JP3228326U - 安全な発電が可能な太陽光発電建材 - Google Patents

Abstract

【課題】安全な発電が可能な太陽光発電建材を提供する。【解決手段】安全な発電が可能な太陽光発電建材１であって、太陽光発電建材１はそれ自身が建材として使用され、且つ屋根や壁面といった建築に直接取り付けられ、防水、防火、荷重支持能力、耐用性及び断熱性を有して建材性能基準に適合する。太陽光発電建材１が屋根面に取付けられてからは、更に屋根の棟や高い箇所に自動スプレー装置を設置して、自動スプリンクラーによる冷却及び屋根面の清浄を行う。更に、太陽光発電建材１に風圧抵抗用の補助装置を用いて屋根の耐風性を高め、強風や台風が発生する地域での安全性を実現する。【選択図】図１

Description

本考案は、発電機能を有する建材の技術分野に関し、特に、防水、防火、荷重支持能力、耐用性及び断熱性を有して建材性能基準に適合し、且つ自動スプレー装置と合わせることで、自動スプリンクラーによる冷却及び屋根面の清浄を実現する、安全な発電が可能な太陽光発電建材である。

周知技術における太陽光発電モジュールは、前板ガラス、前ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ）接着膜、結晶太陽電池、後ＥＶＡ接着膜、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）背板から構成され、組立とラミネートを経た後にアルミニウム合金フレームを加えることで従来の太陽光発電モジュール製品が完成する。また、両面ガラスモジュールはＰＥＴ背板をガラス背板へと取り替えたものとなる。

現在、市場には各種のいわゆる建材一体型太陽光発電（ＢＩＰＶ，Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）のモジュール製品が見られるが、それらは製品設計時において、依然として太陽光発電が主な目的とされ、どのように元々の建築への取付け、及び建築との結合を行うかは二の次とされる。該結合が行われるモジュール製品において、従来製品の短フレームを調整することで、製品を上部と下部とで連接させるフレームユニットがあり、これにモジュール下方に取付ける導水槽を合わせ、モジュール技術が導水槽上方に取付けられることで、所謂建材一体型太陽光発電システムが形成される。実際これらは建物据付型太陽光発電（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ，ＢＡＰＶ）の製品であり、本当の意味で屋根に取って代わる応用形式ではないにもかかわらず「ＢＩＰＶ」と呼称されている。これら改良型製品は、例えば防水、防火、荷重支持能力、耐用性及び断熱性といった、屋根建築材料が有するべき基本的機能を有さない。

又、粘土や複合材料で成型される小型タイルは、タイルごとに２乃至６枚の電池が組立てられることで小寸法の太陽光発電タイルが形成され、従来のガラス瓦や粘土タイルに取って代わり得るものとなる。しかし従来の太陽光発電は高圧直流のシステムであり、且つそれぞれの電池を直列させるため多数の電源コネクタが必要となるので、強風や日照り、豪雨等により緩み、脱落ないし短絡が生じて火災が起こりやすい。また、小型の太陽光発電タイルは、大型で緩勾配の屋根への応用が難しく、用途の広範性に優れない。従来のガラス瓦や粘土タイルが用いられる屋根に適用されるとしても、この種の屋根勾配は比較的大きく（２０乃至３０％以上）、やはり緩勾配を有する工業用または商業用屋根（一般的に５乃至１０％）には合わせられない。且つ毎平方メートルの取付け容量は３０乃至４０Ｗ／ｍ^２と小さく、高コストで投資効果が保証されない。

そしてこれら従来の建材一体型太陽光発電製品またはシステムは、実際に使用する際以下の諸問題が見受けられる。

一つ目は、防水効果に優れない事である。従来のモジュールに導水槽を合わせて取付けを行う方法は、密閉された屋根構造を形成できない。そのため雨風が強い日にはモジュールと導水槽との隙間からの漏水が起こり、根本的に雨水の進入を阻止することができない。また屋根面構造からいって密閉体系ではないため防湿ができず、屋外の水気の屋根内部への進入を防ぐことが難しい。

二つ目は、材料及び構造が消防認証基準を満たさない事である。従来のモジュールは有機材料の背板に加えＥＶＡと電池を有するが、これらはいずれも可燃材料であり、屋根内側へ取付けるとなれば防災安全性の懸念があり、消防基準への合致は困難となる。両面ガラスモジュールも、背板がガラスのため同じく防火材料としての基準を満たさない。

三つ目は、荷重支持能力に優れない事である。一般的に屋根の活荷重は３０ｋｇ／ｍ^２を下回らないこと、即ち人間が屋根の上を歩くことで屋根の修理を行えることである。例えばカラー鋼タイルの活荷重基準は３５ｋｇ／ｍ^２である。従来のモジュールは人間の重量を受けることができず、又均一負荷として２０ｋｇ／ｍ^２の風荷重しか考慮されていない。モジュール内部の構造も人間の歩行による圧力を受けられるものではない。故に屋根には追加的に修理用の通路が取付けられ、それが残されるが、結果として屋根面積の利用率の低下を招き、毎平方メートルの実際の取付容量はおよそ１００乃至１２０Ｗ／ｍ^２となる。

太陽光発電の分散式応用と屋根一体型太陽光発電システムが著しく発展しているが、一般的なモジュール製品の改良技術では、防水や防火、荷重支持能力、耐用性、断熱といった屋根建築材料のニーズに応えることは難しい。

また、周知技術の太陽光発電モジュールでは直列方式が採用されるため、モジュールが影で覆われると、直列回路のうち影に覆われる電池は「発電ユニット」から「消耗ユニット」になる。即ち、その他の電池が生成した電力を消耗したり発熱を起こしたりして、いわゆるホットスポット効果を招いて高温による火災のリスクを高める。

また、周知技術における従来型太陽光発電の直流リード線はモジュール下方のボトムモードを採用する、即ち太陽光発電モジュールの下方で直流回路をリードして連結する。各ジョイントが太陽光発電モジュールと屋根面との間の空間内に露出するので、高電圧直流が形成されやすく、アークによる屋根火災が起こりやすい。

また、周知技術における太陽光発電の直流リード線は、数十枚の太陽光発電モジュールが積み重なることで高電圧直流が形成されるものである。直流電圧レベルが１０００Ｖ及び／または１５００Ｖの各レベルに達するため、屋根に敷設される太陽光発電モジュールは高電圧状態に置かれる。高電圧コネクタが緩んだり脱落したりすれば、高電圧直流が形成されやすく、温度が３０００度にも達し得るアークによる屋根火災が起こりやすい。

例を挙げると、周知技術における両面ガラスのＢＩＰＶ太陽光発電モジュールは、上から下に向かって順に堆積されるガラス面板、高透光ＥＶＡ膜、多数の太陽電池パネル、紫外線遮断ＥＶＡ膜及び背板ガラスを含む。前述の太陽電池パネルは縦横に均等に分布して配列され、太陽電池パネル間は透光の間隔を有する。該技術はＥＶＡ膜を採用して封入を行うが、防水及び耐用性はＰＯＥ膜に及ばず、且つ側面の連接がしにくい。ＥＶＡで形成された接着膜は長期にわたって空気中に晒すことができず、水分に当たれば吸水して分解を起こしたり黄色くなったりして、太陽電池パネルに対する保護機能や透光性を失い、粘結力も大幅にダウンする。

又例を挙げると、周知技術におけるＢＩＰＶモジュールは、正面ガラス、電池パネル及び背面ガラスを含み、全体が一緒にモジュールへとエンボス加工される。電池パネル間ははんだリボンで連接し、ＢＩＰＶモジュールの各電池パネルの背面には、該電池パネルの大きさ及び形状と一致する、カラーまたはモノクロのプラスチック板やプラスチック膜が一枚追加され、その後、背面の電池パネルの元々の灰色及びはんだリボン、はんだ面は覆蓋されて直接露出しない。該技術は同じく連接がしにくく、防水及び耐用性にも優れない。

更に例を挙げると、周知技術における太陽光発電タイルは強化ガラス板と太陽電池パネルを含み、強化ガラス板両側には凸起するヘムが設置される。前述の強化ガラス板と両側の凸起ヘムは一体構造で、強化ガラス板の上面には多数の太陽電池パネルが均等な間隔で縦横に配列される。つまり各列及び行に複数の太陽電池パネル等間隔で設置される。該方法では両側に連接端があるものの、該連接端はクランプによる取付け及び固定が行われるので、取付けが十分に強固でなく、防水にも適さない。又該技術の両側の電池は、殻体または接着体による密封を行わないので、壊れやすく使用寿命が短い。

そして、周知技術の太陽光発電モジュールシステムは屋根上に取付けられるため、鳥の糞や汚濁した空気等による粉塵汚染を受けやすく、太陽光発電モジュールの発電効率の深刻な低下を招く。一般的には雨水を待ったり、人の手で清掃が行われたりするが、雨水は屋根が清浄されてシステムの発電量を回復できるほどの水量をしばしば獲得できず、人の手による清掃は足で踏むことがはばかられるのでやはり難易度やコストが高い。

また、従来型モジュールは辺フレームを有し、屋根勾配が５乃至１０％等の、水平に近い屋根面に沿って取付けられる際、下側の辺フレームによりモジュール表面の雨水の流動が阻害されて水が溜まり、蒸発後に粉塵や垢を残して太陽電池を覆い、最後はホットスポットの発生とモジュールの故障を招く。モジュール間にはダイカストによる取付けが採用されるが、２５乃至３０ｍｍ程の大きな隙間が残って連貫する坂面を形成できない。ゆえに雨水は各モジュール間の隙間からモジュール下の屋根面パネルまたは導水槽に流れてしまうので、自動スプレー装置による自動清浄を取り入れることはできない。

更に、周知技術の太陽光発電モジュールは以下の問題点を抱える。

まず、基本的に両面接着やガラス接着、金属留め具等による、カラー鋼タイルへの取付けが行われるので、隙間から強風が進入することでの破壊が起こりやすい。

次に、従来の太陽光発電モジュールとセットで用いられる支持フレームや留め具は、太陽光発電モジュールの重量及び風圧を支持することのみが求められるので、人が踏む場合の重量を支えられずに破壊が起こりやすい。その対策として追加的に修理用の通路が取付けられるが、やはり強風が進入するルートが形成されてしまい、強風による破壊が起こりやすい。

そして、高緯度の地区では発電効率を上げるため、太陽光発電モジュールと屋根面を角度が残るように傾けて取付けるが、この場合、強風の進入による破壊が更に起こりやすい。

本考案は太陽光発電建材を提供し、該太陽光発電建材に金属背板が採用されることで、建築物外部を覆蓋する屋根または壁面建材体系を形成し、更に太陽光発電層と共に、建築機能と同時に太陽光発電機能を十分且つ安全に発揮させる一つの複合材料体系、即ち安全な太陽光発電が可能な太陽光発電建材を構成する。これは金属背板、ガラス板及び太陽電池を含み、該ガラス板は該金属背板上方に設置され、且つ太陽電池は接着膜を通じて該金属背板と該ガラス板との間に固定され、そのうち該金属背板は該太陽光発電建材を建築に固定する固定部を備える。

本考案の太陽光発電建材において、該金属背板は厚さ０．１ｍｍ乃至２ｍｍの、高い剛性と強度を備える金属材料背板であり、荷重能力は７０ｋｇ／ｍ^２に達し得るので、建築材料に求められる３５ｋｇ／ｍ^２以上の要求を満たす。

本考案の太陽光発電建材において、該接着膜は自己溶解及び拡散後の接着剤により形成され、自己溶解及び拡散後の該接着剤、該金属背板及び該ガラス板は密封が全体的且つ強固である一つの板体を形成する。該接着剤は透明のＰＯＥ／ＰＶＥ熱溶融接着剤であり、低い水蒸気透過率及び高い体積抵抗率を備えるので、従来のＥＶＡ封入材料に取って代わり、良好な封入効果を獲得する。

本考案の太陽光発電建材において、該太陽電池の数量は複数個であり、且つ該複数の太陽電池間の線配置は網状構造を採用する。これにより、影で覆われることでホットスポット効果が起こり火災につながるというリスクを回避できる。そのうち太陽電池間の直列回路は、はんだ付けまたはラミネート等の製造過程を採用した直列が可能で、並列回路は、導電性フィルムストリップまたは転写導体等の製造過程を採用した並列が可能で、これによりホットスポット効果を防止でき、且つ異なる外形やサイズの電池への応用が可能な設計となる。

