(57)【要約】  この光再利用シートは、太陽電池モジュール（２００）に入射した光を太陽電池セル（１）に入射させるように反射、あるいは光源モジュール（３００）の発光素子（５０）から出射した光を反射させるための凹凸形状の反射面（１００）を含む。ここで、太陽電池セル（１）あるいは発光素子（５０）の横方向寸法をＬｘで表し、太陽電池セル（１）あるいは発光素子（５０）の縦方向寸法をＬｙで表し、反射面（１００）の凹凸形状方向と太陽電池セル（１）あるいは発光素子（５０）の横方向のエッジとがなす角度をφで表し、隣り合う太陽電池セル（１）の間を透過し、光再利用シート（１２）で反射して太陽電池セル（１）の受光面（１ａ）に入射する光の最大の幅、あるいは発光素子（５０）から特定方向に出射されず、光再利用シート（１２）で反射して特定方向に出射する光の最大の幅をＡで表したとき、前記反射面（１００）は、以下の式を満たす。［数１］2010058585.tif 000060
2010058585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光再利用シートであって、
凹凸形状の反射面を含み、
太陽電池モジュールに入射した光を太陽電池セルに入射させるように特定方向に反射、あるいは光源モジュールの発光素子から出射した光を反射して特定方向に出射させるために前記反射面が次式を満たすように形成されていることを特徴とする光再利用シート。
【数１】
2010058585.tif 000054
ここで、Ｌｘ：太陽電池セルあるいは発光素子の横方向寸法
Ｌｙ：太陽電池セルあるいは発光素子の縦方向寸法
φ：反射面の凹凸形状方向と太陽電池セルあるいは発光素子の横方向のエッジとがなす角度
Ａ：隣り合う太陽電池セルの間を透過し、光再利用シートで反射して太陽電池セルの受光面に入射する光の最大の幅、あるいは発光素子から特定方向に出射されず、光再利用シートで反射して特定方向に出射する光の最大の幅。
【請求項２】
請求項１記載の光再利用シートであって、
前記太陽電池セルあるいは前記発光素子の前記横方向寸法Ｌｘと前記縦方向寸法Ｌｙが同等の場合、又は長辺が短辺の２倍以下の場合に、φ＝４５度±２０度を満たすように前記反射面が形成されていることを特徴とする光再利用シート。
【請求項３】
請求項１記載の光再利用シートであって、
前記太陽電池セルあるいは前記発光素子の前記横方向寸法Ｌｘと縦方向寸法Ｌｙとが異なり、長辺が短辺の２以上の場合に、φ＝６０度±２０度（Ｌｘ＜Ｌｙ）又はφ＝３０度±２０度（Ｌｙ＜Ｌｘ）を満たすように前記反射面が形成されていることを特徴とする光再利用シート。
【請求項４】
請求項１記載の光再利用シートであって、
前記太陽電子セルあるいは前記発光素子の横方向又は縦方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等であり、前記横方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等である場合にはφ＝０度、前記縦方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等である場合にはφ＝９０度となるように、前記反射面が形成されていることを特徴とする光再利用シート。
【請求項５】
太陽電池モジュールであって、
光が入射する前面板と、
前記前面板を透過した光が透過する充填層と、
受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、
前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、互いに隣接する前記太陽電池セルの間を透過した光を反射し、前記光を前記太陽電池セルに受光させる凹凸形状の反射面を有する光再利用シートと
を含み、
前記光再利用シートは、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光再利用シートであることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項６】
光源モジュールであって、
光を透過し、射出面を有する充填層と、
発光面と前記発光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、電気を光に変換し、前記光を前記発光面から発光させて、前記光を前記充填層の射出面で反射させる発光素子と、
前記発光素子の前記裏面に対向するように配設され、前記充填層の前記射出面で反射された光を再び前記射出面に向けて反射させる凹凸形状の反射面を有する光再利用シートと
を含み
前記光再利用シートが請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光再利用シートであることを特徴とする光源モジュール。
【請求項７】
太陽電池モジュールであって、
光が入射する前面板と、
前記前面板を透過した光が透過する充填層と、
受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、
前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、前記太陽電池セルの前記受光面に受光されなかった光を反射する凹凸形状の反射面を有する光再利用シートと
を含み、
前記光再利用シートの前記反射面と前記太陽電池セルの前記受光面との間隔をＣで表し、前記光再利用シートに入射する光と前記光再利用シートで反射する光のなす角をβで表し、前記太陽電池セルの隙間の間隔をＧで表したときに、前記反射面は次式を満たすことを特徴とする太陽電池モジュール。
【数２】
2010058585.tif 000055
【請求項８】
請求項７に記載の太陽電池モジュールであって、
前記光再利用シートの前記反射面は、前記太陽電池モジュールの前記入射面と前記光再利用シートの前記反射面との間隔をＨで表し、前記太陽電池セルの幅をＷで表したときに、
【数３】
2010058585.tif 000056
又は、
【数４】
2010058585.tif 000057
を満たすことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の太陽電池モジュールであって、
前記光再利用シートの前記反射面は、
【数５】
2010058585.tif 000058
を満たすことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
太陽電池モジュールであって、
光が入射する前面板と、
前記前面板を透過した光が透過する充填層と、
受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、
前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、前記太陽電池セルの前記受光面に受光されなかった光を反射する凹凸形状の反射面を有する光再利用シートと
を含み、
前記光再利用シートの前記反射面と前記太陽電池セルの前記受光面との間隔をＣで表したときに、
【数６】
2010058585.tif 000059
を満たす前記反射面を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方の面に形成された凹凸構造を有し、光の回折、散乱、屈折、或いは反射作用によって特定方向に光を偏向させ、従来においては損失されていた光を再利用することができる光再利用シートと、この光再利用シートが用いられた太陽電池モジュール及び光源モジュールに関する。
更に、本発明は、この光再利用シートを用いたＬＥＤ又はＥＬ素子等の発光素子の光を再利用するシートと、このシートを用いた発光素子に関する。
本願は、２００８年１１月１９日に出願された特願２００８−２９５３７４号及び２００９年７月７日に出願された特願２００９−１６０８５３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池モジュールの普及に伴って、太陽電池モジュールが様々な分野で利用されている。
例えば、電卓等の小型電子機器に搭載される比較的小さな機器に太陽電池モジュールが用いられたり、家庭用として住宅に太陽電池モジュールが取り付けられたり、大規模な発電施設に大面積の太陽電池発電システムが用いられたり、更には人工衛星の電源として太陽電池モジュールが用いられている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
このような太陽電池は、主に光が照射される面積に比例して発電量が増加する。
従って、発電効率を向上させるには封止技術、製膜技術等の製造技術を改善することに加え、いかにして太陽電池モジュールの開口率（全面積に対する発電可能な面積の割合）を大きくするかが重要な課題である。【０００４】
また、一般に、太陽電池においては、使用材料の種類として、結晶シリコン系、アモルファスシリコン系、有機化合物系などに分類され、更に、現在市場で多く流通している結晶シリコン系の太陽電池は、単結晶シリコン型及び多結晶シリコン型、非晶質シリコン型に分類される。
単結晶シリコン型又は多結晶シリコン型の太陽電池は、他の太陽電池に対し、基板の品質がよいため、発電効率を高めることが比較的容易であるという長所を有する。
しかしながら、単結晶シリコン型又は多結晶シリコン型の太陽電池は、材料コストの占める割合が高いという問題がある（シリコンのコストが高い）。
また、太陽電池セルをモジュールに貼り付けるためのコストも、製造コストに加算される。
そこで、太陽電池セルの構成部材であるシリコンの量が少なく、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の技術により、成膜することができる薄膜シリコンの太陽電池セルを用いる技術が提案されている。【０００５】
しかし、上述の方式は特に赤外の光が薄膜シリコンの太陽電池セルを透過しやすいため光の吸収率が低い。
そこで、光の利用効率を上げるために、あえて入射する光を散乱させて、薄膜シリコンの太陽電池セルを透過する光の光路長を稼ぐことにより光の利用効率を向上させる構造が提案されている。【０００６】
一般に、非晶質シリコン太陽電池には、２種類の構造が知られている。
第１の構造として、ガラス等の透光性基板上に、ＳｎＯ２又はＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明電導膜が形成され、透明電導膜上に非晶質半導体（Ｓｉ）のｐ層、ｉ層、ｎ層がこの順に積層された構造が知られている。
また、この構造においては、ｐ層、ｉ層、及びｎ層からなる積層体上に透明導電膜及び裏面電極が順次に形成されている。
第２の構造として、金属基板電極の上に、非晶質半導体（Ｓｉ）のｎ層，ｉ層，ｐ層がこの順に積層されて光電変換活性層が形成され、光電変換活性層上に透明電導膜及び裏面電極が積層された構造が知られている。
特に、第１の構造においては、次の利点を有する。
具体的に、非晶質半導体をｐ−ｉ−ｎ層の順に形成するために、透光性絶縁基板を太陽電池のベース基板として機能させることができると共に、太陽電池の表面を被覆するカバーガラスとして機能させることができる。
また、耐プラズマ性を有するＳｎＯ２等からなる透明電導膜が開発されたために、透明電導膜上に非晶質半導体からなる光電変換活性層をプラズマＣＶＤ法で形成することができる。
このような利点を有するため、上記の第１の構造は、現在多く用いられている。【０００７】
なお、非晶質半導からなる光電変換活性層を形成する方法として、原料ガスをグロー放電分解することによるプラズマＣＶＤ法、又は光ＣＶＤ法による気相成長法を用いることができる。
これらの方法を用いることにより、大面積の薄膜を形成できる。
また、非晶質Ｓｉ太陽電池は、１００℃〜２００℃程度の比較的低温で形成できる。
そのため、非晶質Ｓｉ太陽電池を形成するために用いられる基板としては、様々な材質の基板を用いることが可能である。
通常、よく用いられる基板はガラス基板又はステンレス基板である。
また、非晶質Ｓｉ太陽電池においては、光を電気に変換する変換効率が最大となるときのシリコンの光吸収層の膜厚が５００ｎｍ程度である。
そのため、変換効率を向上させるには、光吸収層の膜厚内で光の吸収量を増大させることが重要である。
変換効率を向上させるために、ガラス基板上の表面に凹凸を有する透明導電膜を形成したり、ステンレス基板上の表面に凹凸を有する金属膜を形成したりすることにより、従来、光吸収層中における光の光路長を増加させている。
このような方法を用いて製造された太陽電池においては、光吸収層中における光路長が増加されており、光吸収層の表面に凹凸が形成されていない平坦な基板上に非晶質Ｓｉ太陽電池が形成された構造と比較して、光の利用効率が顕著に向上する。【０００８】
ところで、ガラス基板の表面上に凹凸を形成する一般的な方法としては、常圧ＣＶＤ法を用いて、透明電極であるＳｎＯ２膜を形成する方法が挙げられる。
また、ステンレス等の金属基板上に凹凸を形成する方法としては、Ａｇを蒸着法又はスパッタリング法により形成する際に、形成条件を調整したり、Ａｇの形成後に熱処理を行ったりする方法が用いられていた。
上述のような薄膜太陽電池は、透光性絶縁基板の上に、透明導電膜、水素化アモルファスシリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）ｐ層、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）ｉ層、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）ｎ層、透明導電膜、及び裏面電極が順次形成された構造を有する。
そして、前述のようにして、ガラス基板の表面上に凹凸形状が形成され、これによりガラス基板の表面の上部に積層された透明導電膜、光電変換活性層、及び透明導電膜の各層が凹凸構造を有する。【０００９】
薄膜太陽電池等の半導体素子を可撓性基板或いは軽量基板上に形成する場合、高い耐熱性を有するポリイミド樹脂が用いられてきた。
このような樹脂に凹凸を形成する方法は、特許文献２等に開示されている。
また、特許文献３には、Ｖ溝の周期構造により、光を再帰反射し、光の利用効率を上げるような技術が開示されており、Ｖ溝頂角は、５０度から９０度が望ましいことが開示されている。
また、Ｖ溝の周期のピッチとしては、１０μｍから２０μｍが望ましいことが開示されている。
また、太陽電池セル４０１の配置間隔を狭くするとリーク電流が生じてしまう。
そのため、互いに隣り合う太陽電池セル４０１の間の領域（間隔Ｇ）が必要となる。
例えば、図３９に示すように、太陽電池モジュール４００の裏面に裏面部材４０２が配置された構造が知られている（特許文献４）。
この構造によれば、太陽電池モジュール４００に入射する光Ｈ０のうち、互いに隣接する太陽電池セル４０１の間の領域に入射する光Ｈ１を、裏面部材４０２にて光Ｈ１を反射或いは散乱させ、光Ｈ２を得ている。
そして、光Ｈ２を太陽電池セル４０１に入射させることにより、光を再利用している。
しかしながら、このような構造においては、十分な発電効率が得られていない。
なお、図３９において、符号４０３は充填層であり、この充填層４０３内には、複数の太陽電池セル４０１が一定の間隔を離して配列されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２９５４３７号公報
【特許文献２】特開平４−６１２８５号公報
【特許文献３】特開平１１−２７４５３３号公報
【特許文献４】特開平１１−３０７７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、従来の太陽電池モジュールの単位面積当たりの発電効率を上げようという要望は多いが、損失されている光があるため、十分な発電効率が得られていない。
また、上記従来の方法においては、隣り合う太陽電池セルの間の領域に入射した光を裏面材で反射させるなどし、損失される光を再利用している。しかしながら、この方法においては、十分に損失光を再利用するに至っていない。そのため、この損失光をより確実に再利用してさらなる発電効率の向上を図ることが強く望まれている。【００１２】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであって、従来においては損失されていた光を有効に再利用することによって、光の利用効率を向上できる光再利用シートと、この光再利用シートが用いられた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
特に、本発明は、光の利用効率の向上させるため、太陽電池セルの幅、互いに隣接する太陽電池セルの隙間Ｇの間隔、光再利用シートの位置、太陽電池セルの位置、太陽電池モジュールの厚み、及び最適な凹凸形状を有した光再利用シートを提供し、この光再利用シートを用いた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
更に、本発明は、上記の光再利用シートを用いたＬＥＤ又はＥＬ素子等の発光素子の光を再利用するシートと、このシートを用いた発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達するために、本発明の第１態様の光再利用シートは、凹凸形状の反射面を含み、太陽電池モジュールに入射した光を太陽電池セルに入射させるように特定方向に反射、あるいは光源モジュールの発光素子から出射した光を反射して特定方向に出射させるために前記反射面が次式を満たすように形成されている。
【数１】
2010058585.tif 000003
ここで、太陽電池セルあるいは発光素子の横方向寸法はＬｘで表され、太陽電池セルあるいは発光素子の縦方向寸法はＬｙで表され、反射面の凹凸形状方向と太陽電池セルあるいは発光素子の横方向のエッジとがなす角度はφで表され、隣り合う太陽電池セルの間を透過し、光再利用シートで反射して太陽電池セルの受光面に入射する光の最大の幅、あるいは発光素子から特定方向に出射されず、光再利用シートで反射して特定方向に出射する光の最大の幅はＡで表されている。
本発明の第１態様の光再利用シートにおいては、前記太陽電池セルあるいは前記発光素子の前記横方向寸法Ｌｘと前記縦方向寸法Ｌｙが同等の場合、又は長辺が短辺の２倍以下の場合に、φ＝４５度±２０度を満たすように前記反射面が形成されていることが好ましい。
本発明の第１態様の光再利用シートにおいては、前記太陽電池セルあるいは前記発光素子の前記横方向寸法Ｌｘと縦方向寸法Ｌｙとが異なり、長辺が短辺の２以上の場合に、φ＝６０度±２０度（Ｌｘ＜Ｌｙ）又はφ＝３０度±２０度（Ｌｙ＜Ｌｘ）を満たすように前記反射面が形成されていることが好ましい。
本発明の第１態様の光再利用シートにおいては、前記太陽電子セルあるいは前記発光素子の横方向又は縦方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等であり、前記横方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等である場合にはφ＝０度、前記縦方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等である場合にはφ＝９０度となるように、前記反射面が形成されていることが好ましい。
本発明の第２態様の太陽電池モジュールは、光が入射する前面板と、前記前面板を透過した光が透過する充填層と、受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、互いに隣接する前記太陽電池セルの間を透過した光を反射し、前記光を前記太陽電池セルに受光させる凹凸形状の反射面を有する光再利用シートと  を含み、前記光再利用シートとして、上記の第１態様の光再利用シートが用いられている。
本発明の第３態様の光源モジュールは、光を透過し、射出面を有する充填層と、発光面と前記発光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、電気を光に変換し、前記光を前記発光面から発光させて、前記光を前記充填層の射出面で反射させる発光素子と、前記発光素子の前記裏面に対向するように配設され、前記充填層の前記射出面で反射された光を再び前記射出面に向けて反射させる凹凸形状の反射面を有する光再利用シートとを含み、前記光再利用シートとして、上記の第１態様の光再利用シートが用いられている。
