(57)【要約】  太陽電池セル間での電流値のばらつきを抑制しつつ、高い視覚的効果を得る。本発明の一態様に係る蛍光集光型太陽電池（１１）が備える蛍光集光板（２）は、導光した光の一部を外部へ出射することにより発光する周端面（３１）を含む表示部（３）と、表示部（３）を支持する上端面（４１）、並びに、太陽電池アレイ（５）が配置される下端面（４２）および側端面（４３・４４）を含むベース部（４）とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光した光の波長を変換する蛍光体を含有し、前記光を導光する蛍光集光板と、
前記蛍光集光板が導光した前記光を受光する複数の太陽電池セルを有する太陽電池とを備え、
前記蛍光集光板は、
導光した前記光の一部を外部へ出射することにより発光する第１端面を含む、任意の形状に成形された表示部と、
前記表示部を支持する第２端面、および前記太陽電池が配置される第３端面を含むベース部とを有することを特徴とする蛍光集光型太陽電池。
【請求項２】
前記表示部が前記第２端面へ導光する前記光の光量分布と、前記ベース部が前記第２端面から前記第３端面へ導光する前記光の光量分布とが互いに補完し合うように、前記表示部および前記ベース部の各形状が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光集光型太陽電池。
【請求項３】
前記第１端面の表面積の総和は、前記第３端面の表面積の総和に比べて大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光集光型太陽電池。
【請求項４】
前記蛍光集光板の厚み方向から見た場合、
前記第２端面と前記第３端面とは略平行であり、
前記第２端面の垂線方向に対する前記表示部の幅をＨ１、前記第２端面と前記第３端面との間隔をＨ０と定義したとき、
１≦Ｈ１／Ｈ０≦４の関係式を満たすことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の蛍光集光型太陽電池。
【請求項５】
前記第１端面は、前記蛍光集光板の厚み方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の蛍光集光型太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に関し、より詳細には、蛍光体を含有する蛍光集光板を備えた蛍光集光型太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、クリーンなエネルギー源としての重要性が認められ、その需要は年々高まっている。太陽電池の利用分野は、大型機器類のパワーエネルギー源から、精密な電子機器類の小型電源まで多岐に渡っており、太陽電池を備えた様々な太陽光発電装置が広く普及しつつある。【０００３】
太陽電池の普及につれて、太陽電池の用途も拡大している。例えば特許文献１には、受光面（光入射面）の一部に文字、図形または記号等の模様を表示させる太陽電池が提案されている。この太陽電池では、太陽電池の受光面にヘイズの異なる散乱材等をレイアウトすることにより、受光面の一部に模様を表示させる。【０００４】
また、特許文献２には、各太陽電池の長手方向が車両の上下方向に向けられて短冊状に並べられた複数の太陽電池を短手方向に接続した太陽電池が提案されている。この太陽電池では、短冊状に並べられた各太陽電池を短手方向に直列接続することにより太陽電池に入射する光の光量分布の平均化を図っている。【０００５】
さらに、特許文献３には、蛍光体を含有する蛍光集光板を備え、蛍光集光板の受光面から入射した光を蛍光に変換して、蛍光集光板の端面の一部に配置された太陽電池に集光する蛍光集光型太陽電池が提案されている。この蛍光集光型太陽電池では、太陽電池が配置されていない蛍光集光板の端面に反射板を設けることにより、太陽電池へ集光される光量を高め、発電効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００１−２５７３７５号公報（２００１年０９月２１日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２０１４−２３６１３０号公報（２０１４年１２月１５日公開）」
【特許文献３】国際公開第２０１１／１５８５４８号（２０１１年１２月２２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、文字、図形または記号等の模様を一様に発光させて受光面の一部に表示することしかできないため、十分な視覚的効果が得られないという課題がある。また、受光面の一部に形成された模様によって入射光が遮られるため、受光面の直下に配置された太陽電池セル間での受光量が不均一になり、太陽電池セルが発生する電流値にばらつきが生じやすいという課題がある。【０００８】
また、特許文献２の技術では、各太陽電池の長手方向に生じる光量分布に対しては光量分布の平均化が図れるが、各太陽電池の短手方向に生じる光量分布に対しては光量分布の平均化が図れない。このため、各太陽電池が発生する電流値にばらつきが生じやすいという課題がある。電流値にばらつきが生じた太陽電池を直列接続した場合、電流値は電流の低い太陽電池に律速されるため、太陽電池全体で取り出せる発電量が小さくなり、大幅な電力損失が生じる。【０００９】
さらに、特許文献３の技術は、蛍光集光型太陽電池の発電効率を高めることを目的としており、蛍光集光板を利用して文字、図形または記号等を表示させて視覚的効果を得る構成ではない。【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、太陽電池セル間での電流値のばらつきを抑制しつつ、蛍光集光板を利用して従来にはない高い視覚的効果が得られる蛍光集光型太陽電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る蛍光集光型太陽電池は、受光した光の波長を変換する蛍光体を含有し、前記光を導光する蛍光集光板と、前記蛍光集光板が導光した前記光を受光する複数の太陽電池セルを有する太陽電池とを備え、前記蛍光集光板は、導光した前記光の一部を外部へ出射することにより発光する第１端面を含む、任意の形状に成形された表示部と、前記表示部を支持する第２端面、および前記太陽電池が配置される第３端面を含むベース部とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、太陽電池セル間での電流値のばらつきを抑制しつつ、蛍光集光板を利用して従来にはない高い視覚的効果が得られる蛍光集光型太陽電池を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る蛍光集光型太陽電池を示す斜視図である。
【図２】図１に示される蛍光集光型太陽電池を示す正面図である。
【図３】蛍光集光板にベース部を設けない場合の光の導光作用を説明するための参考図である。
【図４】図２に示される表示部の高さとベース部の高さとの関係を説明するための正面図である。
【図５】（ａ）〜（ｇ）は、表示部の高さとベース部の高さとの比率を変化させた場合における太陽電池アレイが受光する光の光量分布を示すグラフである。
【図６】表示部の高さとベース部の高さとの比率を変化させた場合における太陽電池アレイの受光量の変動係数および出力値を示すグラフである。
【図７】本発明の実施形態２に係る蛍光集光型太陽電池を示す正面図である。
【図８】図７に示される蛍光集光型太陽電池の導光作用を説明するための正面図である。
【図９】（ａ）は、表示部からベース部の上端面へ伝播する光の光量分布を示すグラフであり、（ｂ）は、ベース部が上端面から下端面および側端面へ導光する光の光量分布を示すグラフであり、（ｃ）は、太陽電池アレイが受光する光の光量分布を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施形態３に係る蛍光集光型太陽電池を示す正面図である。
【図１１】図１０に示される表示部の周端面を示す上面図である。
【図１２】（ａ）は、蛍光集光板の厚み方向に対して傾斜した周端面の発光状態を示す上面図であり、（ｂ）は、蛍光集光板の厚み方向に対して平行な周端面の発光状態を示す上面図である。
【図１３】図１２の（ｂ）に示される表示部の周端面の変形例を示す上面図である。
【図１４】本発明の実施形態４に係る蛍光集光型太陽電池を示す正面図である。
【図１５】本発明の実施形態５に係る蛍光集光型太陽電池を示す正面図である。
【図１６】図１５に示されるベース部の変形例を示す正面図である。
【図１７】本発明の実施形態６に係る蛍光集光型太陽電池を示す正面図である。
【図１８】（ａ）は、表示部からベース部の上端面へ伝播する光の光量分布を示すグラフであり、（ｂ）は、ベース部が表面および裏面から下端面および側端面へ導光する光の光量分布を示すグラフであり、（ｃ）は、太陽電池アレイが受光する光の光量分布を示すグラフである。
【図１９】本発明の実施形態７に係る蛍光集光型太陽電池を示す正面図である。
【図２０】図１９に示される裏面反射層の反射作用を示す側面図である。
【図２１】（ａ）および（ｂ）は、図１９に示される蛍光集光型太陽電池の変形例を示す正面図である。
【図２２】本発明の実施形態８に係る蛍光集光型太陽電池を示す正面図である。
【図２３】（ａ）および（ｂ）は、図２２に示される蛍光集光型太陽電池の変形例を示す正面図である。
【図２４】一般的な蛍光集光型太陽電池の概略的な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００１５】
（蛍光集光型太陽電池の概要）
まず、一般的な蛍光集光型太陽電池の概要について簡単に説明する。図２４は、蛍光集光型太陽電池の概略的な構成を示す斜視図である。以下、図２４に示す蛍光集光型太陽電池を、蛍光集光型太陽電池１００と称する。
【００１６】
蛍光集光型太陽電池１００は、蛍光集光板１０２および太陽電池アレイ１０５を備えている。蛍光集光型太陽電池１００は、光源１９０からの入射光Ｌ１を受光するように配置されている。
【００１７】
図２４では、蛍光集光型太陽電池１００が屋外に配置されている場合を例示している。このため、光源１９０は太陽であり、入射光Ｌ１は太陽光である。但し、蛍光集光型太陽電池１００は屋内に配置されていてもよい。このため、光源は太陽のみに限定されず、室内の照明装置等であってもよい。
【００１８】
蛍光集光板１０２には、入射光Ｌ１によって励起される蛍光体が含まれている。この蛍光体は、励起光としての入射光Ｌ１を吸収し、入射光Ｌ１よりも長い波長を有する蛍光Ｌ２を発する。このため、蛍光集光板１０２は、入射光Ｌ１を受光して蛍光Ｌ２を発する波長変換部材として機能する。なお、蛍光体の材料は、蛍光集光型太陽電池１００の仕様に応じて、公知のものが適宜用いられてよい。
【００１９】
図２４に示されるように、蛍光集光板１０２は、横長の長方形状の４つの側面を有する。そして、蛍光集光板１０２の４つの側面には、太陽電池アレイ１０５が設けられている。但し、蛍光集光板１０２の側面の数は、必ずしも４つに限定されなくともよい。
【００２０】
そして、蛍光集光板１０２は、太陽電池アレイ１０５に向けて、蛍光Ｌ２を導光するように構成されている。一例として、蛍光集光板１０２は、透明なアクリル板に蛍光体を分散させたものとして製作されてよい。
【００２１】
太陽電池アレイ１０５は、蛍光集光板１０２によって導光された蛍光Ｌ２のエネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子である。すなわち、太陽電池アレイ１０５は、蛍光Ｌ２を受光し、発電を行う。太陽電池アレイ１０５は、複数の太陽電池モジュールを直列または並列に接続した回路を意味する。また、太陽電池モジュールとは、複数の太陽電池セルを直列または並列に接続した回路を意味する。
【００２２】
蛍光集光型太陽電池１００は、主に以下の（１）〜（４）の利点を有している。
【００２３】
（１）太陽電池アレイ１０５に替えて、蛍光集光板１０２によって入射光Ｌ１を受光することができる。このため、通常の太陽電池パネル（非集光型の太陽電池）に比べて、太陽電池の面積を低減することが可能となる。
【００２４】
