JP2013038228A - Solar cell module, road with solar cell, and construction method of solar cell to road - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は太陽電池モジュール、太陽電池付道路および太陽電池の道路への施工方法に関する。さらに詳細には本発明は、道路表面設置用の可撓性の太陽電池モジュール、その太陽電池モジュールを利用した太陽電池付道路および太陽電池の道路への施工方法に関する。 The present invention relates to a solar cell module, a road with solar cells, and a method for installing solar cells on a road. More specifically, the present invention relates to a flexible solar cell module for road surface installation, a road with solar cells using the solar cell module, and a method of constructing solar cells on the road.
近年、多数の太陽電池モジュールを配置して大規模な太陽光発電システムを構築する発電設備の建設が行なわれている。このような大規模な太陽光発電システムを構築するためには、日当たりのよい広大な面積を確保することが必須である。その面積を確保するために道路設備を利用することが考案されている。たとえば、特許文献1(特開平8−126224号公報)においては、高速道路の防音壁またはガードレールに太陽電池を設置する手法が示されている(特許文献1、図1等)。
In recent years, construction of power generation facilities has been carried out in which a large number of solar cell modules are arranged to construct a large-scale solar power generation system. In order to construct such a large-scale solar power generation system, it is essential to secure a large area with a good sunlight. In order to secure the area, it is devised to use road equipment. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-126224) discloses a method of installing a solar cell on a soundproof wall or guard rail of an expressway (
また、日当たりが良い広大な面積を確保するために、道路それ自体の道路表面を対象に太陽電池を設置することも考案されている。例えば、道路表面に太陽電池を設置する手法として、特許文献2(特開平9−18041号公報)のように、道路表面上に剛体の太陽電池モジュールを内蔵した透明ブロックを固定したり、同様の透明ブロックを道路に埋め込んだりする手法が開示されている(特許文献2、段落[0006]等)。
In addition, in order to secure a large area with good sunlight, it has been devised to install solar cells on the road surface of the road itself. For example, as a method of installing a solar cell on the road surface, as in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-18041), a transparent block containing a rigid solar cell module is fixed on the road surface, or the like A method of embedding a transparent block in a road is disclosed (
太陽電池モジュールを内蔵した透明ブロックを道路表面上に固定したり道路表面に埋め込んだりする手法では、路上を通行する歩行者または車両の重量により剛体の太陽電池が破損するのを防止するために、破損しにくい透明板等を利用して太陽電池を保護する必要がある(特許文献2、段落[0006])。この透明ブロックは高価なものとなるため、透明ブロックを採用する手法は、製造コスト面から問題を有している。また、透明ブロックを採用する手法においては、ブロック単位で道路表面に施工する作業が必要となり、敷設されている既設の道路や交通のある道路に太陽電池を設置するために長時間の工事が障害となるという課題も避けがたい。これらを理由として、透明ブロックを採用する手法では、設置された太陽光発電システムの設備費、特に発電量あたりの価格を低減させることが難しい。
In the method of fixing the transparent block containing the solar cell module on the road surface or embedding it in the road surface, in order to prevent the rigid solar cell from being damaged by the weight of the pedestrian or vehicle traveling on the road, It is necessary to protect the solar cell by using a transparent plate that is not easily damaged (
また、剛体つまり非フレキシブルタイプである太陽電池モジュールを道路の道路表面に直接取り付ける場合を想定すると、道路表面が平面ではなく一般に曲面であることが課題となる。曲面となっている道路表面に通常平面形状の剛体太陽電池モジュールを配置すると、太陽電池モジュールと道路表面との間に空隙が生じてしまう。したがって、太陽電池モジュール全体にかかる荷重が空隙のない部位に集中し、太陽電池モジュールが破損しやすくなる。このように、実際の道路表面に設置された剛体太陽電池モジュール全体の耐荷重は極めて低くなる。 Further, assuming that a solar cell module of a rigid body, that is, a non-flexible type is directly attached to the road surface of the road, the problem is that the road surface is generally a curved surface instead of a flat surface. When a normally planar rigid solar cell module is disposed on a curved road surface, a gap is generated between the solar cell module and the road surface. Therefore, the load applied to the entire solar cell module is concentrated on a portion having no gap, and the solar cell module is easily damaged. Thus, the load resistance of the entire rigid solar cell module installed on the actual road surface is extremely low.
本発明は、道路の道路表面を利用して太陽光発電を行なうための太陽電池モジュール、太陽電池付の道路および太陽電池の道路に対する施工方法を提供することにより、従来よりも発電量あたりの価格が低く、短い設置時間により道路表面に太陽電池モジュールを設置することを可能とし、大規模発電システムの構築が容易な太陽電池付き道路を提供することにより、環境負荷の低いエネルギー源としての太陽光発電の普及に貢献するものである。 The present invention provides a solar cell module for performing solar power generation using the road surface of the road, a road with solar cells, and a construction method for the road of solar cells, so that the price per unit of power generation is higher than before. By providing a road with solar cells that can be installed on the road surface with low installation time and with a short installation time, it is easy to build a large-scale power generation system. It contributes to the spread of power generation.
本願の発明者らは、道路の道路表面を利用して太陽光発電を行なう手法に関連し、採用される部材のコストを低減しつつ、設置時間を短縮しうる手法を検討した。その結果、可撓性(フレキシブル性)を示す太陽電池を採用することにより、そのいくつかが解決されることを見出した。 The inventors of the present application have studied a method that can shorten the installation time while reducing the cost of the members employed in connection with the method of performing solar power generation using the road surface of the road. As a result, it has been found that some of them can be solved by adopting solar cells exhibiting flexibility (flexibility).
すなわち、本発明のある態様においては、可撓性基板に形成された太陽電池セルを含み、平面または曲面でありうる道路表面の形状に適合させて該道路表面の少なくとも一部を覆って設置される道路表面設置用の太陽電池モジュールが提供される。 That is, in an aspect of the present invention, the solar cell is formed on a flexible substrate, and is installed so as to cover at least a part of the road surface in conformity with the shape of the road surface which can be a flat surface or a curved surface. A solar cell module for road surface installation is provided.
本発明の別の態様においては、太陽電池付の道路も提供される。すなわち、本発明のある態様においては、道路表面の少なくとも一部が太陽電池モジュールにより覆われている道路であって、該太陽電池モジュールは、平面または曲面でありうる前記道路表面の形状に適合させて該道路表面の少なくとも一部を覆うとともに、可撓性基板に形成された太陽電池セルを含み可撓性を示すものである道路が提供される。 In another aspect of the invention, a road with solar cells is also provided. That is, in an aspect of the present invention, a road in which at least a part of the road surface is covered with a solar cell module, and the solar cell module is adapted to the shape of the road surface which can be a flat surface or a curved surface. Thus, a road that covers at least a part of the road surface and includes solar cells formed on a flexible substrate and exhibits flexibility is provided.
本発明のさらに別の態様においては、太陽電池の道路への施工方法も提供される。すなわち、本発明のある態様においては、道路表面の少なくとも一部を太陽電池モジュールにより覆う太陽電池の道路への施工方法であって、可撓性基板に形成された太陽電池セルを含み可撓性を示す太陽電池モジュールを準備する工程と、該太陽電池モジュールを、平面または曲面でありうる前記道路表面の形状に適合させて該道路表面の少なくとも一部を覆うように道路表面に設置する工程とを含む施工方法が提供される。 In yet another aspect of the present invention, a method for constructing solar cells on a road is also provided. That is, in an aspect of the present invention, a solar cell construction method for covering at least a part of a road surface with a solar cell module, including a solar cell formed on a flexible substrate, is flexible. And a step of installing the solar cell module on the road surface so as to cover at least a part of the road surface in conformity with the shape of the road surface, which may be a flat surface or a curved surface. A construction method is provided.
本発明の上記各態様において、太陽電池モジュールは、少なくとも可撓性基板に形成された太陽電池セルを含む。なお、上記各態様における太陽電池モジュールは、通常太陽電池モジュールと呼ばれるもの以外に、それに一体化された他の構成を含む場合がある。したがって、本出願において「太陽電池モジュール」の一態様には、いわゆる太陽電池モジュールそれ自体と、太陽電池モジュールに何らかの他の部材を組み合わせ、例えば積層構造を有する積層体または組立体とを含んでいる。なお、この積層体または組立体は、必要に応じ「太陽電池積層体」と記すことがある。 In each of the above aspects of the present invention, the solar cell module includes at least solar cells formed on a flexible substrate. In addition, the solar cell module in each said aspect may contain the other structure integrated in it in addition to what is normally called a solar cell module. Accordingly, one aspect of the “solar cell module” in the present application includes a so-called solar cell module itself and a laminate or an assembly having a laminated structure, for example, by combining the solar cell module with some other member. . In addition, this laminated body or assembly may be described as a “solar cell laminated body” as necessary.
本発明の上記各態様のように可撓性の太陽電池モジュールを採用することは、伝達される力を低減することによって剛体太陽電池を破壊させないという従来の発想とは全く逆の考えに基づく。むしろ本発明の上記各態様においては、太陽電池モジュールの形状を平面または曲面である道路表面の形状に沿うように適合させることによって太陽電池モジュールを破壊から守る。具体的には、太陽電池モジュール自体を変形可能なまたは変形自在な可撓性を有するものとすることによって、平面であったり曲面であったりする道路表面に対しても太陽電池モジュールと道路表面との間に空隙を生じさせないまたは生じさせにくい取り付けを可能とする。道路表面に設置した太陽電池積層体の上を歩行者や車両が通行しても、太陽電池モジュールは破損しにくい。これにより、本発明の各態様においては、太陽電池モジュールを硬い部材によって保護する必要性が薄れ、透明ブロックまたはそれに相当する保護のための剛性の高い部材が必要なくなる。なお、道路表面が曲面である舗装道路とは、限定するものではないが、例えば排水目的や、地形・カーブへの適合性などのために敷設時から曲面とされた舗装道路に加え、平面状に敷設されたものの使用に応じてすり減るなどの事情によって曲面となった舗装道路を含む。本発明の各態様は任意の理由により曲面となった道路をも対象とするものである。 Employing a flexible solar cell module as in each of the above aspects of the present invention is based on the completely opposite idea from the conventional idea that the rigid solar cell is not destroyed by reducing the transmitted force. Rather, in each of the above aspects of the present invention, the solar cell module is protected from destruction by adapting the shape of the solar cell module to conform to the shape of the road surface, which is a flat or curved surface. Specifically, by making the solar cell module itself deformable or deformable, the solar cell module and the road surface can also be applied to a road surface that is flat or curved. This makes it possible to mount without causing or hardly generating a gap between them. Even if a pedestrian or a vehicle passes over the solar cell stack installed on the road surface, the solar cell module is not easily damaged. Thereby, in each aspect of the present invention, the necessity for protecting the solar cell module with a hard member is reduced, and a transparent block or a highly rigid member for protection corresponding thereto is not necessary. A paved road with a curved road surface is not limited, but for example, in addition to a paved road that has been curved from the time of laying for the purpose of drainage, conformity to topography and curves, etc. Including paved roads that have curved surfaces due to the fact that they are worn down depending on the use of what was laid on the road. Each aspect of the present invention is intended for roads that are curved for any reason.
しかも、可撓性太陽電池モジュールは、設置の前にも可撓性を有しており、比較的大面積にて道路表面に施工することが可能である。つまり、可撓性太陽電池モジュールを用いると、小さなブロック単位の手間がかかる設置作業を行なう必要がない。そのため、例えば長尺の可撓性太陽電池モジュールを採用して一度に、または、連続的に道路に設置することが可能となり、作業時間を短縮することも可能となる。特に太陽電池の設置の対象が、その時点において供用されている舗装道路つまり既設の舗装道路であったり、道路舗装の改修に合せて改修された舗装道路であったりする場合には、交通を遮断する時間が短縮される点は多大な効果がある。つまり、この時間短縮の利点は道路に太陽電池を配置することの実質上の実施可能性に大きく影響する。 In addition, the flexible solar cell module has flexibility before installation, and can be applied to the road surface in a relatively large area. In other words, when the flexible solar cell module is used, it is not necessary to perform an installation operation that requires a small block unit. Therefore, for example, it is possible to install a long flexible solar cell module at once or continuously on the road, and to shorten the work time. In particular, if the installation target of solar cells is a paved road that is currently in service, that is, an existing paved road, or a paved road that has been refurbished in accordance with the renovation of the road pavement, traffic will be blocked. There is a great effect in that the time to do is shortened. In other words, this time saving advantage greatly affects the practical feasibility of placing solar cells on the road.
これらの結果、本発明の上記各態様においては、道路への設置のために設備費用を低減し、実施可能性が大幅に改善された太陽電池が提供される。本発明の上記各態様においては、発電量あたりの設備費用を低減させることにより電力のコストが低減され、取り付けた太陽電池モジュールの上を歩行者や車両が通行しても破損しにくい太陽電池を装備する道路を提供することが可能となる。 As a result, in each of the above aspects of the present invention, a solar cell is provided that has reduced facility costs for installation on the road and greatly improved feasibility. In each of the above aspects of the present invention, the cost of electric power is reduced by reducing the equipment cost per power generation amount, and a solar cell that is not easily damaged even if a pedestrian or a vehicle passes over the attached solar cell module. It is possible to provide a road to be equipped.
本発明のいずれかの態様によれば、太陽電池付き道路が実用的な手法によって実現され、ひいては、例えば大規模発電システムの構築をも容易になる。 According to any aspect of the present invention, a road with solar cells is realized by a practical technique, and for example, a large-scale power generation system can be easily constructed.
以下、本発明の実施形態について説明する。以下の説明に際し特に言及がない限り、全図にわたり共通する部分または要素には共通する参照符号が付されている。また、図中、各実施形態の要素のそれぞれは、必ずしも互いの縮尺比を保って示されてはいない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the following description, unless otherwise specified, common parts or elements are denoted by common reference numerals throughout the drawings. In the drawings, each element of each embodiment is not necessarily shown in a scale ratio.
<第1実施形態>
図1は本発明の実施形態の一例である太陽電池積層体100の構成を、道路とともに示す断面図である。図1において、舗装道路1は太陽電池モジュールの設置の時点で新しく舗装されたものであっても、舗装され使用されていた既設のものであってもよい。また、舗装道路1の舗装の種類も特段問わない。アスファルト、コンクリート、透水性舗装、ブロックその他の、表面が少なくとも固定されている任意の舗装が太陽電池積層体100の設置対象となる。この設置のためには、例えば接着剤などが硬化した接着層5等の従来の固定手段が採用される。舗装道路1の表面、つまり図1において紙面の上方の面である道路表面1Fには、太陽電池積層体100が固定して設置される。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a
図1に示した太陽電池積層体100は、概して矩形の長尺状の平面形状にされ、例えば1mmまたはそれ以下の厚みとなるように作製された太陽電池モジュール2を有している。この太陽電池モジュール2としては任意の可撓性を有する太陽電池モジュールを採用することができる。太陽電池モジュール2は、例えば樹脂や金属薄板などの可撓性基板2Sを利用して形成された太陽電池セル2Cを、樹脂の封止剤および保護シートによってラミネートすることにより、全体としても可撓性を保っている。太陽電池セル2Cとして採用可能なものの非限定的な例を示せば、シリコン薄膜型太陽電池、色素増感型太陽電池、有機太陽電池、CIGS(銅・インジウム・ガリウム・セレン)系太陽電池である。
The
本実施形態の太陽電池モジュール2が設置される舗装道路1の道路表面1Fは最も典型的には平面であるが、本実施形態においては、道路表面1Fは平面には限られない。例えば、図1に示すように道路表面1Fが曲面であっても可展面であれば、その面に太陽電池モジュール2を密着させて取り付けることが可能である。なお、本出願において、可展面(developable surface)とは、各部に伸び縮みを伴うことなく展開するのみの操作によって平面に重ねることができる曲面を一般に指している。これに対して可展面ではない曲面を、非可展面という。例えば、円筒および円錐の側面はいずれも可展面であるが、球面は可展面ではない。可展面をなす道路表面1Fに太陽電池モジュール2を取り付けうることは、太陽電池モジュール2が可撓性を有する利点である。これに対し、例えば従来の結晶型の太陽電池やガラス基板に形成された薄膜太陽電池などの剛体(非フレキシブル)タイプの太陽電池を設置するためには、道路表面1Fが平面である必要がある。なお、従来の結晶型の太陽電池やガラス基板に形成された薄膜太陽電池をごく小さな平面形状に切り出して並べることにより曲面をなす道路表面1Fの形状に適合させることも机上の理屈としては不可能ではない。しかし、そのように作製された太陽電池から発電された電力を取り出すための配線を考慮すれば、小さく切り出した剛体タイプの太陽電池は甚だしく実用性に欠けるものとなる。
The
本実施形態における設置後の太陽電池モジュール2の上面に対しては、道路表面1Fに対して加わる荷重と同様の荷重が例えば鉛直下向き方向に加わる。そのような荷重が加わった場合であっても、太陽電池モジュール2はほとんど変形することがない。そのため、太陽電池モジュール2は、荷重による破壊、破断、分断といった破損を受けにくい。
A load similar to the load applied to the
図1に示した太陽電池積層体100において、舗装道路1と太陽電池モジュール2との固定のための接着層5としては各種の接着剤または粘着剤をその特徴に応じて採用することが可能である。例えば、接着層5のために反応硬化型接着剤を使用すると、図1の道路表面1Fのように、舗装道路1表面が粗い場合にも太陽電池モジュール2との間に生じ得る微小な空隙を埋める形で固体の接着層5が形成される。このため、反応硬化型接着剤は、荷重の集中による太陽電池モジュール2の破損を防止する効果が特に高い。また、接着層5のために湿気硬化型シリコーン(silicone)接着剤を採用することも有利である。硬化後に接着層5が得られるのに加え、設置の際に舗装道路1側から湿気の供給を受けて効率よく硬化するためである。このため、湿気硬化型シリコーン接着剤は、太陽電池積層体100の接着層5のために好適なものの一例である。接着層5としては、その他にも、感圧型接着剤を採用することができる。感圧型接着剤を採用した接着層5、特に基材に弾性体を有するような両面粘着テープのようなものの場合には、応力分散効果が高い点で有利である。
In the
図2は本発明の実施形態の一例である太陽電池積層体200の構成を、道路とともに示す断面図である。図2において、太陽電池積層体200は、太陽電池モジュール2とゴムシート層3とを積層した構造を有している。太陽電池積層体200が設置される舗装道路1の道路表面1Fは、平面であっても、また、曲面であってもゴムシート層3が変形することによって舗装道路1と太陽電池モジュール2との間に隙間ができることなく取り付けることが可能である。このゴムシート層3の変形のために、太陽電池積層体200においては太陽電池積層体200が施工される舗装道路1の道路表面1Fが非可展面の曲面であったとしても可展面からの逸脱の程度が軽度である場合には容易に固定することができる。その結果、図2に模式的に示すように、太陽電池積層体200においては、舗装道路1の道路表面1Fの形状の凹凸に対しては、ゴムシート層3は下面を凹凸に追随させそれ自体を変形させることによって適合し、太陽電池モジュール2それ自体は滑らかな形状に保たれている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a
このような構成の太陽電池積層体200において、ゴムシート層3には二つの作用がある。一つの作用は、舗装道路1の道路表面1Fが曲面である場合に太陽電池モジュール2と舗装道路1との間に空隙が生じることを防止する作用である。空隙が生じない場合には、太陽電池モジュール2の上面に舗装道路1に向かう向きの荷重が加わった場合であっても、太陽電池モジュール2がそれ以上は変形しにくい。このため、太陽電池モジュール2は、荷重による破損を受けにくくなる。
In the
ゴムシート層3のもう一つの作用は、応力を分散させる作用である。つまり、荷重が印加された際に、ゴムシート層3はそれ自体か変形して応力を分散させる。このため、ゴムシート層3は太陽電池モジュール2の変形量を減少させ、太陽電池モジュール2の重量に対する耐破損性を高めるはたらきをする。ゴムシート層3には、各種の条件に合わせて様々な形状や剛性(弾性率)のものを使用することができる。舗装道路1の上面の形態にもよるが、太陽電池積層体200のためのゴムシート層3として適するものは、弾性率(すなわち動的弾性率の実数部またはヤング率)0.05MPa〜50MPa、厚さ0.5〜10mmのものが好適である。この範囲のゴムシート層3は、太陽電池モジュール2、特に太陽電池セル2Cの破損を防止する効果が特に顕著である。
Another function of the
図2に示した太陽電池積層体200において、舗装道路1とゴムシート層3の間、および、太陽電池モジュール2とゴムシート層3の間における固定のための手段としては、接着剤や、鋲などの機械的固定手段から任意に選択することができる。接着剤を採用する場合、太陽電池積層体100の場合と同様に、反応硬化型接着剤、および感圧型接着剤(粘着剤または両面粘着テープ)が使用できる。また、舗装道路1とゴムシート層3との接着には図1の形態の場合と同様の理由で湿気硬化型シリコーン接着剤が特に適している。
In the
図3は本発明の実施形態の一例である太陽電池積層体300の構成を、道路とともに示す断面図である。図3に示すように、太陽電池積層体300は、太陽電池モジュール2と、その背面に積層されたフレキシブルシート層4と、さらに、フレキシブルシート層4の背面側に配置されたゴムシート層3とを有している。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a
フレキシブルシート層4は、可撓性を示しつつ、ある種の変形を抑止する作用を持つ。具体的には、フレキシブルシート層4は、特に外力が加わらなければ例えば平面であり、外力が加わると、可展面である範囲において容易に曲面に変形する。この変形の際、フレキシブルシート層4は、非可展面になるような変形、つまり、各部に伸び縮みを伴うような変形を抑止する作用を持つ。こうしてフレキシブルシート層4は、太陽電池モジュール2とともに積層されると、太陽電池積層体300の可撓性を維持しつつ、太陽電池モジュール2の破損につながるような変形を防止する。なお、非可展面の曲面への変形とは、平面または可展面である曲面のいずれにも含まれない曲面への変形であり、太陽電池モジュール2に対して、引っ張り応力や圧縮応力を作用させる変形である。本出願においてそのような変形を不整なひずみと呼ぶ。フレキシブルシート層4は、太陽電池モジュール2の有する不整なひずみに対抗する作用を補強する作用を発揮する。このため、典型的には、フレキシブルシート層4は、太陽電池モジュール2に対して可能な限り近接して配置される。
The
また、フレキシブルシート層4として適する材質は、変形して非可展面の曲面になることを実質的に抑止することができるような材質となる。フレキシブルシート層4の材質としては典型的には、金属またはプラスチックであり、厚さは0.2〜2mm程度のものから選択される。
Moreover, the material suitable as the
さらに、フレキシブルシート層4として適する材質の好ましい性質は、剛性k:
k=(P/δ)×(L/w)
により特定することが可能である。この剛性kは、幅wのフレキシブルシート層4の試験片を、その一端を固定してその固定部分からの長さL(以下「有効長L」という)の部分に荷重Pを印加して測定される。変位δは、その際の有効長Lの部分の荷重Pに応じた変位である。なお、測定のための短冊状試験片は全長5〜15cmのものとされ、有効長Lは4〜14cmとされる。フレキシブルシート層4として好ましい剛性の範囲は、0.1MN/m以上5MN/m以下の範囲である。この範囲では、不整なひずみを阻止する作用が良好となり、かつ、曲面に合わせて変形する性質も十分である。
Furthermore, a preferable property of a material suitable as the
k = (P / δ) × (L / w)
Can be specified. The rigidity k is measured by fixing a test piece of the
ゴムシート層3は、図2に示した太陽電池積層体200におけるゴムシート層3と同様のものであり、その作用も同様である。つまり、ゴムシート層3は取り付け後に太陽電池モジュール2と舗装道路1との間に空隙が生じることを防止する作用と、応力を分散させる作用を持つ。これらの作用により、太陽電池モジュール2の上面に荷重がある場合に太陽電池モジュール2の破損を防止する機能を果たす。ゴムシート層3の弾性率と厚さは太陽電池積層体200のものと同様の範囲のものを使用すると太陽電池モジュール2の破損を防止する効果が特に高い。
The
図3に示す太陽電池積層体300においては、フレキシブルシート層4により、太陽電池モジュール2に生じる不整なひずみに対抗する作用が補強される。このため、太陽電池積層体300においては、太陽電池モジュール2に不整なひずみがより生じにくくなる。そのため、図2に示した太陽電池積層体200と比較し太陽電池積層体300における太陽電池モジュール2の破損は、より効果的に抑止される。
In the solar cell stacked
図3に示した太陽電池積層体300においても、各部材間の固定手段としては、接着剤や鋲などの機械的固定手段から任意に選択することができる。太陽電池積層体100および太陽電池積層体200の場合と同様の理由により、接着層5として、硬化反応型接着剤、および感圧型接着剤が有利である、また、舗装道路1とゴムシート層3との接着にも湿気硬化型シリコーン接着剤が特に適している。
Also in the
このように、第1実施態様として示したように、本発明の太陽電池積層体は、積層構造を工夫することにより、道路に設置される太陽電池積層体としての実用性を高めるものとなる。 Thus, as shown as a 1st embodiment, the solar cell laminated body of this invention improves the practicality as a solar cell laminated body installed in a road by devising laminated structure.
<第1実施形態:変形例> <First Embodiment: Modification>
次に、図4および図5を参照して、第1実施形態の各太陽電池積層体100、200、300と同様の積層構造を有することが可能な太陽電池積層体の平面形状の好ましい例について説明する。
Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, about the preferable example of the planar shape of the solar cell laminated body which can have the laminated structure similar to each solar cell laminated
第1実施形態の太陽電池積層体においては、太陽電池モジュール2を、切り込みを有している太陽電池モジュール22および24とすることにより、いっそう実用性の高い太陽電池積層体が提供される。すなわち、本実施態様の変形例の太陽電池積層体400および500それぞれの太陽電池モジュール22および24は、少なくとも一の切り込みを有している。そして、その切り込みは、一方が太陽電池積層体の周縁に達し、他方がその周縁に達しないようなものである。
In the solar cell laminate of the first embodiment, the
特に可撓性を有するタイプの太陽電池モジュールに切り込みを設けて太陽電池モジュール22および24とすることにより、非可展面の曲面を有する道路表面を取り付け対象とする場合であっても、太陽電池モジュールと道路表面との間に空隙がほぼ生じない取り付けが可能となる。切り込みを設けることにより、道路表面の平面からの変位や、可展面である曲面から非可展面である曲面への変位に対する太陽電池モジュールの変形が容易になり、様々な道路表面の形状に対する適合性が高まるためである。
Even when a road surface having a non-expandable curved surface is to be attached by providing a cut in a flexible solar cell module to form
これらをより具体的に図面を参照して説明する。図4は、本実施形態の太陽電池積層体400の構造を受光面側から示す平面図である。また、図5は、本実施形態の太陽電池積層体500の構造を受光面側から示す平面図である。太陽電池積層体400および500は、それぞれ切り込み6および切り込み62、64を有している。太陽電池積層体400および500それぞれの太陽電池モジュール22および24は、例えば樹脂や金属薄板などの可撓性基板22Sおよび24Sを利用して形成された太陽電池セル22Cおよび24Cを複数有している。
These will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 4 is a plan view showing the structure of the
まず、切り込みについて説明する。切り込み6および切り込み62、64は、それぞれ、太陽電池積層体400および500の周縁410および510と関連して設けられている。ここで、周縁410および510は、切り込みが設けられていないとした場合に太陽電池積層体400および500の太陽電池モジュール22および24における平面形状の輪郭をなす縁である。太陽電池積層体400に設けられている二つの切り込み6、6は、周縁410をなす四つの辺412、414、416および418のうちの辺414にまで一方が達しているのに対し、他方は、辺414側から辺418に向かって延びているものの、辺412〜418のいずれにも達していない。このように、切り込み6、6は、細長く延びている一方が周縁に達し、他方は周縁に達していないものである。同様に、太陽電池積層体500に設けられている二つの切り込み62、62は、細長く延びているその一方が、周縁510をなす四つの辺512、514、516および518のうちの辺514にまで達しているのに対し、他方は、辺514側から辺518に向かって延びているものの、辺512〜518のいずれにも達していない。また、二つの切り込み64、64も別の辺518にまで一方が達している点以外は同様である。なお、図4および図5における周縁410および510は、作図上、切り込みの箇所を除き太陽電池モジュール22および24における最外部の辺とわずかにずらした線により示している。
First, the cutting will be described. The
