JP2006066619A - Light source integrated solar battery module and power generating light emitting unit employing same - Google Patents

Light source integrated solar battery module and power generating light emitting unit employing same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source integrated solar battery module with high design nature capable of obtaining plane light emission with uniform luminance from a front side and a rear side while reduction in the power generating efficiency is minimized. <P>SOLUTION: The light source integrated solar battery module is provided with a light transmission solar battery with the front side and the rear side, and a plane emission body of the light transmission type provided in a way of covering the rear side of the solar battery. The solar battery generates power by utilizing light made incident from the front side. The plane emission body utilizes the power generated by the solar battery to carry out plane-emission from both the sides. The light subjected to plane emission from one side of the plane emission body adjacent to the rear side of the solar battery in the light subjected to plane emission from both the sides of the plane emission body is transmitted through the solar battery, and emitted to the front side of the solar battery. The light subjected to plane emission from the other side is emitted to the rear side of the solar battery. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、光源一体型モジュールおよびそれを用いた発電発光ユニットに関し、詳しくは、発電機能と発光機能を併せ持つ太陽電池モジュールとそれを用いた発電発光ユニットに関する。   The present invention relates to a light source integrated module and a power generation / light emission unit using the same, and more particularly to a solar cell module having both a power generation function and a light emission function and a power generation / light emission unit using the same.

一般的な太陽電池パネルは、パネルを構成する太陽電池モジュールの表面色が、例えば、結晶系の場合は黒や青紫、アモルファス系の場合は茶色等に限定されており、パネル面が単一色となっている。その結果、太陽電池パネルの表情が、非常に殺風景で味気ないものとなっている。
そこで、太陽電池モジュールの表面や裏面を任意の色に着色し、色の異なる太陽電池モジュールを組合せることにより所望の文字や図形等の模様を表示するように構成された太陽電池パネルが提案されるに至っている。例えば、次のようなものが一般に知られている。 In general solar cell panels, the surface color of the solar cell module constituting the panel is limited to, for example, black or bluish violet for a crystalline system, brown for an amorphous system, and the panel surface is a single color. It has become. As a result, the expression of the solar cell panel is very murderous and unsavory.
In view of this, a solar cell panel configured to display a desired character or a pattern such as a pattern by coloring the front and back surfaces of the solar cell module in an arbitrary color and combining the solar cell modules of different colors has been proposed. Has reached the point. For example, the following is generally known.

反射防止膜の厚み、積層数、屈折率等を調整することによって表面に所望の色が与えられた太陽電池モジュールを用い、表面色の異なる複数の太陽電池モジュールを組合せて文字や図形等を表示した太陽電池パネル（例えば、特許文献１参照。）   Using a solar cell module that has a desired color on the surface by adjusting the thickness, number of layers, refractive index, etc. of the antireflection film, a combination of multiple solar cell modules with different surface colors is displayed. Solar cell panel (see, for example, Patent Document 1)

裏面側の透光性封止材料が所望の色に着色された光透過型の太陽電池モジュールを用い、裏面側の色が異なる複数の太陽電池モジュールを組合せて文字、図形、模様等を表示した太陽電池パネル（例えば、特許文献２参照）。   Using a light-transmissive solar cell module in which the light-transmitting sealing material on the back side is colored in a desired color, a plurality of solar cell modules with different colors on the back side are combined to display characters, figures, patterns, etc. A solar cell panel (see, for example, Patent Document 2).

一方、太陽電池と光源を一体化し、昼間に蓄えた電力を夜間の照明に利用するものも提案されている。例えば、次のようなものが知られている。   On the other hand, a solar cell and a light source are integrated, and the power stored in the daytime is used for nighttime lighting. For example, the following is known.

透光性基板上に順に積層された透光性発光層および太陽電池と、太陽電池によって発電された電力を蓄える蓄電池と、太陽電池から蓄電池への充電と蓄電池から透光性発光層への給電を制御する制御部とを備え、太陽電池は透光性基板および透光性発光層を介して入射する光を受けて発電し、透光性発光層から発せられた光は透光性基板を介して外部へ出射される発光装置（例えば、特許文献３参照）。   Translucent light-emitting layer and solar cell sequentially laminated on translucent substrate, storage battery for storing power generated by solar cell, charging from solar cell to storage battery, and feeding from storage battery to translucent light-emitting layer A solar cell that receives light incident through the light-transmitting substrate and the light-transmitting light-emitting layer to generate power, and the light emitted from the light-transmitting light-emitting layer passes through the light-transmitting substrate. A light emitting device that emits light to the outside via the above (for example, see Patent Document 3).

面状発光する発光パネルと、発光パネルの周囲を囲う枠状の太陽電池と、太陽電池によって発電された電力を蓄える蓄電池と、太陽電池から蓄電池への充電と蓄電池から発光パネルへの給電を制御する制御部と、発光パネル、太陽電池、蓄電池および制御部を収容するケーシングとを備える発光装置（例えば、特許文献４参照）。   Controls the light-emitting panel that emits planar light, the frame-shaped solar battery that surrounds the light-emitting panel, the storage battery that stores the power generated by the solar battery, the charging from the solar battery to the storage battery, and the power supply from the storage battery to the light-emitting panel A light-emitting device including a control unit that performs a light-emitting panel, a solar battery, a storage battery, and a casing that houses the control unit (see, for example, Patent Document 4).

基板の一方表面に太陽電池と発光素子が配設され、他方表面に発光素子を発光させるための電子回路群が配設され、太陽電池、発光素子および電子回路群が基板に形成されたスルーホールを介して電気的に接続されてなる発光装置（特許文献５参照）。   A through hole in which a solar cell and a light emitting element are disposed on one surface of the substrate, an electronic circuit group for causing the light emitting element to emit light is disposed on the other surface, and the solar cell, the light emitting element, and the electronic circuit group are formed on the substrate A light-emitting device that is electrically connected via a pin (see Patent Document 5).

光透過型太陽電池の裏面側に複数の発光素子を分散させて配置し、光透過型太陽電池の裏面側から発光を得る発光装置（非特許文献１参照）。
特開平８−１０７２３０号公報 特開２００１−２３７４４９号公報 特開昭５９−２１７９９１号公報 特開昭６０−７８４７７号公報 特開２００１−３５１４１８号公報 シャープ株式会社ホームページ、“２００４年７月２９日ニュースリリース「光る太陽電池「Lumiwall（ルミウォール）とソーラー街路灯を新発売」”、［online］、［平成１６年８月２３日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.sharp.co.jp/corporate/news/040729-a.html＞ A light-emitting device that disperses a plurality of light-emitting elements on the back surface side of a light-transmissive solar cell and obtains light emission from the back surface side of the light-transmissive solar cell (see Non-Patent Document 1).
JP-A-8-107230 JP 2001-237449 A JP 59-217991 A JP-A-60-78477 JP 2001-351418 A Sharp Corporation homepage, “29 July 2004 News Release“ Luminous Solar Cells “Lumiwall and Solar Street Lights Newly Released” ”, [online], [Search August 23, 2004], Internet <URL: http://www.sharp.co.jp/corporate/news/040729-a.html>

太陽電池モジュールの表面や裏面に所望の色を与え、異なる色の太陽電池モジュールを組合せて任意の模様を表示した太陽電池パネルの場合、昼間の明るい時間帯でしか模様の表示効果が得られない。また、表示できる模様は1種類に限られる。   In the case of a solar panel that gives a desired color to the front and back surfaces of the solar cell module and displays an arbitrary pattern by combining solar cell modules of different colors, the pattern display effect can be obtained only in the daylight hours. . Also, only one type of pattern can be displayed.

一方、太陽電池と光源を一体化した発光装置において、太陽電池の光入射面上に透光性発光層が配設されたものでは、透光性発光層による入射光の損失が生じるため、太陽電池の発電効率が低下する。
また、太陽電池と、発光パネル又は発光素子等の光源が同一面上で重ならないように配設されている発光装置では、発電効率の低下は生じないものの、太陽電池が配置された領域からは発光を取り出せず、全面発光とならないことから認識性、意匠性に課題が残る。 On the other hand, in a light-emitting device in which a solar cell and a light source are integrated, a light-transmitting light-emitting layer disposed on the light-incident surface of the solar cell causes a loss of incident light due to the light-transmitting light-emitting layer. The power generation efficiency of the battery decreases.
In addition, in the light emitting device in which the solar cell and the light source such as the light emitting panel or the light emitting element are arranged so as not to overlap on the same surface, the power generation efficiency is not lowered, but from the region where the solar cell is arranged. Since light emission cannot be taken out and light emission from the entire surface does not occur, problems remain in recognition and design.

一方、光透過型太陽電池の裏面側に発光素子を分散させて配置したものでは、裏面側から面発光が得られるが、昼間に裏面側から見た際に発光素子の配置された箇所が点状の影となるため、発光素子の存在を視認できないことからより意匠性の高いものが望まれていた。
また、夜間には発光素子の配置箇所の輝度が非配置箇所より明るくなるため、より均一な輝度の面発光が得られるものが望まれていた。
さらには、設置箇所や用途の多用化に対応するために、太陽電池の裏面側だけでなく表面側も面発光させることができるものが望まれていた。 On the other hand, in the case where the light emitting elements are dispersed and arranged on the back side of the light transmission type solar cell, the surface emission can be obtained from the back side. Since a shadow of the shape is not visible, the presence of the light-emitting element cannot be visually recognized, so that a higher design property is desired.
Moreover, since the brightness | luminance of the arrangement | positioning location of a light emitting element becomes brighter than a non-arrangement | positioning location at night, what can obtain surface light emission of more uniform brightness | luminance was desired.
Furthermore, in order to cope with the increased use of installation locations and applications, there has been a demand for a device capable of emitting light not only on the back surface side but also on the front surface side of the solar cell.

