(57)【要約】【課題】  従来技術の太陽電池や、シート状太陽電池は、下記のような問題を有している。そのため、交換を簡単に行えない、設置・解体が簡単に行えない、メンテナンスがし難い。台風などの悪天候時には、安全に簡単に格納でき、損傷、損害を最小限にすることができない等という問題がある。【解決手段】  太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する薄膜シート状太陽電池１と該薄膜シート状太陽電池１を巻き取り、巻き戻すことができるように、巻取装置２を架台３上の一端に固設し、架台３には薄膜シート状太陽電池１を巻き取り、巻き戻すのに円滑にできるように略等間隔にローラ４を複数設けた薄膜シート状太陽電池装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する薄膜シート状太陽電池と該薄膜シート状太陽電池を巻き取り、巻き戻すことができるように、巻取装置を架台上の一端に固設し、架台には薄膜シート状太陽電池を巻き取り、巻き戻すのに円滑にできるように略等間隔にローラを複数設けたことを特徴とする薄膜シート状太陽電池装置。
【請求項２】
前記巻取装置の巻取ロールの近くに洗浄装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の薄膜シート状太陽電池装置。
【請求項３】
前記架台を高さ調整できるように可変自在にしたことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の薄膜シート状太陽電池装置。
【請求項４】
前記薄膜シート状太陽電池の裏側に水路を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のうち、いずれか１項に記載の薄膜シート状太陽電池装置。
【請求項５】
請求項４に記載の薄膜シート状太陽電池装置を給湯システムと組み合わせたことを特徴とする薄膜シート状太陽電池装置。
【請求項６】
太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する薄膜シート状太陽電池と、薄膜シート状太陽電池を巻き取り、巻き戻す巻取装置を移動可能に架台上方に設けたことを特徴とする薄膜シート状太陽電池装置。
【請求項７】
前記巻取装置の巻取ロールの近くに洗浄装置を設けたことを特徴とする請求項６に記載の薄膜シート状太陽電池装置。
【請求項８】
前記架台を高さ調節できるように可変自在にしたことを特徴とする請求項６、または請求項７に記載の薄膜シート状太陽電池装置。
【請求項９】
前記薄膜シート状太陽電池の裏側に水路を設けたことを特徴とする請求項６〜請求項８のうち、いずれか１項に記載の薄膜シート状太陽電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規な構成を有するロール状に巻き取り、巻き戻すことができるシート状太陽電池を用いた薄膜シート状太陽電池装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無公害な天然エネルギーとしての太陽光を利用した太陽光発電が各種普及している。
しかしながら、従来の太陽電池は、効率良く発電するには、定期的に解体し、取り外して清掃したり、メンテナンス上あるいは設置上、取り扱う上で簡単に行うことができるようにエレメントを出来るだけ小型にして対応しているのが現状であった。
また、従来技術としては、太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの裏面に設けられた空間部、空間部内の上方に設けられた上方空間部及び空間部内の下方に設けられた下方空間部から構成され、全体が折曲げたりロール状に巻いたりすることができるシート状太陽電池（例えば、特許文献１参照）が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４７４２９号公報（特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、及び図１〜図８を参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術の太陽電池や、シート状太陽電池は、下記のような問題を有していた。すなわち交換を簡単に行えない、設置・解体が簡単に行えない、メンテナンスがし難い。台風などの悪天候時には、安全に迅速簡単に格納でき、損傷、損害を最小限にすることができない等という問題があった。
本発明は、これらの問題を解決したものであり、薄膜シート状太陽電池をロール状に巻き取って搬送する。設置する場合は、ロール状に巻回された薄膜シート状太陽電池を巻き戻して広げて設置することができ、メンテナンスを行う上で、清掃が必要になったら巻回して巻き取り、この巻き取り中に巻取装置に設けたロールの近くに設けた洗浄装置を作動させ、洗浄でき、また台風などの強風が発生した場合に、飛ばされないように、設計計算して薄膜シート状太陽電池に適宜の大きさの孔を適数個設けることで孔から強風を通過させることによりあおられて薄膜シート状太陽電池に傷を付けたり、飛ばされるのを極力防ぐ薄膜シート状太陽電池装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成することができる本発明の第１発明は、請求項１に記載された通りの薄膜シート状太陽電池装置であり、次のようなものである。
太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する薄膜シート状太陽電池と該薄膜シート状太陽電池を巻き取り、巻き戻すことができるように、巻取装置を架台上の一端に固設し、架台には薄膜シート状太陽電池を巻き取り、巻き戻すのに円滑にできるように略等間隔にローラを複数設ける構成である。
【０００６】
上記の目的を達成することができる本発明の第２発明は、請求項２に記載された通りの薄膜シート状太陽電池装置であり、次のようなものである。
請求項１に記載された発明に加えて、前記巻取装置の巻取ロールの近くに洗浄装置を設ける構成である。
【０００７】
上記の目的を達成することができる本発明の第３発明は、請求項３に記載された通りの薄膜シート状太陽電池装置であり、次のようなものである。
請求項１、または請求項２に記載の発明に加えて、前記架台を高さ調整できるように可変自在にする構成である。
【０００８】
上記の目的を達成することができる本発明の第４発明は、請求項４に記載された通りの薄膜シート状太陽電池装置であり、次のようなものである。
請求項１〜請求項３のうち、いずれか１項に記載された発明に加えて、前記薄膜シート状太陽電池の裏側に水路を設ける構成である。
【０００９】
上記の目的を達成することができる本発明の第５発明は、請求項５に記載された通りの薄膜シート状太陽電池装置であり、次のようなものである。
請求項４に記載の薄膜シート状太陽電池装置を給湯システムと組み合わせる構成である。
【００１０】
上記の目的を達成することができる本発明の第６発明は、請求項６に記載された通りの薄膜シート状太陽電池装置であり、次のようなものである。
太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する薄膜シート状太陽電池と、薄膜シート状太陽電池を巻き取り、巻き戻す巻取装置を移動可能に架台上方に設ける構成である。
【００１１】
上記の目的を達成することができる本発明の第７発明は、請求項７に記載された通りの薄膜シート状太陽電池装置であり、次のようなものである。
請求項６に記載の発明に加えて、前記巻取装置の巻取ロールの近くに洗浄装置を設ける構成である。
【００１２】
上記の目的を達成することができる本発明の第８発明は、請求項８に記載された通りの薄膜シート状太陽電池装置であり、次のようなものである。
請求項６、または請求項７に記載の発明に加えて、前記架台を高さ調節できるように可変自在にする構成である。
【００１３】
上記の目的を達成することができる本発明の第９発明は、請求項９に記載された通りの薄膜シート状太陽電池装置であり、次のようなものである。
請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の発明に加えて、前記薄膜シート状太陽電池の裏側に水路を設ける構成である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る薄膜シート状太陽電池装置は、上記説明のような構成を有するので、以下に記載する効果を奏する。
（１）薄膜シート状太陽電池を巻き取り、巻き戻しができるように巻取装置を設けてあるので、輸送・設置・解体・格納が簡単に行える。
（２）巻取装置の操作で巻き取る際に、巻取装置の巻取ロール近傍に洗浄装置を設け、薄膜シート状太陽電池の表面を定期的に清掃することができ、太陽光の集束を常時最高効率で保つことができる。
（３）薄膜シート状太陽電池を敷設する架台の高さを可変型にすることで、季節、時間等による太陽の向きを調節することができ、発電の効率化を図ることができる。しかも、薄膜シート状太陽電池を巻き取った状態で架台調節を行う、あるいは架台を部分的に徐々に調整することができるので、操作上、通常よりも重量が軽い等、低い動力で調整が可能になり、かかるコストも安価に収めることができる。
（４）薄膜シート状太陽電池を巻き取ったり、巻き戻すのを、特に引っ張って巻き取るのではなく、巻取装置自体を移動させて巻き取ったり、巻き戻すことで引っ張ることがないため、薄膜シート状太陽電池の強度を低減化させても大丈夫なので、軽量化にもつながる。
（５）薄膜シート状太陽電池の裏側に水路を設けることにより、薄膜シート状太陽電池の冷却を可能にすることにより、発電効率を上げ、且つ温まったお湯を給湯システムに接続して使うことにより、更なるエコ効果を可能にする。従って、通常電気エネルギーの多くは光熱に使われることが多いので、この方式を採用すれば、その分エネルギーを有効利用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における薄膜シート状太陽電池装置の一実施例を示す概略正面図であり、（ａ）は薄膜シート状太陽電池を巻き戻して広げ、敷設した状態を示す概略正面図、（ｂ）は同薄膜シート状太陽電池を略半分程巻き取った状態を示す概略正面図、（ｃ）は同薄膜シート状太陽電池をさらに半分以上巻き取った状態を示す概略正面図である。
【図２】本発明の第２実施例で、洗浄装置を設けた薄膜シート状太陽電池装置を示す概略正面図である。
【図３】本発明の薄膜シート状太陽電池装置の架台を可変自在にした第３実施例を示す概略正面図である。
【図４】本発明の第４実施例で、薄膜シート状太陽電池装置に設けた巻取装置自体が薄膜シート状太陽電池を巻き取り、巻き戻しながら移動できるようにした例を示す概略説明図で、（ａ）は薄膜シート状太陽電池を巻取装置自体が移動して巻き戻し、広げて敷設した状態を示す概略説明図、（ｂ）は薄膜シート状太陽電池を巻取装置自体が移動しながら一部巻き取った状態を示す概略説明図である。
【図５】本発明の第５実施例で、薄膜シート状太陽電池の裏側に水路を設けた薄膜シート状太陽電池の断面図で、（ａ）は水が供給されていない状態を示す概略一部断面図、（ｂ）は水を供給した状態を示す概略一部断面図である。
【図６】前記第５実施例の薄膜シート状太陽電池の裏側に水路を設けた薄膜シート状太陽電池装置を給湯システムと連結した第６実施例を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する薄膜シート状太陽電池と該薄膜シート状太陽電池を巻き取り、巻き戻すことができるように、巻取装置を架台上の一端に固設し、架台には薄膜シート状太陽電池を巻き取り、巻き戻すのに円滑にできるように略等間隔にローラを複数設けた薄膜シート状太陽電池装置である。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の一実施例を添付図面で詳細に説明する。
図１は、本発明の薄膜シート状太陽電池装置の第１実施例を示した概略正面図である。
本発明の薄膜シート状太陽電池装置は、図１からも理解できるように、架台３上で薄膜シート状太陽電池１を巻き取り、巻き戻しができるように巻取装置２を薄膜シート状太陽電池装置の一端部に設け、他端部は図示を省略してあるが、係止部に係止できるように構成されている。架台３には、薄膜シート状太陽電池１を巻き取り、巻き戻す際、円滑に巻取り、巻き戻しができるようにローラ４が略等間隔に設けられている。
すなわち、薄膜シート状太陽電池１を巻き取り、巻き戻しできるように巻取装置２を設けたことにより、台風などの悪天候時には安全に迅速簡単に巻き取り格納できるので、損傷・損害を極力無くすことができる。
【００１８】
次に、第２実施例として図２からも理解できるように、架台３上で薄膜シート状太陽電池１を巻き取り、巻き戻しができるように巻取装置２を薄膜シート状太陽電池装置の一端部に設け、他端部は図示を省略してあるが、係止部に係止できるように構成されている。架台３には、薄膜シート状太陽電池１を巻き取り、巻き戻す際、円滑に巻き取り、巻き戻しができるようにローラ４が略等間隔に設けられている。
さらに、巻取装置２の近傍には、薄膜シート状太陽電池１が巻き取られるにつれて表面を洗浄できるように洗浄装置５を設けたものである。
すなわち、薄膜シート状太陽電池１の巻取装置２の巻取ロール６の近くに洗浄装置５を設け、定期的に巻取作業を行う際、薄膜シート状太陽電池１表面を定期的に洗浄し、きれいにすることにより、太陽光の集束を常時最高効率で保つことができる。
以上のように簡単な構成で洗浄装置５が自動化でき、低コストで設置・洗浄が可能になるものである。
【００１９】
次に、第３実施例として図３からも理解できるように、薄膜シート状太陽電池１を敷設する架台３の高さを可変自在型にすることで、季節、時間等による太陽の向きに合せて調節できるようにすることで、発電の効率を高めることができる。
また、薄膜シート状太陽電池１を巻き取り、巻き戻す際、円滑にできるようにローラ４を略等間隔に設けた、この各ローラ４を上・下動自在に昇降できるようにし、例えば薄膜シート状太陽電池１を巻き取る場合には上昇させて、各ローラ４上を移動させるようにできるものである。このローラ４の昇降は、必要に応じて適宜できることはいうまでもない。
さらに、薄膜シート状太陽電池１を巻き取った状態で、架台３の調節を行ったり、あるいは架台３の必要な部分だけを部分的に徐々に調整して昇降させたりすることにより、通常よりも低い動力で調整が可能になり、結果的にコストも安く収まることができる。
【００２０】
次に、第４実施例として図４に基づいて説明をする。
