JP2020036514A - Photovoltaic power generation panel, pavement structure, and wall structure - Google Patents

Photovoltaic power generation panel, pavement structure, and wall structure Download PDF

Info

Publication number
JP2020036514A
JP2020036514A JP2018163414A JP2018163414A JP2020036514A JP 2020036514 A JP2020036514 A JP 2020036514A JP 2018163414 A JP2018163414 A JP 2018163414A JP 2018163414 A JP2018163414 A JP 2018163414A JP 2020036514 A JP2020036514 A JP 2020036514A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
photovoltaic
light
panel
pavement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018163414A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6814445B2 (en
Inventor
利男 平塚
Toshio Hiratsuka
利男 平塚
雷太 平塚
Raita Hiratsuka
雷太 平塚
吉中 保
Tamotsu Yoshinaka
保 吉中
拓 前島
Hiroshi Maejima
拓 前島
深江 典之
Noriyuki Fukae
典之 深江
重宣 佐藤
Shigenobu Sato
重宣 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mirai Labo Co Ltd
Nippo Corp
Mirai Labo Co Ltd
Miracool Co Ltd
Original Assignee
Mirai Labo Co Ltd
Nippo Corp
Mirai Labo Co Ltd
Miracool Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mirai Labo Co Ltd, Nippo Corp, Mirai Labo Co Ltd, Miracool Co Ltd filed Critical Mirai Labo Co Ltd
Priority to JP2018163414A priority Critical patent/JP6814445B2/en
Publication of JP2020036514A publication Critical patent/JP2020036514A/en
Priority to JP2020171699A priority patent/JP6871559B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6814445B2 publication Critical patent/JP6814445B2/en
Priority to JP2021040871A priority patent/JP7256503B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators

Landscapes

  • Road Paving Structures (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)

Abstract

To provide a photovoltaic power generation panel capable of ensuring good power generation performance and running performance even in an actual use environment, a pavement structure, and a wall structure.SOLUTION: A photovoltaic power generation panel (10) includes: a photovoltaic module (13) for converting radiated light into electric power; a translucent support member (15) for transmitting light and having the photovoltaic module (13) attached to one surface thereof; and a surface protection layer (16) formed on the other surface of the translucent support member (15) and transmitting light. The surface protection layer (16) is so configured that fine particles (16b) for scattering light are exposed at least on the surface.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、太陽光発電パネル、舗装構造体および壁面構造体に関する。   The present invention relates to a photovoltaic panel, a pavement structure, and a wall structure.

近年になって、火力発電や原子力発電とは異なり再生可能エネルギーを用いた発電が重要視されるようになってきた。再生可能エネルギーの中でも、太陽光発電はソーラーパネルの大量生産が可能であり、太陽光が照射され得る地上の至る所で発電可能なために有望視されている。また、世界各国の政府による導入政策も実施され、大規模な太陽光発電施設も運用されて総発電量も増加し、長期間の運用にも耐えうる実績を上げている。   In recent years, unlike thermal power generation and nuclear power generation, power generation using renewable energy has been gaining importance. Among renewable energies, photovoltaic power generation is promising because it enables mass production of solar panels and can generate power everywhere on the ground where sunlight can be irradiated. In addition, governments around the world have introduced policies to implement the system, and large-scale photovoltaic power generation facilities have been operated, increasing total power generation, and have achieved results that can withstand long-term operation.

電力を売却することを目的とした太陽光発電施設は、広い面積に大量のソーラーパネルを設置する必要があるため、山林や空き地などの広大な敷地を確保する必要がある。一方、小規模な発電設備であっても、ある一定以上の日照面積を確保する必要があるため、住宅やビルの屋上に設置されることが多い。しかし建築物の向きや形状などの状況によっては、屋上にソーラーパネルを設置することが困難なことや、必要な発電量が得られない場合もある。   A solar power generation facility for the purpose of selling power needs to install a large amount of solar panels in a large area, so it is necessary to secure a vast site such as a forest or a vacant lot. On the other hand, even small-scale power generation equipment is often installed on the roof of a house or building because it is necessary to secure a certain amount of sunshine area. However, depending on the situation such as the orientation and shape of the building, it may be difficult to install a solar panel on the roof, or the required amount of power generation may not be obtained.

そこで、設置面積を確保するために、道路の路面上にソーラーパネルを配置することも提案されている。例えば特許文献1には、内部に空洞を設け内部に太陽電池を弾性体で保持した道路敷設用タイルが記載されている。また特許文献2には、可撓性基板の表面に可撓性を有する太陽電池セルを貼りつけて太陽電池モジュールを構成し、路面上に接着剤で太陽電池モジュールを貼り付けることが記載されている。   Therefore, it has been proposed to dispose solar panels on the road surface in order to secure an installation area. For example, Patent Literature 1 describes a road laying tile in which a cavity is provided inside and a solar cell is held inside by an elastic body. Patent Document 2 describes that a solar cell module having flexibility is attached to a surface of a flexible substrate to form a solar cell module, and the solar cell module is attached to a road surface with an adhesive. I have.

特開2002−118279号公報JP-A-2002-118279 特開2013−038228号公報JP 2013-038228 A

しかし特許文献1の従来技術では、道路敷設用タイル内部に空洞を設けるため、耐荷重の性能向上に限界があることや、大面積化が困難であるなどの問題があった。また、道路敷設用タイルを複数敷設して太陽光発電のための面積を確保すると、道路敷設用タイル間に段差が生じやすく良好な走行性を確保することは困難であった。   However, in the related art of Patent Literature 1, since a cavity is provided inside the tile for laying a road, there is a problem that there is a limit in improving the load-bearing performance and it is difficult to increase the area. In addition, when a plurality of road laying tiles are laid to secure an area for photovoltaic power generation, a step is likely to be generated between the road laying tiles, and it has been difficult to secure good traveling performance.

同様に特許文献2の従来技術でも、路面上に太陽電池モジュールを貼り付けるため、走行車両が太陽電池モジュールを敷設した領域を通過する際に段差による衝撃や騒音が生じ、良好な走行性を確保することは困難であった。また、太陽電池モジュールの周縁部で接着剤が露出しており、劣化や剥離の問題が生じる可能性が高いという問題があった。   Similarly, in the prior art of Patent Document 2, since the solar cell module is attached on the road surface, when the traveling vehicle passes through the area where the solar cell module is laid, impact or noise is generated due to a step, and good traveling performance is secured. It was difficult to do. In addition, the adhesive is exposed at the peripheral portion of the solar cell module, and there is a problem that deterioration and peeling are likely to occur.

また、引用文献1,2に記載された技術では、車両や歩行者が道路上を通行する際のスリップ性能等については考慮されておらず、実使用環境においても良好な発電性能と走行性能を確保することは困難であった。   In addition, in the technologies described in Patent Documents 1 and 2, slip performance and the like when a vehicle or a pedestrian travels on a road are not considered, and good power generation performance and running performance are obtained even in an actual use environment. It was difficult to secure.

そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、実使用環境においても良好な発電性能と走行性能を確保することが可能な太陽光発電パネル、舗装構造体および壁面構造体を提供することを目的とする。   In view of the above, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a solar power generation panel, a pavement structure, and a wall structure capable of securing good power generation performance and running performance even in an actual use environment. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明の太陽光発電パネルは、照射された光を電力に変換する光発電モジュールと、前記光を透過し、一面に前記光発電モジュールが貼り付けられる透光性支持部材と、前記透光性支持部材の他面上に形成され、前記光を透過する表面被覆層を備え、前記表面被覆層は、前記光を散乱する微粒子が少なくとも表面に露出していることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a solar power generation panel according to the present invention includes a photovoltaic module that converts irradiated light into electric power, and a translucent panel that transmits the light and is attached to one surface of the photovoltaic module. A support member, and a surface coating layer formed on the other surface of the light-transmitting support member and transmitting the light, wherein the surface coating layer has the light-scattering fine particles exposed at least on the surface. It is characterized by.

