[發明專利]太陽光發電裝置

無效

• 申請號: 201080057470.1
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102668127A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 中谷正吾
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H01L31/052
• 分類號: H01L31/052
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷

技術領域

(關于相關申請的記載)

本發明基于日本專利申請：專利申請2009-285435號(2009年12月16日提交)的優先權主張，該申請的全文內容通過援引被并入本文中。

本發明涉及具有聚光單元的太陽光發電裝置，特別涉及利用了色差的太陽光發電裝置。

背景技術

太陽光發電裝置由于沒有大氣污染氣體的排出并且容易使用，因而作為干凈的能源而受到關注。太陽光發電裝置由于作為構成要素的太陽電池昂貴，因而被要求高效的發電。作為高效率的太陽光發電裝置，具有通過使密度高的太陽光向太陽電池入射而使太陽電池進行高效的發電的聚光型太陽光發電裝置(例如，專利文獻1至3)。根據聚光型的太陽光發電裝置，由于使用透鏡等聚光單元能夠進行高效的發電，因此能夠減少太陽電池的使用數量，并且能夠縮小太陽電池的使用面積，由此能夠降低裝置全體的成本。

在圖11中示出了這樣的聚光型的太陽光發電裝置的以往例子。入射太陽光10與聚光透鏡120的光軸125平行地向聚光透鏡120入射。被聚光透鏡120聚集的聚光11在垂直于光軸125配置的太陽電池單元130的受光面139上匯聚焦點。太陽電池單元130是層疊了具有不同的靈敏度波長帶的多個太陽電池單元131、132、133而成的電池單元。在大多數情況下使用廉價的菲涅耳透鏡作為聚光透鏡120。在聚光透鏡120的太陽電池單元130側的表面上形成有菲涅耳透鏡的槽121。

圖12中的曲線141、142、143分別表示圖11的太陽電池單元131、132、133的發電效率的光波長依賴性。太陽光具有寬的光譜，但在單接合的太陽電池單元中僅其一部分的波長帶能夠用于光電轉換。因此，存在層疊具有不同的靈敏度波長帶的多個太陽電池單元，而將寬的光譜用于光電轉換的太陽電池單元。作為這樣的層疊型太陽電池單元，大多數情況下使用高效率但高成本的化合物半導體。為了抑制昂貴的化合物半導體的使用量而低成本化，經常使用通過聚光透鏡聚集太陽光來減小受光面積之后進行光電轉換的方法。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利文獻特開昭58-77262號公報

專利文獻2：日本專利文獻昭61-164272號公報

專利文獻3：日本專利文獻特開2002-151726號公報

發明內容

本發明所要解決的技術問題

另外，上述專利文獻的全部公開內容通過援引被并入本文中。根據本發明的觀點給出以下的分析。

在以往的層疊型太陽電池單元中，存在從受光面入射的光隨著進入電池單元內部受到散射或吸收或邊界面上的反射而被損失的問題。因此，存在不能提高發電效率的問題。

本發明的主要的技術問題是提供能夠實現光損失少的高效的發電的太陽光發電裝置。

用于解決技術問題的技術手段

在本發明的第一視點中，一種太陽光發電裝置，所述太陽光發電裝置在光學系統的焦點上配置有太陽電池單元，所述太陽光發電裝置的特征在于，所述光學系統由一個光學系統構成，并且被構成為進行平行于所述光學系統的光軸入射的入射光的聚光以及光譜分離，并針對每個被進行了光譜分離的波長帶光在所述光軸上的不同的位置上匯聚焦點，所述太陽電池單元具有在沿所述光軸配置的基板部的周圍配置的接合部，所述接合部的表面為受光面，并且所述太陽電池單元具有靈敏度波長帶不同的多個太陽電池單元，所述多個太陽電池單元沿所述光軸方向排列，并且被配置在匯聚與各個所述靈敏度波長帶相對應的所述波長帶光的所述焦點的位置上。

在本發明的所述太陽光發電裝置中，優選地，所述基板部形成為沿所述光軸配置的圓柱體或柱體，所述接合部沿所述圓柱體或柱體的側面形成為圓筒形或筒形。

在本發明的所述太陽光發電裝置中，優選地，所述基板部形成為其頂點朝向所述光學系統側的圓錐體或錐體，所述接合部沿所述圓錐體或錐體的錐面形成為圓錐形或錐形。

在本發明的所述太陽光發電裝置中，優選地，所述光學系統是具有透鏡部的菲涅耳透鏡，所述透鏡部包括具有與所述入射光平行的側壁面的同心圓狀的槽。