TW201944611A - 集光型太陽光發電模組及集光型太陽光發電裝置 - Google Patents
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Abstract
集光型太陽光發電模組之各個集光型太陽光發電單元係具備：一次透鏡，設置在筐體底面的可撓性印刷配線板，設置在其上的、與正對太陽時一次透鏡的光軸一致的位置、並對集光的光進行光電變換之電池，設置於一特定位置之二次透鏡，前述特定位置係在光軸上之一次透鏡與電池之間且在與電池之間形成間隙，包圍電池而將二次透鏡支撐在特定位置之支承部，及藉由光透過性材料填滿一空間之密封部，前述空間形成於支承部的內側之二次透鏡與電池之間；支承部係玻璃製；支撐二次透鏡的端部係成為以光軸為中心且將端面擴展到二次透鏡的外側之型態，並且前述端面係成為將接受的光的至少一部分反射之反射面。
Description
本揭示係有關集光型太陽光發電模組及集光型太陽光發電裝置。
本案係根據2018年4月11日申請之日本申請案第2018-076134號主張優先權，並援用記載於前述日本申請案之所有記載內容。
本案係根據2018年4月11日申請之日本申請案第2018-076134號主張優先權，並援用記載於前述日本申請案之所有記載內容。
集光型太陽光發電裝置，係以利用集光透鏡將太陽光聚集後使之射入發電用的小電池之光學系基本構成作為最小單位。將該基本構成、以矩陣狀排列在筐體內而成的模組進而多數排列形成陣列(面板)、作成1套集光型太陽光發電裝置。為了進行太陽循跡，承載陣列的循跡架台，以能方位角及仰角之2軸驅動之方式被支柱支撐著(例如，參照專利文獻1)。
如果太陽循跡理想地進行，則可以將太陽光正確地聚集在電池上的目標位置，實際上也可能有些微偏離發生之場合。為了吸收此類的些微偏離，將球狀的二次透鏡配置在電池的稍微上方，即使光些微偏離而只要進入二次透鏡，就能將光導到電池之技術也被提出(例如，參照專利文獻2及3)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2014-226025號公報
[專利文獻2] 美國專利公開公報US2010/0236603 A1
[專利文獻3] 日本特開2014-63779號公報
[專利文獻2] 美國專利公開公報US2010/0236603 A1
[專利文獻3] 日本特開2014-63779號公報
本揭示係包含以下發明。可是，本發明係由申請範圍決定。
本揭示之一種集光型太陽光發電模組，其特徵係將太陽光集光並發電之集光型太陽光發電單元複數個在筐體內並列構成之集光型太陽光發電模組；各個前述集光型太陽光發電單元係具備：集光入射的太陽光之一次透鏡，設置在前述筐體底面的可撓性印刷配線板，設置在前述可撓性印刷配線板上的、與前述一次透鏡正對於太陽時的光軸一致的位置、針對集光的光進行光電變換之電池，位於前述光軸上之前述一次透鏡與前述電池之間、且設置在與前述電池之間形成間隙的特定位置之二次透鏡，包圍前述電池、將前述二次透鏡支撐在前述特定位置之支承部，與前述支承部的內側之、將前述二次透鏡與前述電池之間被形成的空間利用光透過性材料填滿之密封部；前述支承部係玻璃製；支撐前述二次透鏡的端部、係作成以前述光軸為中心且將端面擴展到前述二次透鏡的外側之型態，並且該端面係成為將接受的光的至少一部分反射之反射面。
[本發明所欲解決之課題]
因循跡偏離使太陽光在入射方向與光軸偏離的OFF-AXIS狀態下集光之太陽光，在照到支撐二次透鏡的樹脂製支承部時，支承部可能會受到損傷。雖然支承部的材質是金屬的話能防止損傷，而由於在靠近成為高電壓的電池，所以有需要確保絕緣距離及防止放電措施之麻煩。此外，支承部的材質是陶瓷的話可以防止損傷、也可確保絕緣，但成本增加。
因循跡偏離使太陽光在入射方向與光軸偏離的OFF-AXIS狀態下集光之太陽光，在照到支撐二次透鏡的樹脂製支承部時，支承部可能會受到損傷。雖然支承部的材質是金屬的話能防止損傷，而由於在靠近成為高電壓的電池，所以有需要確保絕緣距離及防止放電措施之麻煩。此外，支承部的材質是陶瓷的話可以防止損傷、也可確保絕緣，但成本增加。
如此方式，於從前的集光型太陽光發電，存在如何使OFF-AXIS的措施容易並確實構成之課題。
有鑑於這樣的課題，本揭示之目的，係提供一種在集光型太陽光發電之製造上更容易、確實且便宜地實施之OFF-AXIS對策。
