JP2005072281A

JP2005072281A - 太陽光発電装置

Info

Publication number: JP2005072281A
Application number: JP2003300648A
Authority: JP
Inventors: Masami Kurosawa; 正美黒澤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】発光体による表示や装飾に対し、コントラストを高めた太陽光発電装置を提供する。
【解決手段】複数個の太陽電池素子１６を面状に並べ、これら各太陽電池素子１６の間に発光体２３を配置して、これらの太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成した太陽電池モジュール１５を備えた太陽光発電装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は複数個の太陽電池素子を面状に並べて成る太陽光発電装置に関し、とくにこれら太陽電池素子を背面にしてＬＥＤなどの発光体を配し、そして、表示性や装飾性とともに、高い視野角を得るようにした太陽光発電装置に関するものである。

一般的に太陽光発電装置は、住宅の屋根などに太陽電池アレイを配置し、そして、太陽光を光電変換し、電力を得るというものである。

この使用例を図６と図１４により説明する。

図６は住宅１の屋根などに太陽光発電装置２を配置した場合を示す。また、図１４はこの太陽光発電装置２において、その太陽電池アレイ３を構成する個々の太陽電池モジュール４の概略断面図である。

図６に示す太陽光発電装置２によれば、太陽電池モジュール４を複数配設して太陽電池アレイ３となし、そして、この太陽電池アレイ３で発電された電力を送電ケーブル５および接続箱６を通して系統連系インバータ７へ送電する。

さらに詳しく述べると、この太陽電池アレイ３によれば、複数枚の太陽電池モジュール４を直列に接続してストリングとするが、このストリングを１列にしたり、もしくは２列以上集めている。

上記送電ケーブル５の電線は、このようなストリングの数に応じて設ける。そして、送電ケーブル５の各電線を接続箱６で並列接続し、そして、太陽電池アレイ３で発電された直流電力を交流電力に変換する系統連系インバータ７に入力し、一般の交流負荷に供給したり、もしくは系統連系により電力会社へ売電することができる。

つぎに図１４に示す太陽電池モジュール４を述べる。

８は太陽電池素子であり、たとえばシリコン等から成る半導体の光電変換効果を利用して電力が得られるように構成したものであって、このような太陽電池素子８を複数個直列および並列に電気的に接続し、そして、耐候性のある素材で覆うように成し、所要の出力電圧や出力電流を得るようにしている。

かかる太陽電池モジュール４においては、太陽電池素子８の受光面にはガラス板や合成樹脂板などの光透過板９を配置し、その裏面である非受光面にはテフロンフィルムやＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）、ＰＥＴ（ポレエチレンテレフタレート）などの耐候性フィルム１０を被着し、そして、これら光透過板９、太陽電池素子８および耐候性フィルム１０の重ね構造の矩形状の本体に対し、その各辺周囲をアルミニウム金属やＳＵＳ等から成る枠体１１を挟み込むように装着し、太陽電池モジュール４全体の強度を高めている。

また、太陽電池モジュール４の裏面には、すなわち耐候性フィルム１０の上にはＡＢＳ樹脂などの合成樹脂やアルミニウム金属などで構成したジャンクションボックス１２を接着し、太陽電池モジュール４の出力電力を取り出すターミナルと成す。

以上のとおり、一般的には太陽光発電装置２は、太陽光を電気に変換する発電用として用いる。

しかしながら、近年、上記のごとく、太陽電池モジュールの内部に複数個の同形の太陽電池素子を並べた構成を利用し、一部の太陽電池素子の色を他の素子の色と違えることで、太陽電池モジュール（または太陽電池アレイ）上に文字や模様を構築し、意匠性を備えさせる技術が提案されている。さらに特許文献１によれば、夜間において視認できるように、受光面側にガラス板を配置し、その端部にＬＥＤを設け、そして、このＬＥＤにて太陽電池モジュールの受光面を発光させることも記載されている。

特許文献１に記載した太陽電池モジュールのごとく、受光面側のガラス板の端部にＬＥＤを設けた構成を図１５に示す。

同図はこの太陽電池モジュール１３の概略断面図である。なお、図１４に示す太陽電池モジュール４と同一箇所には同一符号を記す。

この太陽電池モジュール１３においては、光透過板９の端面に向かってＬＥＤ１４を配置しており、その他の構成は図１４に示す太陽電池モジュール４と同じである。

上記構成の太陽電池モジュール１３によれば、ＬＥＤ１４にて光透過板９の端面を照射したことで、太陽電池素子８に対し夜間にてライトアップができる。

参考までに意匠性を備えた太陽電池モジュールではないが、ＬＥＤなどの発光体を太陽電池モジュールに組み込んだ公知技術を述べる。

特許文献２に示す安全警告灯においては、省電力の発光ダイオ−ドを用いることで、そして、蓄電池と組み合わせることで、その発光ダイオ−ドに対し蓄電池からの電気を供給させ発光させることが記載されている。

