(57)【要約】【課題】  特定の波長の紫外光あるいは赤外光に対してのみではなく、他の波長の光に対しても抑制効果を発揮することができる複合ガラス板を得る。【解決手段】  二酸化チタンソーラーセルを透過光型に構成し、二酸化チタンソーラーセルの紫外光による起電を利用して紫外光の透過を遮断あるいは透過光量を制御し、二酸化珪素ソーラーセルを透過光型に構成し、二酸化珪素ソーラーセルの赤外光による起電を利用して赤外光の透過を遮断あるいは透過光量を制御し、さらに二酸化チタンソーラーセルと二酸化珪素ソーラーセルをタンデム構成とすることにより、紫外光及び赤外光の透過を遮断あるいは透過光量を制御する複合ガラス板とする。複合ガラス板の用途には建築物の採光部、グリーンハウス、自動車等の運輸装置、照明用のスポットライトがある。【選択図】  図７
2013177277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電層が形成され前記透明導電膜が対向するように配置された２枚のガラス基板；
前記ガラス基板の一方の前記透明導電膜に光起電物質層が形成され；
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填されて封止され；
前記２枚のガラス基板の各々に形成された透明導電膜が電力取出電極とされ：
前記取出し電極が外部負荷に接続される：複合ガラス板。
【請求項２】
前記光起電物質が紫外光によって起電する二酸化チタン層である、請求項１の複合ガラス板。
【請求項３】
前記二酸化チタン層に増感色素が付加された請求項２の複合ガラス板。
【請求項４】
前記光起電物質が赤外光によって起電する二酸化珪素層である、１又は２の複合ガラス板。
【請求項５】
請求項２，請求項３又は請求項４の複合ガラス板を使用した建築物。
【請求項６】
請求項２，請求項３又は請求項４の複合ガラス板を使用したグリーンハウス。
【請求項７】
二酸化チタン層に増感色素が付加された請求項７のグリーンハウス。
【請求項８】
請求項２，請求項３又は請求項４の複合ガラス板を使用した運輸装置。
【請求項９】
請求項４の複合ガラス板を使用した照明用スポットライト。
【請求項１０】
透明導電層が形成され前記透明導電膜が対向するように配置された２枚のガラス基板；
前記ガラス基板の一方の前記透明導電膜に二酸化チタン層が形成され；
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填されて封止され；
前記２枚のガラス基板の各々に形成された透明導電膜が電力取出電極とされ：
前記取出し電極が外部負荷に接続される：第１の複合ガラス板と、
透明導電層が形成され前記透明導電膜が対向するように配置された２枚のガラス基板；
前記ガラス基板の一方の前記透明導電膜に二酸化珪素層が形成され；
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填されて封止され；
前記２枚のガラス基板の各々に形成された透明導電膜が電力取出電極とされ：
前記取出し電極が外部負荷に接続される：第２の複合ガラス板を一体に構成した複合ガラス板。
【請求項１１】
前記光起電物質が紫外光によって起電する二酸化チタン層である、請求項１０の複合ガラス板。
【請求項１２】
前記二酸化チタン層に増感色素が付加された請求項１１の複合ガラス板。
【請求項１３】
前記光起電物質が赤外光によって起電する二酸化珪素層である、請求項１０又は請求項１１の複合ガラス板。
【請求項１４】
請求項１１，請求項１２又は請求項１３の複合ガラス板を使用した建築物。
【請求項１５】
請求項１１，請求項１２又は請求項１３の複合ガラス板を使用したグリーンハウス。
【請求項１６】
請求項１１，請求項１２又は請求項１３の複合ガラス板を使用した運輸装置。
【請求項１７】
請求項１３の複合ガラス板を使用した照明用スポットライト。
【請求項１８】
透明導電層が形成され前記透明導電膜が対向するように配置された２枚のガラス基板；
前記ガラス基板の一方の前記透明導電膜に二酸化チタン層が形成され；
前記ガラス基板の他方の前記透明導電膜に二酸化珪素層が形成され；
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填されて封止され；
前記２枚のガラス基板の各々に形成された透明導電膜が電力取出電極とされ：
前記取出し電極が外部負荷に接続される：複合ガラス板。
【請求項１９】
前記二酸化チタン層に増感色素が付加された請求項１９の複合ガラス板。
【請求項２０】
請求項１８又は請求項１９の複合ガラス板を使用した建築物。
【請求項２１】
請求項１８又は請求項１９の複合ガラス板を使用したグリーンハウス。
【請求項２２】
請求項１８又は請求項１９の複合ガラス板を使用した運輸装置。
【請求項２３】
透明導電層が形成され前記透明導電膜が対向するように配置された２枚のガラス基板；
前記ガラス基板の一方の前記透明導電膜に二酸化チタン層が形成され；
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填されて封止され；
前記２枚のガラス基板の各々に形成された透明導電膜が電力取出電極とされ：
前記取出し電極が外部負荷に接続される：第１の複合ガラス板と、
透明導電層が形成され前記透明導電膜が対向するように配置された２枚のガラス基板；
前記ガラス基板の一方の前記透明導電膜に二酸化珪素層が形成され；
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填されて封止され；
前記２枚のガラス基板の各々に形成された透明導電膜が電力取出電極とされ：
前記取出し電極が外部負荷に接続される：第２の複合ガラス板を一体に構成した複合ガラス板。
【請求項２４】
前記二酸化チタン層に増感色素が付加された請求項２３の複合ガラス板。
【請求項２５】
請求項２３又は請求項２４の複合ガラス板を使用した建築物。
【請求項２６】
請求項２３又は請求項２４の複合ガラス板を使用したグリーンハウス。
【請求項２７】
請求項２３又は請求項２４の複合ガラス板を使用した運輸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光等の必要な光は透過させるが、紫外光・赤外光等の不要な光の透過量を制御するソーラーセル複合ガラス板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築物の採光用、植物栽培用グリーンハウスの採光・温調用、舞台・スタジオ・撮影用照明器具の調光用、自動車等の輸送装置の視界確保用に、ガラス板が多用されている。
【０００３】
これらの装置に用いられているガラス板は必要な可視光を透過させるが、可視光以外の紫外光及び赤外光を透過させる。太陽光中のエネルギー量は６％と少ないが、波長が短くエネルギーが大きい紫外光により照射された物体は化学変化を起こし、変色あるいは脆化等の悪影響が生じることがある。
【０００４】
太陽光中のエネルギー量として４８％もある赤外光は波長が長くエネルギーが小さいため照射された物体に対して化学変化を起こさせることは少ないが、熱線であるため照射された物体の温度を上昇させる。
採光用のガラス窓を有する建築物あるいはグリーンハウスでは入射する赤外光による温度上昇を避けるために換気及び冷房が必要になり、電力等のエネルギーが必要になる。
【０００５】
