JP7336009B1

JP7336009B1 - 太陽光発電シートの設置構造

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Publication number: JP7336009B1
Application number: JP2022132424A
Authority: JP
Inventors: 大貴稲森; 生吹樹横田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2022-03-24
Filing date: 2022-08-23
Publication date: 2023-08-30
Anticipated expiration: 2042-03-24
Also published as: JP2023143607A

Abstract

【課題】太陽光発電シートの表面に落下した水分を除去できることで、水分に含まれる汚れが太陽光発電シートの表面に付着することを抑制できるとともに、太陽光発電シートの表面で歩行者或いは車両がスリップすることを防止可能な太陽電池モジュールの設置構造を提供する。【解決手段】本発明に係る太陽光発電シートの設置構造１は、地面又は建造物の床面である設置面２と、設置面２の上側に設けられる太陽光発電シート４とを備える。太陽光発電シート４の表面６は、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜しており、太陽光発電シート４の表面６の臨界表面張力γcは、２０以上４５以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、地面又は建造物の床面である設置面の上に太陽光発電シートが設けられる太陽光発電シートの設置構造に関する。

特許文献１には、光発電モジュールと、透光性支持部材と、透光性を有する表面保護層とを備える太陽光電池パネルが開示されている。当該太陽光電池パネルは、硬質舗装体の上側に設けられるものであって、硬質舗装体は、道路の路面に用いられる材料で構成される。光発電モジュールは、光を電気エネルギーに変換する部材であり、硬質舗装体に固定される。透光性支持部材は、光発電モジュールの光入射面に固定される。表面保護層は、母材樹脂に微粒子が混入された構造を有しており、透光性支持部材の表面側に形成される。

特開２０２１－１０１４７８号公報

ところで太陽光発電シートを、地面（道路を構成する舗装体の表面等）や建造物の床面（屋根の表面等）の上側に設ける場合には、太陽光発電シートの発電効率を維持することと、歩行者或いは車両のスリップを防止することとを両立することが望まれる。これに関して、特許文献１には、表面保護層の表面に露出した微粒子によってスリップを防止することは開示されているものの、表面保護層に付着した雨水等の水分を除去することについては開示されていない。水分が表面保護層に付着し続ける場合には、水分が蒸発することで、水分に含まれていた汚れが表面保護層に付着した状態になり、当該汚れが太陽光を遮ることで発電効率が低下する。また、微粒子が付着した表面保護層にあっては、粒子を起点として汚れが付着しやすいため美感が低下しやすい。

本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであって、その目的は、地面又は建造物の床面である設置面の上側に太陽光発電シートが設けられる太陽光発電シートの設置構造であって、太陽光発電シートの表面上に落下した水分を除去できることで、水分に含まれる汚れが太陽光発電シートの表面に付着することを抑制できるとともに、太陽光発電シートの表面で歩行者或いは車両がスリップすることを防止可能な太陽電池モジュールの設置構造を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、次の項に記載の主題を包含する。

項１．地面又は建造物の床面である設置面と、
前記設置面の上側に設けられる太陽光発電シートとを備え、
前記太陽光発電シートの表面は、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜しており、前記太陽光発電シートの表面の臨界表面張力γcは、２０以上４５以下であることを特徴とする前記太陽光発電シートの設置構造。

項２．前記太陽光発電シートの表面には、溝が形成されており、
前記溝は、前記前記太陽光発電シートの表面が傾斜する方向に延びている項１に記載の太陽光発電シートの設置構造。

項３．前記太陽光発電シートは、ペロブスカイト化合物を含む複数の発電セルを有する、項１又は２に記載の太陽光発電シートの取付構造。

項４．前記太陽光発電シートの表面が傾斜する方向に対して垂直な前記太陽光発電シートの断面において、前記太陽光発電シートの表面は、下側へ窪む円弧状を呈する項１乃至３のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。

項５．前記設置面上に設置される支持部材をさらに備え、
前記支持部材は、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜する表面を有しており、前記太陽光発電シートは、前記支持部材の表面上に設置される項１乃至４のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。

項６．前記設置面は、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜しており、
前記太陽光発電シートは、前記設置面上に設置される項１乃至４のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。

本発明に係る太陽光発電シートの設置構造によれば、太陽光発電シートの表面に落下した雨水等の水分を除去できることで、水分に含まれる汚れが太陽光発電シートの表面に付着することを抑制できるとともに、太陽光発電シートの表面で歩行者或いは車両がスリップすることを防止可能である。