本発明の第４態様の太陽電池モジュールは、光が入射する前面板と、前記前面板を透過した光が透過する充填層と、受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、前記太陽電池セルの前記受光面に受光されなかった光を反射する凹凸形状の反射面を有する光再利用シートとを含む。この第４態様の太陽電池モジュールにおいて、前記光再利用シートの前記反射面と前記太陽電池セルの前記受光面との間隔をＣで表し、前記光再利用シートに入射する光と前記光再利用シートで反射する光のなす角をβで表し、前記太陽電池セルの隙間の間隔をＧで表したときに、前記反射面は、次式を満たす。
【数２】
2010058585.tif 000004
本発明の第４態様の太陽電池モジュールにおいては、前記光再利用シートの前記反射面は、前記太陽電池モジュールの前記入射面と前記光再利用シートの前記反射面との間隔をＨで表し、前記太陽電池セルの幅をＷで表したときに、
【数３】
2010058585.tif 000005
又は、
【数４】
2010058585.tif 000006
を満たすことが好ましい。
本発明の第４態様の太陽電池モジュールにおいては、前記光再利用シートの前記反射面は、
【数５】
2010058585.tif 000007
を満たすことが好ましい。
本発明の第５態様の太陽電池モジュールは、光が入射する前面板と、前記前面板を透過した光が透過する充填層と、受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、前記太陽電池セルの前記受光面に受光されなかった光を反射する凹凸形状の反射面を有する光再利用シートとを含み、
前記光再利用シートの前記反射面と前記太陽電池セルの前記受光面との間隔をＣで表したときに、前記反射面は、次式を満たす。
【数６】
2010058585.tif 000008
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、従来においては損失されていた光を有効に再利用することによって、光の利用効率を向上でき、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。
また、前記光再利用シートを用いることで、ＬＥＤ又はＥＬ素子等の発光素子の光が再利用され、光の利用効率が向上し、発光効率の良い発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の光再利用シートの一例を示す断面図である。
【図３】本発明の光再利用シートの一例を示す断面図である。
【図４】本発明の光再利用シートの一例を示す断面図である。
【図５】本発明の光再利用シートの一例を示す断面図である。
【図６】本発明の光再利用シートの一例を示す断面図である。
【図７】入射角度に対する反射率の変化を示す図である。
【図８Ａ】太陽電池モジュールの一例を示す正面図である。
【図８Ｂ】太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図９Ａ】太陽電池モジュールの一例を示す正面図である。
【図９Ｂ】太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図１０】太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図１１】太陽電池モジュールの一例を示す正面図である。
【図１２】再利用シートの回転角度の変化するとき、太陽電池セルに入射する光の領域の面積を示す図である。
【図１３】太陽電池セル寸法に対する再利用シートの最適な回転角度を示す図である。
【図１４】太陽電池セル寸法に対する最適な回転角度に設置した場合の再利用効率を示す図である。
【図１５】太陽電池モジュールの一例を示す正面図である。
【図１６】再利用シートの回転角度を変化させた場合における太陽電池セルに入射する光の領域の面積を示す図である。
【図１７】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図１８】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図１９】本発明の光源モジュールを示す断面図である。
【図２０】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図２１】入射角度に対する反射率の変化を示す図である。
【図２２】光再利用シートの一例を示す断面図である。
【図２３】太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図２４】太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図２５】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図２６】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図２７】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図２８】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図２９】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図３０】太陽電池セル間の隙間のうち太陽電池セルに入射しない光の領域の長さの変化を示す図である。
【図３１】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図３２】本発明の光再利用シートの一例を示す断面図である。
【図３３】本発明の光再利用シートの一例を示す断面図である。
【図３４】本発明の光再利用シートの一例を示す断面図である。
【図３５】本発明の光再利用シートの一例を示す断面図である。
【図３６】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図３７】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図３８】本発明の光源モジュールを示す断面図である。
【図３９】従来の裏面材を用いた太陽電池モジュールを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１７】
（第１実施形態）
以下、図１から図１９を参照し、本発明の第１実施形態に係る光再利用シート及び太陽電池モジュール並びに発光素子について説明する。
ここで、第１実施形態は、特定方向に光を偏向（反射）して、従来損失となる光を再利用するために用いられる光再利用シート及びこれを備えた太陽電池モジュールに関する。
【００１８】
第１実施形態の太陽電池モジュール２００は、図１に示すように、前面板１０と、充填層１１と、光再利用シート１２を備えて構成されている。
【００１９】
前面板１０は、太陽電池セル１を衝撃、汚れ、水分の浸入等から保護し、太陽光又は照明光などの光源Ｓの光を透過する板であり、光の透過率が高い透明な材料を用いて形成されている。
これにより、光源Ｓの光が太陽光・照明光の側Ｆから入射面２００ａに垂直に入射する光Ｈ０は、前面板１０に入射してこの前面板１０を透過し、充填層１１に射出する。
なお、入射面２００ａの法線ＮＧは、平面Ｐ上に前面板１０を水平に置いた状態における平面Ｐの法線と平行な方向であり、入射面２００ａに垂直に入射する光Ｈ０は、この法線ＮＧに平行して太陽電池モジュール２００に入射する光のことである。
【００２０】
また、前面板１０は、強化ガラス、サファイアガラス等のガラスあるいはＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等の樹脂シートを用いて形成されている。
更に、前面板１０が強化ガラスであれば、前面板１０の厚さは約３〜６ｍｍに設定される。前面板１０が樹脂シートであれば、前面板１０の厚さは１００μｍ〜３０００μｍに設定される。
【００２１】
このような前面板１０を射出した光が入射する充填層１１は、太陽電池セル１を封止する層である。
そして、前面板１０に入射した光Ｈ０は、充填層１１を透過し、太陽電池セル１へと射出される光Ｈ１０となり、その一部は光再利用シート１２に射出される光Ｈ１となる。
また、この充填層１１は、入射した光Ｈ０を透過させるため、例えば難燃性のＥＶＡ（エチレン・ビニル・アセテート）などの光線透過率が高い材料を用いて形成されている。
【００２２】
太陽電池セル１は、光電効果により受光面１ａに入射した光を電気へと変換する機能を有する。単結晶シリコン型太陽電池、多結晶シリコン型太陽電池、薄膜シリコン型太陽電池、ＣｄＴｅ（Ｃｄ・Ｔｅの化合物）系、ＣＩＧＳ（Ｃｕ・Ｉｎ・Ｇａ・Ｓｅの化合物）系等の化合物薄膜太陽電池など多くの種類の太陽電池セルが用いられる。
また、この太陽電池セル１は、複数個を電極で接続して、太陽電池モジュール２００を形成している。
そして、充填層１１から太陽電池セル１に入射した光Ｈ１０は、この太陽電池セル１で電気へと変換される。
【００２３】
ここで、通常、入射面２００ａに対し斜めに入射した光は、垂直入射の光Ｈ０と比較して入射面２００ａで反射する割合が多く、太陽電池セル１に直接的に入射する光が少なくなって、発電に利用できる光が少なくなる。
このため、入射光Ｈ０が、入射面２００ａに略垂直に入射するとき、最も発電効率が高くなる。
【００２４】
一方、第１実施形態の光再利用シート１２は、図１及び図２に示すように、構造層１３と反射層１４と基材１５とを備えて構成されている。
【００２５】
構造層１３は、一面が凹凸状に形成されている。
構造層１３に凹凸形状を形成する方法としては、反射面１２ａの凹凸形状に応じた面を形成した型に熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、又は電子線硬化型樹脂等を塗布または注入し、その上に基材１５を配置して、硬化処理後にスタンパから離型する方法が挙げられる。
【００２６】
ここで、光再利用シート１２は、図３に示すように、基材１５を用いずに構造層１３と反射層１４とで構成してもよい。このような光再利用シート１２の作製方法としては、型を用いたプレス法、キャスティング法、射出成形法等によって成形する方法が挙げられる。
この方法によれば、シート形成と同時に、凹凸形状を形成することが可能である。
【００２７】
反射面１２ａを形成する型としては、機械切削により作製された型を用いることができる。
また、上述の型をもとに更に複版した型を用いることができる。
この場合、凹凸形状の先端形状は、凹凸形状の先端に傷が付くのを防止するため、凹凸形状の先端が丸みを帯びた形状であることが望ましい。
【００２８】
また、反射面１２ａの凹凸形状は周期構造を有していてもよい。
更に、反射面１２ａの凹凸形状は三角形、台形、多角形のプリズム状の形状、又はシリンドリカルレンズのような各種レンズ・プリズム形状、あるいは半球状でも良い。
このとき、反射面１２ａの凹凸形状の構造の周期のピッチとしては、３００μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは、２００μｍ以下である。
すなわち、構造の周期のピッチが３００μｍより大きい場合には、反射面１２ａを成型するときの凹凸形状の先端部分の型に樹脂が十分に入らないため成型性が悪い。
一方、構造の周期のピッチが２００μｍ以下であれば、比較的粘度の高い樹脂でも成型が可能となる。
また、構造の周期のピッチが小さいと型の作製が難しくなるため、１０μｍ以上であることが望ましく、より望ましくは、５０μｍ以上であることが望ましい。
すなわち、構造の周期のピッチが１０μｍより小さいと、型を切削する時間が長くタクトが落ち生産効率が悪い。
構造の周期のピッチが５０μｍより小さいと、反射面１２ａを成形する際に樹脂がうまく凹凸形状の溝に入らず凹凸形状の先端部分の形状を型どおり作製することができない。
【００２９】
更に、構造層１３の厚さは、特には限定されないが、凹凸形状の構造の高さを思案すると、例えば３０μｍ以上、５００μｍ以下である。
【００３０】
なお、上述の製造法は、以下の材料との適性により適宜選択するのが良い。
構造層１３を形成するポリマー組成物中には、ポリマー組成物の他に例えば散乱反射体、硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等が適宜配合されてもよい。
【００３１】
また、上述のポリマー組成物としては、特に限定されず、例えばポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、アクリロニトリル―（ポリ）スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル―ブタジエン―スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられ、これらのポリマーを１種又は２種以上混合して使用することができる。
【００３２】
ポリウレタン系樹脂の原料であるポリオールとしては、例えば水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られるポリオール又は水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールなどが挙げられ、これらを単体で又は２種以上混合して使用することができる。
【００３３】
水酸基含有不飽和単量体としては、（ａ）例えばアクリル酸２―ヒドロキシエチル、アクリル酸２―ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２―ヒドロキシエチル、メタクリル酸２―ヒドロキシプロピル、アリルアルコール、ホモアリルアルコール、ケイヒアルコール、クロトニルアルコール等の水酸基含有不飽和単量体、（ｂ）例えばエチレングリコール、エチレンオキサイド、プロピレングリコール、プロピレンオキサイド、ブチレングリコール、ブチレンオキサイド、１，４―ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、フェニルグリシジルエーテル、グリシジルデカノエート、プラクセルＦＭ―１（ダイセル化学工業株式会社製）等の２価アルコール又はエポキシ化合物と、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸との反応で得られる水酸基含有不飽和単量体などが挙げられる。
これらの水酸基含有不飽和単量体から選択される１種又は２種以上を重合してポリオールを製造することができる。
【００３４】
また、上述のポリオールは、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ―プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ―ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ―ブチル、アクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ―プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ―ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ―ブチル、メタクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸シクロヘキシル、スチレン、ビニルトルエン、１―メチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、酢酸アリル、アジピン酸ジアリル、イタコン酸ジアリル、マレイン酸ジエチル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、Ｎ―メチロールアクリルアミド、Ｎ―ブトキシメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エチレン、プロピレン、イソプレン等から選択される１種又は２種以上のエチレン性不飽和単量体と、上述の（ａ）及び（ｂ）から選択される水酸基含有不飽和単量体とを重合することで製造することもできる。
【００３５】
ここで、水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られるポリオールの数平均分子量は１０００以上５０００００以下であり、好ましくは５０００以上１０００００以下である。
また、その水酸基価は５以上３００以下、好ましくは１０以上２００以下、更に好ましくは２０以上１５０以下である。
【００３６】
水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールは、（ｃ）例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３―ブタンジオール、１，４―ブタンジオール、１，５―ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、２，２，４―トリメチル―１，３―ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、水添ビスフェノルＡ、ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ハイドロキノンビス（ヒドロキシエチルエーテル）、トリス（ヒドロキシエチル）イソシヌレート、キシリレングリコール等の多価アルコールと、（ｄ）例えばマレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、トリメット酸、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸等の多塩基酸とを、プロパンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール中の水酸基数が前記多塩基酸のカルボキシル基数よりも多い条件で反応させて製造することができる。
【００３７】
上述の水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールの数平均分子量は５００以上３０００００以下であり、好ましくは２０００以上１０００００以下である。
また、その水酸基価は５以上３００以下、好ましくは１０以上２００以下、更に好ましくは２０以上１５０以下である。
【００３８】
ポリマー組成物のポリマー材料として用いられるポリオールとしては、上述のポリエステルポリオール、及び、上述の水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られ、かつ、（メタ）アクリル単位等を有するアクリルポリオールが好ましい。
ポリエステルポリオール又はアクリルポリオールをポリマー材料とすれば耐候性が高く、構造層３の黄変等を抑制することができる。
なお、このポリエステルポリオールとアクリルポリオールのいずれか一方を使用してもよく、両方を使用してもよい。
【００３９】
なお、上述のポリエステルポリオール及びアクリルポリオール中の水酸基の個数は、１分子当たり２個以上であれば特に限定されない。固形分中の水酸基価が１０以下であると架橋点数が減少し、耐溶剤性、耐水性、耐熱性、表面硬度等の被膜物性が低下する傾向がある。
【００４０】
更に、構造層１３を形成するポリマー組成物中に散乱反射体を反射性能、耐熱性能を向上させるため含有すると良い。
ポリマー組成物中に散乱反射体を含有することで、構造層１３又は光再利用シート１２の耐熱性を向上させることができ、かつ屈折率がポリマー組成物と大きく異なる材料を用いれば、光を反射させることができる。
【００４１】
なお、このようにして十分な反射率が得られる場合には、図４又は図５に示すように反射層（金属反射層）１４を設けなくても良い。
この散乱反射体剤を構成する無機物としては、特に限定されない。無機物としては、無機酸化物を用いることが好ましい。
この無機酸化物には、シリカ等を用いることができ、シリカの中空粒子を用いることもできる。
また、ＺｎＳ等の金属化合物を用いることもできるが、この場合には、特にＴｉＯ２、ＺｒＯ、Ａｌ２Ｏ３等の金属酸化物が望ましい。
このうち、ＴｉＯ２は、屈折率が高く、分散性も得られやすいため好ましい。
