WO2012050059A1

WO2012050059A1 - 太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置

Info

Publication number: WO2012050059A1
Application number: PCT/JP2011/073213
Authority: WO
Inventors: 内田　秀樹; 前田　強; 吉田　秀史
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2012-04-19

Abstract

　太陽電池モジュールは、導光体ユニットと、第１太陽電池素子とを有し、前記導光体ユニットは、第１導光体および第２導光体を有し、前記第１導光体は、第１主面と第２主面と第１端面とを有し、外部からの光を前記第１主面から入射し内部を伝播させて前記第１端面から射出するよう構成され、前記第２導光体は、第３主面と第４主面と第２端面とを有し、外部からの光を前記第３主面から入射し内部を伝播させて前記第２端面から射出するよう構成され、前記第１及び第２の導光体は、前記第２主面と前記第３主面とを対向させて積層され、前記第１の導光体には、前記第２主面に、前記第１主面から入射した光を反射して光の進行方向を変更する第１傾斜面が設けられており、前記第１太陽電池素子は、前記第１導光体の前記第１端面から射出された光と、前記第２導光体の前記第２端面から射出された光の少なくとも一方を受光するよう配置されている。

Description

太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置

　本発明は、太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置に関する。
　本願は、２０１０年１０月１５日に、日本に出願された特願２０１０－２３２６３２号および２０１０年１０月１５日に、日本に出願された特願２０１０－２３２６３３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　導光体の端面に太陽電池素子を設置し、導光体の内部を伝播した光を太陽電池素子に入射させて発電を行う太陽光発電装置として、特許文献１に記載の太陽光発電装置が知られている。特許文献１の太陽光発電装置は、導光体を窓として用いる窓型の太陽光発電装置である。特許文献１の太陽光発電装置では、導光体の一主面から入射した太陽光の一部を導光体の内部に伝播させて太陽電池素子に導く。導光体の表面には蛍光体が塗布されており、導光体に入射した太陽光によって蛍光体が励起される。蛍光体から放射された光（蛍光）は導光体の内部を伝播し、太陽電池素子に入射して発電が行われる。

特開平３－２７３６８６号公報

　特許文献１の太陽光発電装置では、蛍光体の励起に用いられる太陽光は、導光体に入射する太陽光のうちのごく僅かである。導光体に入射した太陽光の大部分は導光体を透過し、発電に寄与しない。よって、発電効率の高い太陽光発電装置を提供することが困難である。

　本発明の態様の目的は、発電効率の高い太陽電池モジュールおよびこれを用いた太陽光発電装置を提供することにある。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールは、導光体ユニットと、第１太陽電池素子とを有し、前記導光体ユニットは、第１導光体および第２導光体を有し、前記第１導光体は、第１主面と第２主面と第１端面とを有し、外部からの光を前記第１主面から入射し内部を伝播させて前記第１端面から射出するよう構成され、前記第２導光体は、第３主面と第４主面と第２端面とを有し、外部からの光を前記第３主面から入射し内部を伝播させて前記第２端面から射出するよう構成され、前記第１及び第２の導光体は、前記第２主面と前記第３主面とを対向させて積層され、前記第１の導光体には、前記第２主面に、前記第１主面から入射した光を反射して光の進行方向を変更する第１傾斜面が設けられており、前記第１太陽電池素子は、前記第１導光体の前記第１端面から射出された光と、前記第２導光体の前記第２端面から射出された光の少なくとも一方を受光するよう配置されている。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記第２導光体は、蛍光体を含んでいてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記第２導光体は、前記蛍光体として、吸収スペクトルのピーク波長が異なる複数の蛍光体を含んでいてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記第２導光体は、第１導光体を介して前記第３主面から光が入射され、前記第２導光体は、可視光又は赤外光を吸収し可視光又は赤外光を放射する蛍光体を含んでいてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記第２導光体は、紫外光を吸収し可視光を放射する蛍光体を含んでいてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記紫外光を吸収し可視光を放射する蛍光体は、無機の蛍光体であってもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記第２導光体の前記第３主面と、第２端面以外の端面には、前記蛍光体から放射された光を反射するよう構成された反射層が設けられていてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールは、さらに第２の太陽電池素子を有し、前記第１太陽電池素子は、前記第１導光体の前記第１端面から射出された光を受光するよう配置され、前記第２太陽電池素子は、前記第２導光体の前記第２端面から射出された光を受光する配置されていてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールは、第１導光体の第１端面から射出された光と、第２導光体の第２端面から射出された光とを集光し、前記第１太陽電池素子に入射させるよう構成された集光部材を備えていてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記集光部材は、第１導光体の第１端面から射出された光と、第２導光体の第２端面から射出された光の強度分布を均一化して前記第１太陽電池素子に射出するよう構成されていてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールは、さらに前記第１端面および前記第２端面から射出された光を集光する集光部材を備え、前記第２導光体には、前記第４主面に、前記第３主面から入射した光を反射して光の進行方向を変更する第２傾斜面が設けられており、前記第１端面と、前記第２端面は、前記集光部材と対向するよう設けられていてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記第１傾斜面と、前記第２傾斜面は、前記第１主面と垂直な方向から見て互いに重ならないように配置されていてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記第１導光体の第１傾斜面と、前記第３導光体の第２傾斜面は、前記第１主面と垂直な方向から見て互いに隙間なく配置されていてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールは、さらに蛍光体を含む第３導光体を備え、前記第３の導光体は、第５主面と第６主面と第３端面とを有し、外部からの光を前記第５主面から入射し内部を伝播させて前記第３端面から射出するよう構成され、前記第２及び第３の導光体は、前記第４主面と前記第５主面とを対向させて積層されていてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記蛍光体は、吸収スペクトルのピーク波長が異なる複数の蛍光体を含んでいてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記第１、第２、および第３の導光体のうち、前記第３の導光体が外部から光が入射する側から最も遠い位置に配置されていてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記第３導光体の前記第６主面並びに前記第２導光体の前記第３端面以外の端面には、前記蛍光体から放射された蛍光を反射する反射層が設けられていてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記導光体ユニットは、前記第１導光体および前記第２導光体を含む複数の導光体を有し、前記複数の導光体から射出された光を集光し、前記第１太陽電池素子に入射させるよう構成された集光部材を備え、前記複数の導光体は、互いに重なるよう配置され、前記導光体ユニットには、外部から光が入射する光入射面が設けられ、前記第１導光体を除く複数の導光体のそれぞれには第２傾斜面が設けられ、前記第１傾斜面と前記第２傾斜面のそれぞれは、前記第１主面と垂直な方向から見て互いに重ならないように配置されており、前記導光体は、前期光入射面に近いほど、前記集光部材から遠い位置に第２傾斜面が設けられていてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールは、第１集光部材と、第２集光部材をさらに備え、前記第１導光体は、さらに前記第１主面から入射した光を前記第１端面と対向する第３端面に向けて反射する第２傾斜面を有し、前記第１導光体は、前記第１主面から入射した光が、前記第１端面と前記第２端面との双方から射出されるよう構成され、前記第２集光部材は、前記第２端面から射出された光を集光するよう構成されていてもよい。

　本発明の一態様における太陽電池モジュールにおいて、前記第１導光体および第２導光体の材料は、４００ｎｍ以下の波長に対して透過性を有していてもよい。

　本発明の一態様における太陽光発電装置は前述の太陽電池モジュールを備えていてもよい。

　本発明の態様によれば、発電効率の高い太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置を提供することができる。

第１実施形態の太陽電池モジュールの概略斜視図である。第１実施形態の太陽電池モジュールに備えられる導光体ユニットの部分断面図である。太陽光の分光スペクトルと蛍光体の吸収スペクトルを示す図である。蛍光体の発光スペクトルを示す図である。太陽電池素子の発電効率の一例を示す図である。全日射量に含まれる直達光と散乱光の比率を示す図である。第２実施形態の太陽電池モジュールの概略斜視図である。第３実施形態の太陽電池モジュールの概略斜視図である。第３実施形態の太陽電池モジュールに備えられる導光体の部分断面図である。第４実施形態の太陽電池モジュールの概略斜視図である。第４実施形態の太陽電池モジュールに備えられる導光体ユニットの部分断面図である。第５実施形態の太陽電池モジュールの概略斜視図である。第５実施形態の太陽電池モジュールに備えられる導光体の部分断面図である。第５実施形態の太陽電池モジュールの部分断面図である。第６実施形態の太陽電池モジュールの概略斜視図である。第６実施形態の太陽電池モジュールに備えられる導光体の部分断面図である。第６実施形態の太陽電池モジュールの部分断面図である。第６実施形態の太陽電池モジュールの効果を説明するための図である。第７実施形態の太陽電池モジュールの概略斜視図である。第７実施形態の太陽電池モジュールに備えられる導光体の部分断面図である。第７実施形態の太陽電池モジュールの部分断面図である。第８実施形態の太陽電池モジュールの概略斜視図である。第８実施形態の太陽電池モジュールの部分断面図である。太陽光発電装置の概略構成図である。

［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態の太陽電池モジュール１の概略斜視図である。

　太陽電池モジュール１は、導光体ユニット２と、第１太陽電池素子５と、第２太陽電池素子６と、枠体１０と、を備えている。導光体ユニット２は、第１導光体３と第２導光体４とを積層してなる。第１太陽電池素子５は、第１導光体３の第１端面３ｃから射出された光を受光する。第２太陽電池素子６は、第２導光体４の第１端面４ｃから射出された光を受光する。枠体１０は、導光体ユニット２と第１太陽電池素子５と第２太陽電池素子６とを一体に保持する。

　第１導光体３は、光入射面である第１主面３ａと、第１主面３ａと対向する第２主面３ｂと、光射出面である第１端面３ｃと、を備えている。第２導光体４は、光入射面である第１主面４ａと、第１主面４ａと対向する第２主面４ｂと、光射出面である第１端面４ｃと、を備えている。第１導光体３と第２導光体４とは、第２導光体４の第１主面４ａと第１導光体３の第２主面３ｂとが対向するように、第１導光体及び第２導光体よりも屈折率の小さい空気層Ｋ（低屈折率層）を介してＺ方向に積層されている。

　第１導光体３の第１主面３ａと第２導光体４の第１主面４ａは、同じ方向（光入射側：－Ｚ方向）を向いている。第１導光体３と第２導光体４とを光Ｌの入射方向に沿って積層することで、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体３で取り込めなかった光を後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第２導光体４で取り込むことが可能となる。

　第１導光体３の第１端面３ｃと第２導光体４の第１端面４ｃは、同じ向きを向いている。第１導光体３の第１端面３ｃと第２導光体４の第１端面４ｃは、ＸＺ平面と平行な同一平面上に配置されている。第１導光体３の第１端面３ｃから射出された光を受光する第１太陽電池素子５と第２導光体４の第１端面４ｃから射出された光を受光する第２太陽電池素子６は、それぞれ一箇所に配置されるようになっている。

　第１導光体３は、Ｚ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面３ａ及び第２主面３ｂを有する略矩形の板状部材である。第１導光体３としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透明性の高い有機材料もしくは無機材料が用いられる。

　第１導光体３の第２主面３ｂには、Ｘ方向に延びる複数の溝Ｔが設けられている。溝Ｔは、ＸＹ平面と平行な面に対して大きな角度で傾斜した第１傾斜面Ｔ１と、ＸＹ平面と平行な面に対して小さな角度で傾斜した第２傾斜面Ｔ２と、を有するＶ字状の溝である。図１では、図面を簡略化するために、溝Ｔを数本しか記載していないが、実際には、幅１００μｍ程度の細かい溝Ｔが多数本形成されている。溝Ｔは、例えば、金型を用いて樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル樹脂：ＰＭＭＡ）を射出成形することにより形成されている。

　第１傾斜面Ｔ１は、第１主面３ａから入射した光Ｌ（例えば太陽光）を全反射して光の進行方向を第１端面３ｃに向かう方向に変更する反射面である。第１主面３ａに対して垂直に近い角度で入射した光Ｌは、第１傾斜面Ｔ１で反射して第１導光体３の内部を概ねＹ方向に伝播する。第２傾斜面Ｔ２は、第１主面３ａに対して垂直に近い角度で入射した光Ｌを透過し、第２主面３ｂから射出する透過面である。

　第１導光体３の第２主面３ｂには、このような溝Ｔが、第１傾斜面Ｔ１と第２傾斜面Ｔ２とが互いに接するようにＹ方向に複数設けられている。第２主面３ｂに設けられた複数の溝Ｔの形状及び大きさは同じである。

　第２導光体４は、Ｚ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面４ａ及び第２主面４ｂを有する略矩形の板状部材である。第２導光体４は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透明性の高い有機材料もしくは無機材料からなる基材の内部に、蛍光体を分散させたものである。蛍光体としては、例えば、可視光又は赤外光を吸収して可視光又は赤外光を放射する第１蛍光体と、紫外光を吸収して可視光を放射する第２蛍光体と、が含まれている。蛍光体から放射された光は、第２導光体４の内部を伝播して第１端面４ｃから射出され、第２太陽電池素子６で発電に利用される。

　なお、可視光は３８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長領域の光であり、紫外光は３８０ｎｍ未満の波長領域の光であり、赤外光は７５０ｎｍよりも大きい波長領域の光である。

　外光を有効に取り込めるように、導光体ユニットを構成する導光体の材料は４００ｎｍ以下の波長に対して透過性を有することが望ましい。例えば、３６０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長領域の光に対して９０％以上、より好ましくは９３％以上の透過率を有するものが好適である。例えば、シリコン樹脂基板や石英基板、或いは、ＰＭＭＡ樹脂基板においては三菱レイヨン社製の「アクリライト」（登録商標）は、広い波長領域に光に対して高い透明性を有することから、好適である。

　第２導光体４の第１主面４ａ及び第２主面４ｂは概ねＸＹ平面と平行な平坦な面である。第２導光体４の第１端面４ｃ以外の端面及び第２主面４ｂには、蛍光体から放射された光（蛍光）を反射する反射層７が設けられている。

　第１太陽電池素子５は、受光面を第１導光体３の第１端面３ｃと対向させて配置されている。第１太陽電池素子６は、受光面を第２導光体４の第１端面４ｃと対向させて配置されている。

　第１太陽電池素子５及び第２太陽電池素子６としては、シリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、有機系太陽電池などの公知の太陽電池を使用することができる。中でも、化合物半導体を用いた化合物系太陽電池は、高効率な発電が可能であることから、第１太陽電池素子５及び第２太陽電池素子６として好適である。

　枠体１０は、最も前段側に配置された第１導光体３の第１主面３ａと対向する面に光Ｌを透過する透過面１０ａを備えている。透過面１０ａは枠体１０の開口部であってもよく、枠体１０の開口部に嵌め込まれたガラス等の透明部材であってもよい。枠体１０の透過面１０ａとＺ方向から見て重なる部分の第１導光体３の第１主面３ａが、導光体ユニット２の光入射面である。また、第１導光体３の第１端面３ｃと第２導光体４の第１端面４ｃが導光体ユニット２の第１光射出面である。

　図２は、導光体ユニット２の部分断面図である。

　第１導光体３の第２主面３ｂには、第１主面３ａから入射した光を反射させて光の進行方向を第１端面３ｃ（図１参照）に向かう方向に変更する複数の溝Ｔが設けられている。
溝Ｔは、Ｙ軸に対して角度θａをなす第１傾斜面Ｔ１と、Ｙ軸に対して角度θｂをなす第２傾斜面Ｔ２と、が稜線Ｔ３において交差するＶ字状の溝である。角度θａと角度θｂはθａ＞θｂなる関係を満たす。稜線Ｔ３を挟んで第１端面側に第１傾斜面Ｔ１が配置され、第１端面とは反対側に第２傾斜面Ｔ２が配置されている。

　例えば、角度θａは４５°である。角度θｂは１４°である。１本の溝ＴのＹ方向の幅は１００μｍである。第１導光体３の屈折率は１．５である。しかし、角度θａ、角度θｂ、溝ＴのＹ方向の幅、及び第１導光体３の屈折率はこれに限定されない。

　導光体ユニット２の光入射面２Ａ（第１導光体３の第１主面３ａ）に略垂直に入射した光のうち第１傾斜面Ｔ１に入射した光Ｌａは、第１傾斜面Ｔ１で全反射して進行方向を第１端面に向かう方向に変更される。そして、第１導光体３の内部を概ねＹ方向に伝播し、第１端面３ｃ（図１参照）から射出されて第１太陽電池素子５（図１参照）に入射する。

　第１導光体３の第１主面３ａに入射した光のうち第２傾斜面Ｔ２に入射した光Ｌｂは、第２傾斜面Ｔ２を透過し、第２導光体４に入射する。第２導光体４に入射した光Ｌｂは、第２導光体４の内部に分散された蛍光体８によって吸収され、蛍光Ｌｍ，Ｌｎとして放射される。

　蛍光体８から放射された光の一部Ｌｍは、第２導光体４の内部を伝播し、第１端面４ｃ（図１参照）から射出されて第２太陽電池素子６（図１参照）に入射する。蛍光体８から放射された残りの一部Ｌｎは、第２導光体４の第１主面４ａから射出され、第１導光体３に入射する。そして、第１導光体３の内部を伝播し、第１端面３ｃ（図１参照）から射出されて第１太陽電池素子５（図１参照）に入射する。

　導光体ユニット２の光入射面２Ａに斜めに入射した光Ｌｗ（第１傾斜面Ｔ１に対して全反射条件を満たさない角度で入射した光）は、第１導光体３を透過し、第２導光体４に入射する。第２導光体４に入射した光Ｌｗは、第２導光体４の内部に分散された蛍光体８によって吸収され、蛍光Ｌｐ，Ｌｑとして放射される。

