JP6920853B2 - Solar cell module and vehicle superstructure - Google Patents
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Description
本発明は、車両に設置されて太陽光を電気エネルギーに変換する太陽電池モジュール及び該太陽電池モジュールを備えた車両上部構造に関する。 The present invention relates to a solar cell module installed in a vehicle and converting sunlight into electrical energy, and a vehicle superstructure provided with the solar cell module.
近年、自動車等の車両に、太陽光を受光して電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールを設置する技術が開発されている。 In recent years, a technique for installing a solar cell module that receives sunlight and converts it into electrical energy has been developed in a vehicle such as an automobile.
例えば、特許文献1には、車両上部に設置された太陽電池モジュールが記載されている。この太陽電池モジュールは、車両上部において、ウインドウガラスの内面に接触状態で取付けられており、内部に、上面及び下面の両方の面から太陽光を受光する太陽電池パネルを備えている。特許文献1の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池パネルの上面には、ウインドウガラスを介して太陽光が入射し、太陽電池パネルの下面には、ウインドウガラスから車室内へ入射した後、車室内のインストルメントパネルで反射された太陽光の反射光が入射する。これにより、太陽電池パネルの両面を活用し、広い受光面積によって発電効率を高めている。 For example, Patent Document 1 describes a solar cell module installed in an upper part of a vehicle. This solar cell module is attached to the inner surface of the window glass in contact with the upper part of the vehicle, and internally includes a solar cell panel that receives sunlight from both the upper surface and the lower surface. In the solar cell module of Patent Document 1, sunlight is incident on the upper surface of the solar cell panel through the window glass, and is incident on the lower surface of the solar cell panel from the window glass into the vehicle interior, and then is installed in the vehicle interior. The reflected light of the sunlight reflected by the ment panel is incident. As a result, both sides of the solar cell panel are utilized, and the power generation efficiency is improved by a large light receiving area.
また、特許文献2には、上面及び下面の両方から太陽光を受光可能な太陽電池パネルを備えた太陽電池モジュールにおいて、太陽電池パネルに上面から下面まで貫通する貫通孔を形成し、さらに、太陽電池パネルの下方に反射板を配置したものが記載されている。この太陽電池モジュールでは、車室内側を向く太陽電池パネルの下面に、太陽電池パネルの貫通孔を通過して反射板で反射された太陽光を入射させることにより、太陽電池パネルの上面及び下面の両方から太陽光を受光し、発電を行っている。 Further, in Patent Document 2, in a solar cell module provided with a solar cell panel capable of receiving sunlight from both the upper surface and the lower surface, a through hole penetrating from the upper surface to the lower surface is formed in the solar cell panel, and further, the sun The one in which the reflector is arranged below the battery panel is described. In this solar cell module, the lower surface of the solar cell panel facing the vehicle interior side is incident with sunlight that has passed through the through hole of the solar cell panel and is reflected by the reflecting plate, so that the upper surface and the lower surface of the solar cell panel are exposed to sunlight. It receives sunlight from both and generates power.
夏場など、直射日光が乗員に当たって乗員が不快に感じる場合や、駐車時に太陽光による車室内の温度上昇を緩和させる場合に、車両のウインドウガラスの内面側に日差しを遮るサンシェードを設置することがある。 A sunshade may be installed on the inner surface of the window glass of the vehicle when the occupants feel uncomfortable when exposed to direct sunlight, such as in the summer, or when the temperature rise in the passenger compartment due to sunlight is mitigated when parking. ..
特許文献1に記載の太陽電池モジュールを備えた車両構造では、設置されたサンシェードによって太陽電池モジュールの下面側(すなわち、太陽電池パネルの下面側)が覆われることにより、太陽電池パネルの下面に太陽光を入射させることができなくなるという問題があった。 In the vehicle structure provided with the solar cell module described in Patent Document 1, the lower surface side of the solar cell module (that is, the lower surface side of the solar cell panel) is covered by the installed sunshade, so that the lower surface of the solar cell panel is covered with the sun. There was a problem that light could not be incident.
この点について、特許文献2に記載の太陽電池モジュールでは、サンシェードが設置された場合であっても、太陽電池パネルに形成された貫通孔を利用して、太陽電池パネルの下面に太陽光を入射させることができる。 Regarding this point, in the solar cell module described in Patent Document 2, even when a sunshade is installed, sunlight is incident on the lower surface of the solar cell panel by utilizing the through hole formed in the solar cell panel. Can be made to.
しかしながら、太陽電池パネル自身に貫通孔を形成することによって、貫通孔の面積分だけ上面及び下面の受光面積が小さくなってしまう。そのため、サンシェードが不要な場合には、特許文献1に記載のものに比べて発電効率が劣ることになる。 However, by forming the through hole in the solar cell panel itself, the light receiving area on the upper surface and the lower surface is reduced by the area of the through hole. Therefore, when the sunshade is unnecessary, the power generation efficiency is inferior to that described in Patent Document 1.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、サンシェードの影響を受けることなく、太陽電池パネルの受光面積を広く確保して発電効率を向上させることが可能な太陽電池モジュール、及び、この太陽電池モジュールを備えた車両上部構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a solar cell module capable of securing a wide light receiving area of a solar cell panel and improving power generation efficiency without being affected by a sunshade. , And to provide a vehicle superstructure with this solar cell module.
上記目的を達成するために本発明に係る太陽電池モジュールは、車両のルーフ部に設置され、上面及び下面の両方から受光可能な太陽電池パネルを有し、太陽光を電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールにおいて、該太陽電池パネルの下面側に配置され、前記太陽電池パネルの周縁部外側に設けられた入光部から入射した光を前記太陽電池パネルの下面に光を導く導光部材を備え、前記入光部は、前記太陽電池パネルの周縁部外側の一部に設けられ、前記導光部材は、前記入光部の下方に設けられ、下方に向かうにしたがって前記太陽電池パネルの外側から内側に向かう傾斜状に形成されるとともに前記入光部から入射した光を反射する反射面を備えた第1の反射部と、前記第1の反射部と連なって前記太陽電池パネルの下面と対向し、連続する波形状の反射面を有する第2の反射部と、前記第1の反射部及び前記第2の反射部を経て入射された光を反射して前記太陽電池パネルの下面に入射させる第3の反射部と、を有し、前記第3の反射部は、前記太陽電池パネルにおいて前記入光部が設けられていない周縁部の下方に設けられ、前記太陽電池パネルの下面と傾斜状態で対向するように、前記第2の反射部の前記第1の反射部に対する遠方側の端部から斜め上方に延びることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態は、前記太陽電池モジュールにおいて、前記入光部は、四角形の板状に形成された前記太陽電池パネルの四辺のうち、一辺の周縁部外側に設けられ、前記第3の反射部は、前記太陽電池パネルの前記四辺のうち、前記一辺と対向する辺側に設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the solar cell module according to the present invention is installed on the roof of a vehicle, has a solar cell panel capable of receiving light from both the upper surface and the lower surface, and converts sunlight into electric energy. The module is provided with a light guide member which is arranged on the lower surface side of the solar cell panel and guides the light incident from the light incident portion provided on the outer side of the peripheral edge of the solar cell panel to the lower surface of the solar cell panel . The light receiving portion is provided on a part of the outer periphery of the peripheral portion of the solar cell panel, and the light guide member is provided below the light entering portion, and the light entering portion is provided from the outside to the inside of the solar cell panel as it goes downward. A first reflecting portion having a reflecting surface that is formed in an inclined shape toward A second reflecting portion having a continuous wave-shaped reflecting surface, and light incident through the first reflecting portion and the second reflecting portion are reflected and incident on the lower surface of the solar cell panel. The third reflecting portion has three reflecting portions, and the third reflecting portion is provided below the peripheral edge portion of the solar cell panel where the light receiving portion is not provided, and is inclined with the lower surface of the solar cell panel. It is characterized in that the second reflecting portion extends obliquely upward from an end portion on the distant side with respect to the first reflecting portion so as to face each other.
