JP7586780B2 - 太陽電池を備えたスラット部材および太陽電池ブラインド - Google Patents
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Description
<1-1.太陽電池ブラインドの概略的な構成>
太陽電池装置の一種である太陽電池ブラインド1の概略的な構成について、図1および図2を参照しつつ説明する。
<1-2-1.スラット部材の概略的な構成>
太陽電池を備えたスラット部材3sの概略的な構成について、図3から図5を参照しつつ説明する。
スラット本体部31について、図6および図7を参照しつつ説明する。
太陽電池ユニット32について、図8から図10を参照しつつ説明する。
第1保護層321は、例えば、太陽電池ユニット32の第2前面32fを構成している。第1保護層321は、例えば、透光性を有する。具体的には、第1保護層321は、例えば、特定範囲の波長の光に対する透光性を有する。特定範囲の波長は、例えば、複数の太陽電池素子323が光電変換し得る光の波長を含む。特定範囲の波長に、太陽光のうちの照射強度の高い光の波長が含まれていれば、太陽電池ユニット32の光電変換効率が向上し得る。第1保護層321の素材には、例えば、フッ素系の樹脂などの透光性を有する樹脂が適用される。これにより、例えば、太陽電池ユニット32の薄型化および軽量化が図られ得る。フッ素系の樹脂には、例えば、フッ化エチレンプロピレン共重合体(FEP)、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)またはエチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)などが適用される。第1保護層321は、例えば、2層以上の樹脂で構成されてもよい。第1保護層321の第2方向(ここでは-z方向)における厚さは、例えば、0.05mmから0.2mm程度とされる。
太陽電池部320は、例えば、第1保護層321と第2保護層322との間に位置している。太陽電池部320は、例えば、複数の太陽電池素子323と、複数の配線材32wと、を含む。
充填材層324は、例えば、第1保護層321と第2保護層322との間において太陽電池部320を覆っている状態にある。換言すれば、充填材層324は、例えば、第1保護層321と第2保護層322との間において、複数の太陽電池素子323を覆っている状態にある。別の観点から言えば、充填材層324は、例えば、第1保護層321と第2保護層322との間の領域(間隙領域ともいう)に、太陽電池部320を覆うように充填されている状態にある。
第2保護層322は、例えば、太陽電池ユニット32の第2裏面32sを構成している状態にある。第2保護層322は、例えば、太陽電池部320を第2裏面32s側から保護することができる。第2保護層322は、例えば、樹脂で構成された層である。第2保護層322には、例えば、第2裏面32sを構成するバックシートが適用される。バックシートの第2方向(ここでは-z方向)における厚さは、例えば、0.05mmから0.2mm程度とされる。バックシートの素材には、例えば、ポリカーボネートなどの熱可塑性の樹脂、またはFEP、ETFEもしくはECTFEなどのフッ素系の樹脂などが適用される。また、第2保護層322の素材には、例えば、ポリビニルフルオライド(PVF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)およびポリエチレンナフタレート(PEN)のうちの1種の樹脂、あるいはこれらの樹脂の少なくとも1種の樹脂が適用されてもよい。ここで、例えば、第2保護層322は、2層以上の樹脂で構成されてもよい。この場合には、第2保護層322に適用される樹脂は、例えば、2種類以上の樹脂であってもよい。第2保護層322は、例えば、第2裏面32s側から平面透視した場合に、第1保護層321と同様な形状を有する。例えば、第2裏面32s側から平面透視した場合に、第1保護層321および第2保護層322の双方が細長い矩形状の外形を有する構成が想定される。
図3および図4で示されるように、スラット部材3sのそれぞれは、2つの接続箱33を備えている。2つの接続箱33は、例えば、第1の接続箱(第1接続箱ともいう)331と、第2の接続箱(第2接続箱ともいう)332と、を含む。
第1接続箱331について、図11を参照しつつ説明する。
第2接続箱332について、図12を参照しつつ説明する。
太陽電池ブラインド1において、例えば、図13で示されるように、隣り合うスラット部材3sの間で、太陽電池ユニット32が電気的に直列に接続されている態様が考えられる。
太陽電池ユニット32の製造方法について、図14から図17を参照しつつ、説明する。図14は、太陽電池ユニット32の製造方法についてのフローの一例を示す流れ図である。例えば、図14のステップS1からステップS5の工程を順に実行することで、太陽電池ユニット32を製造することができる。
第1実施形態では、例えば、接続箱33の筐体部33bの第2方向(ここでは-z方向)における厚さは、図18で示されるように、スラット本体部31の第2方向(ここでは-z方向)における厚さよりも大きくてもよい。換言すれば、例えば、接続箱33の筐体部33bは、スラット本体部31の第1裏面31sよりも第2方向(ここでは-z方向)に突出している部分を有していてもよい。ここでは、例えば、第2方向(-z方向)に平面透視した場合に、太陽電池素子323と筐体部33bとが重なっていなければ、ブラインド部3が畳まれる際に、隣り合うスラット部材3sの間で、筐体部33bと、太陽電池ユニット32のうちの太陽電池素子323から太陽電池ユニット32の長手方向に離れた部分と、が接触し得る。これにより、例えば、ブラインド部3が畳まれる際に隣り合うスラット部材3sが接触しても、太陽電池素子323に衝撃が与えられにくく、太陽電池素子323の割れなどが生じにくい。また、例えば、接続箱33の筐体部33bの第2方向(ここでは-z方向)における厚さは、スラット本体部31の第2方向(ここでは-z方向)における厚さと同一であってもよい。
第1実施形態に係るスラット部材3sでは、例えば、接続箱33の筐体部33bが、スラット本体部31の第1側面31tに沿って位置していることで、スラット部材3sの薄型化が図られ得る。これにより、例えば、太陽電池ブラインド1では、複数のスラット部材3sを一方向としての上方向(ここでは+Z方向)に引き寄せる際に複数のスラット部材3sが嵩張りにくい。このため、例えば、太陽電池ブラインド1における採光および開閉の機能が向上し得る。また、例えば、太陽電池ブラインド1に組み込まれる前における複数のスラット部材3sは、保管する際にも運搬する際にも、空間占有率が低下し、取り扱いやすくなる。
本開示は上述の第1実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更および改良などが可能である。
上記第1実施形態において、例えば、図19から図22で示されるように、筐体部33bは、例えば、太陽電池ユニット32の側面(第2側面)32tに沿って位置していてもよい。このような構成が採用されても、例えば、スラット部材3sの薄型化が図られ得る。その結果、例えば、横型の太陽電池ブラインド1では、複数のスラット部材3sを一方向としての上方向に引き寄せる際に複数のスラット部材3sが嵩張りにくく、採光および開閉の機能が向上し得る。また、例えば、太陽電池ブラインド1に組み込まれる前における複数のスラット部材3sは、保管する際にも運搬する際にも、空間占有率が低下し、取り扱いやすくなる。また、例えば、太陽電池ユニット32の電極に接続された配線材としての配線材32wが、太陽電池ユニット32に対する位置関係が一定の接続箱33において導体部33mを経由して配線ケーブル33cに接続された構成を有する。これにより、例えば、太陽電池ブラインド1では、角度調整機構によって複数のスラット部材3sの水平面に対する傾斜角度を変更する際、ならびに昇降機構によって複数のスラット部材3sの昇降を行う際に、太陽電池ユニット32から引き出された配線材32wの変形が生じにくい。その結果、例えば、配線材32wの損傷が生じにくく、スラット部材3sの耐久性が高められ得る。したがって、例えば、太陽電池ブラインド1の耐久性が高められ得る。また、例えば、太陽電池ブラインド1に組み込まれる前における複数のスラット部材3sは、運搬される際に、太陽電池ユニット32から引き出された配線材32wの変形が生じにくい。その結果、例えば、配線材32wの損傷が生じにくく、スラット部材3sの耐久性が高められ得る。
上記第2実施形態において、例えば、図23および図24で示されるように、第1前面31fのうちの筐体部33bに沿って位置している領域が、第1前面31fのうちの太陽電池ユニット32の第2裏面32sに沿って位置している領域よりも、第1前面31fに垂直であり且つ太陽電池ユニット32から離れる第2方向(ここでは-z方向)にずれていてもよい。このような構成により、例えば、第2実施形態と比較して、例えば、接続箱33の筐体部33bでは、太陽電池ユニット32の第2前面32fよりも第2方向(ここでは-z方向)とは逆の方向(ここでは+z方向)に突出している部分が減少するか存在しなくなり得る。その結果、例えば、スラット部材3sの薄型化が図られ得る。
