(57)【要約】【課題】電波障害を引き起こすことのない、電波吸収性能を持つ太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池セルを電波反射層をとし、その上方に誘電層と面抵抗の大きい抵抗層を形成した整合型の電波吸収層を形成することによって、太陽電池モジュール自身に電波吸収性能を付与する。太陽電池セル自身を、電波吸収性能の構成部材の一つとして利用することにより、簡単な構成で電波吸収材料と太陽電池の二つの性能をもつ部材を提供することが出来る。これにより、太陽電池の利用可能性の多い道路周辺で、電波障害を懸念することなく幅広く太陽電池が活用できる。また、両面受光型の太陽電池を用いることで、効率の良い太陽電池モジュールを提供できると共に、両側からの電波に対して電波吸収性能を発現することができる。【選択図】　　　図１
2004103977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルの片面又は両面に透光性の電波吸収層を形成したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
電波吸収層は、太陽電池セルの上方に形成された透光性の誘電層と、その上方に形成された面抵抗の大きな抵抗層とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
太陽電池セルは両面受光型であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に道路周辺に構造物に設置される太陽電池モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池は、環境に優しいエネルギー供給装置としてだけでなく、小電力のものであれば、電源の引き込み工事が不要であったり、スタンドアローンで装置を動作させることができるなど利点が多く、道路付帯設備への応用も多数提案、実施されており、道路安全用品等の発光装置の電力源などとして広く使われている。（例えば、特許文献１〜３参照。）
【０００３】
一方、電波を用いた通信技術やセンシング技術を利用して、道路交通の利便化や安全化を図る方法がある。たとえば、無線を利用して、道路上の障害物や歩行者等の情報をドライバーに提供して、安全な走行を支援する走行支援道路システムや、キャッシュレス化や渋滞緩和のために有料道路の料金所などに導入されている自動料金収受システム等があり、またそこで発生する電波障害などの対策がなされている。（例えば、特許文献４参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−６４９１９号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７３９１３号公報
【特許文献３】
特開２００２−２１２９２２号公報
【特許文献４】
特開２００２−６１１３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような電波を用いた交通システムの付近で、太陽電池を用いると、太陽電池は電波を反射する性質があるため、システムの誤動作などの電波障害を引き起こす可能性があり、太陽電池を設置することができなかった。
【０００６】
そこで本発明は上記の如き問題点に鑑みてなされたものであり、電波を用いた交通システムの付近で用いても、電波障害を引き起こすことのない、電波吸収性能を持つ太陽電池モジュールを提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者は鋭意研究した結果、電波吸収材料には、電波吸収材料の内部を通過中にエネルギーが減衰することによって電波を吸収する減衰型と、吸収材料の後面に電波反射層を設けて電波の表面反射量と背面の反射層による反射量とをコントロールすることによって電波の反射を低減する整合型のものがあり、前記整合型の電波反射層を太陽電池セルとし、その上方に誘電層と面抵抗の大きい抵抗層を形成することによって、太陽電池モジュール自身に電波吸収性能を付与することが出来ることを知得した。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。すなわち、太陽電池セルの片面又は両面に透光性の電波吸収層を形成したことを特徴とするものである。
【０００９】
太陽電池モジュールは、太陽電池の受光セルが合成樹脂やガラス基材により挟み込まれており、少なくとも受光面は透光性の基材を用いている。合成樹脂やガラス基材は、通常電波を透過するが、太陽電池セルは電波を反射するため、誤動作や誤認などの電波障害の原因となる。この太陽電池セルを挟み込む透明基材に電波吸収層を設けることにより、電波の反射を緩和することが出来る。
【００１０】
