JP3879917B2

JP3879917B2 - Solar blinds

Info

Publication number: JP3879917B2
Application number: JP2002185884A
Authority: JP
Inventors: 西原　　啓徳
Original assignee: Fuji Electric Holdings Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2022-06-26
Also published as: JP2004027661A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅，オフイスなどで室内の窓際に配置した日除け用のブラインドを基体として、そのスラットに太陽電池モジュールを組合せ、ブラインドに照射される太陽光のエネルギーを電気に変換して取り出すようにした太陽電池ブラインドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記した太陽電池セルとして、在来のガラス基板に代わるフレシキブルなプラスチックシートを基板として、この基板上にアモルファスシリコン（ａ-Si）形の薄膜半導体層からなる光電変換素子，透明電極，接続電極をパターンニングして構成した薄膜太陽電池の開発が進められており、その一例として本発明の出願人よりＳＣＡＦ（Series Connection through Apertures on Film）と名付けた集積形直列接続構造の薄膜太陽電池が特開平１０−２３３５１７号，特開２０００−２２３７２７号などで提案されている。
【０００３】
次に、前記提案になる薄膜太陽電池のセル構造を図６に示す。図において、１はシート状のプラスチック基板、２は光電変換層（アモルファスシリコン）、３は透明電極、４は基板１の上面に蒸着形成した光電変換層２の裏面電極、５はプラスチック基板１の裏面に蒸着した背面電極（接続電極）、６はプラスチック基板１を貫通して透明電極３と背面電極５との間を接続する集電ホール（スルーホール）、７は背面電極５と裏面電極４との間を接続する直列ホールであり、透明電極３，光電変換層２，および裏面電極４はセル分割溝８をレーザースクライブして複数の短冊状ユニットセルに分離されており、さらにこのユニットセルに対応してプラスチック基板１の背面電極５もセル分割溝９で分離されている。
【０００４】
かかる構成で、太陽光は透明電極３を透過して光電変換層２に入射し、各ユニットセル領域の光電変換層２に発生した電流は透明電極３に集められる。また、透明電極３は、集電ホール６→背面電極５→直列ホール７を経て隣接するユニットセルの裏面電極４に接続されており、これによりユニットセルの直列接続構造を形成している。
【０００５】
また、薄膜太陽電池を用いて構成した太陽電池モジュールとして、所要サイズに裁断したシート状の太陽電池の受光面側および裏面側にＥＶＡ樹脂などシート状の封止材を被覆して封止し、さらに受光面側には表面保護材として耐候性の高いシート状のＥＴＦＥ樹脂を被着したラミネートした構成のものが、特開平６−３５０１１７号公報などで公知である。
【０００６】
前記のプラスチックフィルム基板形の薄膜太陽電池は、電池製造のための材料入手の制約が少なく、量産性(Roll to Roll 方式) にも優れており、さらにこの薄膜太陽電池を前記のように樹脂封止材，表面保護材で封止した構成になる太陽電池モジュールは、軽量かつ柔軟性があることから、その特長を活かして様々な用途への応用が提案されている。その応用例の一つとして住宅，オフイスなどで窓際に取付けて使用する日除け用のブラインドに太陽電池モジュールを組合せて電力を取り出すようにした太陽電池ブラインドが、特開２０００−３４０８２４号公報で知られている。
【０００７】
この太陽電池ブラインドは、ブラインドの主要構成部品であるスラット（遮光板，遮光羽根とも言う）の板面（太陽光が当たる側の面）に前記したシート状の薄膜太陽電池モジュールを布設するとともに、この太陽電池モジュールを各段のスラットに跨がって別置の分散電源（商用電源系統に連系する太陽電池モジュールの電源回路）との間に配線した出力リード線に並列接続し、ブラインドを下ろした使用状態で太陽光の照射を受けた太陽電池モジュールから電気出力を取り出すようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のように、スラットに太陽電池モジュールを布設した構成の太陽電池ブラインドで、その太陽電池の機能を十分に生かすには次記のような課題がある。
【０００９】
すなわち、周知のようにブラインド（横型）は、下端に配したボトムレールと組合せて上下平行に配列した複数枚の長尺なスラットを角度調節用のラダーコード，昇降コードに連繋してヘッドボックス（スラットの昇降，角度調節のドライブ機構を内蔵している）に吊り下げた構成で、ブラインドの利用者は太陽の高さ，および室内への採光を勘案してスラットの角度を調節するようにしている。
【００１０】
この場合に、各段のスラットを全て縦向きに調節してブラインドを閉じた使用状態（室内への採光を遮光した状態）では、スラットの表面に布設した太陽電池モジュールの全面域に太陽光が均等に照射する。これに対して、室内への採光を考慮してスラットを縦向きから傾斜した向きに角度調節すると、スラットの一部面域がその上段に並ぶスラットの陰になって太陽光が当たらない日陰の部分が生じる。この日陰となる面域と太陽光の照射する面域との割合は、太陽の高さとスラットの調節角度によって様々に変わる。
【００１１】
一方、先記した薄膜太陽電池は、先述のように光電変換素子をアレイ状に配列した短冊形ユニットセルに分割して直列接続した構造になる。ここで、個々のユニットセルについて見ると、そのセル領域の一部が日陰となって太陽光が当たらない状態になると、当然のことながらユニットセルに入射する太陽光の光量が減少して出力が低下するが、ユニットセルの全面域が日陰になると自由電子，自由ホールの発生がなくて出力がゼロとなるとともに、そのユニットセル自身がシリコン材料，電極材料の電気抵抗により大きな内部抵抗を呈するようになる。
【００１２】
したがって、ユニットセルの直列接続構造になる薄膜太陽電池で、アレイ状に並ぶ各ユニットセルが局部的に日陰になった状態では、太陽電池全体では日陰になる面域の割合に応じて出力が低下するだけで済むが、一部のユニットセルが全て日陰になると、残りのユニットセルに太陽光が照射しても、日陰になったユニットセルの抵抗により太陽電池モジュール全体の出力が極端に低下して太陽電池としての機能を発揮できなくなる。
【００１３】
また、前記した太陽電池の出力低下の問題とは別に、ブラインドの各スラットに布設した太陽電池モジュールの出力を外部に取り出すためのリード線の配線にも十分な配慮が必要である。すなわち、出力リード線がブラインドの端部に剥き出しに配線されていると、ブラインドの美観を損なうのみならず、ブラインドの取扱い時に物が当たってリード線が断線したり接続端子から外れたりするなどの電気的なトラブルを引き起こすおそれがある。
【００１４】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、ブラインドのスラット角度調節により太陽電池モジュールが部分的に日陰になった使用状態でも、太陽電池モジュールの出力が極端に低下することがないように配慮し、併せてスラットの間に跨がって太陽電池モジュールに配線した外部リード線の配線構造について、ブラインドの美観を損なうことのないようにした太陽電池ブラインドを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、複数枚の長尺なスラットを簾状に配列して角度調節用のラダーコード，昇降コードに連繋した構成のブラインドにおいて、前記スラットに太陽電池モジュールを組合せ、かつ各段のスラットに跨がり太陽電池モジュールの間を電気的に接続して出力を外部に取り出すようにした太陽電池ブラインドであって、前記太陽電池モジュールはシート状の太陽電池から成り、かつ太陽電池がその光電変換素子を複数に分割してアレイ状に配列した短冊形ユニットセルの直列接続構造になるものにおいて、
前記スラットは、太陽電池モジュールの裏面に補強板を接合して構成し、かつ太陽電池モジュールの太陽電池を、そのユニットセルの長辺がスラットの幅方向に沿うような向きに配列させたものとし、
また前記スラットごとに太陽電池モジュールの出力端子をスラットの長手方向の中央部に引出した上で、その出力端子を各段のスラットに跨がって配線した出力リード線に並列接続し、かつ前記出力リード線は、ブラインドのラダーコードを兼ねた絶縁被覆導線として、太陽電池の＋極，−極に対応する出力リード線をスラットの幅方向の両サイドに開口した貫通穴を通して配線したものとし、
さらに前記出力リード線がスラットを貫通する箇所に接続用端子箱を取付け、該接続端子箱を介して太陽電池モジュールから引出した出力端子を前記出力リード線に接続した（請求項１）ものとし、ここで、前記の太陽電池は、プラスチックフィルムを基板として、その受光面側に光電変換素子を形成した薄膜太陽電池を採用する（請求項２）。
【００１６】
上記構成によれば、ブラインドを下ろした使用状態でスラット角度の調節により、太陽電池モジュールの面域一部がその上段に並ぶスラットの陰になって太陽光の当たらない部分が生じても、太陽電池における個々のユニットセルついて見ると、短冊形のユニットセルの長辺がスラットの幅方向に沿ってアレイ状に配列しているのでセル面の全域が日陰となることはない。したがって、太陽電池モジュールの出力は日陰になる面域の割合に相応して低下するが、直列接続されたユニットセルのうち完全に日陰になるユニットセルはないので全体の出力が極端に低下して太陽電池が機能しなくなる不具合を回避できる。
【００１７】
また、上記のように外部リード線をスラットの中央部を通して配線し、ここでそのリード線をブラインドのスラット角度調節用ラダーコードと兼用としたことにより、ブラインドとしての美観，スラットの角度調節機能を損なうことなく、かつブラインドの取扱い上でも安全な位置に外部リード線を配線することができる。
【００１８】
さらに、前記請求項１または２記載の太陽電池ブラインドにおいて、各段のスラットおける太陽電池モジュールの太陽電池をスラットの長手方向で２組の素子に分け、かつ前記素子の間をモジュール内で並列，もしくは直列に接続した上で、その出力端子を出力リード線に接続する（請求項３）ことが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に示す実施例に基づいて説明する。
【００２０】
まず、図１に太陽電池ブラインドの全体構造を示す。図において、１０は上下段に並べて簾状に配した長尺なスラット（遮光板）、１１は補強板（後記する）と組合せてスラット１０を構成した太陽電池モジュール、１２はブラインドのヘッドボックス（スラット１０の角度調整，昇降ドライブ機構などが内蔵されている）、１３はブラインドの最下段に配したボトムレールであり、各段のスラット１０は左右両端，および中央に配した３本の昇降コード１４，および角度調節用のラダーコード１５を介してヘッドボックス１２に吊り下げ支持されている。ここで、昇降コード１４はスラット１０に穿孔した穴１０ａに通してボトムレール１３に連結され、ラダーコード１５は各段のスラット１０に対してその幅方向（図中に表した座標軸のＹ軸方向）の両サイドに結合されている。なお、１６はブラインドの昇降操作コード、１７はスラット角度調節用の操作レバーである。
【００２１】
また、詳細を後記するように、太陽電池モジュール１１の＋極，−極の出力端子１１ａ，１１ｂは、スラット１０の長手方向（図中に表した座標軸のＸ軸方向）の中央部に引出し、この位置で各段のスラット１０に跨がって配線した＋極，−極に対応する出力リード線１８ａ，１８ｂに接続用端子箱１９を介して接続されている。なお、図示実施例では、出力リード線１８ａ，１８ｂを可撓性の絶縁被覆導線とし、ブラインドのラダーコードを兼ねてスラット１０の幅方向の両サイドに前記の接続用端子箱１９を介して固定し、さらにリード線の上端をケーブル２０に接続してヘッドボックス１２から外部に引出し、図示されてない分散電源に接続するようにしている。
【００２２】
次に、スラット１０に組付けた太陽電池モジュール１１の構造を図２(a) 〜(d) に示す。すなわち、シート状の太陽電池モジュール１１の裏面側（受光面と反対側）に、例えば塗装鋼板（厚さ０．３mm）あるいは硬質樹脂板，アルミ合金板などで作られた補強板２１を貼り合わせてスラット１０を構成している。また、太陽電池モジュール１１は、スラット１０の外形寸法に対応して裁断した薄膜太陽電池２２の表裏両面を一回りサイズの大きな封止材２３（厚さ０．４mmのＥＡＶ樹脂）で被覆し、さらに受光面側には表面保護材２４（厚さ２５μｍのＥＴＦＥ樹脂）を貼り合わせてラミネートした構造になる。
【００２３】
ここで、図示例の太陽電池モジュール１１では、薄膜太陽電池２２が左右に並ぶ２組の素子２２-1，２２-2に分割されており、かつ図２(c),(d) で表すように各組の素子２２-1，２２-2にパターン形成して直列接続した短冊形ユニットセル２２ａのアレイについて（ユニットセルの直列接続構造については図６のセル構造で述べた通りである）、各ユニットセル２２ａの長辺がスラット１０の幅方向（図中に表した座標軸のＹ軸方向）に沿って配列するような向きに設定されている。また、前記素子２２-1と２２-2とは内部配線２２ｂを介して直列に接続した上で、モジュールの＋極，−極に対応する出力端子１１ａ，１１ｂを左右に並ぶ素子２２-1と２２-2の中間位置に引出している。
【００２４】
なお、図３は前記した左右２組の素子２２-1と２２-2を、内部配線２２ｂを介して並列に接続した太陽電池の応用実施例を示すものである。すなわち、スラット１０の長さ寸法が長い大形ブラインドでは、その長さ方向で二分した太陽電池の素子２２-1，２２-2の長さ、したがってユニットセル２２ａの直列接続数が多くなって所要の出力電圧が得られるので並列接続が可能である。
【００２５】
次に、前記した太陽電池ブラインドの使用状態で、スラット１０の角度調節によって太陽電池モジュール１１の一部に太陽光の当たらない日陰部分が生じた場合の動作状況を図４(a) 〜(c) で説明する。すなわち、各段のスラット１０を図４(a) で示すような角度に調節した状態では、スラット１０の上面一部が上段に並ぶスラット１０の陰になって太陽光の当たらない日陰が生じる。なお、図中のＡは太陽光の当たる面域を、Ｂは日陰となった面域を表している。
【００２６】
また、図４(b) は、図２で述べたように太陽電池の素子２２-1，２２-2に形成した短冊形ユニットセル２２ａのアレイについて、そのユニットセル２２ａの長辺がスラット１０の幅方向（図中に表した座標軸のＹ軸方向）に沿って配列するように設定した太陽電池モジュール１０を、図４(c) は比較例としてユニットセル２２ａをスラット１０の長さ方向（図中に表した座標軸のＸ方向）と平行に配列した太陽電池モジュール１０について、モジュールの一部が日陰になった状態を表している。
【００２７】
この図から判るように、図４(b) の太陽電池モジュールでは、左右に配列したユニットセル２２ａのアレイについて、各ユニットセルは一部面域Ｂが日陰になるだけで、残り面域Ａには太陽光が照射されるので、太陽電池モジュール１０は日陰面域の分だけ出力低下するものの太陽電池として正常に機能する。これに対して、図４(c) のようにユニットセル２２ａのアレイを前後に配列した構成では、スラットの後列側に並ぶユニットセル２２ａが完全に日陰に入ってしまう。このために、先述のように日陰になった後列側のユニットセル２２ａには自由電子，自由ホールの発生がなく、ユニットセルがその内部抵抗により大きな電気抵抗体として振る舞い、その結果として太陽電池モジュールの出力が極端に低下してしまう。かかる点、太陽電池２２のユニットセルのパターンを図２で述べた配置とすることで、スラット１０の一部が日陰になっても太陽電池モジュールの出力が極端に低下することが防げる。
【００２８】