図１（Ａ）は、本発明の第一実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造を示す概略平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるａ－ａ線概略断面図である。図２（Ａ）は、図１（Ａ）におけるｂ－ｂ線概略断面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のｃ部分の拡大図である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）のｄ－ｄ線に沿って発電部を切断した状態を示す断面図である。図３（Ａ）は、本発明の第二実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造を示す概略平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるａ－ａ線概略断面図である。図３（Ａ）におけるｂ－ｂ線概略断面図である。図５（Ａ）は、本発明の第三実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造を示す概略平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）におけるａ－ａ線概略断面図である。図５（Ａ）におけるｂ－ｂ線概略断面図である。図７（Ａ）は、本発明の第一実施形態の変形例に係る太陽光発電シートの設置構造を示す概略平面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）におけるａ－ａ線概略断面図である。図８（Ａ）は、本発明の第二実施形態の変形例に係る太陽光発電シートの設置構造を示す概略平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）におけるａ－ａ線概略断面図である。図９（Ａ）は、本発明の第三実施形態の変形例に係る太陽光発電シートの設置構造を示す概略平面図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）におけるａ－ａ線概略断面図である。

＜第一実施形態＞
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１（Ａ）は、本発明の第一実施形態に係る太陽光発電シート４の設置構造１を示す概略平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるａ－ａ線概略断面図である。図２（Ａ）は、図１（Ａ）におけるｂ－ｂ線概略断面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のｃ部分の拡大図である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）のｄ－ｄ線に沿って発電部を切断した状態を示す断面図である。

第一実施形態に係る設置構造１は、設置面２と、支持部材３と、太陽光発電シート４とを備える。支持部材３及び太陽光発電シート４は、設置面２の上側に設けられる。

設置面２は、地面又は建造物の床面であり、人が歩行し得る場所や、車両が通過し得る場所に設けられる。上記の地面には道路を構成する舗装体の表面が含まれる。上記の建造物の床面には、建造物の屋根材の表面が含まれる。屋根材としては、例えば、折板屋根、スレート屋根、ルーフデッキ、瓦棒葺き、立平葺き等に用いられる屋根材が挙げられる。屋根は、縦葺きであってもよいし、横葺きであってもよい。

（支持部材３１）
支持部材３は、設置面２上に設置されるものであり、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜する表面５を有する。図示例では、支持部材３が三角形の横断面を有するものとされて当該三角形の斜面によって上記の表面５が構成されているが、支持部材３の構造は、「水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜する表面」を備える限り、特に限定されない。また支持部材３は、例えば、コンクリート、樹脂、及び金属等から形成されるが、支持部材３の材料も、特に限定されない。また支持部材３は、図示しない固定材を用いて設置面２に固定されるが、固定材も特に限定されず、固定材として、例えば、ボルト、ねじ、クリップ、接着剤、磁石、ピン、ネイル、重石等を使用できる。

（太陽光発電シート４）
図２（Ａ）は、太陽光発電シート４の断面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のｃ部分の拡大図である。太陽光発電シート４は、シート状を呈しており、太陽光を受けることで発電を行うことができる。本明細書でいう「シート状」は、その物体の厚さが、平面視における外縁の間の最大長さに対して、１０％以下である形状を意味する。平面視における形状が矩形状である場合、「平面視における外縁の間の最大長さ」は、対角線の長さを意味する。また、平面視における形状が円形状である場合、「平面視における外縁の間の最大長さ」は、直径の長さを意味する。本明細書では、膜状、箔状、フィルム状等も、「シート状」に含まれる。

本実施形態に係る太陽光発電シート４は、平面視略矩形状に形成されている。ただし、本発明では、太陽光発電シート４の形状としては、例えば、平面視略円形状、平面視楕円形状、平面視多角形状等であってもよく、特に制限はない。

太陽光発電シート４は、臨界表面張力γcが２０以上４５以下である表面６を有する。上述した「水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜する支持部材３の表面５」の上に太陽光発電シート４が設置されることで、太陽光発電シート４の表面６も水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜するものとされる。なお太陽光発電シート４の表面６は、支持部材３の表面５と平行であってもよいが、平行でなくてもよい。