有鑑於這樣的課題，本揭示之目的，係提供一種在集光型太陽光發電之製造上更容易、確實且便宜地實施之OFF-AXIS對策。
[本揭示之效果]
根據本揭示，可以提供一種在集光型太陽光發電之製造上更容易、確實且便宜地實施之OFF-AXIS對策。
根據本揭示，可以提供一種在集光型太陽光發電之製造上更容易、確實且便宜地實施之OFF-AXIS對策。
[實施型態之要旨]
作為實施型態之要旨，至少包含以下數點。
作為實施型態之要旨，至少包含以下數點。
(1)這是一種集光型太陽光發電模組，係在筐體內並列複數個集光太陽光並發電之集光型太陽光發電單元而構成，各個前述集光型太陽光發電單元係具備：一次透鏡，係集光入射的太陽光；可撓性印刷配線板，係設置在前述筐體底面；電池，係設置在前述可撓性印刷配線板上之與正對太陽時前述一次透鏡的光軸一致的位置，並對集光的光進行光電變換之；二次透鏡，係設置於一特定位置，前述特定位置係在前述光軸上之前述一次透鏡與前述電池之間且在與前述電池之間形成間隙；支承部，係包圍前述電池而將前述二次透鏡支撐在前述特定位置；及密封部，係藉由光透過性材料填滿一空間，前述空間形成於前述支承部的內側之前述二次透鏡與前述電池之間；前述支承部係玻璃製；支撐前述二次透鏡的端部係作成以前述光軸為中心且將端面擴展到前述二次透鏡的外側之型態，並且前述端面係成為將接受的光的至少一部分反射之反射面。
如上述方式構成的集光型太陽光發電模組，係在沒有太陽循跡偏離時，利用一次透鏡集光的光會通過二次透鏡、被導到電池。另一方面，在發生集光的光不在二次透鏡之類的循跡偏離時，使未進入二次透鏡的太陽光、由支承部的端面接收。此時，端面係反射接收的光的至少一部分，且抑制光往支承部的入射及透過。從而，可以抑制因OFF-AXIS的太陽光導致對電池周邊之損傷。此類之支承部，可以容易、且便宜地製作，而且，由於可以配置在比金屬更接近電池的位置，所以在OFF-AXIS時的遮光上佳。這樣一來，可以提供一種在集光型太陽光發電之製造上更容易、確實且便宜地實施之OFF-AXIS對策。
(2)此外，在(1)之集光型太陽光發電模組，前述端面作成使接收的光散射之粗糙面為佳。
此類之端面，係藉由使光散射(散射反射)而能抑制入射及透過，且抑制對電池周邊的損傷。又，玻璃製的支承部的端面，可以利用切削自然地形成粗糙面，或者利用粗糙面加工簡單地形成粗糙面。
此類之端面，係藉由使光散射(散射反射)而能抑制入射及透過，且抑制對電池周邊的損傷。又，玻璃製的支承部的端面，可以利用切削自然地形成粗糙面，或者利用粗糙面加工簡單地形成粗糙面。
(3)此外，在(1)之集光型太陽光發電模組，例如，前述二次透鏡係球面鏡，前述支承部係圓筒狀形狀。
該場合，支承部，藉由將例如玻璃軟管、圓片狀切斷以使軸方向成為特定長度，而能易於大量製造。此外，一般上，切斷面之端面，係利用工具切斷而自然地形成粗糙面。
該場合，支承部，藉由將例如玻璃軟管、圓片狀切斷以使軸方向成為特定長度，而能易於大量製造。此外，一般上，切斷面之端面，係利用工具切斷而自然地形成粗糙面。
(4)此外，在(1)之集光型太陽光發電模組，例如，前述二次透鏡係球面鏡；前述支承部係具有：圓筒狀的支撐基部；以及遮蔽部，係在前述支撐基部的端部形成凸緣狀，且與前述一次透鏡對向的端面作成使接受的光散射的粗糙面。
該場合，利用遮蔽部，電池周邊的例如旁通二極體也可以遮蔽、且防止OFF-AXIS的太陽光照射。
該場合，利用遮蔽部，電池周邊的例如旁通二極體也可以遮蔽、且防止OFF-AXIS的太陽光照射。
(5)此外，在(4)之集光型太陽光發電模組，前述支撐基部的外周面及內周面之至少一者可以作成使接收的光散射之粗糙面。
該場合，藉由在二次透鏡內散射後往不去電池的方向射出的光、利用支承部反射，可有助於導光到電池。
該場合，藉由在二次透鏡內散射後往不去電池的方向射出的光、利用支承部反射，可有助於導光到電池。
(6)此外，在(1)至(5)中任一之集光型太陽光發電模組，前述密封部由折射率比前述支承部的玻璃還小的聚矽氧樹脂形成為佳。
該場合，在二次透鏡內散射後射出撞擊到支承部的光，會被抑制進入支承部、變成易於反射。從而，藉由將反射的光之至少一部分導到電池，可以再提升發電效率。
該場合，在二次透鏡內散射後射出撞擊到支承部的光，會被抑制進入支承部、變成易於反射。從而，藉由將反射的光之至少一部分導到電池，可以再提升發電效率。
