WO2017188437A1 - 太陽光発電ユニット - Google Patents

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WO2017188437A1
WO2017188437A1 PCT/JP2017/016944 JP2017016944W WO2017188437A1 WO 2017188437 A1 WO2017188437 A1 WO 2017188437A1 JP 2017016944 W JP2017016944 W JP 2017016944W WO 2017188437 A1 WO2017188437 A1 WO 2017188437A1
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WO
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dye
light
solar cell
sensitized solar
power generation
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PCT/JP2017/016944
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Inventor
尊士 鈴木
大輔 時田
俊介 功刀
Original Assignee
積水化学工業株式会社
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • H02S20/25—Roof tile elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542—Dye sensitized solar cells

Definitions

  • the present invention relates to a photovoltaic power generation unit including a dye-sensitized solar cell.
  • a dye-sensitized solar cell As a dye-sensitized solar cell, a transparent substrate on which a transparent electrode is formed, a counter electrode substrate on which a counter electrode is formed, and a sensitizing dye supported on a porous semiconductor material formed on the transparent electrode A liquid layer or a quasi-liquid electrolyte provided between the semiconductor layer and the counter electrode, and a sealing material that seals the electrolyte and fixes the transparent substrate and the counter electrode substrate.
  • a dye-sensitized solar cell for example, a flexible type as shown in Patent Document 1, which has a small individual weight and is thin, is known.
  • Patent Document 1 describes an electric module in which a plurality of cells of a dye-sensitized solar cell are electrically connected by a flexible connecting member having flexibility.
  • the conventional flexible dye-sensitized solar cell described above can be installed at various locations, for example, when installed outdoors, it is not easily damaged by sudden loads caused by changes in weather, etc. It is demanded. In addition, it is demanded that it is difficult to deteriorate and breakage in an environment exposed to sunlight and wind and rain.
  • a flexible resin sheet is used for the exterior material of the flexible type dye-sensitized solar cell as described above, the durability against weather changes such as heat, ultraviolet rays, and wind and rain due to direct light, Durability to be exposed to the outdoors for a long period of time (hereinafter, both durability is sometimes referred to as weather resistance) is not satisfactory, and there is room for improvement in that respect.
  • the light-receiving surface of the dye-sensitized solar cell is simply covered with a protective material such as a protective film, but the power generation efficiency may be reduced.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a flexible solar power generation unit having excellent weather resistance while maintaining power generation efficiency.
  • the photovoltaic power generation unit is configured so that the light receiving surface of the dye-sensitized solar cell is not exposed to direct sunlight, and includes a reflective surface.
  • a dye-sensitized solar cell provided apart from the first mounting member, and a surface opposite to the light receiving surface in the dye-sensitized solar cell has a shielding surface shielded from the outside.
  • the dye-sensitized solar cell includes a second mounting member, and is arranged in a state where the opposite surface faces the shielding surface side of the second mounting member.
  • indirect reflected light is received by the dye-sensitized solar cell by reflecting sunlight toward the light-receiving surface of the dye-sensitized solar cell by the reflecting surface provided in the first mounting member. It can generate electricity. And since the light-receiving surface of the dye-sensitized solar cell is attached to the shielding surface side of the second mounting member, it is possible to prevent or suppress excessive sunlight from directly entering the light-receiving surface. It is possible to prevent direct exposure to heat, ultraviolet rays, and the like due to light. Therefore, deterioration and breakage on the light receiving surface can be suppressed while maintaining power generation efficiency, and durability (weather resistance) can be improved.
  • the dye-sensitized solar cell since the light-receiving surface of the dye-sensitized solar cell is not exposed to the outside, it is possible to suppress a decrease in power generation efficiency due to dirt adhering to the light-receiving surface due to exposure to wind and rain.
  • the dye-sensitized solar cell since the dye-sensitized solar cell is configured to generate power by reflected light, the dye-sensitized solar cell can be disposed indoors without being affected by the weather conditions. Furthermore, in the present invention, the amount of light received by the dye-sensitized solar cell can be increased by appropriately adjusting the area of the reflecting surface, and the power generation efficiency can be improved.
  • the solar power generation unit according to the present invention may be characterized in that the light receiving surface of the dye-sensitized solar cell is not exposed to direct sunlight.
  • the first attachment member and the second attachment member are sequentially arranged with overlapping portions along the inclination direction of the roof having the inclined surface of the building.
  • a light capturing space is formed between the overlapping roof members, the reflective surface is provided on the upper surface of the roof member, and the dye-sensitized solar cell is provided on the lower surface. It may be a feature.
  • sunlight is directed toward the light-receiving surface of the dye-sensitized solar cell provided on the lower surface of the other roof member that overlaps above the roof member by the reflecting surface provided on the upper surface of the one roof member.
  • indirect reflected light can be received and generated by the dye-sensitized solar cell.
  • the dye-sensitized solar cell since the light capturing space is formed between the roof members that overlap each other, the dye-sensitized solar cell surely reflects the reflected light corresponding to the incident angle of sunlight on the reflecting surface that changes depending on the position of the sun. Can be reflected toward the light receiving surface.
  • the electric power generation efficiency of a dye-sensitized solar cell can be improved using the roof member provided in the roof of a building.
  • the reflection surface may be the light reception surface of another dye-sensitized solar cell having a reflection function on the light reception surface side.
  • the reflecting surface constitutes another dye-sensitized solar cell
  • power can be generated by the other dye-sensitized solar cell itself.
  • the sunlight incident on the light receiving surface of this another dye-sensitized solar cell can be reflected toward the light receiving surface of one dye-sensitized solar cell fixed to the second mounting member, The power generation capacity of the entire photovoltaic power generation unit can be increased.
  • the reflecting surface may be covered with a member having at least one function selected from the group consisting of a protection function and an ultraviolet absorption function.
  • the reflective surface that is exposed outdoors and exposed to direct sunlight and wind and rain is covered with a protective material. Can be increased. Therefore, the reflection performance on the reflection surface can be maintained, and a decrease in the amount of reflected light with respect to sunlight incident on the reflection surface can be suppressed.
  • the member which has an ultraviolet-ray absorption function it can reduce that an ultraviolet-ray hits a solar cell. Therefore, deterioration of the power generation efficiency of the solar cell can be reduced.
  • the photovoltaic power generation unit is a dye-sensitized solar cell that is provided apart from the first mounting member and the first mounting member and has a light-receiving surface facing the first mounting member.
  • a light taking-in space is formed between the first mounting member and the dye-sensitized solar cell, and a light guide part for guiding external light to the light taking-in space is provided. It is said.
