JPS595807B2 - ハイブリッド型太陽熱コレクタ - Google Patents
ハイブリッド型太陽熱コレクタInfo
- Publication number
- JPS595807B2 JPS595807B2 JP53098556A JP9855678A JPS595807B2 JP S595807 B2 JPS595807 B2 JP S595807B2 JP 53098556 A JP53098556 A JP 53098556A JP 9855678 A JP9855678 A JP 9855678A JP S595807 B2 JPS595807 B2 JP S595807B2
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- Japan
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- heat
- solar
- solar cell
- solar cells
- energy
- Prior art date
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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
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、太陽電池と集熱コレクタとを組合わせること
により、太陽エネルギーを電気エネルギーと熱エネルギ
ーとして有効に利用するハイブリッド型太陽熱コレクタ
に関するものである。
により、太陽エネルギーを電気エネルギーと熱エネルギ
ーとして有効に利用するハイブリッド型太陽熱コレクタ
に関するものである。
太陽エネルギーを利用する装置の１つとして、太陽電池
がある。現在生産されている太陽電池の多くは、Ｎ型シ
リコン基板の表面に不純物を拡散させてＰ型層を形成し
、Ｎ型層、Ｐ型層から電極を導出し起電力を得るもので
ある。地上に到達する太陽光線エネルギーは、第１図Ａ
に示すように、波長０．４８μｍ付近に最高値をもつて
分布している。
がある。現在生産されている太陽電池の多くは、Ｎ型シ
リコン基板の表面に不純物を拡散させてＰ型層を形成し
、Ｎ型層、Ｐ型層から電極を導出し起電力を得るもので
ある。地上に到達する太陽光線エネルギーは、第１図Ａ
に示すように、波長０．４８μｍ付近に最高値をもつて
分布している。
これに対して、上記太陽電池が光エネルギーを吸収して
、電気エネルギーに変換することができる波長は、同図
Ｂに示すように、０．５〜１．０μ麗程度であり、変換
効率が高い波長域は０．７〜０．８μ■とさらに狭くな
る。したがつて、入射する太陽エネルギーの他の部分は
、熱の形で吸収され、丸陽電池を昇温するか大気中へ放
散する。現在量産されている太陽電池の光電変換効率は
最高のものでも１０〜１１％程度であり、他の部分の太
陽エネルギーは利用できないため、太陽電池の設置面積
に対して得られるエネルーギー量は、わずかなものであ
つた。
、電気エネルギーに変換することができる波長は、同図
Ｂに示すように、０．５〜１．０μ麗程度であり、変換
効率が高い波長域は０．７〜０．８μ■とさらに狭くな
る。したがつて、入射する太陽エネルギーの他の部分は
、熱の形で吸収され、丸陽電池を昇温するか大気中へ放
散する。現在量産されている太陽電池の光電変換効率は
最高のものでも１０〜１１％程度であり、他の部分の太
陽エネルギーは利用できないため、太陽電池の設置面積
に対して得られるエネルーギー量は、わずかなものであ
つた。
この設置面積に対する取得エネルギー量を増大し、太陽
平ネルギーを有効に利用する方法として集熱コレクタと
太陽電池とを組合わせたハイブリット型コレクタが考え
られる。
平ネルギーを有効に利用する方法として集熱コレクタと
太陽電池とを組合わせたハイブリット型コレクタが考え
られる。
これは、太陽電池から得られる電気エネルギーに加えて
、太陽電池からの排熱と、太陽電池−太陽電池の間の空
間部一に入射する太陽エネルギーを熱の形で収集、利用
しようとするものである。しかし、上記ハイブリット型
コレクタは太陽電池表面からの熱放散が大きく、通常の
集熱コレクタに比べ集熱効率が低くことに受光面全体に
占める太陽電池面積比が大きい場合には顕著である。本
発明は上記欠点を補い太陽電池の光電変換効率と、集熱
効率を向上させ、太陽エネルギーを有効に、効率よく利
用し得るハイブリッド型太陽熱コレクタを提供するもの
である。
、太陽電池からの排熱と、太陽電池−太陽電池の間の空
間部一に入射する太陽エネルギーを熱の形で収集、利用
しようとするものである。しかし、上記ハイブリット型
コレクタは太陽電池表面からの熱放散が大きく、通常の
集熱コレクタに比べ集熱効率が低くことに受光面全体に
占める太陽電池面積比が大きい場合には顕著である。本
