射効率が
落ちるが、この表では、その時のそれぞれの従来品を１
００とし、その値との相対値を比較した。また、この実
施の形態の太陽電池パネルの設置角度は４９度である。
【００９２】
【表８】
【００９３】上記シュミレーションから分かるように、
夏及び冬の発電量は増大するので、真夏及び真冬の電力
ピーク時の消費電力を大幅にカバーすることができる。
夏及び冬の発電量は増大するので、真夏及び真冬の電力
ピーク時の消費電力を大幅にカバーすることができる。
【００９４】次に、傾斜がある屋根に設置する太陽電池
装置において、太陽電池パネルの設置角度を冬至の南中
高度より小さい角度（α）固定した時の架台高さとアレ
イ間距離につき図６に従い説明する。同図において、
（ａ）が夏至の時のように、太陽の入射角度βが大きい
ときの架台高さを示し、（ｂ）が冬至の時のように、太
陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示している。
装置において、太陽電池パネルの設置角度を冬至の南中
高度より小さい角度（α）固定した時の架台高さとアレ
イ間距離につき図６に従い説明する。同図において、
（ａ）が夏至の時のように、太陽の入射角度βが大きい
ときの架台高さを示し、（ｂ）が冬至の時のように、太
陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示している。
【００９５】いま、図６に示す実施の形態においては、
太陽電池パネル１の設置角度はα、傾斜角度γは屋根の
勾配である。また、架台高さａは太陽電池パネル１の最
下部から設置面までの高さである。
太陽電池パネル１の設置角度はα、傾斜角度γは屋根の
勾配である。また、架台高さａは太陽電池パネル１の最
下部から設置面までの高さである。
【００９６】この時、太陽電池パネル１の裏面への反射
光が太陽電池アレイの太陽電池パネルにより遮られない
ようにするには、架台高さ、即ち設置面から太陽電池パ
ネル裏面までの距離ａを図６から下記の式を満足するよ
うに設定する。
光が太陽電池アレイの太陽電池パネルにより遮られない
ようにするには、架台高さ、即ち設置面から太陽電池パ
ネル裏面までの距離ａを図６から下記の式を満足するよ
うに設定する。
【００９７】 ａ≧｜Ｌ（ｃｏｓα・ｔａｎ（β＋γ）−ｓｉｎα）／２｜…（９）
【００９８】上記の式を満足するように架台の脚部２１
ａ、２１ｂの高さを設定すれば、太陽電池アレイＳＡに
より反射光が遮られることなく、太陽電池パネル１…の
裏面に入射する。
ａ、２１ｂの高さを設定すれば、太陽電池アレイＳＡに
より反射光が遮られることなく、太陽電池パネル１…の
裏面に入射する。
【００９９】太陽電池アレイ間ｂを他の太陽電池アレイ
が反射光を遮らないようにするには下記の式を満足する
値に設定すればよい。
が反射光を遮らないようにするには下記の式を満足する
値に設定すればよい。
【０１００】 ｂ≧｜（２ａ＋Ｌｓｉｎα）／ｔａｎ（β＋γ）｜…（１０）
【０１０１】上記（９）（１０）式よりｂ≒Ｌｃｏｓα
以上に設定すればよい。
以上に設定すればよい。
【０１０２】表９は、各太陽光の入射角と架台長さとア
レイ間距離をまとめたものである。屋根勾配は一般的な
４寸５分（２４．１度）として算出した。
レイ間距離をまとめたものである。屋根勾配は一般的な
４寸５分（２４．１度）として算出した。
【０１０３】
【表９】
【０１０４】上記表９より、太陽電池アレイの受光面の
長さ（Ｌ）が５００ｍｍの時、夏至の時を基準とした架
台高さａである１１５０ｍｍ以上にすると、四季を通じ
て、太陽電池パネル１…の裏面に反射光を与えることが
できる。しかし、冬至の時の太陽高度から他の太陽電池
アレイにより光を遮られないようにするためには、架台
高さａを１１５０ｍｍ以上にした場合には、太陽電池ア
レイ間隔を１５００ｍｍにする必要がある。前述したよ
うに、太陽電池アレイ間隔を大きくすることは、設置面
積から考えると、太陽電池アレイの設置数が減少するこ
とになる。このため、季節に応じて架台高さａが逐次変
更できない場合には、使用目的等を考慮して、架台高さ
ａ及び太陽電池アレイ間隔を決定すればよい。
長さ（Ｌ）が５００ｍｍの時、夏至の時を基準とした架
台高さａである１１５０ｍｍ以上にすると、四季を通じ
て、太陽電池パネル１…の裏面に反射光を与えることが
できる。しかし、冬至の時の太陽高度から他の太陽電池
アレイにより光を遮られないようにするためには、架台
