JP2023141785A

JP2023141785A - solar cell system

Info

Publication number: JP2023141785A
Application number: JP2022048275A
Authority: JP
Inventors: 拓郎奥村; Takuro Okumura
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2022-03-24
Filing date: 2022-03-24
Publication date: 2023-10-05

Abstract

To provide a photovoltaic power generation system that comprises a photovoltaic power generation sheet positioned on the water and can inhibit power generation efficiency of the photovoltaic power generation sheet from being lowered by contamination contained in water adhering to a surface of the photovoltaic power generation sheet.SOLUTION: A photovoltaic power generation system 1 comprises a photovoltaic power generation sheet 2 and a support member 3. The support member 3 supports the photovoltaic power generation sheet 2 so that the photovoltaic power generation sheet 1 is positioned on the water. On the photovoltaic power generation sheet 2 is provided a power generation cell 11 that generates power by receiving light from the side of a surface 4, where critical surface tension γc of the surface 4 of the photovoltaic power generation sheet 2 is set to be equal to or higher than 4.5. The photovoltaic power generation sheet 2 includes a water collection part 30 which is the lowest area of the surface 4. In a range 31 other than the water collection part 30 of the photovoltaic power generation sheet 2, the surface 4 has a declivity toward the water collection part 30 and has an inclination of 1.5 degrees or more relative to the horizontal plane.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水上に位置する太陽光発電シートを備えた太陽光発電システムに関する。 The present invention relates to a solar power generation system including a solar power generation sheet located on water.

近年、太陽電池を水上で利用するための技術が提案されている。例えば、特許文献１には、浮き袋にアモルファス太陽電池が取り付けられる太陽電池モジュールが開示されている。また特許文献２には、水上に浮かべられる設置台に、太陽光発電パネルを架台及び橋梁バーを介して支持させるユニットが開示されている。 In recent years, techniques for using solar cells on water have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a solar cell module in which an amorphous solar cell is attached to a swim bladder. Further, Patent Document 2 discloses a unit in which a solar power generation panel is supported on an installation stand floating on water via a pedestal and a bridge bar.

特開平９－２２３８１３号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-223813 国際公開公報ＷＯ２０２０／１２２１３６号International Publication No. WO2020/122136

ところで太陽光発電シートを水上（例えば海上）で使用する場合には、海水等の水分が太陽光発電シートの表面に付着する虞れがある。そして太陽光発電シートの表面に水分が付着した状態が継続する場合には、水分が蒸発することで、水分に含まれていた汚れが太陽光発電シートの表面に付着した状態になる虞がある。この場合、汚れが太陽光を遮ることで、太陽光発電シートの発電効率が低下する。 By the way, when a photovoltaic sheet is used on water (for example, on the sea), there is a possibility that moisture such as seawater may adhere to the surface of the photovoltaic sheet. If moisture continues to adhere to the surface of the photovoltaic sheet, the moisture may evaporate and the dirt contained in the moisture may become attached to the surface of the photovoltaic sheet. . In this case, the dirt blocks sunlight, reducing the power generation efficiency of the photovoltaic sheet.

本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであって、その目的は、水上に位置する太陽光発電シートを備えた太陽光発電システムであって、太陽光発電シートの表面に付着した水分に含まれる汚れによって太陽光発電シートの発電効率が低下することを抑制可能な太陽光発電システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned matters, and its purpose is to provide a solar power generation system equipped with a solar power generation sheet located on water, and to provide a solar power generation system that is equipped with a solar power generation sheet located on water. It is an object of the present invention to provide a solar power generation system capable of suppressing a reduction in power generation efficiency of a solar power generation sheet due to dirt contained therein.

上記目的を達成するため、本発明は、次の項に記載の主題を包含する。 To achieve the above object, the present invention includes the subject matter described in the following sections.

項１．太陽光発電シートと、
前記太陽光発電シートが水上に位置するように前記太陽光発電シートを支持する支持部材とを備え、
前記太陽光発電シートには、表面側からの光を受けることで発電を行う発電セルが設けられて、前記太陽光発電シートの表面の臨界表面張力γcは、４．５以上とされ、
前記太陽光発電シートは、以下の特徴１，２を有するように、前記支持部材に支持されている太陽光発電システム。
特徴１：前記太陽光発電シートが、表面の最下域をなす集水部を有する。
特徴２：前記太陽光発電シートの前記集水部以外の範囲の表面が、前記集水部に向けて下り勾配となり、且つ、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜する。 Item 1. solar power sheet,
a support member that supports the solar power generation sheet so that the solar power generation sheet is located above water;
The photovoltaic sheet is provided with a power generation cell that generates electricity by receiving light from the surface side, and the critical surface tension γc of the surface of the photovoltaic sheet is 4.5 or more,
A solar power generation system in which the solar power generation sheet is supported by the support member so as to have the following features 1 and 2.
Feature 1: The photovoltaic sheet has a water collection portion forming the lowest region of the surface.
Feature 2: The surface of the photovoltaic sheet in a range other than the water collection portion slopes downward toward the water collection portion and is inclined at an angle of 1.5° or more with respect to the horizontal plane.

項２．前記集水部には、前記発電セルが設けられていない項１に記載の太陽光発電システム。 Item 2. Item 2. The solar power generation system according to Item 1, wherein the water collection section is not provided with the power generation cell.

項３．前記集水部には、当該集水部を上下に貫通する排水孔が設けられる項１又は２に記載の太陽光発電システム。 Item 3. 3. The solar power generation system according to item 1 or 2, wherein the water collection section is provided with a drainage hole that vertically penetrates the water collection section.

項４．前記下り勾配の方向に沿った鉛直断面において、前記集水部の幅は、前記太陽光発電シートが前記支持部材によって支持される間隔の１０％以下であることを特徴とする項１乃至３のいずれかに記載の太陽光発電システム。 Item 4. Items 1 to 3, characterized in that in a vertical cross section along the direction of the downward slope, the width of the water collection portion is 10% or less of the interval at which the solar power generation sheet is supported by the support member. The solar power generation system described in any of the above.

項５．前記太陽光発電シートは、前記下り勾配の方向に沿った鉛直断面において下側へ矩形状に突出する凹みを有しており、前記集水部は前記凹みの底板によって構成される項１乃至４のいずれかに記載の太陽光発電システム。 Item 5. Items 1 to 4, wherein the solar power generation sheet has a rectangular depression projecting downward in a vertical cross section along the downward slope, and the water collection portion is formed by a bottom plate of the depression. The solar power generation system described in any of the above.

項６．前記集水部は、前記太陽光発電シートの端部によって構成される項１乃至５のいずれかに記載の太陽光発電システム。 Item 6. 6. The solar power generation system according to any one of Items 1 to 5, wherein the water collection section is constituted by an end portion of the solar power generation sheet.

項７．前記太陽光発電シートの曲げ強さは、５０Ｍｐａ以上１５０ＭＰａ以下であることを特徴とする項１乃至６のいずれかに記載の太陽光発電システム。 Section 7. 7. The solar power generation system according to any one of Items 1 to 6, wherein the solar power generation sheet has a bending strength of 50 MPa or more and 150 MPa or less.

本発明の太陽光発電システムによれば、太陽光発電シートの表面に付着した水分に含まれる汚れによって太陽光発電シートの発電効率が低下することを抑制可能である。 According to the solar power generation system of the present invention, it is possible to suppress a decrease in the power generation efficiency of the solar power generation sheet due to dirt contained in water adhering to the surface of the solar power generation sheet.

本発明の実施形態に係る太陽光発電システムを示す概略平面図である。1 is a schematic plan view showing a solar power generation system according to an embodiment of the present invention. 図１におけるａ－ａ線概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line a-a in FIG. 1. FIG. 図３（A）は太陽光発電シートの概略断面図であり、図３（Ｂ）は図２（Ａ）のｂ部分の拡大図である。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のｃ－ｃ線に沿って発電部を切断した状態を示す断面図である。FIG. 3(A) is a schematic cross-sectional view of the photovoltaic sheet, and FIG. 3(B) is an enlarged view of portion b in FIG. 2(A). FIG. 3(C) is a cross-sectional view showing the power generation section cut along line cc in FIG. 3(A). 本発明の変形例に係る太陽光発電システムを示す概略平面図である。It is a schematic plan view showing a solar power generation system concerning a modification of the present invention. 図４におけるｄ－ｄ線概略断面図である。5 is a schematic cross-sectional view taken along the line dd in FIG. 4. FIG. 本発明の変形例に係る太陽光発電システムを示す概略平面図である。It is a schematic plan view showing a solar power generation system concerning a modification of the present invention. 図６におけるｅ－ｅ線概略断面図である。7 is a schematic cross-sectional view taken along line ee in FIG. 6. FIG. 図８（Ａ）は本発明の変形例に係る太陽光発電システムを示す概略平面図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）におけるｆ－ｆ線概略断面図である。FIG. 8(A) is a schematic plan view showing a solar power generation system according to a modification of the present invention, and FIG. 8(B) is a schematic cross-sectional view taken along line ff in FIG. 8(A). 図９（Ａ）は本発明の変形例に係る太陽光発電システムを示す概略平面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）におけるｇ－ｇ線概略断面図である。FIG. 9(A) is a schematic plan view showing a solar power generation system according to a modification of the present invention, and FIG. 9(B) is a schematic cross-sectional view taken along line gg in FIG. 9(A). 図１０（Ａ）は本発明の変形例に係る太陽光発電システムを示す概略平面図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）におけるｈ－ｈ線概略断面図である。FIG. 10(A) is a schematic plan view showing a solar power generation system according to a modified example of the present invention, and FIG. 10(B) is a schematic sectional view taken along the line hh in FIG. 10(A). 図１１（Ａ）は本発明の変形例に係る太陽光発電システムを示す概略平面図であり、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）におけるｉ－ｉ線概略断面図である。FIG. 11(A) is a schematic plan view showing a solar power generation system according to a modification of the present invention, and FIG. 11(B) is a schematic cross-sectional view taken along line ii in FIG. 11(A). 図１２（Ａ）は本発明の変形例に係る太陽光発電システムを示す概略平面図であり、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）におけるｊ－ｊ線概略断面図である。FIG. 12(A) is a schematic plan view showing a solar power generation system according to a modification of the present invention, and FIG. 12(B) is a schematic cross-sectional view taken along the j-j line in FIG. 12(A). 図１３（Ａ）は本発明の変形例に係る太陽光発電システムを示す概略平面図であり、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）におけるｋ－ｋ線概略断面図である。FIG. 13(A) is a schematic plan view showing a solar power generation system according to a modification of the present invention, and FIG. 13(B) is a schematic cross-sectional view taken along the line k--k in FIG. 13(A).

＜実施形態＞
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る太陽光発電システム１を示す概略平面図である。図２は、図１におけるａ－ａ線概略断面図である。 <Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing a solar power generation system 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line aa in FIG.

本発明の実施形態に係る太陽光発電システム１は、太陽光発電シート２と、支持部材３とを備える。太陽光発電シート２は、シート状を呈しており、支持部材３は、太陽光発電シート２が水上に位置するように太陽光発電シート２を支持する（図中のＷは水を示す）。本明細書でいう「シート状」は、その物体の厚さが、平面視における外縁の間の最大長さに対して、１０％以下である形状を意味する。平面視における形状が矩形状である場合、「平面視における外縁の間の最大長さ」は、対角線の長さを意味する。また、平面視における形状が円形状である場合、「平面視における外縁の間の最大長さ」は、直径の長さを意味する。本明細書では、膜状、箔状、フィルム状等も、「シート状」に含まれる。 A solar power generation system 1 according to an embodiment of the present invention includes a solar power generation sheet 2 and a support member 3. The photovoltaic sheet 2 has a sheet shape, and the support member 3 supports the photovoltaic sheet 2 so that the photovoltaic sheet 2 is positioned above water (W in the figure indicates water). "Sheet-like" as used herein means a shape in which the thickness of the object is 10% or less of the maximum length between the outer edges in plan view. When the shape in plan view is a rectangular shape, "the maximum length between the outer edges in plan view" means the length of the diagonal line. Moreover, when the shape in plan view is circular, "the maximum length between the outer edges in plan view" means the length of the diameter. In this specification, a membrane, a foil, a film, etc. are also included in the "sheet".

（太陽光発電シート２）
図３（Ａ）は、太陽光発電シート２の断面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のｂ部分の拡大図である。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のｃ－ｃ線に沿って後述の発電部１１を切断した状態を示す断面図である。太陽光発電シート２は、平面視略矩形状に形成される。太陽光発電シート２には、表面４側からの光を受けることで発電を行う後述の発電セル１１が設けられており、太陽光発電シート２の表面４の臨界表面張力γcは４．５以上とされる。なお太陽光発電シート２の形状としては、例えば、平面視略円形状、平面視楕円形状、平面視多角形状等であってもよく、特に制限はない。 (Solar power generation sheet 2)
FIG. 3(A) is a cross-sectional view of the photovoltaic sheet 2. FIG. FIG. 3(B) is an enlarged view of portion b in FIG. 3(A). FIG. 3(C) is a cross-sectional view showing a state in which the power generation section 11, which will be described later, is cut along line cc in FIG. 3(A). The photovoltaic sheet 2 is formed into a substantially rectangular shape in plan view. The photovoltaic sheet 2 is provided with a power generation cell 11 (described later) that generates electricity by receiving light from the surface 4 side, and the critical surface tension γc of the surface 4 of the photovoltaic sheet 2 is 4.5 or more. It is said that Note that the shape of the photovoltaic sheet 2 may be, for example, a substantially circular shape in a plan view, an elliptical shape in a plan view, a polygonal shape in a plan view, etc., and is not particularly limited.

図３（Ａ）に示すように、太陽光発電シート２は、バックシート１０と、発電部１１と、バリアシート１２と、封止剤１３と、封止縁材１４とを備える。発電部１１及び封止剤１３は、バックシート１０とバリアシート１２との間に配置される。封止縁材１４は、バックシート１０の外周縁１５とバリアシート１２の外周縁１６との間を封止する。 As shown in FIG. 3(A), the solar power generation sheet 2 includes a backsheet 10, a power generation section 11, a barrier sheet 12, a sealant 13, and a sealing edge material 14. The power generation section 11 and the sealant 13 are arranged between the backsheet 10 and the barrier sheet 12. The sealing edge material 14 seals between the outer circumferential edge 15 of the backsheet 10 and the outer circumferential edge 16 of the barrier sheet 12.

太陽光発電シート２は、可撓性を有しており、太陽光発電シート２の曲げ強さは、５０ＭＰａ以上であり、より好ましくは１００ＭＰａ以上である。また、太陽光発電シート２の曲げ強さは、１５０ＭＰａ以下であり、より好ましくは１３０ＭＰａ以下である。本明細書でいう「曲げ強さ」は、例えば、ＪＩＳ７１７１に準拠する測定方法で測定される。太陽光発電シート２の曲げ強さの設定は、主に、バックシート１０及びバリアシート１２の剛性によって実現され得る。バックシート１０及びバリアシート１２については後ほど詳述する。 The photovoltaic sheet 2 has flexibility, and the bending strength of the photovoltaic sheet 2 is 50 MPa or more, more preferably 100 MPa or more. Moreover, the bending strength of the photovoltaic sheet 2 is 150 MPa or less, more preferably 130 MPa or less. "Bending strength" as used herein is measured, for example, by a measuring method based on JIS 7171. The bending strength of the photovoltaic sheet 2 can be set mainly by the rigidity of the back sheet 10 and the barrier sheet 12. The back sheet 10 and barrier sheet 12 will be explained in detail later.

本明細書において「太陽光発電シート２」には、複数の発電セル１１を有する太陽光発電シートモジュール、複数の太陽光発電シートモジュールを有する太陽光発電シートストリング、及び複数の太陽光発電シートストリングを有する太陽光発電シートアレイを含む。 In this specification, the "solar power generation sheet 2" includes a solar power generation sheet module having a plurality of power generation cells 11, a solar power generation sheet string having a plurality of solar power generation sheet modules, and a plurality of solar power generation sheet strings. including a photovoltaic sheet array with a

（バックシート１０）
バックシート１０は、太陽光発電シート２の表面４（受光面）とは反対側に配置される。バックシート１０は、水蒸気に対するバリア性能、及び外力に対する保護性能を有する。バックシート１０は、透光性があってもよいが、必ずしも透光性は必要ではない。 (Back sheet 10)
The back sheet 10 is arranged on the opposite side to the surface 4 (light-receiving surface) of the photovoltaic sheet 2. The backsheet 10 has barrier performance against water vapor and protection performance against external forces. The backsheet 10 may have translucency, but does not necessarily need to be translucent.

本明細書でいう「透光性がある」とは、光の透過率が、入射前の光のピーク波長に対して、１０％以上であることを意味する。 As used herein, "translucent" means that the light transmittance is 10% or more with respect to the peak wavelength of the light before incidence.

バックシート１０は、可撓性を有する。バックシート１０に用いられる材料としては、縦弾性係数が１００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０００ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下である。バックシート１０の材料として、具体的には、例えば、プラスチックフィルム、プラスチック基板等が挙げられる。 The backsheet 10 has flexibility. The material used for the backsheet 10 preferably has a longitudinal elastic modulus of 100 MPa or more and 10000 MPa or less, more preferably 1000 MPa or more and 5000 MPa or less. Specific examples of the material for the backsheet 10 include a plastic film, a plastic substrate, and the like.

