JP3412315B2 - 太陽光発電用屋根 - Google Patents

太陽光発電用屋根

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JP3412315B2 JP02641395A JP2641395A JP3412315B2 JP 3412315 B2 JP3412315 B2 JP 3412315B2 JP 02641395 A JP02641395 A JP 02641395A JP 2641395 A JP2641395 A JP 2641395A JP 3412315 B2 JP3412315 B2 JP 3412315B2
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、屋根材として太陽電池
モジュールを用いて住宅の屋根に設置した太陽光発電用
屋根に関する。 【0002】 【従来の技術】太陽電池モジュールを住宅の屋根に設置
する方法として、野地板上にルーフィングと呼ばれる可
とう性の下地材の防水シートを敷き、その上に太陽電池
モジュールを屋根材として敷設することが行なわれてい
る。このとき、太陽電池モジュールは屋根材としての強
度を持たせるために枠を取り付け、また表面に強化ガラ
スよりなる保護カバーを用いる必要があった。このた
め、例えば三尺角のモジュールでは、その重量は6〜9
kgになり、屋根でのモジュール敷設作業が容易ではな
かった。 【0003】アモルファスシリコン (a−Si) 薄膜を
用いた太陽電池は、プラスチックフィルム等の可とう性
基板上にモジュールを作成可能であり、この可とう性モ
ジュールは軽量太陽電池として用途が広いと期待されて
いる。特願平5−185665号明細書には、そのよう
な可とう性基板を用いたa−Si太陽電池モジュールを
ルーフィングとして採用する技術が記載されており、こ
れによって屋根に太陽電池モジュールを敷設する作業に
対する労力が大幅に軽減される。そしてこの下地材の上
に強化ガラスを仕上材として取り付けることにより、屋
根としての強度を保証することができる。シート状の可
とう性太陽電池モジュール (以下、ソーラールーフィン
グと呼ぶ) は一巻き10〜20mであるが、屋根の寸法
および形状に合わせて適宜切断して屋根上に敷設し、け
らば付近でソーラールーフィングの端子を取出し、野地
板を通して配線を小屋裏に落とす。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかし、屋根上では切
断部分でソーラールーフィングに加工して端子部分を露
出させて配線を形成するための作業が容易でなく、また
電気作業となるため通常の大工では実施できないという
欠点があった。あらかじめ、接続用の端子部をソーラー
ルーフィング内に作り込むことも考えられるが、その端
子部がルーフィングの中で突起部分となり、かえって使
いづらくなる。そのほかに、屋根仕上材としては不燃材
であるガラス板を用いているが、もし近隣の火災により
炎が接近した場合、EVAなどで樹脂封止したソーラー
ルーフィングの引火・発火を避けることが困難であり、
火災における難燃性に問題があった。 【0005】本発明の目的は、上記の問題を解決し、軽
量であるソーラールーフィングを用い、施工時の配線接
続の容易である太陽光発電用屋根を提供することにあ
る。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載された本発明は、可撓性基板上に
薄板太陽電池を形成してなる下地材であるソーラールー
フィングが野地板上に敷設され、このソーラールーフィ
ングの上に透光性の屋根仕上材である強化ガラスが取り
付けられる太陽光発電用屋根において、薄膜太陽電池が
基板上に一列に配置された複数のサブモジュールである
ソーラータイルよりなり、このソーラータイルは配列方
向に平行な両側の共通配線の間に並列に接続され、各共
通配線から所定の数のソーラータイルごとに絶縁被覆さ
れた接続用導体であるリード線が引き出されたものとす
る。 【0007】 【作用】可撓性基板上に配列した薄膜太陽電池のサブモ
ジュールの所定の数毎に共通配線から接続用導体を引き
出しておくことにより、このソーラールーフィングを野
地板上に敷設した場合、それらの接続用導体のうちの屋
根の端部のけらばの近傍にあるもののみを使用し、野地
板に開けた穴から小屋裏に下ろして配線に用いれば、長
尺のソーラールーフィングを何所で切断しても、配線接
続のときに何等特別な端子、器具を必要とせず、また屋
根上では電気的な配線作業がなくなる 【0008】 【実施例】図1は本発明の一実施例のソーラールーフィ
ングを示し、このソーラールーフィング10は幅約1m
の共通基板1を有する。この共通基板1には、例えばア
ルミニウム箔をポリふっ化ビニルではさんだ厚さ100
μmの厚さの耐候性フィルム (デュポン社商品名テドラ
ーPVF) が用いられる。この共通基板1の長手方向
に、長さ約80cm、幅40〜50cmのソーラータイ
ル2が配列される。ソーラータイル2は、例えば厚さ5
0μmポリイミド系プラスチックフィルム上に金属電極
層、a−Si光電変換層、透明電極層を積層してなる太
陽電池のサブモジュールで、プラス共通配線31とマイ
ナス共通配線32の間に並列接続されている。この共通
配線31、32からソーラータイル2個ないし5個置き
に長さ10〜50cmのプラスリード線41、マイナス
リード線42を引き出しておく。リード線41、42に
は絶縁被覆された扁平な銅箔またはアルミニウム箔を用
い、ソーラールーフィングに著しい突起が生じないよう
にする。このソーラールーフィングを屋根の野地板上に
敷設した場合、一方のけらばに最も近い一対のプラス、
マイナスリード線41、42のみを野地板に開けた穴か
ら小屋裏に落とす。上部のプラス共通配線31および小
屋裏に落とされないプラスリード線41は、上側に重ね
て敷かれる次のソーラールーフィング10との幅10〜
20cmの重ねしろに隠れる。けらばでソーラールーフ
ィング10を斜めに切断する場合は、切断面をエポキシ
樹脂などで封止したのち金属板で保護して端部の長期信
頼性を確保する。ソーラールーフィング10の長さが不
足して2枚以上のソーラールーフィングを用いる場合、
各ソーラールーフィングを接続部分で一部重ね合わせる
ようにして敷設し、各々のソーラールーフィング10か
ら各一対プラス・マイナスのリード線41、42を小屋
裏に落とす。この場合も重ね合わせる部分の端部はエポ
キシ樹脂で封止する。 【0009】図2は、ソーラールーフィング10を屋根
の野地板上に敷設した状態での断面図である。野地板1
1の上に敷設されたソーラールーフィング10の表面と
その上に取り付けられる屋根仕上材の強化ガラス板12
の裏面とには自己消火性材料層13が被覆している。こ
の自己消火性材料層13は、炎が接近した場合にH2
を放出するため燃えにくい材料よりなり、例えばZnS
4 ・7H2 Oの飽和水溶液を塗布し、40℃の乾燥空
気を流すことにより形成された硫酸亜鉛の6水和物Zn
SO4 ・6H2 Oの層である。あるいは、アルミン酸塩
NaAlO2 の水溶液を塗布し、二酸化炭素雰囲気で形
成される薄い水酸化アルミニウムAl (OH) 3 の層で
ある。自己消火性材料は、その他アルミナの水和物であ
るAl23 ・H2 OあるいはAl23 ・3H2 O、
水酸化カルシウムCa (OH) 3 、硫酸カルシウムの水
和物CaSO4 ・2H2 O、他の硫酸亜鉛の水和物であ
るZnSO4 あるいはZnSO4 ・7H2 O、りん酸亜
鉛の水和物Zn (PO4 ) ・4H2 Oなどで形成された
薄層を用いても同様の効果を呈することを見出した。こ
れらの材料は100〜600℃で加熱されるとH2 Oを
放出するものである。自己消火性材料層13はソーラー
ルーフィング10の表面、強化ガラス板12の裏面の一
方だけに形成してもある程度の効果は得られる。なお、
この例では図1のソーラールーフィングを用いたが、他
のソーラールーフィングを用いて施工する場合にも実施
することができる。 【0010】 【発明の効果】本発明によれば、野地板に開けた穴を通
して小屋裏まで下ろすことのできる接続用導体を適当な
間隔でソーラールーフィングの共通配線から引き出して
おくことにより、任意の位置でその接続用導体のうちの
一対のみを使用することができ、特別の接続用の端子、
器具の必要がなくなり、屋根上での作業は通常の大工の
みで可能になる。従って、施工容易で形状寸法に関係な
く、屋根を太陽光発電に利用することが可能になった。
【図面の簡単な説明】 【図1】第一の本発明の一実施例に用いるソーラールー
フィングの平面図 【図2】本発明の太陽光発電用屋根の構造を示す断面図 【符号の説明】 1 共通基板 2 ソーラータイル 31 プラス共通配線 32 マイナス共通配線 41 プラスリード線 42 マイナスリード線 10 ソーラールーフィング 11 野地板 12 強化ガラス板 13 自己消火性材料層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04D 13/18 H01L 31/042

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】可とう性基板上に薄膜太陽電池を形成して
    なる下地材であるソーラールーフィングが野地板上に敷
    設され、このソーラールーフィングの上に透光性の屋根
    仕上材である強化ガラスが取り付けられる太陽光発電用
    屋根において、薄膜太陽電池が基板上に一列に配置され
    た複数のサブモジュールであるソーラータイルよりな
    り、このソーラータイルは配列方向に平行な両側の共通
    配線の間に並列に接続され、各共通配線から所定の数の
    ソーラータイルごとに絶縁被覆された接続用導体である
    リード線が引き出されたことを特徴とする太陽光発電用
    屋根。
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