(57)【要約】【課題】強風に強く、設置コストの少ない、屋上スラブ上に太陽電池を設置した発電システムを得る。【解決手段】フィルム形太陽電池２を少なくとも弾性モルタル８１を介して屋上スラブ９０に接着剤にて貼着し、このフィルム形太陽電池２を電源とする。【選択図】図５
2007120237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム形太陽電池を少なくとも弾性モルタルを介して屋上スラブに接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池を電源としたことを特徴とする発電システム。
【請求項２】
フィルム形太陽電池を少なくとも弾性モルタル、防水工事用アスファルトを順に介して屋上スラブに接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池を電源としたことを特徴とする発電システム。
【請求項３】
前記防水工事用アスファルトをアスファルトルーフィングにて設置し、その長手方向に前記フィルム形太陽電池の長手方向を合わせたことを特徴とする請求項２に記載の発電システム。
【請求項４】
フィルム形太陽電池を少なくとも弾性モルタル、防水工事用アスファルト、断熱材を順に介して屋上スラブに接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池を電源としたことを特徴とする発電システム。
【請求項５】
前記断熱材を片勾配付き又は両勾配付きとしたことを特徴とする請求項４記載の発電システム。
【請求項６】
前記弾性モルタルの弾性を、フィルム形太陽電池の弾性と同じにしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項７】
前記弾性モルタルに、防水性能を付加したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項８】
前記該フィルム形太陽電池とともに、商用電源を電源としたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項９】
前記該フィルム形太陽電池に充放電コントローラを介して蓄電池を接続したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発電システム。
【請求項１０】
前記フィルム形太陽電池が鋼板と一体型とされていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、屋上スラブ上に太陽電池を設置した発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電を考えたときに設置場所は屋上が最適であるが、強風、耐震対策などのために屋上に太陽光電池を設置するときは強固な取付け架台が必要で、強固な架台の上にパネル上の太陽電池を設置している、また、発電効率を上げるため、傾斜をつけた架台を用いている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２０４５３５（図１、要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の強固な傾斜をつけた架台は、設置コストのアップに繋がっている。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、強風に強く、設置コストの少ない、屋上スラブ上に太陽電池を設置した発電システムを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明では、フィルム形太陽電池を少なくとも弾性モルタルを介して屋上スラブに接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池を電源とした発電システムとする。これによって、屋上スラブに接着剤にて貼着するため、強風に強く、設置コストの少ない、発電システムとできる。また、フィルム形太陽電池を弾性モルタルを介して屋上スラブに接着剤にて貼着することにより、弾性モルタルのフレキシブルな特性が、熱膨張率の差によるフィルム形太陽電池と屋上スラブなどとの差による歪を吸収する。
【０００６】
また、フィルム形太陽電池を少なくとも弾性モルタル、防水工事用アスファルトを順に介して屋上スラブに接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池を電源とした発電システムとすれば、屋上スラブに接着剤にて貼着するため、強風に強く、設置コストの少ない、発電システムとできる。また、フィルム形太陽電池を弾性モルタルを介して屋上スラブに接着剤にて貼着することにより、弾性モルタルのフレキシブルな特性が、熱膨張率の差によるフィルム形太陽電池と屋上スラブなどとの差による歪を吸収する。防水工事用アスファルトは、防水性能を向上する。
