聚光板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種聚光板，是設(shè)置在太陽能電池的受光部的聚光板，所述聚光板具有：具有面向所述受光部的反射面的反射層、以及貫通所述反射層的多個光透過性的球狀體，所述球狀體從所述反射面突出的突出距離小于從所述反射面的相反側(cè)的背面突出的突出距離。
【專利說明】聚光板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種設(shè)置在太陽能電池的受光部的聚光板。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，作為環(huán)境負(fù)荷低的發(fā)電系統(tǒng)，太陽光發(fā)電引人注目。一般的太陽光發(fā)電裝置是無間隙地鋪滿太陽能電池元件的固定型的平板構(gòu)造。
[0003]一直以來，太陽光發(fā)電只利用直接照射到其受光部的光。近年來，不斷開發(fā)將太陽光有效地聚光于太陽能電池元件的各種方法。例如專利文獻(xiàn)I提出了覆蓋太陽能電池的受光部整體并具有棱鏡部的受光體的方案。該受光體使用棱鏡控制從光源入射的光的透過和反射，由此改善太陽能電池的聚光效率。然而，該受光體中，受光體所具備的棱鏡的光學(xué)設(shè)計復(fù)雜，而且制作(成形)受光體時，難以按照光學(xué)設(shè)計那樣將棱鏡精密地成形。在棱鏡不按照光學(xué)設(shè)計那樣成形的情況下，該受光體的聚光效率會變小。因此，現(xiàn)有的受光體中，光的透過和反射的控制不充分，聚光效率仍有改善的余地。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開平9-139518號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠通過控制光的透過和反射來進(jìn)一步提高太陽能電池的受光部的聚光效率的聚光板。
[0006]本發(fā)明是一種聚光板，其特征在于，是設(shè)置在太陽能電池的受光部的聚光板，所述聚光板具有:具有面向所述受光部的反射面的反射層、以及貫通所述反射層的多個光透過性的球狀體，所述球狀體從所述反射面突出的突出距離小于從所述反射面的相反側(cè)的背面突出的突出距離。這樣的聚光板更有效地控制光的透過和反射。使用本發(fā)明的聚光板的太陽光發(fā)電模塊顯示出改善聚光效率且增大發(fā)電量的優(yōu)異效果。
[0007]本發(fā)明的聚光板優(yōu)選具備以將所述球狀體突出的方式層疊在所述反射層的所述背面的結(jié)合層。若是這樣的聚光板，則通過所述結(jié)合層更牢固地結(jié)合并保持所述球狀體，從而能夠增加聚光板的強度，并能夠例如在屋外很好地使用。
[0008]另外，所述反射層優(yōu)選是金屬層。若是這樣的反射層，則本發(fā)明的聚光板由于能夠控制光的透過和反射而能夠進(jìn)一步提高聚光效率而優(yōu)選。
[0009]另外，所述球狀體的折射率優(yōu)選為1.30?2.30的范圍。若是這樣的范圍的折射率，則本發(fā)明的聚光板由于能夠控制光的透過和反射而能夠進(jìn)一步提高聚光效率而優(yōu)選。
[0010]本發(fā)明的聚光板能夠控制光的透過和反射并能夠進(jìn)一步提高聚光效率。因此，使用本發(fā)明的聚光板的太陽光發(fā)電模塊改善了聚光效率，增大了發(fā)電量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的聚光板的截面上的構(gòu)造的情況的圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的實施方式所涉及的聚光板與入射到聚光板的光的關(guān)系的示意圖。[0013]圖3是本發(fā)明的實施方式所涉及的聚光板的反射層與球狀體的位置關(guān)系的示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明的實施方式所涉及的聚光板的第I面?zhèn)鹊钠矫鎴D的放大圖。