舞台・スタジオ・撮影用の照明器具は演色性を確保するためにタングステン電球あるいはハロゲン電球が用いられており、輻射される赤外線は大量であり、人間を含む被照射体が過度に加熱される。
【０００６】
自動車を初め多くの輸送装置には採光のために窓にガラスが使用されている。このガラス窓から入射する紫外光は運転者等の乗員の皮膚に炎症を起こすことがあり、赤外光は車室内の温度上昇をもたらし、時にはステアリングホイール等の操縦装置が操作できない温度になることがある。
【０００７】
このように、紫外光及び赤外光は不要な場合でも、必要な可視光と共にガラス板を透過して、照射された物体に化学変化を生じさせたりあるいは不必要に温度を上昇させる。
【０００８】
不要な紫外光の透過を避けるために従来取られている構成をいくつか示す。
図１（ａ）に示したのは、特開平９−２３５１４１号公報及び特開平１０−１７３３６号公報に示されたガラス板であり、紫外線吸収物質を混入したガラス自体により、紫外線の透過量を減らしている。
【０００９】
図１（ｂ）に示したのは、特開平９−１１０４７４号公報，特開平９−２２７１６８号公報，特開平１０−１９４７８０号公報，特表２００２−５２３２６７号公報に示されたガラス板であり、ガラス板２の表面に紫外光吸収材料３を塗布し紫外光を吸収する。
【００１０】
図１（ｃ）に示したのは、ガラス板表面にガラス板と屈折率が異なる材料を塗布して、入射紫外光とガラス表面で反射した反射紫外光とを干渉させて紫外光を反射し透過光を減衰させることが行われている。      
その場合、干渉をより確実にするためにガラス板４の上に異なる屈折率を有する材料５，６あるいはそれ以上を積層することが多く行われる。
【００１１】
不要な紫外光の透過を避けるための構成としては図１（ｂ）に示した塗布された材料による吸収によるものが特開平１０−１９４７８０に示されている。
【００１２】
ガラス板に遮断したい光の波長の４分の１の厚さの薄膜を設け、この薄膜の両側の界面で反射した光の干渉により透過光を反射させる構成が、特開２００２−３４８１４５号公報に、スパッタリング法により形成された酸化チタンと酸化珪素の積層構造を利用して可視光透過率８２％、赤外光反射率５０％を得たガラス板が"http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2007/pr20070625/pr20070625.html"に示されている。
【００１３】
紫外光を吸収させる材料を用いた場合にはその材料が紫外光により化学変化し、短寿命化する。また、紫外光を吸収する場合でも、紫外光を反射させる場合でも、材料を塗布した場合には、清掃時の摩擦等により材料が薄くなったり、剥離することにより短寿命化する。
紫外光を吸収させる材料は一般的に有色であるため、可視光の透過量も減少し、視覚的に暗くなるだけでなく、外気にさらされた側の面には汚れが付着し、効果が減衰する。
【００１４】
不要な赤外光の透過を避けるための方法として、ガラス板自体に含まれる成分により、あるいはガラス板表面に赤外光吸収物質を塗布することにより赤外光を吸収する、あるいは特開２００２−３４５１４５号公報に示されたガラス板表面にガラス板と屈折率が異なる材料を塗布して、入射赤外光とガラス板表面で反射した反射赤外光とを干渉させて赤外光を減少させることが行われている。
【００１５】
赤外光を吸収させる材料を用いた場合には、赤外光を吸収する材料は赤外光よりも波長が短い可視光をより多く吸収するため、可視光の透過量が減少し、視覚的に暗くなる。また、赤外光を吸収する場合でも、赤外光を反射させる場合でも、材料を塗布した場合には、清掃時の摩擦等により材料が薄くなったり、剥離することにより短寿命化する。
さらに、外気にさらされた側の面には汚れが付着し、効果が減衰する。
【００１６】
また、紫外光及び赤外光は電磁波であるからエネルギーを有し吸収による場合は吸収した材料が、反射による場合は反射光により照射された外部の物体がエネルギーを受けて温度上昇したり、何らかの化学変化を生じるだけでなく、同時に可視光も吸収するため可視光の透過量が減少し、暗くなる。
【００１７】
薄膜による干渉を利用する場合は、薄膜の膜厚により透過が抑制される光の波長が限定されるため、特定の波長の光に対してしか抑制効果を発揮することができない。
【００１８】
ｎ型の酸化亜鉛半導体とｐ型の銅アルミ半導体とからなるｐｎ接合をガラス基板上に形成し、波長３５０ｎｍの紫外光から４５０ｎｍの青緑光により起電する透明窓ガラスが"http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2003/pr20030625/pr20030625.html"に開示されている。
【００１９】
この窓ガラスの可視光透過率は５０％、赤外光の透過率は７０％以上であると説明されており、透過可視光が少ないため視覚的に暗く、透過赤外光は多いため暑い。
【００２０】
この文献にはシート状の半導体をガラス板に設置し、プラズマ振動により赤外光を反射させることも示されている。
しかし、このガラス板は赤外線を反射により入射側へ捨てている。そのため入射側はさらに高温となり、熱公害の原因になる。
【００２１】
「シャープ技報」第７７号，第８１−８２頁「採光型太陽電池モジュール」（２０００年８月発行）に、１２５mm角の単結晶，多結晶，薄膜太陽電池を複合ガラス板で挟んで構成し採光する太陽電池モジュールが示されている。
【００２２】
この太陽電池モジュールは結晶系あるいは薄膜太陽電池を採用しているため可視光の透過量は極めて少なく、窓ガラス等で採光部として使用するには極めて不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開平９−２３５１４１号公報
【特許文献２】特開平１０−１７３３６号公報
【特許文献３】特開平９−２２７１６８号公報
【特許文献４】特開平９−１１０４７４号公報
【特許文献５】特開平１０−１９４７８０号公報
【特許文献６】特表２００２−５２３２６７号公報
【特許文献７】特開２００２−３４８１４５号公報
【非特許文献】
【００２４】
【非特許文献１】http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2007/pr20070625/pr20070625.html
【非特許文献２】http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2003/pr20030625/pr20030625.html
【非特許文献３】「シャープ技報」第７７号，第８１−８２頁「採光型太陽電池モジュール」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
この出願においては、前に説明した先行技術のガラス板が有する問題点を解消することを課題とする。
【００２６】
この出願においては、入射光により化学変化せず、摩擦等により薄くなったり、剥離することのない、紫外光及び／又は赤外光等の不要光の透過量を制御する複合ガラス板を提供する。
【００２７】
この出願においては、特定の波長の紫外光あるいは赤外光に対してのみ透過量を制御して抑制効果を発揮することのではなく、その他の波長の光に対しても抑制効果を発揮することができる複合ガラス板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
半導体を使用しないソーラーセルとして、二酸化チタンを用いて紫外光により起電する二酸化チタンソーラーセルが知られている。