高さａを１１５０ｍｍ以上にした場合には、太陽電池ア
レイ間隔を１５００ｍｍにする必要がある。前述したよ
うに、太陽電池アレイ間隔を大きくすることは、設置面
積から考えると、太陽電池アレイの設置数が減少するこ
とになる。このため、季節に応じて架台高さａが逐次変
更できない場合には、使用目的等を考慮して、架台高さ
ａ及び太陽電池アレイ間隔を決定すればよい。
【０１０５】また、その日の南中高度に合わせて、反射
部と太陽電池パネル１の裏面との間隔がａになるよう
に、反射部をその位置におくか、架台の高さをａに合わ
せて変化させるように構成すれば、年間を通じて効率よ
く発電させることができる。この時、太陽電池アレイ間
はＬｃｏｓα以上であればよい。
部と太陽電池パネル１の裏面との間隔がａになるよう
に、反射部をその位置におくか、架台の高さをａに合わ
せて変化させるように構成すれば、年間を通じて効率よ
く発電させることができる。この時、太陽電池アレイ間
はＬｃｏｓα以上であればよい。
【０１０６】次に、反射板の反射率と太陽電池パネルの
両面に入射する光量をシュミレーションした結果を表１
０に示す。表１０は北緯３５度の地域でのシュミレーシ
ョンである。次に、反射板の反射率と効果をシュミレー
ションした結果を表１０に示す。表１０は北緯３５度の
地域でのシュミレーションである。
両面に入射する光量をシュミレーションした結果を表１
０に示す。表１０は北緯３５度の地域でのシュミレーシ
ョンである。次に、反射板の反射率と効果をシュミレー
ションした結果を表１０に示す。表１０は北緯３５度の
地域でのシュミレーションである。
【０１０７】尚、従来品は秋分・春分に合わせた設置角
にしており、春分・秋分の時が１００であると、夏至、
冬至は９１．４程度に光の入射効率が落ちるが、この表
では、その時のそれぞれの従来品を１００とし、その値
との相対値を比較した。また、この発明の設置角度は１
１．６度である。
にしており、春分・秋分の時が１００であると、夏至、
冬至は９１．４程度に光の入射効率が落ちるが、この表
では、その時のそれぞれの従来品を１００とし、その値
との相対値を比較した。また、この発明の設置角度は１
１．６度である。
【０１０８】
【表１０】
【０１０９】上記シュミレーションから分かるように、
夏の発電量は増大するので、真夏の電力ピーク時の消費
電力を大幅にカバーすることができる。また、反射板の
反射率を２０％以上にすることで、通常のモジュールの
設置方法より年間を通じて発電量が増大する。但し、設
置面に垂直に光があたる場合には、表面側のみの発電と
なる。
夏の発電量は増大するので、真夏の電力ピーク時の消費
電力を大幅にカバーすることができる。また、反射板の
反射率を２０％以上にすることで、通常のモジュールの
設置方法より年間を通じて発電量が増大する。但し、設
置面に垂直に光があたる場合には、表面側のみの発電と
なる。
【０１１０】図７に設置面に配置する反射板の形状を変
化させ、季節に関係なく裏面側へ反射光を与えるように
した構造の太陽電池装置を示す。図７に示すように、太
陽電池アレイＳＡの下部に湾曲した反射板４を設け、反
射板４の北側の角度を夏至の南中高度以上、反射板の南
側の角度が冬至の南中高度以下にする。架台２の高さは
例えば、春分・秋分の時季に適した高さとする。
化させ、季節に関係なく裏面側へ反射光を与えるように
した構造の太陽電池装置を示す。図７に示すように、太
陽電池アレイＳＡの下部に湾曲した反射板４を設け、反
射板４の北側の角度を夏至の南中高度以上、反射板の南
側の角度が冬至の南中高度以下にする。架台２の高さは
例えば、春分・秋分の時季に適した高さとする。
【０１１１】このような反射板４を設けることにより、
架台の高さを変化させずに、四季を通じて反射光を有効
に利用して発電が行える。
架台の高さを変化させずに、四季を通じて反射光を有効
に利用して発電が行える。
【０１１２】上記実施の形態においては、北半球に太陽
電池装置を設置する場合について説明しているが、南半
球の場合には、北半球とは南北が逆の状態で、本発明を
適用すればよい。
電池装置を設置する場合について説明しているが、南半
球の場合には、北半球とは南北が逆の状態で、本発明を
適用すればよい。
【０１１３】また、上記では、両面入射型太陽電池素子
として、ＨＩＴ構造の太陽電池素子を例に挙げたが、他
の結晶系太陽電池素子、非晶質系太陽電池素子で両面入