　蛍光体８から放射された光の一部Ｌｐは、第２導光体４の内部を伝播し、第１端面４ｃ（図１参照）から射出されて第２太陽電池素子６（図１参照）に入射する。蛍光体８から放射された残りの一部Ｌｑは、第２導光体４の第１主面４ａから射出され、第１導光体３に入射する。そして、第１導光体３の内部を伝播し、第１端面３ｃ（図１参照）から射出されて第１太陽電池素子５（図１参照）に入射する。

　図３は、蛍光体の吸収スペクトルと外光Ｌ（例えば太陽光）の分光スペクトルを示す図である。図４は、蛍光体の発光スペクトルを示す図である。図５は、太陽電池素子の一例である化合物系太陽電池の発電効率の一例を示す図である。

　図３に示すように、第２導光体４には、外部からの光Ｌを効率よく吸収するために、吸収スペクトルのピーク波長が異なる複数の蛍光体が分散されている。蛍光体としては、可視光又は赤外光を吸収して可視光又は赤外光を放射する第１蛍光体と、紫外光を吸収して可視光を放射する第２蛍光体と、が含まれる。複数の蛍光体の内訳は以下の通りである。

　蛍光体１：ＢＡＳＦ社製Ｌｕｍｏｇｅｎ　Ｆ　Ｖｉｏｌｅｔ　５７０（商品名）　０．０２％，蛍光体２：ＢＡＳＦ社製Ｌｕｍｏｇｅｎ　Ｆ　Ｙｅｌｌｏｗ　０８３（商品名）　０．０２％，蛍光体３：ＢＡＳＦ社製Ｌｕｍｏｇｅｎ　Ｆ　Ｏｒａｎｇｅ　２４０（商品名）　０．０２％，蛍光体４：ＢＡＳＦ社製Ｌｕｍｏｇｅｎ　Ｆ　Ｒｅｄ　３０５（商品名）　０．０２％，蛍光体５：Ｎｉｌｅ　Ｂｌｕｅ　Ａ（ＣＡＳ登録番号３６２５－５７－８）　０．５％，蛍光体６：Ｉｒ－１４０（ＣＡＳ登録番号５３６５５－１７－７）　０．５％，蛍光体７：Ｉｒ－１４４（ＣＡＳ登録番号５４８４９－６９－３）　０．５％，蛍光体８：量子ドットＰｂＳ（硫化鉛）　３％

　図４に示すように、蛍光体１ないし蛍光体８から放射される光（蛍光）のピーク波長は、４００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長領域に存在する。この波長領域は、例えば図５に示す化合物系太陽電池において発電効率の高い波長領域である。図５の化合物系太陽電池は、ＩｎＧａＡｓ層とＧａＡｓ層とＩｎＧａＰ層とを順に積層したものであり、４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の波長領域で８０％以上、５００ｎｍ以上９５０ｎｍ以下の波長領域では９５％以上の発電効率を持ち、幅広い波長領域で高効率な発電が可能である。

　蛍光体として、複数の蛍光体（蛍光体１ないし蛍光体８）を用いることにより、外部からの光Ｌａ，Ｌｗの約８５％を吸収することができる。第２導光体４全体の発光効率は約７５％である。よって、第２導光体４に入射した光の約６３％が蛍光体の発光に寄与する。第２導光体４と外部の空気層との屈折率差による取り出しロス（第１主面４ａ及び第２主面４ｂから漏れ出す光）は約２５％であり、導光時のロスが約１０％であるので、第１端面４ｃから第２太陽電池素子６に到達する光は約４５％である。

　太陽電池モジュール１では、複数の導光体（第１導光体３及び第２導光体４）を光Ｌの入射方向に沿って積層し、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体３で取り込めなかった光を後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第２導光体４で取り込むようにしている。そのため、発電効率の高い太陽電池モジュール１が提供される。

　太陽電池モジュール１は、内部に蛍光体８を分散させた第２導光体４を備えているので、導光体ユニット２の光入射面２Ａに対して斜めに入射した光Ｌｗを発電に利用することができる。よって、太陽光などのように時間によって入射角度が変化したり、天気によって入射角度が変化したりする場合であっても安定した発電量が得られる。

　蛍光体８から放射された光は、一部が第２導光体４の内部を伝播し、残りの一部は第２導光体４における全反射条件から外れた方向に射出される。第２導光体４の内部を伝播しない光は第１導光体３に入射し、一部が第１導光体３の内部を伝播して発電に利用される。よって、蛍光体８から放射された光を効率よく利用することができ、発電効率がさらに高まる。

　例えば、図６に示すように、地上に届く太陽光には、地面に対して垂直に入射する光（直達光）だけでなく、空気や雲によって散乱され、地面に対して斜めに入射する光（散乱光）も存在する。日本の場合、晴れの日でも３０％程度は散乱光であり、曇りの日には散乱光の割合は高くなる。図６は、東京における５月の晴れの日の日射量を示すものである。白抜きの四角は全日射量を示す。黒の資格は直達日射量を示す。白抜きの三角は散乱日射量を示す。直達光と散乱光との割合は、季節によっても変化する。

　第１導光体３は、導光体ユニット２の光入射面２Ａに対して垂直に入射する光を取り込むのには適しているが、光入射面２Ａに対して斜めに入射する散乱光を取り込むのには適していない。よって、光入射面２Ａに対して斜めに入射する光を取り込むことが可能な第２導光体４を用いることで、外部からの光Ｌを漏れなく発電に利用することができる。実際に発電を行う場合には、晴れの日だけでなく曇りの日も多いので、第２導光体４で散乱光を取り込むことは、安定した発電量を得るために有効である。

　第２導光体４は、導光体ユニット２において光入射面２Ａから遠い位置に配置されている。そのため、第２導光体４に強い外光Ｌが直接入射しない。よって、第２導光体４に含まれる蛍光体８が強い外光Ｌによって劣化することが抑えられ、長期にわたって安定した発電量が得られる。

　以下、第１導光体３及び第２導光体４における光取り出し効率のシミュレーション結果の一例を示す。

　シミュレーションの条件として、光入射面２Ａに垂直に入射する光の割合を７０％、斜めに入射する光の割合を３０％とする。Ｚ方向から見て第１傾斜面Ｔ１のＹ方向の幅を２０μｍ、第２傾斜面Ｔ２のＹ方向の幅を８０μｍとし、第１傾斜面Ｔ１のＸＹ平面に対する角度θａを４５°、第２傾斜面Ｔ２のＸＹ平面に対する角度θｂを１４°とする。また、第１導光体３の厚みを５ｍｍとし、第１導光体３のＺ方向から見た形状を１０ｃｍ×１０ｃｍの四角形とする。また、光入射面２Ａにおける光の反射率を８％とし、第１導光体３自体の光の吸収はないものとする。導光体ユニット２の光入射面２Ａに入射する光Ｌの光量は１Ｓｕｎ（１００ｍＷ／ｃｍ^２）とする。第２導光体４には、前述した８種類の蛍光体が分散されている。

　まず光入射面２Ａに対して垂直に入射する光（直達光）の取り出し効率を計算する。

　第１導光体３では、第１傾斜面Ｔ１で反射され第１導光体３の内部を伝播する光の取り出し効率は約８０％となる。残りの約２０％は、第１導光体３の内部を全反射して導光する際に、第１傾斜面Ｔ１又は第２傾斜面Ｔ２において屈折し、全反射条件から外れて第１導光体３の外部に漏れ出す。

　第１導光体３では、光入射面２Ａで８％が反射し、残りの９２％が第２主面３ｂに入射する。第１傾斜面Ｔ１と第２傾斜面Ｔ２の面積比率は１：４であるため、第２主面３ｂに入射した光のうち２０％が第１傾斜面Ｔ１で反射し、第１導光体３の内部を伝播する。第１導光体３の内部を伝播する光のうち８０％が第１端面３ｃに到達するので、第１導光体３における光の取り出し効率は１４．７％となる。光入射面２Ａに垂直に入射する光の割合は７０％であるので、第１導光体３では外光Ｌのうちの１０．２８％が第１太陽電池素子５に向けて取り出される。

　第２導光体４では、第１導光体３を透過した光が入射する。この光は光入射面２Ａに垂直に入射した光の７３．４％である。前述のように、第２導光体４に入射した光のうち４５％が第２太陽電池素子６に向けて取り出される。光入射面２Ａに垂直に入射する光の割合は７０％であるので、第２導光体４では外光Ｌのうちの２３％が第２太陽電池素子６に向けて取り出される。

　よって、第１導光体３と第２導光体４の取り出し効率を合計すると、３３．２８％となる。

　次に、光入射面２Ａに対して斜めに入射する光（散乱光）の取り出し効率を計算する。

　光入射面２Ａに対して斜めに入射する光は第１導光体３では殆ど取り出すことができない。よって、光入射面２Ａに対して斜めに入射する光は第１導光体３を透過し、第２導光体４に入射する。前述のように、第２導光体４に入射した光のうち４５％が第２太陽電池素子６に向けて取り出される。光入射面２Ａに対して斜めに入射する光の割合は３０％であるので、第２導光体４では外光Ｌのうちの１３．５％が第２太陽電池素子６に向けて取り出される。

　よって、光入射面２Ａに対して垂直に入射する光の取り出し効率と、光入射面２Ａに対して斜めに入射する光の取り出し効率とを合計すると、４６．７％となる。

　ここで、第２導光体４の蛍光体から放射された光のうち２５％は第２導光体４の第１主面４ａ及び第２主面４ｂから射出される。蛍光体８の発光確率（吸収した光に対して放射される光の割合）を６３％とすると、第２導光体４に入射した直達光によって励起され蛍光体から放射された光のうち第１導光体３の第２主面３ｂに入射する光の割合は、８％となる。また、第２導光体４に入射した散乱光によって励起され蛍光体から放射された光のうち第１導光体３の第２主面３ｂに入射する光の割合は、３．１％となる。

　よって、第２導光体４の第１主面４ａから第１導光体３の第２主面３ｂに入射する光の割合は、１１．１％となる。

　このうち第１導光体３の内部を伝播して第１太陽電池素子５に向けて取り出される光の割合は、計算と実測により、１０％であることがわかっている。よって、第２導光体４の第１主面４ａから第１導光体３の第２主面３ｂに入射し、第１導光体３の内部を伝播して第１太陽電池素子５に向けて取り出される光の割合は、１．１１％となる。

　第２導光体４の第１主面４ａから第１導光体３の第２主面３ｂに入射する光を考慮すると、第１導光体３と第２導光体４による光Ｌの取り出し効率は４７．８％となる。

　以上のように、第１導光体３と第２導光体４とを積層することで、４７．８％の光を第１太陽電池素子５及び第２太陽電池素子６に入射させることができる。第１太陽電池素子５及び第２太陽電池素子６として発電効率が４０％の化合物系太陽電池を用いると、発電量は１９１０ｍＷである。１０ｃｍ×１０ｃｍの領域に、一般に用いられている発電効率１３％の結晶シリコン太陽電池を敷き詰めた場合、その発電量は１３００ｍＷである。よって、第１導光体３と第２導光体４とを積層して化合物系太陽電池で発電を行うと、結晶シリコン太陽電池を敷き詰めた場合に比べて１．５倍の発電量を得ることができる。

　化合物系太陽電池を１０ｃｍ×１０ｃｍの領域に敷き詰めると４０００ｍＷの発電量を実現することができるが、化合物系太陽電池は一般に高価である。
　第１実施形態の太陽電池モジュール１のように第１導光体３と第２導光体４と第１太陽電池素子５と第２太陽電池素子６とを組み合わせることにより、少量の太陽電池素子で発電効率の高い太陽電池モジュールを実現することができる。

［第２実施形態］
　図７は、第２実施形態の太陽電池モジュール１１の概略斜視図である。太陽電池モジュール１１において第１実施形態の太陽電池モジュール１と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

　太陽電池モジュール１１は、導光体ユニット２と、集光部材１３と、太陽電池素子１４と、枠体２０とを備えている。導光体ユニット２は、第１導光体３と第２導光体４とを積層してなる。集光部材１３は、第１導光体３の第１端面３ｃから射出された光及び第２導光体４の第１端面４ｃから射出された光を集光する。太陽電池素子１４は、集光部材１３で集光された第１導光体３からの光及び第２導光体４からの光を受光する。枠体２０は、導光体ユニット２と集光部材１３と太陽電池素子１４とを一体に保持する。

　第１導光体３の第１端面３ｃと第２導光体４の第１端面４ｃは、同じ向きを向いている。第１導光体３の第１端面３ｃと第２導光体４の第１端面４ｃは、ＸＺ平面と平行な同一平面上に配置されており、第１導光体３の第１端面３ｃ及び第２導光体４の第１端面４ｃから射出された光が共通の集光部材１３で集光できるようになっている。

　第１導光体３と第２導光体４の構成は、第１実施形態の第１導光体３と第２導光体４と同じである。すなわち、第１導光体３は、Ｚ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面３ａ及び第２主面３ｂを有する略矩形の板状部材である。

　第１導光体３の第２主面３ｂには、Ｘ方向に延びる複数の溝Ｔが設けられている。溝Ｔは、ＸＹ平面と平行な面に対して大きな角度で傾斜した第１傾斜面Ｔ１と、ＸＹ平面と平行な面に対して小さな角度で傾斜した第２傾斜面Ｔ２と、を有するＶ字状の溝である。第１傾斜面Ｔ１と第２傾斜面Ｔ２との境界部をなす稜線を挟んで第１端面側に第１傾斜面Ｔ１が配置され、第１端面とは反対側に第２傾斜面Ｔ２が配置されている。

　第２導光体４は、Ｚ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面４ａ及び第２主面４ｂを有する略矩形の板状部材である。第２導光体４は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透明性の高い有機材料もしくは無機材料からなる基材の内部に、蛍光体を分散させたものである。蛍光体から放射された光は、第２導光体４の内部を伝播して第１端面４ｃから射出され、太陽電池素子１４で発電に利用される。

　外光を有効に取り込めるように、導光体ユニットを構成する導光体の材料は４００ｎｍ以下の波長に対して透過性を有することが望ましい。例えば、３６０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長領域の光に対して９０％以上、より好ましくは９３％以上の透過率を有するものが好適である。例えば、シリコン樹脂基板や石英基板、或いは、ＰＭＭＡ樹脂基板においては三菱レイヨン社製の「アクリライト」（登録商標）は、広い波長領域の光に対して高い透明性を有することから、好適である。

　集光部材１３は、例えば、第１導光体３の第１端面３ｃ及び第２導光体４の第１端面４ｃから射出された光の強度分布を均一化して太陽電池素子１４に射出するインテグレータ光学素子（ホモジナイザー）である。

　集光部材１３は、第１導光体３の第１端面３ｃ及び第２導光体４の第１端面４ｃと対向する光入射面１３ａと、光入射面１３ａから入射した光を射出する光射出面１３ｂと、光入射面１３ａから入射した光を反射させて光射出面１３ｂに伝播させる反射面１３ｃと、を備えている。

　集光部材１３は、例えば、光入射面１３ａを底面、光射出面１３ｂを上面、反射面１３ｃを側面とする四角錐台の形状を有する。集光部材１３は、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの樹脂を射出成形することにより形成されている。反射面１３ｃは、全反射により光を反射するものとされるが、反射面１３ｃに金属膜又は誘電体多層膜からなる反射層を形成し、該反射層によって光を反射するようにしてもよい。

　太陽電池素子１４は、受光面を集光部材１３の光射出面１３ｂと対向させて配置されている。集光部材１３の光入射面１３ａに入射した第１導光体３からの光及び第２導光体４からの光は、集光部材１３の反射面１３ｃで反射を繰り返すうちに照度分布が均一化される。そして、照度分布が均一化された光が太陽電池素子１４に入射される。太陽電池素子１４に入射する光の照度分布が均一化されることにより、太陽電池素子１４の発電効率を高めることができる。

　太陽電池素子１４としては、シリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、有機系太陽電池などの公知の太陽電池を使用することができる。中でも、化合物半導体を用いた化合物系太陽電池は、高効率な発電が可能となることから、太陽電池素子１４として好適である。
　化合物系太陽電池は、一般に高価であるが、第１導光体３、第２導光体４及び集光部材１３によって光Ｌを集光することができることから、太陽電池素子１４の面積は小さく抑えられる。よって、部材コストの上昇は抑えられる。

　枠体２０は、最も前段側に配置された第１導光体３の第１主面３ａと対向する面に光Ｌを透過する透過面２０ａを備えている。透過面２０ａは枠体２０の開口部であってもよく、枠体２０の開口部に嵌め込まれたガラス等の透明部材であってもよい。枠体２０の透過面２０ａとＺ方向から見て重なる部分の第１導光体３の第１主面３ａが、導光体ユニット２の光入射面である。また、第１導光体３の第１端面３ｃ及び第２導光体４の第１端面４ｃが導光体ユニット２の第１光射出面である。

　太陽電池モジュール１１では、複数の導光体（第１導光体３及び第２導光体４）を光Ｌの入射方向に沿って積層し、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体３で取り込めなかった光を後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第２導光体４で取り込むようにしている。そのため、発電効率の高い太陽電池モジュール１１が提供される。

　太陽電池モジュール１１は、内部に蛍光体を分散させた第２導光体４を備えているので、導光体ユニット２の光入射面２Ａに対して斜めに入射した光を発電に利用することができる。よって、太陽光などのように時間によって入射角度が変化したり、天気によって入射角度が変化したりする場合であっても安定した発電量が得られる。

