JPH02272777A - 太陽電池 - Google Patents

太陽電池

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JPH02272777A
JPH02272777A JP1095027A JP9502789A JPH02272777A JP H02272777 A JPH02272777 A JP H02272777A JP 1095027 A JP1095027 A JP 1095027A JP 9502789 A JP9502789 A JP 9502789A JP H02272777 A JPH02272777 A JP H02272777A
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JP
Japan
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solar cell
series
electromotive force
voltage
capacitor
Prior art date
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Pending
Application number
JP1095027A
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English (en)
Inventor
Ken Kurabayashi
倉林　研
Yoshinobu Tsuchiya
土屋　善信
Teruhiro Shirata
白田　彰宏
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.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Priority to EP19900302965 priority patent/EP0392676A3/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
    • H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02021—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/38—Energy storage means, e.g. batteries, structurally associated with PV modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Sustainable Energy (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太
陽電池素子を複数個接続した太陽電池に関する。
（従来の技術） 近年、半導体応用技術の進歩により、太陽光や人工光の
エネルギーを直接電気エネルギーに変換する太陽電池が
各方面に利用されている。
この種の太陽電池には通常、単結晶シリコンを基板とし
てＰＮ接合構造をしたものが用いられており、快晴時の
太陽光の照射にて一素子当りの電圧として０．５ｖ前後
の起電力が得られている。
しがたって、数Ｖ以上の電圧を要する電気機器の電源に
用いるために、複数個の太陽電池を直列接続し所望する
電圧を得ている。
一方、太陽電池に当る光が無い場合や減少したとき、太
陽電池のみでは電力の供給が不能となるため、太陽電池
の導電性基板を化学電池またはコンデンサの電極として
共用する電源素子の提案が特開昭６１−２８３１７３号
公報に開示されている。
（発明が解決しようとする課題） 上述の前者のように太陽電池を直列接続した回路におい
ては、使用しているモジュールの一部が日陰にて太陽光
が当らないと、他の日照部分は作動していても日陰部分
のため回路出力が大幅に低下して、負荷となる電気機器
が使用不能となる欠点がある。
また、公開公報に開示された後者の提案では、太陽電池
の導電性基板を化学電池またはコンデンサの電極として
共用するため、その小型化は計られるものの、製造に際
しては専門の資材や設備を要するという問題が生ずる。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的は太陽電池素子を直列接続した回路の一部に陰
影を生じても、負荷に対して影響の少ない太陽電池を提
供しようとするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、複数個の太陽電池素子を直列接続して
起電圧を加え合わせる太陽電池において、前記の太陽電
池のそれぞれに、起電力を通過させるダイオードを直列
接続するとともに、該直列接続回路のそれぞれにコンデ
ンサを並列接続した太陽電池が提供される。
（作用） 本発明では、それぞれの太陽電池素子に逆流防止用のダ
イオードを直列接続し、この直列接続回路にコンデンサ
を並列に接続したので、一部の素子が日陰になっても、
コンデンサに蓄えられた電荷により、日陰の素子の起電
力分が補われる。
（実施例） つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図で、第２図はそ
の構造を示す説明図である。
これらの図面において、１は太陽電池素子であり、例え
ば単結晶シリコンの基板を用いＰＮ接合構造としたもの
で、光が入射されると光起電力効果によって素子内部で
Ｐ層から正極の起電力が取出され番ものであり、前述の
ように快晴時の太陽光下では約０．５ｖの開放電圧が得
られる。
２は大容量のコンデンサであり、電子装置のメモリのバ
ックアップ用電源に使用される電気二重層コンデンサの
大規模のものが採用されている。
そして、単一方向性素子となるダイオード３を介して太
陽電池素子１と接続され、太陽電池素子１の起電力を蓄
えるよう構成されている。
なお、ダイオード３はコンデンサ１の蓄えた電荷が非作
動時の太陽電池素子１に逆流するのを防止するためのも
ので、順方向電圧降下の少ないショットキーダイオード
などが使用されている。
そして、太陽電池素子１、コンデンサ２、ダイオード３
を接続した組の電圧が所望電圧に達するまで所定の複数
組、直列接続されて、負荷に対する電源として用いられ