【０００７】
また、前記防水工事用アスファルトをアスファルトルーフィングにて設置し、その長手方向に前記フィルム形太陽電池の長手方向を合わせた発電システムとすれば、アスファルトルーフィングは、主に長手方向に伸び縮みを行うので、フイルム型太陽電池もアスファルトルーフィングの長手方向に併せて貼ることにより、無理な歪を防止できる。
【０００８】
また、フィルム形太陽電池を少なくとも弾性モルタル、防水工事用アスファルト、断熱材を順に介して屋上スラブに接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池を電源とした発電システムとすれば、屋上スラブに接着剤にて貼着するため、強風に強く、設置コストの少ない、発電システムとできる。また、フィルム形太陽電池を弾性モルタルを介して屋上スラブに接着剤にて貼着することにより、弾性モルタルのフレキシブルな特性が、熱膨張率の差によるフィルム形太陽電池と屋上スラブなどとの差による歪を吸収する。防水工事用アスファルトは、防水性能を向上し、断熱材は断熱性能を向上する。
【０００９】
また、前記断熱材を片勾配付き又は両勾配付きとし発電システムとすれば、勾配付きの屋根による水溜まり等、防水劣化現象の解消に寄与でき、、勾配付きの断熱材を採用しているため、フィルム型太陽電池の発電効率の向上・汚れ防止効果を得ることが可能となる。
【００１０】
また、前記弾性モルタルの弾性を、フィルム形太陽電池の弾性と同じにした発電システムとすれば、フィルム形太陽電池の歪の減少に繋がる。
【００１１】
また、前記弾性モルタルに、防水性能を付加した発電システムとすれば、防水工事用アスファルトの上に防水性を付与した弾性モルタルを付加していることによる二重防水効果による防水性能の向上を図ることができる。
【００１２】
また、前記該フィルム形太陽電池とともに、商用電源を電源とした発電システムとすれば、より大きな電力に対応が可能で、発電システムの利用の幅が広がる。
【００１３】
また、前記フィルム形太陽電池に充放電コントローラを介して蓄電池を接続した発電システムとすれば、自立型の安定した電源とすることができる。
【００１４】
また、前記フィルム形太陽電池が鋼板と一体型とされている発電システムとすれば、フィルム形太陽電池の取扱いが容易となる。
【発明の効果】
【００１５】
上記の本発明によれば、フィルム形太陽電池を屋上スラブに接着剤にて貼着するため、強風に強く、設置コストの少ない、発電システムとできる。また、フィルム形太陽電池を弾性モルタルを介して屋上スラブに接着剤にて貼着することにより、弾性モルタルのフレキシブルな特性が、熱膨張率の差によるフィルム形太陽電池と屋上スラブなどとの差による歪を吸収できる。また、省エネを図るシステムであり、地球温暖化対策に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態を図示例を伴い説明する。
【００１７】
図１は、本発明による一実施の形態としての太陽電池による発電システムの構成図を示し、太陽電池による発電システム１は、フィルム形太陽電池２，２，２と、これらのフィルム形太陽電池２，２，２をまとめて電気的に接続する接続箱３と、この接続箱３は、パワーコンディショナー４を介し商用連系点６を通じて、商用電源５及び負荷７に接続される。この接続箱３は、設けることが望ましいが、パワーコンディショナー４との接続により、設置を省略することも可能である。
【００１８】
パワーコンディショナー４は、フィルム形太陽電池２の発電電圧が高いときには、商用連系点６を通じて負荷７に電力を供給し、発電電圧が低いときには、商用連系点６には電力供給をしないための調整を行う。
【００１９】
このように太陽光がある昼間は商用電源の電力を補充し、太陽光の無い夜には商用電源の電力で負荷を駆動する。
【００２０】
フィルム形太陽電池２は、図２に外観図を示すように、プラスチックフィルム２２上に形成したフレキシブルな太陽電池で剛体の太陽電池より軽量である。
【００２１】
この実施の形態では、図３に平面図、図４に断面図を示すように、取扱いの便宜のため鋼板と一体型とされる。すなわち、図３に示すように４枚直列、２枚並列８枚の太陽電池からなるフィルム形太陽電池２の単位モジュールとする。図３、図４に示すように、このフィルム形太陽電池２の単位モジュールは、薄い鋼板２５に接着剤２６で貼り付け、表面をコート材２７でコートし、鋼板一体型単位モジュール２０とする。ここでは、鋼板２５は０．８ｍｍ厚のフッ素樹脂を塗装したガルバリウム鋼板であり、接着剤２６は、エチレンビソールアセテート（ＥＶＡ）である。またコート材２７は、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）である。なお、鋼板２５の裏側にはフィルム形太陽電池２からの導電端子２８が端子箱２４、コネクタ２３へと伸びている。