Further, in one embodiment of the present invention, in the solar cell module, the light receiving portion is provided on the outside of the peripheral edge portion of one side of the four sides of the solar cell panel formed in the shape of a quadrangular plate. The reflecting portion of No. 3 is characterized in that it is provided on the side of the four sides of the solar cell panel facing the one side.
この構成によれば、導光部材によって、太陽電池パネルの周縁部外側から入射した光を太陽電池パネルの下面へ導くことができるので、太陽電池モジュールの下面側にサンシェードが配置された場合であっても、サンシェードが非配置である場合と同様に、太陽電池パネルの下面へ太陽光を入射させることができる。 According to this configuration, the light guide member can guide the light incident from the outside of the peripheral edge of the solar cell panel to the lower surface of the solar cell panel, so that the sunshade is arranged on the lower surface side of the solar cell module. However, as in the case where the sunshade is not arranged, sunlight can be incident on the lower surface of the solar cell panel.
また、太陽電池パネルの下面へ入射させる太陽光は、太陽電池パネルの周縁部外側の入光部から入射するので、太陽電池パネルに貫通孔を形成したものに比べて、太陽電池パネルの受光面積を広く確保することができ、その結果、発電効率を向上させることができる。
また、この構成によれば、入光部からの光を第1の反射部で反射させて太陽電池パネルの下面へ入射させることができるとともに、第1の反射部で反射させた後に、さらに第2の反射部で反射させて太陽電池パネルの下面奥側(すなわち、太陽電池パネルの下面において入光部から遠方側)へ入射させることができる。
また、この構成によれば、第1の反射部及び第2の反射部を経た光をさらに第3の反射部で反射させて太陽電池パネルの下面へ導いて入射させることができるので、太陽電池パネルの下面の受光量を増加させることができる。
また、この構成によれば、第3の反射部によって太陽電池パネルの下面の奥側の領域に太陽光を入射させることができる。
Further, since the sunlight incident on the lower surface of the solar cell panel is incident from the light receiving portion outside the peripheral edge portion of the solar cell panel, the light receiving area of the solar cell panel is compared with the one in which the through hole is formed in the solar cell panel. As a result, the power generation efficiency can be improved.
Further, according to this configuration, the light from the light input portion can be reflected by the first reflecting portion and incident on the lower surface of the solar cell panel, and after being reflected by the first reflecting portion, the light is further second. It can be reflected by the reflecting portion of No. 2 and incident on the back side of the lower surface of the solar cell panel (that is, the lower surface of the solar cell panel on the far side from the light receiving portion).
Further, according to this configuration, the light passing through the first reflecting portion and the second reflecting portion can be further reflected by the third reflecting portion and guided to the lower surface of the solar cell panel to be incident on the solar cell. The amount of light received on the lower surface of the panel can be increased.
Further, according to this configuration, sunlight can be incident on the inner region of the lower surface of the solar cell panel by the third reflecting portion.
また、本発明の一実施形態は、前記太陽電池モジュールにおいて、前記入光部は、前記太陽電池パネルの下面側に配置された前記導光部材の反射部と一体に形成されており、前記太陽電池パネルの周縁部外側において上下方向に延在し、入射光を全反射させる内側面を有することを特徴とする。 Further, in one embodiment of the present invention, in the solar cell module, the light receiving portion is formed integrally with the reflecting portion of the light guide member arranged on the lower surface side of the solar cell panel, and the sun. It is characterized in that it extends in the vertical direction on the outside of the peripheral edge of the battery panel and has an inner surface that totally reflects the incident light.
この構成によれば、入光部に入射した太陽光を全反射させながら太陽電池パネルの下面側に配置された反射部へ導くことができる。 According to this configuration, the sunlight incident on the light input portion can be totally reflected and guided to the reflecting portion arranged on the lower surface side of the solar cell panel.
また、本発明の一実施形態は、前記太陽電池モジュールにおいて、前記入光部は、前記太陽電池パネルの下面側に配置された前記導光部材の反射部と一体に形成され、前記太陽電池パネルの周縁部外側において上下方向に延在し、下方へ向かって幅寸法が漸次大きくなることを特徴とする。 Further, in one embodiment of the present invention, in the solar cell module, the light receiving portion is formed integrally with the reflecting portion of the light guide member arranged on the lower surface side of the solar cell panel, and the solar cell panel is formed. It is characterized in that it extends in the vertical direction on the outside of the peripheral edge of the solar panel, and the width dimension gradually increases downward.
この構成によれば、入光部に太陽光が斜め方向から入射した場合に、太陽光が入光部の外部へ漏れることを防止して下方へ導くことができるので、太陽光を効率よく導光部材の反射部へ導くことができる。 According to this configuration, when sunlight is incident on the light receiving part from an oblique direction, it is possible to prevent the sunlight from leaking to the outside of the light receiving part and guide the sunlight downward, so that the sunlight is efficiently guided. It can be guided to the reflecting part of the optical member.
また、本発明の一実施形態は、前記太陽電池モジュールにおいて、前記第1の反射部は、前記太陽電池パネルの周縁部外側から前記太陽電池パネルの下面直下まで延在することを特徴とする。 Further, one embodiment of the present invention is characterized in that, in the solar cell module, the first reflecting portion extends from the outside of the peripheral edge portion of the solar cell panel to just below the lower surface of the solar cell panel.
この構成によれば、第1の反射部の受光面(反射面)の面積を大きくして、第1の反射部から第2の反射部を介さずに、直接、太陽電池パネルの下面に入射される光量を増加させることができる。これにより、太陽電池パネルの下面の受光量を増加させて発電効率を向上させることができる。 According to this configuration, the area of the light receiving surface (reflecting surface) of the first reflecting portion is increased, and the first reflecting portion directly enters the lower surface of the solar cell panel without passing through the second reflecting portion. The amount of light emitted can be increased. As a result, the amount of light received on the lower surface of the solar cell panel can be increased to improve the power generation efficiency.
