JP6681169B2 - Solar cell module for windows and window - Google Patents
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Description
本発明は、窓の一部として用いられる窓用太陽電池モジュールに関する。また、本発明は、窓用太陽電池モジュールを使用した窓に関する。 The present invention relates to a solar cell module for windows used as a part of windows. The present invention also relates to a window using the solar cell module for windows.
従来から、光を透過する太陽電池モジュールを構造物の窓として使用する場合がある(例えば、特許文献1)。
特許文献1の記載の太陽電池モジュールは、ガラス基板上に光電変換素子を積層し、ガラス板で封止している。この太陽電池モジュールは、光電変換素子に複数の溝を形成することによって、厚み方向に光を透過させることを可能とし、窓として使用しても十分な採光を可能にしている。
Conventionally, a solar cell module that transmits light may be used as a window of a structure (for example, Patent Document 1).
In the solar cell module described in Patent Document 1, a photoelectric conversion element is laminated on a glass substrate and sealed with a glass plate. By forming a plurality of grooves in the photoelectric conversion element, this solar cell module allows light to pass through in the thickness direction, and enables sufficient lighting even when used as a window.
ところで、寒冷地では、建物の室内と室外で気温差が大きく、外気が極めて低温になる。そのため、このような寒冷地では、室内の温度を維持するために、断熱機能を持った断熱窓が必要となる。 By the way, in a cold region, there is a large temperature difference between the inside and outside of a building, and the outside air becomes extremely cold. Therefore, in such a cold region, a heat insulating window having a heat insulating function is required to maintain the temperature inside the room.
しかしながら、特許文献1の太陽電池モジュールを窓として使用する場合、溝が形成された部分は、単に2枚のガラス板が重なった構造をしているので、通常のガラス窓と断熱効果がさほど変わらない。そのため、特許文献1の太陽電池モジュールは、寒冷地では適さず、断熱性の観点から更なる改良の余地があった。 However, when the solar cell module of Patent Document 1 is used as a window, the portion where the groove is formed has a structure in which two glass plates are simply overlapped with each other, so that the heat insulation effect is substantially different from that of a normal glass window. Absent. Therefore, the solar cell module of Patent Document 1 is not suitable in cold regions, and there is room for further improvement from the viewpoint of heat insulation.
そこで、本発明は、従来に比べて断熱効果の高い窓用太陽電池モジュール及び窓用太陽電池モジュールを用いた窓を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a solar cell module for windows having a higher heat insulating effect than conventional ones and a window using the solar cell module for windows.
上記した課題を解決するための請求項1に記載の発明は、構造物の内外を区切る窓の一部を構成する窓用太陽電池モジュールであって、光を透過可能な太陽電池パネルと、透光性板材を有し、前記太陽電池パネルは、前記透光性板材と別個独立したものであって、前記透光性板材と所定の間隔を空けて対面しており、以下の(1)又は(2)の条件を満たすものであり、前記透光性板材は、前記太陽電池パネルに対して前記構造物の内部側に位置しており、前記太陽電池パネルは、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換部を有し、前記太陽電池パネルは、前記光電変換部が存在する領域と、前記光電変換部が存在しない領域が混在したシースルー太陽電池であり、前記光電変換部が存在する領域は、全領域の40%以上80%以下であり、前記光電変換部が存在しない領域は、太陽光の一部が通過可能であり、前記太陽電池パネルは、前記光電変換部が存在する領域において、第1透明基板上に第1電極層と前記光電変換部と第2電極層がこの順に積層された太陽電池を複数備えており、前記太陽電池パネルは、前記太陽電池を封止する封止剤を有し、前記第1透明基板は、前記複数の太陽電池を支持する支持基板であって、前記封止剤を介さずに前記第1電極層が直接積層されており、前記第1電極層は、透光性及び導電性を備えた透明導電層であり、前記第2電極層は、金属層を含み、かつ前記光電変換部よりも前記透光性板材側に設けられており、前記光電変換部が存在しない領域に第1電極層が存在し、前記光電変換部が存在しない領域の第1電極層によって、隣接する太陽電池の第1電極層同士が直接接続されて電気的に接続されていることを特徴とする窓用太陽電池モジュールである。
(1)前記太陽電池パネルと前記透光性板材との間の空間は、その大部分が気体で充填されている。
(2)前記太陽電池パネルと前記透光性板材との間の空間は、実質的な真空空間となっている。
本発明は、窓の一部を構成する窓用太陽電池モジュールであって、光を透過可能な太陽電池パネルと、透光性板材を有し、前記太陽電池パネルは、前記透光性板材と別個独立したものであって、前記透光性板材と所定の間隔を空けて対面しており、以下の(1)又は(2)の条件を満たす窓用太陽電池モジュールに関連する。
(1)前記太陽電池パネルと前記透光性板材との間の空間は、その大部分が気体で充填されている。
(2)前記太陽電池パネルと前記透光性板材との間の空間は、実質的な真空空間となっている。
The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problems is a solar cell module for windows that constitutes a part of a window that divides the inside and the outside of a structure, the solar cell panel being capable of transmitting light, Having a light-transmissive plate material, the solar cell panel is independent of the light-transmissive plate material and faces the light-transmissive plate material at a predetermined interval, and the following (1) or The condition of (2) is satisfied, the translucent plate member is located inside the structure with respect to the solar cell panel, and the solar cell panel converts light energy into electric energy. Having a photoelectric conversion unit, the solar cell panel is a see-through solar cell in which the region where the photoelectric conversion unit is present and the region where the photoelectric conversion unit is not present are mixed, and the region where the photoelectric conversion unit is present is , 40% to 80% of the total area In the region where the photoelectric conversion unit does not exist, a part of sunlight can pass therethrough, and the solar cell panel has the first electrode layer on the first transparent substrate in the region where the photoelectric conversion unit exists. And a plurality of solar cells in which the photoelectric conversion unit and the second electrode layer are laminated in this order, the solar cell panel has a sealant for sealing the solar cells, the first transparent substrate is A supporting substrate supporting the plurality of solar cells, wherein the first electrode layer is directly laminated without interposing the encapsulant, and the first electrode layer has translucency and conductivity. A transparent conductive layer, the second electrode layer includes a metal layer and is provided closer to the transparent plate material side than the photoelectric conversion section, and the first electrode is provided in a region where the photoelectric conversion section does not exist. The first electrode layer in the region where the layer is present and the photoelectric conversion unit is not present. A solar cell module window, wherein the first electrode layer of adjacent solar cells are connected electrically connected directly.
(1) Most of the space between the solar cell panel and the translucent plate is filled with gas.
(2) The space between the solar cell panel and the translucent plate material is a substantially vacuum space.
The present invention is a solar cell module for windows, which constitutes a part of a window, comprising a solar cell panel capable of transmitting light, and a translucent plate member, wherein the solar cell panel is the translucent plate member. The solar cell module is independent of each other, faces the translucent plate member with a predetermined space, and is related to the window solar cell module satisfying the following condition (1) or (2).
