(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地材上に太陽電池モジュールを配設する太陽光発電構造体において、
下地材と太陽電池モジュールとの間に、該下地材と該太陽電池モジュールとにより構成された、外気との連通が遮断された密閉空間部を有しており、
前記密閉空間部内が対流抑制部によって複数の空間部に区画形成されており、区画された空間部同士の連通が遮断されており、前記太陽電池モジュールは前記空間部の上に配置されていることを特徴とする太陽光発電構造体。
【請求項２】
前記下地材上に下葺材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電構造体。
【請求項３】
前記下葺材が軟化点４０〜９０℃の材料であることを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電構造体。
【請求項４】
前記対流抑制部が母屋方向に亙って配され、空間部同士の屋根の流れ方向に亙る連通が遮断されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽光発電構造体。
【請求項５】
前記対流抑制部が不燃材により形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の太陽光発電構造体。
【請求項６】
前記対流抑制部が、太陽電池モジュール固定用の固定具を兼ねていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の太陽光発電構造体。
【請求項７】
前記太陽電池モジュールが横葺型であり、前記空間部同士の屋根の流れ方向に亙る連通が遮断されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の太陽光発電構造体。
【請求項８】
前記下地材が断熱性に優れていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の太陽光発電構造体。
【請求項９】
前記太陽電池モジュールが屋根材一体型太陽電池モジュールとして形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の太陽光発電構造体。
【請求項１０】
前記太陽電池モジュールとは別に、非発電屋根部が含まれていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の太陽光発電構造体。
【請求項１１】
前記太陽電池モジュールがアモルファスシリコン系半導体により形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の太陽光発電構造体。
【請求項１２】
前記太陽電池モジュールが、その出力を制御するインバータまたは接続箱に接続されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の太陽光発電構造体。
【請求項１３】
下地材と、前記下地材上に設けられた太陽電池モジュールを固定するための固定具と、前記下地材上に前記下地材との間に間隙が設けられた状態で前記固定具を介して配設された太陽電池モジュールと、前記下地材と前記固定具と前記太陽電池モジュールとにより外気との連通が遮断され、前記間隙の開口部が閉鎖された状態で密閉された密閉空間部とを備えていることを特徴とする太陽光発電構造体。
【請求項１４】
前記密閉空間部は、互いに連通が遮断された複数の空間部に区画されていることを特徴とする請求項１３に記載の太陽光発電構造体。
【請求項１５】
下地材と、前記下地材上に設けられた太陽電池モジュールを固定するためのスペーサ部材と、前記下地材上に前記下地材との間に間隙が設けられた状態で前記スペーサ部材を介して配設された太陽電池モジュールと、前記下地材と前記スペーサ部材と前記太陽電池モジュールとにより囲まれた空間の開口部を閉鎖して前記空間と外気との連通を遮断する板部材とを備えていることを特徴とする太陽光発電構造体。
【請求項１６】
前記外気との連通を遮断された空間は、互いに連通が遮断された複数の空間部に区画されていることを特徴とする請求項１５に記載の太陽光発電構造体。
【請求項１７】
前記外気との連通を遮断された空間に配された、前記太陽電池モジュールの出力を取り出す電気接続線は、ブッシュを通して該空間から外部に取り出されていることを特徴とする請求項１６に記載の太陽光発電構造体。
【請求項１８】
下地材と、前記下地材上にはぜ組みして配設された複数の横葺きタイプの屋根材一体型太陽電池モジュールと、前記下地材と前記太陽電池モジュールとにより囲まれた空間の開口部を閉鎖して前記空間と外気との連通を遮断する板部材とを備えていることを特徴とする太陽光発電構造体。
【請求項１９】
前記複数の太陽電池モジュールのはぜ組部が、前記下地材と接していることを特徴とする請求項１８に記載の太陽光発電構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池モジュールを用いた太陽光発電構造体に係り、特に太陽電池モジュールの裏面に外気と連通しない密閉空間部を有する太陽光発電屋根として形成される太陽光発電構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境問題に対する人々の意識が高まり、クリーンなエネルギーである太陽電池に対する期待が高まってきている。その一環として、一般家庭における太陽光発電システムが種々提案され実用化されている。通常、前記太陽光発電システムは、家屋の屋根上に設置された複数の太陽電池モジュールと、太陽電池に電気的に接続された接続箱、インバータとを主体に構成されている。
【０００３】
ところで、前記太陽電池モジュールには非晶質シリコン系半導体や結晶系のシリコン半導体等を用いたものがあるが、非晶質シリコン系の半導体を用いた太陽電池モジュールは基本的に結晶系のシリコン半導体を用いた太陽電池モジュールよりも発電効率が低く、しかも比較的短期間光を照射することで発電出力が初期状態の発電電力より低下し、その後は維持される現象（ステブラーロンスキー現象）が見られ、結晶系シリコン半導体を用いた太陽電池モジュールと同様の出力を得るには大きな受光面積が必要となる。
【０００４】
ただし、この発電出力が低下する現象（光劣化）は、光起電力素子を周囲温度よりも２０乃至１５０℃程度の高い動作温度に保つことにより抑制することができるとともに、一旦劣化した場合でも回復する現象（アニール効果：温度に見合った効果がある）が知られている。
【０００５】
通常、太陽電池モジュールは、屋根瓦上や屋根用下地材上に一定の間隔を隔てて浮かした状態で設置されるため、アモルファス半導体を用いた太陽電池モジュールは太陽光の照射により温度がかなり高くなるが、太陽電池モジュールの上下面からの放熱でアニール効果を十分に得られない。
【０００６】