また、特許文献３によれば、太陽電池モジュール内に発光体を組み込み、そして、太陽電池モジュールの故障が生じた場合に、その発光体の発光でもって故障を表示し、これにより、異常が生じている太陽電池モジュールを特定する作業が容易になり、その結果、従来のごとく、正常な発電への迅速な回復することに対し、多くの時間と労力を要するという課題を解消できたことが提案されている。
特開２００３−９２００８号公報実開平６−８６１８７号公報特開平９−１４８６１３号公報

上述した特許文献１の太陽電池モジュールによれば、受光面側のガラス板の端部にＬＥＤを設けることで、太陽電池素子に対し夜間にてライトアップができるという技術であり、ＬＥＤ自体でもって表示する機能を備えていない。

このように太陽電池モジュールに対し、ＬＥＤを用いる場合には、かかる太陽電池素子に対するライトアップや、特許文献２や特許文献３のごとく信号表示にて用いるのであって、複数個のＬＥＤを配列することで、表示性や装飾性を高めるように工夫する技術は、いまだ提案されていないのである。

本発明者は上記事情に鑑みて鋭意研究に努めた結果、複数個の太陽電池素子を面状に並べた太陽電池素子群に対し、さらにこれら各太陽電池素子の間に発光体を配置することで、個々の発光体の点灯に対し、その傍に配置した太陽電池素子群が背面と成り、それらの点灯がより顕著になり、コントラストを高め、優れた表示性や装飾性が得られることを見出した。

したがって本発明は上記知見により完成されたものであり、その目的は発光体による表示や装飾に対し、コントラストを高めた太陽光発電装置を提供することにある。

本発明の他の目的は昼間でも優れた表示性や装飾性が得られる太陽光発電装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は表示性や装飾性とともに、高い視野角を得るようにした太陽光発電装置に関するものである。

本発明の太陽光発電装置は、複数個の太陽電池素子を面状に並べ、これら各太陽電池素子の間に発光体を各太陽電池素子の受光面上に配置し、これらの太陽電池素子を背面にして発光体を発光させるように成した太陽電池モジュールを備えたことを特徴とする。

本発明の他の太陽光発電装置は、複数個の太陽電池素子を面状に並べ、これら各太陽電池素子の隙間に発光体を配置した太陽電池モジュールを備えたことを特徴とする。

本発明のさらに他の太陽光発電装置は、前記複数個の太陽電池素子をマトリックス状に配列したことを特徴とする。

さらに本発明の他の太陽光発電装置は、前記複数個の太陽電池素子を千鳥状に配列したことを特徴とする。

本発明のさらに他の太陽光発電装置は、前記太陽電池モジュールが三角形状、矩形状、台形状もしくは多角形状であることを特徴とする。

本発明の他の太陽光発電装置は、前記太陽電池モジュールが円形もしくは楕円形であることを特徴とする。

また、本発明の太陽光発電装置は、上記太陽電池モジュールおよびこの太陽電池モジュールを支持する枠体を備えたことを特徴とする。

さらに本発明の太陽光発電装置は、前記発光体がＬＥＤであることを特徴とする。

本発明の太陽光発電装置によれば、上記構成のごとく、複数個の太陽電池素子を面状に並べ、これら各太陽電池素子の間に太陽電池素子を背面にして発光体を配置したことで、その太陽電池素子の青色などの色調が背面となって、発光体の輝度を高め、コントラストを向上させる。

さらに本発明によれば、発光体を各太陽電池素子の受光面上に配置したり、もしくは発光体を各太陽電池素子間の隙間に配置したことで、高い視野角が得られる。

また、本発明によれば、複数個の太陽電池素子をマトリックス状に並べたり、もしくは千鳥状に並べたことで、あるいは太陽電池モジュールを三角形状、矩形状、台形状もしくは多角形状にしたり、円形もしくは楕円形にしたことで、その外観をさまざまな様相にでき、そして、これら様相を背面にし、さらに発光体を各太陽電池素子の間に配置したことで、表示性や装飾性が得られる。

以上のとおり、本発明の太陽光発電装置によれば、上記構成のごとく、複数個の太陽電池素子を面状に並べ、これら各太陽電池素子の間に太陽電池素子を背面にして発光体を配置したことで、その太陽電池素子の色調が背面となって、発光体の輝度を高め、コントラストを向上させることができた。

また、本発明によれば、複数個の太陽電池素子をマトリックス状に並べたり、もしくは千鳥状に並べたことで、あるいは、太陽電池モジュールを三角形状、矩形状、台形状もしくは多角形状にしたり、円形もしくは楕円形にすることで、その外観をさまざまな様相にでき、そして、これら様相を背面にし、さらに発光体を各太陽電池素子の間に配置することで、優れた表示性や装飾性が得られた。

