JPH1131836A - Condenser type solar power generator and module - Google Patents

Condenser type solar power generator and module

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JPH1131836A
JPH1131836A JP9186257A JP18625797A JPH1131836A JP H1131836 A JPH1131836 A JP H1131836A JP 9186257 A JP9186257 A JP 9186257A JP 18625797 A JP18625797 A JP 18625797A JP H1131836 A JPH1131836 A JP H1131836A
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JP
Japan
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power generation
light
photovoltaic power
photoelectric conversion
concentrating
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JP9186257A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsuyoshi Uematsu
強志 上松
Mitsunori Ketsusako
光紀 蕨迫
Yoshiaki Yazawa
義昭 矢澤
Shinichi Muramatsu
信一 村松
Ken Tsutsui
謙 筒井
Hiroyuki Otsuka
寛之 大塚
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the area of a solar cell by shaping the reflection surface of a condenser reflector such that one point on the opening face side out of two points on each side of the cross-section on the opposite sides of the rotational axis is located on the outside of the other point when a reflective surface of a condenser type reflector is set by cutting with an arbitrary face including the rotational axis. SOLUTION: A line 6 is turned about a rotational axis 8 to form a reflective surface 3 in which a both sided photoelectric converter 1 is arranged longitudinally along the rotational axis 8. The reflective surface 3 of a condenser type reflector is shaped such that one point on the opening face side out of two points on each side of the cross-section on the opposite sides of the rotational axis is farther from the axis than the other point, i.e., is located on the outside of the other point, when the reflective surface is set by cutting with an arbitrary face including the rotational axis 8. According to the structure, the possibility of impinging on the both sided photoelectric converter 1 can be increased even if the profile thereof is low, and the condensation magnification can be enhanced resulting in the reduction of area of a solar cell.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は集光型太陽光発電装
置に関する。The present invention relates to a concentrating solar power generation device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】太陽光発電システムにおいて、発電コス
トを低減するために太陽光発電装置のコスト低減が求め
られている。このための一手段として集光型太陽光発電
装置を採用し、太陽光発電システムに用いられる光電変
換装置の使用量を低減する方法がある。従来は、図２６
（ａ）に示すように反射斜面９２からなる集光装置およ
びこの中に設置された両面型光電変換装置８５からなる
集光型太陽光発電装置や同図（ｂ）に示すような反射斜
面９２および反射曲面８７からなる集光装置およびこの
中に設置された両面型光電変換装置８５からなる集光型
太陽光発電装置がある。これらの装置では入射光８６が
反射斜面９２または反射曲面８７で反射されて両面型光
電変換装置８５に集光される。よって、光電変換装置の
みを全面に敷き詰めた場合に比べて集光型太陽光発電装
置では光電変換装置８５の使用量が（光電変換装置８５
面積）／（集光型太陽光発電装置表面９１面積）に低減
できる。この逆数を集光倍率という。但し、入射光８６
が全て光電変換装置８５に入射するわけではなく、入射
光８６の入射角度によっては集光型太陽光発電装置外に
出射してしまう。このような特性の指標として、入射光
８６が光電変換装置８５に集光される確率である光学効
率を用いる。上記集光型太陽光発電装置においては、光
学効率を高めるために集光型太陽光発電装置内部をガラ
スやアクリルなどの屈折率が空気より高く、且つ透明度
の高い媒体で充填している。これらは、たとえば「第１
３回 ヨーロピアン ホトボルタイック ソーラー エ
ネルギーコンファレンス」、 １９９５年、 １４８３
−１４８６ページに記載されている。2. Description of the Related Art In a photovoltaic power generation system, cost reduction of a photovoltaic power generation device is required to reduce power generation cost. As a means for achieving this, there is a method in which a concentrating solar power generation device is employed to reduce the amount of photoelectric conversion devices used in a solar power generation system. Conventionally, FIG.
(A) As shown in (a), a condensing device having a reflecting slope 92 and a concentrating solar power generation device having a double-sided photoelectric conversion device 85 installed therein, and a reflecting slope 92 as shown in FIG. And a condensing type photovoltaic device including a double-sided photoelectric conversion device 85 installed therein. In these devices, the incident light 86 is reflected by the reflection inclined surface 92 or the reflection curved surface 87 and condensed on the double-sided photoelectric conversion device 85. Therefore, compared to the case where only the photoelectric conversion device is spread over the entire surface, the amount of use of the photoelectric conversion device 85 in the concentrator photovoltaic power generation device is (the photoelectric conversion device 85
Area) / (area of the surface of the concentrator photovoltaic power generation device 91). This reciprocal is referred to as the light collection magnification. However, the incident light 86
Are not all incident on the photoelectric conversion device 85, but exit out of the concentrating solar power generation device depending on the incident angle of the incident light 86. As an index of such characteristics, the optical efficiency, which is the probability that the incident light 86 is condensed on the photoelectric conversion device 85, is used. In the concentrator photovoltaic power generator, the inside of the concentrator photovoltaic power generator is filled with a medium having a higher refractive index than glass such as glass or acrylic and having high transparency in order to increase the optical efficiency. These are, for example, "first
3rd European Photovoltaic Solar Energy Conference ", 1995, 1483
It is described on page -1486.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で用いて
いた平面や筒状の２次元構造の集光反射鏡では、図２６
（ａ）、（ｂ）に示すように反射斜面９２や反射曲面８
７に直角な方向の縦断面を見ると、左右の両辺が上に向
かって広がったりせばまったりする形状をしており、反
射面に平行な方向の縦断面を見ると、この断面の両端に
は反射面が存在しない。もし製造上の理由でこの断面の
両端に鏡を形成したとしてもこの面は垂直な反射鏡とな
る。この構造を用いて、太陽光線の全天年間日射のうち
直達光成分についてほぼ１００％の光学効率で集光出来
るように設計すると集光倍率が最大で４.５倍となる。
また、散乱光成分も含めた光学効率は全天年間日射量に
対しては光学効率９５％程度となる。しかし、太陽光発
電装置の変換効率を向上することにより発電コストを低
減しようとすると、高効率な光電変換装置を用いる必要
がある。このような高効率な光電変換装置は一般に製造
コストが高くなるので、これを用いた集光型太陽光発電
装置のコスト低減を図るためには光電変換装置の使用量
を低減するためにいっそうの集光倍率の向上が必要であ
る。The converging / reflecting mirror having a planar or cylindrical two-dimensional structure used in the above prior art is shown in FIG.
(A) and (b), as shown in FIG.
Looking at the vertical section perpendicular to 7, the left and right sides have a shape that expands and shrinks upward, and when you look at the vertical section parallel to the reflecting surface, Has no reflective surface. If mirrors are formed at both ends of this cross section for manufacturing reasons, this plane will be a vertical mirror. If this structure is designed so that the direct light component of the all-year solar radiation of the sun's rays can be condensed with almost 100% optical efficiency, the condensing magnification becomes 4.5 times at the maximum.
Further, the optical efficiency including the scattered light component is about 95% with respect to the total solar radiation. However, in order to reduce the power generation cost by improving the conversion efficiency of the solar power generation device, it is necessary to use a highly efficient photoelectric conversion device. Such a high-efficiency photoelectric conversion device generally has a high manufacturing cost. Therefore, in order to reduce the cost of a concentrating photovoltaic power generation device using the photoelectric conversion device, it is necessary to further reduce the usage of the photoelectric conversion device. It is necessary to improve the light collection magnification.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】集光反射鏡の反射面の形
状を上記従来技術の２次元構造に代えて３次元構造とす
る。具体的には、集光反射鏡と、この集光反射鏡の曲面
状の反射面と開口面とで囲まれた空間内に位置するよう
に設置された少なくとも表面および裏面に受光面を有す
る板状の両面型光電変換装置と、空間を充填している空
気より屈折率が高い媒体を有し、両面型光電変換装置は
その表面および裏面の受光面が反射面と対向するように
設置されており、集光反射鏡の反射面の形状は、開口面
および空間を通る軸を含む任意の面で切り出される反射
面の断面における上記軸の両側の辺がそれぞれの辺上の
任意の２点の中の開口面側の点が他の点と軸から等距離
に位置する関係および他の点より外側に位置する関係の
中の少なくとも外側に位置する関係となる軸が存在する
形状である集光型太陽光発電装置により上記課題を解決
することが出来る。The shape of the reflecting surface of the condenser mirror is changed to a three-dimensional structure instead of the two-dimensional structure of the prior art. Specifically, a condensing reflector, and a plate having a light receiving surface on at least the front surface and the back surface which is installed so as to be located in a space surrounded by the curved reflecting surface and the opening surface of the condensing reflector. -Shaped double-sided photoelectric conversion device and a medium having a higher refractive index than the air that fills the space, and the double-sided photoelectric conversion device is installed such that the light receiving surface on the front surface and the back surface faces the reflection surface. The shape of the reflecting surface of the condensing reflecting mirror is such that the sides on both sides of the axis in the cross section of the reflecting surface cut out by an arbitrary surface including the opening surface and the axis passing through the space are two arbitrary points on each side. A condensed light beam having a shape in which an axis that has a relation in which the point on the side of the opening surface is located at the same distance from the axis as the other point and at least outside the relation located outside the other point is present. The above problem can be solved by a solar photovoltaic power generation device.

【０００５】また、集光反射鏡の反射面の形状を回転体
としても良い。この場合の上記軸は回転体の回転軸であ
る。[0005] The shape of the reflecting surface of the condensing and reflecting mirror may be a rotating body. In this case, the axis is the rotation axis of the rotating body.

【０００６】[0006]

【発明の実施の形態】説明を容易にするために集光反射
鏡の反射面の形状が回転体の例を図１および図２を用い
て説明する。集光反射鏡の曲面状の反射面の３次元構造
の形状は、図１では回転軸８の回りに直線（曲率ゼロの
曲線）６を回転して得られるコーン状であり、図２では
回転軸８の回りに円弧６を回転して得られるｔｏｒｕｓ
状である。両面型太陽光発電装置１は、集光反射鏡の開
口面と反射面で囲まれた空間内に回転軸８に沿って設置
され、この空間に空気より屈折率の高い媒体が充填され
ている。また、図１および図２の例では、反射面が光の
入射面側に近づくに従って外側に広がる形状となってい
るが、その一部に、外側に広がらず同じ広さの形状の部
分が存在していても良い。すなわち、回転体形状を持っ
た反射面の一部が回転軸に平行であっても良い。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS For the sake of simplicity, an example in which the shape of a reflecting surface of a condensing reflector is a rotating body will be described with reference to FIGS. The shape of the three-dimensional structure of the curved reflecting surface of the condensing reflecting mirror is a cone shape obtained by rotating a straight line (curve with no curvature) 6 around a rotation axis 8 in FIG. Torus obtained by rotating arc 6 around axis 8
It is. The double-sided photovoltaic power generation device 1 is installed along a rotation axis 8 in a space surrounded by an opening surface and a reflection surface of a condenser mirror, and this space is filled with a medium having a higher refractive index than air. . In addition, in the examples of FIGS. 1 and 2, the reflection surface has a shape that spreads outward as it approaches the light incident surface side. May be. That is, a part of the reflecting surface having the shape of the rotating body may be parallel to the rotation axis.

【０００７】また、本発明の本質から見ると、このよう
な回転体でなくても効果がある場合がある。すなわち、
反射面が光の入射面側に近づくに従って外側に広がるよ
うな形状であれば回転体でなくても良い。またその一部
に、外側に広がらず同じ広さの形状の部分が存在してい
ても良い。その一例として図１１がある。図１１では、
曲率が異なる２つの曲線を１本の回転軸で回転して得ら
れる２つの回転体の側面をの一部を使用し、かつこれら
の側面を他の面でつなぎ合わせて１つの曲面に合成して
いる。このＸ−Ｚ断面形状は長円である。面型光電変換
装置はその表面および裏面の受光面が反射面と対向する
ように設置される。In view of the essence of the present invention, there is a case where an effect is obtained even if such a rotating body is not used. That is,
It is not necessary to use a rotating body as long as the reflecting surface has a shape that spreads outward as it approaches the light incident surface side. In addition, a part of a shape having the same size without spreading outward may be present in a part thereof. FIG. 11 shows an example. In FIG.
A part of the side surfaces of two rotating bodies obtained by rotating two curves having different curvatures with one rotation axis is used, and these side surfaces are joined by another surface to combine them into one curved surface. ing. This XZ cross-sectional shape is an ellipse. The surface type photoelectric conversion device is installed such that the light receiving surfaces on the front surface and the back surface face the reflection surface.

【０００８】さらに反射面の形状を一般化すると、上記
課題を解決するための手段の第１段落の記述のようにな
る。When the shape of the reflecting surface is further generalized, it is as described in the first paragraph of the means for solving the above-mentioned problem.

