JPH118401A - 太陽電池装置 - Google Patents
太陽電池装置Info
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- JPH118401A JPH118401A JP9158286A JP15828697A JPH118401A JP H118401 A JPH118401 A JP H118401A JP 9158286 A JP9158286 A JP 9158286A JP 15828697 A JP15828697 A JP 15828697A JP H118401 A JPH118401 A JP H118401A
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- Japan
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- solar cell
- cooling
- solar battery
- electrode
- light
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽電池セルの受光面側を効率よく冷却する
ことができる太陽電池装置を提供する。 【解決手段】 太陽電池セル１０の受光面側に電極１２
と、電極１２から発電電力を外部に取り出すための取り
出し導線１４が設けられている。取り出し導線１４は太
陽電池セル１０が配置されるガラスエポキシ基板２４上
に延長され、その幅が広げられて延長部１５が形成され
ている。延長部１５の上には、絶縁被膜２６を介して冷
却管２８が設けられ、冷却管２８の中には冷却水３０が
流される。これにより、太陽電池セル１０の受光面上に
発生した熱は、電極１２から取り出し導線１４、延長部
１５を介して冷却管２８に除去される。電極１２は受光
面上に所定間隔で配置されており、太陽電池セル１０全
体を均一に冷却できる。
ことができる太陽電池装置を提供する。 【解決手段】 太陽電池セル１０の受光面側に電極１２
と、電極１２から発電電力を外部に取り出すための取り
出し導線１４が設けられている。取り出し導線１４は太
陽電池セル１０が配置されるガラスエポキシ基板２４上
に延長され、その幅が広げられて延長部１５が形成され
ている。延長部１５の上には、絶縁被膜２６を介して冷
却管２８が設けられ、冷却管２８の中には冷却水３０が
流される。これにより、太陽電池セル１０の受光面上に
発生した熱は、電極１２から取り出し導線１４、延長部
１５を介して冷却管２８に除去される。電極１２は受光
面上に所定間隔で配置されており、太陽電池セル１０全
体を均一に冷却できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池装置、特に
冷却方法が改良された太陽電池装置に関する。
冷却方法が改良された太陽電池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池は、高温になると発電能力が低
下するので、冷却手段を設ける必要がある。特に、発電
効率を高めるために集光器を設けた太陽電池装置の場合
は、太陽電池セルの温度上昇が顕著であるので、太陽電
池セルの冷却を行うことは極めて重要である。
下するので、冷却手段を設ける必要がある。特に、発電
効率を高めるために集光器を設けた太陽電池装置の場合
は、太陽電池セルの温度上昇が顕著であるので、太陽電
池セルの冷却を行うことは極めて重要である。
【０００３】太陽電池セルを冷却する方法として、集光
器内部に冷却水を通過させる方法が考えられる。しかし
この方法では、冷却水が汚れたり、冷却水中に藻が発生
したりして、集光器の光の透過量が低下し、太陽電池セ
ルへの太陽光の入射が妨げられる可能性が高いので、実
用化は困難である。そこで、太陽電池セルの裏面側から
冷却する方法が考えられる。特に集光器を備えるような
太陽電池装置の場合は、太陽電池セルの裏面側から冷却
する方が実装上も容易である。特開昭５９−４０５８９
号公報にも、太陽電池セルを裏面側から冷却する技術が
開示されている。本従来例によれば、太陽電池セルをヒ
ートパイプ上に貼付け、このヒートパイプを水冷パイプ
と接触させてヒートパイプの温度を下げ、これによって
太陽電池セルを裏面側から冷却するものである。
器内部に冷却水を通過させる方法が考えられる。しかし
この方法では、冷却水が汚れたり、冷却水中に藻が発生
したりして、集光器の光の透過量が低下し、太陽電池セ
ルへの太陽光の入射が妨げられる可能性が高いので、実
用化は困難である。そこで、太陽電池セルの裏面側から
