(57)【要約】【課題】デザイン性を高めた光起電力装置および光起電力装置を備えた装飾構造体を提供する。【解決手段】光起電力装置１００は、受光面２０ａを有し、光起電力素子を含む光電変換部２０と、受光面２０ａ上に設けられる装飾層３０と、装飾層３０上に設けられ、受光面２０ａに向けて入射する光の方向を制御する光制御層４０と、を備える。装飾層３０は、装飾が施される装飾領域３２と、装飾が施されない透明領域３４とを有する。光制御層４０は、装飾領域３２に対応する位置に凸曲面が形成されるレンズ部４２を有する。装飾構造体１２０は、光起電力装置１００を備え、光起電力装置１００が取り付けられる支持面１１を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面を有し、光起電力素子を含む光電変換部と、
前記受光面上に設けられる装飾層と、
前記装飾層上に設けられ、前記受光面に向けて入射する光の方向を制御する光制御層と、
を備え、
前記装飾層は、装飾が施される装飾領域と、装飾が施されない透明領域とを有し、
前記光制御層は、前記装飾領域に対応する位置に凸曲面が形成されるレンズ部を有することを特徴とする光起電力装置。
【請求項２】
前記装飾層は、前記装飾領域と前記透明領域とが一方向に交互に配列されることを特徴とする請求項１に記載の光起電力装置。
【請求項３】
前記レンズ部は、前記透明領域に対応する位置に設けられる第１レンズ部と、前記装飾領域に対応する位置に設けられる第２レンズ部とを含み、
前記第２レンズ部は、前記一方向と交差する方向の断面が凸状の円弧となる凸曲面を有することを特徴とする請求項２に記載の光起電力装置。
【請求項４】
前記第１レンズ部は、前記一方向と交差する方向の断面が凹状の円弧となる凹曲面を有することを特徴とする請求項３に記載の光起電力装置。
【請求項５】
前記第２レンズ部は、前記第１レンズ部よりも前記一方向の幅が広いことを特徴とする請求項３または４に記載の光起電力装置。
【請求項６】
前記透明領域は、前記装飾領域よりも前記一方向の幅が狭いことを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の光起電力装置。
【請求項７】
前記一方向は天地方向であることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載の光起電力装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の光起電力装置を備え、
前記光起電力装置が取り付けられる支持面を有することを特徴とする装飾構造体。
【請求項９】
前記光起電力装置は、前記受光面が地面に対して垂直または垂直に近い傾きとなる向きで前記支持面に取り付けられることを特徴とする請求項８に記載の装飾構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光起電力装置および光起電力装置を備えた装飾構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
無尽蔵の太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池とも称される光起電力装置の開発が各方面で精力的に行われている。例えば、単結晶シリコンや多結晶シリコン等の結晶質系シリコンを用いた光起電力装置の研究および実用化が盛んに行われている。
【０００３】
近年、光起電力装置をビルや住宅用の電源として用いるため、屋根や壁面に光起電力装置を設置するようになっているが、この場合、単に発電設備としての機能が求められるだけでなく、建物の美的外観の見地からデザイン面での機能を求められることがある。例えば、光起電力装置の表面に着色部材を設けることで、光起電力装置表面を綺麗に着色する試みがなされている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−５１２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光起電力装置の受光面に着色部材を設けた場合、一般にその領域に入射する光が着色部材により遮られてしまうため発電効率が低下してしまうこととなる。