この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、発電効率の低下を最小限に留めつつ、表面側および裏面側から均一な輝度の面発光を得ることができる意匠性の高い光源一体型太陽電池モジュールおよびそれを用いた発電発光システムを提供するものである。   The present invention has been made in consideration of the circumstances as described above, and has high design that can obtain surface light emission with uniform luminance from the front surface side and the back surface side while minimizing a decrease in power generation efficiency. A light source integrated solar cell module and a power generation light emitting system using the same are provided.

この発明は、表面および裏面を有する光透過型の太陽電池と、太陽電池の裏面側を覆うように設けられた光透過型の面発光体とを備え、太陽電池は表面側から入射する光を利用して電力を発生し、面発光体は太陽電池で発生した電力を利用してその両面から面発光し、面発光体の両面から面発光される光のうち太陽電池の裏面と隣接する面発光体の一方の面から面発光された光は太陽電池を透過して太陽電池の表面側へ出射され、他方の面から面発光された光は太陽電池の裏面側へ出射される光源一体型太陽電池モジュールを提供するものである。   The present invention includes a light transmissive solar cell having a front surface and a back surface, and a light transmissive surface light emitter provided so as to cover the back surface side of the solar cell, and the solar cell receives light incident from the front surface side. Electric power is generated using the surface light emitter, and the surface light is emitted from both surfaces using the electric power generated by the solar cell, and the surface adjacent to the back surface of the solar cell is emitted from both surfaces of the surface light emitter. Light sourced from one surface of the light emitter is transmitted through the solar cell and emitted to the front surface side of the solar cell, and light emitted from the other surface is emitted to the rear surface side of the solar cell. A solar cell module is provided.

この発明によれば、光透過型の太陽電池の裏面側に太陽電池の裏面側を覆うように光透過型の面発光体が配設されるので、光源による入射光の損失がなく、また、面発光体の両面から面発光された光のうち一方の面から発せられた光は太陽電池を透過して太陽電池の表面側へ出射され、他方の面から発せられた光は太陽電池に裏面側へ出射される。このため太陽電池の表面側および裏面側から均一な輝度の面発光を得ることができ、特に裏面側については極めて均一な輝度の面発光を得ることができる。
さらに、面発光体が光透過型であることから、昼間には発電を行いつつ太陽光をスムーズに透過させることができ、夜間には、例えば、面発光体の一方の面から発せられる光は屋外の照明や広告等の表示に、他方の面から発せられた光は屋外や屋内の照明等に利用することができる。
この結果、窓、天窓、透光性の屋根、表示板、照明、庭園灯等、様々な用途に利用できる認識性、意匠性および機能性に優れた光源一体型太陽電池モジュールを提供できる。 According to this invention, since the light transmissive surface light emitter is disposed on the back surface side of the light transmissive solar cell so as to cover the back surface side of the solar cell, there is no loss of incident light by the light source, The light emitted from one surface of the surface-emitted light from both surfaces of the surface light emitter is transmitted through the solar cell and emitted to the front surface side of the solar cell, and the light emitted from the other surface is back to the solar cell. Emitted to the side. For this reason, surface emission with uniform brightness can be obtained from the front side and the back side of the solar cell, and surface emission with extremely uniform brightness can be obtained particularly on the back side.
Furthermore, since the surface light emitter is a light transmissive type, it can transmit sunlight smoothly while generating electricity during the daytime. At night, for example, the light emitted from one surface of the surface light emitter is The light emitted from the other surface can be used for outdoor or indoor lighting or the like for outdoor lighting or advertisement display.
As a result, it is possible to provide a light source integrated solar cell module excellent in recognizability, design, and functionality that can be used for various applications such as windows, skylights, translucent roofs, display panels, lighting, and garden lights.

この発明による光源一体型太陽電池モジュールは、表面および裏面を有する光透過型の太陽電池と、太陽電池の裏面側を覆うように設けられた光透過型の面発光体とを備え、太陽電池は表面側から入射する光を利用して電力を発生し、面発光体は太陽電池で発生した電力を利用してその両面から面発光し、面発光体の両面から面発光される光のうち太陽電池の裏面と隣接する面発光体の一方の面から面発光された光は太陽電池を透過して太陽電池の表面側へ出射され、他方の面から面発光された光は太陽電池の裏面側へ出射されることを特徴とする。
この発明による光源一体型太陽電池モジュールにおいて、太陽電池としては、光透過型であれば特に限定されるものではなく、結晶系太陽電池又は薄膜系太陽電池のいずれであっても構わない。
また、太陽電池の形態としては、単一の太陽電池セルであってもよいし、複数の太陽電池セルが電気的に接続された太陽電池モジュールであってもよい。
また、面発光体としては、電力で両面に面発光できるものであればよく特に限定されないが、低消費電力で高輝度のものが好ましい。 A light source integrated solar cell module according to the present invention includes a light transmissive solar cell having a front surface and a back surface, and a light transmissive surface light emitter provided so as to cover the back surface side of the solar cell. Electric power is generated by using light incident from the surface side, and the surface light emitter emits surface light from both surfaces using electric power generated by the solar cell, and the sun out of the light emitted from both surfaces of the surface light emitter. The light emitted from one surface of the surface light emitter adjacent to the back surface of the battery passes through the solar cell and is emitted to the front surface side of the solar cell, and the light emitted from the other surface is the back surface side of the solar cell. It is emitted to.
In the light source integrated solar cell module according to the present invention, the solar cell is not particularly limited as long as it is a light transmission type, and may be either a crystalline solar cell or a thin film solar cell.
Moreover, as a form of a solar cell, a single solar cell may be sufficient and the solar cell module in which the several solar cell was electrically connected may be sufficient.
Further, the surface light emitter is not particularly limited as long as it can emit light on both surfaces with electric power, but a surface light emitter with low power consumption and high luminance is preferable.

この発明による光源一体型太陽電池モジュールにおいて、面発光体は、端面にＬＥＤ照明装置が配設された透光性の板状体からなっていてもよい。
このような構成によれば、透光性の板状体の端面にＬＥＤ照明装置が設けられることから、ＬＥＤ照明装置から発せられた光を透光性の板状体に導いて板状体の両面から面発光させることができる。
また、光源としてＬＥＤを用いることにより、低消費電力化、長寿命化、薄型軽量化を図ることができる。
また、ＬＥＤは、上記利点に加えて点滅動作等の制御が行い易いという利点もあり、この発明の光源一体型太陽電池モジュールの光源として好適である。
低消費電力化は太陽電池による発電量のみで十分な光度が得られることを意味し、長寿命化は光源一体型太陽電池モジュールのメンテナンスフリー化に寄与し、容易な制御性は表示体としてより多彩で高度なシステムを構築するうえで有利に作用する。 In the light source integrated solar cell module according to the present invention, the surface light emitter may be formed of a translucent plate-like body having an LED illumination device disposed on an end surface.
According to such a configuration, since the LED illumination device is provided on the end face of the translucent plate-like body, the light emitted from the LED illumination device is guided to the translucent plate-like body and Surface emission can be performed from both sides.
In addition, by using an LED as a light source, low power consumption, long life, and thin and light weight can be achieved.
Further, in addition to the above advantages, the LED has an advantage that it is easy to control a blinking operation and the like, and is suitable as a light source of the light source integrated solar cell module of the present invention.
Low power consumption means that sufficient light intensity can be obtained only by the amount of power generated by solar cells, and long life contributes to maintenance-free solar cell modules with integrated light source, and easy controllability is better as a display. It works advantageously in building a diverse and sophisticated system.

面発光体がＬＥＤ照明装置と透光性の板状体からなる上記構成において、ＬＥＤ照明装置は、ＲＧＢの３原色を発する複数のＬＥＤ素子を備えてもよい。
このような構成によれば、可視光領域のほぼ全域で単一光を発光できるようになるだけでなく、ＲＧＢの３原色を組合せることによってフルカラーの表示が可能になる。もちろん、ＲＧＢの３原色を同時点灯させて白色発光による夜間の照明効果を得ることも可能である。ＲＧＢのＬＥＤ素子は、各色の単色ＬＥＤ素子が規則的に配列されてもよいし、ＲＧＢの３素子を搭載したチップＬＥＤが用いられてもよい。 The said structure which a surface light-emitting body consists of a LED illuminating device and a translucent plate-shaped body WHEREIN: An LED illuminating device may be provided with several LED element which emits three primary colors of RGB.
According to such a configuration, not only single light can be emitted in almost the entire visible light region, but also a full color display can be performed by combining the three primary colors of RGB. Of course, it is also possible to obtain a night illumination effect by white light emission by simultaneously lighting the three primary colors of RGB. As the RGB LED elements, single-color LED elements of each color may be regularly arranged, or a chip LED mounted with three RGB elements may be used.

ＬＥＤ照明装置がＲＧＢの３原色を発する複数のＬＥＤ素子を備える上記構成において、ＬＥＤ照明装置はＬＥＤ素子を搭載する複数のＬＥＤ基板を備え、各ＬＥＤ基板はその発色を制御するための制御回路に接続されてもよい。
このような構成によれば、ＬＥＤ基板毎に発色を独立して制御できるので、ＬＥＤ基板の数を増やすことによって表示パターンを増やすことができ、より多彩で高度な表示が可能になる。 In the above configuration in which the LED illumination device includes a plurality of LED elements that emit the three primary colors of RGB, the LED illumination device includes a plurality of LED substrates on which the LED elements are mounted, and each LED substrate serves as a control circuit for controlling the color development. It may be connected.
According to such a configuration, since the color development can be controlled independently for each LED substrate, the display pattern can be increased by increasing the number of LED substrates, and more various and advanced displays are possible.

