(57)【要約】【課題】太陽電池セルアセンブリを提供する。【解決手段】第１のアセンブリであって、少なくとも１つの太陽電池セル（１）と第１のアセンブリの活性面の上に配置された保護ガラス（４）とからなり、保護ガラス（４）の領域は第１のアセンブリの活性面の全部以上を覆う、第１のアセンブリと、第１のアセンブリの活性面から延在する保護ガラスの少なくとも一部からなる第２のアセンブリであって、第２のアセンブリは光反射面（７）を有する、第２のアセンブリと、を備える、太陽電池セルアセンブリ（６）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアセンブリであって、少なくとも１つの太陽電池セル（１）と前記第１のアセンブリの活性面の上に配置された保護ガラス（４）とからなり、前記保護ガラス（４）の領域は前記第１のアセンブリの前記活性面の全部以上を覆う、第１のアセンブリと、前記第１のアセンブリの前記活性面から延在する前記保護ガラスの少なくとも一部からなる第２のアセンブリであって、前記第２のアセンブリは光反射面（７）を有する、第２のアセンブリと、を備える、太陽電池セルアセンブリ（６）。
【請求項２】
前記第２のアセンブリ全体が光反射面（７）を有する、請求項１に記載の太陽電池セルアセンブリ（６）。
【請求項３】
前記１つ以上の太陽電池セル（１）の形状は半円形である、請求項１または２に記載の太陽電池セルアセンブリ（６）。
【請求項４】
前記１つ以上の太陽電池セル（１）の形状は六角形の半分である、請求項１または２に記載の太陽電池セルアセンブリ（６）。
【請求項５】
前記保護ガラス（４）は矩形である、請求項１から４のいずれか一項に記載の太陽電池セルアセンブリ（６）。
【請求項６】
前記第１のアセンブリは単一の太陽電池セル（１）を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の太陽電池セルアセンブリ（６）。
【請求項７】
前記第１のアセンブリは、単一の太陽電池セル（１）を備え、
前記太陽電池セル（１）は、半円形または六角形の半分の形状を有し、
前記保護ガラス（４）は、矩形であり、
前記矩形の保護ガラス（４）の長さは、半円形または六角形の半分の底辺の長さである、請求項６に記載の太陽電池セルアセンブリ（６）。
【請求項８】
前記太陽電池セル（１）の外形は、前記保護ガラス（４）の矩形の外形の内側に嵌まる、請求項７に記載の太陽電池セルアセンブリ（６）。
【請求項９】
前記光反射面は、前記第１のアセンブリの前記活性面に接触する前記第２のアセンブリの面上に銀めっき（７）を施されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の太陽電池セルアセンブリ（６）。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の少なくとも１つの太陽電池セルアセンブリ（６）を備える、太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セルアセンブリに関し、特に、太陽光発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルアセンブリは、配線付き太陽電池セルとも呼ばれ、光（光子）に曝されると光起電力効果を通じて電気を生成する電子部品である。
【０００３】
得られる電力は、太陽電池セルアセンブリに入射する放射束および太陽電池セルアセンブリの面積に比例する。
【０００４】
太陽電池セルは、基板すなわちウエハの上、つまり、元は円形であるが後で所望の幾何形状に切断される結晶構造の上で作製され、この構造は、未加工セルとも呼ばれる。
【０００５】
次いで、太陽電池セルは、インターコネクタを備え付けられ、カバーガラスで覆われ、バイパスダイオードを備え付けられて、太陽電池セルアセンブリを形成する。バイパスダイオードは、ほとんどの技術において太陽電池セルの傍に配置される。
【０００６】
太陽電池ネットワークは、並べて配置された太陽電池セルのアセンブリまたはレイアウトである。
【０００７】
温度が上昇するにつれて光起電力効果のエネルギー効率が低下することから、太陽電池ネットワークをできるだけ低温に保って、その効率を高めることが有利である。
【０００８】
図１は、１つの非限定的な例である、半円形の形状をした太陽電池セル１の概略図である。ここで、保護ガラス２は、太陽電池セル１と同じ形状となるように切り出され、太陽電池セル１の上に配置されて、太陽電池セルアセンブリ３を形成している。