また、上述の蛍光集光板１０２を除いては、レンズまたは反射鏡等の付加的な光学部材が設けられていないため、これらの付加的な光学部材が設けられた集光型太陽電池と比較しても、より薄型かつ軽量な太陽電池を実現することができる。
【００２５】
（２）蛍光集光板１０２によって入射光Ｌ１を吸収し、太陽電池アレイ１０５に蛍光Ｌ２を与えることができる。このため、入射光Ｌ１が蛍光集光板１０２の受光面に対してほぼ垂直に入射しない場合でも、太陽電池アレイ１０５による発電を行うことが可能となる。それゆえ、上述の付加的な光学部材が設けられた集光型太陽電池と比較しても、受光面に入射する光の入射角に対する発電量の依存性を低減することができる。
【００２６】
（３）蛍光集光板１０２のいずれの面においても、入射光Ｌ１を受光することができる。例えば、入射光Ｌ１を受光する面とは反対側の面においても、入射光Ｌ１を受光することができる。このように、上述の付加的な光学部材が設けられた集光型太陽電池と比較しても、蛍光集光板１０２の様々な面において入射光Ｌ１を受光し、太陽電池アレイ１０５による発電を行うことができる。
【００２７】
（４）それゆえ、蛍光集光板１０２の形状の自由度を向上させることが可能となる。例えば、球形の蛍光集光板１０２を実現することもできるし、湾曲した蛍光集光板１０２を実現することも可能である。また、太陽電池に対して穴あけ等の加工を施すことも可能である。いずれの場合であっても、太陽電池アレイ１０５は、蛍光集光板１０２によって導光された蛍光Ｌ２を受光できるように配置されていればよい。
【００２８】
本発明は、上述した利点（１）〜（４）に着目し、さらに蛍光集光型太陽電池に高い視覚的効果を付与することにより商品等を宣伝するポップ（ＰＯＰ，Point of Purchase）広告として利用可能な蛍光集光型太陽電池を提供するものである。
【００２９】
（蛍光集光型太陽電池１１の構成）
図１は、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１１を示す斜視図であり、図２は、図１に示される蛍光集光型太陽電池１１を示す正面図である。この蛍光集光型太陽電池１１は、例えば商業施設内において、商品等を宣伝するポップ広告として利用される。また、蛍光集光型太陽電池１１が発電した電力は、蛍光集光型太陽電池１１に接続されるビーコン発振器等の電子機器に供給され、電気機器の駆動に利用される。
【００３０】
図１および図２に示すように、蛍光集光型太陽電池１１は、蛍光集光板２、および太陽電池アレイ５を備えている。
【００３１】
（蛍光集光板２）
蛍光集光板２は板状であり、太陽光または照明光等の外光を取り入れる受光面である表面２１および裏面（対向面）２２と、表面２１および裏面２２に交差する複数の端面（あるいは側面）とを有している。蛍光集光板２の表面２１および裏面２２から入射した光は、蛍光集光板２に含有される蛍光体によって蛍光に波長変換される。蛍光集光板２の内部で導光した光は、一部が蛍光集光板２の外部へ出射され、残りの一部が太陽電池アレイ５に集光される。太陽電池アレイ５に集光された光は、太陽電池アレイ５での発電に利用される。
【００３２】
蛍光集光板２は、当該蛍光集光板２に入射した光を、太陽電池アレイ５における光電変換に有効な波長領域に変換する。このような蛍光集光板２として、導光板に蛍光体（蛍光材料）を混入したもの、あるいは導光板に蛍光体を塗布したものなどが挙げられる。
【００３３】
蛍光集光板２に含まれる蛍光体として、公知の蛍光体を使用可能であり、例えば、クマリン蛍光色素、サマリウム、テルビウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム等の希士類金属の塩酸塩または硫酸塩、モリブデン酸カルシウム、タングステン酸カルシウム等の遷移金属酸塩、ベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素、あるいはエオシン、フルオレセイン等のフタレイン系色素等が挙げられるが、これに限定されない。
【００３４】
また、導光板としては、公知の導光板を使用可能であり、例えば、アクリル基板、ガラス基板、ポリカーボネート基板等が挙げられるが、これに限定されない。
【００３５】
蛍光集光板２における蛍光体の含有量は、特に限定されないが、１．０重量％以下であることが好ましい。これにより、蛍光体による多重散乱を抑制し、効率のよい蛍光発光を実現することができる。
【００３６】
この蛍光集光板２は、表示部３、および表示部３に一体的に結合され、表示部３を支持するベース部４を有している。
【００３７】
（表示部３）
表示部３は、蛍光集光板２の一部が、所定の文字、図形または記号等の任意の形状に成形されたものであり、ポップ広告として機能する。本実施形態では、蛍光集光板２は、表示部３として、「Ｓ」，「Ａ」，「Ｌ」，「Ｅ」の形状に成形された４つの文字を含む。「Ｓ」，「Ａ」，「Ｌ」，「Ｅ」の４つの文字は、各文字の底部がベース部４に一体的に結合している。
【００３８】
表示部３の周端面（第１端面）３１は、導光した光の一部が蛍光集光板２の外部へ出射可能なように加工されている。このため、表示部３の内部を導光した光のうち、一部の光は表示部３の周端面３１から蛍光集光板２の外部へ出射される。また、表示部３の内部で導光された光のうち、表示部３の周端面３１から蛍光集光板２の外部へ出射されなかった光は、ベース部４の内部へ伝播する。
【００３９】
なお、表示部３は、ポップ広告の少なくとも一部として機能するようにその形状が成形されていればよく、必ずしも文字のみを表すように成形される必要はない。例えば、表示部３は、アニメキャラクタまたは動物等の形状を有するように成形されていてもよい。
【００４０】
（ベース部４）
ベース部４は、表示部３を構成する各文字を支持する土台として機能する。本実施形態では、ベース部４は、蛍光集光板２の一部が、表示部３を構成する４つの文字の配置方向に長辺を有する矩形形状に成形されている。
【００４１】
具体的には、ベース部４は、表示部３を支持する上端面（第２端面）４１、上端面４１と略平行に対向する下端面（第３端面）４２、上端面４１および下端面４２に約９０°の角度をなして接続される２つの側端面（第３端面）４３・４４を含む。
【００４２】
なお、ベース部４の下端面４２と側端面４３・４４とのなす角度は、９０°以上であることが好ましい。ベース部４の下端面４２に配置される太陽電池セル５１のうち、両端に位置する太陽電池セル５１に着目すると、下端面４２と側端面４３・４４とのなす角度が９０°以上の場合、上端面４１と下端面４２と側端面４３・４４とで囲まれるベース部４の領域（すなわち、ベース部４の全域）で受光した光の一部が、下端面４２の両端に位置する太陽電池セル５１へ集光され得る。
【００４３】
一方、下端面４２と側端面４３・４４とのなす角度が９０°より小さい場合、下端面４２と側端面４３・４４とで囲まれるベース部４のより狭い領域で受光した光の一部が、下端面４２の両端に位置する太陽電池セル５１へ主に集光される。このため、下端面４２と側端面４３・４４とのなす角度が９０°以上の場合と比較して、下端面４２の両端に位置する太陽電池セル５１へ集光される光量が低下してしまう。
【００４４】
ベース部４の下端面４２に配置される太陽電池セル５１に集光される光の光量分布は、通常、下端面４２の両端に位置する太陽電池セル５１へ集光される光量が低い分布となる。このため、下端面４２と側端面４３・４４とのなす角度を９０°以上とすることにより、ベース部４の下端面４２の両端に位置する太陽電池セル５１へ集光される光量の低下を抑えることができるという効果が得られる。
【００４５】
したがって、後述するように、表示部３からベース部４へ伝播する光量の分布と、ベース部４が下端面４２および側端面４３・４４へ導光する光の光量分布とが互いに補完し合う構成において、ベース部４の下端面４２と側端面４３・４４とのなす角度を９０°以上に設定することにより、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性がより改善され、効果的に受光量を平均化することが可能となる。
【００４６】
上端面４１は、表示部３と一体的に結合されることによって表示部３を支持するベース部４の端面である。表示部３の周端面３１から蛍光集光板２の外部へ出射されなかった光は、上端面４１のうち表示部３と繋がった結合部分（すなわち、図中、破線で示す部分）からベース部４の内部へ伝播する。
【００４７】
下端面４２および側端面４３・４４は、蛍光集光板２を伝播した光を太陽電池アレイ５へ集光するベース部４の端面である。下端面４２および側端面４３・４４には、太陽電池アレイ５が配置されている。
【００４８】
表示部３からベース部４へ伝播した光は、ベース部４の内部を導光し、下端面４２および側端面４３・４４に配置された太陽電池アレイ５に集光され、発電に利用される。
【００４９】
また、ベース部４の表面２１および裏面２２から入射した光は、蛍光体によって波長変換される。そして、ベース部４の内部を導光し、下端面４２および側端面４３・４４に配置された太陽電池アレイ５に集光され、発電に利用される。なお、蛍光集光板２の詳細は後述する。
【００５０】
（太陽電池アレイ５）
太陽電池アレイ５は、蛍光集光板２によって集光された光を電力に変換するものである。太陽電池アレイ５は、複数の太陽電池セル５１を有する太陽電池モジュールが、直列または並列に接続されている。太陽電池アレイ５としては、公知の太陽電池を使用可能であり、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、または単結晶シリコン太陽電池、化合物太陽電池等が挙げられるが、これに限定されない。
【００５１】
太陽電池アレイ５は、公知の透過性の接着剤等を用いて、ベース部４の下端面４２および側端面４３・４４に取り付けられる。
【００５２】
太陽電池アレイ５のサイズは、特に限定されないが、太陽電池セル５１の受光部の幅がベース部４の下端面４２および側端面４３・４４の厚みと同一であることが好ましい。これにより、ベース部４の下端面４２および側端面４３・４４に到達する光を効率よく太陽電池セル５１によって受光することができる。
【００５３】
太陽電池アレイ５が発電した電力は、太陽電池アレイ５に接続されるビーコン発振器等の電気機器に供給され、電気機器の駆動に利用される。
【００５４】
（蛍光集光板２の詳細）
上述のとおり、表示部３の周端面３１は、表示部３を導光した光の一部が蛍光集光板２の外部へ出射可能なように加工されている。具体的には、表示部３の周端面３１は、光学研磨されていない荒れた面になっている。
【００５５】
このため、表示部３を導光する光のうち、一部の光が表示部３の周端面３１から蛍光集光板２の外部へ出射するので、表示部３の周端面３１が発光する。これにより、表示部３の表面２１側から表示部３を観察した場合、「ＳＡＬＥ」の各文字の輪郭部分が発光して観察されるため、蛍光集光板２を利用して従来にはない高い視覚的効果を得ることができる。
【００５６】
また、表示部３の内部で導光された光のうち、表示部３の周端面３１から蛍光集光板２の外部へ出射されなかった光は、ベース部４へ伝播し、下端面４２および側端面４３・４４に配置された太陽電池アレイ５に集光される。この際、表示部３から伝播した光は、ベース部４の上端面４１から下端面４２および側端面４３・４４までの導光過程において分散するため、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善される。このため、太陽電池セル５１が発生する電流値にばらつきが生じることを抑制することができる。
【００５７】
図３は、蛍光集光板２にベース部４を設けない場合の光の導光作用を説明するための参考図である。図３に示すように、蛍光集光板２にベース部４を設けない場合、すなわち、「Ｓ」，「Ａ」，「Ｌ」，「Ｅ」から構成される表示部３で蛍光集光板２を構成し、各文字の底部に太陽電池アレイ５を直接配置した場合、太陽電池アレイ５には、表示部３によって集光される部分と集光されない部分とが生じる。
【００５８】
すなわち、太陽電池アレイ５のうち、各文字の底部と当接（対向）する位置Ｐ１の太陽電池セル５１には光が集光されるが、各文字の底部と当接しない位置Ｐ２（例えば文字と文字との隙間）の太陽電池セル５１には光が集光されない。このため、太陽電池セル５１間での受光量が不均一になり、太陽電池セル５１が発生する電流値にばらつきが生じる。
【００５９】
