(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面ガラス及び裏面ガラスの間に、複数の太陽電池セル及び透光性中間膜層を介在して成る合わせガラス構造の太陽電池モジュールにおいて、
前記各太陽電池セルは、その裏面に導電性物質を分散させた接着層を介してフィルムが貼り付けられたことを特徴とする採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記フィルムは、ＰＥＴを基材とすることを特徴とする請求項１に記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記フィルムは、それぞれ着色が施され、その色は全て同一であることを特徴とする請求項１または２に記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記フィルムは、それぞれ着色が施され、その色はそれぞれ任意に選択された色であることを特徴とする請求項１または２に記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記フィルムは、その大きさが、太陽電池セル一枚と同じ面積またはそれ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記フィルムは、その大きさが、太陽電池セル一枚より大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記フィルムは、透光性を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記フィルムは、２枚以上の太陽電池セルを連続して被覆する大きさであることを特徴とする請求項１、２、３、４、６、７のいずれかに記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記フィルムは、その大きさが、太陽電池モジュール全面であり、太陽電池セルマトリックス配線内で切れ目がないことを特徴とする請求項１、２、７のいずれかに記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記フィルムは、前記裏面ガラスから透視できる部分に、文字または模様を配したことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールと、内観側ガラスと、を対向させて、双方の間にスペーサを設けて複層化加工したことを特徴とする採光型複層構造太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記内観側ガラスのいずれか一方の面に透光性着色フィルムを貼り付けたことを特徴とする請求項１１に記載の採光型複層構造太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記内観側ガラスの前記採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールに対向する面、及び前記採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの前記内観側ガラスに対向する面に、それぞれ偏光性透光性フィルムを貼り付けたことを特徴とする請求項１１または１２に記載の採光型複層構造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、受光面ガラスと裏面封止ガラスとが対向配置された構造の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール、及び該採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの裏面封止ガラス側にスペーサを介在させてガラスを配置し、その空間に不活性ガスや乾燥空気を封入して複層化した採光型複層構造太陽電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般家庭に設置する住宅用太陽光発電システムでは、カバーガラスに充填材とバックフィルムにて太陽電池セルを封止した所謂スーパストレート構造太陽電池モジュールを、アルミ枠等でその周辺を固定し、架台フレームに固定して屋根に設置する方法が一般的であった。近年、その普及において、太陽電池モジュールに屋根材の機能をもたせた「建材一体型」太陽電池モジュールも普及してきた。これは、瓦材と太陽電池モジュールとを一体化したり、太陽電池モジュールのバックフィルムに金属箔を挿入して不燃性機能をもたせ、飛び火試験に合格させて瓦機能を持たせたりするといったものであった。
【０００３】
また、住宅用太陽電池モジュールの普及と共に、ビル建築物、倉庫、体育館、大人数を収容可能な公共建築物等に設置する「産業用太陽電池」モジュールの普及も目覚ましい。ビル建築物等を対象にした産業用分野の太陽電池を用いた発電システムについては、平成４年度にスタートしたＮＥＤＯフィールドテスト事業の需要創出によるところが大きいが、最近では民間独自の導入も図られるようになってきた。
【０００４】
これらの特長は、３ｋＷ程度の発電量の一般家庭用と異なり、その発電規模が１０ｋＷ以上と大規模で設置面積も大きいこと、及びビル建築物に適用する「発電する建材」としての機能を求められることから、ビル施主の意向に即した意匠上の配慮がなされたものであること、ビル壁やカーテンウォールの様な垂直設置から、トップライトやキャノピや庇の様な水平勾配に近い設置まで、多種多様な意匠、構造及び設置部位が要求されることである。
【０００５】