このような本発明の太陽光発電パネルでは、透光性支持部材に光発電モジュールを貼り付けることで大面積化を図り、表面被覆層の微粒子で光を散乱して光発電モジュールに入射させるため、入射角度が小さい光でも良好に発電できる。これにより、実使用環境においても良好な発電性能と走行性能を確保することが可能となる。   In such a photovoltaic panel of the present invention, the photovoltaic module is attached to the translucent support member to increase the area, and light is scattered by the fine particles of the surface coating layer to be incident on the photovoltaic module. In addition, power can be satisfactorily generated even with light having a small incident angle. This makes it possible to ensure good power generation performance and running performance even in an actual use environment.

また本発明の一態様では、前記光発電モジュールは、アモルファスシリコンからなる発電セルを有している。   In one embodiment of the present invention, the photovoltaic module has a power generation cell made of amorphous silicon.

また本発明の一態様では、前記透光性支持部材は、ポリカーボネートからなる略板状の部材である。   In one embodiment of the present invention, the translucent support member is a substantially plate-shaped member made of polycarbonate.

また本発明の一態様では、前記微粒子は、粒径が0.2〜4.0mmの範囲である。   In one aspect of the present invention, the fine particles have a particle size in a range of 0.2 to 4.0 mm.

また本発明の一態様では、前記微粒子は、Al、SiO、ZrO、Zr(OH)、ZrSiO、のうち少なくとも1つを含む。 In one embodiment of the present invention, the fine particles include at least one of Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , Zr (OH) 4 , and ZrSiO 4 .

また本発明の舗装構造体は、上記何れか一つの太陽光発電パネルと、前記太陽光発電パネルを載置する硬質舗装体を備えることを特徴とする。   Further, the pavement structure of the present invention is characterized by comprising any one of the above-described solar power panels and a hard pavement on which the solar power panels are mounted.

また本発明の壁面構造体は、上記何れか一つの太陽光発電パネルと、前記太陽光発電パネルを取り付ける壁面を備えることを特徴とする。   Further, the wall structure of the present invention is characterized by comprising any one of the above-described solar power panels and a wall surface to which the solar panel is attached.

本発明では、実使用環境においても良好な発電性能と走行性能を確保することが可能な太陽光発電パネル、舗装構造体および壁面構造体を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a photovoltaic power generation panel, a pavement structure, and a wall structure capable of ensuring good power generation performance and running performance even in an actual use environment.

第1実施形態を説明する図であり、図1(a)は太陽光発電パネル10の構造例を示す模式断面図であり、図1(b)は光発電モジュール13の構造例を示す模式断面図であり、図1(c)は表面保護層16の構造例を示す模式断面図である。It is a figure explaining 1st Embodiment, FIG.1 (a) is a schematic cross section which shows the structural example of the photovoltaic power generation panel 10, and FIG.1 (b) is the schematic cross section which shows the structural example of the photovoltaic module 13. FIG. FIG. 1C is a schematic cross-sectional view showing a structural example of the surface protective layer 16. 太陽光発電パネル10の製造方法を模式的に示す工程図である。It is a flowchart showing the manufacturing method of photovoltaic power generation panel 10 typically. 水浸状態での太陽光発電パネル10の耐荷重性試験を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the load-bearing test of the solar power generation panel 10 in a water immersion state. 太陽光発電パネル10の発電量測定試験を模式的に示す図である。It is a figure which shows the power generation amount measurement test of the photovoltaic power generation panel 10 typically. 太陽光発電パネル10に対する光の入射角度と発電電圧の関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the incident angle of light on the photovoltaic panel 10 and the generated voltage. 第2実施形態における舗装構造体100の製造方法を示す工程図である。It is a flowchart showing a manufacturing method of pavement structure 100 in a 2nd embodiment. 第3実施形態を説明する図であり、図7(a)は壁面構造体200の構造例を示す斜視図であり、図7(b)は太陽光発電パネル210の構造例を示す模式断面図である。FIG. 7A is a perspective view illustrating a structural example of a wall structure 200, and FIG. 7B is a schematic cross-sectional view illustrating a structural example of a photovoltaic panel 210. It is.

(第1実施形態)
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図1(a)は、本実施形態における太陽光発電パネル10の構造例を示す模式断面図であり、図1(b)は光発電モジュール13の構造例を示す模式断面図であり、図1(c)は表面保護層16の構造例を示す模式断面図である。
(1st Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the repeated description will be omitted as appropriate. FIG. 1A is a schematic cross-sectional view illustrating a structural example of a photovoltaic power generation panel 10 according to the present embodiment, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view illustrating a structural example of a photovoltaic module 13. (C) is a schematic sectional view showing a structural example of the surface protective layer 16.

図1(a)に示すように、太陽光発電パネル10は、硬質舗装体11上に、接着剤層12と、光発電モジュール13と、接着剤層14と、透光性支持部材15と、表面保護層16が積層された構造を有している。以下の説明において、透光性とは全ての波長範囲の光を透過することを意味せず、発電に必要な光の波長を良好に透過することを意味している。例えば、可視光の一部を遮り着色されたように視認されるが、赤外光や赤色光を良好に透過するようなものであってもよい。   As shown in FIG. 1A, a photovoltaic panel 10 includes an adhesive layer 12, a photovoltaic module 13, an adhesive layer 14, a translucent support member 15 on a hard pavement 11. It has a structure in which the surface protection layer 16 is laminated. In the following description, translucency does not mean that light in the entire wavelength range is transmitted, but means that the wavelength of light required for power generation is transmitted well. For example, although visible as a part of visible light is shaded and colored, infrared light or red light may be satisfactorily transmitted.

硬質舗装体11は、道路の路面に用いられる材料で構成された舗装体であり、略平坦な面上に光発電モジュール13を保持する部材である。硬質舗装体11を構成する材料としては、歩行者や車両の通行が可能な硬度と耐久性を有するものであればよく、例えばアスファルト舗装体やコンクリート舗装体が挙げられる。また、舗装体の上面に遮熱性樹脂の塗布や遮熱モルタルの充填などを施工して遮熱性舗装とすることが好ましい。硬質舗装体11を遮熱性舗装とすることで、硬質舗装体11の蓄熱量を低減して光発電モジュール13の温度上昇を抑制でき、発電効率維持や長寿命化を図ることができる。硬質舗装体11の厚みは、歩行者や車両の通行に耐えられる必要がある。50mm以上の厚みを有することが好ましい。   The hard pavement 11 is a pavement made of a material used for a road surface of a road, and is a member that holds the photovoltaic module 13 on a substantially flat surface. The material forming the hard pavement 11 may be any material having hardness and durability that allow pedestrians and vehicles to pass through, and examples include asphalt pavement and concrete pavement. Further, it is preferable to form a heat-insulating pavement by applying a heat-insulating resin or filling a heat-insulating mortar on the upper surface of the pavement. By making the hard pavement 11 a heat-insulating pavement, the amount of heat stored in the hard pavement 11 can be reduced, the temperature rise of the photovoltaic module 13 can be suppressed, and the power generation efficiency can be maintained and the life can be extended. The thickness of the hard pavement 11 must be able to withstand pedestrians and vehicles. It preferably has a thickness of 50 mm or more.

接着剤層12は、硬質舗装体11の表面上に塗布された接着剤の層であり、光発電モジュール13を硬質舗装体11上に固定するための部材である。接着剤層12を構成する材料としては、電気的絶縁性を有し施工が容易な樹脂製材料を用いることが好ましく、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。接着剤層12の厚みは、硬質舗装体11と光発電モジュール13を強固に接着して機械的強度を確保する必要があり、1〜20mm程度の厚みを有することが好ましい。   The adhesive layer 12 is a layer of an adhesive applied on the surface of the hard pavement 11, and is a member for fixing the photovoltaic module 13 on the hard pavement 11. As a material for forming the adhesive layer 12, it is preferable to use a resin material that has electrical insulation properties and is easy to apply. For example, an epoxy resin can be used. The thickness of the adhesive layer 12 is required to secure the mechanical strength by firmly bonding the hard pavement 11 and the photovoltaic module 13 and preferably has a thickness of about 1 to 20 mm.