そこで、蛍光集光型太陽電池１１では、表示部３と太陽電池アレイ５との間にベース部４を設けることにより、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性を改善して、太陽電池セル５１が発生する電流値にばらつきが生じることを抑制している。
【００６０】
表示部３を構成する各文字からベース部４へ伝播した光は、ベース部４の上端面４１から下端面４２および側端面４３・４４に到達するまでの導光過程において分散しながらベース部４を導光する。このため、表示部３を構成する各文字からベース部４へ伝播した光は、複数の太陽電池セル５１に振り分けられて集光されるので、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善される。したがって、表示部３と太陽電池アレイ５との間にベース部４を設けることにより、太陽電池セル５１が発生する電流値にばらつきが生じることを抑制することが可能となる。
【００６１】
また、ベース部４の表面２１および裏面２２からも光が入射するため、蛍光集光板２全体の光吸収量を増大させることができる。したがって、ベース部４を設けることにより、蛍光集光型太陽電池１１の発電量を増加させることが可能となる。
【００６２】
図４は、表示部３の高さＨ１（第２端面としての上端面４１の垂線方向に対する表示部３の幅）とベース部４の高さＨ０との関係を説明するための正面図である。
【００６３】
表示部３の周端面３１の表面積の総和は、太陽電池アレイ５が配置されるベース部４の下端面４２および側端面４３・４４の表面積の総和に比べて相対的に大きくてもよい。これにより、太陽電池アレイ５が受光する光量の最大値と最小値との差を小さくすることが可能となるため、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性を改善することができる。
【００６４】
特に、図４に示すように、ベース部４の上端面４１の垂直方向に対する表示部３の高さ（幅）をＨ１、当該垂直方向に対するベース部４の高さ（すなわち、ベース部４の上端面４１と下端面４２との間隔）をＨ０と定義したとき、１≦Ｈ１／Ｈ０≦４の関係式を満たすことが好ましい。
【００６５】
図５の（ａ）〜（ｇ）は、Ｈ１／Ｈ０の値を変化させた場合における太陽電池アレイ５が受光する光の光量分布を示すグラフである。図５の（ａ）〜（ｇ）では、縦軸が、太陽電池アレイ５が受光する規格化光量を示し、横軸が、太陽電池セル５１の位置を示している。具体的には、横軸では、太陽電池アレイ５が配置されたベース部４の下端面４２および側端面４３・４４のうち、下端面４２の中心位置を「０」で表している。
【００６６】
また、図５の（ａ）はＨ１／Ｈ０＝１の場合、図５の（ｂ）はＨ１／Ｈ０＝２の場合、図５の（ｃ）はＨ１／Ｈ０＝２．７の場合、図５の（ｄ）はＨ１／Ｈ０＝３の場合、図５の（ｅ）はＨ１／Ｈ０＝３．３の場合、図５の（ｆ）はＨ１／Ｈ０＝４の場合、図５の（ｇ）はＨ１／Ｈ０＝６の場合における太陽電池アレイ５が受光する光の光量分布をそれぞれ示している。
【００６７】
図５の（ａ）〜（ｇ）に示すように、太陽電池アレイ５が受光する光の光量分布は、Ｈ１／Ｈ０の値の変化に伴って変動する。このため、Ｈ１／Ｈ０の値を最適化することにより、太陽電池セル５１間での受光量のばらつきを低減することができる。
【００６８】
図６は、Ｈ１／Ｈ０の各値における太陽電池アレイ５の受光量の変動係数および出力値を示すグラフである。図６に示す変動係数は、Ｈ１／Ｈ０の各値における太陽電池アレイ５が受光する光量の最小値と最大値との変化率を表している。
【００６９】
図６に示すように、１≦Ｈ１／Ｈ０≦４．０の場合、変動係数を１０％程度に抑えることが可能である。また、Ｈ１／Ｈ０＝３の場合、変動係数を最も低く抑えることができる。
【００７０】
これに対して、Ｈ１／Ｈ０＜１の場合、太陽電池アレイ５の出力値が急激に低下する。また、Ｈ１／Ｈ０＞４の場合、変動係数が１０％を超え、太陽電池セル５１間での受光量のばらつきが増大する。このため、太陽電池アレイ５での電力損失が大きくなる。
【００７１】
したがって、１≦Ｈ１／Ｈ０≦４の関係式を満たすように、好ましくは、Ｈ１／Ｈ０＝３となるように表示部３の高さＨ１とベース部４の高さＨ０との比率を設定することにより、太陽電池セル５１間の電流値のばらつきを抑制することが可能となる。これにより、太陽電池アレイ５における電力損失を好適に低減することができる。
【００７２】
（蛍光集光型太陽電池１１の効果）
このように、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１１は、受光した光の波長を変換する蛍光体を含有し、当該光を導光する蛍光集光板２と、蛍光集光板２が導光した光を受光する複数の太陽電池セル５１を有する太陽電池アレイ５とを備える。
【００７３】
蛍光集光板２は、導光した光の一部を外部へ出射することにより発光する周端面３１を含む、任意の形状に成形された表示部３と、表示部３を支持する上端面４１、並びに太陽電池アレイ５が配置される下端面４２および側端面４３・４４を含むベース部４とを有する。
【００７４】
上記の構成では、任意の形状（例えば文字、図形または記号など）に成形された表示部３は、導光した光のうち、一部の光を周端面３１から蛍光集光板２の外部へ出射させることにより発光するように設計されている。このため、任意の形状に成形された表示部３の輪郭部分を発光させることができるので、蛍光集光板２を利用して従来にはない高い視覚的効果を得ることができる。
【００７５】
また、上記の構成では、蛍光集光板２自体が文字、図形または記号などの任意の形状に成形され、受光して導光する表示部３となるため、表示部３によって光が遮られることを抑制することができる。さらに、表示部３を導光した光のうち、表示部３の周端面３１から蛍光集光板２の外部へ出射されなかった光は、ベース部４の上端面４１からベース部４へ伝播し、ベース部４の内部を導光して、下端面４２および側端面４３・４４に配置される太陽電池に集光される。この際、表示部３からベース部４へ伝播した光は、ベース部４の上端面４１から下端面４２および側端面４３・４４に到達するまでの導光過程において拡散するため、太陽電池セル５１間の受光量の不均一性が改善され、平均化される。このため、太陽電池セル５１が発生する電流値にばらつきが生じることを抑制することができる。
【００７６】
したがって、上記の構成によれば、太陽電池セル５１間の電流値のばらつきを抑制しつつ、蛍光集光板２を利用して従来にはない高い視覚的効果が得られる蛍光集光型太陽電池１１を実現することができる。
【００７７】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図７〜図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００７８】
（蛍光集光型太陽電池１２の構成）
本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１２は、蛍光集光板２の表示部３の一部に反射層６が設けられている点において、実施形態１に係る蛍光集光型太陽電池１１と異なっている。
【００７９】
図７は、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１２を示す正面図である。図７に示すように、蛍光集光型太陽電池１２は、蛍光集光板２、太陽電池アレイ５、および反射層（第１反射部材）６を備える。
【００８０】
（反射層６）
反射層６は、表示部３の周端面３１から出射される光を周端面３１へ反射する反射部材である。本実施形態では、反射層６は、「Ｓ」，「Ａ」，「Ｌ」，「Ｅ」の４つの文字から構成される表示部３のうち、両端に位置する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の周端面３１に設けられている。
【００８１】
具体的には、表示部３が含む文字数（本実施形態では４つ）に応じて、ベース部４を長手方向に４分割（略４等分）した場合において、側端面４３側の領域を端部Ｅ１、側端面４４側の領域を端部Ｅ２、端部Ｅ１と端部Ｅ２とに挟まれる領域を中央部Ｃ１・Ｃ２と定義したとき、反射層６は、ベース部４の端部Ｅ１に結合する「Ｓ」の周端面３１、およびベース部４の端部Ｅ２に結合する「Ｅ」の周端面３１に設けられている。一方、ベース部４の中央部Ｃ１に結合する「Ａ」の周端面３１、およびベース部４の中央部Ｃ２に結合する「Ｌ」の周端面３１には設けられていない。
【００８２】
このように、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の周端面３１にのみ反射層６を設けることにより、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３から蛍光集光板２の外部へ光が出射されることが抑制される。このため、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３からベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２へ伝播する光量を、「Ａ」および「Ｋ」の表示部３からベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２へ伝播する光量に比べて相対的に大きくすることができる。したがって、後述するように、太陽電池セル５１の受光量の平均化を図ることができる。
【００８３】
また、表示部３からベース部４へ伝播する光量が増加するため、太陽電池アレイ５での発電に利用される光量も増加する。このため、蛍光集光型太陽電池１２全体で取り出せる発電量を大きくすることができる。
【００８４】
反射層６としては、金属薄膜（アルミ、銀、チタン、クロム等）、反射インク（反射塗料等）等が挙げられる。反射層６として金属反射層を表示部３の周端面３１に部分的に設けた場合、外部から観察したときに、表示部３の周端面３１に外光反射がメタリック反射して観察される。このため、表示部３の意匠性を向上させることができる。
【００８５】
また、反射層６は、所定の波長領域の光を選択的に反射する誘電体多層膜（積層フィルム、積層蒸着膜等）であってもよい。反射層６として誘電体多層膜を表示部３の周端面３１に設けた場合、外部から観察したときに、表示部３の周端面３１を任意の色に発光させることが可能となる。このため、表示部３の意匠性を向上させることができる。
【００８６】
さらに、反射層６として例えば赤色光を選択的に反射する誘電体多層膜を表示部３の周端面３１に設けることにより、表示部３の内部を導光する赤色の光を選択的に反射させてベース部４へ伝播し、太陽電池アレイ５での発電に利用することができる。
【００８７】
（蛍光集光型太陽電池１２の効果）
図８は、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１２の導光作用を説明するための正面図である。図８に示すように、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に結合する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の周端面３１に反射層６を設けることにより、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の周端面３１からの光の出射が抑制される。このため、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３からベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２へ伝播する光量が、「Ａ」および「Ｌ」の表示部３からベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２へ伝播する光量に比べて相対的に大きくなる。
【００８８】
図９の（ａ）は、表示部３からベース部４の上端面４１へ伝播する光の光量分布を示すグラフであり、図９の（ｂ）は、ベース部４が上端面４１から下端面４２および側端面４３・４４へ導光する光の光量分布を示すグラフであり、図９の（ｃ）は、太陽電池アレイ５が受光する光の光量分布を示すグラフである。
【００８９】