[0015]圖5是本發(fā)明的實施方式所涉及的聚光板的第2面?zhèn)鹊钠矫鎴D的放大圖。
[0016]圖6是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的聚光板與具有該聚光板的太陽光發(fā)電模塊的截面上的構(gòu)造的情況的圖。
【具體實施方式】
[0017]以下，一邊參照附圖一邊詳細(xì)地說明本發(fā)明的聚光板的優(yōu)選的實施方式。
[0018]圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的聚光板的截面上的構(gòu)造的情況的圖。
[0019]如圖1所示，本實施方式的聚光板11的主要的結(jié)構(gòu)為，具備具有反射面24的反射層13、以及貫通反射層13的多個光透過性的球狀體14，球狀體14從反射面24突出的突出距離小于從反射面24的相反側(cè)的背面23突出的突出距離。多個球狀體14相對于反射層13的反射面24的背面23，以單層并且接近于最密填充的狀態(tài)排列。再有，圖1圖示了具備以將球狀體14突出的方式層疊在背面23的結(jié)合層12的聚光板11。
[0020]聚光板11具有第I面21和第2面22。第I面21由反射層13的背面23與球狀體14的一部分構(gòu)成，或者在如圖1所示聚光板11具備結(jié)合層12的情況下由結(jié)合層12與球狀體14的一部分構(gòu)成，另外，第2面22由反射層13的反射面24與球狀體14的一部分構(gòu)成。在圖1中，入射到聚光板11的第I面21側(cè)的光，大部分透過球狀體14，從第2面22側(cè)射出光。另外，入射到聚光板11的第2面22側(cè)的光,大部分由反射層13的反射面24反射。
[0021]圖2是示意性地表示本發(fā)明的實施方式所涉及的聚光板11與入射到聚光板11的光的圖。從光源31入射到聚光板Ila的第I面21a的光32透過光透過性的球狀體14a，作為光33而從第2面22a出射。此時，入射到第I面21a的光32在球狀體4a折射，被聚光而從第2面22a出射，因此,大部分的光透過聚光板11a。另一方面,從光源31入射到聚光板Ilb的第2面22b側(cè)的光34，其大部分由聚光板Ilb的反射層13b的反射面而作為光35反射。因此，在將聚光板Ila與聚光板Ilb如圖示的位置關(guān)系那樣以其反射層13a，13b彼此相對的方式配置的情況下，在一個聚光板、例如Ila中，從光源31入射的光，大部分透過，另外，在另一個聚光板、例如Ilb中，從光源31入射的光,大部分被反射。再有，在圖2中，圖示了折射率為約1.9的球狀體14。
[0022]在圖1中，反射層13是反射從光源(未圖示)入射到聚光板11的第2面22側(cè)的光的層。反射層13分別具有反射面24、以及其相反側(cè)的背面23。反射層13優(yōu)選是金屬層或包含白色顏料的樹脂層。若反射層13是金屬層，則反射面24由于鏡面反射光因而反射率高且沒有反射時的光的損失而優(yōu)選。若上述金屬是鋁、銀、銠和不銹鋼，則由于光的反射率高而優(yōu)選，若是鋁、銀和銠，則由于光的反射率的波長依賴性小而更優(yōu)選。在將本發(fā)明的聚光板11用于太陽光發(fā)電模塊的情況下，若上述金屬是鋁或銠，則由于反射層13上的紫外區(qū)域內(nèi)的光的吸收小，因此發(fā)電效率高，因而優(yōu)選。
[0023]在反射層13是金屬層的情況下，上述金屬層沒有特別的制約，可以通過蒸鍍法、濺射法和鍍敷法設(shè)置在例如后面所述的結(jié)合層12上。[0024]另外，反射層13可以將包含金屬粉的樹脂通過涂敷法或印刷法進(jìn)行層疊而設(shè)置在例如后面所述的結(jié)合層12上。上述金屬粉沒有特別的制約，可以例示鋁片、鎳片、銅片，另外，上述樹脂沒有特別的限制，可以例示聚(甲基)丙烯、聚酯、聚氯乙烯。若是這樣的結(jié)構(gòu)，貝1J反射層13由于光的反射率高且沒有反射時的光的損失而優(yōu)選。