産業用太陽電池モジュールの一つとして、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールがある。これは、受光面（以下、表側、外観面と称する場合もある。）ガラスと、裏面（以下、裏側、内観面と称する場合もある。）ガラスの間に、両ガラスを合わせて貼り付けする中間膜層とともに、太陽電池セルを封入し、太陽電池セルが存在しない部分から採光するものである。
【０００６】
採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールは、構造的には、スーパストレート構造太陽電池モジュールの裏面バックフィルムの替わりに裏面ガラスを用いたものである。しかし、太陽電池セルが存在しない部分から採光効果が得られること、受光面ガラス及び裏面ガラスとして強化ガラスを用いて、その厚みを、要求される風圧荷重に耐える設計にすることにより、様々な設置部位への適用が可能となることから、「発電する建材」としての要求に応え、建築需要に応える期待も大きい。また、産業用太陽電池モジュールとしては、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールを、スペーサを介して複層化加工した採光型複層構造太陽電池モジュールもあり、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールと同様に使用することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、太陽電池セルの供給メーカは、より高効率なものを高タクトにて大量生産し、単価を下げて市場に供給することが使命であった。そのため、従来のモジュール構造で見えない部分の意匠を配慮することはコストアップに繋がるため、また、配慮する必要も無いため、太陽電池セル裏面の美観や意匠については、全く配慮する必要が無かった。
【０００８】
しかしながら、上述した採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールにおいて、その構造は、従来のスーパストレート構造太陽電池モジュールの裏面封止フィルムを裏面ガラスに替えたことが大きな特長である。したがって、スーパストレート構造太陽電池モジュールでは見えなかった太陽電池セルの裏面や太陽電池セルマトリックスの裏面配線が、裏面ガラスを通して見えることになる。すなわち、太陽電池セル裏面に残った様々な工程での微妙な跡や裏面配線が見えることになる。
【０００９】
そのため、ビル壁やトップライトに使用した場合、受光面側よりもむしろ裏面側が常に人が内観する側となり、従来全く配慮されなかった太陽電池セルの裏面、太陽電池セルマトリックスの配線裏面の意匠が、商品価値を大きく左右する要素となる。
【００１０】
そこで、本発明は上記の課題を解決するために創作したものであり、その目的は、従来配慮されていなかった太陽電池セルの裏面外観においても美観や意匠に配慮した採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール及び採光型複層構造太陽電池モジュールを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【００１２】
(1) 受光面ガラス及び裏面ガラスの間に、複数の太陽電池セル及び透光性中間膜層を介在して成る合わせガラス構造の太陽電池モジュールにおいて、
前記各太陽電池セルは、その裏面に導電性物質を分散させた接着層を介してフィルが貼り付けられたことを特徴とする。
【００１３】
この構成において、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールは、受光面ガラス及び裏面ガラスの間に、複数の太陽電池セル及び透光性中間膜層を介在して成り、導電性物質を分散させた接着層を介して太陽電池セルの裏面にフィルムが貼り付けられている。したがって、合わせガラス構造からなる採光型太陽電池モジュールを裏面側から内観する場合において、セル裏面のリードフレームや集電のためのペースト塗布跡をフィルムによって被覆することで、外観意匠性の向上や、商品価値の向上を図ることが可能となる。また、セル裏面に貼付するフィルムの接着層に導電性物質が存在することにより、太陽電池セル裏面に微細クラックが入った場合の導電性確保をすることが可能となり、中間膜層と太陽電池セルを合わせガラス間に挿入する採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの製造工程において、セル裏面側の微細クラック発生による出力の低下を防ぐことができ、歩留まりの向上に寄与することが可能となる。
【００１４】
(2) 前記フィルムは、ＰＥＴを基材とすることを特徴とする。
【００１５】
この構成において、ＰＥＴを基材とするフィルムを太陽電池セルの裏面に貼り付けている。したがって、セル裏面のフィルムの材質に従来のスーパストレート構造太陽電池モジュールの裏面封止材料として使用されているＰＥＴを用いることにより、信頼性の確保及びコストダウンを図ることが可能となる。
【００１８】
(3) 前記フィルムは、それぞれ着色が施され、その色は全て同一であることを特徴とする。
【００１９】
この構成において、太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、それぞれ着色が施され、その色は全て同一である。したがって、太陽電池セル裏面に貼付するフィルムに着色が施されることにより、意匠性の向上を図る効果があるとともに、モジュール面内が全て共通色であることにより、意匠の統一性を選択することが可能となる。
【００２０】
(4) 前記フィルムは、それぞれ着色が施され、その色はそれぞれ任意に選択された色であることを特徴とする。
