JP2016066654A - Solar panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池が配置され一部の太陽光をその背面に透過させることのできる太陽光パネルに関するものである。 The present invention relates to a solar panel in which a solar cell is arranged and a part of sunlight can be transmitted through the back surface thereof.
日中は太陽光の一部を透過させつつ太陽電池により発電して電力を蓄電し、夜間はこの電力を利用して照明として利用できる太陽光パネルが提案されている(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
There has been proposed a solar panel that can generate electric power with a solar cell while allowing a part of sunlight to pass through and store electric power during the day, and can be used as illumination by using this electric power at night (for example,
特許文献1に記載の発明は、アクリル等で形成される光透過性板材に、太陽光を透過する太陽電池を貼りつけて太陽光パネルを構成している。この太陽光パネルは太陽電池を設置された太陽光パネルの表面で発電を行い、エッジライト式両面透光板を設置された裏面で照明効果を得ることができる。
In the invention described in
また特許文献1には太陽光を透過しない太陽電池を所定の間隔を開けて光透過性を有する板材に配置して構成した太陽光パネルをカーポート用屋根として使用する例も開示されている。
これらの太陽光パネルをカーポート用屋根として使用することで、日中はカーポート用屋根の下方に太陽光を導きつつ発電を行い、夜間は照明器具として利用することができる。 By using these solar panels as a carport roof, power can be generated while directing sunlight below the carport roof during the day, and it can be used as a lighting fixture at night.
このような太陽光パネルは太陽光により熱せられて80℃近い温度になることがあるので、人が触れることのないカーポート用屋根等に利用することはできても、直接人の手が触れるような場所には設置することができなかった。そのためこのような太陽光パネルを利用できる場所は限られていた。例えば商業施設の窓等に設置することを考えた場合、商業施設の利用者が高温になった太陽光パネルに触れてしまう可能性があるため、実現は困難であった。 Such a solar panel is heated by sunlight and may reach a temperature close to 80 ° C. Therefore, even if it can be used for a carport roof that is not touched by humans, it can be directly touched by human hands. It was not possible to install in such a place. Therefore, places where such solar panels can be used have been limited. For example, when it is considered to be installed in a window of a commercial facility, it is difficult to realize it because a user of the commercial facility may touch a solar panel that has become hot.
また太陽電池を設置されたパネルとエッジライト式両面透光板が貼り合されているので、太陽光パネルの温度上昇に伴い太陽電池を設置されたパネルと透光板とが膨張し、膨張率の違いから大きく湾曲してしまう可能性がある。太陽光パネルが変形すると、太陽光パネルが破損したり、太陽光パネルが固定されているフレームから脱落したりする不具合が生じる可能性がある。そのため太陽電池を設置されたパネルと透光板とを構成する部材は、膨張率の近い材料で構成する必要があり、材料の選択の幅は限られていた。 Moreover, since the panel on which the solar cell is installed and the edge light type double-sided translucent plate are bonded together, the panel on which the solar cell is installed and the translucent plate expand as the temperature of the solar panel increases, and the expansion rate There is a possibility that it will be greatly curved due to the difference. When the solar panel is deformed, there is a possibility that the solar panel may be damaged or may be dropped from the frame on which the solar panel is fixed. Therefore, the member which comprises the panel in which the solar cell was installed, and the translucent board needed to be comprised with the material with a close expansion coefficient, and the selection range of material was limited.
特許文献2に記載の発明は、太陽電池を設置されたパネルと導光板とを金属製のフレームに間隔をあけてそれぞれ着脱自在に設置して太陽光パネルを構成している。太陽電池を設置されたパネルの温度が上昇すると金属製のフレームを介してその熱が導光板に伝達され、この太陽光パネルの両面が高温となるので、直接人の手が触れるような場所には設置できなかった。
In the invention described in
また太陽電池を設置されたパネルと導光板との間で結露が発生することがある。結露が発生すると、導光板を介して太陽電池に入射する太陽光が水滴により乱反射して発電効率が低下したり、LED光源から導光板を介して外部に拡散する照明光が水滴により乱反射して光量にムラがでたりしてしまう。また太陽電池を設置されたパネルと導光板との間に水滴が長期にわたって存在することで、太陽電池を劣化させる不具合も生じてしまう。 Further, dew condensation may occur between the panel where the solar cell is installed and the light guide plate. When condensation occurs, sunlight incident on the solar cell through the light guide plate is irregularly reflected by water droplets and power generation efficiency is reduced, or illumination light diffused outside from the LED light source through the light guide plate is irregularly reflected by water droplets. The amount of light is uneven. In addition, the presence of water droplets between the panel on which the solar cell is installed and the light guide plate over a long period of time also causes a problem of deteriorating the solar cell.
