JP2013172104A - Light condensing type photovoltaic power generation module and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
【課題】集光レンズと太陽電池素子の製造時の位置合わせを簡便かつ正確に行うことを可能とする。
【解決手段】太陽電池素子11が配線パターン上に所定の間隔で実装配置されたフレキシブル基板10Bと、太陽電池素子の受光領域に太陽光を集光して照射する集光レンズ21及び集光レンズ21と太陽電池素子との間の距離及び位置を合わせて保持する保持部22が所定の間隔で配置されて一体形成されたレンズアレイ20とを備え、保持部22の底面に位置決めピン23が設けられ、フレキシブル基板10Bには位置決めピン23と対向して位置決め穴13が設けられ、位置決めピン23に位置決め穴13を挿入することで、フレキシブル基板10Bとレンズアレイ20とが位置合わせされて一体に組み付けられる。
【選択図】図5BAn object of the present invention is to enable easy and accurate alignment of a condenser lens and a solar cell element during manufacture.
SOLUTION: A flexible substrate 10B on which a solar cell element 11 is mounted and arranged on a wiring pattern at a predetermined interval, a condenser lens 21 for condensing and irradiating sunlight on a light receiving region of the solar cell element, and a condenser lens And a lens array 20 that is integrally formed with a holding portion 22 that holds the distance and position between the solar cell element 21 and the solar cell element at predetermined intervals, and a positioning pin 23 is provided on the bottom surface of the holding portion 22. The flexible substrate 10B is provided with positioning holes 13 facing the positioning pins 23. By inserting the positioning holes 13 into the positioning pins 23, the flexible substrate 10B and the lens array 20 are aligned and assembled together. It is done.
[Selection] Figure 5B
Description
本発明は、集光型太陽光発電モジュール及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a concentrating solar power generation module and a method for manufacturing the same.
太陽エネルギーを電力に変換する太陽光発電装置が実用化されているが、この太陽光発電装置として、低コスト化を実現し、さらに大電力を得るために、集光レンズで集光した太陽光を集光レンズの受光面積より小さい太陽電池素子に照射して電力を取り出すタイプの集光型太陽光発電装置が用いられている。 A solar power generation device that converts solar energy into electric power has been put into practical use. As this solar power generation device, solar light collected by a condensing lens in order to achieve cost reduction and obtain higher power Is used to extract power by irradiating a solar cell element smaller than the light receiving area of the condenser lens.
この集光型太陽光発電装置に用いられる集光型太陽光発電モジュールの一例として、特許文献1に記載のものがある。
As an example of the concentrating solar power generation module used in this concentrating solar power generation device, there is one described in
この集光型太陽光発電モジュール100は、図6及び図7に示すように、太陽電池110と、この太陽電池110の表面110a側に配置されると共に太陽光を透過する光学素子101とを備えている。太陽電池110は、架台111と、この架台111上にマトリクス状に配置された太陽電池セル112とを備えている。一方、光学素子101は、太陽光に対して透明な材料からなり、基板107と、この基板107の一面で、矢印Aにて示す太陽光の入射側に配置されるレンズ(以下、集光レンズという。)102と、基板107の他面で、太陽電池110側に配置される屈折素子104とを含んで構成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the concentrating solar
集光レンズ102は、太陽光の入射側を向く屈折面120を有する凸レンズであり、この凸レンズの凸面が太陽光の入射側に配置されている。また、屈折素子104は、太陽電池110側を向く屈折面140を有する台形プリズムであり、この台形プリズムの屈折面が太陽電池110側に配置されている。
The
屈折素子104の取付面141と、集光レンズ102の取付面121とは同じ大きさで対向し、集光レンズ102の光軸122と屈折素子104の光軸142とは一致している。
The
これら集光レンズ102と屈折素子104とは、マトリクス状に配列されており、複数の集光レンズ102にてレンズアレイ103を構成し、複数の屈折素子104にて、屈折素子アレイ105を構成している。また、光学素子101は、集光レンズ102の太陽光の入射側に、所定の屈折率を有する表面が平坦な被覆部材106を含んで構成されている。
These
このような従来の集光型太陽光発電モジュール100の構成では、マトリクス状に配列されている集光レンズ102と太陽電池セル112との位置合わせが困難であるといった問題があった。
Such a configuration of the conventional concentrating solar