[0025]若反射層13是包含白色顏料的樹脂層，則上述白色顏料可以適當(dāng)?shù)厥褂美缪趸X、硫酸鋇、碳酸鋇、氧化鋅、氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鍶、碳酸鈣、碳酸錳、鎂橄欖石和硅灰石。這些白色顏料可以分別單獨或者組合多種來合適地使用。另外，上述白色顏料可以使用各種玻璃珠、珍珠顏料，此外，上述玻璃珠可以使用中空玻璃珠。再有，若上述白色顏料的粒徑為5μπι以下，則由于反射層13上的反射率變高而優(yōu)選。使用于上述樹脂層的樹脂沒有特別的限制，但若是聚(甲基)丙烯、聚酯、聚氯乙烯，則能夠優(yōu)選地使用。
[0026]在本發(fā)明的聚光板11中，反射層13所具備的反射面24需要反射包含太陽光發(fā)電模塊的吸收帶寬的光。因此，在反射層13為包含白色顏料的樹脂層的情況下，若上述白色顏料是氧化鋁、硫酸鋇，則由于反射層13上的上述太陽光發(fā)電模塊的吸收帶寬中的光的吸收變小而優(yōu)選。
[0027]再有，反射面24的反射率可以以JISK7375為標(biāo)準(zhǔn)，使背景為黑色氈的狀況下使用分光光度計而求得。反射面24的反射率優(yōu)選為50%以上。本發(fā)明中的反射率是指在250nm?SOOnm的光的波長區(qū)域中使各波長的反射率平均后的值，另外，且是以作為標(biāo)準(zhǔn)白色板使用的硫酸鋇的反射率為100%的相對值。
[0028]球狀體14是透過光的層。本發(fā)明的聚光板11具有多個球狀體14。球狀體14相對于反射層13的背面23以單層并且接近于最密填充的狀態(tài)排列。由于這樣的結(jié)構(gòu)，入射到本發(fā)明的聚光板11的第I面21側(cè)的光的透過率變高。再有，若球狀體14處于相互鄰接的球狀體表面彼此的最短距離接近于貫通反射層13的球狀體14的平均半徑以下的狀態(tài)，則也可以不按照規(guī)定的規(guī)則排列。
[0029]圖3是本發(fā)明的實施方式所涉及的聚光板11的反射層13與球狀體14的位置關(guān)系的示意圖。由于示意性地表示，因而球狀體14只圖示一個。聚光板11具有貫通反射層13的球狀體14。在圖3中，球狀體14，至少其一部分露出于反射層13的反射面24和背面23中的任一個的面。以下，詳細(xì)地說明反射層13與球狀體14的位置關(guān)系。在聚光板11，球狀體14從反射面24突出的突出距離小于從反射面24的相反側(cè)的背面23突出的突出距離。即，在圖3中，在反射層13的背面23與在反射層13的背面23側(cè)的球狀體14的最遠(yuǎn)點的距離為L，另外，反射層13的反射面24與在反射層13的反射面24側(cè)的球狀體14的最遠(yuǎn)點的距離為R來表示的情況下，球狀體14與反射層13的位置關(guān)系是L>R。圖3的L是球狀體14從背面23突出的突出距離，R是球狀體14從反射面24突出的突出距離。由于這樣的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的聚光板11能夠維持高的反射層13的反射面24上的反射率，并且球狀體14使光折射、聚光，能夠使光充分地透過。本發(fā)明的聚光板11控制光的透過和反射，顯現(xiàn)出聚光效率高這樣的優(yōu)異的特征。再有，球狀體14的突出距離可以通過使用光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡等的顯微鏡來觀察、測量聚光板11的截面而求得。
[0030]入射到聚光板11的第I面21的光通過球狀體14而能夠有效地折射、聚光，因而球狀體14從背面23突出的突出距離L的大小越大越優(yōu)選。球狀體14從背面23突出的突出距離L的大小的優(yōu)選的范圍，在使球狀體14的直徑為100%時，為50%以上，優(yōu)選為75%以上，更優(yōu)選為95%以上，另外，球狀體14從反射面24突出的突出距離R的大小優(yōu)選為25%以下，更優(yōu)選為5%以下。即使球狀體14從反射面24突出的突出距離R非常接近于大致O，如果球狀體14 一部分露出于反射面24，則聚光板11也能夠使光聚光、透過。