　蛍光体から放射された光は、一部が第２導光体４の内部を伝播し、残りの一部は第２導光体４における全反射条件から外れた方向に射出される。第２導光体４の内部を伝播しない光は第１導光体３に入射し、一部が第１導光体３の内部を伝播して発電に利用される。
　よって、蛍光体から放射された光を効率よく利用することができ、発電効率がさらに高まる。

　第２導光体４は、導光体ユニット２において光入射面２Ａから遠い位置に配置されている。そのため、第２導光体４に強い外光Ｌが直接入射しない。よって、第２導光体４に含まれる蛍光体が強い外光Ｌによって劣化することが抑えられ、長期にわたって安定した発電量が得られる。

　第１導光体３の第１端面３ｃから射出された光及び第２導光体４の第１端面４ｃから射出された光は、集光部材１３によって太陽電池素子１４の受光面上に集光される。そのため、第１導光体３の第１端面３ｃ及び第２導光体４の第１端面４ｃの各々に太陽電池素子１４を設ける場合に比べて、太陽電池素子１４のコストを低減することができる。

［第３実施形態］
　図８は、第３実施形態の太陽電池モジュール２１の概略斜視図である。太陽電池モジュール２１において第２実施形態の太陽電池モジュール１１と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

　太陽電池モジュール２１は、導光体ユニット２２と、第１集光部材１３と、第２集光部材１５と、第１太陽電池素子１４と、第２太陽電池素子１６と、枠体３０とを備えている。導光体ユニット２２は、第１導光体１７と第２導光体４とを積層してなる。第１集光部材１３は、第１導光体１７の第１端面１７ｃから射出された光及び第２導光体４の第１端面４ｃから射出された光を集光する。第２集光部材１５は、第１導光体１７の第２端面１７ｄから射出された光及び第２導光体４の第２端面４ｄから射出された光を集光する。第１太陽電池素子１４は、第１集光部材１３で集光された第１導光体１７からの光及び第２導光体４からの光を受光する。第２太陽電池素子１６は、第２集光部材１５で集光された第１導光体１７からの光及び第２導光体４からの光を受光する。枠体３０は、導光体ユニット２２と第１集光部材１３と第２集光部材１５と第１太陽電池素子１４と第２太陽電池素子１６とを一体に保持する。

　第１導光体１７は、光入射面である第１主面１７ａと、第１主面１７ａと対向する第２主面１７ｂと、第１光射出面である第１端面１７ｃと、第２光射出面である第２反面１７ｄと、を備えている。第２導光体４は、光入射面である第１主面４ａと、第１主面４ａと対向する第２主面４ｂと、第１光射出面である第１端面４ｃと、第２光射出面である第２端面４ｄと、を備えている。第１導光体１７と第２導光体４とは、第２導光体４の第１主面４ａと第１導光体１７の第２主面１７ｂとが対向するように、第１導光体及び第２導光体よりも屈折率の小さい空気層Ｋ（低屈折率層）を介してＺ方向に積層されている。

　第１導光体１７の第１主面１７ａと第２導光体４の第１主面４ａは、同じ方向（光入射側：－Ｚ方向）を向いている。第１導光体１７と第２導光体４とを光Ｌの入射方向に沿って積層することで、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体１７で取り込めなかった光を後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第２導光体４で取り込むことが可能となる。

　第１導光体１７の第１端面１７ｃと第２導光体４の第１端面４ｃは、同じ向き（第１集光部材側：＋Ｙ方向）を向いている。第１導光体１７の第１端面１７ｃと第２導光体４の第１端面４ｃは、ＸＺ平面と平行な同一平面上に配置されており、第１導光体１７の第１端面１７ｃ及び第２導光体４の第１端面４ｃから射出された光が共通の第１集光部材１３で集光できるようになっている。

　第１導光体１７の第２端面１７ｄと第２導光体４の第２端面４ｄは、同じ向き（第２集光部材側：－Ｙ方向）を向いている。第１導光体１７の第２端面１７ｄと第２導光体４の第２端面４ｄは、ＸＺ平面と平行な同一平面上に配置されており、第１導光体１７の第２端面１７ｄ及び第２導光体４の第２端面４ｄから射出された光が共通の第２集光部材１５で集光できるようになっている。

　第１導光体１７は、Ｚ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面１７ａ及び第２主面１７ｂを有する略矩形の板状部材である。第１導光体１７としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透明性の高い有機材料もしくは無機材料が用いられる。

　第１導光体１７の第２主面１７ｂには、Ｘ方向に延びる複数の第１突起１８Ａ及び第２突起１８Ｂが設けられている。第１突起１８Ａと第２突起１８Ｂは、ＸＺ平面に対して面対象な形状を有する。第１突起１８Ａ及び第２突起１８Ｂは、ＸＹ平面と平行な面に対して傾斜した傾斜面１８ａと、ＸＹ平面と平行な面に対して垂直な壁面１８ｂと、を有する断面直角三角形状の突起である。図８では、図面を簡略化するために、第１突起１８Ａ及び第２突起１８Ｂを数本しか記載していないが、実際には、幅１００μｍ程度の細かい第１突起１８Ａ及び第２突起１８Ｂが多数本形成されている。第１突起１８Ａ及び第２突起１８Ｂは、例えば、金型を用いて樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル樹脂：ＰＭＭＡ）を射出成形することにより形成されている。

　第１突起１８Ａの傾斜面１８ａは、第１主面１７ａから入射した光Ｌ（例えば太陽光）を全反射して光の進行方向を第１端面１７ｃに向かう方向に変更する反射面である。第２突起１８Ｂの傾斜面１８ａは、第１主面１７ａから入射した光Ｌ（例えば太陽光）を全反射して光の進行方向を第２端面１７ｄに向かう方向に変更する反射面である。第１主面１７ａに対して垂直に近い角度で入射した光Ｌは、傾斜面１８ａで反射して第１導光体の内部を概ねＹ方向に伝播する。

　第１導光体１７の第２主面１７ｂには、第１端面１７ｃ側の半分の領域に第１突起１８Ａが設けられ、第２端面１７ｄ側の半分の領域に第２突起１８Ｂが設けられている。第１導光体１７の第１端面１７ｃ側の領域には、第１突起１８Ａが、傾斜面１８ａと壁面１８ｂとが互いに接するようにＹ方向に複数設けられている。第１導光体１７の第２端面１７ｄ側の領域には、第２突起１８Ｂが、傾斜面１８ａと壁面１８ｂとが互いに接するようにＹ方向に複数設けられている。第１突起１８Ａ及び第２突起１８Ｂの形状及び大きさは、ＸＺ平面に対して面対象な形状である点を除いて、同じである。

　第２導光体４は、Ｚ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面４ａ及び第２主面４ｂを有する略矩形の板状部材である。第２導光体４は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透明性の高い有機材料もしくは無機材料からなる基材の内部に、蛍光体を分散させたものである。蛍光体から放射された光の一部は第２導光体４の内部を伝播して第１端面４ｃから射出され、第１太陽電池素子１４で発電に利用される。蛍光体から放射された光の残りの一部は第２導光体４の内部を伝播して第２端面４ｄから射出され、第２太陽電池素子１６で発電に利用される。

　第２導光体４の第１主面４ａ及び第２主面４ｂは概ねＸＹ平面と平行な平坦な面である。第２導光体４の第１端面４ｃ及び第２端面４ｄ以外の端面及び第２主面４ｂには、蛍光体から放射された光（蛍光）を反射する反射層１９が設けられている。

　第１集光部材１３は、第１導光体１７の第１端面１７ｃ及び第２導光体４の第１端面４ｃと対向する光入射面１３ａと、光入射面１３ａから入射した光を射出する光射出面１３ｂと、光入射面１３ａから入射した光を反射させて光射出面１３ｂに伝播させる反射面１３ｃと、を備えている。

　第１集光部材１３は、例えば、光入射面１３ａを底面、光射出面１３ｂを上面、反射面１３ｃを側面とする四角錐台の形状を有する。第１集光部材１３は、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの樹脂を射出成形することにより形成されている。反射面１３ｃは、全反射により光を反射するものとされるが、反射面１３ｃに金属膜又は誘電体多層膜からなる反射層を形成し、該反射層によって光を反射するようにしてもよい。

　第２集光部材１５は、第１集光部材１３と同じ構造を備えている。すなわち、第２集光部材１５は、第１導光体１７の第２端面１７ｄ及び第２導光体４の第２端面４ｄと対向する光入射面１５ａと、光入射面１５ａから入射した光を射出する光射出面１５ｂと、光入射面１５ａから入射した光を反射させて光射出面１５ｂに伝播させる反射面１５ｃと、を備えている。

　第２集光部材１５は、例えば、光入射面１５ａを底面、光射出面１５ｂを上面、反射面１５ｃを側面とする四角錐台の形状を有する。第２集光部材１５は、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの樹脂を射出成形することにより形成されている。反射面１５ｃは、全反射により光を反射するものとされるが、反射面１５ｃに金属膜又は誘電体多層膜からなる反射層を形成し、該反射層によって光を反射するようにしてもよい。

　第１太陽電池素子１４は、受光面を第１集光部材１３の光射出面１３ｂと対向させて配置されている。第１集光部材１３の光入射面１３ａに入射した第１導光体１７からの光及び第２導光体４からの光は、第１集光部材１３の反射面１３ｃで反射を繰り返すうちに照度分布が均一化される。そして、照度分布が均一化された光が第１太陽電池素子１４に入射される。第１太陽電池素子１４に入射する光の照度分布が均一化されることにより、第１太陽電池素子１４の発電効率を高めることができる。

　第２太陽電池素子１６は、受光面を第２集光部材１５の光射出面１５ｂと対向させて配置されている。第２集光部材１５の光入射面１５ａに入射した第１導光体１７からの光及び第２導光体４からの光は、第２集光部材１５の反射面１５ｃで反射を繰り返すうちに照度分布が均一化される。そして、照度分布が均一化された光が第２太陽電池素子１６に入射される。第２太陽電池素子１６に入射する光の照度分布が均一化されることにより、第２太陽電池素子１６の発電効率を高めることができる。

　第１太陽電池素子１４及び第２太陽電池素子１６としては、シリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、有機系太陽電池などの公知の太陽電池を使用することができる。中でも、化合物半導体を用いた化合物系太陽電池は、高効率な発電が可能となることから、第１太陽電池素子１４及び第２太陽電池素子１６として好適である。化合物系太陽電池は、一般に高価であるが、第１導光体１７、第２導光体４、第１集光部材１３及び第２集光部材１５によって光Ｌを集光することができることから、第１太陽電池素子１４及び第２太陽電池素子１６の面積は小さく抑えられる。よって、部材コストの上昇は抑えられる。

　枠体３０は、最も前段側に配置された第１導光体１７の第１主面１７ａと対向する面に光Ｌを透過する透過面３０ａを備えている。透過面３０ａは枠体３０の開口部であってもよく、枠体３０の開口部に嵌め込まれたガラス等の透明部材であってもよい。枠体３０の透過面３０ａとＺ方向から見て重なる部分の第１導光体１７の第１主面１７ａが、導光体ユニット２２の光入射面である。また、第１導光体１７の第１端面１７ｃ及び第２導光体４の第１端面４ｃが導光体ユニット２２の第１光射出面である。また、第１導光体１７の第２端面１７ｄ及び第２導光体４の第２端面４ｄが導光体ユニット２２の第２光射出面である。

　図９は、第１導光体１７の部分断面図である。

　第１導光体１７の第２主面１７ｂには、第１主面１７ａ（導光体ユニット２２の光入射面２２Ａ）から入射した光Ｌａを反射させて光の進行方向を第１端面１７ｃ（図８参照）に向かう方向に変更する複数の第１突起１８Ａと、第１主面１７ａから入射した光Ｌｂを反射させて光の進行方向を第２端面１７ｄ（図８参照）に向かう方向に変更する複数の第２突起１８Ｂと、が設けられている。

　第１突起１８Ａ及び第２突起１８Ｂは、Ｙ軸に対して角度θｃをなす傾斜面１８ａと、Ｙ軸に対して垂直な壁面１８ｂと、が稜線１８ｃにおいて交差する断面直角三角形状の突起である。第１突起１８Ａでは、稜線１８ｃを挟んで第１端面側に壁面１８ｂが配置され、第１端面とは反対側（第２端面側）に傾斜面１８ａが配置されている。第２突起１８Ｂでは、稜線１８ｃを挟んで第２端面側に壁面１８ｂが配置され、第２端面とは反対側（第１端面側）に傾斜面１８ａが配置されている。

　例えば、角度θｃは４２°であり、１本の第１突起１８ＡのＹ方向の幅及び１本の第２突起１８ＢのＹ方向の幅は１００μｍであり、第１導光体１７の屈折率は１．５である。
　しかし、角度θｃ、第１突起１８ＡのＹ方向の幅、第２突起１８ＢのＹ方向の幅及び第１導光体１７の屈折率はこれに限定されない。

　太陽電池モジュール２１では、複数の導光体（第１導光体１７及び第２導光体４）を光Ｌの入射方向に沿って積層し、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体１７で取り込めなかった光を後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第２導光体４で取り込むようにしている。そのため、発電効率の高い太陽電池モジュール２１が提供される。

　太陽電池モジュール２１は、内部に蛍光体を分散させた第２導光体４を備えているので、導光体ユニット２２の光入射面２２Ａに対して斜めに入射した光を発電に利用することができる。よって、太陽光などのように時間によって入射角度が変化したり、天気によって入射角度が変化したりする場合であっても安定した発電量が得られる。

　第２導光体４は、導光体ユニット２２において光入射面２２Ａから遠い位置に配置されている。そのため、第２導光体４に強い外光Ｌが直接入射しない。よって、第２導光体４に含まれる蛍光体が強い外光Ｌによって劣化することが抑えられ、長期にわたって安定した発電量が得られる。

　第１導光体１７の第１端面１７ｃから射出された光及び第２導光体４の第１端面４ｃから射出された光は、第１集光部材１３によって第１太陽電池素子１４の受光面上に集光される。また、第１導光体１７の第２端面１７ｄから射出された光及び第２導光体４の第２端面４ｄから射出された光は、第２集光部材１５によって第２太陽電池素子１６の受光面上に集光される。そのため、第１導光体１７の第１端面１７ｃ、第２導光体４の第１端面４ｃ、第１導光体１７の第２端面１７ｄ及び第２導光体４の第２端面４ｄの各々に太陽電池素子を設ける場合に比べて、太陽電池素子のコストを低減することができる。

［第４実施形態］
　図１０は、第４実施形態の太陽電池モジュール３１の概略斜視図である。太陽電池モジュール３１において第３実施形態の太陽電池モジュール２１と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

　太陽電池モジュール３１は、導光体ユニット３２と、第１集光部材３４と、第２集光部材３６と、第２太陽電池素子３７と、枠体４０とを備えている。導光体ユニット３２は、第３導光体３３と第１導光体１７と第２導光体４とを積層してなる。第１集光部材３４は、第３導光体３３の第１端面３３ｃから射出された光、第１導光体１７の第１端面１７ｃから射出された光及び第２導光体４の第１端面４ｃから射出された光を集光する。第２集光部材３６は、第３導光体３３の第２端面３３ｄから射出された光、第１導光体１７の第２端面１７ｄから射出された光及び第２導光体４の第２端面４ｄから射出された光を集光する。第１太陽電池素子３５は、第１集光部材３４で集光された第３導光体３３からの光、第１導光体１７からの光及び第２導光体４からの光を受光する。第２太陽電池素子３７は、第２集光部材３６で集光された第３導光体３３からの光、第１導光体１７からの光及び第２導光体４からの光を受光する。枠体４０は、導光体ユニット３２と第１集光部材３４と第２集光部材３６と第１太陽電池素子３５と第２太陽電池素子３７とを一体に保持する。

　第３導光体３３は、光入射面である第１主面３３ａと、第１主面３３ａと対向する第２主面３３ｂと、第１光射出面である第１端面３３ｃと、第２光射出面である第２端面３３ｄと、を備えている。第１導光体１７は、光入射面である第１主面１７ａと、第１主面１７ａと対向する第２主面１７ｂと、第１光射出面である第１端面１７ｃと、第２光射出面である第２反面１７ｄと、を備えている。第２導光体４は、光入射面である第１主面４ａと、第１主面４ａと対向する第２主面４ｂと、第１光射出面である第１端面４ｃと、第２光射出面である第２端面４ｄと、を備えている。第３導光体３３と第１導光体１７と第２導光体４とは、互いに第１主面と第２主面とが対向するように、第１導光体及び第２導光体よりも屈折率の小さい空気層Ｋ（低屈折率層）を介してＺ方向に積層されている。

　第３導光体３３の第１主面３３ａと第１導光体１７の第１主面１７ａと第２導光体４の第１主面４ａは、同じ方向（光入射側：－Ｚ方向）を向いている。第３導光体３３と第１導光体１７と第２導光体４とを光Ｌの入射方向に沿って積層することで、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の導光体で取り込めなかった光を後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の導光体で取り込むことが可能となる。

　第３導光体３３の第１端面３３ｃと第１導光体１７の第１端面１７ｃと第２導光体４の第１端面４ｃは、同じ向き（第１集光部材側：＋Ｙ方向）を向いている。第３導光体３３の第１端面３３ｃと第１導光体１７の第１端面１７ｃと第２導光体４の第１端面４ｃは、ＸＺ平面と平行な同一平面上に配置されており、第３導光体３３の第１端面３３ｃ、第１導光体１７の第１端面１７ｃ及び第２導光体４の第１端面４ｃから射出された光が共通の第１集光部材３４で集光できるようになっている。

