太阳能电池、聚光型太阳光发电组件和太阳能电池制造方法

专利名称：太阳能电池、聚光型太阳光发电组件和太阳能电池制造方法
技术领域：
本发明涉及具有对被聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池元件和把被聚光 的太阳光向太阳能电池元件照射的柱状光学部件的太阳能电池、具有这种太阳能电池的聚 光型太阳光发电组件和制造这种太阳能电池的太阳能电池制造方法。
背景技术：
作为太阳光发电装置，一般是采用非聚光固定型的平板式结构，即把无间隙地铺 满太阳能电池元件而构成的太阳光发电组件设置在屋顶上等。与此相对，提出了减少构成 太阳光发电装置的部件(零件)中价格高的太阳能电池元件的使用量的技术。即提出了通过使用光学透镜或反射镜等把太阳光聚光，并把被聚光的太阳光向小 面积的太阳能电池元件照射，增大太阳能电池元件每单位面积的发电电力，降低太阳能电 池元件的成本(即太阳光发电装置的成本)。一般来说越提高聚光倍率则太阳能电池元件的光电转换效率就越提高。但将太阳 能电池元件的位置固定不动的话，则太阳光成为斜光入射的情况变多，不能有效利用太阳 光。因此，跟踪太阳而总是以正面接受太阳光的结构的高聚光倍率跟踪聚光型太阳光发电 装置被提案(例如参照专利文献1到专利文献5)。图12是表示现有例1的适用于跟踪聚光型太阳光发电装置的聚光型太阳光发电 组件结构例的剖视图。现有例1的聚光型太阳光发电组件101具有接受与光轴Lax平行地相对入射面 垂直入射的太阳光Ls并进行聚光的聚光透镜150、对被聚光透镜150聚光的太阳光Ls进行 光电转换的太阳能电池110。太阳能电池110具有对被聚光的太阳光Ls进行光电转换的 太阳能电池元件111和承载太阳能电池元件111的接收基板120。太阳光Ls的波长区域包括从短波长的400nm到中间波长的1000nm(l μ m)中短波 长侧区域和超过ι μ m的长波长侧区域。因此，被聚光透镜150聚光的太阳光Ls中，中短波 长侧区域的太阳光Ls向焦点FPb侧聚光而被聚光在太阳能电池元件111的中央附近并构 成中短波长侧聚光束区域FLRb。长波长侧区域的太阳光Ls向焦点FPc侧聚光而在中短波 长侧聚光束区域FLRb及其外周(例如太阳能电池元件111的外周)构成长波长侧聚光束 区域FLRc。现有例1的跟踪聚光型太阳光发电装置利用聚光透镜150的作用而适用高聚光倍 率的聚光型太阳光发电组件101。但由于聚光透镜150的折射对于太阳光Ls所包含的波长范围宽广的各波长分别 稍微不同，所以随波长区域的不同而折射状态就大不同。因此，如上所述，有时会出现为聚 光在太阳能电池元件111的太阳光Ls (长波长侧聚光束区域FLRc的外周侧区域FLRcs)。由于产生聚光透镜150与太阳能电池元件111的调节误差、由构成太阳光发电组 件101的部件的温度特性差所引起的位置偏差等，所以与折射状态不同的情况同样地，相对太阳能电池元件111的中心(光轴Lax)产生位置偏差。即产生应该向太阳能电池元件 111照射的太阳光Ls的位置偏差，结果是有时聚光效率变动而降低。因此，以波长区域引起的折射状态不同、各结构部件之间的位置偏差等为原因而 产生相对太阳能电池元件111的没对准位置的太阳光Ls，这就带来对于太阳能电池元件 111的实质性入射光量的减少，使太阳能电池110(太阳能电池元件111)的光电转换效率和 发电电力(输出)下降，进而产生不必要损失的问题。当出现位置偏差的太阳光Ls向太阳能电池元件111以外的区域照射，则由于出现 位置偏差的太阳光Ls的热能而使被照射部分的部件(例如接收基板120上的绝缘膜、配线 等)成为高温，按照情况而有可能被烧坏(破损)的问题。太阳能电池元件111由于被聚光的太阳光Ls而发热，所以有光电转换效率降低而 发电电力(输出)下降的问题。图13是表示现有例2的适用于跟踪聚光型太阳光发电装置的聚光型太阳光发电 组件结构的剖视图。现有例2的聚光型太阳光发电组件140m具有接受与光轴Lax平行地相对入射面 垂直入射的太阳光Lsv (太阳光Ls)并进行聚光的聚光透镜142、对被聚光透镜142聚光的 太阳光Ls (太阳光Lsa)进行光电转换的太阳能电池110。太阳能电池110具有对被聚光 透镜142向焦点位置FP聚光的太阳光Lsa进行光电转换的太阳能电池元件111和承载太 阳能电池元件111的接收基板120。现有例2的跟踪聚光型太阳光发电装置利用聚光透镜142的作用而适用高聚光倍 率的聚光型太阳光发电组件140m。高聚光倍率的跟踪聚光型太阳光发电装置中，一般地适用聚光透镜142来进行聚 光。但由于聚光透镜142的折射对于太阳光Ls所包含的波长范围宽广的各波长分别稍微 不同，所以随波长区域(在太阳能电池元件111的灵敏度波长区域内，特别是短波长区域的 波长)的不同而折射状态就与通常情况大不同，有时会出现为聚光在太阳能电池元件111 上的太阳光Ls (太阳光Lsb)。由于产生聚光透镜142与太阳能电池元件111的调节误差、由构成太阳光发电组 件140m的部件的温度特性差所引起的位置偏差等，所以与折射状态不同的情况同样，产生 向太阳能电池元件111以外的区域出现位置偏差而不聚光的太阳光Ls(太阳光Lss)的情 况。因此，由于波长区域而引起的折射状态不同、各结构部件之间的位置偏差等为原 因而产生为聚光在太阳能电池元件111上的太阳光Ls(太阳光Lsb、Lss)，这就存在使对于 太阳能电池元件111的实质性入射光量减少，使太阳能电池元件111的发电电力(输出) 下降，而产生损失的问题。当向太阳能电池元件111以外的区域照射出现位置偏差的太阳光Lss时，则由于 出现位置偏差的太阳光Lss的热能而使被照射部分的部件(例如接收基板120上的绝缘 膜、配线等)成为高温，按照情况而有可能被烧坏(破损)的问题。太阳能电池元件111由于被聚光的太阳光Lsa而发热，其结果是存在发电电力 (输出)下降的问题。专利文献1 日本特开2002-289896号公报
专利文献2 日本特开2002-289897号公报专利文献3 日本特开2002-289898号公报专利文献4 日本特开2006-278581号公报专利文献5 日本特开2007-201109号公报

发明内容
本发明是鉴于这种状况而开发的，第一个目的在于提供一种太阳能电池，具有太 阳能电池元件、承载太阳能电池元件的接收基板、使被聚光透镜聚光的太阳光无浪费地向 太阳能电池元件照射的柱状光学部件、保持柱状光学部件的保持部；其中，在保持部设置 与柱状光学部件的侧面抵接且从入射面向照射面方向具有厚度的框状的抵接框体、配置为 从柱状光学部件离开并支撑抵接框体的支撑体，为了使太阳光向照射面方向全反射而使柱 状光学部件的侧面倾斜，使被聚光的太阳光在入射面形成的入射面聚光束区域位于入射面 的内侧，通过这些来防止聚光特性变动并提高聚光特性，且提高散热性，提高聚光效率和光 电转换效率，使耐热性和可靠性更高。本发明的第二个目的在于提供一种聚光型太阳光发电组件，是具有把由聚光透镜 聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池的聚光型太阳光发电组件，通过具有聚光效率和 散热性被提高的太阳能电池，而使发电效率和发电电力提高，且使耐热性和可靠性更高。本发明的第三个目的在于提供一种太阳能电池的制造方法，所制造的太阳能电池 具有承载太阳能电池元件的接收基板、使被聚光透镜聚光的太阳光无浪费地向太阳能电 池元件照射的柱状光学部件、在接收基板竖立设置的保持部，该保持部具有与柱状光学部 件的侧面抵接的框状的抵接框体和配置为从柱状光学部件离开并支撑抵接框体的支撑体； 该制造方法具有把支撑体向接收基板固定的支撑体固定工序、向内侧树脂定位部的内侧 注入透光性树脂的透光性树脂注入工序、使柱状光学部件与抵接框体抵接而使照射面承载 在透光性树脂上的柱状光学部件承载工序，由此，能够生产性良好且便宜地制造聚光效率 和光电转换效率提高了的耐热性和可靠性高的太阳能电池。本发明的第四个目的在于提供一种太阳能电池，具有使被聚光透镜聚光的太阳 光无浪费地向太阳能电池元件照射的柱状光学部件、保持被接收基板承载的柱状光学部件 的保持部，由此，使聚光特性和散热性提高，使发电效率和发电电力提高，且使耐热性、可靠 性和耐气候性更高。本发明的第五个目的在于提供一种聚光型太阳光发电组件，是具有把由聚光透镜 聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池的聚光型太阳光发电组件，通过具有聚光效率和 散热性被提高的太阳能电池而使发电效率和发电电力提高，且使耐热性、可靠性和耐气候 性高。本发明的第六个目的在于提供一种太阳能电池制造方法，所制造的太阳能电池具 有使被聚光透镜聚光的太阳光无浪费地向太阳能电池元件照射的柱状光学部件、把被接 收基板承载的柱状光学部件由保持壁保持的光学保持部，该制造方法具有向由光学保持 部(保持壁)和接收基板构成的空间注入形成树脂定位部的封固树脂的树脂注入工序、使 保持壁承载柱状光学部件的光学部件承载工序，由此，以简单的工序而把光学保持部和柱 状光学部件高精度地进行定位，使聚光特性和散热性提高，能够生产性良好且便宜地制造
7发电效率和发电电力提高了的耐热性、可靠性、耐气候性高的太阳能电池。本发明的第一太阳能电池具有对被聚光透镜聚光的太阳光进行光电转换的太阳 能电池元件、承载该太阳能电池元件的接收基板、具有使被聚光的太阳光入射的入射面和 与所述太阳能电池元件相对配置且向所述太阳能电池元件照射太阳光的照射面的柱状光 学部件、在所述接收基板上竖立设置且保持所述柱状光学部件的保持部；该太阳能电池的 特征在于，所述保持部具有与所述柱状光学部件的侧面抵接且从所述入射面向所述照射 面方向具有厚度的框状的抵接框体、配置为从所述柱状光学部件离开并支撑所述抵接框体 的支撑体，所述侧面为了使入射的太阳光向所述照射面方向全反射而倾斜，所述入射面的 大小被设定为使由被聚光的太阳光形成的聚光束区域在所述入射面上而形成的入射面聚 光束区域位于入射面的内侧。利用该结构，在被聚光的太阳光(聚光束区域)相对柱状光学部件的中心而产生 位置偏差的情况下，能够使入射面聚光束区域可靠地位于入射面区域内，防止聚光特性的 变动，且由于被聚光的太阳光施加给柱状光学部件的热能够由侧面和抵接框体向周围的空 间分散，所以能够得到聚光效率和光电转换效率提高了的耐热性和可靠性高的太阳能电 池。本发明的所述第一太阳能电池中，所述侧面相对所述照射面的垂直方向具有8 度 20度的倾斜角。根据该结构，由于能够把向柱状光学部件入射的太阳光由侧面可靠且高精度地进 行全反射并向太阳能电池元件照射，所以能够提高聚光效率和光电转换效率。本发明的所述第一太阳能电池中，所述照射面的大小被设定成位于所述太阳能电 池元件内侧。根据该结构，由于能够防止对光电转换不起作用的不需要的太阳光照射到接收基 板，所以能够得到防止接收基板被烧坏且可靠性高的太阳能电池。本发明的所述第一太阳能电池中，所述抵接框体是矩形，所述支撑体柱状地配置 在所述抵接框体的四角。根据该结构，能够把抵接框体与柱状光学部件高精度地定位，且利用设置在太阳 能电池元件周围和柱状光学部件周围的空间的烟囱效果而能够有效地进行太阳能电池元 件和柱状光学部件的散热，所以能够提高光电转换效率。本发明的第一聚光型太阳光发电组件具有把太阳光聚光并向太阳能电池入射的 聚光透镜、对被该聚光透镜聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池，其特征在于，所述太 阳能电池是本发明的所述第一太阳能电池。根据该结构，即使在被聚光的太阳光在入射面形成的入射面聚光束区域相对入射 面的中心而产生位置偏差的情况下，也不会使聚光效率降低，能够得到聚光效率和转换效 率被提高的耐热性和可靠性高的聚光型太阳光发电组件。本发明的所述第一聚光型太阳光发电组件中，所述聚光束区域成为最小的最小聚 光束区域位于所述柱状光学部件的内部。根据该结构，由于使聚光透镜焦点群的位置位于柱状光学部件的内部，能够抑制 在入射面聚光束区域的能量密度，所以能够防止由于高太阳光能量导致柱状光学部件在入 射面被烧坏，能够得到可靠性高的聚光型太阳光发电组件。