以下に、本発明に係る太陽光発電装置の実施形態について、模式的に図示した図面に基づき詳細に説明する。

（実施形態例１）
図１は本発明の太陽光発電装置の太陽電池モジュール１５を模式的に説明する概略断面図、図２はこの太陽電池モジュール１５の要部拡大図、図３は太陽電池モジュール１５において発光体の取り付け可能な領域（同図中、斜線部分にて示す）を示す上面図である。

また、図４は本発明の太陽光発電装置の太陽電池モジュール１５において、外来光が太陽電池素子で遮られる様子を説明する一部透視図である。さらに図５は本発明に係る太陽光発電装置の発光体への配線を説明する配線図である。

本発明の太陽光発電装置においても、たとえば、図６に示すごとく、住宅１の屋根などに太陽光発電装置を配置する。

以下、この太陽光発電装置を構成する太陽電池モジュール１５について述べる。

図１に示すように、太陽電池モジュール１５は主にシリコン等から成る太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）を所定の枚数を直列および並列に接続して成り、任意の出力電圧，出力電流を得るようにしている。

本例においては、複数個の太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）をマトリックス状に配列する。

これら太陽電池素子１６の受光面にはガラス板や合成樹脂板などの光透過板１７を配置し、他方の非受光面（裏面）には光透過性のあるテドラフィルム（ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル））などの耐候性フィルム１８を被着する。このような合成樹脂材を用いる代わりに、ガラス板を用いてもよい。

そして、光透過板１７と耐候性フィルム１８との間には、たとえばＥＶＡ（エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂）などから成る透明な合成樹脂を介在し、充填材１９と成している。

このような構成の太陽電池モジュール１５において、さらに非受光面（裏面）側の耐候性フィルム１８の外側には、ＡＢＳ樹脂やアルミニウム金属などから成るジャンクションボックス２０を接着する。そして、このジャンクションボックス２０を通して出力電力を取り出すようにターミナルとしている。

また、かかる太陽電池モジュール１５によれば、通常、矩形状を成すが、その本体の周囲四方を挟み込む枠体２１を設け、そして、枠体２１でもって太陽電池モジュール１５の本体を支持し、全体の強度を向上させている。

この枠体２１は、たとえばアルミニウム金属やＳＵＳ等により構成する。

上述したごとく、太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）を所定の枚数を直列および並列に接続して成るが、所定の出力電力を得るために直列数および並列数を定める。

そして、このような配列においては、隣り合う太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）同士の正極、負極の配線や短絡防止のために隙間２２が設けられる。

たとえば、太陽電池素子１６ａと太陽電池素子１６ｂとの間には間隙２２ａ、太陽電池素子１６ｂと太陽電池素子１６ｃとの間には間隙２２ｂ、太陽電池素子１６ｃと太陽電池素子１６ｄとの間には間隙２２ｃ、太陽電池素子１６ｄと太陽電池素子１６ｅとの間には間隙２２ｄが存在する。

本発明の太陽光発電装置によれば、このように複数個の太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）を面状に並べた太陽電池モジュール１５において、さらにこれら各太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）の間の受光面上に発光体２３を配置し、これら太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成したことが特徴である。

本例によれば、間隙２２ａに対応して発光体２３ａを、間隙２２ｂに対応して発光体２３ｂを、間隙２２ｃに対応して発光体２３ｃを、間隙２２ｄに対応して発光体２３ｄを配置する。

これら発光体２３（２３ａ〜２３ｅ）は、たとえばＬＥＤ（発光ダイオード）やランプがある。なお、図Iの上方には発光体２３であるＬＥＤ（発光ダイオード）を拡大して斜視図として示す。

そして、これら発光体２３（２３ａ〜２３ｄ）を光透過板１７上にアクリル系両面接着テープや、アクリル系接着剤、シリコン系接着材（樹脂）などから成る接着部材にて取り付ける。これら接着材は、耐候性が良く、しかも、後の取り外しが容易であるという点でよい。たとえば、３Ｍ社のＶＨＢテープが好適である。

図２に示すように、各太陽電池素子の受光面上である光透過板１７上に発光体２３を配した場合、前方に遮るのもがないので発光体２３から照射された光は、同図において矢印にて示すように広い視野角を得ることができる。

しかも、発光体２３は太陽電池素子１６間の間隙２２上に配置したことで、本来、デッドスペースである間隙上の領域を発光体の設置場所として活用することができる。また、発電の妨げにならない設置空間を確保することができるという利点もある。

よって、これらの太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成すのに好適な配置構成と言える。

本発明によれば、複数個の太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）をマトリックス状に配列した太陽電池モジュール１５であることで、各太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）の隙間２２は、図３に示すごとく、格子状（同図中、斜線部分）に成る。

かくして本発明の太陽光発電装置の太陽電池モジュール１５によれば、格子状の隙間２２に対し、どの部位に発光体２３を配置してもよく、これによって所要どおりの表示や装飾性が得られる。

また、表示や装飾のための発光体２３において、その発光の背面に非発光の太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）を配置したことで、その輝度が高くなった。とくに青色や濃青色の太陽電池素子１６を、その発光の背面に配置した構成にしたことで、その輝度が顕著になった。

