JP2003180093A - 太陽光発電装置及び屋外工作物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】設置の方向や、天空上における太陽の位置によ
って発電効率の極端な低下が起こらず、また平面のスペ
ースをそれ程必要とせず、垂直またはそれに近い角度で
設置された屋外工作物に設けた場合においても高い発電
効率を維持できる太陽光発電装置を提供する。 【解決手段】両面受光型の太陽光発電セルを用いること
で、直接の太陽光や周囲からの散乱光を受光し、従来の
片面受光型の太陽光発電セルを用いたものより大きな起
電力を発生できる。また両面受光型であることから、垂
直またはそれに近い角度で設置しても高い発電効率を維
持でき、また太陽の仰角が小さい場合でも、またどの様
な方向に設置しても極端な発電効率の低下は起こらな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光の入射によ
り電力を発生する太陽光発電装置及び屋外工作物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の太陽光発電セルは、片面発電型の
太陽光発電セルを南面に向けて角度を持たせて設置し、
太陽光を効率的に受光しようとするものであった。しか
し、片面発電型の太陽光発電セルでは、朝夕の太陽の仰
角が小さい時間帯において極端に受光効率が低下する
が、その対策として、太陽光発電セル自体を動かしてそ
の受光面を太陽方向に向けるという、所謂追尾式のもの
もある。

【０００３】また、屋外に設置されている工作物は、そ
の存在意義は各々の１つの機能を果たすのみで、他の用
途に活用されることがなかった。特に遮音壁やフェンス
については、垂直またはそれに近い角度で設けられてい
ることから、それらが有する面状の部位に太陽光発電装
置を並設することは、南面に角度を設けたものと比較し
て発電効率が低く、また、面状の部位の内、一面が南方
を向いている場合は兎も角、それらが有する面状の部位
が東西を向いている場合には、朝夕の限られた時間にし
か電力が得られず、設置の費用に対してその効果が疑問
視されてきていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、南面に向けられない場所には設置できないも
のであり、角度を持たせて設置することから、設置箇所
に大きな平面のスペースを必要とするものであった。ま
た、追尾式のものでは、余分な動力や動作に係わる部位
のメンテナンスを必要とすることのみならず、太陽光発
電セル自体が動くためのスペースも必要となる。

【０００５】また、屋外工作物に照射される太陽光は、
紫外線による劣化という負の要素を与えるのみで、照射
されたエネルギーは活用されることなくそのまま放置さ
れており、スペース及びエネルギーを有効に活用してい
るとは言い難いものであった。また、前記の如く発電効
率が疑問視されていることから、垂直またはそれに近い
角度で設けられた屋外工作物には太陽光発電装置が設け
られることが少なく、ましてや南北方向に延びる屋外工
作物に太陽光発電装置が設けられることはほとんどなか
った。

【０００６】そこで本発明は、設置の方向や、天空上に
おける太陽の位置によって発電効率の極端な低下が起こ
らず、また平面のスペースをそれ程必要とせず、垂直ま
たはそれに近い角度で設置された屋外工作物に設けた場
合においても高い発電効率を維持できる太陽光発電装置
を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は次のような構成としている。すなわち、
両面からの太陽光の入射により起電力を発生する面状の
装置であって、両面受光型の太陽光発電セルの両面に透
光性の保護部材が設けられたことを特徴とするものであ
る。

【０００８】両面受光型の太陽光発電セルを用いること
で、直接の太陽光だけでなく周囲からの散乱光をも受光
して発電が行われることから、同じ条件で設置した片面
受光型の太陽光発電セルを用いたものより大きな起電力
が得られる。また太陽光発電セルは、透光性の保護部材
により挟持されていることで、剛性が確保されると共
に、太陽光発電セルへの太陽光の入射が妨げられること
がない。

【０００９】また、垂直またはそれに近い角度で設置し
た場合においても、高い発電効率を得ることができる。
図１は、従来のものと、本発明に係わる太陽光発電設備
の１日間の発電量の推移を比較するグラフであり、Ａは
本発明に係わる両面受光型の太陽光発電装置を東西に向
けて垂直に設置したもの、Ｂは従来の片面受光型の太陽
光発電設備を南面に３０度の角度を設けて設置したも
の、Ｃは従来の片面受光型の太陽光発電設備を南面に向
けて垂直に設置したものの発電量の推移を示すものであ
る。Ｂ及びＣは、日の出から徐々に発電量が増加し、正
午にピークを迎え、夕方に向けて漸減している。対して
Ａは、１０時と１４時付近の２ヶ所にピークが見られ、
朝夕の時間帯においては、Ｂ及びＣを大きく上回る発電
量を発生している。１日間の発電量の合計は、ＡはＣを
はるかに上回るものであり、ＡとＢが同等である。従っ
て、本発明に係わる太陽光発電装置は、垂直又はそれに
近い角度で設置される場合においても、南面にほぼ理想
的な角度を設けて設置した片面型の太陽光発電装置と同
等の発電量が得られる高い発電効率を有するものである
ことが判る。

