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1. WO2020004148 - 集光型太陽光発電モジュール及び集光型太陽光発電装置

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明 細 書

発明の名称 集光型太陽光発電モジュール及び集光型太陽光発電装置

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

0005   0006  

図面の簡単な説明

0007  

発明を実施するための形態

0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050  

符号の説明

0051  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

明 細 書

発明の名称 : 集光型太陽光発電モジュール及び集光型太陽光発電装置

技術分野

[0001]
 本発明は、集光型太陽光発電モジュール及び集光型太陽光発電装置に関する。
 本出願は、2018年6月27日出願の日本出願第2018-121995号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

背景技術

[0002]
 集光型太陽光発電装置は、集光レンズにより太陽光を集めて発電用の小さなセルに入射させる光学系の基本構成を最小単位としている。この基本構成である集光型太陽光発電ユニットを、筐体内にマトリクス状に並べたものが、集光型太陽光発電モジュールである。さらに、この集光型太陽光発電モジュールを多数並べてアレイ(パネル)が構成され、1基の集光型太陽光発電装置となる。太陽を追尾するため、アレイを載せる追尾架台は、方位角及び仰角の2軸駆動が可能なように支柱に支持されている(例えば、特許文献1参照。)。
[0003]
 太陽の追尾が理想的に行われていれば、太陽光を正確にセル上の狙った位置に集めることができるが、実際には僅かなずれが生じる場合もある。このような僅かなずれを吸収するために、セルを含む受光部の構造として、ボールレンズをセルの少し上に配置し、光が僅かにずれてもボールレンズに入りさえすれば、光をセルに導くことができるようにする技術も提案されている(例えば、特許文献2,3参照。)。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 特開2014-226025号公報
特許文献2 : 米国特許出願公開US2010/0236603A1
特許文献3 : 特開2014-63779号公報
特許文献4 : 特開2015-90914号公報

発明の概要

[0005]
 本開示は、以下の発明を含む。但し、本発明は、請求の範囲によって定められるものである。
[0006]
 本発明の一表現に係る集光型太陽光発電モジュールは、太陽光を集光して発電する集光型太陽光発電ユニットが複数個、筐体内に並んで構成された集光型太陽光発電モジュールであって、前記集光型太陽光発電ユニットの各々は、入射する太陽光を集光する一次レンズと、前記筐体の底面に設けられたフレキシブルプリント配線板と、前記フレキシブルプリント配線板上の、太陽と正対したときの前記一次レンズの光軸と一致する位置に設けられ、集光した光について光電変換を行うセルと、前記フレキシブルプリント配線板の導電パターンに接合され、前記セルを囲む枠体と、前記枠体の内側にあって、前記セルを封止する光透過性の封止樹脂と、を備えている。

図面の簡単な説明

[0007]
[図1] 図1は、1基分の、集光型の太陽光発電装置の一例を、受光面側から見た斜視図であり、完成した状態での太陽光発電装置を示している。
[図2] 図2は、1基分の、集光型の太陽光発電装置の一例を、受光面側から見た斜視図であり、組立途中の状態での太陽光発電装置を示している。
[図3] 図3は、一例として、太陽に正対しているアレイの姿勢を示す斜視図である。
[図4] 図4は、集光型太陽光発電モジュールの構成の一例を示す斜視図である。
[図5] 図5は、集光型太陽光発電モジュールを構成する集光型発電の光学系の基本構成としての集光型太陽光発電ユニットの一例を示す断面図である。
[図6] 図6は、図5と同様の集光型太陽光発電ユニットの断面図であるが、僅かな追尾のずれが発生した状態の一例を示している。
[図7] 図7は、図5の受光部のみを抜き出した断面図である。
[図8] 図8は、フレキシブルプリント配線板の平面図であり、(a)は導電パターンの状態の図、(b)は枠体及びセルを取り付ける場所を点線のハッチングで示した図、(c)は、このハッチングの領域に枠体及びセルを取り付けた(接合した)状態を示す図である。
[図9] 図9は、フレキシブルプリント配線板の導電パターンに枠体及び二次レンズを取り付ける要領を示す斜視図である。
[図10] 図10は、受光部の他の構成例1を示す断面図(上)及び平面図(下)である。
[図11] 図11は、受光部の他の構成例2を示す断面図(上)及び平面図(下)である。
[図12] 図12は、受光部の他の構成例3を示す断面図(上)及び平面図(下)である。
[図13] 図13は、受光部の他の構成例4を示す断面図(上)及び平面図(下)である。
[図14] 図14は、ボールレンズを載せた状態での、従来のパッケージの斜視図である。