また、本発明の一実施形態は、前記太陽電池モジュールにおいて、前記第1の反射部の反射面には、プリズム加工が施されていることを特徴とする。 Further, one embodiment of the present invention is characterized in that, in the solar cell module, the reflecting surface of the first reflecting portion is subjected to prism processing.
この構成によれば、プリズム効果によって、光の進行方向を制御することができるので、例えば、第1の反射部から直接、太陽電池パネルの下面に入射される光量が増加するように、光の進行方向を制御することが可能である。 According to this configuration, the traveling direction of the light can be controlled by the prism effect. Therefore, for example, the amount of light incident on the lower surface of the solar cell panel directly from the first reflecting portion is increased. It is possible to control the direction of travel.
また、本発明の一実施形態は、前記太陽電池モジュールにおいて、前記第1の反射部の反射面は、下方に行くにしたがって前記太陽電池パネルの下面に対する傾斜角が小さくなるように設定されたことを特徴とする。 Further, in one embodiment of the present invention, in the solar cell module, the reflecting surface of the first reflecting portion is set so that the inclination angle with respect to the lower surface of the solar cell panel decreases as it goes downward. It is characterized by.
この構成によれば、第1の反射部の反射面が、傾斜角が一定の一つの平面で形成されているものに比べて、第1の反射部の受光量を増加させることができる。これにより、第1の反射部から直接、太陽電池パネルの下面に入射される光量を増加させ、発電効率を向上させることができる。 According to this configuration, the amount of light received by the first reflecting portion can be increased as compared with the case where the reflecting surface of the first reflecting portion is formed by one plane having a constant inclination angle. As a result, the amount of light incident on the lower surface of the solar cell panel directly from the first reflecting portion can be increased, and the power generation efficiency can be improved.
また、本発明の一実施形態は、前記太陽電池モジュールにおいて、前記第1の反射部の反射面は、前記太陽電池パネルの下面に対して鋭角となる複数の鋭角平面と、前記太陽電池パネルの下面に対して鈍角となる複数の鈍角平面とを組み合わせて形成されたことを特徴とする。 Further, in one embodiment of the present invention, in the solar cell module, the reflecting surface of the first reflecting portion has a plurality of acute-angled planes having an acute angle with respect to the lower surface of the solar cell panel, and the solar cell panel. It is characterized in that it is formed by combining a plurality of obtuse-angled planes having an acute-angled angle with respect to the lower surface.
この構成によれば、複数の鋭角平面と複数の鈍角平面とを組み合わせて反射面を形成することで、反射面における鋭角平面の面積を大きく確保することが可能となる。第1の反射部の反射面において、鋭角平面は、入光部からの入射光を太陽電池パネルの下面や第2の反射部へ向かって反射させることができるので、鋭角平面の面積を大きく確保することにより、太陽電池パネルの下面に入射される光量を増加させて、発電効率を向上させることができる。 According to this configuration, by forming a reflecting surface by combining a plurality of acute-angled planes and a plurality of obtuse-angled planes, it is possible to secure a large area of the acute-angled plane on the reflecting surface. In the reflecting surface of the first reflecting portion, the sharp plane can reflect the incident light from the incoming light toward the lower surface of the solar panel and the second reflecting portion, so that a large area of the sharp plane is secured. By doing so, it is possible to increase the amount of light incident on the lower surface of the solar cell panel and improve the power generation efficiency.
また、本発明の一実施形態は、前記太陽電池モジュールにおいて、前記第1の反射部の反射面は、下方に行くにしたがって前記太陽電池パネルの下面に対する傾斜角が小さくなるように設定された複数の前記鋭角平面と、上方に行くにしたがって前記太陽電池パネルの下面に対する傾斜角が大きく又は小さくなるように設定された複数の前記鈍角平面と、を有することを特徴とする。 Further, in one embodiment of the present invention, in the solar cell module, the reflecting surface of the first reflecting portion is set so that the inclination angle with respect to the lower surface of the solar cell panel becomes smaller as it goes downward. It is characterized by having the acute-angled plane of the above, and a plurality of obtuse-angled planes set so that the inclination angle with respect to the lower surface of the solar cell panel becomes larger or smaller as it goes upward.
この構成によれば、第1の反射部の受光量を増加させることができる。また、上方に行くにしたがって複数の鈍角平面の傾斜角を大きく設定した場合には、導光部材内に入光した光が外部へ漏れるのを抑制することができる。一方、上方に行くにしたがって複数の鈍角平面の傾斜角を小さく設定した場合には、鈍角平面によって鋭角平面に入射される光が妨げられることを防止することができる。 According to this configuration, the amount of light received by the first reflecting unit can be increased. Further, when the inclination angles of the plurality of obtuse-angled planes are set to be larger toward the upper side, it is possible to suppress the light entering the light guide member from leaking to the outside. On the other hand, when the inclination angles of the plurality of obtuse-angled planes are set to be smaller toward the upper side, it is possible to prevent the obtuse-angled planes from obstructing the light incident on the acute-angled planes.
また、本発明の一実施形態は、前記太陽電池モジュールにおいて、前記第2の反射部の前記連続する波形状は、前記第1の反射部から離れるにしたがって、前記第1の反射部側を向く反射面の傾斜角が大きくなるように設定されていることを特徴とする。 Further, in one embodiment of the present invention, in the solar cell module, the continuous wave shape of the second reflecting portion faces the first reflecting portion side as the distance from the first reflecting portion increases. It is characterized in that the inclination angle of the reflecting surface is set to be large.
この構成によれば、第2の反射部において、第1の反射部から離れた領域で太陽電池パネルの下面に対して光が垂直に近い状態で入射されるようにすることができる。これにより、太陽電池パネルの下面の奥側(入光部に対して遠方側)での受光量を増やし、発電効率を向上させることができる。 According to this configuration, in the second reflecting portion, the light can be incident on the lower surface of the solar cell panel in a state close to perpendicular to the lower surface of the solar cell panel in a region away from the first reflecting portion. As a result, it is possible to increase the amount of light received on the inner side of the lower surface of the solar cell panel (the side farther from the light input portion) and improve the power generation efficiency.
また、本発明の一実施形態は、前記太陽電池モジュールにおいて、前記第2の反射部の前記連続する波形状の波の高さは、全て等しい又は前記第1の反射部から離れるにしたがって高くなるように設定されていることを特徴とする。 Further, in one embodiment of the present invention, in the solar cell module, the heights of the continuous wave-shaped waves of the second reflecting portion are all equal or become higher as the distance from the first reflecting portion increases. The feature is that it is set as follows.
この構成によれば、第2の反射部において、波の高さを等しくすることで、第1の反射部から離れた領域まで光を導くことができる。また、第2の反射部において、第1の反射部の遠方側で波の高さを高くするこり、この遠方領域において、太陽電池パネルの下面に向かって反射する光量を増加させることができる。これらによって、太陽電池パネルの下面の奥側での受光量を増やし、発電効率を向上させることができる。 According to this configuration, light can be guided to a region away from the first reflecting portion by making the heights of the waves equal in the second reflecting portion. Further, in the second reflecting portion, the height of the wave can be increased on the distant side of the first reflecting portion, and the amount of light reflected toward the lower surface of the solar cell panel can be increased in this distant region. As a result, the amount of light received on the inner surface of the lower surface of the solar cell panel can be increased, and the power generation efficiency can be improved.
