(57)【要約】      （修正有）【課題】より高い変換効率を有するように選択された光起電材料に太陽光を集中させ、ソーラーパネルの出力を高める機構を提供する。【解決手段】移動可能なパネル１８上に配置された光起電材料２６に太陽光を集中させるために、移動可能なパネル１８の上方に支持されたレンズ１４を有し、柔軟な支持体２２は、レンズ１４の焦点において移動可能なパネル１８を配置し、移動可能なパネル１８上の光検出器は、焦点の移動を感知して、自動的に移動可能なパネル１８の位置を調整するようにサーボ機構３０に信号を送り、それによって、太陽の移動を追跡する。【選択図】図４
2017118808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ（１４）であって、前記複数のレンズのうちのレンズが光を集中させるように湾曲している、複数のレンズ（１４）、
移動可能なパネル（１８）、
前記移動可能なパネル（１８）上に配置された光起電材料（２６）であって、前記複数のレンズ（１４）によって前記光起電材料（２６）に光が集中したときに電流を生成する、光起電材料（２６）、
前記複数のレンズ（１４）を前記移動可能なパネル（１８）に連結させる、複数の支持体（２２）、及び
前記移動可能なパネル（１８）に連結されたサーボ機構（３０）であって、前記複数のレンズ（１４）からの前記光を前記光起電材料（２６）に維持するために、前記移動可能なパネル（１８）を移動させる、サーボ機構（３０）を備える、ソーラーパネル（１０）。
【請求項２】
前記複数の支持体のうちの支持体が、柔軟なジョイント（４０、４４）を有する、請求項１に記載のソーラーパネル（１０）。
【請求項３】
前記支持体が、上側柔軟ジョイント（４０）及び下側柔軟ジョイント（４４）を有する、請求項２に記載のソーラーパネル（１０）。
【請求項４】
前記光が太陽からの太陽光であり、前記ソーラーパネルが、前記移動可能なパネル（１８）上に検出器（３８）を更に備え、前記検出器（３８）が、前記検出器（３８）に対する焦点の移動に応じて、前記焦点の前記移動に関する位置情報を提供し、前記サーボ機構（３０）が、前記検出器（３８）と通信し、前記検出器（３８）に前記焦点を維持するように前記移動可能なパネル（１８）を移動させる、請求項１に記載のソーラーパネル（１０）。
【請求項５】
前記レンズ（１４）が球面状レンズである、請求項１に記載のソーラーパネル（１０）。
【請求項６】
前記レンズ（１４）が円筒形状状レンズである、請求項１に記載のソーラーパネル（１０）。
【請求項７】
前記レンズ（１４）がフレネルレンズである、請求項１に記載のソーラーパネル（１０）。
【請求項８】
前記レンズ（１４）が光学プラスチックから作られている、請求項１に記載のソーラーパネル（１０）。
【請求項９】
前記移動可能なパネル（１８）が端部を有し、前記ソーラーパネルが、前記光起電材料（２６）へ前記光を反射させるために、前記移動可能なパネル（１８）の前記端部に配置された鏡（３４）を更に備える、請求項１に記載のソーラーパネル（１０）。
【請求項１０】
光起電材料が複数のセグメントへ（３６）分割され、前記複数のセグメント（３６）のうちのセグメントが、前記光に晒されたときに電気を生成する、請求項１に記載のソーラーパネル（１０）。
【請求項１１】
前記複数のセグメント（３６）が、セグメントのペア（Ａ‐Ａ’…）で配置され、前記セグメントのペアによって生成される電気が、直列に組み合わされる、請求項１０に記載のソーラーパネル（１０）。
【請求項１２】
ソーラーパネルを使用するための方法であって、
複数のレンズの軸が東西方向に向けられるように、前記複数のレンズを地球上に配置するステップ、及び
太陽の傾斜角と合致するように前記複数のレンズを傾けるステップを含む、方法。
【請求項１３】
ソーラーパネル（１０）であって、
軸を有するレンズ（１４）のアレイ（１６）であって、前記レンズ（１４）が円筒形状レンズである、レンズ（１４）のアレイ（１６）、
