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JP2008311408A - Concentrating solar cell module - Google Patents

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JP2008311408A
JP2008311408A JP2007157401A JP2007157401A JP2008311408A JP 2008311408 A JP2008311408 A JP 2008311408A JP 2007157401 A JP2007157401 A JP 2007157401A JP 2007157401 A JP2007157401 A JP 2007157401A JP 2008311408 A JP2008311408 A JP 2008311408A
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JP
Japan
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solar cell
transparent plate
substrate
cell module
concentrating
Prior art date
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Application number
JP2007157401A
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Japanese (ja)
Inventor
Akio Yamamoto
▲あき▼勇 山本
Akihiro Hashimoto
明弘 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Fukui NUC
Original Assignee
University of Fukui NUC
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Publication date
Application filed by University of Fukui NUC filed Critical University of Fukui NUC
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Abstract

【課題】 太陽光を集める集光レンズと集光された太陽光によって発電する太陽電池とから成る集光型太陽電池モジュールであって、小型・軽量でポータブルな電源装置として利用できる集光型太陽電池モジュールの提供。
【解決手段】 フレネルレンズ1とSi単結晶太陽電池2との間に透明性板状基体3を配置した構造とし、複数のフレネルレンズ1,1・・を上記透明性板状基体3の表面に接着し、そして複数のSi単結晶太陽電池2,2・・を透明性板状基体3の裏面に接着した構造としている。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concentrating solar cell module comprising a condensing lens for collecting sunlight and a solar cell for generating electric power by the condensed sunlight, which can be used as a small, light and portable power supply device Provision of battery modules.
SOLUTION: A transparent plate substrate 3 is disposed between a Fresnel lens 1 and a Si single crystal solar cell 2, and a plurality of Fresnel lenses 1, 1... Are provided on the surface of the transparent plate substrate 3. A plurality of Si single crystal solar cells 2, 2... Are bonded to the back surface of the transparent plate substrate 3.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、光電変換効率の向上とシステムコストの低減を目的として、集光レンズによって集めた太陽光を太陽電池に照射して発電する集光型太陽電池モジュールに関するものである。   The present invention relates to a concentrating solar cell module that generates power by irradiating solar cells with sunlight collected by a condensing lens for the purpose of improving photoelectric conversion efficiency and reducing system cost.

太陽光を集光レンズによって集め、これを太陽電池に照射するように構成している集光型太陽電池モジュールでは、非集光の場合に比べて光電変換効率が向上すること、更に、太陽電池材料の使用量を減らせることからシステムコスト、発電コストを低減できることは従来から知られている。その為に、集光型太陽電池モジュールについては多くの特許出願が行われている。   In the concentrating solar cell module configured to collect sunlight with a condensing lens and irradiate the solar cell with this, the photoelectric conversion efficiency is improved as compared with the case of non-condensing, and further, the solar cell It has been known that system costs and power generation costs can be reduced because the amount of materials used can be reduced. Therefore, many patent applications have been filed for the concentrating solar cell module.

例えば、特開2002−289900号に係る「集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム」は、太陽光線を光量むら及び色収差無くかつ高効率で光起電力素子に集光し、特に小型軽量で安価な集光型太陽電池モジュールである。
そこで、射出面を少なくとも一つ有し、かつ入射面を複数有する光導体と、該射出面の直後に少なくとも一つの光起電力素子を有する集光型太陽電池モジュールにおいて、該光導体は、透過性を有した中実かつ屈折率が不連続な部分がない媒質からなり、表面は平滑性を有しており、太陽から放射された太陽光線を該光導体の入射面で全入射し、側面では全反射して射出面で射出することが出来る。
For example, a “concentrating solar cell module and concentrating solar power generation system” according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-289900 condenses solar light on a photovoltaic element without unevenness in light amount and chromatic aberration and with high efficiency. It is a compact, lightweight and inexpensive concentrating solar cell module.
Therefore, in a concentrating solar cell module having a light guide having at least one exit surface and a plurality of entrance surfaces, and at least one photovoltaic element immediately after the exit surface, the light guide is transmissive. A solid medium with no refractive index discontinuous part, the surface has smoothness, and the solar radiation radiated from the sun is totally incident on the incident surface of the light guide. Then, it can be totally reflected and emitted from the exit surface.