次に、図１に示した太陽電池モジュール１１の出力端子１１ａ，１１ｂと外部リード線１８ａ，１８ｂとを接続する端子箱１９の詳細構造，およびその接続作業の手順を図５で説明する。すなわち、接続用端子箱１９は下部ケース１９-1と上部カバー１９-2に２分割してビス１９ａで締結する組立体で、その下部ケース１９-1の内部にはリード線のクランプ１９ｂ，接続端子１９ｃを組み込んだ構成になる。
【００２９】
そして、太陽電池モジュール１１の出力端子１１ａ，１１ｂを、スラット１０を貫通して上下に配線した出力リード線１８ａ，１８ｂに接続するには、図示のようにスラット１０を挟んで接続用端子箱１９の下部ケース１９-1およびカバー１９-2をあらかじめリード線に通した上で、下部ケース１９-1をスラット１０の下面側に当てがい、この位置で出力リード線（絶縁被覆導線）１８ａ，１８ｂをクランプ１９ｂで固定する。次に、出力リード線の芯線１８-1を局部的に剥き出し、ここに接続端子１９ｃの一端をはんだ付けし、さらに接続端子１９ｃの他端に太陽電池モジュール１１の出力端子１１ａ，１１ｂを半田付けした後、下部ケース１９-1の内部１９ｄに絶縁充填材（樹脂）を注入して前記の接続箇所を樹脂封止する。次に、カバー１９-2を下ろしてスラット１０の上に重ね合わせた上で、下部ケース１９-1とカバー１９-2の間をビス１９ａで締結する。この接続を図１に示した各段のスラット１０について行い、出力リード線１８ａ，１８ｂに各段の太陽電池モジュール１１を並列接続する。
【００３０】
なお、図示実施例の太陽電池ブラインドは、横型ブラインドを対象として説明したが、縦型ブラインドでも同様に実施適用できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、複数枚の長尺なスラットを簾状に配列して角度調節用のラダーコード，昇降コードに連繋した構成のブラインドにおいて、前記スラットに太陽電池モジュールを組合せ、かつ各段のスラットに跨がり太陽電池モジュールの間を電気的に接続して出力を外部に取り出すようにした太陽電池ブラインドであって、前記太陽電池モジュールはシート状の太陽電池から成り、かつ太陽電池がその光電変換素子を複数に分割してアレイ状に配列した短冊形ユニットセルの直列接続構造になるものにおいて、
前記スラットは、太陽電池モジュールの裏面に補強板を接合して構成し、かつ太陽電池モジュールの太陽電池を、そのユニットセルの長辺がスラットの幅方向に沿うような向きに配列させたものとし、
また前記スラットごとに太陽電池モジュールの出力端子をスラットの長手方向の中央部に引出した上で、その出力端子を各段のスラットに跨がって配線した出力リード線に並列接続し、かつ前記出力リード線は、ブラインドのラダーコードを兼ねた絶縁被覆導線として、太陽電池の＋極，−極に対応する出力リード線をスラットの幅方向の両サイドに開口した貫通穴を通して配線したものとし、
さらに前記出力リード線がスラットを貫通する箇所に接続用端子箱を取付け、該接続端子箱を介して太陽電池モジュールから引出した出力端子を前記出力リード線に接続したものとすることにより、
ブラインドを下ろした使用状態でスラット角度の調節により、太陽電池モジュールの面域一部がその上段に並ぶスラットの陰になって太陽光の当たらない部分が生じても、太陽電池モジュールの出力が極端に低下するような不具合を防止できる。
【００３６】
また、本発明によれば、ブラインドの美観，スラットの角度調節機能を損なうことなく、かつブラインドの取扱い上でも安全な位置に外部リード線を配線することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による太陽電池ブラインドの構成斜視図
【図２】図１における太陽電池モジュールの構成図で、(a) は平面図、(b) は(a) の矢視Ｘ−Ｘ断面図、(c),(d) はそれぞれ模式的に表した太陽電池ユニットセルのパターン図，および接続回路図
【図３】図２(d) に対応する別な実施例の模式図
【図４】スラットの角度調節により太陽電池モジュールの一部が日陰となった使用状態を模式的に表した図で、(a) は側視図、(b) は図２(c) に対応する太陽電池モジュールの平面図、(c) は比較例として太陽電池のユニットセルを前後列に配置した太陽電池モジュールの平面図
【図５】図１における太陽電池モジュールの出力端子と出力リード線とを接続する接続用端子箱の詳細構造図
【図６】薄膜太陽電池のセル構造図
【符号の説明】
１プラスチック基板
２光電変換層
３透明電極
１０ブラインドのスラット
１１太陽電池モジュール
１１ａ，１１ｂ出力端子
１４昇降コード
１５ラダーコード
１８ａ，１８ｂ出力リード線
１９接続用端子箱
２１補強板
２２太陽電池
２２ａユニットセル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, a blind for awning arranged at a window in a house, office, etc. is used as a base, a solar cell module is combined with the slat, and the energy of sunlight irradiated to the blind is converted into electricity and taken out. Related to solar cell blinds.
[0002]
[Prior art]
As the solar cell mentioned above, a flexible plastic sheet instead of the conventional glass substrate is used as a substrate, and a photoelectric conversion element, transparent electrode, and connection electrode comprising an amorphous silicon (a-Si) thin film semiconductor layer on the substrate. As an example, a thin film solar cell with an integrated series connection structure named SCAF (Series Connection through Apertures on Film) by the applicant of the present invention has been developed. It is proposed in Kaihei 10-233517, JP-A-2000-223727, and the like.
[0003]
Next, the cell structure of the proposed thin film solar cell is shown in FIG. In the figure, 1 is a sheet-like plastic substrate, 2 is a photoelectric conversion layer (amorphous silicon), 3 is a transparent electrode, 4 is a back electrode of the photoelectric conversion layer 2 formed on the upper surface of the substrate 1, and 5 is a plastic substrate 1. A back electrode (connection electrode) deposited on the back surface, 6 is a current collecting hole (through hole) that penetrates the plastic substrate 1 and connects between the transparent electrode 3 and the back electrode 5, and 7 is a back electrode 5 and a back electrode 4 The transparent electrode 3, the photoelectric conversion layer 2, and the back electrode 4 are separated into a plurality of strip-shaped unit cells by laser-scribing the cell dividing grooves 8, and this unit cell. Correspondingly, the back electrode 5 of the plastic substrate 1 is also separated by the cell dividing groove 9.
[0004]
With such a configuration, sunlight passes through the transparent electrode 3 and enters the photoelectric conversion layer 2, and current generated in the photoelectric conversion layer 2 in each unit cell region is collected in the transparent electrode 3. The transparent electrode 3 is connected to the back electrode 4 of the adjacent unit cell via the current collecting hole 6 → the back electrode 5 → the series hole 7, thereby forming a unit cell series connection structure.
[0005]
In addition, as a solar cell module configured using a thin film solar cell, a sheet-shaped solar cell cut into a required size is coated with a sheet-shaped sealing material such as EVA resin on the light-receiving surface side and the back surface side, and sealed. Further, a laminated structure in which a sheet-like ETFE resin having high weather resistance is applied as a surface protective material on the light receiving surface side is known in Japanese Patent Laid-Open No. 6-350117.
[0006]
The plastic film substrate type thin film solar cell has few restrictions on the material acquisition for battery production and is excellent in mass productivity (Roll to Roll method). Furthermore, the thin film solar cell is sealed with resin as described above. Solar cell modules that are sealed with a stopper and a surface protective material are lightweight and flexible, and therefore have been proposed for various applications by taking advantage of their features. As one of the application examples, a solar cell blind in which a solar cell module is combined with a sunshade blind attached to a window at a house, office or the like and used to extract electric power is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-340824. ing.
[0007]
This solar cell blind lays the above-described sheet-like thin film solar cell module on the plate surface (the surface on which the sunlight hits) of the slat (also referred to as a light shielding plate or a light shielding blade) which is the main component of the blind, Connect this solar cell module in parallel to the output lead wires wired between the slats of each stage and a separate distributed power supply (power supply circuit of the solar cell module linked to the commercial power supply system). Electric power is taken out from the solar cell module that has been irradiated with sunlight in the lowered usage state.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, as described above, in the solar cell blinds structure in which laying solar cell modules on the slat, to take advantage of the function of the solar cell sufficiently has the following problems follow.
[0009]
In other words, as is well known, a blind (horizontal type) is a head box that is connected to a ladder cord and a lifting / lowering cord for angle adjustment by connecting a plurality of long slats arranged in parallel vertically with a bottom rail arranged at the lower end. The slats are built in a structure that has a built-in drive mechanism for raising and lowering the slats and adjusting the angle of the slats in consideration of the sun's height and the lighting in the room. Yes.
[0010]
In this case, in a use state where the slats of each stage are all adjusted vertically and the blinds are closed (lighting in the room is blocked), sunlight is applied to the entire area of the solar cell module installed on the surface of the slats. Irradiate evenly. On the other hand, if the angle of the slats is adjusted from the vertical direction to the inclined direction in consideration of indoor lighting, a part of the surface area of the slats will be shaded by the slats arranged in the upper part of the slats and will not be exposed to sunlight. A part arises. The ratio between the shaded area and the area irradiated with sunlight varies depending on the height of the sun and the adjustment angle of the slats.
[0011]
On the other hand, the thin film solar cell described above has a structure in which photoelectric conversion elements are divided into serial unit cells arranged in an array and connected in series as described above. Here, looking at individual unit cells, if part of the cell area is shaded and not exposed to sunlight, it is natural that the amount of sunlight incident on the unit cell is reduced and output is reduced. However, when the entire area of the unit cell is shaded, free electrons and free holes are not generated and the output becomes zero, and the unit cell itself exhibits a large internal resistance due to the electric resistance of the silicon material and electrode material. become.
