(57)【要約】【課題】太陽電池をコンクリート基材と一体化することにより、太陽電池の設置を容易にする技術を提供する。【解決手段】シート状の太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールの少なくとも一部と当接して前記太陽電池モジュールを保持するコンクリート基材と前記太陽電池モジュールを前記コンクリート基材に対して固定する固定部材とを備える。また、前記太陽電池モジュールの受光面が、当該太陽電池モジュールの外側に向かって凸形状であっても、前記コンクリート基材が、前記太陽電池モジュールの周囲に当該太陽電池モジュールの表面よりも突出した周縁部を有する枠形状であっても良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の太陽電池モジュールと、
前記太陽電池モジュールの少なくとも一部と当接して前記太陽電池モジュールを保持するコンクリート基材と、
前記太陽電池モジュールを前記コンクリート基材に対して固定する固定部材と、
を備える太陽電池モジュール一体型建材。
【請求項２】
前記太陽電池モジュールの受光面が、当該太陽電池モジュールの外側に向かって凸形状である請求項１に記載の太陽電池モジュール一体型建材。
【請求項３】
前記コンクリート基材が、前記太陽電池モジュールの周囲に当該太陽電池モジュールの表面よりも突出した周縁部を有する枠形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール一体型建材。
【請求項４】
前記太陽電池モジュールのコンクリート基材と接する側の面に端子箱及び電気配線を備え、前記コンクリート基材の前記太陽電池モジュールと接する面に前記端子ボックス及び電気配線を収納する切り欠き部を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール一体型建材。
【請求項５】
前記コンクリート基材に水抜き用の貫通孔及び／又は溝を備えた請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール一体型建材。
【請求項６】
コンクリート基材に固定杭を嵌入する貫通穴を設けたことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール一体型建材。
【請求項７】
薄膜太陽電池モジュールの支持基材が、金属板及び又はプラスチックであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール一体型建材。
【請求項８】
設置面上に請求項１〜７のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール一体型建材を配置し、太陽電池モジュール一体型建材を貫通して地中に達する固定杭によって当該太陽電池モジュール一体型建材設置面に固定し、各太陽電池モジュール一体型建材を電気的に接続する電気配線を行う太陽電池モジュール一体型建材の施工方法。
【請求項９】
前記コンクリート基材を配置した後で、前記太陽電池モジュールを積層することを特徴とする請求項８に記載の太陽電池モジュール一体型建材の施工方法。
【請求項１０】
設置面上に設置したシート上に、請求項１〜７のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール一体型建材を配置することを特徴とする太陽電池モジュール一体型建材の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
太陽電池モジュールをコンクリート基材に一体化した建材に関する。
【背景技術】
【０００２】
山腹などの傾斜地に道路や鉄道を建設する場合、その道路や鉄道に沿った急斜面は、崩壊を防ぐため保護工がなされる。保護工としては種々の手法があるが、植生に向かない地質ではコンクリートブロックを積んで斜面を補強する手法が採用されることがある。
【０００３】
一方、環境問題を解決する観点から発電時に二酸化炭素を排出しない太陽電池の普及が促進されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２６９９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、太陽電池の設置には、日当たりの良い広い場所を確保し、専用の架台を配置してその上に太陽電池を設置する必要があり、太陽電池の設置に困難が伴うという問題があった。