二酸化チタンソーラーセルは紫外光によって起電するとともに、入射した紫外光は起電により消費される。
【００２９】
本発明者等は、二酸化珪素を用いても光による起電ができることを発見し、ＷＯ２０１１／０４９１５６号に示された二酸化珪素ソーラーセルを発明した。
この二酸化珪素ソーラーセルは、可視光及び赤外光によって起電するとともに、入射した赤外光は起電により消費される。
【００３０】
特定の波長の光によって起電することにより、その光はソーラーセル内で消費されるから、ソーラーセルを透過する光の量は減少する。
【００３１】
この出願に係る発明はこれらの現象を利用して、二酸化チタンソーラーセルを透過光型に構成して窓等の光透過部に用いることにより、紫外光の透過量が減少する複合ガラス板を得、二酸化珪素ソーラーセルを透過光型に構成して窓等の光透過部に用いることにより、赤外光の透過量が減少する複合ガラス板を得ることができるとの知見を得た。
【００３２】
これらの知見に基づいて、この出願においては、可視光の透過率が高い紫外光及び／又は赤外光遮断複合ガラス板を提供する。
【００３３】
また、赤外光を有効利用することができる紫外光及び／又は赤外光遮断複合ガラス板を提供する。
【００３４】
また、熱公害の抑制が可能な紫外光及び／又は赤外光遮断複合ガラス板を提供する。
【００３５】
また、紫外光及び／又は赤外光の入射量を調節できる建築物採光用複合ガラス板を提供する。
【００３６】
また、入射光波長及び入射光量を調節できるグリーンハウス用複合ガラス板を提供する。
【００３７】
また、照射光中の赤外光量を複合ガラス板を用いて調節する舞台・スタジオ・撮影用の照明器具を提供する。
【００３８】
また、入射する不要な紫外光及び／又は赤外光量を複合ガラス板を用いて調節することができる自動車等の輸送装置を提供する。
【００３９】
この出願に係る複合ガラス板の発明の構成は次のとおりである。
【００４０】
１．透明導電層が形成され前記透明導電膜が対向するように配置された２枚のガラス基板；
前記ガラス基板の一方の前記透明導電膜に光起電物質層が形成され；
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填されて封止され；
前記２枚のガラス基板の各々に形成された透明導電膜が電力取出電極とされ：
前記取出し電極が外部負荷に接続される：複合ガラス板。
【００４１】
２．前記光起電物質が紫外光によって起電する多孔質二酸化チタン層である、１の複合ガラス板。
【００４２】
３．前記二酸化チタン層に増感色素が付加された２の複合ガラス板。
【００４３】
４．前記光起電物質が赤外光によって起電する多孔質二酸化珪素層である、１又は２の複合ガラス板。
【００４４】
５．２，３又は４の複合ガラス板を使用した建築物。
【００４５】
６．２，３又は４の複合ガラス板を使用したグリーンハウス。
【００４６】
７．二酸化チタン層に増感色素が付加された先記７のグリーンハウス。
【００４７】
８．２，３又は４の複合ガラス板を使用した運輸装置。
【００４８】
９．４の複合ガラス板を使用した照明用スポットライト。
【００４９】
１０．透明導電層が形成され前記透明導電膜が対向するように配置された２枚のガラス基板；
前記ガラス基板の一方の前記透明導電膜に二酸化チタン層が形成され；
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填されて封止され；
前記２枚のガラス基板の各々に形成された透明導電膜が電力取出電極とされ：
前記取出し電極が外部負荷に接続される：第１の複合ガラス板と、
透明導電層が形成され前記透明導電膜が対向するように配置された２枚のガラス基板；
前記ガラス基板の一方の前記透明導電膜に二酸化珪素層が形成され；
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填されて封止され；
前記２枚のガラス基板の各々に形成された透明導電膜が電力取出電極とされ：
前記取出し電極が外部負荷に接続される：第２の複合ガラス板を一体に構成した複合ガラス板。
【００５０】
１１．前記光起電物質が紫外光によって起電する多孔質二酸化チタン層である、１０の複合ガラス板。
【００５１】
１２．前記二酸化チタン層に増感色素が付加された１１の複合ガラス板。
【００５２】
１３．前記光起電物質が赤外光によって起電する多孔質二酸化珪素層である、１０又は１１の複合ガラス板。
【００５３】
１４．１１，１２又は１３の複合ガラス板を使用した建築物。
【００５４】
１５．１１，１２又は１３の複合ガラス板を使用したグリーンハウス。
【００５５】
１６．１１，１２又は１３の複合ガラス板を使用した運輸装置。
【００５６】
１７．１３の複合ガラス板を使用した照明用スポットライト。
【００５７】
１８．透明導電層が形成され前記透明導電膜が対向するように配置された２枚のガラス基板；
前記ガラス基板の一方の前記透明導電膜に二酸化チタン層が形成され；
前記ガラス基板の他方の前記透明導電膜に二酸化珪素層が形成され；
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填されて封止され；
前記２枚のガラス基板の各々に形成された透明導電膜が電力取出電極とされ：
前記取出し電極が外部負荷に接続される：複合ガラス板。
【００５８】
１９．前記二酸化チタン層に増感色素が付加された１９の複合ガラス板。
【００５９】
２０．１８又は１９の複合ガラス板を使用した建築物。
【００６０】
２１．１８又は１９の複合ガラス板を使用したグリーンハウス。
【００６１】
２２．１８又は１９の複合ガラス板を使用した運輸装置。
【００６２】
２３．透明導電層が形成され前記透明導電膜が対向するように配置された２枚のガラス基板；
前記ガラス基板の一方の前記透明導電膜に二酸化チタン層が形成され；
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填されて封止され；
前記２枚のガラス基板の各々に形成された透明導電膜が電力取出電極とされ：
前記取出し電極が外部負荷に接続される：第１の複合ガラス板と、
透明導電層が形成され前記透明導電膜が対向するように配置された２枚のガラス基板；
前記ガラス基板の一方の前記透明導電膜に二酸化珪素層が形成され；
前記２枚のガラス基板の間に電解質が充填されて封止され；
前記２枚のガラス基板の各々に形成された透明導電膜が電力取出電極とされ：
前記取出し電極が外部負荷に接続される：第２の複合ガラス板を一体に構成した複合ガラス板。
【００６３】
２４．前記二酸化チタン層に増感色素が付加された２３の複合ガラス板。
【００６４】
２５．２３又は２４の複合ガラス板を使用した建築物。
【００６５】
２６．２３又は２４の複合ガラス板を使用したグリーンハウス。
【００６６】
２７．２３又は２４の複合ガラス板を使用した運輸装置。
【発明の効果】
【００６７】
この発明に係る複合ガラス板は不要光の透過量を制御あるいは遮断する。
このことにより、可視光以外の紫外光及び赤外光を減衰させることが求められている建築物あるいは運輸装置、光合成等に不要な光を減少させることが要求されるグリーンハウス、不要な熱線の透過量を減少させることが要求される白熱電球あるいはハロゲン電球を使用する照明装置にこの複合ガラス板を適用して、不要な紫外光及び／又は赤外光及び／又は可視光の透過量を制御する。
【００６８】
この発明に係る複合ガラス板は、ソーラーセル構成を有しているため不要な紫外光及び／又は赤外光及び／又は可視光により起電する。
