(57)【要約】【課題】  太陽電池表面での反射率を下げ、効率よく太陽光を取り込むことができて、集光効率を向上させることができる太陽電池モジュールを提供すること。【解決手段】  この太陽電池モジュールは、太陽電池１０と、この太陽電池１０の表面１０a側に配置される光学素子1とを備える。この光学素子１は、太陽光の入射側に配置されるレンズ２と、上記太陽電池１０側に配置される台形プリズム４とを含む。そして、上記レンズ２の集光作用および上記台形プリズム４の屈折作用により、太陽光を２回屈折させて、上記太陽電池１０の表面１０aに入射する太陽光の入射角度を小さくして、上記太陽電池１０の表面１０aでの反射率を下げ、効率よく太陽光を取り込むことができ、集光効率を向上させることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、
この太陽電池の表面側に配置されると共に太陽光を透過する光学素子と
を備え、
この光学素子は、
太陽光の入射側に配置されると共にこの太陽光の入射側を向く屈折面を有するレンズと、
上記太陽電池側に配置されると共にこの太陽電池側を向く屈折面を有する屈折素子と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュールにおいて、
上記レンズの光軸と上記屈折素子の光軸とは、一致していることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の太陽電池モジュールにおいて、
上記レンズと上記屈折素子とは、マトリクス状に配列されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載の太陽電池モジュールにおいて、
上記光学素子は、さらに、上記レンズの太陽光の入射側に、所定の屈折率を有する被覆部材を含むことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の太陽電池モジュールにおいて、
上記被覆部材の太陽光の入射側の表面は、平坦であることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項６】
請求項２に記載の太陽電池モジュールにおいて、
上記レンズの光軸と上記レンズの屈折面との交点から上記レンズ内に入射された入射光と、上記レンズの光軸との成す角度θは、
上記入射光と上記レンズの光軸とが形成する平面において上記レンズの光軸に垂直な方向の上記レンズおよび上記屈折素子の長さをＬとし、
上記レンズの光軸と上記レンズの屈折面との交点と、上記屈折素子の光軸と上記屈折素子の上記太陽電池側の面との交点との間の距離をＨとすると、
ｔａｎθ≦０．５Ｌ／Ｈ
を満たすことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項７】
基板の一面にレンズを取り付ける工程と、
この基板の他面に感光性材料を塗布する工程と、
光源からの光を均一な光強度分布の平行光として上記レンズに入射し、上記レンズによって上記感光性材料に集光して屈折素子を形成する工程と、
上記屈折素子を太陽電池の表面側に配置する工程と
を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、変換効率を上げる集光型太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光エネルギーを利用する太陽電池は、クリーンなエネルギー源として一般家庭から、発電所まで広範囲での利用が期待されている。太陽電池の集光効率を上げるには、太陽電池に入射してくる太陽光の太陽電池表面での反射を防ぎ、効率よく閉じ込めることが必要となる。そのためには、太陽電池表面の受光部を太陽光の入射に対してほぼ垂直な位置に置き、表面での反射率を減らすことが重要となる。しかしながら、通常、太陽電池は固定されている場合が多く、太陽の時刻や季節による入射角の変化には対応できていない。したがって、斜め方向から入射する太陽光に関しては、反射損失が大きくなり、集光効率を高くできないといった問題がある。一般的に、太陽電池の吸収率は、太陽電池に対する入射角度が６０°以上になると、反射率が高くなって急激に落ちる。
