JP2002368249A - 太陽電池モジュール付き構造物およびその設置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強風に対する太陽電池モジュールの固定構造
を簡略化できると共に、コンクリート表面を流れるアル
カリ液による太陽電池モジュールの劣化を防止し得る太
陽電池モジュール付き構造物を提供する。 【解決手段】 太陽電池モジュール１０１がコンクリー
ト架台１０２の上面に密着固定され、少なくとも太陽電
池モジュール１０１の水流れ反対方向側端部、および幅
方向両側端部はコンクリート架台１０２に対して突出部
を形成していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ルがコンクリート架台上に密着固定された太陽電池モジ
ュール付き構造物に関し、特に風雨に対する太陽電池モ
ジュールの信頼性向上の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より環境問題に対する意識の高まり
が、世界的に広がりを見せている。中でも、ＣＯ₂排出
に伴う地球の温暖化現象に対する危惧感は深刻で、クリ
ーンなエネルギーへの希求はますます強まってきてい
る。太陽電池は現在のところ、その安全性と扱いやすさ
から、クリーンなエネルギー源として期待のもてるもの
だということができる。

【０００３】近年では、太陽電池装置の形態として様々
なタイプが提案されてきている。建材そのものに太陽電
池を組み入れた建材一体型太陽電池に関する技術開発の
他に、従来からの架台設置方式の開発も行われている。

【０００４】図１５は従来の太陽電池モジュール用の設
置固定部材を使用した太陽電池モジュール付き構造物を
表す概略図である。図において１５０１は太陽電池モジ
ュール、１５０２はコンクリート架台、１５０３は架台
傾斜形成部材、１５０４は設置固定部材である。この太
陽電池モジュール付き構造物は、コンクリート架台１５
０２上に設置固定部材１５０４を固定し、さらにその上
に太陽電池モジュール１５０１を機械的に固定してい
る。このように一般的に汎用材料であるコンクリート板
（コンクリート架台１５０２）上に太陽電池モジュール
１５０１を固定することで、比較的簡単に、そして安価
に太陽電池モジュール付き構造物を構成することができ
る。

【０００５】また、実開平５−５７８５７号公報には、
太陽電池専用の軽量気泡コンクリートからなる架台が開
示されている。かかる構成によれば、コンクリート架台
上に釘などで取り付け具を固定でき、また架台そのもの
は大地に置くだけなので作業性の向上が見込まれる。

【０００６】また、特開平７−１３１０５０号公報に
は、図１６に示すようなアモルファス太陽電池パネルが
一体となったコンクリート部材が開示されている。図に
おいて１６０１はアモルファス太陽電池パネル、１６０
２はコンクリート部材、１６０３はアンカー部材、１６
０４は雨、１６０５は太陽電池モジュール端部でのコン
クリート部材との接合部である。かかる構成によれば、
建材として扱われるコンクリート部材に予め太陽電池パ
ネルが一体的に構成されているので、太陽電池パネル専
用の架台が不要となり、またコンクリート部材を配置す
ると同時に太陽電池パネルの設置も完了するため作業性
の向上が見込まれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１５
のような従来の構造の場合、強風時には太陽電池モジュ
ール１５０１とコンクリート架台１５０２との間に巻き
込んだ風により、太陽電池モジュールの引き剥がし方向
の荷重が大きくなる問題があった。このため、太陽電池
モジュール１５０１は十分な強度を持った設計が必須で
あり、また設置固定部材１５０４による固定構造も十分
な強度が必要とされていた。また、実開平５−５７８５
７号公報に記載の構成では、太陽電池パネルは係止具に
よりコンクリート表面上に固定されており、太陽電池モ
ジュールと架台との間に強風が巻き込む可能性がある。
従って太陽電池モジュール自体の強度および、係止具に
よる固定構造は強風に対して十分な強度が必要となって
しまう。

【０００８】これに対し、特開平７−１３１０５０号公
報に記載の構成（図１６参照）は、太陽電池モジュール
が直接コンクリート架台に密着固定され、風の巻きこみ
が発生しない構造であるため、太陽電池モジュールには
特別な強度は必要とされず、またその固定構造も簡略化
することが可能である。

【０００９】しかしながら上記構成の場合、図１６に示
すように雨１６０４が降ると、太陽電池モジュール端部
でのコンクリート部材との接合部１６０５に存在する雨
がアルカリ性になることで、太陽電池モジュール端部が
アルカリ液の影響を受けることが懸念される。

【００１０】アルカリ液による影響を以下に説明する。

【００１１】一般的にコンクリートはセメント鉱物と水
との水和反応により硬化し、表面には水酸化カルシウム
が存在している。そのため雨などにより表面が濡れると
濡れた部分の水はアルカリ性になることが知られてい
る。

【００１２】一方、太陽電池モジュールは例えば以下の
ようにして作製される。まず一般的な太陽電池モジュー
ルに用いられる光起電力素子の作製例を図９を参照して
簡単に説明する。図９は光起電力素子の構成を模式的に
示しており、９０１はステンレス基板、９０２は金属電
極層（あるいは光反射層）、９０３は半導体光活性層、
９０４は透明導電層、９０５は集電電極である。

【００１３】図９に示したような光起電力素子の作製
は、例えば洗浄したステンレス基板９０１上に、スパッ
タ法で金属電極層９０２としてＡｌ層とＺｎＯ層を順次
形成する。次に、プラズマＣＶＤ法によりａ−Ｓｉの半
導体光活性層９０３を形成する。次に、透明導電層９０
４として、Ｉｎ₂Ｏ₃薄膜を抵抗加熱法で蒸着することに
よって形成する。そしてスクリーン印刷などにより銀ペ
ーストを形成することで集電電極９０５を形成する。

【００１４】以上のようにして作製した光起電力素子の
上から、耐候性を持たせるために例えば、アクリル系の
耐候性塗料を形成するなどして太陽電池モジュールを作
製できる。

【００１５】このように太陽電池モジュールの端部では
基板９０１上に金属電極層９０２、半導体光活性層９０
３等が形成され、表面被覆層として樹脂塗料が形成され
た構成が一般的である。かかる構成を有する太陽電池モ
ジュールがアルカリ液に長時間浸漬すると、特に金属電
極層（あるいは光反射層）に酸化亜鉛（ＺｎＯ）を使用
している場合、アルカリ液により酸化亜鉛が溶け出して
しまい、信頼性が低下する場合がある。

【００１６】本発明は、上記事情に鑑み、強風に対する
太陽電池モジュールの固定構造を簡略化できると共に、
コンクリート表面を流れるアルカリ液による太陽電池モ
ジュールの劣化を防止し得る太陽電池モジュール付き構
造物を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するために鋭意研究開発を重ねた結果、次のような太
陽電池モジュール付き構造物が最良であることを見いだ
した。

【００１８】即ち、本発明の第１は、少なくともコンク
リート架台と太陽電池モジュールからなる太陽電池モジ
ュール付き構造物において、前記太陽電池モジュールは
前記コンクリート架台面に密着固定され、少なくとも該
太陽電池モジュールの水流れ反対方向側端部、および幅
方向両側端部は該コンクリート架台に対して突出部を形
成していることを特徴とする太陽電池モジュール付き構
造物である。