【００１０】また、本発明に係わる太陽光発電装置は、
設置される方向によってその発電効率が殆ど変化しない
ものである。図２は、太陽光発電装置の設置方向による
年間での発電量を比較するグラフであり、Ａは本発明に
係わる両面受光型の太陽光発電装置を垂直に設置したも
の、Ｃは片面受光型の太陽光発電装置を垂直に設置した
ものの発電量を示すものである。Ｃは南面に対して方位
角が９０度に近づくにつれて発電量が漸減してゆくが、
Ａは方位角の変化による発電量の変化がほとんど見られ
ない。従って、本発明に係わる太陽光発電装置はどの様
な方向に向けて設置しても、高い発電効率を有するもの
であることがわかる。

【００１１】太陽光の入射は、直接の入射や散乱光とな
って入射するものであり、片面を南面に向けて、一方の
面のみに太陽光の直接の入射がなされ他方の面は散乱光
のみの入射となったり、また南北方向に向けて垂直に立
設した場合は、正午前後を境として、太陽光が直接に入
射する面が反対側になるものである。

【００１２】また、両面受光型の太陽光発電セルは、透
光性の保護部材の透光性を損なわない程度の距離を隔て
て帯状に複数列設けられたものであってもよい。太陽光
発電セルは通常遮光性のものであるが、かかる構成によ
り太陽光発電装置の太陽光の当たる反対側が明るくな
り、また壁面として使用した場合でも反対側の景色を見
ることができ好ましい。

【００１３】前記透光性の保護部材は、透光性を有する
ものであればガラスや強化ガラス等を用いてもよいが、
合成樹脂材料からなるものであってもよい。例えば、本
発明に係わる太陽光発電装置を遮音壁として設置する場
合、車両や落下した積み荷等が衝突した際に、ガラスで
は比較的容易に割れが発生する恐れがあり、また重量的
にも極めて大きく扱いづらいものであり、コストもまた
高くなるという難点があった。合成樹脂材料を用いるこ
とで、衝撃に対して割れが発生しにくく、格段に軽量な
太陽光発電装置が得られ、コストも低くでき、更には外
縁を種々の形状に加工するのが容易である。合成樹脂材
料は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアク
リロニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂等、透
光性を有するものを用いてよく、それらを単独で用いる
か、又は複数を用いて混合物、積層物を形成して用いて
もよい

【００１４】前記合成樹脂材料の中でも、本発明に係わ
る透光性の保護材料としてとりわけ好適に用いることが
できるのがポリカーボネート樹脂である。ポリカーボネ
ート樹脂は衝撃による割れが発生しづらく、また割れた
としても破片の飛散が少ない。また、火災時においても
自消性を有することから、道路周辺に設置された場合な
どは、交通事故における２次災害を防止できるものであ
る。

【００１５】また、両面受光型の太陽光発電セルは、両
面にそれぞれ設けられた透光性の保護部材の間に配置さ
れると共に、透光性の接着性合成樹脂によって封止され
ていることが好ましい。太陽光発電セルを透光性の保護
部材の間に設置した場合、その端縁から結露水や水蒸気
等の水分が入り込んで、太陽光発電セルに悪影響を及ぼ
すことも懸念される。太陽光発電セルを透光性の保護部
材の間に透光性の接着性合成樹脂で封止して配置してい
ることから、太陽光発電セルへ水分が接触することがな
くなり、太陽光発電セルへの悪影響の恐れを小さくでき
る。また太陽光発電セルに接着してその動揺を抑えるこ
とができ、更には透光性の合成樹脂材料を貼着するのも
容易となり得る。接着性合成樹脂は透光性であることか
ら、太陽光発電セルへの太陽光の入射を妨げることがな
くなる。接着性合成樹脂は、ウレタン系、エポキシ系等
の接着剤や、エチレン?ビニルアセテート（ＥＶＡ）、
変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン等の接着性樹脂
等の内、透光性を有するものを用いてよく、それらを単
独で用いても、複数により混合物、積層物として用いて
もよい。

【００１６】また太陽光発電装置は、その周囲に枠体が
形成されていてもよい。この様に周囲を枠体により保持
することで、太陽光発電装置として剛性を高め、種々の
箇所に設置することが可能となる。また、太陽光発電装
置の周囲を保護することができる。またこの枠体は、連
続した中空部を設け、その中空部に太陽光発電セルによ
り発電された電力の出力に係わる配線や端子台を枠内に
収納することができ、外観を良好にすると共に配線や端
子台を保護して太陽光発電装置としての耐久性を向上さ
せることができる。更には人間が接触するような場所に
設置しても、電力の出力に係わる配線や端子台が枠内に
収納されているので、悪戯による故障等の発生や、人間
の接触による感電等を防止することができる。

【００１７】また太陽光発電装置は、並立した２本以上
の支柱間に設けられ、前記太陽光発電装置が前記支柱に
より保持されていてもよい。太陽光発電装置を２本の支
柱間に挟持することで、枠体を設けた場合と同様、剛性
を高めると共に太陽光発電装置の周囲を保護することが
でき、また支柱の内部にリード線を通すこともできる。
更には、支柱に他の機能を有する装置を付随させて、種
々の機能を付加することも可能となる。

