JP3926115B2

JP3926115B2 - 太陽光発電装置

Info

Publication number: JP3926115B2
Application number: JP2001159717A
Authority: JP
Inventors: 徹中西; 孝治春名; 恭輔粟津; 貢岡河
Original assignee: Taiyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiyo Kogyo Co Ltd
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2021-05-28
Also published as: JP2002353488A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、太陽光線に対し傾斜する一方向に向って多数の板状太陽電池を並設させる場合に、これら各太陽電池をそれぞれ太陽光線に対し、交角がより直角となるよう対向可能とさせるようにした太陽光発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記太陽光発電装置では、一般に、太陽光線に対し、交角がより直角となるよう対向する面に沿って多数の板状太陽電池を並設し、もって、これら各太陽電池により、大きい発電量が得られることとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、建築物や、自動車などの乗り物において、ほぼ水平方向に延びる屋根の窓や、鉛直方向に延びる壁の窓に沿った面を利用して上記太陽光発電装置を設置したり、上記窓自体を上記太陽光発電装置にさせようとして、上記面に沿って太陽電池を配置したとすると、これら各太陽電池は、前記従来の技術とは異なって、太陽光に対し傾斜することとなり、よって、これら各太陽電池によっては、その最大発電量を出力させることは容易でない。
【０００４】
そこで、太陽電池を可撓性とし、波板形状の基板の外面に沿うよう、上記太陽電池を屈曲させながらこの太陽電池を上記基板に貼り付けることにより、この太陽電池を波板形状にさせ、この太陽電池において、その各波毎に存在して互いにほぼ同じ姿勢とされる各部分を太陽光に対し、より直交させるようにさせ、もって、発電量を増大させることが考えられる。
【０００５】
しかし、上記構成では、波板形状の基板に対し、この波形状に沿うように太陽電池を屈曲させながら貼り付けることが必要であるが、このような作業は容易でなく、このため、このような太陽光発電装置を製造する際の作業は極めて煩雑となる。
【０００６】
また、上記したように、窓に沿って太陽光発電装置を設置したり、窓自体を太陽光発電装置にさせたとすると、この太陽光発電装置の各太陽電池が邪魔になって、室内からの室外の見通しが低下させられるおそれがあり、これは、室内での居住性を悪化させるものであって好ましくない。
【０００７】
更に、太陽光発電装置では、従来、一般に、基板に太陽電池を貼り付けて、これを発電パネルとし、これら発電パネルを一方向に向って多数並設させている。
【０００８】
上記の場合、発電パネルは単なる板状であって、十分の強度を備えていないため、上記発電パネルをそのまま窓として利用することは困難である。
【０００９】
また、上記したように、発電パネルは単なる板状のものであるため、この発電パネルに断熱性や防音性を保持させることも困難であり、よって、上記発電パネルを窓として利用したときには、室内の保温や室外からの音に対する防音が不十分になるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、太陽光発電装置が、太陽光線に対し傾斜する一方向に向って並設される多数の板状太陽電池を備える場合でも、これら各太陽電池による発電量が、十分に増大させられるようにすると共に、この太陽光発電装置の製造作業が容易にできるようにすることを課題とする。