移動可能なパネル（１８）、
前記移動可能なパネル（１８）上に配置された光起電材料（２６）、
前記レンズのアレイ（１６）に降り注ぐ太陽光が前記移動可能なパネル（１８）上に配置された前記光起電材料（２６）に集中するように、前記レンズのアレイ（１６）に対して間隔を空けられた前記移動可能なパネル（１８）を保持する柔軟な支持体（２２）であって、前記太陽光が前記光起電材料（２６）に集中したときに、前記光起電材料（２６）が一定量の電気を生成する、柔軟な支持体（２２）、及び
前記移動可能なパネル（１８）に連結されたサーボ機構（３０）であって、前記太陽光が前記レンズのアレイによって前記光起電材料（２６）に集中していないときに、前記移動可能なパネル（１８）を移動させる、サーボ機構（３０）を備える、ソーラーパネル（１０）。
【請求項１４】
前記レンズのアレイ（１６）が、第１の端部及び第２の端部を有し、前記ソーラーパネルが、前記光起電材料（２６）へ太陽光を反射させるために、前記第１の端部及び前記第２の端部に配置された鏡を更に備える、請求項１３に記載のソーラーパネル（１０）。
【請求項１５】
前記光起電材料（２６）が、複数のセグメント（３６）に分割され、前記複数のセグメント（３６）のうちのセグメントが電気を生成する、請求項１３に記載のソーラーパネル（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広くは、ソーラーパネルに関する。特に、本開示は、太陽の動きを追跡するソーラーパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽の放射エネルギーを電気エネルギーに変換する多くのソーラーパネルは、シリコンの固定されたフラットパネルを使用する。シリコンは、その特性がよく知られており、安価であり、必要とされている量を容易に入手可能であり、耐久性があり、且つ、信頼できるので、好適な光起電材料である。シリコンは、単一接合（ｓｉｎｇｌｅ‐ｊｕｎｃｔｉｏｎ）の光起電材料でもあるので、スペクトル分布における変動によって影響を受けず、その出力は、その吸収範囲の制限内の統合された出力密度（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｐｏｗｅｒ  ｄｅｎｓｉｔｙ）に応じる。シリコンのフラットパネルは、作ること及び屋外の環境に設置することが簡単である。
【０００３】
固定されたフラットシリコンソーラーパネルには、欠点がある。シリコンは、比較的低い変換効率、通常、１８％から２０％を有し、且つ、理論的に３０％を超えない。この比較的低い変換効率のために、変換効率を高めるよりも、より大きなパネル、より多くのパネル、及びパネルのためのより大きな面積が、電力を生成するために使用される。自家発電のための屋根に取り付けられたソーラーパネルの場合には、世帯で使用される電力の量が、通常、住居の屋根のサイズが与えられたフラットシリコンパネルからソーラーパワーによって生成され得るものよりも遥かに大きい。発電所の場合には、ソーラーコレクター（ｓｏｌａｒ  ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）のために必要とされる土地が、直ちに主要な費用をもたらす。最後に、ほとんどのソーラーパネルは海外で作られているので、新しい及び交換用のパネルの供給が、国際情勢及び通貨の変動に影響され得る。
【０００４】
フラットシリコンパネルの変換効率を高める１つの方法は、それらが太陽を追跡するようにすることである。ソーラーパネル追跡システムが効率を高める一方で、それらも、資本コスト、操業コスト、及び保守費用を追加する。それらは、動作するためにも電力を使用し、それによって、変換効率の利得を弱めてしまう。更に、それらの追跡能力は、風及び重力による方向偏差によって損なわれる。
【０００５】
ソーラーパネルの効率は、異なる光起電材料によっても高められるが、より優れた光起電材料はより高価であり、且つ、手に入れるのが困難である。
【０００６】
ソーラー電気（ｓｏｌａｒ  ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）の課題にもかかわらず、平方メートル当たりでより多くの電気を生み出すことができるソーラーパネルは、現在のソーラーパネルを大幅に超える利点を有し、より多くの用途で有用であろう。
【発明の概要】
【０００７】
本開示は、フレームワークに固定的に取り付けられた複数のレンズを採用するソーラーパネルを説明する。柔軟な支持体が、複数のレンズからぶら下がり、複数のレンズに対して間隔を空けられた移動可能なパネルを保持する。レンズは、太陽が移動するのに伴って太陽光が移動する際に、太陽光を移動可能なパネル上に集中させ、特に、移動可能なパネル上の光起電材料に集中させる。光起電材料への太陽光の集中は、より低い材料費におけるより高い変換効率を可能にする。レンズのアレイは、東西方向に向けられ、地球に対する太陽の傾き角度に合致するように傾けられる。したがって、四季を通しての太陽の移動の追跡は、低減され、且つ、光起電材料を保持する移動可能なパネルを移動させることによって更に調整され得る。複数のレンズのうちの１つのレンズは、光を、光起電材料の代わりに移動可能なパネル上の検出器に向ける。該検出器は、検出器からの信号に応答するサーボ機構に電気的に接続されている。これらの信号は、位置情報をサーボ機構に通信する。その位置情報は、検出器上の焦点の位置を示す。太陽の移動が、検出器上の焦点を検出器上の異なる位置へ移動させるときに、その移動は、サーボ機構が、移動可能なパネルの位置を調整し、焦点の位置を検出器上のその最初の位置へ戻すことをもたらす。
【０００８】
本開示の特徴は、パネル上に配置された光起電材料へ太陽光を集中させるために円筒状又は球面状に湾曲され得る、複数のレンズの使用である。
【０００９】
本開示の別の１つの特徴は、レンズに対して間隔を空けられた移動可能なパネルを保持するための柔軟な支持体の使用であり、その支持体は、太陽光の移動に応じて光起電材料にレンズの焦点を維持するために、サーボ機構の動作に応じて屈曲し、移動可能なパネルを調整し得る。
【００１０】
本開示の別の１つの特徴は、レンズが球面レンズ又は円筒レンズであり、レンズのアレイが、長い円筒レンズの列であり又は球面レンズの２次元のアレイであり得ることである。
【００１１】
ソーラーパネルの別の１つの特徴は、移動可能なパネルの端壁に当たる光を、端壁に隣接する光起電材料へ反射させて、光エネルギーの更なる量をキャプチャーするための、移動可能なパネルの端部における鏡の使用である。
【００１２】
該ソーラーパネルの特徴は、光起電材料が複数のセグメントへ分割され得ることであり、それによって、１日を通してより一定の出力を生み出すやり方で、１つのセグメント内で生成された電気の量が、別の１つのセグメント内で生成された電気の量と組み合わされ得ることである。例えば、最も両外側のセグメントの電気の量が並列に組み合わされ、セグメントの全てのペアの電気の量が直列に組み合され得る。
【００１３】
本開示の更に別の１つの特徴は、複数の円筒形状レンズを有するソーラーパネルが、太陽の一日の経路に平行なレンズの長い軸を用いて方向付けられ、ソーラーパネルは、地球の軸に対する太陽の傾き角度と合致するように傾けられ、太陽の追跡のための移動を最小化する。
【００１４】
該ソーラーパネルの特徴は、サーボ機構が、円筒形状レンズのアレイに対して移動可能なパネルを移動させるように構成され、一方、円筒形状レンズは、太陽光が光起電材料上に集中するように、パネルに対して固定された長さで保持されるということである。
【００１５】
他の特徴及びそれらの利点は、以下の図面が添付された詳細な説明を注意深く読むことによって、ソーラーパネルの当業者に明らかであろう。
【００１６】