  • external light such as sunlight enters the light capturing space by the light guide provided in the light capturing space formed between the first mounting member and the dye-sensitized solar cell.
  • the indirect light that is guided and emitted from the light guide portion can be received by the light receiving surface of the dye-sensitized solar cell to generate electric power.
  • the light-receiving surface of the dye-sensitized solar cell can be disposed at a place shielded from the outside, so that excessive sunlight can be prevented or suppressed from directly entering the light-receiving surface. It is possible to prevent the surface from being directly exposed to heat from sunlight, ultraviolet rays, and from being exposed to wind and rain.
  • the light-receiving surface of the dye-sensitized solar cell can be configured not to be exposed to the outside, it is possible to suppress a decrease in power generation efficiency due to dirt adhering to the light-receiving surface due to exposure to wind and rain.
  • the dye-sensitized solar cell since the dye-sensitized solar cell is configured to generate power by light emission from the light guide unit, the dye-sensitized solar cell can be disposed indoors without being affected by weather conditions. Furthermore, in the present invention, the amount of light received by the dye-sensitized solar cell can be increased according to the form of the light guide section, and the power generation efficiency can be improved.
  • the solar power generation unit of the present invention it is possible to provide a flexible type that is excellent in weather resistance by being disposed at a position where it is possible to suppress exposure to direct light, wind and rain, for example, while maintaining power generation efficiency. Can do.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the structure of the solar energy power generation unit by the 1st Embodiment of this invention. It is sectional drawing which expanded the structure of the photovoltaic power generation unit shown in FIG. 1 partially. It is a fragmentary sectional view which shows the structure of the dye-sensitized solar cell of the solar power generation unit shown in FIG. It is a side view which shows the structure of the solar energy power generation unit by 2nd Embodiment.
  • the photovoltaic power generation unit 1 of this Embodiment is the roof member 2 (1st attachment member) provided with the reflecting plate 3 (reflecting surface), and the reflecting plate of this roof member 2 3 and a film-type dye-sensitized solar cell 10 that is provided apart from 3.
  • the roof member 2 is a long plate-shaped well-known tile member, and the roof member 2 is provided only on one inclined surface of the roof 20 in FIG. Are arranged with an overlapping portion in the vertical direction. A predetermined gap S (light capturing space) is formed between the roof members 2 and 2 that overlap each other.
  • an appropriate member having high light reflection efficiency such as tin or aluminum is employed.
  • the glass may be coated with aluminum or the like.
  • the upward surface exposed outdoors is referred to as an upper surface 2a
  • the downward rear surface is referred to as a lower surface 2b (shielding surface).
  • the reflecting plate 3 is arrange
  • the reflection plate 3 is arranged so that the reflected light L2 reflected from the sunlight L1 is directed to the lower surface 2b (shielding surface) side of another plate-like member 2 that overlaps the roof member 2 above. Just do it.
  • the dye-sensitized solar cell 10 is disposed with the light receiving surface 10a facing downward.
  • the roof member 2 (second mounting member) is provided on the opposite surface 10b opposite to the light receiving surface 10a of the dye-sensitized solar cell 10.
  • the reflecting plate 3 is disposed on the upper surface 2a of the roof member 2
  • the dye-sensitized solar cell 10 is disposed on the lower surface 2b.
  • the reflecting plate 3 is provided.
  • the reflecting plate 3 may be omitted, and in this case, the upper surface 2a of the roof member 2 is a reflecting surface.
  • the upper surface 2a of the roof member 2 may be covered with a reflecting film.
  • the light-receiving surface 10a of the dye-sensitized solar cell 10 is disposed to face the reflecting plate 3 and receives the reflected light L2 reflected by the reflecting plate 3.
  • the dye-sensitized solar cell 10 is arrange
  • the dye-sensitized solar cell 10 is an electric module in which a semiconductor electrode 11 and a counter electrode 12 are arranged to face each other via a conductive material (not shown) having a sealing function.
  • various cells that require sealing of a plurality of cells formed between the first base material 13 and the second base material 14 and electrical series connection or parallel connection between the cells are used. Intended for electrical modules.
  • the dye-sensitized solar cell 10 of the present embodiment is a dye-sensitized solar cell via terminals taken out from the cells located at both ends in the length direction of the dye-sensitized solar cell 10 among the cells connected in series. It is configured to be connected to a terminal box provided outside the battery.
  • the dye-sensitized solar cell 10 includes a first base material 13, a second base material 14, a semiconductor electrode 11, a counter electrode 12, an electrolyte 15, and a conductive material (not shown).
  • the semiconductor electrode 11 includes a transparent conductive film 11A stacked on the first base material 13, and a porous semiconductor layer 11B stacked on the transparent conductive film 11A.
  • the counter electrode 12 includes a counter conductive film 12A stacked on the second base material 14, and a catalyst layer (not shown) stacked on the counter conductive film 12A.
  • Sealing materials 16 are disposed on both sides of the conductive material of the dye-sensitized solar cell 10.
  • the conductive material and the sealing material 16 bond the electrodes (that is, between the semiconductor electrode 11 and the counter electrode 12).
  • a gap is formed in the thickness direction between the semiconductor electrode 11 and the counter electrode 12 by the conductive particles contained in the conductive material, and the electrolyte 15 is sealed in the gap.
  • the conductive material is in direct contact with the transparent conductive film 11A and the counter conductive film 12A that constitute the semiconductor electrode 11 and the counter electrode 12.
  • a plurality of patterning portions insulated by laser irradiation or the like are provided at predetermined locations of the transparent conductive film 11A and the counter conductive film 12A.
  • the material of the first base material 13 and the second base material 14 is not particularly limited, and examples thereof include insulators such as resins, semiconductors, metals, and glass.
  • the resin include poly (meth) acrylic acid ester, polycarbonate, polyester, polyimide, polystyrene, polyvinyl chloride, and polyamide.
  • the base material is preferably made of a transparent resin, more preferably a polyethylene terephthalate (PET) film or a polyethylene naphthalate (PEN) film. .
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • the material of the first substrate 13 and the material of the second substrate 14 may be different.
  • the types and materials of the transparent conductive film 11A and the counter conductive film 12A are not particularly limited, and a conductive film used for a known dye-sensitized solar cell can be applied.
  • a thin film made of a metal oxide is used.
  • the metal oxide include tin-doped indium oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), aluminum-doped zinc oxide (ATO), indium oxide / zinc oxide (IZO), and gallium-doped zinc oxide (GZO). it can.