更に、散乱反射体の形状は、球状、針状、板状、鱗片状、破砕状等の任意の粒子形状でよく、特に限定されない。
【００４２】
散乱反射体の平均粒子径の下限としては、０．１μｍが好ましく、上限としては３０μｍが好ましい。
平均粒子径が０．１μｍより小さいと光を十分に反射しない。
また、平均粒子径が３０μｍより大きいと粒子に起因する凹凸が表面にでてしまい、所望の凹凸形状を形成することが難しい。
【００４３】
散乱反射体のポリマー組成物１００部に対する配合量の下限としては固形分換算で３０部が好ましい。
一方、散乱反射体の上述の配合量の上限としては１００部が好ましい。
これは、無機充填剤の配合量が３０部より少ないと、充填層１１から構造層１２に入射する光Ｈ１を十分に反射することができない。
逆に、配合量が１００部を越えると、成型性が悪い。
【００４４】
上述の散乱反射体としては、その表面に有機ポリマーが固定された材料を用いるとよい。
このように有機ポリマー固定の散乱反射体を用いることで、ポリマー組成物における分散性又はポリマー組成物との親和性の向上が図られる。
この有機ポリマーについては、その分子量、形状、組成、官能基の有無等に関して特に限定はなく、任意の有機ポリマーを使用することができる。
また有機ポリマーの形状については、直鎖状、分枝状、架橋構造等の任意の形状を採用することができる。
【００４５】
上述の有機ポリマーを構成する具体的な樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルおよびこれらの共重合体、又はアミノ基、エポキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の官能基で一部変性した樹脂等が挙げられる。
中でも、（メタ）アクリル系樹脂、（メタ）アクリル―スチレン系樹脂、（メタ）アクリル―ポリエステル系樹脂等の（メタ）アクリル単位を含む有機ポリマーを必須成分として有する材料が被膜形成能を有するため、好適である。
また、有機ポリマーを構成する具体的な樹脂は、上述のポリマー組成物と相溶性を有する樹脂が好ましく、従ってポリマー組成物と同じ組成を有する材料であることが最も好ましい。
【００４６】
上述のポリマー組成物としてはシクロアルキル基を有するポリオールが好ましい。
ポリマー組成物としてのポリオール中にシクロアルキル基を導入することで、ポリマー組成物の撥水性、耐水性等の疎水性が高くなり、高温高湿条件下での構造層１３又は光再利用シート１２の耐撓み性、寸法安定性等が改善される。
また、構造層１３の耐候性、硬度、耐溶剤性等の塗膜基本性能が向上する。
更に、表面に有機ポリマーが固定された散乱反射体との親和性及び散乱反射体の分散性が更に良好になる。
【００４７】
また、ポリマー組成物中には硬化剤としてイソシアネートを含有するとよい。
このようにポリマー組成物中にイソシアネート硬化剤を含有することで、より一層強固な架橋構造となり、構造層１３の被膜物性が更に向上する。
このイソシアネートとしては上述の多官能イソシアネート化合物と同様の物質が用いられる。
中でも、被膜の黄変色を防止する脂肪族系イソシアネートが好ましい。
【００４８】
なお、散乱反射体は、内部に有機ポリマーを包含していてもよい。
これにより、散乱反射体のコアである無機物に適度な軟度および靱性を付与することができる。
【００４９】
上述の有機ポリマーにはアルコキシ基が含有されていることが好ましく、その含有量は特に限定されないが、散乱反射体１ｇ当たり０．０１ｍｍｏｌ以上５０ｍｍｏｌ以下が好ましい。
アルコキシ基により、ポリマー組成物との親和性、又はポリマー組成物中での分散性を向上させることができる。
【００５０】
上述のアルコキシ基は、微粒子骨格を形成する金属元素に結合したＲＯ基を示す。
このＲは置換されていてもよいアルキル基であり、微粒子中のＲＯ基は同一であっても異なっていてもよい。
Ｒの具体例としては、メチル、エチル、ｎ―プロピル、イソプロピル、ｎ―ブチル等が挙げられる。
散乱反射体を構成する金属と同一の金属アルコキシ基を用いるのが好ましく、散乱反射体がコロイダルシリカである場合には、シリコンを金属とするアルコキシ基を用いるのが好ましい。
【００５１】
有機ポリマーを固定した散乱反射体の有機ポリマーの含有率については、特に制限されないが、散乱反射体を基準にして０．５質量％以上５０質量％以下が好ましい。
【００５２】
また、図１及び図２に示すように、反射層１４を用いて光再利用シート１２を構成する場合には、その密接着性等を向上させるため、反射層１４の蒸着対象面（構造層１３の表面）に表面処理を施すとよい。
このような表面処理としては、例えば（ａ）コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品等を用いた酸化処理、及び（ｂ）プライマーコート処理、アンダーコート処理、アンカーコート処理、蒸着アンカーコート処理などが挙げられる。
これらの表面処理の中でも、反射層１４との接着強度が向上し、緻密かつ均一な反射層１４の形成に寄与するコロナ放電処理及びアンカーコート処理が好ましい。
【００５３】
上述のアンカーコート処理に用いるアンカーコート剤としては、例えばポリエステル系アンカーコート剤、ポリアミド系アンカーコート剤、ポリウレタン系アンカーコート剤、エポキシ系アンカーコート剤、フェノール系アンカーコート剤、（メタ）アクリル系アンカーコート剤、ポリ酢酸ビニル系アンカーコート剤、ポリエチレンアルイハポリプロピレン等のポリオレフィン系アンカーコート剤、セルロース系アンカーコート剤などが挙げられる。
これらのアンカーコート剤の中でも、反射層１４の接着強度をより向上することができるポリエステル系アンカーコート剤が特に好ましい。
【００５４】
上述のアンカーコート剤のコーティング量（固形分換算）は、１ｇ／ｍ２以上、３ｇ／ｍ２以下が好ましい。
アンカーコート剤のコーティング量が１ｇ／ｍ２より少ないと、反射層１４の密着性向上効果が小さくなる。
一方、アンカーコート剤のコーティング量が３ｇ／ｍ２より多いと、光再利用シート１２の強度、耐久性等が低下するおそれがある。
【００５５】
なお、上述のアンカーコート剤中には、密接着性向上のために用いられるシランカップリング剤、ブロッキングを防止するために用いられるブロッキング防止剤、耐候性等を向上させるために用いられる紫外線吸収剤等の各種添加剤を適宜混合することができる。
添加剤の混合量としては、添加剤の効果発現とアンカーコート剤の機能阻害とのバランスから０．１重量％以上１０重量％以下が好ましい。
上述の添加剤が、０．１重量％未満では、ブロッキングを十分に防止できず、耐候性が十分に得られず、１０重量％より多いと、トップコート剤の機能を阻害してしまう。
【００５６】
一方、反射層１４は、光再利用シート１２に入射する光を反射する層であり、例えば構造層１３の凹凸形状が形成された面に沿って金属を蒸着することで形成される。
反射層１４を形成するために用いられる蒸着装置としては、構造層１３に収縮、黄変等の劣化を招来することなく金属を蒸着することができれば特に限定されない。（ａ）真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラスタービーム法等の物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法：ＰＶＤ法）、（ｂ）プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法：ＣＶＤ法）が採用される。
これらの蒸着法の中でも、生産性が高く良質な反射層４が形成できる真空蒸着法又はイオンプレーティング法が好ましい。
【００５７】
また、反射層１４に用いられる金属としては、金属光沢を有しかつ蒸着が可能であれば特に限定されない。反射層１４に用いられる金属としては、例えば、アルミニウム、銀、金、ニッケル、スズ、ジルコニウム等が挙げられる。
中でも、反射性が高く、緻密な反射層１４が比較的容易に形成されるアルミニウムが好ましい。
【００５８】
なお、反射層１４は、単層構造でもよく、２層以上の多層構造でもよい。
そして、反射層１４を多層構造にした場合には、蒸着の際に懸かる熱負担の軽減により構造層１３の劣化が低減され、更に構造層１３と反射層１４との密着性等を改善することができる。
また、このとき、金属膜の上に酸化金属層を設けても良い。
更に、上述の物理気相成長法及び化学気相成長法における蒸着条件は、構造層１３又は基材１５の樹脂種類、反射層１４の厚さ等に応じて適宜設計される。
【００５９】
反射層１４の厚さの下限としては、１０ｎｍが好ましく、２０ｎｍが特に好ましい。
一方、反射層１４の厚さの上限としては、２００ｎｍが好ましく、１００ｎｍが特に好ましい。
反射層１４の厚さが１０ｎｍ下限より小さいと、充填層１１から反射層１４に入射する光を十分に反射することができない。
また、２０ｎｍ以上の厚さであっても、上述の反射層１４で反射される光は増えないため、２０ｎｍであれば十分な厚さといえる。
一方、反射層１４の厚さが２００ｎｍの上限を超えると、反射層１４に目視でも確認できるクラックが発生してしまう。
【００６０】
また、反射層１４の外面には、トップコート処理を施すとよい。
このように反射層１４の外面にトップコート処理を施すことで、反射層１４が封止及び保護され、その結果、光再利用シート１２のハンドリング性が良くなる。
また、反射層１４の経年劣化も抑えられる。
【００６１】
上述のトップコート処理に用いるトップコート剤としては、例えばポリエステル系トップコート剤、ポリアミド系トップコート剤、ポリウレタン系トップコート剤、エポキシ系トップコート剤、フェノール系トップコート剤、（メタ）アクリル系トップコート剤、ポリ酢酸ビニル系トップコート剤、ポリエチレンアルイハポリプロピレン等のポリオレフィン系トップコート剤、セルロース系トップコート剤などが挙げられる。
トップコート剤の中でも、反射層１４との接着強度が高く、反射層１４の表面保護、欠陥の封止等に寄与するポリエステル系トップコート剤が特に好ましい。
【００６２】
上述のトップコート剤のコーティング量（固形分換算）は、３ｇ／ｍ２以上、７ｇ／ｍ２以下が好ましい。
トップコート剤のコーティング量が３ｇ／ｍ２より小さいと、反射層１４を封止及び保護する効果が小さくなるおそれがある。
一方、トップコート剤のコーティング量が上７ｇ／ｍ２を超えても、上述の反射層１４の封止及び保護効果があまり増大せず、かえって光再利用シート１２の厚さが増大してしまう。
【００６３】
なお、上述のトップコート剤中には、密接着性向上のために用いられるシランカップリング剤、耐候性等を向上させるために用いられる紫外線吸収剤、耐熱性等を向上させるために用いられる無機フィラー等の各種添加剤を適宜混合することができる。
添加剤の混合量としては、添加剤の効果発現とトップコート剤の機能阻害とのバランスから０．１重量％以上１０重量％以下が好ましい。
上述の添加剤が、０．１重量％未満では、密接着性、耐候性、耐熱性が十分に得られず、１０重量％より多いと、トップコート剤の機能を阻害してしまう。
【００６４】
上述の光再利用シート１２を構成する基材１５は、合成樹脂を材料とするシート成形により形成されている。
基材１５に用いられる合成樹脂としては、屋外に設置されることを鑑み、耐水性、紫外線に対する耐久性等の耐候性を有している材料が望ましい。例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）等のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−（ポリ）スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、リエチレンナフタレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、エポキシン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。
上述の樹脂の中でも、高い耐熱性、強度、耐候性、耐久性、水蒸気等に対するガスバリア性等を有した樹脂として、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ乳酸系樹脂が好ましい。
【００６５】
上述のポリエステル系樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。
これらのポリエステル系樹脂の中でも、耐熱性、耐候性等の諸機能面及び価格面のバランスが良好なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
【００６６】
上述のフッ素系樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体からなるペルフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー（ＥＰＥ）、テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、エチレンとクロロトリフルオロエチレンとのコポリマー（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン系樹脂（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）等が挙げられる。
これらのフッ素系樹脂の中でも、強度、耐熱性、耐候性等に優れるポリフッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）が特に好ましい。
【００６７】
上述の環状ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ａ）シクロペンタジエン（及びその誘導体）、ジシクロペンタジエン（及びその誘導体）、シクロヘキサジエン（及びその誘導体）、ノルボルナジエン（及びその誘導体）等の環状ジエンを重合させてなるポリマー、ｂ）環状ジエンとエチレン、プロピレン、４−メチル−１−ペンテン、スチレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン系モノマーの１種又は２種以上とを共重合させてなるコポリマー等が挙げられる。
これらの環状ポリオレフィン系樹脂の中でも、強度、耐熱性、耐候性等に優れるシクロペンタジエン（及びその誘導体）、ジシクロペンタジエン（及びその誘導体）又はノルボルナジエン（及びその誘導体）等の環状ジエンのポリマーが特に好ましい。
【００６８】
なお、基材１５の形成材料としては、上述の合成樹脂を１種又は２種以上混合して使用することができる。
また、基材１５の形成材料中には、加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性等を改良、改質する目的で、種々の添加剤等を混合することができる。
この添加剤としては、例えば滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、充填材、強化繊維、補強剤、帯電防止剤、難燃剤、耐炎剤、発泡剤、防カビ剤、顔料等が挙げられる。
上述の基材１５の成形方法としては、特に限定されず、例えば押出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法等の公知の方法が採用される。
【００６９】
また、基材１５を用いる場合には、その厚さを２５μｍ以上、５００μｍ以下にすることが好ましく、２５０μｍ以下にすることが特に好ましい。
基材１５の厚さが２５μｍより薄いと、紫外線硬化樹脂等の硬化収縮の影響により、構造層１３の塗工加工際にカールが発生し、太陽電池モジュール２００に組み込む際に不具合が発生する。
逆に、基材１５の厚さが５００μｍを超えると、フィルム重量が増してしまい、太陽電池モジュール２００の重量も増してしまう。
２５０μｍ以下であれば、より軽量の太陽電池モジュール２００を実現できる。
【００７０】
また、基材１５又は構造層１３中に紫外線安定剤又は分子鎖に紫外線安定基が結合したポリマーを含有することも可能である。
この紫外線安定剤又は紫外線安定基により、紫外線で発生するラジカル、活性酸素等が不活性化され、光再利用シート１２の紫外線安定性、耐候性等を向上させることができる。
この紫外線安定剤又は紫外線安定基としては、紫外線に対する安定性が高いヒンダードアミン系紫外線安定剤又はヒンダードアミン系紫外線安定基が好適に用いられる。
【００７１】
そして、上記構成からなる光再利用シート１２を備えた第１実施形態の太陽電池モジュール２００においては、図１に示すように、太陽電池セル１自体を透過した光、又は隣り合う太陽電池セル１の間（間隔Ｇ）に入射した光Ｈ１を凹凸構造の反射面１２ａで反射する機能を有する。
反射した光Ｈ２は前面板１０と大気の間等の界面で再度反射し、太陽電池セル１の受光面１ａに入射する光Ｈ３となって光電変換される。
これにより、光再利用シート１２が無い構成と比較し、第１実施形態の太陽電池モジュール２００は、光再利用シート１２を備えることで、隣り合う太陽電池セル１の間（間隔Ｇ）を透過して従来損失となる光を反射し、この損失光を再度太陽電池セル１の受光面１ａに入射させて、光利用効率の向上効果が得られる。
【００７２】
また、このとき、反射光Ｈ２の進む方向は、反射面１２ａの凹凸構造によって制御することができ、多くの光を受光面１ａに入射させることが可能である。
ここで、反射面１２ａの凹凸構造についてその法線Ｎ０を用いて説明する。
なお、反射面１２ａの法線Ｎ０は、図６に示すように、反射面１２ａ上の任意の一点での接平面に直交する直線である。
また、反射面１２ａの角度θは、反射面１２ａの法線Ｎ０とシート法線ＮＢとの交差角度である。
【００７３】
通常、シート法線ＮＢは、入射面２００ａの法線ＮＧに対して平行になるように配置されるため、入射光Ｈ１は、シート法線ＮＢに対して平行に入射する。
反射光Ｈ２の反射率は、図７に示すように、その入射面２００ａへの入射角度により大きく変化する。
また、臨界角θｃを境として大きく反射率が変化することが知られている。
【００７４】
そして、この臨界角θｃは、前面板１０の屈折率をｎｇとすると、式（１）で表され、この臨界角θｃ以上の角度で入射面２００ａに入射した光Ｈ２は、入射面２００ａで全反射される。
【数７】
2010058585.tif 000009
【００７５】
また、充填層１１の屈折率をｎｅ、反射光Ｈ２の法線ＮＧに対する角度をθ２とすると、スネルの法則より、臨界角θｃと反射光Ｈ２の法線ＮＧに対する角度θ２の間には式（２）の関係が成り立つ。
【数８】
2010058585.tif 000010
【００７６】
そして、これら式（１）と式（２）から、反射光Ｈ２の法線ＮＧに対する角度θ２は式（３）となる。
【数９】
2010058585.tif 000011
【００７７】
なお、充填層１１が複数の層からなっていた場合、反射面１２ａ上の材料の屈折率をＮ０とすると、上記と同様に、反射光Ｈ２の法線ＮＧに対する角度θ２は式（４）となる。
【数１０】
2010058585.tif 000012
【００７８】
そして、このθ２は、反射面１２ａの角度がθのとき、式（５）となる。
【数１１】
2010058585.tif 000013
また、反射面１２ａの角度θが式（６）で表されるとき、反射光Ｈ２は、前面板１０に全反射する。
【数１２】
2010058585.tif 000014
【００７９】
そして、光再利用シート１２は、太陽電池セル１の間（間隔Ｇ）に入射した光Ｈ１を反射面１２ａで反射する機能を有する。このため、反射された光Ｈ２は、前面板１０と大気の間の界面で再度反射され、太陽電池セル１の受光面１ａに入射する光Ｈ３となり光電変換される。
これにより、光再利用シート１２が無い構成と比較して光利用効率が向上する効果が得られることになる。
【００８０】
一方、この光再利用シート１２による効果は、太陽電池セル１及び光再利用シート１２の寸法・配置と入射光Ｈ１と射出光Ｈ２のなす角βの関係が適切な範囲である場合にのみ発揮される。
そして、太陽電池モジュール２００は太陽電池セル１の２次元アレイを有する。このため、光再利用シート１２を垂直方向、水平方向、または斜め方向で設置することが可能である。縦方向と横方向の間隔との関係を考慮しながら最適な角度で光再利用シート１２を設置することにより、その効果を高めることができる。
【００８１】
以下に、図８Ａから図１３を参照し、上述の太陽電池セル１及び光再利用シート１２の寸法・配置・回転角度として、太陽電池セル１間の間隔Ｇ、太陽電池セル１間の間隔Ｇのうち受光面１ａに反射光Ｈ２が入射する領域Ａ、太陽電池セル１の縦・横寸法ＬｘとＬｙを変えた各場合に分けて説明する。
なお、図８Ａから図１３では、寸法・配置及び入射光Ｈ１と射出光Ｈ２のなす角βの関係の説明であるため、光再利用シート１２の反射面１２ａの凹凸形状を図示していない場合がある。
【００８２】
図８Ａは、上下（図に示しているｙ方向）に設置された太陽電池セル１間の間隔Ｇで、光再利用シート１２の凹凸形状方向を太陽電池セル１同士の長方向の間隔に合わせている（図に示しているｘ方向）。
図８Ｂは、図８ＡのＰ−Ｐ’断面構造を表している。
太陽電池セル１真正面（＋ｚ方向）から入射した光の一部は、光再利用シート１２に入射し、ｙ方向（ＰＰ’とｚを決める面内）に反射し、更に前面板１０で再度反射して、太陽電池セル１に届く。
【００８３】
図９Ａは、上下（図に示しているｙ方向）に設置された太陽電池セル１間の間隔Ｇで、光再利用シート１２の凹凸形状方向が、太陽電池セル１同士の長方向の間隔に合わせることなく回転角度φ（反射面１２ａの凹凸形状方向と太陽電池セル１の横方向のエッジとがなす角度）で設置されている（図に示しているｘ方向からの角度）。
図９Ｂは、図９ＡのＱ−Ｑ’断面構造を表している。
Ｑ−Ｑ’の線は再利用シート２０の回転角度φと垂直（９０度）になっている。
太陽電池セル１同士間の間隔Ｇより、Ｇ’は大きくなっている。
ここでは、太陽電池セル１真正面（＋ｚ方向）から入射した光の一部が、光再利用シート１２に入射し、ｙ＋φ方向（ＱＱ’とｚを決める面内）に反射し、更に前面板１０で再度反射して、太陽電池セル１に届く。
なお、対称の関係があるため、回転角度φの範囲は式（７）で限られる。
【数１３】
2010058585.tif 000015
【００８４】
そして、図８Ｂと図９Ｂを比較すると、光再利用シート１２の回転角度φにより、断面上では太陽電池セル１同士の間の間隔がＧからＧ’に変化している。
すなわち、光再利用シート１２の回転角度φにより太陽電池セル１同士の間に見える間隔は拡大し、光再利用シート１２の効率が向上する可能性が高まる。
一方、太陽電池セル１の横・縦の寸法があるため、光再利用シート１２に反射された光を再度太陽電池セル１に入射させることができない可能性もある。
このため、以下に、再度入射可能な面積割合を数式で求め、その評価を行うことにより最適な条件を求める。
【００８５】
図１０は、光再利用シート１２の効率が最大となるように太陽電池セル１の間の間隔Ｇを十分広くの例を示している。
すなわち、隣り合う太陽電池セル１同士が光の再利用可能な領域に干渉しないように配置されている。
【００８６】
この図１０において、反射光Ｈ２が太陽電池セル１の受光面１ａに入射する領域Ａと、反射光Ｈ２が入射する太陽電池セル１側の太陽電池セル１の受光面１ａに反射光Ｈ２が入射しない領域Ｂとの境界に入射する光Ｈ１１の反射光Ｈ２は、受光面１ａの入射光Ｈ１１側の端部ＷＮと、受光面１ａの入射光Ｈ１１側の端部ＷＦの間に入射する。
【００８７】
また、反射光Ｈ２が入射する太陽電池セル１の反対側の太陽電池セル１の受光面１ａに反射光Ｈ２が入射しない領域Ｂの境界に入射するＨ１２の反射光Ｈ２は、受光面１ａの入射光Ｈ１１側の端部ＷＮに入射する。
【００８８】
そして、隣り合う太陽電池セル１同士の光の再利用可能な領域に干渉しない条件は次の式（８）と式（９）で表せる。
【数１４】
2010058585.tif 000016
【数１５】
2010058585.tif 000017
【００８９】
図１１は、太陽電池セル１の間の間隔Ｇを式（８）と式（９）の条件で求め、光再利用シート１２の回転角度φの状態を示す。
また、このとき、回転角度φは式（７）の条件を満たしている。
更に、太陽電池セル１は、横方向（ｘ方向）の寸法Ｌｘと縦方向（ｙ方向）の寸法Ｌｙである。
図１０で示したように、図１１では、太陽電池セル１に光の再利用可能な領域は符合Ａで示されている。Ａの距離は、太陽電池セル１の側面を基点とする距離である。図１１で示すように、Ａの距離は、光再利用シート１２の回転角度φから垂直方向の距離である。
【００９０】
そして、光再利用シート１２があるため、太陽電池セル１の四つの側面から再利用光の受光面１ａへの入射が可能になる。
図１１では、太陽電池セル１の側面１ｅと１ｃの再利用領域だけを示しており、縦方向側面１ｅから水平方向の光再利用領域をＳｘ、横方向側面１ｃから垂直方向の光再利用領域をＳｙとして示している。
しかし、この光再利用領域Ｓｘ、Ｓｙでは反射光Ｈ２を太陽電池セル１に入射させることができない。
実際入射できる領域はこの光再利用領域Ｓｘ、Ｓｙと太陽電池セル１との交差面となる。
図１１では太陽電池セル１の縦方向側面１ｅから受光面１ａに入射した光の再利用領域をＴｘ、太陽電池セル１の横方向側面１ｃから受光面１ａに入射した光の再利用領域をＴｙとしている。
そして、これらＴｘ、Ｔｙは、式（１０）と式（１１）で表される。
【数１６】
2010058585.tif 000018
【数１７】
2010058585.tif 000019
【００９１】
更に、四つの側面から太陽電池セル１に入射させて再利用できる光の領域をｆで表すと、式（１２）のようになる。
【数１８】
2010058585.tif 000020
【００９２】
そして、式（１０）と式（１１）から、領域ｆは式（１３）で表すことができる。
【数１９】
2010058585.tif 000021
【００９３】
そして、もし最大の再利用できる光の領域の最適な回転角度φを知ることが必要であれば、式（１３）から求まる式（１４）を用いればよい。
【数２０】
2010058585.tif 000022
【００９４】
図１２は、式（１３）から計算した領域ｆを表している。
この計算には式（７）、式（８）と式（９）を用いている。
また、太陽電池の面積（Ｌｘ×Ｌｙ）は固定しているが、太陽電池セル１の形状の影響（正方形、長方形の影響）を比較するために、Ｌｙ／Ｌｘを換えた結果を示している。
【００９５】
正方形の太陽電池セル１の場合、領域ｆは、回転角度φが４５度になると最大値が得られる。
回転角度φが４５度より小さくなると領域ｆが小さくなり、０度の場合、最低値になる。
同様に、回転角度φが４５度より大きくなると領域ｆが小さくなり、９０度の場合、最低値になる。
なお、回転角度φが９０度と０度の場合、領域ｆの同じ数値となる。
また、この結果は式（１４）からも得られる。
このとき、正方形の太陽電池セル１は式（１５）となる。
【数２１】
2010058585.tif 000023
【００９６】
なお、Ａの条件は式（９）だけとなっているので、様々なＡで式（１６）が成り立たないといけない。
【数２２】
2010058585.tif 000024
【００９７】
このため、式（１７）が成り立ち、これにより、式（１８）が得られる。
【数２３】
2010058585.tif 000025
【数２４】
2010058585.tif 000026
【００９８】
一方、太陽電池セル１が長方形の場合において、領域ｆが最大値になる回転角度φを調べることにした。
シミュレーションでは、太陽電池セル１の横方向寸法Ｌｘよりも縦方向の寸法Ｌｙが長いという条件を設定し、図１２で、Ｌｙ／Ｌｘを２から５までをプロットした。
この図から、領域ｆが最大値になるのは４５度ではなくなる。
また、Ｌｙ／Ｌｘの割合が大きくなると、最適な回転角度が９０度に近づくことも分かる。
更に、Ｌｙ／Ｌｘの割合が大きくなると、最大の領域ｆが除々に大きくなることも分かる。
すなわち、最大再利用光を得たい場合には、太陽電池セル１を正方形より長方形であることが好ましく、更に長辺が短辺に対しより長い方が良いことが確認された。
【００９９】
例えば、図１２から、Ｌｙ／Ｌｙは１の場合、最適な回転角度φが４５度近辺、領域ｆが１．０だとすると、Ｌｙ／Ｌｙは２の場合、最適な回転角度φが６０度近辺、領域ｆが１．１程度、Ｌｙ／Ｌｙは３の場合、最適な回転角度φが７０度近辺、領域ｆが１．３程度となる。
【０１００】
受光面１ａに反射光が入射する領域Ａの最大値は、太陽電池セル１間の間隔Ｇを考えなくても良いため、簡単に計算が可能である。
図１０から、太陽電池の前面２００ａから光再利用シート１２までの高さＨと光再利用シート１２の反射面１２ａと太陽電池セル１の受光面１ａとの間隔Ｃ、入射光Ｈ０と反射光Ｈ２のなす角βから、式（１９）が求まる。
【数２５】
2010058585.tif 000027
【０１０１】
そして、この式（１９）から、受光面１ａに反射光Ｈ２が入射する領域Ａｍａｘを大きくするためには、Ｈを大きくするか、Ｃを小さくするか、βを大きくするしかないことが分かる。
一方で、βを大きくするために、プリズム角度を大きくすると、プリズム角度を大きくするに従い、一つのプリズムに反射した光は、隣のプリズムに当たって、光線の角度が変わり、全反射条件がなくなるおそれがある。
このような干渉を防ぐため、βの角度範囲を６０度から４０度程度にすることが必要になる。
また、このようにすると、例えば、太陽電池の構成で（Ｈ−Ｃ）が５ｍｍ程度、βが６０度程度で、Ａｍａｘが１７ｍｍ程度になる。
一般的な太陽電池セル１の大きさを考えると、式（７）から式（１４）は十分に適合可能である。
【０１０２】
図１３及び図１４は、一般的な太陽電池セル１の大きさ３種類（四角の太陽電池セル１の寸法幅１５６ｍｍ（Ｃａｓｅ１）、７８ｍｍ（Ｃａｓｅ２）、３９ｍｍ（Ｃａｓｅ３））に対し、上記Ａｍａｘを１７ｍｍにした場合において、最適な回転角度φと再利用領域ｆを比較した図である。
【０１０３】
図１３では、上記と同様に、太陽電池セル１の形状を長方形にした場合に、最適な回転角度φが４５度から９０度に変わっていく。
また、太陽電池セル１が小さい場合には、その変化が早い。
例えば、Ｌｙ／Ｌｘが３の場合、最適な回転角度φは、Ｃａｓｅ１、Ｃａｓｅ２、Ｃａｓｅ３でそれぞれ、７５度、７８度、８５度となる。
【０１０４】
図１４では、上記と同様に、太陽電池セル１の形状を長方形にした場合に、再利用領域ｆが大きくなっていく。
更に、再利用領域ｆを面積あたりで比較すると、Ｃａｓｅ１の効果よりもＣａｓｅ３の効果が優れていることが分かる。
【０１０５】
ここまで式（７）、式（８）、式（９）で説明を行ったが、特に式（９）の条件が外れるとき、太陽電池セル１の再利用光の領域に限界が生じる。
【０１０６】
これに対し、図１５は、式（９）の条件が光再利用シート１２の回転角度φにより乱されるときを示している。
図１２と同様に、回転角度φが０度から大きくなるに従い領域ｆも大きくなる。
一方、回転角度φが式（２０）の条件を満たすと、領域ｆの変化がなく、一定になる。
すなわち、式（２０）の条件は、回転角度φの影響が無い条件であり、図１２によってそのことが確認できる。
【数２６】
2010058585.tif 000028
【０１０７】
図１６では、式（２０）の条件を含んで計算した領域ｆを表している。
太陽電池の面積（Ｌｘ×Ｌｙ）は固定にしており、太陽電池セル１の形状を正方形から長方形にした場合の影響を示している。
そして、Ｌｙ／Ｌｘが１から４になるとき、式（７）、式（８）と式（９）は満たされている条件となり、図１２と同様になる。
一方、Ｌｙ／Ｌｘが５の場合、すべての回転角度領域（式（７）、式（９））が乱される領域（式（２０））が現れる。
そして、再利用領域ｆが最大値になり、回転角度φを変えてもｆが変わらなくなり、図１６ではこの領域における回転角度φが６５度程度から９０度までとなる。
【０１０８】
そして、このような構成を有する光再利用シート１２を用いた太陽電池モジュール２００によれば、隣り合う太陽電池セル１の間の領域Ｇに入射する光を光再利用シート１２の反射面１２ａで反射し、太陽電池セル１に入射させることができる。
これにより、隣り合う太陽電池セル１の間の領域Ｇに入射する光も利用することができ、太陽電池モジュール２００の発電効率を向上させることが可能となる。
【０１０９】
一方、光再利用シート１２は、図１７のように光再利用シート１２の反射面１２ａの裏面を充填層１１側に向けて配置しても上記と同様の効果を得ることが可能である。
【０１１０】
また、図１８のように、この光再利用シート１２に１０μｍから３０μｍのアルミ層又は１０ｎｍから１００ｎｍのシリカ層からなるバリア層１６を有した構造を用いることができる。
更に、耐久性を上げるために、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル樹脂）を塗布または、ポリフッ化ビニル樹脂を有したフィルムを張り合わせて、太陽電池モジュール２００を保護するようにしてもよい。
このようにすることにより、太陽電池モジュール２００のバックシートとしても用いることができる。
【実施例】
【０１１１】
ここで、本発明に係る光再利用シート１２及びこれを用いた太陽電池モジュール２００の優位性について具体的に説明する。【０１１２】
（実施例１）
実施例１においては、基材１５として２５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。構造層１３として紫外線硬化アクリル系樹脂からなるピッチが１５０μｍの反射面の頂角が１３５度である三角プリズム状の凹凸構造が形成された層をＰＥＴフィルム上に積層し、金属反射層１４として１００ｎｍのアルミ層を蒸着法により形成し光再利用シート１２を得た。
このようにして作製された光再利用シート１２を用い、太陽電池モジュール２００を作製した。
前面板１０として約３ｍｍのガラス板を用い、前面板１０から０．５ｍｍの位置に太陽電池セル１が配置されるように、ＥＶＡを充填し厚さ約０．５ｍｍとして充填層１１を形成した。
太陽電池セル１として１５０ｍｍ角、厚み０．２ｍｍの多結晶型シリコン太陽電池を用い、太陽電池セル１の受光面１ａから０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル１の周辺部に約２５ｍｍ幅の上述の光再利用シート１２を配置した。
このとき、光再利用シート１２は三角プリズム状の凹凸方向が太陽電池セル１の端部と平行になるように設置した。
そして、この実施例１の太陽電池モジュール２００の発電効率の測定を行った結果を表１に示している。【０１１３】
（実施例２）
次に、実施例２においては、基材１５として２５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。構造層１３として紫外線硬化アクリル系樹脂からなるピッチが２００μｍの反射面の頂角が１２０度である三角プリズム状の凹凸構造が形成された層をＰＥＴフィルム上に積層し、金属反射層１４として１００ｎｍのアルミ層を蒸着法により形成し光再利用シート１２を得た。
このようにして作製された光再利用シート１２を用い、太陽電池モジュール２００を作製した。
前面板１０として約３ｍｍのガラス板を用い、前面板１０から０．５ｍｍの位置に太陽電池セル１が配置されるように、ＥＶＡを充填し厚さ約０．５ｍｍとして充填層１１を形成した。
太陽電池セル１として１５０ｍｍ角、厚み０．２ｍｍの多結晶型シリコン太陽電池を用い、太陽電池セル１の受光面１ａから０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル１の周辺部に約２５ｍｍ幅の上述の光再利用シート１２を配置した。
このとき、光再利用シート１２は三角プリズム状の凹凸方向が太陽電池セル１の端部と平行になるように設置した。
そして、この実施例２の太陽電池モジュール２００の発電効率の測定を行った結果も表１に示している。【０１１４】
（実施例３）
次に、実施例３においては、基材１５として２５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。構造層１３として紫外線硬化アクリル系樹脂からなるピッチが１５０μｍの反射面の頂角が１３５度である三角プリズム状の凹凸構造が形成された層をＰＥＴフィルム上に積層し、金属反射層１４として１００ｎｍのアルミ層を蒸着法により形成し光再利用シート１２を得た。
このようにして作製された光再利用シート１２を用い、太陽電池モジュール２００を作製した。
前面板１０として約３ｍｍのガラス板を用い、前面板１０から０．５ｍｍの位置に太陽電池セル１が配置されるように、ＥＶＡを充填し厚さ約０．５ｍｍとして充填層１１を形成した。
太陽電池セル１として１５０ｍｍ角、厚み０．２ｍｍの多結晶型シリコン太陽電池を用い、太陽電池セル１の受光面１ａから０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル１の周辺部に約２５ｍｍ幅の上述の光再利用シート１２を配置した。
このとき、光再利用シート１２は三角プリズム状の凹凸方向が太陽電池セル１の端部と４５度斜め方向となるように設置した。
そして、この実施例３の太陽電池モジュール２００の発電効率の測定を行った結果も表１に示している。【０１１５】
（実施例４）
次に、実施例４においては、基材１５として２５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。構造層１３として紫外線硬化アクリル系樹脂からなるピッチが２００μｍの反射面の頂角が１２０度である三角プリズム状の凹凸構造が形成された層をＰＥＴフィルム上に積層し、金属反射層１４として１００ｎｍのアルミ層を蒸着法により形成し光再利用シート１２を得た。
このようにして作製された光再利用シート１２を用い、太陽電池モジュール２００を作製した。
前面板１０として約３ｍｍのガラス板を用い、前面板１０から０．５ｍｍの位置に太陽電池セル１が配置されるように、ＥＶＡを充填し厚さ約０．５ｍｍとして充填層１１を形成した。
太陽電池セル１として１５０ｍｍ角、厚み０．２ｍｍの多結晶型シリコン太陽電池を用い、太陽電池セル１の受光面１ａから０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル１の周辺部に約２５ｍｍ幅の上述の光再利用シート１２を配置した。
このとき、光再利用シートは三角プリズム状の凹凸方向が太陽電池セル１の端部と４５度斜め方向となるように設置した。
そして、この実施例３の太陽電池モジュール２００の発電効率の測定を行った結果も表１に示している。【０１１６】
一方、比較例１においては、基材１５として２５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。構造層１３を形成せず、金属反射層１４として１００ｎｍのアルミ層を蒸着法により形成し光再利用シートを得た。
このようにして作製された光再利用シートを用い、太陽電池モジュールを作製した。
前面板１０として約３ｍｍのガラス板を用い、前面板１０から０．５ｍｍの位置に太陽電池セル１が配置されるように、ＥＶＡを充填し厚さ約０．５ｍｍとして充填層１１を形成した。
太陽電池セル１として１５０ｍｍ角、厚み０．２ｍｍの多結晶型シリコン太陽電池を用い、太陽電池セル１の受光面１ａから０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル１の周辺部に約２５ｍｍ幅の上述の光再利用シートを配置した。
そして、この比較例１の太陽電池モジュールの発電効率の測定を行った結果も表１に示している。【０１１７】
【表１】
2010058585.tif 000029
【０１１８】
そして、この表１に示すように、比較例１の発電効率を１００．０％とした場合に、実施例１では１１０．９％、実施例２では１１２．７％、実施例３では１１３．０％、実施例４では１１４．５％となり、比較例１に対し、本発明に係る光再利用シート１２を設けた実施例１から実施例４の全てのケースで発電効率が高まることが実証された。【０１１９】
以上、本発明に係る光再利用シート及びこれを用いた太陽電池モジュールの第１実施形態について説明したが、本発明は上記の第１実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本発明に係る光再利用シート１２は、太陽電池モジュール２００への適用に限定する必要はなく、図１９のように、ＬＥＤ又はＥＬ等の発光素子からの光を再利用するのにも利用可能である。【０１２０】
具体的に、図１９は、本発明に係る光源モジュール３００の一様態の断面図である。
この光源モジュール３００は、充填層１１と、発光素子５０と、光再利用シート１２とを備えて構成されている。【０１２１】
そして、発光素子５０は、エレクトロルミネッセンスにより電気を光へと変換する機能を持ち、発光面５０ａから光を射出する。
また、発光素子５０は、ＬＥＤ、有機ＥＬ、無機ＥＬ等の固体の発光ダイオードが好ましく用いられる。【０１２２】
充填層１１は、発光素子５０を封止する層である。