[0031]來自于聚光板11的第I面21側(cè)的光的透過率能夠以JISK7375為標(biāo)準(zhǔn)并使用分光光度計而求得。聚光板11的透過率為50%以上，優(yōu)選為70%以上，更優(yōu)選為85%以上。本發(fā)明的透過率是在250nm?SOOnm的光的波長區(qū)域中使各波長的透過率平均后的值，另外，且是以空氣的透過率為100%的相對值。在本發(fā)明中，光透過性表示透過率為50%以上的狀況。
[0032]球狀體14的直徑?jīng)]有特別的制約，例如為0.1 μ m?1000 μ m的范圍，優(yōu)選為10 μ m?500 μ m的范圍。若上述直徑為0.1 μ m以上，則由于聚光板11的制作時不容易引起多個球狀體14彼此的凝聚，因此由于以單層的排列容易而優(yōu)選。另外，若上述直徑為
0.Ιμπι以上，則由于可以抑制光的散射或衍射所引起的光的損失并提高來自于聚光板11的第I面21側(cè)的光的透過率而優(yōu)選。另外，若上述直徑為1000 μπι以下，則由于能夠使本發(fā)明的聚光板11輕量化，不容易引起球狀體14從聚光板11的因時間經(jīng)過所產(chǎn)生的脫落而優(yōu)選。本發(fā)明的聚光板11通常在屋外設(shè)置于太陽光發(fā)電模塊來使用。本發(fā)明的聚光板11例如即使經(jīng)過I年以上球狀體14也不脫落，能夠維持高的聚光板11的光的透過率而優(yōu)選。再有，球狀體14的直徑可以用顯微鏡測量。
[0033]球狀體14的折射率的優(yōu)選的范圍為1.30?2.30，更優(yōu)選為1.70?2.10。若折射率為1.30以上，則由于在光入射到第I面21上時，能夠在球狀體14被折射、聚光而從第2面22出射，即聚光板11能夠有效地將光聚光而優(yōu)選，另外，若為2.30以下，則由于在入射到第I面21的光透過第2面22時，在球狀體14折射、聚光的光能夠在球狀體內(nèi)、球狀體表面、或球狀體外的第2面22的附近聚焦而從第2面22出射，即聚光板11能夠適當(dāng)?shù)赝高^光而優(yōu)選。例如，如圖2所示，在使用折射率為約1.9的球狀體14的情況下，在球狀體14的第I面21入射、折射、聚光的光在球狀體14與空氣的界面附近聚焦，從第2面22出射。再有，球狀體14的折射率能夠用阿貝法等的通常的折射率測量法來進(jìn)行測量。
[0034]球狀體14沒有特別的制約，可以適當(dāng)?shù)厥褂靡圆Ａе?、二氧化硅珠、透明陶瓷珠為代表的無機球狀體、以丙烯樹脂珠、聚苯乙烯樹脂珠、丙烯-苯乙烯共聚物珠、密胺樹脂珠、聚氨酯樹脂珠為代表的樹脂球狀體。
[0035]作為能夠優(yōu)選使用于球狀體14的上述無機球狀體，可以舉出NICABEADS HB系列(日本電石工業(yè)株式會社制)、NICABEADS MB系列(日本電石工業(yè)株式會社制)，另外，作為上述樹脂球狀體，可以舉出TECHPOLYMER MBX-12 (積水化成品工業(yè)株式會社制)、TECHP0LYMERSBX-12 (積水化成品工業(yè)株式會社制)、ART PEARL GR-400透明(根上工業(yè)株式會社制)、ARTPEARL SE-050T (根上工業(yè)株式會社制)、ART PEARL P-400T (根上工業(yè)株式會社制)、以及OPT BEADS10500M (日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會社制)。