  • the semiconductor layer 11B is made of a material that can receive electrons from the adsorbed photosensitizing dye, and is usually preferably porous.
  • the material which comprises the semiconductor layer 11B is not specifically limited, The material of the well-known semiconductor layer 11B is applicable, For example, metal oxide semiconductors, such as a titanium oxide, a zinc oxide, a tin oxide, are mentioned.
  • the photosensitizing dye supported on the semiconductor layer 11B is not particularly limited, and examples thereof include known dyes such as organic dyes and metal complex dyes. Examples of the organic dye include coumarin, polyene, cyanine, hemicyanine, and thiophene. As said metal complex pigment
  • the material constituting the catalyst layer is not particularly limited, and known materials can be applied.
  • carbons such as platinum and carbon nanotubes, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -poly (styrenesulfonic acid) ) (PEDOT / PSS) and other conductive polymers.
  • the electrolyte 15 is not particularly limited, and an electrolyte used in a known dye-sensitized solar cell can be applied.
  • Examples of the electrolyte 15 include an electrolytic solution in which iodine and sodium iodide are dissolved in an organic solvent.
  • a known photosensitizing dye (not shown) is adsorbed on the surface of the semiconductor layer 11B in contact with the electrolyte 15 including the surface of the pores inside the porous body.
  • the conductive material for example, at least one selected from a conductive wire, a conductive tube, a conductive foil, a conductive plate and a conductive mesh, and a conductive paste is used.
  • the conductive paste is a conductive material having a relatively low rigidity and a soft form.
  • the conductive paste may have a form in which a solid conductive material is dispersed in a viscous dispersion medium such as an organic solvent or a binder resin.
  • the conducting material 6 may have both functions of conduction and adhesion like a double-sided adhesive type copper tape.
  • examples of the conductive material include metals such as gold, silver, copper, chromium, titanium, platinum, nickel, tungsten, iron, and aluminum, or alloys of two or more of these metals.
  • examples of the material also include resin compositions such as polyurethane and polytetrafluoroethylene (PTFE) in which conductive fine particles (for example, fine particles of the metal or alloy, fine particles of carbon black, etc.) are dispersed.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the sealing material 16 is a non-conductive member capable of adhering the first base material 13 and the second base material 14 facing each other and sealing a cell formed between the base materials 13 and 14. If there is no particular limitation.
  • the material of the sealing material 16 include temporary materials such as a hot melt adhesive (thermoplastic resin), a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, and a resin including an ultraviolet curable resin and a thermosetting resin. And a resin material that has fluidity and is solidified by an appropriate treatment.
  • the hot melt adhesive include polyolefin resin, polyester resin, polyamide resin, and the like.
  • the thermosetting resin include an epoxy resin and a benzoxazone resin.
  • the ultraviolet curable resin include those containing a photopolymerizable monomer such as acrylic acid ester and methacrylic acid ester.
  • the dye-sensitized solar cells 10 provided in plural among the dye-sensitized solar cells 10 provided in plural, the dye-sensitized sun provided between the two dye-sensitized solar cells 10 provided at the lowermost stage and the uppermost stage.
  • Each of the batteries 10 is provided with a reflecting plate 3 on its upper surface 2a, and its lower surface 2b is a shielding surface.
  • the two dye-sensitized solar cells 10 provided at the lowermost stage and the uppermost stage also have no problem even if the above structure is used.
  • the light-receiving surface 10a of the dye-sensitized solar cell 10 is attached to the lower surface 2b side of the roof member 2, it can prevent or suppress that excessive sunlight (direct light) directly enters into the light-receiving surface 10a.
  • the light receiving surface 10a can be prevented from being exposed to heat, ultraviolet rays, and wind and rain caused by the sunlight L1. Therefore, deterioration and breakage in the light receiving surface 10a can be suppressed while maintaining power generation efficiency, and durability (weather resistance) can be improved.
  • the light receiving surface 10a of the dye-sensitized solar cell 10 is not exposed to the outside, it is possible to suppress a decrease in power generation efficiency due to contamination of the light receiving surface 10a due to exposure to wind and rain.
  • the clearance gap S used as the light taking-in space is formed between the roof members 2 and 2 which mutually overlap, the sunlight L1 in the reflecting plate 3 which changes according to the position of the sun.
  • the reflected light L2 can be reliably reflected toward the light receiving surface 10a of the dye-sensitized solar cell 10 corresponding to the incident angle.
  • the improvement of the electric power generation efficiency of the dye-sensitized solar cell 10 can be aimed at using the roof member 2 provided in the roof 20 of a building.
  • the dye-sensitized solar cell 10 since the dye-sensitized solar cell 10 is configured to generate power using the reflected light L2, the dye-sensitized solar cell 10 can be disposed indoors without being affected by the weather conditions. . Furthermore, in this Embodiment, the light-receiving amount of the dye-sensitized solar cell 10 can be increased by adjusting the area of the reflecting plate 3 suitably, and electric power generation efficiency can be improved.
  • the photovoltaic power generation unit 1A according to the second embodiment shown in FIG. 4 is provided on the ceiling portion 22 (first mounting member) of the building and the lower surface 20a of the roof 20, and is installed separately from the ceiling portion 22.
  • a dye-sensitized solar cell 10 having a light-receiving surface 10a facing the ceiling portion 22, and an attic space 23 (light capturing space) between the ceiling portion 22 and the dye-sensitized solar cell 10 (roof 20). Is formed and includes an optical fiber tube 4 (light guide) that guides external light (sunlight L1) to the attic space 23.
  • the sunlight L1 is not directly incident on the attic space 23.
  • the optical fiber tube 4 is a known one having a core and a clad surrounding the core, and is disposed in a range below the dye-sensitized solar cell 10 in the attic space 23.
  • One end 4 a of the optical fiber tube 4 is connected to a light collecting portion 41 provided on the outdoor roof 20.
  • the condensing part 41 condenses sunlight L1 (external light) as a light source of the optical fiber tube 4.
  • the optical fiber tube 4 is in a state where it is exposed without a covering material at least in a portion disposed in the attic space 23, and sunlight L1 collected by the light collecting unit 41 is emitted radially from the entire circumference of the tube. It is configured to emit light.
  • positioning, etc. of the optical fiber tube 4 can be set according to conditions, such as the magnitude
  • the photovoltaic power generation unit 1A is provided in the attic space 23 formed between the roof 20 and the dye-sensitized solar cell 10. Light outside the sunlight L1 is guided to the attic space 23 by the optical fiber tube 4, and indirect light emitted from the optical fiber tube 4 is received by the light receiving surface 10a of the dye-sensitized solar cell 10 to generate power. it can.
  • the light receiving surface 10a of the dye-sensitized solar cell 10 can be disposed in the attic space 23 shielded from the outside, so that excessive sunlight is not directly incident on the light receiving surface 10a.
  • the light receiving surface 10a can be prevented from being exposed to heat, ultraviolet rays, and wind and rain caused by sunlight L1. Therefore, deterioration and breakage in the light receiving surface 10a can be suppressed while maintaining power generation efficiency, and durability (weather resistance) can be improved.
  • the light-receiving surface 10a of the dye-sensitized solar cell 10 can be configured not to be exposed to the outside, it is possible to suppress a decrease in power generation efficiency due to dirt adhering to the light-receiving surface 10a due to exposure to wind and rain. it can.
  • the dye-sensitized solar cell 10 is configured to generate power by the light emission of the optical fiber tube 4, and thus the dye-sensitized solar cell 10 can be disposed indoors without being affected by the weather conditions. It is. Furthermore, the amount of light received by the dye-sensitized solar cell 10 can be increased in accordance with the shape of the light guide section such as the optical fiber tube 4, and the power generation efficiency can be improved.
  • the mounting position of the dye-sensitized solar cell 10 is also limited to the lower surface of the roof 20 as in the present embodiment. If the light receiving surface 10a can be arranged at a position facing the optical fiber tube 4, it can be installed at another position.
  • the light receiving surface 10a is set on the inner peripheral side so as to surround the periphery of the optical fiber tube 4. It is also possible to install the dye-sensitized solar cell 10 in a cylindrical shape.
  • the optical fiber tube 4 is employed as the light guide unit that guides the sunlight L1 to the light capturing space that is the attic space 23.
  • the present invention is not limited to this.
  • a reflecting plate may be adopted instead of the optical fiber tube 4 as the light guide portion.
  • the reflecting plate is appropriately disposed in the light capturing chamber, and the outdoor sunlight L1 is dye-sensitized sun in the light capturing chamber. It is also possible to configure so as to face the light receiving surface 10a of the battery 10.
  • an opening formed in the side wall of the roof 20 or the attic space 23 is simply used as a light guide, and sunlight L1 incident from the opening can be received by the light receiving surface 10a of the dye-sensitized solar cell 10. It may be.
  • the reflection plate 3 (reflection surface) of the first embodiment described above may be formed from another dye-sensitized solar cell having a reflection function on the light receiving surface 10a side.
  • the reflecting surface constitutes another dye-sensitized solar cell
  • the other dye-sensitized solar cell itself can generate electric power.
  • the sunlight incident on the light receiving surface of this another dye-sensitized solar cell can be reflected toward the light receiving surface of one dye-sensitized solar cell fixed to the second mounting member, The power generation capacity of the entire photovoltaic power generation unit can be increased.
  • the first mounting member has a reflective surface (reflecting plate 3) as in the first embodiment, the reflective surface exposed to the outdoors and exposed to direct sunlight or wind and rain is protected. It may be covered with a material. In this case, the reflective surface is covered with a protective material, and the weather resistance accompanying the change in weather can be improved, so that the reflective performance on the reflective surface can be maintained, and against the sunlight incident on the reflective surface A decrease in the amount of reflected light can be suppressed.