【０００９】次に、それと反射面とで囲まれた空間を形
作る開口面について図３０を用いて説明する。図３０
（ａ）に示すような、反射面３の端部に凹凸がない場合
は、光入射面側（図の上部）の反射面３の端部を外周部
１０４とする平面が開口面であることは容易に理解でき
る。また、図３０（ｂ）に示すように反射面の端部に凹
凸がある場合は、反射面３の端部の中で、最も内側（図
の下側）に位置する点１０６を含む平面１０５と反射面
３との交線を外周部１０４とする平面が開口面となる。
言い換えると、その平面以外の部分はすべて反射面で囲
まれた空間の中で、体積が最も大きい空間を形作る平面
が開口面である。Next, an opening surface forming a space surrounded by the reflection surface and the reflection surface will be described with reference to FIG. FIG.
As shown in (a), when the end of the reflecting surface 3 has no irregularities, the opening surface should be a plane having the outer end 104 as the end of the reflecting surface 3 on the light incident surface side (upper part in the figure). Is easy to understand. In addition, as shown in FIG. 30 (b), when the end of the reflecting surface has irregularities, the plane 105 including the point 106 located at the innermost (lower side in the figure) among the ends of the reflecting surface 3. A plane having an outer peripheral portion 104 as a line of intersection between the light and the reflection surface 3 is an opening surface.
In other words, the opening plane is the plane that forms the space with the largest volume in the space surrounded by the reflection surface in all other parts than the plane.

【００１０】また、本発明の本質から見れば、両面型光
電変換装置の位置については、空間内にそれが存在して
いることが第１条件である。したがって、その一部が開
口面を越えて空間の外側に存在していても問題はなく、
課題を解決するための手段の第１段落の記載はこのよう
な構成も含んでいる。In addition, in view of the essence of the present invention, the first condition for the position of the double-sided photoelectric conversion device is that it is present in the space. Therefore, there is no problem even if a part of it exists outside the space beyond the opening surface,
The description in the first paragraph of the means for solving the problem includes such a configuration.

【００１１】次に、太陽光を実際に当てたときの本発明
の動作を説明する。太陽光線は直達光、散乱光に分けら
れる。直達光は春分の太陽の傾きを中心に季節に応じて
±２３.５度南北方向に傾き、朝晩では水平から南中時
の角度まで大きく変化する。また、散乱光は全天に一様
に分布しており、その日本における強度は直達光７０
％、散乱光３０％の割合である。このような太陽の日周
運動や季節における太陽高度の変化に対応して太陽光発
電装置の角度を高精度で変化させる追尾型の集光型太陽
光発電装置ではレンズを光電変換装置の前面に設置する
ことにより高集光倍率で高光学効率を得ることが出来
る。しかし、非追尾型（固定型）または季節ごとに集光
型太陽光発電装置の設置角度を調整する程度の可動式集
光型太陽光発電装置では東西に±９０度、南北に±２
３.５度の範囲で分布する７０％の直達光を高効率で集
光し、かつ全天に分布する３０％の散乱光も装置の角度
を変えることなくなるべく高効率で集光する必要があ
る。このような非追尾型または可動式集光型太陽光発電
装置では集光光学系の有効受光角度を十分に広く設計す
る必要がある。Next, the operation of the present invention when sunlight is actually applied will be described. Sun rays are divided into direct light and scattered light. The direct light inclines ± 23.5 degrees north-south according to the season around the inclination of the equinox sun, and changes greatly from horizontal to mid-south in the morning and evening. The scattered light is uniformly distributed in the whole sky, and its intensity in Japan is 70
% And 30% of scattered light. In a tracking concentrating solar power generation device that changes the angle of the solar power generation device with high accuracy in response to such sun's diurnal movement and seasonal change in the solar altitude, a lens is placed in front of the photoelectric conversion device. By setting it, high optical efficiency can be obtained at a high light-condensing magnification. However, a non-tracking type (fixed type) or a movable concentrating photovoltaic power generation device that adjusts the installation angle of the concentrating photovoltaic power generation device every season is ± 90 degrees east-west and ± 2 degrees north-south.
It is necessary to efficiently collect 70% direct light distributed in the range of 3.5 degrees, and to collect 30% scattered light distributed in the whole sky with high efficiency so as not to change the angle of the device. is there. In such a non-tracking type or movable concentrating photovoltaic power generation device, it is necessary to design the effective light receiving angle of the condensing optical system to be sufficiently wide.

【００１２】上記のような非追尾型または可動式集光型
太陽光発電装置に用いるための集光型太陽光発電装置に
関する本発明の実施の形態を、集光反射鏡の曲面状の反
射面として回転軸中心に直線を回転して得られた３次元
回転体構造を持つ場合について図１を用いて説明する。
図１（ａ）には回転体の鳥瞰図、同図（ｂ）には上面
図、同図（ｃ）には側面図、同図（ｄ）には正面図、同
図（ｅ）には回転方向の説明図を示す。An embodiment of the present invention relating to a concentrating solar power generation device for use in a non-tracking type or movable concentrating solar power generation device as described above will be described with reference to a curved reflecting surface of a condensing reflecting mirror. With reference to FIG. 1, a case will be described in which a three-dimensional rotator structure obtained by rotating a straight line about a rotation axis is used.
1 (a) is a bird's-eye view of the rotating body, FIG. 1 (b) is a top view, FIG. 1 (c) is a side view, FIG. 1 (d) is a front view, and FIG. FIG.

【００１３】まず図１（ｅ）に示すように回転軸８を中
心に第１の直線（曲率ゼロの曲線）６を回転して反射面
３を形成する。この反射面３の内部に両面型光電変換装
置１を回転軸に沿って縦方向に設置する。これにより入
射光１６は反射面３で反射され両面型光電変換装置１に
入射する。このように反射面３を設置することにより、
入射光１６の入射角度が大きい場合や、入射光１６が集
光装置表面１０の端に入射した場合などに直接両面型光
電変換装置１に入射しない光も反射によって両面型光電
変換装置１に集光することが出来る。また、反射面内部
２に屈折率が空気より高い媒体を充填することにより、
入射光１６が集光装置表面１０で屈折により曲げられる
ため、実質的に入射角を小さくすることが出来る。さら
には反射面３で反射を繰り返し集光装置表面１０に光が
当たった場合に、その角度によっては集光装置表面１０
で全反射し再び集光装置７内部に閉じ込められるため、
光学効率が高くなる。この形状においては、上記の第１
の反射面３の光入射面側（上部）の端面を外周とする円
形の平面を開口面と定義する。このような集光型太陽光
発電装置の集光反射鏡の反射面の形状においては、上記
回転軸を含む任意の面で反射面を切り出したときに、こ
の断面の軸の両側のそれぞれの辺の形状は、その辺の任
意の２点の中の開口面側の点がもう一つの点よりも軸か
ら遠くに、すなわち外側に位置する。First, as shown in FIG. 1E, a first straight line (curve having no curvature) 6 is rotated about a rotation axis 8 to form the reflection surface 3. Inside the reflecting surface 3, the double-sided photoelectric conversion device 1 is installed vertically along the rotation axis. Thereby, the incident light 16 is reflected by the reflection surface 3 and enters the double-sided photoelectric conversion device 1. By installing the reflecting surface 3 in this way,
When the incident angle of the incident light 16 is large or when the incident light 16 is incident on the edge of the light collecting device surface 10, light that does not directly enter the double-sided photoelectric conversion device 1 is also collected by the double-sided photoelectric conversion device 1 by reflection. Can light. Also, by filling the inside of the reflecting surface 2 with a medium having a higher refractive index than air,
Since the incident light 16 is bent by refraction on the light-collecting device surface 10, the incident angle can be substantially reduced. Further, when light is repeatedly reflected on the reflecting surface 3 and hits the light collecting device surface 10, depending on the angle thereof, the light collecting device surface 10
And is confined inside the light collecting device 7 again.
Optical efficiency increases. In this shape, the first
A circular plane having the end surface on the light incident surface side (upper side) of the reflecting surface 3 as an outer periphery is defined as an opening surface. In the shape of the reflecting surface of the concentrating reflecting mirror of such a concentrating solar power generation device, when the reflecting surface is cut out by an arbitrary surface including the rotation axis, each side on both sides of the axis of the cross section is cut out. Is such that a point on the opening surface side of any two points on the side is located farther from the axis, that is, outside, than another point.

【００１４】この構造において直線６と集光装置表面５
とのなす角度θは、主に集光したい太陽光の最も傾いた
光の入射角をθin、集光装置７内部の屈折率をｎとする
と反射面３で反射された光が集光装置表面１０に当たり
全反射するための条件は θ > {arcsin(1/n)+arcsin(sin(θin)/n) }/2 である。θin＝２３.５度、ｎ＝１.５とすると、θ＞２
８.６度となる。この場合の集光倍率は５.７６となる。In this structure, the straight line 6 and the light collector surface 5
When the incident angle of the most inclined light of the sunlight to be condensed is θ in , and the refractive index inside the light condensing device 7 is n, the light reflected by the reflecting surface 3 is mainly the light condensing device. conditions for total internal reflection strikes the surface 10 is θ> {arcsin (1 / n ) + arcsin (sin (θ in) / n)} is a / 2. Assuming that θ in = 23.5 degrees and n = 1.5, θ> 2
8.6 degrees. The light collection magnification in this case is 5.76.

【００１５】次に反射面３の高さより低い両面型光電変
換装置１を用い、反射面３として回転軸中心に曲線を回
転して得られた３次元回転体構造を持つ場合について図
２を用いて説明する。図２（ａ）には回転体の鳥瞰図、
同図（ｂ）には上面図、同図（ｃ）には側面図、同図
（ｄ）には正面図、同図（ｅ）には回転方向の説明図を
示す。Next, FIG. 2 shows a case where the two-sided photoelectric conversion device 1 having a height lower than the height of the reflecting surface 3 is used, and the reflecting surface 3 has a three-dimensional rotator structure obtained by rotating a curve around a rotation axis. Will be explained. FIG. 2A is a bird's-eye view of the rotating body,
FIG. 4B is a top view, FIG. 4C is a side view, FIG. 4D is a front view, and FIG.

【００１６】この集光装置７においては両面型光電変換
装置１の高さが低く反射面３の集光装置表面１０に位置
する開口面の内側に両面型光電変換装置１が設置されて
いる。このため、反射面３で反射された光がより効率良
く両面型光電変換装置１に入射するように曲線６の回転
体からなる反射面３を用いる。これにより、反射面３で
反射される場合に、集光装置表面１０の端に入射した光
は中心部に入射した光よりも大きく角度が変わるため、
両面型光電変換装置１の高さが低くても両面型光電変換
装置１に入射する確率を高くすることが出来る。図４
（ａ）に曲線６として円弧を用いた場合について説明す
る。まず、両面型光電変換装置１と同じ高さの水平面を
仮集光面１１とする。対称軸１２の左側に入射する光１
６について考えると、２３.５度傾いた光が屈折率１.５
の媒体で満たした集光装置の表面１０を通過すると傾き
は１５.４度となる。この傾きの光が仮集光面１１の右
端に入射するためには、円弧６の焦点１５が仮集光面１
１の右端にある必要がある。円の焦点距離は半径の約
０.４７６の距離にあるので仮集光面１１の幅を２と
し、円弧の焦点１５が仮集光面１１の右端にあって、円
弧が仮集光面１１の左端を通過するように設計すると、
円の半径が２.７７、円の中心１４の位置が仮集光面１
１の上１.４、対称軸１２の右１.３９にくる。この円弧
の対称軸１２との交点から左側で高さが円の中心までの
円弧６を対称軸１２回りに回転することにより０度から
２３.５度の傾きを持つ入射光が仮集光面１１に入射す
るように反射面３を設計することが出来る。この場合の
両面型光電変換装置１の高さは約１.０となる。仮集光
面に入射した光は円弧６で反射されほとんどが両面型光
電変換装置１に入射する。また、この設計では円の焦点
距離は半径の約０.４７６としたが円弧の端で反射され
た光の焦点距離は短くなるため実際には２３.５度以上
傾いた光でもこの円弧６を用いて集光することが出来
る。この説明では２３.５度傾いた光につて説明したが
これ以外の傾きについても同様に設計することが出来
る。In this light collecting device 7, the double-sided photoelectric conversion device 1 has a low height, and the double-sided photoelectric conversion device 1 is installed inside the opening surface of the reflection surface 3 located on the light collecting device surface 10. For this reason, the reflection surface 3 composed of the rotating body of the curve 6 is used so that the light reflected by the reflection surface 3 is more efficiently incident on the double-sided photoelectric conversion device 1. As a result, when the light is reflected by the reflecting surface 3, the light incident on the end of the light-collecting device surface 10 changes its angle more greatly than the light incident on the central portion.
Even if the height of the double-sided photoelectric conversion device 1 is low, the probability of incidence on the double-sided photoelectric conversion device 1 can be increased. FIG.
A case where an arc is used as the curve 6 in FIG. First, a horizontal plane having the same height as the double-sided photoelectric conversion device 1 is defined as a temporary light-collecting surface 11. Light 1 incident on the left side of the symmetry axis 12
Considering the case of No. 6, light inclined at 23.5 degrees has a refractive index of 1.5.
After passing through the surface 10 of the light collecting device filled with the medium, the inclination becomes 15.4 degrees. In order for the light of this inclination to be incident on the right end of the temporary focusing surface 11, the focal point 15 of the arc 6 is
1 must be at the right end. Since the focal length of the circle is about 0.476 of the radius, the width of the temporary light-collecting surface 11 is set to 2 and the focal point 15 of the arc is at the right end of the temporary light-collecting surface 11. Is designed to pass through the left edge of
The radius of the circle is 2.77, and the position of the center 14 of the circle is the temporary focusing surface 1.
It is 1.4 above 1 and 1.39 to the right of the axis of symmetry 12. By rotating the arc 6 around the symmetry axis 12 on the left side from the intersection with the symmetry axis 12 to the center of the circle around the symmetry axis 12, the incident light having an inclination of 0 to 23.5 degrees is temporarily collected. The reflecting surface 3 can be designed so as to be incident on the reflecting surface 3. In this case, the height of the double-sided photoelectric conversion device 1 is approximately 1.0. The light that has entered the temporary light-collecting surface is reflected by the arc 6 and mostly enters the double-sided photoelectric conversion device 1. In this design, the focal length of the circle is about 0.476 in radius, but the focal length of the light reflected at the end of the arc is short. Can be used to collect light. In this description, the light tilted at 23.5 degrees has been described, but other tilts can be similarly designed.