(1) Most of the space between the solar cell panel and the translucent plate is filled with gas.
(2) The space between the solar cell panel and the translucent plate material is a substantially vacuum space.
ここでいう「透光性」とは、光の少なくとも一部を透過する機能をいい、具体的には、光透過率が30%以上100%以下のものをいう。すなわち、防眩処理が施された基板であっても、光を30%以上透過すれば、本明細書の透光性に該当する。
ここでいう「大部分」とは、全体の80%以上の部分をいう。
ここでいう「実質的な真空空間」とは、真空と近似できる空間であり、具体的には真空度が100Pa以下の空間をいう。
The term "translucency" as used herein means a function of transmitting at least a part of light, and specifically, a light transmittance of 30% or more and 100% or less. That is, even a substrate that has been subjected to an antiglare treatment is equivalent to the light-transmitting property in this specification if it transmits 30% or more of light.
The “most part” here means a part of 80% or more of the whole.
The "substantial vacuum space" here is a space that can be approximated to a vacuum, and specifically, a space having a degree of vacuum of 100 Pa or less.
本発明の構成によれば、太陽電池パネルと透光性板材との間に空間があり、太陽電池パネルから透光性板材に伝熱する際や透光性板材から太陽電池パネルに伝熱する際には、必ず太陽電池パネルと透光性板材との間の空間を通過することとなる。
そして、本発明の構成によれば、太陽電池パネルと透光性板材との間の空間は、その大部分が気体で充填されているか、真空空間となっているので、窓用太陽電池モジュールの厚み方向に熱が伝熱しにくく、従来に比べて断熱効果が高い。そのため、窓として使用した場合に、外気と内気の温度差による結露が生じにくく、保温効果も高い。
また、本発明の構成によれば、太陽電池パネルとは独立した透光性板材が設けられているため、透光性板材によって日光の透過率を採光が可能な程度に抑えることができる。そのため、夏場等において、日光による室内の温度上昇を抑えることができる。
請求項1に記載の発明は、前記光電変換部が存在しない領域に第1電極層が存在し、前記光電変換部が存在しない領域の第1電極層によって、隣接する太陽電池の第1電極層同士が電気的に接続されている。
According to the configuration of the present invention, there is a space between the solar cell panel and the translucent plate material, and heat is transferred from the solar cell panel to the translucent plate material or from the translucent plate material to the solar cell panel. In this case, it always passes through the space between the solar cell panel and the translucent plate material.
Then, according to the configuration of the present invention, the space between the solar cell panel and the light-transmissive plate member is mostly filled with gas or is a vacuum space. It is difficult for heat to transfer in the thickness direction, and the heat insulation effect is higher than in the past. Therefore, when it is used as a window, dew condensation hardly occurs due to the temperature difference between the outside air and the inside air, and the heat retaining effect is high.
Further, according to the configuration of the present invention, since the translucent plate material that is independent of the solar cell panel is provided, the transmissive plate material can suppress the transmittance of sunlight to such an extent that it can collect light. Therefore, in summer or the like, it is possible to suppress the temperature rise in the room due to sunlight.
The invention according to claim 1 has a first electrode layer in a region where the photoelectric conversion unit does not exist, and a first electrode layer in a region where the photoelectric conversion unit does not exist, the first electrode layer of an adjacent solar cell each other that have been electrically connected.
請求項2に記載の発明は、前記太陽電池パネルと前記透光性板材の間隔は、1mm以上12mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の窓用太陽電池モジュールである。 The invention according to claim 2 is the solar cell module for a window according to claim 1, wherein the interval between the solar cell panel and the light-transmissive plate material is 1 mm or more and 12 mm or less.
本発明の構成によれば、放射伝熱を抑えつつ、対流伝熱を抑えることができる。 According to the configuration of the present invention, convective heat transfer can be suppressed while suppressing radiant heat transfer.
請求項3に記載の発明は、前記太陽電池パネルと前記透光性板材との間の空間は、実質的に水蒸気を含まない気体が充填されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の窓用太陽電池モジュールである。 According to a third aspect of the invention, the space between the solar panel and the light-transparent plate is in claim 1 or 2, characterized in that gas which is substantially free of water vapor is filled It is the solar cell module for windows described.
ここでいう「実質的に水蒸気を含まない気体」とは、太陽電池パネルと透光性板材との間で伝熱が起こる際に、水蒸気による伝熱への影響を無視できる程度に水蒸気が除去された気体をいう。 The "gas that does not substantially contain water vapor" here means that when heat transfer occurs between the solar cell panel and the translucent plate material, the water vapor is removed to the extent that the effect of water vapor on heat transfer can be ignored. Refers to the generated gas.
本発明の構成によれば、太陽電池パネルと透光性板材の空間が、水蒸気が実質的に含まれない気体で充填されているので、放射伝熱が起こりにくく、断熱効果が高い。また、本発明の構成によれば、空間内で結露することを防止できる。 According to the configuration of the present invention, the space between the solar cell panel and the translucent plate is filled with a gas that does not substantially contain water vapor, so that radiative heat transfer is unlikely to occur and the heat insulating effect is high. Further, according to the configuration of the present invention, it is possible to prevent dew condensation in the space.
上記した発明において、前記気体は、乾燥空気、窒素、アルゴン、及びクリプトンから選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。 In the above-mentioned invention, the gas preferably contains at least one selected from dry air, nitrogen, argon, and krypton.
ここでいう「乾燥空気」とは、乾燥剤等によって空気から水蒸気を除いたものをいい、露点が−35℃以下の空気をいう。
ここでいう「露点」とは、JIS R 3209に準じる露点試験で求めた露点をいう。
The term "dry air" as used herein refers to air obtained by removing water vapor from a desiccant or the like, and has a dew point of -35 ° C or lower.
The "dew point" here means the dew point obtained by the dew point test according to JIS R3209.
請求項4に記載の発明は、前記透光性板材は、ガラス板上に薄膜層が積層したものであり、当該薄膜層は、波長が0.65μmのときの放射率が0.4以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の窓用太陽電池モジュールである。 In the invention according to claim 4 , the translucent plate material is one in which a thin film layer is laminated on a glass plate, and the thin film layer has an emissivity of 0.4 or less at a wavelength of 0.65 μm. It is the solar cell module for windows according to any one of claims 1 to 4 .
本発明の構成によれば、透光性板材がガラス板上に波長が0.65μmのときの放射率が0.4以下である薄膜層が積層したものであるので、薄膜層の存在によって放射熱が反射されやすく、放射伝熱が起こりにくい。 According to the configuration of the present invention, the translucent plate material is a glass plate on which a thin film layer having an emissivity of 0.4 or less when the wavelength is 0.65 μm is laminated. Heat is easily reflected and radiative heat transfer is less likely to occur.
上記した発明において、前記透光性板材は、ガラス板上に薄膜が積層したものであり、前記薄膜層は、金属膜又は金属酸化物膜であることが好ましい。 In the above-mentioned invention, it is preferable that the translucent plate material is a glass plate on which a thin film is laminated, and the thin film layer is a metal film or a metal oxide film.
この構成によれば、金属膜又は金属酸化物膜によって熱線(赤外光)が反射されやすく、窓用太陽電池モジュールの厚み方向に通過する熱線が透過しにくい。そのため、室内が室外よりも高温である場合であっても、室内から室外に熱線が逃げにくく、保温効果が高い。 According to this configuration, the heat ray (infrared light) is easily reflected by the metal film or the metal oxide film, and the heat ray passing in the thickness direction of the window solar cell module is less likely to pass through. Therefore, even when the temperature inside the room is higher than the temperature outside the room, the heat ray does not easily escape from the room to the outside, and the heat retaining effect is high.
請求項5に記載の発明は、前記太陽電池パネルの透光性板材側の面は、前記光電変換部を封止する封止板で形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の窓用太陽電池モジュールである。 The invention according to claim 5, the surface of the translucent plate side of the solar cell panel, according to claim 1-4, characterized in that it is formed by a sealing plate for sealing the photoelectric conversion portion It is the solar cell module for windows according to any one of claims.
本発明の構成によれば、封止板と透光性板材の間に空間が形成されているため、空間内の気体や気圧が太陽電池パネル内の光電変換部に影響を及ぼさない。 According to the configuration of the present invention, since the space is formed between the sealing plate and the translucent plate material, the gas or atmospheric pressure in the space does not affect the photoelectric conversion unit in the solar cell panel.
請求項1に記載の発明は、前記太陽電池パネルは、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換部を有し、前記太陽電池パネルは、前記光電変換部が存在する領域と、前記光電変換部が存在しない領域が混在しており、前記光電変換部が存在する領域は、全領域の40%以上80%以下である。 In the invention according to claim 1, the solar cell panel includes a photoelectric conversion unit that converts light energy into electric energy, and the solar cell panel includes a region in which the photoelectric conversion unit is present and the photoelectric conversion unit. The region where the photoelectric conversion portion exists is 40% or more and 80% or less of the entire region.
本発明の構成によれば、十分な発電面積を確保しつつ、採光面積を確保することができる。 According to the configuration of the present invention, it is possible to secure a sufficient power generation area and a lighting area.
請求項6に記載の発明は、第2透光性板材を有し、前記透光性板材は、前記太陽電池パネルと前記第2透光性板材との間に位置し、前記第2透光性板材は、前記透光性板材と所定の間隔を空けて対面しており、以下の(3)又は(4)の条件を満たすことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の窓用太陽電池モジュールである。
(3)前記透光性板材と前記第2透光性板材との間の空間は、その大部分が気体で充填されている。
(4)前記透光性板材と前記第2透光性板材との間の空間は、実質的な真空空間となっている。
The invention according to claim 6 has a second translucent plate member, wherein the translucent plate member is located between the solar cell panel and the second translucent plate member, and the second translucent plate member is provided. gender plate, it said are facing at a translucent plate and the predetermined distance, the following (3) or according to any one of claims 1 to 5, wherein the condition is satisfied (4) It is a solar cell module for windows.
(3) Most of the space between the transparent plate member and the second transparent plate member is filled with gas.
(4) The space between the translucent plate material and the second translucent plate material is a substantially vacuum space.
本発明の構成によれば、さらに透光性板材と第2透光性板材との間にも空間があり、透光性板材から第2透光性板材に伝熱する際や第2透光性板材から透光性板材に伝熱する際には、必ず透光性板材と第2透光性板材との間の空間を通過することとなる。
そして、本発明の構成によれば、透光性板材と第2透光性板材との間の空間は、その大部分が気体で充填されているか、真空空間となっているので、窓用太陽電池モジュールの厚み方向で熱が伝熱しにくく、さらに断熱効果が高い。そのため、窓として使用した場合に、外気と内気の温度差による結露が生じにくく、保温効果も高い。
また別の観点からみると、本発明の構成によれば、太陽電池パネルと第2透光性板材の間の空間に第1透光性板材が介在し、太陽電池パネルと第2透光性板材の間の空間を、太陽電池パネルと第1透光性板材の間の空間と、第1透光性板材と第2透光性板材の間の空間とに分断している。そのため、各空間の厚みを小さくでき、各空間内で気体の対流が起こりにくくできる。それ故に、第1透光性板材を設けない場合に比べて対流伝熱を抑制できる。
According to the configuration of the present invention, there is a space between the translucent plate member and the second translucent plate member, and when heat is transferred from the translucent plate member to the second translucent plate member or the second translucent plate member. When the heat is transferred from the transparent plate material to the transparent plate material, the heat always passes through the space between the transparent plate material and the second transparent plate material.
Further, according to the configuration of the present invention, the space between the light-transmissive plate member and the second light-transmissive plate member is mostly filled with gas or is a vacuum space. Heat does not easily transfer in the thickness direction of the battery module, and the heat insulation effect is high. Therefore, when it is used as a window, dew condensation hardly occurs due to the temperature difference between the outside air and the inside air, and the heat retaining effect is high.
From another point of view, according to the configuration of the present invention, the first translucent plate member is interposed in the space between the solar cell panel and the second translucent plate member, and the solar cell panel and the second translucent plate member are interposed. The space between the plate members is divided into a space between the solar cell panel and the first translucent plate member and a space between the first translucent plate member and the second translucent plate member. Therefore, the thickness of each space can be reduced, and gas convection can be less likely to occur in each space. Therefore, convective heat transfer can be suppressed as compared with the case where the first translucent plate member is not provided.
請求項7に記載の発明は、前記第2透光性板材は、ガラス板上に薄膜層が積層したものであり、当該薄膜層は、波長が0.65μmのときの放射率が0.4以下であることを特徴とする請求項6に記載の窓用太陽電池モジュールである。 In the invention according to claim 7 , the second light-transmissive plate material is one in which a thin film layer is laminated on a glass plate, and the thin film layer has an emissivity of 0.4 at a wavelength of 0.65 μm. It is the following, It is a solar cell module for windows of Claim 6 characterized by the following.
本発明の構成によれば、第2透光性板材がガラス板上に波長が0.65μmのときの放射率が0.4以下である薄膜層が積層したものであるので、薄膜層の存在によって放射熱が反射されやすく、放射伝熱が起こりにくい。そのため、さらに断熱効果が高い。 According to the configuration of the present invention, since the second light-transmissive plate member is a glass plate on which a thin film layer having an emissivity of 0.4 or less when the wavelength is 0.65 μm is laminated, the presence of the thin film layer The radiant heat is easily reflected by and the radiant heat does not easily occur. Therefore, the heat insulating effect is higher.
上記した発明において、前記第2透光性板材は、ガラス板上に薄膜層が積層したものであり、前記薄膜層は、金属膜又は金属酸化物膜であることが好ましい。 In the above-mentioned invention, it is preferable that the second light-transmissive plate material is a glass plate on which a thin film layer is laminated, and the thin film layer is a metal film or a metal oxide film.