また、面発光体がＬＥＤ照明装置と透光性の板状体からなる上記構成において、板状体は、ガラスまたは透明樹脂からなる導光板であってもよい。
このような構成によれば、端面に配設されたＬＥＤ照明装置から発せられた光を効率よく板状体の両面から発光させることができる。また、導光板の加工方法により両面への発光比率、発光パターン、発光分布等を自由に設定することができる。 Moreover, in the said structure which a surface light-emitting body consists of a LED illuminating device and a translucent plate-shaped body, the light guide plate which consists of glass or transparent resin may be sufficient as a plate-shaped body.
According to such a structure, the light emitted from the LED illuminating device arrange | positioned at the end surface can be light-emitted efficiently from both surfaces of a plate-shaped object. Moreover, the light emission ratio, light emission pattern, light emission distribution, etc. to both surfaces can be freely set by the processing method of the light guide plate.

また、この発明による光源一体型太陽電池モジュールにおいて、面発光体は太陽電池の裏面を封止してもよい。
このような構成によれば、面発光体が通常の裏面封止材の役割を兼ねるので、モジュールの軽量化、製造工程の簡略化、低コスト化を図ることができる。 In the light source integrated solar cell module according to the present invention, the surface light emitter may seal the back surface of the solar cell.
According to such a configuration, since the surface light emitter also serves as a normal back surface sealing material, the module can be reduced in weight, the manufacturing process can be simplified, and the cost can be reduced.

また、この発明による光源一体型太陽電池モジュールは、任意の図柄が印刷された印刷フィルムを更に備え、印刷フィルムは太陽電池と面発光体との間に挟まれるように配設されてもよい。
このような構成によれば、任意の図柄が印刷された印刷フィルムが太陽電池と面発光体との間に挟まれることにより、印刷フィルムに印刷内容がそのまま表現され、昼夜を通して広告板や表示板として機能させることができる。なお、上記構成において「任意の図柄」とは、例えば、文字、図形、模様、絵、イラスト、写真等のあらゆる図柄を意味する。 The light source integrated solar cell module according to the present invention may further include a printed film on which an arbitrary pattern is printed, and the printed film may be disposed so as to be sandwiched between the solar cell and the surface light emitter.
According to such a configuration, a printed film on which an arbitrary design is printed is sandwiched between a solar cell and a surface light emitter, so that the printed content is directly expressed on the printed film, and an advertising board or a display board is displayed throughout the day and night. Can function as. In the above configuration, “arbitrary symbol” means any symbol such as a character, a figure, a pattern, a picture, an illustration, and a photograph.

この発明による光源一体型太陽電池モジュールにおいて、太陽電池は光電変換を行う光電変換層を有し、光電変換層はその一部に光源から発せられた光を裏面側から表面側へ透過させる開口部が形成されていてもよい。
このような構成によれば、光電変換層の一部に開口部が形成されるという、簡易な構造で光透過型の太陽電池を得ることができる。この場合、太陽電池全体の透過率は、太陽電池全体の面積に対する開口部の比率によって決定されるので、太陽電池全体の透過率の設定も容易になる。この開口部は、例えば、レーザ加工によって容易に形成でき、均一な輝度の全面発光を得るためには、なるべく、多数の開口部を均一な分布で形成することが好ましい。 In the light source integrated solar cell module according to the present invention, the solar cell has a photoelectric conversion layer that performs photoelectric conversion, and the photoelectric conversion layer has an opening that transmits light emitted from the light source to a part of the photoelectric conversion layer from the back side to the front side. May be formed.
According to such a configuration, a light-transmitting solar cell can be obtained with a simple structure in which an opening is formed in a part of the photoelectric conversion layer. In this case, since the transmittance of the entire solar cell is determined by the ratio of the opening to the area of the entire solar cell, the transmittance of the entire solar cell can be easily set. The openings can be easily formed by, for example, laser processing, and it is preferable to form as many openings as possible with a uniform distribution in order to obtain light emission with uniform brightness.

太陽電池の光電変換層に開口部が形成される上記構成において、太陽電池は、アモルファスシリコンからなる光電変換層と、微結晶シリコンからなる光電変換層が積層されたタンデム構造を有していてもよい。
このような構成によれば、光電変換層がアモルファスシリコンのみからなるシングル構造に比べ、変換効率が約１．５倍程度向上すると共に、太陽電池の色合いが茶色から黒に近い色となり、表示体のバックカラーとしてより意匠性に優れたものとなる。 In the above structure in which the opening is formed in the photoelectric conversion layer of the solar cell, the solar cell may have a tandem structure in which a photoelectric conversion layer made of amorphous silicon and a photoelectric conversion layer made of microcrystalline silicon are stacked. Good.
According to such a configuration, the conversion efficiency is improved by about 1.5 times compared to a single structure in which the photoelectric conversion layer is made of only amorphous silicon, and the color of the solar cell is changed from brown to black. As a back color, it becomes more excellent in design.

また、太陽電池の光電変換層に開口部が形成される上記構成において、開口部は、太陽電池の全体の面積に占める比率が５〜３０％の範囲内となるように形成されていてもよい。
このような構成によれば、太陽電池の発電量と、面発光体の消費電力とのバランスをとりつつ、面発光体から発せられた光を効率良く太陽電池の表面側へ透過させると共に、面発光体の他方の面（すなわち光源一体型太陽電池モジュールの裏面側）へ適当な光量の太陽光を透過させることができる。
すなわち、開口率が５％より小さい場合には、面発光体から発せられた光を透過させる面積が小さくなり過ぎ表面側へ効率良く光を透過させることができなくなると共に、昼間に面発光体の他方の面へ透過する光量も不十分となる。一方、開口率が３０％より大きい場合には、光電変換に寄与する面積が少なくなり過ぎ、発電効率が低下して面発光体の発光に必要な電力をまかなうことができなくなる恐れがある。 Moreover, in the said structure by which an opening part is formed in the photoelectric converting layer of a solar cell, the opening part may be formed so that the ratio to the whole area of a solar cell may be in the range of 5-30%. .
According to such a configuration, while balancing the power generation amount of the solar cell and the power consumption of the surface light emitter, the light emitted from the surface light emitter is efficiently transmitted to the surface side of the solar cell, and the surface. An appropriate amount of sunlight can be transmitted to the other surface of the light emitter (that is, the back surface side of the light source integrated solar cell module).
That is, when the aperture ratio is smaller than 5%, the area through which the light emitted from the surface light emitter is transmitted becomes too small to efficiently transmit light to the surface side, and the surface light emitter cannot be efficiently transmitted in the daytime. The amount of light transmitted to the other surface is also insufficient. On the other hand, when the aperture ratio is greater than 30%, the area contributing to photoelectric conversion becomes too small, and the power generation efficiency may be reduced, making it impossible to supply the power necessary for light emission of the surface light emitter.

また、太陽電池の光電変換層に開口部が形成される上記構成において、太陽電池は複数の集積型太陽電池セルを互いに隣接するように配列した太陽電池モジュールであって、隣接する一対の集積型太陽電池セルはそれらの一部が太陽電池全体の透過率と同程度の透過率を有するフィルムで覆われていてもよい。
つまり、通常の集積型太陽電池セルは、光電変換層の存在する非透明部分と光電変換層の存在しない透明部分とから構成されるので、このような集積型太陽電池セルからなる太陽電池モジュールの背面側を照らすと、隣接するセルの透明部分に対応する箇所の輝度がその他の部分よりも高くなり、均一な輝度の全面発光が得られにくくなる。
しかしながら、上述のように構成すれば、隣接する一対の集積型太陽電池セルはそれらの一部、すなわちそれらの透明部分が太陽電池全体の透過率と同程度の透過率を有するフィルムによって覆われるので、太陽電池全体の透過率を一様に整えることができ、均一な輝度の全面発光が得られ易くなる。
なお、フィルムとしては、モジュール作製工程における温度プロセスに耐え得る耐熱性と、使用環境における耐候性を備えたものであればよく、特に限定されないが、光電変換層の色合いと同系の色合いを有するものであることが意匠上の観点からみて好ましい。 Further, in the above configuration in which the opening is formed in the photoelectric conversion layer of the solar cell, the solar cell is a solar cell module in which a plurality of integrated solar cells are arranged adjacent to each other, and a pair of adjacent integrated types Some of the solar cells may be covered with a film having a transmittance comparable to the transmittance of the entire solar cell.
That is, a normal integrated solar cell is composed of a non-transparent portion where a photoelectric conversion layer is present and a transparent portion where a photoelectric conversion layer is not present. When the back side is illuminated, the luminance of the portion corresponding to the transparent portion of the adjacent cell becomes higher than that of the other portions, and it becomes difficult to obtain the entire surface emission with uniform luminance.
However, if constituted as described above, a pair of adjacent integrated solar cells are covered by a film having a part thereof, that is, a transparent part thereof having a transmittance comparable to the transmittance of the whole solar battery. The transmittance of the entire solar cell can be uniformly adjusted, and the entire surface light emission with uniform brightness can be easily obtained.
The film is not particularly limited as long as it has heat resistance that can withstand the temperature process in the module manufacturing process and weather resistance in the use environment, but it has a hue similar to that of the photoelectric conversion layer. It is preferable from the viewpoint of design.

また、この発明による光源一体型太陽電池モジュールは、充電・放電回路および２次電池を更に備えてもよい。
このような構成によれば、モジュール単体での独立運転が可能となり、設置箇所の範囲が広がり、さらには設置工事も単純化される。
特に、天窓のような小面積の部分へ設置する場合や、上述の印刷フィルムを設けて広告板や表示板として用いる場合には、モジュール単体で設置される可能性が高く、上記構成はこれらの場合に特に有用である。 The light source integrated solar cell module according to the present invention may further include a charging / discharging circuit and a secondary battery.
According to such a configuration, independent operation of a single module is possible, the range of installation locations is expanded, and installation work is simplified.
In particular, when installing in a small area such as a skylight, or when using the above-mentioned printing film as an advertising board or display board, there is a high possibility that it will be installed as a single module, and the above structure It is particularly useful in cases.

この発明は別の観点からみると、平面状又は曲面状に配列された複数の光源一体型太陽電池モジュールを備え、各光源一体型太陽電池モジュールが上述のこの発明による光源一体型太陽電池モジュールからなる発電発光システムを提供するものでもある。
このような発電発光システムによれば、昼間に発電し蓄えた電力を利用し、夜間にシステム全体で文字、図形、模様等を表示できる。
この発明による発電発光システムは、特に、大面積表示システムとして有用であり、店舗や企業の看板として好適に機能できる。
面発光体は各太陽電池モジュールの裏面側に設けられるので、太陽電池モジュールの発電効率を低下させる恐れもなく、また、表面側からはその存在を視認できないことから外観上の美観にも優れる。 From another viewpoint, the present invention includes a plurality of light source integrated solar cell modules arranged in a planar shape or a curved surface, and each light source integrated solar cell module is a light source integrated solar cell module according to the present invention described above. It also provides a power generation light emitting system.
According to such a power generation light emitting system, it is possible to display characters, figures, patterns, etc. throughout the system at night by using the power generated and stored during the daytime.
The power generation light emitting system according to the present invention is particularly useful as a large area display system and can function suitably as a signboard for a store or a company.
Since the surface light emitter is provided on the back side of each solar cell module, there is no fear of lowering the power generation efficiency of the solar cell module, and since its presence cannot be visually recognized from the front side, it is excellent in appearance.

以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

実施例１
この発明の実施例１よる光源一体型太陽電池モジュールについて、図１〜１２に基づいて説明する。図１は実施例による光源一体型太陽電池モジュールの概略的な構成を示す正面図、図２は図１に示される光源一体型太陽電池モジュールの概略的な構成を示すＡ−Ａ断面図、図３は図２に示される光源一体型太陽電池モジュールの発電時の作用を示す説明図、図４は図２に示される光源一体型太陽電池モジュールの発光時の作用を示す説明図、図５は光源一体型太陽電池モジュールを構成する集積型薄膜太陽電池セルの平面図、図６は図５に示される集積型薄膜太陽電池セルのＢ−Ｂ要部断面図、図７は図５に示される集積型薄膜太陽電池セルのＣ−Ｃ要部断面図、図８はＬＥＤ照明装置を構成するＬＥＤ基板の平面図、図９および図１０は図５に示される集積型薄膜太陽電池セルの製造工程を示す工程図、図１１は太陽電池モジュールの製造工程を示す工程図、図１２は光源一体型太陽電池モジュールの組立工程を示す説明図である。 Example 1
A light source integrated solar cell module according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a light source integrated solar cell module according to an embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA showing a schematic configuration of the light source integrated solar cell module shown in FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of the light source integrated solar cell module shown in FIG. 2 during power generation, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the light source integrated solar cell module shown in FIG. 2 during light emission, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the BB main part of the integrated thin film solar cell shown in FIG. 5, and FIG. 7 is shown in FIG. CC main part sectional drawing of an integrated-type thin film photovoltaic cell, FIG. 8 is a top view of the LED board which comprises an LED illuminating device, FIG. 9 and FIG. 10 are the manufacturing processes of the integrated-type thin film photovoltaic cell shown by FIG. FIG. 11 is a process diagram of a solar cell module Process diagram showing a process, FIG. 12 is an explanatory view showing a light source integrated photovoltaic module assembly process.

光源一体型太陽電池モジュール
図１〜４に示されるように、実施例１による光源一体型太陽電池モジュール６０は、表面および裏面を有する光透過型の太陽電池モジュール１０と、太陽電池モジュール１０の裏面側に設けられた光透過型の面発光体５３とを備え、太陽電池モジュール１０は表面側から入射する太陽光１００を利用して電力を発生し、面発光体５３は太陽電池モジュール１０で発生した電力を利用してその両面からＬＥＤ光２００を面発光し、面発光体５３から面発光されたＬＥＤ光２００のうち太陽電池モジュール１０の裏面と隣接する面発光体５３の一方の面から面発光されたＬＥＤ光２００は太陽電池モジュール１０を透過して太陽電池モジュール１０の表面側へ出射され、他方の面から面発光されたＬＥＤ光２００は太陽電池モジュール１０の裏面側へ出射されるように構成されている。 As shown in the light source integrated photovoltaic module Figure 1-4, a light source integrated photovoltaic module 60 according to the first embodiment includes a light transmission type solar cell module 10 of which having a front surface and a back surface, the back surface of the solar cell module 10 The solar cell module 10 generates electric power using sunlight 100 incident from the front surface side, and the surface light emitter 53 is generated by the solar cell module 10. The LED light 200 is surface-emitted from both sides using the generated power, and the surface of the LED light 200 surface-emitted from the surface light emitter 53 from one surface of the surface light emitter 53 adjacent to the back surface of the solar cell module 10. The emitted LED light 200 passes through the solar cell module 10 and is emitted to the front surface side of the solar cell module 10, and the LED light 200 surface-emitted from the other surface is It is configured to be emitted to the back side of the solar cell module 10.

図２に示されるように、面発光体５３は、太陽電池モジュール１０の裏面カバーガラス１５と、裏面カバーガラス１５の両側端面に取り付けられたＬＥＤ照明装置５０とから構成されている。ＬＥＤ照明装置５０は、その発光面側が裏面カバーガラス１５の側端面に向くように取り付けられ、図４に示されるようにＬＥＤ照明装置５０から発せられたＬＥＤ光２００は、裏面カバーガラス１５の側端面に入射して裏面カバーガラス１５の表面および裏面の両面から面発光される。つまり、裏面カバーガラス１５は、太陽電池モジュール１０の裏面側を封止する封止板としての役割と、ＬＥＤ照明装置５０から発せられた光を面発光させる導光板としての役割の両方を担っている。
これにより、図４に示されるように、ＬＥＤ照明装置５０から発せられたＬＥＤ光２００は太陽電池モジュールの表面側から出射されるだけでなく、太陽電池モジュールの裏面側からも面発光されることとなる。 As shown in FIG. 2, the surface light emitter 53 includes a back cover glass 15 of the solar cell module 10 and LED lighting devices 50 attached to both end faces of the back cover glass 15. The LED lighting device 50 is attached so that the light emitting surface side thereof faces the side end surface of the back cover glass 15, and the LED light 200 emitted from the LED lighting device 50 as shown in FIG. The light is incident on the end face, and surface light is emitted from both the front and back surfaces of the back cover glass 15. That is, the back cover glass 15 has both a role as a sealing plate for sealing the back side of the solar cell module 10 and a role as a light guide plate for surface emitting light emitted from the LED lighting device 50. Yes.
As a result, as shown in FIG. 4, the LED light 200 emitted from the LED lighting device 50 is not only emitted from the surface side of the solar cell module, but also surface-emitted from the back side of the solar cell module. It becomes.

図１に示されるように、太陽電池モジュール１０は、光透過型（シースルー型）の２つの集積型薄膜太陽電池セル２０から構成されている。図５〜７に示されるように、各集積型薄膜太陽電池セル２０はアモルファスシリコンからなる第１光電変換層２４と微結晶シリコンからなる第２光電変換層２５が積層されてなるタンデム型の光電変換層２６を有し、光電変換層２６にはＬＥＤ照明装置５０（図４参照）から発せられたＬＥＤ光２００（図４参照）を裏面側から表面側へ透過させるためのスリット状の開口部３０が形成されている。   As shown in FIG. 1, the solar cell module 10 includes two integrated thin-film solar cells 20 of a light transmission type (see-through type). As shown in FIGS. 5 to 7, each integrated thin-film solar cell 20 includes a tandem photoelectric cell in which a first photoelectric conversion layer 24 made of amorphous silicon and a second photoelectric conversion layer 25 made of microcrystalline silicon are stacked. A slit-like opening for transmitting the LED light 200 (see FIG. 4) emitted from the LED lighting device 50 (see FIG. 4) from the back surface side to the front surface side. 30 is formed.

この実施例において、各集積型薄膜太陽電池セル２０の全体の面積に占める開口部３０の面積比率は約１０％である。これは、各集積型薄膜太陽電池セル２０の全体としての光透過率が約１０％であることを意味している。このため、図１に示されるように、２つの集積型薄膜太陽電池セル２０が接する縁において、光電変換層２６が存在しない透明なトリミング部３２（図５参照）には、約１０％の光透過率を有する黒色ＰＥＴフィルム１４が配され、太陽電池モジュール１０の全体としての透過率が一様に保たれるように配慮されている。   In this embodiment, the area ratio of the opening 30 occupying the entire area of each integrated thin film solar cell 20 is about 10%. This means that the light transmittance of each integrated thin film solar cell 20 as a whole is about 10%. Therefore, as shown in FIG. 1, the transparent trimming portion 32 (see FIG. 5) where the photoelectric conversion layer 26 does not exist at the edge where the two integrated thin film solar cells 20 are in contact has about 10% light. A black PET film 14 having a transmittance is arranged, and consideration is given so that the transmittance of the entire solar cell module 10 is kept uniform.

