(57)【要約】【課題】外観上、表面が美しい色調であったり、文様が描かれたものとすることができる誘電体アンテナ付きパネル型建材を提供すること。【解決手段】誘電体アンテナ付きパネル型建材は、ロッドアンテナ３が多数配置された半導体発電層２と、前記ロッドアンテナ３は、半導体発電層２の表面に対し垂直方向の高さが、前記半導体発電層の最大感度波長の０．０１〜４０倍であり、前記ロッドアンテナ３の半径は、前記高さの０．００５〜１．５倍であり、ロッドアンテナ３間には、太陽からの電磁波の一部を反射させる反射層６が設けられている。反射層６は、ロッドアンテナ３よりも比誘電率の低い材質であればよく、様々な色調の材質を選ぶことができるため、本誘電体アンテナ付きパネル型建材は、表面に彩色、模様を描くことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発電層と、
裏面電極と、
前記半導体発電層の表面に接し、当該表面に対し第１の角度（Ｖ）をなして延伸し、前記半導体発電層の表面に対し垂直方向の高さ（Ｈ）が、前記半導体発電層の最大感度波長の０．０１〜４０倍であり、半径（Ｒ）が前記高さ（Ｈ）の０．００５〜１．５倍であり、所望の比誘電率を有する、複数のロッドアンテナと、
前記半導体発電層に接し、前記複数のロッドアンテナの間に配置された表面電極と、
前記表面電極と接し、入射波の一部を反射し、前記ロッドアンテナの比誘電率よりも小さい材質で構成され、前記表面電極とは異なる色に着色された反射層と、から構成され、
前記高さ（Ｈ）が、前記表面電極の厚みと前記反射層の厚さとの和に等しいか、又はそれ以上である、パネル型建材。
【請求項２】
前記複数のロッドアンテナは、第１の直線上に第１の間隔（Ｐ１）で配置され、第２の直線上に第２の間隔（Ｐ２）で配置され、第１の直線と第２の直線とは、前記複数のロッドアンテナのうちのひとつを中心に第２の角度（Ｇ）をもって交差するように配置された、
請求項１に記載のパネル型建材。
【請求項３】
前記第２の角度（Ｇ）は６０度であり、
前記第１の間隔（Ｐ１）及び前記第２の間隔（Ｐ２）は、以下の式（１）を満たす、
２・Ｒ≦Ｐ１＝Ｐ２                            （１）
ことを特徴とする、
請求項２に記載のパネル型建材。
【請求項４】
前記複数のロッドアンテナのそれぞれの実効面積の合計が、パネル型建材の表面全体の面積に対し、１００％以上である、
請求項３に記載のパネル型建材。
【請求項５】
前記第１の角度（Ｖ）は、０度以上２８度未満である、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のパネル型建材。
【請求項６】
前記複数のロッドアンテナ及び前記反射層の表面に配置された保護層と、
前記反射層と前記表面電極との間に配置された防錆層と、
をさらに備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のパネル型建材。
【請求項７】
前記保護層の表面は親水性基を有する材質で構成された、
請求項６に記載のパネル型建材。
【請求項８】
前記ロッドアンテナは、比誘電率を２〜１０とする材質の誘電体から構成される、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のパネル型建材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽から放射された電磁波を効率良く受信するアンテナを有し、かつ、所望の色合いからなるパネル型建材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、太陽電池は、太陽から放射された電磁波、特に可視光領域の波長の光エネルギーを如何に吸収し、効率よく電流に変換できるかという視点で開発が進められてきた。図１は、典型的な、快晴時の地上における日射の放射スペクトルを表す図である。大気圏外での放射量に比べると、大気、水蒸気及びオゾンによる吸収による減衰の影響で、地上においては、若干、減衰するものの、０．３μｍ〜３．２μｍの領域、即ち、紫外線領域から赤外線領域にわたって、放射量が観測される。また、図１から太陽光による放射エネルギーの最も高い波長は、０．５μｍ付近であることがわかる。
【０００３】
一方、図２は、結晶シリコン太陽電池の分光感度特性を示している。ここで、分光感度とは、照射強度に対する出力電流の比である。図２から、結晶シリコン太陽電池は、少なくとも０．３μｍから１．２μｍまで感度を有している。そして、０．６μｍ〜１．１μｍ付近も感度が優れ、最大の感度は、０．９μｍ付近の波長であることがわかる。
【０００４】
上記のように太陽の放射スペクトルの最大エネルギーを示す波長が、０．５μｍ付近（緑〜黄の可視光領域）であるのに対し、結晶シリコン太陽電池の分光感度の最大波長は、０．９μｍ（赤外線領域）である。したがって、０．５μｍから０．９μｍの波長領域の電磁波を効率よく吸収できれば、太陽電池の変換効率の向上に大きく寄与できると考えられる。
【０００５】
ところで、従来より、太陽からの電磁波を効率よく吸収させる技術として、（１）太陽電池の表面における可視光の反射率を低くする方法や（２）レンズで可視光を集束する方法等が知られている。
【０００６】
（１）の方法は、太陽電池の表面に微細なピラミッドを作りテクスチュア表面としたり、太陽電池の表面をスリッド状にして偏光板にする方法が知られている。しかし、テクスチャ表面の構造は形状がランダムであり理論的計算に限界があり、反射を理想的に制御できないおそれがある。また、偏光板は、横波又は縦波のどちらかをカットしてしまうため、太陽光を集光する点では効率的ではない。
【０００７】
（２）の方法は、太陽が移動するにつれ、集光量に変動が生じるため、太陽光を効率よく集光するためには太陽追尾機能が必要となる。
【０００８】
特許文献１には、図１７に示すように、高さが太陽電池の最大感度波長の０．５〜５倍で、最小幅が高さの０．５〜２倍で、比誘電率が２〜１０であるアンテナを太陽電池本体の表面に無数に配設した発明が開示されている。特許文献１の発明によれば、太陽電池本体の表面側に誘電体でもって無数の誘電体アンテナを突出して設けているため、アンテナの先端に入射する電磁波のみでなく、アンテナの近傍を通過する電磁波をも受信することができるため、太陽追尾機能は必要とせずに、効率よく太陽電池本体に電磁波を供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３６８２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、パネルの表面が凹凸形状のために、太陽電池の表面に彩色を施すことが難しく、太陽電池パネルを建材に用いるには、美的観点から優れたものになりにくかった。
【００１１】
本発明は、太陽から放射された電磁波を効率良く受信して太陽電池の本体に供給する機能を持ち、かつ、所望の色合いからなるパネル型建材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】
【００１２】
（１）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る誘電体アンテナ付きパネル型建材は、半導体発電層と、裏面電極と、前記半導体発電層の表面に接し、当該表面に対し第１の角度（Ｖ）をなして延伸し、前記半導体発電層の表面に対し垂直方向の高さ（Ｈ）が、前記半導体発電層の最大感度波長の０．０１〜４０倍であり、半径（Ｒ）が前記高さ（Ｈ）の０．００５〜１．５倍であり、所望の比誘電率を有する、複数のロッドアンテナと、前記半導体発電層に接し、前記複数のロッドアンテナの間に配置された表面電極と、前記表面電極と接し、入射波の一部を反射し、前記ロッドアンテナの比誘電率よりも小さい材質で構成され、前記表面電極とは異なる色に着色された反射層と、から構成され、前記高さ（Ｈ）が、前記表面電極の厚みと前記反射層の厚さとの和に等しいか、又はそれ以上である、ことを特徴とする。