開示の変形例について、ここまで一般論として説明されており、添付の図面をこれから参照するが、それらは必ずしも正寸で描かれている訳ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の一態様による、光起電材料２６を支持する移動可能なパネル１８の上方のレンズ１４を示す上面斜視図であり、レンズ１４は、柔軟な支持体２２によって移動可能なパネル１８に連結され、移動可能なパネル１８は、サーボ機構３０によって移動可能である。
【図２】本開示の一態様による、図１のソーラーパネル１０の端面図である。
【図３】本開示の一態様による、太陽の角度における季節変動に対して調整するために、サーボ機構３０によって左へ移動された移動可能なパネル１８を有する、図２のソーラーパネル１０の端面図である。
【図４】本開示の一態様による、太陽の角度に対して調整するために、右へ移動された移動可能なパネル１８を有する、図２のソーラーパネル１０の端面図である。
【図５】Ａ‐Ａ’、Ｂ‐Ｂ’、及びＦ‐Ｆ’などとラベルが付けられたセグメントのペア３６へ分割された、光起電材料２６を有する図１のソーラーパネル１０の側面図である。
【図６】早い朝又は遅い午後の間などに低い角度から来て、移動可能なパネル１８の端壁３２の鏡張りの表面によって、光起電材料２６のセグメントＡ’上に反射される太陽光を示す、図５のソーラーパネル１０の側面図である。
【図７】検出器３８の位置が、レンズ１４を通る太陽光の焦点の移動、及び、その移動に応じた柔軟な支持体２２の屈曲、に応じて調整されることを可能にする、サーボ機構３０と移動可能なパネル１８との間の連結を示す、図１のソーラーパネル１０の端面図である。
【図８】検出器３８の位置が、レンズ１４を通る太陽光の焦点の移動、及び、その移動に応じた柔軟な支持体２２の屈曲、に応じて調整されることを可能にする、サーボ機構３０と移動可能なパネル１８との間の連結を示す、図１のソーラーパネル１０の端面図である。
【図９】レンズ１４が、固定された支持体５６によって固定されたベース６０から支持され、移動可能なパネル５２が、柔軟な支持体５０を介して、固定されたベース６０によって下方から支持され、且つ、検出器３８上のレンズ１４からの太陽光の焦点を維持するために、サーボ機構３０によって移動可能である、代替的な一構成の端面図である。
【図１０】レンズ１４が、固定された支持体５６によって固定されたベース６０から支持され、移動可能なパネル５２が、柔軟な支持体５０を介して、固定されたベース６０によって下方から支持され、且つ、検出器３８上のレンズ１４からの太陽光の焦点を維持するために、サーボ機構３０によって移動可能である、代替的な一構成の端面図である。
【図１１】移動可能なパネル７２が、移動可能なベース６８によって下方から支持され、移動可能なパネル７２及び移動可能なベース６８が、レンズ１４の底４８から一定の距離において検出器３８を維持するために、サーボ機構３０によって移動される、別の代替的な一構成の端面図である。
【図１２】移動可能なパネル７２が、移動可能なベース６８によって下方から支持され、移動可能なパネル７２及び移動可能なベース６８が、レンズ１４の底４８から一定の距離において検出器３８を維持するために、サーボ機構３０によって移動される、別の代替的な一構成の端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
開示されるソーラーパネルは、適切な方向及び傾きによって固体表面に固定的に取り付けられ、太陽の移動を自動的に追跡することを開始し、使用されている光起電材料の収集効率を最適化し得る、ソーラーパネル１０の形態にあり得る。ソーラーパネル１０は、例えば、１．５ｃｍ〜２．５ｃｍの薄さであり、拡大縮小が可能（ｓｃａｌａｂｌｅ）であり得る。ソーラーパネル１０は、例えば、１平方メートルであり、軽量であり得る。それは、より少ない光起電性材料を使用し、それによって、より高い効率の集光式光電セル材料を使用することが費用効果に優れる。そのレンズは、任意の光学ガラス又は光学プラスチックから作られ、フレネルレンズ（Ｆｒｅｓｎｅｌ  ｌｅｎｓｅ）として構成され得る。