【０００３】
そこで、上記課題を改善する手段として、太陽に対して太陽電池表面が常に垂直になるように、太陽追尾装置を組み込んだ太陽電池が提案されているが、装置が非常に高価であるため、モジュール全体のコストが高くなり、経済性に欠ける。
【０００４】
一方、特開平６―３７３４４号公報（特許文献１）や特開平８−３３０６１９号公報（特許文献２）に開示されるように、集光器付太陽電池が提案されている。この集光器付太陽電池によれば、集光レンズの集光作用によって、太陽電池より広い範囲から入射した太陽光であっても、太陽電池に取り込むことが可能となる。このため、太陽電池が固定された場合であっても、太陽光を取り込める範囲を大きくすることができて、コスト効率を高めることができる。
【０００５】
しかしながら、上記集光器付太陽電池では、集光レンズのみで太陽光を太陽電池へ入射しているので、太陽電池に対する入射角度には限度があり、斜め方向から入射する太陽光に関しては、反射損失が大きくなって、集光効率を高くできないといった問題がある。また、この集光レンズの屈折面を厳密に形成する必要があり、集光レンズを製造するのに手間であった。
【特許文献１】特開平６―３７３４４号公報
【特許文献２】特開平８−３３０６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明の課題は、太陽電池表面での反射率を下げ、効率よく太陽光を取り込むことができて、集光効率を向上させることができる太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の太陽電池モジュールは、
太陽電池と、
この太陽電池の表面側に配置されると共に太陽光を透過する光学素子と
を備え、
この光学素子は、
太陽光の入射側に配置されると共にこの太陽光の入射側を向く屈折面を有するレンズと、
上記太陽電池側に配置されると共にこの太陽電池側を向く屈折面を有する屈折素子と
を含むことを特徴としている。
【０００８】
この発明の太陽電池モジュールによれば、上記光学素子は、上記レンズと上記屈折素子とを含むので、上記レンズの集光作用および上記屈折素子の屈折作用により、太陽光を少なくとも２回屈折させることができる。このように、上記太陽電池モジュールに入射する太陽光の入射角度が大きくても、上記光学素子により、上記太陽電池の表面に入射する太陽光の入射角度を小さくして、上記太陽電池の表面での反射率を下げ、効率よく太陽光を取り込むことができ、集光効率を向上させることができる。
【０００９】
また、上記レンズと上記屈折素子とは、別体であるので、上記レンズおよび上記屈折素子において、種類の違うものを組み合わせて、所望の形状や性質を有する上記光学素子を容易に製造できる。また、上記レンズおよび上記屈折素子にて太陽光を屈折させるので、上記レンズおよび上記屈折素子のそれぞれの屈折面等の形状を厳密に形成する必要がなくて、上記レンズおよび上記屈折素子のそれぞれの製造が容易になる、さらに、上記レンズの屈折面と上記屈折素子の屈折面とは、それぞれ、外側を向くので、上記レンズと上記屈折素子とを背中合わせに、一体に取り付けることができ、上記光学素子の小型化を図ることができる。
【００１０】
また、一実施形態の太陽電池モジュールでは、上記レンズの光軸と上記屈折素子の光軸とは、一致している。
【００１１】
この一実施形態の太陽電池モジュールによれば、上記レンズの光軸と上記屈折素子の光軸とは、一致しているので、上記レンズと上記屈折素子との間での光線のケラレなどが発生せず、上記レンズに入射した平行光束（太陽光）を全て上記屈折素子に入射させることができる。
【００１２】
また、一実施形態の太陽電池モジュールでは、上記レンズと上記屈折素子とは、マトリクス状に配列されている。
【００１３】