薄膜シート状太陽電池装置に固定された巻取装置２で引っ張りながら巻き取り、巻き戻すのではなく、巻取装置２を架台３上方で移動できるように設け、巻取装置２を移動させながら巻き取るので、薄膜シート状太陽電池１を引っ張らないので、薄膜シート状太陽電池１の強度を低減化させても問題にならないし、軽量化にもつながるものである。
さらに、薄膜シート状太陽電池１を巻き取り、巻き戻す際、円滑にできる等間隔に設けたローラ４もいらなく、構成が簡単になるので低コスト化が可能である。
【００２１】
次に、第５実施例として図５に基づいて説明する。
薄膜シート状太陽電池１の裏側に水、冷却水、不凍液等を通す水路７を設けたもので、水路に水、冷却水、不凍液を通すことで冷却を可能にし、発電効率を上げるものである。
【００２２】
次に、第６実施例として図６に基づいて説明する。
前記第５実施例で示した薄膜シート状太陽電池１の裏側に水路７を設けたものを利用して、給湯システム８と組み合わせることで薄膜シート状太陽電池１の裏側に設けた水路７に水を注入し、太陽電池で水が温まったお湯を給湯システム８に供給して利用することで、エコ効果が生じる。
すなわち、通常多くの光熱に転換するのは電気エネルギーでまかなっているが、このシステムによりその分のエネルギーをまかなうことができる。
なお、薄膜シート状太陽電池１で変換した電気エネルギーを蓄えるバッテリーを備えていることはいうまでもない。
【００２３】
ここで、薄膜シート状太陽電池１について、簡単に説明する。
最近世に出始めているものも採用できるが、例えば太陽光をシリコン系等の半導体に当てることで電子を放出させ、その電子を外部に取り出すことで発電するように構成されている薄膜シート状太陽電池１は、その受光面が、光透過性板材の下面（太陽が位置する方向とは逆側）に対向するように設けられている。特に、光透過性板材の下面に受光面（薄膜シート状太陽電池の上側面）が沿うように敷設されている。薄膜シート状太陽電池１は、変形可能なフレキシブル材料にて構成されており、湾曲した光透過性板材の形状に追従可能になっている。
薄膜シート状太陽電池１に用いられるシリコン系半導体材料としては、例えば、単結晶Ｓｉ系（ｃ−Ｓｉ）薄膜、多結晶Ｓｉ系（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）薄膜、アモルファスＳｉ系（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）薄膜、アモルファスＳｉＧｅ系（ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ）薄膜などが挙げられる。なお、近年では、前記構造の太陽電池の他にも化合物半導体を利用した太陽電池や色素増感型の太陽電池も実用化されつつある。
フレキシブルな薄膜シート状太陽電池１は、耐熱性の高い透明樹脂シートを備えており、プラズマＣＶＤ法によって、各種アモルファス系薄膜を前記透明樹脂シートに形成することで、製造されている。ここで、一例としてａ−Ｓｉ：Ｈ薄膜の製造方法を説明する。水素（Ｈ２）とシランガス（ＳｉＨ４）を原料として、このガスをプラズマＣＶＤ装置内に導入し、高周波電圧を印加する。これによって、シランガスおよび水素が分解した気体、いわゆるプラズマが電極間に発生する。そして、プラズマ中の化学種が基板上に析出してアモルファスシリコンの薄膜が生成される。さらに詳しくは、透明かつ低抵抗なＳｎＯ２などで、透明電極を形成させたポリイミドなどの透明樹脂の基板上に、プラズマＣＶＤ法で、アモルファスシリコンのｐ型半導体層、ｉ型半導体層、ｎ型半導体層を順次堆積させる。原料のシランにジボラン（Ｂ２Ｈ６）あるいはホスフィン（ＰＨ３）などを混合しておくと、薄膜中に硼素（Ｂ）あるいは燐（Ｐ）をドーピングすることができ、それぞれｐ型、ｎ型のａ−Ｓｉ：Ｈ薄膜が得られる。そして最後に、アルミニウムなどの金属で第２の透明電極を形成させる。なお、ａ−ＳｉＣ：Ｈ薄膜の製造においては、原料ガスとしてさらにメタン（ＣＨ４）が必要となり、ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ薄膜の製造においては、原料ガスとしてさらに水素化ゲルマニウム（ＧｅＨ４）が必要となるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
建造物（家屋、カーポート、ビニールハウス、ビル等）の屋根に設置する比較的に小型のものから、発電所に設置できる大型のものに利用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１・・・・薄膜シート状太陽電池
２・・・・巻取装置
３・・・・架台
４・・・・ローラ
５・・・・洗浄装置
６・・・・巻取ロール
７・・・・水路
８・・・・給湯システム
【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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