　第３導光体３３の第２端面３３ｄと第１導光体１７の第２端面１７ｄと第２導光体４の第２端面４ｄは、同じ向き（第２集光部材側：－Ｙ方向）を向いている。第３導光体３３の第２端面３３ｄと第１導光体１７の第２端面１７ｄと第２導光体４の第２端面４ｄは、ＸＺ平面と平行な同一平面上に配置されており、第３導光体３３の第２端面３３ｄ、第１導光体１７の第２端面１７ｄ及び第２導光体４の第２端面４ｄから射出された光が共通の第２集光部材３６で集光できるようになっている。

　第３導光体３３は、Ｚ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面３３ａ及び第２主面３３ｂを有する略矩形の板状部材である。第３導光体３３の第１主面３３ａ及び第２主面３３ｂは概ねＸＹ平面と平行な平坦な面である。第３導光体３３は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透明性の高い有機材料もしくは無機材料からなる基材の内部に、蛍光体を分散させたものである。

　蛍光体としては、紫外光を吸収して可視光を放射する第２蛍光体が含まれている。第２蛍光体としては、根本特殊化学株式会社製の青色発光蛍光体（商品名：ネモトＵＶ蛍光体／Ｄ１１８０）、緑色発光蛍光体（商品名：ネモトＵＶ蛍光体／Ｄ１１６４）、赤色発光蛍光体（商品名：ネモトＵＶ蛍光体／Ｄ１１２０）などの公知の無機蛍光体を用いることができる。第２蛍光体の発光効率は、例えば９０％以上である。第２蛍光体の発光色は、第１太陽電池素子３５及び第２太陽電池素子３７の受光感度が良好な色が選択される。

　蛍光体から放射された光の一部は第３導光体３３の内部を伝播して第１端面３３ｃから射出され、第１太陽電池素子３５で発電に利用される。蛍光体から放射された光の残りの一部は第２導光体４の内部を伝播して第２端面４ｄから射出され、第２太陽電池素子１６で発電に利用される。蛍光体から放射された光の残りの一部は第２主面３３ｂから第１導光体１７及び第２導光体４に向けて射出される。

　第１導光体１７及び第２導光体４の構成は、第３実施形態の第１導光体１７及び第２導光体４と同じである。すなわち、第１導光体１７は、Ｚ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面１７ａ及び第２主面１７ｂを有する略矩形の板状部材である。第１導光体１７の第２主面１７ｂには、Ｘ方向に延びる複数の第１突起１８Ａ及び第２突起１８Ｂが設けられている。第１突起１８Ａと第２突起１８Ｂは、ＸＺ平面に対して面対象な形状を有する。第１突起１８Ａ及び第２突起１８Ｂは、ＸＹ平面と平行な面に対して傾斜した傾斜面１８ａと、ＸＹ平面と平行な面に対して垂直な壁面１８ｂと、を有する断面直角三角形状の突起である。

　第１集光部材３４は、第３導光体３３の第１端面３３ｃ、第１導光体１７の第１端面１７ｃ及び第２導光体４の第１端面４ｃと対向する光入射面３４ａと、光入射面３４ａから入射した光を射出する光射出面３４ｂと、光入射面３４ａから入射した光を反射させて光射出面３４ｂに伝播させる反射面３４ｃと、を備えている。

　第１集光部材３４は、例えば、光入射面３４ａを底面、光射出面３４ｂを上面、反射面３４ｃを側面とする四角錐台の形状を有する。第１集光部材３４は、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの樹脂を射出成形することにより形成されている。反射面３４ｃは、全反射により光を反射するものとされるが、反射面３４ｃに金属膜又は誘電体多層膜からなる反射層を形成し、該反射層によって光を反射するようにしてもよい。

　第２集光部材３６は、第１集光部材３４と同じ構造を備えている。すなわち、第２集光部材３６は、第３導光体３３の第２端面３３ｄ、複数の第１導光体１７の第２端面１７ｄ及び第２導光体４の第２端面４ｄと対向する光入射面３６ａと、光入射面３６ａから入射した光を射出する光射出面３６ｂと、光入射面３６ａから入射した光を反射させて光射出面３６ｂに伝播させる反射面３６ｃと、を備えている。

　第２集光部材３６は、例えば、光入射面３６ａを底面、光射出面３６ｂを上面、反射面３６ｃを側面とする四角錐台の形状を有する。第２集光部材３６は、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの樹脂を射出成形することにより形成されている。反射面３６ｃは、全反射により光を反射するものとされるが、反射面３６ｃに金属膜又は誘電体多層膜からなる反射層を形成し、該反射層によって光を反射するようにしてもよい。

　第１太陽電池素子３５は、受光面を第１集光部材３４の光射出面３４ｂと対向させて配置されている。第１集光部材３４の光入射面３４ａに入射した第３導光体３３からの光、第１導光体１７からの光及び第２導光体４からの光は、第１集光部材３４の反射面３４ｃで反射を繰り返すうちに照度分布が均一化される。そして、照度分布が均一化された光が第１太陽電池素子３５に入射される。第１太陽電池素子３５に入射する光の照度分布が均一化されることにより、第１太陽電池素子３５の発電効率を高めることができる。

　第２太陽電池素子３７は、受光面を第２集光部材３６の光射出面３６ｂと対向させて配置されている。第２集光部材３６の光入射面３６ａに入射した第３導光体３３からの光、第１導光体１７からの光及び第２導光体４からの光は、第２集光部材３６の反射面３６ｃで反射を繰り返すうちに照度分布が均一化される。そして、照度分布が均一化された光が第２太陽電池素子３７に入射される。第２太陽電池素子３７に入射する光の照度分布が均一化されることにより、第２太陽電池素子３７の発電効率を高めることができる。

　第１太陽電池素子３５及び第２太陽電池素子３７としては、シリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、有機系太陽電池などの公知の太陽電池を使用することができる。中でも、化合物半導体を用いた化合物系太陽電池は、高効率な発電が可能となることから、第１太陽電池素子３５及び第２太陽電池素子３７として好適である。化合物系太陽電池は、一般に高価であるが、第３導光体３３、第１導光体１７、第２導光体４、第１集光部材３４及び第２集光部材３６によって光Ｌを集光することができることから、第１太陽電池素子３５及び第２太陽電池素子３７の面積は小さく抑えられる。よって、部材コストの上昇は抑えられる。

　枠体４０は、最も前段側に配置された第３導光体３３の第１主面３３ａと対向する面に光Ｌを透過する透過面４０ａを備えている。透過面４０ａは枠体４０の開口部であってもよく、枠体４０の開口部に嵌め込まれたガラス等の透明部材であってもよい。枠体４０の透過面４０ａとＺ方向から見て重なる部分の第３導光体３３の第１主面３３ａが、導光体ユニット３２の光入射面である。また、第３導光体３３の第１端面３３ｃ、第１導光体１７の第１端面１７ｃ及び第２導光体４の第１端面４ｃが導光体ユニット２２の第１光射出面である。また、第３導光体３３の第２端面３３ｄ、第１導光体１７の第２端面１７ｄ及び第２導光体４の第２端面４ｄが導光体ユニット３２の第２光射出面である。

　図１１は、導光体ユニット３２の部分断面図である。

　導光体ユニット３２の光入射面３２Ａ（第３導光体３３の第１主面３３ａ）に入射した紫外光Ｌｃは、第３導光体３３の内部に分散された第２蛍光体３８によって吸収され、可視光Ｌｄ，Ｌｅ，Ｌｆとして放射される。

　第２蛍光体３８から放射された光の一部Ｌｄは、第３導光体３３の内部を伝播し、第１太陽電池素子３５（図１０参照）又は第２太陽電池素子３７（図１０参照）に入射する。
　第２蛍光体３８から放射された残りの一部Ｌｅ，Ｌｆは、第３導光体３３を透過して第１導光体１７に入射する。

　第１導光体１７に入射した光の一部Ｌｅは、傾斜面１８ａで反射して第１導光体１７の内部を伝播し、第１太陽電池素子３５（図１０参照）又は第２太陽電池素子３７（図１０参照）に入射する。第１導光体１７に入射した残りの一部Ｌｆ（傾斜面１８ａに対して全反射条件を満たさない角度で入射した光）は第１導光体１７を透過して第２導光体４に入射し、第２導光体４の内部に分散された第１蛍光体８によって吸収され、可視光又は赤外光Ｌｇ，Ｌｈとして放射される。

　第１蛍光体８から放射された光の一部Ｌｇは、第２導光体４の内部を伝播し、第１太陽電池素子３５（図１０参照）又は第２太陽電池素子３７（図１０参照）に入射する。第１蛍光体８から放射された残りの一部Ｌｈは、第２導光体４の第１主面４ａから射出され、第１導光体１７に入射する。そして、第１導光体１７の内部を伝播し、第１太陽電池素子３５（図１０参照）又は第２太陽電池素子３７（図１０参照）に入射する。

　導光体ユニット３２の光入射面３２Ａに入射した可視光又は赤外光のうち光入射面３２Ａに垂直に入射した光Ｌａは、第３導光体３３を透過して第１導光体１７に入射する。そして、傾斜面１８ａで反射して第１導光体１７の内部を伝播し、第１太陽電池素子３５（図１０参照）又は第２太陽電池素子３７（図１０参照）に入射する。

　導光体ユニット３２の光入射面３２Ａに入射した可視光又は赤外光のうち光入射面３２Ａに対して斜めに入射した光Ｌｗ（傾斜面１８ａに対して全反射条件を満たさない角度で入射した光）は、第３導光体３３及び第１導光体１７を透過し、第３導光体３３に入射する。そして、第３導光体３３の内部に分散された第１蛍光体８によって吸収され、可視光又は赤外光Ｌｉ，Ｌｊとして放射される。

　第１蛍光体８から放射された光の一部Ｌｉは、第２導光体４の内部を伝播し、第１太陽電池素子３５（図１０参照）又は第２太陽電池素子３７（図１０参照）に入射する。第１蛍光体８から放射された残りの一部Ｌｊは、第２導光体４の第１主面４ａから射出され、第１導光体１７に入射する。そして、第１導光体１７の内部を伝播し、第１太陽電池素子３５（図１０参照）又は第２太陽電池素子３７（図１０参照）に入射する。

　太陽電池モジュール３１では、複数の導光体（第３導光体３３、第１導光体１７及び第２導光体４）を光Ｌの入射方向に沿って積層し、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の導光体で取り込めなかった光を後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の導光体で取り込むようにしている。そのため、発電効率の高い太陽電池モジュール３１が提供される。

　第３導光体３３の第１端面３３ｃから射出された光、第１導光体１７の第１端面１７ｃから射出された光及び第２導光体４の第１端面４ｃから射出された光は、第１集光部材３４によって第１太陽電池素子３５の受光面上に集光される。また、第３導光体３３の第２端面３３ｄから射出された光、第１導光体１７の第２端面１７ｄから射出された光及び第２導光体４の第２端面４ｄから射出された光は、第２集光部材３６によって第２太陽電池素子３７の受光面上に集光される。そのため、第３導光体３３の第１端面３３ｃ、第１導光体１７の第１端面１７ｃ、第２導光体４の第１端面４ｃ、第３導光体３３の第２端面３３ｄ、第１導光体１７の第２端面１７ｄ及び第２導光体４の第２端面４ｄの各々に太陽電池素子を設ける場合に比べて、太陽電池素子のコストを低減することができる。

　太陽電池モジュール３１は、内部に蛍光体を分散させた第３導光体３３及び第２導光体４を備えているので、導光体ユニット３２の光入射面３２Ａに対して斜めに入射した光を発電に利用することができる。よって、太陽光などのように時間によって入射角度が変化したり、天気によって入射角度が変化する場合であっても安定した発電量が得られる。

　蛍光体８から放射された光は、一部が第２導光体４の内部を伝播し、残りの一部は第２導光体４における全反射条件から外れた方向に射出される。第２導光体４の内部を伝播しない光は第１導光体１７に入射し、一部が第１導光体１７の内部を伝播して発電に利用される。よって、蛍光体８から放射された光を効率よく利用することができ、発電効率がさらに高まる。

　太陽電池モジュール３１では、紫外光Ｌｃを吸収する第３導光体３３が第２導光体４の前段側に配置されているため、第２導光体４に入射する紫外光の量が低減され、第２導光体４に含まれる蛍光体８の経年劣化が抑えられる。特に、第２導光体４は導光体ユニット３２において光入射面３２Ａから最も遠い位置に配置されているため、第２導光体４に強い外光Ｌが直接入射しない。よって、第２導光体４に含まれる蛍光体８が外光Ｌによって劣化することが抑えられ、長期にわたって安定した発電量が得られる。

　なお、第３導光体３３に含まれる蛍光体３８には、強い外光Ｌが直接入射されることになるが、第２蛍光体３８として光に対して安定な無機蛍光体を用いることで、経年劣化を抑えることができる。

　第３導光体３３では、外部から入射した紫外光Ｌｃを可視光に変換して第１太陽電池素子３５及び第２太陽電池素子３７に射出している。そのため、紫外光Ｌｃを発電に利用することができる。紫外光は第１太陽電池素子３５及び第２太陽電池素子３７において発電効率の良い波長の光に変換されるため、第１太陽電池素子３５及び第２太陽電池素子３７において光熱変換によって生じる温度上昇が抑えられ、発電効率の低下が抑えられる。

　例えば、第３導光体３３を用いずに第１導光体１７に直接紫外光Ｌｃを入射させる構成とすると、紫外光Ｌｃの一部は第１導光体１７の内部を伝播し、第１太陽電池素子３５及び第２太陽電池素子３７に入射する。第１太陽電池素子３５及び第２太陽電池素子３７に紫外光が入射すると、入射した紫外光の一部は電力に変換されずに熱となり、第１太陽電池素子３５及び第２太陽電池素子３７の温度を上昇させる。温度上昇は発電効率の低下につながる。よって、複数の導光体を積層して発電効率を向上しようとしても、熱の発生によって思うように発電効率が向上せず、逆に発電効率を低下させることにもなりかねない。

　太陽電池モジュール３１では、予め熱の原因となる紫外光Ｌｃを第３導光体３３によって可視光に変換している。そのため、第１太陽電池素子３５及び第２太陽電池素子３７における温度上昇が抑えられ、高い発電効率が維持される。紫外光Ｌｃを変換して得られた可視光は第１太陽電池素子３５及び第２太陽電池素子３７において発電に有効に利用されるため、さらに発電効率が高まる。

　発明者が行ったシミュレーションによれば、第３導光体３３を用いない場合には、２５℃の測定環境下で太陽電池素子の温度は８５℃以上となり、発電効率は４０％に低下したが、第３導光体３３を用いる場合には、温度上昇は殆ど発生せず、発電効率は４５％の状態を維持した。なお、シミュレーションの条件は前述したものと同じである。

［第１ないし第４実施形態の変形形態］
　上記の実施形態では、導光体（第１導光体及び第２導光体）の積層数を２層又は３層としているが、導光体の積層数はこれに限定されない。第１導光体と第２導光体はそれぞれ１層以上設けられていればよく、例えば、第１導光体を２層以上とし、複数の第１導光体の間に第２導光体を配置する構成としてもよい。

［第５実施形態］
　図１２は、第５実施形態の太陽電池モジュール４１の概略斜視図である。

　太陽電池モジュール４１は、導光体ユニット４２と、集光部材１３と、太陽電池素子１４と、枠体５０と、を備えている。導光体ユニット４２は、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７を積層してなる。集光部材１３は、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃから射出された光を集光する。太陽電池素子１４は、集光部材１３で集光された複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７からの光を受光する。枠体５０は、導光体ユニット４２と集光部材１３と太陽電池素子１４とを一体に保持する。

　導光体ユニット４２は、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７を備えている。第１導光体４３，４４，４５，４６，４７は、それぞれ光入射面である第１主面４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａと、第１主面４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａと対向する第２主面４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ，４７ｂと、光射出面である第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃと、を有する。複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７は、第１主面と第２主面とが対向するように、第１導光体よりも屈折率の小さい空気層Ｋ（低屈折率層）を介してＺ方向に積層されている。

　複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１主面４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａは、互いに同じ方向（光入射側：－Ｚ方向）を向いている。複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７を光Ｌの入射方向に沿って積層することで、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体で取り込めなかった光を後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第１導光体で取り込むことが可能となる。

　複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃは、同じ向き（集光部材側：＋Ｙ方向）を向いている。複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃは、ＸＺ平面と平行な同一平面上に配置されている。複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃから射出された光は、共通の集光部材１３で集光できるようになっている。

　第１導光体４３，４４，４５，４６，４７は、それぞれＺ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａ及び第２主面４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ，４７ｂを有する略矩形の板状部材である。第１導光体４３，４４，４５，４６，４７としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透明性の高い有機材料もしくは無機材料が用いられる。

　外光を有効に取り込めるように、導光体ユニット４２を構成する導光体の材料は４００ｎｍ以下の波長に対して透過性を有することが望ましい。例えば、３６０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長領域の光に対して９０％以上、より好ましくは９３％以上の透過率を有するものが好適である。例えば、シリコン樹脂基板や石英基板、或いは、ＰＭＭＡ樹脂基板においては三菱レイヨン社製の「アクリライト」（登録商標）は、広い波長領域の光に対して高い透明性を有することから、好適である。

　第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第２主面４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ，４７ｂには、Ｘ方向に延びる複数の溝Ｔが設けられている。溝Ｔは、ＸＹ平面と平行な面に対して大きな角度で傾斜した第１傾斜面Ｔ１と、ＸＹ平面と平行な面に対して小さな角度で傾斜した第２傾斜面Ｔ２と、を有するＶ字状の溝である。図１２では、図面を簡略化するために、溝Ｔを数本しか記載していないが、実際には、幅１００μｍ程度の細かい溝Ｔが多数本形成されている。溝Ｔは、例えば、金型を用いて樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル樹脂：ＰＭＭＡ）を射出成形することにより形成されている。