(7)此外，在(1)至(5)中任一之集光型太陽光發電模組，其中，前述密封部可以將玻璃製微珠混入樹脂並充填到前述空間。
該場合之密封部，其對紫外線的經年耐久性比聚矽氧樹脂優。
該場合之密封部，其對紫外線的經年耐久性比聚矽氧樹脂優。
(8)此外，在(1)之集光型太陽光發電模組，前述二次透鏡及前述支承部係可以相互形成一體之玻璃體。
該場合，二次透鏡及支承部可以被簡單化成為1個零件，並且，相互的位置關係也被固定、且作成更安定之品質。
該場合，二次透鏡及支承部可以被簡單化成為1個零件，並且，相互的位置關係也被固定、且作成更安定之品質。
(9)此外，一種集光型太陽光發電裝置，係在太陽循跡的架台上排列複數個(1)之集光型太陽光發電模組而構成陣列。
如此方式構成陣列之集光型太陽光發電裝置，可以在製造上更容易、確實且便宜地實施之OFF-AXIS對策。
如此方式構成陣列之集光型太陽光發電裝置，可以在製造上更容易、確實且便宜地實施之OFF-AXIS對策。
[實施型態之詳細內容]
以下，參照圖式說明關於本發明一實施型態之集光型太陽光發電裝置及集光型太陽光發電模組。
以下，參照圖式說明關於本發明一實施型態之集光型太陽光發電裝置及集光型太陽光發電模組。
《太陽光發電裝置》
圖1及圖2，各自係從受光面側來看1套的集光型太陽光發電裝置之一例之立體圖。圖1係顯示完成狀態下的太陽光發電裝置100，圖2係顯示組裝中途的狀態下的太陽光發電裝置100。圖2，右半部分顯示循跡架台25的骨架可以看見之狀態；左半部分顯示集光型太陽光發電模組(以下，簡稱模組)1M被安裝之狀態。又，實際上將模組1M安裝在循跡架台25時，係在將循跡架台25放倒在地面之狀態下進行安裝。
圖1及圖2，各自係從受光面側來看1套的集光型太陽光發電裝置之一例之立體圖。圖1係顯示完成狀態下的太陽光發電裝置100，圖2係顯示組裝中途的狀態下的太陽光發電裝置100。圖2，右半部分顯示循跡架台25的骨架可以看見之狀態；左半部分顯示集光型太陽光發電模組(以下，簡稱模組)1M被安裝之狀態。又，實際上將模組1M安裝在循跡架台25時，係在將循跡架台25放倒在地面之狀態下進行安裝。
在圖1，該太陽光發電裝置100，係具備於上部側連續、於下部側分開成左右的形狀的陣列(太陽光發電面板全體)1、與其支撐裝置2。陣列1，係在背面側的循跡架台25(圖2)上將模組1M對齊排列而構成。於圖1之例，係作成構成左右翼的(96(=12×8)×2)個、與中央跨接部分的8個之、合計200個之模組1M的集合體，而構成陣列1。
支撐裝置2，係具備支柱21、基礎22、2軸驅動部23、與成為驅動軸的水平軸24(圖2)。支柱21，係下端被固定在基礎22、且在上端具備2軸驅動部23。
在圖1，基礎22，僅可看見上面的程度地堅固地被埋設在地中。在將基礎22埋設在地中之狀態下，支柱21係成為鉛直、且水平軸24(圖2)為水平。2軸驅動部23，係可以使水平軸24在方位角(以支柱21為中心軸之角度)及仰角(以水平軸24為中心軸之角度)等2方向轉動。在圖2，在水平軸24係安裝著補強循跡架台25的補強材25a。此外，在補強材25a安裝著複數根朝水平方向的導軌25b。從而，如果水平軸24在方位角或仰角之方向轉動，則陣列1也會在該方向轉動。
又，圖1，圖2係顯示以1根支柱21支撐陣列1之支撐裝置2，但支撐裝置2的構成並不以此為限。簡言之，只要是可以將陣列1於2軸(方位角、仰角)可動地支撐之支撐裝置即可。
陣列1以圖1之方式成為鉛直，通常，是在黎明及日沒前。
日中，2軸驅動部23動作以使陣列1的受光面成為經常正對太陽的姿勢，陣列1係進行太陽的循跡動作。
圖3係顯示陣列1正對太陽之姿勢之一例之立體圖。此外，如果是在例如赤道附近的南中時刻，則將受光面轉向太陽並使陣列1成為水平的姿勢。夜間，例如，則將受光面轉向地面並使陣列1成為水平的姿勢。
日中，2軸驅動部23動作以使陣列1的受光面成為經常正對太陽的姿勢，陣列1係進行太陽的循跡動作。
圖3係顯示陣列1正對太陽之姿勢之一例之立體圖。此外，如果是在例如赤道附近的南中時刻，則將受光面轉向太陽並使陣列1成為水平的姿勢。夜間，例如，則將受光面轉向地面並使陣列1成為水平的姿勢。
《集光型太陽光發電模組之構成例》
圖4係顯示集光型太陽光發電模組1M(以下，也簡稱為模組)之構成之一例之立體圖。但是，底面11b側僅顯示可撓性印刷配線板13，在此，省略其他構成要素。
