JPWO2006019091A1 - Solar cell hybrid module - Google Patents

Solar cell hybrid module Download PDF

Info

Publication number
JPWO2006019091A1
JPWO2006019091A1 JP2006515439A JP2006515439A JPWO2006019091A1 JP WO2006019091 A1 JPWO2006019091 A1 JP WO2006019091A1 JP 2006515439 A JP2006515439 A JP 2006515439A JP 2006515439 A JP2006515439 A JP 2006515439A JP WO2006019091 A1 JPWO2006019091 A1 JP WO2006019091A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
heat
solar
module
flow pipe
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.)
Withdrawn
Application number
JP2006515439A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
島川　伸一
伸一 島川
鈴木　基啓
基啓 鈴木
佐藤　琢也
琢也 佐藤
根上　卓之
卓之 根上
高橋　康仁
康仁 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Publication of JPWO2006019091A1 publication Critical patent/JPWO2006019091A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40—Thermal components
    • H02S40/44—Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
    • 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
    • F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • F24S10/75—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
    • F24S10/755—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations the conduits being otherwise bent, e.g. zig-zag
    • 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
    • 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
    • Y02E10/60—Thermal-PV hybrids

Abstract

各太陽電池セルの温度を平準化することで、発電ロスが少なく、各太陽電池セル間において光電変換効率の差が少ない太陽電池ハイブリッドモジュールを提供する。複数の太陽電池セル（１５）を含む太陽電池モジュール（１１）と、太陽電池モジュール（１１）における太陽光入射面（１１ａ）とは反対側の面に配置された集熱板（１３）と、集熱板（１３）における太陽電池モジュール（１１）側とは反対側の面に配置された、熱交換用媒体を流すことが可能な通流管（１４）とを含み、太陽電池セル（１５）と通流管（１４）に流れる熱交換用媒体との間の熱抵抗が、通流管（１４）の入口（１４ａ）側から通流管（１４）の出口（１４ｂ）側に向かって小さくなるように構成されている太陽電池ハイブリッドモジュール（１０）とする。By leveling the temperature of each solar battery cell, a solar battery hybrid module with less power generation loss and less photoelectric conversion efficiency difference between the solar battery cells is provided. A solar cell module (11) including a plurality of solar cells (15), and a heat collecting plate (13) disposed on a surface opposite to the solar light incident surface (11a) in the solar cell module (11); A flow pipe (14) arranged on the surface of the heat collecting plate (13) opposite to the solar battery module (11) side and capable of flowing a heat exchange medium, and having a solar battery cell (15) ) And the heat exchange medium flowing in the flow pipe (14), the flow resistance is from the inlet (14a) side of the flow pipe (14) toward the outlet (14b) side of the flow pipe (14). The solar cell hybrid module (10) is configured to be small.

Description

本発明は、太陽エネルギーから電力のみならず給湯用等の熱も取り出すことができる太陽電池ハイブリッドモジュールに関する。  The present invention relates to a solar cell hybrid module that can extract not only electric power but also heat for hot water supply from solar energy.

近年、二酸化炭素の増大に伴う地球温暖化問題等の環境問題やエネルギー枯渇の問題から、住宅等の屋根の上に複数個の太陽電池セルを含む太陽電池モジュールを設置し、太陽光発電により電力を供給するシステムが普及し始めている。  In recent years, due to environmental problems such as global warming due to the increase in carbon dioxide and problems of energy depletion, a solar cell module including a plurality of solar cells has been installed on the roof of a house, etc. The supply system has begun to spread.

また、太陽エネルギーから得られる熱エネルギーも既に利用されている。この熱エネルギーを利用する最も一般的な方法は、熱交換用媒体が流れる通流管を備えた集熱装置を住宅等の屋根に取り付け、太陽熱で加熱された熱交換用媒体の熱を給湯設備や冷暖房設備等に利用するものである。  In addition, thermal energy obtained from solar energy has already been used. The most common method of using this heat energy is to attach a heat collecting device having a flow pipe through which the heat exchange medium flows to the roof of a house, etc., and to supply the heat of the heat exchange medium heated by solar heat to a hot water supply facility It is used for heating and cooling equipment.

さらに、上記通流管上に集熱板及び太陽電池モジュールを順次設けて、太陽電池モジュールに吸収された熱を上記熱交換用媒体へ伝達して熱エネルギーを利用する太陽電池ハイブリッドモジュールも提案されている（例えば、特許文献１参照）。この太陽電池ハイブリッドモジュールによれば、太陽光から得られる光エネルギーと熱エネルギーの両方のエネルギーを利用することができる。  Furthermore, a solar cell hybrid module is also proposed in which a heat collecting plate and a solar cell module are sequentially provided on the flow pipe, and heat absorbed by the solar cell module is transmitted to the heat exchange medium to use thermal energy. (For example, refer to Patent Document 1). According to this solar cell hybrid module, it is possible to use both light energy and thermal energy obtained from sunlight.

太陽電池モジュールは温度が上昇すると光電変換効率が低下するため、できる限り太陽電池モジュールの温度上昇を抑えることが望ましい。それゆえ、上記太陽電池ハイブリッドモジュールは、上記集熱板及び上記通流管によってその熱を奪うこととなるので、光電変換効率の低下を抑制するためにも望ましいと言える。
特開平１１−１０３０８７号公報 Since the photoelectric conversion efficiency decreases when the temperature of the solar cell module rises, it is desirable to suppress the temperature rise of the solar cell module as much as possible. Therefore, it can be said that the solar cell hybrid module is desirable for suppressing the decrease in photoelectric conversion efficiency because the heat is taken away by the heat collecting plate and the flow pipe.
JP 11-103087 A

しかし、従来の太陽電池ハイブリッドモジュールでは、均一に配置された通流管に熱交換用媒体を流す構成であるため、通流管の入口側に位置する太陽電池セルは、通流管の出口側に位置する太陽電池セルよりも冷却される。その結果、各太陽電池セル間に温度差が生じるため、各太陽電池セル間に光電変換効率の差が生じる。それ故、従来の太陽電池ハイブリッドモジュールでは、各太陽電池セル間の最適発電電圧が相違し、発電ロスが発生するという課題があった。  However, in the conventional solar cell hybrid module, since the heat exchange medium flows through the uniformly arranged flow tubes, the solar cells located on the flow tube inlet side are connected to the flow tube outlet side. It is cooled more than the solar cells located in the area. As a result, since a temperature difference arises between each photovoltaic cell, a difference in photoelectric conversion efficiency arises between each photovoltaic cell. Therefore, the conventional solar cell hybrid module has a problem in that the optimum power generation voltage between the solar cells is different and power generation loss occurs.

本発明は、上述の課題を鑑みて、各太陽電池セルの温度を平準化することで、発電ロスが少なく、各太陽電池セル間において光電変換効率の差が少ない太陽電池ハイブリッドモジュールを提供する。  In view of the above-described problems, the present invention provides a solar cell hybrid module in which the temperature of each solar cell is leveled to reduce power generation loss and the difference in photoelectric conversion efficiency between the solar cells.

本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールは、
複数の太陽電池セルを含む太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールにおける太陽光入射面とは反対側の面に配置された集熱板と、前記集熱板における前記太陽電池モジュール側とは反対側の面に配置された、熱交換用媒体を流すことが可能な通流管とを含む太陽電池ハイブリッドモジュールであって、
前記太陽電池セルと前記通流管に流れる前記熱交換用媒体との間の熱抵抗が、前記通流管の入口側から前記通流管の出口側に向かって小さくなるように構成されていることを特徴とする。The solar cell hybrid module of the present invention is
A solar cell module including a plurality of solar cells, a heat collecting plate disposed on a surface of the solar cell module opposite to the sunlight incident surface, and a side of the heat collecting plate opposite to the solar cell module side A solar cell hybrid module including a flow tube arranged on the surface of the heat exchange medium and capable of flowing a heat exchange medium,
A thermal resistance between the solar battery cell and the heat exchange medium flowing in the flow tube is configured to decrease from the inlet side of the flow tube toward the outlet side of the flow tube. It is characterized by that.

図１は、本発明の実施形態１に係る太陽電池ハイブリッドモジュールの構造を示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing the structure of a solar cell hybrid module according to Embodiment 1 of the present invention. 図２は、本発明の実施形態２に係る太陽電池ハイブリッドモジュールの構造を示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing the structure of the solar cell hybrid module according to Embodiment 2 of the present invention. 図３は、本発明の実施形態３に係る太陽電池ハイブリッドモジュールの構造を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing the structure of the solar cell hybrid module according to Embodiment 3 of the present invention.

本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールは、複数の太陽電池セルを含む太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールにおける太陽光入射面とは反対側の面に配置された集熱板と、この集熱板における上記太陽電池モジュール側とは反対側の面に配置された、熱交換用媒体を流すことが可能な通流管とを含む。なお、上記太陽電池モジュールと上記集熱板は、両者の間で熱伝導可能であれば直に接触していなくてもよい。例えば、集熱効率を上げるため、上記太陽電池モジュールと上記集熱板との間にカーボン系材料からなる層を配置してもよい。上記集熱板と上記通流管との間についても同様である。  The solar cell hybrid module of the present invention includes a solar cell module including a plurality of solar cells, a heat collecting plate disposed on a surface opposite to the sunlight incident surface of the solar cell module, and the heat collecting plate. And a flow pipe arranged on the surface opposite to the solar cell module side and capable of flowing a heat exchange medium. In addition, the said solar cell module and the said heat collecting plate do not need to contact directly, if heat conduction is possible between both. For example, in order to increase the heat collection efficiency, a layer made of a carbon-based material may be disposed between the solar cell module and the heat collection plate. The same applies to the space between the heat collecting plate and the flow pipe.

