JP6269069B2 - 集光装置、光発電装置、集光装置の製造方法 - Google Patents
集光装置、光発電装置、集光装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6269069B2 JP6269069B2 JP2014000861A JP2014000861A JP6269069B2 JP 6269069 B2 JP6269069 B2 JP 6269069B2 JP 2014000861 A JP2014000861 A JP 2014000861A JP 2014000861 A JP2014000861 A JP 2014000861A JP 6269069 B2 JP6269069 B2 JP 6269069B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical member
- structures
- prism member
- condensing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 48
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 48
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 13
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 13
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 9
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
図1は、本発明の第1の実施の形態における集光装置を用いた光発電装置の概略構成図である。図1に例示される光発電装置1は、第1プリズム部材310aおよび第2プリズム部材320aからなる集光装置300aと、多接合型の光電変換素子330とを備える。
図3は、光電変換素子330の構造の一例を模式的に表した図である。図3に例示された光電変換素子330は、光の入射面から順に、所定波長域の光を選択的に光電変換するL1層、L2層、L3層が配置され、これらは電気的に直列に接続される。
iL1=∫{q・QL1(λ)・S・Pin(λ)・τ(λ)・λ/(h・c)}dλ …(1)
λ:光の波長
q:電子1個あたりの電荷1.602176487×10−19〔C〕
QL1(λ):図5に示す波長λにおけるL1層の量子効率
S:L1層の受光面積〔m2〕
Pin(λ):図3(a)に示す波長λの光の強度〔W/m2〕
τ(λ):波長λの光に対する厚さ10mmの光学材料の透過率
h:プランク定数6.62606896×10−34〔J・s〕
c:光速2.99792458×108〔m/s〕
(1)第1の実施の形態による集光装置300aの第2プリズム部材320aは、ガラス材料で構成された本体部327に樹脂材料で構成された凸部328が接合されている。凸部328は、第1プリズム部材310aの偏向構造315に対応するように、第2プリズム部材320aの表面に一方向に配列されるとともに第1プリズム部材310aの出射面から出射された集光光束を受光する複数の受光構造として用いられる。したがって、集光装置300a、その集光装置300aを備える光発電装置1は、集光効率に優れている。
図6は、本発明の第2の実施の形態における集光装置300bを用いた光発電装置の概略構成図である。図6に例示される光発電装置2は、裏面形状が第1プリズム部材310aと異なる第1プリズム部材310bを第1プリズム部材310aの代わりに備える点が第1の実施の形態による光発電装置1と異なっている。
ここでは、第1プリズム部材310bの裏面を型として用いて凸部328を形成する手順について説明する。図9は、集光装置300の製造方法の一例を示すフローチャートである。
(1)第2の実施の形態による集光装置300bの第2プリズム部材320aは、ガラス材料で構成された本体部327に樹脂材料で構成された凸部328が接合されている。凸部328は、第1プリズム部材310bの偏向構造315に対応するように、第2プリズム部材320aの表面に一方向に配列されるとともに第1プリズム部材310bの出射面から出射された集光光束を受光する複数の受光構造として用いられる。したがって、集光装置300b、その集光装置300bを備える光発電装置2は、集光効率に優れている。
(変形例1)上記の実施の形態では、本体部327の材料をBK7としたが、他のガラスでもよい。例えば、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどでもよい。
300a,300b 集光装置
310,310a,310b 第1プリズム部材
311 集光構造
315 偏向構造
316 第1面
317 第2面
318 第3面
319 接合部
320,320a 第2プリズム部材
321 入射面
322 反射構造
325 出射面
327 本体部
328 凸部(受光構造)
330 光電変換素子
Claims (6)
- 互いに対向する第1の表面と第1の裏面とを有する第1の光学部材と、
互いに対向する第2の表面と第2の裏面とを有し、前記第2の表面が前記第1の裏面に対向するように配置される第2の光学部材と、を備え、
前記第1の光学部材は、前記第1の表面に入射する光束を集光する複数の集光構造が互いに平行に前記第1の表面に配列されるとともに、前記複数の集光構造によって集光された集光光束をそれぞれ偏向する複数の偏向構造が互いに平行に前記複数の集光構造に対応するように前記第1の裏面に配列され、
前記複数の集光構造の各々は、光束の入射側に凸構造を有し、
前記複数の偏向構造の各々は、偏向面と出射面とを有し、前記偏向面によって偏向された集光光束を前記出射面から出射し、
前記第2の光学部材は、
前記出射面から出射された集光光束を受光する複数の受光構造が互いに平行に前記複数の偏向構造に対応するように前記第2の表面に突設され、
前記複数の受光構造の各々が受光した集光光束を前記第2の裏面が反射し、
前記第2の光学部材の本体部はガラス材料からなり、
前記複数の受光構造の各々は樹脂材料からなり、前記本体部に接合されていることを特徴とする集光装置。 - 請求項1に記載の集光装置において、
前記樹脂材料は光硬化性樹脂であることを特徴とする集光装置。 - 請求項1または2に記載の集光装置と、
前記集光装置により集光された光を光電変換する光電変換素子と、
を備えることを特徴とする光発電装置。 - 請求項1または2に記載の集光装置を製造する方法において、
前記第2の光学部材の前記本体部の表面に液状の前記樹脂材料を塗布する塗布工程と、
前記樹脂材料が塗布された前記本体部の表面に前記第1の裏面が前記第2の表面に向き合うように前記第1の光学部材を重ねて、前記第2の光学部材の前記本体部の表面と前記第1の光学部材の前記第1の裏面との間に前記樹脂材料を充填する充填工程と、
前記第1の光学部材が前記第2の光学部材に重ねられた状態で、前記樹脂材料を硬化させる硬化工程とを備えることを特徴とする集光装置の製造方法。 - 請求項4に記載の集光装置の製造方法において、
前記樹脂材料は、紫外線硬化樹脂であり、
前記硬化工程は、充填された前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して、前記紫外線硬化樹脂を硬化することを特徴とする集光装置の製造方法。 - 請求項4または5に記載の集光装置の製造方法において、
前記複数の偏向構造の各々は、当該偏向構造の前記偏向面と、当該偏向構造に隣接する偏向構造との間に空気層を有し、
前記硬化工程の後に、剥離用ガスを前記空気層へ注入して前記第1の光学部材を前記第2の光学部材の本体部表面に形成された樹脂層から剥離する剥離工程と、を備えることを特徴とする集光装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014000861A JP6269069B2 (ja) | 2014-01-07 | 2014-01-07 | 集光装置、光発電装置、集光装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014000861A JP6269069B2 (ja) | 2014-01-07 | 2014-01-07 | 集光装置、光発電装置、集光装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015130389A JP2015130389A (ja) | 2015-07-16 |
JP6269069B2 true JP6269069B2 (ja) | 2018-01-31 |
Family
ID=53760929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014000861A Active JP6269069B2 (ja) | 2014-01-07 | 2014-01-07 | 集光装置、光発電装置、集光装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6269069B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021197847A (ja) * | 2020-06-16 | 2021-12-27 | トヨタ自動車株式会社 | 多接合型太陽電池を用いた非接触光給電方法とそのための光給電用投光装置 |
JP7471003B2 (ja) * | 2022-03-23 | 2024-04-19 | 喬國能源科技股▲ふん▼有限公司 | 太陽光発電パネル |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000147262A (ja) * | 1998-11-11 | 2000-05-26 | Nobuyuki Higuchi | 集光装置及びこれを利用した太陽光発電システム |
WO2008131561A1 (en) * | 2007-05-01 | 2008-11-06 | Morgan Solar Inc. | Light-guide solar panel and method of fabrication thereof |
US9256007B2 (en) * | 2009-04-21 | 2016-02-09 | Svv Technology Innovations, Inc. | Light collection and illumination systems employing planar waveguide |
IN2014CN00502A (ja) * | 2011-07-01 | 2015-04-03 | Tropiglas Technologies Ltd | |
WO2013058381A1 (ja) * | 2011-10-19 | 2013-04-25 | 株式会社ニコン | 集光装置、光発電装置及び光熱変換装置 |
JP2013088690A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Nikon Corp | 集光装置及び該集光装置を用いた光発電装置 |
-
2014
- 2014-01-07 JP JP2014000861A patent/JP6269069B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015130389A (ja) | 2015-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102792456B (zh) | 太阳能电池、太阳能电池板和具备太阳能电池的装置 | |
Eyderman et al. | Solar light trapping in slanted conical-pore photonic crystals: Beyond statistical ray trapping | |
US20110247676A1 (en) | Photonic Crystal Solar Cell | |
US8396338B2 (en) | Opto-electric hybrid module and method of manufacturing the same | |
KR101633146B1 (ko) | 유도 방출 발광 도광 태양 집광기 | |
US20090032102A1 (en) | Light collection device | |
JP2002539614A5 (ja) | ||
FR2479482A1 (fr) | Absorbeur de resonance | |
WO2010096718A3 (en) | Solar modules including spectral concentrators and related manufacturing methods | |
KR102700935B1 (ko) | 3차원 투명 태양전지 제조방법 | |
JP6269069B2 (ja) | 集光装置、光発電装置、集光装置の製造方法 | |
CN207780304U (zh) | 高耦合率光波导模斑转换装置 | |
CN107665931A (zh) | 一种导模共振集成增强量子阱红外探测器及设计方法 | |
JP2005285948A (ja) | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 | |
CN104503008B (zh) | 一种提高宽谱光吸收效率的复合结构 | |
JP6091883B2 (ja) | 集光体及び太陽電池 | |
JP6010758B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
CN103605192B (zh) | 一种光学耦合装置及其制作方法 | |
JP2010045178A (ja) | 太陽電池パネル | |
CN105182549A (zh) | 一种光学分光装置 | |
CN110105890A (zh) | 一种用于复杂形状表面多道次激光冲击强化的复合胶膜 | |
WO2009093128A3 (en) | Photovoltaic receiver for a photovoltaic generation system and photovoltaic generation system thereof | |
KR101718796B1 (ko) | 광자변환 기술을 이용한 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
CN202230249U (zh) | 大功率半导体激光器光学整形系统 | |
JPWO2012026572A1 (ja) | 集光装置、光発電装置及び光熱変換装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171003 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170929 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171109 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171218 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6269069 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |