JPS6219649A - エネルギ−変換装置 - Google Patents
エネルギ−変換装置Info
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- JPS6219649A JPS6219649A JP60158091A JP15809185A JPS6219649A JP S6219649 A JPS6219649 A JP S6219649A JP 60158091 A JP60158091 A JP 60158091A JP 15809185 A JP15809185 A JP 15809185A JP S6219649 A JPS6219649 A JP S6219649A
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- Japan
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- solar
- heat
- amorphous silicon
- light
- energy
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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
-
- 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
-
- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は太陽光線のエネルギー利用装置、詳しくは、太
陽光線のエネルギーを、熱、電力など他のエネルギーに
変換利用するための装置に関する。
陽光線のエネルギーを、熱、電力など他のエネルギーに
変換利用するための装置に関する。
近年、石炭、石油、天然ガスはいずれにしても有限であ
り、いずれは枯渇するものであることから、これ等に代
替するものとして、太陽光線、風力等の有するエネルギ
ーをいかにして利用可能なエネルギーとするかというこ
とが各分野において研究され、そのいくつかは実用化さ
れているところである。中でも、太陽光線のエネルギー
利用については、比較的早くから研究され、実用化の進
んでいる分野である。
り、いずれは枯渇するものであることから、これ等に代
替するものとして、太陽光線、風力等の有するエネルギ
ーをいかにして利用可能なエネルギーとするかというこ
とが各分野において研究され、そのいくつかは実用化さ
れているところである。中でも、太陽光線のエネルギー
利用については、比較的早くから研究され、実用化の進
んでいる分野である。
例えば、太陽光線のエネルギーの利用形態の代表的な１
つに第３図に示すごとき温水器がある。これは、黒色塗
装を施した円筒タンク３０１等に水３０２を入れ、これ
に太陽光線を照射して容器中の水を温水にするものであ
って、水が熱媒体として機能する熱交換装置である。し
かし、こうした形態の装置を温水システムに利用する場
合、屋上環の場所に配置される装置中の温水をポンプ３
０３を介して蓄熱ユニット等に供給したシするようにす
ることから、そのだめのエネルギーが別途必要となる。
つに第３図に示すごとき温水器がある。これは、黒色塗
装を施した円筒タンク３０１等に水３０２を入れ、これ
に太陽光線を照射して容器中の水を温水にするものであ
って、水が熱媒体として機能する熱交換装置である。し
かし、こうした形態の装置を温水システムに利用する場
合、屋上環の場所に配置される装置中の温水をポンプ３
０３を介して蓄熱ユニット等に供給したシするようにす
ることから、そのだめのエネルギーが別途必要となる。
まだ、太陽光線エネルギーを利用したエネルギー源の１
つに太陽電池がある。これは半導体の光起電力効果を利
用し、光エネルギーを直接電気エネルギーに変換するも
のであり、その原理は、半導体に光が入射すると、接合
付近で光が吸収されて電子・正孔対が生成し、励起され
たキャリヤのうち少数キャリヤであるｐ影領域の電子が
ｎ影領域に、ｎ影領域の正孔がｐ影領域に移動し、両領
域間に電位差（光起電力）が発生することによるもので
ちる。太陽電池としてはシリコン太陽電池が代表的なも
のである。
つに太陽電池がある。これは半導体の光起電力効果を利
用し、光エネルギーを直接電気エネルギーに変換するも
のであり、その原理は、半導体に光が入射すると、接合
付近で光が吸収されて電子・正孔対が生成し、励起され
たキャリヤのうち少数キャリヤであるｐ影領域の電子が
ｎ影領域に、ｎ影領域の正孔がｐ影領域に移動し、両領
域間に電位差（光起電力）が発生することによるもので
ちる。太陽電池としてはシリコン太陽電池が代表的なも
のである。
第４図は、最近注目されているアモルファスシリコン太
