WO2011152132A1 - 太陽電池モジュール、および当該太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置 - Google Patents

太陽電池モジュール、および当該太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2011152132A1
WO2011152132A1 PCT/JP2011/059290 JP2011059290W WO2011152132A1 WO 2011152132 A1 WO2011152132 A1 WO 2011152132A1 JP 2011059290 W JP2011059290 W JP 2011059290W WO 2011152132 A1 WO2011152132 A1 WO 2011152132A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solar cell
light
cell module
solar
power generation
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/059290
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
前田　強
Original Assignee
シャープ株式会社
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 シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Priority to US13/700,863 priority Critical patent/US20130125955A1/en
Publication of WO2011152132A1 publication Critical patent/WO2011152132A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/052—Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells
    • H01L31/0525—Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells including means to utilise heat energy directly associated with the PV cell, e.g. integrated Seebeck elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/055—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means where light is absorbed and re-emitted at a different wavelength by the optical element directly associated or integrated with the PV cell, e.g. by using luminescent material, fluorescent concentrators or up-conversion arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/0547—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising light concentrating means of the reflecting type, e.g. parabolic mirrors, concentrators using total internal reflection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module and a solar power generation apparatus including the solar cell module.
  • FIG. 6 An example of the use of a conventional solar power generation device is shown in FIG.
  • the currently used general photovoltaic power generation apparatus 20 is used in a state in which the solar cell panel 21 is drawn all the way toward the sun. This is to use solar energy efficiently. Since such a solar cell panel 21 is normally composed of an opaque semiconductor, it cannot be laminated. Therefore, in order to fully condense sunlight 26, the large-area solar cell panel 21 is required, and the installation area of the solar power generation device 20 is increased accordingly.
  • Patent Document 1 discloses a device for reducing the area of the solar power generation device. Specifically, this document discloses a solar power generation device in which a solar cell is attached to a side surface perpendicular to the daylighting surface of a transparent light-absorbing-light-emitting plate in which phosphors are dispersed. Moreover, the reflective layer is provided in the side surface except the side surface which affixed the solar cell of the said solar power generation device. According to this, by using the light absorption-light emitting plate as the window surface of the building, the sunlight incident from the lighting surface is guided through the light absorption-light emitting plate and condensed on the solar cell. As a result, it is possible to efficiently use solar energy with a small-area solar power generation device.
  • Japanese Patent Publication Japanese Utility Model Publication No. 61-136559 (published August 25, 1986)”
  • FIG. 7 is a schematic view when the solar power generation device 30 disclosed in Patent Document 1 is viewed from the daylighting surface side.
  • the light 36 guided in the direction perpendicular to the end surface where the solar cell 32 is not disposed is reflected by the reflecting plate 34. And only the reflection between the opposite end faces is repeated, and the solar cell 32 cannot be condensed. As a result, the light guided in the direction perpendicular to the end face where the solar cell 32 is not disposed does not enter the solar cell 32, so that the light use efficiency of the solar power generation device 30 is reduced.
  • an object of the present invention is to provide a solar cell module capable of generating power with high efficiency by efficiently collecting external light on the solar cell, and the solar cell. It is providing the solar power generation device provided with the battery module.
  • a solar cell module has a daylighting surface, a plurality of intersecting surfaces intersecting the daylighting surface, a light collecting plate containing a fluorescent material, and a plurality of the intersecting surfaces.
  • a solar cell module including at least one solar cell provided on the intersecting surface, wherein a reflector is provided on any of the intersecting surfaces different from the intersecting surface provided with the solar cell. There are a plurality of the intersecting surfaces provided with the reflector, and the extending directions of the intersecting surfaces intersect with each other.
  • the end surfaces other than the end surface provided with the solar cell are arranged so as not to be parallel to each other. According to this, the light guided toward one of the end faces where the solar cell is not installed is reflected by the reflecting plate provided on the end face, and finally reaches the solar cell to generate power from the solar cell.
  • the end surfaces not provided with solar cells are arranged so as to be parallel to each other, the light incident on the light collector is perpendicular to one of the two end surfaces arranged in parallel.
  • the light guided to is merely reflected between two end faces arranged in parallel and cannot enter the solar cell.
  • the end surfaces where the solar cells are not provided are arranged so as not to be parallel to each other, and therefore light that repeatedly reflects between the two end surfaces. Does not occur. Therefore, most of the external light incident on the solar cell module can be collected on the solar cell, so that the power generation efficiency of the solar cell module can be increased.
  • the solar cell is provided on the end face of the light collector, sufficient power generation efficiency can be obtained while the solar cell has a small area.
  • the degree of freedom in the design of solar cell modules is high, high efficiency solar power generation can be achieved by installing solar cell modules on the window frame of buildings or automobiles, or installing them on the roof. A system can be realized.
  • the solar power generation device which concerns on this invention is a solar power generation device provided with two or more of any one of the solar cell modules mentioned above, Comprising:
  • the said light-condensing plate is carrying out trapezoid shape.
  • a plurality of the solar cell modules are arranged so that one upper bottom portion and the other lower bottom portion of adjacent light collectors are adjacent to each other.
  • the power generation efficiency of the solar cell module can be increased. Furthermore, since the solar cell is provided on the end face of the light collector, sufficient power generation efficiency can be obtained while the solar cell has a small area. In addition, since the degree of freedom in the design of solar cell modules is high, high efficiency solar power generation can be achieved by installing solar cell modules on the window frame of buildings or automobiles, or installing them on the roof. A system can be realized.
  • (A) in a figure is a figure at the time of seeing the solar cell module which concerns on one Embodiment of this invention from the lighting surface side
  • (b) in the figure is a solar cell which concerns on one Embodiment of this invention. It is a figure at the time of seeing a module from the lighting surface side
  • (c) in a figure is a figure at the time of seeing the solar cell module which concerns on one Embodiment of this invention from the lighting surface side
  • (( d) is a view when the solar cell module according to one embodiment of the present invention is viewed from the daylighting surface side
  • (e) in the figure is the daylighting surface of the solar cell module according to one embodiment of the present invention.
  • (f) in a figure is a figure when the solar cell module which concerns on one Embodiment of this invention is seen from the lighting surface side. It is a figure at the time of seeing the solar cell module which concerns on one Embodiment of this invention from the lighting surface side.
  • (A) in a figure is a figure at the time of seeing the solar cell module which concerns on one Embodiment of this invention from the lighting surface side
  • (b) in the figure is a solar cell which concerns on one Embodiment of this invention. It is an enlarged view of the corner of a module. It is a figure which shows the usage example of the conventional solar power generation device. It is a figure at the time of seeing the conventional solar power generation device from the lighting surface side.