【００１１】
また、窓に沿って太陽光発電装置を設置したり、窓自体を太陽光発電装置にさせた場合でも、室内からの室外の見通しの低下を抑制して、室内の居住性が良好なままに保たれるようにすることを課題とする。
【００１２】
更に、太陽光発電装置の強度、断熱性、防音性を向上させることにより、この太陽光発電装置の利用の自由度を向上させるようにすることを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の太陽光発電装置は、次の如くである。
【００１４】
請求項１の発明は、全図で例示するように、ある一方向Ａに向って並設される多数の板部材２を備え、上記一方向Ａに直交する方向に向い、かつ、上記各板部材２に沿った視線でみて、上記各板部材２がジグザグ状になるようこれら各板部材２を配置し、これら板部材２のうち、互いにほぼ同じ姿勢とされた各板部材２（ａ）に太陽電池３を取り付け、
【００１５】
上記板部材２の少なくとも一部分を平坦形状にすると共に、この板部材２に取り付けられる太陽電池３をその自由状態で平坦形状にし、
【００１６】
上記板部材２群を挟むようこの板部材２群に沿ってほぼ平坦に延びる一対の平坦板８，９を設け、上記一方向Ａで互いに隣り合う両板部材２，２の互いの対向縁部２ａ，２ａを上記各平坦板８，９の互いの対向面にそれぞれ接合させ、かつ、固着させて、上記各板部材２を上記各平坦板８，９に支持させ、
【００１７】
上記各板部材２と各平坦板８，９とを共に透明体にし、
【００１８】
上記両平坦板８，９の間の空間１１を負圧にしたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
【００２１】
図１，２は、第１の実施の形態を示している。
【００２２】
図において、符号１は太陽光発電装置で、この太陽光発電装置１はある一方向Ａに向って並設される多数の板部材２を備えている。これら各板部材２は上記一方向Ａに直交する方向Ｂに沿って長く延びる長尺の矩形状をなし、互いに同形同大とされている。上記各板部材２は透明（着色された半透明含む。以下同じ）の樹脂製、もしくはガラス製とされている。上記一方向Ａと直交する方向Ｂとは、共に、ほぼ水平方向とされている。
【００２３】
上記直交する方向Ｂに沿った視線でみて（図１で）、上記各板部材２はそれぞれ直線的に延び、かつ、ジグザグ状になるよう配置され、上記一方向Ａで互いに隣り合う両板部材２，２の互いの交角θは、互いに同じとされ、各板部材２が等ピッチで配置されている。
【００２４】
上記一方向Ａで互いに隣り合う両板部材２，２の互いの対向縁部２ａ，２ａは互いに一体成形されており、このため、上記板部材２群は一枚の板材をジグザグ状に屈曲させた形状とされている。
【００２５】
上記各板部材２のうち、互いに同じ姿勢とされた各板部材２（ａ）の互いの同じ側の面に、板状の太陽電池３が面接触するよう貼着によりそれぞれ取り付けられ、また、上記太陽電池３の外面を全体的に覆う透明のカバー板４が取り付けられ、上記板部材２、太陽電池３、およびカバー板４によって、太陽光発電パネル５が構成されている。
【００２６】
上記の場合、板部材２群において、一方向Ａに１つおきに配置された第１の板部材２（ａ）が互いに同じ姿勢とされて、互いに平行に延びており、上記各第１の板部材２（ａ），２（ａ）の間にそれぞれ配置された第２の板部材２（ｂ）も互いに同じ姿勢とされ、かつ、これらも互いに平行に延びている。つまり、上記板部材２群において、一つの第１の板部材２（ａ）と、これに隣接する一つの第２の板部材２（ｂ）とによるへの字形状のものが、一方向Ａで等ピッチで繰り返し配設されている。
【００２７】
また、上記各板部材２はそれぞれ全体的に平坦形状とされ、これら各板部材２に取り付けられる各太陽電池３もそれぞれ全体的に平坦形状とされ、かつ、これら各太陽電池３は、その取り付け前の自由状態でもそれぞれ平坦形状とされている。この場合、板部材２と太陽電池３は、少なくとも互いに接合する部分が、それぞれ自由状態で平坦形状であればよい。
【００２８】
上記板部材２群を挟むようこの板部材２群に沿ってほぼ平坦に、かつ、互いにほぼ平行に延びる一対の平坦板８，９が設けられている。これら平坦板８，９の互いの対向面に、上記両板部材２，２の各対向縁部２ａが接合されて互いに支持されている。
【００２９】
上記両平坦板８，９の外縁部の間をシールすると共にこれら両平坦板８，９を互いに結合させる縁部部材１０が設けられ、これら平坦板８，９、および縁部部材１０で囲まれた空間が密閉の空間１１とされ、この空間１１は真空圧に近い負圧とされている。上記各平坦板８，９は、それぞれ樹脂製、もしくはガラス製で、透明体とされている。
【００３０】
上記板部材２群と、各平坦板８，９とは互いに接着剤などの固着手段により互いに一体的に結合させられており、もって、太陽光発電装置１は全体として矩形板状のユニットとされている。この太陽光発電装置１の外部に上記各太陽電池３からの電力出力用電線が延出させられている。
【００３１】
上記構成によれば、太陽光発電装置１は、ある一方向Ａに向って並設される多数の板部材２を備え、上記一方向Ａに直交する方向に向い、かつ、上記各板部材２に沿った視線でみて（図１で）、上記各板部材２がジグザグ状になるようこれら各板部材２を配置し、これら板部材２のうち、互いにほぼ同じ姿勢とされた各板部材２（ａ）に太陽電池３を取り付けてある。
【００３２】
このため、太陽光発電装置１が、太陽光１４に対し傾斜する一方向Ａに向って並設される多数の太陽電池３を備える場合でも、上記一方向Ａで互いに隣り合う両板部材２，２同士の交角θを予め所定値にすれば、これら各板部材２に取り付けられた各太陽電池３をそれぞれ上記太陽光１４に対し、交角がより直角となるよう対向させることができる。
【００３３】
よって、上記太陽光発電装置１によれば、太陽光１４に対し上記各板部材２が並設された一方向Ａの傾斜にかかわらず、上記各太陽電池３による発電量を、十分に増大させることができる。
【００３４】
この結果、ほぼ水平方向に延びる屋根の窓や、鉛直方向に延びる壁の窓に沿った屋外、もしくは屋内側の面を利用して上記太陽光発電装置１を設置したり、上記窓自体を上記太陽光発電装置１にさせても、この太陽光発電装置１による発電量を、十分に増大させることができる。
【００３５】
また、前記したように、板部材２の少なくとも一部分を平坦形状にすると共に、この板部材２に取り付けられる太陽電池３をその自由状態で平坦形状にしてある。
【００３６】
このため、上記太陽光発電装置１の製造時に、上記板部材２に太陽電池３を取り付ける場合、上記板部材２に対し、上記太陽電池３はその自由状態の形状のままで取り付けることができる。
【００３７】
よって、その分、上記板部材２への太陽電池３の取り付けに際し、この太陽電池３を屈曲させるという作業は不要であって、この取り付けが容易にでき、つまり、太陽光発電装置１の製造作業が容易にできる。
【００３８】
また、前記したように、板部材２を透明体としてある。
【００３９】
このため、上記板部材２に太陽電池３を取り付ける場合に、上記一方向Ａで板部材２の１つおきに太陽電池３を取り付けるなど、いくつかの板部材２毎に上記太陽電池３を取り付ければ、この太陽電池３を取り付けていない板部材２を通して、室内から室外を見通すことができる。
【００４０】
よって、窓に沿って太陽光発電装置１を設置したり、窓自体を太陽光発電装置１にさせた場合でも、室内からの室外への見通しが上記各太陽電池３に邪魔されるということが防止されて、上記見通しの低下が抑制され、室内の居住性が良好なままに保たれる。