【０００６】
そこで、太陽電池をコンクリート基材と一体化することにより、太陽電池の設置を容易にする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の太陽電池モジュール一体型建材は、
シート状の太陽電池モジュールと、
前記太陽電池モジュールの少なくとも一部と当接して前記太陽電池モジュールを保持するコンクリート基材と、
前記太陽電池モジュールを前記コンクリート基材に対して固定する固定部材と、
を備える。
【０００８】
前記太陽電池モジュールの受光面が、当該太陽電池モジュールの外側に向かって凸形状であっても良い。
【０００９】
前記コンクリート基材が、前記太陽電池モジュールの周囲に当該太陽電池モジュールの表面よりも突出した周縁部を有する枠形状であっても良い。
【００１０】
前記太陽電池モジュールのコンクリート基材と接する側の面に端子箱及び電気配線を備え、前記コンクリート基材の前記太陽電池モジュールと接する面に前記端子ボックス及び電気配線を収納する切り欠き部を有しても良い。
【００１１】
前記コンクリート基材に水抜き用の貫通孔及び／又は溝を備えても良い。
【００１２】
コンクリート基材に固定杭を嵌入する貫通穴を設けても良い。
【００１３】
薄膜太陽電池モジュールの支持基材が、金属板及び又は熱可塑性プラスチックであって
も良い。
【００１４】
また、本発明の太陽電池モジュール一体型建材の施工方法は、
設置面上に上記太陽電池モジュール一体型建材を配置し、太陽電池モジュール一体型建材を貫通して地中に達する固定杭によって当該太陽電池モジュール一体型建材設置面に固定し、各太陽電池モジュール一体型建材を電気的に接続する電気配線を行う。
【００１５】
上記太陽電池モジュール一体型建材の施工方法は、
前記コンクリート基材を配置した後で、前記太陽電池モジュールを積層しても良い。
【００１６】
上記太陽電池モジュール一体型建材の施工方法は、
設置面上に設置したシート上に、上記太陽電池モジュール一体型建材を配置するものでも良い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、太陽電池をコンクリート基材と一体化することにより、太陽電池の設置を容易にする技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】太陽電池モジュール一体型建材の断面図
【図２】太陽電池モジュール一体型建材の上部平面図
【図３】実施例２の太陽電池モジュール一体型建材の概略図
【図４】実施例３の太陽電池モジュール一体型建材の概略図
【図５】実施例３の太陽電池モジュール一体型建材の概略図
【図６】実施例３の太陽電池モジュール一体型建材の概略図
【図７】実施例３の太陽電池モジュール一体型建材の概略図
【図８】実施例４の太陽電池モジュール一体型建材の概略図
【図９】実施例４の太陽電池モジュール一体型建材の概略図
【図１０】実施例５の太陽電池モジュール一体型建材の概略図
【図１１】実施例６の太陽電池モジュール一体型建材の概略図
【図１２】実施例７の太陽電池モジュール一体型建材の施工方法の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。以下の実施の形態の構成は例示であり、本発明は実施の形態の構成に限定されない。
【００２０】
〈実施形態１〉
図１は、本発明に係る太陽電池モジュール一体型建材１０の断面図、図２は太陽電池モジュール一体型建材１０の上部平面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態１の太陽電池モジュール一体型建材１０は、シート状の太陽電池モジュール１が、その非受光面をコンクリート基材２側に向けて平板状のコンクリート基材上に重ねられ、接着層（固定部材）３によって太陽電池モジュール１をコンクリート基材２上に接着固定している。
【００２２】
（１）太陽電池モジュール１
本実施形態の太陽電池モジュール１は、太陽電池素子１１、封止層１２、耐候性層１３、裏面保護層（支持基材層）１４を備えている。
【００２３】
（1-1）太陽電池素子１１
太陽電池素子１１は、光起電力効果によって光エネルギーを電力に変換する半導体層１ｓと、半導体層１ｓの受光面側に設けられた上部電極１ｆと、半導体層（発電層）１ｓの非受光面（図１では、コンクリート基材１側の面）側に設けられた下部電極１ｂとを太陽電池素子基材１ｇ上に備えている。
【００２４】
各実施形態に係る太陽電池モジュール１には、一対の電極１ｆ，１ｂで、発電層（光電変換層、光吸収層）ｓを挟んだ太陽電池素子１１、さらに太陽電池素子１１を、複数個、直列および／または並列接続したものを用いることができる。また、発電層１sとしても
様々なものを採用することができる。ただし、発電層１ｓは、薄膜単結晶シリコン、薄膜多結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコン、球状シリコンなどのシリコン系半導体材料、ＣＩＳ系、ＣＩＧＳ系、ＧａＡｓ系などの化合物半導体材料、有機色素材料、有機半導体材料等からなる層としておくことが好ましい。これらの材料を用いると、発電効率が比較的高く、薄く、軽量な薄膜太陽電池を実現できるからである。さらに、効率を上げる観点から、これらを積層したＨＩＴ型、タンデム型でもよい。
【００２５】
（1-2）耐候性層１３
耐候性層１３は、太陽電池素子１１の受光面側に配され、温度変化、湿度変化、風雨などから、太陽電池素子１１を保護するためのシート状部材である。したがって、耐候性層１３は、耐候性、耐熱性、透明性、撥水性、耐汚染性、機械強度などの表面被覆材として好適な性能を備え、しかも、当該性能が屋外暴露において長期間維持される性質を有することが好ましい。
【００２６】
耐候性層１３は、太陽電池素子１１を何らかの形で保護できるものでありさえすれば良い。したがって、耐候性層としては、例えば、ソーダ石灰ガラス、白板ガラス、無アルカリガラスなどのガラスおよびこれらの強化ガラス、ポリメチルメタクリレート、架橋アクリレート等のアクリル樹脂、ピスフェノールＡポリカーボネート等の芳香族ポリカーボネート樹脂、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のポリエステル樹脂、ポリシクロオレフィン等の非晶性ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン等のスチレン樹脂、ポリエーテルスルホン等のポリスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、４−フッ化エチレン−パークロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ）、２−エチレン−４−フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリ３−フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ）等のフッ素樹脂等の合成樹脂からなるものを採用することが出来る。ただし、設置面の凹凸に追従させるために可撓性を有することが望ましいため、樹脂材料が好ましく、耐候性の観点からフッ素樹脂からなるものを用いておくことがより好ましい。なかでも、光透過性の高さからＥＴＦＥが好ましい。
【００２７】
また、耐候性層１３は、より多くの発電量を得るために、太陽光を透過させるものが好ましい。したがって、日射透過率が、通常７５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上、さらに好ましくは９０％以上であるものを採用する。
【００２８】
さらに、太陽電池モジュール１は、太陽光にさらされるものであるため、耐候性層１３は、耐熱性を有することが好ましい。したがって、耐候性層１３の構成材料としては、その融点が、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下の材料を使用すべきである。
【００２９】
耐候性層１３の厚みは特に規定されないが、樹脂材料の場合、通常１０μｍ以上、好ましくは１５μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上であり、また、通常２００μｍ以下、好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まる傾向にある。
【００３０】
また、耐候性層１３に、紫外線遮断、熱線遮断、防汚性、防曇性、耐擦性、導電性、反射防止、防眩性、光拡散、光散乱、波長変換、ガスバリア性等の機能を付与してもよい。
【００３１】