そこで、太陽電池モジュールの受光面と反対側の面に断熱体、あるいは断熱部を設けることによりアニール効果を十分に得るという方法がある。
【０００７】
例えば、特開平７−２９２９０８号公報では、太陽電池モジュールの受光面と反対側の面に断熱材を密着させた屋根構造としている。
【０００８】
また、特開平４−３３３４０号公報では、太陽電池モジュールと屋根面板との間に断熱空間部を形成した屋根構造としている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の太陽光発電構造体にあっては、以下のような問題があった。
【００１０】
すなわち、特開平７−２９２９０８号公報のように太陽電池モジュールの受光面と反対側の面に断熱材を密着させた屋根構造の場合には、コスト面での問題が挙げられる。すなわち、アニール効果を十分に得るためには、熱貫流率の低い断熱材を選定する必要があるため材料コストが高くなる。断熱材の熱伝導率、厚さによっては太陽電池モジュールの下面からの放熱を防ぐことができず、アニール効果が十分に得られない。また、断熱材の設置コストも発生する。
【００１１】
一方、特開平４−３３３４０号公報のように太陽電池モジュールと屋根面板との間に断熱空間部を形成した屋根構造の場合には、次のような２つの問題がある。
【００１２】
第１に、断熱空間部内の対流による問題が挙げられる。断熱空間部内は、太陽電池モジュールの固定具等により一見細かく区切られているように見える場合でも、配線用の隙間等が存在する。そこで、断熱空間部内の空気が暖められると、暖められた空気は対流して棟側に流れ、結果として個々の太陽電池モジュール温度が異なるため出力がばらつき、太陽光発電システムとしての総出力の低下を招き、各太陽電池モジュールの光劣化やアニール効果のばらつきも生じる。
【００１３】
第２に、風による問題が挙げられる。断熱空間部は外気と流通があり、太陽電池モジュールに対して下方から突き上げる風の力が作用するので、強風時においても太陽電池モジュールが飛ばされないようにするためには、太陽電池モジュールの強度を大幅に高める必要がある。
【００１４】
本発明は、上記の課題に鑑み、施工が容易で設置コストが低く、かつ太陽光発電システムとして良好な出力を維持することができ、耐環境性に優れ、ひいては防火性能をも向上させることができる太陽光発電構造体を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の太陽光発電構造体は、下地材上に太陽電池モジュールを配設する太陽光発電構造体において、下地材と太陽電池モジュールとの間に、該下地材と該太陽電池モジュールとにより構成された、外気との連通が遮断された密閉空間部を有しており、前記密閉空間部内が対流抑制部によって複数の空間部に区画形成されており、区画された空間部同士の連通が遮断されており、前記太陽電池モジュールは前記空間部の上に配置されているものである。ここで、密閉空間部には空気等が存在している。以下、本明細書中では密閉空間部を断熱空間部と表現することがあるが、断熱空間部は完全に熱を遮断するものである必要はなく、空気程度の断熱性能を有していればよい。
【００１６】
上記太陽電池構造体の構成において、下地材上に下葺材が設けられていることが好ましい。
【００１８】
さらに、対流抑制部が母屋方向に亙って配され、空間部同士の流れ方向に亙る連通が遮断されていることが好ましい。
【００１９】
そして、対流抑制部が不燃材により形成されていることが好ましい。
【００２０】
或いは、対流抑制部が、太陽電池モジュール固定用の固定具を兼ねていてもよい。
【００２１】
また、太陽電池モジュールが横葺型であり、空間部同士の流れ方向に亙る連通が遮断されていることが好ましい。
【００２２】
また、下葺材が軟化点４０〜９０℃の材料であることが好ましい。
【００２３】
さらに、下葺材が断熱性に優れていることが好ましい。
【００２４】
さらに、太陽電池モジュールが、屋根材一体型太陽電池モジュールとして形成されていることが好ましい。
【００２５】
そして、太陽電池モジュールとは別に、非発電屋根部が含まれている太陽光発電構造体であることが好ましい。
【００２６】
加えて、太陽電池モジュールがアモルファスシリコン系半導体により形成されていることが好ましい。
【００２７】
また、太陽電池モジュールが、その出力を制御するインバータまたは接続箱に接続されていることが好ましい。
更に、本発明の太陽光発電構造体は、下地材と、前記下地材上に設けられた太陽電池モジュールを固定するための固定具と、前記下地材上に前記下地材との間に間隙が設けられた状態で前記固定具を介して配設された太陽電池モジュールと、前記下地材と前記固定具と前記太陽電池モジュールとにより、外気との連通が遮断され、前記間隙の開口部が閉鎖された状態で密閉された密閉空間部とを備えているものであり、前記密閉空間部は、互いに連通が遮断された複数の空間部に区画されていることが好ましい。
また、本発明の太陽光発電構造体は、下地材と、前記下地材上に設けられた太陽電池モジュールを固定するためのスペーサ部材と、前記下地材上に前記下地材との間に間隙が設けられた状態で前記スペーサ部材を介して配設された太陽電池モジュールと、前記下地材と前記スペーサ部材と前記太陽電池モジュールとにより囲まれた空間の開口部を閉鎖して前記空間と外気との連通を遮断する板部材とを備えているものであり、前記外気との連通を遮断された空間は、互いに連通が遮断された複数の空間部に区画されていることが好ましく、前記外気との連通を遮断された空間に配された、前記太陽電池モジュールの出力を取り出す電気接続線は、ブッシュを通して該空間から外部に取り出されていることがより好ましい。
また、本発明の太陽光発電構造体は、下地材と、前記下地材上にはぜ組みして配設された複数の横葺きタイプの屋根材一体型太陽電池モジュールと、前記下地材と前記太陽電池モジュールとにより囲まれた空間の開口部を閉鎖して前記空間と外気との連通を遮断する板部材とを備えているものであり、前記複数の太陽電池モジュールのはぜ組部が、前記下地材と接していることが好ましい。
【００２８】
本発明によれば、屋根用下地材等の下地材上に太陽電池モジュールが配設され、下地材と太陽電池モジュールとの間に外気との連通が遮断された断熱空間部（密閉空間部）を有している。断熱空間部内の空気は静止状態に近づき、静止状態の空気は熱貫流率が極めて低いため、太陽電池モジュールの下面からの放熱を防ぎ、太陽電池モジュールにアモルファス半導体を用いた場合にもアニール効果を十分に得ることができる。
【００２９】
同等の厚さの断熱材を用いた場合よりも熱貫流率が低くなり、アニール効果は大きくなる。また、断熱空間部は外気と流通しないため、太陽電池モジュールに対して下方から突き上げる風の力が作用せず、強風時等を考慮した高強度の太陽電池モジュールの取付け構造の設計を要しない。さらに、断熱空間部が外気とは流通しないことにより、火災時、例えば屋根上に火種が飛んでくることによって下地材が加熱された場合でも下地材の発火が抑制される。