発光素子５０から射出した光Ｍ１、Ｍ２は、充填層１１を透過し、一部は射出面３００ａから射出する光Ｍ１となり、他は射出面３０ａで反射する光Ｍ２となる。
充填層１１の材料は、充填層１１に入射する光を透過させるため光線透過率が高い材料が用いられ、透過性の高いアクリル樹脂等が好ましく用いられる。【０１２３】
発光素子５０から射出した光のうち、一部の光Ｍ２は、射出面３００ａで反射し光再利用シート１２の反射面１２ａに入射する。
反射面１２ａに入射する光Ｍ３は、反射面１２ａで特定方向に反射し、再び射出面３００ａに入射して、この射出面３００ａから外部に射出する光Ｍ４になる。
これにより、光再利用シート１２が無い構成と比較して光利用効率を向上させることが可能になる。【０１２４】
一方、上述の光再利用シート１２による効果は、発光素子５０及び光再利用シート１２の寸法、配置、反射光Ｍ４と反射面１２ａに入射する光Ｍ３のなす角βの関係が適切な範囲である場合にのみ発揮され、この関係は、式（１）を満たすのが好ましく、更に式（２）、式（３）を満たすのがより好ましく、更に式（４）を満たすのがより好ましく、更に式（４）を満たすのがより好ましい。【０１２５】
（第２実施形態）
以下に説明する第２実施形態においては、上述した第１実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図２０は本発明の太陽電池モジュール４００に係る一様態を示す断面図である。
本発明に係る太陽電池モジュール４００は、前面板２２と、充填層２１と、光再利用シート２０を有する。【０１２６】
前面板２２は、太陽電池セル３０を衝撃、汚れ、水分の浸入等から保護し、太陽光又は照明光などの光源Ｓの光を透過する板であり、光の透過率が高い透明な材料からなる。
光源Ｓの光が太陽光・照明光の側Ｆより入射面１１０に垂直に入射する光Ｈ０は、前面板２２に入射後、前面板２２を透過し、充填層２１に射出する。
なお、入射面１１０の法線ＮＧは、平面Ｐ上に前面板２２を水平に置いた状態における平面Ｐの法線と平行な方向である。
入射面１１０に垂直に入射する光とは、法線ＮＧに平行に太陽電池モジュール４００に入射する光のことである。【０１２７】
前面板２２の材質は、強化ガラス、サファイアガラス等のガラスあるいは、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等の樹脂シートである。
更に、前面板２２が強化ガラスであれば、前面板２２の厚さは約３〜６ｍｍに設定される。前面板２２が樹脂シートであれば、前面板２２の厚さは１００μｍ〜３０００μｍに設定される。【０１２８】
前面板２２を射出した光は、充填層２１に入射する。
充填層２１は、太陽電池セル３０を封止する層である。
前面板２２に入射した光Ｈ０は、充填層２１を透過し、太陽電池セル３０へと射出される光Ｈ１０となり、一部は光再利用シート２０に射出される光Ｈ１となる。
充填層２１に入射した光Ｈ０を透過させるため光線透過率が高い材料が用いられ、難燃性のＥＶＡ（エチレン・ビニル・アセテート）が広く使用されている。【０１２９】
更に、太陽電池セル３０は、光電効果により受光面Ｊに入射した光を電気へと変換する機能を有する。単結晶シリコン型太陽電池、多結晶シリコン型太陽電池、薄膜シリコン型太陽電池、ＣｄＴｅ（Ｃｄ・Ｔｅの化合物）系、ＣＩＧＳ（Ｃｕ・Ｉｎ・Ｇａ・Ｓｅの化合物）系等の化合物薄膜太陽電池など多くの種類の太陽電池セルが用いられる。
太陽電池セル３０は、複数個を電極で接続し、モジュールを形成して用いられる。
充填層２１から太陽電池セル３０に入射した光Ｈ１０は、太陽電池セル３０で電気へと変換される。
通常、入射面１１０に対し斜めに入射した光は、垂直入射の光Ｈ０と比較して入射面１１０で、反射する割合が多く、太陽電池セル３０に入射する光が少なく、発電に利用できる光が少ない。
そのため、入射光Ｈ０が、入射面１１０に垂直近辺に入射するとき、最も効率が高い。【０１３０】
光再利用シート２０は、太陽電池セル３０自体を透過した光、又は太陽電池セル３０の間に入射した光Ｈ１を反射面１００で反射する機能を有する。
反射された光Ｈ２は前面板２２と大気の間等の界面で再度反射され、太陽電池セル３０の受光面Ｊに入射する光Ｈ３となり光電変換される。
これにより光再利用シート２０が無い構成と比較して光利用効率が向上する効果がある。【０１３１】
反射光Ｈ２の進む方向は、本発明の反射面１００の凹凸構造により制御でき、多くの光を受光面Ｊに入射させることができる。
反射面１００の凹凸構造について、その法線Ｎ０を用いて説明する。【０１３２】
なお、反射面１００の法線Ｎ０は、反射面１００上の任意の一点で、その点での接平面に垂面な直線である。
平面Ｐ上に光再利用シート２０を安定した状態で置いたときの平面Ｐの法線Ｎと平行な方向である。
また、反射面１００の角度θは、反射面１００の法線Ｎ０とシート法線ＮＢとのなす角である。【０１３３】
通常、シート法線ＮＢは、入射面１１０の法線ＮＧに対して平行になるように配置されるため、入射光Ｈ１は、シート法線ＮＢに対して平行に入射する。【０１３４】
反射光Ｈ２の反射率は、その入射面１１０への入射角度により大きく変化する。
図２１に入射角度による反射率の変化の図を示す。
この図２２からわかるように、臨界角θｃを境として大きく反射率が変化することが知られている。
この臨界角θｃは、前面板２２の屈折率をｎｇとすると、
【数２７】
2010058585.tif 000030
この臨界角θｃ以上の角度で、入射面１１０に入射した光Ｈ２は、入射面１１０で全反射される。
また、充填層２１の屈折率をｎｅ、反射光Ｈ２の法線ＮＧに対する角度をθ２とすると、スネルの法則より、
【数２８】
2010058585.tif 000031
式２１と、式２２より、
【数２９】
2010058585.tif 000032
となる。
なお、充填材が複数の層からなっていた場合には、反射面上の材料の屈折率をｎ０とすると同様に、
【数３０】
2010058585.tif 000033
となる。
このθ２は、反射面１００の角度がθのとき、
【数３１】
2010058585.tif 000034
となる。
上述より、反射面１００の角度θ
【数３２】
2010058585.tif 000035
のとき、反射光Ｈ２は、前面板に全反射する。【０１３５】
上述のように、光再利用シート２０は、太陽電池セル３０の間に入射した光Ｈ１を反射面１００で反射する機能を有する。
反射された光Ｈ２は前面板２２と大気の間の界面で再度反射され、太陽電池セル３０の受光面Ｊに入射する光Ｈ３となり光電変換される。
これにより光再利用シート２０が無い構成と比較して光利用効率が向上する効果がある。
しかし、上述の効果は、太陽電池セル３０及び光再利用シート２０の寸法・配置と入射光Ｈ１と射出光Ｈ２のなす角βの関係が、適切な範囲である場合にのみ光再利用シート２０の効果がある。
以下に、上述の太陽電池セル３０及び光再利用シート２０の寸法・配置として、太陽電池セル３０間の隙間Ｇ、太陽電池モジュール４００の入射面１１０と光再利用シート２０の反射面１００との間隔Ｈ、太陽電池セルの幅Ｗとを用い図２３から図２８に示す各場合に分けて説明する。
なお、図２３から図２８では、寸法・配置及び入射光Ｈ１と射出光Ｈ２のなす角βの関係の説明であるため、光再利用シート２０の反射面１００の凹凸形状を図示していない。【０１３６】
図２３では、太陽電池セル３０間の隙間Ｇで反射した光Ｈ２は、入射面１１０に再度入射しないため、光再利用シート２０で反射した光Ｈ２が受光面Ｊに入射しない。
この条件式は、
【数３３】
2010058585.tif 000036
となる。
このとき、太陽電池セル３０間の隙間Ｇに入射する光Ｈ１のうち、反射光Ｈ２が太陽電池セル３０の受光面Ｊに入射しない領域Ｂの長さＬは、
【数３４】
2010058585.tif 000037
となる。
なお、領域Ｂに入射した光は受光面Ｊに入射しないため、利用されずに損失となる。
そのため、Ｌが大きいと損失が多く、逆に、Ｌが小さいと損失が少ない。
Ｌ＝Ｇの場合では、光再利用シート２０の反射面１００で反射し受光面Ｊに入射する光はない。
この場合、太陽電池セル３０間の隙間Ｇに入射する光Ｈ１は、利用されないため好ましくない。【０１３７】
図２４は、図２３と同じように、領域Ｂの長さＬ＝Ｇの場合である。
図２４では、太陽電池セル３０間の隙間Ｇで反射した光Ｈ２のうち、一部は入射面１１０に入射するが、太陽電池セル３０の受光面Ｊに入射せず、そのまま再度光再利用シート２０に入射するため、図２３の場合と同様に、領域Ｂの長さＬ＝Ｇとなる。
下記の条件式、
【数３５】
2010058585.tif 000038
であれば、太陽電池セルに光が入射するが、それ以外の場合、太陽電池セル３０間の隙間Ｇに入射する光Ｈ１は、利用されないため、好ましくない。【０１３８】
図２５は、図２４の場合の太陽電池セルの幅Ｗが長い場合である。
太陽電池セル３０間の隙間Ｇは、反射面１００で反射した光Ｈ２が太陽電池セル３０の受光面Ｊに入射する光の領域Ａと、反射面１００で反射した光Ｈ２が太陽電池セル３０の受光面Ｊに入射しない光の領域Ｂに分けられる。
領域Ａと領域Ｂとの境界に入射する光Ｈ１１は、光Ｈ１１の入射した側と反対側の太陽電池セル３０の端部ＷＦに入射する。
この条件式は、
【数３６】
2010058585.tif 000039
且つ、
【数３７】
2010058585.tif 000040
である。
領域Ｂの長さＬは、
【数３８】
2010058585.tif 000041
となり、太陽電池セル３０間の隙間Ｇに入射した光Ｈ１が利用されるので好ましい。【０１３９】
図２６の場合では、太陽電池セル３０間の隙間Ｇで反射した反射光Ｈ２の一部は、太陽電池セル３０に遮蔽され、それ以外の反射光Ｈ２は、受光面Ｊに入射する。
この条件式は、
【数３９】
2010058585.tif 000042
且つ、
【数４０】
2010058585.tif 000043
である。
領域Ｂの長さは、
【数４１】
2010058585.tif 000044
となり、太陽電池セル３０間の隙間Ｇに入射した光Ｈ１が利用されるので好ましい。【０１４０】
図２７の場合では、反射光Ｈ２が入射する太陽電池セル３０側と、反射光Ｈ２が入射する太陽電池セル３０と反対側に、太陽電池セル３０の受光面Ｊに反射光Ｈ２が入射しない領域Ｂがある。
反射光Ｈ２が太陽電池セル３０の受光面Ｊに入射する領域Ａと、反射光Ｈ２が入射する太陽電池セル３０側の太陽電池セル３０の受光面Ｊに反射光Ｈ２が入射しない領域Ｂと、の境界に入射する光Ｈ１１は、太陽電池セル３０の光Ｈ１１側と反対側の太陽電池セルの受光面Ｊの端部ＷＦに入射する。
反射光Ｈ２が太陽電池セル３０の受光面Ｊに入射する領域Ａと、反射光Ｈ２が入射する太陽電池セル３０と反対側の太陽電池セル３０の受光面Ｊに反射光Ｈ２が入射しない領域Ｂと、の境界に入射する光Ｈ１２は、光Ｈ１２側の太陽電池セルの受光面Ｊの端部ＷＮに入射する。
なお、このとき、Ａの幅はＷの幅と同じ長さである。
この条件式は、
【数４２】
2010058585.tif 000045
且つ、
【数４３】
2010058585.tif 000046
である。
領域Ｂの長さＬは、
【数４４】
2010058585.tif 000047
となり、太陽電池セル３０間の隙間Ｇに入射した光Ｈ１が利用されるので好ましい。【０１４１】
図２８では、反射光Ｈ２が太陽電池セル３０の受光面Ｊに入射する領域Ａと、反射光Ｈ２が入射する太陽電池セル３０側の太陽電池セル３０の受光面Ｊに反射光Ｈ２が入射しない領域Ｂと、の境界に入射する光Ｈ１１の反射光Ｈ２は、受光面Ｊの入射光Ｈ１１側の端部ＷＮと、受光面Ｊの入射光Ｈ１１側の端部ＷＦの間に入射する。
反射光Ｈ２が入射する太陽電池セル３０の反対側の太陽電池セル３０の受光面Ｊに反射光Ｈ２が入射しない領域Ｂの境界に入射するＨ１２の反射光Ｈ２は、受光面Ｊの入射光Ｈ１１側の端部ＷＮに入射する。
この条件式は、
【数４５】
2010058585.tif 000048
且つ、
【数４６】
2010058585.tif 000049
である。
領域Ｂの長さＬは、
【数４７】
2010058585.tif 000050
となり、太陽電池セル３０間の隙間Ｇに入射した光Ｈ１が利用されるので好ましい。【０１４２】
図２９では、光再利用シート２０の反射面１００から太陽電池セル受光面Ｊまでの間隔Ｃが０で、太陽電池セル３０の幅Ｗが太陽電池セル３０間の隙間Ｇより大きい場合、光再利用シート２０に入射した光の全てを太陽電池のセルの受光面に入射できる。
このとき、領域Ｂの長さＬが０となる。
この条件式は、
【数４８】
2010058585.tif 000051
且つ、
【数４９】
2010058585.tif 000052
となり、損失を更に小さくできるため、より好ましい。【０１４３】
図３０に、太陽電池セル３０間の隙間Ｇと損失となる領域Ｂの長さＬの関係の一例を示す。
図３０では、入射光Ｈ１と反射光Ｈ２とのなす角βは０、４２、４６、５０、５４、５８、６２、６６、７０度とし、Ｈは５ｍｍ、Ｃは２ｍｍ、Ｗは３０ｍｍとしたときの、太陽電池セル３０間の隙間Ｇが１ｍｍ〜２０ｍｍのときの図である。
太陽電池セル３０間の隙間Ｇのうち損失となる領域Ｂの長さＬと、太陽電池セル３０間の隙間Ｇとの関係は３つに分類できる。
一つ目は、太陽電池セル３０間の隙間Ｇが小さい場合で、太陽電池セル３０間の隙間Ｇのうち損失となる領域Ｂの長さＬは太陽電池セル３０間の隙間Ｇと同じとなり、太陽電池セル３０間の隙間Ｇに入射した光Ｈ１は利用されないため、好ましくない。
二つ目は、太陽電池セル３０間の隙間Ｇが大きい場合で、太陽電池セル３０間の隙間Ｇのうち損失となる領域Ｂの長さＬは、太陽電池セル３０間の隙間Ｇの増加に伴い長くなるが、太陽電池セル３０間の隙間Ｇに入射する光Ｈ１が利用されるため好ましい。
三つ目は、一つ目と二つ目の中間の場合で、太陽電池セル３０間の隙間Ｇが大きくなっても、太陽電池セル３０間の隙間Ｇのうち損失となる領域Ｂの長さＬは変化せず、損失が増えないため、もっとも好ましい。【０１４４】
太陽電池セル３０間の隙間Ｇが一定の場合には、太陽電池セル３０間の隙間Ｇのうち損失となる領域Ｂの長さＬは、入射光Ｈ１と反射光Ｈ２とのなす角βによって変わる。
例えば、太陽電池セル３０間の隙間Ｇが４ｍｍのとき、太陽電池セル３０間の隙間Ｇのうち損失となる領域Ｂの長さＬが最も短くなる入射光Ｈ１と反射光Ｈ２とのなす角βは４２度である。
入射光Ｈ１と反射光Ｈ２とのなす角βが大きくなると、太陽電池セル３０間の隙間Ｇのうち損失となる領域Ｂの長さＬも大きくなる。５８度以上では、損失となる領域Ｂの長さＬは、太陽電池セル３０間の隙間Ｇと同じになり、光再利用シート２０に入射する光Ｈ１は、利用されなくなる。
また、太陽電池セル３０間の隙間Ｇが１０ｍｍのとき、損失となる領域Ｂの長さＬが最も短くなるときの入射光Ｈ１と反射光Ｈ２とのなす角βは、この場合５４度である。
この角度より小さい角度（例えば４２度）と大きい角度（例えば７０度）では、太陽電池セル３０間の隙間Ｇのうち損失となる領域Ｂの長さＬが長くなる。
したがって、太陽電池セル３０間の隙間Ｇが１０ｍｍの場合、入射光Ｈ１と反射光Ｈ２とのなす角βは、５４度が最も良くなる。【０１４５】
次に、反射面１００と入射面１１０の間は複数の層から場合について説明する。
図３１は反射面１００と入射面１１０の間が複数の層からなる太陽電池モジュール４００の概要図を示す。
このような複数の層からなる場合においても、それぞれの層間の屈折率差は小さいため、上述の条件により太陽電池モジュールを作製した場合でも、発電効率の高い太陽電池モジュール４００を得ることができる。【０１４６】
上述の太陽電池モジュール４００で用いられる光再利用シート２０は、図３２に示すように、構造層３、反射層４、基材２から構成される。【０１４７】
構造層３に凹凸形状を形成する方法として、型に反射面１００の凹凸形状を形成した面に熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、又は電子線硬化型樹脂等を塗布または注入し、その上に基材２を配置して、硬化処理後にスタンパから離型する方法が挙げられる。【０１４８】
また、図３３のような、基材２を用いずに構造層３のみからなる光再利用シート２０の作製方法としては、型を用いたプレス法・キャスティング法・射出成形法等により基材２と一体成形する方法が挙げられる。
上述の方法によれば、シート形成と同時に、凹凸形状を形成することができる。【０１４９】
反射面１００を形成する型としては機械切削により作製された型を用いることができる。
また、上述の型をもとに更に複版した型を用いることができる。
この際、凹凸形状の先端形状は、凹凸形状の先端に傷が付くのを防止するため、凹凸形状の先端が丸みを帯びた形状であることが望ましい。【０１５０】
また、反射面１００の凹凸形状は周期構造を有していてもよい。
上述の反射面１００の凹凸形状は三角形、台形、多角形のプリズム状の形状、又はシリンドリカルレンズのような各種レンズ・プリズム形状、あるいは半球状でも良い。
このとき、反射面１００の凹凸形状の構造の周期のピッチとしては、３００μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは、２００μｍ以下である。
上述の構造の周期のピッチが３００μｍより大きい場合には、反射面１００を成型するときの凹凸形状の先端部分の型に樹脂が十分に入らないため成型性が悪い。
上述の構造の周期のピッチが、２００μｍ以下であれば比較的粘度の高い樹脂でも成型が可能となる。
また、上述の構造の周期のピッチが小さいと型の作製が難しくなるため、２５μｍ以上であることが望ましく、より望ましくは、５０μｍ以上であることが望ましい。
上述の構造の周期のピッチが２５μｍより小さいと、型を切削する時間が長くタクトが落ち生産効率が悪い。
上述の構造の周期のピッチが５０μｍより小さいと、反射面１００を成形する際に樹脂がうまく凹凸形状の溝に入らず凹凸形状の先端部分の形状を型どおり作製することができない。【０１５１】
更に、構造層３の厚さは、特には限定されないが、例えば３０μｍ以上、５００μｍ以下である。【０１５２】
上述の製造法は、以下の材料との適性により適宜選択するのが良い。【０１５３】
構造層３を形成するポリマー組成物中には、ポリマー組成物の他に例えば散乱反射体、硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等が適宜配合されてもよい。【０１５４】
上述のポリマー組成物としては、特に限定されず、例えばポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、アクリロニトリル―（ポリ）スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル―ブタジエン―スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられ、これらのポリマーを１種又は２種以上混合して使用することができる。【０１５５】
上述のポリウレタン系樹脂の原料であるポリオールとしては、例えば水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られるポリオール又は水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールなどが挙げられ、これらを単体で又は２種以上混合して使用することができる。【０１５６】
水酸基含有不飽和単量体としては、（ａ）例えばアクリル酸２―ヒドロキシエチル、アクリル酸２―ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２―ヒドロキシエチル、メタクリル酸２―ヒドロキシプロピル、アリルアルコール、ホモアリルアルコール、ケイヒアルコール、クロトニルアルコール等の水酸基含有不飽和単量体、（ｂ）例えばエチレングリコール、エチレンオキサイド、プロピレングリコール、プロピレンオキサイド、ブチレングリコール、ブチレンオキサイド、１，４―ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、フェニルグリシジルエーテル、グリシジルデカノエート、プラクセルＦＭ―１（ダイセル化学工業株式会社製）等の２価アルコール又はエポキシ化合物と、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸との反応で得られる水酸基含有不飽和単量体などが挙げられる。
これらの水酸基含有不飽和単量体から選択される１種又は２種以上を重合してポリオールを製造することができる。【０１５７】
