JPS61150282A - 太陽光発電装置 - Google Patents

太陽光発電装置

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JPS61150282A
JPS61150282A JP59272179A JP27217984A JPS61150282A JP S61150282 A JPS61150282 A JP S61150282A JP 59272179 A JP59272179 A JP 59272179A JP 27217984 A JP27217984 A JP 27217984A JP S61150282 A JPS61150282 A JP S61150282A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 1頓業上の利用f+−舒」 この発明は、簡易な構造で太陽光を効率よく太陽電池に
導きミ効率的な発電を行なうことのできる太陽光発電装
置に関するもめである。
「従来の技術」 周知のように、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変
換するものとしてシリコン太陽電池が知られており、従
来はこの太陽電池を建物の屋上などに設置して使用して
い念。しかし、この場合、太陽光が太陽’finの受光
面に直交するように照射されている時は、高い効率で吸
光可能であるが、太陽の動きに従って太陽@池の受光面
に対する入射光が変化し、斜めから照射する時には大幅
に吸光効率が低下するので、−日の総吸光彎は満壊でき
るものではなくなってしまう。これを解決するためには
太陽光追尾装置により太陽電池の受光面を常に太陽光方
向に向けておく方法が考えられるが、こnはイニシャル
コストが嵩むばかりでなく、追尾装置の信頼性も問題と
なり、採用しがたい。
これに対し、近年、第7図に示すような構造の太陽先発
′成装置が提創さnている。
この太陽光発’m装置は、同に示すように、太陽電池l
上に吸光発光板2が設置されてなるものである。この吸
光発光板2はアクリル樹脂あるいはガラスにより長板状
に形成されてなるもので、内部には螢光剤が混入され、
その長板状の端面に上記太陽を池lが取りつけられてお
り、下記のような作用効果を持っている。
(イ)安価に装置をIJ!!造することができる。
(ロ)アクリル樹脂により入射光を赤外領域(太陽型a
1の発電に好適な方向)にずらすことができ、さらに含
有螢光剤が励)起されて吸光発光板z内で新らたに光エ
ネルギーを発する。
(ハ)吸光発光板2と空気層(外気)との屈折率の差に
より吸光発光9i2内に入射した光が光フアイバー中の
光と同様に内側面で反射を繰り返し、外に出にくくなり
、この吸光発光板2の端面(太陽電池l取付面)に光を
導くことができる。
(ニ)螢光剤の励起発光作用により直射光ばかりでなく
、散乱光をも利用することができる。
「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上記したように種々な利点を有する従来の太
陽先発1!装置には、下記のような問題点があり、その
解決が望まれている。
ta>  アクリル樹脂あるいはガラス契の吸光発光板
2に吸収される光エネルギーは、/ざ〜20%程度で、
残りは通過してしまうため、適正な照射角度金もって太
@’Wtm、1に直接照射する場合より採光発電効率が
低い。
(b)  太#tlE池lの受光tfilaと、吸光発
光板2の受光面2aがほぼ直交しているので、どちらか
の面によく太陽光があたるように、この−vIc肴を設
置すると、もう一方の受光面への照射効率が低下してし
まう。
この発明は上記事情に鑑みてなさnたもので、コスト高
を招くことなく、吸光発電効率の高い太陽先発11c装
曖を提供することを目的とするものである。
「問題点を解決するための手段」 この発明の太嗜光発電装置は、太陽電池上に取りつける
吸光発光部材の形状を断面が円環状になるように形成し
、この円環状の吸光発光部材の周面、の一部を平面加工
して、この面上に太陽電池を取りつけるようにしたもの
である。
「作用」 上記構成において、屋根材や支持台などの支持部材上に
太陽電池を載置し、吸光発光部材を上方に向けておけば
、太陽!池に対する太陽光の入射角度が経時的に変化し
ても、吸光発光部材が断面円環状であるので、太陽が天
空のどの位置にあっても、太陽の位置変化による透光大
気層の厚み変化の影q#を無視すnば、常に同量の光が