  • FIG. 1 is a diagram when the solar cell module 1 is viewed from the daylighting side.
  • the solar cell module 1 includes a solar cell 2, a fluorescent light collector 3 (light collector), and a reflector 4.
  • the fluorescent light collector 3 is plate-shaped and has a daylighting surface on which external light 6 such as sunlight or illumination light is incident and an intersecting surface (that is, an end surface or a side surface) intersecting the daylighting surface.
  • the solar cell 2 is provided on at least one of the end faces (intersection planes intersecting the daylighting face) of the fluorescent light collector 3, and the reflector 4 is provided on the remaining end face of the fluorescent light collector 3. Yes.
  • the structure which provided the solar cell 2 in one end surface of the fluorescence light-condensing plate 3, and provided the reflecting plate 4 in the remaining three end surfaces is shown.
  • the external light 6 that has entered from the daylighting surface of the solar cell module 1 is guided inside the fluorescent light collecting plate 3 and finally condensed on the solar cell 2.
  • the condensed light is used for power generation by the solar cell 2.
  • the solar cell module 1 among the end surfaces of the fluorescent light collector 3, end surfaces other than the end surface on which the solar cell 2 is provided are arranged so as not to be parallel to each other. It is a feature.
  • the three end surfaces where the solar cell 2 is not provided are not parallel to each other. According to this, most of the external light 6 incident on the solar cell module 1 is collected on the solar cell 2, and the solar cell module 1 can generate power efficiently.
  • the end surfaces other than the end surface on which the solar cell 2 is provided are arranged so as not to be parallel to each other. Does not occur. Therefore, most of the external light 6 incident on the solar cell module 1 can be collected on the solar cell 2, so that the power generation efficiency of the solar cell module 1 can be increased.
  • this invention was made
  • the present invention is applied when there are a plurality of end faces where the solar cell 2 is not provided.
  • the fluorescent light collecting plate 3 converts the wavelength of the light incident on the fluorescent light collecting plate 3 into a wavelength region effective for photoelectric conversion in the solar cell 2. What is necessary is just to make it condense on the solar cell 2 provided in this.
  • Examples of such a fluorescent light collecting plate 3 include a light guide plate mixed with a fluorescent material or a light guide plate coated with a fluorescent material.
  • the fluorescent material a conventionally known fluorescent material can be used.
  • a rare earth metal hydrochloride or sulfate such as coumarin fluorescent dye, samarium, terbium, europium, gadolinium, dysprosium, molybdenum
  • transition metal acid salts such as calcium oxide and calcium tungstate
  • aromatic hydrocarbons such as benzene and naphthalene
  • phthalein dyes such as eosin and fluorescein.
  • a conventionally well-known light guide plate can be used, for example, although an acrylic substrate, a glass substrate, a polycarbonate substrate etc. are mentioned, it is not limited to this.
  • the content of the fluorescent material in the fluorescent light collector 3 is not particularly limited, but is preferably 10% by weight or less, and thereby, multiple scattering by the fluorescent material can be suppressed and efficient fluorescent emission can be realized. .
  • the thickness of the fluorescent light collector 3 is not particularly limited, but is preferably 1 mm to 10 mm, and more preferably 2 mm to 5 mm. Thereby, the fluorescent condensing plate 3 which is lightweight and strong can be obtained. Further, the length of one side of the fluorescent light collector 3 is not particularly limited. And the area by the side of the lighting surface of the fluorescence light-condensing plate 3 is not specifically limited.
  • the fluorescent light collector 3 can be attached to the window frame, and is configured by an acrylic substrate having a size and thickness that can function as a window surface. Is done.
  • the size and thickness of the fluorescent light collector 3 may be appropriately set according to various conditions such as the installation area.
  • FIG. 2A to 2D are schematic views showing cross sections of the fluorescent light collectors 3a to 3d.
  • the reflector 4 is omitted for easy understanding of the fluorescent light collectors 3a to 3d.
  • the fluorescent material dispersion method is shown.
  • the fluorescent light collecting plate 3 a is formed by dispersing the fluorescent material 9 in the light guide plate 8.
  • the solar cell module 1a is completed by disposing the solar cell 2 on at least one of the end surfaces of the formed fluorescent light collector 3a and bonding the reflector 4 to the other end surface.
  • the fluorescent material coating method is shown.
  • the fluorescent light collector 3 b is formed by applying a coating agent 11 in which the fluorescent material 9 is dispersed to the surface of the light guide plate 8.
  • the solar cell module 1b is completed by disposing the solar cell 2 on at least one of the end surfaces of the formed fluorescent light collector 3b and bonding the reflection plate 4 to the other end surface.
  • the fluorescent sheet bonding method is shown.
  • the fluorescent light collector 3c is formed by bonding the material in which the fluorescent material 9 is dispersed in the sheet 12 to the light guide plate 8 through the adhesive 13.
  • the solar cell module 1c is completed by disposing the solar cell 2 on at least one of the end surfaces of the formed fluorescent light collector 3c and bonding the reflection plate 4 to the other end surface.
  • the fluorescent adhesive pasting method is shown.
  • the fluorescent material 9 is dispersed in the adhesive 13, and the transparent sheet 14 is bonded to the light guide plate 8 through the adhesive 13, thereby collecting the fluorescent light.
  • An optical plate 3d is formed.
  • the solar cell module 1d is completed by disposing the solar cell 2 on at least one of the end surfaces of the formed fluorescent light collector 3d and bonding the reflector 4 to the other end surface.
  • the fluorescent light collector 3 according to the present embodiment can be manufactured using any of the manufacturing methods described above, but is not necessarily limited thereto.
  • the reflection plate 4 a known reflection plate can be used, and examples thereof include an aluminum reflection plate, a silver (Ag) reflection plate, and a dielectric laminated film, but are not limited thereto.
  • the size of the reflecting plate 4 is not particularly limited, but it is preferable that the width of the bonding surface is the same as the thickness of the fluorescent light collecting plate 3. Thereby, the light which guides the fluorescence light-condensing plate 3 and reaches
  • a known solar cell can be used, and examples thereof include an amorphous silicon (a-Si) solar cell, a polycrystalline silicon solar cell, a single crystal silicon solar cell, and a compound solar cell. It is not limited to this.
  • the solar cell 2 is attached to the end surface (side surface intersecting the daylighting surface) of the fluorescent light collector 3 using a conventionally known transparent adhesive or the like. At this time, the solar cell 2 is provided on at least one of the end faces of the fluorescent light collector 3, but is provided at least on the end face having the shortest length among the end faces of the fluorescent light collector 3. It is preferable. According to this, the usage area of the solar cell 2 can be minimized, and the solar cell module 1 with high power generation efficiency can be provided while the solar cell 2 is a small area.
