JPS59170649A - 太陽エネルギ−変換器の製造方法 - Google Patents
太陽エネルギ−変換器の製造方法Info
- Publication number
- JPS59170649A JPS59170649A JP58045528A JP4552883A JPS59170649A JP S59170649 A JPS59170649 A JP S59170649A JP 58045528 A JP58045528 A JP 58045528A JP 4552883 A JP4552883 A JP 4552883A JP S59170649 A JPS59170649 A JP S59170649A
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- JP
- Japan
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- glass container
- container
- solar energy
- stem
- thermal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/40—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
- F24S10/45—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors the enclosure being cylindrical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
- F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
- F24S2025/6012—Joining different materials
- F24S2025/6013—Joining glass with non-glass elements
-
- 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
- Y02E10/44—Heat exchange systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽エネルギーを熱と電気に変換することので
きる変換器の製造方法に関する。
きる変換器の製造方法に関する。
近年化石燃料の枯渇が問題となり、代替エネルギー源の
開発が進められているが、その中で太陽エネルギーはク
リーンで、かつ無尽蔵なエネルギー源として注目され、
太陽集熱器による熱エネルギーへの変換、太陽電池によ
る電気エネルギーへの変換が研究、開発されている。
開発が進められているが、その中で太陽エネルギーはク
リーンで、かつ無尽蔵なエネルギー源として注目され、
太陽集熱器による熱エネルギーへの変換、太陽電池によ
る電気エネルギーへの変換が研究、開発されている。
しかし太陽エネルギーが本来低密度のエネルギーである
ため、有効に土地を利用することが太陽エネルギーの利
用において最も重要な因子となることから太陽集熱器と
太陽電池とを一体化した所謂ハイブリットコレクターと
いわれる太陽エネルギー変換器が開発されつつある。
ため、有効に土地を利用することが太陽エネルギーの利
用において最も重要な因子となることから太陽集熱器と
太陽電池とを一体化した所謂ハイブリットコレクターと
いわれる太陽エネルギー変換器が開発されつつある。
このような太陽エネルギー変換器を製造する上で最も問
題となるのは太陽電池のパッシベイションであり、いか
にして太陽電池を大気に触れさせないかということであ
る。
題となるのは太陽電池のパッシベイションであり、いか
にして太陽電池を大気に触れさせないかということであ
る。
すなわち太陽電池は大気中の水分により酸化され劣化が
促進されるため、気密構造内に封じ込むことが必要であ
る。
促進されるため、気密構造内に封じ込むことが必要であ
る。
しかし気密構造を作る場合（太陽光を透過させる必要か
ら材料としてはガラスが主体となる）低融点ガラス、ロ
ウ付等を用いて行なわれるがこれらは相当高温にせねば
ならず、又気密する部分以外の部分をも高温になり太陽
電池を加熱する。
ら材料としてはガラスが主体となる）低融点ガラス、ロ
ウ付等を用いて行なわれるがこれらは相当高温にせねば
ならず、又気密する部分以外の部分をも高温になり太陽
電池を加熱する。
太陽電池はこのような高熱に弱く性能が劣化するので、
可能な限り熱影響を少なくする必要が生ずる。
可能な限り熱影響を少なくする必要が生ずる。
従来は太陽電池を一体化した集熱板にヒートパイプ等の
集熱管を取付け、更にこの集熱管を金属ステムに取付け
、とのステムをガラス管の開口部に低融点のフリットガ
ラスを用いて接合していた。
集熱管を取付け、更にこの集熱管を金属ステムに取付け
、とのステムをガラス管の開口部に低融点のフリットガ
ラスを用いて接合していた。
この接合工程はステムの内面にフリットガラスを塗布し
、太陽電池を封入したガラス管全体を炉の中に入れるか
、ガラス管が長寸法の場合はガラス管の開口部分のある
範囲を炉の中に入れて４００〜５００℃で数分〜士数分
加熱し気密に封着するものである。 従ってこのような
工程により太陽電池も加熱され性能劣化を生ずる。
、太陽電池を封入したガラス管全体を炉の中に入れるか
、ガラス管が長寸法の場合はガラス管の開口部分のある
範囲を炉の中に入れて４００〜５００℃で数分〜士数分
