JPS63102279A - 太陽エネルギ−収集装置、光電池カバ−及び光電池カバ−用プリズム - Google Patents

太陽エネルギ−収集装置、光電池カバ−及び光電池カバ−用プリズム

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JPS63102279A
JPS63102279A JP62193852A JP19385287A JPS63102279A JP S63102279 A JPS63102279 A JP S63102279A JP 62193852 A JP62193852 A JP 62193852A JP 19385287 A JP19385287 A JP 19385287A JP S63102279 A JPS63102279 A JP S63102279A
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ENTEKU Inc
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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】 本発明は太陽エネルギー収集装置、ことにこのような太
陽エネルギー収集装置の一次光学的集光器に使われる太
陽電池の効率を向上させる光学カバーに関する。
太陽電池としても知られている光電池は太陽光線を電気
に変換する増大する用途に現在使われている。このよう
な電池は、電池の照射さ゛れる表面の近くにｐ　−ｎ接
合を生成するように処理したシリコン又はその他の半導
体から一般に作られている。太陽光線の照射のもとてこ
のような電池は、電池の上部及び下部の間に電圧差を生
成する。この電気エネルギーを使うには、電池の上部か
ら所望の電気負荷を経て電池の底部に太陽光線による生
成電流を運ぶように電流径路を設ける。このような電流
径路を形成する正規な方法では、照射された電池表面に
導電性素片又は金属質格子線を使用する。
太陽電池は現在製造費が高いので、光電太陽エネルギー
システムの効率を向上させる一力法は、いわゆる一次光
学的集光器（ｐｒｉｍａｒｙ　ｏｐｔｉｃａｌｃｏｎｃ
ｅｎｔｒａｔｏｒ）を協働させた太陽エネルギー収集装
置を使い大きい面積から一層小さい太陽光線を集束する
。このような集光器の１例は、オニール（σＮｅ１ｌｌ
　）を発明者とする米国特許第４，０６９，８１２号明
細書に記載しであるような直線形フレネルレンズである
。別の一層有効な集光器構造はオニールを発明者とする
米国特許第４，５４５．３６６号明細書「複焦点形太陽
エネルギー集光器」に記載しである。このような機器の
作動により太陽電池への放射エネルギー束が増すから、
この電池により生ずる電流は多数倍に増す。この比較的
高い電流を有効に運ぶには、一次光学的集光器を持つ太
陽エネルギー収集装置に使われる電池に対して、焦点合
わせされない太陽エネルギー収集装量の場合より一層多
い又一層大きい格子線又は導電性素子を必要とする。
あいにくこのような格子線は太陽電池自体の上部に形成
しであるから、これ等の導電性素子により、太陽光線を
電気エネルギーに変換する半導体材料に若干の太陽光線
が到達しなくなる。従って従来の光電池構造は一般に、
電気抵抗損失及び格子線遮蔽損失の間の歩み寄シに基づ
く。電気抵抗損失は大きい多数の格子線により最少にな
るが、格子線遮蔽損失は小さい比較的少数の格子線によ
り最少になる。従ってこれ等の電池構造は、これ等の導
電性素子の存在によって電気変換効率が限定される。た
とえば電池の被照射面積の５ないし２５％が不透明な格
子線により覆われ電気変換効率に比例損失を生ずる。
従来の光電太陽エネルギー変換システムに伴う他の損失
は、電池のカプセル収納によって生ずる。
水分、じんあい及びふん囲気ガスによる電池の損傷を防
ぐように、従来の電池は被照射電池面にガラスのような
透明な誘電性被覆を使う。あいにくこのような透明な収
納カプセル材は、その前面から入射太陽光線の若干を反
射する。その理由は、誘電性材料の屈折率が周囲空気の
屈折率よシ大きいからである。この収納カプセル材前面
の反射によって入射光線の３ないし５％が損失となシ、
この場合にも電気変換効率がこれに比例して低下する。
入射太陽光線を格子線から遠ざかる向きに活性電池区域
に屈折させるカバーを太陽電池に設けることは従来から
よく知られている。このような構造の１例はミューレン
バーグ・ジュニア（Ｍｅｕｌｅｎ−ｂ６ｒｇｙＪｒ　）
を発明者とする米国特許第４　、０５３　、３２７号明
細書に示しである。この特許明細書に示しであるカバー
Ｕ１個の太陽電池の扁平板から成る光電太陽エネルギー
収集装置に使うようにしである。
ミューレンバーグ・ツユニアによる電池カバーは幾つか
の理由で工業的に実施可能にはなっていない。扁平板を
使う場合（電池は、カバーの露出した表面がじんあいを
集め従って機能の低下するきびしい環境条件に直接さら
される。扁平板の使用に対シてミューレンバーダ・ジュ
ニアの特許明細書に示しであるような電池カバーも又高
価になる。
その理由は太陽電池のエネルギー収集区域の各部分を覆
わなければならないからである。さらにカバーは成形し
て電池に取付けなければならないから、材料自体の費用
のほかに含まれる労力費も又著しい。
このような電池カバーの広い使用を妨げているなおその
他の問題は、太陽電池に対するエネルギー収集区域が通
常一定の向きに保たれる（たとえば家屋の屋根に固定さ
れる）ことである。太陽光線と太陽電池のエネルギー収
集区域との間の角度は固定の扁平板形収集装置では１日
にわたシ又１年を通じて絶えず変化するから、ミューレ