  • the size of the solar cell 2 is not particularly limited, but the width of the light receiving portion is preferably the same as the thickness of the fluorescent light collector 3. Thereby, the light which guides the fluorescence light-condensing plate 3 and reaches
  • the solar cell module 1 as shown in FIG. 1 was produced and the power generation efficiency was examined.
  • a coumarin fluorescent dye that emits light by sunlight was dispersed in an acrylic resin, thereby producing a trapezoidal fluorescent light collector 3 (thickness: 10 mm, daylighting surface side area: 1 m 2 ).
  • a solar cell 2 having a light receiving portion of 10 mm width was provided on one end face of the produced fluorescent light collector 3.
  • an aluminum reflecting plate was bonded as the reflecting plate 4 using an acrylic adhesive.
  • the amount of power generated when the solar cell module 1 thus produced was installed outdoors in a clear sky was about 23 W.
  • a 1 m square square fluorescent condensing acrylic plate (thickness: 10 mm) was produced using the same material as the solar cell module 1 described above.
  • a solar cell 2 having a light receiving portion of 10 mm width was provided on one end face of the produced fluorescent condensing acrylic plate, and an aluminum reflecting plate was bonded to the other end face using an acrylic adhesive.
  • the amount of power generated when the solar cell module thus produced was installed outdoors on a clear day was about 20 W.
  • the solar cell module 1 has higher power generation efficiency than the conventional solar cell module. This is because the light collection rate of the solar cell module 1 is higher than that of the conventional solar cell module. Specifically, when the solar cell module 1 is irradiated with sunlight, light in a part of the wavelength region of the sunlight is absorbed by the phosphor in the acrylic resin and emits light with a yellow-green wavelength. Of this light, about 75% of the light is guided through the fluorescent light collector 3 and directly guided to the end face where the solar cell 2 is installed. On the other hand, the light guided toward one of the three end surfaces where the solar cell 2 is not installed is reflected by the reflector 4 provided on the end surface, and finally reaches the solar cell 2, and the solar cell Used for power generation of 2. As a result, almost all of the light guided through the fluorescent light collector 3 finally reaches the solar cell 2, and the solar cell module 1 exhibits high light condensing properties.
  • the solar cell 2 is provided on the end face of the fluorescent light collector 3, sufficient power generation efficiency can be obtained while the solar cell 2 has a small area.
  • the solar cell module 1 since the solar cell module 1 has a high degree of design freedom, it can be used by attaching the solar cell module 1 to a window frame of a building or an automobile or using it by attaching it on a roof. A photovoltaic system can be realized.
  • FIG. 3 shows an example of the shape of the fluorescent light collector 3.
  • (A) to (f) in FIG. 3 are views when the solar cell module 1 is viewed from the daylighting surface side.
  • the fluorescent light collector 3 has at least one end surface on which the solar cell 2 is provided, and the end surface on which the solar cell 2 is provided. As long as the other end faces are arranged so as not to be parallel to each other, the shape of the fluorescent light collector 3 is not particularly limited. Therefore, as shown in (c) to (f) in FIG. 3, the fluorescent light collector 3 is not limited to a quadrangular shape, and may be another polygonal shape such as a pentagonal shape or a hexagonal shape. Whatever the shape of the fluorescent light collecting plate 3, if the end surfaces where the solar cells 2 are not provided are arranged so as not to be parallel to each other, the fluorescent light collecting plate 3 efficiently transmits incident light to the solar cells 2. It can be guided. That is, it is only necessary that the end surfaces are arranged so that the respective extending directions intersect at a plurality of end surfaces provided with the reflecting plate 4.
  • FIG. 4 is a view when the solar power generation device 10 including the solar cell module 1 is viewed from the daylighting side.
  • the solar power generation device 10 includes a plurality of solar cell modules 1.
  • the trapezoidal solar cell module 1 is employed, as shown in the figure, in the adjacent solar cell modules 1, the upper bottom portion of one fluorescence collector plate 3 and the other fluorescence collector plate 3.
  • a plurality of solar cell modules 1 can be efficiently arranged in a certain area by arranging so that the lower bottom portion is adjacent.
  • the solar cell module 1 which can be efficiently arrange
  • the solar power generation device 10 may include, for example, a storage battery that stores the output from the solar cell module 1.
  • the solar cell device 10 can be installed, for example, on a window or roof of a building, a window of an automobile, etc., and the solar cell 2 with a small area can efficiently convert solar energy into electric power.
  • FIG. 5 is a diagram when the solar cell module 1e is viewed from the daylighting surface side.
  • FIG.5 (b) is the figure which expanded the site
  • the reflecting plate 4 is bonded to the end surface where the solar cell 2 is not installed, but the end surfaces to which the reflecting plate 4 is bonded form an angle with each other. Is arranged. That is, the part (corner of the solar cell module 1) where the end surfaces to which the reflecting plate 4 is bonded intersects has an angular shape. In this case, among the light incident on the solar cell module 1, the light guided to the corner of the solar cell module 1 may be absorbed by the corner. As a result, the light use efficiency of the solar cell module 1 is reduced.
  • a portion where the end surfaces to which the reflection plates 4a are bonded has a curved surface.
  • the corners of the solar cell module 1e have a rounded shape.
  • the portion where the end surfaces to which the reflecting plate 4a is bonded intersects with each other in a curved surface.
  • the reflecting plate 4 a bonded to the fluorescent light collecting plate 3 is not bonded to each end face of the fluorescent light collecting plate 3, but the belt-like reflecting plate 4 a is continuously bonded to the side surface of the fluorescent light collecting plate 3.
  • the curvature radius of the corner of the fluorescent light collector 3 is not particularly limited.
  • the light guided to the corner of the solar cell module 1e is reflected by the curved surface of the corner. Therefore, the light guided to the corner of the solar cell module 1e can be prevented from being absorbed by the corner. As a result, in the solar cell module 1e, higher light condensing performance can be realized, and light utilization efficiency can be further increased.
  • the solar cell module 1e can be prevented from being broken or chipped when the solar cell module 1e is transported, and the solar cell module 1e can be handled more easily. Become.
  • This embodiment is the same as the first embodiment described above except that the corner of the solar cell module 1e has a curved surface. Therefore, also in the solar cell module 1e, among the end surfaces of the fluorescent light collector 3, the end surfaces where the solar cells 2 are not provided are arranged so as not to be parallel to each other. According to this, most of the external light 6 incident on the solar cell module 1e is collected on the solar cell 2, and the solar cell module 1e can efficiently generate power. For example, out of the external light 6 incident on the point Q of the fluorescent light collector 3, the light guided in the direction of the arrow D shown in the figure enters the solar cell 2 as it is. On the other hand, the light guided in the directions of arrows E and F is reflected by the reflecting plate 4 a and finally enters the solar cell 2.
  • the fluorescent light collector 3 since the end surfaces other than the end surface on which the solar cell 2 is provided are arranged so as not to be parallel to each other, reflection is repeated between the two end surfaces. No light is produced. Therefore, most of the external light 6 incident on the solar cell module 1e can be collected on the solar cell 2, so that the power generation efficiency of the solar cell module 1e can be increased.
  • angular of the solar cell module 1e has a curved surface is the same as that of the above-mentioned 1st Embodiment, it does not mention here.
  • the solar cell is provided at least on the intersecting surface having the smallest length intersecting the daylighting surface of the light collector among the plurality of intersecting surfaces. It is characterized by.
  • the use area of the solar cell can be minimized, and a solar cell module with high power generation efficiency can be provided while the solar cell has a small area.
  • the solar cell module according to the present invention is characterized in that, in the light collector, a portion where the adjacent intersecting surfaces intersect has a curved surface.
  • angular part (location where the end surfaces where the reflecting plate is bonded) of the solar cell module is the curved surface which the said corner has Is reflected by. Therefore, the light guided to the corner of the solar cell module can be prevented from being absorbed by the corner. As a result, in the solar cell module, higher light condensing performance can be realized, and light utilization efficiency can be further increased.
  • the one where the end surfaces where the reflecting plates are bonded to each other has a curved surface is easier to bond the reflecting plate to the end surfaces. Furthermore, the solar cell module can be prevented from being broken or chipped when the solar cell module is transported, and the solar cell module can be handled more easily.
  • the present invention can provide a solar cell module with a high degree of design freedom and high light collection efficiency, it can be suitably used as a solar power generation system in a window of a building or a car, a roof of a building, or the like. it can.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

　太陽電池モジュール（１）は、太陽電池（２）、蛍光集光板（３）、および反射板（４）を備えている。蛍光集光板（３）は、太陽光または照明光等の外光（６）が入射する採光面に面しており、当該蛍光集光板（３）が有する端面（採光面に交差する交差面）のうち少なくとも１つに、太陽電池（２）は設けられている。蛍光集光板（３）の残りの端面には、反射板（４）が設けられている。蛍光集光板（３）が有する端面のうち、太陽電池（２）が設けられていない端面は、互いに平行にならないように配置されている。これによれば、太陽電池（２）が設置されていない端面のいずれかに向かって導光する光は、端面に設けられた反射板（４）によって反射され、最終的には太陽電池（２）に到達し、太陽電池の発電に利用される。

Description

太陽電池モジュール、および当該太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置
　本発明は、太陽電池モジュール、および当該太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置に関する。
　太陽電池は、クリーンなエネルギー源としての重要性が認められ、その需要が高まりつつある。太陽電池の利用分野は、大型機器類のパワーエネルギー源から、精密な電子機器類の小型電源まで多岐に渡っており、太陽電池を備えた様々な太陽光発電装置は広く普及しつつある。
　従来の太陽光発電装置の一使用例を図６に示す。図６に示すように、現在使用されている一般的な太陽光発電装置２０は、太陽電池パネル２１を太陽の方向に向けて一面に引き詰めた状態で使用される。これは、太陽エネルギーを効率的に利用するためである。このような太陽電池パネル２１は、通常不透明な半導体によって構成されているので、積層配置することができない。したがって、太陽光２６を十分に集光するためには、大面積の太陽電池パネル２１が必要となり、それに伴い太陽光発電装置２０の設置面積も大きくなる。
　そこで、太陽光発電装置を小面積化する工夫が、特許文献１ではされている。具体的には、本文献には、内部に蛍光体を分散させた透明な吸光－発光板の採光面と直角な側面に太陽電池を貼り付けた太陽光発電装置が開示されている。また、当該太陽光発電装置の、太陽電池を貼り付けた側面を除く側面には、反射層が設けられている。これによれば、当該吸光－発光板を建物の窓面として使用することによって、採光面から入射した太陽光は、吸光－発光板内を導光して、太陽電池に集光する。その結果、小面積の太陽光発電装置で効率良く太陽エネルギーを利用することが可能となる。
日本国公開特許公報「実開昭６１－１３６５５９号公報（１９８６年８月２５日公開）」
　しかしながら、特許文献１に開示されている太陽光発電装置のように、透明な蛍光板のエッジに太陽電池を配置した構成では、太陽光発電装置を小面積化することが可能になったが、太陽光の利用効率は低い。この理由について、図７を参照して説明する。図７は、特許文献１に開示されている太陽光発電装置３０を採光面側から見た場合の概略図である。
　太陽光発電装置３０の採光面に入射した光のうち、図７のように、太陽電池３２が配置されていない端面に対して垂直方向に導光した光３６は、反射板３４によって、当該端面と相対する端面との間で反射を繰り返すだけであり、太陽電池３２に集光することができない。その結果、太陽電池３２が配置されていない端面に対して垂直方向に導光した光は、太陽電池３２に入射しないので、太陽光発電装置３０の光利用効率が低下してしまう。
　そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、外光を効率良く太陽電池に集光することによって、高効率で発電することが可能な太陽電池モジュール、および当該太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置を提供することにある。
　本発明に係る太陽電池モジュールは、上記課題を解決するために、採光面と、上記採光面に交差する複数の交差面とを有し、蛍光材料を含有する集光板と、複数の上記交差面のうち、少なくとも１つの上記交差面に設けられた太陽電池とを備えた太陽電池モジュールであって、上記太陽電池が設けられた上記交差面とは別の上記交差面のいずれにも反射板が設けられており、上記反射板が設けられている上記交差面は複数あり、該交差面のそれぞれの伸展方向は、互いに交差することを特徴としている。
　上記の構成によれば、集光板が有する端面（採光面に交差する交差面）のうち、太陽電池が設けられている端面以外の端面は、互いに平行にならないように配置されている。これによれば、太陽電池が設置されていない端面のいずれかに向かって導光する光は、端面に設けられた反射板によって反射され、最終的には太陽電池に到達し、太陽電池の発電に利用される。
　もし、太陽電池が設けられていない端面同士が互いに平行になるように配置されていると、集光板に入射した光のうち、平行に配置されている２つの端面のいずれかに対して垂直方向に導光された光は、平行に配置されている２つの端面の間で反射を繰り返すだけであり、太陽電池に入射することができない。しかしながら、本発明に係る集光板では、集光板が有する端面のうち、太陽電池が設けられていない端面は、互いに平行にならないように配置されているので、２つの端面の間で反射を繰り返す光は生じない。したがって、太陽電池モジュールに入射したほとんどの外光を太陽電池に集光することが可能となるので、太陽電池モジュールの発電効率を高めることができる。
　さらに、太陽電池を集光板の端面に設けているので、太陽電池が小面積でありながら十分な発電効率が得られる。また、太陽電池モジュールの設計の自由度が高いので、太陽電池モジュールを建物または自動車の窓枠に取り付けて使用したり、屋根の上に取り付けて使用したりすることによって、高効率な太陽光発電システムを実現することができる。
　また、本発明に係る太陽光発電装置は、上記課題を解決するために、上述したいずれかの太陽電池モジュールを複数備えた太陽光発電装置であって、上記集光板は台形形状をしており、隣り合う上記集光板のうち、一方の上底部分と他方の下底部分とが隣接するようにして複数の上記太陽電池モジュールが配置されていることを特徴としている。
　上記の構成によれば、小さい面積の太陽電池によって、太陽光エネルギーを効率良く電力に変換することが可能な太陽光発電装置を提供することができる。
　本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
　本発明によれば、太陽電池モジュールに入射したほとんどの外光を太陽電池に集光することが可能となるので、太陽電池モジュールの発電効率を高めることができる。さらに、太陽電池を集光板の端面に設けているので、太陽電池が小面積でありながら十分な発電効率が得られる。また、太陽電池モジュールの設計の自由度が高いので、太陽電池モジュールを建物または自動車の窓枠に取り付けて使用したり、屋根の上に取り付けて使用したりすることによって、高効率な太陽光発電システムを実現することができる。
本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを採光面側から見た場合の図である。 図中の（ａ）は、本発明の一実施形態に係る蛍光集光板の断面を示す概略図であり、図中の（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る蛍光集光板の断面を示す概略図であり、図中の（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る蛍光集光板の断面を示す概略図であり、図中の（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る蛍光集光板の断面を示す概略図である。 図中の（ａ）は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを採光面側から見た場合の図であり、図中の（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを採光面側から見た場合の図であり、図中の（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを採光面側から見た場合の図であり、図中の（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを採光面側から見た場合の図であり、図中の（ｅ）は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを採光面側から見た場合の図であり、図中の（ｆ）は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを採光面側から見た場合の図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを採光面側から見た場合の図である。 図中の（ａ）は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを採光面側から見た場合の図であり、図中の（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの角の拡大図である。 従来の太陽光発電装置の一使用例を示す図である。 従来の太陽光発電装置を採光面側から見た場合の図である。
　本発明の一実施形態について図面を参照して、以下に詳しく説明する。
　〔第１の実施形態〕
　（太陽電池モジュール１の構成）
　まず、本発明に係る太陽電池モジュールの第１の実施形態について、図１を参照して説明する。図１は、太陽電池モジュール１を採光面側から見た場合の図である。
　図１に示すように、太陽電池モジュール１は、太陽電池２、蛍光集光板３（集光板）、および反射板４を備えている。蛍光集光板３は板状であり、太陽光または照明光等の外光６が入射する採光面と、当該採光面に交差する交差面（すなわち端面、あるいは側面）とを有している。蛍光集光板３が有する端面（採光面に交差する交差面）のうち少なくとも１つに、太陽電池２は設けられており、蛍光集光板３の残りの端面には、反射板４が設けられている。本図では、蛍光集光板３の１つの端面に太陽電池２を設け、残りの３つの端面に反射板４を設けている構成を示している。
　太陽電池モジュール１の採光面から入射した外光６は、蛍光集光板３の内部で導光され、最終的に太陽電池２に集光する。集光した光が太陽電池２による発電に利用されることとなる。ここで、本実施形態に係る太陽電池モジュール１では、蛍光集光板３が有する端面のうち、太陽電池２が設けられている端面以外の端面は、互いに平行にならないように配置されていることを特徴としている。例えば、図１の場合では、太陽電池２が設けられていない３つの端面は、互いに平行になっていない。これによれば、太陽電池モジュール１に入射した外光６のほとんどは、太陽電池２に集光されることになり、太陽電池モジュール１は効率良く発電することができる。
　これについて、具体例を挙げて説明する。例えば、蛍光集光板３の点Ｐに入射した外光６のうち、図に示す矢印Ａ方向に導光された光は、そのまま太陽電池２に入射する。一方、矢印ＢおよびＣ方向に導光された光は、それぞれ反射板４によって反射され、最終的に太陽電池２に入射する。もし、太陽電池２が設けられていない端面同士が互いに平行になるように配置されていると、蛍光集光板３に入射した光のうち、平行に配置されている２つの端面のいずれかに対して垂直方向に導光された光は、平行に配置されている２つの端面の間で反射を繰り返すだけであり、太陽電池２に入射することができない。しかしながら、本実施形態に係る蛍光集光板３では、太陽電池２が設けられている端面以外の端面は、互いに平行にならないように配置されているので、２つの端面の間で反射を繰り返す光は生じない。したがって、太陽電池モジュール１に入射したほとんどの外光６を太陽電池２に集光することが可能となるので、太陽電池モジュール１の発電効率を高めることができる。
　なお、本発明は、蛍光集光板３において、太陽電池２が設けられていない２つの端面の間で反射を繰り返す光の発生を防ぐためになされたものであり、本実施形態は、蛍光集光板３において、太陽電池２が設けられていない端面が複数ある場合に適用されることは言うまでもない。
　（太陽電池モジュール１の各部材）
　以下では、太陽電池モジュール１の具体的な構成について説明する。
　蛍光集光板３は、当該蛍光集光板３に入射した光を波長変換し、太陽電池２における光電変換に有効な波長領域とするものであるが、採光面から入射した光を導光させ、端面に設けられた太陽電池２に集光させるものであれば良い。このような蛍光集光板３として、導光板に蛍光材料を混入したもの、あるいは導光板に蛍光材料を塗布したもの等が挙げられる。具体的には、上記蛍光材料として、従来公知の蛍光材料を使用可能であり、例えば、クマリン蛍光色素、サマリウム、テルビウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム等の希士類金属の塩酸塩または硫酸塩、モリブデン酸カルシウム、タングステン酸カルシウム等の遷移金属酸塩、ベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素、あるいはエオシン、フルオレセイン等のフタレイン系色素等が挙げられるが、これに限定されない。また、導光板としては、従来公知の導光板を使用可能であり、例えば、アクリル基板、ガラス基板、ポリカーボネート基板等が挙げられるが、これに限定されない。
　蛍光集光板３における蛍光材料の含有量は、特に限定されないが、１０重量％以下であることが好ましく、これにより、蛍光材料による多重散乱を抑制し、効率が良い蛍光発光を実現することができる。
　蛍光集光板３の厚みは、特に限定されないが、１ｍｍ～１０ｍｍであることが好ましく、２ｍｍ～５ｍｍであることがさらに好ましい。これにより、軽量かつ強度のある蛍光集光板３を得ることができる。また、蛍光集光板３の１辺の長さは、特に限定されない。そして、蛍光集光板３の採光面側の面積は、特に限定されない。
　太陽電池モジュール１を、建物の窓枠に取り付けて使用する場合、蛍光集光板３は、窓枠に取り付け可能であり、窓面として機能し得るような大きさおよび厚さのアクリル基板等によって構成される。また、太陽電池モジュール１を屋根の上に設けて使用する場合には、設置面積等の諸条件に応じて、蛍光集光板３の大きさおよび厚さを適宜設定すれば良い。
　蛍光集光板３を製造する方法として、以下の４つの方法が挙げられる。各製造方法について、図２を参照して説明する。図２中の（ａ）～（ｄ）は、蛍光集光板３ａ～３ｄの断面を示す概略図である。これらの図では、蛍光集光板３ａ～３ｄを分かりやすくするために、反射板４は省略している。
　まず、蛍光材料分散方式を示す。本方式では、図２中の（ａ）に示すように、導光板８中に蛍光材料９を分散することによって、蛍光集光板３ａを形成する。形成した蛍光集光板３ａが有する端面のうち、少なくとも１つに太陽電池２を配置し、他の端面に反射板４を接着することによって、太陽電池モジュール１ａが完成する。
　次に、蛍光材料コート方式を示す。本方式では、図２中の（ｂ）に示すように、蛍光材料９を分散したコート剤１１を、導光板８の表面に塗布することによって、蛍光集光板３ｂを形成する。形成した蛍光集光板３ｂが有する端面のうち、少なくとも１つに太陽電池２を配置し、他の端面に反射板４を接着することによって、太陽電池モジュール１ｂが完成する。
　続いて、蛍光シート貼合方式を示す。本方式では、図２中の（ｃ）に示すように、シート１２中に蛍光材料９を分散したものを、接着剤１３を介して導光板８に貼り合わせることによって、蛍光集光板３ｃを形成する。形成した蛍光集光板３ｃが有する端面のうち、少なくとも１つに太陽電池２を配置し、他の端面に反射板４を接着することによって、太陽電池モジュール１ｃが完成する。
　次に、蛍光粘着剤貼合方式を示す。本方式では、図２中の（ｄ）に示すように、蛍光材料９を接着剤１３中に分散し、当該接着剤１３を介して透明シート１４を導光板８に貼り合わせることによって、蛍光集光板３ｄを形成する。形成した蛍光集光板３ｄが有する端面のうち、少なくとも１つに太陽電池２を配置し、他の端面に反射板４を接着することによって、太陽電池モジュール１ｄが完成する。
　本実施形態に係る蛍光集光板３は、上述したいずれの製造方法を用いても製造することができるが、必ずしもこれに限定されるわけではない。
　反射板４としては、公知の反射板を使用可能であり、例えば、アルミ反射板、銀（Ａｇ）反射板、または誘電体積層膜等が挙げられるが、これに限定されない。反射板４の大きさは、特に限定されないが、その接着面の幅が蛍光集光板３の厚みと同一であることが好ましい。これにより、蛍光集光板３を導光して反射板４が配置されている端面に到達する光を効率良く反射することができる。
　太陽電池２としては、公知の太陽電池を使用可能であり、例えば、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、または単結晶シリコン太陽電池、化合物太陽電池等が挙げられるが、これに限定されない。太陽電池２は、従来公知の透過性の接着剤等を用いて、蛍光集光板３の端面（採光面に交差する側面）に取り付けられている。この際、太陽電池２は、蛍光集光板３が有する端面のうち、少なくとも１つに設けられているが、当該蛍光集光板３が有する端面のうち、長さが最も短い端面には少なくとも設けられていることが好ましい。これによれば、太陽電池２の使用面積を最小限にすることができる上に、太陽電池２が小面積でありながら発電効率が高い太陽電池モジュール１を提供することができる。
　太陽電池２の大きさは、特に限定されないが、その受光部の幅が蛍光集光板３の厚みと同一であることが好ましい。これにより、蛍光集光板３を導光して太陽電池２が配置されている端面に到達する光を効率良く受光することができる。
　ここで、図１に示すような太陽電池モジュール１を作製し、その発電効率を調べた。まず、太陽光で発光するクマリン蛍光色素をアクリル樹脂中に約３重量％分散させて、台形形状の蛍光集光板３（厚み：１０ｍｍ，採光面側面積：１ｍ２）を作製した。作製した蛍光集光板３の１つの端面に、受光部が１０ｍｍ幅の太陽電池２を設けた。その他の端面には、アクリル接着剤を用いて、反射板４としてアルミ反射板を接着した。このように作製した太陽電池モジュール１を快晴の屋外に設置したときの発電量は約２３Ｗであった。
　これに対して、上記太陽電池モジュール１と同様の材料を用いて、１ｍ角の正方形形状の蛍光集光アクリル板（厚み：１０ｍｍ）を作製した。作製した蛍光集光アクリル板の１つの端面に、受光部が１０ｍｍ幅の太陽電池２を設け、その他の端面には、アクリル接着剤を用いてアルミ反射板を接着した。このように作製した太陽電池モジュールを快晴の屋外に設置したときの発電量は約２０Ｗであった。
　このように、本実施形態に係る太陽電池モジュール１は、従来の太陽電池モジュールと比べて、その発電効率が高い。これは、太陽電池モジュール１の集光率が、従来の太陽電池モジュールと比較して高いためである。具体的には、太陽電池モジュール１に太陽光を照射すると、太陽光のうち、一部の波長域の光はアクリル樹脂中の蛍光体によって吸収され、黄緑色の波長の光を発光する。この光のうち、約７５％の光が蛍光集光板３中を導光し、太陽電池２が設置された端面に直接導光する光は、太陽電池２の発電に利用される。一方、太陽電池２が設置されていない３つの端面のいずれかに向かって導光する光は、端面に設けられた反射板４によって反射され、最終的には太陽電池２に到達し、太陽電池２の発電に利用される。結果、蛍光集光板３を導光した光のほとんどすべてが、最終的に太陽電池２に到達することになり、太陽電池モジュール１は高い集光性を発揮する。
　さらに、太陽電池２を蛍光集光板３の端面に設けているので、太陽電池２が小面積でありながら十分な発電効率が得られる。また、太陽電池モジュール１の設計の自由度が高いので、太陽電池モジュール１を建物または自動車の窓枠に取り付けて使用したり、屋根の上に取り付けて使用したりすることによって、高効率な太陽光発電システムを実現することができる。
　（蛍光集光板３の形状例）
　図１では、台形形状の蛍光集光板３を示したが、必ずしもこれに限定されるわけではなく、他の形状の蛍光集光板３も適用可能である。図３に蛍光集光板３の形状例を示す。図３中の（ａ）～（ｆ）は、太陽電池モジュール１を採光面側から見た場合の図である。
　図３中の（ａ）～（ｆ）に示すように、蛍光集光板３では、太陽電池２が設けられている端面を少なくとも１つ有しており、なおかつ太陽電池２が設けられている端面以外の端面が互いに平行にならないように配置されていれば、蛍光集光板３の形状は特に限定されない。したがって、図３中の（ｃ）～（ｆ）に示すように、蛍光集光板３は四角形形状に限定されず、五角形形状、または六角形形状等の他の多角形形状であっても良い。蛍光集光板３がいかなる形状であっても、太陽電池２が設けられていない端面同士が互いに平行にならないように配置されていれば、蛍光集光板３は入射光を効率良く太陽電池２にまで導光することができる。すなわち、反射板４が設けられている複数の端面において、それぞれの伸展方向が交差するように該端面が配置されていれば良い。
　（太陽光発電装置）
　本実施形態に係る太陽電池モジュール１を利用した太陽光発電装置の一例として、太陽電池モジュール１を備えた太陽光発電装置を、図４に示す。図４は、太陽電池モジュール１を備えた太陽光発電装置１０を採光面側から見た場合の図である。
　図４に示すように、太陽光発電装置１０は、複数の太陽電池モジュール１を備えている。本図では、台形形状の太陽電池モジュール１を採用しているため、図に示すように、隣り合う太陽電池モジュール１において、一方の蛍光集光板３の上底部分と、他方の蛍光集光板３の下底部分とが隣接するように配列することによって、一定面積に効率良く複数の太陽電池モジュール１を配列することができる。このように、太陽光発電装置１０を設けたい箇所に効率的に配置することができるような太陽電池モジュール１を適宜選択すれば良い。
　太陽光発電装置１０は、例えば、太陽電池モジュール１からの出力を蓄える蓄電池を備えていても良い。また、太陽電池装置１０は、例えば、建物の窓または屋根、自動車の窓等に設置可能であり、小さい面積の太陽電池２によって、太陽光エネルギーを効率良く電力に変換することが可能である。
　〔第２の実施形態〕
　本発明の第２の実施形態に係る太陽電池モジュールについて、図５を参照して説明する。図５中の（ａ）は、太陽電池モジュール１ｅを採光面側から見た場合の図である。図５（ｂ）は、図５中の（ａ）に示す部位７を拡大した図である。
　上記した第１の実施形態では、太陽電池２が設置されていない端面には、反射板４が接着されているが、反射板４が接着されている端面同士は、互いに角を成すようにして配置されている。すなわち、反射板４が接着されている端面同士が交わる箇所（太陽電池モジュール１の角）は角ばった形状をしている。この場合、太陽電池モジュール１に入射した光のうち、太陽電池モジュール１の角へと導光された光は、当該角に吸収されてしまう可能性がある。その結果、太陽電池モジュール１の光利用効率が低減してしまう。
　そこで、本実施形態に係る太陽電池モジュール１ｅでは、図５中の（ｂ）に示すように、反射板４ａが接着されている端面同士が交わる箇所（太陽電池モジュール１ｅの角）は、曲面を有している。すなわち、太陽電池モジュール１ｅの角は、丸みを帯びた形状となっている。この場合、蛍光集光板３が有する端面のうち、反射板４ａを接着する端面同士が交わる箇所は曲面状にする。そして、蛍光集光板３に接着する反射板４ａは、蛍光集光板３の各端面に接着するのではなく、帯状の反射板４ａを蛍光集光板３の側面に連続して貼り合わせる。ここで、蛍光集光板３（太陽電池モジュール１ｅ）の角の曲率半径は、特に限定されない。
　上記の構成によれば、太陽電池モジュール１ｅに入射した光のうち、太陽電池モジュール１ｅの角へと導光された光は、当該角が有する曲面によって反射される。したがって、太陽電池モジュール１ｅの角へと導光された光が、当該角に吸収されてしまうのを防ぐことができる。その結果、太陽電池モジュール１ｅでは、より高い集光性を実現でき、光利用効率をより高めることができる。
　また、蛍光集光板３が有する端面のうち、反射板４ａを接着する端面同士が交わる箇所が曲面状になっている方が、反射板４ａを当該端面に接着しやすい。さらには、太陽電池モジュール１ｅの運送時等に当該太陽電池モジュール１ｅが割れてしまったり、欠けてしまったりするのを防ぐことができ、太陽電池モジュール１ｅの取り扱いをより容易にすることが可能となる。
　本実施形態では、太陽電池モジュール１ｅの角が曲面を有している点以外は、上記した第１の実施形態と同様である。したがって、太陽電池モジュール１ｅにおいても、蛍光集光板３が有する端面のうち、太陽電池２が設けられていない端面は、互いに平行にならないように配置されている。これによれば、太陽電池モジュール１ｅに入射した外光６のほとんどは、太陽電池２に集光されることになり、太陽電池モジュール１ｅは効率良く発電することができる。例えば、蛍光集光板３の点Ｑに入射した外光６のうち、図に示す矢印Ｄ方向に導光された光は、そのまま太陽電池２に入射する。一方、矢印ＥおよびＦ方向に導光された光は、それぞれ反射板４ａによって反射され、最終的に太陽電池２に入射する。このように、本実施形態に係る蛍光集光板３では、太陽電池２が設けられている端面以外の端面は、互いに平行にならないように配置されているので、２つの端面の間で反射を繰り返す光は生じない。したがって、太陽電池モジュール１ｅに入射したほとんどの外光６を太陽電池２に集光することが可能となるので、太陽電池モジュール１ｅの発電効率を高めることができる。なお、太陽電池モジュール１ｅの角が曲面を有している点以外の構成は、上記した第１の実施形態と同様であるため、ここでは言及しない。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　〔実施形態の総括〕
　以上のように、本発明に係る太陽電池モジュールは、上記太陽電池は、複数の上記交差面のうち、上記集光板の採光面と交差する長さが最も小さい交差面に少なくとも設けられていることを特徴としている。
　上記の構成によれば、太陽電池の使用面積を最小限にすることができる上に、太陽電池が小面積でありながら発電効率が高い太陽電池モジュールを提供することができる。
　また、本発明に係る太陽電池モジュールは、上記集光板において、隣り合う上記交差面が交わる箇所は、曲面状を呈していることを特徴としている。
　上記の構成によれば、太陽電池モジュールに入射した光のうち、太陽電池モジュールの角（反射板が接着されている端面同士が交わる箇所）へと導光された光は、当該角が有する曲面によって反射される。したがって、太陽電池モジュールの角へと導光された光が、当該角に吸収されてしまうのを防ぐことができる。その結果、太陽電池モジュールでは、より高い集光性を実現でき、光利用効率をより高めることができる。
　また、集光板が有する端面のうち、反射板を接着する端面同士が交わる箇所が曲面状になっている方が、反射板を当該端面に接着しやすい。さらには、太陽電池モジュールの運送時等に当該太陽電池モジュールが割れてしまったり、欠けてしまったりするのを防ぐことができ、太陽電池モジュールの取り扱いをより容易にすることが可能となる。
　発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
　本発明は、設計の自由度が高く、集光効率の高い太陽電池モジュールを提供することができるので、建物または自動車の窓、あるいは建物の屋根等における太陽光発電システムとして好適に利用することができる。
１，１ａ～１ｅ　太陽電池モジュール
２，３２　太陽電池
３，３ａ～３ｄ，３３　蛍光集光板
４，４ａ，３４　反射板
６　外光
８　導光板
９　蛍光材料
１０，２０，３０　太陽光発電装置
１１　コート剤
１２　シート
１３　接着剤
２１　太陽電池パネル
２６　太陽光
３６　光

Claims (4)

  1. 　採光面と、上記採光面に交差する複数の交差面とを有し、蛍光材料を含有する集光板と、
    　複数の上記交差面のうち、少なくとも１つの上記交差面に設けられた太陽電池とを備えた太陽電池モジュールであって、
    　上記太陽電池が設けられた上記交差面とは別の上記交差面のいずれにも反射板が設けられており、
    　上記反射板が設けられている上記交差面は複数あり、該交差面のそれぞれの伸展方向は、互いに交差することを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 　上記太陽電池は、複数の上記交差面のうち、上記集光板の採光面と交差する長さが最も小さい交差面に少なくとも設けられていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　上記集光板において、隣り合う上記交差面が交わる箇所は、曲面状を呈していることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールを複数備えた太陽光発電装置であって、
    　上記集光板は台形形状をしており、
    　隣り合う上記集光板のうち、一方の上底部分と他方の下底部分とが隣接するようにして複数の上記太陽電池モジュールが配置されていることを特徴とする太陽光発電装置。
PCT/JP2011/059290 2010-06-02 2011-04-14 太陽電池モジュール、および当該太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置 WO2011152132A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/700,863 US20130125955A1 (en) 2010-06-02 2011-04-14 Solar cell module, and solar photovoltaic device with same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010126792 2010-06-02
JP2010-126792 2010-06-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011152132A1 true WO2011152132A1 (ja) 2011-12-08

Family

ID=45066517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/059290 WO2011152132A1 (ja) 2010-06-02 2011-04-14 太陽電池モジュール、および当該太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20130125955A1 (ja)
WO (1) WO2011152132A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016163487A (ja) * 2015-03-04 2016-09-05 シャープ株式会社 充電器および充電器付きモバイル電子機器用カバー
WO2022014321A1 (ja) * 2020-07-13 2022-01-20 株式会社ジャパンディスプレイ 太陽電池装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9559240B1 (en) 2015-12-17 2017-01-31 International Business Machines Corporation Nano-pillar-based biosensing device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61136559U (ja) * 1985-02-13 1986-08-25
JPH03196684A (ja) * 1989-11-22 1991-08-28 Texas Instr Inc <Ti> 電磁放射収集集中装置及び方法
JP2000155219A (ja) * 1998-11-20 2000-06-06 Taiyo Yuden Co Ltd 集光器
JP2002251909A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Nippon Sheet Glass Co Ltd 導光板および面照明装置
JP2003258291A (ja) * 2001-12-27 2003-09-12 Daido Steel Co Ltd 集光式太陽光発電装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007027150A (ja) * 2003-06-23 2007-02-01 Hitachi Chem Co Ltd 集光型光発電システム
US20080149165A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-26 General Electric Company Luminescent solar collector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61136559U (ja) * 1985-02-13 1986-08-25
JPH03196684A (ja) * 1989-11-22 1991-08-28 Texas Instr Inc <Ti> 電磁放射収集集中装置及び方法
JP2000155219A (ja) * 1998-11-20 2000-06-06 Taiyo Yuden Co Ltd 集光器
JP2002251909A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Nippon Sheet Glass Co Ltd 導光板および面照明装置
JP2003258291A (ja) * 2001-12-27 2003-09-12 Daido Steel Co Ltd 集光式太陽光発電装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016163487A (ja) * 2015-03-04 2016-09-05 シャープ株式会社 充電器および充電器付きモバイル電子機器用カバー
WO2022014321A1 (ja) * 2020-07-13 2022-01-20 株式会社ジャパンディスプレイ 太陽電池装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20130125955A1 (en) 2013-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9082904B2 (en) Solar cell module and solar photovoltaic system
CN101355108B (zh) 太阳能电池结构
CN1877865A (zh) 用于太阳能系统的光电聚能器
CN101730942A (zh) 导波光伏装置
JP2008016595A (ja) 太陽光発電装置
JP2011009536A (ja) 太陽電池集光シート及びモジュール付太陽電池集光シート
WO2011061987A1 (ja) 太陽電池モジュール及び太陽光発電装置
WO2011158548A1 (ja) 太陽電池モジュール、および該太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置
US20120240979A1 (en) Solar cell module and solar energy generating device
US20190067505A1 (en) Solar cell panel and the window comprising the same
KR20090069894A (ko) 형광체를 포함한 태양전지 모듈 및 그 제조 방법
WO2011062020A1 (ja) 太陽電池モジュール、太陽光発電装置、及び窓
JP2006269609A (ja) 太陽電池モジュールの製造方法
WO2011152132A1 (ja) 太陽電池モジュール、および当該太陽電池モジュールを備えた太陽光発電装置
CN101393941A (zh) 荧光平面光波导太阳能电池光伏发电系统
JP2014022471A (ja) 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール集合体
WO2011065084A1 (ja) 太陽電池モジュール及び太陽光発電装置
WO2012128339A1 (ja) 太陽電池モジュール、太陽光発電装置および太陽電池モジュールの設置方法
CN102709376A (zh) 集有荧光平面光波导结构的太阳能电池组件用背板及应用
WO2013089132A1 (ja) 太陽電池モジュール及び太陽光発電装置
JP7306359B2 (ja) 太陽光発電のための光電変換装置
KR20180025589A (ko) 태양전지 패널 및 이를 구비한 창호
KR20150053677A (ko) 태양전지 및 그를 포함하는 태양전지 모듈
JP2003110130A (ja) 薄膜太陽電池
CN219873560U (zh) 一种光伏组件用光全反射膜

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11789542

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13700863

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11789542

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP