JPS62185953A - 発電タイルパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は太陽電池層がタイルの施釉面に形成され、■、
つ該太陽電池層が無機質塗ネ唱等からなる透明保ＡＮ　
Ｆ２によって包囲されている発電タイルのパネルとその
Ｓ２造方法に関するものである。

［従来の技・術］ 第２図は、ガラス板２を基盤としてなる従来の太陽１１
ｔ、池璽を示す側断面図である。尚、同図においてガラ
ス板２の裏面に形成される各層の厚さは、夫々４ｍオー
ダーの極めて薄肉なものであるが、説明の都合」二、厚
肉にして描いである。

第２図に示すように、従来の太陽電池１はｐｎ接合によ
って光電効果を得る態様になされたものであって、その
層構造は、珪化ニッケル又は珪化コバルト等が前記ガラ
ス板ｚ内に格子状に埋設されてなる補助電極層３．Ｃｄ
Ｓからなる主電極層４　、ＣｄＴｅからなる光電変換層
５、Ｃｕ２Ｔｅ層６及び電極層７によって構成されてい
る。また、前記光電変換層５の内部には、前記Ｃｕ２Ｔ
ｅ層６を形成する際に生じる化学変化によってｐｎ接合
界面８が形成されている。

前記した如〈従来の太陽電池ｌは、ガラス板２の裏面側
において主電極層４や電極層７が外気に露出したままの
ものである。従って例えばモルタル等の接着材９を用い
て、前記太陽電池ｌを躯体等の壁面（図示省略）に粘着
施工した場合は、前記接着材９を介して浸入する水分に
よって、前記主電極層４や電極層７が腐食する等の事故
が発生していた。このように、従来の太陽電池ｌは、＠
体外壁７の多湿場所で使用することができないものであ
り、実質的には、汎用性の極めて乏しいものであった。

また、前記太陽電池１は、ガラス板２が受光面となり得
るものであるため、素材ガラスに、光の透過−Ｈ１分散
率、屈折率等の優れた特性を有するものを選択しなけれ
ばならないばかりでなく、該ガラス板２に補助電極３用
の格子状溝を穿設形成する場合や、太陽電池層を層成す
る場合には、それらの加熱によって前記素材ガラスの特
性が破壊されないように細心の注意を払わなければなら
なかった。しかも、前記の如き優れた特性を有する素材
ガラスは、材料費が高価であり、製造コスト的にも高騰
化していた。

上記の如き事情に鑑みて、太陽電池層に水分が浸入する
ことがなく、しかも容易且つ安価に製造できる発電タイ
ル（窯業製基盤を有した太陽電池）及びその製造方法が
本出願人より提案されている（特願昭５９−２４９８７
０、以下先願と略）。

この先願に係る発電タイルは、ｔｊＳ３図に示す如く、
遮水用の施釉面１１を有し躯体外面９等に施工される窯
業製２＆盤（タイル）ｌＯと、該基盤（タイル）１０の
施釉面１１に設けられた太陽電池ｉ１２と、無機質塗料
等からなり該太陽電池層の露出面を被覆する如く前記基
盤に形成された透明保護膜１７とからなるものである。

なお、第３図において、太陽電池層１２は、互いに密着
する半導体層１４．１５と、これらを挟むように密着配
置された電極層１３．１６を備えて構成されている。

このような先願に係る発電タイルＡにおいて、太陽電池
層１２は、タイル１０の表面に形成された遮水用の施釉
面１１を介して形成されるものであると共に、該太陽電
池層１２は透明保護膜１７によってその露出面を保護さ
れているものであるため、ＴＬ極層１６に水分が浸入す
ることはない。

しかも、その受光面は、従来のガラス板と異なり、薄肉
の透明保護膜１７であるため、太陽光の透過率、分散率
、屈折率等の点で優れており、太陽光の吸収能率が極め
てよいものとなる。更に、前記従来のガラス板に穿設し
ていたような補助電極用の格子状溝は全く必要ない等の
幾多の優れた特徴を具備するものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、太陽′心池付の上記の発電タイルにおいては
１個々の太陽電池層の発電電気容量は小さなものであり
、何枚かの発電タイルを連結させることにより大きな電
力が得られるようになる。この連結をなすには、従来の
タイル施工法にあっては１枚１枚の発電タイルの端子同
士を銅線等で連結せざるを得ないのであるが、多数枚の
タイルをこのように連結配線することは極めて多大な労
力を要し、コスト高のものとなっていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の発電タイルパネルは、前記した先願に係る発電
タイルをパネル基板上に整列して固着せしめると共に、
隣接する発電タイルの端子部間に導電材を配材して該端
子間の導通を行なうと共に、発電タイル間の目地部にシ
ーリング材を充填しであるものである。

