(57)【要約】【課題】太陽電池と集光レンズとを高精度に位置合わせして、光電変換効率、信頼性、生産性を向上させた集光型太陽光発電装置、集光型太陽光発電装置の製造方法、および集光レンズパネルを提供する。【解決手段】集光型太陽光発電装置１は、集光レンズパネル１０と、太陽電池２０と、集光レンズパネル１０を保持して集光レンズ１１と太陽電池２０との位置関係を固定する側部フレーム３１および太陽電池２０を保持する底部フレーム３５を有するモジュールフレーム３０とを備え、集光レンズパネル１０を側部フレーム３１に連結するレンズフレーム４０と、集光レンズパネル１０に位置合わせされてレンズフレーム４０に形成されたレンズフレーム位置決め穴４１と、太陽電池２０に位置合わせされて側部フレーム３１に形成された側部フレーム位置決め穴３２と、レンズフレーム位置決め穴４１および側部フレーム位置決め穴３２を貫通する位置決め部材５０とを備える。【選択図】図２
2010135608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を集光する複数の集光レンズが配置された集光レンズパネルと、前記集光レンズによって集光された太陽光が照射される太陽電池と、前記集光レンズパネルを保持して前記集光レンズと前記太陽電池との位置関係を固定する側部フレームおよび前記太陽電池を保持する底部フレームを有するモジュールフレームとを備える集光型太陽光発電装置であって、
前記集光レンズパネルの端部に沿って配置され前記集光レンズパネルを前記側部フレームに連結するレンズフレームと、
前記集光レンズパネルに位置合わせされて前記レンズフレームに形成されたレンズフレーム位置決め穴と、
前記太陽電池に位置合わせされて前記側部フレームに形成された側部フレーム位置決め穴と、
前記レンズフレーム位置決め穴および前記側部フレーム位置決め穴を貫通する位置決め部材とを備えること
を特徴とする集光型太陽光発電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の集光型太陽光発電装置であって、
前記集光レンズパネルは、矩形であり、
前記レンズフレームは、前記集光レンズパネルの１組の対向する辺のそれぞれに対応させて配置され、
前記レンズフレーム位置決め穴は、前記レンズフレームの少なくとも一方に形成されていること
を特徴とする集光型太陽光発電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の集光型太陽光発電装置であって、
前記レンズフレーム位置決め穴は、前記辺に対応して配置された前記レンズフレームのそれぞれに形成され、前記レンズフレーム位置決め穴のいずれか１つは、前記辺と交差する方向に大径を有する長穴としてあること
を特徴とする集光型太陽光発電装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の集光型太陽光発電装置であって、
前記レンズフレームは、前記集光レンズパネルの表面に対向する表面側レンズフレーム部と、前記集光レンズパネルの裏面に対向する裏面側レンズフレーム部とを備えること
を特徴とする集光型太陽光発電装置。
【請求項５】
請求項４に記載の集光型太陽光発電装置であって、
前記表面側レンズフレーム部と前記裏面側レンズフレーム部とを結合する両レンズフレーム部結合部材を備えること
を特徴とする集光型太陽光発電装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載の集光型太陽光発電装置であって、
前記レンズフレーム位置決め穴が形成された前記レンズフレームの外側表面は、前記集光レンズパネルの表面に対して並置されていること
を特徴とする集光型太陽光発電装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一つに記載の集光型太陽光発電装置であって、
前記側部フレームは、前記底部フレームと平行に形成された頂部を有し、前記側部フレーム位置決め穴は、前記頂部に形成されていること
を特徴とする集光型太陽光発電装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一つに記載の集光型太陽光発電装置であって、
前記集光レンズパネルは、前記レンズフレームと対向する領域に前記集光レンズに位置合わせされたレンズパネルアライメントマークを備え、
前記レンズフレームは、前記レンズパネルアライメントマークを表出させるレンズフレームアライメント穴を備えること
を特徴とする集光型太陽光発電装置。
【請求項９】
請求項８に記載の集光型太陽光発電装置であって、
前記レンズパネルアライメントマークは、前記集光レンズと同一素材で形成してあること
を特徴とする集光型太陽光発電装置。
【請求項１０】
太陽光を集光する複数の集光レンズが配置された集光レンズパネルと、前記集光レンズによって集光された太陽光が照射される太陽電池と、前記集光レンズパネルを保持して前記集光レンズと前記太陽電池との位置関係を固定する側部フレームと前記太陽電池を保持する底部フレームとを有するモジュールフレームとを備える集光型太陽光発電装置を製造する集光型太陽光発電装置の製造方法であって、
前記太陽電池に位置合わせされて前記側部フレームに形成された側部フレーム位置決め穴に対応するレンズフレーム位置決め穴を有するレンズフレームと前記集光レンズパネルとを位置合わせするレンズフレーム位置合わせ工程と、
前記集光レンズパネルに位置合わせした前記レンズフレームを前記集光レンズパネルに取り付けるレンズフレーム取り付け工程と、
前記集光レンズパネルが取り付けられた前記レンズフレームの前記レンズフレーム位置決め穴を前記側部フレーム位置決め穴に位置合わせする位置決め穴位置合わせ工程と、
位置合わせされた前記レンズフレーム位置決め穴と前記側部フレーム位置決め穴とを貫通する位置決め部材を挿入する位置決め部材貫通工程とを備えること
を特徴とする集光型太陽光発電装置の製造方法。
【請求項１１】
太陽光を集光する複数の集光レンズが配置された集光レンズパネルと、前記集光レンズによって集光された太陽光が照射される太陽電池と、前記集光レンズパネルを保持して前記集光レンズと前記太陽電池との位置関係を固定する側部フレームと前記太陽電池を保持する底部フレームとを有するモジュールフレームとを備える集光型太陽光発電装置を製造する集光型太陽光発電装置の製造方法であって、
前記集光レンズパネルを前記側部フレームに連結するレンズフレームを前記集光レンズパネルに取り付けるレンズフレーム取り付け工程と、
前記集光レンズパネルに取り付けた前記レンズフレームを前記側部フレームに位置決めするレンズフレーム位置決め穴を、前記集光レンズパネルに形成されたレンズパネルアライメントマークあるいは前記集光レンズに位置合わせして前記レンズフレームに開口するレンズフレーム位置決め穴開口工程と、
前記太陽電池に位置合わせされて前記側部フレームに形成された側部フレーム位置決め穴に前記レンズフレーム位置決め穴を位置合わせする位置決め穴位置合わせ工程と、
位置合わせされた前記レンズフレーム位置決め穴と前記側部フレーム位置決め穴とを貫通する位置決め部材を挿入する位置決め部材貫通工程とを備えること
を特徴とする集光型太陽光発電装置の製造方法。
【請求項１２】
太陽光を太陽電池へ向けて集光する集光レンズが複数配置された集光レンズパネルであって、
前記集光レンズが前記太陽電池の側に形成された透光性保護板と、
該透光性保護板の端部に沿って配置され前記透光性保護板の端部を保護する金属性のレンズフレームとを備えること
を特徴とする集光レンズパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光を集光する複数の集光レンズが配置された集光レンズパネルを備える集光型太陽光発電装置、集光型太陽光発電装置の製造方法、および、集光型太陽光発電装置に適用される集光レンズパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽エネルギーを電力に変換する太陽光発電装置（太陽光発電ユニット）が実用化されているが、低コスト化を実現し、さらに大電力を得るために、集光レンズで集光した太陽光を集光レンズの受光面積より小さい太陽電池素子に照射して電力を取り出すタイプの集光型太陽光発電装置（追尾型太陽光発電装置）が実用化されつつある。
【０００３】
集光型太陽光発電装置は、太陽光を集光レンズで集光して太陽電池素子に照射する構成としてあることから、太陽電池素子は、光学系で集光された太陽光を受光できる小さい受光面積を備えれば良い。つまり、集光レンズの受光面積より小さいサイズの太陽電池素子で良いことから、太陽電池素子のサイズを縮小することができるので、太陽光発電装置において高価な構成物である太陽電池素子の使用量を減らすことができ、コストを低減することが可能となる。このような利点から、集光型太陽光発電装置は、広大な面積を利用して発電することが可能な地域などで、電力供給用に利用されつつある。
【０００４】
本願に係る出願人は、集光レンズを複数並置した集光レンズパネルを備える集光型太陽光発電装置（太陽光発電ユニット）を提案している（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。特許文献１、特許文献２に記載の集光型太陽光発電装置では、複数の集光レンズを並置した集光レンズパネルをさらに複数配置して集光型太陽光発電装置を構成していることから、大電力を効率的に発電することが可能となっている。
【０００５】