上記各実施形態において、例えば、図27および図28で示されるように、スラット本体部31は、第1前面31f側において、太陽電池ユニット32が位置している凹部(第3凹部ともいう)30rもしくは溝部(第3溝部ともいう)30tを有していてもよい。第3凹部30rおよび第3溝部30tは、スラット本体部31の第1前面31f側において、周囲の部分よりも第2方向(ここでは-z方向)に凹んだ部分である。ここでは、例えば、スラット本体部31において、第3溝部30tが、接続箱33の位置に応じて第1方向(ここでは-x方向)および第1方向(ここでは-x方向)とは逆の方向のうちの1つの方向の端縁部まで位置している態様が採用される。また、例えば、スラット本体部31において、第3溝部30tが、接続箱33の位置に応じて第3方向(ここでは-y方向)および第4方向(ここでは+y方向)のうちの1つ以上の方向の端縁部まで位置していてもよい。ここでは、例えば、太陽電池ユニット32のうちの第2方向(ここでは-z方向)の少なくとも一部が、第3凹部30r内もしくは第3溝部30t内に位置していれば、スラット部材3sの薄型化が図られ得る。第3凹部30rおよび第3溝部30tは、例えば、スラット本体部31の素材に応じた切削加工または成形加工などによって形成され得る。
上記各実施形態において、例えば、図29から図31で示されるように、スラット本体部31には、太陽電池ユニット32における第2裏面32sおよび短手方向の第2側面32tに沿って屈曲するような形状を有する薄板の部材(薄板部材ともいう)31mが適用されてもよい。薄板部材31mとしては、例えば、アルミニウムなどの金属もしくは樹脂などで構成されたシート状の部材が採用される。薄板部材31mの厚さは、例えば、0.1mmから0.5mm程度とされる。ここで、例えば、アルミニウムなどの金属で構成されたシート状の部材に対して曲げ加工が施されることで、スラット本体部31に適用される薄板部材31mが形成され得る。また、例えば、樹脂成形などの成形加工によってスラット本体部31に適用される薄板部材31mが形成されてもよい。このような構成が採用されれば、例えば、スラット本体部31における剛性を確保しつつスラット本体部31の薄型化を図ることができる。これにより、例えば、スラット部材3sの薄型化が図られ得る。
上記第1実施形態において、例えば、図32および図33で示されるように、筐体部33bは、スラット本体部31のうちの第3方向(ここでは-y方向)の端部に位置している第1側面31tとしての第1C側面31t3に沿って位置していてもよい。また、例えば、筐体部33bは、スラット本体部31のうちの第4方向(ここでは+y方向)の端部に位置している第1側面31tとしての第1D側面31t4に沿って位置していてもよい。換言すれば、例えば、筐体部33bに沿って位置している第1側面31tは、スラット本体部31のうちの第3方向(ここでは-y方向)の端部もしくは第4方向(ここでは+y方向)の端部に位置していてもよい。このような構成が採用されても、例えば、スラット部材3sの薄型化が図られ得る。
上記各実施形態において、例えば、ブラインド部3は、複数の縦長のスラット部材3sを有する縦型のブラインドであってもよい。例えば、図35で示されるように、複数のスラット部材3sのそれぞれは、第1方向としての+Z方向もしくは-Z方向に沿った長手方向を有し、複数のスラット部材3sは、第1方向に垂直である第5方向としての+X方向に並んでいてもよい。ここでは、第1方向は、上下方向に沿った方向であり、第5方向は、水平方向に沿った方向である。
上記各実施形態では、例えば、太陽電池素子323の半導体基板には、結晶シリコンとは異なる結晶系の半導体、アモルファスシリコンなどの非晶質系の半導体、あるいは銅(Cu)とインジウム(In)とガリウム(Ga)とセレン(Se)の4種類の元素またはカドミウム(Ca)とテルル(Te)の2種類の元素などを用いた化合物系の半導体が適用されてもよい。複数の太陽電池素子323のそれぞれは、例えば、薄膜系半導体と透明電極とをそれぞれ含む複数の薄膜系の太陽電池素子であってもよい。薄膜系半導体は、例えば、シリコン系、化合物系またはその他のタイプの半導体を含む。シリコン系の薄膜系半導体には、例えば、アモルファスシリコンまたは薄膜多結晶シリコンなどを用いた半導体が適用される。化合物系の薄膜系半導体には、例えば、CIS半導体またはCIGS半導体などのカルコパイライト構造を有する化合物半導体、ペロブスカイト構造を有する化合物などの化合物半導体、ケステライト構造を有する化合物半導体、あるいはカドミウムテルル(CdTe)半導体が適用される。CIS半導体は、Cu、InおよびSeを含む化合物半導体である。CIGS半導体は、Cu、In、GaおよびSeを含む化合物半導体である。
1cp 第1中央部分
1pp 第1突出部分
1st 第1段状部分
1tb 第1薄板状部分
2cp 第2中央部分
2pp 第2突出部分
2st 第2段状部分
2tb 第2薄板状部分
30r 第3凹部
30t 第3溝部
31 スラット本体部
311 第1板状部分
311a 第1端部
311b 第2端部
312 第2板状部分
313 第3板状部分
31f 第1前面
31m 薄板部材
31s 第1裏面
31t 第1側面
31t1 第1A側面
31t2 第1B側面
31t3 第1C側面