本考案は又、太陽光発電建材の取付構造を提供する。上述した太陽光発電建材の各範例以外に、該取付構造は、複数個の相互に連接する該太陽光発電建材、防水カバー板及び自己タッピング螺子を含む。そのうち、該太陽光発電建材の固定部と、相隣する該太陽光発電建材の固定部は連接し、且つ該連接箇所には該自己タッピング螺子が取付られ、該自己タッピング螺子を通じて、相互に連接する複数の該太陽光発電建材を建築に固定する。

本考案の太陽光発電建材の取付構造において、該太陽光発電建材の直流回路リード線は上側リード線方式を採用し、そのうち、該直流回路リード線は固定部の辺縁の孔に接近してこれを通過し、該防水カバー板下方の密閉線槽内に進入し、二枚の該太陽光発電建材の固定部の連接箇所に取付られる凹槽内と該防水カバー板が、密閉された一つの直流ケーブル密閉槽体を構成し、これにより上側設置のリード線方式を構成する。該太陽光発電建材の直流回路は安全な低電圧技術を採用し、該太陽光発電建材の電圧は常に４８Ｖを下回る安全等級である。よって、ジョイントが緩んだり離脱したりして外に露出することによる、高電圧直流の形成からのアークによる屋根火災を防ぐことができる。

本考案の太陽光発電建材の取付構造において、該ガラス板と該防水カバー板の凸縁との間には、更に防水封印帯が設置され、該防水封印帯は該防水カバー板を固定するほか密封の作用も達成し、且つ外部の雨水が連接箇所に進入することを防止する。

本考案の太陽光発電建材の取付構造において、上下方向に該太陽光発電建材を取り付ける際、該連接箇所は上方の太陽光発電建材が下方の太陽光発電建材を覆蓋するかたちとなり、該連接箇所上には、障害の無い上から下への幅の広い水道が自然に形成される。これにより、雨水が下に向かってスムーズに流動し、また該連接箇所への雨水の進入も防止される。更に、上下二枚の太陽光発電建材の該連接箇所の間には防水封印帯を設置できるので、特に水平に近い屋根面において、該連接箇所への雨水の進入の防止が達成される。

本考案の太陽光発電建材の取付構造において、金属背板はその連接箇所において更に少なくとも一つの補強リブ（ｓｔｉｆｆｅｎｉｎｇ ｒｉｂ）を設置して、金属背板の連接箇所における剛性を補強して変形を防ぐと同時に、上側の太陽光発電建材を持ち上げて高くすることで雨水をスムーズに流動させ、粉塵が更に残りにくいようにすることができる。

本考案の太陽光発電建材は取り付け後において、屋根の棟や高い箇所に自動スプレー装置を取り付けて、自動で屋根面の清浄を行う。また、屋根面温度が高い時には、屋根面に対し降温を行ったり、或いは室内の空気温度が高い時も、屋根面への降温を通じた間接的な室内温度の降温を行ったりということができる。

本考案は更に自動スプレー装置を、該太陽光発電建材の周辺と相隣する高い箇所（具体的には屋根の棟）に設置して、屋根面にシャワー式の旋回噴水を行う。該自動スプレー装置には、管道上に穴を空けて水柱を噴射するという方式も取られる。これにより、太陽光発電建材に対し雨水を直接スプレーして流水させ、発電区域における粉塵や鳥の糞などの汚染を清浄して発電効率を高め、且つ屋根面温度の低下という効果も達する。

また、屋根面の低い箇所には、水回収用排水溝を設置する。水を回収して、更に低い箇所の屋根面の下方に位置する貯水池内に集中させ、そして貯水池内に設置される水ポンプにより、水を屋根の棟／高い箇所の水管内に移動させてスプレーを行う。故に、シャワー式スプレー → 清浄及び冷却 → 放水後における水の収集 → 水ポンプによる加圧 → 屋根の棟または高い箇所の水管内への移動、といった循環システムが提供される。

また、貯水池内にはろ過システムが設けられるので、屋根面の雑物を先に濾過してから水ポンプに進入させることができる。

また、水ポンプの電気的制御は、スマート制御システムを通じて行われるので、屋根面温度や室内温度、発電シミュレーション等に基づいて制御プログラムを設計することで、無人のスマート管理システムが実現される。

周知技術と比較すれば、本考案は金属背板及び／または接着膜を通じ、本考案自身が建築材料として使用され、且つ取り付けも簡単で迅速に行われ、更に防水、防火、荷重支持能力、耐用性及び断熱性を有して建材性能基準に適合する。また、該自動スプレー装置は該太陽光発電モジュールと共同でスマート屋根発電システムを構成する。よって本考案は、従来の建築材料に、そして従来の屋根瓦を覆蓋する太陽光発電モジュールのシステムに取って代わり得るもので、屋根面建材と太陽光発電の一体化を達成し、スマート発電、防水、防火、荷重支持能力、耐用性及び断熱性とを兼備した安全な発電機能付き屋根材を実現する。

周知技術と比較すれば、本考案は一体成型の太陽光発電建材であり、該太陽光発電建材に金属背板が採用されることで、建築物外部を覆蓋する屋根または壁面建材体系を形成し、更に太陽光発電層と共に、建築機能と同時に太陽光発電機能を十分且つ安全に発揮させる一つの複合材料体系、即ち安全な太陽光発電が可能な太陽光発電建材を構成する。これは金属背板、ガラス板及び太陽電池を含み、該ガラス板は該金属背板上方に設置され、且つ太陽電池は接着膜を通じて該金属背板と該ガラス板との間に固定され、そのうち該金属背板は該太陽光発電建材を建築に固定する固定部を備える。前述したこの構造は、間隙や修理用通路、傾き角度を有さないので、風が間隙に進入することで起こる破壊が防止される。また、本考案はこの特徴以外にも、以下の補助装置を提供する。

