JP2023143864A - 太陽光発電シートの設置構造及び太陽光発電シートの施工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】可撓性を有する太陽光発電シートを屋根の表面などの設置面に簡易に設置することができ、かつ、発電部の破損を抑制したうえで容易に太陽光発電シートを設置面から引き剥がすことができる太陽光発電シートの設置構造及び太陽光発電シートの施工方法を提供する。【解決手段】太陽光発電シートの設置構造１００は、発電部３を備える太陽光発電シート１であって、可撓性を有する太陽光発電シート１と、太陽光発電シート１が設置される設置面９と、太陽光発電シート１及び設置面９の間に介在して太陽光発電シート１を設置面９に固定する固定材７と、を備える。固定材７は、太陽光発電シート１の一方向に沿って延びており、かつ、発電部３を避けた部分であって一方向に直交する他方向に互いに間隔のあいた複数の部分において、太陽光発電シート１を設置面９に固定する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば屋根の表面などの設置面に太陽光発電シートを設置する設置構造、及び、設置面に太陽光発電シートを設置する太陽光発電シートの施工方法に関する。
特許文献１には、ソーラーパネルの取付構造が開示されている。特許文献１に記載の取付構造は、屋根の表面に接着剤などによって固定された固定部材及び補強部材を備えている。ソーラーパネルは、その一端部が蝶番を介して固定部材に回動可能に取り付けられ、その他端部が磁石を介して磁性材料で形成された補強部材に係脱可能に固着されている。これにより、ソーラーパネルは、屋根上に空間をあけて設置される。
特開２０２１－１９５８４６号公報
従来のソーラーパネルは、板状に加工されたリジッドな太陽電池であり、特許文献１に記載の取付構造のように、固定部材や補強部材などの取付架台を用いて屋根上に設置するのが一般的である。しかし、取付架台は重量が大きく、屋根に取付架台を取り付ける作業は大変な労力を要する。
また近年では、ペロブスカイト太陽光発電シートなどの可撓性を有する薄膜型太陽電池が普及している。この太陽光発電シートを取付架台によって屋根上に設置すると、太陽光発電シートと屋根との間に空間が生じ、可撓性を有する太陽光発電シートでは設置された状態において風などの影響を受けて振動する。太陽光発電シートは振動により発電効率が低下するという特徴があるため、実用上好ましくない。また、強風時や雨水が溜まった際に、固定部に張力が集中することで太陽光発電層の破損や内部配線の断線、シートそのものの破れなどが生じることがある。以上より、取付架台を用いることなく屋根の表面に直接設置することが好ましい。
ここで、太陽光発電シートを屋根の表面に直接設置する方法として、太陽光発電シートの全域を屋根の表面に固着する、あるいは、太陽光発電シートの周縁部を全周にわたって屋根の表面に固着することが考えられる。しかし、この方法では、太陽光発電シートを回収する必要がある場合に、太陽光発電シートを屋根の表面から徐々に引き剥がす際に発電部が折れ曲がるため、発電部に応力が集中して発電部が破損するおそれがある。
本発明の目的は、可撓性を有する太陽光発電シートを屋根の表面などの設置面に簡易に設置することができ、かつ、発電部の破損を抑制したうえで容易に太陽光発電シートを設置面から引き剥がすことができる太陽光発電シートの設置構造及び太陽光発電シートの施工方法を提供することである。
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。
項１．発電部を備える太陽光発電シートであって、可撓性を有する太陽光発電シートと、 前記太陽光発電シートが設置される設置面と、
前記太陽光発電シート及び前記設置面の間に介在して前記太陽光発電シートを前記設置面に固定する固定材と、
を備え、
前記固定材は、前記太陽光発電シートの一方向に沿って延びており、かつ、前記発電部を避けた部分であって前記一方向に直交する他方向に互いに間隔のあいた複数の部分において、前記太陽光発電シートを前記設置面に固定する、太陽光発電シートの設置構造。
項２．前記発電部は、前記他方向に間隔をあけて配置され、
前記固定材は、それぞれの前記発電部を挟むように、前記他方向に間隔をあけて配置される、項１に記載の太陽光発電シートの設置構造。
項３．前記太陽光発電シートは、平面視矩形状であり、
前記固定材は、前記太陽光発電シートの互いに向かい合う一対の辺に沿って延びるように配置されるとともに、隣り合う前記発電部の間の部分に前記一対の辺と平行に延びるように配置される、項２に記載の太陽光発電シートの設置構造。
項４．前記固定材が、面ファスナ、磁石、両面テープ及び接着剤からなる群より選択される少なくとも一種である、項１から３のいずれか一項に記載の太陽光発電シートの設置構造。
項５．前記太陽光発電シートは、前記固定材で前記設置面に固定された部分以外の少なくとも一部分において、前記固定材による固定力よりも弱い固定力の弱固定材で前記設置面に固定されており、
前記弱固定材による固定力は、前記固定材による固定力の３／４以下である、項１から４のいずれか一項に記載の太陽光発電シートの設置構造。
項６．前記太陽光発電シートの曲げ強さが５０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下である、項１から５のいずれか一項に記載の太陽光発電シートの設置構造。
項７．前記発電部がペロブスカイト化合物を含む、項１から６のいずれか一項に記載の太陽光発電シートの設置構造。
項８．設置面に対して可撓性を有する太陽光発電シートを設置するための太陽光発電シートの施工方法であって、
前記太陽光発電シートの一方向に沿って延びる固定材により、前記太陽光発電シートの前記発電部を避けた部分でありかつ前記一方向に直交する他方向に互いに間隔のあいた複数の部分において、前記太陽光発電シートを前記設置面に固定する、太陽光発電シートの施工方法。
本発明によれば、可撓性を有する太陽光発電シートを屋根の表面などの設置面に簡易に設置することができ、かつ、発電部の破損を抑制したうえで容易に太陽光発電シートを設置面から引き剥がすことができる、という利点がある。
図１は本発明の一実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造の一部分の斜視図である。 図２は図１の（Ａ）I-I断面図、（Ｂ）II-II断面図、である。 図３は本発明の一実施形態に係る太陽光発電シートの底面図である。 図４（Ａ）は太陽光発電シートの断面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ部分の拡大図であり、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＡ－Ａ線に沿って発電部を切断した状態を示す断面図、である。 図５は本発明の一実施形態に係る設置構造において太陽光発電シートを設置面から引き剥がす手順を説明する断面図である。 図６は本発明の他の実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造の一部分の平面図である。 図７は本発明のさらに他の実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造の一部分の平面図である。 図８は本発明のさらに他の実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造の一部分の平面図である。 図９は本発明のさらに他の実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造の一部分の平面図である。 図１０は比較例に係る太陽光発電シートの設置構造の一部分の平面図である。 図１１は比較例の設置構造において太陽光発電シートを設置面から引き剥がす手順を説明する断面図である。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
太陽光発電シートの設置構造