太陽光発電シート４は、図示しない固定材を用いて支持部材３の表面５に固定される。固定材としては、太陽光発電シート４を固定できれば、特に制限はなく、例えば、ボルト、ねじ、クリップ、接着剤、磁石、ピン、ネイル、重石等が挙げられる。防水性の観点から、穴を空けることを要しない、接着剤、磁石、又は重石が用いられること好ましい。また、施工性及び取付け強度の観点から、ボルト、ねじが用いられることが好ましい。

図２に示すように、太陽光発電シート４は、バックシート１０と、発電部１１と、バリアシート１２と、封止剤１３と、封止縁材１４とを備える。発電部１１及び封止剤１３は、バックシート１０とバリアシート１２との間に配置される。封止縁材１４は、バックシート１０の外周縁１５とバリアシート１２の外周縁１６との間を封止する。

太陽光発電シート４の曲げ強さは、５０ＭＰａ以上であり、より好ましくは１００ＭＰａ以上である。また、太陽光発電シート４の曲げ強さは、１５０ＭＰａ以下であり、より好ましくは１３０ＭＰａ以下である。太陽光発電シート４の曲げ強さの大きさの設定は、主に、バックシート１１及びバリアシート１７の曲げ強さによって実現され得る。バックシート１１及びバリアシート１７については、後ほど詳述する。太陽光発電シート４の曲げ強さが、５０ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下に設定されることで、施工性を良好にしながら、ひび割れ等の破損が生じることを抑制できる。本明細書でいう「曲げ強さ」は、例えば、ＪＩＳ７１７１に準拠する測定方法で測定される。

本明細書において「太陽光発電シート４」には、複数の発電セル１１を有する太陽光発電シートモジュール、複数の太陽光発電シートモジュールを有する太陽光発電シートストリング、及び複数の太陽光発電シートストリングを有する太陽光発電シートアレイを含む。

（バックシート１０）
バックシート１０は、太陽光発電シート４の表面６（受光面）とは反対側に配置される。バックシート１０は、太陽光発電シート４において支持部材３の表面５に対向する面を構成する。バックシート１０は、水蒸気に対するバリア性能、及び外力に対する保護性能を有する。バックシート１０は、透光性があってもよいが、必ずしも透光性は必要ではない。

本明細書でいう「透光性がある」とは、光の透過率が、入射前の光のピーク波長に対して、１０％以上であることを意味する。

バックシート１０は、可撓性を有する。バックシート１０に用いられる材料としては、縦弾性係数が１００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０００ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下である。バックシート１０の材料として、具体的には、例えば、プラスチックフィルム、プラスチック基板等が挙げられる。

バックシート１０の厚さは、５０μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは、１００μｍ以上であり、より好ましくは、２００μｍ以上である。また、バックシート１０の厚さは、１０００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、８００μｍ以下であり、より好ましくは、６００μｍ以下である。バックシート１０の厚さが５０μｍ以上１０００μｍ以下であることにより、太陽光発電シート４としての曲げ強さを、５０ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下に設定しやすい。

（発電部１１）
発電部１１は、光起電力効果を利用した光電変換素子であり、太陽光を受けることで発電を行う発電セル１１０を備える。本実施形態では、発電部１１は、複数の発電セル１１０が太陽光発電シート１の面方向（例えば太陽光発電シート１の長手方向或い幅方向）に配置された光電変換ユニットから構成される。なお、発電部１１は一つの発電セル１１０によって構成されてもよい。

図３（Ａ）に示すように、発電セル１１０は、透光性基材２０と、透光性導電層２１と、発電層２２と、電極２３と、を備える。透光性基材２０、透光性導電層２１、発電層２２、及び電極２３は、バリアシート１２からバックシート１０に向かう方向に沿って、この順で積層されている。すなわち、透光性基材２０がバリアシート１２に対向し、電極２３がバックシート１０に対向するように配置される。

（透光性基材２０）
透光性基材２０は、透光性導電層２１、発電層２２、及び電極２３を支持する。透光性基材２０は、透光性を有する。透光性基材２０の透光性は、光の透過率が、入射前の光のピーク波長に対して、１０％以上であればよいが、好ましくは、５０％以上であり、より好ましくは、８０％以上である。本明細書では、光の透過率が、入射前の光のピーク波長に対して、８０％以上であることを、「透明」であるとする。

透光性基材２０の材料としては、例えば、無機材料、有機材料、金属材料等が挙げられる。無機材料としては、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。有機材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（PET; polyethylene terephthalate）、ポリエチレンナフタレート（PEN; polyethylene naphthalene）、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマー等のプラスチック、高分子フィルム等が挙げられる。金属材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、シリコン等が挙げられる。