また上述のポリオールは、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ―プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ―ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ―ブチル、アクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ―プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ―ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ―ブチル、メタクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸シクロヘキシル、スチレン、ビニルトルエン、１―メチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、酢酸アリル、アジピン酸ジアリル、イタコン酸ジアリル、マレイン酸ジエチル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、Ｎ―メチロールアクリルアミド、Ｎ―ブトキシメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エチレン、プロピレン、イソプレン等から選択される１種又は２種以上のエチレン性不飽和単量体と、上述の（ａ）及び（ｂ）から選択される水酸基含有不飽和単量体とを重合することで製造することもできる。【０１５８】
水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られるポリオールの数平均分子量は１０００以上５０００００以下であり、好ましくは５０００以上１０００００以下である。
また、その水酸基価は５以上３００以下、好ましくは１０以上２００以下、更に好ましくは２０以上１５０以下である。【０１５９】
水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールは、（ｃ）例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３―ブタンジオール、１，４―ブタンジオール、１，５―ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、２，２，４―トリメチル―１，３―ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、水添ビスフェノルＡ、ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ハイドロキノンビス（ヒドロキシエチルエーテル）、トリス（ヒドロキシエチル）イソシヌレート、キシリレングリコール等の多価アルコールと、（ｄ）例えばマレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、トリメット酸、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸等の多塩基酸とを、プロパンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール中の水酸基数が前記多塩基酸のカルボキシル基数よりも多い条件で反応させて製造することができる。【０１６０】
上述の水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールの数平均分子量は５００以上３０００００以下であり、好ましくは２０００以上１０００００以下である。
また、その水酸基価は５以上３００以下、好ましくは１０以上２００以下、更に好ましくは２０以上１５０以下である。【０１６１】
ポリマー組成物のポリマー材料として用いられるポリオールとしては、上述のポリエステルポリオール、及び、上述の水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られ、かつ、（メタ）アクリル単位等を有するアクリルポリオールが好ましい。
ポリエステルポリオール又はアクリルポリオールをポリマー材料とすれば耐候性が高く、構造層３の黄変等を抑制することができる。
なお、このポリエステルポリオールとアクリルポリオールのいずれか一方を使用してもよく、両方を使用してもよい。【０１６２】
なお、上述のポリエステルポリオール及びアクリルポリオール中の水酸基の個数は、１分子当たり２個以上であれば特に限定されないが、固形分中の水酸基価が１０以下であると架橋点数が減少し、耐溶剤性、耐水性、耐熱性、表面硬度等の被膜物性が低下する傾向がある。【０１６３】
構造層３を形成するポリマー組成物中に散乱反射体を反射性能、耐熱性能を向上させるため含有すると良い。
ポリマー組成物中に散乱反射体を含有することで、構造層３又は光再利用シート２０の耐熱性を向上させることができ、かつ屈折率がポリマー組成物と大きく異なる材料を用いれば、光を反射させることができる。
なお、これにより十分な反射率が得られる場合には、図３４、図３５に示すように金属反射層４を設けなくても良い。
この散乱反射体剤を構成する無機物としては、特に限定されない。無機物としては、無機酸化物を用いることが好ましい。
この無機酸化物は、シリカ等も用いることができるが、ＺｎＳ等の金属化合物を用いることもできるが特に、ＴｉＯ２、ＺｒＯ、Ａｌ２Ｏ３等の金属酸化物が望ましい。
またシリカの中空粒子を用いることもできる。
このうち、ＴｉＯ２は、屈折率が高く、分散性も得られやすいため好ましい。
また、散乱反射体の形状は、球状、針状、板状、鱗片状、破砕状等の任意の粒子形状でよく、特に限定されない。【０１６４】
散乱反射体の平均粒子径の下限としては、０．１μｍが好ましく、上限としては３０μｍが好ましい。
平均粒子径が０．１μｍより小さいと光を十分に反射しない。
また、平均粒子径が３０μｍより大きいと粒子に起因する凹凸が表面にでてしまい、所望の凹凸形状を形成することが難しい。【０１６５】
散乱反射体のポリマー組成物１００部に対する配合量の下限としては固形分換算で３０部が好ましい。
一方、散乱反射体の上述の配合量の上限としては１００部が好ましい。
これは、無機充填剤の配合量が３０部より少ないと、充填層２１から構造層３に入射する光Ｈ１を十分に反射することができない。
逆に、配合量が１００部を越えると、成型性が悪い。【０１６６】
上述の散乱反射体としては、その表面に有機ポリマーが固定された材料を用いるとよい。
このように有機ポリマー固定の散乱反射体を用いることで、ポリマー組成物での分散性又はポリマー組成物との親和性の向上が図られる。
この有機ポリマーについては、その分子量、形状、組成、官能基の有無等に関して特に限定はなく、任意の有機ポリマーを使用することができる。
また有機ポリマーの形状については、直鎖状、分枝状、架橋構造等の任意の形状を採用することができる。【０１６７】
上述の有機ポリマーを構成する具体的な樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルおよびこれらの共重合体、又はアミノ基、エポキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の官能基で一部変性した樹脂等が挙げられる。
中でも、（メタ）アクリル系樹脂、（メタ）アクリル―スチレン系樹脂、（メタ）アクリル―ポリエステル系樹脂等の（メタ）アクリル単位を含む有機ポリマーを必須成分として有する材料が被膜形成能を有するため、好適である。
また、有機ポリマーを構成する具体的な樹脂は、上述のポリマー組成物と相溶性を有する樹脂が好ましく、従ってポリマー組成物と同じ組成を有する材料であることが最も好ましい。【０１６８】
上述のポリマー組成物としてはシクロアルキル基を有するポリオールが好ましい。
ポリマー組成物としてのポリオール中にシクロアルキル基を導入することで、ポリマー組成物の撥水性、耐水性等の疎水性が高くなり、高温高湿条件下での構造層３ひいては光再利用シート２０の耐撓み性、寸法安定性等が改善される。
また、構造層３の耐候性、硬度、耐溶剤性等の塗膜基本性能が向上する。
更に、表面に有機ポリマーが固定された散乱反射体との親和性及び散乱反射体の分散性が更に良好になる。【０１６９】
また、ポリマー組成物中には硬化剤としてイソシアネートを含有するとよい。
このようにポリマー組成物中にイソシアネート硬化剤を含有することで、より一層強固な架橋構造となり、構造層３の被膜物性が更に向上する。
このイソシアネートとしては上述の多官能イソシアネート化合物と同様の物質が用いられる。
中でも、被膜の黄変色を防止する脂肪族系イソシアネートが好ましい。【０１７０】
なお、散乱反射体は、内部に有機ポリマーを包含していてもよい。
このことにより、散乱反射体のコアである無機物に適度な軟度および靱性を付与することができる。【０１７１】
述の有機ポリマーにはアルコキシ基が含有されていることが好ましく、その含有量は特に限定されないが、散乱反射体１ｇ当たり０．０１ｍｍｏｌ以上５０ｍｍｏｌ以下が好ましい。
アルコキシ基により、ポリマー組成物との親和性、又はポリマー組成物中での分散性を向上させることができる。【０１７２】
上述のアルコキシ基は、微粒子骨格を形成する金属元素に結合したＲＯ基を示す。
このＲは置換されていてもよいアルキル基であり、微粒子中のＲＯ基は同一であっても異なっていてもよい。
Ｒの具体例としては、メチル、エチル、ｎ―プロピル、イソプロピル、ｎ―ブチル等が挙げられる。
散乱反射体を構成する金属と同一の金属アルコキシ基を用いるのが好ましく、散乱反射体がコロイダルシリカである場合には、シリコンを金属とするアルコキシ基を用いるのが好ましい。【０１７３】
有機ポリマーを固定した散乱反射体の有機ポリマーの含有率については、特に制限されないが、散乱反射体を基準にして０．５質量％以上５０質量％以下が好ましい。【０１７４】
光再利用シート２０において、反射層４を用いる場合にはその密接着性等を向上させるため、反射層４の蒸着対象面（構造層３の表面）に表面処理を施すとよい（図示せず）。
このような表面処理としては、例えば（ａ）コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品等を用いた酸化処理、及び（ｂ）プライマーコート処理、アンダーコート処理、アンカーコート処理、蒸着アンカーコート処理などが挙げられる。
これらの表面処理の中でも、反射層４との接着強度が向上し、緻密かつ均一な反射層４の形成に寄与するコロナ放電処理及びアンカーコート処理が好ましい。【０１７５】
上述のアンカーコート処理に用いるアンカーコート剤としては、例えばポリエステル系アンカーコート剤、ポリアミド系アンカーコート剤、ポリウレタン系アンカーコート剤、エポキシ系アンカーコート剤、フェノール系アンカーコート剤、（メタ）アクリル系アンカーコート剤、ポリ酢酸ビニル系アンカーコート剤、ポリエチレンアルイハポリプロピレン等のポリオレフィン系アンカーコート剤、セルロース系アンカーコート剤などが挙げられる。
これらのアンカーコート剤の中でも、反射層４の接着強度をより向上することができるポリエステル系アンカーコート剤が特に好ましい。【０１７６】
上述のアンカーコート剤のコーティング量（固形分換算）は、１ｇ／ｍ２以上、３ｇ／ｍ２以下が好ましい。
アンカーコート剤のコーティング量が１ｇ／ｍ２より少ないと、反射層４の密着性向上効果が小さくなる。
一方、アンカーコート剤のコーティング量が３ｇ／ｍ２より多いと、光再利用シート２０の強度、耐久性等が低下するおそれがある。【０１７７】
なお、上述のアンカーコート剤中には、密接着性向上のために用いられるシランカップリング剤、ブロッキングを防止するために用いられるブロッキング防止剤、耐候性等を向上させるために用いられる紫外線吸収剤等の各種添加剤を適宜混合することができる。
添加剤の混合量としては、添加剤の効果発現とアンカーコート剤の機能阻害とのバランスから０．１重量％以上１０重量％以下が好ましい。
上述の添加剤が、０．１重量％未満では、ブロッキングを十分に防止できず、耐候性が十分に得られず、１０重量％より多いと、トップコート剤の機能を阻害してしまう。【０１７８】
反射層４は、光再利用シート２０に入射する光を反射する層である。
反射層４を形成する際には、構造層３の凹凸形状が形成された面に沿って金属を蒸着することで形成される。
この反射層４を形成するために用いられる蒸着装置としては、構造層３に収縮、黄変等の劣化を招来することなく金属が蒸着できれば特に限定されない。（ａ）真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラスタービーム法等の物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法：ＰＶＤ法）、（ｂ）プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法：ＣＶＤ法）が採用される。
これらの蒸着法の中でも、生産性が高く良質な反射層４が形成できる真空蒸着法又はイオンプレーティング法が好ましい。【０１７９】
反射層４に用いられる金属としては、金属光沢を有しかつ蒸着が可能であれば特に限定されない。反射層４に用いられる金属としては、例えば、例えばアルミニウム、銀、金、ニッケル、スズ、ジルコニウム等が挙げられる。
中でも、反射性が高く、緻密な反射層４が比較的容易に形成されるアルミニウムが好ましい。【０１８０】
なお、反射層４は、単層構造でもよく、２層以上の多層構造でもよい。
このように反射層４を多層構造とすることで、蒸着の際に懸かる熱負担の軽減により構造層３の劣化が低減され、更に構造層３と反射層４との密着性等を改善することができる。
このとき、金属膜の上に酸化金属層を設けても良い。
また、上述の物理気相成長法及び化学気相成長法における蒸着条件は、構造層３又は基材２の樹脂種類、反射層４の厚さ等に応じて適宜設計される。【０１８１】
反射層４の厚さの下限としては、１０ｎｍが好ましく、２０ｎｍが特に好ましい。
一方、反射層４の厚さの上限としては、２００ｎｍが好ましく、１００ｎｍが特に好ましい。
反射層４の厚さが１０ｎｍ下限より小さいと、充填層２１から反射層４に入射する光を十分に反射することができない。
また、２０ｎｍ以上の厚さであっても、上述の反射層４で反射される光は増えないため、２０ｎｍであれば十分な厚さといえる。
一方、反射層４の厚さが２００ｎｍの上限を超えると、反射層４に目視でも確認できるクラックが発生してしまう。【０１８２】
また、反射層４の外面には、トップコート処理を施すとよい（図示せず）。
このように反射層４の外面にトップコート処理を施すことで、反射層４が封止及び保護され、その結果、光再利用シート２０のハンドリング性が良くなる。
また、反射層４の経年劣化も抑えられる。【０１８３】
上述のトップコート処理に用いるトップコート剤としては、例えばポリエステル系トップコート剤、ポリアミド系トップコート剤、ポリウレタン系トップコート剤、エポキシ系トップコート剤、フェノール系トップコート剤、（メタ）アクリル系トップコート剤、ポリ酢酸ビニル系トップコート剤、ポリエチレンアルイハポリプロピレン等のポリオレフィン系トップコート剤、セルロース系トップコート剤などが挙げられる。
トップコート剤の中でも、反射層４との接着強度が高く、反射層４の表面保護、欠陥の封止等に寄与するポリエステル系トップコート剤が特に好ましい。【０１８４】
上述のトップコート剤のコーティング量（固形分換算）は、３ｇ／ｍ２以上、７ｇ／ｍ２以下が好ましい。
トップコート剤のコーティング量が３ｇ／ｍ２より小さいと、反射層４を封止及び保護する効果が小さくなるおそれがある。
一方、トップコート剤のコーティング量が上７ｇ／ｍ２を超えても、上述の反射層４の封止及び保護効果があまり増大せず、かえって光再利用シート２０の厚さが増大してしまう。【０１８５】
なお、上述のトップコート剤中には、密接着性向上のために用いられるシランカップリング剤、耐候性等を向上させるために用いられる紫外線吸収剤、耐熱性等を向上させるために用いられる無機フィラー等の各種添加剤を適宜混合することができる。
添加剤の混合量としては、添加剤の効果発現とトップコート剤の機能阻害とのバランスから０．１重量％以上１０重量％以下が好ましい。
上述の添加剤が、０．１重量％未満では、密接着性、耐候性、耐熱性が十分に得られず、１０重量％より多いと、トップコート剤の機能を阻害してしまう。【０１８６】
上述の光再利用シート２０を構成する基材２は、合成樹脂を材料とするシート成形により形成されている。
基材２に用いられる合成樹脂としては、屋外に設置されることを鑑み、耐水性、紫外線に対する耐久性等の耐候性を有している材料が望ましい。例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）等のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル―（ポリ）スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル―ブタジエン―スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、リエチレンナフタレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、エポキシン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。
上述の樹脂の中でも、高い耐熱性、強度、耐候性、耐久性、水蒸気等に対するガスバリア性等を有した樹脂として、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ乳酸系樹脂が好ましい。【０１８７】
上述のポリエステル系樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。
これらのポリエステル系樹脂の中でも、耐熱性、耐候性等の諸機能面及び価格面のバランスが良好なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。【０１８８】
上述のフッ素系樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体からなるペルフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー（ＥＰＥ）、テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、エチレンとクロロトリフルオロエチレンとのコポリマー（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン系樹脂（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）等が挙げられる。
これらのフッ素系樹脂の中でも、強度、耐熱性、耐候性等に優れるポリフッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）が特に好ましい。【０１８９】
上述の環状ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ａ）シクロペンタジエン（及びその誘導体）、ジシクロペンタジエン（及びその誘導体）、シクロヘキサジエン（及びその誘導体）、ノルボルナジエン（及びその誘導体）等の環状ジエンを重合させてなるポリマー、ｂ）環状ジエンとエチレン、プロピレン、４―メチル―１―ペンテン、スチレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン系モノマーの１種又は２種以上とを共重合させてなるコポリマー等が挙げられる。
これらの環状ポリオレフィン系樹脂の中でも、強度、耐熱性、耐候性等に優れるシクロペンタジエン（及びその誘導体）、ジシクロペンタジエン（及びその誘導体）又はノルボルナジエン（及びその誘導体）等の環状ジエンのポリマーが特に好ましい。【０１９０】
なお、基材２の形成材料としては、上述の合成樹脂を１種又は２種以上混合して使用することができる。
また、基材２の形成材料中には、加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性等を改良、改質する目的で、種々の添加剤等を混合することができる。