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造１００（以下、単に「設置構造１００」という。）を示す。図１及び図２に示す設置構造１００は、図３及び図４に示す太陽光発電シート１が設置面９に設置された構造であり、設置面９と、太陽光発電シート１と、設置面９に設置された太陽光発電シート１を設置面９に固定する固定材７と、を備える。
以下、本実施形態に係る設置構造１００の各構成を、より詳細に説明する。
設置面
設置面９は、上述した太陽光発電シート１の設置対象物の表面である。設置対象物は、特に限定されるものではなく、例えば、屋根、壁（金属系サイディング材、窯業系サイディング材、サンドイッチパネル等）、間仕切り、扉、フェンス、床などを挙げることができる。また、設置対象物は、その他の構造物の表面、例えば、道路、地面、堤防などであってもよく、自動車、電車、船舶などであってもよい。本実施形態では、建築物の屋根を設置対象物としている。屋根は、例えば、折板屋根、スレート屋根、ルーフデッキ、瓦棒葺き、立平葺き等に用いられる屋根材が挙げられる。屋根は、縦葺きであってもよいし、横葺きであってもよい。建築物は、非住宅建築物であってもよいし、住宅建築物であってもよい。非住宅建築物は、特に限定されるものではなく、例えば、店舗、倉庫、工場、ビニールハウス、温室、集会場、体育館、駐車場などを挙げることができる。
設置面９は、水平面（重力が働く方向に垂直な面）と平行な面であってもよいし、水平面に対して角度をなして交わる面であってもよい。水平面に対して角度をなして交わる設置面９は、水平面に対して所定の傾斜角度θ（０°＜θ＜９０°）をなす傾斜面と、水平面に対して垂直をなす鉛直面と、を含む。本実施形態では、設置面９は傾斜面である。設置面９は、平面であってもよいし、曲面であってもよく、その表面状態は平滑である他、ざらざらしていたり凸凹していてもよい。設置面９は、例えば、金属、樹脂、アスファルト、コンクリートなどで形成される。
また、設置面９は、上述した構造物の表面に敷設及び固定された例えば樹脂製シート等のシート材の表面であってもよい。
設置面９のＪＩＳ Ｂ０６０１で測定される算術平均粗さについて、上限は、好ましくは５ｍｍ以下であり、より好ましくは１ｍｍ以下であり、より好ましくは０．５ｍｍ以下であり、下限は、０．１μｍ以上であり、より好ましくは１０μｍ以上であり、より好ましくは１００μｍ以上である。設置面３の表面粗さが上記範囲であれば、太陽光発電シート１の外周縁から太陽光発電シート１及び設置面９の間に風が吹きこむのを抑制できる。また、固定材７に接着剤を用いた場合に接着剤が設置面９の凸凹に入り込むことによるアンカー効果によって接着剤の接着力が高まり、設置面９に対する太陽光発電シート１の固定力を高めることができる。
太陽光発電シート
図１から図３に示すように、太陽光発電シート１はシート状に形成されており、太陽光を厚さ方向の少なくとも一方の面（例えばおもて面）側から受けることで発電を行うことができる。本明細書でいう「シート」「シート状」は、その物体の厚さが、平面視における周縁の間の最大長さに対して、１０％以下である形状を意味し、膜状、箔状、フィルム状なども、「シート状」に含まれる。また、「平面視における周縁の間の最大長さ」は、平面視における形状が矩形状である場合、対角線の長さを意味し、平面視における形状が円形状である場合、直径の長さを意味する。
本実施形態に係る太陽光発電シート１は、平面視矩形状、好ましくは平面視長方形状に形成されている。平面視矩形状の太陽光発電シート１は、互いに向かい合う一対の辺と平行な方向の縦方向と、互いに向かい合う他の一対の辺と平行でありかつ縦方向に直交する横方向と、を有する。本実施形態では、太陽光発電シート１は平面視長方形状であり、縦方向及び横方向として、一対の長辺１２，１３と平行な長手方向と、一対の短辺１０，１１と平行でありかつ長手方向に直交する短手方向と、を有する。上述した縦方向及び横方向は、特許請求の範囲に記載の一方向及び他方向に相当する。
太陽光発電シート１の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、平面視円形状、平面視楕円形状、平面視多角形状などであってもよい。例えば、平面視楕円形状の太陽光発電シート１は、長軸方向及び短軸方向が特許請求の範囲に記載の一方向及び他方向に相当する。平面視円形状の太陽光発電シート１は、一つの径方向が特許請求の範囲に記載の一方向に相当し、前記一つの径方向に直交する他の一つの径方向が特許請求の範囲に記載の他方向に相当する。
太陽光発電シート１は、可撓性を有している。太陽光発電シート１の曲げ強さについて、下限は、好ましくは１０ＭＰａ以上であり、より好ましくは５０ＭＰａ以上であり、より好ましくは９０ＭＰａ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１の曲げ強さの上限は、好ましくは２００ＭＰａ以下であり、より好ましくは１５０ＭＰａ以下であり、より好ましくは１４０ＭＰａ以下であり、より好ましくは１３０ＭＰａ以下である。また、太陽光発電シート１の可撓性は、曲げ弾性率で定義されていてもよい。太陽光発電シート１の曲げ弾性率について、下限は、好ましくは１００ＭＰａ以上であり、より好ましくは５００ＭＰａ以上であり、上限は、好ましくは１００００ＭＰａ以下であり、より好ましくは５０００ＭＰａ以下である。太陽光発電シート１を曲げ弾性率で定義する場合、曲げ強さは上記範囲に含まれなくてもよい。太陽光発電シート１は、曲げ強さ又は曲げ弾性率が、上記範囲内に設定されることで、設置面９に対する太陽光発電シート１の施工性を良好にしながら、太陽光発電シート１にひび割れなどの破損が生じることを抑制できる。太陽光発電シート１の曲げ強さ及び曲げ弾性率は、例えば、ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠する測定方法で測定される。
太陽光発電シート１は、図４に示すように、バックシート２と、少なくとも一つの発電部３と、バリアシート４と、封止剤５と、封止縁材６と、を備える。本実施形態では、太陽光発電シート１は、複数の発電部３を備えるが、発電部３を一つ備えるものであってもよい。複数の発電部３及び封止剤５は、バックシート２とバリアシート４との間に配置されている。封止縁材６は、バックシート２とバリアシート４との間に複数の発電部３及び封止剤５を配置した状態で、外縁を全長にわたって封止する。
（バックシート）
バックシート２は、太陽光発電シート１の受光面とは反対側に配置される。バックシート２は、太陽光発電シート１において設置面９に対向する面を構成する。バックシート２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２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。
なお、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。
バックシート２は、可撓性を有する。バックシート２の縦弾性係数について、下限は、好ましくは１００ＭＰａ以上であり、より好ましくは１０００ＭＰａ以上であり、より好ましくは２４００ＭＰａ以上であり、より好ましくは３０００ＭＰａ以上であり、上限は、好ましくは１００００ＭＰａ以下であり、より好ましくは５０００ＭＰａ以下であり、より好ましくは４２００ＭＰａ以下であり、より好ましくは４０００ＭＰａ以下である。バックシート２の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、汎用プラスチック、エンジニアリングプラスチック、ビニル樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル）等の合成樹脂からなるプラスチックフィルム、プラスチック基板などを挙げることができる。また、バックシート２の材料としては、合成樹脂のほか、例えば、天然樹脂、ゴム、金属、カーボン、パルプ等が用いられてもよい。
バックシート２の厚さについて、下限は、好ましくは５０μｍ以上であり、より好ましくは１００μｍ以上であり、より好ましくは２００μｍ以上であり、上限は、好ましくは１０００μｍ以下であり、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２の厚さが上記範囲内であることにより、太陽光発電シート１の曲げ強さを上記範囲内に設定しやすい。