この構成によれば、さらに保温効果が高い。 According to this configuration, the heat retaining effect is further enhanced.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれかに記載の窓用太陽電池モジュールと、額縁部材を有し、前記額縁部材は、前記太陽電池パネルを固定する太陽電池固定部と、前記透光性板材を固定する第1板材固定部と、前記太陽電池固定部と前記第1板材固定部の間隔を維持する間隔維持部を含むことを特徴とする窓である。
すなわち、本発明は、構造物の内外を区切る窓であって、上記の窓用太陽電池モジュールを有し、前記透光性板材は、前記太陽電池パネルに対して構造物の内部側に位置している。
The invention according to claim 8 has the window solar cell module according to any one of claims 1 to 7, and a frame member, wherein the frame member is a solar cell fixing portion for fixing the solar cell panel. a first plate member fixing portion for fixing the front KiToru light-transparent plate, a window, characterized in that it comprises a gap maintaining unit for maintaining a gap between the solar battery fixing unit the first plate fixing unit.
That is, the present invention is a window for partitioning the inside and outside of a structure, having the above-mentioned solar cell module for windows, wherein the translucent plate material is located on the inner side of the structure with respect to the solar cell panel ing.
本発明の構成によれば、構造物の外部側に太陽電池パネルが位置し、構造物の内部側に透光性板材が位置するので、高い発電効率を維持しつつ、構造物内部への発電による発熱の影響を抑制することができる。そのため、構造物内部を任意の温度に調整しやすい。 According to the configuration of the present invention, the solar cell panel is located on the outer side of the structure, and the translucent plate material is located on the inner side of the structure. Therefore, power generation inside the structure while maintaining high power generation efficiency is achieved. It is possible to suppress the influence of heat generation due to. Therefore, it is easy to adjust the temperature inside the structure to an arbitrary temperature.
本発明の窓用太陽電池モジュール及び窓によれば、従来に比べて高い断熱効果を得ることができる。 According to the solar cell module for windows and the window of the present invention, it is possible to obtain a higher heat insulation effect than in the past.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、特に断りがない限り、上下左右の位置関係は、通常の設置位置を基準に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, in the following description, unless otherwise specified, the positional relationship between the top, bottom, left, and right will be described with reference to a normal installation position.
本発明の第1実施形態の窓1は、図1のように、マンション等の構造物100の壁面に形成された開口101に窓用太陽電池モジュール3を設置したものである。
窓1は、図2のように、窓用太陽電池モジュール3が縦姿勢となるように構造物100に取り付けられ、窓用太陽電池モジュール3によって構造物100の内外を区切るように壁面の一部を形成するものである。すなわち、窓用太陽電池モジュール3は、水平面に対して直立した姿勢で開口101に固定され、構造物100の内部の空間たる室内空間102と、外部の空間たる室外空間103に仕切るものである。
As shown in FIG. 1, the window 1 of the first embodiment of the present invention has a window
As shown in FIG. 2, the window 1 is attached to the
本実施形態の窓用太陽電池モジュール3は、採光機能と、断熱機能を備えており、図3のように、太陽電池パネル10と、第1透光性板材11と、額縁部材12を備えている。
The window
太陽電池パネル10は、光透過性を有したシースルー太陽電池パネルであり、面状に広がりを有した板状のパネルである。
太陽電池パネル10は、当該面の広がり方向に対して直交方向(厚み方向)に光を透過可能となっている。太陽電池パネル10は、波長550nmの全光線透過率が20%以上60%以下であることが好ましく、30%以上50%以下であることがより好ましい。
The
The
太陽電池パネル10は、図3,図4から読み取れるように、2枚の透明基板15,16が対面し、その間に太陽電池17が挟まれたものであり、透明基板15,16が封止剤18によって接着されて太陽電池17が封止されたものである。
具体的には、太陽電池パネル10は、図5のように、第1透明基板15上に第1電極層20、光電変換層21(光電変換部)、及び第2電極層22が積層した太陽電池17が積層され、当該太陽電池17が封止剤18及び第2透明基板16(封止板)によって封止されたものである。
As can be read from FIGS. 3 and 4, the
Specifically, as shown in FIG. 5, the
第1透明基板15は、透光性及び絶縁性を備えた透明絶縁基板であり、太陽電池17を支持する支持基板である。
第1透明基板15は、透明性及び絶縁性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、ガラス基板や、透明性樹脂基板などが使用できる。
本実施形態では、第1透明基板15として、ガラス基板を採用している。
The first
The first
In this embodiment, a glass substrate is used as the first
第1透明基板15の厚み(積層方向の厚み)は、太陽電池パネル10の全体厚みによって適宜設計されるが、2mm以上であることが好ましい。この範囲であれば、支持基板としての機能を確保できる。
また、第1透明基板15の厚み(積層方向の厚み)は、10mm以下であることが好ましい。この範囲であれば、太陽電池パネル10が重くなりすぎず、窓1の構造物100への施工が容易である。
The thickness of the first transparent substrate 15 (thickness in the stacking direction) is appropriately designed depending on the total thickness of the
The thickness of the first transparent substrate 15 (thickness in the stacking direction) is preferably 10 mm or less. Within this range, the
第1電極層20は、透光性及び導電性を備えた透明導電層であり、太陽電池17の一極をなす透明電極層である。
第1電極層20は、透光性及び導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、酸化インジウム錫(ITO)や、酸化亜鉛(ZnO)、酸化錫(SnO)などの透明導電性酸化物が使用できる。
また第1電極層20は、多層構造であってもよい。第1電極層20は、例えば、上記した透明導電性酸化物の層と金属の層との多層構造であってもよい。
The
The
The
光電変換層21は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する層であり、pn接合又はpin接合を備えるものである。
本実施形態の光電変換層21は、p型半導体層、i型半導体層、及びn型半導体層からなる光電変換ユニットを1又は複数備えたものである。
The
The
第2電極層22は、導電性を備えた導電層であり、太陽電池17において第1電極層20と対極をなす電極層である。
第2電極層22は、導電性を有していれば特に限定されるものではなく、例えば、アルミニウム、銀、金、銅、白金、クロムなどの金属、金属合金、金属複合体などが使用できる。
また、第2電極層22は、多層構造であってもよい。第2電極層22は、透明導電性酸化物の層と上記した金属の層との多層構造であってもよい。
本実施形態の第2電極層22は、光電変換層21上に透明導電性酸化物層、銀層の順に積層されて形成されている。すなわち、第2電極層22は、最表面が金属層である。
The
The
The
The
封止剤18は、透光性及び絶縁性を有した封止剤であり、第1透明基板と第2透明基板間の隙間を充填する充填剤である。
The
第2透明基板16は、透光性を備え、太陽電池17を封止する透明封止基板である。
第2透明基板16は、透明性及び絶縁性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、ガラス基板や、透明性樹脂基板などが使用できる。
本実施形態では、第2透明基板16として、ガラス基板を採用している。
The second
The second
In this embodiment, a glass substrate is used as the second
第2透明基板16の厚み(積層方向の厚み)は、太陽電池パネル10の全体厚みによって適宜設計されるが、第1透明基板15の厚みの50%以上150%以下であることが好ましい。
The thickness (thickness in the stacking direction) of the second
太陽電池パネル10は、図4及び図5から読み取れるように、第1透明基板15を正面視したときに、光電変換層21及び第2電極層22の一部が除去されており、光電変換層21が存在する発電領域25と、光電変換層21が存在しない非発電領域26が混在している。
非発電領域26は、全領域の40%以上80%以下であることが好ましい。この範囲であれば、十分な発電面積を確保しつつ、窓1としての採光機能を維持できる。
As can be read from FIGS. 4 and 5, in the
The
太陽電池パネル10の厚みは、窓1の構造物100への設置環境によって適宜選択されるが、5mm以上15mm以下であることが好ましい。
The thickness of the
第1透光性板材11は、窓用太陽電池モジュール3の片側の主面を形成する部材であり、透光性を備えた板状部材である。
第1透光性板材11は、太陽電池パネル10とほぼ同程度の面積があり、第1透明基板15を裏面視したときに太陽電池パネル10の全ての発電領域25を覆う大きさとなっている。
The 1st
The first
第1透光性板材11は、透光性を備えていれば、特に限定されるものではなく、ガラス板や、透明樹脂板などが使用できる。
本実施形態では、第1透光性板材11としてガラス板を採用している。
The first
In this embodiment, a glass plate is used as the first
第1透光性板材11の厚みは、窓1の構造物100への設置環境によって適宜選択されるが、太陽電池パネル10の厚みの80%以上120%以下であることが好ましい。
The thickness of the first
額縁部材12は、図2,図3に示されるように、太陽電池パネル10及び第1透光性板材11の外周に取り付けられ、太陽電池パネル10に対する第1透光性板材11の位置関係を固定する部材である。
額縁部材12は、太陽電池パネル10を固定する太陽電池固定部35と、第1透光性板材11を固定する第1板材固定部36と、太陽電池固定部35と第1板材固定部36を所定の間隔に維持する間隔維持部37を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
続いて、本実施形態の窓用太陽電池モジュール3の各部位の位置関係について説明する。
Next, the positional relationship of each part of the window
窓用太陽電池モジュール3は、構造物100の開口101に塞ぐように取り付けられている。具体的には、窓用太陽電池モジュール3は、その額縁部材12が開口101の内壁に取り付けられている。
太陽電池パネル10は、図2のように、その外周が額縁部材12の太陽電池固定部35に取り付けられており、第1透光性板材11は、その外周が額縁部材12の第1板材固定部36に取り付けられている。
そして、第1透光性板材11は、額縁部材12の間隔維持部37によって、太陽電池パネル10と所定の間隔を空けて対面している。
窓用太陽電池モジュール3は、室外空間103側から室内空間102側に向けて、太陽電池パネル10、第1透光性板材11の順に離間して並んでおり、太陽電池パネル10と第1透光性板材11の間には空間30が形成されている。
The window
As shown in FIG. 2, the
The first light-
In the
太陽電池パネル10と第1透光性板材11の間の空間30には、その大部分に気体が充填されている。
この充填される気体は、実質的に水蒸気を含まない気体であることが好ましく、乾燥空気、窒素、アルゴン、及びクリプトンから選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。この充填される気体は、二酸化炭素を含まない観点から、不活性ガスである、窒素、アルゴン、又はクリプトンであることがさらに好ましい。
本実施形態の空間30は、その内部に空気及び図示しない乾燥剤が配されており、当該乾燥剤によって、水分が除去された乾燥空気が充填されている。
この乾燥剤は、吸湿機能を持っていれば、特に限定されるものではなく、例えば、シリカゲルや生石灰などが採用できる。
Most of the
The gas to be filled is preferably a gas containing substantially no water vapor, and more preferably at least one selected from dry air, nitrogen, argon, and krypton. From the viewpoint of not containing carbon dioxide, the gas to be filled is more preferably an inert gas such as nitrogen, argon or krypton.
Air and a desiccant (not shown) are arranged inside the
The desiccant is not particularly limited as long as it has a moisture absorption function, and for example, silica gel, quick lime or the like can be adopted.
図5に示される太陽電池パネル10と第1透光性板材11の間隔D1(空間30の幅)は、気体によって放射伝熱を抑制する観点から、1mm以上であることが好ましく、3mm以上であることがより好ましい。
間隔D1は、気体による対流伝熱を抑制する観点から、12mm以下であることが好ましく、7mm以下であることがより好ましい。
The distance D1 (width of the space 30) between the
The distance D1 is preferably 12 mm or less, and more preferably 7 mm or less from the viewpoint of suppressing convective heat transfer by gas.
本実施形態の窓1によれば、太陽電池パネル10と、第1透光性板材11との間に気体が充填された空間30が形成されており、太陽電池パネル10と第1透光性板材11の間での放射伝熱等の熱移動が気体によって阻害される。そのため、1枚の太陽電池パネル10で窓を構成する場合に比べて、断熱効果及び保温効果が高い。
According to the window 1 of the present embodiment, the
本実施形態の窓用太陽電池モジュール3によれば、太陽電池パネル10と透光性板材11との間に空間30があり、水蒸気を実質的に含まない気体が充填されているので、室外空間103と室内空間102間での熱交換がされにくく、断熱効果が高い。そのため、室内空間102への外気温の影響を抑制でき、たとえ寒冷地であっても、室内空間102の熱が外気に奪われにくく、室内空間102を所望の温度に調整できる。
また、室内空間102の温度(内気温)が室外空間103の温度(外気温)よりも高い場合であっても、空間30に水蒸気を実質的に含まない気体が充填されているので、室内空間102から逃げる熱線を妨げることができ、室内空間102の保温効果も高い。
さらに、本実施形態の窓用太陽電池モジュール3によれば、断熱効果が高いので、室内空間102の空気が低温の外気に晒されることを防止でき、透光性板材11の表面への結露の発生を防止できる。
According to the window
Even when the temperature of the indoor space 102 (inside air temperature) is higher than the temperature of the outdoor space 103 (outside air temperature), the
Further, according to the window
本実施形態の窓用太陽電池モジュール3によれば、太陽光の一部は太陽電池パネル10の非発電領域26を通過し、空間30及び透光性板材11を通過して室内空間102に入る。すなわち、太陽光は、太陽電池パネル10と空間30の界面や空間30と透光性板材11の界面によって、その一部が反射され、減衰して室内空間102に入るので、適度な遮光効果を発揮できる。
According to the
本実施形態の窓用太陽電池モジュール3によれば、太陽電池パネル10の空間30側の第2電極層22の一部が金属で形成されているため、室内空間102側からの熱線の一部を反射することができ、保温効果が高い。
According to the
続いて、第2実施形態の窓用太陽電池モジュール50について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については、同様の符番を付して、説明を省略する。
Then, the window
第2実施形態の窓用太陽電池モジュール50は、第1実施形態の窓用太陽電池モジュール3に対してさらに室内空間102側に透光性板材51を備えている。
具体的には、窓用太陽電池モジュール50は、図6に示されるように、太陽電池パネル10と、第1透光性板材11と、第2透光性板材51を備えている。
The window
Specifically, as shown in FIG. 6, the window
第2透光性板材51は、窓用太陽電池モジュール50の片側の主面を形成する部材であり、透光性を備えた板状部材である。
第2透光性板材51は、第1透光性板材11とほぼ同程度の面積があり、第1透明基板15を裏面視したときに太陽電池パネル10の全ての発電領域25を覆う大きさとなっている。
第2透光性板材51は、透光性を備えていれば、特に限定されるものではなく、ガラス板や、透明樹脂板などが使用できる。
本実施形態では、第2透光性板材51としてガラス板を採用している。
The 2nd
The second
The second
In this embodiment, a glass plate is used as the second
第2透光性板材51の厚みは、窓1の構造物100への設置環境によって適宜選択されるが、太陽電池パネル10の厚みの80%以上120%以下であることが好ましい。
The thickness of the second light-
続いて、第2実施形態の窓用太陽電池モジュール50の各部位の位置関係について説明する。
Next, the positional relationship of each part of the window
第2透光性板材51は、図6のように、第1透光性板材11と所定の間隔を空けて対面している。すなわち、窓用太陽電池モジュール50は、室外空間103側から室内空間102側に向けて、太陽電池パネル10、第1透光性板材11、及び第2透光性板材51の順にそれぞれ離間して並んでおり、第1透光性板材11と第2透光性板材51の間に空間52が形成されている。
As shown in FIG. 6, the second
第1透光性板材11と第2透光性板材51の空間52には、その大部分に気体が充填されている。
この気体は、実質的に水蒸気を含まない気体であることが好ましく、乾燥空気、窒素、アルゴン、及びクリプトンから選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。この気体は、二酸化炭素を含まない観点から、不活性ガスである、窒素、アルゴン、又はクリプトンであることがさらに好ましい。
本実施形態の空間52は、その内部に空気及び図示しない乾燥剤が配されており、空気から水分が除去された乾燥空気が充填されている。
この乾燥剤は、吸湿機能を持っていれば、特に限定されるものではなく、例えば、シリカゲルや生石灰などが採用できる。
Most of the
This gas is preferably a gas substantially free of water vapor, and more preferably at least one selected from dry air, nitrogen, argon, and krypton. From the viewpoint of not containing carbon dioxide, this gas is more preferably an inert gas such as nitrogen, argon or krypton.
The
The desiccant is not particularly limited as long as it has a moisture absorption function, and for example, silica gel, quick lime or the like can be adopted.
第1透光性板材11と第2透光性板材51の間隔D2(空間52の幅)は、気体によって放射伝熱を抑制する観点から、1mm以上であることが好ましく、3mm以上であることがより好ましい。
間隔D2は、気体による対流伝熱を抑制する観点から、12mm以下であることが好ましく、7mm以下であることがより好ましい。
The distance D2 (width of the space 52) between the first light-
The distance D2 is preferably 12 mm or less, and more preferably 7 mm or less from the viewpoint of suppressing convective heat transfer by gas.
本実施形態の窓用太陽電池モジュール50によれば、室外空間103から室内空間102への熱の移動が複数の空間30,52によって阻害されているため、さらに断熱効果が高い。
また、本実施形態の窓用太陽電池モジュール50によれば、太陽電池パネル10と第2透光性板材51との間の空間を第1透光性板材11によって分割しているため、太陽電池パネル10と第2透光性板材51との間での対流伝熱を抑制できる。
According to the window
Further, according to the solar cell module for a
上記した第1,2実施形態では、第1透光性板材11は単層構造であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、多層構造であってもよい。
また、上記した第2実施形態では、第2透光性板材51は単層構造であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、多層構造であってもよい。
In the above-described first and second embodiments, the first
In addition, in the above-described second embodiment, the second
この場合の一例を第3実施形態として説明する。 An example of this case will be described as a third embodiment.
第3実施形態の窓用太陽電池モジュール70の第1透光性板材71及び第2透光性板材72は、第2実施形態の窓用太陽電池モジュール50の第1透光性板材11及び第2透光性板材51と異なる。
具体的には、第1透光性板材71は、図7のように、第1ガラス板75上に金属又は金属酸化物で形成された第1薄膜層76が積層したものである。
この第1薄膜層76は、波長が0.65μmのときの放射率が0より大きく0.4以下であり、0.3以下であることが好ましく、0.2以下であることがより好ましい。
第1薄膜層76の厚みは、光を透過する厚みであり、0μmより大きく4μm以下であることが好ましい。
第1薄膜層76の厚みが4μm超過となると、第1薄膜層76が有色である場合、第1透光性板材71を光が透過しない場合がある。
この金属膜としては、アルミニウム、金、銀、錫、銅から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
この金属酸化物膜としては、酸化ジルコニウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウムから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
第1透光性板材71としては、例えば、ガラス板上に銀膜が積層されたLow−Eガラスが採用できる。
The 1st
Specifically, as shown in FIG. 7, the first
The emissivity of the first
The thickness of the first
When the thickness of the first
The metal film is preferably at least one selected from aluminum, gold, silver, tin and copper.
The metal oxide film is preferably at least one selected from zirconium oxide, beryllium oxide and magnesium oxide.
As the first
第2透光性板材72は、第2ガラス板77上に金属又は金属酸化物で形成された第2薄膜層78が積層したものである。
第2薄膜層78は、波長が0.65μmのときの放射率が0より大きく0.4以下であり、0.3以下であることが好ましく、0.2以下であることがより好ましい。
第2薄膜層78の厚みは、光を透過する厚みであり、0μmより大きく4μm以下であることが好ましい。
第2薄膜層78の厚みが4μm超過となると、第1薄膜層76が有色である場合、第2透光性板材72を光が透過しない場合がある。
この金属膜としては、アルミニウム、金、銀、錫、銅から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
この金属酸化物膜としては、酸化ジルコニウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化錫から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
本実施形態の第2透光性板材72は、ガラス板上に銀膜が積層されたLow−Eガラスを採用している。
The second
The emissivity of the second
The thickness of the second
When the thickness of the second
The metal film is preferably at least one selected from aluminum, gold, silver, tin and copper.
The metal oxide film is preferably at least one selected from zirconium oxide, beryllium oxide, magnesium oxide, and tin oxide.
The second
本実施形態の窓用太陽電池モジュール70によれば、第1透光性板材71及び第2透光性板材72に0.4以下の放射率を持つ薄膜層76,78を備えているため、放射断熱が起こりにくく、断熱効果が高い。
According to the window
上記した第3実施形態では、第1透光性板材71及び第2透光性板材72は、薄膜層76,78をガラス板75,77の片面のみに備えていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガラス板75,77のそれぞれの両面に薄膜層76,78を備えていてもよい。
In the above-described third embodiment, the first
上記した第3実施形態では、透光性板材71,72は、ガラス板75,77上に金属膜又は金属酸化物膜の薄膜層76,78が積層されたものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、透光性板材71,72は、ガラス板75,77上にフィルムが形成されたものであってもよい。
このフィルムは、光学フィルムであってもよいし、着色フィルムであってもよい。
In the above-described third embodiment, the
For example, the
This film may be an optical film or a colored film.
上記した実施形態では、空間30に気体が充填されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。空間30は、実質的に真空空間となっていてもよい。こうすることによって、太陽電池パネル10と第1透光性板材11との間の熱移動は、真空断熱されることとなり、断熱効果を向上させることができる。
また、同様に、上記した第2,第3実施形態では、空間52に気体が充填されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。空間52は、実質的に真空空間となっていてもよい。こうすることによって、第1透光性板材11,71と第2透光性板材51,72の間の熱移動は、真空断熱されることとなり、断熱効果を向上させることができる。
In the embodiment described above, the
Similarly, in the second and third embodiments described above, the
上記した実施形態では、透光性板材の数が1枚又は2枚であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、透光性板材の数は3枚以上であってもよい。この場合、各透光性板材間に空間を形成することが好ましい。 In the above-described embodiment, the number of translucent plate materials is one or two, but the present invention is not limited to this, and the number of translucent plate materials may be three or more. . In this case, it is preferable to form a space between the translucent plate materials.
上記した実施形態では、太陽電池パネルは薄膜太陽電池を実装したものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の種類の太陽電池を実装していてもよい。
例えば、太陽電池パネルは、図8のように複数の結晶シリコン太陽電池90が配線部材91によって直列又は並列に接続されたものであってもよい。
In the above-described embodiment, the solar cell panel is a thin film solar cell mounted, but the present invention is not limited to this, and other types of solar cells may be mounted.
For example, the solar cell panel may be one in which a plurality of crystalline silicon
上記した実施形態では、非発電領域26に第1電極層20を残し、隣接する太陽電池17,17同士を共通電極たる第1電極層20によって電気的に接続していたが、本発明はこれに限定されるものではない。図9のように、非発電領域26に第1電極層20を形成せず、隣接する太陽電池17,17を電気的に絶縁してもよい。
In the above-described embodiment, the
上記した実施形態では、空間30,52内の気体から水分を除去するために乾燥剤を空間に配していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、空間内に乾燥剤を配さなくてもよい。
In the above-described embodiment, the desiccant is arranged in the space in order to remove water from the gas in the
上記した実施形態の応用例として、太陽電池パネル10の透明基板15の光入射面に表面凹凸を形成して防眩加工を施してもよい。こうすることによって、遮熱効果を向上させることができる。
As an application example of the above-described embodiment, surface irregularities may be formed on the light incident surface of the
上記した実施形態の応用例として、太陽電池パネル10の透明基板15を着色してもよい。
As an application example of the above-described embodiment, the
以下に、実施例をもって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
本発明の具体的な実施例及び比較例の窓用太陽電池モジュール3の作製手順と、これらの評価結果を説明する。
A procedure for manufacturing the
(実施例1)
実施例1の窓用太陽電池モジュールは、光透過率40%のシースルー太陽電池パネル(厚み7mm)と、ガラス板(厚み3.2mm)を対面させて固定した。シースルー太陽電池パネルとガラス板の間隔を6mmとし、シースルー太陽電池パネルとガラス板の間を水分量が乾燥剤で水分を除去した乾燥空気で満たした。これを実施例1とした。
(Example 1)
The window solar cell module of Example 1 was fixed by facing a see-through solar cell panel (thickness 7 mm) having a light transmittance of 40% and a glass plate (thickness 3.2 mm). The distance between the see-through solar cell panel and the glass plate was set to 6 mm, and the space between the see-through solar cell panel and the glass plate was filled with dry air whose water content was removed with a desiccant. This is Example 1.
(実施例2)
実施例2の窓用太陽電池モジュールは、実施例1において、シースルー太陽電池パネルとガラス板の間隔を12mmとし、これを実施例2とした。
(Example 2)
The window solar cell module of Example 2 was the same as that of Example 1, except that the see-through solar cell panel and the glass plate were separated by 12 mm.
(実施例3)
実施例1の窓用太陽電池モジュールのガラス板にさらにガラス板(厚み3.2mm)を対面させて固定した。シースルー太陽電池パネルとガラス板の間隔を6mmとし、ガラス板間の間隔を6mmとし、さらにシースルー太陽電池パネルとガラス板の間、及びガラス板とガラス板の間をそれぞれ乾燥剤で水分を除去した乾燥空気で満たした。これを実施例3とした。
(Example 3)
A glass plate (thickness: 3.2 mm) was further faced and fixed to the glass plate of the solar cell module for a window of Example 1. The distance between the see-through solar cell panel and the glass plate is 6 mm, the distance between the glass plates is 6 mm, and the space between the see-through solar cell panel and the glass plate and between the glass plate and the glass plate are filled with dry air that has been dehydrated with a desiccant. It was This was designated as Example 3.
(比較例1)
実施例1において、ガラス板を設けなかった。すなわち、シースルー太陽電池パネル単体を比較例1とした。
(Comparative Example 1)
In Example 1, no glass plate was provided. That is, the see-through solar cell panel alone was used as Comparative Example 1.
(断熱性評価)
実施例1,2及び比較例1の窓用太陽電池モジュールについて、JIS A 1420:1999に準じて熱貫流率をそれぞれ測定した。
(Adiabatic evaluation)
Regarding the solar cell modules for windows of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, the heat transmission coefficient was measured according to JIS A 1420: 1999.
(遮熱性評価)
実施例1,2,3及び比較例1の窓用太陽電池モジュールについて、JIS R 3106:1998に従い、分光光度計を用いて各波長の分光透過率、分光反射率を測定し、日射透過率、日射反射率、日射熱取得率を求めた。
(Heat barrier evaluation)
Regarding the window solar cell modules of Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1, the spectral transmittance and spectral reflectance of each wavelength were measured using a spectrophotometer in accordance with JIS R 3106: 1998, and the solar radiation transmittance, The solar reflectance and solar heat gain were calculated.
評価結果を表1に示す。 The evaluation results are shown in Table 1.
表1のように、太陽電池パネルとガラス板との間に空間を形成した実施例1,2,3の窓用太陽電池モジュールは、太陽電池パネル単体からなる比較例1の窓用太陽電池モジュールに比べて、熱貫流率及び日射熱取得率が減少し、高い断熱性能及び遮熱性能が確認された。また、実施例1と実施例2の窓用太陽電池モジュールでは、熱貫流率にほとんど差が見られず、3mm以上間隔を空けることで、乾燥空気による断熱機能を十分に発揮できることが分かった。また、2枚のガラス板を使用した実施例3の窓用太陽電池モジュールでは、1枚のガラス板を使用した実施例2の窓用太陽電池モジュールに比べて高い断熱性及び遮熱性が得られた。 As shown in Table 1, the window solar cell module of Examples 1, 2, and 3 in which a space is formed between the solar cell panel and the glass plate is the window solar cell module of Comparative Example 1 which is a single solar cell panel. The heat transmission rate and solar heat gain rate were lower than those of the above, and high heat insulation performance and heat shield performance were confirmed. In addition, in the solar cell modules for windows of Example 1 and Example 2, almost no difference was observed in the heat transmission coefficient, and it was found that the heat insulating function by the dry air can be sufficiently exerted by spacing 3 mm or more. In addition, the window solar cell module of Example 3 using two glass plates has higher heat insulation and heat shielding properties than the window solar cell module of Example 2 using one glass plate. It was
1 窓
3,50,70 窓用太陽電池モジュール
10 太陽電池パネル
11,71 第1透光性板材
16 第2透明基板(封止板)
21 光電変換層(光電変換部)
25 発電領域
26 非発電領域
30,52 空間
51,72 第2透光性板材
75 第1ガラス板
76 第1薄膜
77 第2ガラス板
78 第2薄膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
21 Photoelectric conversion layer (photoelectric conversion part)
25
Claims (8)
光を透過可能な太陽電池パネルと、透光性板材を有し、
前記太陽電池パネルは、前記透光性板材と別個独立したものであって、前記透光性板材と所定の間隔を空けて対面しており、
以下の(1)又は(2)の条件を満たすものであり、
前記透光性板材は、前記太陽電池パネルに対して前記構造物の内部側に位置しており、
前記太陽電池パネルは、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換部を有し、
前記太陽電池パネルは、前記光電変換部が存在する領域と、前記光電変換部が存在しない領域が混在したシースルー太陽電池であり、
前記光電変換部が存在する領域は、全領域の40%以上80%以下であり、
前記光電変換部が存在しない領域は、太陽光の一部が通過可能であり、
前記太陽電池パネルは、前記光電変換部が存在する領域において、第1透明基板上に第1電極層と前記光電変換部と第2電極層がこの順に積層された太陽電池を複数備えており、
前記太陽電池パネルは、前記太陽電池を封止する封止剤を有し、
前記第1透明基板は、前記複数の太陽電池を支持する支持基板であって、前記封止剤を介さずに前記第1電極層が直接積層されており、
前記第1電極層は、透光性及び導電性を備えた透明導電層であり、
前記第2電極層は、金属層を含み、かつ前記光電変換部よりも前記透光性板材側に設けられており、
前記光電変換部が存在しない領域に第1電極層が存在し、前記光電変換部が存在しない領域の第1電極層によって、隣接する太陽電池の第1電極層同士が直接接続されて電気的に接続されていることを特徴とする窓用太陽電池モジュール。
(1)前記太陽電池パネルと前記透光性板材との間の空間は、その大部分が気体で充填されている。
(2)前記太陽電池パネルと前記透光性板材との間の空間は、実質的な真空空間となっている。 A solar cell module for windows, which constitutes part of a window that separates the inside and outside of a structure,
Having a solar cell panel that can transmit light and a transparent plate material,
The solar cell panel is independent of the translucent plate material, and faces the translucent plate material at a predetermined interval,
Meets the following conditions (1) or (2),
The translucent plate material is located on the inner side of the structure with respect to the solar cell panel,
The solar cell panel has a photoelectric conversion unit for converting light energy into electric energy,
The solar cell panel is a see-through solar cell in which a region where the photoelectric conversion unit exists and a region where the photoelectric conversion unit does not exist are mixed,
The region in which the photoelectric conversion unit is present is 40% or more and 80% or less of the entire region,
The region where the photoelectric conversion unit does not exist, a part of sunlight can pass through,
The solar cell panel includes a plurality of solar cells in which a first electrode layer, the photoelectric conversion unit, and a second electrode layer are laminated in this order on a first transparent substrate in a region where the photoelectric conversion unit is present,
The solar cell panel has a sealant for sealing the solar cell,
The first transparent substrate is a support substrate that supports the plurality of solar cells, the first electrode layer is directly laminated without interposing the sealant,
The first electrode layer is a transparent conductive layer having translucency and conductivity,
The second electrode layer includes a metal layer, and is provided on the light-transmissive plate material side with respect to the photoelectric conversion unit,
The first electrode layer is present in the region where the photoelectric conversion unit is not present, and the first electrode layers in the region where the photoelectric conversion unit is not present electrically connect the first electrode layers of the adjacent solar cells directly to each other. A solar cell module for windows, which is connected.
(1) Most of the space between the solar cell panel and the translucent plate is filled with gas.
(2) The space between the solar cell panel and the translucent plate material is a substantially vacuum space.
当該薄膜層は、波長が0.65μmのときの放射率が0.4以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の窓用太陽電池モジュール。 The translucent plate material is a thin film layer laminated on a glass plate,
The solar cell module for a window according to claim 1, wherein the thin film layer has an emissivity of 0.4 or less when the wavelength is 0.65 μm.
前記透光性板材は、前記太陽電池パネルと前記第2透光性板材との間に位置し、
前記第2透光性板材は、前記透光性板材と所定の間隔を空けて対面しており、
以下の(3)又は(4)の条件を満たすことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の窓用太陽電池モジュール。
(3)前記透光性板材と前記第2透光性板材との間の空間は、その大部分が気体で充填されている。
(4)前記透光性板材と前記第2透光性板材との間の空間は、実質的な真空空間となっている。 Having a second translucent plate material,
The translucent plate member is located between the solar cell panel and the second translucent plate member,
The second translucent plate member faces the translucent plate member at a predetermined interval,
The solar cell module for windows according to any one of claims 1 to 5, which satisfies the following condition (3) or (4).
(3) Most of the space between the transparent plate member and the second transparent plate member is filled with gas.
(4) The space between the translucent plate material and the second translucent plate material is a substantially vacuum space.
当該薄膜層は、波長が0.65μmのときの放射率が0.4以下であることを特徴とする請求項6に記載の窓用太陽電池モジュール。 The second translucent plate material is a glass plate on which a thin film layer is laminated,
The solar cell module for windows according to claim 6, wherein the thin film layer has an emissivity of 0.4 or less when the wavelength is 0.65 μm.
前記額縁部材は、前記太陽電池パネルを固定する太陽電池固定部と、前記透光性板材を固定する第1板材固定部と、前記太陽電池固定部と前記第1板材固定部の間隔を維持する間隔維持部を含むことを特徴とする窓。 A solar cell module for windows according to claim 1, and a frame member,
The frame member is maintained and the solar battery fixing unit for fixing the solar cell panel, before a first plate fixing unit for fixing the KiToru light-transparent plate, the distance between the solar cell fixing unit the first plate member fixing portion A window characterized by including a space maintaining unit.
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