JP6631436B2 - 集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル、及び集光型太陽光発電装置 - Google Patents

Description

本発明は、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル、及び集光型太陽光発電装置に関する。

集光型太陽光発電では、発電効率の高い小型の化合物半導体素子等により構成される発電素子に、レンズで集光させた太陽光を照射する構成を基本としている（例えば、特許文献１参照）。このような基本ユニットを１つの筐体内でマトリックス状に多数並べて構成したものが、集光型太陽光発電モジュールである。また、このモジュールがさらに複数個並べられたものが、集光型太陽光発電パネルである。この集光型太陽光発電パネルは、当該パネルを太陽に向けて追尾動作させるための駆動装置と共に、集光型太陽光発電装置を構成する。

上記集光型太陽光発電モジュールにおいて、筐体の底板は、その表面上に多数の発電素子が搭載される。この底板の材質としては、製造コストを抑えつつ放熱性を確保するという観点から、板厚の薄い金属製（例えばアルミニウム等）の板材が好適とされている。また、筐体の外枠を形成する枠体は底板の外縁部を支持している。この枠体の材質としては、製造コストを抑えるために、樹脂製の板材が好適とされている。

国際公開第２０１３／１１５９３８号 国際公開第２０１３／０９８４２６号

上記集光型太陽光発電モジュールにおいて、筐体の底板に搭載された発電素子の温度が上昇すると、金属製の底板は熱膨張しやすい。そのため、底板が面方向に熱膨張によって拡がることが規制されている場合、底板が、面と直交する方向に凸状に膨らむように変形し、発電素子の位置が本来あるべき位置からずれて、発電効率が低下するという問題がある。また、樹脂製の枠体は、金属製のものに比べて耐荷重強度が低いため、底板に搭載される発電素子の個数が増加した場合、これらの発電素子の重量に耐えられなくなって破損するという問題もある。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、金属製の底板の熱膨張による発電素子の位置ずれを抑制し、かつ樹脂製の枠体の耐荷重強度を向上させることを目的とする。

本発明の一態様に係る集光型太陽光発電モジュールは、太陽光を集光するレンズ要素を複数個並べて構成された集光部、及び、当該レンズ要素にそれぞれ対応する位置に配置された複数個の発電素子を収容する筐体を備える集光型太陽光発電モジュールであって、前記筐体は、樹脂製の枠体と、前記枠体に取り付けられ前記発電素子が搭載される金属製の底板と、を備え、前記枠体は、外枠を形成する枠本体部と、前記枠本体部の内側において前記底板の上面に沿って延びており両端部が前記枠本体部に一体に形成されたライナー部と、を有する、集光型太陽光発電モジュールである。

本発明の一態様に係る集光型太陽光発電パネルは、上記集光型太陽光発電モジュールを複数個並べて成る集光型太陽光発電パネルである。

本発明の一態様に係る集光型太陽光発電装置は、上記集光型太陽光発電パネルと、当該集光型太陽光発電パネルが太陽の方向を向いて太陽の動きに追尾動作するように駆動する駆動装置と、を備える集光型太陽光発電装置である。

本発明によれば、金属製の底板の熱膨張による発電素子の位置ずれを抑制し、かつ樹脂製の枠体の耐荷重強度を向上させることができる。

集光型太陽光発電装置の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る集光型太陽光発電モジュールを拡大して示す斜視図である。 フレネルレンズと発電素子との光学的な関係を示す斜視図である。 筐体を示す斜視図である。 筐体の枠体を示す平面図である。 ライナー部の底面図である。 図６のＩ−Ｉ矢視断面図である。 図６のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 底板の温度と熱膨張量との関係を示すグラフである。 ライナー部の樹脂材料に含まれるガラス繊維の配向割合とライナー部の熱膨張量との関係を示すグラフである。 遮蔽部材を示す断面図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明の実施形態に係る集光型太陽光発電モジュールは、太陽光を集光するレンズ要素を複数個並べて構成された集光部、及び、当該レンズ要素にそれぞれ対応する位置に配置された複数個の発電素子を収容する筐体を備える集光型太陽光発電モジュールであって、前記筐体は、樹脂製の枠体と、前記枠体に取り付けられ前記発電素子が搭載される金属製の底板と、を備え、前記枠体は、外枠を形成する枠本体部と、前記枠本体部の内側において前記底板の上面に沿って延びており両端部が前記枠本体部に一体に形成されたライナー部と、を有する。

上記集光型太陽光発電モジュールによれば、筐体の枠体は、枠本体部の内側において底板の上面に沿って延びるライナー部を有しているため、底板が熱膨張により凸状に変形するのをライナー部により抑制することができる。また、枠本体部の内側にライナー部の両端部が一体に形成されているため、このライナー部により枠体全体の耐荷重強度を向上させることができる。

（２）前記集光型太陽光発電モジュールにおいて、前記枠体は、ガラス繊維を含む樹脂材料により形成されており、前記ライナー部は、その長手方向の途中部に形状変化部を有するのが好ましい。
この場合、ライナー部の樹脂成形時に、形状変化部でガラス繊維をランダムな繊維配向にすることで、ライナー部の線膨張係数を変化させることができ、その結果、ライナー部の動作温度での熱膨張量を調整することができる。このため、ライナー部と底板の各動作温度が互いに異なる場合であっても、ライナー部の熱膨張量を、底板の熱膨張量と合うように調整することで、ライナー部の熱膨張量と底板の熱膨張量との差を小さくすることができる。

（３）前記集光型太陽光発電モジュールにおいて、前記筐体は、前記ライナー部を覆う遮蔽部材をさらに備えるのが好ましい。
この場合、集光部のレンズ要素による集光位置がずれたときに、集光する太陽光がライナー部に当たるのを遮蔽部材により防止することができるので、ライナー部が太陽光により熱損傷をするのを防止することができる。

（４）前記集光型太陽光発電モジュールにおいて、前記遮蔽部材は金属であるのが好ましい。
この場合、遮蔽部材は太陽光の反射率が良く、かつ太陽光の吸収率が少ないため、ライナー部が太陽光により熱損傷するのを確実に防止することができる。

（５）前記集光型太陽光発電モジュールにおいて、前記ライナー部は、当該ライナー部に対して前記底板を位置決めするための位置決め部を有するのが好ましい。
この場合、ライナー部に対して底板を容易に位置決めすることができる。

（６）前記集光型太陽光発電モジュールにおいて、前記筐体は、前記底板を貫通して当該底板を前記ライナー部に固定するためのネジを備え、前記底板と前記ライナー部との間には、前記底板を貫通した前記ネジの周囲において前記筐体の内部を密封するためのシール層が形成されているのが好ましい。
この場合、底板を貫通するネジと当該底板との間に存在するすき間から、筐体の内部に水分や塵埃等の異物が侵入するのを抑制することができる。

（７）前記集光型太陽光発電モジュールにおいて、前記ライナー部の前記シール層が接着される接着面にエンボス加工が施されているのが好ましい。
この場合、シール層をライナー部に強固に接着することができるので、筐体の内部に水分や塵埃等の異物が侵入するのをさらに抑制することができる。

（８）本発明の実施形態に係る集光型太陽光発電パネルは、上記（１）に記載の集光型太陽光発電モジュールを複数個並べて成る。
このような集光型太陽光発電パネルは所望の発電電力を得ることができる。

（９）本発明の実施形態に係る集光型太陽光発電装置は、上記（８）に記載の集光型太陽光発電パネルと、当該集光型太陽光発電パネルが太陽の方向を向いて太陽の動きに追尾動作するように駆動する駆動装置とを備える。
この場合、昼間は常に、その時点で最も発電効率の高い状態を維持する集光型太陽光発電装置を提供することができる。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づき詳細に説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
＜集光型太陽光発電装置および集光型太陽光発電パネル＞
まず、集光型太陽光発電装置の構成から説明する。図１は、集光型太陽光発電装置の一例を示す斜視図である。図１において、集光型太陽光発電装置１００は、左右２翼に分かれたパネルを備える集光型太陽光発電パネル１と、集光型太陽光発電パネル１を背面側で支持する架台２とを備えている。なお、図１において、紙面右側のパネル１は、架台２の構造を示すために、太陽光発電パネル１の一部を省略して示している。

架台２は、基礎３と、基礎３に立設されている支持部４とを備えている。基礎３は、地面に固定されている。支持部４は鉛直に設けられている。支持部４の上端の、太陽光発電パネル１の支持点には、太陽光発電パネル１が太陽の方向を向いて太陽の動きに追尾動作するように駆動する駆動装置５が設けられている。具体的には、この駆動装置５は、太陽光発電パネル１を、水平に延びている軸６を中心とする仰角方向に回動するように駆動する。また、駆動装置５は、太陽光発電パネル１を、支持部４を中心とする方位角方向に回動するように駆動する。

駆動装置５は、制御装置（図示省略）によって制御される。制御装置は、駆動装置５の内蔵モータを駆動するための駆動回路を有している。各軸のモータ（ステッピングモータ）の動作により、太陽光発電パネル１は、方位角、仰角のそれぞれについて任意の角度の姿勢をとることができる。

駆動装置５によって駆動される軸６には、当該軸６に直交する方向に複数の梁７が設けられている。太陽光発電パネル１は、これら複数の梁７の上側に固定されている。太陽光発電パネル１は、例えば、１０個の太陽光発電モジュール１Ｍを横一列に並べて構成されているユニット１Ｕを多段に配列することで構成されている。

ユニット１Ｕは、複数の太陽光発電モジュール１Ｍと、これら太陽光発電モジュール１Ｍを一列に整列した状態で一体に固定している一対のフレーム８とを備えている。各ユニット１Ｕは、各梁７に架け渡され、各梁７の上側に固定されている。
太陽光発電パネル１の各翼は、例えば１０個のユニット１Ｕによって構成されている。これにより、太陽光発電パネル１の各翼は、縦１０×横１０の太陽光発電モジュール１Ｍをマトリクス状に並べて構成されている。従って、両翼の太陽光発電パネル１で、２００個の太陽光発電モジュール１Ｍが存在している。

＜集光型太陽光発電モジュール＞
図２は、本発明の一実施形態に係る集光型太陽光発電モジュール（以下、単にモジュールとも言う。）１Ｍを拡大して示す斜視図（集光部１３の一部を破断している。）である。図２において、モジュール１Ｍは、箱状の筐体１１と、筐体１１の底板１５に複数列に並べるように配置されたフレキシブルプリント配線板１２と、筐体１１の鍔部１１ｂに、蓋のように取り付けられた集光部１３とを主要な構成要素として備えている。

フレキシブルプリント配線板１２は、細片フィルム状の絶縁基材に、回路パターンを構成する導電体層を設けたものであり、その上に、発電素子（太陽電池セル）１２ｃやその他の電子部品が実装されている。発電素子１２ｃとしては、耐熱性を有する発電効率の高い太陽電池が用いられる。

筐体１１は、フレキシブルプリント配線板１２が配置された底板１５と、底板１５の外縁部等が取り付けられ、集光部１３を底板１５に対向させて保持している枠体１６とを備えている。なお、筐体１１については、後に詳述する。

集光部１３は、フレネルレンズアレイであり、太陽光を集光するレンズ要素としてのフレネルレンズ１３ｆがマトリックス状に複数個（例えば縦１６×横１２で、１９２個）並んで構成されている。このような集光部１３は、例えば、ガラス板を基材として、その裏面にシリコーン樹脂膜を形成したものとすることができる。フレネルレンズ１３ｆは、この樹脂膜に形成される。フレネルレンズ１３ｆの総数及び配置は、発電素子１２ｃの総数及び配置と同じであり、互いに光軸を一致させるように、一対一に対応している。