【００１９】
図１は、アレイ１６内に配置され、且つ、柔軟な支持体２２によって移動可能なパネル１８を支持する、複数のレンズ１４を備えた、ソーラーパネル１０の斜視図である。アレイ１６内のレンズ１４は、この図面では円筒形状に示され、レンズ１４の長い寸法と平行な対称軸を有する。使用の際に、パネル１８は、東西方向に走るレンズ１４の対称軸によって方向付けられ、地球の回転軸とその眼窩軸（ｏｒｂｉｔａｌ  ａｘｉｓ）との間の角度である太陽の傾き角度において傾き得る。それは、約２３．４度である。
【００２０】
パネル１８上で円筒形状レンズ１４の焦点に位置するのは、光起電材料２６である。レンズ１４は、その幾何学的形状及び移動可能なパネル１８から太陽へのその距離のおかげで、太陽光の平行な光線を狭いビームへと集中させることができるので、光起電材料２６の面積はより小さくなり、したがって、光起電材料の量は少なくなり得る。したがって、シリコンよりも高い効率の光起電材料が、単位面積当たりのより高い費用にもかかわらず使用され得る。
【００２１】
レンズ１４は球面状であってもよく、そのとき、行及び列のアレイ又は密集した六角形状アレイなどのアレイ１６が、球面状のアレイから作られ得る。球面状のレンズ１４は、移動可能なパネル１８上の光起電材料２６の小さい円に光を集中させる。
【００２２】
レンズ１４の端部からぶら下がった柔軟な支持体２２が、図１に示されている。柔軟な支持体２２は、代替的に、レンズ１４の間の壁であり得る。横方向の移動をもたらすことができるサーボ機構３０又は他の機械装置が、移動可能なパネル１８に取り付けられ、パネル１８を横方向に移動させるように構成される。柔軟な支持体２２は、レンズ１４と移動可能なパネル１８との間の焦点距離を一定に維持するように働き、サーボモータ３０は、レンズ１４に対して横方向に移動可能なパネル１８を移動させる。
【００２３】
移動可能なパネル１８が横方向に移動されることを可能にする、ソーラーパネル１０の柔軟な支持体２２の能力は、レンズ１４の焦点が、太陽の移動にもかかわらず、光起電材料２６に中心を維持することを可能にする。サーボモータ３０は、太陽を追跡することにおいて移動可能なパネル１８を移動させる。必要とされる移動の量は小さい。レンズ１４は、レンズ１４の長い寸法が太陽の東西経路と平行になるように配置され、且つ、地球に対する太陽の傾き軸と合致するように傾けられる。したがって、太陽の一日の移動のほとんどは、ソーラーパネル１０の最初の位置によって受け入れられる。太陽の位置は、緯度に基づいて、正午に直接的に頭上にあることから変動し得る。したがって、残りの量の太陽追跡が必要とされる。
【００２４】
この調整は、図２、図３、及び図４を比較することによって示される。これらの図は、ソーラーパネル１０の端面図を示している。図２は、破線によって表されているように、直接的に頭上から来る太陽光線を伴ったソーラーパネル１０を示す。図３において、南の方向が右であり且つ北の方向が左であるならば、太陽が概して南東から南西へ移動するときに、図３は、北の緯度における冬の何か月かで適切であり得る、移動パネル１８の位置の左へのシフトを示している。同様に、図４は、北に向けられた概して東から西への太陽経路を受け入れるための、移動可能なパネル１８の調整を示している。その太陽経路は、冬には南半球にあり夏には北半球にあるので、北に傾けられている。移動可能なパネル１８の移動及び柔軟な支持体２２の屈曲は、ソーラーパネル１０が、太陽光を光起電材料２６に集中させることを可能にする。
【００２５】