[0012]
Therefore, in a thin-film solar cell that has a unit cell serial connection structure, when the unit cells arranged in an array are locally shaded, the output of the entire solar cell is reduced according to the proportion of the shaded area. However, if all of the unit cells are shaded, even if the remaining unit cells are exposed to sunlight, the output of the entire solar cell module is extremely reduced due to the resistance of the shaded unit cells. As a result, the function as a solar cell cannot be exhibited.
[0013]
In addition to the above-described problem of lowering the output of the solar cell, it is also necessary to pay sufficient attention to the wiring of the lead wire for taking out the output of the solar cell module installed on each slat of the blind. In other words, if the output lead wire is exposed on the edge of the blind, not only will the appearance of the blind be impaired, but the lead may break when the blind is handled and the lead wire may be disconnected or disconnected from the connection terminal. May cause electrical problems.
[0014]
The present invention has been made in view of the above points, so that the output of the solar cell module is not extremely reduced even in a use state where the solar cell module is partially shaded by adjusting the slat angle of the blind. In view of the above, an object of the present invention is to provide a solar cell blind that does not impair the aesthetics of the blinds in regard to the wiring structure of the external lead wires wired to the solar cell module across the slats.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to the present invention, a plurality of ladder cord for angle adjustment by arranging a long slats interdigitated, in blind configuration tandem to lift cord, the solar cell to the slat A solar cell blind in which modules are combined and the solar cell modules are electrically connected across the slats of each stage so that the output is taken out to the outside. The solar cell module is formed from a sheet-like solar cell. In the case where the solar cell becomes a serial connection structure of strip unit cells in which the photoelectric conversion elements are divided into a plurality of arrays and arranged in an array,
The slats, constructed by joining a reinforcing plate on the back surface of the solar cell module, and a solar cell of the solar cell module, it is assumed that the long sides of the unit cell were arranged in a direction such as along the widthwise direction of the slats ,
In addition, after the output terminal of the solar cell module is drawn out to the center part in the longitudinal direction of the slat for each slat, the output terminal is connected in parallel to the output lead wire wired across the slats of each stage, and The output lead wire is an insulated conductor that also serves as a ladder ladder code, and the output lead wire corresponding to the positive and negative poles of the solar cell is wired through through holes that are open on both sides in the width direction of the slat.
Furthermore, a terminal box for connection is attached to a place where the output lead wire passes through the slat, and an output terminal drawn from the solar cell module through the connection terminal box is connected to the output lead wire (claim 1). Here, the solar cell employs a thin film solar cell in which a plastic film is used as a substrate and a photoelectric conversion element is formed on the light receiving surface side (Claim 2).
[0016]
According to the above configuration, even if a part where the surface area of the solar cell module is shaded by the slats arranged in the upper part of the solar cell module is not exposed to sunlight by adjusting the slat angle in a state where the blind is lowered, Looking at individual unit cells in the battery, the long sides of the strip-shaped unit cells are arranged in an array along the width direction of the slats, so that the entire cell surface is not shaded. Therefore, the output of the solar cell module is reduced according to the proportion of the shaded area, but since there is no unit cell that is completely shaded among the unit cells connected in series, the overall output is extremely reduced. It is possible to avoid the problem that the solar cell does not function.
[0017]
Also, as described above, the external lead wire is routed through the center part of the slat, and the lead wire is also used as a ladder cord for adjusting the slat angle of the blind. The external lead wire can be wired at a safe position without damaging the blind.
[0018]
Furthermore, in the solar cell blind according to claim 1 or 2, the solar cell of the solar cell module in each slat is divided into two sets of elements in the longitudinal direction of the slat, and the elements are arranged in parallel in the module. Or after connecting in series, it is preferable to connect the output terminal to an output lead wire ( Claim 3 ).
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on the examples shown in FIGS.
[0020]
First, FIG. 1 shows the overall structure of a solar cell blind. In the figure, 10 is a long slat (light-shielding plate) arranged in a bowl shape in the upper and lower stages, 11 is a solar cell module comprising a slat 10 in combination with a reinforcing plate (described later), and 12 is a blind headbox ( The angle adjustment of the slat 10 and the lift drive mechanism are built in.) 13 is a bottom rail disposed at the bottom of the blind, and each slat 10 has three lift cords disposed at the left and right ends and at the center. 14 and a ladder cord 15 for adjusting the angle, the head box 12 is supported by being suspended. Here, the lifting / lowering cord 14 is connected to the bottom rail 13 through a hole 10a drilled in the slat 10, and the ladder cord 15 is connected to the slat 10 of each step in the width direction (the Y-axis direction of the coordinate axis shown in the figure). ) On both sides. In addition, 16 is a raising / lowering operation code | symbol of a blind, 17 is an operation lever for slat angle adjustment.
[0021]
Further, as described later in detail, the positive and negative output terminals 11a and 11b of the solar cell module 11 are drawn out to the central portion of the slat 10 in the longitudinal direction (the X-axis direction of the coordinate axis shown in the drawing) At this position, the lead wires 18a and 18b corresponding to the + pole and the -pole wired over the slats 10 of each stage are connected via the connection terminal box 19. In the illustrated embodiment, the output lead wires 18a and 18b are flexible insulation-coated conductive wires, and are fixed to both sides in the width direction of the slat 10 via the connection terminal box 19 so as to serve as a blind ladder cord. Further, the upper end of the lead wire is connected to the cable 20 and pulled out from the head box 12 to be connected to a distributed power source (not shown).