冷却する方法が考えられる。特に集光器を備えるような
太陽電池装置の場合は、太陽電池セルの裏面側から冷却
する方が実装上も容易である。特開昭５９−４０５８９
号公報にも、太陽電池セルを裏面側から冷却する技術が
開示されている。本従来例によれば、太陽電池セルをヒ
ートパイプ上に貼付け、このヒートパイプを水冷パイプ
と接触させてヒートパイプの温度を下げ、これによって
太陽電池セルを裏面側から冷却するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術においては、太陽電池セルの裏面側に冷却装置を設け
る必要があり、太陽電池装置全体の厚みが増加するとい
う問題があり、また表面から冷却装置をチェックしにく
いという問題もあった。さらに、太陽電池セルは、受光
面が形成された表面側が入射光により加熱されるが、裏
面側からの冷却ではこの表面側を効果的に冷却すること
が困難である。太陽電池セルにおいては、キャリアの再
結合損失は受光面側の電極部で多く発生するが、上記裏
面側からの冷却ではこの再結合損失を低減することは困
難である。
術においては、太陽電池セルの裏面側に冷却装置を設け
る必要があり、太陽電池装置全体の厚みが増加するとい
う問題があり、また表面から冷却装置をチェックしにく
いという問題もあった。さらに、太陽電池セルは、受光
面が形成された表面側が入射光により加熱されるが、裏
面側からの冷却ではこの表面側を効果的に冷却すること
が困難である。太陽電池セルにおいては、キャリアの再
結合損失は受光面側の電極部で多く発生するが、上記裏
面側からの冷却ではこの再結合損失を低減することは困
難である。
【０００５】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、太陽電池セルの受光面側を効率
よく冷却することができる太陽電池装置を提供すること
にある。
のであり、その目的は、太陽電池セルの受光面側を効率
よく冷却することができる太陽電池装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、太陽電池装置であって、太陽電池の受光
面上に形成された電極を前記受光面外に延長し、その延
長部を冷却する冷却手段が設けられたことを特徴とす
る。
に、本発明は、太陽電池装置であって、太陽電池の受光
面上に形成された電極を前記受光面外に延長し、その延
長部を冷却する冷却手段が設けられたことを特徴とす
る。
【０００７】また、上記冷却手段は、延長部に接触さ
れ、冷媒を通過させる冷却管であることを特徴とする。
れ、冷媒を通過させる冷却管であることを特徴とする。
【０００８】さらに、上記太陽電池装置は、集光器を備
えることを特徴とする。
えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１０】図１には、本発明に係る太陽電池装置の構
成の断面図が示され、図２にはその平面図が示される。
図１及び図２において、太陽電池セル１０の受光面側す
なわち表面側には、電極１２が形成されている。この電
極１２は、図２に示されるように、横方向の電極１２ａ
と、縦方向の電極１２ｂとによって構成されている。ま
た、この電極１２に出力される発電電力を外部に取り出
すための取り出し導線１４が電極１２に接触して設けら
れている。更にこれらの上には、太陽電池固定接着剤１
６を介して、集光器１８が設けられている。この太陽電
池セル１０は、太陽電池裏面電極２０及びその配線２２
を介して、ガラスエポキシ基板２４の上に設けられてい
る。また、太陽電池セル１０はシール材２５によってシ
ールされ、裏面電極２０が水分によって腐食されること
を防止している。
成の断面図が示され、図２にはその平面図が示される。
図１及び図２において、太陽電池セル１０の受光面側す
なわち表面側には、電極１２が形成されている。この電
極１２は、図２に示されるように、横方向の電極１２ａ
と、縦方向の電極１２ｂとによって構成されている。ま
た、この電極１２に出力される発電電力を外部に取り出
すための取り出し導線１４が電極１２に接触して設けら
れている。更にこれらの上には、太陽電池固定接着剤１
６を介して、集光器１８が設けられている。この太陽電
池セル１０は、太陽電池裏面電極２０及びその配線２２
を介して、ガラスエポキシ基板２４の上に設けられてい
る。また、太陽電池セル１０はシール材２５によってシ
ールされ、裏面電極２０が水分によって腐食されること
を防止している。
【００１１】上述した取り出し導線１４は、ガラスエポ
キシ基板２４上に延長され、ここで幅が広げられて延長
部１５が形成されている。この延長部１５の上には、絶