【００２１】
この構成において、太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、それぞれ着色が施され、その色はそれぞれ任意に選択された色である。したがって、太陽電池セル裏面に貼り付けするフィルムの色が、それぞれ任意に選択された色であることにより、(3) とは異なった意匠を選択することが可能となる。また、セル毎に任意の色を選択することにより、模様となす意匠を選択することも可能となる。
【００２２】
(5) 前記フィルムは、その大きさが、太陽電池セル一枚と同じ面積またはそれ以下であることを特徴とする。
【００２３】
この構成において、太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、その大きさが、太陽電池セル一枚と同じ面積またはそれ以下である。したがって、太陽電池セルの裏面に貼り付けるフィルムの大きさが、太陽電池セル一枚と同じ面積であれば、太陽電池セル裏面にフィルムを貼り付けていることを意識させない効果を得ることが可能となる。また、貼り付けるフィルムの大きさがセルより小さい場合は、太陽電池セル裏面のインタコネクタ配線跡など最も目立つ場所のみに効果的に貼ることで、外観意匠の向上を図ることが可能となる。
【００２４】
(6) 前記フィルムは、その大きさが、太陽電池セル一枚より大きいことを特徴とする。
【００２５】
この構成において、太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、その大きさが、太陽電池セル一枚より大きい。したがって、太陽電池セルをモジュール面内に少なく配置して採光率が大きい場合でも、太陽電池セル裏面に貼り付けるフィルムの大きさにより、採光率を小さく調整することが可能となる。
【００２６】
(7) 前記フィルムは、透光性を有することを特徴とする。
【００２７】
この構成において、太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、透光性を有している。したがって、さらに異なった意匠を提供することが可能となる。また、製造検査工程において太陽電池セル裏面のクラック等の有無を検査することが可能となる。
【００２８】
(8) 前記フィルムは、２枚以上の太陽電池セルを連続して被覆する大きさであることを特徴とする。
【００２９】
この構成において、太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、２枚以上の太陽電池セルを連続して被覆する大きさである。したがって、採光率の変化を裏面フィルムの配置により自由に調整選択できることに加え、異なった意匠を提供することが可能となる。
【００３０】
(9) 前記フィルムは、その大きさが、太陽電池モジュール全面であり、太陽電池セルマトリックス配線内で切れ目がないことを特徴とする。
【００３１】
この構成において、太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、その大きさが、太陽電池モジュール全面であり、太陽電池セルマトリックス配線内で切れ目がない。したがって、太陽電池セルの裏面全面に透光性を有するフィルムを貼り付けることにより、合わせガラスの面内の太陽電池セルが存在しない部分の採光を、フィルムの光透過率により調光することができ、且つ、着色フィルムを使用すれば、採光部分のカラーバリエーションを得ることが可能となる。
【００３２】
(10)前記フィルムは、前記裏面ガラスから透視できる部分に、文字または模様を配したことを特徴とする。
【００３３】
この構成において、太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、裏面ガラスから透視できる部分に、文字または模様が配されている。したがって、異なった意匠を提供できる効果があるとともに、任意の太陽電池セル裏面に数字等を設けることでモジュール識別等に寄与することが可能となる。
【００４０】
(11)(1) 乃至(10)のいずれかに記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールと、内観側ガラスと、を対向させて、双方の間にスペーサを設けて複層化加工したことを特徴とする。
【００４１】
この構成において、採光型複層構造太陽電池モジュールは、(1) 乃至(10)のいずれかに記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールと、内観側ガラスと、を対向させて、双方の間にスペーサを設けて複層化加工されている。したがって、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールを、スペーサを介在して複層化加工したことにより、採光型複層構造太陽電池モジュールを提供することができ、太陽電池セルが存在しない内観側ガラスに、例えば網入ガラスを選択すれば、トッブライト等で乙種防火構造が要求される建築部位に採光型太陽電池モジュールを採用できる。
【００４２】
(12)前記内観側ガラスのいずれか一方の面に透光性着色フィルムを貼り付けたことを特徴とする。
【００４３】
この構成において、採光型複層構造太陽電池モジュールの内観側ガラスのいずれか一方の面に透光性着色フィルムを貼り付けている。したがって、複層構造ガラスにおいては、簡便に太陽電池セル裏面の配線跡を見え難くできる効果があるとともに、新規な意匠を提供することが可能となる。
【００４４】
