JPH05190884A - 太陽電池の被覆体 - Google Patents

太陽電池の被覆体

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JPH05190884A
JPH05190884A JP4023167A JP2316792A JPH05190884A JP H05190884 A JPH05190884 A JP H05190884A JP 4023167 A JP4023167 A JP 4023167A JP 2316792 A JP2316792 A JP 2316792A JP H05190884 A JPH05190884 A JP H05190884A
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JP
Japan
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solar battery
solar cell
incident
coating
light
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Pending
Application number
JP4023167A
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English (en)
Inventor
Kei Handa
圭 判田
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕太陽電池の表面を覆うための透光性の板状体か
ら成る太陽電池の被覆体において、入射効率の入射方向
に対する非対称性(指向性)を実現する。 〔構成〕被覆体(10)の表面側には適宜な間隔で左右
又は前後非対称の傾斜面(11,12)が形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ソーラーカーなどに搭
載される太陽電池の被覆体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ソーラーカーなどに搭載されたり、家屋
の屋根などに設置されたりする太陽電池の表面には、通
常、この表面を機械的に保護するために透光性の板状又
は膜状の被覆体が装着される。この種の被覆体の典型的
なものは、表面が平坦面を呈している。また、この種の
被覆体を透過し太陽電池の表面電極層に向かう入射光線
をレンズ作用に基づきこの表面電極層から離れた受光面
に向かわせて受光面への入射効率を増大させる目的で、
被覆体の表面に左右対称な波型の傾斜面を形成するとい
う技術的思想が特開昭63ー102279号公報に開示
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の被覆体は、
表面が平坦面あるいは左右(又は前後)対称な波型の形
状を呈しているため、太陽電池の表面に立てた法線のま
わりに左右(又は前後)対称な受光特性を有している。
しかしながら、追尾機能を持たない据え置き型の太陽電
池などでは、これを設置しようとする土台の傾きと受光
量を最大にするために最適な太陽電池の向きとが必ずし
も一致しないため、太陽電池と土台との間に設置角度を
調整するための付加的な機構が必要になり、構造が複雑
になりコスト高になるという問題がある。特に、ソーラ
ーカーなどに設置する場合は、設置角度調整機構の付加
に伴い車両全体の重量や空気抵抗が増加するなどの問題
もある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる太陽電池
の被覆体の表面には、左右又は前後非対称な傾斜面が形
成されることにより左右又は前後非対称な(指向性の)
受光特性が実現される。
【0005】
【作用】被覆体に入射する太陽光線はその一部が被覆体
内に進入し、残りの一部が反射光となる。表面が平坦な
平板状の被覆体では反射光は全て被覆体から離れ去るた
め被覆体への進入の機会は完全に失われる。これに対し
て、波型の表面を有する被覆体では反射光の光路が隣の
山と交差する機会が残されているためその一部に被覆体
への再入射の機会が与えられる。再入射の機会を得た反
射光の一部はこの再入射によって被覆体内に進入し、残
りの一部が再反射光となる。再反射光の一部にはその光
路が隣の山と交差する機会が残されているため被覆体へ
の再々入射の機会が与えられる。
【0006】このように、反射光に対してどれだけ多数
回の再入射の機会が与えられるかによって入射効率が決
定される。この点から、波型の表面を有する被覆体は平
坦な表面を有する被覆体に比べて入射効率が向上する。
また、左右非対称な波型の表面を有する被覆体では、反
射光線のたどる経路が太陽光線の入射方向に応じて異な
ってくるためそのような反射光線に与えられる再入射の
機会も異なってくる。この結果、左右非対称の波型の表
面を有する被覆体では、入射効率に方向性が生ずること
になる。
【0007】例えば、図4に示すように、左右非対称の
波型の表面を有する被覆体を想定する。この被覆体の一
方の傾斜面ABは太陽電池の表面に立てた法線の方向に
延在される垂直面であり、これに隣接する他方の傾斜面
BCは垂直面ABとθの余角(90°−θ)をなす方向
に延在されるものとする。この被覆体の素材は、典型的
には、ガラスやアクリル樹脂などであり、その屈折率は
1.5程度である。
【0008】図4の(A)に示すように、左前方から傾
斜面BCの上方に入射する太陽光線L10の反射光L11
経路は傾斜面ABと交差しないためこの被覆体から遠ざ
かる一方となり被覆体内に進入する機会を完全に逸す
る。また、同一の方向から傾斜面BCの下方に入射する
太陽光線L20の反射光L21の経路は、垂直面ABと交差
するためこの被覆体に進入する機会を再度得る。しかし
ながら、ここで反射されて進入の機会を逸した反射光L
22の経路は傾斜面BCとは交差しないためこの被覆体か
ら遠ざかる一方となり被覆体内に進入する機会を完全に
逸する。
【0009】これに対して、図4の(B)に示すよう
に、右前方から垂直面ABに入射する太陽光線L10の反
射光L11の経路は傾斜面BCと交差するため、この被覆
体に進入する機会を再度得る。また、ここで反射されて
進入の機会を逸した反射光L12の経路は再度垂直面AB
と交差するため、この被覆体内に進入する機会を再度得
る。ここで進入の機会を逸した反射光L13の経路は傾斜
面BCと再度交差するため、再度進入の機会を得る。こ
の傾斜面BCで進入の機会を逸した反射光L14はこの被
覆体から遠ざかる一方となり被覆体内に進入する機会を
完全に逸する。すなわち、右前方から垂直面ABに入射
する太陽光線L10は、進入の機会を完全に逸するまでに
4回にわたって進入の機会が与えられる。
【0010】また、太陽光線L10と並行に傾斜面BCの
上方に入射する太陽光線L20の反射光L21の経路は垂直
面ABと交差するため、この被覆体に進入する機会を再
度獲得する。ここで反射されて進入の機会を逸した反射
光L22の経路は垂直面ABと再度交差するため、なお進