【００２２】
このような鋼板一体型単位モジュール２０とすることにより、太陽電池の取扱いは容易となり、耐気候性のすぐれたものとなる。フィルム形太陽電池シート２を用いていることから鋼板更には敷設後の変形にも耐えられるものとなる。
【００２３】
図５には上記のフィルム形太陽電池の鋼板一体型単位モジュール２０を屋上スラブに貼着配置した状態を示す縦断面図、図６には、図５のフィルム形太陽電池の貼着配置状態の主要部を示す縦断面図を、図７には、図６に対応したフィルム形太陽電池の貼着配置状態の主要部を示す平面図を示す。
【００２４】
しかし、上記のフィルム形太陽電池の鋼板一体型単位モジュール２０は取扱いが容易であるが、この実施の形態では、鋼板一体型単位モジュールでなく、太陽電池セルの上下面をエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）で覆い下面に接着剤のエチレンビソールアセテート（ＥＶＡ）等を着けた状態のフィルム形太陽電池を用いることが望ましい場合もある。両者の単位モジュールを配慮しつつ、フィルム形太陽電池との表現で、以下説明する。
【００２５】
図５乃至図７において、コンクリート屋根の屋上スラブ９０の上には、コーキング材９４、アスファルト防水層９２、押さえモルタル９１と塗りまたは重ねられる。なお、押さえモルタル９１間には、歪防止のため伸縮目地が狭入されている。屋上の縁の内壁は、ラス張りモルタル仕上げ９３とされる。さらに、ブレキャストコンクリート笠石９５などが屋上の縁には接着配置される。
【００２６】
押えモルタル９１の上にはフォームポリスチレン、硬質ウレタンフォーム等からなる断熱材８３をここでは敷設貼着する。この断熱材８３は建物の断熱性能の向上のために入れるもので、省略も可能である。ここでは、さらに上に、フェルトにアスファルトを浸透させ防水層を作るためのシートを用いたアスファルトルーフィングにより形成された防水工事用アスファルト８２が貼着配置される。ここまでは、既存の屋上スラブの構成である。
【００２７】
さらに、この実施の形態では、フィルム形太陽電池２の鋼板一体型単位モジュール２０の裏打ち材すなわち貼付け下地として、防水性能を付加した弾性モルタル８１を防水工事用アスファルト８２上に貼着配置する。鋼板一体型単位モジュール２０はアスファルトルーフィングの長手方向に併せて貼るのがよい、なぜなら、アスファルトルーフィングは、主に長手方向に伸び縮みを行うので、フィルム形太陽電池もアスファルトルーフィングの長手方向に併せて貼るのが、フィルム形太陽電池２の引っ張り力の影響を軽減できるからである。
【００２８】
この弾性モルタル８１は、厚さ約３〜５ｍｍ、その膨張率をフィルム形太陽電池２と同じとする。これによって、アスファルトルーフィングの伸び縮みに対応が可能となる。弾性モルタル８１の採用により、屋根スラブコンクリート及び押さえモルタルの亀裂に対応可能となるため、フィルム形太陽電池への引っ張り力の影響を低減できる。また、弾性モルタル８１は、防水性を付加しているため、既存屋根防水性の向上に寄与できる。すなわち、防水工事用アスファルト８２の上に、更に防水性を付与した弾性モルタル８１を付加しているため、二重防水効果による防水性能の向上に寄与できる。なお、弾性モルタル８１の隙は補強シート８４により接続される。
【００２９】
この実施の形態では、フィルム形太陽電池２を少なくとも弾性モルタル８１を介して屋上スラブ９０に接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池２を電源とした発電システムとすることによって、屋上スラブに接着剤にて貼着するため、強風に強く、設置コストが少なくでき、フィルム形太陽電池２を弾性モルタル８１を介して屋上スラブ９０に接着剤にて貼着することにより、弾性モルタル８１のフレキシブルな特性が、熱膨張率の差によるフィルム形太陽電池２と屋上スラブ９０などとの差による歪を吸収する。
【００３０】
また、フィルム形太陽電池２を少なくとも弾性モルタル８１、防水工事用アスファルト８２を順に介して屋上スラブ９０に接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池２を電源としたことによって、さらに防水工事用アスファルト８２は、防水性能を向上する。
【００３１】
また、前記防水工事用アスファルト８２をアスファルトルーフィングにて設置し、その長手方向に前記フィルム形太陽電池の長手方向を合わせた発電システムとすれば、アスファルトルーフィングは、主に長手方向に伸び縮みを行うので、フィルム型太陽電池２もアスファルトルーフィングの長手方向に併せて貼ることにより、無理な歪を防止できる。