作為模組1M之外觀上物理型態，係具備例如金屬製或樹脂製且長方形平底容器狀的筐體11、與在其上如蓋子般被安裝的集光部12。集光部12，係例如在1枚光透過性的玻璃板12a的裏面黏貼樹脂製的一次透鏡(菲涅爾透鏡)12f而構成。例如圖示的正方形(本例為14個×10個，但數量只是說明上之一例)區隔的1個1個，為一次透鏡12f，可以使太陽光收束在焦點位置。
圖4係顯示集光型太陽光發電模組1M(以下，也簡稱為模組)之構成之一例之立體圖。但是，底面11b側僅顯示可撓性印刷配線板13，在此，省略其他構成要素。
作為模組1M之外觀上物理型態，係具備例如金屬製或樹脂製且長方形平底容器狀的筐體11、與在其上如蓋子般被安裝的集光部12。集光部12，係例如在1枚光透過性的玻璃板12a的裏面黏貼樹脂製的一次透鏡(菲涅爾透鏡)12f而構成。例如圖示的正方形(本例為14個×10個，但數量只是說明上之一例)區隔的1個1個，為一次透鏡12f，可以使太陽光收束在焦點位置。
在筐體11的底面11b上，例如分別在筐體11的左半部分及右半部分，1根細長的可撓性印刷配線板13配置成如圖示方式邊方向轉換邊對齊排列。在可撓性印刷配線板13係有相對地幅廣的部位與幅狹的部位。組裝電池(未圖示)的是在幅廣的部位。電池係配置在對應於菲涅爾透鏡12f的各個光軸之位置。
在可撓性印刷配線板13與集光部12之間，例如安裝金屬製的遮蔽板14。在遮蔽板14，在與各個一次透鏡12f中心對應之位置，形成與一次透鏡12f的正方形相似的正方形開口14a。如果陣列1正確地循跡太陽、太陽光對模組1M的入射角為0度，則利用一次透鏡12f被集光的光能通過開口14a。循跡大大地偏離之場合，被集光的光係由遮蔽板14遮蔽。但是，些微循跡偏離之場合，被集光的光則通過開口14a。
《受光部之構成例：第1實施型態》
圖5係顯示第1實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。又，圖5所示之各部，為了構造說明的方便上，斟酌放大描繪，而未必是與實際尺寸成比例之圖(圖6以後也是同樣)。
圖5係顯示第1實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。又，圖5所示之各部，為了構造說明的方便上，斟酌放大描繪，而未必是與實際尺寸成比例之圖(圖6以後也是同樣)。
在圖5，受光部R係具備：二次透鏡30、支承部31、封裝32、電池33、導線架(P側)34、金線35、導線架36(N側)、及密封部37。受光部R被組裝在可撓性印刷配線板13上。又，在電池33並聯連接旁通二極體，但旁通二極體設在哪裡，本實施型態並未特別限定。
二次透鏡30係例如球面鏡。二次透鏡30係利用支承部31的上端部內周邊緣31e，以在與電池33之間形成光軸Ax方向的間隙之方式被支撐著。支承部31係例如圓筒狀、玻璃製。支承部31被固著在平坦的封裝32上。封裝32係樹脂製，將電池33、與其導線架34,36一起保持著。電池33的輸出，分別是P側被拉出到導線架34、N側則介著金線35被拉出到導線架36。密封部37係光透過性的聚矽氧樹脂，被設置以填滿支承部31內側之、在二次透鏡30與電池33之間被形成的空間。
在圖5，支承部31的上端部，係作成以光軸Ax作為中心且將端面31a擴展到二次透鏡30的外側之型態。此類之支承部31，藉由例如將玻璃軟管、以特定長度圓片狀切斷，而能容易、且較便宜地製造。通常上，利用切削工具切斷時，端面31a變成粗糙的切削面，而這正好合適。亦即，此類之端面31a係反射接收的光的至少一部分(包含全反射、散射(散射反射))，且抑制光自端面31a往支承部31內的入射及透過。
支承部31的玻璃，基本上，可以是透明的或不透明的，可以是無色或有色的。亦即，即使假設是無色透明的，端面31a具有一定的、抑制入射及透過的作用效果之緣故。
此外，玻璃製的支承部31，係具有不易經年劣化的安定的絕緣性能。從而，並無確保金屬之類的絕緣距離之必要，即使與導線架34,36、或金線35接近，也沒有特別的問題。
此外，玻璃製的支承部31，係具有不易經年劣化的安定的絕緣性能。從而，並無確保金屬之類的絕緣距離之必要，即使與導線架34,36、或金線35接近，也沒有特別的問題。
《集光型太陽光發電單元之構成例》