まず、機翼逆推力（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｗｉｎｇ）装置を建築の主構造上に取付けることで、強風下において建築物の下方向の圧力を増加させ、強風による太陽光発電建材の屋根への破壊を防止することができる。または、複数の風力発電機を屋根上の辺縁に排列することで風壁構造を形成し、部分的に風力エネルギを吸収して風速を低減させることで屋根への破壊を防ぐ。

つぎに、航空工学におけるスポイラの原理を用いた複数の橋架を屋根の辺縁または屋根上に取付けることで、強風が該橋架を経た際に乱流を形成して風の場を破壊し、屋根への破壊力を低減する。

また、スポイラの原理を用いた複数の橋架を屋根の棟に取付けることで、強風が屋根の棟を経た際に乱流を形成して風の場を破壊し、屋根への破壊力を低減する。

以上の技術は、強い台風やハリケーンが発生する地区で使用されうるので、本考案の太陽光発電建材が応用される地域範囲が広いことが理解できる。

本考案の太陽光発電建材の平面図である。 本考案の太陽光発電建材の底面図である。 本考案の太陽光発電建材のＢ−Ｂ´セクションにおける金属背板の断面図である。 本考案の太陽光発電建材のＡ−Ａ´セクションにおける金属背板の断面図である。 本考案の太陽光発電建材のＣ−Ｃ´セクションにおける金属背板の断面図である。 本考案の太陽光発電建材の固定部と防水カバー板を示す図である。 本考案の太陽光発電建材の断面の部分拡大図である。 本考案の太陽光発電建材の太陽電池を配置した様子を示す図である。 図５におけるＭの部分拡大図である。 本考案の太陽光発電建材の取付構造を示す図である。 本考案の太陽光発電建材の固定部の連接を示す図である。 本考案の太陽光発電建材の取付時の連接を示す図である。 本考案の太陽光発電建材の取付後において水流が太陽光発電建材のＡ−Ａ´セクションを通過する様子を示す図である。 本考案の太陽光発電建材における発電システムを示す図である。 本考案の水回収及び自動スプレーを行うシステムを示す図である。 本考案の屋根の棟箇所の水管に自動スプレーを取り付けた様子を示す図である。 本考案の屋根上に風圧抵抗用の補助装置を取り付けた様子を示す図である。 図１１−１のＡ−Ａ´セクションにおける断面図である。 本考案の新しいタイプの建築物の屋根に風圧抵抗用の機翼逆推力装置及び橋架を取付けた様子を示す図である。 本考案の古いタイプの建築物の屋根に、追加的に風圧抵抗用の機翼逆推力装置及び橋架を取付けた様子を示す図である。 本考案の機翼逆推力装置についての説明を示す図である。 本考案の風圧抵抗用の水平軸風力発電機を屋根上に取付け、橋架を屋根上の下縁に取付けた様子を示す図である。 本考案の風圧抵抗用の水平軸風力発電機を示す図である。 本考案の風圧抵抗用の直立軸風力発電機を示す図である。 本考案の屋根上に複数の風力発電機を取り付けて風壁を構成した様子を示す図である。

本考案の目的、特徴及び効果についての理解に資するために、以下に述べる具体的な実施例を通じて、並びに付属の図面と合わせて、本考案の詳細な説明をする。

図１は本考案の太陽光発電建材１の平面図である。本考案の太陽光発電建材１は金属背板１０、ガラス板１１、太陽電池１２及び図４に示す接着膜１３を含む。金属背板１０及びガラス板１１は防火または不燃材料とすることができる。金属背板１０は厚さを０．１ｍｍより大きいか０．１ｍｍに等しい、且つ２ｍｍより小さいか２ｍｍに等しい金属背板とすることで、外部からガラス板１１を通じて加えられる殆どの部分の範囲の力を受けることができ、これにより、従来技術が採用する有機材料やガラスが壊れやすいという問題を克服し、且つ鋼板建材からの代替を可能としている。

特に、但しこれに限定されないが、金属背板１０はアルミニウム−亜鉛めっき鋼板、亜鉛めっき鋼板、ステンレス鋼板、カラー鋼板、アルミニウム−マグネシウム合金板、アルミニウム合金板、アルミニウム−マグネシウム−マンガン合金板等とすることができる。この他、金属背板１０は建築６に固定する固定部１０１を有することができる。特に、但しこれに限定されないが、固定部１０１の形状はＷ形、Ｖ形またはその組合せとすることができ、且つ背板１０と固定部１０１は同一の材料とすることが、並びに一体成型とすることができる。図２、図３−１、図３−２及び、図３−４を例に取れば、太陽光発電建材１の相対する二つの側辺にはそれぞれＶ形固定部１０１０及びＷ形固定部１０１１が備えられる。連接方式は図７−２に示す通りであるが、本考案はこれに限定されない。

特に、但しこれに限定されないが、本考案の太陽電池１２は、単結晶シリコン電池、多結晶シリコン電池、ＰＥＲＣ（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｅｍｉｔｔｅｒ ａｎｄ Ｒｅａｒ Ｃｏｎｔａｃｔ）電池、ＨＩＴ／ＨＪＴ（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｔｈｉｎ ｌａｙｅｒ）電池、ＩＢＣ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ Ｂａｃｋ Ｃｏｎｔａｃｔ）電池、ＣＩＧＳ（Ｃｏｐｐｅｒ ｉｎｄｉｕｍ ｇａｌｌｉｕｍ ｓｅｌｅｎｉｄｅ）電池、薄膜微細結晶シリコン電池、ペロブスカイト電池等の各種太陽電池とすることができる。

特に、但しこれに限定されないが、本考案のガラス板１１は、一般的な超白ガラス、ナノコーティングを備える太陽光発電ガラス、無機材料＋有機材料複合の超薄型ガラス、赤外線を反射するフィルムコーティングを備えるガラス、及び２０年超の耐候性を備え得る複合透明材料等とすることができる。

特に、但しこれに限定されないが、本考案の接着膜１３は、特製のＰＯＥ膜、ＰＶＢ膜、ＰＯＥ＋ＰＶＥの複合膜、及び、ＰＯＥ＋ＰＶＥ＋赤外線スペクトル反射低減の複合膜等とすることができる。