すなわち、レンズアレイ103及び屈折素子アレイ105を一体に形成した場合、製造時の僅かな誤差等によって、各集光レンズ102の配置位置と、光学素子101の各太陽電池セル112の配置位置とが微妙にずれる可能性があるため、レンズアレイ103の全体と光学素子101の全体とを単純に位置合わせしただけでは、個々の集光レンズ102と太陽電池セル112との位置が一致しない可能性があるといった問題があった。この場合、レンズアレイ103または光学素子101は一体に形成されているため、レンズアレイ103または光学素子101の全てが不良品扱いになってしまうといった問題があった。
That is, when the
一方、レンズアレイに対して、レシーバ基板上に実装された太陽電池セルを個別に対向配置することも考えられるが、この場合、レシーバ基板と集光レンズとが離れて配置されているため、それぞれの位置合わせが困難である。また、レシーバ基板を個別に製造する必要があるため、各レシーバ基板ごとに位置合わせが必要となり、製造工程が煩雑になるといった問題があった。 On the other hand, it is conceivable to individually arrange the solar cells mounted on the receiver substrate with respect to the lens array, but in this case, since the receiver substrate and the condenser lens are arranged apart from each other, Is difficult to align. Moreover, since it is necessary to manufacture a receiver board | substrate separately, position alignment is required for every receiver board | substrate, and there existed a problem that a manufacturing process became complicated.
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、製造時の位置合わせを簡便かつ正確に行うことのできる集光型太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することにある。 The present invention was devised to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a concentrating solar cell module that can be simply and accurately aligned during manufacturing and a method for manufacturing the same. .
上記課題を解決するため、本発明の集光型太陽電池モジュールは、太陽電池素子が配線パターン上に所定の間隔で実装配置されたフレキシブル基板と、前記太陽電池素子の受光領域に太陽光を集光して照射する集光レンズ及び前記集光レンズと前記太陽電池素子との間の距離及び位置を合わせて保持する保持部が所定の間隔で配置されて一体形成されたレンズアレイと、を備えた集光型太陽光発電モジュールであって、前記保持部の前記太陽電池素子と対向する底面には位置決めピンが設けられ、前記フレキシブル基板には前記位置決めピンと対向して位置決め穴が設けられ、前記位置決めピンに前記位置決め穴を挿入することで、前記フレキシブル基板と前記レンズアレイとが一体に組み付けられていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a concentrating solar cell module according to the present invention collects sunlight in a flexible substrate in which solar cell elements are mounted and arranged on a wiring pattern at a predetermined interval, and a light receiving region of the solar cell element. A condensing lens that irradiates with light, and a lens array in which holding portions that hold the condensing lens and the solar cell element together with a distance and a position are arranged at a predetermined interval and are integrally formed. In the concentrating solar power generation module, a positioning pin is provided on a bottom surface of the holding portion facing the solar cell element, and a positioning hole is provided on the flexible substrate so as to face the positioning pin. The flexible substrate and the lens array are integrally assembled by inserting the positioning hole into the positioning pin.
上記構成によれば、位置決め穴に位置決めピンを挿入するだけで、集光レンズと太陽電池素子との位置決めを容易に行うことができる。また、フレキシブル基板を用いることで、レンズアレイの間隔と太陽電池素子の間隔とがずれている場合であっても、そのずれをフレキシブル基板の撓みで吸収することができる。 According to the said structure, positioning of a condensing lens and a solar cell element can be easily performed only by inserting a positioning pin in a positioning hole. Moreover, even if it is a case where the space | interval of a lens array and the space | interval of a solar cell element have shifted | deviated by using a flexible substrate, the shift | offset | difference can be absorbed by the bending of a flexible substrate.