[0022]
Next, the structure of the solar cell module 11 assembled to the slat 10 is shown in FIGS. That is, a reinforcing plate 21 made of, for example, a coated steel plate (thickness 0.3 mm), a hard resin plate, an aluminum alloy plate, or the like is bonded to the back side (the side opposite to the light receiving surface) of the sheet-like solar cell module 11. The slat 10 is configured. Further, the solar cell module 11 covers both the front and back surfaces of the thin film solar cell 22 cut according to the outer dimensions of the slat 10 with a large size sealing material 23 (EAV resin having a thickness of 0.4 mm), Furthermore, a surface protective material 24 (ETFE resin with a thickness of 25 μm) is bonded and laminated on the light receiving surface side.
[0023]
Here, in the illustrated solar cell module 11, the thin-film solar cell 22 is divided into two sets of elements 22-1 and 22-2 arranged side by side, as shown in FIGS. 2 (c) and 2 (d). In addition, an array of strip-shaped unit cells 22a that are patterned and connected in series to each set of elements 22-1 and 22-2 (the series connection structure of unit cells is as described in the cell structure in FIG. 6), The long side of each unit cell 22a is set so as to be arranged along the width direction of the slat 10 (the Y-axis direction of the coordinate axis shown in the drawing). The elements 22-1 and 22-2 are connected in series via the internal wiring 22b, and the output terminals 11a and 11b corresponding to the positive and negative poles of the module are arranged on the left and right. It is pulled out to the middle position of 22-2.
[0024]
FIG. 3 shows an application example of a solar cell in which two sets of left and right elements 22-1 and 22-2 are connected in parallel via an internal wiring 22b. That is, in the large blind with the long length of the slat 10, the length of the solar cell elements 22-1 and 22-2 divided into two in the length direction, and hence the number of series connection of the unit cells 22a is increased. Can be connected in parallel.
[0025]
Next, in the use state of the solar cell blind described above, the operation situation in the case where a shaded portion where sunlight does not hit a part of the solar cell module 11 is generated by adjusting the angle of the slat 10 is shown in FIGS. ). That is, in a state where the slats 10 of each step are adjusted to an angle as shown in FIG. 4 (a), a shade where the upper surface part of the slats 10 is shaded by the slats 10 arranged in the upper step and not exposed to sunlight is generated. In addition, A in the figure represents a surface area to which sunlight hits, and B represents a shaded area.
[0026]
FIG. 4B shows an array of strip unit cells 22a formed on the solar cell elements 22-1 and 22-2 as described in FIG. 2, and the long side of the unit cell 22a is the slat 10. 4C shows a solar cell module 10 set so as to be arranged along the width direction (the Y-axis direction of the coordinate axis shown in the figure). FIG. About the solar cell module 10 arranged in parallel with the X axis direction of the coordinate axis shown in the inside, a part of the module is shaded.
[0027]
As can be seen from this figure, in the solar cell module of FIG. 4 (b), in the array of unit cells 22a arranged on the left and right, each unit cell is partially shaded in the surface area B, and the remaining area A Since solar light is irradiated, the solar cell module 10 functions normally as a solar cell although its output is reduced by the shaded area. On the other hand, in the configuration in which the array of unit cells 22a is arranged back and forth as shown in FIG. 4C, the unit cells 22a arranged on the rear row side of the slats are completely in the shade. Therefore, as described above, the unit cell 22a on the back row side which is shaded does not generate free electrons and free holes, and the unit cell behaves as a large electric resistor due to its internal resistance. As a result, the solar cell module The output of will be extremely reduced. In this respect, the unit cell pattern of the solar battery 22 is arranged as described with reference to FIG. 2, so that the output of the solar battery module can be prevented from being extremely lowered even when a part of the slat 10 is shaded.
[0028]
Next, the detailed structure of the terminal box 19 for connecting the output terminals 11a and 11b of the solar cell module 11 shown in FIG. 1 and the external lead wires 18a and 18b, and the procedure of the connection work will be described with reference to FIG. That is, the connection terminal box 19 is an assembly that is divided into a lower case 19-1 and an upper cover 19-2 and is fastened with screws 19a. Inside the lower case 19-1, a lead wire clamp 19b is connected. The terminal 19c is incorporated.
[0029]
Then, in order to connect the output terminals 11a and 11b of the solar cell module 11 to the output lead wires 18a and 18b that pass vertically through the slat 10, the connection terminal box 19 is sandwiched between the slats 10 as shown in the figure. The lower case 19-1 and the cover 19-2 are passed through the lead wires in advance, and the lower case 19-1 is applied to the lower surface side of the slat 10, and output lead wires (insulating conductive wires) 18a and 18b are located at this position. Is fixed with a clamp 19b. Next, the core wire 18-1 of the output lead wire is locally stripped, one end of the connection terminal 19c is soldered to the core, and the output terminal 11a, 11b of the solar cell module 11 is soldered to the other end of the connection terminal 19c. After that, an insulating filler (resin) is injected into the inside 19d of the lower case 19-1 to seal the connecting portion with resin. Next, the cover 19-2 is lowered and superimposed on the slat 10, and the lower case 19-1 and the cover 19-2 are fastened with screws 19a. This connection is performed for the slats 10 of each stage shown in FIG. 1, and the solar cell modules 11 of each stage are connected in parallel to the output lead wires 18a and 18b.