【００１９】本発明の第１の太陽電池モジュール付き構
造物によれば、太陽電池モジュールが少なくとも水流れ
反対方向側端部、および幅方向両側端部がコンクリート
架台から突出部を形成していることにより、太陽電池モ
ジュールがコンクリート表面を流れるアルカリ液の影響
を受け難くなり、長期信頼性が向上する。

【００２０】本発明の第１の太陽電池モジュール付き構
造物においては、前記太陽電池モジュールは全ての端部
が前記コンクリート架台に対して突出部を形成している
ことが好ましい。かかる構成によれば、より一層アルカ
リ液の影響を受け難くなり、長期信頼性が向上する。

【００２１】また、前記太陽電池モジュールの突出部に
おいて、該太陽電池モジュールと前記コンクリート架台
との間に補強部材を有することが好ましい。かかる構成
によれば、強風による太陽電池モジュールの損傷（折
れ）を抑制できる。

【００２２】また、前記コンクリート架台は板状である
ことが好ましい。

【００２３】また、前記コンクリート架台面の地面から
の傾斜角度をθ、該コンクリート架台の厚さをＴ
（ｍ）、前記太陽電池モジュールの水流れ反対方向側の
突出部の幅をＬ（ｍ）とした場合に、Ｌ＞Ｔ×ｔａｎ
θ、の関係式が成り立つことが好ましい。かかる構成に
よれば、コンクリート架台の裏面が雨に濡れづらくな
り、架台裏面側に配置されるケーブル、バイパスダイオ
ード等がアルカリ液に接触し難くなり、長期的信頼性が
向上する。

【００２４】また、前記太陽電池モジュールは前記コン
クリート架台上に接着により密着固定されていることが
好ましく、この接着は弾性エポキシ接着剤により行われ
ていることが特に好ましい。かかる構成によれば、太陽
電池モジュールとコンクリート架台の熱膨張率の差を接
着層で吸収させることができ、信頼性が向上する。

【００２５】また、前記接着は前記太陽電池モジュール
の周囲のみで行われていることが好ましい。かかる構成
によれば、太陽電池モジュールの張替え交換が容易にな
る。

【００２６】また、前記太陽電池モジュールの水流れ方
向側の一部が非接着となっていることが好ましい。かか
る構成によれば、太陽電池モジュールと架台間の空気が
呼吸できるので、接着力低下を抑制できる。

【００２７】また、前記コンクリート架台面の地面から
の傾斜角度をθ、前記太陽電池モジュールの該コンクリ
ート架台からの突出部の幅をＬ（ｍ）、該突出部側の接
着幅をｄ（ｍ）、該突出部の地面からの高さをＨ
（ｍ）、該太陽電池モジュールと該コンクリート架台面
間の接着力をＡ（ｋｇ／ｍ²）とした場合に、 （１）前記突出部の地面からの高さＨが１６ｍ以下の時 Ａ＞６０×Ｈ^1/2×（９θ／２００＋０．２５）×Ｌ／
ｄ （２）前記突出部の地面からの高さＨが１６ｍより高い
時 Ａ＞１２０×Ｈ^1/4×（９θ／２００＋０．２５）×Ｌ
／ｄ 以上の関係式が成り立つことが好ましい。かかる構成に
よれば、強風による引き剥がし強度より接着力のほうが
強いので、太陽電池モジュールが剥がれることはない。

【００２８】本発明の第２は、少なくともコンクリート
架台と太陽電池モジュールとコンクリート目隠し部材と
からなる太陽電池モジュール付き構造物において、前記
太陽電池モジュールは前記コンクリート架台面に密着固
定され、前記コンクリート目隠し部材が、少なくとも該
太陽電池モジュールの水流れ反対方向側、および幅方向
両側の該コンクリート架台表面を覆っていることを特徴
とする太陽電池モジュール付き構造物である。

【００２９】本発明の第３は、少なくともコンクリート
架台と太陽電池モジュールからなる太陽電池モジュール
付き構造物において、前記コンクリート架台は光入射側
に凸部を有し、該凸部に前記太陽電池モジュールが密着
固定されており、該太陽電池モジュールは該凸部に対し
て少なくとも水流れ反対方向側端部、および幅方向両側
端部が突出していることを特徴とする太陽電池モジュー
ル付き構造物である。

【００３０】本発明の第２及び第３の太陽電池モジュー
ル付き構造物によれば、太陽電池モジュールがコンクリ
ート表面を流れるアルカリ液の影響を受け難くなり、長
期信頼性が向上する。

【００３１】本発明の第２及び第３の太陽電池モジュー
ル付き構造物においては、前記太陽電池モジュールは前
記コンクリート架台上に接着により密着固定されている
ことが好ましく、この接着は弾性エポキシ接着剤により
行われていることが特に好ましい。かかる構成によれ
ば、太陽電池モジュールとコンクリート架台の熱膨張率
の差を接着層で吸収させることができ、信頼性が向上す
る。

【００３２】また、前記接着は前記太陽電池モジュール
の周囲のみで行われていることが好ましい。かかる構成
によれば、太陽電池モジュールの張替え交換が容易にな
る。

【００３３】また、前記太陽電池モジュールの水流れ方
向側の一部が非接着となっていることが好ましい。かか
る構成によれば、太陽電池モジュールと架台間の空気が
呼吸できるので、接着力低下を抑制できる。

【００３４】また、以上説明した本発明の太陽電池モジ
ュール付き構造物においては、前記太陽電池モジュール
は、ステンレス基板上に形成されたアモルファスシリコ
ンからなる光起電力素子を有し、該光起電力素子の受光
面側に樹脂層が設けられていることが好ましく、特に前
記光起電力素子が酸化亜鉛を使用している場合、本発明
による効果、即ちアルカリ液による腐食抑制の効果が大
きくなる。

【００３５】本発明の第４は、以上説明した本発明の太
陽電池モジュール付き構造物を使用したことを特徴とす
る太陽光発電システムである。

【００３６】さらに本発明の第５は、以上説明した本発
明の太陽電池モジュール付き構造物の設置方法であっ
て、前記太陽電池モジュールの非受光面側の周囲に接着
剤を配置した後、該太陽電池モジュールを前記コンクリ
ート架台面に押圧して密着固定することを特徴とする太
陽電池モジュール付き構造物の設置方法である。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を説明
するが、本発明はこれらの例に限定されるものではな
い。

【００３８】図１は、本発明の太陽電池モジュール付き
構造物の一構成例を模式的に示す斜視図である。図にお
いて、１０１は太陽電池モジュール、１０２はコンクリ
ート架台、１０３は架台傾斜形成部材である。

【００３９】図１の太陽電池モジュール付き構造物で
は、太陽電池モジュール１０１の水流れ反対方向側端部
（上方端部）及び幅方向両側端部がコンクリート架台１
０２に対して突出部を形成して配置されている。このた
め、雨が降っても太陽電池モジュール上を流れる雨は太
陽電池モジュールで受けた雨であり、コンクリート表面
を経由していない。したがって、太陽電池モジュールは
アルカリ液と接触しにくくなり、太陽電池モジュールの
長期信頼性を向上せしめることができる。

【００４０】図２は、本発明の太陽電池モジュール付き
構造物の別の構成例を模式的に示す斜視図である。図に
おいて、２０１は太陽電池モジュール、２０２はコンク
リート架台、２０３は架台傾斜形成部材である。

