JP2006107861A - Solar battery module with illumination means - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池セルによる発電機能と、照明手段として発光する機能を兼ね備えた照明手段付太陽電池モジュールに関するものである。 The present invention relates to a solar cell module with illumination means that has both a power generation function by a solar cell and a function of emitting light as illumination means.
近年、エコエネルギ、環境対策の一環から、例えば図4に示すように街路灯1及び太陽電池モジュール2を設置し、昼間に太陽電池モジュール2により発電した電力を図示しないバッテリに蓄電し、この蓄電した電力により夜間に街路灯1を点灯させている装置が使用されている。
In recent years, as part of eco-energy and environmental measures, for example, as shown in FIG. 4, a street light 1 and a
また、図5に示すように、道路標識3の上方に太陽電池モジュール2を設置し、昼間に蓄電した電力により夜間に点滅等する道路標識等が注目されてきている。
Further, as shown in FIG. 5, attention is paid to a road sign or the like in which a
一般に、この種の太陽電池モジュール2は、単結晶、多結晶、アモルファスシリコン等から成る太陽電池セルを基板上に配列し、電極、配線等を施し、昼間に得られた電力を図示しないバッテリに蓄電している。そして、夜間には蓄電しておいた電力を用いて、発光ダイオードや電球や蛍光灯等を点灯させたり、点滅させている。
In general, this type of
しかしながら、この種の街路灯や道路標識等は、太陽光により発電する太陽電池モジュール部及び照明部が別々となっており、デザインが制限されたり、太陽電池モジュール部から照明部に配線施工する必要がある。 However, this type of street light, road sign, etc. has a separate solar cell module part and illumination part that generate electricity by sunlight, and the design is restricted or wiring from the solar cell module part to the illumination part is necessary There is.
また、道路標識等においては、文字や図形を点灯、点滅させるためには、その文字や図形の形状に沿ってダイオード等を配列することが必要となる。 Further, in a road sign or the like, it is necessary to arrange a diode or the like along the shape of the character or figure in order to light or blink the character or figure.
本発明の目的は、上述の課題を解決し、自由度の大きなデザインを採用することができると共に、太陽電池モジュール部と照明部を一体化した照明手段付太陽電池モジュールを提供することにある。 The objective of this invention is providing the solar cell module with an illumination means which integrated the solar cell module part and the illumination part while solving the above-mentioned subject and being able to employ | adopt a design with a large freedom degree.
上述の目的を達成するための本発明に係る照明手段付太陽電池モジュールの技術的特徴は、太陽電池セルと、該太陽電池セルに積層し面発光機能を有する導光板と、前記導光板の側面に配置した発光部材と、前記太陽電池セルにより発電した電力を蓄電するバッテリとを有し、該バッテリに蓄電された電力により前記発光部材を発光させ、前記導光板に導き前記導光板を面発光させることにある。 Technical features of the solar battery module with illumination means according to the present invention for achieving the above-described object include a solar battery cell, a light guide plate stacked on the solar battery cell and having a surface light emitting function, and a side surface of the light guide plate. A light-emitting member disposed in the battery and a battery for storing the electric power generated by the solar battery cell, the light-emitting member is caused to emit light by the electric power stored in the battery, led to the light guide plate, and the light guide plate is surface-emitting There is to make it.
本発明に係る照明手段付太陽電池モジュールによれば、太陽電池モジュール部と照明部を一体化することにより、照明部全面を発光させることができ、文字や図形等を容易に表示することができる。 According to the solar cell module with illumination means according to the present invention, by integrating the solar cell module unit and the illumination unit, the entire illumination unit can emit light, and characters, figures, and the like can be easily displayed. .
また、太陽電池モジュール部と照明部を一体化させたことにより、これらを接続するための配線等も少なくて済み、設置作業等が軽減する。 Further, since the solar cell module unit and the illumination unit are integrated, the wiring for connecting them can be reduced, and installation work and the like are reduced.
本発明を図1〜図3に図示の実施例に基づいて説明する。 The present invention will be described based on the embodiment shown in FIGS.