[0036]圖4是本發(fā)明的實施方式所涉及的聚光板11的第I面21側(cè)的平面圖的放大圖。球狀體14在聚光板11的第I面21從反射層13的背面23 (未圖示)所構(gòu)成的大致平面突出。圖4圖示了在聚光板具備結(jié)合層12的情況下，球狀體14的一部分從與反射層13的背面23層疊的結(jié)合層12突出的結(jié)構(gòu)。由于采用這樣的結(jié)構(gòu)，因此，本發(fā)明的聚光板11能夠控制光的透過和反射，并能夠進(jìn)一步提高聚光效率。[0037]球狀體14優(yōu)選為大致均勻的大小(相同程度的大小)。在球狀體14的大小大致均勻且理想地排列的情況下，如圖4所示，可以在聚光板11的第I面21，以6個球狀體包圍I個球狀體的方式排列。在球狀體14進(jìn)行接近于圖4所示那樣的最密填充的排列的情況下，聚光板11由于提高從第I面21側(cè)入射的光的透過率而優(yōu)選。再有，本發(fā)明中，多個球狀體14為大致均勻的大小(相同程度的大小)是指，在將多個球狀體14的各自的直徑通過顯微鏡在每I個觀察視野測量30個，并求得平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差時，所得到的變動系數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值)為0.5以下。在求得球狀體14的各自的直徑時，可以適當(dāng)?shù)厥褂霉鈱W(xué)顯微鏡、電子顯微鏡。
[0038]在本實施方式的聚光板11，第2面22側(cè)的反射層13的反射面24構(gòu)成大致平面。球狀體14貫通結(jié)合層12和反射層13。換言之，是球狀體14的一部分從在第2面22上反射面24所構(gòu)成的大致平面突出的構(gòu)造。若在以第2面22的反射面24所構(gòu)成的大致平面的面積為100%時，球狀體14占有第2面22的面積的范圍是0.1%?40%的范圍，則由于本發(fā)明的聚光板11使光適當(dāng)?shù)鼐酃?、透過，并且也可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行反射而優(yōu)選。若上述面積為
0.1%以上，則由于從聚光板11的第I面21入射的光能夠充分透過而優(yōu)選,另外,若為40%以下，則由于入射到聚光板11的第2面22的光能夠在反射面24充分反射而優(yōu)選。再有，上述面積的范圍可以通過用顯微鏡觀察聚光板11的第2面22側(cè)，分別測量觀察視野中的球狀體14所占的面積和反射層13所占的面積，計算以反射層13所占的面積為100%時的球狀體14所占的面積的比而求得。
[0039]圖5是本發(fā)明的實施方式所涉及的聚光板11的第2面22側(cè)的平面圖的放大圖。球狀體14的一部分從聚光板11的反射層13的反射面24所構(gòu)成的大致平面突出。
[0040]本發(fā)明優(yōu)選具有結(jié)合層12。結(jié)合層12是以使球狀體14突出的方式層疊于反射層13的背面23的層。換言之，結(jié)合層12是與反射層13層疊并且結(jié)合、保持多個球狀體14的層。若是這樣的結(jié)構(gòu)，則由于通過結(jié)合層12更牢固地結(jié)合、保持球狀體14而增加聚光板11的強度而優(yōu)選。作為本發(fā)明的優(yōu)選的方式的使用于聚光板11的結(jié)合層12優(yōu)選是與反射層13的緊貼性優(yōu)異并且能夠牢固地保持與多個球狀體14的結(jié)合的材料。
[0041]結(jié)合層12可以透過光，另外，也可以不透過光。
[0042]對于結(jié)合層12而言，例如可以使用各種的樹脂，可以優(yōu)選使用熱塑性樹脂。能夠優(yōu)選使用于結(jié)合層12的熱塑性樹脂，例如可以舉出聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚(甲基)丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚乳酸、乙烯乙烯醇共聚物、以及聚氨酯等。若結(jié)合層12是這樣的熱塑性樹脂，則由于與反射層13的緊貼性優(yōu)異并且能夠牢固地保持與球狀體14的結(jié)合而優(yōu)選。
[0043]對于結(jié)合層12而言，也可以優(yōu)選使用熱熔粘合劑或光能量硬化型粘合劑等。