図５及び図６は、ソーラーパネル１０の側面図を示している。横から、太陽が、その一日の移動において、（図５及び図６の右側が東に向けられており、左側が西に向けられていると想定すると）右から左へ移動し得る。図５で示されるように、太陽が概して頭上にあるときに、（再び破線によって表されているように）ソーラーパネル１０に降り注ぐ太陽光は、レンズ１４を通過し、光起電材料２６に直接的に降り注ぐ。図６で示されているように、一日の間に太陽が空を移動すると、ある太陽光は、ソーラーパネル１０の端壁３２を越えて降り注ぎ、したがって、移動可能なパネル１８に影を作り、又は端壁３２上に降り注ぐだろう。その太陽光を含めるために、端壁３２は、鏡張りの内面を有し、反射することによって集中した太陽光を材料２６に戻し、それによって、反射された光も電気に変換され、生み出される電気エネルギーの残りの部分に追加される。
【００２６】
光起電材料２６は、長さが等しいセグメント３６へ分割され得る。セグメント３６は、図５及び図６で示されているようにペアになっており、文字によって特定されている。セグメント３６の第１のペアは、図５及び図６における最も外側の２つのセグメント３６、すなわち、セグメントＡとＡ’から形成され、その後、次の２つの最も外側のセグメント３６、すなわち、Ｂ‐Ｂ’がペアになり、その後も同様である。すなわち、Ｃ‐Ｃ’、Ｄ‐Ｄ’などである。この実施例では、最後の２つのセグメント３６が、Ｆ‐Ｆ’のペアである。各ペアＡ‐Ａ’、Ｂ‐Ｂ’、Ｃ‐Ｃ’、Ｄ‐Ｄ’、Ｅ‐Ｅ’、及びＦ‐Ｆ’内のセグメント３６は、電気的に並列に配線され、且つ、セグメントのペアＡ‐Ａ’、Ｂ‐Ｂ’、Ｃ‐Ｃ’、Ｄ‐Ｄ’、Ｅ‐Ｅ’、及びＦ‐Ｆ’は、電気的に直列に配線され、光起電材料２６による電流出力を提供する。このやり方で、セグメントＡ’に降り注ぐ、鏡３４によって反射された太陽光は、それに直接的に降り注ぐ任意の太陽光に追加され、影が作られたセグメントＡ上に降り注ぐ低減された太陽光を部分的に埋め合わせる。したがって、光起電材料２６のセグメント３６の全てによって生み出される電気の量は、一日の間で比較的より一定である。
【００２７】
図７〜図１２は、レンズ１４からの光の焦点が如何にして光起電材料２６に維持されるかを示している。アレイ１６のレンズ１４の下方で、光起電材料２６は、検出器３８によって置き換えられている。レンズ１４によって集中した検出器３８上の光の移動は、移動可能なパネル１８を如何にして移動させるかを決定するために使用される。頭上の太陽の移動に応じて検出器３８上の焦点が移動する際に、検出器３８は、その移動を感知し、対応する信号をサーボ機構３０に送信する。サーボ機構３０は、検出器３８上の光の焦点を再度中心に置くために、移動可能なパネル１８を移動させるように応答する。検出器３８は、クワッドセル（ｑｕａｄ  ｃｅｌｌ）、位置依存検出器、直線アレイ（ｌｉｎｅａｒ  ａｒｒａｙ）、又は２次元アレイなどの、任意のタイプの光学的態様であり得る。
【００２８】
図７では、検出器３８の移動が、移動可能なパネル１８を押す又は引くサーボ機構３０を用いて達成される。柔軟な支持体２２は、レンズ１４に対する移動可能なパネル１８の動きを容易にする。柔軟な支持体２２は、２つの柔軟なジョイント、すなわち、上側柔軟ジョイント４０と下側柔軟ジョイント４４を有し、それらは、柔軟な支持体２２が、サーボ機構３０による移動可能なパネル１８の動きにもかかわらず、移動可能なパネル１８をレンズ１４と平行に維持することを可能にする。レンズ１４の底４８は、移動可能なパネル１８の平面と平行な平面を画定する。移動可能なパネル１８が、サーボ機構３０によって、図８の矢印によって示されるように押されたときに、上側及び下側柔軟ジョイント４０、４４は、レンズの底４８が移動可能なパネル１８との平行を維持することを保証する。横方向にレンズ１４を移動させることができることによって、一年を通して太陽の相対的により高い又はより低い角度が、受け入れられ得る。移動可能なパネル１８の動きが、その極端な位置からその中心の位置へ進む際に、レンズ１４と移動可能なパネル１８との間の空間におけるわずかな増加が存在する。それは、光の合焦に影響を与える。
【００２９】