この一実施形態の太陽電池モジュールによれば、上記レンズと上記屈折素子とは、マトリクス状に配列されているので、複数の上記レンズおよび複数の上記屈折素子を稠密に配置することができ、個々の上記レンズおよび上記屈折素子の配置方向によらず、一年を通して効率よく集光できる。
【００１４】
また、一実施形態の太陽電池モジュールでは、上記屈折素子は、台形プリズム、球面レンズまたは円筒レンズである。
【００１５】
また、一実施形態の太陽電池モジュールでは、上記光学素子は、さらに、上記レンズの太陽光の入射側に、所定の屈折率を有する被覆部材を含む。
【００１６】
この一実施形態の太陽電池モジュールによれば、上記レンズ上に所定の屈折率を有する上記被覆部材を設けることにより、上記光学素子に取り込める太陽光の入射角度範囲を広くすることができる。したがって、上記太陽電池の表面への入射角度範囲が広がることとなり、集光効率を上げることができる。また、この被覆部材は、上記レンズを保護する役割を担い、上記レンズの損傷を防ぐことができる。
【００１７】
また、一実施形態の太陽電池モジュールでは、上記被覆部材の太陽光の入射側の表面は、平坦である。
【００１８】
この一実施形態の太陽電池モジュールによれば、上記被覆部材の表面は、平坦であるので、太陽光を確実に屈折させて上記レンズへ導くことができる。
【００１９】
また、一実施形態の太陽電池モジュールでは、
上記レンズの光軸と上記レンズの屈折面との交点から上記レンズ内に入射された入射光と、上記レンズの光軸との成す角度θは、
上記入射光と上記レンズの光軸とが形成する平面において上記レンズの光軸に垂直な方向の上記レンズおよび上記屈折素子の長さをＬとし、
上記レンズの光軸と上記レンズの屈折面との交点と、上記屈折素子の光軸と上記屈折素子の上記太陽電池側の面との交点との間の距離をＨとすると、
ｔａｎθ≦０．５Ｌ／Ｈ
を満たしている。
【００２０】
この一実施形態の太陽電池モジュールによれば、上記光学素子へ所望の角度で入射する太陽光を得たい場合、ｔａｎθ≦０．５Ｌ／Ｈを満たすような長さＬおよび距離Ｈで上記光学素子を設計すればよく、所望の光学素子を確実に得ることができる。
【００２１】
また、この発明の太陽電池モジュールの製造方法は、
基板の一面にレンズを取り付ける工程と、
この基板の他面に感光性材料を塗布する工程と、
光源からの光を均一な光強度分布の平行光として上記レンズに入射し、上記レンズによって上記感光性材料に集光して屈折素子を形成する工程と、
上記屈折素子を太陽電池の表面側に配置する工程と
を備えることを特徴としている。
【００２２】
この発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、上記レンズを用いて上記屈折素子を作製するため、上記レンズの光軸と上記屈折素子の光軸とを一致させることができる。このため、上記レンズと上記屈折素子との間での光線のケラレなどが発生せず、上記レンズに入射した平行光束（太陽光）を全て、上記屈折素子に入射させることができる。したがって、集光効率の高い太陽電池モジュールを実現できる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の太陽電池モジュールによれば、上記光学素子は、上記レンズと上記屈折素子とを含むので、太陽光の入射角度が大きくても、上記レンズの集光作用および上記屈折素子の屈折作用により、上記太陽電池の表面に入射する太陽光の入射角度を小さくして、上記太陽電池の表面での反射率を下げ、効率よく太陽光を取り込むことができ、集光効率を向上させることができる。
【００２４】
また、この発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、上記レンズを用いて上記屈折素子を作製するため、上記レンズの光軸と上記屈折素子の光軸とを一致させることができて、上記レンズと上記屈折素子との間での光線のケラレなどが発生せず、上記レンズに入射した太陽光を全て、上記屈折素子に入射させることができて、集光効率の高い太陽電池モジュールを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２６】
