(57)【要約】太陽エネルギーレシーバー（１６０）と、太陽光を太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムとを含む太陽エネルギー集光システムであって、太陽エネルギー方向付けシステムが、各ミラーが可動な軸および複数のファセットを有する一組のミラー（１０５）を含み、各ミラー（１０５）の複数のファセットは、ミラーの軸がレシーバー（１６０）へ方向付けられたときに、入射してくる太陽光を方向付けて該レシーバー（１６０）に実質的に集束させるよう構成される。光を受容する表面と、該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極とを含み、該装置が少なくとも一つの高電流電気的接触を有し、第１の電極および第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラック（１０００）を含み、高電流電気的接触は、複数のトラック（１０００）を横切ると共に各横断地点で各トラックに接着された少なくとも一つの金属製の導体を含む光起電力装置。【選択図】図１Ｂ
2008503709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽エネルギー収集システムであって、
太陽エネルギーレシーバーと、
太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、を含み、
前記太陽エネルギー方向付けシステムが、各ミラーが可動な軸および複数のファセットを有する一組のミラーを含み、各ミラーの前記複数のファセットは、前記ミラーの軸が前記レシーバーへ方向付けられたときに、入射してくる太陽光を方向付けて該レシーバーに実質的に集束させるよう構成される、
太陽エネルギー収集システム。
【請求項２】
前記ミラーの複数のファセットが、前記軸の回りに前記レシーバーから略等しい距離で設置されている、
請求項１に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項３】
前記ミラーの複数のファセットが実質的に一つの平面内に設置され、前記ミラーの前記軸が前記平面に対して実質的に垂直である、
請求項１または２に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項４】
各ミラー軸が回転軸回りに回転可能であり、該ミラーの回転軸が互いに実質的に平行であると共に長手方向を定義し、前記ミラーおよび前記レシーバーが前記長手方向に延びる、
請求項１から３のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項５】
前記ミラーの前記長手方向での集束力が実質的にゼロである、
請求項４に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項６】
前記ミラーを各々の回転軸回りに回転させるミラー駆動をさらに含み、
前記ミラー駆動は、全てのミラーが回転中に実質的に同じ速度で回転するように構成されている、
請求項５または６に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項７】
太陽エネルギー収集システムであって、
太陽エネルギーレシーバーと、
太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、を含み、
前記太陽エネルギー方向付けシステムが、各ミラーアッセンブリが可動な軸および複数のミラー要素を有する一組のミラーアッセンブリを含み、各ミラーアッセンブリの前記複数のミラー要素は、各ミラーの軸が実質的に前記レシーバーへ方向付けられるとき、基準方向であって、該基準方向から入射してくる実質的に平行な光が該レシーバーに実質的に集束される基準方向があるように構成される、
請求項７に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項８】
太陽エネルギー方向付けシステムであって、
複数のミラーアッセンブリと、
複数のミラーアッセンブリ支持部材と、を含み、
複数のミラー要素が各ミラーアッセンブリに取り付けられ、該複数のミラー要素の相互の位置および配向が固定され、各ミラーアッセンブリ支持部材は、対応するミラーアッセンブリに長手方向回りの回転軸をもたらすように構成され、前記回転軸は相互に実質的に平行であり、前記ミラーアッセンブリは、入射してくる平行光を前記長手方向に実質的に平行なストライプ状の焦点に集束させるように構成されている、
太陽エネルギー方向付けシステム。
【請求項９】
各ミラーアッセンブリを実質的に同じ速度で回転させるためのミラー駆動をさらに有する、
請求項８に記載の太陽エネルギー方向付けシステム。
【請求項１０】
各ミラー要素が、前記回転軸に実質的に平行な長手方向に沿って延びる、
請求項８または９に記載の太陽エネルギー方向付けシステム。  
【請求項１１】
前記複数のミラー要素は、前記ミラーアッセンブリが光を集束する方向に対して実質的に垂直な平面を定義するように前記ミラーアッセンブリに取り付けられる、
請求項１０に記載の太陽エネルギー方向付けシステム。  
【請求項１２】
太陽エネルギー方向付けシステムであって、
複数のミラーアッセンブリと、
複数のミラーアッセンブリ支持部材と、
を含み、
複数のミラー要素が各ミラーアッセンブリに取り付けられ、該複数のミラー要素の相互の位置および配向が固定され、各ミラーアッセンブリ支持部材は、対応するミラーアッセンブリに長手方向回りの回転軸をもたらすように構成され、前記回転軸は相互に実質的に平行であり、前記ミラーアッセンブリは、実質的に等速で共時的に回転するように構成される、
太陽エネルギー方向付けシステム。
【請求項１３】
太陽エネルギー収集システムであって、
太陽エネルギーレシーバーと、
太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、
を含み、
前記太陽エネルギー方向付けシステムが一組のフレネルミラーを含み、各フレネルミラーは複数のミラーファセットを有し、各ミラーファセットは、基準方向からの入射光が前記太陽エネルギーレシーバーの方へ反射されるように該基準方向に対して角度付けして位置され、前記フレネルミラーの少なくともいくつかは、入射する平行なオフアクシス光線がオンアクシスに集束されるようにオフアクシスミラーとして構成される、
太陽エネルギー収集システム。
【請求項１４】
各ミラーファセットは実質的に平面状の反射面を有する、
請求項１３に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項１５】
各ミラーファセットは、前記基準方向から入射する光が前記太陽エネルギーレシーバーへ向かって反射されるように位置される、
請求項１４に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項１６】
ミラーファセットの寸法は、反射された入射光が前記太陽エネルギーレシーバーのエネルギー収集部分から実質的にはみ出さずに実質的に均一に進むように決定される、
請求項１３または１４に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項１７】
前記ミラーが可動である、請求項１３から１６のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項１８】
前記ミラーは軸の回りに回転可能であり、また、前記複数のミラーが回転するとき各ミラーが実質的に同じ角度で回転するように前記回転を同期させる手段をさらに有する、
請求項１７に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項１９】
前記一組のミラーが２〜１０個のミラー、好ましくは４〜８個のミラーを含む、
請求項１３から１８のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項２０】
各ミラーは前記太陽光が前記太陽エネルギーレシーバーのストライプ状焦点に向けられるように長手方向に延び、前記レシーバーは前記ストライプ状焦点の方向に沿って長手方向に延びる、
請求項１３から１９のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項２１】
前記ミラーは太陽の高さの変化に合わせて前記長手方向回りに回転可能である、
請求項２０に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項２２】
前記ミラーは、該ミラーを実質的に反転させるように回転可能である、
請求項２１に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項２３】
前記ミラーは、該ミラーの反射面を保護すべくほぼ下を向くように可動である、
請求項１３から２２のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項２４】
前記ミラーは、悪天候時の保護用に背部のシールドを有する、
請求項２２または２３に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項２５】
前記複数のミラーは実質的に共通の平面内に位置される、
請求項１３から２４のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項２６】
設置緯度において設置され、前記基準方向は該設置緯度によって定義される、
請求項１３から２５のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項２７】
前記太陽エネルギーレシーバーが下を向いている、
請求項１から２６のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項２８】
前記太陽エネルギーレシーバーが、熱および電力の両方を使用のために供給すべく構成された、
請求項１から２７のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項２９】
太陽エネルギー収集システムであって、
熱および電力の両方を使用のために供給すべく構成された太陽エネルギーレシーバーと、
太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、
を含み、
前記太陽エネルギー方向付けシステムが一組のミラーを含み、各ミラーは、基準方向からの入射光が前記太陽エネルギーレシーバーの方へ反射されるように該基準方向に対して角度付けして位置され、各ミラーは前記太陽光が前記太陽エネルギーレシーバーのストライプ状焦点に向けられるように長手方向に延び、前記レシーバーは前記ストライプ状焦点の方向に沿って長手方向に延び、前記ミラーの組は全体としてアスペクト比が５：１よりも大きい反射面をもたらす、
太陽エネルギー収集システム。
【請求項３０】
前記アスペクト比が１０：１よりも大きい、請求項２９に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項３１】
前記レシーバーが光起電力装置と、熱伝達流体用の導体とを含み、
前記エネルギー収集システムは、作動時に前記熱伝達流体が大気圧下で該流体に関して決定される該流体の沸点近くまで加熱されるように構成される、
請求項２９または３０に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項３２】
太陽エネルギー収集システムであって、
熱および電力の両方を使用のために供給すべく構成された太陽エネルギーレシーバーと、
太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、
を含み、  
前記レシーバーが、光起電力装置と、熱伝達流体用の導体とを含み、
前記エネルギー収集システムは、作動時に前記熱伝達流体が大気圧下で該流体に関して決定される該流体の沸点近くまで加熱されるように構成される、
