[发明专利]集光装置、光发电装置、集光用板、光发电板及集光装置或光发电装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚集来自光源的光，利用所聚集的光发电的技术，特别涉及集光装置、光发电装置、集光用板、光发电板以及集光装置或光发电装置的制造方法。

背景技术

近年来，从有效使用自然能的观点出发，在高楼、各种设施、住宅等设置太阳能发电装置得以推进，还提出了利用住宅等的窗玻璃的太阳能发电装置(例如，参照专利文献1)。专利文献1记载的发电窗玻璃具备透明基板、设于该透明基板的光入射面侧的光控制膜、以及配置于透明基板的端部的太阳电池。在光控制膜，光仅在以规定的角度入射时发生散射，散射后的光的一部分利用全反射在透明基板内部传播，并被配置于其端部的太阳电池接受。

另外，还推出了设置于住宅的房顶等的太阳光集光器(例如，参照专利文献2)。专利文献2记载的太阳光集光器具备导光层、配置于导光层的光源侧的前侧表面的角度转换层、以及形成于导光层的后侧表面上的多个表面结构。来自光源的光被引导为，以第一角度射入角度转换层，以第二角度向导光层转向，然后利用导光的表面结构而向第三角度改变，通过多个全反射穿过导光层进行引导。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－23089号公报

专利文献2：日本特开2012－503221号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1记载的发电窗玻璃(参照图19(A))在透明基板(窗玻璃)10的光入射面S1设有光控制膜12，利用透明基板10的内部的全反射等，从而能够某程度上聚集从光源照射的光。

但是，基于在光控制膜12发生的入射光L1的散射光中的以成为临界角以上的角度入射至透明基板10的散射光L1a在透明基板10内部向端部D传播，但是以成为不足临界角的角度入射至窗玻璃10的散射光L1b透射窗玻璃10从光射出面S2射出。因此，专利文献1记载的发电窗玻璃在向太阳电池11导光时，只利用了在光控制膜12散射的光的一部分，集光效率低。

另外，发电窗玻璃以太阳电池11接触窗玻璃的端部D(规定厚度的剖面)接触的方式配置，因此非常难以在现有的窗玻璃或窗构造附加设置太阳电池。而且，在专利文献1记载的发电窗玻璃中，光控制膜12设于室外侧，因此光控制膜12的屋外侧表面容易变脏且容易劣化，由此不仅光的利用效率会变差，寿命会变短，而且在从室外侧施加了物理力的情况下，还存在损坏的危险。而且，在设于高楼、住宅等的现有的窗玻璃的室外侧设置光控制膜通常伴随着高空作业，不仅危险，而且成本高。

另外，专利文献1还记载了太阳电池11设于窗玻璃的屋内侧的下部的面的方案(参照图19(B))。该情况下，相比以与窗玻璃的端部D(规定厚度的剖面)接触的方式配置的情况(参照图19(A))相比，能够容易地设置太阳电池11。但是，该太阳电池在窗玻璃的内部利用全反射传输，虽然接受以临界角以上入射的光，但是相比相对于太阳电池的受光面垂直地接受光的情况，光的利用效率降低，发电效率也降低。而且，专利文献1记载的发电窗玻璃需要使太阳电池与窗玻璃紧贴而配置，因此太阳电池的配置受限制。

另一方面，专利文献2记载的太阳光集光器的一方案(参照图20)中，在导光101的后侧表面形成有由V型组构成的棱镜结构102，由此能够在导光件内引导在接近垂直的角度范围(圆锥106)内入射的光。

但是，该太阳光集光器因为从上述圆锥106外的范围入射的光透射导光件，所以只利用了入射的光的一部分，与专利文献1记载的装置同样地集光效率低。另外，在以太阳为光源的情况下，相对于导光件的入射角根据时间带及季节而变换，但在专利文献2中为对根据来自光源的光的入射角的变化而有效地聚集光的方法进行探讨。

而且，专利文献2记载的太阳光集光器必须在导光件(玻璃、丙烯等)的后侧表面形成细微构造(棱镜)，因此难以应用于现有的窗玻璃或窗构造，且成本高。重要的是，若在窗玻璃应用细微构造(棱镜)，则景色歪曲，可视性严重受损，因此在需要眺望的情况下不推荐。而且，专利文献2记载的太阳光集光器与专利文献1记载的装置同样地，在导光件的端部设置光电池，因此光电池的配置受限制。

本发明鉴于上述的问题而做成，目的在于提供能够解决该问题的至少一部分的集光装置、光发电装置、集光用板、光发电板以及集光装置或光发电装置的制造方法。

用于解决课题的方案