【００１８】合成樹脂材料からなる透明な保護部材は、
表面にアクリル系又はシリコーン系のハードコート層が
形成されたものであってもよい。一般に透光性の合成樹
脂材料は、ガラスと比較すると傷がつきやすく、また紫
外線により劣化して黄変しやすいが、表面にアクリル系
又はシリコーン系のハードコート層を形成することで、
表面硬度を向上させて傷付きを防止すると共に、紫外線
を吸収して合成樹脂材料の劣化を防止することができ
る。

【００１９】また太陽光発電装置は、その外面に光触媒
含有層が形成されていてもよい。光触媒含有層を形成し
ておくことで、その外面は紫外線の照射により活性化さ
れて汚染物質を酸化分解すると共に、親水化されて降雨
等により油性の汚染物質が洗い流され易くなる。従っ
て、道路の近傍等、汚染物質が多量に存在する場所に設
置しても、汚染物質の付着による発電効率の低下を防ぐ
ことができる。また透光性の保護部材上に降雨や結露等
により水滴が付着すると、入射光が散乱されて発電効率
の低下に繋がるが、外面が親水化されていることで付着
した水が水滴ではなく水膜となることで、入射光が散乱
されにくくなり発電効率の低下が抑制される。

【００２０】太陽光発電装置は、その外面に滑雪氷性被
覆層が形成されていてもよい。滑雪氷性被覆層とは、本
出願人による特願２００１−１０３０３１号に記載の被
覆層であって、表面張力３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上、滑水
角度４０度以下の撥水性の外面を有するもので、外面に
付着した雪氷を速やかに滑落させることができる被覆層
である。冠雪や着氷により、太陽光発電装置への照射が
妨げられ、発電効率は著しく低下するが、かような被覆
層を外面にもうけておくことで、太陽光発電装置の外面
に付着した冠雪や着氷等は速やかに滑落され、発電効率
の低下を防止することができる。

【００２１】また、光触媒含有層や滑雪氷性被覆層は、
前記の枠体や支柱の外面にも形成してもよい。かように
することで、太陽光発電装置全体の汚れ防止や、冠雪、
着雪の防止を図ることができる。

【００２２】また、本発明に係わる太陽光発電装置は、
屋外工作物に取り付けられ、又は主要部を形成すること
に好適に用いられるものである。屋外工作物に発電とい
う新たな機能を付加し、屋外工作物を設置したスペース
の有効活用を図ることができる。また、発電を行うこと
で、屋外工作物に照射される太陽光が、紫外線による劣
化の促進という負の要素以外に、電力の発生という正の
要素をもたらすこととなる。

【００２３】また、前記屋外工作物は、遮音壁、横断防
止柵、転落防止柵からなる群より選ばれた、少なくとも
１つに好適に用いられるものである。これらは垂直かま
たはそれに近い角度で設けられるものであり、用途に応
じてあらゆる方向に向けて設置されるものである。従っ
て、従来の太陽光発電装置では設置ができない箇所があ
るか、または設置の方向によって極めて低い発電効率し
か得られない箇所があるものである。

【００２４】前記遮音壁は、その一部に透視性領域を有
するものとしてもよい。透視性領域とは、すなわち太陽
光発電装置において太陽光発電セルが配設されていない
領域であって、その様な領域を設けることで透光性を確
保し、道路の明るさを保持したり、運転者等が外界の景
色を見えるようにしたり、運転における圧迫感を軽減し
たりすることができる。

【００２５】また、前記転落防止柵は、建造物屋上に設
置して好適に用いることのできるものである。人間の出
入りが考えられる建造物屋上の辺縁には、通常人間の転
落防止用に柵が設けられるが、その柵が太陽光発電を行
うことでスペースを有効活用できる。太陽光により発電
された電力は、その建造物の電力として使用してもよ
く、また屋上に緑地等がある場合には、その散水や灌水
用の電力として用いてもよい。また、建造物屋上には太
陽光を遮る障害物が少なく、太陽光による発電はより効
率的に行われる。更には、屋上に人間がいる場合におい
ても、転落防止柵として安全を図ると共に、太陽光発電
装置の周囲に枠体を形成していれば、前述の如く悪戯
や、感電等を防止することができる。

