(57)【要約】  本発明の一形態によれば、レンズと、レンズに面する第１の表面と第１の表面と反対側の第２の表面とを有するベースプレートと、レンズとベースプレートとの間に挟持されたソーラーセルと、を備えたソーラーエネルギコンバータを提供し、レンズおよびベースプレートの両者には、それぞれ、ソーラーセルを冷却する流体用の少なくとも一つのチャネルが設けられている。ソーラーセルを冷却するために、レンズとベースプレートの両者に少なくとも一つのフィンが設けられている。
2014519302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、
前記レンズに面する第１の表面と前記第１の表面と反対側の第２の表面とを有するベースプレートと、
前記レンズと前記ベースプレートとの間に挟持された少なくとも一つのソーラーセルと、
を備え、
前記レンズおよび前記ベースプレートの両者には、それぞれ、前記ソーラーセルを冷却するための流体を受け入れ若しくは案内する少なくとも一つのチャネルシステムが設けられたことを特徴とするソーラーエネルギコンバータ。
【請求項２】
レンズと、
前記レンズに面する第１の表面と前記第１の表面と反対側の第２の表面とを有するベースプレートと、
前記レンズと前記ベースプレートとの間に挟持された少なくとも一つのソーラーセルと、
を備え、
前記レンズおよび／または前記ベースプレートの両者には、前記少なくとも一つのソーラーセルを冷却するための少なくとも一つのフィンが設けられたことを特徴とする特に請求項１に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項３】
前記ベースプレートの前記第２の表面が露出して前記ソーラーエネルギコンバータの外表面を形成することを特徴とする請求項１および２のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項４】
前記レンズと前記ベースプレートとの間にソーラーセルのアレイが挟持されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項５】
前記レンズの前記チャネルシステムは互いに流体接続された複数のチャネルを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項６】
前記レンズは互いに関し平行に配された複数のチャネルを有し、前記レンズのこれらの平行なチャネルは前記レンズの同じチャネルシステムに属するとともに／または前記レンズの異なるチャネルシステムに属することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項７】
前記ベースプレートの前記チャネルシステムは互いに流体接続された複数のチャネルを有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項８】
前記ベースプレートは互いに関し平行に配された複数のチャネルを有し、これらの平行なチャネルは前記ベースプレートの同じおよび／または異なるチャネルシステムに属することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項９】
前記レンズの前記平行なチャネルは前記ベースプレートの前記チャネルシステムの前記平行なチャネルと平行に配されたことを特徴とする請求項６または８に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項１０】
前記レンズの前記平行なチャネルは前記ベースプレートの前記平行なチャネルに交差するように配されたことを特徴とする請求項６または８に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項１１】
前記レンズは前記レンズの前記少なくとも一つのチャネルシステムと連通した開口を有しており、該開口は前記レンズの外表面に設けられたことを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項１２】
前記レンズの前記少なくとも一つのチャネルシステムは前記レンズ内に密封されており、熱を吸収して前記ソーラーセルを冷却するための流体が前記レンズの前記少なくとも一つのチャネルシステム内に存することを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項１３】
前記ベースプレートは前記ベースプレートの前記少なくとも一つのチャネルシステムと連通した開口を有しており、該開口は前記ベースプレートの外表面に設けられたことを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項１４】
前記ベースプレートの前記少なくとも一つのチャネルシステムは前記ベースプレート内に密封されており、前記ソーラーセルを冷却するための流体が前記少なくとも一つのチャネルシステム内に存することを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項１５】
前記レンズと前記ソーラーセルとの間に粘着層をさらに備え、前記粘着層の上側表面が前記レンズに接触し、前記粘着層の下側表面が前記ソーラーセルに接触していることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項１６】
前記ソーラーセルと前記ベースプレートとの間に粘着層をさらに備え、前記粘着層の上側表面が前記ソーラーセルに接触し、前記粘着層の下側表面が前記ベースプレートの前記第１の表面に接触していることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項１７】
前記ベースプレートの前記少なくとも一つのチャネルシステムの少なくとも一つのチャネルは、前記プレートの前記第１の表面および／または第２の表面中若しくは上に形成されているか、または、前記ベースプレートの前記第１の表面若しくは前記第２の表面内に設けられた窪み若しくは溝により形成されていることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項１８】
前記ベースプレートの前記第１および／または第２の表面は、前記ベースプレートの前記少なくとも一つのチャネルシステムのチャネルを供するために波形を呈することを特徴とする請求項１７に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項１９】
前記レンズの前記少なくとも一つのチャネルシステムの少なくとも一つまたはすべてのチャネルの断面は前記レンズの素材で完全に囲まれたことを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項２０】
前記ベースプレートの前記少なくとも一つのチャネルシステムの少なくとも一つまたはすべてのチャネルの断面は前記ベースプレートの素材で完全に囲まれたことを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項２１】
前記レンズ、前記ソーラーセルおよび前記ベースプレートは互いに平行であることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項２２】
前記レンズは前記少なくとも一つのソーラーセルに面する表面を有し、該表面は少なくとも一つの窪みを有しており、前記レンズは前記少なくとも一つのチャネルシステムの２つのチャネル間に位置付けられた少なくとも一つの隔壁を有し、該少なくとも一つの隔壁は前記少なくとも一つの窪みの反対側に位置付けられたことを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータ。
