JP2015525050A - 太陽電池パネル上に加熱層を作るためのフッ素ドープ酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の利用、及びその太陽電池パネル - Google Patents
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Abstract
太陽電池パネル上に加熱層を作るためのフッ素ドープ酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）（ＦＴＯ）の利用、また、前部（１）が、電極（３）が表面に置かれ、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の導電層（２）で覆われている太陽電池パネルに関する。電流源に接続されると、導電層（２）は加熱層になる。透明なポリマーフィルム（４）は、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の導電層（２）及び太陽電池（５）と密接かつ恒久的に結合される。【選択図】図１
Description
本発明は、太陽電池パネル上に加熱層を作るための、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）（ＦＴＯ）の利用、及びその光電池パネルに関する。本発明は、電磁放射（好ましくは、太陽エネルギー）から電気エネルギーへの変換過程において利用される。
車の窓の除霜の際の、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の利用は、当技術の現状から既知である。
さらに、層構造を有する太陽電池パネルが既知である。太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池は、太陽電池パネルの最も重要な部分である。単電池は、ｐｎ接合の構造を有する半導体である。太陽電池パネルは、様々なタイプの半導体材料を使用して製造される。それらのタイプに従って、当該パネルは、単結晶タイプのシリコン（ｃ−Ｓｉ）、多結晶タイプのシリコン（ｍ−Ｓｉ）、ならびに、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ、ａ−Ｓｉ：Ｈ）、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）またはセレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）、及びテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）の薄層技術において作られるパネルに分類されている。太陽電池を保護する、太陽電池パネルの前部は、ガラスからできており、全構造は、支持構造へのパネルの固定を可能にする構成要素であるフレームに取り囲まれている。
既知の太陽電池パネル全ては、垂直の正面に設置されない場合、摂氏ゼロ度に近いあるいはこれを下回る温度で降水中の霜または雪の層で覆われやすい。これにより、パネル表面の一部が、例えば、雪、霜などによって覆い隠される状態では、性能がかなり低下することになり、全太陽光発電設備の全体的な効率が低下する。この問題は、冬、雪の降る季節に、摂氏ゼロ度を下回る温度で生じる。太陽電池パネルの既知の除雪及び除氷システムは、液状媒体（パネルの下に取り付けられた配管システム）を有するパネルまたはシステムより下に取り付けられた、抵抗線でできた電熱マットによる加熱をもたらす。その性質上、加熱マットを、除氷または除霜が求められる場所、すなわち、前部に直接配置することができず、パネルの下に配置する。これにより、マットからパネルの前部に向かう途中で望ましくない熱損失が生じる。
電力供給のための太陽電池はまた、特許文献１から既知である。太陽電池は雪を解かすための加熱要素を備えるが、この加熱要素は、太陽電池の一部のみに設けられ、このため、太陽電池の全表面の均一な加熱が妨げられる。
本発明は、太陽電池パネル上で加熱層を受容するための、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）（ＦＴＯ）の利用を提供する。
本発明はまた、前部と、太陽電池（複数可）が内部に配置されたフレームとを含む太陽電池パネルであって、その前部は、電極が表面に置かれた、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の導電層で覆われていることを特徴とする太陽電池パネルに関する。フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の導電層の適切な抵抗により、当該導電層は、電圧源に接続されると加熱層になる。
好ましい実施形態では、太陽電池パネルは、前部がガラスからできていることを特徴とする。
望ましい実施形態では、太陽電池パネルは、前部の内側面が、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の導電層で覆われていることを特徴とする。
さらに別の実施形態では、太陽電池パネルは、透明なポリマーフィルムの層が、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の導電層と太陽電池との間に施されていることを特徴とする。有利には、透明なポリマーフィルムの層は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）フィルム、またはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）フィルムである。
また別の実施形態では、太陽電池パネルは、透明なポリマーフィルムの層が、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の導電層及び／または太陽電池と密接に結合していることを特徴とする。
別の望ましい実施形態では、太陽電池パネルは、電極が両端に配置されていることで、温度が均一に分布することを特徴とする。
本発明の利点は、太陽電池パネルの表面上の動作温度及び均一な温度分布に短時間で達することができることである。さらに、太陽電池パネルの除霜、除氷及び除雪中の熱損失を少なくする解決法がもたらされる。
本発明による解決法を図面に示す。
本発明の実施形態では、太陽電池パネルは、フレーム（図示せず）、及び、平板ガラスでできた前部１から成る。前部１上に、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）（ＦＴＯ）の導電層２の薄いフィルムが施される。被覆された前部１は、例えば、透明なポリマーフィルム４を使用した、２００℃以下の温度での成層過程において、太陽電池５に密接かつ恒久的に結合する。この透明なポリマーフィルム４は、例えば、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）フィルム、またはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）フィルムである。この動作の結果、発熱体である、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の導電層２は、太陽電池５から直流的に絶縁される。フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の導電層２上で、導電性材料でできた電極３が、好ましくは相対して置かれる。電極３は電源ケーブル６に接続される。
本発明の動作は以下の通りである：電源ケーブル６は、例えば、電圧値が１０÷２５０ＶであるＤＣまたはＡＣの電圧源に接続される。電圧が印加されると、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の導電層２を電流が流れて、この層の抵抗で熱を生じさせる。生じた熱は、前部１を通って、霜、氷または雪の層の方に浸透し、これらが解けて太陽電池５が露出する。
Claims (9)
- 太陽電池パネル上における加熱層の構成であって、フッ素がドープされた酸化スズ（ＳｎＯ２：Ｆ）を用いる
ことを特徴とする使用。 - 前部（１）と、内部に少なくとも１つの太陽電池（５）を含むフレームと、を含む太陽電池パネルであって、
前記前部（１）は、電極（３）が表面に置かれ、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の導電層（２）で覆われ、前記電極（３）が電圧源に接続されると、前記導電層（２）が加熱層になる
ことを特徴とする太陽電池パネル。 - 前記前部（１）はガラスからできている
請求項２に記載のパネル。 - 前記前部（１）の内側面が、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の前記導電層（２）で覆われている
請求項２または３に記載のパネル。 - 透明なポリマーフィルム（４）の層が、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の前記導電層（２）と前記太陽電池（５）との間に施されている
請求項４に記載のパネル。 - 前記透明なポリマーフィルム（４）の層が、フッ素がドープされた酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２：Ｆ）の前記導電層（２）及び／または前記太陽電池（５）と密接に結合している
請求項５に記載のパネル。 - 前記透明なポリマーフィルム（４）の層は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）フィルムである
請求項５または６に記載のパネル。 - 前記透明なポリマーフィルム（４）の層は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）フィルムである
請求項５または６に記載のパネル。 - 前記電極（３）が両端に配置されている
請求項２ないし８のいずれかに記載のパネル。
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