本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は表面に太陽電池を配置された太陽光パネルの裏面の昇温を抑制しつつ、太陽光パネルの変形と結露が発生することを抑制することのできる太陽光パネルを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to cause deformation and condensation of the solar panel while suppressing the temperature rise of the back surface of the solar panel with the solar cell disposed on the surface. It is providing the solar panel which can suppress this.
上記の目的を達成するための本発明の太陽光パネルは、太陽電池が配置され光を透過する第1パネルと、この第1パネルの太陽光を受光する面とは反対側の面上に前記第1パネルの周縁部に沿って連続的に配置されるスペーサと、このスペーサを介して前記第1パネルに積層され光を透過する第2パネルとを備え、前記第1パネルと前記第2パネルと前記スペーサとで囲まれる空間を気密状態とすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a solar panel of the present invention includes a first panel on which a solar cell is disposed and transmits light, and a surface of the first panel opposite to a surface that receives sunlight. A spacer disposed continuously along a peripheral edge of the first panel; and a second panel laminated on the first panel through the spacer to transmit light, the first panel and the second panel. And a space surrounded by the spacer is hermetically sealed.
本発明によれば、太陽電池が配置される第1パネルにスペーサと気密層とを介して第2パネルが積層される構成により、第2パネルは第1パネルに直接的に接触しない。そのため第1パネルの太陽電池が太陽光により熱せられても、この熱が伝達され第2パネルが高温になることを抑制できる。これによりこの太陽光パネルを建造物の窓等の建材として使用することができる。 According to the present invention, the second panel is not in direct contact with the first panel due to the configuration in which the second panel is stacked on the first panel on which the solar cell is disposed via the spacer and the airtight layer. Therefore, even if the solar cell of the 1st panel is heated with sunlight, it can control that this heat is transmitted and the 2nd panel becomes high temperature. Thereby, this solar panel can be used as building materials, such as a window of a building.
また第1パネルと第2パネルとの間を気密状態とする構成により、第1パネルと第2パネルとの間に結露が発生することを防止できる。結露を防止できるので、太陽電池の劣化を抑制するには有利となる。 Moreover, it can prevent that dew condensation generate | occur | produces between the 1st panel and the 2nd panel by the structure which makes an airtight state between the 1st panel and the 2nd panel. Since condensation can be prevented, it is advantageous for suppressing the deterioration of the solar cell.
第1パネルと第2パネルとがスペーサを介して貼り合されているので、スペーサを使用せずに全面を接着する場合に比べて、第1パネルと第2パネルとの膨張率の違いから、太陽光パネルにそりが発生することを抑制するには有利となる。そのため第2パネルとして選択できる材料の幅を広げることができる。 Since the first panel and the second panel are bonded via a spacer, compared to the case where the entire surface is bonded without using a spacer, the difference in expansion coefficient between the first panel and the second panel, It is advantageous to suppress the occurrence of warpage in the solar panel. Therefore, the range of materials that can be selected as the second panel can be increased.
第2パネルが入光する光を拡散する光拡散板で構成され、この第2パネルに光を入光させる照明用光源が配置される構成にすることもできる。照明用光源からの光が光拡散板により拡散するので、第2パネル側を照明として利用することができる。また光拡散板から拡散した光の一部は第1パネルを通過できるので、太陽電池が配置される第1パネル側も照明として利用することができる。つまりこの太陽光パネルは両面を照明として利用することができる。 The second panel may be composed of a light diffusing plate that diffuses light incident thereon, and an illumination light source that allows light to enter the second panel may be arranged. Since the light from the illumination light source is diffused by the light diffusion plate, the second panel side can be used as illumination. In addition, since part of the light diffused from the light diffusion plate can pass through the first panel, the first panel side on which the solar cell is disposed can also be used as illumination. That is, this solar panel can be used as illumination on both sides.
第1パネルが、光を透過しない複数の太陽電池と、隣接する太陽電池の間に形成され光を透過する隙間部とからなる構成にすることもできる。第1パネルは、隙間部を介して太陽光や照明光を透過させつつ、太陽電池で効率的に発電することができる。 The first panel may be configured by a plurality of solar cells that do not transmit light and gap portions that are formed between adjacent solar cells and transmit light. The first panel can efficiently generate power with a solar cell while allowing sunlight or illumination light to pass through the gap.