この添加剤としては、例えば滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、充填材、強化繊維、補強剤、帯電防止剤、難燃剤、耐炎剤、発泡剤、防カビ剤、顔料等が挙げられる。
上述の基材２の成形方法としては、特に限定されず、例えば押出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法等の公知の方法が採用される。【０１９１】
基材２を用いる場合には、その厚さは、２５μｍ以上、５００μｍ以下が好ましく、２５０μｍが特に好ましい。
基材２の厚さが２５μｍより薄いと、紫外線硬化樹脂等の硬化収縮の影響により、構造層３の塗工加工際にカールが発生し、太陽電池モジュール４００に組み込む際に不具合が発生する。
逆に、基材２の厚さが５００μｍを超えると、フィルム重量が増してしまい、太陽電池モジュール４００の重量も増してしまう。
２５０μｍ以下であれば、より軽量の太陽電池モジュール４００を実現できる。【０１９２】
また、基材２、構造層３、基材２中に紫外線安定剤又は分子鎖に紫外線安定基が結合したポリマーを含有することも可能である。
この紫外線安定剤又は紫外線安定基により、紫外線で発生するラジカル、活性酸素等が不活性化され、光再利用シート２０の紫外線安定性、耐候性等を向上させることができる。
この紫外線安定剤又は紫外線安定基としては、紫外線に対する安定性が高いヒンダードアミン系紫外線安定剤又はヒンダードアミン系紫外線安定基が好適に用いられる。【０１９３】
このような構成を有する光再利用シート２０を用いた太陽電池モジュール４００によれば、隣り合う太陽電池セル３０の間の領域Ｒ１に入射する光を光再利用シート２０の反射面１００で反射し、太陽電池セル３０に入射させることができる。
これにより、隣り合う太陽電池セル３０の間の領域Ｒ１に入射する光も利用することができ、太陽電池モジュール４００の発電効率を向上させることが可能となる。【０１９４】
光再利用シート２０は、図３６のように光再利用シート２０の反射面１００の裏面を充填層側２１に向けて配置することもできる。【０１９５】
また、図３７のように、この光再利用シート２０に１０μｍから３０μｍのアルミ層又は１０ｎｍから１００ｎｍのシリカ層からなるバリア層を有した構造を用いることができる。
また耐久性を上げるために、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル樹脂）を塗布または、ポリフッ化ビニル樹脂を有したフィルムを張り合わせて、太陽電池モジュールを保護するようにしてもよい。
このようにすることにより、太陽電池モジュール４００をバックシートして用いることもできる。【０１９６】
また、図３８のように、この光再利用シート２０は、ＬＥＤは、ＥＬ等の固体の発光素子５０からの光を再利用するのにも利用可能である。【０１９７】
図３８に本発明の光源モジュール４１０に係る一様態の断面図を示す。
光源モジュール４１０は、充填層２１と、発光素子５０と、光再利用シート２０を有する。【０１９８】
発光素子５０は、エレクトロルミネッセンスにより電気を光へと変換する機能を持ち、受発光面１６０から射出する。
発光素子５０は、ＬＥＤ、有機ＥＬ、無機ＥＬ等の固体の発光ダイオードが好ましく用いられる。【０１９９】
充填層２１は、発光素子５０を封止する層である。
発光素子５０から射出した光は、充填層２１を透過し、一部は射出面１５０から射出する光Ｍ３０となり、一部は射出面１５０で反射する光Ｍ３１となる。
充填層２１の材料は、充填層２１に入射する光を透過させるため光線透過率が高い材料が用いられ、透過性の高いアクリル樹脂等が好ましく用いられる。【０２００】
発光素子５０から射出した光のうち、射出面１５０で反射する光Ｍ３１は、射出面１５０で反射し光再利用シート２０の反射面１００に入射する。
反射面に入射する光Ｍ２は、反射面１００で反射し、射出面１５０に入射する。
反射面１００で反射し、射出面１５０に入射する反射光Ｍ１は、射出面１５０から外部に射出する。
これにより光再利用シート２０が無い構成と比較して光利用効率が向上する効果がある。【０２０１】
上述の効果は、発光素子５０及び光再利用シート２０の寸法・配置と反射光Ｍ１と反射面に入射する光Ｍ２のなす角βの関係が、適切な範囲である場合にのみ光再利用シート２０の効果を意味する。この関係は、数２に示された式を満たすのが好ましく、更に数３，４に示された式を満たすのがより好ましく、更に数５に示された式を満たすのがより好ましく、更に数６に示された式を満たすのがより好ましい。【０２０２】
（実施例５）
実施例５においては、基材２として２５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。構造層３として紫外線硬化アクリル系樹脂からなるピッチが１５０μｍの反射面１００の頂角が１３５°である三角プリズム状の凹凸構造が形成された層をＰＥＴフィルム上に積層し、金属反射層４として１００ｎｍのアルミ層を蒸着法により形成し光再利用シート２０を得た。
このようにして作製された光再利用シート２０を用い、太陽電池モジュール４００を作製した。
前面板２２として約３ｍｍのガラス板、前面板２２から０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル３０が配置されるように、厚さ約０．５ｍｍになるようにＥＶＡを充填し充填層２１を形成した。
太陽電池セル３０として１５０ｍｍ角、厚み０．２ｍｍの多結晶型シリコン太陽電池を用い、太陽電池セル３０の受光面Ｊから０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル３０の周辺部に約２５ｍｍ幅の上述の光再利用シート２０を配置して発電効率の測定を行った。
表２にその発電効率の結果を示す。【０２０３】
（実施例６）
実施例６においては、基材２として２５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。構造層３として紫外線硬化アクリル系樹脂からなるピッチが２００μｍの反射面１００の頂角が１２０°である三角プリズム状の凹凸構造が形成された層をＰＥＴフィルム上に積層し、金属反射層４として１００ｎｍのアルミ層を蒸着法により形成し光再利用シート２０を得た。
このようにして作製された光再利用シート２０を用い、太陽電池モジュール４００を作製した。
前面板２２として約３ｍｍのガラス板、前面板２２から０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル３０が配置されるように、厚さ約０．５ｍｍになるようにＥＶＡを充填し充填層２１を形成した。
太陽電池セル３０として１５０ｍｍ角、厚み０．２ｍｍの多結晶型シリコン太陽電池を用い、太陽電池セル３０の受光面Ｊから０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル３０の周辺部に約２５ｍｍ幅の上述の光再利用シート２０を配置して発電効率の測定を行った。
表２にその発電効率の結果を示す。【０２０４】
（実施例７）
実施例７においては、基材２として２５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。構造層３として紫外線硬化アクリル系樹脂からなるピッチが２００μｍの反射面１００の頂角が１１５°である三角プリズム状の凹凸構造が形成された層をＰＥＴフィルム上に積層し、金属反射層４として１００ｎｍのアルミ層を蒸着法により形成し光再利用シート２０を得た。
このようにして作製された光再利用シート２０を用い、太陽電池モジュール４００を作製した。
前面板２２として約３ｍｍのガラス板、前面板２２から０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル３０が配置されるように、厚さ約０．５ｍｍになるようにＥＶＡを充填し充填層２１を形成した。
太陽電池セル３０として１５０ｍｍ角、厚み０．２ｍｍの多結晶型シリコン太陽電池を用い、太陽電池セル３０の受光面Ｊから０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル３０の周辺部に約２５ｍｍ幅の上述の光再利用シート２０を配置して発電効率の測定を行った。
表２にその発電効率の結果を示す。【０２０５】
（実施例８）
実施例８においては、基材２として２５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。構造層３として紫外線硬化アクリル系樹脂からなるピッチが１５μｍの反射面１００の頂角が１３５°であるプリズム状の凹凸構造が形成された層をＰＥＴフィルム上に積層し、金属反射層４として１００ｎｍのアルミ層を蒸着法により形成し光再利用シート２０を得た。
これを用い、太陽電池モジュール４００を作製した。
前面板２２として約３ｍｍのガラス板、前面板２２から０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル３０が配置されるように、厚さ約０．５ｍｍになるようにＥＶＡを充填し充填層２１を形成した。
太陽電池セル３０として１５０ｍｍ角、厚み０．２ｍｍの多結晶型シリコン太陽電池を用い、太陽電池セル３０の受光面Ｊから１．０ｍｍの位置に、太陽電池セル３０の周辺部に約２５ｍｍ幅の上述の光再利用シート２０を配置して発電効率の測定を行った。
表２にその発電効率の結果を示す。【０２０６】
（実施例９）
実施例９においては、基材２として２５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。構造層３として紫外線硬化アクリル系樹脂からなるピッチが１５μｍの反射面１００の頂角が１２０°であるプリズム状の凹凸構造が形成された層をＰＥＴフィルム上に積層し、金属反射層４として１００ｎｍのアルミ層を蒸着法により形成し光再利用シート２０を得た。
このようにして作製された光再利用シート２０を用い、太陽電池モジュール４００を作製した。
前面板２２として約３ｍｍのガラス板、前面板２２から０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル３０が配置されるように、厚さ約０．５ｍｍになるようにＥＶＡを充填し充填層２１を形成した。
太陽電池セル３０として１５０ｍｍ角、厚み０．２ｍｍの多結晶型シリコン太陽電池を用い、太陽電池セル３０の受光面Ｊから１．０ｍｍの位置に、太陽電池セル３０の周辺部に約２５ｍｍ幅の上述の光再利用シート２０を配置して発電効率の測定を行った。
表２にその発電効率の結果を示す。【０２０７】
（比較例２）
比較例２においては、基材２として２５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。構造層３を形成せず、金属反射層４として１００ｎｍのアルミ層を蒸着法により形成し光再利用シート２０を得た。
このようにして作製された光再利用シート２０を用い、太陽電池モジュール４００を作製した。
前面板２２として約３ｍｍのガラス板、前面板２２から０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル３０が配置されるように、厚さ約０．５ｍｍになるようにＥＶＡを充填し充填層２１を形成した。
太陽電池セル３０として１５０ｍｍ角、厚み０．２ｍｍの多結晶型シリコン太陽電池を用い、太陽電池セル３０の受光面Ｊから０．５ｍｍの位置に、太陽電池セル３０の周辺部に約２５ｍｍ幅の上述の光再利用シート２０を配置して発電効率の測定を行った。
表２にその発電効率の結果を示す。
【表２】
2010058585.tif 000053
【産業上の利用可能性】
【０２０８】
以上詳述したように、本発明は、少なくとも一方の面に凹凸構造を有し、前記凹凸構造によって光の回折、散乱、屈折、或いは反射作用によって特定方向に光を偏向し、従来においては損失されていた光を再利用することができる光再利用シートと、この光再利用シートが用いられた太陽電池モジュール及び光源モジュールに有用である。
【符号の説明】
【０２０９】
Ａ…太陽電池セル間の間隔のうち受光面に反射光が入射する領域
Ｂ、Ｂ１…太陽電池セル間の間隔のうち受光面に反射光が入射しない領域
Ｃ…光再利用シート反射面と太陽電池セル受光面との間隔
Ｆ…光源方向
Ｇ…太陽電池セル間の間隔
Ｈ…太陽電池前面から光再利用シートまでの高さ
Ｈ０…太陽電池モジュールに垂直に入射する光
Ｗ…太陽電池セルの幅
Ｈ１…反射面に入射する光
Ｈ２、Ｈ１１、Ｈ１２…反射光
Ｈ３…再利用される光
Ｈ１０…太陽電池セルに垂直に入射する光
ＮＢ…シート法線
Ｌ…太陽電池セル間の隙間のうち受光面に反射光が入射しない領域の長さ
Ｌｘ…太陽電池セルの横方向の寸法
Ｌｙ…太陽電池セルの縦方向の寸法
ＮＧ…前面板の法線
ｎｅ…充填層の屈折率
ｎｇ…前面板の屈折率
ｎｏ…反射面上の材料の屈折率
Ｎ０…反射面の法線
Ｐ…平面
Ｓ…光源
Ｓｘ…縦方向側面から水平方向の光再利用領域
Ｓｙ…横方向側面から垂直平方向の光再利用領域
Ｔｘ…太陽電池セル縦方向側面から受光面に入射した光の再利用領域
Ｔｙ…太陽電池セル横方向側面から受光面に入射した光の再利用領域
ＷＮ…反射光の入射した側の太陽電池セルの端部
ＷＦ…反射光の入射した側と反対側の太陽電池セルの端部
Ｍ…反射面から太陽電池セル受光面に入射した光の水平方向光路
α…プリズム角度
β…入射光と反射光のなす角度
θ…反射面の角度
θｃ…臨界角
φ…光再利用シートの回転角度
１，３０…太陽電池セル
１ａ，Ｊ…受光面
３…構造層
１０，２０…前面板
１１，２１…充填層
１２，２０…光再利用シート
１２ａ，１００…反射面
１３…構造層
１４，４…反射層
１５，２…基材
５０…発光素子
５０ａ，１６０…発光面
２００，４００…太陽電池モジュール
２００ａ，１１０…入射面
３００，４１０…光源モジュール
３００ａ，１５０…射出面
【図１】
2010058585.tif 000061
【図２】
2010058585.tif 000062
【図３】
2010058585.tif 000063
【図４】
2010058585.tif 000064
【図５】
2010058585.tif 000065
【図６】
2010058585.tif 000066
【図７】
2010058585.tif 000067
【図８Ａ】
2010058585.tif 000068
【図８Ｂ】
2010058585.tif 000069
【図９Ａ】
2010058585.tif 000070
【図９Ｂ】
2010058585.tif 000071
【図１０】
2010058585.tif 000072
【図１１】
2010058585.tif 000073
【図１２】
2010058585.tif 000074
【図１３】
2010058585.tif 000075
【図１４】
2010058585.tif 000076
【図１５】
2010058585.tif 000077
【図１６】
2010058585.tif 000078
【図１７】
2010058585.tif 000079
【図１８】
2010058585.tif 000080
【図１９】
2010058585.tif 000081
【図２０】
2010058585.tif 000082
【図２１】
2010058585.tif 000083
【図２２】
2010058585.tif 000084
【図２３】
2010058585.tif 000085
【図２４】
2010058585.tif 000086
【図２５】
2010058585.tif 000087
【図２６】
2010058585.tif 000088
【図２７】
2010058585.tif 000089
【図２８】
2010058585.tif 000090
【図２９】
2010058585.tif 000091
【図３０】
2010058585.tif 000092
【図３１】
2010058585.tif 000093
【図３２】
2010058585.tif 000094
【図３３】
2010058585.tif 000095
【図３４】
2010058585.tif 000096
【図３５】
2010058585.tif 000097
【図３６】
2010058585.tif 000098
【図３７】
2010058585.tif 000099
【図３８】
2010058585.tif 000100
【図３９】
2010058585.tif 000101
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月1日(2011.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
光再利用シートであって、
凹凸形状の反射面を含み、
太陽電池セルの裏面側に配設されて太陽電池モジュールに入射した光を前記太陽電池セルに入射させるように特定方向に反射、あるいは光源モジュールの発光素子から出射した光を反射して特定方向に出射させるために前記反射面が次式を満たすように形成されていることを特徴とする光再利用シート。
【数１】
2010058585.tif 000102
ここで、Ｌｘ：太陽電池セルあるいは発光素子の横方向寸法
Ｌｙ：太陽電池セルあるいは発光素子の縦方向寸法
φ：反射面の凹凸形状方向と太陽電池セルあるいは発光素子の横方向のエッジとがなす角度
Ａ：隣り合う太陽電池セルの間を透過し、光再利用シートで反射して太陽電池セルの受光面に入射する光の最大の幅、あるいは発光素子から特定方向に出射されず、光再利用シートで反射して特定方向に出射する光の最大の幅。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
請求項１記載の光再利用シートであって、
前記太陽電池セルあるいは前記発光素子の前記横方向寸法Ｌｘと前記縦方向寸法Ｌｙが同等の場合、又は長辺が短辺の２倍以下の場合に、φ＝４５度±２０度を満たすように前記反射面が一方向に延在して形成されていることを特徴とする光再利用シート。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
請求項１記載の光再利用シートであって、
前記太陽電池セルあるいは前記発光素子の前記横方向寸法Ｌｘと縦方向寸法Ｌｙとが異なり、長辺が短辺の２倍以上の場合に、φ＝６０度±２０度（Ｌｘ＜Ｌｙ）又はφ＝３０度±２０度（Ｌｙ＜Ｌｘ）を満たすように前記反射面が一方向に延在して形成されていることを特徴とする光再利用シート。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記の目的を達するために、本発明の第１態様の光再利用シートは、凹凸形状の反射面を含み、太陽電池セルの裏面側に配設されて太陽電池モジュールに入射した光を太陽電池セルに入射させるように特定方向に反射、あるいは光源モジュールの発光素子から出射した光を反射して特定方向に出射させるために前記反射面が次式を満たすように形成されている。
【数１】
2010058585.tif 000103
ここで、太陽電池セルあるいは発光素子の横方向寸法はＬｘで表され、太陽電池セルあるいは発光素子の縦方向寸法はＬｙで表され、反射面の凹凸形状方向と太陽電池セルあるいは発光素子の横方向のエッジとがなす角度はφで表され、隣り合う太陽電池セルの間を透過し、光再利用シートで反射して太陽電池セルの受光面に入射する光の最大の幅、あるいは発光素子から特定方向に出射されず、光再利用シートで反射して特定方向に出射する光の最大の幅はＡで表されている。
本発明の第１態様の光再利用シートにおいては、前記太陽電池セルあるいは前記発光素子の前記横方向寸法Ｌｘと前記縦方向寸法Ｌｙが同等の場合、又は長辺が短辺の２倍以下の場合に、φ＝４５度±２０度を満たすように前記反射面が一方向に延在して形成されていることが好ましい。
本発明の第１態様の光再利用シートにおいては、前記太陽電池セルあるいは前記発光素子の前記横方向寸法Ｌｘと縦方向寸法Ｌｙとが異なり、長辺が短辺の２以上の場合に、φ＝６０度±２０度（Ｌｘ＜Ｌｙ）又はφ＝３０度±２０度（Ｌｙ＜Ｌｘ）を満たすように前記反射面が一方向に延在して形成されていることが好ましい。