特開2002−289896号に係る「集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム」は、太陽光線を光量むら及び色収差を無くし、光起電力素子の温度上昇、特に昇温むらを抑える機能を有したものである。
そこで、 太陽から放射された太陽光線を集光する一次光学系と、集光した太陽光線を光起電力素子へ導く二次光学系と、二次光学系の直後に配された光起電力素子からなる集光型太陽電池モジュールにおいて、二次光学系は透過性を有した中実体の熱線吸収部材であり、この二次光学系に放熱部材が当接している。
The “concentrating solar cell module and concentrating solar power generation system” according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-289896 eliminates unevenness in light intensity and chromatic aberration of solar rays, and suppresses temperature rise, particularly uneven temperature rise, of photovoltaic elements. It has a function.
Therefore, a primary optical system that condenses solar rays emitted from the sun, a secondary optical system that guides the condensed solar rays to the photovoltaic elements, and a photovoltaic element disposed immediately after the secondary optical system In the concentrating solar cell module, the secondary optical system is a solid heat ray absorbing member having transparency, and the heat radiating member is in contact with the secondary optical system.

通常、太陽電池は集光レンズの焦点付近に配置されるために、集光レンズと太陽電池との間は空隙となっており、その空隙に上記特開2002−289900号に係る「集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム」では集光レンズによって集められた太陽光を太陽電池まで導く導光部を備えている。   Usually, since the solar cell is arranged near the focal point of the condensing lens, a gap is formed between the condensing lens and the solar cell, and the “condensing type” described in JP-A-2002-289900 is formed in the gap. The “solar cell module and concentrating solar power generation system” includes a light guide unit that guides sunlight collected by the condensing lens to the solar cell.

又、特開2002−289896号に係る「集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム」では、集光レンズからの光を混合し、色収差などを低減するための2次光学系がそれぞれ配置される構造と成っている。このように、従来の多くの集光型太陽電池モジュールは、その構成が複雑でしかも大型構造と成っている。これは、集光型太陽電池モジュール自体を堅牢で強固な別の架台に固定することを前提に設計・製作されている為である。   In addition, in the “condensing solar cell module and concentrating solar power generation system” according to Japanese Patent Laid-Open No. 2002-289896, a secondary optical system for mixing light from a condensing lens and reducing chromatic aberration and the like is provided. Each structure is arranged. As described above, many conventional concentrating solar cell modules have a complicated structure and a large structure. This is because the concentrating solar cell module itself is designed and manufactured on the premise that it is fixed to another solid and strong base.

一方、最近、災害時の非常用ポータブル電源装置において、ノートパソコンや液晶テレビなどの駆動可能な電力を発生させるために、集光型太陽電池モジュールを使用する必要性が増大しているが、この場合には太陽電池モジュールは小型・軽量で堅牢なことが要求される。しかしながら、上記のような複雑で大型構造の集光型太陽電池モジュールをポータブルな電源装置に適用することは困難である。   On the other hand, recently, there is an increasing need to use concentrating solar cell modules to generate driveable power for notebook personal computers and liquid crystal televisions in emergency portable power supplies in the event of a disaster. In some cases, the solar cell module is required to be small, light and robust. However, it is difficult to apply the concentrating solar cell module having a complicated and large structure as described above to a portable power supply device.

特開2001−189487号に係る「集光器及び集光型太陽電池モジュール」は、太陽の方向に関係なくほとんどの入射光を太陽電池に集光できる集光器及びこの集光器を用いた集光型太陽電池である。
そこで、 屈折率が空気より大きい透明材料からなり、断面が台形状をなし、該台形内の対角線上の相対する一組の角のうち、一方の角が90度以上であり、他方の角が90度超であり、光が入射する光入射面と、光を出射する光出射面とが平行であり、光入射面の方が光出射面よりも大きく、他の2面には反射膜が配設されている集光器を使用し、この集光器の光出射面に太陽電池を装着している。
“Concentrator and concentrating solar cell module” according to Japanese Patent Laid-Open No. 2001-189487 uses a concentrator capable of condensing most incident light on a solar cell regardless of the direction of the sun, and this concentrator. It is a concentrating solar cell.
Therefore, the refractive index is made of a transparent material larger than air, the cross section has a trapezoidal shape, and one of the opposing corners on the diagonal line in the trapezoid is 90 degrees or more and the other corner is More than 90 degrees, the light incident surface on which light is incident and the light emitting surface from which light is emitted are parallel, the light incident surface is larger than the light emitting surface, and the other two surfaces have reflecting films. A concentrator provided is used, and a solar cell is mounted on the light exit surface of the concentrator.