したがって、発電効率の低下を抑えつつ、光起電力装置の表面を綺麗に着色できることが望ましい。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、デザイン性を高めた光起電力装置および光起電力装置を備えた装飾構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光起電力装置は、受光面を有し、光起電力素子を含む光電変換部と、受光面上に設けられる装飾層と、装飾層上に設けられ、受光面に向けて入射する光の方向を制御する光制御層と、を備える。装飾層は、装飾が施される装飾領域と、装飾が施されない透明領域とを有する。光制御層は、装飾領域に対応する位置に凸曲面が形成されるレンズ部を有する。
【０００８】
本発明の別の態様は、装飾構造体である。この装飾構造体は、光起電力装置を備え、光起電力装置が取り付けられる支持面を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、デザイン性を高めた光起電力装置および光起電力装置を備えた装飾構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態における光起電力装置および装飾構造体の構造を示す断面図である。
【図２】光起電力装置を示す斜視図である。
【図３】光電変換部を示す断面図である。
【図４】受光面から見た光電変換部を模式的に示す図である。
【図５】正面から見た装飾層を模式的に示す図である。
【図６】装飾層として印刷される装飾画像を示す図である。
【図７】正面から見た光制御層を模式的に示す図である。
【図８】光制御層により発電効率の低下を抑制する効果を模式的に示す図である。
【図９】光制御層により着色を綺麗に見せる効果を模式的に示す図である。
【図１０】変形例１における光起電力装置の構造を示す断面図である。
【図１１】変形例２における光起電力装置の構造を示す断面図である。
【図１２】変形例３における光起電力装置の構造を示す断面図である。
【図１３】第２の実施形態における光起電力装置の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る光起電力装置１００および装飾構造体１２０の構造を示す断面図であり、図２は、光起電力装置１００の斜視図である。装飾構造体１２０は、構造物１０と、光起電力装置１００と、を備える。光起電力装置１００は、取付部１２と、光電変換部２０と、装飾層３０と、光制御層４０と、を備える。光起電力装置１００は、取付部１２により構造物１０の外壁や屋上、鉄道沿いの壁面などの支持面１１に取り付けられ、光電変換部２０の受光面２０ａが地面に対して垂直となる向きで設置されることで、店舗の名称などを示す看板や、屋外広告用の看板として用いられる。また、建物自体の外壁材としても用いられる。
【００１３】
光電変換部２０の受光面２０ａの上には装飾層３０が設けられており、装飾層３０は、その一部領域は装飾が施される装飾領域３２となっている一方、その他の領域は装飾が施されない透明領域３４となっている。光制御層４０は、光起電力装置１００の上方から入射する太陽光を透明領域３４に導くことで発電効率の低下を抑え、下方から見上げる視線方向に対して装飾領域３２を反射する光を導くことで装飾領域３２を選択的に見せる。このように、本実施形態における光起電力装置１００および装飾構造体１２０は、装飾層３０と光制御層４０を組み合わせることで、装飾層３０を設けることによる発電効率の低下を抑えつつ、装飾層３０に施される装飾を綺麗に見せることできる。
【００１４】
取付部１２は、上部取付部１４と下部取付部１６とを備え、光電変換部２０の受光面２０ａが地面に対して垂直となる向きで光電変換部２０を構造物１０の支持面１１に固定する。このとき、上部取付部１４により取り付けられる側が天地方向の上側となり、下部取付部１６が取り付けられる側が天地方向の下側となる。なお、取付部１２は、光電変換部２０の発電効率を高めるために受光面２０ａが天地方向の上側を向くように光電変換部２０を斜めに固定してもよい。
【００１５】