【００２６】また、前記屋外工作物は、付随する装置が
設けられ、前記付随する装置は太陽光発電装置により発
電された電力を使用するものであってもよい。屋外工作
物に取り付けられ、又は主要部を形成する太陽光発電装
置により発電された電力は、送電線により他の場所に送
ってもよいが、付随する装置にて使用することで、外部
からの電源を、必要としないか又は依存量を小さくで
き、発電した電力を有効に活用することができる。ま
た、前記付随する設備は、照明灯、サイン、情報表示装
置、道路標識、自発光体からなる群から選ばれた少なく
とも１つに好適に用いられるものである。これらの装置
は電力を有効に活用するものである。また前記屋外工作
物には、蓄電手段を設けておくことで、夜間においても
その機能を維持することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面に基づき以下に具体的に説明する。図３は、本発明に
係わる太陽光発電パネルの一例を示すものである。両面
受光型の太陽光発電セル１１は、表裏を交互に配置し配
線１１１により直列に接続されている。太陽光発電セル
１１により発電された電力は、太陽光発電セル間の配線
１１１の終点から、金属箔１１２から端子台１４を通じ
て出力される。これらの太陽光発電セル１１、配線１１
１及び金属箔１１２は、ＥＶＡからなる接着性合成樹脂
１３により２枚のポリカーボネート樹脂からなる透光性
の保護部材１２の間に配置されると共に封止され、金属
箔１１２に接続させて端子台１４を取り付けることで、
太陽光発電装置１が形成される。

【００２８】ここで端子台１４を取り付けるに当たって
は、透光性の保護部材１２の代わりに従来のガラス板を
用いる場合には、ガラス板の加工が極めて困難であるこ
とから、太陽光発電装置１の端縁から金属箔１１２を突
出させて、その金属箔に端子台を接続していた。かよう
な方法では、端子台１４は太陽光発電装置１の端縁から
大きく張り出すものとなり、設置の際に余分なスペース
が必要となったり、また端子台が何らかの理由で引っ張
られたり動揺したりしたときに、金属箔にストレスがか
かり、断線する恐れがある。

【００２９】本実施形態においては、透光性の保護部材
１２は合成樹脂材料であることから、容易に貫通孔（図
示せず）を穿設することができ、その貫通孔から金属箔
１１２と端子台１４を接続することができ、端子台１４
は太陽光発電装置１の端縁から大きく張り出させる必要
がなくなる。従って、本図に示す太陽光発電装置１の周
囲に枠体を形成するのが容易となり得る。

【００３０】本図に示す太陽光発電装置１を形成するに
は、予め太陽光発電セル１１を接着性合成樹脂１３によ
り封止して太陽光発電装置を形成した後、透光性の合成
樹脂材料を貼着してもよく、また太陽光発電セル１１の
両面に透光性の接着性合成樹脂１３を積層し、更にその
両面に透光性の保護部材１２を積層した状態で加熱及び
加圧を行い、透光性の接着性合成樹脂１３のみを溶融又
は軟化させて形成してもよい。

【００３１】図４は、本発明に係わる太陽光発電装置の
表面処理の一例を示す断面図である。合成樹脂材料から
なる透光性の保護部材１２の外面には、シリコーン系の
ハードコートである被覆層１２１が設けられており、表
面硬度を高めて、保護部材１２に傷が付きづらくすると
共に、紫外線を吸収して紫外線による保護部材１２の劣
化を防止している。被覆層１２１は、シリコーン系のハ
ードコートだけでなく、アクリル系のハードコートや、
光触媒含有層、滑雪氷性被覆層でもよい。また、シリコ
ーン系のハードコート上やガラス上に、光触媒含有層や
滑雪氷性被覆層を形成すれば、被覆層１２１の表面硬度
向上や紫外線劣化防止に加えて、シロキサン結合の形成
により被覆層１２１が強固なものとなり耐久性が向上す
ることで、それらの被覆層が有する機能を長期間維持す
ることができる。

【００３２】図５は、本発明に係わる太陽光発電装置の
一例を示すものである。太陽光発電装置１ａは、図３に
示すような太陽光発電装置１が、周囲に形成された枠体
２により保持されているものである。枠体２には、連続
した中空部を設けることで、電力の出力に係わる配線や
端子台を収納することができ、悪戯や感電を防止するこ
とができる。

【００３３】また、上枠２１と太陽光発電セル１１との
透視性領域Ｋ１は、下枠２２と太陽光発電セル１１との
透視性領域Ｋ２より広くされており、斜め上方から入射
される太陽光が影になり、発電効率の低い部分に太陽光
発電セルを配置せずに太陽光発電セルの配置効率を高
め、また空間部分を設けることで透光性を確保し、例え
ば遮音壁として用いた場合にも道路の明るさを保持した
り、運転者等の圧迫感を軽減することができる。

【００３４】また、枠体２は、光反射性又は明色系の色
彩の表面とされることが好ましく、かような表面とする
ことで、枠体２に当たった太陽光が反射されて、より太
陽光発電装置１の発電効率を高めることができる。特
に、下枠２２の上面、縦枠２３の内側面を光反射性又は
明色系の色彩の表面とすることが効果的である。

【００３５】図６は、図５に示した太陽光発電パネル
の、枠体部分の取付方法の一例を示すものである。枠体
２には開口部２４及び開口溝２５が設けられ、開口部２
４及び開口溝２５に太陽光発電装置１の辺縁が挿入され
る。太陽光発電装置１の辺縁の挿入後、押縁２６が設け
られ、太陽光発電装置１は、太陽光発電装置１の側に設
けられたリベット及びナットによる抜け止め材１５と、
枠体２側に設けられた押縁２６及び抜け止め部２７によ
り開口部２４からの抜け止めがなされ、枠体２に保持さ
れることとなる。押縁２６を太陽光発電装置１の辺縁の
挿入後に設けることで、抜け止めが容易に図ることがで
きると共に、開口部２４に抜け止め材１５のみならず、
端子台等を収納することができ、外観の向上や、悪戯、
感電の防止を図ることができる。また、枠体２の内部に
は中空部２８が設けられ、電力の出力に係わる送電ケー
ブル２９やその他のケーブルを挿通することができる。

【００３６】枠体２は、その耐久性及び保持強度の高さ
から、金属を用いるのが好ましく、更に中空部２８や開
口部２４、開口溝２５等を有する複雑な断面形状が必要
とされることから、押出型材が好ましく、より好ましく
は比較的軽量で、押出が行いやすく、切断、切削等の加
工も容易であるアルミニウム押出型材が好適である。ま
た保持強度がそれ程必要とされない場合であれば合成樹
脂等によって形成してもよい。合成樹脂を用いること
で、軽量で、電磁波が反射されないパネル状の太陽光発
電装置を得ることができる。

【００３７】図７は、図５及び図６に示した太陽光発電
装置を、遮音壁として用いた一例を示すものである。Ｈ
型鋼材である２本の支柱３間に、周囲に枠体２が形成さ
れた太陽光発電装置１ａが挟持されている。上枠２１の
上面には開口部２１１が穿設され、上枠２１の内部の配
線等が容易に行えるようになされている。また、太陽光
発電装置１ａの下方には、ケーブルダクト４が設けら
れ、各種のケーブル４１が収納されている。ケーブルダ
クト４と支柱３との間には、開閉器箱４２が設置され、
太陽光発電装置１ａにより発電された電力は、縦枠内か
らのケーブル２３１を通って開閉器箱内の開閉器（図示
せず）に導かれ、更にケーブルダクト４内のケーブル４
１へと導出される。交通路に沿って、支柱３を立設して
行き、それらの支柱に太陽光発電装置１ａを挟持して行
くことで、遮音壁が形成される。

【００３８】また、支柱３の高さを大きくし、太陽光発
電装置１ａを複数段積みすることで、高さのある遮音壁
を形成してもよい。太陽光発電装置１ａを複数段積みす
ることで、開口部２１１を隠蔽することができ、更には
ケーブルを直列に繋ぐだけで、高電圧の電力を得ること
ができる。

【００３９】更に透光性の合成樹脂を用いて形成される
保護部材１２としては、遮音性能が高く、上述の通り衝
撃により割れた際にも飛散しづらく、且つ火災時におい
ても自消性を有するポリカーボネート樹脂が好適に用い
られる。

【００４０】図８は、本発明に係わる太陽光発電装置
の、実施の一形態を示す正面図である。図３に示した実
施形態と同様に、両面受光型の太陽光発電セル１１を配
線１１１により直列に接続し、金属箔１１２から端子台
１４を経て発電された電力をケーブル２９により出力す
るものであるが、本実施形態においては両面受光型の太
陽光発電セル１１は、透光性の保護部材１２の透光性を
損なわない程度の距離を隔てて帯状に複数列設けられ、
波線で囲った透視性領域Ｋ３が設けられたものである。

【００４１】かかる透視性領域Ｋ３を設けることによ
り、太陽光発電セル１１が遮光性のものであっても、太
陽光発電装置１を挟んで反対側からの採光が可能とな
り、また反対側への視界が確保される。

【００４２】図９は、本発明に係わる屋外工作物の、実
施の一形態を示すもので、図８に示した太陽光発電装置
１を用いて形成した遮音壁を示す斜視図である。図７に
示した実施形態と同様に、支柱３間に、周囲に枠体２を
形成した太陽光発電装置１を配置し、遮音壁１ａが形成
されたものである。太陽光発電装置１は図８に示した方
向と９０度に回転されて設置され、透視性領域Ｋ３は横
方向に延びるものとされている。遮光性の太陽光発電セ
ル１１は帯状に複数列設けられ、透視性領域Ｋ３から遮
音壁１ａを挟んでの反対側に採光及び視界の確保が可能
となされている。

【００４３】遮音壁１ａに、かかる透視性領域Ｋ３を設
けることで、遮音壁１ａに太陽光発電の機能を具備させ
てスペースの有効活用に繋げることができると共に、採
光ができ、光線が妨げられることで道路利用者が感じる
圧迫感を軽減できる。また透視性領域Ｋ３を通して周り
の景色を見ることができるから、道路利用者が景観を楽
しむことができ、且つ疲労を軽減することができる。

【００４４】また遮光性の太陽光発電セル１１は、図１
０の如く配置して透視性領域Ｋ３を設けるものであって
もよい。イ）は、複数列の太陽光発電セル１１を下方に
集中させ、透視性領域Ｋ３を遮音壁１ａの上方に設けた
ものであり、太陽光発電セル１１が下方に集中すること
で上枠材２１により太陽光が妨げられる時間を短縮し発
電効率を高めることができる。ロ）は複数列の太陽光発
電セル１１を上下に均等に配置したもので、透視性領域
Ｋ３を遮音壁１ａの中央に設けたものであり、帯状に配
置された太陽光発電セル１１を枠体付近に配置すること
で透視性領域Ｋ３がより広いものと見える。尚、透視性
領域Ｋ３は上記の如き実施形態に限定されるものではな
く、道路利用者の視線の高さ等に応じて適宜の位置に設
けるものであってよい。