【００１３】
（１）の誘電体アンテナ付きパネル型建材によれば、反射層は、ロッドアンテナよりも比誘電率の低い材質であればよく、透明は要求されないため、様々な色調の材質を選ぶことができる。このため、本誘電体アンテナ付きパネル型建材は、外観上、表面が美しい色調であったり、文様が描かれたものとすることができる。例えば、建材用として、ビルの壁面に利用する場合には、美しい色調や模様、あるいは文字、標識の描かれたパネルとして提供することができる。
【００１４】
さらに、（１）の誘電体アンテナ付きパネル型建材によれば、ロッドアンテナの先端又は近傍に直接入射する電磁波だけでなく、反射層により反射された電磁波をロッドアンテナが受信することができるため、受信効率の高いアンテナ機能を有するパネル型建材を提供することができる。
【００１５】
（２）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る誘電体アンテナ付きパネル型建材は、前記複数のロッドアンテナは、第１の直線上に第１の間隔（Ｐ１）で配置され、第２の直線上に第２の間隔（Ｐ２）で配置され、第１の直線と第２の直線とは、前記複数のロッドアンテナのうちのひとつを中心に第２の角度（Ｇ）をもって交差するように配置された、ことを特徴とする。
【００１６】
（２）の誘電体アンテナ付きパネル型建材によれば、製作過程において、第１の直線にそって間隔Ｐ１ごとに、又は第１の直線と角度Ｇをなす第２の直線に沿って間隔Ｐ２ごとに誘電体が規則的に配置されるように設計をすることにより、規則的なエッチング加工の処理に適したパターニングをすることができる。
【００１７】
（３）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る誘電体アンテナ付きパネル型建材は、第２の角度（Ｇ）は６０度であり、第１の間隔（Ｐ１）及び第２の間隔（Ｐ２）は、以下の式（１）を満たす、
２・Ｒ≦Ｐ１＝Ｐ２                            （１）
ことを特徴とする。
【００１８】
（３）の誘電体アンテナ付きパネル型建材によれば、ロッドアンテナが太陽からの電磁波を効率よく受信することと、パネル型建材の表面を所望の色調とすることが両立可能となる。
【００１９】
（４）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る誘電体アンテナ付きパネル型建材は、複数のロッドアンテナのそれぞれの実効面積の合計が、パネル型建材の表面全体の面積に対し、１００％以上である、ことを特徴とする。
【００２０】
（４）の誘電体アンテナ付きパネル型建材によれば、ロッドアンテナが太陽からの電磁波をさらに効率よく受信することと、パネル型建材の表面を所望の色調とすることが両立可能となる。
【００２１】
（５）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る誘電体アンテナ付きパネル型建材は、第１の角度（Ｖ）は、０度以上２８度未満である、ことを特徴とする。
【００２２】
（５）の誘電体アンテナ付きパネル型建材によれば、例えば、ビルの乱立する地域で、太陽高度が高い限られた時間帯のみしか太陽光が差し込まない場所においては、受信効率を向上させることができる。
【００２３】
（６）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る誘電体アンテナ付きパネル型建材は、前記複数のロッドアンテナ及び前記反射層の表面に配置された保護層と、前記反射層と、表面電極との間に配置された防錆層と、からなることを特徴とする。
【００２４】
（６）の誘電体アンテナ付きパネル型建材によれば、保護層によりロッドアンテナ及び反射層の腐蝕、剥離、汚れを防止し、さらに、表面電極の錆の発生を防止することができる。
【００２５】
（７）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る誘電体アンテナ付きパネル型建材は、前記保護層の表面が親水性基を有する材質で構成された、ことを特徴とする。
【００２６】
（７）の誘電体アンテナ付きパネル型建材によれば、誘電体アンテナ付きパネル型建材のパネル表面の親水性基の親水機能により、汚れを洗い流すため、パネル型建材表面への汚れの付着を防止することができる。
【００２７】
（８）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る誘電体アンテナ付きパネル型建材は、前記ロッドアンテナが、比誘電率を２〜１０とする材質の誘電体から構成される、ことを特徴とする。
【００２８】
（８）の誘電体アンテナ付きパネル型建材によれば、効率よく電磁波を受信することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、太陽電池の表面での反射を抑え、所望の色合いからなる太陽電池パネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】太陽から放射された電磁波の地上における放射強度を示す図である。
【図２】結晶シリコン太陽電池の分光感度特性を示す図である。
【図３】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材１−Ａの構成を示す図である。
【図４】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材１−Ａの断面図である。
【図５】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材１−Ｂの断面図である。
【図６】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネルのロッドアンテナ３の平面的な配置を示す図である。
【図７】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネルのロッドアンテナ３が受信する電磁波のパターンを示す図である。
【図８】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネルのロッドアンテナ３が電磁波を捕捉するイメージを表す図である。
【図９】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネルのロッドアンテナ３の平面的な配置を示す図である。
【図１０】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネルのロッドアンテナ３の平面的な配置を示す図である。
【図１１】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネルのロッドアンテナ３の平面的な配置を示す図である。
【図１２】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材１−Ｃの断面図である。
【図１３】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材１−Ｄの断面図である。
【図１４】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材１−Ｅの断面図である。
【図１５】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材１−Ｆの断面図である。
【図１６】本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネルを示す図である。
【図１７】従来の誘電体アンテナ付きパネルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態について図面を適宜参照しつつ説明する。
［第１実施形態］
図３は、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材１−Ａの構成を示す図である。