電波吸収材料には、電波吸収材料の内部を電波が通過中にエネルギーが減衰することによって電波を吸収する減衰型と、吸収材料の後面に電波反射層を設けて電波の表面反射量と背面の反射層による反射量とをコントロールすることによって電波の反射を低減する整合型のものがある。減衰型の電波吸収材料には、抵抗線や抵抗被膜等の導電体を用い、電波が照射されるとその導電体内を流れる導電電流によって電波を減衰させる導電性電波吸収材料、カーボンを含有した合成樹脂やゴムの如き誘電体を用い、誘電損によって電波を減衰させる誘電性電波吸収材料、フェライト等の磁性吸収材料を用い、磁性損によって電波を減衰させる磁性電波吸収材料等があるが、材料中にカーボンやフェライト等を混合しなければいけないため、透光性を得ることは難しい。
【００１１】
一方、整合型の電波吸材料は、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂、ガラス等の誘電体の電波到来側に、面抵抗の大きな抵抗層を設けると共にその誘電体の反対側に電波反射層を設け、面抵抗の大きな抵抗層と反射層に挟まれた誘電体の厚さを、到来する電波の誘電体中の波長λｇの１／４としたものであり、誘電体厚を１／４λｇとすることで、入射電波と反射電波が干渉し、電波吸収性能が発現する。両抵抗層は、それぞれの性能が発揮されれば、材質は特に限定されるものではないが、金属酸化物や金属窒化物の抵抗皮膜や抵抗線を配列させたもの、金属板や膜等が用いられるが、太陽電池セルがその反射機能を果たしても良い。
【００１２】
またこれらの表面の抵抗層を保護するために、前記抵抗層の外面にさらにポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の合成樹脂やガラス等の誘電体層を取り付けてもよい。また、これらの太陽電池モジュールの表面には、水滴付着による電波吸収性能の低下を防止または緩和するために、材料表面に超親水性や超撥水性を具備させておくのが好ましい。
【００１３】
また、電波吸収層は、太陽電池セルを電波反射層とし、その上方に透光性の誘電層と、その上方に面抵抗の大きな抵抗層とを備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、前記の電波反射層として、太陽電池セル自身が機能する。太陽電池セルは電波を反射する材質から出来ており、電波吸収層に太陽電池セルをそのまま利用することで、電波反射層を別途形成する必要が無く、簡単なモジュールの構成で、電波吸収性能と太陽発電性能の二つの機能を持ち合わせる材料が得られる。
【００１５】
太陽電池セルを電波反射層として利用する場合、太陽電池セルは間隔を開けることなく出来るだけ密に配置されていたほうがよい。間隔が広いと、太陽電池セルの無い部分では、電波反射層が無いため、電波吸収性能が発現しない。間隔を開けて太陽電池セルを配置する場合は、セルのない部分に金属酸化物や金属窒化物の抵抗皮膜や抵抗線などの電波反射膜を設けてもよい。
【００１６】
また、太陽電池モジュールの太陽電池セルは両面受光型であってもよい。両面受光型の太陽電池モジュールは、設置場所をあまり選ばず、効率的な発電が可能である。例えば、両面受光型は垂直面へ取り付けても高い効率を発揮することができ、設置の向きと角度を十分考慮しないと効率的な発電ができない片面受光型と比べ、幅広い構造物や場所に適用可能である。
【００１７】
両面受光型太陽電池モジュールへの電波吸収性能付与は、片面だけでもよいし、両面でもよい。例えば、有料道路の料金所の車線仕切り板などに適用する場合は、両側に料金自動収受装置の電波が発生しているため、両側に電波吸収性能を付与することが好ましい。逆に、道路側縁の透光板などに適用する場合は、道路側の面のみに電波吸収性能を付与すればよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。図１は、本発明に係わる電波吸収層が形成された太陽電池モジュールの実施の形態の一例を示した図である。透光性の電波吸収層２が太陽電池セル３上に形成されている。
【００１９】
図２〜３は、本発明の電波吸収層が形成された太陽電池モジュールの断面図の一部であり、透光性を有するものである。図２は、片面のみに電波吸収性能を付与したものである。太陽電池セル３が封止材２１を用いて誘電体である透光性材料２２に封止されている。透光性材料は、特に限定されるものではないが、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ガラスなどが用いられる。また、封止材は、透光性を有するのものであればとくに限定されるものではないが、例えばＥＶＡ樹脂、ウレタン系、エポキシ系等の接着剤や、エチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）、変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン等が好適に用いられる。この透光性材料の電波ａが飛来する側に、面抵抗が大きい抵抗層２３を設ける。さらに、前記抵抗層２３を保護・保持するために、透光性を有する誘電体であるポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂、ガラス等の保護層２４が設けられていても良い。また、水滴付着による電波吸収性能の低下を防止または緩和するために、表面に超親水性や超撥水性を具備させておくのが好ましい。
