(57)【要約】【課題】発光素子を交換可能とした太陽光発電装置を得る。【解決手段】発電ユニット１上に発光ユニット２が積層されている。発電ユニット１は光を透過する裏面板３上に、太陽電池セル４が保持され、光を透過する絶縁板５が積層されている。絶縁板５上には発光ユニット２が設けられ、この発光ユニット２の裏面には発光ダイオード１０が取り付けられている。発電ユニット１と発光ユニット２の周囲はスペーサ１２が介在されている。スペーサ１２は金属体から成り、発光ユニット２と接する下面はブチルゴムやシリコン樹脂等から成る接着層により接着されている。スペーサ１２の上面側は、発光ユニット２の離間を容易とするために、接着力の弱い気密層を介して発光ユニット２と接している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルを配列した発電ユニットと、発光素子を配列した発光ユニットとを積層し、前記発電ユニットに対し前記発光ユニットを交換可能としたことを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
前記発電ユニットと前記発光ユニットはスペーサを介して積層し、前記発電ユニットと前記発光ユニットの間を気密構造としたことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記発光素子は発光ダイオードとしたことを特徴とする請求項１又は２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、太陽光から電気エネルギを発生する太陽光発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池により発生した電力を用いて、様々な用途に利用するシステムが開発されている。例えば、太陽光が十分に得られる昼間に発電した電気エネルギをバッテリに蓄電し、太陽光が得られない夜間に蓄電した電気エネルギを照明等に使用することにより、太陽光から得られた電気エネルギを利用することができる。
【０００３】
特許文献１、２には、このような太陽電池の間に発光素子を配置して、夜間等に外部に対し発光し、装飾性、機能性を高めた太陽光発電システムが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０１２０４号公報
【特許文献２】特開２００５−１０１２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一般に発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子の寿命は太陽電池セルの寿命と比較すると短く、高価な太陽電池セルが未だ十分に機能するにも拘らず、安価な発光素子の寿命が先に尽きてしまう。
【０００６】
特許文献１、２における太陽光発電システムは、発光素子のみを交換することは困難であり、発光素子の寿命が尽きると、太陽電池セルによる発電機能のみを利用するか、或いは太陽電池モジュールごと交換しなければならない。
【０００７】
また、発光素子の配列により、表示する文字や図形を表現した場合には、発光素子の一部が使用不可能となると、照明が不十分となったり、文字や図形にドット抜けが生じてしまい、その発光機能は十分に果たせなくなる。
【０００８】
本発明の目的は、上記の課題を解決し、発電ユニットに対し発光ユニットを交換可能とした太陽光発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る太陽光発電装置の技術的特徴は、太陽電池セルを配列した発電ユニットと、発光素子を配列した発光ユニットとを積層し、前記発電ユニットに対し前記発光ユニットを交換可能としたことにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る太陽光発電装置によれば、高価な太陽電池セルを備えた発電ユニットはそのまま使用し、寿命の尽きた発光素子を有する発光ユニットを交換でき経済的である。また、発光素子の配列により文字や図形を表示する場合においては、発光ユニットの交換により容易に表示する文字や図形等のデザインを変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は太陽光発電装置の断面図を示し、発電ユニット１上に発光ユニット２が積層されている。発電ユニット１においては、ガラス、アクリル樹脂等から成り光を透過する裏面板３上に、平面的に配列した多数個の太陽電池セル４が保持され、更にその上にガラス、アクリル樹脂等から成り光を透過する絶縁板５が積層されている。太陽電池セル４同士はリード線６により電気的に順次に接続され、外部の太陽電池取り出しケーブル７に接続されている。また、太陽電池セル４、リード線６の周囲はＥＶＡ、ＰＶＢ、シリコン等から成る透明性を有する充填材８が充填されている。
【００１３】