図４は、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材１−Ａの断面図である。
【００３２】
本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材は、建物等の壁面等に用いられる建築材であるが、それに限定されず、個人住宅の屋根、集合住宅又はビルディング等の屋上に設置される太陽電池パネルや大規模な太陽電池発電所に設置される太陽電池パネルをも含むものとする。
【００３３】
パネル型建材１−Ａは、半導体発電層２と、ロッドアンテナ３と、表面電極４と、裏面電極５と、反射層６と、を備えている。
【００３４】
半導体発電層２は、太陽放射による電磁波エネルギーを電流に変換する半導体から構成される。図４に示すように、半導体発電層２は、表面電極４と裏面電極５と間に層状に配置されている。本実施形態の半導体発電層２は、図示しないが、ｎ型アモルファスシリコン層、ｉ型アモルファスシリコン層、ｐ型アモルファスシリコン層等のシリコン系の素材から構成される。シリコン系の素材としては、例えば、アモルファスシリコン、結晶シリコン、多結晶シリコン等がある。本発明の半導体発電層２は、シリコン系に限らず、化合物半導体系や有機物系の素材であってもよい。
【００３５】
ロッドアンテナ３は、誘電体で構成され、半導体発電層２の表面から垂直方向に伸びる円柱状のアンテナである。この複数のロッドアンテナ３は、所定の間隔Ｐで配置されている。ロッドアンテナ３の高さＨは、半導体発電層２の最大感度波長λｍａｘの０．０１倍〜１０倍が望ましい。ロッドアンテナ３の円柱の太さ、即ち直径Ｄは、高さＨの０．０１〜２０倍が望ましい。換言すれば、半径Ｒは、高さＨの０．００５〜１０倍が望ましい。ロッドアンテナ３と隣接するロッドアンテナ３との間隔Ｐは、最大感度波長λｍａｘの０．０１倍〜４０倍が望ましい。最大感度波長λｍａｘは、半導体発電層２を構成する材料により変化するが、一般に広く利用されているシリコンでは０．９マイクロメートルである。
【００３６】
なお、第１実施形態においては、ロッドアンテナ３は、円柱状としているが、本発明の誘電体付きパネル型建材のロッドアンテナ３の形状は円柱状に限定されず、多角柱状、楕円形状であってもよい。さらに、アンテナの先端は平坦面に限定されず、図５に示すように、湾曲面としてもよい。
【００３７】
さらに、第１実施形態においては、複数のロッドアンテナ３は、縦方向に間隔Ｐで直線上に並び、横方向にも間隔Ｐで直線上に並ぶように配置され、縦方向と横方向との２つの直線は直角に交わっているが、本発明の誘電体付きパネル型建材のロッドアンテナ３の配置は上述の配置に限定されない。図６に示すように、第１の直線Ｌ１の方向に沿って間隔Ｐ１ごとに配置され、第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とがロッドアンテナ３上で角度Ｇをなして交わるように配置されていればよく、角度Ｇは９０度に限定されない。
ここで、間隔Ｐ１は、ロッドアンテナ３の中心と第１の直線状に配置する隣のロッドアンテナ３の中心との距離である。間隔Ｐ２は、ロッドアンテナ３の中心と第２の直線状に配置する隣のロッドアンテナ３の中心との距離である。
【００３８】
ロッドアンテナ３は、ロッドアンテナ３の先端に入射する電磁波だけでなく、近傍を通過する電磁波をも受信するため、ロッドアンテナ３とロッドアンテナ３との間の凹部に入射する電磁波をロッドアンテナ３が効率よく受信し、半導体発電層２に供給することができる。
【００３９】
図７は、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネルのロッドアンテナ３が受信する電磁波のパターンを示す図である。図７に示すように、太陽から放射された電磁波は、パネル表面に対し垂直方向に伸びる主ビーム（メインビーム）パターン、及び、主ビーム（メインビーム）パターンの中心線に対して約６２度付近に存在する副ビーム（サイドローブビーム）パターンとして受信される。即ち、ロッドアンテナ３は、パネル面の垂直方向から左右各々６２度の角度の領域の電磁波を吸収することになる。
【００４０】
したがって、ロッドアンテナ３がパネル型建材の表面に対し、垂直に延伸している場合、パネルの垂直方向に各々６２度、即ち、１２４度の範囲から入射する電磁波を効率よく受信することができる。したがって、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材を水平に設置する場合、ロッドアンテナ３は、太陽高度が６２度以上の範囲内、即ち、おおよそ８時頃〜１６時頃の太陽放射を、効率よく受信することができる。
つまり、地球の時点により太陽が移動する軌道を追尾しなくとも、太陽からの電磁波の放射を効率よく受信することができる。
【００４１】
図８は、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材のロッドアンテナ３が電磁波を受信するイメージを表す図である。
ロッドアンテナ３の先端の平面が円形の場合、当該円の面積をＳａとすると、ロッドアンテナの先端から波長λの高さにおける実効面積Ｓｅ（実際に電磁波を捕捉可能な領域）は、面積Ｓａの約４倍であることが実験から得られている。
したがって、ロッドアンテナ３の先端に位置する円Ｃａの半径Ｒａ、実効面積を有する円Ｃｅの半径Ｒｅとは、式（１）の関係を満たす。
π・Ｒｅ・Ｒｅ／（π・Ｒａ・Ｒａ）＝４                ・・・（１）
式（１）から、実効面積を有する円Ｃｅの半径Ｒｅは、ロッドアンテナ３の先端に位置する円の半径Ｒａの２倍であることになる。
【００４２】
上記の知見に基づき、電磁波を効率的に受信することができる複数のロッドアンテナ３の配置を検討してみる。まず、最密充填の観点から、第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２との交差する角度Ｇは６０度であり、かつ、第１の直線上のロッドアンテナ３とロッドアンテナ３との間隔Ｐ１及び第２の直線上のロッドアンテナ３とロッドアンテナ３との間隔Ｐ２とは等しいことが適当といえる。換言すれば、複数のロッドアンテナ３は、正三角形の頂点に位置するように配置することが適当である。
【００４３】
さらに、間隔Ｐ１及び間隔Ｐ２を、どのくらいの距離とするかという点について図９から図１１を用いて検討する。ロッドアンテナ３の本数に対してなるべく多くの電磁波を効率よくキャッチするという観点からは、電磁波を捕捉できない領域の面積をなるべく小さくし、かつ、実効面積を有する円Ｃｅ同士の重複する面積をなるべく小さくすることが望まれる。
図９から図１１は、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材のロッドアンテナ３の平面的な配置を示す図である。図８を用いて説明した実効面積を有する円Ｃｅは、図９から図１１においては、パネル型建材の表面に垂直に投影させた円として点線で示される。
【００４４】
図９に示すように、３つのロッドアンテナ３の実効面積を有する円Ｃｅが１点Ｐｃで交わるようなロッドアンテナ３の配置Ｋ１は、電磁波を捕捉できない領域がなく、かつ、実効面積を有する円Ｃｅ同士の重複する面積が小さいため、電磁波の受信効率の観点からは、最適な配置である。この配置Ｋ１の状態では、間隔Ｐ１及び間隔Ｐ２は、式（２）の関係を満たす。
Ｐ１＝Ｐ２＝２√３・Ｒａ                ・・・（２）
【００４５】
次に、上述の配置Ｋ１の状態よりもさらに間隔Ｐ１及び間隔Ｐ２を大きくしていくと、実効面積を有する円Ｃｅ同士が接するような配置Ｋ２になる。配置Ｋ２においては、既に実効面積を有する円Ｃｅ間に電磁波を受信できない隙間が生じているが、さらに間隔Ｐ１及び間隔Ｐ２を大きくすれば、電磁波の受信できない領域はますます増大し、受信効率はさらに低下してしまう。配置Ｋ２の状態では、間隔Ｐ１及び間隔Ｐ２は、４・Ｒａに等しい。
【００４６】