本发明的所述第一聚光型太阳光发电组件中，所述抵接框体的厚度被设定为把长 波长侧的太阳光所形成的长波长侧聚光束区域的外周侧区域遮光的厚度。根据该结构，由于把太阳光的长波长区域由抵接框体遮光而能够防止太阳光的长 波长侧照射接收基板，所以能够防止接收基板的温度上升，提高光电转换效率。本发明的所述第一聚光型太阳光发电组件中，所述最小聚光束区域位于所述抵接 框体的底部与所述照射面之间。根据该结构，由于能够使柱状光学部件的侧面的全反射发生在不与抵接框体抵接 的位置，所以没有由抵接框体引起的反射损失，能够使聚光效率稳定化，太阳能电池的输出 特性稳定化。本发明的所述第一聚光型太阳光发电组件中，由随着所述聚光透镜的温度变化而 位移的所述聚光透镜的焦点所构成的焦点群，位于所述底部与所述照射面之间。根据该结构，在随着聚光透镜的温度变化而焦点位移时，能够使侧面的全反射发 生在不与抵接框体抵接的位置，能够使聚光效率稳定化，实现太阳能电池的输出特性稳定 化。本发明的所述第一聚光型太阳光发电组件中，在采用间歇跟踪控制方式，即、使所 述太阳能电池的位置按每规定时间向太阳轨道上的太阳移动的方向先行移动时，所述入射 面聚光束区域位于所述入射面的内侧。根据该结构，由于即使采用向太阳移动的方向先行移动的间歇跟踪控制时也能够 抑制太阳能电池聚光效率的变动而稳定化，所以能够得到太阳能电池的输出特性稳定化且 可靠性高的聚光型太阳光发电组件。本发明的第一太阳能电池制造方法，所制造的太阳能电池具有对被聚光透镜聚 光的太阳光进行光电转换的太阳能电池元件、承载该太阳能电池元件的接收基板、具有使 被聚光的太阳光入射的入射面和与所述太阳能电池元件相对配置且向所述太阳能电池元 件照射太阳光的照射面的柱状光学部件、具有与该柱状光学部件的侧面抵接的框状的抵接 框体和配置为从所述柱状光学部件离开并支撑所述抵接框体的支撑体且在所述接收基板 竖立设置的保持部，该太阳能电池制造方法的特征在于，具有如下工序准备承载所述太阳 能电池元件的所述接收基板的基板准备工序；向所述接收基板涂布粘接性树脂，以形成内 侧树脂定位部和外侧树脂定位部的树脂定位部形成工序，该内侧树脂定位部注入有树脂封 固所述太阳能电池元件的透光性树脂，该外侧树脂定位部在该内侧树脂定位部的外侧固定 所述支撑体；把所述支撑体粘接在所述外侧树脂定位部并使所述粘接性树脂固化，由此把 所述支撑体固定在所述接收基板的支撑体固定工序；向所述内侧树脂定位部的内侧注入所 述透光性树脂的透光性树脂注入工序；使所述柱状光学部件与所述抵接框体抵接而在所述 透光性树脂上承载所述照射面的柱状光学部件承载工序；使所述透光性树脂固化而形成树 脂封固部的树脂封固部形成工序。根据该方法，在被聚光的太阳光(聚光束区域)相对柱状光学部件的中心而产生 位置偏差的情况下，能够使入射面聚光束区域位于入射面区域内而防止聚光特性的变动， 且被聚光的太阳光施加给柱状光学部件的热能够由抵接框体分散，能够容易且高精度地制 造聚光效率和光电转换效率被提高的耐热性和可靠性高的太阳能电池。本发明的第二太阳能电池具有对被聚光透镜聚光的太阳光进行光电转换的太阳
9能电池元件、承载该太阳能电池元件的接收基板、把所述太阳能电池元件进行树脂封固的 树脂封固部；该太阳能电池的特征在于，具有构成有将被聚光的太阳光向所述太阳能电 池元件导光的导光路的柱状光学部件、具有保持该柱状光学部件的保持壁且覆盖所述树脂 封固部而被承载在所述接收基板上的光学保持部。根据该结构，由于确保具有高位置精度和稳定性的导光路而得到在宽广的波长区 域内能够把太阳光高精度聚光的聚光特性，所以聚光特性和散热性被提高，防止了由于被 聚光的太阳光的位置偏差而产生的发电效率降低和温度上升，能够得到发电效率和发电电 力被提高的耐热性、可靠性、耐气候性高的太阳能电池。本发明的所述第二太阳能电池中，所述柱状光学部件具有把太阳光向所述太阳能 电池元件聚光的光路倾斜面，所述保持壁是与所述光路倾斜面匹配的保持倾斜面。根据该结构，能够使柱状光学部件相对光学保持部而自匹配地对准位置，能够把 柱状光学部件利用保持壁高精度地进行保持，因此，能够把导光路高精度定位，提高聚光特 性。本发明的所述第二太阳能电池中，所述光学保持部与所述接收基板具有的金属基 础基台抵接。根据该结构，使接收基板与光学保持部之间的热阻力减少，能够把从太阳能电池 元件向接收基板传导来的热有效地散热，能够提高发电效率和可靠性。本发明的所述第二太阳能电池中，所述光学保持部在外周侧面具有梳齿状的散热 片。根据该结构，能够进一步提高散热特性，能够进一步提高发电效率和可靠性。本发明的所述第二太阳能电池中，所述柱状光学部件是四方柱状，所述光学保持 部具有把所述四方柱的轴向角部包围的槽状缺口部。根据该结构，能够防止光学保持部对柱状光学部件的轴向角部造成损伤，使柱状 光学部件相对光学保持部可靠且高精度地被承载，且由于能够可靠地进行向柱状光学部件 与光学保持部之间填充的封固树脂的脱泡和填充，所以能够高精度地固定(定位)导光路。本发明的所述第二太阳能电池中，所述树脂封固部在所述柱状光学部件与所述太 阳能电池元件之间比周围区域薄。根据该结构，由于能够使柱状光学部件的与太阳能电池元件相对的面(照射面) 可靠地向太阳能电池元件接近，所以能够把被柱状光学部件聚光的太阳光有效地向太阳能 电池元件照射。且由于能够抑制周围区域的接收基板的温度上升，所以散热性被提高而能 够得到可靠性和耐气候性高的太阳能电池。本发明的第二聚光型太阳光发电组件具有把太阳光聚光的聚光透镜、对被该聚 光透镜聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池是本发明 的所述第二太阳能电池。根据该结构，由于确保具有高位置精度和稳定性的导光路而得到在宽广的波长区 域内能够把太阳光高精度聚光的聚光特性，所以聚光特性和散热性被提高，防止了由于被 聚光的太阳光的位置偏差而造成的发电效率降低和温度上升，能够得到发电效率和发电电 力提高的耐热性、可靠性、耐气候性高的聚光型太阳光发电组件。本发明的第二太阳能电池的制造方法，所制造的太阳能电池具有对被聚光透镜聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池元件、承载该太阳能电池元件的接收基板、把所 述太阳能电池元件进行树脂封固的树脂封固部、构成把被聚光的太阳光向所述太阳能电池 元件导光的导光路的柱状光学部件、具有保持该柱状光学部件的保持壁且覆盖所述树脂封 固部而承载在所述接收基板上的光学保持部；该太阳能电池制造方法的特征在于，具有 把金属成形加工而准备所述光学保持部的光学保持部准备工序、使所述光学保持部在所述 太阳能电池元件的外周与所述接收基板抵接配置的光学保持部配置工序、向所述光学保持 部与所述接收基板构成的空间注入形成所述树脂封固部的封固树脂的树脂注入工序、在所 述保持壁上承载所述柱状光学部件的光学部件承载工序。根据该方法，能够以简单的工序而把光学保持部和柱状光学部件高精度地进行定 位，能够容易形成把太阳光高精度且有效地进行导光的导光路和光学保持部，因此，使聚光 特性和散热性提高，能够防止由于被聚光的太阳光位置偏差而引起的发电效率降低和温度 上升，能够生产性良好且便宜地制造发电效率和发电电力被提高的耐热性、可靠性、耐气候 性高的太阳能电池。根据本发明的第一太阳能电池，由于具有对被聚光透镜聚光的太阳光进行光电 转换的太阳能电池元件、承载该太阳能电池元件的接收基板、具有使被聚光的太阳光入射 的入射面和与所述太阳能电池元件相对配置且向所述太阳能电池元件照射太阳光的照射 面的柱状光学部件、在所述接收基板上竖立设置且保持所述柱状光学部件的保持部；其中， 所述保持部具有与所述柱状光学部件的侧面抵接且从所述入射面向所述照射面方向具有 厚度的框状的抵接框体、配置为从所述柱状光学部件离开并支撑所述抵接框体的支撑体， 所述侧面为了使入射的太阳光向所述照射面方向全反射而倾斜，所述入射面的大小被设定 为使由被聚光的太阳光形成的聚光束区域在所述入射面上而形成的入射面聚光束区域位 于入射面的内侧，因此，有如下效果在被聚光的太阳光(聚光束区域)相对柱状光学部件 的中心产生位置偏差的情况下，能够使入射面聚光束区域可靠地位于入射面区域内而防止 聚光特性的变动，且由于聚光的太阳光加给柱状光学部件的热能够被侧面和抵接框体向周 围的空间分散，所以能够得到聚光效率和光电转换效率提高的耐热性和可靠性高的太阳能 电池。根据本发明的第一聚光型太阳光发电组件，由于具有把太阳光聚光并向太阳能 电池入射的聚光透镜、对被该聚光透镜聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池，其中，所 述太阳能电池是本发明的所述第一太阳能电池，因此，有如下效果即使在被聚光的太阳光 在入射面形成的入射面聚光束区域相对入射面的中心而产生位置偏差的情况下，也不会使 聚光效率降低，能够得到聚光效率和转换效率提高的耐热性和可靠性高的聚光型太阳光发 电组件。