また、本発明の一実施形態は、前記太陽電池モジュールにおいて、前記第2の反射部は、設置状態において、前記入光部から入射した光を前記第1の反射部を介さずに導入可能な第1領域と、該第1領域とは異なる第2領域とを有し、前記第1領域と前記第2領域とは、前記連続する波形状の設定パターンが異なることを特徴とする。 Further, in one embodiment of the present invention, in the solar cell module, the second reflecting portion can introduce the light incident from the light receiving portion in the installed state without passing through the first reflecting portion. It has a first region and a second region different from the first region, and the first region and the second region are characterized in that the continuous wave shape setting pattern is different.
この構成によれば、第1領域と第2領域とにおいて波形状の設定パターンを変えることで、例えば、第1領域では、入光部から第1の反射部を介さずに入射した光が太陽電池パネルの下面に垂直に近い状態で入射されるようにし、第2領域では、第1の反射部を介して入射した光が太陽電池パネルの下面に垂直近い状態で入射されるようにして、太陽電池パネルの下面の受光量を増加させることができる。 According to this configuration, by changing the wave shape setting pattern in the first region and the second region, for example, in the first region, the light incident from the light entering portion without passing through the first reflecting portion is the sun. In the second region, the light incident through the first reflecting portion is incident on the lower surface of the solar cell panel in a state close to vertical. The amount of light received on the lower surface of the solar cell panel can be increased.
また、本発明の一実施形態は、前記太陽電池モジュールにおいて、前記波形状は、三角形以上の多角形状又は曲面形状であることを特徴とする。 Further, one embodiment of the present invention is characterized in that, in the solar cell module, the wave shape is a polygonal shape or a curved surface shape of a triangle or more.
この構成によれば、第2の反射部の反射面の波形状を適宜変更することで、太陽電池パネルの下面側の受光量を最適化することができる。 According to this configuration, the amount of light received on the lower surface side of the solar cell panel can be optimized by appropriately changing the wave shape of the reflecting surface of the second reflecting portion.
上記目的を達成するために本発明に係る車両上部構造は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールを備えた車両上部構造であって、前記導光部材の車室内側に配設され、前記太陽電池モジュールの下面の全域を被覆可能な遮光パネルを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the vehicle superstructure according to the present invention is a vehicle superstructure provided with the solar cell module according to any one of claims 1 to 4, and is on the vehicle interior side of the light guide member. The solar cell module is provided with a light-shielding panel capable of covering the entire lower surface of the solar cell module.
この構成によれば、太陽電池パネルの両面で太陽光を受光しながら、車室内への直射日光の侵入を防止することができる。 According to this configuration, it is possible to prevent the intrusion of direct sunlight into the vehicle interior while receiving sunlight on both sides of the solar cell panel.
また、本発明の一実施形態は、前記車両上部構造において、前記遮光パネルは、車室上部に配設されたルーフパネルであって、前記太陽電池モジュールは、前記ルーフパネルに形成された凹部の内部に収容されていることを特徴とする。
Further, in one embodiment of the present invention, in the vehicle superstructure, the light-shielding panel is a roof panel arranged in the upper part of the vehicle interior, and the solar cell module is a recess formed in the roof panel. It is characterized by being housed inside.
この構成によれば、太陽電池モジュールを設置したルーフ部から車室内に直射日光が入ることを防止することができる。また、太陽電池モジュールを設置したルーフ部の上面を平面状に形成することができる。 According to this configuration, it is possible to prevent direct sunlight from entering the vehicle interior from the roof portion on which the solar cell module is installed. Further, the upper surface of the roof portion on which the solar cell module is installed can be formed in a flat shape.
本発明によれば、太陽電池モジュールを車両に設置した際に、サンシェードの影響を受けることなく、太陽電池パネルの受光面積を広く確保して発電効率を向上させることができる。 According to the present invention, when the solar cell module is installed in a vehicle, it is possible to secure a wide light receiving area of the solar cell panel and improve the power generation efficiency without being affected by the sunshade.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池モジュールを備えた車両の上部の斜視図であり、図2は図1のII−II線断面図である。各図において、Upは車両上方し示し、Ftは車両前方を示す。なお、各図面は、発明の要部を分かりやすく説明するために記載した模式図であり、寸法等を正確に示すものではない。太陽電池モジュール10は、車両のルーフ部に設置され、本実施の形態では、略四角形の板状に構成されており、車両において、車室上部に配設されたルーフパネル70に形成された凹部72に収容されている。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of the upper part of a vehicle provided with the solar cell module according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. In each figure, Up indicates the upper part of the vehicle and Ft indicates the front part of the vehicle. It should be noted that each drawing is a schematic view described for explaining the main part of the invention in an easy-to-understand manner, and does not accurately show the dimensions and the like. The
太陽電池モジュール10は、太陽電池パネル12と、封止部材13と、上面保護層14と、下面保護層15と、導光部材17とを有する。
The