  • the roof 20 of the building is the target.
  • the roof 20 is not limited to the roof 20, and the outer wall of the building, the fence, the streetlight and the signboard, the dike, and the pier It can be applied to a simple structure such as a structure such as a storage room or a tent.
  • the mounting position of the dye-sensitized solar cell 10 described above the lower surface 2b of the roof member 2 is used in the first embodiment, and the lower surface of the roof 20 is used in the second embodiment.
  • the mounting position is limited to this mounting position. As described above, it is appropriately selected according to the application target of the photovoltaic power generation units 1 and 1A.
  • a second mounting member having a shielding surface shielded from the outside is disposed on the shielding surface side, and the light receiving surface 10a faces the reflecting surface. Any position is sufficient.
  • Photovoltaic power generation unit Roof member (first mounting member, second mounting member) 2a Upper surface 2b Lower surface (shielding surface) 3 reflector (reflective surface) 4 Optical fiber tube (light guide) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Dye-sensitized solar cell 10a Light-receiving surface 10b Opposite surface 11 Semiconductor electrode 11A Transparent conductive film 11B Semiconductor layer 12 Counter electrode 12A Counter conductive film 13 1st base material 14 2nd base material 15 Electrolyte 16 Sealing material 20 Roof 23 Attic space (Light capture space) L1 Sunlight L2 Reflected light L3 Light from the light guide S S Gap (light capture space)

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Abstract

建物の傾斜面を有する屋根（２０）の傾斜方向に沿って順次、重なり部を有して配置される屋根部材（２）が設けられ、屋根部材（２）の上面（２ａ）に反射板（３）が備えられ、下面（２ｂ）に反射板（３）と離間して色素増感太陽電池（１０）が設けられ、重なり合う屋根部材（２、２）同士の間には隙間（Ｓ）が形成された構成の太陽光発電ユニット。

Description

太陽光発電ユニット
　本発明は、色素増感太陽電池を備えた太陽光発電ユニットに関する。
　本願は、２０１６年４月２８日に日本に出願された、特願２０１６－０９２００５に基づき優先権主張し、その内容をここに援用する。
　従来、色素増感太陽電池として、透明電極を形成させた透明基板と、対向電極を形成させた対極基板と、前記透明電極上に形成させ多孔質の半導体材料に増感色素を担持させて形成させた半導体層と、前記半導体層と対向電極との間に設けられる液状又は擬液状の電解質と、前記電解質を封止して前記透明基板と前記対極基板とを固着させる封止材と、を備えた構造のものがある。
　このような色素増感太陽電池では、例えば特許文献１に示されるようなフレキシブルタイプで個々の重量が小さく、薄型のものが知られている。
　特許文献１には、色素増感太陽電池の複数のセルが可撓性を有するフレキシブルな接続部材によって電気的に接続された電気モジュールについて記載されている。
特開２０１１－８９６２号公報
　上述した従来のフレキシブルな色素増感太陽電池では、様々な箇所に設置することができることから、例えば、屋外に設置する場合には天候の変化等による突発的な負荷に対して、容易に破損しないことが求められている。加えて、日光や風雨に晒される環境下において、劣化しにくく、破損しにくいことが求められている。
　しかしながら、上述したようなフレキシブルタイプの色素増感太陽電池の外装材には柔軟な樹脂シートが用いられているため、直接光による熱や紫外線、或いは風雨等の天候の変化への耐久性や、長期にわたって屋外に晒されることへの耐久性（以下、両耐久性を総じて、耐候性ということがある）が満足できるものではなく、その点で改善の余地があった。
　さらに、単に色素増感太陽電池の受光面を保護フィルム等の保護材で覆う構成にすることも考えられるが、発電効率が低下するおそれがある。
　本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、発電効率を維持しつつ、耐候性に優れるフレキシブルタイプの太陽光発電ユニットを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明に係る太陽光発電ユニットは、色素増感太陽電池の受光面には、太陽の直接光が当たらない構成とされており、反射面を備える第一の取付部材と、前記第一の取付部材と離間して設けられた色素増感太陽電池と、を備え、前記色素増感太陽電池における前記受光面の反対面には、外部から遮蔽された遮蔽面を有する第二の取付部材を備え、前記色素増感太陽電池は、前記反対面を前記第二の取付部材の遮蔽面側に向けた状態で配置されていることを特徴としている。
　本発明では、第一の取付部材に備えられた反射面によって太陽光を色素増感太陽電池の受光面に向けて反射させることで、色素増感太陽電池で間接的な反射光を受光して発電することができる。
　そして、色素増感太陽電池の受光面が第二の取付部材の遮蔽面側に取り付けられているので、受光面に過剰な日光が直接、入射することを防止、或いは抑制でき、受光面が太陽光による熱、紫外線等に直に晒されることを防ぐことが可能となる。そのため、発電効率を維持しつつ、受光面における劣化や破損を抑制することができ、耐久性（耐候性）の向上を図ることができる。さらに、色素増感太陽電池の受光面が外部に露出していないので、風雨に晒されることによる受光面に汚れが付着することによる発電効率の低下を抑えることができる。
　このように本発明では、色素増感太陽電池が反射光により発電する構成となるため、色素増感太陽電池を天候の条件の影響がない屋内に配置することが可能である。