第1パネルと第2パネルとの間にレンズが配置され、このレンズが光拡散板から拡散する光を第1パネルの隙間部に集光する構成にすることもできる。この構成により照明光を第1パネルの隙間部に効率的に集光できるので、太陽光パネルの第1パネル側の照明としての光度を向上することができる。 A lens may be disposed between the first panel and the second panel, and the lens may condense the light diffused from the light diffusion plate into the gap portion of the first panel. With this configuration, the illumination light can be efficiently collected in the gap portion of the first panel, so that the luminous intensity as illumination on the first panel side of the solar panel can be improved.
光を透過させる開口部と光を遮蔽する遮蔽部とからなるシャッター部材が第1パネルと第2パネルとの間に配置され、このシャッター部材を、第1パネルの隙間部に開口部を対向させる露出位置と、第1パネルの隙間部に遮蔽部を対向させる遮蔽位置とに移動可能に構成することもできる。シャッター部材を移動させることにより、太陽光パネルの第1パネル側を点灯させたり消灯させたりすることができる。即ち太陽光パネルの第1パネル側を照明として利用する際のスイッチとしてシャッター部材を利用することができる。 A shutter member composed of an opening that transmits light and a shielding portion that blocks light is disposed between the first panel and the second panel, and the opening is opposed to the gap of the first panel. It can also be comprised so that a movement to an exposure position and the shielding position which makes a shielding part oppose the clearance gap part of a 1st panel is possible. By moving the shutter member, the first panel side of the solar panel can be turned on or off. That is, the shutter member can be used as a switch when the first panel side of the solar panel is used as illumination.
第1パネルと第2パネルとの間にカラーフィルタが配置され、このカラーフィルタを第1パネルに沿って移動可能に構成することもできる。カラーフィルタを移動させることにより、光拡散板から拡散し第1パネルの隙間部から第1パネル側に照射される照明光の色を変化させることができる。 A color filter may be disposed between the first panel and the second panel, and the color filter may be configured to be movable along the first panel. By moving the color filter, it is possible to change the color of the illumination light that is diffused from the light diffusion plate and irradiated to the first panel side from the gap portion of the first panel.
第2パネルを、光を透過する平板または、金属網または光を反射する反射材を埋め込まれ光を透過する平板で構成することもできる。 The second panel may be formed of a flat plate that transmits light, or a flat plate that transmits a light by being embedded with a metal net or a reflective material that reflects light.
第2パネルの両側にスペーサを介して第1パネルがそれぞれ積層され、第1パネルの各受光面が面方向外向きに形成される構成にすることもできる。この構成によれば太陽光パネルの両面で発電を行うことができ、両面を照明器具として利用することができる。 The first panel may be laminated on both sides of the second panel via spacers, and each light receiving surface of the first panel may be formed outward in the surface direction. According to this configuration, power can be generated on both sides of the solar panel, and both sides can be used as a lighting fixture.
