JP4021526B2 - 太陽電池付き屋根 - Google Patents
太陽電池付き屋根 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4021526B2 JP4021526B2 JP25196597A JP25196597A JP4021526B2 JP 4021526 B2 JP4021526 B2 JP 4021526B2 JP 25196597 A JP25196597 A JP 25196597A JP 25196597 A JP25196597 A JP 25196597A JP 4021526 B2 JP4021526 B2 JP 4021526B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- cell panel
- roof
- panel
- roof surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
- F24S25/30—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules using elongate rigid mounting elements extending substantially along the supporting surface, e.g. for covering buildings with solar heat collectors
- F24S25/33—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules using elongate rigid mounting elements extending substantially along the supporting surface, e.g. for covering buildings with solar heat collectors forming substantially planar assemblies, e.g. of coplanar or stacked profiles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/47—Mountings or tracking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋根面に複数の太陽電池パネルを設置した太陽電池付き屋根に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、住宅等の建物の屋根には、太陽エネルギを電気として有効利用するために太陽電池パネルが設置されている。屋根に設置する太陽電池パネルとしては、結晶系シリコン太陽電池からなる薄板状のソーラーセルを用いた結晶系太陽電池パネルが広く用いられている。
この結晶系太陽電池パネルは、複数のソーラーセルを支持基板上に並べて矩形平板状に形成したものの周囲に枠材を取り付けた構造を備え、施工にあたっては、屋根に敷設した支持レール上に並べて、両端部をそれぞれレールに固定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、結晶系太陽電池パネルは、所定形状のソーラーセルを複数並べて形成されるものであるため、ソーラーセルの数、配列等によってパネルの平面形状が一定の形状、例えば、矩形の平面形状に制限される。このため、屋根面の形状が複雑な寄せ棟屋根等に対して結晶系太陽電池パネルを設置する場合、パネルの形状を屋根面の形状に対応させることが困難であることから、屋根面の全面にわたって結晶系太陽電池パネルを設置することができない。このため、発電量を充分に確保できないうえ、一つの屋根面において、太陽電池パネルの設置されている部分と設置されていない部分とが混在するため、良好な外観が得られない。
【０００４】
このような問題を解消するために、結晶系太陽電池パネルの代わりにアモルファス系太陽電池パネルを用いることが考えられる。アモルファス系太陽電池パネルは、基板上にアモルファスシリコン太陽電池の薄膜および電極等を成膜することにより形成するので、パネルの平面形状の自由度が高く、屋根面の形状に容易に対応させることができるから、太陽電池パネルを屋根面の全面にわたって設置することが可能となる。
【０００５】
しかし、アモルファスシリコン太陽電池は、結晶系シリコン太陽電池よりも光電変換効率が劣るため、充分な発電量が得られないという問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、充分な発電量を確保できるとともに良好な外観が得られる太陽電池付き屋根を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図面を参照して説明すると、屋根面１１，１２，９１１，９１２，９２１，９３１に複数の太陽電池パネル（３０，４０，５０，６０，７０）を設置した太陽電池付き屋根１，６，９１，９２であって、前記複数の太陽電池パネルは、矩形の平面形状を有する定形太陽電池パネル３０と、屋根面の形状に応じた平面形状を有する異形太陽電池パネル４０，５０，６０，７０とから構成され、前記定形太陽電池パネルは、結晶系シリコン太陽電池を用いて形成された結晶系太陽電池パネルであり、前記異形太陽電池パネルは、アモルファスシリコン太陽電池を用いて形成され、前記定形太陽電池パネルは、前記屋根面に所定間隔で敷設された支持レール３５，１３５上に取り付けられ、前記異形太陽電池パネルは、前記屋根面に直接取り付けられ、少なくとも一つの屋根面には、前記定形太陽電池パネルおよび異形太陽電池パネルの両方が設置され、異形太陽電池パネルおよび定形太陽電池パネルの間に設けられた支持レール１３５には、異形太陽電池パネルの端部を保持する異形用保持部１３５Ａが設けられているものであることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、平面形状矩形の定形太陽電池パネルと、平面形状を屋根面に対応させた異形太陽電池パネルとを組み合わせて屋根面に設置するので、屋根面において定形太陽電池パネルを配置できない部分に異形太陽電池パネルを配置することで、屋根面の形状が複雑な寄せ棟屋根等に対しても、屋根面の全面にわたって太陽電池パネルを設置できる。従って、一つの屋根面において、太陽電池パネルの設置されている部分と設置されていない部分とが混在することがなくなるので、良好な外観を確保できるうえ、発電量を充分に確保できる。
【０００９】
さらに、定形太陽電池パネルとして、結晶系シリコン太陽電池を用いて形成された結晶系太陽電池パネルを用いれば、異形太陽電池パネルよりも光電変換効率が高いので、一層多くの発電量を確保できる。
【００１０】
また、定形太陽電池パネルは、屋根面に所定間隔で敷設された支持レール３５，１３５上に取り付けられているので、既存の太陽電池パネルの取付構造をそのまま採用できる。
とくに、定形太陽電池パネルに結晶系太陽電池パネルを用いているので、支持レールにより定形太陽電池パネルと屋根面との間に通気路を確保でき、定形太陽電池パネルを冷却できるから、過熱による光電変換効率の低下を防止できる。
【００１６】
また、支持レールに異形用保持部を設けると、異形太陽電池パネルの設置を容易化できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の各形態を図面に基づいて説明する。
〔第一実施形態〕