また、特許文献１、特許文献２では、集光レンズと太陽電池との位置合わせを容易かつ高精度に実現するための技術的な創作を提案している。
【特許文献１】特開２００６−３４３４３５号公報
【特許文献２】特開２００８−９８２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
化石燃料の枯渇、環境汚染の拡大などが予測される状況の下で、太陽エネルギーを直接利用して電力を発生する太陽光発電に対する期待／要求はますます増大している。これに伴い、従来の集光型太陽光発電装置に対してもさらなる技術的な改善が期待されている。例えば、集光レンズと太陽電池との位置合わせの精度および作業性を向上させること、集光レンズパネルの強度を向上させること、生産性および信頼性を向上させることなどが要求されている。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、集光レンズパネルと、側部フレームとを備える集光型太陽光発電装置であって、集光レンズパネルの端部に配置されたレンズフレームを側部フレームに容易かつ高精度に位置決めすることにより、集光レンズパネルを側部フレームに高精度かつ強固に取り付けて太陽電池と集光レンズとを高精度に位置合わせし、光電変換効率、信頼性および生産性を向上させた集光型太陽光発電装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、集光レンズパネルと、側部フレームとを備える集光型太陽光発電装置を製造する集光型太陽光発電装置の製造方法であって、側部フレームに形成された側部フレーム位置決め穴とレンズフレームに形成されたレンズフレーム位置決め穴とを容易かつ高精度に位置決めすることにより、太陽電池と集光レンズとの位置合わせを容易かつ高精度に実行でき、生産性を向上させた集光型太陽光発電装置の製造方法を提供することを他の目的とする。
【０００９】
また、本発明は、集光レンズが複数配置された集光レンズパネルであって、集光レンズが太陽電池の側に配置された透光性保護板と、透光性保護板の端部に沿って配置された金属性のレンズフレームとを備えることにより、物理的強度、取り扱い容易性、搬送性を向上させて、集光型太陽光発電装置の製造工程、設置作業、メンテナンス作業、交換作業での工数を低減することが可能な集光レンズパネルを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る集光型太陽光発電装置は、太陽光を集光する複数の集光レンズが配置された集光レンズパネルと、前記集光レンズによって集光された太陽光が照射される太陽電池と、前記集光レンズパネルを保持して前記集光レンズと前記太陽電池との位置関係を固定する側部フレームおよび前記太陽電池を保持する底部フレームを有するモジュールフレームとを備える集光型太陽光発電装置であって、前記集光レンズパネルの端部に沿って配置され前記集光レンズパネルを前記側部フレームに連結するレンズフレームと、前記集光レンズパネルに位置合わせされて前記レンズフレームに形成されたレンズフレーム位置決め穴と、前記太陽電池に位置合わせされて前記側部フレームに形成された側部フレーム位置決め穴と、前記レンズフレーム位置決め穴および前記側部フレーム位置決め穴を貫通する位置決め部材とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この構成により、端部強度を向上させた集光レンズパネルを太陽電池に対して高精度に位置合わせし、レンズフレームを介して集光レンズパネルを側部フレームに強固に取り付けることが可能となることから、太陽電池と集光レンズとを高精度に位置合わせして、光電変換効率、信頼性および生産性を向上させた集光型太陽光発電装置とすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る集光型太陽光発電装置では、前記集光レンズパネルは、矩形であり、前記レンズフレームは、前記集光レンズパネルの１組の対向する辺のそれぞれに対応させて配置され、前記レンズフレーム位置決め穴は、前記レンズフレームの少なくとも一方に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、位置決めの基準位置を確定することが可能となることから、太陽電池と集光レンズの位置決めを容易かつ高精度に確保することができる。
【００１４】
また、本発明に係る集光型太陽光発電装置では、前記レンズフレーム位置決め穴は、前記辺に対応して配置された前記レンズフレームのそれぞれに形成され、前記レンズフレーム位置決め穴のいずれか１つは、前記辺と交差する方向に大径を有する長穴としてあることを特徴とする。
【００１５】
この構成により、長穴に対する他方を基準位置として固定し、長穴としたレンズフレーム位置決め穴の方を側部フレーム位置決め穴に対して可動構成とすることが可能となることから、熱膨張収縮によるレンズフレームの側部フレームに対する変位を特定方向で許容した状態でレンズフレームを側部フレームに位置決めするので、集光レンズと太陽電池の位置ズレ量を確実に抑制することができる。
【００１６】
また、本発明に係る集光型太陽光発電装置では、前記レンズフレームは、前記集光レンズパネルの表面に対向する表面側レンズフレーム部と、前記集光レンズパネルの裏面に対向する裏面側レンズフレーム部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
この構成により、表面側レンズフレーム部および裏面側レンズフレーム部で構成される空間で集光レンズパネルの端部を両面で挟持して保護し、集光レンズパネルとレンズフレームとの間の固定強度を向上させることが可能となるので、レンズフレームと集光レンズパネルとの連結を容易にし、集光レンズパネルの物理的強度を向上させ、集光レンズパネルの損傷を防止して取り扱い容易性および信頼性を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る集光型太陽光発電装置では、前記表面側レンズフレーム部と前記裏面側レンズフレーム部とを結合する両レンズフレーム部結合部材を備えることを特徴とする。
【００１９】
この構成により、表面側レンズフレーム部と裏面側レンズフレーム部とを容易かつ高精度に結合して集光レンズパネルをレンズフレームで容易かつ高精度に挟持することが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る集光型太陽光発電装置では、前記レンズフレーム位置決め穴が形成された前記レンズフレームの外側表面は、前記集光レンズパネルの表面に対して並置されていることを特徴とする。
【００２１】
この構成により、レンズフレームを側部フレームに取り付けるとき、集光レンズパネルの表面からレンズフレーム位置決め穴へ位置決め部材を挿入することが可能となることから、集光レンズパネルを側部フレームへ位置決めして固定するときの作業時間を短縮することができ、製造工程、設置作業、メンテナンス作業、交換作業での工数を低減することができる。
【００２２】
また、本発明に係る集光型太陽光発電装置では、前記側部フレームは、前記底部フレームと平行に形成された頂部を有し、前記側部フレーム位置決め穴は、前記頂部に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
この構成により、レンズフレームを側部フレームの頂部に載置するという簡単な工程で、レンズフレームを側部フレームに当接させることが可能となることから、集光レンズを容易かつ高精度に太陽電池に位置合わせすることができる。
【００２４】
また、本発明に係る集光型太陽光発電装置では、前記集光レンズパネルは、前記レンズフレームと対向する領域に前記集光レンズに位置合わせされたレンズパネルアライメントマークを備え、前記レンズフレームは、前記レンズパネルアライメントマークを表出させるレンズフレームアライメント穴を備えることを特徴とする。
【００２５】
この構成により、レンズフレームアライメント穴を介してレンズパネルアライメントマークを容易に集光レンズパネルの外部から検知することが可能となり、レンズフレームアライメント穴とレンズパネルアライメントマークとの位置を比較してレンズフレームに対する集光レンズパネルの位置ズレ状態を容易かつ高精度に検出し、集光レンズパネルとレンズフレームとの位置合わせを高精度に行うことが可能となるので、生産工程での位置合わせ、設置後の位置ズレ発生検査、設置後の位置ズレ補正を容易かつ高精度に実行することができる。
【００２６】
また、本発明に係る集光型太陽光発電装置では、前記レンズパネルアライメントマークは、前記集光レンズと同一素材で形成してあることを特徴とする。
【００２７】
この構成により、集光レンズとレンズパネルアライメントマークとを同時に併せて形成することが可能となり、集光レンズとレンズパネルアライメントマークとの位置関係を容易かつ高精度に確定することができる。
【００２８】
また、本発明に係る集光型太陽光発電装置の製造方法は、太陽光を集光する複数の集光レンズが配置された集光レンズパネルと、前記集光レンズによって集光された太陽光が照射される太陽電池と、前記集光レンズパネルを保持して前記集光レンズと前記太陽電池との位置関係を固定する側部フレームと前記太陽電池を保持する底部フレームとを有するモジュールフレームとを備える集光型太陽光発電装置を製造する集光型太陽光発電装置の製造方法であって、前記太陽電池に位置合わせされて前記側部フレームに形成された側部フレーム位置決め穴に対応するレンズフレーム位置決め穴を有するレンズフレームと前記集光レンズパネルとを位置合わせするレンズフレーム位置合わせ工程と、前記集光レンズパネルに位置合わせした前記レンズフレームを前記集光レンズパネルに取り付けるレンズフレーム取り付け工程と、前記集光レンズパネルが取り付けられた前記レンズフレームの前記レンズフレーム位置決め穴を前記側部フレーム位置決め穴に位置合わせする位置決め穴位置合わせ工程と、位置合わせされた前記レンズフレーム位置決め穴と前記側部フレーム位置決め穴とを貫通する位置決め部材を挿入する位置決め部材貫通工程とを備えることを特徴とする。
【００２９】
この構成により、太陽電池と集光レンズとの位置合わせを容易かつ高精度に実行することが可能となり、生産性の高い集光型太陽光発電装置の製造方法とすることができる。
【００３０】
また、本発明に係る集光型太陽光発電装置の製造方法は、太陽光を集光する複数の集光レンズが配置された集光レンズパネルと、前記集光レンズによって集光された太陽光が照射される太陽電池と、前記集光レンズパネルを保持して前記集光レンズと前記太陽電池との位置関係を固定する側部フレームと前記太陽電池を保持する底部フレームとを有するモジュールフレームとを備える集光型太陽光発電装置を製造する集光型太陽光発電装置の製造方法であって、前記集光レンズパネルを前記側部フレームに連結するレンズフレームを前記集光レンズパネルに取り付けるレンズフレーム取り付け工程と、前記集光レンズパネルに取り付けた前記レンズフレームを前記側部フレームに位置決めするレンズフレーム位置決め穴を、前記集光レンズパネルに形成されたレンズパネルアライメントマークあるいは前記集光レンズに位置合わせして前記レンズフレームに開口するレンズフレーム位置決め穴開口工程と、前記太陽電池に位置合わせされて前記側部フレームに形成された側部フレーム位置決め穴に前記レンズフレーム位置決め穴を位置合わせする位置決め穴位置合わせ工程と、位置合わせされた前記レンズフレーム位置決め穴と前記側部フレーム位置決め穴とを貫通する位置決め部材を挿入する位置決め部材貫通工程とを備えることを特徴とする。
【００３１】
この構成により、太陽電池と集光レンズとの位置合わせを容易かつ高精度に実行することが可能となり、生産性の高い集光型太陽光発電装置の製造方法とすることができる。
【００３２】
また、本発明に係る集光レンズパネルは、太陽光を太陽電池へ向けて集光する集光レンズが複数配置された集光レンズパネルであって、前記集光レンズが前記太陽電池の側に形成された透光性保護板と、該透光性保護板の端部に沿って配置され前記透光性保護板の端部を保護する金属性のレンズフレームとを備えることを特徴とする。
【００３３】
この構成により、物理的強度、取り扱い容易性、搬送性を向上させて、集光型太陽光発電装置の製造工程、設置作業、メンテナンス作業、交換作業での工数を低減することが可能な集光レンズパネルとすることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る集光型太陽光発電装置によれば、太陽光を集光する複数の集光レンズが配置された集光レンズパネルと、集光レンズによって集光された太陽光が照射される太陽電池と、集光レンズパネルを保持して集光レンズと太陽電池との位置関係を固定する側部フレームおよび太陽電池を保持する底部フレームを有するモジュールフレームとを備える集光型太陽光発電装置であって、集光レンズパネルの端部に沿って配置され集光レンズパネルを側部フレームに連結するレンズフレームと、集光レンズパネルに位置合わせされてレンズフレームに形成されたレンズフレーム位置決め穴と、太陽電池に位置合わせされて側部フレームに形成された側部フレーム位置決め穴と、レンズフレーム位置決め穴および側部フレーム位置決め穴を貫通する位置決め部材とを備えることから、端部強度を向上させた集光レンズパネルを太陽電池に対して高精度に位置合わせし、レンズフレームを介して集光レンズパネルを側部フレームに強固に取り付けて、太陽電池と集光レンズとを高精度に位置合わせすることが可能となり、光電変換効率、信頼性および生産性を向上させた集光型太陽光発電装置とすることができるという効果を奏する。
【００３５】
また、本発明に係る集光型太陽光発電装置の製造方法によれば、太陽光を集光する複数の集光レンズが配置された集光レンズパネルと、集光レンズによって集光された太陽光が照射される太陽電池と、集光レンズパネルを保持して集光レンズと太陽電池との位置関係を固定する側部フレームと太陽電池を保持する底部フレームとを有するモジュールフレームとを備える集光型太陽光発電装置を製造する集光型太陽光発電装置の製造方法であって、太陽電池に位置合わせされて側部フレームに形成された側部フレーム位置決め穴に対応するレンズフレーム位置決め穴を有するレンズフレームと集光レンズパネルとを位置合わせするレンズフレーム位置合わせ工程と、集光レンズパネルに位置合わせしたレンズフレームを集光レンズパネルに取り付けるレンズフレーム取り付け工程と、集光レンズパネルが取り付けられたレンズフレームのレンズフレーム位置決め穴を側部フレーム位置決め穴に位置合わせする位置決め穴位置合わせ工程と、位置合わせされたレンズフレーム位置決め穴と側部フレーム位置決め穴とを貫通する位置決め部材を挿入する位置決め部材貫通工程とを備えることから、太陽電池と集光レンズとの位置合わせを容易かつ高精度に実行することが可能となり、生産性の高い集光型太陽光発電装置の製造方法とすることができるという効果を奏する。
【００３６】
また、本発明に係る集光型太陽光発電装置の製造方法によれば、太陽光を集光する複数の集光レンズが配置された集光レンズパネルと、集光レンズによって集光された太陽光が照射される太陽電池と、集光レンズパネルを保持して集光レンズと太陽電池との位置関係を固定する側部フレームと太陽電池を保持する底部フレームとを有するモジュールフレームとを備える集光型太陽光発電装置を製造する集光型太陽光発電装置の製造方法であって、集光レンズパネルを側部フレームに連結するレンズフレームを集光レンズパネルに取り付けるレンズフレーム取り付け工程と、集光レンズパネルに取り付けたレンズフレームを側部フレームに位置決めするレンズフレーム位置決め穴を、集光レンズパネルに形成されたレンズパネルアライメントマークあるいは集光レンズに位置合わせしてレンズフレームに開口するレンズフレーム位置決め穴開口工程と、太陽電池に位置合わせされて側部フレームに形成された側部フレーム位置決め穴にレンズフレーム位置決め穴を位置合わせする位置決め穴位置合わせ工程と、位置合わせされたレンズフレーム位置決め穴と側部フレーム位置決め穴とを貫通する位置決め部材を挿入する位置決め部材貫通工程とを備えることから、太陽電池と集光レンズとの位置合わせを容易かつ高精度に実行することが可能となり、生産性の高い集光型太陽光発電装置の製造方法とすることができるという効果を奏する。
【００３７】
また、本発明に係る集光レンズパネルによれば、太陽光を太陽電池へ向けて集光する集光レンズが複数配置された集光レンズパネルであって、集光レンズが太陽電池の側に形成された透光性保護板と、透光性保護板の端部に沿って配置され透光性保護板の端部を保護する金属性のレンズフレームとを備えることから、物理的強度、取り扱い容易性、搬送性を向上させて、集光型太陽光発電装置の製造工程、設置作業、メンテナンス作業、交換作業での工数を低減することが可能な集光レンズパネルとすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３９】
＜実施の形態１＞
図１ないし図４に基づいて、本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置および集光レンズパネルについて説明する。
【００４０】
図１は、本発明の実施の形態１に係る集光型太陽光発電装置の主要構成を分解して示す分解斜視図である。
【００４１】
図２は、図１に示した集光型太陽光発電装置の集光レンズパネルとレンズフレームを位置合わせした状態を示す平面図である。
【００４２】
図３Ａは、図２の矢符Ａ−Ａに対応するレンズフレーム位置決め穴でのレンズフレーム、側部フレーム、位置決め部材の位置関係を示す断面図である。
【００４３】
図３Ｂは、図２の矢符Ｂ−Ｂに対応するレンズフレーム締結穴でのレンズフレーム、側部フレーム、フレーム締結部材の位置関係を示す断面図である。
【００４４】
図３Ｃは、図２の矢符Ｃ−Ｃに対応する結合穴でのレンズフレーム、側部フレーム、両レンズフレーム部結合部材の位置関係を示す断面図である。
【００４５】
図４は、図２の矢符Ａ−Ａに対応するレンズパネルアライメントマーク、レンズフレーム位置決め穴の位置関係を拡大して示す要部拡大断面図である。
【００４６】
なお、図２では、レンズフレーム位置決め穴４１、レンズフレーム締結穴４７、結合穴４０ｈの配置状態の理解を容易にするため、レンズフレーム位置決め穴４１、レンズフレーム締結穴４７、結合穴４０ｈにそれぞれ対応して配置される位置決め部材５０（図３Ａ参照）、フレーム締結部材５７（図３Ｂ参照）、両レンズフレーム部結合部材５１（図３Ｃ参照）の図示は省略してある。
【００４７】
また、図３Ａでは、理解を容易にするため、レンズパネルアライメントマーク１５、レンズフレームアライメント穴４５の図示は省略してある。レンズパネルアライメントマーク１５、レンズフレームアライメント穴４５については、図４に詳細を拡大して示してある。
【００４８】