【００４１】図２の太陽電池モジュール付き構造物で
は、太陽電池モジュール２０１の全ての端部がコンクリ
ート架台２０２に対して突出部を形成して配置されてい
る。このため、雨が降っても太陽電池モジュール上を流
れる雨は太陽電池モジュールで受けた雨であり、コンク
リート表面を経由していない。したがって、太陽電池モ
ジュールはアルカリ液と極めて接触し難くなり、太陽電
池モジュールの長期信頼性をより一層確実に向上せしめ
ることができる。

【００４２】図３は、本発明の太陽電池モジュール付き
構造物における太陽電池モジュールの水流れ反対方向側
の突出部の好ましい形態を説明するための模式図であ
る。図において、３０１は太陽電池モジュール、３０２
はコンクリート架台、３０３は架台傾斜形成部材、θは
コンクリート架台面の地面からの傾斜角度、Ｔはコンク
リート架台３０２の厚さ（ｍ）、Ｌは太陽電池モジュー
ル３０１の水流れ反対方向側の突出部の幅（ｍ）であ
る。

【００４３】図３に示されるように、Ｌ＞Ｔ×ｔａｎ
θ、の条件を満足すれば、横殴りの雨でない限り、太陽
電池モジュール３０１の突出部先端に当らなかった雨が
コンクリート架台３０２に当たるのを防ぐことができ
る。従って、コンクリート架台３０２の裏側は雨によっ
て濡れることは殆どないので、コンクリート架台の裏側
に配置する電線、バイパスダイオード、およびそれぞれ
の電気接続部は雨によって濡れることは殆どないため、
アルカリ液のアタックを抑制することができる。

【００４４】図４は、本発明の太陽電池モジュール付き
構造物における太陽電池モジュールの突出部廻りの好ま
しい形態を説明するための断面模式図である。図におい
て４０１は太陽電池モジュール、４０２はコンクリート
架台、４０３は架台傾斜形成部材、４０４は補強部材で
ある。

【００４５】図４の太陽電池モジュール付き構造物で
は、太陽電池モジュール４０１の突出部において、太陽
電池モジュール４０１とコンクリート架台４０２との間
に補強部材４０４を配置している。このように構成する
ことにより、裏面側からの強風に対して強度的に弱い太
陽電池モジュール４０１の突出部を簡単且つ効果的に補
強することができ、強風により突出部が折れて太陽電池
モジュールが損傷するのを抑制することができる。

【００４６】図１３は本発明の太陽電池モジュール付き
構造物の別の構成例を模式的に示したものであり、図１
３（ａ）は全体の斜視図、図１３（ｂ）は幅方向突出部
の拡大断面図である。図において、１３０１は太陽電池
モジュール、１３０２はコンクリート架台、１３０３は
架台傾斜形成部材、１３０４は突部、１３０５は雨水の
流れる場所である。

【００４７】図１３の太陽電池モジュール付き構造物で
は、太陽電池モジュール１３０１のの幅方向突出部の裏
面側に突部１３０４を形成している。かかる構成によれ
ば、強風時に雨水がコンクリート架台１３０２に沿って
流れた場合（１３０５）であっても、このコンクリート
架台１３０２に沿って流れた雨水が太陽電池モジュール
１３０１の端部に到達するのを防止することができ、太
陽電池モジュールはアルカリ液のアタックを受け難くな
り、太陽電池モジュールの長期信頼性をより一層確実に
向上せしめることができる。

【００４８】図５は、本発明の太陽電池モジュール付き
構造物における太陽電池モジュールのコンクリート架台
への接着固定方法の好ましい形態を説明するための斜視
図である。図において５０１は太陽電池モジュール、５
０２はコンクリート架台、５０３は架台傾斜形成部材、
５０４は接着剤、５０５は非接着部である。

【００４９】太陽電池モジュールをコンクリート架台に
接着固定するときには、図５のように太陽電池モジュー
ル５０１の周囲に接着剤５０４が配置されていると都合
がよい。理由は、後々に太陽電池モジュールを交換する
場合に、周りからカッターナイフ等を入れて接着部５０
４を切断すれば比較的容易に太陽電池モジュール５０１
を取り外せるからである。また、接着剤として適当な接
着力を有する材料を選択することで、接着部面積は少な
くて済み、そのため接着固定の作業性が良い。また周囲
を全て接着すると、太陽電池モジュールとコンクリート
架台との間に閉じ込められた空気が熱により膨張／収縮
を繰り返すため、接着力に悪影響を及ぼすことが懸念さ
れる。従って上記空気は呼吸できた方がよい。また、こ
の非接着部５０５が太陽電池モジュールの水流れ方向反
対側、あるいは太陽電池モジュールの幅方向側に設けら
れていると、雨水が太陽電池モジュールとコンクリート
架台との間の空間に入ってしまう恐れがある。従って非
接着部５０５は太陽電池モジュールの水流れ方向側の一
部にあると都合が良い。

【００５０】図６は、本発明の太陽電池モジュール付き
構造物における太陽電池モジュールとコンクリート架台
面間の接着力と風荷重との好ましい関係を説明するため
の模式図であり、図６（ａ）は水流れ反対側の拡大断面
図、図６（ｂ）は全体斜視図を表す。図において６０１
は太陽電池モジュール、６０２はコンクリート架台、６
０３は架台傾斜形成部材、６０４は接着剤である。また
図のＬは太陽電池モジュールの突出部の幅（ｍ）、ｄは
接着部の幅（ｍ）、θはコンクリート架台面の傾斜角
度、Ｄは太陽電池モジュールの突出部の長さ（ｍ）であ
る。

【００５１】一般的に風荷重Ｗ（ｋｇ／ｍ²）は、太陽
電池モジュールの突出部の地面からの高さＨ（ｍ）、風
力係数Ｃ、地域軽減増加係数Ｎとすると、 Ｗ＝６０×Ｈ^1/2×Ｃ×Ｎ（建設物高さ１６ｍ以下の場合） … Ｗ＝１２０×Ｈ^1/4×Ｃ×Ｎ（建設物高さ１６ｍより高い場合）… 以上のように表される。

【００５２】また、接着力Ａ（ｋｇ／ｍ²）は、 Ａ×Ｄ×ｄ＞Ｗ×Ｄ×Ｌ （太陽電池モジュールの突出部長さＤ≒接着部の長さと
した） すなわち、 Ａ＞Ｗ×Ｌ／ｄ … 以上の関係式が成り立てば、接着力は風荷重よりも強い
ため太陽電池モジュールは剥がれない。

【００５３】また風力軽減係数Ｃは、架台面の傾斜角度
をθとすると、 Ｃ＝９×θ／２００＋０．２５ … 以上のように表される。

【００５４】従って地域軽減係数Ｎを最悪条件の１とし
て〜を計算すると、 （１）突出部の地面からの高さＨが１６ｍ以下の時 Ａ＞６０×Ｈ^1/2×（９θ／２００＋０．２５）×Ｌ／
ｄ （２）前記突出部の地面からの高さＨが１６ｍより高い
時 Ａ＞１２０×Ｈ^1/4×（９θ／２００＋０．２５）×Ｌ
／ｄ 以上の関係式が成り立つならば、強風時にも太陽電池モ
ジュールは架台から剥がれることはない。

【００５５】図７はコンクリート目隠し部材を使用した
本発明の太陽電池モジュール付き構造物の一構成例を模
式的に表しており、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は
全体斜視図である。図において、７０１は太陽電池モジ
ュール、７０２はコンクリート架台、７０３は架台傾斜
形成部材、７０４はコンクリート目隠し部材である。

