(57)【要約】【課題】装置内に太陽光の自動追尾機構を設けることなく、時刻や季節により太陽光の方向が変化しても、常に高い集光率（発電効率）で太陽光発電を行うことが可能な太陽光発電装置を提供する。【解決手段】太陽光を集光する球状集光器１０と、球状集光器１０と同心球状であって外表面に受光面２２ａを有する球状太陽電池２０と、を具備し、球状集光器１０は、その内部に球状の中空部１１を有し、球状太陽電池２０は、その受光面２２ａが中空部１１の内面１１ａに接するように、中空部１１に配置される太陽光発電装置１である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を集光する球状集光器と、
前記球状集光器と同心球状であって外表面に受光面を有する球状太陽電池と、
を具備し、
前記球状集光器は、その内部に球状の中空部を有し、
前記球状太陽電池は、その受光面が前記中空部の内面に接するように、前記中空部に配置される、
ことを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
前記球状太陽電池の半径は、前記球状集光器の径方向端部で屈折して前記球状集光器の内部を通過する屈折光線から前記球状集光器の中心までの最短距離以上であることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記球状集光器は、屈折率が２以上の材質により構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
前記球状集光器は、屈折率が２より小さい材質により構成されることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項５】
前記球状集光器の外表面から前記中空部の内面までの部分が中空球状の容器で構成されることを特徴とする請求項４に記載の太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、太陽光発電装置に用いられる太陽電池の集光率（発電効率）を高くするためには、太陽電池に対する太陽光の入射角度をゼロにすることが望ましいとされている。
【０００３】
しかしながら、従来の太陽光発電装置では、平面状の太陽電池を屋根の上、壁面、又は地面に固定した状態で用いられる場合が多い（例えば、特許文献１参照）。このような場合、太陽電池に対する太陽光の入射角度は、時刻や季節による太陽光の方向の変化によってゼロからずれるため、常に高い集光率（発電効率）で太陽光発電を行うことができなかった。
【０００４】
そこで、時刻や季節によって変化する太陽光の方向に合わせて太陽電池の方向を自動調整する機構（太陽光の自動追尾機構）を備えた太陽光発電装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−２１７３７９号公報
【特許文献２】特開平１１−２５８０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に記載の太陽光発電装置は、装置内に太陽光の自動追尾機構を有するため、装置構造が複雑になるとともに、太陽光を自動追尾のために多くの電力を消費する。
【０００７】
そこで、本発明は、装置内に太陽光の自動追尾機構を設けることなく、時刻や季節により太陽光の方向が変化しても、常に高い集光率（発電効率）で太陽光発電を行うことが可能な太陽光発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上であり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、第１の発明に係る太陽光発電装置は、太陽光を集光する球状集光器と、前記球状集光器と同心球状であって外表面に受光面を有する球状太陽電池と、を具備し、前記球状集光器は、その内部に球状の中空部を有し、前記球状太陽電池は、その受光面が前記中空部の内面に接するように、前記中空部に配置されるものである。
【００１０】
また、第２の発明に係る太陽光発電装置は、第１の発明に係る太陽光発電装置において、前記球状太陽電池の半径が、前記球状集光器の径方向端部で屈折して前記球状集光器の内部を通過する屈折光線から前記球状集光器の中心までの最短距離以上のものである。
【００１１】
さらに、第３の発明に係る太陽光発電装置は、第１又は第２の発明に係る太陽光発電装置において、前記球状集光器が、屈折率が２以上の材質により構成されるものである。
【００１２】
さらにまた、第４の発明に係る太陽光発電装置は、第１の発明に係る太陽光発電装置において、前記球状集光器が、屈折率が２より小さい材質により構成されるものである。
【００１３】
さらにまた、第５の発明に係る太陽光発電装置は、第４の発明に係る太陽光発電装置において、前記球状集光器の外表面から前記中空部の内面までの部分が中空球状の容器で構成されるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
すなわち、上記太陽光発電装置によると、太陽光の方向の影響を受けることなく、常に高い集光率（発電効率）で太陽光発電が行える。また、装置内に太陽光の自動追尾機構を設ける必要がないため、装置構造を簡素化できるとともに、太陽光の自動追尾に必要な消費電力を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置の模式図。
【図２】第１実施形態に係る太陽光発電装置における球状集光器の断面図。
【図３】第１実施形態に係る太陽光発電装置における球状太陽電池の断面図。
【図４】第１実施形態に係る太陽光発電装置の断面図。
【図５】第１実施形態に係る太陽光発電装置における球状集光器及び球状太陽電池の側面模式図。（ａ）球状集光器を構成する材質の屈折率が２以上の場合の図。（ｂ）球状集光器を構成する材質の屈折率が２より小さい場合の図。
【図６】第１実施形態に係る太陽光発電装置の球状集光器を構成する材質の屈折率が２以上の場合の球状集光器及び球状太陽電池の側面模式図。（ａ）球状太陽電池の半径が屈折光線から球状集光器の中心までの最短距離の場合の図。（ｂ）球状太陽電池の半径が屈折光線から球状集光器の中心までの最短距離より長い場合の図。（ｃ）球状太陽電池の半径が屈折光線から球状集光器の中心までの最短距離より短い場合の図。
【図７】太陽の角度と平面状の太陽電池及び球状太陽電池の発電量の比率との関係を示す図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る太陽光発電装置における球状集光器の側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置１の構成について図面に基づき説明する。なお、以下では、太陽光が照射される側を太陽光発電装置１の前側として前後方向を規定する。
【００１８】
図１に示すように、太陽光発電装置１は、太陽光（例えば、朝・夕の太陽光Ｓ１や日中の太陽光Ｓ２等）を集光する球状集光器１０と、球状集光器１０により集光された太陽光を受光し電気に変換する球状太陽電池２０とを備える。太陽光発電装置１は、その下端部が支持部材２によって支持される。太陽光発電装置１は発電した電気を接続線３を介して外部の負荷４に供給する。
【００１９】
図１及び図２に示すように、球状集光器１０は、その外表面に照射される太陽光を球状集光器１０の内部方向（後述する球状太陽電池２０の方向）に集光するものである。球状集光器１０は、球状に形成される。球状集光器１０が球状に形成されることで、太陽光をあらゆる方向から集光できる。そのため、時刻や季節により太陽光の方向が変化しても、常に高い集光率で太陽光を集光できる。
【００２０】
また、球状集光器１０は、単一のレンズで形成される。すなわち、球状集光器１０は、その外表面から内表面（後述する中空部１１の内面１１ａ）までを１個の球状レンズで形成される。球状集光器１０が単一の球状レンズで形成されることで、全ての太陽光を球状集光器１０の内部方向（後述する球状太陽電池２０の方向）に集光することができ、太陽光の利用効率が高くなる。なお、複数のレンズを組み合わせて球状の集光器を形成した場合、組み合わせたレンズ間に集光できない隙間や切れ目が生じるため、集光光量が減少する。また、複数のレンズを組み合わせて球状の集光器を形成した場合、組み合わせたレンズ間の隙間や切れ目から結露や汚れ等が侵入し集光器の内部を汚染するが、球状集光器１０はそのような問題は生じない。
【００２１】
図２に示すように、球状集光器１０は、その内部に中空部１１を有する。中空部１１は、球状集光器１０の中心Ｐから同心球状に形成される球状の中空部分である。中空部１１の大きさは、球状太陽電池２０の大きさと実質的に同一であり、球状集光器１０を構成する材質の屈折率により決定される。
【００２２】