以下、本発明の太陽光パネルを図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the solar panel of the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.
図1〜3に例示するように本発明の太陽光パネル1は、複数の太陽電池2が配置される第1パネル3と、この第1パネル3の太陽光SLを受光する側の面(受光面または表面)とは反対側の面上に配置されるスペーサ4と、このスペーサ4を介して第1パネル3に重ねあわせて設置される第2パネル5とを有している。
As illustrated in FIGS. 1 to 3, the
この実施形態では、光を透過しない複数の太陽電池2が第1パネル3に配置されている
。この複数の太陽電池2は隣接配置され、鉛直方向に所定の間隔を開けて配置されている。つまり、隣接する太陽電池2の間には帯状の隙間部6が形成され、太陽電池2と隙間部6とは第1パネル3にストライプ状(横縞状)に配置されている。例えば帯状の太陽電池2の鉛直方向の幅は0.1mm〜1.0mm程度として、帯状の隙間部6の鉛直方向の幅は0.1mm〜0.5mm程度とすることができる。
In this embodiment, a plurality of
このような第1パネル3は、例えば基材である透明部材7上に所定の間隔を開けて太陽電池である結晶シリコンを貼りつけて作成したり、透明部材7上に例えば100μm以下の薄い結晶シリコンを配置して切れ目を入れることで隙間部6を形成して作成したりすることができる。
Such a
太陽電池2の形状や配列のパターンは上記に限らず、鉛直方向を長手方向とする帯状の太陽電池2を形成して、この太陽電池2と隙間部6とをストライプ状(縦縞状)に配置することもできる。また略正方形や略長方形状に太陽電池2を形成して、この太陽電池2を第1パネル3の鉛直方向および水平方向にそれぞれ隙間部6を介して配列してチェック状に配置することもできる。
The shape and arrangement pattern of the
図3に例示するように複数の太陽電池2は、光を透過する透明部材7上に配置され、太陽光を受光する受光面側には光を透過するカバーガラス8が設置されている。つまり第1パネル3は、透明部材7と、透明部材7上に配置される複数の太陽電池2と、太陽電池2の上面を覆うカバーガラス8とを備えている。この実施形態では透明部材7は電気を通す導体で構成されていて、間隔を開けて配置される帯状の太陽電池2どうしはこの透明部材7により電気的に接続されている。
As illustrated in FIG. 3, the plurality of
この第1パネル3は、透明部材7上に太陽電池2を所定の間隔(隙間部6)を開けた状態で配置しているので、その表面側から裏面側を見通すことができ、いわゆるシースルー型パネルと呼ばれるものである。一方で、例えばガラス等で構成される基材にスパッタリング等の方法で太陽電池の薄膜を形成させて、この薄膜に切れ目を入れることで隙間部6を形成していわゆるシースルー型パネルに構成することもできる。また光を透過できる太陽電池2を使用してシースルー型パネルを構成することもできる。この場合は太陽電池2自体が光を透過するので隙間部6を形成する必要はなくなる。
Since the
第1パネル3の上端部には複数の太陽電池2で発電された電気を外部に取り出すための電力取り出し用端子9が設置されている。この電力取り出し用端子9を設置する位置は上記に限らず、適宜変更することができる。
At the upper end portion of the
隙間部6を介して配置され隣接する太陽電池どうしの電気的な接続は上記に限らず、例えば銅などの導体を薄膜状に加工し、この薄膜状の導体で太陽電池2どうしを電気的に接続する構成にすることもできる。薄膜状の導体が占める面積は第1パネル3の全体に対して極めて小さいものとなるので、この構成であっても第1パネル3はいわゆるシースルー型パネルとなる。
The electrical connection between the adjacent solar cells arranged via the
図2に例示するように第2パネル5は、スペーサ4を介して第1パネル3と平行となる状態に設置されている。第2パネル5は、光を透過して平板状に形成できる材料で構成され、例えばアクリル樹脂等の透明なプラスチック板やガラス板で構成することができる。第2パネル5を形成する材料は上記に限らず、光を透過する性質を有していれば他の材料であってもよい。ここで光を透過する性質を有する材料とは、入射した光の直進性をほぼ維持した状態で透過させる材料に限らず、入射した光を屈折させながら透過させる例えばすりガラス等の材料も含む。
As illustrated in FIG. 2, the
スペーサ4は、第1パネル3の受光面とは反対側の面上に突設され、第1パネル3の周縁部に沿って連続的に配置されている。スペーサ4はシリコンゴムや合成樹脂など空気を通さない材料で構成され、図3に例示するように第1パネル3とスペーサ4と第2パネル5とで囲まれる空間10を気密状態としている。つまり第1パネル3と第2パネル5との間に気密層10が形成されている。
The
スペーサ4は、第1パネル3および第2パネル5に接着剤等により固定されている。この境界近傍にコーキング材等を塗布して、気密層10の気密性を高める構成にすることもできる。第1パネル3と第2パネル5との間に気密層10を形成することにより、このパネルの間に水蒸気が入り込み結露等が発生することを防止できる。この実施形態では気密層10には水蒸気の含有量が少ない乾燥した空気が封入されているが、窒素ガスやアルゴンガスなど他の気体を封入することにより気密層10内にほとんど水蒸気が存在しない状態にすることもできる。