【０００９】
宇宙応用および太陽近くでのミッション用の太陽光発電装置の場合、温度上昇および効率低下の問題は、例えば図２に示すように、セル間に太陽光反射板（ＯＳＲ、すなわち鏡）を配置することによって解決される。図２においては、図１のセルに類似したセルであるが、この例では六角形の半分の形状をしたセルを有する、太陽電池セルアセンブリ３の行４と、鏡すなわちＯＳＲの行５と、が交互に配置されている。
【００１０】
このような解決策では、活性面積が減ることが問題となり、温度を下げるための部品（ＯＳＲすなわち鏡）をネットワークに加える必要があることも問題となる。これは複雑な上にコストがかかるため、一般的に、太陽近くでの高温ミッションよりも太陽電池セルの加熱がわずかであり、このような追加的なコストが高くつくものとなる地球周回軌道におけるミッション用の太陽光発電装置には適用されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の１つの目的は、太陽電池セルの温度上昇を抑制することによって太陽電池セルの効率を高め、かつこれを低コストで達成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
従って、本発明の一態様によれば、第１のアセンブリであって、少なくとも１つの太陽電池セルと第１のアセンブリの活性面の上に配置された保護ガラスとからなり、保護ガラスの領域は第１のアセンブリの活性面の全部以上を覆う、第１のアセンブリと、第１のアセンブリの活性面から延在する保護ガラスの少なくとも一部からなる第２のアセンブリであって、第２のアセンブリは光反射面を有する、第２のアセンブリと、を備える、太陽電池セルアセンブリが提供される。
【００１３】
このような太陽電池セルアセンブリにより、第２のアセンブリにおける吸収率と放射率との比（α／ε）を、第２のアセンブリ以外の太陽電池セルアセンブリの部分、すなわち、少なくとも１つの太陽電池セルの第１のアセンブリよりも低くすることができる。よって、本発明によれば、太陽電池セルアセンブリの吸収率と放射率との比の平均が下がり、面内熱伝導によりセルの活性部が冷却され、効率が上がる。
【００１４】
加えて、太陽電池パネルの充填率を低下させる部品の追加がなく、それによって、太陽電池パネルの質量および容積が実質的に増えることから、コストを大幅に抑えることができる。本発明は、ネットワークの質量を実質的に増やすことなく、ネットワークの効率を著しく高め、このことを低コストで達成する。
【００１５】
一実施形態では、第２のアセンブリ全体が光反射面を有する。
【００１６】
よって、光を反射するために利用可能な空間が最適化され、太陽電池セルの加熱が抑制される。
【００１７】
一実施形態によれば、１つ以上の太陽電池セルの形状は半円形である。
【００１８】
変形として、１つ以上の太陽電池セルの形状は六角形の半分である。
【００１９】
最新の太陽電池セルは、角部を面取りされ、実質的に六角形の半分の形状をしている。
【００２０】
一実施形態では、保護ガラスは矩形である。矩形形状は、作製が簡単かつ廉価であり、配線付きセルの位置決めを容易にすると共に、配線時にセルを配置するコストを減らす。
【００２１】
一実施形態によれば、第１のアセンブリは、単一の太陽電池セルを備える。
【００２２】
よって、ただ１つのセルであっても、反射部の吸収率と放射率との比は、活性部よりも低く、かつ太陽電池セルアセンブリのネットワークよりも低く、それによって、面内熱伝導により太陽電池セルの活性部の温度が下がり、効率が高まる。
【００２３】
一実施形態では、
−  第１のアセンブリは、単一の太陽電池セルを備え、
−  太陽電池セルは、半円形または六角形の半分の形状を有し、
−  保護ガラスは、矩形であり、
−  矩形の保護ガラスの長さは、半円形または六角形の半分の底辺の長さである。
【００２４】
よって、欠けている角部は、充填率に悪影響を与えずに温度を下げ、かつ効率の向上を可能にする反射面によって置き換えられる。
【００２５】
一実施形態によれば、太陽電池セルの外形は、保護ガラスの矩形の外形の内側に嵌まる。
【００２６】
よって、セルの幾何形状を問わず（このことにより、セルの幾何形状を製造コストの観点から最適化できるようになる）、欠けている空間を利用して、欠けている空間を反射面で置き換えることでアセンブリを簡素化して外接矩形にすることによって、充填率に悪影響を与えずに温度を下げ、かつ効率を高めることができる。
【００２７】