該太陽電池１２は接着膜１３を通じて金属背板１０とガラス板１１との間に固定される。特に、接着膜１３は太陽電池１２の該上表面上方から該側面に沿って金属背板１０の表面まで延伸することができ、一部の接着膜１３は太陽電池１２とガラス板１１の間に位置する。更に言えば、図４に示すように接着膜１３は該側面に沿って金属背板１０の表面まで延伸することで、太陽電池１２が接着膜１３に囲まれるかたちにすることができ、或いは，接着膜１３は該側面に沿って金属背板１０における太陽電池１２に被覆されない箇所の金属背板１０上まで延伸することで、太陽電池１２を金属背板１０にしっかりと固定することができる。接着膜１３は自己溶解及び拡散した後の接着剤により形成され、自己溶解及び拡散した後の該接着剤、金属背板１０及びガラス板１１は密封が全体的且つ強固である一つの板体を形成できる。太陽電池１２のリード線が接着膜１３からリードされる状況において、接着膜１３は少なくとも金属背板１０とで、外部と連接する開口以外の部分が全体的に密封される板体を形成することができる。即ち太陽電池１２は該開口を通じて外部へとリードされる。又、接着剤１３は透明なＰＯＥ／ＰＶＢ熱溶融接着剤とすることができる。

本考案はＰＯＥ／ＰＶＢに対し架橋反応を行うことで材料の耐熱温度を上昇させるので、永久変形を減少させ、引張強度や引裂強度等の力学的性能を大きく向上させる。架橋後のＰＯＥ／ＰＶＢは耐老化性、耐オゾン性、耐薬品性等の優れた効果を有する。ＰＯＥ／ＰＶＢ接着膜の最大の利点は低い水蒸気透過率及び高い体積抵抗率であり、これにより太陽光発電建材１の高温高湿の環境下における稼働の安全性及び耐老化性が保証されるため、長期間に渡る性能の発揮が可能となり、使用寿命は少なくとも２５年となる。具体的に言えば、ＰＯＥ／ＰＶＢ接着膜により封入を行った太陽光発電建材１は、ＥＶＡ接着膜により封入を行ったものと比べて性能面で以下の利点を有する。

一つ目は、ＰＯＥ接着膜がエチレンとオクタンの共重合体であり、飽和脂肪鎖状構造であり、且つ分子鎖中の３級炭素原子が少ないことである。そのため、耐候性、耐ＵＶ老化性に秀でており、優れた耐熱性、耐低温性を発揮する。故にＰＯＥ接着膜がＥＶＡ接着膜に比べ良好な耐老化性を備える。またＰＶＢは防火・防弾ガラスの生産時に中間挟層として用いられる接着層で、熱硬化性、熱安定性及び粘着性の面で定評がある。

二つ目は、ＰＯＥ／ＰＶＢに対して、極性単体の光グラフト、プラズマ表面処理、反応性グラフト等の変更方法を用いることで、ＰＯＥ／ＰＶＢ接着膜とガラス板１１、金属背板１０等材料との結合力を向上させ、優れた界面結合性能を有していることである。

三つ目は、ＰＯＥ／ＰＶＢ接着膜は更に低い水蒸気透過率を有し、凝集力が更に大きいため、建材一体型モジュールへの応用に一層適する。ガラス板１１と金属背板１０の結合は本考案におけるＲ＆Ｄの成果であり、これにより、製造後の建材一体型モジュールは密封を必要とせず、同時に使用寿命の延長が達成される。

図５に示すように、太陽電池１２の数が複数である場合、複数の太陽電池１２間の線配置は網状構造を採用する。特に、但しこれに限定されないが、網状構造の線配置は直、並列の網状構造を採用でき、例えば直列回路の基礎において並列回路を提供する。例えば、複数の太陽電池１２間で矩形網状による連接が形成されると、コーナーの太陽電池１２を除くその他の各太陽電池１２は、少なくとも三つ以上の太陽電池１２と接続する。複数の太陽電池１２間でその他形状の網状による連接が形成されると、殆どの各太陽電池１２は少なくとも三つ以上の太陽電池１２と接続する。図５の拡大箇所Ｍ及びその拡大図である図６が示すように、網状の連接を形成した複数の太陽電池１２は、電池背部接続線１２１及び／または電池前端接続線１２０を連接させることができる。電池背部接続線１２１は、導電性フィルムストリップまたは転写導体等の製造過程を通じて接続されることで、殆どの電池が三本以上の電流リード用回路を有することができ、日陰によりもたらされる負荷発熱（ホットスポット効果）を防ぐことができる。

これ以外に、ガラス板１１は透光ナノコーティングを備える超白ガラス、即ち自浄性と防滑性を有する高硬度超薄型の透光ガラスとすることができる（この設計は、ＳＥＭＩＰＶ４７−０５１３ − Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ−Ｃｏａｔｅｄ Ｇｌａｓｓ， Ｕｓｅｄ ｉｎ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｍｏｄｕｌｅｓ を満たすものである）。その表面はエンボス、強化及び高温によるスプレー式ナノコーティングによって透光率が９５％程度にまで高められ、又自浄効果と防滑効果が備えられる。本考案のガラス板１１は従来技術における太陽光モジュールに用いるエンボス加工済み超白ガラスを使用するわけではないので、本考案では該ガラス板１１により以下の効果が達成される。

一つ目は、透光率の向上である。ナノ級光学コーティング技術により、超白ガラスの透光率は３乃至５％増加し、故に太陽光発電建材１の出力が増加する。

二つ目は、自浄効果の強さである。ナノ級の無機酸化シリコンコーティングによって、長期に渡り美観が保たれ、又長期に渡り自浄作用が発揮される。そして超親水性のため人の手による洗浄を必要とせず、雨水を利用した自己洗浄が、つまり降雨時に汚染物を落とすことが可能となる。

三つ目は、増強された耐擦傷性硬度である。強化後において３Ｈ硬度の耐擦傷効果を達成する。

四つ目は、コーティング層が備える各効果である。塗布されたコーティング層は高い化学安定性、熱安定性、耐温度変化性、耐老化性、耐酸腐食性及び耐アルカリ腐食性を有するため、太陽光装置のガラスが長期に渡り屋外にあってもなお安定した透明性及び汚染防止性能が維持される。