【００４５】図１１は、本発明に係わる屋外工作物の、
実施の一形態であって、太陽光発電装置を主要部とした
横断防止柵を示すものである。歩道Ｈの車道Ｒ側の辺縁
に、間隔をおいて立設した支柱３間に太陽光発電装置１
又は１ａが設けられ、上縁には、太陽光発電装置１又は
１ａの保護や感電防止等を目的として、手摺３１が設け
られている。

【００４６】かかる屋外工作物により、従来特に横断防
止以外の機能を有することのなかった横断防止柵に太陽
光による発電機能を具備させることができ、スペースの
有効活用に繋がる。また横断防止柵は垂直に設置され、
且つ両側に車道と歩道による空間が存在し、両面からの
太陽光の受光が期待できることから、両面受光型の太陽
光発電セルを用いるメリットを大きくすることができ
る。

【００４７】図１２は、本発明に係わる屋外工作物の、
実施の一形態を示すものであって、太陽光発電装置を建
造物屋上の転落防止柵として用いたものを示すものであ
る。建造物Ｓの屋上の辺縁には太陽光発電装置１又は１
ａが立設され、屋上からの人間、動物等の転落を防止す
る転落防止柵１０ｂが形成されている。

【００４８】かかる屋外工作物により、従来転落防止の
他に特に機能を有することのない転落防止柵に太陽光に
より発電を行う機能を具備させ、スペースの有効活用を
図ることができる。また障害物が少ない屋上に設置され
るものであるから、両側から太陽光が入射でき、両面受
光型の太陽光発電セルを用いるメリットを大きくでき
る。更に近年ヒートアイランド現象の軽減を目的として
屋上を樹木１０１等により緑化する建造物Ｓが増えつつ
あり、かかる建造物Ｓにおいて転落防止柵１０ｂにより
発電された電力を、散水や樹木１０１等への灌水の電源
として有効に活用できる。

【００４９】図１３は、本発明に係わる屋外工作物の、
実施の一形態であって、太陽光発電装置を、並立した２
本の支柱により保持した照明灯を示すものである。太陽
光発電装置１は、情報表示部５１、５２、太陽光発電装
置１の上縁を保護する笠材５３と共に、立設された２本
の支柱３間に保持されて照明灯１０ｃとなされている。
情報表示部５１、５２には、その地点に係わる情報を描
画してもよく、またその地点に係わるシンボルマーク等
を掲示してもよい。また、支柱３には照明灯６が取り付
けられており、昼間、太陽光発電装置１により発電され
た電力は、情報表示部５１及び笠材５３の内部に設けら
れた蓄電池、電気二重層コンデンサ等の蓄電手段（図示
せず）に充電され、夜間に照明灯６を発光させる。

【００５０】かかる屋外工作物により、従来特に機能を
有することのなかった照明灯の支柱に太陽光による発電
機能を具備させることができると共に、太陽光発電装置
１により発電された電力を有効に活用することができ
る。更に蓄電手段が設けられていることで外部電力に依
存することなく照明灯を設置することが可能となり、商
用電源等が敷設されていない海岸や山間等においても容
易に照明灯の設置を行うことができる。

【００５１】図１４は、本発明に係わる屋外工作物の、
実施の一形態であって、太陽光発電装置を取り付けたサ
インを示すものである。併設された３本の支柱３の上方
には太陽光発電装置１が挟持され、更に支柱３には、情
報表示部５、照明灯６、制御ボックス７が取り付けられ
てサイン１０ｄが形成されている。太陽光発電装置１に
より発電された電力は、情報表示部５における発光、音
声等による情報報知、照明灯６の発光、制御ボックス７
の制御に関する電源として有効に活用される。また、夜
間における機能の維持のため、図１０に示す屋外工作物
と同様に、蓄電手段を設けてもよい。

【００５２】かかる屋外工作物により、前述の照明灯と
同様に、太陽光発電装置１により発電された電力を有効
に活用することができると共に、蓄電手段を設けること
で、外部電力に依存することなく容易にサインを設置す
ることが可能となる。

【００５３】図１５は、本発明に係わる屋外工作物の、
実施の一形態であって、太陽光発電装置を取り付けた情
報表示装置を示すものである。支柱３により支持された
発光して文字等を表示する情報表示部５を有する情報表
示器５ａに太陽光発電装置１が取り付けられて情報表示
装置１０ｅが形成されている。太陽光発電装置１により
発電された電力は、情報表示部５における発光による表
示等の電源として有効に活用される。また、夜間におけ
る機能の維持のため、図１３又図１４に示す太陽光発電
装置と同様に、蓄電手段を設けてもよい。