【請求項２３】
レンズ、ベース、並びに、前記レンズおよび前記ベースプレートの間に挟持された少なくとも一つのソーラーセルを備えたソーラーエネルギコンバータを冷却する方法であって、
前記少なくとも一つのソーラーセルを２つの対向面で冷却するステップを含み、前記レンズはこれら２つの対向面の一方に配され、前記ベースはこれら２つの対向面の他方に配されたことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記少なくとも一つのソーラーセルの冷却は、前記ベースプレートに設けられた少なくとも一つの第１のチャネルシステム内に設けられるかまたは流れる流体、および、前記レンズに設けられた少なくとも一つの第２のチャネルシステム内に設けられるかまたは流れる流体により行われることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記少なくとも一つの第１のチャネルシステムを流れる流体は、加圧された流体であることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも一つの第１のチャネルシステムを流れる流体は、非加圧の流体であることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記少なくとも一つの第２のチャネルシステムを流れる流体は、加圧された流体であることを特徴とする請求項２４ないし２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも一つの第２のチャネルシステムを流れる流体は、非加圧の流体であることを特徴とする請求項２４ないし２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記ソーラーエネルギコンバータは請求項１ないし２２のいずれか一項に記載のソーラーエネルギコンバータであることを特徴とする請求項２４ないし２８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はソーラーエネルギコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ソーラーエネルギは、ソーラーエネルギコンバータ（太陽エネルギ変換器）の使用により、熱または電気エネルギ等の他の形態のエネルギに変換することができる。
【０００３】
ソーラーエネルギコンバータは、レンズ、熱交換器およびソーラーセルを有していてもよい。レンズは、太陽光を、ソーラーエネルギを電気エネルギに変換するソーラーセルに合焦させる。熱交換器はソーラーエネルギを熱エネルギに変換する。
【０００４】
そのようなソーラーエネルギコンバータには幾つかの欠点がある。
【０００５】
ソーラーセルの温度は、通常作動状態中に、典型的には２５℃の最適作動温度より高くなる。ソーラーセルの温度上昇は、典型的にはガラスで造られたレンズを介して、ソーラーセルに直接伝搬する太陽からの熱による。その温度が上昇するとソーラーセルの効率は低下するので、ソーラーセルはそのような通常作動状態中に低効率となる。
【０００６】
レンズは典型的には強化ガラスを用いて製造される。そのようなレンズは重く高価で壊れることもある。
【０００７】
さらに、ソーラーエネルギコンバータは、シリコンソーラーセルを使用している関係で剛直なフラットパネルとして設計される。そのような剛直なフラットパネルは凸凹の表面上は使用し難い。
【０００８】
以下に述べる種々の態様によるソーラーエネルギコンバータにおいて、上記欠点の一つ以上について言及する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題および課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、レンズと、前記レンズに面する第１の表面と前記第１の表面と反対側の第２の表面とを有するベースプレートであって、前記第２の表面が露出して前記ソーラーエネルギコンバータの外表面を形成するベースプレートと、前記レンズと前記ベースプレートとの間に挟持されたソーラーセルと、を備え、前記レンズおよび前記ベースプレートの両者には、それぞれ、前記ソーラーセルを冷却するための流体用の少なくとも一つのチャネルシステムが設けられたことを特徴とするソーラーエネルギコンバータが提供される。例えば、前記流体は太陽からの熱が前記少なくとも一つのソーラーセルを熱する前に太陽からの熱を吸収するようにしてもよく、一態様では、それは、前記レンズの前記少なくとも一つのチャネルシステム内の流体であり太陽からの熱を吸収する。また、前記流体は、前記少なくとも一つのソーラーセルが光エネルギを電気エネルギに変換する際に前記少なくとも一つのソーラーセルで発生する熱を吸収するようにしてもよい。
【００１０】
前記レンズ、前記少なくとも一つのソーラーセルおよび前記ベースプレートの各々は平らであってもよく、この場合には、前記少なくとも一つのソーラーセルとしての平面が前記レンズとしての平面と前記ベースプレートとしての平面との間に配される。これら３つの平面は平行に配されていてもよい。これらの平面と交差する方向が第１の方向として定義される。
【００１１】
前記レンズの、または前記レンズに設けられた（本願で用いられる）用語「チャネルシステム」は、それぞれ、（要するに、前記レンズのチャネルシステムは）一つ以上のチャネルを備えるかまたは一つ以上のチャネルからなる。これら一つ以上のチャネルは、用語「チャネル」の古典的な意味および／または一つ以上のチャンバ、または中空の空間、またはこれらの組み合わせによるチャネルである。用語「チャネル」の古典的な意味による前記一つ以上のチャネルは、直線状、傾斜状、曲線状、ジクザク状、他の適正な形状、またはこれらの組み合わせで伸びていてもよい。前記チャネルシステムは、複数のチャネルおよび／またはチャンバおよび／または中空の空間からなっていてもよい。前記レンズの前記チャネルシステムは、閉じられおよび／または前記レンズの外部に対して密封され、または、前記チャネルシステムが前記レンズの外部に対して開放されるように、前記レンズの外表面に設けられた一つ以上の開口が前記チャネルシステムと流体接続（in fluid connection）されていてもよく、前記少なくとも一つの開口が、前記レンズの前記チャネルシステムに流体を供給し、および／または、前記レンズの前記チャネルシステムから流体を取り出すように機能してもよい。例えば、前記レンズは前記レンズの外部に対して２つ以上の開口を有しており、これらの開口のうちの一方は前記レンズに連続的に流体を供給する供給チャネルに接続され、これらの開口のうちの他方は前記レンズから連続的に流体を取り出す取出チャネルに接続されていてもよい。このような構成により、太陽からの熱が前記少なくとも一つのソーラーセルを熱する前に、太陽からの熱は効果的に冷却流体に吸収され、前記少なくとも一つのソーラーセルの温度を低減させソーラーエネルギコンバータの熱変換を向上させる。
【００１２】
本発明の他の態様では、前記レンズの前記チャネルシステムは前記レンズの外部に対して一つ以上の開口を有し、これら一つ以上の開口は取り外し可能な栓部材により閉じられおよび／または密封されていてもよい。
【００１３】
前記レンズの前記チャネルシステムは熱を吸収して前記少なくとも一つのソーラーセルを冷却するための流体で満たされていてもよい。
【００１４】
