JPH0340293B2 - - Google Patents

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JPH0340293B2
JPH0340293B2 JP56148063A JP14806381A JPH0340293B2 JP H0340293 B2 JPH0340293 B2 JP H0340293B2 JP 56148063 A JP56148063 A JP 56148063A JP 14806381 A JP14806381 A JP 14806381A JP H0340293 B2 JPH0340293 B2 JP H0340293B2
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solar
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/40Optical elements or arrangements
    • H10F77/42Optical elements or arrangements directly associated or integrated with photovoltaic cells, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H10F77/45Wavelength conversion means, e.g. by using luminescent material, fluorescent concentrators or up-conversion arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40Thermal components
    • H02S40/44Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/60Thermal-PV hybrids

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、太陽光を熱及び電気に変換する太
陽光エネルギー変換器に関し、さらに詳しくは太
陽光を効率よく熱及び電気に変換できる太陽光エ
ネルギー変換器に関する。
従来、熱エネルギー変換器の一種である太陽熱
集熱器の集熱板に、電気変換器としての太陽電池
を取り付けた太陽光エネルギー変換器が提案され
ている。しかし、これらの太陽光エネルギー変換
器においては前記太陽電池が集熱板上に取り付け
られており、太陽光が照射されると太陽電池自体
が高温となる。太陽電池の出力特性は、第1図の
例に示すごとく高温となれば一般に低下する。従
つて、従来の太陽光エネルギー変換器においては
太陽電池の変換効率が太陽電池の面積にかかわら
ず昇温と共に低下するという欠点があつた。
さらに、前記した従来の太陽光エネルギー変換
器においては、太陽電池は通常集熱板の受光面全
体に取り付けられるため、大面積の太陽電池が必
要であつた。そして、大面積の太陽電池はコスト
が高くなる点不利でありかつ製造が困難であり、
小面積の太陽電池に比して単位面積当りの変換効
率が低いという欠点を有している。
また、第2図に非晶質シリコン太陽電池の感度
スペクトルBを一例として示すように太陽電池が
効率よく電気エネルギーに変換できる波長は狭い
範囲に限定されているため、太陽光スペクトルA
のうちこの波長領域以外のスペクトルが従来では
有効に利用されていないという問題もあつた。
この発明はこれらの種々の問題点を解消すべく
なされたものであり、従来の太陽熱エネルギー変
換器に比してエネルギー変換効率が優れ、ことに
太陽電池の電気エネルギー変換効率が顕著に優れ
ている太陽光エネルギー変換器を提供するもので
ある。
かくしてこの発明によれば、熱媒管、この熱媒
管に熱媒を送る熱媒導入管、その熱媒管と熱伝的
に接合した集熱板、及び太陽電池からなる太陽光
エネルギー変換器であつて、集熱板の受光面に、
太陽電池の有効感度スペクトル内に蛍光極大波長
を有する蛍光体を含有する透光層を被着すると共
にこの透光層の側面に太陽電池を設け、且つこの
太陽電池の受光面が透光層に向けて配設されたこ
とを特徴とする太陽光エネルギー変換器が提供さ
れる。
この発明において、透光層の側面に設けられた
太陽電池の外面に、熱媒導入管を熱的伝導状態で
接合し、更にこれを集熱板に接合した熱媒管に直
列に接続する流路を付設することにより、熱媒が
太陽電池の外面から集熱板方向に流れるように構
成すれば、太陽電池が冷却され低温を保つことが
でき前述したようにエネルギー変換効率がより上
昇し、かつ太陽電池が保持する熱量をも集熱でき
この発明の効果がより発揮される点から好まし
い。
一方、熱媒管及び集熱板を透光性外管により包
囲して密封した構成を適用することもでき、この
場合この発明による太陽光エネルギー変換器を雨
風等の外部の環境から保護できる点で望ましく、
さらに透光性外管内を真空断熱すれば集熱板の対
流等による熱損失が減少できこの発明の効果がよ
り発揮される点で好ましい。
なお、この発明において太陽電池は透光層の少
なくとも一側面に設けられておればよく、場合に
よつては側面全体に設けられていてもよく、少な
くともその受光面が透光層と密接されるよう設け
られておればよい。
以下、添加図面によりこの発明を詳しく説明す
る。
第4図はその発明の太陽光エネルギー変換器の
一具体例を示す要部平面図であり、第5図は第4
図におけるE―E′断面図である。図において内部
に水等の熱媒を流す銅パイプからなる熱媒管1
は、エポキシ系接着剤からなる接合層7を介して
銅又はアルミニウムからなる長尺状の集熱板2の
下面でかつ長手方向に平行に熱的伝導状態で接合
されている。集熱板2の受光面(上面)には、こ
の発明の透光層である、蛍光体Hostasol
Orange(蛍光体のカラーインデツクスにおけるソ
ルベントイエロー98番とソルベントオレンジ63番
との混合物)を含有するガラス又はアクリル樹脂
からなる長尺状の透光性基板3(厚み約1〜50mm
程度)が被着されている。該透光性基板3の両側
面にはそれぞれ帯状の非晶質シリコン太陽電池5
がその受光面が対向するよう基板3に密接して配
置されている。そして、該太陽電池5の外側面に
はそれぞれ熱媒管1に直列に接続された熱媒導入
管6がエポキシ系接着剤からなる接合層7′を介
して熱的伝導状態で接合されている。なお、4は
太陽光のエネルギー変換に有効な波長領域(通
常、可視と一部の紫外領域)のみを選択的に透過
させる選択透過膜であり、この選択透過膜を設け
なくてもこの発明の実施には何んらさしつかえは
ない。
以下、上記構成の太陽光エネルギー変換器の作
用効果について述べる。
まず、図中矢印の方向から太陽光線が照射し選
択透過膜4を透過して透光性基板3内に入光す
る。入光した光の一部は透光性基板3内に蛍光体
Hostasol Orangeを励起して蛍光せしめる。第
3図にこの具体例で用いた蛍光体の波長性を示
す。第3図においてCは蛍光体の吸光スペクトル
領域、Dは蛍光体の蛍光スペクトル領域をそれぞ
れ示している。すなわち、第2図及び第3図から
明らかなように太陽光スペクトルAのうち非晶質
シリコン太陽電池が低感度である波長約0.35〜約
0.5μmの光が蛍光体に吸収され非晶質シリコン太
陽電池が優れた感度を示す波長約0.55〜約0.6μm
の光に変換される。蛍光体から発する蛍光は透光
性基板内で等方的に広がるが、全反射の効果によ
り多重反射してほとんど透光性基板の両側面に集
光されそれぞれ非晶質シリコン太陽電池の受光面
に入射する。この入射光は上記太陽電池の感度ス
ペクトルBの有効感度領域(約0.55〜0.6μm)の
ピークとほぼ一致しているため高効率で電気エネ
ルギーに変換される。すなわち光の波長変換を行
なう蛍光体を含む透光性基板により効果的に集光
できるため、小面積の太陽電池により大面積の太
陽電池と同等の光エネルギー変換を行なうことが
できる。もちろん、太陽光自体が有する約0.55〜
0.6μmの光も多重反射して太陽電池に効率よく集
光される。さらに、太陽電池自体が直接太陽光線
で照射されないため温度上昇も従来に比して少な
く太陽電池自体の変換効率も良好に保たれ、優れ
た光エネルギー変換効率を保持することができ
る。
一方、蛍光体が吸収しない波長の光を主体とす
る下方向の光は透光性基板3を透過して集熱板2
に吸収され熱エネルギーとして利用される。この
場合、透光性基板3は集熱板の放熱防止材料とし
ても働き、熱エネルギー変換効率をも上昇させる
効果を有している。
また、低温の水等の熱媒体は、熱媒導入管6を
それぞれ通つて太陽電池5を冷却し、しかる後に
熱媒管1に導入され集熱板2によつて加熱され高
温になつて外部に導かれ利用される(第4図中、
矢印参照)。従つて、太陽電池は常に冷却され側
面に設けた効果と共に低温に保たれるため、従来
に比して遥かに優れた電気エネルギー変換効率が
得られる。
この発明に用いる太陽電池としては、上記非晶
質シリコン太陽電池以外に、単結晶シリコン太陽
電池、Ga―As系太陽電池、Ge―系太陽電池、
Cd―Te系太陽電池等の当該分野で用いられる
種々の太陽電池を適用することができる。なお、
この場合用いる蛍光体としては少なくとも適用す
る太陽電池の感度スペクトルの有効感度領域内に
蛍光波長ピークを有するものであればよく、前記
非晶シリコン太陽電池とHostasol Orangeの組
合せのごとく太陽電池の感度スペクトルの有効感
度ピーク附近に蛍光波長ピークを有するものが好
ましい。このような蛍光波長ピークをもつ蛍光体
は、例えば蛍光体のカラーインデツクスにおける
ソルベントイエロー98番、ソルベントイエロー
126番及びソルベントオレンジ63番等を適当な混
合比で混合することによつて得られ、混合比を代
えることによつて蛍光波長を変化させることがで
き、種々の太陽電池に適用することができる。な
お、これ以外に種々の有機蛍光体も使用可能であ
る。
また、前述したように、具体例で述べた太陽光
エネルギー変換器を第6図にその断面を示すごと
くガラス製等の透光性外管内に設置し内部を真空
断熱すると更に有効に熱エネルギーを取り出すこ
とができより好ましい。なお、第6図において8
は透光性外管を示し9は固定用に適当数設けられ
たステーを示す。
この発明による太陽光エネルギー変換器は、太
陽電池を従来よりも低温に保つことができ、かつ
従来利用できない波長域の光を蛍光体を含む透光
層を用いることにより太陽電池の感度特性に合致
した波長に変換し効果的に集光できるため、小面
積の太陽電池でも太陽光エネルギー高効率で電気
エネルギーに変換できコストを低減することがで
き、かつ熱エネルギーも効率よく変換利用できる
という種々の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は、非晶質シリコン太陽電池の出力特性
の一例を示すグラフである。第2図は、太陽光の
放射スペクトル及び非晶質シリコン太陽電池の感
度スペクトルを示すグラフである。第3図は、こ
の発明の具体例で用いた蛍光体の吸光スペクトル
及び蛍光スペクトルを示すグラフである。第4図
は、この発明の太陽光エネルギー変換器の一具体
例を示す要部平面図であり、第5図は、第4図に
おけるE―E′断面図である。第6図は、この発明
の太陽光エネルギー変換器の他の具体例を示す第
5図相当の断面図である。 1……熱媒管、2……集熱板、3……透光性基
板、4……選択透過膜、5……非晶質シリコン太
陽電池、6……熱媒導入管、7,7′……接合層、
8……透光性外管、9……ステー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 熱媒管、この熱媒管に熱媒を送る熱媒導入
    管、その熱媒管と熱伝的に接合した集熱板、及び
    太陽電池からなる太陽エネルギー変換器であつ
    て、集熱板の受光面に、太陽電池の有効感度スペ
    クトル内に蛍光極大波長を有する蛍光体を含有す
    る透光層を被着すると共にこの透光層の側面に太
    陽電池を設け、且つこの太陽電池の受光面が透光
    層に向けて配設されたことを特徴とする太陽エネ
    ルギー変換器。 2 熱媒管に熱媒を送る熱媒導入管が、太陽電池
    の外面に熱伝的に接合されてなる特許請求の範囲
    第1項記載の変換器。 3 熱媒管を熱伝的に接合した集熱板全体が透光
    性外管で包囲密封されてなる特許請求の範囲第1
    項又は第2項に記載の変換器。
JP56148063A 1981-09-18 1981-09-18 太陽光エネルギ−変換器 Granted JPS5849860A (ja)

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JP56148063A JPS5849860A (ja) 1981-09-18 1981-09-18 太陽光エネルギ−変換器

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JP56148063A JPS5849860A (ja) 1981-09-18 1981-09-18 太陽光エネルギ−変換器

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JPS5849860A JPS5849860A (ja) 1983-03-24
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0831537B1 (en) * 1993-12-14 2005-06-01 Citizen Watch Co. Ltd. Solar battery device
KR20100061730A (ko) 2007-09-19 2010-06-08 후지필름 가부시키가이샤 아세틸렌 화합물, 그 염, 그 축합물 및 그 조성물
JP5371449B2 (ja) 2008-01-31 2013-12-18 富士フイルム株式会社 樹脂、顔料分散液、着色硬化性組成物、これを用いたカラーフィルタ及びその製造方法
JP5451137B2 (ja) 2008-03-27 2014-03-26 富士フイルム株式会社 平版印刷版原版及びこれを用いた平版印刷版の作製方法
JP5507054B2 (ja) 2008-03-28 2014-05-28 富士フイルム株式会社 重合性組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、及び固体撮像素子
JP5305793B2 (ja) 2008-03-31 2013-10-02 富士フイルム株式会社 レリーフ印刷版及びレリーフ印刷版の製造方法
JP5444933B2 (ja) 2008-08-29 2014-03-19 富士フイルム株式会社 ネガ型平版印刷版原版及びそれを用いる平版印刷方法
JP5127651B2 (ja) 2008-09-30 2013-01-23 富士フイルム株式会社 着色硬化性組成物、カラーフィルタ及びその製造方法、並びに固体撮像素子
KR20100073084A (ko) * 2008-12-22 2010-07-01 삼성전자주식회사 태양광열 이용장치 및 그 조립방법
JP2011154367A (ja) 2009-12-28 2011-08-11 Fujifilm Corp 平版印刷版の作製方法
JP5834082B2 (ja) 2011-08-22 2015-12-16 富士フイルム株式会社 平版印刷版原版及び平版印刷版の作製方法
JP5432960B2 (ja) 2011-08-24 2014-03-05 富士フイルム株式会社 平版印刷版原版及び平版印刷版の作製方法
WO2014024816A1 (ja) 2012-08-10 2014-02-13 シャープ株式会社 太陽電池モジュール、太陽電池モジュール接合体及び太陽光発電装置
KR102647598B1 (ko) 2019-03-15 2024-03-14 후지필름 가부시키가이샤 경화성 수지 조성물, 경화막, 적층체, 경화막의 제조 방법, 반도체 디바이스, 및, 폴리머 전구체
JP7306359B2 (ja) 2020-10-08 2023-07-11 トヨタ自動車株式会社 太陽光発電のための光電変換装置

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