【００１７】上記のような例では、回転体からなる曲面
状の反射面の断面において、回転軸を境に一方の側の曲
線の形状は、これと反対側の曲線と、両面型光電変換装
置の開口面側の側面を通る回転軸に垂直に引いた直線と
の交点を焦点に持つ円弧である。この形状においては、
上記の第１の反射面３の光入射面側（上部）の端面を外
周とする円形の平面が開口面である。このように円弧を
用いた場合は円弧の傾きが開口部端で垂直となる。ま
た、反射面の開口部側の端部に垂直な鏡面を追加しても
鏡面の反射率が高い場合は光学効率が低下しない。この
ため、これらの場合には、上記断面の軸の両側のそれぞ
れの辺の形状は、その開口面側の端部では、辺の任意の
２点が軸から等距離に位置するようになることがある
が、少なくとも開口面に遠い部分では開口面側の点が外
側に位置する。In the above-described example, in the cross section of the curved reflecting surface composed of the rotating body, the shape of the curve on one side with respect to the axis of rotation is the shape of the curve on the opposite side and the shape of the double-sided photoelectric conversion device. Is a circular arc having a focal point at the intersection with a straight line drawn perpendicularly to the rotation axis passing through the side surface on the opening surface side. In this shape,
A circular plane having the outer end surface on the light incident surface side (upper part) of the first reflection surface 3 as an outer periphery is an opening surface. When an arc is used in this way, the inclination of the arc becomes vertical at the end of the opening. Further, even if a mirror surface perpendicular to the end of the reflection surface on the opening side is added, the optical efficiency does not decrease when the reflectance of the mirror surface is high. Therefore, in these cases, the shape of each side on both sides of the axis of the cross section is such that, at the end on the opening surface side, any two points on the side are positioned equidistant from the axis. However, at least in a portion far from the opening surface, a point on the opening surface side is located outside.

【００１８】次に、集光効率を高めるために第１の直線
または曲線より曲率が大きく、開口面より遠い側に設置
された第２の曲線の回転体からなる第２の反射面４を持
つ集光型太陽光発電装置について図３および図４（ｂ）
を用いて説明する。図３（ａ）には回転体の鳥瞰図、同
図（ｂ）には上面図、同図（ｃ）には側面図、同図
（ｄ）には正面図、同図（ｅ）には回転方向の説明図を
示す。Next, in order to increase the light-collecting efficiency, a second reflecting surface 4 having a curvature larger than that of the first straight line or the curved line and formed of a rotating body of the second curved line provided on the side farther from the opening surface is provided. 3 and 4 (b) regarding the concentrating solar power generation device
This will be described with reference to FIG. 3 (a) is a bird's-eye view of the rotating body, FIG. 3 (b) is a top view, FIG. 3 (c) is a side view, FIG. 3 (d) is a front view, and FIG. FIG.

【００１９】第１の曲線として円弧を用いた場合、集光
装置７は第１の曲線６に加えて仮集光面１１の下に仮集
光面１１と同じ幅の円弧からなる第２の曲線９を持つ。
この構造では第２の反射面４が半球状をしているため仮
集光面１１を通過した光は全て両面型光電変換装置１に
入射する。基本的設計は図２および図４（ａ）に示す場
合と同様で図４（ｂ）に示すように第２の曲線９を追加
しただけである。また第２の曲線が円弧でなくても第１
の曲線より曲率の大きい曲線を用いることにより集光効
率を高めることが出来る。In the case where an arc is used as the first curve, the light-collecting device 7 includes a second arc having the same width as the temporary light-condensing surface 11 below the temporary light-condensing surface 11 in addition to the first curve 6. It has a curve 9.
In this structure, since the second reflection surface 4 has a hemispherical shape, all light passing through the temporary light-collecting surface 11 enters the double-sided photoelectric conversion device 1. The basic design is the same as the case shown in FIGS. 2 and 4 (a), and only the second curve 9 is added as shown in FIG. 4 (b). Even if the second curve is not a circular arc, the first curve
By using a curve having a larger curvature than the curve of (1), the light collection efficiency can be increased.

【００２０】上記の集光型太陽光発電装置において両面
型光電変換装置１の外形を図５（ａ）、（ｂ）や図６
（ａ）、（ｂ）に示すようにすることにより両面型光電
変換装置１の一部が集光装置外部にはみ出した構造を形
成することができる。この構造により、集光装置からは
み出した部分１８に形成された電極から容易に外部電気
配線とのコンタクトをとることが出来る。In the above concentrator photovoltaic power generation device, the external appearance of the double-sided photoelectric conversion device 1 is shown in FIGS.
With the configuration shown in (a) and (b), a structure in which a part of the double-sided photoelectric conversion device 1 protrudes outside the light-collecting device can be formed. With this structure, it is possible to easily make contact with the external electric wiring from the electrode formed in the portion 18 protruding from the light collecting device.

【００２１】また、上記の集光型太陽光発電装置におい
て、反射面１９としての断面が溝構造を持つ溝付きの反
射面を採用した構造について図７を用いて説明する。こ
の溝は回転体形状をした反射面１９の上に回転軸方向に
向かって形成されている。同図（ａ）に示すように反射
面３で反射された反射光２０が光軸２２に沿って走る場
合、この光が集光装置表面１０に入射する角度２４が全
反射するには大きすぎる場合、この光は集光装置表面１
０を透過して集光装置外へ出射してしまう。しかし、同
図（ｂ）に示すように溝付きの反射面１９で反射される
と、この溝により光軸２３に沿って反射されるため反射
光２１と集光装置表面１０とが成す角度２５が同図
（ａ）の場合よりも小さくなる。このため集光装置表面
１０で全反射し再び集光装置内部に折り返されるため集
光効率が高まる。The structure of the above concentrator photovoltaic power generation apparatus employing a grooved reflecting surface having a groove structure in the cross section as the reflecting surface 19 will be described with reference to FIG. The groove is formed on the rotating surface of the reflecting surface 19 in the direction of the rotation axis. When the reflected light 20 reflected by the reflecting surface 3 runs along the optical axis 22 as shown in FIG. 3A, the angle 24 at which this light enters the light collector surface 10 is too large to be totally reflected. In this case, this light is
The light passes through 0 and exits the light collecting device. However, when the light is reflected by the grooved reflecting surface 19 as shown in FIG. 2B, the light is reflected along the optical axis 23 by the groove, and the angle 25 formed between the reflected light 21 and the light collecting device surface 10. Is smaller than in the case of FIG. Therefore, the light is totally reflected on the light-collecting device surface 10 and turned back inside the light-collecting device, so that the light-collecting efficiency is increased.

【００２２】次に、曲線６として放物線の一部を用いた
場合の反射面３の設計法について図８を用いて説明す
る。Next, a method of designing the reflecting surface 3 when a part of a parabola is used as the curve 6 will be described with reference to FIG.

【００２３】基本的には図３を用いて説明した円弧を用
いた場合と同様である。放物線は焦点距離をｐとすると
ｘ−ｙ平面ではｙ＝（ｘ2）/４ｐと表される。この曲線
を中心軸１３とｙ軸が一致するように傾けて、放物線の
原点１４と焦点１５が中心軸１３上を通り焦点が仮集光
面１１の右端にくるようにする。また、この放物線６が
仮集光面１１の左端を通るように設計すると放物線６が
得られる。この場合、集光装置表面１０は放物線の傾き
が垂直になる所まで高くすることが出来る。しかし、こ
れでは集光装置の高さが両面型光電変換装置１に比べて
非常に高くなり、ひいては集光型太陽光発電装置の高さ
が高くなってしまう。また、この高さが高いと、この集
光装置で確実に集光できる最も傾いた光の角度より大き
い角度の入射角を持つ入射光はほとんど両面型光電変換
装置１に集光することが出来なくなる。このため、集光
倍率と光学効率の積が最も高くなるように集光装置表面
１０の位置を決定することが重要である。また、更に光
学効率を高めるために、図９に示すように円弧からなる
第２の曲線９を用いることが考えられる。Basically, this is the same as the case where the arc described with reference to FIG. 3 is used. The parabola is expressed as y = (x 2 ) / 4p in the xy plane, where p is the focal length. This curve is tilted so that the central axis 13 and the y-axis coincide with each other, so that the origin 14 and the focal point 15 of the parabola pass on the central axis 13 so that the focal point comes to the right end of the temporary light-collecting surface 11. If the parabola 6 is designed to pass through the left end of the temporary light-collecting surface 11, the parabola 6 is obtained. In this case, the light-collecting device surface 10 can be raised to a point where the inclination of the parabola becomes vertical. However, in this case, the height of the light-collecting device is significantly higher than that of the double-sided photoelectric conversion device 1, and the height of the light-collecting solar power generation device is eventually increased. When the height is high, almost all incident light having an incident angle larger than the angle of the most inclined light that can be surely condensed by this light condensing device can be condensed on the double-sided photoelectric conversion device 1. Disappears. For this reason, it is important to determine the position of the light-collecting device surface 10 so that the product of the light-collecting magnification and the optical efficiency becomes highest. In order to further increase the optical efficiency, it is conceivable to use a second curve 9 composed of a circular arc as shown in FIG.

【００２４】上記の例は、回転体からなる曲面状の反射
面の断面において、回転軸を境に一方の側の曲線の形状
は、これと反対側の曲線と、両面型光電変換装置の開口
面側の側面を通る回転軸に垂直に引いた直線との交点を
焦点に持つ放物線の一部である。In the above example, in the cross section of the curved reflecting surface composed of the rotating body, the shape of the curve on one side with respect to the rotation axis is the shape of the curve on the opposite side and the opening of the double-sided photoelectric conversion device. It is a part of a parabola whose focal point is the intersection with a straight line drawn perpendicular to the rotation axis passing through the side surface.

【００２５】これまで述べたように第１の曲線としては
円弧反射鏡、放物線反射鏡などが代表的な形状として考
えられるが、両面型光電変換装置の製造コストと集光倍
率および光学効率を勘案して集光型太陽光発電装置の製
造コストが最も小さくなる構造を採用することが望まし
い。この様な構造においては、上記円弧反射鏡、放物線
反射鏡に加えてこれらの間の形状を持つ曲線反射鏡を用
いることが好ましい場合がある。また、工作精度の限界
や、工作コスト面での制約からあえてこれらの曲線に精
度良く一致した曲線を用いず凹凸部の曲率を小さくした
り面精度を下げて作成する場合が生じることが考えれれ
る。これらの場合においても、太陽光線の波長のうち光
電変換装置が光電変換に利用する範囲の波長の光が拡散
反射にならずに、目視で正反射と認められる程度の反射
面の精度があれば十分であり、曲線の主な部分を上記設
計の曲線の形状に近づけることにより集光型太陽光発電
装置の製造コストの低減が図れることはいうまでもな
い。As described above, as the first curve, an arc-shaped reflecting mirror, a parabolic reflecting mirror, or the like can be considered as a typical shape. However, in consideration of the manufacturing cost of the double-sided photoelectric conversion device, the light-collecting magnification, and the optical efficiency. It is desirable to adopt a structure that minimizes the manufacturing cost of the concentrating solar power generation device. In such a structure, it may be preferable to use a curved reflecting mirror having a shape between them in addition to the arc reflecting mirror and the parabolic reflecting mirror. In addition, due to limitations in machining accuracy and restrictions in terms of machining cost, it is conceivable that a case may occur in which the curvature of the uneven portion is reduced or the surface accuracy is reduced without using a curve that precisely matches these curves. . Also in these cases, if the wavelength of the sunlight is within the range used by the photoelectric conversion device for photoelectric conversion in the wavelength of sunlight, the light is not diffusely reflected, but the reflective surface has such an accuracy that it can be visually recognized as regular reflection. Needless to say, the manufacturing cost of the concentrator photovoltaic power generation device can be reduced by making the main part of the curve close to the shape of the curve of the above design.

【００２６】図２９（ａ）、（ａ’）に示すように、第
１の反射面の断面が折れ線になるような凸部を持つ、言
い換えると、異なる傾きを持つ複数の反射面を組み合わ
せた形状を持つ第１の多段反射面１００によって上記の
反射面を近似したり、さらには図２９（ｂ）、（ｂ’）
のように第２の反射面として多段反射面１０１を用いて
第２の反射面を近似したりすることも考えられる。As shown in FIGS. 29 (a) and (a '), a plurality of reflecting surfaces having a convex portion whose cross section of the first reflecting surface is a polygonal line, in other words, having a different inclination are combined. The above-mentioned reflection surface is approximated by the first multi-stage reflection surface 100 having a shape, and further, FIGS. 29 (b) and (b ′)
It is also conceivable to approximate the second reflection surface by using the multi-stage reflection surface 101 as the second reflection surface.

【００２７】また、図２９（ｃ）、（ｃ’）に示すよう
に、上面から見た場合に多角形になるように形成した場
合は、断面形状が曲線の場合には縦方向の多段反射面
の、折れ線の場合には多面体の第１または第２の多段反
射面または集光反射多面を持つ。As shown in FIGS. 29 (c) and 29 (c '), when formed so as to be polygonal when viewed from above, when the cross-sectional shape is a curve, vertical multi-stage reflection is performed. In the case of a polygonal line, it has a polyhedral first or second multi-stage reflecting surface or a condensing reflecting poly surface.

【００２８】上記のような集光型太陽光発電装置を複数
個用いて集光型太陽光発電モジュールを形成する場合に
は図１０（ａ）に示すように各集光装置表面１０の向き
を一定にしてモジュールを形成する。しかし、これでは
モジュール表面に入射した光２９が全て同一方向に反射
されてしまう。このためモジュールの表面に鏡を設置し
たのと同じになり、太陽光の角度によっては周辺に反射
光３０によるスポットが生じ、まぶしさによる不快感を
与えたり、場合によってはこれが原因となって事故を引
き起こすことも考えられる。この様な反射光による害の
発生を防止するために集光装置表面１０を曲面にした
り、各集光装置表面１０の表面を若干傾けて、その傾き
を各方向にバラバラに向けることにより反射の害を低減
することが考えられる。この一例として、図１０（ｂ）
に示すように集光装置表面にレンズ状の曲面２８を設け
た場合、この曲面２８の曲率が大きくなるほど反射によ
る害は低減できるが集光装置の光学効率は低下する。ま
た、凹凸が大きくなると塵埃がモジュール表面に堆積し
やすくなってしまう。特に光学効率の低下を抑制するた
めにはレンズ厚みをレンズ幅の１５％以下に抑える必要
がある。When a concentrating photovoltaic power generation module is formed using a plurality of the concentrating photovoltaic power generating devices as described above, the direction of each concentrating photovoltaic device surface 10 is changed as shown in FIG. A module is formed with a constant. However, in this case, the light 29 incident on the module surface is all reflected in the same direction. This is the same as installing a mirror on the surface of the module. Depending on the angle of the sunlight, spots due to the reflected light 30 may be generated around the module, causing discomfort due to glare, and in some cases this may cause an accident. It is also possible to cause. In order to prevent the occurrence of harm caused by such reflected light, the surface of the light-collecting device 10 is curved, or the surface of each light-collecting device surface 10 is slightly inclined, and the inclination of the light is directed in various directions. It is conceivable to reduce harm. As an example of this, FIG.
In the case where the lens-shaped curved surface 28 is provided on the surface of the light-collecting device as shown in (1), as the curvature of the curved surface 28 increases, the harm caused by reflection can be reduced, but the optical efficiency of the light-collecting device decreases. Further, when the irregularities become large, dust tends to be deposited on the module surface. In particular, in order to suppress a decrease in optical efficiency, it is necessary to suppress the lens thickness to 15% or less of the lens width.

【００２９】また、上記レンズの形状としては、図２８
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような凹凸面からなる集
光型太陽光発電装置表面９０をＹ軸回りに回転して得ら
れるレンズ状などの回転体表面や、これらをＺ軸方向に
長く伸ばして得られるシリンドリカルレンズなどの２次
元的な曲面、さらにはこれらの形状を多面体で近似した
形状などが考えられる。The shape of the lens is shown in FIG.
(A), (b), and (c) the surface of the concentrating photovoltaic power generation device 90 having an uneven surface is rotated around the Y axis. A two-dimensional curved surface such as a cylindrical lens obtained by extending the lens in the axial direction, and a shape approximating these shapes with a polyhedron can be considered.

【００３０】太陽光の中で約７０％を占める直達光成分
は春分の傾きを中心に季節に応じて±２３.５度南北に
傾き、朝晩では水平から南中時の角度まで主に東西方向
に大きく変化する。このため集光装置の集光特性を東西
方向に強くなるように設計し、南北方向には主に±２
３.５度の光のみ集光できるように設計することにより
集光倍率を高くすることが出来る。この例を図１１を用
いて説明する。例えば円弧と放物線を用いて反射曲線を
作る場合、図１１のＺ軸に沿った東西方向の曲線に曲率
の大きい円弧を用いＸ軸に沿った南北方向の曲線に曲率
の小さい放物線を用いることにより円弧のみを用いた場
合に比べて集光倍率を高くすることができる。この場
合、東西方向と南北方向の間にある曲線については曲率
を徐々に変化させてなだらかな反射面を作る。すなわ
ち、Ｘ−Ｚ断面形状が長円になっている。このような反
射面では、図１１のＹ軸を含む断面の両側の辺は対称で
あり、これらの辺の中で曲率の最大値を有するＺ軸方向
の反射面の断面と最小値を有するＸ軸方向の反射面の断
面とは直交しているこれまでに述べた集光型太陽光発電
装置を複数個用いて集光型太陽光発電モジュールを形成
する方法について図１２を用いて説明する。上面から見
た形が円や長円などの形をした集光型太陽光発電装置３
５を組み合わせる場合、図１２（ｂ）のように集光型太
陽光発電モジュール３７内に集光型太陽光発電装置３５
で埋まらない空間３６が形成される。このため、集光型
太陽光発電モジュール３７内の集光型太陽光発電装置３
５の充填効率が低下し集光型太陽光発電モジュールの光
電変換効率が低下してしまう。これを防ぐために図１２
（ａ）に示すように集光型太陽光発電装置の外周３３に
内接する六角形の外周形状を持つ六角壁３４で集光型太
陽光発電装置を切り落として、集光装置の外形の投影面
が六角形になる形状とし、これらを組み合わせて図１２
（ｃ）に示すような集光型太陽光発電モジュール３７を
形成することにより充填効率を１００％とすることが出
来る。また、この形状は六角形に限らず四角や三角でも
充填効率を高めることは出来る。The direct light component, which accounts for about 70% of the sunlight, tilts ± 23.5 degrees north-south depending on the season, centering on the slope of the vernal equinox, and mainly in the east-west direction from horizontal to mid-south in the morning and evening. Greatly change. For this reason, the light-collecting device was designed so that the light-collecting characteristics became stronger in the east-west direction, and ± 2
By designing such that only the light of 3.5 degrees can be collected, the light collection magnification can be increased. This example will be described with reference to FIG. For example, when making a reflection curve using an arc and a parabola, a large curvature arc is used for the east-west curve along the Z-axis in FIG. 11, and a small curvature parabola is used for the north-south curve along the X-axis. The light collection magnification can be increased as compared with the case where only an arc is used. In this case, the curvature between the east-west direction and the north-south direction is gradually changed to create a gentle reflection surface. That is, the XZ cross-sectional shape is an ellipse. In such a reflecting surface, the sides on both sides of the cross section including the Y axis in FIG. 11 are symmetrical, and among these sides, the cross section of the reflecting surface in the Z axis direction having the maximum value of the curvature and X having the minimum value. A method of forming a concentrating photovoltaic power generation module using a plurality of the concentrating photovoltaic power generation devices described above, which is orthogonal to the cross section of the reflecting surface in the axial direction, will be described with reference to FIG. Concentrating photovoltaic power generator 3 whose shape when viewed from above is a circle or an ellipse
12 is combined with the concentrating photovoltaic power generation device 35 in the concentrating photovoltaic power generation module 37 as shown in FIG.
A space 36 that is not buried in the space is formed. For this reason, the concentrating solar power generation device 3 in the concentrating solar power generation module 37
5 and the photoelectric conversion efficiency of the concentrating photovoltaic module is reduced. Fig. 12
As shown in (a), the concentrator photovoltaic power generation device is cut off by a hexagonal wall 34 having a hexagonal outer peripheral shape inscribed in the outer periphery 33 of the concentrator photovoltaic power generation device, and a projection surface of the outer shape of the concentrator photovoltaic device is cut off. Is a hexagonal shape, and these are combined to form FIG.
By forming the concentrating solar power generation module 37 as shown in (c), the filling efficiency can be made 100%. Further, this shape is not limited to a hexagon, and the filling efficiency can be increased with a square or a triangle.

【００３１】上記の形状をした集光型太陽光発電装置を
単独で使用する場合は、六角形に切り落とされた側面に
反射鏡を形成しこの面を反射面とする必要がある。これ
は、この面に入射した光が集光型太陽光発電装置の外部
に出射してしまい光学効率が低下するのを防ぐためであ
る。この場合は上記六角壁３４の上側の端部の六角形が
開口面となる。しかし、六角形の集光型太陽光発電装置
を複数個用いて集光型太陽光発電モジュールを形成する
場合は集光型太陽光発電装置の切り出された端面に反射
鏡を形成しなくても、この面に入射した光は隣接する集
光型太陽光発電装置に入り、その集光型太陽光発電装置
内に設置された光電変換装置に入射するため、集光型太
陽光発電モジュール全体としては光電変換効率は低下し
ない。また、逆にこの集光型太陽光発電装置には隣接し
た集光型太陽光発電装置から光が入るため実質的には集
光型太陽光発電装置の光電変換効率や光学効率は六角形
の側面に鏡を形成したものと形成しないもので違いはな
くなる。むしろ、反射鏡の反射率を考慮すると反射鏡が
無い方が有利である。また、反射鏡を形成しない場合は
個々の集光型太陽光発電装置を形成した後組み合わせる
のではなく、これらの集合体を連続した一体型の集光装
置として形成することが出来るため製造コストの低減が
図れる。このような形状では、図３０（ｂ）に示すよう
に反射面３の端部の中で、最も内側（下側）に位置する
点１０６を含む平面１０５の反射面３の内側の部分を開
口面とする。この場合も、図３０（ａ）のような形状と
同様に開口面より内側（下側）に位置する部分には必ず
集光反射鏡の反射面が存在する。When the concentrating solar power generation device having the above shape is used alone, it is necessary to form a reflecting mirror on a hexagonally cut side surface and use this surface as a reflecting surface. This is to prevent the light incident on this surface from being emitted to the outside of the concentrator photovoltaic power generation device, thereby reducing the optical efficiency. In this case, the hexagon at the upper end of the hexagonal wall 34 is the opening surface. However, when forming a concentrating photovoltaic power generation module using a plurality of hexagonal concentrating photovoltaic power generating devices, it is not necessary to form a reflector on the cut end face of the concentrating photovoltaic power generating device. However, the light incident on this surface enters the adjacent concentrating photovoltaic power generation device and enters the photoelectric conversion device installed in the concentrating photovoltaic power generation device. Does not decrease the photoelectric conversion efficiency. On the other hand, since light from the adjacent concentrator photovoltaic power generator enters this concentrator photovoltaic power generator, the photoelectric conversion efficiency and optical efficiency of the concentrator photovoltaic power generator are substantially hexagonal. There is no difference between those with mirrors on the side and those without mirrors. Rather, considering the reflectivity of the reflector, it is more advantageous to have no reflector. In addition, when the reflecting mirror is not formed, instead of forming individual concentrating photovoltaic power generation devices and then combining them, these aggregates can be formed as a continuous integrated photovoltaic device. Reduction can be achieved. In such a shape, as shown in FIG. 30B, an inner portion of the flat surface 105 including the innermost (lower) point 106 among the ends of the reflective surface 3 is opened. Face. Also in this case, similarly to the shape as shown in FIG. 30A, the reflection surface of the condensing reflection mirror always exists at a portion located inside (below) the opening surface.

【００３２】図１１で説明したように集光型太陽光発電
装置の外形が円ではなく長円状をしている場合は、この
外周を正六角形ではなく図１３（ａ）に示すように縦に
長い六角形で切り出したものを図１３（ｂ）のように組
み合わせることにより集光型太陽光発電モジュール内の
集光型太陽光発電装置の充填効率を１００％とすること
が出来る。When the outer shape of the concentrator photovoltaic power generator is not a circle but an ellipse as described with reference to FIG. 11, the outer periphery is not a regular hexagon but a vertical one as shown in FIG. 13 (b), the filling efficiency of the concentrating solar power generation device in the concentrating solar power generation module can be made 100%.

【００３３】図１４に集光型太陽光発電モジュールの全
体図を示す。集光型太陽光発電モジュールの外形を凹凸
のない四角形にする場合は半分または４分の１に切った
形の集光型太陽光発電装置を用いる必要がある。この場
合は第１の１/２集光型太陽光発電装置３９と第２の１/
２集光型太陽光発電装置４０や１/４集光型太陽光発電
装置４１などではそれぞれの光学特性の違いや対称性の
違いから発電特性が違ってくる。このためこれらの集光
型太陽光発電装置で発電した電力を取り出す場合はそれ
ぞれの型の集光型太陽光発電装置同士で結線したり、対
称性を考慮してこれらを組み合わせるなどの工夫をする
ことにより集光型太陽光発電モジュールの発電量を最適
化することが出来る。FIG. 14 shows an overall view of a concentrating solar power generation module. When the outer shape of the concentrator photovoltaic module is made to be a quadrangle without unevenness, it is necessary to use a concentrator photovoltaic power generator cut in half or a quarter. In this case, the first 1/2 concentrating solar power generation device 39 and the second 1/2
In the two-concentration type photovoltaic power generation device 40, the 1/4 concentrator type photovoltaic power generation device 41, and the like, the power generation characteristics differ due to the difference in their optical characteristics and the difference in symmetry. Therefore, when extracting the power generated by these concentrator photovoltaic power generators, take measures such as connecting the concentrator photovoltaic power generators of each type or combining them in consideration of symmetry. Thereby, the power generation amount of the concentrating solar power generation module can be optimized.

【００３４】集光型太陽光発電モジュール内に配置され
た集光型太陽光発電装置には図１５に示すように両面型
光電変換装置が組み込まれている。この光電変換装置は
両面型であるため、第１の面４３とその反対側の第２の
面４４を持つ。この第１の面４３と第２の面４４にそれ
ぞれ光が入射した場合の光電変換効率に差がある場合に
は図１５（ａ）のような配置に光電変換装置を置いた場
合は、太陽光が上方から入射した場合と下方から入射し
た場合では光電変換装置で発生する発電量に差が生じて
しまう。たとえば、図１５の上方を北に、下方を南にな
るように集光型太陽光発電モジュールを設置した場合に
は、この集光型太陽光発電モジュールの発電量が夏と冬
で大きく違ってくることになる。同様に図１５の上方を
東に、下方を西になるように集光型太陽光発電モジュー
ルを設置した場合には朝晩での集光型太陽光発電モジュ
ールの発電量が大きく違ってくることになる。これを防
ぐためには同図（ｂ）に示すように、集光型太陽光発電
モジュール内の集光型太陽光発電装置の配置を第１の面
４３と第２の面４４がほぼ同数だけ同じ方向を向くよう
に配置することにより季節や時間帯での発電量の変化を
小さく抑えることが出来る。また、逆に午後の発電量を
増やしたいとか冬の発電量を増やしたい等の要請がある
場合は第１の面４３が全て同じ方向を向くように配置し
たり、同一方向を向く数の割合を所望の割合に設定する
ことにより発電量の季節変化、時間変化を調整すること
が出来る。As shown in FIG. 15, a double-sided photoelectric conversion device is incorporated in the concentrator photovoltaic power generation device disposed in the concentrator photovoltaic power generation module. Since this photoelectric conversion device is a double-sided type, it has a first surface 43 and a second surface 44 on the opposite side. When there is a difference in photoelectric conversion efficiency when light enters each of the first surface 43 and the second surface 44, when the photoelectric conversion device is placed in the arrangement shown in FIG. When light is incident from above and when incident from below, there is a difference in the amount of power generated by the photoelectric conversion device. For example, when the concentrator photovoltaic module is installed so that the upper part of FIG. 15 is north and the lower part is south, the power generation amount of this concentrator photovoltaic module differs greatly between summer and winter. Will come. Similarly, when the concentrator photovoltaic module is installed so that the upper part of FIG. 15 is east and the lower part is west, the power generation amount of the concentrator photovoltaic module in the morning and evening will be greatly different. Become. In order to prevent this, the arrangement of the concentrating photovoltaic power generation device in the concentrating photovoltaic power generation module is substantially the same for the first surface 43 and the second surface 44 as shown in FIG. By arranging them so that they face each other, changes in the amount of power generation in seasons and time zones can be reduced. Conversely, if there is a request to increase the amount of power generated in the afternoon or the amount of power generated in winter, the first surface 43 should be arranged so that all of the first surfaces 43 are in the same direction, Is set to a desired ratio, it is possible to adjust the seasonal change and the time change of the power generation amount.

【００３５】集光型太陽光発電モジュール内に配置され
た集光型太陽光発電装置４５間の電極の結線法を図１６
を用いて説明する。両面型光電変換装置４５の両端およ
び下面にある反射面３からはみ出した部分に第１の極性
の電極４６および第２の極性の電極４７を形成する。こ
れらの配線が両端にある場合は図１６（ａ）のように横
方向に取り出した集光型太陽光発電装置間配線４８によ
って直列に接続する事が出来る。また、これらを一定の
数だけまとめて並列接続することにより集光型太陽光発
電モジュールの出力電流を大きくすることが出来る。第
１の極性の電極４６および第２の極性の電極４７が上下
にある場合は図１６（ｂ）に示すように両端の第１の極
性の電極４６同士を集光型太陽光発電装置内配線４９で
結線しこれと隣接する第２の極性の電極４７を集光型太
陽光発電装置間配線４８によって結線することにより直
列に接続する事が出来る。FIG. 16 shows a method for connecting electrodes between the concentrating photovoltaic power generation devices 45 arranged in the concentrating photovoltaic power generation module.
This will be described with reference to FIG. An electrode 46 having a first polarity and an electrode 47 having a second polarity are formed at portions protruding from the reflection surface 3 at both ends and a lower surface of the double-sided photoelectric conversion device 45. When these wirings are provided at both ends, they can be connected in series by the wiring 48 between the concentrating photovoltaic power generation devices which are taken out in the lateral direction as shown in FIG. In addition, the output current of the concentrating photovoltaic power generation module can be increased by connecting a fixed number of them in parallel. When the electrodes 46 of the first polarity and the electrodes 47 of the second polarity are located above and below, as shown in FIG. 16B, the electrodes 46 of the first polarity at both ends are connected to each other within the concentrating solar power generation device. By connecting at 49 and connecting the electrode 47 of the second polarity adjacent thereto with the wiring 48 between the concentrating photovoltaic power generation devices, the electrodes 47 can be connected in series.

【００３６】上記のように配線を行う場合、図１７のよ
うに両面型光電変換装置１の側面の露出部５０に表面電
極５１と裏面電極５２が形成されている場合、それらの
極性が同じ場合は図１８に示すように、この上に電極配
線用はんだ５６をかぶせる事により簡便に外部配線５７
とコンタクトを取ることができる。また、この場合は必
要に応じて表面電極５１および裏面電極５２と両面型光
電変換装置基板または反射面３上に形成された反射鏡と
の絶縁を行う必要がある。表面電極５１と裏面電極５２
の極性が異なる場合はいずれかの電極を絶縁する必要が
あることはいうまでもない。When the wiring is performed as described above, when the front electrode 51 and the back electrode 52 are formed on the exposed portion 50 on the side surface of the double-sided photoelectric conversion device 1 as shown in FIG. As shown in FIG. 18, as shown in FIG.
Can be contacted. In this case, it is necessary to insulate the front electrode 51 and the back electrode 52 from the double-sided photoelectric conversion device substrate or the reflecting mirror formed on the reflecting surface 3 as necessary. Front electrode 51 and back electrode 52
It is needless to say that if the polarities are different, it is necessary to insulate one of the electrodes.

【００３７】両面型光電変換装置１の下部の露出部の電
極５４、５５から外部配線５７とのコンタクトを取る場
合も同様の方法で形成することが出来る。The same method can be used to make contact with the external wiring 57 from the electrodes 54 and 55 at the lower exposed portion of the double-sided photoelectric conversion device 1.

【００３８】実施例１ 図１９に本発明の実施例１の集光型太陽光発電装置およ
び集光型太陽光発電モジュールの構造を示す。同図
（ａ）には反射面３に円弧の回転体を用いた例を示す。
また、同図（ａ’）には反射面３に直線の回転体を用い
た例を示す。これらの集光型太陽光発電装置においては
両面型光電変換装置１として厚み２５０μｍ、高さ５ｍ
ｍの単結晶シリコン基板を用いた両面型太陽電池を用い
集光装置内部に設置した。集光装置は、同図（ａ）（
ａ’）に示す円弧または直線の回転体からなる反射面３
を六角壁で切り取った形状を複数個平面上に配置した形
をした金型を作成し、この中に屈折率約１.５のガラス
またはアクリル系の樹脂を充填し、金型から取り出した
後、この裏面にアルミ薄膜を真空蒸着法により形成して
約９５％の反射率を持つ鏡面とすることにより一体成型
した。この集光装置の中の個々の反射面３の中心下部に
縦溝をダイシングにより形成し、この溝に両面型太陽電
池１をＥＶＡ透明樹脂を接着剤に用いて固定し、アルミ
製のフレーム４２内に保護板５８とともにはめ込むこと
により同図（ｂ）に示すような集光型光電変換モジュー
ルを作成した。このＡ−Ａ’断面図を同図（ｃ）に示
す。このように断面は大小の回転体の断面が並んいる。
集光型太陽光発電装置のサイズが小さい場合は集光装置
内部の充填材と保護板の材質を同じにして一体成型する
ことも出来る。主な集光型太陽光発電装置には第１の配
線５９および第２の配線６０を接続し、それぞれ直列ま
たは並列に結線した。また、１/２集光型太陽光発電装
置４０に接続された第３の配線６１および第４の配線６
２は１/２集光型太陽光発電装置４０どうしで結線し、
これを並列接続したのち更に第１の配線５９および第２
の配線６０と直列または並列に結線した。またＢ−Ｂ’
断面は同図（ｄ）に示すような形状である。Embodiment 1 FIG. 19 shows the structure of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3A shows an example in which a circular rotating body is used for the reflecting surface 3.
FIG. 3A shows an example in which a linear rotating body is used for the reflection surface 3. In these concentrator photovoltaic power generation devices, the double-sided photoelectric conversion device 1 has a thickness of 250 μm and a height of 5 m.
A double-sided solar cell using a single crystal silicon substrate of m was installed inside the light-collecting device. The light collecting device is shown in FIG.
a ') Reflecting surface 3 composed of an arc or straight rotating body shown in a)
After making a mold with a shape obtained by arranging two or more hexagonal walls on a plane, fill it with glass or acrylic resin with a refractive index of about 1.5 and take it out of the mold An aluminum thin film was formed on the back surface by a vacuum evaporation method to form a mirror surface having a reflectance of about 95%, thereby integrally forming the mirror surface. Vertical grooves are formed by dicing below the center of each reflecting surface 3 in the light-collecting device, and the double-sided solar cell 1 is fixed to the grooves using an EVA transparent resin as an adhesive. The light-collecting photoelectric conversion module as shown in FIG. The cross section taken along the line AA 'is shown in FIG. In this way, the cross sections of the large and small rotating bodies are arranged.
When the size of the concentrator photovoltaic power generation device is small, it is possible to integrally mold the filler inside the concentrator device and the material of the protection plate. The first wiring 59 and the second wiring 60 were connected to the main concentrating photovoltaic power generation device, and connected in series or in parallel, respectively. Further, the third wiring 61 and the fourth wiring 6 connected to the 、 １ concentrating solar power generation device 40
2 is connected between 1/2 concentrating solar power generation devices 40,
After connecting them in parallel, the first wiring 59 and the second wiring
In series or in parallel with the wiring 60 of FIG. Also, BB '
The cross section has a shape as shown in FIG.

【００３９】実施例２ 図２０に本発明の実施例２の集光型太陽光発電装置およ
び集光型太陽光発電モジュールの構造を示す。主な部分
は実施例１と同様であるが、保護板の表面をレンズ状表
面６３とすることにより反射光による害の発生を防い
だ。このレンズの形状としては、集光型太陽光発電装置
表面の外周の幅の８％の高さを持つ球面レンズ形状を採
用した。Embodiment 2 FIG. 20 shows the structure of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module according to a second embodiment of the present invention. The main part is the same as that of the first embodiment, but by using the lens-shaped surface 63 as the surface of the protective plate, harm caused by the reflected light is prevented. As the shape of this lens, a spherical lens shape having a height of 8% of the width of the outer periphery of the surface of the concentrator photovoltaic power generation device was adopted.

【００４０】実施例３ 図２１に本発明の実施例３の集光型太陽光発電装置およ
び集光型太陽光発電モジュールの構造を示す。同図
（ａ）に示すように反射面１９には円弧と放物線の複合
した回転体を用い、これを縦長の六角で切り出し、更に
この側面に開き角１４０度の溝を持つ形状を採用し、こ
の形状の金型を作成した。これを用いて実施例１と同様
の方法で集光型太陽光発電モジュールを作成した。この
集光型太陽光発電装置では両面型光電変換装置１として
５００μｍ厚の透明なガラス支持基板上に形成された５
０μｍ厚の薄膜型の両面型多結晶シリコン太陽電池、ま
たはステンレス基板の両面にこの薄膜型の多結晶シリコ
ン太陽電池を張り合わせた両面型光電変換装置を用い
た。Third Embodiment FIG. 21 shows the structure of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3A, a rotating body having a combination of an arc and a parabola is used for the reflecting surface 19, which is cut out in a vertically long hexagon, and a shape having an opening angle of 140 degrees on the side surface is adopted. A mold having this shape was prepared. Using this, a concentrator photovoltaic module was produced in the same manner as in Example 1. In this concentrating solar power generation device, the double-sided photoelectric conversion device 1 was formed on a transparent glass support substrate having a thickness of 500 μm.
A thin-film double-sided polycrystalline silicon solar cell having a thickness of 0 μm or a double-sided photoelectric conversion device in which the thin-film polycrystalline silicon solar cell was attached to both surfaces of a stainless steel substrate was used.

【００４１】これまでの説明では集光型太陽光発電装置
内部に設置された板状の両面型光電変換装置の方向につ
いては特に指定していない。しかし、集光型太陽光発電
装置を組み合わせて集光型太陽光発電モジュールを形成
するために六角形に切り出す場合、図２２（ａ）に示す
ように六角形３４の頂点方向に両面型光電変換装置１を
配置した場合と、図２２（ｂ）のように９０度傾いた方
向に配置した場合、さらには図２２（ｃ）のようにそれ
らの中間の方向に配置した場合で太陽光の入射方向に対
する光学効率が微妙に変化する。よって、入射方向に対
する所望の光学効率の方位依存性を得るためにはこれら
の方向を変化させながら実測するかレイトレーシングに
よる特性解析を行う必要がある。In the description so far, the direction of the plate-shaped double-sided photoelectric conversion device installed inside the concentrator photovoltaic power generation device is not particularly specified. However, when a hexagon is cut out to form a concentrating photovoltaic module by combining a concentrating photovoltaic power generation device, as shown in FIG. When the device 1 is disposed, when the device 1 is disposed in a direction inclined at 90 degrees as shown in FIG. 22B, and when the device 1 is disposed in a direction intermediate between them as shown in FIG. The optical efficiency in the direction changes slightly. Therefore, in order to obtain the desired azimuth dependence of the optical efficiency with respect to the incident direction, it is necessary to perform actual measurement while changing these directions or to perform characteristic analysis by ray tracing.

【００４２】集光型太陽光発電装置を集光型太陽光発電
モジュールに組み込む場合に両面型光電変換装置１が配
置される方位が光学特性を大きく左右する。本発明の集
光型太陽光発電装置においては両面型光電変換装置１の
長手方向に傾いた入射光に対する光学特性が高い。よっ
て、太陽光の入射角度の変化が大きい東西方向に両面型
光電変換装置１の長手方向が向くように設計することに
より集光型太陽光発電モジュールの年間での発電量を高
めることが出来る。When the concentrating photovoltaic power generation device is incorporated into the concentrating photovoltaic power generation module, the orientation in which the double-sided photoelectric conversion device 1 is arranged largely affects the optical characteristics. In the concentrator photovoltaic power generation device of the present invention, the double-sided photoelectric conversion device 1 has high optical characteristics with respect to incident light inclined in the longitudinal direction. Therefore, by designing the double-sided photoelectric conversion device 1 such that the longitudinal direction of the double-sided photoelectric conversion device 1 is oriented in the east-west direction where the change of the incident angle of sunlight is large, the annual power generation amount of the concentrating solar power generation module can be increased.

【００４３】実施例４ 図２３（ａ）に本発明の実施例４の集光型太陽光発電装
置の構造を示す。本発明の集光型太陽光発電装置におい
ては、反射面の外周が円の場合は上面から見て円対称で
ある。また、長円の場合は長軸および短軸を通る面が対
称面となる。更に、六角側面を持つ場合はこの六角形の
頂点を結ぶ面や相対する２辺のそれぞれの中点を結ぶ面
が対称面となる。図２３（ｂ）のようにこれらの面に入
射した光がこの面に置かれたミラー６４で反射された場
合と、ミラーがなくそのまま透過した場合を考えると反
射光６７と透過光６６は対称面に対して反対向きに対称
に進む。つまり、対称面で集光型太陽光発電装置を折り
返してみると透過光も反射光も同じ軌跡を通過する。よ
って、これらの光が反射を繰り返しながら通過する軌跡
は実質的に同じである。よって、反射率１００％の鏡を
置いた場合は、鏡が無い場合と全く同じ光学効率を持
つ。よって、ミラー６４の反射率が高く厚みが集光型太
陽光発電装置の幅に比べて十分に小さい場合は対称面に
反射面が存在しても集光型太陽光発電装置の光学特性を
ほとんど低下させることはない。そこで、両面型光電変
換装置として厚み２５０μｍ、高さ７ｍｍの単結晶シリ
コン基板を用い、これを実施例１と同様の集光装置内に
設置した。これにより、図２３（ｃ）に示すように、両
面型光電変換装置の仮集光面の上部に２ｍｍが非受光部
６８の中に配置されるので、この部分に真空蒸着法で形
成した反射率の高い銀を用いたバスバー電極７０を形成
した。これにより、受光部６９に面積の大きいバスバー
電極を形成する必要が無くなり、受光部６９に位置する
光電変換部７３の面積が増加したため光電変換効率が向
上した。本発明の集光型太陽光発電装置では光電変換装
置が集光動作を行うため通常の太陽電池に比べてバスバ
ー電極７０やフィンガー電極７２の断面積を大きくする
必要がある。また、電極厚みには限度があるため必然的
に電極幅が広くなる。このため、上記の発明が光電変換
効率向上のための重要な要素となる。Embodiment 4 FIG. 23A shows the structure of a concentrating solar power generation device according to Embodiment 4 of the present invention. In the concentrator photovoltaic power generation device of the present invention, when the outer periphery of the reflection surface is circular, the reflection surface is circularly symmetric when viewed from above. In the case of an ellipse, a plane passing through the long axis and the short axis is a plane of symmetry. Further, in the case of having a hexagonal side surface, a plane connecting the vertices of the hexagon and a plane connecting the midpoints of two opposing sides are symmetrical planes. Considering the case where the light incident on these surfaces is reflected by the mirror 64 placed on this surface as shown in FIG. 23B and the case where the light is transmitted without a mirror, the reflected light 67 and the transmitted light 66 are symmetric. Go symmetrically in the opposite direction to the plane. That is, when the concentrator photovoltaic power generation device is folded back on the symmetry plane, both the transmitted light and the reflected light pass through the same trajectory. Therefore, the trajectories through which these lights pass while repeating reflection are substantially the same. Therefore, when a mirror having a reflectance of 100% is placed, the optical efficiency is exactly the same as when there is no mirror. Therefore, when the reflectivity of the mirror 64 is high and the thickness is sufficiently smaller than the width of the concentrator photovoltaic power generation device, the optical characteristics of the concentrator photovoltaic power generator hardly change even if the reflection surface exists on the symmetrical surface. It does not lower. Therefore, a single-crystal silicon substrate having a thickness of 250 μm and a height of 7 mm was used as a double-sided photoelectric conversion device, and was set in the same light-collecting device as in Example 1. As a result, as shown in FIG. 23C, 2 mm is placed in the non-light receiving portion 68 above the temporary light-collecting surface of the double-sided photoelectric conversion device. A bus bar electrode 70 using silver having a high rate was formed. This eliminates the need to form a bus bar electrode having a large area on the light receiving unit 69, and increases the area of the photoelectric conversion unit 73 located on the light receiving unit 69, thereby improving the photoelectric conversion efficiency. In the concentrating photovoltaic power generation device of the present invention, the photoelectric conversion device performs a condensing operation, so that the cross-sectional area of the bus bar electrode 70 and the finger electrode 72 needs to be larger than that of a normal solar cell. In addition, since the electrode thickness is limited, the electrode width inevitably increases. Therefore, the above-described invention is an important element for improving the photoelectric conversion efficiency.

【００４４】また、上記説明ではバスバー電極７０を両
面型光電変換装置上に形成した場合について説明した
が、この電極のみが両面型光電変換装置上部の非受光部
６８内に形成されても良く、これによって両面型光電変
換装置に用いられる基板材料を節約することが出来る。
この場合は、あらかじめ形成した銀の板やアルミの板を
両面型光電変換装置上部にフィンガー電極７２と電気接
触が取れるように半田や導電性ペーストで接着しこれを
集光装置内に設置した。In the above description, the case where the bus bar electrode 70 is formed on the double-sided photoelectric conversion device has been described. However, only this electrode may be formed in the non-light receiving portion 68 above the double-sided photoelectric conversion device. Thereby, the substrate material used for the double-sided photoelectric conversion device can be saved.
In this case, a silver plate or an aluminum plate formed in advance was bonded to the upper part of the double-sided photoelectric conversion device with solder or conductive paste so as to make electrical contact with the finger electrode 72, and this was placed in the light collector.

【００４５】これまでの説明では、板状の両面型光電変
換装置として単結晶シリコン基板を用いた両面型太陽電
池や透明支持基板上に形成された薄膜型の多結晶シリコ
ン太陽電池または両面に同じ薄膜型の多結晶シリコン太
陽電池を張り合わせた両面型光電変換装置を用いた例を
示した。しかし、本発明に用いられる両面型光電変換装
置としては上記の太陽電池または光電変換装置の構造に
限る必要はなく、光電変換部の主な材料として単結晶ま
たは多結晶シリコン以外にアモルファスシリコンやGaAs
基板、ＣＩＳ、ＣｄＴｅ、ＩｎＰやその他の化合物など
を原料としたものでも良いことはいうまでもない。ま
た、その形状は図２４（ｃ）に示すように表面に凹凸が
形成されていたり、図２４（ｂ）に示すように断面形状
が波状であったりしてもよい。また、両面型光電変換装
置としては上記の材料で形成された太陽電池そのもので
も良いが、これらを基板等に張り付けられた形状でもよ
く、その厚み７５が幅７６に比べて比較的小さい板状に
なっていればよい。In the above description, a double-sided solar cell using a single-crystal silicon substrate as a plate-shaped double-sided photoelectric conversion device, a thin-film type polycrystalline silicon solar cell formed on a transparent support substrate, or the same An example using a double-sided photoelectric conversion device in which a thin-film type polycrystalline silicon solar cell is bonded is shown. However, the double-sided photoelectric conversion device used in the present invention does not need to be limited to the structure of the above-described solar cell or photoelectric conversion device, and the main material of the photoelectric conversion portion is amorphous silicon or GaAs other than single crystal or polycrystalline silicon.
It goes without saying that a substrate, CIS, CdTe, InP or other compounds may be used as a raw material. Further, the shape may be such that irregularities are formed on the surface as shown in FIG. 24C, or the cross-sectional shape may be wavy as shown in FIG. Further, the double-sided photoelectric conversion device may be a solar cell itself formed of the above material, or may be a shape in which these are adhered to a substrate or the like, and have a thickness 75 that is relatively small compared to the width 76. It just needs to be.

【００４６】実施例５ 図２５に本発明の実施例５の集光型太陽光発電装置およ
び集光型太陽光発電モジュールの構造を示す。同図
（ｃ）に住宅の屋根に集光型太陽光発電装置を設置した
場合の南北方向の断面図を示す。北側屋根７７や南側屋
根８８の表面は、一般に垂線７８から緯度と同じ角度傾
いた軸７９に垂直になってはおらず、特に北屋根では大
きく傾いている。この角度８２をずれ角と呼ぶことにす
る。このようにずれ角を持つ条件で集光型太陽光発電モ
ジュールを設置する場合には、あらかじめ集光型太陽光
発電モジュールに垂直な軸８１からずれ角８２だけ傾い
た方向から太陽光が入射するように設計することが望ま
しい。このために、同図（ａ）に示すように反射面３の
回転対称軸１２をずれ角８２だけ傾けて集光型太陽光発
電装置表面８３を従来の集光型太陽光発電装置表面８４
からずれ角だけ傾いた面とするように反射面を切り出し
形状とした。これを複数個用いて同図（ｂ）のような集
光型太陽光発電モジュールを形成した。この集光型太陽
光発電モジュールを北側屋根７７に設置することによ
り、発電量を増加させることが出来た。また、実際には
集光型太陽光発電装置表面８３で入射光が屈折するた
め、集光型太陽光発電装置内部の充填材の屈折率をｎ、
ずれ角をθdとすると、 θ＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（θd ）/ｎ） となる角度θだけ集光型太陽光発電装置表面８３と従来
の集光型太陽光発電装置表面８４が傾くようにすること
で更に集光効率を向上させることが出来た。このような
形状では、反射面を回転軸を含む面で切り出した断面の
回転軸の両側の辺の長さが異なり、回転軸と反射面の開
口面とが斜交する。Fifth Embodiment FIG. 25 shows the structure of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 3C is a cross-sectional view in the north-south direction when the concentrating solar power generation device is installed on the roof of the house. The surfaces of the northern roof 77 and the southern roof 88 are not generally perpendicular to the axis 79 inclined at the same angle as the latitude from the perpendicular 78, and are particularly greatly inclined in the northern roof. This angle 82 will be referred to as a shift angle. When the concentrator photovoltaic module is installed under such a condition having a shift angle, sunlight enters in advance from the axis 81 perpendicular to the concentrator photovoltaic module by a shift angle 82. It is desirable to design it. For this purpose, as shown in FIG. 7A, the converging type photovoltaic power generation device surface 83 is tilted by the shift angle 82 of the rotationally symmetric axis 12 of the reflecting surface 3 so that the conventional concentrating photovoltaic power generating device surface 84
The reflecting surface was cut out so as to be inclined by a deviation angle from the reflecting surface. By using a plurality of these, a concentrating solar power generation module as shown in FIG. By installing this concentrating solar power generation module on the north roof 77, the amount of power generation could be increased. Further, since the incident light is actually refracted on the surface 83 of the concentrator photovoltaic device, the refractive index of the filler inside the concentrator photovoltaic device is set to n,
Assuming that the shift angle is θ d , the concentrating photovoltaic device surface 83 and the conventional concentrating photovoltaic device surface 84 are inclined by an angle θ that satisfies θ = arcsin (sin (θ d ) / n). By doing so, the light collection efficiency could be further improved. In such a shape, the length of both sides of the rotation axis of a cross section obtained by cutting the reflection surface by a plane including the rotation axis is different, and the rotation axis and the opening surface of the reflection surface are oblique.

【００４７】これまでの説明では、主に回転対称な反射
面からなる集光装置についてその特徴を述べた。このよ
うな構造の一例を図２７に示す。図２７（ａ）には回転
体の鳥瞰図、同図（ｂ）には上面図、同図（ｃ）には側
面図を（ｄ）には正面図を示す。In the above description, the features of the light collecting device mainly composed of the rotationally symmetric reflecting surface have been described. One example of such a structure is shown in FIG. 27A shows a bird's-eye view of the rotating body, FIG. 27B shows a top view, FIG. 27C shows a side view, and FIG. 27D shows a front view.

【００４８】これらの集光装置においては、ほぼ垂直に
入射した光１６は反射面３で反射されたあと両面型光電
変換装置１の表面上で集光装置の対称軸近傍の線状の部
分８９に集まる。このため両面型光電変換装置１のこの
部分での入射光強度が非常に高くなる。両面型光電変換
装置１として通常の非集光型太陽電池や低倍集光用太陽
電池を用いると、このように入射光強度の高い部分では
拡散層抵抗や電極抵抗によるパワーロスが大きくなり、
太陽電池で発電した電力を有効に外部に取り出せなくな
る。これを回避する方法として、太陽電池の拡散層の抵
抗を低減したり電極幅を拡大したりすることにより抵抗
によるパワーロスを低減することが考えられる。しか
し、このような方法では拡散層の抵抗低減による電流収
集効率の低下や電極面積拡大によるシャドーイングロス
の増大を招いてしまう。そこで、集光装置の反射面の回
転対称性を若干低減し非対称性を持たせることで両面型
光電変換装置１の表面上の特定の部分に入射光が集中し
ないような形状として上記のパワーロスの発生を抑制す
ることが考えられる。In these light-collecting devices, the light 16 that has entered substantially perpendicularly is reflected by the reflecting surface 3 and then on the surface of the double-sided photoelectric conversion device 1, a linear portion 89 near the axis of symmetry of the light-collecting device. Gather in For this reason, the incident light intensity at this portion of the double-sided photoelectric conversion device 1 becomes extremely high. When a normal non-concentrating solar cell or a low-magnification solar cell is used as the double-sided photoelectric conversion device 1, power loss due to the diffusion layer resistance or electrode resistance increases in such a portion where the incident light intensity is high,
The power generated by the solar cell cannot be effectively taken out. As a method of avoiding this, it is conceivable to reduce the power loss due to the resistance by reducing the resistance of the diffusion layer of the solar cell or increasing the electrode width. However, such a method causes a reduction in current collection efficiency due to a reduction in resistance of the diffusion layer and an increase in shadowing loss due to an increase in the electrode area. Therefore, by slightly reducing the rotational symmetry of the reflection surface of the light-collecting device and giving it an asymmetry, the shape of the double-sided photoelectric conversion device 1 is such that incident light does not concentrate on a specific portion on the surface, and the power loss described above is reduced. It is conceivable to suppress the occurrence.

【００４９】回転対称性を低減させる方法としては図７
に示すように溝構造を持つ反射面１９を第１または第２
の反射面として用いることが考えられる。この様に溝構
造を持つことにより、回転対称軸に垂直な平面内では反
射光が溝により左右に振り分けられるため回転対称性が
解消される。この目的で反射面１９に溝を形成する場合
は、溝の斜面の角度が溝の無い場合の反射面の接線方向
に対してわずかに傾いていれば十分である。よって、溝
の開き角としては大きな値をとることになる。As a method of reducing the rotational symmetry, FIG.
The reflection surface 19 having the groove structure as shown in FIG.
To be used as a reflection surface of the light. By having the groove structure in this way, the reflected light is distributed to the left and right by the groove in a plane perpendicular to the rotational symmetry axis, so that the rotational symmetry is eliminated. When a groove is formed in the reflecting surface 19 for this purpose, it is sufficient that the angle of the slope of the groove is slightly inclined with respect to the tangential direction of the reflecting surface when there is no groove. Therefore, the opening angle of the groove takes a large value.

【００５０】また、第１または第２の反射面として図１
１のように反射面がそれぞれ異なる曲率を持つＺ軸方向
曲線３１およびＸ軸方向曲線３２からなる構造とするこ
とにより回転対称性を低減することもできる。Further, the first or second reflecting surface shown in FIG.
By adopting a structure in which the reflecting surface has the Z-axis direction curve 31 and the X-axis direction curve 32 having different curvatures as in 1, the rotational symmetry can be reduced.

【００５１】更に、図１０のように集光装置表面の形状
を回転対称ではない曲表面２８とすることにより回転対
称性を低減することもできる。このような曲表面２８と
しては例えばＸ軸方向にのみ曲率を持ちＹ軸方向には曲
率を持たないシリンドリカルレンズがある。この場合の
レンズの曲率は小さいもので十分である。Further, as shown in FIG. 10, the rotational symmetry can be reduced by forming the surface of the light collecting device into a curved surface 28 which is not rotationally symmetric. As such a curved surface 28, for example, there is a cylindrical lens having a curvature only in the X-axis direction and not having a curvature in the Y-axis direction. In this case, a small curvature of the lens is sufficient.

【００５２】また、図２５のように反射面の回転対称軸
１２に垂直な平面に対して傾いた面を集光型太陽光発電
装置表面８３とすることにより回転対称性を低減するこ
とが出来る。Also, as shown in FIG. 25, the surface inclined to the plane perpendicular to the rotational symmetry axis 12 of the reflecting surface is used as the concentrating photovoltaic power generation device surface 83, so that the rotational symmetry can be reduced. .

【００５３】また、図２９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示
すように側面の反射鏡形状として多段反射面または集光
反射多面を用いることにより両面型光電変換装置の表面
上の特定の部分に入射光が集中しないような形状とする
ことが出来る。Further, as shown in FIGS. 29 (a), (b) and (c), by using a multi-stage reflecting surface or a condensing reflecting multi-surface as a side reflecting mirror shape, it is possible to specify on the surface of the double-sided photoelectric conversion device. Can be formed so that incident light does not concentrate on the portion.

【００５４】これまで、集光型太陽光発電装置や集光型
太陽光発電モジュールの形状について述べたが、これら
の形状は理想的な場合について述べており、実際には微
細な山や谷が丸くなったり、切りしろやのりしろを確保
したりする必要が出てくることが考えられるため、作成
した集光型太陽光発電装置や集光型太陽光発電モジュー
ルの形状が厳密に上記発明の形状と一致しない場合がで
てくると思われる。しかし、本発明の構造や形状をほぼ
踏襲していれば本発明の効果が得られることはいうまで
もない。また、光電変換装置の一部が集光反射鏡の開口
部の外側にはみ出していても、その面積があまり大きく
ないか表面が反射鏡になっていれば本発明の効果を低下
させることはない。The shapes of the concentrator photovoltaic power generation device and the concentrator photovoltaic power generation module have been described above. However, these shapes describe an ideal case. Since it may be necessary to round or to secure a margin for cutting or gluing, the shape of the concentrating solar power generation device or the concentrating solar power generation module created is strictly the shape of the above invention. It seems that there is a case that does not match. However, it goes without saying that the effects of the present invention can be obtained if the structure and shape of the present invention are substantially followed. Further, even if a part of the photoelectric conversion device protrudes outside the opening of the converging / reflecting mirror, the effect of the present invention is not reduced as long as the area is not so large or the surface is a reflecting mirror. .

【００５５】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、太陽光発電モジュール
に用いられる太陽電池の面積を低減することが出来るた
め、太陽光発電モジュールの製造コストを大幅に低減す
ることが出来る。According to the present invention, since the area of a solar cell used in a photovoltaic power generation module can be reduced, the manufacturing cost of the photovoltaic power generation module can be greatly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。FIG. 1 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図２】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。FIG. 2 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図３】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。FIG. 3 is a structural view of a concentrator photovoltaic power generation device of the present invention.

【図４】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。FIG. 4 is a structural view of a concentrator photovoltaic power generation device of the present invention.

【図５】本発明の光電変換装置の一構造図である。FIG. 5 is a structural diagram of a photoelectric conversion device of the present invention.

【図６】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。FIG. 6 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図７】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。FIG. 7 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図８】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。FIG. 8 is a structural view of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図９】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。FIG. 9 is a structural diagram of a concentrator photovoltaic power generation device of the present invention.

【図１０】本発明の集光型太陽光発電装置および集光型
太陽光発電モジュールの一構造図である。FIG. 10 is a structural view of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図１１】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。FIG. 11 is a structural diagram of a concentrator photovoltaic power generation device of the present invention.

【図１２】本発明の集光型太陽光発電装置および集光型
太陽光発電モジュールの一構造図である。FIG. 12 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図１３】本発明の集光型太陽光発電装置および集光型
太陽光発電モジュールの一構造図である。FIG. 13 is a structural view of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図１４】本発明の集光型太陽光発電モジュールの一構
造図である。FIG. 14 is a structural view of a concentrating solar power generation module according to the present invention.

【図１５】本発明の集光型太陽光発電モジュールの一構
造図である。FIG. 15 is a structural view of a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図１６】本発明の集光型太陽光発電装置および集光型
太陽光発電モジュールの一構造図である。FIG. 16 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図１７】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。FIG. 17 is a structural diagram of a concentrator photovoltaic power generation device of the present invention.

【図１８】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。FIG. 18 is a structural diagram of a concentrator photovoltaic power generator of the present invention.

【図１９】本発明の集光型太陽光発電装置および集光型
太陽光発電モジュールの一構造図である。FIG. 19 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図２０】本発明の集光型太陽光発電モジュールの一構
造図である。FIG. 20 is a structural diagram of a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図２１】本発明の集光型太陽光発電装置および集光型
太陽光発電モジュールの一構造図である。FIG. 21 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図２２】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。FIG. 22 is a structural view of a concentrator photovoltaic power generator of the present invention.

【図２３】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。FIG. 23 is a structural view of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図２４】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。FIG. 24 is a structural view of a concentrator photovoltaic power generator of the present invention.

【図２５】本発明の集光型太陽光発電装置および集光型
太陽光発電モジュールの一構造図である。FIG. 25 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device and a concentrating solar power generation module of the present invention.

【図２６】従来の集光型太陽光発電装置の一構造図であ
る。FIG. 26 is a structural diagram of a conventional concentrating solar power generation device.

【図２７】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。FIG. 27 is a structural diagram of a concentrator photovoltaic power generation device of the present invention.

【図２８】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。FIG. 28 is a structural view of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図２９】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。FIG. 29 is a structural diagram of a concentrating solar power generation device of the present invention.

【図３０】本発明の集光型太陽光発電装置の一構造図で
ある。FIG. 30 is a structural diagram of a concentrator photovoltaic power generator of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：両面型光電変換装置、２：反射面内部、３：第１の
反射面、４：第２の反射面、５：集光装置表面、６：第
１の直線または曲線、７：集光装置、８：回転軸、９：
第２の曲線、１０：集光装置表面、１１：仮集光面、１
２：対称軸、１３：中心軸、１４：円弧の中心または放
物線の原点、１５：円弧または放物線の焦点、１６：入
射光、１７：両面型光電変換装置で集光装置内部にある
部分、１８：両面型光電変換装置で集光装置外部にある
部分、１９：溝構造を持つ反射面、２０：反射光１、２
１：反射光２、２２：光軸１、２３：光軸２、２４：角
度１、２５：角度２、２６：１次集光部、２７：２次集
光部、２８：曲表面、２９：入射光、３０：反射光、３
１：南北（Ｚ軸）方向の曲線、３２：東西（Ｘ軸）方向
の曲線、３３：集光型太陽光発電装置外周、３４：六角
壁、３５：集光型太陽光発電装置、３６：空間、３７：
集光型太陽光発電モジュール、３８：六角形の集光型太
陽光発電装置、３９：第１の１/２集光型太陽光発電装
置、４０：第２の１/２集光型太陽光発電装置、４１：
１/４集光型太陽光発電装置、４２：フレーム、４３：
両面型光電変換装置の第１の面、４４：両面型光電変換
装置の第２の面、４５：両面型光電変換装置、４６：第
１の極性の電極、４７：第２の極性の電極、４８：集光
型太陽光発電装置間配線、４９：集光型太陽光発電装置
内配線、５０：両面型光電変換装置の側面の露出部、５
１：側面の露出部表面の電極配線、５２：側面の露出部
裏面の電極配線、５３：集光装置下部、５４：下面の露
出部表面の電極配線、５５：下面の露出部裏面の電極配
線、５６：電極配線用はんだ、５７：外部配線、５８：
保護板、５９：第１の配線、６０：第２の配線、６１：
第３の配線、６２：第４の配線、６３：レンズ状表面、
６４：ミラー、６５：入射光、６６：透過光、６７：反
射光、６８：非受光部、６９：受光部、７０：バスバ
ー、７１：外部バスバー、７２：フィンガー、７３：光
電変換部、７４：光電変換素子、７５：厚み、７６：
幅、７７：北側屋根、７８：垂線、７９：垂線から緯度
と同じ角度傾いた軸、８０：緯度と同じ角度、８１：集
光型太陽光発電モジュールに垂直な軸、８２：垂線から
緯度と同じ角度傾いた軸と集光型太陽光発電モジュール
に垂直な軸の成す角（ずれ角）、８３：集光型太陽光発
電装置表面、８４：従来の集光型太陽光発電装置表面、
８５：両面型光電変換装置、８６：入射光、８７：反射
曲面、８８：南側屋根、８９：両面型光電変換装置上の
集光装置の軸対称部近傍、９０：凹凸面からなる集光型
太陽光発電装置表面、９１集光型太陽光発電装置表面、
９２：反射斜面、１００：第１の多段反射面、１０１：
第２の多段反射面、１０２：第１の多段反射面または集
光反射多面、１０３：第２の多段反射面または集光反射
多面、１０４：開口面の外周部、１０５：開口面を含む
平面、１０６：反射面の端部の中で内側に位置する点。1: double-sided photoelectric conversion device, 2: inside reflection surface, 3: first reflection surface, 4: second reflection surface, 5: light collection device surface, 6: first straight line or curve, 7: light collection Apparatus, 8: rotating shaft, 9:
2nd curve, 10: light-collecting device surface, 11: temporary light-collecting surface, 1
2: Symmetry axis, 13: Central axis, 14: Center of arc or parabola origin, 15: Focus of arc or parabola, 16: Incident light, 17: Part inside double-sided photoelectric conversion device inside condensing device, 18 : A part outside the light-collecting device in the double-sided photoelectric conversion device, 19: a reflection surface having a groove structure, 20: reflected light 1, 2
1: reflected light 2, 22: optical axis 1, 23: optical axis 2, 24: angle 1, 25: angle 2, 26: primary condensing part, 27: secondary condensing part, 28: curved surface, 29 : Incident light, 30: reflected light, 3
1: Curve in the north-south (Z-axis) direction, 32: Curve in the east-west (X-axis) direction, 33: Outer perimeter of concentrating solar power generation device, 34: Hexagon wall, 35: Concentrating solar power generation device, 36: Space, 37:
Concentrating photovoltaic module, 38: hexagonal concentrating photovoltaic device, 39: first 1/2 concentrating photovoltaic device, 40: second 1/2 concentrating photovoltaic Power generator, 41:
1/4 concentrating solar power generation device, 42: frame, 43:
A first surface of the double-sided photoelectric conversion device, 44: a second surface of the double-sided photoelectric conversion device, 45: a double-sided photoelectric conversion device, 46: an electrode of the first polarity, 47: an electrode of the second polarity, 48: wiring between concentrating photovoltaic devices, 49: wiring inside concentrating photovoltaic devices, 50: exposed portion on the side of double-sided photoelectric conversion device, 5
1: electrode wiring on the exposed surface of the side surface, 52: electrode wiring on the back surface of the exposed portion, 53: lower part of the light collector, 54: electrode wiring on the exposed surface of the lower surface, 55: electrode wiring on the exposed surface of the lower surface , 56: solder for electrode wiring, 57: external wiring, 58:
Protective plate, 59: first wiring, 60: second wiring, 61:
Third wiring, 62: fourth wiring, 63: lenticular surface,
64: mirror, 65: incident light, 66: transmitted light, 67: reflected light, 68: non-light receiving part, 69: light receiving part, 70: bus bar, 71: external bus bar, 72: finger, 73: photoelectric conversion part, 74 : Photoelectric conversion element, 75: thickness, 76:
Width, 77: north roof, 78: perpendicular, 79: axis inclined at the same angle as the latitude from the perpendicular, 80: same angle as the latitude, 81: axis perpendicular to the concentrator photovoltaic module, 82: perpendicular to the latitude The angle (deviation angle) between the axis inclined at the same angle and the axis perpendicular to the concentrator photovoltaic module, 83: concentrator photovoltaic device surface, 84: conventional concentrator photovoltaic device surface,
85: double-sided photoelectric conversion device, 86: incident light, 87: reflection curved surface, 88: south roof, 89: near the axially symmetric portion of the light-collecting device on the double-sided photoelectric conversion device, 90: light-condensing type consisting of uneven surface Photovoltaic power generation device surface, 91 concentrator photovoltaic power generation device surface,
92: reflective slope, 100: first multi-stage reflective surface, 101:
Second multi-stage reflection surface, 102: first multi-stage reflection surface or condensing reflection multi-surface, 103: second multi-stage reflection surface or condensing reflection multi-surface, 104: outer peripheral portion of the opening surface, 105: plane including the opening surface , 106: points located inside in the end of the reflection surface.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 信一 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 筒井 謙 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 大塚 寛之 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Shinichi Muramatsu 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Hiroyuki Otsuka 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo Hitachi Central Research Laboratory, Ltd.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】集光反射鏡と、該集光反射鏡の曲面状の反
射面と開口面とで囲まれた空間内に位置するように設置
された少なくとも表面および裏面に受光面を有する板状
の両面型光電変換装置と、上記空間を充填している空気
より屈折率が高い媒体を有し、上記両面型光電変換装置
は上記表面および裏面の受光面が上記反射面と対向する
ように設置されており、上記反射面の形状は、上記開口
面および上記空間を通る軸を含む任意の面で切り出され
る上記反射面の断面の上記軸の両側の辺がそれぞれの辺
上の任意の２点の中の上記開口面側の点が他の点と上記
軸から等距離に位置する関係および上記他の点より外側
に位置する関係の中の少なくとも上記外側に位置する関
係となる上記軸が存在する形状であることを特徴とする
集光型太陽光発電装置。1. A plate having a light-receiving surface on at least a front surface and a rear surface which is installed so as to be located in a space surrounded by a curved reflecting surface and an opening surface of the light-collecting reflector. -Shaped double-sided photoelectric conversion device, and a medium having a higher refractive index than the air filling the space, the double-sided photoelectric conversion device is such that the light-receiving surface of the front surface and the back surface faces the reflection surface. And the shape of the reflection surface is such that the sides on both sides of the axis of the cross section of the reflection surface cut out by an arbitrary surface including the axis passing through the opening surface and the space are any two on each side. The axis that is at least the outer side of the relationship where the point on the opening surface side of the points is located equidistant from the other point and the axis and the relationship that is located outside the other point is Concentrating solar power generation characterized by existing shapes Location. 【請求項２】請求項１記載の集光型太陽光発電装置にお
いて、上記両面型光電変換装置は上記受光面が上記開口
面より内側に位置するように設置されていることを特徴
とする集光型太陽光発電装置。2. A concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, wherein said double-sided photoelectric conversion device is installed such that said light receiving surface is located inside said opening surface. Light type solar power generator. 【請求項３】請求項１記載の集光型太陽光発電装置にお
いて、上記反射面の断面の上記軸の両側の辺は対称であ
り、該辺の曲率の最大値を有する上記反射面の断面と最
小値を有する上記反射面の断面とは直交していることを
特徴とする集光型太陽光発電装置。3. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, wherein sides of the cross section of the reflection surface on both sides of the axis are symmetrical, and a cross section of the reflection surface having a maximum value of the curvature of the side. And a cross section of the reflection surface having a minimum value is orthogonal to the condensing solar power generation device. 【請求項４】請求項１記載の集光型太陽光発電装置にお
いて、上記軸の両側の辺の長さが異なる上記反射面の断
面を有することを特徴とする集光型太陽光発電装置。4. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, wherein said concentrator photovoltaic power generator has a cross section of said reflection surface having different lengths on both sides of said axis. 【請求項５】請求項１記載の集光型太陽光発電装置にお
いて、上記軸と上記開口面とは斜交していることを特徴
とする集光型太陽光発電装置。5. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, wherein said axis and said opening surface are obliquely intersected. 【請求項６】請求項１又は２に記載の集光型太陽光発電
装置において、上記反射面の形状は回転体であり、上記
軸は上記回転体の回転軸であることを特徴とする集光型
太陽光発電装置。6. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, wherein said reflection surface is a rotating body, and said axis is a rotating axis of said rotating body. Light type solar power generator. 【請求項７】請求項６記載の集光型太陽光発電装置にお
いて、上記回転体は曲率の異なる２つの曲線の回転体で
構成されており、上記開口面から遠い側の曲線の方が上
記開口面に近い側の曲線より曲率が大きいことを特徴と
する集光型太陽光発電装置。7. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 6, wherein said rotator comprises a rotator having two curves having different curvatures, and the curve on the side farther from said aperture face is said to be the rotator. A concentrator photovoltaic power generation device characterized in that the curvature is greater than the curve on the side closer to the opening surface. 【請求項８】請求項６又は７に記載の集光型太陽光発電
装置において、上記回転体の断面の上記回転軸の一方の
側の曲線の少なくとも上記開口面側の部分は、上記回転
軸に対する上記両面型光電変換装置の上記開口面側の側
面を通る垂線と上記回転軸の他方の側の曲線との交点を
焦点として描かれた、放物線の一部、円弧または上記放
物線の一部と上記円弧との間に位置する曲線の一つの形
状をなしていることを特徴とする集光型太陽光発電装
置。8. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 6, wherein at least a portion of a curve on one side of the rotation axis in a cross section of the rotating body on the opening surface side is the rotation axis. A part of a parabola, a circular arc or a part of the parabola, drawn with the intersection of a perpendicular passing through the side surface on the opening side of the double-sided photoelectric conversion device and the curve on the other side of the rotation axis. A concentrator photovoltaic power generator, wherein the concentrator photovoltaic power generator has one shape of a curve located between the arc and the arc. 【請求項９】請求項１乃至８のいずれか一項に記載の集
光型太陽光発電装置において、上記両面型光電変換装置
の上記反射面と接している上記部分に連続した部分が上
記反射鏡の外部にはみ出しており、このはみ出した部分
に電極が形成されていることを特徴とする集光型太陽光
発電装置。9. The concentrator photovoltaic power generation device according to claim 1, wherein a portion of the double-sided photoelectric conversion device that is continuous with the portion in contact with the reflection surface is the reflection portion. A concentrating photovoltaic power generation device that protrudes outside the mirror, and an electrode is formed on the protruding portion. 【請求項１０】請求項１乃至９のいずれか一項に記載の
集光型太陽光発電装置において、上記反射面には上記軸
の長さ方向にＶ溝が形成されていることを特徴とする集
光型太陽光発電装置。10. The concentrator photovoltaic power generation device according to claim 1, wherein a V-groove is formed on the reflection surface in a length direction of the axis. Concentrating solar power generator. 【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれか一項に記載
の集光型太陽光発電装置において、上記媒体の光の入射
面は曲面であることを特徴とする集光型太陽光発電装
置。11. The concentrator photovoltaic power generator according to claim 1, wherein the light incident surface of the medium is a curved surface. . 【請求項１２】請求項１乃至１１のいずれか一項に記載
の集光型太陽光発電装置において、該集光型太陽光発電
装置の上記光の入射面側から見た投影面は４角または６
角形状であることを特徴とする集光型太陽光発電装置。12. The concentrating photovoltaic power generation device according to claim 1, wherein the projection surface of the concentrating photovoltaic power generation device viewed from the light incident surface side is a square. Or 6
A concentrating solar power generation device having a square shape. 【請求項１３】請求項１乃至１２のいずれか一項に記載
の集光型太陽光発電装置において、上記両面型光電変換
装置上またはそれより上記開口面側に設置された板状の
電極を有することを特徴とする集光型太陽光発電装置。13. The concentrator photovoltaic power generation device according to claim 1, wherein a plate-like electrode provided on the double-sided photoelectric conversion device or on the opening surface side thereof is provided. A concentrating solar power generation device comprising: 【請求項１４】請求項１乃至１３に記載の集光型太陽光
発電装置を複数個モジュール化したことを特徴とする集
光型太陽光発電モジュール。14. A concentrating photovoltaic power generation module comprising a plurality of concentrating photovoltaic power generation devices according to claim 1 formed into a module. 【請求項１５】請求項１４記載の集光型太陽光発電モジ
ュールにおいて、上記反射鏡に充填された上記媒体は上
記複数個の集光型太陽光発電装置間で連続していること
を特徴とする集光型太陽光発電モジュール。15. The concentrating solar power generation module according to claim 14, wherein the medium filled in the reflector is continuous between the plurality of concentrating solar power generation devices. Concentrating solar power module. 【請求項１６】請求項１４記載の集光型太陽光発電モジ
ュールにおいて、上記複数個の集光型太陽光発電装置の
上記光の入射面は保護板でおおわれており、上記媒体お
よび上記保護板は同一材で互いに連続して構成されてい
ることを特徴とする集光型太陽光発電モジュール。16. The concentrator photovoltaic module according to claim 14, wherein the light incident surfaces of the plurality of concentrator photovoltaic devices are covered with a protective plate, and the medium and the protective plate are covered by a protective plate. Is a concentrating photovoltaic module, wherein the concentrating photovoltaic modules are formed of the same material and are continuous with each other.
JP9186257A 1997-07-11 1997-07-11 Condenser type solar power generator and module Pending JPH1131836A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009277817A (en) * 2008-05-14 2009-11-26 Aruze Corp Solar cell device and solar cell system
JP2011523217A (en) * 2008-06-07 2011-08-04 ホフマン，ジェームズ Solar energy collection system
JP5007894B1 (en) * 2011-08-31 2012-08-22 ウーギョン イーエヌジー カンパニー リミテッド Concentrating solar cell module
WO2013031570A1 (en) * 2011-08-30 2013-03-07 国立大学法人東京大学 Solar cell concentrator and power generation device using same

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