太陽光発電シート１において設置面９に対向する面を構成するバックシート２の臨界表面張力について、下限は、好ましくは１０ｍＮ／ｍ以上であり、より好ましくは１５ｍＮ／ｍ以上であり、上限は、好ましくは５０ｍＮ／ｍ以下であり、より好ましくは４０ｍＮ／ｍ以下である。バックシート２の臨界表面張力が上記範囲内であることにより、太陽光発電シート１及び設置面９の間に浸入した雨水などの水が水滴状になりにくく、設置面９の下る方向に水を流下させやすくすることができる。臨界表面張力は、例えば、接触角を測定することにより得られる。臨界表面張力に関しては、「プラスチックの表面改質」（高分子材料の界面物性と表面改［30］-［38］杉田和之）を参照のこととする。接触角に関しては、静的・動的手法など種々あるが、本明細書においては静的手法を用い、カメラによる計測で測定することができる。
（発電部）
太陽光発電シート１において、複数の発電部３は、互いに間隔をあけて配置されており、本実施形態では長手方向に間隔をあけて並んでいる。なお、複数の発電部３は、本実施形態では、太陽光発電シート１の長手方向に一列で並んでいるが、この列が太陽光発電シート１の短手方向に間隔をあけて複数あってもよい。複数の発電部３は、直列又は並列で電気的に接続されている。
隣り合う発電部３の間の距離について、下限は、好ましくは２ｍｍ以上であり、より好ましくは１０ｍｍ以上であり、より好ましくは１５ｍｍ以上であり、上限は、好ましくは１００ｍｍ以下であり、より好ましくは５０ｍｍ以下であり、より好ましくは２０ｍｍ以下である。
発電部３は、光起電力効果を利用した光電変換素子である発電セル３００を少なくとも一つ備える。本実施形態では、発電部３は複数の発電セル３００を備え、複数の発電セル３００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の長手方向及び／又は短手方向）に配置された光電変換ユニットにより構成される。なお、発電部３は一つの発電セル３００により構成されていてもよい。
発電セル３００は、図４（Ａ）に示すように、透光性基材３０と、透光性導電層３１と、発電層３２と、電極３３と、を備える。透光性基材３０、透光性導電層３１、発電層３２、及び電極３３は、バリアシート４からバックシート２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３０がバリアシート４に対向し、電極３３がバックシート２に対向するように配置される。
（透光性基材）
透光性基材３０は、透光性導電層３１、発電層３２、及び電極３３を支持する。透光性基材３０は、透光性を有する。透光性基材３０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。なお、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。
透光性基材３０の材料は、例えば、無機材料、有機材料、金属材料などを挙げることができる。無機材料は、例えば、石英ガラス、無アルカリガラスなどを挙げることができる。有機材料は、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などのプラスチック、高分子フィルムなどを挙げることができる。金属材料は、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、シリコンなどを挙げることができる。
透光性基材３０の厚さは、透光性導電層３１、発電層３２及び電極３３を支持することができれば、特に限定されるものではなく、例えば、３０μｍ以上３００μｍ以下である。
透光性基材３０は、発電セル３００の製造過程で必要になる基材である。このため、太陽光発電シート１の製品としては、必ずしも必要な構成ではない。透光性基材３０は、例えば、太陽光発電シート１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３０に代えて、透光性を有さない基材を用いてもよい。
（透光性導電層）
透光性導電層３１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３１は、透光性を有する。透光性導電層３１は、透明であることが好ましい。
透光性導電層３１の材料は、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）、ネサ膜などの透明な材料を挙げることができる。透光性導電層３１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、塗布法などにより形成される。
また、透光性導電層３１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などを挙げることができる。光を透過可能なパターンは、例えば、格子状、線状、波線状、ハニカム状、丸穴状などを挙げることができる。
透光性導電層３１の厚さは、好ましくは３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。透光性導電層３１は、厚みが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。
（発電層）
発電層３２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。発電層３２は、図４（Ｂ）に示すように、正孔輸送層３２０と、光電変換層３２１と、電子輸送層３２２と、を備える。正孔輸送層３２０、光電変換層３２１、及び電子輸送層３２２は、透光性導電層３１から電極３３に向かう方向に沿って、この順で積層されている。
（正孔輸送層）
正孔輸送層３２０は、光電変換層３２１で発生した正孔を、透光性導電層３１へ抽出し、かつ光電変換層３２１で発生した電子が、透光性導電層３１へ移動するのを妨げる。正孔輸送層３２０の材料は、例えば、金属酸化物を用いることができる。金属酸化物は、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、酸化アルミニウムなどを挙げることができる。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（V2O５）、酸化グラフェン等が用いられてもよい。また、正孔輸送層３２０の材料は、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。
正孔輸送層３２０の厚さについて、下限は、好ましくは１ｎｍ以上であり、より好ましくは１０ｎｍ以上であり、上限は、好ましくは１０００ｎｍ以下であり、より好ましくは５００ｎｍ以下であり、より好ましくは５０ｎｍ以下である。正孔輸送層３２０は、厚さが上記範囲であれば、正孔の輸送が実現できる。
（光電変換層）
光電変換層３２１（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３２１の材料は、吸収した光を光電変換することができれば特に限定されるものではなく、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）などが用いられる。また、光電変換層３２１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３２１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。
以下では、光電変換層３２１の一例として、ペロブスカイトが用いられる光電変換層３２１を挙げて説明する。ペロブスカイト化合物を含む光電変換層３２１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、太陽光発電シート１は、設置面９の勾配に対する依存性が少ないため、他の太陽電池と比較してより広い箇所に設置でき、より高い発電効率を得ることができる。
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 ＡＢＸ３ 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。
Ａサイトを構成する有機カチオンの有機基は、特に限定されるものではなく、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などを挙げることができる。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。
Ｂサイトを構成する金属カチオンの金属としては、特に限定されるものではなく、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｅｕなどを挙げることができる。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。
Ｘサイトを構成するハロゲンアニオンのハロゲンは、特に限定されるものではなく、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉなどを挙げることができる。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。
光電変換層３２１の厚さについて、下限は、好ましくは１ｎｍ以上であり、より好ましくは５ｎｍ以上であり、より好ましくは１０ｎｍ以上であり、より好ましくは１００ｎｍ以上であり、より好ましくは３００ｎｍ以上であり、上限は、好ましくは１００００００ｎｍ以下であり、より好ましくは５００００ｎｍ以下であり、より好ましくは１０００ｎｍ以下である。光電変換層３２１は、厚さが上記範囲内であると、光電変換効率が向上する。
（電子輸送層）
電子輸送層３２２は、光電変換層３２１で発生した電子を電極３３へ抽出し、かつ光電変換層３２１で発生した正孔が、電極３３へ移動するのを妨げる。電子輸送層３２２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。
ハロゲン化合物は、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）などを挙げることができる。金属酸化物を構成する元素は、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、バリウムなどを挙げることができる。また、電子輸送層３２２の材料は、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。
電子輸送層３２２の厚さについて、下限は、好ましくは１ｎｍ以上であり、より好ましくは１０ｎｍ以上であり、上限は、好ましくは１０００ｎｍ以下であり、より好ましくは５００ｎｍ以下であり、より好ましくは１５０ｎｍ以下である。電子輸送層３２２は、厚さが上記範囲内であれば、電子の輸送が実現できる。
（電極）
電極３３は導電性を有し、アノードとして機能する。電極３３は、光電変換層３２１によって生じた光電変換に応じて、光電変換層３２１から電子を取り出すことができる。電極３３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３３の材料は、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などを挙げることができる。
（バリアシート）
バリアシート４は、太陽光発電シート１の厚さ方向において、バックシート２とは反対側に配置される。バリアシート４は、太陽光発電シート１の受光面を含む。バリアシート４は、透光性を有している。バリアシート４は、透明であることが好ましい。バリアシート４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。
バリアシート４は、可撓性を有する。バリアシート４の縦弾性係数について、下限は、好ましくは１００ＭＰａ以上であり、より好ましくは１０００ＭＰａ以上であり、より好ましくは２４００ＭＰａ以上であり、より好ましくは３０００ＭＰａ以上であり、上限は、好ましくは１００００ＭＰａ以下であり、より好ましくは５０００ＭＰａ以下であり、より好ましくは４２００ＭＰａ以下であり、より好ましくは４０００ＭＰａ以下である。バリアシート４の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、汎用プラスチック、エンジニアリングプラスチック、ビニル樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル）等の合成樹脂からなるプラスチックフィルム、ビニルフィルムなどを挙げることができる。また、バリアシート４の材料としては、合成樹脂のほか、例えば、天然樹脂、ゴム、金属、パルプ等が用いられてもよい。
また、バリアシート４の厚さについて、下限は、好ましくは５０μｍ以上であり、より好ましくは１００μｍ以上であり、より好ましくは２００μｍ以上であり、上限は、好ましくは２０００μｍ以下であり、より好ましくは１０００μｍ以下であり、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。バリアシート４の厚さが上記範囲内であることにより、太陽光発電シート１の曲げ強さを上記範囲内に設定しやすい。
（封止剤）
封止剤５は、バリアシート４とバックシート２との間に発電層３２を配置した状態で、バリアシート４とバックシート２との間に充填される。封止剤５は、発電層３２に対して、発電層３２の周囲から浸水するのを妨げる。封止剤５は、透光性を有しており、好ましくは、透明である。
封止層の材料としては、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、シリコン樹脂、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂、ポリイソブチレン樹脂、ＳＢＳ樹脂、ＳＩＢＳ樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。
（封止縁材）
封止縁材６は、バックシート２とバリアシート４との間に複数の発電セル３００及び封止剤５を配置した状態で、外縁を全長にわたって封止する。封止縁材６の外周縁が太陽光発電シート１の外周縁を構成する。封止縁材６は、図４に示すように、第１接着部６０と、第２接着部６１と、第１接着部６０と第２接着部６１とをつなぐ封着部６２と、を備える。第１接着部６０は、バリアシート４のおもて面（図では上面）に接着される。第２接着部６１は、バックシート２のうら面（図では下面）に接着される。第１接着部６０、封着部６２及び第２接着部６１は、一体に形成されている。
封止縁材６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を挙げることができる。
（太陽光発電シートの作用）
太陽光発電シート１のおもて面側（バリアシート４側）から太陽光発電シート１に光が照射されると、発電部３において発電セル３００の発電層３２の光電変換層３２１が光を吸収して光電変換を行うことで、光電変換層３２１で電子と正孔とが生じる。当該電子が電子輸送層３２２を介して電極３３（アノード）へ抽出され、正孔が正孔輸送層３２０を介して透光性導電層３１（カソード）へ抽出されることで、透光性導電層３１から電極３３へ電流が流れる（すなわち発電が行われる）。
ここで、発電部３では、図４（Ｃ）に示すように、複数の発電セル３００の電極３３に延長部３３０が設けられており、電極３３の延長部３３０は透光性導電層３１側へ延びている。隣り合う二つの発電セル３００，３００では、一方の発電セル３００の電極３３の延長部３３０が他方の発電セル３００の透光性導電層３１に接合される。この接合により、図４（Ｃ）において矢印で示すように、太陽光発電シート１に光が照射される間では、発電部３の一方端（図４（Ｃ）では右端）にある透光性導電層３１から、発電部３の他方端（図４（Ｃ）では左端）にある電極３３へ電流が流れる。この電流は、図示しない配電線を介して取り出される。
発電部３が複数の発電セル３００を備える光電変換ユニットにより構成することで、一部の発電セル３００に不具合が生じても、発電部３からの電気取り出し量を安定化させることができる。