圖6係作為構成模組1M的集光型發電的光學系基本構成之集光型太陽光發電單元1U之一例之剖面圖。
圖中，集光型太陽光發電單元1U，在正對太陽、且太陽光的入射角為0度時，受光部R的二次透鏡30及電池33會在一次透鏡12f的光軸Ax上。由一次透鏡12f集光的光係通過遮蔽板14的開口14a，被取入受光部R的二次透鏡30、導到電池33。
圖6係作為構成模組1M的集光型發電的光學系基本構成之集光型太陽光發電單元1U之一例之剖面圖。
圖中，集光型太陽光發電單元1U，在正對太陽、且太陽光的入射角為0度時，受光部R的二次透鏡30及電池33會在一次透鏡12f的光軸Ax上。由一次透鏡12f集光的光係通過遮蔽板14的開口14a，被取入受光部R的二次透鏡30、導到電池33。
圖7係與圖6同樣的集光型太陽光發電單元1U之剖面圖，但顯示發生些微循跡偏離之狀態之一例。如前述，在些微循跡偏離，遮蔽板14並沒有遮蔽光。進入二次透鏡30的光會被導到電池33，而未進入二次透鏡30的光，則照到支承部31的端面31a。但是，照到端面31a的光的至少一部分會反射或者散射。從而，自端面31a、往支承部31內的光入射會被抑制。此外，即使某種程度的光進入支承部31內，由於在內部的散射或衰減，到達封裝32的光也會變弱。從而，可以抑制因OFF-AXIS的光導致封裝32受到損傷。
又，作為圖5的密封部37的聚矽氧樹脂，選定其折射率小於支承部31的玻璃的折射率者。說明這的作用效果。
圖8係在與圖5同樣的剖面圖、追記一部分光Lx的進路之圖。圖中，進入二次透鏡30的光基本上會被導到電池33，但由於二次透鏡30內的光散射，會有例如在圖示之類的光路射出光Lx之場合。於此，藉由密封部37的聚矽氧樹脂的折射率，小於支承部31的玻璃的折射率，光Lx變得不易進入支承部31、且容易反射。照到支承部31的內面並反射的光的至少一部分被導到電池33。這樣一來，藉由將雖是少量而由於散射漏出的光的至少一部分導到電池33，可以更加提升發電效率。
圖8係在與圖5同樣的剖面圖、追記一部分光Lx的進路之圖。圖中，進入二次透鏡30的光基本上會被導到電池33，但由於二次透鏡30內的光散射，會有例如在圖示之類的光路射出光Lx之場合。於此，藉由密封部37的聚矽氧樹脂的折射率，小於支承部31的玻璃的折射率，光Lx變得不易進入支承部31、且容易反射。照到支承部31的內面並反射的光的至少一部分被導到電池33。這樣一來，藉由將雖是少量而由於散射漏出的光的至少一部分導到電池33，可以更加提升發電效率。
《受光部之構成例：第2實施型態》
圖9係顯示第2實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。圖中，除了密封部37B以外，因為與第1實施型態(圖5)相同而省略說明。第2實施型態的密封部37B，係將光透過性玻璃的微珠灌入光透過性樹脂、硬化之物。
該場合之密封部37B，其對紫外線的經年耐久性比第1實施型態的密封部37(圖5)還佳。
圖9係顯示第2實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。圖中，除了密封部37B以外，因為與第1實施型態(圖5)相同而省略說明。第2實施型態的密封部37B，係將光透過性玻璃的微珠灌入光透過性樹脂、硬化之物。
該場合之密封部37B，其對紫外線的經年耐久性比第1實施型態的密封部37(圖5)還佳。
《受光部之構成例：第3實施型態》
圖10係顯示第3實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。圖中，除了支承部31的上端部以外，因為與第1實施型態(圖5)相同而省略說明。第3實施型態之支承部31係光透過性玻璃製，但上端部的端面31a作成毛玻璃狀的粗糙面。OFF-AXIS的光，會被抑制因支承部31的端面31a導致散射、進入支承部31內。
圖10係顯示第3實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。圖中，除了支承部31的上端部以外，因為與第1實施型態(圖5)相同而省略說明。第3實施型態之支承部31係光透過性玻璃製，但上端部的端面31a作成毛玻璃狀的粗糙面。OFF-AXIS的光，會被抑制因支承部31的端面31a導致散射、進入支承部31內。
如此，支承部31的、接收OFF-AXIS的光之側的端面最好是作成使接收的光散射之粗糙面。此類之端面，係藉由使光散射而能抑制光往支承部31內的入射及透過，且抑制對電池33周邊的損傷。形成毛玻璃狀的加工是簡單的，此類之支承部31係可以較便宜地進行製作。又，形成毛玻璃狀係一例，也可以施予附細溝等、其他型態之粗糙面加工。此外，也可以取代粗糙面加工，而施予高反射塗層(HR塗層)。
《受光部之構成例：第4實施型態》
圖11係顯示第4實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。在圖11，受光部R係具備：二次透鏡30、支承部31、封裝32、電池33、導線架(P側)34、金線35、導線架36(N側)、密封部37、旁通二極體38、及裝填部39。受光部R被組裝在可撓性印刷配線板13上。
圖11係顯示第4實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。在圖11，受光部R係具備：二次透鏡30、支承部31、封裝32、電池33、導線架(P側)34、金線35、導線架36(N側)、密封部37、旁通二極體38、及裝填部39。受光部R被組裝在可撓性印刷配線板13上。
針對二次透鏡30、封裝32、電池33、導線架(P側)34、金線35、導線架36(N側)、密封部37，因與第1實施型態(圖5)相同而省略說明。圖中，旁通二極體38係設置在封裝32外側的、可撓性印刷配線板13上，且由裝填部39覆蓋。裝填部39，係提高可撓性印刷配線板13上的、受光部R下部及旁通二極體38之密封性及絕緣性。
此外，於本實施型態之受光部R，支承部31係具備圓筒狀的支撐基部31s、與凸緣狀的遮蔽部31f。遮蔽部31f係在支撐基部31s的上端部被一體形成，且在與一次透鏡12f對向的端面31a(表面)，例如毛玻璃狀地、實施使光散射的粗糙面加工。遮蔽部31f，係以光軸Ax為中心擴展使徑長大於支撐基部31s，可以保護旁通二極體38及裝填部39遮蔽OFF-AXIS的太陽光。
《受光部之構成例：第5實施型態》
圖12係顯示第5實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。圖中，除了支承部31的支撐基部31s以外，因為與第4實施型態(圖11)相同而省略說明。本實施型態之支撐基部31s，係在外周面31b例如實施毛玻璃狀的粗糙面加工。此類之支撐基部31s，如圖8之說明，來自二次透鏡30的出射光並不易進入，即使若干進入，該光Ly的透過也會由於外周面31b的粗糙面加工而被抑制。從而，可以抑制光照到裝填部39或旁通二極體38並導致劣化之情形。
圖12係顯示第5實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。圖中，除了支承部31的支撐基部31s以外，因為與第4實施型態(圖11)相同而省略說明。本實施型態之支撐基部31s，係在外周面31b例如實施毛玻璃狀的粗糙面加工。此類之支撐基部31s，如圖8之說明，來自二次透鏡30的出射光並不易進入，即使若干進入，該光Ly的透過也會由於外周面31b的粗糙面加工而被抑制。從而，可以抑制光照到裝填部39或旁通二極體38並導致劣化之情形。
又，於圖12，在支撐基部31s的外周面31b實施粗糙面加工，但也可以取代此，或追加地、對支撐基部31s的內周面實施粗糙面加工。在該場合，可更加確實地抑制光往支撐基部31s進入。但是，製造上，對外周面實施粗糙面加工是較容易的。
《受光部之構成例：第6實施型態》
圖13係顯示第6實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。圖中，除了支承部31及封裝32以外，因為與第1實施型態(圖5)相同而省略說明。於本實施型態，支承部31係直接被載置於可撓性印刷配線板13。封裝32像是被內嵌在支承部31的狀態，反過來說，支承部31像是外嵌在封裝32的狀態。根據如此的構成，可以將封裝32更小化。此外，可以將封裝32與支承部31、互相簡單地定位。
圖13係顯示第6實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。圖中，除了支承部31及封裝32以外，因為與第1實施型態(圖5)相同而省略說明。於本實施型態，支承部31係直接被載置於可撓性印刷配線板13。封裝32像是被內嵌在支承部31的狀態，反過來說，支承部31像是外嵌在封裝32的狀態。根據如此的構成，可以將封裝32更小化。此外，可以將封裝32與支承部31、互相簡單地定位。
《受光部之構成例：第7實施型態》
圖14係顯示第7實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。與圖13不同之點在於二次透鏡30、與支承部31為一體化。在支承部31，形成收容電池33及封裝32之凹部31c。此外，支承部31上端部的端面31a作成毛玻璃狀的粗糙面。
該場合，二次透鏡30及支承部31可以被簡單化成為1個零件，並且，相互的位置關係也被固定、作成更安定之品質。
圖14係顯示第7實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部R的構成例之剖面圖。與圖13不同之點在於二次透鏡30、與支承部31為一體化。在支承部31，形成收容電池33及封裝32之凹部31c。此外，支承部31上端部的端面31a作成毛玻璃狀的粗糙面。
該場合，二次透鏡30及支承部31可以被簡單化成為1個零件，並且，相互的位置關係也被固定、作成更安定之品質。
《結論整理》
如以上各實施型態所示，支承部31係玻璃製，支撐二次透鏡30的端部、成為以光軸Ax為中心將端面31a擴展到二次透鏡30外側的型態，並且，該端面31a係成為將接收的光的至少一部分反射之反射面。
如以上各實施型態所示，支承部31係玻璃製，支撐二次透鏡30的端部、成為以光軸Ax為中心將端面31a擴展到二次透鏡30外側的型態，並且，該端面31a係成為將接收的光的至少一部分反射之反射面。
具有這樣的受光部R的集光型太陽光發電模組，係在沒有太陽循跡偏離時，利用一次透鏡12f集光的光會通過二次透鏡30、被導到電池33。另一方面，在發生集光的光不在二次透鏡30之類的循跡偏離時，使未進入二次透鏡30的太陽光、由支承部31的端面31a接收。此時，端面31a係反射接收的光的至少一部分，且抑制光往支承部31的入射及透過。從而，可以抑制因OFF-AXIS的太陽光導致對電池周邊之損傷。此類之支承部31，可以容易、且較便宜地製作，而且，由於可以配置在比金屬更接近電池33的位置，所以在OFF-AXIS時的遮光上佳。這樣一來，可以提供一種在集光型太陽光發電之製造上更容易、確實且便宜地實施之OFF-AXIS對策。
《其他》
又，可以相互地任意組合上述各實施型態之至少一部分。
此外，上述各實施型態之二次透鏡30之形狀，係顯示球(ball)狀或如圖14的圓頂狀之例，另外，橢圓體型(橢圓的旋轉體)、半球倒錐形(上部為半球體、下部為倒錐)、均化器型(上面為正方形、其下為四角錐)、水滴型(上部為圓錐、下部為半球體)、平凸型(上面為圓形的平面、其下為半球體)等也是已知的。
又，可以相互地任意組合上述各實施型態之至少一部分。
此外，上述各實施型態之二次透鏡30之形狀，係顯示球(ball)狀或如圖14的圓頂狀之例，另外，橢圓體型(橢圓的旋轉體)、半球倒錐形(上部為半球體、下部為倒錐)、均化器型(上面為正方形、其下為四角錐)、水滴型(上部為圓錐、下部為半球體)、平凸型(上面為圓形的平面、其下為半球體)等也是已知的。
《補充說明》
又，本次揭示的實施型態所有的要點均為例示而不應該認為是本發明之限制。本發明的範圍意圖包含申請專利範圍所示的，與申請專利範圍均等之意義以及在該範圍內的所有的變更。
又，本次揭示的實施型態所有的要點均為例示而不應該認為是本發明之限制。本發明的範圍意圖包含申請專利範圍所示的，與申請專利範圍均等之意義以及在該範圍內的所有的變更。
1‧‧‧陣列
1M‧‧‧集光型太陽光發電模組(模組)
1U‧‧‧集光型太陽光發電單元
2‧‧‧支撐裝置
11‧‧‧筐體
11b‧‧‧底面
12‧‧‧集光部
12a‧‧‧玻璃板
12f‧‧‧一次透鏡
13‧‧‧可撓性印刷配線板
14‧‧‧遮蔽板
14a‧‧‧開口
21‧‧‧支柱
22‧‧‧基礎
23‧‧‧2軸驅動部
24‧‧‧水平軸
25‧‧‧循跡架台
25a‧‧‧補強材
25b‧‧‧導軌
30‧‧‧二次透鏡
31‧‧‧支承部
31a‧‧‧端面
31b‧‧‧外周面
31c‧‧‧凹部
31e‧‧‧上端部內周邊緣
31f‧‧‧遮蔽部
31s‧‧‧支撐基部
32‧‧‧封裝
33‧‧‧電池
34‧‧‧導線架
35‧‧‧金線