起電した電力は、そのまま抵抗器等の負荷で消費することもできるが、ファン等の駆動電源あるいは不要光とは異なる有用な光の照射に用いることにより、有効に活用する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】先行技術である、不要光遮断複合ガラス板。
【図２】先行技術である、二酸化チタンソーラーセル及び二酸化珪素ソーラーセル。
【図３】透過紫外光遮断機能を有する実施例１の複合ガラス板。
【図４】透過赤外光遮断機能を有する実施例２の複合ガラス板。
【図５】紫外光透過量制御機能を有する実施例３の複合ガラス板。
【図６】赤外光透過量制御機能を有する実施例４の複合ガラス板。
【図７】紫外光透過量及び赤外光透過量を制御する実施例５の分離型複合ガラス板。
【図８】紫外光透過量及び赤外光透過量を制御する実施例６の一体型複合ガラス板。
【図９】紫外光透過量及び赤外光透過量を制御する複合ガラス板を採用した実施例７の建築物。
【図１０】紫外光透過量及び赤外光透過量を制御する複合ガラス板を採用した実施例８のグリーンハウス。
【図１１】透過赤外光を遮断する複合ガラス板を採用した実施例９の投光照明器具。
【図１２】紫外光透過量及び赤外光透過量を制御する複合ガラス板を採光部に採用した実施例１０の自動車。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
［二酸化チタンソーラーセル及び二酸化珪素ソーラーセル］
発明を実施するための形態を説明する前に、先行技術である、二酸化チタンソーラーセル及び二酸化珪素ソーラーセルを図２により説明する。
【００７１】
［二酸化チタンソーラーセル］
（ａ）に示したのは、二酸化チタンソーラーセルの基本的な構成である。
この図において、１１及び１３は各々ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化錫）層１２及びＦＴＯ層１４を有するガラス基板であり、ＦＴＯ層１２及び１４は電荷取り出し電極として機能する。
１５は多孔質二酸化チタン焼結体であり、１６は電解質である。電解質１６には一般的には沃化カリウム水溶液に沃素を溶解した沃素系電解質が用いられる。
【００７２】
ガラス基板１１上のＦＴＯ透明導電膜１２を透過して入射した紫外光により多孔質二酸化チタン焼結体１５から電子が励起され、励起された電子がＦＴＯ透明導電層１２から外部へ取り出され、負荷１７を経由してＦＴＯ透明導電膜１４から電解質１６を介して多孔質二酸化チタン焼結体１５に戻る。
【００７３】
二酸化チタンソーラーセルは紫外光によって起電するが、太陽光中に含まれる紫外光のエネルギー量は６％しかないため、太陽光の総合利用率は高いものではない。
【００７４】
二酸化チタンソーラーセルが利用できる光の範囲を拡げ、太陽光の利用率を上げるために二酸化チタン焼結体にルテニウム錯体色素を付着させた色素増感型と呼ばれるソーラーセル（ＤＳＳＣ：Dye Sentitized Solar Cell）があり、この色素増感型ソーラーセルは可視光の一部によっても起電できるため、太陽光の利用効率が高くなり注目されている。
【００７５】
色素増感二酸化チタンソーラーセルは、多孔質二酸化チタン焼結体１５の空孔表面にルテニウム錯体色素等の色素が吸着されており、可視光がルテニウム錯体色素に吸収されるとルテニウム錯体色素は電子的な基底状態から励起状態となり、電子が多孔質二酸化チタン焼結体１５に注入されることにより、可視光による起電を行う。
【００７６】
多孔質二酸化チタン焼結体１５に注入された電子はＦＴＯ透明導電１２から外部へ取り出され、負荷１７を経由してＦＴＯ透明導電膜１４から電解質１６を介してルテニウム錯体色素に戻る。
【００７７】
［二酸化珪素ソーラーセル］
（ｂ）に示したのは、国際公開公報ＷＯ２０１１／０４９１５６に開示された本発明者等による二酸化珪素ソーラーセル２０である。
この図において、２１及び２３は各々ＦＴＯ層２２及びＦＴＯ層２４を有するガラス基板であり、ＦＴＯ層２２及びＦＴＯ層２４は電荷取り出し電極として機能する。
２５は二酸化珪素焼成体である。また、２６は電解質であり、一般的には沃化カリウム水溶液に沃素を溶解した沃素系電解質を用いる。
光入射側のＦＴＯ層には対向電極として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の半導体層２５を形成した。
光入射側ＦＴＯ層２４には白金膜２８を形成してある。
【００７８】
対向電極とする半導体層２５として，この他に酸化チタン（ＴｉＯ２），酸化銅（ＣｕＯ），酸化マグネシウム（ＭｇＯ），チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３），窒化炭素、グラフェン等が使用可能である。  
【００７９】
半導体層２５と白金膜２８の間にフッ化水素酸処理をしたＳｉＯ２を含むガラス粉末と電解質を混合した光起電材料２６を０.１５〜０.２０mmの厚さで封入している。
【００８０】
使用した電解質は、ＬｉＩ０.１mol，Ｉ２０.０５mol，４−tert-ブチルピリジン０.５mol，テトラブチルアンモニウムヨージド０.５molをアセトニトリル溶媒に添加したものである。
【００８１】
この二酸化珪素ソーラーセル２０は光をガラス基板２１あるいは２３のどちら側から入射させても、起電する。
【００８２】
本発明者等は、二酸化チタンソーラーセル及び二酸化珪素ソーラーセルについてさらに検討を加えた結果、以下の新しい知見を得た。
【００８３】
［二酸化チタンソーラーセル］
二酸化チタンソーラーセルが紫外光により起電するのは、ＦＴＯ透明導電層１２とＦＴＯ透明導電層１２との間に負荷が接続されているときだけであり、負荷が接続されていないときには起電しない。
二酸化チタンソーラーセルは、負荷が接続されて起電しているときには入射した紫外光を起電のために消費するが、負荷が接続されず起電していないときにはソーラーセルとして動作しないため、入射した紫外光を消費しない。
【００８４】
見方を変えると、二酸化チタンソーラーセルに負荷が接続されているときには入射した紫外光が起電のために消費されて透過光量が減少し、負荷が接続されていないときには起電しないため、入射した紫外光の透過光量は減少しない。
【００８５】
これは、二酸化チタンソーラーセルに負荷を接続するか否かにより、あるいは負荷を変化させることにより、紫外光の透過量を変化させることが可能であることを意味する。
そして、二酸化チタンソーラーセルを窓ガラス等の採光部に用い、負荷を変化させることにより、紫外光の透過量を制御することが可能な窓ガラスを得ることができる。
【００８６】
二酸化チタンソーラーセルは対極として炭素あるいは金属板のような非透光性材料を用いることが多いが、光入射側と同様な透明導電体も使用することができ、光透過性ソーラーセルを構成することができる。
【００８７】
色素増感二酸化チタンソーラーセルでは起電する光の波長が使用する増感色素によって異なる。そのため、増感色素によって透過光量を制御することができる光の波長を選択することができる。
【００８８】
［二酸化珪素ソーラーセル］
本発明者等は、二酸化珪素ソーラーセルが太陽光中に４８％も含まれる赤外光により起電することを発見した。
【００８９】
ＦＴＯ膜が形成された厚さ４mmのガラス板を用いて構成した二酸化珪素ソーラーセルと、この二酸化珪素ソーラーセルを構成する両側の２枚のＦＴＯガラスとの光透過率を計測した。
