JPH08135120A - 太陽光発電用屋根材 - Google Patents

太陽光発電用屋根材

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JPH08135120A
JPH08135120A JP6277289A JP27728994A JPH08135120A JP H08135120 A JPH08135120 A JP H08135120A JP 6277289 A JP6277289 A JP 6277289A JP 27728994 A JP27728994 A JP 27728994A JP H08135120 A JPH08135120 A JP H08135120A
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JP
Japan
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film
power generation
roof
battery cells
solar battery
Prior art date
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Pending
Application number
JP6277289A
Other languages
English (en)
Inventor
Yujiro Watanuki
勇次郎 綿貫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd filed Critical Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
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Publication of JPH08135120A publication Critical patent/JPH08135120A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】一面上に太陽電池セルを搭載した可とう性基板
を屋根に敷設する際の下地材が高温でべたつくことがな
いようにする。 【構成】太陽電池セルを搭載したフィルム基板の裏面に
封止剤を介してアルミニウム箔をふっ素樹脂層ではさん
だ材料を用いることにより、アルミニウム箔が防水、遮
熱、耐火の機能をもち、ふっ素樹脂が高温でべたつかな
いため、所期の目的を達する。また、封止剤に着色剤を
添加することにより建物とのマッチングをとることもで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は住宅等の上部に設置して
電力を得ることのできる太陽光発電用屋根材に関する。
【0002】
【従来の技術】クリーンエネルギーの供給源としての太
陽電池に対する期待は大きい。太陽電池により得られる
電力量は、太陽電池の面積に比例するため、大きな電力
量を得るためには、広い太陽電池の設置場所が必要であ
る。そのような設置場所として住宅などの屋根の上を利
用することは、電力消費場所に近接している点でも適し
ている。
【0003】太陽電池を住宅等の屋根の上に設置する最
も単純な方法は、屋根瓦上に架台を屋根構造部材に金具
等で固定することによって設置し、この架台上に複数の
太陽電池素子からなるモジュールを設置する方法であ
る。しかし、この場合には、架台やモジュールは屋根と
は独立の構造物となり、大きな強度を要求されることに
なるばかりでなく、架台並びに太陽電池モジュールが住
宅の美観を損ねてしまうという問題があった。
【0004】そこで、これに代わる方法として太陽電池
瓦の開発が進められている。この太陽電池瓦は、瓦基材
の上に太陽電池素子を直接形成する、あるいは瓦基材に
太陽電池素子を貼りつけたり、埋め込んだりすることに
より形成される。このような太陽電池瓦は、下地材とし
てのルーフィング材料の上に設置される。しかし、この
ような太陽電池瓦には、それ自体が高コストであるとい
う問題点の他に、設置作業が極めて繁雑であるという実
用上の大きな問題点がある。すなわち、個々の太陽電池
瓦には正と負の2個の出力端が設けられ、瓦敷設時に、
この出力端を太陽電池表面を遮らないように適宜直列あ
るいは並列につないでいく配線作業は極めて繁雑であ
り、設置コストが高コストとなる。
【0005】これに対し、特願平5−185665号明
細書に記載された太陽光発電用屋根では、下地材として
の可とう性基板上に薄膜太陽電池を形成したものであ
り、その上に透光性の屋根仕上材がふかれる。この下地
材は、ロール状長尺物として作製しておき、野地板の上