The
この太陽光パネル1は例えば建造物の窓等の代わりに設置することができる。このとき太陽光パネル1は、第1パネル3を屋外側として第2パネル5を屋内側とする向きに配置される。図3に例示するように太陽光SLが屋外側から太陽光パネル1に入射すると、太陽光SLの一部は太陽電池2に到達して発電に寄与し、残りの部分は隙間部6を通過し、さらに透明部材7および第2パネル5を通過して屋内に到達する。
This
そのため建造物の窓としてこの太陽光パネル1を設置した場合、隙間部6を介して日中は屋内に太陽光SLを取り込むことができ、屋内から屋外の景色を見ることもできる。
Therefore, when this
太陽電池2に太陽光SLが入射すると、太陽電池2とともに第1パネル3の温度が上昇する。しかし、屋内側の第2パネル5は、第1パネル3に対してスペーサ4および気密層10を介して設置され、第1パネル3に直接接触しない状態となっている。そのため、第1パネル3の熱が伝達され第2パネル5が高温になることを抑制できる。熱を伝えにくい材料でスペーサ4を形成することで、さらに第2パネル5の昇温を抑制することができる。
When sunlight SL is incident on the
屋内側となる第2パネル5の昇温を抑制できるので、屋内側から直接人が手を触れる可能性のある建造物の窓等の代わりに太陽光パネル1を設置したとしても、安全性を確保することができるので有利である。そのためこの太陽光パネル1を、建造物の窓の他に、ベランダの手すり窓、建造物の屋上のフェンスや自動車のサンルーフなど幅広い分野でガラス建材として使用することができる。
Since the temperature rise of the
第1パネル3と第2パネル5との間に気密層10を設け、結露等が発生し難い構成としているため、太陽光SLが結露により気密層10内に発生する水滴に反射して屋内に効率的に太陽光SLを取り込めない状態、屋内から屋外を見通しにくくなる状態や、太陽光パネル1の美感を損なう状態を回避できる。また太陽電池2の近傍に水分が長期間にわたって存在し、この水分により太陽電池2が腐食したり劣化することを抑制するには有利である。
Since the
第1パネル3と第2パネル5とは、スペーサ4を介してその一部のみが貼り合せられているので、第1パネル3と第2パネル5の熱膨張率が大きく異なる場合であっても、太陽光パネル1が湾曲したり第1パネル3と第2パネル5とが剥離したりすることを防止できる。これにより、窓枠等に太陽光パネル1を嵌め込んで設置した場合であっても、太陽光パネル1が湾曲することにより破損したり窓枠から脱落したりする事故を抑制するには有利となる。そのため、第2パネル5として選択できる材料の幅を飛躍的に広げることができる。
Since only a part of the
スペーサ4を変形可能な材料で構成すれば、スペーサ4の変形により第1パネル3および第2パネル5の変形を吸収し易くなるので、第2パネル5として選択できる材料の種類をさらに増やすことができる。また第1パネル3と第2パネル5の熱膨張率の差を吸収し易いので、平板に限らず例えば湾曲面を有する形状など複雑な形状の太陽光パネル2を製造することが可能となる。
If the
第1パネル3と第2パネル5とをスペーサ4を介さずその全面を接着した場合には、2つのパネルの熱膨張率が僅かに異なる場合であっても太陽光パネル1は大きく湾曲する可能性がある。また第1パネル3と第2パネル5との全面に接着剤を塗布して貼り合せる際には、このパネルの間に気泡等が混入して美感を損なう可能性があるが、本発明の太陽光パネル1にはこのような事態が発生しない。
When the entire surface of the
第2パネル5を例えば金網等を埋設した網入りガラスにすれば、太陽光パネル1を家屋の天窓等として使用することもできる。建造物に設置されるガラスにおいて、火災等が発生した際にガラスが飛散することを防止するために網入りガラスしか設置できない場所がある。このような場所であっても、本発明の太陽光パネル1は第2パネル5の材質を適宜選択することにより設置することができる。
If the
図4に例示するようにこの実施形態では、第2パネル5を光拡散板5で構成し、この光拡散板5の上端面の近傍には例えばLED等の照明用光源11が設置されている。光拡散板5は、入射した光をその内部で反射させることにより、光拡散板5の全体から外部に光を照射することができる。この光拡散板5は、例えば透明なアクリル板やガラス板等に光を拡散するフィルムを貼りつけて形成したり、透明な板材の内部に光を反射する反射材を埋め込んで形成したりすることもできる。このフィルムや反射材は、アクリル板等の全体に設置してもよく、部分的に設置してもよい。またガラス板等の表面を加工して細かい凹凸を形成し、光を屈折させながら透過させるいわゆるすりガラス等で形成することもできる。
As illustrated in FIG. 4, in this embodiment, the
この光拡散板5に照明用光源11から照明光RLを照射すると、照明光RLは光拡散板5の内部を反射しながら進み、光拡散板5全体、特に光拡散板5の表面と裏面から外部に照射される。太陽光パネル1の第2パネル5側(屋内側)が照明光RLにより発光するので、演出効果の高い照明器具として使用することができる。
When the
また光拡散板5から外部に拡散する光の一部は、太陽電池2の間である隙間部6を通過して太陽光パネル1の第1パネル3側に拡散するので、第1パネル3側(屋外側)も演出効果の高い照明器具として使用することができる。つまり太陽光パネル1は、太陽光SLの受光面側も発光させることができ照明器具として使用することができる。ここで第1パネル3に光を透過する太陽電池2が配置されている場合には、この太陽電池2を介して受光面側を発光させることができる。