特に、太陽電池モジュール１が、太陽光からの強い紫外線にさらされるものであるという観点からは、耐候性層１３に、紫外線遮断機能を持せておくことが好ましい。なお、紫外線遮断機能の耐候性層１３への付与は、紫外線遮断機能を有する層を塗工製膜等により耐候性層上に積層することや、紫外線遮断機能を発現する材料を溶解・分散させるなどして耐候性層１３に含有させることにより、行うことができる。
【００３２】
（1-3）封止層１２
封止層１２の構成材料としては、太陽電池モジュール１を補強することや、太陽電池素子１１を何らかの形で保護できるものでありさえすれば、どのような材料も使用することが出来る。例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルム、プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体などのポリオレフィン樹脂フィルム、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、合成ゴム等を使用できる。なお、封止層１３は、１種の材料で形成されていてもよく、２種以上の材料で形成されていても良い。また、封止層１２は、単層フィルムにより形成されていても良いが、２層以上のフィルムからなるものであってもよい。
【００３３】
太陽電池素子１１の受光面側に設ける封止層１２としては、発電量の低下を招かないように、光透過が高いものを採用する。具体的には、この封止層１２としては、日射透過率が、通常７５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上、さらに好ましくは９０％以上の層を採用する。なお、太陽電池素子１４の受光面と反対側に位置する封止層は、光を透過するものである必要はなく、不透明なものであっても良い。
【００３４】
さらに、太陽電池モジュール１は光を受けて熱せられることが多いため、封止層１２も耐熱性を有することが好ましい。従って、封止層１２の構成材料としては、その融点が、１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下であるものを採用する。
【００３５】
封止層１２の厚みは特に規定されないが、通常５０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上、より好ましくは１５０μｍ以上であり、また、通常１０００μｍ以下、好ましくは８００μｍ以下、より好ましくは６００μｍ以下である。厚くすると、太陽電池モジュール全体の強度が高まるが、厚くしすぎると、柔軟性が低下するためである。
【００３６】
また、封止層に、紫外線遮断、熱線遮断、導電性、易接着性、防眩性、光反射、光拡散、光散乱、波長変換、ガスバリア性等の機能を付与してもよい。なお、太陽電池モジュール１は、太陽からの強い紫外線にさらされるものであるため、封止層１２には、紫外線遮断機能を持せておくことが好ましい。なお、紫外線遮断機能の封止層２１への付与は、紫外線遮断機能を有する層を塗工製膜等により封止層上に積層することや、紫外線遮断機能を発現する材料を溶解・分散させるなどして封止層１２に含有させることにより、行うことができる。
【００３７】
(1-4) 支持基材層１４
支持基材層１４の種類としては、太陽電池モジュール１を支持するに足りる機械強度、優れた耐候性を持てば、各種の樹脂のフィルムおよびシート、金属材料からなるシート、樹脂と金属の複合材料からなるシートなどを用いることができる。
【００３８】
支持基材層１４に用いられる樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリルースチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリルーブタジエンースチレン共重合体（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、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、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、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、その他等の各種の樹脂材料が挙げられる。
【００３９】
これらの樹脂のシートの中でも、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂のシートを使用することが好ましい。なお、これらは１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 
支持基材層１４に用いられる金属材料からなるシートとしては、例えば、アルミニウム箔および板、ステンレス製薄膜および板、鋼板などが挙げられる。かかる金属材料には、腐食防止を施していることが好ましい。なお、前記の金属は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【００４０】
支持基材層１４として用いられる樹脂と金属の複合材料からなるシートとしては、例えばアルミニウム箔の両面にフッ素系樹脂フィルムを接着した防水性の高いシートが挙げられる。フッ素系樹脂としては、例えば、一弗化エチレン（商品名：テドラー，デュポン社製）、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エチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）、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。なお、フッ素系樹脂は１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【００４１】
支持基材層１４の膜厚は、通常５０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上である。また、通常１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、さらに好ましくは３ｍｍ以下である。上記範囲より薄いと太陽電池素子１１を十分に支持、保護できない恐れがあり、厚いと重量が増加してしまうがゆえに、設置時の固定方法を従来より強固にする必要が生じる恐れがある。
【００４２】
なお、本実施形態では、支持基材層１４を省略した太陽電池モジュール１を作成し、この太陽電池モジュール１をコンクリート基材２に固定することで、コンクリート基材２を支持基材として用いることができる。この場合、太陽電池モジュール１の非受光面側のほぼ全面をコンクリート基材２に沿わせて接着固定することが望ましい。
【００４３】
（２）コンクリート基材２
(2-1)材質
コンクリート基材２の材質は、強度と耐久性があれば特に限定されないが、セメントコンクリート、アスファルトコンクリート、ポリマーコンクリートが例示される。なかでも、建材としての実用性の観点から、セメントコンクリートが好ましい。セメント材料としては、ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、エコセメントが例示されるが、ポルトランドセメントが建材としての実用性の観点から好ましい。
【００４４】
また、機械強度を上げるために、合成繊維や鋼繊維などをコンクリートに複合したもの、例えば鉄筋コンクリート、鉄骨鉄筋コンクリート、鋼管コンクリート、繊維補強コンクリート、プレストレストコンクリートを用いてもよい。
【００４５】
なお、本願においては、コンクリート基材２の材料として、粗骨材を用いずにセメントと細骨材を混練したもの、所謂モルタルを用いても良い。
【００４６】
(2-2）大きさ
太陽電池モジュール１を支持するために、太陽電池モジュール１よりも大きければ特にサイズは限定されないが、通常は０．３〜５ｍ、好ましくは０．４〜４ｍ、より好ましくは０．５〜３ｍである。かかる下限より小さい場合は、支持される太陽電池モジュール１も小さくなるため、所望の発電量を得るために多数の太陽電池を電気接続する必要があり、施工に手間がかかる。かかる上限より大きい場合は、重すぎるために施工時の運搬が困難となる。
【００４７】
（2-3）厚み
コンクリート基材２の厚みは、基材としての強度を保つことができれば、特に限定されないが、通常は１〜８００ｍｍ、好ましくは５〜５００ｍｍ、より好ましくは１０〜３００ｍｍである。かかる範囲より薄い場合は、基材としての強度が保つことが難しくなる。かかる範囲より厚い場合は、重量が増すことで、運搬が困難になったり、通常より強固な固定が必要になったりする恐れがある。
【００４８】
（2-4）形状
太陽電池モジュール１および施工面に合わせて、任意の形状をとり得るが、通常は板状または枠形状である。枠形状の場合、背面がないロの字型でもよく、背面があってもよいが、太陽電池モジュール一体型建材１０の重量を軽くできる観点から、背面がないことが好ましい。