本発明の第１態様の光再利用シートにおいては、前記太陽電子セルあるいは前記発光素子の横方向又は縦方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等であり、前記横方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等である場合にはφ＝０度、前記縦方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等である場合にはφ＝９０度となるように、前記反射面が形成されていることが好ましい。
本発明の第２態様の太陽電池モジュールは、光が入射する前面板と、前記前面板を透過した光が透過する充填層と、受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、互いに隣接する前記太陽電池セルの間を透過した光を反射し、前記光を前記太陽電池セルに受光させる凹凸形状の反射面を有する光再利用シートと  を含み、前記光再利用シートとして、上記の第１態様の光再利用シートが用いられている。
本発明の第３態様の光源モジュールは、光を透過し、射出面を有する充填層と、発光面と前記発光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、電気を光に変換し、前記光を前記発光面から発光させて、前記光を前記充填層の射出面で反射させる発光素子と、前記発光素子の前記裏面に対向するように配設され、前記充填層の前記射出面で反射された光を再び前記射出面に向けて反射させる凹凸形状の反射面を有する光再利用シートとを含み、前記光再利用シートとして、上記の第１態様の光再利用シートが用いられている。
本発明の第４態様の太陽電池モジュールは、光が入射する前面板と、前記前面板を透過した光が透過する充填層と、受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、前記太陽電池セルの前記受光面に受光されなかった光を反射する凹凸形状の反射面を有する光再利用シートとを含む。この第４態様の太陽電池モジュールにおいて、前記光再利用シートの前記反射面と前記太陽電池セルの前記受光面との間隔をＣで表し、前記光再利用シートに入射する光と前記光再利用シートで反射する光のなす角をβで表し、前記太陽電池セルの隙間の間隔をＧで表したときに、前記反射面は、次式を満たす。
【数２】
2010058585.tif 000104
本発明の第４態様の太陽電池モジュールにおいては、前記光再利用シートの前記反射面は、前記太陽電池モジュールの前記入射面と前記光再利用シートの前記反射面との間隔をＨで表し、前記太陽電池セルの幅をＷで表したときに、
【数３】
2010058585.tif 000105
又は、
【数４】
2010058585.tif 000106
を満たすことが好ましい。
本発明の第４態様の太陽電池モジュールにおいては、前記光再利用シートの前記反射面は、
【数５】
2010058585.tif 000107
を満たすことが好ましい。
本発明の第５態様の太陽電池モジュールは、光が入射する前面板と、前記前面板を透過した光が透過する充填層と、受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、前記太陽電池セルの前記受光面に受光されなかった光を反射する凹凸形状の反射面を有する光再利用シートとを含み、
前記光再利用シートの前記反射面と前記太陽電池セルの前記受光面との間隔をＣで表したときに、前記反射面は、次式を満たす。
【数６】
2010058585.tif 000108
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月19日(2011.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールであって、
光が入射する前面板と、
前記前面板を透過した光が透過する充填層と、
受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、
前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、互いに隣接する前記太陽電池セルの間を透過した光を反射し、前記光を前記太陽電池セルに受光させる凹凸形状の反射面を有する光再利用シートと
を含み、
前記光再利用シートは、
太陽電池セルの裏面側に配設されて太陽電池モジュールに入射した光を前記太陽電池セルに入射させるように特定方向に反射させるために前記反射面が次式を満たすように形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【数１】
2010058585.tif 000109
ここで、Ｌｘ：太陽電池セルの横方向寸法
Ｌｙ：太陽電池セルの縦方向寸法
φ：反射面の凹凸形状方向と太陽電池セルの横方向のエッジとがなす角度
Ａ：隣り合う太陽電池セルの間を透過し、光再利用シートで反射して太陽電池セルの受光面に入射する光の最大の幅。
【請求項２】
請求項１記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルの前記横方向寸法Ｌｘと前記縦方向寸法Ｌｙが同等の場合、又は長辺が短辺の２倍以下の場合に、φ＝４５度±２０度を満たすように前記反射面が一方向に延在して形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項１記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルの前記横方向寸法Ｌｘと縦方向寸法Ｌｙとが異なり、長辺が短辺の２倍以上の場合に、φ＝６０度±２０度（Ｌｘ＜Ｌｙ）又はφ＝３０度±２０度（Ｌｙ＜Ｌｘ）を満たすように前記反射面が一方向に延在して形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項４】
請求項１記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電子セルの横方向又は縦方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等であり、前記横方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等である場合にはφ＝０度、前記縦方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等である場合にはφ＝９０度となるように、前記反射面が形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項５】
光源モジュールであって、
光を透過し、射出面を有する充填層と、
発光面と前記発光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、電気を光に変換し、前記光を前記発光面から発光させて、前記光を前記充填層の射出面で反射させる発光素子と、
前記発光素子の前記裏面に対向するように配設され、前記充填層の前記射出面で反射された光を再び前記射出面に向けて反射させる凹凸形状の反射面を有する光再利用シートと
を含み、
前記光再利用シートは、
前記発光素子の裏面側に配設されて前記光源モジュールの発光素子から出射した光を反射して特定方向に出射させるために前記反射面が次式を満たすように形成されていることを特徴とする光源モジュール。
【数２】
2010058585.tif 000110
ここで、Ｌｘ：発光素子の横方向寸法
Ｌｙ：発光素子の縦方向寸法
φ：反射面の凹凸形状方向と発光素子の横方向のエッジとがなす角度
Ａ：発光素子から特定方向に出射されず、光再利用シートで反射して特定方向に出射する光の最大の幅。
【請求項６】
請求項５記載の光源モジュールであって、
前記前記発光素子の前記横方向寸法Ｌｘと前記縦方向寸法Ｌｙが同等の場合、又は長辺が短辺の２倍以下の場合に、φ＝４５度±２０度を満たすように前記反射面が形成されていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項７】
請求項５記載の光源モジュールであって、
前記前記発光素子の前記横方向寸法Ｌｘと前記縦方向寸法Ｌｙとが異なり、長辺が短辺の２倍以上の場合に、φ＝６０度±２０度（Ｌｘ＜Ｌｙ）又はφ＝３０度±２０度（Ｌｙ＜Ｌｘ）を満たすように前記反射面が形成されていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項８】
請求項５記載の光源モジュールであって、
前記発光素子の横方向又は縦方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等であり、前記横方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等である場合にはφ＝０度、前記縦方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等である場合にはφ＝９０度となるように、前記反射面が形成されていることを特徴とする光源モジュール。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方の面に形成された凹凸構造を有し、光の回折、散乱、屈折、或いは反射作用によって特定方向に光を偏向させ、従来においては損失されていた光を再利用することができる光再利用シートが用いられた太陽電池モジュール及び光源モジュールに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであって、従来においては損失されていた光を有効に再利用することによって、光の利用効率を向上できる光再利用シートが用いられた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
特に、本発明は、光の利用効率を向上させるため、太陽電池セルの幅、互いに隣接する太陽電池セルの隙間Ｇの間隔、光再利用シートの位置、太陽電池セルの位置、太陽電池モジュールの厚み、及び最適な凹凸形状を有した光再利用シートを用いた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
更に、本発明は、ＬＥＤ又はＥＬ素子等の発光素子の光を再利用する上記の光再利用シートを用いた光源モジュールを提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記の目的を達するために、本発明の第１態様の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールであって、光が入射する前面板と、前記前面板を透過した光が透過する充填層と、受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、互いに隣接する前記太陽電池セルの間を透過した光を反射し、前記光を前記太陽電池セルに受光させる凹凸形状の反射面を有する光再利用シートとを含み、前記光再利用シートは、太陽電池セルの裏面側に配設されて太陽電池モジュールに入射した光を前記太陽電池セルに入射させるように特定方向に反射させるために前記反射面が次式を満たすように形成されている。
【数１】
2010058585.tif 000111
ここで、太陽電池セルの横方向寸法はＬｘで表され、太陽電池セルの縦方向寸法はＬｙで表され、反射面の凹凸形状方向と太陽電池セルの横方向のエッジとがなす角度はφで表され、隣り合う太陽電池セルの間を透過し、光再利用シートで反射して太陽電池セルの受光面に入射する光の最大の幅はＡで表されている。
本発明の第１態様の太陽電池モジュールの光再利用シートにおいては、前記太陽電池セルの前記横方向寸法Ｌｘと前記縦方向寸法Ｌｙが同等の場合、又は長辺が短辺の２倍以下の場合に、φ＝４５度±２０度を満たすように前記反射面が形成されていることが好ましい。
本発明の第１態様の太陽電池モジュールの光再利用シートにおいては、前記太陽電池セルの前記横方向寸法Ｌｘと縦方向寸法Ｌｙとが異なり、長辺が短辺の２倍以上の場合に、φ＝６０度±２０度（Ｌｘ＜Ｌｙ）又はφ＝３０度±２０度（Ｌｙ＜Ｌｘ）を満たすように前記反射面が形成されていることが好ましい。
本発明の第１態様の太陽電池モジュールの光再利用シートにおいては、前記太陽電子セルの横方向又は縦方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等であり、前記横方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等である場合にはφ＝０度、前記縦方向の幅が前記光の最大の幅Ａと同等である場合にはφ＝９０度となるように、前記反射面が形成されていることが好ましい。
本発明の第３態様の光源モジュールは、光を透過し、射出面を有する充填層と、発光面と前記発光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、電気を光に変換し、前記光を前記発光面から発光させて、前記光を前記充填層の射出面で反射させる発光素子と、前記発光素子の前記裏面に対向するように配設され、前記充填層の前記射出面で反射された光を再び前記射出面に向けて反射させる凹凸形状の反射面を有する光再利用シートとを含み、前記光再利用シートとして、上記の第１態様の光再利用シートが用いられている。  
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月27日(2011.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールであって、
光が入射する前面板と、
前記前面板を透過した光が透過する充填層と、
受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、
前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、互いに隣接する前記太陽電池セルの間を透過した光を反射して前記光を前記太陽電池セルに受光させるべく前記太陽電池セルの横方向のエッジに対して斜め方向をなすようにプリズムが配列された凹凸形状の反射面を有する光再利用シートとを含み、
前記光再利用シートは、太陽電池セルの裏面側に配設されて太陽電池モジュールに入射した光を前記太陽電池セルに入射させるように特定方向に反射させるために前記反射面が次式を満たすように形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【数１】
2010058585.tif 000112
ここで、Ｌｘ：太陽電池セルの横方向寸法
Ｌｙ：太陽電池セルの縦方向寸法
φ：反射面の凹凸形状方向と太陽電池セルの横方向のエッジとがなす角度
Ａ：隣り合う太陽電池セルの間を透過し、光再利用シートで反射して太陽電池セルの受光面に入射する光の最大の幅。
【請求項２】
請求項１記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルの前記横方向寸法Ｌｘと前記縦方向寸法Ｌｙが同等の場合、又は長辺が短辺の２倍以下の場合に、φ＝４５度±２０度を満たすように前記反射面が一方向に延在して形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項１記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルの前記横方向寸法Ｌｘと縦方向寸法Ｌｙとが異なり、長辺が短辺の２倍以上の場合に、φ＝６０度±２０度（Ｌｘ＜Ｌｙ）又はφ＝３０度±２０度（Ｌｙ＜Ｌｘ）を満たすように前記反射面が一方向に延在して形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項４】
光源モジュールであって、
光を透過し、射出面を有する充填層と、
発光面と前記発光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、電気を光に変換し、前記光を前記発光面から発光させて、前記光を前記充填層の射出面で反射させる発光素子と、
前記発光素子の前記裏面に対向するように配設され、前記充填層の前記射出面で反射された光を再び前記射出面に向けて反射させるべく前記発光素子の横方向のエッジに対して斜め方向をなすようにプリズムが配列された凹凸形状の反射面を有する光再利用シートとを含み、
前記光再利用シートは、前記発光素子の裏面側に配設されて前記光源モジュールの発光素子から出射した光を反射して特定方向に出射させるために前記反射面が次式を満たすように形成されていることを特徴とする光源モジュール。
【数２】
2010058585.tif 000113
ここで、Ｌｘ：発光素子の横方向寸法
Ｌｙ：発光素子の縦方向寸法
φ：反射面の凹凸形状方向と発光素子の横方向のエッジとがなす角度
Ａ：発光素子から特定方向に出射されず、光再利用シートで反射して特定方向に出射する光の最大の幅。
【請求項５】
請求項４記載の光源モジュールであって、
前記前記発光素子の前記横方向寸法Ｌｘと前記縦方向寸法Ｌｙが同等の場合、又は長辺が短辺の２倍以下の場合に、φ＝４５度±２０度を満たすように前記反射面が形成されていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項６】
請求項４記載の光源モジュールであって、
前記前記発光素子の前記横方向寸法Ｌｘと前記縦方向寸法Ｌｙとが異なり、長辺が短辺の２倍以上の場合に、φ＝６０度±２０度（Ｌｘ＜Ｌｙ）又はφ＝３０度±２０度（Ｌｙ＜Ｌｘ）を満たすように前記反射面が形成されていることを特徴とする光源モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記の目的を達するために、本発明の第１態様の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールであって、光が入射する前面板と、前記前面板を透過した光が透過する充填層と、受光面と前記受光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、前記充填層から透過した光を前記受光面から受光して光を電気に変換する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの前記裏面に対向するように配設され、互いに隣接する前記太陽電池セルの間を透過した光を反射し前記光を前記太陽電池セルに受光させるべく前記太陽電池セルの横方向のエッジに対して斜め方向をなすようにプリズムが配列された凹凸形状の反射面を有する光再利用シートとを含み、前記光再利用シートは、太陽電池セルの裏面側に配設されて太陽電池モジュールに入射した光を前記太陽電池セルに入射させるように特定方向に反射させるために前記反射面が次式を満たすように形成されている。
【数３】
2010058585.tif 000114
ここで、太陽電池セルの横方向寸法はＬｘで表され、太陽電池セルの縦方向寸法はＬｙで表され、反射面の凹凸形状方向と太陽電池セルの横方向のエッジとがなす角度はφで表され、隣り合う太陽電池セルの間を透過し、光再利用シートで反射して太陽電池セルの受光面に入射する光の最大の幅はＡで表されている。
本発明の第１態様の太陽電池モジュールの光再利用シートにおいては、前記太陽電池セルの前記横方向寸法Ｌｘと前記縦方向寸法Ｌｙが同等の場合、又は長辺が短辺の２倍以下の場合に、φ＝４５度±２０度を満たすように前記反射面が形成されていることが好ましい。
本発明の第１態様の太陽電池モジュールの光再利用シートにおいては、前記太陽電池セルの前記横方向寸法Ｌｘと縦方向寸法Ｌｙとが異なり、長辺が短辺の２倍以上の場合に、φ＝６０度±２０度（Ｌｘ＜Ｌｙ）又はφ＝３０度±２０度（Ｌｙ＜Ｌｘ）を満たすように前記反射面が形成されていることが好ましい。
本発明の第３態様の光源モジュールは、光を透過し、射出面を有する充填層と、発光面と前記発光面とは反対の裏面とを有し、前記充填層によって固定され、電気を光に変換し、前記光を前記発光面から発光させて、前記光を前記充填層の射出面で反射させる発光素子と、前記発光素子の前記裏面に対向するように配設され、前記充填層の前記射出面で反射された光を再び前記射出面に向けて反射させるべく前記発光素子の横方向のエッジに対して斜め方向をなすようにプリズムが配列された凹凸形状の反射面を有する光再利用シートとを含み、前記光再利用シートとして、上記の第１態様の光再利用シートが用いられている。  
【国際調査報告】
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