(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、前記太陽電池の受光面側に配置された意匠シートとを有する意匠付太陽電池であって、
前記意匠シートが、基材と、前記基材上に設けられた遮光層と、前記遮光層上にのみ設けられた意匠層とを有し、前記遮光層が設けられている遮光領域と、前記遮光層が設けられていない透過領域とを有し、前記透過領域が均一に配置されていることを特徴とする意匠付太陽電池。
【請求項２】
前記意匠シートが複数の孔を有し、前記透過領域が前記孔が設けられている領域であることを特徴とする請求項１に記載の意匠付太陽電池。
【請求項３】
前記基材が透明基材であり、前記透明基材上に前記遮光層および前記意匠層がパターン状に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の意匠付太陽電池。
【請求項４】
前記透過領域が規則的に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の意匠付太陽電池。
【請求項５】
前記遮光層および前記意匠層の間に拡散層が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の意匠付太陽電池。
【請求項６】
太陽電池の受光面側に配置される太陽電池用意匠シートであって、
基材と、前記基材上に設けられた遮光層と、前記遮光層上にのみ設けられた意匠層とを有し、
前記遮光層が設けられている遮光領域と、前記遮光層が設けられていない透過領域とを有し、前記透過領域が均一に配置されていることを特徴とする太陽電池用意匠シート。
【請求項７】
複数の孔を有し、前記透過領域が前記孔が設けられている領域であることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池用意匠シート。
【請求項８】
前記基材が透明基材であり、前記透明基材上に前記遮光層および前記意匠層がパターン状に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池用意匠シート。
【請求項９】
前記透過領域が規則的に配置されていることを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれかに記載の太陽電池用意匠シート。
【請求項１０】
前記遮光層および前記意匠層の間に拡散層が設けられていることを特徴とする請求項６から請求項９までのいずれかに記載の太陽電池用意匠シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、意匠性を有する太陽電池およびそれに用いられる意匠シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、地球温暖化防止の対策として、世界規模でＣＯ2排出抑制の取り組みが行われており、火力発電等に代わるクリーンな発電装置として太陽電池が注目されており、研究開発が盛んである。
【０００３】
太陽電池は、太陽光発電所の他、建材、時計、電卓、電子機器、自動車、道路標識、照明装置等、種々の物品に用いられており、新しい用途への展開も期待されており、所望の意匠性を付与したいという要望がある。
例えば時計用の太陽電池においては、太陽電池を文字盤の下に配置することで、意匠性を高めている。例えば特許文献１には、時計用文字板において、高い透過率を得つつ、太陽電池を目視上認識できなくするために、太陽電池基板と、第１の拡散層と、透明な下板と、干渉フィルター層と、第２の拡散層と、透明な上板と、装飾部材とが順に積層されている太陽電池時計が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４７６２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池上に文字、図形、絵、模様等の意匠層を配置する場合、意匠による影により発電量が低下するため、適用可能な意匠には制限がある。一方、太陽電池を種々の用途に展開するためには、意匠を自由に設計、選択できることが望ましい。例えば時計のように意匠を変えることがない場合には、意匠により影になる領域を予め予測し、太陽電池を設計することが可能である。しかしながら、任意の意匠に対して、意匠により影になる領域を予め予測してから太陽電池を設計することは極めて困難である。
【０００６】
また、複数の太陽電池セルが接続された太陽電池モジュールでは、ある１つの太陽電池セルが意匠による影によって発電が不十分になった場合、この太陽電池セルは抵抗となる。そのため、太陽電池モジュール全体の発電量が低下する。さらには、このとき、この太陽電池セルの両電極にはその抵抗値と流れる電流との積の電位差が発生し、すなわち太陽電池セルに逆方向のバイアス電圧がかかることとなり、この太陽電池セルは発熱するようになる。このような現象はホットスポットと呼ばれている。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、意匠による発電量の低下およびホットスポット現象を抑制しつつ、任意の意匠を施すことが可能な意匠付太陽電池および太陽電池用意匠シートを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、太陽電池と、上記太陽電池の受光面側に配置された意匠シートとを有する意匠付太陽電池であって、上記意匠シートが、基材と、上記基材上に設けられた遮光層と、上記遮光層上にのみ設けられた意匠層とを有し、上記遮光層が設けられている遮光領域と、上記遮光層が設けられていない透過領域とを有し、上記透過領域が均一に配置されていることを特徴とする意匠付太陽電池を提供する。