また、上述の配置Ｋ１の状態よりも間隔Ｐ１及び間隔Ｐ２を小さくしていくと、ロッドアンテナ３同士が接するような配置Ｋ３になる。配置Ｋ３では、電磁波を捕捉できない領域は存在しないものの、反射層６の領域は、ロッドアンテナ３によって分断された閉じられた領域となっているため、反射層を着色して模様を描いたパネルを製作することが難しい。
配置Ｋ２の状態では、間隔Ｐ１及び間隔Ｐ２は、２・Ｒａに等しい。
【００４７】
以上のロッドアンテナ３の配置の検討結果より、電磁波の高い受信効率を実現する配置として、第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２との交差する角度Ｇは６０度であり、かつ、ロッドアンテナ３とロッドアンテナ３との間隔Ｐ１及び間隔Ｐ２は、式（３）を満たすことが望ましい。
２・Ｒａ≦Ｐ１＝Ｐ２                          ・・・（３）
さらに、上記の式（３）を満たしつつ、かつ、電磁波を捕捉できない領域は存在しない（パネル型建材の表面が全て実効面積を有する円で覆われている）ことが望ましい。つまり、間隔Ｐ１及び間隔Ｐ２は、電磁波を捕捉できない領域がない条件である式（４）を満たすことが望ましい。
２・Ｒａ≦Ｐ１＝Ｐ２≦４・Ｒａ                ・・・（４）
式（４）を満たすことは、複数のロッドアンテナのそれぞれの実効面積の合計が、パネル型建材の表面全体の面積に対し、１００％以上であることになり、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材は、電磁波を効率よく受信できる。
ロッドアンテナ３の１本あたりが電磁波を受信する効率を考慮すると、さらに好適には、間隔Ｐ１及び間隔Ｐ２は、２√３・Ｒａである。
【００４８】
上述のように広い角度から電磁波を補足吸収することができるロッドアンテナ３の特性から、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材の一実施形態であるパネル型建材１−Ａは、建築物の壁面に設置して利用することが可能である。
そして、ロッドアンテナ３を適切に配置することにより、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材は、効率よく電磁波を受信することができる。
【００４９】
ロッドアンテナ３は、有機や無機の誘電体で製作される。誘電体は、比誘電率を２〜１０とする材質が適している。これより比誘電率が低いとアンテナとして充分に利得が実現されず、また、高すぎると受信できる電磁波の波長領域が狭くなる。有機の誘電体として、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素樹脂等、また、無機の誘電体としてガラスが使用できる。ロッドアンテナ３の材質は、その他、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ  ｒｅｓｉｎ）、アクリルニトリル樹脂（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ  ｒｅｓｉｎ）、アセチルセルローズ（Ａｃｅｔｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、アニリンＡｎｉｌｉｎｅ）、アニリン樹脂（Ａｎｉｌｉｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、アニリンホルムアルデヒド樹脂（Ａｎｉｌｉｎｅ−ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ  ｒｅｓｉｎ）、アミノアルキル樹脂（Ａｍｉｎｏ  ａｌｋｙｌ  ｒｅｓｉｎ）、アランダム（Ａｌｕｎｄｕｍ）、アルキド樹脂（Ａｌｋｙｄ  ｒｅｓｉｎ）、アルミノアルキド樹脂（Ａｍｉｎｏ  ａｌｋｙｄ  ｒｅｓｉｎ）、ウレタン（Ｕｒｅｔｈａｎｅ）、雲母（Ｍｉｃａ）、ＡＳ樹脂（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ‐ｓｔｙｒｅｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、ＡＢＳ樹脂（Ｓｔｙｒｅｎｅ−ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ）、エチルセルローズ（Ｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、エチレン樹脂（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ  ｒｅｓｉｎ）、エボナイトＥｂｏｎｉｔｅ）、塩化ビニル樹脂（Ｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ  ｒｅｓｉｎ）、塩化ビニリデン樹脂（Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ  ｒｅｓｉｎ）、塩素化ポリエーテル樹脂（Ｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ  ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ  ｒｅｓｉｎ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）、ガラス・エポキシ積層板（Ｇｌａｓｓ  ｅｐｏｘｙ  ｌａｍｉｎａｔｅｄ  ｐｌａｔｅ  ）、紙・フェノール積層板（Ｐａｐｅｒ  ｐｈｅｎｏｌ  ｌａｍｉｎａｔｅｄ  ｐｌａｔｅ）、ガラス・シリコン積層板（Ｇｌａｓｓ  ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ｌａｍｉｎａｔｅｄ  ｐｌａｔｅ）、ガラスビーズ（Ｇｌａｓｓ  ｂｅａｄ）、ガラスポリエステル積層板（Ｇｌａｓｓ  ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ｌａｍｉｎａｔｅｄ  ｐｌａｔｅ）、ケイ砂（Ｓｉｌｉｃａ  ｓａｎｄ）、ケイ素（Ｓｉｌｉｃａ）、硬質塩ビ樹脂（Ｒｉｇｉｄ  ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、硬質ビニルブチラール樹脂（Ｒｉｇｉｄ  ｖｉｎｙｌ  ｂｕｔｙｒａｌ  ｒｅｓｉｎ）、３フッ化エチレン樹脂（Ｐｏｌｙｔｒｉｆｌｕｏｒｏｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、シリコン（Ｓｉｌｉｃｏｎ）、シリコン樹脂（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、水晶（Ｃｒｙｓｔａｌ）、酢酸ビニル樹脂（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ）、スチレン樹脂（Ｓｔｙｒｅｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、スチロール樹脂（Ｓｔｙｒｏｌｅ  ｒｅｓｉｎ）、石英（Ｑｕａｒｔｚ）、セルロイド（Ｃｅｌｌｕｌｏｉｄ）、セロファン（Ｃｅｌｌｏｐｈａｎｅ）、ソーダ石灰ガラス（Ｓｏｄａ‐ｌｉｍｅ  ｇｌａｓｓ）、磁器類（Ｃｅｒａｍｉｃｓ）、粒状ガラス（Ｇｒａｎｕｌａｒ  ｇｌａｓｓ）、ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）、軟質塩ビ樹脂（Ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｄ  ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ  ｒｅｓｉｎ）、軟質ビニル（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｖｉ��ｙｌ）、ブチラール樹脂（Ｂｕｔｙｒａｌ  ｒｅｓｉｎ）、白雲母（Ｍｕｓｃｏｖｉｔｅ）、ビニルホルマール樹脂（Ｖｉｎｙｌ  ｆｏｒｍａｌ  ｒｅｓｉｎ）、ファイバー（Ｆｉｂｅｒｓ）、フッ素樹脂（Ｆｌｕｏｒｏｒｅｓｉｎ）、不飽和ポリエステル樹脂（Ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ  ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ｒｅｓｉｎ）、ペイント（Ｐａｉｎｔｓ）、ベークライトワニス（Ｂａｋｅｌｉｔｅ  Ｖａｒｎｉｓｈ）、硼珪酸ガラス（Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、ポリアセタール樹脂（Ｐｏｌｙａｃｅｔａｌ  ｒｅｓｉｎ）、ポリエステル樹脂（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ｒｅｓｉｎ）、ポリエチレンＰｏｌｙｅｓｔｅｒ）、ポリカーポネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリカーポネート樹脂（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ  ｒｅｓｉｎ）、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ポリスチロール（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｏｌ）、ポリブチレン樹脂（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、メタクリル樹脂（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｉｃ  ｒｅｓｉｎ）、メラミン樹脂（Ｍｅｌａｍｉｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、４フッ化エチレン樹脂（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ等からなる。
【００５０】
ロッドアンテナ３は、エッチングにより形成することができる。また、レーザー等でロッドアンテナ３を形成することもできる。さらに半導体発電層２の表面に直接に誘電体の薄膜を設け、これをエッチングして無数のロッドアンテナ３を形成することができる。
【００５１】
表面電極４は、比抵抗の低い材質からなり、図４に示すように、ロッドアンテナ３とロッドアンテナ３との間の凹部であって、半導体発電層２の表面上に配設される。表面電極４は、比抵抗が低く広い面積に配設されるため、内部抵抗が小さくなり、半導体発電層２で発電された電流を有効に出力することができる。比抵抗の低い材質の表面電極を広い面積に配設すると、表面電極に覆われた面の光の透過率は悪くなるが、前述のように、ロッドアンテナ３は、ロッドアンテナ３の先端に入射する電磁波だけでなく、ロッドアンテナ３の近傍を通過する電磁波をも受信するため、表面電極４の上面に入射する電磁波を効率よく受信する。
【００５２】
反射層６は、ロッドアンテナ３とロッドアンテナ３との間に配設され、比誘電率の低い材料が用られる。図４に示すように、反射層６が配置されることにより、ロッドアンテナ３とロッドアンテナ３との凹部は埋められるため平滑面が形成される。これにより、ロッドアンテナ３とロッドアンテナ３との間に異物が付着して汚れるのを防止することができる。したがって、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材がビルの壁面等の建材用途として利用される場合、反射層６は、表面電極が腐蝕されるのを防止し、汚れの付着するのを防止することができる。
【００５３】
反射層６には、顔料、染料を添加して所望の色を有するパネルとすることにより、パネルの美観を向上させることができる。これは、ロッドアンテナ３が、ロッドアンテナ３の先端だけでなくロッドアンテナ３の近傍の電磁波を受信することができる特性ゆえに、ロッドアンテナ３とロッドアンテナ３との間に反射層６を設けることができるという構造上の利点から派生する効果の１つである。
【００５４】
さらに、美観の向上だけでなく、様々な機能をもたせることができる。例えば、パネル型建材は、建物の壁面やビルディングの屋上に設置される場合、太陽からの放射エネルギーを吸収して、熱を吸収してしまうことから、パネル型建材自体の温度が上昇してしまうおそれがある。特に、夏の暑い時期には、太陽電池モジュールの温度は最高７０〜８０℃程度まで上昇してしまうことがある。モジュール温度が高温に達するようなときは当然日射量も多い時期であるため、より多くの発電が期待されるが、太陽電池性能は温度上昇と共に低下してしまう。このため、反射層６に遮熱機能を有する塗料を塗布しておくことにより、パネル型建材の温度上昇を抑制することが望ましい。
温度上昇を抑制するためには、反射層６の材料として太陽光の反射率（アルベド）の高い材質を用いる方法と、反射層６の材料として熱伝導性の低い材質を用いる方法とがある。
【００５５】
反射層６の材料として反射率の比較的高い材質を用いる方法では、反射層６の表面にて太陽光が反射するため、反射層６が吸収する太陽光の放射エネルギーは少なく、温度の上昇が抑制される。通常、太陽光の反射が多いことは、太陽電池パネルにとっては、不都合に働くが、本発明の誘電体付きパネル型建材のロッドアンテナ３は、ロッドアンテナ３の先端に入射する電磁波だけでなく、反射層６の表面で反射された電磁波（可視光を含む）を吸収することができるため、反射層６の材料として反射率の比較的高い材質を用いたとしても、電磁波の受信効率を極端に低下させない。
反射層６は、例えば、可視光領域における平均的な反射率が０．１〜０．９の範囲の材質から構成されることが望ましい。
【００５６】
反射層６の材料の反射率を調整するために光輝性顔料が使われてもよい。例えば、パール顔料やアルミフレークが用いられてもよい。ただし、後述するように、反射層６の比誘電率は、ロッドアンテナ３の比誘電率よりも低くなければならないため、上記の比誘電率の制約条件も加味した上で顔料の濃度を適宜配合される必要がある。
【００５７】
また、反射層６に熱伝導性の低い材料を用いる方法では、反射層６の内部への熱の伝導性が低いため、半導体発電層２の温度の上昇を抑制することができる。反射層６の材質が熱伝導性の低い材料であれば、反射層６の表面は高温となっても熱がパネルの内部に伝導しにくく、実際に発電を行う半導体発電層２の温度上昇を抑制することが可能となる。さらには、壁面自体の温度上昇を抑制するため、建物内部の温度上昇をも抑えることができ、特に夏場のエアコンの電力消費量を抑制できることから環境負荷の少ない建物とすることができる。
反射層６の熱伝導率は、５０［Ｗ／ｍ／Ｋ］以下であることが適当である。さらに、反射層６の熱伝導率は、１［Ｗ／ｍ／Ｋ］以下であることが望ましく、０．３［Ｗ／ｍ／Ｋ］であることが好適である。
【００５８】
本実施形態においては、ロッドアンテナ３とロッドアンテナ３との間に反射層が配置されて平滑面を形成しているが、図１２に示すように、ロッドアンテナ３の方が反射層面よりも突き出るようなパネル型建材１−Ｃを形成することもできる。
上記の構成によれば、反射層６で反射された電磁波を、反射層よりも突出したロッドアンテナ３が受信することにより、電磁波の受信効率が向上することになる。
この場合、反射層に穴を貫通させ、その穴にロッドアンテナを埋め込み、該ロッドアンテナの上部を前記反射層の上に垂直に出すように形成することもできる。
【００５９】
さらに、図１３に示すように、反射層６と、表面電極４との間に防錆効果を有する物質からなる層を配置した構造としてもよい。
防錆層７が表面電極４を覆うように接していることから、表面電極４の錆を防止し、さらに反射層６を配色することにより、パネル型建材の表面を着色、模様のある外観とすることができる。
つまり、上記構造により、表面電極４の防錆効果とパネルの意匠性を向上させたパネル型建材を提供することが可能となる。
【００６０】