本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置１は、太陽光を集光する複数の集光レンズ１１が配置された集光レンズパネル１０と、集光レンズ１１によって集光された太陽光が照射される太陽電池２０と、集光レンズパネル１０を保持して集光レンズ１１と太陽電池２０との位置関係を固定する側部フレーム３１および太陽電池２０を保持する底部フレーム３５を有するモジュールフレーム３０とを備える。
【００４９】
集光レンズ１１は、集光レンズパネル１０に４０個（５×８）配置されている。集光レンズ１１は、集光レンズパネル１０と同一材料で一体に形成されても良く、また異種材料で形成されても良い。また、集光レンズパネル１０は、１台のモジュールフレーム３０に対して４個配置されている。したがって、１台の集光型太陽光発電装置１全体では、１６０個の集光レンズ１１（太陽電池２０）が配置されている。
【００５０】
なお、図１を見やすくするために、太陽電池２０は、底部フレーム３５に直接載置された状態で記載しているが、図示しない太陽電池実装板に実装された形態として底部フレーム３５の背面に配置することが可能である。このときは、底部フレーム３５に形成された開口を介して太陽光が太陽電池２０に照射される。また、太陽電池実装板は、４個の集光レンズパネル１０にそれぞれ対応させて配置することによって、熱膨張収縮による影響を抑制することが可能である。
【００５１】
集光レンズパネル１０（太陽電池実装板）を分割（例えば４個）して配置することによって、熱膨張収縮による集光レンズパネル１０と側部フレーム３１との間での位置ズレによる影響を分割数に応じて抑制することができる。
【００５２】
また、集光型太陽光発電装置１は、集光レンズパネル１０の端部に沿って配置され集光レンズパネル１０を側部フレーム３１に連結するレンズフレーム４０と、集光レンズパネル１０に位置合わせされてレンズフレーム４０に形成されたレンズフレーム位置決め穴４１（図２）と、太陽電池２０に位置合わせされて側部フレーム３１に形成された側部フレーム位置決め穴３２（図３Ａ）と、レンズフレーム位置決め穴４１および側部フレーム位置決め穴３２を貫通する位置決め部材５０（図３Ａ）とを備える。
【００５３】
したがって、端部強度を向上させた集光レンズパネル１０を太陽電池２０に対して高精度に位置合わせし、レンズフレーム４０を介して集光レンズパネル１０を側部フレーム３１に強固に取り付けることが可能となることから、太陽電池２０と集光レンズ１１とを高精度に位置合わせして、光電変換効率、信頼性および生産性を向上させた集光型太陽光発電装置１とすることができる。
【００５４】
また、集光レンズパネル１０に対する処理作業は、機械的強度の高いレンズフレーム４０を介して実行することが可能となることから、集光レンズパネル１０（集光レンズ１１）に対する接触を防止して、接触による集光レンズパネル１０（集光レンズ１１）の汚れ、変形、損傷などを防止することができる。
【００５５】
なお、位置決め部材５０は、例えば、リベットあるいはピンのように側部フレーム位置決め穴３２およびレンズフレーム位置決め穴４１に対して高精度に挿入することが可能な部材を採用することが好ましい。また、締結用ビスを適用することも可能であり、集光レンズパネル１０とレンズフレーム４０とをより確実に連結することができる。
【００５６】
側部フレーム３１は、底部フレーム３５と平行に形成された頂部３１ｔ（図１）を有し、側部フレーム位置決め穴３２（図３Ａ）は、頂部３１ｔに形成されている。したがって、レンズフレーム４０を側部フレーム３１の頂部３１ｔに載置するという簡単な構造で、レンズフレーム４０を側部フレーム３１に当接させることが可能となることから、集光レンズ１１を容易かつ高精度に太陽電池２０に位置合わせすることができる。
【００５７】
モジュールフレーム３０は、鉄板、鋼板などの金属板を例えばロールフォーミング加工することにより、側部フレーム３１、底部フレーム３５を含めて全体を一体として形成することが可能である。モジュールフレーム３０を鉄板、鋼板などの金属板で構成することにより、機械的強度および耐候性を確保することができる。
【００５８】
集光レンズパネル１０は、矩形であり、レンズフレーム４０は、集光レンズパネル１０の１組の対向する辺１０ｅのそれぞれに対応させて配置され、レンズフレーム位置決め穴４１は、レンズフレーム４０の少なくとも一方に形成されている。したがって、位置決めの基準位置を確定することが可能となることから、太陽電池２０と集光レンズ１１の位置決めを容易かつ高精度に確保することができる。
【００５９】
つまり、レンズフレーム位置決め穴４１をレンズフレーム４０の少なくとも一方に配置することによって、基準位置（レンズフレーム位置決め穴４１、位置決め部材５０）を確定して固定することが可能となり、基準位置を中心として集光レンズパネル１０を回転移動させることによって、レンズフレーム４０の側部フレーム３１に対する位置合わせを容易かつ高精度に実行することが可能となる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、集光レンズパネル１０の１組の対向する辺１０ｅのそれぞれに対応させて配置されたレンズフレーム４０の両方にレンズフレーム位置決め穴４１を形成することによって、レンズフレーム４０を側部フレーム３１に直接的に位置決めすることが可能となるので、さらに位置決めを容易かつ高精度に実行することができる。
【００６１】
レンズフレーム位置決め穴４１は、集光レンズパネル１０の１組の対向する辺１０ｅの中央に対応させて形成されている。したがって、位置決めの基準位置（レンズフレーム位置決め穴４１）を中央に配置することにより、熱膨張収縮による集光レンズ１１と太陽電池２０との間での位置ズレ量を長さ方向で最小限に抑制することが可能となる。
【００６２】
矩形とされた集光レンズパネル１０は、長方形であり、辺１０ｅは、長方形の長辺である。したがって、レンズフレーム位置決め穴４１を短辺に対応させて配置する場合に比較してより高精度に位置決めし、熱膨張収縮による集光レンズ１１と太陽電池２０との間での位置ズレ量を最小限に抑制することが可能となる。つまり、集光レンズパネル１０（集光レンズ１１が配置された透光性保護板１２）、モジュールフレーム３０（側部フレーム３１、底部フレーム３５）の熱膨張収縮による伸び、縮みの影響を抑制することが可能となり、耐熱性、発電効率を向上させることができる。
【００６３】
レンズフレーム４０は、集光レンズパネル１０の周囲を囲んで一体化されている。したがって、集光レンズパネル１０の剛性を確実に向上させ、また、取り扱い容易性を向上させることが可能となり、集光レンズパネル１０の変形防止、生産工程での作業性、搬送性、取り付け後の交換容易性を向上させることができる。
【００６４】
なお、レンズフレーム４０の一体化は、角部を適宜接合あるいはネジ止めすることによって施すことが可能である。あるいは、当初から枠型としておくことも可能である。
【００６５】
レンズフレーム４０は、集光レンズパネル１０の表面１０ｓに対向する表面側レンズフレーム部４０ｆと、集光レンズパネル１０の裏面１０ｒに対向する裏面側レンズフレーム部４０ｒとを備える。したがって、表面側レンズフレーム部４０ｆおよび裏面側レンズフレーム部４０ｒで構成される空間で集光レンズパネル１０の端部を両面で挟持して保護し、集光レンズパネル１０とレンズフレーム４０との間の固定強度を向上させることが可能となるので、レンズフレーム４０と集光レンズパネル１０との連結を容易にし、集光レンズパネル１０の物理的強度を向上させ、集光レンズパネル１０の損傷を防止して取り扱い容易性および信頼性を向上させることができる。
【００６６】
なお、集光レンズパネル１０（透光性保護板１２）は、表面側レンズフレーム部４０ｆおよび裏面側レンズフレーム部４０ｒで構成される空間に充填された接着樹脂部４２によってレンズフレーム４０に接着され、保持される。つまり、集光レンズパネル１０は、接着樹脂部４２を介して側部フレーム３１に保持されることから、接着樹脂部４２は、止水部を構成してモジュールフレーム３０の内部へ外部から水分、湿気、煤塵などが侵入することを防止することが可能となり、集光型太陽光発電装置１の信頼性を向上させることができる。
【００６７】
また、接着樹脂部４２は、表面側レンズフレーム部４０ｆおよび裏面側レンズフレーム部４０ｒで構成される空間と集光レンズパネル１０との間を充填して集光レンズパネル１０を保持することから、集光レンズパネル１０の物理的強度を向上させることが可能となる。接着樹脂部４２は、耐候性、耐熱性に優れたシリコーン樹脂接着剤、あるいはエポキシ樹脂接着剤で形成している。なお、シリコーン樹脂接着剤、あるいはエポキシ樹脂接着剤の代わりに、両面テープにより形成することも可能である。
【００６８】
レンズフレーム４０は、表面側レンズフレーム部４０ｆおよび裏面側レンズフレーム部４０ｒに形成された結合穴４０ｈ（図３Ｃ）を貫通し、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを結合する両レンズフレーム部結合部材５１を備える。したがって、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを容易かつ高精度に結合して集光レンズパネル１０をレンズフレーム４０で容易かつ高精度に挟持することが可能となる。
【００６９】
なお、両レンズフレーム部結合部材５１は、例えば、リベット、締結用ピンなどを適用することが可能である。また、ビス構造とした場合は、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを後日分離することが可能となることから、集光レンズパネル１０の交換が容易になるという利点がある。