図３は、１個のフレネルレンズ１３ｆと発電素子１２ｃとの光学的な関係を示す斜視図である。フレネルレンズ１３ｆの光軸Ａｘは、発電素子１２ｃの中心と交差する。フレネルレンズ１３ｆに対して太陽光が入射角０度で入射すると、フレネルレンズ１３ｆで収束させられた光は、発電素子１２ｃに集まり、発電素子１２ｃが発電する。日中、太陽光発電パネル１（図１）が太陽を正確に追尾すれば、常にこのような光学的関係となり、効率よく発電が行われる。

＜筐体＞
図４は、筐体１１を示す斜視図である。図５は、筐体１１の枠体１６を示す平面図である。図４及び図５において、筐体１１は、方形（ここでは長方形（正方形でもよい。））の箱状に形成されており、樹脂製の枠体１６に、例えばアルミニウム等の金属製の底板１５を取り付けて構成されている。
枠体１６は、例えば、ガラス繊維が充填されたＰＢＴ（Ｐｏｌｙ Ｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）樹脂等の樹脂材料により形成されており、外枠（側壁枠）を形成する枠本体部１７と、この枠本体部１７の内側において当該枠本体部１７に一体に形成されたライナー部１８とを有している。

枠本体部１７は、方形枠状に形成された基台部１７ａと、この基台部１７ａ上から突出する一対の短辺側壁部１７ｂ及び一対の長辺側壁部１７ｃとが一体に形成されて構成されている。基台部１７ａの裏面には、底板１５の外縁部が図示しない締結部材により固定されている。また、短辺側壁部１７ｂおよび長辺側壁部１７ｃの各上端部には、上述のように集光部１３（図２参照）が取り付けられる鍔部１１ｂが形成されている。

＜ライナー部＞
ライナー部１８は、例えば板状部材からなり、底板１５の上面の長辺方向の中央部に沿って、短辺方向に延びて形成されている。ライナー部１８は、底板１５の上面において発電素子１２ｃの合間を縫うように配置されている。ライナー部１８の長手方向の両端部は、長辺側壁部１７ｃの内側面における長手方向の中央部に連結されている。これにより、長辺側壁部１７ｃの長手方向の中央部が内側や外側に反るように変形するのを防止することができる。

ライナー部１８の長手方向の途中部には、くびれ部１８Ａが複数箇所（図例では５箇所）に形成されている。くびれ部１８Ａは、当該くびれ部１８Ａが形成されていない非くびれ部１８Ｂの幅寸法Ｗ２よりも小さい幅寸法Ｗ１を有するストレート部１８１と、このストレート部１８１の両端部に形成されたテーパ部１８２とを有している。テーパ部１８２は、ストレート部１８１から遠ざかるに従って幅寸法が漸次大きくなるように形成されている。

図６は、ライナー部１８の底面図である。また、図７は、図６のＩ−Ｉ矢視断面図である。図６及び図７において、ライナー部１８の長手方向の中央部に形成されたくびれ部１８Ａ１には、ライナー部１８に対して底板１５を位置決めするための位置決めピン（位置決め部）１９が形成されている。位置決めピン１９は、例えば円柱状に形成されており、くびれ部１８Ａ１の底面の中央部から突出するように、当該くびれ部１８Ａ１に一体に形成されている。

位置決めピン１９は、底板１５の板厚方向に貫通する位置決め孔１５ａに挿通される。これにより、ライナー部１８に対して底板１５を容易に位置決めすることができる。
なお、本実施形態では、位置決めピンをライナー部１８に形成し、位置決め孔を底板１５に形成しているが、位置決め孔をライナー部１８に形成し、位置決めピンを底板１５に形成してもよい。この場合、位置決め孔がライナー部１８の位置決め部として機能する。

くびれ部１８Ａ１の底面には、位置決めピン１９の外周側に円環状の突出部２０が一体に形成されている。この突出部２０は、位置決めピン１９と同心状に形成されており、位置決めピン１９が底板１５の位置決め孔１５ａに挿通された状態で、突出部２０の先端面（下面）が底板１５の上面に当接するようになっている。