　第１傾斜面Ｔ１は、第１主面４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａから入射した光Ｌ（例えば太陽光）を全反射して光の進行方向を第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃに向かう方向に変更する反射面である。第１主面４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａに対して垂直に近い角度で入射した光Ｌは、第１傾斜面Ｔ１で反射して第１導光体の内部を概ねＹ方向に伝播する。第２傾斜面Ｔ２は、第１主面４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａに対して垂直に近い角度で入射した光Ｌを透過し、第２主面から射出する透過面である。

　第１導光体の第２主面４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ，４７ｂには、このような溝Ｔが、第１傾斜面Ｔ１と第２傾斜面Ｔ２とが互いに接するようにＹ方向に複数設けられている。溝Ｔの形状及び大きさは、第１導光体４３，４４，４５，４６，４７において同じである。

　溝Ｔの位置は、Ｚ方向に隣接する第１導光体同士の間で互いに異なっている。複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の第１傾斜面Ｔ１の位置は、Ｚ方向（第１主面４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａと垂直な方向）から見て互いに重ならないように配置されている。これにより、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体で取り込めなかった光Ｌを後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第１導光体で取り込むことが可能となる。

　集光部材１３は、例えば、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃから射出された光の強度分布を均一化して太陽電池素子１４に射出するインテグレータ光学素子（ホモジナイザー）である。

　集光部材１３は、光入射面１３ａと、光射出面１３ｂと、反射面１３ｃと、を備えている。光入射面１３ａは、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃと対向する。光射出面１３ｂは、光入射面１３ａから入射した光を射出する。反射面１３ｃは、光入射面１３ａから入射した光を反射させて光射出面１３ｂに伝播させる。集光部材１３は、例えば、光入射面１３ａを底面、光射出面１３ｂを上面、反射面１３ｃを側面とする四角錐台の形状を有する。

　集光部材１３は、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの樹脂を射出成形することにより形成されている。反射面１３ｃは、全反射により光を反射するものとされるが、反射面１３ｃに金属膜又は誘電体多層膜からなる反射層を形成し、該反射層によって光を反射するようにしてもよい。

　太陽電池素子１４は、受光面を集光部材１３の光射出面１３ｂと対向させて配置されている。
　集光部材１３の光入射面１３ａに入射した複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７からの光は、集光部材１３の反射面１３ｃで反射を繰り返すうちに照度分布が均一化される。そして、照度分布が均一化された光が太陽電池素子１４に入射される。太陽電池素子１４に入射する光の照度分布が均一化されることにより、太陽電池素子１４の発電効率を高めることができる。

　太陽電池素子１４としては、シリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、有機系太陽電池などの公知の太陽電池を使用することができる。中でも、化合物半導体を用いた化合物系太陽電池は、高効率な発電が可能であることから、太陽電池素子１４として好適である。化合物系太陽電池は、一般に高価であるが、第１導光体４３，４４，４５，４６，４７及び集光部材１３によって光Ｌを集光することができることから、太陽電池素子１４の面積は小さく抑えられる。よって、部材コストの上昇は抑えられる。

　枠体５０は、最も前段側に配置された第１導光体４７の第１主面４７ａと対向する面に光Ｌを透過する透過面５０ａを備えている。透過面５０ａは枠体５０の開口部であってもよく、枠体５０の開口部に嵌め込まれたガラス等の透明部材であってもよい。枠体５０の透過面５０ａとＺ方向から見て重なる部分の第１導光体４７の第１主面４７ａが、導光体ユニット４２の光入射面である。また、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃが導光体ユニット４２の第１光射出面である。

　図１３は、第１導光体４３の部分断面図である。

　第１導光体４３の第２主面４３ｂには、第１主面４３ａから入射した光を反射させて光の進行方向を第１端面４３ｃ（図１２参照）に向かう方向に変更する複数の溝Ｔが設けられている。
　溝Ｔは、Ｙ軸に対して角度θａをなす第１傾斜面Ｔ１と、Ｙ軸に対して角度θｂをなす第２傾斜面Ｔ２と、が稜線Ｔ３において交差するＶ字状の溝である。角度θａと角度θｂはθａ＞θｂなる関係を満たす。稜線Ｔ３を挟んで第１端面側に第１傾斜面Ｔ１が配置され、第１端面とは反対側に第２傾斜面Ｔ２が配置されている。

　例えば、角度θａは４５°であり、角度θｂは１４°であり、１本の溝ＴのＹ方向の幅は１００μｍであり、第１導光体４３の屈折率は１．５である。しかし、角度θａ、角度θｂ、溝ＴのＹ方向の幅、及び第１導光体４３の屈折率はこれに限定されない。

　第１導光体４３の第１主面４３ａに略垂直に入射した光のうち第１傾斜面Ｔ１に入射した光Ｌａは、第１傾斜面Ｔ１で全反射して進行方向を第１端面に向かう方向に変更される。そして、第１導光体４３の内部を概ねＹ方向に伝播し、第１端面４３ｃ（図１２参照）から射出されて太陽電池素子１４（図１２参照）に入射する。第１導光体４３の第１主面４３ａに入射した光のうち第２傾斜面Ｔ２に入射した光Ｌｂは、第２傾斜面Ｔ２を透過し、後段側の第１導光体４４，４５，４６，４７（図１２参照）に入射する。

　図１３では第１導光体４３の構成を図示したが、他の第１導光体４４，４５，４６，４７（図１２参照）の構成も第１導光体４３と同じである。異なる点は、溝Ｔの位置がＺ方向から見てＹ方向にずれて配置されている点である。よって、他の第１導光体４４，４５，４６，４７（図１２参照）の構成の説明は省略する。

　図１４は、太陽電池モジュール４１の部分断面図である。

　複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７は、Ｚ方向に隣接する第１導光体同士の間で、溝Ｔの第１傾斜面Ｔ１の位置がＺ方向から見て第１傾斜面１本分の幅だけずれて配置されている。Ｚ方向から見て１本分の溝Ｔと重なる領域には、第１導光体４７の第１傾斜面Ｔ１が配置された帯状の領域Ａ１と、第１導光体４６の第１傾斜面Ｔ１が配置された帯状の領域Ａ２と、第１導光体４５の第１傾斜面Ｔ１が配置された帯状の領域Ａ３と、第１導光体４４の第１傾斜面Ｔ１が配置された帯状の領域Ａ４と、第１導光体４３の第１傾斜面Ｔ１が配置された帯状の領域Ａ５とが、互いに重ならないようにＹ方向に隙間なく隣接して配置されている。１本分の溝Ｔが配置された帯状の領域は、５つの帯状の領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５によって５分割されている。

　光ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３，ＬＡ４，ＬＡ５は、導光体ユニット４２の光入射面２Ａに対して垂直に近い角度で入射する。光ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３，ＬＡ４，ＬＡ５は、それぞれ１本分の溝Ｔに入射した光である。光ＬＡ１は、第１導光体４７の第１傾斜面Ｔ１で反射し、第１導光体４７の内部を第１端面４７ｃに向けて伝播する。残りの光ＬＡ２，ＬＡ３，ＬＡ４，ＬＡ５は、第１導光体４７の第２傾斜面Ｔ２を透過する。光ＬＡ２は、第１導光体４６の第１傾斜面Ｔ１で反射し、第１導光体４６の内部を第１端面４６ｃに向けて伝播する。残りの光ＬＡ３，ＬＡ４，ＬＡ５は、第１導光体６の第２傾斜面Ｔ２を透過する。光ＬＡ３は、第１導光体４５の第１傾斜面Ｔ１で反射し、第１導光体４５の内部を第１端面４５ｃに向けて伝播する。残りの光ＬＡ４，ＬＡ５は、第１導光体４５の第２傾斜面Ｔ２を透過する。光ＬＡ４は、第１導光体４４の第１傾斜面Ｔ１で反射し、第１導光体４４の内部を第１端面４４ｃに向けて伝播する。残りの光ＬＡ５は、第１導光体４４の第２傾斜面Ｔ２を透過する。光ＬＡ５は、第１導光体４３の第１傾斜面Ｔ１で反射し、第１導光体４３の内部を第１端面４３ｃに向けて伝播する。

　複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃから射出された光は、集光部材１３の光入射面１３ａに入射し、集光部材１３の反射面１３ｃで反射されつつ光射出面１３ｂに向けて伝播する。光入射面１３ａに入射した光の照度分布は、照度の強い部分が離散的に配置された不均一な照度分布であるが、反射面１３ｃで反射されつつ集光部材１３の内部を光が伝播する過程で、光の照度分布が均一化される。そのため、光射出面１３ｂにおいては、光入射面１３ａに光が入射したときの照度分布の不均一さが低減され、概ね均一な照度分布の光が太陽電池素子１４に向けて射出される。

　太陽電池モジュール４１では、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７を第１傾斜面Ｔ１が重ならないように積層し、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃから射出された光を集光部材１３で集光して太陽電池素子１４に入射させている。そのため、前段側の第１導光体で取り出せなかった光（すなわち第２傾斜面Ｔ２を透過した光）を後段側の第１導光体で取り出して発電に寄与させることができる。よって、発電効率の高い太陽電池モジュール１が提供される。

　複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃから射出された光は、集光部材１３によって太陽電池素子１４の受光面上に集光される。そのため、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃの各々に太陽電池素子１４を設ける場合に比べて、太陽電池素子１４のコストを低減することができる。

　太陽電池素子１４には、集光部材１３によって照度分布が均一された光が入射する。そのため、太陽電池素子１４における発電効率が高まる。すなわち、太陽電池素子１４では、入射する光の照度によって発電効率が変化する。照度が小さすぎると発電効率が低下し、照度が高すぎると発電効率が飽和する。集光部材１３によって照度分布を均一化すると、太陽電池素子１４の受光面全体で概ね高い発電効率を実現することができる。よって、集光部材１３で照度分布を均一化しない場合に比べて、発電効率が高まる。

　以下、第１導光体４３，４４，４５，４６，４７における光取り出し効率のシミュレーション結果の一例を示す。

　シミュレーションの条件として、光Ｌは導光体ユニット４２の光入射面２Ａに対して垂直に入射するものとする。Ｚ方向から見て第１傾斜面Ｔ１のＹ方向の幅を２０μｍ、第２傾斜面Ｔ２のＹ方向の幅を８０μｍとし、第１傾斜面Ｔ１のＸＹ平面に対する角度θａを４５°、第２傾斜面Ｔ２のＸＹ平面に対する角度θｂを１４°とする。また、第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の厚みを５ｍｍとし、第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のＺ方向から見た形状を１０ｃｍ×１０ｃｍの四角形とする。また、光入射面２Ａにおける光の反射率を８％とし、第１導光体自体の光の吸収はないものとする。

　この条件でシミュレーションを行うと、第１導光体の第１傾斜面で反射され第１導光体の内部を伝播する光の取り出し効率は約８０％となる。残りの約２０％は、第１導光体の内部を全反射して導光する際に、第１傾斜面Ｔ１又は第２傾斜面Ｔ２において屈折し、全反射条件から外れて第１導光体の外部に漏れ出す。

　第１導光体４７においては、光入射面２Ａで８％が反射し、残りの９２％が第１導光体４７の第２主面４７ｂに入射する。第１傾斜面Ｔ１と第２傾斜面Ｔ２の面積比率は１：４であるため、第２主面４７ｂに入射した光のうち２０％が第１傾斜面Ｔ１で反射し、第１導光体４７の内部を伝播する。第１導光体４７の内部を伝播する光のうち８０％が第１端面４７ｃに到達するので、第１導光体４７における光の取り出し効率は１４．７％となる。

　第１導光体４７の第２傾斜面Ｔ２に入射した光はそのまま第１導光体４６に向けて透過する。第１導光体４６に入射する光は、第１導光体４７の第２主面４７ｂに入射した光の８０％である。第１導光体４６に入射した光のうちの８％は第１主面４６ａで反射し、残りの９２％が第１導光体４６の第２主面４６ｂに入射する。そして、そのうちの２５％が第１傾斜面Ｔ１で反射して第１導光体４６の内部を伝播する。第１導光体４６の内部を伝播する光のうち８０％が第１端面４６ｃに到達するので、第１導光体４６における光の取り出し効率は１３．５％となる。

　以下同様にして第１導光体４５，４４，４３の光の取り出し効率を計算すると、第１導光体４５では１３．３％、第１導光体４４では１３．５％、第１導光体４３では１０％となる。複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７を合計した光の取り出し効率（導光体ユニット２の光入射面２Ａに入射した光に対して導光体ユニット２の光射出面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃから射出される光の割合）は６５％である。

　表１に、導光体ユニット４２に含まれる第１導光体の数（第１導光体の積層数）と、導光体ユニット４２の光射出面から射出される光の光量と、太陽電池素子１４における発電量と、導光体ユニット４２の透過率（導光体ユニット２の光入射面２Ａから入射した光に対して導光体ユニット４２を透過して外部に射出される光の割合）との関係を示す。

　なお、導光体ユニット４２の光入射面２Ａに入射する光Ｌの光量は１Ｓｕｎ（１００ｍＷ／ｃｍ^２）とする。発電量は、第１導光体として１０ｃｍ×１０ｃｍの四角形の第１導光体を用い、太陽電池素子１４として４０％の発電効率を有する化合物系太陽電池を用いた場合の発電量である。

　１０ｃｍ×１０ｃｍの領域に、一般に用いられている発電効率１３％の結晶シリコン太陽電池を敷き詰めた場合、その発電量は１３００ｍＷである。表１によれば、第１導光体を３層以上積層すると、発電量が結晶シリコン太陽電池の発電量を上回る。第１導光体を５層積層すると、結晶シリコン太陽電池を敷き詰めた場合に比べて１．７倍の発電量を実現することができる。

　化合物系太陽電池を１０ｃｍ×１０ｃｍの領域に敷き詰めると４０００ｍＷの発電量を実現することができるが、化合物系太陽電池は一般に高価である。
　第１実施形態の太陽電池モジュール４１のように複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７と集光部材１３と太陽電池素子１４とを組み合わせることにより、少量の太陽電池素子１４で発電効率の高い太陽電池モジュールを実現することができる。

　表１に示したように、第１導光体の積層数を変えると導光体ユニット４２の透過率を変えることができる。第１導光体を５層積層すると透過率は略０％となるが、第１導光体の積層数を減らすと透過率は大きくなる。透過率が高くなれば、導光体ユニット４２を例えば窓枠に嵌め込んで建物の窓として利用することも可能となる。

［第６実施形態］
　図１５は、第６実施形態の太陽電池モジュール５１の概略斜視図である。太陽電池モジュール５１において第５実施形態の太陽電池モジュール４１と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

　太陽電池モジュール５１は、導光体ユニット５２と、集光部材１３と、太陽電池素子１４と、枠体６０と、を備えている。導光体ユニット５２は、複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７を積層してなる。集光部材１３は、複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７の第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃから射出された光を集光する。太陽電池素子１４は、集光部材１３で集光された複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７からの光を受光する。枠体６０は、導光体ユニット５２と集光部材１３と太陽電池素子１４とを一体に保持する。

　導光体ユニット５２は、複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７を備えている。第１導光体５３，５４，５５，５６，５７は、それぞれ光入射面である第１主面５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａと、第１主面と対向する第２主面５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂと、光射出面である第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃとを有する。複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７は、第１主面と第２主面とが対向するように、第１導光体よりも屈折率の小さい空気層Ｋ（低屈折率層）を介してＺ方向に積層されている。

　複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のそれぞれの第１主面５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａは、同じ方向（光入射側：－Ｚ方向）を向いている。複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７を光Ｌの入射方向に沿って積層することで、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体で取り込めなかった光を後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第１導光体で取り込むことが可能となる。

　複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のそれぞれの第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃは、同じ向き（集光部材側：＋Ｙ方向）を向いている。複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のそれぞれの第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃは、ＸＺ平面と平行な同一平面上に配置されている。複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のそれぞれの第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃから射出された光は、共通の集光部材１３で集光できるようになっている。

　第１導光体５３，５４，５５，５６，５７は、それぞれＺ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａ及び第２主面５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂを有する略矩形の板状部材である。第１導光体５３，５４，５５，５６，５７としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透明性の高い有機材料もしくは無機材料が用いられる。

　第１導光体５３，５４，５５，５６，５７の第２主面５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂには、Ｘ方向に延びる複数の突起５８が設けられている。突起５８は、ＸＹ平面と平行な面に対して傾斜した傾斜面５８ａと、ＸＹ平面と平行な面に対して垂直な壁面５８ｂと、を有する断面直角三角形状の突起である。図１５では、図面を簡略化するために、突起５８を数本しか記載していないが、実際には、幅１００μｍ程度の細かい突起５８が多数本形成されている。突起５８は、例えば、金型を用いて樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル樹脂：ＰＭＭＡ）を射出成形することにより形成されている。

　傾斜面５８ａは、第１主面５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａから入射した光Ｌ（例えば太陽光）を全反射して光の進行方向を第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃに向かう方向に変更する反射面である。第１主面５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａに対して垂直に近い角度で入射した光Ｌは、傾斜面５８ａで反射して第１導光体の内部を概ねＹ方向に伝播する。

　第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のそれぞれの第２主面５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂには、このような突起５８が、傾斜面５８ａと壁面５８ｂとが互いに接するようにＹ方向に複数設けられている。突起５８の形状及び大きさは、第１導光体５３，５４，５５，５６，５７において同じである。