本考案は又、太陽光発電建材１の取付構造を提供する。図７−１、図７−２及び図８に加え、図１乃至図３−４を合わせて参照されると、該取付構造は、複数個の相互に連接する太陽光発電建材１、防水カバー板９及び自己タッピング螺子７を含む。そのうち、太陽光発電建材１の固定部１０１と、相隣するもう一枚の太陽光発電建材１の固定部１０１は連接し、且つ該連接箇所には自己タッピング螺子７が取付られ、自己タッピング螺子７を通じて、相互に連接する複数の太陽光発電建材１を建築６に固定する。例えば図２、図３−１、図３−２及び図７−２に示す様に、太陽光発電建材１の直流回路リード線は、Ｖ形固定部１０１０の円形孔１０１０１を貫通して、更にＶ形固定部１０１０を、相隣するもう一枚の太陽光発電建材１におけるＷ形固定部１０１１に上から下へ向かって連接させ、この時、直流回路リード線はＶ形固定部１０１０の円形孔１０１０１及びＷ形固定部１０１１のＵ形孔１０１１１を同時に通過して干渉を起こすことは無い。例えば、太陽光発電建材１を建築６に固定する箇所は屋根面の母屋構造とすることができるが、本考案はこれに限定されない。また、本考案は自己タッピング螺子７と屋根面の母屋との連結を採用しており、クランプによる取付け及び固定、または貫通式スクリューによる連結ではないので、太陽光発電建材１の取付時に、屋根面に立ち単一の面において取付を行うことができる。

特に、但しこれに限定されないが、図３−４、図７−１に示す様に、防水カバー板９は内側に凹陥する係合槽を設置し、且つ該係合槽の両側には外側に向かって延伸する凸縁９１を開設することができ、該係合槽は複数のＶ形固定部１０１０とＷ形固定部１０１１との連接箇所の上方に取付けられ、該係合槽の両側にある凸縁９１それぞれは、相隣する複数の太陽光発電建材１のガラス板１１に固定される。また、ガラス板１１と防水カバー板９の凸縁９１との間には更に、例えば防水封印帯等の防水用封印パーツ８が設置される。更に、防水カバー板９は太陽光発電建材１の外に於いて独立させることで交換容易性に与することができ、且つ異なる色の各種材質、または異なる色の金属材質を採用することで、多彩な屋根の外観を形成させられる。例えば電線の通過箇所を黄色で標示したり、透光ガラス等の危険区域について注意喚起を促す鮮明な色で標示したりもできる。交換のしやすさも手伝って、色彩の豊かさといった建築的特色を備えることができる。

特に、但しこれに限定されないが、太陽光発電建材１の直流リード線は、Ｖ形固定部１０１０の円形孔１０１０１に接近してこれを通過し、防水カバー板９下の密閉線槽内に進入し、Ｗ形固定部１０１１のＵ形孔１０１１１とＶ形固定部１０１０の連接箇所に取付けられる凹槽内を通過し、且つ防水カバー板９と共に、密閉された一つの直流ケーブル密閉槽体（図７−１における防水カバー板９下の密閉線槽）を構成し、即ち上側設置のリード線方式を構成して火災のリスクを低減させる。

また、図７−１、図８−１及び図８−２に示す様に、複数の太陽光発電建材１のＶ形固定部１０１０が、横向きに相隣するもう一枚の太陽光発電建材１のＷ形固定部１０１１と上下に連接した際、その上を防水カバー板９で蓋封する。防水カバー板９とガラス板１１は連接することになり、その連接箇所には防水用封印パーツ８が採用される。よって、太陽光発電建材１はＶ形固定部１０１０及びＷ形固定部１０１１を相互に上下連接して、建築６の構造との連結を行い、これにより簡易で確かな防水効果、取付けと使用の容易性、そして交換の簡便性を有することができる。太陽光発電建材１の取付けが完了すれば、屋根面には自浄性と防滑性を有する高硬度超薄型の透光ガラス面と防水カバー板９のみが露になり、太陽光発電建材１の耐候性、自浄性、密閉性、防水性が達成される。同時に、太陽光発電建材１の上下方向の連接箇所には、上から下への幅の広い水道が自然に形成され、これにより、雨水がスムーズに流動して太陽光発電建材１の表面の粉塵を残留させずに洗い流すことができる。

図１、図２及び図３−３に示すように、太陽光発電建材１の金属背板１０はその連接箇所において更に少なくとも一つの補強リブ１０２を設置して、金属背板１０の連接箇所における剛性を補強して変形を防ぐと同時に、上側の太陽光発電建材１を持ち上げて高くすることで雨水をスムーズに流動させ、粉塵が更に残りにくいようにすることができる。そのうち、補強リブ１０２の高さは防水用封印パーツ８の厚さよりも高くないようにできるので、上下の太陽光発電建材１は依然として順調に連接される。

図９に示すように、例えば、但しこれに限定されないが、太陽光発電建材１はマイクロ型の交流−直流変換制御装置５と合わせて使用することで、従来のカラー鋼タイルに取って代わりながら太陽光発電の機能を有することができる。太陽光発電建材１の正面層に接合される太陽電池１２は、４８Ｖを上回らない安全な直流を生成し、直流は太陽光発電建材１下に配置されたマイクロ型の交流−直流変換制御装置５を通じて２２０Ｖまたは３８０Ｖ交流に変換され、建築内の電力システムへと進入して発電効果を実現する。太陽光発電の直流回路には安全な低電圧技術が採用されており、太陽光発電建材１の電圧は常に４８Ｖを下回る安全等級となっている。

整理すれば、本考案は金属背板１０により荷重支持能力を向上させることで、建築材料への適合性と耐用性を少なくとも達成する。又、本考案において封入に用いる接着膜１３は、耐老化性、耐オゾン性及び耐薬品性等の効果を有する。更に、本考案は日陰によりもたらされるホットスポット効果の防止、安定した透明性及び汚染防止性、取付け及び使用の容易性、簡易で確かな防水効果、交換容易性及び雨水流動の円滑性等の各効果の達成に利するものである。