陽電池の略図であシ、ｐ型アモルファスシリコン４０１
トｉ ｍアモルファスシリコン４０２とｎ型アモルフ
ァスシリコン４０３とが積層されて透明電極基板４０４
間に挾持され、出力電圧とり出し端子４０５がついてい
るものである。
陽電池の略図であシ、ｐ型アモルファスシリコン４０１
トｉ ｍアモルファスシリコン４０２とｎ型アモルフ
ァスシリコン４０３とが積層されて透明電極基板４０４
間に挾持され、出力電圧とり出し端子４０５がついてい
るものである。
こうした太陽電池は、屋根の表面に多数取シつけて用い
ることが試みられているが、太陽電池の光電変換効率は
、太陽光ス滅りトルと太陽電池として使用する半導体の
光吸収ス滅りトルがいかによく整合するかによって大き
く左右され、太陽光スペクトルのピークである５００ｎ
ｍ付近の波長の光に対する吸収係数が大きいことが知ら
れている前述のアモルファス７リコン太陽電池を用いた
場合であっても、せいぜい数チル１０数係程度にすぎな
い。
ることが試みられているが、太陽電池の光電変換効率は
、太陽光ス滅りトルと太陽電池として使用する半導体の
光吸収ス滅りトルがいかによく整合するかによって大き
く左右され、太陽光スペクトルのピークである５００ｎ
ｍ付近の波長の光に対する吸収係数が大きいことが知ら
れている前述のアモルファス７リコン太陽電池を用いた
場合であっても、せいぜい数チル１０数係程度にすぎな
い。
本発明は、従来の太陽光線のエネルギーを利用する装置
又は素子における諸問題を解決することを目的とするも
のである。
又は素子における諸問題を解決することを目的とするも
のである。
そして、本発明の主たる目的は、太陽エネルギーを利用
した従来の装置又は素子について、太陽エネルギーのよ
シ効率的な利用を可能にする装置を提供することにある
。
した従来の装置又は素子について、太陽エネルギーのよ
シ効率的な利用を可能にする装置を提供することにある
。
本発明者は、太陽電池において、その光電変換効率が数
％〜１０敢チにすぎず、残りの太陽エネルギーのうち一
部は反射してしまい、他は熱に変換されてしまって利用
されていない点に注目し、こうした利用されていないエ
ネルギーを有効に利用する観点に立って研究を続け、本
発明を完成するに至った。
％〜１０敢チにすぎず、残りの太陽エネルギーのうち一
部は反射してしまい、他は熱に変換されてしまって利用
されていない点に注目し、こうした利用されていないエ
ネルギーを有効に利用する観点に立って研究を続け、本
発明を完成するに至った。
即ち、本発明は太陽エネルギー変換装置に係るものであ
って、太陽光の電力変換装置と熱交換装置とを一体構造
としたことを特徴とするものである。
って、太陽光の電力変換装置と熱交換装置とを一体構造
としたことを特徴とするものである。
以下、実施例装置を用いて本発明の詳細な説明するが、
本発明はこれによって限定されるものではない。
本発明はこれによって限定されるものではない。
第３図は本発明の実施例装置を示す全体略図であシ、図
中、１０１は円筒状構造体であり、透光性材料の例えば
透光性セラミック、透光性樹脂、ガラス等からなるもの
であって、表面にはアモルファスシリコン太陽電池１０
２が設けられている。さらに、アモルファスシリコン太
陽電池１０２の下方表面（入射側とは反対側）上には全
反射面が内面になるようにして光反射膜１０３が設けら
れている。内部１０４は、熱媒体としての液体を満たす
ことが可能な形態にされている。
中、１０１は円筒状構造体であり、透光性材料の例えば
透光性セラミック、透光性樹脂、ガラス等からなるもの
であって、表面にはアモルファスシリコン太陽電池１０
２が設けられている。さらに、アモルファスシリコン太
陽電池１０２の下方表面（入射側とは反対側）上には全
反射面が内面になるようにして光反射膜１０３が設けら
れている。内部１０４は、熱媒体としての液体を満たす
ことが可能な形態にされている。
光反射膜１０３の上方表面（入射側）、即ちアモルファ
スシリコン膜表面に太陽光１０５が照射されると、その
光の一部はアモルファスシリコン太陽電池１０２の光起
電力効果によシ光電変換され、生じた電流は出力電圧と
り出し端子１０６よシ取シ出される。また、アモルファ
スシリコン太陽電池１０２のアモルラアスシリコン薄膜
の有している半透過性によシ、該電池を通過した太陽光
は液体に吸収されて熱に変換される。そして液体に吸収
されなかった太陽光は、入射側とは反対側に位置するア
モルファスシリコン太陽電池によって光電変換される。
スシリコン膜表面に太陽光１０５が照射されると、その
光の一部はアモルファスシリコン太陽電池１０２の光起
電力効果によシ光電変換され、生じた電流は出力電圧と
り出し端子１０６よシ取シ出される。また、アモルファ
スシリコン太陽電池１０２のアモルラアスシリコン薄膜
の有している半透過性によシ、該電池を通過した太陽光
は液体に吸収されて熱に変換される。そして液体に吸収
されなかった太陽光は、入射側とは反対側に位置するア
モルファスシリコン太陽電池によって光電変換される。
さらに該アモルファスシリコン太陽電池を透過した太陽
光は光反射膜１０３によって反射され、再度発電に寄与
し、液体の加熱にも寄与することとなる。一方、太陽光
照射により太Ｉ＠電池自体も加熱されるが、該熱は構造
体１０１を介して伝導して液体により熱変換される。そ
の際、反射膜の存在は、加熱された液体の放熱防止とし
ても機能する。
光は光反射膜１０３によって反射され、再度発電に寄与
し、液体の加熱にも寄与することとなる。一方、太陽光
照射により太Ｉ＠電池自体も加熱されるが、該熱は構造
体１０１を介して伝導して液体により熱変換される。そ
の際、反射膜の存在は、加熱された液体の放熱防止とし
ても機能する。
このように本発明によると、エネルギー利用効率の高い
太陽エネルギー変換装置が提供される。
太陽エネルギー変換装置が提供される。
第２図は、本発明の装置を太陽エネルギー利用システム
に応用した例を示す模式的略図である。
に応用した例を示す模式的略図である。
２０１は本発明の太陽エネルギー変換装置全体を示すも
のであり、本発明の装置によシ発電された電力は電源ユ
ニット２０２内の蓄電池（図示せず）に蓄えられる。又
、本発明の装置により加熱された液体は、供給管２０３
を通って、ポンプ２０４を介して蓄熱タンク２０５に蓄
えられる。
のであり、本発明の装置によシ発電された電力は電源ユ
ニット２０２内の蓄電池（図示せず）に蓄えられる。又
、本発明の装置により加熱された液体は、供給管２０３
を通って、ポンプ２０４を介して蓄熱タンク２０５に蓄
えられる。
この際ポンプ２０４の制御及び駆動のための電源は、前
述の電源ユニット２０２より供給され、制御ユニット２
０６を介して行なわれる。電源ユニツ）２０２に蓄えら
れた電力は、こうした熱変換装置における制御や駆動の
ために用いられるほか、照明ランプ等の電源として用い
る等、有効に利用できることはいうまでもない。一方、
蓄熱タンク２０５に蓄えられた熱エネルギーは暖房に用
いたシでき、液体として水を用いた場合には、給湯に使
用することができる。他の応用例として、液体としてフ
レオンガス等の沸点の低い液体を用い、加熱蒸発させて
高圧のガスを発生させ、蓄熱タンクの代わりに冷却ユニ
ットを用いた場合には、冷房に用いることもできる。
述の電源ユニット２０２より供給され、制御ユニット２
０６を介して行なわれる。電源ユニツ）２０２に蓄えら
れた電力は、こうした熱変換装置における制御や駆動の
ために用いられるほか、照明ランプ等の電源として用い
る等、有効に利用できることはいうまでもない。一方、
蓄熱タンク２０５に蓄えられた熱エネルギーは暖房に用
いたシでき、液体として水を用いた場合には、給湯に使
用することができる。他の応用例として、液体としてフ
レオンガス等の沸点の低い液体を用い、加熱蒸発させて
高圧のガスを発生させ、蓄熱タンクの代わりに冷却ユニ
ットを用いた場合には、冷房に用いることもできる。
本発明は、実施例装置に限られることなく、熱交換装置
と太陽光の電力変換装置とを一体化したものであれば、
各種の設計が可能である。
と太陽光の電力変換装置とを一体化したものであれば、
各種の設計が可能である。
本発明の太陽エネルギー変換装置は、太陽光の電力変換
装置と熱交換装置とを一体化することによシ、太１場エ
ネルギーを有効に利用することを可能にしたものでちっ
て、電力変換装置及び熱交換装置の各々が単独では吸収
しきれない余剰の太陽エネルギーを他の一方の装置によ
って有効に利用しうるものである。
装置と熱交換装置とを一体化することによシ、太１場エ
ネルギーを有効に利用することを可能にしたものでちっ
て、電力変換装置及び熱交換装置の各々が単独では吸収
しきれない余剰の太陽エネルギーを他の一方の装置によ
って有効に利用しうるものである。
また結果として電力変換装置によシ生じた電力を、熱交
換装置の駆動や制御に必要な電力として用いることがで
きるため、従来のように別途電源を用いる必要がないと
いう利点を有している。
換装置の駆動や制御に必要な電力として用いることがで
きるため、従来のように別途電源を用いる必要がないと
いう利点を有している。
第１：図は、本発明の太陽エネルギー変換装置の実施例
装置の全体略図であシ、第２図は、本発明の太陽エネル
ギー変換装置を太陽エネルギー利用システムに応用した
例を示す模式的略図である。第３図は従来の熱交換装置
の１例を示ス略図であシ、第４図はアモルファスシリコ
ン太陽電池の新面略図でちる。各図において、１０１・
・・透光性円筒状構造体、１０２・・・アモルファスシ
リコン太陽電池、１０３・・・光反射膜、１０４・・・
熱媒体としての液体、１０５・・・太陽光、２０１・・
・本発明の太陽エネルギー変換装置、２０２・・・電源
ユニット、２０３・・・供給管、２０４・・・ポンプ、
２０５・・・蓄熱ユニット、２０６・・・制御ユニット
、３０１・・・円筒タンク、３０２・・・水、３０３・
・・ポンプ、４０１・・・ｐ型アモルファスシリコ７．
４０２・・・１型アモルファ、；（７１Ｊ コア、４０
３・・・ｎ型アモルファスシリコン、４０４・・・透明
電極基板、４０５・・・出力電圧とり出し用端子
装置の全体略図であシ、第２図は、本発明の太陽エネル
ギー変換装置を太陽エネルギー利用システムに応用した
例を示す模式的略図である。第３図は従来の熱交換装置
の１例を示ス略図であシ、第４図はアモルファスシリコ
ン太陽電池の新面略図でちる。各図において、１０１・
・・透光性円筒状構造体、１０２・・・アモルファスシ
リコン太陽電池、１０３・・・光反射膜、１０４・・・
熱媒体としての液体、１０５・・・太陽光、２０１・・
・本発明の太陽エネルギー変換装置、２０２・・・電源
ユニット、２０３・・・供給管、２０４・・・ポンプ、
２０５・・・蓄熱ユニット、２０６・・・制御ユニット
、３０１・・・円筒タンク、３０２・・・水、３０３・
・・ポンプ、４０１・・・ｐ型アモルファスシリコ７．
４０２・・・１型アモルファ、；（７１Ｊ コア、４０
３・・・ｎ型アモルファスシリコン、４０４・・・透明
電極基板、４０５・・・出力電圧とり出し用端子
Claims (2)
- （１）太陽光の電力変換装置と熱交換装置とを一体構造
としたことを特徴とする太陽エネルギー変換装置。 - （２）太陽光の電力変換装置としてアモルフアスシリコ
ン太陽電池を用いた特許請求の範囲第（１）項記載の太
陽エネルギー変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158091A JPH0686957B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | エネルギ−変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158091A JPH0686957B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | エネルギ−変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6219649A true JPS6219649A (ja) | 1987-01-28 |
| JPH0686957B2 JPH0686957B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=15664101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60158091A Expired - Lifetime JPH0686957B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | エネルギ−変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0686957B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102563903A (zh) * | 2012-02-17 | 2012-07-11 | 南京南洲新能源研究发展有限公司 | 太阳能真空管热电一体化装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5947777A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽エネルギ−変換装置 |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP60158091A patent/JPH0686957B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5947777A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽エネルギ−変換装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102563903A (zh) * | 2012-02-17 | 2012-07-11 | 南京南洲新能源研究发展有限公司 | 太阳能真空管热电一体化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0686957B2 (ja) | 1994-11-02 |
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