31t4 第1D側面
32 太陽電池ユニット
323 太陽電池素子
32f 第2前面
32s 第2裏面
32t 第2側面
32t1 第2A側面
32t2 第2B側面
32t3 第2C側面
32t4 第2D側面
32w 配線材
32w1 第1配線材
32w2 第2配線材
33 接続箱
331 第1接続箱
332 第2接続箱
33b 筐体部
33c 配線ケーブル
33m 導体部
3pp 第3突出部分
3s スラット部材
4pp 第4突出部分
5pp 第5突出部分
A1 第1領域
A2 第2領域
A3 第3領域
A4 第4領域
Claims (6)
- 第1面、該第1面とは逆の第2面、および第1側面を有するとともに、前記第1面に沿う第1方向に沿った長手方向を有する板状のスラット本体部と、
該スラット本体部に対して固定されており、前記第1面側に位置している第3面、該第3面とは逆の第4面、および第2側面を有するとともに、前記第1方向に沿った長手方向を有する板状の太陽電池ユニットと、
該太陽電池ユニットの電極に接続された配線材が接続されている導体部を格納しており且つ前記第1側面および前記第2側面のうちの1つ以上の側面に沿って位置している筐体部と、を備え、
前記第1側面は、前記スラット本体部のうちの前記第1方向の端部に位置しており、
前記第2側面は、前記太陽電池ユニットのうちの前記第1方向の端部に位置しており、
前記太陽電池ユニットは、前記スラット本体部に沿って位置している第1部分と、前記スラット本体部よりも前記第1方向に突出している第2部分と、を含み、
前記筐体部は、前記第3面のうちの前記第2部分の表面を構成している第1領域に沿って位置しているとともに、前記第1側面に沿って位置している、太陽電池を備えたスラット部材。 - 第1面、該第1面とは逆の第2面、および第1側面を有するとともに、前記第1面に沿う第1方向に沿った長手方向を有する板状のスラット本体部と、
該スラット本体部に対して固定されており、前記第1面側に位置している第3面、該第3面とは逆の第4面、および第2側面を有するとともに、前記第1方向に沿った長手方向を有する板状の太陽電池ユニットと、
該太陽電池ユニットの電極に接続された配線材が接続されている導体部を格納しており且つ前記第1側面および前記第2側面のうちの1つ以上の側面に沿って位置している筐体部と、を備え、
前記第1側面は、前記スラット本体部のうちの前記第1方向の端部に位置しており、
前記第2側面は、前記太陽電池ユニットのうちの前記第1方向の端部に位置しており、
前記スラット本体部は、前記太陽電池ユニットに沿って位置している第3部分と、前記太陽電池ユニットよりも前記第1方向に突出している第4部分と、を含み、
前記第3面は、前記第1面のうちの前記第3部分の表面を構成している第2領域に沿って位置しており、
前記筐体部は、前記第1面のうちの前記第4部分の表面の少なくとも一部を構成している第3領域に沿って位置しているとともに、前記第2側面に沿って位置しており、
前記第4部分は、前記第1面に垂直であり且つ前記太陽電池ユニットから離れる第2方向における厚さが前記第3部分よりも小さな薄板状部分を含み、
前記第3領域は、前記第2領域を基準として前記第2方向にずれた状態で位置しており且つ前記第1面のうちの前記薄板状部分の表面を構成している、太陽電池を備えたスラット部材。 - 請求項1又は2に記載の太陽電池を備えたスラット部材であって、
前記スラット本体部は、前記第1面側において、前記太陽電池ユニットが位置している凹部もしくは溝部を有する、太陽電池を備えたスラット部材。 - 請求項1又は2に記載の太陽電池を備えたスラット部材であって、
前記スラット本体部は、前記第1面に沿っており且つ前記第1方向に直交している第3方向に沿った短手方向を有し、
前記太陽電池ユニットは、前記第3方向に沿った短手方向を有し、
前記スラット本体部は、前記第3面に沿って位置している第1板状部分、を有するとともに、該第1板状部分における前記第3方向の端部に接続しており且つ前記太陽電池ユニットの前記第3方向の側面に沿うように位置している第2板状部分、および前記第1板状部分における前記第3方向とは逆の第4方向の端部に接続しており且つ前記太陽電池ユニットの前記第4方向の側面に沿うように位置している第3板状部分のうちの1つ以上の板状部分、を有する薄板部材を含む、太陽電池を備えたスラット部材。 - 請求項4に記載の太陽電池を備えたスラット部材であって、
前記薄板部材は、前記第2板状部分と、前記第3板状部分と、を有する、太陽電池を備えたスラット部材。 - 請求項1乃至5のいずれか1つの請求項に記載の複数の太陽電池を備えたスラット部材、を備えており、
該複数の太陽電池を備えたスラット部材は、前記第1方向に垂直な第5方向に並んでいる、太陽電池ブラインド。
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