【００７０】
また、スポット溶接を適用すれば、結合穴４０ｈを形成せずに表面側レンズフレーム部４０ｆおよび裏面側レンズフレーム部４０ｒを結合することが可能となる。つまり、表面側レンズフレーム部４０ｆおよび裏面側レンズフレーム部４０ｒは、一体化することが可能な構成であれば良い。
【００７１】
本実施の形態では、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを重ねて結合する形態としたが、例えば、表面側レンズフレーム部４０ｆおよび裏面側レンズフレーム部４０ｒを予め鋳型成形して集光レンズパネル１０を挟持する空間を形成した形態とすることも可能である。
【００７２】
レンズフレーム４０は、例えば、アルミニウム板のような軽くて強度の高い金属で構成することが好ましい。つまり、軽くて強度の高い金属でレンズフレーム４０を構成することによって、集光レンズパネル１０の物理的強度を確保し、また、重量を軽減することが可能となるので、太陽光を追尾するための追尾システム（駆動部６４。図１０参照）の負荷を減らした耐候性の良い集光型太陽光発電装置１とすることができる。
【００７３】
レンズフレーム位置決め穴４１が形成されたレンズフレーム４０の外側表面４０ｓは、集光レンズパネル１０の表面１０ｓに対して並置されている。したがって、レンズフレーム４０を側部フレーム３１（頂部３１ｔ）に載置して取り付けるとき、集光レンズパネル１０の表面１０ｓからレンズフレーム位置決め穴４１へ位置決め部材５０を挿入することが可能となることから、集光レンズパネル１０を側部フレーム３１へ位置決めして固定するときの作業時間を短縮することができ、製造工程、設置作業、メンテナンス作業、交換作業での工数を低減することができる。
【００７４】
集光レンズパネル１０は、集光レンズ１１が太陽電池２０の側に形成された透光性保護板１２を備える。したがって、集光レンズパネル１０の物理的強度を向上させ、容易に形成可能な集光レンズパネル１０とすることが可能となる。なお、透光性保護板１２と集光レンズ１１とは、同一材料または異種材料によって予め一体として成形されていても良い。
【００７５】
集光レンズ１１は、例えば適宜の接着剤で透光性保護板１２に接着することができる。集光レンズ１１は、加工性、透光性などを考慮して、例えばアクリル樹脂で形成してある。なお、アクリル樹脂の代わりにポリカーボネート、ガラス、その他の透光性材料で形成することも可能である。
【００７６】
また、透光性保護板１２は、透光性、強度、耐環境性などを考慮して例えばガラスで形成し、周囲環境からの風雨の影響を排除することが可能な構成としてある。なお、ガラスの代わりにアクリル樹脂、ポリカーボネートなどで形成することも可能である。
【００７７】
本実施の形態では、集光レンズパネル１０にレンズフレーム４０を取り付けることから、集光レンズパネル１０の強度が低いことによる影響を解消して、集光レンズパネル１０の物理的強度を向上させることができる。例えば、透光性保護板１２をガラスで構成した場合でも、生産工程での組み立て作業、設置現場での交換作業における透光性保護板１２の損傷が発生することを防止することができる。
【００７８】
集光型太陽光発電装置１は、レンズフレーム４０を側部フレーム３１に締結するためにレンズフレーム４０に形成されたレンズフレーム締結穴４７と、レンズフレーム締結穴４７に対応して側部フレーム３１に形成された側部フレーム締結穴３７と、レンズフレーム締結穴４７および側部フレーム締結穴３７を貫通するフレーム締結部材５７とを備える。
【００７９】
したがって、レンズフレーム４０（レンズフレーム位置決め穴４１）と側部フレーム３１（側部フレーム位置決め穴３２）とを高精度に位置決めした状態で、レンズフレーム４０（レンズフレーム締結穴４７）と側部フレーム３１（側部フレーム締結穴３７）とをより強固に結合することが可能となり、構造の経時変化を抑制して高い光電変換効率を維持した耐候性、信頼性の高い集光型太陽光発電装置１とすることができる。
【００８０】
なお、レンズフレーム締結穴４７の径φ２ａとフレーム締結部材５７の径φ２ｂとの寸法差ｄφ２（ｄφ２＝φ２ａ−φ２ｂ）は、レンズフレーム位置決め穴４１の径φ１ａと位置決め部材５０の径φ１ｂとの寸法差ｄφ１（ｄφ１＝φ１ａ−φ１ｂ）より大きいことが好ましい。
【００８１】
つまり、レンズフレーム位置決め穴４１および位置決め部材５０を位置決めの基準位置とし、熱膨張収縮によるレンズフレーム４０の側部フレーム３１に対する変位を許容（熱膨張収縮による各部の膨張収縮の差を吸収）した状態でレンズフレーム４０を側部フレーム３１に締結することが可能となることから、締結箇所（レンズフレーム締結穴４７、フレーム締結部材５７、位置決め部材５０の組）を増やしてレンズフレーム４０と側部フレーム３１との結合強度および止水性、防塵性を向上させることができる。
【００８２】
また、レンズフレーム締結穴４７は、レンズフレーム４０の長さ方向の端部（例えば、４箇所）に配置されていることが好ましい。つまり、レンズフレーム締結穴４７および側部フレーム締結穴３７を均等、対称に配置することが可能となり、レンズフレーム４０と側部フレーム３１とを均等に締結して結合強度を向上させ、止水性、防塵性を向上させることができる。
【００８３】
なお、フレーム締結部材５７は、例えば、ビス構造（ねじ込み式構造）を採用することが好ましい。つまり、頂部３１ｔ（側部フレーム３１）にフレーム締結部材５７を固定することによって、レンズフレーム４０を容易かつ確実に側部フレーム３１（頂部３１ｔ）に締結することが可能となる。また、ビス構造を採用することによって、集光レンズパネル１０を交換する必要が生じた場合に、容易に作業性良く交換することが可能となる。
【００８４】
以上の説明では、集光レンズパネル１０とレンズフレーム４０とは別々の物として説明したが、レンズフレーム４０を透光性保護板１２に取り付けた状態を集光レンズパネル１０として取り扱うことも可能である。
【００８５】
つまり、本実施の形態に係る集光レンズパネル１０は、太陽光を太陽電池２０へ向けて集光する集光レンズ１１が複数配置された集光レンズパネル１０であって、集光レンズ１１が太陽電池２０の側に形成された透光性保護板１２と、透光性保護板１２の端部（辺１０ｅ）に沿って配置され透光性保護板１２の端部（辺１０ｅ）を保護する金属性のレンズフレーム４０とを備える構成としてある。
【００８６】
したがって、物理的強度、取り扱い容易性、搬送性を向上させて、集光型太陽光発電装置１の製造工程、設置作業、メンテナンス作業、交換作業での工数を低減することが可能な集光レンズパネル１０とすることができる。
【００８７】
集光レンズパネル１０は、レンズフレーム４０と対向する領域に集光レンズ１１に位置合わせされたレンズパネルアライメントマーク１５を備え、レンズフレーム４０は、レンズパネルアライメントマーク１５を表出させるレンズフレームアライメント穴４５を備える。
【００８８】
したがって、レンズフレームアライメント穴４５を介してレンズパネルアライメントマーク１５を容易に集光レンズパネル１０の外部から検知することが可能となり、レンズフレームアライメント穴４５とレンズパネルアライメントマーク１５との位置を比較してレンズフレーム４０に対する集光レンズパネル１０の位置ズレ状態を容易かつ高精度に検出し、集光レンズパネル１０とレンズフレーム４０との位置合わせを高精度に行うことが可能となるので、生産工程での位置合わせ、設置後の位置ズレ発生検査、設置後の位置ズレ補正を容易かつ高精度に実行することができる。
【００８９】
なお、レンズフレームアライメント穴４５は、レンズパネルアライメントマーク１５が位置合わせされるべき位置に予め形成される。また、レンズパネルアライメントマーク１５とレンズフレームアライメント穴４５との位置合わせは、目視、あるいは撮像カメラを用いて行うことができる。
【００９０】
レンズフレームアライメント穴４５やレンズパネルアライメントマーク１５の形状は、例えば円や半円とすることができるが、レンズフレーム４０と集光レンズパネル１０の位置合わせが容易であり製造が容易な形状であれば特にこれらに限定する必要は無い。
【００９１】
レンズパネルアライメントマーク１５は、集光レンズ１１と同一素材で形成してあることが好ましい。つまり、集光レンズ１１とレンズパネルアライメントマーク１５とを同時に併せて形成することが可能となり、集光レンズ１１とレンズパネルアライメントマーク１５との位置関係を容易かつ高精度に確定することができる。
【００９２】
レンズパネルアライメントマーク１５およびレンズフレームアライメント穴４５は、レンズフレーム４０の長さ方向の中央に対応させて配置されていることが好ましい。つまり、集光レンズパネル１０とレンズフレーム４０とを位置合わせするときの環境温度による集光レンズパネル１０およびレンズフレーム４０の熱膨張収縮による寸法変化（設計位置からのズレ）の影響を最小限に抑制することが可能となることから、集光レンズ１１（集光レンズパネル）およびレンズフレーム４０の位置合わせを高精度に実行することができる。
【００９３】
また、集光レンズパネル１０は、レンズパネルアライメントマーク１５に対してレンズフレーム４０の長さ方向の端部に対応させて配置された副レンズパネルアライメントマーク１５ｓを備え、レンズフレーム４０は、レンズフレームアライメント穴４５に対してレンズフレーム４０の長さ方向の端部に配置された副レンズフレームアライメント穴４５ｓを備える。