太陽エネルギー収集システム。
【請求項３３】
請求項１から３２のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システムを有する建物であって、
前記一組のミラーのミラー間を通る太陽の間接光によって前記建物の少なくとも一部が照射されるように前記システムを前記建物の屋根に取り付けられた、
建物。
【請求項３４】
熱および電力の両方を使用のために供給すべく構成された太陽エネルギーレシーバーを含む太陽エネルギー収集システムを有する建物であって、
該システムが、一組のミラーのミラー間を通る太陽の間接光によって前記建物の少なくとも一部が照射されるように前記建物の屋根に取り付けられる、
建物。
【請求項３５】
光起電力装置であって、
光を受容する表面と、
該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極と、
を含み、
該装置が少なくとも一つの高電流電気的接触を有し、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラックを含み、前記高電流電気的接触は、前記複数のトラックを横切ると共に各横断地点で各トラックに接着された少なくとも一つの金属製の導体を含み、該金属製の導体は前記横断地点間の分離を増大できるように構成されている、
光起電力装置。
【請求項３６】
前記金属製の導体が、予め圧迫された編組部材を含む、
請求項３５に記載の光起電力装置。
【請求項３７】
前記金属製の導体の前記横断地点間の長さは、前記横断地点間の距離よりも大きい、
請求項３５または３６に記載の光起電力装置。  
【請求項３８】
前記金属製の導体が前記横断地点間でループ状にたるんでいる、
請求項３７に記載の光起電力装置。
【請求項３９】
前記導体が各トラックにハンダ付けされている、
請求項３５から３８のいずれかに記載の光起電力装置。
【請求項４０】
前記トラックが前記光起電力装置の表面に形成される、
請求項３５から３９のいずれかに記載の光起電力装置。
【請求項４１】
前記高電流電気的接触が、複数の前記金属製の導体を含む、
請求項３５から４０のいずれかに記載の光起電力装置。
【請求項４２】
前記第１の電極および前記第２の電極の両方が複数の前記導電性を有するトラックを含み、前記高電流電気的接触が前記第１の電極および前記第２の電極の各々に対して一個ずつ、つまり二個設けられている、
請求項３５から４１のいずれかに記載の光起電力装置。
【請求項４３】
前記導電性を有するトラックの離間距離が２ｍｍ未満、より好ましくは１．５ｍｍ未満か１ｍｍ未満である、
請求項３５から４２のいずれかに記載の光起電力装置。
【請求項４４】
前記導電性を有するトラックが銀を含み、前記導体が銅を含む、
請求項３５から４３のいずれかに記載の光起電力装置。
【請求項４５】
請求項３５から４４のいずれかに記載の光起電力装置を含む、
太陽エネルギー収集システム。
【請求項４６】
収集された太陽エネルギーを前記光起電力装置に集光する手段を含む、
請求項４５に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項４７】
前記光起電力装置用の冷却手段をさらに含む、
請求項４６に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項４８】
太陽エネルギー収集システムであって、
光起電力装置と、
収集された太陽エネルギーを前記光起電力装置に集光する手段と、
前記光起電力装置用の冷却手段と、
を含み、
前記光起電力装置が、光を受容する表面と、該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極とを含み、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラックを有し、前記トラックが前記光起電力装置の表面に形成される、
太陽エネルギー収集システム。
【請求項４９】
熱と電力を組み合わせて提供するように構成された、
請求項４７または４８に記載の太陽エネルギー収集システム。
【請求項５０】
光起電力装置であって、
光を受容する表面と、
該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極と、
を含み、
前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラックを含むと共に、前記導電性を有するトラックの離間距離が２ｍｍ未満、より好ましくは１．５ｍｍ未満か１ｍｍ未満である、
光起電力装置。
【請求項５１】
光起電力装置に電気的接触を接着する方法であって、
該光起電力装置が、光を受容する表面と、該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極とを含み、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラックを含み、
前記方法が、
前記複数のトラックの前記接続が接着される地点にハンダを施すことと、
一つもしくは二つ以上の前記接着地点に隣接して前記電気的接触を置くことと、
前記一つもしくは二つ以上の接着地点を加熱して前記ハンダを溶かし、前記接続を前記接着地点に接着すること、
を含む方法。
【請求項５２】
前記加熱することが、前記一つもしくは二つ以上の接着地点に位置された、前記導体よりも電気的抵抗の大きい少なくとも一つの電極を用い、前記電気的接触を介して電流を通すことを含む、
請求項５１記載の方法。
【請求項５３】
前記電気的接触が、使用時の熱膨張による前記接着地点間の分離の増大を許容するように構成された導体を含む、
請求項５１または５２に記載の光起電力装置。
【請求項５４】
前記電気的接触が金属製の編組部材を含む、
請求項５１から５３のいずれかに記載の光起電力装置。
【請求項５５】
複数の導電性を有するトラックを含む少なくとも一つの電極を備え、所定の集光ファクターでの太陽光の集光に用いられる光起電力装置であって、
前記トラックの離間距離が、実質的に、集光ファクターの平方根に応じて決定される値以下である、
光起電力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽エネルギー収集システムに関し、特に、直射日光を集光してから放射エネルギーを収集するシステムに関する。本発明は、建物や産業工程のために熱および電力を提供する上で特に有用である。
【０００２】
本発明は、また、光起電力装置、該光起電力装置用の電気的接触、およびそうした電気的接触を製造する方法に関する。上記装置は、太陽エネルギー集光装置において発生するような高エネルギーフラックスでの使用に特に適している。
【背景技術】
【０００３】
太陽エネルギー収集システムは、燃料を燃やしたり地上で核発電を利用する必要を生じずに電力もしくは熱を提供する手段として用いられてきた。現在まで、太陽エネルギー収集システムは太陽光のエネルギーから熱を生成することによって作動してきた。あるいは、太陽エネルギー収集システムは、光起電性効果を活用して太陽光を利用することにより中間ステップとしての熱を生成する必要なく電力を発生させる。                            
【０００４】
そうした太陽エネルギー収集システムのコストを削減し、製品寿命を伸ばす点では相当な進歩があったが、ごくわずかな応用例を除いて、これらのシステムは経済的収益をもたらすまでには至っていない。
【０００５】
このように費用効率が欠如している理由は、システムの種類によって異なる。太陽光発電システムの場合、セルを製造するのに必要なエネルギー、装置の複雑性ならびに製造速度のため、セル一個当たりで生成可能な電力のわりに製品価格が高すぎる結果となる。
熱システムとして、基本的な問題は、太陽光収集装置の所定の収集領域を製造するのに必要な材料の量がとにかく大きすぎて商業的収益を達成できないということである。もし材料の量を減少させると、システムが脆くなり、該システムに作用する環境に由来する力に耐えられない結果となる。
【０００６】
環境に由来する力とは、一般に、突風、強風で運ばれて落下する物体から受ける衝撃、落雷、雹、腐食および紫外線による劣化である。
【０００７】
費用効率に関する上記問題は、原則として、環境に由来する力に対する抵抗力を与えつつ所定の領域における集光および収集機能を達成する上で通常の技術材料よりも軽量かつ少量で済む太陽光収集システムを用い、地表面で得られる強度よりも何倍も強い集光された太陽光でセルを照射すると共に該セルによって吸収された熱を収集して各太陽電池セルの電力出力を増加させることができれば解決できる。また、上記熱収集効率を高効率に維持し、所定のエネルギー収集に必要な領域が現在のシステムと比較して実質的に増加しないようにすべきである。
【０００８】
背景技術は、US2004/0074490、WO2004/029521、ならびにSolar Focus, Inc（US 6,276,359も参照のこと）、 Solarmundo および Power-Spar のウェブサイトにおいて見出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の諸特徴の目的は、上記の諸問題に対処すると共に、熱生成および／または太陽光発電に使用可能な太陽光収集システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
太陽エネルギー収集
【００１１】
従って、本発明の第１の特徴によれば、太陽エネルギー収集システムが、太陽エネルギーレシーバーと、太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、を含み、前記太陽エネルギー方向付けシステムが、各ミラーが可動な軸および複数のファセットを有する一組のミラーを含み、各ミラーの前記複数のファセットは、前記ミラーの軸が前記レシーバーへ方向付けられたときに、入射してくる太陽光を方向付けて該レシーバーに実質的に集束させるよう構成される。
【００１２】
本発明に関連した別の特徴において、太陽エネルギー収集システムが、太陽エネルギーレシーバーと、太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、を含み、前記太陽エネルギー方向付けシステムが、各ミラーアッセンブリが可動な軸および複数のミラー要素を有する一組のミラーアッセンブリを含み、各ミラーアッセンブリの前記複数のミラー要素は、各ミラーの軸が実質的に前記レシーバーへ方向付けられるとき、基準方向であって、該基準方向から入射してくる実質的に平行な光が該レシーバーに実質的に集中される基準方向があるように構成される。
【００１３】
ミラーを用いる従来の方法は、ミラーの（垂直）軸が入射光線と反射光線の間に形成される角度を二等分するように該ミラーに角度を付けることであった。しかし、研究の結果、配置された複数のミラーを有する太陽エネルギー収集システムにおいて、太陽の角度の変化に応じて（太陽が動いた角度の半分だけ）ミラーの傾きを変えると、下記のような二種類の歪みが発生する。この歪みの影響により、焦点領域が移動すると共に広がってしまう。
【００１４】
しかし、出願人は、各ミラーの垂直軸を実質的に太陽エネルギーレシーバーの方向へ向けることによってこの歪み（およびその結果としてのエネルギー効率の低下）が実質的に減少することを見出した。しかし、従来のミラーは、（従来のミラーにおいてミラー軸を定義する）ミラー面の垂線に対して入射光線と反射光線が等角であるため、上記の方法で使用できない。しかし、出願人は、また、製造を簡便にし且つ製造コストを抑える上で平面状であることが好ましい複数のミラー要素もしくはミラーファセットでミラーを構成することによって、オフアクシスの入射光をオンアクシスになるように効果的に集束できることを認識した。これにより、少なくともシステムが基準方向からの入射光を集束するように構成されているとき、ミラー（つまりシステムの任意の一つのミラー）の複数のファセットが太陽エネルギーレシーバーから実質的に等距離にあるミラー構成が可能となる。
【００１５】