本考案では、太陽光発電建材１の取付け後において、屋根の棟または高い箇所に、自動スプレー装置を追加的に設置して、屋根面の自動清浄を行うことができる。該自動スプレー装置には例えばシャワー式のスプレーノズル３３を採用して、屋根面にシャワー式の旋回噴水を行うことができる。または、該自動スプレー装置には、管道上に穴を空けて水柱を噴射するという方式も取られる。これにより、太陽光発電建材１に対し直接スプレーして流水させ、発電区域を清浄して発電効率を高め、また屋根面温度の降温を行う。

図１０−１及び図１０−２に示す様に、本考案の太陽光発電建材１の取付構造には、更に屋根面の雨水回収ユニットまたは雨水回収用システムを追加的に取り付けて、雨水の自動収集を行うことができる。屋根面の低い位置に、例えば水回収用排水溝３７といった雨水回収装置を設置して雨水を回収し、回収後は該屋根面の更に低い位置の下方にある貯水池３１内に水を集中させる。貯水池３１には、水を屋根の棟／高い箇所の水管３２内に移動させる水ポンプ３８が設置され、水管３２、スプレーノズル３３及び屋根の棟のカバー板３４の組合せを利用してシャワー式のスプレーを行う。故に、シャワー式スプレー → 清浄及び冷却 → 放水後における水の収集 → 水ポンプによる加圧 → 屋根の棟または高い箇所の水管内への移動、といった循環システムを形成し、重複使用が可能な自動スプレー装置が提供される。貯水池３１内にはろ過システム３５を設置して、水体に含まれる屋根面の雑物をろ過してから水ポンプ３８に進入させることができる。雨がしばらく降らない場合でも、貯水池３１は公共水道水３６との接続が考慮される。

水ポンプ３８の電気的制御は、スマート制御システムを通じて行われ、且つ屋根下部の空間温度を測定したうえで行われるため、屋根面温度や室内温度、発電シミュレーション等に基づいて制御プログラムを設計することで、屋根の棟にあるスプレーシステムを自動的に作動させられる。これにより、屋根面温度や室内温度が高い場合、屋根面への降温を通じた間接的な室内温度の降温が行われるなど、無人のスマート管理システムが実現される。

上述した内容から分かるように、該自動スプレー装置は太陽光発電建材１と共同でスマート屋根発電システムを構成し、且つ従来の建築材料、特に、太陽光発電モジュールが屋根を覆蓋する形で取付けられる従来のＢＡＰＶシステムに取って代わり、防水、防火、荷重支持能力、耐用性及び断熱性とを兼備した、本当の意味での建材一体型スマート太陽光発電システムを実現する。

図１１−１、図１１−２、図１２及び図１３には、本考案における風圧抵抗用の補助装置が示される。機翼逆推力装置２３を主構造２１の直立はり柱２２上に取付ける。機翼逆推力装置２３は二層により取付けられ、且つ主構造２１の下縁に分段的に連結することもできる。図１２には、本考案における、主構造２１と直立はり柱２２を含む新しいタイプの建築物の設計構造に機翼逆推力装置２３を取り付ける態様が、また、図１３には、本考案における、主構造２１と直立はり柱２２を含む古いタイプの建築物の設計構造に、主構造２１と直立はり柱２２を追加的に延伸させることで、機翼逆推力装置２３を取り付ける態様が図示される。当該装置は建築物の反対方向にも同様に取り付けることが理解できる。また、当該装置は屋根上の安全レールとしての機能も果たしうる。

図１２は図１１−２の構造の部分拡大図であり、本考案における風圧抵抗用の補助装置が良く理解できる。図によれば、主構造２１の下縁に橋架２４を設置できる。橋架２４は、例えば交流−直流変換制御装置５及び線材を置いて、高温がもたらす焼け付き等リスクを緩和できる。該橋架２４は、太陽光発電建材１の上に凸出するように取付けられ、航空工学におけるスポイラの原理に従い、強風下において凸出する橋架２４が空気抵抗力を増加させて、風速の屋根に対する圧力を低減させることで、太陽光発電建材１の破壊リスクを軽減する。

図１４には、本考案において屋根に取付けられる、風圧抵抗用の機翼逆推力装置が示される。その原理は、空気動力装置を通じて機翼を上下逆さまに取り付けることで下方向の圧力（ｄｏｗｎ ｆｏｒｃｅ）を増加させ、これを屋根の建築構造に作用させる、というものである。強風が速度Ｖで屋根に吹き付けるとき、屋根には揚力（ｕｐｌｉｆｔ ｆｏｒｃｅ）が生まれて屋根を破壊しようとする。これと同時に、機翼逆推力装置２３を強風が通過する際、機翼逆推力装置２３も下方向の圧力を生成して、屋根構造に下向きに作用して屋根を保護し、屋根建造物の強風からの保護を達成する。その公式は“Ｄ＝１／２ＷＨＦρＶ^２”であり、各アルファベットの示す意味は以下となる。
Ｄ：下方向の圧力（ｄｏｗｎ ｆｏｒｃｅ）、ＳＩ単位はｎｅｗｔｏｎ
Ｗ：機翼長さ（ｗｉｎｇ ｓｐａｎ）、ＳＩ単位はｍｅｔｅｒ
Ｈ：機翼厚さ（ｃｈｏｒｄ ｏｆ ｗｉｎｇ）、ＳＩ単位はｍｅｔｅｒ
Ｆ：揚力係数（ｌｉｆｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）
ρ：空気密度（ａｉｒ ｄｅｎｓｉｔｙ）、ＳＩ単位はｋｇ／ｍ^３
Ｖ：風速（ｗｉｎｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）、ＳＩ単位はｍ／ｓｅｃ。

図１５、図１８に示す様に、本考案が有し得る風圧抵抗用の補助装置は、複数の風力発電機２６により構成される風壁２７を同様の位置に取り付けることもできる。強風が風壁２７を吹き抜けると風速が大幅に低減するので、太陽光発電建材１の破壊が防止される。同時に、風壁２７を構成する複数の風力發電機２６は電力の生成も行うので利益面でのメリットがある。少なくとも本考案の風力発電機２６は、図１６に示される水平軸風力発電機が、または図１７に示される直立軸風力発電機が採用される。

上文において本考案の好ましい実施例を記載したが、その目的は本考案の説明であり、本考案を制限するものではないことを理解されたい。考案は当業者であれば諸般の修飾が可能であるが、そのいずれも本考案の範囲を脱せず、いずれも後付の実用新案登録請求の範囲の保護範囲に含まれる。