太陽電池モジュール22および24に設けられた切り込みの数は例示のためのものに過ぎない。例えば、太陽電池モジュール22には、切り込み6、6が、図示した2つに特段限定されず、1以上の任意の数だけ設けられる。同様に、太陽電池モジュール24の切り込み62、64も、1以上の任意の数だけ設けられ、切り込み62と切り込み64の数が一致していても、また一致していなくとも良い。さらには、切り込み62と切り込み64の紙面の上下の方向における配置が、図5の様に一致していることも必要ではなく、例えば、切り込み62と切り込み64とが互い違いに配置されているものとすることができる。
The number of cuts provided in the
太陽電池積層体400および500は、紙面の左右方向をそれ自体の長手方向とするように描いており、その長手方向に延びる向きに切り込み6および切り込み62、64が形成されている。しかしこれは単に例示のためのものに過ぎない。例えば、図4の太陽電池積層体400の太陽電池モジュール22が、図示したものより多数の切り込みを有し、紙面の縦方向により長く延びていて辺414や辺418が、辺412や辺416と同程度、またはそれらより長くなっているような構成とすることも可能である。さらには、図4の太陽電池積層体400の太陽電池モジュール22が、図示したものと同様の縦横比となる辺414や辺418が、辺412や辺416の場合であっても、切り込み6が、辺412または辺416のうちの一方において周縁410に達しているように形成することも可能である。その場合、太陽電池セル22Cは図の紙面の上下に延びるように配置される。さらに、切り込み6、62および64(「切り込み6等」と略記する)は、いずれも、各辺から垂直に延びるものには限定されない。また、切り込み6等の形状は、図示した直線上に延びるものには限定されず、折れ線、曲線、蛇行した折れ線、のこぎり波形その他の形状とすることもできる。加えて、切り込み6等には、道路1を通行する車両のタイヤに対する摩擦係数を増大させたり、降雨等の際に排水を促したりする付随的効果も期待できる。
The solar cell stacks 400 and 500 are drawn so that the left-right direction of the paper is the longitudinal direction of the paper, and the
次に太陽電池モジュール22および24における連結部7について説明する。図4、5に示した太陽電池モジュール22および24において、切り込み6等の延びる向きのうち、周縁に達していない側の延長上には、連結部7が設けられている。太陽電池モジュール22における切り込み6の延長には、辺418との間に連結部7が設けられている。一方の太陽電池モジュール24における切り込み62および64の延長には、切り込み62および64の間に連結部7が設けられている。
Next, the
そして、太陽電池モジュール22および24に含まれている太陽電池セル22C、24Cについて説明する。例示として図示した太陽電池積層体400および500においては、また、太陽電池セル22C、24Cは、概して切り込みの延びる向きに延びる長尺状の形状で、並んでいる切り込みと切り込みの間の部分に配置される。このように、切り込み6、62、64と連結部7の形状に応じて、太陽電池セル22C、24Cが配置されている。逆に、太陽電池セル22C、24Cの配置に適合させて切り込み6、62、64と連結部7が設けられている、ともいえる。
Then, the
その結果、太陽電池セル22C、24Cは、切り込み6や切り込み62、64の隣り合うものの間で、櫛歯状に並ぶこととなる。この配置は、太陽電池セル22C、24Cの個別のものに着目すると、別の側面に着目しても特徴付けることが可能である。つまり、長尺状の太陽電池セル22C、24Cの長さ方向の少なくとも一方の端部に着目するのである。その端部は、その端部からみた幅方向および長手方向からなる四方のうち、両方の幅方向およびその端部の延びる方向という三方が縁となっていて、櫛歯の一つの櫛の歯となるように、長さ方向の他方の側から延びる延出部422、424、426、522、524、526、532、534、536となっている。
As a result, the
このような太陽電池モジュール22および24における切り込み6、62、64の作用は、非可展面の曲面を有する道路表面1Fを取り付け対象とする場合であっても、太陽電池モジュール22や太陽電池モジュール24と道路表面1Fとの間に空隙がほぼ生じない取り付けが可能となることである。各延出部422〜426、522〜526、532〜536(「延出部422等」と略記する)が、連結部7からある程度延びた位置からは互いに独立して道路表面1Fの形状に適合するためである。そして、連結部7は、このような太陽電池積層体400および500において、設置時の太陽電池モジュール22や24の各櫛歯の部分の一体性を確保する役割を果たす。
The effects of the
なお、太陽電池積層体400および500(太陽電池モジュール22および24)に関連して図示した寸法については、設置先の条件や作製条件に応じて適宜に変更される。以下、同一の周縁の太陽電池積層体400および500に対して、図示した寸法を変更する場合の指針について説明する。
In addition, about the dimension shown in relation to the solar cell laminated
まず、延出部422等の幅Wcを小さくすると、一般に、道路表面1Fの形状に対する変形による適合性が良好となる。ただし、延出部422等の幅Wcを小さくすると、発電量が低下する。これは、外界からの保護のために、太陽電池セル22C、24Cの幅を幅Wcに一致させることはできず、幅Wcから所定の余裕分だけ内側にしか太陽電池セル22C、24Cを配置できないことと関係している。延出部422等の幅Wcを小さくすることは、同一の周縁の太陽電池積層体400および500に対して多数の切り込み6等を配置することとなるため、太陽電池セル22C、24Cの面積割合が低下する。つまり、太陽電池モジュール22および24の形状を保ち延出部422等の幅Wcを小さくすると、太陽電池セル22C、24Cの実質的な発電面積を確保しにくくなるのである。
First, reducing the width W c of
また、切り込み6等の幅Wdは、大きく設定すると、一般に、同じ程度の道路表面1Fの曲面に対しても、隣り合った延出部同士が重なりにくくなり、やはり、道路表面1Fの形状に対する変形による適合性が良好となる。ただし、この場合にも、太陽電池セル22C、24Cの実質的な発電面積を確保しにくくなり、発電量の低下が生じる。
Further, the width W d of
さらに、連結部7の長さLaは、短くすると道路表面1Fの形状に対する変形による適合性が良好となる。連結部7の範囲には切り込み6等が設けられていないためである。ただし、連結部7の長さLaが短すぎる場合には、連結部7が破断したり、連結部7に必要に応じ埋め込まれている電気結線が損傷を受けたりしやすくなる。
Further, the length L a of the connecting
以上の指針に基づいて、設置先の道路表面1Fの条件や、太陽電池積層体400および500の機械的強度、太陽電池積層体400であるか太陽電池積層体500であるか、ゴムシート層3やフレキシブルシート層4の有無といった諸条件に応じ、太陽電池モジュール22および24の各部の寸法が決定される。例えば、La≦5cm、Wc≦5cm、Wd≧0.01×Lbであることが望ましいが、これに限定されない。
Based on the above guidelines, the conditions of the
また、太陽電池モジュール22および24における切り込み6等の具体的作製手法についても特段限定されない。例えば、周縁410または周縁510を有する矩形の太陽電池モジュールを一旦作製し、その後に切り込みを設けることによって、太陽電池モジュール22および24を作製することが可能である。別の作製手法としては、太陽電池セル22Cや24Cを個別に有している長尺の太陽電池モジュール部品を多数作製し、その後に、複数の太陽電池モジュール部品を連結部7の部分により一体化して太陽電池モジュール22および24を作製することもできる。また、金型などを工夫して、太陽電池モジュール22および24に切り込み6等を形成することも可能である。したがって、本実施形態における切り込み6等は、形状を特定するために表現されているものであって、切断などの切る加工が実際に用いられていることは必ずしも要さない。
Further, the specific manufacturing method such as the
次に、本実施形態の太陽電池積層体400および500の積層構造について説明する。太陽電池モジュール22および24を含む太陽電池積層体400および500は、ともに、第1実施形態において詳述した太陽電池積層体100、200および300のいずれかと同様の積層構造を、その平面形状の領域のうちの少なくとも一部に備えている。
Next, the laminated structure of the
具体的には、図2に示した太陽電池積層体200と同様に、ゴムシート層3が太陽電池モジュール22および24の受光面とは逆の背面に積層される。その場合、太陽電池モジュール22および24の各部の寸法として上述した好ましい範囲(La≦5cm、Wc≦5cm、Wd≧0.01×Lb)が、同様に好ましい範囲として、例えばLa≦10cm、Wc≦10cm、Wd≧0.01×Lbと変更される。上述した指針についての説明から分かるように、このような好ましい範囲の違いは、太陽電池モジュール22および24における発電量を増大させる効果をもたらす。
Specifically, like the
また、ゴムシート層3の材質、形状(平面形状、配置、厚さ)、およびその物性は、適用される舗装道路の条件や、太陽電池モジュール22および24の性状に応じて適宜に調整される。具体的には、ゴムシート層3の厚さは、一般に、ゴムシート層3が薄いと空隙をなくす効果が少なくなり、厚いと部材のコストが上昇する。空隙をなくす効果とコストとのバランスからは、例えばゴムシート層3の厚さを1mm以上5mm以下とすると好ましい。また、ゴムシート層3の材質の弾性率は、一般に、低いと太陽電池モジュール22および24、特に太陽電池セル22Cおよび24Cが荷重のために変形し破損しやすくなる。これに対し、弾性率が高いと、空隙をなくす効果が少なくなる。本発明者らが検討したところ、ゴムシート層3の材質の弾性率として適する範囲は、10000Pa以上1000000Pa以下である。
Further, the material, shape (planar shape, arrangement, thickness) and physical properties of the
以上に説明した各実施形態においては各種の変形が可能である。例えば、ゴムシート層3やフレキシブルシート層4を採用するものでは、太陽電池モジュール2、22および24のうち、破損を防止したい太陽電池セル2C、22Cおよび24Cの形状に合わせてゴムシート層3やフレキシブルシート層4を配置することも有効である。これにより、部材費を低減させて必要な効果を達成することが可能となる。また、第2実施例として説明した切り込み6等をもつ太陽電池モジュール22および24に対応させて、太陽電池積層体400および500にゴムシート層3に加え、フレキシブルシート層4を採用することも有効である。
Various modifications can be made in each embodiment described above. For example, in the case where the
[実施例]
次に、実施例と比較例をあげて本発明をさらに説明する。以下の実施例に示す材料、割合、処理内容、処理手順等は本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することかできる。したがって、本発明の範囲は以下の具体例に限定されるものではない。
[Example]
Next, the present invention will be further described with reference to examples and comparative examples. The materials, ratios, processing contents, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the following specific examples.
[実施例1]
第1実施形態の実施例1として、図1の太陽電池積層体100を作製した実施例について説明する。本実施例は、歩行者が通行する歩道を舗装道路1として、太陽電池積層体100を設置し1年間動作させる実験を通して、太陽電池積層体100が十分な実用性を備えていることを実際に確認した実施例である。太陽電池モジュール2には幅500mm、長さ4000mm、厚さ0.85mm、出力110Wの可撓性を有するタイプのものを使用した。舗装道路1としては、アスファルト舗装された歩道を選択した。この歩道の道路表面1Fは、実施例1の実施の時点までにも通行のために利用されていた既設の歩道の表面である。その歩道は、長期間の実用性を確認する実験のため、本願の発明者の所属する組織の私有地敷地内において、直射日光が照射し風雨にさらされるだけでなく、実際に通行のために利用される屋外の歩道とした。接着層5には厚さ1mmのブチルゴム感圧型接着剤を使用した。
[Example 1]
As Example 1 of the first embodiment, an example in which the
実施例1の太陽電池積層体100を1シート分舗装道路1に設置するために要する時間は15分であった。太陽電池モジュール2と使用した接着剤の価格の合計は、太陽電池積層体100の1シートあたり、約5万円であった。
The time required for installing the
太陽電池積層体100の実用性を確認するため、実施例1として太陽電池モジュール2の発電動作を当該私有地内にて設置後1年間継続させた。その間の上記組織の就業日には、一日あたり少なくとも500人の歩行者が太陽電池積層体100の上を通行した。そして、その1年間の実験期間が経過した時点で太陽電池積層体100の太陽電池モジュール2を観察したところ、破損は見られなかった。また、その実験期間経過後の太陽電池モジュール2の出力を測定したところ、性能の低下が見られなかった。この実施例1により、太陽電池積層体100の太陽電池モジュール2は、設置時の性能を維持して高い実用性を備えることが確認された。
In order to confirm the practicality of the
[実施例2]
つぎに、第1実施形態の実施例2として、図2の太陽電池積層体200の実施例について説明する。本実施例は、車両が通行する車道を舗装道路1として、太陽電池積層体200を設置し1年間動作させる実験を通して、太陽電池積層体200が十分な実用性を備えていることを実際に確認した実施例である。図2の太陽電池積層体200として、実施例1と同じ敷地内のコンクリート舗装された既設の車道上に太陽電池モジュール2を設置した。この車道は、長期間の実用性を確認する実験のため、本願の発明者の所属する組織の私有地敷地内において、直射日光が照射し風雨にさらされるだけでなく、実際に通行のために利用される屋外の車道とした。
[Example 2]
Next, an example of the
太陽電池積層体200のための太陽電池モジュール2には実施例1と同種のものを採用した。ゴムシート層3には厚さ5mmのEPDM(エチレン−プロピレン−ジエンゴム)のゴムシートを使用した。舗装道路1とゴムシート層3の接着層5に加え、太陽電池モジュール2とゴムシート層3の固定のためにも、厚さ1mmのブチルゴム感圧型接着剤を使用した。実施例2において太陽電池積層体200を車道である舗装道路1に設置するために要する時間は、太陽電池積層体200の1シートあたり30分であった。太陽電池モジュール2、ゴムシート層3および使用した接着剤の価格の合計は、太陽電池積層体200の1シートあたり、5.5万円であった。
As the
太陽電池積層体200の実用性を確認するため、実施例2の太陽電池モジュール2の発電動作を当該私有地内にて設置後1年間継続させた。その間、上記組織の就業日には、一日あたり少なくとも300台の車両が太陽電池積層体200の上を通行した。1年が経過した時点で太陽電池モジュール2を観察したところ破損は見られず、また、出力を測定したところ性能の低下も見られなかった。この実施例2により、太陽電池積層体200の実施例2の太陽電池モジュール2は、設置時の性能を維持して高い実用性を備えることが確認された。
In order to confirm the practicality of the
[実施例3]
次に第1実施形態の実施例3として、図3の太陽電池積層体300の実施例について説明する。本実施例は、車両が通行する車道を舗装道路1として、太陽電池積層体300を設置し1年間動作させる実験を通して、太陽電池積層体300が十分な実用性を備えていることを実際に確認した実施例である。実施例3として、実施例2と同様の車道上に太陽電池積層体300を設置した。実施例3の太陽電池積層体300のための太陽電池モジュール2および接着層5には実施例1および2と同じものを採用した。ゴムシート層3には実施例2と同じものを採用した。
[Example 3]
Next, an example of the
フレキシブルシート層4には、厚さ0.5mmの鋼板を使用した。舗装道路1とゴムシート層3との固定のための接着層5に加え、太陽電池モジュール2とフレキシブルシート層4との固定には、厚さ1mmのブチルゴム感圧型接着剤を使用した。ゴムシート層3とフレキシブルシート層4との固定には厚さ0.5mmのブチルゴム感圧型接着剤を使用した。
For the
車道である舗装道路1の道路表面1Fに太陽電池積層体300の1シート分を設置するために要する時間は、40分であった。太陽電池モジュール2、ゴムシート層3、フレキシブルシート層4および使用した接着剤の価格の合計は、太陽電池積層体300の1シートあたり6万円であった。
The time required to install one sheet of the
太陽電池積層体300の実用性を確認するため、実施例3として太陽電池モジュール2の発電動作を当該私有地内にて設置後1年間継続させた。その間、毎日少なくとも300台の車両が太陽電池積層体300の上を通行した。1年が経過した時点で太陽電池モジュール2を観察したところ破損は見られず、また、出力を測定したところ性能の低下も見られなかった。この実施例3により、太陽電池積層体300の太陽電池モジュール2が設置時の性能を維持して高い実用性を備えることが確認された。
In order to confirm the practicality of the
[実施例4]
次に、第1実施形態の変形例に対する実施例として、図4の太陽電池積層体400を用いた実施例4について説明する。本実施例は、歩行者が通行する歩道を舗装道路1として太陽電池積層体400を設置し1年間動作させる実験を通して、太陽電池積層体400が十分な実用性を備えていることを実際に確認した実施例である。実施例4として、実施例1と同様の歩道上に太陽電池積層体400を設置した。実施例4の太陽電池積層体400のための太陽電池モジュール22には、実施例1〜3とは異なり、幅狭で長尺の太陽電池セル22Cを多数含む構成のものを採用した。実施例4として作製した太陽電池積層体400の積層構造は図1に示した太陽電池積層体100と同様のものとした。
[Example 4]
Next, Example 4 using the
具体的には、太陽電池積層体400に示した各所の寸法は、Laを5cm、Lbを300cm、Wcを5cm、そしてWdを3cmとなるように作製した。辺414の長さは77cmとして、幅Wd(3cm)の切り込み6を9個設けた。この形状に作製された太陽電池積層体400は、切り込みと切り込みとによって仕切られる図4の櫛歯部分を10個有する形状であった。なお、太陽電池積層体400の厚さは0.85mmであり、太陽電池積層体400の1シート分での出力は55Wであった。この構成における太陽電池積層体400の価格を試算したところ、接着層5を湿気硬化型シリコーン接着剤とした場合の材料費を含めて1シートあたり3万円であった。110Wの出力のためには2シート分、6万円の部材費が必要となる。歩道である舗装道路1の道路表面1Fに設置するために、湿気硬化型シリコーン接着剤によって直接接着した。その設置に要する時間は、太陽電池積層体400を2シート設置する場合に15分であった。
Specifically, various parts of the dimensions shown in the
太陽電池積層体400の実用性を確認するため、実施例4として太陽電池ジュール22の発電動作を当該私有地内にて設置後1年間継続させた。その間、毎日少なくとも500人の歩行者が実施例4の太陽電池積層体400の上を通行した。1年が経過した時点で太陽電池モジュール22を観察したところ破損は見られず、また、出力を測定したところ性能の低下も見られなかった。この実施例4により、太陽電池積層体400は、設置時の性能を維持して高い実用性を備えることが確認された。
In order to confirm the practicality of the
[実施例5]
さらに、第1実施形態の変形例に対する実施例として、図4の太陽電池積層体400を用いた二つ目の実施例である実施例5について説明する。本実施例は、車両が通行する車道を舗装道路1として、太陽電池積層体400を設置し1年間動作させる実験を通して、太陽電池積層体400が十分な実用性を備えていることを実際に確認した実施例である。実施例5として、実施例2および3と同様の車道上に太陽電池積層体400を設置した。実施例5における太陽電池積層体400のための太陽電池モジュール22は、実施例4と同様のものを採用した。ただし、実施例5として作製した太陽電池積層体400の積層構造は、図2に示した太陽電池積層体200と同様のものとした。
[Example 5]
Furthermore, Example 5 which is a second example using the
具体的には、実施例4と同様の太陽電池モジュール22の受光面とは逆の背面に、ゴムシート層3を配置した。このゴムシート層3としては厚さ5mmのEPDMゴムシート(弾性率100000Pa)を採用した。設置のためには、舗装道路1とゴムシート層3の接着層5に加え、太陽電池モジュール2とゴムシート層3の固定のためにも、厚さ1mmのブチルゴム感圧型接着剤を使用した。実施例5の太陽電池積層体400を車道である舗装道路1に設置するために要する時間は、太陽電池積層体400を2シート設置する場合に50分であった。試算した価格に基づく太陽電池モジュール2、ゴムシート層3および使用した接着剤の価格の合計は、太陽電池積層体400の1シートあたり、3.5万円であり、110Wの出力のための2シート分の太陽電池積層体400を設置するための部材費は7万円であった。
Specifically, the
実施例5として、の太陽電池積層体400に含まれている太陽電池モジュール22の発電動作を当該私有地内にて設置後1年間継続させた。その間、上記組織の就業日には、一日あたり少なくとも300台の車両が実施例5の太陽電池積層体400の上を通行した。1年が経過した時点で太陽電池モジュール22を観察したところ破損は見られず、また、出力を測定したところ性能の低下も見られなかった。この実施例5により、太陽電池積層体400の太陽電池モジュール22は、設置時の性能を維持して高い実用性を備えることが確認された。
As Example 5, the power generation operation of the
なお、実施例1〜5において実行した各実験について、各太陽電池積層体が設置された道路は、車道も歩道も含めてすべて本願の発明者の所属する組織により管理された私有地敷地内の道路であった。また、その実験内容は、実験期間にわたり同敷地の外からは伺うことはできなかった。さらに、実験期間にわたり、各太陽電池積層体の上を実際に通行したり、その実験内容を認識できる空間的範囲に立ち入ったりした全員が各実験の内容に対し守秘義務を負う者であった。 In addition, about each experiment performed in Examples 1-5, the road in which each solar cell laminated body was installed is a road in a private land site managed by the organization to which the inventors of the present application belong, including the roadway and the sidewalk. Met. The contents of the experiment could not be heard from outside the site for the duration of the experiment. Furthermore, everyone who actually passed over each solar cell stack or entered a spatial range where the contents of the experiment could be recognized was obliged to keep confidential the contents of each experiment over the experiment period.