根据本发明的第一太阳能电池制造方法，由于所制造的太阳能电池具有对被聚 光透镜聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池元件、承载该太阳能电池元件的接收基 板、具有使被聚光的太阳光入射的入射面和与所述太阳能电池元件相对配置且向所述太阳 能电池元件照射太阳光的照射面的柱状光学部件、具有与该柱状光学部件的侧面抵接的框 状的抵接框体和配置为从所述柱状光学部件离开并支撑所述抵接框体的支撑体且在所述 接收基板竖立设置的保持部，其中，该制造方法具有如下工序准备承载所述太阳能电池元 件的所述接收基板的基板准备工序；向所述接收基板涂布粘接性树脂，以形成内侧树脂定位部和外侧树脂定位部的树脂定位部形成工序，该内侧树脂定位部注入有树脂封固所述太 阳能电池元件的透光性树脂，该外侧树脂定位部在该内侧树脂定位部的外侧固定所述支撑 体；把所述支撑体粘接在所述外侧树脂定位部并使所述粘接性树脂固化，由此把所述支撑 体固定在所述接收基板的支撑体固定工序；向所述内侧树脂定位部的内侧注入所述透光性 树脂的透光性树脂注入工序；使所述柱状光学部件与所述抵接框体抵接而在所述透光性树 脂上承载所述照射面的柱状光学部件承载工序；使所述透光性树脂固化而形成树脂封固部 的树脂封固部形成工序；因此，有如下效果在被聚光的太阳光(聚光束区域)相对柱状光 学部件的中心而产生位置偏差的情况下，能够使入射面聚光束区域位于入射面区域内而防 止聚光特性的变动，且被聚光的太阳光施加给柱状光学部件的热能够被抵接框体分散，能 够容易且高精度地制造聚光效率和光电转换效率提高的耐热性和可靠性高的太阳能电池。根据本发明的第二太阳能电池，由于具有对被聚光透镜聚光的太阳光进行光电 转换的太阳能电池元件、承载该太阳能电池元件的接收基板、把所述太阳能电池元件进行 树脂封固的树脂封固部；还具有构成有将被聚光的太阳光向所述太阳能电池元件导光的导 光路的柱状光学部件、具有保持该柱状光学部件的保持壁且覆盖所述树脂封固部而被承载 在所述接收基板上的光学保持部；因此，有如下效果能够确保具有高位置精度和稳定性 的导光路，得到在宽广的波长区域内能够把太阳光高精度聚光的聚光特性，聚光特性和散 热性被提高，防止由于被聚光的太阳光的位置偏差而产生的发电效率降低和温度上升，使 发电效率和发电电力被提高且耐热性、可靠性、耐气候性被提高。根据本发明的第二聚光型太阳光发电组件，由于具有把太阳光聚光的聚光透镜、 对被该聚光透镜聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池，太阳能电池是本发明的第二太 阳能电池，因此，有如下效果能够确保具有高位置精度和稳定性的导光路，得到在宽广的 波长区域内能够把太阳光高精度聚光的聚光特性，聚光特性和散热性被提高，防止由于被 聚光的太阳光的位置偏差而产生的发电效率降低和温度上升，使发电效率和发电电力提高 且耐热性、可靠性、耐气候性被提高。根据本发明的第二太阳能电池制造方法，由于所制造的太阳能电池具有对被聚 光透镜聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池元件、承载该太阳能电池元件的接收基 板、把所述太阳能电池元件进行树脂封固的树脂封固部、构成把被聚光的太阳光向所述太 阳能电池元件导光的导光路的柱状光学部件、具有保持该柱状光学部件的保持壁且覆盖所 述树脂封固部而承载在所述接收基板上的光学保持部；该太阳能电池制造方法具有把金 属成形加工而准备所述光学保持部的光学保持部准备工序、使所述光学保持部在所述太阳 能电池元件的外周与所述接收基板抵接配置的光学保持部配置工序、向所述光学保持部与 所述接收基板构成的空间注入形成所述树脂封固部的封固树脂的树脂注入工序、在所述保 持壁上承载所述柱状光学部件的光学部件承载工序；因此，有如下效果能够以简单的工 序而把光学保持部和柱状光学部件高精度地进行定位，能够容易形成把太阳光高精度且有 效地进行导光的导光路和光学保持部，因此，使聚光特性和散热性提高，能够防止由于聚光 的太阳光的位置偏差而引起的发电效率降低和温度上升，能够生产性良好且便宜地制造发 电效率和发电电力提高的耐热性、可靠性、耐气候性高的太阳能电池。


图IA是透视表示本发明实施例1的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件在包含 光轴的面的概略结构的透视侧视图；图IB是表示从斜上方看图IA所示太阳能电池保持部和柱状光学部件外观的立体 图；图2是示意性表示本发明实施例2的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件对于太 阳光波长的特性的侧视图；图3A是示意性表示本发明实施例3的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件中由 聚光透镜的温度特性引起的相对太阳光波长的焦点位移状态的侧视图；图3B是示意性表示在图3A所示的太阳能电池入射面的入射面聚光束区域的位移 状态的俯视图；图4是示意性表示对本发明实施例4的聚光型太阳光发电组件进行间歇跟踪控 制时的跟踪状态与在入射面形成的入射面聚光束区域之间关系的跟踪状态概念图，分别是 (A)表示聚光型太阳光发电组件正对太阳光的状态、(B)表示聚光型太阳光发电组件相对 太阳光而先行移动的状态、(C)表示移动了的聚光型太阳光发电组件由于太阳光的移动而 再次正对的状态、(D)表示由于太阳光的移动而聚光型太阳光发电组件产生落后的状态；图5是简要说明本发明实施例5的聚光型太阳光发电组件的聚光透镜与太阳能电池 之间产生组装误差时，设定角度偏差与在入射面形成的入射面聚光束区域之间关系的说明图；图6A是表示在本发明实施例6的太阳能电池制造方法中准备承载太阳能电池的 接收基板的基板准备工序的工序图；图6B是表示在本发明实施例6的太阳能电池制造方法中形成内侧树脂定位部和 外侧树脂定位部的树脂定位部形成工序的工序图；图6C是表示在本发明实施例6的太阳能电池制造方法中把保持部的支撑体向接 收基板固定的支撑体固定工序的工序图；图6D是表示在本发明实施例6的太阳能电池制造方法中向内侧树脂定位部的内 侧注入透光性树脂的透光性树脂注入工序的工序图；图6E是表示在本发明实施例6的太阳能电池制造方法中使柱状光学部件与保持 部抵接而使透光性树脂承载照射面的柱状光学部件承载工序的工序图；图7是表示本发明实施例7的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件的剖视图；图8是表示从聚光透镜侧把图7所示的太阳能电池放大状态的放大俯视图；图9是表示图8的箭头Y-Y方向剖面的放大剖视图；图IOA是说明本发明实施例8的太阳能电池制造方法的工序图，以图8的箭头X-X 方向的剖面表示把太阳能电池元件承载在接收基板的状态；图IOB是说明本发明实施例8的太阳能电池制造方法的工序图，以图8的箭头X-X 方向的剖面表示把光学保持部承载在接收基板的状态；图IOC是说明本发明实施例8的太阳能电池制造方法的工序图，以图8的箭头X-X 方向的剖面表示光学保持部向与接收基板之间构成的空间注入封固树脂的状态；图IOD是说明本发明实施例8的太阳能电池制造方法的工序图，以图8的箭头X-X 方向的剖面表示把柱状光学部件承载在光学保持部的状态；
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图11是概略表示本发明实施例9的聚光型太阳光发电单元结构的立体图；图12是表示现有例1的跟踪聚光型太阳光发电装置所适用的聚光型太阳光发电 组件结构例的剖视图；图13是表示现有例2的跟踪聚光型太阳光发电装置所适用的聚光型太阳光发电 组件结构例的剖视图。符号说明201聚光型太阳光发电组件 205跟踪控制部 210太阳能电池211太阳能电池元件 220接收基板 221内侧树脂定位部222外侧树脂定位部 225树脂封固部 230柱状光学部件231入射面 232照射面 233侧面 240保持部241抵接框体 241b底部 241g槽部 242支撑体250聚光透镜 FLR聚束光区域FLRb中短波长侧聚光束区域 FLRc长波长侧聚光束区域FLRcs外周侧区域 FLRd入射面聚光束区域FLRs最小聚光束区域 FLR(Tl)聚光束区域(温度Tl)FLR (T2)聚光束区域(温度T2)FLR(T3)聚光束区域(温度T3)FLRd(Tl)入射面聚光束区域(温度Tl)FLRd (T2)入射面聚光束区域(温度T2)FLRd (T3)入射面聚光束区域(温度T3)FP焦点 FPg焦点群 FP(Tl)焦点(温度Tl)FP (T2)焦点(温度 T2) FP (T3)焦点(温度 T3)Lax光轴 Ls太阳光 Sfp焦点偏差 SSD太阳移动方向t厚度 α设定角度偏差 θ倾斜角(侧面233的倾斜)310太阳能电池 311太阳能电池元件 320接收基板 321粘接部340聚光型太阳光发电组件 340m聚光型太阳光发电组件342聚光透镜 344长尺寸框架 370柱状光学部件(导光路)370c轴向角部 370f入射面 370r照射面 370s光路倾斜面372光学保持部 372g缺口部 372h散热片372w保持壁(保持倾斜面) 373树脂密封部 373r封固树脂381支柱 Af聚光区域 Hh、Hp高度 Lax光轴Ls、Lsa、Lsb、Lss太阳光 Roth水平方向旋转Rotv垂直方向旋转 Tr、Ts厚度 Wb重心位置
具体实施例方式以下，按照

本发明的实施例。〈实施例1>基于图IA到图3B来说明本实施例的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件。图IA是透视表示本发明实施例1的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件在包含光轴的面的概略结构的透视侧视图。图IB是表示从斜上方看图IA所示太阳能电池保持部和柱状光学部件外观的立体 图。本实施例的太阳能电池210具有对被聚光透镜250聚光的太阳光Ls进行光电转 换的太阳能电池元件211、承载太阳能电池元件211的接收基板220、具有使被聚光的太阳 光Ls入射的入射面231和与太阳能电池元件211相对配置且向太阳能电池元件211照射 太阳光Ls的照射面232的柱状光学部件230、在接收基板220上竖立设置且保持柱状光学 部件230的保持部240。保持部240具有与柱状光学部件230的侧面233抵接且在从入射面231向照射 面232的方向上具有厚度t的框状的抵接框体241、配置为从柱状光学部件230离开并支撑 抵接框体241的支撑体242。柱状光学部件230的侧面233以使入射的太阳光Ls向照射面232方向全反射的 方式倾斜，柱状光学部件230的入射面231的大小被设定为使被聚光的太阳光Ls形成的 聚光束区域FLR在入射面231形成的入射面聚光束区域FLRd位于入射面231的内侧。因此，根据该结构，在被聚光的太阳光Ls (聚光束区域FLR)相对柱状光学部件230 的中心(光轴Lax)而产生位置偏差(参照图4、图5)的情况下，能够使入射面聚光束区域 FLRd可靠地位于入射面231的区域内而防止太阳能电池210聚光特性的变动，且由于被聚 光的太阳光Ls施加给柱状光学部件230的热能够通过侧面233和抵接框体241向周围的 空间分散，所以能够得到聚光效率和光电转换效率提高的耐热性和可靠性高的太阳能电池 210。