球状集光器１０は、その下端部が支持部材２によって支持される（図１参照）。また、球状集光器１０は、その下端部に孔部１２を有する。孔部１２は、球状太陽電池２０と負荷４とを繋ぐ接続線３（図１参照）を通す孔である。孔部１２は、球状集光器１０の外表面から内表面（中空部１１の内面１１ａ）へ向けて開口される。なお、孔部１２は、球状集光器１０の下端部に設けられたものに限定されるのではなく、太陽光の当たらない球状集光器１０の後側部に設けても構わない。
【００２３】
図１及び図３に示すように、球状太陽電池２０は、球状集光器１０により集光された太陽光を受光し電気に変換するものである。球状太陽電池２０は、球状に形成される。球状太陽電池２０が球状に形成されることで、球状集光器１０により集光された太陽光をあらゆる方向から受光ができる。そのため、時刻や季節により太陽光の方向が変化し、それにより球状集光器１０により集光された太陽光の方向が変化しても、常に高い受光率で太陽光の受光を行うことができる。
【００２４】
球状太陽電池２０の大きさは、球状集光器１０の中空部１１の大きさと実質的に同一であり、球状集光器１０を構成する材質の屈折率により決定される。詳細については後述する。球状太陽電池２０は、電池本体部２１と、受光部２２とを有する。
【００２５】
図３に示すように、電池本体部２１は、球状太陽電池２０の本体部分を構成する球状の部分である。電池本体部２１は、受光部２２により受光された太陽光を電気に変換する。電池本体部２１は、その下端部に接続線３（図１参照）を繋ぐための端子２３を有する。なお、端子２３は、電池本体部２１の下端部に形成されるものに限定されるのではなく、球状集光器１０の孔部１２が球状集光器１０の後側部に設ける場合には、電池本体部２１の後側部に設けても構わない。
【００２６】
受光部２２は、球状集光器１０により集光された太陽光を受光する部分である。受光部２２は、球状の電池本体部２１の外表面全体（但し、端子２３の形成部分を除く）に設けられる。受光部２２が球状の電池本体部２１の外表面全体に設けられることで、球状集光器１０により集光された太陽光をあらゆる方向から受光できる。そのため、時刻や季節により太陽光の方向が変化し、それにより球状集光器１０により集光された太陽光の方向が変化しても、常に高い受光率で太陽光の受光を行うことができる。なお、受光部２２は、必ずしも電池本体部２１の外表面全体に設ける必要はなく、太陽光の全く当たらない電池本体部２１の後側の外表面を除いても構わない。受光部２２は、その外表面に受光面２２ａを有する。球状太陽電池２０は、この受光面２２ａに太陽光が照射されることで太陽光を受光する。
【００２７】
次に、球状太陽電池２０の球状集光器１０への配置について説明する。
【００２８】
図４に示すように、球状太陽電池２０は、球状集光器１０の中空部１１に配置される。この時、球状太陽電池２０は、球状集光器１０の中心Ｐと球状太陽電池２０の中心Ｑとが同一となるように配置される。すなわち、球状太陽電池２０は、球状集光器１０と同心球状に形成される。
【００２９】
また、球状太陽電池２０は、その受光面２２ａが球状集光器１０の中空部１１の内面１１ａに接するように、球状集光器１０の中空部１１に配置される。すなわち、太陽光発電装置１においては、球状集光器１０の内表面（中空部１１の内面１１ａ）と球状太陽電池２０の外表面（受光部２２の受光面２２ａ）との間に空隙が生じない。このように、球状太陽電池２０を球状集光器１０の中空部１１に配置することで、球状集光器１０と球状太陽電池２０との間に結露やほこり等の侵入がなく、受光部２２の受光面２２ａに太陽光の受光を阻害する汚れが発生しない。そのため、受光部２２の受光面２２ａにおいて、球状集光器１０で集光された太陽光を効率よく受光することができ、太陽光の利用効率が高くなる。
【００３０】
次に、球状集光器１０の焦点位置Ｆ（焦点距離ｆ）と、球状集光器１０を構成する材質の屈折率との関係について説明する。
【００３１】
図５に示すように、球状集光器１０の焦点位置Ｆ（焦点距離ｆ）は、球状集光器１０を構成する材質の屈折率によって異なる。詳しくは、球状集光器１０の焦点位置Ｆ（焦点距離ｆ）は、球状集光器１０を構成する材質の屈折率が２以上であるか、又はそれより小さいかによって異なる。なお、上記屈折率が２以上の材質としては、酸化ジルコニウム、Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ｎＳｉＯ２などが挙げられる。また、上記屈折率が２より小さい材質としては、ソーダ石灰ガラス、ポリカーボネイトなどが挙げられる。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、球状集光器１０を構成する材質の屈折率が２以上の場合、球状集光器１０の焦点距離ｆは、球状集光器１０の半径ｒｌより短い。すなわち、上記屈折率が２以上の場合、焦点位置Ｆが球状集光器１０の内部に形成される。このような場合には、球状集光器１０の内部に集まる太陽光の量が多くなるため、効率よく球状集光器１０内で太陽光を集光できる。一方、太陽光が球状集光器１０の内部の一部分（焦点位置Ｆ）に集中するため、球状集光器１０内の温度が局所的に上昇し易くなる（焦点位置Ｆの温度が上昇し易くなる）。
【００３３】
また、図５（ｂ）に示すように、球状集光器１０を構成する材質の屈折率が２より小さい場合、球状集光器１０の焦点距離ｆは、球状集光器１０の半径ｒｌより長い。すなわち、上記屈折率が２以上の場合、焦点位置Ｆが球状集光器１０の外部に形成される。このような場合には、太陽光が球状集光器１０の外部で集中するため、球状集光器１０内の温度が局所的に上昇し難い。
【００３４】
このように、上記屈折率が２以上の場合には、焦点位置Ｆが球状集光器１０の内部に形成されるため、球状集光器１０の内部に集まる太陽光の量が多くなる一方で、球状集光器１０内の温度が局所的に上昇し易くなる（焦点位置Ｆの温度が上昇し易くなる）。そこで、太陽光発電装置１においては、この点を考慮し、球状集光器１０を構成する材質の屈折率が２以上の場合には、球状太陽電池２０の半径ｒｃを、球状集光器１０の径方向端部１４で屈折して球状集光器１０の内部を通過する屈折光線Ｌと、球状集光器１０の中心Ｐと、を基準に設定している。
【００３５】
ここで、球状太陽電池２０の半径ｒｃと、球状集光器１０の径方向端部１４で屈折して球状集光器１０の内部を通過する屈折光線Ｌとの関係について説明する。
【００３６】
図６に示すように、球状集光器１０の径方向端部１４に接するように照射された太陽光は、屈折光線Ｌとして、径方向端部１４で屈折され、球状集光器１０の内部を通過して焦点位置Ｆに達する。この場合において、図６（ａ）に示すように、球状太陽電池２０の半径ｒｃを、屈折光線Ｌから球状集光器１０の中心Ｐまでの最短距離の長さとすると、球状太陽電池２０の受光面２２ａが屈折光線Ｌに接する状態となる。ここで、屈折光線Ｌから球状集光器１０の中心Ｐまでの最短距離とは、球状集光器１０の中心Ｐから屈折光線Ｌへ向けて引かれた直線が屈折光線Ｌに直交する場合の屈折光線Ｌとの交点Ｔと、球状集光器１０の中心Ｐとの間の距離をいう。
【００３７】
太陽光発電装置１においては、屈折光線Ｌが球状太陽電池２０の受光面２２ａに接する位置（屈折光線Ｌが球状太陽電池２０に照射される位置）にあるほど、球状太陽電池２０の受光量は大きくなる。このことから、図６（ｂ）に示すように、球状太陽電池２０の半径ｒｃを、屈折光線Ｌから球状集光器１０の中心Ｐまでの最短距離より長くする（球状集光器１０の半径ｒｌに近づける）と、屈折光線Ｌが球状太陽電池２０に照射される位置となるため、球状太陽電池２０の受光量は大きくなる。また、図６（ｂ）の場合、球状集光器１０の焦点位置Ｆは、球状太陽電池２０上に形成される。そのため、太陽光が球状集光器１０の内部の一部分（焦点位置Ｆ）に集中しなくなることから、球状集光器１０内の局部的な温度上昇（焦点位置Ｆにおける温度上昇）が抑制される。
【００３８】
一方、図６（ａ）に示すように、球状太陽電池２０の半径ｒｃの長さを、屈折光線Ｌから球状集光器１０の中心Ｐまでの最短距離とすると、屈折光線Ｌが球状太陽電池２０の受光面２２ａに接する位置となるため、球状太陽電池２０の受光量は大きくなる。また、図６（ａ）の場合、球状集光器１０の焦点位置Ｆが球状集光器１０の内部に形成される（焦点位置Ｆが球状太陽電池２０上に形成されない）状態となるが、焦点位置Ｆへの太陽光の入射量がゼロとなるため、球状集光器１０内の局部的な温度上昇（焦点位置Ｆにおける温度上昇）が抑制される。さらに、図６（ａ）の場合、球状太陽電池２０における太陽光の受光面積が小さくなるため、球状太陽電池２０の外表面に敷き詰める太陽電池の量を削減できる。
【００３９】
なお、図６（ｃ）に示すように、球状太陽電池２０の半径ｒｃを、屈折光線Ｌから球状集光器１０の中心Ｐまでの最短距離より短くすると、屈折光線Ｌが球状太陽電池２０の受光面２２ａから離れた状態（球状集光器１０により集光された太陽光の一部が球状太陽電池２０により受光されない状態）になるとともに、球状集光器１０の焦点位置Ｆが球状集光器１０の内部に形成される（焦点位置Ｆが球状太陽電池２０上に形成されない）状態になる。そのため、球状太陽電池２０の受光量が減少するとともに、球状集光器１０内の温度が局所的に上昇し易くなる（焦点位置Ｆの温度が上昇し易くなる）。