発明を実施するための形態

[0008]
 [本開示が解決しようとする課題]
 集光型太陽光発電モジュールにおいて、ボールレンズを支持するには、例えば樹脂成型したパッケージが用いられる。図14は、ボールレンズ51を載せた状態でのパッケージ52の斜視図である。パッケージ52は、ボールレンズ51の下にあるセル(図示せず。)を保持するとともに、ボールレンズ51を支える支持部にもなる。しかしながら、1モジュールに多数のパッケージ52を使うことは、さらなるコスト削減のためには、その阻害要因にもなっている。
[0009]
 また、ボールレンズの代わりにホモジナイザを使う受光部もあるが(例えば、特許文献4参照。)、やはり受光部の構造が複雑、かつ、高価である。
 なお、受光部は、光をより良く導くことや放熱にも配慮する必要がある。
[0010]
 かかる課題に鑑み、本開示は、集光型太陽光発電モジュールを構成する集光型太陽光発電ユニットにおける受光部を、簡素で低コストな構造としつつ、導光及び放熱の機能を高めることを目的とする。
[0011]
 [本開示の効果]
 本開示によれば、集光型太陽光発電モジュールを構成する集光型太陽光発電ユニットにおける受光部を、簡素で低コストな構造としつつ、導光及び放熱の機能を高めることができる。
[0012]
 [実施形態の要旨]
 本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。
[0013]
 (1)これは、太陽光を集光して発電する集光型太陽光発電ユニットが複数個、筐体内に並んで構成された集光型太陽光発電モジュールであって、前記集光型太陽光発電ユニットの各々は、入射する太陽光を集光する一次レンズと、前記筐体の底面に設けられたフレキシブルプリント配線板と、前記フレキシブルプリント配線板上の、太陽と正対したときの前記一次レンズの光軸と一致する位置に設けられ、集光した光について光電変換を行うセルと、前記フレキシブルプリント配線板の導電パターンに接合され、前記セルを囲む枠体と、前記枠体の内側にあって、前記セルを封止する光透過性の封止樹脂と、を備えている。
[0014]
 上記のように構成された集光型太陽光発電モジュールにおける集光型太陽光発電ユニットでは、枠体が、セルを外れた光を反射してセルに導くことに寄与する。また、枠体は導電パターンと互いに接合された関係にあるので、セルの熱が導電パターンを介して枠体に伝導し、枠体は放熱に寄与する。このようにして、セルの樹脂パッケージ等を廃し、簡素で安価な構造により、導光及び放熱の両方の効果を高めることができる。
[0015]
 (2)また、(1)の集光型太陽光発電モジュールにおいて、前記枠体の材質は、金属、並びに、熱伝導率が1[W/m・K]以上のセラミック及び樹脂の、いずれかであることが好ましい。
 このような枠体は、一定以上の熱伝導性により、セルの放熱に寄与する。特に、金属製の枠体は安価に製作できる。
[0016]
 (3)また、(1)又は(2)の集光型太陽光発電モジュールにおいて、前記光軸上で前記一次レンズと前記セルとの間にあって、前記セルとの間に隙間を形成するように前記枠体によって保持されている二次レンズ、を備えてもよい。
 この場合、枠体は二次レンズの支持体になるとともに、二次レンズから漏れ出た散乱光を反射してセルに導くこともできる。
[0017]
 (4)また、(1)~(3)のいずれかの集光型太陽光発電モジュールにおいて、前記枠体は、筒状の支持基部と、当該支持基部の、光が入射する側の端部に形成されたフランジ状の遮蔽部とを備えていてもよい。
 この場合、集光位置がセルから外れるOFF-AXIS光が、例えばバイパスダイオードに当たるのを、遮蔽部によって抑制し、バイパスダイオードをOFF-AXIS光から保護することができる。
[0018]
 (5)また、(1)の集光型太陽光発電モジュールにおいて、前記枠体は、光の入射側に向かって開口が拡がっている形状であってもよい。
