JP3200146U - 屋根一体型太陽電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】屋根材一体型太陽電池を、端子ボックスの空間を確保しつつ、太陽電池セルが割れない程度の強度を保つように取り付けた屋根一体型太陽電池を提供する。
【解決手段】金属鋼板からなる屋根材11上に積層した太陽電池素子13を封止材により一体化した屋根材一体型太陽電池を備え、屋根材11は、棟側と軒側にそれぞれ形成された係合部を介して隣接する屋根材一体型太陽電池と連結し、且つ吊子I型30,吊子II型40により建造物の屋根に取り付けられていることを特徴とする。
【選択図】図4
【解決手段】金属鋼板からなる屋根材11上に積層した太陽電池素子13を封止材により一体化した屋根材一体型太陽電池を備え、屋根材11は、棟側と軒側にそれぞれ形成された係合部を介して隣接する屋根材一体型太陽電池と連結し、且つ吊子I型30,吊子II型40により建造物の屋根に取り付けられていることを特徴とする。
【選択図】図4
Description
本考案は、屋根一体型太陽電池に関する。
従来、太陽電池パネルを屋根上に配置して太陽光発電を行う装置として、太陽電池パネル自体を屋根材として用い、瓦と同様に野地板上に太陽電池パネルを葺いていく方法が知られている。例えば、特許文献1には、屋根材ブロックの上面に太陽電池を設けた構成になり、その複数枚をアレイ状に並べて屋根面に横葺きする屋根材一体型太陽電池モジュールが記載されている。
ところで、通常、屋根材一体型太陽電池モジュールの裏面には端子ボックスが突き出ているため、野地板やルーフィング上に設置する際、後ハゼや前ハゼの高さを調整する等の処置により端子ボックスの空間を確保する必要がある。さらに、屋根材一体型太陽電池モジュールを施工する際に、太陽電池セルが割れない程度の強度を保つ必要がある。
本考案の目的は、屋根材一体型太陽電池を、端子ボックスの空間を確保しつつ、太陽電池セルが割れない程度の強度を保つように取り付けた屋根一体型太陽電池を提供することにある。
本考案の目的は、屋根材一体型太陽電池を、端子ボックスの空間を確保しつつ、太陽電池セルが割れない程度の強度を保つように取り付けた屋根一体型太陽電池を提供することにある。
本考案によれば、金属鋼板からなる屋根材上に積層した太陽電池素子を封止材により一体化した屋根材一体型太陽電池を備え、前記屋根材は、棟側と軒側にそれぞれ形成された係合部を介して隣接する屋根材一体型太陽電池と連結し、且つ吊子により建造物の屋根に取り付けられていることを特徴とする屋根一体型太陽電池が提供される。
前記吊子は、棟側と軒側に隣接して敷設された屋根材をはぜ締めにより連結する連結用フック部と、当該連結用フック部に連設され上部が開放された断面コ字形状に折曲形成された第1取り付け部と、当該第1取り付け部に平面状に連設された屋根材掛上部と、当該屋根材掛上部に連設された第2取り付け部とを有することが好ましい。
前記吊子の前記第1取り付け部は、前記連結用フック部の上段部を屋根側に略直角に折曲形成した軒側起立部と、当該軒側起立部に連設してボルト孔が設けられた第1取り付け部底部と、当該第1取り付け部底部に対して略直角に折曲形成した棟側起立部と、を有し、当該軒側起立部の高さに対して当該棟側起立部の高さが90%〜98%の範囲で形成されていることが好ましい。
前記第1取り付け部の前記棟側起立部と前記屋根材掛上部との角度が80度〜88度の範囲になるように形成されていることが好ましい。
前記屋根材一体型太陽電池は、前記屋根材の裏面に端子ボックスを設け、前記吊子は、前記屋根材掛上部の中間部分に屋根側に折曲形成した端子ボックス用段落部を有することが好ましい。
ここで、前記封止材層は、フッ素系樹脂から構成されることが好ましい。
前記吊子は、棟側と軒側に隣接して敷設された屋根材をはぜ締めにより連結する連結用フック部と、当該連結用フック部に連設され上部が開放された断面コ字形状に折曲形成された第1取り付け部と、当該第1取り付け部に平面状に連設された屋根材掛上部と、当該屋根材掛上部に連設された第2取り付け部とを有することが好ましい。
前記吊子の前記第1取り付け部は、前記連結用フック部の上段部を屋根側に略直角に折曲形成した軒側起立部と、当該軒側起立部に連設してボルト孔が設けられた第1取り付け部底部と、当該第1取り付け部底部に対して略直角に折曲形成した棟側起立部と、を有し、当該軒側起立部の高さに対して当該棟側起立部の高さが90%〜98%の範囲で形成されていることが好ましい。
前記第1取り付け部の前記棟側起立部と前記屋根材掛上部との角度が80度〜88度の範囲になるように形成されていることが好ましい。
前記屋根材一体型太陽電池は、前記屋根材の裏面に端子ボックスを設け、前記吊子は、前記屋根材掛上部の中間部分に屋根側に折曲形成した端子ボックス用段落部を有することが好ましい。
ここで、前記封止材層は、フッ素系樹脂から構成されることが好ましい。
本考案の屋根一体型太陽電池は、屋根材一体型太陽電池を、端子ボックスの空間を確保しつつ、太陽電池セルが割れない程度の強度を保つように取り付けられている。
以下、本考案の実施の形態について詳細に説明する。尚、本考案は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。すなわち、実施の形態の例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に記載がない限り、本考案の範囲を限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するための一例であり、実際の大きさを表すものではない。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、本明細書において、「層上」等の「上」は、必ずしも上面に接触して形成される場合に限定されず、離間して上方に形成される場合や、層と層の間に介在層が存在する場合も包含する意味で使用する。
<屋根一体型太陽電池20>
図1は、本実施の形態が適用される屋根一体型太陽電池20の一例を説明する図である。屋根一体型太陽電池20は、建物2の上部の切妻型屋根100に施工される。図1に示すように、本実施の形態では、屋根一体型太陽電池20は、50枚の屋根材一体型太陽電池10から構成され、切妻型屋根100の野地板(図示せず)に直接取り付けられている。
後述するように、屋根材一体型太陽電池10は、横葺き式屋根材ブロック上に積層した太陽電池素子を封止材により一体化し、太陽電池素子の出力リード線を引き出した構造を有している。屋根材一体型太陽電池10は、それぞれ横葺き式屋根材ブロックの周縁に沿って形成された係合部を介して隣接する屋根材一体型太陽電池10の屋根材ブロックとの間を連結し、屋根瓦と同様な雨仕舞の機能を有するように敷設されている。
図1は、本実施の形態が適用される屋根一体型太陽電池20の一例を説明する図である。屋根一体型太陽電池20は、建物2の上部の切妻型屋根100に施工される。図1に示すように、本実施の形態では、屋根一体型太陽電池20は、50枚の屋根材一体型太陽電池10から構成され、切妻型屋根100の野地板(図示せず)に直接取り付けられている。
後述するように、屋根材一体型太陽電池10は、横葺き式屋根材ブロック上に積層した太陽電池素子を封止材により一体化し、太陽電池素子の出力リード線を引き出した構造を有している。屋根材一体型太陽電池10は、それぞれ横葺き式屋根材ブロックの周縁に沿って形成された係合部を介して隣接する屋根材一体型太陽電池10の屋根材ブロックとの間を連結し、屋根瓦と同様な雨仕舞の機能を有するように敷設されている。
屋根一体型太陽電池20を構成する屋根材一体型太陽電池10を備えた発電システムは、例えば、屋根材一体型太陽電池10が発電した直流電圧を一つにまとめる接続箱3と、分電設備として、屋根材一体型太陽電池10が発電した直流電圧を交流電圧に変換するパワーコンディショナ(直流交流変換器)4と、パワーコンディショナ4により変換された交流電圧を建物2内の家電製品E等に供給する分電盤5とを有している。パワーコンディショナ4を介して分電盤5に供給された電力は、建物2外の給電設備7にも供給される。ここで、給電設備7は、発電所にて発電した電力を供給する設備である。また、給電設備7から供給された電力は、分電盤5を含む分電設備に供給され、さらに、建物2内の家電製品E等に供給される。建物2外の給電設備7に供給される電力と、給電設備7から供給された電力は、それぞれ、売電メータ6aと買電メータ6bにより表示される。
