JP2002289900A

JP2002289900A - 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

Info

Publication number: JP2002289900A
Application number: JP2001084718A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sasaoka; 誠笹岡; Tatsuo Fujisaki; 達雄藤崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-10-04
Also published as: US6730840B2; US20020148497A1

Abstract

(57)【要約】【課題】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を提供する。【解決手段】射出面を少なくとも一つ有し、かつ入射
面１０９を複数有する光導体７０３と、該射出面の直後
に少なくとも一つの光起電力素子２０４を有する集光型
太陽電池モジュールにおいて、該光導体７０３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１０７を該光導体７０３の入射面１０９で全
入射し、側面では全反射して射出面で射出する集光型太
陽電池モジュール。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は太陽追尾装置に搭載
して使用する集光型太陽電池モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、安全で環境に負荷をかけない
エネルギー源として太陽電池モジュールを利用した太陽
光発電システムが注目されてきているが、近年では火力
発電等の従来型の発電手段に対して経済性の観点からも
競争力を持つために、より高効率で安価な太陽電池モジ
ュールの開発に重点が置かれてきている。

【０００３】こうした観点から近年注目を集めつつある
のが集光型太陽電池モジュール及び該集光型太陽電池モ
ジュールと太陽追尾装置から構成される集光型太陽光発
電システムである。通常の太陽光発電システムでは太陽
電池モジュールそのものは一定位置に固定されている
が、言うまでもなく太陽と地球との関係は時々刻々と変
化するものであるので、固定された太陽電池モジュール
と太陽との相対角度が最適な角度になるのは一瞬に過ぎ
ず、その他の時刻は不適切な角度で太陽エネルギーを受
け取っているとも言える。このことは、太陽電池モジュ
ール側からみた太陽の方角（いわゆる時角）だけでなく
太陽経路の季節変化（赤緯の変化）に関しても同様であ
る。また、太陽電池モジュール表面の反射率も太陽光線
の入射角度が太陽電池モジュールの法線から離れるに従
って大きくなるため、こうした面でも太陽電池モジュー
ルの受光角度が不適切であるための損失は発生してい
る。このような損失は、本来受け取るべきエネルギーの
２０〜３０％にもなると言われている。

【０００４】このような受光角度の不適切さを解消する
ためには、太陽電池モジュールが常に太陽に対して最適
な角度を維持すればよく、こうした考え方から太陽追尾
型の太陽光発電システムが考案されており、太陽追尾を
行うことで年間の発電量は２５％〜４０％向上すること
が見込まれる。

【０００５】また、同様に発電単価の低減を目指して太
陽追尾型の集光型太陽光発電システムも研究されてい
る。集光型太陽光発電システムによれば、太陽光発電シ
ステムを構成する集光型太陽電池モジュールの構成部品
のうち最も高価である光起電力素子を大幅に節約できる
ため、極めて大きなコスト削減が可能となる。

【０００６】また、一般に言われているように、光強度
が大きくなることによって発生電圧が高まるために、入
射エネルギーに対する出力エネルギーの割合、即ち変換
効率が向上し、同一面積に光起電力素子を敷き詰めた場
合に比較すると大きな出力が得られることになる。

【０００７】こうした効果を十分に得るためには高倍率
で集光を行う集光型太陽光発電システムを構築する必要
があり、その場合には太陽光線を効率よく集光する光学
系を有した集光型太陽電池モジュールは不可欠になる。

【０００８】従来、太陽光線を集光する手段としては図
１７に示すようにフレネルレンズ２０１の略焦点距離の
位置に、光起電力素子２０４をフレネルレンズ２０１に
対し平行に設け、フレネルレンズ２０１上に入射した太
陽光線１０７を集光して光起電力素子２０４に入射する
ようになっている。

【０００９】しかしながら、この方法によればフレネル
レンズ２０１の球面収差や色収差等のためにフレネルレ
ンズ２０１のＦ値（＝焦点距離÷口径）を小さくしてい
くにしたがい太陽光線１０７を一点に集光できず集光効
率が低下するため、結果としてフレネルレンズ２０１の
焦点距離をあまり短くできなかった。そのため、従来の
集光型太陽電池モジュールは、平板型の太陽電池モジュ
ールに対し、厚みが増加し、重量及びコストアップを招
き、さらには集光型太陽電池モジュールを追尾するため
の追尾装置も、追尾能力及び耐風圧等を考慮すると大掛
かりなものを必要とした。

【００１０】以上を加味し、集光レンズを細分化（小型
化）することでモジュール全体の小型化を図った例とし
て特開平７−２３１１１１号公報がある。これは、従来
の集光型太陽電池モジュールに対し、集光光学素子及び
光起電力素子共に縮小することでＦ値はそのままで焦点
距離を短くした例である。しかし、小型化するほど光起
電力素子の数量が増え、光起電力素子間の直列化時の電
圧低下に起因する効率の低下、及び製造コストの面で問
題があった。

【００１１】また、米国特許第５０８９０５５号明細書
は、複数の集光光学素子及び複数の光ファイバを用い
て、一つの光起電力素子へ太陽光線を導いた例である。
しかし、複数の光ファイバの射出面を直接、光起電力素
子前面に配列した場合、個々の光ファイバの光量むらが
そのまま光起電力素子上での光量むらとなり、光起電力
素子の効率の低下を招いた。また、光ファイバ内の光量
むら及び色収差を無くすには、十分な光ファイバ長を必
要とした。また、光ファイバの入射面における太陽光線
の入射許容角度が狭いため、集光光学素子のＦ値を大き
くする必要があった。

【００１２】また、複数の光ファイバを一度筒状のライ
トパイプに導いて、ライトパイプの内面反射を利用して
太陽光線を混和させた後に光起電力素子へ導く例も記載
されているが、光ファイバとライトパイプは屈折率が異
なるため、その界面で反射ロスが発生する。また、ライ
トパイプ内においては反射により太陽光線を伝達してい
るため、伝達ロスが発生する。すなわち、一般に内面鏡
の反射材として用いられるアルミあるいは銀の反射率は
８５〜９５％（可視領域）であり、太陽光線が内面鏡に
数回反射して光起電力素子に導かれる際、太陽光線のエ
ネルギーは内面鏡に反射する度に低下し太陽光線を効率
良く光起電力素子に導けないといった問題があった。ま
た、反射材の劣化等も考慮する必要があった。

【００１３】また、前述のフレネルレンズ２０１の球面
収差及び色収差は、集光した太陽光線１０７を光起電力
素子２０４に均一に照射できず光起電力素子２０４の効
率低下、場合によって局部のみの温度上昇を招き、結果
として光起電力素子２０４にダメージを与えた。また、
光起電力素子２０４に多重接合構造のもの（数個の異な
る材料で作ったｐｎ接合を光の進行方向に重ねて配列し
たもの）を使用した場合、色収差により光起電力素子２
０４上の波長分布にばらつきが生じ、光起電力素子２０
４の変換効率が大幅に低下した。

【００１４】また、従来用いられていたフレネルレンズ
は、同一焦点距離の球面（非球面）レンズに対して板厚
を薄くでき、軽量かつ低コストというメリットを有して
いたため、広く用いられてきたが、凹凸により球面（非
球面）を近似している形状上、集光効率は球面レンズよ
り悪かった。

【００１５】また、受光面側に凹凸を有するフレネルレ
ンズ（以下、表凸フレネルレンズと記載）と、受光面と
は反対側の面に凹凸を有するフレネルレンズ（以下、裏
凸フレネルレンズと記載）は共に一長一短の特徴がある
が、しかしそのどちらも球面レンズ（非球面レンズ）に
劣ったものであった。

【００１６】すなわち、追尾装置の追尾精度の緩和、集
光型太陽電池モジュールの成型精度の緩和、太陽周辺光
の利用等を加味すると、コマ収差の小さい（フレネルレ
ンズの法線方向からずれた太陽光線も光起電力素子によ
り導ける特性）表凸フレネルレンズを使用することが好
ましいが、裏凸フレネルレンズに対して、受光面にゴミ
が溜まりやすく、また焦点距離を十分に採らないと凹凸
部で反射ロスが発生した。

【００１７】また、上記の何れの方式も、太陽光線を光
量むら及び色収差無くかつ効率良く光起電力素子に集光
し、特に小型で安価な集光型太陽電池モジュールを提供
するまでに至っていなかった。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明に
おける目的は、集光型太陽電池モジュールにおいて、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
ジュール及び該集光型太陽電池モジュールと追尾装置か
ら構成する集光型太陽光発電システムを提供することに
ある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の認識に
基づいて発案されたものである。

【００２０】本発明の集光型太陽電池モジュールは、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で、集光型太
陽電池モジュールに備えた全ての入射面から入射した特
性（光量や波長分布）の異なる太陽光線を、合成し、か
つ光量むら及び色収差が低減した状態で高効率で光起電
力素子へ導くことができる。