特開平6−37344号に係る「集光型太陽電池モジュール」は、太陽電池とモジュールを一体化した安価な集光型太陽電池モジュールである。
そこで、 光が右方向から角度θmで入射した場合、レンズ屈折面は入射角度方向に長軸を持った楕円形状(焦点位置は−d)で、焦点−dと+dを結ぶ延長線と楕円屈折面との交点をc、c'とし、接線の傾きが無限大となる点をa、a'とする。そして、右方向の入射光線に対しては、弧cbをレンズ屈折面とする。また、同じ入射角度で左方向から入射する光に対して、設計されるレンズ屈折面は破線で示す楕円形状(焦点位置は+d)で、前記の形状のy軸対称となり、その右部分の弧c'b'を屈折面とする。 上記左右2つのレンズの形状を合わせると、得られるレンズ断面は点c、a、b、a'、c'、+d、−d、cを結ぶ形状で、この屈折型非結像レンズの下面cc'上に、例えば焦点間距離2dに太陽電池5を接着すれば、太陽電池とモジュールを一体化している。
A “concentrating solar cell module” according to Japanese Patent Laid-Open No. 6-37344 is an inexpensive concentrating solar cell module in which a solar cell and a module are integrated.
Therefore, when light is incident at an angle θ m from the right direction, the lens refracting surface has an elliptical shape having a major axis in the incident angle direction (the focal position is −d), and an extension line connecting the focal points −d and + d and an elliptical shape. Intersections with the refracting surface are denoted by c and c ′, and points at which the inclination of the tangent line is infinite are denoted by a and a ′. For the incident light in the right direction, the arc cb is the lens refracting surface. In addition, for the light incident from the left direction at the same incident angle, the designed lens refracting surface has an elliptical shape (focus position is + d) indicated by a broken line, which is y-axis symmetric with the above shape, and an arc on the right part thereof Let c′b ′ be a refractive surface. When the shapes of the two left and right lenses are combined, the resulting lens cross section has a shape connecting points c, a, b, a ′, c ′, + d, −d, c, and the lower surface cc of this refractive non-imaging lens. For example, if the solar cell 5 is bonded to the focal distance 2d, the solar cell and the module are integrated.

これらは、集光器、集光レンズの裏面に太陽電池を配置するといった構造である為に簡単であるが、集光レンズを複数組み合わせたモジュールを構成する場合には集光レンズ固定用の架台を新たに必要とする。その為に、結果的に複雑な構造となってしまう。
特開2002−289900号に係る「集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム」 特開2002−289896号に係る「集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム」 特開2001−189487号に係る「集光器及び集光型太陽電池モジュール」 特開平6−37344号に係る「集光型太陽電池モジュール」
These are simple because they have a structure in which a solar cell is arranged on the back surface of the condenser and the condenser lens. However, when a module in which a plurality of condenser lenses are combined is used, a base for fixing the condenser lens is used. Is newly required. This results in a complicated structure.
“Concentrating solar cell module and concentrating solar power generation system” according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-289900 "Concentrating solar cell module and concentrating solar power generation system" according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-289896 "Concentrator and concentrating solar cell module" according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-189487 "Concentrating solar cell module" according to JP-A-6-37344

このように、従来の集光型太陽電池モジュールには上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であり、小型・軽量でポータブルな電源装置として利用できる集光型太陽電池モジュールを提供する。   As described above, the conventional concentrating solar cell module has the above-described problems. The problems to be solved by the present invention are these problems, and provide a concentrating solar cell module that can be used as a compact, lightweight and portable power supply.