【０００９】
本発明においては、意匠層は遮光層上にのみ設けられており、透過領域によって発電量が決まるため、意匠によらず一定の発電量を確保することが可能である。また、透過領域が均一に配置されており、太陽電池には均一に光が照射されるため、ホットスポット現象を抑制することが可能である。
【００１０】
また本発明においては、上記意匠シートが複数の孔を有し、上記透過領域が上記孔が設けられている領域であることが好ましい。複数の孔を有する意匠シートでは、孔によって透過領域を設けることができるため、透過領域の設計を確実に行うことができる。また、複数の孔を有する意匠シートは、意匠層をパターン状に形成する必要がないため、容易に作製することができる。
【００１１】
さらに本発明においては、上記基材が透明基材であり、上記透明基材上に上記遮光層および上記意匠層がパターン状に設けられていることも好ましい。自立性に優れる意匠シートとすることができ、取扱いが容易になる。
【００１２】
また本発明においては、上記透過領域が規則的に配置されていることが好ましい。透過領域を確実に均一に配置することができるからである。
【００１３】
さらに本発明においては、上記遮光層および上記意匠層の間に拡散層が設けられていることが好ましい。拡散層によって意匠層の見栄えを良くすることができるとともに、拡散層で拡散された入射光の一部が透過領域を介して太陽電池に入射することで性能を向上させることもできるからである。
【００１４】
また本発明は、太陽電池の受光面側に配置される太陽電池用意匠シートであって、基材と、上記基材上に設けられた遮光層と、上記遮光層上にのみ設けられた意匠層とを有し、上記遮光層が設けられている遮光領域と、上記遮光層が設けられていない透過領域とを有し、上記透過領域が均一に配置されていることを特徴とする太陽電池用意匠シートを提供する。
【００１５】
本発明の太陽電池用意匠シートを太陽電池に用いた場合には、意匠層は遮光層上にのみ設けられており、透過領域によって発電量が決まるため、意匠によらず一定の発電量を確保することが可能である。また、透過領域が均一に配置されており、太陽電池には均一に光が照射されるため、ホットスポット現象を抑制することが可能である。
【００１６】
また本発明の太陽電池用意匠シートは、複数の孔を有し、上記透過領域が上記孔が設けられている領域であることが好ましい。複数の孔を有する意匠シートでは、孔によって透過領域を設けることができるため、透過領域の設計を確実に行うことができる。また、複数の孔を有する意匠シートは、意匠層をパターン状に形成する必要がないため、容易に作製することができる。
【００１７】
さらに本発明においては、上記基材が透明基材であり、上記透明基材上に上記遮光層および上記意匠層がパターン状に設けられていることも好ましい。自立性に優れる意匠シートとすることができ、取扱いが容易になる。
【００１８】
また本発明においては、上記透過領域が規則的に配置されていることが好ましい。透過領域を確実に均一に配置することができるからである。
【００１９】
さらに本発明においては、上記遮光層および上記意匠層の間に拡散層が設けられていることが好ましい。拡散層によって意匠層の見栄えを良くすることができるとともに、拡散層で拡散された入射光の一部が透過領域を介して太陽電池に入射することで性能を向上させることもできるからである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、意匠による発電量の低下およびホットスポット現象を抑制しつつ、任意の意匠を施すことが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の意匠付太陽電池の一例を示す概略平面図および断面図である。
【図２】本発明の意匠付太陽電池の他の例を示す概略平面図および断面図である。
【図３】本発明の意匠付太陽電池の他の例を示す概略平面図および断面図である。
【図４】本発明の意匠付太陽電池の他の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の意匠付太陽電池の他の例を示す概略平面図および断面図である。
【図６】本発明の意匠付太陽電池の他の例を示す概略平面図および断面図である。
【図７】本発明の太陽電池用意匠シートの一例を示す概略平面図および断面図である。
【図８】本発明の太陽電池用意匠シートの他の例を示す概略平面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の意匠付太陽電池および太陽電池用意匠シートについて詳細に説明する。
【００２３】
Ａ．意匠付太陽電池
本発明の意匠付太陽電池は、太陽電池と、上記太陽電池の受光面側に配置された意匠シートとを有するものであって、上記意匠シートが、基材と、上記基材上に設けられた遮光層と、上記遮光層上にのみ設けられた意匠層とを有し、上記遮光層が設けられている遮光領域と、上記遮光層が設けられていない透過領域とを有し、上記透過領域が均一に配置されていることを特徴とするものである。