【００２１】即ち、全ての光導体の入射面から入射した
特性の異なる太陽光線は、個々に平滑性を有する光導体
の側面において全反射を繰り返すことで混和された後、
光導体内の同一エリアでまとめて混和されるため、光量
むら及び色収差が低減した状態で光起電力素子に導くこ
とができ、光量むら及び色収差に起因する光起電力素子
の効率の低下を防ぐことができる。また、ここで言う屈
折率が不連続な部分がないとは、屈折率がほぼ単一、具
体的には、ばらつきが好ましくは１％以内、より好まし
くは０．５％以内であることをいい、さらに好ましく
は、屈折率が単一（但し、製造上不可避のばらつきは許
容する）であることをいう。

【００２２】また、光導体が屈折率が不連続な部分がな
い媒質から構成されるため、太陽光線の全反射は光導体
と空気との屈折率差により起こり、光ファイバ等に比べ
臨界角が小さくなり、より短い光導体で太陽光線を混和
することができ集光型太陽電池モジュールの大幅な小型
化が図れる。

【００２３】すなわち、本発明の集光型太陽電池モジュ
ールの光導体を光ファイバで置き換えた場合、太陽光線
を光量むら及び色収差が低減した状態で光起電力素子に
導くには十分な光ファイバ長を必要として、結果として
集光型太陽電池モジュールが大型化する。また、複数の
光ファイバを一つの光ファイバに合成する場合、当部分
の構造が複雑かつ高価なものになり、コスト面で課題が
残る。

【００２４】また、本発明によれば光導体の入射面の許
容入射角度が大きくなるため、追尾装置の追尾精度の緩
和、集光型太陽電池モジュールの成型精度の緩和、太陽
周辺光の有効利用等につながり、集光型太陽電池モジュ
ールの発電効率の向上につながる。

【００２５】なお、ここで言う全入射とは、集光光学素
子の収差や、集光光学素子と空気との界面での反射、光
導体と空気との界面での反射を無視したものを言い、実
際には光起電力素子の発電に寄与する太陽光線の９０％
程度が入射面へ入射する状態を言う。

【００２６】さらに、本発明では、該入射面と対となり
太陽から放射された太陽光線を該入射面近傍に集光する
複数の集光光学素子からなる集光光学素子群を有してお
り、該集光光学素子で集光した太陽光線を該光導体の入
射面では全入射し、側面では全反射して射出面で射出す
る構造とした。それによって、より多くの太陽光線を光
導体の入射面に導くことができ、結果としてより集光倍
率の高い集光型太陽電池モジュールを提供することがで
きる。

【００２７】また、一つの光起電力素子に対して複数の
集光光学素子で太陽光線を集光するため、集光光学素子
の大きさが小さくなり、従来型の集光型太陽電池モジュ
ールと同じＦ値の集光光学素子を用いた場合も焦点距離
が短くなるため、集光型太陽電池モジュールの大幅な小
型化が図れる。また、集光光学素子一つの大きさは、従
来型の集光型太陽電池モジュール（集光光学素子一つに
対し、光起電力素子が一つ）と比較して大幅に小さくな
り、結果として従来の集光型太陽電池モジュールでは重
量、コスト、大きさ、成形性の面で使用することが困難
だった平凸レンズも使用することができ、集光型太陽電
池モジュールの発電効率の向上を達成できる。

【００２８】また、光導体を均一媒質により構成した。
それによって、光導体を一体成型等によって作成するこ
とが可能となりコストの削減が図れる。また、光導体内
の線膨張係数が均一なため、温度差による機械的な影響
も受けにくくなる。

【００２９】また、光導体は幹部と、該幹部から伸びた
複数の枝部からなり、該幹部の根元には該射出面を、該
枝部の先端には該入射面を有し、該入射面から入射した
太陽光線が枝部及び幹部で混和された後に、光起電力素
子へ導かれる構造とした。それによって、光導体は集光
型太陽電池モジュール内の３次元空間内を有効利用した
様々なレイアウトが採れ集光型太陽電池モジュールのさ
らなる小型化を達成できる。

【００３０】また、光導体の形状を、光導体の内部を光
起電力素子へ向かって進む太陽光線の全反射を妨げない
形状とした。それによってより光導体の入射面から入射
した太陽光線を高効率で射出面へ導くことができる。

【００３１】また、光導体の射出面の形状を光起電力素
子と略同形状とした。それによって、光導体の射出面か
ら射出する太陽光線を効率よく光起電力素子に導くこと
ができる。

【００３２】また、光起電力素子が射出面と平行に取り
付けられている構成とした。それによって、光導体の射
出面から射出する太陽光線を最も効率よく光起電力素子
に導くことができる。

【００３３】また、光導体の射出面直前の形状を、射出
面に至る先細りに形成されている形状とした。それによ
って、太陽光線の光路長を最も短い状態で光導体で集光
でき、光導体の内部透過率に起因したエネルギーロスを
抑えることができる。

【００３４】また、光導体の幹部あるいは枝部の断面形
状を矩形とした。それによって、太陽光線の混和性、成
型性、枝部と枝部の合流形状の設計性、枝部と幹部の合
流形状の設計性に優れた光導体となる。

【００３５】また、集光光学素子を、受光面側に凸とな
る平凸レンズとした。それによって、集光光学素子は光
学効率が高く、球面収差及びコマ収差が小さくなるた
め、集光型太陽電池モジュールの許容入射角度の拡大
（追尾装置の追尾精度の緩和、集光型太陽電池モジュー
ルの成型精度の緩和、太陽周辺光の有効利用等）につな
がり、結果として集光型太陽電池モジュールの発電効率
の向上を達成できる。

【００３６】また、平凸レンズを非球面とした。それに
よって、集光光学素子の球面収差が無くなり、より集光
型太陽電池モジュールの発電効率の向上を達成できる。

【００３７】また、光導体の入射面が受光面側に凸とな
る球面あるいは非球面となる構造とした。それによっ
て、光導体の入射面にずれて到達した太陽光線も光導体
に導くことができる。すなわち、集光光学素子の収差、
追尾装置の追尾誤差、集光型太陽電池モジュールの成型
誤差により、光導体の入射面に太陽光線がずれて到達し
た際も、光導体の入射面の集光効果により再び光導体の
入射面に集光することができる。さらには、太陽の周辺
光も光起電力素子に導くことが可能となり、集光型太陽
電池モジュールの発電効率の向上につながる。

【００３８】また、集光光学素子は光導体の入射面近傍
に略焦点を結ぶ光学系であり、光導体を焦点近傍におい
て保持する構造とした。それによって、焦点近傍の光導
体の側面には太陽光線の全反射が起こらないエリアがで
き、該エリアで光導体を保持することで太陽光線の光導
体内での全反射を妨げること無く当個所のみで光導体を
強固に保持することができる。

【００３９】すなわち、光導体の側面の太陽光線が全反
射している個所で光導体を保持すると、当部では全反射
が起こらないため、エネルギーロスが発生する。

【００４０】また、集光光学素子群が一体成型により作
成されている構造とした。それによって、集光光学素子
群を安価に製造できるだけではなく、集光型太陽電池モ
ジュールの組み立て時に、一度に全ての集光光学素子の
光軸合わせすることが可能となる。

【００４１】また、光導体が一体成型により作成されて
いる構造とした。それによって、光導体を安価に製造で
きるだけではなく、集光型太陽電池モジュールの組み立
て時に、一度に全ての集光光学素子の光軸合わせするこ
とが可能となる。

【００４２】また、集光光学素子群と光導体とが一体成
型により作成されている構造とした。それによって、集
光光学素子及び光導体を安価に製造できるだけでなく、
集光光学素子と光導体との光軸合わせが不要となり、よ
り精度の高い集光型太陽電池モジュールを安価に提供で
きる。

【００４３】また、光導体と光起電力素子との間に透過
性を有する透過性部材を配し、透過性部材の屈折率が光
導体の屈折率より大きいものとした。それによって、光
導体内を進んできた太陽光線が光導体の射出面から射出
する際の反射ロスを抑え、効率良く光起電力素子に導く
ことができる。

【００４４】また、光導体の射出面と光起電力素子を密
着した。それによって、光起電力素子の表面に表面層を
有している場合その屈折率は２〜３であるのに対し、光
導体として用いるガラスや樹脂等の屈折率は１．４〜
１．９と低いため、光導体内を進んできた太陽光線をよ
り効率よく光起電力素子に導くことができる。

【００４５】また、光導体を保持する個所に反射膜を有
している構造とした。それによって、本発明の集光型太
陽電池モジュールが組み立て誤差や追尾誤差により、集
光光学素子で集光した太陽光線が光導体の入射面の中心
よりずれて入射し、前記の光導体を保持している部分に
太陽光線が到達した場合も、反射膜により太陽光線を反
射し、当部分でのロスを最小限に抑えることができる。

【００４６】また、光導体の側面を覆う形で、光導体の
側面に接触しない状態で保護層を設けた。それによっ
て、長期的な使用下において光導体の側面にごみや汚れ
が付着し側面での反射率が低下するといったトラブルを
防げ、長期にわたって光導体の性能を維持することがで
きる。

【００４７】また、上記の集光型太陽電池モジュールと
太陽追尾装置を組み合わせることで、太陽光線を光量む
ら及び色収差が無くかつ効率良く光起電力素子に集光す
る安価で小型な集光型太陽電池モジュールを備えた追尾
型の集光型太陽光発電システムを提供することができ
る。また、集光型太陽電池モジュールが小型になったた
め、耐風圧や重量の面から太陽追尾装置のコストを削減
できる。

【００４８】

【発明の実施の形態】本発明は、例えば図１に示す様
に、光起電力素子２０４、太陽光線１０７を光起電力素
子２０４に導く光導体７０３、好ましくは、更に太陽か
らの放射された太陽光線１０７を集光する集光光学素子
７０１から構成される集光型太陽電池モジュール１０
２、及び集光型太陽電池モジュール１０２と追尾装置１
０３を有する集光型太陽光発電システム１０１である。

【００４９】以下に各構成要素の備えるべき要件を詳述
する。

【００５０】《集光型太陽電池モジュール》集光型太陽
電池モジュールとは、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、該射出面の直後に配さ
れた光起電力素子、好ましくは、更に光導体の入射面と
対となり太陽から放射された太陽光線を該入射面近傍に
集光する複数の集光光学素子からなる集光光学素子群
と、集光光学素子群および光導体および光起電力素子を
保持あるいは外環境からの保護を目的とした筐体から構
成される。

【００５１】また、発電効率及びコストを考慮すると、
光起電力素子の一つの面積に対し、５０〜１０００倍の
開口面積を有した集光光学素子群を備えていることが好
ましい。

【００５２】また、上記構成要素の各々一つずつからな
る集光型太陽電池モジュールの他に、複数の光導体と複
数の光起電力素子とが一つの筐体と一つの集光光学素子
（複数の集光光学素子群が一体成型により作成されてい
る。）によって構成されるユニット型の集光型太陽電池
モジュールもある。

【００５３】また、光起電力素子に防水処理や絶縁処理
等の外環境からの影響を考慮した仕様になっていれば、
別途外環境から光起電力素子を保護する筐体等は必要と
しない。

【００５４】また、集光型太陽電池モジュールにおい
て、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する部
分である光起電力素子は、光起電力素子を接続して電気
エネルギーを取り出す銅回路板を有した回路基板、回路
基板から集光型太陽電池モジュール外へ電気エネルギー
を取り出すリード線、回路基板の裏面に取り付け光起電
力素子の温度上昇を抑えるヒートシンクと併用するのが
一般的である。また、上記のユニット型の集光型太陽電
池モジュールの場合、複数の光起電力素子をモジュール
内で適宜直列あるいは並列接続してリード線にて集光型
太陽電池モジュール外へ電気エネルギーを取り出しても
良い。

【００５５】また、上記の構成に関わらず同様の機能を
実現する構成はすべて含みうる。

【００５６】《集光型太陽光発電システム》集光型太陽
光発電システムとは、上記集光型太陽電池モジュールと
追尾装置を組み合わせ発電を行うシステムである。具体
的には、上記集光型太陽電池モジュールを一つあるいは
複数、追尾装置に機械的に接続して使用する。この場
合、補助的に集光型太陽電池モジュールを保持するため
の保持部材、回転自在に支持するための支持機構、追尾
装置の駆動力を伝達するための伝達機構が必要であれば
必要に応じて適宜導入する。また、追尾装置には太陽経
路を予測しそれに応じて追尾装置を制御する制御部、晴
天時に太陽の位置を検出するためのセンサ等が一般には
含まれる。また、集光型太陽電池モジュールに発電され
た直流電力はそのまま利用されたり、蓄電池に一度蓄電
し必要に応じて利用したり、直流電力を電力変換装置に
より交流電力に変換した後に利用される。

【００５７】また、上記の構成に関わらず同様の機能を
実現する構成はすべて含みうる。

【００５８】《集光光学素子群》集光光学素子群とは、
複数の集光光学素子の集合体からなり、複数の集光光学
素子を一体成型により作成したもの、あるいは複数の集
光光学素子を個々に作成した後に接着あるいは溶着ある
いはねじ止め等の機械的な接合手段により組み合わせた
もの、あるいは個々の集光光学素子を機械的な接合手段
を使わず単に集光光学素子間にゴムパッキン等の防水手
段を配しただけで並べたもの等がある。

【００５９】また、集光光学素子群を構成する集光光学
素子の数は、光導体の入射面の数に１：１で対応してい
ることが好ましいが、複数の集光光学素子で一つの入射
面に集光する形態、あるいは一つの集光光学素子で複数
の入射面に集光する形態もとりうる。

【００６０】具体的には、集光光学素子の成形性、光導
体の成形性、集光型太陽電池モジュールの組み立て性、
小型化への寄与等を加味すると、例えば矩形の集光光学
素子群の場合、４分割（縦２枚×横２枚＝計４枚の集光
光学素子）〜１００分割（縦１０枚×横１０枚＝計１０
０枚の集光光学素子）くらいが好ましい。

【００６１】また集光光学素子群の開口形状としては、
矩形、円形、正六角形等の多角形等様々な形状が挙げら
れるが、単位面積当りの発電量を重視する集光型太陽電
池モジュールにおいては、矩形や多角形等の隙間無く配
列できる形状が好ましい。

【００６２】集光光学素子群を構成する集光光学素子
は、太陽から放射された太陽光線を集光し、光導体の入
射面に導くことができれば良く、フレネルレンズ、平凸
レンズ、両凸レンズ、プリズム、複合レンズ等の屈折を
利用して集光を行うレンズ、あるいは凹面鏡等の反射を
利用して集光を行う反射鏡、あるいはこれらを組み合わ
せたものが考えうるが、上に挙げたものには限定されず
同様の機能を実現するものはすべて含みうる。

【００６３】また、屈折を利用した集光光学素子におい
ては、光学効率が高く、球面収差及びコマ収差が小さ
く、成形性の良い受光面側が凸となった非球面からなる
平凸レンズが最も好ましい。

【００６４】すなわち、球面レンズ（非球面レンズ）は
フレネルレンズ等の近似レンズに対し、構造上及び成型
上、光学効率が優れている。

【００６５】また、球面収差及びコマ収差の小さい集光
光学素子は、集光型太陽電池モジュールの許容入射角度
の拡大（追尾装置の追尾精度の緩和、集光型太陽電池モ
ジュールの成型精度の緩和、太陽周辺光の有効利用等）
につながり、集光型太陽電池モジュールの発電効率の向
上の面では最も有効な手段の一つでである。

【００６６】また、集光光学素子として受光面側が凸と
なった非球面からなる平凸レンズを使用する上では、光
学効率を考慮すると集光光学素子のＦ値（焦点距離÷口
径）は０．３５〜４が好ましく、集光光学素子の重量及
び許容入射角度の拡大を考慮すると０．５〜２がより好
ましい。

【００６７】また、一つの光起電力素子に対して複数の
集光光学素子で太陽光線を集光するため、集光光学素子
一つの大きさは、従来型の集光型太陽電池モジュール
（集光光学素子一つに対し、光起電力素子が一つ）と比
較して大幅に小さくなり、結果として従来の集光型太陽
電池モジュールでは重量、コスト、大きさ、成形性の面
で使用することが困難だった平凸レンズも使用すること
ができ、集光型太陽電池モジュールの発電効率の向上を
達成できる。また、集光光学素子の大きさが小さくなっ
たことで、従来型の集光型太陽電池モジュールと同じＦ
値の集光光学素子を使用した場合も焦点距離が短くなる
ため、集光型太陽電池モジュールの小型化が図れる。

【００６８】また、集光光学素子をアロマティックレン
ズ（２枚の光学特性の異なるレンズを張り合わせたも
の）にすることで球面収差が略無くなり、太陽光線を一
点に集光できる。また、集光光学素子に、アクロマティ
ックレンズ、異常部分分散レンズ、回折光学素子等を使
用することで色収差を略無くすことができる。但し、色
収差に関しては光導体の混和効果（太陽光線が光導体内
を全反射を繰り返して進むことで色収差が無くなる効
果）により無くすことができるため、集光光学素子とし
ては光起電力素子の発電に寄与する波長域の太陽光線が
光導体の入射面近傍に略焦点を結び、太陽光線を該入射
面に導ければ良い。

【００６９】集光光学素子の開口形状としては、集光光
学素子群の開口形状と同様、矩形、円形、正六角形等の
多角形等様々な形状が挙げられるが、単位面積当りの発
電量を重視する集光型太陽電池モジュールにおいては、
矩形や多角形等の隙間無く配列できる形状が好ましい。

【００７０】集光光学素子を構成する材料としては透過
性有機樹脂、ガラス、ゴム、透過性結晶、あるいはこれ
らを組み合わせたもの、あるいは空気や液体等を利用し
た空気レンズや液体レンズ等も考えられる。

【００７１】有機樹脂の場合、種類は特に限定しない
が、光の透過率や耐候性や成形性やコストや汚れの付着
しにくさなどの観点から、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート
樹脂、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦ
Ｅ）、ポリ３フッ化エチレン、ポリフッ化ビニルなどの
フッ素樹脂、シリコーン樹脂等が好ましい。