(13)前記内観側ガラスの前記採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールに対向する面、及び前記採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの前記内観側ガラスに対向する面に、それぞれ偏光性透光性フィルムを貼り付けたことを特徴とする。
【００４５】
この構成においては、内観側ガラスの採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールに対向する面、及び採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの内観側ガラスに対向する面に、それぞれ偏光性透光性フィルムを貼り付けた構成である。したがって、採光率の変化を２枚の偏向フィルムにおける偏向方向の違いにより自由に選択することができる効果があるとともに、太陽電池セル裏面の配線跡を見え難くできる効果があること、さらには採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの太陽電池セルの配置変化や太陽電池セル裏面に貼り付けるフィルムの選択と組み合わせて新規な意匠を提供することが可能となる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態に係る採光型太陽電池モジュールついて、図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下の実施形態において図を用いて説明する採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール及び採光型複層構造太陽電池モジュールの構成のみに限定されるものではない。
【００４７】
〔第１形態〕
図１は、第１形態乃至第４実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造斜視図である。採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５１は、６ｍｍ厚の白板強化ガラスを受光面ガラス１とし、この上に中間膜層２としてＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を１．２ｍｍ厚介在させ、この上に複数の太陽電池セル８により構成された太陽電池セルマトリックス３を積載する。各太陽電池セル８の裏面には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を基材としたフィルム４を太陽電池セル８と略同じ大きさに切り抜いたものを、接着剤層５を介して貼る。接着剤層５としては、数μｍから数十μｍのアクリル系接着剤シートまたはテープを用いる。また、この上に中間膜層６としてＥＶＡを１．２ｍｍ厚再び介在させ、６ｍｍ厚の青板強化ガラスを裏面ガラス７として積載する。
【００４８】
このようにして材料セッティングされた採光型太陽電池モジュールを、例えばオートクレーブ法や真空ラミネート法などのような公知の合わせガラス加工技術により、一体化合わせ加工を行う。このように、太陽電池セル８の裏面にフィルム４を貼り付けることで、本発明の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５１の特徴部分を得ることができる。
【００４９】
上記のように、太陽電池セル８の裏面のリードフレームや集電のためのペースト塗布跡などをフィルム４によって被覆することで、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５１を裏面側から内観する場合において、外観意匠性の向上を図り、商品価値の向上を図る効果がある。また、太陽電池セル８の裏面に貼るフィルム４の材質に、従来のスーパストレート構造太陽電池モジュールの裏面封止材料として使用されているＰＥＴを用いることにより、信頼性の確保及びコストダウンを図る効果がある。さらに、太陽電池セル８の裏面に貼り付けるフィルム４の大きさを、太陽電池セル８の一枚と略同じ面積であれば、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５１を裏面側から内観する場合において、太陽電池セル８の裏面にフィルムを貼り付けていることを意識させない効果がある。
【００５０】
また、太陽電池セル８裏面のリードフレームや集電のためのペースト塗布跡などがほとんど目立たない場合は、貼り付けるフィルムの大きさをセルより小さくすることも可能である。この場合、太陽電池セル裏面のインタコネクタ配線跡など最も目立つ場所のみに効果的に貼ることで外観意匠の向上を図れる効果がある。
【００５１】
なお、ガラス厚み、中間膜層厚み及び種類は、上記のものに限定されるものではない。
【００５２】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態では、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５１において、ＰＥＴを基材としたフィルム４を太陽電池セル８の裏面に貼るための接着剤層５として、アクリル系接着剤に例えばニッケル粉末や炭素粉末のような導電性物質を分散させた導電性接着シートを用いている。その他の材料及び製造方法は、第１形態と同じである。
【００５３】
太陽電池セル８の裏面に貼付するフィルム４の接着面に導電性物質が存在することにより、太陽電池セル８の裏面に微細クラックが入った場合の導電性を確保できる。これにより、中間膜層６と太陽電池セルマトリックス３を受光面ガラス１及び裏面ガラス７の間に挿入する採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５１の製造工程において、太陽電池セル８の裏面側の微細クラック発生による出力の低下を防ぐことができ、歩留まりの向上に寄与する効果がある。
