JP2010189912A

JP2010189912A - 太陽光発電装置

Info

Publication number: JP2010189912A
Application number: JP2009034694A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Kato; 武彦加藤
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2010-09-02

Abstract

【課題】設置作業を容易且つ安全に行うことができ、建築コストの増大を最小限に抑制することができると共に、建築物の屋根材や防水層等を損傷させるおそれのない太陽光発電装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る太陽光発電装置は、建築物の開口部１０を遮蔽又は開放可能な可動部材１１，３０，４０と、可動部材１１，３０，４０の表面に設けられ、可動部材１１，３０，４０と共に可動する太陽電池１２とを備えていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池を使用して発電するための太陽光発電装置に関し、特に、建築物の開口部を遮蔽又は開放するロール式スクリーン等の可動部材の表面に太陽電池が設けられた太陽光発電装置に関するものである。

近年、二酸化炭素の排出による地球温暖化現象に対する危機感の高まりに伴い、クリーンなエネルギーの供給源として太陽電池を利用した太陽光発電装置が注目されている。

そして、この種の従来の太陽光発電装置としては、住宅等の建築物の屋根上にパネル状の太陽電池モジュールを設置したものがよく知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００２−２１２５９号公報特開２００２−２８９９０３号公報特開２００５−２４１０７９号公報

しかしながら、上記した従来の太陽光発電装置では、建築物の屋根上にパネル状の太陽電池モジュールを設置しているため、装置が大掛かりになり、設置作業に手間が掛かるといった問題や、高所作業のため作業の安全性を維持するのが難しいといった問題があった。

また、太陽電池モジュールの寿命が数年と短いため、建築物の供用中に太陽電池モジュールを何度か取り替える必要があり、その取り替え作業に手間とコストが掛かるといった問題があった。

さらに、太陽電池モジュールの重量に耐えるのに十分な構造補強を建築物に対して行う必要があるため、太陽光発電装置の設置コストに加えて構造補強のコストが必要となり、その結果、全体の建築コストが増大するといった問題もあった。

さらにまた、建築物の屋根上に太陽電池モジュールを設置する際に屋根材や防水層等を損傷させるおそれがあるといった問題もあった。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、設置作業を容易且つ安全に行うことができ、建築コストの増大を最小限に抑制することができると共に、建築物の屋根材や防水層等を損傷させるおそれのない太陽光発電装置を提供することを目的とするものである。

上記した目的を達成するため、本発明に係る太陽光発電装置は、建築物の開口部を遮蔽又は開放可能な可動部材と、該可動部材の表面に設けられ、該可動部材と共に可動する太陽電池とを備えていることを特徴とする。

そして、本発明に係る太陽光発電装置において、前記太陽電池はプラスチック基板に薄い膜を形成して構成されているのが好ましい。

また、本発明に係る太陽光発電装置において、前記可動部材はロール式スクリーンであってもよい。

さらに、本発明に係る太陽光発電装置において、前記可動部材は横型ブラインドであってもよい。

さらにまた、本発明に係る太陽光発電装置において、前記可動部材は縦型ブラインドであってもよい。

本発明によれば、晴天時には、建築物の開口部を遮蔽することにより太陽電池に太陽光を照射させて発電を行う一方、曇天時には、建築物の開口部を開放することにより太陽光を室内に導入することができる。したがって、クリーンエネルギーの太陽光を効率よく利用することができ、省エネルギー化を図ることができると共に、居住性を高めることができる。

また、太陽電池を可動部材に組み込むことにより、太陽電池の運搬作業や取付作業、或いは交換作業を簡単且つ安全に行うことができ、施工性の向上及び設置コストの低減化を図ることができる。

さらに、太陽電池が軽量なため、建築物に対して構造補強を行う必要がなく、また、薄膜太陽電池を設置する際に、屋根材や防水層等を損傷させるおそれがないといった効果を得ることもできる。