【００４１】
また、前記したように、板部材２群に沿ってほぼ平坦に延びる平坦板８，９を設け、この平坦板８，９に上記各板部材２を支持させてある。
【００４２】
このため、上記太陽光発電装置１を構成するジグザグ形状の板部材２群と、平坦板８，９とが互いに補強し合うこととなって、太陽光発電装置１の強度と剛性が向上する。
【００４３】
よって、窓として上記太陽光発電装置１を利用することができるなど、この太陽光発電装置１の利用の自由度が向上する。
【００４４】
上記の場合、各板部材２の両面のうち、上記平坦板８に対面する側の面に太陽電池３が取り付けられている。
【００４５】
このため、上記太陽電池３は各板部材２と平坦板８とにより閉じられた空間に配置されて、これらにより保護される。
【００４６】
よって、上記太陽光発電装置１の搬送中や所望位置への設置時など、外力によって、上記太陽電池３が損傷させられるということは防止される。
【００４７】
また、前記したように、板部材２群を挟むようこの板部材２群に沿ってほぼ平坦に延びる一対の平坦板８，９を設け、これら両平坦板８，９を透明体にすると共に、上記両平坦板８，９の間の空間１１を負圧にしてある。
【００４８】
このため、上記両平坦板８，９の間の負圧により、太陽光発電装置１は断熱と防音の性能が向上する。
【００４９】
よって、例えば、上記太陽光発電装置１を窓として利用したときには、室内の保温や室外からの音に対する防音が効果的に達成されることとなり、これは、上記太陽光発電装置１の利用の自由度を向上させることとなって、好ましい。
【００５０】
上記の場合、各平坦板８，９の互いの対向面に上記各板部材２の対向縁部２ａをそれぞれ接合させ、かつ、接着剤などにより固着させることにより、これら各板部材２を上記各平坦板８，９に支持させてある。
【００５１】
このため、上記太陽光発電装置１を構成するジグザグ形状の板部材２群と、両平坦板８，９が互いに補強し合うこととなって、太陽光発電装置１の強度と剛性がより向上する。
【００５２】
よって、窓として上記太陽光発電装置１を利用することができるなど、この太陽光発電装置１の利用の自由度がより向上する。
【００５３】
また、上記したように、両平坦板８，９の間の空間１１を負圧にすると、上記各平坦板８，９の面に沿った方向の中間部は、外気圧により互いに接近する方向に撓むよう変形しようとするが、この変形は、上記板部材２群によって防止される。
【００５４】
よって、その分、上記両平坦板８，９の厚さを小さくできることから、上記太陽光発電装置１は強度、保温、防音で優れているものでありながら、軽量に成形できる。
【００５５】
なお、図１中二点鎖線で示すように、互いに同じ姿勢とされた上記各第２の板部材２（ｂ）にそれぞれ上記各第１の板部材２（ａ）と同じように、太陽電池３とカバー板４とを取り付けて発電パネル５を構成してもよく、このようにすれば、太陽光発電装置１において、単位面積当りでの上記太陽光１４の受光面積が増大し、その分、発電量をより増大させることができる。
【００５６】
なお、以上は図示の例によるが、上記各板部材２は、一方向Ａで互いに隣り合う２枚などいくつかを一体のブロックにして、これらブロックを多数並設させてもよく、また、各板部材２を互いに別体としてもよい。また、一方向Ａで隣り合う板部材２，２の各幅寸法は互いに相違させてもよい。
【００５７】
また、上記太陽光発電装置１は、上記視線でみて（図１で）、大きい半径で湾曲したものであってもよく、この場合、各板部材２のうち、互いにほぼ同じ姿勢とされた各板部材２に上記太陽電池３を取り付ければよい。また、ほぼ同じ姿勢とされた各板部材２のうちの一部の板部材２にのみ、上記太陽電池３を取り付けてもよい。
【００５８】