【００４０】
このように、太陽光発電装置１においては、球状集光器１０を構成する材質の屈折率が２以上の場合、球状太陽電池２０の半径ｒｃを、球状集光器１０の径方向端部１４で屈折して球状集光器１０の内部を通過する屈折光線Ｌから球状集光器１０の中心Ｐまでの最短距離以上の長さとしている。
【００４１】
なお、球状集光器１０を構成する材質の屈折率が２より小さい場合、太陽光が球状集光器１０の外部で集中する（焦点位置Ｆが球状集光器１０の外部に形成される）ため、球状太陽電池２０の半径ｒｃを上記のように設定する必要はない。しかしながら、球状太陽電池２０の半径ｒｃを、球状集光器１０の中心Ｐから上記交点Ｔとの間の長さより長くしても、太陽光が球状太陽電池２０に照射される量は１００％で常に一定である。また、球状太陽電池２０の半径ｒｃを長くすると、その分球状太陽電池２０の外表面に敷き詰める太陽電池の量が増大する。そのため、球状太陽電池２０の半径ｒｃを、球状集光器１０の中心Ｐから上記交点Ｔとの間の長さと同一長さにすることが望ましい。
【００４２】
次に、太陽光発電装置１の製造方法について説明する。
【００４３】
太陽光発電装置１は以下の各工程により製造される。第１工程として、球状集光器１０の下半球部分を構成する下半球枠を形成する。第２工程として、球状太陽電池２０の型となる太陽電池部型を前記下半球枠の上部に取り付ける。第３工程として、前記下半球枠と前記太陽電池部型との間に、予め溶かした球状集光器１０の材料を流し込む。第４工程として、第３工程で流し込んだ球状集光器１０の材料を冷却固化することにより球状集光器１０の下半球部分を作成する。
【００４４】
第５工程として、球状集光器１０の上半球部分を構成する上半球枠を形成する。第６工程として、球状太陽電池２０の型となる太陽電池部型を前記上半球枠の上部に取り付ける。第７工程として、前記上半球枠と前記太陽電池部型との間に、予め溶かした球状集光器１０の材料を流し込む。第８工程として、第７工程で流し込んだ球状集光器１０の材料を冷却固化することにより球状集光器１０の上半球部分を作成する。
【００４５】
第９工程として、第４工程で作成した球状集光器１０の下半球部分の内面に球状太陽電池２０を取り付け、その後、第８工程で作成した球状集光器１０の上半球部分を球状太陽電池２０の上部から被せる。
【００４６】
以上のように、太陽光発電装置１は、太陽光を集光する球状集光器１０と、球状集光器１０と同心球状であって外表面に受光面２２ａを有する球状太陽電池２０と、を具備し、球状集光器１０は、その内部に球状の中空部１１を有し、球状太陽電池２０は、その受光面２２ａが中空部１１の内面１１ａに接するように、中空部１１に配置される。
【００４７】
このように太陽光発電装置１を構成することにより、太陽光の方向の影響を受けることなく、常に高い集光率（発電効率）で太陽光発電が行える。このことは、図７に示すグラフからも言える。
【００４８】
図７において、横軸は、太陽の角度（０°の場合、太陽は東に、９０°の場合、太陽は南に、１８０°の場合、太陽は西にあることをそれぞれ意味する）を示す。また、縦軸は、太陽の南中時に一番多く発電できる時を１とした場合の発電量の比率を示す。図７に示すように、平面状の太陽電池を用いた場合（図７の破線）、発電量の比率は太陽の動きにより大幅に変動するが、球状太陽電池２０を用いた場合（図７の実線）、発電量の比率は太陽の動きに関係なく一定である。すなわち、球状太陽電池２０を用いた太陽光発電装置１においては、太陽光の方向の影響を受けることなく、常に高い発電効率で太陽光発電が行える。
【００４９】
また、このように太陽光発電装置１を構成することにより、装置内に太陽光の自動追尾機構を設ける必要がないため、装置構造を簡素化できるとともに、太陽光の自動追尾に必要な消費電力を削減できる。
【００５０】
さらに、太陽光発電装置１は、球状太陽電池２０の半径ｒｃが、球状集光器１０の径方向端部１４で屈折して球状集光器１０の内部を通過する屈折光線Ｌから球状集光器１０の中心Ｐまでの最短距離以上である。
【００５１】
このように太陽光発電装置１を構成することにより、球状集光器１０が集光する太陽光の全てを受光することができるため、太陽光利用効率を高くすることができる。また、球状集光器１０の焦点位置Ｆを球状太陽電池２０上に形成できるため、球状集光器１０内の局所的な温度上昇（焦点位置Ｆにおける温度上昇）を抑制できる。
【００５２】
さらにまた、太陽光発電装置１は、球状集光器１０が、屈折率が２以上の材質により構成される。このように太陽光発電装置１を構成することにより、効率よく球状集光器１０内で太陽光を集光できる。
【００５３】
また、太陽光発電装置１は、球状集光器１０が、屈折率が２より小さい材質により構成される。このように太陽光発電装置１を構成することにより、球状集光器１０の焦点位置Ｆを球状集光器１０の外部にすることができる。そのため、球状集光器１０内の局部的な温度上昇（焦点位置Ｆにおける温度上昇）を抑制できる。また、球状集光器１０をソーダ石灰ガラス等の安価な材料で製造することができる。
【００５４】
次に、本発明の第２実施形態に係る太陽光発電装置の構成について図面に基づき説明する。なお、以下では、太陽光が第２実施形態に係る太陽光発電装置（球状集光器４０）に照射される側を第２実施形態に係る太陽光発電装置の前側として前後方向を規定する。
【００５５】
第２実施形態に係る太陽光発電装置は、第１実施形態に係る太陽光発電装置１と比較して、球状集光器４０の構成のみが異なる。従って、以下では、球状集光器４０の構成について説明する。
【００５６】
図８に示すように、球状集光器４０は球状に形成される。また、球状集光器４０は、その内部に球状集光器４０の中心Ｐ１から同心球状に形成される球状の中空部４１を有する。さらに、球状集光器４０は、その外表面から内表面（中空部４１の内面４１ａ）までの部分を中空球状の容器４２で構成している。すなわち、第１実施形態に係る球状集光器１０は、その外表面から内表面までの部分を単一の球状レンズで構成しているのに対し、第２実施形態に係る球状集光器４０は、当該部分を中空球状の容器で構成している。球状集光器４０は、中空球状の容器４２内に水等の液体を充填することにより、集光器としての機能を有する。
【００５７】
中空状の容器４２は、太陽光が透過可能な透明の部材で形成される。中空状の容器４２は、充填部４２ａと、給排水部４２ｂとから構成される。充填部４２ａは、水等の液体を充填する部分である。給排水部４２ｂは、充填部４２ａに充填される液体を給排水するための部分である。すなわち、中空球状の容器４２は、給排水部４２ｂから液体の交換が可能である。給排水部４２ｂは、中空球状の容器４２の下端部に設けられる。給排水部４２ｂは充填部４２ａに連通している。なお、給排水部４２ｂは、中空球状の容器４２の下端部に設けられたものに限定されるのではなく、太陽光の当たらない中空球状の容器４２の後側部に設けても構わない。また、液体を充填（給水）するための給水部と、液体を排水するための排水部とを別々に中空状の容器４２に設けても構わない。
【００５８】
球状集光器４０は、その下端部に孔部４３を有する。孔部４３は、球状太陽電池２０と負荷４とを繋ぐ接続線３（図１参照）を通す孔である。孔部４３は、球状集光器４０（中空球状の容器４２）の外表面から内表面（中空部４１の内面４１ａ）へ向けて形成される。なお、孔部４３は、球状集光器４０の下端部に設けられたものに限定されるのではなく、太陽光の当たらない球状集光器４０の後側部に設けたものでも構わない。
【００５９】
以上のように、第２実施形態に係る太陽光発電装置は、球状集光器４０の外表面から中空部４１の内面までの部分が中空球状の容器４２で構成される。このように第２実施形態に係る太陽光発電装置を構成することにより、屈折率の異なる様々な液体によって球状集光器４０を形成することができる。また、中空球状の容器４２内の液体が濁った場合でも容易に当該液体を交換することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    太陽光発電装置
１０    球状集光器
１１    球状集光器の中空部
１１ａ  中空部の内面
１４    球状集光器の径方向端部
２０    球状太陽電池
２２ａ  球状太陽電池の受光面
４０    球状集光器（第２実施形態）
４１    球状集光器の中空部（第２実施形態）
４２    中空球状の容器（第２実施形態）
Ｌ      屈折光線
Ｐ      球状集光器の中心
ｒｃ    球状太陽電池の半径
Ｆ      焦点位置
ｆ      焦点距離
ｒｌ    球状集光器の半径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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