【００３０】
ここで、下地材と太陽電池モジュールとの間の断熱空間部内が対流抑制部によって複数の空間部に区画形成されており、区画された各空間部の連通が遮断されている場合には、断熱空間部内の対流が抑制され、個々の太陽電池モジュールの温度ばらつきが小さくなるため、出力ばらつき、光劣化、アニール効果のばらつきが抑制され、太陽光発電システムとして総出力の低下が防止される。この断熱空間部の区分は、多いほどその効果は大きくなる。
【００３１】
また、対流抑制部が母屋方向に亙って配され、各空間部の流れ方向に亙る連通が遮断されている場合、断熱空間部内の暖められた空気が軒側に流れること（対流）が防止され、その効果はさらに大きくなる。また、対流抑制部が複数存在することにより、火災等により一部の対流抑制部が破壊された場合でも、他の部分では対流が抑制される。
【００３２】
対流抑制部が不燃材により形成されている場合には、各空間部が不燃材によって区切られるため、火災時に火災の拡大を防止する効果が向上する。太陽電池モジュールの下面が不燃材の場合、その効果はさらに大きくなる。
【００３３】
或いは、対流抑制部が太陽電池モジュール固定用の固定具を兼ねていることにより、施工しただけで上記の効果を発揮することができる。
【００３４】
すなわち、太陽電池モジュールが横葺型である場合には、母屋方向に亙ったはぜ組部が、屋根用下地材あるいは下葺材に接触することで対流抑制部の役目を果たしている。屋根用下葺材が軟化点の低い材料である場合その効果は大きくなる。よって、通常の屋根施工を行うだけで他部材を使用せず、各空間部の流れ方向に亙る連通が遮断された構造が可能となる。
【００３５】
下葺材としては、炎天下では屋根材一体型太陽電池モジュールの温度が上昇するので、その軟化点は４０℃〜９０℃が好ましい。このような温度に軟化点を設定することにより太陽電池モジュールの施工後、形成した密閉空間の気密性を容易に高めることができる。
【００３６】
下地材あるいは下葺材が断熱性に優れたものである場合には、断熱空間部と下地材あるいは下葺材との熱貫流率がより低くなるため、太陽電池モジュールの下面からの放熱が防止されるとともに、断熱空間部内の温度がより上昇し、結果としてアニール効果が向上することになる。
【００３７】
さらに、太陽電池モジュールが屋根材一体型太陽電池モジュールとして形成されることにより、家屋の屋根への適用が容易となる。この太陽電池モジュールとは別に非発電屋根部が含まれる太陽光発電構造体（屋根）としてもよく、上述のようにアニール効果を十分に得ることができるという観点からは、太陽電池モジュールはアモルファスシリコン系半導体により形成されていることが好ましい。もっとも、結晶シリコン系半導体等を用いた他の太陽電池モジュールでも上述した強風時や火災発生時等の効果は同様である。
【００３８】
また、太陽電池モジュールがその出力を制御するインバータまたは接続箱に接続されることにより、太陽光発電装置として有効に機能することになる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明は本実施形態に限るものではない。
【００４０】
図１は、本発明の太陽光発電構造体の一実施形態を示す概略構成図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。
【００４１】
図１において、家屋１０１の上部には、複数の母屋１０２が屋根１０３の流れの方向に沿って並列に設けられいる。母屋１０２上には、最上段の母屋１０２と最下段の母屋１０２とに亙る複数の垂木１０４が横方向に沿って並列に設けられている。
【００４２】
垂木１０４上には下地材としての野地板１０５および下葺材１０６が屋根１０３全体に亙って敷設されており、下葺材１０６上には複数個の太陽電池モジュール１０７が固定具１０９によって設置されている。太陽電池モジュール１０７と下葺材１０６との間には、外気との連通が遮断された断熱空間部１０８が形成されている。それにより、火災時等に、下地材１０５や下葺材１０６が極端に加熱された場合でもそれらの発火を抑制することができ、火災の拡大を防止できる。
【００４３】
断熱空間部１０８内は、対流抑制部１１０によって複数の空間部に区画形成されており、空間部同士の連通が遮断された構造となっており、個々の太陽電池モジュール１０７の温度のばらつきが抑えられる。太陽電池モジュールとしてアモルファスシリコン系半導体を用いた場合には、アニール効果のばらつきも抑えられる。また、空間部同士の連通が複数の対流抑制部１１０によって遮断されることにより、火災時等の一部の対流抑制部が破壊されても他の対流抑制部により対流が抑制され、火災の拡大を防止できる。
【００４４】
本実施形態に用いる対流抑制部１１０は、母屋方向に亙って配される場合には、上記ばらつきが抑えられる。対流抑制部１１０が不燃材により形成されている場合には、火災時に火災の拡大を防止する効果を向上させることができる。
【００４５】
また、対流抑制部１１０はモジュール固定用の固定具１０９との兼用も可能であり、太陽電池モジュール１０７が横葺型の場合には、母屋方向に亙るはぜ組部が屋根用下葺材１０６に接触することで、対流抑制部１１０の役目も果たすことになる。
【００４６】
下葺材１０６は、防水性能や耐候性、通気性、調湿性、断熱性などを有することが好ましい。具体的には、下葺材１０６として、アスファルトルーフィングあるいは改質アスファルトルーフィングなどのアスファルト系ルーフィングや、塩化ビニル系樹脂ルーフィング、ポリエステル系樹脂ルーフィング、ポリエチレン樹脂系ルーフィング、ポリスチレン系樹脂断熱材、ポリウレタン系樹脂断熱材などを好適に用いることができる。また、このような下葺材を設けず、野地板等の下地材そのものが断熱空間部１０８に接するようにしてもよい。
【００４７】
これらのルーフィング材は断熱性に優れ、断熱空間部１０８内の温度がより上昇し、太陽電池モジュール１０７としてアモルファスシリコン系半導体を用いた場合には、アニール効果により太陽電池モジュール１０７の性能劣化を防止する効果がある。
【００４８】
特に、アモルファスシリコン系半導体の裏面補強板に暗色系の補強板を用いることにより、さらにこの効果が著しくなるためより好ましい。
【００４９】
これらのなかでも特に、防水性、施工性、通気性、耐候性、コスト、断熱性などに鑑みると、アスファルト系ルーフィングあるいは改質アスファルト系ルーフィングなどのアスファルト系ルーフィングが好ましい。
【００５０】
特に、アスファルト系ルーフィングは断熱性に優れているため、アニール効果により太陽電池モジュール１０７の性能劣化を防止する効果に優れている。ルーフィング材の優れた断熱性は、室内への温度影響をも低減する。
【００５１】
（太陽電池モジュール）