この「実質的に等しい距離」という基準によりシステムの焦点が効果的に最適化され、その結果、たとえば、この基準方向以外の方向からの入射光に順応すべくミラーが傾くにつれ、歪み（すなわち焦点ぼけ）が実質的に減少または最小化かされる。よって、ミラー軸は、軸上の各点がこの「実質的に等しい距離」なる基準に適合するように定められてよい。追加的な構成あるいは代替的な構成として、ミラー軸は複数のファセット（より具体的には該複数のファセットの支持部材）によって定義される一つの平面に実質的に垂直であってよい。したがって、ミラー軸は、好ましくは実質的にミラーの機械学的中心を通り複数のファセットの支持部材に対して実質的に垂直な機械学的な軸の形態を取ると考えてよい。
【００１６】
ミラーは傾くように、特に、日中の太陽の見かけの高さの変化に適応すべく長手方向の軸回りに回転するように構成されるのが好ましい。したがって、ミラーを長手方向のアクセス軸回りに回転する実施形態において、この長手方向のアクセス軸に対して垂直な方向で見たとき、基準方向が垂直方向において太陽の運行の中間点に相当することが好ましい。この実施形態においては、太陽が昇りそして沈むにつれ、ミラーは太陽エネルギーレシーバーでの「像」を維持すべく（この像は一般に左右に動くにせよ）回転される。この実施形態において、ミラーは太陽の見かけの動きの半分の速度で傾き（すなわち回転し）、従来のシステムと異なり、全てのミラーが実質的に同じ速度で回転する。ミラーシステムの上記の構成により、そうしたミラーが回転するときの歪み／焦点ぼけが減少すなわち最小化される。
【００１７】
上述のように、ミラーの全てのファセットが太陽エネルギーレシーバーから実質的に等距離にあることが好ましい。別の言い方をすれば、（可動な）ミラー軸は（太陽エネルギーレシーバーへ向かう）方向であり、該方向に関してミラーの複数のファセットがレシーバーから実質的に等距離に配置されている。実地のシステムにおいて平面とアーチ形状の差は一般に数ミリメートルにすぎず影響はわずかなので（少なくとも大きな影響はない）、実地において、この「等距離」に関する要求は、ミラーの複数のファセットを実質的に同一の平面に位置すれば効果的に満足できる可能性がある。よって、製造上の便宜および簡便さの点から、ミラーの複数のファセットはたとえば支持受台（共通の平面を定義している複数のファセットの中心もしくは支持部材など）の共通の平面に取り付けられる。そうした構成において、ミラーの軸はこの平面に対して実質的に垂直である。
【００１８】
実質的に平面状のミラーを有する上記の構成において、好適な実施形態は長手方向に延びるミラーを有し、該ミラーは、シリンダ形のミラーと同様、実質的に一方向のみに集束し、すなわちレシーバーに直線状もしくはストライプ状の焦点をもたらす。そのような構成において、レシーバーは長手方向のミラー軸と平行であり、各ミラーは、レシーバーと平行である回転軸回りに回転するように取り付けられている。任意の従来の機械的な取付手段を適宜用いてよい。好ましくは全てのミラーが等速で回転するので、たとえば共通のアームに連結された一組の等長のクランクを含む簡便な駆動構成を用いてよい。
【００１９】
本発明の別の特徴において、太陽エネルギー方向付けシステムが、複数のミラーアッセンブリであって、複数のミラー要素が各ミラーアッセンブリに取り付けられ、該複数のミラー要素の相互の位置および配向が固定されたミラーアッセンブリと、複数のミラーアッセンブリ支持部材であって、対応するミラーアッセンブリに長手方向回りの回転軸をもたらすように各々構成され、前記回転軸は相互に実質的に平行であるミラーアッセンブリ支持部材と、を含み、前記ミラーアッセンブリは、入射してくる平行光を前記長手方向に実質的に平行なストライプ状の焦点に集束するように構成される。
【００２０】
本発明の関連した特徴において、太陽エネルギー方向付けシステムが、複数のミラーアッセンブリであって、複数のミラー要素が各ミラーアッセンブリに取り付けられ、該複数のミラー要素の相互の位置および配向が固定されたミラーアッセンブリと、複数のミラーアッセンブリ支持部材であって、各ミラーアッセンブリに長手方向回りの回転軸をもたらすように各々構成され、前記回転軸は相互に実質的に平行であるミラーアッセンブリ支持部材と、を含み、前記ミラーアッセンブリは、実質的に同じ速度で共時的に回転するように構成される。
【００２１】
本発明のさらに別な特徴によれば、太陽エネルギー収集システムが、太陽エネルギーレシーバーと、太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、を含み、前記太陽エネルギー方向付けシステムが一組のフレネルミラーを含み、各フレネルミラーは複数のミラーファセットを有し、各ミラーファセットは、基準方向からの入射光が前記太陽エネルギーレシーバーの方へ反射されるように該基準方向に対して角度付けして位置され、前記フレネルミラーの少なくともいくつかは、オフアクシスの平行な入射光がオンアクシスに集束されるようにオフアクシスミラーとして構成される。
上記システムの実施形態によれば、比較的堅く（屈曲モーメントが低い）風負荷に対する耐久性が相対的に高い構造を組み立てる上で比較的安上がり且つ簡単な製造が可能となる。また、本発明の実施形態において、太陽エネルギー方向付けシステムの物理的高さは比較的に低いので、風の抵抗も減少する。
【００２２】
各ミラーファセットは実質的に平面状の反射面を有することが好ましく、また、各ミラーファセットは、基準方向からの入射光が太陽エネルギーレシーバーの方へ向けられるように位置されるのが好ましい。平坦な反射装置は比較的低価格であることに加え、平坦な反射面を用いることにより、たとえば光をレシーバーの一点に集束しがちな湾曲面と比較して、太陽エネルギーレシーバーのエネルギー収集部分への均一な照射が促進される。ミラーファセットを底辺としたとき該ミラーファセットに対して太陽が形成する角度は小さく（約０．５度）、太陽からの光は事実上平行なので、ミラーファセットのサイズおよび配向は、レシーバーに実質的に長方形（より適切には台形）の光強度分布を画定することができる。したがって、ミラーファセットの寸法は、少なくとも基準方向に沿った入射光に関して、反射された入射光が太陽エネルギーレシーバーのエネルギー収集部分からはみ出さずに実質的に均一に射出されるように決定される。
【００２３】
ミラーは可動、特に軸（下記の長手方向軸）回りに回転可能であることが好ましい。複数のミラーを共時的に、全てを同じ角度だけ回転させるべくアクチュエーターを設けてよい。一組のミラーの回転は、それらが協働して太陽の動きを相殺するよう調整されるのが望ましい。電力消費を抑えるために、適切なアクチュエーターがラチェットおよび歯止め駆動を有してよい。
【００２４】
よって、本発明の別の特徴において提供されるアクチュエーターが、好ましくは鋸歯が形成されたホイールと、該ホイールの周囲に位置された一組の歯止めとを含み、各歯止めが該ホイールに作用して、完全な一回転の一部を介して該ホイールを回転させる。ホイールを正回転または逆回転させるべく、歯止めを順に作動させてよい。この回転運動をラックおよびピニオン構成によって直線的な運動に変換してもよい。この直線的な運動を、ミラーを駆動するのに用いてよい。
【００２５】
好適な実施形態において、各ミラーは長手方向に延び、これにより、太陽光が太陽エネルギーレシーバーに直線状もしくはストライプ状に向けられる（レシーバーは該直線の方向に沿って長手方向に延びている）。ミラーは、５：１、１０：１、２０：１、３０：１、４０：１、５０：１あるいはそれ以上のアスペクト比を有してよい。ミラーは、その長手方向回りに回転可能であるのが好ましい。春（秋）分時（および赤道近くの熱帯地方において）、太陽は上記基準方向に対して一日を通して実質的に一定の角度を有するので、ミラーの角度を変える必要はない。ただし、長手方向に対して垂直な方向にミラーを回転する用意のない実施形態の場合、日光が向けられて形成される直線は、太陽が動くにつれて太陽エネルギーレシーバーのエネルギー収集部分を横切って移動し、このエネルギー収集部分と完全に一致するというよりはこれと重なる状態になるのが普通である。しかし、夏季もしくは冬季間中、太陽の高さ角度は太陽が動くにつれ変化するので、ミラーはこれを補償すべくその長手方向軸まわりに回転されるのが好ましい。
【００２６】
好適実施形態において、ミラーを回転させて（通常は上を向いている）反射面を実質的に反転させ、反射面を下向きにしてミラーの背面を空に向けてもよい。この背面は、天候とくに雹から保護するために網などのシールドを備えているのが好ましい。ミラーの反転は、たとえばマイクロホンや加速度計を含んでよいセンサーからの信号に反応して行われる。
【００２７】
よって、本発明の別の特徴において、一組のミラー、これに付随したシールド、および天候（特に雹）センサーを含む太陽エネルギー収集システムが提供され、該システムは、荒れ模様の天気を示唆するセンサーからの信号に反応してシールドを展開しミラーを保護するように構成されている。各実施形態において、シールドは各ミラーの背部に設けられ、センサーからの信号に応じてミラーを動かして雹粒などの悪天候に対してシールドを向け、ミラーの反射面を保護する。
【００２８】
本発明のシステムの好適実施形態において、ミラーの組は２〜１０枚のミラー、好ましくは４〜６枚あるいは４〜８枚のミラーを含む。各実施形態において、各ミラーは２〜２０個のファセット、好ましくは２〜１０個のファセット、さらに好ましくは４〜６個あるいは４〜８個のファセットを含む。便宜上、これらのミラーを地面や建物の屋根などの実質的に共通な平面に位置してよい。
【００２９】
基準方向は、本システムの設置緯度と実質的に等しく定義されるのが好ましいが、調節可能にしてもよい。好適実施形態において、太陽エネルギーレシーバーはほぼ下向きに鏡に対して取り付けるのが好ましいが、それは、このように設置すれば太陽エネルギーレシーバーが汚れにくいからである。
【００３０】
本システムは、熱、あるいは電力、あるいはその両方を供給するために使用されてよい。熱を供給するために用いる場合、一定の作動温度において（長手方向の構成の）単位長さ当たりの熱損失は大体一定なので、単位長さ当たりの有効な太陽エネルギー収集領域を増加させることにより、そうした熱損失を相対的に減らすことができる。
【００３１】
よって、本発明の別の特徴において、太陽エネルギー収集システムが、熱および電力の両方を使用のために供給するように構成された太陽エネルギーレシーバーと、日光を該太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムとを含み、前記太陽エネルギー方向付けシステムが、一組のミラーであって、（所定の）基準方向から入る光が前記太陽エネルギーレシーバーへ反射されるように各ミラーが該基準方向に対して角度付けして位置されているミラーを含み、各ミラーは、前記日光が前記太陽エネルギーレシーバーにストライプ状に向けられるように長手方向に延び、前記太陽エネルギーレシーバーは前記ストライプの方向に沿って長手方向に延び、前記一組ミラーはアスペクト比が５：１よりも大きい反射面を全体として提供する。
【００３２】
アスペクト比を決定する際は、（ミラーとミラーの間の空間よりも）ミラーの反射部分を測定する。好適実施形態において、反射面は長手方向に少なくとも１０〜１２メートル、横方向に少なくとも１メートル、より好ましくは１．５メートルあるいは２メートル以上延びる。
【００３３】
適切なアスペクト比を選択することによって、たとえば水（あるいはスチーム）などの熱伝達流体を用いて少なくとも熱を供給するように構成されたシステムの作動が促進される。各実施形態において、この流体は、大気圧下で該流体に関して決定される沸点に近い温度（たとえば水の場合９０℃より高い温度、より好ましくは９５℃）まで加熱される。すると、この流体は空調システム、たとえば蒸発の潜熱によって冷却を行うタイプの空調システムでの使用に特に適している。
【００３４】