[0030]
Note that the solar cell blinds illustrated embodiment has been described as a target a horizontal blind, equally implemented applicable in vertical blind.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of ladder cord for angle adjustment by arranging a long slats interdigitated, in blind configuration tandem to lift cord, the solar cell module to the slat combined, and a solar cell blind output electrically connected between the straddle solar cell module slats of each stage they were taken out to the outside, the solar cell module comprises a sheet-like solar cell, And in the solar cell becomes a serial connection structure of strip unit cells in which the photoelectric conversion elements are divided into a plurality and arranged in an array,
The slats, constructed by joining a reinforcing plate on the back surface of the solar cell module, and a solar cell of the solar cell module, it is assumed that the long sides of the unit cell were arranged in a direction such as along the widthwise direction of the slats ,
In addition, after the output terminal of the solar cell module is drawn out to the center part in the longitudinal direction of the slat for each slat, the output terminal is connected in parallel to the output lead wire wired across the slats of each stage, and The output lead wire is an insulated conductor that also serves as a ladder ladder code, and the output lead wire corresponding to the positive and negative poles of the solar cell is wired through through holes that are open on both sides in the width direction of the slat.
Furthermore, by attaching a connection terminal box to the location where the output lead wire passes through the slat, and connecting the output terminal drawn from the solar cell module through the connection terminal box to the output lead wire ,
Adjusting the slat angle with the blinds lowered, the solar cell module output is extremely high even if a part of the surface area of the solar cell module is shaded by the slats on the top of the slat and no sunlight is exposed. It is possible to prevent such a problem that the temperature drops.
[0036]
Further , according to the present invention , the external lead wire can be wired at a safe position without impairing the aesthetics of the blind and the angle adjusting function of the slat and also in handling the blind.
[Brief description of the drawings]
1 is a structural perspective view of a solar cell blind according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a solar cell module in FIG. 1, where (a) is a plan view and (b) is an arrow X of (a). -X cross-sectional view, (c), (d) is a pattern diagram of a solar cell unit cell, and a schematic diagram of a connection circuit respectively. [FIG. 3] Schematic diagram of another embodiment corresponding to FIG. 2 (d) Fig. 4 is a diagram schematically showing the usage state where a part of the solar cell module is shaded by adjusting the angle of the slat. (A) is a side view and (b) corresponds to Fig. 2 (c). FIG. 5C is a plan view of a solar cell module in which unit cells of solar cells are arranged in front and rear rows as a comparative example. FIG. 5 shows an output terminal and output lead wires of the solar cell module in FIG. Detailed structure diagram of the terminal box for connection to connect [Figure 6] Cell structure diagram of the thin film solar cell [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plastic substrate 2 Photoelectric conversion layer 3 Transparent electrode 10 Blind slat 11 Solar cell module 11a, 11b Output terminal 14 Lifting cord 15 Ladder code 18a, 18b Output lead wire 19 Connection terminal box 21 Reinforcing plate 22 Solar cell 22a Unit cell

Claims

A plurality of ladder cord for angle adjustment by arranging a long slats interdigitated, in blind configuration tandem to lift cord, combining the photovoltaic modules to the slats, and straddles solar cell slats of each stage A solar cell blind in which modules are electrically connected to extract output to the outside, wherein the solar cell module is composed of a sheet-like solar cell, and the solar cell divides its photoelectric conversion element into a plurality of In what is a serial connection structure of strip unit cells arranged in an array,
The slats, constructed by joining a reinforcing plate on the back surface of the solar cell module, and a solar cell of the solar cell module, it is assumed that the long sides of the unit cell were arranged in a direction such as along the widthwise direction of the slats ,
In addition, after the output terminal of the solar cell module is drawn out to the center part in the longitudinal direction of the slat for each slat, the output terminal is connected in parallel to the output lead wire wired across the slats of each stage, and The output lead wire is an insulated conductor that also serves as a ladder ladder code, and the output lead wire corresponding to the positive and negative poles of the solar cell is wired through through holes that are open on both sides in the width direction of the slat.
Further , a solar cell blind characterized in that a connection terminal box is attached to a location where the output lead wire passes through the slat, and an output terminal drawn from the solar cell module is connected to the output lead wire via the connection terminal box. .

2. The solar cell blind according to claim 1, wherein the solar cell is a thin film solar cell in which a photoelectric film is formed on a light receiving surface side of a plastic film as a substrate.

3. The solar cell blind according to claim 1 , wherein the solar cell of the solar cell module in each stage of the slat is divided into two sets of elements in the longitudinal direction of the slat, and between the elements is parallel or series in the module. A solar cell blind , wherein the output terminal is connected to an output lead wire after being connected.