【００７２】ガラスの場合、種類は特に限定しないが、
青色領域の光の透過率や強度などの観点から、白板ガラ
スが好ましい。

【００７３】また、材料としては、外環境にさらされる
ため耐侯性に優れた材料が好ましく、特に紫外線による
劣化及び雨や温湿度による劣化の少ない材料が好まし
い。

【００７４】また、光起電力素子の発電に寄与する波長
域の透過率が高いことが好ましく、９０％以上あること
がより好ましい。また、透過波長に選択性のある材料を
利用することや、同機能を有する添加剤を材料に添加す
ることで、材料劣化の原因となる短波長域の太陽光線を
カットすることもできる。また、集光光学素子の表面や
裏面に、各種コート層を設けることで反射率の低減、紫
外線のカット、集光光学素子の耐摩擦性等の機能を付加
することもできる。また、高屈折率材料を使用すること
で、より短い焦点距離で太陽光線を集光できるため、結
果として集光型太陽電池モジュールの大きさを小さくす
ることができる。

【００７５】《光導体》光導体とは、射出面を少なくと
も一つ有し、かつ複数の入射面、好ましくは集光光学素
子と対となった複数の入射面を有しており、かつ透過性
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、集光光学素子で集光
した太陽光線を、入射面から入射し、側面では全反射し
光導体内で混和した後に射出面の直後に配した光起電力
素子へ導くためのものである。

【００７６】具体的な光導体の形状としては、光導体が
幹部と、該幹部から伸びた複数の枝部からなり、該幹部
の根元には該射出面を、該枝部の先端には該入射面を有
し、該入射面から入射した太陽光線が枝部及び幹部で混
和された後に、光起電力素子へ導かれる形状が好まし
い。また、図９に示す様に、幹部７０５が射出面２０３
直前において二股以上に分かれており、複数の射出面２
０３の直後に複数の光起電力素子を配した形状もとりう
る。

【００７７】また、幹部あるいは枝部の形状としては、
光導体の内部を光起電力素子へ向かって進む太陽光線の
うち、光起電力素子の発電に寄与する太陽光線の全反射
を妨げない形状であることが好ましく、ストレート、９
０度曲げや１８０度曲げ（折り返し曲げ）等の様々な形
状を採りうる。即ち、光導体内を進む太陽光線が、光起
電力素子に至るまで、光導体の側面に対して臨界角を超
えない状態で全反射する形状が好ましい。例えば、図１
０ａは曲げＲが小さいため太陽光線の全反射を一部妨げ
ている例であり、図１０ｂは最適曲げＲで設計した例を
示す。

【００７８】また、図１０ｃに示す様な『左曲げ直後に
右曲げ』といった曲率が急激に変化する形状の場合、太
陽光線の全反射を妨げやすいため、この場合、図１０ｄ
に示す様に『左曲げ直後にストレート部を設けた後右曲
げ』といった形状にすることで太陽光線の全反射を妨げ
ない形状とすることができる。

【００７９】また、上記を加味すれば、図１１に示すよ
うに、２次元方向の曲げのみでなく３次元方向の曲げも
可能である。

【００８０】また、枝部と枝部の合流部、あるいは枝部
と幹部の合流部の形状も、図１２に示すように、光導体
の内部を光起電力素子へ向かって進む太陽光線のうち、
光起電力素子の発電に寄与する太陽光線の全反射を妨げ
ない形状であることが好ましい。

【００８１】また、幹部及び枝部の形状が、光導体の入
射面から入射した太陽光線が入射面に逆戻りしない形状
であることが好ましい。

【００８２】具体的には、曲げＲを小さくしたり、光起
電力素子方向に至って急激に断面積を小さくすると、太
陽光線の全反射の妨げや、太陽光線の入射面方向への逆
戻りを引き起こす。

【００８３】また、図１３に示す様に、光導体の入射面
が受光面側に凸となる球面あるいは非球面とすること
で、光導体の入射面にずれて到達した太陽光線も光導体
に導くことができる。すなわち、集光光学素子の収差、
追尾装置の追尾誤差、集光型太陽電池モジュールの成型
誤差により、光導体の入射面に太陽光線がずれて到達し
た際も、光導体の入射面の集光効果により再び光導体の
入射面に集光することができる。さらには、太陽の周辺
光も光起電力素子に導くことが可能となり、集光型太陽
電池モジュールの発電効率の向上につながる。

【００８４】また、光導体の射出面の形状を、光起電力
素子と略同形状とすることで、射出面から射出する太陽
光線を効率良く光起電力素子へ導くことができる。

【００８５】また、光導体としては、集光した太陽光線
を光量むら及び色収差無く光起電力素子へ導ける構造が
好ましい。

【００８６】具体的には、光導体の内部を全反射して進
む太陽光線は光導体の光路長を長くすることで混和性が
高まり、図１４に示すように光量むら及び色収差は無く
なっていくため、光導体の光路長を決定する上では、光
導体材料の屈折率および諸特性等を考慮して、光起電力
素子の発電性能に影響しない光量むら及び色収差になる
光路長にすることが好ましく、これにより光起電力素子
を高効率で使用することができる。

【００８７】また、光導体の幹部及び枝部の断面形状に
よっても上記太陽光線の混和性が異なり、矩形、多角形
（五角形以上）、円形の順で混和性が優れる。また、幹
部及び枝部の断面形状は、太陽光線の混和性、成型性、
枝部と枝部の合流部、あるいは枝部と幹部の合流部の形
状を考慮すると矩形が好ましい。

【００８８】また、光導体を機械的に保持する際、光導
体内を全反射して進む太陽光線の全反射を妨げない様に
配慮した保持方法が必要となる。

【００８９】すなわち、光導体を側面で保持した場合、
太陽光線の全反射を妨げロスが発生する場合がある。そ
のため、光導体の保持する個所には予め銀蒸着やアルミ
蒸着等の反射膜を設け、さらには保持に要する面積を可
能な限り小さくすることで当部分でのロスを最小限に抑
えることができる。

【００９０】また、集光光学素子を光導体の入射面近傍
に略焦点を結ぶ光学系とすることで、焦点近傍の光導体
の側面には太陽光線の全反射が起こらないエリアがで
き、該エリアで光導体を保持することで太陽光線の全反
射を妨げること無く当個所のみで光導体を強固に保持す
ることができる。但し、集光型太陽電池モジュールが組
み立て誤差や追尾誤差により、集光光学素子で集光した
太陽光線が光導体の入射面の中心よりずれて入射し、光
導体を保持している個所に太陽光線が到達する場合を考
慮すると、光導体の保持する個所にはアルミ蒸着や銀蒸
着等により反射膜を設けることがより好ましい。

【００９１】また、光導体の幹部あるいは枝部を９０度
曲げや１８０度曲げ（折り返し曲げ）した個所の外側に
突出部を設けた場合、光導体内には太陽光線が侵入して
こないエリアができるため、当部を使って光導体を強固
に保持することもできる。例えば、図１５は、９０度曲
げした個所に突出部８０５を設け、当部を筐体３０１で
挟持することで光導体７０３を保持した例である。

【００９２】また光導体を構成する材料としては、材料
の内部を太陽光線が進む際の透過率（以下、内部透過率
と記載。光導体の入射面及び射出面での反射を除いた透
過率。）が高い材料が好ましく、光学レンズや光ファイ
バーのコア材として使用されているガラス材料や樹脂材
料が好ましい。具体的にはガラス材料としては石英ガラ
スや白板ガラス、樹脂材料としてはＰＭＭＡ、ポリカー
ボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂等
があるが、成形性やコストを考慮すると樹脂材料がより
好ましい。

【００９３】また、光導体が複雑な形状の場合、一体成
型により光導体を作成できないため、複数の部品を接合
して光導体を作成する必要がある。この場合、ＰＭＭＡ
等の重合接着が可能な材料を用いることで、複数の部品
を成型した後に部品同士を重合接着により接合すること
で接合界面も同一媒質で形成でき、結果として屈折率が
不連続な部分がない媒質で光導体を形成することができ
る。また、光導体を構成する部品と部品の接合に光導体
と同じ屈折率を持つ接着剤で接合することでも同様の効
果を得られる。

【００９４】また、光導体を構成する材料としては、屈
折率が不連続な部分がない媒質であることが好ましい。

【００９５】すなわち、光ファイバの様に媒質内の屈折
率差によって全反射を引き起こす材料は、媒質間の屈折
率差を大きく取れないため臨界角が大きくなり、光ファ
イバの入射面の許容入射角が狭くなった。そのため、光
ファイバ内に効率良く太陽光線を導くにはＦ値の大きい
集光光学素子を必要とし、集光型太陽電池モジュールも
大型のものとなる。またＦ値が大きくなることで、集光
光学素子の法線方向からずれて入射した太陽光線が光導
体の入射面に到達した際の入射面中心からのずれ量が大
きくなるため、集光型太陽電池モジュールの許容入射角
度も小さくなり、追尾装置の追尾誤差や、成型誤差の影
響を大きく受けやすくなり、結果として集光太陽電池モ
ジュールの発電効率の低下を招く。また、臨界角の大き
い光ファイバは、光の混和性も低い。