本発明の別の特徴において、太陽エネルギー収集システムが、熱および電力の両方を使用のために供給するように構成された太陽エネルギーレシーバーと、日光を該太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムとを含み、前記太陽エネルギーレシーバーが光起電力装置および熱伝達流体用の導体を含み、前記太陽エネルギー収集システムは、その作動時に、大気圧下で該流体に関して決定される該流体の沸点に近い温度まで該熱伝達流体が加熱されるように構成される。
【００３５】
いくつかの可能性のある応用例として、建物の電力消費の半分以上が空調と照明に使用されていることが挙げられる。よって、上記のような太陽エネルギー収集システムを屋根に取り付け、好ましくない直射日光を実質的に減少もしくは遮断すると共に、ミラーとミラーの間の隙間を介して散乱した昼光を導入して建物を照明することができる。
【００３６】
よって、本発明は、太陽エネルギー収集システムを有する建物を更に提供し、該太陽エネルギー収集システムが、熱および電力の両方を使用のために供給するように構成された太陽エネルギーレシーバーを含み、該システムが、複数のミラーの組のミラー間を通過する間接太陽光によって建物の少なくとも一部を照明するように建物の屋根の上に取り付けられる。
【００３７】
以下、本発明の他の特徴を詳述する。
【００３８】
実質的に平坦な光エネルギー吸収面と、前記吸収面と協働して光を前記吸収面に反射する少なくとも一つの実質的に平坦な光反射面を含むエネルギー収集システムであって、太陽がその最大横断高さの半分に等しい高さにあるときに前記反射面の法線が前記吸収面の主軸と交差するように前記吸収面および前記反射面が位置されることを特徴とするエネルギー収集システム。
【００３９】
少なくとも一つの実質的に平坦な光反射面と、前記反射面を担持する保持部材であって、前記反射面に平行な少なくとも一つの軸回りに回転可能な保持部材とを含むことを特徴とする光反射要素。
【００４０】
複数の反射面を担持すると共に前記反射面に平行な少なくとも一つの軸回りに回転可能な保持部材と、複数の長手方向に実質的に平坦な光反射面とを含み、前記保持部材によって担持される複数の前記反射面の長手方向の対称軸が単一の平面内にあることを特徴とする光反射要素。
【００４１】
複数の反射面を担持する複数の保持部材用の駆動機構であって、中央駆動ホイールと、前記中央駆動ホイールに接続された複数の伝達要素であって、各伝達要素が各々前記保持部材の一つに連結された伝達要素とを含むことを特徴とする駆動機構。
【００４２】
反射面を担持する複数の保持部材を駆動する方法。
【００４３】
少なくとも一つの熱エネルギー収集装置および少なくとも一つの光起電力エネルギー収集装置の組み合わせを含むエネルギー収集システム。
【００４４】
そのコネクタが編組された複数の光起電力エネルギー収集装置のアッセンブリ。
【００４５】
複数の独立したハンダ点を形成する方法。
【００４６】
各光起電力エネルギー収集装置間の間隔が０．８〜１．４ｍｍの光起電力エネルギー収集装置のグリッド。
【００４７】
光起電力装置 
従来のシリコン光起電力装置は、一般的に、内部に半導体の接合が形成されたシリコンのスラブを有する。一般的にはアルミニウム製の、導電性を有する背板が設けられる。光を受容する表面においては、複数の導電性を有するトラック（タビング・ストリップと称されることがある）を含む電極が、該表面を暗くしないように用いられる。これらの導電性を有するトラックは、たとえば、銀を担持したガラスのフリットを含んでよい。導電性を増すために、制限された数の同様の導電性トラックがアルミニウムの背板にしばしば設けられる。半導体は、非晶質、微晶質、多結晶質（ミリメートルサイズの結晶）あるいはモノクリスタルのシリコンおよび／または砒化ガリウムなどの何か他の材料を含んでよい。
【００４８】
太陽光集光装置は、太陽光を収集システムに降り注ぐフラックスよりも太いフラックスでレシーバーに提供する太陽エネルギー収集システムである。１．５気圧の厚さの空気を介して（入射角４５°）２５℃の地表面に降り注ぐ太陽光フラックスは、従来、１ＫＷ／ｍ２とされている。本発明においては、特に２：１集光をもたらすシステム、特に５倍もしくはそれ以上の集光をもたらし、たとえば７もしくは８ＫＷ／ｍ２で作動するシステムを考慮する。そのようなフラックスにおいて、シリコン系光起電力装置は最大３０アンペアで約０．４ボルトを発電するので、装置への接続の抵抗を低く抑え、装置への接続において顕著な量の電力が失われないようにするのは非常に重要である。この問題は、比較的広領域の（たとえば一辺が１０ｃｍよりも大きい）光起電力装置が使用される場合さらに悪化する。
【００４９】
太陽光収集装置における光起電力装置の使用に付随した別の問題は、現地に設置された装置の加熱に関する。この加熱によりシリコンの熱膨張が起き、このシリコンの熱膨張は電気的接続を中断することがあり、発電効率を下げると共に装置を破壊する可能性がある。
最高１００ＫＷ／ｍ２で作動する非常に高出力の光起電力装置のための構造がＷＯ０２／１５２８２から既知であり、この構造は、該装置の表面にレーザーで切削された一連の細溝を用い、該細溝には該装置から電力を伝導すべく銅が充填されている。しかし、このような構成は非常に製造費用が高く、また、特殊化されたプラントが必要である。
【００５０】
よって、本発明の一つの特徴によれば、光起電力装置が、光を受容する表面と、該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極とを含み、該装置が少なくとも一つの高電流電気的接触を有し、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラックを含み、前記高電流電気的接触は、前記複数のトラックを横切ると共に各横断地点で各トラックに接着された少なくとも一つの金属製の導体を含み、該金属製の導体は前記横断地点間の分離を増大できるように構成されている。
【００５１】
一つの実施形態において、金属製の導体は、予め圧迫された編組部材、好ましくは銅の編組部材を含む。また、この編組部材は前記横断地点間でループ状にたるませるのが好ましく、こうすれば、装置が熱膨張しても導電性トラックの一つへの金属製導体の接続を不適切に妨害することがない。
【００５２】
導体は、たとえば銀を担持したトラック用には銀を担持したハンダなど、トラックの材料に適合したハンダを用いて各トラックにハンダ付けされるのが好ましい。以下でさらに説明する導体を接着するための製造工程において、トラックは横断地点においてハンダ点を予備的に担持し、その後、このハンダは、たとえば電気的加熱などを用いることにより編組部材内に溶出する。
【００５３】
本発明の各実施形態において、トラックは装置の表面に切削されたチャネル内部に埋め込まれる必要がなく、そのかわり、トラックは、低出力装置のように、装置の表面（内面でもよい）にかぶせられるだけでよい。  
【００５４】
複数の高電流電気的接触を、導電性が増加するように少なくとも上部電極（光受容表面上の電極）用に設けるのが好ましい。これらの複数の高電流電気的接触は、装置の表面を横切って互いに間隔を取って配置されるのが好ましい。好適な実施形態においては、装置の背板のトラック用にも同様の高電流導体が設けられる。
【００５５】
従来の光起電力装置において、導電性を有するトラックすなわちタビング・ストリップは、互いに比較的広く離間して配置される。しかし、高入射角の太陽光フラックスおよびその結果としての高電流において、二つのトラック間位置からトラックの一方もしくは他方への半導体を横切っての電圧低下は、潜在的な電力損失の顕著な原因となる。この電圧低下が半導体材料の抵抗、集光ファクター（たとえば、太陽光集光度が２倍なら２）、および隣接した導電性トラック間の距離の二乗に比例することは、理論的に示すことができる。よって、好適な実施形態において、この距離は、集光ファクターの平方根の逆数によって、たとえば集光ファクターが４なら半分に減少（スケールダウン）される。
【００５６】
よって、本発明の別の特徴において、少なくとも一つの電極を備えた光起電力装置が、所定の集光ファクターを有する太陽光集光装置に用いられる複数の導電性を有するトラックを含み、該装置において、前記トラック間の離間距離は、前記集光ファクターの平方根に応じて決定される値と実質的に等しいかそれ以下である。
【００５７】
好適な実施形態において、下記システムと共に好適に使用される導電性トラックは、離間距離が２ｍｍ未満か、１．５ｍｍ未満か、１ｍｍ未満である。
【００５８】
よって、本発明の別の特徴において、光起電力装置が、光を受容する表面と、該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極とを含み、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラックを含み、前記導電性トラックの離間距離が２ｍｍ未満、より好ましくは１．５ｍｍ未満か１ｍｍ未満である。
【００５９】
本発明は、光起電力装置と、収集された太陽エネルギーを該装置に集光する手段と、該装置用の冷却手段とを含む太陽エネルギー収集システムをさらに提供し、前記光起電力装置が、光を受容する表面と、該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極とを含み、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラックを含み、前記トラックが前記装置の表面に次々に配置される。
【００６０】
好適な実施形態において、上述の光起電力装置は、たとえば熱伝達流体を運ぶ複数の流体チャネルなどの冷却システムと共に用いてよい。この冷却システムは、光起電力装置からの電力と連結して、あるいは該電力からは分離された形で使用すべく配送用の熱を供給するように構成されるのが好ましい。
【００６１】
本発明は、光起電力装置に電気的接触を接着する方法をさらに提供し、該光起電力装置が、光を受容する表面と、該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極とを含み、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラックを含み、前記方法が、前記複数のトラックの前記接続が接着される地点にハンダを施すことと、一つもしくは二つ以上の前記接着地点に隣接して前記電気的接触を置くことと、前記一つもしくは二つ以上の接着地点を加熱して前記ハンダを溶かし、前記接続を前記接着地点に接着することとを含む。
【００６２】
前記電気的接触は、金属などの編組部材（特に銅の編組部材）を含むことが好ましい。こうした材料は良好な芯になるので、編組部材が接着される導電性トラックに予めハンダを施しておくと有利である。ハンダ付けは特に有利である。単に物理的に接触しているだけでは、導電性がかんばしくない傾向がある。アルミニウムもしくは銀を担持したエポキシ接着剤でも同様であり、また、溶接はトラックおよびその下の材料を傷付ける傾向がある。
【００６３】
上記方法の特に好適な実施形態において、銅管内部に入れられたカーボンペンシルなどのカーボン電極を各接着地点に交互に（あるいは一連の接着地点に平行に）置いてカーボン電極、接着されるべき接続を介して電流を通し、戻りパスを介して戻してカーボンを加熱する。この結果、ハンダが部分的に溶ける。すずメッキ工程において編組部材にハンダを予め施してもよいが、これは実地では不必要なことが判明している。
【００６４】
本方法の好適な実施形態において、ハンダのトラックへの初期の適用およびハンダを溶かして接続を接着する加熱工程は、導電性トラックに顕著な傷が付かないよう十分に短い時間で行われる。
【００６５】
本発明の上記および他の特徴を添付の図面を参照してさらに説明するが、これらは単に例であり本発明はこれらの例に限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