図１に示されるように、各ＬＥＤ照明装置５０は、４つの縦長のＬＥＤ基板５１をそれらの長手方向に配置して構成されている。各ＬＥＤ基板５１（図８参照）は、それぞれモジュール枠１８内に収容されたＬＥＤ制御回路５４に接続されており、各ＬＥＤ基板５１毎に発光色の制御が可能な構成となっている。なお、モジュール枠１８内に収容されたＬＥＤ制御回路５４はシーリングによって防水処理されている。
以下、実施例による光源一体型太陽電池モジュールの作製方法について説明する。 As shown in FIG. 1, each LED lighting device 50 is configured by arranging four vertically long LED substrates 51 in the longitudinal direction thereof. Each LED board 51 (see FIG. 8) is connected to an LED control circuit 54 housed in the module frame 18, and the light emission color can be controlled for each LED board 51. The LED control circuit 54 accommodated in the module frame 18 is waterproofed by sealing.
Hereinafter, a method for producing a light source integrated solar cell module according to an example will be described.

工程１：集積型薄膜太陽電池セルの作製
まず、図９（ａ）に示されるように、絶縁性の透光性基板として厚さ１．８ｍｍのガラス基板２１を使用し、ガラス基板２１上（基板サイズ：５６０ｍｍ×９２５ｍｍ）に、透明導電膜２２として、熱ＣＶＤ法でＳｎＯ2（酸化錫）を成膜する。
次に、図９（ｂ）に示されるように、ＹＡＧレーザの基本波を用いて透明導電膜２２のパターニングを行う。レーザ光をガラス基板２１側から入射させることにより、透明導電膜２２は短冊状に分離されて分離ライン２３が形成される。この後、得られたガラス基板基板２１を純水で超音波洗浄する。 Step 1: Production of Integrated Thin Film Solar Cell First, as shown in FIG. 9A, a glass substrate 21 having a thickness of 1.8 mm is used as an insulating translucent substrate. On the substrate size: 560 mm × 925 mm, SnO 2 (tin oxide) is formed as the transparent conductive film 22 by thermal CVD.
Next, as shown in FIG. 9B, the transparent conductive film 22 is patterned using the fundamental wave of the YAG laser. By making laser light enter from the glass substrate 21 side, the transparent conductive film 22 is separated into strips, and a separation line 23 is formed. Thereafter, the obtained glass substrate substrate 21 is ultrasonically cleaned with pure water.

次に、図９（ｃ）に示されるように、プラズマＣＶＤ装置により、第１光電変換層２４を形成する。第１光電変換層２４は、ａ−Ｓｉ：Ｈ ｐ層、ａ−Ｓｉ：Ｈ ｉ層、ａ−Ｓｉ：Ｈ ｎ層からなり、合計の厚みは０．２５μｍ程度である。
続いて、図９（ｄ）に示されるように、プラズマＣＶＤ装置により第２光電変換層２５を形成する。第２光電変換層２５は、μｃ−Ｓｉ：Ｈ ｐ層、μｃ−Ｓｉ：Ｈ ｉ層、μｃ−Ｓｉ：Ｈ ｎ層からなり、合計の厚みは１．６μｍ程度である。第１光電変換層２４と第２光電変換層２５のコンタクト性向上による特性向上を目的として間に透明中間膜を挿入しても構わない。
第１光電変換層２４と第２光電変換層２５によってタンデム型の光電変換層２６が構成される。 Next, as shown in FIG. 9C, the first photoelectric conversion layer 24 is formed by a plasma CVD apparatus. The first photoelectric conversion layer 24 includes an a-Si: Hp layer, an a-Si: Hi layer, and an a-Si: Hn layer, and the total thickness is about 0.25 μm.
Subsequently, as shown in FIG. 9D, the second photoelectric conversion layer 25 is formed by a plasma CVD apparatus. The second photoelectric conversion layer 25 includes a μc-Si: Hp layer, a μc-Si: Hi layer, and a μc-Si: Hn layer, and the total thickness is about 1.6 μm. A transparent intermediate film may be inserted between the first photoelectric conversion layer 24 and the second photoelectric conversion layer 25 for the purpose of improving the characteristics by improving the contact property.
The first photoelectric conversion layer 24 and the second photoelectric conversion layer 25 constitute a tandem photoelectric conversion layer 26.

次に、図９（ｅ）に示されるように、ＹＡＧレーザの第２高調波を用いて、第１および第２光電変換層２４，２５をレーザを用いてパターニングする。レーザ光をガラス基板２１側から入射させることにより、第１および第２光電変換層２４，２５は短冊状に分離され、透明導電膜２２と後に形成する裏面電極層２８（図１０（ｆ）参照）とを電気的に接続するためのコンタクトライン２７が形成される。また、レーザとしてＹＡＧレーザの第２高調波を用いたが、ＹＡＧレーザの第３高調波を用いても構わない。   Next, as shown in FIG. 9E, the first and second photoelectric conversion layers 24 and 25 are patterned using a laser using a second harmonic of a YAG laser. By making laser light enter from the glass substrate 21 side, the first and second photoelectric conversion layers 24 and 25 are separated into strips, and the transparent conductive film 22 and the back electrode layer 28 to be formed later (see FIG. 10F). ) Are electrically connected to each other. Further, although the second harmonic of the YAG laser is used as the laser, the third harmonic of the YAG laser may be used.

次に、図１０（ｆ）に示されるように、マグネトロンスパッタ装置により、ＺｎＯ（酸化亜鉛）層とＡｇ層を順に積層し裏面電極層２８を形成する。この際、ＺｎＯ層とＡｇ層の厚みはそれぞれ、５０ｎｍ、１２５ｎｍとする。ＺｎＯ層の代わりに、ＩＴＯやＳｎＯ2等の透光性の高い導電性膜を用いてもよい。裏面電極層２８はＺｎＯ層等の透明導電膜を割愛した構成としても構わないが、高い変換効率を得るためには割愛しない方が好ましい。 Next, as shown in FIG. 10F, a back electrode layer 28 is formed by sequentially laminating a ZnO (zinc oxide) layer and an Ag layer by a magnetron sputtering apparatus. At this time, the thicknesses of the ZnO layer and the Ag layer are 50 nm and 125 nm, respectively. Instead of the ZnO layer, a highly light-transmitting conductive film such as ITO or SnO 2 may be used. The back electrode layer 28 may have a configuration in which a transparent conductive film such as a ZnO layer is omitted, but it is preferable not to omit it in order to obtain high conversion efficiency.

次に、図１０（ｇ）に示されるように、裏面電極層２８をレーザを用いてパターニングする。レーザをガラス基板２１側から入射させることにより、裏面電極層２８は短冊状に分離され、分離ライン２９が形成される。この際、レーザによる透明導電膜２２へのダメージを避けるため、レーザには透明導電膜２２に対する透過性の良いＹＡＧレーザの第２高調波等を使用し、透明導電膜２２へのダメージを最小限に抑える加工条件を選択することが好ましい。   Next, as shown in FIG. 10G, the back electrode layer 28 is patterned using a laser. By making the laser incident from the glass substrate 21 side, the back electrode layer 28 is separated into strips, and a separation line 29 is formed. At this time, in order to avoid damage to the transparent conductive film 22 due to the laser, the laser uses a second harmonic of a YAG laser having good transparency with respect to the transparent conductive film 22 to minimize damage to the transparent conductive film 22. It is preferable to select the processing conditions to be suppressed.

続いて、図１０（ｈ）に示されるように、マスク（図示せず）を用いてガラス基板２１側よりＹＡＧレーザの第２高調波をレーザ照射することにより開口部３０を作製する。なお、図１０（ｈ）の断面方向は、図５のＣ−Ｃ断面方向であり、図１０（ｇ）と図面上の断面方向が９０°異なっているため、図１０（ｇ）に表れていた分離ライン２９は図面に表れていない。開口部３０を形成する際のレーザ加工条件は、裏面電極層２８の分離ライン２９（図１０（ｇ）参照）形成時と同様に、透明導電膜２２にダメージを与えない条件を選択するのが好ましい。なお、開口部３０の幅は１２０μｍ、開口部３０のピッチは１．２７ｍｍとする。このように加工することにより、有効な発電領域に対する開口部３０の面積比率を約１０％とする。
最後にＰ側、Ｎ側の端子部にパルスヒート方式により、はんだメッキバスバーをそれぞれ８箇所はんだ付けして集電極３１（図５参照）を形成することにより、図５に示される集積型薄膜太陽電池セル２０が完成する。 Subsequently, as shown in FIG. 10H, the opening 30 is formed by irradiating the second harmonic of the YAG laser from the glass substrate 21 side using a mask (not shown). The cross-sectional direction in FIG. 10 (h) is the CC cross-sectional direction in FIG. 5, and the cross-sectional direction in FIG. 10 (g) is 90 ° different from that in FIG. 10 (g). The separation line 29 is not shown in the drawing. The laser processing conditions for forming the opening 30 are selected so as not to damage the transparent conductive film 22 as in the case of forming the separation line 29 (see FIG. 10G) of the back electrode layer 28. preferable. The width of the openings 30 is 120 μm, and the pitch of the openings 30 is 1.27 mm. By processing in this way, the area ratio of the opening 30 to the effective power generation region is set to about 10%.
Finally, the collector electrode 31 (see FIG. 5) is formed by soldering eight solder plating bus bars to the P-side and N-side terminal portions by a pulse heat method, thereby forming the integrated thin film solar shown in FIG. The battery cell 20 is completed.

このようにして作製された基板サイズ５６０ｍｍ×９２５ｍｍ、４８段集積、開口率１０％の集積型薄膜太陽電池セル２０の特性をソーラーシュミレーターＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ2）により測定する。その測定結果は、Ｉｓｃ：１．０８Ａ、Ｖｏｃ：６４．８Ｖ、Ｆ．Ｆ．：０．６８６、Ｐｍａｘ：４８．０Ｗである。モジュール化までに裏面電極層２８を構成するＡｇ層の酸化による変色を防止するために、ポリエチレンフィルムで裏面電極層２８を一時的に封止して保存する。 The characteristics of the integrated thin-film solar cell 20 having a substrate size of 560 mm × 925 mm, 48-stage integration, and an aperture ratio of 10% are measured with a solar simulator AM1.5 (100 mW / cm 2 ). The measurement results are as follows: Isc: 1.08A, Voc: 64.8V, F.R. F. : 0.686, Pmax: 48.0W. In order to prevent discoloration due to oxidation of the Ag layer constituting the back electrode layer 28 before modularization, the back electrode layer 28 is temporarily sealed with a polyethylene film and stored.