図１は、この発明の太陽電池モジュールの一実施形態である斜視図を示している。図２は、この発明の太陽電池モジュールの部分構成図を示している。図１と図２に示すように、この太陽電池モジュールは、太陽電池１０と、この太陽電池１０の表面１０a側に配置されると共に太陽光を透過する光学素子１とを備える。
【００２７】
上記太陽電池１０は、例えば、架台と、この架台に取り付けられた太陽電池セルとを備える。
【００２８】
上記光学素子１は、太陽光に対して透明な材料からなり、基板７と、この基板７の一面で、矢印Aにて示す太陽光の入射側に配置されるレンズ２と、上記基板７の他面で、上記太陽電池１０側に配置される屈折素子４とを含む。
【００２９】
上記レンズ２は、上記太陽光の入射側を向く屈折面２０を有する。具体的に述べると、上記レンズ２は、凸レンズであり、この凸レンズの凸面を上記太陽光の入射側に配置している。上記レンズ２の上記基板７との取付面２１は、矩形である。
【００３０】
上記屈折素子４は、上記太陽電池１０側を向く屈折面４０を有する。具体的に述べると、上記屈折素子４は、台形プリズムであり、この台形プリズムの屈折面を上記太陽電池１０側に配置している。上記屈折素子４の上記基板７との取付面４１は、矩形である。
【００３１】
上記屈折素子４の取付面４１と、上記レンズ２の取付面２１とは、同じ大きさであり、対向している。また、上記レンズ２の光軸２２と上記屈折素子４の光軸４２とは、一致している。
【００３２】
上記レンズ２と上記屈折素子４とは、マトリクス状に配列されている。複数の上記レンズ２にて、レンズアレイ３を構成し、複数の上記屈折素子４にて、屈折素子アレイ５を構成する。このとき、隣り合う上記レンズ２，２および隣り合う上記屈折素子４，４は、一体につながっていてもよく、または、別体であってもよい。
【００３３】
上記光学素子１は、さらに、上記レンズ２の太陽光の入射側に、所定の屈折率を有する被覆部材６を含む。この被覆部材６の太陽光の入射側の表面６aは、平坦である。この被覆部材６は、例えば、低屈折率の樹脂を含み、隣り合う上記レンズ２，２の間に充填されて、上記光学素子１の表面を平坦化する。
【００３４】
ここで、太陽光は、上記太陽電池１０から無限遠の距離にあると見なすことができるため、上記光学素子１に入射する太陽光は、平行光束と見なせる。以降、上記光学素子１に入射する太陽光を、平行光束と表現する。
【００３５】
次に、図３を用いて、上記構成の太陽電池モジュールの作用および効果を説明する。
【００３６】
図３では、一つの上記レンズ２と一つの上記屈折素子（台形プリズム）４とを用いて説明する。ここで、上記光学素子１の機能の目的は、上記太陽電池モジュールの表面に、６０°以上の入射角で入射する平行光束を、上記光学素子１により６０°以内に抑え、反射損失エネルギーを減少させ、全ての平行光束を太陽電池に取り込むことを可能とすることである。
【００３７】
上記光学素子１に対して、入射角度θ1で入射した平行光束１２は、所定の屈折率の上記被覆部材６により上記平行光束１２を曲げられ、上記レンズ２の屈折面２０に入射角度θ2で入射する。その後、上記レンズ２の集光作用により、上記レンズ２の屈折面２０から出射角度θ3で出射し、上記屈折素子４の屈折面４０に入射角度θ4で入射する。上記屈折素子４の屈折作用により、上記屈折素子４の屈折面４０から出射角度θ5で出射し、上記太陽電池１０の表面１０aに、入射角度θ6で入射する。ここで、上記入射角度とは、上記平行光束１２と、この平行光束１２が入射する面に垂直な方向との成す角度をいう。
【００３８】
そして、上記レンズ２の光軸２２と上記レンズ２の屈折面２０との交点から上記レンズ２内に入射された入射光（平行光束１２）と、上記レンズ２の光軸２２との成す角度θ3は、
上記入射光と上記レンズ２の光軸２２とが形成する平面において上記レンズ２の光軸２２に垂直な方向の上記レンズ２（の上記取付面２１）および上記屈折素子４（の上記取付面４１）の長さをＬとし、
上記レンズ２の光軸２２と上記レンズ２の屈折面２０との交点と、上記屈折素子４の光軸４２と上記屈折素子４の上記太陽電池１０側の面との交点との間の距離をＨとすると、