発明は上記欠点を補い太陽電池の光電変換効率と、集熱
効率を向上させ、太陽エネルギーを有効に、効率よく利
用し得るハイブリッド型太陽熱コレクタを提供するもの
である。
以下本発明を図示した一実施例にもとづき、構造、動作
の説明をする。
の説明をする。
第３図は、平板型集熱コレクタと太陽電池とを組合わせ
たハイブリット型コレクタの−部破断斜視図、第４図は
その断面図である。
たハイブリット型コレクタの−部破断斜視図、第４図は
その断面図である。
図において、１はガラス板などの透過体、２は箱体、３
は太陽電池６を、その表面に取り付けた集熱板である。
は太陽電池６を、その表面に取り付けた集熱板である。
４は集熱板３の熱を集める熱媒体の循環パイプである。
５は断熱材、Ｔは集熱板３において、太陽電池６が貼ら
れていない集熱部である。
れていない集熱部である。
第５図は、第４図の部分拡大図であり、８は太陽電池６
表面に設けられた透過体で、波長２μｍ前後を基準とし
て、それ以下の波長の透過率が高く且つ、それ以上の波
長の反射率が高い選択透過膜９で表面処理されている。
表面に設けられた透過体で、波長２μｍ前後を基準とし
て、それ以下の波長の透過率が高く且つ、それ以上の波
長の反射率が高い選択透過膜９で表面処理されている。
１０は絶縁板、１１は太陽電池６の電気出力を取り出す
電極である。
電極である。
１２は太陽電池が取り付けられていない集熱部７表面に
施された選択吸収膜である。
施された選択吸収膜である。
透過体１を通つた太陽光は太陽電池６表面に逓し、一部
が電気に変換され、残りは吸収され熱となる。
が電気に変換され、残りは吸収され熱となる。
この熱は、絶縁板１０を介して集熱板３に伝わり、さら
に循環パイプ４内を流れる熱媒体に吸収され、蓄熱槽に
貯えられて、給湯、暖房等に利用される。このため、太
陽電池６は冷却され、温度土昇による光電変換効率の低
下をまぬがれ、高効率を維持することができる。他方、
太陽電池６以外の集熱部？に入つた熱は同様に熱媒体に
吸収される。
に循環パイプ４内を流れる熱媒体に吸収され、蓄熱槽に
貯えられて、給湯、暖房等に利用される。このため、太
陽電池６は冷却され、温度土昇による光電変換効率の低
下をまぬがれ、高効率を維持することができる。他方、
太陽電池６以外の集熱部？に入つた熱は同様に熱媒体に
吸収される。
この場合、太陽電池６が取り付けられた部分以外は、選
択吸収膜１２で処理されているため、太陽光線の吸収率
が高く熱の放散は小さい。また、下方への熱の放散は断
熱材５により最小限に押えられる。本発明では、熱の放
散が大きい太陽電池６表面に、選択透過膜９を設けるこ
とにより、その部分からの熱放散を小さくし、集熱効率
を高くしている。
択吸収膜１２で処理されているため、太陽光線の吸収率
が高く熱の放散は小さい。また、下方への熱の放散は断
熱材５により最小限に押えられる。本発明では、熱の放
散が大きい太陽電池６表面に、選択透過膜９を設けるこ
とにより、その部分からの熱放散を小さくし、集熱効率
を高くしている。
この選択透過膜９としては、酸化インジウム（１ｎ２０
３）、酸化錫（ＳｎＯ２）などが知られており、太陽電
池６における光電変換に有効な波長域の太陽光線は透過
し、逆に熱放射は最小となる。
３）、酸化錫（ＳｎＯ２）などが知られており、太陽電
池６における光電変換に有効な波長域の太陽光線は透過
し、逆に熱放射は最小となる。
第２図は、酸化インジウムの光学特性を表わした反射率
、透過率と波長を比較したものであり、Ｃが透過特性、
Ｄが反射特性を示しているが、第１図の太陽光の波長分
布で波長λと相対値を表わし、シリコン太陽電池の有効
利用波長域と比較しても明らかなように、太陽電池６の
光電変換効率を低下させることなく、しかも、熱放散を
最／」、限にすることができる。したがつて、太陽電池
６の光電変換効率は最高値を維持し、集熱コレクタとし
ても優れた性能を示す。
、透過率と波長を比較したものであり、Ｃが透過特性、
Ｄが反射特性を示しているが、第１図の太陽光の波長分
布で波長λと相対値を表わし、シリコン太陽電池の有効
利用波長域と比較しても明らかなように、太陽電池６の
光電変換効率を低下させることなく、しかも、熱放散を
最／」、限にすることができる。したがつて、太陽電池
６の光電変換効率は最高値を維持し、集熱コレクタとし
ても優れた性能を示す。
以下に、本発明による効果を列挙する。
（１）太陽電池と集熱コレクタを１つの箱体に組込むこ
とができるので、設置面積が小さく、単位面積当りの取
得エネルギー量が大きくなる。
とができるので、設置面積が小さく、単位面積当りの取
得エネルギー量が大きくなる。
（２）循環熱媒体により吸熱されるため、太陽電池の異
常温度上昇の危険がなくなり、高効率を維持できる。（
３）選択透過膜を設けることにより、太陽電池の電気出
力を減少させることなく、放熱を最小限に押えることが
できるため、集熱コレクタとしても高性能のものが得ら