本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電装置を示す模式図である。本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電装置において太陽電池が設けられたロール式スクリーンを示す断面図である。本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電装置において太陽電池が設けられたロール式スクリーンを部分的に拡大して示す断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る太陽光発電装置において太陽電池が設けられた横型ブラインドを示す断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る太陽光発電装置において太陽電池が設けられた縦型ブラインドを示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。

先ず、図１〜図３を参照しつつ、本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電装置について説明する。ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電装置を示す模式図、図２は同太陽光発電装置において太陽電池が設けられたロール式スクリーンを示す断面図、図３は同太陽光発電装置において太陽電池が設けられたロール式スクリーンを部分的に拡大して示す断面図である。

本実施の形態に係る太陽光発電装置は、建築物の開口部１０を遮蔽又は開放可能なロール式スクリーン１１と、ロール式スクリーン１１の表面に設けられる薄膜太陽電池１２と、薄膜太陽電池１２との間の複数の直流配線１３を１本の直流配線１４にまとめるための接続箱１５と、薄膜太陽電池１２で発電した直流電力を交流電力に変換するためのパワーコンディショナー１６と、薄膜太陽電池１２で発電した電力を前記建築物内の所要箇所に分配するための分電盤１７と、電力会社との間で売買した電力を計量する電力量計１８とを備えて構成されている。

図２に良く示されているように、ロール式スクリーン１１は、スクリーン１９を巻上げ可能に回転するローラ部２０と、ローラ部２０の回転動作を操作するボールチェーン２１とを備えている。このロール式スクリーン１１は、建築物の開口部１０の内側に取り付けられ、ボールチェーン２１を手動で引張り操作することによりスクリーン１９が昇降し、開口部１０を遮蔽又は開放するようになっている。なお、この場合、スクリーン１９は電動モータ等により自動昇降されるように構成されていてもよい。

図３に良く示されているように、薄膜太陽電池１２は、プラスチック基板２２に負の電極２３、第１薄膜素材２４、第２薄膜素材２５、正の電極２６を順次重合して１μｍ程度の薄い膜を形成することにより構成されている。なお、この薄膜太陽電池１２は、予め工場等でロール式スクリーン１１の表面に形成された後、据え付け場所に搬送されるのが好ましいが、該据え付け場所でロール式スクリーン１１に貼着される等、後付けできるように形成されていてもよい。

次に、本実施の形態に係る太陽光発電装置の作用について説明する。

図２に示すように建築物の開口部１０をスクリーン１９が遮蔽した状態で、太陽光がスクリーン１９の薄膜太陽電池１２に照射されると、電子が第１薄膜素材２４に集まると共に正孔が第２薄膜素材２５に集まり、第１薄膜素材２４と第２薄膜素材２５との間に起電力が発生し、各電極２３，２６間で直流電力を取り出すことができる。

この直流電力は、順次、直流配線１３、接続箱１５、直流配線１４を通って、パワーコンディショナー１６に送られ、交流電力に変換される。そして、この交流電力は分電盤１７を介して建築物内の所要箇所に分配され、この間に電力会社との間で売買された電力は電力量計によって計量される。

このように本実施の形態に係る太陽光発電装置によれば、晴天の時には、ボールチェーン２１を操作してスクリーン１９を降下させ、建築物の開口部１０を遮蔽することにより、スクリーン１９の表面の薄膜太陽電池１２に太陽光を照射させて発電を行う一方、曇天の時には、ボールチェーン２１を操作してスクリーン１９をローラ部２０に巻き上げ、建築物の開口部１０を開放することにより、太陽光の明かりを室内に導入することができる。したがって、クリーンエネルギーの太陽光を効率よく利用することができ、省エネルギー化を図ることができると共に、居住性を高めることが可能となる。

また、薄膜太陽電池１２をロール式スクリーン１１に組み込むことにより、薄膜太陽電池１２の運搬作業や取付作業、或いは交換作業を簡単且つ安全に行うことができ、施工性の向上及び設置コストの低減化を図ることができる。