絶縁板５上には発光ユニット２が設けられ、この発光ユニット２においては、ガラス、アクリル樹脂等から成り光を透過する材料から成る表面板９の裏面には発光素子として複数個の発光ダイオード１０が取り付けられている。この発光ダイオード１０は必要に応じて文字や図形を表示するように配列されている。発光ダイオード１０同士は表面板９の裏面に、好ましくは透明電極から成る配線１１により電気的に接続され、外部の電源に接続されている。
【００１４】
図２はスペーサ１２の拡大断面図を示し、スペーサ１２は発電ユニット１と発光ユニット２の間に枠状に設けられている。スペーサ１２はアルミニウム等の中空部材の金属体から成り、発電ユニット１側の絶縁板５と接する下面はブチルゴムやシリコン樹脂等から成る接着層２１により接着されている。スペーサ１２の上面側は、発光ユニット２との離間を容易とするために、接着力の弱いＥＰＤＭゴム等の気密層２２を介して発光ユニット２と接している。
【００１５】
表面板９の裏面に設けた配線１１は、フレキシブルフラットケーブル２３で接続され、フレキシブルフラットケーブル２３はスペーサ１２の外側まで延長され、端子ボックス２４に接続されている。
【００１６】
更に、スペーサ１２により囲んだ空間内で結露が生ずることを防止するために、スペーサ１２の内側壁面には孔部２５が設けられると共に、スペーサ１２内にはシリカゲル等の吸湿材２６が充填されている。
【００１７】
使用に際しては、太陽光を発電ユニット１側から入射すると、太陽電池セル４は太陽光により発電し、ケーブル７により外部に集電される。夜間等においては発光ダイオード１０が商用電源や或いは太陽電池セル４の発電により蓄電された電源により発光される。この場合に、発光ダイオード１０は表面板９側に向けて発光するように配列しているが、裏面板３に向けて発光する場合には、発光ダイオード１０は太陽電池セル４の隙間に対応して配置し、裏面板３側に向けて発光させればよい。本実施例においては表面板９に透明な材料を用いたが、裏面板３側に向けて発光ダイオード１０を発光する場合には、表面板９は遮光材料を用いればよい。
【００１８】
また、本実施例においては太陽光が発電ユニット１側から入射する場合について説明したが、発光ユニット２側から入射するようにしてもよい。この場合においては、太陽電池セル４をその方向に向けて配列することは勿論であるが、発光ダイオード１０を表面板９に向けて発光する場合には、裏面板３には遮光材料を用いればよい。
【００１９】
そして、発光ダイオード１０の寿命が尽きてしまったり、表示する文字や図形のデザインを変更する際には、太陽光発電装置から発光ユニット２を取り外し、新しいものと交換する。この際に、スペーサ１２と発光ユニット２の間には接着力の弱い気密層２２を介して接触させているため、発光ユニット２は容易に離間することができる。
【００２０】
また、発電ユニット１と発光ユニット２の間の中央部分等に必要に応じて透明な樹脂材料等を介在して、その間隙が一定寸法となるように補強してもよい。
【００２１】
また、スペーサ１２を用いずに絶縁板５又は表面板９に周壁を設けて、発電ユニット１と表面板９の間に隙間を設けるようにしてもよい。或いは、別個の枠体により発電ユニット１と発光ユニット２とを間隙が生ずるように保持することもできる。
【実施例２】
【００２２】
図３は実施例２の要部の側面図を示しており、実施例１と同一の部材には同一の符号を付している。スペーサ１２の中央部には凹部３１が設けられ、この凹部３１に発光ユニット２の下面に設けた端子ボックス３２が嵌合されている。端子ボックス３２には発光ダイオード１０同士を接続する表面板９の裏面の配線１１が集合され、外部への引出線３３が接続されている。
【００２３】
本実施例においては、配線１１を直接に端子ボックス３２に接続するため、実施例１のフレキシブルフラットケーブル２３を省略することができる。なお、この端子ボックス３２とスペーサ１２との間においても、気密構造とするために気密層２２が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１の太陽光発電装置の断面図である。
【図２】スペーサの拡大断面図である。
【図３】実施例２の要部の側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  発電ユニット
２  発光ユニット
３  裏面板
４  太陽電池セル
５  絶縁板
６  リード線
７  ケーブル
８  充填材
９  表面板
１０  発光ダイオード
１１  配線
１２  スペーサ
２１  接着層
２２  気密層
２３  フレキシブルフラットケーブル
２４、３２  端子ボックス
２５  孔部
２６  吸湿材
３１  凹部
３３  引出線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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