突出部２０の内周側には、位置決めピン１９を囲むようにシーリング剤が塗布される円環状の領域Ｒ１が形成されている。領域Ｒ１におけるくびれ部１８Ａ１の底面は、シーリング剤が接着する接着面１８３とされており、この接着面１８３にはエンボス加工が施されている。

領域Ｒ１には、シーリング剤が塗布されることによりシール層２１が形成されている。このシール層２１は、ライナー部１８における位置決めピン１９の周辺部と底板１５とを接着固定するとともに、位置決めピン１９の周辺部と底板１５との間を塞ぎ、筐体１１の内部を外部に対して密封する。これにより、底板１５の位置決め孔１５ａを通じて水分や塵埃が筐体１１の内部に侵入するのを抑制することができる。

図８は、図６のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。図６及び図８において、ライナー部１８には、くびれ部１８Ａ１の両隣りにそれぞれ位置するくびれ部１８Ａ２の底面の中央部に内側突出部２２が一体に形成されている。内側突出部２２は、例えば円筒状に形成されており、その内周には、ねじ穴２２ａが形成されている。本実施形態のねじ穴２２ａは、くびれ部１８Ａ２の内部の奥深くまで形成されている。ねじ穴２２ａには、底板１５の板厚方向に貫通する挿通孔１５ｂに挿通されたビス（ネジ）２３が螺合される。これにより、底板１５をライナー部１８に固定することができる。なお、本実施形態ではネジ２３としてビスを用いているが、ボルトを用いてもよい。

くびれ部１８Ａ２の底面には、内側突出部２２の外周側に円環状の外側突出部２４が一体に形成されている。この外側突出部２４は、内側突出部２２と同心状かつ同一高さに形成されており、内側突出部２２のねじ穴２２ａにビス２３が螺合された状態で、内側突出部２２および外側突出部２４の各先端面（下面）が底板１５の上面に当接するようになっている。

外側突出部２４の内周側には、内側突出部２２を囲むようにシーリング剤が塗布される円環状の領域Ｒ２が形成されている。領域Ｒ２におけるくびれ部１８Ａ２の底面は、シーリング剤が接着する接着面１８４とされており、この接着面１８４にはエンボス加工が施されている。これにより、シール層２５をライナー部１８に強固に接着することができる。

領域Ｒ２には、シーリング剤が塗布されることによりシール層２５が形成されている。このシール層２５は、ライナー部１８における内側突出部２２の周辺部と底板１５とを接着固定するとともに、内側突出部２２の周辺部と底板１５との間を塞ぎ、筐体１１の内部を外部に対して密封する。これにより、底板１５の挿通孔１５ｂを通じて水分や塵埃等の異物が筐体１１の内部に侵入するのを抑制することができる。

以上、本実施形態の集光型太陽光発電モジュール１Ｍによれば、筐体１１の枠体１６は、枠本体部１７の内側において底板１５の上面に沿って延びるライナー部１８を有しているため、底板１５が熱膨張により凸状に変形するのをライナー部１８により抑制することができる。また、枠本体部１７の内側にライナー部１８の両端部が一体に形成されているため、このライナー部１８により枠体１６全体の耐荷重強度を向上させることができる。

＜ライナー部の樹脂成形時におけるガラス繊維の繊維配向＞
図６において、ライナー部１８の位置決めピン１９は、ライナー部１８を樹脂成形する際に、金型への樹脂注入部（ゲート）とされている。図中の座標系の方向に示すように、枠本体部１７の短辺方向をＸ方向、長辺方向をＹ方向とした場合、この樹脂注入部から金型内に注入された樹脂材料は、位置決めピン１９の中心からＸ方向両側に向かって流れる。そして、Ｘ方向両側に流れた樹脂材料は、ライナー部１８と枠本体部１７との接合部分において、長辺側壁部１７ｃを樹脂成形する樹脂材料と混じり合う。このため、ライナー部１８の樹脂材料に含まれるガラス繊維は、以下に示すような繊維配向となる。

まず、樹脂注入部（位置決めピン１９）から金型内に樹脂材料が注入されると、ガラス繊維は、くびれ部１８Ａ１において、位置決めピン１９と同心円状の繊維配向となる。そして、樹脂材料がくびれ部１８Ａ１の外側に隣接する非くびれ部１８Ｂ１に流入すると、ガラス繊維の繊維配向はＸ方向に揃う。

その後、非くびれ部１８Ｂ１の外側に隣接するくびれ部１８Ａ２に樹脂材料が流入すると、ガラス繊維の繊維配向が崩れ、当該くびれ部１８Ａ２の外側に隣接する非くびれ部１８Ｂ２に樹脂材料に流入すると、ガラス繊維はランダムな繊維配向となる。
そして、非くびれ部１８Ｂ２に隣接するくびれ部１８Ａ３に樹脂材料が流入すると、ガラス繊維の繊維配向がまた崩れる。

その後、くびれ部１８Ａ３の外側に隣接する非くびれ部１８Ｂ３に樹脂材料が流入すると、その樹脂材料が長辺側壁部１７ｃから非くびれ部１８Ｂ３に流入した樹脂材料とぶつかり合うことで、ガラス繊維の繊維配向がさらに崩れた状態となり、ガラス繊維はさらにランダムな繊維配向となる。

以上のように、本実施形態のライナー部１８のくびれ部１８Ａ２，１８Ａ３は、ライナー部１８の樹脂成形時にガラス繊維の繊維配向をランダムにするための形状変化部として機能する。なお、形状変化部は、本実施形態のくびれ部に限定されるものではなく、リブや穴など、ライナー部１８の形状を変化させるものであればよい。

このような形状変化部によりガラス繊維をランダムな繊維配向にすることで、ライナー部１８の線膨張係数を変化させることができ、その結果、ライナー部１８の動作温度での熱膨張量を調整することができる。このため、ライナー部１８と底板１５の各動作温度が互いに異なる場合であっても、ライナー部１８の熱膨張量を底板１５の熱膨張量と合うように調整することで、ライナー部１８の熱膨張量と底板１５の熱膨張量との差を小さくすることができる。

例えば、本実施形態では、アルミニウム製の底板１５の動作温度は８０〜１００℃であり、樹脂製のライナー部１８の動作温度は５０〜６０℃であり、両者の動作温度は互いに異なる。
また、アルミニウム製の底板１５の線膨張係数は２３×１０^−６（１／Ｋ）である。これに対して、樹脂製のライナー部１８では、その樹脂成形時の樹脂材料の流動方向に対して平行方向（図６のＸ方向）の線膨張係数は２１×１０^−６（１／Ｋ）であって、前記流動方向に対して垂直方向（図６のＹ方向）の線膨張係数は８５×１０^−６（１／Ｋ）であり、底板１５の線膨張係数と異なる。

このように、底板１５とライナー部１８は、動作温度および線膨張係数が異なるため、底板１５の熱膨張量とライナー部１８の熱膨張量との差が大きくなる。そこで、これらの熱膨張量の差を小さくするために、底板１５の動作温度における熱膨張量に基づいて、ライナー部１８の樹脂成形時にガラス繊維の繊維配向をランダムにして、ライナー部１８の動作温度における線膨張係数を変化させる。

具体的には、アルミニウム製の底板１５の短辺方向の長さ寸法を６６０ｍｍとした場合、底板１５の温度と熱膨張量との関係は、図９に示すグラフになる。なお、底板１５の熱膨張量は、前記短辺方向の長さ寸法と、線膨張係数と、熱膨張前の温度（図例では２４℃）からの上昇温度との積により算出することができる。

図９に示すように、底板１５の動作温度である８０〜１００℃における底板１５の熱膨張量は０．８５〜１．１５ｍｍとなる。そこで、ライナー部１８の熱膨張量が、底板１５の熱膨張量である０．８５〜１．１５ｍｍとなるように、ライナー部１８の樹脂成形時にガラス繊維の配向割合を調整し、ライナー部１８の線膨張係数を変化させる。ここで、ガラス繊維の配向割合とは、ガラス繊維の繊維配向が、前記流動方向に対して平行方向となる割合を意味している。