また、上記板部材２群を、その自由状態で全体的にほぼ平坦な（弾性）板材とし、これに予め成形してある折り癖線に沿って、この板材をジグザグ状に屈曲させながら上記空間１１に嵌入させ、これら各板部材２の対向縁部２ａを両平坦板８，９の対向面に（圧接状に）それぞれ接合させて支持させてもよい。
【００５９】
また、上記板部材２は、三枚など複数枚を一組として山形にしてもよい。
【００６０】
また、上記一方向Ａと直交する方向Ｂは、ほぼ水平方向に向うものを示したが、これら各方向Ａ，Ｂは、傾斜方向やほぼ鉛直方向の上方に向うものであってもよい。
【００６１】
また、窓は、電気自動車などの乗り物のものでもよい。また、上記太陽光発電装置１は窓等に対し単数、もしくは複数用いてもよい。
【００６２】
更に、上記各板部材２にそれぞれ太陽電池３を取り付ける場合、まず、上記一方向Ａに沿って長く平坦に延びる透明の可撓性膜材に上記各太陽電池３を所定ピッチで取り付け、次に、上記一方向Ａで互いに隣り合う両太陽電池３，３間の上記膜材の部分を折り曲げながら、上記各板部材２に沿うように上記膜材を取り付け、もって、この膜材を介し、上記各板部材２に各太陽電池３を取り付けるようにしてもよい。
【００６３】
以下の図３は、第２の実施の形態を示している。この実施の形態は、前記第１の実施の形態と構成、作用効果において多くの点で共通している。そこで、これら共通するものについては、図面に共通の符号を付してその重複した説明を省略し、異なる点につき主に説明する。また、これら各実施の形態における各部分の構成を、本発明の課題、作用効果に照らして種々組み合せてもよい。
【００６４】
（第２の実施の形態）
【００６５】
図３は、第２の実施の形態を示している。
【００６６】
これによれば、上記板部材２群は全体的に波形とされている。上記直交する方向Ｂに沿った視線でみて（図３で）、上記各板部材２の少なくとも一部分であるそれぞれ長手方向の中途部分は平坦形状とされており、この平坦形状の部分に、自由状態で平坦形状の上記各太陽電池３が、その形状のままで取り付けられている。
【００６７】
上記構成によれば、一方向Ａで隣り合う板部材２，２の各対向縁部２ａ，２ａの互いの接合部は円弧形状になり、これら結合部と上記平坦板８，９との互いの対向面が広くなる。
【００６８】
よって、これら結合部と平坦板８，９との接着剤の固着による支持が、より強固になされ、このため、上記太陽光発電装置１の強度と、剛性がより向上する。
【００６９】
【発明の効果】
本発明による効果は、次の如くである。
【００７０】
請求項１の発明は、太陽光発電装置が、ある一方向に向って並設される多数の板部材を備え、上記一方向に直交する方向に向い、かつ、上記各板部材に沿った視線でみて、上記各板部材がジグザグ状になるようこれら各板部材を配置し、これら板部材のうち、互いにほぼ同じ姿勢とされた各板部材に太陽電池を取り付けてある。
【００７１】
このため、太陽光発電装置が、太陽光に対し傾斜する一方向に向って並設される多数の太陽電池を備える場合でも、上記一方向で互いに隣り合う両板部材同士の交角を予め所定値にすれば、これら各板部材に取り付けられた各太陽電池をそれぞれ上記太陽光に対し、交角がより直角となるよう対向させることができる。
【００７２】
よって、上記太陽光発電装置によれば、太陽光に対し上記各板部材が並設された一方向の傾斜にかかわらず、上記各太陽電池による発電量を、十分に増大させることができる。
【００７３】
この結果、ほぼ水平方向に延びる屋根の窓や、鉛直方向に延びる壁の窓に沿った屋外、もしくは屋内側の面を利用して上記太陽光発電装置を設置したり、上記窓自体を上記太陽光発電装置にさせても、この太陽光発電装置による発電量を、十分に増大させることができる。
【００７４】
また、上記板部材の少なくとも一部分を平坦形状にすると共に、この板部材に取り付けられる太陽電池をその自由状態で平坦形状にしてある。
【００７５】