図３は、光電変換部２０を示す断面図であり、図４は、受光面２０ａから見た光電変換部２０を模式的に示す図である。光電変換部２０は、複数の光起電力素子２２と、保護基板２５と、バックシート２６と、封止層２７と、接続部材２８とを備える。光起電力素子２２は、発電層２３と、電極層２４とを備える。複数の光起電力素子２２は、光電変換部２０が一つの受光面２０ａを形成するように同一平面上に配列される。ここで、受光面とは、光電変換部２０において主に太陽光が入射される主面を意味し、具体的には、光起電力素子２２に入射される光の大部分が入射される面である。
【００１６】
発電層２３は、受光面から入射する光を吸収して光起電力を発生させる層であり、例えば、結晶系シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）又はインジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体材料からなる基板を有する。発電層２３の構造は、特に限定されないが、本実施形態では、ｎ型単結晶シリコン基板と非晶質シリコンのヘテロ接合を有する。発電層２３は、例えば、ｎ型単結晶シリコン基板の受光面側に、ｉ型非晶質シリコン層、ボロン（Ｂ）等がドープされたｐ型非晶質シリコン層、酸化インジウム等の透光性導電酸化物からなる透明導電層の順番で積層されている。また、基板の裏面側に、ｉ型非晶質シリコン層、リン（Ｐ）等がドープされたｎ型非晶質シリコン層、透明導電層の順番で積層されている。
【００１７】
電極層２４は、発電層２３が発生した光起電力を外部に取り出すための電極であり、例えば、発電層の両面にそれぞれ櫛状に設けられたフィンガー電極及びそれを接続するバスバー電極を備える集電極である。接続部材２８は、隣接する光起電力素子２２の一方の電極層２４と他方の電極層２４を接続する。
【００１８】
保護基板２５は、光起電力素子２２を外部環境から保護するとともに、光起電力素子２２が発電のために吸収する波長帯域の光を透過する。また、保護基板２５は、装飾層３０及び光制御層４０が順に設けられる受光面２０ａを形成する。保護基板２５は、例えば、ガラス基板である。
【００１９】
バックシート２６及び封止層２７は、ＥＶＡ、ポリイミド等の樹脂材料である。これにより、光電変換部２０の発電層２３への水分の浸入等を防ぐとともに、光電変換部２０全体の強度を向上させる。なお、バックシート２６は、保護基板２５と同じガラスや、プラスチック等の透明基板としてもよい。
【００２０】
図１に戻り、装飾層３０は、受光面２０ａの上に設けられる透明のシート状部材であり、シート状部材に着色が施されることで、光起電力装置１００の表面を装飾する。着色が施されるシート状部材は、光透過性の高い部材で厚さが薄いものとすることが望ましく、例えば、その厚さは１ｍｍ以下とすればよい。また、装飾層３０は、光制御層４０に入射した光を効率的に光電変換部２０に導くため、光電変換部２０の受光面２０ａを構成する保護基板２５の材料と、後述する光制御層４０の材料の中間、もしくは同等の屈折率であることが好適である。例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などを用いればよい。なお、装飾層３０は、光電変換部２０に対して着脱可能に設けられることが望ましい。
【００２１】
装飾層３０は、装飾が施される装飾領域３２と、装飾が施されず透明のままとなる透明領域３４とを有する。図５は、正面から見た装飾層３０を模式的に示す図であり、水平方向に延びる短冊状の装飾領域３２と透明領域３４とが周期的に天地方向に配置されることで縞模様となる。このとき、装飾領域３２と透明領域３４が配置される周期の幅ｗは、用いる光制御層４０の構造や、光起電力装置１００を下から見上げたときに装飾領域３２を綺麗に見ることのできる視覚可能範囲によって決めることが望ましい。例えば、その周期ｗは、１ｍｍ〜１００ｍｍ程度すればよい。
【００２２】
また、装飾領域３２の幅ｗ１と透明領域３４の幅ｗ２の関係や、光起電力装置１００に必要とされる発電特性に応じて決めることが望ましい。なお、発電効率の低下を抑えるためには、装飾領域３２の幅ｗ１を透明領域３４の幅ｗ２よりも狭くすることが望ましい。
【００２３】