一実施形態では、上記反射面は、第１のアセンブリの活性面に接触する第２のアセンブリの面上に銀めっきを施されている。
【００２８】
これは、光反射面すなわち鏡を低コストで作製する周知の手段である。
【００２９】
本発明の別の態様によれば、上述のような少なくとも１つの太陽電池セルアセンブリを備える、太陽光発電装置もまた提供される。
【００３０】
完全に非限定的である例によって説明され、かつ添付の図面に図示される、いくつかの実施形態を読めば、本発明はより良く理解されるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術による、太陽電池セルおよび太陽電池セルが同じ幾何形状を有する保護ガラスに嵌まる様子を概略的に示す図である。
【図２】従来技術による、鏡を有する太陽電池セルアセンブリの構成を概略的に示す図である。
【図３】太陽電池セルの形状を半円形とした、本発明の一態様による太陽電池セルアセンブリを概略的に示す図である。
【図４】本発明の一態様による、セルの形状を六角形の半分とした、太陽光発電装置用の太陽電池セルアセンブリの構成を概略的に示す図である。
【図５】本発明の一態様による、光反射面のパーセンテージに応じた、太陽電池アレイ（曲線ＧＳ）の電力利得および非動作温度の減少（曲線Ｔｎｏｐ）を概略的に示す図である。効率曲線は、放射交換単独での宇宙応用の場合における３接合型ＧａＡｓアレイの特性に基づく例である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
様々な図面において、同じ参照番号を有する要素は同じ要素である。
【００３３】
限定するものではないが、例えば半円形の形状の太陽電池セル１を図３に示す。太陽電池セル１の上には、矩形の保護ガラス４が配置される。この例では、結果として得られる太陽電池セルアセンブリ６は、ただ１つの太陽電池セル１を含むが、変形として、他のセルを含む場合もある。
【００３４】
図示の場合、矩形の保護ガラスの長さは、半円形の底辺の長さである。変形として、矩形の保護ガラスの長さは、半円形の底辺の長さよりも長くてもよいし、六角形の半分の形状をしたセルの場合には六角形の半分の底辺の長さに等しくてもよいし、縁部を切頭したセルの底辺以上であってもよい。
【００３５】
さらに、図示の場合、太陽電池セルの外形は、保護ガラスの矩形の外形の内側に嵌まる。
【００３６】
よって、太陽光発電装置パネル上の太陽電池セルアセンブリの構成のコンパクト性が最適化される。
【００３７】
太陽電池セル１の活性面を覆っていない保護ガラス４の部分７は、鏡などの光反射面を有する。
【００３８】
例えば、部分７は銀めっきを施される、換言すると、銀薄膜を被覆されて、光反射面すなわち鏡を形成する。
【００３９】
図４は、図３のセルに類似している太陽電池セル１であるが、この例では六角形の半分の形状をした太陽電池セル１を含む太陽電池セルアセンブリ６を備えた、太陽光発電装置用の構成を概略的に示す。
【００４０】
図５は、図３による太陽電池セルアセンブリ６の電力利得ＧＳを、光反射面７の関数として概略的に示す。
【００４１】
この場合、図３の太陽電池セルアセンブリ６において、矩形の保護ガラスの光反射面のパーセンテージが２０％のとき、電力利得は６％である。
【００４２】
保護ガラスのコストはアレイのコストと比べれば無視でき、メタライゼーションの追加コストは、かなりの利得（電力で最大６％）によってほとんどまかなわれる。
【００４３】
図５はまた、光反射面のパーセンテージに応じた非動作温度Ｔｎｏｐの減少を示し、非動作温度Ｔｎｏｐは、アレイが動作していない場合の温度を表す。アレイの使用中は、電力を引き出す太陽電池セルのエネルギー収支（出て行く電力）に起因して、動作温度Ｔｏｐは非動作温度Ｔｎｏｐよりも低い。動作温度Ｔｏｐは非動作温度Ｔｎｏｐに比例して低下し、従って、動作効率の向上が保証される。
【符号の説明】
【００４４】
１  太陽電池セル
２  保護ガラス
３  太陽電池セルアセンブリ
４  保護ガラス
５  行
６  太陽電池セルアセンブリ
７  光反射面
ＧＳ  電力利得
Ｔｎｏｐ  非動作温度
Ｔｏｐ  動作温度
【図１】
2018148205.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018148205.tif 000005
【図４】
2018148205.tif 000006
【図５】
2018148205.tif 000007
【外国語明細書】
2018148205000001.pdf