本発明で用いる太陽電池モジュールに特に限定はないが、光起電力素子として、シリコン半導体としては単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池などが使用でき、化合物半導体としては、ＩＩＩ−Ｖ族化合物太陽電池、ＩＩ−ＶＩ族化合物太陽電池、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物太陽電池などが使用できる。
【００５２】
特に、太陽電池モジュールと下地材間に外気との連通が遮断された密閉空間部を有している構造ということからも、太陽電池素子には、高温時の温度特性が良く、アニール効果を得られるアモルファスシリコン太陽電池を用いることが好ましい。
【００５３】
本発明に使用される太陽電池モジュールに特に限定はないが、上記太陽電池素子を、表面材であるガラスや耐候性樹脂フィルム等と、裏面材である金属鋼板や絶縁樹脂フィルム等の間に配置し、樹脂封止することで成型される。
【００５４】
また、太陽電池モジュールの表面材として耐候性樹脂フィルムを用い、かつ裏面材に一般金属屋根に使用されるような金属鋼板を用いることで、一般の屋根と同様な形状に折り曲げることができ、例えば折版形状、瓦棒形状、横葺き形状に成型することができるとともに、太陽電池モジュールは金属屋根としての機能をも持ち合わせることができるため、トータルコストを低減でき好ましい。
【００５５】
従来のガラスを表面に使用した太陽電池モジュールでは、モジュール自体を下地材などの構造物の上に設置する際に、太陽電池モジュールと構造物との間に、架台などの中間材が必須であったが、導電性基板のアモルファスシリコン系半導体を耐候性フィルムと金属鋼板裏面補強材とにより挟持した太陽電池モジュールは下地材上に直接敷設することができる。これにより、本格的な建材一体型太陽電池モジュールを提供することができる。
【００５６】
また、太陽電池モジュールは金属屋根としての機能をも兼ねることができるため、トータルコストを低減することができ、外観上も従来の金属屋根と同様な形状に加工することができるため、既存の建築物との違和感がなく、かつデザインの自由度を高くすることができる。
【００５７】
さらに、太陽電池モジュールは表面保護材にガラスを用いないため、太陽電池モジュールの重量を軽量化することができ、架台などの中間材を用いる必要がないため屋根自体の重量が軽くなり、地震などによる被害を軽減することができる。
【００５８】
（下地材）
本発明に用いられる下地材とは、屋根や壁などの建築物の外囲体を構造的に支持する目的や、断熱などの目的で使用されるものであり、最外囲体の内側に位置する材料である。
【００５９】
本発明で用いられる下地材には特に限定はないが、例えば、杉小幅板、合板、硬質木片セメント板、高圧木毛セメント板、パーティクルボード、モルタル等を用いることができる。
【００６０】
（下葺材）
野地板等の下地材だけでは防水性が不十分な場合、それを補うために、下地材上に下葺材を設けることが好ましい。下葺材としては、シート状材料、ボード状材料、発泡プラスチック製品等が挙げられる。
【００６１】
本発明の下葺材には特に限定はないが、防水性や耐久性、コスト、汎用性などを考慮すると、前述したアスファルト系ルーフィング、塩化ビニル系樹脂ルーフィング、ポリエステル系樹脂ルーフィング、ポリエチレン系樹脂ルーフィング、ポリスチレン系樹脂断熱材、ポリウレタン系樹脂断熱材などからなる下葺材が好ましい。
【００６２】
具体的には以下に示すが、これに限られるものではない。例えば、断熱材としては、『ポリスチレンフォーム（ボード状）』、『硬質ポリウレタンフォーム（ボード状）』などがある。
【００６３】
『ポリスチレンフォーム（ボード状）』には、製造方法の違いにより、連続押し出し発泡式の一次発泡品（押し出し法ポリスチレンフォーム）があり、例えば鐘淵化学工業株式会社の「カネライトフォーム」「バリラック」、ダウ加工株式会社の「スライロフォーム」、株式会社ＬＳＰの「ミラフォーム」、積水化成品工業株式会社の「エスレンフォーム」などを使用することができる。
【００６４】
『硬質ポリウレタンフォーム（ボード状）』は、一般的にポリオールとイソシアネートおよび発泡剤などの化学反応によって得られる気泡体をボード状に形成した断熱材であり、発泡剤にフロントガスを用いているため熱伝導率が小さく、高い断熱性を有することが特徴である。
【００６５】
具体的な製品としては、ウレタン樹脂の接着性を利用して、２枚の面材の間に所定の厚さで板状に発泡させたサンドイッチ状のものや、大きなブロックから切り出して成形されたものなどがある。
【００６６】
例えばブリヂストン株式会社の「エバーライトパネル」、「エバーライトボード」、アキレス株式会社の「アキレスボード」「アキレスハイノン」、イノアックコーポレーション株式会社の「フォームライト」、「サーマックス」、倉敷紡績株式会社の「クランパネル」、東洋ゴム株式会社の「ソフランパンル」、大同鋼板株式会社の「イソバンド」などを使用することができる。
【００６７】
「シート状材料」としては、『アスファルトルーフィング類』や『合成樹脂系』などを使用することができる。
【００６８】
『アスファルトルーフィング類』には、アスファルトルーフィングとアスファルトフェルトとがある。
【００６９】
前者は、ルーフィング原子と呼ばれる特殊な紙にストレートアスファルトを含浸させ表面にブローンアスファルトを塗覆したもので、本発明で使用できる例としては、田島ルーフィング株式会社の「三星アスファルトフェルト」、七王工業株式会社の「アスファルトルーフィング」、日新工業株式会社の「アスファルトルーフィング」などを使用することができる。
【００７０】
後者は、ルーフィング原子にストレートアスファルトを含浸させたもので、例えば田島ルーフィング株式会社の「三星アスファルトフェルト」、七王工業株式会社の「アスファルトルーフィング」、日新工業株式会社の「アスファルトルーフィング」などを使用することができる。
【００７１】
また、『改質アスファルト系』はアスファルトに相溶する合成ゴムや合成樹脂を適量アスファルトに混合することによってアスファルトの改質を図り、低温特性、高温特性、釘穴シーリング性、粘着性、耐久性などを向上させたもので、合成繊維不織布を増強材とし、その両面もしくは片面に改質アスファルトを塗覆したもの、二層の繊維質シートの間に積層したものなどがある。
【００７２】
本発明に使用できるものとしては、田島ルーフィング株式会社の「アンダールーフＫ」、「ライナールーフィング」、「アンダーガムロンＭＧベースＭ」、「アンダーガムロンＭＧベースＦ」、「アンダーガムロンＭＧベースＢ」、「ホームルーフ」、七王工業株式会社の「モラサン１号」、「モラサン２号」、「モラサンエース」、「ベスター１号」、「ベスター２号」、「モラサンＡＬＣ」、「モラサン３号」、日新工業株式会社の「カラーハウスルーフ」、「バンカラールーフ」、「ハウスルーフ２号」、「ハウスルーフ３号」、「カスタムＳＡ」、宇部興産株式会社の「ヤネルーフ」、「アクアカットＲＲ２１００」、「アクアカットＳＳ１５Ｒ」、「アクアカットＳＳ２０１」、「アクアカットＺＲ２０Ｔ」、静岡歴青工業株式会社の「スーパーバードＧ５２０」、「スーパーバードＧ２２０」、東邦パーライト株式会社の「トーホーＧＡルーフＢ−３」、「トーホーＧＡルーフＢ−４」、「トーホーＧＡルーフＢ−５」、「トーホーＧＡルーフＢ−１０」、または早川ゴム株式会社の「ミケロン下地シート２０００」、「ミケロン下地シート３０００」などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７３】
さらに、『合成樹脂系』としては、例えばポリ塩化ビニルを使用することができ、これらのシート単体や他材料（クラフト紙、不織布、アスファルト、コールタール、アスファルトフェルトなど）と積層したものを使用することができる。
【００７４】
具体的には、例えば松下電工株式会社の「ハイトントン」、「ハイガード」、「フルベストシート」、サンルーフ工業株式会社の「サンルーフキング」、「サンルーフ柿板」、早川ゴム株式会社の「サンタックルーフＴＹ」、デュポン・ジャパンＬＴＤの「タイペック」、日東電気工業株式会社の「ニトルーフ」、「全天シートＧＲ」、「全天シートＧＲＡ」、さらには東陶スペース株式会社の「ドートミチャンピオン」などを使用することができる。
【００７５】
また、「発泡プラスチック製品」は断熱、結露防止、雨音の消音などの効果をねらって使用されるが、例えば株式会社ＪＳＰの「ミラウッディ」、田島ルーフィング株式会社の「アスフォームＩＩ」、日新工業株式会社の「バンマット１号」、ニチアス株式会社の「フォームナードパネル」、株式会社ユカルーフの「ユカルーフ」などを使用することができる。
【００７６】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づき詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７７】
（実施例１）
本実施例は、ステンレス製基板上に作成したアモルファスシリコン系光起電力素子を直列接続し、その裏面にガルバリウム鋼板を設けて耐候性樹脂で封止した太陽電池モジュールの電極取り出し部分に被せられる端子取り出し箱の構造の一例であり、以下に詳細に説明する。
【００７８】
図２および図３は、アモルファスシリコン系光起電力素子の作製手順を説明する概略図であり、図２はアモルファスシリコン系光起電力素子の断面図、図３はアモルファス系光起電力素子の上面図である。まず、洗浄した０．１ｍｍ厚のロール状の長尺ステンレス製基板（導電性基体）３０１上に、ロール・ツー・ロール方式の成膜装置を用いてＳｉを１％含有するＡｌ（裏面反射層）３０２を、スパッタ法により膜厚が５０００Åとなるように形成した。
【００７９】
次に、ｎｉｐ型非晶質シリコン半導体層（半導体層３０３）を、ｎ型半導体としてはＰＨ3、ＳｉＨ4、Ｈ2のガスを、ｉ型半導体としてはＳｉＨ4、Ｈ2のガスを、またｐ型半導体としてはＢ2Ｈ6，ＳｉＨ4、Ｈ2のガスをそれぞれ用いて、ロール・ツー・ロール方式の成膜装置を用いたプラズマＣＶＤ法によって厚さ３００Åのｎ型半導体層、厚さ４０００Åのｉ型半導体層、厚さ１００Åのｐ型半導体層を順次積層することにより形成した。
【００８０】
その後、抵抗加熱蒸着により膜厚８００ÅのＩＴＯ電極（透明導電層）３０４を形成してアモルファスシリコン系光起電力素子を形成した。
【００８１】
次に、プレスマシンを用いて、上記のようにして作成した長尺の光起電力素子を図３に示すような形状に打ち抜き、複数個の太陽電池ストリップ４００を作製した。ここで、プレスマシンにより切断された太陽電池ストリップ４００の切断面では、光起電力素子がつぶされてＩＴＯ電極３０４とステンレス製基板３０１が短絡した状態になっている。
【００８２】
そこで、この短絡を補修するために、図２および図３に示したように、各光起電力素子のＩＴＯ電極３０４の周囲に素子分離部４１１を設け、この素子分離部４１１によりＩＴＯ電極の周辺の除去を行った。
【００８３】
この除去は、具体的には次のように行った。まず、ＩＴＯを溶解するがアモルファスシリコン半導体は溶解しない選択性を持つエッチング剤（ＦｅＣｌ3溶液）を各太陽電池ストリップ４００の切断面よりやや内側のＩＴＯ電極３０４の周囲にスクリーン印刷し、ＩＴＯを溶解した。次に水洗浄することにより、ＩＴＯ電極３０４の周囲に素子分離部４１１を形成した。
【００８４】
次に、ＩＴＯ電極３０４上に集電用グリッド電極４１２として、ポリエチレン樹脂をバインダーとする銀ペースト（デュポン社ＤｕＰｏｎＣｏｍｐａｎｙ．『５００７』を、スクリーン印刷により形成した。
【００８５】
さらに、グリッド電極４１２の集電電極である錫メッキ銅線４１３を、グリッド電極４１２を直交させる形で配置した。
【００８６】
その後、グリッド電極４１２と錫メッキ銅線４１３との交点に、接着性の銀インク４１４としてエマーソンアンドカミング社（ＥＭＡＲＳＯＮ＆ＣＵＭＩＮＧ，ＩＮＣ）製『Ｃ−２２０』を滴下し、１５０℃で３０分間乾燥してグリッド電極４１２と錫メッキ銅線４１３とを接続した。その際に、錫メッキ銅線４１３とステンレス製基板の端面が接触しないように、錫メッキ銅線４１３の下の一部に図３に示すようにポリイミドテープ４１６を貼りつけた。
【００８７】
次に、アモルファスシリコン系光起電力素子からなる上記の太陽電池ストリップにおける非発電領域の一部のＩＴＯ層／ａ−Ｓｉ層を、グラインダーで除去してステンレス製基板を露出させた後、その部分に銅箔４１５をスポット溶接器で溶接した。
【００８８】
そして、図４に示すように、太陽電池ストリップ４０１の錫メッキ銅線４１３と太陽電池ストリップ４０２の銅箔４１５とを半田付けすることにより、直接接続した。
【００８９】
同様にして、隣接する太陽電池ストリップの錫メッキ銅線４１３と銅箔４１５とを半田付けすることにより、４枚の太陽電池ストリップ４０１、４０２、４０３、４０４を直列接続した。なお、プラス及びマイナスの端子用配線は、各太陽電池ストリップのステンレス製基板の裏側で行った。
【００９０】
次に、０．４ｍｍの厚みのガルバリウム鋼板６０１／ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）／上記直列接続した光起電力素子／ＥＶＡ／５０ミクロン厚の無延伸エチレン−テトラエチレン共重合体フッ素樹脂フィルム「アフレックス（旭硝子株式会社製）」からなるフッ素樹脂フィルムを順次重ね合わせ、真空ラミネーターを用いて１５０℃でＥＶＡを溶融させることにより、耐候性の樹脂で封止した太陽電池モジュールを作製した。
【００９１】
ここで、ガルバリウム鋼板６０１には、端子を取り出すために近接する２箇所の穴を予め開けている。なお、フッ素樹脂フィルムの接着面には、ＥＶＡとの接着力を高めるため、予めプラズマ処理が施されている。また、直列接続された光起電力素子は、後の工程で太陽電池モジュール１０７の端部を折り曲げるため、裏面のガルバリウム鋼板６０１およびフッ素樹脂フィルムよりも一回り小さなサイズに作製されている。さらに、本実施例に用いたフッ素樹脂フィルムの引張伸度は２５０％以上であった。