なお、複数の発電セル３００の電極３３に延長部３３０を設けることに代わり、複数の発電セル３００の透光性導電層３１に、電極３３側へ延びる延長部を設けてもよい。この場合、隣り合う二つの発電セル３００，３００では、一方の発電セル３００の透光性導電層３１の延長部が、他方の発電セル３００の電極３３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。
また、発電部３に透光性基材３０を設ける場合には、発電部３の製造を容易にする観点から、図４（Ｃ）に示すように、複数の発電セル３００の透光性導電層３１、発電層３２及び電極３３を、共通の透光性基材３０に支持させることが好ましい。
また、発電部３が一つの発電セル３００によって構成される場合には、透光性導電層３１から電極３３へ流れる電流が配電線を介して取り出される。
固定材
図１から図３に示すように、固定材７は、太陽光発電シート１及び設置面９の間において、太陽光発電シート１の一方向に沿って延びるとともに、前記一方向に直交する他方向に間隔をあけて配置される。
本実施形態では、固定材７は、太陽光発電シート１及び設置面９の間において、平面視長方形状の太陽光発電シート１の短手方向に沿って延びるとともに、長手方向に間隔をあけて配置される。固定材７は、太陽光発電シート１の一部分を設置面９に固定する。太陽光発電シート１は、固定材７により、その全域が設置面９に固定されておらず、かつ、その周縁部が全周にわたって設置面９に固定されていない。そのため、太陽光発電シート１は、周縁部の内側に設置面９に固定されない非固定部分１６を含み、また、周縁部にも設置面９に固定されない非固定部分１５を含む。
なお、本明細書において、周縁部とは、太陽光発電シート１の輪郭をなす周縁（本実施形態では四つの辺１０－１３）から一定の範囲を持つ域を意味する。周縁部は、太陽光発電シート１の外周縁から設置面９に沿って内側に向かう方向の長さとして、好ましくは５ｍｍ以上の範囲の領域であり、より好ましくは１００ｍｍ以上の範囲の領域であり、より好ましくは１５０ｍｍ以上の範囲の領域であり、より好ましくは２５０ｍｍ以下の範囲の領域であり、より好ましくは２００ｍｍ以下の範囲の領域であり、より好ましくは１７５ｍｍ以下の範囲の領域である。また、非固定部分とは、太陽光発電シート１において、何らかの部材によって設置面９から離れる方向に動くのを規制されていない部分である。非固定部分１５，１６においては、太陽光発電シート１と設置面９との間に隙間が生じ得るが、この隙間は１ｍｍ以上５ｍｍ以下程度である。
固定材７は、例えば、マジックテープ（登録商標）などの面ファスナ、磁石、両面テープ、接着剤などを挙げることができる。固定材７は、これらの中の一種又は複数種の組み合わせを選択して用いることができる。
面ファスナ、磁石、両面テープ、接着剤は、固定材７に例えばボルト、ねじ、ステープルなどを用いる場合と比べて、簡易に太陽光発電シート１を設置面９に固定することができ、太陽光発電シート１の回収時に設置面９から太陽光発電シート１を容易に引き剥がすことができる。そのうえ、太陽光発電シート１や設置面９に穴を開けないことから防水性に優れている。
また、面ファスナ、磁石、両面テープ、接着剤の中では、簡易に太陽光発電シート１を設置面９に固定できるとの観点からは、面ファスナ、磁石、両面テープを固定材７に用いることが好ましい。また、太陽光発電シート１の回収時に設置面９から太陽光発電シート１を容易に引き剥がすことができるとの観点からは、面ファスナ、磁石を固定材７に用いることが好ましい。また、固定強度の観点からは、両面テープ、接着剤を固定材７に用いることが好ましい。
なお、固定材７は、太陽光発電シート１を設置面９に簡易に固定することができ、かつ、太陽光発電シート１の回収時に設置面９から太陽光発電シート１を容易に引き剥がすことができれば、上述した面ファスナ、磁石、両面テープ、接着剤に限定されない。
本実施形態では、固定材７として、互いに面的に着脱可能でありかつ所定の幅及び長さを有する一対の帯状の面ファスナ７Ａ，７Ｂを用いている。一方の面ファスナ７Ａは太陽光発電シート１の設置面９と対向する側の面に例えば接着剤、粘着剤、両面テープなどを用いて固着され、他方の面ファスナ７Ａは設置面９に例えば接着剤、粘着剤、両面テープなどを用いて固着される。
面ファスナ７Ａ，７Ｂの材質は、特に限定されるものではなく、例えばナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンなどを挙げることができる。その中でも、耐久性の観点からは、ポリプロピレンを好ましく挙げることができる。面ファスナ７Ａ，７Ｂの具体例としては、例えばTRSUCO社製のTMSD-25などを挙げることができる。
面ファスナ７Ａは、特に限定されるものではないが、好ましくは太陽光発電シート１の互いに向かい合う一対の辺に沿って延びるように設けられる。本実施形態では、面ファスナ７Ａは、太陽光発電シート１の一対の短辺１０，１１に沿って延びるように設けられる。面ファスナ７Ａは、太陽光発電シート１の一対の短辺１０，１１に当接する、つまりは、一対の短辺１０，１１との間に隙間がなくてもよいし、太陽光発電シート１の一対の短辺１０，１１に近接する、つまりは、一対の短辺１０，１１との間に隙間があってもよい。
さらに太陽光発電シート１の一対の短辺１０，１１の間に、一対の短辺１０，１１と平行に延びるようにして、一つの面ファスナ７Ａ又は互いに間隔をあけた複数の面ファスナ７Ａが設けられる。これらの面ファスナ７Ａは、特に限定されるものではないが、太陽光発電シート１を設置面９にしっかりと固定するとの観点からは、太陽光発電シート１の互いに向かい合う他の一対の辺、本実施形態では一対の長辺１２，１３の間をその全長又はほぼ全長にわたって途切れなく連続的に延びていることが好ましい。
なお、本明細書にて、平行とは、実質的に平行であることを意味し、対象の直線、面が、延長しても交差しない場合だけでなく、延長した場合に、１０°以内の範囲で交差することも含まれる。
太陽光発電シート１の一対の短辺１０，１１の間に設けられる少なくとも一つの面ファスナ７Ａは、特に限定されるものではないが、発電部３を避けた部分（平面視で発電部３に重複しない部分）に設けられ、例えば、隣り合う発電部３の間の部分１４（以下、「セル境界部１４」という。）に面ファスナ７Ａが設けられる。この場合、太陽光発電シート１を設置面９にしっかりと固定するとの観点からは、面ファスナ７Ａは、全てのセル境界部１４に設けられることが好ましい。つまり、それぞれの発電部３を両側から挟むようにして、面ファスナ７Ａが太陽光発電シート１の長手方向に間隔をあけて設けられることが好ましい。なお、面ファスナ７Ａは、必ずしも全てのセル境界部１４に設けられている必要はない。
太陽光発電シート１は、上述した面ファスナ７Ａの配置により、周縁部の内側の発電部３が位置する部分（平面視で発電部３に重複する部分）において面ファスナ７Ａが設けられない部分となり、当該部分は設置面９に固定されない非固定部分１５となる。また、太陽光発電シート１は、周縁部の一対の長辺１２，１３に沿う部分でありかつ発電部３に隣接する部分において面ファスナ７Ａが設けられない部分となり、当該部分は設置面９に固定されない非固定部分１６となる。
固定材７としての面ファスナ７Ａの幅について、下限は、好ましくは１０ｍｍ以上であり、より好ましくは１５ｍｍ以上であり、上限は、好ましくは５０ｍｍ以下であり、より好ましくは３０ｍｍ以下である。面ファスナ７Ａの幅が上記範囲内にあることで、太陽光発電シート１を設置面９に良好に固定することができるととともに太陽光発電シート１の回収時に太陽光発電シート１を設置面９から無理なく引き剥すことができる。そのうえ、面ファスナ７Ａが太陽光発電シート１の発電部３が位置する部分にはみ出て太陽光発電シート１の発電部３が位置する部分について設置面９に固定されるのを抑制することができる。
太陽光発電シートの施工方法
次に、本実施形態に係る太陽光発電シート１を施工面９に設置する施工方法の一例を説明する。
まず作業者は、設置面９の太陽光発電シート１を載せる場所に対し、固定材７として太陽光発電シート１に設けられた面ファスナ７Ａと着脱可能な面ファスナ７Ｂを、面ファスナ７Ａに対応する位置に、接着剤、粘着剤、両面テープなどを用いて固着する。
そして、作業者は、設置面９に太陽光発電シート１を載せ、太陽光発電シート１において長手方向に間隔をあけて設けられた面ファスナ７Ａを、長手方向の一方の端（一対の短辺１０，１１の一方の短辺側）の面ファスナ７Ａから設置面７Ｂの対応する面ファスナ７Ｂに順次接着させる。これにより、平面視矩形状の太陽光発電シート１を、太陽光発電シート１の短手方向（縦方向及び横方向の一方の方向）に沿って延びる固定材７により、太陽光発電シート１の発電部３を避けた部分でありかつ長手方向（縦方向及び横方向の他方の方向）に互いに間隔のあいた複数の部分において、設置面９に固定する。これによって、太陽光発電シート１の施工が完了する。この方法によると、可撓性を有する太陽光発電シート１を設置面９に簡易に設置することができる。
太陽光発電シートの引き剥がし方法
次に、本実施形態に係る太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がす方法の一例を説明する。
太陽光シート１を回収する際には、図１及び図５に示すように、固定材７が延びる短手方向ではなく、固定材７が延びる短手方向と交差する長手方向（図１の矢印で示す方向）に太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がす。
具体的に、太陽光発電シート１の長手方向に間隔をあけて配置された固定材７について、まず、図５（Ａ）に示すように、長手方向の一方の端（一対の短辺１０，１１の一方の短辺１０側）に位置する固定材７による太陽光発電シート１及び設置面９の固定を外す、つまりは、太陽光発電シート１側の面ファスナ７Ａを設置面９側の面ファスナ７Ｂから取り外す。これにより、固定を解除した固定材７に隣接した太陽光発電シート１の非固定部分１５，１６を設置面９から難なく引き剥がすことができる。太陽光発電シート１において、設置面９から引き剥がした部分は、長手方向の次の固定材７が位置するセル境界部分１４を折り目にして反対側に折り重ねる。
次に、図５（Ｂ）に示すように、長手方向の次に位置する固定材７による太陽光発電シート１及び設置面９の固定を外す、つまりは、太陽光発電シート１側の面ファスナ７Ａを設置面９側の面ファスナ７Ｂから取り外す。これにより、固定を解除した固定材７に隣接した太陽光発電シート１の非固定部分１５，１６を設置面９から難なく引き剥がすことができる。太陽光発電シート１において、設置面９から引き剥がした部分は、長手方向の次の固定材７が位置するセル境界部分１４を折り目にして反対側に折り重ねる。
そして、最後に、図５（Ｃ）に示すように、長手方向の他方の端（一対の短辺１０，１１の他方の短辺１１側）に位置する固定材７による太陽光発電シート１及び設置面９の固定を外す、つまりは、太陽光発電シート１側の面ファスナ７Ａを設置面９側の面ファスナ７Ｂから取り外す。これにより、太陽光発電シート１の全体を設置面９から引き剥がして太陽光発電シート１を回収することができる。
この方法によると、太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がす際に、発電部３が折れ曲がることがなく、発電部３に応力が集中しないため、発電部３の破損を抑制したうえで容易に太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がすことができる。また、太陽光発電シート１をコンパクトに折り畳みながら設置面９から引き剥がすことができるため、屋根などの上で風が強い環境であっても、太陽光発電シート１が風にあおられることを抑制でき、容易に太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がすことができる。
なお、仮に、図１０に示すように、太陽光発電シート１の全域を固定材７により設置面９に固定する、あるいは、太陽光発電シート１の周縁部を全周にわたって設置面９に固定した場合に、太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がすと、図１１に示すように、太陽光発電シート１を設置面９から徐々に引き剥がす際に発電部３が折れ曲がる。そのため、この場合には、太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がす際に、発電部３に応力が集中して発電部３が破損するおそれがある。
作用効果
本実施形態に係る設置構造１００は、設置面９に設置された太陽光発電シート１を、面ファスナ、磁石、両面テープ及び接着剤などの固定材７を用いて設置面９に固定することを特徴としている。このように、取付架台を用いることなく設置面９に太陽光発電シート１を設置するため、太陽光発電シート１を設置面９に簡易に設置することができる。
また、本実施形態に係る設置構造１００は、固定材７が太陽光発電シート１及び設置面９の間において、太陽光発電シート１の一方向である短手方向に沿って延びており、かつ、固定材７は太陽光発電シート１の発電部３を避けた部分であって太陽光発電シート１の他方向である長手方向に互いに間隔のあいた複数の部分において、太陽光発電シート１を設置面９に固定することを特徴としている。これにより、太陽光発電シート１は、発電部３が位置する部分が固定材７によって設置面９に固定されておらず、周縁部も全周にわたって固定材７によって設置面９に固定されていない。
よって、上述したように、太陽光発電シート１の回収時に太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がす方向を、固定材７が延びる短手方向ではなく短手方向と交差する長手方向とし、長手方向に互いに間隔をあけて配置される複数の固定材７について、順番に太陽光発電シート１及び設置面９の固定を外すことで、発電部３の破損を抑制したうえで容易に太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がすことができる。
なお、太陽光発電シート１において発電部３が位置する部分は、必ずしも厳密に設置面９に固定されていない必要はなく、発電部３の輪郭をなす周縁から内側に３０ｍｍ程度までであれば、設置面９に固定されていても発電部３が破損するほどの影響はない。そのため、本明細書では、発電部３の周縁から内側に３０ｍｍ程度の部分は、上述した「発電部３を避けた部分」に含まれる。
また、本実施形態に係る設置構造１００は、複数の発電部３が太陽光発電シート１の他方向である長手方向に互いに間隔をあけて配置され、固定材７は、それぞれの発電部３を挟むように、太陽光発電シート１の他方向である長手方向に間隔をあけて配置されることを特徴としている。これにより、太陽光発電シート１が設置面９に設置された状態において、風などの影響を受けて振動するのを抑制することができる。設置後の太陽光発電シート１が振動により発電効率が低下するのを抑制することができる。
また、本実施形態に係る設置構造１００は、太陽光発電シート１がペロブスカイト化合物を含む複数の発電部３を有することを特徴としている。ペロブスカイト化合物を含む発電部３を有する太陽光発電シート１は、入射角依存性が小さいため、例えば凸凹している設置面９に直接設置しても、発電効率が損なわれるのを抑制することができる。
また、本実施形態に係る設置構造１００は、太陽光発電シート１の曲げ強さが５０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下であることを特徴としている。太陽光発電シート１が柔らかすぎずかつ硬すぎない柔軟性を有することにより、太陽光発電シート１の取り扱いが容易であり、太陽光発電シート１の破損を抑制したうえで設置面９に容易に設置することができる。
他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、図１から図５に示す実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎず、本発明は図１から図５に示す実施形態に限定されない。実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。以下、本発明の他の実施形態について説明する。以下に説明する他の実施形態についても、本発明の目的を達成することができる。
図１から図５に示す実施形態では、固定材７が平面視長方形状の太陽光発電シート１の短手方向に沿って延びており、かつ、固定材７は太陽光発電シート１の発電部３を避けた部分であって太陽光発電シート１の長手方向に互いに間隔のあいた複数の部分において、太陽光発電シート１を設置面９に固定している。他の実施形態の設置構造１００として、図６に示すように、固定材７が平面視長方形状の太陽光発電シート１の長手方向に沿って延びており、かつ、固定材７は太陽光発電シート１の発電部３を避けた部分であって太陽光発電シート１の短手方向に互いに間隔のあいた複数の部分において、太陽光発電シート１を設置面９に固定するようにしてもよい。
上述した全ての実施形態では、太陽光発電シート１は、固定材７により設置面９に固定されている部分以外の部分は、設置面９に固定されない非固定部分とされている。他の実施形態の設置構造１００として、図７に示すように、太陽光発電シート１は、固定材７で設置面９に固定された部分以外の少なくとも一部分において、固定材７による固定力よりも弱い固定力の弱固定材８で設置面９に固定されていてもよい。
例えば図７（Ａ）に示すように、太陽光発電シート１の周縁部において、固定材７により設置面９に固定されない部分（上述した実施形態の非固定部分１６）を弱固定材８で設置面９に固定してもよい。
あるいは図７（Ｂ）に示すように、太陽光発電シート１の周縁部において、固定材７により設置面９に固定されない部分（上述した実施形態の非固定部分１６）に加えて、太陽光発電シート１の周縁部の内側において、発電部３が位置する部分（上述した実施形態の非固定部分１５）を弱固定材８で設置面９に固定してもよい。
弱固定材８は、面ファスナ、磁石、両面テープ及び接着剤からなる群より選択される少なくとも一種とすることができる。弱固定材８による固定力は、固定材７による固定力の好ましくは３／４以下であり、より好ましくは２／３以下であり、より好ましくは１／２以下である。
本明細書において、固定材７及び弱固定材８による固定力は、主に引き剥がし力のことを指し、９０度ピール試験（ＪＩＳ Ｚ０２３７）にて計測することが好ましい。測定方法及び引き剥がし速度は、上記の相対比較を行う際には同一条件で計測することとする。
固定材７による固定力と弱固定材８による固定力とに強弱を付ける手段は、特に限定されるものではないが、固定材７及び弱固定材８が面ファスナであれば、互いの接着力に差をつける、面ファスナの幅に差をつけるなどを挙げることができる。固定材７及び弱固定材８が磁石であれば、磁力に差をつける、磁石の幅に差をつけるなどを挙げることができる。固定材７及び弱固定材８が両面テープや接着剤であれば、接着力に差をつける、両面テープや接着剤塗布領域の幅に差をつけるなどを挙げることができる。
図７に示す実施形態において、弱固定材８による固定力が固定材７による固定力の例えば１／２以下である場合は、以下に示す通りに太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がすことができる。つまり、太陽光発電シート１を設置面９から徐々に引き剥がす際に、太陽光発電シート１が剥がれながら弱固定材８による太陽光発電シート１及び設置面９の固定も難なく外れる、つまりは、発電部３が折れ曲がることがないぐらいに太陽光発電シート１を設置面９から難なく剥がせる場合は、上述した実施形態と同様に、太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がす。
図７に示す実施形態において、弱固定材８による固定力が固定材７による固定力の例えば１／２より大きい場合は、以下に示す通りに太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がすことができる。つまり、太陽光発電シート１を設置面９から徐々に引き剥がす際に、太陽光発電シート１が剥がれながら弱固定材８による太陽光発電シート１及び設置面９の固定が難なく外れずに、発電部３が折れ曲がってしまう場合は、太陽光発電シート１において弱固定材８により設置面９に固定されている部分を先に設置面９から剥がす。そして、上述した実施形態と同様に、太陽光発電シート１を設置面９から引き剥がす。
これにより、太陽光発電シート１を設置面９に良好に固定して設置状態における設置面９からの剥がれを抑制したうえで、太陽光発電シート１の回収時に太陽光発電シート１を設置面９から容易に引き剥がすことができる。
上述した全ての実施形態では、太陽光発電シート１は、複数の発電部３が長手方向に一列で並んでいる。他の実施形態の設置構造１００として、図８に示すように、太陽光発電シート１は、長手方向に複数の発電部３が並ぶ列が短手方向に複数列あってもよい。
上述した全ての実施形態では、固定材７は、太陽光発電シート１の短手方向又は長手方向に沿って途切れることなく連続的に延びている。他の実施形態の設置構造１００として、図９に示すように、固定材７は、太陽光発電シート１の短手方向又は長手方向に沿って間隔をあけて隙間を有するように断続的に延びていてもよい。
上述した全ての実施形態について、固定材７を面ファスナ７Ａ，７Ｂではなく、磁石、両面テープ、接着剤などにしてもよい。
固定材７を磁石にする場合は、上述した全ての実施形態において、面ファスナ７Ａ，７Ｂを互いに引き合い可能な一対の磁石に代え、面ファスナ７Ａ，７Ｂと同様に、一方の磁石を太陽光発電シート１に接着剤、粘着剤、両面テープなどを用いて固着し、他方の磁石を設置面９に接着剤、粘着剤、両面テープなどを用いて固着すればよい。なお、設置面９が磁性を有する場合は、太陽光発電シート１にのみ設置面９に引き合う磁石を接着剤、粘着剤、両面テープなどを用いて固着すればよい。磁石の具体例としては、例えばスガツネ社製のネオジウムマグネットテープ(NMS-3-200)などを挙げることができる。
また、固定材７を両面テープにする場合は、上述した全ての実施形態において、面ファスナ７Ａを両面テープに代えるとともに面ファスナ７Ｂをなくし、面ファスナ７Ａと同様に、両面テープを太陽光発電シート１に貼り付ければよい。両面テープの具体例としては、例えば３Ｍ社製のスコッチ(SKB‐20)などを挙げることができる。
また、固定材７を接着剤にする場合は、上述した全ての実施形態において、面ファスナ７Ａを接着剤に代えるとともに面ファスナ７Ｂをなくし、面ファスナ７Ａと同様に、接着剤を例えば太陽光発電シート１に塗布すればよい。
接着剤の粘度について、下限は、好ましくは８００ｃＰ以上であり、より好ましくは１０００ｃＰ以上である。接着剤の粘度が上記範囲内であることにより、太陽光発電シート１を設置面９に強く接着できる。接着剤の粘度は８００ｃＰ未満であってもよいが、１００ｃＰ以上であることが好ましい。接着剤の粘度の上限は、接着剤の取り扱い性の点で、好ましくは１０×１０７ｃＰ以下であり、より好ましくは１０×１０６ｃＰ以下であり、より好ましくは１０×１０４ｃＰ以下である。
接着剤の振動に対する損失係数（ｔａｎδ)について、下限は、好ましくは０．０１以上であり、より好ましくは０．０５以上であり、より好ましくは０．０７以上であり、上限は、好ましくは０．３以下であり、より好ましくは０．２５以下であり、より好ましくは０．２以下である。損失係数は、設置面９から接着剤を介して太陽光発電シート１に伝達される振動エネルギー量を示す。損失係数は、接着剤の貯蔵弾性率/損失弾性率によって算出される。損失係数は、レオメータを用いてＪＩＳ Ｋ７２４４－１０に従い測定できる。
太陽光発電シート１が屋根や壁等の設置面９に設置される場合、太陽光発電シート１は設置面９の振動に伴って振動する場合がある。この設置面９の振動を原因にして太陽光発電シート１が振動すると、太陽光発電シート１の発電効率が低下するおそれがある。特に太陽光発電シート１を大型化した場合には、上述した設置面９の振動を原因にした太陽光発電シート１の振動が大きくなり、太陽光発電シート１は振動による発電効率の低下の課題が顕著となる。
接着剤の損失係数が上記範囲内にあることで、設置面９の振動を効果的に弾性的な損失としてエネルギーを硬化した接着剤の層において消費できため、太陽光発電シート１が振動するのを抑制できる。加えて、太陽光発電シート１を接着剤によって設置面９に強く固定でき、特に設置面９が傾斜していて太陽光発電シート１の設置角度が水平面に対して鉛直に近づいても、太陽光発電シート１が設置面９を下方へすべり落ちるのを抑制できる。
接着剤の厚みについて、下限は、好ましくは０．１ｍｍ以上であり、より好ましくは１ｍｍ以上であり、より好ましくは３ｍｍ以上であり、上限は、好ましくは２０ｍｍ以下であり、より好ましくは１５ｍｍ以下であり、より好ましくは１０ｍｍ以下である。接着剤の厚みが上記範囲内にあることで、設置面９の振動を硬化した接着剤の層において効果的に抑制でき、太陽光発電シート１が振動するのを抑制できる。加えて、設置面９への重量的負荷を軽減できる。
硬化した接着剤の層の横弾性係数について、下限は、好ましくは０．１ＭＰａ以上であり、より好ましくは０．５ＭＰａ以上であり、より好ましくは１ＭＰａ以上であり、上限は、好ましくは１００ＭＰａ以下であり、より好ましくは５０ＭＰａ以下であり、より好ましくは１０ＭＰａ以下である。硬化した接着剤の層の横弾性係数が上記範囲内であることより、設置面９の形状に応じて太陽光発電シート１を沿わせて設置面９に施工できるため、面積を有効活用できる。
接着剤を介した設置面９に対する太陽光発電シート１の剥離強度は、０．１Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。剥離強度はＪＩＳ Ｋ６８５４－１に準拠される９０°剥離試験で得られる測定結果であり、経年的に劣化する場合は施工時点での剥離強度とする。
接着剤としては、特に限定されないが、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、シアノアクリレート樹脂、アクリル樹脂、クロロプレンゴム、スチレン、ブタジエンゴム、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂から選ばれる少なくとも１つ以上を含む樹脂組成物を使用できる。
接着剤は、施工現場で設置面９又は太陽光発電シート１に塗布してもよいし、シート状などをなしてあらかじめ太陽光発電シート１又は設置面９（特に設置建材等）に設けられ、施工現場へ輸送の際は離形保護シートで接着面が覆われていて、施工現場に到着後に離形保護シートを剥がして使用するようにしてもよい。
接着剤の幅について、太陽光発電シート１の外周縁から設置面９に沿って内側に向かう方向の長さとして、下限が好ましくは５ｍｍ以上であり、より好ましくは１００ｍｍ以上であり、より好ましくは１５０ｍｍ以上であり、上限が２５０ｍｍ以下であり、より好ましくは２００ｍｍ以下であり、より好ましくは１７５ｍｍ以下である。接着剤の幅が上記範囲内であることで、設置面９の振動を原因とした太陽光発電シート１の振動を接着剤により効果的に抑制できる。
上述した全ての実施形態において、太陽光発電シート１は樹脂製シート等のシート材を介して設置面９に設置されていてもよく、この場合、シート材の表面も設置面９となる。シート材としては、例えば繊維含有シートが挙げられる。
繊維含有シートは、繊維を含有するシートである。繊維含有シートとして、繊維の周囲が樹脂で被覆された繊維強化シート、又は或いは不織布を使用できる。この場合、繊維含有シートに含ませる繊維の材料として例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ乳酸、ポリオレフィン、アスファルト、珪砂が使用される。繊維含有シートの厚さは、好ましくは０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。設置面９が繊維含有シートにより覆われて太陽光が照射されるのが遮られることで、草木が設置面９に生える、育つのを抑制することができる。
繊維含有シートの平面視形状は、特に限定されるものではなく、長方形状などの矩形状、円形状、楕円形状、多角形状など、種々の形状とすることができる。繊維含有シートは、太陽光発電シート１と同じ形状で同じ大きさに形成することができるが、太陽光発電シート１よりも一回り大きく形成されていることが好ましい。これにより、繊維含有シートを設置面９に敷設、固定することで、太陽光発電シート１を設置面９に設置することができる。
上述した全ての実施形態において、太陽光発電シート１は、ペロブスカイト化合物を含む光電変換層３２１の代わりに、アモルファスシリコンを含む光電変換層を有していてもよく、あるいは、アモルファスシリコン及びペロブスカイト化合物を複合的に含むタンデム型の積層構造の光電変換層を備えていてもよい。なおペロブスカイト化合物を光電変換層３２１に含めるようにすれば、ペロブスカイト化合物の発電効率の依存性が光の入射角度に対して比較的低いことで、より高い発電効率を得ることができる。
上述した全ての実施形態において、太陽光発電シート１は、ペロブスカイト化合物を含む光電変換層３２１を有する太陽光発電シートを例にして説明をしたが、本発明の太陽光発電シートの設置構造は、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、太陽光発電シート１としては、光により発電効果が得られるシートだけでなく、光エネルギーを別のエネルギーに変換するシート（光エネルギー変換シート）であってもよい。光エネルギー変換シートとしては、例えば、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）などを挙げることができる。
１ 太陽光発電シート
３ 発電部
７ 固定材
９ 設置面

Claims (8)

  1. 発電部を備える太陽光発電シートであって、可撓性を有する太陽光発電シートと、
    前記太陽光発電シートが設置される設置面と、
    前記太陽光発電シート及び前記設置面の間に介在して前記太陽光発電シートを前記設置面に固定する固定材と、
    を備え、
    前記固定材は、前記太陽光発電シートの一方向に沿って延びており、かつ、前記発電部を避けた部分であって前記一方向に直交する他方向に互いに間隔のあいた複数の部分において、前記太陽光発電シートを前記設置面に固定する、太陽光発電シートの設置構造。
  2. 前記発電部は、前記他方向に間隔をあけて配置され、
    前記固定材は、それぞれの前記発電部を挟むように、前記他方向に間隔をあけて配置される、請求項１に記載の太陽光発電シートの設置構造。
  3. 前記太陽光発電シートは、平面視矩形状であり、
    前記固定材は、前記太陽光発電シートの互いに向かい合う一対の辺に沿って延びるように配置されるとともに、隣り合う前記発電部の間の部分に前記一対の辺と平行に延びるように配置される、請求項２に記載の太陽光発電シートの設置構造。
  4. 前記固定材が、面ファスナ、磁石、両面テープ及び接着剤からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項１から３のいずれか一項に記載の太陽光発電シートの設置構造。
  5. 前記太陽光発電シートは、前記固定材で前記設置面に固定された部分以外の少なくとも一部分において、前記固定材による固定力よりも弱い固定力の弱固定材で前記設置面に固定されており、
    前記弱固定材による固定力は、前記固定材による固定力の３／４以下である、請求項１から４のいずれか一項に記載の太陽光発電シートの設置構造。
  6. 前記太陽光発電シートの曲げ強さが５０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下である、請求項１から５のいずれか一項に記載の太陽光発電シートの設置構造。
  7. 前記発電部がペロブスカイト化合物を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の太陽光発電シートの設置構造。
  8. 設置面に対して可撓性を有する太陽光発電シートを設置するための太陽光発電シートの施工方法であって、
    前記太陽光発電シートの一方向に沿って延びる固定材により、前記太陽光発電シートの前記発電部を避けた部分でありかつ前記一方向に直交する他方向に互いに間隔のあいた複数の部分において、前記太陽光発電シートを前記設置面に固定する、太陽光発電シートの施工方法。
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