また、本発明の集光型太陽電池モジュールでは、前記位置決めピンは、前記保持部の前記底面に一対形成され、前記位置決めピンに対向する前記位置決め穴は、前記太陽電池素子を挟んでその両側近傍に設けられた構成としている。 In the concentrating solar cell module of the present invention, a pair of the positioning pins are formed on the bottom surface of the holding portion, and the positioning holes facing the positioning pins are near both sides of the solar cell element. It is the structure provided in.
この構成によれば、位置決め穴を太陽電池素子の両側近傍に設けることで、実使用時の温度上昇で生じるフレキシブル基板と集光レンズの伸び量の差異により生じる可能性のある太陽電池素子と集光レンズのズレを最小限に抑えることができる。すなわち、フレキシブル基板と集光レンズの伸び量の差異はフレキシブル基板が有する撓みによって吸収され、位置決めピン近傍の太陽電池素子(セル)は伸びの影響を受けることは少ない。なお、上記伸び量の差異はフレキシブル基板と集光レンズの熱膨張係数の差異が起因で生じる。 According to this configuration, the positioning holes are provided in the vicinity of both sides of the solar cell element, so that the solar cell element and the collector that may be generated due to the difference in the extension amount of the flexible substrate and the condensing lens caused by the temperature increase during actual use are collected. The shift of the optical lens can be minimized. That is, the difference in elongation between the flexible substrate and the condenser lens is absorbed by the flexure of the flexible substrate, and the solar cell element (cell) in the vicinity of the positioning pin is hardly affected by the elongation. The difference in the amount of elongation is caused by the difference in thermal expansion coefficient between the flexible substrate and the condenser lens.
また、本発明の集光型太陽電池モジュールでは、前記配線パターンの幅は、前記太陽電池素子の幅以上としている。このように、配線パターンの幅を広くすることで、フレキシブル基板を用いた場合でも放熱効果を高めることができる。 In the concentrating solar cell module of the present invention, the width of the wiring pattern is equal to or greater than the width of the solar cell element. Thus, by increasing the width of the wiring pattern, the heat dissipation effect can be enhanced even when a flexible substrate is used.
また、本発明の集光型太陽電池モジュールでは、前記太陽電池素子の所定の間隔は、前記集光レンズの所定の間隔よりも長く形成している。このように、配線パターンを長くすることで、太陽光による熱によってフレキシブル基板が伸縮した場合でも、その応力を緩和できるとともに、放熱効果も高めることができる。逆に言えば、応力緩和のための機構を別途設ける必要がない。また、フレキシブル基板が伸縮した場合でも、位置決め穴は太陽電池素子の両側に近接して設けられているので、この位置決め穴とレンズ側の位置決めピンとによって集光レンズと太陽電池素子との位置が固定されるため、集光レンズと太陽電池素子との位置がずれることはない。 In the concentrating solar cell module of the present invention, the predetermined interval between the solar cell elements is longer than the predetermined interval between the condensing lenses. Thus, by extending the wiring pattern, even when the flexible substrate expands and contracts due to heat from sunlight, the stress can be relieved and the heat dissipation effect can be enhanced. In other words, it is not necessary to separately provide a mechanism for stress relaxation. Even when the flexible substrate expands and contracts, the positioning holes are provided close to both sides of the solar cell element, so the positions of the condenser lens and the solar cell element are fixed by the positioning holes and the positioning pins on the lens side. Therefore, the positions of the condensing lens and the solar cell element do not shift.
また、本発明に係る集光型太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池素子が配線パターン上に所定の間隔で実装配置されたフレキシブル基板と、前記太陽電池素子の受光領域に太陽光を集光して照射する集光レンズ及び前記集光レンズと前記太陽電池素子との間の距離及び位置を合わせて保持する保持部が所定の間隔でアレイ状に配置されて一体形成されたレンズアレイと、を備えた集光型太陽光発電モジュールの製造方法であって、前記レンズアレイの成形時に前記保持部の前記太陽電池素子と対向する底面に前記所定の間隔で位置決めピンを形成する工程と、前記フレキシブル基板の前記位置決めピンと対向する位置に位置決め穴を形成する工程と、前記フレキシブル基板に配線パターンを形成し、前記配線パターン上に前記所定の間隔で前記太陽電池素子を実装配置する工程と、前記位置決めピンに前記位置決め穴を挿入することで、前記フレキシブル基板と前記レンズアレイとを一体に組み付ける工程と、を含むことを特徴としている。 The method for manufacturing a concentrating solar cell module according to the present invention condenses sunlight on a flexible substrate in which solar cell elements are mounted and arranged on a wiring pattern at a predetermined interval, and a light receiving region of the solar cell element. A lens array that is integrally formed with a condensing lens that irradiates and a holding portion that holds the condensing lens and the solar cell element in alignment with each other and is arranged in an array at predetermined intervals; A step of forming positioning pins at the predetermined interval on the bottom surface of the holding portion facing the solar cell element when the lens array is molded, and Forming a positioning hole at a position facing the positioning pin of the flexible substrate; forming a wiring pattern on the flexible substrate; and A step of mounting arrangement the solar cell element in, by inserting the positioning hole with the positioning pin, is characterized in that it comprises the steps of assembling together with said lens array and the flexible substrate.
本発明の製造方法によれば、位置決め穴に位置決めピンを挿入するだけで、集光レンズと太陽電池素子との位置決めを容易に行うことができる。また、フレキシブル基板を用いることで、レンズアレイの間隔と太陽電池素子の間隔とがずれている場合であっても、そのずれをフレキシブル基板の撓みで吸収することができる。 According to the manufacturing method of the present invention, the focusing lens and the solar cell element can be easily positioned by simply inserting the positioning pin into the positioning hole. Moreover, even if it is a case where the space | interval of a lens array and the space | interval of a solar cell element have shifted | deviated by using a flexible substrate, the shift | offset | difference can be absorbed by the bending of a flexible substrate.
本発明は上記のように構成したので、位置決め穴に位置決めピンを挿入するだけで、集光レンズと太陽電池素子との位置決めを容易に行うことができる。また、フレキシブル基板を用いることで、レンズアレイの間隔と太陽電池素子の間隔とがずれている場合であっても、そのずれをフレキシブル基板の撓みで吸収することができる。 Since the present invention is configured as described above, the focusing lens and the solar cell element can be easily positioned by simply inserting a positioning pin into the positioning hole. Moreover, even if it is a case where the space | interval of a lens array and the space | interval of a solar cell element have shifted | deviated by using a flexible substrate, the shift | offset | difference can be absorbed by the bending of a flexible substrate.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1Aは、本発明の実施形態に係る集光型太陽電池モジュール1の斜視図、図1Bは上面図、図1Cは底面図、図1Dは一側面図である。また、図2Aは、レンズアレイの底面図、図2Bは、レンズアレイの一側面図である。また、図3は、フレキシブル基板の上面図である。
1A is a perspective view of a concentrating
本実施形態の集光型太陽電池モジュール1は、図3に示すように、フィルム状の絶縁体(以下、レシーバ基体ともいう。)14の表面に銅箔やアルミ箔等によって配線パターン12が形成され、この配線パターン12上に太陽電池素子11が所定の間隔P1で列状に実装配置された長尺状のフレキシブル基板10Aと、図1A及び図1Bに示すように、太陽電池素子11の受光領域に太陽光を集光して照射する集光レンズ21及び集光レンズ21と太陽電池素子11との間の距離及び位置を合わせて保持する保持部22が所定の間隔P1でマトリクス状に配置されて一体形成された平面視正方形状のレンズアレイ20と、を備えて構成されている。
In the concentrating
レンズアレイ20は、本実施形態では36個の集光レンズ21が横6列、縦6列にマトリクス状に配置されて一体形成されており、各集光レンズ21と対向する各保持部22の底面22aには、図1C及び図2Aに示すように、縦方向(以下、Y方向ともいう。)に所定の間隔W1を存して一対の位置決めピン23,23が設けられている。この一対の位置決めピン23,23は、横方向(以下、X方向ともいう。)に所定の間隔P1を存して配置されている。
In the present embodiment, the
なお、このようなレンズアレイ20の材料としては、ホウケイ酸ガラス等のガラス材料の使用が可能であるが、この他にも、アクリル系、シリコン系、エポキシ系等の各種樹脂材料を使用することも可能である。
In addition, as a material of such a
一方、フレキシブル基板10Aには、図3に示すように、保持部22の位置決めピン23と対向してY方向に所定の間隔W1を存して一対の位置決め穴13,13が設けられている。なお、絶縁体であるレシーバ基体14の材料としては、ポリイミド系の樹脂材料やPET(polyethylene terephthalate)等の使用が可能である。また、太陽電池の種類は特に限定されるものではなく、例えば、単結晶系シリコン太陽電池、多結晶系シリコン太陽電池、薄膜系シリコン太陽電池等のシリコン系太陽電池の他、化合物系太陽電池、有機系太陽電池等を挙げることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
このようなフレキシブル基板10A及びレンズアレイ20の構成によれば、図1C及び図1Dに示すように、位置決め穴13に位置決めピン23を挿入するだけで、集光レンズ21と太陽電池素子11との位置決めを容易に行うことができる。
According to the configuration of the
ここで、フレキシブル基板10Aは、Y方向に長い短冊状に形成されており、レンズアレイ20のX方向の各列に適合する形状となっている。すなわち、本実施形態では、1個のレンズアレイ20に対して、6個のフレキシブル基板10Aを各列に取り付ける構成となっている。これにより、本実施形態の集光型太陽光発電モジュール1では、レンズアレイ20の各集光レンズ21と、これに対応する各太陽電池素子11との組み付け時の位置関係は、X方向のみ考慮すればよく、Y方向については考慮する必要がない。また、組み付けた後のフレキシブル基板10Aの伸縮による応力も、X方向のみを考慮すればよく、Y方向については考慮する必要がない。すなわち、集光レンズ21の間隔P1と太陽電池素子11の間隔P1とがずれている場合(具体的には、太陽電池素子11の間隔が集光レンズ21の間隔より長い場合)であっても、そのずれをフレキシブル基板10Aの撓みで吸収することができる。
Here, the
本実施形態では、位置決め穴13は、太陽電池素子11を挟んでその両側近傍に設けられている。位置決め穴13の形成位置は、太陽電池素子11に近ければ近いほどよい。位置決め穴13を太陽電池素子11の両側近傍に設けることで、実使用時の温度上昇で生じるフレキシブル基板10Aと集光レンズ21の伸び量の差異により生じる可能性のある太陽電池素子10Aと集光レンズ21のズレを最小限に抑えることができる。すなわち、フレキシブル基板10Aと集光レンズ21の伸び量の差異はフレキシブル基板10Aが有する撓みによって吸収され、位置決めピン23近傍の太陽電池素子(セル)11は伸びの影響を受けることは少ない。なお、上記伸び量の差異はフレキシブル基板10Aと集光レンズ21の熱膨張係数の差異が起因で生じる。
In the present embodiment, the positioning holes 13 are provided near both sides of the
また、本実施形態では、配線パターン12の幅(Y方向の幅)W11は、太陽電池素子11の幅(Y方向の幅)W12と同じでもよいが、より好ましくは、太陽電池素子11の幅W12以上とするのがよい。このように、配線パターン12の幅W11を広くすることで、フレキシブル基板10Aを用いた場合でも放熱効果を高めることができる。
In this embodiment, the width (width in the Y direction) W11 of the
ここで、各寸法の具体例を挙げて放熱効果を説明する。 Here, the heat dissipation effect will be described with specific examples of each dimension.
本実施形態では、集光レンズ21の直径を約10mmとし、集光倍率を約200倍とすると、太陽電池素子11は一辺約0.7mm(=W12)の四角形となる。
In this embodiment, when the diameter of the condensing
この場合、配線パターン(ここでは、銅箔とする。)12の幅W11を太陽電池素子11の幅(一辺)と同じ約0.7mmとし、配線パターン12の厚みを35μmとすると、太陽光によって加熱された配線パターン12からの熱伝導による太陽電池素子11の上昇温度ΔTは、図4に示すグラフのようになる。
In this case, if the width W11 of the wiring pattern (here, copper foil) 12 is about 0.7 mm, which is the same as the width (one side) of the
図4に示すグラフは、横軸が集光レンズの各種レンズサイズ(レンズ面積)(mm2)を表し、縦軸が上記条件で各種レンズサイズに対応した寸法の配線パターン12と太陽電池素子11とを作製したときの太陽電池素子11の上昇温度(℃)を示している。
In the graph shown in FIG. 4, the horizontal axis represents various lens sizes (lens area) (mm 2 ) of the condenser lens, and the vertical axis represents the
図4において、レンズサイズ(レンズ面積)が100mm2のときの太陽電池素子11の上昇温度は約50℃となっている。従って、太陽電池素子11の上昇温度の上限値を例えば50℃に設定すると、配線パターン12の幅W11は、最低限、太陽電池素子11の幅W12と同じにする必要があり、それより幅広に形成することで、図4に示すグラフの傾斜角度がよりなだらかな傾斜角度となり、太陽電池素子11の温度上昇も抑えられることになる。すなわち、放熱効果を高めることができる。
In FIG. 4, the rising temperature of the
上記結果より、配線パターン12の幅W11は、太陽電池素子11の幅W12(≒0.7mm)よりも広い例えば1〜1.5mm程度とするのがよい。
From the above results, it is preferable that the width W11 of the
また、位置決め穴13の直径を0.5〜1.0mm程度とすると、一対の位置決め穴13,13の中心間の距離は2.5〜3.0mm程度となる。ただし、位置決め穴13,13の中心間の距離はさらに狭めても良い。この場合、位置決め穴13が太陽電池素子11からはみ出した配線パターン12と重複する場合があるが、その場合には、配線パターン12の重複部分を切り欠いて位置決め穴13を形成すればよい。
When the diameter of the
なお、配線パターン12は、太陽電池素子11側の端部から平面視L字状に延設され、その延設先端部12aに、太陽電池素子11を保護するためのバイパスダイオード15が実装配置されている。そして、太陽電池素子11の一方の電極とバイパスダイオード15の一方の電極とが、例えばワイヤボンド等によって隣接する配線パターン12の他方の電極に接続されることにより、太陽電池素子11とバイパスダイオード15とが並列に接続されている。ただし、バイパスダイオード15の配線構造はこのような形状及び構造に限定されるものではなく、接続さえ確保されていればどのような形状及び構造であってもよい。
In addition, the
(フレキシブル基板の他の構成例の説明)
図5A及び図5Bは、他の構成例のフレキシブル基板10Bを用いた集光型太陽電池モジュール1の構成例を示す一側面図である。
(Description of other configuration examples of flexible substrate)
5A and 5B are side views showing a configuration example of the concentrating
すなわち、他の構成例のフレキシブル基板10Bでは、太陽電池素子11のX方向の間隔P1′を、集光レンズ21のX方向の間隔P1よりも長く(P1′>P1)形成している。具体的には、集光レンズ21のX方向の間隔P1=10mmに対して、太陽電池素子11のX方向の間隔P1′を例えば11mm等としている。つまり、隣接する太陽電池素子11間の配線パターン12がその分長くなっている。
In other words, in the
このように、太陽電池素子11の間隔P1′を集光レンズ21の間隔(すなわち、Y方向に隣接する位置決めピン13間の間隔)P1よりも長く形成することで、集光レンズ21側の一対の位置決めピン23に対向する太陽電池素子11の両側の位置決め穴13を嵌め合わせたとき、図5Bに示すように、隣接する太陽電池11間のフレキシブル基板10BがU字状に撓んだ状態となる。これにより、太陽光による熱によってフレキシブル基板10Bが伸縮した場合でも、その応力を撓み部分で吸収できるとともに、配線パターン12を長くした分、放熱効果も高めることができる。逆に言えば、応力緩和のための機構を別途設ける必要がない。また、フレキシブル基板10Bが伸縮した場合でも、位置決め穴13は太陽電池素子11の両側に近接して設けられているので、この位置決め穴13とレンズ側の位置決めピン23とによって集光レンズ21と太陽電池素子11との位置が固定されるため、集光レンズ21と太陽電池素子11との位置がずれることはない。
In this way, the distance P1 ′ between the
次に、上記構成の集光型太陽電池モジュール1の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the concentrating
まず、レンズアレイ20の成形時に、太陽電池素子11と対向する保持部22の底面22aに、Y方向に所定の間隔P1で位置決めピン13を形成する。すなわち、縦6列、横6列の計36個の集光レンズ21と保持部22とを形成し、各保持部22の底面22aにそれぞれ一対の位置決めピン13を形成する。
First, when the
一方、あらかじめ配線パターン12及び位置決め穴23が形成されたフィルム状のレシーバー基板14の配線パターン12上に、所定の間隔P1またはP1′で太陽電池素子11を列状に(この例では6個を列状に)実装配置し、各太陽電池素子11の近傍にバイパスダイオード15をそれぞれ実装配置して、それぞれワイヤボンディング等によって接続することにより、長尺状のフレキシブル基板10A,10Bを作製する。
On the other hand, on the
次に、太陽電池素子11を含む周辺部分に接着剤を塗布し、この状態で、レンズアレイ20の各保持部22の底面22aに形成された一対の位置決めピン13に、フレキシブル基板10A,10Bの対応する太陽電池素子11の両側に形成された位置決め穴23を挿入して、太陽電池素子11を保持部22の底面22aに接着固定することで、フレキシブル基板10A,10Bとレンズアレイ20とを一体に組み付ける。このとき、上記したように、隣接する太陽電池素子11,11間のフレキシブル基板10A,10Bの一部または全部は、レンズアレイ20に接着されないフリーな状態(フレキシブルな状態)となっている。
Next, an adhesive is applied to the peripheral portion including the
本実施形態の製造方法によれば、位置決め穴23に位置決めピン13を挿入して接着固定するだけで、集光レンズ21と太陽電池素子11との位置決めを容易に行うことができる。また、フレキシブル基板10A,10Bを用いることで、レンズアレイ20の集光レンズ21の間隔とフレキシブル基板10A,10B上の太陽電池素子11の間隔とがずれている場合(ただし、フレキシブル基板10Bでは意識的に異ならせている。)であっても、そのずれをフレキシブル基板10A,10Bの撓みで吸収することができるため、レンズアレイ20やフレキシブル基板10A,10Bが無駄になることはない。
According to the manufacturing method of the present embodiment, the positioning of the
なお、今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 In addition, embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It does not become the basis of limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the scope of claims. Moreover, all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.
1 集光型太陽光発電モジュール
10A,10B フレキシブル基板
11 太陽電池素子
12 配線パターン
13 位置決め穴
14 絶縁体(レシーバ基体)
15 バイパスダイオード
20 レンズアレイ
21 集光レンズ
22 保持部
22a 底面
23 位置決めピン
DESCRIPTION OF
15
Claims (5)
前記保持部の前記太陽電池素子と対向する底面には位置決めピンが設けられ、前記フレキシブル基板には前記位置決めピンと対向して位置決め穴が設けられ、前記位置決めピンに前記位置決め穴を挿入することで、前記フレキシブル基板と前記レンズアレイとが一体に組み付けられていることを特徴とする集光型太陽光発電モジュール。 A flexible substrate on which a solar cell element is mounted and arranged on a wiring pattern at a predetermined interval, a condensing lens that collects and irradiates sunlight on a light receiving region of the solar cell element, the condensing lens, and the solar cell element A concentrating solar power generation module comprising: a lens array in which holding portions that hold the distance and position between the two and the lens array are integrally formed at predetermined intervals;
A positioning pin is provided on the bottom surface of the holding portion facing the solar cell element, a positioning hole is provided on the flexible substrate to face the positioning pin, and the positioning hole is inserted into the positioning pin, The concentrating solar power generation module, wherein the flexible substrate and the lens array are integrally assembled.
前記位置決めピンは、前記保持部の前記底面に一対形成され、
前記位置決めピンに対向する前記位置決め穴は、前記太陽電池素子を挟んでその両側近傍に設けられていることを特徴とする集光型太陽光発電モジュール。 The concentrating solar power generation module according to claim 1,
A pair of the positioning pins are formed on the bottom surface of the holding portion,
The concentrating solar power generation module, wherein the positioning holes facing the positioning pins are provided in the vicinity of both sides of the solar cell element.
前記配線パターンの幅は、前記太陽電池素子の幅以上であることを特徴とする集光型太陽光発電モジュール。 The concentrating solar power generation module according to claim 1 or 2,
The concentrating solar power generation module, wherein a width of the wiring pattern is equal to or greater than a width of the solar cell element.
前記太陽電池素子の前記所定の間隔は、前記集光レンズの前記所定の間隔より長いことを特徴とする集光型太陽光発電ユニット。 The concentrating solar power generation unit according to any one of claims 1 to 3,
The concentrating solar power generation unit, wherein the predetermined interval of the solar cell elements is longer than the predetermined interval of the condensing lens.
前記レンズアレイの成形時に前記保持部の前記太陽電池素子と対向する底面に前記所定の間隔で位置決めピンを形成する工程と、
前記フレキシブル基板の前記位置決めピンと対向する位置に位置決め穴を形成する工程と、
前記フレキシブル基板に配線パターンを形成し、前記配線パターン上に前記所定の間隔で前記太陽電池素子を実装配置する工程と、
前記位置決めピンに前記位置決め穴を挿入することで、前記フレキシブル基板と前記レンズアレイとを一体に組み付ける工程と、を含むことを特徴とする集光型太陽光発電モジュールの製造方法。 A flexible substrate on which a solar cell element is mounted and arranged on a wiring pattern at a predetermined interval, a condensing lens that collects and irradiates sunlight on a light receiving region of the solar cell element, the condensing lens, and the solar cell element And a lens array in which holding portions that hold the distance and position together are arranged at a predetermined interval and are integrally formed, and a manufacturing method of a concentrating solar power generation module comprising:
Forming positioning pins at the predetermined interval on the bottom surface of the holding portion facing the solar cell element at the time of molding the lens array;
Forming a positioning hole at a position facing the positioning pin of the flexible substrate;
Forming a wiring pattern on the flexible substrate, and mounting and arranging the solar cell elements at the predetermined intervals on the wiring pattern;
And a step of integrally assembling the flexible substrate and the lens array by inserting the positioning holes into the positioning pins.
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