図９及び図１０は、図７及び図８の配置に対する一代替例である、本発明の逆屈曲（ｉｎｖｅｒｔｅｄ  ｆｌｅｘｕｒｅ）構成を示している。柔軟な支持体５０は、下方の固定されたベース６０から移動可能なパネル５２を支持する。固定されたベース６０からの堅い支持体５６のセットが、レンズ１４を支持する。この配置では、移動可能なパネル５２が、サーボ機構３０からの矢印によって示されているように移動され、検出器３８をレンズ１４の焦点の位置に維持し得る。図７及び図８の配置とは異なって、検出器３８とレンズ１４との間の距離は、移動可能なパネル５２がその２つの極端な位置の何れかからその中心位置へ移動する際に減少し、その移動も、光の合焦に影響を与える。
【００３０】
図１１及び図１２は、レンズ１４が、移動可能なベース６８に取り付けられた堅い支持体６４によって支持される第３の配置を示している。移動可能なベース６８は、柔軟な支持体７６を使用して移動可能なパネル７２を支持する。移動可能なベース６８と移動可能なパネル７２は、例えば、２つのサーボ機構３０を使用して、矢印によって示されているように独立して移動され得る。この配置は、検出器３８が、太陽の動きを追跡することにおいてレンズ１４に対して横方向へ移動することを可能にする一方で、絞られた焦点のために、レンズ１４の底４８と検出器３８との平行な関係と同様に、それらの間の分離距離を保持する。
【００３１】
図７〜図１２で示された本発明の３つの態様では、アレイ１６全体を通して、検出器３８とレンズ１４の相対的な位置が、レンズ１４が検出器３８と位置合わせされるように維持するために調整されることが必要である。検出器３８は、シフトする集光の位置を検出し、サーボ機構３０が移動可能なパネル１８、５２、７２を移動させることによってその変更をもたらすように、信号を送る。それ以外のアレイ１６は、検出器３８の代わりに光起電材料２６を有し、それに応じて動作する。
【００３２】
更に、本開示は、以下の条項による実施形態を含む。
条項１
複数のレンズ（１４）であって、前記複数のレンズのうちのレンズが光を集中させるように湾曲している、複数のレンズ（１４）、
移動可能なパネル（１８）、
前記移動可能なパネル（１８）上に配置された光起電材料（２６）であって、前記複数のレンズ（１４）によって前記光起電材料（２６）に光が集中したときに電流を生成する、光起電材料（２６）、
前記複数のレンズを前記移動可能なパネルに連結させる、複数の支持体、及び
前記移動可能なパネルに連結されたサーボ機構であって、前記複数のレンズからの前記光を前記光起電材料に維持するために、前記移動可能なパネルを移動させる、サーボ機構を備える、ソーラーパネル（１０）。
条項２
前記複数の支持体のうちの支持体が、柔軟なジョイントを有する、条項１に記載のソーラーパネル。
条項３
前記支持体が、上側柔軟ジョイント及び下側柔軟ジョイントを有する、条項２に記載のソーラーパネル。
条項４
前記光が太陽からの太陽光であり、前記ソーラーパネルが、前記移動可能なパネル上に検出器を更に備え、前記検出器が、前記検出器に対する焦点の移動に応じて、前記焦点の前記移動に関する位置情報を提供し、前記サーボ機構が、前記検出器と通信し、前記検出器に前記焦点を維持するように前記移動可能なパネルを移動させる、条項１に記載のソーラーパネル。
条項５
前記レンズが球面状レンズである、条項１に記載のソーラーパネル。
条項６
前記レンズが円筒形状レンズである、条項１に記載のソーラーパネル。
条項７
前記レンズがフレネルレンズである、条項１に記載のソーラーパネル。
条項８
前記レンズが光学プラスチックから作られている、条項１に記載のソーラーパネル。
条項９
前記移動可能なパネルが端部を有し、前記ソーラーパネルが、前記光起電材料へ前記光を反射させるために、前記移動可能なパネルの前記端部に配置された鏡を更に備える、条項１に記載のソーラーパネル。
条項１０
光起電材料が複数のセグメントへ分割され、前記複数のセグメントのうちのセグメントが、前記光に晒されたときに電気を生成する、条項１に記載のソーラーパネル。
条項１１
前記複数のセグメントが、セグメントのペアで配置され、前記セグメントのペアによって生成される電気が、直列に組み合わされる、条項１０に記載のソーラーパネル。