射型太陽電池装置を構成してもこの発明は適用できる。
として、ＨＩＴ構造の太陽電池素子を例に挙げたが、他
の結晶系太陽電池素子、非晶質系太陽電池素子で両面入
射型太陽電池装置を構成してもこの発明は適用できる。
【０１１４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、有効に裏面側にも光を与えることが可能となり、両
面入射型太陽電池装置の出力増大を図ることができる。
ば、有効に裏面側にも光を与えることが可能となり、両
面入射型太陽電池装置の出力増大を図ることができる。
【図１】この発明にかかる太陽電池装置の設置状況を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】この発明の太陽電池装置における太陽の入射光
と架台高さ、太陽電池アレイ間隔との関係を示す模式図
であり、（ａ）は夏至の時のように、太陽の入射角度β
が大きいときの架台高さを示し、（ｂ）は冬至の時のよ
うに、太陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示し
ている。
と架台高さ、太陽電池アレイ間隔との関係を示す模式図
であり、（ａ）は夏至の時のように、太陽の入射角度β
が大きいときの架台高さを示し、（ｂ）は冬至の時のよ
うに、太陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示し
ている。
【図３】この発明の太陽電池装置における太陽の入射光
と架台高さ、太陽電池アレイ間隔との関係を示す模式図
であり、（ａ）は夏至の時のように、太陽の入射角度β
が大きいときの架台高さを示し、（ｂ）は冬至の時のよ
うに、太陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示し
ている。
と架台高さ、太陽電池アレイ間隔との関係を示す模式図
であり、（ａ）は夏至の時のように、太陽の入射角度β
が大きいときの架台高さを示し、（ｂ）は冬至の時のよ
うに、太陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示し
ている。
【図４】この発明の太陽電池装置における太陽の入射光
と架台高さ、太陽電池アレイ間隔との関係を示す模式図
であり、（ａ）は夏至の時のように、太陽の入射角度β
が大きいときの架台高さを示し、（ｂ）は冬至の時のよ
うに、太陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示し
ている。
と架台高さ、太陽電池アレイ間隔との関係を示す模式図
であり、（ａ）は夏至の時のように、太陽の入射角度β
が大きいときの架台高さを示し、（ｂ）は冬至の時のよ
うに、太陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示し
ている。
【図５】この発明の太陽電池装置における太陽の入射光
と架台高さ、太陽電池アレイ間隔との関係を示す模式図
であり、（ａ）は夏至の時のように、太陽の入射角度β
が大きいときの架台高さを示し、（ｂ）は冬至の時のよ
うに、太陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示し
ている。
と架台高さ、太陽電池アレイ間隔との関係を示す模式図
であり、（ａ）は夏至の時のように、太陽の入射角度β
が大きいときの架台高さを示し、（ｂ）は冬至の時のよ
うに、太陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示し
ている。
【図６】この発明の太陽電池装置における太陽の入射光
と架台高さ、太陽電池アレイ間隔との関係を示す模式図
であり、（ａ）は夏至の時のように、太陽の入射角度β
が大きいときの架台高さを示し、（ｂ）は冬至の時のよ
うに、太陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示し
ている。
と架台高さ、太陽電池アレイ間隔との関係を示す模式図
であり、（ａ）は夏至の時のように、太陽の入射角度β
が大きいときの架台高さを示し、（ｂ）は冬至の時のよ
うに、太陽の入射角度βが小さいときの架台高さを示し
ている。
【図７】この発明の太陽電池装置の他の実施の形態を示
す模式図である。
す模式図である。
【図８】ヘテロ接合界面特性を改善した構造（以下、Ｈ