Further, a part of the light diffused from the
例えばこの太陽光パネル1を窓として利用する場合は、屋内とともに屋外にも照明光RLを照射することができ、太陽光パネル1の両面を照明器具として利用することができる。例えば家屋の窓に太陽光パネル1を設置した場合は、太陽光パネル1は光拡散板5が面する室内を照らす照明として利用することができ、第1パネル3が面する庭の夜間照明としても利用することができる。
For example, when this
第1パネル3に光を透過しない太陽電池2が配置されている場合は、第1パネル3と第2パネル5との間の気密層10内に複数のレンズ12を配置する構成にすることもできる。図5に例示する実施形態では、第1パネル3側を平面状とし第2パネル5側を曲面状に形成される複数のレンズ12が、第1パネル3の表面であり隙間部6に対応する位置にそれぞれ設置されている。
When the
このレンズ12は、光拡散板5から気密層10を介して第1パネル3側に照射される照明光RLを集光して、第1パネル3の隙間部6に集光する機能を有している。レンズ12は隙間部6を覆う大きさ、またはそれ以上の大きさに形成することが望ましい。レンズ12の形状は、例えば図6に例示するように帯状の隙間部6を覆う帯状のレンズ12を採用することができる。このレンズ12は、円柱をその軸方向に沿って切断された形状に形成されていて、透明部材7の気密層10に対向する面に光を通す透明な接着剤等で接着されている。
This
レンズ12の形状は上記に限らず、光拡散板5から気密層10側に拡散する照明光RLを隙間部6に集光する構成を有していればよい。例えば図7に例示するように底面を円形の平面とする複数のレンズ12を、帯状の太陽電池2どうしの間の隙間部6を覆うように複数配置する構成にすることもできる。また一体型で複数の焦点を有するレンズ12を1つまたは複数配置する構成にすることもできる。
The shape of the
図8に例示するように、光拡散板5の気密層10に対向する面にレンズ12を設置する構成にすることもできる。このレンズ12は、第2パネル5側を平面状とし第1パネル3側を曲面状に形成されていて、光拡散板5を介してレンズ12に到達した照明光RLを隙間部6に集光する構成を有している。レンズ12は例えば隙間部6の近傍に焦点を有する形状に形成することができる。
As illustrated in FIG. 8, the
レンズ12を設置することにより、光拡散板5から気密層10側に照射され太陽電池2の裏面に衝突する照明光RLの量を減少させ、この照明光RLを積極的に隙間部6に集光して太陽光パネル1の受光面側(屋外側)に効率的に照射することができるので、受光面側の光度を向上することができる。
By installing the
図9〜11に例示するようにこの実施形態では、第1パネル3の気密層10側の面にシャッター部材13が近接配置されている。このシャッター部材13は、光を透過させる開口部14と光を遮蔽する遮蔽部15からなり、遮蔽部15は隙間部6を覆うことができる程度の大きさに形成されている。
As illustrated in FIGS. 9 to 11, in this embodiment, the
この実施形態では横縞のストライプ状に配置される太陽電池2と隙間部6とに対応する状態で、シャッター部材13の開口部14と遮蔽部15とは横縞のストライプ状に配置されている。隙間部6の鉛直方向の幅と遮蔽部15の鉛直方向の幅は同じ長さにしてもよい。なお、この実施形態においても第1パネル3には光を透過しない太陽電池2が配置されている。第2パネル5の上端部に沿って複数の照明用光源11が配置されている。
In this embodiment, the
シャッター部材13の上端部にはシャッター側磁石16が設置されていて、このシャッター側磁石16に対応する操作用磁石17が第1パネル3のカバーガラス8上に設置されている。この操作用磁石17を移動させることにより、気密層10の気密状態を維持したまま、太陽光パネル1の気密層10内に配置されるシャッター部材13を第1パネル3に沿って鉛直方向に移動させることができる。このシャッター側磁石16および操作用磁石17は例えば永久磁石で構成されている。
A shutter-
シャッター部材13は、図10に例示するようにその開口部14が隣接する太陽電池2間の隙間部6に対向する位置であり照明光RLや太陽光SLを通過させることのできる露出位置と、図11に例示するように遮蔽部15が隙間部6を覆い照明光RL等を遮蔽する遮蔽位置との間で移動可能に構成されている。
As illustrated in FIG. 10, the
図10に例示するようにシャッター部材13を露出位置に移動させた場合、日中であれば太陽光パネル1の受光面に照射される太陽光SLを屋内側に透過させることができる。夜間は光拡散板5から照射される照明光RLを太陽光パネル1の受光面側(屋外側)に照射することができるので、太陽光パネル1の受光面側を照明器具として利用することができる。
As illustrated in FIG. 10, when the
図11に例示するように操作用磁石17を例えば下方に移動させてシャッター部材13を遮蔽位置に移動させた場合、日中であれば受光面に照射される太陽光SLが屋内側に透過することを防止できる。太陽光パネル1を天窓等の代わりに設置している場合は、日中日差しが強く屋内の温度を上昇させたくないときに遮光カーテンの代わりとして利用することができる。
As illustrated in FIG. 11, when the