【００２０】
図３は、両面に電波吸収層を有した太陽電池モジュールである。太陽電池セル３が封止材２１を用いて透光性材料２２に封止され、太陽電池セルの両面の透光性材料２２の上に面抵抗が大きい抵抗層２３が設けられている。さらに片面の場合と同様に、前記抵抗層２３を保護・保持するために保護層２４が両面の抵抗層の外面に設けられていても良い。また、水滴付着による電波吸収性能の低下を防止または緩和するために、両側の表面に超親水性や超撥水性を具備させておくのが好ましい。
【００２１】
図４〜６は、本発明の電波吸収性能を具備した太陽電池モジュールを利用した設置品の例を示した図である。図４は、本発明を道路に設置する透明遮音壁に適用した図である。図では、道路４の側縁の壁高欄４ａ１上に本発明品が透明遮音壁４ａ２として設置されている。土工部などでは壁高欄が無い場合もあり、太陽電池モジュールが、アルミなどの枠体に取り付けられている場合もある。その場合は、枠体にも電波吸収性能を付与するのが好ましい。道路側縁に用いられる場合は、電波吸収性能は、道路側Ａ面のみでよい。このように、道路側縁の透明板の替わりに取り付けることによって、道路の壁面を有効に利用して太陽発電ができ、道路照明や発光体の電源とすることができるとともに、走行支援システムなどに用いられる電波の乱反射を防ぎ、誤作動や誤認を防止することが出来る。
【００２２】
また、図５は自動料金収受システムを備えた有料道路の料金所の車線仕切り板に適用した場合である。料金所４ｂ４の手前には、ゲート４ｂ２があり、４ｂ３から電波を発して車載機と交信をして料金を自動収受するようになっている。電波の収受は、料金所の車線４ｂ１毎に行っており、隣接する車線で誤動作が生じないように、車線を仕切っているアイランド４ｂ５上に、本発明品をとりつけてある。この場合、電波性能は、両面に付与されているとよい。また、仕切り板が透明であり、ドライバーに圧迫感を与えることも無く、向こう側の車線の自動車も視認できるため、安全性も確保できる。また、太陽電池の部分は不透明であるので、適度に目隠し効果もある。さらに、ここで太陽電池により発電され電気は、例えば、料金所の安全用品の発光体や照明の電源として、用いることもできる。
【００２３】
また、図６は、本発明を例えば図５の料金所の屋根に適用したものである。屋根４ｃ１の屋根板に、電波吸収性能を具備した太陽電池モジュール１が、用いられている。このようにすることで、屋根面を有効に利用して太陽光発電が出来るとともに、料金所屋根での電波の乱反射を防ぐことができる。また、透明であるので、採光もでき、料金所全体を明るくできる。このように料金所に用いる場合、屋根を支える梁４ｃ２や支柱４ｃ３などの表面にも、電波吸収材料が取り付けられていると、電波の障害をより少なくすることができる。梁や支柱に取り付ける電波吸収材料は、特に透光性は必要でない。
【００２４】
【発明の効果】
走行支援システムや自動料金収受システムの誤動作を誘発しない、太陽電池モジュールを提供することができる。したがって太陽電池の利用可能性の多い道路周辺で、電波障害を懸念することなく幅広く太陽電池が活用できる。また、太陽電池セル自身を、電波吸収性能の構成部材の一つとして利用することにより、簡単な構成で電波吸収材料と太陽電池の二つの性能をもつ部材を提供することが出来る。また、両面受光型の太陽電池を用いることで、効率の良い太陽電池モジュールを提供できると共に、両側からの電波に対して電波吸収性能を発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電波吸収性能を具備した太陽電池モジュールの実施の形態の一例を示すものである。
【図２】本発明の電波吸収性能を具備した太陽電池モジュールの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の電波吸収性能を具備した太陽電池モジュールの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の電波吸収性能を具備した太陽電池モジュールを用いた実施形態の一例を示す図である。
【図５】本発明の電波吸収性能を具備した太陽電池モジュールを用いた実施形態の一例を示す図である。
【図６】本発明の電波吸収性能を具備した太陽電池モジュールを用いた実施形態の一例を示す図である。
ａ　　電波の向き
１　　電波吸収性能を具備した太陽電池モジュール
２　　透光性電波吸収層
２１　封止材
２２　透光性材料
２３　面抵抗の大きい抵抗層
２４　保護層
３　　太陽電池セル
４　　道路
４ａ１　壁高欄
４ａ２　透明遮音壁
４ｂ１　車線
４ｂ２　自動料金収受システムゲート
４ｂ３　電波発信機
４ｂ４　料金所
４ｂ５　アイランド
４ｃ１　料金所屋根
４ｃ２　梁
４ｃ３　支柱
【図１】
2004103977.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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