【００９２】
次に、図５に示すように、太陽電池モジュールの裏面のガルバリウム鋼板６０１に形成された二個の端子取出し穴６０７から、プラス及びマイナスの端子用配線６０６を露出させた後、端子取出し穴６０７を覆うように端子取出し箱６０５を接着剤で取り付けた。このように太陽電池モジュールは、端子取出し箱６０５のような接続箱に接続されたり、その出力を制御するインバータに接続されることにより、太陽光発電装置として有効に機能することになる。
【００９３】
そして、この太陽電池モジュール１０７の端部を、図６に示すように折り曲げ機で上方に折り曲げ、瓦棒タイプの屋根材一体型太陽電池モジュール１１３を作製した。
【００９４】
次に、図７に示すように、屋根材一体型太陽電池モジュール１１３を施工して太陽光発電構造体を形成した。垂木１０４上に下地材１０５を敷き、その上にＣ型のスペーサー鋼材１１２を介して瓦棒タイプの屋根材一体型太陽電池モジュール１１３を設置した屋根を水平面に形成した。
【００９５】
本実施例では下地材１０６として、木毛セメント板（木毛セメント板協工業組合、熱伝導率＝０．１３ｋｃａｌ／ｍｈ℃、厚さ２５ｍｍ）を使用した。下地材１０５と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３との間隔は３０ｍｍに設定し、この空間部１０８と外気との連通を遮断すべく長手方向の開口部を蓋板１１４で閉鎖した。
【００９６】
その結果として、下地材１０５と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３間の熱貫流率は０．７３ｋｃａｌ／ｍ2ｈ℃となった。その他の各部の厚さ、熱伝導率、熱貫流抵抗、熱貫流率の関係を表１に示す。
【００９７】
【表１】
0003647312.tif 000002
【００９８】
（比較例１）
比較例１では、実施例１同様の屋根材一体型太陽電池モジュール１１３を図８に示すように設置した。下地材１０５と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３との間隙は、３０ｍｍに設定した。実施例１との相違点として、下地材１０５と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３との間の空間部１０８と外気とを連通したままにした。
【００９９】
その結果として、下地材１０５と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３間の熱貫流率は、３３３．３３ｋｃａｌ／ｍ2ｈ℃となった。その他の各部の厚さ、熱伝導率、熱貫流抵抗、熱貫流率の関係を表１に示す。
【０１００】
実施例１では、比較例１と比較して空間部１０８内の空気流動が極めて低く、熱貫流率が極めて高くなる。その結果として、空間部１０８での熱損失が多くなるため、隣接した屋根材一体型太陽電池モジュール１１３の保温性の性能が低くなる。材料的なコストの差異は殆どない。
【０１０１】
（比較例２）
比較例２では、実施例１と同様の屋根材一体型太陽電池モジュール１１３を図９に示すように設置した。下地材１０５と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３との問隔は、３０ｍｍに設定した。実施例１との相違点として、下地材１０５と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３との空間部内に、下葺材として断熱材１１５（積水化学工業株式会社製のジーフネン、熱伝導率＝０．０２８ｋｃａｌ／ｍ2ｈ℃、厚さ１０ｍｍ）を３層にわたって敷き詰めた。
【０１０２】
その結果として、下地材１０５と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３との間の熱貫流率は、０．９３ｋｃａｌ／ｍ2ｈ℃となった。その他の各部の厚さ、熱伝導率、熱貫流抵抗、熱貫流率の関係を表１に示す。
【０１０３】
比較例２は、実施例１に対して熱貫流率が若干高いため、隣接した屋根材一体型太陽電池モジュール１１３への保温性がやや劣るもののそれほど遜色はない。ただし、実施例１は空間部での材料コストが０であるのに対して、比較例２は断熱材１１５の材料コスト及び施工コストが発生する。これは、実屋根においては施工面積に比例して増加する。
【０１０４】
（比較例３）
比較例３では、実施例１と同様の屋根材一体型太陽電池モジュール１１３を図１０に示すように設置した。下地材１０５と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３との間隔は３０ｍｍに設定した。実施例１との相違点として、屋根材一体型太陽電池モジュール１１３の非受光面側に、下葺材として断熱材１１５（積水化学工業株式会社製のジーフネン、熱伝導率＝０．０２８ｋｃａｌ／ｍ2ｈ℃、厚さ１０ｍｍ＋５ｍｍの計１５ｍｍ）を接着し、断熱材１１５と下地材１０５との間に厚さ１５ｍｍの空問部１０８を形成した。空間部１０８内は外気と連通したままにした。
【０１０５】
その結果として、下地材１０５と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３との間の熱貫流率は、１．８６ｋｃａｌ／ｍ2ｈ℃となった。その他の各部の厚さ、熱伝導率、熱貫流抵抗、熱貫流率の関係を表１に示す。
【０１０６】
比較例３では、実施例１に対して熱伝導率の高い断熱材１１５を厚く設計しなかった分、熱貫流率も高くなった。その他、比較例３は断熱材１１５の材料コスト及び施工コストが発生する。
【０１０７】
（実施例２）
実施例２では、実施例１と同様の屋根一体型太陽電池モジュール１１３を図１１乃至１２に示すように施工した。５寸勾配の架台１１６を用い、垂木１０４上に下地材１０５を敷き、その上にＣ型のスペーサー鋼材１１２を介して瓦棒タイプの屋根一体型太陽電池モジュール１１３（長辺長さ約１．３ｍ）を３枚直列に設置した屋根１０３を形成した。
【０１０８】
下地材１０６として、木毛セメント板（木毛セメント板協工業組合、熱伝導率＝０．１３ｋｃａｌ／ｍ2ｈ℃、厚さ２５ｍｍ）を使用した。下地材１０５と屋根一体型太陽電池モジュール１１３との間隔は３０ｍｍに設定し、この空間１０８が外気と連通しないように長手方向の上下開口部は、最上段のモジュール１１３の上側短辺の一部と、最下段のモジュール１１３の下側短辺の一部をそれぞれ折り曲げることで開口部をふさぎ、さらに隙間をシール材１２０で封止した。各屋根一体型太陽電池モジュール１１３下の空間部１０８内には、母屋方向にわたって樹脂成型した対流抑制部１１０をドリルビスにて下地材１０５上に固定し、空間部１０８同士の流れ方向に亙る連通を遮断した構造とした。
【０１０９】
各屋根一体型太陽電池モジュール１１３間の電気接続は空間部１０８内で行い、電気接続線１１７は対流抑制部１１０に設けたブッシュ１１８を通したのち外部へ出力し、電力変換装置７０１、商用交流系統７０２へ接続し、系統連係システムとした。