夜間は光拡散板5から照射される照明光RLを太陽光パネル1の受光面側(屋外側)に漏らさないので、太陽光パネル1の屋内側は照明として利用したいが、屋外側を照明として利用したくない場合に有利となる。例えば商業施設の窓に太陽光パネル1を設置している場合であって、店舗は閉店しているが店舗内で作業等を行いたい場合に利用することができる。
At night, the illumination light RL emitted from the
シャッター部材13を遮蔽位置と露出位置の間の途中部分で停止させ、隙間部6の一部を遮蔽部15で覆い、隙間部6を通過する太陽光SLまたは照明光RLの量を調整することもできる。これにより屋内に取り込む太陽光SLの量や屋外に照射する照明光RLの量を任意に決定することができる。
The
シャッター部材13を移動させる構成は、シャッター側磁石16および操作用磁石17に限らない。太陽光パネル1の気密層10内に配置されるシャッター部材13を、気密層10の気密状態を維持したまま移動させることのできる構成であればよい。
The configuration for moving the
例えば図12に例示するようにシャッター部材13にウォームホイール(はすば歯車)18を設置し、これに対応するウォーム(ねじ歯車)19をモータ20に設置して構成するウォームギア21を利用して、シャッター部材13を露出位置と遮蔽位置とに移動させる構成にすることもできる。このモータ20に電力を供給するための配線は、スペーサ4に形成される貫通孔22を介して太陽光パネル1の外部に設置される端子23に接続されている。
For example, as illustrated in FIG. 12, a worm wheel (helical gear) 18 is installed on the
この構成により気密層10の気密状態を維持しつつ、太陽光パネル1の外部からの信号に基づきウォームギア21を動作させてシャッター部材13を移動させることができる。
With this configuration, the
このシャッター部材13を備える太陽光パネル1に、前述のレンズ12を配置する構成にすることもできる。この場合は、第2パネル5の気密層10に対向する面にレンズ12を配置するか、またはシャッター部材13の開口部14を覆う位置にレンズ12を配置する構成にすることができる。また第1パネル3とシャッター部材13との間であって、第1パネル3またはシャッター部材13のいずれかにレンズ12を配置する構成にすることもできる。
The above-described
シャッター部材13は第1パネル3に沿って移動するものに限らず、図13に例示するように複数の遮蔽部15を第1パネル3に傾動可能に設置する構成にすることもできる。この遮蔽部15は、第1パネル3の気密層10に対向する面に垂直に配置され隙間部6に照明光RL等を通過させる露出位置と、第1パネル3の気密層10に対向する面に平行に配置され隙間部6を覆う遮蔽位置との間で傾動可能に構成されている。
The
第1パネル3に光を透過する太陽電池2を配置し、この傾動する遮蔽部15を密に配置してその傾動により第1パネル3の全面を覆うことのできる構成にすることもできる。
The
図14に例示するように、第1パネル3の気密層10に対向する面の近傍にカラーフィルタ24を配置する構成にすることもできる。このカラーフィルタ24は、各色が横縞のストライプ状となる状態に形成されていて、この各色の鉛直方向の幅の長さは、第1パネル3の隙間部6の鉛直方向の幅に合わせて決定されている。例えばカラーフィルタ24の各色の鉛直方向の幅と遮蔽部15の鉛直方向の幅を同じ長さにすることもできる。
As illustrated in FIG. 14, the color filter 24 may be arranged in the vicinity of the surface of the
この実施形態では、太陽電池2の鉛直方向の幅を短く形成し、太陽電池2どうしの間の隙間部6の鉛直方向の幅も短く形成している。
In this embodiment, the vertical width of the
このカラーフィルタ24は、例えば前述のシャッター側磁石16および操作用磁石17を利用する構成やウォームギア21を利用する構成等により、第1パネル3に沿って鉛直方向に移動させることができる。
The color filter 24 can be moved in the vertical direction along the
このカラーフィルタ24を第1パネル3に沿って移動させることにより、光拡散板5を介して太陽光パネル1の受光面側に照射される照明光RLの色を変化させることができる。この太陽光パネル1を夜間照明として使用する際に、屋外側に照射される照明光RLの色を変化させることができるので、例えば商業施設の窓に太陽光パネル1を設置した場合はイルミネーションとして利用することもできる。
By moving the color filter 24 along the
カラーフィルタ24は、光を透過させる無色透明、赤色、緑色、青色と、光を遮断する黒色とを規則的に配列した例えば液晶ディスプレイ用のカラーフィルタを利用することができる。この構成により、太陽光パネル1の屋外側の照明の色を変化させたり、黒色の部分を隙間部6に対向する位置に移動させることにより、前述のシャッター部材13のように太陽光パネル1の屋外側を消灯させたりすることができる。
As the color filter 24, for example, a color filter for a liquid crystal display in which colorless and transparent, red, green, and blue that transmit light and black that blocks light are regularly arranged can be used. With this configuration, the color of the illumination on the outdoor side of the