太陽電池パネル12は、平板状であって、平面状に並べられた複数の太陽電池セルから構成されており、設置状態において、車両外側を向く上面12aと、車両内側を向く下面12bとの両方の面から受光して、光を電気エネルギーに変換する。このような太陽電池パネル12は、公知の構成のもの、例えば、両面受光型の単結晶シリコン太陽電池セルにより構成されたパネルを用いることができる。
The
封止部材13は、太陽電池パネル12の両面全域を封止して、水分や酸素による太陽電池パネル12の劣化を防止するものである。封止部材13は、太陽電池パネル12の上面12aを封止する上面側封止層13aと、下面12bを封止する下面側封止層13bと、後述する入光部20側において、太陽電池パネル12の側面を封止する側面封止部13cとを有している。封止部材13には、透光性の材料が用いられる。透光性の材料としては、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリエチレン等を用いることができる。
The sealing
上面保護層14及び下面保護層15は、それぞれ、太陽電池パネル12に機械的強度や耐候性等のバリア性を付与する層であり、例えば、強化ガラス等、透光性を有する材料で形成される。上面保護層14は上面側封止層13aの上面に積層され、下面保護層15は下面側封止層13bの下面に積層されている。
The upper surface
太陽電池パネル12、封止部材13、上面保護層14及び下面保護層15は、上面視(すなわち、上方から見た平面視)において四角形状に形成されており、これらの側部に取付けられたフレーム材16によって互いに固定され、ユニット化されている。本実施の形態では、図1に示すように、フレーム材16が、上面視において太陽電池パネル12の三辺の側縁に沿うようにコ字状に形成されている。なお、以下の説明では、ユニット化された太陽電池パネル12、封止部材13、上面保護層14及び下面保護層15を太陽電池ユニット19という。
The
導光部材17は、設置状態において太陽電池パネル12の下面12b側に太陽光を導くものであり、下面保護層15の下方(すなわち、太陽電池パネル12の下面12b側)に配置される。導光部材17は、例えば、太陽電池ユニット19の周縁部の角部に取付けられた図示しない固定手段によって、太陽電池ユニット19に接続、固定される。なお、各図では、太陽電池ユニット19と導光部材17との間に隙間が形成されているが、隙間を形成することなく密着させた状態にしたり、隙間部分に透光性を有する緩衝材を充填したりしてもよい。なお、太陽電池モジュール10は、下面保護層15を配置せずに、下面側封止層13bの下面に導光部材17を積層する構成であってもよい。
The
導光部材17は、透光性を有する材料、例えばポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の樹脂材料、透明なガラス材等により形成することができる。本実施の形態において、導光部材17は、太陽電池ユニット19の周縁部19a外側(すなわち、太陽電池パネル12の周縁部外側)に位置する入光部20と、入光部20と一体に形成された導光部30とを有する。
The
入光部20は、太陽光を導光部30へ導く導光路となる部位であり、図1に示すように、平面視四角形状の太陽電池パネル12の一側縁に沿って車幅方向に延在するとともに、図2に示すように、太陽電池パネル12の周縁部外側において上下方向に延在している。入光部20は、太陽光の受光面となる上面22と、上下方向に延びて入射光を全反射させる第1内側面24及び第2内側面25とを有する。
The
上面22は、上面保護層14の上面14aとほぼ面一になるように設置されている。第1内側面24は、太陽電池パネル12の近接側で上下方向に延びており、第2内側面25は、第1側面24と対向して太陽電池パネル12の遠方側で上下方向に延びている。本実施の形態において、第1内側面24及び第2内側面25は、図1に示すように、それぞれ太陽電池パネル12の一側縁に沿って車幅方向に延びる平面状であって、図2に示すように、上下方向において入光部20の幅寸法Wが等しくなるように、上下方向に平行に延びている。
The
導光部30は、太陽電池パネル12の下方において、太陽光が太陽電池パネル12の下面12bのほぼ全域に亘るように光を導く導光路となる部位である。導光部30は、入光部20の下端から太陽電池パネル12側へ向かって広がっており、太陽電池パネル12の下面12aのほぼ全域と対向する板状に形成されている。導光部30は、入射光を反射する第1の反射部32、第2の反射部34及び第3の反射部36を有する。
The
第1の反射部32は、図2に示すように、入光部20の下方に設けられ、下方に向かうにしたがって太陽電池パネル12の外側から内側に向かう傾斜状に形成される。本実施の形態において、第1の反射部32の内面は傾斜する平面状の反射面33となっている。反射面33の太陽電池パネル12bの下面に対する傾斜角θ1(図示例では、水平面に対する傾斜角と同じ)は、ほぼ45度に設定されている。
As shown in FIG. 2, the first reflecting
また、第1の反射部32の反射面33には、プリズム加工が施されている。プリズム加工を施すことにより、反射される光の進行方向を制御することができるので、例えば、第1の反射部32で反射された後、第2の反射部34を経ることなく太陽電池パネル12の下面12bに直接入射される光量を増加させるようにしたり、太陽光が第2の反射部24の奥側(第3の反射部36側)に向かって進行するように反射方向を制御したりすることができる。本実施の形態では、矢印102で示すように、上下方向と平行に入射した光が反射面33で反射されることにより主に第2の反射部34へ向かうように制御されている。
Further, the reflecting
第2の反射部34は、第1の反射部32と連なって太陽電池パネル12の下面12bと上下方向で対向し、連続する波形状の反射面35を有する。なお、図2では、反射面35が波形状であることを分かりやすく説明するために、凹凸を誇張して記載している。連続する波形状において、波の高さ及び傾斜角度は等しくなるように設定されている。
The second reflecting
なお、本実施の形態では、反射面35が、連続する三角形状の波形状となっているが、形状はこれに限られず、入射した光を上方にある太陽電池パネル12へ向かって反射可能な形状であればよく、例えば、図3(a)に示すように、五角形状など三角形以上の多角形状や、図3(b)に示すように、曲面形状であってもよい。このように、例えば、入光部20や他の反射部32,36等の形状に合わせて、反射面35の波形状を適宜変更することで、下面12bの受光量を最適化し、下面12b側からの発電量を増加することができる。
In the present embodiment, the reflecting
第3の反射部36は、第1の反射部32及び第2の反射部34を経て入射された光を反射して太陽電池パネル12の下面12bに入射可能な部位である。本実施の形態において、第3の反射部36は、第1の反射部32から離間した位置で太陽電池パネル12の下面12bと傾斜状態で対向するように、第2の反射部34の第1の反射部32に対する遠方側の端部34aから斜め上方に延びている。
The third reflecting
第3の反射部36を構成している反射面37は、入射された光を全反射又は乱反射するように形成されている。第3の反射部36の太陽電池パネル12の下面12bに対する傾斜角θ2は、約45度に設定されることが好ましい。
The reflecting
ルーフパネル70は、遮光性を有し、図1に示すように、車室の上面を覆うように、車両のフロントウインドウガラス75から図示しないリアウインドウガラスまで車両の前後方向及び車幅方向に延びる板状の部材である。既述のとおり、ルーフパネル70において、太陽電池モジュール10の設置領域には、これを収容可能な凹部72が形成されている。太陽電池モジュール10は、例えば、周縁部に設けられた図示しない固定手段によって凹部72内に固定されている。凹部72の底面72bは、車両の上下方向に対してほぼ垂直な平面状に形成されている。
The
図1に示すように、本実施の形態の太陽電池モジュール10は、設置状態の平面視において、太陽電池パネル12の周縁部に設けられる入光部20が車両前方側で車幅方向にのびており、フレーム材16が、車両の左右側部で前後方向へ延びるとともに、これらの後端を繋ぐように車両後方側で車幅方向に延びている。
As shown in FIG. 1, in the
次に、上述した太陽電池モジュール10を備えた車両上部構造の作用について説明する。
Next, the operation of the vehicle superstructure provided with the above-mentioned
太陽電池モジュール10に太陽光が当たると、太陽電池パネル12の上面12aには、矢印100に示すように、上面保護層14及び上面側封止層13aを介して太陽光が入射する。
When the
一方、太陽電池パネル12の外側において、導光部材17の入光部20の上面(受光面)22から入射した太陽光の一部は、矢印102に示すように、入光部20内を進行して第1の反射部32に入射し、反射面33で反射された後、導光部30内を進行して第2の反射部33の波形状の反射面35で反射され、下面保護層15及び下面側封止層13bを透過して太陽電池パネル12の下面12bに入射する。
On the other hand, on the outside of the
なお、第1の反射部32の傾斜角θ1が約45度であって、反射面33にプリズム加工が施されていない場合は、矢印102で示す上下方向に平行に入射した太陽光が第1の反射部32で反射されて、第3の反射部36へ向かって直進し、第3の反射部36で反射されて太陽電池パネル12の下面12bに入射する。
When the inclination angle θ1 of the first reflecting
なお、図示していないが、入光部20の上面22から斜め方向に入射して第1内側面24や第2内側面25に到達した光は、これらの面で全反射され、下方の第1の反射部32や第2の反射部36に向かって進行する。このように全反射させることにより、入射した太陽光を下方の反射部に確実に導くことができる。
Although not shown, the light incident on the
また、図示していないが、入光部20から入射した太陽光の一部は、第1の反射部32で反射して、第2の反射部34を経ることなく、下面保護層15及び下面側封止層13bを透過して太陽電池パネル12の下面12bに入射する。さらに、入光部20から入射した太陽光の一部は、第1の反射部32及び第2の反射部34でそれぞれ反射された後に、第3の反射部36に入射し、反射面37で反射されて、下面保護層15及び下面側封止層13bを透過して太陽電池パネル12の下面12bに入射する。
Further, although not shown, a part of the sunlight incident from the
また、車両のルーフ部において、太陽光は、ルーフパネル70によって車室内への侵入が防止される。
Further, in the roof portion of the vehicle, sunlight is prevented from entering the vehicle interior by the
このように、太陽電池モジュール10は、導光部材17によって、太陽電池パネル12の周縁部外側から入射した光を太陽電池パネル12の下面12bへ導くことができるので、太陽電池パネルに貫通孔を形成したものに比べて、太陽電池パネルの受光面積を広く確保することができ、発電効率を向上させることができる。
In this way, the
また、入射された太陽光を第2の反射部34や第3の反射部36へ導入可能であるため、入光部20から離れた太陽電池パネル12の下面12b奥側の領域へ太陽光を入射させることができる。これにより、下面12bの受光量を増加させ、発電効率を向上させることができる。
Further, since the incident sunlight can be introduced into the second reflecting
また、太陽電池モジュール10の下面の全域がルーフパネル70で被覆されているので、太陽電池モジュール10の存在によって、車室内の乗員へ影響を与えることがなく、太陽電池パネル12の上面12a及び下面12bで太陽光を受光して発電を行いながら、車室内への直射日光の侵入を防止することができる。さらに、太陽電池モジュール10を凹部72に収容しているので、ルーフ部の上面を平面状に形成することができる。
Further, since the entire lower surface of the
なお、本実施の形態では、太陽電池モジュール10とルーフパネル70の凹部72との間に隙間が形成されているが、隙間を形成しないように太陽電池モジュール10と凹部72との間に緩衝材等を充填することが好ましい。太陽電池モジュール10とルーフパネル70との間に隙間を形成したり、緩衝材を配置したりすることで、太陽電池モジュール10に車両の振動が伝達されることを抑制することができる。
In the present embodiment, a gap is formed between the
次に、上述した太陽電池モジュール10を構成する各部材の変更例について説明する。なお、図4、図5、図7及び図8は、図2と同じ部位の断面図である。図4〜図8において、第1の実施の形態と同様の要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
Next, a modification example of each member constituting the above-mentioned
(入光部の変形例1)
図4(a)は、導光部材17の入光部20の変形例1を示す断面図である。本変形例において、入光部20は、第1内側面24が、下方に行くにしたがって太陽電池パネル12の外側から内側へ向かうように傾斜し、第2内側面25が、下方へ行くにしたがって太陽電池パネル12から離れるように傾斜している。これにより、入光部20の幅寸法Wは、下方へ向かって漸次大きくなっている。
(Modification example 1 of the light receiving part)
FIG. 4A is a cross-sectional view showing a modification 1 of the
(入光部の変形例2)
図4(b)は、導光部材17の入光部20の変形例2を示す断面図である。本変形例において、入光部20は、第1内側面24が、下方に行くにしたがって太陽電池パネル12の外側から内側へ向かうように傾斜し、第2内側面25が、太陽電池パネル12の下面12bに対してほぼ垂直に延びており、入光部20の幅寸法Wは、下方へ向かって漸次大きくなっている。
(Modification example 2 of the light input part)
FIG. 4B is a cross-sectional view showing a modification 2 of the
上述した変形例1及び変形例2において、太陽電池ユニット19の周縁部19aは、第1内側面24の傾斜に対応するように、傾斜している。
In the above-described first and second modifications, the
変形例1及び変形例2の太陽電池モジュール10では、図4(a)の矢印104や図4(b)の矢印105で示すように、入光部20の上面22に斜め方向(上面22に対する垂直方向から傾斜した方向)から入射した光を、第1内側面24や第2内側面25を経ることなく、直接、第1の反射部32や第2の反射部34へ入射させることができる。入光部20をこのような構成にすることにより、第1内側面24や第2内側面25が全反射面でない場合であっても、上面22から入射された太陽光が導光部材17の外部へ漏れるのを抑制して、多量の太陽光を導光部30の各反射部へ導くことが可能となる。
In the
(入光部の変形例3)
図5に示す変形例3では、入光部28が、太陽電池ユニット19の一部によって形成されている。具体的には、太陽電池ユニット19において、太陽電池パネル12の周縁部外側に位置する部位(すなわち、封止部材13の側面封止部13cと、側面封止部13cに積層されている上面保護層14及び下面保護層15の一部)が入光部28を構成している。この入光部28において、上面保護層14の上面14aが導光部材17に対する太陽光の受光面となっている。
(Modification example 3 of the light input part)
In the modified example 3 shown in FIG. 5, the
入光部28から入射した太陽光は、導光部材17の上面17aから導光部材17内に侵入し、第1の反射部32の反射面33に入射する。太陽光は、反射面33で反射された後、第2の反射部34や第3の反射部36を経て、又は反射部34,36を経ずに、太陽電池パネル12の下面12bへ入射する。入光部28をこのように構成することで、導光部材17の構造を簡易化して、製造コストを低減することができる。
The sunlight incident from the
(第1の反射部の変形例1)
図6(a)は、第1の反射部32の変形例1を示す図であって、図2の鎖線VIで囲む領域の拡大断面図である。本変形例では、第1の反射部32の反射面33が、太陽電池パネル12の下面12bに対する傾斜角度の異なる複数の傾斜平面によって形成されており、特に、下方に行くにしたがって、傾斜角θAが小さくなるように設定されている。図示例では、上方から下方に向かって順に傾斜平面331,332,333が連続して形成されている。各傾斜平面331,332,333の傾斜角θA1,θA2,θA3の大きさは、θA1>θA2>θA3となるように設定されている。
(Modification example 1 of the first reflecting portion)
FIG. 6A is a diagram showing a modified example 1 of the first reflecting
変形例1の第1の反射部32では、第1の実施の形態のように、反射面33が、傾斜角が一定である一つの平面で形成されているものに比べて、反射面33の面積を大きくすることができ、第1の反射部32の受光量を増加させることができる。これにより、例えば、第1の反射部32から直接、太陽電池パネル12の下面12bに入射する光量を増加したり、第1の反射部32から第2の反射部34を介さずに第3の反射部36へ進行する光量を増加したりすることができる。なお、変形例1では、反射面33を段階的に傾斜角θAが小さくなる複数の傾斜平面によって形成しているが、反射面33は、下方へ向かうにしたがって傾斜角θAが小さくなる略円弧状の曲面であってもよい。
In the first reflecting
(第1の反射部の変形例2)
図6(b)は、第1の反射部32の変形例2を示す図であって、図2の鎖線VIで囲む領域の拡大断面図である。本変形例では、反射面33が、太陽電池パネル12の下面12bに対して傾斜角θBが鋭角となる複数の鋭角平面334,336,338と、下面12bに対して傾斜角θCが鈍角となる複数の鈍角平面335,337とを組み合わせて形成されている。鋭角平面と鈍角平面は上下方向において交互に並んでいる。
(Modification example 2 of the first reflecting portion)
FIG. 6B is a diagram showing a modified example 2 of the first reflecting
複数の鋭角平面334,336,338は、下方に行くにしたがって傾斜角θBが小さくなるように設定されている。図示例では、各鋭角平面334,336,338の傾斜角θB1,θB2,θB3の大きさは、θB1>θB2>θB3となるように設定されている。
The plurality of acute-
また、複数の鈍角平面335,337は、上方に行くにしたがって傾斜角θCが小さくなるように設定されている。図示例では、各鈍角平面335,337の傾斜角θC1,θC2の大きさは、θC1<θC2となるように設定されている。 Further, the plurality of obtuse angle planes 335 and 337 are set so that the inclination angle θ C becomes smaller toward the upper side. In the illustrated example, the magnitudes of the inclination angles θ C1 and θ C2 of the obtuse angle planes 335 and 337 are set so that θ C1 <θ C2.
変形例2の第1の反射部32では、変形例1の第1の反射部32の作用効果を得ることができるとともに、反射面33を複数の鋭角平面334,336,338と複数の鈍角平面335,337とで形成することで、鋭角平面の面積をより大きく確保することができる。反射面33において、鋭角平面は、入光部20からの入射光を太陽電池パネル12の下面12bや第2の反射部34、第3の反射部36へ向かって反射させることができるので、太陽電池パネル12の下面12bに入射される光量を増加させて、発電効率を向上させることができる。
In the first reflecting
さらに、鈍角平面335,337の傾斜角θCを上方に行くにしたがって小さくすることで、鋭角平面334,336,338に入射される光が鈍角平面335,337によって妨げられることを防止することができる。 Further, by reducing the inclination angle θ C of the obtuse angle planes 335 and 337 toward the upper side, it is possible to prevent the light incident on the acute angle planes 334,336 and 338 from being obstructed by the obtuse angle planes 335 and 337. can.
なお、図示していないが、反射面33において、複数の鈍角平面335,337の傾斜角θCを上方に行くにしたがって大きくなるように(すなわち、傾斜角θC1,θC2の大きさが、θC1>θC2となるように)設定してもよい。かかる場合には、導光部材17内に入光した光が外部へ漏れるのを抑制することができる。
Although not shown, the
(第1の反射部の変形例3)
図7は、第1の反射部32の変形例3を示す断面図である。なお、図7では、第2の反射部34における波形状の反射面35の記載を省略している。本変形例では、第1の反射部32が、太陽電池パネル12の外側から下面12bの直下まで傾斜状に延びている。最も太陽電池パネル12の奥側に位置する第1の反射部32の下端32aは、破線で示すように、入光部22の上面22において、太陽電池パネル12に対する遠方側の端部22a(すなわち、第2内側面25の上端)と、第1内側面24の下端24aとを繋ぐ直線が導光部30の下面と交わる部位110と一致していることが好ましい。
(Modification example 3 of the first reflecting portion)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modified example 3 of the first reflecting
本変形例のように第1の反射部32の傾斜角θ1を45度未満とした場合には、第1の反射部32で反射させた太陽光を他の反射部34,36を介さずに太陽電池パネル12の下面12aに入射できる光量を増加することができる。特に、図7において、L1で示す第1領域(すなわち、第1内側面24の下端24aから下方へ延びる垂線が導光部30の下面と交わる部位と、部位110とにより既定された領域)は、太陽電池ユニット19の下方側において、上面22から入射した太陽光が反射面で反射されることなく入射可能な領域となる。この領域まで第1の反射部32を延在させることで、第1の反射部32から直接、太陽電池パネル12に入射できる光量を効果的に増加することができる。
When the inclination angle θ1 of the first reflecting
なお、図示していないが、第1の反射部32の傾斜角θ1は45度を超えるように設定してもよい。かかる場合には、第1の反射部32で反射した光をより太陽電池パネル12の奥側(すなわち、第3の反射部36側)へ導くことができる。
Although not shown, the inclination angle θ1 of the first reflecting
(第2の反射部の変形例)
図8は、第2の反射部34の変形例を示す図であって、(a)は第1領域L1及び第2領域L2を示す図2と同様の断面図、(b)は(a)のVIIIbで囲む領域の拡大断面図である。なお、図8(a)では、第2の反射部34における波形状の反射面35の記載を省略している。図8(a)において、L1で示す第1領域は、設置状態において、入光部20の上面22から導光路内へ入射した光が他の反射面を介さずに直接、第2の反射部34へ導入可能な領域を示している。また、L2で示す第2領域は、第1領域L1と異なり、上面22から入射した光が、他の反射面で反射されることなく第2の反射部34へ入射されることが不可能な領域(すなわち、導光部材17内で反射された光が入射する領域)を示している。
(Modification example of the second reflection part)
8A and 8B are views showing a modified example of the second reflecting
本変形例では、第2の反射部34において、連続する三角形状の波形状の反射面35が形成されており、波形状は、第1の反射部32から離れるにしたがって、第1の反射部32側を向く反射面351〜356の傾斜角θE1〜θE6が順に大きくなるように設定されている。さらに、波形状の波の高さHが、第1の反射部32から離れるにしたがって高くなるように設定されている。
In this modification, a continuous triangular wave-shaped reflecting
本変形例の第2の反射部34では、傾斜角θE1〜θE6を太陽電池パネル12の奥側で大きくなるようにしているので、太陽電池パネル12の奥側において、光が太陽電池パネル12の下面12bに対して垂直に近い状態で入射されるようにすることができる。これにより、下面12bの奥側での受光量を増やし、発電効率を向上させることができる。
In the second reflecting
また、連続する波形状の波の高さHを太陽電池パネル12の奥側で高くなるように設定しているので、高さHが等しいものと比べて、太陽電池パネル12の奥側において、第2の反射部34の反射面35が下面12bに向かって反射する光量を増加させることができる。これにより、下面12bの奥側での受光量をより増加することができる。
Further, since the height H of the continuous wave shape is set to be higher on the inner side of the
なお、第1領域L1と、第2領域L2とで、連続する波形状の設定パターンが異なるように設定してもよい。例えば、図8(b)に示す波形状において、傾斜角θE1〜θE6の大きさを第1領域L1の傾斜角をθE1<θE2<θE3とし、第2領域L2の傾斜角をθE4<θE5<θE6とし、且つ、第1領域L1と第2領域L2との境界でパターンが変わるように、θE3>θE4としてもよい。なお、設定パターンの変更は、これに限られず、例えば、第1領域L1と第2領域L2とで、反射面35の波の形状を変更したり、波の高さを変更(第1領域L1よりも第2領域L2の方が高く又は低くする)したりしてもよい。このような領域毎のパターンの変更により、例えば、第2の反射部34において、第1領域L1では、入光部20から第1の反射部32を介さずに入射した光が太陽電池パネル12の下面12bに垂直に近い状態で入射されるようにし、第2領域L2では、第1の反射部32で反射された後、第2の反射部34で反射して下面12bに垂直近い状態で入射されるように調整することができる。
The continuous wave shape setting pattern may be different between the first region L1 and the second region L2. For example, in the wave shape shown in FIG. 8B, the magnitudes of the inclination angles θ E1 to θ E6 are set to θ E1 <θ E2 <θ E3, and the inclination angle of the second region L2 is set. θ E4 <θ E5 <θ E6 , and θ E3 > θ E4 may be set so that the pattern changes at the boundary between the first region L1 and the second region L2. The change of the setting pattern is not limited to this, and for example, the shape of the wave on the reflecting
(第2の実施の形態)
図9は、第2の実施の形態に係る太陽電池モジュール10を備えた車両の上部の斜視図である。なお、図9において、第1の実施の形態と同様の要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a perspective view of the upper part of the vehicle provided with the
本実施の形態では、太陽電池ユニット19の四辺を囲むように、導光部材17の入光部20−1,20−2,20−3,20−4が設けられている。入光部20−1,20−2,20−3,20−4の下方には、それぞれ第1の反射部32が形成されており、導光部材17は、下面側に形成された平面視略四角形状の第2の反射部34の周囲(四辺)が第1の反射部32で囲まれた形状となっている。また、本実施の形態の導光部材17は、第3の反射部36を有していない。このように、太陽電池パネル12の周縁部を全て囲むにように入光部20の上面22(下方へ太陽光を導入する受光面)を設けることで、太陽電池パネル12の下面12bに照射される光量を増加することができ、太陽電池パネル12による発電量を増加することができる。
In the present embodiment, the light input portions 20-1, 20-2, 20-3, 20-4 of the
なお、入光部20は、略四角形状の太陽電池パネル12の四つの辺部のうち、少なくとも一つの辺部に設けられていればよい。また、四つの辺部のうち、対向する二つの辺部に入光部20を設けた場合には、第3の反射部36を設けない構成とすることができる。
The
なお、上述した第1及び第2の実施の形態のそれぞれにおいて、図4〜図8で示した変形例を一つ以上組み合わせて適用することが可能である。 In each of the first and second embodiments described above, it is possible to apply one or more of the modified examples shown in FIGS. 4 to 8 in combination.
なお、本発明は上述した実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、太陽電池モジュール10は、ルーフパネル70に代えて、車両のルーフ部に設けられたサンルーフ装置に設置してもよい。なお、サンルーフ装置は、ルーフ部に形成された開口部を開閉するようにスライド移動可能であって、太陽電池モジュール10の下面を覆う遮光パネルを備えることが好ましい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, the
また、上述した実施の形態では、第1の反射部32の反射面33にプリズム加工を施した例を示しているが、プリズム加工は、第1及び第2内側面24,25、第2の反射部34及び第3の反射部36のそれぞれに対して施すことも可能である。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the reflecting
また、導光部材17は、入光部20の第1及び第2内側面24,25、第1の反射部32、第2の反射部34及び第3の反射部36のうちの少なくとも一つの反射面に、アルミ等を蒸着させることにより、反射率を向上させたり、反射面に白色樹脂等による二色成形を施して反射率を向上させたりしてもよい。
Further, the
10 太陽電池モジュール
12 太陽電池パネル
12b 太陽電池パネルの下面
13 封止部材
14 上面保護層
15 下面保護層
17 導光部材
20 入光部
30 導光部
32 第1の反射部
34 第2の反射部
36 第3の反射部
70 ルーフパネル
72 凹部
10
Claims (5)
該太陽電池パネルの下面側に配置され、前記太陽電池パネルの周縁部外側に設けられた入光部から入射した光を前記太陽電池パネルの下面に光を導く導光部材を備え、
前記入光部は、前記太陽電池パネルの周縁部外側の一部に設けられ、
前記導光部材は、
前記入光部の下方に設けられ、下方に向かうにしたがって前記太陽電池パネルの外側から内側に向かう傾斜状に形成されるとともに前記入光部から入射した光を反射する反射面を備えた第1の反射部と、
前記第1の反射部と連なって前記太陽電池パネルの下面と対向し、連続する波形状の反射面を有する第2の反射部と、
前記第1の反射部及び前記第2の反射部を経て入射された光を反射して前記太陽電池パネルの下面に入射させる第3の反射部と、を有し、
前記第3の反射部は、前記太陽電池パネルにおいて前記入光部が設けられていない周縁部の下方に設けられ、前記太陽電池パネルの下面と傾斜状態で対向するように、前記第2の反射部の前記第1の反射部に対する遠方側の端部から斜め上方に延びることを特徴とする太陽電池モジュール。 In a solar cell module that is installed on the roof of a vehicle and has a solar cell panel that can receive light from both the top and bottom surfaces and converts sunlight into electrical energy.
A light guide member arranged on the lower surface side of the solar cell panel and guiding the light incident from the light input portion provided on the outer side of the peripheral edge portion of the solar cell panel to the lower surface of the solar cell panel is provided .
The light receiving portion is provided on a part of the outer periphery of the peripheral portion of the solar cell panel.
The light guide member is
A first unit that is provided below the light entry portion, is formed in an inclined shape from the outside to the inside of the solar cell panel as it goes downward, and has a reflecting surface that reflects light incident from the light entry portion. Reflective part and
A second reflecting portion which is connected to the first reflecting portion and faces the lower surface of the solar cell panel and has a continuous wave-shaped reflecting surface.
It has a first reflecting portion and a third reflecting portion that reflects light incident through the second reflecting portion and causes it to enter the lower surface of the solar cell panel.
The third reflecting portion is provided below the peripheral edge portion of the solar cell panel where the light receiving portion is not provided, and is opposed to the lower surface of the solar cell panel in an inclined state. A solar cell module characterized in that it extends obliquely upward from an end portion of the portion on the distant side with respect to the first reflecting portion.
前記第3の反射部は、前記太陽電池パネルの前記四辺のうち、前記一辺と対向する辺側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。The solar cell module according to claim 1, wherein the third reflecting portion is provided on the side of the four sides of the solar cell panel facing the one side.
前記導光部材の車室内側に配設され、前記太陽電池モジュールの下面の全域を被覆可能な遮光パネルを備えたことを特徴とする車両上部構造。 A vehicle superstructure provided with the solar cell module according to any one of claims 1 to 4.
A vehicle superstructure which is arranged on the vehicle interior side of the light guide member and includes a light-shielding panel capable of covering the entire lower surface of the solar cell module.
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