36‧‧‧導線架
37、37B‧‧‧密封部
38‧‧‧旁通二極體
39‧‧‧裝填部
100‧‧‧太陽光發電裝置
Ax‧‧‧光軸
Lx、Ly‧‧‧光
R‧‧‧受光部
圖1係從受光面側來看1套的集光型太陽光發電裝置之一例之立體圖，顯示完成的狀態下的太陽光發電裝置。
圖2係從受光面側來看1套的集光型太陽光發電裝置之一例之立體圖，顯示組裝中途的狀態下的太陽光發電裝置。
圖3係顯示陣列正對太陽之姿勢之一例之立體圖。
圖4係顯示集光型太陽光發電模組的構成之一例之立體圖。
圖5係顯示第1實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部的構成例之剖面圖。
圖6係作為構成模組的集光型發電的光學系基本構成之集光型太陽光發電單元之一例之剖面圖。
圖7係與圖6同樣的集光型太陽光發電單元之剖面圖，但顯示發生些微循跡偏離之狀態之一例。
圖8係在與圖5同樣的剖面圖、追記一部分光的進路之圖。
圖9係顯示第2實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部的構成例之剖面圖。
圖10係顯示第3實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部的構成例之剖面圖。
圖11係顯示第4實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部的構成例之剖面圖。
圖12係顯示第5實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部的構成例之剖面圖。
圖13係顯示第6實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部的構成例之剖面圖。
圖14係顯示第7實施型態之、集光型太陽光發電模組受光部的構成例之剖面圖。
Claims (9)
- 一種集光型太陽光發電模組，係在筐體內並列複數個集光太陽光並發電之集光型太陽光發電單元而構成， 各個前述集光型太陽光發電單元係具備： 一次透鏡，係集光入射的太陽光； 可撓性印刷配線板，係設置在前述筐體底面； 電池，係設置在前述可撓性印刷配線板上之與正對太陽時前述一次透鏡的光軸一致的位置，並對集光的光進行光電變換； 二次透鏡，係設置於一特定位置，前述特定位置係在前述光軸上之前述一次透鏡與前述電池之間且在與前述電池之間形成間隙； 支承部，係包圍前述電池而將前述二次透鏡支撐在前述特定位置；及 密封部，係藉由光透過性材料填滿一空間，前述空間形成於前述支承部的內側之前述二次透鏡與前述電池之間； 前述支承部係玻璃製；支撐前述二次透鏡的端部係成為以前述光軸為中心且將端面擴展到前述二次透鏡的外側之型態，並且前述端面係成為將接受的光的至少一部分反射之反射面。
- 如申請專利範圍第1項記載之集光型太陽光發電模組，其中 前述端面係成為使接受的光散射之粗糙面。
- 如申請專利範圍第1項記載之集光型太陽光發電模組，其中 前述二次透鏡係球面鏡，前述支承部係圓筒狀的形狀。
- 如申請專利範圍第1項記載之集光型太陽光發電模組，其中 前述二次透鏡係球面鏡； 前述支承部係具有： 圓筒狀的支撐基部；以及 遮蔽部，係在前述支撐基部的端部形成為凸緣狀，且與前述一次透鏡對向的端面成為使接受的光散射的粗糙面。
- 如申請專利範圍第4項記載之集光型太陽光發電模組，其中 前述支撐基部的外周面及內周面之至少一者係成為使接受的光散射之粗糙面。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項記載之集光型太陽光發電模組，其中 前述密封部係以折射率比前述支承部的玻璃還小的聚矽氧樹脂形成。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項記載之集光型太陽光發電模組，其中 前述密封部係將玻璃製微珠混入樹脂並充填到前述空間者。
- 如申請專利範圍第1項記載之集光型太陽光發電模組，其中 前述二次透鏡及前述支承部係互為一體地形成的玻璃體。
- 一種集光型太陽光發電裝置， 係在太陽循跡的架台上排列複數個申請專利範圍第1項之集光型太陽光發電模組而構成陣列。
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