【００５４】
〔第３実施形態〕
本発明の第２実施形態では、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５１において、太陽電池セル８の裏面に貼り付けるフィルム４には着色を施し、その色は全て同一とする。その他の材料及び製造方法は、第１形態と同じである。これにより、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５１を裏面から見た場合、太陽電池セル８の裏面が同一色で統一された意匠を実現できる。
【００５５】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態では、太陽電池セル８の裏面に貼り付けるフィルム４には着色を施し、その色は太陽電池セル毎に任意に選択した色とする。その他の材料及び製造方法は、第１形態と同じである。これにより、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５１を裏面から見た場合、各太陽電池セル８が任意の着色を施された意匠を実現できる。
【００５６】
〔第５実施形態〕
図２は、第５実施形態及び第６実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの上面図である。材料及び製造方法は第１形態で説明した採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５１と同じであるが、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５２では、太陽電池セルマトリックス３を構成する太陽電池セル８の裏面に貼り付けるフィルムの大きさが、太陽電池セルの一枚の大きさよりも大きいフィルム１０を用いている。
【００５７】
具体的には、太陽電池セル８の大きさ１１は１２５ｍｍ角であり、この裏面に大きさ１２が１３５ｍｍ角のフィルム１０を貼り付ける。太陽電池セル８はインタコネクタ９によってマトリックス化配線され、太陽電池マトリックス３を構成する。太陽電池セル間隔１３を３０ｍｍとして配線した場合、１３５ｍｍ角のフィルムを貼り付けることにより、外観上の間隔１４は左右（または上下）５ｍｍずつ縮まる。つまり、縮まる間隔１５は両端５ｍｍずつであるので、１３５ｍｍ角の太陽電池セルを用いて、太陽電池セル間距離を２０ｍｍとした場合と同じ意匠が、裏面からの内観で得ることができる。また、太陽電池セル８の裏面に貼り付けるフィルム１０の大きさが、太陽電池セル一枚の大きさより大きいことにより、太陽電池セル裏面に貼り付けるフィルムの大きさによって、採光率を小さく調整することができる。
【００５８】
〔第６実施形態〕
本発明の第６実施形態では、太陽電池セル８の裏面に貼り付けるフィルム１０が透光性を有するものを用いる。その他の材料及び製造方法は第５実施形態と同じである。例えば、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５２におけるフィルム１０の材質として、透光性着色ＰＥＴ等を用いることができる。これにより、異なった意匠を提供できるとともに、製造検査工程において太陽電池セル８の裏面におけるクラック等の有無を検査できる。
【００５９】
〔第７実施形態〕
図３は、第７実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの上面図である。材料及び製造方法は第１形態と同じであるが、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５３では、太陽電池セル８の裏面に貼り付けるフィルム１０ｂは、２枚以上の太陽電池セルを連続して被覆するものである。具体的には、図３に示したように、太陽電池セル８が１２５ｍｍ角、太陽電池セル間隔１３を３０ｍｍとして配線し、太陽電池セル８の裏面に貼り付けるフィルム１０ｂの大きさ１２ｂを１３５×２９０ｍｍとし、２枚の太陽電池セル８が一つの裏面フィルム１０ｂで被覆され、そのセル間にはフィルムが存在するが、直列配線方向には２セル毎に一間隔はフィルムが存在しないため、異なった意匠を提供できるものである。また、フィルム１０ｂとして透光性着色フィルムを用いれば、さらに異なった意匠を提供できる。
【００６０】
なお、太陽電池セル８の裏面に貼り付けるフィルム１０ｂは、太陽電池３枚毎でも、またそれ以上でも良く、それぞれ異なった意匠を提供できるものである。なお、本実施形態は、第２実施形態とともに適用することはできない。２枚以上の太陽電池セルを連続して導電性物質被覆することは、太陽電池直列配線内にリークを引き起こすからである。
【００６１】
〔第８実施形態〕
図４は、第８実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造斜視図である。採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５４は、材料及び製造方法は第１形態と同じであるが、太陽電池セル８の裏面に貼り付けるフィルムの大きさが太陽電池モジュール全面であり、太陽電池セルマトリックス３の配線内で切れ目がない構造の透光性着色フィルム１６を用いる。これにより、太陽電池セル８の裏面は透光性着色フィルム１６で被覆されるため、その配線跡が見難くなるとともに、太陽電池セル間からは透光性着色フィルム１６を通して採光できる。よって、第１形態や第７実施形態とは異なった意匠を提供できる。
【００６２】
なお、本実施形態は、第２実施形態とともに適用することはできない。２枚以上の太陽電池セルを連続して導電性物質被覆することは、太陽電池直列配線内にリークを引き起こすからである。