本発明に係る集光型太陽電池モジュールは、集光レンズと太陽電池との間に太陽光に対して透明な板状基体を配置し、該板状基体の表面側に集光レンズを、裏面側に太陽電池を配置することにより、透明板状基体を導光部及び筐体として機能させる構造と成っている。しかも、透明性板状基体には複数の集光レンズと複数の太陽電池を配置することで、本発明の集光型太陽電池モジュールを構成している。ここで、透明性板状基体の表裏に配置される集光レンズ及び太陽電池は一般的には接着されるが、その他の取付け構造も含む。例えば、透明性板状基体の表裏面に凹部又は凸部を設け、これら凹凸部に噛み合う凸部又は凹部を集光レンズと太陽電池の接合面に形成することもある。   In the concentrating solar cell module according to the present invention, a plate-shaped substrate transparent to sunlight is disposed between the condensing lens and the solar cell, and the condensing lens is disposed on the surface side of the plate-shaped substrate. By arranging the solar cell on the side, the transparent plate-like substrate is structured to function as a light guide and a housing. Moreover, the concentrating solar cell module of the present invention is configured by arranging a plurality of condensing lenses and a plurality of solar cells on the transparent plate-like substrate. Here, although the condensing lens and solar cell which are arrange | positioned at the front and back of a transparent plate-shaped base | substrate are generally adhere | attached, other attachment structures are also included. For example, a concave portion or a convex portion may be provided on the front and back surfaces of the transparent plate substrate, and a convex portion or a concave portion that meshes with these concave and convex portions may be formed on the joint surface between the condenser lens and the solar cell.

本発明に係る集光型太陽電池モジュールは、透明性板状基体が導光部及び筐体として機能する為に、その構造が著しく簡単であると共に、集光レンズと太陽電池との間に間隙が存在しない為に、極めて堅牢な構造となる。本発明の構成は上記従来技術として掲げた特開2001−189487号に係る「集光器及び集光型太陽電池モジュール」、及び特開平6−37344号に係る「集光型太陽電池モジュール」に類似しているように思われるが、透明板状基体は集光器あるいは集光レンズとは全く機能が異なり、その結果、集光レンズを複数組み合わせたモジュールを構成することが出来る。   The concentrating solar cell module according to the present invention has a remarkably simple structure because the transparent plate-like substrate functions as a light guide and a housing, and a gap between the condensing lens and the solar cell. Because there is no, it becomes a very robust structure. The configuration of the present invention is the same as that of the “concentrator and concentrating solar cell module” according to Japanese Patent Laid-Open No. 2001-189487 and “concentrating solar cell module” according to Japanese Patent Laid-Open No. 6-37344. Although it seems to be similar, the transparent plate-like substrate has a completely different function from the condenser or the condenser lens, and as a result, a module in which a plurality of condenser lenses are combined can be configured.

そして、透明板状基体が集光レンズを固定する部品として機能を果たすことが出来、その為に、他の部品や治具は全く必要としない。すなわち、本発明の集光型太陽電池モジュールは、その構造及び製作が簡単となり、小型で軽量なポータブル電源装置として適している。   The transparent plate-like substrate can function as a part for fixing the condenser lens, and therefore, no other parts or jigs are required. That is, the concentrating solar cell module of the present invention has a simple structure and production, and is suitable as a small and lightweight portable power supply device.

図1は本発明に係る集光型太陽電池モジュールを表している実施例であり、同図の1はフレネルレンズ、2はSi単結晶太陽電池、3は透明性板状基体、4は背面放熱板、5は太陽光をそれぞれ示している。この太陽電池モジュールでは、太陽光5がフレネルレンズ1によって集光され、透明性板状基体3を通過してSi単結晶太陽電池2に照射される。その結果、このSi単結晶太陽電池2にて電気が発生する。   FIG. 1 is an embodiment showing a concentrating solar cell module according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a Fresnel lens, 2 is a Si single crystal solar cell, 3 is a transparent plate substrate, and 4 is a backside heat dissipation. The plates 5 indicate sunlight. In this solar cell module, sunlight 5 is collected by the Fresnel lens 1, passes through the transparent plate-like substrate 3, and is irradiated onto the Si single crystal solar cell 2. As a result, electricity is generated in the Si single crystal solar cell 2.

この実施例では、フレネルレンズ1のサイズは50mm×50mmで、Si単結晶太陽電池2のサイズは13mm×13mmとし、これらを透明性板状基体3の両面に接着している。透明性板状基体3は厚さ10mmのPMMA(ポリメチルメタクリレート)で、上記フレネルレンズ1はPMMA板の表面に、Si単結晶太陽電池2はPMMA板の裏面に接着されている。   In this embodiment, the size of the Fresnel lens 1 is 50 mm × 50 mm, the size of the Si single crystal solar cell 2 is 13 mm × 13 mm, and these are bonded to both surfaces of the transparent plate-like substrate 3. The transparent plate-like substrate 3 is PMMA (polymethyl methacrylate) having a thickness of 10 mm, the Fresnel lens 1 is bonded to the surface of the PMMA plate, and the Si single crystal solar cell 2 is bonded to the back surface of the PMMA plate.