バックシート１０の厚さは、５０μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは、１００μｍ以上であり、より好ましくは、２００μｍ以上である。また、バックシート１０の厚さは、１０００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、８００μｍ以下であり、より好ましくは、６００μｍ以下である。バックシート１０の厚さが５０μｍ以上１０００μｍ以下であることにより、太陽光発電シート２としての曲げ強さを、５０ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下に設定しやすい。 The thickness of the back sheet 10 is preferably 50 μm or more, more preferably 100 μm or more, and even more preferably 200 μm or more. Further, the thickness of the back sheet 10 is preferably 1000 μm or less, more preferably 800 μm or less, and even more preferably 600 μm or less. When the thickness of the back sheet 10 is 50 μm or more and 1000 μm or less, the bending strength of the photovoltaic sheet 2 can be easily set to 50 MPa or more and 150 MPa or less.

（発電部１１）
発電部１１は、光起電力効果を利用した光電変換素子であり、太陽光を受けることで発電を行う発電セル１１０を備える。本実施形態では、発電部１１は、複数の発電セル１１０が太陽光発電シート１の面方向（例えば太陽光発電シート１の長手方向或い幅方向）に配置された光電変換ユニットから構成される。なお、発電部１１は一つの発電セル１１０によって構成されてもよい。 (Power generation section 11)
The power generation unit 11 is a photoelectric conversion element that utilizes the photovoltaic effect, and includes a power generation cell 110 that generates power by receiving sunlight. In the present embodiment, the power generation unit 11 is constituted by a photoelectric conversion unit in which a plurality of power generation cells 110 are arranged in the plane direction of the photovoltaic sheet 1 (for example, in the longitudinal direction or width direction of the photovoltaic sheet 1). . Note that the power generation section 11 may be configured by one power generation cell 110.

図３（Ａ）に示すように、発電セル１１は、透光性基材２０と、透光性導電層２１と、発電層２２と、電極２３と、を備える。透光性基材２０、透光性導電層２１、発電層２２、及び電極２３は、バリアシート１２からバックシート１０に向かう方向に沿って、この順で積層されている。すなわち、透光性基材２０がバリアシート１２に対向し、電極２３がバックシート１０に対向するように配置される。 As shown in FIG. 3(A), the power generation cell 11 includes a transparent base material 20, a transparent conductive layer 21, a power generation layer 22, and an electrode 23. The transparent base material 20, the transparent conductive layer 21, the power generation layer 22, and the electrode 23 are laminated in this order along the direction from the barrier sheet 12 toward the back sheet 10. That is, the transparent base material 20 is arranged to face the barrier sheet 12 and the electrode 23 is arranged to face the back sheet 10.

（透光性基材２０）
透光性基材２０は、透光性導電層２１、発電層２２、及び電極２３を支持する。透光性基材２０は、透光性を有する。透光性基材２０の透光性は、光の透過率が、入射前の光のピーク波長に対して、１０％以上であればよいが、好ましくは、５０％以上であり、より好ましくは、８０％以上である。本明細書では、光の透過率が、入射前の光のピーク波長に対して、８０％以上であることを、「透明」であるとする。 (Transparent base material 20)
The transparent base material 20 supports the transparent conductive layer 21 , the power generation layer 22 , and the electrode 23 . The translucent base material 20 has translucency. The light transmittance of the light transmitting base material 20 may be such that the light transmittance is 10% or more, preferably 50% or more, and more preferably 50% or more with respect to the peak wavelength of the light before incidence. , 80% or more. In this specification, "transparent" means that the light transmittance is 80% or more with respect to the peak wavelength of the light before incidence.

透光性基材２０の材料としては、例えば、無機材料、有機材料、金属材料等が挙げられる。無機材料としては、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。有機材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（PET; polyethylene terephthalate）、ポリエチレンナフタレート（PEN; polyethylene naphthalene）、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマー等のプラスチック、高分子フィルム等が挙げられる。金属材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、シリコン等が挙げられる。 Examples of the material of the transparent base material 20 include inorganic materials, organic materials, and metal materials. Examples of the inorganic material include quartz glass and alkali-free glass. Examples of organic materials include plastics such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalene (PEN), polyethylene, polyimide, polyamide, polyamideimide, liquid crystal polymers, cycloolefin polymers, and polymer films. Can be mentioned. Examples of the metal material include stainless steel, aluminum, titanium, silicon, and the like.

透光性基材２０の厚さは、透光性導電層２１、発電層２２、及び電極２３を支持することができれば、特に制限はなく、例えば、３０μｍ以上３００μｍ以下が挙げられる。 The thickness of the transparent base material 20 is not particularly limited as long as it can support the transparent conductive layer 21, the power generation layer 22, and the electrode 23, and is, for example, 30 μm or more and 300 μm or less.

透光性基材２０は、発電セル１１の製造過程で必要になる基材であり、必ずしも必要な構成ではない。透光性基材２０は、例えば、太陽光発電シート２の製造途中にだけ利用されてもよく、製造後又は製造途中に取り除かれてもよい。なお、取り除かれる場合、透光性基材２０に代えて、透光性を有さない基材を用いてもよい。 The translucent base material 20 is a base material that is required in the manufacturing process of the power generation cell 11, and is not necessarily a necessary configuration. For example, the translucent base material 20 may be used only during the production of the photovoltaic sheet 2, or may be removed after or during production. In addition, when it is removed, it may replace with the translucent base material 20, and may use the base material which does not have translucency.

（透光性導電層２１）
透光性導電層２１は、導電性を有する層であり、カソードとして機能する。透光性導電層２１は、透光性を有する。透光性導電層２１は、透明であることが好ましい。 (Transparent conductive layer 21)
The transparent conductive layer 21 is a layer having conductivity and functions as a cathode. The light-transmitting conductive layer 21 has light-transmitting properties. It is preferable that the transparent conductive layer 21 is transparent.

透光性導電層２１としては、例えば、酸化インジウムスズ（ITO; Indium Tin Oxide）、フッ素ドープ酸化スズ（FTO; F-doped Tin Oxide）、ネサ膜等の透明な材料が挙げられる。透光性導電層２１は、透光性基板の表面に対して、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法、塗布法等により形成される。 Examples of the transparent conductive layer 21 include transparent materials such as indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), and NESA film. The transparent conductive layer 21 is formed on the surface of the transparent substrate by, for example, a sputtering method, an ion plating method, a plating method, a coating method, or the like.

また、透光性導電層２１としては、不透光性材料を用いつつ、光を透過可能なパターンを形成することで、透光性を有するように構成してもよい。不透光性材料としては、例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ロジウム、インジウム、チタン、ニッケル、スズ、亜鉛、又はこれらを含む合金等が挙げられる。光を透過可能なパターンとしては、例えば、格子状、線状、波線状、ハニカム状、丸穴状等が挙げられる。 Further, the light-transmitting conductive layer 21 may be configured to have light-transmitting properties by using a non-light-transmitting material and forming a pattern that allows light to pass therethrough. Examples of the non-transparent material include platinum, gold, silver, copper, aluminum, rhodium, indium, titanium, nickel, tin, zinc, and alloys containing these. Examples of the pattern that can transmit light include a lattice shape, a line shape, a wavy line shape, a honeycomb shape, a round hole shape, and the like.

透光性導電層２１の厚さは、例えば、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。透光性導電層２１が、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であると、可撓性を高く保ちながら、良好な導電性を得ることができる。 The thickness of the transparent conductive layer 21 is preferably, for example, 30 nm or more and 300 nm or less. When the transparent conductive layer 21 has a thickness of 30 nm or more and 300 nm or less, good conductivity can be obtained while maintaining high flexibility.

（発電層２２）
発電層２２は、光の照射によって光電変換を生じさせる層であり、光を吸収することで生成された励起子から、電子と正孔とを生じさせる。図３（Ｂ）に示すように、発電層２２は、正孔輸送層２２１と、光電変換層２２２と、電子輸送層２２３と、を備える。正孔輸送層２２１、光電変換層２２２、及び電子輸送層２２３は、透光性導電層２１から電極２３に向かう方向に沿って、この順で積層されている。 (Power generation layer 22)
The power generation layer 22 is a layer that causes photoelectric conversion by irradiation with light, and generates electrons and holes from excitons generated by absorbing light. As shown in FIG. 3B, the power generation layer 22 includes a hole transport layer 221, a photoelectric conversion layer 222, and an electron transport layer 223. The hole transport layer 221, the photoelectric conversion layer 222, and the electron transport layer 223 are laminated in this order along the direction from the transparent conductive layer 21 toward the electrode 23.