図１には、本実施形態の太陽電池付き屋根１を備えたユニット式建物２が示されている。
この建物２は、工場で予め製造した複数の建物ユニット２１を基礎２２上に積層配列して構築した建物本体３を有し、この建物本体３の上に前記太陽電池付き屋根１が設けられている。なお、図示しないが、建物ユニット２１は、柱および梁を組んだ略直方体形状の骨組みに、床材、壁材等の造作材を組み付けたものである。
【００１８】
太陽電池付き屋根１は、屋根パネル（図示省略）等により形成された四つの屋根面１１，１２，１３，１４を備えた寄せ棟屋根であり、これらの屋根面１１〜１４のうち二つの屋根面１１，１２には、複数の太陽電池パネル３０，４０，５０が設置されている。
これらの太陽電池パネル３０，４０，５０は、矩形の平面形状を有する定形太陽電池パネル３０と、屋根面１１，１２の形状に応じた平面形状を有する異形太陽電池パネル４０，５０とから構成され、略台形の屋根面１１には、定形太陽電池パネル３０および異形太陽電池パネル４０の両方が設置され、略三角形の屋根面１２には、異形太陽電池パネル５０のみが設置されている。
【００１９】
屋根面１１の幅方向中間部分の矩形の領域には、傾斜方向に沿って定形太陽電池パネル３０が配置され、屋根面１１の幅方向端部の三角形の領域には、それぞれ異形太陽電池パネル４０が設置されている。
定形太陽電池パネル３０は、結晶系シリコン太陽電池を用いて形成された既存の結晶系太陽電池パネルであり、図２に示すように、矩形平板状の太陽電池本体３１と、この太陽電池本体３１の周縁に取り付けられた枠体３２とを備えている。
太陽電池本体３１は、ガラス等の透光性を有する支持基板３１１上に、結晶系シリコン太陽電池からなる複数のソーラーセルを並べて樹脂等で封入したものであり、支持基板３１１を透過した光を電気エネルギに変換するようになっている。
なお、ソーラーセルを構成する結晶系太陽電池は、多結晶シリコン太陽電池であってもよく、或いは、単結晶シリコン太陽電池であってもよい。また、太陽電池本体３１は、この構造に限定されず、既存のものを適宜採用すればよく、例えば、一対のガラス基板の間にソーラーセルを封入したものを用いてもよい。
【００２０】
枠体３２は、屋根面１１の傾斜方向に沿った一対の縦枠部３３と、傾斜方向と直交する方向に延びる一対の横枠部３４とを備えている。
傾斜方向下端側の横枠部３４には、傾斜方向に隣接する定形太陽電池パネル３０上に重ねられる鍔部３４Ａ（図１参照）が設けられている。
また、一対の縦枠部３３は、横枠部３４よりも屋根面１１側に突出した形状とされて太陽電池パネル３０の脚部とされ、屋根面１１に傾斜方向に沿って所定間隔で敷設された支持レール３５上に取り付けられている。
【００２１】
支持レール３５は、断面略コ字状の樋状部３５１と、その下に設けられたパイプ部３５２と、このパイプ部３５２から下方に延びる脚部３５３とを有して構成され、脚部３５３は、ルーフィング（図示省略）を張った屋根面１１にねじ３６固定されている。
樋状部３５１には、傾斜方向と直交する方向に隣接する定形太陽電池パネル３０の各縦枠部３３が挿入されてそれぞれねじ３７固定されている。この樋状部３５１内で隣接する定形太陽電池パネル３０の各縦枠部３３間には、防水用のパッキング部材３８が圧入されている。
このような支持レール３５においては、樋状部３５１を通じて雨水等を屋根１の軒に向かって排水するように構成され、樋状部３５１から屋根面１１側に浸入した雨水等は、パイプ部３５２を通じて軒へ排水されるようになっている。
【００２２】
また、定形太陽電池パネル３０を支持レール３５を介して屋根面１１に固定することにより、定形太陽電池パネル３０と屋根面１１との間には、屋根面１１の傾斜方向に沿った通気路３９が形成され、この通気路３９に空気が流通することで、定形太陽電池パネル３０を冷却するようになっている。
【００２３】
図１に戻って、屋根面１１の三角形の領域に配置された異形太陽電池パネル４０は、その平面形状が、傾斜方向に沿って並設したときに、全体の平面形状が三角形となるようにそれぞれ設定されている。すなわち、傾斜方向最上端のパネル４０の平面形状は三角形とされるとともに、残りのパネル４０の平面形状は台形とされ、傾斜方向上端側のパネル４０から傾斜方向下端側のパネル４０に向かって幅方向寸法が長くなるように形成されている。
【００２４】
このような異形太陽電池パネル４０は、アモルファスシリコン太陽電池を用いて形成されたものであり、具体的には、図３に示すように、互いに重ねられた透光性を有する第一の基板４１および第二の基板４２と、これらの基板４１，４２の間に介装された薄膜太陽電池層４３とを備えている。
【００２５】
第一、第二の基板４１，４２は、ガラス或いはアクリル樹脂等の透光性を有する絶縁材料からなり、第一の基板４１により、太陽電池パネル４０の受光面が構成されている。本実施形態の異形太陽電池パネル４０では、屋根面１１の三角形の領域に対応するように、第一、第二の基板４１，４２の平面形状は台形または三角形とされ、屋根面１１の傾斜方向下端側に配置する基板４１，４２ほど幅方向寸法が長くされている。
これらの第一、第二の基板４１，４２は、傾斜方向にずらして重ねられ、これにより、異形太陽電池パネル４０の傾斜方向上下端部には、それぞれ段付き部４０Ａ，４０Ｂが形成されている。本実施形態では、傾斜方向に隣接する異形太陽電池パネル４０同士で、互いの段付き部４０Ａ，４０Ｂを係合させるようになっている。
【００２６】
第一の基板４１の屋根面１１側の面、つまり、第二の基板４２との対向面には、前述した薄膜太陽電池層４３が形成されている。薄膜太陽電池層４３は、気相成長により、第一の基板４１に成膜されたアモルファスシリコン太陽電池および電極を含んで構成されるものである。
【００２７】
この薄膜太陽電池層４３を成膜した第一の基板４１と、第二の基板４２との間には、透明な充填材４４が充填され、この充填材４４を接着層として第一、第二の基板４１，４２が互いに接合されている。充填材４４は、ＥＶＡ（Ethylene VinylAcetate）やＰＶＢ（poly VinylButylol）等の合成樹脂からなる。
【００２８】
このように構成された本実施形態では、ガラス等からなる大面積の基板と、薄膜太陽電池層４３を成膜したガラス等からなる大面積の基板とを、屋根面１１の形状に応じて切断することにより、第一、第二の基板４１，４２を作製し、これらの基板４１，４２の間に充填材４４を挟み込んだ状態で加熱・加圧することにより、第一、第二の基板４１，４２を接合する。これにより、所望の平面形状の異形太陽電池パネル４０が得られる。
【００２９】
第二の基板４２の屋根面１１側の面の傾斜方向上下端部には、それぞれゴム等からなるスペーサ４５が取り付けられ、異形太陽電池パネル４０は、図２に示すように、このスペーサ４５を介して屋根面１１にねじ４６固定されている。このようなスペーサ４５を異形太陽電池パネル４０および屋根面１１の間に介装することにより、当該異形太陽電池パネル４０の上面と、これに隣接する定形太陽電池パネル３０の上面とが面一にされている。
【００３０】
また、異形太陽電池パネル４０の幅方向端部のうち、定形太陽電池パネル３０と隣接する側の端部は、屋根面１１の傾斜方向と平行、つまり、定形太陽電池パネル３０の端部と平行に形成されている。この端部には、支持レール３５に異形太陽電池パネル４０を固定するための取付部材４７が装着されている。この取付部材４７は、定形太陽電池パネル３０の縦枠部３３と同様に、第二の基板４２よりも屋根面１１側に突出した形状を有し、異形太陽電池パネル４０が隣接する定形太陽電池パネル３０と面一になるように樋状部３５１の底部にねじ３７固定されている。
【００３１】