【００５６】太陽電池モジュールがアルカリ液の影響を
受けないようにするためには、コンクリート表面を経由
しない雨水を太陽電池モジュールが受けるようにすれば
よい。図７のように、コンクリート目隠し部材７０４を
太陽電池モジュールの水流れ反対方向側端部、そして幅
方向両側端部に配置してコンクリート面を覆うことで、
太陽電池モジュールはコンクリート表面を経由しない雨
水を受けることになりアルカリ液の影響を抑制すること
ができる。

【００５７】図１４はコンクリート目隠し部材を使用し
た本発明の太陽電池モジュール付き構造物の別の構成例
を模式的に表した断面図である。図において、１４０１
は太陽電池モジュール、１４０２はコンクリート架台、
１４０３は架台傾斜形成部材、１４０４はコンクリート
目隠し部材である。このようにコンクリート目隠し部材
１４０４は、コンクリート架台１４０２に対して突出さ
せずに折り曲げて配置してもかまわない。

【００５８】図８は光入射側に凸部を有しているコンク
リート架台を使用した本発明の太陽電池モジュール付き
構造物の一構成例を模式的に表した断面図である。図に
おいて、８０１は太陽電池モジュール、８０２はコンク
リート架台、８０３はコンクリート架台の光入射側に設
けられている凸部、８０４は架台傾斜形成部材である。

【００５９】図８のように、コンクリート架台８０２の
光入射側の凸部８０３に対して太陽電池モジュール８０
１の水流れ反対方向側端部、そして幅方向側両端部が突
出部を形成するようにして固定することで、太陽電池モ
ジュール８０１は先の例と同様にアルカリ液の影響を受
け難くすることができる。もちろん、太陽電池モジュー
ル８０１の周囲全ての端部がコンクリート架台８０２の
凸部８０３から突出して固定することで、さらにアルカ
リ液の影響を抑制することができる。

【００６０】以下に、本発明の太陽電池モジュール付き
構造物を構成する各部材についてさらに詳しく説明す
る。

【００６１】〔太陽電池モジュール〕本発明の太陽電池
モジュール付き構造物は、コンクリート架台面に太陽電
池モジュールを密着固定しており非常に簡単な構造であ
る。そのため長期信頼性を考慮すると太陽電池モジュー
ルは薄くて軽量なタイプが好ましい。太陽電池モジュー
ルは特に限定はしないが、例えばステンレス基板上に形
成されたアモルファスシリコンから構成される光起電力
素子が好適である。この構成であれば、薄型、軽量の太
陽電池モジュールを作製する上で非常に都合がよい。ま
たフレキシブルな構造なため、例えばコンクリート面が
曲面状であっても貼り付け固定できる。

【００６２】上記のステンレス基板上に薄膜のアモルフ
ァスシリコンを形成した光起電力素子を使用した太陽電
池モジュールは、例えば以下のようにして作製できる。

【００６３】まず光起電力素子の作製について説明す
る。図９は光起電力素子の構成を説明するための概略図
である（図中の符号説明は済み）。洗浄したステンレス
基板９０１上に、スパッタ法で裏面側の金属電極層（あ
るいは光反射層）９０２としてＡｌ層とＺｎＯ層を順次
形成する。ついで、プラズマＣＶＤ法によりａ−Ｓｉの
半導体光活性層９０３を形成する。次に、透明導電層９
０４として、Ｉｎ₂Ｏ₃薄膜を抵抗加熱法で蒸着すること
によって形成する。そしてスクリーン印刷などにより銀
ペーストを形成することで集電電極９０５を形成する。

【００６４】次に、以上のようにして作製した光起電力
素子の上から耐候性を持たせるために例えば、アクリル
系の耐候性塗膜（表面樹脂層）を形成する。図１０は耐
候性塗膜を説明するための概略図である。図において１
００１は耐候性塗膜である。図のように光起電力素子の
受光面側に塗膜を形成することで屋外耐候性を持たせる
ことができる。以上のようにして太陽電池モジュールを
作製できる。

【００６５】また、太陽電池モジュールの光起電力素子
を構成している金属電極層あるいは光反射層等に、Ｚｎ
Ｏ、ＳｉＯ、ＳｎＯ₂、Ａｌ、Ｚｎ等を用いた場合、ア
ルカリ液の影響を受けやすい。特にＺｎＯはその影響を
受けやすい。本発明では、アモルファスシリコン太陽電
池について詳細な説明をしているが、もちろん結晶系シ
リコン太陽電池においても、これらの材料を用いて構成
していると、同様にアルカリ液の影響を受けやすいの
で、本発明の構造は有効である。

【００６６】〔太陽電池モジュール付き構造物〕本発明
で言う太陽電池モジュール付き構造物とは、太陽電池モ
ジュールと太陽電池モジュールが固定されるコンクリー
ト架台、そして場合によっては架台傾斜形成部材を含ん
でいる一組のユニットのことである。また、前述した補
強部材（図４参照）及びコンクリート目隠し部材（図７
及び図１４参照）、さらには配線部材、バイパスダイオ
ード等もこの太陽電池モジュール付き構造物に配置、固
定することができる。

【００６７】〔コンクリート架台〕コンクリート架台の
形態は特に限定されず、太陽電池モジュールを固定でき
る面を有するコンクリート製の構造物であればかまわな
い。また、設置現場で型枠を組んで、打設、硬化して作
製してもいいが、現場作業は、季節、天候、養生方法な
どにより硬化条件が変動する場合があるので、予め工場
で作製したものを設置現場に運び入れるほうがよい。一
般的には太陽電池発電システムの発電規模が決まると、
太陽電池モジュール付き構造物のサイズが決まるので、
大量作製する上でもコンクリート架台は工場で予め作製
したほうが都合がよい。その際、設置現場に運び入れる
ためコンクリート架台は板状であればより作業性がよ
く、また運搬効率が高いのでより好ましい。

【００６８】また他の形態として、架台傾斜形成部材と
一体になっているもの、建物の陸屋根、すなわち屋上の
コンクリート屋根面に一体的に形成されたものでも使用
できる。

【００６９】〔架台傾斜形成部材〕架台傾斜形成部材
は、コンクリート架台の太陽電池モジュールを貼り付け
る面を所望の傾斜面とするために使用する部材のことで
ある。一般的にコンクリート架台は板状のものを使用す
ると都合がいいので、そのコンクリート架台下の地面上
に置き、その上から架台傾斜形成部材にもたれかけるよ
うにコンクリート架台を配置してコンクリート架台面を
傾斜させる。尚、架台傾斜形成部材は、コンクリート架
台と一体に形成されていてもかまわない。

【００７０】〔突出部〕突出部とは、太陽電池モジュー
ルがコンクリート架台から突出している部分のことであ
る。この突出部があれば、太陽電池モジュール表面を流
れる雨水はコンクリート表面を経由しないので、太陽電
池モジュールはアルカリ液の影響を受け難くなる。尚、
突出部は太陽電池モジュールやコンクリート目隠し部
材、補強部材のいずれで形成してもかまわない。

【００７１】また、前述したように、図３に示される太
陽電池モジュールの水流れ反対方向側の突出部の幅Ｌ
（ｍ）については、コンクリート架台面の地面からの傾
斜角度θ、コンクリート架台の厚さＴ（ｍ）との関係に
おいて、 Ｌ＞Ｔ×ｔａｎθ の条件を満足するように設計するのが好ましい。かかる
条件を満足することにより、横殴りの雨でない限り、突
出部先端に当らなかった雨がコンクリート架台に当たる
ことはない。するとコンクリート架台裏面側に雨が流れ
ないので、コンクリート架台の裏側に配置する電線、バ
イパスダイオード、およびそれぞれの電気接続部は雨に
よって濡れることは殆どなく、アルカリ液のアタックを
抑制することができる。

【００７２】〔補強部材〕特に本発明で好適に使用する
薄型、軽量の太陽電池モジュールは、強風を受けた場合
に、突出部が折れ曲がって損傷する恐れがあるので、そ
の突出部の損傷を抑制するために補強部材を使用する。
この補強部材に求められる品質としては、機械的強度、
耐候性、耐腐食性、耐アルカリ性、電気絶縁性などが挙
げられる。材料としては例えば硬質樹脂、絶縁コートし
た金属板などを使用できる。

【００７３】補強部材は、太陽電池モジュールとコンク
リート架台間に配置することで比較的簡単に固定でき
る。もちろんこれ以外の固定場所であってもかまわな
い。

【００７４】〔接着剤〕接着剤は、太陽電池モジュール
をコンクリート架台上へ固定する場合に使用する。求め
られる品質としては、耐候性、耐水性、耐アルカリ性、
耐光性、弾性、電気絶縁性等が挙げられる。材料として
は、アクリル系両面テープ、ブチル系粘着テープ、エポ
キシ系接着剤、シリコン系接着剤等が使用できるが、よ
り好適にはエポキシ系弾性接着剤を使用する。

【００７５】接着剤を用いて太陽電池モジュールをコン
クリート架台上へ固定する場合には、前述したように、
図５に示される太陽電池モジュール５０１の周囲に接着
剤５０４を配置するのが好ましい。これにより、太陽電
池モジュールの交換を容易に行うことができると共に、
接着剤として適当な接着力を有する材料を選択すること
で、接着部面積を必要最低限にでき、接着固定の作業性
が向上する。

【００７６】また、前述したように、図５に示される太
陽電池モジュール５０１の水流れ方向側の一部に非接着
部５０５を設けることも好ましい。これにより、太陽電
池モジュールとコンクリート架台との間の空気が呼吸で
き、この空気の熱による膨張／収縮により接着力に悪影
響を及ぼすことを効果的に防ぐことができると共に、雨
水が太陽電池モジュールとコンクリート架台との間の空
間に入るのを防止することもできる。

【００７７】〔コンクリート目隠し部材〕コンクリート
目隠し部材は、太陽電池モジュールをコンクリート架台
から突出して配置固定できない場合に、コンクリート面
を覆う部材である。求められる品質としては、機械的強
度、耐候性、耐腐食性、耐アルカリ性、電気絶縁性など
が挙げられる。材料としては例えば硬質でかつ耐候性の
ある樹脂、絶縁コートした金属板などを使用できる。

【００７８】このコンクリート目隠し部材は、太陽電池
モジュールとコンクリート架台間に配置することで比較
的簡単に固定できる。もちろんこれ以外の固定場所であ
ってもかまわない。

【００７９】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。

【００８０】（実施例１）本実施例は、図１に示したよ
うな本発明の太陽電池モジュール付き構造物の作製した
例を説明する。

【００８１】先ず、太陽電池モジュールに用いる薄膜半
導体（ａ−Ｓｉ）で構成された光起電力素子を作製し
た。この作製手順を図９を用いて説明する。

【００８２】洗浄した厚さ１２５μｍのステンレス基板
９０１上に、スパッタ法で裏面金属電極層９０２として
Ａｌ層（膜厚５００ｎｍ）とＺｎＯ層（膜厚５００ｎ
ｍ）を順次形成した。次に、プラズマＣＶＤ法により、
ＳｉＨ₄とＰＨ₃とＨ₂の混合ガスからｎ型ａ−Ｓｉ層
を、ＳｉＨ₄とＨ₂の混合ガスからｉ型ａ−Ｓｉ層を、Ｓ
ｉＨ₄とＢＦ₃とＨ₂の混合ガスからｐ型微結晶μｃ−Ｓ
ｉ層を形成し、ｎ層膜厚１５ｎｍ／ｉ層膜厚４００ｎｍ
／ｐ層膜厚１０ｎｍ／ｎ層膜厚１０ｎｍ／ｉ層膜厚８０
ｎｍ／ｐ層膜厚１０ｎｍの層構成のタンデム型ａ−Ｓｉ
系光電変換半導体層９０３を形成した。次に、透明導電
層９０４として、Ｉｎ₂Ｏ₃薄膜（膜厚７０ｎｍ）を、Ｏ
₂雰囲気下でＩｎを抵抗加熱法で蒸着することによって
形成した。さらに集電電極９０５を銀ペーストを使用し
てスクリーン印刷、そしてオーブンで高温処理して形成
した。

【００８３】以上のようにして作製した光起電力素子の
受光面側に、図１０に示すように耐候性塗膜１００１を
形成した。この塗膜としてはアクリル系塗料を使用し、
エアレススプレー法により塗布し、オーブンでキュアー
して１２０μｍ厚の塗膜を形成した。なお、この太陽電
池モジュールは外寸法は２４０ｍｍ×３６０ｍｍの大き
さとした。

【００８４】次に、コンクリート架台１０２を作製し
た。コンクリート架台は外寸法は高さ１９０ｍｍ×長さ
３４０ｍｍ×厚さ１００ｍｍとした。尚、コンクリート
架台の板厚中央部には鉄メッシュ部材（線径φ３ｍｍ×
５０ｍｍ□）を配置して作製した。材料は一般的なポル
トランドセメントを使用して作製した。

【００８５】架台傾斜形成部材１０３は汎用の建設用レ
ンガを使用した。寸法は高さ１００ｍｍ×長さ２１０ｍ
ｍ×厚さ６０ｍｍとした。

【００８６】次に上記の材料を使用して以下のように太
陽電池モジュール付き構造物を作製した。

【００８７】まず、地面に架台傾斜形成部材１０３を配
置した。次にコンクリート架台１０２を、架台傾斜形成
部材１０３上にもたれ掛けるように配置した。なおコン
クリート架台１０２の傾斜面の角度は３０度とした。

【００８８】その後、太陽電池モジュール１０１をコン
クリート架台面に貼り付けた。この時、太陽電池モジュ
ール裏側に水流れ方向側の一部に非接着部を形成するよ
うに周囲に接着剤を塗布してコンクリート架台面に貼り
付けた。接着剤はエポキシ弾性接着剤（セメダイン製、
ＰＭ１６５）を使用した。また、接着時は太陽電池モジ
ュールの周囲を押すようにしておこなった。この時、接
着剤はその接着幅が約２０ｍｍになるようにした。また
下側（水流れ方向）の太陽電池モジュールはその端部が
コンクリート架台端部から１０ｍｍ内側になるように配
置し、そしてコンクリート架台の片側から太陽電池モジ
ュールがはみ出す長さはコンクリート架台幅方向端部か
ら１０ｍｍになるようにして固定した。