に転がしながら敷設することができ、必要な長さだけ切
り出したときにその切り出し部に出力端導体が露出する
ようにしておけば、その導体相互を接続することによ
り、下地材上の太陽電池の直列あるいは並列の任意の接
続が可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記明細書に
記載された太陽光発電用屋根材では、可とう性基板ある
いはその裏面を覆う保護フィルムとして、通常の屋根施
工に用いるルーフィング材を使用すると、その耐熱性が
低いため、80℃以上の高温になるときべたつきが発生
するような場合には取扱いが不便であるという問題があ
った。
【0007】本発明の目的は、このような問題を解決
し、耐熱性が高く、高温になってもべたつきの発生しな
い太陽光発電用屋根材を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の太陽光発電用屋根材は、絶縁性の可とう
性基板上の一面上に複数の太陽電池セルが基板長手方向
に配列され、この太陽電池セル上の水分透過率の小さい
材料よりなるフィルムと、反対側のアルミニウム箔をふ
っ素系樹脂層ではさんでなるフィルムとの間に、それぞ
れ封止剤層を介して挟着されたものとする。封止剤に着
色剤が添加されたことも有効である。封止剤がエチレン
酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル共重合体、プロピレン
共重合体あるいはアクリルニトリル共重合体のいずれか
であること、水分透過率の小さい材料が、ふっ素系樹
脂、ポリメチルアクリレート、ポリアリレート、ポリエ
チレンナフタレート、ポリサルホン、ポリエーテルサル
ホン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネートあるいはポリ
フェニレンサルファイドのいずれかであることが良い。
【0009】
【作用】アルミニウム箔をふっ素樹脂層ではさんでフィ
ルムを下地材として用いることにより、アルミニウム箔
が防水、遮熱、耐火の各機能を発揮し、従来の屋根施工
に用いるルーフィング材と同様な機能となる。そして、
そのアルミニウム箔をはさむふっ素樹脂が耐熱性を有す
るため、高温になってもべたつくことがない。また、封
止剤中に着色剤を添加することにより、太陽電池セルと
の見栄えを変えることが可能となり、屋根とのマッチン
グの幅が拡げられるメリットをも有する。
【0010】
【実施例】以下、共通の部分に同一の符号を付した図を
引用して本発明の実施例について述べる。図1は本発明
の実施例の太陽光発電用屋根材であるソーラールーフィ
ングの構造を示し、可とう性基板1の上に太陽電池セル
2が形成されている。太陽電池セル2は、公知のように
金属電極層、pin接合を有する光電変換半導体層、透
明電極層を積層した構造を有している。基板1および太
陽電池セルは、合わせて50〜60μmの厚さを有し、
厚さ80μmの下地材3および厚さ50μmの防湿材4
の間にそれぞれ厚さ200μmの封止剤層を介して封止
されている。このようなソーラールーフィングは、次の
ようにして製造される。
【0011】可とう性基板1には、ポリイミド、アラミ
ドポリエーテルサルフォンあるいはポリエチレンテレフ
タレートなどのプラスチックフィルムを用い、その上に
図2に示すように正端子リード51、負端子リード52
を被着したのち、一定間隔を介して太陽電池セル2の各
層を形成し、コア6にロール状に巻き取る。このように
太陽電池セルを搭載したフィルム基板1の上面に水分の
小さいプラスチックフィルムを用いる防湿材層4を、下
面に下地材3を、それぞれエチレン酢酸ビニル共重合体
(EVA) 、塩化ビニル共重合体、プロピレン共重合体
あるいはアクリロニトリル共重合体よりなる封止剤層5
を介して重ね、一対のゴムロール間を通して、温度12
0℃、進行速度20nm/min、圧力5kg/cm2
の条件で連続的に加熱圧着ラミネートを行い、150℃
15分の加熱ゾーンを通して封止剤の架橋を行う。防湿
材に用いられる水分透過率の小さいプラスチックフィル
ムとしては、ポリふっ化ビニル (PVF) などふっ素系
樹脂全般、ポリメチルメタアクリレート、ポリアリレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリサルホン、ポリエ
ーテルサルホン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、
ポリフェニレンサルファイド等のフィルムが挙げられる
が、特に長期信頼性の点ではふっ素系樹脂フィルムが好
適である。
【0012】下地材3には、本発明により、アルミニウ
ム箔をPVFなどのふっ素樹脂ではさんだ構造フィル
ム、例えばデュポン社商品名PVFテドラーを用いる。
図3に示すように、このようにして製造したソーラール
ーフィングを屋根上に葺くには、屋根の寸法に合わせて
ソーラールーフィングを太陽電池セル2の間隔部で切断
する。切断された端部で露出している端子リード51、
52をそれぞれ配線によって、並列接続する。そして、
最外端にある正と負の端子リード51、52をインバー
タに接続することにより、太陽光によって発電された電
力を実用化する。そのあと、図4に示すように屋根仕上
材としての強化ガラス板11を敷きつめ、取付部材12
により取りつける。
【0013】本発明の第一の実施例では、基板1として
ポリイミドフィルム、下地材3としてPVFテドラー、
防湿材4としてPVFフィルム、封止剤5としてEVA
を用いた。本発明の第二の実施例は、第一の実施例の封
止剤としてのEVA中にローダミン染料を添加して、赤
色に着色したものに変更した以外は第一の実施例の場合
と同様である。
【0014】本発明の第三の実施例では、製造の際に封
止剤としてのEVAフィルムと下地材としてのPVF樹
脂ではさんだアルミニウム箔とをポリエチレンテレフタ
レート (PET) を介して一体化したフィルムを用い
た。それ以外は第一の実施例と同様である。これにより
製造工程が簡略化できた。本発明の第四の実施例では、
このような一体化したフィルムのEVA樹脂中にフタロ
シアニン染料を添加して青色に着色したものを用いた。
【0015】比較例 下地材にゴム化アスファルト
ルーフィングを用いた以外は第一の実施例と同様であ
る。これらの実施例および比較例のソーラールーフィン
グの外観を観察した結果、実施例においては異常は認め
られなかったが、比較例ではべたつきが発生し、ロール
状に巻き取るのが容易でなかった。
【0016】さらに、実施例および比較例の太陽光発電
屋根材を仮屋根構造上に、敷設した結果、実施例におい
ては敷設作業が円滑にできたが、比較例では、べたつき
が発生したために敷設作業が困難を極めた。また第二、
第四の実施例においては、特に外観的に美しく、マッチ
ングが取れたものとなった。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、太陽電池セルを搭載し
た可とう性基板の上面を防湿材で覆い、下面側の下地材
として、アルミニウム箔をふっ素樹脂層ではさんだフィ
ルムを封止剤を介して積層することにより、従来のルー
フィング材と同等の機能をもたせることができ、高温で
のべたつきもなくなった。この結果、ロール方式の連続
作業により製造できて量産性にすぐれ、ロール状に巻き
取るため運搬作業が容易であり、屋根上での敷設作業に
も支障がなく、また封止剤への着色剤添加により建物と
のマッチングをとって美観が得られる太陽光発電用屋根
材を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のソーラールーフィングの断
面図
【図2】本発明の一実施例のソーラールーフィングの平
面図
【図3】本発明の一実施例のソーラールーフィングの敷
設作業を示す屋根の斜視図
【図4】図3の屋根の仕上げ後の斜視図
【符号の説明】
1 可とう性基板 2 太陽電池セル 3 下地材 4 防湿材 5 封止剤層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性の可とう性基板上の一面上に複数の
    太陽電池セルが基板長手方向に配列され、この太陽電池
    セル上の水分透過率の小さい材料よりなるフィルムと、
    反対側のアルミニウム箔をふっ素系樹脂層ではさんでな
    るフィルムとの間に、それぞれ封止剤層を介して挟着さ
    れたことを特徴とする太陽光発電用屋根材。
  2. 【請求項2】封止剤に着色剤が添加された請求項1記載
    の太陽光発電用屋根材。
  3. 【請求項3】封止剤がエチレン酢酸ビニル共重合体であ
    る請求項1あるいは2記載の太陽光発電用屋根材。
  4. 【請求項4】水分透過率の小さい材料が、ふっ素系樹
    脂、ポリメチルアクリレート、ポリアリレート、ポリエ
    チレンナフタレート、ポリサルホン、ポリエーテルサル
    ホン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネートあるいはポリ
    フェニレンサルファイドのいずれかである請求項1、2
    あるいは3記載の太陽光発電用屋根材。
JP6277289A 1994-11-11 1994-11-11 太陽光発電用屋根材 Pending JPH08135120A (ja)

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