図６は、装飾層３０に印刷される装飾画像を模式的に示す図である。図６（ａ）は、光起電力装置１００を見上げたときに見せる元画像３６を示し、図６（ｂ）は、装飾層３０に印刷される印刷画像３８を示す。印刷画像３８は、装飾領域３２の周期に応じて元画像３６を短冊状に分割し、それらを透明領域３４となる幅ｗ２の間隔を開けて配置することで作成される。本図は、画像を４分割にした場合を示しており、元画像３６の第１領域３６ａ〜第４領域３６ｄの分割画像が、印刷画像３８の第１領域３８ａ〜第４領域３８ｄに対応付けされる。このような印刷画像３８を透明のシート状部材に印刷することで、装飾層３０を形成することができる。
【００２４】
図１に戻り、光制御層４０は、天地方向上側から入射する太陽光を透明領域３４に導くとともに、下方から見上げる視線方向に対して装飾領域３２を反射する光を導くように光の方向を制御する部材である。光制御層４０は、太陽光を効率的に光電変換部２０に導くことができるよう、空気と光電変換部２０の保護基板２５を構成する材料の間の屈折率を持つ部材とすることが好適である。例えば、保護基板２５の材料がガラスであれば、アクリル樹脂などの光透過性の高い樹脂を用いればよい。また、光制御層４０は、厚さが薄いものとすることが望ましく、例えば、その厚さは４ｍｍ以下とすればよい。
【００２５】
図７は、正面から見た光制御層４０を模式的に示す図である。図７に示すように、光制御層４０は、長手方向である水平方向に延びる複数のレンズ部４２を有し、複数のレンズ部４２は、天地方向に周期的に配列される。また、レンズ部４２は、図１に示すように長手方向に垂直な断面形状が頂点４６を有する突起形状となっており、断面形状が長手方向に対して均一となる柱状形状を有する。
【００２６】
レンズ部４２は、第１レンズ部４３と、第２レンズ部４４を備える。第１レンズ部４３は、頂点４６から天地方向上側に凹状の円弧が延びる断面形状を有しており、例えば、平凹シリンドリカルレンズを曲率を有する方向に垂直な面で半分に切断した形状となる。第２レンズ部４４は、頂点４６から天地方向下側に凸状の円弧が延びる断面形状を有しており、例えば、平凸シリンドリカルレンズを曲率を有する方向に垂直な面で半分に切断した形状となる。
【００２７】
レンズ部４２は、天地方向の幅ｗが、図６に示した装飾層３０の縞模様の周期の幅ｗと同じとなる幅に設けられ、装飾層３０の縞模様に対応して天地方向に周期的に配列される。また、レンズ部４２は、図１に示すように装飾領域３２の上に第２レンズ部４４が配置され、透明領域３４の上に第１レンズ部４３が配置される位置に設けられる。したがって、レンズ部４２に対して天地方向下側の位置に装飾領域３２が設けられる。
【００２８】
以上の構成による光起電力装置１００の作用について説明する。
図８は、光制御層４０により発電効率の低下を抑制する効果を模式的に示す図であり、高い位置から太陽光が受光面２０ａに向けて斜入射する日中の太陽Ａを示している。太陽光は、受光面２０ａに向けて天地方向上側から斜入射することとなるため、大部分の太陽光は第１レンズ部４３の凹曲面に入射し、一部の太陽光が第２レンズ部４４の凸曲面に入射することとなる。第１レンズ部４３の凹曲面に入射した太陽光は、第１レンズ部４３により拡散されて装飾層３０に到達する。第１レンズ部４３の位置には、装飾領域３２が設けられず透明領域３４となっているため、太陽光の大部分は、光電変換部２０に到達することとなる。このため、入射する太陽光の大部分は装飾領域３２に遮られることがないため、装飾層３０を設けることによる発電効率の低下を抑制することができる。また、第２レンズ部４４に入射する一部の光は、装飾領域３２に向かうととともに、着色された装飾領域３２により反射され、装飾層３０を明るく見せる。
【００２９】
図９は、光制御層４０により着色を綺麗に見せる効果を模式的に示す図であり、高い位置に設けられた光起電力装置１００を見上げるように視線方向を斜め上方向に向けた状態を示している。目Ｅに達する光の大部分は、第２レンズ部４４の凸曲面を通る光であり、それらの光は、第２レンズ部４４の位置にある装飾領域３２により反射された光となる。そのため、透明領域３４を通して光電変換部２０が見える領域が狭くなることで光電変換部２０が実質的に見えなくなり、装飾領域３２だけが見えることとなる。その結果、図６（ａ）に示す元画像３６のように、所定の間隔をあけて配置される装飾領域３２が連続してつながった画像が見えることとなる。したがって、光制御層４０を設けることにより、綺麗に着色されたデザイン性の高い光起電力装置１００とすることができる。