図１に戻って、略三角形の屋根面１２の全面にわたって設置された異形太陽電池パネル５０は、屋根面１１の異形太陽電池パネル４０と同様に、並設した異形太陽電池パネル４０全体の平面形状が三角形となるように、傾斜方向最上端のパネル５０の平面形状は三角形とされるとともに、残りのパネル５０の平面形状は台形とされ、パネル５０の幅方向寸法が、傾斜方向上端側のパネル５０から傾斜方向下端側のパネル５０に向かって長くなるように形成されている。
【００３２】
この異形太陽電池パネル５０は、図４に示すように、スペーサ４５を省略した以外は、前述した屋根面１１の異形太陽電池パネル４０と略同じ構造を備えている。
これらの異形太陽電池パネル５０は、屋根面１１の異形太陽電池パネル４０とは異なる構造で屋根面１２に取り付けられている。
すなわち、屋根面１２に設置されるのは異形太陽電池パネル５０のみであるため、屋根面１１のように、定形太陽電池パネル３０に対して面合わせする必要がないから、異形太陽電池パネル５０は、ルーフィング（図示省略）を張った屋根面１２に対して直接ねじ５１固定されている。
【００３３】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
すなわち、平面形状矩形の定形太陽電池パネル３０と、平面形状を屋根面１１，１２に対応させた異形太陽電池パネル４０，５０とを組み合わせて屋根面１１，１２に設置し、定形太陽電池パネル３０を隙間なく配置できない部分、つまり、屋根面１１の三角形の領域および三角形の屋根面１２に、異形太陽電池パネル４０，５０を配置したので、屋根面１１〜１４の形状が複雑な寄せ棟屋根でも、屋根面１１，１２の全面にわたって太陽電池パネル３０，４０，５０を設置できる。従って、一つの屋根面１１，１２において、太陽電池パネル３０，４０，５０の設置されている部分と設置されていない部分とが混在することがなくなるので、良好な外観を確保できるうえ、発電量を充分に確保できる。
【００３４】
さらに、定形太陽電池パネル３０として、結晶系太陽電池パネルを用いたので、光電変換効率が高いから、多くの発電量を確保できる。
【００３５】
また、定形太陽電池パネル３０は、屋根面１１に所定間隔で敷設された支持レール３５上に取り付けられているため、既存の太陽電池パネルの取付構造をそのまま採用できる。
さらに、支持レール３５により、定形太陽電池パネル３０と屋根面１１との間に通気路３９を確保できるため、定形太陽電池パネル３０を確実に冷却できるから、結晶系太陽電池特有の過熱による光電変換効率の低下を防止できる。
【００３６】
また、スペーサ４５を用いて異形太陽電池パネル４０および定形太陽電池パネル３０を面一に設置したので、太陽電池パネル３０，４０間に段差が生じることがなくなるから、太陽電池付き屋根１の外観を良好にできる。
また、異形太陽電池パネル４０はスペーサ４５を介して設置されるので、単独でも簡単な構造で取り付けることができるから、異形太陽電池パネル４０を部分的に設置する場合でも簡単かつ確実に設置できる。
【００３７】
屋根面１２の異形太陽電池パネル５０は、屋根面１１の異形太陽電池パネル４０とは異なる構造、つまり、スペーサ４５を省略した形で屋根面１２に直接取り付けられているので、異形太陽電池パネル４０よりも簡単な構造で設置できるうえ、部材点数を削減できる。
【００３８】
〔第二実施形態〕
図５および図６に示す本実施形態の太陽電池付き屋根６は、前記第一実施形態の異形太陽電池パネル４０，５０をシート状の異形太陽電池パネル６０としたものであり、図１〜図４と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略し、以下には異なる部分のみを詳述する。
図５には、本実施形態の太陽電池付き屋根６が示されている。屋根面１１の三角形の領域および三角形の屋根面１２には、可撓性を有するシート状の異形太陽電池パネル６０が設置されている。
【００３９】
この異形太陽電池パネル６０は、図６に示すように、耐熱性のプラスチックからなる一対の耐候性シート６１，６２の間に、アモルファスシリコン太陽電池および電極を含む薄膜太陽電池層６３を複数介装した構造を備えている。これらの太陽電池層６３は、当該太陽電池層６３同士を接続する配線６４とともに一方の耐候性シート６１上に成膜されている。これらの太陽電池層６３および配線６４は、透明接着剤６５によって、耐候性シート６１上に封入され、かつ、他方の耐候性シート６２と一体化されている。この他方の耐候性シート６２は、異形太陽電池パネル６０の受光面とされ、パネル６０の表面を保護するようになっている。
このような本実施形態の異形太陽電池パネル６０は、屋根面１１，１２に対して直接貼着されている。
【００４０】
このように構成された本実施形態では、予め大面積の異形太陽電池パネル６０を製造しておき、これを屋根面１１，１２の形状、大きさ等に応じて切断してから設置する。
なお、本実施形態の異形太陽電池パネル６０は、屋根面１２の全面或いは屋根面１１における三角形の領域の全面をそれぞれ一枚で覆う大きさに切断してもよく、或いは、容易に施工できる程度の大きさに切断してもよい。
【００４１】
このような本実施形態によれば、前記第一実施形態と同様な作用、効果を奏することができる他、以下のような効果がある。
すなわち、異形太陽電池パネル６０は、シート状に形成されているので、簡単に所望の形状に切断できるうえ、切断により、如何なる形状の屋根面１１，１２に対しても、その全面にわたって太陽電池パネル６０を確実に隙間なく設置できる。
また、異形太陽電池パネル６０は、可撓性を有するので、ロール状に巻き取ること等により、保管や輸送に要するスペースが少なくて済む。
【００４２】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
すなわち、前記第一実施形態では、屋根面１１において、定形太陽電池パネル３０および異形太陽電池パネル４０を面一になるように設置したが、これらのパネル３０，４０の間に段差が生じるように設置してもよい。
例えば、図７に示すように、屋根面１２の異形太陽電池パネル５０（図４参照）と同様に、スペーサ４５を省略して、異形太陽電池パネル４０を屋根面１１に直接ねじ５１固定してもよい。この場合、異形太陽電池パネル４０に隣接した定形太陽電池パネル３０の端部を保持する支持レール１３５に異形用保持部１３５Ａを設け、この異形用保持部１３５Ａに異形太陽電池パネル４０の端部を保持させてもよい。このように、支持レール１３５に異形用保持部１３５Ａを設けることで、異形太陽電池パネル４０の設置を容易化できるうえ、定形太陽電池パネル３０および異形太陽電池パネル４０の間の雨じまい等の処理を簡略化できる。
【００４３】
前記第一実施形態では、異形太陽電池パネル４０，５０として、二枚の基板４１，４２の間に太陽電池層４３を介装した構造のものを採用したが、アモルファスシリコン太陽電池を用いて形成されたものであれば、異形太陽電池パネルの構造はとくに限定されない。
例えば、基板上にアモルファスシリコン太陽電池を含む太陽電池層を成膜し、この太陽電池層を保護するためにフッ素系樹脂フィルム等の透光性を有するフィルムで覆って受光面としたものを、異形太陽電池パネルとしてもよい。この構造では、受光面側の表面保護にガラスを使用しないでフィルムを用いるので、表面反射等の問題を解消できる。
【００４４】
また、前記第一実施形態では、異形太陽電池パネル４０，５０を傾斜方向に沿って配置するにあたって、二枚の基板４１，４２をずらして重ねることにより形成された段付き部４０Ａ，４０Ｂを互いに係合させていたが、異形太陽電池パネルの係合構造は、これに限定されない。