図９の（ｂ）に示すように、矩形形状のベース部４は、ベース部４の上端面４１から光を入射させた場合、ベース部４の下端面４２の中心位置への集光効率（導光量）が高く、下端面４２の中心位置から離れるにつれて集光効率が低くなる傾向にある。すなわち、ベース部４の下端面４２の中心位置に配置された太陽電池セル５１の受光量が大きく、下端面４２の中心位置から離れた側端面４３・４４に配置された太陽電池セル５１の受光量が小さくなる傾向にある。
【００９０】
したがって、ベース部４の上端面４１から均一な光量の光を入射させた場合、太陽電池セル５１間での受光量が不均一になり、太陽電池セル５１が発生する電流値にばらつきが生じる。
【００９１】
そこで、蛍光集光型太陽電池１２では、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に結合する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の周端面３１に反射層６を設けることにより、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性を改善している。
【００９２】
すなわち、図９の（ａ）に示すように、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に結合する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の周端面３１に反射層６を設けることにより、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３からベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２へ伝播する光量を、「Ａ」および「Ｌ」の表示部３からベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２へ伝播する光量に比べて相対的に大きくすることができる。
【００９３】
これにより、図９の（ａ）に示す表示部３からベース部４の上端面４１へ伝播する光量の分布と、図９の（ｂ）に示す矩形形状のベース部４が上端面４１から下端面４２および側端面４３・４４へ導光する光の光量分布とが互いに補完し合うため、図９の（ｃ）に示すように、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【００９４】
なお、反射層６は、「Ｓ」および「Ｅ」の周端面３１の一部に設けられていてもよい。これにより、「Ｓ」および「Ｅ」の各文字の輪郭部分を部分的に発光させつつ、太陽電池セル５１間での受光量を平均化することができる。
【００９５】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図１０〜図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００９６】
（蛍光集光型太陽電池１３の構成）
本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１３は、蛍光集光板２の表示部３の周端面３１ａが、蛍光集光板２の厚み方向に対して傾斜している点において、実施形態１に係る蛍光集光型太陽電池１１と異なっている。
【００９７】
図１０は、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１３を示す正面図である。図１０に示すように、蛍光集光型太陽電池１３は、蛍光集光板２、および太陽電池アレイ５を備える。蛍光集光型太陽電池１３の蛍光集光板２は、蛍光集光板２の厚み方向に対して傾斜した周端面３１ａを含む表示部３を有している。
【００９８】
（周端面３１ａ）
図１１は、表示部３の周端面３１ａを示す上面図である。図１１に示すように、表示部３の周端面３１ａは、蛍光集光板２の厚み方向に対して斜めにカットされている。具体的には、蛍光集光板２の表面２１に略平行な平面で蛍光集光板２を切断したときの断面積が、表面２１から裏面２２に向かって徐々に大きくなるように、周端面３１ａが傾斜している。
【００９９】
（蛍光集光型太陽電池１３の効果）
図１２の（ａ）は、蛍光集光板２の厚み方向に対して傾斜した周端面３１ａの発光状態を示す上面図であり、図１２の（ｂ）は、蛍光集光板２の厚み方向に対して平行な周端面３１の発光状態を示す上面図である。
【０１００】
図１２の（ａ）および（ｂ）に示すように、蛍光集光板２の厚み方向に対して傾斜した周端面３１ａは、蛍光集光板２の厚み方向に対して平行な周端面３１に比べて表面積が相対的に大きくなる。このため、周端面３１ａからより多くの光が蛍光集光板２の外部へ出射される。また、蛍光集光板２の表面２１側に位置する観察者Ｈ側へ周端面３１ａが傾斜しているため、観察者Ｈ側へ向けて出射される光量が増加する。
【０１０１】
したがって、観察者Ｈが蛍光集光板２の表面２１から表示部３を観察した場合、「ＳＡＬＥ」の各文字の輪郭部分がより目立って観察者Ｈに観察されるため、表示部３の視覚的効果を高めることができる。
【０１０２】
このように、蛍光集光型太陽電池１３では、蛍光集光板２の表示部３の周端面３１ａが蛍光集光板２の厚み方向に対して傾斜しているため、より多くの光が表示部３の周端面３１ａから蛍光集光板２の外部へ出射される。
【０１０３】
したがって、上記の構成によれば、表示部３の輪郭部分がより目立って観察されるため、表示部３の視覚的効果を高めることができる。
【０１０４】
なお、「Ｓ」，「Ａ」，「Ｌ」，「Ｅ」の４つの文字から構成される表示部３のうち、例えばベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２に結合する「Ａ」および「Ｌ」の表示部３にのみ傾斜した周端面３１ａを形成してもよい。これにより、中央部Ｃ１・Ｃ２に結合する「Ａ」および「Ｌ」の表示部３からベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２へ伝播する光量が減少する。このため、「Ａ」および「Ｌ」の表示部３からベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２へ伝播する光量を、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３からベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２へ伝播する光量に比べて相対的に小さくすることができる。
【０１０５】
したがって、表示部３からベース部４の上端面４１へ伝播する光の光量分布（図９の（ａ）参照）と、矩形形状のベース部４が上端面４１から下端面４２および側端面４３・４４へ導光する光の光量分布とが互いに補完し合うため、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１０６】
（変形例）
図１３は、図１２の（ｂ）に示される表示部３の周端面３１の変形例を示す上面図である。図１３に示すように、表示部３の周端面３１ｂには、その表面が荒らされることによって微小な凹凸が形成されていてもよい。
【０１０７】
微小な凹凸が形成された周端面３１ｂは、平坦な周端面３１に比べて表面積が相対的に大きくなる。このため、周端面３１ｂから、より多くの光が表示部３の周端面３１ｂから外部へ出射される。また、微小な凹凸を形成することにより、広い角度範囲で周端面３１ｂから光が出射するため、観察者Ｈ側へ向けて効率的に光を出射することができる。
【０１０８】
したがって、表示部３の輪郭部分がより目立って観察されるため、表示部３の視覚的効果を高めることができる。
【０１０９】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図１４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１０】
（蛍光集光型太陽電池１４の構成）
本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１４は、蛍光集光板２の表示部３ａを構成する文字のサイズが変化している点において、実施形態１に係る蛍光集光型太陽電池１１と異なっている。
【０１１１】
図１４は、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１４を示す正面図である。図１４に示すように、蛍光集光型太陽電池１４は、蛍光集光板２、および太陽電池アレイ５を備える。蛍光集光型太陽電池１４の蛍光集光板２は、表示部３ａを有している。
【０１１２】
（表示部３ａ）
「Ｓ」，「Ａ」，「Ｌ」，「Ｅ」の４つの文字から構成される表示部３ａのうち、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に結合する「Ｓ」および「Ｅ」のサイズが、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２に結合する「Ａ」および「Ｌ」のサイズに比べて相対的に大きくなっている。換言すれば、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に結合する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３ａの表面２１および裏面２２の表面積が、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２に結合する「Ａ」および「Ｌ」の表示部３ａの表面２１および裏面２２の表面積に比べて相対的に大きくなっている。
【０１１３】
このため、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に結合する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３ａの受光量が、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２に結合する「Ａ」および「Ｌ」の表示部３ａの受光量に比べて相対的に大きくなる。したがって、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３ａからベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２へ伝播する光量が、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３ａからベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２へ伝播する光量に比べて相対的に大きくなる。
【０１１４】
（蛍光集光型太陽電池１４の効果）
このように、蛍光集光型太陽電池１４では、表示部３ａからベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２へ伝播する光量を、表示部３ａからベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２へ伝播する光量に比べて相対的に大きくすることができる。
【０１１５】
したがって、表示部３ａからベース部４の上端面４１へ伝播する光の光量分布（図９の（ａ）参照）と、矩形形状のベース部４が上端面４１から下端面４２および側端面４３・４４へ導光する光の光量分布（図９の（ｂ）参照）とが互いに補完し合うため、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１１６】
〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、図１５〜図１６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１７】
（蛍光集光型太陽電池１５の構成）
本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１５は、蛍光集光板２のベース部４ａの高さが変化している点において、実施形態１に係る蛍光集光型太陽電池１１と異なっている。
【０１１８】