大まかに言うと、幅広いというよりもずっと長い固定式のレシーバーについての説明である。レシーバーは、その幾何学的な垂線がリフレクタ手段に向かって方向付けられている光吸収面を有するのが好ましい。レシーバーは、また、該光吸収面から該レシーバーの固定された主軸に平行な軸を有する一つ以上の管状通路への熱の伝達を可能にする電気的に絶縁されているが伝熱性を有する構成要素を有するのが好ましく、吸収された熱エネルギーをレシーバーから収集して熱エネルギーを機能上必要とする任意の装置に伝達するために、該管状通路を介して流体を通してよい。また、これと同時に、太陽電池セルを、伝熱性を有する構成要素の光吸収面に該セルの電気的短絡が起きないように任意で付着できるようにしてもよい。
【００６７】
レシーバーはリフレクタ手段を有するのが好ましく、リフレクタ手段は直射日光を集光すると共に、反射された光線をレシーバーに方向付ける。リフレクタ手段は、（レシーバーの主軸に平行な固定軸の回りに回転する）多数の回転可能なリフレクタ受台（cradle）から成る。各受台は、平坦な太陽光反射積層体の少なくとも二つのストリップ片を強固に配置し、各ストリップ片は、レシーバーの吸収面の幅と略等しい（あるいはそれより狭い）幅を有する。任意の受台の各ストリップ片の対象軸は、一つの平面すなわち主受台平面上にあり、太陽が受台の全ての回転軸が存在する平面に対して測定された設計高度（「設計太陽角度」）と等しい高度にあってその太陽光がレシーバーに反射されるとき、該主受台平面の法線はレシーバーの吸収面の主軸に近接するかまたは一致する線と交差する。任意の受台の反射積層体ストリップ片の焦点ライン、レシーバーの主軸、主受台平面の中央線、この中央線および受台の枢軸の回転軸を通る主受台平面の垂線は、受台がその「設計太陽角度」に等しい太陽高度から太陽光をレシーバーに集束させているとき全て一つの共通の平面上にある。設計太陽角度は、システムの通年の光収集性能を最適化すべく選択される。
【００６８】
また、レシーバーはリフレクタ受台を回転するための電磁的に作動されるアクチュエータを有することが好ましい。アクチュエータは、双安定性を有する三つの電磁アクチュエータから成り、これらの電磁アクチュエータは、各アクチュエータが少なくとも一つの係合歯を有する歯付きホイールを交互に駆動・ロックするように作動される。ホイールはこれに直接に接続されたピニオンギアを介して駆動し、ピニオンギアはリフレクタ受台に接続されたクランク部材に連結する牽引棒に接続されたラックギアを駆動し、この結果、ホイールの運動は全てのリフレクタ受台を等しい回転角度で駆動するように作用する。
【００６９】
レシーバーは、リフレクタの非反射面の下に間隔を取って隣接して固定された材料表面を含む雹よけを有する。この材料は、雹粒および他の落下エネルギーに由来する衝撃エネルギーを可塑性変形によって吸収することができる。リフレクタが作成されると、手動もしくは自動駆動で（たとえば、構造物に取り付けられてよい加速度計またはマイクロホンからの信号に応答して）雹よけが上に向けられ、よって、リフレクタに落ちてくる雹その他のいかなる他の落下物もミラー表面ではなく雹よけに当たる。      
【００７０】
反射され集光された太陽光を吸収する太陽電池セルの配列が、レシーバーの吸収面に取り付けられるか、あるいは該吸収面として構成される。ドイツ国のＱ−Ｃｅｌｌｓ  ＡＧから好適なセルを入手可能である（たとえば、効率１５％＋の１２５ｍｍ×１２５ｍｍあるいは１５６ｍｍ×１５６ｍｍ多結晶質セル）。結晶質あるいは多結晶質の太陽電池セルが用いられる場合、セルを導電性トラックに電気的に接続する銅の導体は、導体に可撓性を与えるべく編まれ、これにより、太陽電池セルの半導体材料の熱膨張率と導体の銅の熱膨張率との差から生じる機械学的応力が低レベルに抑えられる。導体は、数多くの不連続かつ互いに独立したハンダ点によって、セルに機械学的および電気的に接続される。これらは形成する工程は、ハンダ点をセルトラックに溶融することによって行われる。
【００７１】
編組部材は、まず、編組部材に軸方向コンプライアンスならびに曲げコンプライアンスを共に与えるべく予め圧迫される。それから編組部材をハンダ点の各線状配列の上に置き（ループ状にたるませてもよい）、編組部材の一つの自由端を導電体に一時的に接続すると共に、やはり導電体に接続されたカーボン電極を編組部材の各ハンダ点に交互に順に押し付け、カーボン電極と編組部材に電流を流して電極を加熱する。たとえば、編組部材の自由端とカーボン電極の間に低電圧源（たとえば５ボルト）を接続して約２０アンペアを供給することにより、約１００Ｗの電力を用いてよい。電力を変圧器の二次巻線から生成してもよく、巻き数は所望の電圧をもたらすべく選択される。カーボン電極は、金属（銅が好ましい）で鎧装されたカーボン・ロッド（たとえばExactoscale Ltd, UK から商業的に入手可能）を含むのが好ましく、該ロッドの先端を工程の間加熱する先端となるように鉛筆のように尖らせてもよい。
【００７２】
熱は電極から編組部材へ、そしてセルのハンダ点へと伝導し、ハンダを編組部材に溶融する。１〜２秒程度の短い時間の後で電流を切り、ハンダが硬化するまでカーボン電極に圧力をかけ続ける。この工程を全てのハンダ点、および編組部材のセルへの全ての接続点について繰り返す。この工程により、セルを導体の大きな断面積に接続することができ、導体抵抗が最小限に抑えられると共にセルの最大可能出力が実現可能となる。
【００７３】
セルの正面のグリッドは溶融した銀を担持した導電性を有するフリットから形成され、これは、結晶質および多結晶質の太陽電池セルを製造するための一般的な工程である。本発明に関して、導電性を有するフリットのライン間の距離は、比較的一般的な３〜５ｍｍの距離から約０．８〜１．４ｍｍへ減少されている。これにより、電流がセル材料を介してグリッド導体へ流れるときセル材料における電圧低下が減少し、太陽電池の表面において１平方メートル当たり７ｋＷ程度の強度で輝く集光された太陽光をセルで効率的に利用できる。
【００７４】
レシーバーおよび受台は、反射ストリップ片の幅の合計よりもずっと長いのが好ましい。これにより、レシーバーによって捕捉されない反射光の割合を最小限にできる。
【００７５】
受台の枢軸の平面に対して太陽高度が４０度より大きいとき、レシーバーを東西に方向付けると共に、リフレクタ受台を（レシーバーに対して）正午にレシーバーの影が落ちるのと同じ側に位置するのが好ましい。
【００７６】
受台の枢軸の平面に対して太陽高度が２５度より低いとき、レシーバーを南北に方向付けるのが好ましい。リフレクタ受台はレシーバーのどちら側に設置してもよい。
【００７７】
管状通路を、伝熱性を有する要素に接続された構成要素で構築するのが好ましい。各管状通路に沿って等間隔で押圧力をかけ、該伝熱要素の一部として形成された好適合面に管状通路を強く押し付ける。このとき、大きな接触面積、および伝熱要素と管状通路の間の小さな間隙が維持されるようにする。
【００７８】
太陽電池セルを薄い（０．１〜０．２ｍｍ）熱硬化性の弾性材料でレシーバーの吸収面に固定するのが好ましい。この結果、この材料の可撓性が、セルの熱膨張率と伝熱材料の熱膨張率の差によりセルに顕著な機械学的応力がかかるのを防止する。
【００７９】
全てのセルを共に直列で連結するのが好ましい。バイパスダイオードを一群のセルを横切って接続し、もし一個あるいは二個以上のセルが影に入った場合、それらのセル内部で生成される電力を最小にできるようにする。各受台は、各々に強固に取り付けられた４つあるいは５つの反射ストリップ片を有し、４つあるいは５つの受台が太陽光を単一のレシーバーに反射する。
【００８０】
各反射積層体は、任意の平面において最小限の収束あるいは発散で直射日光の光線を反射するように、その幅および長さにわたって平坦であるのが好ましい。どの受台においてもその全ての反射ストリップ片の幾何学上の法線が単一の直線（受台焦点ライン）で一致するのが好ましい。
【００８１】
全ての受台の焦点ラインが、レシーバーの吸収平面の対称主軸に中心を置いたシリンダ形表面に存在するのが好ましい。これらの受台の焦点ラインの位置の最適半径は、レシーバー軸の方位および受台枢軸の平面に対する高度角によって変化する。一般に、受台の焦点ラインの位置の最適半径は、受台の枢軸の平面からレシーバーまでの高さの０〜１０％に相当する値である。
【００８２】
ミラーアクチュエータは、永久磁石に強固に固定された回動可能な歯付き構成要素を有する。この永久磁石は強磁性極片に磁気的に接続され、よって、回動自在である。永久磁石は、磁気的に且つ機械学的に強固に接続されて共に固定子を形成する二つの強磁性極のどちらか一方と接触可能であり、該強磁性極によって機械学的に束縛される。固定子の周りに巻き付けられた少なくとも一つのコイルによって、各固定子極間を通過する相対フラックスが決定され、従って、回転子極片に作用する力の方向が決定される。各アクチュエータの係合歯の数は、二つ以上であることが好ましい。
【００８３】
回転子極片が固定子極に接触すると、回転子極片は電流がオフになっている間は優先的に固定子極に引き付けられる。このように、十分な大きさの交流の電流パルスによって回転子極片が作動され、よって、係合歯とホイールとの係合／係合の解除が行われる。
【００８４】
別のアクチュエータを係合させると共に第１のアクチュエータの係合を解除する動作により、ホイールを三分の一の歯ピッチで回転する効果がもたらされるのが好ましい。回転方向は、アクチュエータの係合の順序を選択することにより変更できる。一回の発動で、太陽の像をレシーバーの全幅の２〜３％以下だけ駆動するのが好ましい。ラックは、少なくとも一つの弾性的に取り付けられたローラによってラックをピニオンに押し付け、ピニオンとラックの間のバックラッシュを抑制するためピニオンとラック間の少なくとも二つの接触点で駆動するのが好ましい。アクチュエータは、太陽光の強さを検出するセンサー、および吸収面のいずれの側にせよレシーバーに映った像の強さを検出するセンサーによって制御される。ミラーがフレームあるいは他のいかなる駆動リンクにも干渉しない状態で受台が雹よけ位置に移動するように、受台の下側のミラーを若干距離動かしてもよい。
【００８５】
焦点ラインに沿って光学的な焦点の強さに断絶がなくほぼ一定のレベルで強さが維持されるように、ミラーを少し歪める（上向きに曲げる）のが好ましい。これにより、レシーバーに沿ってほぼ均一な照射がもたらされ、システムのエネルギー変換が向上するので有用である。
【００８６】
また、（レシーバー１個につき４個の）回動可能な受台を支持する非常に多数の軸受け、等間隔でレシーバーを支持する一列の柱を備えた下部構造と、活性を有する吸収領域が一つの太陽電池セルの幅である一連の一直線に並んだレシーバー・ユニットとを含む太陽エネルギー収集システムを説明する。
【００８７】
二つの管を、伝熱要素の長さにわたり等間隔で固定する。この管の対の各々は、成型されたエラストマー材料のシールでシールされた押し込み接合によって、隣り合った長さにわたり接続される。各伝熱要素に太陽電池セルが接着され、各太陽電池セルは銅の編組式の導体で相互に連結され、各導体は全長にわたり多くのハンダ点でセルにハンダ付けされ、各編組部材は相互連結棒にハンダ付けされて、全てのセルが直列に接続される。各群（一群につきセル６個）のセルは、その群が部分的あるいは全体的に影に入ったときに電流を迂回させるダイオード分流器を有する。セルは、耐紫外線かつ光学的に透明な熱硬化エラストマーの中に封入され、該エラストマーに接着された強化ガラスの層で覆われる。
【００８８】
レシーバー内の管を介して水がポンプ式に導入され、熱を必要とする他の設備を作動するためにタンクに集められる。電力は、電力を消費する設備に送られる。４個の受台が光をレシーバーに反射する。全ての受台の反射ストリップ片の中心線を通る平面の垂線がレシーバーの吸収体の主軸を通過するとき、各受台の受台焦点ラインは、レシーバーの吸収体の主軸と一致する。受台のこの位置は、直接入射する輻射の高度角が水平面に対して５０度であるときに太陽光をレシーバーに反射するのに必要な位置に相当する。受台はクランクアームを介して牽引棒に接続され、牽引棒はラックとアクチュエータによって駆動され、アクチュエータは太陽電池エネルギーによって動力を供給される。アクチュエータは三つの双安定性を有するアクチュエータから成り、これらは、３００歯のギアホイールをほぼサインカーブ形のギアプロフィールで駆動する。このギアは、１８歯ピニオンを駆動する。ラックは、弾性的に取り付けられてラックの背部を押す二つのローラによってピニオンに押し付けられる。アクチュエータ全体が、ポリマーのケースで諸要素から保護される。