【００４９】
（2-5）製造方法
コンクリート基材２の成型は公知の方法を用いることができる。例えば、セメント、細骨材、粗骨材そして水を所定の比率で混練する工程と、混練した生コンクリートを型枠に打ち込む工程と、養生する工程から製造される。排水、電気接続、設置のための穴、溝、切欠きなどの形状加工が必要とする場合は、あらかじめ型枠に形状を作っておいてもよいし、打ち込み後養生までの工程で加工してもよく、成型後に加工してもよい。
【００５０】
太陽電池モジュール１とコンクリート基材２との一体化は、例えば以下の手法が挙げられる。
【００５１】
（ａ）あらかじめ積層した太陽電池モジュール１をコンクリート成型工程中にコンクリート上に積層して一体化する。
【００５２】
（ｂ）コンクリート成型工程中にコンクリート上に太陽電池モジュール１を構成する層を積層し、積層と一体化を同時におこなう。
【００５３】
（ｃ）あらかじめ積層した太陽電池モジュール１を成型したコンクリートに一体化する。
【００５４】
（ｄ）成型したコンクリートに太陽電池モジュール１を構成する層を積層し、積層と一体化を同時に行う。
【００５５】
太陽電池モジュール１とコンクリート基材２とを一体化する工程は、これら（ａ）〜（ｄ）のいずれでもよいが、コンクリート成型中の水分が太陽電池モジュールに与える影響を考慮し、（ｃ）或いは（ｄ）の工程が望ましい。
【００５６】
なお、気温や湿度などの環境変動によって品質にばらつきが生じないように、施工現場に持ち込む前にコンクリート基材２の成型を行うことが好ましい。
【００５７】
さらに、太陽電池素子１１の劣化や破損を避けるために、太陽電池モジュール１を構成する各層をコンクリート基材２上へ積層し、一体化するまでの工程を施工現場に持ち込む前に実施しておくことが望ましい。もしくは太陽電池モジュール１を構成する各層の積層までを施工現場に持ち込む前に実施しておくことでも良い。
【００５８】
また、施工現場におけるコンクリート基材２の設置を容易にするために、あらかじめ成型したコンクリート基材２を施工現場で設置後、太陽電池モジュール１をコンクリート基材２と一体化してもよい。
【００５９】
一方、コンクリート基材２と太陽電池モジュール１とを一体化する工程を安定的に行うことを重視し、施工現場へ持ち込む前にあらかじめコンクリート基材２と太陽電池モジュール１とを一体化してもよい。
【００６０】
積層と一体化の方法は、熱ラミネート（真空ラミネート）、接着剤による接着、コンクリートで周縁を固める、ビスやネジなどでの機械固定などの方法を用いることができる。
【００６１】
（３）施工方法
本実施形態の太陽電池モジュール一体型建材１０の設置面としては、土手地、盛土、法面、岸壁、建築物の壁や屋根などが挙げられる。
【００６２】
この設置面への設置方法は、太陽電池モジュール一体型建材１０が設置面から剥がれないように設置できれば特に限定されないが、例えば、あらかじめコンクリート板に設けた設置用の貫通孔を通して杭やボルトなどを打ち込んで設置面に固定する方法や、設置面に打ち込まれた鋼材に固定する方法などが挙げられる。
【００６３】
コンクリート基材２と設置面の間に、排水材、補強材、隙間を埋めるためのコンクリートや樹脂、防草シートなどの充填材を設けても良い。
【００６４】
（４）電気接続
図５（Ａ）に示すように太陽電池モジュール１の非受光面側には、端子箱３１が設けられ、端子箱３１を介して太陽電池素子１１の電極と電気的に接続したケーブル３２により、太陽電池素子１１で発電した電力を太陽電池モジュール外へ出力する。太陽電池モジュール一体型建材１０の太陽電池モジュール１は、ケーブル３２を他の太陽電池モジュール１のケーブル３２とコネクタ（不図示）を介して接続することで、他の太陽電池モジュール１と直列および／または並列に電気接続されている。電気接続するコネクタ、ケーブル３２の少なくとも一部分と端子箱３１が太陽電池モジュール一体型建材１０の非受光面側に設けられているのが、耐候性の観点から好ましい。但し、端子箱３１、ケーブル３２、コネクタ等の接続部材は、太陽電池モジュール１の受光面側に設けても良い。これら接続部材を受光面側に設けると太陽電池モジュール一体型建材１０を設置面に設置した後でも電気接続が容易にできる利点がある。
【００６５】
（５）用途
本実施形態の太陽電池モジュール一体型建材１０は、土手地、盛土、法面、岸壁などの擁壁や、柵、建築物の外壁材や屋根材として用いることができる。
【００６６】