光発電モジュール13は、光入射面と裏面を有して光入射面側に入射した光を電気エネルギーに変換する部材であり、裏面側が接着剤層12により硬質舗装体11に固定される。また、光発電モジュール13は発電により生じた電流を外部に取り出す電気配線を備えており(図示省略)、電気配線は太陽光発電パネル10の外部にまで延長されている。光発電モジュール13は、図1(b)に示すように発電セル13aの両面を封止材13b,13cで被覆した構造を有している。   The photovoltaic module 13 has a light incident surface and a back surface, and is a member that converts light incident on the light incident surface side into electric energy. The back surface side is fixed to the hard pavement 11 by the adhesive layer 12. In addition, the photovoltaic module 13 is provided with electric wiring (not shown) for extracting a current generated by power generation to the outside, and the electric wiring is extended to the outside of the photovoltaic panel 10. As shown in FIG. 1B, the photovoltaic module 13 has a structure in which both surfaces of a power generation cell 13a are covered with sealing materials 13b and 13c.

発電セル13aは、光を電気に変換する半導体材料と配線層により構成された部材であり、複数領域に形成された半導体材料を配線層で直列および/または並列に接続した構造を有している。発電セル13aの具体的な材料は限定されず、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコン、ペロブスカイト結晶、化合物半導体、有機半導体等を用いることができる。また、発電セル13aの構造として、多接合型(タンデム型)や量子ドット型等の構造を用いてもよい。   The power generation cell 13a is a member composed of a semiconductor material that converts light into electricity and a wiring layer, and has a structure in which semiconductor materials formed in a plurality of regions are connected in series and / or in parallel by a wiring layer. . The specific material of the power generation cell 13a is not limited, and single crystal silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, microcrystalline silicon, perovskite crystal, compound semiconductor, organic semiconductor, or the like can be used. The structure of the power generation cell 13a may be a multi-junction type (tandem type) or a quantum dot type.

封止材13b,13cは、透光性と電気的絶縁性を有し、発電セル13aの表裏面および側面を封止して発電セル13aへの水分や空気の侵入を防止する部材である。封止材13b,13cを構成する材料としては、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂を用いることができる。   The sealing members 13b and 13c are members that have translucency and electrical insulation and seal the front and back surfaces and side surfaces of the power generation cell 13a to prevent moisture and air from entering the power generation cell 13a. As a material constituting the sealing members 13b and 13c, for example, a silicone resin or an epoxy resin can be used.

接着剤層14は、光発電モジュール13の光入射面上に塗布された接着剤の層であり、光発電モジュール13と透光性支持部材15を接着するための部材である。接着剤層14を構成する材料としては、光を透過し電気的絶縁性を有するものであれば特に限定されず、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。接着剤層14の厚みは、光発電モジュール13と透光性支持部材15を強固に接着して機械的強度を確保する必要があり、数nm〜5mm程度の厚みを有することが好ましい。   The adhesive layer 14 is a layer of an adhesive applied on the light incident surface of the photovoltaic module 13 and is a member for bonding the photovoltaic module 13 and the translucent support member 15. The material forming the adhesive layer 14 is not particularly limited as long as it transmits light and has electrical insulation properties. For example, an epoxy resin can be used. As for the thickness of the adhesive layer 14, it is necessary to secure the mechanical strength by firmly bonding the photovoltaic module 13 and the translucent support member 15, and preferably has a thickness of about several nm to 5 mm.

透光性支持部材15は、透光性を有する略平板状の部材であり、裏面側が接着剤層14により光発電モジュール13の光入射面に固定され、光発電モジュール13を支持して剛性を確保する。透光性支持部材15を構成する材料は限定されず、公知の樹脂やガラスを用いることができ、エポキシ樹脂やアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。   The translucent support member 15 is a substantially flat member having translucency, and the rear surface side is fixed to the light incident surface of the photovoltaic module 13 by an adhesive layer 14 to support the photovoltaic module 13 and increase rigidity. Secure. The material constituting the translucent support member 15 is not limited, and a known resin or glass can be used, and examples thereof include an epoxy resin, an acrylic resin, and a polycarbonate resin.

表面保護層16は、透光性支持部材15の表面側に形成された透光性を有する層であり、太陽光発電パネル10の最表面で光入射面を構成する層である。表面保護層16は、図1(c)に示すように母材樹脂16aに微粒子16bが混入された構造を有しており、微粒子16bの少なくとも一部は母材樹脂16aの表面に露出されている。   The surface protection layer 16 is a layer having a light-transmitting property formed on the surface side of the light-transmitting support member 15, and is a layer that constitutes a light incident surface on the outermost surface of the solar panel 10. The surface protection layer 16 has a structure in which fine particles 16b are mixed in a base resin 16a as shown in FIG. 1C, and at least a part of the fine particles 16b is exposed on the surface of the base resin 16a. I have.

母材樹脂16aを構成する材料としては、透光性、耐久性、耐候性、耐油性が良好なものが好ましく、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。微粒子16bは、光を散乱する材料と粒径で構成されており、公知のガラスやセラミック等を用いることができる。道路の路面として必要な摩擦を生じるとともに光を良好に散乱するためには、微粒子16bとしてAlとSiOを含むことが好ましく、平均粒径が0.2〜4.0mmとすることが好ましい。微粒子16bにおけるAlとSiOの含有比率としては、体積百分率でAlを70〜80%程度含み、SiOを20〜30%程度含むことが好ましい。 As a material constituting the base resin 16a, a material having good translucency, durability, weather resistance, and oil resistance is preferable, and for example, an epoxy resin can be used. The fine particles 16b are made of a material that scatters light and a particle size, and can be made of known glass, ceramic, or the like. In order to generate necessary friction as a road surface and to scatter light well, it is preferable that Al 2 O 3 and SiO 2 are contained as the fine particles 16 b, and the average particle diameter is 0.2 to 4.0 mm. Is preferred. The content ratio of Al 2 O 3 and SiO 2 in the microparticles 16b, comprises Al 2 O 3 70 to 80 percent by volume percentage, it is preferable to include a SiO 2 20 to 30%.

図1(a)では、光発電モジュール13と接着剤層12,14が同じ面積で形成された例を示しているが、光発電モジュール13の面積を硬質舗装体11よりも小さくし、光発電モジュール13の側面を含む周縁部を接着剤層12,14で覆うとしてもよい。光発電モジュール13の側面部を接着剤層12,14で覆うことで、太陽光発電パネル10全体の接着をより強固にすることができ、光発電モジュール13を密封して水分の侵入を防止することもできる。   FIG. 1A shows an example in which the photovoltaic module 13 and the adhesive layers 12 and 14 are formed in the same area, but the area of the photovoltaic module 13 is made smaller than that of the hard pavement 11 and The periphery including the side surface of the module 13 may be covered with the adhesive layers 12 and 14. By covering the side surfaces of the photovoltaic module 13 with the adhesive layers 12 and 14, the adhesion of the entire photovoltaic panel 10 can be further strengthened, and the photovoltaic module 13 is sealed to prevent intrusion of moisture. You can also.

太陽光発電パネル10を道路の路面を構成する舗装構造体として用いる場合には、熱による硬質舗装体11の変形や、大型車両が通行する際の大荷重、走行車両のブレーキ使用時の摩擦荷重による衝撃等、機械的な応力が太陽光発電パネル10に加わる。これらの機械的な応力に耐えるためには、光発電モジュール13は柔軟性や可撓性を有することが好ましい。また、曇天時の微弱な光量でも発電できることが好ましい。これらの要求を満たすためには、光発電モジュール13の発電セル13aにアモルファスシリコン薄膜を用いることが好ましく、封止材13b,13cとしてシリコーン樹脂を用いることが好ましい。   When the photovoltaic panel 10 is used as a pavement structure constituting a road surface of a road, deformation of the hard pavement 11 due to heat, a large load when a large vehicle passes, and a friction load when a brake of a traveling vehicle is used. Mechanical stress, such as an impact due to, is applied to the solar panel 10. In order to withstand these mechanical stresses, the photovoltaic module 13 preferably has flexibility and flexibility. Further, it is preferable that power can be generated even with a weak light amount in cloudy weather. In order to satisfy these requirements, it is preferable to use an amorphous silicon thin film for the power generation cell 13a of the photovoltaic module 13, and it is preferable to use a silicone resin as the sealing materials 13b and 13c.

また、光発電モジュール13を良好に保護して支持するためには、透光性支持部材15として耐久性と耐衝撃性に優れたポリカーボネート樹脂を用いることが好ましい。透光性支持部材15の厚みは、機械的強度を確保するために0.5〜10mm程度の厚みを有することが好ましく、1〜8mm程度の厚みを有することがさらに好ましい。   Moreover, in order to favorably protect and support the photovoltaic module 13, it is preferable to use a polycarbonate resin having excellent durability and impact resistance as the translucent support member 15. The thickness of the translucent support member 15 is preferably about 0.5 to 10 mm, and more preferably about 1 to 8 mm, in order to secure mechanical strength.

図2は、太陽光発電パネル10の製造方法を模式的に示す工程図である。はじめに図2(a)に示すように光発電モジュール13を用意する。次に図2(b)に示すように、接着剤層14を光発電モジュール13の光入射面側に塗布し、透光性支持部材15の裏面に貼り付ける。次に図2(c)に示すように透光性支持部材15の表面に表面保護層16を形成する。表面保護層16の形成方法としては、予め母材樹脂16aに微粒子16bを混練して透光性支持部材15上に塗布して硬化するとしてもよく、母材樹脂16aを透光性支持部材15上に塗布して硬化前に微粒子16bを表面上に散布し、その後に硬化するとしてもよい。最後に図2(d)に示すように硬質舗装体11上に接着剤層12を塗布し、光発電モジュール13の裏面側を硬質舗装体11に貼り付ける。   FIG. 2 is a process diagram schematically showing a method for manufacturing the photovoltaic panel 10. First, a photovoltaic module 13 is prepared as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 2B, the adhesive layer 14 is applied to the light incident surface side of the photovoltaic module 13 and attached to the back surface of the translucent support member 15. Next, as shown in FIG. 2C, a surface protective layer 16 is formed on the surface of the translucent support member 15. As a method for forming the surface protective layer 16, the base resin 16a may be kneaded with fine particles 16b, applied on the translucent support member 15, and cured. The fine particles 16b may be sprayed on the surface before being applied and cured before curing. Finally, as shown in FIG. 2D, an adhesive layer 12 is applied on the hard pavement 11, and the back side of the photovoltaic module 13 is attached to the hard pavement 11.

本実施形態では、硬質舗装体11を太陽光発電パネル10に含めているが、硬質舗装体11に貼り付ける前段階のものだけを太陽光発電パネル10としてよい。その場合には、図2(c)に示した光発電モジュール13、接着剤層14、透光性支持部材15、表面保護層16の積層構造が太陽光発電パネル10として機能する。   In the present embodiment, the hard pavement 11 is included in the photovoltaic power generation panel 10, but only the photovoltaic power generation panel 10 at a stage before being attached to the hard pavement 11 may be used. In this case, the laminated structure of the photovoltaic module 13, the adhesive layer 14, the translucent support member 15, and the surface protection layer 16 shown in FIG.

本実施形態の太陽光発電パネル10では、表面保護層16に入射した光は微粒子16bで一部が散乱されながら母材樹脂16a、透光性支持部材15、接着剤層14を透過して光発電モジュール13に入射する。光発電モジュール13では、入射した光を電気エネルギーに変換して、電気配線を介して外部に電力を供給する。太陽光発電パネル10の外部には、公知の二次電池や電圧変換回路等の外部回路が設けられており、電気配線に接続された外部回路によって太陽光発電パネル10で発電された電気が利用される。   In the photovoltaic panel 10 of the present embodiment, light incident on the surface protection layer 16 passes through the base resin 16a, the translucent support member 15, and the adhesive layer 14 while being partially scattered by the fine particles 16b. The light enters the power generation module 13. The photovoltaic module 13 converts incident light into electric energy and supplies electric power to the outside via electric wiring. An external circuit such as a known secondary battery or a voltage conversion circuit is provided outside the photovoltaic power generation panel 10, and electricity generated by the photovoltaic power generation panel 10 by an external circuit connected to electric wiring is used. Is done.

<実施例>
光発電モジュール13として、発電セル13aがアモルファスシリコン薄膜で、封止材13b,13cがシリコーン樹脂のフレキシブルなものを用意し、透光性支持部材15として300×300×5mmのポリカーボネート樹脂板を用意し、硬質舗装体11として300×300×40mmのアスファルト舗装体を用意した。
<Example>
As the photovoltaic module 13, a flexible cell made of an amorphous silicon thin film for the power generation cell 13a and silicone resin for the sealing members 13b and 13c is prepared, and a polycarbonate resin plate of 300 × 300 × 5 mm is prepared as the translucent support member 15. Then, as the hard pavement 11, an asphalt pavement of 300 × 300 × 40 mm was prepared.

次に、接着剤層14としてエポキシ樹脂を光発電モジュール13の光入射面に約1mm塗布し、透光性支持部材15の裏面に光発電モジュール13を貼り付けた。次に、透光性支持部材15の表面に母材樹脂16aとしてアクリル樹脂を約1mm程度塗布し、微粒子16bとしてAlとSiOの含有比率が8:2で平均粒径が1mmの骨材を母材樹脂16a上に散布して硬化させて表面保護層16を形成した。最後に、硬質舗装体11の表面に接着剤層12としてエポキシ樹脂を約2mm厚で形成し、光発電モジュール13の裏面を貼り付けて硬化し、太陽光発電パネル10の試供体を得た。 Next, about 1 mm of an epoxy resin was applied to the light incident surface of the photovoltaic module 13 as the adhesive layer 14, and the photovoltaic module 13 was attached to the back surface of the translucent support member 15. Next, about 1 mm of an acrylic resin is applied to the surface of the translucent support member 15 as the base resin 16a, and as the fine particles 16b, the content ratio of Al 2 O 3 and SiO 2 is 8: 2 and the average particle diameter is 1 mm. The aggregate was sprayed on the base resin 16a and cured to form the surface protective layer 16. Finally, an epoxy resin was formed on the surface of the hard pavement 11 as the adhesive layer 12 to a thickness of about 2 mm, and the back surface of the photovoltaic module 13 was adhered and cured to obtain a sample of the solar panel 10.

<接着力試験>
得られた試供体の太陽光発電パネル10を用いてホイールトラッキング試験(WT試験)を行ったところ、接着剤層12,14や表面保護層16の破損や剥離は見られなかった。WT試験は、試験輪の載荷重量は5トン輪荷重相当とし、300mm角の試供体のほぼ全面に試験輪が通過するようにトラバース設定で行った。
<Adhesion test>
When a wheel tracking test (WT test) was performed using the photovoltaic panel 10 of the obtained sample, no breakage or peeling of the adhesive layers 12, 14 and the surface protective layer 16 was observed. The WT test was performed with a traverse setting such that the load on the test wheel was equivalent to a 5-ton wheel load, and the test wheel passed over almost the entire surface of the 300 mm square specimen.

<すべり抵抗試験>
ゴムのついた振り子式すべり抵抗器を用いてBPN方式(ASTM E303に準ずる)で表面保護層16のすべり抵抗値を測定したところ、BPNは60以上であった。
<Slip resistance test>
When the slip resistance value of the surface protective layer 16 was measured by a BPN method (according to ASTM E303) using a pendulum type slip resistor with rubber, the BPN was 60 or more.

<耐久性試験>
夏場の温度上昇や雨天時などの天候条件に耐えうるか、路面の温度上昇を再現するためにハロゲンの120Wビームランプを1mの距離から6時間照射したところ、試供体は発電を継続して劣化は見られなかった。
<Durability test>
When a halogen 120W beam lamp was irradiated from a distance of 1m for 6 hours from a distance of 1m in order to withstand weather conditions such as temperature rise in summer or rainy weather, the specimen continued to generate power, and deterioration did not occur. I couldn't see it.