【００８９】
アクチュエータから延びるピンがアームに位置されてフレームにピン接合され、これにより、アクチュエータがラックを駆動しつつ該ラックに支持されることが可能となる。
加速度計もしくはマイクロホンが、受台の中央の管に接続される。太陽電池の配列が、信号処理ユニットおよび電力供給に動力を供給する。太陽電池の配列は次に永久磁石のロックに接続され、永久磁石のロックは受台をクランクもしくはフレームに固定する。トーションばねが、受台を雹よけ位置に駆動する。危険な状態が終わった後、電気式アクチュエータが受台を通常の駆動位置に戻す。
【００９０】
太陽が昇ると、センサーがアクチュエータに受台を動かして反射された太陽光の像をレシーバーに移すよう信号を送る。全ての受台は、牽引棒およびクランクの動きに応じて動く。レシーバーのセンサーが一方で側の明るい像を検出すると、該センサーはアクチュエータにその像を他方の検出器へ向けて動かすべく駆動するように信号を送る。センサーの信号のバランスが取れると、像はレシーバーの中央に来る。太陽が動いて高度が変わると、アクチュエータがときどき動くことにより、バランスの小さな乱れが矯正される。
【００９１】
完全に照射されると、各セルは太陽電池の電磁界を生成し、負荷が存在すれば電流を生成する。一般的な市販のセルは、０．４Ｖの電圧で最大４０アンペアの電流を生成する。吸収された熱は、セルおよび伝熱要素を介して、管内を流れる水に伝わる。
【００９２】
図１Ａを参照すると、この図は、配置された複数のミラーのシステムの斜視図を示す。各ミラーは複数のミラー要素すなわちファセット（１０５）を有し、各ファセットは積層されたリフレクタ（１１０）を含む。ファセットは、レシーバー（１６０）が位置するライン状すなわちストリップ状の焦点（１１５）に太陽の直射光を反射するように作動される。
【００９３】
図１Ｂを参照すると、ミラー（１０５）は、アクチュエータ（１２０）によってその傾きを変えるように作られてよい。アクチュエータ（１２０）は、各ミラー（１０５）の傾き角を規定する牽引棒（７０５）を動かす。図示されているように、各ミラーのファセットは実質的に一つの平面内にあるが、各ファセットは該平面に対して傾いている。よって、この平面の法線はミラーが回転するにつれ回転する軸を定義する。牽引棒は回転可能なピン接合（図７Ａの１４５）を介してクランク（図７Ａの７００）に接続され、クランクは各ミラーアッセンブリに接続される。各ミラー（１５０）の回転の中心からピン接合（１４５）へ向かうベクトルは互いに略平行かつ等長なので、アクチュエータが牽引棒を動かすと全てのミラーがほぼ同じ速度で回転する。これにより、日輪が空における見かけの高度を変えても、太陽をレシーバー（１６０）に集束させることができる。レシーバーの軸はミラーの回転軸、ミラーおよび個別のミラーファセットの平面と実質的に平行である。
【００９４】
図１Ｃを参照すると、幅「Ｂ」（たとえば３．５ｍ）の縮尺は、レシーバー（１６０）の単位長さ当たりの太陽光収集領域全体が、レシーバーへの熱入力をレシーバーの作動温度（たとえば水の場合９０℃）でレシーバーに発生する如何なる熱損失よりもはるかに大きくする上で十分となるように選択される。これにより、熱エネルギーを高効率で捕捉することが可能となる。太陽光線の方向がレシーバー軸に平行な非ゼロ成分を有するときにレシーバー（１６０）の端部からこぼれ落ちる光の割合を最小限にするために、ミラーシステムの長さ「Ａ」（たとえば１２ｍもしくは２４ｍ）は幅「Ｂ」よりもずっと長い。ミラーは機械的取付手段（１７５）によって支持され、この機械的取付手段においては、ベアリング構成によって各ミラーの傾動が可能である。機械的取付手段（１７５）によって妨げられずに大きな角度で傾動できるように、ミラーには隙間が設けられる。
【００９５】
図１Ｄを参照すると、配置されたミラーのシステムを、板ガラス（１８５）を含んでよい屋根（１８０）の上に設置してもよい。よって、屋根が機械的取付手段（１７５）を支持する。直射日光の大部分はミラーによって反射されるので、主に散乱光が板ガラスから階下に入るので眩しくない。
【００９６】
図２Ａを参照すると、熱帯地方用に構成された次善最適なリフレクタシステムが示されている。直射日光が基準方向（２０５）からミラーに当たり、この場合、基準方向は垂直方向に真下である。ミラーおよびそのファセットは、ミラーを各々のシャフト（２２０）で回転させることにより方向付けられ、各ファセット（２１５）の法線ベクトルの方向付けによって各ファセット（２１０）の中心から反射される光線を焦点ライン（２００）へ集束させることにより、ストライプ状の焦点（１１５）を形成する。この次善最適例において、基準方向から入射する直射日光を集束させる場合、ミラーの平面は実質的に水平である。
【００９７】
図２Ｂを参照すると、太陽の高度が６０度低くなり（２２５）、光を以前のようにレシーバーに集束させるべくミラーを傾けると、焦点の集束度は顕著に落ちる。ミラーに反射された光線の拡がり「Ｃ」は各ファセットの幅よりも顕著に大きく、達成可能な太陽光の集光が顕著に制限される。
【００９８】
上述の次善最適例を、図２Ｃおよび図２Ｄに例が示された好適な構成と比較する。この好適例の結合構造は、太陽の頂点が複数のミラーの複数の回転軸によって定義される平面に略垂直な熱帯地方に適している。
【００９９】
図２Ｃを参照すると、垂直方向真下の基準方向から入射する太陽光を方向付けるように構成されたリフレクタのシステムが示されている。性能を十分に最適化するために、各ミラーは、レシーバー上部の最適半径（たとえば１４０ｍｍ）上の位置「Ｒ」に位置された「ローカル焦点」を有する。「Ｅ」の値（たとえば８００ｍｍ）が「Ｄ」の値（たとえば１７５０ｍｍ）の約４５％であるとき、上記の最適半径は一般的に「Ｄ」の値の数パーセント（約６％）であるが、該「Ｄ」値の０％〜１０％であれば任意の値に設定してよい。各ミラーの各ファセットの中心線を通る平面は、太陽光を基準方向から集束するとき、該平面の法線がストライプ状の焦点を通過するように方向づけられる。焦点の集束度の低下はわずかであり、一つのファセットの幅の約三分の一である（Ｆはたとえば１７０ｍｍ）。
【０１００】
図２Ｄを参照すると、太陽の空における高度が６０度低くなり、光を以前と同じストライプ焦点に反射すべくミラーを傾けたとき、焦点（Ｈ）の集束度の低下量は非常にわずかであり、太陽光線が基準方向から射す場合に各ミラーのファセットが存在する平面を各ファセットがレシーバーから実質的に等距離となるように方向付けることにより可能となる、非常に顕著な集光度の改良を照明している。上記基準方向は、直射日光がリフレクタのシステムに当たる方向の変化範囲のちょうど真中の方向、たとえばその地方の正午の太陽の方向であるのが有利である。
【０１０１】
図３を参照すると、熱帯地方よりはむしろ中緯度地方用に構成された集光装置の同様なシステムが示されている。上述の例と同様、直射日光がこの地方の基準方向（３００）から入射するとき、ファセットの中心線が存在する平面が、焦点ストライプ（１１５）から各ミラーの回転中心（１５０）に延びる直線に対して垂直となるように方向付けられる。
【０１０２】
図４Ａを参照すると、図３に示される焦点ストライプの下のミラーの外側および中央のファセットが示されている。光は基準方向（３００）からミラーに当たり、焦点ストライプは、各ファセットの中心線を通る平面から上へ向かって距離「Ｉ」（図２ＣのＤに近似する）の位置にある。外側のファセットの中心線間の距離「Ｇ」（たとえば約０．５ｍ）は、距離「Ｉ」の約３０％である。これらのファセットは、ファセットの中心線からの光線が集束するように方向付けられる。
【０１０３】
図４Ｂを参照すると、日輪は空の相対的にずっと低い位置（４０５）にあり、傾けられたミラーは、直射日光をファセットの中心線から「Ｊ」に集束させることができる。「Ｊ」はファセットの幅の約２０％であり、あるいは図４Ａの高さ「Ｉ」の約１％である。
【０１０４】
図４Ｃを参照すると、太陽は空の相対的に高い位置（４１０）にあり、傾けられたミラーは、また、ファセットの中心線から反射しているこの太陽光を「Ｋ」内に集束することができ、「Ｋ」はファセットの幅の約２０％である。
【０１０５】
これと比較して、図４Ｄを参照すると、オフセットされた頂点を有するパラボラミラーを、図４Ａと同じ高さの焦点ラインに直射日光を集束するように定義してよい。
【０１０６】
図４Ｅを参照する。低い高度の日輪からの直射日光（４０５）が図４Ｄと同じパラボラミラー（４１５）から反射されると、焦点ラインの幅が図４Ｂに示された幅の何倍もの「Ｌ」に拡がる。
【０１０７】
図４Ｆを参照する。高い高度の日輪からの直射日光（４１０）が、幅「Ｇ」（図４Ａに示された外側ファセットの中心線間の距離と等しい）を有する図４Ｄと同じパラボラミラー（４１５）から反射されると、図４Ｃに示された焦点幅「Ｋ」よりも少し大きい焦点幅「Ｍ」をもたらす。
【０１０８】
本発明の目的は、光を太陽電池セルに集束する上で重要な、幅が制御されると共に該幅にわたって均一な照射がなされる焦点ストライプを作り出すことである。図４Ａ〜図４Ｆは、個別化された複数のファセットを用いると、該ファセット化されたミラーと同じ寸法のパラボラミラーから期待できるよりも良好な焦点集束性能がもたらされることを示している。
【０１０９】
図５Ａを参照すると、ベアリングが位置される間隙（１６５）を備えた二つの反射積層ファセット（１１０）が示されている。各ファセットの端部からの直射光の反射光線は真っ直ぐ上方を指しているように示され、この場合、直射日光がファセットの平面に垂直な平面に入っていることを示している。光線間の間隙は、焦点ストライプにおける「暗い間隙（dark gap）」となる。
【０１１０】
図５Ｂを参照すると、ファセットを支持している機械的取付手段間の構造が該構造およびこれが支持する積層リフレクタの自重のために反るという事実があり、これによって上記暗い間隙がより大きく広がってしまう。該構造の湾曲によりファセットの端部が傾斜し、この結果、直射光が外側に反れて「暗い隙間」がさらに長く見えてしまう。
【０１１１】
図５Ｃを参照すると、ファセットは、該ファセットを少し湾曲させて間隙を閉じるようにして取り付けられる。この補償のための湾曲は、負荷が掛かっていない状態では間隙および反りを補償する以上に湾曲しているべきである。図５Ｄを参照すると、上記自重による負荷が掛かった状態ではファセットからの光が暗い間隙を閉じ、レシーバーには照射が連続した焦点ストライプが形成される。
【０１１２】
大まかに言うと、一連のセルの電流出力は、最も照射されていないセルで生成される電流によって支配される。よって、リフレクタの構成に関する上述の詳細は理想的状況では全てのセルが同程度に照射されるので、太陽電池セルを備えたレシーバーを効率的に機能させる上で有用である。
【０１１３】
図６Ａを参照すると、ミラーを傾ける牽引棒を駆動するアクチュエータの内部が示されている。同図においては三つの電気機械的アクチュエータが示されており、各アクチュエータは、ピボット（６３０）回りに歯止め（６０５）を係合させ、あるいは係合を解除する。
【０１１４】
図６Ｂを参照すると、上記のアクチュエータの一つの等角図「Ａ」が、三個一組の歯止め（６０５）の一つを示し、この歯止め（６０５）は強磁性極片（６１０）によって駆動される。交流の電流パルスをコイル（６１５）に印加すると、磁界パルスが強磁性極片を動かし、ピボット（６３０）回りにこれを前後に揺動する。
【０１１５】
図６Ｃを参照すると、各歯止め（６０５）はギアホイール（６００）と係合する。各歯止めが交互に係合するので、歯止めの歯の側面がギアの歯の側面を滑ってギアが変位すると一回にギア歯のピッチの三分の一ずつギアが駆動される。ギアホイール（６００）はピニオン（６３５）に強固に接続されており、ピニオンは牽引棒に接続されたラック（６４０）を駆動する。ピニオンが回転されるにつれてラックが変位されるように、アクチュエータ・ピン（６２５）が拘束される。
【０１１６】