（正孔輸送層２２１）
正孔輸送層２２１は、光電変換層２２２で発生した正孔を、透光性導電層２１へ抽出し、かつ光電変換層２２２で発生した電子が、透光性導電層２１へ移動するのを妨げる。正孔輸送層２２１の材料としては、例えば、金属酸化物を用いることができる。金属酸化物としては、例えば、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸化リチウム、酸化カルシウム、酸化セシウム、酸化アルミニウム等が挙げられる。また、その他、デラフォサイト型化合物半導体（CuGaO₂）、酸化銅、チオシアン酸銅（CuSCN）、五酸化バナジウム（V₂O_５）、酸化グラフェン等が用いられてもよい。また、正孔輸送層２２１の材料として、ｐ型有機半導体又はｐ型無機半導体を用いることもできる。 (Hole transport layer 221)
The hole transport layer 221 extracts holes generated in the photoelectric conversion layer 222 to the transparent conductive layer 21 and prevents electrons generated in the photoelectric conversion layer 222 from moving to the transparent conductive layer 21. hinder. As a material for the hole transport layer 221, for example, a metal oxide can be used. Examples of metal oxides include titanium oxide, molybdenum oxide, vanadium oxide, zinc oxide, nickel oxide, lithium oxide, calcium oxide, cesium oxide, and aluminum oxide. In addition, delafossite type compound semiconductor (CuGaO ₂ ), copper oxide, copper thiocyanate (CuSCN), vanadium pentoxide (V ₂ O ₅ ), graphene oxide, etc. may be used. Further, as a material for the hole transport layer 221, a p-type organic semiconductor or a p-type inorganic semiconductor can also be used.

正孔輸送層２２１の厚さは、例えば、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、更に好ましくは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。正孔輸送層２２１の厚さが、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であれば、正孔の輸送が実現できる。 The thickness of the hole transport layer 221 is, for example, preferably 1 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 10 nm or more and 500 nm or less, and still more preferably 10 nm or more and 50 nm or less. If the thickness of the hole transport layer 221 is 1 nm or more and 1000 nm or less, transport of holes can be realized.

（光電変換層２２２）
光電変換層２２２（光活性層）は、吸収した光を光電変換する層である。光電変換層２２２の材料としては、吸収した光を光電変換することができれば特に制限はなく、例えば、アモルファスシリコン、ペロブスカイト、非シリコン系材料（半導体材料ＣＩＧＳ）等が用いられる。また、光電変換層２２２は、これらを複合したタンデム型の積層構造としてもよい。非シリコン系材料が用いられた光電変換層２２２は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）を含む半導体材料ＣＩＧＳが用いられており、光電変換層の厚さを薄くしやすい。 (Photoelectric conversion layer 222)
The photoelectric conversion layer 222 (photoactive layer) is a layer that photoelectrically converts absorbed light. The material for the photoelectric conversion layer 222 is not particularly limited as long as the absorbed light can be photoelectrically converted, and for example, amorphous silicon, perovskite, a non-silicon material (semiconductor material CIGS), etc. are used. Further, the photoelectric conversion layer 222 may have a tandem-type laminated structure in which these layers are combined. The photoelectric conversion layer 222 using a non-silicon material uses a semiconductor material CIGS containing copper (Cu), indium (In), gallium (Ga), and selenium (Se), and the thickness of the photoelectric conversion layer Easy to thin.

以下では、光電変換層の一例として、ペロブスカイトが用いられる光電変換層２２２を挙げて説明する。本実施形態では、ペロブスカイト化合物を含む光電変換層２２２は、入射光の角度に対する発電効率の依存性（以下、入射角依存性という場合がある）が比較的低いという利点がある。これにより、本実施形態では、より高い発電効率を得ることができる。 In the following, a photoelectric conversion layer 222 using perovskite will be described as an example of a photoelectric conversion layer. In this embodiment, the photoelectric conversion layer 222 containing a perovskite compound has the advantage that the dependence of power generation efficiency on the angle of incident light (hereinafter sometimes referred to as incident angle dependence) is relatively low. Thereby, in this embodiment, higher power generation efficiency can be obtained.

ペロブスカイト化合物は、ペロブスカイト結晶構造体及びこれに類似する結晶を有する構造体である。ペロブスカイト結晶構造体は、組成式ＡＢＸ_３で表される。この組成式において、例えば、Ａは有機カチオン、Ｂは金属カチオン、Ｘはハロゲンアニオンを示す。ただし、Ａサイト、Ｂサイト及びＸサイトはこれに限定されない。 Perovskite compounds are structures having perovskite crystal structures and crystals similar thereto. The perovskite crystal structure is represented by the compositional formula _ABX3 . In this compositional formula, for example, A represents an organic cation, B represents a metal cation, and X represents a halogen anion. However, the A site, B site, and X site are not limited to this.

Ａサイトを構成する有機カチオンの有機基としては、特に制限はなく、例えば、アルキルアンモニウム誘導体、ホルムアミジニウム誘導体等が挙げられる。Ａサイトを構成する有機カチオンは、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。 The organic group of the organic cation constituting the A site is not particularly limited, and examples thereof include alkylammonium derivatives, formamidinium derivatives, and the like. The number of organic cations that constitute the A site may be one type, or two or more types.

Ｂサイトを構成する金属カチオンの金属としては、特に制限はなく、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｅｕ等が挙げられる。Ｂサイトを構成する金属カチオンは、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。 The metal of the metal cation constituting the B site is not particularly limited, and examples thereof include Cu, Ni, Mn, Fe, Co, Pd, Ge, Sn, Pb, Eu, and the like. The number of metal cations that constitute the B site may be one type, or two or more types.

Ｘサイトを構成するハロゲンアニオンのハロゲンには、特に制限はなく、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等が挙げられる。Ｘサイトを構成するハロゲンアニオンは、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。 The halogen of the halogen anion constituting the X site is not particularly limited, and examples thereof include F, Cl, Br, I, and the like. The number of halogen anions constituting the X site may be one type, or two or more types.

光電変換層２２２の厚さは、例えば、１ｎｍ以上１０００００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは、５ｎｍ以上５００００ｎｍ以下であり、更に好ましくは、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。光電変換層２２２の厚さが、１ｎｍ以上１０００００ｎｍ以下であると、光電変換効率が向上する。 The thickness of the photoelectric conversion layer 222 is, for example, preferably 1 nm or more and 100,000 nm or less, more preferably 5 nm or more and 50,000 nm or less, and even more preferably 10 nm or more and 1,000 nm or less. When the thickness of the photoelectric conversion layer 222 is 1 nm or more and 100,000 nm or less, the photoelectric conversion efficiency is improved.

（電子輸送層２２３）
電子輸送層２２３は、光電変換層２２２で発生した電子を電極２３へ抽出し、かつ光電変換層２２２で発生した正孔が、電極２３へ移動するのを妨げる。電子輸送層２２３としては、例えば、ハロゲン化合物又は金属酸化物のいずれかを含むことが好ましい。 (Electron transport layer 223)
The electron transport layer 223 extracts electrons generated in the photoelectric conversion layer 222 to the electrode 23 and prevents holes generated in the photoelectric conversion layer 222 from moving to the electrode 23. The electron transport layer 223 preferably contains, for example, either a halogen compound or a metal oxide.

ハロゲン化合物としては、例えば、ハロゲン化リチウム（ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ）、ハロゲン化ナトリウム（ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ）等が挙げられる。金属酸化物を構成する元素としては、チタン、モリブデン、バナジウム、亜鉛、ニッケル、リチウム、カリウム、セシウム、アルミニウム、ニオブ、スズ、バリウム等が挙げられる。また、電子輸送層２２３の材料として、ｎ型有機半導体又はｎ型無機半導体を用いることもできる。 Examples of the halogen compound include lithium halides (LiF, LiCl, LiBr, LiI), sodium halides (NaF, NaCl, NaBr, NaI), and the like. Examples of elements constituting the metal oxide include titanium, molybdenum, vanadium, zinc, nickel, lithium, potassium, cesium, aluminum, niobium, tin, and barium. Furthermore, as the material for the electron transport layer 223, an n-type organic semiconductor or an n-type inorganic semiconductor can also be used.

電子輸送層２２３の厚さは、例えば、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、更に好ましくは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。電子輸送層２２３の厚さが、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であれば、電子の輸送が実現できる。 The thickness of the electron transport layer 223 is, for example, preferably 1 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 10 nm or more and 500 nm or less, and still more preferably 10 nm or more and 50 nm or less. If the thickness of the electron transport layer 223 is 1 nm or more and 1000 nm or less, transport of electrons can be realized.

（電極２３）
電極２３は導電性を有し、アノードとして機能する。電極２３は、光電変換層２２２によって生じた光電変換に応じて、光電変換層２２２から電子を取り出すことができる。電極２３は、透光性を有していてもよいし、不透光性材料で構成されてもよい。電極２３の材料としては、例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ロジウム、インジウム、チタン、ニッケル、スズ、亜鉛、又はこれらを含む合金等が挙げられる。 (electrode 23)
The electrode 23 has conductivity and functions as an anode. The electrode 23 can extract electrons from the photoelectric conversion layer 222 in response to photoelectric conversion caused by the photoelectric conversion layer 222. The electrode 23 may be translucent or may be made of a non-transparent material. Examples of the material of the electrode 23 include platinum, gold, silver, copper, aluminum, rhodium, indium, titanium, nickel, tin, zinc, and alloys containing these.