例えば、異形太陽電池パネルとして、基板が一枚のみのものを用いた場合等、図８に示すように、異形太陽電池パネル７０の傾斜方向上下端部にそれぞれフック状の係合部７１，７２を設け、傾斜方向に隣接するパネル７０の係合部７１，７２を互いに係合させるようにしてもよい。
【００４５】
前記第一実施形態では、異形太陽電池パネル４０，５０を屋根面１１，１２にねじ４６，５１固定したが、図９に示すように、屋根面１２について説明すると、屋根面１２にその傾斜方向と直交する方向に延びる支持桟８０を所定間隔で敷設し、この支持桟８０に異形太陽電池パネル５０を保持させてもよい。
この支持桟８０は、屋根面１２にねじ８１１固定される断面略Ｔ字状の支持桟本体８１と、この支持桟本体８１の傾斜方向上下端側の各側面にそれぞれ取り付けられた金属製の配線レール８２，８３と、これらの支持桟本体８１および配線レール８２，８３を覆う防水カバー８４とを備えたものである。配線レール８２，８３は、それぞれ異形太陽電池パネル５０の傾斜方向端部を保持可能な形状を有し、パネル５０同士の結線用のコネクタに兼用されている。これらの二つの配線レール８２，８３のうちいずれか一方はプラス用の配線レールとされ、いずれか他方はマイナス用の配線レールとされている。
このような支持桟８０を用いた場合、傾斜方向に並ぶ異形太陽電池パネル４０，５０を直接係合させる必要がなくなるので、第一、第二の基板４１，４２は、ずらさないで重ねられ、第二の基板４２の下面には、高さ調整部材８８が取り付けられている。
【００４６】
また、以上に述べた各実施形態では、平面形状矩形の寄せ棟屋根について説明したが、本発明の適用される屋根の種類はこれに限定されず、屋根面に定形太陽電池パネルを設置できない領域を含む屋根であれば、任意の屋根に適用できる。例えば、図１０に示すように、平面視でＬ字状に屈曲した寄せ棟屋根を太陽電池付き屋根９１としてもよく、この場合、前記各実施形態と同様に、太陽電池パネルを設置する屋根面９１１，９１２のうち、屋根面９１１の矩形の領域に定形太陽電池パネル３０を設置し、屋根面９１１の矩形の領域を除いた部分に異形太陽電池パネル４０を定形太陽電池パネル３０と面一設置して、三角形の屋根面９１２には、異形太陽電池パネル４０を設置すればよい。
【００４７】
さらに、本発明は、図１１に示すように、ドーマ９３を取り付けた切妻屋根にも適用できる。この切妻屋根を太陽電池付き屋根９２とした場合、例えば、屋根面９２１のうち、ドーマ９３の傾斜方向上下の領域に太陽電池パネル４０を設置し、これらの領域を除いた矩形の領域に定形太陽電池パネル３０を設置して、さらに、ドーマ９３の屋根面９３１には、異形太陽電池パネル５０を設置する。
【００４８】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、平面形状矩形の定形太陽電池パネルと、平面形状を屋根面に対応させた異形太陽電池パネルとを組み合わせて屋根面に設置することで、屋根面において定形太陽電池パネルを配置できない部分に異形太陽電池パネルを配置すれば、屋根面の形状が複雑な寄せ棟等でも、屋根面の全面にわたって太陽電池パネルを設置できる。従って、一つの屋根面において、太陽電池パネルの設置されている部分と設置されていない部分とが混在することがなくなるので、良好な外観を確保できるうえ、発電量を充分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態を示す斜視図。
【図２】前記第一実施形態の定形太陽電池パネルおよび異形太陽電池パネルの取付構造を示す断面図。
【図３】前記第一実施形態の異形太陽電池パネルを示す断面図。
【図４】前記第一実施形態の異形太陽電池パネルの取付構造を示す断面図。
【図５】本発明の第二実施形態を示す斜視図。
【図６】前記第二実施形態の異形太陽電池パネルを示す断面図。
【図７】本発明の異形太陽電池パネルの他の取付構造を示す断面図。
【図８】本発明の異形太陽電池パネルのさらに他の取付構造を示す断面図。
【図９】本発明の異形太陽電池パネルの別の取付構造を示す断面図。
【図１０】本発明の他の太陽電池付き屋根を示す平面図。
【図１１】本発明のさらに他の太陽電池付き屋根を示す斜視図。
【符号の説明】
１，６，９１，９２ 太陽電池付き屋根
１１，１２，１３，１４，９１１，９１２，９２１，９３１ 屋根面
３０ 定形太陽電池パネル
３５，１３５ 支持レール
４０，５０，６０，７０ 異形太陽電池パネル
４５ スペーサ
１３５Ａ 異形用保持部
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋根面に複数の太陽電池パネルを設置した太陽電池付き屋根に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、住宅等の建物の屋根には、太陽エネルギを電気として有効利用するために太陽電池パネルが設置されている。屋根に設置する太陽電池パネルとしては、結晶系シリコン太陽電池からなる薄板状のソーラーセルを用いた結晶系太陽電池パネルが広く用いられている。
この結晶系太陽電池パネルは、複数のソーラーセルを支持基板上に並べて矩形平板状に形成したものの周囲に枠材を取り付けた構造を備え、施工にあたっては、屋根に敷設した支持レール上に並べて、両端部をそれぞれレールに固定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、結晶系太陽電池パネルは、所定形状のソーラーセルを複数並べて形成されるものであるため、ソーラーセルの数、配列等によってパネルの平面形状が一定の形状、例えば、矩形の平面形状に制限される。このため、屋根面の形状が複雑な寄せ棟屋根等に対して結晶系太陽電池パネルを設置する場合、パネルの形状を屋根面の形状に対応させることが困難であることから、屋根面の全面にわたって結晶系太陽電池パネルを設置することができない。このため、発電量を充分に確保できないうえ、一つの屋根面において、太陽電池パネルの設置されている部分と設置されていない部分とが混在するため、良好な外観が得られない。
【０００４】
このような問題を解消するために、結晶系太陽電池パネルの代わりにアモルファス系太陽電池パネルを用いることが考えられる。アモルファス系太陽電池パネルは、基板上にアモルファスシリコン太陽電池の薄膜および電極等を成膜することにより形成するので、パネルの平面形状の自由度が高く、屋根面の形状に容易に対応させることができるから、太陽電池パネルを屋根面の全面にわたって設置することが可能となる。
【０００５】
しかし、アモルファスシリコン太陽電池は、結晶系シリコン太陽電池よりも光電変換効率が劣るため、充分な発電量が得られないという問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、充分な発電量を確保できるとともに良好な外観が得られる太陽電池付き屋根を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図面を参照して説明すると、屋根面１１，１２，９１１，９１２，９２１，９３１に複数の太陽電池パネル（３０，４０，５０，６０，７０）を設置した太陽電池付き屋根１，６，９１，９２であって、前記複数の太陽電池パネルは、矩形の平面形状を有する定形太陽電池パネル３０と、屋根面の形状に応じた平面形状を有する異形太陽電池パネル４０，５０，６０，７０とから構成され、前記定形太陽電池パネルは、結晶系シリコン太陽電池を用いて形成された結晶系太陽電池パネルであり、前記異形太陽電池パネルは、アモルファスシリコン太陽電池を用いて形成され、前記定形太陽電池パネルは、前記屋根面に所定間隔で敷設された支持レール３５，１３５上に取り付けられ、前記異形太陽電池パネルは、前記屋根面に直接取り付けられ、少なくとも一つの屋根面には、前記定形太陽電池パネルおよび異形太陽電池パネルの両方が設置され、異形太陽電池パネルおよび定形太陽電池パネルの間に設けられた支持レール１３５には、異形太陽電池パネルの端部を保持する異形用保持部１３５Ａが設けられているものであることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、平面形状矩形の定形太陽電池パネルと、平面形状を屋根面に対応させた異形太陽電池パネルとを組み合わせて屋根面に設置するので、屋根面において定形太陽電池パネルを配置できない部分に異形太陽電池パネルを配置することで、屋根面の形状が複雑な寄せ棟屋根等に対しても、屋根面の全面にわたって太陽電池パネルを設置できる。従って、一つの屋根面において、太陽電池パネルの設置されている部分と設置されていない部分とが混在することがなくなるので、良好な外観を確保できるうえ、発電量を充分に確保できる。