図１５は、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１５を示す正面図である。図１５に示すように、蛍光集光型太陽電池１４は、蛍光集光板２、および太陽電池アレイ５を備える。蛍光集光型太陽電池１５の蛍光集光板２は、ベース部４ａを有している。
【０１１９】
（ベース部４ａ）
ベース部４ａは、両端部Ｅ１・Ｅ２におけるベース部４ａの高さ（幅）が、中央部Ｃ１・Ｃ２におけるベース部４ａの高さ（幅）に比べて相対的に大きくなっている。換言すれば、ベース部４ａは、両端部Ｅ１・Ｅ２における上端面４１と下端面４２との間隔が、中央部Ｃ１・Ｃ２における上端面４１と下端面４２との間隔に比べて相対的に大きくなっている。
【０１２０】
具体的には、ベース部４ａの端部Ｅ１における上端面４１は、側端面４３に近づくにつれて下端面４２との間隔が大きくなるように傾斜している。また、ベース部４ａの端部Ｅ２における上端面４１は、側端面４４に近づくにつれて下端面４２との間隔が大きくなるように傾斜している。これにより、ベース部４ａの両端部Ｅ１・Ｅ２における表面２１および裏面２２の表面積が、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２における表面２１および裏面２２の表面積に比べて相対的に大きくなっている。
【０１２１】
このため、ベース部４ａの両端部Ｅ１・Ｅ２および中央部Ｃ１・Ｃ２のうち、ベース部４ａの両端部Ｅ１・Ｅ２の受光量が、ベース部４ａの中央部Ｃ１・Ｃ２の受光量に比べて相対的に大きくなる。したがって、ベース部４ａの両端部Ｅ１・Ｅ２に配置された太陽電池セル５１に、より多くの光を集光することができる。
【０１２２】
（蛍光集光型太陽電池１５の効果）
このように、蛍光集光型太陽電池１５では、ベース部４ａの両端部Ｅ１・Ｅ２の受光量が、ベース部４ａの中央部Ｃ１・Ｃ２の受光量に比べて相対的に大きくなるので、ベース部４ａの両端部Ｅ１・Ｅ２に配置された太陽電池セル５１に相対的に多くの光を集光することが可能となる。
【０１２３】
したがって、矩形形状のベース部４が上端面４１から下端面４２および側端面４３・４４へ導光する光の光量分布（図９の（ｂ）参照）において、光量が低下する両端部Ｅ１・Ｅ２における光量をベース部４ａでは補完することができるため、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１２４】
（変形例）
図１６は、図１５に示されるベース部４ａの変形例を示す正面図である。図１６に示すベース部４ｂのように、両端部Ｅ１・Ｅ２における下端面４２を傾斜させることによって、ベース部４ｂの両端部Ｅ１・Ｅ２の高さを、ベース部４ｂの中央部Ｃ１・Ｃ２の高さに比べて相対的に大きくしてもよい。
【０１２５】
このような形状であっても、ベース部４ｂの両端部Ｅ１・Ｅ２の受光量が、ベース部４ｂの中央部Ｃ１・Ｃ２の受光量に比べて相対的に大きくなるので、ベース部４ｂの両端部Ｅ１・Ｅ２に配置された太陽電池セル５１に相対的に多くの光を集光することが可能となる。
【０１２６】
したがって、矩形形状のベース部４が上端面４１から下端面４２および側端面４３・４４へ導光する光の光量分布（図９の（ｂ）参照）において、光量が低下する両端部Ｅ１・Ｅ２における光量をベース部４ｂでは補完することができるため、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１２７】
〔実施形態６〕
本発明の他の実施形態について、図１７および図１８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１２８】
（蛍光集光型太陽電池１６の構成）
本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１６は、ベース部４ｃの高さに応じて、ベース部４ｃに支持される表示部３ｂのサイズが変化している点において、実施形態１に係る蛍光集光型太陽電池１１と異なっている。
【０１２９】
図１７は、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１５を示す正面図である。図１７に示すように、蛍光集光型太陽電池１６は、蛍光集光板２、および太陽電池アレイ５を備える。蛍光集光型太陽電池１５の蛍光集光板２は、表示部３ｂ、およびベース部４ｃを有している。
【０１３０】
（表示部３ｂ）
「Ｓ」，「Ａ」，「Ｌ」，「Ｅ」の４つの文字から構成される表示部３ｂは、ベース部４ｃの端部Ｅ１に結合する「Ｓ」、ベース部４ｃの中央部Ｃ１に結合する「Ａ」、ベース部４ｃの中央部Ｃ２に結合する「Ｌ」、ベース部４ｃの端部Ｅ２に結合する「Ｅ」の順番でサイズが徐々に大きくなっている。換言すれば、「Ｓ」，「Ａ」，「Ｌ」，「Ｅ」の順番で、表面２１および裏面２２の表面積が相対的に大きくなっている。
【０１３１】
このため、表示部３ｂからベース部４へ伝播する光量は、「Ｓ」の表示部３ｂからベース部４ｃの端部Ｅ１へ伝播する光量、「Ａ」の表示部３ｂからベース部４ｃの中央部Ｃ１へ伝播する光量、「Ｌ」の表示部３ｂからベース部４ｃの中央部Ｃ２へ伝播する光量、「Ｅ」の表示部３ｂからベース部４ｃの端部Ｅ２へ伝播する光量の順番で増加する。
【０１３２】
（ベース部４ｃ）
ベース部４ｃは、「Ｓ」の表示部３ｂが結合される端部Ｅ１（一方の端部）から「Ｅ」の表示部３ｂが結合される端部Ｅ２（他方の端部）へ向かって高さ（幅）が減少している。換言すれば、ベース部４ｃは、端部Ｅ１、中央部Ｃ１、中央部Ｃ２、端部Ｅ２へ向かって、上端面４１と下端面４２との間隔が徐々に小さくなるように上端面４１が傾斜した直角三角形の形状である。
【０１３３】
このため、ベース部４ｃは、端部Ｅ１、中央部Ｃ１、中央部Ｃ２、端部Ｅ２の順番で、表面２１および裏面２２の表面積が相対的に小さくなっている。したがって、ベース部４ａの受光量は、「Ｓ」の表示部３ｂが結合される端部Ｅ１、「Ａ」の表示部３ｂが結合される中央部Ｃ１、「Ｌ」の表示部３ｂが結合される中央部Ｃ２、「Ｅ」の表示部３ｂが結合される端部Ｅ２の順番で減少する。
【０１３４】
表示部３ｂからベース部４ｃへ伝播した光は、ベース部４ｃの内部を導光し、下端面４２および側端面４３に配置された太陽電池アレイ５に集光され、発電に利用される。
【０１３５】
また、ベース部４ｃの表面２１および裏面２２から入射した光は、蛍光体によって波長変換される。そして、ベース部４ｃの内部を導光し、下端面４２および側端面４３に配置された太陽電池アレイ５に集光され、発電に利用される。
【０１３６】
（蛍光集光型太陽電池１６の効果）
図１８の（ａ）は、表示部３ｂからベース部４ｃの上端面４１へ伝播する光の光量分布を示すグラフであり、図１８の（ｂ）は、ベース部４ｃが表面２１および裏面２２から下端面４２および側端面４３へ導光する光の光量分布を示すグラフであり、図１８の（ｃ）は、太陽電池アレイ５が受光する光の光量分布を示すグラフである。
【０１３７】
図１８の（ａ）に示すように、表示部３ｂからベース部４ｃの上端面４１へ伝播する光量は、「Ｓ」の表示部３ｂからベース部４ｃの端部Ｅ１へ伝播する光量、「Ａ」の表示部３ｂからベース部４ｃの中央部Ｃ１へ伝播する光量、「Ｌ」の表示部３ｂからベース部４ｃの中央部Ｃ２へ伝播する光量、「Ｅ」の表示部３ｂからベース部４ｃの端部Ｅ２へ伝播する光量の順番で増加する。
【０１３８】
反対に、ベース部４ａが表面２１および裏面２２で受光する受光量は、「Ｓ」の表示部３ｂが結合される端部Ｅ１、「Ａ」の表示部３ｂが結合される中央部Ｃ１、「Ｌ」の表示部３ｂが結合される中央部Ｃ２、「Ｅ」の表示部３ｂが結合される端部Ｅ２の順番で減少する。
【０１３９】
したがって、図１８の（ａ）に示す表示部３ｂからベース部４ｃの上端面４１へ伝播する光の光量分布と、図１８の（ｂ）に示すベース部４ｃが表面２１および裏面２２から下端面４２および側端面４３へ導光する光の光量分布とが互いに補完し合うため、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１４０】
〔実施形態７〕
本発明の他の実施形態について、図１９〜図２１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１４１】
（蛍光集光型太陽電池１７の構成）
本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１７は、表示部３の裏面２２の一部に裏面反射層７が設けられている点において、実施形態１に係る蛍光集光型太陽電池１１と異なっている。
【０１４２】
図１９は、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１７を示す正面図である。図１９に示すように、蛍光集光型太陽電池１７は、蛍光集光板２、太陽電池アレイ５、および裏面反射層（第２反射部材）７を備える。
【０１４３】
（裏面反射層７）
裏面反射層７は、蛍光集光板２の裏面２２に設けられ、裏面２２から出射した光を当該裏面２２へ反射する反射部材である。本実施形態では、裏面反射層７は、「Ｓ」，「Ａ」，「Ｌ」，「Ｅ」の４つの文字から構成される表示部３のうち、両端に位置する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の裏面２２に設けられている。換言すれば、裏面反射層７は、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に結合する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の裏面２２に設けられている。
【０１４４】
図２０は、裏面反射層７の反射作用を示す側面図である。図２０に示すように、表示部３の裏面２２に裏面反射層７を設けることにより、表面２１から入射して、蛍光体によって吸収されずにそのまま裏面２２から出射する光を、裏面反射層７で反射して表示部３へ戻すことができる。これにより、蛍光体によって吸収される光量が増加するため、表示部３からベース部４へ伝播する光量を増加させることができる。
【０１４５】
また、表示部３からベース部４へ伝播する光量が増加するため、太陽電池アレイ５での発電に利用される光量も増加する。このため、蛍光集光型太陽電池１７全体で取り出せる発電量を大きくすることができる。
【０１４６】
裏面反射層７としては、金属薄膜（アルミ、銀、チタン、クロム等）、反射インク（反射塗料等）、または、所定の波長領域の光を選択的に反射する誘電体多層膜（例えば積層フィルム、積層蒸着膜等）等が挙げられる。
【０１４７】
例えば、蛍光集光板２が包含する蛍光体が赤色蛍光体である場合、青〜緑色の波長領域の光を選択的に反射する裏面反射層７を用いることにより、蛍光集光型太陽電池１７の発電量を向上させることが可能となる。
【０１４８】
（蛍光集光型太陽電池１７の効果）
このように、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に結合する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の裏面２２に裏面反射層７を設けることにより、裏面２２から出射する光を表示部３に戻して再利用することができる。このため、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３からベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２へ伝播する光量を、「Ａ」および「Ｌ」の表示部３からベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２へ伝播する光量に比べて相対的に大きくすることができる。
【０１４９】
したがって、表示部３からベース部４の上端面４１へ伝播する光の光量分布（図９の（ａ）参照）と、矩形形状のベース部４が上端面４１から下端面４２および側端面４３・４４へ導光する光の光量分布（図９の（ｂ）参照）とが互いに補完し合うため、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１５０】
また、表示部３からベース部４へ伝播する光量が増加するため、太陽電池アレイ５での発電に利用される光量も増加する。このため、蛍光集光型太陽電池１７全体で取り出せる発電量を大きくすることができる。
【０１５１】
（変形例）