縁被膜２６を介して冷却管２８が設けられている。この
冷却管２８の中には、冷却水３０が流されている。冷却
管２８は、熱伝導率のよい金属、例えば銅やアルミ等で
構成され、その形状も、図１に示されるように、平らな
断面形状とされている。これにより、絶縁被膜２６を介
して延長部１５に接触する面積を多くしている。
キシ基板２４上に延長され、ここで幅が広げられて延長
部１５が形成されている。この延長部１５の上には、絶
縁被膜２６を介して冷却管２８が設けられている。この
冷却管２８の中には、冷却水３０が流されている。冷却
管２８は、熱伝導率のよい金属、例えば銅やアルミ等で
構成され、その形状も、図１に示されるように、平らな
断面形状とされている。これにより、絶縁被膜２６を介
して延長部１５に接触する面積を多くしている。
【００１２】取り出し導線１４には、電気伝導の良好な
銅が使用されているが、銅は熱伝導率も高く、シリコン
基板の約３倍の熱伝導率となっている。従って、冷却管
２８中に冷却水３０を流した場合、冷却管２８の下側に
配置された延長部１５の部分が冷却され、太陽電池セル
１０の受光面上に設けられた取り出し導線１４から、冷
却管２８に向かって熱が移動されることになる。取り出
し導線１４は、太陽電池セル１０の受光面全面に所定間
隔で配置された電極１２と接触しており、太陽電池セル
１０の受光面で発生した熱は、この電極１２に集めら
れ、取り出し導線１４を介して冷却管２８中を流れる冷
却水３０で除去されることになる。
銅が使用されているが、銅は熱伝導率も高く、シリコン
基板の約３倍の熱伝導率となっている。従って、冷却管
２８中に冷却水３０を流した場合、冷却管２８の下側に
配置された延長部１５の部分が冷却され、太陽電池セル
１０の受光面上に設けられた取り出し導線１４から、冷
却管２８に向かって熱が移動されることになる。取り出
し導線１４は、太陽電池セル１０の受光面全面に所定間
隔で配置された電極１２と接触しており、太陽電池セル
１０の受光面で発生した熱は、この電極１２に集めら
れ、取り出し導線１４を介して冷却管２８中を流れる冷
却水３０で除去されることになる。
【００１３】このような構成とすることにより、太陽電
池セル１０の受光面側を効率よく冷却することが可能と
なり、電極部付近で発生するキャリアの再結合を低減さ
せることができる。従って、太陽電池セル１０の発電効
率の低下を防止することができる。なお、図１、図２に
示された例では、冷却管２８を、太陽電池セルの片側だ
けに設けているが、取り出し導線１４を太陽電池セル１
０の両側に延長し、冷却管２８も太陽電池セル１０の両
側に設置すれば更に冷却効果を上げることができる。ま
た、冷却管２８は、中に冷却水３０を流す構成とした
が、この代わりに放熱フィン等を使用することも可能で
ある。
池セル１０の受光面側を効率よく冷却することが可能と
なり、電極部付近で発生するキャリアの再結合を低減さ
せることができる。従って、太陽電池セル１０の発電効
率の低下を防止することができる。なお、図１、図２に
示された例では、冷却管２８を、太陽電池セルの片側だ
けに設けているが、取り出し導線１４を太陽電池セル１
０の両側に延長し、冷却管２８も太陽電池セル１０の両
側に設置すれば更に冷却効果を上げることができる。ま
た、冷却管２８は、中に冷却水３０を流す構成とした
が、この代わりに放熱フィン等を使用することも可能で
ある。
【００１４】実際に、４倍集光の集光器１８を太陽電池
（幅４０ｍｍ）上に設け、１サンで集光させた場合に、
冷却管２８に冷却水３０を流さない場合には、３分間で
太陽電池セル１０の裏面側の温度が９０℃を超える。こ
れに対して本実施形態に係る太陽電池装置の冷却管２８
に４０℃の水を流した場合、太陽電池セル１０の裏面側
の温度は、図１のＡ部分で５８℃、Ｂ部分で６１℃で安
定した。なお、Ａ部分は太陽電池セル１０の中央部分で
裏面電極２０の中間位置である。また、Ｂ部分は冷却管
２８から最も遠い太陽電池セル１０の端部付近である。
このように、本実施形態によれば、太陽電池セル１０の
全体を均一に冷却することができる。
（幅４０ｍｍ）上に設け、１サンで集光させた場合に、
冷却管２８に冷却水３０を流さない場合には、３分間で
太陽電池セル１０の裏面側の温度が９０℃を超える。こ
れに対して本実施形態に係る太陽電池装置の冷却管２８
に４０℃の水を流した場合、太陽電池セル１０の裏面側
の温度は、図１のＡ部分で５８℃、Ｂ部分で６１℃で安
定した。なお、Ａ部分は太陽電池セル１０の中央部分で
裏面電極２０の中間位置である。また、Ｂ部分は冷却管
２８から最も遠い太陽電池セル１０の端部付近である。