【００６３】
〔第９実施形態〕
図５は、第９実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造斜視図である。採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５５は、材料及び製造方法は第１形態と同じであるが、太陽電池セル８の裏面に貼り付けるフィルムにおける裏面ガラス７から透視できる部分に、文字、模様を配したものを用いる。例えば、図５に示したように、太陽電池セル８の裏面に貼るフィルムとして文字入り裏面フィルム１７を用いれば、太陽電池モジュールの識別に用いることができ、意匠となすこともできる。本実施例で示した文字や模様はあくまで一例であり、本発明概念を用いれば、多種多様な応用により、異なった意匠の採光型太陽電池モジュールを提供することが可能となる。
【００６４】
〔第１０実施形態〕
図６は、第１０実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造斜視図である。採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５６は、図５に示した採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの５５において、太陽電池セル間の部分に文字や模様を打ち抜いたフィルム１８を配置して意匠を形成したものである。本実施例で示した文字や模様はあくまで一例であり、本発明概念を用いれば多種多様な応用により、異なった意匠の採光型太陽電池モジュールを提供することが可能となる。
【００６５】
〔第１１形態〕
図７は、第１１形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造断面図である。採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５７は、合わせガラスを構成する受光面ガラス１及び裏面ガラス７の間に、太陽電池セルマトリクス３を挟みこむ中間膜に着色処理を施したものを用いる。また、この場合、フィルム４及び接着層５を設けていない。その他の材料及び製造方法は第１形態と同じである。
【００６６】
具体的には、受光面ガラス１と太陽電池セルマトリクス３の間に挿入する中間膜層２は第１形態と同様に形成し、太陽電池セルマトリクス３の裏面と裏面ガラス７との間に挿入する中間膜に着色処理をした着色中間膜層１９を用いる。材質的には、無機顔料を分散配合させた着色ＥＶＡを用いることができる。これにより、太陽電池セル８の裏面の配線跡を見え難くする効果があるとともに、太陽電池セル８の存在しない採光部分に新規な意匠を提供することができる効果がある。
【００６７】
〔第１２形態〕
図８は、第１２形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造断面図である。採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５８は、採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５７の裏面ガラス７の外側（内観側）全面に、着色透光性フィルム３６を貼り付けたものである。具体的には、着色透光性フィルム３６として透光性着色ＰＥＴ等を用いることができる。また、本発明の第１形態乃至第１０実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールに、着色透光性フィルム３６を用いても良い。本発明は、太陽電池セル８の裏面配線跡を見え難くする最も容易な方法である。裏面ガラス７の外側（内観側）は基本的に屋内側となるので、貼り付ける着色透光性フィルム３６自体に要求される耐候性は、屋外暴露される場合に比較して低くてよく、張り替えが可能であるといった効果もある。
【００６８】
〔第１３形態〕
図９は、第１３形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造断面図である。採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール５９は、材料及び製造方法は第１２形態と同じであるが、裏面ガラス７の外側全面に貼り付けた着色透光性フィルム３６の替わりに、裏面ガラス７の外側における太陽電池セル８の裏面に対向した部分に、分割フィルム２０をそれぞれ貼り付ける。これにより、貼り付け工程の歩留まり向上とコスト削減を実施できる。また、太陽電池セル間には貼り付けない部位を設けることにより、新規な意匠を提供できる効果がある。
【００６９】
〔第１４実施形態〕
図１０は、第１４実施形態に係る採光型複層構造太陽電池モジュールの全体構造図である。本実施形態では、第１形態乃至第１２形態で作製した採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールを、公知の複層ガラス加工技術にて複層化する。これにより、第１形態乃至第１３形態の採光型合わせガラス構造太陽電池を採光型複層ガラス構造太陽電池とすることができる。特に、内観側ガラスを網入ガラスとすれば、乙種防火構造が要求される部位に使用することができ、例えばトッブライトに応用できる。
【００７０】
図１０では、一例として、第１形態で説明した合わせガラス採光型太陽電池モジュール２１を、クリアランススペーサ２３を介在させて複層化加工する。クリアランス２６内には、従来の採光型複層ガラス構造太陽電池と同様に、ドライエア（乾燥空気）や不活性ガスを封入する。また、一次シール２４はブチルゴムにて、二次シール２５はポリサルファイドにて、従来の採光型複層ガラス構造太陽電池と同様に封止を行う。複層化する内観側ガラス２７には、６．８ｍｍ厚の網入りガラスを用いる。この様にして、採光型複層ガラス構造太陽電池モジュール６１を構成できる。
【００７１】
〔第１５実施形態〕
図１１は、第１５実施形態に係る採光型複層ガラス構造太陽電池モジュールの構造断面図である。採光型複層ガラス構造太陽電池モジュール６２は、採光型複層ガラス構造太陽電池モジュール６１における複層化する内観側ガラス（太陽電池セルが存在しないガラス）２７の内側、または外側に着色透光性フィルム３７を貼り付けたものである。これにより、太陽電池セル８の裏面における配線跡を見え難くできる効果があるとともに、第１形態乃至第１３形態の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールを、本発明により複層化加工することにより、複合効果により新規な意匠を提供できる。貼り付けるフィルムの大きさは、内観側ガラス２７の全面でも、また、太陽電池セル裏面を任意の枚数連続して隠せる大きさのものでもよく、複層化するためのクリアランススペーサ２３のクリアランスと裏面から見た場合の見栄え、ガラス厚みを考慮して任意に決定すればよい。
【００７２】
また、着色透光性フィルム３７を複層化する内観側ガラス（太陽電池セルが存在しないガラス）２７の内側（クリアランス２６内）に貼れば、採光型複層ガラス構造太陽電池モジュール６１の内観側には可燃物となるフィルムが存在しないので、防火構造が要求される建築部位に適応することが可能となる。
【００７３】
〔第１６実施形態〕
図１２は、第１６実施形態に係る採光型複層構造太陽電池モジュールの構造断面図である。採光型複層構造太陽電池モジュール６３は、採光型複層ガラス構造太陽電池モジュール６１において、複層化加工する内観側ガラス（太陽電池セルが存在しないガラス）２７の内側（合わせガラス構造太陽電池モジュールに対向する面）、及び合わせガラス構造太陽電池モジュールの裏面ガラス７（内観ガラスに対向する面）に偏光性透光フィルム２８ａ，２８ｂを、異なる偏光方向にて貼り付けたものである。２枚の偏光性透光フィルムの偏光方向を直行させれば採光率は最も小さくなり、偏光方向を同じにすれは採光率は最も大きい。必要に応じて２枚の偏向フィルムの偏向方向を選択すれば任意の採光率や意匠を調整することができる。
【００７４】
以上のように、本発明によって、採光型太陽電池モジュールにおいて従来配慮されていなかった太陽電池セルの裏面外観を改善し、それにより更なる新規意匠を提供することで、モジュール化技術によって、より良い外観意匠を創造するとともに、市場に安価で新規な太陽電池モジュールを提供し、産業需要を高めることができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００７６】
(1) 採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールは、受光面ガラス及び裏面ガラスの間に、複数の太陽電池セル及び透光性中間膜層を介在して成り、導電性物質を分散させた接着層を介して太陽電池セルの裏面にフィルムが貼り付けられているため、合わせガラス構造からなる採光型太陽電池モジュールを裏面側から内観する場合において、セル裏面のリードフレームや集電のためのペースト塗布跡をフィルムによって被覆することで、外観意匠性の向上や、商品価値の向上を図ることができる。また、セル裏面に貼付するフィルムの接着層に導電性物質が存在することにより、太陽電池セル裏面に微細クラックが入った場合の導電性確保をすることが可能となり、中間膜層と太陽電池セルを合わせガラス間に挿入する採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの製造工程において、セル裏面側の微細クラック発生による出力の低下を防ぐことができ、歩留まりの向上に寄与することができる。
【００７７】
(2) ＰＥＴを基材とするフィルムを太陽電池セルの裏面に貼り付けており、ＰＥＴは従来のスーパストレート構造太陽電池モジュールの裏面封止材料として使用されているので、信頼性の確保及びコストダウンを図ることができる。
【００７９】
(3) 太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、それぞれ着色が施され、その色は全て同一であるため、意匠性の向上を図る効果があるとともに、意匠の統一性を選択することができる。
【００８０】
(4) 太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、それぞれ着色が施され、その色はそれぞれ任意に選択された色であることにより、(3) とは異なった意匠を選択することができる。また、セル毎に任意の色を選択することにより、模様となす意匠を選択することができる。
【００８１】
(5) 太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、その大きさが、太陽電池セル一枚と同じ面積またはそれ以下であるため、太陽電池セルの裏面に貼り付けるフィルムの大きさが、太陽電池セル一枚と同じ面積であれば、太陽電池セル裏面にフィルムを貼り付けていることを意識させない効果を得ることができる。また、貼り付けるフィルムの大きさがセルより小さい場合は、太陽電池セル裏面のインタコネクタ配線跡など最も目立つ場所のみに効果的に貼ることで、外観意匠の向上を図ることができる。
【００８２】
(6) 太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、その大きさが、太陽電池セル一枚より大きいため、太陽電池セルをモジュール面内に少なく配置して採光率が大きい場合でも、太陽電池セル裏面に貼り付けるフィルムの大きさにより、採光率を小さく調整することができる。