図７Ａを参照すると、アクチュエータ（１２０）および牽引棒（７０５）が示されており、牽引棒（７０５）は、ミラー（１０５）を駆動する等長の平行リンク（７００）にピン接合される。ミラーは磁気性の止め具（７２０）を介して駆動される。止め具の係合を解除すれば、ミラーを反転させることができる。
【０１１７】
図７Ｂを参照すると、ミラー（１０５）は反転位置の状態で示されており、ミラー構造に固定されたシールド（７１５）が積層リフレクタの上に位置されて、積層リフレクタを雹などの落下物もしくは風に飛ばされてきた物体からの衝撃による損壊から保護するようになっている。この反転位置において、ミラー（１０５）は第２の組の磁気性の止め具（７２５）によって保持される。
【０１１８】
図８を参照すると、レシーバー（図１Ｂの１６０）の断面図が示されている。熱伝達流体（８１０）が管状通路（８１５）を介してポンプで導入され、管状通路（８１５）は、伝熱要素（８３０）の全長にわたりこれに密着して熱接触すべく押し付けられ止め具で固定されている。太陽電池セル（８２０）は伝熱要素（８３０）の吸収面に固定され、該吸収面と良好な熱接触にある。伝熱要素（８３０）と透明で且つ高い光透過性を有する強化ガラスのカバーとの間には、光学的に透明で撥水性がありモジュラス値の低い熱硬化性材料が設けられ、セル（８２０）が透明なエラストマー（８２５）内に完全に封入されるようにする。光学的センサー（８００）がレシーバー・アッセンブリに組み込まれ、ストライプ状の焦点（図１Ａの１１５）のどちらの側でも光のレベルを検知する。センサーは、反射性の管状の光学的導管（８０５）を介して光のレベルを監視する。
【０１１９】
図９を参照すると、同図はレシーバー（図１Ａの１６０）の太陽電池セル（８２０）の一部の回路図である。各セルは、バイパスダイオード（好ましくはショットキーダイオード）（９００）で電気的に並列に接続されている。これにより、一連の照射されたセルを介して流れる電流が、影に入ったままの任意の太陽電池セルを迂回することができるので、影に入ったセルにわたる電圧低下を最小限にできる。また、ショットキーバイパスダイオード（９０５）が各々一群のセル（８２０）およびバイパスダイオード（９００）にわたって接続されているので、もし一群のセルが影に入ったままになっても、その群にわたる電圧の低下を減少することもできる。
【０１２０】
図１０Ａを参照すると、セル（８２０）の正面の照射面は、該セルの表面にプリントされた、離間距離を非常に小さくした狭い電流収集トラック（１００）構成を有する。一般的に、これらのトラックは銀を担持したセラミックのフリットで作られる。比較的幅の広いトラック（１００５）は、狭いトラック（１０００）から電流を収集する。
【０１２１】
図１０Ｂを参照すると、セル（８２０）正面の表面の比較的幅の広いトラック（図１０Ａの１００５）の上に、編組部材（１０１０）が一連のハンダ点（１０１５）で融着されている。これらの編組部材（１０１０）は、全長にわたり予め圧迫され、該編組部材が引っ張りおよび圧迫の両方において確実に可撓性を有するようにしてある。
【０１２２】
図１０Ｃを参照すると、セル（８２０）の背面が示されている。ゲージが比較的厚い編組部材（１０２０）が、溶融ハンダ点（１０１５）で導電性を有するトラックに固定されている。
【０１２３】
図１０Ｄを参照すると、セル（８２０）の側面図が示されている。正面の照射面（１０１０）および背面（１０２０）の編組は、該編組を導電性トラックに固定しているハンダ点（１０１５）間でループを形成している。これらのループにより、編組部材の可撓性が向上し、銅の編組部材の熱膨張率とシリコンもしくは砒化ガリウムから成るセル材料の熱膨張率との差から発生する力を最小限になる。
【０１２４】
本発明の更なる局面は、以下の項に示すとおり規定される。
【０１２５】
１．  太陽エネルギー収集システムであって、
太陽エネルギーレシーバーと、
太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、を含み、
前記太陽エネルギー方向付けシステムが、各ミラーが可動な軸および複数のファセットを有する一組のミラーを含み、各ミラーの前記複数のファセットは、前記ミラーの軸が前記レシーバーへ方向付けられたときに、入射してくる太陽光を方向付けて該レシーバーに実質的に集束させるよう構成される太陽エネルギー収集システム。
【０１２６】
２．  前記ミラーの複数のファセットが、前記軸の回りに前記レシーバーから略等しい距離で設置されている上記項１に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１２７】
３．  前記ミラーの複数のファセットが実質的に一つの平面内に設置され、前記ミラーの前記軸が前記平面に対して実質的に垂直である上記項１または２に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１２８】
４．  各ミラー軸が回転軸回りに回転可能であり、該ミラーの回転軸が互いに実質的に平行であると共に長手方向を定義し、前記ミラーおよび前記レシーバーが前記長手方向に延びる上記項１から３のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１２９】
５．  前記ミラーの前記長手方向での集束力が実質的にゼロである上記項４に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１３０】
６．  前記ミラーを各々の回転軸回りに回転させるミラー駆動をさらに含み、前記ミラー駆動は、全てのミラーが回転中に実質的に同じ速度で回転するように構成されている上記項５または６に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１３１】
７．  太陽エネルギー収集システムであって、
太陽エネルギーレシーバーと、
太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、を含み、
前記太陽エネルギー方向付けシステムが、各ミラーアッセンブリが可動な軸および複数のミラー要素を有する一組のミラーアッセンブリを含み、各ミラーアッセンブリの前記複数のミラー要素は、各ミラーの軸が実質的に前記レシーバーへ方向付けられるとき、基準方向であって、該基準方向から入射してくる実質的に平行な光が該レシーバーに実質的に集束される基準方向があるように構成される上記項７に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１３２】
８．  太陽エネルギー方向付けシステムであって、
複数のミラーアッセンブリと、
複数のミラーアッセンブリ支持部材と、を含み、
複数のミラー要素が各ミラーアッセンブリに取り付けられ、該複数のミラー要素の相互の位置および配向が固定され、各ミラーアッセンブリ支持部材は、対応するミラーアッセンブリに長手方向回りの回転軸をもたらすように構成され、前記回転軸は相互に実質的に平行であり、前記ミラーアッセンブリは、入射してくる平行光を前記長手方向に実質的に平行なストライプ状の焦点に集束させるように構成されている太陽エネルギー方向付けシステム。
【０１３３】
９．  各ミラーアッセンブリを実質的に同じ速度で回転させるためのミラー駆動をさらに有する上記項８に記載の太陽エネルギー方向付けシステム。
【０１３４】
１０．  各ミラー要素が、前記回転軸に実質的に平行な長手方向に沿って延びる上記項８または９に記載の太陽エネルギー方向付けシステム。  
【０１３５】
１１．  前記複数のミラー要素は、前記ミラーアッセンブリが光を集束する方向に対して実質的に垂直な平面を定義するように前記ミラーアッセンブリに取り付けられる上記項１０に記載の太陽エネルギー方向付けシステム。  
【０１３６】
１２．  太陽エネルギー方向付けシステムであって、
複数のミラーアッセンブリと、
複数のミラーアッセンブリ支持部材と、を含み、
複数のミラー要素が各ミラーアッセンブリに取り付けられ、該複数のミラー要素の相互の位置および配向が固定され、各ミラーアッセンブリ支持部材は、対応するミラーアッセンブリに長手方向回りの回転軸をもたらすように構成され、前記回転軸は相互に実質的に平行であり、前記ミラーアッセンブリは、実質的に等速で共時的に回転するように構成される太陽エネルギー方向付けシステム。
【０１３７】
１３．  太陽エネルギー収集システムであって、
太陽エネルギーレシーバーと、
太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、を含み、
前記太陽エネルギー方向付けシステムが一組のフレネルミラーを含み、各フレネルミラーは複数のミラーファセットを有し、各ミラーファセットは、基準方向からの入射光が前記太陽エネルギーレシーバーの方へ反射されるように該基準方向に対して角度付けして位置され、前記フレネルミラーの少なくともいくつかは、入射する平行なオフアクシス光線がオンアクシスに集束されるようにオフアクシスミラーとして構成される太陽エネルギー収集システム。
【０１３８】
１４．  各ミラーファセットは実質的に平面状の反射面を有する上記項１３に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１３９】
１５．  各ミラーファセットは、前記基準方向から入射する光が前記太陽エネルギーレシーバーへ向かって反射されるように位置される上記項１４に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１４０】
１６．  ミラーファセットの寸法は、反射された入射光が前記太陽エネルギーレシーバーのエネルギー収集部分から実質的にはみ出さずに実質的に均一に進むように決定される上記項１３または１４に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１４１】
１７．  前記ミラーが可動である、上記項１３から１６のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１４２】
１８．  前記ミラーは軸の回りに回転可能であり、また、前記複数のミラーが回転するとき各ミラーが実質的に同じ角度で回転するように前記回転を同期させる手段をさらに有する上記項１７に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１４３】
１９．  前記一組のミラーが２〜１０個のミラー、好ましくは４〜８個のミラーを含む上記項１３から１８のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１４４】
２０．  各ミラーは前記太陽光が前記太陽エネルギーレシーバーのストライプ状焦点に向けられるように長手方向に延び、前記レシーバーは前記ストライプ状焦点の方向に沿って長手方向に延びる上記項１３から１９のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１４５】
２１．  前記ミラーは太陽の高さの変化に合わせて前記長手方向回りに回転可能である上記項２０に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１４６】
２２．  前記ミラーは、該ミラーを実質的に反転させるように回転可能である上記項２１に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１４７】
２３．  前記ミラーは、該ミラーの反射面を保護すべくほぼ下を向くように可動である上記項１３から２２のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１４８】
２４．  前記ミラーは、悪天候時の保護用に背部のシールドを有する上記項２２または２３に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１４９】
２５．  前記複数のミラーは実質的に共通の平面内に位置される上記項１３から２４のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１５０】