日中、太陽光SLを屋内に取り込む場合にはカラーフィルタ24の無色透明の部分を、第1パネル3の隙間部6に対向する位置に移動させる。日差しが強く遮光したい場合はカラーフィルタ24の黒色の部分を、第1パネル3の隙間部6に対向する位置に移動させる。
When taking sunlight SL indoors during the day, the colorless and transparent portion of the color filter 24 is moved to a position facing the
夜間に太陽光パネル1の屋外側を照明として利用する場合は、カラーフィルタ24の無色透明、赤色、緑色、青色のいずれかの部分を第1パネル3の隙間部6に対向する位置に移動させる。太陽光パネル1の屋外側を消灯して屋内側のみを照明として利用する場合には黒色の部分を、第1パネル3の隙間部6に対向する位置に移動させる。屋内側も消灯する場合は、照明用光源11を消灯する。
When the outdoor side of the
このカラーフィルタ24の構成は上記に限らず、透過する光の色を変化することができれば、いずれの色を含むものであってもよい。カラーフィルタ24および隙間部6を通過して第1パネル3側に照射される光が、例えば単一の色となるカラーフィルタ24を採用することもでき、鉛直方向または水平方向に色が連続的に変化するカラーフィルタ24を採用することもでき、場所により異なる色となるカラーフィルタ24を採用することもできる。カラーフィルタ24の各色の配列は、第1パネル3に設置される太陽電池2および隙間部6の配置パターンに応じて、適宜変更することができる。
The configuration of the color filter 24 is not limited to the above, and any color may be included as long as the color of transmitted light can be changed. For example, the color filter 24 in which the light that passes through the color filter 24 and the
図15に例示するように比較的大型の第2パネル5に対して、複数の第1パネル3がそれぞれスペーサ4を介して設置される構成にすることもできる。この構成によれば、第1
パネル3の大きさを規格化しておき、建造物の窓の大きさ等に合わせて複数の第1パネル3をこの窓と同じ大きさの第2パネル5に設置して、太陽光パネル1を製造することができる。これにより太陽光パネル1の大きさのバリエーションを広げつつ、太陽光パネル1の製造効率を向上することができる。
As illustrated in FIG. 15, a plurality of
The size of the
この実施形態では矩形状に形成される太陽電池2を鉛直方向および水平方向に所定の間隔を開けて隙間部6を設けながら複数配置して第1パネル3を構成している。即ち太陽電池2をチェック状に配置している。
In this embodiment, a plurality of
第1パネル3に配置する太陽電池2の配置密度を下げることにより、第1パネル3を通過する光の量を増加させることができる。シースルー型の第1パネル3の透明度が向上するので、商業施設のショーウィンド等にブランド名等を標記したガラスを第2パネル5として使用する場合、ブランド名等を宣伝しつつ太陽光SLによる発電を行なったり、照明用光源11を利用した照明器具として利用したりすることができる。
The amount of light passing through the
図16に例示するように第2パネル5の両面に対してそれぞれスペーサ4を介して第1パネル3を面方向外向きに設置する構成にすることもできる。即ちこの太陽光パネル1は、各受光面がその両側に形成されている。
As illustrated in FIG. 16, the
この構成によれば、太陽光パネル1の両面で発電を行うことができ、両面を照明器具として利用することができる。この太陽光パネル1は両面で発電できるので、より多くの時間発電を行うことができる。例えば両側から太陽光SLが照射される可能性のある標識や案内板の代わりに設置することができる。またこの太陽光パネル1を街路灯として設置することもできる。これにより設置する方向や形態の自由度の高い街路灯を提供することができる。
According to this configuration, power can be generated on both sides of the
この実施形態の場合も、前述のようにレンズ12、シャッター部材13やカラーフィルタ24等を適宜組み合わせて設置することができる。本発明の太陽光パネル1の外形は直方体形状に限らず、円盤形状やアーチ形状やその他の任意の形状に形成することができる。
Also in this embodiment, the
1 太陽光パネル
2 太陽電池
3 第1パネル
4 スペーサ
5 第2パネル
6 隙間部
7 透明部材
8 カバーガラス
9 電力取り出し用端子
10 空間、気密層
11 照明用光源
12 レンズ
13 シャッター部材
14 開口部
15 遮蔽部
16 シャッター側磁石
17 操作用磁石
21 ウォームギア
24 カラーフィルタ
SL 太陽光
RL 照明光
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