　さらに、本発明では、反射面の面積を適宜調整することで色素増感太陽電池の受光量を増加することができ、発電効率を向上させることができる。
　また、本発明に係る太陽光発電ユニットは、前記色素増感太陽電池の受光面には、太陽の直接光が当たらないことを特徴としてもよい。
　この場合には、直接光が当たることによる熱や紫外線等による受光面の劣化や破損を防止することができ、色素増感太陽電池の耐候性を高めることができる。　
　また、本発明に係る太陽光発電ユニットは、前記第一の取付部材及び前記第二の取付部材は、建物の傾斜面を有する屋根の傾斜方向に沿って順次、重なり部を有して配置される屋根部材であり、重なり合う前記屋根部材同士の間には光取込み空間が形成され、前記屋根部材の上面に前記反射面が備えられ、下面に前記色素増感太陽電池が設けられていることを特徴としてもよい。
　この場合には、一方の屋根部材の上面に備えられた反射面によって太陽光を、前記屋根部材の上方に重なる他方の屋根部材の下面に設けられた色素増感太陽電池の受光面に向けて反射させることで、色素増感太陽電池で間接的な反射光を受光して発電することができる。この場合、互いに重なる屋根部材同士の間に光取込み空間が形成されているので、太陽の位置によって変化する反射面における太陽光の入射角度に対応して反射光を、確実に色素増感太陽電池の受光面に向けて反射させることができる。
　このように、本発明では、建物の屋根に設けられる屋根部材を利用して色素増感太陽電池の発電効率を向上させることができる。
　また、本発明に係る太陽光発電ユニットは、前記反射面は、受光面側に反射機能を有する別の色素増感太陽電池の前記受光面であってもよい。
　この場合には、反射面が別の色素増感太陽電池を構成しているので、この別の色素増感太陽電池自体で発電させることができる。さらに、この別の色素増感太陽電池の受光面に入射した太陽光を、第二の取付部材に固定される一方の色素増感太陽電池の受光面に向けて反射させることができるので、太陽光発電ユニット全体としての発電容量を増大させることができる。
　また、本発明に係る太陽光発電ユニットは、前記反射面は、保護機能及び紫外線吸収機能よりなる群から選ばれる少なくとも１つの機能を有する部材で覆われていてもよい。
　保護機能を有する部材を用いた場合には、屋外に露出して太陽光の直接光や風雨に晒される反射面が保護材で覆われているので、このような天候の変化に伴う耐候性を高めることができる。そのため、反射面における反射性能を維持することができ、反射面に入射する太陽光に対する反射光の光量の低下を抑制することができる。また、紫外線吸収機能を有する部材を用いた場合は、紫外線が太陽電池に当たるのを低減することができる。そのため、太陽電池の発電効率の劣化を低減させることができる。
　また、本発明に係る太陽光発電ユニットは、第一の取付部材と、前記第一の取付部材と離間して設けられ、前記第一の取付部材に対向する受光面を有する色素増感太陽電池と、を備え、前記第一の取付部材と前記色素増感太陽電池との間には光取込み空間が形成され、外部の光を前記光取込み空間に導く導光部を備えていることを特徴としている。
　本発明に係る太陽光発電ユニットでは、第一の取付部材と色素増感太陽電池との間に形成される光取込み空間に備えられる導光部によって太陽光等の外部の光が光取込み空間に導かれ、その導光部から発光される間接的な光を色素増感太陽電池の受光面で受光して発電することができる。
　この場合には、色素増感太陽電池の受光面を外部から遮蔽された場所に配置させることが可能となるので、受光面に過剰な日光が直接、入射することを防止、或いは抑制でき、受光面が太陽光による熱、紫外線に直に晒されること、及び風雨に晒されることを防ぐことが可能となる。そのため、発電効率を維持しつつ、受光面における劣化や破損を抑制することができ、耐久性（耐候性）の向上を図ることができる。さらに、色素増感太陽電池の受光面が外部に露出しない構成とすることが可能なため、風雨に晒されることによる受光面に汚れが付着することによる発電効率の低下を抑えることができる。
　このように本発明では、色素増感太陽電池が導光部の発光により発電する構成となるため、色素増感太陽電池を天候の条件の影響がない屋内に配置することが可能である。
　さらに、本発明では、導光部の形態に応じて色素増感太陽電池の受光量を増加することができ、発電効率を向上させることができる。
　本発明の太陽光発電ユニットによれば、発電効率を維持しつつ、例えば直接光や風雨に晒されることを抑制可能な位置に配置することで、耐候性に優れるフレキシブルタイプのものを提供することができる。
本発明の第１の実施の形態による太陽光発電ユニットの構成を示す斜視図である。 図１に示す太陽光発電ユニットの構成を部分的に拡大した断面図である。 図１に示す太陽光発電ユニットの色素増感太陽電池の構成を示す部分断面図である。 第２の実施の形態による太陽光発電ユニットの構成を示す側面図である。
　以下、本発明の実施の形態による太陽光発電ユニットについて、図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
　図１及び図２に示すように、本実施の形態の太陽光発電ユニット１は、反射板３（反射面）を備える屋根部材２（第一の取付部材）と、この屋根部材２の反射板３と離間して設けられたフィルム型の色素増感太陽電池１０と、を備えている。
　屋根部材２は、長尺の板状の周知の瓦材であり、長手方向を横方向に向けて屋根２０の傾斜面（図１では屋根２０の一方の傾斜面のみに屋根部材２が設けられている）に沿って順次、上下方向に重なり部を有して配置されている。そして、互いに重なり合う屋根部材２、２同士の間には所定の隙間Ｓ（光取込み空間）が形成されている。反射板３には、スズやアルミニウム等の光の反射効率の高い適宜な部材が採用される。或いは、ガラスにアルミニウム等を被覆したものであっても良い。
　ここで、屋根部材２において、屋外に露出する上向きの表面を上面２ａといい、下向きの裏面を下面２ｂ（遮蔽面）という。
　なお、反射板３は、図１及び図２において、屋根部材２の上面２ａの全体にわたって配置されているが、上面２ａのうち部分的に配置されていてもかまわない。要は、太陽光Ｌ１を反射板３で反射した反射光Ｌ２が当該屋根部材２の上方に重なる別の板状部材２の下面２ｂ（遮蔽面）側に向かうように反射板３が配置されていれば良い。
　屋根部材２における外部から遮蔽された下面２ｂには、色素増感太陽電池１０が受光面１０ａを下方に向けた状態で配置されている。色素増感太陽電池１０の受光面１０ａと反対側の反対面１０ｂには、屋根部材２（第二の取付部材）が設けられることになる。つまり、屋根部材２の上面２ａには反射板３が配置され、下面２ｂには色素増感太陽電池１０が配置されている。
　なお、本実施の形態では、反射板３を設けているが、この反射板３を省略することも可能であり、この場合には屋根部材２の上面２ａ自体が反射面となる。また、反射板３に代えて、屋根部材２の上面２ａに反射膜を被覆したものであってもかまわない。
　色素増感太陽電池１０の受光面１０ａは、反射板３と対向して配置され、反射板３で反射された反射光Ｌ２を受光する。なお、色素増感太陽電池１０は、屋外に直接露出しない屋根部材２の下面２ｂ側に配置されるので、受光面１０ａには太陽の直接光が当たらないようになっている。
　色素増感太陽電池１０の構成は、特に限定されないが、図３を用いてその構成を説明する。
　色素増感太陽電池１０は、半導体電極１１と対向電極１２とが封止機能を有する導通材（図示省略）を介して対向配置されてなる電気モジュールである。なお、本実施の形態では、第１基材１３及び第２基材１４の間に形成された複数のセルの封止と、各セル同士の電気的な直列接続又は並列接続とを要する種々の電気モジュールを対象としている。
　本実施の形態の色素増感太陽電池１０は、直列接続されたセルのうち、色素増感太陽電池１０の長さ方向の両端に位置するセルのそれぞれから取り出した端子を介して色素増感太陽電池の外部に設けられる端子ボックスに接続される構成となっている。
　具体的に色素増感太陽電池１０は、第１基材１３と、第２基材１４と、半導体電極１１と、対向電極１２と、電解質１５と、導通材（図示省略）と、を備えている。
　半導体電極１１は、第１基材１３上に積層された透明導電膜１１Ａと、透明導電膜１１Ａ上に積層された多孔質の半導体層１１Ｂと、を備えている。
　対向電極１２は、第２基材１４上に積層された対向導電膜１２Ａと、対向導電膜１２Ａ上に積層された触媒層（図示省略）と、を備えている。
　色素増感太陽電池１０の導通材の両側方には、封止材１６が配されている。導通材と封止材１６とにより、電極間（即ち、半導体電極１１と対向電極１２との間）を接着している。そして、導通材に含まれた導電粒子によって、半導体電極１１と対向電極１２の間には厚み方向に間隙が形成され、その間隙内に電解質１５が封止されている。
　導通材は、半導体電極１１及び対向電極１２を構成する透明導電膜１１Ａ及び対向導電膜１２Ａに直接接触している。透明導電膜１１Ａ及び対向導電膜１２Ａの所定の箇所には、レーザ照射等によって絶縁された複数のパターニング部が設けられている。
　第１基材１３及び第２基材１４の材質は、特に限定されず、例えば、樹脂等の絶縁体、半導体、金属、ガラス等が挙げられる。前記樹脂としては、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド等が挙げられる。薄くて軽いフレキシブルな色素増感太陽電池１０を製造する観点からは、基材は透明樹脂製であることが好ましく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムであることがより好ましい。なお、第１基材１３の材質と第２基材１４の材質とは、異なっていても構わない。
　透明導電膜１１Ａ、対向導電膜１２Ａの種類や材質は、特に限定されず、公知の色素増感太陽電池に使用される導電膜が適用可能であり、例えば、金属酸化物で構成される薄膜が挙げられる。前述の金属酸化物としては、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、アルミドープ酸化亜鉛（ＡＴＯ）、酸化インジウム／酸化亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）等が例示できる。
　半導体層１１Ｂは、吸着した光増感色素から電子を受け取ることが可能な材料によって構成され、通常は多孔質であることが好ましい。半導体層１１Ｂを構成する材料は特に限定されず、公知の半導体層１１Ｂの材料が適用可能であり、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ等の金属酸化物半導体が挙げられる。
　半導体層１１Ｂに担持される光増感色素は特に限定されず、例えば有機色素、金属錯体色素等の公知の色素が挙げられる。前述の有機色素としては、例えば、クマリン系、ポリエン系、シアニン系、ヘミシアニン系、チオフェン系等が挙げられる。前記金属錯体色素としては、例えば、ルテニウム錯体等が好適に用いられる。
　触媒層を構成する材料は、特に限定されず、公知の材料を適用可能であり、例えば、白金、カーボンナノチューブ等のカーボン類、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の導電性ポリマー等が挙げられる。
　電解質１５は、特に限定されず、公知の色素増感太陽電池で使用されている電解質を適用できる。電解質１５としては、例えばヨウ素とヨウ化ナトリウムが有機溶媒に溶解された電解液等が挙げられる。
　電解質１５が接触する半導体層１１Ｂにおいて多孔質内部の孔表面を含む表面には、図示しない公知の光増感色素が吸着している。
　導通材は、例えば、導線、導電チューブ、導電箔、導電板および導電メッシュ、導電ペーストから選ばれる１種以上が用いられる。ここで導電ペーストとは、比較的剛性が低く、柔らかい形態の導電性材料であり、例えば固形の導通材が有機溶媒、バインダー樹脂等の粘性を有する分散媒に分散された形態を有し得る。導通材６は両面接着タイプの銅テープのように、導通と接着の両方の機能を有していても良い。さらに導通材としては、例えば、金、銀、銅、クロム、チタン、白金、ニッケル、タングステン、鉄、アルミニウム等の金属、或いはこれらの金属のうち２種以上の合金等が挙げられるが、特に限定されない。また、導電性の微粒子（例えば、前記金属又は合金の微粒子、カーボンブラックの微粒子等）が分散された、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂組成物等も前記材料として挙げられる。
　封止材１６は、対向する第１基材１３及び第２基材１４を接着し、且つこれら基材１３、１４間に形成されたセルを封止することが可能な非導電性の部材であれば特に制限されない。封止材１６の材料としては、例えば、ホットメルト接着剤（熱可塑性樹脂）、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、並びに、紫外線硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂を含んだ樹脂等、一時的に流動性を有し、適当な処理により固化される樹脂材料等が挙げられる。前記ホットメルト接着剤としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。前記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾオキサゾン樹脂等が挙げられる。前記紫外線硬化性樹脂としては、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の光重合性のモノマーを含むものが挙げられる。
　次に、上述した太陽光発電ユニット１の作用について図面を用いて詳細に説明する。
　本実施の形態では、図２に示すように、一方の屋根部材２の上面２ａに備えられた反射板３によって太陽光Ｌ１を、前記屋根部材２の上方に重なる他方の屋根部材２の下面２ｂに設けられ、反射板３から離間して設けられた色素増感太陽電池１０の受光面１０ａに向けて反射させることで、色素増感太陽電池１０で間接的な反射光Ｌ２を受光して発電することができる。
　この場合、図２に示すように、複数設けられた色素増感太陽電池１０の内、最下段と最上段に設けられた２つの色素増感太陽電池１０の間に設けられた色素増感太陽電池１０は、それぞれその上面２aに反射板３が設けられ、その下面２ｂが遮蔽面となっている。勿論、最下段と最上段に設けられた２つの色素増感太陽電池１０も上記の構造としても支障はない。
　そして、色素増感太陽電池１０の受光面１０ａが屋根部材２の下面２ｂ側に取り付けられているので、受光面１０ａに過剰な日光（直接光）が直接、入射することを防止、或いは抑制でき、受光面１０ａが太陽光Ｌ１による熱、紫外線、及び風雨に晒されることを防ぐことが可能となる。そのため、発電効率を維持しつつ、受光面１０ａにおける劣化や破損を抑制することができ、耐久性（耐候性）を向上させることができる。さらに、色素増感太陽電池１０の受光面１０ａが外部に露出していないので、風雨に晒されることによる受光面１０ａに汚れが付着することによる発電効率の低下を抑えることができる。
　また、本実施の形態の場合には、互いに重なる屋根部材２、２同士の間に光取込み空間となる隙間Ｓが形成されているので、太陽の位置によって変化する反射板３における太陽光Ｌ１の入射角度に対応して反射光Ｌ２を、確実に色素増感太陽電池１０の受光面１０ａに向けて反射させることができる。
　また、本実施の形態では、建物の屋根２０に設けられる屋根部材２を利用して色素増感太陽電池１０の発電効率の向上を図ることができる。
　このように本実施の形態では、色素増感太陽電池１０が反射光Ｌ２により発電する構成となるため、色素増感太陽電池１０を天候の条件の影響がない屋内に配置することが可能である。
　さらに、本実施の形態では、反射板３の面積を適宜調整することで色素増感太陽電池１０の受光量を増加することができ、発電効率を向上させることができる。
　このように本実施の形態では、発電効率を維持しつつ、例えば直接光や風雨に晒されることを抑制可能な位置に配置することで、耐候性に優れるフレキシブルタイプのものを提供することができる。
　次に、本発明の太陽光発電ユニットによる他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。
（第２の実施の形態）
　図４に示す第２の実施の形態による太陽光発電ユニット１Ａは、建物の天井部２２（第一の取付部材）と、屋根２０の下面２０ａに設けられ天井部２２と離間して設置されて、天井部２２に対向する受光面１０ａを有する色素増感太陽電池１０と、を備え、天井部２２と色素増感太陽電池１０（屋根２０）との間には屋根裏空間２３（光取込み空間）が形成され、外部の光（太陽光Ｌ１）を屋根裏空間２３に導く光ファイバー管４（導光部）を備えている。ここで、本実施の形態では、屋根裏空間２３には太陽光Ｌ１が直接、入射しないようになっている。