二酸化珪素ソーラーセルは４７０nm以下の波長領域の光をほぼ１００％遮断するのに対し、ＦＴＯガラスは２８９nm以下の波長領域の光をほぼ１００％遮断するが、２８９nm〜４７０nmの波長領域の光は６５％以上透過させる。
また、二酸化珪素ソーラーセルは８００nmの波長の光を８４．７％遮断するのに対し、ＦＴＯガラスは８４．３％透過させる。
【００９０】
熱線である赤外線の二酸化珪素ソーラーセル複合ガラス板の熱線遮断効果を計測した。
計測は、厚さの異なるこの出願の発明に係る窓用ガラス板と、比較として汎用のガラス板について行い、内部への熱の影響を排除するために直方体形状の白い箱の一つの面に窓用ガラス板を取り付け、窓用ガラス板に赤外光を含む光を照射し、箱の内外の温度を計測した。この出願の発明に係る窓用ガラス板には外部負荷を接続し、その外部負荷を変化させた。
【００９１】
汎用のガラス板を用いた場合には、箱の内外の温度差は１０℃未満であるのに対し、この出願の発明に係るガラス板の場合には１５〜２０℃という大きな温度差を示した。
【００９２】
二酸化珪素ソーラーセル複合ガラス板は負荷を大きくすると３℃に及ぶ大きな温度差を生じる。これは二酸化珪素ソーラーセル複合ガラス板が赤外線による起電を行うことにより赤外線を遮断していることを示している。
【００９３】
二酸化珪素ソーラーセルが赤外光により起電するのは、ＦＴＯ透明導電層２２とＦＴＯ透明導電層２４との間に負荷が接続されているときだけであり、負荷が接続されていないときには起電しない。
言い換えれば、二酸化珪素ソーラーセルは、負荷が接続されて起電しているときには入射した赤外光を起電のために消費するが、負荷が接続されず起電していないときには入射した赤外光を消費しない。
【００９４】
見方を変えると、二酸化珪素ソーラーセルに負荷が接続されているときには入射した赤外光が消費されて透過赤外光量が減少し、負荷が接続されていないときには入射した透過赤外光量は減少しない。
【００９５】
これは、二酸化珪素ソーラーセルに負荷を接続するか否かにより、あるいは負荷を変化させることにより、赤外光の透過量を変化させることが可能であることを意味する。
そして、二酸化珪素ソーラーセルを窓ガラス等の採光部に用い、負荷を変化させれば、赤外光の透過量を制御することが可能な窓ガラスを得ることができる。
【００９６】
二酸化珪素ソーラーセルは対極として炭素あるいは金属板のような非透光性材料ではなく、光入射側と同様な透明導電体を使用することができ、光透過性ソーラーセルを構成することができる。
【００９７】
［不要光透過制御複合ガラス板］
二酸化チタンソーラーセルは波長３８０nm以下の紫外光によって起電し、二酸化珪素ソーラーセルは可視光領域から赤外光量域までの光によって起電する。
見方を変えると、二酸化チタンソーラーセルを光透過型に構成することにより波長３８０ｎｍ以下の紫外光の透過量を制御することができ、二酸化珪素ソーラーセルを光透過型に構成することにより可視光領域から赤外光量域までの光の透過量を制御することができる。
【００９８】
この知見に基づき、窓ガラス等の採光部を光透過型二酸化チタンソーラーセル構成とする。
このことにより透過紫外光制御複合ガラス板が得られ、窓ガラス等の採光部を光透過型二酸化珪素ソーラーセル構成とすることにより透過赤外光制御複合ガラス板が得られる。
透過光量の制御は、複合ガラス板を構成するソーラーセルに接続される負荷を制御することにより行う。
【００９９】
その場合、二酸化チタンソーラーセルを色素増感型とし使用する色素を選択すると、対応する波長の不要光の透過量を制御することができる。
【０１００】
構成が二酸化珪素ソーラーセルであっても、負荷が接続されていない状態、すなわち、外部回路が閉じていない状態では、ソーラーセルとして動作しないため、入射した赤外光は二酸化珪素ソーラーセル内で消費されず、一部は二酸化珪素ソーラーセル内で吸収されても、大部分は反射あるいは透過することにより外部に出射する。
【０１０１】
いいかえれば、回路が閉じられることによって負荷が接続されている二酸化珪素ソーラーセルは、赤外光によって起電するとともに、入射した赤外光を外部に出射しない。
また、回路が開かれることによって負荷が接続されていない二酸化珪素ソーラーセルは、赤外光によって起電しないとともに、赤外光を外部に出射する。
【０１０２】
すなわち、負荷回路が閉じて赤外光によって起電している二酸化珪素ソーラーセルは、赤外光を遮断あるいは減衰させる。
また、負荷回路が開いて赤外光によって起電していない二酸化珪素ソーラーセルは、赤外光を遮断あるいは減衰させない。
このことは、取り出し電極がガラス基板上に形成されている二酸化珪素ソーラーセルは、負荷回路の接続によって透過する赤外光の量を制御することができる。
【０１０３】
これらのことを利用して、この出願においては二酸化チタンソーラーセル及び／又は二酸化珪素ソーラーセルを光透過型として複合複合ガラス板を構成し、ソーラーセルに接続された負荷を変化させることにより透過光量を変化させる。
【０１０４】
さらに、この出願では透過光の選択、言い換えれば不透過光の選択ができ、透過光量、見方を変えれば不透過光量を制御することができる複合ガラス板の発明を提供する。
【０１０５】
これらのことに着目して、この出願に係る不要光の透過量を制御する複合ガラス板の発明がなされた。
以下、図面を用いて実施例を説明する。
【実施例１】
【０１０６】
［透過紫外光遮断複合ガラス板］
図３により不要光として紫外光の透過量を制御する複合ガラス板の概念構成及び機能を説明する。この複合ガラス板は、図２（ａ）に示した従来技術の紫外光ソーラーセルをそのまま複合ガラス板に転用し、負荷及び負荷を接続するためのスイッチを付加したものである。
この図において、１１及び１３は各々ＦＴＯ層１２及びＦＴＯ層１４を有するガラス基板、１５は多孔質二酸化チタン（ＴｉＯ２）焼結体、１６は電解質、１７は負荷、１８はスイッチである。
【０１０７】
ＦＴＯ層１２，１４は各々電荷取り出し透明電極として機能し、スイッチ１８を介して負荷１７を接続する。
透明電極材料として錫の酸化物にフッ素をドープしたＦＴＯを用いたが、ＦＴＯは安価ではあるが電気抵抗値が大きいため膜厚を大きくする必要がありその結果光の透過率が低下する。
透明電極としてインジウムの酸化物９５％と安価な錫の酸化物５％からなるＩＴＯを用いた場合はレアアースであるインジウムを使用するため高価であるが膜厚を薄くすることができるため、光の透過率はＦＴＯを用いた場合と比較して少し高い。
さらに、透明電極としてカーボンナノチューブ，グラフェン等の炭素系の材料あるいは導電性ＰＥＴフィルム等も使用できる。
【０１０８】
１５は多孔質二酸化チタン焼結体であり、直径１０〜３０nmの超微粒子からなり広大な比表面積を持つアナターゼ型を用いている。
多孔質二酸化チタン焼結体には複数種類の型があり、他の型の焼結体も使用できる。
さらに、直径１０〜３０nmの超微粒子よりも少しサイズの大きめの二酸化チタン粒子やルチル粒子を僅かに混ぜると、局部的な光の散乱による閉じこめ効果により特性が向上する。
【０１０９】
二酸化チタンソーラーセルを色素増感型とすることも可能であり、使用する色素はルテニウム錯体色素が代表的なものであるが、この他にポルフィリン系やシアニン系，Ｃ６０誘導体やＢＴＳ（スチリル ベンゾチアゾリウム プロピルスルフォネート）,ハイビスカスやアメリカンチェリー等の植物からの色素が利用でき、異なる起電特性の色素を採用することによって、起電に利用する光を選択することができる。