工程２：太陽電池モジュールの作製
この工程２では、工程１で作製された集積型薄膜太陽電池セル２０を２枚用いて３層合わせガラス構造の太陽電池モジュール１０（図１参照）を作製する。
まず、図１１（ａ）に示されるように、表面カバーガラス１１となる基板サイズ１１２０ｍｍ×９８３ｍｍ、厚さ８ｍｍの白板強化ガラスの上に接着層として、厚さ０．６ｍｍのＥＶＡシート１２を２枚重ねてセットする。その上に工程１で作製した集積型薄膜太陽電池セル２０を２枚並べてセットする。
並べられた２枚の集積型薄膜太陽電池セル２０の対向するＰ側およびＮ側の集電極３１（図１参照）を透明ＰＥＴ被覆バスバー１３（図１参照）にて直列結線し、さらに両端に位置する一方のセル２０のＰ側の集電極３１（図１参照）と他方のセル２０のＮ側の集電極３１（図１参照）に、端子取り出し線として透明ＰＥＴ被覆バスバー１３（図１参照）をはんだ付けする。 Step 2: Production of Solar Cell Module In this step 2, a solar cell module 10 having a three-layer laminated glass structure (see FIG. 1) is produced using two integrated thin film photovoltaic cells 20 produced in step 1.
First, as shown in FIG. 11 (a), an EVA sheet 12 having a thickness of 0.6 mm is formed as an adhesive layer on a white plate tempered glass having a substrate size of 1120 mm × 983 mm and a thickness of 8 mm to be the surface cover glass 11. Set the stacks. On top of that, two integrated thin-film solar cells 20 produced in Step 1 are set side by side.
The opposing P-side and N-side collector electrodes 31 (see FIG. 1) of the two integrated thin-film solar cells 20 arranged in series are connected in series by the transparent PET-coated bus bar 13 (see FIG. 1), and further at both ends. The transparent PET-coated busbar 13 (see FIG. 1) is used as a terminal lead-out line on the P-side collector electrode 31 (see FIG. 1) of one cell 20 and the N-side collector electrode 31 (see FIG. 1) of the other cell 20. ).

次いで、図１１（ｂ）に示されるように、並べられ直列結線された集積型薄膜太陽電池セル２０の上に厚さ０．６ｍｍのＥＶＡシート１２をセットし、セットしたＥＶＡシート１２の上にサイズ９００ｍｍ×２０ｍｍの可視光透過率が１０％程度の黒色ＰＥＴフィルム１４を、集積型薄膜太陽電池セル２０どおしが接する縁における透明なトリミング部３２（図５参照）が遮蔽されるようにセットする。
次いで、図１１（ｃ）に示されるように、黒色ＰＥＴフィルム１４の上にさらにＥＶＡシート１２を重ね、最後に、裏面カバーガラス１５として基板サイズ１１２０ｍｍ×９８３ｍｍ、厚さ８ｍｍの白板強化ガラスをセットする。 Next, as shown in FIG. 11B, an EVA sheet 12 having a thickness of 0.6 mm is set on the integrated thin film solar cells 20 that are arranged and connected in series, and the EVA sheet 12 is set on the set EVA sheet 12. A transparent trimming portion 32 (see FIG. 5) at the edge where the integrated thin film solar cell 20 contacts the black PET film 14 having a size of 900 mm × 20 mm and a visible light transmittance of about 10% is shielded. set.
Next, as shown in FIG. 11 (c), the EVA sheet 12 is further stacked on the black PET film 14, and finally, a white plate reinforced glass having a substrate size of 1120 mm × 983 mm and a thickness of 8 mm is set as the back cover glass 15. To do.

続いて、図１１（ｄ）に示されるように、上記のようにセッティングが完了したモジュールをオートクレーブ方式により、真空度と温度を調整制御して、ＥＶＡを溶解、架橋させて一体化し、太陽電池モジュール１０を完成させる。
その後、はみ出した不要なＥＶＡ樹脂を端面処理により除去して、端子ボックス１６（図１参照）をシリコーン樹脂によりガラス端面に接着し、端子ボックス１６内でセルの端子取り出し線と外部のケーブル線１７（図１参照）をそれぞれはんだ付け結線することにより、図１に示される状態の太陽電池モジュール１０となる。なお、端子ボックス１６内は、浸水による短絡防止のため、ポッティング用シリコーン樹脂を充填する。 Subsequently, as shown in FIG. 11 (d), the module, which has been set as described above, is adjusted and controlled by adjusting the degree of vacuum and temperature by an autoclave system, and EVA is dissolved and cross-linked to form a solar cell. Module 10 is completed.
Thereafter, the unnecessary EVA resin that protrudes is removed by end face treatment, and the terminal box 16 (see FIG. 1) is bonded to the glass end face with silicone resin, and the terminal lead-out line of the cell and the external cable line 17 in the terminal box 16 are attached. By respectively soldering and connecting (see FIG. 1), the solar cell module 10 in the state shown in FIG. 1 is obtained. The terminal box 16 is filled with a potting silicone resin to prevent a short circuit due to water immersion.

このようにして作製されるモジュールサイズ１１８０ｍｍ×９８３ｍｍ、使用セル２枚、開口率１０％の太陽電池モジュールの特性をソーラーシュミレーターＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ2）により測定する。その測定結果は、Ｉｓｃ：０．９７２Ａ、Ｖｏｃ：１２８Ｖ、Ｆ．Ｆ．：０．６８６、Ｐｍａｘ：８５．３Ｗである。 The characteristics of the solar cell module having a module size of 1180 mm × 983 mm, two used cells, and an aperture ratio of 10% are measured with a solar simulator AM1.5 (100 mW / cm 2 ). The measurement results are as follows: Isc: 0.972A, Voc: 128V, F.R. F. : 0.686, Pmax: 85.3W.

工程３：ＬＥＤ照明装置の作製と設置
上述の通り、図１に示される各ＬＥＤ照明装置５０は、４つの縦長のＬＥＤ基板５１をそれらの長手方向に配置した構成となっている。図８に示される各ＬＥＤ基板５１としては、プリント配線Ａｌベース放熱基板を用い、ＬＥＤ素子５２としては６ｍｍ×７ｍｍ、厚み２．４ｍｍ、最大消費電力４００ｍＷのＲＧＢチップを搭載した大電流駆動が可能な超高輝度タイプのチップＬＥＤを用いる。各ＬＥＤ基板５１に搭載された１２個の上記チップＬＥＤは２０ｍｍ間隔で一列に接続され、各ＬＥＤ基板５１はそれぞれＬＥＤ制御回路５４（図１参照）に接続される。 Step 3: Production and Installation of LED Lighting Device As described above, each LED lighting device 50 shown in FIG. 1 has a configuration in which four vertically long LED substrates 51 are arranged in the longitudinal direction. As each LED substrate 51 shown in FIG. 8, a printed wiring Al base heat dissipation substrate is used, and as the LED element 52, an RGB chip having 6 mm × 7 mm, a thickness of 2.4 mm, and a maximum power consumption of 400 mW is mounted. A very high brightness type chip LED is used. The twelve chip LEDs mounted on each LED substrate 51 are connected in a row at intervals of 20 mm, and each LED substrate 51 is connected to an LED control circuit 54 (see FIG. 1).

図１および図１２に示されるように、各ＬＥＤ基板５１は、その発光面側が太陽電池モジュール１０の裏面カバーガラス１５の側端面に向くように、裏面カバーガラス１５の両側端面に４つずつ縦方向に設置される。この際、各ＬＥＤ基板５１からの発光が裏面カバーガラス１５の側端面からガラス内部に最大限取り込まれるように、適切な屈折率を有する樹脂で接着してもよい。
その後、太陽電池モジュール１０の周囲にモジュール枠１８を兼ねるアルミ製防水ケースを取り付ける。
図８に示される各ＬＥＤ基板５１には、上述の通りＬＥＤ素子５２として１２個のチップＬＥＤが搭載されるので、図１に示される光源一体型太陽電池モジュール６０には９６個のチップＬＥＤが使用され、１個のチップＬＥＤには、赤色、緑色、青色ともに８段階の階調をもたせるので、それらの組合せにより５１２色を表現できることとなる。
８つのＬＥＤ基板５１はそれぞれ独立して発光色が制御されるので、図１に示される光源一体型太陽電池モジュール６０は同時に８種類の色を表現できる。
以上の工程１〜３によって、図１および図２に示される光源一体型太陽電池モジュール６０が作製される。 As shown in FIG. 1 and FIG. 12, each LED substrate 51 is vertically arranged on both side end surfaces of the back cover glass 15 so that the light emitting surface side faces the side end surface of the back cover glass 15 of the solar cell module 10. Installed in the direction. At this time, the LED substrate 51 may be bonded with a resin having an appropriate refractive index so that light emission from each LED substrate 51 is taken into the glass from the side end surface of the back cover glass 15 to the maximum extent.
Thereafter, an aluminum waterproof case that also serves as the module frame 18 is attached around the solar cell module 10.
Since each of the LED substrates 51 shown in FIG. 8 has 12 chip LEDs mounted as the LED elements 52 as described above, the light source integrated solar cell module 60 shown in FIG. One chip LED has eight levels of gradation for each of red, green, and blue, and 512 colors can be expressed by a combination thereof.
Since the light emission colors of the eight LED substrates 51 are independently controlled, the light source integrated solar cell module 60 shown in FIG. 1 can express eight kinds of colors at the same time.
Through the above steps 1 to 3, the light source integrated solar cell module 60 shown in FIGS. 1 and 2 is manufactured.