れる。
常温度上昇の危険がなくなり、高効率を維持できる。（
３）選択透過膜を設けることにより、太陽電池の電気出
力を減少させることなく、放熱を最小限に押えることが
できるため、集熱コレクタとしても高性能のものが得ら
れる。
（４）太陽電池と集熱コレクタを別々に製作する場合に
比べ、低コストとなる。
比べ、低コストとなる。
第１図は、太陽光のエネルギー分布、シリコン太陽電池
の光電変換特性、第２図は酸化インジウム薄膜の透過、
反射特性である。 第３図は、本発明による熱−電気ハイブリツド型コレク
タの１実施例の−部破断斜視図、第４図はその断面図で
ある。第５図は、第４図の部分拡大図である。３：集熱
板、４：循環パイプ、６：太陽電池、９：選択透過膜。
の光電変換特性、第２図は酸化インジウム薄膜の透過、
反射特性である。 第３図は、本発明による熱−電気ハイブリツド型コレク
タの１実施例の−部破断斜視図、第４図はその断面図で
ある。第５図は、第４図の部分拡大図である。３：集熱
板、４：循環パイプ、６：太陽電池、９：選択透過膜。
Claims (1)
- １ 熱媒体通過用のパイプを設けた集熱板の表面に、複
数個の太陽電池を熱伝的に設け、この太陽電池の表面に
、波長２μｍ前後を基準として、これ以下の波長の透過
率が高く且つこれ以上の波長の反射率が高い選択透過膜
を付着したことを特徴とするハイブリッド型太陽熱コレ
クタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53098556A JPS595807B2 (ja) | 1978-08-11 | 1978-08-11 | ハイブリッド型太陽熱コレクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53098556A JPS595807B2 (ja) | 1978-08-11 | 1978-08-11 | ハイブリッド型太陽熱コレクタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5525750A JPS5525750A (en) | 1980-02-23 |
| JPS595807B2 true JPS595807B2 (ja) | 1984-02-07 |
Family
ID=14222955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53098556A Expired JPS595807B2 (ja) | 1978-08-11 | 1978-08-11 | ハイブリッド型太陽熱コレクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS595807B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013242082A (ja) * | 2012-05-21 | 2013-12-05 | Tatsumi Ryoki:Kk | ハイブリッド型電力供給システム |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57134656A (en) * | 1981-02-12 | 1982-08-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solar heat collector |
| JPH03263549A (ja) * | 1990-03-13 | 1991-11-25 | Kyocera Corp | 太陽エネルギー収集装置 |
| JPH07234020A (ja) * | 1994-02-24 | 1995-09-05 | Showa Alum Corp | ハイブリッド式ソーラーシステム |
| CN110411042A (zh) * | 2019-08-10 | 2019-11-05 | 安徽工程大学 | 节能太阳能热水器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50103734A (ja) * | 1974-01-24 | 1975-08-16 |
-
1978
- 1978-08-11 JP JP53098556A patent/JPS595807B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013242082A (ja) * | 2012-05-21 | 2013-12-05 | Tatsumi Ryoki:Kk | ハイブリッド型電力供給システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5525750A (en) | 1980-02-23 |
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