【００３０】
また、本実施形態に係る光制御層４０は、天地方向上側の第１レンズ部４３が凹曲面を有するため、光制御層４０の表面に付着した塵などが凹曲面を伝って雨に流されることとなり、複数のレンズ部４２の間の隙間に溜まりにくい構造となっている。そのため、光起電力装置１００を屋外に設置した場合においても、長期間にわたって装飾層３０を綺麗に見せることができる。
【００３１】
また、本実施形態に係る装飾層３０および光制御層４０は、光電変換部２０の受光面２０ａに着脱容易に設置することができるため、支持面１１に取り付けられた光電変換部２０に対して装飾層３０および光制御層４０を交換するだけで、そのデザインを変更することができる。したがって、看板として表記すべき内容や、屋外広告の広告内容を変更する場合においても、光起電力装置１００全体を交換することなく、装飾層３０および光制御層４０のみを交換することにより装飾を容易に変更することができる。
【００３２】
図１０は、変形例１における光起電力装置１００の構造を示す断面図である。上述した第１の実施形態とは、第１レンズ部４３の形状が異なり、長手方向に垂直な断面が凹状の円弧を有する凹曲面ではなく、断面が凸状の円弧を有する凸曲面となっている。そのため、レンズ部４２は、第１レンズ部４３と第２レンズ部４４で連続した凸曲面を有することとなる。例えば、レンズ部４２が平凸シリンドリカルレンズの形状となる場合、光制御層４０は、いわゆるレンチキュラーレンズ構造を有する。変形例１においても、目Ｅに達する光の大部分は、第２レンズ部４４の凸曲面を通る光であるため、第２レンズ部４４の位置にある装飾領域３２だけが綺麗に見えることとなる。
【００３３】
一方、日中の太陽Ａからの光の大部分は、凸曲面を有する第１レンズ部４３に入射することとなるが、変形例１においては、装飾領域３２が設けられていない透明領域３４にその光が集光することとなる。そのため、太陽光は装飾領域３２に遮られることなく光電変換部２０に到達し、その大部分を発電に寄与させることができる。
【００３４】
図１１は、変形例２における光起電力装置の構造を示す断面図である。変形例１と同様、第１レンズ部４３の形状が異なり、曲面を有するシリンドリカルレンズ形状ではなく、平坦な斜面を有する三角柱に対応する形状を有する。そのため、太陽光の大部分は、平坦な斜面を有する第１レンズ部４３に入射することとなるが、第１レンズ部４３に対応する位置は、装飾領域３２が設けられていない透明領域３４であることから、太陽光は装飾領域３２に遮られることなく光電変換部２０に到達し、発電に寄与することとなる。なお、第１レンズ部４３の平坦な斜面に微細な凹凸であるテクスチャ構造を設けることで、第１レンズ部４３の表面での太陽光の反射を抑え、光電変換部２０に入射する光の量が高まるようにしてもよい。
【００３５】
図１２は、変形例３における光起電力装置の構造を示す断面図である。変形例３においては、レンズ部４２を構成する第１レンズ部４３と第２レンズ部４４の天地方向の幅がそれぞれ異なっており、天地方向上側の第１レンズ部４３の幅ｗ３が天地方向下側の第２レンズ部４４の幅ｗ４と比べて広くなっている。このように第１レンズ部４３側を広くとることで、より多くの太陽光を光電変換部２０に導くことができ、発電効率の低下を抑えることができる。また、下から見上げる視線方向に向かう光の大部分は、第２レンズ部４４の凸曲面を通ることとなるため、装飾領域３２を綺麗に見せることができる。このとき、装飾領域３２の幅ｗ１は、第１レンズ部４３の幅ｗ３に対応させて狭くすることができ、光電変換部２０に向かって入射する太陽光が装飾領域３２により遮られにくくすることができる。そのため、発電効率の低下をさらに抑えることができる。
【００３６】
＜第２の実施形態＞
図１３は、第２の実施形態における光起電力装置２００の構造を示す断面図である。光起電力装置２００は、光電変換部としての光起電力素子２２と、装飾層３０と、光制御層４０と、取付部１２とを備える。本実施形態においては、光起電力素子２２が封止される保護基板２５の上に装飾層３０および光制御層４０が設けられるのではなく、光起電力素子２２の受光面２２ａ上に装飾層３０および光制御層４０が設けられる点が第１の実施形態とは異なる。以下、第１の実施形態における光起電力装置１００との相違点を中心に説明する。
【００３７】
光起電力素子２２は、発電層２３と、表面電極層２４ａと、裏面電極層２４ｂとを備える。なお、本実施形態においては、表面電極層２４ａの上面が受光面２２ａとなる。
【００３８】
装飾層３０は、受光面２２ａの上に直接設けられる。装飾層３０は、装飾層３０は、光制御層４０に入射した光を効率的に光電変換部２０に導くため、光電変換部２０の受光面２０ａを構成する保護基板２５の材料と、後述する光制御層４０の材料の中間、もしくは同等の屈折率であることが好適である。
【００３９】
光制御層４０は、装飾層３０の上に設けられる。光制御層４０は、封止層２７と光起電力素子２２の間の屈折率を持つものが好適であり、例えば光起電力素子２２として結晶質シリコンを用いた場合、酸化チタン（ＴｉＯ２）や、窒化シリコン（ＳｉＮ）とすればよい。光制御層４０は、受光面２２ａの上に配置された装飾層３０にナノインプリントなどにより形成される。
【００４０】
光起電力装置２００は、さらに、保護基板２５と、バックシート２６と、封止層２７を備える。保護基板２５は、例えば、ガラス基板でり、バックシート２６及び封止層２７は、ＥＶＡ、ポリイミド等の樹脂材料とすればよい。これにらより、装飾層３０および光制御層４０が形成された光起電力素子２２への水分の浸入等を防ぐとともに、光起電力素子２２全体の強度を向上させる。
【００４１】
本実施形態における光起電力装置２００においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００４３】
上述した実施形態および変形例においては、光電変換部２０の受光面と光制御層の間に装飾層を設ける構成としたが、装飾層を設けずに、光制御層の受光面とは反対側の面に画像などを直接印刷することによって装飾領域を形成してもよい。この場合、装飾層３０を別途設ける場合と比較して部材を減らすことができ、コスト低減につなげることができる。
【００４４】
上述した実施形態および変形例においては、光起電力装置１００が一つの光電変換部２０を備えることとしたが、光起電力装置は、複数の光電変換部２０を備えてもよい。この場合、複数の光電変換部２０の受光面２０ａが同一平面上に設けられるように光電変換部２０を配列し、複数の受光面２０ａで形成される平面上に１枚の装飾層３０および光制御層４０を設けることで、１枚の大きなデザインパネルとすることができる。
【００４５】
上述した実施形態および変形例においては、装飾領域３２と透明領域３４とが天地方向に交互に配列されるように光起電力装置１００を設置する場合を示したが、装飾領域３２と透明領域３４とが配列される向きを変えて光起電力装置１００を設置してもよい。例えば、高層ビルやタワーなどから構造物１０の屋上に設置された光起電力装置１００を見下ろす場合に光起電力装置１００の装飾が綺麗にみえるよう、高層ビルから構造物１０に向かう方向に装飾領域３２と透明領域３４とが交互に配列されるようにしてもよい。この場合、高層ビルから光起電力装置１００を見下ろした場合に、構造物１０の屋上の装飾を綺麗に見せることができ、高層ビルが建てられていない側からの太陽光を光電変換部２０に入射させて発電に寄与させることができる。
【００４６】
なお、以下の組合せによる光起電力装置についても本発明の範囲に含まれうる。
【００４７】
（１）光起電力装置は、受光面を有し、光起電力素子を含む光電変換部と、受光面上に設けられる装飾層と、装飾層上に設けられ、受光面に向けて入射する光の方向を制御する光制御層と、を備える。装飾層は、装飾が施される装飾領域と、装飾が施されない透明領域とを有し、光制御層は、装飾領域に対応する位置に凸曲面が形成されるレンズ部を有する。
【００４８】
この態様によれば、光制御層として装飾領域に対応する位置に凸曲面が形成されるレンズ部が設けられるため、装飾領域はレンズ部を介して拡大されて見えることとなり、光制御層を設けない場合と比べ、装飾が施されて見える範囲を広げることができる。そのため、装飾層に付される着色を綺麗に見せることができ、光起電力装置のデザイン性を高めることができる。