この場合、太陽光5は14.8倍に集光されてSi単結晶太陽電池2に照射される。この実施例では、フレネルレンズ1及び透明性板状基体3は共にPMMAを材料とするものであり、そして両者と同じ屈折率を持った接着剤で接着することで、両者の境界での太陽光5の反射損はない。ここで、フレネルレンズ1及び透明性板状基体3の材質としてPMMAの他にポリカーボネートを使用することもある。   In this case, the sunlight 5 is condensed 14.8 times and irradiated to the Si single crystal solar cell 2. In this embodiment, the Fresnel lens 1 and the transparent plate-like substrate 3 are both made of PMMA, and are bonded with an adhesive having the same refractive index as that of the two so that sunlight at the boundary between the two can be obtained. There is no reflection loss of 5. Here, polycarbonate may be used in addition to PMMA as the material of the Fresnel lens 1 and the transparent plate substrate 3.

図2は集光型太陽電池モジュールの表面を表す平面図であり、200mm×200mmの透明性板状基体3の表面には縦横方向にフレネルレンズ1,1・・を隙間なく配列・接着し、又図3に示すように、その裏面には所定の間隔をおいてSi単結晶太陽電池2,2・・が接着して配列している。更に、Si単結晶太陽電池2,2・・の裏面には背面放熱板4,4・・が接着されている。   FIG. 2 is a plan view showing the surface of the concentrating solar cell module. Fresnel lenses 1, 1... Are arranged and bonded in the vertical and horizontal directions on the surface of the transparent plate-like substrate 3 of 200 mm × 200 mm without gaps. Also, as shown in FIG. 3, Si single crystal solar cells 2, 2. Further, rear heat sinks 4, 4,... Are bonded to the back surfaces of the Si single crystal solar cells 2, 2,.

このようにして、フレネルレンズ1,1・・、Si単結晶太陽電池2,2・・をそれぞれ16枚使用した集光型太陽電池モジュール(サイズ200mm×200mm)を製作し、擬似太陽光air−mass1.5、100mV/cm2の元で出力特性を測定した。その結果、7.2Wの電力が得られ、同サイズの非集光太陽電池モジュールに比べて1.3倍の電力となることが確認された。   In this way, a concentrating solar cell module (size 200 mm × 200 mm) using 16 Fresnel lenses 1, 1... And 16 Si single crystal solar cells 2, 2,. The output characteristics were measured under the conditions of mass 1.5 and 100 mV / cm 2. As a result, an electric power of 7.2 W was obtained, and it was confirmed that the electric power was 1.3 times that of a non-condensing solar cell module of the same size.

この場合、集光動作時のSi単結晶太陽電池2の温度を測定したところ、非集光太陽電池モジュールの場合に比べて2℃の温度上昇しか見られない。これは、背面放射板4として用いたアルミ板の放熱効果の結果である。なお、本実施例では、太陽電池としてSiの単結晶太陽電池2を用いているが、多結晶あるいは非結質Siによる太陽電池を用いても得られる電力自体は単結晶Si太陽電池には及ばないが、それなりの電力を得ることは可能である。   In this case, when the temperature of the Si single crystal solar cell 2 during the condensing operation was measured, only a temperature increase of 2 ° C. was observed compared to the case of the non-condensing solar cell module. This is a result of the heat dissipation effect of the aluminum plate used as the backside radiation plate 4. In this example, the Si single crystal solar cell 2 is used as the solar cell. However, the power itself obtained even when using a polycrystalline or non-condensed Si solar cell reaches the single crystal Si solar cell. There is not, but it is possible to get some power.

図4は本発明に係る他の実施例としての集光型太陽電池モジュールを表している。同図の6はInGaP/GaAs/Ge3接合タンデム太陽電池、7は厚さが均一でない透明性板状基体、8は蓄電デバイス、9はインバータ回路である。この太陽電池モジュールでは、集光動作させる太陽電池としてInGaP/GaAs/Ge3接合タンデム太陽電池6を用い、更に透明性板状基体7は厚さが太陽電池配置部で最も厚く、太陽電池配置部から遠ざかるにしたがって薄く成っている。   FIG. 4 shows a concentrating solar cell module as another embodiment according to the present invention. In the figure, 6 is an InGaP / GaAs / Ge3 junction tandem solar cell, 7 is a transparent plate-like substrate having a non-uniform thickness, 8 is an electricity storage device, and 9 is an inverter circuit. In this solar cell module, an InGaP / GaAs / Ge3-junction tandem solar cell 6 is used as a solar cell for condensing operation, and the transparent plate-like substrate 7 is thickest in the solar cell arrangement part. It becomes thinner as you move away.