さらにまた、上記のごとく格子状の隙間２２によれば、発光体２３を配置した部位以外の領域においては、太陽電池モジュールの裏側が屋根などで遮光されているので、隙間２２は影になることで暗くなり、たとえば灰色や黒っぽい色になる傾向にあり、このような領域と比べても発光体２３の輝度が顕著になる。

また、太陽電池素子１６と枠体２１との間にも間隙２２を設けた構成の太陽電池モジュール１５においては、そのような間隙２２に対しても発光体２３を配置し、これによって、さらに表示性や装飾性を高めてもよい。

この点を図４により説明する。

同図は図３に示す切断面線Ａ−Ａによる断面図である。

外来光の光路を示す図４によれば、矢印（破線）で示した外来光は光透過板１７を通過した後、太陽電池素子１６に光エネルギーを供給するが、この時、太陽電池素子１６には光電変換をより高効率に行なうために、少しでも多くの光を吸収させるように、光吸収膜（ＡＲコート）を塗布するなど様々な工夫がされている。

そのため、太陽電池素子１６を照射した外来光は、その何割かが吸収され、入射したときよりも暗くなって反射され、これにより、発光体２３の背面に暗い部分を作り出し、その結果、コントラストが生じ、発光体２３の発する光をより明るく視認させることができる。

以上のとおり、昼間などの外来光がある場合、発光体２３の輝度だけであれば、その発光が弱くなるが、さらに本発明のごとく、発光体２３の背面に遮光物（本発明における太陽電池素子１６に相当する）を配することで、発光体２３の発光が顕著になる。よって、発光体２３の数量を増やすこともなく、明るさを向上させ、これによって部品点数が削減でき、消費電力の低減化がはかられる。

参考までに、もし、発光体２３の背面に遮光物がない構造を想定した場合、すなわち、通常、ＬＥＤや電球などの発光体が発光した光を、外部に効率よく取り出すために、その発光体の周りに透明もしくは透光性のガラス材や樹脂材などで作成したカバーを設け、枠体２１上に設置することが考えられる。

しかしながら、昼間の太陽光の光などを受けた場合には、発光体が太陽光で照らされ、発光体全体の照度が高くなり、これにより、発光体の発光と周囲の明るさとの間にて差が少なくなり、その結果、コントラストが低くなるばかりか、ＬＥＤなどのように構造上発光部に反射鏡面を有するものでは、ＬＥＤの発光輝度よりも輝度の高い太陽光（散乱光を含む）も反射させることになり、より一層視認が低下する。

つぎに図５にて太陽光発電装置の発光体２３への配線を説明する。

同図においては、図６に示すごとく、住宅１の屋根などに本発明の太陽光発電装置を配置した場合でもって述べる。

太陽電池モジュール１５（１５ａ〜１５ｄ）を有する太陽光発電装置では、家屋の屋根上から接続箱６に引き回される送電ケーブル２４（２４ａ〜２４ｄ）や接続箱６とパワーコンディショナ７とを接続する送電ケーブル２５とは別に、さらに発光体２３に電力を供給する送電線２６を設ける。

具体的には商用電力系統２７からの交流電力を点灯制御回路２８に送り、さらに点灯制御回路２８から発光体２３を点灯（もしくは点滅）させる電力を送電線２６で送るものである。

この構成によれば、発光体２３への電力供給に対し、専用の電力線を使用しているので、発光体２３は直流による駆動でも、あるいは交流による駆動でもよい。

したがって、発光体２３を電球からＬＥＤに変更したり、その逆への変更が容易におこなうことができる。

なお、本例では商用電力系統２７から電力を取っているが、この商用電力系統に代えて、バッテリーや燃料電池などの直流電力源、もしくは昼間の発光であれば、太陽電池の発電電力から電力を取るようにしてもよい。

（実施形態例２）
図７は本発明の太陽光発電装置の太陽電池モジュール１５を模式的に説明する概略断面図、図８はこの太陽電池モジュール１５の要部拡大図である。

図７に示すように、太陽電池モジュール１５は所定の枚数の太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｄ）を直列および並列に接続して成り、任意の出力電圧、出力電流を得るようにしている。

本例においては、複数個の太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｄ）をマトリックス状に配列する。

これら太陽電池素子１６の受光面にはガラス板や合成樹脂板などの光透過板１７を配置し、他方の非受光面（裏面）には光透過性のあるテドラフィルム（ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル））などの耐候性フィルム１８を被着する。なお、この合成樹脂材を用いる代わりに、ガラス板を用いてもよい。

そして、光透過板１７と耐候性フィルム１８との間には、たとえばＥＶＡ（エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂）などから成る透明な合成樹脂を介在させ、充填材１９と成している。

このような構成の太陽電池モジュール１５において、さらに非受光面（裏面）側の耐候性フィルム１８の外側には、ＡＢＳ樹脂やアルミニウム金属などから成るジャンクションボックス２０を接着している。そして、このジャンクションボックス２０を通して出力電力を取り出すようにターミナルとしている。

かかる構成の太陽電池モジュール１５によれば、通常、矩形状を成すが、その本体の周囲四方を挟み込む枠体２１を設け、そして、枠体２１でもって太陽電池モジュール１５の本体を支持し、全体の強度を向上させている。

上述したごとく、太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）を所定の枚数にて直列および並列に接続して成るが、所定の出力電力を得るために直列数および並列数を定める。

たとえば、太陽電池素子１６ａと太陽電池素子１６ｂとの間には間隙２２ａ、太陽電池素子１６ｂと太陽電池素子１６ｃとの間には間隙２２ｂ、太陽電池素子１６ｃと太陽電池素子１６ｄとの間には間隙２２ｃが存在する。

そして、本発明の太陽光発電装置によれば、このように複数個の太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｄ）を面状に並べた太陽電池モジュール１５において、さらにこれら各太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）の間の隙間に発光体２３を配置し、これらの太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成したことが特徴である。

本例によれば、間隙２２ａに対応して発光体２３ａを、間隙２２ｂに対応して発光体２３ｂを、間隙２２ｃに対応して発光体２３ｃを配置する。

これら発光体２３（２３ａ〜２３ｅ）は、たとえばＬＥＤ（発光ダイオード）やランプがある。なお、図７の下方には発光体２３であるＬＥＤ（発光ダイオード）を拡大して斜視図として示す。

これら発光体２３（２３ａ〜２３ｃ）を配線後、各太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｄ）の隙間２２（２２ａ〜２２ｃ）に配した状態で充填材１９により光透過板１７と耐候性フィルム１８との間に充填し固定する。

本例によれば、複数個の太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）をマトリックス状に配列した太陽電池モジュール１５であることで、各太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）の隙間２２は、図３に示すごとく、格子状（同図中、斜線部分）に成る。

かくして図８に示すように、各太陽電池素子の受光面である光透過板１７の下に発光体２３を配した場合、前方に遮るものがないことで、発光体２３から照射された光は、図中の矢印に示すように広い視野角を得ることができる。

しかも、発光体２３は各太陽電池素子１６間の間隙２２上に配置したことで、本来、デッドスペースである間隙上の面積を発光体の設置場所として活用するとともに発電の妨げにならない設置空間を確保するという２つの利点を得ることができる。

本発明の太陽光発電装置の太陽電池モジュール１５によれば、図３に示すごとく、格子状の隙間２２に対し、どの部位に発光体２３を配置してもよく、これによって所要どおりの表示や装飾性が得られる。

太陽電池素子１６と枠体２１との間にも間隙２２を設けた構成の太陽電池モジュール１５においては、そのような間隙２２に対しても発光体２３を配置し、これによって、さらに表示性や装飾性を高めてもよい。

（評価の測定）
つぎに本発明者は実施形態例１と実施形態例２の双方にて得られた太陽電池モジュールに対し、ミノルタ株式会社製の色彩色差計を用いて、本発明の太陽光発電装置の受光面上に配し、昼間にて光源を点灯し、そして、輝度を測定した。

本例においては、この色彩色差計の配置を発光させた発光体２３上、および太陽電池素子１６上に設定することで、それぞれの輝度を求め、さらにコントラストを評価した。

この評価結果によれば、実施形態例１と実施形態例２の各太陽電池モジュールともに、コントラストが顕著に高くなり、これによって昼間でも優れた表示性や装飾性が得られることがわかった。

しかも、双方ともに、高い視野角を得られた。たとえば、図１に示す太陽電池モジュール１５において、発光体２３を非受光面（裏面）側の耐候性フィルム１８の外側に、ジャンクションボックス２０と並べて固定した構成の太陽電池モジュールを作製し、そして、このような構成の太陽電池モジュールを比較例と成し、この太陽電池モジュールと比べると、優れた視野角特性を得られた。

また、実施形態例１の太陽電池モジュール１５と実施形態例２の太陽電池モジュール１５とを比べても、実施形態例１の太陽電池モジュール１５は実施形態例２の太陽電池モジュール１５に比べて、優れた視野角特性を得られた。

｛応用例｝
つぎに上記構成のごとく、複数個の太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）をマトリックス状に配列した太陽電池モジュール１５ａ、１５ｂ、１５ｃを使用した太陽光発電装置の実施例を（例１）〜（例４）および（例６）〜（例９）にて説明する。これらの例を図９〜図１２に示す。

また、複数個の太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）を千鳥状に配列した太陽電池モジュール１５ｄを使用した太陽光発電装置の実施例を（例５）と（例１０）にて説明する。この例を図１３に示す。なお、これら各図は太陽光発電装置の正面図である。

以下、（例１）〜（例５）を述べる。

これらの例においては、実施形態例１の太陽電池モジュール１５のように、図１と図２に示すごとく、複数個の太陽電池素子１６を面状に並べた太陽電池モジュール１５において、さらにこれら各太陽電池素子１６の間の受光面上に発光体２３を配置し、これら太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成した構成を基本にして、さらに適用例を述べる。

（例１）
本例を図９に示す。

同図は本発明の太陽光発電装置を一枚の太陽電池モジュール１５ａにて構成し、そして、１太陽電池モジュール中に複数の文字や数字を７セグメントなどの表示方法で表示させる。

この太陽光発電装置（太陽電池モジュール１５ａ）によれば、複数個の太陽電池素子１６をマトリックス状に配列し、枠体２１でもって太陽電池モジュール１５ａの本体を支持している。

そして、これら各太陽電池素子１６の間の受光面上に発光体２３を配置し、所要の表示に応じて点灯する。

上記構成の太陽光発電装置の太陽電池モジュール１５ａによれば、格子状の隙間２２に対し、その隙間２２にそって発光体２３を配列し、７セグメント表示させる。

図９は日時を表示するように成している。この太陽電池モジュール１５ａの上段に日付「１２日」を示し、下段に時間「１９：００」を示す。

これら表記には、７セグメントなどの表示方法にしたがって発光体を配置し、本例によれば、黒点にて発光体２３の発光を示す。

なお、格子状の隙間２２には、これら黒点にて点灯した発光体２３を示すが、これら以外にも非点灯の発光体２３が配列されているが、明記していない。

かくして本発明の太陽光発電装置によれば、７セグメント表示の発光体２３に対し、その発光の背面に非発光の太陽電池素子１６を配置したことで、その輝度が高くなった。とくに青色や濃青色の太陽電池素子１６を、その発光の背面に配置した構成にしたことで、昼間でも、その輝度が顕著になった。また、発光体３２の発光が太陽電池素子１６で遮断されにくいので発光角度を広く取ることができ、結果として外から見たときの視野角を広くとることができ、優れた視認性が得られた。

なお、本例では枠体２１を有する太陽電池モジュールとしているが、枠体を設けないで、太陽電池モジュールの本体を支える支持部材に固定カバー等で固定するように取り付ける構造としてもよい。

（例２）
本例を図１０に示す。

同図に示す太陽光発電装置によれば、複数の太陽電池モジュール１５ｂを配列し、それぞれの太陽電池モジュール１５ｂでもって、個々の文字や数字、アルファベットなどを表記する。

本例においては、４枚の太陽電池モジュール１５ｂにて構成し、そして、「ＫＯＢＥ」と表記した場合である。

この太陽光発電装置によれば、複数個の太陽電池素子１６をマトリックス状に配列した太陽電池モジュール１５ｂを、４個配列し、それぞれの太陽電池モジュール１５ｂに対し、表示文字に対応して発光体２３の配置部位を固定している。

かくして本発明の太陽光発電装置によれば、表示文字に対応して配置した発光体２３に対し、その発光の背面に非発光の太陽電池素子１６を配置したことで、その輝度が高くなった。とくに青色や濃青色の太陽電池素子１６を、その発光の背面に配置した構成にしたことで、昼間でも、その輝度が顕著になった。また、発光体３２の発光が太陽電池素子１６で遮断されにくいので発光角度を広く取ることができ、結果として外から見たときの視野角を広くとることができるので視認性も良好になった。

なお、本例では枠体を設けないで、支持部材に固定カバー等で固定して取り付ける構造であり、このような構造にすることで、複数の太陽電池モジュールの文字が連続して認識でき、文章を作るのに好適である。

（例３）
本例を図１１に示す。

同図に示す太陽光発電装置によれば、複数の太陽電池モジュール１５ｃを配列し、これらにて一つの文字や数字、アルファベットなどを表記する。

本例においては、複数個の太陽電池素子１６をマトリックス状に配列した２枚の太陽電池モジュール１５ｃにて構成し、そして、「京」と表記した場合である。なお、表示文字に対応して発光体２３の配置部位を固定している。

かくして本発明の太陽光発電装置によれば、表示文字に対応して配置した発光体２３に対し、その発光の背面に非発光の太陽電池素子１６を配置したことで、その輝度が高くなった。とくに青色や濃青色の太陽電池素子１６を、その発光の背面に配置した構成にしたことで、昼間でも、その輝度が顕著になった。また、発光体３２の発光が太陽電池素子１６で遮断されにくいので発光角度を広く取ることができ、結果として外から見たときの視野角を広くとることができるので視認性もよい。

本例の太陽光発電装置においては、複数の太陽電池モジュール１５ｃに跨って１文字を表示していることで、複雑な漢字などの表示が容易になる。

なお、本例のように複数の太陽電池モジュールに跨って文字を形成する場合には、太陽電池モジュールの外周の枠体をなくし、そして、支持部材に固定カバー等で固定する取り付け構造にすることで、複数の太陽電池モジュールの発光体が連続して見えるようにするとよい。