実施例１による光源一体型太陽電池モジュール６０は、単体で使用される場合には充電・放電回路および二次電池と接続して用いられる。
昼間には図３に示されるように太陽光１００によって発電と蓄電を行いつつ光源一体型太陽電池モジュール６０の裏面側に太陽光１００を透過させることができ、夜間には図４に示されるように蓄電された電力を利用して同時に８種類の色のＬＥＤ光２００を光源一体型太陽電池モジュール６０の表面および裏面側から面発光させることができる。ＲＧＢの３色を同時点灯させれば白色の照明として利用することも可能である。 The light source integrated solar cell module 60 according to the first embodiment is used by being connected to a charge / discharge circuit and a secondary battery when used alone.
As shown in FIG. 3, sunlight 100 can be transmitted through the back side of the light source integrated solar cell module 60 while generating and storing electricity with sunlight 100 as shown in FIG. 3, and as shown in FIG. 4 at night. The LED light 200 of eight kinds of colors can be simultaneously emitted from the front surface and the back surface side of the light source integrated solar cell module 60 using the electric power stored in the light source. If the three colors of RGB are lit simultaneously, it can be used as white illumination.

実施例２
この発明の実施例２による発電発光システムについて図１３に基づいて説明する。図１３は実施例２による発電発光システムの正面図である。
図１３に示される実施例２による発電発光システム７０は、上述の実施例１による光源一体型太陽電池モジュール６０を１２０台使用し、縦方向に８台、横方向に１５台アレイ状に配置し、８ｍ×１８ｍの大面積自発光型の発電発光システムを構築したものである。
発電発光システム７０全体で合計９６０枚のＬＥＤ基板５１（図９参照）が使用されるため、独立して制御できる領域は９６０箇所となり、それぞれＲＧＢの階調の組合せで５１２色を表現することができる。 Example 2
A power generation / light emission system according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a front view of the power generation light emitting system according to the second embodiment.
The power generation / light emitting system 70 according to Example 2 shown in FIG. 13 uses 120 light source integrated solar cell modules 60 according to Example 1 described above, and is arranged in an array of 8 vertically and 15 horizontally. , A large area self-luminous power generation light emitting system of 8 m × 18 m is constructed.
Since a total of 960 LED boards 51 (see FIG. 9) are used in the entire power generation light emitting system 70, there are 960 areas that can be controlled independently, and 512 colors can be expressed by combinations of RGB gradations, respectively. it can.

実施例１による発電発光システムの全発電容量は、９．２ｋＷシステムに相当し、ＬＥＤ照明装置の最大消費電力の約２倍の容量を有しており、ＬＥＤ照明装置を駆動するのに必要となる電力を発電によって十分にまかなうことができる。
図示しないが、発電発光システム７０は、充電・放電回路を備えた充電・放電制御ユニット、二次電池および各光源一体型太陽電池モジュール６０の発光を統合的に制御する発光制御ユニットと接続して使用される。 The total power generation capacity of the power generation light emitting system according to Example 1 corresponds to a 9.2 kW system, has a capacity about twice the maximum power consumption of the LED lighting apparatus, and is necessary for driving the LED lighting apparatus. Can be fully covered by power generation.
Although not shown, the power generation light emitting system 70 is connected to a charge / discharge control unit including a charge / discharge circuit, a secondary battery, and a light emission control unit that integrally controls light emission of each light source integrated solar cell module 60. used.

このような発電発光システム７０は、昼間に蓄えた電力を利用し、夜間に各光源一体型太陽電池モジュール６０の表面側および裏面側を全面発光させることができる。各光源一体型太陽電池モジュール６０は、５１２色のなかから選択された８種類の色を同時に表示することができ、各光源一体型太陽電池モジュール６０の発光色を適宜設定制御することにより、所望の文字、図形、模様等を発光表示させることができる。もちろん、各光源一体型太陽電池モジュール６０についてＲＧＢを同時点灯させれば、大面積の白色照明装置としても利用可能である。   Such a power generation / light-emitting system 70 can use the electric power stored in the daytime to emit light entirely on the front side and the back side of each light source integrated solar cell module 60 at night. Each light source integrated solar cell module 60 can simultaneously display eight types of colors selected from among 512 colors, and can be set by appropriately setting and controlling the emission color of each light source integrated solar cell module 60. The characters, figures, patterns, etc. can be displayed in a luminous manner. Of course, if each of the light source integrated solar cell modules 60 is turned on simultaneously with RGB, it can also be used as a large-area white illumination device.

実施例３
この発明の実施例３による光源一体型太陽電池モジュールについて図１４および図１５に基づいて説明する。図１４は実施例３による光源一体型太陽電池モジュールの概略的な構成を示す正面図であり、図１５は実施例３による光源一体型太陽電池モジュールの電気的な構成を示すブロック図である。
図１４に示される実施例３による光源一体型太陽電池モジュール６１は、ＬＥＤ基板５１ａに搭載されるＬＥＤ素子５２（図８参照）として、６ｍｍ×５．７ｍｍ、厚み２．５ｍｍ、最大消費電力２００ｍＷの青紫色チップとＲＧＢ蛍光体からなる白色チップＬＥＤを用い、さらにモジュール枠１８ａの上部内に充電・放電コントローラー５５、リチウムイオン二次電池５６、およびＬＥＤ制御回路５４を収容し防水処理を施したものである。なお、実施例３による光源一体型太陽電池モジュール６１の電気的な構成は図１５のブロック図に示される通りである。
各白色ＬＥＤチップの発光制御は、実施例１のようにＬＥＤ基板５１単位ではなく、ＬＥＤ照明装置５０ａ単位として簡略化が図られているが、８段階の階調で発光制御することができる。その他の構成は実施例１による光源一体型太陽電池モジュール６０と同様である。 Example 3
A light source integrated solar cell module according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a front view showing a schematic configuration of a light source integrated solar cell module according to Example 3, and FIG. 15 is a block diagram showing an electrical configuration of the light source integrated solar cell module according to Example 3.
The light source integrated solar cell module 61 according to Example 3 shown in FIG. 14 is 6 mm × 5.7 mm, thickness 2.5 mm, and maximum power consumption 200 mW as the LED element 52 (see FIG. 8) mounted on the LED substrate 51a. White chip LED made of blue-violet chip and RGB phosphor, and a charge / discharge controller 55, lithium ion secondary battery 56, and LED control circuit 54 are housed in the upper part of the module frame 18a and waterproofed. Is. The electrical configuration of the light source integrated solar cell module 61 according to Example 3 is as shown in the block diagram of FIG.
Although the light emission control of each white LED chip is simplified not as a unit of the LED substrate 51 as in the first embodiment but as a unit of the LED lighting device 50a, it is possible to control the light emission with eight gradations. Other configurations are the same as those of the light source integrated solar cell module 60 according to the first embodiment.

実施例３による光源一体型太陽電池モジュール６１は、モジュール枠１８ａの内部に充電・放電コントローラー５５およびリチウムイオン二次電池５６を備えたことにより、光源一体型太陽電池モジュール６１単体での発電、発光が可能となり、光源一体型太陽電池モジュール６１単体を独立して容易に設置できる。例えば、実施例３による光源一体型太陽電池モジュール６１を住宅等の天窓に設置した場合、昼間は太陽光を採光しつつ発電し、夜間は昼間に蓄電された電力を利用し白色の照明として利用できる。
なお、実施例３による光源一体型太陽電池モジュール６１の公称最大出力は７６．８Ｗであり、ＬＥＤ照明装置５０ａの最大消費電力の約４倍の出力があり、ＬＥＤ照明装置５０ａを駆動させるのに必要な電力を発電によって十分にまかなうことができ、実際に、昼間の充電により夜間に８時間以上発光させることができた。 The light source integrated solar cell module 61 according to the third embodiment includes the charge / discharge controller 55 and the lithium ion secondary battery 56 inside the module frame 18a, so that the light source integrated solar cell module 61 alone generates and emits light. The light source integrated solar cell module 61 alone can be easily and independently installed. For example, when the light source integrated solar cell module 61 according to the third embodiment is installed in a skylight of a house or the like, it generates power while collecting sunlight during the daytime and is used as white illumination by using the power stored during the daytime. it can.
The nominal maximum output of the light source integrated solar cell module 61 according to Example 3 is 76.8 W, which is about four times the maximum power consumption of the LED lighting device 50a, and drives the LED lighting device 50a. Necessary electric power could be sufficiently covered by power generation, and in fact, it was able to emit light for more than 8 hours at night by charging in the daytime.

実施例４
この発明の実施例４による光源一体型太陽電池モジュールについて、図１６および図１７に基づいて説明する。図１６は実施例４による光源一体型太陽電池モジュールの概略的な構成を示す正面図であり、図１７は図１６のＤ−Ｄ断面図である。
実施例４による光源一体型太陽電池モジュール６２は、実施例３による光源一体型太陽電池モジュール６１の裏面カバーガラス１５と太陽電池モジュール１０との間に任意の文字、図形、模様、写真等がカラー印刷された透明ＰＥＴフィルム１４ａを挟むように設けたものである。 Example 4
A light source integrated solar cell module according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 and 17. 16 is a front view showing a schematic configuration of a light source integrated solar cell module according to Example 4, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
The light source integrated solar cell module 62 according to the fourth embodiment has an arbitrary character, figure, pattern, photograph or the like colored between the back cover glass 15 of the light source integrated solar cell module 61 according to the third embodiment and the solar cell module 10. It is provided so as to sandwich the printed transparent PET film 14a.