【００５４】図１６は、本発明に係わる実施の一形態で
あって、道路標識に太陽光発電装置を取り付けた屋外工
作物を示すものである。内照式の情報表示部５を有する
道路標識５ｂに太陽光発電装置１が取り付けられて屋外
工作物１０ｆが形成されている。太陽光発電装置１によ
り発電された電力は、内照式の情報表示部５における発
光による表示等の電源として有効に活用される。また、
夜間における機能の維持のため、図１３〜図１５に示す
太陽光発電装置と同様に、蓄電手段を設けてもよい。

【００５５】図１７は、本発明に係わる実施の一形態で
あって、自発光体に太陽光発電装置を取り付けた屋外工
作物を示すものである。支柱３に支持されている自発光
体５ｃは道路標識５ｂに設けられ、支柱３の上端に太陽
光発電装置１が取り付けられて屋外工作物１０ｇが形成
されている。太陽光発電装置１により発電された電力
は、自発光体５ｃの発光の電源として有効に活用され
る。また、夜間における機能の維持のため、図１３〜図
１６に示す太陽光発電装置と同様に、蓄電手段を設けて
もよい。

【００５６】

【発明の効果】両面受光型の太陽光発電セルを用いるこ
とで、直接の太陽光だけでなく周囲からの散乱光をも受
光して発電が行われることから、同じ条件で設置した片
面受光型の太陽光発電セルを用いたものより大きな起電
力が得られる。また太陽光発電セルは、透光性の保護部
材により挟持されていることで、剛性が確保されると共
に、太陽光発電セルへの太陽光の入射が妨げられること
がない。

【００５７】また、垂直またはそれに近い角度で設置し
た場合においても、高い発電効率を得ることができる。
図１は、従来のものと、本発明に係わる太陽光発電設備
の１日間の発電量の推移を比較するグラフであり、Ａは
本発明に係わる両面受光型の太陽光発電装置を東西に向
けて垂直に設置したもの、Ｂは従来の片面受光型の太陽
光発電設備を南面に３０度の角度を設けて設置したも
の、Ｃは従来の片面受光型の太陽光発電設備を南面に向
けて垂直に設置したものの発電量の推移を示すものであ
る。Ｂ及びＣは、日の出から徐々に発電量が増加し、正
午にピークを迎え、夕方に向けて漸減している。対して
Ａは、１０時と１４時付近の２ヶ所にピークが見られ、
朝夕の時間帯においては、Ｂ及びＣを大きく上回る発電
量を発生している。１日間の発電量の合計は、ＡはＣを
はるかに上回るものであり、ＡとＢが同等である。従っ
て、本発明に係わる太陽光発電装置は、垂直又はそれに
近い角度で設置される場合においても、南面にほぼ理想
的な角度を設けて設置した片面型の太陽光発電装置と同
等の発電量が得られる高い発電効率を有するものである
ことが判る。

【００５８】また、本発明に係わる太陽光発電装置は、
設置される方向によってその発電効率が殆ど変化しない
ものである。図２は、太陽光発電装置の設置方向による
年間での発電量を比較するグラフであり、Ａは本発明に
係わる両面受光型の太陽光発電装置を垂直に設置したも
の、Ｃは片面受光型の太陽光発電装置を垂直に設置した
ものの発電量を示すものである。Ｃは南面に対して方位
角が９０度に近づくにつれて発電量が漸減してゆくが、
Ａは方位角の変化による発電量の変化がほとんど見られ
ない。従って、本発明に係わる太陽光発電装置はどの様
な方向に向けて設置しても、高い発電効率を有するもの
であることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる両面受光型の太陽光発電装置
と、従来の片面受光型太陽光発電装置との１日間におけ
る発電量の推移を比較したグラフである。