（バリアシート１２）
バリアシート１２は、太陽光発電シート２の厚さ方向において、バックシート１０とは反対側に配置される。バリアシート１２は、透光性を有しており、上述した「臨界表面張力γcが２０以上４５以下であり、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜する太陽光発電シート２の表面４」は、バリアシート１２の表面によって構成される。バリアシート１２は、透明であることが好ましい。バリアシート１２は、水蒸気に対するバリア性能、及び外力に対する保護性能を有する。 (Barrier sheet 12)
Barrier sheet 12 is arranged on the opposite side to back sheet 10 in the thickness direction of photovoltaic sheet 2 . The barrier sheet 12 is translucent and has a critical surface tension γc of 20 or more and 45 or less, and the surface of the photovoltaic sheet 2 is inclined at an angle of 1.5° or more with respect to the horizontal plane. 4'' is constituted by the surface of the barrier sheet 12. It is preferable that the barrier sheet 12 is transparent. The barrier sheet 12 has barrier performance against water vapor and protection performance against external force.

バリアシート１２は、可撓性を有する。バリアシート１７に用いられる材料としては、縦弾性係数が１００Ｐａ以上１００００ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０００ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下である。バリアシート１２の材料として、具体的には、例えば、プラスチックフィルム、ビニルフィルム等が挙げられる。 Barrier sheet 12 has flexibility. The material used for the barrier sheet 17 preferably has a modulus of longitudinal elasticity of 100 Pa or more and 10000 MPa or less, more preferably 1000 MPa or more and 5000 MPa or less. Specific examples of the material for the barrier sheet 12 include plastic film, vinyl film, and the like.

また、バリアシート１２の厚さは、５０μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは、１００μｍ以上であり、より好ましくは、２００μｍ以上である。また、バリアシート１７の厚さは、１０００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、８００μｍ以下である。バリアシート１２の厚さが５０μｍ以上１０００μｍ以下であることにより、太陽光発電シート２としての曲げ強さを、５０ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下に設定しやすい。 Further, the thickness of the barrier sheet 12 is preferably 50 μm or more, more preferably 100 μm or more, and even more preferably 200 μm or more. Further, the thickness of the barrier sheet 17 is preferably 1000 μm or less, more preferably 800 μm or less. When the thickness of the barrier sheet 12 is 50 μm or more and 1000 μm or less, the bending strength of the solar power generation sheet 2 can be easily set to 50 MPa or more and 150 MPa or less.

（封止剤１３）
封止剤１３は、バリアシート１２とバックシート１０との間に発電層２２を配置した状態で、バリアシート１２とバックシート１０との間に充填される。封止剤１３は、発電層２２に対して、発電層２２の周囲から浸水するのを妨げる。封止剤１３は、透光性を有しており、好ましくは、透明である。 (Sealant 13)
The sealant 13 is filled between the barrier sheet 12 and the backsheet 10 with the power generation layer 22 disposed between the barrier sheet 12 and the backsheet 10 . The sealant 13 prevents water from entering the power generation layer 22 from around the power generation layer 22 . The sealant 13 has translucency and is preferably transparent.

封止剤１３として、例えば、エチレン酢酸ビニル（EVA; Ethylene-vinyl acetate）、ポリオレフィン、ブチルゴム、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール等を使用できる。 As the sealant 13, for example, ethylene-vinyl acetate (EVA), polyolefin, butyl rubber, silicone resin, polyvinyl butyral, etc. can be used.

（封止縁材１４）
封止縁材１４は、バックシート１０とバリアシート１２との間に複数の発電セル１１及び封止剤１３が配置された状態で、バックシート１０の外周縁１５とバリアシート１２の外周縁１６との間を封止する。太陽光発電シート２の外周縁１７は封止縁材１４の外周縁によって構成される。図２に示すように、封止縁材１４は、第１接着部１０１と、第２接着部１０２と、第１接着部１０１と第２接着部１０２とをつなぐ封着部１０３と、を備える。第１接着部１０１は、バリアシート１２の表面（図では上面）に接着される。第２接着部１０２は、バックシート１０の裏面（図では下面）に接着される。第１接着部１０１、封着部１０３、及び第２接着部１０２は、一体に形成されている。 (Sealing edge material 14)
The sealing edge material 14 is arranged between the outer peripheral edge 15 of the back sheet 10 and the outer peripheral edge 16 of the barrier sheet 12, with the plurality of power generation cells 11 and the sealant 13 arranged between the back sheet 10 and the barrier sheet 12. Seal the gap between The outer peripheral edge 17 of the photovoltaic sheet 2 is constituted by the outer peripheral edge of the sealing edge material 14. As shown in FIG. 2, the sealing edge material 14 includes a first adhesive part 101, a second adhesive part 102, and a sealing part 103 connecting the first adhesive part 101 and the second adhesive part 102. . The first adhesive part 101 is adhered to the surface (the upper surface in the figure) of the barrier sheet 12. The second adhesive part 102 is adhered to the back surface (lower surface in the figure) of the backsheet 10. The first adhesive part 101, the sealing part 103, and the second adhesive part 102 are integrally formed.

封止縁材１４の材料としては、例えば、ブチルゴム、シリコーンゴム等からなるテープ材が挙げられる。 Examples of the material for the sealing edge material 14 include tape material made of butyl rubber, silicone rubber, or the like.

（太陽光発電シート２の作用）
太陽光発電シート２の表面４側（バリアシート１２側）から太陽光発電シート２に光が照射されると、発電層２２の光電変換層２２２が光を吸収して光電変換を行うことで、光電変換層２２２で電子と正孔とが生じる。当該電子が電子輸送層２２３を介して電極２３（アノード）へ抽出され、正孔が正孔輸送層２２１を介して透光性導電層２１（カソード）へ抽出されることで、透光性導電層２１から電極２３へと電流が流れる（すなわち発電が行われる）。 (Effect of solar power generation sheet 2)
When the photovoltaic sheet 2 is irradiated with light from the surface 4 side (barrier sheet 12 side) of the photovoltaic sheet 2, the photoelectric conversion layer 222 of the power generation layer 22 absorbs the light and performs photoelectric conversion. Electrons and holes are generated in the photoelectric conversion layer 222. The electrons are extracted to the electrode 23 (anode) through the electron transport layer 223, and the holes are extracted to the transparent conductive layer 21 (cathode) through the hole transport layer 221, thereby forming a transparent conductive layer. Current flows from layer 21 to electrode 23 (ie, power generation occurs).

発電部１１を構成する光電変換ユニットでは、各発電セル１１０の電極２３（アノード）に延長部２３ａが設けられる（図３（Ｃ））。当該電極２３の延長部２３ａは透光性導電層２１（カソード）側へ延びる。隣り合う２つの発電セル１１０，１１０では、一方のセル１１０の電極２３の延長部２３ａが、他方のセル１１０の透光性導電層２１に接合される。この接合により、太陽光発電シート４に光が照射される間では、発電部１１（光電変換ユニット）の一方側端にある透光性導電層２１Ａから、発電部１１の他方側端にある電極２３Ａへと電流が流れる（図３（Ｃ）では電流の流れを矢印で示している）。当該電流は、図示しない配電線を介して取り出される。 In the photoelectric conversion unit constituting the power generation section 11, an extension portion 23a is provided on the electrode 23 (anode) of each power generation cell 110 (FIG. 3(C)). The extension portion 23a of the electrode 23 extends toward the transparent conductive layer 21 (cathode) side. In two adjacent power generation cells 110, 110, the extension 23a of the electrode 23 of one cell 110 is joined to the transparent conductive layer 21 of the other cell 110. Due to this bonding, while the photovoltaic sheet 4 is irradiated with light, from the transparent conductive layer 21A at one end of the power generation section 11 (photoelectric conversion unit) to the electrode at the other end of the power generation section 11. A current flows to 23A (in FIG. 3(C), the current flow is indicated by an arrow). The current is taken out via a power distribution line (not shown).

発電部１１を上記の光電変換ユニットから構成することで、一部の発電セル１１０で不具合が生じても、発電部１１からの電気取り出し量を安定化させることができる。 By configuring the power generation section 11 from the photoelectric conversion unit described above, even if a malfunction occurs in some of the power generation cells 110, the amount of electricity extracted from the power generation section 11 can be stabilized.

なお各発電セル１１０の電極２３（アノード）に延長部２３ａを設けることの代わりに、各発電セル１１０の透光性導電層２１（カソード）に、電極２３（アノード）側へ延びる延長部を設けてもよい。この場合、隣り合う２つの発電セル１１０，１１０では、一方のセル１１０の透光性導電層２１の延長部が、他方のセル１１０の電極２３に接合される。このようにしても上記と同様の効果が得られる。 Note that instead of providing the extension portion 23a on the electrode 23 (anode) of each power generation cell 110, an extension portion extending toward the electrode 23 (anode) side may be provided on the transparent conductive layer 21 (cathode) of each power generation cell 110. It's okay. In this case, in two adjacent power generation cells 110, 110, the extension of the transparent conductive layer 21 of one cell 110 is joined to the electrode 23 of the other cell 110. Even in this case, the same effect as above can be obtained.