【００９４】
したがって、レンズフレーム４０と集光レンズパネル１０との位置合わせ状況をレンズフレーム４０の長さ方向の中央に限らず、端部でも把握することが可能となり、位置合わせの確認を容易かつ高精度に実行することができる。
【００９５】
なお、レンズパネルアライメントマーク１５（および副レンズパネルアライメントマーク１５ｓ）、レンズフレームアライメント穴４５（副レンズフレームアライメント穴４５ｓ）を適用せずに集光レンズパネル１０とレンズフレーム４０との位置合わせを実行することが可能である。つまり、集光レンズパネル１０（集光レンズ１１）をレンズフレーム位置決め穴４１に直接位置合わせすることによって、集光レンズパネル１０とレンズフレーム４０との位置合わせを実行することができる。
【００９６】
＜実施の形態２＞
図５に基づいて、本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置について説明する。本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置は、実施の形態１に係る集光型太陽光発電装置１と基本的には同様であるので、符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
【００９７】
図５は、本発明の実施の形態２に係る集光型太陽光発電装置の集光レンズパネルとレンズフレームを位置合わせした状態を示す平面図である。
【００９８】
なお、図２と同様、レンズフレーム位置決め穴４１、レンズフレーム締結穴４７、結合穴４０ｈの配置状態の理解を容易にするため、レンズフレーム位置決め穴４１、レンズフレーム締結穴４７、結合穴４０ｈにそれぞれ対応して配置される位置決め部材５０（図３Ａ）、フレーム締結部材５７（図３Ｂ）、両レンズフレーム部結合部材５１（図３Ｃ）の図示は省略してある。
【００９９】
本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置１では、レンズフレーム位置決め穴４１は、辺１０ｅに対応して配置されたレンズフレーム４０のそれぞれに形成され、レンズフレーム位置決め穴４１のいずれか１つは、辺１０ｅと交差する方向に大径を有する長穴４１ｂとしてある。
【０１００】
したがって、長穴４１ｂ（レンズフレーム位置決め穴４１ｂ）に対する他方（レンズフレーム位置決め穴４１）を基準位置として固定し、長穴としたレンズフレーム位置決め穴４１ｂの方を側部フレーム位置決め穴３２に対して可動構成とすることが可能となることから、熱膨張収縮によるレンズフレーム４０の側部フレーム３１に対する変位を特定方向で許容した状態でレンズフレーム４０を側部フレーム３１に位置決めするので、集光レンズ１１と太陽電池２０の位置ズレ量を確実に抑制することができる。
【０１０１】
＜実施の形態３＞
図６および図７に基づいて、本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置の製造方法について説明する。本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置の製造方法は、実施の形態１、実施の形態２に係る集光型太陽光発電装置１を製造する製造方法であるので、符号を援用して説明する。
【０１０２】
図６は、本発明の実施の形態３に係る集光型太陽光発電装置の製造方法で集光レンズパネルにレンズフレームを取り付ける工程を説明する工程図であり、（Ａ）は表面側レンズフレーム部に接着樹脂部を形成した状態を示す断面図であり、（Ｂ）は接着樹脂部に集光レンズパネルを接着した状態を示す断面図であり、（Ｃ）は表面側レンズフレーム部と裏面側レンズフレーム部を結合した状態を示す断面図である。
【０１０３】
なお、断面の位置は、図２の矢符Ａ−Ａに対応させてある。つまり、図３Ａに対応させてある。また、工程の理解を容易にするため、結合穴４０ｈおよびレンズフレーム位置決め穴４１を並べて図示する。
【０１０４】
上述したとおり、本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置の製造方法の対象である集光型太陽光発電装置１は、実施の形態１、実施の形態２と同様である。つまり、本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置１は、太陽光を集光する複数の集光レンズ１１が配置された集光レンズパネル１０と、集光レンズ１１によって集光された太陽光が照射される太陽電池２０と、集光レンズパネル１０を保持して集光レンズ１１と太陽電池２０との位置関係を固定する側部フレーム３１と太陽電池２０を保持する底部フレーム３５とを有するモジュールフレーム３０とを備える。
【０１０５】
先ず、表面側レンズフレーム部４０ｆを準備する。つまり、表面側レンズフレーム部４０ｆの集光レンズパネル１０を挟持する面（裏面側レンズフレーム部４０ｒに対向する面）に集光レンズパネル１０を接着する接着樹脂部４２を形成する（図６（Ａ））。接着樹脂部４２は、例えばシリコーン樹脂接着剤で形成することができる。なお、表面側レンズフレーム部４０ｆは、予め形成されたレンズフレーム位置決め穴４１を有する。
【０１０６】
次に、接着樹脂部４２に集光レンズパネル１０を接着する（図６（Ｂ））。このとき、集光レンズパネル１０は、表面側レンズフレーム部４０ｆ（レンズフレーム位置決め穴４１）に対して位置決めされる。表面側レンズフレーム部４０ｆに対する集光レンズパネル１０の位置決めは、レンズパネルアライメントマーク１５をレンズフレームアライメント穴４５（図２）に位置決めすることによって実行される。
【０１０７】
つまり、太陽電池２０に位置合わせされて側部フレーム３１に形成された側部フレーム位置決め穴３２に対応するレンズフレーム位置決め穴４１を有するレンズフレーム４０（表面側レンズフレーム部４０ｆ）と集光レンズパネル１０とを位置合わせし（レンズフレーム位置合わせ工程）、集光レンズパネル１０に位置合わせしたレンズフレーム４０を集光レンズパネル１０に取り付ける（レンズフレーム取り付け工程）。
【０１０８】
なお、レンズフレーム位置合わせ工程で、レンズフレーム４０と集光レンズパネル１０との位置合わせは、集光レンズ１１に位置合わせして集光レンズパネル１０に形成されたレンズパネルアライメントマーク１５をレンズパネルアライメントマーク１５に対応させてレンズフレーム４０に形成されたレンズフレームアライメント穴４５を介して表出させることによって実行される。したがって、レンズフレーム４０と集光レンズパネル１０との位置合わせを容易かつ高精度に実行することが可能となる。
【０１０９】
集光レンズパネル１０を接着樹脂部４２に接着して集光レンズパネル１０にレンズフレーム４０（表面側レンズフレーム部４０ｆ）を取り付けた後、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを重ね、それぞれに形成されたレンズフレーム位置決め穴４１を一致させて位置合わせする。なお、このときの位置合わせは、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒを貫通する適宜のピンを治具として用いることによって容易かつ迅速に実行することができる。
【０１１０】
接着樹脂部４２は、集光レンズパネル１０の耐候性を確保させる止水部ともなる。したがって、止水部を生産工程で形成することが可能であることから、安定した信頼性の高い止水部を形成することができる。
【０１１１】
また、表面側レンズフレーム部４０ｆおよび裏面側レンズフレーム部４０ｒによって、集光レンズパネル１０を上下で挟持することから、集光レンズパネル１０の表面１０ｓおよび裏面１０ｒと辺１０ｅとが交差する角部での損傷を確実に防止することが可能となる。
【０１１２】
表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを位置合わせした後、両レンズフレーム部結合部材５１を結合穴４０ｈに貫通させて、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを結合する（レンズフレーム取り付け工程。図６（Ｃ））。なお、結合穴４０ｈは、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを重ねて位置合わせした後、適宜穴あけすることによって形成することができる。
【０１１３】
表面側レンズフレーム部４０ｆに対向させて裏面側レンズフレーム部４０ｒを配置することから、レンズフレーム４０による集光レンズパネル１０に対する保護を確実にして物理的強度を向上させることができる。
【０１１４】
図７は、本発明の実施の形態３に係る集光型太陽光発電装置の製造方法で集光レンズパネルを取り付けたレンズフレームを側部フレームに連結する工程を説明する工程図であり、（Ａ）はレンズフレームのレンズフレーム位置決め穴を側部フレームの側部フレーム位置決め穴に位置決めした状態を示す断面図であり、（Ｂ）はレンズフレーム位置決め穴および側部フレーム位置決め穴に位置決め部材を貫通させた状態を示す断面図である。
【０１１５】
なお、図６と同様、断面の位置は、図２の矢符Ａ−Ａに対応させてある。つまり、図３Ａに対応させてある。また、工程の理解を容易にするため、位置決め部材５０および両レンズフレーム部結合部材５１を並べて図示する。
【０１１６】