このため、上記太陽光発電装置の製造時に、上記板部材に太陽電池を取り付ける場合、上記板部材に対し、上記太陽電池はその自由状態の形状のままで取り付けることができる。
【００７６】
よって、その分、上記板部材への太陽電池の取り付けに際し、この太陽電池を屈曲させるという作業は不要であって、この取り付けが容易にでき、つまり、太陽光発電装置の製造作業が容易にできる。
【００７７】
また、上記板部材群を挟むようこの板部材群に沿ってほぼ平坦に延びる一対の平坦板を設け、上記一方向で互いに隣り合う両板部材の互いの対向縁部を上記各平坦板の互いの対向面にそれぞれ接合させ、かつ、固着させて、上記各板部材を上記各平坦板に支持させてある。
【００７８】
このため、上記太陽光発電装置を構成するジグザグ形状の板部材群と、両平坦板が互いに補強し合うこととなって、太陽光発電装置の強度と剛性がより向上する。
【００７９】
よって、窓として上記太陽光発電装置を利用することができるなど、この太陽光発電装置の利用の自由度がより向上する。
【００８０】
また、上記各板部材と各平坦板とを共に透明体にしてある。
【００８１】
このため、上記板部材に太陽電池を取り付ける場合に、上記一方向で板部材の１つおきに太陽電池を取り付けるなど、いくつかの板部材毎に上記太陽電池を取り付ければ、この太陽電池を取り付けていない板部材、および上記各平坦板を通して、室内から室外を見通すことができる。
【００８２】
よって、窓に沿って太陽光発電装置を設置したり、窓自体を太陽光発電装置にさせた場合でも、室内からの室外への見通しが上記各太陽電池に邪魔されるということが防止されて、上記見通しの低下が抑制され、室内の居住性が良好なままに保たれる。
【００８３】
また、上記両平坦板の間の空間を負圧にしてある。
【００８４】
このため、上記両平坦板の間の負圧により、太陽光発電装置は断熱と防音の性能が向上する。
【００８５】
よって、例えば、上記太陽光発電装置を窓として利用したときには、室内の保温や室外からの音に対する防音が効果的に達成されることとなり、これは、上記太陽光発電装置の利用の自由度を向上させることとなって、好ましい。
【００８６】
また、上記したように、両平坦板の間の空間を負圧にすると、上記各平坦板の面に沿った方向の中間部は、外気圧により互いに接近する方向に撓むよう変形しようとするが、この変形は、上記板部材群によって防止される。
【００８７】
よって、その分、上記両平坦板の厚さを小さくできることから、上記太陽光発電装置は強度、保温、防音で優れているものでありながら、軽量に成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態で、太陽光発電装置の側面断面部分破断図である。
【図２】第１の実施の形態で、太陽光発電装置の斜視部分断面図である。
【図３】第２の実施の形態で、図１に相当する図である。
【符号の説明】
１太陽光発電装置
２板部材
２ａ対向縁部
３太陽電池
４カバー板
５発電パネル
８平坦板
９平坦板
１０縁部部材
１１空間
１４太陽光
Ａ一方向
Ｂ直交する方向
θ 交角

Claims

ある一方向に向って並設される多数の板部材を備え、上記一方向に直交する方向に向い、かつ、上記各板部材に沿った視線でみて、上記各板部材がジグザグ状になるようこれら各板部材を配置し、これら板部材のうち、互いにほぼ同じ姿勢とされた各板部材に太陽電池を取り付け、
上記板部材の少なくとも一部分を平坦形状にすると共に、この板部材に取り付けられる太陽電池をその自由状態で平坦形状にし、
上記板部材群を挟むようこの板部材群に沿ってほぼ平坦に延びる一対の平坦板を設け、上記一方向で互いに隣り合う両板部材の互いの対向縁部を上記各平坦板の互いの対向面にそれぞれ接合させ、かつ、固着させて、上記各板部材を上記各平坦板に支持させ、
上記各板部材と各平坦板とを共に透明体にし、
上記両平坦板の間の空間を負圧にした太陽光発電装置。