また発電部１１に透光性基材２０を設ける場合には、発電部１１の製造を容易にする観点から、図３（Ｃ）に示すように、各発電セル１１０の透光性導電層２１、発電層２２及び電極２３を、共通の透光性基材２０に支持させることが好ましい。 Further, when providing the light-transmitting base material 20 in the power generation section 11, from the viewpoint of facilitating the manufacture of the power generation section 11, the light-transmitting conductive layer 20 of each power generation cell 110 is It is preferable that the power generation layer 22 and the electrode 23 are supported by a common light-transmitting base material 20.

また発電部１１が一つの発電セル１１０によって構成される場合には、電極２３から透光性導電層２１へと流れる電流が配電線を介して取り出される。 Further, when the power generation section 11 is constituted by one power generation cell 110, the current flowing from the electrode 23 to the transparent conductive layer 21 is taken out via the power distribution line.

なお太陽光発電シート１には、複数の発電部１１が含まれていてもよい。この場合、複数の発電部１１は、太陽光発電シート４の面方向に配置されて、直列又は並列に電気的に接続される。 Note that the solar power generation sheet 1 may include a plurality of power generation units 11. In this case, the plurality of power generation units 11 are arranged in the surface direction of the photovoltaic sheet 4 and electrically connected in series or in parallel.

発電部１１が光電変換ユニットから構成される場合には、複数の発電部１１を直列に接続するために、隣り合う２つの発電部１１，１１において、一方の発電部１１の端にある透光性導電層２１Ａと、他方の発電部１１の端にある電極２３Ａとを、配電線を介して接続することが行われる。複数の発電部１１を並列に接続する場合には、隣り合う２つの発電部１１，１１の端にある透光性導電層２１Ａ，２１Ａ同士と、上記隣り合う２つの発電部１１，１１の端にある電極２３Ａ，２３Ａ同士とを、それぞれ配電線を介して接続することが行われる。 When the power generation section 11 is composed of a photoelectric conversion unit, in order to connect a plurality of power generation sections 11 in series, in two adjacent power generation sections 11, 11, a transparent The electrically conductive layer 21A and the electrode 23A at the other end of the power generation section 11 are connected via a power distribution line. When connecting a plurality of power generation units 11 in parallel, the transparent conductive layers 21A, 21A at the ends of the two adjacent power generation units 11, 11 and the ends of the two adjacent power generation units 11, 11 The electrodes 23A, 23A located in the two electrodes are connected to each other via a power distribution line.

また発電部１１が一つの発電セル１１０から構成される場合には、複数の発電部１１を直列に接続するために、隣り合う２つの発電部１１，１１において、一方の発電部１１の透光性導電層２１と、他方の発電部１１の電極２３とを配電線を介して接続することが行われる。複数の発電部１１を並列に接続する場合には、隣り合う２つの発電部１１，１１の透光性導電層２１，２１同士と、上記隣り合う２つの発電部１１，１１の電極２３，２３同士とを、それぞれ配電線を介して接続することが行われる。 Further, when the power generation section 11 is composed of one power generation cell 110, in order to connect a plurality of power generation sections 11 in series, in two adjacent power generation sections 11, 11, one of the power generation sections 11 is transparent. The conductive layer 21 and the electrode 23 of the other power generation section 11 are connected via a power distribution line. When connecting a plurality of power generating units 11 in parallel, the transparent conductive layers 21, 21 of the two adjacent power generating units 11, 11 and the electrodes 23, 23 of the two adjacent power generating units 11, 11 These are connected to each other via power distribution lines.

なお発電部１１が、上記の光電変換ユニット及び一つの発電セル７０のいずれから構成される場合においても、隣り合う発電部１１，１１の間の距離は、０ｍｍ超であればよく、好ましくは２ｍｍ以上であり、より好ましくは１０ｍｍ以上であり、更に好ましくは、１５ｍｍ以上である。また、隣り合う発電部１１，１１の間の距離は、１００ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは５０ｍｍ以上であり、更に好ましくは、２０ｍｍ以下である。 Note that even when the power generation section 11 is composed of either the above-mentioned photoelectric conversion unit or one power generation cell 70, the distance between the adjacent power generation sections 11, 11 may be more than 0 mm, and preferably 2 mm. or more, more preferably 10 mm or more, still more preferably 15 mm or more. Further, the distance between adjacent power generation units 11, 11 is preferably 100 mm or less, more preferably 50 mm or more, and still more preferably 20 mm or less.

（支持部材２）
支持部材２は、水上に浮遊する浮体（図示せず）に取り付けられる。太陽光発電シート２は、以下の特徴１，２を有するものとなるように、支持部材２に支持される。
特徴１：太陽光発電シート２が、表面４の最下域をなす集水部３０を有する。
特徴２：太陽光発電シート２の集水部３０以外の範囲３１の表面が、集水部３０に向けて下り勾配となり、且つ、水平面に対して１．５°以上の角度θで傾斜する。 (Support member 2)
The support member 2 is attached to a floating body (not shown) floating on water. The solar power generation sheet 2 is supported by the support member 2 so as to have the following features 1 and 2.
Feature 1: The solar power generation sheet 2 has a water collection portion 30 forming the lowest area of the surface 4.
Feature 2: The surface of the area 31 other than the water collection section 30 of the photovoltaic sheet 2 slopes downward toward the water collection section 30 and is inclined at an angle θ of 1.5° or more with respect to the horizontal plane.

なお上記の特徴１に示す「表面４の最下域」とは、「表面４の最下位置が含まれて、水平面に対する角度が１．５°未満となる表面４の領域」である。 Note that the "lowest region of the surface 4" shown in feature 1 above is "a region of the surface 4 that includes the lowest position of the surface 4 and has an angle of less than 1.5° with respect to the horizontal plane."

本実施形態では、太陽光発電シート２が自重で下側に撓むように、太陽光発電シート２の長手方向に相対する２辺が支持部材２に支持される。これにより太陽光発電シート２の長手方向の中央において、太陽光発電シート２の全幅に延びる集水部３０が形成されており、太陽光発電シート２の集水部３０以外の範囲３１の表面４が、上記条件２に示す角度θで集水部３０に向かう下り勾配とされている。 In this embodiment, two sides of the photovoltaic sheet 2 facing each other in the longitudinal direction are supported by the support member 2 so that the photovoltaic sheet 2 bends downward under its own weight. As a result, a water collection section 30 extending over the entire width of the photovoltaic sheet 2 is formed at the center in the longitudinal direction of the photovoltaic sheet 2, and a surface 4 of the photovoltaic sheet 2 in an area 31 other than the water collection section 30 is formed. is a downward slope toward the water collection portion 30 at the angle θ shown in Condition 2 above.

支持部材２の構造は、特に限定されないが、例えば図２に示すように、支持部材２は、第一支持台４０と、第二支持台４１と、第一支持台４０に支持される第一プレート４２と、第二支持台４１に支持される第二プレート４３とを備えるものとされる。この場合、第一支持台４０及び第二支持台４１が浮体に取り付けられ、太陽光発電シート２の長手方向に相対する２辺３２，３３のうち、一方の辺３２が第一支持台４０と第一プレート４２との間に挟み込まれ、他方の辺３３が第二支持台４１と第二プレート４３との間に挟み込まれることで、太陽光発電シート２が支持部材２に支持される。なお第一支持台４０及び第二支持台４１は、水底（例えば海底）に立設されるものであってもよい（つまり第一支持台４０及び第二支持台４１は、これらの下端が水底に支持されるものであってもよい）。また支持部材２が浮体に取り付けられて、浮体の浮力で支持部材２が水面に浮遊するものとされる場合には、上記の特徴２に示す「角度θ（１．５°以上）」は、支持部材２が波打っていない水面に浮いているときの角度とされる。 Although the structure of the support member 2 is not particularly limited, for example, as shown in FIG. It includes a plate 42 and a second plate 43 supported by a second support stand 41. In this case, the first support stand 40 and the second support stand 41 are attached to the floating body, and one side 32 of the two sides 32 and 33 facing each other in the longitudinal direction of the photovoltaic sheet 2 is connected to the first support stand 40. The photovoltaic sheet 2 is supported by the support member 2 by being sandwiched between the first plate 42 and the other side 33 being sandwiched between the second support base 41 and the second plate 43 . Note that the first support stand 40 and the second support stand 41 may be installed upright on the bottom of the water (for example, the seabed) (that is, the first support stand 40 and the second support stand 41 have their lower ends located at the bottom of the water. ). In addition, when the support member 2 is attached to a floating body and the support member 2 is to float on the water surface due to the buoyancy of the floating body, the “angle θ (1.5° or more)” shown in feature 2 above is This is the angle when the support member 2 is floating on a non-wavy water surface.