【００４９】
（２）装飾層は、装飾領域と透明領域とが一方向に交互に配列される（１）に記載の光起電力装置であってもよい。装飾領域を一方向に配列することによって、所定の方向から光起電力装置を見た場合に、レンズ部により拡大される装飾領域が連続してつながったようにみせることができる。これにより、装飾層に付される着色をより綺麗に見せることができる。
【００５０】
（３）レンズ部は、透明領域に対応する位置に設けられる第１レンズ部と、装飾領域に対応する位置に設けられる第２レンズ部とを含み、第２レンズ部は、一方向と交差する方向の断面が凸状の円弧となる凸曲面を有する（２）に記載の光起電力装置であってもよい。第２レンズ部を、一方向と交差する方向の断面が凸状の円弧となる凸曲面を有するようにすることで、所定の方向から光起電力装置を見た場合に、第２レンズ部により拡大される装飾領域が歪みなく連続的につながったように見せることができる。これにより、装飾層に付される着色をより綺麗に見せることができる。
【００５１】
（４）第１レンズ部は、一方向と交差する方向が凹状の円弧となる凹曲面を有する（３）に記載の光起電力装置であってもよい。透明領域に対応する位置に設けられる第１レンズ部を凹レンズとすることで、透明領域に向かって入射する太陽光を拡散させて光電変換部に導くことができる。その結果、より多くの太陽光を発電に寄与させることができるため、着色層を設けることによる発電効率の低下を抑えることができる。さらに、太陽光の入射角依存性を低減させることができる。
【００５２】
（５）第１レンズ部は、第２レンズ部よりも一方向の幅が広い（３）または（４）に記載の光起電力装置であってもよい。第１レンズ部の幅を広げることで、より多くの太陽光を光電変換部２０に導くことができるため、発電効率の低下を抑えることができる。
【００５３】
（６）透明領域は、装飾領域よりも一方向の幅が広い（２）から（５）のいずれかに記載の光起電力装置であってもよい。透明領域を広くし、装飾領域を狭くすることで、装飾領域により遮られる入射光の割合を下げることができ、発電効率の低下を抑えることができる。
【００５４】
（７）一方向は天地方向である（２）から（６）のいずれかに記載の光起電力装置であってもよい。装飾領域と透明領域とが交互に配列される方向を天地方向とすることで、レンズ部により拡大される装飾領域が天地方向に連続してつながったようにみせることができる。これにより、下から光起電力装置を見上げる場合において、装飾層に付される着色をより綺麗に見せることができ、光起電力装置のデザイン性を高めることができる。
【００５５】
（８）装飾構造体は、（１）から（７）のいずれかに記載の光起電力装置を備え、光起電力装置が取り付けられる支持面を有する。この態様によれば、装飾構造体の支持面に光起電力装置を取り付けることで、支持面を装飾するとともに、支持面において太陽光発電をすることができる。
【００５６】
（９）光起電力装置は、受光面が地面に対して垂直または垂直に近い傾きとなる向きで支持面に取り付けられる（８）に記載の装飾構造体であってもよい。光起電力装置の受光面を地面に垂直または垂直に近い傾きとなる向きで取り付けることにより、光起電力装置を店舗の名称を示す看板や屋外広告用の看板として、または、建造物の外壁材として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０…構造物、１１…支持面、１２…取付部、２０…光電変換部、２０ａ…受光面、２２…光起電力素子、２２ａ…受光面、３０…装飾層、３２…装飾領域、３４…透明領域、４０…光制御層、４２…レンズ部、４３…第１レンズ部、４４…第２レンズ部、４６…頂点、１００、２００…光起電力装置、１２０…装飾構造体。
【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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【図１３】
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