このような透明性板状基体7を用いることによって、透明性板状基体7としてのPMMA板の重量が均一厚さのPMMA板に比較して約60%まで低減できた。InGaP/GaAs/Ge3接合タンデム太陽電池6は非集光動作でも27%の交換効率を有するが、前記実施例の場合と同様に、14.8倍の集光動作をさせることにより、33%まで向上した。   By using such a transparent plate-like substrate 7, the weight of the PMMA plate as the transparent plate-like substrate 7 can be reduced to about 60% as compared with a PMMA plate having a uniform thickness. The InGaP / GaAs / Ge3 junction tandem solar cell 6 has an exchange efficiency of 27% even in a non-condensing operation, but it can be reduced to 33% by performing a condensing operation of 14.8 times as in the case of the above embodiment. Improved.

サイズが13mm×13mmであるこのInGaP/GaAs/Ge3接合タンデム太陽電池6,6・・を16枚、サイズは50mm×50mmのフレネルレンズ1,1・・を16枚を使用し、これらを200mm×200mmサイズの透明性板状基体7に接着して集光型太陽電池モジュールを構成している。その結果、擬似太陽光air−mass1.5、100mV/cm2の基で13.2Wの電力を得ることが出来た。   16 pieces of this InGaP / GaAs / Ge3 junction tandem solar cell 6, 6... Having a size of 13 mm × 13 mm, and 16 pieces of Fresnel lenses 1, 1... Having a size of 50 mm × 50 mm are used. A concentrating solar cell module is formed by bonding to a transparent plate-like substrate 7 having a size of 200 mm. As a result, it was possible to obtain 13.2 W of electric power based on pseudo solar air-mass 1.5, 100 mV / cm 2.

更に、この場合、透明性板状基体7において太陽光が通過する部分以外の部分が切削加工で削除されているので、そのスペース(隙間)に蓄電デバイス8としての電気二重層コンデンサーやインバータ回路9を配置するなど、スペースの有効利用が出来、太陽電池モジュールの構造が極めてコンパクトに出来る。すなわち、図4に示しているように、InGaP/GaAs/Ge3接合タンデム太陽電池6から遠ざかるにしたがって、透明性板状基体7の厚さは薄くなり、背面放熱板4との間に隙間が形成される。この隙間を利用して蓄電デバイス8及びインバータ回路9をセットしている。   Further, in this case, since the portion other than the portion through which sunlight passes in the transparent plate-like substrate 7 is deleted by cutting, an electric double layer capacitor or inverter circuit 9 as the electricity storage device 8 is provided in the space (gap). The space can be effectively used, and the structure of the solar cell module can be made extremely compact. That is, as shown in FIG. 4, as the distance from the InGaP / GaAs / Ge 3 junction tandem solar cell 6 increases, the thickness of the transparent plate-like substrate 7 decreases, and a gap is formed between the rear heat sink 4. Is done. The storage device 8 and the inverter circuit 9 are set using this gap.

本発明に係る集光型太陽電池観ジュールの断面図。1 is a cross-sectional view of a concentrating solar cell module according to the present invention. 本発明に係る集光型太陽電池観ジュールの平面図。The top view of the concentrating solar cell module according to the present invention. 本発明に係る集光型太陽電池観ジュールの底面図。The bottom view of the concentrating solar cell module according to the present invention. 本発明に係る集光型太陽電池観ジュールの断面図。1 is a cross-sectional view of a concentrating solar cell module according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 フレネルレンズ
2 Si単結晶太陽電池
3 透明性板状基体
4 背面放熱板
5 太陽光
6 InGaP/GaAs/Ge3接合タンデム太陽電池
7 透明性板状基体
8 蓄電デバイス
9 インバータ回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fresnel lens 2 Si single crystal solar cell 3 Transparent plate-like base body 4 Back surface heat sink 5 Sunlight 6 InGaP / GaAs / Ge3 junction tandem solar cell 7 Transparent plate-like base body 8 Electric storage device 9 Inverter circuit

Claims (8)