条項１２
ソーラーパネルを使用するための方法であって、
複数のレンズの軸が東西方向に向けられるように、前記複数のレンズを地球上に配置するステップ、及び
太陽の傾斜角と合致するように前記複数のレンズを傾けるステップを含む、方法。
条項１３
軸を有するレンズのアレイであって、前記レンズが円筒形状レンズである、レンズのアレイ、
移動可能なパネル、
前記移動可能なパネル上に配置された光起電材料、
前記レンズのアレイ上に降り注ぐ太陽光が前記移動可能なパネル上に配置された前記光起電材料に集中するように、前記レンズのアレイに対して間隔を空けられた前記移動可能なパネルを保持する柔軟な支持体であって、前記太陽光が前記光起電材料に集中したときに、前記光起電材料が一定量の電気を生成する、柔軟な支持体、及び
前記移動可能なパネルに連結されたサーボ機構であって、前記太陽光が前記レンズのアレイによって前記光起電材料に集中していないときに、前記移動可能なパネルを移動させる、サーボ機構を備える、ソーラーパネル。
条項１４
前記レンズのアレイが、第１の端部及び第２の端部を有し、前記ソーラーパネルが、前記光起電材料へ太陽光を反射させるために、前記第１の端部及び前記第２の端部に配置された鏡を更に備える、条項１３に記載のソーラーパネル。
条項１５
前記光起電材料が、複数のセグメントに分割され、前記複数のセグメントのうちのセグメントが電気を生成する、条項１３に記載のソーラーパネル。
条項１６
前記複数のセグメントが、ペアで電気的に接続されている、条項１５に記載のソーラーパネル。
条項１７
前記複数のセグメントのペアが、直列で電気的に接続されている、条項１６に記載のソーラーパネル。
条項１８
前記サーボ機構と通信する、前記移動可能なパネル上の検出器であって、複数の前記レンズのうちのレンズから光を受け入れ、前記検出器によって受け入れられた前記光の移動に応じて、前記移動に関する信号を出力し、前記サーボ機構が、前記検出器から前記信号を受信し、前記移動可能なパネルを移動させることによって応答する、検出器を更に備える、条項１３に記載のソーラーパネル。
条項１９
固定されたベース、及び
堅い支持体であって、前記固定されたベースに対して前記レンズのアレイを保持し、前記柔軟な支持体が、前記固定されたベースに対して前記移動可能なパネルを保持し、前記サーボ機構が、前記移動可能なパネルを移動させる、堅い支持体を更に備える、条項１３に記載のソーラーパネル。
条項２０
移動可能なベース、及び
堅い支持体であって、前記柔軟な支持体が、前記移動可能なベースに対して前記移動可能なパネルを支持し、前記堅い支持体が、前記移動可能なベースに対して前記レンズのアレイを保持し、前記サーボ機構が、前記太陽光が移動する際に、前記移動可能なベース及び前記移動可能なパネルを移動させる、堅い支持体を更に備える、条項１３に記載のソーラーパネル。
【００３３】
本開示の要素又はその例示的な態様若しくはその例示的な実施形態を紹介する際に、冠詞「１つの（「ａ」「ａｎ」）」、「その（「ｔｈｅ」）」、及び「前記（「ｓａｉｄ」）」は、要素の１以上が存在することを意味すると意図される。用語「備える（「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」）」「含む（「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」）」、及び「有する（「ｈａｖｉｎｇ」）」は、包括的であり、列挙された要素以外に追加的要素が存在し得ることを意味すると意図される。本開示は特定の実施形態について記載されてきたが、これらの実施形態の詳細は、限定と解釈されるべきではない。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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