　光ファイバー管４は、コアとコアを囲繞するクラッドとを備える公知のもので、屋根裏空間２３における色素増感太陽電池１０の下方の範囲に配置されている。光ファイバー管４の一端４ａは、屋外の屋根２０上に設けられる集光部４１に接続されている。集光部４１は、光ファイバー管４の光源として太陽光Ｌ１（外部の光）を集光する。光ファイバー管４は、少なくとも屋根裏空間２３内に配置される部分で被覆材がなく露出した状態となっていて、集光部４１で集光された太陽光Ｌ１を管全周から放射状に光Ｌ３を発光させる構成となっている。
　なお、光ファイバー管４の本数、配置等は、色素増感太陽電池１０の大きさや位置、屋根裏空間２３の広さ等の条件に応じて設定することができる。
　このように構成される本第２の実施の形態による太陽光発電ユニット１Ａでは、図４に示すように、屋根２０と色素増感太陽電池１０との間に形成される屋根裏空間２３に備えられる光ファイバー管４によって太陽光Ｌ１の外部の光が屋根裏空間２３に導かれ、その光ファイバー管４から発光される間接的な光を色素増感太陽電池１０の受光面１０ａで受光して発電することができる。
　本実施の形態では、色素増感太陽電池１０の受光面１０ａを外部から遮蔽された屋根裏空間２３に配置させることが可能となるので、受光面１０ａに過剰な日光が直接、入射することを防止、或いは抑制でき、受光面１０ａが太陽光Ｌ１による熱、紫外線、及び風雨に晒されることを防ぐことが可能となる。そのため、発電効率を維持しつつ、受光面１０ａにおける劣化や破損を抑制することができ、耐久性（耐候性）の向上を図ることができる。さらに、色素増感太陽電池１０の受光面１０ａが外部に露出しない構成とすることが可能なため、風雨に晒されることによる受光面１０ａに汚れが付着することによる発電効率の低下を抑えることができる。
　このように本実施の形態では、色素増感太陽電池１０が光ファイバー管４の発光により発電する構成となるため、色素増感太陽電池１０を天候の条件の影響がない屋内に配置することが可能である。
　さらに、光ファイバー管４のような導光部の形態に応じて色素増感太陽電池１０の受光量を増加することができ、発電効率を向上させることができる。
　また、本実施の形態の光ファイバー管４のように放射状に光Ｌ３を発光できる場合には、色素増感太陽電池１０の取付位置も本実施の形態のように屋根２０の下面であることに限定されず、光ファイバー管４に対向する位置に受光面１０ａを配置できれば他の位置に設置することができる。
　例えば、本実施の形態のような光ファイバー管４の場合には、その全周から放射状に光Ｌ３が発光されるので、その光ファイバー管４の周囲を囲うように、受光面１０ａを内周側にして色素増感太陽電池１０を筒状に湾曲させて設置することも可能である。
　なお、本第２の実施の形態では、屋根裏空間２３である光取込み空間に太陽光Ｌ１を導く導光部として光ファイバー管４を採用したが、これに限定されることはない。例えば、導光部として光ファイバー管４に代えて反射板を採用してもよく、この反射板を光取込室内に適宜配置して、屋外の太陽光Ｌ１が光取込室の色素増感太陽電池１０の受光面１０ａに向くように構成することも可能である。
　また、単に、屋根２０又は屋根裏空間２３の側壁部に形成される開口部を導光部とし、その開口部から入射される太陽光Ｌ１を色素増感太陽電池１０の受光面１０ａで受光できる構成であっても良い。
　以上、本発明による太陽光発電ユニットの実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、上述の第１の実施の形態の反射板３（反射面）は、受光面１０ａ側に反射機能を有する別の色素増感太陽電池から形成されていてもよい。この場合には、反射面が別の色素増感太陽電池を構成しているので、この別の色素増感太陽電池自体で発電させることができる。さらに、この別の色素増感太陽電池の受光面に入射した太陽光を、第二の取付部材に固定される一方の色素増感太陽電池の受光面に向けて反射させることができるので、太陽光発電ユニット全体としての発電容量を増大させることができる。
　また、上述した第１の実施の形態のように第一の取付部材に反射面（反射板３）を有する場合において、屋外に露出して太陽光の直接光や風雨に晒される反射面が保護材で覆われていてもよい。この場合には、反射面が保護材で覆われていて、天候の変化に伴う耐候性を高めることができるため、反射面における反射性能を維持することができ、反射面に入射する太陽光に対する反射光の光量の低下を抑制することができる。
　上述した太陽光発電ユニット１、１Ａの適用対象として、建物の屋根２０を対象としているが、屋根２０であることに制限されるものではなく、建物の外壁、フェンス、街灯や看板、堤防、橋脚等の構造物、物置、テント等の簡易構造体などに適用することができる。
　また、上述した色素増感太陽電池１０の取付け位置として、第１の実施の形態では屋根部材２の下面２ｂとし、第２の実施の形態では屋根２０の下面としているが、この取付位置に限定されることはなく、前述のように太陽光発電ユニット１、１Ａの適用対象に応じて適宜選択される。要は、色素増感太陽電池１０の取付け位置として、外部から遮蔽された遮蔽面を有する第二の取付部材であって、その遮蔽面側に配置され、かつ受光面１０ａが反射面に対向する位置であればよいのである。
　その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
　１、１Ａ　太陽光発電ユニット
　２　屋根部材（第一の取付部材、第二の取付部材）
　２ａ　上面
　２ｂ　下面（遮蔽面）
　３　反射板（反射面）
　４　光ファイバー管（導光部）
　１０　色素増感太陽電池
　１０ａ　受光面
　１０ｂ　反対面
　１１　半導体電極
　１１Ａ　透明導電膜
　１１Ｂ　半導体層
　１２　対向電極
　１２Ａ　対向導電膜
　１３　第１基材
　１４　第２基材
　１５　電解質
　１６　封止材
　２０　屋根
　２３　屋根裏空間（光取込み空間）
　Ｌ１　太陽光
　Ｌ２　反射光
　Ｌ３　導光部による光
　Ｓ　隙間（光取込み空間）

Claims (6)

  1. 　反射面を備える第一の取付部材と、
    　前記第一の取付部材と離間して設けられた色素増感太陽電池と、を備え、
    　前記色素増感太陽電池の受光面は前記反射面と対向し、
    　前記色素増感太陽電池における前記受光面の反対面には、外部から遮蔽された遮蔽面を有する第二の取付部材を備え、
    　前記色素増感太陽電池は、前記反対面を前記第二の取付部材の遮蔽面側に向けた状態で配置されていることを特徴とする太陽光発電ユニット。
  2. 　前記色素増感太陽電池の受光面には、太陽の直接光が当たらないことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電ユニット。
  3. 　前記第一の取付部材及び前記第二の取付部材は、建物の傾斜面を有する屋根の傾斜方向に沿って順次、重なり部を有して配置される屋根部材であり、
    　重なり合う前記屋根部材同士の間には光取込み空間が形成され、
    　前記屋根部材の上面に前記反射面が備えられ、下面に前記色素増感太陽電池が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽光発電ユニット。
  4. 　前記反射面は、受光面側に反射機能を有する別の色素増感太陽電池の前記受光面であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の太陽光発電ユニット。
  5. 　前記反射面は、保護機能及び紫外線吸機能よりなる群から選ばれる少なくとも１つの機能を有する部材で覆われていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の太陽光発電ユニット。
  6. 　第一の取付部材と、
    　前記第一の取付部材と離間して設けられ、前記第一の取付部材に対向する受光面を有する色素増感太陽電池と、
    　を備え、
    　前記第一の取付部材と前記色素増感太陽電池との間には光取込み空間が形成され、外部の光を前記光取込み空間に導く導光部を備えていることを特徴とする太陽光発電ユニット。
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