前記レンズの前記チャネルシステムは一つ以上の分岐を有していてもよい。
【００１５】
前記レンズの同じチャネルシステムに属するすべてのチャネルまたはチャンバまたは中空の空間は互いに流体接続されていてもよく、とりわけ前記レンズ内で互いに流体接続されていてもよい。
【００１６】
前記レンズは前記少なくとも一つのソーラーセルを冷却するための流体を、それぞれ受け入れまたは案内するたった一つのチャネルシステムを有していてもよい。他の態様では、前記レンズは一つ以上のチャネルシステムを有し、前記レンズの同じチャネルシステムに属するすべてのチャネルまたはチャンバまたは中空の空間は、例えば、前記レンズ内に設けられ互いに流体接続されており、前記レンズの異なるチャネルシステムは互いに流体接続されていないようにしてもよい。
【００１７】
前記レンズの前記チャネルシステムの少なくとも一つのチャネルは、該少なくとも一つのチャネルがその長手方向に沿って前記レンズの外部に対して開放されるように、前記レンズの表面内または上に設けられた窪みとして構成されるかまたは境界が定められるようにしてもよい。その長手方向に沿って前記レンズの外部に対して開放された前記少なくとも一つのチャネルは、例えば、前記レンズの外表面に設けられた窪みとして構成され、該外表面は前記少なくとも一つのソーラーセルに向いていてもよい。そのような構成では、前記少なくとも一つのチャネルはそれぞれ前記少なくとも一つのソーラーセルに向く方向すなわち第１の方向で開放されていてもよい。前記レンズの外表面であって前記ソーラーセルに向いた表面は波形であってもよく、それによって前記レンズの前記チャネルシステムのチャネルを形成するようにしてもよい。しかしながら、そのようなチャネルの開放側はカバーによって閉じられていてもよい。例えば、前記少なくとも一つのソーラーセルはカバー、すなわち、前記少なくとも一つのソーラーセルと前記レンズとの間に介在する部材として機能するようにしてもよい。
【００１８】
前記チャネルシステムの一つ、一つ以上、またはすべてのチャネルは、各チャネルの長軸と交差するすべての断面が部材で完全に囲まれるように、部材によって境界が定められるようにしてもよい。該部材は前記レンズの素材であってもよい。他の代替的態様では、該部材は部分的に前記レンズの素材であり部分的に前記レンズ近傍に位置する部材でカバーとして機能する部材の素材であってもよい。
【００１９】
前記レンズの前記チャネルシステムは複数のチャネルを有していてもよい。
【００２０】
前記レンズの前記チャネルシステムは互いに平行に配された複数のチャネルを有していてもよい。
【００２１】
前記レンズの前記チャネルシステムのチャネルまたはすべてのチャネルは、例えば、一平面または異なる平面に配されていてもよい。しかしながら、他の構成も同様に採ることができる。
【００２２】
前記レンズの前記チャネルシステムのチャネルの断面形状は、例えば、円状、多角形状、半球状、楕円状、凸状、凹状、三角形状、台形状、正方状、矩形状、八角形状、五角形状、若しくは他の形状、またはこれらの組み合わせとしてもよい。前記レンズの前記チャネルシステムは同一または種々の断面形状を有する複数のチャネルを有していてもよい。特に、異なるチャネルは上述した断面形状とは異なっていてもよい。
【００２３】
前記レンズの前記チャネルシステムと前記ソーラーセルとの間の距離または最短距離は、それぞれ、ソーラーエネルギコンバータの厚さの３０％未満であってもうよく、例えば、ソーラーエネルギコンバータの厚さの２５％未満であり、ソーラーエネルギコンバータの厚さの２０％未満であり、ソーラーエネルギコンバータの厚さの１５％未満であり、ソーラーエネルギコンバータの厚さの１０％未満であり、ソーラーエネルギコンバータの厚さの８％未満であり、またはソーラーエネルギコンバータの厚さの５％未満であってもよい。
【００２４】
前記レンズの前記チャネルシステムに設けられたまたは流れる流体または冷却流体は、それぞれ、冷却および熱吸収に適合するどのような流体であってもよい。例えば、該流体は、液体、ガスまたは空気であってもよい。
【００２５】
流体は、前記ソーラーセルに対するその位置により太陽からの熱を吸収し前記ソーラーセルを冷却するように、前記レンズの前記チャネルに設けられていてもよい。このように、前記レンズは、太陽からの熱が前記ソーラーセルを熱する前に太陽からの熱を吸収し、前記ソーラーセルを冷却し、かつ、前記ソーラーセルに光を合焦させおよび／または伝搬させるように機能する。
【００２６】
前記レンズは、例えば、完全な固体状の物体であってもよい。本願に用いられる用語レンズは、古典的な意味の用語「レンズ」であっても、または、そこを通過する光線について少なくとも一つの光学的屈折を生じさせる部材であってもよい。例えば、前記レンズは一つの曲面または２つの対向する曲面を有していてもよい。前記レンズの一面は凸面であり前記レンズの対向面が凹面であってもよい。これに代えて、前記レンズの対向する面の両者が凹面であってもよい。また、前記レンズの他の態様では、前記レンズの対向する面の両者が凸面であってもよい。前記レンズは光を合焦するように構成され、例えば、少なくとも一つのソーラーセルに光を合焦させるように構成される。しかしながら、少なくとも一つの光学的屈折を生じさせるレンズの一例として、前記レンズは平面または鋳造（モールド）された面を有するプレートで構成されていてもよい。
【００２７】
前記レンズの前記チャネルシステムのチャネルの境界を定める隔壁、または、前記レンズの前記チャネルシステムの隣接するチャネル間に配された隔壁は、その断面または形状が、例えば、多角形状、半球状、楕円状、凸状、凹状、台形状、三角形状、矩形状、八角形状、五角形状、または他の形状を有していてもよい。そのような形状または断面で構成することにより、それぞれ、前記少なくとも一つのソーラーセルへ向かう光の光路は影響され得る。
【００２８】
前記レンズには衝撃吸収デバイスが設けられていてもよい。例えば、そのような衝撃吸収デバイスは、窪みまたは中空の空間が前記レンズの前記チャネルシステムの隣接するチャネルを画定する隔壁の端（複数）の近くに配置されるように構成されていてもよく、衝撃が前記レンズの外表面に加わったときに各隔壁がそれぞれ上述した窪みまたは中空の空間内に若干移動可能なように、該端は少なくとも一つのソーラーセルに向いており、該外表面は前記少なくとも一つのソーラーセルに面する（前記レンズの）表面とは反対側に配されていてもよい。従って、一態様では、前記レンズは前記少なくとも一つのソーラーセルに面する表面を有していてもよい。その表面は少なくとも一つの窪みを有し、前記レンズは前記チャネルシステムの２つのチャネル間に位置付けられた少なくとも一つの隔壁を有しており、該少なくとも一つの隔壁は前記少なくとも一つの窪みの反対側に位置付けられる。
【００２９】
前記ベースプレートの、または前記ベースプレートに設けられた（本願明細書で用いられる）用語「チャネルシステム」は、それぞれ、（要するに、前記ベースプレートのチャネルシステムは）一つ以上のチャネルを備えるかまたは一つ以上のチャネルからなっていてもよい。これら一つ以上のチャネルは、用語「チャネル」の古典的な意味および／または一つ以上のチャンバ、または中空の空間、またはこれらの組み合わせによるチャネルである。用語「チャネル」の古典的な意味による前記一つ以上のチャネルは、直線状、傾斜状、曲線状、ジクザク状、他の適正な形状、またはこれらの組み合わせで伸びていてもよい。前記チャネルシステムは、複数のチャネルおよび／またはチャンバおよび／または中空の空間からなっていてもよい。前記ベースプレートの前記チャネルシステムは、閉じられおよび／または前記ベースプレートの外部に対して密封され、または、前記チャネルシステムが前記ベースプレートの外部に対して開放されるように、前記ベースプレートの外表面に設けられた一つ以上の開口が前記チャネルシステムと流体接続されていてもよく、該少なくとも一つの開口が前記ベースプレートの前記チャネルシステムに流体を供給し、および／または、前記ベースプレートの前記チャネルシステムから流体を排出するようにしてもよい。例えば、前記ベースプレートは前記ベースプレートの外部に対して２つ以上の開口を有しており、これらの開口のうちの一方は前記ベースプレートに連続的に流体を供給する供給チャネルに接続され、これらの開口のうちの他方は前記ベースプレートから連続的に流体を取り出す取出チャネルに接続されていてもよい。このような構成によりソーラーエネルギコンバータの熱変換を向上させることができる。
【００３０】
本発明の他の態様によれば、前記ベースプレートの前記チャネルシステムが前記ベースプレートの外部に対し一つ以上の開口を有し、これら一つ以上の開口は取り外し可能な栓部材により閉じられおよび／または密封されていてもよい。
【００３１】
前記ベースプレートの前記チャネルシステムは前記少なくとも一つのソーラーセルを冷却するための流体で満たされていてもよい。
【００３２】
前記ベースプレートの前記チャネルシステムは一つ以上の分岐を有していてもよい。
【００３３】
前記ベースプレートの同じチャネルシステムに属するすべてのチャネルまたはチャンバまたは中空の空間は互いに流体接続されていてもよく、とりわけ前記ベースプレート内で互いに流体接続されていてもよい。
【００３４】
前記ベースプレートは前記少なくとも一つのソーラーセルを冷却するための流体を、それぞれ受け入れまたは案内するたった一つのチャネルシステムを有していてもよい。他の態様では、前記ベースプレートは一つ以上のチャネルシステムを有し、前記ベースプレートの同じチャネルシステムに属する全てのチャネルまたはチャンバまたは中空の空間は、例えば、前記ベースプレート内に設けられ互いに流体接続されており、前記ベースプレートの異なるチャネルシステムは互いに流体接続されていないようにしてもよい。
【００３５】
前記ベースプレートの前記チャネルシステムの少なくとも一つのチャネルは、該少なくとも一つのチャネルがその長手方向に沿って前記ベースプレートの外部に対して開放されるように、前記ベースプレートの表面内または上に設けられた窪みとして構成されるかまたは境界が定められるようにしてもよい。その長手方向に沿って前記ベースプレートの外部に対して開放された前記少なくとも一つのチャネルは、例えば、前記ベースプレートの外表面に設けられた窪みとして構成され、該外表面は前記少なくとも一つのソーラーセルに向いていてもよい。そのような構成では、前記少なくとも一つのチャネルはそれぞれ前記少なくとも一つのソーラーセルに向く方向すなわち第１の方向で開放されていてもよい。前記ベースプレートの外表面であって前記ソーラーセルに向いた表面は波形であってもよく、それによって前記ベースプレートの前記チャネルシステムのチャネルを形成するようにしてもよい。しかしながら、そのようなチャネルの開放側はカバーによって閉じられていてもよい。
【００３６】
前記チャネルシステムの一つ、一つ以上、またはすべてのチャネルは、各チャネルの長軸と交差するすべての断面が部材で完全に囲まれるように、部材によって境界が定められるようにしてもよい。該部材は前記ベースプレートの素材であってもよい。他の代替的態様では、該部材は部分的に前記ベースプレートの素材であり部分的に前記ベースプレート近傍に位置する部材でカバーとして機能する部材の素材であってもよい。
【００３７】
前記ベースプレートの前記チャネルシステムは複数のチャネルを有していてもよい。
【００３８】
前記ベースプレートの前記チャネルシステムは互いに平行に配された複数のチャネルを有していてもよい。
【００３９】
前記ベースプレートの前記チャネルシステムのチャネルまたはすべてのチャネルは、例えば、一平面または異なる平面に配されていてもよい。しかしながら、他の構成も同様に採ることができる。
【００４０】
前記ベースプレートの前記チャネルシステムのチャネルの断面形状は、例えば、円状、多角形状、半球状、楕円状、凸状、凹状、三角形状、台形状、正方状、矩形状、八角形状、五角形状、若しくは他の形状、またはこれらの組み合わせとしてもよい。前記ベースプレートの前記チャネルシステムは同一または種々の断面形状を有する複数のチャネルを有していてもよい。特に、異なるチャネルは上述した断面形状とは異なっていてもよい。
【００４１】
前記ベースプレートの前記チャネルシステムと前記ソーラーセルとの間の距離または最短距離は、それぞれ、ソーラーエネルギコンバータの厚さの４０％未満であってもよく、例えば、ソーラーエネルギコンバータの３５％未満であり、ソーラーエネルギコンバータの厚さの３０％未満であり、ソーラーエネルギコンバータの厚さの２５％未満であり、ソーラーエネルギコンバータの厚さの２０％未満であり、ソーラーエネルギコンバータの厚さの１５％未満であり、ソーラーエネルギコンバータの厚さの１０％未満であり、ソーラーエネルギコンバータの厚さの８％未満であり、またはソーラーエネルギコンバータの５％未満であってもよい。
【００４２】
前記ベースプレートの前記チャネルシステムに設けられたまたは流れる流体または冷却流体は、それぞれ、冷却に適合するどのような流体であってもよい。例えば、該流体は、液体、ガスまたは空気であってもよい。
【００４３】
流体は、前記ソーラーセルに対するその位置により前記ソーラーセルを冷却するように、前記ベースプレートの前記チャネルに設けられていてもよい。このように、前記ベースプレートは、前記ソーラーセルを冷却しベースを提供する双方の機能を有する。
【００４４】
前記ベースプレートは、例えば、完全な固体状の物体であってもよい。
【００４５】
前記レンズの素材には、例えば、ガラス、および／または、例えば、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）および／またはポリカーボネートおよび／またはアクリルおよび／またはプラスチックおよび／または熱可塑性プラスチックおよび／または熱硬化性プラスチック等のポリマ、またはこれらの組み合わせ、または他の適正な素材、を有していてもまたはこれらで構成されていてもよい。前記レンズは透明であってもよい。
【００４６】
前記レンズは単一の材料で構成されていてもよい。これに代えて、前記レンズは複数の材料で構成されていてもよい。
【００４７】
前記レンズは衝撃吸収材料を備えていてもまたは衝撃吸収材料で構成されていてもよい。
【００４８】
前記ベースプレートの素材には、例えば、アルミニウムまたはアルミニウムヒートシンク（アルミニウム放熱板）等の金属、および／または、例えば、ポリ（メチルメタアクリレート）（ＰＭＭＡ）および／またはポリカーボネートおよび／またはアクリルおよび／または熱可塑性プラスチックおよび／または熱硬化性プラスチック等のプラスチックおよび／またはポリマ、またはこれらの組み合わせ、を有していてもまたはこれらで構成されていてもよい。前記ベースプレートは単一の材料で構成されていてもよい。これに代えて、前記ベースプレートは複数の材料で構成されていてもよい。とりわけ、前記ベースプレートはプラスチックまたはポリマ材料からなり、該ベースプレートは、例えば、アルミニウムまたはアルミニウムヒートシンク等の金属で構成されたフィンを有していてもよい。
【００４９】
前記レンズの前記チャネルシステムは複数の平行なチャネルを有していてもよく、または前記レンズの異なるチャネルシステムのチャネルは平行であってもよい。
【００５０】
前記ベースプレートの前記チャネルシステムは複数の平行なチャネルを有していてもよく、または前記ベースプレートの異なるチャネルシステムのチャネルは平行であってもよい。
【００５１】
前記レンズは複数の平行なチャネルを有し、前記ベースプレートは複数の平行なチャネルを有し、前記ベースプレートのこれらの平行なチャネルは前記レンズのこれらの平行なチャネルに対し、例えば、交差するように非平行であってもよい。
【００５２】
前記レンズは一定のまたは変化する厚さを有してもよい。前記ベースプレートは一定のまたは変化する厚さを有してもよい。前記レンズまたはベースプレートの厚さは、それぞれ前記第１の方向で測定されることに注意すべきである。
【００５３】
前記レンズと前記ソーラーセルとの間に第１の粘着層が設けられており、該粘着層の第１の表面すなわち上側表面が前記レンズと接触し、前記第１の粘着層の第２の表面すなわち下側表面が前記ソーラーセルと接触していてもよい。
【００５４】
前記ソーラーセルと前記ベースプレートとの間に第２の粘着層が設けられており、前記第２の粘着層の第１の表面すなわち上側表面が前記ソーラーセルと接触し、前記第２の粘着層の第２の表面すなわち下側表面が前記ベースプレートの前記第１の表面と接触していてもよい。
【００５５】
前記第１および／または第２の粘着層はエチレンビニルアセテート（エチレン酢酸ビニル）で造られていてもよい。
【００５６】
ソーラーエネルギコンバータを冷却する方法の発明のさらなる態様は、前記ソーラーエネルギコンバータがレンズ、ベース、並びに、前記レンズおよび前記ベースプレートの間に挟持された少なくとも一つのソーラーセルを備え、前記少なくとも一つのソーラーセルを２つの対向面で冷却するステップを含み、前記レンズはこれら２つの対向面の一方に配され、前記ベースはこれら２つの対向面の他方に配されたことを特徴とする。
【００５７】
前記少なくとも一つのソーラーセルの冷却は、例えば、前記ベースプレートに設けられた少なくとも一つの第１のチャネルシステム内に備えられるかまたは流れる流体、および、前記レンズに設けられた少なくとも一つの第２のチャネルシステム内に備えられるかまたは流れる流体により行われるようにしてもよい。例えば、太陽からの熱が前記少なくとも一つのソーラーセルを熱する前に、前記流体が太陽からの熱を吸収するようにしてもよく、一態様では、前記レンズに設けられ前記第２のチャネルシステム内の前記流体が太陽からの熱を吸収するようにしてもよい。さらに、前記流体は、前記少なくとも一つのソーラーセルが光エネルギを電気エネルギに変換するときに前記少なくとも一つのソーラーセルで発生する熱を吸収するようにしてもよい。
【００５８】
流体を流す場合に、前記流体は加圧されていても非加圧であってもよい。前記流体は、例えば空気等のガスであっても、または液体であってもよい。
【００５９】
本発明による方法は、例えば、本発明による前記ソーラーエネルギコンバータによって行われてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
図面では、異なる図面を通して同じ部材に対し同様の参照符号が全般に付されている。図面はスケールに拘束されるものではなく、このため、種々の実施形態の原理を描写するために全般に強調がなされている。以下の説明では、種々の実施形態が以下の図面を参照して述べられる。
【００６１】
【図１】一実施形態によるソーラーエネルギコンバータの概略図を示す。
【００６２】
【図２】一実施形態によるソーラーエネルギコンバータの分解図を示す。
【００６３】
【図３】一実施形態によるソーラーエネルギコンバータの断面図を示す。
【００６４】
【図４】図４Ａ〜４Ｅは一実施形態によるソーラーエネルギコンバータの種々の視野を示す。
【００６５】
【図５】一実施形態に内蔵されたレンズの断面図を示す。
【００６６】
【図６】一実施形態によるソーラーエネルギコンバータを製造するための典型的製造プロセスのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
実施形態は特定の態様を参照して特に示され説明したものであるが、添付の特許請求の範囲で定義された種々の態様の精神および範囲からかけ離れることなく、形態および詳細において種々の変更がなされることを当業者は理解すべきである。このため、種々の態様の範囲は添付の特許請求の範囲に示されており、特許請求の範囲と同等の意味および範囲に属するすべての変更が含まれることが意図されている。関連する図面で用いられる共通の参照番号は、同様若しくは同じ目的を果たす部材を指すものと解釈される。
【００６８】
図１は、一実施形態によるソーラーエネルギコンバータ１００の概略図を示す。
【００６９】
ソーラーエネルギコンバータ１００は、それぞれベースプレート１０４およびレンズ１０６の間に位置付けられるかまたは挟持されたソーラーセル１０２を有している。
【００７０】
ベースプレート１０４はソーラーセル１０２に面する第１の表面１０４ｆと第１の表面１０４ｆとは反対側の第２の表面１０４ｓとを有し、第２の表面１０４ｓは露出してソーラーエネルギコンバータ１００の外表面１００ｂを形成している。
【００７１】
レンズ１０６はソーラーセル１０２に面する第１の表面１０６ｆと第１の表面１０６ｆとは反対側の第２の表面１０６ｓとを有し、第２の表面１０６ｓは露出してソーラーエネルギコンバータ１００の外表面１００ｔを形成している。
【００７２】
ソーラーセル１０２はレンズ１０６とベースプレート１０４との間に挟持されており、レンズ１０６およびベースプレート１０４の両者には、それぞれ、ソーラーセル１０２を冷却するための流体を受け入れないし案内する少なくとも一つのチャネル（ベースプレート１０４では参照符号１１０およびレンズ１０６では参照符号１０８）を有する少なくとも一つのチャネルシステム（ベースプレート１０４では参照符号１１０ｓおよびレンズ１０６では参照符号１０８ｓ）が設けられている。例えば、太陽からの熱がソーラーセル１０２を熱する前に、太陽からの熱を吸収する流体を有してもよく、一実施形態では、レンズ１０６の少なくとも一つのチャネルシステム１０８に太陽からの熱を吸収する流体を有していてもよい。さらに、ソーラーセル１０２が光エネルギを電気エネルギに変換するときにソーラーセル１０２で発生する熱を吸収するように流体を設けるようにしてもよい。
【００７３】
図１では、レンズ１０６とソーラーセル１０２との間の距離１３０、およびソーラーセル１０２とベースプレート１０４との間の距離１３２は、太陽からの熱がソーラーセル１０２を熱する前に各チャネルシステム１１０ｓおよび１０８ｓ内の流体が太陽からの熱を吸収できソーラーセル１０２を冷却するように、ソーラーセル１０２はそれぞれベースプレート１０４またはベースプレート１０４のチャネルシステム１１０ｓ、および、それぞれレンズ１０６またはレンズ１０６のチャネルシステム１０８ｓの両者に十分近接して設けられている。使用中は、ソーラーセル１０２は入射光に曝されることにより熱せられる。高温では、ソーラーセル１０２は太陽エネルギを電気エネルギに変換する際の効率が低下する。このため、流体による熱吸収および冷却によりソーラーセル１０２の適正な作動条件が確保される。
【００７４】
ベースプレート１０４の厚さ１０４ｔに換算して、レンズ１０６とソーラーセル１０２との間の距離１３０およびレンズ１０６とベースプレート１０４との間の距離１３２を表すと、レンズ１０６の対向表面とソーラーセル１０２との間の距離１３０は０〜２０％としてもよく、例えば、ベースプレート厚１０４ｔの０〜１０％の間や、例えば、ベースプレート厚１０４ｔの０〜５％の間に設定してもよい。ソーラーセル１０２の対向表面とベースプレート１０４との間の距離１３２は０〜２０％としてもよく、例えば、ベースプレート厚１０４ｔの０〜１０％の間や、例えば、ベースプレート厚１０４ｔの０〜５％の間に設定してもよい。しかしながら、他の値を用いるようにしてもよい。
【００７５】
外表面１００ｔおよび１００ｂはそれぞれソーラーエネルギコンバータ１００の上側表面および下側表面を形成する。使用中は、ソーラーエネルギコンバータ１００は外表面１００が光すなわち太陽光に曝されるように配置される。
【００７６】
レンズ１０６は、レンズ１０６の少なくとも一つのチャネルシステム１０８の２つのチャネル１０８の間に位置付けられた少なくとも一つの隔壁１１２を有している。隔壁１１２は、特に、隔壁１１２がレンズ１０６の全幅（図２の符号２０６ｗ参照）に沿って延びていないときに、レンズ１０６内の流体の流れを制御するための手段となる。各隔壁１１２はチャネルシステム１０８ｓの２つの隣り合うチャネル１０８間の流体の流れを許容する間隙（不図示）を有していてもよい。このように、最も左側のチャネルからレンズ１０６に導入された流体が各隔壁１１２のそれぞれの間隙を介して最も右側のチャネルに連続的に流れ、そこで熱された流体が抜き出されるようにしてもよい。
【００７７】
レンズ１０６内の流体の流れを制御する手段を設けることに加え、各隔壁１１２はレンズ１０６の頭部１１６を通過する光をさらに屈折可能な光変調構造として機能する。レンズ１０６内の各チャネル１０８の位置を調整することにより（それによって隔壁１１２の位置をシフトさせることにより）、光がソーラーセル１０２の特定のエリアに直接合焦するように、光がレンズ１０６を透過する態様を制御可能である。このように隔壁１１２は内部レンズのアレイとしても機能する。
【００７８】
隔壁１１２の断面は矩形状を呈する。しかしながら、他の態様では、隔壁１１２は半球状、楕円状、凹状、凸状または台形状の断面（不図示）を有していてもよい。正方状、八角形状または五角形状等の多面体状断面であってもよい。しかも、そのような隔壁の断面形状は上述した形状に限定されない。異なる断面を用いることにより、レンズ１０６を透過する光が屈折し結局的にレンズ１０６の底すなわち基部１１４を通過する。従って、隔壁１１２は互いに異なる断面を有していてもよい。
【００７９】
レンズ１０６はソーラーセル１０２に面する表面（すなわち、第１の表面１０６ｆ）を有する基部１１４と基部１１４の反対側の頭部１１６とを有する。ソーラーセル１０２に面する基部１１４の表面１０６ｆは少なくとも一つの窪み（図４Ｄおよび４Ｅの参照符号４１６）を有しており、少なくとも一つの隔壁１１２が該少なくとも一つの窪みに対向して（反対側に）配置されていてもよい。
【００８０】
図４Ｄおよび４Ｅに示すように、窪み４１６および隔壁１１２を配置することによりレンズ１０６に衝撃吸収機構を付与する。物体が、窪み４１６が配されレンズ１０６の一部１０４から突出した隔壁１１２の近傍のレンズ１０６の一部４０２にぶつかると、隔壁１１２は窪み４１６によって設けられた空間を占めるように移動する。レンズ１０６には、所定間隔毎に複数のそのような衝撃吸収機構が配され、それによってレンズ１０６には幾つかの衝撃ポイントが設けられていてもよい。この衝撃吸収機構がない場合には、物体がぶつかったときに少なくとも一つのソーラーセル１０２が壊れやすい。
【００８１】
図４Ｄおよび４Ｅに示す態様では、少なくとも一つの窪み４１６に対向して配された隔壁１１２がレンズ１０６の基部１１６の内表面４０４からレンズ１０６の頭部１１６の内表面４０６まで延設されている。他の態様（不図示）では、隔壁１１２は基部１１４の内表面４０４から延設されているのみで、レンズ１０６の頭部１１６の内表面４０６には接触しない。
【００８２】
図１に戻り、レンズ１０６は、レンズ１０６の少なくとも一つのチャネルシステム１０８ｓと連通した開口１１８を有している。開口１１８はレンズ１０６の外表面に設けられている。開口１１８は流体をレンズ１０６から取り出すかまたは導入できるように設けられている。流体は所定温度を越えたときに取り出され、熱せられた流体が冷水と交換される。取り出された熱せられた流体は他に使用するためにパイプ接続されていてもよい。レンズ１０６が空冷される他の態様（不図示）では、レンズ１０６の少なくとも一つのチャネルシステム１０８ｓはレンズ１０６内で密封され、ソーラーセル１０２を冷却する流体が少なくとも一つのチャネルシステム１０８ｓ内に配される。
【００８３】
図１に示すように、レンズ１０６は、複数のチャネル１０８を有するチャネルシステム１０８ｓを有している。複数のチャネル１０８は互いに平行に配置されている。
【００８４】
ベースプレート１０４は、ベースプレート１０４の少なくとも一つのチャネルシステム１１０ｓの２つのチャネル１１０の間に位置付けられた少なくとも一つの隔壁１２０を有している。隔壁１２０は、特に、隔壁１２０がベースプレート１０４の全幅（図２の参照符号２０４ｗ）に沿って延びていないときに、ベースプレート１０４内の流体の流れを制御するための手段となる。各隔壁１２０は２つの隣り合うチャネル１１０間の流体の流れを許容する間隙（不図示）を有していてもよい。このように、最も左側のチャネルからベースプレート１０４に導入された流体が各隔壁１２０のそれぞれの間隙を介して最も右側のチャネルに連続的に流れ、そこで熱された流体が抜き出されるようにしてもよい。
【００８５】
隔壁１２０の断面は矩形状を呈する。しかしながら、他の態様では、隔壁１２０は半球状、楕円状、凹状、凸状または台形状の断面（不図示）を有していてもよい。正方状、八角形状または五角形状等の多面体状断面であってもよい。
【００８６】
ベースプレート１０４は、ベースプレート１０４の少なくとも一つのチャネルシステム１１０ｓと連通した開口１２２を含む。開口１２２はベースプレート１０４の外表面に設けられている。開口１２２は流体をベースプレート１０４から取り出すかまたは導入できるように設けられている。流体は所定温度を越えたときに取り出され、熱せられた流体が冷水に交換される。取り出された熱せられた流体は他に使用するためにパイプ接続されていてもよい。ベースプレート１０４が空冷される他の態様（不図示）では、ベースプレート１０４の少なくとも一つのチャネルシステム１１０ｓはベースプレート１０４内で密封され、ソーラーセル１０２を冷却する流体が少なくとも一つのチャネルシステム１１０ｓ内に配される。
【００８７】
図１に示すように、ベースプレート１０４は、複数のチャネル１１０を有するチャネルシステム１１０ｓを有している。複数のチャネル１１０は互いに平行に配置されている。
【００８８】
レンズ１０６におけるチャネル１０８とベースプレート１０４におけるチャネル１１０とを比べると、レンズ１０６の一つ以上のチャネル１０８はベースプレート１０４の一つ以上のチャネル１１０に平行に配置されている。このようにこれらチャネル１０８および１１０を互いに平行とすることで、ソーラーエネルギコンバータ１００は、ソーラーエネルギコンバータ１００のベース１００ｂおよびトップ１００ｔをソーラーエネルギコンバータ１００が設置される表面と等高にできるという点で柔軟性を有する。このため、平らな平面状の表面を必要としない。このような構成は、等高にできるソーラーエネルギコンバータ１００を製造する上で、ソーラーセル１０２に薄いフィルム状ソーラーセルを用いる場合に利点がある。
【００８９】
図１の態様は分離構造（すなわち、レンズ１０６はソーラーセル１０２から分離し、ベースプレート１０４はソーラーセル１０２から分離している。）としてのソーラーエネルギコンバータ１００を示している。しかしながら、他の態様（不図示）では、レンズ１０６の第１の表面１０６ｆは、ソーラーセル１０２に直接固定されてソーラーセル１０２上に配され、ソーラーセル１０２はベースプレート１０４に直接固定されてソーラーセル１０２はベースプレート１０４の第１の表面１０４ｆ上に配される。また、他の態様（不図示）では、ソーラーセル１０２だけがベースプレート１０４に直接固定されてソーラーセル１０２はベースプレート１０４の第１の表面１０４ｆ上に配されるが、レンズ１０６はソーラーセル１０２の近傍に配されソーラーセル１０２の上に直接は配されない。
【００９０】
図２は、一実施形態によるソーラーエネルギコンバータ２００の分解図を示している。
【００９１】
図１と同様に、ソーラーエネルギコンバータ２００は、ベースプレート１０４とレンズ１０６との間に位置付けられたソーラーセル１０２を有している。
【００９２】
ベースプレート１０４は、ソーラーセル１０２に面する第１の表面１０４ｆと第１の表面１０４ｆの反対側の第２の表面（図では隠れている。）とを有し、第２の表面が露出してソーラーエネルギコンバータ１００の外表面を形成している。ベースプレート１０４の第１の表面１０４ｆとベースプレート１０４の第２の表面とは同一の形状を有している。さらに、ベースプレート１０４の第１の表面１０４ｆは境界を有し、ベースプレート１０４の第２の表面は境界を有しており、ベースプレート１０４の第１の表面１０４ｆの境界はベースプレート１０４の第２の表面の境界と同じである。
【００９３】
レンズ１０６は、ソーラーセル１０２に面する第１の表面（図では隠れている。）と第１の表面の反対側の第２の表面１０６ｓとを有し、第２の表面１０６ｓが露出してソーラーエネルギコンバータ１００の外表面１００ｔを形成している。レンズ１０６の第１の表面とレンズ１０６の第２の表面１０６ｓとは同一の形状を有している。さらに、レンズ１０６の第１の表面は境界を有し、レンズ１０６の第２の表面１０６ｓは境界を有しており、レンズ１０６の第１の表面の境界はレンズ１０６の第２の表面１０６ｓの境界と同じである。
【００９４】
ソーラーセル１０２はレンズ１０６とベースプレート１０４との間に挟持されており、レンズ１０６およびベースプレート１０４の両者は、それぞれ、ソーラーセル１０２を冷却するための流体用の少なくとも一つのチャネル（ベースプレート１０４では参照符号１１０およびレンズ１０６では参照符号１０８）を有するチャネルシステム（ベースプレート１０４では参照符号１１０ｓおよびレンズ１０６では参照符号１０８ｓ）が設けられている。図２に示すように、レンズ１０６およびベースプレート１０４のそれぞれは複数のチャネル１０８および１１０を有している。
【００９５】
ソーラーセル１０２は、ソーラーセル１０２でソーラーエネルギすなわち周囲光から変換された電気を取り出すためにワイヤ接続２４０および２４２が設けられている。
【００９６】
以下、ソーラーエネルギコンバータ２００とソーラーエネルギコンバータ１００との相違について説明する。
【００９７】
図２の態様では、レンズ１０６の少なくとも一つのチャネル１０８の一つ以上またはすべてが、ベースプレート１０４の少なくとも一つのチャネル１１０の一つ以上またはすべてと交差するように配置されている（図１では、ソーラーエネルギコンバータ１００はベースプレート１０４のチャネル１１０と平行に配置されたレンズ１０６のチャネル１０８を有している。）。
【００９８】
チャネル１０８とチャネル１０６とを互いに交差するように配置することで、ソーラーエネルギコンバータ２００は強固な構造となる。
【００９９】
レンズ１０６とソーラーセル１０２との間には粘着層２４４が設けられている。粘着層２４４の上側表面２４４ｕはレンズ１０６（厳密にはレンズ１０６の第１の表面）と接触しており、粘着層２４４の下側表面（図面では隠れている。）はソーラーセル１０２と接触している。
【０１００】
一態様では、ソーラーセル１０２に対するレンズ１０６の粘着を最大限に確保するために、上側表面２４４ｕはレンズ１０６の第１の表面と同じ表面面積を有していてもよい。
【０１０１】
ソーラーセル１０２とベースプレート１０４との間にはもう一つの粘着層２４６が設けられている。粘着層２４６の上側表面２４６ｕはソーラーセル１０２と接触しており、粘着層２４６の下側表面（図面では隠れている。）はベースプレート１０４の第１の表面１０４ｆと接触している。
【０１０２】
一態様では、ベースプレート１０４に対するソーラーセル１０２の粘着を最大限に確保するために、上側表面２４６ｕはソーラーセル１０２の対向表面と同じ表面面積を有していてもよい。
【０１０３】
粘着層２４４および２４６の厚さは、チャネル１０８および１１０内の冷却流体とソーラーセル１０２との間の熱伝導が不利に働かないように選択される。粘着層２４４および２４６はエチレンビニルアセテートで造られていてもよい。製造中、粘着層２４４および２４６はソーラーセル１０２、ベースプレート１０４およびレンズ１０６とともに真空加圧される。
【０１０４】
図３は、図２におけるＸ−Ｘ線に沿った図２のソーラーエネルギコンバータ２００の断面図を示したものである。図２が分解図を示すのに対し、図３は組み立てられた状態でのソーラーエネルギコンバータ２００を示し、粘着層２４４はレンズ１０６をソーラーセル１０２に固定し、粘着層２４６はソーラーセル１０２をベースプレート１０４に固定している。
【０１０５】
ベースプレート１０４の少なくとも一つのチャネルシステム１１０ｓは、ベースプレート１０４の第１の表面１０４ｆの境界が配された面３０２と、ベースプレート１０４の第２の表面１０４ｓの境界が配された面３０４との間に位置付けられている。
【０１０６】
図４Ａは図２のソーラーエネルギコンバータ２００の平面図を示したものである。レンズ１０６は透明の物体として示されているが、簡単のため、レンズ１０６を介して見ることができるソーラーエネルギコンバータ２００の他の構成部材は省略されており、図４Ａではレンズ１０６の第２の表面１０６ｓのみを示している。
【０１０７】
図４Ｂは、図４ＡにおけるＹ−Ｙ線に沿った図４Ａのソーラーエネルギコンバータ２００の断面図を示したものである。
【０１０８】
図４Ｃは、図４ＡにおけるＸ−Ｘ線に沿った図４Ａのソーラーエネルギコンバータ２００の断面図を示したものである。
【０１０９】
図３と同様に、図４Ｂおよび４Ｃは組み立てられた状態でのソーラーエネルギコンバータ２００を示している。
【０１１０】
図４Ｄは図４Ｂの部分４０８の拡大図であり、図４Ｅは図４Ｃの部分４１２の拡大図である。
【０１１１】
図４Ｄおよび４Ｅによれば、上述したように、窪み４１６および隔壁１１２を配置することによりレンズ１０６に衝撃吸収機構を付与している。図４Ｄおよび４Ｅでは、窪み４１６はレンズ１０６の第１の表面１０６ｆ上に形成されている。しかしながら、他の態様（不図示）では、窪み４１６はレンズ１０６とソーラーセル１０２との間の粘着層２４４に形成されていてもよい。そのような態様では、粘着層２４４は単一部材ではなく、分割された部分のアレイとして設けられる。
【０１１２】
窪み４１６および隔壁４１２の機構的配置による衝撃吸収性をさらに補助するために、レンズ１０６は衝撃吸収素材で構成されていてもよい。例えば、レンズはベースプレートの硬度より小さい硬度の材料で構成されていてもよい。
【０１１３】
（ベースプレート１０４やレンズ１０６等の）ソーラーエネルギコンバータ１００および２００で用いられるいずれの構成部材は別々に製造されていてもよく、このため既存のソーラーエネルギコンバータシステムで使用されているものを個別に用いてもよい。
【０１１４】
それぞれ上述したようにベースプレート１０４およびレンズ１０６の選択された特徴のみを有するベースプレートやレンズも用いることができる。
【０１１５】
例えば、図５は一実施形態に内蔵されたレンズ５０６の断面図を示す。
【０１１６】
図５に示す態様では、レンズ５０６は図４Ｄおよび４Ｅに示した衝撃吸収機構を有する。
【０１１７】
レンズ５０６は基部５１４と基部５１４とは反対側の頭部５１６とを有している。基部５１４の外表面５０６ｆは少なくとも一つの窪み５５０を有している。
【０１１８】
レンズ５０６は、レンズ５０６内に形成されたチャンバ若しくは空洞（キャビティ）として一つ以上のチャネル５０８を有する少なくとも一つのチャネルシステム５０８ｓを有している。チャネル５０８はレンズ５０６内に形成された隔壁５１２により分離され少なくとも一つの窪み５５０とは反対側に位置付けられる。隔壁５１２は、窪み５５０が位置付けられた反対側のレンズ１０６の基部５１４の内表面５１４ｉから突出している。
【０１１９】
窪み５５０および隔壁５１２を配置することによりレンズ５０６に衝撃吸収機構５７０が付与される。物体がレンズ５０６の頭部５１６の部分５８０（すなわち、レンズ１０６の内表面５１４ｉの反対側のレンズ５０６の部分）にぶつかると、隔壁５１２が移動して窪み４１６が設けられていた空間を占め、これによってぶつかったときの衝撃を分散させる。
【０１２０】
レンズ５０６の全体に亘って所定間隔でまたは不規則な間隔で複数のそのような衝撃吸収機構５０７が設けられていてもよく、これによりレンズ１０６は幾つかの衝撃ポイントを有する。
【０１２１】
図５に示す態様では、隔壁５１２はレンズ１０６の内表面５１４ｉと内表面５１６ｉとで画定された空間に沿って延設されている。他の態様（不図示）では、隔壁５１２は基部５１４の内表面５１４ｉからのみ延設されているが、レンズ５０６の頭部５１６の内表面５１６ｉには接触していない。
【０１２２】
図１から４を参照すると、ベースプレート１０４、レンズ１０６およびソーラーセル１０２の各々はそれぞれ一定の厚さ１０４ｔ、１０６ｔおよび１０２ｔを有している。レンズ１０６、ソーラーセル１０２およびベースプレート１０４は互いに平行である。レンズ１０６はガラスまたはポリマまたは他の適切な材料で造られていてもよい。ベースプレート１０４はポリマまたは他の適切な材料で造られていてもよい。
【０１２３】
レンズ１０６および／またはベースプレート１０４を造るために用いられるポリマには、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、アクリル、熱可塑性プラスチックおよび熱硬化性プラスチックが含まれる。レンズ１０６およびベースプレート１０４を造るためにポリマを用いることにより、特にレンズ１０６のチャネル１０８およびベースプレート１０４のチャネル１１０が互いに平行に走っているときに（図１参照）、ソーラーエネルギコンバータ１００／２００はソーラーパネル１００／２００が配置された表面の輪郭に沿うことができる。加えて、レンズ１０６およびベースプレート１０４を造るために同部材を用いることにより、製造が簡単になり製造コストを低減させる。レンズ１０６およびベースプレート１０４は押し出しおよび射出成形プロセスを用いて造るようにしてもよい。
【０１２４】
図２および３を参照して、ソーラーエネルギコンバータ２００は、約７０ｃｍの幅２０６ｗおよび約１．０ｍの長さ２０６ｌを有していてもよく、厚さ２００ｔは幅および長さの両者より小さくてもよい。他の寸法とすることも可能である。
【０１２５】
熱を吸収してソーラーセル１０２を冷却する流体は（水等の）液体または（空気等の）気体であってもよい。ソーラーセル１０２もベースプレート１０４とレンズ１０６とで挟持されたソーラーセルのアレイに属していてもよい。
【０１２６】
ベースプレート１０４はアルミニウム等の金属で造られていてもよい。
【０１２７】
ベースプレート１０４を造るために金属が用いられる一態様（不図示）では、ベースプレート１０４は冷却フィンを有する放熱板であってもよい。この態様では、ベースプレート１０４のチャネルはベースプレート１０４の第１の表面１０４ｆまたは第２の表面１０４ｓ上に形成されていてもよい。フィン構造がベースプレート１０４の第１の表面１０４ｆまたは第２の表面１０４ｓ上に形成され、ベースプレート１０４の少なくとも一つのチャネルが該フィン構造の２つの隣接するフィンの間の空間で画定される。
【０１２８】
種々の態様では、レンズ１０６は種々の熱吸収媒体を有する種々の形状およびサイズの内部通路（チャネル１０８）を有して造られる。熱吸収媒体は、まず、太陽からの熱がソーラーセル１０２を熱する前に太陽からの熱を吸収し、ソーラーセル１０２からの熱も吸収する。種々の熱吸収媒体がこれらの内部通路内を自由に流れ、種々の熱吸収媒体はレンズ１０６内に密封されていてもまたはレンズ１０６から排出されるようにしてもよい。バックサポートプレート（ベースプレート１０４）は種々の吸熱媒体を有する種々の形状およびサイズの波形の冷却チャネル１１０を有して造られる。種々の熱吸収媒体はこれらの波形の冷却チャネル１１０内を自由に流れ、種々の熱吸収媒体はバックサポートプレート内に密封されていてもまたはバックサポートプレートから排出されるようにしてもよい。レンズ１０６およびバックサポートプレート内の種々の熱吸収媒体を介して熱を吸収することで、ソーラーエネルギコンバータ１００／２００の効率が改善される。
【０１２９】
レンズ１０６は、ソーラーセル１０２と接触する（粘着層２４４等の）基体に接触して配置される。太陽からの熱はまずレンズ１０６内の熱吸収媒体で吸収され、ソーラーセル１１０からの熱はレンズ１０６の通路に密封された熱吸収媒体（または熱吸収媒体がレンズ１０６から排出される場合には、通路内を流れる熱吸収媒体として）に吸収され、これによってソーラーセル１０２の温度が低減される。レンズ１０６は押し出しおよび射出成形プロセスを用いてプラスチックで造られていてもよい。しかしながら、十分に透明性のある他のより軽いちゅう密材料や他の製造プロセルを用いるようにしてもよい。
【０１３０】
バックサポートプレートは、さらなる熱伝導を許容しそれによってソーラーセル１０２の温度をより低減させるために、押し出しおよび射出成形プロセスを用いて形成された種々の形状およびサイズの波形の冷却チャネルを有する種々の耐火性材料を用いて造るようにしてもよい。しかしながら、他の材料および他のプロセスを用いるようにしてもよい。レンズ１０６およびバックサポートプレートは、ソーラーエネルギコンバータ１００／２００が種々の形状および形態に応じて曲げることができるように等高であってもよい。
【０１３１】
図６は、一実施形態によるソーラーエネルギコンバータを製造するための製造プロセスのフローチャート６００を示す。
【０１３２】
製造プロセスはレンズを準備する６０２で開始する。６０４で、第１の表面および該第１の表面と反対側の第２の表面を有するベースプレートを準備する。６０６で、ソーラーセルがレンズとベースプレートとの間に挟持されてソーラーエネルギコンバータが形成される。ベースプレートの第１の表面はレンズに面し、ベースプレートの第２の表面は露出してソーラーエネルギコンバータの外表面を形成する。レンズおよびベースプレートの両者は、それぞれ、熱を吸収してソーラーセルを冷却するための流体用の少なくとも一つのチャネルを有している。
【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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【国際調査報告】
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