【００３２】
また、フィルム形太陽電池２を少なくとも弾性モルタル８１、防水工事用アスファルト８２、断熱材８３を順に介して屋上スラブ９０に接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池２を電源とした発電システムとすれば、さらに断熱材８３により断熱性能を向上できる。
【００３３】
また、前記断熱材８３を片勾配付き又は両勾配付きとした発電システムとすれば、勾配付きの屋根による水溜まり等、防水劣化現象の解消に寄与でき、勾配付きの断熱材を採用するため、フィルム形太陽電池の発電効率の向上・汚れ防止効果を得ることが可能となる。
【００３４】
また、前記弾性モルタル８１に、防水性能を付加した発電システムとすれば、防水工事用アスファルト８２の上に防水性を付与した弾性モルタルを付加していることによる二重防水効果による防水性能の向上を図ることができる。
【００３５】
また、前記弾性モルタル８１の弾性を、フィルム形太陽電池２の弾性と同じにした発電システムとすれば、フィルム形太陽電池の歪の減少に繋がる。
【００３６】
また、フィルム形太陽電池２とともに、商用電源５を電源とした発電システムとすれば、より大きな電力に対応が可能で、発電システムの利用の幅が広がる。
【００３７】
さらに、図８に自立型の電源としたフィルム形太陽電池を用いた発電システムを他の実施の形態として示す。これはフィルム形太陽電池２，２，２に、これらをまとめて電気的に接続する接続箱３、充放電コントローラ８を介して蓄電池９を接続し、自立型の安定した電源としたものである。充放電コントローラ８には、さらに光センサ１０、負荷７が接続される。この接続箱３は、設けることが望ましいが、充放電コントローラ８との接続により、設置を省略することも可能である。
【００３８】
以上のように屋上スラブ上にフィルム形太陽電池を貼着することで、従来の太陽光パネルの取付け架台が不要になり、設置の手間を節減できコストダウンをはかることができる。またフィルム型太陽電池を屋上スラブに貼付けることで耐風力性を容易に得ることができる。また、フィルム形太陽電池を防水性能を付加した弾性モルタルにより貼着すればフィルム形太陽電池への引っ張り力の影響を低減でき、弾性モルタルに防水性を付加して既存屋根防水性の向上に寄与できる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
上記のように、本発明によるフィルム形太陽電池による発電システムは、設置の手間とコストを節減でき、地球温暖化対策にも寄与するものとして産業上の利用可能性は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による一実施の形態としてのフィルム形太陽電池を用いた発電システムの構成図である。
【図２】本発明で用いるフィルム形太陽電池シートの一例の外観図である。
【図３】鋼板と一体型構成としたフィルム形太陽電池の単位モジュールの一例を示す平面図である。
【図４】図３のフィルム形太陽電池の中央線に沿った断面図を示す。
【図５】図３に示したフィルム形太陽電池を屋上スラブに貼着配置した例を示す縦断面図である。
【図６】図５のフィルム形太陽電池の貼着配置状態の主要部を示す縦断面図である。
【図７】図６に対応したフィルム形太陽電池の貼着配置状態の主要部を示す平面図である。
【図８】本発明による他の実施の形態として蓄電池を接続して自立型電源としたフィルム形太陽電池を用いた発電システムの構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  発電システム、２  フィルム形太陽電池、３  接続箱、４  パワーコンディショナー、５  商用電源、６  商用連系点、７  負荷、８  充放電コントローラ、９  蓄電池、１０  光センサ、２０  鋼板一体型単位モジュール、２２  プラスチックフィルム、２３  コネクタ、２４  端子箱、２５  鋼板、２６  接着剤、２７  コート材、２８  導電端子、８１  弾性モルタル、８２  防水工事用アスファルト、８３  断熱材、８４  補強シート、９０  屋上スラブ、９１  押さえモルタル、９２  アスファルト防水層、９３  ラス張りモルタル仕上げ、９４  コーキング材、９５  ブレキャストコンクリート笠石。
【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】
2007120237.tif 000008
【図７】
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【図８】
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