２６．  設置緯度において設置され、前記基準方向は該設置緯度によって定義される上記項１３から２５のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１５１】
２７．  前記太陽エネルギーレシーバーが下を向いている上記項１から２６のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１５２】
２８．  前記太陽エネルギーレシーバーが、熱および電力の両方を使用のために供給すべく構成された上記項１から２７のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１５３】
２９．  太陽エネルギー収集システムであって、
熱および電力の両方を使用のために供給すべく構成された太陽エネルギーレシーバーと、
太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、を含み、
前記太陽エネルギー方向付けシステムが一組のミラーを含み、各ミラーは、基準方向からの入射光が前記太陽エネルギーレシーバーの方へ反射されるように該基準方向に対して角度付けして位置され、各ミラーは前記太陽光が前記太陽エネルギーレシーバーのストライプ状焦点に向けられるように長手方向に延び、前記レシーバーは前記ストライプ状焦点の方向に沿って長手方向に延び、前記ミラーの組は全体としてアスペクト比が５：１よりも大きい反射面をもたらす太陽エネルギー収集システム。
【０１５４】
３０．  前記アスペクト比が１０：１よりも大きい上記項２９に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１５５】
３１．  前記レシーバーが光起電力装置と、熱伝達流体用の導体とを含み、前記エネルギー収集システムは、作動時に前記熱伝達流体が大気圧下で該流体に関して決定される該流体の沸点近くまで加熱されるように構成される上記項２９または３０に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１５６】
３２．  太陽エネルギー収集システムであって、
熱および電力の両方を使用のために供給すべく構成された太陽エネルギーレシーバーと、
太陽光を前記太陽エネルギーレシーバーに向ける太陽エネルギー方向付けシステムと、を含み、  
前記レシーバーが光起電力装置と、熱伝達流体用の導体とを含み、前記エネルギー収集システムは、作動時に前記熱伝達流体が大気圧下で該流体に関して決定される該流体の沸点近くまで加熱されるように構成される太陽エネルギー収集システム。
【０１５７】
３３．  上記項１から３２のいずれかに記載の太陽エネルギー収集システムを有する建物であって、
前記一組のミラーのミラー間を通る太陽の間接光によって前記建物の少なくとも一部が照射されるように前記システムを前記建物の屋根に取り付けられた建物。
【０１５８】
３４．  熱および電力の両方を使用のために供給すべく構成された太陽エネルギーレシーバーを含む太陽エネルギー収集システムを有する建物であって、
該システムが、一組のミラーのミラー間を通る太陽の間接光によって前記建物の少なくとも一部が照射されるように前記建物の屋根に取り付けられる建物。
【０１５９】
３５．  光起電力装置であって、
光を受容する表面と、
該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極と、
を含み、
該装置が少なくとも一つの高電流電気的接触を有し、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラックを含み、前記高電流電気的接触は、前記複数のトラックを横切ると共に各横断地点で各トラックに接着された少なくとも一つの金属製の導体を含み、該金属製の導体は前記横断地点間の分離を増大できるように構成されている光起電力装置。
【０１６０】
３６．  前記金属製の導体が、予め圧迫された編組部材を含む上記項３５に記載の光起電力装置。
【０１６１】
３７．  前記金属製の導体の前記横断地点間の長さは、前記横断地点間の距離よりも大きい上記項３５または３６に記載の光起電力装置。  
【０１６２】
３８．  前記金属製の導体が前記横断地点間でループ状にたるんでいる上記項３７に記載の光起電力装置。
【０１６３】
３９．  前記導体が各トラックにハンダ付けされている上記項３５から３８のいずれかに記載の光起電力装置。
【０１６４】
４０．  前記トラックが前記光起電力装置の表面に形成される上記項３５から３９のいずれかに記載の光起電力装置。
【０１６５】
４１．  前記高電流電気的接触が、複数の前記金属製の導体を含む上記項３５から４０のいずれかに記載の光起電力装置。
【０１６６】
４２．  前記第１の電極および前記第２の電極の両方が複数の前記導電性を有するトラックを含み、前記高電流電気的接触が前記第１の電極および前記第２の電極の各々に対して一個ずつ、つまり二個設けられている上記項３５から４１のいずれかに記載の光起電力装置。
【０１６７】
４３．  前記導電性を有するトラックの離間距離が２ｍｍ未満、より好ましくは１．５ｍｍ未満か１ｍｍ未満である上記項３５から４２のいずれかに記載の光起電力装置。
【０１６８】
４４．  前記導電性を有するトラックが銀を含み、前記導体が銅を含む上記項３５から４３のいずれかに記載の光起電力装置。
【０１６９】
４５．  上記項３５から４４のいずれかに記載の光起電力装置を含む太陽エネルギー収集システム。
【０１７０】
４６．  収集された太陽エネルギーを前記光起電力装置に集光する手段を含む請求項４５に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１７１】
４７．  前記光起電力装置用の冷却手段をさらに含む上記項４６に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１７２】
４８．  太陽エネルギー収集システムであって、
光起電力装置と、
収集された太陽エネルギーを前記光起電力装置に集光する手段と、
前記光起電力装置用の冷却手段と、
を含み、
前記光起電力装置が、光を受容する表面と、該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極とを含み、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラックを有し、前記トラックが前記光起電力装置の表面に形成される太陽エネルギー収集システム。
【０１７３】
４９．  熱と電力を組み合わせて提供するように構成された上記項４７または４８に記載の太陽エネルギー収集システム。
【０１７４】
５０．  光起電力装置であって、
光を受容する表面と、
該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極と、
を含み、
前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラックを含むと共に、前記導電性を有するトラックの離間距離が２ｍｍ未満、より好ましくは１．５ｍｍ未満か１ｍｍ未満である光起電力装置。
【０１７５】
５１．  光起電力装置に電気的接触を接着する方法であって、
該光起電力装置が、光を受容する表面と、該装置から電力を配送する第１の電極および第２の電極とを含み、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方が複数の導電性を有するトラックを含み、
前記方法が、
前記複数のトラックの前記接続が接着される地点にハンダを施すことと、
一つもしくは二つ以上の前記接着地点に隣接して前記電気的接触を置くことと、
前記一つもしくは二つ以上の接着地点を加熱して前記ハンダを溶かし、前記接続を前記接着地点に接着することを含む方法。
【０１７６】
５２．  前記電気的接触が、使用時の熱膨張による前記接着地点間の分離の増大を許容するように構成された導体を含む上記項５１または５２に記載の光起電力装置。
【０１７７】
５３．  前記電気的接触が金属製の編組部材を含む上記項５１から５３のいずれかに記載の光起電力装置。
【０１７８】
５４．  前記電気的接触が金属製の編組部材を含む上記項５１から５３のいずれかに記載の光起電力装置。
【０１７９】
５５．  複数の導電性を有するトラックを含む少なくとも一つの電極を備え、所定の集光ファクターでの太陽光の集光に用いられる光起電力装置であって、
前記トラックの離間距離が、実質的に、集光ファクターの平方根に応じて決定される値以下である光起電力装置。
【０１８０】
当業者にとって多くの他の効果的な代替が可能であるのは明らかである。本発明は上記の実施形態に限定されず、添付の請求の範囲の精神および範囲内にあり当業者にとって明らかな変形例を含むことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１Ａ】本発明の一つの特徴を具体化した設置ミラーシステムの斜視図を示す。
【図１Ｂ】図１Ａのシステムの側面図を示す。
【図１Ｃ】図１Ａのシステムの第２の斜視図を示す。
【図１Ｄ】屋根に取り付けられた図１Ａのシステムの斜視図を示す。
【図２Ａ】太陽光がリフレクタに垂直に当たる熱帯地方用に構成されたリフレクタの次善最適なシステムを示す。
【図２Ｂ】太陽の高度が６０度低いときの図２Ａのシステムを示す。
【図２Ｃ】太陽光がリフレクタに垂直に当たる熱帯地方に適した結合構造を備えた改良された構成を示す。
【図２Ｄ】太陽の高度が６０度低いときの図２Ｃの改良型システムを示す。
【図３】図３は、中緯度地方用に構成された、図２Ｃおよび図２Ｄのシステムに類似の集光装置システムを示す。
【図４Ａ】光が基準方向からミラーに当たっている状態の、図３に示されたストライプ状の焦点の下のミラーの外側および中央のファセット（小面）を示す。
【図４Ｂ】光が空のずっと低いところからミラーに当たっている状態の図４Ａの構成を示す。
【図４Ｃ】光が空の比較的高いところからミラーに当たっている状態の図４Ａの構成を示す。
【図４Ｄ】光が基準方向からミラーに当たっている状態の、頂点がオフセットされたパラボラミラーを示す。
【図４Ｅ】光が空のずっと低いところからミラーに当たっている状態の図４Ｃのパラボラミラーを示す。
【図４Ｆ】光が空の比較的高いところからミラーに当たっている状態の図４Ｃのパラボラミラーを示す。
【図５Ａ】ベアリングのための隙間を備えた二つの積層された反射ミラーファセットを示す。
【図５Ｂ】図５Ａのミラーファセットであって、自己荷重によるたわみを示している。
【図５Ｃ】予めわずかに湾曲させた図５Ａのミラーファセットを示す。
【図５Ｄ】自らの重みが荷重としてかかったときの図５Ｃの予め型付けされたミラーファセットを示す。
【図６Ａ】図１Ａ〜図１Ｄのシステムにおいてミラーを傾けるための牽引棒を駆動するアクチュエータの内面図を示す。
【図６Ｂ】図６Ａのアクチュエータの等角図であって、歯止めを示す。
【図６Ｃ】牽引棒を動かすべくラックアンドピニオンを駆動するギアに係合した図６Ｂの歯止めを示す。
【図７Ａ】図１Ａ〜図１Ｄのシステムにおけるアクチュエータおよび牽引棒の詳細を示す。
【図７Ｂ】ミラーが保護のため反転位置にある図１Ａ〜図１Ｄのシステムを示す。
【図８】図１Ａ〜図１Ｄのシステム用の太陽エネルギーレシーバーを貫く断面図を示す。
【図９】図８のレシーバー内の太陽電池セルの回路図を示す。
【図１０Ａ】太陽電池セルの正面の照射面を示す。
【図１０Ｂ】編まれた導電体を備えた図１０Ａのセルの正面の表面を示す。
【図１０Ｃ】編まれた導電体を備えた図１０Ａのセルの背面を示す。
【図１０Ｄ】正面および背面に編まれた導電体を備えた図１０Ａのセルの側面図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【図４ｆ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【国際調査報告】
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