【０１１０】
電解質１６としては、支持電解質としてリチウムイオンなどの陽イオンや塩素イオンなどの陰イオンなど種々の電解質を用い、電解質中に存在させる酸化還元対としては、ヨウ素−ヨウ素化合物、臭素−臭素化合物などの酸化還元対を用いる。
【０１１１】
この実施例１では次の電解質を用いた。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド０．４mol，テトラブチルアンモニウムアイオダイド０．４mol，4-tert-butyl pyridine：０．２mol，グアニジウムイソチオシアネート０．１molをプロピレンカーボネート液を溶媒として調製したもの。
この電解質は、ハロゲン分子の濃度が０．０００４mol／Ｌ以下の場合には、可視光領域においてほぼ無色透明である。
【０１１２】
この他に、次の電解質も使用できる。
ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）０．５mol，金属ヨウ素（Ｉ２）０．０５molを分子量２２０のポリエチレングリコールを溶媒として調製したもの。
【０１１３】
さらに、次の電解質も使用できる。
ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）０．５mol，金属ヨウ素（Ｉ２）０．０５molをメトキシプロピオニトリルに溶かしたものに増粘剤を加え、更に開放起電力とフィルファクターを向上させるため4−tert-butyl pyridineを添加したもの。
【０１１４】
最高値を得た電解質として次のものがある。
ＬｉＩとＩ2，溶媒に3−メトキシプロピオニトリル，粘性を低くしイオンの拡散をスムーズにする常温溶融塩として1-propyl-2,3 dimethylimidazolium iodide，逆電流を防ぎ開放起電圧を高める4-tert-butyl pyridineを所定比混合したもの。
【０１１５】
色素増感二酸化チタンソーラーセルの場合に溶媒を水系とすると色素の寿命を早めるため、アセトニトリ２０vol％とエチレンカーボネート８０vol％の混合溶液である有機溶媒が用いられる。
【０１１６】
なお、複合ガラス板が無色透明である必要がない場合には沃素係電解液等有色の電解液を用いることもできる。
無色の電解質として酢酸あるいはクエン酸等の有機酸も使用できる。
【０１１７】
複合ガラス板１０の機能について説明する。
（ａ）に示した複合ガラス板１０では負荷１７を接続するスイッチ１８が開いている。
そのため、複合ガラス板１０は二酸化チタンソーラーセルとして動作せず、紫外光が入射しても起電することはなく、自然光として可視光及び赤外光とともに複合ガラス板１０に入射した紫外光は、可視光及び赤外光とともにそのまま透過し、出射する。
【０１１８】
（ｂ）に示した複合ガラス板１０では負荷１７を接続するスイッチ１８が閉じている。
そのため、紫外光が入射すると複合ガラス板１０は二酸化チタンソーラーセルとして動作し、起電し、自然光として可視光及び赤外光と共に複合ガラス板１０に入射した紫外光は、起電に寄与することにより減衰して出射し、可視光及び赤外光はそのまま透過し、出射する。
すなわち、二酸化チタンソーラーセル構造を有する複合ガラス板１０は、負荷が接続されると、紫外光遮断複合ガラス板として機能する。
【０１１９】
透過出射紫外光減衰の確認は、ブラックライトからの波長３５２nmの紫外光を紫外光遮断複合ガラス板１０に入射させ、出射紫外光を蛍光管に照射し、発射蛍光の変化を観察することにより行った。
その結果、紫外線遮断ガラス１０は負荷を接続し起電させたときに、蛍光管が暗くなり、透過する紫外光が減衰したことを確認した。
【０１２０】
二酸化チタンは可視光を吸収しないから全ての可視光を透過させ、二酸化チタンの焼結体である多孔質二酸化チタン焼結体も散乱による反射を除き可視光を透過させる。そのため、焼結二酸化チタンの厚さが小さい場合は透明であり、視界が確保されるため、通常の窓ガラスとして使用可能である。
これに対して、焼結二酸化チタンの厚さが大きい場合は、視界は妨げられ不透明となるが、その場合は採光機能を確保しつつ視界をげる摺りガラスとして使用可能である。
【実施例２】
【０１２１】
［透過赤外光遮断複合ガラス板］
図４により不要光である赤外光の透過を遮断する複合ガラス板２０の概念構成及び機能を説明する。この複合ガラス板の構造は、図２（ｂ）に示した従来技術の赤外光ソーラーセルと異なり、図２（ａ）に示した紫外光の透過を遮断する複合ガラス板の構造を転用している。
この図において、２１及び２３は各々ＦＴＯ層２２及びＦＴＯ層２４を有するガラス基板、２５は多孔質二酸化珪素（ＳｉＯ２）焼成体、２６は電解質、１７は負荷、１８はスイッチである。
【０１２２】
ＦＴＯ層２２，２４は各々電荷取り出し透明電極として機能し、スイッチ１８を介して負荷１７を接続する。
透明電極材料として錫の酸化物にフッ素をドープしたＦＴＯが用いたが、この他のＩＴＯ，カーボンナノチューブ，グラフェン等の炭素系の材料あるいは導電性ＰＥＴフィルム等が使用できることは、実施例１の二酸化チタンソーラーセルの場合と共通するのでさらなる説明は省略する。
【０１２３】
２５は粒径が５００ｎｍ以下である人工水晶をフッ化水素酸で処理し、白金粉末とともにエタノールと混合して焼成した二酸化珪素粒子焼成体である。
【０１２４】
二酸化珪素粒子の径は５００ｎｍ以下の微粒子に限定されず、０．２ｍｍ程度の径であっても使用可能である。
【０１２５】
電解質２６としては、支持電解質としてリチウムイオンなどの陽イオンや塩素イオンなどの陰イオンなど種々の電解質を用い、電解質中に存在させる酸化還元対としては、ヨウ素−ヨウ素化合物、臭素−臭素化合物などの酸化還元対を用いる。
【０１２６】
この実施例２では次の電解質を用いた。
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアイオダイド０．４mol，テトラブチルアンモニウムアイオダイド０．４mol，4-tert-butyl pyridine：０．２mol，グアニジウムイソチオシアネート０．１molをプロピレンカーボネート液を溶媒として調製したもの。
この電解質は、ハロゲン分子の濃度が０．０００４mol／Ｌ以下の場合には、可視光領域においてほぼ無色透明である。
【０１２７】
この他に使用することができる電解質は実施例１の二酸化チタンソーラーセルの場合と共通するのでさらなる説明は省略する。
【０１２８】
なお、無色透明であることを要求されない場合には濃度を下げた沃素係電解液等有色の電解液を用いることもできる。
無色の電解質として酢酸あるいはクエン酸等も使用できる。
【０１２９】
複合ガラス板２０の機能について説明する。
（ａ）に示した複合ガラス板２０では負荷１７を接続するスイッチ１８が開いている。
そのため、複合ガラス板２０は二酸化珪素ソーラーセルとして動作せず、赤外光が入射しても起電することはなく、自然光として紫外光及び可視光とともに複合ガラス板２０に入射した赤外光は、紫外光及び可視光とともにそのまま透過し、出射する。
【０１３０】
（ｂ）に示した複合ガラス板２０では負荷１７を接続するスイッチ１８が閉じている。
そのため、赤外光が入射すると複合ガラス板２０は二酸化珪素ソーラーセルとして動作し、起電し、自然光として紫外光及び可視光と共に複合ガラス板２０に入射した赤外光は、起電に寄与することにより減衰して出射し、紫外光及び可視光はそのまま透過し、出射する。