また本発明の発電タイルパネルの製造方法は、この発電
タイルと同じ大きさの枡目枠を備えた型枠を用意してお
き、前記発電タイルを太陽電池層が下面側となるように
該枡目枠に嵌め込んで整列させ、発′１ニタイルｊ１１
１の目地部にシーリング材を充填した後隣接する発電タ
イルの端子を導通するように導電材を該目地部に装填し
、次いで型枠内に基板形成材を流し込みこれを硬化させ
て複数の発電タイルが固着されたパネルとなすようにし
たものである。

［作用］ 本発明の発電タイルパネルにおいては、複数の太陽電池
が１枚のパネル上に整列配置して固着されており、かつ
各発電タイル同士が電気的に導通されているので、大き
な電力が得られる。また、本発明の発電タイルパネルに
よれば、外壁、屋根等に発電タイルを装着する場合、予
め製作されたパネルを装着するだけでよいから施工が極
めて容易、迅速であり、しかも施工の信頼性も極めて高
いものとなる。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第１図は本発明の実施例に係る発電タイルパネルの要部
断面図である。符号Ａは前記した先邪に係る発電タイル
であるが、本発明で用いる発電タイルは、第３図に示し
た電極Ｊ？＋１３．１６が延在されるかもしくは適宜の
リード線によってタイルの側面に露出される構成となっ
ている。この場合、一方の電極層１３の端子部はタイル
１０の一つの側面に露出され、他方の電極層１６に導通
する端子部は異なるタイル側面に露出する構成となって
いる。

しかして１本発明の発電タイルパネルにおいては、この
発電タイルＡが複数個（通常は数十個もしくは数百個以
、ヒ）整列配置されてパネル基板２１に固着され、かつ
、隣接する発電タイルの端子同士がハンダ又は銅線等の
導電材２２によって導通されている。そして、発電タイ
ルＡ同士の目地部を埋めるようにシーリング材２３が充
填されている。なおタイルパネルの側面部もシーリング
処理されている。なおシーリング材としてはエポキシ、
ウレタン等従来からタイル目地材として用いられている
有機系目地材が好適である。

かかる構成の発電タイルパネルにおいては、複数の太陽
電池層が並列に又は直列に接続されているようになり、
大電力もしくは高電圧の出力を容易に取り出すことが可
能である。また、多数枚の発電タイルが１枚の基板ｌに
固着されているから、発電タイルを外壁や屋根等に装着
する場合には、この発電タイルパネルをそのまま貼り付
は施工するだけでよく、施工が極めて容易かつ迅速に行
なえ、かつ施工信頼性も極めて高いものとなる。

なお本発明の発電タイルパネルにおいて、個々の発電゛
タイルの電気的な接続方式は並列としてもよく直列とし
てもよい、また、直列と並列の組合せとしても良く１例
えば、予め幾つかの発電タイルを直列的に接続して一組
としておき、この直列接続された組回トを８１数個並列
に接続してもよい。なお第１図の符号２４はリード線で
あって、連結された太陽電池層の出力をパネル外に取り
出すためのものである。このような発電タイルパネルは
、複数枚を外壁、屋根等に装着する場合、当然ながら各
パネル同士を電気的に直列的もしくは並列的に接続し、
更に大きな電力や高い電圧の出力となすこともできる。

次に、かかる発電タイルパネルの製造方法についてｉ４
図以降を参照して説明する０本発明の発電タイルパネル
を製造する場合、まず第４図に示す如く枡目枠付の型枠
２５を用意し、この型枠２５の枡目に第５図に示す如く
、太陽電池層が下向きとなるように発電タイルＡを嵌め
込む。なお型枠２５の枡目の大きさはこの発電タイルＡ
の大きさと一致した大きさとなっている０次に、エポキ
シ、ウレタン等のシーリング材を目地部に充填し、更に
ハンダ又は銅線等の導電材２を目地部に装填し発電タイ
ルＡの端子相互の導通を行なう。

その後、コンクリート等のパネル形成材を流し込み、次
いでこのパネル形成材を硬化させる。パネル形成材が硬
化した後、型枠を脱型することにより本発明の発電タイ
ルパネルを得ることができる。なおパネル形成材を流し
込むに先立って、一部の発電タイルＡからリード線４を
取り出してお５、このリード線がパネル形成材に埋め込
まれないように外部に取り出しておくのが好ましい。

本発明において、パネル形成材としては上記のコンクリ
ートのほか、モルタル、合成樹脂等も用い得る。

本発明の発電タイルパネルの好適な製造例を次に説明す
る。

一辺が９．８ｃｍで厚さが０．８ｃｍの太陽電池付の発
電タイル（その内部構成は第３図の通りである。ただし
正端子と負端子とが隣接する側面に露出されている。）
を１００ケ用意した。また、−辺が９．８ｃｍで深さが
０．２ｃｍの枡目がｌＯＯケ形成された型枠を用意した
。なお枡目の幅（目地代）は０．２ｃｍである。

次に、この型枠を水平に置き、その枡目内に上記発電タ
イルを、太陽電池層が下向きとなるように嵌め込み、次
いでシーリング材（エポキシ樹脂）をこの目地代に０．
５ｃｍの厚さに充填し。

その後、半田を発゛准タイル間に充填して各発電タイル
の正端子同士及び負端子同士を接続した。また、正端子
及び負端子にリード線を接続し、型枠外に延出させた。

次に、セメントコンクリートを型枠内に厚さ１２ｃｍに
流し込み、６０℃にて２日間養生し硬化させた。

これを脱型して本発明の発電タイルパネルを得た。この
発電タイルパネルは、出力電圧１０Ｖ、電力６０Ｗ（太
陽光照射条件ＡＭ−１）であり、屋根、外壁等に簡単に
取り付けることができた。

また、耐久性も実用上差支えのないものであった。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかな通り１本発明によれば多数の発
電タイルがパネル基板に固着され、各発電タイルが電気
的に導通された発電タイルパネルが提供され、太陽電池
を備えたタイルを外壁、屋根等に極めて容易かつ迅速に
施工することが可能となり、かつタイルの付着強度や導
通部の安定性等にも優れた、極めて信頼性の高い施工を
なすことが可能である。

また本発明方法によればかかる発電タイルパネルを容易
に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る発電タイルパネルの断面
図、第２図は従来の太陽電池を説明する断面図、第３図
は先願に係る発電タイルの構成を説明する断面図、第４
図及び第５図は実施例に係る発電タイルパネルの製造方
法を説明する斜視図及び断面図である。 ２１・・・パネル基板、２２・・・導電材、２３・・・
シーリング材、　　　２４・・・リード線。 ２５・・・型枠、　　　　　　Ａ・・・発電タイル。 特許出願人　　　株式会社イナックス 代表取締役　　　　伊　奈　輝　三 代理人　　弁理士　　重　野　　剛 第２図 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）施釉したタイルの表面に太陽電池層を設け、この
   太陽電池層を透明保護膜にて被覆すると共に、太陽電池
   の正側端子部をタイルの一側面に露出させ、負側端子部
   をタイルの他側面に露出させた発電タイルのパネルであ
   って、 この発電タイルをパネル基板上に整列して固着せしめる
   と共に、隣接する発電タイルの端子部間に導電材を配材
   して導通せしめ、かつシーリング材を目地部に充填した
   ことを特徴とする発電タイルパネル。
2. （２）施釉したタイルの表面に太陽電池層を設け、この
   太陽電池層を透明保護膜にて被覆すると共に、太陽電池
   の正側端子部をタイルの一側面に露出させ、負側端子部
   をタイルの他側面に露出させた発電タイルのパネルを製
   造する方法であって、 前記発電タイルと同じ大きさの枡目枠を備えた型枠内に
   、前記発電タイルを、その太陽電池層が下面側となるよ
   うに枡目枠内に嵌め込んで整列させ、 目地部にシーリング材を充填した後、隣接する発電タイ
   ルの端子を導通するように導電材を該目地部に装填し、 次いで、型枠内に基板形成材を流し込み、該基板構成材
   を硬化させて複数の発電タイルが固着されたパネル基板
   となすことを特徴とする発電タイルパネルの製造方法。