[比較例:比較例1]
実施例1と同様の歩道、つまり、歩行者の通行があるアスファルト舗装された既設の歩道上に、比較例1として、出力5Wの剛体(非フレキシブル)太陽電池モジュールを内蔵した透明ブロックを22個設置した。この設置のためには、既存の舗装を撤去する必要があった。また、透明ブロックを固定するためにはアスファルトにより透明ブロックを固着させる必要があった。比較例の設置に要する時間は、110W分の透明ブロックを22個設置するための時間にして約5時間であった。また、その透明ブロック22個の価格の合計は11万円であった。
[Comparative Example: Comparative Example 1]
As a comparative example 1, 22 transparent blocks having a built-in rigid (non-flexible) solar cell module with an output of 5 W are provided on the same sidewalk as in Example 1, that is, an existing sidewalk paved with asphalt. installed. For this installation, it was necessary to remove the existing pavement. Further, in order to fix the transparent block, it was necessary to fix the transparent block with asphalt. The time required for installing the comparative example was about 5 hours as the time for installing 22 transparent blocks of 110 W. The total price of the 22 transparent blocks was 110,000 yen.
[比較例:比較例2]
実施例1と同様の歩道、つまり、歩行者の通行があるアスファルト舗装された既設の歩道上に、比較例2として、縦500mm、横4000mmの結晶シリコン系パネル型太陽電池モジュールを接着剤により設置した。接着剤は、湿気硬化型シリコーン接着剤を使用し、歩道上に直接接着した。設置後に、大人2名(体重各50kg)が同時に太陽電池モジュールの上に乗ったところ、結晶シリコン系パネル型太陽電池モジュールが破損した。
[Comparative Example: Comparative Example 2]
As Comparative Example 2, a crystalline silicon panel type solar cell module having a length of 500 mm and a width of 4000 mm is installed with an adhesive on a sidewalk similar to that of Example 1, that is, an existing sidewalk paved with pedestrian traffic. did. As the adhesive, a moisture-curing silicone adhesive was used and adhered directly on the sidewalk. After installation, two adults (weight 50 kg each) got on the solar cell module at the same time, and the crystalline silicon-based solar cell module was damaged.
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。上述の各実施形態および実施例は、発明を説明するために記載されたものであり、本出願の発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきものである。また、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been specifically described above. The above-described embodiments and examples are described for explaining the invention, and the scope of the invention of the present application should be determined based on the description of the claims. Moreover, the modification which exists in the scope of the present invention including other combinations of each embodiment is also included in a claim.
本発明は太陽電池を装備する道路を実現することに貢献する。 The present invention contributes to realizing a road equipped with solar cells.
100、200、300、400、500 太陽電池積層体
1 舗装道路
1F 道路表面
2、22、24 太陽電池モジュール
2C、22C、24C 太陽電池セル
2S、22S、24S 可撓性基板
3 ゴムシート層
4 フレキシブルシート層
410、510 周縁
412〜418、512〜518 辺
422〜426、522〜526、532〜536 延出部
5 接着層
6、62、62 切り込み
7 連結部
100, 200, 300, 400, 500
Claims (12)
を含み、
平面または曲面でありうる道路表面の形状に適合させて該道路表面の少なくとも一部を覆って設置される
道路表面設置用の太陽電池モジュール。 Including solar cells formed on a flexible substrate,
A solar cell module for road surface installation that is installed to cover at least a part of the road surface in conformity with the shape of the road surface, which may be a flat surface or a curved surface.
請求項1に記載の道路表面設置用の太陽電池モジュール。 The solar cell module for road surface installation according to claim 1, wherein one has at least one incision that reaches a peripheral edge of the solar cell module and the other does not reach the peripheral edge.
請求項1に記載の道路表面設置用の太陽電池モジュール。 The solar cell module for road surface installation according to claim 1, wherein a plurality of extending portions having edges on three sides of the four sides have planar portions connected by connecting portions.
をさらに備える
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の道路表面設置用の太陽電池モジュール。 The solar cell module for road surface installation according to any one of claims 1 to 3, further comprising a rubber sheet layer on a back surface opposite to the light receiving surface.
をさらに備える
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の道路表面設置用の太陽電池モジュール。 The flexible sheet layer which is laminated | stacked adjacent to the back surface opposite to a light-receiving surface, and shows flexibility while maintaining this solar cell module in the shape of a developable surface is further provided. The solar cell module for road surface installation as described in a term.
請求項5に記載の道路表面設置用の太陽電池モジュール。 The solar cell module for road surface installation according to claim 5, wherein a value of rigidity k of the flexible sheet layer is 0.1 MN / m or more and 5 MN / m or less.
該太陽電池モジュールは、平面または曲面でありうる前記道路表面の形状に適合させて該道路表面の少なくとも一部を覆うとともに、可撓性基板に形成された太陽電池セルを含み可撓性を示すものである
道路。 A road where at least a part of the road surface is covered with a solar cell module;
The solar cell module covers at least a part of the road surface in conformity with the shape of the road surface, which may be a flat surface or a curved surface, and includes solar cells formed on a flexible substrate and exhibits flexibility. Is the road.
請求項7に記載の道路。 The road according to claim 7, wherein one of the solar cell modules has at least one notch that reaches the periphery of the solar cell module and the other does not reach the periphery.
請求項7に記載の道路。 The road according to claim 7, wherein the solar cell module has a planar portion in which a plurality of extending portions whose edges are three sides of four sides are connected by a connecting portion.
請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載の道路。 The road according to any one of claims 7 to 9, wherein the solar cell module further includes a rubber sheet layer on a back surface opposite to a light receiving surface of the solar cell module.
請求項7乃至請求項10のいずれか1項に記載の道路。 The solar cell module is laminated on the back surface opposite to the light receiving surface of the solar cell module in the vicinity of the solar cell module, and exhibits flexibility while maintaining the shape of the solar cell module in a developable surface shape. The road according to any one of claims 7 to 10, further comprising a flexible sheet layer.
可撓性基板に形成された太陽電池セルを含み可撓性を示す太陽電池モジュールを準備する工程と、
該太陽電池モジュールを、平面または曲面でありうる前記道路表面の形状に適合させて該道路表面の少なくとも一部を覆うように道路表面に設置する工程と
を含む
施工方法。 A solar cell construction method for covering at least a part of a road surface with a solar cell module,
Preparing a solar cell module that includes solar cells formed on a flexible substrate and exhibits flexibility;
Installing the solar cell module on the road surface so as to cover at least a part of the road surface in conformity with the shape of the road surface, which may be a flat surface or a curved surface.
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Applications Claiming Priority (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR3024285A1 (en) * | 2014-07-28 | 2016-01-29 | Commissariat Energie Atomique | ASSEMBLY COMPRISING A PHOTOVOLTAIC MODULE APPLIED ON A CIRCULAR AREA |
US20170222078A1 (en) * | 2014-07-28 | 2017-08-03 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Photovoltaic module comprising a polymer front face |
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-
2011
- 2011-08-08 JP JP2011173114A patent/JP2013038228A/en not_active Withdrawn
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