【０１１０】
一定時間屋外に放置した後、空間部１０８内の温度分布を流れ方向に沿って測定した。流れ方向長さと温度分布の関係を図１７に示す。
【０１１１】
（実施例３）
実施例３では、実施例２と同様の屋根一体型太陽電池モジュール１１３を図１３に示すように設置した。実施例２との相違点として、各屋根一体型太陽電池モジュール１１３下の断熱空間部１０８内には対流抑制部を取り付けず、３枚の屋根材一体型太陽電池モジュール１１３下の空間部同士は連通する構造とした。
【０１１２】
一定時間屋外に放置した後、断熱空間部１０８内の温度分布を流れ方向に沿って測定した。流れ方向長さと温度分布の関係を図１７に示す。実施例３は、実施例２に対して各屋根材一体型太陽電池モジュール１１３間の温度ばらつきが大きく、平均気温も低くなった。
【０１１３】
（実施例４）
実施例４では、実施例２と同様の屋根材一体型太陽電池モジュールを設置した。実施例２との相違点として、対流抑制部には、ガルバリウム鋼板を折り曲げ加工したものを使用した。
【０１１４】
その結果として、個々の空間部が不燃材によって区切られるため、火災時に火炎の拡大を防止する効果が増大する。
【０１１５】
（実施例５）
実施例５では、実施例１と同様の太陽電池モジュール１０７を図１４のように折り曲げ機で横葺き形状に加工し、横葺きタイプの屋根材一体型太陽電池モジュール１１３ａを作製した。
【０１１６】
次に、図１５に示すように屋根材一体型太陽電池モジュール１１３ａを施工した。垂木１０４上に下地材１０６を敷き、その上に吊子１１９を用い、横葺きタイプの屋根材一体型太陽電池モジュール１１３ａを３枚設置した屋根１０３を水平面に形成した。屋根材一体型太陽電池モジュール１１３ａ間は、はぜ組によって組み合わせた。
【０１１７】
下地材１０５としては、木毛セメント板（木毛セメント板協工業組合、熱伝導率＝０．１３ｋｃａｌ／ｍ2ｈ℃、厚さ２５ｍｍ）を使用した。下地材１０５と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３ａとの空間部１０８の外気との連通を遮断すべく左右方向の開口部を破風板１２１で覆い、さらに破風板１２１と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３ａとの隙間をシリコンシーラント１２２で封止した。
【０１１８】
さらに、吊子１１９のない部分には、シール材１２０を取付け、断熱空間部１０８同士の連通を遮断する構造とした。なお、吊子１１９として長尺ものの吊子を使用することにより、シール材１２０は不要となる。
【０１１９】
各屋根材一体型太陽電池モジュール１１３ａ間の電気接続は、電気接続線１１７を蓋板１１４に設けたブッシュ１１８に通して行った。
【０１２０】
その結果として、はぜ組部が下地材１０５に接することにより、又、はぜ組部内の吊子１１９もしくはシール材１２０によって、はぜ組部が実施例２の対流抑制板の役目を果たすことにより、施工するだけで実施例２同様の効果が得られる。
【０１２１】
施工方法の異なる実施例２と比較した場合、空間部１０８の体積が小さい分、熱貫流率が高くなり効果は小さいが、本実施例は従来のものよりも熱貫流率が低くなる。
【０１２２】
（実施例６）
実施例６は、実施例１と同様の太陽電池モジュール１０７を折り曲げ機で横葺き形状に加工し、屋根材一体型太陽電池モジュール１１３ａを作製し、図１６に示すように屋根材一体型太陽電池モジュール１１３ａを施工した。垂木１０４上に下地材１０６を敷き、その上に横葺きタイプの屋根材一体型太陽電池モジュール１１３ａを３枚設置した屋根１０３を水平面に形成した。
【０１２３】
下地材１０５としては、木毛セメント板（木毛セメント板協工業組合、熱伝導率＝０．１３ｋｃａｌ／ｍ2ｈ℃、厚さ２５ｍｍ）を使用した。下地材１０５と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３ａとの空間部１０８の外気との連通を遮断すべく左右方向の開口部を妻包み板１２４で覆い、さらに妻包み板１２４と屋根材一体型太陽電池モジュール１１３との隙間をエプトシーラー１２３で封止した。
【０１２４】
実施例５との相違点として、本実施例は吊子なしの横葺きであり、屋根材一体型太陽電池モジュール１１３同士をはぜ組するのみで施工することができ、吊子を必要としない。
【０１２５】
その結果として、はぜ組部が下地材１０５に接することにより、又、屋根材一体型太陽電池モジュール１１３同士がはぜ組み内で幅方向に亙って接触しているため、はぜ組部が実施例２の対流抑制板の役目を果たしていることにより、他部材を使用することなく施工するだけで実施例２と同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
（実施例７）
実施例７は、実施例５と同様の屋根材一体型太陽電池モジュールを施工した。垂木上に野地板を敷き、その上に屋根材一体型太陽電池モジュールの幅より若干長めの下葺材を敷いた後、吊子を用いて横葺きタイプの屋根材一体型太陽電池モジュールを３枚設置した屋根を水平面に形成した。モジュール間は、はぜ組によって組み合わせた。下葺材としては、アスファルトルーフィング２２ｋｇ（表面軟化点約８０℃）を使用した。
【０１２７】
下葺材としては、炎天下時に屋根材一体型太陽電池モジュールの温度が９０℃近くになることから軟化点は９０℃以下、特に４０℃〜９０℃の範囲にあることが好ましく、該アスファルトルーフィングを用いることで良好な密閉空間を得ることができる。
【０１２８】
下葺材と屋根材一体型太陽電池モジュールとの空間部の外気との連通を遮断すべく、左右方向の開口部は屋根材一体型太陽電池モジュールの長手方向を折り曲げ、さらに予め長めに施工した下葺材と折り曲げ部を当接させて封止した。
【０１２９】
炎天下の環境に本実施例の屋根がおかれると、アスファルトルーフィングが軟化し、各部材がアスファルトルーフィングにめり込み、その結果として、はぜ組み部と野地板との接触面でのシール性が向上する。また、特別な部材を用いる必要がないため、低コストに施工することができる。
【０１３０】
（実施例８）
実施例８は、実施例１と同様の屋根材一体型太陽電池モジュールを設置した。下地材と屋根材一体型太陽電池モジュールとの問隔は３０ｍｍに設定した。
【０１３１】
実施例１との相違点として、下地材にタイエース（ユニチャーム株式会社、熱伝導率＝０．０８６ｋｃａｌ／ｍ2ｈ℃、厚さ２５ｍｍ）を使用した。
【０１３２】
その結果として、下地材と空間部内の総熱貫流率は、０．６ｋｃａｌ／ｍ2ｈ℃となった。その他の各部の厚さ、熱伝導率、熱貫流抵抗、熱貫流率の関係を表１に示す。
【０１３３】
実施例１において下地材と空間部内の総熱貫流率が０．６４ｋｃａｌ／ｍ2ｈ℃であったのに対し、本実施例は熱貫流率が低く、隣接した屋根材一体型太陽電池モジュールへの保温性が向上するものである。