ｔａｎθ3≦０．５Ｌ／Ｈ      ・・・（式１）
を満たす。
【００３９】
要するに、上記光学素子１に取り込むことのできる上記平行光束１２の入射角度範囲は、ＬとＨを使って、上記（式１）のように表される。図３では、上記光学素子１は、上記光軸２２，４２を中心として対称なため、一方向のみの範囲を示す。
【００４０】
上記被覆部材６の屈折率ｎ2は、１．４５であり、上記レンズ２、上記屈折素子４および上記基板７の屈折率ｎ3は、１．５９であるため、θ1とθ2の間およびθ2とθ3の間には、
ｎ1ｓｉｎθ1＝ｎ2ｓｉｎθ2      ・・・（式２）
ｎ2ｓｉｎθ2＝ｎ3ｓｉｎθ3      ・・・（式３）
の関係が成り立つ。ここで、空気中の屈折率ｎ1は、１である。
【００４１】
そして、例えば、θ1が、８０°であれば、θ2は、４２．８°となり、上記レンズ２内へ入射された入射角度θ3は、３８．２°となる。したがって、入射角度θ1を８０°で入射する平行光束１２を、上記光学素子１に取り込むためには、上記（式１）より、１．６≦Ｌ／Ｈの比を満たす上記レンズ２および上記屈折素子４の長さＬと、上記レンズ２と上記屈折素子４とを合計した高さＨとで、上記光学素子１を設計すればよい。
【００４２】
その後、上記屈折素子４の屈折面４０に入射角度θ4で入射する。ここで、上記屈折素子４の屈折面４０の射角は４５°であるため、θ4は６．８°となる。
【００４３】
上記屈折素子４からの出射角度θ5は、
ｎ3ｓｉｎθ4＝ｎ1ｓｉｎθ5      ・・・（式４）
の関係が成り立つため、θ5は１０．８°となり、上記太陽電池１０の表面１０aに入射する。上記太陽電池１０の表面１０aは、上記光学素子１と平行に配置されているため、上記太陽電池１０の表面１０aに入射する入射角度θ6は、上記屈折素子４の射角４５°を考慮して、３４．２°となる。すなわち、入射角度８０°で入射した平行光束１２の角度を、上記光学素子１により、３４．２°にして、上記太陽電池１０の表面１０aに入射させることができる。
【００４４】
このように、上記構成の太陽電池モジュールによれば、上記光学素子１を上記太陽電池モジュールの表層部とすることで、上記太陽電池モジュールの表面に６０°以上の入射角で入射してくる広い範囲の平行光束１２を、上記太陽電池１０の表面１０aに対して６０°以下で入射するように変換できる。したがって、上記太陽電池１０の表面１０aでの反射率を下げ、効率よく太陽光を取り込むことができ、集光効率を向上させることができる。
【００４５】
要するに、上記光学素子１は、上記レンズ２と上記屈折素子４とを含むので、上記レンズ２の集光作用および上記屈折素子４の屈折作用により、太陽光を少なくとも２回屈折させることができる。すなわち、この発明の太陽電池モジュールは、上記レンズアレイ３と上記屈折素子アレイ５から成る集光器を用いた集光型太陽電池モジュールといえる。
【００４６】
また、上記レンズ２と上記屈折素子４とは、別体であるので、上記レンズ２および上記屈折素子４において、種類の違うものを組み合わせて、所望の形状や性質を有する上記光学素子１を容易に製造できる。また、上記レンズ２および上記屈折素子４にて太陽光を屈折させるので、上記レンズ２および上記屈折素子４のそれぞれの屈折面２０，４０等の形状を厳密に形成する必要がなくて、上記レンズ２および上記屈折素子４のそれぞれの製造が容易になる、さらに、上記レンズ２の屈折面２０と上記屈折素子４の屈折面４０とは、それぞれ、外側を向くので、上記レンズ２と上記屈折素子４とを背中合わせに、一体に取り付けることができ、上記光学素子１の小型化を図ることができる。
【００４７】
また、上記レンズ２の光軸２２と上記屈折素子４の光軸４２とは、一致しているので、上記レンズ２と上記屈折素子４との間での光線のケラレなどが発生せず、上記レンズ２に入射した平行光束１２を全て上記屈折素子４に入射させることができる。
【００４８】
また、上記レンズ２と上記屈折素子４とは、マトリクス状に配列されているので、複数の上記レンズ２および上記屈折素子４を稠密に配置することができ、個々の上記レンズ２および上記屈折素子４の配置方向によらず、一年を通して効率よく集光できる。
【００４９】
また、上記被覆部材６を設けることにより、上記光学素子１に取り込める太陽光の入射角度範囲を広くすることができて、集光効率を上げることができる。さらに、この被覆部材６は、上記レンズ２を保護する役割を担い、上記レンズ２の損傷を防ぐことができる。しかも、この被覆部材６の表面６aは、平坦であるので、太陽光を確実に屈折させて上記レンズ２へ導くことができる。
【００５０】
なお、上記実施形態では、上記屈折素子４としては、台形プリズムを用いたが、その他にも、球面レンズや円筒レンズであっても、同等の効果を得ることができる。また、上記実施形態では、上記レンズアレイ３上に上記被覆部材６を設けたが、この被覆部材６が無くても、上記レンズ２の効果は得られるため、上記光学素子１としては、同等の効果が得られる。但し、この場合の平行光束１２の入射角度範囲は狭くなる。
【００５１】
次に、図４A〜図４Iを用いて、上記光学素子１の製造方法について説明する。
【００５２】
まず、図４A〜図４Eにて、上記レンズアレイ３の形成方法を説明する。すなわち、このレンズアレイ３の形成方法は、紫外線照射により硬化する紫外線硬化樹脂を用いた、いわゆる２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）法により、樹脂基板の上に上記レンズアレイ３を成形する方法である。この実施形態では、稠密に配列された矩形レンズアレイを用いたが、レンズ形状はそれに限らず、六角形、円形または円筒形であっても構わない。
【００５３】
具体的に述べると、まず、図４Aに示すように、レンズアレイ成形用の矩形凹型形状のスタンパ３１を製造する。この実施形態では、スタンパとなる石英基板の上にポジ型電子線レジストを塗布し、電子線露光によってレンズアレイの凹型形状を形成し、その後、ドライエッチングにより石英基板に凹型形状を転写してスタンパ３１を製造した。
【００５４】
次に、図４Bに示すように、レンズアレイ成形用の矩形凹型形状の石英スタンパ３１の成形面３２に、高屈折率の紫外線硬化樹脂３３を盛り付ける。さらに、図４Cに示すように、上記紫外線硬化樹脂３３の上から樹脂基板７の一面（表面）を押し付けて加圧し、上記紫外線硬化樹脂３３を成形する。
【００５５】
そして、図４Dに示すように、上記樹脂基板７の他面（裏面）から紫外線を照射して硬化させる。その後、上記スタンパ３１から離型し、図４Eに示すように、上記基板７の一面に、レンズアレイ３を形成する。このようにして、複数のレンズ２が稠密に配置された矩形レンズアレイ３を、上記基板７の一面に作製する。
【００５６】
次に、図４F〜図４Iにて、上記屈折素子４の形成方法を説明する。ここでは、上記レンズアレイ３によって集光された光を用いて、上記屈折素子アレイ５である台形プリズムアレイを形成する。
【００５７】
まず、図４Fに示すように、上記レンズアレイ３を形成した面と反対側の面である上記基板７の他面に、台形プリズムアレイを形成するためのネガレジスト３４をスピンコートにより塗布する。この実施形態で用いたネガレジスト３４は、紫外線を吸収して硬化し、永久膜としての使用が可能なものである。
【００５８】
次に、図４Gに示すように、上記ネガレジスト３４が感度を持つ、波長３６５ｎｍ付近の光を平行光として、上記レンズアレイ３側から入射する。
【００５９】
ここで、上記レンズアレイ３を形成する各々のレンズ２の焦点は、上記ネガレジスト３４の外側にある。このネガレジスト３４は、広がりをもった光３０で露光され、その強度分布に対応した形状に、上記ネガレジスト３４の硬化が促進する。このネガレジスト３４は、露光時間を長くまたは露光強度を強くするほど、硬化範囲が広くなる性質をもつ。したがって、上記屈折素子４である台形プリズムを形成するためには、上記レンズ２へ入射する平行光の入射角度を変化させ、焦点位置を移動させて、ｘ−ｚ面を形成し、また、露光強度または露光時間を変化させ、露光量を変えて、硬化深さを変化させることで、ｙ方向を形成し、上記ネガレジスト３４に台形硬化部３５を形成する。