 この場合、枠体は、セルに直接入射しない光を広い開口により受け入れ、かつ、内面で反射してセルに導くことができる。この場合、二次レンズは省略することができる。
[0019]
 (6)また、(1)~(5)のいずれかの集光型太陽光発電モジュールにおいて、例えば、前記セルの底面側である一方の極が接合されている前記導電パターンに、前記枠体も接合されている。
 この場合、セルの熱が伝導しやすい導電パターンに枠体も接合されているので、セルの放熱に効果的である。
[0020]
 (7)また、(1)の集光型太陽光発電モジュールを、太陽を追尾する架台上に複数個並べてアレイを構成した集光型太陽光発電装置とすることができる。
[0021]
 [実施形態の詳細]
 以下、本発明の一実施形態に係る集光型太陽光発電装置及び集光型太陽光発電モジュールについて、図面を参照して説明する。
[0022]
 《太陽光発電装置》
 図1及び図2はそれぞれ、1基分の、集光型の太陽光発電装置の一例を、受光面側から見た斜視図である。図1は、完成した状態での太陽光発電装置100を示し、図2は、組立途中の状態での太陽光発電装置100を示している。図2は、追尾架台25の骨組みが見える状態を右半分に示し、集光型太陽光発電モジュール(以下、単にモジュールとも言う。)1Mが取り付けられた状態を左半分に示している。なお、実際にモジュール1Mを追尾架台25に取り付ける際は、追尾架台25を地面に寝かせた状態で取り付けを行う。
[0023]
 図1において、この太陽光発電装置100は、上部側で連続し、下部側で左右に分かれた形状のアレイ(太陽光発電パネル全体)1と、その支持装置2とを備えている。アレイ1は、背面側の追尾架台25(図2)上にモジュール1Mを整列させて構成されている。図1の例では、左右のウイングを構成する(96(=12×8)×2)個と、中央の渡り部分の8個との、合計200個のモジュール1Mの集合体として、アレイ1が構成されている。
[0024]
 支持装置2は、支柱21と、基礎22と、2軸駆動部23と、駆動軸となる水平軸24(図2)とを備えている。支柱21は、下端が基礎22に固定され、上端に2軸駆動部23を備えている。
[0025]
 図1において、基礎22は、上面のみが見える程度に地中に堅固に埋設される。基礎22を地中に埋設した状態で、支柱21は鉛直となり、水平軸24(図2)は水平となる。2軸駆動部23は、水平軸24を、方位角(支柱21を中心軸とした角度)及び仰角(水平軸24を中心軸とした角度)の2方向に回動させることができる。図2において、水平軸24には、追尾架台25を補強する補強材25aが取り付けられている。また、補強材25aには、複数本の水平方向へのレール25bが取り付けられている。従って、水平軸24が方位角又は仰角の方向に回動すれば、アレイ1もその方向に回動する。
[0026]
 なお、図1,図2では1本の支柱21でアレイ1を支える支持装置2を示したが、支持装置2の構成は、これに限られるものではない。要するに、アレイ1を、2軸(方位角、仰角)で可動なように支持できる支持装置であればよい。
[0027]
 図1のようにアレイ1が鉛直になっているのは、通常、夜明け及び日没前である。
 日中は、アレイ1の受光面が常に太陽に正対する姿勢となるよう、2軸駆動部23が動作し、アレイ1は太陽の追尾動作を行う。
 図3は、一例として、太陽に正対しているアレイ1の姿勢を示す斜視図である。また、例えば赤道付近の南中時刻であれば、アレイ1は受光面を太陽に向けて水平な姿勢となる。夜間は、例えば、アレイ1の受光面を地面に向けて水平な姿勢となる。
[0028]
 《集光型太陽光発電モジュールの構成例》
 図4は、集光型太陽光発電モジュール1Mの構成の一例を示す斜視図である。但し、底面11b側はフレキシブルプリント配線板13のみ示し、ここでは、他の構成要素は省略している。
 モジュール1Mは、外観上の物理的な形態としては、例えば金属製又は樹脂製で長方形の平底容器状の筐体11と、その上に蓋のように取り付けられる集光部12と、を備えている。集光部12は、例えば1枚の光透過性のガラス板12aの裏面に樹脂製の一次レンズ(フレネルレンズ)12fが貼り付けられて構成されている。例えば図示の正方形(この例では14個×10個であるが、数量は説明上の一例に過ぎない。)の区画の1つ1つが、一次レンズ12fであり、太陽光を焦点位置に収束させることができる。
[0029]
 筐体11の底面11b上には、例えば筐体11の左半分及び右半分の各々において、1本の細長いフレキシブルプリント配線板13が図示のように方向転換しながら整列するように配置されている。フレキシブルプリント配線板13には相対的に幅広な部位と幅狭な部位とがある。セル(図示せず。)が実装されるのは幅広な部位である。セルはフレネルレンズ12fの各々の光軸に対応する位置に配置される。
[0030]
 フレキシブルプリント配線板13と集光部12との間には、例えば金属製の遮蔽板14が取り付けられている。遮蔽板14には、個々の一次レンズ12fの中心に対応した位置に、一次レンズ12fの正方形に相似な正方形の開口14aが形成されている。アレイ1が太陽を正確に追尾し、モジュール1Mに対する太陽光の入射角が0度であれば、一次レンズ12fにより集光された光は開口14aを通過することができる。追尾が大きくずれた場合は、集光された光は遮蔽板14により遮蔽される。但し、追尾のずれが僅かな場合は、集光された光は開口14aを通過する。
[0031]
 《集光型太陽光発電ユニットの構成例》
 図5は、モジュール1Mを構成する集光型発電の光学系の基本構成としての集光型太陽光発電ユニット1Uの一例を示す断面図である。なお、図5に示す各部は、構造説明の都合上、適宜拡大して描いており、必ずしも実際の寸法に比例した図ではない(図6以降も同様である。)。
[0032]
 図5において、集光型太陽光発電ユニット1Uが、太陽と正対し、太陽光の入射角が0度であると、一次レンズ12fの光軸Ax上に、受光部Rの二次レンズ30及びセル33があり、一次レンズ12fにより集光する光は遮蔽板14の開口14aを通り、受光部Rの二次レンズ30に取り込まれ、セル33に導かれる。
[0033]
 図5において、受光部Rは、二次レンズ30、枠体31、導電パターン32、セル33、及び、封止樹脂34を備えている。枠体31は、セル33を囲むように設けられている。受光部Rは、フレキシブルプリント配線板13上に実装されている。なお、セル33には並列にバイパスダイオードが接続されるが、バイパスダイオードがどこに設けられるかは、本実施形態では特に限定していない。
[0034]
 二次レンズ30は例えばボールレンズである。二次レンズ30は枠体31の上端部内周エッジ31eにより、セル33との間に光軸Ax方向の隙間が形成されるように支持されている。枠体31は、例えば角筒状であり、金属製である。セル33及び枠体31は、導電パターン32に、例えば、導電性の銀ペーストを塗って接合されている。封止樹脂34は、光透過性の例えばシリコーン樹脂であり、枠体31の内側の、二次レンズ30とセル33との間に形成される空間を満たすように設けられている。
[0035]
 図6は、図5と同様の集光型太陽光発電ユニット1Uの断面図であるが、僅かな追尾のずれが発生した状態の一例を示している。前述のように、僅かな追尾ずれでは、遮蔽板14による光の遮蔽はない。二次レンズ30に入った光はセル33に導かれるが、二次レンズ30に入りきらなかった光は、枠体31の端面31aに当たる。枠体31は金属製であるため、光による熱的損傷の恐れはない。
[0036]
 図7は、図5の受光部Rのみを抜き出した断面図である。図において、二次レンズ30内に入った光は、概ね図5に示すようにセル33に導かれるが、実際には二次レンズ30内で僅かな、光の散乱が生じる。例えば、図7の二点鎖線に示すように、散乱光はセル33に向かわないで二次レンズ30から出て行く場合があるが、金属光沢のある枠体31の内面31bにより光が反射し、セル33に導かれる。このようにして、散乱光として二次レンズ30を出た光も、その少なくとも一部は、セル33に導かれ、発電に寄与する。
[0037]
 図8は、フレキシブルプリント配線板13の平面図であり、また、導電パターン32への枠体31及びセル33の取り付け要領を示す図である。まず、(a)に示すように、導電パターン32は、プラス側の導電パターン32pと、マイナス側の導電パターン32nとが互いに絶縁された状態で形成されている。
[0038]
 図8の(b)は、枠体31及びセル33を取り付ける場所を点線のハッチングで示している。(c)は、このハッチングの領域に銀ペーストを塗り、枠体31及びセル33を取り付けた(接合した)状態を示す図である。セル33のプラス極である底面は、導電パターン32pと物理的且つ電気的に接続される。また、セル33の表面側のマイナス極は、金ワイヤー35を介して、導電パターン32nと電気的に接続されている。枠体31は、導電パターン32pに銀ペーストで接合されていることにより、電気的に導電パターン32pと接続されている。枠体31は電気的部材ではないが、電気的に接続されていることにより、導電パターン32pとの間で良好な熱伝導性を有する。従って、セル33の発熱が導電パターン32pに伝導し、さらに枠体31に伝導する。従って、枠体31は、放熱体となり、セル33の放熱に寄与する。枠体31がエポキシ樹脂などのパッケージの場合、熱伝導率は、0.2[W/m・K]程度であるが、アルミニウム又はアルミ合金の場合、熱伝導率は、例えば236[W/m・K]であり、熱伝導率に圧倒的な差がある。アルミニウム又はアルミ合金以外でも、例えば銅(熱伝導率398[W/m・K])又はステンレス(熱伝導率26[W/m・K])などを使えば、例えばセルやダイオードを接合する際に枠体も同時にリフローによる接合を行うことができ、簡易な工程で接合が可能となる。
[0039]
 図9は、フレキシブルプリント配線板13の導電パターン32pに枠体31及び二次レンズ30を取り付ける要領を示す斜視図である。前述のように、枠体31は、導電パターン32pに接合され、セル33(図8)の放熱に寄与する。金属製の枠体31には、マイナス側の導電パターン32nと接触しないように、切り欠き部31cが設けられている。従って、マイナス側の導電パターン32nは、枠体31と接触せず、導電パターン32p、32n間の絶縁は維持されている。枠体31の中には封止樹脂34(図5)が充填され、二次レンズ30が枠体31に乗るように設けられる。封止樹脂34は、枠体31内で、二次レンズ30とセル33との間に充填され、封止樹脂34の固化により二次レンズ30も接着固定される。
[0040]
 《受光部の他の構成例1》
 図10は、受光部Rの他の構成例1を示す断面図(上)及び平面図(下)である。図5~図9に示した受光部Rとの違いは、枠体31が、角筒状ではなく、円筒状である点である。その他の構成は同様である。この場合、金属製の枠体31が、図8に示した導電パターン32p,32nの両方に乗らないよう、適宜、図9に示したような切り欠き部31cを設ける必要がある。円筒状の枠体31の場合、二次レンズ30を、枠体31の上端と隙間なく、ぴったりと乗せることができる。例えば金属パイプを短管状に切断すれば容易に、このような枠体31を作製することができる。
[0041]
 《受光部の他の構成例2》
 図11は、受光部Rの他の構成例2を示す断面図(上)及び平面図(下)である。図10に示した受光部Rとの違いは、枠体31が、円筒状の支持基部31sと、光の入射側の端部にフランジ状の遮蔽部31fとを一体に備えている点である。その他の構成は同様である。この場合、遮蔽部31fがセル33の周囲を広く覆うことにより、太陽の追尾精度が低下してOFF-AXIS光がバイパスダイオード36に当たりそうなときも、確実にこれを防止することができる。また、バイパスダイオード36のみならず、フレキシブルプリント配線板13にOFF-AXIS光が当たることを防止することができる。
[0042]
 《受光部の他の構成例3》
 図12は、受光部Rの他の構成例3を示す断面図(上)及び平面図(下)である。この受光部Rでは、二次レンズの代わりにリフレクタとしての金属製の枠体31が設けられる。この枠体31は、図8と同様の要領で導電パターン32(32p)に接合される。但し、この枠体31は、光の入射側(断面図の上側)に向かって開口が拡がっており、広く光を受け入れてセル33に導く導光部としての役割を有している。セル33に直接入射しなかった光の少なくとも一部は、図中の矢印を付した光路に示すように、枠体31の内面31bで反射してセル33に導かれる。枠体31の内側には封止樹脂34が充填され、セル33を封止している。このような枠体31は、バイパスダイオード36に光が当たるのを防止する遮蔽部の役割も果たす。
[0043]
 《受光部の他の構成例4》
 図13は、受光部Rの他の構成例4を示す断面図(上)及び平面図(下)である。図13の枠体31は、図9に示したような角筒状の基部31xの上に一体に、図12に示した枠体31と類似したリフレクタ部31yが形成されたものである。その他の構成は、既述の構成例と同様である。
[0044]
 《まとめ》
 以上のように、上記の集光型太陽光発電モジュールの各受光部Rは、フレキシブルプリント配線板13の導電パターン32pに接合され、セル33を囲む枠体31を備えている。枠体31は、セル33を外れた光を反射してセル33に導くことに寄与する。また、枠体31は導電パターン32pと互いに接合された関係にあるので、セル33の熱が導電パターン32pを介して枠体31に伝導し、枠体31は放熱に寄与する。このようにして、セル33の樹脂パッケージ等を廃し、簡素で安価な構造により、導光及び放熱の両方の効果を高めることができる。
 また、上記の説明では、枠体31は金属製であるとして説明した。金属製の枠体31は安価に作成することができ、耐熱性、熱伝導性にも優れている。但し、枠体31の材質としては、金属以外でも可能である。例えば、耐熱性があり一定以上の熱伝導性のあるセラミック又は樹脂も、枠体31の材質とすることが可能である。一定以上の熱伝導性としては、例えば、少なくともガラスと同等レベルとしての観点から、熱伝導率が1[W/m・K]以上であることが好ましい。
[0045]
 なお、セル33の底面側である一方の極が接合されている導電パターン32pに、枠体31も接合されていることにより、セル33の熱が伝導しやすい導電パターン32pに枠体31も接合されていることになるので、セル33の放熱に効果的である。
[0046]
 また、二次レンズ30を設ける受光部Rの場合、二次レンズ30は、光軸Ax上で一次レンズ12fとセル33との間にあって、セル33との間に隙間を形成するように枠体31によって保持されている。
 すなわち、枠体31は二次レンズ30の支持体になるとともに、二次レンズ30から漏れ出た散乱光を反射してセル33に導くこともできる。
[0047]
 また、図11に示したように、枠体31は、筒状の支持基部31sと、当該支持基部31sの、光が入射する側の端部に形成されたフランジ状の遮蔽部31fとを備えていてもよい。
 この場合、OFF-AXIS光が例えばバイパスダイオード36に当たるのを、遮蔽部31fによって抑制し、バイパスダイオード36をOFF-AXIS光から保護することができる。
[0048]
 一方、二次レンズを使用しない受光部Rの場合には、図12又は図13に示したように、枠体31は、光の入射側に向かって開口が拡がっている形状とすることができる。
 この場合、枠体31は、セル33に直接入射しない光を広い開口により受け入れ、かつ、内面で反射してセル33に導くことができる。この場合、二次レンズは省略することができる。
[0049]
 《その他》
 なお、上述の受光部Rの各構成例については、その少なくとも一部を、相互に任意に組み合わせてもよい。
[0050]
 《補記》
 なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

符号の説明

[0051]
 1 アレイ
 1M 集光型太陽光発電モジュール(モジュール)
 1U 集光型太陽光発電ユニット
 2 支持装置
 11 筐体
 11b 底面
 12 集光部
 12a ガラス板
 12f 一次レンズ
 13 フレキシブルプリント配線板
 14 遮蔽板
 14a 開口
 21 支柱
 22 基礎
 23 2軸駆動部
 24 水平軸
 25 追尾架台
 25a 補強材
 25b レール
 30 二次レンズ
 31 枠体
 31a 端面
 31b 内面
 31c 切り欠き部
 31e 上端部内周エッジ
 31f 遮蔽部
 31s 支持基部
 31x 基部
 31y リフレクタ部
 32,32p,32n 導電パターン
 33 セル
 34 封止樹脂
 35 金ワイヤー
 36 バイパスダイオード
 51 ボールレンズ
 52 パッケージ
 100 太陽光発電装置
 Ax 光軸
 R 受光部

請求の範囲

[請求項1]
 太陽光を集光して発電する集光型太陽光発電ユニットが複数個、筐体内に並んで構成された集光型太陽光発電モジュールであって、前記集光型太陽光発電ユニットの各々は、
 入射する太陽光を集光する一次レンズと、
 前記筐体の底面に設けられたフレキシブルプリント配線板と、
 前記フレキシブルプリント配線板上の、太陽と正対したときの前記一次レンズの光軸と一致する位置に設けられ、集光した光について光電変換を行うセルと、
 前記フレキシブルプリント配線板の導電パターンに接合され、前記セルを囲む枠体と、
 前記枠体の内側にあって、前記セルを封止する光透過性の封止樹脂と、
 を備えている集光型太陽光発電モジュール。
[請求項2]
 前記枠体の材質は、金属、並びに、熱伝導率が1[W/m・K]以上のセラミック及び樹脂の、いずれかである請求項1に記載の集光型太陽光発電モジュール。
[請求項3]
 前記光軸上で前記一次レンズと前記セルとの間にあって、前記セルとの間に隙間を形成するように前記枠体によって保持されている二次レンズ、を備える請求項1又は請求項2に記載の集光型太陽光発電モジュール。
[請求項4]
 前記枠体は、筒状の支持基部と、当該支持基部の、光が入射する側の端部に形成されたフランジ状の遮蔽部とを備えている請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の集光型太陽光発電モジュール。
[請求項5]
 前記枠体は、光の入射側に向かって開口が拡がっている形状である請求項1に記載の集光型太陽光発電モジュール。
[請求項6]
 前記セルの底面側である一方の極が接合されている前記導電パターンに、前記枠体も接合されている請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の集光型太陽光発電モジュール。
[請求項7]
 請求項1の集光型太陽光発電モジュールを、太陽を追尾する架台上に複数個並べてアレイを構成した集光型太陽光発電装置。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]