るものである。
第２図に示す説明図において、４は太陽電池素子１の前
面をカバーする透明な保護材で、例えばガラス板やプラ
スチック板が用いられている。
５はコンデンサ２を取付ける基板であり、該基板５を貫
通して隣接のコンデンサを直列接続する接続線５１が配
置されている。
６は裏面保護材であり、基板５の下面や接続線５１を覆
って、裏面の保護を行うものである。
なお、７は充填材で電気の絶縁体からなり、太陽電池素
子１の相互間や、太陽電池素子１とコンデンサ２との間
などに充填されて、これらの部品を固定して外部からの
衝撃から保護するものである。また、上記の構成例とは
別に太陽電池素子１とコンデンサ２との間にセパレータ
を配置し、両者を接続するリード線やダイオード３のリ
ード線などを貫通して取付けて構成してもよい。
このように構成された本実施例の作動について説明する
と、太陽電池素子１のそれぞれに太陽光が照射されると
、各太陽電池素子１は明状態となって起電力を生じ、ダ
イオード３を介してコンデンサ２にそれぞれ電気エネル
ギーが蓄積される。そして直列接続回路全体の両端の端
子電圧として、単一の組の出力電圧の複数倍の所望電圧
が得られることになり、接続した負荷に電気エネルギー
が供給される。
つぎに、この直列接続された複数組の一部の素子への太
陽光が遮蔽されて日陰になると、光の照射されない暗状
態の太陽電池素子は起電力を生ずることなく通常のダイ
オードとなり、逆方向特性の所定抵抗値により他の太陽
電池素子の直列接続された起電力の通過を阻むことにな
る。しかし、本実施例においては明状態のときの起電力
を蓄えたコンデンサが接続されているため、該コンデン
サの端子間電圧が暗状態の太陽電池素子の起電力を補う
ことになり、このため、複数組の直列回路全体の端子間
電圧の低下は小となり、負荷は余り影響を受けずに作動
することになる。
なお、日陰になった太陽電池素子の組のコンデンサの電
荷は、逆流防止用のダイオードが接続されているため、
日陰の太陽電池素子に流れることにより消費されること
はない。
第３図は複数枚の太陽電池ウェハ１１を、互いの起電力
が加算されるよう°に直列接続したものに、逆流防止用
のダイオード３を接続し、これにコンデンサ２１を並列
接続して一つの組とした例を示す回路図である。したが
って第３図に示す組を複数組、直列接続することにより
、全体に使用するダイオードの数が減するとともに、ダ
イオードによる順方向電圧降下が減するため、太陽電池
ウェハの起電力が有効に使用できるものである。
以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを
本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果） 本発明によれば、太陽電池素子の起電力を通過するよう
にダイオードを直列接続し、これに大容量コンデンサを
並列接続した回路の組を複数組、直列接続して負荷に通
電するので、太陽光の照射中に一部の太陽電池素子に日
が陰ったときでも、暗状態の素子に接続されているコン
デンサの電荷によって補われて、全体の出力電圧に与え
る影響が減ぜられるという効果がある。
また本発明では、太陽電池素子とコンデンサとを電極の
共用することなく別個のものを用い、さらにこの両者の
間に逆流防止用のダイオードを接続したので、特に専門
の資材や設備を要することなく構成できるという利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図はその
構造を示す説明図、第３図は複数個の太陽電池素子を直
列接続したものにダイオードを加え、これにコンデンサ
を並列接続した一例を示す回路図である。 １・・・太陽電池素子、２・・・コンデンサ、３・・・
ダイオード、１１・・・太陽電池ウェハ。 特許出願人　　いすｙ自動車株式会社 代　　理　　人　　　弁理士　　　辻　　　　　實′１
２１

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）複数個の太陽電池素子を直列接続して起電圧を加
    え合わせる太陽電池において、前記の太陽電池のそれぞ
    れに、起電力を通過させるダイオードを直列接続すると
    ともに、該直列接続回路のそれぞれにコンデンサを並列
    接続したことを特徴とする太陽電池。
  2. （２）前記コンデンサに電気二重層コンデンサを用いた
    ことを特徴とする請求項（１）記載の太陽電池。
  3. （３）前記の太陽電池素子を複数枚の太陽電池ウェハに
    て構成したことを特徴とする請求項（１）記載の太陽電
    池。
JP1095027A 1989-04-14 1989-04-14 太陽電池 Pending JPH02272777A (ja)

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JP1095027A JPH02272777A (ja) 1989-04-14 1989-04-14 太陽電池
EP19900302965 EP0392676A3 (en) 1989-04-14 1990-03-20 Solar cell battery

Applications Claiming Priority (1)

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JP1095027A JPH02272777A (ja) 1989-04-14 1989-04-14 太陽電池

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Family

ID=14126616

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JP1095027A Pending JPH02272777A (ja) 1989-04-14 1989-04-14 太陽電池

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EP0392676A2 (en) 1990-10-17
EP0392676A3 (en) 1991-03-27

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