[0044]能夠優(yōu)選使用于結(jié)合層12的熱塑性樹脂，具體而言，可以舉出住友化學(xué)株式會社制商品名 EXCELLENT FXCX100UESP0LEX SB2400、株式會社KURARAY制商品名 EVAL E105B。另外，能夠優(yōu)選使用于結(jié)合層12的熱熔粘合劑可以舉出DIC株式會社制商品名TIF0RCEHH-100，光能量硬化性樹脂組成物可以舉出TIFORCE Exp.DC_200。
[0045]聚光板11的第I面21中的除了球狀體14的結(jié)構(gòu)、即背面23形成大致平面。另夕卜，如圖1所示的聚光板11那樣，在聚光板11具備結(jié)合層12的情況下，結(jié)合層12的表面也形成大致平面。[0046]結(jié)合層12和反射層13可以包含用于其制造的穩(wěn)定化的以填料為代表的各種分散助劑、以紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑為代表的用于防止層的劣化的各種添加劑。
[0047]另外，在本發(fā)明的聚光板11具有結(jié)合層12的情況下，球狀體14，優(yōu)選對其表面進(jìn)行各種表面處理。例如通過使用硅烷偶聯(lián)劑或氟添加劑來進(jìn)行表面處理，從而球狀體14能夠與結(jié)合層12牢固地結(jié)合。此外，能夠控制球狀體14從結(jié)合層12突出的大小。S卩，在本發(fā)明的聚光板11具有結(jié)合層12的情況下，適當(dāng)?shù)刈兏驙铙w14的表面處理，由此能夠容易地控制球狀體14從反射面24突出的突出距離和從反射層13的背面23突出的突出距離。
[0048]另外，本發(fā)明的聚光板11在不大幅地?fù)p失光的透過和反射性能的范圍內(nèi)，也可以設(shè)置除了反射層13、球狀體14、結(jié)合層12以外的層、例如保護(hù)層。保護(hù)層例如是在以丙烯板為代表的透明的樹脂板或玻璃板上具備透明粘合劑層的保護(hù)層。通過將這樣的保護(hù)層與本發(fā)明的聚光板11貼合來使用，從而由于增加了聚光板的強度而優(yōu)選。
[0049]本發(fā)明的聚光板11的厚度沒有特別的制約，優(yōu)選為0.1 μ m?1000 μ m的范圍。
[0050]本發(fā)明的實施方式的聚光板11例如可以由以下所示的方法制作。制作方法只要是不超出其主旨，并不限定于以下。
[0051]準(zhǔn)備聚乙烯層疊工序紙等的支撐體。加熱層疊在支撐體的熱塑性樹脂、例如聚(甲基)丙烯等之后，做成層狀，接著將鈦酸鋇系玻璃珠等的球狀體散布在樹脂層上。多個球狀體在散布工序中均勻地散布、附著在上述樹脂層，另外，未附著在上述樹脂層的多余的球狀體，在下一個工序之前，通過使用刷子或量規(guī)，或者用空氣和液體等吹走，從而被充分除去。接著，球狀體，在樹脂層中適當(dāng)?shù)剡x擇后面所述的工序條件，以合適的大小掩埋在上述樹脂層中。掩埋了多個球狀體之后，進(jìn)一步調(diào)整工序的氣氛溫度，將多個球狀體固著于樹脂層。由以上可以得到結(jié)合了光透過性的球狀體14的結(jié)合層12。此時，工序的氣氛溫度優(yōu)選為結(jié)合層12的軟化溫度以上。另外，工序的氣氛溫度的調(diào)整可以通過使用熱風(fēng)、紅外線、遠(yuǎn)紅外線、微波、恒溫槽、以及面狀加熱器來進(jìn)行。此外，如果有必要，則也可以使用紫外線等。另夕卜，通過進(jìn)行擠壓，從而能夠適當(dāng)?shù)乜刂粕鲜銮驙铙w掩埋在上述樹脂層的大小。該擠壓能夠通過例如輥壓、平板壓制來進(jìn)行。上述球狀體向上述樹脂層的掩埋的大小可以由加熱方法、溫度、加熱時間、擠壓方法、擠壓力和擠壓時間適當(dāng)控制。具體而言，在以上述球狀體的直徑為100%時，以其突出度的程度為約40%?60%左右的方式適當(dāng)?shù)乜刂聘鞣N條件而進(jìn)行。此夕卜，以成為上述球狀體貫通樹脂層且其一部分部分地掩埋在支撐體中的結(jié)構(gòu)的方式，適當(dāng)控制各種掩埋和擠壓的條件來進(jìn)行。