吸光発光部材に注ぐことになる。このようにして、吸光
発光部材に入射した光は、内外周面で反射を繰り返して
周方向に移動し、減衰することなく太陽電池に導かnる
。また、太陽光の入射と同時に螢光剤の励起により光エ
ネルギーが生じ、この光エネルギーも吸光発光部材中を
周方向に移動し、太陽電池に導か詐る。従って、上記構
成の太陽先発電装1置によれば、コスト高を招くことな
く、−日の總吸光tを大幅に増大させることができ、吸
光発電効率の大幅な向上を図ることができる。
以下、この発明を実施例により詳しく説明する。
「実施例1」 第1図はこの発明の第1の実施例を示すもので、この実
施例における太陽先発電装Rは、図に示すように長板状
の太陽it池8とこの太陽電池8上に取りつけら1.て
いる円筒状の吸光発光部材番とから構成さnている。吸
光発光部材4は従来の吸光発光板と同様に螢光剤が混入
されたアクリル樹脂あるいはガラスにより構成されてお
り、その周面の一部(以下、底面と称す)4aが長手方
向に沿って平面に加工さtており、この底面4aに上記
太陽電池8が取りつけられている。
上記構成によnば、下記のような優nた作用効果を得る
ことができる。
fI)  吸光発光部材4を比較的安価に構成すること
ができ、しかもこの吸光発光部材4に対して太陽電池8
は小さくて済むので、イニシャルコストが少なくて済む
+II)  第2図に示すように、太陽電池8が受ける
入射光幅Aより格段に広い幅Bの太陽光を受けることが
できる。さらに、吸光発光部材4は円筒体なので、周方
向を太陽の周回方向に一致させておけば、追尾装置なし
で太陽光を−8中効率よく受けることができ、直射光ば
かりでなく、散乱光の吸光も可能となり、晴天に限らず
、曇天においても吸光@電が可能である。
(fit)  円筒状の吸光発光部材4の一方の開口部
を他方の開口部より上方に位置するように装置を設置す
れば、強い直射光に晒されても、吸光発光部材4内で自
然対流が生じ、熱を外部に逃がすので、高温(2g℃以
上)になると発電効率が低下してし壕う電池8を熱的に
保りすることができる。
「実施例コ」 第3図はこの発明の第コの実施例を示すもので、この実
施例における特徴は、太陽電池8f、支持する支持台(
支持部材)5の表面の形状をその反射光が円筒状の吸光
発光部材4上またはその内側に集光する曲面、例えば放
物面(鏡面)になるように形成したことにある。
上記構成によれば、支持台5により、図に示すように、
吸光発光部材4をはずれた光線や通過してしまった光線
を反射し、再び吸光発光部材令に戻すので、吸光効率を
大幅に向上させることができる。1九、曲面形状を適当
に決めれば、反射光の焦点を円筒状の吸光発光部材4の
内側の中空部分に形成することができ、吸光発光部材4
や太陽型l1lll!8を加熱してしまうことがない。
なお、この実施例では支持台の表面を曲面とじたが、曲
面に限らず、支持台を多面体状に折り曲げた折FM型に
してもほぼ同様の効果が得られる。
「実施例8」 第9図はこの発明の第3の実施例を示すもので、この実
施例の特徴は、吸光発光部材を各層間に間隔を設けた多
I@構造にしたもので、図では吸光発光部材6.7のa
つから構成さ牡ている。この場合、外層の吸光発光部材
6Fi幾分吸光性能が落ちても耐候性のよい材質により
構成されている。また、内層の吸光発光部材7は耐候性
は悪くても吸光性能の高い材質により構成されている。
上記構成によれば、風雨などの吸光発光部材劣化要因が
外−によって導らnて内層に達せず、発電に必要な光線
のみを内1−に供給することができるので、1噴の寿命
を延ばすことができると同時に、内1d?さらに多層に
すnば、透過光の光エネルギーを無駄なく吸収すること
が可能となる。
「実施例ダ」 第S図はこの発明の@ダの実施例を示すもので、この実
施例の特徴は、吸光発光部材8が中空球体であることと
、この中空球体状の吸光発光部材8の平面加工した外底
面8aに取りつけられる太陽電池9が円板状となってい
ることにある。なお、上記吸光発光部材8の上底部と下
端部には空気流通孔8bが穿設さnており、太陽光によ
り内部温度が上昇した時に気流が生じ、熱を容易に外方
へ逃がすようになっている。この空気流通孔8bはこの
装置を傾斜部に収りつける場合には、取付時に最上部お
よび最下部となる個所に形成することが望ましい。
上記構成によれば、前記第1の実施例と同様の利点に加
えて、吸光発光部材8が中空球体なので、所望とする取
付場所に方位に関係なく設置することができ、常に良好
に太陽光を受けることができる。なお、この実施例にお