このように、本実施形態によれば、太陽電池セル１０の
全体を均一に冷却することができる。
【００１５】図３には、本実施形態に係る太陽電池装置
に対する比較例の断面図が示され、図４にはその平面図
が示される。図３及び図４においては、太陽電池セル１
０を上記実施形態のように取り出し導線１４を介して冷
却することを行わず、太陽電池セル１０自体に、絶縁被
膜２６を介して熱導体３２を接触させ、これによって冷
却する構成となっている。なお熱導体３２の上には、冷
却管２８が設けられ、この中に冷却水３０が流されるこ
とによって冷却を行う構成となっている。
に対する比較例の断面図が示され、図４にはその平面図
が示される。図３及び図４においては、太陽電池セル１
０を上記実施形態のように取り出し導線１４を介して冷
却することを行わず、太陽電池セル１０自体に、絶縁被
膜２６を介して熱導体３２を接触させ、これによって冷
却する構成となっている。なお熱導体３２の上には、冷
却管２８が設けられ、この中に冷却水３０が流されるこ
とによって冷却を行う構成となっている。
【００１６】本比較例では、図３にも示されるように、
太陽電池セル１０の一端面から冷却を行っているが、太
陽電池セル１０を構成するシリコン基板の熱伝導率は、
前述したように銅の約１／３であるので、太陽電池セル
１０の中に温度勾配が生じてしまう。例えば、冷却管２
８による冷却能力を、図１に示された実施形態と同じに
した場合、４倍集光の集光器１８を太陽電池（幅４０ｍ
ｍ）上に設け、１サンで集光させるという上記実施形態
と同じ条件で、太陽電池セルのＡ部分の温度が５２℃で
あり、Ｂ部分の温度が６８℃となった。
太陽電池セル１０の一端面から冷却を行っているが、太
陽電池セル１０を構成するシリコン基板の熱伝導率は、
前述したように銅の約１／３であるので、太陽電池セル
１０の中に温度勾配が生じてしまう。例えば、冷却管２
８による冷却能力を、図１に示された実施形態と同じに
した場合、４倍集光の集光器１８を太陽電池（幅４０ｍ
ｍ）上に設け、１サンで集光させるという上記実施形態
と同じ条件で、太陽電池セルのＡ部分の温度が５２℃で
あり、Ｂ部分の温度が６８℃となった。
【００１７】このように、太陽電池セル１０に大きな温
度勾配が生じるうえ、本比較例では、電極１２が形成さ
れた部分の冷却が不十分であるので、キャリアの再結合
損失等により、発電効率も低下する。例えば、図１の実
施形態の発電効率は、２０℃で１７％の発電効率を有す
る単結晶太陽電池を使用した場合に、前述した条件で１
５．２％であったのに対し、本比較例では１４．２％ま
で低下している。
度勾配が生じるうえ、本比較例では、電極１２が形成さ
れた部分の冷却が不十分であるので、キャリアの再結合
損失等により、発電効率も低下する。例えば、図１の実
施形態の発電効率は、２０℃で１７％の発電効率を有す
る単結晶太陽電池を使用した場合に、前述した条件で１
５．２％であったのに対し、本比較例では１４．２％ま
で低下している。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
太陽電池セルの受光面全面に所定間隔で配置された電極
を介して太陽電池セルの冷却を行うので、太陽電池セル
全体を均一に冷却することができ、特に再結合損失の大
きい電極形成部を効率的に冷却できるので、発電効率を
向上させることができる。これにより、集光器を備え、
集光倍率を増加させても、太陽電池セルの発電効率が低
下することを防止できる。
太陽電池セルの受光面全面に所定間隔で配置された電極
を介して太陽電池セルの冷却を行うので、太陽電池セル
全体を均一に冷却することができ、特に再結合損失の大
きい電極形成部を効率的に冷却できるので、発電効率を
向上させることができる。これにより、集光器を備え、
集光倍率を増加させても、太陽電池セルの発電効率が低
下することを防止できる。
【図１】 本発明に係る太陽電池装置の構成の断面図で
ある。
ある。
【図２】 図１に示された実施形態の平面図である。
【図３】 比較例の構成の断面図である。
【図４】 図３に示された比較例の平面図である。
１０ 太陽電池セル、１２ 電極、１４ 取り出し導
線、１５ 延長部、１６ 太陽電池固定接着剤、１８
集光器、２０ 裏面電極、２２ 配線、２４ ガラスエ
ポキシ基板、２５ シール材、２６ 絶縁被膜、２８
冷却管、３０ 冷却水、３２ 熱導体。
線、１５ 延長部、１６ 太陽電池固定接着剤、１８
集光器、２０ 裏面電極、２２ 配線、２４ ガラスエ
ポキシ基板、２５ シール材、２６ 絶縁被膜、２８
冷却管、３０ 冷却水、３２ 熱導体。
Claims (3)
- 【請求項１】 太陽電池の受光面上に形成された電極を