【図２】本発明に係わる両面受光型の太陽光発電装置
と、従来の片面受光型太陽光発電装置との設置の方位角
による発電電力を比較したグラフである。

【図３】本発明に係わる太陽光発電装置の、実施の一形
態を示す説明図である。

【図４】本発明に係わる太陽光発電装置の、実施の一形
態を示す断面図である。

【図５】本発明に係わる太陽光発電装置の、実施の一形
態を示す説明図である。

【図６】本発明に係わる太陽光発電装置の、枠体への取
付方法の一例を示す断面図である。

【図７】本発明に係わる屋外工作物の、実施の一形態を
示す説明図である。

【図８】本発明に係わる太陽光発電装置の、他の実施形
態を示す説明図である。

【図９】本発明に係わる屋外工作物の、他の実施形態を
示す説明図である。

【図１０】図９に示した屋外工作物の、更に他の実施形
態を示す説明図である。

【図１１】本発明に係わる屋外工作物の、実施の一形態
を示す説明図である。

【図１２】本発明に係わる屋外工作物の、実施の一形態
を示す説明図である。

【図１３】本発明に係わる屋外工作物の、実施の一形態
を示す説明図である。

【図１４】本発明に係わる屋外工作物の、実施の一形態
を示す説明図である。

【図１５】本発明に係わる屋外工作物の、実施の一形態
を示す説明図である。

【図１６】本発明に係わる屋外工作物の、実施の一形態
を示す説明図である。

【図１７】本発明に係わる屋外工作物の、実施の一形態
を示す説明図である。

【符号の説明】

１、１ａ 太陽光発電装置 １１ 両面受光型太陽光発電セル １１１ 配線 １１２ 金属箔 １２ 透光性の保護部材 １２１ 被覆層 １３ 透光性の接着性合成樹脂 １４ 端子台 １５ 抜け止め材 ２ 枠体 ２１ 上枠 ２１１ 開口部 ２２ 下枠 ２３ 縦枠 ２３１ ケーブル ２４ 開口部 ２５ 開口溝 ２６ 押縁 ２７ 抜け止め部 ２８ 中空部 ２９ 送電ケーブル ３ 支柱 ３１ 手摺 ４ ケーブルダクト ４１ ケーブル ４２ 開閉器箱 ５ 情報表示部 ５ａ 情報表示器 ５ｂ 道路標識 ５ｃ 自発光体 ５１、５２ 情報表示部 ５３ 笠材 ６ 照明灯 ７ 制御ボックス １０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１
０ｇ 屋外工作物 １０１ 樹木 Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ 透視性領域 Ｈ 歩道 Ｒ 車道 Ｓ 建造物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱川 康彦 滋賀県蒲生郡竜王町大字鏡字谷田731−１ 積水樹脂株式会社内 (72)発明者 藤田 諭 滋賀県蒲生郡竜王町大字鏡字谷田731−１ 積水樹脂株式会社内 (72)発明者 袋布 一郎 滋賀県蒲生郡竜王町大字鏡字谷田731−１ 積水樹脂株式会社内 Ｆターム(参考） 5F051 EA18 JA02 JA09

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両面からの太陽光の入射により起電力を
   発生する面状の装置であって、両面受光型の太陽光発電
   セルの両面に透光性の保護部材が設けられたことを特徴
   とする太陽光発電装置。
2. 【請求項２】 両面受光型の太陽光発電セルは、透光性
   の保護部材の透光性を損なわない程度の距離を隔てて帯
   状に複数列設けられたことを特徴とする請求項１に記載
   の太陽光発電装置。
3. 【請求項３】 透光性の保護部材は、合成樹脂材料から
   なることを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電装
   置。
4. 【請求項４】 合成樹脂材料は、ポリカーボネート樹脂
   であることを特徴とする請求項３に記載の太陽光発電装
   置。
5. 【請求項５】 両面受光型の太陽光発電セルは、両面に
   それぞれ設けられた透光性の保護部材の間に配置される
   と共に、透光性の接着性合成樹脂によって封止されてい
   ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載
   の太陽光発電装置。
6. 【請求項６】 太陽光発電装置は、その周囲に枠体が形
   成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   １項に記載の太陽光発電装置。
7. 【請求項７】 枠体は、その内部に連続した中空部が設
   けられ、該中空部に太陽光発電セルにより発電された電
   力の出力に係わる送電ケーブルが挿通されていることを
   特徴とする請求項６に記載の太陽光発電装置。
8. 【請求項８】 太陽光発電装置は、並立した２本以上の
   支柱間に設けられ、前記太陽光発電装置が前記支柱によ
   り保持されていることを特徴とする請求項１〜７のいず
   れか１項に記載の太陽光発電装置。
9. 【請求項９】 透明な保護部材は、表面にアクリル系又
   はシリコーン系のハードコート層が形成されたものであ
   ることを特徴とする請求項３〜８のいずれか１項に記載
   の太陽光発電装置。
10. 【請求項１０】 太陽光発電装置は、その外面に光触媒
    含有層が形成されていることを特徴とする請求項１〜９
    のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
11. 【請求項１１】 太陽光発電装置は、その外面に滑雪氷
    性被覆層が形成されていることを特徴とする請求項１〜
    ９のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれか１項に記載
    の太陽光発電装置が取り付けられ、又は主要部を形成し
    ていることを特徴とする屋外工作物。
13. 【請求項１３】 前記屋外工作物は、遮音壁、横断防止
    柵、転落防止柵からなる群から選ばれた少なくとも１つ
    であることを特徴とする請求項１２に記載の屋外工作
    物。
14. 【請求項１４】 屋外工作物は遮音壁であって、該遮音
    壁は、その一部に透視性領域を有することを特徴とする
    請求項１３に記載の屋外工作物。
15. 【請求項１５】 屋外工作物は転落防止柵であって、該
    転落防止柵は、建造物の屋上に設置されるものであるこ
    とを特徴とする請求項１３に記載の屋外工作物。
16. 【請求項１６】 屋外工作物は、付随する装置が設けら
    れ、前記付随する装置は、前記太陽光発電装置により発
    電された電力を使用するものであることを特徴とする請
    求項１２〜１５のいずれか１項に記載の屋外工作物。
17. 【請求項１７】 付随する装置は、照明灯、サイン、情
    報表示装置、道路標識、自発光体からなる群から選ばれ
    た少なくとも１つであることを特徴とする請求項１６に
    記載の屋外工作物。