【００２４】
ここで、意匠層が遮光層上にのみ設けられているとは、遮光層の配置と意匠層の配置とが一致していることをいう。なお、遮光層の配置と意匠層の配置とが一致しているとは、例えば遮光層上に意匠層を形成する際に軽微なずれが生じること等により、遮光層の配置と意匠層の配置とがわずかにずれている場合も含む概念である。
【００２５】
また、透過領域が均一に配置されているとは、意匠シートにおいて全体的に見て透過領域が均一に配置されていることをいう。
【００２６】
本発明の意匠付太陽電池について図面を参照して説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は本発明の意匠付太陽電池の一例を示す概略平面図および断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図１（ａ）、（ｂ）に例示するように、意匠付太陽電池１は、複数の太陽電池セル２ａが接続された太陽電池モジュールである太陽電池２と、太陽電池２の受光面側に配置された意匠シート３とを有している。意匠シート３は、基材４と、基材４上に設けられた遮光層５と、遮光層５上にのみ設けられた意匠層６とを有し、遮光層５が設けられている遮光領域１１と、遮光層５が設けられていない透過領域１２とを有している。また、意匠シート３は複数の円形状の孔１０を有しており、透過領域１２が孔１０が設けられている領域となっている。複数の孔１０は規則的に配置されており、透過領域１２が均一に配置されている。
【００２７】
図２（ａ）、（ｂ）は本発明の意匠付太陽電池の他の例を示す概略平面図および断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に例示するように、意匠付太陽電池１は、複数の太陽電池セル２ａが接続された太陽電池モジュールである太陽電池２と、太陽電池２の受光面側に配置された意匠シート３とを有している。意匠シート３は、透明基材である基材４と、基材４上にストライプ状に設けられた遮光層５と、遮光層５上にのみストライプ状に設けられた意匠層６とを有し、遮光層５が設けられている遮光領域１１と、遮光層５が設けられていない透過領域１２とを有している。ストライプ状の遮光層５および意匠層６は規則的に配置されており、透過領域１２が均一に配置されている。
【００２８】
上記の意匠付太陽電池１においては、太陽電池２には透過領域１２を介して光が照射される。意匠層６は遮光層５上にのみ設けられているため、意匠層６の意匠によらず、透過領域１２によって一定の発電量を確保することができる。そのため、任意の意匠に対して発電量を見積もることができ、既存の太陽電池上に意匠シートを配置することで様々な意匠を付与することができる。また、発電量の低下を招くことなく、例えば意匠シート３を交換し、意匠を変更することもできる。したがって、本発明の意匠付太陽電池は種々の用途への展開が可能となる。
【００２９】
また、上記の意匠付太陽電池１においては、透過領域１２が均一に配置されているため、意匠層６の意匠によらず、太陽電池２に均一に光を照射することができる。そのため、太陽電池２が太陽電池モジュールである場合には、ホットスポット現象および太陽電池モジュール全体の発電量の低下を抑制することができる。
【００３０】
このように本発明の意匠付太陽電池は、発電量の低下およびホットスポット現象を抑制しつつ、任意の意匠を施すことが可能である。
【００３１】
以下、本発明の意匠付太陽電池における各構成について説明する。
【００３２】
１．意匠シート
本発明における意匠シートは、太陽電池の受光面側に配置されるものであり、基材と、上記基材上に設けられた遮光層と、上記遮光層上にのみ設けられた意匠層とを有し、上記遮光層が設けられている遮光領域と、上記遮光層が設けられていない透過領域とを有し、上記透過領域が均一に配置されているものである。
【００３３】
意匠シートは、上記構成を有するものであればよいが、大きく分けて２つの態様を有する。第１態様の意匠シートは複数の孔を有するものであり、第２態様の意匠シートは透明基材上に遮光層および意匠層がパターン状に設けられたものである。以下、各態様に分けて説明する。
【００３４】
（１）第１態様
本態様の意匠シートは、基材と、上記基材上に設けられた遮光層と、上記遮光層上にのみ設けられた意匠層とを有し、上記遮光層が設けられている遮光領域と、上記遮光層が設けられていない透過領域とを有し、上記透過領域が均一に配置されているものであって、複数の孔を有し、上記透過領域が上記孔が設けられている領域であるものである。
【００３５】
図１（ａ）、（ｂ）に例示する意匠付太陽電池は、本態様の意匠シートを有するものである。なお、図１（ａ）、（ｂ）については上述したので、ここでの説明は省略する。
【００３６】
本態様においては、透過領域が孔が設けられている領域であり、例えば後から孔を形成したり、孔を有する基材を用いたりすることで透過領域を設けることができ、意匠層をパターン状に形成する必要がないため、意匠シートの作製が容易である。また、孔によって透過領域を設けることができるため、例えば遮光層上に意匠層をパターン状に形成する場合のように遮光層および意匠層の位置ずれにより透過領域が設計からずれてしまうおそれがなく、透過領域の設計を確実に行うことができる。
【００３７】