加熱し気密に封着するものである。 従ってこのような
工程により太陽電池も加熱され性能劣化を生ずる。
本発明は以上のような点に鑑みなされたものであり、透
光性ガラス容器の開口部分に該透光性ガラス容器と略同
等な熱膨張率を有する金属性筒状接合部材を低融点ガラ
スにて接合し、一方太陽電池を一体的に設けた集熱部材
に前記ガラス容器と略同等な熱膨張率を有する金属性ス
テムを取付け、前記集熱部材を透光性ガラス容器内に収
納した状態で該金属性ステムの外周と筒状接合部材とを
熱影響小なる溶接法により接合することを特徴とする太
陽エネルギー変換器の製造方法を提供するものである。
光性ガラス容器の開口部分に該透光性ガラス容器と略同
等な熱膨張率を有する金属性筒状接合部材を低融点ガラ
スにて接合し、一方太陽電池を一体的に設けた集熱部材
に前記ガラス容器と略同等な熱膨張率を有する金属性ス
テムを取付け、前記集熱部材を透光性ガラス容器内に収
納した状態で該金属性ステムの外周と筒状接合部材とを
熱影響小なる溶接法により接合することを特徴とする太
陽エネルギー変換器の製造方法を提供するものである。
従ってガラス容器に接合部材を低融点ガラスで接合する
工程においては太陽電池はガラス容器内に存在しないの
で熱影響はなく、シかも太陽電池と熱伝的関係にあるス
テムは同じ金属である接合部材に熱影響小なる溶接法に
よって接合するので溶接熱は局所的で終り、太陽電池に
はほとんど伝達しないので熱影響による劣化がない等の
効果を奏する。
工程においては太陽電池はガラス容器内に存在しないの
で熱影響はなく、シかも太陽電池と熱伝的関係にあるス
テムは同じ金属である接合部材に熱影響小なる溶接法に
よって接合するので溶接熱は局所的で終り、太陽電池に
はほとんど伝達しないので熱影響による劣化がない等の
効果を奏する。
以下一実施例を説明すると、（１）は一端開口の透光性
ガラス容器で、開口部分にＮｉ −Ｏｒ −Ｆθ合金等
ガラスと略同等な熱膨張率を有する金属性筒状接合部材
（２）を低融点ガラスにて接合しである。
ガラス容器で、開口部分にＮｉ −Ｏｒ −Ｆθ合金等
ガラスと略同等な熱膨張率を有する金属性筒状接合部材
（２）を低融点ガラスにて接合しである。
すなわち筒状接合部材（２）の外面、又はガラス容器（
１）の開口端部内面に低融点ガラスとしてのフリットガ
ラスを塗布し、接合部材（２）をガラス容器（１）開口
端内部に挿入し、この部分を電気炉内に収納し４００〜
５００℃の温度で加熱しフリットガラスを融溶接合する
ものである。 （３）は銅、ステンレス鋼等の集熱パイ
プ（８ａ）と、該集熱バイブ（８ａ）に熱伝的に取付け
た平板状の銅、アルミニウム、鉄材の集熱板（８ｂ）か
ら構成した集熱部材である。
１）の開口端部内面に低融点ガラスとしてのフリットガ
ラスを塗布し、接合部材（２）をガラス容器（１）開口
端内部に挿入し、この部分を電気炉内に収納し４００〜
５００℃の温度で加熱しフリットガラスを融溶接合する
ものである。 （３）は銅、ステンレス鋼等の集熱パイ
プ（８ａ）と、該集熱バイブ（８ａ）に熱伝的に取付け
た平板状の銅、アルミニウム、鉄材の集熱板（８ｂ）か
ら構成した集熱部材である。
（４）け該集熱部材（３）に一体的に設けた太陽電池で
、単結晶型の場合はあらかじめ製作しておいた電池基板
をシリコン系の接着剤で接合したり、アモルファス型の
場合には集熱板（８ｂ）上にグロー放電法等により直接
太陽電池（４）を形成する。 （５）はガラス容器（１
）の開口部を封塞するステムで、前記接合部材（２）と
同等な材料で構成し、前記集熱部材（３）の集熱バイブ
（３ａ）を貫設し、且つ該部分な付しである。（６）は
内外二重管（６ａ）（６ｂ）からなる熱交換器で、その
該外管（６ｂ）に前記集熱バイブ（８ａ）を連通連結す
ると共に集熱バイブ（３ａ）の内部にはフロン等気液二
相に変化する作動液を封入するものである。 （７）は
太陽電池（４）の電気出力を取出すリード線でステム（
５）に対してハーメチックシールで絶縁して外部に引き
出されている。
、単結晶型の場合はあらかじめ製作しておいた電池基板
をシリコン系の接着剤で接合したり、アモルファス型の
場合には集熱板（８ｂ）上にグロー放電法等により直接
太陽電池（４）を形成する。 （５）はガラス容器（１
）の開口部を封塞するステムで、前記接合部材（２）と
同等な材料で構成し、前記集熱部材（３）の集熱バイブ
（３ａ）を貫設し、且つ該部分な付しである。（６）は
内外二重管（６ａ）（６ｂ）からなる熱交換器で、その
該外管（６ｂ）に前記集熱バイブ（８ａ）を連通連結す
ると共に集熱バイブ（３ａ）の内部にはフロン等気液二
相に変化する作動液を封入するものである。 （７）は
太陽電池（４）の電気出力を取出すリード線でステム（
５）に対してハーメチックシールで絶縁して外部に引き
出されている。
而してこのような太陽電池（４）と集熱部材（３）とが
一体化されたエネルギー変換素子をガラス容器（］）内
に収納し容器とエネルギー変換素子とを接合するわけで
あるが、このような接合について以下述べると、ステム
（５）の外周−を筒状接合部材（２）内に嵌入し、ステ
ム（５）の外周鍔外端と接合部材（２）の外端とをプラ
ズマ溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶接等、熱影響小
なる溶接法によって接合する。
一体化されたエネルギー変換素子をガラス容器（］）内
に収納し容器とエネルギー変換素子とを接合するわけで
あるが、このような接合について以下述べると、ステム
（５）の外周−を筒状接合部材（２）内に嵌入し、ステ
ム（５）の外周鍔外端と接合部材（２）の外端とをプラ