図1は実施例1における照明手段付太陽電池モジュールの断面図、図2は平面図をそれぞれ示しており、ガラス、樹脂板等の基板から成る基板11上には、反射フィルム12、EVA、PVB、シリコン等から成る接着剤13を介して、太陽光により発電する複数枚の太陽電池セル14が平面的に配列されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a solar cell module with illumination means in Example 1, and FIG. 2 is a plan view. On a
更に、太陽電池セル14上には導光板15が積層され、この導光板15の一側面には複数個の発光ダイオード16が発光方向を導光板15に向けて配置されている。なお、この場合の太陽電池セル14を基板11と導光板15を接着する接着剤13は、太陽光を太陽電池セル14に導くために透光性を有することが必要である。
Further, a
太陽電池セル14の出力は電線17を介してバッテリ18に接続され、更にバッテリ18は制御装置19に接続され、制御装置19に発光ダイオード16、昼夜を判別するための光量センサ20が接続されている。
The output of the
また、基板11、太陽電池セル14、導光板15を積層した端面には、発光ダイオード16から入射した光がこれらの端面から外部に漏れることを防止するために、発光ダイオード16側の端面を除いて、図示しない反射フィルムにより周囲が覆われている。
Further, in order to prevent light incident from the
なお、導光板15の表面15aには、発光ダイオード16から入射した光を導光板15の外部に漏出し易くするために、微細な粗さを持つ凹凸面が設けられている。
The
そして、この照明手段付太陽電池モジュールを例えばビルの外壁に取り付けたり、道路の境界線や一時停止ラインに沿って埋設すると、昼間に太陽電池セル14は導光板15、接着剤13を透過した太陽光を受光することにより発電し、電力をバッテリ18に蓄電する。
And when this solar cell module with illumination means is attached to, for example, the outer wall of a building, or embedded along a road boundary line or a temporary stop line, the
そして、光量センサ20により夜間になったことが判別されると、制御装置19は発光ダイオード16を点灯させることにより、導光板15に光を導光する。導光板15に入射した光は導光板15内で全反射を繰り返しながら、導光板15の表面15aに設けた微細な凹凸面により乱散乱し、導光板15の表面15aから外部に出射する。なお、反射フィルム12は導光板15に入射した発光ダイオード16の光を、基板11側に漏出することなく、導光板15側に戻すものである。
When the
このようにして、導光板15を面発光させることができるが、発光ダイオード16の近くほど表面15aから漏出する光量は大きくなるので、表面15aの凹凸分布を調整することによりほぼ均一な面発光を行うことが可能である。
In this way, the
また、導光板15の表面15a上に文字や図形を描くことにより、光がこれらの文字や図形を透過して出射するので、看板、道路標識等に利用することもできる。また、この文字や図形は透光性を有する有色フィルム、有色塗料等を用いて描くことにより、昼間時の太陽電池セル14への入射光量の低下を抑制することができる。
Further, by drawing letters and figures on the
本実施例においては光量センサ20を用いて、昼夜を判別したが、光量センサ20の代りに、太陽電池セル14による発電量を測定することによって昼夜を判別するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
実施例1においては、太陽光の入射面と発光ダイオード16の発光による照明する面は同一面としたが、本実施例2においては図3に示すように、裏面である基板11側から太陽光を入射させるようにしている。従って、基板11は透明材料であることが必要であり、反射フィルム12は太陽電池セル14と導光板15との間に導光板15に向けて介在されている。
In the first embodiment, the incident surface of sunlight and the surface illuminated by the light emission of the
本実施例2における照明手段付太陽電池モジュールを、例えば建物の外壁、天井に埋め込み、或いは街路灯に吊設し、昼間は太陽光を背面から受光し、夜間に室内等に向けて発光させることができる。 The solar cell module with illumination means in the second embodiment is embedded in, for example, the outer wall or ceiling of a building, or suspended on a street lamp, receives sunlight from the back during the day, and emits light toward the room at night. Can do.
本実施例においては、光量センサ20により夜間になると自動的に発光ダイオード16を点灯させたが、更に例えば赤外線センサ等の人感センサと組み合わせて、夜間に人が近付いた場合のみ点灯させることにより、バッテリ18の蓄電量を節約させることもできる。
In this embodiment, the
また、実施例においては、発光ダイオード16の光を1方向から導光したが、発光ダイオード16を導光板15の周囲に配置し、複数方向から照射すれば、更に均一に導光板15を発光させることができる。
In the embodiment, the light of the
また、導光板15の凹凸は導光板15の背面に設けてもよく、或いは導光板15自体に金属粉等の反射材を混入し、導光板15の内部において光を散乱させて、面発光させることもできる。この場合には、発光ダイオード16から離れるにつれ光は減衰し、導光板15から発光が弱くなるので、面位置における反射材の混合分布を調整することが好ましい。
The unevenness of the
11 基板
12 反射フィルム
13 接着剤
14 太陽電池セル
15 導光板
16 発光ダイオード
17 電線
18 バッテリ
19 制御装置
20 光量センサ
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