入の機会が与えられる。以下、図示が煩雑になるため、
その先の光路は省略するが、反射光L22には垂直面AB
か傾斜面BCへの進入の機会がなお残されている。
【0011】このように、図4の場合には右前方から被
覆体に入射する太陽光線には左前方から入射する太陽光
線に比べて多数回にわたって被覆体への進入の機会が与
えられる。また、反射光の絶対量は反射の回数の増大と
共に減少してゆくので、多数回の反射を繰り返した末に
この被覆体から永久に遠ざかる反射光の絶対量は、1回
あるいは2回の反射でこの被覆体から永久に遠ざかる反
射光の絶対量に比べて極めて少ない。このため、図4の
場合には、右前方から被覆体に入射する太陽光線の入射
効率は、左前方から入射する太陽光線のそれに比べて増
加し、入射効率の異方性が生じる。
【0012】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係わる太陽電池の
被覆体10の構成を被覆対象の太陽電池20と共に示す
断面図である。被覆対象の太陽電池20は、表面から所
定の深さにpn接合が形成されたAlGaAsなどの半
導体基板21と、この半導体基板21の表面に所定間隔
で離散的に形成されて紙面と垂直方向に延在される帯状
の表面電極層群22a,22b,22c・・・と、半導
体基板21の裏面に形成される板状の裏面電極層23と
から構成され、表面電極層22a〜22eと裏面電極層
23との間に発生する光起電力が後段の電気回路(図示
せず)に供給される。
【0013】被覆体10は、無色透明のガラスやアクリ
ル樹脂などの透光性の物質を素材とし、表面側は波型の
形状を呈すると共に裏面側は平坦面を呈している。波形
の表面は、太陽電池20の表面に立てた法線の方向に延
在される垂直面11と太陽電池表面に対して角度θを成
す方向に延在される傾斜面12とが、所定のピッチで反
復されたものとなっている。この実施例では、垂直面1
1のピッチは太陽電池の表面電極層のピッチ(典型的に
は約1mm)の2倍の値に設定されると共に、各垂直面
が表面電極層の真上に配置されている。この被覆体10
の平坦な裏面は、接着剤層30によって太陽電池20の
表面に接合されている。
【0014】図2は、図1の被覆体の入射効率の指向性
を光線追跡法によって確認したシミュレーション結果で
ある。このシミュレーションに際しては、被覆体10の
屈折率を1.5、被覆体10の外部が空気(屈折率1.
0)、半導体基板20の屈折率を3.5、接着剤層30
と表面電極層22a,22b,22c・・・の厚みをゼ
ロ、表面電極層を完全反射面としその面積の半導体基板
21の全表面積に占める百分比を6.6% とし、反射
率は Fresnelの公式に従って算定している。
【0015】図2の縦軸は、半導体基板21に入射した
太陽光線の全光量の被覆体10に入射した太陽光線の全
光量に対する百分比(入射効率 %)である。横軸は、
太陽電池10の表面に立てた法線と入射太陽光線との成
す角度φ(°)であり、図1において太陽光線が右側か
ら入射する場合にφが正の値を取る。この入射効率は入
射角φを5°ずつ変化させながら算定されている。ま
た、パラメータは、図1のθであり、0°,45°,6
0°の三つの値が選択されている。
【0016】図3は、図2のシミュレーションの途中経
過の一部を示す概念図であり、矢印を付した直線は光路
であり、光線の近傍に表示されている数字は透過光や反
射光の光量である。各光量は、原入射光量の絶対量を1
00とした場合の絶対光量で表現してある。各光線の絶
対光量は透過や反射を繰り返す間に減少してゆくが、こ
の絶対光量が5以下に低下した光線については煩雑化を
避けるために図示を省略している。最初に傾斜面に入射
した100の光量のうち87.7の光量が透過し、1
2.3の光量が反射される。透過した87.7の光量は
半導体基板の表面に達し、このうち13.0の光量が反
射される。すなわち、半導体基板内に進入する絶対光量
は74.7である。この波型の構造が無限に続く場合を
想定しているため、図の左端から図外に出てゆく絶対光
量13.0の光線は、垂直面を透過した絶対光量12.
5の光線として左側から再び図中に現れている。
【0017】図2のシミュレーション結果から以下の結
論が導かれる。 1.太陽光線の入射方向のいかんによらず被覆体の表面
を波型にすることにより平坦な表面の被覆体よりも入射
効率を向上できる。 2.被覆体の表面を非対称な波型にすることにより太陽
光線の入射方向に応じて非対称な(指向性を持った)入
射効率が得られる。 3.指向性を利用しようとするφが正の領域内ではθ=
45°の波型の方がθ=60°の波型よりも入射効率が
大きい。 なお、図2において、平坦な表面(θ=0)の場合、当
然のことながら入射効率は入射方向によらず対称となる
ので、これと波型の表面についての入射効率とを比較す
ることにより、波型表面についての入射効率の非対称性
が一目瞭然となる。
【0018】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
わる太陽電池の被覆体は、表面に左右又は前後に非対称
な波型を形成することにより入射効率の指向性を生じさ
せる構成であるから、据え置き型の太陽電池と土台との
間に設置角度を調整するための付加的な機構が不要にな
り、構造を簡易・安価にできるという効果が奏される。
【0019】特に、ソーラーカー搭載用の太陽電池など
では、設置角度調整機構の付加によって車両全体の重量
や空気抵抗が増加したり、あるいは美観が損われるなど
の問題も有効に回避される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の被覆体の構造を被覆対象の
太陽電池と共に示す断面図である。
【図2】図1の構造について得られた入射効率のシミュ
レーション結果を示す特性図である。
【図3】図1の構造について得られた入射効率のシミュ
レーションの途中結果である透過光線や反射光線の経路
とこれらの絶対光量の一例を示す特性図である。
【図4】本発明の作用を説明するための概念図である。
【符号の説明】
10 被覆体 11 被覆体10の表面に形成された一方の傾斜面
(垂直面) 12 被覆体10の表面に形成された他方の傾斜面 20 被覆対称の太陽電池 30 接着剤層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】太陽電池の表面を覆うための透光性の板状
    又は膜状の太陽電池の被覆体において、 前記被覆体の表面側には左右又は前後非対称な傾斜面が
    適宜な間隔で形成されたことを特徴とする太陽電池の被
    覆体。
  2. 【請求項2】前記左右又は前後非対称な傾斜面のうち一
    方の傾斜面は前記太陽電池の表面に立てた法線と平行の
    向きに延在されると共に他方の傾斜面はこの一方の傾斜
    面との角度をほぼ45o とする向きに延在されることを
    特徴とする請求項1記載の太陽電池の被覆体。
JP4023167A 1992-01-13 1992-01-13 太陽電池の被覆体 Pending JPH05190884A (ja)