反射層６は、ロッドアンテナ３よりも比誘電率の低い材質でなければならない。パネル型建材１−Ａに対して入射する電磁波は、誘電体の高い物質の方に吸収されるため、反射層６よりも比誘電率の高いロッドアンテナ３に電磁波が吸収されることになる。例えば、四塩化フッ素からなる反射層６の比誘電率（媒質の誘電率と真空の誘電率との比）は、２．１〜２．５であり、ロッドアンテナ３の比誘電率は、３．１〜３．５であり、ロッドアンテナ３の比誘電率の方が反射層６の比誘電率よりも大きい。
【００６１】
反射層６を配設すると、反射層６の光の透過率は悪くなるが、前述のように、ロッドアンテナ３は、ロッドアンテナ３の先端に入射する電磁波だけでなく、ロッドアンテナ３の近傍を通過する電磁波や反射層６で反射された電磁波をも受信するため、パネル型建材１−Ａは、電磁波を効率のよく受信することができる。
したがって、反射層６は、ロッドアンテナ３よりも比誘電率の低い材質であればよく、透明は要求されないことから、様々な色調の材質を選ぶことができる。さらに、反射層６に顔料や染料を添加して着色することもできる。
このため、本発明の誘電体付きパネル型建材のパネル型建材１−Ａは、外観上、表面が美しい色調であったり、文様が描かれたものとすることができる。特に、本発明の誘電体付きパネル型建材のパネル型建材１−Ａが建物の壁面に設置される場合、パネル型建材１−Ａは、無味乾燥とした色調のパネルでなく、美しい色調や模様、あるいは文字、標識の描かれたパネルとして提供することができるので、見る者に憩いを与えたり、メッセージを伝えることも可能になる。
【００６２】
反射層６の材質は、例えば、レンガ、コンクリート、瓦、陶磁器質タイル、繊維強化セメント板の他、アスファル（Ａｓｐｈａｌｔ）、アスベスト（Ａｓｂｅｓｔｏｓ）、アルミナ磁器（Ａｌｕｍｉｎａ  ｐｏｒｃｅｌａｉｎ）、アルミナ被膜（Ａｌｕｍｉｎａ  ｆｉｌｍ）、鋳物砂（Ｃａｓｔｉｎｇ  ｓａｎｄ）、ウレタン（Ｕｒｅｔａｎｅ）、雲母（Ｍｉｃａ）、ＡＳ樹脂（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−ｓｔｙｒｅｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、ＡＢＳ樹脂（Ｓｔｙｒｅｎｅ−ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ）、塩ビ（粉末）（Ｐｏｗｄｅｒｅｄ  ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、塩ビ粒体（Ｇｒａｎｕｌａｒ  ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、紙（Ｐａｐｅｒ）、ガラス・エポキシ積層板（Ｇｌａｓｓ  ｅｐｏｘｙ  ｌａｍｉｎａｔｅｄ  ｐｌａｔｅ）、ガラス・シリコン積層板（Ｇｌａｓｓ  ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ｌａｍｉｎａｔｅｄ  ｐｌａｔｅ）、ガラスビーズ（Ｇｌａｓｓ  ｂｅａｄ）、ガラスポリエステル積層板（Ｇｌ  ａｓｓ  ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ｌａｍｉｎａｔｅｄ  ｐｌａｔｅ）、カルシウム（Ｃａｌｃｉｕｍ）、絹（Ｓｉｌｋ）、クローム鉱石（Ｃｈｒｏｍｅ  ｏｒｅ）、ケイ砂（Ｓｉｌｉｃａ）、硬質塩ビ樹脂（Ｒｉｇｉｄ  ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、硬質ビニルブチラール樹脂（Ｒｉｇｉｄ  ｖｉｎｙｌ  ｂｕｔｙｒａｌ  ｒｅｓｉｎ）、骨炭（Ａｎｉｍａｌ  ｃｈａｒｃｏａｌ）、蛍石（Ｆｌｕｏｒｓｐａｒ）、３フッ化エチレン樹脂（Ｐｏｌｙｔｒｉｆｌｕｏｒｏｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、酸化亜鉛（Ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅｓ）、酸化アルミナ（Ａｌｕｍｉｎａ  ｏｘｉｄｅｓ）、酸化エチレン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｏｘｉｄｅ）、酸化第二鉄（粉末）（Ｇｒａｎｕｌａｒ  ｆｅｒｒｉｃ  ｏｘｉｄｅ）、酸化チタン磁器（Ｔｉｔａｎｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ  ｐｏｒｃｅｌａｉｎ）、ジアリルフタレート樹脂（Ｄｉａｌｌｙ  ｐｈｔｈａｌａｔｅ  ｒｅｓｉｎ）、シェル砂（Ｓｈｅｌｌ  ｓａｎｄ）、四塩化炭素（Ｃａｒｂｏｎ  ｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｉｄｅ）、砂利（Ｇｒａｖｅｌ）、充填用コンパウンド（Ｆｉｌｌｉｎｇ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、硝酸バリウム（Ｂａｒｉｕｍ  ｎｉｔｒａｔｅ）、シリカアルミナ（Ｓｉｌｉｃａ  ａｌｕｍｉｎａ）、シリコン（Ｓｉｌｉｃｏｎ）、シリコンゴム（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ｒｕｂｂｅｒ）、シリコン樹脂（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、水酸化アルミ（Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ  ａｌｕｍｉｎｕｍ）、水晶（Ｃｒｙｓｔａｌ）、酢酸セルローズ（Ａｃｅｔｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、酢酸ビニル樹脂（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ）、スチレン樹脂（Ｓｔｙｒｅｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、スチロール樹脂（Ｓｔｙｒｏｌｅ  ｒｅｓｉｎ）、ステアタイト（Ｓｔｅａｔｉｔｅ）、ステアタイト磁器（Ｓｔｅａｔｉｔｅ  ｐｏｒｃｅｌａｉｎ）、砂（Ｓａｎｄ）、スレート（Ｓｌａｔｅ）、石英（Ｑｕａｒｔｚ）、石英ガラス（Ｑｕａｒｔｚ  ｇｌａｓｓ）、石膏（Ｐｌａｓｔｅｒ）、セルローズ（Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、セレニウム（Ｓｅｌｅｎｉｕｍ）、セレン（Ｓｅｌｅｎｅ）、セロファン（Ｃｅｌｌｏｐｈａｎｅ）、象牙（Ｉｖｏｒｙ）、ソーダ石灰ガラス（Ｓｏｄａ−ｌｉｍｅ  ｇｌａｓｓ）、磁器類（Ｃｅｒａｍｉｃｓ）、大理石（Ｍａｒｂｌｅ  ｓｔｏｎｅ）、炭酸カルシウム（Ｃａｌｃｉｕｍ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、天然ゴム（Ｎａｔｕｒａｌ  ｒｕｂｂｅｒ）、長石質磁器（Ｆｅｌｄｓｐａｔｈｉｃ  ｐｏｒｃｅｌａｉｎ）、陶器類Ｃｅｒａｍｉｃｓ、粒状ガラス（Ｇｒａｎｕｌａｒ  ｇｌａｓｓ）、ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）、ナイロン―６―６（Ｎｙｌｏｎ  ６６）、軟質塩ビ樹脂（Ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｄ  ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、軟質ビニルブチラール樹脂（Ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｄ  ｖｉｎｙｌ  ｂｕｔｙｒａｌ  ｒｅｓｉｎ）、二酸化マンガン（Ｍａｎｇａｎｅｓｅ  ｄｉｏｘｉｄｅ）、ニトロセルローズラッカー（Ｎｉｔｒｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ｌａｃｑｕｅｒ）、尿素樹脂（Ｕｒｅａ  ｒｅｓｉｎ）、尿素ホルムアルデヒド樹脂（Ｕｒｅａ  ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ  ｒｅｓｉｎ）、ネオプレン（Ｎｅｏｐｒｅｎｅ）、白雲母（Ｍｕｓｃｏｖｉｔｅ）、パラフィン（Ｐａｒａｆｆｉｎ）、ビニルホルマール樹脂（Ｖｉｎｙｌ  ｆｏｒｍａｌ  ｒｅｓｉｎ）、ファイバー（Ｆｉｂｅｒ）、フェノール紙積層板（Ｐｈｅｎｏｌｉｃ  ｐａｐｅｒ  ｌａｍｉｎａｔｅｄ  ｐｌａｔｅ）、フェノール樹脂（Ｐｈｅｎｏｌ  ｒｅｓｉｎ）、フェロクロム（Ｆｅｒｒｏｃｈｒｏｍｅ）、フェロシリコン（Ｆｅｒｒｏｓｉｌｉｃｏｎ）、フェロマンガン（Ｆｅｒｒｏｍａｎｇａｎｅｓｅ）、フォルステライト磁器（Ｆｏｒｓｔｅｒｉｔｅ  ｐｏｒｃｅｌａｉｎ）、ブチルゴム（Ｉｓｏｂｕｔｙｌｅｎｅ−ｉｓｏｐｒｅｎｅ  ｒｕｂｂｅｒ）、フッ化アルミ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ）、フッ素樹脂（Ｆｌｕｏｒ  ｒｅｓｉｎ）、不飽和ポリエステル樹脂（Ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ  ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ｒｅｓｉｎ）、フライアッシュＦｌｙａｓｈ）、フラン樹脂（Ｆｕｒａｎ  ｒｅｓｉｎ）、フルフラル樹脂（Ｆｕｒｆｕｒａｌ  ｒｅｓｉｎ）、ペイント（Ｐａｉｎｔｓ）、ベークライト（Ｂａｋｅｌｉｔｅ）、ベークライトワニス（Ｂａｋｅｌｉｔｅ  Ｖａｒｎｉｓｈ）、ベンガラ（Ｒｅｄ  ｉｒｏｎ  ｏｘｉｄｅ）、方解石（Ｃａｌｃｉｔｅ）、硼珪酸ガラス（Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、ポリアセタール樹脂（Ｐｏｌｙａｃｅｔａｌ  ｒｅｓｉｎ）、ポリウレタン（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ポリエステル樹脂（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ｒｅｓｉｎ）、ポリエチレン（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、ポリエチレンオキサイド（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｏｘｉｄｅ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリカーポネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリカーポネート樹脂（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ  ｒｅｓｉｎ）、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ポリスチロール（Ｐｏｌｙｓｙｒｏｌ）、ポリブチレン（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ）、ポリブチレン樹脂（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、ポリプロピレンＰｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ポリプロピレン樹脂（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、メタクリル樹脂（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｉｃ  ｒｅｓｉｎ）、メラミン樹脂（Ｍｅｌａｍｉｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、メラミンホルムアルデヒド樹脂（Ｍｅｌａｍｉｎｅ  ｆｏｒｍａｌｄｅ��ｙｄｅ  ｒｅｓｉｎ）、木綿（Ｃｏｔｔｏｎ）、木材（水分による）（Ｗｏｏｄｓ）、４フッ化エチレン樹脂（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ）、硫化バナジウム（Ｖａｎａｄｉｕｍ  ｓｕｌｐｈｉｄｅ）、緑柱石（光軸に直角）（Ｂｅｒｙｌ）、リン酸カルシウム（Ｃａｌｃｉｕｍ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、リン鉱石（Ｒｏｃｋ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）等であってもよい。
【００６３】
以上の構造の誘電体アンテナ付きパネル型建材は、例えば、以下のようにして製作される。
［製作工程］
１）半導体発電層２の表面に、スパッタリングで金属膜を形成する。
２）さらに金属膜の表面に、スパッタリングで反射層６の膜を形成する。このとき、反射層の材料に、顔料や染料を添加して着色することにより、パネルの表面を所望の色にすることができる。また、所定のエリアごとに顔料や染料を変えることにより、エリアごとに異なる色とすることもできるため、パネル表面に模様を形成することができる。
３）フォトリソグラフィにてパターンを露光し、金属膜及び反射層６の膜をエッチングして表面電極４のパターンを形成する。パターニングされた表面電極４及び反射層６は、ロッドアンテナ３が形成される位置に相当する部分の金属膜が除去されている。フォトリソグラフィによりパターンを形成した後に金属膜及び反射層６の膜を形成し、フォトレジストを除去して、表面電極４及び反射層６を形成することもできる。
【００６４】
４）表面電極４及び反射層６を形成した半導体発電層２の表面に、プラズマＣＶＤやスパッタリング等により誘電体の薄膜を形成させる。
５）誘電体の薄膜の表面にパターニングを行い、誘電体の薄膜をエッチング加工してロッドアンテナ３を形成する。誘電体の薄膜の表面にパターニングを行う際、第１の直線にそって間隔Ｐ１ごとに、又は第１の直線と角度Ｇをなす第２の直線に沿って間隔Ｐ２ごとに誘電体が規則的に配置されるように設計をすることにより、規則的なエッチング加工の処理に適したパターニングをすることが望ましい。
６）さらに、ロッドアンテナ３及び反射層６の表面で保護カバーとなる薄膜をプラズマＣＶＤやスパッタリング等で形成することもできる。
【００６５】
以上のようにして製作された誘電体アンテナ付きパネル型建材のパネル型建材１−Ａは、半導体発電層２の表面に突出して設けられたロッドアンテナ３の高さが、ロッドアンテナ３とロッドアンテナ３との間に配置された表面電極４の厚み及び反射層６の厚みの和と、ほぼ同じになるように形成されている。このため、ロッドアンテナ３とロッドアンテナ３との間の凹部に汚れが付着しにくい。
また、ロッドアンテナ３は、太陽から放射され、アンテナ先端に入射する電磁波だけでなく、アンテナの近傍の電磁波をも受信することができる。このため、反射層６の空間を確保することができ、かつ、反射層６の反射率（色）を低い材料（透明や白）に限定する必要がないことから、反射層６を自由な色合いで配色することが可能となる。即ち、電磁波を効率よく受信することと、パネル型建材の表面を所望の色調とすることが両立可能となる。
【００６６】
［第２実施形態］
図１４は、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材１−Ｅの構成を示す図である。
第２実施形態のパネル型建材１−Ｅは、第１実施形態のパネル型建材１−Ａの表面全体を保護するために、保護層８を装着したものである。本実施形態のパネル型建材１−Ｅの構成は、保護層８以外は、第１実施形態のパネル型建材１−Ａと同様である。
【００６７】
保護層８の材質は、ロッドアンテナ３よりも比誘電率の低い透明ガラスであってもよい。パネル型建材１−Ｅは、保護層８があることにより、第１実施形態のパネル型建材１−Ａよりも耐候性が増し、特に建材として利用される場合、ロッドアンテナ３及び反射層６の腐蝕、剥離、汚れを防止することができる。