また、例えば遮光層が基材を兼ねている場合等、遮光層をパターン状に形成することが困難である場合には、孔を設けることで透過領域を容易に形成することができる。
【００３８】
以下、本態様の意匠シートにおける各構成について説明する。
【００３９】
（ａ）孔および透過領域
本態様の意匠シートは、複数の孔を有するものであり、透過領域が孔が設けられている領域となっている。透過領域は均一に配置されており、すなわち複数の孔は均一に配置されている。
【００４０】
ここで、複数の孔が均一に配置されているとは、意匠シートにおいて全体的に見て複数の孔が均一に配置されていることをいう。
【００４１】
複数の孔、すなわち透過領域は均一に配置されていればよいが、中でも規則的に配置されていることが好ましい。複数の孔を確実に均一に配置することができる。また、太陽電池が太陽電池モジュールである場合、後述するように各太陽電池セル上において孔を均一に配置することができる。
【００４２】
太陽電池が太陽電池モジュールである場合には、各太陽電池セル上における孔が設けられている領域、すなわち透過領域の面積比率の差は小さいことが好ましく、具体的には２０％以内であることが好ましく、中でも１５％以内、特に１０％以内であることが好ましい。各太陽電池セル上における孔が設けられている領域、すなわち透過領域の面積比率の差が上記範囲内であれば、各太陽電池セルでの発電を均一化することができ、ホットスポット現象および太陽電池モジュール全体の発電量の低下を抑制することができる。
特に、太陽電池が太陽電池モジュールである場合には、複数の孔は各太陽電池セル上に均等に配置されていることが好ましい。
【００４３】
意匠シートにおける孔が設けられている領域、すなわち透過領域の面積比率としては、所望する意匠と所望する発電効率とのバランスを考慮して適宜設計することができる。具体的には、意匠シートにおける孔が設けられている領域、すなわち透過領域の面積比率は、２０％〜６０％の範囲内であることが好ましく、中でも２５％〜５０％の範囲内であることが好ましい。意匠シートにおける孔が設けられている領域、すなわち透過領域の面積比率が小さすぎると発電効率が低下し、大きすぎると意匠が損なわれる場合がある。
なお、孔が設けられている領域、すなわち透過領域の面積比率は、例えば意匠シートを顕微鏡にて観察し、所定の領域における孔の面積を求め、算出することができる。
【００４４】
孔の大きさとしては、意匠を損なわない程度の大きさであれば特に限定されるものではなく、意匠付太陽電池の用途等に応じて適宜設計される。例えば、孔径は１００μｍ〜３０ｍｍの範囲内で設定することができる。孔が小さすぎると発電効率が低下し、大きすぎると孔が視認されてしまい意匠が損なわれる場合がある。例えばメガソーラーのように意匠付太陽電池を遠くから見る場合には、孔が大きくても意匠が損なわれることはない。
【００４５】
孔の間隔としては、意匠を損なわない程度の間隔であれば特に限定されるものではなく、意匠付太陽電池の用途等に応じて適宜設計される。例えば、孔の間隔は１００μｍ〜３０ｍｍの範囲内で設定することができる。孔の間隔が大きすぎると発電効率が低下し、小さすぎると意匠が損なわれる場合がある。
【００４６】
孔の密度としては、意匠を損なわない程度の密度であれば特に限定されるものではなく、意匠付太陽電池の用途等に応じて適宜設計される。太陽電池が太陽電池モジュールである場合、孔の大きさや形状に応じて異なるが、各太陽電池セル上には孔が複数設けられていることが好ましい。
【００４７】
孔の形状としては、意匠を損なわない形状であれば特に限定されるものではなく、例えば円形状、楕円形状、三角形状、四角形状、六角形状等の多角形状等、任意の形状とすることができる。また、図３（ａ）、（ｂ）に例示するように、ストライプ状の孔１０が設けられていてもよい。なお、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００４８】
孔を形成する際には、例えば遮光層および意匠層の形成前に基材に孔を形成してもよく、基材上の全面に遮光層および意匠層を形成した後に孔を形成してもよい。また、遮光層が基材を兼ねる場合には、意匠層の形成前に遮光層に孔を形成してもよく、遮光層上の全面に意匠層を形成した後に孔を形成してもよい。
【００４９】
（ｂ）遮光層および遮光領域
本態様における遮光層は、基材上に設けられるものである。
【００５０】
遮光層としては、太陽電池に入射する光を遮ることが可能なものであればよく、例えば黒色遮光層や反射層を挙げることができる。黒色遮光層としては、例えば黒色色材および樹脂を含有する黒色樹脂層や、金属層が挙げられる。また、反射層としては、光を反射できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば金属層や、金属粒子、金属酸化物粒子、樹脂粒子等の粒子および樹脂を含有するもの、表面に凹凸形状を有するもの等が挙げられる。
【００５１】
遮光層の遮光性としては、遮光層の透過率が２０％以下であることが好ましく、中でも１０％以下、特に５％以下であることが好ましい。
ここで、遮光層の透過率は、可視光線透過率を意味する。遮光層の可視光線透過率は、島津製作所社製の紫外可視近赤外分光光度計ＵＶ−３１００にて測定し、可視光領域３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの平均透過率を算出した。
【００５２】
遮光層の厚みは、所望の遮光性を得ることができる厚みであれば特に限定されるものではなく、遮光層の種類等に応じて適宜調整される。
【００５３】
遮光層の形成方法としては、遮光層の種類等に応じて適宜選択され、例えば真空蒸着法、スパッタリング法等の乾式法や、印刷法、めっき法等の湿式法が挙げられる。
また、遮光層は基材を兼ねていてもよく、例えば金属基材、着色樹脂基材等を用いることができる。
【００５４】
遮光層が設けられている領域は遮光領域になる。遮光領域の配置、大きさ、形状等は、上記の孔が設けられている領域、すなわち透過領域の配置、大きさ、形状等に応じて決まる。
【００５５】
（ｃ）意匠層
本発明における意匠層は、遮光層上にのみ設けられるものであり、所望の意匠を付与するための層である。
【００５６】
意匠層としては、意匠を有するものであれば特に限定されるものではなく、任意に設計可能である。例えば着色層、印刷層、紙等が挙げられる。着色層としては、例えば色材およびバインダー樹脂を含有するものを挙げることができる。印刷層としては、文字、図形、絵、模様等が印刷されたものを挙げることができる。
また、意匠層として、支持基材上に意匠層が形成された意匠基材を用いてもよい。
【００５７】
意匠層は、太陽電池の受光面側に配置されるが、遮光層上に設けられるため、光透過性を有していてもよく有さなくてもよい。
【００５８】
意匠層は遮光層上にのみ設けられる。本態様においては、透過領域が孔が設けられている領域であるため、意匠層の配置と遮光層の配置とを一致させることができる。
【００５９】
意匠層の厚みは、所望の意匠を付与することができれば特に限定されるものではなく、意匠層の種類等に応じて適宜調整される。
【００６０】
意匠層の形成方法としては、意匠層の種類等に応じて適宜選択されるものであり、例えば印刷法等により遮光層上に直に意匠層を形成してもよく、遮光層上に接着層を介して意匠層を貼り合わせてもよい。
【００６１】
（ｄ）基材
本発明における基材は、遮光層および意匠層を支持するものである。
本発明の意匠付太陽電池は屋外で使用される場合もあることから、基材は耐候性を有することが好ましい。
基材は、太陽電池の受光面側に配置されるが、本態様においては透過領域が孔が設けられている領域であるため、透明性を有していてもよく有さなくてもよい。
基材は、耐候性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えばガラス基材、樹脂基材、金属基材等を挙げることができる。
また基材は可撓性を有していてもよく有さなくてもよい。
基材の厚みは、遮光層および意匠層を支持することができれば特に限定されるものではなく、基材の種類等に応じて適宜調整される。
【００６２】
（ｅ）拡散層
本発明においては、図４に例示するように、遮光層５と意匠層６との間に拡散層７が設けられていることが好ましい。拡散層によって意匠層の見栄えを良くすることができる。また、拡散層で拡散された入射光の一部が透過領域を介して太陽電池に入射することで性能を向上させることもできる。
【００６３】
拡散層は光を拡散するものであり、拡散層のヘイズは、例えば２０％以上あることが好ましく、中でも４０％以上、特に６０％以上であることが好ましい。拡散層のヘイズが上記範囲であれば、意匠層の見栄えを良くすることができる。
ここで、ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠した方法により測定した値である。
【００６４】
拡散層としては、光拡散性を有するものであれば特に限定されるものではないが、上記のヘイズを満たすことが好ましく、例えば表面に凹凸を有する層、粒子を含有する層、多孔質シート、紙、布等が挙げられる。
また、拡散層として、支持基材上に拡散層が形成された拡散基材を用いてもよい。
【００６５】
表面に凹凸を有する拡散層としては、一般的な拡散層を適宜選択して用いることができ、例えばサンドブラスト処理やエンボス加工等により表面に凹凸が形成された層や、粒子を含有する層が挙げられる。
表面に凹凸を有する拡散層に用いられる材料としては、例えばポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。
また、表面に凹凸を有する拡散層に用いられる粒子としては、例えばアクリル、ポリスチレン、シリコーン、ポリウレタン等の有機粒子や、シリカ等の無機粒子が挙げられる。粒子の形状としては、例えば球状、真球状、針状等が挙げられる。粒子の平均粒径は、拡散層の種類等に応じて適宜選択される。
また、粒子を含有する拡散層は、通常、粒子および樹脂を含有するものである。粒子および樹脂としては、上記と同様とすることができる。
表面に凹凸を有する拡散層および粒子を含有する拡散層としては、市販の拡散フィルムを用いることもできる。
【００６６】
多孔質シートに用いられる材料としては、例えば樹脂や、シリカ等の無機材料が挙げられる。
多孔質シートとしては、入射光を拡散することができ、光透過性を有するものであればよく、例えば市販の多孔質フィルム、不織布を用いることができる。
【００６７】
拡散層は、遮光層および意匠層の間に設けられる。本態様においては、透過領域が孔が設けられている領域であるため、拡散層、意匠層および遮光層の配置を一致させることができる。
【００６８】
拡散層の厚みとしては、拡散層の種類等に応じて異なるが、例えば１μｍ〜５００μｍ程度とすることができる。
【００６９】
拡散層の形成方法としては、拡散層の種類に応じて適宜選択されるものであり、例えば印刷法等により遮光層上に直に拡散層を形成してもよく、遮光層上に接着層を介して拡散層を貼り合わせてもよく、ラミネートにより遮光層上に拡散層を積層してもよい。
【００７０】
（ｆ）保護層
本発明においては、意匠層上に保護層が形成されていてもよい。保護層によって、意匠層の劣化や剥離を防止することができ、意匠層を保護することができる。
保護層としては、意匠層を保護することができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば樹脂層やガラス基材等を用いることができる。また、保護層は紫外線吸収剤や酸化防止剤等を含有していてもよい。
【００７１】
（２）第２態様
本態様の意匠シートは、透明基材と、上記透明基材上にパターン状に設けられた遮光層と、上記遮光層上にのみ設けられた意匠層とを有し、上記遮光層が設けられている遮光領域と、上記遮光層が設けられていない透過領域とを有し、上記透過領域が均一に配置されているものである。
【００７２】
図２（ａ）、（ｂ）に例示する意匠付太陽電池は、本態様の意匠シートを有するものである。なお、図２（ａ）、（ｂ）については上述したので、ここでの説明は省略する。
【００７３】
本態様においては、自立性に優れる意匠シートとすることができ、取扱いが容易である。
【００７４】
以下、本態様の意匠シートにおける各構成について説明する。
【００７５】
（ａ）透過領域
本態様において、透過領域は透明基材上に遮光層が設けられていない領域であり、均一に配置されている。
【００７６】
透過領域は均一に配置されていればよいが、中でも規則的に配置されていることが好ましい。透過領域を確実に均一に配置することができる。また、太陽電池が太陽電池モジュールである場合、後述するように各太陽電池セル上において透過領域を均一に配置することができる。
【００７７】
太陽電池が太陽電池モジュールである場合には、各太陽電池セル上における透過領域の面積比率の差は小さいことが好ましく、具体的には上記第１態様と同様とすることができる。
特に、太陽電池が太陽電池モジュールである場合には、透過領域は各太陽電池セル上に均等に配置されていることが好ましい。
【００７８】
意匠シートにおける透過領域の面積比率としては、所望する意匠と所望する発電効率とのバランスを考慮して適宜設計することができる。具体的には、意匠シートにおける透過領域の面積比率は、上記第１態様と同様とすることができる。
【００７９】
透過領域の大きさとしては、意匠を損なわない程度の大きさであれば特に限定されるものではなく、遮光層のパターン形状や、意匠付太陽電池の用途等に応じて適宜設計される。例えば、透過領域の幅は１００μｍ〜３０ｍｍの範囲内で設定することができる。透過領域の幅が小さすぎると発電効率が低下し、大きすぎると透過領域が視認されてしまい意匠が損なわれる場合がある。例えばメガソーラーのように意匠付太陽電池を遠くから見る場合には、透過領域の幅が大きくても意匠が損なわれることはない。
【００８０】
透過領域の密度としては、意匠を損なわない程度の密度であれば特に限定されるものではなく、意匠付太陽電池の用途等に応じて適宜設計される。太陽電池が太陽電池モジュールである場合、透過領域の幅や形状等に応じて異なるが、各太陽電池セル上には透過領域が複数設けられていることが好ましい。
【００８１】
透過領域の形状としては、意匠を損なわない形状であれば特に限定されるものではなく、遮光層のパターン形状に応じて適宜決定される。例えば図２（ａ）に示すようなストライプ状、図５（ａ）に示すようなドット状、図６（ａ）に示すような格子状等が挙げられる。
なお、図５（ａ）、（ｂ）および図６（ａ）、（ｂ）は本発明の意匠付太陽電池の他の例を示す概略平面図および断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００８２】
（ｂ）遮光層および遮光領域
本態様において、遮光層は透明基材上にパターン状に設けられるものであり、遮光領域は遮光層が設けられている領域である。
【００８３】
遮光層のパターン形状としては、遮光層によって画定される透過領域の形状を意匠を損なわない形状にすることができれば特に限定されるものではなく、例えば図２（ａ）に示すようなストライプ状、図５（ａ）に示すような格子状、図６（ａ）に示すようなドット状等が挙げられる。ドット状の場合、円形状、楕円形状、三角形状、四角形状、六角形状等の多角形状等、任意の形状とすることができる。
【００８４】
遮光領域の大きさとしては、遮光層によって画定される透過領域の大きさを意匠を損なわない程度の大きさとすることができれば特に限定されるものではなく、意匠付太陽電池の用途等に応じて適宜設計される。例えば、遮光領域の幅、すなわち遮光層の幅は、１００μｍ〜３０ｍｍの範囲内で設定することができる。遮光領域の幅、すなわち遮光層の幅が大きすぎると発電効率が低下し、小さすぎると意匠層の幅も小さくなるため意匠が損なわれる場合がある。
【００８５】
なお、遮光層の種類、遮光性、厚み、形成方法等については、上記第１態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８６】