【０００９】
さらに、定形太陽電池パネルとして、結晶系シリコン太陽電池を用いて形成された結晶系太陽電池パネルを用いれば、異形太陽電池パネルよりも光電変換効率が高いので、一層多くの発電量を確保できる。
【００１０】
また、定形太陽電池パネルは、屋根面に所定間隔で敷設された支持レール３５，１３５上に取り付けられているので、既存の太陽電池パネルの取付構造をそのまま採用できる。
とくに、定形太陽電池パネルに結晶系太陽電池パネルを用いているので、支持レールにより定形太陽電池パネルと屋根面との間に通気路を確保でき、定形太陽電池パネルを冷却できるから、過熱による光電変換効率の低下を防止できる。
【００１６】
また、支持レールに異形用保持部を設けると、異形太陽電池パネルの設置を容易化できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の各形態を図面に基づいて説明する。
〔第一実施形態〕
図１には、本実施形態の太陽電池付き屋根１を備えたユニット式建物２が示されている。
この建物２は、工場で予め製造した複数の建物ユニット２１を基礎２２上に積層配列して構築した建物本体３を有し、この建物本体３の上に前記太陽電池付き屋根１が設けられている。なお、図示しないが、建物ユニット２１は、柱および梁を組んだ略直方体形状の骨組みに、床材、壁材等の造作材を組み付けたものである。
【００１８】
太陽電池付き屋根１は、屋根パネル（図示省略）等により形成された四つの屋根面１１，１２，１３，１４を備えた寄せ棟屋根であり、これらの屋根面１１〜１４のうち二つの屋根面１１，１２には、複数の太陽電池パネル３０，４０，５０が設置されている。
これらの太陽電池パネル３０，４０，５０は、矩形の平面形状を有する定形太陽電池パネル３０と、屋根面１１，１２の形状に応じた平面形状を有する異形太陽電池パネル４０，５０とから構成され、略台形の屋根面１１には、定形太陽電池パネル３０および異形太陽電池パネル４０の両方が設置され、略三角形の屋根面１２には、異形太陽電池パネル５０のみが設置されている。
【００１９】
屋根面１１の幅方向中間部分の矩形の領域には、傾斜方向に沿って定形太陽電池パネル３０が配置され、屋根面１１の幅方向端部の三角形の領域には、それぞれ異形太陽電池パネル４０が設置されている。
定形太陽電池パネル３０は、結晶系シリコン太陽電池を用いて形成された既存の結晶系太陽電池パネルであり、図２に示すように、矩形平板状の太陽電池本体３１と、この太陽電池本体３１の周縁に取り付けられた枠体３２とを備えている。
太陽電池本体３１は、ガラス等の透光性を有する支持基板３１１上に、結晶系シリコン太陽電池からなる複数のソーラーセルを並べて樹脂等で封入したものであり、支持基板３１１を透過した光を電気エネルギに変換するようになっている。
なお、ソーラーセルを構成する結晶系太陽電池は、多結晶シリコン太陽電池であってもよく、或いは、単結晶シリコン太陽電池であってもよい。また、太陽電池本体３１は、この構造に限定されず、既存のものを適宜採用すればよく、例えば、一対のガラス基板の間にソーラーセルを封入したものを用いてもよい。
【００２０】
枠体３２は、屋根面１１の傾斜方向に沿った一対の縦枠部３３と、傾斜方向と直交する方向に延びる一対の横枠部３４とを備えている。
傾斜方向下端側の横枠部３４には、傾斜方向に隣接する定形太陽電池パネル３０上に重ねられる鍔部３４Ａ（図１参照）が設けられている。
また、一対の縦枠部３３は、横枠部３４よりも屋根面１１側に突出した形状とされて太陽電池パネル３０の脚部とされ、屋根面１１に傾斜方向に沿って所定間隔で敷設された支持レール３５上に取り付けられている。
【００２１】
支持レール３５は、断面略コ字状の樋状部３５１と、その下に設けられたパイプ部３５２と、このパイプ部３５２から下方に延びる脚部３５３とを有して構成され、脚部３５３は、ルーフィング（図示省略）を張った屋根面１１にねじ３６固定されている。
樋状部３５１には、傾斜方向と直交する方向に隣接する定形太陽電池パネル３０の各縦枠部３３が挿入されてそれぞれねじ３７固定されている。この樋状部３５１内で隣接する定形太陽電池パネル３０の各縦枠部３３間には、防水用のパッキング部材３８が圧入されている。
このような支持レール３５においては、樋状部３５１を通じて雨水等を屋根１の軒に向かって排水するように構成され、樋状部３５１から屋根面１１側に浸入した雨水等は、パイプ部３５２を通じて軒へ排水されるようになっている。
【００２２】
また、定形太陽電池パネル３０を支持レール３５を介して屋根面１１に固定することにより、定形太陽電池パネル３０と屋根面１１との間には、屋根面１１の傾斜方向に沿った通気路３９が形成され、この通気路３９に空気が流通することで、定形太陽電池パネル３０を冷却するようになっている。
【００２３】
図１に戻って、屋根面１１の三角形の領域に配置された異形太陽電池パネル４０は、その平面形状が、傾斜方向に沿って並設したときに、全体の平面形状が三角形となるようにそれぞれ設定されている。すなわち、傾斜方向最上端のパネル４０の平面形状は三角形とされるとともに、残りのパネル４０の平面形状は台形とされ、傾斜方向上端側のパネル４０から傾斜方向下端側のパネル４０に向かって幅方向寸法が長くなるように形成されている。
【００２４】
このような異形太陽電池パネル４０は、アモルファスシリコン太陽電池を用いて形成されたものであり、具体的には、図３に示すように、互いに重ねられた透光性を有する第一の基板４１および第二の基板４２と、これらの基板４１，４２の間に介装された薄膜太陽電池層４３とを備えている。
【００２５】
第一、第二の基板４１，４２は、ガラス或いはアクリル樹脂等の透光性を有する絶縁材料からなり、第一の基板４１により、太陽電池パネル４０の受光面が構成されている。本実施形態の異形太陽電池パネル４０では、屋根面１１の三角形の領域に対応するように、第一、第二の基板４１，４２の平面形状は台形または三角形とされ、屋根面１１の傾斜方向下端側に配置する基板４１，４２ほど幅方向寸法が長くされている。
これらの第一、第二の基板４１，４２は、傾斜方向にずらして重ねられ、これにより、異形太陽電池パネル４０の傾斜方向上下端部には、それぞれ段付き部４０Ａ，４０Ｂが形成されている。本実施形態では、傾斜方向に隣接する異形太陽電池パネル４０同士で、互いの段付き部４０Ａ，４０Ｂを係合させるようになっている。
【００２６】
第一の基板４１の屋根面１１側の面、つまり、第二の基板４２との対向面には、前述した薄膜太陽電池層４３が形成されている。薄膜太陽電池層４３は、気相成長により、第一の基板４１に成膜されたアモルファスシリコン太陽電池および電極を含んで構成されるものである。