【００６０】
その後、上記ネガレジスト３４を、１％濃度の炭酸ナトリウムで現像を行い、上記ネガレジスト３４の上記台形硬化部３５以外の未硬化部３６を除去し、図４Hに示すように、台形プリズム（屈折素子４）から成る台形プリズムアレイ（屈折素子アレイ５）を得る。
【００６１】
最後に、図４Iに示すように、上記レンズアレイ３上に、低屈折率樹脂３７を、スピンコート法で塗布するか、もしくは、平坦な型を押し付け、紫外線照射で硬化させて、平坦化を行い、図２に示すように、上記被覆部材６を形成する。
【００６２】
このようにして作製された光学素子１の屈折素子４を、図２に示すように、上記太陽電池１０の表面１０a側に配置して、太陽電池モジュールを製造する。なお、上記屈折素子４を、球面レンズや円筒レンズにする場合についても、同様の方法で作製できる。
【００６３】
以上まとめると、この発明の太陽電池モジュールの製造方法は、
上記基板７の一面に上記レンズ２を取り付ける工程と、
この基板７の他面に感光性材料を塗布する工程と、
光源からの光を均一な光強度分布の平行光として上記レンズ２に入射し、上記レンズ２によって上記感光性材料中に集光して上記屈折素子４を形成する工程と、
上記屈折素子４を上記太陽電池１０の表面１０a側に配置する工程と
を備える。
【００６４】
このように、この発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、上記レンズ２を用いて上記屈折素子４を作製するため、上記レンズ２の光軸２２と上記屈折素子４の光軸４２とを一致させることができる。さらに、上記レンズアレイ３を用いて上記屈折素子アレイ５を作製するため、上記レンズアレイ３を構成する各々のレンズ２と、このレンズ２に１対１に対応した上記屈折素子アレイ５を構成する各々の上記屈折素子４との中心（光軸）が、完全に一致している。このため、上記レンズ２と上記屈折素子４との間での光線のケラレなどが発生せず、上記レンズ２に入射した平行光束１２（太陽光）を全て、上記屈折素子４に入射させることができる。したがって、集光効率の高い太陽電池モジュールを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】太陽電池モジュールの一部構成図である。
【図３】太陽電池モジュールの作用説明図である。
【図４Ａ】本発明の太陽電池モジュールの製造方法を示す第１の工程図である。
【図４Ｂ】本発明の太陽電池モジュールの製造方法を示す第２の工程図である。
【図４Ｃ】本発明の太陽電池モジュールの製造方法を示す第３の工程図である。
【図４Ｄ】本発明の太陽電池モジュールの製造方法を示す第４の工程図である。
【図４Ｅ】本発明の太陽電池モジュールの製造方法を示す第５の工程図である。
【図４Ｆ】本発明の太陽電池モジュールの製造方法を示す第６の工程図である。
【図４Ｇ】本発明の太陽電池モジュールの製造方法を示す第７の工程図である。
【図４Ｈ】本発明の太陽電池モジュールの製造方法を示す第８の工程図である。
【図４Ｉ】本発明の太陽電池モジュールの製造方法を示す第９の工程図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    光学素子
２    レンズ
２０  屈折面
２２  光軸
４    屈折素子
４０  屈折面
４２  光軸
６    被覆部材
６a  表面
７    基板
１０  太陽電池
１０a  表面
【図１】
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【図２】
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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４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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