(57)【要約】【課題】設置作業を容易且つ安全に行うことができ、建築コストの増大を最小限に抑制することができると共に、建築物の屋根材や防水層等を損傷させるおそれのない太陽光発電装置を提供する。【解決手段】本発明に係る太陽光発電装置１０，３０，４０は、２枚の透明な板状部材２０ａ，２０ｂの間に空気層１２を有する複層部材１１と、複層部材１１の空気層１２に設けられる太陽光パネル１３とを備えていることを特徴とし、太陽光パネル１３はプラスチックフィルム基板に薄い膜を形成して構成されているのが好ましい。【選択図】図１
2011100850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の透明な板状部材の間に空気層を有する複層部材と、
該複層部材の空気層に設けられる太陽光パネルと、
を備えていることを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
前記太陽光パネルはプラスチックフィルム基板に薄い膜を形成して構成されている請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記複層部材の空気層内に冷却エアを供給する給気設備と、前記複層部材の空気層内のエアを排出する排気設備とを備えている請求項１又は２に記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
前記太陽光パネルより室内側に配設された前記板状部材の前記空気層側の面又は前記太陽光パネルの室内側の面に吸熱シートが貼付されている請求項３に記載の太陽光発電装置。
【請求項５】
前記太陽光パネルより室内側に配設された前記板状部材の前記空気層側の面又は前記太陽光パネルの室内側の面に電磁シールド板が貼付されている請求項１〜４のいずれか１の請求項に記載の太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池を使用して発電するための太陽光発電装置に関し、特に、２枚の透明な板状部材の間の空気層に太陽光パネルが設けられた太陽光発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の排出による地球温暖化現象に対する危機感の高まりに伴い、クリーンなエネルギーの供給源として太陽光パネルを利用した太陽光発電装置が注目されており、この種の従来の太陽光発電装置としては、住宅等の建築物の屋根上に太陽光パネルを設置したものがよく知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１２５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２８９９０３号公報
【特許文献３】特開２００５−２４１０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の太陽光発電装置では、建築物の屋根上に太陽光パネルを設置しているため、装置が大掛かりになり、設置作業に手間が掛かるといった問題や、高所作業のため作業の安全性を維持するのが難しいといった問題があった。
【０００５】
また、太陽光パネルの寿命が建築物の寿命に比べると短いため、建築物の使用中に太陽光パネルを何度か取り替える必要があり、その取り替え作業に手間とコストが掛かるといった問題があった。
【０００６】
さらに、太陽光パネルの重量に耐えるのに十分な構造補強を建築物に対して行う必要があるため、太陽光発電装置の設置コストに加えて構造補強のコストが必要となり、その結果、全体の建築コストが増大するといった問題もあった。
【０００７】
さらにまた、建築物の屋根上に太陽光パネルを設置する際に屋根材や防水層等を損傷させるおそれがあるといった問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、設置作業を容易且つ安全に行うことができ、建築コストの増大を最小限に抑制することができると共に、建築物の屋根材や防水層等を損傷させるおそれのない太陽光発電装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するため、本発明に係る太陽光発電装置は、２枚の透明な板状部材の間に空気層を有する複層部材と、該複層部材の空気層に設けられる太陽光パネルと、
を備えていることを特徴とする。
【００１０】
そして、本発明に係る太陽光発電装置において、前記太陽光パネルはプラスチックフィルム基板に薄い膜を形成して構成されているのが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る太陽光発電装置は、前記複層部材の空気層内に冷却エアを供給する給気設備と、前記複層部材の空気層内のエアを排出する排気設備とを備えているのが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明に係る太陽光発電装置において、前記太陽光パネルより室内側に配設された前記板状部材の前記空気層側の面又は前記太陽光パネルの室内側の面に吸熱シートが貼付されていてもよい。
【００１３】
さらにまた、本発明に係る太陽光発電装置において、前記太陽光パネルより室内側に配設された前記板状部材の前記空気層側の面又は前記太陽光パネルの室内側の面に電磁シールド板が貼付されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、太陽光パネルを空気層に設けることにより、太陽光パネルを保護し、耐久性の向上を図ることができると共に、太陽光パネルの温度上昇を抑制することができ、発電効率の向上を図ることができる。
【００１５】
また、クリーンエネルギーの太陽光を効率よく利用することができ、省エネルギー化を図ることができると共に、居住性を高めることができる。
【００１６】
さらに、太陽光パネルを複層部材に組み込むことにより、建材一体型が可能となり、太陽光パネルの運搬作業や取付作業、或いは交換作業を簡単且つ安全に行うことができ、施工性の向上及び設置コストの低減化を図ることができる。
【００１７】
さらに、太陽光パネルが軽量なため、建築物に対して構造補強を行う必要がなく、また、太陽光パネルを設置する際に、屋根材や防水層等を損傷させるおそれがないといった効果を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電装置を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電装置を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る太陽光発電装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る太陽光発電装置を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る太陽光発電装置を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る太陽光発電装置を仮設防音壁に使用した例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
先ず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電装置について説明する。ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電装置を示す模式図、図２は同実施の形態に係る太陽光発電装置を示す断面図である。
【００２１】
本実施の形態に係る太陽光発電装置１０は、建築物の開口部に取り付けられる複層ガラス１１と、複層ガラス１１の空気層１２に設けられる太陽光パネル１３と、太陽光パネル１３間の複数の直流配線１４を１本の直流配線１５にまとめるための接続箱１６と、太陽光パネル１３で発電した直流電力を交流電力に変換するためのパワーコンディショナー１７と、太陽光パネル１３で発電した電力を前記建築物内の所要箇所に分配するための分電盤１８と、電力会社との間で売買した電力を計量する電力量計１９とを備えて構成されている。
【００２２】
なお、接続箱１６、パワーコンディショナー１７、分電盤１８、及び電力量計１９等を設置する代わりに、太陽光パネル１３に小型充電器を接続し、太陽光パネル１３から直接電力を取り出すように構成してもよい。
【００２３】
図２に良く示されているように、複層ガラス１１は、空気層１２を介して２枚の板ガラス２０ａ，２０ｂを対向させることにより形成され、２枚の板ガラス２０ａ，２０ｂの外周部に沿ってスペーサ２１が介装されている。このスペーサ２１は筒状を成し、スペーサ２１の互いに対向する面には凹部２２が形成され、スペーサ２１の中空部には乾燥剤２３が充填されている。また、スペーサ２１と各板ガラス２０ａ，２０ｂとの隙間には第１シール材２４が充填されていると共に、スペーサ２１の外側の各板ガラス２０ａ，２０ｂの間には第２シール材２５が充填されており、各板ガラス２０ａ，２０ｂの周縁部は密封されている。
【００２４】
太陽光パネル１３は、ガラス又はプラスチック基板を用いた軽量で薄型のパネルにより形成されており、例えば、プラスチックフィルム基板に負の電極、第１薄膜素材、第２薄膜素材、正の電極を順次重合して１μｍ程度の薄い膜を形成したパネルにより構成されている。そして、太陽光パネル１３は、その外周部がスペーサ２１の凹部２２に嵌合することにより空気層１２内に固定されている。
【００２５】
このような構成を備えた太陽光発電装置１０において、太陽光が板ガラス２０ａ，２０ｂを透過して太陽光パネル１３に照射されると、電子が前記第１薄膜素材に集まると共に正孔が前記第２薄膜素材に集まり、両薄膜素材の間に起電力が発生し、前記各電極間で直流電力を取り出すことができる。そして、この直流電力は、順次、直流配線１４、接続箱１６、直流配線１５を通って、パワーコンディショナー１７に送られ、交流電力に変換された後、分電盤１８を介して建築物内の所要箇所に分配され、電力会社との間で売買された電力は電力量計１９によって計量される。
【００２６】
上記した本実施の形態に係る太陽光発電装置１０によれば、太陽光パネル１３を空気層１２内に設けているため、太陽光パネル１３を保護し、耐久性の向上を図ることができると共に、太陽光パネル１３の温度上昇を抑制することができ、発電効率の向上を図ることができる。
【００２７】
次に、図３を参照しつつ、本発明の第２の実施の形態に係る太陽光発電装置について説明する。ここで、図３は本発明の第２の実施の形態に係る太陽光発電装置を示す断面図である。なお、以下の説明では、説明の簡略化のため、上記した本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電装置１０と同様の構成については、図３中、図１及び図２と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２８】
本実施の形態に係る太陽光発電装置３０において、太陽光パネル１３は、室内側の板ガラス２０ａの空気層１２側の面に貼付されることにより、空気層１２に設けられている。したがって、この場合、スペーサ２１には太陽光パネル１３を固定するための凹部２２を形成する必要がなく、スペーサ２１は単純な角筒形状を成している。
【００２９】