侧面233相对照射面232的垂直方向(光轴Lax方向，即相对太阳能电池元件211 的受光面的垂直方向)而具有8度 20度的倾斜角Θ。因此，由于能够由侧面233对向柱 状光学部件230入射的太阳光Ls可靠且高精度地进行全反射并向太阳能电池元件211照 射，所以能够提高太阳能电池210的聚光效率和光电转换效率。照射面232被设定成位于太阳能电池元件211 (外周)的内侧的大小。因此，成为 使从照射面232向太阳能电池元件211照射的太阳光Ls可靠地仅向太阳能电池元件211 照射。即，由于能够防止对光电转换不起作用的不需要的太阳光Ls向接收基板220照射， 所以能够防止形成有用于太阳能电池元件211的配线的接收基板220被烧坏，能够得到可 靠性高的太阳能电池210。柱状光学部件230例如能够由玻璃、耐热玻璃、一般的透明树脂等构成。优选适用 对于被聚光的太阳光Ls所具有的高能量密度而具有承受特性的材料。即特别优选能够承 受太阳光Ls所引起的温度上升和急剧温度变化的耐热玻璃，但并不限定于此。抵接框体241是矩形，支撑体242柱状地被配置在抵接框体241的四角。因此，能 够把抵接框体241和柱状光学部件230高精度地对准位置，且利用设置在太阳能电池元件 211周围和柱状光学部件230 (侧面233)周围的空间的烟囱效果而能够有效地进行太阳能 电池元件211和柱状光学部件230的散热，因此，能够提高光电转换效率。S卩，由于侧面233的产生全反射的区域不与抵接框体241抵接而是向空间露出，所 以能够把向柱状光学部件230供给的太阳光Ls的热能有效地向空间释放，能够提高太阳能 电池210 (太阳能电池元件211)的耐热性。
在抵接框体241的内侧(与柱状光学部件230抵接的部分)角部(角落)与柱状 光学部件230的角对应地形成有槽部241g。S卩，由于把柱状光学部件230的角配置在形成 有槽部241g的空间，所以柱状光学部件230不会与抵接框体241直接接触，不必担心在组 装时产生破损。且由于侧面233和抵接框体241的内侧面各自是由平面构成，所以能够高 精度地抵接，能够高精度地进行定位。能够向槽部241g填充粘接树脂而提高柱状光学部件230与保持部240的粘接强 度，能够提高机械强度而提高柱状光学部件230的稳定性。聚光束区域FLR成为最小的最 小聚光束区域FLRs相对于抵接框体241位于照射面232侧。因此，在抵接框体241的内侧 面太阳光Ls不向侧面233照射，所以完全不产生对于太阳光Ls的影响。即，即使在向槽部 241g填充粘接树脂的情况下，对于聚光特性也不会有不好的影响。保持部240例如能够适用铝、铁、不锈钢等金属或聚乙烯等合成树脂。考虑到散热 性和热膨胀特性等则优选金属。基于重量轻和低成本化的观点，则优选铝。在太阳能电池元件211的周围环状(边框状)地形成有内侧树脂定位部221，在 内侧树脂定位部221的内侧形成有透光性树脂的树脂封固部225。S卩，内侧树脂定位部221 在把太阳能电池元件211与照射面232之间用透光性树脂进行树脂封固而形成树脂封固部 225时，被作为树脂定位部件来利用。利用树脂封固部225能够可靠地保护太阳能电池元件 211的表面而排除来自外部环境的影响，能够得到耐气候性优良的太阳能电池210。构成树脂封固部225的透光性树脂优选光透射性高且具有优良粘接性的材料。例 如能够适用环氧树脂、硅树脂等。树脂封固部225覆盖太阳能电池元件211的表面，提高太 阳能电池元件211的耐水性和耐潮湿性。且具有粘接在柱状光学部件230 (照射面232)上 而固定柱状光学部件230的作用。在内侧树脂定位部221的外侧形成有外侧树脂定位部222。外侧树脂定位部222 是为了粘接并固定支撑体242而配置的。因此，能够仅形成在与支撑体242对应的位置，与 外侧树脂定位部222同样地也能够被形成为环状(边框状)。在被设定为环状(边框状) 的情况下，在形成树脂封固部225时，由于当填充在内侧树脂定位部221的透光性树脂被柱 状光学部件230从内侧树脂定位部221挤出时能够利用外侧树脂定位部222把透光性树脂 阻止住，所以能够防止发生工序中的不良情况。优选把内侧树脂定位部221和外侧树脂定位部222由具有粘接性的合成树脂形 成。例如能够适用环氧树脂、硅树脂等。本实施例的聚光型太阳光发电组件201具有把太阳光Ls聚光并向太阳能电池 210入射的聚光透镜250、对被聚光透镜250聚光的太阳光Ls进行光电转换的太阳能电池 210。因此，即使在被聚光的太阳光Ls在入射面231形成的入射面聚光束区域FLRd相对入 射面231的中心(光轴Lax)而产生位置偏差的情况下，也能够使入射面聚光束区域FLRd 形成在入射面231的内侧，聚光特性不会变动。即，本实施例的聚光型太阳光发电组件201在入射面聚光束区域FLRd相对入射面 231的中心产生位置偏差时，不必担心聚光效率降低，能够使聚光效率和转换效率提高，实 现高的耐热性和可靠性。聚光束区域FLR成为最小的最小聚光束区域FLRs位于柱状光学部件230的内部。 因此，能够使聚光透镜250的焦点群FPg(参照图8A)的位置位于柱状光学部件230的内部，
16能够抑制在入射面聚光束区域FLRd的能量密度。S卩，在入射面231的表面例如附着有灰尘 的情况下，能够防止被聚光的太阳光Ls的高热能量造成的灰尘燃烧而把柱状光学部件230 烧坏，能够得到可靠性高的聚光型太阳光发电组件201。优选最小聚光束区域FLRs位于抵接框体241的底部241b与照射面232之间。艮口， 由于能够使柱状光学部件230的侧面233的全反射发生在不与抵接框体241抵接的位置， 所以没有由抵接框体241引起的反射损失，能够使聚光效率稳定化，使太阳能电池210的输 出特性稳定化。入射面聚光束区域FLRd的大小能够通过光学上计算相对太阳能电池210的聚光 透镜250的聚光特性、大小、距离而设定。最小聚光束区域FLRs的大小和位置能够通过光 学上计算相对太阳能电池210的聚光透镜250的聚光特性、大小、距离以及相对太阳能电池 元件211的柱状光学部件230的大小、距离而设定。〈实施例2>按照图2来说明本实施例的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件。本实施例的太 阳能电池和聚光型太阳光发电组件的基本结构与实施例1的情况相同，因此，适当引用实 施例1的符号而主要说明不同的事项。图2是示意性表示本发明实施例2的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件对于太 阳光波长的特性的侧视图。太阳光Ls的波长区域包含有从短波长400nm到中间波长1000nm(l μ m)的中短波 长侧区域和超过ι μ m的长波长侧区域。在聚光透镜250所聚光的太阳光Ls中，中短波长 侧区域的太阳光Ls构成向入射面231的中央附近聚光的中短波长侧聚光束区域FLRb。长 波长侧区域的太阳光Ls构成中短波长侧聚光束区域FLRb和在其外周(入射面231的外周 且是与抵接框体241对应的区域)的长波长侧聚光束区域FLRc。中短波长侧区域(400nm到IOOOnm)的太阳光Ls对于太阳能电池元件211的光电 转换直接起作用。因此，使由中短波长侧区域(400nm到IOOOnm)的太阳光Ls构成的聚光 束区域即中短波长侧聚光束区域FLRb可靠地向太阳能电池元件211照射。本实施例中，中短波长侧聚光束区域FLRb在入射到入射面231并在柱状光学部件 230内部行进后，被侧面233全反射。即，入射面231使中短波长侧聚光束区域FLRb位于入 射面231的内侧。反过来说则是中短波长侧聚光束区域FLRb通过聚光透镜250而位于入 射面231的内侧。另一方面，长波长侧区域(超Iym)的太阳光Ls并不是全部对太阳能电池元件 211的光电转换起作用，对于光电转换起作用所需要的能量只要是入射能量的三分之二左 右便可。且长波长侧区域的太阳光Ls有使太阳能电池210温度上升和使光电转换效率降 低的作用。因此，本实施例中，把由长波长侧区域(超Iym)的太阳光Ls构成的聚光束区域 即长波长侧聚光束区域FLRc外周侧的一部分(中短波长侧聚光束区域FLRb外侧的外周侧 区域FLRcs)利用抵接框体241 (厚度t)来遮光。即，由长波长侧区域的太阳光Ls构成的 长波长侧聚光束区域FLRc的外周侧区域FLRcs，被聚光透镜250聚光到如下位置，即，在入 射面231的外周被与抵接框体241的顶面和厚度t对应的区域遮光的位置。S卩，抵接框体241的厚度t被设定为把太阳光Ls的长波长侧区域形成的长波长侧聚光束区域FLRc的外周侧区域FLRcs遮光的厚度。由于通过该结构把太阳光Ls的长波长 侧区域由抵接框体241遮光而能够防止太阳光Ls向接收基板220照射，所以能够防止接收 基板220的温度上升，提高光电转换效率。在太阳能电池元件211构成多接合太阳能电池的情况下，由于底层的设计电流值 比顶层、中间层多1. 8倍左右，所以不需要吸收所有区域的波长。因此，通过使抵接框体241 的顶面和厚度t部分具有相对于长波长侧区域太阳光的遮光特性，就能够把长波长侧区域 的太阳光Ls引起的温度上升排除掉。相反地，把与中短波长侧区域对应的入射面聚光束区 域FLRd高精度地在入射面231定位，通过由侧面233全反射而产生遮热效果，能够防止由 入射面聚光束区域FLRd的位置偏差而引起的输出降低，确保输出的稳定化。〈实施例3>按照图3A和图3B来说明本实施例的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件。本实 施例的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件的基本结构与实施例1、实施例2的情况相同， 因此，适当引用实施例1，2的符号而主要说明不同的事项。图3A是示意性表示本发明实施例3的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件中由 聚光透镜的温度特性引起的相对太阳光波长的焦点位移状态的侧视图。图3B是示意性表示在图3A所示的太阳能电池入射面的入射面聚光束区域的位移 状态的俯视图。本实施例的聚光透镜250例如是由硅树脂形成的菲涅耳透镜(7 > + > > X )。 在硅树脂的温度例如从20°C到40°C变化时，例如对于波长650nm的光的折射率与温度的变 化相对应而从1. 409 (200C )到1. 403 (400C )变化。折射率的变化对于所有波长都产生。因此，在温度变化时，聚束光区域FLR随着温度而变动。例如在温度Tl >温度T2 >温度T3的情况下，温度Tl时的聚光束区域FLR(Tl) <温度T2时的聚光束区域FLR(T2) <温度T3时的聚光束区域FLR(T3)。温度Tl时的入射面聚光束区域FLRd (Tl)、温度T2时 的入射面聚光束区域FLRd (T2)、温度T3时的入射面聚光束区域FLRd (T3)的关系是入射面 聚光束区域FLRd (Tl) <入射面聚光束区域FLRd (T2) <入射面聚光束区域FLRd (T3)。即，温度Tl时的焦点FP(Tl)、温度T2时的焦点FP (T2)、温度T3时的焦点FP (T3) 的位置，从入射面231开始顺序为焦点FP (T1 )、焦点FP (T2)、焦点FP (T3)。因此，焦点 FP (Tl)、焦点FP (T2)、焦点FP (T3)是焦点FP的集合，构成焦点群FPgoS卩，在聚光透镜250的温度从温度Tl到温度T3之间变化时，焦点FP产生焦点偏 差Sfp，使聚光透镜250的聚光特性有变动。且在入射面231的入射面聚光束区域FLRd受 到折射率变化的影响而变化。聚光透镜250的直径例如是30cm，聚光透镜250与太阳能电池元件211的间隔例 如是30cm。设定其形状时，在温度Tl (例如40°C)时入射面聚光束区域FLRd (Tl)的直径是 约6. 5mm、温度T2 (例如30°C )时入射面聚光束区域FLRd (T2)的直径是约7mm、温度T3 (例 如20°C )时入射面聚光束区域FLRd (T3)的直径是约7. 5mm的情况下，只要把作为矩形的入 射面231的边的长度w例如设定为9. 4mm,则即使入射面聚光束区域FLRd随着温度变化而 聚光特性变化，也一定向入射面231的内侧入射，实质上能够防止聚光特性变动。这时的从焦点FP(Tl)直至焦点FP (T3)的焦点偏差Sfp是约10mm。因此，从抵接 框体241的底部241b到照射面232的距离只要至少是IOmm以上便可。
如上所述，本实施例中，随着聚光透镜250的温度变化而位移的聚光透镜250的焦 点FP所构成的焦点群FPg，位于抵接框体241的底部241b与照射面232之间。因此，在随 着聚光透镜250的温度变化而焦点位移时，能够使侧面233的全反射发生在不与抵接框体 241抵接的位置，能够使聚光效率稳定化，太阳能电池210的输出特性稳定化。由于使焦点FP位于抵接框体241的底部241b与照射面232之间，所以防止了焦 点FP的位置移动到与保持部240的外周对应的位置，即使在太阳光Ls例外地照射到接收 基板220的情况下，也能够抑制在接收基板220表面的聚光区域FLR的热能量密度，防止接 收基板220的温度上升，能够避免基板被烧坏。〈实施例4>按照图4来说明本实施例的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件。本实施例的太 阳能电池和聚光型太阳光发电组件的基本结构与实施例1到实施例3的情况相同，因此，适 当引用之前实施例的符号而主要说明不同的事项。图4是示意性表示对本发明实施例4的聚光型太阳光发电组件进行间歇跟踪控 制时的跟踪状态与在入射面形成的入射面聚光束区域之间关系的跟踪状态概念图，分别是 (A)表示聚光型太阳光发电组件正对太阳光的状态、(B)表示聚光型太阳光发电组件相对 太阳光而先行移动的状态、(C)表示移动了的聚光型太阳光发电组件由于太阳光的移动而 再次正对的状态、(D)表示由于太阳光的移动而聚光型太阳光发电组件产生落后的状态。本实施例的聚光型太阳光发电组件201 (太阳能电池210)是通过所谓的跟踪控制 而与太阳光Ls正对的结构。即沿着太阳移动方向SSD而使太阳光Ls向聚光型太阳光发电 组件201 (入射面231)的入射方向变动，利用跟踪控制部205而相对太阳的方位角来间歇 转动驱动聚光型太阳光发电组件201，且相对太阳的高度来进行间歇倾斜驱动。图4中为了 容易理解而仅表示了转动驱动的状态，但与转动驱动一起而对于倾斜驱动也实行同样的驱 动控制。为了有效地实行跟踪控制(追尾制御)，对于聚光型太阳光发电组件201的跟踪控 制按每规定时间实行。即跟踪控制部205的跟踪控制被设定成所谓的间歇跟踪控制形态。 聚光型太阳光发电组件201的形状(聚光透镜250的直径、聚光透镜250与太阳能电池元 件211的间隔)与实施例3的情况相同。间歇跟踪控制例如能够如下实行。把相对太阳光Ls处于落后位置(同图(A)之前的位置)的聚光型太阳光发电组 件201向箭头Rot方向转动驱动，通过与太阳光Ls正对的状态(同图A)而移动到超越太 阳光Ls的位置并固定(同图B)。聚光型太阳光发电组件201超越太阳光Ls时的转动角度相对正对位置例如最大 角度是+0. 05度。在入射面231的边的长度w是9. 4mm、入射面聚光束区域FLRd的直径是 7mm时，入射面聚光束区域FLRd的转动偏差dw相对正对时成为1mm。太阳光Ls—边向相对太阳光Ls移动到前进位置(同图(B))的聚光型太阳光发 电组件201入射而形成入射面聚光束区域FLRd，一边再次通过正对状态(同图(C))而移动 到超越聚光型太阳光发电组件201的位置(同图(D))。太阳光Ls超越聚光型太阳光发电组件201时的转动角度相对正对位置例如最大 角度是-0.05度。因此，对于聚光型太阳光发电组件201超越太阳光Ls时，在相反侧，入射面聚光束区域FLRd的转动偏差dw相对正对时成为1mm。因此，聚光型太阳光发电组件201超越太阳光Ls的情况或者太阳光Ls超越聚光 型太阳光发电组件201的情况，转动角度为最大值时的入射面聚光束区域FLRd相对正对时 的转动偏差dw都能够相对入射面231的大小而成为足够小的值，即使在有意实行跟踪控制 (转动控制)的位置偏差操作的情况下，也没有聚光特性变动，聚光效率不会降低。倾斜驱动的倾斜角度的最大角度能够是士0. 025度，倾斜偏差能够是0. 5mm。艮口， 倾斜角度为最大值时的入射面聚光束区域FLRd相对正对时的倾斜偏差能够相对入射面 231的大小而成为足够小的值，即使在有意实行跟踪控制(倾斜控制)的位置偏差操作的情 况下，聚光效率也不会降低。如上所述，本实施例的聚光型太阳光发电组件201中，在设定成使太阳能电池 210 (聚光型太阳光发电组件201)的位置按每规定时间先行向太阳轨道上的太阳的移动方 向移动的间歇跟踪控制形态时，入射面聚光束区域FLRd位于入射面231的内侧。因此，即使在先行向太阳移动的方向移动的间歇跟踪控制时，也能够抑制太阳能 电池210的聚光特性的变动，使聚光效率稳定化，因此，使太阳能电池210的输出特性稳定 化，能够得到可靠性高的聚光型太阳光发电组件201。〈实施例5>按照图5来说明本实施例的聚光型太阳光发电组件。本实施例的聚光型太阳光发 电组件的基本结构与实施例1到实施例4的情况相同，因此，适当引用前述实施例的符号而 主要说明不同的事项。图5是简要说明本发明实施例5的聚光型太阳光发电组件的聚光透镜与太阳能电 池之间产生组装误差时，设定角度偏差与在入射面形成的入射面聚光束区域之间关系的说 明图。在入射面231形成的入射面聚光束区域FLRd与入射面231中心(光轴Lax)的位 置偏差，并不限定于在上述运转中的情况，有时是由于制造工序的组装误差而导致的。艮口， 要求在太阳能电池210 (太阳能电池元件211)与聚光透镜250之间有高精度的平行性。但 有时聚光透镜250相对太阳能电池210从本来平行的位置偏离，而在产生设定角度偏差α 的状态下作为聚光型太阳光发电组件201而被组装。这种相对太阳能电池210而伴随聚光透镜250的组装误差的情况，就使被聚光透 镜250聚光的太阳光Ls (聚束光区域FLR)相对入射面231而产生位置偏差。即相对没有 位置偏差的入射面聚光束区域FLRd而在入射面231形成向横向位置有偏差的入射面聚光 束区域FLRds。如实施例4所示，在入射面231的边的长度w是9. 4mm，入射面聚光束区域FLRd的 直径是7mm的情况下，设定角度偏差α的最大值例如设定为0. 1度时，具有位置偏差的入 射面聚光束区域FLRds相对于本来的入射面聚光束区域FLRd最大产生Imm的偏差。即不 论对于聚光透镜250向任何方向产生了位置偏差的情况，入射面聚光束区域FLRds也能够 位于入射面231的内侧。因此，聚光效率不会降低，能够得到聚光效率和转换效率提高的可 靠性高的聚光型太阳光发电组件201。〈实施例6>按照图6Α到图6Ε来说明本实施例的太阳能电池制造方法。本实施例的太阳能电
20池的基本结构与实施例1到实施例5的情况相同，因此，适当引用前述实施例的符号而主要 说明不同的事项。图6A是表示在本发明实施例6的太阳能电池制造方法中准备承载太阳能电池的 接收基板的基板准备工序的工序图。图6B是表示在本发明实施例6的太阳能电池制造方法中形成内侧树脂定位部和 外侧树脂定位部的树脂定位部形成工序的工序图。图6C是表示在本发明实施例6的太阳能电池制造方法中把保持部的支撑体向接 收基板固定的支撑体固定工序的工序图。图6D是表示在本发明实施例6的太阳能电池制造方法中向内侧树脂定位部的内 侧注入透光性树脂的透光性树脂注入工序的工序图。图6E是表示在本发明实施例6的太阳能电池制造方法中使柱状光学部件与保持 部抵接而使透光性树脂承载照射面的柱状光学部件承载工序的工序图。本实施例的太阳能电池制造方法中，所制造的太阳能电池210具有对被聚光透 镜250聚光的太阳光Ls进行光电转换的太阳能电池元件211、承载太阳能电池元件211的 接收基板220、具有使被聚光的太阳光Ls入射的入射面231和与太阳能电池元件211相对 配置且向太阳能电池元件211照射太阳光Ls的照射面232的柱状光学部件230、具有与柱 状光学部件230的侧面233抵接的框状的抵接框体241和配置为从柱状光学部件230离开 并支撑抵接框体241的支撑体242且在接收基板220上竖立设置的保持部240。本实施例的太阳能电池的制造方法具有基板准备工序、树脂定位部形成工序、支 撑体固定工序、透光性树脂注入工序、柱状光学部件承载工序、树脂封固部形成工序。首先，准备承载太阳能电池元件211的接收基板220 (基板准备工序。图6A)。接着，向接收基板220涂布粘接性树脂以形成内侧树脂定位部221和外侧树脂定 位部222 (树脂定位部形成工序。图6B)，其中，在内侧树脂定位部221注入有树脂封固太阳 能电池元件211的透光性树脂，外侧树脂定位部222在内侧树脂定位部221的外侧固定支 撑体242。由于内侧树脂定位部221中注入有在后工序中树脂封固太阳能电池元件211的透 光性树脂，所以在太阳能电池元件211的周围被形成为环状(边框状)。由于外侧树脂定位 部222在后工序中粘接固定支撑体242，所以仅形成在与支撑体242对应的位置。外侧树脂定位部222在内侧树脂定位部221的周围被形成为环状(边框状)，还能 够设定成防止向内侧树脂定位部221注入的透光性树脂从内侧树脂定位部221过度扩大。 在把外侧树脂定位部222设定成环状的情况下，有阻断水分沿接收基板220的表面侵入的 作用。把支撑体242粘接在外侧树脂定位部222并使粘接性树脂固化而把支撑体242固 定在接收基板220上(支撑体固定工序。图6C)。在使形成外侧树脂定位部222的粘接性 树脂固化的温度下实施热处理，能够使外侧树脂定位部222固化。与对外侧树脂定位部222 实施固化一起而对内侧树脂定位部221也实施固化。向内侧树脂定位部221的内侧注入透光性树脂(透光性树脂注入工序。图6D)。 作为透光性树脂则如上所述，能够适用环氧树脂、硅树脂等。在向内侧树脂定位部221的内侧注入透光性树脂后，使柱状光学部件230与抵接框体241抵接而使照射面232被透光性树脂承载(柱状光学部件承载工序。图6E)。使透光性树脂固化而形成树脂封固部225 (树脂封固部形成工序。未图示)。把透 光性树脂加热到适当的温度使其固化，同时能够实施脱泡处理，能够形成具有优良透光性 的树脂封固部225。由于使照射面232被透光性树脂承载接触，所以照射面232由树脂封固部225的 透光性树脂所粘接，使柱状光学部件230相对太阳能电池元件211能够可靠且高精度地被 固定。向槽部241g注入粘接性树脂，由槽部241g来粘接固定柱状光学部件230和保持部 240，能够进一步确保机械强度。根据本实施例的太阳能电池的制造方法，在被聚光的太阳光Ls (聚束光区域FLR) 相对柱状光学部件230的中心而产生位置偏差的情况下，能够使入射面聚光束区域FLRd位 于入射面231的区域内而防止聚光特性的变动，且被聚光的太阳光Ls施加给柱状光学部件 230的热能够被抵接框体241分散，能够生产性良好(即容易且高精度)地、价格低廉地制 造聚光效率和光电转换效率提高的耐热性和可靠性高的太阳能电池210。〈实施例7>按照图7到图9来说明本实施例的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件。图7是表示本发明实施例7的太阳能电池和聚光型太阳光发电组件的剖视图。图 8是表示从聚光透镜侧把图7所示的太阳能电池放大状态的放大俯视图。图9是表示图8 的箭头Y-Y方向剖面的放大剖视图。图7的太阳能电池的剖视图是图8的箭头X-X方向的 剖面。本实施例的太阳能电池310具有对被聚光透镜342聚光的太阳光Ls(太阳光 Lsa、太阳光Lsb)进行光电转换的太阳能电池元件311、承载太阳能电池元件311的接收基 板320、把太阳能电池元件311进行树脂封固的树脂封固部373。太阳光Lsa是被聚光透镜342正常聚光并直接向太阳能电池元件311入射的太 阳光。太阳光Lsb被聚光透镜342聚光，但受到透镜端部、波长区域(特别是短波长区域) 等的影响而不能直接向太阳能电池元件311入射，而是通过向柱状光学部件370的入射面 370f (聚光区域Af)聚光，并一边在导光路(柱状光学部件370)内部被反射一边前进而向 太阳能电池元件311照射。即太阳光Lsb是在现有技术(参照图13)中被损失掉的太阳光。太阳能电池310具有构成有把被聚光的太阳光Ls向太阳能电池元件311导光的 导光路的柱状光学部件370、具有保持柱状光学部件370的保持壁372w且覆盖树脂封固部 373而被接收基板320承载的光学保持部372。因此，由于确保具有高位置精度和稳定性的导光路(柱状光学部件370)而得到在 宽广的波长区域内能够把太阳光Ls高精度聚光的聚光特性，所以聚光特性和散热性被提 高，防止由于被聚光的太阳光Ls的位置偏差而产生的发电效率降低和温度上升，能够得到 发电效率和发电电力提高的耐热性、可靠性、耐气候性高的太阳能电池310。接收基板320为例如在铝板、铜板等金属基础基台上经由适当的绝缘层而形成有 希望的配线(与太阳能电池元件311的电极(未图示)连接并进行向外部取出的连接图形 或用于把太阳能电池310相互之间串联或并联连接的连接图形，未图示)。S卩，把太阳能电池元件311产生的电流通过在接收基板320形成的配线而恰当地 向太阳能电池310的外部取出。由于在接收基板320上形成的配线必须确保可靠性高的绝
22缘性，所以例如是把由铜箔形成的连接图形由有机材料等绝缘膜覆盖以绝缘的结构。柱状光学部件370具有把太阳光Ls向太阳能电池元件311聚光的光路倾斜面 370s，保持壁372w是与光路倾斜面370s匹配的保持倾斜面。因此，能够使柱状光学部件370相对光学保持部372而自匹配地对准位置，能够把 柱状光学部件370利用保持壁372w高精度地进行保持，因此，能够把导光路(柱状光学部 件370)高精度定位，提高聚光特性。柱状光学部件370例如由具有耐热性的玻璃形成，例如具有1.5左右的折射率。太 阳光Ls聚光的柱状光学部件370的入射面370f (聚光区域Af)的宽度，被构成为在聚光透 镜342的端部被折射的太阳光Lsb中能够使被折射程度最大的短波长光即约400nm的太阳 光入射的大小。太阳光Ls向太阳能电池元件311照射的导光路(柱状光学部件370)的照射面 370r，为了能够实行高效率地向太阳能电池元件311的照射而被形成为与太阳能电池元件 311的有效受光面区域同等程度的大小。因此，柱状光学部件370具有从入射面370f到照 射面370r前端变细的光路倾斜面370s。光学保持部372(保持壁372w)相对接收基板320的角度是45°以上，能够把入射 的太阳光Lsb全反射而向太阳能电池元件311照射。柱状光学部件370距离接收基板320 的高度Hp能够由光学保持部372斜面的角度、与太阳能电池元件311的面积(有效受光面 区域)对应的照射面370r的面积的大小、柱状光学部件370的入射面370f的大小来决定。因此，柱状光学部件370的尺寸能够由把太阳光Ls无损失地入射的入射面370f 的面积、把太阳光Ls全反射并向太阳能电池元件311照射的光学保持部372的保持壁 372w(保持倾斜面)与接收基板320所成的角度、照射面370r的面积来适当决定。由于与光学保持部372之间的关系而不能利用柱状光学部件370的全反射时，也 可以在柱状光学部件370的光路倾斜面370s上设置把Al、Ag、Ni等金属膜通过真空蒸镀 法、喷溅法等形成的反射面。如上所述，本实施例的柱状光学部件370能够使由聚光透镜342正常聚光的太阳 光Lsa向太阳能电池元件311直接入射，使由聚光透镜342向入射面370f聚光的太阳光Lsb 沿导光路(柱状光学部件370) —边被多次反射一边前进并向太阳能电池元件311入射，能 够使太阳能电池310的发电效率高效率化。光学保持部372与接收基板320具有的金属基础基台(未图示)抵接，通过粘接 部321与接收基板320粘接。即光学保持部372在确保与接收基板320 (基础基台)的恰 当的接触面积的状态下直接被粘接。因此，能够将由于被聚光的太阳光Ls导致的在接收基板320(太阳能电池元件 311)产生的热有效地向金属形成的光学保持部372导热，且由于向光学保持部372传导的 热能够被使散热面积增加的散热片372h有效地散热，所以能够将向太阳能电池元件311聚 光的太阳光Ls导致的热有效地散热，能够提高太阳能电池310的发电效率和可靠性。光学保持部372例如优选由金属形成。通过由金属形成而能够容易且价格低廉地 大批生产性良好地形成具有优良散热性的光学保持部372。光学保持部372例如在外周侧面具有梳齿状的散热片372h。因此，能够进一步提 高散热特性，能够进一步提高发电效率和可靠性。散热片372h从根部到前端被设定成具有向从接收基板320离开的方向(向上)倾斜的形状。柱状光学部件370是四方柱状，光学保持部372具有把四方柱的轴向角部370c 包围的槽状缺口部372g。因此，能够防止光学保持部372对柱状光学部件370的轴向角部 370c造成损伤，使柱状光学部件370相对光学保持部372能够可靠且高精度地被承载。由于能够通过缺口部372g可靠地进行向柱状光学部件370与光学保持部372之 间填充的封固树脂373r(参照图10C)的脱泡和填充，所以能够高精度地限定(定位)导光 路(柱状光学部件370)，能够成为在光路倾斜面370s与保持壁372w之间或树脂封固部373 没有气泡混入的高质量导光路。优选把光学保持部372距离接收基板320的高度Hh形成为比柱状光学部件370的 重心位置Wb高。通过该结构而能够把柱状光学部件370的重心由光学保持部372稳定性 良好且可靠地保持。因此，利用光学保持部372能够防止柱状光学部件370摇晃或倾斜，抑 制被聚光的太阳光Ls的摇摆而能够进行可靠性高的发电，提高太阳能电池310的可靠性。通过将封固树脂373r夹在当中而能够使柱状光学部件370与光学保持部372紧 密贴合，能够使柱状光学部件370向光学保持部372的承载稳定进行，能够提高生产性。树脂封固部373由向太阳能电池元件311与光学保持部372之间填充的绝缘性封 固树脂373r构成，例如通过适用透明的硅树脂而能够使透射柱状光学部件370的太阳光Ls 向太阳能电池元件311照射。树脂封固部373在柱状光学部件370与太阳能电池元件311之间比周围区域薄。 即相对柱状光学部件370与太阳能电池元件311之间的厚度Ts而把周围区域的厚度Tr形
成得较厚。因此，由于能够使柱状光学部件370的与太阳能电池元件311相对的面(照射面 370r)可靠地接近太阳能电池元件311 (有效受光面区域)，所以能够把被柱状光学部件370 聚光的太阳光Ls有效地向太阳能电池元件311照射。且由于能够抑制太阳能电池元件311周围区域的接收基板320的温度上升，所以 散热性被提高而能够得到可靠性和耐气候性高的太阳能电池310。虽然是利用跟踪机构把太阳光Ls向太阳能电池元件311聚光，但有时例如产生跟 踪误差或由于光学系统的调节误差而产生位置偏差使聚光点偏离。即有时发生了位置偏差 的太阳光Lss向太阳能电池310照射。以下，有时把跟踪误差、调节误差、光强度不均勻等 引起的聚光点的偏离单记载为跟踪误差(跟踪误差等)。由于光学保持部372被配置在对于向太阳能电池元件311 (有效受光面区域)聚 光的太阳光Ls(太阳光Lsa、太阳光Lsb)而设定的聚光区域Af (柱状光学部件370)的外 侧，所以，假定产生太阳光Lss时，也能够反射太阳光Lss。因此，即使被聚光的太阳光Ls例如由于跟踪误差等而产生位置偏差，太阳光Lss 照射从太阳能电池元件311的位置(有效受光面区域)偏离的位置时，也能够防止太阳光 Lss向接收基板320照射。如上所述，由于在接收基板320的表面形成的配线由耐热性低的有机部件构成， 所以假定被太阳光Lss照射，则会产生有机部件的损伤，进而阐述配线的损伤，有可能使太 阳能电池310的可靠性降低。但由于通过光学保持部372 (和树脂封固部373)而把太阳能 电池元件311周围的接收基板320覆盖，所以能够防止太阳光Lss直接向接收基板320 (配
24线)照射而避免配线的损伤等，因此，能够抑制接收基板320表面的温度上升，防止在接收 基板320表面配置的部件(配线、绝缘膜等)被烧坏。S卩，通过在太阳能电池元件311的外周区域将光学保持部372配置在接收基板320 上，即使例如在600SUN(1SUN = 100mff/cm2)以上的高聚光倍率的情况下，也能够防止接收 基板320的配线(有机部件)等被烧焦，能够得到耐热性提高的可靠性、耐气候性好且高效 率、价格低廉的太阳能电池310。如上所述，例如通过把光学保持部372设定为金属而能够有效地反射太阳光Lss。太阳能电池元件311例如由Si、GaAs、CuInGaSe、CdTe等无机材料构成。太阳能 电池元件311的结构能够适用把单一接合型(单一接合型)太阳能电池元件、整体多接合 型(* 7彡〉7々多接合型)太阳能电池元件、波长灵敏度区域不同的各种太阳能电池元 件连接的机械堆栈型(乂力二力夕^夕型)等各种形态的结构。太阳能电池元件311的外形尺寸，基于减少所使用的太阳能电池材料、加工便宜、 工序的容易性和简略化等观点，优选从数mm左右到20mm左右。为了降低在太阳能电池元件311的灵敏度波长区域的光反射率，也可以在太阳能 电池元件311的表面设置适当的防止反射膜等。也可以设置反射具有太阳能电池元件311 的灵敏度波长区域以外波长的太阳光的UV反射膜、红外线反射膜等。本实施例的聚光型太阳光发电组件340m具有把太阳光Ls (太阳光Lsv)聚光的 聚光透镜342、对被聚光透镜342聚光的太阳光Ls (太阳光Lsa、太阳光Lsb)进行光电转换 的太阳能电池310 (太阳能电池元件311)。聚光透镜342利用跟踪机构(未图示)的作用而正对太阳。因此，太阳光Lsv对 于聚光透镜342的入射面是在垂直方向入射。且聚光透镜342折射太阳光Lsv而向太阳能 电池元件311 (本实施例中是作为聚光区域Af的入射面370f)聚光。太阳能电池310确保具有高位置精度和稳定性的导光路(柱状光学部件370)，能 够得到把包含短波长区域波长在内的宽广波长区域的太阳光Ls高精度聚光的聚光特性， 由于能够提高聚光特性，防止由聚光的太阳光Ls的位置偏差而产生的发电效率降低和温 度上升并提高耐热性，所以能够得到发电效率和发电电力提高的可靠性、耐气候性高的聚 光型太阳光发电组件340m。作为对于聚光型太阳光发电组件340m所适用的太阳能电池元件311，由于特别要 求高效率性和实用性，所以优选使用由InGaP/GaAs/Ge构成的三接合型太阳能电池元件、 由AlGaAs/Si构成的太阳能电池元件、整体多接合型太阳能电池元件。为了有效进行聚光透镜342的聚光，对太阳光Ls进行光电转换的太阳能电池元件 311的表面要平坦，把聚光透镜342的入射面、柱状光学部件370的入射面370f 和照射面 370r平行配置。作为聚光透镜342能够举出双凸透镜、平凸透镜、菲涅耳透镜等。基于重量、成 本、在使用环境中的处理容易度等观点，优选接受太阳光Ls的入射面平坦且把太阳光Ls向 太阳能电池元件311照射的射出面具有大致三角截面的菲涅耳透镜形状的结构。聚光透镜 342还能够设定成把相同的光学系统并列多个而形成为一体的阵列状(参照图11)。作为聚光透镜342的材质，以对于太阳能电池元件311的灵敏度波长光的透射率 高且具有耐气候性的材质为好。例如能够适用一般被通常的太阳能电池组件(太阳光发电系统)等所使用的薄板玻璃、耐气候性等级的丙烯酸、聚碳酸脂等。聚光透镜342的材料并 不限定于这些，也可以把这些材料构成多层。以防止聚光透镜342自身和其他部件的紫外 线恶化为目的，也可以向这些材料添加适当的紫外线吸收剂。<实施例8>按照图10A到图10D来说明本实施例的太阳能电池的制造方法。由于本实施例的 太阳能电池的制造方法所制造的太阳能电池是实施例7的太阳能电池310，所以原封不动 地适用实施例7的符号。在图10A的工序(太阳能电池元件安装工序)之外，首先把金属成形加工而准备 光学保持部372 (光学保持部准备工序)。光学保持部372的形状由于如实施例7所说明的 形状，所以适当省略说明。即，把与柱状光学部件370的光路倾斜面370s对应且具有与光路倾斜面370s相 同倾斜角的保持壁372w(保持倾斜面)形成在金属座的内侧。与柱状光学部件370所具有 的轴向角部370c对应而形成缺口部372g。且与接收基板320抵接的面邻接地形成覆盖树 脂封固部373的空间。把散热片372h形成在光学保持部372的外周。作为光学保持部372的制造方法，有能够高精度加工的压力铸造法或切削金属块 来制造的方法。图10A是说明本发明实施例8的太阳能电池的制造方法的工序图，以图8的箭头 X-X方向的剖面表示把太阳能电池元件承载在接收基板上的状态。在光学保持部准备工序之外，把太阳能电池元件311向接收基板320安装(太阳 能电池元件安装工序)。图10B是说明本发明实施例8的太阳能电池的制造方法的工序图，以图8的箭头 X-X方向的剖面表示把光学保持部承载在接收基板上的状态。在把太阳能电池元件311安装在接收基板320上之后，在太阳能电池元件311的 外周，与配置光学保持部372的位置对应地在接收基板320上形成粘接部321 (粘接部形成 工序)。粘接部321例如也能够形成金属框和塑料框来配置，但优选适当配置能够粘接光学 保持部372的树脂、粘接剂。为了能够把光学保持部372直接与接收基板320所具有的基础基台(未图示)抵 接，粘接部321配置为在光学保持部372的侧面使光学保持部372粘接在接收基板320上。 在适用导热性高的粘接剂的情况下等，也可以设定成在接收基板320与光学保持部372之 间夹持粘接部321的形态。在形成粘接部321后，与粘接部321对准位置而把光学保持部372与接收基板320 抵接配置(光学保持部配置工序)。这时，使构成有保持壁372w的光学保持部372的中心 位置(与照射面3701 的中心位置对应)与太阳能电池元件311 (有效受光面区域)的中心 一致，由此来承载光学保持部372。图10C是说明本发明实施例8的太阳能电池制造方法的工序图，以图8的箭头X-X 方向的剖面表示向光学保持部与接收基板之间构成的空间注入封固树脂的状态。经由保持壁372w所构成的空间而向由光学保持部372和接收基板320构成的空 间(构成树脂封固部373的空间和配置柱状光学部件370的空间的一部分)注入保护太阳 能电池元件311的封固树脂373r (树脂注入工序)。
封固树脂373r的注入量以在承载柱状光学部件370的情况下封固树脂373r填充 柱状光学部件370与光学保持部372之间的间隙而不从光学保持部372(缺口部372g)泄 漏的程度为好，注入预先求出的恰当的量。图10D是说明本发明实施例8的太阳能电池制造方法的工序图，以图8的箭头X-X 方向的剖面表示把柱状光学部件承载在光学保持部的状态。在注入的封固树脂373r固化前，由光学保持部372 (保持壁372w)承载柱状光学 部件370 (光学部件承载工序)，收容在真空室以进行脱泡(气泡脱泡工序)。由于在光学 保持部372形成的缺口部372g成为气泡的排出路，所以通过简单的工序就能够进行可靠性 良好的脱泡。由于通过气泡脱泡工序的进行脱泡而使封固树脂373r的压力降低，所以柱状光 学部件370利用自重而向保持壁372w按压，高精度且自匹配地向太阳能电池元件311侧移 动插入。由于封固树脂373r填充在柱状光学部件370与光学保持部372之间有作为润滑 材料的作用，所以减少柱状光学部件370与光学保持部372之间的摩擦阻力而保护柱状光 学部件370的表面，而且能够更圆滑地向光学保持部372承载(结合)。在气泡脱泡工序后，使封固树脂373r固化而形成树脂封固部373，使柱状光学部 件370和光学保持部372紧密贴合并固定(树脂固化工序/柱状光学部件固定工序)。如上所述，本实施例的太阳能电池制造方法所制造的太阳能电池310具有对被 聚光透镜342聚光的太阳光Ls进行光电转换的太阳能电池元件311、承载太阳能电池元件 311的接收基板320、把太阳能电池元件311进行树脂封固的树脂封固部373、构成有把被 聚光的太阳光Ls向太阳能电池元件311导光的导光路的柱状光学部件370、具有保持柱状 光学部件370的保持壁372w且覆盖树脂封固部373而被接收基板320承载的光学保持部 372。本实施例的太阳能电池制造方法具有把金属成形加工而准备光学保持部372的 光学保持部准备工序、使光学保持部372在太阳能电池元件311的外周与接收基板320抵 接配置的光学保持部配置工序、向由光学保持部372和接收基板320构成的空间注入形成 树脂封固部373的封固树脂373r的树脂注入工序、使保持壁372w承载柱状光学部件370 的光学部件承载工序。因此，能够以简单的工序而把光学保持部372和柱状光学部件370高精度地进行 定位，能够容易形成把太阳光Ls高精度且有效地进行导光的导光路(柱状光学部件370) 和光学保持部372，因此，使聚光特性和散热性提高，能够防止由于聚光的太阳光Ls的位置 偏差而引起的发电效率降低和温度上升，能够生产性良好且便宜地制造发电效率和发电电 力提高的耐热性、可靠性、耐气候性高的太阳能电池310。<实施例9>按照图11来说明本实施例的聚光型太阳光发电单元。由于本实施例的聚光型太 阳光发电单元配置有多个具有实施例7中说明的太阳能电池310的聚光型太阳光发电组件 340m，所以原封不动地适用实施例7的符号。图11是概略表示本发明实施例9的聚光型太阳光发电单元结构的立体图。本实施例的聚光型太阳光发电单元340具有长尺寸(長尺状)框架344和沿长 尺寸框架344配置的多个聚光型太阳光发电组件340m。通过向与长尺寸框架344不同的一
27个一个框架配置聚光型太阳光发电组件340m而也能够设定成各自独立的形态。因此，确保具有高位置精度和稳定性的导光路(柱状光学部件370)，能够得到把 包含短波长区域波长在内的宽广的波长区域的太阳光Ls高精度聚光的聚光特性，能够提 高聚光特性和散热性，防止由于被聚光的太阳光Ls的位置偏差而产生的发电效率降低和 温度上升，能够得到发电效率和发电电力提高的耐热性、可靠性、耐气候性高的聚光型太阳 光发电单元340。聚光型太阳光发电组件340m例如具有30cm见方左右的聚光透镜342，聚光型太阳 光发电单元340例如能够具有5X1 (五个)聚光型太阳光发电组件340m。这时，聚光型太 阳光发电单元340例如构成30cmX 150cm左右的受光面。聚光型太阳光发电组件340m为了发出必要的电力则要以适当的数量串联或并联 连接。本实施例中，例如并列放置七个聚光型太阳光发电单元340来构成聚光型太阳光发 电系统(聚光型太阳光发电装置)。由多个聚光型太阳光发电单元340构成的聚光型太阳光发电系统(聚光型太阳光 发电装置)被支柱381所支撑，利用跟踪机构部(未图示)而通过水平方向旋转Roth、垂直 方向旋转Rotv来自动地向跟踪太阳的方向被驱动，使配置在聚光型太阳光发电组件340m 表面的聚光透镜342 (入射面)对于太阳光Lsv而朝向垂直方向。因此，本实施例的聚光型太阳光发电单元340能够适用高聚光倍率的聚光型太阳 光发电系统。即本发明的聚光型太阳光发电组件340m能够构成可靠性、耐气候性好的高效 率且价格低廉的跟踪聚光型太阳光发电系统。即使在由于跟踪误差等而产生跟踪不良时，也不必担心太阳能电池310被烧坏， 能够得到可靠性高的跟踪聚光型太阳光发电系统。跟踪机构部(跟踪驱动系统)由用于使聚光透镜342 (入射面)朝向太阳方位的 方位轴和用于使聚光透镜342 (入射面)朝向太阳的高度倾斜的倾斜轴这两个轴各自的跟 踪驱动装置所构成，因此，能够高精度地跟踪太阳。作为跟踪驱动系统的动力系统，有使用电动机和减速器使齿轮以规定转速旋转而 向规定方向驱动的方法、使用液压泵和液压缸而通过把液压缸调节成规定长度来向规定方 向驱动的方法，也可以使用任一方法。作为太阳光跟踪方法，已知有利用安装在控制跟踪驱动系统动作的跟踪驱动系统 内部的时钟，预先计算太阳轨道，使聚光型太阳光发电组件340m(聚光型太阳光发电单元 340)朝向太阳方向的控制方法，或在跟踪驱动系统中安装由光电二极管等构成的太阳传感 器，随时监控太阳方向的控制方法等，可以使用任一方法。如上所述，本实施例的聚光型太阳光发电单元340具有沿长尺寸框架344配置的 多个聚光型太阳光发电组件340m。通过具有聚光特性和散热性提高的聚光型太阳光发电组 件340m而提供发电效率和发电电力提高的耐热性、可靠性、耐气候性高的聚光型太阳光发 电单元340。S卩，确保具有高位置精度和稳定性的导光路，能够得到在宽广的波长区域把太阳 光Ls高精度聚光的聚光特性，使聚光特性和散热性被提高，防止由于被聚光的太阳光Ls 的位置偏差而产生的发电效率降低和温度上升，能够得到发电效率和发电电力提高的耐热 性、可靠性、耐气候性高的聚光型太阳光发电单元340。
根据本发明的聚光型太阳光发电单元340，由于具有长尺寸框架344和沿长尺寸 框架344配置的多个聚光型太阳光发电组件340m，所以确保具有高位置精度和稳定性的导 光路，能够得到在宽广波长区域内把太阳光Ls高精度聚光的聚光特性，使聚光特性和散热 性被提高，防止由于被聚光的太阳光Ls的位置偏差而产生的发电效率降低和温度上升，能 够得到使发电效率和发电电力提高且使耐热性、可靠性、耐气候性提高的效果。本发明能够在不脱离其精神或主要特点的范围内以其他各种形式实施。因此，上 述实施例在所有方面上仅仅是例示，不是限定性解释。本发明的范围由权利要求书来表示， 不受说明书正文任何约束。且属于权利要求的等同范围的变形和变更，全部包含在本发明 的范围内。本申请根据2008年2月1日在日本提交的专利申请特愿第2008-023021号和2008 年5月9日在日本提交的专利申请特愿第2008-123938号而主张优先权。通过该说明其全 部内容被包含在本申请中。本发明能够适用具有对被聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池元件和将被 聚光的太阳光向太阳能电池元件照射的柱状光学部件的太阳能电池，具有这种太阳能电池 的聚光型太阳光发电组件以及制造这种太阳能电池的制造方法。
权利要求
一种太阳能电池，具有对被聚光透镜聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池元件、承载该太阳能电池元件的接收基板、具有使被聚光的太阳光入射的入射面和与所述太阳能电池元件相对配置且向所述太阳能电池元件照射太阳光的照射面的柱状光学部件、在所述接收基板上竖立设置且保持所述柱状光学部件的保持部；该太阳能电池的特征在于，所述保持部具有与所述柱状光学部件的侧面抵接且从所述入射面向所述照射面方向具有厚度的框状的抵接框体、配置为从所述柱状光学部件离开并支撑所述抵接框体的支撑体，所述侧面为了使入射的太阳光向所述照射面方向全反射而倾斜，所述入射面的大小被设定为使由被聚光的太阳光形成的聚光束区域在所述入射面上形成的入射面聚光束区域位于入射面的内侧。
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述侧面相对所述照射面的垂直方向具有8度 20度的倾斜角。
3.如权利要求1或权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述照射面的大小被设定成位于所述太阳能电池元件内侧。
4.如权利要求1 权利要求3中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述抵接框体是矩形，所述支撑体柱状地配置在所述抵接框体的四角。
5.一种聚光型太阳光发电组件，具有把太阳光聚光并向太阳能电池入射的聚光透 镜、对被该聚光透镜聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池是权利要求1 权利要求4中任一项所述的太阳能电池。
6.如权利要求5所述的聚光型太阳光发电组件，其特征在于，所述聚光束区域成为最小的最小聚光束区域位于所述柱状光学部件的内部。
7.如权利要求5或权利要求6所述的聚光型太阳光发电组件，其特征在于，所述抵接框体的厚度被设定为把长波长侧的太阳光所形成的长波长侧聚光束区域的 外周侧区域遮光的厚度。
8.如权利要求7所述的聚光型太阳光发电组件，其特征在于，所述最小聚光束区域位于所述抵接框体的底部与所述照射面之间。
9.如权利要求8所述的聚光型太阳光发电组件，其特征在于，由随着所述聚光透镜的温度变化而位移的所述聚光透镜的焦点所构成的焦点群，位于 所述底部与所述照射面之间。
10.如权利要求5 权利要求9中任一项所述的聚光型太阳光发电组件，其特征在于，在采用使所述太阳能电池的位置按每规定时间向太阳轨道上的太阳移动的方向先行移动的间歇跟踪控制方式时，所述入射面聚光束区域位于所述入射面的内侧。
11.一种太阳能电池制造方法，所制造的太阳能电池具有对被聚光透镜聚光的太阳 光进行光电转换的太阳能电池元件、承载该太阳能电池元件的接收基板、具有使被聚光的 太阳光入射的入射面和与所述太阳能电池元件相对配置且向所述太阳能电池元件照射太 阳光的照射面的柱状光学部件、具有与该柱状光学部件的侧面抵接的框状的抵接框体和配 置为从所述柱状光学部件离开并支撑所述抵接框体的支撑体且在所述接收基板竖立设置的保持部，该太阳能电池制造方法的特征在于， 具有如下工序准备承载所述太阳能电池元件的所述接收基板的基板准备工序； 向所述接收基板涂布粘接性树脂，以形成内侧树脂定位部和外侧树脂定位部的树脂定 位部形成工序，该内侧树脂定位部注入有树脂封固所述太阳能电池元件的透光性树脂，该 外侧树脂定位部在该内侧树脂定位部的外侧固定所述支撑体；把所述支撑体粘接在所述外侧树脂定位部并使所述粘接性树脂固化，由此把所述支撑 体固定在所述接收基板的支撑体固定工序；向所述内侧树脂定位部的内侧注入所述透光性树脂的透光性树脂注入工序； 使所述柱状光学部件与所述抵接框体抵接而在所述透光性树脂上承载所述照射面的 柱状光学部件承载工序；使所述透光性树脂固化而形成树脂封固部的树脂封固部形成工序。
12.—种太阳能电池，具有对被聚光透镜聚光的太阳光进行光电转换的太阳能电池 元件、承载该太阳能电池元件的接收基板、把所述太阳能电池元件进行树脂封固的树脂封 固部；该太阳能电池的特征在于，具有构成有将被聚光的太阳光向所述太阳能电池元件导光的导光路的柱状光学部件、具有保持该柱状光学部件的保持壁且覆盖所述树脂封固部而被承载在所述接收基板 上的光学保持部。
13.如权利要求12所述的太阳能电池，其特征在于，所述柱状光学部件具有把太阳光向所述太阳能电池元件聚光的光路倾斜面，所述保持 壁是与所述光路倾斜面匹配的保持倾斜面。
14.如权利要求12或权利要求13所述的太阳能电池，其特征在于， 所述光学保持部与所述接收基板具有的金属基础基台抵接。
15.如权利要求12到权利要求14中任一项所述的太阳能电池，其特征在于， 所述光学保持部在外周侧面具有梳齿状的散热片。
16.如权利要求12到权利要求15中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述柱状光学部件是四方柱状，所述光学保持部具有把所述四方柱的轴向角部包围的 槽状缺口部。
17.如权利要求12到权利要求16中任一项所述的太阳能电池，其特征在于， 所述树脂封固部在所述柱状光学部件与所述太阳能电池元件之间比周围区域薄。
18.一种聚光型太阳光发电组件，具有把太阳光聚光的聚光透镜、对被该聚光透镜聚 光的太阳光进行光电转换的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池是权利要求12到权利要求17中任一项所述的太阳能电池。
19.一种太阳能电池制造方法，所制造的太阳能电池具有对被聚光透镜聚光的太阳 光进行光电转换的太阳能电池元件、承载该太阳能电池元件的接收基板、把所述太阳能电 池元件进行树脂封固的树脂封固部、构成把被聚光的太阳光向所述太阳能电池元件导光的 导光路的柱状光学部件、具有保持该柱状光学部件的保持壁且覆盖所述树脂封固部而被承载在所述接收基板上的光学保持部；该太阳能电池制造方法的特征在于， 具有如下工序把金属成形加工而准备所述光学保持部的光学保持部准备工序、 使所述光学保持部在所述太阳能电池元件的外周与所述接收基板抵接配置的光学保 持部配置工序、向所述光学保持部与所述接收基板构成的空间注入形成所述树脂封固部的封固树脂 的树脂注入工序、在所述保持壁上承载所述柱状光学部件的光学部件承载工序。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能电池、聚光型太阳光发电组件和太阳能电池制造方法。太阳能电池(210)具有柱状光学部件(230)和保持柱状光学部件(230)的保持部(240)；该柱状光学部件(230)具有使太阳光Ls入射的入射面(231)和与太阳能电池元件(211)相对配置且向太阳能电池元件(211)照射太阳光Ls的照射面(232)。保持部(240)具有与柱状光学部件(230)的侧面(233)抵接且从入射面(231)向照射面(232)方向具有厚度t的抵接框体(241)、配置为从柱状光学部件(230)离开并支撑抵接框体(241)的支撑体(242)。柱状光学部件(230)的侧面(233)为了使太阳光Ls向照射面(232)方向全反射而倾斜，柱状光学部件(230)的入射面(231)被设定为具有使太阳光Ls所形成的入射面聚光束区域FLRd位于内侧的大小。
文档编号H01L31/042GK101981707SQ200980111660
公开日2011年2月23日 申请日期2009年1月20日 优先权日2008年2月1日
发明者冈本亲扶 申请人:夏普株式会社