本実施形態の太陽電池モジュール一体型建材１０は、従来のコンクリートブロックと同様に擁壁や建築物の外壁に用いることにより、その設置面を有効に利用して太陽光発電を行うことができる。
【実施例】
【００６７】
《実施例１》
実施例１は、平板状のコンクリート基材２上に薄幕太陽電池モジュールを固定したものであり、図１、２に示した構成と同じである。
【００６８】
本実施例１の太陽電池モジュール一体型建材１０の製造は、まず、薄膜太陽電池素子基材としてのＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルム上に、裏面電極１ｂとアモルファスシリコン層（発電層）１ｓと透明電極１ｆとを形成することによって、薄膜太陽電池素子１１が作製される。
【００６９】
次いで、図１に示したように、耐候性層１３としてＥＴＦＥフィルム、封止層１２としてＥＶＡフィルム、薄膜太陽電池素子１１、封止層１２としてＥＶＡフィルム、ガルバニウム鋼板（支持基材層）１４を順に積層し、リード線により取り出し電極を取り付けた後、この積層体を１５０℃に加熱し、真空ラミネートを行うことで、図１に示す実施例1の
薄膜太陽電池モジュール１が得られる。
【００７０】
さらに、あらかじめ板状に成型されたコンクリート基材２と薄膜太陽電池モジュール裏面側をコンクリート用接着剤（接着層３）で接着して一体化することで、太陽電池モジュール一体型建材１０が得られる。
【００７１】
《実施例２》
実施例２は、図３に示した構成を有するものである。本実施例２の太陽電池モジュール一体型建材１０は、実施例１と比べて受光面を外側に向けて凸形状に成形した点が異なり、その他の構成は同じである。
【００７２】
本実施例２の太陽電池モジュール一体型建材１０の製造は、図３（Ａ）に示したように、耐候性層１３としてＥＴＦＥフィルム、封止層１２としてＥＶＡフィルム、薄膜太陽電池素子１１、封止層１２としてＥＶＡフィルム、ガルバニウム鋼板（支持基材層）１４を順に積層し、リード線により取り出し電極を取り付け、ＥＴＦＥフィルムの上に太陽電池素子１１側に向かって凹型に湾曲させたアルミニウム板を載せ、この積層体を１５０℃に加熱し、真空ラミネートを行う。ここで１５０℃に加熱された封止層１２が溶融してアルミニウム板にならい、冷却されることで、太陽電池モジュール１の受光面が外側に向けて凸上に成形される。
【００７３】
なお、この凸面は、球面であっても良いし、円柱の側面のように一方向に曲率をもった面、所謂シリンドリカル面であっても良い。
【００７４】
この凸面の曲率半径Ｒは、通常Ｒ＝０．５〜５０ｍ、好ましくは０．８〜４０ｍ、より好ましくは１〜３０ｍである。かかる範囲より小さい場合は、太陽光が斜めから当たった際に入射角が浅くなり、反射する箇所ができて発電量が低下することがある。一方、かかる範囲より大きい場合は、凸型形状が十分でなく、水が流れ落ちず、水溜りが生じる恐れがある。
【００７５】
本実施例２によれば、太陽電池モジュール１の受光面が凸形状であるため、受光面に付着した水滴が流れ落ち易くなる。受光面に水滴が留まると、蒸発した際に受光面に汚れが付着し、発電効率が低下するので、水滴を流れ落ち易くすることにより、この汚れを防止できる。
【００７６】
なお、図３（Ａ）の例では、太陽電池モジュール１を凸状に成形したが、これに限らず、図３（Ｂ）に示すようにコンクリート基材２の太陽電池モジュール１を設置する面を凸形状とし、平面状の太陽電池モジュール１をこの凸面に沿わせて接着固定することによって太陽電池モジュール１の受光面を凸状にしても良い。
【００７７】
《実施例３》
実施例３は、図４に示した構成を有するものである。
【００７８】
本実施例３の太陽電池モジュール一体型建材１０は、実施例１，２と比べ、コンクリート基材２が平板状ではなく、あらかじめ薄膜太陽電池モジュールがはまる凹部を設けた枠状とした点が異なり、その他の構成は同じである。
【００７９】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、コンクリート基材２は、中央部に太陽電池モジュール１が収まる凹部２１を有し、凹部２１に太陽電池モジュール１を収容し、支持面２３に接着固定する。なお、コンクリート基材２は、太陽電池モジュール１を収容した際にその周縁部２２が太陽電池モジュール１の表面より高くなるように（コンクリート基材２上に太陽電池モジュールを積層した際の積層方向に突出するように）形成している。
【００８０】
これにより太陽電池モジュール一体型建材１０を積み重ねても太陽電池モジュール１に荷重がかからないため、保管・運搬に優れる。
【００８１】
また、太陽電池モジュール１の裏面に端子箱３１及びケーブル３２を有している場合、図５に示すように、これらを収める切り欠き部２４，２５を有しても良い。更に、図５の例では、切り欠き部２４に水抜き用の貫通穴２６を設け、周縁部２３の一部に水抜き用の溝２７を設けている。なお、水抜き用の穴２６及び溝２７は、これに限らず設置した際、水が流れる方向に応じて任意の位置に設けて良い。
【００８２】
また、コンクリート基材２は、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように凹部２１が貫通したものでも良い。図６（Ａ）では、凹部２１の周囲に設けた支持部２３に太陽電池モジュール１の周縁部が接着固定されている。
【００８３】
また、太陽電池モジュール１の設置面は、図７（Ａ）に示すように、凹部２１と反対の面であっても良い。この場合でも、太陽電池モジュール一体型建材１０を積み重ねた際、図７（Ｂ）に示すように太陽電池モジュール１が、上側の太陽電池モジュール一体型建材１０の凹部２１にはまるので、太陽電池モジュール１に加重がかかることがない。
【００８４】
《実施例４》
実施例４は、図８に示した構成を有するものである。
【００８５】
本実施例４は、実施例３と比べ、太陽電池モジュール１のコンクリート基材２への固定を接着剤ではなく固定ピン１９を用いた点が異なり、その他の構成は同じである。
【００８６】
なお、本実施例４では、支持基材層１４としてガルバニウム鋼板を用いて剛性を確保し、このガルバニウム鋼板に固定用の穴を設けている。
【００８７】
なお、図９に示すように、実施例１の接着材に代えて固定ピン１９で太陽電池モジュール１をコンクリート基材２へ固定しても良い。
【００８８】
これにより、太陽電池モジュール１とコンクリート基材２とを一体化した後でも、固定ピン１９を抜くことにより、太陽電池モジュール１を交換することができる。
【００８９】
《実施例５》
実施例５は、図１０に示した構成を有するものである。
【００９０】
本実施例５は、実施例４と比べ、コンクリート基材２に貫通穴を設けて、固定杭１８で太陽電池モジュール１のコンクリート基材２への一体化と、コンクリート基材２の設置面の固定とを同時に行う点が異なり、その他は同じである。
【００９１】
本実施例５によれば、太陽電池モジュール１のコンクリート基材２への一体化と、太陽電池モジュール一体型建材１０の設置面への施工とを同時に行えるため、作業効率を向上できる。
【００９２】
《実施例６》
実施例６は、図１１に示した構成を有するものである。
【００９３】
本実施例６は、実施例１と比べ、コンクリート基材２を固定杭２９により設置面に固定した後に、固定杭２９の上から接着剤で太陽電池モジュール１を一体化した点が異なり、その他の構成は同じである。
【００９４】
なお、実施例３のコンクリート基材２を固定杭２９で設置面に固定後、固定杭２９の上から接着剤で太陽電池モジュール１を一体化しても良い。
【００９５】
本実施例６によれば、固定杭２９が直接外気に触れることがないため、固定杭２９の腐食を防止できる。
【００９６】
《実施例７》
図１２は、太陽電池モジュール一体型建材１０の施工方法の説明図である。
【００９７】
先ず、設置面に防草シート９１を敷設し、この防草シート９１上に実施例１−５で示した太陽電池モジュール一体型建材１０を配設する。これにより太陽電池モジュール一体型建材１０の自重で防草シート９１が固定される。なお、実施例６のように、固定杭２９で太陽電池モジュール一体型建材１０及び防草シート９１を貫通して設置面に固定する構成でも良い。
その後、太陽電池モジュール一体型建材１０間をケーブル３２で接続する。
【００９８】
これにより防草シート９１による防草の機能も得ることができる。
【００９９】
〈その他〉
本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１００】
１  太陽電池モジュール
１０  太陽電池モジュール一体型建材
１１  太陽電池素子
１３  耐候性層
１４  裏面保護層（支持基材層）
【図１】
2011219916.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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