また、乾燥状態および完全水浸状態でWT試験を行ったところ、試供体が発電を継続することを確認した。図3は、水浸状態での太陽光発電パネル10の耐荷重性試験を示す模式図である。試供体である太陽光発電パネル10を容器20内に載置し、太陽光発電パネル10の全体が水30に浸されるように容器20内に水を貯め、試験輪40を図中X軸方向(左右方向)とY軸方向(紙面に垂直方向)に移動させる。太陽光発電パネル10の表面保護層16に対しては光を照射し続け、図示しない電気配線を介して太陽光発電パネル10の電圧を測定する。   In addition, when a WT test was performed in a dry state and a completely immersed state, it was confirmed that the sample continued to generate power. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a load-bearing test of the photovoltaic panel 10 in a water immersion state. The photovoltaic panel 10 as a sample is placed in the container 20, water is stored in the container 20 so that the entire photovoltaic panel 10 is immersed in the water 30, and the test wheel 40 is moved along the X axis in the figure. In the direction (left-right direction) and the Y-axis direction (perpendicular to the paper). The surface protection layer 16 of the photovoltaic panel 10 is continuously irradiated with light, and the voltage of the photovoltaic panel 10 is measured via electric wiring (not shown).

ここでWT試験は、試験輪の載荷重量は5トン輪荷重相当とし、300mm角の試供体のほぼ全面に試験輪が通過するようにトラバース設定で行った。また、温度は20℃および60℃であり、載荷時間は6時間で試験輪を約7500回往復させた。   Here, the WT test was performed with the traverse setting such that the load on the test wheel was equivalent to the load of a 5-ton wheel, and the test wheel passed over almost the entire surface of the 300 mm square specimen. The temperature was 20 ° C. and 60 ° C., the loading time was 6 hours, and the test wheel was reciprocated about 7,500 times.

<動的安定性試験>
温度60℃の乾燥状態でWT試験を行い、試験開始から45分後と60分後の路面変形沈下量(変位量)を測定し、変位量から1mm変位するのに必要な試験輪の通過輪数を評価したところ、重交通道路に求められる3000回/mm以上をクリアした。WT試験は、試験輪の荷重(大型車相当5トン輪荷重)とし、トラバースなしで1軌線往復の設定で行った。
<Dynamic stability test>
Perform a WT test in a dry state at a temperature of 60 ° C, measure the amount of road surface deformation settlement (displacement) 45 minutes and 60 minutes after the start of the test, and pass the test wheels required to displace 1 mm from the displacement When the number was evaluated, it cleared 3000 times / mm or more required for heavy traffic roads. The WT test was performed with a test wheel load (5 ton wheel load equivalent to a large vehicle) and one trajectory reciprocation without traverse.

<角度依存性試験>
図4は、太陽光発電パネル10の発電量測定試験を模式的に示す図である。太陽光発電パネル10の角度を変更できる台座上に載置して、太陽光発電パネル10の中央から1mの距離に1000Wのキセノンライトを配置し、表面保護層16に対して光を照射した。測定には日清紡製のソーラーシミュレーター(Sun 1040i)を用い、上述した試供体と同様構造のものを3つ(As1,As2,As3)と、比較例として光発電モジュール13のみのものを3つ(Nm1,Nm2,Nm3)で測定を行った。測定結果を表1に示す。
<Angle dependence test>
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a power generation amount measurement test of the photovoltaic power generation panel 10. The solar panel 10 was placed on a pedestal capable of changing its angle, a xenon light of 1000 W was arranged at a distance of 1 m from the center of the solar panel 10, and the surface protective layer 16 was irradiated with light. A Nisshinbo Solar Simulator (Sun 1040i) was used for the measurement, and three (As1, As2, As3) having the same structure as the above-described specimen and three (3) only having the photovoltaic module 13 as the comparative example ( Nm1, Nm2, Nm3). Table 1 shows the measurement results.

図5は、太陽光発電パネル10に対する光の入射角度と発電電圧の関係を示すグラフである。表1および図5に示したように、試供体As1,As2,As3でも、比較例Nm1,Nm2,Nm3と同程度の平均電圧を得られている。したがって、光発電モジュール13上に接着剤層14、透光性支持部材15、表面保護層16を形成した太陽光発電パネル10であっても、光発電モジュール13と同程度の良好な発電効率を得られることがわかる。    FIG. 5 is a graph showing the relationship between the incident angle of light on the photovoltaic panel 10 and the generated voltage. As shown in Table 1 and FIG. 5, also in the test samples As1, As2, As3, the same average voltage as that of the comparative examples Nm1, Nm2, Nm3 was obtained. Therefore, even with the photovoltaic panel 10 in which the adhesive layer 14, the translucent support member 15, and the surface protection layer 16 are formed on the photovoltaic module 13, the same good power generation efficiency as the photovoltaic module 13 can be obtained. It can be seen that it can be obtained.

また、入射角度が45度以下の領域では、比較例Nm1,Nm2,Nm3よりも試供体As1,As2,As3のほうが大きな平均電圧を得られている。これは、試供体As1,As2,As3では表面保護層16の表面に微粒子16bが露出しているため、小さい入射角で到達した光が散乱され、光発電モジュール13に光を効率よく取り込むことができていること示している。   In the region where the incident angle is 45 degrees or less, the sample As1, As2, As3 has a higher average voltage than the comparative examples Nm1, Nm2, Nm3. This is because, in the specimens As1, As2, and As3, the fine particles 16b are exposed on the surface of the surface protective layer 16, so that the light arriving at a small incident angle is scattered and the light is efficiently taken into the photovoltaic module 13. It shows that it is done.

上述したように本実施形態の太陽光発電パネル10は、表面保護層16の表面には光を散乱する微粒子16bが露出しているため、外部からの光は良好に16bによって散乱され、入射角度が小さい光も光発電モジュール13で効率的に電力に変換することができる。また、表面保護層16の表面に露出した微粒子16bによって表面保護層16の摩擦係数が増加し、太陽光発電パネル10を路面に利用した場合にも、走行車両や歩行者がスリップすることを防止することができる。   As described above, in the photovoltaic power generation panel 10 of the present embodiment, since the fine particles 16b that scatter light are exposed on the surface of the surface protection layer 16, external light is scattered by the 16b satisfactorily, and the incident angle is increased. Can be efficiently converted into electric power by the photovoltaic module 13. Further, the friction coefficient of the surface protection layer 16 is increased by the fine particles 16b exposed on the surface of the surface protection layer 16, and even when the photovoltaic power generation panel 10 is used on a road surface, the traveling vehicle or the pedestrian is prevented from slipping. can do.

また、表面保護層16と透光性支持部材15よりも下層に接着剤層14を介して光発電モジュール13を配置しているため、外部からの応力が光発電モジュール13に加わり破損することを抑制できる。また、光発電モジュール13自体に柔軟性や可撓性をもたせることで、外部からの応力による光発電モジュール13の破損をさらに抑制することができる。   In addition, since the photovoltaic module 13 is disposed below the surface protective layer 16 and the translucent support member 15 with the adhesive layer 14 interposed therebetween, it is possible to prevent external stress from being applied to the photovoltaic module 13 and damage it. Can be suppressed. In addition, by providing the photovoltaic module 13 itself with flexibility and flexibility, damage to the photovoltaic module 13 due to external stress can be further suppressed.

また、本実施形態の太陽光発電パネル10は、接着力、対候性、すべり抵抗、耐荷重性、動的安定性、および発光量の角度依存性が良好であるため、実使用環境においても良好な発電性能と走行性能を確保することができる。   Further, the photovoltaic power generation panel 10 of the present embodiment has good adhesive strength, weather resistance, slip resistance, load resistance, dynamic stability, and angle dependence of the amount of light emission, so that it can be used in an actual use environment. Good power generation performance and running performance can be ensured.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態と重複する内容は説明を省略する。図6は、本実施形態における舗装構造体100の製造方法を示す工程図である。
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. A description of the same contents as in the first embodiment will be omitted. FIG. 6 is a process chart illustrating a method for manufacturing the pavement structure 100 according to the present embodiment.

はじめに、図6(a)に示したように舗装構造体100を施工する既設舗装体110を用意する。既設舗装体110は既に供用されている舗装道路であってもよく、新たに舗装道路を施工したものであってもよい。既設舗装体110の表面には区画線111等が形成されていてもよい。区画線111同士の中心間距離W1は車線幅員であり、例えば3000mm程度である。   First, as shown in FIG. 6A, an existing pavement 110 on which the pavement structure 100 is to be constructed is prepared. The existing pavement 110 may be a paved road that is already in service, or may be a newly constructed paved road. A lane marking 111 or the like may be formed on the surface of the existing pavement 110. The center-to-center distance W1 between the lane markings 111 is a lane width, for example, about 3000 mm.