【００２７】
この薄膜太陽電池層４３を成膜した第一の基板４１と、第二の基板４２との間には、透明な充填材４４が充填され、この充填材４４を接着層として第一、第二の基板４１，４２が互いに接合されている。充填材４４は、ＥＶＡ（Ethylene VinylAcetate）やＰＶＢ（poly VinylButylol）等の合成樹脂からなる。
【００２８】
このように構成された本実施形態では、ガラス等からなる大面積の基板と、薄膜太陽電池層４３を成膜したガラス等からなる大面積の基板とを、屋根面１１の形状に応じて切断することにより、第一、第二の基板４１，４２を作製し、これらの基板４１，４２の間に充填材４４を挟み込んだ状態で加熱・加圧することにより、第一、第二の基板４１，４２を接合する。これにより、所望の平面形状の異形太陽電池パネル４０が得られる。
【００２９】
第二の基板４２の屋根面１１側の面の傾斜方向上下端部には、それぞれゴム等からなるスペーサ４５が取り付けられ、異形太陽電池パネル４０は、図２に示すように、このスペーサ４５を介して屋根面１１にねじ４６固定されている。このようなスペーサ４５を異形太陽電池パネル４０および屋根面１１の間に介装することにより、当該異形太陽電池パネル４０の上面と、これに隣接する定形太陽電池パネル３０の上面とが面一にされている。
【００３０】
また、異形太陽電池パネル４０の幅方向端部のうち、定形太陽電池パネル３０と隣接する側の端部は、屋根面１１の傾斜方向と平行、つまり、定形太陽電池パネル３０の端部と平行に形成されている。この端部には、支持レール３５に異形太陽電池パネル４０を固定するための取付部材４７が装着されている。この取付部材４７は、定形太陽電池パネル３０の縦枠部３３と同様に、第二の基板４２よりも屋根面１１側に突出した形状を有し、異形太陽電池パネル４０が隣接する定形太陽電池パネル３０と面一になるように樋状部３５１の底部にねじ３７固定されている。
【００３１】
図１に戻って、略三角形の屋根面１２の全面にわたって設置された異形太陽電池パネル５０は、屋根面１１の異形太陽電池パネル４０と同様に、並設した異形太陽電池パネル４０全体の平面形状が三角形となるように、傾斜方向最上端のパネル５０の平面形状は三角形とされるとともに、残りのパネル５０の平面形状は台形とされ、パネル５０の幅方向寸法が、傾斜方向上端側のパネル５０から傾斜方向下端側のパネル５０に向かって長くなるように形成されている。
【００３２】
この異形太陽電池パネル５０は、図４に示すように、スペーサ４５を省略した以外は、前述した屋根面１１の異形太陽電池パネル４０と略同じ構造を備えている。
これらの異形太陽電池パネル５０は、屋根面１１の異形太陽電池パネル４０とは異なる構造で屋根面１２に取り付けられている。
すなわち、屋根面１２に設置されるのは異形太陽電池パネル５０のみであるため、屋根面１１のように、定形太陽電池パネル３０に対して面合わせする必要がないから、異形太陽電池パネル５０は、ルーフィング（図示省略）を張った屋根面１２に対して直接ねじ５１固定されている。
【００３３】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
すなわち、平面形状矩形の定形太陽電池パネル３０と、平面形状を屋根面１１，１２に対応させた異形太陽電池パネル４０，５０とを組み合わせて屋根面１１，１２に設置し、定形太陽電池パネル３０を隙間なく配置できない部分、つまり、屋根面１１の三角形の領域および三角形の屋根面１２に、異形太陽電池パネル４０，５０を配置したので、屋根面１１〜１４の形状が複雑な寄せ棟屋根でも、屋根面１１，１２の全面にわたって太陽電池パネル３０，４０，５０を設置できる。従って、一つの屋根面１１，１２において、太陽電池パネル３０，４０，５０の設置されている部分と設置されていない部分とが混在することがなくなるので、良好な外観を確保できるうえ、発電量を充分に確保できる。
【００３４】
さらに、定形太陽電池パネル３０として、結晶系太陽電池パネルを用いたので、光電変換効率が高いから、多くの発電量を確保できる。
【００３５】
また、定形太陽電池パネル３０は、屋根面１１に所定間隔で敷設された支持レール３５上に取り付けられているため、既存の太陽電池パネルの取付構造をそのまま採用できる。
さらに、支持レール３５により、定形太陽電池パネル３０と屋根面１１との間に通気路３９を確保できるため、定形太陽電池パネル３０を確実に冷却できるから、結晶系太陽電池特有の過熱による光電変換効率の低下を防止できる。
【００３６】
また、スペーサ４５を用いて異形太陽電池パネル４０および定形太陽電池パネル３０を面一に設置したので、太陽電池パネル３０，４０間に段差が生じることがなくなるから、太陽電池付き屋根１の外観を良好にできる。
また、異形太陽電池パネル４０はスペーサ４５を介して設置されるので、単独でも簡単な構造で取り付けることができるから、異形太陽電池パネル４０を部分的に設置する場合でも簡単かつ確実に設置できる。
【００３７】
屋根面１２の異形太陽電池パネル５０は、屋根面１１の異形太陽電池パネル４０とは異なる構造、つまり、スペーサ４５を省略した形で屋根面１２に直接取り付けられているので、異形太陽電池パネル４０よりも簡単な構造で設置できるうえ、部材点数を削減できる。
【００３８】
〔第二実施形態〕
図５および図６に示す本実施形態の太陽電池付き屋根６は、前記第一実施形態の異形太陽電池パネル４０，５０をシート状の異形太陽電池パネル６０としたものであり、図１〜図４と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略し、以下には異なる部分のみを詳述する。
図５には、本実施形態の太陽電池付き屋根６が示されている。屋根面１１の三角形の領域および三角形の屋根面１２には、可撓性を有するシート状の異形太陽電池パネル６０が設置されている。
【００３９】
この異形太陽電池パネル６０は、図６に示すように、耐熱性のプラスチックからなる一対の耐候性シート６１，６２の間に、アモルファスシリコン太陽電池および電極を含む薄膜太陽電池層６３を複数介装した構造を備えている。これらの太陽電池層６３は、当該太陽電池層６３同士を接続する配線６４とともに一方の耐候性シート６１上に成膜されている。これらの太陽電池層６３および配線６４は、透明接着剤６５によって、耐候性シート６１上に封入され、かつ、他方の耐候性シート６２と一体化されている。この他方の耐候性シート６２は、異形太陽電池パネル６０の受光面とされ、パネル６０の表面を保護するようになっている。
このような本実施形態の異形太陽電池パネル６０は、屋根面１１，１２に対して直接貼着されている。
【００４０】
このように構成された本実施形態では、予め大面積の異形太陽電池パネル６０を製造しておき、これを屋根面１１，１２の形状、大きさ等に応じて切断してから設置する。
なお、本実施形態の異形太陽電池パネル６０は、屋根面１２の全面或いは屋根面１１における三角形の領域の全面をそれぞれ一枚で覆う大きさに切断してもよく、或いは、容易に施工できる程度の大きさに切断してもよい。
【００４１】
このような本実施形態によれば、前記第一実施形態と同様な作用、効果を奏することができる他、以下のような効果がある。
すなわち、異形太陽電池パネル６０は、シート状に形成されているので、簡単に所望の形状に切断できるうえ、切断により、如何なる形状の屋根面１１，１２に対しても、その全面にわたって太陽電池パネル６０を確実に隙間なく設置できる。
また、異形太陽電池パネル６０は、可撓性を有するので、ロール状に巻き取ること等により、保管や輸送に要するスペースが少なくて済む。