図２１の（ａ）および（ｂ）は、蛍光集光型太陽電池１７の変形例を示す正面図である。図２１の（ａ）に示す蛍光集光型太陽電池１７ａのように、裏面反射層７は、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に結合する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の裏面２２に加えて、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２の裏面２２にさらに設けられていてもよい。
【０１５２】
これにより、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２の裏面２２から出射する光をベース部４に戻して変換して再利用することができる。
【０１５３】
したがって、ベース部４ａの両端部Ｅ１・Ｅ２に配置された太陽電池セル５１に多くの光を集光することが可能となるため、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１５４】
また、図２１の（ｂ）に示す蛍光集光型太陽電池１７ｂのように、裏面反射層７は、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に結合する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の裏面２２に代えて、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２の裏面２２に設けられていてもよい。
【０１５５】
この場合であっても、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２の裏面２２から出射する光をベース部４に戻して再利用することができる。
【０１５６】
したがって、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に配置された太陽電池セル５１に多くの光を集光することが可能となるため、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１５７】
〔実施形態８〕
本発明の他の実施形態について、図２２〜図２３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５８】
（蛍光集光型太陽電池１８の構成）
本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１８は、表示部３の表面２１の一部にカラーフィルタ８が設けられている点において、実施形態１に係る蛍光集光型太陽電池１１と異なっている。
【０１５９】
図２２は、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１８を示す正面図である。図２２に示すように、蛍光集光型太陽電池１８は、蛍光集光板２、太陽電池アレイ５、およびカラーフィルタ８を備える。
【０１６０】
（カラーフィルタ８）
カラーフィルタ８は、蛍光集光板２の一部の表面２１に設けられ、所定の波長領域の光を選択的に透過する選択透過性を有するフィルタである。本実施形態では、カラーフィルタ８は、「Ｓ」，「Ａ」，「Ｌ」，「Ｅ」の４つの文字から構成される表示部３のうち、両端に位置する「Ｓ」および「Ｅ」に挟まれた「Ａ」および「Ｌ」の表面２１に設けられている。換言すれば、カラーフィルタ８は、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２に結合する「Ａ」および「Ｌ」の表示部３の表面２１に設けられている。
【０１６１】
「Ａ」および「Ｌ」の表示部３の表面２１にカラーフィルタ８を設けることにより、カラーフィルタ８で減衰した光が「Ａ」および「Ｌ」の表示部３に入射する。このため、「Ａ」および「Ｌ」の表示部３の表面２１から入射する光量が、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の表面２１から入射する光量に比べて相対的に小さくなる。
【０１６２】
カラーフィルタ８としては、所定の波長領域の光を選択的に透過する誘電体多層膜（例えば積層フィルム、積層蒸着膜等）等が挙げられる。
【０１６３】
（蛍光集光型太陽電池１８の効果）
このように、「Ａ」および「Ｌ」の表示部３の表面２１にカラーフィルタ８を設けることにより、「Ｓ」，「Ａ」，「Ｌ」，「Ｅ」の４つの文字から構成される表示部３のうち、「Ｓ」および「Ｅ」と、「Ａ」および「Ｌ」とを異なる色で表示することができる。したがって、表示部３による視覚的効果を向上させることができる。
【０１６４】
また、「Ａ」および「Ｌ」の表示部３の表面２１にカラーフィルタ８を設けることにより、カラーフィルタ８で減衰した光が「Ａ」および「Ｌ」の表示部３に入射する。このため、「Ａ」および「Ｌ」の表示部３の表面２１から入射する光量が、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の表面２１から入射する光量に比べて相対的に小さくなる。
【０１６５】
このため、「Ａ」および「Ｌ」の表示部３からベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２へ伝播する光量を、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３からベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２へ伝播する光量に比べて相対的に小さくすることができる。
【０１６６】
したがって、表示部３からベース部４の上端面４１へ伝播する光の光量分布（図９の（ａ）参照）と、矩形形状のベース部４が上端面４１から下端面４２および側端面４３・４４へ導光する光の光量分布（図９の（ｂ）参照）とが互いに補完し合うため、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１６７】
（変形例）
図２３の（ａ）および（ｂ）は、蛍光集光型太陽電池１８の変形例を示す正面図である。図２３の（ａ）に示す蛍光集光型太陽電池１８ａのように、カラーフィルタ８は、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に結合する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の表面２１に代えて、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２の表面２１に設けられていてもよい。
【０１６８】
この場合であっても、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２の表面２１から入射する光が減衰するため、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２の下端面４２に配置された太陽電池セル５１に集光される光量を減少させることが可能となる。
【０１６９】
したがって、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２の表面２１にカラーフィルタ８を設けることにより、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１７０】
また、図２３の（ｂ）に示す蛍光集光型太陽電池１８ｂのように、カラーフィルタ８は、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２に結合する「Ａ」および「Ｅ」の表示部３の表面２１に加えて、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２の表面２１にさらに設けられていてもよい。
【０１７１】
これにより、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２の表面２１から入射する光が減衰するため、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２の下端面４２に配置された太陽電池セル５１に集光される光量を減少させることができる。
【０１７２】
したがって、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２に結合する「Ａ」および「Ｅ」の表示部３の表面２１に加えて、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２の表面２１にさらにカラーフィルタ８を設けることにより、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性をより効果的に改善が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１７３】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る蛍光集光型太陽電池は、受光した光の波長を変換する蛍光体を含有し、前記光を導光する蛍光集光板と、前記蛍光集光板が導光した前記光を受光する複数の太陽電池セルを有する太陽電池（太陽電池アレイ５）とを備え、前記蛍光集光板は、導光した前記光の一部を外部へ出射することにより発光する第１端面（周端面３１）を含む、任意の形状に成形された表示部と、前記表示部を支持する第２端面（上端面４１）、および前記太陽電池が配置される第３端面（下端面４２，側端面４３・４４）を含むベース部とを有することを特徴としている。
【０１７４】
上記の構成では、任意の形状（例えば文字、図形または記号など）に成形された表示部は、導光した光のうち、一部の光を第１端面から外部へ出射させることにより発光するように設計されている。このため、任意の形状に成形された表示部の輪郭部分を発光させることができるので、蛍光集光板を利用して従来にはない高い視覚的効果を得ることができる。
【０１７５】
また、上記の構成では、蛍光集光板自体が文字、図形または記号などの任意の形状に成形され、受光して導光する表示部となるため、表示部によって光が遮られることを抑制することができる。さらに、表示部を導光した光のうち、第１端面から外部へ出射されなかった光は、ベース部の第２端面からベース部へ伝播し、ベース部の内部を導光して、第３端面に配置される太陽電池に集光される。この際、表示部からベース部へ伝播した光は、ベース部の第２端面から第３端面に到達するまでの導光過程において拡散するため、太陽電池セル間での受光量の不均一性が改善され、平均化される。このため、太陽電池セルが発生する電流値にばらつきが生じることを抑制することができる。
【０１７６】
したがって、上記の構成によれば、太陽電池セル間での電流値のばらつきを抑制しつつ、蛍光集光板を利用して従来にはない高い視覚的効果が得られる蛍光集光型太陽電池を実現することができる。
【０１７７】
本発明の態様２に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様１において、前記表示部が前記第２端面へ導光する前記光の光量分布と、前記ベース部が前記第２端面から前記第３端面へ導光する前記光の光量分布とが互いに補完し合うように、前記表示部および前記ベース部の各形状が設定されていてもよい。
【０１７８】
上記の構成によれば、表示部が第２端面へ導光する光の光量分布と、ベース部が第２端面から第３端面へ導光する光の光量分布とが互いに補完し合うため、第３端面に配置される太陽電池セル間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１７９】
本発明の態様３に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様１または２において、前記第１端面の表面積の総和は、前記第３端面の表面積の総和に比べて大きくてもよい。
【０１８０】
上記の構成では、太陽電池が受光する光量の最大値と最小値との差を小さくすることが可能となるため、太陽電池セル間での受光量の不均一性を改善することができる。
【０１８１】
したがって、上記の構成によれば、太陽電池セル間での電流値のばらつきを好適に抑制することができる。
【０１８２】