（作用効果）
本実施形態に係る太陽光発電システム１によれば、太陽光発電シート２の集水部３０以外の範囲３１の表面４が、１．５°以上の傾斜角度θで集水部３０に向かう下り勾配とされるとともに、太陽光発電シート２の表面４が、臨界表面張力γcが４以上となる平滑性を有するため、上記範囲３１の表面４上にある水分は、その蒸発前に、集水部３０に向けて流れる（本願の概略平面図では水分の流れを矢印で記している）。これにより、上記の水分に含まれる汚れが範囲３１の表面４に付着することを抑制できるので、上記の汚れによって太陽光が遮られて太陽光発電シート２の発電効率が低下することを抑制できる。 (effect)
According to the solar power generation system 1 according to the present embodiment, the surface 4 of the range 31 other than the water collection section 30 of the solar power generation sheet 2 slopes downward toward the water collection section 30 at an inclination angle θ of 1.5° or more. In addition, since the surface 4 of the photovoltaic sheet 2 has a smoothness such that the critical surface tension γc is 4 or more, the moisture present on the surface 4 in the above range 31 is collected before it evaporates. 30 (in the schematic plan view of the present application, the flow of moisture is indicated by arrows). As a result, it is possible to prevent the dirt contained in the water from adhering to the surface 4 of the range 31, and therefore it is possible to prevent the dirt from blocking sunlight and reducing the power generation efficiency of the photovoltaic sheet 2. .

また太陽光発電システム１によれば、集水部３０が太陽光発電シート２の全幅に延びることで、集水部３０上へ流れた水分を、集水部３０の外側縁から太陽光発電シート２の外側に落下させることができる。 Moreover, according to the solar power generation system 1, the water collection part 30 extends over the entire width of the solar power generation sheet 2, so that the water flowing onto the water collection part 30 is transferred from the outer edge of the water collection part 30 to the solar power generation sheet. It can be dropped outside of 2.

また太陽光発電システム１によれば、太陽光発電シート２の曲げ強さが、９０ＭＰａ以上１４０ＭＰａ以下であるため、太陽光発電シート２の表面４に勾配を設けることを容易に実現できる。またひび割れ等の破損が太陽光発電シート２に生じることを抑制できる。 Moreover, according to the solar power generation system 1, since the bending strength of the solar power generation sheet 2 is 90 MPa or more and 140 MPa or less, it is possible to easily provide a slope on the surface 4 of the solar power generation sheet 2. Furthermore, damage such as cracks can be suppressed from occurring in the solar power generation sheet 2.

＜変形例＞
本発明の太陽光発電システムは、上記実施形態に示したものに限定されず、種々改変できる。以下、本発明の太陽光発電システムの変形例について説明する。なお以下では、上記実施形態と相違する点を説明し、上記実施形態に示す構成に対応する構成については、同一の符号を付して上記実施形態と共通する特徴の説明を省略する。 <Modified example>
The solar power generation system of the present invention is not limited to that shown in the above embodiments, and can be modified in various ways. Hereinafter, modified examples of the solar power generation system of the present invention will be described. In the following, points different from the above embodiment will be explained, and structures corresponding to those shown in the above embodiment will be given the same reference numerals, and descriptions of features common to the above embodiment will be omitted.

例えば、本発明の太陽光発電システムは、図４及び図５に示すように変更され得る。図４及び図５に示す太陽光発電システム５０では、太陽光発電シート２は、集水部３０を構成する凹み５１を有する。凹み５１は、太陽光発電シート２の製造過程において、太陽光発電シート２の長手方向中央に形成されたものである。表面４の下り勾配の方向に沿った鉛直断面において凹み５１は下側へ突出する矩形状を呈しており、集水部３０は凹み５１の底板５２によって構成されている（図５は、上記の「表面４の下り勾配の方向に沿った鉛直断面」を示す）。太陽光発電システム５０によれば、波等によって太陽光発電シート２に揺れが生じる場合に、凹み５１内へ流れた水分（集水部３０上に流れた水分）を凹み５１内に留めることができるので、水分が集水部３０以外の範囲３１に逆流することを防止できる。このため太陽光発電シート２に揺れが生じる場合でも、水分に含まれる汚れが範囲３１の表面４に付着することを抑制できる。 For example, the solar power generation system of the present invention can be modified as shown in FIGS. 4 and 5. In the solar power generation system 50 shown in FIGS. 4 and 5, the solar power generation sheet 2 has a recess 51 that constitutes the water collection section 30. In the solar power generation system 50 shown in FIGS. The recess 51 is formed in the longitudinal center of the photovoltaic sheet 2 during the manufacturing process of the photovoltaic sheet 2 . In a vertical cross section along the direction of the downward slope of the surface 4, the recess 51 has a rectangular shape protruding downward, and the water collection part 30 is constituted by the bottom plate 52 of the recess 51 (FIG. 5 shows the above-mentioned "Vertical section along the direction of the downward slope of the surface 4"). According to the solar power generation system 50, when the solar power generation sheet 2 is shaken by waves or the like, moisture flowing into the recess 51 (moisture flowing onto the water collection section 30) can be retained within the recess 51. Therefore, it is possible to prevent moisture from flowing back into the area 31 other than the water collecting part 30. Therefore, even if the photovoltaic sheet 2 is shaken, it is possible to prevent dirt contained in water from adhering to the surface 4 in the range 31.

なお図４に示すように凹み５０は太陽光発電シート２の全幅に延びることが好ましい。このようにすれば凹み５０内へ流れた水分（集水部３０上に流れた水分）を、凹み５０の外縁から太陽光発電シート２の外側へ落下させることができる。なお凹み５０の形状は、図４及び図５に示す形状に限定されず、集水部３０をなす底部を有した様々な形状とされ得る。 Note that, as shown in FIG. 4, it is preferable that the recess 50 extends over the entire width of the photovoltaic sheet 2. In this way, the water that has flowed into the recess 50 (the water that has flowed onto the water collection section 30) can be caused to fall from the outer edge of the recess 50 to the outside of the photovoltaic sheet 2. Note that the shape of the recess 50 is not limited to the shape shown in FIGS. 4 and 5, and may have various shapes having a bottom portion forming the water collection portion 30.

また本発明の太陽光発電システムは、図６及び図７に示すように変更され得る。図６及び図７に示す太陽光発電システム６０では、太陽光発電シート２の端部によって集水部３０が構成される（以下、集水部３０を構成する端部の符号として、集水部の符号３０を用いる）。太陽光発電シート２は、端部３０以外の範囲３１の表面が、端部３０に向けて下り勾配となり、且つ、水平面に対して１．５°以上の角度θで傾斜するように支持部材２に支持される。上記の太陽光発電システム６０によれば、端部３０以外の範囲３１の表面４上にある水分が、端部３０に向けて流れることで、水分に含まれる汚れによって太陽光発電シート２の発電効率が低下することを抑制できる。なお図示例では、太陽光発電シート２の長手方向一方側の端部によって集水部３０が構成されてる例を示しているが、太陽光発電シート２の幅方向一方側の端部によって集水部３０が構成されてもよい。また太陽光発電シート２が、平面視略円形状、平面視楕円形状、或いは平面視多角形状を呈する場合には、太陽光発電シート２の外周の一部をなす端部によって集水部が構成される。 Moreover, the solar power generation system of the present invention can be modified as shown in FIGS. 6 and 7. In the solar power generation system 60 shown in FIGS. 6 and 7, a water collection section 30 is configured by the end of the photovoltaic sheet 2 (hereinafter, the ends constituting the water collection section 30 are referred to as the water collection section. ). The support member 2 of the solar power generation sheet 2 is arranged such that the surface of the range 31 other than the end portion 30 slopes downward toward the end portion 30 and is inclined at an angle θ of 1.5° or more with respect to the horizontal plane. Supported by According to the solar power generation system 60 described above, the water on the surface 4 of the area 31 other than the end 30 flows toward the end 30, and the dirt contained in the water causes the solar power generation sheet 2 to generate electricity. Decrease in efficiency can be suppressed. In the illustrated example, the water collection section 30 is configured by one end in the longitudinal direction of the photovoltaic sheet 2; 30 may be configured. In addition, when the photovoltaic sheet 2 has a substantially circular shape in plan view, an elliptical shape in plan view, or a polygonal shape in plan view, the water collection portion is formed by the end portion forming a part of the outer periphery of the photovoltaic sheet 2. be done.

また図１及び図２に示した太陽光発電システム１は、図８或いは図９に示すように変形でき、図４及び図５に示した太陽光発電システム５０は、図１０或いは図１１に示すように変形でき、図６及び図７に示した太陽光発電システム６０は、図１２或いは図１３に示すように変形できる。 Furthermore, the solar power generation system 1 shown in FIGS. 1 and 2 can be modified as shown in FIG. 8 or 9, and the solar power generation system 50 shown in FIGS. 4 and 5 can be modified as shown in FIG. 10 or 11. The solar power generation system 60 shown in FIGS. 6 and 7 can be modified as shown in FIG. 12 or 13.

図１、図２、図４～図７に示す太陽光発電システム１，５０，６０では、集水部３０を含む太陽光発電シート２の略全体に発電セル１１が設けられているが、図８～図１３に示す太陽光発電システム７０，８０，９０，１００，１２０，１３０のように、集水部３０に発電セル１１を設けないようにしてもよい（すなわち集水部３０ではない太陽光発電シート２の範囲に発電セル１１を設けてよい）。このようにすれば、集水部３０上に流れた水分や汚れによって発電が阻害される無駄を省くことができる。 In the photovoltaic power generation systems 1, 50, and 60 shown in FIGS. 1, 2, and 4 to 7, the power generation cells 11 are provided over substantially the entire photovoltaic sheet 2 including the water collection section 30. As in the solar power generation systems 70, 80, 90, 100, 120, and 130 shown in FIGS. A power generation cell 11 may be provided in the area of the photovoltaic sheet 2). In this way, it is possible to eliminate waste caused by water and dirt flowing onto the water collecting section 30 inhibiting power generation.

また図９、図１１，図１３に示す太陽光発電システム８０，１００，１３０のように、集水部３０を上下に貫通する排水孔５３が設けられてもよい。このようにすれば、集水部３０上に流れた水分を排水孔５３から排水できるので、過剰な量の水分が集水部３０上に滞留することを防止できる。 Furthermore, as in the solar power generation systems 80, 100, and 130 shown in FIGS. 9, 11, and 13, a drainage hole 53 may be provided that vertically penetrates the water collection section 30. In this way, the water that has flowed onto the water collecting section 30 can be drained from the drain hole 53, so that it is possible to prevent an excessive amount of water from staying on the water collecting section 30.

また上述した太陽光発電システム１，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１２０，１３０では、「表面４の下り勾配の方向に沿った鉛直断面」において、集水部３０の幅Ｈを、太陽光発電シート２が支持部材２によって支持される間隔Ｋの１０％以下とすることが好ましい（図２，図５，図７，図８（Ｂ），図９（Ｂ），図１０（Ｂ），図１１（Ｂ），図１２（Ｂ），図１３（Ｂ）は、上記の「表面４の下り勾配の方向に沿った鉛直断面」を示す）。このようにすることで、集水部３０を形成することによる発電量の影響を小さく抑えることができる。 In addition, in the solar power generation systems 1, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, and 130 described above, the width H of the water collection portion 30 is , it is preferable to set it to 10% or less of the interval K at which the photovoltaic sheet 2 is supported by the support member 2 (Figs. 2, 5, 7, 8(B), 9(B), 10( B), FIG. 11(B), FIG. 12(B), and FIG. 13(B) show the above-mentioned "vertical cross section along the direction of the downward slope of the surface 4"). By doing so, the influence of the formation of the water collection section 30 on the amount of power generation can be suppressed.

また上述した太陽光発電システム１，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１２０，１３０では、支持部材２の代わりに、四本の柱材（図示せず）を備えた支持部材が設けられてもよい。この場合、例えば太陽光発電シート２の四隅の各々が固定材を用いて一の柱材に固定されることにより、太陽光発電シート２の集水部３０以外の範囲３１の表面４が、集水部３０に向けて下り勾配となり、且つ、水平面に対する傾斜角度θが１．５°以上となるように、太陽光発電シート２が支持部材２に支持される。上記の固定材として、例えば、ボルト、ねじ、クリップ、接着剤、磁石、ピン、ネイル、重石等が挙げられる。防水性の観点から、穴を空けることを要しない、接着剤、磁石、又は重石が用いられること好ましい。また、施工性及び取付け強度の観点から、ボルト、ねじが用いられることが好ましい。なお上記の支持部材は、柱材が浮体に取り付けられてもよく、或いは、柱材が水底（例えば海底）に立設されてもよい。また柱材が浮体に取り付けられて、浮体の浮力で支持部材が水面に浮遊する場合には、上記の特徴２に示す「角度θ（１．５°以上）」は、支持部材が波打っていない水面に浮いているときの角度とされる。また上記の支持部材が使用される場合も、「表面６の下り勾配の方向に沿った鉛直断面」において、集水部３０の幅が、太陽光発電シート２が支持部材２によって支持される間隔の１０以下となることが好ましい。 Furthermore, in the solar power generation systems 1, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, and 130 described above, a support member having four pillar members (not shown) is provided instead of the support member 2. It's okay to be hit. In this case, for example, each of the four corners of the photovoltaic sheet 2 is fixed to one pillar using a fixing material, so that the surface 4 of the area 31 other than the water collecting part 30 of the photovoltaic sheet 2 is The solar power generation sheet 2 is supported by the support member 2 so that it slopes downward toward the water portion 30 and has an inclination angle θ of 1.5° or more with respect to the horizontal plane. Examples of the fixing material include bolts, screws, clips, adhesives, magnets, pins, nails, weights, and the like. From the viewpoint of waterproofness, it is preferable to use adhesives, magnets, or weights that do not require holes. Further, from the viewpoint of workability and installation strength, it is preferable to use bolts and screws. In addition, in the above-mentioned support member, the pillar material may be attached to a floating body, or the pillar material may be erected on the bottom of the water (for example, the seabed). In addition, when the pillar material is attached to a floating body and the supporting member floats on the water surface due to the buoyancy of the floating body, the "angle θ (1.5° or more)" shown in feature 2 above will not be applied if the supporting member is wavy. It is said to be the angle when floating on the surface of water. Also, when the above-mentioned support member is used, the width of the water collection portion 30 is determined by the interval at which the solar power generation sheet 2 is supported by the support member 2 in the “vertical section along the downward slope direction of the surface 6”. is preferably 10 or less.

また上記では、太陽光発電シートの一形態として、ペロブスカイト化合物を含む光電変換層を有する太陽光発電シート２を挙げて説明をしたが、本発明では、可撓性を有する太陽電池シートであれば同等の効果を発揮することができる。また、本発明で使用される太陽光発電シートとしては、光により発電効果が得られる太陽電池だけでなく、光エネルギーを別のエネルギーに変換するシートであってもよい。例えば、太陽光発電シートとしては、光エネルギーを熱エネルギーに変換する光発熱シート（太陽光駆動型熱電変換デバイス）等であってもよい。 Further, in the above description, the photovoltaic sheet 2 having a photoelectric conversion layer containing a perovskite compound was cited as one form of the photovoltaic sheet, but in the present invention, any solar cell sheet having flexibility is used. The same effect can be achieved. Furthermore, the photovoltaic sheet used in the present invention is not limited to a solar cell that can generate electricity from light, but may also be a sheet that converts light energy into other energy. For example, the photovoltaic sheet may be a light-generating sheet (solar-driven thermoelectric conversion device) that converts light energy into thermal energy.

１，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１２０，１３０太陽光発電システム
２太陽光発電シート
３支持部材
４太陽光発電シートの表面
１１発電セル
３０集水部
４１凹み
４２凹みの底板
４３排水孔
Ｈ集水部の幅
Ｋ太陽光発電シートが支持部材によって支持される間隔 1, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 130 Solar power generation system 2 Solar power generation sheet 3 Support member 4 Surface of solar power generation sheet 11 Power generation cell 30 Water collection part 41 Dent 42 Indentation Bottom plate 43 Drain hole H Width of water collection part K Interval at which the solar power generation sheet is supported by the support member

Claims

solar power sheet,
a support member that supports the solar power generation sheet so that the solar power generation sheet is located above water;
The photovoltaic sheet is provided with a power generation cell that generates electricity by receiving light from the surface side, and the critical surface tension γc of the surface of the photovoltaic sheet is 4.5 or more,
A solar power generation system in which the solar power generation sheet is supported by the support member so as to have the following features 1 and 2.
Feature 1: The photovoltaic sheet has a water collection portion forming the lowest region of the surface.
Feature 2: The surface of the photovoltaic sheet in a range other than the water collection portion slopes downward toward the water collection portion, and is inclined at an angle of 1.5° or more with respect to the horizontal plane.

The solar power generation system according to claim 1, wherein the power generation cell is not provided in the water collection section.

The solar power generation system according to claim 1 or 2, wherein the water collection section is provided with a drainage hole that vertically penetrates the water collection section.

Claims 1 to 3, wherein in a vertical cross section along the direction of the downward slope, the width of the water collection portion is 10% or less of the interval at which the solar power generation sheet is supported by the support member. The solar power generation system described in any of the above.

The solar power generation sheet has a rectangular depression projecting downward in a vertical cross section along the direction of the downward slope, and the water collection portion is constituted by a bottom plate of the depression. 4. The solar power generation system according to any one of 4.

The solar power generation system according to any one of claims 1 to 5, wherein the water collection section is constituted by an end portion of the solar power generation sheet.

7. The solar power generation system according to claim 1, wherein the solar power generation sheet has a bending strength of 50 MPa or more and 150 MPa or less.