【００４２】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
すなわち、前記第一実施形態では、屋根面１１において、定形太陽電池パネル３０および異形太陽電池パネル４０を面一になるように設置したが、これらのパネル３０，４０の間に段差が生じるように設置してもよい。
例えば、図７に示すように、屋根面１２の異形太陽電池パネル５０（図４参照）と同様に、スペーサ４５を省略して、異形太陽電池パネル４０を屋根面１１に直接ねじ５１固定してもよい。この場合、異形太陽電池パネル４０に隣接した定形太陽電池パネル３０の端部を保持する支持レール１３５に異形用保持部１３５Ａを設け、この異形用保持部１３５Ａに異形太陽電池パネル４０の端部を保持させてもよい。このように、支持レール１３５に異形用保持部１３５Ａを設けることで、異形太陽電池パネル４０の設置を容易化できるうえ、定形太陽電池パネル３０および異形太陽電池パネル４０の間の雨じまい等の処理を簡略化できる。
【００４３】
前記第一実施形態では、異形太陽電池パネル４０，５０として、二枚の基板４１，４２の間に太陽電池層４３を介装した構造のものを採用したが、アモルファスシリコン太陽電池を用いて形成されたものであれば、異形太陽電池パネルの構造はとくに限定されない。
例えば、基板上にアモルファスシリコン太陽電池を含む太陽電池層を成膜し、この太陽電池層を保護するためにフッ素系樹脂フィルム等の透光性を有するフィルムで覆って受光面としたものを、異形太陽電池パネルとしてもよい。この構造では、受光面側の表面保護にガラスを使用しないでフィルムを用いるので、表面反射等の問題を解消できる。
【００４４】
また、前記第一実施形態では、異形太陽電池パネル４０，５０を傾斜方向に沿って配置するにあたって、二枚の基板４１，４２をずらして重ねることにより形成された段付き部４０Ａ，４０Ｂを互いに係合させていたが、異形太陽電池パネルの係合構造は、これに限定されない。
例えば、異形太陽電池パネルとして、基板が一枚のみのものを用いた場合等、図８に示すように、異形太陽電池パネル７０の傾斜方向上下端部にそれぞれフック状の係合部７１，７２を設け、傾斜方向に隣接するパネル７０の係合部７１，７２を互いに係合させるようにしてもよい。
【００４５】
前記第一実施形態では、異形太陽電池パネル４０，５０を屋根面１１，１２にねじ４６，５１固定したが、図９に示すように、屋根面１２について説明すると、屋根面１２にその傾斜方向と直交する方向に延びる支持桟８０を所定間隔で敷設し、この支持桟８０に異形太陽電池パネル５０を保持させてもよい。
この支持桟８０は、屋根面１２にねじ８１１固定される断面略Ｔ字状の支持桟本体８１と、この支持桟本体８１の傾斜方向上下端側の各側面にそれぞれ取り付けられた金属製の配線レール８２，８３と、これらの支持桟本体８１および配線レール８２，８３を覆う防水カバー８４とを備えたものである。配線レール８２，８３は、それぞれ異形太陽電池パネル５０の傾斜方向端部を保持可能な形状を有し、パネル５０同士の結線用のコネクタに兼用されている。これらの二つの配線レール８２，８３のうちいずれか一方はプラス用の配線レールとされ、いずれか他方はマイナス用の配線レールとされている。
このような支持桟８０を用いた場合、傾斜方向に並ぶ異形太陽電池パネル４０，５０を直接係合させる必要がなくなるので、第一、第二の基板４１，４２は、ずらさないで重ねられ、第二の基板４２の下面には、高さ調整部材８８が取り付けられている。
【００４６】
また、以上に述べた各実施形態では、平面形状矩形の寄せ棟屋根について説明したが、本発明の適用される屋根の種類はこれに限定されず、屋根面に定形太陽電池パネルを設置できない領域を含む屋根であれば、任意の屋根に適用できる。例えば、図１０に示すように、平面視でＬ字状に屈曲した寄せ棟屋根を太陽電池付き屋根９１としてもよく、この場合、前記各実施形態と同様に、太陽電池パネルを設置する屋根面９１１，９１２のうち、屋根面９１１の矩形の領域に定形太陽電池パネル３０を設置し、屋根面９１１の矩形の領域を除いた部分に異形太陽電池パネル４０を定形太陽電池パネル３０と面一設置して、三角形の屋根面９１２には、異形太陽電池パネル４０を設置すればよい。
【００４７】
さらに、本発明は、図１１に示すように、ドーマ９３を取り付けた切妻屋根にも適用できる。この切妻屋根を太陽電池付き屋根９２とした場合、例えば、屋根面９２１のうち、ドーマ９３の傾斜方向上下の領域に太陽電池パネル４０を設置し、これらの領域を除いた矩形の領域に定形太陽電池パネル３０を設置して、さらに、ドーマ９３の屋根面９３１には、異形太陽電池パネル５０を設置する。
【００４８】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、平面形状矩形の定形太陽電池パネルと、平面形状を屋根面に対応させた異形太陽電池パネルとを組み合わせて屋根面に設置することで、屋根面において定形太陽電池パネルを配置できない部分に異形太陽電池パネルを配置すれば、屋根面の形状が複雑な寄せ棟等でも、屋根面の全面にわたって太陽電池パネルを設置できる。従って、一つの屋根面において、太陽電池パネルの設置されている部分と設置されていない部分とが混在することがなくなるので、良好な外観を確保できるうえ、発電量を充分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態を示す斜視図。
【図２】前記第一実施形態の定形太陽電池パネルおよび異形太陽電池パネルの取付構造を示す断面図。
【図３】前記第一実施形態の異形太陽電池パネルを示す断面図。
【図４】前記第一実施形態の異形太陽電池パネルの取付構造を示す断面図。
【図５】本発明の第二実施形態を示す斜視図。
【図６】前記第二実施形態の異形太陽電池パネルを示す断面図。
【図７】本発明の異形太陽電池パネルの他の取付構造を示す断面図。
【図８】本発明の異形太陽電池パネルのさらに他の取付構造を示す断面図。
【図９】本発明の異形太陽電池パネルの別の取付構造を示す断面図。
【図１０】本発明の他の太陽電池付き屋根を示す平面図。
【図１１】本発明のさらに他の太陽電池付き屋根を示す斜視図。
【符号の説明】
１，６，９１，９２ 太陽電池付き屋根
１１，１２，１３，１４，９１１，９１２，９２１，９３１ 屋根面
３０ 定形太陽電池パネル
３５，１３５ 支持レール
４０，５０，６０，７０ 異形太陽電池パネル
４５ スペーサ
１３５Ａ 異形用保持部
Claims (1)
- 屋根面に複数の太陽電池パネルを設置した太陽電池付き屋根であって、
前記複数の太陽電池パネルは、矩形の平面形状を有する定形太陽電池パネルと、前記屋根面の形状に応じた平面形状を有する異形太陽電池パネルとから構成され、
前記定形太陽電池パネルは、結晶系シリコン太陽電池を用いて形成された結晶系太陽電池パネルであり、
前記異形太陽電池パネルは、アモルファスシリコン太陽電池を用いて形成され、
前記定形太陽電池パネルは、前記屋根面に所定間隔で敷設された支持レール上に取り付けられ、
前記異形太陽電池パネルは、前記屋根面に直接取り付けられ、
少なくとも一つの屋根面には、前記定形太陽電池パネルおよび異形太陽電池パネルの両方が設置され、