【００６８】
さらに、パネル型建材１−Ｅを建材の保護層８は、保護層８の表面に親水性基を有する物質から構成されていてもよい。親水性基は、保護層８の表面に付着した汚れを雨水によって洗い流す作用を有するため、汚れ防止、特に雨筋汚れ防止に効果を発揮する。
したがって、パネル型建材１−Ｅは、第１実施形態のパネル型建材１−Ａよりも、さらにパネル型建材の表面の防汚性が向上する。
【００６９】
［第３実施形態］
図１５は、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材に係る一実施形態としてのパネル型建材１−Ｆの構成を示す図である。
第３実施形態では、図１５に示すように、ロッドアンテナ３は半導体発電層２の表面の法線方向に対し、所定の角度Ｖをなして伸びている。
【００７０】
本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材は、あらゆる方向から入射する、電磁波を受信することができるため、太陽追尾が不要の太陽電池パネルとして機能することができるものである。しかしながら、上述のように、ロッドアンテナ３が電磁波を受信する範囲は、パネル型建材の表面に対し、おおよそ俯角２８度以上の角度である。したがって、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材を鉛直に設置した場合、設置する場所の緯度によっては、もっとも太陽高度の高い時間帯の電磁波を受信できなくなるおそれがある。このため、本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材を鉛直に設置した場合、ロッドアンテナ３が水平方向よりも上向きに俯角をもって延伸していたほうが、受信効率が向上する場合がある。特に、ビルの乱立する都心部で、太陽高度が高い限られた時間帯のみしか太陽光が差し込まない場所においては、第３実施形態のパネル型建材１−Ｆをロッドアンテナ３をパネル型建材の表面の法線方向に対し、所定の角度Ｖをなして上方に延伸する向きで設置すれば、受信効率が向上させることができる。
【００７１】
以上のように、本実施形態のパネル型建材１−Ｆは、ロッドアンテナ３が半導体発電層２の表面の法線方向に対し、所定の角度をなして伸びている。したがって、建物の壁面に本誘電体アンテナ付きパネル型建材を設置した場合、ロッドアンテナは水平方向よりも所定の角度だけ上方に伸びるように突出することになる。このため、斜め上方向から入社してくる電磁波を効率よく受信することができる。ただし、サイドローブは、主ビーム（メインローブ）に対し約６２度の角度をなしているため、ロッドアンテナ３の延伸方向を上方へ傾けすぎると（２８度以上傾けると）、副ビーム（サイドローブ）がパネル表面に接してしまうことにより、電磁波の受信効率が低下してしまう。
したがって、ロッドは半導体発電層の表面の法線方向に対し０度以上２８未満の角度をなして伸びていることが望ましい。
【００７２】
本実施形態のパネル型建材１−Ｆのロッドアンテナ３は、半導体発電層２の表面に表面電極４及び反射層６を構成することとなる薄膜を形成したのちに、薄膜の表面の法線方向に対し、所定の角度をなす斜めの方向に向かって、薄膜の表面に半導体発電層２に達する穴をあけ、穴にロッドアンテナ３を構成する材料を充填することにより、ロッドアンテナ３を形成することができる。
【００７３】
本実施形態の誘電体アンテナ付きパネル型建材は、ロッドアンテナ３が半導体発電層２の表面の法線方向に対し、所定の角度Ｖをなして延伸している。ここで、ロッドアンテナ３が斜め方向に延伸すると、延伸した分、隣のロッドとの距離が実質的に短くなることになるため、電磁波の捕捉エリアがせまくなってしまう。このため、斜め方向に延伸する方向に沿った直線方向に位置するロッドアンテナ３間の距離を、他方の直線方向のロッド間隔よりも、長くとる方が、平均的な電磁波の受信効率は高くなる。したがって、角度Ｖで傾けて延伸した長さのパネルに投影した分だけロッドアンテナ３間の距離を長くとることが望ましい。
【００７４】
即ち、ロッドアンテナ３が、第１の直線上に第１の間隔（Ｐ１）で配置され、第２の直線上に第２の間隔（Ｐ２）で配置され、第１の直線と第２の直線とは、前記ロッドアンテナを中心に９０度の角度をもって交差するように配置されている場合、ロッドアンテナ３の高さＨ（半導体発電層の表面からの法線方向の長さ）、第１の間隔（Ｐ１）、及び前記第２の間隔（Ｐ２）とは、以下の式（４）を満たすことが望ましい。
Ｐ２＝Ｐ１＋Ｈ・ｔａｎ（Ｖ）                    （４）
【００７５】
上記のような関係を満たすようにロッドアンテナ３を配置することにより、太陽から放射された電磁波を効率的に受信することができる。
【００７６】
［第４実施形態］
図１６（１）及び図１１（２）は、誘電体アンテナ付きパネル型建材を、建物の壁面に装着した状態を示す図である。
図１６（１）は、建物の壁面９に、パネル型建材１を取り付けた場合であって、パネルの上部に樋１０を取り付けたものである。
図１６（２）は、建物の壁面９に、パネル型建材１を収納する空間を設け、そこにパネル型建材１を嵌め込んだ場合であって、パネル型建材１の上部に樋１０を取り付けたものである。
【００７７】
図１６（１）及び図１６（２）のいずれも、パネル型建材１には、上部に樋１０が配置されている。樋１０がない場合、雨水がパネル型建材１の表面を流下し、雨水の流下跡に汚れが付着しやすい。樋１０があることにより、雨水は樋の導路に従って流れ、本誘電体アンテナ付きパネル型建材の表面を流下しないため、パネル型建材１には汚れが付着しにくい。
【００７８】
本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材は、ロッドアンテナと、半導体発電層と、表面電極と、裏面電極と、反射層と、から構成される。本発明の誘電体アンテナ付きパネル型建材は、ロッドアンテナが、先端面に入射する電磁波だけでなく、近傍を通過する電磁波をも受信するため、表面電極４の上面に照射される電磁波をロッドアンテナ３が効率よく受信する。したがって、反射層６は、ロッドアンテナ３よりも比誘電率の低い材質であればよく、透明は要求されないため、様々な色調の材質を選ぶことができる。さらに反射層６には、顔料や染料を添加して着色することもできる。
このため、パネル型建材１は、外観上、表面が美しい色調であったり、文様が描かれたものとすることができる。特に、建材用として、ビルの壁面に利用する場合には、無味乾燥とした色調のパネルでなく、美しい色調や模様、あるいは文字、標識の描かれたパネルとして提供することができる。
【００７９】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態をとることが可能であり、さらに、本発明の目的を達成できる範囲での、変形、改良、省略、置換等は本発明に含まれるものである。
また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８０】
１−Ａ〜１−Ｆ・・・誘電体アンテナ付きパネル型建材
２・・・半導体発電層
３・・・ロッドアンテナ
４・・・表面電極
５・・・裏面電極
６・・・反射層
７・・・防錆層
８・・・保護層
９・・・壁面
１０・・・樋
Ｌ１・・・第１の直線
Ｌ２・・・第２の直線
Ｐ１・・・第１の直線上のロッドアンテナの間隔
Ｐ２・・・第２の直線上のロッドアンテナの間隔
Ｇ・・・第１の直線と第２の直線とが交差する角度
Ｃａ・・・円柱状ロッドアンテナの先端平面の円
Ｒ、Ｒａ・・・ロッドアンテナの半径
Ｃｅ・・・実効面積を有する円
Ｒｅ・・・実効面積を有する円の半径
Ｖ・・・パネル型建材表面の法線方向に対しロッドアンテナのなす角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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