（例４）
上述した（例１）〜（例３）の太陽光発電装置においては、矩形状の太陽電池モジュールを用いたが、これに代えて三角形状の太陽電池モジュールを用いた太陽光発電装置を図１２にて説明する。

同図に示す太陽光発電装置によれば、一個の三角形状の太陽電池モジュール１５ｄに対し、その内部に複数個の太陽電池素子１６をマトリックス状に配列し、さらに、枠体２１でもって太陽電池モジュール１５ｄの本体を支持している。

なお、同図において、発光体２３は間隙２２に配置されるものとし、その配置部位は略記する。

かくして本発明の太陽光発電装置によれば、表示性や装飾性のある発光体２３に対し、その発光の背面に非発光の太陽電池素子１６を配置したことで、その輝度が高くなった。とくに青色や濃青色の太陽電池素子１６を、その発光の背面に配置した構成にしたことで、昼間でも、その輝度が顕著になった。また、発光体３２の発光が太陽電池素子１６で遮断されにくいので発光角度を広く取ることができ、結果として外から見たときの視野角を広くとることができるので視認性もよい。

また、本例の太陽光発電装置においては、三角形状の太陽電池モジュール１５ｄを用いたことで、その表示性能が高くなり、装飾性が向上し、さまざまな機能に適用できた。

（例５）
上述した（例１）〜（例３）の太陽光発電装置においては、矩形状の太陽電池モジュールを用いたが、これに代えて図１３に示すごとく、円形状の太陽電池モジュール１５ｅを製作し、さらに複数個の太陽電池素子１６を千鳥状に配列し、さらに、枠体２１でもって太陽電池モジュール１５ｅの本体を支持している。

かくして本発明の太陽光発電装置によれば、表示性や装飾性のある発光体２３に対し、その発光の背面に非発光の太陽電池素子１６を配置したことで、その輝度が高くなった。とくに青色や濃青色の太陽電池素子１６を、その発光の背面に配置した構成にしたことで、昼間でも、その輝度が顕著になった。

また、発光体３２の発光が太陽電池素子１６で遮断されにくいので発光角度を広く取ることができ、結果として外から見たときの視野角を広くとることができるので視認性もよい。

また、本例の太陽光発電装置においては、円形状の太陽電池モジュール１５ｅを用いたことで、その表示性能が高くなり、装飾性が向上し、さまざまな機能に適用できた。

以上のとおり、（例１）〜（例５）によれば、図１と図２に示すごとく、複数個の太陽電池素子１６を面状に並べた太陽電池モジュール１５において、さらにこれら各太陽電池素子１６の間の受光面上に発光体２３を配置し、これら太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成した構成を基本にしたが、この基本構成に代えて、実施形態例２の太陽電池モジュール１５のごとく、図７と図８に示すように、複数個の太陽電池素子１６を面状に並べた太陽電池モジュール１５において、さらにこれら各太陽電池素子１６の間の隙間に発光体２３を配置し、これらの太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成した構成を基本にした本発明の太陽光発電装置を、以下、（例６）〜（例１０）を述べる。

（例６）
図９に示す（例１）によれば、各太陽電池素子１６の間の隙間２２の受光面上に発光体２３を配置し、これら太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成した構成であるが、これに代えて各太陽電池素子１６の間の隙間２２に発光体２３を配置し、これらの太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成す。そして、その他の構成は（例１）に記載したとおりである。

かくして本発明の太陽光発電装置によれば、７セグメント表示の発光体２３に対し、その発光の背面に非発光の太陽電池素子１６を配置したことで、その輝度が高くなった。とくに青色や濃青色の太陽電池素子１６を、その発光の背面に配置した構成にしたことで、昼間でも、その輝度が顕著になった。

さらには太陽電池モジュールの受光面側に発光体２３やその配線材が突出しないので、太陽電池素子１６上に影が落ちないように配置に配慮しなくてよく、施工を簡易にできる。また、雨水や砂・埃等が前記発光体や配線材に纏わりついて太陽電池モジュール表面に苔や曇りを生じさせたり、砂や埃の堆積を生じさせる心配が無く、清掃などの管理を簡略化できる。

（例７）
図１０に示す（例２）によれば、各太陽電池素子１６の間の隙間２２の受光面上に発光体２３を配置し、これら太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成した構成であるが、これに代えて各太陽電池素子１６（１６ａ〜１６ｅ）の間の隙間２２に発光体２３を配置し、これらの太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成す。そして、その他の構成は（例２）に記載したとおりである。

かくして本発明の太陽光発電装置によれば、表示文字に対応して配置した発光体２３に対し、その発光の背面に非発光の太陽電池素子１６を配置したことで、その輝度が高くなった。とくに青色や濃青色の太陽電池素子１６を、その発光の背面に配置した構成にしたことで、昼間でも、その輝度が顕著になった。

（例８）
図１１に示す（例３）によれば、各太陽電池素子１６の間の隙間２２の受光面上に発光体２３を配置し、これら太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成した構成であるが、これに代えて各太陽電池素子１６の間の隙間２２に発光体２３を配置し、これらの太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成す。そして、その他は（例３）に記載したとおりである。

（例９）
図１２に示す（例４）によれば、各太陽電池素子１６の間の隙間２２の受光面上に発光体２３を配置し、これら太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成した構成であるが、これに代えて各太陽電池素子１６の間の隙間２２に発光体２３を配置し、これらの太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成す。そして、その他の構成は（例４）に記載したとおりである。

（例１０）
図１３に示す（例５）によれば、各太陽電池素子１６の間の隙間２２の受光面上に発光体２３を配置し、これら太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成した構成であるが、これに代えて各太陽電池素子１６の間の隙間２２に発光体２３を配置し、これらの太陽電池素子１６を背面にして発光体２３を発光させるように成す。そして、その他の構成は（例５）に記載したとおりである。

以上のとおり、（例１）乃至（例１０）の各太陽光発電装置によれば、青色や濃青色の太陽電池素子１６を、その発光の背面に配置した構成にしたことで、昼間でも、その輝度が顕著になり、表示性能や装飾性を高まることができたが、これに代えて本発明者は茶色、赤色、紺色、黒色、灰色、緑色、金色、紫色、赤紫色などを呈した太陽電池素子を用いても本発明の作用効果を奏することを実験により確認した。

なお、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改良等はなんら差し支えない。

たとえば（例４）や（例９）の太陽光発電装置においては、三角形状の太陽電池モジュールを用いたが、これに代えて台形状もしくは多角形状にしてもよい。

さらに（例５）や（例１０）の太陽光発電装置においては、円形状の太陽電池モジュールを用いたが、これに代えて楕円形状にしてもよい。

さらにまた、（例１）〜（例４）および（例６）〜（例９）の太陽光発電装置においては、太陽電池素子１６をマトリックス状に配列したが、これに代えて千鳥状に配列してもよく、あるいは（例５）と（例１０）の太陽光発電装置においては、太陽電池素子１６を千鳥状に配列したが、これに代えてマトリックス状に配列してもよい。

本発明の太陽光発電装置の太陽電池モジュールを模式的に説明する概略断面図である。本発明に係る太陽電池モジュールの要部拡大図である。本発明に係る太陽電池モジュールにおける発光体の取り付け可能な領域を示す正面図である。図３に示す太陽電池モジュールにおいて、切断面線Ａ−Ａによる断面図である。本発明の太陽光発電装置に係る発光体への配線を説明する配線図である。住宅の屋根に本発明の太陽光発電装置を配置した斜視図である。本発明の他の太陽光発電装置の太陽電池モジュールを模式的に説明する概略断面図である。本発明に係る他の太陽電池モジュールの要部拡大図である。本発明の太陽光発電装置に係る太陽電池モジュールにおいて表示例を示す正面図である。本発明の太陽光発電装置に係る太陽電池モジュールにおいて他の表示例を示す正面図である。本発明の太陽光発電装置に係る太陽電池モジュールにおいて、さらに他の表示例を示す正面図である。本発明の太陽光発電装置に係る太陽電池モジュールにおいて、三角形状の太陽電池モジュールを示す正面図である。本発明の太陽光発電装置に係る太陽電池モジュールにおいて、円形状の太陽電池モジュールを示す正面図である。従来の太陽光発電装置に係る太陽電池モジュールの概略断面図である。従来の他の太陽光発電装置に係る太陽電池モジュールの概略断面図である。

符号の説明

２・・・太陽光発電装置
４、１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ・・・太陽電池モジュール
８、１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ・・・太陽電池素子
９、１７・・・光透過板
１１、２１・・・枠体
１８・・・耐候性フィルム
１９・・・充填材
２０・・・ジャンクションボックス
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ・・・間隙
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ・・・発光体

Claims

複数個の太陽電池素子を面状に並べ、これら各太陽電池素子の間に発光体を各太陽電池素子の受光面上に配置し、これらの太陽電池素子を背面にして発光体を発光させるように成した太陽電池モジュールを備えたことを特徴とする太陽光発電装置。
複数個の太陽電池素子を面状に並べ、これら各太陽電池素子の隙間に発光体を配置した太陽電池モジュールを備えたことを特徴とする太陽光発電装置。
前記複数個の太陽電池素子をマトリックス状に配列したことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光発電装置。
前記複数個の太陽電池素子を千鳥状に配列したことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光発電装置。
前記太陽電池モジュールが三角形状、矩形状、台形状もしくは多角形状であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の太陽光発電装置。
前記太陽電池モジュールが円形もしくは楕円形であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の太陽光発電装置。
前記太陽電池モジュールおよび該太陽電池モジュールを支持する枠体を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の太陽光発電装置。
前記発光体がＬＥＤであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の太陽光発電装置。