前記異形太陽電池パネルおよび定形太陽電池パネルの間に設けられた支持レールには、前記異形太陽電池パネルの端部を保持する異形用保持部が設けられていることを特徴とする太陽電池付き屋根。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25196597A JP4021526B2 (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 太陽電池付き屋根 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25196597A JP4021526B2 (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 太陽電池付き屋根 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1193360A JPH1193360A (ja) | 1999-04-06 |
| JP4021526B2 true JP4021526B2 (ja) | 2007-12-12 |
Family
ID=17230634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25196597A Expired - Fee Related JP4021526B2 (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 太陽電池付き屋根 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4021526B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7615105B2 (en) | 2001-12-10 | 2009-11-10 | Toray Industries, Inc. | Separation membrane |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5596953B2 (ja) * | 2009-09-28 | 2014-09-24 | ケイミュー株式会社 | 太陽電池の施工構造 |
| CN113513114B (zh) * | 2021-05-06 | 2023-01-17 | 中建筑港集团有限公司 | 一种环保型建筑幕顶 |
-
1997
- 1997-09-17 JP JP25196597A patent/JP4021526B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7615105B2 (en) | 2001-12-10 | 2009-11-10 | Toray Industries, Inc. | Separation membrane |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1193360A (ja) | 1999-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3594540B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
| US20080314434A1 (en) | Photovoltaic panel | |
| EP1476617A1 (en) | Shingle system | |
| US8857124B2 (en) | Weatherproof building envelope | |
| JP3787394B2 (ja) | 太陽電池パネルおよび太陽電池パネル付き屋根構造体 | |
| JP4021526B2 (ja) | 太陽電池付き屋根 | |
| JP4286592B2 (ja) | 瓦屋根用の太陽電池モジュール | |
| JP3976558B2 (ja) | 太陽電池装置 | |
| JPH0525890A (ja) | 太陽電池発電装置 | |
| JP4302826B2 (ja) | 太陽電池モジュール用瓦 | |
| JP2777444B2 (ja) | 屋根設置型太陽電池装置の設置方法 | |
| JP3615444B2 (ja) | 太陽電池装置 | |
| JP2777443B2 (ja) | 屋根設置型太陽電池の設置方法 | |
| JP2006278535A (ja) | 太陽電池モジュールの固定構造 | |
| JP2588550Y2 (ja) | スレート瓦型太陽電池モジュール | |
| JP2001036125A (ja) | 太陽光発電装置 | |
| JP5027621B2 (ja) | 太陽電池モジュール及びその敷設構造 | |
| JP2019071752A (ja) | 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの設置構造 | |
| JP2002061355A (ja) | 太陽電池モジュール一体型屋根パネル | |
| JP3169546B2 (ja) | 太陽電池モジュール及び該太陽電池モジュールの屋根への取付方法 | |
| JP2006274658A (ja) | 太陽電池モジュール及びそれを用いた太陽電池アレイ、並びに太陽電池アレイの製造方法 | |
| JPH1171873A (ja) | 太陽電池パネル取付構造 | |
| JP3226480B2 (ja) | 太陽エネルギー変換装置付き外装材の端部処理装置及び端部処理構造 | |
| JPH0856006A (ja) | 太陽電池モジュールとそれに用いる太陽電池パネル構造 | |
| JP6382287B2 (ja) | 外設部材の取付材、及びそれを用いた外設部材を備える外装構造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040901 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060706 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060808 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061010 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070508 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070704 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070709 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070820 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070827 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070904 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070927 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 3 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111005 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121005 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131005 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |