JP2008103652A - フレキシブル太陽電池パネル - Google Patents

Abstract

【課題】軽量かつ適度な剛性を有し，長期信頼性のあるフレキシブル太陽電池パネルを提供する。
【解決手段】フレキシブル性を有するアモルファス太陽電池，或は結晶型シリコンウエハーをフッ素系フィルムでラミネートした太陽電池に，必要に応じた剛性を付与する為のプラスチック平板を接着する。更に，周囲に太陽電池を挟み込む同材質の枠を固定することにより，長期信頼性のある，フレキシブル太陽電池モジュールが形成される。太陽電池の表面は耐候性に優れたフッ素系フィルムであり，プラスチック平板，枠の表面に耐候性塗料を塗ることにより設置した当該器材の紫外線劣化の進行を止めることが出来る。また，既設器材の場合は設置部以外の露出部位のみに耐候性塗装を施せば当該器材のリニューアルが可能となる。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明はフレキシブル太陽電池パネルを容易に提供し，上下水道処理施設の覆蓋，高速道路の防音壁の表面にフレキシブル太陽光発電装置を設置して，クリーンエネルギーの有効利用と既存設備の場合は器材のリニューアルを図るものである。

近年，上下水道処理施設の覆蓋の上部に二酸化炭素低減に向け太陽光発電装置を設置する方向にある。概して覆蓋は剛性を確保する為，アーチ形状が広く採用されており，フレキシブル太陽電池パネルは，既設，新設を問わず設置の制約が殆ど生じない。
また，高速道路の防音壁も放物線であり，フレキシブル太陽電池パネルを設置して，太陽光発電を行う対象になり得る。
本考案はアモルファス他を使用した，フレキシブル太陽電池パネルを容易に提供し，太陽光発電の領域を拡大せしめるものである。

太陽光発電装置の大半は結晶系シリコン太陽電池が使用されており，その剛性と重量により，上下水道処理施設の覆蓋，或は高速道路の防音壁に対しては設置条件に制約がある。
覆蓋に関し，新規に設計する場合は形状設計に織り込むことも可能であるが，太陽電池モジュールの寸法は各社各様であり，互換性に欠ける。また防音壁に関しては曲率と重量の制約により不可能に近い。
かくなる問題点を解消し，覆蓋・防音壁に対し，新設・既設を問わず設置可能なフレキシブル太陽電池パネルを提供するものである。

本考案に係るフレキシブル太陽電池パネルは前述の問題点を解決するものであり，以下の構成要素を包含している。
フレキシブル太陽電池をプラスチック製平板により裏打ちし，適度な剛性を付与する。裏打ちはエポキシ樹脂，ウレタン樹脂等により，接着する。
プラスチック製平板の材質はアクリル，ポリカーボネート，ガラス繊維強化プラスチック，塩化ビニル等が対象となるが，厚みと各々材質の曲げ弾性率の組合せで単位幅あたりの剛性を１００Ｎ−ｍｍ^２〜５０００Ｎ−ｍｍ^２に設定することにより当該用途に最適なフレキシブル太陽電池パネルとなる。
また，周囲にプラスチック板を枠状に配し，太陽電池をサンドイッチすることにより，フレキシブル太陽電池の層間接合品質の向上と覆蓋，防音壁に固定する際の締結補強効果が期待出来る。この押え枠は対象器材と同色に塗装することとが可能であり簡便性，美観，耐候性，耐久性に優れた構成となる。
フレキシブル太陽電池パネルはボルト，リベット等，機械的に対象器材に設置することが望ましいが，接着或は両面テープによる設置も可能である。
フレキシブル太陽電池はアモルファス系シリコンタイプが最適であるが，結晶系シリコンウエハーをフッ素フィルム等によりラミネートしたセミフレキシブル太陽電池も上市されており，使用可能である。

本考案に係るフレキシブル太陽電池パネルは軽量かつ適度な剛性があるので，設置作業は非常に簡便であり，締結方法としてボルト，リベット，接着剤，両面テープ等選択枝は幅広い。
曲率半径が自由に選択出来るので，新設・既設を問わずにアーチ形状器材に設置可能であり，新規設計においても制約が大幅に軽減される。
フレキシブル太陽電池パネルはプラスチック製平板の厚み及び材質により，自由に剛性を設定することが可能であり，目的，必要性能，用途に対する設計の自由度が大きい。
フレキシブル太陽電池パネルの剛性は設置する器材の剛性に重ね合わせることが出来るので，自重による若干の負荷が発生するが全体としての剛性向上が期待出来る。
フレキシブル太陽電池パネルを既設器材に設置した場合は，パネル以外の当該器材表面を塗装することにより，リニューアルが図れ，取替が必要な覆蓋等の廃棄物減少に寄与出来る。

フレキシブル太陽電池を１から３ｍｍ厚みのプラスチック平板にエポキシ樹脂により貼付け，単位幅当りの剛性を５００から５０００Ｎ−ｍｍ^２に設定する。
プラスチック平板はフレキシブル太陽電池の外形寸法より縦横とも２０から５０ｍｍ大きくし，その中央にフレキシブル太陽電池を配置する。
フレキシブル太陽電池の周囲に５から２０ｍｍの挟み代を確保し，外寸法が前述の裏打ち板と同一となるような，２から５ｍｍ厚みのプラスチック板を周囲枠として，接着，ビス止め，リベット止め等で固定し，フレキシブル太陽電池パネルを構成する。

１ フレキシブル太陽電池パネルの構成 その１
幅９１０ｍｍ，長さ１２２０ｍｍの外形寸法を有し，厚みが２ｍｍの強化プラスチック製平板（以下ＦＲＰ板と略す）にフッ素系フィルムにより両面をラミネートされた幅８３０ｍｍ，長さ１１４０ｍｍ，厚み４ｍｍの結晶型太陽電池を張り付ける。
接着面のフッ素系フィルムにはスパッタリング等の表面処理を行い，接着性を確保する。
当該，フレキシブル太陽電池パネルを下水処理場に設置された既設のＦＲＰ製覆蓋にボルトにより，四隅で締結する。
２ フレキシブル太陽電池パネルの構成 その２
幅６００ｍｍ，長さ１８７０ｍｍの外形寸法を有し，厚みが１ｍｍのＦＲＰ板に幅４６０ｍｍ，長さ１７３０ｍｍ，厚み１ｍｍのアモルファス太陽電池を中央に接着により張り付ける。
当該パネルの周囲に幅８０ｍｍ，厚み２ｍｍのＦＲＰ板に片側１０ｍｍ幅にわたり１ｍｍの段落し加工を施した枠を接着により張り付ける。
当該，フレキシブル太陽電池パネルを下水処理場に設置された既設のＦＲＰ製覆蓋に両面テープにより，貼り付ける。

本考案に懸るフレキシブル太陽電池パネルの標準的な形状（その１）を示す。 本考案に懸るフレキシブル太陽電池パネルの標準的な形状（その２）を示す。 フレキシブル太陽電池パネルをＦＲＰ製覆蓋に設置した一例を示す。

符号の説明

図１の符号は
１１…太陽電池モジュール，１２…ＦＲＰ板，１３…正極出力ボックス，１４…負極出力ボックス １５…ケーブルジョイント
図２の符号は
２１…太陽電池モジュール，２２…ＦＲＰ板，２３…ＦＲＰ枠，２４…正極出力ボックス，２５…負極出力ボックス，２６…ケーブルジョイント
図３の符号は
３１…太陽電池モジュール，３２…ＦＲＰ製覆蓋，３３…正極出力ボックス，３４…負極出力ボックス，３５…正極ケーブル，３６…負極ケーブル，３７…ケーブルジョイント

Claims (8)

1. プラスチック製平板にアモルファス太陽電池を貼り付けたフレキシブルパネルに於いて，厚みを，０．５ｍｍから６ｍｍとし，曲げ弾性率を１ＧＰａから３０ＧＰａとしたプラスチック平板を構成要素とする太陽電池パネル。
2. プラスチック製平板にアモルファス太陽電池を貼り付けたフレキシブルパネルに於いて，厚みを，０．５ｍｍから６ｍｍとし，曲げ弾性率を１ＧＰａから３０ＧＰａとしたプラスチック平板と当該太陽電池パネルの周囲を厚さが２．０ｍｍから４．０ｍｍ，幅が２５ｍｍから１５０ｍｍ，曲げ弾性率が１ＧＰａから３０ＧＰａのプラスチック板で固定し，アモルファス太陽電池を挟みこんだことを構成要素とする太陽電池電池パネル。
3. 請求項１及び２に於いてアモルファス太陽電池の替わりに結晶系シリコンウエハーをフッ素フィルム等によりラミネートした，フレキシブル太陽電池を使用した太陽電池パネル。
4. 請求項１，２及び３に於ける，貼り付け或は固定方法として，リベット，ビス，接着剤，両面テープ，融着の手法を単独或は組合せてとりいれた，太陽電池パネル。
5. 請求項１から４の太陽電池パネルを上下水道処理施設の覆蓋の上面に設置した太陽光発電装置。
6. 請求項１から４の太陽電池パネルを高速道路の防音壁に設置した太陽光発電装置。
7. 請求項５及び６の於ける，設置方法として，リベット，ビス，ボルト，接着剤，両面テープの手法を単独或は組合せてとりいれた太陽光発電装置。
8. 請求項５及び６に於いて，既設器材の場合に太陽光発電装置敷設部以外の部位を再塗装することにより，器材のリニューアルを図る，省エネ・省資源工法。

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