前記受光面外に延長し、その延長部を冷却する冷却手段
が設けられたことを特徴とする太陽電池装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の太陽電池装置において、
前記冷却手段は、前記延長部に接触され、冷媒を通過さ
せる冷却管であることを特徴とする太陽電池装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の太陽電池
装置は、集光器を備えることを特徴とする太陽電池装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9158286A JPH118401A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 太陽電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9158286A JPH118401A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 太陽電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118401A true JPH118401A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15668286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9158286A Pending JPH118401A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 太陽電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH118401A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008016595A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Nikkeikin Aluminium Core Technology Co Ltd | 太陽光発電装置 |
| WO2014034979A1 (ko) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 주식회사 이건창호 | 냉각 라인을 구비한 염료감응 태양전지 어셈블 |
| WO2015045190A1 (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | 会川鉄工株式会社 | 太陽光発電装置、太陽光発電装置の融雪方法および冷却方法 |
| CN111735330A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-02 | 晶科绿能(上海)管理有限公司 | 一种散热装置及电池组件制造设备 |
-
1997
- 1997-06-16 JP JP9158286A patent/JPH118401A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008016595A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Nikkeikin Aluminium Core Technology Co Ltd | 太陽光発電装置 |
| WO2014034979A1 (ko) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 주식회사 이건창호 | 냉각 라인을 구비한 염료감응 태양전지 어셈블 |
| WO2015045190A1 (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | 会川鉄工株式会社 | 太陽光発電装置、太陽光発電装置の融雪方法および冷却方法 |
| CN111735330A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-02 | 晶科绿能(上海)管理有限公司 | 一种散热装置及电池组件制造设备 |
| CN111735330B (zh) * | 2020-06-30 | 2022-05-17 | 晶科绿能(上海)管理有限公司 | 一种散热装置及电池组件制造设备 |
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