JP2000340825A - 太陽光発電装置 - Google Patents
太陽光発電装置Info
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- JP2000340825A JP2000340825A JP11147114A JP14711499A JP2000340825A JP 2000340825 A JP2000340825 A JP 2000340825A JP 11147114 A JP11147114 A JP 11147114A JP 14711499 A JP14711499 A JP 14711499A JP 2000340825 A JP2000340825 A JP 2000340825A
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- Japan
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- light emitting
- diode
- parallel
- series
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各太陽電池に並列に設置されているバイパス
ダイオードを発光ダイオードに置き換えて、夜間等日照
のない場合に、この発光ダイオードに電流を流す点灯回
路を設けることにより、自照式の広告や標識等として活
用することが、可能となる優れた太陽光発電装置を提供
する。 【解決手段】 複数個の太陽電池を直列に接続し、この
直列回路にさらに第1のダイオードを太陽電池の発電電
流が取り出せる方向に直列接続し、また、第2のダイオ
ードを各太陽電池の発電電圧に対して逆バイアスとなる
向きに並列接続した太陽電池群を複数台並列接続した太
陽光発電装置において、第2のダイオードに代えて発光
ダイオード2設け、発光ダイオード2に定電流を供給す
る発光ダイオード点灯回路4を設けたことを特徴とす
る。
ダイオードを発光ダイオードに置き換えて、夜間等日照
のない場合に、この発光ダイオードに電流を流す点灯回
路を設けることにより、自照式の広告や標識等として活
用することが、可能となる優れた太陽光発電装置を提供
する。 【解決手段】 複数個の太陽電池を直列に接続し、この
直列回路にさらに第1のダイオードを太陽電池の発電電
流が取り出せる方向に直列接続し、また、第2のダイオ
ードを各太陽電池の発電電圧に対して逆バイアスとなる
向きに並列接続した太陽電池群を複数台並列接続した太
陽光発電装置において、第2のダイオードに代えて発光
ダイオード2設け、発光ダイオード2に定電流を供給す
る発光ダイオード点灯回路4を設けたことを特徴とす
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用系統連系電源
と連系して負荷に電力供給を行う太陽光発電インバータ
装置に関し、詳しくは、商用系統連系電源が異常の場合
に、複数の太陽光発電インバータ装置を並列運転させる
ことにより、複数のインバータ装置から同一の単独負荷
に対して、電力を供給することを特徴とする太陽光発電
装置に関する。
と連系して負荷に電力供給を行う太陽光発電インバータ
装置に関し、詳しくは、商用系統連系電源が異常の場合
に、複数の太陽光発電インバータ装置を並列運転させる
ことにより、複数のインバータ装置から同一の単独負荷
に対して、電力を供給することを特徴とする太陽光発電
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より特公平7−44791号に開示
されているように、太陽電池を多数台接続して出力電力
を確保する場合、次段の電力変換器に必要な入力電圧に
なるように太陽電池を直列接続し、その直列回路を必要
な電流が得られる個数だけ並列接続する構成を有する。
ここで、太陽電池の直列回路を並列接続する際には、一
般に、日射のばらつきや太陽電池自身の特性ばらつきに
よって直列合計電圧に差が生じるため、低い出力電圧の
太陽電池に高い出力電圧の太陽電池から電流が流れ込ま
ないように、逆流防止のダイオードを挿入して並列接続
を行う。
されているように、太陽電池を多数台接続して出力電力
を確保する場合、次段の電力変換器に必要な入力電圧に
なるように太陽電池を直列接続し、その直列回路を必要
な電流が得られる個数だけ並列接続する構成を有する。
ここで、太陽電池の直列回路を並列接続する際には、一
般に、日射のばらつきや太陽電池自身の特性ばらつきに
よって直列合計電圧に差が生じるため、低い出力電圧の
太陽電池に高い出力電圧の太陽電池から電流が流れ込ま
ないように、逆流防止のダイオードを挿入して並列接続
を行う。
【0003】また、直列接続されている太陽電池の一部
が近隣の建築物や落ち葉などによって日射を妨げられた
場合、同一直列部分の他の太陽電池の発電電力は出力経
路を遮断されてしまう。この近隣の建築物の影や落ち葉
などの影響を回避するために、バイパスダイオードと呼
ばれるダイオードを太陽電池の発電電圧に対して逆バイ
アスになる方向に設置する。このダイオードを介して、
同一直列部分中の影になった部分以外の太陽電池による
発電電力は、出力側へ流れ出すことができる。
が近隣の建築物や落ち葉などによって日射を妨げられた
場合、同一直列部分の他の太陽電池の発電電力は出力経
路を遮断されてしまう。この近隣の建築物の影や落ち葉
などの影響を回避するために、バイパスダイオードと呼
ばれるダイオードを太陽電池の発電電圧に対して逆バイ
アスになる方向に設置する。このダイオードを介して、
同一直列部分中の影になった部分以外の太陽電池による
発電電力は、出力側へ流れ出すことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな構成の太陽光発電装置では、昼間日照のある場合は
発電を行って、機器としての役割を果たすが、夜間など
日照の無い場合には、何等の機能をもたないものとなっ
ているため、耐用年数に対する機器の実稼働時間が低い
という問題があった。
うな構成の太陽光発電装置では、昼間日照のある場合は
発電を行って、機器としての役割を果たすが、夜間など
日照の無い場合には、何等の機能をもたないものとなっ
ているため、耐用年数に対する機器の実稼働時間が低い
という問題があった。
【0005】本発明は、上記問題点を解決するため成さ
れたものであり、その目的とするところは、各太陽電池
に並列に設置されているバイパスダイオードを発光ダイ
オードに置き換えて、夜間等日照のない場合に、この発
光ダイオードに電流を流す点灯回路を設けることによ
り、自照式の広告や標識等として活用することが、可能
となる優れた太陽光発電装置を提供することにある。
れたものであり、その目的とするところは、各太陽電池
に並列に設置されているバイパスダイオードを発光ダイ
オードに置き換えて、夜間等日照のない場合に、この発
光ダイオードに電流を流す点灯回路を設けることによ
り、自照式の広告や標識等として活用することが、可能
となる優れた太陽光発電装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
複数個の太陽電池を直列に接続し、この直列回路にさら
に第1のダイオードを太陽電池の発電電流が取り出せる
方向に直列接続し、また、第2のダイオードを各太陽電
池の発電電圧に対して逆バイアスとなる向きに並列接続
した太陽電池群を複数台並列接続した太陽光発電装置に
おいて、前記第2のダイオードに代えて発光ダイオード
設け、該発光ダイオードに定電流を供給する発光ダイオ
ード点灯回路を設けたことを特徴とするものである。
複数個の太陽電池を直列に接続し、この直列回路にさら
に第1のダイオードを太陽電池の発電電流が取り出せる
方向に直列接続し、また、第2のダイオードを各太陽電
池の発電電圧に対して逆バイアスとなる向きに並列接続
した太陽電池群を複数台並列接続した太陽光発電装置に
おいて、前記第2のダイオードに代えて発光ダイオード
設け、該発光ダイオードに定電流を供給する発光ダイオ
ード点灯回路を設けたことを特徴とするものである。
【0007】請求項2記載の発明は、前記発光ダイオー
ドを複数個並列接続したことを特徴とするものである。
ドを複数個並列接続したことを特徴とするものである。
【0008】請求項3記載の発明は、前記直並列に構成
した太陽電池に付属する第2のダイオードの一部を選択
的に前記発光ダイオードに置き換えたことを特徴とする
ものである。
した太陽電池に付属する第2のダイオードの一部を選択
的に前記発光ダイオードに置き換えたことを特徴とする
ものである。
【0009】請求項4記載の発明は、前記発光ダイオー
ドに並列にスイッチ素子を接続したことを特徴とするも
のである。
ドに並列にスイッチ素子を接続したことを特徴とするも
のである。
【0010】請求項5記載の発明は、前記の太陽電池及
び第2のダイオード、発光ダイオード、スイッチ素子の
いづれか、又はすべてを同一半導体基板上に構成するこ
とを特徴とするものである。
び第2のダイオード、発光ダイオード、スイッチ素子の
いづれか、又はすべてを同一半導体基板上に構成するこ
とを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施形態を
図1に、第2の実施形態を図2、第3の実施形態を図
3、第4の実施形態を図4、第5の実施形態を図5に基
づいて、夫々詳細に説明する。
図1に、第2の実施形態を図2、第3の実施形態を図
3、第4の実施形態を図4、第5の実施形態を図5に基
づいて、夫々詳細に説明する。
【0012】[第1の実施の形態]第1図に示すよう
に、太陽電池1と発光ダイオード2とダイオード3と発
光ダイオード点灯回路4と電力変換器5とから構成され
る。太陽電池1を直列に複数個接続し、各太陽電池に並
列に発光ダイオード2を太陽電池の発電電圧が逆バイア
スになる方向に接続する。この発光ダイオード2は複数
個の太陽電池1に対して一つの割合で設置しても良い。
に、太陽電池1と発光ダイオード2とダイオード3と発
光ダイオード点灯回路4と電力変換器5とから構成され
る。太陽電池1を直列に複数個接続し、各太陽電池に並
列に発光ダイオード2を太陽電池の発電電圧が逆バイア
スになる方向に接続する。この発光ダイオード2は複数
個の太陽電池1に対して一つの割合で設置しても良い。
【0013】太陽電池1の直列回路の負極にダイオード
3のカソードを接続した回路を所定台数だけ並列接続
し、必要な発電電力を得る。太陽電池1の発電電力はダ
イオード3を介して電力変換器5に入力され、ここで交
流電力に変換され、系統へ供給される。また、系統に限
らず、予め設定された負荷への供給も可能である。
3のカソードを接続した回路を所定台数だけ並列接続
し、必要な発電電力を得る。太陽電池1の発電電力はダ
イオード3を介して電力変換器5に入力され、ここで交
流電力に変換され、系統へ供給される。また、系統に限
らず、予め設定された負荷への供給も可能である。
【0014】この構成に加えて、更に定電流出力を得る
発光ダイオード点灯回路4の出力が発光ダイオード2の
直列回路に接続され、系統電源6を点灯に必要な定電流
に変換して、各発光ダイオード2へ電流を供給し、点灯
させる。
発光ダイオード点灯回路4の出力が発光ダイオード2の
直列回路に接続され、系統電源6を点灯に必要な定電流
に変換して、各発光ダイオード2へ電流を供給し、点灯
させる。
【0015】本構成において、電力変換器5及びLED
点灯回路4を制御することにより、昼間は電力変換器5
を駆動し、太陽電池1より電力を発電させ、夜間はLE
D点灯回路4を駆動させ、パネル上の発光ダイオードを
点灯させる。
点灯回路4を制御することにより、昼間は電力変換器5
を駆動し、太陽電池1より電力を発電させ、夜間はLE
D点灯回路4を駆動させ、パネル上の発光ダイオードを
点灯させる。
【0016】[第2の実施の形態]第2図は上述した第
1の実施の形態の構成に加え、発光ダイオード2を複数
個並列接続した構成を成す。この構成により、夜間の発
光ダイオード2による発光光量を増加させている。
1の実施の形態の構成に加え、発光ダイオード2を複数
個並列接続した構成を成す。この構成により、夜間の発
光ダイオード2による発光光量を増加させている。
【0017】なお、本実施の形態の太陽光発電装置の基
本構成は、第1の実施の形態のものとよく似ており、同
じ部分については同一の番号を付して、その詳細な説明
を省略する。
本構成は、第1の実施の形態のものとよく似ており、同
じ部分については同一の番号を付して、その詳細な説明
を省略する。
【0018】[第3の実施の形態]第3図は上述した第
1の実施の形態の構成に加え、太陽電池1をパネル状に
並べた構成を示している。ここで、図3(a)に示すよ
うに、文字や絵を光らせたい部分11には図3(b)に
示すように太陽電池1に対して発光ダイオード2aを並
列に設置し、それ以外の光らせない部分12には図3
(b)に示すように太陽電池1に対しては通常のダイオ
ード2bを設置する構成をもつ。
1の実施の形態の構成に加え、太陽電池1をパネル状に
並べた構成を示している。ここで、図3(a)に示すよ
うに、文字や絵を光らせたい部分11には図3(b)に
示すように太陽電池1に対して発光ダイオード2aを並
列に設置し、それ以外の光らせない部分12には図3
(b)に示すように太陽電池1に対しては通常のダイオ
ード2bを設置する構成をもつ。
【0019】[第4の実施の形態]第4図は上述した第
1の実施の形態の構成に加え、太陽電池1に並列接続し
た発光ダイオード2にさらに、トランジスタ等のスイッ
チ素子7を並列接続した構成を有している。この構成に
より、スイッチ素子7を選択的にオン・オフ制御するこ
とで、パネル状に配置した太陽電池/発光ダイオード群
上に任意の絵や文字を表示させることができる。
1の実施の形態の構成に加え、太陽電池1に並列接続し
た発光ダイオード2にさらに、トランジスタ等のスイッ
チ素子7を並列接続した構成を有している。この構成に
より、スイッチ素子7を選択的にオン・オフ制御するこ
とで、パネル状に配置した太陽電池/発光ダイオード群
上に任意の絵や文字を表示させることができる。
【0020】[第5の実施の形態]第5図は、上述した
第4の実施の形態の構成の中における1単位の太陽電池
1と、発光ダイオード2と、スイッチ素子7とを1枚の
半導体基板上に構成したものを示したものである。ここ
で、領域アは発光ダイオード2を構成し、領域イはスイ
ッチ素子7(本図ではNPN型バイポーラトランジス
タ)を構成し、領域ウは太陽電池1を構成している。
第4の実施の形態の構成の中における1単位の太陽電池
1と、発光ダイオード2と、スイッチ素子7とを1枚の
半導体基板上に構成したものを示したものである。ここ
で、領域アは発光ダイオード2を構成し、領域イはスイ
ッチ素子7(本図ではNPN型バイポーラトランジス
タ)を構成し、領域ウは太陽電池1を構成している。
【0021】領域アでは、基台となるn型半導体a上に
不純物拡散にてp型半導体bを形成し、このp型半導体
bに接合する形にn型半導体cを形成し、p型半導体b
とn型半導体cにそれぞれ電極g、iを蒸着させる。本
構成において電極i、g間に電流を流すことにより、本
発光ダイオードはpn接合面より発光を生ずる。
不純物拡散にてp型半導体bを形成し、このp型半導体
bに接合する形にn型半導体cを形成し、p型半導体b
とn型半導体cにそれぞれ電極g、iを蒸着させる。本
構成において電極i、g間に電流を流すことにより、本
発光ダイオードはpn接合面より発光を生ずる。
【0022】領域イでは、基台となるn型半導体a上に
不純物拡散にてp型半導体dを形成し、さらに不純物拡
散等にてn型半導体eを形成しNPN型バイポーラトラ
ンジスタとなる。コレクタ電極として電極i、ベース電
極として電極h、エミッタ電極として電極gを蒸着構成
させる。
不純物拡散にてp型半導体dを形成し、さらに不純物拡
散等にてn型半導体eを形成しNPN型バイポーラトラ
ンジスタとなる。コレクタ電極として電極i、ベース電
極として電極h、エミッタ電極として電極gを蒸着構成
させる。
【0023】領域ウでは、n型半導体a上に不純物拡散
にて太陽電池特性に必要な不純物濃度を有したn+層を
形成し、その上面に接合する形でp型半導体fを形成
し、電極i、gより電力を取り出し太陽電池構造を構成
する。
にて太陽電池特性に必要な不純物濃度を有したn+層を
形成し、その上面に接合する形でp型半導体fを形成
し、電極i、gより電力を取り出し太陽電池構造を構成
する。
【0024】なお、前述の領域ア、イ、ウの共通電極部
分を蒸着接続する際に接触を禁止する部分には、酸化シ
リコンなどの絶縁層jを形成しておく。
分を蒸着接続する際に接触を禁止する部分には、酸化シ
リコンなどの絶縁層jを形成しておく。
【0025】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、夜間等日
照のない場合に、バイパスダイオードに代えて設置した
発光ダイオードに電流を流す点灯回路を設置することに
より、自照式の広告、標識等として活用することが可能
となり、装置自身の耐用年数に対する機器の実稼働時間
が低いという欠点を解消し、機器の有効利用を行うこと
ができるとともに、太陽電池が短絡故障の場合は、併設
の発行ダイオードがテントできなくなるため、故障箇所
が点灯の有無により容易に判断できるという効果を奏す
る。
照のない場合に、バイパスダイオードに代えて設置した
発光ダイオードに電流を流す点灯回路を設置することに
より、自照式の広告、標識等として活用することが可能
となり、装置自身の耐用年数に対する機器の実稼働時間
が低いという欠点を解消し、機器の有効利用を行うこと
ができるとともに、太陽電池が短絡故障の場合は、併設
の発行ダイオードがテントできなくなるため、故障箇所
が点灯の有無により容易に判断できるという効果を奏す
る。
【0026】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明の効果に加え更に、発光ダイオードを複数個並
列に設置したため、光量の増加が図られ、夜間における
認識度、注目度を向上させるという効果を奏する。
載の発明の効果に加え更に、発光ダイオードを複数個並
列に設置したため、光量の増加が図られ、夜間における
認識度、注目度を向上させるという効果を奏する。
【0027】請求項3記載の発明によれば、請求項1記
載の発明の効果に加え更に、バイパスダイオードの一部
を選択的に発光ダイオードへ置き換えたことにより、発
光部分により直接的に絵や文字を表現できるという効果
を奏する。
載の発明の効果に加え更に、バイパスダイオードの一部
を選択的に発光ダイオードへ置き換えたことにより、発
光部分により直接的に絵や文字を表現できるという効果
を奏する。
【0028】請求項4記載の発明によれば、請求項1乃
至請求項3記載の発明の効果に加え更に、発光ダイオー
ドに並列に設けたスイッチ素子を制御することによっ
て、直線的な絵や文字の表現に加えて、これらを時系列
に変化させることができるという効果を奏する。
至請求項3記載の発明の効果に加え更に、発光ダイオー
ドに並列に設けたスイッチ素子を制御することによっ
て、直線的な絵や文字の表現に加えて、これらを時系列
に変化させることができるという効果を奏する。
【0029】請求項5記載の発明によれば、請求項1乃
至請求項4記載の発明の効果に加え更に、回路を同一半
導体基板上に構成することにより、配線の省力化やコス
トの低減を図ることができるという効果を奏する。
至請求項4記載の発明の効果に加え更に、回路を同一半
導体基板上に構成することにより、配線の省力化やコス
トの低減を図ることができるという効果を奏する。
【図1】本発明の係わる太陽光発電装置の第1の実施形
態を示す回路構成図である。
態を示す回路構成図である。
【図2】本発明の係わる太陽光発電装置の第2の実施形
態を示す回路構成図である。
態を示す回路構成図である。
【図3】本発明の係わる太陽光発電装置の第3の実施形
態を示す構成図である。
態を示す構成図である。
【図4】本発明の係わる太陽光発電装置の第4の実施形
態を示す回路構成図である。
態を示す回路構成図である。
【図5】本発明の係わる太陽光発電装置の第5の実施形
態を示す半導体構成断面図である。
態を示す半導体構成断面図である。
【図6】従来の太陽光発電装置の一実施の形態を示す回
路構成図である。
路構成図である。
1 太陽電池 2 発光ダイオード 3 ダイオード 4 発光ダイオード点灯回路 5 電力変換器 6 系統電源 a,b,c,d,e,f 各種半導体 g,h,i 電極 j 酸化絶縁層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼井 久視 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 吉武 晃 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 岡本 信一郎 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 向井 忠吉 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 5F051 BA05 BA11 DA20 EA20 GA04 GA20 JA17 KA03 5G003 AA06 EA08 GB06
Claims (5)
- 【請求項1】 複数個の太陽電池を直列に接続し、この
直列回路にさらに第1のダイオードを太陽電池の発電電
流が取り出せる方向に直列接続し、また、第2のダイオ
ードを各太陽電池の発電電圧に対して逆バイアスとなる
向きに並列接続した太陽電池群を複数台並列接続した太
陽光発電装置において、前記第2のダイオードに代えて
発光ダイオード設け、該発光ダイオードに定電流を供給
する発光ダイオード点灯回路を設けたことを特徴とする
太陽光発電装置。 - 【請求項2】 前記発光ダイオードを複数個並列接続し
たことを特徴とする請求項1記載の太陽光発電装置。 - 【請求項3】 前記直並列に構成した太陽電池に付属す
る第2のダイオードの一部を選択的に前記発光ダイオー
ドに置き換えたことを特徴とする請求項1記載の太陽光
発電装置。 - 【請求項4】 前記発光ダイオードに並列にスイッチ素
子を接続したことを特徴とする請求項2記載の太陽光発
電装置。 - 【請求項5】 前記太陽電池と、第2のダイオードと、
発光ダイオード及び、スイッチ素子のいづれか、又はす
べてを同一半導体基板上に構成することを特徴とする請
求項1乃至4記載の太陽光発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11147114A JP2000340825A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 太陽光発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11147114A JP2000340825A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 太陽光発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000340825A true JP2000340825A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15422854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11147114A Withdrawn JP2000340825A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 太陽光発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000340825A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015506658A (ja) * | 2011-12-22 | 2015-03-02 | サンパワー コーポレイション | 光起電ストリングの開放電圧を制限する回路および方法 |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP11147114A patent/JP2000340825A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015506658A (ja) * | 2011-12-22 | 2015-03-02 | サンパワー コーポレイション | 光起電ストリングの開放電圧を制限する回路および方法 |
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