太陽光を集める集光レンズと集光された太陽光によって発電する太陽電池とから成る集光型太陽電池モジュールにおいて、該集光レンズと該太陽電池との間に透明性板状基体を配置した構造とし、複数の集光レンズを上記透明性板状基体の表面に配置し、そして複数の太陽電池を透明性板状基体の裏面に配置したことを特徴とする集光型太陽電池モジュール。 In a concentrating solar cell module comprising a condensing lens that collects sunlight and a solar cell that generates electricity using the condensed sunlight, a transparent plate-like substrate is disposed between the condensing lens and the solar cell. A concentrating solar cell module having a structure, wherein a plurality of condensing lenses are arranged on the surface of the transparent plate substrate, and a plurality of solar cells are arranged on the back surface of the transparent plate substrate. 集光レンズと太陽電池との間に配置した上記透明性板状基体の厚さが、太陽電池配置部が最も厚く、太陽電池配置部から遠ざかるにしたがって薄く成っている請求項1記載の集光型太陽電池モジュール。 The condensing according to claim 1, wherein the thickness of the transparent plate-like substrate disposed between the condensing lens and the solar cell is the thickest in the solar cell arrangement portion and becomes thinner as the distance from the solar cell arrangement portion increases. Type solar cell module. 太陽電池との間に透明性板状基体を配置した上記集光レンズをフレネルレンズとした請求項1、又は請求項2記載の集光型太陽電池モジュール。 The concentrating solar cell module according to claim 1, wherein the condensing lens in which a transparent plate-like substrate is disposed between the solar cell and the solar cell is a Fresnel lens. 集光レンズとの間に透明性板状基体を配置した上記太陽電池を、Si太陽電池とした請求項1、請求項2、又は請求項3記載の集光型太陽電池モジュール。 The concentrating solar cell module according to claim 1, wherein the solar cell in which a transparent plate-like substrate is disposed between the condensing lens is an Si solar cell. 集光レンズとの間に透明性板状基体を配置した上記太陽電池を、GaInP/GaAs/Ge3接合タンデム太陽電池とした請求項1、請求項2、又は請求項3記載の集光型太陽電池モジュール。 4. The concentrating solar cell according to claim 1, wherein the solar cell having a transparent plate-like substrate disposed between the condensing lens is a GaInP / GaAs / Ge3 junction tandem solar cell. module. 集光レンズとの間に透明性板状基体を配置した上記太陽電池を、CuInGaSSe系太陽電池とした請求項1、請求項2、又は請求項3記載の集光型太陽電池モジュール。 The concentrating solar cell module according to claim 1, wherein the solar cell in which the transparent plate-like substrate is disposed between the condensing lens is a CuInGaSSe 2 solar cell. 集光レンズと太陽電池との間に配置した上記透明性板状基体をPMMA(ポリメチルメタクリレート)とした請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、又は請求項6記載の集光型太陽電池モジュール。 The said transparent plate-shaped base | substrate arrange | positioned between a condensing lens and a solar cell was made into PMMA (polymethylmethacrylate), Claim 2, Claim 3, Claim 4, Claim 5, or Claim. 6. The concentrating solar cell module according to 6. 太陽光を集める集光レンズと集光された太陽光によって発電する太陽電池とから成る集光型太陽電池モジュールにおいて、該集光レンズと該太陽電池との間に透明性板状基体を配置した構造とし、複数の集光レンズを上記透明性板状基体の表面に配置し、そして複数の太陽電池を透明性板状基体の裏面に配置すると共に該太陽電池の裏面には背面放熱板を配置し、そして、上記透明性板状基体の厚さを太陽電池配置部が最も厚く、太陽電池配置部から遠ざかるにしたがって薄くし、この薄くすることで背面放熱板との間に形成される隙間に蓄電デバイスやインバータを配置したことを特徴とする集光型太陽電池モジュール。 In a concentrating solar cell module comprising a condensing lens that collects sunlight and a solar cell that generates electricity using the condensed sunlight, a transparent plate-like substrate is disposed between the condensing lens and the solar cell. A plurality of condensing lenses are arranged on the surface of the transparent plate-like substrate, and a plurality of solar cells are arranged on the back surface of the transparent plate-like substrate, and a rear heat sink is arranged on the back surface of the solar cells. And, the thickness of the transparent plate-shaped substrate is the thickest at the solar cell arrangement part, and is thinned away from the solar cell arrangement part. A concentrating solar cell module in which an electricity storage device and an inverter are arranged.
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