集光レンズパネル１０が取り付けられたレンズフレーム４０のレンズフレーム位置決め穴４１を側部フレーム３１（頂部３１ｔ）に形成された側部フレーム位置決め穴３２に位置合わせする（位置決め穴位置合わせ工程。図７（Ａ））。また、位置決め部材５０を準備しておき、位置合わせされたレンズフレーム位置決め穴４１と側部フレーム位置決め穴３２とを貫通する位置決め部材５０をレンズフレーム位置決め穴４１および側部フレーム位置決め穴３２を貫通させて挿入する（位置決め部材貫通工程。図７（Ｂ））。
【０１１７】
上述したとおり、本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置の製造方法は、太陽光を集光する複数の集光レンズ１１が配置された集光レンズパネル１０と、集光レンズ１１によって集光された太陽光が照射される太陽電池２０と、集光レンズパネル１０を保持して集光レンズ１１と太陽電池２０との位置関係を固定する側部フレーム３１と太陽電池２０を保持する底部フレーム３５とを有するモジュールフレーム３０とを備える集光型太陽光発電装置１を製造する集光型太陽光発電装置の製造方法であって、太陽電池２０に位置合わせされて側部フレーム３１に形成された側部フレーム位置決め穴３２に対応するレンズフレーム位置決め穴４１を有するレンズフレーム４０と集光レンズパネル１０とを位置合わせするレンズフレーム位置合わせ工程と、集光レンズパネル１０に位置合わせしたレンズフレーム４０を集光レンズパネル１０に取り付けるレンズフレーム取り付け工程と、集光レンズパネル１０が取り付けられたレンズフレーム４０のレンズフレーム位置決め穴４１を側部フレーム位置決め穴３２に位置合わせする位置決め穴位置合わせ工程と、位置合わせされたレンズフレーム位置決め穴４１と側部フレーム位置決め穴３２とを貫通する位置決め部材５０を挿入する位置決め部材貫通工程とを備える。
【０１１８】
したがって、太陽電池２０と集光レンズ１１との位置合わせを容易かつ高精度に実行することが可能となり、生産性の高い集光型太陽光発電装置の製造方法とすることができる。
【０１１９】
＜実施の形態４＞
図８に基づいて、本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置の製造方法について説明する。本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置の製造方法は、実施の形態３と同様、実施の形態１、実施の形態２に係る集光型太陽光発電装置１を製造する製造方法であるので、符号を援用して説明する。なお、基本的な構成は、実施の形態３と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
【０１２０】
図８は、本発明の実施の形態４に係る集光型太陽光発電装置の製造方法で集光レンズパネルにレンズフレームを取り付ける工程を説明する工程図であり、（Ａ）は表面側レンズフレーム部に接着樹脂部を形成した状態を示す断面図であり、（Ｂ）は接着樹脂部に集光レンズパネルを接着した状態を示す断面図であり、（Ｃ）は表面側レンズフレーム部と裏面側レンズフレーム部を結合した状態を示す断面図であり、（Ｄ）はレンズフレームにレンズフレーム位置決め穴を形成した状態を示す断面図である。
【０１２１】
なお、断面の位置は、図２の矢符Ａ−Ａに対応させてある。つまり、図３Ａに対応させてある。また、工程の理解を容易にするため、結合穴４０ｈおよびレンズフレーム位置決め穴４１を並べて図示する。
【０１２２】
本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置の製造方法では、集光レンズパネル１０にレンズフレーム４０を取り付けた後、レンズフレーム位置決め穴４１を形成する構成としてある。つまり、集光レンズパネル１０にレンズフレーム４０を取り付けるとき、集光レンズパネル１０に対してレンズフレーム位置決め穴４１の位置合わせをする必要が無い。集光レンズパネル１０およびレンズフレーム４０の組み立て工程を簡略化することができる。
【０１２３】
先ず、表面側レンズフレーム部４０ｆを準備する。つまり、表面側レンズフレーム部４０ｆの集光レンズパネル１０を挟持する面（裏面側レンズフレーム部４０ｒに対向する面）に集光レンズパネル１０を接着する接着樹脂部４２を形成する（図８（Ａ））。なお、実施の形態３と異なり、この工程での表面側レンズフレーム部４０ｆは、レンズフレーム位置決め穴４１を有しない。
【０１２４】
次に、接着樹脂部４２に集光レンズパネル１０を接着する（図８（Ｂ））。このとき、集光レンズパネル１０は、表面側レンズフレーム部４０ｆ（レンズフレーム位置決め穴４１）に対する精密な位置決めは不要であり、粗調整的に位置決めされる。
【０１２５】
集光レンズパネル１０を接着樹脂部４２に接着して集光レンズパネル１０にレンズフレーム４０（表面側レンズフレーム部４０ｆ）を取り付けた後、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを重ねる。なお、このとき、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとは、粗調整的に位置合わせしてあれば良い。
【０１２６】
表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを重ねた後、両レンズフレーム部結合部材５１を結合穴４０ｈに貫通させて、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを結合する（図８（Ｃ））。なお、結合穴４０ｈは、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを重ねた後、適宜穴あけすることによって形成することができる。
【０１２７】
つまり、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒとを結合して、集光レンズパネル１０を側部フレーム３１に連結するレンズフレーム４０を集光レンズパネル１０に取り付ける（レンズフレーム取り付け工程）。
【０１２８】
次に、表面側レンズフレーム部４０ｆと裏面側レンズフレーム部４０ｒを結合したレンズフレーム４０にレンズフレーム位置決め穴４１を形成する。つまり、集光レンズパネル１０に取り付けたレンズフレーム４０を側部フレーム３１に位置決めするレンズフレーム位置決め穴４１を、集光レンズパネル１０に形成されたレンズパネルアライメントマーク１５（集光レンズパネル１０のレンズフレーム４０と対向する領域に集光レンズ１１に位置合わせして形成されたレンズパネルアライメントマーク１５）あるいは集光レンズ１１に位置合わせしてレンズフレーム４０に開口する（レンズフレーム位置決め穴開口工程。図８（Ｄ））。
【０１２９】
レンズフレーム位置決め穴開口工程の後の状態（図８（Ｄ））は、実施の形態３のレンズフレーム取り付け工程（図６（Ｂ）、図６（Ｃ））の後の状態と同様である。したがって、以降の工程は、実施の形態３（図７）で示した位置決め穴位置合わせ工程（図７（Ａ））、位置決め部材貫通工程（図７（Ｂ））と同一の工程とすることができる。
【０１３０】
つまり、本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置の製造方法は、太陽光を集光する複数の集光レンズ１１が配置された集光レンズパネル１０と、集光レンズ１１によって集光された太陽光が照射される太陽電池２０と、集光レンズパネル１０を保持して集光レンズ１１と太陽電池２０との位置関係を固定する側部フレーム３１と太陽電池２０を保持する底部フレーム３５とを有するモジュールフレーム３０とを備える集光型太陽光発電装置１を製造する集光型太陽光発電装置の製造方法であって、集光レンズパネル１０を側部フレーム３１に連結するレンズフレーム４０を集光レンズパネル１０に取り付けるレンズフレーム取り付け工程と、集光レンズパネル１０に取り付けたレンズフレーム４０を側部フレーム３１に位置決めするレンズフレーム位置決め穴４１を、集光レンズパネル１０に形成されたレンズパネルアライメントマーク１５あるいは集光レンズ１１に位置合わせしてレンズフレーム４０に開口するレンズフレーム位置決め穴開口工程と、レンズフレーム位置決め穴開口工程と、太陽電池２０に位置合わせされて側部フレーム３１に形成された側部フレーム位置決め穴３２にレンズフレーム位置決め穴４１を位置合わせする位置決め穴位置合わせ工程と、位置合わせされたレンズフレーム位置決め穴４１と側部フレーム位置決め穴３２とを貫通する位置決め部材５０を挿入する位置決め部材貫通工程とを備える。
【０１３１】
したがって、太陽電池２０と集光レンズ１１との位置合わせを容易かつ高精度に実行することが可能となり、生産性の高い集光型太陽光発電装置の製造方法とすることができる。
【０１３２】
＜実施の形態５＞
図９に基づいて、本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置および集光型太陽光発電装置の製造方法について説明する。本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置の基本的な構成は、実施の形態１、実施の形態２に係る集光型太陽光発電装置１と同様であるので、符号を援用し、主に異なる事項について説明する。また、本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置の製造方法の基本的な構成は、実施の形態３、実施の形態４に係る集光型太陽光発電装置の製造方法と同様であるので、符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