接続箱3は、屋根一体型太陽電池20と分電設備(パワーコンディショナ4,分電盤5)との間を接続するコネクタ等の接続部を収納し、屋根一体型太陽電池20からの電流は接続箱3を経由してパワーコンディショナ4へ流れている。また、パワーコンディショナ4には、屋根一体型太陽電池20から建物2外の給電設備7へ供給する電力を変調するいわゆるインバーター機能等を搭載することも可能である。
図2は、屋根材一体型太陽電池10の一例を説明する概略図である。図2(a)は、屋根材一体型太陽電池10の受光面側の概略図であり、図2(b)は、屋根材一体型太陽電池10の屋根側(裏面)の概略図である。
図2(a)、図2(b)に示すように、本実施の形態が適用される屋根材一体型太陽電池10は、金属鋼板からなる屋根材11と、屋根材11上に積層された太陽電池素子13と、太陽電池素子13を屋根材11上に一体となるように封止し且つ太陽電池素子13の受光面側の表面を被覆する封止材層14とを有している。
屋根材11は、屋根葺きに使用される横葺き式屋根材ブロック(平方瓦等)と同様に、隣接する屋根材と連結するための周縁に沿って形成された棟側係合部15a及び軒側係合部15bを有している。太陽電池素子13は集電電極16a,16bと、接続端子17a,17bを備えている。さらに、屋根材11の屋根側(裏面)には、太陽電池素子13に接続するケーブル18及び端子ボックス19が設けられている。
図2(a)、図2(b)に示すように、本実施の形態が適用される屋根材一体型太陽電池10は、金属鋼板からなる屋根材11と、屋根材11上に積層された太陽電池素子13と、太陽電池素子13を屋根材11上に一体となるように封止し且つ太陽電池素子13の受光面側の表面を被覆する封止材層14とを有している。
屋根材11は、屋根葺きに使用される横葺き式屋根材ブロック(平方瓦等)と同様に、隣接する屋根材と連結するための周縁に沿って形成された棟側係合部15a及び軒側係合部15bを有している。太陽電池素子13は集電電極16a,16bと、接続端子17a,17bを備えている。さらに、屋根材11の屋根側(裏面)には、太陽電池素子13に接続するケーブル18及び端子ボックス19が設けられている。
図3は、屋根材一体型太陽電池10の連結状態の一例を説明する概略図である。図3に示すように、本実施の形態では、屋根材一体型太陽電池10の屋根材11を、横葺き式屋根材ブロック(平方瓦等)と同様に、切妻型屋根100の棟及び軒と平行に(横向きに)敷設して、複数の太陽電池素子13が直列に結合した屋根一体型太陽電池20を構成している。この場合、屋根材一体型太陽電池10は、屋根材11の周縁に形成された棟側係合部15aと棟側に隣接する他の屋根材11の軒側係合部15bとを連結し、さらに、軒側係合部15bと軒側に隣接する他の屋根材11の棟側係合部15aとを連結している。さらに、後述するように、屋根材11は、図示しない吊子を用いて切妻型屋根100に取り付けられている。
尚、横葺き式屋根材ブロック(平方瓦等)とは異なる実施の形態として、屋根材11を縦葺き式屋根材ブロックと同様に使用し、切妻型屋根100の棟及び軒と直交する(縦向きに)ように屋根に敷設することも可能である。
尚、横葺き式屋根材ブロック(平方瓦等)とは異なる実施の形態として、屋根材11を縦葺き式屋根材ブロックと同様に使用し、切妻型屋根100の棟及び軒と直交する(縦向きに)ように屋根に敷設することも可能である。
図4は、吊子の一例を説明する図である。図4に示すように、吊子は、屋根材一体型太陽電池10(図2参照)を、屋根材11を介して野地板50に取り付けるために用いる短冊状の金属板であって、本実施の形態では、吊子I型30と吊子II型40を使用している。
吊子I型30は、全体として短冊状の軒側に形成された連結用フック部31と、野地板50に後述するドリルビスにより固定される第1取り付け部32と、上部に載置される屋根材11を支える屋根材掛上部33と、棟側に形成され第2取り付け部34とから構成されている。尚、吊子I型30の上部に載置される屋根材11は点線で示している。また、軒側に連結される屋根材11が有する太陽電池素子13は点線で示している。
後述するように、吊子I型30の連結用フック部31は、軒側の屋根材11の棟側係合部15aと棟側に隣接する他の屋根材11(点線で示す)の軒側係合部15bとを巻き込み、さらに、第1取り付け部32及び第2取り付け部34を、ドリルビスを用いて野地板50に固定することにより、屋根材11が野地板50に取り付けられている。
吊子II型40は、軒側に形成された連結用フック部31と、野地板50に固定される第1取り付け部32と、上部に載置される屋根材11を支える屋根材掛上部33と、棟側に形成され第2取り付け部34とを有し、さらに、屋根材掛上部33の中間部分に屋根を形成する野地板50側に折曲形成した端子ボックス用段落部35が形成されている。
吊子II型40に端子ボックス用段落部35を形成することにより、端子ボックス19が吊子II型40の屋根材掛上部33に接触することなく、屋根材11が野地板50に取り付けられる。また、端子ボックス19に接続するケーブル18は、吊子I型30の屋根材掛上部33と野地板50との間の空間を通り抜けるように配置されている。
吊子II型40に端子ボックス用段落部35を形成することにより、端子ボックス19が吊子II型40の屋根材掛上部33に接触することなく、屋根材11が野地板50に取り付けられる。また、端子ボックス19に接続するケーブル18は、吊子I型30の屋根材掛上部33と野地板50との間の空間を通り抜けるように配置されている。
図5は、図4に示す吊子I型30のB−B’断面図である。尚、屋根材11上に形成されている太陽電池素子13等は省略している。
図5に示すように、吊子I型30は、棟側と軒側に隣接して敷設された屋根材11をはぜ締めにより連結する連結用フック部31と、当該連結用フック部31に連設され上部が開放された断面コ字形状に折曲形成された第1取り付け部32と、当該第1取り付け部32に平面状に連設された屋根材掛上部33と、当該屋根材掛上部33に連設された第2取り付け部34とを有している。第2取り付け部34は屋根材掛上部33に第2取り付け部段部341を設けて形成されている。
図5に示すように、吊子I型30は、棟側と軒側に隣接して敷設された屋根材11をはぜ締めにより連結する連結用フック部31と、当該連結用フック部31に連設され上部が開放された断面コ字形状に折曲形成された第1取り付け部32と、当該第1取り付け部32に平面状に連設された屋根材掛上部33と、当該屋根材掛上部33に連設された第2取り付け部34とを有している。第2取り付け部34は屋根材掛上部33に第2取り付け部段部341を設けて形成されている。
本実施の形態では、屋根材一体型太陽電池10(図2参照)は、吊子I型30の連結用フック部31の切欠き311が、軒側の屋根材11の棟側係合部15aと棟側に隣接する他の屋根材11の軒側係合部15bとを巻き込み、第1取り付け部32の第1取り付け部底部323及び第2取り付け部34の第2取り付け部底部342を、ドリルビス36,ドリルビス37をそれぞれ用いて野地板50に固定することにより、野地板50に取り付けられている。
吊子I型30の第1取り付け部32は、連結用フック部31の上段部312を屋根側に略直角に折曲形成した軒側起立部321と、当該軒側起立部321に連設してボルト孔が設けられた第1取り付け部底部323と、当該第1取り付け部底部323に対して略直角に折曲形成した棟側起立部322と、を有している。
本実施の形態では、軒側起立部321の高さに対して棟側起立部322の高さが90%〜98%の範囲で、好ましくは高さが94%〜96%の範囲で形成されている。軒側起立部321の高さに対して棟側起立部322の高さを低く形成することにより、吊子I型30は、野地板50に対して所定の角度αを有するように傾斜して取り付けられている。
本実施の形態では、第1取り付け部32の棟側起立部322と屋根材掛上部33との角度αが80度〜88度の範囲になるように、好ましくは角度αが84度〜86度の範囲になるように形成されている。
本実施の形態では、第1取り付け部32の棟側起立部322と屋根材掛上部33との角度αが80度〜88度の範囲になるように、好ましくは角度αが84度〜86度の範囲になるように形成されている。
図6は、図4に示す吊子II型40のC−C’断面図である。吊子I型30と同様な構成については同じ符号を用いその説明は省略する。尚、屋根材11上に形成されている太陽電池素子13等は省略している。
図6に示すように、吊子II型40は、屋根材11の中間部分に屋根側に折曲形成した端子ボックス用段落部35が形成されている。本実施の形態では、端子ボックス用段落部35の端子ボックス用段落部底部351が、野地板50に接している。
屋根材一体型太陽電池10(図2参照)を野地板50に取り付ける際には、屋根材11の裏面に設けられた端子ボックス19は、吊子II型40の端子ボックス用段落部35の空間部に嵌め込まれるように収容される。この場合、端子ボックス19が吊子II型40の屋根材掛上部33に接触することなく、屋根材11が野地板50に取り付けられる。
図6に示すように、吊子II型40は、屋根材11の中間部分に屋根側に折曲形成した端子ボックス用段落部35が形成されている。本実施の形態では、端子ボックス用段落部35の端子ボックス用段落部底部351が、野地板50に接している。
屋根材一体型太陽電池10(図2参照)を野地板50に取り付ける際には、屋根材11の裏面に設けられた端子ボックス19は、吊子II型40の端子ボックス用段落部35の空間部に嵌め込まれるように収容される。この場合、端子ボックス19が吊子II型40の屋根材掛上部33に接触することなく、屋根材11が野地板50に取り付けられる。
吊子II型40に端子ボックス用段落部35を形成することにより、端子ボックス19の空間が確保されるとともに、屋根材11の下側に通気層ができる。このため、屋根材一体型太陽電池10の温度上昇を抑制することが可能となる。また、吊子I型30や吊子II型40が鋼板からなる屋根材11を支える構造を採用することにより、屋根材一体型太陽電池10の強度が増加し、ねじれ等の変形に対しても太陽電池素子13の割れを防ぐことができる。
次に、図7を用いて、屋根材一体型太陽電池10の層構造を説明する。
図7は、図2(a)に示す屋根材一体型太陽電池10のA−A’断面図である。尚、端子ボックス19、集電電極16a,16bや接続端子17a,17b等は省略している。
図7に示すように、本実施の形態が適用される屋根材一体型太陽電池10は、金属鋼板からなる屋根材11上に太陽電池素子13を積層した構造を有し、封止材層14により、屋根材11及び太陽電池素子13が一体となるように封止されている。
次に、EVAシート121上に、ポリエステル樹脂等からなるバックシート131が置かれ、さらに、バックシート131上に2枚のEVAシート132,133に上下から挟まれた太陽電池素子13が積層されている。
図7は、図2(a)に示す屋根材一体型太陽電池10のA−A’断面図である。尚、端子ボックス19、集電電極16a,16bや接続端子17a,17b等は省略している。
図7に示すように、本実施の形態が適用される屋根材一体型太陽電池10は、金属鋼板からなる屋根材11上に太陽電池素子13を積層した構造を有し、封止材層14により、屋根材11及び太陽電池素子13が一体となるように封止されている。
次に、EVAシート121上に、ポリエステル樹脂等からなるバックシート131が置かれ、さらに、バックシート131上に2枚のEVAシート132,133に上下から挟まれた太陽電池素子13が積層されている。
封止材層14により、太陽電池素子13と外気との絶縁性が保たれている。このように、封止材層14は、屋根材11と太陽電池素子13の絶縁性を保つとともに、太陽電池素子13を屋根材11上に一体となるように封止し且つ太陽電池素子13の受光面側の表面を被覆している。
封止材層14により太陽電池素子13を屋根材11上に一体となるように封止した場合、屋根材表面から封止材層14の受光面側表面までの高さ(厚さ)は、本実施の形態では、10μm〜5mmの範囲で、適宜選択される。
次に、本実施の形態が適用される屋根材一体型太陽電池10の構成について説明する。
封止材層14により太陽電池素子13を屋根材11上に一体となるように封止した場合、屋根材表面から封止材層14の受光面側表面までの高さ(厚さ)は、本実施の形態では、10μm〜5mmの範囲で、適宜選択される。
次に、本実施の形態が適用される屋根材一体型太陽電池10の構成について説明する。
(屋根材11)
屋根材11としては、例えば金属板が挙げられる。具体的には、鉄、アルミニウム、銅、亜鉛、チタン、アルミニウム・亜鉛合金めっき鋼板であるガルバリウム鋼板等が採用される。熱伝導性に優れる点では、銅、アルミニウムまたはそれらの合金が好ましく、施工性、耐久性、価格等の面ではガルバリウム鋼板が適切である。
屋根材11の厚さは特に限定されず、本実施の形態では、0.3mm〜1mmの範囲で適宜選択される。また、屋根材11の幅は、本実施の形態では、200mm〜1000mmの範囲で適宜選択される。さらに、屋根材11の長さは、本実施の形態では、700mm〜5000mmの範囲で適宜選択される。
屋根材11としては、例えば金属板が挙げられる。具体的には、鉄、アルミニウム、銅、亜鉛、チタン、アルミニウム・亜鉛合金めっき鋼板であるガルバリウム鋼板等が採用される。熱伝導性に優れる点では、銅、アルミニウムまたはそれらの合金が好ましく、施工性、耐久性、価格等の面ではガルバリウム鋼板が適切である。
屋根材11の厚さは特に限定されず、本実施の形態では、0.3mm〜1mmの範囲で適宜選択される。また、屋根材11の幅は、本実施の形態では、200mm〜1000mmの範囲で適宜選択される。さらに、屋根材11の長さは、本実施の形態では、700mm〜5000mmの範囲で適宜選択される。
本実施の形態が適用される屋根材一体型太陽電池10から構成された屋根一体型太陽電池20(図1参照)は、太陽光発電した電力が、分電設備である分電盤5にて建物2内の家電製品E等あるいは給電設備7へ供給される。
(太陽電池素子13)
本実施の形態で使用する太陽電池素子13の構造は特に限定されず、例えば、アモルファスシリコン(a−Si)型太陽電池が挙げられる。一般に、アモルファスシリコン(a−Si)型太陽電池は、標準青板ガラス基板上にSiO2とSnO2の2層からなる透明電極、p/i/n(又はn/i/p)型のアモルファスシリコンからなる発電膜及びAlからなる裏面電極を順次積層した構成となっている。このようなa−Si型太陽電池を複数個備えた屋根材一体型太陽電池10は、互いに電気的に接続されている。
太陽電池素子13の厚さは、本実施の形態では、100μm〜220μmの範囲である。太陽電池素子13の幅と長さは、それぞれ100mm〜250mmの範囲で選択される。また、太陽電池素子13の形状は、通常、一辺が100mm〜250mmの範囲の四辺形である。
本実施の形態で使用する太陽電池素子13の構造は特に限定されず、例えば、アモルファスシリコン(a−Si)型太陽電池が挙げられる。一般に、アモルファスシリコン(a−Si)型太陽電池は、標準青板ガラス基板上にSiO2とSnO2の2層からなる透明電極、p/i/n(又はn/i/p)型のアモルファスシリコンからなる発電膜及びAlからなる裏面電極を順次積層した構成となっている。このようなa−Si型太陽電池を複数個備えた屋根材一体型太陽電池10は、互いに電気的に接続されている。
太陽電池素子13の厚さは、本実施の形態では、100μm〜220μmの範囲である。太陽電池素子13の幅と長さは、それぞれ100mm〜250mmの範囲で選択される。また、太陽電池素子13の形状は、通常、一辺が100mm〜250mmの範囲の四辺形である。
尚、バックシート131としては、例えば、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、塩化ビニル、フェノール、ポリウレタン等からなる硬質の発泡剤からなる樹脂フォーム、ポリカーボネート樹脂等が使用できる。
また、アモルファスシリコン(a−Si)型太陽電池に採用される太陽電池セルのアモルファスシリコン層の積層数としては、前述した2層構造以外、1層、3層、4層以上も可能である。また、太陽電池セルとしてシリコン結晶層を採用することも可能である。シリコン結晶層としては、シリコン単結晶、シリコン多結晶のいずれをも適用可能である。 さらに、太陽電池セルには化合物半導体層を備えることも可能である。化合物半導体の組成としては、例えば、2元系ではGaAsやCdS等、3元系ではCuInSe2等が挙げられる。
(封止材層14)
本実施の形態では、封止材層14は絶縁性フッ素系樹脂から構成されることが好ましい。フッ素系樹脂としては、例えば、フッ素化合物をモノマーとするホモポリマー、コポリマー、タ−ポリマー等が挙げられる。モノマーの具体例は、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ビニリデンフルオリド、ビニルフルオリド、ペルフルオロプロピルビニルエーテル、ペルフルオロメチルビニルエーテルまたはそれらの任意の組合せが挙げられる。
本実施の形態では、封止材層14は絶縁性フッ素系樹脂から構成されることが好ましい。フッ素系樹脂としては、例えば、フッ素化合物をモノマーとするホモポリマー、コポリマー、タ−ポリマー等が挙げられる。モノマーの具体例は、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ビニリデンフルオリド、ビニルフルオリド、ペルフルオロプロピルビニルエーテル、ペルフルオロメチルビニルエーテルまたはそれらの任意の組合せが挙げられる。
また、フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー(FEP)、テトラフルオロエチレンとペルフルオロプロピルビニルエーテルのコポリマー(PFA)、テトラフルオロエチレンとペルフルオロメチルビニルエーテルのコポリマー(MFA)、エチレンとテトラフルオロエチレンのコポリマー(ETFE)、エチレンとクロロトリフルオロエチレンのコポリマー(ECTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリビニリデンフロライド(PVDF)、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンおよびビニリデンフロライドを含むターポリマー(THV)またはそれらの任意の配合物または任意のアロイが例示される。
これらの中でも、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素化エチレンプロピレン(FEP)、PFA、ポリビニリデンフロライド(PVDF)またはそれらの任意の組合せが好ましい。
これらの中でも、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素化エチレンプロピレン(FEP)、PFA、ポリビニリデンフロライド(PVDF)またはそれらの任意の組合せが好ましい。
(屋根材一体型太陽電池10の製造方法)
本実施の形態が適用される屋根材一体型太陽電池10の製造方法としては、例えば、先ず、太陽電池素子13を、それぞれ所定の真空ラミネーターを用いて製造する。この場合、例えば、屋根材11上に、EVAシート121、バックシート131、EVAシート132,133に挟まれた太陽電池素子13、封止材層14等を積層し、これらを真空中にて加熱し、圧着封止する一体成型加工(ラミネーション)が挙げられる。
一体成型加工の条件は、特に限定されないが、本実施の形態では、成型温度は、通常、120℃〜380℃の範囲で適宜選択される。また、成型時間は、通常、20分間〜90分間の範囲から適宜選択される。
本実施の形態が適用される屋根材一体型太陽電池10の製造方法としては、例えば、先ず、太陽電池素子13を、それぞれ所定の真空ラミネーターを用いて製造する。この場合、例えば、屋根材11上に、EVAシート121、バックシート131、EVAシート132,133に挟まれた太陽電池素子13、封止材層14等を積層し、これらを真空中にて加熱し、圧着封止する一体成型加工(ラミネーション)が挙げられる。
一体成型加工の条件は、特に限定されないが、本実施の形態では、成型温度は、通常、120℃〜380℃の範囲で適宜選択される。また、成型時間は、通常、20分間〜90分間の範囲から適宜選択される。
本実施の形態が適用される屋根材一体型太陽電池10は、金属屋根材に用いられるガルバリウム鋼板等を太陽電池素子13の裏面補強材とした金属屋根一体型の太陽電池である。このような構造を有することにより、通常の金属屋根と同様な施工方法により、屋根一体型太陽電池20を施工することができる。このため、屋根材一体型太陽電池10自体が金属屋根材の一部となり、太陽電池素子13が搭載されていない通常の金属屋根部分とも調和する。
本実施の形態が適用される屋根材一体型太陽電池10は、受光面側の保護材としてガラスに代えてフッ素系樹脂を保護材としたことにより、軽量でフレキシブルな太陽電池が得られる。
本実施の形態が適用される屋根材一体型太陽電池10は、受光面側の保護材としてガラスに代えてフッ素系樹脂を保護材としたことにより、軽量でフレキシブルな太陽電池が得られる。
2…建物、3…接続箱、4…パワーコンディショナ、5…分電盤、6a…売電メータ、6b…買電メータ、7…給電設備、10…屋根材一体型太陽電池、11…屋根材、13…太陽電池素子、14…封止材層、15a…棟側係合部、15b…軒側係合部、16a,16b…集電電極、17a,17b…接続端子、18…ケーブル、19…端子ボックス、20…屋根一体型太陽電池、30…吊子I型、31…連結用フック部、32…第1取り付け部、33…屋根材掛上部、34…第2取り付け部、35…端子ボックス用段落部、36,37…ドリルビス、40…吊子II型、50…野地板、100…切妻型屋根、121…EVAシート、131…バックシート、132,133…EVAシート、311…切欠き、312…上段部、321…軒側起立部、322…棟側起立部、323…第1取り付け部底部、341…第2取り付け部段部、342…第2取り付け部底部、351…端子ボックス用段落部底部
Claims (6)
- 金属鋼板からなる屋根材上に積層した太陽電池素子を封止材により一体化した屋根材一体型太陽電池を備え、
前記屋根材は、棟側と軒側にそれぞれ形成された係合部を介して隣接する屋根材一体型太陽電池と連結し、且つ吊子により建造物の屋根に取り付けられている
ことを特徴とする屋根一体型太陽電池。 - 前記吊子は、棟側と軒側に隣接して敷設された屋根材をはぜ締めにより連結する連結用フック部と、当該連結用フック部に連設され上部が開放された断面コ字形状に折曲形成された第1取り付け部と、当該第1取り付け部に平面状に連設された屋根材掛上部と、当該屋根材掛上部に連設された第2取り付け部とを有することを特徴とする請求項1に記載の屋根一体型太陽電池。
- 前記吊子の前記第1取り付け部は、前記連結用フック部の上段部を屋根側に略直角に折曲形成した軒側起立部と、当該軒側起立部に連設してボルト孔が設けられた第1取り付け部底部と、当該第1取り付け部底部に対して略直角に折曲形成した棟側起立部と、を有し、当該軒側起立部の高さに対して当該棟側起立部の高さが90%〜98%の範囲で形成されていることを特徴とする請求項2に記載の屋根一体型太陽電池。
- 前記第1取り付け部の前記棟側起立部と前記屋根材掛上部との角度が80度〜88度の範囲になるように形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の屋根一体型太陽電池。
- 前記屋根材一体型太陽電池は、前記屋根材の裏面に端子ボックスを設け、前記吊子は、前記屋根材掛上部の中間部分に屋根側に折曲形成した端子ボックス用段落部を有することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の屋根一体型太陽電池。
- 前記封止材層は、フッ素系樹脂から構成されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の屋根一体型太陽電池。
Publications (1)
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JP3200146U true JP3200146U (ja) | 2015-10-08 |
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