次に図6(b)に示すように、既設舗装体110の表面を区画線111からマージンW2だけ残して幅W3にわたって深さt1だけ切削し、切削溝112を形成する(舗装切削工程)。マージンW2としては例えば50mm程度であり、幅W3としては例えば2750m程度である。切削溝112の深さt1としては、例えば37mm程度である。   Next, as shown in FIG. 6B, the surface of the existing pavement 110 is cut by a depth t1 over a width W3 while leaving a margin W2 from the division line 111 to form a cutting groove 112 (paving cutting step). The margin W2 is, for example, about 50 mm, and the width W3 is, for example, about 2750 m. The depth t1 of the cutting groove 112 is, for example, about 37 mm.

次に図6(c)に示すように、切削溝112内部に硬質舗装体として表面が平坦なアスファルト113を構築し、硬質舗装体113両側に配線用溝114を形成する(硬質舗装体形成工程)。アスファルト113の表面と既設舗装体110の表面とには、段差115が生じている。アスファルト113の厚さt2としては例えば30mm程度であり、段差115の高さt3としては例えば7mm程度である。また配線用溝114の幅W4としては例えば100mm程度であり、アスファルト113の幅としては例えば2650mm程度である。   Next, as shown in FIG. 6C, asphalt 113 having a flat surface is formed as a hard pavement inside the cutting groove 112, and wiring grooves 114 are formed on both sides of the hard pavement 113 (hard pavement forming step). ). A step 115 is formed between the surface of the asphalt 113 and the surface of the existing pavement 110. The thickness t2 of the asphalt 113 is, for example, about 30 mm, and the height t3 of the step 115 is, for example, about 7 mm. The width W4 of the wiring groove 114 is, for example, about 100 mm, and the width of the asphalt 113 is, for example, about 2650 mm.

次に図6(d)に示すように、アスファルト113上に道路用エポキシ樹脂等の接着剤層116を塗布し、太陽光発電パネル117の裏面側を貼り付ける(発電パネル配置工程)。太陽光発電パネル117の構造としては、図2(c)で示した光発電モジュール13、接着剤層14、透光性支持部材15、表面保護層16の積層構造を用いることができる。同時に、光発電モジュール13から延長された電気配線118を配線用溝114内で引き回し、隣接して配置した他の太陽光発電パネル117や外部回路、二次電池等と電気的に接続する。ここで、太陽光発電パネル117を2枚並列に配置し、両者の間に幅W6で目地を空けておく。目地の幅6としては例えば10mm程度である。   Next, as shown in FIG. 6D, an adhesive layer 116 such as a road epoxy resin is applied on the asphalt 113, and the back side of the photovoltaic power generation panel 117 is attached (power generation panel arrangement step). As the structure of the photovoltaic panel 117, a laminated structure of the photovoltaic module 13, the adhesive layer 14, the translucent support member 15, and the surface protective layer 16 shown in FIG. 2C can be used. At the same time, the electric wiring 118 extended from the photovoltaic module 13 is routed in the wiring groove 114, and is electrically connected to another adjacent photovoltaic panel 117, an external circuit, a secondary battery, and the like. Here, two photovoltaic panels 117 are arranged in parallel, and a joint having a width W6 is left between them. The joint width 6 is, for example, about 10 mm.

最後に図6(e)に示すように、目地と配線用溝114にエポキシ樹脂モルタル等を充填し、間詰部119,120を形成し、既設舗装体110と太陽光発電パネル117と間詰部119,120の表面が略面一となるようにする(間詰工程)。これにより、本実施形態の舗装構造体100が得られる。   Finally, as shown in FIG. 6E, the joints and the wiring grooves 114 are filled with epoxy resin mortar or the like to form filling portions 119 and 120, and the filling is performed between the existing pavement 110 and the photovoltaic panel 117. The surfaces of the parts 119 and 120 are made substantially flush (filling step). Thereby, the pavement structure 100 of the present embodiment is obtained.

道路は上方に光を遮る構造物が存在しない場合が多く、陽当たりが比較的に良好である。したがって、舗装構造体100に太陽光発電パネル117を埋め込み、既存の道路路面を太陽光発電に用いることで、発電用の敷地を容易に確保することができる。また、送電設備等が整っていない遠隔地や離島、山岳地などにおいても、既存の道路路面を利用することで新たな用地開発が不要となり、環境負荷をより一層低減することができる。   Roads often have no light-blocking structures above, and the sunshine is relatively good. Therefore, by embedding the photovoltaic power generation panel 117 in the pavement structure 100 and using the existing road surface for photovoltaic power generation, it is possible to easily secure a power generation site. Further, even in a remote place, a remote island, a mountainous area, or the like where the power transmission facilities and the like are not prepared, the use of the existing road surface eliminates the need for new land development, thereby further reducing the environmental load.

また本実施形態の舗装構造体100は、光発電モジュール13、接着剤層14、透光性支持部材15、表面保護層16の積層構造を有する太陽光発電パネル117を硬質舗装体上に接着剤層116で固定している。これにより第1実施形態で述べたように、舗装構造体100の路面は接着力、対候性、すべり抵抗、耐荷重性、動的安定性、および発光量の角度依存性が良好であるため、実使用環境においても良好な発電性能と走行性能を確保することができる。   Further, the pavement structure 100 of the present embodiment includes a photovoltaic power generation module 13, an adhesive layer 14, a translucent support member 15, and a photovoltaic panel 117 having a laminated structure of a surface protection layer 16. It is fixed with a layer 116. Thus, as described in the first embodiment, the road surface of the pavement structure 100 has good adhesive strength, weather resistance, slip resistance, load resistance, dynamic stability, and angle dependence of the amount of light emission. Also, good power generation performance and running performance can be ensured even in an actual use environment.

舗装構造体100は、概ね地平に水平に形成されているため、路面に対して垂直に近く太陽光が入射することは極めて稀であり、低緯度地域の真夏の正午近辺に限定される。日照時刻から日没時刻までを太陽光が照射されて発電可能な時間帯であるとすると、地球上の多くの領域では、発電可能時間の大部分は四季を通じて路面に対して45度よりも小さい入射角で光が照射される時間であるといえる。また、舗装構造体100に入射する光は、太陽から直接入射する光だけではなく、道路の近傍に存在する建築物や植物、ガードレール、防音壁、走行車両の側面等によって反射された環境反射光が含まれる。このような環境反射光は、低い位置で反射して小さい入射角度で舗装構造体100に入射する。   Since the pavement structure 100 is formed substantially horizontally on the horizon, it is extremely rare that sunlight is almost perpendicular to the road surface, and is limited to around noon in midsummer in a low latitude area. Assuming that the period from sunshine time to sunset time is a time zone in which sunlight can be irradiated to generate power, in many areas on the earth, most of the power generation time is less than 45 degrees with respect to the road surface throughout the four seasons. It can be said that this is the time during which light is irradiated at the incident angle. The light that enters the pavement structure 100 is not only light that directly enters from the sun, but also environmentally reflected light that is reflected by buildings and plants, guardrails, soundproof walls, side surfaces of traveling vehicles, and the like existing near roads. Is included. Such environment reflected light is reflected at a low position and enters the pavement structure 100 at a small incident angle.

本実施形態の舗装構造体100では、第1実施形態で述べたように太陽光発電パネル117の最表面が表面保護層16であり、微粒子16bが表面に露出していることで光が散乱される。これにより、表1および図5に示したように、45度以下の小さい入射角度であっても発電量の低下が抑制され、良好な発電効率を維持することができ、道路の路面を利用した太陽光発電としては好適である。   In the pavement structure 100 of the present embodiment, as described in the first embodiment, the outermost surface of the photovoltaic panel 117 is the surface protective layer 16, and light is scattered by the fine particles 16b being exposed on the surface. You. As a result, as shown in Table 1 and FIG. 5, even at a small incident angle of 45 degrees or less, a decrease in the amount of power generation is suppressed, good power generation efficiency can be maintained, and the road surface is utilized. It is suitable for solar power generation.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第1実施形態と重複する内容は説明を省略する。図7(a)は、本実施形態における壁面構造体200の構造例を示す斜視図である。図1(a)に示すように本実施形態の壁面構造体200は、太陽光発電パネル210と、支柱220と、壁面230を有している。図7(b)は太陽光発電パネル210の構造例を示す模式断面図である。本実施形態の太陽光発電パネル210は、光発電モジュール213、接着剤層214、透光性支持部材215、表面保護層216の積層構造を有している。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. A description of the same contents as in the first embodiment will be omitted. FIG. 7A is a perspective view illustrating a structural example of the wall structure 200 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1A, the wall structure 200 of the present embodiment has a photovoltaic panel 210, a support 220, and a wall 230. FIG. 7B is a schematic cross-sectional view illustrating a structural example of the solar panel 210. The photovoltaic panel 210 of the present embodiment has a laminated structure of a photovoltaic module 213, an adhesive layer 214, a translucent support member 215, and a surface protection layer 216.

支柱220は、地面に対して略鉛直に立設された柱状の部材であり、壁面230を支持する部材である。壁面230は支柱220に取り付けられた略板状の部材であり、図示しない固定部材によって太陽光発電パネル210が固定される。固定部材の材料や構造は特に限定されず、壁面230と太陽光発電パネル210との間に接着剤層を介在させて固定するとしてもよく、ボルトとナット等の機械的な締結構造を用いるとしてもよい。支柱220および壁面230の具体的構造は限定されず、例えば道路の近傍に設置された防音壁やガードレール、建築物の壁面などを利用することもできる。   The support column 220 is a column-shaped member that stands substantially vertically with respect to the ground, and is a member that supports the wall surface 230. The wall surface 230 is a substantially plate-shaped member attached to the column 220, and the photovoltaic panel 210 is fixed by a fixing member (not shown). The material and structure of the fixing member are not particularly limited, and the fixing member may be fixed by interposing an adhesive layer between the wall surface 230 and the photovoltaic power generation panel 210, and a mechanical fastening structure such as a bolt and a nut is used. Is also good. The specific structures of the column 220 and the wall surface 230 are not limited, and for example, a soundproof wall or a guardrail installed near a road, a wall surface of a building, or the like can be used.

本実施形態の壁面構造体200でも、第1実施形態で述べたように太陽光発電パネル210の最表面が表面保護層216であり、微粒子16bが表面に露出していることで光が散乱される。これにより、表1および図5に示したように、45度以下の小さい入射角度であっても発電量の低下が抑制され、良好な発電効率を維持することができ、壁面を利用した太陽光発電としては好適である。   Also in the wall structure 200 of the present embodiment, as described in the first embodiment, the outermost surface of the photovoltaic panel 210 is the surface protective layer 216, and light is scattered by the fine particles 16b being exposed on the surface. You. Thereby, as shown in Table 1 and FIG. 5, even at a small incident angle of 45 degrees or less, a decrease in the amount of power generation is suppressed, and good power generation efficiency can be maintained. It is suitable for power generation.

また、表面保護層216と透光性支持部材215よりも下層に接着剤層214を介して光発電モジュール213を配置しているため、壁面230に対して外部からの応力が加わっても、光発電モジュール13の破損を抑制できる。また、光発電モジュール213自体に柔軟性や可撓性をもたせることで、外部からの応力による光発電モジュール213の破損をさらに抑制することができる。   Further, since the photovoltaic module 213 is disposed below the surface protective layer 216 and the translucent support member 215 via the adhesive layer 214, even if an external stress is applied to the wall surface 230, the light Damage to the power generation module 13 can be suppressed. In addition, by giving the photovoltaic module 213 itself flexibility and flexibility, breakage of the photovoltaic module 213 due to external stress can be further suppressed.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

10,117,210…太陽光発電パネル
11…硬質舗装体
12,14,214…接着剤層
13,213…光発電モジュール
13a…発電セル
13b…封止材
15,215…透光性支持部材
16,216…表面保護層
16a…母材樹脂
16b…微粒子
100…舗装構造体
110…既設舗装体
111…区画線
112…切削溝
113…アスファルト
113…硬質舗装体
114…配線用溝
115…段差
116…接着剤層
118…電気配線
119…間詰部
200…壁面構造体
220…支柱
230…壁面
20…容器
30…水
40…試験輪
10, 117, 210 photovoltaic panel 11 hard pavement 12, 14, 214 adhesive layer 13, 213 photovoltaic module 13a power generation cell 13b sealing material 15, 215 translucent support member 16 216 Surface protection layer 16a Base resin 16b Fine particles 100 Pavement structure 110 Existing pavement 111 Partition line 112 Cutting groove 113 Asphalt 113 Hard pavement 114 Wiring groove 115 Step difference 116 Adhesive layer 118 Electric wiring 119 Filling portion 200 Wall structure 220 Column 230 Wall 20 Container 30 Water 40 Test wheel

Claims (7)

照射された光を電力に変換する光発電モジュールと、
前記光を透過し、一面に前記光発電モジュールが貼り付けられる透光性支持部材と、
前記透光性支持部材の他面上に形成され、前記光を透過する表面被覆層を備え、
前記表面被覆層は、前記光を散乱する微粒子が少なくとも表面に露出していることを特徴とする太陽光発電パネル。
A photovoltaic module that converts the irradiated light into electric power,
A light-transmitting support member that transmits the light and has the photovoltaic module attached to one surface thereof,
Formed on the other surface of the translucent support member, comprising a surface coating layer that transmits the light,
The photovoltaic panel, wherein the light-scattering fine particles are exposed on at least the surface of the surface coating layer.
請求項1に記載の太陽光発電パネルであって、
前記光発電モジュールは、アモルファスシリコンからなる発電セルを有していることを特徴とする太陽光発電パネル。
The photovoltaic panel according to claim 1,
A photovoltaic panel, wherein the photovoltaic module has a power generation cell made of amorphous silicon.
請求項1または2に記載の太陽光発電パネルであって、
前記透光性支持部材は、ポリカーボネートからなる略板状の部材であることを特徴とする太陽光発電パネル。
It is a photovoltaic power generation panel according to claim 1 or 2,
The said translucent support member is a substantially plate-shaped member made of polycarbonate, The photovoltaic power generation panel characterized by the above-mentioned.
請求項1から3の何れか一つに記載の太陽光発電パネルであって、
前記微粒子は、粒径が0.2〜4.0mmの範囲であることを特徴とする太陽光発電パネル。
It is a photovoltaic power generation panel according to any one of claims 1 to 3,
The photovoltaic panel, wherein the fine particles have a particle size in a range of 0.2 to 4.0 mm.
請求項4に記載の太陽光発電パネルであって、
前記微粒子は、Al、SiO、ZrO、Zr(OH)、ZrSiO、のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする太陽光発電パネル。
It is a photovoltaic power generation panel according to claim 4,
The photovoltaic panel, wherein the fine particles include at least one of Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , Zr (OH) 4 , and ZrSiO 4 .
請求項1から5の何れか一つに記載の太陽光発電パネルと、
前記太陽光発電パネルを載置する硬質舗装体を備えることを特徴とする舗装構造体。
A solar panel according to any one of claims 1 to 5,
A pavement structure comprising a hard pavement on which the solar power generation panel is mounted.
請求項1から5の何れか一つに記載の太陽光発電パネルと、
前記太陽光発電パネルを取り付ける壁面を備えることを特徴とする壁面構造体。
A solar panel according to any one of claims 1 to 5,
A wall structure comprising a wall surface on which the solar panel is mounted.
JP2018163414A 2018-08-31 2018-08-31 Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures Active JP6814445B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018163414A JP6814445B2 (en) 2018-08-31 2018-08-31 Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures
JP2020171699A JP6871559B2 (en) 2018-08-31 2020-10-12 Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures
JP2021040871A JP7256503B2 (en) 2018-08-31 2021-03-12 Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018163414A JP6814445B2 (en) 2018-08-31 2018-08-31 Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020171699A Division JP6871559B2 (en) 2018-08-31 2020-10-12 Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020036514A true JP2020036514A (en) 2020-03-05
JP6814445B2 JP6814445B2 (en) 2021-01-20