また、上記の構成によれば、表示部の第１端面から外部へ光を出射する光量が相対的に大きくなるため、表示部をポップ広告等に利用した場合などに高い視覚的効果を得ることができる。
【０１８３】
本発明の態様４に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様１〜３において、前記蛍光集光板の厚み方向から見た場合、前記第２端面と前記第３端面とは略平行であり、前記第２端面の垂線方向に対する前記表示部の幅をＨ１、前記第２端面と前記第３端面との間隔をＨ０と定義したとき、１≦Ｈ１／Ｈ０≦４の関係式を満たしてもよい。
【０１８４】
Ｈ１／Ｈ０＜１の場合、太陽電池の出力が急激に低下する。また、Ｈ１／Ｈ０＞４の場合、太陽電池セルが受光する光の最大値と最小値との差が大きくなり、太陽電池セル間での受光量のばらつきが増大する。
【０１８５】
したがって、１≦Ｈ１／Ｈ０≦４の関係式を満たすことにより、太陽電池セル間での電流値のばらつきを好適に抑制して、太陽電池における電力損失を好適に低減することができる。
【０１８６】
本発明の態様５に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様１〜３において、前記蛍光集光板は、前記第１端面、前記第２端面、および前記第３端面に交差する表面と、該表面に対向する裏面とを含み、３つ以上の前記表示部が前記第２端面にそれぞれ支持されており、前記蛍光集光板の厚み方向から見た場合、前記表示部のうち両端に位置する各表示部の前記表面の表面積は、当該表示部に挟まれる各表示部の前記表面の表面積に比べて大きくてもよい。
【０１８７】
上記の構成では、両端に位置する各表示部からベース部へ伝播する光量を、当該表示部に挟まれる各表示部からベース部へ伝播する光量に比べて相対的に大きくすることができる。
【０１８８】
したがって、上記の構成によれば、表示部からベース部へ伝播する光の光量分布を変化させ、ベース部の両端付近で相対的に不足する光量を補うことによって、太陽電池セル間での受光量の不均一性を改善することが可能となる。
【０１８９】
本発明の態様６に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様１〜３において、蛍光集光板の厚み方向から見た場合、互いに向き合った前記第２端面と前記第３端面との間隔が変化していてもよい。
【０１９０】
上記の構成によれば、第２端面と第３端面との間隔に応じて、ベース部の受光量を部分的に変化させることができるため、ベース部が第３端面へ導光する光の光量分布を変化させて、太陽電池セル間での受光量の不均一性を改善することが可能となる。
【０１９１】
特に、第３端面へ導光される光の光量分布を平均化することに寄与するように、態様２の構成に態様６の構成を適用することが好ましい。
【０１９２】
本発明の態様７に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様６において、前記第２端面の両端部における前記間隔は、前記両端部に挟まれる前記第２端面の中央部における前記間隔に比べて大きくてもよい。
【０１９３】
上記の構成によれば、両端部におけるベース部の受光量を、中央部におけるベース部の受光量に比べて、相対的に大きくすることができるため、ベース部が第３端面の両端部へ導光する光の光量分布を増加させることができる。
【０１９４】
本発明の態様８に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様６において、前記蛍光集光板は、前記第１端面、前記第２端面、および前記第３端面に交差する表面と、該表面に対向する裏面とを含み、複数の前記表示部が前記第２端面にそれぞれ支持されており、前記間隔は、前記第２端面の一方の端部から他方の端部へ向かって徐々に減少し、前記表示部は、各表示部の前記表面の表面積が、前記第２端面の前記一方の端部から前記他方の端部へ向かって徐々に増加していてもよい。
【０１９５】
上記の構成では、表示部からベース部へ伝播する光の光量は、第２端面の一方の端部から他方の端部へ向かって徐々に増加する。一方、ベース部が表面および裏面で受光する光量は、第２端面の一方の端部から他方の端部へ向かって徐々に減少する。
【０１９６】
したがって、上記の構成によれば、表示部からベース部へ伝播する光の光量分布と、ベース部が第３端面へ導光する光の光量分布とが互いに補完し合うため、太陽電池セル間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【０１９７】
本発明の態様９に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様１〜８において、前記第１端面は、前記蛍光集光板の厚み方向に対して傾斜していてもよい。
【０１９８】
上記の構成では、表示部の第１端面が蛍光集光板の厚み方向に対して傾斜しているため、蛍光集光板の厚み方向に対して平行な第１端面に比べて、第１端面の表面積が相対的に大きくなる。このため、より多くの光を表示部の第１端面から外部へ出射することが可能となる。
【０１９９】
したがって、上記の構成によれば、表示部の輪郭部分がより目立って観察されるため、表示部の視覚的効果を高めることができる。
【０２００】
本発明の態様１０に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様１〜９において、前記第１端面に微小な凹凸が形成されていてもよい。
【０２０１】
上記の構成では、表示部の第１端面に微小な凹凸が形成されているため、平坦な第１端面に比べて、第１端面の表面積が相対的に大きくなる。このため、より多くの光を表示部の第１端面から外部へ出射することが可能となる。
【０２０２】
したがって、上記の構成によれば、表示部の輪郭部分がより目立って観察されるため、表示部の視覚的効果を高めることができる。
【０２０３】
本発明の態様１１に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様１〜１０において、前記第１端面から出射される前記光の一部を当該第１端面へ反射する第１反射部材（反射層６）をさらに備えていてもよい。
【０２０４】
上記の構成では、第１反射部材によって、表示部の第１端面から光が外部へ出射することが抑制されるため、表示部からベース部へ伝播する光量を増加させることが可能となる。
【０２０５】
したがって、上記の構成によれば、ベース部の第３端面に配置された太陽電池での発電に利用される光量が増加するため、蛍光集光型太陽電池全体で取り出せる発電量を大きくすることができる。
【０２０６】
特に、第１反射部材が、第３端面へ導光される光の光量分布を平均化することに寄与するように、態様２の構成に態様１１の構成を適用することが好ましい。例えば、表示部の両端に位置する文字、図形または記号等の各一部に、第１反射部材を配設すると、第３端面へ導光される光の光量分布をより平均化することができる。
【０２０７】
本発明の態様１２に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様１１において、前記第１反射部材は、前記第１端面から出射される前記光のうち所定の波長領域の前記光を選択的に反射してもよい。
【０２０８】
上記の構成によれば、表示部の第１端面を任意の色に発光させることが可能となるため、表示部の意匠性を向上させることができる。また、表示部の内部を導光する所定の波長領域の光を選択的に反射させてベース部へ伝播し、太陽電池での発電に利用することができる。
【０２０９】
本発明の態様１３に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様１１または１２において、前記第１反射部材は、前記第１端面の一部に設けられていてもよい。
【０２１０】
上記の構成によれば、第１端面の一部に第１反射部材を選択的に設けることにより、表示部からベース部へ伝播する光の光量分布を変化させることが可能となる。
【０２１１】
特に、第１反射部材が、第３端面へ導光される光の光量分布を平均化することに寄与するように、態様２の構成に態様１３の構成を適用することが好ましい。
【０２１２】
本発明の態様１４に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様１〜１３において、前記蛍光集光板は、前記第１端面、前記第２端面、および前記第３端面に交差する表面と、該表面に対向する裏面とを含み、前記裏面の一部に設けられ、前記裏面から出射した前記光を当該裏面へ反射する第２反射部材（裏面反射層７）をさらに備えていてもよい。
【０２１３】
上記の構成では、蛍光集光板（表示部およびベース部）の表面から入射して、蛍光体によって吸収されずにそのまま裏面から出射する光を、第２反射部材で反射して蛍光集光板へ戻すことができる。
【０２１４】
したがって、上記の構成によれば、蛍光集光板の裏面から出射する光を再利用することができるため、太陽電池での発電に利用される光量を増加させることができる。
【０２１５】
また、上記の構成によれば、表示部またはベース部の裏面の一部に第２反射部材を選択的に設けることにより、表示部が第２端面へ導光する光の光量分布、またはベース部が裏面から第３端面へ導光する光の光量分布を変化させることができる。この場合、特に、第３端面へ導光される光の光量分布を平均化することに寄与するように、態様２の構成に態様１４の構成を適用することが好ましい。
【０２１６】
本発明の態様１５に係る蛍光集光型太陽電池は、上記態様１〜１４において、前記蛍光集光板は、前記第１端面、前記第２端面、および前記第３端面に交差する表面と、該表面に対向する裏面とを含み、前記表面の一部に設けられ、所定の波長領域の前記光を選択的に透過するカラーフィルタをさらに備えていてもよい。
【０２１７】
上記の構成によれば、例えば表示部の表面にカラーフィルタを設けることにより、表示部の一部を異なる色で表示することができるため、表示部の視覚的効果を向上させることが可能となる。
【０２１８】
また、上記の構成によれば、カラーフィルタで減衰した光が蛍光集光板の表面に入射するため、表示部またはベース部の表面の一部にカラーフィルタを選択的に設けることにより、表示部から第２端面へ伝播する光の光量分布、またはベース部が第３端面へ導光する光の光量分布を変化させることができる。この場合、特に、第３端面へ導光される光の光量分布を平均化することに寄与するように、態様２の構成に態様１５の構成を適用することが好ましい。
【０２１９】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【０２２０】
〔補足〕
なお、本発明は以下のように表現することも可能である。すなわち、本発明に係る蛍光集光型太陽電池は、蛍光集光型太陽電池において、蛍光集光板が文字やロゴの形状に加工され、太陽電池が設置されていない表示部と、太陽電池が設置されている土台部とに領域として分けられており、表示部の側面は、蛍光集光板で集光した光が外部に出射する様に加工されていることを特徴としている。
【０２２１】
また、本発明に係る蛍光集光型太陽電池では、蛍光集光型太陽電池において、蛍光集光板が文字やロゴの形状に加工され、太陽電池が設置されていない表示部と、太陽電池が設置されている土台部とが存在し、表示部の側面の長さの総和が、土台部の側面の長さの総和に比べて大きくてもよい。
【０２２２】
また、本発明に係る蛍光集光型太陽電池では、文字の大きさ（高さ）をＨ１としたとき、土台部の高さＨ０が１／４Ｈ１≦Ｈ０≦Ｈ１を満たしてもよい。
【０２２３】
また、本発明に係る蛍光集光型太陽電池では、表示部の側面が光を出射するように加工されていてもよい。
【０２２４】
また、本発明に係る蛍光集光型太陽電池では、表示部の文字の大きさに分布があってもよい。
【０２２５】
また、本発明に係る蛍光集光型太陽電池では、土台部の大きさに分布があってもよい。
【０２２６】
また、本発明に係る蛍光集光型太陽電池では、文字部、土台部の一部に反射板が選択的に設置されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２２７】
本発明は、蛍光集光板を備えた蛍光集光型太陽電池として利用することができ、特に、商品等を宣伝するポップ広告として好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０２２８】