図１０は、ライナー部１８の樹脂材料に含まれるガラス繊維の配向割合と、ライナー部１８の熱膨張量との関係を示すグラフである。図１０に示すように、ライナー部１８の動作温度が５０℃の場合、ガラス繊維の配向割合を約２４〜約５２％に調整することで、ライナー部１８の熱膨張量を０．８５〜１．１５ｍｍとすることができる。また、ライナー部１８の動作温度が６０℃の場合、ガラス繊維の配向割合を約５６〜約７６％に調整することで、ライナー部１８の熱膨張量を０．８５〜１．１５ｍｍとすることができる。

したがって、ライナー部１８の動作温度である５０〜６０℃において、ライナー部１８の熱膨張量を底板１５の熱膨張量である０．８５〜１．１５ｍｍとするためには、ガラス繊維の配向割合を約２４〜約７６％に調整すればよい。これによって、ライナー部１８の熱膨張量と底板１５の熱膨張量との差を小さくすることができる。

＜保護板および遮蔽部材＞
図４に戻り、筐体１１は、枠本体部１７に取り付けられた保護部材３０と、ライナー部１８を覆う遮蔽部材４０とを備えている。保護部材３０は、短辺側壁部１７ｂの内側面の下半分全体を覆う短辺保護板３１と、長辺側壁部１７ｃの内側面の下半分全体を覆う長辺保護板３２とによって構成されている。短辺保護板３１及び長辺保護板３２は、例えばアルミニウム等の金属製の板材からなる。

短辺保護板３１及び長辺保護板３２の各下端部は、内側（底板１５側）に折り曲げられ、短辺側壁部１７ｂ及び長辺側壁部１７ｃよりも内側に突出している基台部１７ａの上面も覆っている。なお、短辺保護板３１及び長辺保護板３２は、短辺側壁部１７ｂの内側面の高さ方向全体及び長辺側壁部１７ｃの内側面の高さ方向全体を覆うように形成されていてもよい。

以上の構成により、集光部１３のフレネルレンズ１３ｆ（図２参照）による集光位置が、枠本体部１７に隣接する発電素子１２ｃからずれたときに、集光する太陽光が、枠本体部１７の基台部１７ａ、短辺側壁部１７ｂ及び長辺側壁部１７ｃに当たるのを短辺保護板３１及び長辺保護板３２により防止することができる。したがって、保護部材３０は枠本体部１７が太陽光により熱損傷するのを防止することができる。また、金属製の保護部材３０は太陽光の反射率が良く、かつ太陽光の吸収率が少ないため、枠本体部１７の熱損傷を確実に防止することができる。

図１１は、遮蔽部材４０を示す断面図である。図１１において、遮蔽部材４０は、例えばアルミニウム等の金属製の板材からなる。遮蔽部材４０は、ライナー部１８の上面全体を覆う平板部４１と、この平板部４１の幅方向（図中の左右方向）の両端部から底板１５側に折り曲げられてライナー部１８の両側面を覆う一対の折曲部４２とを一体に形成して構成されている。

ライナー部１８の上面には、その長手方向両側にねじ穴１８Ｃが形成されており（図５も参照）、このねじ穴１８Ｃには、遮蔽部材４０における平板部４１の板厚方向に貫通する挿通孔４１ａに挿通されたビス２６が螺合されている。これにより、遮蔽部材４０はライナー部１８に固定されている。なお、本実施形態ではビス２６を用いているが、ボルトを用いてもよい。

以上の構成により、集光部１３のフレネルレンズ１３ｆ（図２参照）による集光位置が、遮蔽部材４０に隣接する発電素子１２ｃからずれたときに、集光する太陽光が、ライナー部１８に当たるのを遮蔽部材４０の平板部４１及び折曲部４２により防止することができる。したがって、遮蔽部材４０はライナー部１８が太陽光により熱損傷するのを防止することができる。また、金属製の遮蔽部材４０は太陽光の反射率が良く、かつ太陽光の吸収率が少ないため、ライナー部１８の熱損傷を確実に防止することができる。