　突起５８の位置は、Ｚ方向に隣接する第１導光体同士の間で互いに異なっている。第２主面上において複数の突起５８が互いに接して設けられている領域を突起領域とすると、１つの導光体５３，５４，５５，５６，５７のそれぞれの第２主面５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂには１つの突起領域のみが設けられている。突起領域と第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃとの間には他の突起領域は設けられていない。

　複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のそれぞれの傾斜面５８ａの位置は、Ｚ方向から見て互いに重ならないように配置されている。これにより、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体で導光されなかった光Ｌを後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第１導光体で導光することが可能となる。

　集光部材１３は、光入射面１３ａと、光射出面１３ｂと、反射面１３ｃと、を備えている。光入射面１３ａは、複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７の第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃと対向する。光射出面１３ｂは、光入射面１３ａから入射した光を射出する。反射面１３ｃは、光入射面１３ａから入射した光を反射させて光射出面１３ｂに伝播させる。

　太陽電池素子１４は、受光面を集光部材１３の光射出面と対向させて配置されている。集光部材１３の光入射面１３ａに入射した複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７からの光は、集光部材１３の反射面１３ｃで反射を繰り返すうちに照度分布が均一化される。そして、照度分布が均一化された光が太陽電池素子１４に入射される。太陽電池素子１４に入射する光の照度分布が均一化されることにより、太陽電池素子１４の発電効率を高めることができる。

　枠体６０は、最も前段側に配置された第１導光体５７の第１主面５７ａと対向する面に光Ｌを透過する透過面６０ａを備えている。透過面６０ａは枠体６０の開口部であってもよく、枠体６０の開口部に嵌め込まれたガラス等の透明部材であってもよい。枠体６０の透過面６０ａとＺ方向から見て重なる部分の第１導光体５７の第１主面５７ａが、導光体ユニット５２の光入射面である。また、複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のそれぞれの第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃが導光体ユニット５２の第１光射出面である。

　図１６は、第１導光体５３の部分断面図である。

　第１導光体５３の第２主面５３ｂには、第１主面５３ａから入射した光を反射させて光の進行方向を第１端面５３ｃ（図１５参照）に向かう方向に変更する複数の突起５８が設けられている。突起５８は、Ｙ軸に対して角度θｃをなす傾斜面５８ａと、Ｙ軸に対して垂直な壁面５８ｂと、が稜線５８ｃにおいて交差する断面直角三角形状の突起である。稜線５８ｃを挟んで第１端面側に壁面５８ｂが配置され、第１端面とは反対側に傾斜面５８ａが配置されている。

　例えば、角度θｃは４２°であり、１本の突起５８のＹ方向の幅は１００μｍであり、第１導光体５３の屈折率は１．５である。しかし、角度θｃ、突起５８のＹ方向の幅及び第１導光体５３の屈折率はこれに限定されない。

　第２主面５３ｂ上において複数の突起５８が互いに接して設けられている領域を突起領域Ｂとすると、第２主面５３ｂ上には、Ｘ方向に延びる帯状の突起領域Ｂが１本だけ設けられている。突起領域Ｂ以外の第２主面５３ｂ上の領域はＸＹ平面と平行な平面である。

　第１導光体５３の第１主面５３ａに略垂直に入射した光のうち傾斜面５８ａに入射した光Ｌａは、傾斜面５８ａで全反射して進行方向を第１端面に向かう方向に変更される。そして、第１導光体５３の内部を概ねＹ方向に伝播し、第１端面５３ｃ（図１５参照）から射出されて太陽電池素子１４（図１５参照）に入射する。第１導光体５３の第１主面５３ａに入射した光のうち傾斜面５８ａ以外の領域（突起５８が形成されていない領域）に入射した光Ｌｂは、後段側の第１導光体５４，５５，５６，５７（図１５参照）に入射する。

　図１６では第１導光体５３の構成を図示したが、他の第１導光体５４，５５，５６，５７（図１５参照）の構成も第１導光体５３と同じである。異なる点は、突起５８の位置がＺ方向から見てＹ方向にずれて配置されている点である。よって、他の第１導光体５４，５５，５６，５７（図１５参照）の構成の説明は省略する。

　図１７は、太陽電池モジュール５１の部分断面図である。

　複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７は、Ｚ方向に隣接する第１導光体同士の間で、突起５８の位置がＺ方向から見てＹ方向にずれて配置されている。Ｚ方向から見て導光体ユニット５２の光入射面１２Ａと重なる領域には、第１導光体５７の突起領域Ｂ１と、第１導光体５６の突起領域Ｂ２と、第１導光体５５の突起領域Ｂ３と、第１導光体５４の突起領域Ｂ４と、第１導光体５３の突起領域Ｂ５とが、互いに重ならないようにＹ方向に隙間なく隣接して配置されている。Ｚ方向から見て導光体ユニット５２の光入射面１２Ａと重なる領域は、５つの第１導光体の突起領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５によって５分割されている。

　すなわち、導光体ユニット５２の光入射面１２Ａは、集光部材１３に近い側から遠い側に向けて各突起領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５に対応する複数の帯状の領域に分割されている。複数の帯状の領域の各々に対して複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のうちのいずれか１つが対応しており、複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７の各々について、Ｚ方向から見て第１導光体の第２主面の当該第１導光体に対応する帯状の領域と重なる位置に傾斜面５８ａが設けられ、帯状の領域と重ならない位置に傾斜面５８ａが設けられていない構成となっている。

　光ＬＢ１，ＬＢ２，ＬＢ３，ＬＢ４，ＬＢ５は、導光体ユニット５２の光入射面１２Ａに対して垂直に近い角度で入射する。第１導光体５７の突起領域Ｂ１に入射した光ＬＢ１は、第１導光体５７の傾斜面５８ａで反射し、第１導光体５７の内部を第１端面５７ｃに向けて伝播する。残りの光ＬＢ２，ＬＢ３，ＬＢ４，ＬＢ５は、第１導光体５７を透過する。光ＬＢ２は、第１導光体５６の傾斜面５８ａで反射し、第１導光体５６の内部を第１端面５６ｃに向けて伝播する。残りの光ＬＢ３，ＬＢ４，ＬＢ５は、第１導光体５６を透過する。光ＬＢ３は、第１導光体５５の傾斜面５８ａで反射し、第１導光体５５の内部を第１端面５５ｃに向けて伝播する。残りの光ＬＢ４，ＬＢ５は、第１導光体５５を透過する。光ＬＢ４は、第１導光体５４の傾斜面５８ａで反射し、第１導光体５４の内部を第１端面５４ｃに向けて伝播する。残りの光ＬＢ５は、第１導光体５４を透過する。光ＬＢ５は、第１導光体５３の傾斜面５８ａで反射し、第１導光体５３の内部を第１端面５３ｃに向けて伝播する。

　複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のそれぞれの第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃから射出された光は、集光部材１３の光入射面１３ａに入射し、集光部材１３の反射面１３ｃで反射されつつ光射出面１３ｂに向けて伝播する。光入射面１３ａに入射した光の照度分布は、照度の強い部分が離散的に配置された不均一な照度分布であるが、反射面１３ｃで反射されつつ集光部材１３の内部を光が伝播する過程で、光の照度分布が均一化される。そのため、光射出面１３ｂにおいては、光入射面１３ａに光が入射したときの照度分布の不均一さが低減され、概ね均一な照度分布の光が太陽電池素子１４に向けて射出される。

　太陽電池モジュール５１では、複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７を傾斜面５８ａが重ならないように積層し、複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のそれぞれの第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃから射出された光を集光部材１３で集光して太陽電池素子１４に入射させている。そのため、前段側の第１導光体で取り出せなかった光（すなわち傾斜面５８ａ以外の領域の入射した光）を後段側の第１導光体で取り出して発電に寄与させることができる。よって、発電効率の高い太陽電池モジュール５１が提供される。

　複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のそれぞれの第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃから射出された光は、集光部材１３によって太陽電池素子１４の受光面上に集光される。そのため、複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のそれぞれの第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃの各々に太陽電池素子１４を設ける場合に比べて、太陽電池素子１４のコストを低減することができる。

　複数の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７には、複数の突起５８からなる突起領域Ｂが１本ずつしか設けられておらず、突起領域Ｂと第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃとの間には他の突起領域が存在しない。そのため、突起領域Ｂで反射された光を第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃまでロスなく到達させることができる。

　例えば、図１８に示すように、複数の突起５８が第２主面５９ｂの全面に設けられた第１導光体５９を用いる場合を考える。光の伝播経路上に多数の突起５８が存在すると、光が他の突起５８で屈折又は反射され、第１導光体５９内での伝播角度が変わる。光の伝播角度が変わると、その光は第１端面５９ｃに到達する前に全反射条件から外れ、第１主面５９ａ又は第２主面５９ｂから外部に漏れ出す惧れがある。漏れ出した光Ｌｏｕｔは他の第１導光体でも十分に取り込むことができないので、発電効率は低下する。

　これに対して、図１５ないし図１７に記載の第１導光体５３，５４，５５，５６，５７のように、突起領域Ｂと第１端面５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃとの間に他の突起領域を設けないようにすると、上述の漏れ光Ｌｏｕｔが少なくなる。よって、発電効率が向上する。

［第７実施形態］
　図１９は、第７実施形態の太陽電池モジュール６１の概略斜視図である。太陽電池モジュール６１において第５実施形態の太陽電池モジュール４１と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

　太陽電池モジュール６１は、導光体ユニット６２と、第１集光部材６８Ａと、第２集光部材６８Ｂと、第１太陽電池素子６９Ａと、第２太陽電池素子６９Ｂと、枠体７０と、を備えている。導光体ユニット６２は、複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７を積層してなる。第１集光部材６８Ａは、複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃから射出された光を集光する。第２集光部材６８Ｂは、複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄから射出された光を集光する。第１太陽電池素子６９Ａは、第１集光部材６８Ａで集光された複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７からの光を受光する。第２太陽電池素子６９Ｂは、第２集光部材６８Ｂで集光された複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７からの光を受光する。枠体７０は、導光体ユニット６２と第１集光部材６８Ａと第２集光部材６８Ｂと第１太陽電池素子６９Ａと第２太陽電池素子６９Ｂとを一体に保持する。

　導光体ユニット６２は、複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７を備えている。第１導光体６３，６４，６５，６６，６７は、それぞれ光入射面である第１主面６３ａ，６４ａ，６５ａ，６６ａ，６７ａと、第１主面と対向する第２主面６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂと、第１光射出面である第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃと、第２光射出面である第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄと、を有する。複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７は、第１主面と第２主面とが対向するように、第１導光体よりも屈折率の小さい空気層Ｋ（低屈折率層）を介してＺ方向に積層されている。

　複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第１主面６３ａ，６４ａ，６５ａ，６６ａ，６７ａは、同じ方向（光入射側：－Ｚ方向）を向いている。複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７を光Ｌの入射方向に沿って積層することで、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体で取り込めなかった光を後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第１導光体で取り込むことが可能となる。

　複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃは、同じ向き（第１集光部材側：＋Ｙ方向）を向いている。複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃは、ＸＺ平面と平行な同一平面上に配置されている。複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃから射出された光は、共通の第１集光部材６８Ａで集光できるようになっている。

　複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄは、同じ向き（第２集光部材側：－Ｙ方向）を向いている。複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄは、ＸＺ平面と平行な同一平面上に配置されている。複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄから射出された光は、共通の第２集光部材６８Ｂで集光できるようになっている。

　第１導光体６３，６４，６５，６６，６７は、それぞれＺ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面６３ａ，６４ａ，６５ａ，６６ａ，６７ａ及び第２主面６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂを有する略矩形の板状部材である。第１導光体６３，６４，６５，６６，６７としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透明性の高い有機材料もしくは無機材料が用いられる。

　第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第２主面６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂには、Ｘ方向に延びる複数の突起５８が設けられている。複数の突起５８には、ＸＺ平面に対して面対象な形状を有する第１突起５８Ａと第２突起５８Ｂとが含まれている。突起５８は、ＸＹ平面と平行な面に対して傾斜した傾斜面５８ａと、ＸＹ平面と平行な面に対して垂直な壁面５８ｂと、を有する断面直角三角形状の突起である。図１９では、図面を簡略化するために、突起５８を数本しか記載していないが、実際には、幅１００μｍ程度の細かい突起５８が多数本形成されている。突起５８は、例えば、金型を用いて樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル樹脂：ＰＭＭＡ）を射出成形することにより形成されている。

　傾斜面５８ａは、第１主面６３ａ，６４ａ，６５ａ，６６ａ，６７ａから入射した光Ｌ（例えば太陽光）を全反射して、光の進行方向を第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃに向かう方向又は第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄに向かう方向に変更する反射面である。第１主面６３ａ，６４ａ，６５ａ，６６ａ，６７ａに対して垂直に近い角度で入射した光Ｌは、傾斜面５８ａで反射して第１導光体の内部を概ねＹ方向に伝播する。

　第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第２主面６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂには、このような突起５８が、傾斜面５８ａと壁面５８ｂとが互いに接するようにＹ方向に複数設けられている。突起５８の形状及び大きさは、第１導光体６３，６４，６５，６６，６７において同じである。

　第１突起５８Ａ及び第２突起５８Ｂの位置は、Ｚ方向に隣接する第１導光体同士の間で互いに異なっている。第２主面上において複数の第１突起５８Ａが互いに接して設けられている領域を第１突起領域とすると、１つの導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第２主面６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂには、１つの第１突起領域のみが設けられている。第１突起領域と第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃとの間には、他の第１突起領域は設けられていない。第２主面上において複数の第２突起５８Ｂが互いに接して設けられている領域を第２突起領域とすると、１つの導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第２主面６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂには、１つの第２突起領域のみが設けられている。第２突起領域と第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄとの間には他の第２突起領域は設けられていない。

　複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７の傾斜面５８ａの位置は、Ｚ方向から見て互いに重ならないように配置されている。これにより、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体で導光されなかった光Ｌを後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第１導光体で導光することが可能となる。

　第１集光部材６８Ａは、光入射面６８ａと、光射出面６８ｂと、反射面６８ｃと、を備えている。光入射面６８ａは、複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃと対向する。光射出面６８ｂは、光入射面６８ａから入射した光を射出する。反射面６８ｃは、光入射面６８ａから入射した光を反射させて光射出面６８ｂに伝播させる。

　第１集光部材６８Ａは、例えば、光入射面６８ａを底面、光射出面６８ｂを上面、反射面６８ｃを側面とする四角錐台の形状を有する。第１集光部材６８Ａは、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの樹脂を射出成形することにより形成されている。反射面６８ｃは、全反射により光を反射するものとされるが、反射面６８ｃに金属膜又は誘電体多層膜からなる反射層を形成し、該反射層によって光を反射するようにしてもよい。

　第２集光部材６８Ｂは、第１集光部材６８Ａと同じ構造を備えている。すなわち、第２集光部材６８Ｂは、光入射面６８ａと、光射出面６８ｂと、反射面６８ｃと、を備えている。光入射面６８ａは、複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄと対向する。光射出面６８ｂは、光入射面６８ａから入射した光を射出する。反射面６８ｃは、光入射面６８ａから入射した光を反射させて光射出面６８ｂに伝播させる。

　第２集光部材６８Ｂは、例えば、光入射面６８ａを底面、光射出面６８ｂを上面、反射面６８ｃを側面とする四角錐台の形状を有する。第２集光部材６８Ｂは、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの樹脂を射出成形することにより形成されている。反射面６８ｃは、全反射により光を反射するものとされるが、反射面６８ｃに金属膜又は誘電体多層膜からなる反射層を形成し、該反射層によって光を反射するようにしてもよい。

　第１太陽電池素子６９Ａは、受光面を第１集光部材６８Ａの光射出面と対向させて配置されている。第１集光部材６８Ａの光入射面６８ａに入射した複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７からの光は、第１集光部材６８Ａの反射面６８ｃで反射を繰り返すうちに照度分布が均一化される。そして、照度分布が均一化された光が第１太陽電池素子６９Ａに入射される。第１太陽電池素子６９Ａに入射する光の照度分布が均一化されることにより、第１太陽電池素子６９Ａの発電効率を高めることができる。

　第２太陽電池素子６９Ｂは、受光面を第２集光部材６８Ｂの光射出面と対向させて配置されている。第２集光部材６８Ｂの光入射面６８ａに入射した複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７からの光は、第２集光部材６８Ｂの反射面６８ｃで反射を繰り返すうちに照度分布が均一化される。そして、照度分布が均一化された光が第２太陽電池素子６９Ｂに入射される。第２太陽電池素子６９Ｂに入射する光の照度分布が均一化されることにより、第２太陽電池素子６９Ｂの発電効率を高めることができる。

　枠体７０は、最も前段側に配置された第１導光体６７の第１主面６７ａと対向する面に光Ｌを透過する透過面７０ａを備えている。透過面７０ａは枠体７０の開口部であってもよく、枠体７０の開口部に嵌め込まれたガラス等の透明部材であってもよい。枠体７０の透過面７０ａとＺ方向から見て重なる部分の第１導光体６７の第１主面６７ａが、導光体ユニット６２の光入射面である。また、複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７の第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃが導光体ユニット６２の第１光射出面であり、複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７の第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄが導光体ユニット６２の第２光射出面である。

　図２０は、第１導光体６３の部分断面図である。

　第１導光体６３の第２主面６３ｂには、複数の第１突起５８Ａと、複数の第２突起５８Ｂと、が設けられている。複数の第１突起５８Ａは、第１主面６３ａから入射した光を反射させて光の進行方向を第１端面６３ｃ（図１９参照）に向かう方向に変更する。複数の第２突起５８Ｂは、第１主面６３ａから入射した光を反射させて光の進行方向を第２端面６３ｄ（図１９参照）に向かう方向に変更する。図２０では、図面を簡略化するために、第１突起５８Ａと第２突起５８Ｂとを１つずつ記載したが、実際には複数本の第１突起５８Ａ及び第２突起５８Ｂが第２主面６３ｂに設けられている。