【０１３３】
図９は、本発明の実施の形態５に係る集光型太陽光発電装置のレンズフレーム位置決め穴でのレンズフレーム、側部フレーム、位置決め部材の位置関係を示す断面図、および集光型太陽光発電装置の製造方法で集光レンズパネルを取り付けたレンズフレームを側部フレームに連結する工程を説明する工程図であり、（Ａ）はレンズフレームのレンズフレーム位置決め穴を側部フレームの側部フレーム位置決め穴に位置決めした状態を示す断面図であり、（Ｂ）はレンズフレーム位置決め穴および側部フレーム位置決め穴に位置決め部材を貫通させた状態を示す断面図である。
【０１３４】
本実施の形態に係る集光型太陽光発電装置１では、レンズフレーム４０は、表面側レンズフレーム部４０ｆのみで構成してある。つまり、裏面側レンズフレーム部４０ｒを除去してある。したがって、表面側レンズフレーム部４０ｆおよび裏面側レンズフレーム部４０ｒを結合する工程を削除して工程を簡略化することができる。したがって、結合穴４０ｈを設ける必要が無くなるので、結合穴４０ｈは形成されず、実施の形態３（図６（Ｃ）、図７）で示した結合穴４０ｈ、両レンズフレーム部結合部材５１を排除してある。
【０１３５】
つまり、実施の形態３のレンズフレーム位置合わせ工程、レンズフレーム取り付け工程での裏面側レンズフレーム部４０ｒを表面側レンズフレーム部４０ｆに結合する工程、および両レンズフレーム部結合部材５１を省略することができる。また、実施の形態４のレンズフレーム取り付け工程での裏面側レンズフレーム部４０ｒを表面側レンズフレーム部４０ｆに結合する工程、および両レンズフレーム部結合部材５１を省略することができる。
【０１３６】
＜実施の形態６＞
図１０に基づいて、本実施の形態に係る追尾型太陽光発電装置について説明する。
【０１３７】
図１０は、本発明の実施の形態６に係る追尾型太陽光発電装置の主要構成を示す説明図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【０１３８】
本実施の形態に係る追尾型太陽光発電装置６０は、実施の形態１〜実施の形態５で説明した集光型太陽光発電装置１を複数個並置して構成した太陽光発電装置パネル６１を備える。太陽光発電装置パネル６１は、支柱６２、支持桁部６３によって支持され、駆動部６４によって太陽光を追尾するように駆動される。つまり、本実施の形態に係る追尾型太陽光発電装置６０は、集光型太陽光発電装置１を複数配置することによって、大電力の発電をより効率的に実現することを発明の目的としている。
【０１３９】
上述したとおり、集光型太陽光発電装置１は、太陽光を集光する複数の集光レンズ１１が配置された集光レンズパネル１０と、集光レンズ１１によって集光された太陽光が照射される太陽電池２０と、集光レンズパネル１０を保持して集光レンズ１１と太陽電池２０との位置関係を固定する側部フレーム３１および太陽電池２０を保持する底部フレーム３５を有するモジュールフレーム３０とを備える。
【０１４０】
また、本実施の形態に係る追尾型太陽光発電装置６０は、集光型太陽光発電装置１を複数並置された太陽光発電装置パネル６１を備える。
【０１４１】
つまり、本実施の形態に係る追尾型太陽光発電装置６０は、太陽光を集光する複数の集光レンズ１１が配置された集光レンズパネル１０と、集光レンズ１１によって集光された太陽光が照射される太陽電池２０と、集光レンズパネル１０を保持して集光レンズ１１と太陽電池２０との位置関係を固定する側部フレーム３１および太陽電池２０を保持する底部フレーム３５を有するモジュールフレーム３０とを備える集光型太陽光発電装置１が複数並置された太陽光発電装置パネル６１を備え、集光型太陽光発電装置１は、実施の形態１ないし実施の形態５に記載の集光型太陽光発電装置１で構成してある。
【０１４２】
したがって、集光型太陽光発電装置１を複数並置して太陽光発電装置パネル６１を構成することから、大電力を発電する追尾型太陽光発電装置６０とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る集光型太陽光発電装置の主要構成を分解して示す分解斜視図である。
【図２】図１に示した集光型太陽光発電装置の集光レンズパネルとレンズフレームを位置合わせした状態を示す平面図である。
【図３Ａ】図２の矢符Ａ−Ａに対応するレンズフレーム位置決め穴でのレンズフレーム、側部フレーム、位置決め部材の位置関係を示す断面図である。
【図３Ｂ】図２の矢符Ｂ−Ｂに対応するレンズフレーム締結穴でのレンズフレーム、側部フレーム、フレーム締結部材の位置関係を示す断面図である。
【図３Ｃ】図２の矢符Ｃ−Ｃに対応する結合穴でのレンズフレーム、側部フレーム、両レンズフレーム部結合部材の位置関係を示す断面図である。
【図４】図２の矢符Ａ−Ａに対応するレンズパネルアライメントマーク、レンズフレーム位置決め穴の位置関係を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る集光型太陽光発電装置の集光レンズパネルとレンズフレームを位置合わせした状態を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る集光型太陽光発電装置の製造方法で集光レンズパネルにレンズフレームを取り付ける工程を説明する工程図であり、（Ａ）は表面側レンズフレーム部に接着樹脂部を形成した状態を示す断面図であり、（Ｂ）は接着樹脂部に集光レンズパネルを接着した状態を示す断面図であり、（Ｃ）は表面側レンズフレーム部と裏面側レンズフレーム部を結合した状態を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る集光型太陽光発電装置の製造方法で集光レンズパネルを取り付けたレンズフレームを側部フレームに連結する工程を説明する工程図であり、（Ａ）はレンズフレームのレンズフレーム位置決め穴を側部フレームの側部フレーム位置決め穴に位置決めした状態を示す断面図であり、（Ｂ）はレンズフレーム位置決め穴および側部フレーム位置決め穴に位置決め部材を貫通させた状態を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る集光型太陽光発電装置の製造方法で集光レンズパネルにレンズフレームを取り付ける工程を説明する工程図であり、（Ａ）は表面側レンズフレーム部に接着樹脂部を形成した状態を示す断面図であり、（Ｂ）は接着樹脂部に集光レンズパネルを接着した状態を示す断面図であり、（Ｃ）は表面側レンズフレーム部と裏面側レンズフレーム部を結合した状態を示す断面図であり、（Ｄ）はレンズフレームにレンズフレーム位置決め穴を形成した状態を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係る集光型太陽光発電装置のレンズフレーム位置決め穴でのレンズフレーム、側部フレーム、位置決め部材の位置関係を示す断面図、および集光型太陽光発電装置の製造方法で集光レンズパネルを取り付けたレンズフレームを側部フレームに連結する工程を説明する工程図であり、（Ａ）はレンズフレームのレンズフレーム位置決め穴を側部フレームの側部フレーム位置決め穴に位置決めした状態を示す断面図であり、（Ｂ）はレンズフレーム位置決め穴および側部フレーム位置決め穴に位置決め部材を貫通させた状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態６に係る追尾型太陽光発電装置の主要構成を示す説明図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１  集光型太陽光発電装置
１０  集光レンズパネル
１０ｅ  辺
１０ｒ  裏面
１０ｓ  表面
１１  集光レンズ
１２  透光性保護板
１５  レンズパネルアライメントマーク
１５ｓ  副レンズパネルアライメントマーク
２０  太陽電池
３０  モジュールフレーム
３１  側部フレーム
３１ｔ  頂部
３２  側部フレーム位置決め穴
３５  底部フレーム
３７  側部フレーム締結穴
４０  レンズフレーム
４０ｆ  表面側レンズフレーム部
４０ｈ  結合穴
４０ｒ  裏面側レンズフレーム部
４０ｓ  外側表面
４１  レンズフレーム位置決め穴
４１ｂ  長穴（レンズフレーム位置決め穴）
４２  接着樹脂部
４５  レンズフレームアライメント穴
４５ｓ  副レンズフレームアライメント穴
４７  レンズフレーム締結穴
５０  位置決め部材
５１  両レンズフレーム部結合部材
５７  フレーム締結部材
６０  追尾型太陽光発電装置
６１  太陽光発電装置パネル
６２  支柱
６３  支持桁部
６４  駆動部
φ１ａ、φ１ｂ、φ２ａ、φ２ｂ  径
【図１】
2010135608.tif 000003
【図２】
2010135608.tif 000004
【図３Ａ】
2010135608.tif 000005
【図３Ｂ】
2010135608.tif 000006
【図３Ｃ】
2010135608.tif 000007
【図４】
2010135608.tif 000008
【図５】
2010135608.tif 000009
【図６】
2010135608.tif 000010
【図７】
2010135608.tif 000011
【図８】
2010135608.tif 000012
【図９】
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【図１０】
2010135608.tif 000014