【００８９】上記のように作製することで、太陽電池モ
ジュール１０１はコンクリート架台１０２に対して、そ
の幅方向両端部、そして水流れ反対側端部が突出部を形
成する。また上記の寸法で作製すると、太陽電池モジュ
ールの水流れ反対方向側の突出部は６０ｍｍ突出するこ
とになる。

【００９０】太陽電池モジュールとコンクリート架台面
間の接着力Ａ（ｋｇ／ｍ²）については、コンクリート
架台面の傾斜角度θ、太陽電池モジュールの突出部の幅
Ｌ（ｍ）、接着部の幅ｄ（ｍ）、突出部の地面からの高
さＨ（ｍ）としたときに、突出部の地面からの高さＨが
１６ｍ以下の時 Ａ＞６０×Ｈ^1/2×（９θ／２００＋０．２５）×Ｌ／ｄ … の関係式が成り立てば、強風により太陽電池モジュール
が剥がれることはない。本実施例ではθ＝３０度、Ｌ＝
０．０６ｍ、ｄ＝０．０２ｍ、Ｈ＝１ｍなので上記関係
式を計算すると Ａ＞２８８（ｋｇ／ｍ²） となる。接着剤として使用しているエポキシ弾性接着剤
（セメダイン製、ＰＭ１６５）では、コンクリート／太
陽電池モジュールの裏面側（ステンレス基板）との間の
接着力が３９９〜７９８（ｋｇ／ｍ²）であるため上記
関係式を充たしている。

【００９１】最後に配線作業を行った。コンクリート架
台上の太陽電池モジュール同士を表面電気接続（不図
示）し、その後配線材を裏側に回して裏側で固定し、隣
の太陽電池モジュール付き構造物と電気接続（不図示）
して配線を行った。

【００９２】以上のように作製された本実施例の太陽電
池モジュール付き構造物によれば、以下の効果が期待で
きる。

【００９３】太陽電池モジュールの水流れ反対方向端部
及び幅方向両側端部がコンクリート架台に対して突出部
を形成していることにより、太陽電池モジュールがアル
カリ液の影響を受け難くなるので長期信頼性が向上す
る。

【００９４】コンクリート架台面の傾斜角度θ、コンク
リート架台の厚さＴ（ｍ）、太陽電池モジュールの架台
からの突出部の幅Ｌ（ｍ）とした場合に、 Ｌ＞Ｔ×ｔａｎθ の関係式が成り立つのでコンクリート架台の裏面が雨で
濡れないため、架台裏面側に配置するケーブル、バイパ
スダイオードがアルカリ液に接触し難くなるので長期的
信頼性が向上する。

【００９５】接着は太陽電池モジュールの周囲にのみ設
けているので、太陽電池モジュールの張替え交換が容易
になる。また、太陽電池モジュールの水流れ方向側の一
部を非接着とすることで、太陽電池モジュールと架台間
の空気が呼吸できるので、接着力低下を抑制できる。

【００９６】前述の通り、太陽電池モジュールとコンク
リート架台面間の接着力が、設置条件下で想定される風
荷重よりも充分大きいため、風に太陽電池モジュールは
剥がれることはない。

【００９７】（実施例２）実施例１において、太陽電池
モジュールの突出部裏側に補強部材を配置した以外は実
施例１と同様にして図４に示したような太陽電池モジュ
ール付き構造物を作製した。

【００９８】補強部材４０４としてガルバリウム鋼板
（日新製鋼製、ガルバスター、厚さ０．４ｍｍ）を１２
０ｍｍ幅に切断して使用した。太陽電池モジュールを貼
り付ける前に予め、コンクリート架台に対して幅方向は
それぞれ１０ｍｍずつ、水流れ反対方向は６０ｍｍはみ
出るようにして固定しておいた。接着材としてエポキシ
弾性接着剤（セメダイン製、ＰＭ１６５）を使用した。
この補強部材（ガルバリウム鋼板）と太陽電池モジュー
ルのステンレス基板との接着力は、Ａ＞４５２（ｋｇ／
ｍ²）となり実施例１の関係式を充たす。従って強風
を受けても補強部材がコンクリート架台から剥がれるこ
ともない。

【００９９】以上のように、裏面側からの強風に対して
強度的に弱い太陽電池モジュールの突出部下に、太陽電
池モジュールとコンクリート架台の間に補強部材を配置
することで、強風により突出している部分の太陽電池モ
ジュールが折れて損傷するのを抑制することができる。

【０１００】（実施例３）実施例１において、太陽電池
モジュールの全ての端部がコンクリート架台から突出し
ている以外は実施例１と同様にして図２に示したような
太陽電池モジュール付き構造物を作製した。

【０１０１】本実施例では、コンクリート架台の外寸法
を高さ１６０ｍｍ×長さ３４０ｍｍ×厚さ１００ｍｍと
して作製した。そして太陽電池モジュールを接着固定す
る時に、水流れ方向端部がコンクリート架台から１０ｍ
ｍ突出させた。それ以外は実施例１と同じようにして作
製した。

【０１０２】以上のように、太陽電池モジュールの全て
の端部がコンクリート架台から突出しているようにして
配置することで太陽電池モジュールはアルカリ液の影響
を受け難くなるので長期信頼性が向上する。

【０１０３】（実施例４）実施例１において、太陽電池
モジュールが突出部を形成する代わりにコンクリート目
隠し部材を使用した以外は実施例１と同様にして図７に
示したような太陽電池モジュール付き構造物を作製し
た。

【０１０４】本実施例では、コンクリートの架台７０３
の外寸法を高さ２４０ｍｍ×長さ３６０ｍｍ×厚さ１０
０ｍｍとして作製した。そしてコンクリート目隠し部材
７０４として１００ｍｍ幅のガルバリウム鋼板（日新製
鋼製、ガルバスター、０．４ｍｍ厚さ）を使用した。コ
ンクリート目隠し部材７０４は太陽電池モジュールをコ
ンクリート架台７０２に固定する前に予め接着固定して
おいた。この時、コンクリート架台の幅方向は１０ｍｍ
ずつ、そして水流れ反対方向は６０ｍｍがコンクリート
架台から突出するようにして固定した。その後、太陽電
池モジュール７０１を、コンクリート目隠し部材端部の
内側に配置するようにして接着した。また接着剤はエポ
キシ弾性接着剤（セメダイン製、ＰＭ１６５）を使用し
た。

【０１０５】このように、太陽電池モジュールがアルカ
リ液の影響を受けないようにするために、コンクリート
目隠し部材を適切に配置することで、太陽電池モジュー
ルの長期信頼性を向上することができる。

【０１０６】（実施例５）実施例１において、光入射側
に凸部を有しているコンクリート架台を使用した以外は
実施例１と同様にして図８に示したような太陽電池モジ
ュール付き構造物を作製した。

【０１０７】本実施例にて使用したコンクリート架台
は、非凸部８０２が高さ２４０ｍｍ×長さ３６０ｍｍ×
厚さ５０ｍｍ、凸部８０３が高さ２２０ｍｍ×長さ３４
０ｍｍ×厚さ５０ｍｍで、非凸部８０２の縦横中央部に
凸部８０３が配置するものとした。

【０１０８】太陽電池モジュール８０１は、コンクリー
ト架台幅方向の両端部、水流れ方向、及び水流れ反対側
の端部が、それぞれ１０ｍｍずつ突出するようにして接
着固定した。

【０１０９】このように、コンクリート架台の光入射側
の凸部に対して太陽電池モジュールが突出部を形成する
ようにして配置することでアルカリ液の影響を受け難く
することができる。

【０１１０】（実施例６）実施例１において、コンクリ
ート架台と架台傾斜形成部材とが一体になった架台を使
用した以外は実施例１と同様にして図１１に示したよう
な太陽電池モジュール付き構造物を作製した。

【０１１１】本実施例にて使用したコンクリート架台１
１０１は、太陽電池モジュール貼り付け面が高さ２２０
ｍｍ×長さ３４０ｍｍで、傾斜角度が３０度になるよう
に作製した。太陽電池モジュール１１０２は、コンクリ
ート架台幅方向の両端部、そ水流れ方向、及び水流れ方
向反対側の端部が、それぞれ１０ｍｍずつ突出するよう
にして接着固定した。

【０１１２】この太陽電池モジュール付き構造物は整地
した地面上、あるいはビル屋上の陸屋根などに配置する
ことができる。

【０１１３】このように、架台傾斜形成部材とコンクリ
ート架台とが一体になった架台を使用した場合でも、太
陽電池モジュールに突出部を設けることでアルカリ液の
影響を受け難くすることができる。

【０１１４】（実施例７）本実施例は、実施例１の太陽
電池モジュール付き構造物を使用して系統連携システム
（太陽光発電システム）を構築した例である。

【０１１５】図１２は本実施例の太陽光発電システムを
説明するための概略図であり、図１２（ａ）は太陽電池
モジュール付き構造物の概略図、図１２（ｂ）は太陽光
発電システムの概略模式図である。図において、１２０
１は太陽電池モジュール、１２０２は配線、１２０３は
接続箱、１２０４はインバーター、１２０５は配電盤、
１２０６は積算電力計、１２０７は系統電力回路、１２
０８は建屋内の電気機器である。

【０１１６】図のように配線することで本発明の太陽電
池モジュール付き構造物を使用した太陽光発電システム
を構築することができる。かかる太陽光発電システムに
おいては、まず太陽電池モジュ−ル１２０１で発生した
電力は接続箱１２０３にまとめられ、インバーター１２
０４によって直交流変換し、配電盤１２０５を介して建
屋内の電気機器１２０８に送られる。ここで発電量が多
く余った電力があれば、系統電力回路１２０７に送電し
電力会社に電力を買ってもらうことができる。逆に発電
量が少ない、あるいは建屋内の電気機器１２０８の消費
電力が多い場合は、不足分を系統電力回路１２０７から
補って電力会社から購入することができる。

【０１１７】以上のようにして、本発明の太陽電池モジ
ュール付き構造物を使用した太陽光発電システムを構築
することができる。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の太陽電池
モジュール付き構造物によれば、強風に対する太陽電池
モジュールの固定構造を簡略化できると共に、コンクリ
ート表面を流れるアルカリ液による太陽電池モジュール
の劣化を防止でき、太陽電池モジュールの長期信頼性が
向上する。

【０１１９】また、太陽電池モジュールの全ての端部が
コンクリート架台に対して突出部を形成してものにあっ
ては、より一層アルカリ液の影響を受け難くなり、さら
なる長期信頼性の向上が見込まれる。

【０１２０】また、太陽電池モジュールの突出部におい
て、太陽電池モジュールとコンクリート架台との間に補
強部材を設けたものにあっては、強風による太陽電池モ
ジュールの損傷（折れ）を効果的に抑制できる。

【０１２１】また、コンクリート架台面の地面からの傾
斜角度をθ、コンクリート架台の厚さをＴ（ｍ）、太陽
電池モジュールの水流れ反対方向側の突出部の幅をＬ
（ｍ）とした場合に、Ｌ＞Ｔ×ｔａｎθ、の関係式が成
り立つように構成したものにあっては、架台裏面側に配
置されるケーブル、バイパスダイオード等がアルカリ液
に接触し難くなり、さらなる長期的信頼性の向上が見込
まれる。

【０１２２】また、太陽電池モジュールがコンクリート
架台上に接着により密着固定されているもの、特に弾性
エポキシ接着剤により密着固定されているものにあって
は、太陽電池モジュールとコンクリート架台の熱膨張率
の差を接着層で吸収させることができ、さらなる長期的
信頼性の向上が見込まれる。

【０１２３】また、太陽電池モジュールの周囲のみが接
着により密着固定されているものにあっては、太陽電池
モジュールの張替え交換が容易になる。

【０１２４】また、太陽電池モジュールの水流れ方向側
の一部が非接着となっているものにあっては、太陽電池
モジュールと架台間の空気が呼吸できるので、接着力低
下を抑制でき、さらなる長期的信頼性の向上が見込まれ
る。

【０１２５】また、コンクリート架台面の地面からの傾
斜角度をθ、太陽電池モジュールのコンクリート架台か
らの突出部の幅をＬ（ｍ）、突出部側の接着幅をｄ
（ｍ）、突出部の地面からの高さをＨ（ｍ）、太陽電池
モジュールとコンクリート架台面間の接着力をＡ（ｋｇ
／ｍ²）とした場合に、 （１）前記突出部の地面からの高さＨが１６ｍ以下の時 Ａ＞６０×Ｈ^1/2×（９θ／２００＋０．２５）×Ｌ／
ｄ （２）前記突出部の地面からの高さＨが１６ｍより高い
時 Ａ＞１２０×Ｈ^1/4×（９θ／２００＋０．２５）×Ｌ
／ｄ 以上の関係式が成り立つように構成されたものにあって
は、強風による引き剥がし強度より接着力のほうが強い
ので、太陽電池モジュールが剥がれることはなく、さら
なる長期的信頼性の向上が見込まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の太陽電池モジュール付き構
造物を説明するための概略図である。