　第１突起５８Ａ及び第２突起５８Ｂは、Ｙ軸に対して角度θｃをなす傾斜面５８ａと、Ｙ軸に対して垂直な壁面５８ｂと、が稜線５８ｃにおいて交差する断面直角三角形状の突起である。第１突起５８Ａでは、稜線５８ｃを挟んで第１端面側に壁面５８ｂが配置され、第１端面とは反対側（第２端面側）に傾斜面５８ａが配置されている。第２突起５８Ｂでは、稜線５８ｃを挟んで第２端面側に壁面５８ｂが配置され、第２端面とは反対側（第１端面側）に傾斜面５８ａが配置されている。

　例えば、角度θｃは４２°であり、１本の第１突起５８ＡのＹ方向の幅及び１本の第２突起５８ＢのＹ方向の幅は１００μｍであり、第１導光体６３の屈折率は１．５である。
　しかし、角度θｃ、第１突起５８ＡのＹ方向の幅、第２突起５８ＢのＹ方向の幅及び第１導光体６３の屈折率はこれに限定されない。

　第２主面６３ｂ上において複数の第１突起５８Ａが互いに接して設けられている領域を第１突起領域ＢＡとすると、第２主面６３ｂ上には、Ｘ方向に延びる帯状の第１突起領域ＢＡが１本だけ設けられている。第２主面６３ｂ上において複数の第２突起５８Ｂが互いに接して設けられている領域を第２突起領域ＢＢとすると、第２主面６３ｂ上には、Ｘ方向に延びる帯状の第２突起領域ＢＢが１本だけ設けられている。第１突起領域ＢＡ以外の第２主面６３ｂ上の領域及び第２突起領域ＢＢ以外の第２主面６３ｂ上の領域はＸＹ平面と平行な平面である。

　第１導光体６３の第１主面６３ａに略垂直に入射した光のうち第１突起５８Ａの傾斜面５８ａに入射した光Ｌａは、傾斜面５８ａで全反射して進行方向を第１端面６３ｃ（図１９参照）に向かう方向に変更される。そして、第１導光体６３の内部を概ねＹ方向に伝播し、第１端面６３ｃ（図１９参照）から射出されて第１太陽電池素子６９Ａ（図１９参照）に入射する。第１導光体６３の第１主面２３ａに略垂直に入射した光のうち第２突起５８Ｂの傾斜面５８ａに入射した光Ｌｃは、傾斜面５８ａで全反射して進行方向を第２端面６３ｄ（図１９参照）に向かう方向に変更される。そして、第１導光体６３の内部を概ねＹ方向に伝播し、第２端面６３ｄ（図１９参照）から射出されて第２太陽電池素子６９Ｂ（図１９参照）に入射する。第１導光体６３の第１主面６３ａに入射した光のうち傾斜面５８ａ以外の領域（第１突起５８Ａ及び第２突起５８Ｂが形成されていない領域）に入射した光Ｌｂは、後段側の第１導光体６４，６５，６６，６７（図１９参照）に入射する。

　図２０では第１導光体６３の構成を図示したが、他の第１導光体６４，６５，６６，６７（図１９参照）の構成も第１導光体６３と同じである。異なる点は、第１突起５８Ａ及び第２突起５８Ｂの位置がＺ方向から見てＹ方向にずれて配置されている点である。よって、他の第１導光体６４，６５，６６，６７（図１９参照）の構成の説明は省略する。

　図２１は、太陽電池モジュール６１の部分断面図である。

　複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７は、Ｚ方向に隣接する第１導光体同士の間で、第１突起５８Ａ及び第２突起５８Ｂの位置がＺ方向から見てＹ方向にずれて配置されている。Ｚ方向から見て導光体ユニット２２の光入射面６２Ａと重なる領域には、第１導光体６７の第２突起領域Ｃ１と、第１導光体６６の第２突起領域Ｃ２と、第１導光体６５の第１突起領域Ｃ３と、第１導光体６４の第２突起領域Ｃ４と、第１導光体６３の第２突起領域Ｃ５と、第１導光体６３の第１突起領域Ｃ６と、第１導光体６４の第１突起領域Ｃ７と、第１導光体６５の第１突起領域Ｃ８と、第１導光体６６の第１突起領域Ｃ９と、第１導光体６７の第１突起領域Ｃ１０とが、互いに重ならないようにＹ方向に隙間なく隣接して配置されている。Ｚ方向から見て導光体ユニット６２の光入射面６２Ａと重なる領域は、５つの第１導光体の第２突起領域Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５と５つの第１導光体の第１突起領域Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０とによって１０分割されている。

　すなわち、導光体ユニット６２の光入射面６２Ａは、第１集光部材６８Ａ及び第２集光部材６８Ｂに近い側から遠い側に向けて各第２突起領域Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５及び各第１突起領域Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０に対応する複数の帯状の領域に分割されている。複数の帯状の領域の各々に対して複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のうちのいずれか１つが対応している。複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７の各々について、Ｚ方向から見て第１導光体の第２主面の当該第１導光体に対応する帯状の領域と重なる位置に傾斜面５８ａが設けられ、帯状の領域と重ならない位置に傾斜面５８ａが設けられていない構成となっている。

　光ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４，ＬＣ５，ＬＣ６，ＬＣ７，ＬＣ８，ＬＣ９，ＬＣ１０は、導光体ユニット６２の光入射面６２Ａに対して垂直に近い角度で入射する。第１導光体６７の第２突起領域Ｃ１に入射した光ＬＣ１は、第１導光体６７の第２突起５８Ｂの傾斜面５８ａで反射し、第１導光体６７の内部を第２端面６７ｄに向けて伝播する。また、第１導光体６７の第１突起領域Ｃ１０に入射した光ＬＣ１０は、第１導光体６７の第１突起５８Ａの傾斜面５８ａで反射し、第１導光体６７の内部を第１端面６７ｃに向けて伝播する。残りの光ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４，ＬＣ５，ＬＣ６，ＬＣ７，ＬＣ８，ＬＣ９は、第１導光体６７を透過する。光ＬＣ２は、第１導光体６６の第２突起５８Ｂの傾斜面５８ａで反射し、第１導光体６６の内部を第２端面６６ｄに向けて伝播する。また、光ＬＣ９は、第１導光体６６の第１突起５８Ａの傾斜面５８ａで反射し、第１導光体６６の内部を第１端面６６ｃに向けて伝播する。残りの光ＬＣ３，ＬＣ４，ＬＣ５，ＬＣ６，ＬＣ７，ＬＣ８は、第１導光体６６を透過する。光ＬＣ３は、第１導光体６５の第２突起５８Ｂの傾斜面５８ａで反射し、第１導光体６５の内部を第２端面６５ｄに向けて伝播する。光ＬＣ８は、第１導光体６５の第１突起５８Ａの傾斜面５８ａで反射し、第１導光体６５の内部を第１端面６５ｃに向けて伝播する。残りの光ＬＣ４，ＬＣ５，ＬＣ６，ＬＣ７は、第１導光体６５を透過する。光ＬＣ４は、第１導光体６４の第２突起５８Ｂの傾斜面５８ａで反射し、第１導光体６４の内部を第２端面６４ｄに向けて伝播する。また、光ＬＣ７が第１導光体６４の第１突起５８Ａの傾斜面１８ａで反射し、第１導光体６４の内部を第１端面６４ｃに向けて伝播する。残りの光ＬＣ５，ＬＣ６は、第１導光体６４を透過する。光ＬＣ５は、第１導光体６３の第２突起５８Ｂの傾斜面５８ａで反射し、第１導光体６３の内部を第２端面６３ｄに向けて伝播する。また、光ＬＣ６は、第１導光体６３の第１突起５８Ａの傾斜面５８ａで反射し、第１導光体６３の内部を第１端面６３ｃに向けて伝播する。

　複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃから射出された光は、第１集光部材６８Ａの光入射面６８ａに入射し、第１集光部材６８Ａの反射面６８ｃで反射されつつ光射出面６８ｂに向けて伝播する。光入射面６８ａに入射した光の照度分布は、照度の強い部分が離散的に配置された不均一な照度分布であるが、反射面６８ｃで反射されつつ第１集光部材６８Ａの内部を光が伝播する過程で、光の照度分布が均一化される。そのため、光射出面６８ｂにおいては、光入射面６８ａに光が入射したときの照度分布の不均一さが低減され、概ね均一な照度分布の光が第１太陽電池素子６９Ａに向けて射出される。

　複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄから射出された光は、第２集光部材６８Ｂの光入射面６８ａに入射し、第２集光部材６８Ｂの反射面６８ｃで反射されつつ光射出面６８ｂに向けて伝播する。光入射面６８ａに入射した光の照度分布は、照度の強い部分が離散的に配置された不均一な照度分布であるが、反射面６８ｃで反射されつつ第２集光部材６８Ｂの内部を光が伝播する過程で、光の照度分布が均一化される。そのため、光射出面６８ｂにおいては、光入射面６８ａに光が入射したときの照度分布の不均一さが低減され、概ね均一な照度分布の光が第２太陽電池素子６９Ｂに向けて射出される。

　太陽電池モジュール６１では、複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７を傾斜面５８ａが重ならないように積層する。複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７の第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃから射出された光を第１集光部材６８Ａで集光して第１太陽電池素子６９Ａに入射させる。複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７の第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄから射出された光を第２集光部材６８Ｂで集光して第２太陽電池素子６９Ｂに入射させている。そのため、前段側の第１導光体で取り出せなかった光（すなわち傾斜面５８ａ以外の領域の入射した光）を後段側の第１導光体で取り出して発電に寄与させることができる。よって、発電効率の高い太陽電池モジュール６１が提供される。

　複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃから射出された光は、第１集光部材６８Ａによって第１太陽電池素子６９Ａの受光面上に集光される。また、複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄから射出された光は、第２集光部材６８Ｂによって第２太陽電池素子６９Ｂの受光面上に集光される。そのため、複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７のそれぞれの第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃ及び第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄの各々に太陽電池素子を設ける場合に比べて、太陽電池素子のコストを低減することができる。

　複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７には、複数の第１突起５８Ａからなる第１突起領域ＢＡが１本ずつしか設けられていない。第１突起領域ＢＡと第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃとの間には他の第１突起領域が存在しない。そのため、第１突起領域ＢＡで反射された光を第１端面６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃまでロスなく到達させることができる。また、複数の第１導光体６３，６４，６５，６６，６７には、複数の第２突起５８Ｂからなる第２突起領域ＢＢが１本ずつしか設けられていない。第２突起領域ＢＢと第１端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄとの間には他の第２突起領域が存在しない。そのため、第２突起領域ＢＢで反射された光を第２端面６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ，６７ｄまでロスなく到達させることができる。

［第８実施形態］
　図２２は、第８実施形態の太陽電池モジュール７１の概略斜視図である。太陽電池モジュール７１において第５実施形態の太陽電池モジュール４１と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

　太陽電池モジュール７１は、導光体ユニット７２と、集光部材７８と、太陽電池素子７９と、枠体８０と、を備えている。導光体ユニット７２は、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７と第２導光体７３とを積層してなる。集光部材７８は、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃから射出された光及び第２導光体７３の第１端面７３ｃから射出された光を集光する。太陽電池素子７９は、集光部材７８で集光された複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７からの光及び第２導光体７３からの光を受光する。枠体８０は、導光体ユニット７２と集光部材７８と太陽電池素子７９とを一体に保持する。

　導光体ユニット７２は、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７を備えている。第１導光体４３，４４，４５，４６，４７は、それぞれ光入射面である第１主面４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａと、第１主面４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａと対向する第２主面４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ，４７ｂと、光射出面である第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃと、を有する。また、導光体ユニット７２は、光入射面である第１主面７３ａと、第１主面７３ａと対向する第２主面７３ｂと、光射出面である第１端面７３ｃと、を有する１つの第２導光体７３を備えている。複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７と第２導光体７３とは、第１主面と第２主面とが対向するように、第１導光体及び第２導光体よりも屈折率の小さい空気層Ｋ（低屈折率層）を介してＺ方向に積層されている。第２導光体７３は、光Ｌが入射される側から最も遠い位置に配置されている。

　複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１主面４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａと第２導光体７３の第１主面７３ａは、同じ方向（光入射側：－Ｚ方向）を向いている。
　複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７と第２導光体７３とを光Ｌの入射方向に沿って積層することで、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体で取り込めなかった光を後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第１導光体又は第２導光体で取り込むことが可能となる。

　複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃと第２導光体７３の第１端面７３ｃは、同じ向き（集光部材側：＋Ｙ方向）を向いている。複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃと第２導光体７３の第２端面７３ｃは、ＸＺ平面と平行な同一平面上に配置されており、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃ及び第２導光体７３の第１端面７３ｃから射出された光が共通の集光部材７８で集光できるようになっている。

　第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の構成は、第５実施形態の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７と同じである。すなわち、第１導光体４３，４４，４５，４６，４７は、それぞれＺ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａ及び第２主面４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ，４７ｂを有する略矩形の板状部材である。

　第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第２主面４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ，４７ｂには、Ｘ方向に延びる複数の溝Ｔが設けられている。溝Ｔは、ＸＹ平面と平行な面に対して大きな角度で傾斜した第１傾斜面Ｔ１と、ＸＹ平面と平行な面に対して小さな角度で傾斜した第２傾斜面Ｔ２と、を有するＶ字状の溝である。第１傾斜面Ｔ１と第２傾斜面Ｔ２との境界部をなす稜線を挟んで第１端面側に第１傾斜面Ｔ１が配置され、第１端面とは反対側に第２傾斜面Ｔ２が配置されている。

　溝Ｔの位置は、Ｚ方向に隣接する第１導光体同士の間で互いに異なっている。複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の第１傾斜面Ｔ１の位置は、Ｚ方向から見て互いに重ならないように配置されている。これにより、前段側（光Ｌが入射する側に近い側）の第１導光体で導光されなかった光Ｌを後段側（光Ｌが入射する側から遠い側）の第１導光体で導光することが可能となる。

　第２導光体７３は、Ｚ軸に垂直な（ＸＹ平面と平行な）第１主面７３ａ及び第２主面７３ｂを有する略矩形の板状部材である。第２導光体７３は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透明性の高い有機材料もしくは無機材料からなる基材の内部に、蛍光体を分散させたものである。蛍光体としては、例えば、可視光又は赤外光を吸収して可視光又は赤外光を放射する第１蛍光体と、紫外光を吸収して可視光を放射する第２蛍光体と、が含まれている。蛍光体から放射された光は、第２導光体７３の内部を伝播して第１端面７３ｃから射出され、太陽電池素子７９で発電に利用される。

　第２導光体の第１主面７３ａ及び第２主面７３ｂは概ねＸＹ平面と平行な平坦な面であり、第２導光体７３の第１端面７３ｃ以外の端面及び第２主面７３ｂには、蛍光体から放射された光（蛍光）を反射する反射層７４が設けられている。

　蛍光体の吸収スペクトルと外光Ｌ（例えば太陽光）の分光スペクトルは前述の図３に示す通りである。蛍光体の発光スペクトルは前述の図４に示す通りである。

　図３に示すように、第２導光体７３には、外部からの光Ｌを効率よく吸収するために、吸収スペクトルのピーク波長が異なる複数の蛍光体が分散されている。蛍光体としては、可視光又は赤外光を吸収して可視光又は赤外光を放射する第１蛍光体と、紫外光を吸収して可視光を放射する第２蛍光体と、が含まれている。複数の蛍光体の内訳は以下の通りである。

　蛍光体１：ＢＡＳＦ社製Ｌｕｍｏｇｅｎ　Ｆ　Ｖｉｏｌｅｔ　５７０（商品名）　０．０２％，蛍光体２：ＢＡＳＦ社製Ｌｕｍｏｇｅｎ　Ｆ　Ｙｅｌｌｏｗ　０８３（商品名）　０．０２，％蛍光体３：ＢＡＳＦ社製Ｌｕｍｏｇｅｎ　Ｆ　Ｏｒａｎｇｅ　２４０（商品名）　０．０２％，蛍光体４：ＢＡＳＦ社製Ｌｕｍｏｇｅｎ　Ｆ　Ｒｅｄ　３０５（商品名）　０．０２％，蛍光体５：ＮＩＬＥ　ＢＬＵＥ　Ａ（ＣＡＳ登録番号３６２５－５７－８）　０．５％，蛍光体６：Ｉｒ－１４０（ＣＡＳ登録番号５３６５５－１７－７）　０．５％，蛍光体７：Ｉｒ－１４４（ＣＡＳ登録番号５４８４９－６９－３）　０．５％，蛍光体８：量子ドットＰｂＳ（硫化鉛）　３％

　図４に示すように、蛍光体１ないし蛍光体８から放射される光（蛍光）のピーク波長は、４００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長領域に収まっている。この波長領域は、太陽電池素子７９において受光感度の高い波長領域である。

　蛍光体として、複数の蛍光体（蛍光体１ないし蛍光体８）を用いることにより、外部からの光Ｌｗの約８５％を吸収することができる。第２導光体７３全体の発光効率は約７５％である。よって、第２導光体７３に入射した光の約６３％が蛍光体の発光に寄与する。
　第２導光体７３と外部の空気層との屈折率差による取り出しロス（第１主面７３ａ及び第２主面７３ｂから漏れ出す光）は約２５％であり、導光時のロスが約１０％であるので、第１端面７３ｃから太陽電池素子７９に到達する光は約４５％である。

