[发明专利]光发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用了树脂制菲涅耳透镜（Fresnel lens）的光发电装置。特别是，涉及具备一体型多眼菲涅耳透镜片的光发电装置。

背景技术

近年来，作为可再生的能源对自然能的利用受到瞩目。其中，有通过利用太阳光的太阳能电池（solar cell）进行的发电。而且，为了使太阳能电池的发电量增加，还提案有组合反射镜、透镜而聚光在太阳能电池的装置（参照专利文献1）。例如，在专利文献2等中公开了如下例子：在同一平面上排列许多聚光用菲涅耳透镜，将各菲涅耳透镜作为单位透镜，在各单位透镜的聚光位置排列了太阳能电池。一般来说，在这样的聚光装置中所使用的菲涅耳透镜是使用利用车床对金属板进行了切削的金属成形模具，通过铸造（cast）法、射出成形法、模压（press）成形法、使用了紫外线固化性树脂的光敏聚合物（photopolymer）法（2P法）等转印成形方法进行成形的。

在菲涅耳透镜的聚光位置排列太阳能电池的情况下，也能将每个透镜设置在与其对应的框等中。但是，考虑到制造的简便，提出了制造像图1那样的在同一平面上排列多个聚光用菲涅耳透镜（单位透镜）的结构（以下，称为多眼菲涅耳透镜片），并固定于与多眼菲涅耳透镜片对应的框内。

菲涅耳透镜需要是透光性的，其基材使用透明树脂或无机玻璃，但是，考虑到轻量化和制造的容易度，优选使用透明树脂。

图2是从菲涅耳透镜片的截面方向观察光发电装置的一个例子的概略图，具备配置有多个太阳能电池3的基板2（以下，有时称为太阳能电池基板）和位于太阳能电池3的入光侧的多眼菲涅耳透镜片1。以在菲涅耳透镜的聚光位置配置各太阳能电池3的方式用框4进行支承。在此，当牢固地固定菲涅耳透镜片1和框4时，存在由于温度、湿度变化造成的伸缩差而使框、透镜片破损的危险。因此，优选以能在面方向上自由地活动的方式保持透镜片。此外，为了进行散热等，将太阳能电池设置在金属性基板上的情况较多。

另一方面，因为当有雨水、灰尘等从透镜片与框的间隙侵入到内部时存在产生不良的危险，所以，需要使所述间隙充分小。作为兼顾这些的结构，采用了例如像图8那样在透镜片端部设置密封构件8等并用螺钉6将透镜片1与成为框的金属框架7固定的结构。若做成这样的结构，则能在厚度方向上固定透镜片并使间隙充分小，并且，透镜片能在面方向上自由地活动。

菲涅耳透镜的聚光位置准确地配置于所对应的太阳能电池，这对发电效率而言很重要。但是，一般来说上述多眼菲涅耳透镜片与配置有框和太阳能电池的基板的材质不同，因此，由温度、湿度变化造成的伸缩行为不同。在该情况下，各单位透镜的聚光位置会从太阳能电池偏离，导致发电效率的降低。在菲涅耳透镜片为树脂制的情况下，这个趋势特别显著。

在温度、湿度发生了变化的情况下，若是像图8那样的透镜片固定结构，则透镜片会以最牢固地固定在框上的一点为中心呈放射状伸缩，因此，存在在离所述中心点最远的部分各单位透镜的聚光位置从对应的太阳能电池偏离很大的问题。

进而，在上述的固定方法中，透镜片的哪个部位作为所述中心点进行膨胀是难以预料的，因此，预见到所述的“偏离”而进行设计是困难的。另外，在多眼菲涅耳透镜片是长方形的情况下，在所述中心点为四角附近时，处于相向的四角附近的单位透镜的聚光位置从太阳能电池偏离得最大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第5125983号说明书

专利文献2：日本国特开平11－026800号公报。

发明内容

发明要解决的课题

因此，本发明的目的在于，即使在菲涅耳透镜片与配置有太阳能电池的基板中由于温度、湿度变化造成的伸缩行为不同的情况下，也将聚光位置从太阳能电池的偏离抑制在最小限度，防止发电效率的降低。

用于解决课题的方案

所述目的通过如下的光发电装置来达成，所述光发电装置具备多个菲涅耳透镜呈一体成形的多眼菲涅耳透镜片和在每个菲涅耳透镜的聚光位置附近配置有太阳能电池的基板，所述光发电装置的特征在于，所述多眼菲涅耳透镜片在其重心位置附近的透镜片固定部中固定于所述基板。

此外，优选所述透镜片固定部在重心位置的附近并且是各个菲涅耳透镜的边界部。

此外，除了所述透镜片固定部以外还可以具有第二固定部，可以以多眼菲涅耳透镜片只能在连结所述透镜片固定部与所述第二固定部的方向上发生位移的方式进行固定。

进而，在该情况下，所述第二固定部也可以位于所述多眼菲涅耳透镜片整体的端部附近。

发明效果