さらにまた、薄膜太陽電池１２が軽量なため、建築物に対して構造補強を行う必要がなく、また、薄膜太陽電池１２を設置する際に、屋根材や防水層等を損傷させるおそれがないといった効果を得ることもできる。

次に、図４を参照しつつ、本発明の第２の実施の形態に係る太陽光発電装置について説明する。ここで、図４は本発明の第２の実施の形態に係る太陽光発電装置において太陽電池が設けられた横型ブラインドを示す断面図である。なお、以下の説明では、説明の簡略化のため、上記した本発明の第１の実施の形態に係る太陽光発電装置と同様の構成については、図４中、図１〜図３と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

本実施の形態に係る太陽光発電装置では横型ブラインド３０が使用されており、この横型ブラインド３０は、鉛直方向に多段に配設された水平軸３１の周りを回動して傾斜な横長薄板形状の羽根３２と、各羽根３２を所望な角度に回動させるための操作棒３３と、各羽根３２を昇降させるための昇降コード（図示省略）とを備えて概略構成されている。そして、横型ブラインド３０は、操作棒３３を操作することにより、各羽根３２が回動して傾斜角度が変化すると共に、前記昇降コードを操作することにより各羽根３２が昇降して開口部１０を開放又は遮蔽できるようになっている。

各羽根３２の表面には薄膜太陽電池１２が取り付けられており、この薄膜太陽電池１２は、上記した第１の実施の形態の場合と同様に、プラスチック基板２２（図３参照）に薄い膜が形成されて構成されていてもよいが、プラスチック基板２２の代わりにガラス基板が使用されてもよい。

このような構成を備えた本実施の形態に係る太陽光発電装置において、各羽根３２が降下された状態で、太陽光が羽根３２の薄膜太陽電池１２に照射されると、薄型太陽電池１２の作用により電力が取り出される。この時、最も効率良く電力を取り出すことできる羽根３２の傾斜角度は、太陽光の高度に応じて変化する。

このように本実施の形態に係る太陽光発電装置によれば、晴天の時には、前記昇降コードを操作して各羽根３２を降下させると共に操作棒３３を操作して太陽の高度に応じて各羽根３２の傾斜角度を変えることにより、薄膜太陽電池１２に効率よく太陽光を照射させて発電を行う一方、曇天の時には、前記昇降コードを操作して各羽根３２を上昇させ、建築物の開口部１０を開放することにより、太陽光の明かりを室内に導入することができる。したがって、クリーンエネルギーの太陽光を効率よく利用することができ、省エネルギー化を図ることができると共に、居住性を高めることが可能となる。

また、薄膜太陽電池１２を横型ブラインド３０に組み込むことにより、薄膜太陽電池１２の運搬作業や取付作業、或いは交換作業を簡単且つ安全に行うことができ、施工性の向上及び設置コストの低減化を図ることができる。

なお、上記した第１及び第２の実施の形態では、本発明をロール式スクリーン１１や横型ブラインド３０に適用した場合について説明したが、これは単なる例示に過ぎず、本発明は、例えば、図５に示すような縦型ブラインド４０やシャッター等、建築物の開口部を遮蔽又は開放可能な可動部材全般に使用することができる。

１０開口部
１１ロール式スクリーン（可動部材）
１２薄膜太陽電池
２２プラスチック基板
３０横型ブラインド
４０縦型ブラインド

Claims

建築物の開口部を遮蔽又は開放可能な可動部材と、
該可動部材の表面に設けられ、該可動部材と共に可動する太陽電池と、
を備えていることを特徴とする太陽光発電装置。
前記太陽電池はプラスチック基板に薄い膜を形成して構成されている請求項１に記載の太陽光発電装置。
前記可動部材はロール式スクリーンである請求項２に記載の太陽光発電装置。
前記可動部材は横型ブラインドである請求項１又は２に記載の太陽光発電装置。
前記可動部材は縦型ブラインドである請求項１又は２に記載の太陽光発電装置。