すなわち、二酸化珪素ソーラーセル構造を有する複合ガラス板２０は、負荷が接続されると、赤外光遮断複合ガラス板として機能する。
【０１３１】
透過赤外光減衰の確認は、波長８００nmの近赤外光を複合ガラス板２０に入射させ、出射光による温度を観察することにより行った。
その結果、入射赤外光の透過量は１５．３％、すなわち、減衰量は８４．７％であった。
【０１３２】
二酸化珪素の焼成体は散乱による反射を除き可視光を透過させる。そのため、焼成二酸化珪素の厚さが小さい場合は透明であり、視界が確保されるため、通常の窓ガラスとして使用可能である。
これに対して、焼成二酸化珪素の厚さが大きい場合は入射光の散乱により不透明となり、視界は妨げられるが、その場合は採光機能が確保しつつ視界を妨げる摺りガラスとして使用できる。
【実施例３】
【０１３３】
［紫外光透過量制御複合ガラス板］
図３に示した実施例１の複合ガラス板は負荷をスイッチにより接離することにより不要紫外光の透過あるいは遮断を制御する。
実施例３ではこの負荷とスイッチの組み合わせに代えて、量を可変とする負荷、例えば可変抵抗器によって透過紫外光量を制御する。
負荷の量を変化させることにより透過紫外光量を制御することができる透過紫外光量制御複合ガラス板を図５により説明する。
【０１３４】
図５に実施例３として示したのは、図３に示した複合ガラス板１０を用いて透過紫外光量を制御する実施例であり、複合ガラス板１０の内部構成は図３に示した紫外線遮断ガラス１０と共通である。
この図において、１１及び１３は各々ＦＴＯ層１２及びＦＴＯ層１４を有するガラス基板、１５は多孔質二酸化チタン焼結体、１６は電解質である。
多孔質二酸化チタン焼結体１５には必要に応じて増感色素を付着させる。
【０１３５】
１９は可変負荷であり、取り出し電極であるＦＴＯ層１２とＦＴＯ層１４との間に接続されている。
可変負荷１９のインピーダンスは短絡状態から開放状態まで変化する。
負荷としては照明あるいは動力あるいは蓄電池あるいはスマートグリッド等の送配電網がある。
【０１３６】
ＦＴＯ等の透明導電膜、多孔質二酸化チタン焼結体、電解質等は実施例１と変わるところはないので、再度の説明は省略する。
【０１３７】
図３に示した実施例１の二酸化チタンソーラーセル複合ガラス板１０は、スイッチ１８の開閉により負荷を接離しソーラーセルとしての動作を制御して、紫外光を透過／遮断する。
図５に示した実施例３の二酸化チタンソーラーセル複合ガラス板１０は、紫外光，可視光，赤外光を含む自然光が入射した場合、可変負荷１９の量を連続的に変化させることにより、可視光及び赤外光をそのまま透過するが、紫外光の透過量を連続的に変化させて制御する。
【０１３８】
多孔質二酸化チタン焼結体１５に増感色素を付着させた場合には、その増感色素が起電する光の透過量も制御する。
【実施例４】
【０１３９】
［赤外光透過量制御複合ガラス板］
図６に実施例４として示したのは、図３に示した光透過型二酸化珪素ソーラーセル２０を光透過型の複合ガラス板として用いる実施例であり、内部構成は図３に示した二酸化珪素ソーラーセル２０と共通である。
【０１４０】
この図において、２１及び２３は各々ＦＴＯ層２２及びＦＴＯ層２４を有するガラス基板である。
２５は多孔質二酸化珪素焼結体であり、２６は電解質である。
【０１４１】
１９は可変負荷であり、取り出し電極であるＦＴＯ層２２とＦＴＯ層２４との間に接続されている。
可変負荷１９のインピーダンスは短絡状態から開放状態まで変化する。
負荷としては照明あるいは動力あるいは蓄電池あるいはスマートグリッド等の送配電網がある。
【０１４２】
ＦＴＯ等の透明導電膜、二酸化珪素焼成体、電解質等は実施例３と変わるところはないので、再度の説明は省略する。
【０１４３】
図３に示した実施例１の二酸化チタンソーラーセル複合ガラス板１０は、スイッチ１８の開閉により負荷を接離しソーラーセルとしての動作を制御して、紫外光を透過／遮断する。
図５に示した実施例３の二酸化チタンソーラーセル複合ガラス板１０は、紫外光，可視光，赤外光を含む自然光が入射した場合、可変負荷１９の量を連続的に変化させることにより、可視光及び赤外光をそのまま透過するが、紫外光の透過量を連続的に変化させて制御する。
【０１４４】
［紫外光透過量・赤外光透過量制御複合ガラス板］
図３により説明した実施例１の複合ガラス板１０及び図５により説明した実施例３の複合ガラス板１０は、紫外光及び紫外から可視光域の光の透過を遮断あるいは制御し、図４により説明した実施例２の複合ガラス板２０及び図６により説明した実施例４の複合ガラス板２０は、赤外光の透過を遮断あるいは制御する。
図７に示した実施例５及び図８に示した実施例６により、紫外から赤外の全領域にわたる光の透過を制御する複合ガラス板を説明する。
【実施例５】
【０１４５】
［紫外光透過量及び赤外光透過量制御分離型複合ガラス板」
図７により、図５に実施例３として示した紫外光透過量制御複合ガラス板１０と図６に実施例４として示した赤外光透過量制御複合ガラス板２０をタンデム構成で配置した分離型紫外光・赤外光透過量制御複合ガラス板２８を説明する。
【０１４６】
紫外光透過量制御複合ガラス板１０の構成及び赤外光透過量制御複合ガラス板２０の構成は実施例４及び実施例５において既に説明してあるので、再度の説明は省略する。
【０１４７】
１９は可変負荷であり、取り出し電極であるＦＴＯ層３２とＦＴＯ層３４との間に接続されている。
可変負荷１９のインピーダンスは短絡状態から開放状態まで変化する。
負荷としては照明あるいは動力あるいは蓄電池あるいはスマートグリッド等の送配電網がある。
【０１４８】
ＦＴＯ等の透明導電膜、多孔質二酸化チタン焼結体、電解質等は実施例１と変わるところはないので、再度の説明は省略する。
【０１４９】
この複合ガラス板２８に図に示すように、紫外光，可視光，赤外光を含む自然光が入射する。
入射光は初めに二酸化チタンソーラーセルである紫外光透過量制御複合ガラス板１０に入射し、自然光中の紫外光は二酸化チタンソーラーセル中で起電し、減衰する。減衰量は可変負荷により制御される。
その結果、紫外光は減衰ないし遮断され、可視光と赤外光を含む光が紫外光透過量制御複合ガラス板１０から出射する。
【０１５０】
紫外光透過量制御複合ガラス板１０から出射した可視光及び赤外光は次に二酸化珪素ソーラーセルである赤外光透過量制御複合ガラス板２０に入射し、赤外光は赤外光透過量制御複合ガラス板である二酸化珪素ソーラーセル中で起電し、減衰する。減衰量は可変負荷により制御される。
その結果、赤外光は減衰ないし遮断され、可視光が出射する。
【０１５１】
このようにして、分離型紫外光・赤外光透過量制御複合ガラス板２８により自然光に含まれる有害あるいは不要な紫外光及び赤外光が減衰ないし遮断され、可視光のみが透過する。
【実施例６】
【０１５２】
［紫外光透過量及び赤外光透過量制御一体型複合ガラス板」
図８により、図５に実施例３として示した紫外光透過量制御複合ガラス板１０と図６に実施例４として示した赤外光透過量制御複合ガラス板２０を一体に構成した一体型紫外光・赤外光透過量制御複合ガラス板２９を説明する。
【０１５３】
図８において、３１及び３３は各々ＦＴＯ層３２及びＦＴＯ層３４を有するガラス基板、３５は多孔質二酸化チタン焼結体、３７は多孔質二酸化珪素焼成体、３６は電解質である。
【０１５４】
１９は可変負荷であり、取り出し電極であるＦＴＯ層３２とＦＴＯ層３４との間に接続されている。
可変負荷１９のインピーダンスは短絡状態から開放状態まで変化する。
負荷としては照明あるいは動力あるいは蓄電池あるいはスマートグリッド等の送配電網がある。