[0052]剝離支撐體之后，接著，在保持、結(jié)合了球狀體14的結(jié)合層12，在保持了球狀體14的一側(cè)的相反側(cè)設(shè)置反射層13，制作聚光板11的中間體。再有，在保持了球狀體14的結(jié)合層12，球狀體14貫通作為樹脂層的結(jié)合層。因此，在設(shè)置反射層13的工序中，與在樹脂層上層疊反射層13 —起，在球狀體14上也層疊反射層13。
[0053]反射層13在保持、結(jié)合了上述中間體的球狀體14的一側(cè)的相反側(cè)，能夠通過真空蒸鍍鋁等金屬來設(shè)置。以下，說明通過真空蒸鍍鋁來設(shè)置反射層13的例子。
[0054]接著，除去上述中間體的、層疊在從結(jié)合層12突出的球狀體14之上的鋁層。
[0055]層疊在球狀體14的鋁層的除去工序沒有特別的限制，例如可以由等離子體蝕刻、反應(yīng)性離子蝕刻、化學(xué)蝕刻等的公知的蝕刻方法來進(jìn)行。此時，通過適當(dāng)變更氣氛溫度、時間等的條件，可以不除去層疊在樹脂層的鋁層而僅除去層疊在球狀體14的鋁層。[0056]由以上的方法，能夠得到本發(fā)明的實施方式所涉及的聚光板11。
[0057]接著，說明使用上述實施方式的聚光板11的太陽光發(fā)電模塊。
[0058]圖6是表示太陽光發(fā)電模塊41的截面上的構(gòu)造的情況的圖。聚光板11c，Ild設(shè)置在太陽能電池42的受光部43。此時，聚光板11c，Ild具備具有面向受光部43的反射面24c, 24d的反射層13c，13d。換言之，太陽光發(fā)電模塊41具有:具有受光部43的太陽能電池42、以及聚光板11c，lid。聚光板Ilc的反射面24c與聚光板Ild的反射面24d以相對的方式配置。如圖6所示，太陽能電池42的受光部43設(shè)置在I對聚光板11c，Ild之間。在圖6中，圖示了上述太陽能電池42的受光部43設(shè)置成大致水平的例子。另外，在圖6中，未圖示聚光板11c，Ild分別具備的球狀體14。
[0059]在圖6中，太陽光發(fā)電模塊41所具備的聚光板11c，Ild相對于受光部43實質(zhì)上以90度的角度設(shè)置。聚光板11c，Ild相對于受光部43所成的角度51，52的各自的大小的范圍優(yōu)選為大致90度。通過如上所述使聚光板11的反射面24以彼此相對的方式設(shè)置，從而本發(fā)明的聚光板11顯現(xiàn)出優(yōu)異的聚光效率。例如在光源位于圖6的31L的位置的情況下，除了透過聚光板Ilc而照射到受光部43的光、直接照射到受光部43的光以外，由來自于聚光板Ild的光的反射而使照射到受光部43的光是有幫助的，向太陽光發(fā)電模塊41的從光源31L入射到受光部43的光量增大。此外，即使在光源的位置為31R的情況下，由于一個聚光板Ild除了透過光而照射到受光部43的光、直接照射到受光部43的光以外，由另一個聚光板Ilc照射到反射光的受光部43的光是有幫助的，因此，向太陽光發(fā)電模塊14的入射到受光部43的光量增大。這樣，本發(fā)明的聚光板11由于更有效地控制光的透過和反射，因此在使用在太陽光發(fā)電模塊41的情況下，顯現(xiàn)出優(yōu)異的聚光效率。
[0060]在入射到太陽光發(fā)電模塊41的光源為太陽的情況下，光源的位置隨時間變化。例如，在圖6中，光源31隨著時間經(jīng)過位置向31L，31M, 3IR變化。本發(fā)明的聚光板11，即使光源為31L，31M, 31R中的任一個的位置，由于聚光板11有效地進(jìn)行光的透過和反射，因而聚光效率高，太陽光發(fā)電模塊41的發(fā)電量增大。
[0061]在入射到太陽光發(fā)電模塊41的光源為太陽的情況下，光源的位置隨時間變化。因此，現(xiàn)有的太陽光發(fā)電模塊14例如通過使用外部電源跟隨光源來控制受光部43從水平面傾斜的角度，從而也可以使其發(fā)電量增大。
[0062]另外，不跟隨光源的太陽光發(fā)電模塊41，也可以考慮所設(shè)置的緯度，使其受光部43的受光部與設(shè)置面的角度傾斜而使發(fā)電量提高。例如，在將太陽光發(fā)電模塊41設(shè)置在北緯35度的東京的情況下，受光部43朝向正南，并且考慮地軸的傾斜約23度而從鉛垂面約58度(從設(shè)置成水平的面約32度)傾斜。