２  蛍光集光板
３，３ａ，３ｂ  表示部
４，４ａ，４ｂ，４ｃ  ベース部
６  反射層（第１反射部材）
７  裏面反射層（第２反射部材）
１１〜１８，１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ  蛍光集光型太陽電池
２１  表面（受光面）
２２  裏面（受光面・対向面）
３１，３１ａ，３１ｂ  周端面（第１端面）
４１  上端面（第２端面）
４２  下端面（第３端面）
４３，４４  側端面（第３端面）
Ｈ０  高さ（間隔）
Ｈ１  高さ（幅）
【図１】
2016174791.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年10月11日(2017.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
さらに、特許文献３には、蛍光体を含有する蛍光集光板を備え、蛍光集光板の受光面から入射した光を蛍光に変換して、蛍光集光板の端面の一部に配置された太陽電池に蛍光を集光する蛍光集光型太陽電池が提案されている。この蛍光集光型太陽電池では、太陽電池が配置されていない蛍光集光板の端面に反射板を設けることにより、太陽電池へ集光される光量を高め、発電効率を向上させている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
（蛍光集光型太陽電池１１の構成）
図１は、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１１を示す斜視図であり、図２は、図１に示される蛍光集光型太陽電池１１を示す正面図である。この蛍光集光型太陽電池１１は、例えば商業施設内において、商品等を宣伝するポップ広告として利用される。また、蛍光集光型太陽電池１１が発電した電力は、蛍光集光型太陽電池１１に接続されるビーコン発振器等の電気機器に供給され、電気機器の駆動に利用される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
蛍光集光板２は、当該蛍光集光板２に入射した光を、太陽電池アレイ５における光電変換に有効な波長領域の光に変換する。このような蛍光集光板２として、導光板に蛍光体（蛍光材料）を混入したもの、あるいは導光板に蛍光体を塗布したものなどが挙げられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
蛍光集光板２に含まれる蛍光体として、公知の蛍光体を使用可能であり、例えば、クマリン蛍光色素、サマリウム、テルビウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム等の希土類金属の塩酸塩または硫酸塩、モリブデン酸カルシウム、タングステン酸カルシウム等の遷移金属酸塩、ベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素、あるいはエオシン、フルオレセイン等のフタレイン系色素等が挙げられるが、これに限定されない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
また、ベース部４の表面２１および裏面２２から入射した光は、蛍光体によって波長変換される。そして、該光は、ベース部４の内部を導光し、下端面４２および側端面４３・４４に配置された太陽電池アレイ５に集光され、発電に利用される。なお、蛍光集光板２の詳細は後述する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
具体的には、表示部３が含む文字数（本実施形態では４つ）に応じて、ベース部４を長手方向に４分割（略４等分）した場合において、側端面４３側の領域を端部Ｅ１、側端面４４側の領域を端部Ｅ２、端部Ｅ１と端部Ｅ２とに挟まれる領域を中央部Ｃ１・Ｃ２と定義したとき、反射層６は、ベース部４の端部Ｅ１に結合する「Ｓ」の周端面３１、およびベース部４の端部Ｅ２に結合する「Ｅ」の周端面３１に設けられている。一方、反射層６は、ベース部４の中央部Ｃ１に結合する「Ａ」の周端面３１、およびベース部４の中央部Ｃ２に結合する「Ｌ」の周端面３１には設けられていない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
このように、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３の周端面３１にのみ反射層６を設けることにより、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３から蛍光集光板２の外部へ光が出射されることが抑制される。このため、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３からベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２へ伝播する光量を、「Ａ」および「Ｌ」の表示部３からベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２へ伝播する光量に比べて相対的に大きくすることができる。したがって、後述するように、太陽電池セル５１の受光量の平均化を図ることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
微小な凹凸が形成された周端面３１ｂは、平坦な周端面３１に比べて表面積が相対的に大きくなる。このため、より多くの光が表示部３の周端面３１ｂから外部へ出射される。また、微小な凹凸を形成することにより、広い角度範囲で周端面３１ｂから光が出射するため、観察者Ｈ側へ向けて効率的に光を出射することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
このため、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に結合する「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３ａの受光量が、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２に結合する「Ａ」および「Ｌ」の表示部３ａの受光量に比べて相対的に大きくなる。したがって、「Ｓ」および「Ｅ」の表示部３ａからベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２へ伝播する光量が、「Ａ」および「Ｌ」の表示部３ａからベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２へ伝播する光量に比べて相対的に大きくなる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
図１５は、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１５を示す正面図である。図１５に示すように、蛍光集光型太陽電池１５は、蛍光集光板２、および太陽電池アレイ５を備える。蛍光集光型太陽電池１５の蛍光集光板２は、ベース部４ａを有している。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
具体的には、ベース部４ａの端部Ｅ１における上端面４１は、側端面４３に近づくにつれて下端面４２との間隔が大きくなるように傾斜している。また、ベース部４ａの端部Ｅ２における上端面４１は、側端面４４に近づくにつれて下端面４２との間隔が大きくなるように傾斜している。これにより、ベース部４ａの両端部Ｅ１・Ｅ２における表面２１および裏面２２の表面積が、ベース部４ａの中央部Ｃ１・Ｃ２における表面２１および裏面２２の表面積に比べて相対的に大きくなっている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
図１７は、本実施形態に係る蛍光集光型太陽電池１６を示す正面図である。図１７に示すように、蛍光集光型太陽電池１６は、蛍光集光板２、および太陽電池アレイ５を備える。蛍光集光型太陽電池１６の蛍光集光板２は、表示部３ｂ、およびベース部４ｃを有している。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３１】
このため、表示部３ｂからベース部４ｃへ伝播する光量は、「Ｓ」の表示部３ｂからベース部４ｃの端部Ｅ１へ伝播する光量、「Ａ」の表示部３ｂからベース部４ｃの中央部Ｃ１へ伝播する光量、「Ｌ」の表示部３ｂからベース部４ｃの中央部Ｃ２へ伝播する光量、「Ｅ」の表示部３ｂからベース部４ｃの端部Ｅ２へ伝播する光量の順番で増加する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
このため、ベース部４ｃは、端部Ｅ１、中央部Ｃ１、中央部Ｃ２、端部Ｅ２の順番で、表面２１および裏面２２の表面積が相対的に小さくなっている。したがって、ベース部４ｃの受光量は、「Ｓ」の表示部３ｂが結合される端部Ｅ１、「Ａ」の表示部３ｂが結合される中央部Ｃ１、「Ｌ」の表示部３ｂが結合される中央部Ｃ２、「Ｅ」の表示部３ｂが結合される端部Ｅ２の順番で減少する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
また、ベース部４ｃの表面２１および裏面２２から入射した光は、蛍光体によって波長変換される。そして、該光は、ベース部４ｃの内部を導光し、下端面４２および側端面４３に配置された太陽電池アレイ５に集光され、発電に利用される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５３】
したがって、ベース部４の両端部Ｅ１・Ｅ２に配置された太陽電池セル５１に多くの光を集光することが可能となるため、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６７】
（変形例）
図２３の（ａ）および（ｂ）は、蛍光集光型太陽電池１８の変形例を示す正面図である。図２３の（ａ）に示す蛍光集光型太陽電池１８ａのように、カラーフィルタ８は、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２に結合する「Ａ」および「Ｌ」の表示部３の表面２１に代えて、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２の表面２１に設けられていてもよい。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６９】
したがって、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２の表面２１にカラーフィルタ８を設けることにより、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性が改善され、受光量を平均化することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７０】
また、図２３の（ｂ）に示す蛍光集光型太陽電池１８ｂのように、カラーフィルタ８は、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２に結合する「Ａ」および「Ｌ」の表示部３の表面２１に加えて、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２の表面２１にさらに設けられていてもよい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７２】
したがって、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２に結合する「Ａ」および「Ｌ」の表示部３の表面２１に加えて、ベース部４の中央部Ｃ１・Ｃ２の表面２１にさらにカラーフィルタ８を設けることにより、太陽電池セル５１間での受光量の不均一性がより効果的に改善され、受光量を平均化することができる。
【国際調査報告】
2016174791.tif 000027
2016174791.tif 000028
2016174791.tif 000029
2016174791.tif 000030