JP5399523B2 - 入射角に依存したスマートソーラー集光器、ソーラー集光器の製造方法、およびウィンドウシステム - Google Patents
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Description
図14は、本発明に係る光学エレメントがソーラーモジュール10に取り付けられている様子を示している。自基板に形成された複数のスリット4を伴う基板2は、太陽電池3と基板6により形成されている太陽電池パネル11に積層されており、基板2は、太陽電池パネル11の太陽電池3に光学的に接続されている。これは、保護用ガラスシート8(例えば、第1および第2の外側基板)の間に更に積層されている。損傷および水分から適正に保護するための保護用ガラスシート8を基板2および太陽電池パネル11に接着するために、樹脂が用いられている。複数の太陽電池ストリップを伴う太陽電池パネル11では、基板2に接続されている太陽電池3上の電極が透明である必要がある。
2.太陽電池駆動の携帯型装置
3.温室
4.サンルームおよびサンルーフ
2 ソーラー集光器の基板。2’は基板2の受光面である。2sは太陽電池の第2の基板である。
3 太陽電池または太陽電池ストリップ(3aと3bとは、異なるタイプの太陽電池である。3sは、太陽電池3とは異なる寸法の太陽電池ストリップを示している。)
4 スリット(4s:小さなスリットのグループ。4nおよび4pは、先細り形状の断面を有するスリットを示している。4zおよび4yは、異なる角度に傾斜したスリットを示している。4sおよび4ssは、異なる長さのスリットを示している。4aおよび4bは、長い/標準的なスリットと同様に効果的に機能する分割された2つの短いスリットである。)4’および4’’は、スリットの上部表面および下部表面である。4aおよび4bは、スリットの反射面である。
5 粗い表面
6 太陽電池の基板
7 wおよびhは、それぞれスリットの厚さおよび幅である。
8 外側の保護用基板
9 太陽電池の不透明な電極
10 ソーラーモジュール
11 太陽電池パネル
12 装飾パターン
13 aおよびb:嵌合法(インターロック法)に用いるコンポーネント
14 a、bおよびc:嵌合用コンポーネントの寸法
Claims (26)
- 平面状の外表面である第1の側面と、上記第1の側面と反対側の、平面状の外表面である第2の側面とを有する第1の光透過性基板と、
ソーラーエネルギーを受けつつ、上記ソーラーエネルギーを電気エネルギーに変換するための複数の太陽電池であって、上記第1の光透過性基板に対して配置されている複数の太陽電池と、
上記第1の光透過性基板に配列されている複数の光再配向エレメントと、
を備えており、
上記複数の光再配向エレメントの各々は、上記第1の側面への入射光を、上記第2の側面上の上記複数の太陽電池の各々に方向付けるように構成されており、
上記複数の太陽電池は互いに離間しており、上記第1の側面の法線方向からの光は、上記複数の光再配向エレメントを介することなく、上記第1の光透過性基板を通過し、上記太陽電池の間の上記第2の側面から出射することを特徴とする透明なソーラー集光器。 - 上記第1の光透過性基板は第1の屈折率を有しており、
上記複数の光再配向エレメントは第2の屈折率を有しており、
上記第2の屈折率は上記第1の屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のソーラー集光器。 - 上記複数の光再配向エレメントの各々は、上記第1の光透過性基板に配列されたストリップまたは溝を備えており、上記ストリップまたは溝は、上記第2の屈折率に一致している屈折率を有する媒体により満たされていることを特徴とする請求項2に記載のソーラー集光器。
- 上記媒体は、空気であることを特徴とする請求項3に記載のソーラー集光器。
- 上記複数の太陽電池は、複数の太陽電池ストリップとして形成されており、各太陽電池ストリップは、所定の距離だけ隣接する太陽電池ストリップから離れていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のソーラー集光器。
- 上記光再配向エレメントの各々は、上記太陽電池ストリップの各々に並んで配置されていることを特徴とする請求項5に記載のソーラー集光器。
- 第2の光透過性基板を更に備えており、
上記複数の光再配向エレメントは、上記第1の光透過性基板に形成されており、
上記複数の太陽電池は、上記第2の光透過性基板に対して配置されていることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載のソーラー集光器。 - 上記複数の光再配向エレメントは、上記第1の光透過性基板を完全には貫通していないことを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載のソーラー集光器。
- 上記複数の光再配向エレメントは、反射面を有する第1の部分および反射面を有する第2の部分を含んでおり、
上記第1の部分の上記反射面は、上記第2の部分の上記反射面からオフセットの位置にあることを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載のソーラー集光器。 - 上記複数の光再配向エレメントは、上部表面および下部表面を有しており、
上記上部表面および上記下部表面は、互いに対して非平行であることを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載のソーラー集光器。 - 少なくとも2つの光再配向エレメントが、上記複数の太陽電池の各々に割り当てられていることを特徴とする請求項1から10の何れか1項に記載のソーラー集光器。
- 上記複数の太陽電池は、第1の波長範囲を有する光を電気エネルギーに変換するように構成されている第1のタイプの太陽電池、および、第2の波長範囲を有する光を電気エネルギーに変換するように構成されている第2のタイプの太陽電池を備えており、
第2の波長範囲は、第1の波長範囲とは異なっていることを特徴とする請求項1から11の何れか1項に記載のソーラー集光器。 - 上記複数の光再配向エレメントの反射面は、上記第1の光透過性基板の外側の受光面に対して垂直ではないことを特徴とする請求項1から12の何れか1項に記載のソーラー集光器。