Family

ID=69668924

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018163414A Active JP6814445B2 (en) 2018-08-31 2018-08-31 Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures
JP2020171699A Active JP6871559B2 (en) 2018-08-31 2020-10-12 Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures
JP2021040871A Active JP7256503B2 (en) 2018-08-31 2021-03-12 Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020171699A Active JP6871559B2 (en) 2018-08-31 2020-10-12 Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures
JP2021040871A Active JP7256503B2 (en) 2018-08-31 2021-03-12 Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures

Country Status (1)

Country Link
JP (3) JP6814445B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021036761A (en) * 2018-08-31 2021-03-04 Mirai−Labo株式会社 Photovoltaic power generation panel, pavement structure and wall surface structure
CN115287959A (en) * 2022-09-16 2022-11-04 福州大学 Damping rod type assembled photovoltaic pavement structure and construction process thereof
KR20230009695A (en) * 2021-07-09 2023-01-17 현대건설(주) Construction method of photovoltaic road
WO2023238831A1 (en) * 2022-06-09 2023-12-14 Agc株式会社 Paving photovoltaic module, solar photovoltaic power generation paving block, method for manufacturing paving photovoltaic module, glass plate, and laminated glass for glass floor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023108416A (en) * 2022-01-25 2023-08-04 国立大学法人 筑波大学 pavement structure
KR102645854B1 (en) * 2023-09-27 2024-03-11 주식회사 건기 Floor solar power module

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5669874A (en) * 1979-11-13 1981-06-11 Fuji Electric Co Ltd Amorphous semiconductor solar cell
JPS6427668A (en) * 1987-07-21 1989-01-30 Inax Corp Formation of light-transmitting nonslip resin coating
JP2001230441A (en) * 2001-01-18 2001-08-24 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Solar cell module panel
US20050199282A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-15 Oleinick Energy, Llc Photovoltaic-embedded surface
JP2006041349A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Canon Inc Photovoltaic element and its manufacturing method
US20070295385A1 (en) * 2006-05-05 2007-12-27 Nanosolar, Inc. Individually encapsulated solar cells and solar cell strings having a substantially inorganic protective layer
US20120060434A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-15 Certain Teed Corporation Photovoltaic modules
JP2013047700A (en) * 2009-12-24 2013-03-07 Sharp Corp Liquid crystal display device, illumination device unit, and solar cell
JP2015017384A (en) * 2013-07-09 2015-01-29 世紀東急工業株式会社 Light-storing layer, and forming method thereof
US20160035911A1 (en) * 2013-02-12 2016-02-04 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Photovoltaic structure for a roadway
JP2016152333A (en) * 2015-02-18 2016-08-22 トヨタ自動車株式会社 Solar batty module
JP2017524253A (en) * 2014-07-28 2017-08-24 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ Assembly comprising a photovoltaic module affixed to the passing zone
JP2018129467A (en) * 2017-02-10 2018-08-16 信越化学工業株式会社 Method for manufacturing solar battery module

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4937127A (en) * 1988-09-07 1990-06-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Skid-resistant pavement markings
JPH02175627A (en) * 1988-12-28 1990-07-06 Toshio Tsuchiya Alumina silica compound, its production and oxygen-concentration meter, oxygen-purification apparatus and fuel cell utilizing the compound
JP3465299B2 (en) * 1993-05-17 2003-11-10 株式会社豊田中央研究所 Method for producing sol or gel containing fine particles
JP2000150936A (en) * 1998-11-17 2000-05-30 Canon Inc Semiconductor device and photovoltaic power generation device
JP2002111018A (en) * 2000-10-04 2002-04-12 Canon Inc Solar cell module
US9929286B2 (en) * 2012-09-25 2018-03-27 Kaneka Corporation Solar cell module with anti-glare film and method for manufacturing same, anti-glare film for solar cell modules and method for manufacturing same, and coating solution for forming anti-glare film
CN203960710U (en) * 2014-05-15 2014-11-26 中国人民解放军国防科学技术大学 Sidewalk solar pavement
US20180102730A1 (en) * 2014-11-03 2018-04-12 Solar Roadways Incorporated Intelligent Solar Roadway System and Solar Roadway Panels
JP6814445B2 (en) * 2018-08-31 2021-01-20 Mirai−Labo株式会社 Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5669874A (en) * 1979-11-13 1981-06-11 Fuji Electric Co Ltd Amorphous semiconductor solar cell
JPS6427668A (en) * 1987-07-21 1989-01-30 Inax Corp Formation of light-transmitting nonslip resin coating
JP2001230441A (en) * 2001-01-18 2001-08-24 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Solar cell module panel
US20050199282A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-15 Oleinick Energy, Llc Photovoltaic-embedded surface
JP2006041349A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Canon Inc Photovoltaic element and its manufacturing method
US20070295385A1 (en) * 2006-05-05 2007-12-27 Nanosolar, Inc. Individually encapsulated solar cells and solar cell strings having a substantially inorganic protective layer
JP2013047700A (en) * 2009-12-24 2013-03-07 Sharp Corp Liquid crystal display device, illumination device unit, and solar cell
US20120060434A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-15 Certain Teed Corporation Photovoltaic modules
US20160035911A1 (en) * 2013-02-12 2016-02-04 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Photovoltaic structure for a roadway
JP2015017384A (en) * 2013-07-09 2015-01-29 世紀東急工業株式会社 Light-storing layer, and forming method thereof
JP2017524253A (en) * 2014-07-28 2017-08-24 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ Assembly comprising a photovoltaic module affixed to the passing zone
JP2016152333A (en) * 2015-02-18 2016-08-22 トヨタ自動車株式会社 Solar batty module
JP2018129467A (en) * 2017-02-10 2018-08-16 信越化学工業株式会社 Method for manufacturing solar battery module

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021036761A (en) * 2018-08-31 2021-03-04 Mirai−Labo株式会社 Photovoltaic power generation panel, pavement structure and wall surface structure
KR20230009695A (en) * 2021-07-09 2023-01-17 현대건설(주) Construction method of photovoltaic road
KR102509100B1 (en) * 2021-07-09 2023-03-09 현대건설 주식회사 Construction method of photovoltaic road
WO2023238831A1 (en) * 2022-06-09 2023-12-14 Agc株式会社 Paving photovoltaic module, solar photovoltaic power generation paving block, method for manufacturing paving photovoltaic module, glass plate, and laminated glass for glass floor
CN115287959A (en) * 2022-09-16 2022-11-04 福州大学 Damping rod type assembled photovoltaic pavement structure and construction process thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021101478A (en) 2021-07-08
JP2021036761A (en) 2021-03-04
JP7256503B2 (en) 2023-04-12
JP6871559B2 (en) 2021-05-12
JP6814445B2 (en) 2021-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6871559B2 (en) Photovoltaic panels, pavement structures and wall structures
US20050199282A1 (en) Photovoltaic-embedded surface
CN106592374A (en) Solar photovoltaic power generation pavement and application thereof
WO2018103316A1 (en) Multifunctional solar power landscape pavement system
CN106549629A (en) Assembled solar energy power generating road surface module and its application
CN205077355U (en) Self -cleaning solar energy brick
US20180097134A1 (en) Lightweight solar module building materials set and sound insulation wall using the set
CN207987656U (en) A kind of assembled photovoltaic road
CN209981243U (en) Solar power generation block and solar road power generation system
EP4045716A1 (en) Paver with solar panel
WO2011065084A1 (en) Solar cell module and solar power generation device
CN209981244U (en) Solar pavement structure unit and solar pavement power generation system
KR20150068792A (en) Soundproof panel for evaporating and filling thin film solar cell module, and soundproof wall having the same
Subramanian The current status of roadways solar power technology: a review
CN107663825B (en) A kind of solar energy highway
CN207068882U (en) Road surface electrification component with double glazing
US20220359777A1 (en) Assembly for covering a surface
AU561353B2 (en) Solar energy collector
JP2018145611A (en) Pavement structure
EP2989251A1 (en) Street- or railway section arrangement
KR102005694B1 (en) Solar film construction method of gabled roof typed apartment house
CN210069713U (en) Highway tunnel structure based on intelligent power generation
CN208386226U (en) Solar panel road
WO2011152132A1 (en) Solar cell module, and solar photovoltaic device with same
CN109545874A (en) Photovoltaic floor tile

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181025

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200214

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200214

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200311

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200407

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200818

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201007

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201211

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6814445

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250