【図２】本発明の実施例３の太陽電池モジュール付き構
造物を説明するための概略図である。

【図３】太陽電池モジュールの水流れ反対方向側の突出
部幅を説明するための概略図である。

【図４】太陽電池モジュールの突出部に配置する補強部
材を説明するための概略図である。

【図５】太陽電池モジュールをコンクリート架台へ固定
する接着方法について説明するための概略図である。

【図６】風荷重と接着力との関係を説明するための概略
図であり、（ａ）は水流れ反対側の拡大断面図、（ｂ）
は全体図を表す。

【図７】本発明の実施例４のコンクリート目隠し部材を
使用した太陽電池モジュール付き構造物の概略図であ
る。

【図８】本発明の実施例５の光入射側に凸部を有してい
るコンクリート架台を使用した太陽電池モジュール付き
構造物の概略図である。

【図９】本発明で使用する光起電力素子の一構成例を説
明するため概略図である。

【図１０】光起電力素子の耐候性塗膜を説明するための
概略図である。

【図１１】本発明の実施例６のコンクリート架台と架台
傾斜形成部材とが一体になった架台を使用した太陽電池
モジュール付き構造物の概略図である。

【図１２】本発明の実施例７の太陽電池モジュール付き
構造物による太陽光発電システムを説明するための概略
図である。

【図１３】太陽電池モジュールの幅方向の突出部に形成
した突部を説明するための概略図であり、（ａ）は全体
の斜視図、（ｂ）は幅方向突出部の拡大断面図である。

【図１４】本発明のコンクリート目隠し部材を使用した
太陽電池モジュール付き構造物の概略図である。

【図１５】従来の太陽電池モジュール用の設置固定部材
を使用した太陽電池モジュール付き構造物を表す概略図
である。

【図１６】従来例の太陽電池パネルが一体になったコン
クリート部材の概略図である。

【符号の説明】

１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７
０１、８０１、１１０２、１２０１、１３０１、１４０
１、１５０１、１６０１ 太陽電池モジュール １０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７
０２、８０２、１１０１、１３０２、１４０２、１５０
２、１６０２ コンクリート架台 １０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３、７
０３、８０４、１３０３、１５０３ 架台傾斜形成部材 ４０４ 補強部材 ５０４、６０４ 接着剤 ５０５ 非接着部 ７０４、１４０４ コンクリート目隠し部材 ８０３ 凸部 ９０１ ステンレス基板 ９０２ 金属電極層 ９０３ 半導体光活性層 ９０４ 透明導電層 ９０５ 集電電極 １００１ 耐候性塗膜 １２０２ 配線 １２０３ 接続箱 １２０４ インバーター １２０５ 配電盤 １２０６ 積算電力計 １２０７ 系統電力回路 １２０８ 電気機器 １３０４ 突部 １３０５、１６０４ 雨 １５０４ 設置固定部材 １６０３ アンカー部材 １６０５ 太陽電池モジュールとコンクリート材との接
合部

フロントページの続き (72)発明者 三村 敏彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松下 正明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 向井 隆昭 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 牧田 英久 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2E108 KK01 KK10 LL01 NN07 5F051 BA18 JA09

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともコンクリート架台と太陽電池
   モジュールからなる太陽電池モジュール付き構造物にお
   いて、 前記太陽電池モジュールは前記コンクリート架台面に密
   着固定され、少なくとも該太陽電池モジュールの水流れ
   反対方向側端部、および幅方向両側端部は該コンクリー
   ト架台に対して突出部を形成していることを特徴とする
   太陽電池モジュール付き構造物。
2. 【請求項２】 前記太陽電池モジュールは全ての端部が
   前記コンクリート架台に対して突出部を形成しているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール付
   き構造物。
3. 【請求項３】 前記太陽電池モジュールの突出部におい
   て、該太陽電池モジュールと前記コンクリート架台との
   間に補強部材を有することを特徴とする請求項１又は２
   に記載の太陽電池モジュール付き構造物。
4. 【請求項４】 前記コンクリート架台は板状であること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電
   池モジュール付き構造物。
5. 【請求項５】 前記コンクリート架台面の地面からの傾
   斜角度をθ、該コンクリート架台の厚さをＴ（ｍ）、前
   記太陽電池モジュールの水流れ反対方向側の突出部の幅
   をＬ（ｍ）とした場合に、 Ｌ＞Ｔ×ｔａｎθ の関係式が成り立つことを特徴とする請求項１乃至４の
   いずれかに記載の太陽電池モジュール付き構造物。
6. 【請求項６】 前記太陽電池モジュールは前記コンクリ
   ート架台上に接着により密着固定されていることを特徴
   とする請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池モジ
   ュール付き構造物。
7. 【請求項７】 前記接着は弾性エポキシ接着剤により行
   われていることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池
   モジュール付き構造物。
8. 【請求項８】 前記接着は前記太陽電池モジュールの周
   囲のみで行われていることを特徴とする請求項６又は７
   に記載の太陽電池モジュール付き構造物。
9. 【請求項９】 前記太陽電池モジュールの水流れ方向側
   の一部が非接着となっていることを特徴とする請求項６
   乃至８のいずれかに記載の太陽電池モジュール付き構造
   物。
10. 【請求項１０】 前記コンクリート架台面の地面からの
    傾斜角度をθ、前記太陽電池モジュールの該コンクリー
    ト架台からの突出部の幅をＬ（ｍ）、該突出部側の接着
    幅をｄ（ｍ）、該突出部の地面からの高さをＨ（ｍ）、
    該太陽電池モジュールと該コンクリート架台面間の接着
    力をＡ（ｋｇ／ｍ²）とした場合に、 （１）前記突出部の地面からの高さＨが１６ｍ以下の時 Ａ＞６０×Ｈ^1/2×（９θ／２００＋０．２５）×Ｌ／
    ｄ （２）前記突出部の地面からの高さＨが１６ｍより高い
    時 Ａ＞１２０×Ｈ^1/4×（９θ／２００＋０．２５）×Ｌ
    ／ｄ 以上の関係式が成り立つことを特徴とする請求項６乃至
    ９のいずれかに記載の太陽電池モジュール付き構造物。
11. 【請求項１１】 少なくともコンクリート架台と太陽電
    池モジュールとコンクリート目隠し部材とからなる太陽
    電池モジュール付き構造物において、 前記太陽電池モジュールは前記コンクリート架台面に密
    着固定され、前記コンクリート目隠し部材が、少なくと
    も該太陽電池モジュールの水流れ反対方向側、および幅
    方向両側の該コンクリート架台表面を覆っていることを
    特徴とする太陽電池モジュール付き構造物。
12. 【請求項１２】 少なくともコンクリート架台と太陽電
    池モジュールからなる太陽電池モジュール付き構造物に
    おいて、 前記コンクリート架台は光入射側に凸部を有し、該凸部
    に前記太陽電池モジュールが密着固定されており、該太
    陽電池モジュールは該凸部に対して少なくとも水流れ反
    対方向側端部、および幅方向両側端部が突出しているこ
    とを特徴とする太陽電池モジュール付き構造物。
13. 【請求項１３】 前記太陽電池モジュールは全ての端部
    が前記凸部より突出していることを特徴とする請求項１
    ２に記載の太陽電池モジュール付き構造物。
14. 【請求項１４】 前記太陽電池モジュールは接着により
    密着固定されていることを特徴とする請求項１１乃至１
    ３のいずれかに記載の太陽電池モジュール付き構造物。
15. 【請求項１５】 前記接着は弾性エポキシ接着剤により
    行われていることを特徴とする請求項１４に記載の太陽
    電池モジュール付き構造物。
16. 【請求項１６】 前記接着は前記太陽電池モジュールの
    周囲のみで行われていることを特徴とする請求項１４又
    は１５に記載の太陽電池モジュール付き構造物。
17. 【請求項１７】 前記太陽電池モジュールの水流れ方向
    側の一部が非接着となっていることを特徴とする請求項
    １４乃至１６のいずれかに記載の太陽電池モジュール付
    き構造物。
18. 【請求項１８】 前記太陽電池モジュールは、ステンレ
    ス基板上に形成されたアモルファスシリコンからなる光
    起電力素子を有し、該光起電力素子の受光面側に樹脂層
    が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１７の
    いずれかに記載の太陽電池モジュール付き構造物。
19. 【請求項１９】 前記光起電力素子は、酸化亜鉛を使用
    していることを特徴とする請求項１８に記載の太陽電池
    モジュール付き構造物。
20. 【請求項２０】 請求項１乃至１９のいずれかに記載の
    太陽電池モジュール付き構造物を使用したことを特徴と
    する太陽光発電システム。
21. 【請求項２１】 請求項１乃至１９のいずれかに記載の
    太陽電池モジュール付き構造物の設置方法であって、 前記太陽電池モジュールの非受光面側の周囲に接着剤を
    配置した後、該太陽電池モジュールを前記コンクリート
    架台面に押圧して密着固定することを特徴とする太陽電
    池モジュール付き構造物の設置方法。