いても、その支持部材の表面形状を放物面などの曲面の
鏡面に仕上げたリ、吸光発光部材8を間隔をもった多層
構造とすることによってより一層の性能向上を図ること
ができる。、 なお、上記各実施例において、紫外線を反射させ、しか
も赤外IIjb&のスペクトルケ吸収しやすい選択吸収
膜を吸光発光部材の表面に形成すnば、より一層吸光効
率を高めることができ、しかも耐候性を向上させること
ができる。また、吸光発光部材の内面に赤外線反射膜を
形成すれば、吸光発光部材に一旦入射した光を透過させ
てしまわずに反射して再び吸光発光部材内に戻すことが
できるので、吸光効率の向上を図ることができる。さら
に、吸光発光部材の太陽電池への取付を止め金具などを
便って着脱自在に行なうようにすnば、装置のメンテナ
ンスが容易となる。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明の太陽光発電装置によれ
ば、下記のような優nた効果を得ることができる。
(A3  イニシャルコストが少なくて済む。
(11+ jl()  太陽光を追尾する装置が不要である。
fc)  吸光発光部材により太陽電池を熱的に保護し
、発電効率を向上させることができる。
+1))  特に選択吸収膜の形成や、吸光発光部材を
多#信造とすることにより耐候性、採光効率を向上させ
ることができる。
fg)吸光発光部材と電池と、あるいは支持部材とを着
脱自在に組み付けることができ、メンテナンスが容易で
ある。
(Fl  従来の太陽電池をそのまま利用して装置を組
み立てることができる。
fGl  吸光発光部材により太陽電池が保護さn、汚
れたり、劣化を受けることが少ない。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はこの発明のW、/の実施例を示す
もので、第1図はこの発明の太陽光発電装置の斜視図、
第2図は同正面図、第3図はこの発明の第コの実施例を
示す装置の正面図、第1図はこの発明の第3の実施例を
示す装置の正面図、第3図および第6図はこの発明の第
グの実施例を示的 すもので、第S図は装置の斜視図、第6図は同装置の側
断面図、第7図は従来の太陽光発電装置の斜視図である
。 8.9・・・・・・太陽電池、4,8・・・・・・吸光
発光部材、4a、ga・・・・・・吸光発光部材の底面
、5・・・・・・支持台(支持部材)、6・・・・・・
外層の吸光発光部材、?・・・・・・内層の吸光発光部
材。 第6図

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)断面円環状で、その外底部が平面処理されてなり
    、螢光剤を含有してなる吸光発光部材と、この吸光発光
    部材の底面に取りつけられるとともに支持部材上に設置
    される太陽電池とを具備してなる太陽光発電装置。
  2. (2)断面円環状の吸光発光部材が円筒体であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の太陽光発電装置
  3. (3)断面円環状の吸光発光部材が中空球体であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の太陽光発電装
    置。
  4. (4)断面円環状の吸光発光部材を外層とこの外層に対
    して間隔を置いて設けられた1つ以上の内層とから構成
    したことを特徴とする特許請求の範囲第1ないし第3項
    のいずれかに記載の太陽光発電装置。
  5. (5)断面円環状の吸光発光部材の外表面に紫外波長領
    域の光を選択的に反射する選択反射膜を形成したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1ないし第4項のいずれか
    に記載の太陽光発電装置。
  6. (6)断面円環状の吸光発光部材の内表面に光反射膜を
    形成したことを特徴とする特許請求の範囲第1ないし第
    5項のいずれかに記載の太陽光発電装置。
  7. (7)太陽電池が設置される支持部材の表面形状をその
    反射光が断面円環状の吸光発光部材の表面または内側に
    照射する曲面あるいは折板型に形成したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1ないし第6項のいずれかに記載の
    太陽光発電装置。
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