なお、上記のような集光型太陽光発電モジュール１Ｍを複数個並べて、集光型太陽光発電パネル１を構成すれば、集光型太陽光発電パネル１は所望の発電電力を得ることができる。
また、このような集光型太陽光発電パネル１と、当該集光型太陽光発電パネル１が太陽の方向を向いて太陽の動きに追尾動作するように駆動する駆動装置５とを備えた集光型太陽光発電装置１００は、昼間は常に、その時点で最も発電効率の高い状態を維持することができる。

＜その他＞
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 集光型太陽光発電パネル
１Ｍ 集光型太陽光発電モジュール
１Ｕ ユニット
２ 架台
３ 基礎
４ 支持部
６ 軸
７ 梁
８ フレーム
１１ 筐体
１１ｂ 鍔部
１２ フレキシブルプリント配線板
１２ｃ 発電素子
１３ 集光部
１３ｆ フレネルレンズ
１５ 底板
１５ａ 位置決め孔
１５ｂ 挿通孔
１６ 枠体
１７ 枠本体部
１７ａ 基台部
１７ｂ 短辺側壁部
１７ｃ 長辺側壁部
１８ ライナー部
１８Ａ くびれ部（形状変化部）
１８Ｂ 非くびれ部
１８Ｃ ねじ穴
１９ 位置決めピン（位置決め部）
２０ 突出部
２１ シール層
２２ 内側突出部
２２ａ ねじ穴
２３ ビス（ネジ）
２４ 外側突出部
２５ シール層
２６ ビス
３０ 保護部材
３１ 短辺保護板
３２ 長辺保護板
４０ 遮蔽部材
４１ 平板部
４１ａ 挿通孔
４２ 長辺保護板
１００ 集光型太陽光発電装置
１８１ ストレート部
１８２ テーパ部
１８３ 接着面
１８４ 接着面
Ａｘ 光軸
Ｒ１ 領域
Ｒ２ 領域
Ｗ１ くびれ部の幅寸法
Ｗ２ 非くびれ部の幅寸法

Claims (9)

1. 太陽光を集光するレンズ要素を複数個並べて構成された集光部、及び、当該レンズ要素にそれぞれ対応する位置に配置された複数個の発電素子を収容する筐体を備える集光型太陽光発電モジュールであって、
   前記筐体は、樹脂製の枠体と、前記枠体に取り付けられ前記発電素子が搭載される金属製の底板と、を備え、
   前記枠体は、外枠を形成する枠本体部と、前記枠本体部の内側において前記底板の上面に沿って延びており両端部が前記枠本体部に一体に形成されたライナー部と、を有する、集光型太陽光発電モジュール。
2. 前記枠体は、ガラス繊維を含む樹脂材料により形成されており、
   前記ライナー部は、その長手方向の途中部に形状変化部を有する、請求項１に記載の集光型太陽光発電モジュール。
3. 前記筐体は、前記ライナー部を覆う遮蔽部材をさらに備える、請求項１又は請求項２に記載の集光型太陽光発電モジュール。
4. 前記遮蔽部材は金属である、請求項３に記載の集光型太陽光発電モジュール。
5. 前記ライナー部は、当該ライナー部に対して前記底板を位置決めするための位置決め部を有する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の集光型太陽光発電モジュール。
6. 前記筐体は、前記底板を貫通して当該底板を前記ライナー部に固定するためのネジを備え、
   前記底板と前記ライナー部との間には、前記底板を貫通した前記ネジの周囲において前記筐体の内部を密封するためのシール層が形成されている、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の集光型太陽光発電モジュール。
7. 前記ライナー部の前記シール層が接着される接着面にエンボス加工が施されている、請求項６に記載の集光型太陽光発電モジュール。
8. 請求項１に記載の集光型太陽光発電モジュールを複数個並べて成る集光型太陽光発電パネル。
9. 請求項８に記載の集光型太陽光発電パネルと、当該集光型太陽光発電パネルが太陽の方向を向いて太陽の動きに追尾動作するように駆動する駆動装置と、を備える集光型太陽光発電装置。

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