【０１３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、下地材上に太陽電池モジュールを設け、下地材と太陽電池モジュールとの間に外気との連通を遮断した断熱空間を有しているため、断熱空間内の空気が静止状態に近づくことになる。静止状態の空気は熱貫流率が極めて低いため、太陽電池モジュールの下面からの放熱を防ぎ、太陽電池モジュールにアモルファス系半導体を用いた場合にもアニール効果を十分に得ることができる。また、火災時等の下地材や下葺材が極端に加熱された場合でも、それらの発火を抑制することができ、火災の拡大を防止できる。
【０１３５】
また、同等の厚さの断熱材を用いた場合よりも熱貫流率が低くなるため、アニール効果を増大させることができる。
【０１３６】
さらに、断熱空間部は外気との流通が遮断されているため、太陽電池モジュールに対して下方から突き上げる風の力が作用せず、強風時等を考慮した高強度の太陽電池モジュールの取付け設計を必要としない。
【０１３７】
ここで、下地材と太陽電池モジュールとの間の空間部が対流抑制部によって区画形成されており、空間部同士が互いに連通してない場合には、空間部内の対流が抑制されるので、個々の太陽電池モジュールの温度ばらつきが小さくなり、出力ばらつき、光劣化、アニール効果のばらつきを低下させ、太陽光発電システムとしての総出力の低下を防止することができる。この空間部の区分は、多いほどその効果は大きくなる。
【０１３８】
また、対流抑制部が母屋方向に亙って配され、空間部同士の流れ方向に亙る連通が遮断されている場合には、空間部内の暖められた空気が棟側に流れること（対流）を防止し、その効果はさらに大きくなる。また、空間部同士の連通が複数の対流抑制部によって遮断されることにより、火災時等の一部の対流抑制部が破壊されても他の対流抑制部により対流が抑制され火災の拡大を防止できる。
【０１３９】
さらに、対流抑制部が不燃材により形成されている場合には、個々の空間部が不燃材によって区切られるため、火災時に火炎の拡大を防止する効果が増大する。太陽電池モジュールの下面が不燃材の場合には、その効果はさらに大きくなる。
【０１４０】
そして、太陽電池モジュールが横葺型の場合には、母屋方向に亙るはぜ組部が屋根用下地材に接触することで対流抑制部の役目を果たし、屋根用下地材に軟化点の低い下地材を用いた場合にその効果はより大きくなる。よって、通常の屋根施工を行うだけで他部材を使用しないで、空間部同士の流れ方向に亙る連通を遮断する構造が可能となる。
【０１４１】
加えて、下地材もしくは下葺材に断熱性の優れたものを用いた場合には、空間部と下地材もしくは下葺材との熱貫流率がより低くなるため、太陽電池モジュールの下面からの放熱を防止して、空間部内の温度をより向上させ、その結果としてアニール効果を向上させることができる。
【０１４２】
よって、本発明により、施工が容易で設置コストが低く、かつ太陽光発電システムとして良好な出力を維持することができ、耐環境性に優れ、ひいては防火性能をも向上させることができる太陽光発電構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽光発電構造体の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】実施例１において、アモルファスシリコン系光起電力素子の概略断面図である。
【図３】実施例１において、アモルファスシリコン系光起電力素子の概略上面図である。
【図４】実施例１における太陽電池モジュールを示す概略上面図であり、より具体的には実施例１における光起電力素子の接続工程を示す概略上面図である。
【図５】実施例１における太陽電池モジュールを示す概略裏面図である。
【図６】実施例１における屋根一体型太陽電池モジュールを示す概略斜視図である。
【図７】実施例１における太陽光発電構造体を示す概略斜視図である。
【図８】比較例１における太陽光発電構造体を示す概略斜視図である。
【図９】比較例２における太陽光発電構造体を示す概略斜視図である。
【図１０】比較例３における太陽光発電構造体を示す概略斜視図である。
【図１１】実施例２における太陽光発電構造体を示す概略斜視図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】実施例３における太陽光発電構造体を示す概略斜視図である。
【図１４】実施例５における屋根一体型太陽電池モジュールを示す概略斜視図である。
【図１５】実施例５における基づく太陽光発電構造体を示す概略断面図である。
【図１６】実施例６における太陽光発電構造体を示す概略断面図である。
【図１７】実施例２、実施例３における流れ方向長さと温度分布との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１  家屋
１０２  母屋
１０３  屋根
１０４  垂木
１０５  野地板（下地材）
１０６  下葺材
１０７  太陽電池モジュール
１０８  密閉空間部
１０９  固定具
１１０  対流抑制部
１１２  スペーサー鋼材
１１３  屋根一体型太陽電池モジュール
１１４  蓋板
１１５  断熱材
１１６  架台
１１７  電気接続線
１１８  ブッシュ
１１９  吊子
１２０  シール材
１２１  破風板
１２２  シリコーンシーラント
１２３  エプトシーラー
１２４  妻包み板
３０１  導電性基体
３０２  裏面反射層
３０３  半導体層
３０４  透明導電層
４００、４０１、４０２、４０３、４０４  太陽電池ストリップ
４１１  素子分離部
４１２  グリッド電極
４１３  錫メッキ銅線
４１４  銀インク
４１５  銅箔
４１６  ポリイミドテープ
６０１  ガルバリウム鋼板
６０５  端子取出し箱
６０６  端子用配線
６０７  端子取出し穴
７０１  電力変換装置
７０２  商用交流系統
【図１】
0003647312.tif 000003
【図２】
0003647312.tif 000004
【図３】
0003647312.tif 000005
【図４】
0003647312.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003647312.tif 000010
【図９】
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【図１０】
0003647312.tif 000012
【図１１】
0003647312.tif 000013
【図１２】
0003647312.tif 000014
【図１３】
0003647312.tif 000015
【図１４】
0003647312.tif 000016
【図１５】
0003647312.tif 000017
【図１６】
0003647312.tif 000018
【図１７】
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