【０１５５】
ＦＴＯ等の透明導電膜、多孔質二酸化チタン焼結体、多孔質二酸化珪素焼成体、電解質等は実施例１と変わるところはないので、再度の説明は省略する。
【０１５６】
この一体型複合ガラス板２９の多孔質二酸化チタン焼結体３５側の面からに図に示すように、紫外光，可視光，赤外光を含む自然光が入射する。
入射した自然光中の紫外光は多孔質二酸化チタン焼結体３５中で起電することにより、減衰する。
可視光，赤外光は減衰することなく出射し、多孔質二酸化珪素焼成体３４に入射する。赤外光は多孔質二酸化珪素焼成体３４中で起電することにより減衰し、可視光が多孔質二酸化珪素焼成体３４側の面から一体型複合ガラス板２９外に出射する
【０１５７】
つぎに、これまでに説明した複合ガラス板を適用する装置を説明する。
【実施例７】
【０１５８】
［複合ガラス板を採用した建築物］
建築物には窓，スカイライト中庭等多くの採光部がある。
採光部に使用される一般のガラス板は、多少の吸収及び反射を除き太陽光等の自然光を透過する。そのため、入射した紫外光により建築物内に日焼けが生じ、夏期には赤外光により温度上昇が発生するため空調が過剰に必要となる。紫外光と赤外光を遮蔽するために遮蔽物を使用すると、可視光も遮蔽されるため建築物内の光量が減少し暗くなる。
【０１５９】
図９に示した実施例７の建築物４１には窓４２，スカイライト中庭４３等の採光部に図３〜図８に実施例１〜６として示した紫外光及び／又は赤外光透過量制御複合ガラス板を採用する。
これらの複合ガラス板は紫外光及び／又は赤外光の透過量を制御する。その結果、紫外光を通年遮断し、赤外光を夏期には遮断し冬季には透過するように制御することにより、建築物内が快適になる。
また、使用する複合ガラス板はソーラーセルであり起電するから、得られた電力を照明等に使用する。
また、この場合ソーラーセル中の二酸化チタン焼結体、二酸化珪素焼成体の厚さを大きくするかあるいは二酸化チタン焼結体、二酸化珪素焼成体を構成する粒子径を大きくすることにより、透視不可能なつや消しガラスとすることもできる。
【実施例８】
【０１６０】
［複合ガラス板を採用したグリーンハウス］
植物の栽培に使用されるグリーンハウス（温室）は図１０に示すように外壁の全面が透光性のガラス板で構成されている。
全ての植物の生長には自然光成分の全てが常に必要ではなく、植物によりあるいは生長時期により必要とする光成分は異なる。例えば赤い光は光合成に利用され、近紫外光はビタミンＡ，Ｃ、ポリフェノール等の抗酸化物質生成に利用され、青い光は花の生成に利用される。
【０１６１】
図１０に示した実施例８のグリーンハウス４６には採光部全てのガラス板４７を図３〜図８に実施例１〜６として示した紫外光及び／又は赤外光透過量制御複合ガラス板とする。
これらの複合ガラス板は紫外光及び／又は赤外光の透過量を制御することにより、グリーンハウス内に入射する紫外光及び／又は赤外光の透過量を制御し、必要な光のみを入射させる。
【０１６２】
この場合、紫外光透過量複合ガラス板の二酸化チタン焼結体に付着させる増感色素を選択することにより、透過する光を選択し、植物の栽培に有効に利用することができる。
また、使用する複合ガラス板はソーラーセルであり起電するから、得られた電力を照明等に使用する。
また、この場合ソーラーセル中の二酸化チタン焼結体、二酸化珪素焼成体の厚さを大きくするかあるいは二酸化チタン焼結体、二酸化珪素焼成体を構成する粒子径を大きくすることにより、透視不可能なつや消しガラスとすることもできる。
【実施例９】
【０１６３】
［複合ガラス板を採用した投光照明器具］
舞台照明等に使用されるスポットライトの光源には演色性を確保するためにタングステンランプあるいはハロゲンランプ等の白熱ランプが多く使用されている。
白熱ランプは熱器具であるため大量の赤外光を輻射し、人間等の非照明物が過剰に加熱される。
【０１６４】
図１１に示す実施例９のスポットライトでは、赤外光を遮断あるいは赤外光透過量を制御するために、図４に実施例２として示した赤外光遮断複合ガラス板あるいは図６に実施例４として示した赤外光透過量制御複合ガラスを用いる。図１１において、５１はスポットライトケース，５２は白熱ランプ，５３は集光鏡，５４は平凸レンズであり、集光鏡５３、白熱ランプ５２、平凸レンズ５４がスポットライトケース５１内に光軸を一致させて順に配置されている。平凸レンズ５４の手前に赤外光透過量制御複合ガラス５５が配置され、赤外光透過量制御複合ガラスを構成するソーラーセルに、（ａ）においては抵抗器５６が、（ｂ）においては冷却ファンモータが接続されている。
【０１６５】
白熱ランプ５２からは可視光と共に大量の赤外光が放射されるが、赤外光は二酸化珪素ソーラーセルである赤外光透過量制御複合ガラス５５で起電することにより消費され、平凸レンズからは可視光だけが投射されるためスポットライトにより照明される人間等の非照明物が加熱されることはない。
【０１６６】
（ａ）においては起電された電力は単純に抵抗器の加熱電流として消費されるが、（ｂ）に示すように起電された電力をスポットライト冷却用のファンの電源として利用することもできる。
【実施例１０】
【０１６７】
［複合ガラス板を採用した輸送装置］
代表的な輸送装置として図１２に示した自動車はフロントウィンドシールド６１，フロントドアウィンドウ６２，リアウィンドウ６３，リアウィンドシールド６４，スライディングサンルーフ６５等多くのガラス製の採光部があり、採光部から入射する紫外光は運転者等の乗員の皮膚に炎症を起こすことがあり、赤外光は車室内の温度上昇をもたらし、時にはステアリング等の操縦装置が触れられないほどの温度になることがある。
【０１６８】
この問題を解決するためにこれらのガラス採光部を図３〜図８に実施例１〜６として示した紫外光及び／又は赤外光透過量制御複合ガラス板とする。
これらの複合ガラス板は紫外光及び／又は赤外光の透過量を制御することにより、輸送装置内に入射する紫外光及び／又は赤外光の透過量を制御し、必要な光のみを入射させる。
このことにより、紫外光による日焼け、赤外光による加熱等の問題が回避される。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
多孔質二酸化チタンと資源量に問題がなく安価な二酸化ケイ素と無色透明な電解質をを２枚の複合ガラス板の間に封入したこの出願に係る発明の複合ガラス板は紫外線及び赤外線を遮断し、可視光を透過させるので、窓用の複合ガラス板としてきわめて有用であるばかりでなく、ソーラーセルでもあるので、エネルギー問題の解決にきわめて有効である。
建築物外装用板ガラス、建築物内装用板ガラス、乗り物用板ガラス、農業用板ガラス、家具用板ガラス、電気製品用板ガラス、ショウケース用板ガラス、特にペアガラスのような断熱用途の２重板ガラスタイプが用いられている分野できわめて有用である。
【符号の説明】
【０１７０】
１０，２０，２８，２９  複合ガラス板
１１，１３，２１，２３  ガラス基板
１２，１４，２２，２４  ＦＴＯ透明導電膜
１５  二酸化チタン層
１６，２６  電解質
１７  負荷
１８  スイッチ
１９  可変負荷
２５  二酸化ケイ素層
２８  対向電極
４１  建築物
４６  グリーンハウス」
５１  照明用スポットライト
【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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