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JP4023167A JPH05190884A (ja) 1992-01-13 1992-01-13 太陽電池の被覆体

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5590495A (en) * 1995-07-06 1997-01-07 Bressler Group Inc. Solar roofing system
JP2009503881A (ja) * 2005-08-02 2009-01-29 サン−ゴバン グラス フランス 非対称的な特定構造を備えたプレートを有する太陽電池
JP2013205148A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Seiko Epson Corp 時計
JP2014192265A (ja) * 2013-03-26 2014-10-06 Lintec Corp 太陽電池用プリズム部材および太陽電池モジュール

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5590495A (en) * 1995-07-06 1997-01-07 Bressler Group Inc. Solar roofing system
US5830779A (en) * 1995-07-06 1998-11-03 Bressler Group Inc. Method of making photovoltaic module
JP2009503881A (ja) * 2005-08-02 2009-01-29 サン−ゴバン グラス フランス 非対称的な特定構造を備えたプレートを有する太陽電池
JP2013178530A (ja) * 2005-08-02 2013-09-09 Saint-Gobain Glass France 非対称的な特定構造を備えたプレートを有する太陽電池
JP2013205148A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Seiko Epson Corp 時計
JP2014192265A (ja) * 2013-03-26 2014-10-06 Lintec Corp 太陽電池用プリズム部材および太陽電池モジュール

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