[0063]再有，將太陽光發(fā)電模塊41的受光部43以能夠使用外部電源并跟隨光源的方式控制位置、或從水平面傾斜，有時由于太陽光發(fā)電模塊41的設(shè)置條件的制約而較為困難。因此，例如如專利文獻(xiàn)I (日本特開平9-139518號公報)所記載的那樣，也可以使用各種受光體(聚光裝置、聚光板)來提高聚光效率，從而實現(xiàn)發(fā)電量的改善。
[0064]在組合具有各種棱鏡的聚光板的受光體中，通過棱鏡控制光的透過和反射，因而棱鏡的光學(xué)設(shè)計復(fù)雜，聚光板的棱鏡成形較難，因此存在得不到充分的聚光性能的問題。此夕卜，根據(jù)太陽光發(fā)電模塊的設(shè)置位置(緯度)，有必要改變棱鏡形狀的設(shè)計。另外，使棱鏡形狀的設(shè)計對應(yīng)于太陽在各個季節(jié)使南中天高度變化的狀況，事實上是不可能的。使用在太陽光發(fā)電模塊的聚光板優(yōu)選為更簡單的構(gòu)造、以及不管太陽光發(fā)電模塊的設(shè)置位置(緯度)如何均顯示出高的聚光效率。
[0065]本發(fā)明的聚光板11由于更有效地控制光的透過和反射，因此聚光效率高。因此，使用該聚光板11的太陽光發(fā)電模塊41與現(xiàn)有相比顯現(xiàn)出更優(yōu)異的發(fā)電量。聚光板11由于構(gòu)造簡單，因此也能夠容易地安裝在已經(jīng)設(shè)置的太陽光發(fā)電模塊41，另外，也能夠容易地進(jìn)行其拆卸或更換。此外，本發(fā)明的聚光板11使用球狀體14來進(jìn)行聚光，因而不會根據(jù)太陽光發(fā)電模塊的設(shè)置位置(緯度)而變更樣式，在任一個的設(shè)置位置、任一個的季節(jié)，均顯現(xiàn)出高的聚光效率。
[0066]另外，在圖6中，表示聚光板11只有I對的情況。例如，也能夠以包圍太陽能電池42的方式設(shè)置聚光板，在這種情況下，能夠進(jìn)一步提高向太陽光發(fā)電模塊41的受光部43的受光效率。另外，若將聚光板11例如做成圓筒狀來設(shè)置于太陽能電池42，則由于實質(zhì)上形成對，因此也能夠在太陽能電池42只設(shè)置I個聚光板。即，若是聚光板的反射板的至少一部分的反射面相對且存在從該反射面突出的球狀體，則如上所述，能夠提高聚光效率。再者，太陽能電池42通常排列多個電池元件而構(gòu)成，但與在每個該電池元件設(shè)置聚光板的情況相比，優(yōu)選在所排列的多個電池元件的外側(cè)設(shè)置聚光板的情況。
[0067]如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種能夠控制光的透過和反射并能夠進(jìn)一步提高太陽能電池的受光部的聚光效率的聚光板。
【權(quán)利要求】
1.一種聚光板，其特征在于， 是設(shè)置在太陽能電池的受光部的聚光板， 所述聚光板具有: 具有面向所述受光部的反射面的反射層；以及 貫通所述反射層的多個光透過性的球狀體， 所述球狀體從所述反射面突出的突出距離小于從所述反射面的相反側(cè)的背面突出的突出距離。
2.如權(quán)利要求1所述的聚光板，其特征在于， 具備以將所述球狀體突出的方式層疊在所述反射層的所述背面的結(jié)合層。
3.如權(quán)利要求1所述的聚光板，其特征在于， 所述反射層是金屬層。
4.如權(quán)利要求1所述的聚光板，其特征在于， 所述球狀體的折射率為1.30?2.30的范圍。
5.一種太陽光發(fā)電模塊，其特征在于， 具有權(quán)利要求1?4中任一項所述的聚光板、以及所述太陽能電池。
【文檔編號】G02B19/00GK103580602SQ201310321113
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】山本恭子, 越智桂 申請人:日本電石工業(yè)株式會社