透光性基材２０の厚さは、透光性導電層２１、発電層２２及び電極２３を支持することができれば、特に制限はなく、例えば、３０μｍ以上３００μｍ以下が挙げられる。

透光性基材２０は、発電セル１１の製造過程で必要になる基材であり、必ずしも必要な構成ではない。透光性基材２０は、例えば、太陽光発電シート４の製造途中にだけ利用されてもよく、製造後又は製造途中に取り除かれてもよい。なお、取り除かれる場合、透光性基材２０に代えて、透光性を有さない基材を用いてもよい。

（透光性導電層２１）
透光性導電層２１は、導電性を有する層であり、カソードとして機能する。透光性導電層２１は、透光性を有する。透光性導電層２１は、透明であることが好ましい。

透光性導電層２１としては、例えば、酸化インジウムスズ（ITO; Indium Tin Oxide）、フッ素ドープ酸化スズ（FTO; F-doped Tin Oxide）、ネサ膜等の透明な材料が挙げられる。透光性導電層２１は、透光性基板の表面５，６に対して、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法、塗布法等により形成される。

また、透光性導電層２１としては、不透光性材料を用いつつ、光を透過可能なパターンを形成することで、透光性を有するように構成してもよい。不透光性材料としては、例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ロジウム、インジウム、チタン、ニッケル、スズ、亜鉛、又はこれらを含む合金等が挙げられる。光を透過可能なパターンとしては、例えば、格子状、線状、波線状、ハニカム状、丸穴状等が挙げられる。

透光性導電層２１の厚さは、例えば、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。透光性導電層２１が、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であると、可撓性を高く保ちながら、良好な導電性を得ることができる。

（発電層２２）
発電層２２は、光の照射によって光電変換を生じさせる層であり、光を吸収することで生成された励起子から、電子と正孔とを生じさせる。図３（Ｂ）に示すように、発電層２２は、正孔輸送層２２１と、光電変換層２２２と、電子輸送層２２３と、を備える。正孔輸送層２２１、光電変換層２２２、及び電子輸送層２２３は、透光性導電層２１から電極２３に向かう方向に沿って、この順で積層されている。

（正孔輸送層２２１）
正孔輸送層２２１は、光電変換層２２２で発生した正孔を、透光性導電層２１へ抽出し、かつ光電変換層２２２で発生した電子が、透光性導電層２１へ移動するのを妨げる。正孔輸送層２２１の材料としては、例えば、金属酸化物を用いることができる。金属酸化物としては、例えば、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸化リチウム、酸化カルシウム、酸化セシウム、酸化アルミニウム等が挙げられる。また、その他、デラフォサイト型化合物半導体（CuGaO₂）、酸化銅、チオシアン酸銅（CuSCN）、五酸化バナジウム（V₂O_５）、酸化グラフェン等が用いられてもよい。また、正孔輸送層２２１の材料として、ｐ型有機半導体又はｐ型無機半導体を用いることもできる。

正孔輸送層２２１の厚さは、例えば、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、更に好ましくは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。正孔輸送層２２１の厚さが、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であれば、正孔の輸送が実現できる。

（光電変換層２２２）
光電変換層２２２（光活性層）は、吸収した光を光電変換する層である。光電変換層２２２の材料としては、吸収した光を光電変換することができれば特に制限はなく、例えば、アモルファスシリコン、ペロブスカイト、非シリコン系材料（半導体材料ＣＩＧＳ）等が用いられる。また、光電変換層２２２は、これらを複合したタンデム型の積層構造としてもよい。非シリコン系材料が用いられた光電変換層２２２は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）を含む半導体材料ＣＩＧＳが用いられており、光電変換層の厚さを薄くしやすい。

以下では、光電変換層２２２の一例として、ペロブスカイトが用いられる光電変換層を挙げて説明する。ペロブスカイト化合物を含む光電変換層２２２は、入射光の角度に対する発電効率の依存性（以下、入射角依存性という場合がある）が比較的低いという利点がある。これにより、本実施形態では、より高い発電効率を得ることができる。

ペロブスカイト化合物は、ペロブスカイト結晶構造体及びこれに類似する結晶を有する構造体である。ペロブスカイト結晶構造体は、組成式ＡＢＸ_３で表される。この組成式において、例えば、Ａは有機カチオン、Ｂは金属カチオン、Ｘはハロゲンアニオンを示す。ただし、Ａサイト、Ｂサイト及びＸサイトはこれに限定されない。