１ 太陽光発電建材
１０ 金属背板
１０１ 固定部
１０１０ Ｖ形固定部
１０１０１ 円形孔
１０１１ Ｗ形固定部
１０１１１ Ｕ形孔
１０２ 補強リブ
１１ ガラス板
１２ 太陽電池
１２０ 電池前端接続線
１２１ 電池背部接続線
１３ 接着膜
２１ 主構造
２２ 直立はり柱
２３ 機翼逆推力装置
２４ 橋架
２６ 風力発電機
２７ 風壁
３１ 貯水池
３２ 水管
３３ スプレーノズル
３４ 屋根の棟のカバー板
３５ ろ過システム
３６ 公共水道水
３７ 水回収用排水溝
３８ 水ポンプ
４ 配電ボックス
５ 交流−直流変換制御装置
６ 建築
７ 自己タッピング螺子
８ 防水用封印パーツ
９ 防水カバー板
９１ 凸縁
Ａｉｒ 風力
ＥＣＵ エネルギ通信ユニット
ＩＮＥＴ インターネット
ＪＢ 接続箱
Ｍ 拡大箇所
ＭＳ モニタシステム
Ｄ 下方向の圧力
Ｗ 機翼長さ
Ｈ 機翼厚さ
Ｆ 揚力係数
ρ 空気密度
Ｖ 風速

Claims (16)

1. 安全な発電が可能な太陽光発電建材であり、金属背板、ガラス板、太陽電池、接着膜及び自動スプレー装置を含み、
   該金属背板が、該金属背板を横向きまたは縦向きに連結して建築に固定する固定部を有し、
   該ガラス板が、その上にナノコーティング層を有し、且つ該金属背板の上方に設置され、
   該接着膜が、該太陽電池、該金属背板及び該ガラス板を連結することで、該太陽電池が該金属背板と該ガラス板との間に固定され、
   該自動スプレー装置が、該太陽光発電建材の周辺と相隣する高い箇所に設置されて、該太陽光発電建材に水体を提供することを特徴とする、安全な発電が可能な太陽光発電建材。
2. 該金属背板の厚さが０．１ｍｍより大きいか０．１ｍｍに等しく、且つ２ｍｍより小さいか２ｍｍに等しいものであり、該金属背板がアルミニウム−亜鉛めっき鋼板、亜鉛めっき鋼板、ステンレス鋼板、カラー鋼板、アルミニウム−マグネシウム合金板、アルミニウム合金板、及びアルミニウム−マグネシウム−マンガン合金板のうち一つであることを特徴とする、請求項１に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
3. 該太陽光発電建材の生成する電圧が４８Ｖより低いことを特徴とする、請求項１に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
4. 該太陽電池の直列回路がはんだ付けまたはラミネートの製造過程により直列され、該太陽電池の並列回路が導電性フィルムストリップまたは転写導体の製造過程により並列されるものであることを特徴とする、請求項１に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
5. 該太陽電池が、単結晶シリコン電池、多結晶シリコン電池、ＰＥＲＣ電池、ＨＩＴ電池、ＨＪＴ電池、ＩＢＣ電池、ＣＩＧＳ電池、薄膜微細結晶シリコン電池、及びペロブスカイト電池のうち一つであることを特徴とする、請求項１に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
6. 該ガラス板が、超白ガラス、ナノコーティングを備える太陽光発電ガラス、無機材料＋有機材料複合の超薄型ガラス、フィルムコーティングを備えるガラス、及び複合透明材料ガラスのうち一つであることを特徴とする、請求項１に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
7. 該接着膜が、ＰＯＥ膜、ＰＶＢ膜、ＰＯＥ＋ＰＶＥの複合膜、及びＰＯＥ＋ＰＶＥ＋赤外線スペクトル反射低減の複合膜のうち一つであることを特徴とする、請求項１に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
8. 上方の該太陽光発電建材が下方の太陽光発電建材を覆蓋する時において、その間の連接箇所には、雨水を流動させて排出するための、上から下への水道が形成されるか、もしくは上方及び下方の二枚の該太陽光発電建材の連接箇所の間には、雨水の該連接箇所への進入を防ぐための防水用封印パーツが設置されることを特徴とする、請求項１に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
9. 上方及び下方の二枚の該太陽光発電建材の該連接箇所の間には、更に少なくとも一つの補強リブが設置されることを特徴とする、請求項８に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
10. 該太陽光発電建材には直流回路リード線が備えられ、該直流回路リード線は該固定部の辺縁の孔を通過して、防水カバー板の下側にある密閉線槽内に進入し、二枚の該太陽光発電建材の該固定部の連接箇所に取付けられる凹槽内と該防水カバー板とが、密閉された一つの直流ケーブル密閉槽体を構成することを特徴とする、請求項１に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
11. 該防水カバー板が該太陽光発電建材の外に於いて独立しており、且つ該防水カバー板が、該太陽光発電建材とは異なる色の金属材質を有することを特徴とする、請求項１０に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
12. 該自動スプレー装置が屋根の棟の上側の位置に設置されて、該太陽光発電建材に該水体を提供することを特徴とする、請求項１に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
13. 更に雨水回収装置を含み、該雨水回収装置が屋根面の低い位置に設置され、且つ該自動スプレー装置と連結し、該雨水回収装置が該屋根面または該金属背板から降下する該水体を回収し、且つ該水体をろ過システムによって処理した後、該水体を該自動スプレー装置へ流動させることを特徴とする、請求項１２に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
14. 更に機翼逆推力装置を含み、該機翼逆推力装置が該建築の主構造に取付けられ、強風を受けた際に該建築の下方向の圧力を増加することを特徴とする、請求項１に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
15. 更に複数の橋架を含み、複数の該橋架が屋根上の辺縁または屋根の棟に取付けられ、強風を受けた際に乱流を形成して該強風の風の場を破壊することを特徴とする、請求項１に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。
16. 更に複数の風力発電機を含み、複数の該風力発電機が屋根上の辺縁において排列して取付けられることで、部分的に風力エネルギを吸収する風壁構造を形成することを特徴とする、請求項１に記載の安全な発電が可能な太陽光発電建材。