ズマ溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶接等、熱影響小
なる溶接法によって接合する。
接合部材（２）とステム（５）は同じ材質であす又この
ような溶接は接合する部分のみ局所的に高温になるだけ
であるので、この溶接時の熱が太陽電池（４）に対し悪
影響をおよぼすようなことはない。
ような溶接は接合する部分のみ局所的に高温になるだけ
であるので、この溶接時の熱が太陽電池（４）に対し悪
影響をおよぼすようなことはない。
接合部材（２）とステム（５）とを接合した後に図示し
７ていないが排気チップ管を用いてガラス容器（１）内
を排気し、乾燥空気又は不活性ガスを封入する。
７ていないが排気チップ管を用いてガラス容器（１）内
を排気し、乾燥空気又は不活性ガスを封入する。
最後に熱交換器（６）に取付けたチップ管（８）を利用
して集熱バイブ（８ａ）内を排気し、その後所定量の作
動液を注入し、太陽エネルギー変換器を完成する。
して集熱バイブ（８ａ）内を排気し、その後所定量の作
動液を注入し、太陽エネルギー変換器を完成する。
第８図はガラス容器（１）け角筒状にしたもので、接合
部材（２）を取付ける側部と上面とを開口し、上面開口
部には平板状ガラス板（９）を融着により接合した例を
示したものである。
部材（２）を取付ける側部と上面とを開口し、上面開口
部には平板状ガラス板（９）を融着により接合した例を
示したものである。
第４図は、ガラス容器（１）の構成は第８図と同様であ
るが、単一容器（１）内に複数個のエネルギー変換素子
が収納された例を示したものである。
るが、単一容器（１）内に複数個のエネルギー変換素子
が収納された例を示したものである。
本発明は以上の通りの製造方法であるので、接合部材を
ガラス容器に接合する時は太陽電池はまだガラス容器内
に収納されていないのでこのような工程による熱影響は
なく、太陽電池が劣化することはない。 そして太陽電
池を有するエネルギー変換素子をガラス容器に収納し、
そのステムを該容器に接合する際は熱影響小なる溶接法
にて行っているので、局所的な加熱で終り、太＠電池に
は加熱されず、劣化が防止され、変換効率の低下はない
等の効果を奏する。
ガラス容器に接合する時は太陽電池はまだガラス容器内
に収納されていないのでこのような工程による熱影響は
なく、太陽電池が劣化することはない。 そして太陽電
池を有するエネルギー変換素子をガラス容器に収納し、
そのステムを該容器に接合する際は熱影響小なる溶接法
にて行っているので、局所的な加熱で終り、太＠電池に
は加熱されず、劣化が防止され、変換効率の低下はない
等の効果を奏する。
図はいずれも本発明のもので第１図は斜視図、第２図は
断面図、第８図、第４図は他の実施例を示す斜視図であ
る。 （１）・・・ガラス容器、（３）・・・集熱部材、（４
）・・・太陽電池、（２）・・・接合部材、（５）・・
・ステム。
断面図、第８図、第４図は他の実施例を示す斜視図であ
る。 （１）・・・ガラス容器、（３）・・・集熱部材、（４
）・・・太陽電池、（２）・・・接合部材、（５）・・
・ステム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、透光性ガラス容器の開口部分に該透光性ガラス容器
と略同等な熱膨張率を有する金属性筒状接合部材を低融
点ガラスにて接合し、一方太陽電池を一体的に設けた集
熱部材に前記ガラス容器と略同等な熱膨張率を有する金
属性ステムを取付け、前記集熱部材を透光性ガラス容器
内に収納した状態で該金属性ステムの外周と筒状接合部
材とを熱影響率なる溶接法により接合することを特徴と
する太陽エネルギー変換器の製造方法。 １ 熱影響率なる溶接法としてプラズマ溶接法又はレー
ザー溶接法を用いてなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の太陽エネルギー変換器の製造方法。 １−
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58045528A JPS59170649A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 太陽エネルギ−変換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58045528A JPS59170649A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 太陽エネルギ−変換器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59170649A true JPS59170649A (ja) | 1984-09-26 |
Family
ID=12721904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58045528A Pending JPS59170649A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 太陽エネルギ−変換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59170649A (ja) |
-
1983
- 1983-03-17 JP JP58045528A patent/JPS59170649A/ja active Pending
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