　図２２に戻って、集光部材７８は、例えば、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃ及び第２導光体７３の第１端面７３ｃから射出された光の強度分布を均一化して太陽電池素子７９に射出するインテグレータ光学素子（ホモジナイザー）である。

　集光部材７８は、光入射面７８ａと、光射出面７８ｂと、反射面７８ｃと、を備えている。光入射面７８ａは、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃ及び第２導光体７３の第１端面７３ｃと対向する。光射出面７８ｂは、光入射面７８ａから入射した光を射出する。反射面７８ｃは、光入射面７８ａから入射した光を反射させて光射出面７８ｂに伝播させる。

　集光部材７８は、例えば、光入射面７８ａを底面、光射出面７８ｂを上面、反射面７８ｃを側面とする四角錐台の形状を有する。集光部材７８は、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの樹脂を射出成形することにより形成されている。反射面７８ｃは、全反射により光を反射するものとされるが、反射面７８ｃに金属膜又は誘電体多層膜からなる反射層を形成し、該反射層によって光を反射するようにしてもよい。

　太陽電池素子７９は、受光面を集光部材７８の光射出面７８ｂと対向させて配置されている。集光部材７８の光入射面７８ａに入射した複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７からの光及び第２導光体７３からの光は、集光部材７８の反射面７８ｃで反射を繰り返すうちに照度分布が均一化される。そして、照度分布が均一化された光が太陽電池素子７９に入射される。太陽電池素子７９に入射する光の照度分布が均一化されることにより、太陽電池素子７９の発電効率を高めることができる。

　太陽電池素子７９としては、シリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、有機系太陽電池などの公知の太陽電池を使用することができる。中でも、化合物半導体を用いた化合物系太陽電池は、高効率な発電が可能となることから、太陽電池素子７９として好適である。
　化合物系太陽電池は、一般に高価であるが、第１導光体４３，４４，４５，４６，４７、第２導光体７３及び集光部材７８によって光Ｌを集光することができることから、太陽電池素子７９の面積は小さく抑えられる。よって、部材コストの上昇は抑えられる。

　枠体８０は、最も前段側に配置された第１導光体４７の第１主面４７ａと対向する面に光Ｌを透過する透過面８０ａを備えている。透過面８０ａは枠体８０の開口部であってもよく、枠体８０の開口部に嵌め込まれたガラス等の透明部材であってもよい。枠体８０の透過面８０ａとＺ方向から見て重なる部分の第１導光体４７の第１主面４７ａが、導光体ユニット７２の光入射面である。また、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃ及び第２導光体７３の第１端面７３ｃが導光体ユニット７２の第１光射出面である。

　図２３は、太陽電池モジュール７１の部分断面図である。

　図１４で説明したように、導光体ユニット７２の光入射面７２Ａに対して垂直に近い角度で入射した光は、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のいずれかに形成された第１傾斜面Ｔ１で反射され、第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の内部を第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃに向けて伝播する。複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃから射出された光は、集光部材７８の光入射面７８ａに入射し、集光部材７８の反射面７８ｃで反射されつつ光射出面７８ｂに向けて伝播する。

　一方、導光体ユニット７２の光入射面７２Ａに斜めに入射した光Ｌｗ（第１傾斜面Ｔ１に対して全反射条件を満たさない角度で入射した光）は、第１導光体４３，４４，４５，４６，４７を透過し、第２導光体７３に入射する。第２導光体７３に入射した光Ｌｗは、第２導光体７３の内部に分散された蛍光体７５を励起させる。

　蛍光体７５から放射された光（蛍光）の一部は第２導光体７３の内部を第１端面７３ｃに向けて伝播する。蛍光体から放射された残りの一部は第２導光体７３の第１主面７３ａから射出され、第１導光体４３，４４，４５，４６，４７に入射する。そして、第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の内部を第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃに向けて伝播する。第２導光体７３の第１端面７３ｃ及び第１導光体４３，４４，４５，４６，４７の第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃから射出された光は、集光部材７８の光入射面７８ａに入射し、集光部材７８の反射面７８ｃで反射されつつ光射出面７８ｂに向けて伝播する。

　光入射面７８ａに入射した光の照度分布は、照度の強い部分が離散的に配置された不均一な照度分布であるが、反射面７８ｃで反射されつつ集光部材７８の内部を光が伝播する過程で、光の照度分布が均一化される。そのため、光射出面７８ｂにおいては、光入射面７８ａに光が入射したときの照度分布の不均一さが低減され、概ね均一な照度分布の光が太陽電池素子７９に向けて射出される。

　太陽電池モジュール７１では、複数の第１導光体４３，４，４５，４６，４７を第１傾斜面Ｔ１が重ならないように積層し、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃから射出された光を集光部材７８で集光して太陽電池素子７９に入射させている。そのため、前段側の第１導光体で取り出せなかった光（すなわち第２傾斜面Ｔ２を透過した光）を後段側の第１導光体で取り出して発電に寄与させることができる。
　よって、発電効率の高い太陽電池モジュール７１が提供される。

　複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃから射出された光及び第２導光体７３の第１端面７３ｃから射出された光は、集光部材７８によって太陽電池素子７９の受光面上に集光される。そのため、複数の第１導光体４３，４４，４５，４６，４７のそれぞれの第１端面４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃ及び第２導光体７３の第１端面７３ｃの各々に太陽電池素子７９を設ける場合に比べて、太陽電池素子７９のコストを低減することができる。

　太陽電池モジュール７１は、内部に蛍光体７５を分散させた第２導光体７３を備えているので、導光体ユニット７２の光入射面７２Ａに対して斜めに入射した光Ｌｗを発電に利用することができる。よって、太陽光などのように時間によって入射角度が変化したり、天気によって入射角度が変化する場合であっても安定した発電量が得られる。

　例えば、前述の図６に示すように、地上に届く太陽光には、地面に対して垂直に入射する光（直達光）だけでなく、空気や雲によって散乱され、地面に対して斜めに入射する光（散乱光）も存在する。日本の場合、晴れの日でも３０％程度は散乱光であり、曇りの日には散乱光の割合は高くなる。図６は、東京における５月の晴れの日の日射量を示すものであるが、直達光と散乱光との割合は、季節によっても変化する。

　第１導光体４３，４４，４５，４６，４７は、導光体ユニット７２の光入射面７２Ａに対して垂直に入射する光を取り込むのには適しているが、光入射面７２Ａに対して斜めに入射する散乱光を取り込むのには適していない。よって、光入射面７２Ａに対して斜めに入射する光を取り込むことが可能な第２導光体７３を用いることで、外部からの光Ｌを漏れなく発電に利用することができる。

　例えば、光入射面７２Ａに垂直に入射する光の割合を７０％、斜めに入射する光の割合を３０％として光の取り出し効率を計算すると、第２導光体７３を設けない場合には、外光Ｌの約４５％を利用できるが、第２導光体７３を設ける場合には、外光Ｌの約５９％を利用することができる。第２導光体７３を設けることで１．３倍の光、すなわち発電量を得ることができる。実際に発電を行う場合には、晴れの日だけでなく曇りの日も多いので、第２導光体７３で散乱光を取り込むことは、安定した発電量を得るために有効である。

　第２導光体７３は、導光体ユニット７２において光入射面７２Ａから最も遠い位置に配置されているため、第２導光体７３に強い外光Ｌが直接入射しない。そのため、第２導光体７３に含まれる蛍光体７５が強い外光Ｌによって劣化することが抑えられ、長期にわたって安定した発電量が得られる。

［第５ないし第８実施形態の変形形態］
　上記の実施形態では、第１導光体を５枚用い、５枚の第１導光体の傾斜面をＺ方向から見て互いに隙間なく配置することで、導光体ユニットの光入射面に垂直に入射した光を略全て発電に利用するものとしている。しかし、第１導光体の枚数を減らし、或いは、複数の第１導光体の傾斜面をＺ方向から見て若干隙間が開くように配置することで、導光体ユニットの光入射面に垂直に入射した光の一部を導光体ユニットから透過させることも可能である。こうすることで、導光体ユニットを半透明な導光体ユニットとすることができる。例えば、このような導光体ユニットを窓枠に嵌め込むことで、建物の窓として利用することができる。

　また、上記の第５ないし第８実施形態では、導光体（第１導光体及び第２導光体）の積層数を５層又は６層としているが、導光体の積層数はこれに限定されない。第１導光体と第２導光体の数は任意であり、例えば、第１導光体を１層とし、第２導光体を２層以上積層することも可能である。第２導光体のみを複数層積層して導光体ユニットを構成してもよい。また、第１導光体と第２導光体の配置は任意であり、例えば、第１導光体と第２導光体とを交互に積層することも可能である。

［第９実施形態］
　図２４は、太陽光発電装置１０００の概略構成図である。

　太陽光発電装置１０００は、太陽電池モジュール１００１と、インバータ（直流／交流変換器）１００４と、蓄電池１００５と、を備えている。太陽電池モジュール１００１は、太陽光のエネルギーを電力に変換する。インバータ（直流／交流変換器）１００４は、太陽電池モジュール１００１から出力された直流電力を交流電力に変換する。蓄電池１００５は、太陽電池モジュール１００１から出力された直流電力を蓄える。

　太陽電池モジュール１００１は、太陽光を集光する導光体１００２と、導光体１００２によって集光された太陽光によって発電を行う太陽電池素子１００３と、を備えている。
太陽電池モジュール１００１としては、例えば、第１実施形態ないし第４実施形態で説明した太陽電池モジュール１，１１，２１，３１が用いられる。

　太陽光発電装置１０００は外部の電子機器１００６に対して電力を供給する。電子機器１００６には、必要に応じて補助電力源１００７から電力が供給される。

　太陽光発電装置１０００は、上述した本発明に係る太陽電池モジュールを備えているため、発電効率の高い太陽光発電装置となる。

　本発明は、太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置に利用することができる。

１…太陽電池モジュール、２…導光体ユニット、２Ａ…光入射面、３…第１導光体、３ａ…第１主面、３ｂ…第２主面、３ｃ…第１端面、４…第２導光体、４ａ…第１主面、４ｂ…第２主面、４ｃ…第１端面、４ｄ…第２端面、５…太陽電池素子、６…太陽電池素子、７…反射層、８…蛍光体、１１…太陽電池モジュール、１２…導光体ユニット、１２Ａ…光入射面、１３…第１集光部材、１４…太陽電池素子、１５…第２集光部材、１６…第２太陽電池素子、１７…第１導光体、１７ａ…第１主面、１７ｂ…第２主面、１７ｃ…第１端面、１７ｄ…第２端面、１９…反射層、２１…太陽電池モジュール、２２…導光体ユニット、２２Ａ…光入射面、３１…太陽電池モジュール、３２…導光体ユニット、３２Ａ…光入射面、３３…第２導光体、３３ａ…第１主面、３３ｂ…第２主面、３３ｃ…第１端面、３３ｄ…第２端面、３４…第１集光部材、３５…第１太陽電池素子、３６…第２集光部材、３７…第２太陽電池素子、３８…蛍光体、４１…太陽電池モジュール、４２…導光体ユニット、４３，４４，４５，４６，４７…第１導光体、４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａ…第１主面、４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ，４７ｂ…第２主面、４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４７ｃ…第１端面、５１…太陽電池モジュール、５２…導光体ユニット、５３，５４，５５，５６，５７…第１導光体、５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａ…第１主面、５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ…第２主面、５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃ…第１端面、５８…突起、５９…第１導光体、６１…太陽電池モジュール、６２…導光体ユニット、６３，６４，６５，６６，６７…第１導光体、６３ａ，６４ａ，６５ａ，６６ａ，６７ａ…第１主面、６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂ…第２主面、６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃ…第１端面、６８Ａ…第１集光部材、６８Ｂ…第２集光部材、６９Ａ…第１太陽電池素子、６９Ｂ…第２太陽電池素子、７１…太陽電池モジュール、７２…導光体ユニット、７３…第２導光体、７３ａ…第１主面、７３ｂ…第２主面、７３ｃ…第１端面、７５…蛍光体、７８…集光部材、７９…太陽電池素子、１０００…太陽光発電装置、１００１…太陽電池モジュール

Claims

　導光体ユニットと、
　第１太陽電池素子とを有し、
　前記導光体ユニットは、第１導光体および第２導光体を有し、
　前記第１導光体は、第１主面と第２主面と第１端面とを有し、外部からの光を前記第１主面から入射し内部を伝播させて前記第１端面から射出するよう構成され、
　前記第２導光体は、第３主面と第４主面と第２端面とを有し、外部からの光を前記第３主面から入射し内部を伝播させて前記第２端面から射出するよう構成され、
　前記第１及び第２の導光体は、前記第２主面と前記第３主面とを対向させて積層され、
　前記第１の導光体には、前記第２主面に、前記第１主面から入射した光を反射して光の進行方向を変更する第１傾斜面が設けられており、
　前記第１太陽電池素子は、前記第１導光体の前記第１端面から射出された光と、前記第２導光体の前記第２端面から射出された光の少なくとも一方を受光するよう配置されている太陽電池モジュール。
　前記第２導光体は、蛍光体を含む請求項１に記載の太陽電池モジュール。
　前記第２導光体は、前記蛍光体として、吸収スペクトルのピーク波長が異なる複数の蛍光体を含む請求項２に記載の太陽電池モジュール。
　前記第２導光体は、第１導光体を介して前記第３主面から光が入射され、
　前記第２導光体は、可視光又は赤外光を吸収し可視光又は赤外光を放射する蛍光体を含む請求項３に記載の太陽電池モジュール。
　前記第２導光体は、紫外光を吸収し可視光を放射する蛍光体含む請求項４に記載の太陽電池モジュール。
　前記紫外光を吸収し可視光を放射する蛍光体は、無機の蛍光体である請求項５に記載の太陽電池モジュール。
　前記第２導光体の前記第３主面と、第２端面以外の端面には、前記蛍光体から放射された光を反射するよう構成された反射層が設けられている請求項４に記載の太陽電池モジュール。
　さらに第２の太陽電池素子を有し、
　前記第１太陽電池素子は、前記第１導光体の前記第１端面から射出された光を受光するよう配置され、
　前記第２太陽電池素子は、前記第２導光体の前記第２端面から射出された光を受光する配置されている請求項１に記載の太陽電池モジュール。
　第１導光体の第１端面から射出された光と、第２導光体の第２端面から射出された光とを集光し、前記第１太陽電池素子に入射させるよう構成された集光部材を備えている請求項１に記載の太陽電池モジュール。
　前記集光部材は、第１導光体の第１端面から射出された光と、第２導光体の第２端面から射出された光の強度分布を均一化して前記第１太陽電池素子に射出するよう構成されている請求項９に記載の太陽電池モジュール。
　さらに前記第１端面および前記第２端面から射出された光を集光する集光部材を備え、
　前記第２導光体には、前記第４主面に、前記第３主面から入射した光を反射して光の進行方向を変更する第２傾斜面が設けられており、
　前記第１端面と、前記第２端面は、前記集光部材と対向するよう設けられている請求項１に記載の太陽電池モジュール。
　前記第１傾斜面と、前記第２傾斜面は、前記第１主面と垂直な方向から見て互いに重ならないように配置されている請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
　前記第１傾斜面と、前記第２傾斜面は、前記第１主面と垂直な方向から見て互いに隙間なく配置されている請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
　さらに蛍光体を含む第３導光体を備え、
　前記第３の導光体は、第５主面と第６主面と第３端面とを有し、外部からの光を前記第５主面から入射し内部を伝播させて前記第３端面から射出するよう構成され、
　前記第２及び第３の導光体は、前記第４主面と前記第５主面とを対向させて積層される請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
　前記蛍光体は、吸収スペクトルのピーク波長が異なる複数の蛍光体を含む請求項１４に記載の太陽電池モジュール。
　前記第１、第２、および第３の導光体のうち、前記第３の導光体が外部から光が入射する側から最も遠い位置に配置される請求項１５に記載の太陽電池モジュール。
　前記第３導光体の前記第６主面並びに前記第２導光体の前記第３端面以外の端面には、前記蛍光体から放射された蛍光を反射する反射層が設けられている請求項１６に記載の太陽電池モジュール。
　前記導光体ユニットは、前記第１導光体および前記第２導光体を含む複数の導光体を有し、
　前記複数の導光体から射出された光を集光し、前記第１太陽電池素子に入射させるよう構成された集光部材を備え、
　前記複数の導光体は、互いに重なるよう配置され、
　前記導光体ユニットには、外部から光が入射する光入射面が設けられ、
　前記第１導光体を除く複数の導光体のそれぞれには第２傾斜面が設けられ、
　前記第１傾斜面と前記第２傾斜面のそれぞれは、前記第１主面と垂直な方向から見て互いに重ならないように配置されており、
　前記複数の導光体は、前期光入射面に近いほど、前記集光部材から遠い位置に第２傾斜面が設けられている請求項１に記載の太陽電池モジュール。
　第１集光部材と、第２集光部材をさらに備え、
　前記第１導光体は、さらに前記第１主面から入射した光を前記第１端面と対向する第３端面に向けて反射する第２傾斜面を有し、
　前記第１導光体は、前記第１主面から入射した光が、前記第１端面と前記第２端面との双方から射出されるよう構成され、
　前記第２集光部材は、前記第２端面から射出された光を集光するよう構成されている請求項１に記載の太陽電池モジュール。
　前記第１導光体および第２導光体の材料は、４００ｎｍ以下の波長に対して透過性を有する請求項１に記載の太陽電池モジュール。
　請求項１に記載の太陽電池モジュールを有する太陽光発電装置。