ンバーダ・ジュニアの特許明細書に示されたような電池
カバーは時間の大部分にわたって性能が低くなる。
その理由はこれ等のカバーは適正な性能を得るのに太陽
光線に対し直交する向きを必要とするからである。
サラにミューレンバーグ・ジュニアの特許明細書に記載
しであるような電池カバーは、太陽電池材料及びカバー
材料の熱による伸縮特性が互いに異なるので工業化には
有効でないことが分っている。多くの光電池は、３．Ｏ
Ｘ　１０−６／Ｆｏの程度の極めて低い熱膨張係数を持
つシリコンから作られている。これに対して従来の電池
カバーを作るのに使われた材料はたとえばガラス又はア
クリル樹脂のような剛性プラスチック材である。このよ
うな材料は一般に４．５　Ｘ　１０　／ｙ′の程度の大
きい熱膨張係数を持つ。電池及びカバーの間の熱膨張係
数の不整合により、通常カバーは、作動温度の大きい変
動を含む正常な作動中に格子線て対して著しく不整合に
なる。カバーの伸縮てよる寸法変化は通常、正常な格子
線間隔及び格子線幅の各寸法と同程度であるから、実質
的な不整合が生ずる。このような不整合により性能が著
しく低下するようになる。
従って、太陽電池カバー装置を十分に利用する一次光学
的集光器を持つ新規な太陽エネルギー収集装置が必要に
なっている。
本発明によれば一次光学的集光器を持つ太陽エネルギー
収集装置に使う太陽電池の効率を高めるように独得の太
陽電池カバー構造が得られる。この電池カバーは、この
ような集束収集装置に使われる太陽電池の導電池の導電
性素片による光学的損失を減らすごとにより一層有効な
光電池変換システムを提供するものである。この電池カ
バーは又、カバー自体からの前面反射に基づく光学的損
失を実質的に減らす。
本発明カバーは、一次光学的集光器の各太陽電池を覆う
たわみ性の光学的に透明な容易に成形できる材料から成
っている。本カバーはこの材料の露出面に形成した複数
個の屈折プリズムを備えている。このようなプリズムは
、入射太陽光線を非活性の格子線に部分的にではなくて
、活性電池区域に屈折するように形成しである。さらに
本カバーは、カバー自体から反射した太陽光線部分がふ
たたびカバーに送込まれ次いで活性電池区域に当たるよ
うな形状にしである。
本電池カバーの各プリズムは、太陽エネルギー収集装置
に使われる一次光学的集光器の形式に従って所定の形状
を持つ。各プリズムの形状は、一次光学的集光器の最高
横方向入射角と光線追跡解析法により計算したプリズム
「厚さ」及び「開口角」の最適値とによるのがよい。最
良の成績が得られるように各プリズムの稜を、太陽電池
の照射面上の金属買格子線に整合させる。
本発明によればこの新規な太陽電池カバーは、一次光学
的集光器を持つ太陽エネルギー収集装置の太陽電池に使
う。一次光学的集光器は直線状複焦点形又は点状焦点形
のフレネルレンズが好適である。
以下本発明による太陽エネルギー収集装置、光電池カバ
ー及びプリズムの実施例を添付図面について詳細に説明
する。
添付各図面では類似又は同様の部品に同様な参照数字を
使っである。第１図は入射太陽エネルギ−を受けて取っ
て電気エネルギーを生ずる太陽エネルギー受入れ装置（
１）を示す。受入れ装置（１）は光電池（３）を備えて
いる。図示のように光線（５）、（７）、（９）、（１
１）、（１３）は、光学的に透明な収納カプセル材（１
５）に当たシカプセル材（１５）により屈折して光電池
（３）の光活性化表面すなわち活性電池区域（１７）に
当たる。光電池（３）は導電性素片すなわち格子線（１
９）、（２１）、（２３）、（２５）、（２７）を備え
ている。第１図に示すように光線（９）は収納カプセル
材（１５）により屈折し格子線（２３）に当たる。又図
示のように各光線（２９）、（３１）、（３３）は収納
カプセル材（１５）から一部が反射しエネルギー受入れ
装置（１）からふたたび遠ざかる向きに向かう。第１図
に示すようにエネルギー受入れ装置（１）は、受入れ装
置（１）に当たる光線の一部分が格子線に向かい屈折し
活性電池区域（１７）に当たらない従来形の装置である
。入射光線の他の部分は収納カプセル材（１５）により
反射し光電池（３）に到達しない。
第２図は電池表面に導電性素子すなわち格子線（３９）
、（４１）、（４３）、（４５）、（４７）を取付けた
光電池（３７）を備えた新規な太陽エネルギー受入れ装
置（３５）を示す。光学的に透明なプリズム形電池カバ
ー（４９）は格子線（３９）〜（４７）を含む電池表面
区医に当てがっである。電池カッ＜−（４９）の上面は
、複数個のプリズムを並置して配置され各プリズムの篩
部（５１）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）
、（６））が電池（３７）の各活性区域の真上に々り谷
部（６３）　、（６５）　、（６７）　、（６９）、（
７１）がそれぞれ格子線（３９）〜（４７）の真上に位
置しこれ等の格子線と同じ長さに延びるようにしである
。電池カバー（４９）は太陽電池（３７）とこれに取付
けた格子線とに接着しである。
第３図は第２図の太陽エネルギー受入れ装置（３５）を
示し、各光線（７３）　、（７５）　、（７７）　、（
７９）、（８１）は電池カバー（４９）のプリズム形上
面に向い差向けられカバー（４９）により屈折して光電
池（３７）の活性面区域に当たるようにしである。又図
示のように各光線（８３）　、（８５）　、（８７）　
　はプリズム形電池カバー（４９）に当たる。これ等の
光線の一部分はカバー（４９）により反射するが、光線
（８５Ａ）、（８７ａ）は隣接プリズムに反射する。こ
のプリズムは又このような光線を屈折させ反射して光電
池（３７）に向かってもどす。
第４図は、第２図及び第３図に示した直線プリズムでな
くて円筒形プリズム（９１）　、（９３）　、（９５）
、（９７）　、　（９９）　、（１０１）　　を持つ電
池カバー（８９）を備えた変型を示す。各光線（１０３
）　、　（１０５）　、　（１０７）　、　（１０９）
　。
（１１１）は図示のように円筒形プリズム（９３）に当
たりこれにより光電池（１１３）の活性電池区域に屈折
する。第４図から明らかなように各円筒形プリズムの谷
部は対応する格子線（１１３）、（１１５）、（１１７
）、（１１９）、（１２１）の真上になりこれ等と同じ
長さに延びるように配置しである。
次に第１図について太陽電池カバーの作用を述べる。太
陽光線を電気に変換する太陽光電池システムを作る正規
の方法では、電池の前面及び後面の間にｐ−ｎ接合を形
成するように処理した半導体材料（たとえばシリコン）
を使用する。太陽光線の照射のもとでは光電池（３）は
、電池の前面及び後面の間に有用な電位差を生じ、この
電位差により、電気負荷の前後に回路を接続したときに
電流を生ずる。この有用電流を有効に集電するように、
導電性の格子線（１９）〜（２７）を太陽電池（３）の
被照射前面に付着させる。これ等の格子線は一般に銀又
は銅のような金属から作られ従って太陽光線に対して不
透明である。各格子線（１９）〜（２７）及び半導体電
池（３）を酸化又は腐蝕のような環境の劣化作用から保
護するのに、ガラスのような光学的に透明な誘電性材料
（１５）を使い太陽電池（３）の前面を収納する。太陽
からの光線（５１〜（１３）は収納カプセル材（１５）
内に透過する。あいにくこれ等の透過光線の一部分は、
各格子線間の活性電池区域（１７）でなくて第１図の格
子線（２３）について示したように金属質格子線に交差
する。不透明な格子線に交差する光線は、これ等の格子
線により吸収され又は反射され或は吸収されかつ反射さ
れ、電気エネルギーには変換されない。活性電池区域の
この格子線による遮蔽は一般に、格子線により遮蔽され
る電池区域の比率に従って効率の５ないし２５％の損失
を生ずる。
第１図の普通の太陽光電池システムに伴う別の著しい光
学的損失は、収納カプセル材からの反射である。入射太
陽光線（２９）〜（３３）の若干は、収納カプセル材（
１５）の前面から反射する。この反射は、カプセル材（
１５）の屈折率が周囲空気の屈折率よシ高いので生ずる
。たとえば反射に基づいて入射太陽光線の３ないし５％
が損失になる。
第２図ないし第４図に示した太陽電池カバーは前記した
光学的損失を最少にする。第２図に示すように誘電性プ
リズム形電池カバー（４９）はこの例では太陽電池（３
７）に接着しである。第３図に示した入射太陽光線（７
３）〜（８１）はカバー（４９）のプリズムにより屈折
して、透過太陽光線は金属質格子線（３９）、（４７）
間で電池（３７）の活性電池区域に当たるようになる。
とくに全部の透過光線が活性電池区域に当たるから、高
い電気変換動、率が得られる。従ってプリズム形電池カ
バー（４９）は、格子線遮蔽損失を実質的になくし性能
を著しく向上させる、電池カバー（４９）は又誘電性カ
バー自体からの反射損失を最少にする。又第３図に示す
ように入射太陽光線（８３）〜（８７）は、プリズム形
電池カバー（４９）により一部が反射し反射光線（８３
Ａ）、（８５Ａ）、（８７Ａ）を生成する。しかしこれ
等の光線は損失とはならないで透過光線（８３Ｂ）、（
８５Ｂ）、（８７Ｂ）として隣接プリズムに入る。これ
等の透過光線のうちの若干の光線（８３Ｂ）は直接太陽
電池（３７）に進むが、残シの透過光線（８５Ｂ）　、
　（８７Ｂ）は内側プリズム面で全部内方に反射し、太
陽電池（３７）の方に進む光線（８５ｃ）、（８７ｃ　
）になる。従ってほぼ全部の反射光線（８３）〜（８７
）が最終的に太陽電池（３７）に到達し、第１図の普通
の太陽電池システムに比べて、本発明システムの電気変
換効率を増大する。
最適の効率を得るには、複数のプリズムから成るプリズ
ム形電池カバー（４９）を金属質格子線（３９）〜（４
７）の上方にこれ等に平行に位置させて、各プリズムの
谷部（６３）〜（７１）　ｕ各格子線（３９）〜（４７
）の真上になるが各篩部（５１）〜（６））は各格子線
（３９）〜（４７）間の活性電池区域の真上になるよう
にしである。
好適とする実施例では、電池カバーは、たわみ性の光学
的に透明な容易に成形できる耐久性のある材料たとえば
シリコーン重合体〔ゼネラル・エレクトリック奉カムノ
”　＝　（Ｇｅｎｅｒａｌ　ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｍｐ
ａｎｙ　）から商品名ＲＴＶ　−６）５として市販され
ている〕から形成され太陽電池に一体に接着してちる。
この材料は、作動温度の大きい変動中にたわみ性カバー
が単に太陽電池のシリコン材料と同じ程度に伸縮するだ
けであるから有利である。従って各格子線及びプリズム
（電池カバーの）の間の不整合は、ガラス又はアクリル
樹脂から形成した従来の電池カバーのようには生じない
。
本発明の好適とする実施例では電池カバーは、一次光学
的集光器を持つ太陽エネルギー収集装置のエネルギー受
容体を形成する太陽電池に使う。
このような集光器構造の１例は米国特許第４　、０６９
　。
８１２号明細書に記載しである「線状集束ｊの研究によ
る。別の構造は米国特許第４，５４５，３６６号明細薯
「複焦点形太陽エネルギー集光器」に記載しである。本
発明は又、点状焦点形の他の一次光学的集光器と共に太
陽を一方向だけに追跡する線状焦点形集光器にも応用す
ることができる。
第５図には米国特許第４．５４５，３６６号明細書に記
載しであるように一次光学的集光器（１３１）を持つ太
陽エネルギー収集装置を示しである。一次光学的集光器
（１３１）は、それぞれ長手方向に沿い相互に隣接して
取付けた１連の円筒形レンズ要素（１３２）を備えてい
る。一次光学的集光器（１３１）の内面は、各円筒形レ
ンズ要素（１３２）の軸線に直交する方向に相互に隣接
して取付けられ太陽エネルギー収集装置の縦方向軸線（
１３８）　（、すなわち焦点区域）に平行に走る複数の
線形プリズム（１３４）から成っている。円筒形レンズ
要素（１３２）がなければ入射太陽光線は、なおとくに
米国特許第４，０６９，８１２号明細書に記載しである
ように各プリズム（１３４）により屈折し縦方向軸線（
１３８）に沿い焦点合わせされる。このｒ線状焦点合わ
せ」作用は極めて有効であるが、この収集装置からのエ
ネルギー出力を最高にするには縦方向軸線（１３８）に
沿い連続した光電表面（すなわち複数の互いに衝合する
太陽電池）を必要とする。従ってこのような構造は、放
射エネルギーを電気エネルギーに変換するのに吏うシリ
コン太陽電池が比較的高価であるから幾分高価になる。
しかし線形プリズム（１３４）に交差結合した円筒形レ
ンズ要素（１３２）を設けることにより、一次光学的集
光器（１３１）の上部への入射エネルギーは２方向に焦
点合わせされる。とくに円筒形レンズ要素（１３２）は
光線を収集装置の各別の太陽電池素子（１３６）に向か
い集中するが、線形プリズム（１３４）はこの集中放射
エネルギーを、縦方向軸線（１３８）に沿いさらに焦点
合わせされることにより、米国特許第４，０６９，８１
２号明細書に示しであるような連続した１列の太陽電池
の代りに各別の太陽電池（１３６）を使うことができる
。
本発明によれば第５図の収集装置の一次光学的集光器（
１３１）に使う各太陽電池（１３６）は、独得の幾何学
的形状を持つ電池カバーを備えている。第６図には本発
明の好適とする電池カバーの幾何学的形状の斜視図を示
しである。第２図ないし第４図に示したような電池カバ
ーを第５図に示したような一次光学的集光器と共に使う
ときは、各党゛１、テは、この一次光学的集光器の焦点
区域内の太陽電池の位置と共に使用する一次光学的集光
器の形式に従って種種の方向から各電池カバーに当たる
。
第６図に示すようにこの作用は、ｙ−ｚ平面に対し横方
向入射角αを挾む焦点合わせされる光線（１４２）と、
Ｘ−Ｚ平面に対して、縦方向入射角βを挾む焦点合わせ
される光線（１４４）とによって明らかである。第５図
の複焦点形一次光学的集光器に対して横方向入射角は約
−４５°から＋４５°まで変る（レンズの中心から来る
光線に対してα＝０°である）が、縦方向入射角は約−
４°から＋４°まで変る。比較すると、米国特許第４，
０６９，８１２号明細書による直線形フレネルレンズは
横方向入射角がほぼ同じ変化をする。しかし最大縦方向
入射角は典型的にはＯｏ　　である。しかし点状集束形
一次光学的集光器では、横方向入射角及び縦方向入射角
は通常互いに等しく一３０°ないし＋３０°の間で変化
する。最後に一次光学的集光器が線状集束形のものであ
り追跡が一方向に実施される場合には一年の時期に従っ
て、αは約−３０°ないし＋３０°の間で変るが、βは
約−２３°ないし＋２３°の間で変る。
本発明によれば第６図の電池カバーの各プリズム（１４
６）は同じであるが独得の形状を持つように構成され太
陽エネルギー収集装置に使われる一次光学的集光器の全
部分から来る全部の光線（すなわち零でないα及びβの
角度を持つ光線）に対し最良の全焦点合わせ作用が得ら
れるようにする。
次の４つの式は種種の選択による光線追跡解析と共に最
適のプリズムカバー構造を定める。
有効屈折率 ｎ’＝　０．５＊５ｑｒ（（ｎ＊ｎ−５ｉｎ（α）＊５
ｉｎ（α））／　（１−ｓ　ｉ　ｎ　（α）＊５ｉｎ（
α）　）　　）　＋　０．５＊ｎ　　　　［１１この式
でαは一次光学的集光器に対する最大横方向入射角であ
る。
そしてｎはカバー材料の屈折率である。
プリズムの理論的焦点距離 ｒ０＝　Ｗ／２／　ｓｉｎ　（φｍａｘ）／（ｎ’　−
１）＊（ｎ’−ｃｏｓ（φｍａｘ））　ｆ２＋この式で
Ｗは互いに隣接する格子線（１４８）の間の中心線間隔
である。
そしてφｍａｘはプリズムの開口角である。
プリズムの理論的ベース厚さ ｔ理論的＝　ｗ／　２／　ｊａｎ　（φｍａｘ）　　　
　　　　　　［３１−φｍａｘ≦φ≦φｍａｘに対する
プリズム形状ｒ　＝　ｒ　本（ｎ’　−１）／（ｎ’　
−ＣＯ３ｆφｌ　）　　　　　　＋４１第７図には第６
図の太陽電池カバーの各プリズム（１４６）に対し最適
のプリズム幾何学的形状を定める好適とする本発明方法
の流れ図を示しである。
本方法は、プリズム開口角（φｍａｘ）の候補値を選定
することによりステップ（１５０）で開始する。ステッ
プ（１５２）ではプリズム形状は前記の式（１）〜（４
）を使い計算する（φｍａｘの選定した候補値に対し）
。
とくにｎは材料の性質として、αは一次光学的集光器に
対する最大横方向入射角として、βｔまこの集光器に対
する最大縦方向入射角として、又ｗ　ｉｄ第６図に示す
ような互いに隣接する格子線（１４８）の中心線間隔と
してそれぞれ分っていると、有効屈折率ｎ′は式（１）
から計算できる。次いで式（２）、（３）を使いφｍａ
ｘ　　の選定した候補値に対しプリズムの理論的焦点距
離ｒ。及び理論的ベース厚さｔ理ヨ烏的を定める。同様
にステップ（１５２）で式（４）を使い普通の極座標方
式でプリズムの頂部の形状を定める。
選定したφｍａｘ値に対し全プリズム形状を生ずると、
ベース厚さの候補値たとえば理論的ベース厚さｔ理論的
　に等しいベース厚さｔ（選定した候補φｍａｘ　値に
対応するプリズムに対し）を設定することによりステッ
プ（１５４）でこの方法が継続する。
ステップ（１５６）では、−成果光器の全部分からα値
及びβ値までの又これ等の各位を含む入射角で多くの光
線を追跡する（光線追跡解析計画を介して）。これ等の
光線は、プリズムを経て（屈折後に）電池まで追跡され
る。このようにして追跡された全部の光線により生成し
た像の幅は第６図でＳとして定めである。この方法はス
テップ（１５８）で継続する。ステップ（１５８）では
Ｗ／Ｓとして定義された「幾何学的集中比Ｊ　（ＧＣＲ
）をφｍａｘ　の候補値に対し生ずる。ステップ（１６
０）でベース厚すｔの全部の所望の値を評価し終ったか
どうかを定めるように試験を行う。終ってなければこの
方法でステラ：７’　（１６２）においてｔの新らたな
値を選定し、次いでステップ（１５６）に戻る。次いで
ベース厚さの新らたな値〔ステップ（１６２）で選定し
た〕に対応する新らたなＧＣＲを生ずる〔ステップ（１
５８）において〕。しかしこの新らたなＧＣＲ値はなお
φｍａｘの候補値の関数である。
ステップ（１６０）における試験の結果が正であれば、
この方法は、候補φｍａｘ　値に対して計算した金高の
ＧＣＲを保管することによりステップ（１６４）で継続
する。ステップ（１６６）で別の試験を行いφｍａｘ　
の全部の所望の値を評価し終ったかどうかを定める。終
っていなければこの方法はステップ（１６８）でφｍａ
ｘ　の新らたな候補値を選定し次いでステップ（１５２
）に戻る。次いでステップ（１５２）〜（１６６）を新
らたな候補φｍａｘ　値に対し繰返す。ステップ（１６
６）における試験の結果が正であれば、この方法はステ
ップ（１７０）で継続しステラｆ　（１６４）の複数回
の繰返しから保管した最高のＯＣＲを選定する。このＧ
ＣＲ値はベース厚さｔ及び開口角φｍａｘの組合せを表
わす。この組合せにより選定した形式の一次光学的集光
器に対し最高度の格子線遮蔽排除ができる。
第７図で述べた構成手順により、扁平板用に太陽光線に
直交した状態に保持された従来の電池カバーのプリズム
形状とは極めて異なったプリズム形状が得られる。とく
に式（１）は、実際の屈折率ｎより値の高い有効屈折率
ｎ′を定める。この高い方の値は、構成したプリズム幾
何学的形状が零でないα値を挾む光線に対する方が零の
α値を持つ光線に対するよりも一層強い屈折力を生ずる
ことに相当する。式（１）でαが零に等しければ、有効
屈折率ｎ′は実際の屈折率ｎに等しい。式（２）は、Ｗ
に等しい開口幅とφｍａｘ　　に等しい開口角とを持つ
非球面レンズプリズムに対するプリズムの理論的焦点距
離を定める。式（３）は、Ｗ及びφｍａｘ　の同じ値に
対するプリズムの理論的ベース厚さを定める。式（４）
は非球面（球面収差に対し補正した）レンズプリズムの
形状をその開口角の限度間で定める。
前記した光線追跡解析から、零に等しいβの特殊な場合
に対し最適のベース厚さｔが理論的ベース厚さｔ理論的
に極めて近いことが定められてい−４： る。しかし零でないβ値に対しては最適ベース厚さは一
般に、縦方向入射角βにより生ずる像ゆがみによって理
論的ベース厚さよシ薄い。
要するに好適とする設計研究により、式（１）〜（４）
を使いφｍａｘ　の各候補値に対し有効屈折率、理論的
プリズム焦点距離、理論的ベース厚さ及びプリズム形状
を計算する。次いで・ぐラメータによる光線追跡解析を
使いベース厚さの種種の値に対し最大ＯＣＲを生ずる。
この処理は、φｍａｘ　　の複数の候補値に対し繰返し
て最高量の電池金属被覆の得られるプリズム幾何学的形
状が得られるようにし、或は製造誤差（厚さ及び整合）
Ｋ対する最高公差に対して繰返す。この研究は好適では
あるが限定するものではない。たとえばこの方法はφｍ
ａｘ（ｔではなくて）の種種の値に対しステップ（１５
８）でＧＣＲの値を計算する。この場合ステップ（１６
６）〜（１６Ｂ）の繰返しによυベース厚さくφｍａｘ
でなくて）の種種の値を選定する。
次のコンピュータプログラムリヌトを使い第７図の方法
を実施する。
著作権１９８６年、エンチク・インコーホレイテッド（
Ｅｎｔｅｃｈ、　Ｉｎｃ、　） Ｏｒｅｍこのプログラムはレンズプリズム性能を計算す
る（　ｔｈｉｓ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｅａｌｃｕｌａｔｅ
ｓｌｅｎｓ　ｐｒｉｓｍ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　）
１０　　　ｄｅｆ　ｆｎ　ａｓ　（ｋ）　＝　ａｔｎ　
（ｋ／５ｑｒ（１−に＊ｋ）　）２０　　　ｐ１＝　４
　ａｔｎ　（１１２５９ケースタイトル”；　ｃｔ＄を
入力（１ｎｐｕｔ”　ｃａｓｅ　ｔｉｔｌｅ”；　ｃｔ
＄　）３０”レンズリム角度（度）”；　ｒｄ；ｒａ　
＝　ｒｄ／１８０＊ｐｉを入力（１ｎｐｕｔ　”１ｅｎ
ｓ　ｒｉｍ　ａｎｇｌｅｉｎ　ｄｅｇ”；　ｒｄ：ｒａ
　＝　ｒｄ／１８０＊ｐｉ　）３２？′プリズム幅（ミ
ル）”；Ｗを入力（ｉｎｐｕｔ”ｐｒｉｓｍ　ｗｉｄｔ
ｈ　ｉｎ　ｍ１ｌｓ”：Ｗ）３４　　　″縦方向入射角
Ｃ度）　”　；　ｌｄを入力（１ｎｐｕｔ″ｌｏｎｇ　
ｉｎｃ　ａｎｇｌｅ　ｉｎ　ｄｅｇ″；１ｄ４０　　　
“プリズムリム角度（度）　′；　ｐｄを入力（ｉｎｐ
ｕｔ　”ｐｒｉｓｍ　ｒｉｍ　ａｎｇｌｅ　ｉｎ　ｄｅ
ｇｒｅｅｓ”：ｐｄ　） ５０　　　ａｙ＝−１ｏないし１０に対しステップ２（
ｆｏｒ　ｄｙ　＝　−１０ｔｏ　１０５ｔｅｐ　２　）
６０　　　ｐｍ　＝　ｐｄ＊ｐｉ／１８０６５　　１ｉ
　＝　ｌｄ＊ｐｉ／１８０７０　　　ｎ１＝１ ８０　　　ｎ２　＝　１．４１ ９０　　　ｚｌ＝ｆｎ ａｓ（ｓｉｎ　（ｒａ）／ｎ２）　；　ｚ２　＝　ｃｏ
ｓ　（ｚｌ）／ｃｏｓ（ｒａ）　ｎ２：　ｎｄ　＝　（
ｎ２　＋ｚ２　）／２１００　　ｒｍ　＝　ｗ／２／ｓ
ｉｎ　（ｐｍ）１１０　　ｒｏ＝ｒｍ＊（ｎｌ／ｎｄ＊
ｃｏｓ（ｐｍ）　−１）／（ｎｌ／ｎｄ−１）１４０　
　ａｌ＝ｏないしくｒａ　＋　、００１）に対しステッ
プｒａ　（ｆｏｒ　ａｌ　＝　Ｏｔｏ（ｒａ　＋　、０
０１）　５ｔｅｐ　ｒａ）１４５　　ｚ３＝ｏないしく
Ｈ＋、ｏｏｉ）に対しステップ１ｉ　（ｆｏｒ　ｚ３　
＝　Ｏｔｏ（１ｉ＋、０Ｏ１）ｓｔｅｐ　ｌｉ　）１５
０　　ｉｌ　（１）　＝　−５ｉｎ（ｚ３）：ｉｌ　ｔ
２１＝　−ｃｏｓ（ｚ３）　ｃｏｓ（ａｌ）：ｉｌ　　
（３）　＝　−ｃｏｓ　（ｚ３）＊ｓｉｎ　（ａｌ）１
６０　　ｐ””−１）ｍないし１．０１　ｐｍに対しス
テップ、２　ｐｍ　（ｆｏｒ　ｐｍ　−ｐｍ　ｔｏ　１
．０１　ｐｍ　５ｔｅｐ・２　ｐｍ） １７０　　ｔ　＝　−ａｔｍ（ｓｉｎ（ｐｉ／（ｎｌ／
ｎｄ　−ｃｏｓ（ｐｌ　）　）１８０　　　ｎｔｌｌ＝
ｓｉｎｆｔｌ　：　　ｎ　（２１＝ｃｏｓｆｔｌ　：　
　ｎ　（３１＝　０１９５　　ｉｄｎ　）　＝　Ｏであ
れば３８０　（ｉｆ　１ｄｎ）＝Ｏｔｈｅｎ　　３８０
　　） ２００　　　ｔｌ　＝　−ｎｌ／ｎ２＊ｉｄｎ　−ｓｑ
ｒ　（１−ｎｌ＊ｎｌ／ｎ２／ｎ２＋ｔ２＊１ｌ（ｑ）
　：次の（Ｉ　Ｃｆｏｒ　ｑ　＝　１　ｔｏ　３　：　
１２ｆｑｌ＝　ｔｌ＊ｎ（ｑｌ＋　ｔ２＊ｉｌ　（ｑｌ
　：　ｎｅｘｔ　ｑ　：）２３０　　　ｒ　＝　ｒｏ＊
（ｎｌ／ｎｄ−１）／（ｎｌ／ｎｄ＊ｃｏｓ（ｐ）−１
）２４０　　　ｘ　＝　ｒ　＊ｓｉｎ　（ｐ）２５０　
　　ｙ　＝　ｒ　　ｃｏｓ（ｐ１２６０　　　ｘｉ　＝
　ｘ　−（ｙ＋ｄｙ）＊ｉ２　（１１／　ｉ２　（２１
２７０ａｂｓ　（ｘｉ）　）　＝　ｘｍであればｘｍ　
＝　ａｂｓ（ｘｉ）［ｉｆ　ａｂｓ　　（ｘｉ）　））
　＝　ｘｍ　ｔｈｅｎ　ｘｍ　＝　ａｂｓ（ｘｉ））２
８０　　　ｔａ　＝　ｆｎ　ａｓ　　（５ｑｒ（１−ｉ
ｄｎ＊１ｄｎ））２９０　　　ｔｐ　＝　ｆｎ　ａｓ　
　（ｎｌ／ｎ２＊５ｉｎ（ｔａ））３００　　　ｒｌ　
＝　ｓｉｎ　（ｔａ　−ｔｐ）／　ｓｉｎ　（ｔａ　＋
　ｔｐ）３１０　　　ｒ２　＝　ｊａｎ　　（ｔａ　−
ｔｐ）／　ｔａｎ（ｔａ　＋　　ｔｐ）３２０　　　ｒ
ｈｏ　＝、５＊（ｒｌ　　ｒｌ　＋　ｒ２＊ｒ２　）３
３０　　　ｔｒ　　＝　　１−ｒｈ。
３４０　　α＝　　ａｌ　１８０／ｐｉをプリント；縦
方向入射角−”ｚ３１８０／ｐｉを入力（ｐｒｉｎｔ”
ａｌｐｈａ＝”ａｌ＊１８０／ｐｉ　：ｐｒｉｎｔ”　
１ｏｎｇｉｎｃ＝”ｚ３＊３５０　　Ｘ−”Ｘをプリン
ト（ｐｒｉｎｔ　”ｘ＝”　ｘ　）３６０　　ｘ−ｉｎ
ｔ−”ｘｉをプリント（ｐｒｉｎｔ″ｘ−ｉｎｔ＝”ｘ
ｉ）３７０　　ｔａｕ＝＝′ｔｒをプリント（ｐｒｉｎ
ｔ　”ｔａｕ　＝　”　ｔｒ）３７５　　ｔｔ　＝　ｔ
ｔ　＋　ｔｒ　；　ｋｃ　＝　ｋｃ　＋　１３８０　　
次のｐ（ｎｅｘｔ　ｐ） ３９０　　ｇｃｒ　＝”ｗ／２／ｘｍをプリント４００
　　次の３；次のａｌ ４１０　　”ｔａｕ−ａｖｇ＝”ｔ　ｔ／ｋ　ｃをプリ
ント（ｐｒ　ｉｎｔ”　ｔａｕ−ａｖｇ　＝”ｔ　ｔ／
ｋ　ｃ　） ５００１．４．７を開（；’　ｃｍｄｌ（ｏｐｅｎ　Ｌ
４＋７　；ｃｍｄｌ）５０２　　ｚ４＝ｏであればｃｔ
＄をプリント：’ＮＩ＋をプリント（ｉｆ　ｚ４　＝　
Ｏｔｈｅｎ　ｐｒｉｎｔｃｔ＄：ｐｒｉｎｔ）５０５　
　ｚ４　＝　Ｏであれば“レンズリム角度＝”ｒａ７度
”をプリント；　（ｚ４　＝　Ｏｔｈｅｎ　ｐｒｉｎｔ
”１ｅｎｓ　ｒｉｍ　ａｎｇｌｅ　＝″ｒｄ”ｄｅｇｒ
ｅｅｓ　）５０６　　ｚ４　＝　Ｏであれば”プリズム
リム角度＝″、ｄ″度”をプリント（ｉｆ　ｚ４　＝　
Ｏｔｈｅｎｐｒｉｎｔ　”ｐｒｉｓｍ　ｒｉｍ　ａｎｇ
ｌｅ　＝”ｐｄ’ｄｅｇｒｅｅｓ”）５１０　　ｚ４二
〇であれば９プリズム幅＝″Ｗ”ミル′″をプリント；
　（ｉｆ　ｚ４　＝　Ｏｔｈｅｎ　ｐｒｉｎｔ”ｐｒｉ
ｓｍ”） ５３０　　ｚ４　＝　Ｏであれば”屈折率＝”ｎ２をプ
リン）　　（ｉｆ　　ｚ４　　＝　　Ｏｔｈｅｎ　　ｐ
ｒｉｎｔ　　ｒｅｆ　ｒａｃｔ　１ｖｅｉｎｄｅｘ　＝
　’　ｎ２） ５５０　　ｚ４　＝　Ｏであれば實方向入射角＝”１ｄ
”度”をプリント（ｉｆ　ｚ４　＝　Ｏｔｈｅｎ　ｐｒ
ｔｎｔ　”ｌｏｎｇ−ｉｔｕｄｉｎａｌ　１ｎｃｉｄｅ
ｎｃｅ　ａｎｇｌｅ　＝”１ｄ″ｄｅｇｒｅｅｓ″） ５５５　　ｚ４＝０でちれば”平均プリズム透過率＝”
ｉｎｔ　（ｔｔ／ｋｃ　”１００００　＋　、５）／１
００００をプリント（ｉｆ　ｚ４　＝　Ｏｔｈｅｎ　ｐ
ｒｉｎｔ　’″ａｖｅｒａｇｅ　ｐｒｉｓｍｋｒａｎｓ
ｍｉｔｔａｎｃｅ　＝　”　１ｎｔ（ｔｔ／ｋｃ＊１０
０００　＋　、５）５５７　　ｚ４＝０でちれば”をプ
リント：′をプリント（ｉｆ　ｚ４　＝　Ｏｔｈｅｍ　
ｐｒｉｎｔ″”：ｐｒｉｎｔ″”） ５６０　　”プリズムの真の厚さ一理論的厚さ＝”ｄｙ
ｎミル”をプリント （ｐｒｉｎｔ　”ｐｒｉｓｍ　ｔｒｕｅ　ｔｈｉｃｋｎ
ｅｓｓ−ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　
＝：　”ｄｙ’　ｍ１ｌｓ　）５７０　　”　＊　＊　
＊幾何学的集中比＝”ｉ　ｎ　ｔ　（ｗ／２／ｘｍ＊１
０００　＋　、５）／１０００　；をプリント（ｐｒｉ
ｎｔ＊＊＊　ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａ
ｔｉｏｎ　ｒａｔｉ。
＝″ｉｎｔ（ｗ／２／ｘｍ’１ｏｏｏ　＋、５）／１０
００；　）５７２　　＋１をプリント：１を閉じる（ｐ
ｒｉｎｔ　＋１　：ｃｌｏｓｅｌ　　） ５７４　　ｋｃ＝０　；　ｘｍ＝０　：　ｔｔ＝ｏ　：
　ｚ４＝　ｚ４　＋　１：ｎｅｘｔ／ｄｙ ５７５　　ｚ４　＝　０　：　５７７の下に移行：終り
（ｚ４　＝　Ｏ：　ｇｏｓｕｂ　５７７：ｅｎｄ）５７
７　　設計厚さ誤差（ミル）　；　ｄｙを入力（ｉｎｐ
ｕｔ　”ｄｅｓｉｇｎ　ｔｈｉｅｋｎｅｓｓ　ｅｒｒｏ
ｒ　ｉｎ　ｍ１ｌｓ”；　ｄｙ） ５７８１．４．７を開（：　ｃｍｄ　１　（ｏｐｅｎ　
１　＋　４　＋７　：　ｃｍｄ　１　） ５８０　　″をプリント：″′プリズム形状データ″を
シリンド （ｐｒｉｎｔ　″　：　ｐｒｉｎｔ　”ｐｒｉｓｍ　５
ｈａｐｅ　ｄａｔａ’）６００　　ｒｅｍプリズム形状
（ｒｅｍ　ｐｒｉｓｍ　５ｈａｐｅ）６）０　　ｐ　＝
　−ｐｍｔｏｐｒｎに対しステップｐｒ１１／１０（ｆ
ｏｒ　ｐ　＝　−ｐｍｔｏｐｍ　５ｔｅｐ　ｐｎ１／１
０　）７００　　ｒ　＝　ｒｏ＊（ｎｌ／ｎｄ−１）／
（ｎｌ／ｎｄ＊ｃｏｓ（ｐ）　１）７１０　　ｘ　＝　
ｒ＊５ｉｎ（ｐ） ７２０　　ｙ　＝　ｒ＊ｃｏｓ（ｐ）　：　ｙｐ−Ｖ　
＋ｄＶ７２５　　　ｘ　＝　１ｎｔ（ｘ＊１０００　＋
、５）／１０００　：　ｙ　＝−１ｎｔ（ｙ＊１０００
　＋　、５）／１０００　：　ｙｐ　＝　ｉｎｔ　（ｙ
ｐ”１０００＋　、５）／１０００ ７３０　　　　Ｘ　＝　″　Ｘ　ミ　ル　　ｙ　−ｙ”
　ミル　　　ｘｐ　　＝　　″　ｙｐミル”をシリンド
　（ｐｒｉｎｔ　”　ｘ　＝　”ｘ”　ｍ１ｌｓｙ　”
’　”ｙ”ｍ１ｌｓ　　ｙｐ＝″ｙｐ″ｍ１ｌｓ　’　
）７４０　　次のｐ　：　ｃｈｒ＄　（１２）をプリン
ト〔ｎｅＸｔｐ：ｐｒｉｎｔｃｈｒ　＄　（１２）　） ７５０＃１をプリント：１を閉じる（　ｐｒｉｎｔ　＋
１：ｃｌｏｓｅｌ　） ８００　　復帰（ｒｅｔｕｒｎ　） 前記のプログラムは、適当な入出力装置を持つ任意適当
なコンビュータフ１−ドウエアシステムで実行すること
ができる。このようなシステムは従来からよく知られて
いるものであり本発明の範囲外である。
本発明により得られる電池カバーはシリコーン重合体の
ようなたわみ性の光学的に透明な容易に一成形できる耐
久性のある材料から作るのがよい。
太陽エネルギー収集装置の一次光学的集光器を持つ太陽
電池に対しこの種の電池カバーを使うと極めて有利であ
る。太陽電池は収集装置自体の一次光学的集光器内に納
めであるから、太陽電池は、従来の扁平板式の場合の主
要な問題となる環境要因による影響を受けにくい。
以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発
明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行う
ことができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
第１図は太陽電池被照射面に導電性素子すなわち格子線
を持つ電池収納システムを示す普通の光電受入れ装置の
横断面図、第２図は本発明による太陽電池カバーの１実
施例の斜視図、第３図は第２図の実施例の拡大横断面図
、第４図は第３図の変型の横断面図、第５図は複焦点形
一次光学的集光器とその縦方向軸線に沿って位置させた
複数個の太陽電池とを持つ本発明太陽エネルギー収集装
置の１実施例を一部を切欠いて示す斜視図である。 第６図は本発明太陽電池カバーの好適とする実施例の斜
視図、第７図は第６図の太陽電池カバーに対する最適の
プリズム幾何学的形状を定める好適とする方法の流れ図
である。 あ・・・一次光学的集光器、３７・・・太陽電池、３９
．４１．４３、郷、４７・・・格子線（導電性素子）、
４９・・・電池カバー、１３１・・・一次光学的集光器
、１３２・・・電池カバー、１３４・・・プリズム、１
３６・・・太陽電池５に”）！薪（°ヨ蔀二弐更なし） Ｆ／Ｇ、１　　　（従来） 手続補正書（方式） １．事１′１の表示　　昭和６２年特５′Ｉ願第１９３
８５２＠２、発明の名称　　太陽エネルギー収集装置、
光電池カバー及び光電池カバー用プリス′ム

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）太陽エネルギー収集装置において、 （イ）入射太陽光線を前記太陽エネルギー収集装置の焦
    点区域に焦点合わせする一次光学的集光器と、 （ロ）太陽光線を受け取り、これに応答して電気信号を
    発生する活性区域と、この活性区域に位置させた少くと
    も１つの導電性素子とをそれぞれ持ち前記焦点区域に位
    置させた１個又は複数個の太陽電池と、 （ハ）前記焦点区域における前記太陽電池の位置と、前
    記一次光学的集光器の特性とに従つて、この一次光学的
    集光器から変化する入射角で太陽光線を受け取り、これ
    に応答してこれ等の太陽光線を前記導電性素子から遠ざ
    かる向きに前記活性区域に屈折させる１個又は複数個の
    プリズムを持つ各太陽電池用電池カバーとを備え、前記
    各プリズムが前記導電性素子の実質的に最高度の遮蔽排
    除ができる所定の形状を持つようにした太陽エネルギー
    収集装置。
  2. （２）前記各プリズムの形状を、前記一次光学的集光器
    により生ずる所定の横方向入射角によるようにした特許
    請求の範囲第（１）項記載の太陽エネルギー収集装置。
  3. （３）前記各プリズムの形状を、所定のプリズムベース
    厚さ及び開口角によるようにした特許請求の範囲第（１
    ）項記載の太陽エネルギー収集装置。
  4. （４）１個又は複数個の前記各太陽電池に、複数の互い
    に平行な直線の導電性素子を設けた特許請求の範囲第（
    １）項記載の太陽エネルギー収集装置。
  5. （５）前記各プリズムが、１対の互いに平行な直線の前
    記導電性素子の間の間隔に等しい所定の幅を持つように
    した特許請求の範囲第（４）項記載の太陽エネルギー吸
    収装置。
  6. （６）前記一次光学的集光器として直線形フレネルレン
    ズを使つた特許請求の範囲第（１）項記載の太陽エネル
    ギー収集装置。
  7. （７）前記一次光学的集光器として複焦点形フレネルレ
    ンズを使つた特許請求の範囲第（１）項記載の太陽エネ
    ルギー収集装置。
  8. （８）前記一次光学的集光器として点状焦点形フレネル
    レンズを使つた特許請求の範囲第（１）項記載の太陽エ
    ネルギー収集装置。
  9. （９）太陽エネルギー収集装置において、 （イ）入射太陽光線を前記太陽エネルギー収集装置の焦
    点区域に焦点合わせする一次光学的集光器と、 （ロ）太陽光線を受け取りこれに応答して電気信号を発
    生する活性区域と、この活性区域に位置させた複数条の
    導電性素子とをそれぞれ持ち、前記焦点区域に位置させ
    た１個又は複数個の太陽電池と、 （ハ）前記焦点区域における前記太陽電池の位置と、前
    記一次光学的集光器の特性とに従つてこの一次光学的集
    光器から変化する横方向及び縦方向の入射角で太陽光線
    を受け取り、これに応答してこれ等の太陽光線を前記各
    導電性素子から遠ざかる向きに前記活性区域に屈折させ
    る複数個のプリズムを持つ各太陽電池用たわみ性電池カ
    バーとを備え、前記各プリズムの所定のベース厚さ及び
    開口角を前記の変化する横方向及び縦方向の入射角に耐
    えるように定めた太陽エネルギー収集装置。
  10. （１０）前記各プリズムから前記一次光学的集光器によ
    り生ずる所定の横方向入射角の関数となる有効屈折率を
    持つようにした特許請求の範囲第（９）項記載の太陽エ
    ネルギー収集装置。
  11. （１１）前記一次光学的集光器として直線形フレネルレ
    ンズを使つた特許請求の範囲第（９）項記載の太陽エネ
    ルギー収集装置。
  12. （１２）前記一次光学的集光器として複焦点形フレネル
    レンズを使つた特許請求の範囲第（９）項記載の太陽エ
    ネルギー収集装置。
  13. （１３）前記一次光学的集光器として点状焦点形フレネ
    ルレンズを使つた特許請求の範囲第（９）項記載の太陽
    エネルギー収集装置。
  14. （１４）焦点区域に位置させた１個又は複数個の太陽電
    池を持つ一次光学的集光器に使う光電池カバーにおいて
    、実質的に最高度の格子線遮蔽を生ずる所定の形状をそ
    れぞれ持ち、前記一次光学的集光器の全部分から太陽光
    線を受け取る複数個の実質的にだ円形のプリズムを持つ
    各太陽電池用たわみ性カバーから成る光電池カバー。
  15. （１５）焦点区域に位置させた１個又は複数個の太陽電
    池を持つ一次光学的集光器に使う光電池カバーにおいて
    、次の各式 ｎ′＝０．５＾＊ｓｑｒ（（ｎ＾＊ｎ−ｓｉｎ（α）＾
    ＊ｓｉｎ（α））／（１−ｓｉｎ（α）＾＊ｓｉｎ（α
    ）））＋０．５＾＊ｎ（１）（この式でαは前記一次光
    学的集光器に対する最大横方向入射角であり、ｎは電池
    カバー材料の屈折率である。） ｒ＿０＝ｗ／２／ｓｉｎ（φｍａｘ）／（ｎ′−１）＾
    ＊（ｎ′−ｃｏｓ（φｍａｘ））（２）（この式でｗは
    互いに隣接する格子線間の中心線間隔であり、φｍａｘ
    はプリズムの開口角である。）ｔ＿理＿論＿的＝ｗ／２
    ／ｔａｎ（φｍａｘ）（３）ｒ＝ｒ＿０＾＊（ｎ′−１
    ）／（ｎ′−ｃｏｓ（φ））（４）により定まる所定の
    形状をそれぞれ持ち、太陽光線を前記一次光学的集光器
    の全部分から受け取る複数個のプリズムを持つ各太陽電
    池用たわみ性カバーから成る太陽電池カバー。
  16. （１６）複数条の格子線をそれぞれ持つ複数個の太陽電
    池を備えた一次光学的集光器に使う太陽電池カバー用プ
    リズムにおいて、 （ａ）第１の所定のプリズム特性の候補値を選定し、 （ｂ）前記第１所定特性の選定した候補値の関数として
    プリズム形状を計算し、 （ｃ）第２の所定のプリズム特性の候補値を選定し、 （ｄ）前記の計算したプリズム形状により生成した像の
    幅を定めるように前記一次光学的集光器の全部分から前
    記の計算したプリズム形状を経て太陽光線を追跡し、 （ｅ）前記像幅と前記太陽電池の互いに隣接する格子線
    間の中心線間隔との関数として前記の計算したプリズム
    形状に対する幾何学的集中比を計算し、 （ｆ）前記の第２所定特性の複数の候補値に対しステッ
    プ（ｄ）〜（ｅ）を反復し、 （ｇ）前記第１所定特性の複数の候補値に対しステップ
    （ｂ）〜（ｆ）を反復し、 （ｈ）幾何学的集中比の所定値を選定し前記一次光学的
    集光器に使う太陽電池カバーに対し最適のプリズム形状
    を定めるようにする各ステップにより定めた形状を持つ
    太陽電池カバー用プリズム。
  17. （１７）前記第１の所定プリズム特性として開口角を使
    つた特許請求の範囲第（１６）項記載の太陽電池カバー
    用プリズム。
  18. （１８）前記第２の所定プリズム特性としてベース厚さ
    を使つた特許請求の範囲第（１７）項記載の太陽電池カ
    バー用プリズム。
  19. （１９）前記幾何学的集中比の所定値をステップ（ｅ）
    で計算した最高値とした特許請求の範囲第（１６）項記
    載の太陽電池カバー用プリズム。
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