- 上記複数の光再配向エレメントは、第1および第2の光再配向エレメントを備えており、
上記第1の光再配向エレメントは、上記第1の光透過性基板内を第1の深さまで延伸しており、
上記第2の光再配向エレメントは、少なくとも1つの基板内を第2の深さまで延伸しており、
上記第1および第2の深さは、互いに異なっていることを特徴とする請求項1から13の何れか1項に記載のソーラー集光器。 - 上記第1および第2の深さは、上記第1の光透過性基板の内部のそれぞれの上記光再配向エレメントの位置に対応していることを特徴とする請求項14に記載のソーラー集光器。
- 上記光再配向エレメントの少なくとも1つの表面は、光学的に平坦な表面であり、
上記光再配向エレメントの他の表面は、光学的に粗い表面であることを特徴とする請求項1から15の何れか1項に記載のソーラー集光器。 - 第1および第2の外側の光透過性基板を更に備えており、
上記第1の光透過性基板は、上記第1の外側の光透過性基板と上記第2の外側の光透過性基板との間に配置されていることを特徴とする請求項1から16の何れか1項に記載のソーラー集光器。 - 第1の外側の光透過性基板および第2の外側の光透過性基板と、
請求項1から16の何れか1項に記載のソーラー集光器と、
を備えており、
上記ソーラー集光器は、上記第1の外側の光透過性基板と上記第2の外側の光透過性基板との間に配置されていることを特徴とするウィンドウシステム。 - 上記複数の太陽電池は、イメージを表すようにパターニングされていることを特徴とする請求項18に記載のウィンドウシステム。
- ソーラー集光器を製造するための方法であって、
複数の太陽電池を、平面状の外表面である第1の側面と、上記第1の側面と反対側の、平面状の外表面である第2の側面とを有する光透過性基板に対して配置する工程と、
上記光透過性基板に複数の光再配向エレメントを形成する工程と、
を含んでおり、
上記複数の光再配向エレメントの各々は、上記第1の側面への入射光を、上記第2の側面上の上記複数の太陽電池の各々に方向付けるように、上記複数の太陽電池の各々に対して配置されており、
上記複数の太陽電池は互いに離間しており、上記第1の側面の法線方向からの光は、上記複数の光再配向エレメントを介することなく、上記光透過性基板を通過し、上記太陽電池の間の上記第2の側面から出射することを特徴とする方法。 - 上記複数の光再配向エレメントを形成する工程では、第1の寸法を有している第1の部分を第2の寸法を有している第2の部分にインターロックする工程を含んでおり、
上記第1の寸法と上記第2の寸法との差は、上記光再配向エレメントに対応していることを特徴とする請求項20に記載の方法。 - 上記光再配向エレメントは、上記第1の寸法と上記第2の寸法との上記差により規定されるエアスリットから形成されていることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 第1の光透過性基板と、
ソーラーエネルギーを受けつつ、上記ソーラーエネルギーを電気エネルギーに変換するための複数の太陽電池であって、上記第1の光透過性基板に対して配置されている複数の太陽電池と、
上記第1の光透過性基板に配列されている複数の光再配向エレメントと、
を備えており、
上記複数の光再配向エレメントの各々は、上記第1の光透過性基板の第1の側面への入射光を、上記第1の光透過性基板の反対の側面上の上記複数の太陽電池の各々に方向付けるように構成されており、
少なくとも2つの光再配向エレメントが、上記複数の太陽電池の各々に割り当てられていることを特徴とする透明なソーラー集光器。 - 第1の光透過性基板と、
ソーラーエネルギーを受けつつ、上記ソーラーエネルギーを電気エネルギーに変換するための複数の太陽電池であって、上記第1の光透過性基板に対して配置されている複数の太陽電池と、
上記第1の光透過性基板に配列されている複数の光再配向エレメントと、
を備えており、
上記複数の光再配向エレメントの各々は、上記第1の光透過性基板の第1の側面への入射光を、上記第1の光透過性基板の反対の側面上の上記複数の太陽電池の各々に方向付けるように構成されており、
上記複数の光再配向エレメントは、第1および第2の光再配向エレメントを備えており、
上記第1の光再配向エレメントは、上記第1の光透過性基板内を第1の深さまで延伸しており、
上記第2の光再配向エレメントは、少なくとも1つの基板内を第2の深さまで延伸しており、
上記第1および第2の深さは、互いに異なっていることを特徴とする透明なソーラー集光器。 - 第1の光透過性基板と、
ソーラーエネルギーを受けつつ、上記ソーラーエネルギーを電気エネルギーに変換するための複数の太陽電池であって、上記第1の光透過性基板に対して配置されている複数の太陽電池と、
上記第1の光透過性基板に配列されている複数の光再配向エレメントと、
を備えており、
上記複数の光再配向エレメントの各々は、上記第1の光透過性基板の第1の側面への入射光を、上記第1の光透過性基板の反対の側面上の上記複数の太陽電池の各々に方向付けるように構成されており、
上記光再配向エレメントの少なくとも1つの表面は、光学的に平坦な表面であり、
上記光再配向エレメントの他の表面は、光学的に粗い表面であることを特徴とする透明なソーラー集光器。 - ソーラー集光器を製造するための方法であって、
複数の太陽電池を光透過性基板に対して配置する工程と、
上記光透過性基板に複数の光再配向エレメントを形成する工程と、
を含んでおり、
上記複数の光再配向エレメントの各々は、上記光透過性基板の第1の側面への入射光を、上記光透過性基板の反対の側面上の上記複数の太陽電池の各々に方向付けるように、上記複数の太陽電池の各々に対して配置されており、
上記複数の光再配向エレメントを形成する工程では、第1の寸法を有している第1の部分を第2の寸法を有している第2の部分にインターロックする工程を含んでおり、
上記第1の寸法と上記第2の寸法との差は、上記光再配向エレメントに対応していることを特徴とする方法。
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