上記した本実施の形態に係る太陽光発電装置３０によれば、太陽光パネル１３を空気層１２内に設けることにより、太陽光パネル１３を保護し、耐久性の向上を図ることができると共に、太陽光パネル１３を室内側の板ガラス２０ａの空気層１２側の面に貼付することにより、太陽光パネル１３の温度上昇を抑制することができ、発電効率の向上を図ることができる。さらに、太陽光パネル１３を固定するための凹部２２をスペーサ２１に形成したりする必要がないため、太陽光パネル１３の取付作業が簡素化され、製造コストの低減化を図ることができる。
【００３０】
次に、図４及び図５を参照しつつ、本発明の第３の実施の形態に係る太陽光発電装置について説明する。ここで、図４は本発明の第３の実施の形態に係る太陽光発電装置を示す断面図、図５は同実施の形態に係る太陽光発電装置を示す斜視図である。なお、以下の説明では、説明の簡略化のため、上記した本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電装置１０と同様の構成については、図４及び図５中、図１及び図２と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３１】
本実施の形態に係る太陽光発電装置４０は、複層ガラス１１の空気層１２内に冷却エアを供給する給気設備４１と、複層ガラス１１の空気層１２内のエアを排出する排気設備４２とを備えている。また、太陽光パネル１３は室内側の板ガラス２０ａの空気層１２側の面に貼付されることにより、空気層１２に設けられている。したがって、この場合、スペーサ２１には太陽光パネル１３を固定するための凹部２２を形成する必要はなく、スペーサ２１は単純な角筒形状を成している。
【００３２】
給気設備４１はスペーサ２１の下側中空部内に挿入される給気管４３を備えており、この給気管４３の上部には所定間隔で給気口４４が取り付けられている。また、排気設備４２はスペーサ２１の上側中空部内に挿入される排気管４５を備えており、この排気管４５の下部には所定間隔で排気口４６が取り付けられている。
【００３３】
このような構成を備えた太陽光発電装置４０において、空気層１２の温度が所定温度に達し、空気層１２に設置されたセンサ（図示省略）が作動すると、空気調和設備（図示省略）から給気管４３に冷却エアが供給され、該冷却エアは給気口４４から空気層１２内に送出される。その後、この冷却エアにより空気層１２は所定温度に冷却され、その結果、前記冷却エアは、温度の上昇したエアとなって排気口４６から排気管４５を通って空気層１２の外部に排出される。
【００３４】
一方、太陽光が照射された太陽光パネル１３では、上記したのと同様の手順で電力が発生され、この電力は建築物内の所要箇所に分配されると共に、電力会社との間で売買される。
【００３５】
このように本実施の形態に係る太陽光発電装置４０によれば、給気設備４１及び排気設備４２を使用して空気層１２を強制的に冷却することによって、空気層１２の温度を所定温度に制御することができるため、太陽光パネル１３の温度上昇を確実に抑制することができ、発電効率のより一層の向上を図ることができる。
【００３６】
なお、上記した第３の実施の形態に係る太陽光発電装置４０のように給気設備４１及び排気設備４２を設置する代わりに、或いは、それらの設備に加えて、太陽光パネル１３より室内側の板ガラス２０ａの空気層１２側の面や太陽光パネル１３の室内側の面に吸熱シート（図示省略）を貼付してもよい。これにより、空気層１２の温度上昇を抑制することができ、太陽光パネル１３の発電効率の向上を図ることができる。
【００３７】
また、太陽光パネル１３より室内側の板ガラス２０ａの空気層１２側の面や太陽光パネル１３の室内側の面に電磁シールド板（図示省略）を貼付してもよく、これにより、電磁シールド効果を得ることもできる。
【００３８】
さらに、上記した各実施の形態では、複層ガラス１１全面に亘って太陽光パネル１３を固定して設置しているが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、例えば、複層ガラス１１の一部に太陽光パネル１３を取り付けて窓の景観性を損なわないように配慮したり、或いは、太陽光パネル１３に磁性体を組み込み、複層ガラス１１の外部からこの磁性体に磁石を吸引させ、この磁石を複層ガラス１１に沿って移動操作することにより太陽光パネル１３が移動可能なように構成してもよい。
【００３９】
さらに、上記した各実施の形態では、建築物の開口部に取り付けられる複層ガラス１１に太陽光パネル１３を設置する場合について説明したが、これは単なる例示に過ぎず、例えば、駐車場の屋根やトップライト、或いは、高速道路の防音壁や工事現場の仮設防音壁５０のパネル部分５１（図６参照）等、建築物の開口部以外の場所で、高強度のポリカーボネイト板等、複層ガラス１１以外の複層部材に太陽光パネル１３を設置する場合にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１０            太陽光発電装置
１１            複層ガラス（複層部材）
１２            空気層
１３            太陽光パネル
２０ａ，２０ｂ  板ガラス（板状部材）
３０            太陽光発電装置
４０            太陽光発電装置
４１            給気設備
４２            排気設備
【図１】
2011100850.tif 000003
【図２】
2011100850.tif 000004
【図３】
2011100850.tif 000005
【図４】
2011100850.tif 000006
【図５】
2011100850.tif 000007
【図６】
2011100850.tif 000008