Ａサイトを構成する有機カチオンの有機基としては、特に制限はなく、例えば、アルキルアンモニウム誘導体、ホルムアミジニウム誘導体等が挙げられる。Ａサイトを構成する有機カチオンは、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。

Ｂサイトを構成する金属カチオンの金属としては、特に制限はなく、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｅｕ等が挙げられる。Ｂサイトを構成する金属カチオンは、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。

Ｘサイトを構成するハロゲンアニオンのハロゲンには、特に制限はなく、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等が挙げられる。Ｘサイトを構成するハロゲンアニオンは、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。

光電変換層２２２の厚さは、例えば、１ｎｍ以上１０００００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは、５ｎｍ以上５００００ｎｍ以下であり、更に好ましくは、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。光電変換層２２２の厚さが、１ｎｍ以上１０００００ｎｍ以下であると、光電変換効率が向上する。

（電子輸送層２２３）
電子輸送層２２３は、光電変換層２２２で発生した電子を電極２３へ抽出し、かつ光電変換層２２２で発生した正孔が、電極２３へ移動するのを妨げる。電子輸送層２２３としては、例えば、ハロゲン化合物又は金属酸化物のいずれかを含むことが好ましい。

ハロゲン化合物としては、例えば、ハロゲン化リチウム（ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ）、ハロゲン化ナトリウム（ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ）等が挙げられる。金属酸化物を構成する元素としては、チタン、モリブデン、バナジウム、亜鉛、ニッケル、リチウム、カリウム、セシウム、アルミニウム、ニオブ、スズ、バリウム等が挙げられる。また、電子輸送層２２３の材料として、ｎ型有機半導体又はｎ型無機半導体を用いることもできる。

電子輸送層２２３の厚さは、例えば、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、更に好ましくは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。電子輸送層２２３の厚さが、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であれば、電子の輸送が実現できる。

（電極２３）
電極２３は導電性を有し、アノードとして機能する。電極２３は、光電変換層２２２によって生じた光電変換に応じて、光電変換層２２２から電子を取り出すことができる。電極２３は、透光性を有していてもよいし、不透光性材料で構成されてもよい。電極２３の材料としては、例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ロジウム、インジウム、チタン、ニッケル、スズ、亜鉛、又はこれらを含む合金等が挙げられる。

（バリアシート１２）
バリアシート１２は、太陽光発電シート４の厚さ方向において、バックシート１０とは反対側に配置される。バリアシート１２は、透光性を有しており、上述した「臨界表面張力γcが２０以上４５以下であり、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜する太陽光発電シート４の表面６」は、バリアシート１２の表面によって構成される。バリアシート１２は、透明であることが好ましい。バリアシート１２は、水蒸気に対するバリア性能、及び外力に対する保護性能を有する。

バリアシート１２は、可撓性を有する。バリアシート１２に用いられる材料としては、縦弾性係数が１００Ｐａ以上１００００ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０００ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下である。バリアシート１２の材料として、具体的には、例えば、プラスチックフィルム、ビニルフィルム等が挙げられる。

また、バリアシート１２の厚さは、５０μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは、１００μｍ以上であり、より好ましくは、２００μｍ以上である。また、バリアシート１２の厚さは、１０００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、８００μｍ以下であり、より好ましくは、６００μｍ以下である。バリアシート１２の厚さが５０μｍ以上１０００μｍ以下であることにより、太陽光発電シート４としての曲げ強さを、５０ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下に設定しやすい。

（封止剤１３）
封止剤１３は、バリアシート１２とバックシート１０との間に発電層２２を配置した状態で、バリアシート１２とバックシート１０との間に充填される。封止剤１３は、発電層２２に対して、発電層２２の周囲から浸水するのを妨げる。封止剤１３は、透光性を有しており、好ましくは、透明である。

封止剤１３として、例えば、エチレン酢酸ビニル（EVA; Ethylene-vinyl acetate）、ポリオレフィン、ブチルゴム、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール等を使用できる。

（封止縁材１４）
封止縁材１４は、バックシート１０とバリアシート１２との間に複数の発電セル１１０及び封止剤１３が配置された状態で、バックシート１０の外周縁１５とバリアシート１２の外周縁１６との間を封止する。太陽光発電シート４の外周縁１７は封止縁材１４の外周縁によって構成される。図２に示すように、封止縁材１４は、第１接着部１０１と、第２接着部１０２と、第１接着部１０１と第２接着部１０２とをつなぐ封着部１０３と、を備える。第１接着部１０１は、バリアシート１２の表面（図では上面）に接着される。第２接着部１０２は、バックシート１０の裏面（図では下面）に接着される。第１接着部１０１、封着部１０３、及び第２接着部１０２は、一体に形成されている。

封止縁材１４の材料としては、例えば、ブチルゴム、シリコーンゴム等からなるテープ材が挙げられる。

（太陽光発電シート４の作用）
太陽光発電シート４の表面６側（バリアシート１２側）から太陽光発電シート４に光が照射されると、発電層２２の光電変換層２２２が光を吸収して光電変換を行うことで、光電変換層２２２で電子と正孔とが生じる。当該電子が電子輸送層２２３を介して電極２３（アノード）へ抽出され、正孔が正孔輸送層２２１を介して透光性導電層２１（カソード）へ抽出されることで、透光性導電層２１から電極２３へと電流が流れる（すなわち発電が行われる）。

発電部１１を構成する光電変換ユニットでは、各発電セル１１０の電極２３（アノード）に延長部２３ａが設けられる（図２（Ｃ））。当該電極２３の延長部２３ａは透光性導電層２１（カソード）側へ延びる。隣り合う２つの発電セル１１０，１１０では、一方のセル１１０の電極２３の延長部２３ａが、他方のセル１１０の透光性導電層２１に接合される。この接合により、太陽光発電シート４に光が照射される間では、発電部１１（光電変換ユニット）の一方側端にある透光性導電層２１Ａから、発電部１１の他方側端にある電極２３Ａへと電流が流れる（図２（Ｃ）では電流の流れを矢印で示している）。当該電流は、図示しない配電線を介して取り出される。

発電部１１を上記の光電変換ユニットから構成することで、一部の発電セル１１０で不具合が生じても、発電部１１からの電気取り出し量を安定化させることができる。

なお各発電セル１１０の電極２３（アノード）に延長部２３ａを設けることの代わりに、各発電セル１１０の透光性導電層２１（カソード）に、電極２３（アノード）側へ延びる延長部を設けてもよい。この場合、隣り合う２つの発電セル１１０，１１０では、一方のセル１１０の透光性導電層２１の延長部が、他方のセル１１０の電極２３に接合される。このようにしても上記と同様の効果が得られる。

また発電部１１に透光性基材２０を設ける場合には、発電部１１の製造を容易にする観点から、図２（Ｃ）に示すように、各発電セル１１０の透光性導電層２１、発電層２２及び電極２３を、共通の透光性基材２０に支持させることが好ましい。

また発電部１１が一つの発電セル１１０によって構成される場合には、電極２３から透光性導電層２１へと流れる電流が配電線を介して取り出される。

なお太陽光発電シート１には、複数の発電部１１が含まれていてもよい。この場合、複数の発電部１１は、太陽光発電シート４の面方向に配置されて、直列又は並列に電気的に接続される。

発電部１１が光電変換ユニットから構成される場合には、複数の発電部１１を直列に接続するために、隣り合う２つの発電部１１，１１において、一方の発電部１１の端にある透光性導電層２１Ａと、他方の発電部１１の端にある電極２３Ａとを、配電線を介して接続することが行われる。複数の発電部１１を並列に接続する場合には、隣り合う２つの発電部１１，１１の端にある透光性導電層２１Ａ，２１Ａ同士と、上記隣り合う２つの発電部１１，１１の端にある電極２３Ａ，２３Ａ同士とを、それぞれ配電線を介して接続することが行われる。

また発電部１１が一つの発電セル１１０から構成される場合には、複数の発電部１１を直列に接続するために、隣り合う２つの発電部１１，１１において、一方の発電部１１の透光性導電層２１と、他方の発電部１１の電極２３とを配電線を介して接続することが行われる。複数の発電部１１を並列に接続する場合には、隣り合う２つの発電部１１，１１の透光性導電層２１，２１同士と、上記隣り合う２つの発電部１１，１１の電極２３，２３同士とを、それぞれ配電線を介して接続することが行われる。

なお発電部１１が、上記の光電変換ユニット及び一つの発電セル７０のいずれから構成される場合においても、隣り合う発電部１１，１１の間の距離は、０ｍｍ超であればよく、好ましくは２ｍｍ以上であり、より好ましくは１０ｍｍ以上であり、更に好ましくは、１５ｍｍ以上である。また、隣り合う発電部１１，１１の間の距離は、１００ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは５０ｍｍ以上であり、更に好ましくは、２０ｍｍ以下である。

（作用効果）
本実施形態に係る設置構造１によれば、太陽光発電シート４の表面６（バリアシート１２の表面）が、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜し、且つ、太陽光発電シート４の表面６（バリアシート１２の表面）が、臨界表面張力γcが２０以上となる平滑性を有することで、太陽光発電シート４の表面６上に落下した雨水等の水分は、表面６の傾斜方向へ流れる。これにより、太陽光発電シート４の表面６から水分が除去されるので、水分に含まれる汚れが表面６に付着することを抑制できる。したがって上記の汚れによって太陽光が遮られることを抑制できるので、太陽光発電シート４の発電効率を維持できる。

また太陽光発電シート４の表面６（バリアシート１２の表面）が、臨界表面張力γcが４５以下となる粗さを有することで、太陽光発電シート４の表面６で歩行者や車両がスリップすることを防止できる。

また太陽光発電シート４が可撓性を有することで、太陽光発電シート４に人或いは車両等の重量が負荷された際に発電セル１１が割れることを防止できる。

以下、本発明の他の実施形態を説明する。なお以下では第一実施形態と相違する点を中心に説明し、第一実施形態と共通する点については同一の符号を付して説明を省略する。

＜第二実施形態＞
図３（Ａ）は、本発明の第二実施形態に係る太陽光発電シート４の設置構造３０を示す概略平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるａ－ａ線概略断面図である。図４は、図３（Ａ）におけるｂ－ｂ線概略断面図である。

第二実施形態に係る設置構造３０では、太陽光発電シート４の表面６（バリアシート１２の表面）に溝３１が形成される。溝３１は、太陽光発電シート４の表面６が傾斜する方向（以下、「表面６の傾斜方向」と適宜記す）に延びる。第二実施形態に係る設置構造３０によれば、太陽光発電シート４の表面６上の水分を溝３１の案内で流しやすくすることができる。

なお第二実施形態に係る設置構造３０では、図３に示すように、「表面６の傾斜方向」における表面６の全長に亘って、溝３１を形成することが好ましい。このようにすれば表面６の全長に亘って溝３１の案内で水分を流すことができるので、表面６から水分を円滑に排出することができる。上記のように表面６の全長（バリアシート１２の表面の全長）に溝３１を形成する場合には、溝３１に連通する溝を、封止縁材１４に形成することが好ましい。このようにすることで、溝３１に案内される水分を封止縁材１４の溝を介して太陽光発電シート４の外側に円滑に排出できる。

また図３に示すように、複数の溝３１を上記表面６の傾斜方向と直交する方向に間隔をあけて形成することが好ましい。このようにすれば、溝３１によって水分を案内可能な表面６の範囲を広げることができる。なお溝３１の幅、深さ、及び数は、太陽光発電シート４の寸法等に応じて適宜設定され得る。溝３１は汚れを集約し流す機能を有するため,太陽光発電シート４内の発電セル１１０の上に設けられない方が望ましい。すなわち、太陽光発電シート４内の隣り合う発電セル１００と発電セル１００との間や、発電セル１００の１集合単位(光電変換ユニット)が複数設けられている場合は、隣り合う光電変換ユニットと光電変換ユニットの間、又は電気取り出しのための配電線等に設けられていることで、発電効率への低下をさらに防ぐことができる。

＜第三実施形態＞
図５（Ａ）は、本発明の第三実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造４０を示す概略平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）におけるａ－ａ線概略断面図である。図６は、図５（Ａ）におけるｂ－ｂ線概略断面図である。

第三実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造４０では、「太陽光発電シート４の表面６が傾斜する方向に対して垂直な断面」において、太陽光発電シート４の表面６は、下側へ窪む円弧状を呈する（図６は、上記の「太陽光発電シート４の表面６が傾斜する方向に対して垂直な断面」を示す）。

第三実施形態に係る設置構造４０によれば、太陽光発電シート４の表面６上に落下した水分を、表面６の円弧の底部４１近傍へ集めながら、表面６の傾斜方向に流すことができる。これにより、水分に含まれる汚れによって発電が阻害される太陽光発電シート４の範囲を確実に狭くすることができる。

なお図５及び図６に示す例は、太陽光発電シート４の表面６を円弧状に加工するものであるが、円弧状に撓ませた太陽光発電シート４を支持部材３の表面５上に設置することで、太陽光発電シート４の表面６を下側に窪む円弧状としてもよい。

＜変形例＞
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々改変できる。

例えば、図１及び図２に示した第一実施形態に係る太陽光発電システム１は図７に示すように変更され得る。また図３及び図４に示した第二実施形態に係る太陽光発電システム３０は図８に示すように変更され得る。また図５及び図６に示した第三実施形態に係る太陽光発電システム４０は図９に示すように変更され得る。図７～図９に示す太陽光発電システム５０，６０，７０では、図１～図６に示した支持部材３が省略されて、太陽光発電シート４が設置面２上に設置されており、設置面２が水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜することで、設置面２上に設置される太陽光発電シート４の表面６も水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜するものとされる。太陽光発電シート４は、図示しない固定材を用いて設置面２に固定される。固定材としては、特に制限はなく、例えば、ボルト、ねじ、クリップ、接着剤、磁石、ピン、ネイル、重石等が挙げられる。上記変形例に係る太陽光発電システム５０，６０，７０においても実施形態と同様の効果が得られる。

上記実施形態では、太陽光発電シートの一形態として、ペロブスカイト化合物を含む光電変換層を有する太陽光発電シートを挙げて説明をしたが、本発明では、可撓性を有する太陽光発電シートであれば同等の効果を発揮することができる。また、本発明に係る太陽光発電シートとしては、光により発電
効果が得られる太陽電池だけでなく、光エネルギーを別のエネルギーに変換するシートであってもよい。例えば、太陽光発電シートとしては、光エネルギーを熱エネルギーに変換する光発熱シート（太陽光駆動型熱電変換デバイス）等であってもよい。

１，３０，４０，５０，６０，７０設置構造
２設置面
３支持部材
４太陽光発電シート
５支持部材の表面
６太陽光発電シートの表面
１１発電セル
３１溝

Claims

地面又は建造物の床面である設置面と、
前記設置面の上側に設けられる太陽光発電シートとを備え、
前記太陽光発電シートの表面は、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜しており、
前記太陽光発電シートの表面の臨界表面張力γcは、２０以上４５以下であり、
前記太陽光発電シートは、発電部と、バックシートと、バリアシートと、封止剤と、封止縁材とを備え、前記発電部は、光起電力効果を利用した光電変換素子であり、太陽光を受けることで発電を行う発電セルを備え、前記太陽光発電シートの表面は、前記バリアシートの表面によって構成され、前記バックシートは、前記太陽光発電シートの表面とは反対側に配置され、前記発電部及び前記封止剤は、前記バックシートと前記バリアシートとの間に配置され、前記封止縁材は、前記バックシートの外周縁と前記バリアシートの外周縁との間を封止することを特徴とする前記太陽光発電シートの設置構造。
地面又は建造物の床面である設置面と、
前記設置面の上側に設けられる太陽光発電シートとを備え、
前記太陽光発電シートの表面は、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜しており、
前記太陽光発電シートの表面の臨界表面張力γcは、２０以上４５以下であり、
前記太陽光発電シートの曲げ強さは、５０ＭＰａ以上であり、
前記太陽光発電シートは、前記設置面に固定されることを特徴とする太陽光発電シートの設置構造。
前記設置面は、道路を構成する舗装体の表面、又は、建造物の屋根材の表面であることを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電シートの設置構造。
前記太陽光発電シートの表面には、溝が形成されており、
前記溝は、前記太陽光発電シートの表面が傾斜する方向に延びている請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。
前記太陽光発電シートは、ペロブスカイト化合物を含む複数の発電セルを有する、請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽光発電シートの取付構造。
前記太陽光発電シートの表面が傾斜する方向に対して垂直な前記太陽光発電シートの断面において、前記太陽光発電シートの表面は、下側へ窪む円弧状を呈する請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。
前記設置面上に設置される支持部材をさらに備え、
前記支持部材は、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜する表面を有しており、
前記太陽光発電シートは、前記支持部材の表面上に設置される請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。
前記設置面は、水平面に対して１．５°以上の角度で傾斜しており、前記太陽光発電シートは、前記設置面上に設置される請求項１乃至７のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。