(57)【要約】      （修正有）【課題】ソーラーパネルを搬送する際と変換効率テストに供する際とでソーラーパネルの向きを変える必要がないソーラーシミュレータを提供する。【解決手段】光をソーラーパネル９に照射して太陽光を模擬するシミュレータであって、光源３と、光源３から放射された少なくとも一部の光線を略平行光として反射する反射面が曲面となっている第１の反射鏡４と、第１の反射鏡４から出射された前記略平行光をソーラーパネル９に向かって反射する第２の反射鏡５と、を具えることを特徴とする。【選択図】図１
0003187343.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
光をソーラーパネルに照射して太陽光を模擬するシミュレータであって、
光源と、
前記光源から放射された少なくとも一部の光線を略平行光として反射する反射面が曲面となっている第１の反射鏡と、
前記第１の反射鏡から出射された前記略平行光を前記ソーラーパネルに向かって反射する第２の反射鏡と、を具えることを特徴とするソーラーシミュレータ。
【請求項２】
前記ソーラーパネルは、受光面が上方に面するように配置されており、
前記第２の反射鏡は、前記第１の反射鏡から反射されてきた前記略平行光の光軸を上から下への略鉛直方向に曲げるように反射し前記ソーラーパネルの受光面に対して略垂直に入射するように配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のソーラーシミュレータ。
【請求項３】
前記第１の反射鏡は、それぞれ円弧状の表面を有すると共に互いに並置された複数の反射板を有しており、前記複数の反射板それぞれの前記表面が一面に並置されて前記曲面を形成している
ことを特徴とする請求項１または２に記載のソーラーシミュレータ。
【請求項４】
前記第１の反射鏡は更に、外表面が円弧状に形成されているベース部を有しており、前記反射板はそれぞれ前記ベース部の前記外表面に貼られている
ことを特徴とする請求項３に記載のソーラーシミュレータ。
【請求項５】
前記反射板は、それらの周縁の形状が六角形あるいは矩形である
ことを特徴とする請求項３または４に記載のソーラーシミュレータ。
【請求項６】
前記光源は、連続発光光源である
ことを特徴とする１〜５のいずれか一項に記載のソーラーシミュレータ。
【請求項７】
前記光源は、フラッシュ発光光源である
ことを特徴とする１〜５のいずれか一項に記載のソーラーシミュレータ。
【請求項８】
前記第２の反射鏡は平面鏡であり、その反射面の前記略平行光の光軸に対する角度が略４５度となるように配置されている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のソーラーシミュレータ。
【請求項９】
前記第１の反射鏡は凸面鏡であり、前記光源からの距離が、自身の焦点距離よりも長くなるように配置されている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のソーラーシミュレータ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はソーラーシミュレータに関し、より詳しくはソーラーパネルの評価に用いるためのソーラーシミュレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電を用いるソーラーパネルとして、集光レンズを用いたことで変換効率が向上された高集光型太陽電池（High Concentrated photovoltaic: ＨＣＰＶ）が知られている。ソーラーパネルは、製造後に光電変換効率を評価するためのテストが必要である。このテストには、自然光（太陽光）を用いることができるが、自然光は天候や時間の影響を受けやすい。そこで、通常は人工光源を用いたソーラーシミュレータを用いて、一定照度で且つ略平行光の模擬太陽光をソーラーパネルに照射することでソーラーパネルの電流−電圧特性曲線（いわゆるＩ‐Ｖ曲線）を求めている。
【０００３】
図６には、従来のソーラーシミュレータの例が示されている。図中において、符号１１はソーラーシミュレータであり、符号１２は被験物としてのソーラーパネルである。ソーラーシミュレータ１１は、光源１１１より発せられた光線を曲面鏡１１２で反射させてその反射光をソーラーパネル１２の受光面１２１に照射する。なお、曲面鏡１１２はコリメートミラーとして用いられるものであり、光源１１１と曲面鏡１１２とは、それらの間の距離が曲面鏡１１２の焦点距離よりも大きくなるように配置されているので、光源１１１より発せられた拡散光は、曲面鏡１１２の反射により略平行光となってソーラーパネル１２に照射される。また、光源１１１と曲面鏡１１２とは、それぞれ例えば地面や基台上に載置するために水平方向に配置されている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のソーラーシミュレータを用いた場合、曲面鏡１１２から反射される光線は、水平方向にソーラーパネル１２に照射されるので、テスト時にはソーラーパネル１２をその受光面１２１が水平方向と直交するように、つまり横向きになるように配置しなくてはならない。しかし、ソーラーパネル１２は搬送時には通常その受光面１２１が上向きになるように配置されているので、テストに供する際に、またテスト後に搬送する際にそれぞれソーラーパネル１２の向きを変えなくてはならず、余計な手間や時間がかかるだけでなく、そのための手段（図示せず）も必要となり、ソーラーシミュレータの構造が複雑になるといった問題点がある。
【０００５】
本考案は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ソーラーパネルを搬送する際と変換効率テストに供する際とでソーラーパネルの向きを変える必要がないソーラーシミュレータの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための手段として、本考案は、以下の手段を提供する。
【０００７】
即ち、光をソーラーパネルに照射して太陽光を模擬するシミュレータであって、光源と、前記光源から放射された少なくとも一部の光線を略平行光として反射する反射面が曲面となっている第１の反射鏡と、前記第１の反射鏡から出射された前記略平行光を前記ソーラーパネルに向かって反射する第２の反射鏡と、を具えることを特徴とするソーラーシミュレータを提供する。
【０００８】
なお、前記ソーラーパネルは、前記受光面が上方に面するように配置されることが好ましく、且つ、前記第２の反射鏡は、前記第１の反射鏡から反射されてきた前記略平行光の光軸を上から下への略鉛直方向に曲げるように反射し前記ソーラーパネルの受光面に対して略垂直に入射するように配置されていることが好ましい。
【考案の効果】
【０００９】
本考案に係るソーラーシミュレータによれば、光源から発せられた光を第１の反射鏡で略平行光として反射し、該略平行光を第２の反射鏡で反射して被験物であるソーラーパネルに照射できるので、たとえソーラーシミュレータを水平方向に配置しても、ソーラーパネルを搬送の際とテストに供する際とでその向きを変える必要が省かれ、つまりはテストに係る時間が短縮できる。また、ソーラーパネルの向きを変えるための手段も必要ないので、ソーラーシミュレータ全体の構造が比較的簡単である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案に係るソーラーシミュレータの好ましい実施形態を示す斜視図である。
【図２】上記実施形態における第１の反射鏡を示す部分拡大断面図である。
【図３】上記実施形態における第１の反射鏡を構成する反射板の形状の一例を示す概要図である。
【図４】上記実施形態における第１の反射鏡を構成する反射板の形状の他の一例を示す概要図である。
【図５】上記実施形態の使用状態を示す側視図である。
【図６】従来例のソーラーシミュレータを示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら、本考案の具体的な実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
図１には、本考案に係るソーラーシミュレータの好ましい実施形態が斜視図で示されている。本実施形態において、ソーラーシミュレータは、模擬太陽光となる光線を発する光源３と、光源３からの光を反射する第１の反射鏡４と、第１の反射鏡４からの光を反射する第２の反射鏡５と、を含んでいる。
【００１３】
また図示においては、第２の反射鏡５の下方に、光電変換効率がテストされる被験物であるソーラーパネル（太陽電池モジュール）９が配置されている。ソーラーパネル９としては集光レンズを有する高集光型太陽電池（ＨＣＰＶ）モジュールが用いられており、本実施形態においては集光レンズの受光面９１が上向きに配置されている。ただし、本考案に係るソーラーシミュレータを用いる対象となるソーラーパネルは高集光型のものに限らず、いわゆる平板型のものでもよい。
【００１４】
光源３として、本実施形態ではフラッシュ発光光源を用いた。フラッシュ発光光源は、高集光型太陽電池に対して生産ライン上において逐次的にテストを行うのに適している。もちろん光源３としては連続発光光源を用いてもかまわない。
【００１５】
図２には、本実施形態における第１の反射鏡４の部分拡大断面図が示されている。図示されているように、第１の反射鏡４は、外表面４１１が円弧状に形成されているベース部４１と、該ベース部４１の外表面４１１の円弧と形状が対応する円弧状の表面をそれぞれ有する複数の反射板４２と、からなっている。複数の反射板４２は、それらの上記表面が一面に並置されて１つの曲面４３を形成するようにベース部４１の外表面４１１に互いに並置されて貼り付けられている。
【００１６】
第１の反射鏡４としては、曲面４３が凸面となっている凸面鏡を用いることが好ましい。曲面４３は、光源３から放射された光線を反射する反射面であり、また、反射された光のうちの少なくとも一部が略平行光となるように、光源３と第１の反射鏡４とは、それらの間の距離が第１の反射鏡４の焦点距離よりも遥かに長くなるように、且つ、互いの光軸がずれるように配置されている。また、曲面４３の弧度も、光源３からの光を略平行光として反射できるように調整されている。
【００１７】
反射板４２は、互いに密に並置されるように、それらの周縁の形状が例えば六角形（図３参照）でもよく、あるいは矩形（図４参照）でもよく、その形状は特に限定されない。
【００１８】
また、他の実施形態として、第１の反射鏡４はベース部４１を有さなくてもよい。この場合、複数の反射板４２は、それらの表面が一面に並置されて１つの曲面４３を形成するように互いに繋ぎ合わせられる。また、この場合も、反射板４２は、その周縁の形状が例えば六角形でもよく、あるいは矩形でもよく、その形状は特に限定されない。
【００１９】
なお、第１の反射鏡４として本実施形態では上述のように凸面鏡を用いたが、要は光源３からの光を略平行光として反射できればよく、例えば第１の反射鏡４として凹面鏡を用いて光源３及び第１の反射鏡４を互いの距離が第１の反射鏡４の焦点距離と対応するように配置することも可能である。
【００２０】
第２の反射鏡５は、図１に示されているように、第１の反射鏡４とそれぞれの反射面が相対するように配置されている。本実施形態においては、第２の反射鏡５は平面鏡であり、その反射面の、第１の反射鏡４から出射される略平行光の光軸に対する角度θがほぼ４５度となるように且つ下向きに配置されている（図５参照）。このように配置すると、第２の反射鏡５は、第１の反射鏡４から出射された上記略平行光の光軸を略直角に曲げるように反射して、第２の反射鏡５の下方に受光面９１が上方に面するように配置されているソーラーパネル９の受光面９１に上記略平行光を照射することができる。
【００２１】
図５には、本実施形態における使用時の光線経路が側視図として概略的に示されている。光源３から放射された拡散光は経路Ａを経て第１の反射鏡４に投射される。ここで、上述のように光源３と第１の反射鏡４との距離は第１の反射鏡の焦点距離よりも遥かに長いので、第１の反射鏡４で反射された光は略平行光となる。該略平行光は水平方向に沿った経路Ｂを経て第２の反射鏡５に投射される。第２の反射鏡５は該略平行光の光軸との角度θがほぼ４５度となるように且つ反射面が下向きに配置されているので、第２の反射鏡５で反射された光は上から下に向かって鉛直方向に沿った経路Ｃを経てソーラーパネル９の受光面９１に対して略垂直に、つまり集光レンズの光軸にほぼ平行に入射する。これによりソーラーパネルの変換効率テストを行うことができる。
【００２２】
なお、ソーラーパネル９に投射される光の強度にむらがある場合、つまり特定の箇所における光の強度が強すぎる場合、遮光材料（例えばドット状のインク）を、第１の反射鏡４あるいは第２の反射鏡５の鏡面におけるその特定箇所に対応する部分に塗布することも可能であり、このようにすれば、その特定箇所に対応する部分の反射量を下げることができ、ソーラーパネル９に投射される光の強度を均一にすることができ、太陽光により似せることができる。また、第１の反射鏡４および第２の反射鏡５のサイズは、ソーラーパネル９の受光面９１に満遍なく光が投射されるように受光面９１のサイズに対応するものを用いるとよい。
【００２３】
上記のように、本考案に係るソーラーシミュレータによれば、光源３から発した光を、第１の反射鏡４で略平行光として反射し、その略平行光を第２の反射鏡５にて光軸が略直角に曲がるように反射することで、ソーラーパネル９の受光面９１に略平行光を照射する。これにより、例えば光源３からの光および第１の反射鏡４での反射光の方向が略水平であっても、第２の反射鏡５で略鉛直に反射してソーラーパネル９の受光面９１に照射できる。よって、受光面９１が上向きで搬送されるソーラーパネル９をテストに供するためにその向きを変える必要がないので、テストにかかる時間が短縮されるだけでなく、ソーラーシミュレータ全体の構造もより簡易になる。
【００２４】
以上、本考案の好ましい実施形態を説明したが、本考案はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本考案に係るソーラーシミュレータによれば、被験物であるソーラーパネルを、搬送の際とテストの際とでその向きを変える必要がない。よって、ソーラーパネルの変換効率テストに供する模擬太陽光照射装置として有用である。
【符号の説明】
【００２６】
２              ソーラーシミュレータ
３              光源
４              第１の反射鏡
４１            ベース部
４１１          外表面
４２            反射板
４３            曲面
５              第２の反射鏡
９              ソーラーパネル
９１            受光面
【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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