そして、本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールは、上記太陽電池セルと上記通流管に流れる上記熱交換用媒体との間の熱抵抗が、上記通流管の入口側から上記通流管の出口側に向かって小さくなるように構成されている。これにより、上記入口側の太陽電池セルから熱交換用媒体への伝熱量と、上記出口側の太陽電池セルから熱交換用媒体への伝熱量との間のばらつきを抑えることができるため、各太陽電池セルの温度を平準化させることができる。よって、発電ロスが少ない太陽電池ハイブリッドモジュールを提供することができる。ここで、上記「熱抵抗」とは、例えば１つの太陽電池セルから熱交換用媒体へ１Ｗの熱流を伝達するのに必要な両者の温度差をいう。なお、上記熱抵抗は、上記入口側から上記出口側に向かって連続的に小さくなっている必要は無く、断続的に小さくなっていてもよい。  In the solar cell hybrid module of the present invention, the thermal resistance between the solar cell and the heat exchange medium flowing in the flow tube is such that the heat flow from the flow tube inlet side to the flow tube outlet side. It is comprised so that it may become small toward. Thereby, variation between the amount of heat transfer from the solar cell on the inlet side to the heat exchange medium and the amount of heat transfer from the solar cell on the outlet side to the heat exchange medium can be suppressed. The temperature of the solar battery cell can be leveled. Therefore, a solar cell hybrid module with little power generation loss can be provided. Here, the above-mentioned “thermal resistance” means, for example, a temperature difference between the two necessary for transferring a 1 W heat flow from one solar battery cell to a heat exchange medium. The thermal resistance does not need to be continuously reduced from the inlet side toward the outlet side, and may be intermittently reduced.

本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールでは、上記太陽電池モジュールと上記集熱板との接触面積及び上記集熱板と上記通流管との接触面積の少なくとも一方が、上記入口側から上記出口側に向かって大きくなるように構成することで、上記熱抵抗を上記入口側から上記出口側に向かって小さくしてもよい。例えば、上記入口側の接触面積を１００％としたとき、上記出口側の接触面積を３００％〜７００％の範囲とすればよい。  In the solar cell hybrid module of the present invention, at least one of a contact area between the solar cell module and the heat collecting plate and a contact area between the heat collecting plate and the flow pipe is directed from the inlet side to the outlet side. Therefore, the thermal resistance may be decreased from the inlet side toward the outlet side. For example, when the contact area on the inlet side is 100%, the contact area on the outlet side may be in the range of 300% to 700%.

本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールでは、上記集熱板の厚み及び上記通流管の肉厚の少なくとも一方が、上記入口側から上記出口側に向かって薄くなるように構成することで、上記熱抵抗を上記入口側から上記出口側に向かって小さくしてもよい。例えば、上記入口側の厚み又は肉厚を１００％としたとき、上記出口側の厚み又は肉厚を１４％〜３３％の範囲とすればよい。  In the solar cell hybrid module of the present invention, the thermal resistance is configured such that at least one of the thickness of the heat collecting plate and the thickness of the flow pipe becomes thinner from the inlet side toward the outlet side. May be reduced from the inlet side toward the outlet side. For example, when the thickness or thickness on the inlet side is 100%, the thickness or thickness on the outlet side may be in the range of 14% to 33%.

本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールでは、上記集熱板及び上記通流管の少なくとも一方の構成材料の熱伝導率が、上記入口側から上記出口側に向かって大きくなるように構成することで、上記熱抵抗を上記入口側から上記出口側に向かって小さくしてもよい。上記熱伝導率は、例えば上記入口側を１００％としたとき、上記出口側を３００％〜７００％の範囲とすればよい。例えば、上記集熱板の構成材料の熱伝導率を変化させる場合は、上記入口側の集熱板の構成材料として鉄を用い、上記出口側の集熱板の構成材料としてアルミニウムを用いればよい。例えば、上記通流管の構成材料の熱伝導率を変化させる場合は、上記入口側の通流管の構成材料としてステンレス鋼を用い、上記出口側の通流管の構成材料として銅を用いればよい。  In the solar cell hybrid module of the present invention, the thermal conductivity of at least one constituent material of the heat collecting plate and the flow pipe is configured to increase from the inlet side toward the outlet side, thereby The thermal resistance may be reduced from the inlet side toward the outlet side. The thermal conductivity may be in the range of 300% to 700% on the outlet side, for example, where the inlet side is 100%. For example, when changing the thermal conductivity of the constituent material of the heat collecting plate, iron may be used as the constituent material of the inlet side heat collecting plate, and aluminum may be used as the constituent material of the outlet side heat collecting plate. . For example, when changing the thermal conductivity of the constituent material of the flow pipe, stainless steel is used as the constituent material of the inlet pipe and copper is used as the constituent material of the outlet pipe. Good.

また、本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールでは、上記太陽電池セルが薄膜太陽電池であってもよい。薄膜太陽電池は放熱性が高いため、上述した本発明の構成を有することにより、各太陽電池セル間の温度のばらつきを効果的に抑制することができる。なお、薄膜太陽電池とは、例えば１枚のガラス基板上に光吸収層等を設けた太陽電池であって、その厚みが例えば０．５〜５０μｍ程度のものをいう。  Moreover, in the solar cell hybrid module of the present invention, the solar cell may be a thin film solar cell. Since a thin film solar cell has high heat dissipation, by having the above-described configuration of the present invention, it is possible to effectively suppress variations in temperature between solar cells. In addition, a thin film solar cell is a solar cell which provided the light absorption layer etc. on one glass substrate, for example, Comprising: The thickness is about 0.5-50 micrometers, for example.

また、本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールが上記太陽電池モジュールを複数含む場合は、上記複数の太陽電池モジュールが、上記入口側から上記出口側に向かって並設されていてもよい。発電量を向上させることができる上、太陽電池モジュール間の温度のばらつきを抑制することができるため、発電ロスが少ない太陽電池ハイブリッドモジュールを提供することができるからである。  When the solar cell hybrid module of the present invention includes a plurality of the solar cell modules, the plurality of solar cell modules may be arranged in parallel from the inlet side to the outlet side. This is because the amount of power generation can be improved, and variations in temperature between solar cell modules can be suppressed, so that a solar cell hybrid module with less power generation loss can be provided.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態において、同一の部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in the following embodiments, the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

（実施形態１）
まず、本発明の実施形態１に係る太陽電池ハイブリッドモジュールについて説明する。図１にその分解斜視図を示す。(Embodiment 1)
First, the solar cell hybrid module according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 shows an exploded perspective view thereof.

まず全体構成から述べる。図１に示す太陽電池ハイブリッドモジュール１０は、例えば縦：９０ｃｍ、横：６０ｃｍの大きさに形成された太陽電池モジュール１１と、太陽電池モジュール１１の太陽光入射面１１ａを保護するガラス基板１２と、太陽電池モジュール１１における太陽光入射面１１ａとは反対側の面に接触して配置された集熱板１３と、集熱板１３における太陽電池モジュール１１側とは反対側の面に接触して配置された、熱交換用媒体を流すことが可能な通流管１４とを含む。  First, the overall configuration will be described. A solar cell hybrid module 10 shown in FIG. 1 includes, for example, a solar cell module 11 formed in a size of 90 cm in length and 60 cm in width, and a glass substrate 12 that protects a solar light incident surface 11 a of the solar cell module 11. The heat collecting plate 13 disposed in contact with the surface opposite to the solar light incident surface 11 a in the solar cell module 11, and disposed in contact with the surface opposite to the solar cell module 11 side in the heat collecting plate 13. And a flow pipe 14 through which the heat exchange medium can flow.

次に、各部について説明する。太陽電池モジュール１１は、例えば複数の太陽電池セル１５を、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂等の透光性樹脂（図示せず）で封止した構造を有する。太陽電池セル１５には、例えば薄膜太陽電池が使用できる。上記薄膜太陽電池としては、例えば微結晶シリコン太陽電池、薄膜多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池等のシリコン系太陽電池や、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｄＴｅ、ＧａＡｓ等の化合物半導体を用いた化合物半導体太陽電池等が挙げられる。Next, each part will be described. The solar cell module 11 has a structure in which, for example, a plurality of solar cells 15 are sealed with a translucent resin (not shown) such as ethylene-vinyl acetate copolymer resin. As the solar battery cell 15, for example, a thin film solar battery can be used. Examples of the thin film solar cell include silicon solar cells such as microcrystalline silicon solar cells, thin film polycrystalline silicon solar cells, and amorphous silicon solar cells, and compound semiconductor solar cells using compound semiconductors such as CuInSe 2 , CdTe, and GaAs. Etc.

集熱板１３は、例えばアルミニウム等の金属で構成されている。その厚みは、例えば１〜５０ｍｍ程度である。通流管１４は、例えば銅等の金属で構成されており、その中に水等の熱交換用媒体を流すことで集熱板１３に吸収された熱を取り出すことができる。その内径は、例えば１〜８０ｍｍ程度であり、その肉厚は、例えば１〜５０ｍｍ程度である。通流管１４は、集熱板１３に接触して太陽電池モジュール１１の裏面全域に展開されている。また、通流管１４の屈曲部１４ｃの数を、通流管１４の入口１４ａ側から通流管１４の出口１４ｂ側に向かって増やすことで、集熱板１３と通流管１４との接触面積を、入口１４ａ側から出口１４ｂ側に向かって増大させている。例えば、入口１４ａ側の上記接触面積を１００％としたときに、出口１４ｂ側の上記接触面積が３００％〜７００％の範囲であればよい。なお、入口１４ａと出口１４ｂは、他の太陽電池ハイブリッドモジュールや給湯システム等と接続可能になっている。  The heat collecting plate 13 is made of a metal such as aluminum, for example. The thickness is, for example, about 1 to 50 mm. The flow pipe 14 is made of a metal such as copper, for example, and heat absorbed by the heat collecting plate 13 can be taken out by flowing a heat exchange medium such as water. The inner diameter is, for example, about 1 to 80 mm, and the wall thickness is, for example, about 1 to 50 mm. The flow pipe 14 is in contact with the heat collecting plate 13 and is developed across the entire back surface of the solar cell module 11. Further, by increasing the number of bent portions 14 c of the flow pipe 14 from the inlet 14 a side of the flow pipe 14 toward the outlet 14 b side of the flow pipe 14, contact between the heat collecting plate 13 and the flow pipe 14 is achieved. The area is increased from the inlet 14a side toward the outlet 14b side. For example, when the contact area on the inlet 14a side is 100%, the contact area on the outlet 14b side may be in the range of 300% to 700%. The inlet 14a and the outlet 14b can be connected to other solar cell hybrid modules, hot water supply systems, and the like.

上記の構成において、太陽電池モジュール１１が太陽光を吸収して発電を行う間、太陽電池モジュール１１が太陽熱によって加熱される。太陽電池モジュール１１で吸収された熱は、集熱板１３を通じて通流管１４に流れる熱交換用媒体に吸収される。これにより、太陽電池モジュール１１の温度上昇が抑制されるため、太陽電池モジュール１１の光電変換効率の低下を防止できる。ここで、仮に集熱板１３と通流管１４との接触面積が入口１４ａ側から出口１４ｂ側まで均一であるとすると、入口１４ａ側で熱を吸収した熱交換用媒体が出口１４ｂ側に到達した時点において、既に熱交換用媒体の温度が上昇しているため、出口１４ｂ側の太陽電池セル１５から熱交換用媒体への伝熱量が入口１４ａ側に比べ少なくなる。その結果、入口１４ａ側の太陽電池セル１５と出口１４ｂ側の太陽電池セル１５との間で温度差が生じ、各太陽電池セル１５間の温度ばらつきによる発電ロスが発生する。そのため、太陽電池ハイブリッドモジュール１０では、集熱板１３と通流管１４との接触面積を、入口１４ａ側から出口１４ｂ側に向かって増大させることにより、上記伝熱量のばらつきを抑えている。これにより、各太陽電池セル１５の温度が平準化し、発電ロスを抑制できる。  In said structure, while the solar cell module 11 absorbs sunlight and generates electric power, the solar cell module 11 is heated by solar heat. The heat absorbed by the solar cell module 11 is absorbed by the heat exchange medium flowing in the flow pipe 14 through the heat collecting plate 13. Thereby, since the temperature rise of the solar cell module 11 is suppressed, the fall of the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module 11 can be prevented. Here, if the contact area between the heat collecting plate 13 and the flow pipe 14 is uniform from the inlet 14a side to the outlet 14b side, the heat exchange medium that has absorbed heat on the inlet 14a side reaches the outlet 14b side. At that time, since the temperature of the heat exchange medium has already increased, the amount of heat transferred from the solar battery cell 15 on the outlet 14b side to the heat exchange medium is smaller than that on the inlet 14a side. As a result, a temperature difference occurs between the solar cell 15 on the inlet 14a side and the solar cell 15 on the outlet 14b side, and a power generation loss due to temperature variation between the solar cells 15 occurs. Therefore, in the solar cell hybrid module 10, the variation in the heat transfer amount is suppressed by increasing the contact area between the heat collecting plate 13 and the flow pipe 14 from the inlet 14a side to the outlet 14b side. Thereby, the temperature of each photovoltaic cell 15 is leveled, and a power generation loss can be suppressed.

なお、熱交換用媒体としては、例えば水等が使用できる。また、寒冷地ではエチレングリコール等の不凍液を使用してもよい。この熱交換用媒体は、入口１４ａ側から出口１４ｂ側に流れるに従い温度が上昇する。そして、通流管１４の出口１４ｂから流れ出た熱交換用媒体は、配管（図示せず）を通じて地上の貯湯槽（図示せず）に送られて、そこで例えば水道水に熱を与える。この熱交換によって温度が下がった熱交換用媒体は、ポンプ等によって再び配管を経由して通流管１４に送り込まれる。このような熱交換用媒体の循環によって太陽電池モジュール１１の温度上昇が抑制される。  For example, water can be used as the heat exchange medium. In cold regions, an antifreeze such as ethylene glycol may be used. The temperature of the heat exchange medium rises as it flows from the inlet 14a side to the outlet 14b side. Then, the heat exchange medium flowing out from the outlet 14b of the flow pipe 14 is sent to a ground hot water tank (not shown) through a pipe (not shown), where heat is given to, for example, tap water. The heat exchange medium whose temperature has been lowered by this heat exchange is again sent to the flow pipe 14 via the pipe by a pump or the like. The temperature increase of the solar cell module 11 is suppressed by such circulation of the heat exchange medium.

また、上記貯湯槽で温められた水道水は、必要に応じてキッチンや浴室の給湯設備に供給され、冬季には温水床暖房設備にも供給される。これにより、エネルギー効率のよい住宅が実現可能となる。なお、上述した貯湯槽を用いずに、出口１４ｂから流れ出た熱交換用媒体をヒートポンプに送り、このヒートポンプにより水道水に熱を与えて熱エネルギーを循環させてもよい。  Further, the tap water heated in the hot water tank is supplied to a hot water supply facility in a kitchen or a bathroom as needed, and is also supplied to a hot water floor heating facility in winter. Thereby, an energy efficient house can be realized. Instead of using the hot water storage tank described above, the heat exchange medium flowing out from the outlet 14b may be sent to a heat pump, and heat energy may be circulated by applying heat to the tap water by this heat pump.

以上、本発明の実施形態１に係る太陽電池ハイブリッドモジュールについて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、太陽電池ハイブリッドモジュールを１つだけ使用した例について説明したが、複数個の太陽電池ハイブリッドモジュールを連結して使用してもよい。  As mentioned above, although the solar cell hybrid module which concerns on Embodiment 1 of this invention was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above-described embodiment, an example in which only one solar cell hybrid module is used has been described. However, a plurality of solar cell hybrid modules may be connected and used.

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る太陽電池ハイブリッドモジュールについて説明する。図２に、その分解斜視図を示す。(Embodiment 2)
Next, a solar cell hybrid module according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 2 shows an exploded perspective view thereof.

図２に示すように、実施形態２に係る太陽電池ハイブリッドモジュール２０は、上述した実施形態１と同様の太陽電池ハイブリッドモジュールを３個連結させている。但し、通流管１４については共通のものを使用しており、この通流管１４の入口１４ａ側から出口１４ｂ側に向かって、３個の太陽電池モジュール１１が並設されている。また、集熱板１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）と通流管１４との接触面積は、入口１４ａ側から出口１４ｂ側まで均一であり、それぞれの集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、厚みが相違している。  As shown in FIG. 2, the solar cell hybrid module 20 according to the second embodiment has three solar cell hybrid modules similar to those in the first embodiment described above connected to each other. However, the common pipe 14 is used, and three solar cell modules 11 are juxtaposed from the inlet 14a side to the outlet 14b side of the pipe 14. Further, the contact area between the heat collecting plate 13 (13a, 13b, 13c) and the flow pipe 14 is uniform from the inlet 14a side to the outlet 14b side, and each of the heat collecting plates 13a, 13b, 13c has a thickness. It is different.

太陽電池ハイブリッドモジュール２０において、各太陽電池モジュール１１で吸収された熱は、集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃを通じて通流管１４に流れる熱交換用媒体に吸収される。仮に、各太陽電池モジュール１１に対応する集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃの厚みが同一であるとすると、入口１４ａ側で熱を吸収した熱交換用媒体が出口１４ｂ側に到達した時点において、既に熱交換用媒体の温度が上昇しているため、出口１４ｂ側の太陽電池モジュール１１から熱交換用媒体への伝熱量が入口１４ａ側に比べ少なくなる。その結果、入口１４ａ側の太陽電池モジュール１１と出口１４ｂ側の太陽電池モジュール１１との間で温度差が生じ、各太陽電池モジュール１１間の温度ばらつきによる発電ロスが発生する。そのため、太陽電池ハイブリッドモジュール２０では、太陽電池モジュール１１毎に異なる厚みの集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃを用いることで、上記伝熱量のばらつきを抑えている。具体的には、入口１４ａ側の集熱板１３ａの厚みを１００％としたときに、例えば中央の集熱板１３ｂの厚みを５７％〜６６％程度とし、出口１４ｂ側の集熱板１３ｃの厚みを１４％〜３３％程度とすることで、各太陽電池モジュール１１の温度を平準化し、発電ロスの抑制を行っている。なお、集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃの材料としてはアルミニウム等を使用できる。  In the solar cell hybrid module 20, the heat absorbed by each solar cell module 11 is absorbed by the heat exchange medium flowing in the flow pipe 14 through the heat collecting plates 13a, 13b, and 13c. If the thickness of the heat collecting plates 13a, 13b, 13c corresponding to each solar cell module 11 is the same, the heat exchange medium that has absorbed heat on the inlet 14a side has already reached the outlet 14b side. Since the temperature of the heat exchange medium is rising, the amount of heat transfer from the solar cell module 11 on the outlet 14b side to the heat exchange medium is smaller than that on the inlet 14a side. As a result, a temperature difference occurs between the solar cell module 11 on the inlet 14a side and the solar cell module 11 on the outlet 14b side, and a power generation loss due to temperature variation between the solar cell modules 11 occurs. Therefore, in the solar cell hybrid module 20, the variation in the heat transfer amount is suppressed by using the heat collecting plates 13a, 13b, and 13c having different thicknesses for each solar cell module 11. Specifically, when the thickness of the heat collecting plate 13a on the inlet 14a side is 100%, for example, the thickness of the central heat collecting plate 13b is about 57% to 66%, and the heat collecting plate 13c on the outlet 14b side is By setting the thickness to about 14% to 33%, the temperature of each solar cell module 11 is leveled to suppress power generation loss. In addition, aluminum etc. can be used as a material of the heat collecting plates 13a, 13b, 13c.

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る太陽電池ハイブリッドモジュールについて説明する。図３に、その分解斜視図を示す。(Embodiment 3)
Next, a solar cell hybrid module according to Embodiment 3 of the present invention will be described. FIG. 3 shows an exploded perspective view thereof.

図３に示すように、実施形態３に係る太陽電池ハイブリッドモジュール３０では、太陽電池モジュール１１が、格子状に配置された複数の太陽電池セル１５と、各太陽電池セル１５間の短絡を防止する絶縁層１１ｂとを含む。太陽電池セル１５としては、例えば、単結晶シリコン太陽電池や多結晶シリコン太陽電池等が使用できる。絶縁層１１ｂとしては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂等が使用できる。また、集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃについては、厚みは同一であるが、構成材料が相違している。その他は、上述した太陽電池ハイブリッドモジュール２０（図２参照）と同様である。  As shown in FIG. 3, in the solar cell hybrid module 30 according to the third embodiment, the solar cell module 11 prevents a plurality of solar cells 15 arranged in a lattice shape and a short circuit between the solar cells 15. And an insulating layer 11b. As the solar cell 15, for example, a single crystal silicon solar cell or a polycrystalline silicon solar cell can be used. As the insulating layer 11b, for example, ethylene-vinyl acetate copolymer resin or the like can be used. Moreover, although the thickness is the same about the heat collecting plates 13a, 13b, and 13c, the constituent materials are different. Others are the same as the solar cell hybrid module 20 (refer FIG. 2) mentioned above.

太陽電池ハイブリッドモジュール３０において、各太陽電池モジュール１１で吸収された熱は、集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃを通じて通流管１４に流れる熱交換用媒体に吸収される。仮に、各太陽電池モジュール１１に対応する集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃの構成材料が同一であるとすると、入口１４ａ側で熱を吸収した熱交換用媒体が出口１４ｂ側に到達した時点において、既に熱交換用媒体の温度が上昇しているため、出口１４ｂ側の太陽電池モジュール１１から熱交換用媒体への伝熱量が入口１４ａ側に比べ少なくなる。その結果、入口１４ａ側の太陽電池モジュール１１と出口１４ｂ側の太陽電池モジュール１１との間で温度差が生じ、各太陽電池モジュール１１間の温度ばらつきによる発電ロスが発生する。そのため、太陽電池ハイブリッドモジュール３０では、太陽電池モジュール１１毎に異なる構成材料の集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃを用いることで、上記伝熱量のばらつきを抑えている。例えば、入口１４ａ側の集熱板１３ａの構成材料として鉄を用い、中央の集熱板１３ｂの構成材料としてアルミニウムを用い、出口１４ｂ側の集熱板１３ｃの構成材料として銅を用いて、集熱板１３の熱伝導率が入口１４ａ側から出口１４ｂ側に向かって大きくなるように構成することで、各太陽電池モジュール１１の温度を平準化し、発電ロスの抑制を行っている。  In the solar cell hybrid module 30, the heat absorbed by each solar cell module 11 is absorbed by the heat exchange medium flowing in the flow pipe 14 through the heat collecting plates 13a, 13b, 13c. Assuming that the constituent materials of the heat collecting plates 13a, 13b, and 13c corresponding to each solar cell module 11 are the same, when the heat exchange medium that has absorbed heat on the inlet 14a side reaches the outlet 14b side, Since the temperature of the heat exchange medium has already increased, the amount of heat transfer from the solar cell module 11 on the outlet 14b side to the heat exchange medium is smaller than that on the inlet 14a side. As a result, a temperature difference occurs between the solar cell module 11 on the inlet 14a side and the solar cell module 11 on the outlet 14b side, and a power generation loss due to temperature variation between the solar cell modules 11 occurs. Therefore, in the solar cell hybrid module 30, the variation in the heat transfer amount is suppressed by using the heat collecting plates 13a, 13b, and 13c of different constituent materials for each solar cell module 11. For example, iron is used as the constituent material of the heat collecting plate 13a on the inlet 14a side, aluminum is used as the constituent material of the central heat collecting plate 13b, and copper is used as the constituent material of the heat collecting plate 13c on the outlet 14b side. By configuring so that the thermal conductivity of the hot plate 13 increases from the inlet 14a side toward the outlet 14b side, the temperature of each solar cell module 11 is leveled and the power generation loss is suppressed.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では太陽電池モジュールの太陽光入射面にガラス基板を配置したが、ガラス基板の代わりに、波長が４５０ｎｍ以上の光を透過する硬質樹脂基板（例えばポリイミド基板等）を配置してもよい。また太陽電池セルは、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、微結晶シリコン太陽電池、化合物半導体太陽電池、有機半導体太陽電池等のいずれの太陽電池であってもよい。  As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above embodiment, the glass substrate is disposed on the solar light incident surface of the solar cell module. Instead of the glass substrate, a hard resin substrate (for example, a polyimide substrate) that transmits light having a wavelength of 450 nm or more is disposed. Also good. The solar battery cell may be any solar battery such as a single crystal silicon solar battery, a polycrystalline silicon solar battery, an amorphous silicon solar battery, a microcrystalline silicon solar battery, a compound semiconductor solar battery, and an organic semiconductor solar battery.

また、太陽電池セルを封止する樹脂としては、前述のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂に限らず、ポリビニルブチラール、ポリエチレンテレフタレート、ブタジエン系樹脂、弗化ビニル樹脂等の材料でもよい。また、集熱板の材料としては、アルミニウム等の金属に限らず、熱伝導率が高く、耐候性に優れたものである限り、樹脂や無機材等を使用することもできる。また、熱交換用媒体として、代替フロンや二酸化炭素等の気体を用いてもよい。また、通流管は円管だけでなく、断面が多角形の管でもよい。  In addition, the resin for sealing the solar battery cell is not limited to the above-described ethylene-vinyl acetate copolymer resin, and may be a material such as polyvinyl butyral, polyethylene terephthalate, butadiene resin, or vinyl fluoride resin. In addition, the material of the heat collecting plate is not limited to a metal such as aluminum, and a resin, an inorganic material, or the like can be used as long as it has high thermal conductivity and excellent weather resistance. Further, as a heat exchange medium, a gas such as alternative chlorofluorocarbon or carbon dioxide may be used. Further, the flow pipe is not limited to a circular pipe but may be a pipe having a polygonal cross section.

本発明によれば、発電ロスを低減できる上、熱エネルギーを効率よく利用できる太陽電池ハイブリッドモジュールが得られる。  According to the present invention, it is possible to obtain a solar cell hybrid module that can reduce power generation loss and efficiently use thermal energy.

本発明は、太陽エネルギーから電力のみならず給湯用等の熱も取り出すことができる太陽電池ハイブリッドモジュールに関する。   The present invention relates to a solar cell hybrid module that can extract not only electric power but also heat for hot water supply from solar energy.

近年、二酸化炭素の増大に伴う地球温暖化問題等の環境問題やエネルギー枯渇の問題から、住宅等の屋根の上に複数個の太陽電池セルを含む太陽電池モジュールを設置し、太陽光発電により電力を供給するシステムが普及し始めている。   In recent years, due to environmental problems such as global warming due to the increase in carbon dioxide and problems of energy depletion, a solar cell module including a plurality of solar cells has been installed on the roof of a house, etc. The supply system has begun to spread.

また、太陽エネルギーから得られる熱エネルギーも既に利用されている。この熱エネルギーを利用する最も一般的な方法は、熱交換用媒体が流れる通流管を備えた集熱装置を住宅等の屋根に取り付け、太陽熱で加熱された熱交換用媒体の熱を給湯設備や冷暖房設備等に利用するものである。   In addition, thermal energy obtained from solar energy has already been used. The most common method of using this heat energy is to attach a heat collecting device having a flow pipe through which the heat exchange medium flows to the roof of a house, etc., and to supply the heat of the heat exchange medium heated by solar heat to a hot water supply facility It is used for heating and cooling equipment.

さらに、上記通流管上に集熱板及び太陽電池モジュールを順次設けて、太陽電池モジュールに吸収された熱を上記熱交換用媒体へ伝達して熱エネルギーを利用する太陽電池ハイブリッドモジュールも提案されている（例えば、特許文献１参照）。この太陽電池ハイブリッドモジュールによれば、太陽光から得られる光エネルギーと熱エネルギーの両方のエネルギーを利用することができる。   Furthermore, a solar cell hybrid module is also proposed in which a heat collecting plate and a solar cell module are sequentially provided on the flow pipe, and heat absorbed by the solar cell module is transmitted to the heat exchange medium to use thermal energy. (For example, refer to Patent Document 1). According to this solar cell hybrid module, it is possible to use both light energy and thermal energy obtained from sunlight.

太陽電池モジュールは温度が上昇すると光電変換効率が低下するため、できる限り太陽電池モジュールの温度上昇を抑えることが望ましい。それゆえ、上記太陽電池ハイブリッドモジュールは、上記集熱板及び上記通流管によってその熱を奪うこととなるので、光電変換効率の低下を抑制するためにも望ましいと言える。
特開平１１−１０３０８７号公報 Since the photoelectric conversion efficiency decreases when the temperature of the solar cell module rises, it is desirable to suppress the temperature rise of the solar cell module as much as possible. Therefore, it can be said that the solar cell hybrid module is desirable for suppressing the decrease in photoelectric conversion efficiency because the heat is taken away by the heat collecting plate and the flow pipe.
JP 11-103087 A

しかし、従来の太陽電池ハイブリッドモジュールでは、均一に配置された通流管に熱交換用媒体を流す構成であるため、通流管の入口側に位置する太陽電池セルは、通流管の出口側に位置する太陽電池セルよりも冷却される。その結果、各太陽電池セル間に温度差が生じるため、各太陽電池セル間に光電変換効率の差が生じる。それ故、従来の太陽電池ハイブリッドモジュールでは、各太陽電池セル間の最適発電電圧が相違し、発電ロスが発生するという課題があった。   However, in the conventional solar cell hybrid module, since the heat exchange medium flows through the uniformly arranged flow tubes, the solar cells located on the flow tube inlet side are connected to the flow tube outlet side. It is cooled more than the solar cells located in the area. As a result, since a temperature difference arises between each photovoltaic cell, a difference in photoelectric conversion efficiency arises between each photovoltaic cell. Therefore, the conventional solar cell hybrid module has a problem in that the optimum power generation voltage between the solar cells is different and power generation loss occurs.

本発明は、上述の課題を鑑みて、各太陽電池セルの温度を平準化することで、発電ロスが少なく、各太陽電池セル間において光電変換効率の差が少ない太陽電池ハイブリッドモジュールを提供する。   In view of the above-described problems, the present invention provides a solar cell hybrid module in which the temperature of each solar cell is leveled to reduce power generation loss and the difference in photoelectric conversion efficiency between the solar cells.

本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールは、
複数の太陽電池セルを含む太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールにおける太陽光入射面とは反対側の面に配置された集熱板と、前記集熱板における前記太陽電池モジュール側とは反対側の面に配置された、熱交換用媒体を流すことが可能な通流管とを含む太陽電池ハイブリッドモジュールであって、
前記太陽電池セルと前記通流管に流れる前記熱交換用媒体との間の熱抵抗が、前記通流管の入口側から前記通流管の出口側に向かって小さくなるように構成されていることを特徴とする。 The solar cell hybrid module of the present invention is
A solar cell module including a plurality of solar cells, a heat collecting plate disposed on a surface of the solar cell module opposite to the sunlight incident surface, and a side of the heat collecting plate opposite to the solar cell module side A solar cell hybrid module including a flow tube arranged on the surface of the heat exchange medium and capable of flowing a heat exchange medium,
A thermal resistance between the solar battery cell and the heat exchange medium flowing in the flow tube is configured to decrease from the inlet side of the flow tube toward the outlet side of the flow tube. It is characterized by that.

本発明によれば、発電ロスを低減できる上、熱エネルギーを効率よく利用できる太陽電池ハイブリッドモジュールが得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain a solar cell hybrid module that can reduce power generation loss and efficiently use thermal energy.

本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールは、複数の太陽電池セルを含む太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールにおける太陽光入射面とは反対側の面に配置された集熱板と、この集熱板における上記太陽電池モジュール側とは反対側の面に配置された、熱交換用媒体を流すことが可能な通流管とを含む。なお、上記太陽電池モジュールと上記集熱板は、両者の間で熱伝導可能であれば直に接触していなくてもよい。例えば、集熱効率を上げるため、上記太陽電池モジュールと上記集熱板との間にカーボン系材料からなる層を配置してもよい。上記集熱板と上記通流管との間についても同様である。   The solar cell hybrid module of the present invention includes a solar cell module including a plurality of solar cells, a heat collecting plate disposed on a surface opposite to the sunlight incident surface of the solar cell module, and the heat collecting plate. And a flow pipe arranged on the surface opposite to the solar cell module side and capable of flowing a heat exchange medium. In addition, the said solar cell module and the said heat collecting plate do not need to contact directly, if heat conduction is possible between both. For example, in order to increase the heat collection efficiency, a layer made of a carbon-based material may be disposed between the solar cell module and the heat collection plate. The same applies to the space between the heat collecting plate and the flow pipe.

そして、本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールは、上記太陽電池セルと上記通流管に流れる上記熱交換用媒体との間の熱抵抗が、上記通流管の入口側から上記通流管の出口側に向かって小さくなるように構成されている。これにより、上記入口側の太陽電池セルから熱交換用媒体への伝熱量と、上記出口側の太陽電池セルから熱交換用媒体への伝熱量との間のばらつきを抑えることができるため、各太陽電池セルの温度を平準化させることができる。よって、発電ロスが少ない太陽電池ハイブリッドモジュールを提供することができる。ここで、上記「熱抵抗」とは、例えば１つの太陽電池セルから熱交換用媒体へ１Ｗの熱流を伝達するのに必要な両者の温度差をいう。なお、上記熱抵抗は、上記入口側から上記出口側に向かって連続的に小さくなっている必要は無く、断続的に小さくなっていてもよい。   In the solar cell hybrid module of the present invention, the thermal resistance between the solar cell and the heat exchange medium flowing in the flow tube is such that the heat flow from the flow tube inlet side to the flow tube outlet side. It is comprised so that it may become small toward. Thereby, variation between the amount of heat transfer from the solar cell on the inlet side to the heat exchange medium and the amount of heat transfer from the solar cell on the outlet side to the heat exchange medium can be suppressed. The temperature of the solar battery cell can be leveled. Therefore, a solar cell hybrid module with little power generation loss can be provided. Here, the above-mentioned “thermal resistance” means, for example, a temperature difference between the two necessary for transferring a 1 W heat flow from one solar battery cell to a heat exchange medium. The thermal resistance does not need to be continuously reduced from the inlet side toward the outlet side, and may be intermittently reduced.

本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールでは、上記太陽電池モジュールと上記集熱板との接触面積及び上記集熱板と上記通流管との接触面積の少なくとも一方が、上記入口側から上記出口側に向かって大きくなるように構成することで、上記熱抵抗を上記入口側から上記出口側に向かって小さくしてもよい。例えば、上記入口側の接触面積を１００％としたとき、上記出口側の接触面積を３００％〜７００％の範囲とすればよい。   In the solar cell hybrid module of the present invention, at least one of a contact area between the solar cell module and the heat collecting plate and a contact area between the heat collecting plate and the flow pipe is directed from the inlet side to the outlet side. Therefore, the thermal resistance may be decreased from the inlet side toward the outlet side. For example, when the contact area on the inlet side is 100%, the contact area on the outlet side may be in the range of 300% to 700%.

本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールでは、上記集熱板の厚み及び上記通流管の肉厚の少なくとも一方が、上記入口側から上記出口側に向かって薄くなるように構成することで、上記熱抵抗を上記入口側から上記出口側に向かって小さくしてもよい。例えば、上記入口側の厚み又は肉厚を１００％としたとき、上記出口側の厚み又は肉厚を１４％〜３３％の範囲とすればよい。   In the solar cell hybrid module of the present invention, the thermal resistance is configured such that at least one of the thickness of the heat collecting plate and the thickness of the flow pipe becomes thinner from the inlet side toward the outlet side. May be reduced from the inlet side toward the outlet side. For example, when the thickness or thickness on the inlet side is 100%, the thickness or thickness on the outlet side may be in the range of 14% to 33%.

本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールでは、上記集熱板及び上記通流管の少なくとも一方の構成材料の熱伝導率が、上記入口側から上記出口側に向かって大きくなるように構成することで、上記熱抵抗を上記入口側から上記出口側に向かって小さくしてもよい。上記熱伝導率は、例えば上記入口側を１００％としたとき、上記出口側を３００％〜７００％の範囲とすればよい。例えば、上記集熱板の構成材料の熱伝導率を変化させる場合は、上記入口側の集熱板の構成材料として鉄を用い、上記出口側の集熱板の構成材料としてアルミニウムを用いればよい。例えば、上記通流管の構成材料の熱伝導率を変化させる場合は、上記入口側の通流管の構成材料としてステンレス鋼を用い、上記出口側の通流管の構成材料として銅を用いればよい。   In the solar cell hybrid module of the present invention, the thermal conductivity of at least one constituent material of the heat collecting plate and the flow pipe is configured to increase from the inlet side toward the outlet side, thereby The thermal resistance may be reduced from the inlet side toward the outlet side. The thermal conductivity may be in the range of 300% to 700% on the outlet side, for example, where the inlet side is 100%. For example, when changing the thermal conductivity of the constituent material of the heat collecting plate, iron may be used as the constituent material of the inlet side heat collecting plate, and aluminum may be used as the constituent material of the outlet side heat collecting plate. . For example, when changing the thermal conductivity of the constituent material of the flow pipe, stainless steel is used as the constituent material of the inlet pipe and copper is used as the constituent material of the outlet pipe. Good.

また、本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールでは、上記太陽電池セルが薄膜太陽電池であってもよい。薄膜太陽電池は放熱性が高いため、上述した本発明の構成を有することにより、各太陽電池セル間の温度のばらつきを効果的に抑制することができる。なお、薄膜太陽電池とは、例えば１枚のガラス基板上に光吸収層等を設けた太陽電池であって、その厚みが例えば０．５〜５０μｍ程度のものをいう。   Moreover, in the solar cell hybrid module of the present invention, the solar cell may be a thin film solar cell. Since a thin film solar cell has high heat dissipation, by having the above-described configuration of the present invention, it is possible to effectively suppress variations in temperature between solar cells. In addition, a thin film solar cell is a solar cell which provided the light absorption layer etc. on one glass substrate, for example, Comprising: The thickness is about 0.5-50 micrometers, for example.

また、本発明の太陽電池ハイブリッドモジュールが上記太陽電池モジュールを複数含む場合は、上記複数の太陽電池モジュールが、上記入口側から上記出口側に向かって並設されていてもよい。発電量を向上させることができる上、太陽電池モジュール間の温度のばらつきを抑制することができるため、発電ロスが少ない太陽電池ハイブリッドモジュールを提供することができるからである。   When the solar cell hybrid module of the present invention includes a plurality of the solar cell modules, the plurality of solar cell modules may be arranged in parallel from the inlet side to the outlet side. This is because the amount of power generation can be improved, and variations in temperature between solar cell modules can be suppressed, so that a solar cell hybrid module with less power generation loss can be provided.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態において、同一の部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in the following embodiments, the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

（実施形態１）
まず、本発明の実施形態１に係る太陽電池ハイブリッドモジュールについて説明する。図１にその分解斜視図を示す。 (Embodiment 1)
First, the solar cell hybrid module according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 shows an exploded perspective view thereof.

まず全体構成から述べる。図１に示す太陽電池ハイブリッドモジュール１０は、例えば縦：９０ｃｍ、横：６０ｃｍの大きさに形成された太陽電池モジュール１１と、太陽電池モジュール１１の太陽光入射面１１ａを保護するガラス基板１２と、太陽電池モジュール１１における太陽光入射面１１ａとは反対側の面に接触して配置された集熱板１３と、集熱板１３における太陽電池モジュール１１側とは反対側の面に接触して配置された、熱交換用媒体を流すことが可能な通流管１４とを含む。   First, the overall configuration will be described. A solar cell hybrid module 10 shown in FIG. 1 includes, for example, a solar cell module 11 formed in a size of 90 cm in length and 60 cm in width, and a glass substrate 12 that protects a solar light incident surface 11 a of the solar cell module 11. The heat collecting plate 13 disposed in contact with the surface opposite to the solar light incident surface 11 a in the solar cell module 11, and disposed in contact with the surface opposite to the solar cell module 11 side in the heat collecting plate 13. And a flow pipe 14 through which the heat exchange medium can flow.

次に、各部について説明する。太陽電池モジュール１１は、例えば複数の太陽電池セル１５を、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂等の透光性樹脂（図示せず）で封止した構造を有する。太陽電池セル１５には、例えば薄膜太陽電池が使用できる。上記薄膜太陽電池としては、例えば微結晶シリコン太陽電池、薄膜多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池等のシリコン系太陽電池や、CuInSe2、CdTe、GaAs等の化合物半導体を用いた化合物半導体太陽電池等が挙げられる。 Next, each part will be described. The solar cell module 11 has a structure in which, for example, a plurality of solar cells 15 are sealed with a translucent resin (not shown) such as ethylene-vinyl acetate copolymer resin. As the solar battery cell 15, for example, a thin film solar battery can be used. Examples of the thin film solar cell include silicon-based solar cells such as microcrystalline silicon solar cells, thin film polycrystalline silicon solar cells, and amorphous silicon solar cells, and compound semiconductor solar cells using compound semiconductors such as CuInSe 2 , CdTe, and GaAs. Etc.

集熱板１３は、例えばアルミニウム等の金属で構成されている。その厚みは、例えば１〜５０ｍｍ程度である。通流管１４は、例えば銅等の金属で構成されており、その中に水等の熱交換用媒体を流すことで集熱板１３に吸収された熱を取り出すことができる。その内径は、例えば１〜８０ｍｍ程度であり、その肉厚は、例えば１〜５０ｍｍ程度である。通流管１４は、集熱板１３に接触して太陽電池モジュール１１の裏面全域に展開されている。また、通流管１４の屈曲部１４ｃの数を、通流管１４の入口１４ａ側から通流管１４の出口１４ｂ側に向かって増やすことで、集熱板１３と通流管１４との接触面積を、入口１４ａ側から出口１４ｂ側に向かって増大させている。例えば、入口１４ａ側の上記接触面積を１００％としたときに、出口１４ｂ側の上記接触面積が３００％〜７００％の範囲であればよい。なお、入口１４ａと出口１４ｂは、他の太陽電池ハイブリッドモジュールや給湯システム等と接続可能になっている。   The heat collecting plate 13 is made of a metal such as aluminum, for example. The thickness is, for example, about 1 to 50 mm. The flow pipe 14 is made of a metal such as copper, for example, and heat absorbed by the heat collecting plate 13 can be taken out by flowing a heat exchange medium such as water. The inner diameter is, for example, about 1 to 80 mm, and the wall thickness is, for example, about 1 to 50 mm. The flow pipe 14 is in contact with the heat collecting plate 13 and is developed across the entire back surface of the solar cell module 11. Further, by increasing the number of bent portions 14 c of the flow pipe 14 from the inlet 14 a side of the flow pipe 14 toward the outlet 14 b side of the flow pipe 14, contact between the heat collecting plate 13 and the flow pipe 14 is achieved. The area is increased from the inlet 14a side toward the outlet 14b side. For example, when the contact area on the inlet 14a side is 100%, the contact area on the outlet 14b side may be in the range of 300% to 700%. The inlet 14a and the outlet 14b can be connected to other solar cell hybrid modules, hot water supply systems, and the like.

上記の構成において、太陽電池モジュール１１が太陽光を吸収して発電を行う間、太陽電池モジュール１１が太陽熱によって加熱される。太陽電池モジュール１１で吸収された熱は、集熱板１３を通じて通流管１４に流れる熱交換用媒体に吸収される。これにより、太陽電池モジュール１１の温度上昇が抑制されるため、太陽電池モジュール１１の光電変換効率の低下を防止できる。ここで、仮に集熱板１３と通流管１４との接触面積が入口１４ａ側から出口１４ｂ側まで均一であるとすると、入口１４ａ側で熱を吸収した熱交換用媒体が出口１４ｂ側に到達した時点において、既に熱交換用媒体の温度が上昇しているため、出口１４ｂ側の太陽電池セル１５から熱交換用媒体への伝熱量が入口１４ａ側に比べ少なくなる。その結果、入口１４ａ側の太陽電池セル１５と出口１４ｂ側の太陽電池セル１５との間で温度差が生じ、各太陽電池セル１５間の温度ばらつきによる発電ロスが発生する。そのため、太陽電池ハイブリッドモジュール１０では、集熱板１３と通流管１４との接触面積を、入口１４ａ側から出口１４ｂ側に向かって増大させることにより、上記伝熱量のばらつきを抑えている。これにより、各太陽電池セル１５の温度が平準化し、発電ロスを抑制できる。   In said structure, while the solar cell module 11 absorbs sunlight and generates electric power, the solar cell module 11 is heated by solar heat. The heat absorbed by the solar cell module 11 is absorbed by the heat exchange medium flowing in the flow pipe 14 through the heat collecting plate 13. Thereby, since the temperature rise of the solar cell module 11 is suppressed, the fall of the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module 11 can be prevented. Here, if the contact area between the heat collecting plate 13 and the flow pipe 14 is uniform from the inlet 14a side to the outlet 14b side, the heat exchange medium that has absorbed heat on the inlet 14a side reaches the outlet 14b side. At that time, since the temperature of the heat exchange medium has already increased, the amount of heat transferred from the solar battery cell 15 on the outlet 14b side to the heat exchange medium is smaller than that on the inlet 14a side. As a result, a temperature difference occurs between the solar cell 15 on the inlet 14a side and the solar cell 15 on the outlet 14b side, and a power generation loss due to temperature variation between the solar cells 15 occurs. Therefore, in the solar cell hybrid module 10, the variation in the heat transfer amount is suppressed by increasing the contact area between the heat collecting plate 13 and the flow pipe 14 from the inlet 14a side to the outlet 14b side. Thereby, the temperature of each photovoltaic cell 15 is leveled, and a power generation loss can be suppressed.

なお、熱交換用媒体としては、例えば水等が使用できる。また、寒冷地ではエチレングリコール等の不凍液を使用してもよい。この熱交換用媒体は、入口１４ａ側から出口１４ｂ側に流れるに従い温度が上昇する。そして、通流管１４の出口１４ｂから流れ出た熱交換用媒体は、配管（図示せず）を通じて地上の貯湯槽（図示せず）に送られて、そこで例えば水道水に熱を与える。この熱交換によって温度が下がった熱交換用媒体は、ポンプ等によって再び配管を経由して通流管１４に送り込まれる。このような熱交換用媒体の循環によって太陽電池モジュール１１の温度上昇が抑制される。   For example, water can be used as the heat exchange medium. In cold regions, an antifreeze such as ethylene glycol may be used. The temperature of the heat exchange medium rises as it flows from the inlet 14a side to the outlet 14b side. Then, the heat exchange medium flowing out from the outlet 14b of the flow pipe 14 is sent to a ground hot water tank (not shown) through a pipe (not shown), where heat is given to, for example, tap water. The heat exchange medium whose temperature has been lowered by this heat exchange is again sent to the flow pipe 14 via the pipe by a pump or the like. The temperature increase of the solar cell module 11 is suppressed by such circulation of the heat exchange medium.

また、上記貯湯槽で温められた水道水は、必要に応じてキッチンや浴室の給湯設備に供給され、冬季には温水床暖房設備にも供給される。これにより、エネルギー効率のよい住宅が実現可能となる。なお、上述した貯湯槽を用いずに、出口１４ｂから流れ出た熱交換用媒体をヒートポンプに送り、このヒートポンプにより水道水に熱を与えて熱エネルギーを循環させてもよい。   Further, the tap water heated in the hot water tank is supplied to a hot water supply facility in a kitchen or a bathroom as needed, and is also supplied to a hot water floor heating facility in winter. Thereby, an energy efficient house can be realized. Instead of using the hot water storage tank described above, the heat exchange medium flowing out from the outlet 14b may be sent to a heat pump, and heat energy may be circulated by applying heat to the tap water by this heat pump.

以上、本発明の実施形態１に係る太陽電池ハイブリッドモジュールについて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、太陽電池ハイブリッドモジュールを１つだけ使用した例について説明したが、複数個の太陽電池ハイブリッドモジュールを連結して使用してもよい。   As mentioned above, although the solar cell hybrid module which concerns on Embodiment 1 of this invention was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above-described embodiment, an example in which only one solar cell hybrid module is used has been described. However, a plurality of solar cell hybrid modules may be connected and used.

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る太陽電池ハイブリッドモジュールについて説明する。図２に、その分解斜視図を示す。 (Embodiment 2)
Next, a solar cell hybrid module according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 2 shows an exploded perspective view thereof.

図２に示すように、実施形態２に係る太陽電池ハイブリッドモジュール２０は、上述した実施形態１と同様の太陽電池ハイブリッドモジュールを３個連結させている。但し、通流管１４については共通のものを使用しており、この通流管１４の入口１４ａ側から出口１４ｂ側に向かって、３個の太陽電池モジュール１１が並設されている。また、集熱板１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）と通流管１４との接触面積は、入口１４ａ側から出口１４ｂ側まで均一であり、それぞれの集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、厚みが相違している。   As shown in FIG. 2, the solar cell hybrid module 20 according to the second embodiment has three solar cell hybrid modules similar to those in the first embodiment described above connected to each other. However, the common pipe 14 is used, and three solar cell modules 11 are juxtaposed from the inlet 14a side to the outlet 14b side of the pipe 14. Further, the contact area between the heat collecting plate 13 (13a, 13b, 13c) and the flow pipe 14 is uniform from the inlet 14a side to the outlet 14b side, and each of the heat collecting plates 13a, 13b, 13c has a thickness. It is different.

太陽電池ハイブリッドモジュール２０において、各太陽電池モジュール１１で吸収された熱は、集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃを通じて通流管１４に流れる熱交換用媒体に吸収される。仮に、各太陽電池モジュール１１に対応する集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃの厚みが同一であるとすると、入口１４ａ側で熱を吸収した熱交換用媒体が出口１４ｂ側に到達した時点において、既に熱交換用媒体の温度が上昇しているため、出口１４ｂ側の太陽電池モジュール１１から熱交換用媒体への伝熱量が入口１４ａ側に比べ少なくなる。その結果、入口１４ａ側の太陽電池モジュール１１と出口１４ｂ側の太陽電池モジュール１１との間で温度差が生じ、各太陽電池モジュール１１間の温度ばらつきによる発電ロスが発生する。そのため、太陽電池ハイブリッドモジュール２０では、太陽電池モジュール１１毎に異なる厚みの集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃを用いることで、上記伝熱量のばらつきを抑えている。具体的には、入口１４ａ側の集熱板１３ａの厚みを１００％としたときに、例えば中央の集熱板１３ｂの厚みを５７％〜６６％程度とし、出口１４ｂ側の集熱板１３ｃの厚みを１４％〜３３％程度とすることで、各太陽電池モジュール１１の温度を平準化し、発電ロスの抑制を行っている。なお、集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃの材料としてはアルミニウム等を使用できる。   In the solar cell hybrid module 20, the heat absorbed by each solar cell module 11 is absorbed by the heat exchange medium flowing in the flow pipe 14 through the heat collecting plates 13a, 13b, and 13c. If the thickness of the heat collecting plates 13a, 13b, 13c corresponding to each solar cell module 11 is the same, the heat exchange medium that has absorbed heat on the inlet 14a side has already reached the outlet 14b side. Since the temperature of the heat exchange medium is rising, the amount of heat transfer from the solar cell module 11 on the outlet 14b side to the heat exchange medium is smaller than that on the inlet 14a side. As a result, a temperature difference occurs between the solar cell module 11 on the inlet 14a side and the solar cell module 11 on the outlet 14b side, and a power generation loss due to temperature variation between the solar cell modules 11 occurs. Therefore, in the solar cell hybrid module 20, the variation in the heat transfer amount is suppressed by using the heat collecting plates 13a, 13b, and 13c having different thicknesses for each solar cell module 11. Specifically, when the thickness of the heat collecting plate 13a on the inlet 14a side is 100%, for example, the thickness of the central heat collecting plate 13b is about 57% to 66%, and the heat collecting plate 13c on the outlet 14b side is By setting the thickness to about 14% to 33%, the temperature of each solar cell module 11 is leveled to suppress power generation loss. In addition, aluminum etc. can be used as a material of the heat collecting plates 13a, 13b, 13c.

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る太陽電池ハイブリッドモジュールについて説明する。図３に、その分解斜視図を示す。 (Embodiment 3)
Next, a solar cell hybrid module according to Embodiment 3 of the present invention will be described. FIG. 3 shows an exploded perspective view thereof.

図３に示すように、実施形態３に係る太陽電池ハイブリッドモジュール３０では、太陽電池モジュール１１が、格子状に配置された複数の太陽電池セル１５と、各太陽電池セル１５間の短絡を防止する絶縁層１１ｂとを含む。太陽電池セル１５としては、例えば、単結晶シリコン太陽電池や多結晶シリコン太陽電池等が使用できる。絶縁層１１ｂとしては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂等が使用できる。また、集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃについては、厚みは同一であるが、構成材料が相違している。その他は、上述した太陽電池ハイブリッドモジュール２０（図２参照）と同様である。   As shown in FIG. 3, in the solar cell hybrid module 30 according to the third embodiment, the solar cell module 11 prevents a plurality of solar cells 15 arranged in a lattice shape and a short circuit between the solar cells 15. And an insulating layer 11b. As the solar cell 15, for example, a single crystal silicon solar cell or a polycrystalline silicon solar cell can be used. As the insulating layer 11b, for example, ethylene-vinyl acetate copolymer resin or the like can be used. Moreover, although the thickness is the same about the heat collecting plates 13a, 13b, and 13c, the constituent materials are different. Others are the same as the solar cell hybrid module 20 (refer FIG. 2) mentioned above.

太陽電池ハイブリッドモジュール３０において、各太陽電池モジュール１１で吸収された熱は、集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃを通じて通流管１４に流れる熱交換用媒体に吸収される。仮に、各太陽電池モジュール１１に対応する集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃの構成材料が同一であるとすると、入口１４ａ側で熱を吸収した熱交換用媒体が出口１４ｂ側に到達した時点において、既に熱交換用媒体の温度が上昇しているため、出口１４ｂ側の太陽電池モジュール１１から熱交換用媒体への伝熱量が入口１４ａ側に比べ少なくなる。その結果、入口１４ａ側の太陽電池モジュール１１と出口１４ｂ側の太陽電池モジュール１１との間で温度差が生じ、各太陽電池モジュール１１間の温度ばらつきによる発電ロスが発生する。そのため、太陽電池ハイブリッドモジュール３０では、太陽電池モジュール１１毎に異なる構成材料の集熱板１３ａ，１３ｂ，１３ｃを用いることで、上記伝熱量のばらつきを抑えている。例えば、入口１４ａ側の集熱板１３ａの構成材料として鉄を用い、中央の集熱板１３ｂの構成材料としてアルミニウムを用い、出口１４ｂ側の集熱板１３ｃの構成材料として銅を用いて、集熱板１３の熱伝導率が入口１４ａ側から出口１４ｂ側に向かって大きくなるように構成することで、各太陽電池モジュール１１の温度を平準化し、発電ロスの抑制を行っている。   In the solar cell hybrid module 30, the heat absorbed by each solar cell module 11 is absorbed by the heat exchange medium flowing in the flow pipe 14 through the heat collecting plates 13a, 13b, 13c. Assuming that the constituent materials of the heat collecting plates 13a, 13b, and 13c corresponding to each solar cell module 11 are the same, when the heat exchange medium that has absorbed heat on the inlet 14a side reaches the outlet 14b side, Since the temperature of the heat exchange medium has already increased, the amount of heat transfer from the solar cell module 11 on the outlet 14b side to the heat exchange medium is smaller than that on the inlet 14a side. As a result, a temperature difference occurs between the solar cell module 11 on the inlet 14a side and the solar cell module 11 on the outlet 14b side, and a power generation loss due to temperature variation between the solar cell modules 11 occurs. Therefore, in the solar cell hybrid module 30, the variation in the heat transfer amount is suppressed by using the heat collecting plates 13a, 13b, and 13c of different constituent materials for each solar cell module 11. For example, iron is used as the constituent material of the heat collecting plate 13a on the inlet 14a side, aluminum is used as the constituent material of the central heat collecting plate 13b, and copper is used as the constituent material of the heat collecting plate 13c on the outlet 14b side. By configuring so that the thermal conductivity of the hot plate 13 increases from the inlet 14a side toward the outlet 14b side, the temperature of each solar cell module 11 is leveled and the power generation loss is suppressed.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では太陽電池モジュールの太陽光入射面にガラス基板を配置したが、ガラス基板の代わりに、波長が４５０ｎｍ以上の光を透過する硬質樹脂基板（例えばポリイミド基板等）を配置してもよい。また太陽電池セルは、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、微結晶シリコン太陽電池、化合物半導体太陽電池、有機半導体太陽電池等のいずれの太陽電池であってもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above embodiment, the glass substrate is disposed on the solar light incident surface of the solar cell module. Instead of the glass substrate, a hard resin substrate (for example, a polyimide substrate) that transmits light having a wavelength of 450 nm or more is disposed. Also good. The solar battery cell may be any solar battery such as a single crystal silicon solar battery, a polycrystalline silicon solar battery, an amorphous silicon solar battery, a microcrystalline silicon solar battery, a compound semiconductor solar battery, and an organic semiconductor solar battery.

また、太陽電池セルを封止する樹脂としては、前述のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂に限らず、ポリビニルブチラール、ポリエチレンテレフタレート、ブタジエン系樹脂、弗化ビニル樹脂等の材料でもよい。また、集熱板の材料としては、アルミニウム等の金属に限らず、熱伝導率が高く、耐候性に優れたものである限り、樹脂や無機材等を使用することもできる。また、熱交換用媒体として、代替フロンや二酸化炭素等の気体を用いてもよい。また、通流管は円管だけでなく、断面が多角形の管でもよい。   In addition, the resin for sealing the solar battery cell is not limited to the above-described ethylene-vinyl acetate copolymer resin, and may be a material such as polyvinyl butyral, polyethylene terephthalate, butadiene resin, or vinyl fluoride resin. In addition, the material of the heat collecting plate is not limited to a metal such as aluminum, and a resin, an inorganic material, or the like can be used as long as it has high thermal conductivity and excellent weather resistance. Further, as a heat exchange medium, a gas such as alternative chlorofluorocarbon or carbon dioxide may be used. Further, the flow pipe is not limited to a circular pipe but may be a pipe having a polygonal cross section.

本発明によれば、発電ロスを低減できる上、熱エネルギーを効率よく利用できる太陽電池ハイブリッドモジュールが得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain a solar cell hybrid module that can reduce power generation loss and efficiently use thermal energy.

本発明の実施形態１に係る太陽電池ハイブリッドモジュールの構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the solar cell hybrid module which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態２に係る太陽電池ハイブリッドモジュールの構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the solar cell hybrid module which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態３に係る太陽電池ハイブリッドモジュールの構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the solar cell hybrid module which concerns on Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０，２０，３０ 太陽電池ハイブリッドモジュール
１１ 太陽電池モジュール
１１ａ 太陽光入射面
１１ｂ 絶縁層
１２ ガラス基板
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 集熱板
１４ 通流管
１４ａ 入口
１４ｂ 出口
１４ｃ 屈曲部
１５ 太陽電池セル
10, 20, 30 Solar cell hybrid module 11 Solar cell module 11a Sun light incident surface 11b Insulating layer 12 Glass substrate 13, 13a, 13b, 13c Heat collecting plate 14 Current tube 14a Inlet 14b Outlet 14c Bending portion 15 Solar cell

Claims (6)

複数の太陽電池セルを含む太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールにおける太陽光入射面とは反対側の面に配置された集熱板と、前記集熱板における前記太陽電池モジュール側とは反対側の面に配置された、熱交換用媒体を流すことが可能な通流管とを含む太陽電池ハイブリッドモジュールであって、
前記太陽電池セルと前記通流管に流れる前記熱交換用媒体との間の熱抵抗が、前記通流管の入口側から前記通流管の出口側に向かって小さくなるように構成されていることを特徴とする太陽電池ハイブリッドモジュール。A solar cell module including a plurality of solar cells, a heat collecting plate disposed on a surface of the solar cell module opposite to the sunlight incident surface, and a side of the heat collecting plate opposite to the solar cell module side A solar cell hybrid module including a flow tube arranged on the surface of the heat exchange medium and capable of flowing a heat exchange medium,
A thermal resistance between the solar battery cell and the heat exchange medium flowing in the flow tube is configured to decrease from the inlet side of the flow tube toward the outlet side of the flow tube. A solar cell hybrid module. 前記太陽電池モジュールと前記集熱板との接触面積及び前記集熱板と前記通流管との接触面積の少なくとも一方が、前記通流管の入口側から前記通流管の出口側に向かって大きくなるように構成されている請求項１に記載の太陽電池ハイブリッドモジュール。At least one of the contact area between the solar cell module and the heat collecting plate and the contact area between the heat collecting plate and the flow pipe is from the inlet side of the flow pipe toward the outlet side of the flow pipe. The solar cell hybrid module of Claim 1 comprised so that it may become large. 前記集熱板の厚み及び前記通流管の肉厚の少なくとも一方が、前記通流管の入口側から前記通流管の出口側に向かって薄くなるように構成されている請求項１に記載の太陽電池ハイブリッドモジュール。The thickness of the said heat collecting plate and the wall thickness of the said flow pipe are comprised so that it may become thin toward the exit side of the said flow pipe from the inlet side of the said flow pipe. Solar cell hybrid module. 前記集熱板及び前記通流管の少なくとも一方の構成材料の熱伝導率が、前記通流管の入口側から前記通流管の出口側に向かって大きくなるように構成されている請求項１に記載の太陽電池ハイブリッドモジュール。The heat conductivity of at least one constituent material of the said heat collecting plate and the said flow pipe is comprised so that it may become large toward the exit side of the said flow pipe from the inlet side of the said flow pipe. The solar cell hybrid module described in 1. 前記太陽電池セルは、薄膜太陽電池である請求項１に記載の太陽電池ハイブリッドモジュール。The solar cell hybrid module according to claim 1, wherein the solar cell is a thin film solar cell. 前記太陽電池ハイブリッドモジュールは、前記太陽電池モジュールを複数含み、
前記複数の太陽電池モジュールは、前記通流管の入口側から前記通流管の出口側に向かって並設されている請求項１に記載の太陽電池ハイブリッドモジュール。The solar cell hybrid module includes a plurality of the solar cell modules,
The solar cell hybrid module according to claim 1, wherein the plurality of solar cell modules are arranged in parallel from an inlet side of the flow tube toward an outlet side of the flow tube.
JP2006515439A 2004-08-19 2005-08-16 Solar cell hybrid module Withdrawn JPWO2006019091A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004239818 2004-08-19
JP2004239818 2004-08-19
PCT/JP2005/014940 WO2006019091A1 (en) 2004-08-19 2005-08-16 Solar cell hybrid module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2006019091A1 true JPWO2006019091A1 (en) 2008-05-08

Family

ID=35907478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006515439A Withdrawn JPWO2006019091A1 (en) 2004-08-19 2005-08-16 Solar cell hybrid module

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2006019091A1 (en)
DE (1) DE112005000132T5 (en)
WO (1) WO2006019091A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008020179A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 National Science & Technology Development Agency Solar battery/water heating plate assembly, and solar battery heat collector
JP5205087B2 (en) * 2008-03-17 2013-06-05 株式会社リコー Temperature control device for producing electrophotographic photosensitive member, method for producing electrophotographic photosensitive member using the same, and electrophotographic photosensitive member using the same
JP5589201B2 (en) * 2008-05-22 2014-09-17 梅津 健兒 Solar cogeneration module with heat sink
DE102011051848A1 (en) * 2010-11-25 2012-05-31 Sunsail Energy Gmbh & Co. Kg Hybrid collector
DE202011004424U1 (en) * 2011-03-25 2012-06-26 Peter Reimann Device for converting solar radiation energy into electricity and / or heat
LU92036B1 (en) 2012-06-29 2013-12-30 Gpc Internat S A Device for receiving solar energy and method for producing electricity and heating a fluid simultaneously
JP2014190669A (en) * 2013-03-28 2014-10-06 Mitsubishi Electric Corp Solar light/heat hybrid panel and solar system
JP2015211619A (en) * 2014-04-30 2015-11-24 久明 金山 Solar panel cooling/heating device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11103087A (en) * 1997-09-26 1999-04-13 Sekisui Chem Co Ltd Optical thermal hybrid panel
JP2001102612A (en) * 1999-10-01 2001-04-13 Bridgestone Corp Substrate for solar cell, and solar cell

Also Published As

Publication number Publication date
DE112005000132T5 (en) 2006-11-02
WO2006019091A1 (en) 2006-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Makki et al. Advancements in hybrid photovoltaic systems for enhanced solar cells performance
CN202059353U (en) High power condensation solar energy photovoltaic photo-thermal composite power generation system
US7728219B2 (en) Photovoltaic cells, modules and methods of making same
JPWO2006019091A1 (en) Solar cell hybrid module
CN102208475B (en) Solar photovoltaic thermoelectric heating module and photovoltaic thermoelectric hot water system
CN202025783U (en) Solar photovoltaic thermoelectric heating module and photovoltaic thermoelectric hot water system
CN102487255A (en) Solar energy comprehensive utilization apparatus
JP2010258031A (en) Power generation system
US20110168167A1 (en) Multi-point cooling system for a solar concentrator
Sachit et al. Current progress on flat-plate water collector design in photovoltaic thermal (PV/T) systems: A Review
Noro et al. Advancements in hybrid photovoltaic-thermal systems: performance evaluations and applications
Eveloy et al. Enhancement of photovoltaic solar module performance for power generation in the Middle East
WO2020156598A1 (en) Device for a utilization of waste heat from solar photovoltaic panels
CN108599720A (en) A kind of solid matter CPV assembly radiating devices
US20150027509A1 (en) Supporting structure for photovoltaic panel
US20160013343A1 (en) Integrated photovoltaic and thermal module (pvt)
JP4148325B1 (en) Solar cogeneration system
JP4898145B2 (en) Concentrating solar cell module
JP2006064203A (en) Solar battery module
US20140083483A1 (en) Solar tile
US11967928B2 (en) Hybrid energy generation device using sunlight and solar heat
KR101211947B1 (en) Electro-generation system with function for heating of water using solar cell and thermo-electric device
Makki Innovative heat pipe-based photovoltaic/thermoelectric (PV/TEG) generation system
JP2004317117A (en) Solar heat collector with solar power generation function
Tirsu et al. Photovoltaic-Thermal System for Trigenerating Electricity, Hot Water and Cold

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20081104

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060405