【００８３】
(7) 太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、透光性を有しているので、さらに異なった意匠を提供することができる。また、製造検査工程において太陽電池セル裏面のクラック等の有無を検査することができる。
【００８４】
(8) 太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、２枚以上の太陽電池セルを連続して被覆する大きさであるため、採光率の変化を裏面フィルムの配置により自由に調整選択できることに加えて、異なった意匠を提供することができる。
【００８５】
(9) 太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、その大きさが、太陽電池モジュール全面であり、太陽電池セルマトリックス配線内で切れ目がないので、合わせガラスの面内の太陽電池セルが存在しない部分の採光を、フィルムの光透過率により調光することができ、且つ、着色フィルムを使用すれば、採光部分のカラーバリエーションを得ることができる。
【００８６】
(10)太陽電池セルの裏面に貼り付けているフィルムは、裏面ガラスから透視できる部分に、文字または模様が配されているので、異なった意匠を提供できる効果があるとともに、任意の太陽電池セル裏面に数字等を設けることでモジュール識別等に寄与することができる。
【００９０】
(11)採光型複層構造太陽電池モジュールは、(1) 乃至(14)のいずれかに記載の採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールと、内観側ガラスと、を対向させて、双方の間にスペーサを設けて複層化加工されているので、採光型複層構造太陽電池モジュールを提供することができ、太陽電池セルが存在しない内観側ガラスに、例えば網入ガラスを選択すれば、トッブライト等で乙種防火構造が要求される建築部位に採光型太陽電池モジュールを採用できる。
【００９１】
(12)採光型複層構造太陽電池モジュールの内観側ガラスのいずれか一方の面に透光性着色フィルムを貼り付けているので、複層構造ガラスにおいては、簡便に太陽電池セル裏面の配線跡を見え難くできる効果があるとともに、新規な意匠を提供することができる。
【００９２】
(13)内観側ガラスの採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールに対向する面、及び採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの内観側ガラスに対向する面に、それぞれ偏光性透光性フィルムを貼り付けた構成であるため、採光率の変化を２枚の偏向フィルムにおける偏向方向の違いにより自由に選択することができる効果があるとともに、太陽電池セル裏面の配線跡を見え難くできる効果があること、さらには採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの太陽電池セルの配置変化や太陽電池セル裏面に貼り付けるフィルムの選択と組み合わせて新規な意匠を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１形態乃至第４実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造斜視図である。
【図２】第５実施形態及び第６実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの上面図である。
【図３】第７実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの上面図である。
【図４】第８実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造斜視図である。
【図５】第９実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造斜視図である。
【図６】第１０実施形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造斜視図である。
【図７】第１１形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造断面図である。
【図８】第１２形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造断面図である。
【図９】第１３形態に係る採光型合わせガラス構造太陽電池モジュールの構造断面図である。
【図１０】第１４実施形態に係る採光型複層構造太陽電池モジュールの全体構造図である。
【図１１】第１５実施形態に係る採光型複層ガラス構造太陽電池モジュールの構造断面図である。
【図１２】第１６実施形態に係る採光型複層構造太陽電池モジュールの構造断面図である。
【符号の説明】
１−受光面ガラス
７−裏面ガラス
８−太陽電池セル
３−太陽電池セルマトリックス
２，６，１９−中間膜層
５１〜５９−採光型合わせガラス構造太陽電池モジュール
４，１０，１０ｂ，１６，１７，１８，３６，３７−フィルム
【図１】
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【図２】
0003805996.tif 000003
【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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