【００９６】また、光導体を構成する材料が、均一媒質
であることがより好ましい。それによって、光導体を一
体成型により作成でき、低コスト化を達成できる。

【００９７】また、光導体の入射面から射出面に至る光
路長（太陽光線が全反射を繰り返し進む道のり。光導体
の全長より長い。）当りの内部透過率は８０％以上ある
ことが好ましく、９０％以上あることがより好ましい。
即ち、光起電力素子の発電に寄与する波長域のうち内部
透過率の低い波長域は、光路長を長くすることでエネル
ギーロスが大きくなるため、材料選択時に十分考慮する
必要がある。また、透過波長に選択性のある材料を利用
したり、同機能を有する添加剤を材料内に混ぜること
で、材料劣化の原因となる短波長域をカットすることも
できる。また、高屈折率材料を使用することで、より短
い光導体長で太陽光線を混和できるため、結果として集
光型太陽電池モジュールの大きさを小さくすることもで
きる。

【００９８】また、光導体内を進む太陽光線は光路長に
比例して少なからずエネルギーロスが発生するため、上
記材料面での配慮に加え光導体の形状面での配慮も必要
となる。すなわち、太陽光線が同じ長さの光導体内を進
む際も、光導体の側面に対して全反射する角度によって
光路長が大きく異なるため、光導体内の側面に対して太
陽光線が浅い角度で入射するように、集光光学素子のＦ
値、光導体の入射面形状、光導体の幹部及び枝部の断面
形状・面積を適宜選択することで内部透過率に起因した
エネルギーロスを抑えることができる。

【００９９】但し、全反射角を小さくすることは集光型
太陽電池モジュールの大型化にもつながるため適宜形状
を選択する必要がある。

【０１００】また、一つの集光型太陽電池モジュールに
おいて『光導体の入射面の総面積÷光導体の射出面の総
面積』で光導体の集光倍率値を変化させることができ
る。すなわち、『光導体の入射面の総面積÷光導体の射出面の総面積』
＝１・・・光導体の集光倍率＝１『光導体の入射面の総面積÷光導体の射出面の総面積』
＞１・・・光導体の集光倍率＞１『光導体の入射面の総面積÷光導体の射出面の総面積』
＜１・・・光導体の集光倍率＜１となる。

【０１０１】具体的に、光導体の入射面の総面積及び光
導体の射出面の総面積を変化させる手段としては、光導
体の幹部あるいは枝部の断面積を幹部あるいは枝部の長
さ方向に至って変化させることで可能となる。但し、断
面積を急激に変化させた場合、太陽光線の全反射を妨げ
やすいため配慮が必要である。また、『光導体の入射面
の総面積÷光導体の射出面の総面積』＜１で、光導体の
集光倍率を大きく採りたい場合は、図１６に示す様に、
射出面に可能な限り近い個所で幹部あるいは枝部の断面
積を小さくすることで、太陽光線の光路長を短くでき、
内部透過率に起因したエネルギーロスを抑えることがで
きる。

【０１０２】また、光導体の入射面及び射出面では反射
により太陽光線のエネルギーロスが発生するため、反射
防止膜等を設け上記の反射によるエネルギーロスを低減
することが好ましい。

【０１０３】また、光導体へは集光光学素子で集光され
た太陽光線が入射するため、光導体の温度上昇が考えら
れ、耐熱性の優れた材料、あるいは熱線吸収率の低い材
料を用いることが好ましい。

【０１０４】また、光導体の側面で太陽光線が全反射す
る反射率は理論的には１００％だが、表面の平滑性や、
ごみや汚れの付着により大きく低下するため、側面の表
面粗さが小さいことが好ましく、光導体自体が鏡面研磨
等の処理がされている、あるいは光導体を成型する金型
が鏡面研磨等の処理がされていることがより好ましい。
また、長期的な使用下において光導体の側面へのごみや
汚れが付着することでも上記の反射率が大きく低下する
ため、その対策として、光導体の側面に接触しない状態
で保護層等を設けることで光導体の性能を長期にわたっ
て維持することができる。

【０１０５】《光起電力素子》光起電力素子とは、太陽
エネルギーを電気エネルギーに変換する素子であり、そ
れらが単体あるいは複数で太陽光線を受けて電気出力を
発生するよう構成された部材で、光電変換素子としては
シリコン、ガリウム砒素、カドミウムテルル、銅インジ
ウムセレナイド、等の光電変換素子を用いうるが、上に
挙げたものには限定されず、同様の機能を実現するもの
はすべて含みうる。一般には光起電力素子の他に、太陽
電池、太陽電池セル、セル、光電変換素子、光起電力素
子セル等と呼ばれている。

【０１０６】また、光起電力素子は、光導体の直後に配
され、光起電力素子が光導体の射出面に平行に配されて
いることが好ましい。

【０１０７】具体的には、光導体と光起電力素子との間
に透過性を有する透過性部材を配し、透過性部材の屈折
率が光導体の屈折率より大きいものを使用する手段や、
光導体の射出面と光起電力素子を密着する手段等で、光
導体内を進んできた太陽光線を効率良く光起電力素子に
導くことができる。光導体の射出面と光起電力素子とを
密着する手段としては、射出面と光起電力素子とを圧接
する手段や、射出面上に光起電力素子を形成する手段等
がある。また、透過性部材にフッ素樹脂やシリコーン樹
脂等の弾性を有するものを使用することで光導体と光起
電力素子とが干渉することによって光起電力素子表面に
傷を与えることを防ぐ。

【０１０８】また、光導体の射出面一つに対して二つ以
上の光起電力素子を配置しても良い。

【０１０９】

【実施例】以下に上記請求項に沿った実施例について記
載するが、本発明の実質的内容は下記実施例の具備する
具体的な記述に限定されるものではない。

【０１１０】＜実施例１＞図１乃至図２に本発明の第１
の実施例を示す。本図は集光型太陽光発電システム及び
集光型太陽電池モジュールに関連する部分を模式的に表
示したものである。

【０１１１】図１において、１０１は集光型太陽光発電
システムであり、複数の集光型太陽電池モジュール１０
２と追尾装置１０３から構成している。追尾装置１０３
は、カレンダーと時計機能を有した制御装置及び太陽位
置検出センサ１０４により、太陽位置を捉え太陽を追尾
する動作が可能となっている。

【０１１２】追尾の方式としては、天文台の望遠鏡や高
射砲のように、仰角と方位角を独立の回動軸のまわりに
回動させて追尾を行なう方式や、予め太陽経路の季節変
化（赤緯の変化）に見合った仰角を設定した後、時角の
みで追尾を行う方式等があるが、どちらでも同様に扱え
る。また、追尾装置１０３の追尾精度に関しては集光型
太陽電池モジュール１０２の集光倍率が高くなるほど高
精度なものが求められる。

【０１１３】また、複数の集光型太陽電池モジュール１
０２で発電された直流電力は、適宜直列あるいは並列接
続しリード線２０７により集光型太陽電池モジュール外
へ出力され、そのまま利用されたり、蓄電池に一度蓄電
し必要に応じて利用したり、直流電力を電力変換装置に
より交流電力に変換した後に利用する。

【０１１４】集光型太陽電池モジュール１０２は、ボル
ト・ナットにより追尾装置１０３の保持部材１０６に固
定した。固定手段としては、ねじやスナップフィット、
両面テープ、固定バンド、溶接、かしめ等のその他接合
手段も使用できるが、メンテナンス性を考慮し脱着可能
な接合手段であることが好ましい。

【０１１５】集光型太陽電池モジュール１０２は、太陽
から放射された太陽光線１０７を集光し光導体７０３の
入射面１０９に導くための集光光学素子７０１と、複数
の集光光学素子７０１からなる集光光学素子群７０７
と、射出面２０３を少なくとも一つ有し、かつ集光光学
素子７０１と対となった入射面１０９を複数有する光導
体７０３と、光導体７０３の直後に配され光導体７０３
から導かれた太陽光線１０７を直流電力に変換するため
の光起電力素子２０４と、光起電力素子２０４で発電し
た直流電力をプラス極とマイナス極に分配しかつ光起電
力素子２０４を保持する回路基板２０５と、回路基板２
０５で分配された直流電力をリード線２０７に導くため
の電極タブ２０６と、集光型太陽電池モジュール１０２
で発電した直流電力を集光型太陽電池モジュール外へ出
力するためのコネクタ３０３付きのリード線２０７と、
光起電力素子２０４の発熱を回路基板２０５〜熱伝導性
シート２０８〜ヒートシンク２０９経由して外気へ放熱
する冷却構造と、以上の構成要素を保持し外環境から光
起電力素子２０４を保護する筐体３０１から構成され
る。

【０１１６】集光光学素子２５ヶ（縦５ヶ×横５ヶ＝計
２５ヶ）からなる集光光学素子群７０７は、光学グレー
ドのＰＭＭＡを用い射出成型により一体成型し、光導体
７０３の入射面１０９に太陽光線１０７を効率よく導く
設計とした。

【０１１７】具体的には、集光光学素子７０１は、光学
効率が高く、球面収差及びコマ収差が小さく、成形性の
良い受光面側が凸となった非球面からなる平凸レンズと
し、Ｆ値は光学効率が高く、集光光学素子の重量及び許
容入射角度を考慮して約１．３、集光倍率は約２５０倍
とした。また、集光光学素子７０１の開口形状は円形の
ままでは単位面積当りの発電量が低くなるため、Ｆ値約
１．３でかつ開口形状が円形の平凸レンズを設計した
後、円形に内接する正方形部分のみをトリミングして取
り出した形状とした。

【０１１８】また、集光光学素子群７０７内には紫外線
吸収剤を添加し紫外線による材料劣化を防止した。ま
た、集光光学素子群７０７の表裏には反射防止膜を設
け、太陽光線１０７が入射あるいは射出する際のエネル
ギーロスの低減を図った。

【０１１９】光導体７０３は、光起電力素子の発電に寄
与する波長域の内部透過率が高い光学グレードでかつ耐
熱グレードのＰＭＭＡを射出成型により一体成型し、集
光光学素子７０１で集光した太陽光線１０７を、入射面
１０９から入射し、側面２０２では全反射し光導体７０
３内で混和した後に射出面２０３の直後に配した光起電
力素子２０４へ効率良く導く設計とした。

【０１２０】具体的な光導体７０３の形状としては、光
導体７０３が幹部７０５と、該幹部から伸びた複数の枝
部７０４からなり、該幹部７０５の根元には該射出面２
０３を、該枝部７０４の先端には該入射面１０９を有
し、該入射面から入射した太陽光線が枝部及び幹部で混
和された後に、光起電力素子へ導かれる形状とした。

【０１２１】また枝部及び入射面は、集光光学素子と
１：１で対となった２５ヶとし、幹部は射出面に至り先
細りでかつ射出面形状が光起電力素子と略同形状とし
た。

【０１２２】この時、『光導体の入射面の総面積（２５
ヶ分）÷光導体の射出面の総面積』＝約１．２倍（＝光
導体の集光倍率）とし、集光型太陽電池モジュールとし
ての集光倍率は、集光光学素子の集光倍率（約２５０
倍）×光導体の集光倍率（約１．２倍）＝約３００倍と
なる。

【０１２３】また、光導体７０３の入射面１０９及び射
出面２０３での反射によるロスが懸念されるため、反射
防止膜を設けた。

【０１２４】光導体７０３の入射面１０９と光起電力素
子２０４間には、光導体７０３と光起電力素子２０４と
が干渉することによって光起電力素子２０４表面に傷を
与えるのを防ぐために透過性及び耐熱性を有する透過性
部材３０４としてシリコーンゴムを配した。透過性部材
３０４としては、シリコーンゴムの他、フッ素ゴム、ア
クリルゴム、ウレタン樹脂、ＥＶＡ等を用いることがで
きるが、耐紫外線性及び耐熱性、屈折率、透過率を考慮
して適宜選択する必要がある。

【０１２５】また透過性部材と光導体の屈折率が異なる
場合、その界面で反射によるエネルギーロスが懸念され
るため、光導体の射出面に反射防止膜を設ける等の対策
もしくは軽減策が必要である。

【０１２６】光起電力素子２０４には、結晶シリコン半
導体を用いた。この光起電力素子２０４は集光型太陽電
池モジュール用に開発されたもので、非受光面側に集電
電極および該集電電極から集めた直流電力を光起電力素
子外部へ出力するための電極３０５（正極／負極）を有
しており、受光面側は全領域が発電部となっている。

【０１２７】回路基板２０５は、熱伝導率が高く絶縁体
であるセラミック基板上に銅回路板３０６（正極／負
極）を直接接合した。セラミック基板としては、アルミ
ナ板やＡｌＮ基板等が使用できる。

【０１２８】熱伝導性シート２０８としては、一般に半
導体とヒートシンクを接合する際に伝熱を目的として使
用される熱伝導性ゴムシートやシリコーンコンパウン
ド、シリコーングリス等が使用できる。

【０１２９】ヒートシンク２０９としては、アルミの押
出し材を適宜使用寸法に切断して使用した。また、冷却
性能及び耐侯性の向上を目的として表面にブラックアル
マイト処理を施した。

【０１３０】筐体３０１は、アルミ合金板をプレス加工
及び折り曲げ加工及び溶接により接合加工することで作
成した。また、表面には耐侯性向上を目的として表面に
アルマイト処理を施した。筐体３０１の材料としては、
アルミ合金板を加工したものの他に、各種金属及び非金
属板を加工したものや耐侯性を有した樹脂により筐体を
成型したもの等が使用できる。

【０１３１】以下に、上記構成要素を用いて集光型太陽
電池モジュール１０２を作成した手順について説明す
る。

【０１３２】まず、光起電力素子２０４及び電極タブ２
０６をリフローにより回路基板２０５上の銅回路板３０
６に半田付けした。

【０１３３】この時、光起電力素子２０４は、光導体７
０３の射出面２０３に相対する向きで配した。

【０１３４】次に、該回路基板２０５を熱伝導性シート
２０８を介してヒートシンク２０９にねじにより固定し
た。

【０１３５】次に、筐体３０１に該ヒートシンク２０９
をねじ止めにより固定した。この際、筐体３０１に設け
た電極タブ２０６を取り出すための孔より電極タブ２０
６を取り出し、該孔に止水処理を施した。そして該電極
タブ２０６にコネクタ３０３付きのリード線２０７を接
続した。

【０１３６】次に、集光光学素子７０１の焦点近傍に光
導体７０３の入射面１０９が位置する様に、焦点近傍の
光導体７０３の側面２０２に設けた光導体保持部３０７
を、予め光導体７０３を挿通するための孔７０６を設け
た光導体保持板７０２で固定し、光導体保持板７０２を
筐体３０１により保持した。また、予め光導体保持部３
０７にはアルミ蒸着により反射膜３０９を設けておい
た。次に、光導体７０３の射出面２０３を透過性部材３
０４を介して光起電力素子２０４に当接した。最後に、
集光光学素子７０１を筐体３０１の開口部に固定した。

【０１３７】以下に、上記集光型太陽電池モジュール１
０２を用いて集光型太陽光発電システム１０１を作成し
た手順について説明する。

【０１３８】上記の方法で作成した複数の集光型太陽電
池モジュール１０２の集光型太陽電池モジュール保持部
４０１を追尾装置１０３上の保持部材１０６にボルト・
ナットで固定した。そして、複数の集光型太陽電池モジ
ュール１０２からのリード線２０７を、適宜直列あるい
は並列接続し外部出力線１０５により外部へ出力し、適
宜、そのまま利用したり、蓄電池に一度蓄電し必要に応
じて利用したり、直流電力を電力変換装置により交流電
力に変換した後に利用した。

【０１３９】以上の様に作成した集光型太陽電池モジュ
ールは、集光光学素子により太陽光線を光導体の入射面
近傍に集光し、光導体の入射面から入射した太陽光線は
側面で高効率で全反射するため、光導体内の太陽光線は
混和され、太陽光線を光量むら及び色収差が無くかつ効
率良く光起電力素子に導くことができた。

【０１４０】また、雲等によって集光光学素子群上に入
射する太陽光線に光量むらが発生した際も、光導体内に
おいて太陽光線が混和されるため太陽光線を光量むら無
く光起電力素子へ導くことができる。

【０１４１】また、必要とする集光倍率の一部を光導体
の一部で負担することで、集光光学素子の集光倍率を小
さくでき、結果として集光光学素子の小型化及び集光型
太陽電池モジュールの小型化を達成できる。

【０１４２】また、光導体側面の光導体を保持する光導
体保持部に反射膜を設けたため、追尾誤差当により当部
分に太陽光線が達した際も、反射によるロスを最小限に
抑えることができ、かつ強固に光導体を保持することが
できる。さらには、反射膜上を筐体により保持するた
め、反射膜自体の酸化等による材質劣化も抑えられる。

【０１４３】また、光導体が筐体及び光導体保持板によ
り密閉空間内に配されるため、長期的な使用下において
光導体の側面にごみや汚れが付着し側面での反射率が低
下するといったトラブルを防げ、長期にわたって光導体
の性能を維持することができた。

【０１４４】＜実施例２＞図３乃至図５に本実施例の第
２の実施例を示す。

【０１４５】本実施例は、実施例１の集光型太陽電池モ
ジュールに対し、光導体の入射面を集光光学素子側に凸
となる非球面形状とした。

【０１４６】具体的には、光導体入射面部８０１と光導
体本体部８０２を別々に成型し、接合することで光導体
を作成した。

【０１４７】以下、詳細に説明する。

【０１４８】まず、光導体入射面部８０１を作成した。

【０１４９】光導体入射面部８０１は、光学グレードで
かつ耐熱グレードのＰＭＭＡを用いたコンプレッション
成型により一体成型で作成した。

【０１５０】この際、集光光学素子群７０７を構成する
集光光学素子７０１と１：１で対応し、かつ夫々の集光
光学素子７０１の焦点近傍に位置するように、集光光学
素子側に凸となる非球面レンズ（光導体の入射面１０
９）を複数配した。また、集光光学素子の収差、追尾装
置の追尾誤差、集光型太陽電池モジュールの成型誤差に
より、光導体入射面にずれて到達した太陽光線も光導体
本体に導くように非球面レンズを設計した。また、非球
面レンズの非受光面側には、光導体本体８０２を挿入す
るための凹部４０５を設けた。

【０１５１】次に、光導体本体部８０２を作成した。

【０１５２】光導体７０３は、光起電力素子の発電に寄
与する波長域の内部透過率が高い光学グレードでかつ耐
熱グレードでかつ光導体入射面部８０１で用いたＰＭＭ
Ａと同一屈折率のＰＭＭＡを用いて射出成型により一体
成型で作成した。

【０１５３】具体的な光導体７０３の形状としては、光
導体７０３が幹部７０５と、該幹部から伸びた複数の枝
部７０４からなり、該幹部の根元には射出面を、該枝部
７０４の先端には該光導体入射面部８０１の凹部４０５
と接合する凸部７０８を設けた。

【０１５４】次に、別々に成型した光導体入射面部８０
１と光導体本体部８０２を接合することで光導体７０３
を作成した。

【０１５５】またこの際、光導体入射面部に設けられた
凹部と、光導体本体部に設けられた凸部とを重合接着に
より接合した。それによって、接合界面も同一媒質で形
成でき、結果として単一屈折率の媒質で光導体を形成す
ることができる。また、光導体を構成する部品と部品の
接合に光導体と同じ屈折率を持つ接着剤、本実施例の場
合はアクリル系の接着剤で接合することでも同様の効果
を得られる。

【０１５６】以上の様に作成した集光型太陽電池モジュ
ールは、光導体の入射面にずれて到達した太陽光線も光
導体に導くことができる。

【０１５７】すなわち、集光光学素子の収差、追尾装置
の追尾誤差、集光型太陽電池モジュールの成型誤差によ
り、光導体の入射面に太陽光線がずれて到達した際も、
光導体の入射面の集光効果により再び光導体の入射面に
集光することができる。さらには、太陽の周辺光も光起
電力に導くことが可能となり、集光型太陽電池モジュー
ルの発電効率の向上につながる。

【０１５８】また、光導体は複数の構成部品からなり、
構成部品同士を重合接着や、同一屈折率の接着剤で接合
することで、接合界面での反射ロス無く光導体を成型で
きるため、例えば複雑な形状の光導体で一体成型の難し
い形状の場合なども容易に作成することができる。

【０１５９】＜実施例３＞図６乃至図７に本実施例の第
３の実施例を示す。

【０１６０】実施例１が光導体の幹部が奥行き方向（集
光光学素子の法線方向）に伸びているのに対し、本実施
例は光導体７０３の幹部７０５を集光光学素子７０１と
平行な方向に伸ばし、光導体７０３を集光型太陽電池モ
ジュール内の３次元空間内を有効利用してレイアウトす
ることで集光型太陽電池モジュールのさらなる小型化を
図ったものである。

【０１６１】具体的な構成を以下に示す。

【０１６２】光導体７０３の入射面には、実施例２同
様、集光光学素子側に凸となる非球面レンズを設けた。
また、光導体７０３の枝部７０４をそれぞれ９０度曲げ
幹部７０５が集光光学素子７０１と平行になるように構
成した。また、幹部及び枝部の曲げ部分は、光導体の内
部を光起電力素子へ向かって進む太陽光線のうち、光起
電力素子の発電に寄与する太陽光線の全反射を妨げず、
かつ光導体の入射面から入射した太陽光線が入射面に逆
戻りしない形状とした。

【０１６３】また、光導体７０３の集光光学素子側には
位置決め棒８０３を４箇所設け、集光光学素子群の非受
光面側には該位置決め棒８０３と嵌合するための凹部４
０５を４箇所設けた。

【０１６４】以上の様に作成した集光型太陽電池モジュ
ールは、光導体が集光型太陽電池モジュール内の３次元
空間内を有効利用した様々なレイアウトを採れるため集
光型太陽電池モジュールのさらなる小型化（薄型化）を
達成できる。また、集光光学素子群と光導体とを直接機
械的に固定するため光軸合わせの手間が不要となり、よ
り精度の高い集光型太陽電池モジュールを安価に提供で
きる。

【０１６５】＜実施例４＞図８に本実施例の第４の実施
例を示す。

【０１６６】本実施例は、実施例３に対し、集光光学素
子群７０７と光導体７０３が支持板８０４を介して一体
に形成され、集光光学素子と光導体を一度の射出成型で
作成したものである。

【０１６７】それによって、集光光学素子及び光導体を
安価に製造できるだけでなく、集光光学素子と光導体と
の光軸合わせが不要となり、より精度の高い集光型太陽
電池を提供できる。

【０１６８】

【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、以
下のような効果が得られる。

【０１６９】本発明の集光型太陽電池モジュールは、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で、集光型太
陽電池モジュールに備えた全ての入射面から入射した特
性（光量や波長分布）の異なる太陽光線を、合成し、か
つ光量むら及び色収差が低減した状態で高効率で光起電
力素子へ導くことができた。

【０１７０】また、光導体の入射面の許容入射角度が大
きくなるため、追尾装置の追尾精度の緩和、集光型太陽
電池モジュールの成型精度の緩和、太陽周辺光の有効利
用等につながり、集光型太陽電池モジュールの発電効率
が向上した。

【０１７１】さらに、本発明では、該入射面と対となり
太陽から放射された太陽光線を該入射面近傍に集光する
複数の集光光学素子からなる集光光学素子群を有してお
り、該集光光学素子で集光した太陽光線を該光導体の入
射面では全入射し、側面では全反射して射出面で射出す
る構造とした。それによって、より多くの太陽光線を光
導体の入射面に導くことができ、結果としてより集光倍
率の高い集光型太陽電池モジュールを提供することがで
きた。

【０１７２】また、一つの光起電力素子に対して複数の
集光光学素子で太陽光線を集光するため、集光光学素子
の大きさが小さくなり、従来型の集光型太陽電池モジュ
ールと同じＦ値の集光光学素子を用いた場合も焦点距離
が短くなるため、集光型太陽電池モジュールの大幅な小
型化が図れる。また、集光光学素子一つの大きさは、従
来型の集光型太陽電池モジュール（集光光学素子一つに
対し、光起電力素子が一つ）と比較して大幅に小さくな
り、結果として従来の集光型太陽電池モジュールでは重
量、コスト、大きさ、成形性の面で使用することが困難
だった平凸レンズも使用することができ、集光型太陽電
池モジュールの発電効率の向上を達成できた。

【０１７３】また、光導体を均一媒質により構成した。
それによって、光導体を一体成型等によって作成するこ
とが可能となりコストの削減が図れた。また、光導体内
の線膨張係数が均一なため、温度差による機械的な影響
も受けにくくなった。

【０１７４】また、光導体は幹部と、該幹部から伸びた
複数の枝部からなり、該幹部の根元には該射出面を、該
枝部の先端には該入射面を有し、該入射面から入射した
太陽光線が枝部及び幹部で混和された後に、光起電力素
子へ導かれる構造とした。それによって、光導体は集光
型太陽電池モジュール内の３次元空間内を有効利用した
様々なレイアウトが採れ集光型太陽電池モジュールのさ
らなる小型化を達成できた。

【０１７５】また、光導体の形状を、光導体の内部を光
起電力素子へ向かって進む太陽光線の全反射を妨げない
形状とした。それによってより光導体の入射面から入射
した太陽光線を高効率で射出面へ導くことができた。

【０１７６】また、光導体の射出面の形状を光起電力素
子と略同形状とした。それによって、光導体の射出面か
ら射出する太陽光線を効率よく光起電力素子に導くこと
ができた。

【０１７７】また、光起電力素子が射出面と平行に取り
付けられている構成とした。それによって、光導体の射
出面から射出する太陽光線を最も効率よく光起電力素子
に導くことができた。

【０１７８】また、光導体の射出面直前の形状を、射出
面に至る先細りに形成されている形状とした。それによ
って、太陽光線の光路長を最も短い状態で光導体で集光
でき、光導体の内部透過率に起因したエネルギーロスを
抑えることができた。

【０１７９】また、光導体の幹部あるいは枝部の断面形
状を矩形とした。それによって、太陽光線の混和性、成
型性、枝部と枝部の合流形状の設計性、枝部と幹部の合
流形状の設計性に優れた光導体となる。

【０１８０】また、集光光学素子を、受光面側に凸とな
る平凸レンズとした。それによって、集光光学素子は光
学効率が高く、球面収差及びコマ収差が小さくなるた
め、集光型太陽電池モジュールの許容入射角度の拡大
（追尾装置の追尾精度の緩和、集光型太陽電池モジュー
ルの成型精度の緩和、太陽周辺光の有効利用等）につな
がり、結果として集光型太陽電池モジュールの発電効率
の向上を達成できた。

【０１８１】また、平凸レンズを非球面とした。それに
よって、集光光学素子の球面収差が無くなり、より集光
型太陽電池モジュールの発電効率の向上を達成できた。

【０１８２】また、光導体の入射面が受光面側に凸とな
る球面あるいは非球面となる構造とした。それによっ
て、光導体の入射面にずれて到達した太陽光線も光導体
に導くことができた。すなわち、集光光学素子の収差、
追尾装置の追尾誤差、集光型太陽電池モジュールの成型
誤差により、光導体の入射面に太陽光線がずれて到達し
た際も、光導体の入射面の集光効果により再び光導体の
入射面に集光することができた。さらには、太陽の周辺
光も光起電力素子に導くことが可能となり、集光型太陽
電池モジュールの発電効率の向上につながった。

【０１８３】また、集光光学素子は光導体の入射面近傍
に略焦点を結ぶ光学系であり、光導体を焦点近傍におい
て保持する構造とした。それによって、焦点近傍の光導
体の側面には太陽光線の全反射が起こらないエリアがで
き、該エリアで光導体を保持することで太陽光線の光導
体内での全反射を妨げること無く当個所のみで光導体を
強固に保持することができた。

【０１８４】すなわち、光導体の側面の太陽光線が全反
射している個所で光導体を保持すると、当部では全反射
が起こらないため、エネルギーロスが発生する。

【０１８５】また、集光光学素子群が一体成型により作
成されている構造とした。それによって、集光光学素子
群を安価に製造できただけではなく、集光型太陽電池モ
ジュールの組み立て時に、一度に全ての集光光学素子の
光軸合わせすることが可能となる。

【０１８６】また、光導体が一体成型により作成されて
いる構造とした。それによって、光導体を安価に製造で
きただけではなく、集光型太陽電池モジュールの組み立
て時に、一度に全ての集光光学素子の光軸合わせするこ
とが可能となる。

【０１８７】また、集光光学素子群と光導体とが一体成
型により作成されている構造とした。それによって、集
光光学素子及び光導体を安価に製造できただけでなく、
集光光学素子と光導体との光軸合わせが不要となり、よ
り精度の高い集光型太陽電池モジュールを安価に提供で
きた。

【０１８８】また、光導体と光起電力素子との間に透過
性を有する透過性部材を配し、透過性部材の屈折率が光
導体の屈折率より大きいものとした。それによって、光
導体内を進んできた太陽光線が光導体の射出面から射出
する際の反射ロスを抑え、効率良く光起電力素子に導く
ことができた。

【０１８９】また、光導体の射出面と光起電力素子を密
着した。それによって、光起電力素子の表面に表面層を
有している場合その屈折率は２〜３であるのに対し、光
導体として用いるガラスや樹脂等の屈折率は１．４〜
１．９と低いため、光導体内を進んできた太陽光線をよ
り効率よく光起電力素子に導くことができた。

【０１９０】また、光導体を保持する個所に反射膜を有
している構造とした。それによって、本発明の集光型太
陽電池モジュールが組み立て誤差や追尾誤差により、集
光光学素子で集光した太陽光線が光導体の入射面の中心
よりずれて入射し、前記の光導体を保持している部分に
太陽光線が到達した場合も、反射膜により太陽光線を反
射し、当部分でのロスを最小限に抑えることができた。

【０１９１】また、光導体の側面を覆う形で、光導体の
側面に接触しない状態で保護層を設けた。それによっ
て、長期的な使用下において光導体の側面にごみや汚れ
が付着し側面での反射率が低下するといったトラブルを
防げ、長期にわたって光導体の性能を維持することがで
きた。

【０１９２】また、上記の集光型太陽電池モジュールと
太陽追尾装置を組み合わせることで、太陽光線を光量む
ら及び色収差が無くかつ効率良く光起電力素子に集光す
る安価で小型な集光型太陽電池モジュールを備えた追尾
型の集光型太陽光発電システムを提供することができ
た。また、集光型太陽電池モジュールが小型になったた
め、耐風圧や重量の面から太陽追尾装置のコストを削減
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１の実施例を説明する図である。

【図２】本発明第１の実施例を説明する図である。

【図３】本発明第２の実施例を説明する図である。

【図４】本発明第２の実施例を説明する図である。

【図５】本発明第２の実施例を説明する図である。

【図６】本発明第３の実施例を説明する図である。

【図７】本発明第３の実施例を説明する図である。

【図８】本発明第４の実施例を説明する図である。

【図９】光導体の形状の一例を示す図である。

【図１０】光導体の曲げ状態を説明する図である。

【図１１】光導体の３次元方向の曲げ状態を説明する図
である。

【図１２】光導体の枝部と枝部、あるいは枝部と幹部の
合流部の形状の一例を示す図である。

【図１３】光導体の入射面の形状の一例を示す図であ
る。

【図１４】光導体内における各位置の光量分布を示す図
である。

【図１５】９０度曲げした個所に設けた突出部により光
導体を保持した例を示す図である。

【図１６】光導体の形状の違いによる光路長の変化を説
明する図である。

【図１７】従来例を説明する図である。

【符号の説明】

１０１集光型太陽光発電システム１０２集光型太陽電池モジュール１０３追尾装置１０４太陽位置検出センサ１０５外部出力線１０６保持部材１０７太陽光線１０９入射面２０１フレネルレンズ２０２側面２０３射出面２０４光起電力素子２０５回路基板２０６電極タブ２０７リード線２０８熱伝導性シート２０９ヒートシンク３０１筐体３０３コネクタ３０４透過性部材３０５電極３０６銅回路板３０７光導体保持部３０８ブッシング３０９反射膜４０１モジュール保持部４０５凹部７０１集光光学素子７０２光導体保持板７０３光導体７０４枝部７０５幹部７０６孔７０７集光光学素子群７０８凸部８０１光導体入射面部８０２光導体本体部８０３位置決め棒８０４支持板８０５突出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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
ことを特徴とする集光型太陽電池モジュール。
【請求項２】前記入射面と対となり太陽から放射され
た太陽光線を該入射面近傍に集光する複数の集光光学素
子からなる集光光学素子群を有しており、該集光光学素
子で集光した太陽光線を前記光導体の入射面では全入射
し、側面では全反射して射出面で射出することを特徴と
する請求項１に記載の集光型太陽電池モジュール。
【請求項３】前記光導体が、均一媒質からなることを
特徴とする請求項１または２に記載の集光型太陽電池モ
ジュール。
【請求項４】前記光導体は幹部と、該幹部から伸びた
複数の枝部からなり、前記幹部の根元には該射出面を、
該枝部の先端には前記入射面を有し、該入射面から入射
した太陽光線が枝部及び幹部で混和された後に、光起電
力素子へ導かれることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載の集光型太陽電池モジュール。
【請求項５】前記光導体の形状が、光導体の内部を光
起電力素子へ向かって進む太陽光線の全反射を妨げない
形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
に記載の集光型太陽電池モジュール。
【請求項６】前記光導体の射出面の形状が、光起電力
素子と略同形状であることを特徴とする請求項１乃至５
のいずれかに記載の集光型太陽電池モジュール。
【請求項７】前記光起電力素子は射出面と平行に取り
付けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいず
れかに記載の集光型太陽電池モジュール。
【請求項８】前記光導体の射出面直前の形状が、射出
面に至る先細りに形成されていることを特徴とする請求
項１乃至７のいずれかに記載の集光型太陽電池モジュー
ル。
【請求項９】前記光導体の幹部あるいは枝部の断面形
状が矩形であることを特徴とする請求項４乃至８のいず
れかに記載の集光型太陽電池モジュール。
【請求項１０】前記集光光学素子が、受光面側に凸と
なる平凸レンズであることを特徴とする請求項２乃至９
のいずれかに記載の集光型太陽電池モジュール。
【請求項１１】前記平凸レンズが非球面からなること
を特徴とする請求項１０に記載の集光型太陽電池モジュ
ール。
【請求項１２】前記光導体の入射面が受光面側に凸と
なる球面あるいは非球面となっていることを特徴とする
請求項１乃至１１のいずれかに記載の集光型太陽電池モ
ジュール。
【請求項１３】前記集光光学素子は光導体の入射面近
傍に略焦点を結ぶ光学系であり、光導体は焦点近傍にお
いて保持されていることを特徴とする請求項２乃至１２
のいずれかに記載の集光型太陽電池モジュール。
【請求項１４】前記集光光学素子群が一体成型により
作成されていることを特徴とする請求項２乃至１３のい
ずれかに記載の集光型太陽電池モジュール。
【請求項１５】前記光導体が一体成型により作成され
ていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに
記載の集光型太陽電池モジュール。
【請求項１６】前記集光光学素子群と前記光導体とが
一体成型により作成されていることを特徴とする請求項
２乃至１５のいずれかに記載の集光型太陽電池モジュー
ル。
【請求項１７】前記光導体と前記光起電力素子との間
に透過性を有する透過性部材を有し、透過性部材の屈折
率が光導体の屈折率より大きいことを特徴とする請求項
１乃至１６のいずれかに記載の集光型太陽電池モジュー
ル。
【請求項１８】前記光導体の射出面と前記光起電力素
子が密着していることを特徴とする請求項１乃至１７の
いずれかに記載の集光型太陽電池モジュール。
【請求項１９】前記光導体を保持する個所に反射膜を
有していることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれ
かに記載の集光型太陽電池モジュール。
【請求項２０】前記光導体の側面を覆う形で、光導体
の側面に接触しない状態で保護層を有していることを特
徴とする請求項１乃至１９のいずれかに記載の集光型太
陽電池モジュール。
【請求項２１】請求項１乃至２０のいずれかに記載の
集光型太陽電池モジュールと太陽追尾装置を有すること
を特徴とする集光型太陽光発電システム。