遮光層が設けられている領域は遮光領域になる。遮光層、すなわち遮光領域の配置等は、上記透過領域の配置等に応じて決まる。
【００８７】
（ｃ）意匠層
本発明における意匠層は、遮光層上にのみ設けられるものであり、所望の意匠を付与するための層である。
【００８８】
なお、意匠層の種類、光透過性、配置、厚み等については、上記第１態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
また、意匠層として、透明な支持基材上に意匠層がパターン状に形成された意匠基材を用いてもよい。この場合、意匠層のパターン形状は上記遮光層のパターン形状と同様となる。さらに、意匠層として、支持基材上の全面に意匠層が形成された意匠基材であって、複数の孔を有するものを用いることもできる。この場合、孔が設けられている領域の形状は透過領域の形状と同様となる。
【００８９】
意匠層の形成方法としては、遮光層上にのみ意匠層を形成することができる方法であればよく、意匠層の種類等に応じて適宜選択される。例えば印刷法や、遮光層上に接着層を介して意匠層を貼り合わせる方法等が挙げられる。
【００９０】
（ｄ）透明基材
本発明における透明基材は、遮光層および意匠層を支持するものであり、透明性を有するものである。
本発明の意匠付太陽電池は屋外で使用される場合もあることから、透明基材は耐候性を有することが好ましい。
透明基材は、透明性および耐候性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えばガラス基材、樹脂基材等を挙げることができる。
また透明基材は可撓性を有していてもよく有さなくてもよい。
透明基材の厚みは、遮光層および意匠層を支持することができれば特に限定されるものではなく、基材の種類等に応じて適宜調整される。
【００９１】
（ｅ）拡散層
本発明においては、遮光層と意匠層との間に拡散層が設けられていることが好ましい。拡散層によって意匠層の見栄えを良くすることができる。また、拡散層で拡散された入射光の一部が透過領域を介して太陽電池に入射することで性能を向上させることもできる。
【００９２】
なお、拡散層のヘイズ、種類、厚み等については、上記第１態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９３】
拡散層は、遮光層および意匠層の間に設けられており、意匠層と同様に、遮光層上にのみ設けられる。
【００９４】
拡散層の形成方法としては、遮光層上にのみ拡散層を形成することができる方法であればよく、拡散層の種類等に応じて適宜選択される。例えば印刷法や、遮光層のパターン形状と同様の形状を有する拡散層を接着層を介して貼り合わせる方法等が挙げられる。所望の形状を有する拡散層を得るには、例えば拡散層を裁断したりレーザー等で加工したりすることができる。
【００９５】
（ｆ）保護層
本発明においては、意匠層上に保護層が形成されていてもよい。保護層によって、意匠層の劣化や剥離を防止することができ、意匠層を保護することができる。
なお、保護層については、上記第１態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９６】
（３）意匠シート
本発明における意匠シートは、太陽電池の受光面側に配置される。
意匠シートの配置方法としては、例えば意匠シートを接着層を介して貼り合わせる方法が挙げられる。この際、意匠シートの全面を接着層で貼り合わせてもよく、意匠シートの周囲のみを接着層で貼り合わせてもよい。
また、意匠シートは着脱可能に配置してもよい。この場合、意匠シートを交換することができ、例えば広告等に好適に利用することができる。
意匠シートは可撓性を有していてもよく有さなくてもよい。
【００９７】
２．太陽電池
本発明に用いられる太陽電池としては、特に限定されるものではなく、一般的な太陽電池を適宜選択して用いることができる。例えば、単結晶シリコーン型太陽電池、多結晶シリコーン型太陽電池、アモルファスシリコン型太陽電池、化合物半導体型太陽電池、色素増感型太陽電池、量子ドット型太陽電池、有機薄膜型太陽電池等を挙げることができる。
また、太陽電池を構成する各部材としては、一般的なものを適宜用いることができる。
【００９８】
太陽電池は、１つの太陽電池セルであってもよく、複数の太陽電池セルが接続された太陽電池モジュールであってもよい。
太陽電池の大きさとしては、特に限定されるものではなく、例えば屋内で使用する小型のものからメガソーラーまで、任意の大きさとすることができる。
【００９９】
３．用途
本発明の意匠付太陽電池は、屋外、屋内ともに使用することができ、種々の用途に適用可能である。また、本発明の意匠付太陽電池では、意匠シートを交換可能であることから、例えば広告、ＰＯＰ広告、標識等のサイン、壁紙等に用いることもできる。
【０１００】
Ｂ．太陽電池用意匠シート
本発明の太陽電池用意匠シートは、太陽電池の受光面側に配置されるものであって、基材と、上記基材上に設けられた遮光層と、上記遮光層上にのみ設けられた意匠層とを有し、上記遮光層が設けられている遮光領域と、上記遮光層が設けられていない透過領域とを有し、上記透過領域が均一に配置されていることを特徴とするものである。
【０１０１】
本発明の太陽電池用意匠シートについて図面を参照して説明する。
図７は本発明の太陽電池用意匠シートの一例を示す概略平面図および断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図７（ａ）、（ｂ）に例示するように、意匠シート３は、基材４と、基材４上に設けられた遮光層５と、遮光層５上にのみ設けられた意匠層６とを有し、遮光層５が設けられている遮光領域１１と、遮光層５が設けられていない透過領域１２とを有している。また、意匠シート３は複数の円形状の孔１０を有しており、透過領域１２が孔１０が設けられている領域となっている。複数の孔１０は規則的に配置されており、透過領域１２が均一に配置されている。
【０１０２】
図８（ａ）、（ｂ）は本発明の太陽電池用意匠シートの他の例を示す概略平面図および断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図８（ａ）、（ｂ）に例示するように、意匠シート３は、透明基材である基材４と、基材４上にストライプ状に設けられた遮光層５と、遮光層５上にのみストライプ状に設けられた意匠層６とを有し、遮光層５が設けられている遮光領域１１と、遮光層５が設けられていない透過領域１２とを有している。ストライプ状の遮光層５および意匠層６は規則的に配置されており、透過領域１２が均一に配置されている。
【０１０３】
本発明の太陽電池用意匠シートは、上述の意匠付太陽電池に用いられるものである。本発明の太陽電池用意匠シートを太陽電池の受光面側に配置した場合には、意匠層の意匠によらず、透過領域によって一定の発電量を確保することができる。そのため、任意の意匠に対して発電量を見積もることができ、既存の太陽電池上に太陽電池用意匠シートを配置することで様々な意匠を付与することができる。また、発電量の低下を招くことなく、例えば太陽電池用意匠シートを交換し、意匠を変更することもできる。したがって、本発明の太陽電池用意匠シートを太陽電池の受光面側に配置した場合、種々の用途への展開が可能となる。
また、透過領域が均一に配置されているため、本発明の太陽電池用意匠シートを太陽電池の受光面側に配置した場合、意匠層の意匠によらず、太陽電池に均一に光を照射することができる。そのため、太陽電池モジュールの場合には、ホットスポット現象および太陽電池モジュール全体の発電量の低下を抑制することができる。
このように本発明の太陽電池用意匠シートは、任意の意匠を太陽電池に付与することが可能である。
【０１０４】
本発明の太陽電池用意匠シートは、上記構成を有するものであればよいが、大きく分けて２つの態様を有する。第１態様の太陽電池用意匠シートは複数の孔を有するものであり、第２態様の太陽電池用意匠シートは透明基材上に遮光層および意匠層がパターン状に設けられたものである。
なお、各態様の太陽電池用意匠シートについては、上記「Ａ．意匠付太陽電池  １．意匠シート」に詳しく説明したので、ここでの説明は省略する。
【０１０５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１０６】
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【０１０７】
［実施例１］
大きさ２ｃｍ×２０ｃｍの太陽電池セルを１０個直列に接続した太陽電池モジュールを準備した。
また、透明基材上に絶縁性黒色顔料を含むインキを印刷して、１ｍｍ間隔で１ｍｍ幅のストライプ状の遮光層を形成し、続いて遮光層上のみに、ＴｉＯ2微粒子を含む白色インキを印刷して、厚み２μｍで表面に凹凸形状を有するストライプ状の拡散層を形成した。次いで、厚み１００μｍのＰＥＴ基材上に、印刷法により木目調の意匠層を１ｍｍ間隔で１ｍｍ幅のストライプ状に形成し、意匠基材を作製した。次に、遮光層上のみに意匠層が配置されるように、拡散層上に意匠基材を積層した。これにより、意匠シートを得た。
次に、太陽電池モジュールの受光面側に意匠シートを配置した。
【０１０８】
［実施例２］
実施例１と同様の太陽電池モジュールを準備した。
また、基材を兼ねる遮光層として、１ｍｍ間隔で１ｍｍφの孔が形成された、厚み５０μｍのＳＵＳ基板を準備した。ＳＵＳ基板上に、ＴｉＯ2微粒子を含む白色インキを印刷して、厚み２μｍで表面に凹凸形状を有する拡散層を形成した。次いで、拡散層上に印刷法により木目調の意匠層を形成した。このとき、拡散層および意匠層はいずれもＳＵＳ基板上の孔以外の領域に形成された。これにより、意匠シートを得た。
次に、太陽電池モジュールの受光面側に意匠シートを配置した。
【０１０９】
［評価］
実施例１、２の意匠付太陽電池では、想定通りの出力が得られた。また、意匠付太陽電池の受光面の意匠はきれいな木目調であった。
【符号の説明】
【０１１０】
１  …  意匠付太陽電池
２  …  太陽電池
２ａ…  太陽電池セル
３  …  意匠シート
４  …  基材
５  …  遮光層
６  …  意匠層
７  …  拡散層
１０…  孔
１１…  遮光領域
１２…  透過領域
【図１】
0006365057.tif 000002
【図２】
0006365057.tif 000003
【図３】
0006365057.tif 000004
【図４】
0006365057.tif 000005
【図５】
0006365057.tif 000006
【図６】
0006365057.tif 000007
【図７】
0006365057.tif 000008
【図８】
0006365057.tif 000009