JP2005240274A

JP2005240274A - 太陽電池内蔵屋根瓦

Info

Publication number: JP2005240274A
Application number: JP2004047197A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Akai; 崇嘉赤井; Takeya Kondo; 健也近藤; Tomohito Fukuda; 智人福田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】基板となる瓦本体が簡単な形状で、その表面に塵埃類が堆積しにくくて汚れによる発電効率の低下することを無くした太陽電池内蔵屋根瓦を提供すること。
【解決手段】矩形状をした透明略平板材による瓦本体の背面に、シート状の発電層をもった電池モジュールを配設させて成る。前記瓦本体の背面側に凹所を形成し、同凹所に前記電池モジュールをその外部電線が外向きとなるよう装着させてもよい。前記瓦本体の背面周囲に着色などの不透明化処理を施してもよい。
【選択図】図１

Description

本発明はシート状の発電層をもった太陽電池内蔵屋根瓦に関する。

従来から、この種の太陽電池内蔵屋根瓦として、例えば図５に示す、実開平４−２８５２４号公報に開示されたものの如く、平板状をなす厚手の瓦本体１０１の表面に太陽電池用素子を受容し得る浅い陥凹部１０２を形成し、該陥凹部１０２に表面を突出させて発電層をもった平板状の電池モジュール１０３を収納させた太陽電池内蔵屋根瓦１００が提案されている。

この場合、瓦本体１０１は周辺の陶器瓦と略同一形状なものであり、また、太陽電池内蔵屋根瓦１００の瓦本体１０１の周囲縁に電池モジュール１０３表面より突出することなく接着剤１０５を充填させて電池モジュール１０３を固定するようにしてある。したがって、屋根に、屋根瓦とは別形状をもった、鋼板等の金属材にて形成された新たな太陽電池モジュールを設けることが無いので外観上好ましく、また、太陽電池内蔵屋根瓦自体に塵埃類が堆積して太陽電池表面を汚し、これにより発電効率が落ちることがない。

しかしながら、この場合には、電池モジュール１０３として表面にガラス材をもったものを別途製作し、基板となる瓦本体１０１に組み込むものであり、製造に手間のかかるものであった。しかも、太陽電池内蔵屋根瓦１００相互を電気的に接続させるための外部電線１０４を瓦本体１０１の裏面側に設ける必要があり、その外部電線１０４を配設させる溝や貫通孔を瓦本体１０１に形成するために瓦本体１０１が複雑な形状となるという問題があった。
実開平４−２８５２４号公報

本願発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、基板となる瓦本体が簡単な形状で、その表面に塵埃類が堆積しにくくて汚れによる発電効率の低下することを無くした太陽電池内蔵屋根瓦を提供することである。

上記課題を解決するために、本願発明の太陽電池内蔵屋根瓦は、矩形状をした透明略平板材による瓦本体の背面に、シート状の発電層をもった電池モジュールを配設している。

また、前記瓦本体の背面側に凹所を形成し、同凹所に前記電池モジュールをその外部電線が外向きとなるよう装着させるのが好ましい。また、前記瓦本体の背面周囲に着色などの不透明化処理を施すことも好ましい。

本願発明の太陽電池内蔵屋根瓦においては、シート状の発電層をもった電池モジュールを、矩形状の透明略平板材による瓦本体背面に設けて製作することができるので、基板となる瓦本体が簡単な形状で、且つ瓦本体の表面に塵埃類が堆積しにくく、以って、汚れによる発電効率の低下も無い。

また、電池モジュールからの外部電線が、瓦本体背面側に形成された凹所に設けられる電池モジュールから外向きに延出されるので、太陽電池内蔵屋根瓦相互の電気的接続の作業性に優れる。

さらに、電池モジュール周囲となる透明略平板材による瓦本体の背面が着色などによる不透明化処理によって電池モジュール表面色と同化されるため、施工のときに太陽電池内蔵屋根瓦の周辺に設置される陶器瓦等の一般屋根瓦とも色彩上同化させることが出来て外観上好ましい。

図１〜４は、本願の請求項１乃至請求項３に対応した一実施形態である太陽電池内蔵屋根瓦を示している。この実施形態の太陽電池内蔵屋根瓦１は、背景技術の項にて説明した構成と同じく、周辺の陶器瓦と略同一形状な瓦本体にて構成されたもので、図１、２の概略説明のための平面図、及び側面断面図に示す如く、矩形状をした透明略平板材による瓦本体２の背面に、シート状の発電層をもった電池モジュール３を配設している。

この場合、瓦本体２の背面側に凹所２１を形成し、同凹所２１に前記電池モジュール３をその外部電線４が外向きとなるよう装着させてもいる。また、前記瓦本体２の背面周囲に着色などの不透明化処理Ｐを施してもいる。

詳しくは、瓦本体２は、透明ガラス製の平板屋根瓦で、屋根に設置した状態で重厚感を持たせるため、例えば前端部に２０ｍｍ程度の厚みをもった立上り部２２を設けてあり、また両端部及び後端部には瓦本体どうしを互いに雌雄関係をなして嵌合させるためのオーバーラップ部２３、２４、２５が一体に形成されて背面側に凹所２１が形成される。

この場合、上記の不透明化処理Ｐ部分は凹所２１以外の部分において背面から濃い青色の塗料による塗装処理が施されており、後述する電池モジュール３表面の色と外観上において同化されるため、施工のときに太陽電池内蔵屋根瓦１の周辺に設置される陶器瓦等の一般屋根瓦とも色彩上同化させることが出来て外観上好ましい。なお、この不透明化処理Ｐは、塗装処理以外にホーニング加工と呼ばれているガラス表面に細かい凹凸を施して不透明化させる方法や、着色シートと帖着させる方法など、各種の方法を選択することができる。

電池モジュール３はシート状のラミネートパネルであり、発電層をもつ製膜された４枚の電池３１にエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）シート３２、３２と保護シート３３とを貼り合わせた後、両面を同時に加熱して一体化形成されている。４枚の電池３１は相互に電気的に接続されており、図３に示すように、互いの間には加熱によって溶融されたエチレン酢酸ビニル材料が廻りこんで充填され、電池３１相互が略均一な間隔をもって位置決めされている。

電池３１相互は、４つのものが電気的に並列あるいは直列接続されて、中継用の端子ボックス４１を介してケーブル４２及びコネクタ４３にて構成される外部電線４に電気的接続されている。

外部電線４は、ケーブル４２、４２の一端にコネクタ４３、４３が設けられて形成され、ケーブル４２、４２の他端が端子ボックス４１内部にて４つの電池３１と接続されるこの場合、端子ボックス４１は一側面開口の薄板状であり、外部電線４が外向きに延出されるよう電池３１の保護シート３３上面に帖着されている。これにより、太陽電池内蔵屋根瓦１に内蔵される電池モジュール３相互を外部にて電気的接続する際には、その接続用ケーブル（図示せず）との引き回しが容易となり作業のし易いものとなる。

瓦本体２と電池モジュール３とは、図３に示すように、瓦本体２の背面側の凹所２１に接着剤が充填された後、シート状の電池モジュール３が保護シート３３が外側となるよう帖着されて固着される。このとき、端子ボックス４１が瓦本体２の背面より突出しないような寸法設定になっており、また、この端子ボックス４１による背面空間が、太陽電池内蔵屋根瓦１の施工状態において屋根全体に通気層を形成するよう、シート状の発電層をもった電池モジュール３を、矩形状の透明略平板材による瓦本体２背面に設けて製作することとなる。

なお、瓦本体２は、前記したような透明ガラス製以外に、塩化ビニール樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート等の樹脂を用いて、射出成形や注型等により製造することができる。この場合、重厚感のある形状を現出させ、軽量化及び強度の大なるものを作ることができる。

この実施形態の太陽電池内蔵屋根瓦１による瓦葺きにおいては、通常の平板状スレート瓦などと同じく、下段のものの上に上段のものが等間隔に配置されるように重ね葺きしてゆくが、図４に示す如く、瓦本体２と略同一形状な周辺の陶器瓦５と同じく、瓦本体２は、横方向の側端部を重合させながら横方向に連接していき、下段の瓦本体２の後端側を瓦固定具やビス止めなどによって桟木や野地板等の屋根下地材に固定させてて屋根に設置される。このとき、瓦本体２背面側に形成された凹所２１に設けられる電池モジュール３から外向きに延出された外部電線４どうしが電気的に接続され、太陽電池内蔵屋根瓦１相互の接続がなされるのである
したがって、以上説明した太陽電池内蔵屋根瓦１によると、シート状の発電層をもった電池モジュール３を、矩形状の透明略平板材による瓦本体２背面に設けて製作することができるので、基板となる瓦本体２が簡単な形状で、且つ瓦本体２の表面に塵埃類が堆積しにくく、以って、汚れによる発電効率の低下も無い。

また、電池モジュール３からの外部電線４が、瓦本体２背面側に形成された凹所２１に設けられる電池モジュール３から外向きに延出されるので、太陽電池内蔵屋根瓦１相互の電気的接続の作業性に優れる。

さらに、電池モジュール３周囲となる透明略平板材による瓦本体２の背面が着色などによる不透明化処理Ｐによって電池モジュール３表面色と同化されるため、施工のときに太陽電池内蔵屋根瓦１の周辺に設置される陶器瓦等の一般屋根瓦とも色彩上同化させることが出来て外観上好ましい。

本願発明の一実施形態である太陽電池内蔵屋根瓦を示した平面図。同太陽電池内蔵屋根瓦の概略構成を説明する側面断面図。同太陽電池内蔵屋根瓦の内部積層状態の説明図。同太陽電池内蔵屋根瓦の施工状態を示す説明図。従来例である太陽電池内蔵屋根瓦の全体説明図。

符号の説明

１太陽電池内蔵屋根瓦
２瓦本体
２１凹所
３電池モジュール
４外部電線
Ｐ不透明化処理

Claims

矩形状をした透明略平板材による瓦本体の背面に、シート状の発電層をもった電池モジュールを配設させて成る太陽電池内蔵屋根瓦。
前記瓦本体の背面側に凹所を形成し、同凹所に前記電池モジュールをその外部電線が外向きとなるよう装着させて成ることを特徴とする請求項１記載の太陽電池内蔵屋根瓦。
前記瓦本体の背面周囲に着色などの不透明化処理を施して成ることを特徴とする請求項１または請求項２いずれかに記載の太陽電池内蔵屋根瓦。