ＩＴ構造という。）において、表裏面から光が入射可能
にした太陽電池素子を示す模式的断面図である。
ＩＴ構造という。）において、表裏面から光が入射可能
にした太陽電池素子を示す模式的断面図である。
１ 太陽電池パネル ２ 架台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生嶋 征夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 森実 昌史 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 脚部を介して支持される架台に互いに電
気的に接続された太陽電池パネルが取り付けられてなる
太陽電池アレイを有する太陽電池装置であって、前記太
陽電池パネルの設置角度をα、前記太陽電池アレイの設
置面の傾斜角度をγ、前記太陽電池パネルの裏面と太陽
電池アレイの設置面との間の距離をａ、前記太陽電池ア
レイの受光面の長さをＬ、太陽の入射角をβとしたと
き、 ａ≧｜Ｌ（ｃｏｓα×ｔａｎ（β＋γ）−ｓｉｎα）／
２｜ を満足するように架台の脚部の高さを設定したことを特
徴とする太陽電池装置。 - 【請求項２】 脚部を介して支持される架台に互いに電
気的に接続された太陽電池パネルが取り付けられてなる
太陽電池アレイを複数有する太陽電池装置であって、前
記太陽電池パネルの設置角度をα、太陽電池アレイの設
置面の傾斜角度をγ、前記太陽電池パネルの裏面と太陽
電池アレイの設置面との間の距離をａ、前記太陽電池パ
ネルの受光面の長さをＬ、太陽の入射角をβ、太陽電池
アレイ間の間隔をｂとしたとき、 ｂ≧｜（２ａ＋Ｌｃｏｓα）／ｔａｎ（β＋γ）｜ を満足するように太陽電池アレイ間の間隔を設定したこ
とを特徴とする太陽電池装置。 - 【請求項３】 前記太陽電池アレイの設置面に反射部が
形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載
の太陽電池装置。 - 【請求項４】 前記脚部が請求項１で算出した距離ａに
なるように、長さが調節可能であることを特徴とする請
求項１に記載の太陽電池装置。 - 【請求項５】 請求項１で算出した距離ａになるよう
に、反射部を移動させることを特徴とする請求項３に記
載の太陽電池装置。 - 【請求項６】 前記反射部は冬至及び夏至並びに春分・
秋分の太陽入斜角に応じた湾曲部が設けられていること
を特徴とする請求項３に記載の太陽電池装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP12979098A JP4043100B2 (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 太陽電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12979098A JP4043100B2 (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 太陽電池装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330523A true JPH11330523A (ja) | 1999-11-30 |
| JP4043100B2 JP4043100B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=15018302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12979098A Expired - Lifetime JP4043100B2 (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 太陽電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4043100B2 (ja) |
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-
1998
- 1998-05-13 JP JP12979098A patent/JP4043100B2/ja not_active Expired - Lifetime
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