詳しくは、太陽電池モジュールの作製工程において（実施例１の「工程２」参照）、透明なトリミング部を遮蔽するための黒色ＰＥＴフィルム１４の上に上記の透明ＰＥＴフィルム１４ａを載置し、その上にＥＶＡシート１２と裏面カバーガラス１５を順に重ね、ＥＶＡを溶解、架橋させて一体化することにより作製する。その他の構成は実施例３による光源一体型太陽電池モジュール６１と同様である。   Specifically, in the solar cell module manufacturing step (see “Step 2” in Example 1), the transparent PET film 14a is placed on the black PET film 14 for shielding the transparent trimming portion, The EVA sheet 12 and the back cover glass 15 are sequentially stacked on top of each other, and the EVA is dissolved and cross-linked to be integrated. Other configurations are the same as those of the light source integrated solar cell module 61 according to the third embodiment.

実施例４による光源一体型太陽電池モジュール６２は、透明ＰＥＴフィルム１４ａに印刷された内容をそのまま表示できるため、光源一体型太陽電池モジュール６２単体で独立した広告板、表示板として昼夜を通して利用することができる。   Since the light source integrated solar cell module 62 according to Example 4 can display the content printed on the transparent PET film 14a as it is, the light source integrated solar cell module 62 can be used as an independent advertising board and display plate throughout the day and night. Can do.

実施例１による光源一体型太陽電池モジュールの概略的な構成を示す正面図である。1 is a front view showing a schematic configuration of a light source integrated solar cell module according to Example 1. FIG. 図１に示される光源一体型太陽電池モジュールの概略的なＡ−Ａ断面図である。FIG. 2 is a schematic AA sectional view of the light source integrated solar cell module shown in FIG. 1. 図２に示される光源一体型太陽電池モジュールの発電時の作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action at the time of the electric power generation of the light source integrated solar cell module shown by FIG. 図２に示される光源一体型太陽電池モジュールの発光時の作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action at the time of light emission of the light source integrated solar cell module shown by FIG. 光源一体型太陽電池モジュールを構成する集積型薄膜太陽電池セルの平面図である。It is a top view of the integrated thin film photovoltaic cell which comprises a light source integrated solar cell module. 図５に示される集積型薄膜太陽電池セルのＢ−Ｂ要部断面図である。It is BB principal part sectional drawing of the integrated-type thin film photovoltaic cell shown by FIG. 図５に示される集積型薄膜太陽電池セルのＣ−Ｃ要部断面図である。It is CC principal part sectional drawing of the integrated-type thin film photovoltaic cell shown by FIG. ＬＥＤ照明装置を構成するＬＥＤ基板の平面図である。It is a top view of the LED board which comprises a LED lighting apparatus. 集積型薄膜太陽電池セルの製造工程を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing process of an integrated type thin film photovoltaic cell. 集積型薄膜太陽電池セルの製造工程を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing process of an integrated type thin film photovoltaic cell. 太陽電池モジュールの製造工程を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing process of a solar cell module. 光源一体型太陽電池モジュールの組立工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the assembly process of a light source integrated solar cell module. 実施例２による発電発光システムの正面図である。It is a front view of the power generation light emitting system by Example 2. FIG. 実施例３による光源一体型太陽電池モジュールの概略的な構成を示す正面図である。6 is a front view showing a schematic configuration of a light source integrated solar cell module according to Example 3. FIG. 実施例３による光源一体型太陽電池モジュールの電気的な構成を示すブロック図である。6 is a block diagram showing an electrical configuration of a light source integrated solar cell module according to Example 3. FIG. 実施例４による光源一体型太陽電池モジュールの概略的な構成を示す正面図である。6 is a front view showing a schematic configuration of a light source integrated solar cell module according to Example 4. FIG. 図１６に示される光源一体型太陽電池モジュールの概略的なＤ−Ｄ断面図である。FIG. 17 is a schematic DD cross-sectional view of the light source integrated solar cell module shown in FIG. 16.

符号の説明Explanation of symbols

１０・・・太陽電池モジュール
１１・・・表面カバーガラス
１２・・・ＥＶＡシート
１３・・・透明ＰＥＴ被覆バスバー
１４・・・黒色ＰＥＴフィルム
１４ａ・・・透明ＰＥＴフィルム
１５・・・裏面カバーガラス
１６・・・端子ボックス
１７・・・ケーブル線
１８・・・モジュール枠
２０・・・集積型薄膜太陽電池セル
２１・・・ガラス基板
２２・・・透明導電膜
２３・・・分離ライン
２４・・・第１光電変換層
２５・・・第２光電変換層
２６・・・光電変換層
２７・・・コンタクトライン
２８・・・裏面電極層
２９・・・分離ライン
３０・・・開口部
３１・・・集電極
３２・・・トリミング部
５０，５０ａ・・・ＬＥＤ照明装置
５１・・・ＬＥＤ基板
５２・・・ＬＥＤ素子
５４・・・ＬＥＤ制御回路
５５・・・充電・放電コントローラー
５６・・・リチウムイオン二次電池
６０，６１，６２・・・光源一体型太陽電池モジュール
７０・・・発電発光システム
１００・・・太陽光
２００・・・ＬＥＤ光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Solar cell module 11 ... Front cover glass 12 ... EVA sheet 13 ... Transparent PET covering bus bar 14 ... Black PET film 14a ... Transparent PET film 15 ... Back cover glass 16 ... Terminal box 17 ... Cable line 18 ... Module frame 20 ... Integrated thin-film solar cell 21 ... Glass substrate 22 ... Transparent conductive film 23 ... Separation line 24 ... 1st photoelectric conversion layer 25 ... 2nd photoelectric conversion layer 26 ... Photoelectric conversion layer 27 ... Contact line 28 ... Back electrode layer 29 ... Separation line 30 ... Opening 31 ... Collector electrode 32 ... Trimming part 50, 50a ... LED lighting device 51 ... LED substrate 52 ... LED element 54 ... LED control circuit 55 ... Charging / Electrostatic controller 56 ... lithium ion secondary battery 60, 61, 62 ... light source integrated photovoltaic module 70 ... power lighting system 100 ... Solar 200 ... LED light

Claims (13)

表面および裏面を有する光透過型の太陽電池と、太陽電池の裏面側を覆うように設けられた光透過型の面発光体とを備え、太陽電池は表面側から入射する光を利用して電力を発生し、面発光体は太陽電池で発生した電力を利用してその両面から面発光し、面発光体の両面から面発光される光のうち太陽電池の裏面と隣接する面発光体の一方の面から面発光された光は太陽電池を透過して太陽電池の表面側へ出射され、他方の面から面発光された光は太陽電池の裏面側へ出射される光源一体型太陽電池モジュール。   A light transmissive solar cell having a front surface and a back surface, and a light transmissive surface light emitter provided so as to cover the back surface side of the solar cell, the solar cell using light incident from the front surface side The surface light emitter emits surface light from both surfaces using the power generated by the solar cell, and one of the surface light emitters adjacent to the back surface of the solar cell among the light emitted from both surfaces of the surface light emitter. A light source integrated solar cell module in which light emitted from the surface of the light is transmitted through the solar cell and emitted to the front surface side of the solar cell, and light emitted from the other surface is emitted to the rear surface side of the solar cell. 面発光体は、端面にＬＥＤ照明装置が配設された透光性の板状体からなることを特徴とする特徴とする請求項１に記載の光源一体型太陽電池モジュール。   2. The light source integrated solar cell module according to claim 1, wherein the surface light emitter is a translucent plate-like body having an LED illumination device disposed on an end surface. ＬＥＤ照明装置が、ＲＧＢの３原色を発する複数のＬＥＤ素子を備えることを特徴とする請求項２に記載の光源一体型太陽電池モジュール。   3. The light source integrated solar cell module according to claim 2, wherein the LED illumination device includes a plurality of LED elements that emit three primary colors of RGB. ＬＥＤ照明装置はＬＥＤ素子を搭載する複数のＬＥＤ基板を備え、各ＬＥＤ基板はその発色を制御するための制御回路に接続されることを特徴とする請求項３に記載の光源一体型太陽電池モジュール。   4. The light source integrated solar cell module according to claim 3, wherein the LED lighting device includes a plurality of LED substrates on which the LED elements are mounted, and each LED substrate is connected to a control circuit for controlling the color development. . 板状体は、ガラスまたは透明樹脂からなる導光板であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の光源一体型太陽電池モジュール。   The light source integrated solar cell module according to any one of claims 2 to 4, wherein the plate-like body is a light guide plate made of glass or transparent resin. 面発光体が太陽電池の裏面側を封止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光源一体型太陽電池モジュール。   6. The light source integrated solar cell module according to claim 1, wherein the surface light emitter seals the back surface side of the solar cell. 任意の図柄が印刷された印刷フィルムを更に備え、印刷フィルムは太陽電池と面発光体との間に挟まれるように配設されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の光源一体型太陽電池モジュール。   It further has a printed film on which an arbitrary pattern is printed, and the printed film is disposed so as to be sandwiched between the solar cell and the surface light emitter. The light source integrated solar cell module described. 太陽電池は光電変換を行う光電変換層を有し、光電変換層はその一部に面発光体から発せられた光を裏面側から表面側へ透過させる開口部が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の光源一体型太陽電池モジュール。   The solar cell has a photoelectric conversion layer that performs photoelectric conversion, and the photoelectric conversion layer is formed with an opening that partially transmits light emitted from the surface light emitter from the back side to the front side. The light source integrated solar cell module according to any one of claims 1 to 7. 太陽電池は、アモルファスシリコンからなる光電変換層と、微結晶シリコンからなる光電変換層が積層されたタンデム構造を有することを特徴とする請求項８に記載の光源一体型太陽電池モジュール。   9. The light source integrated solar cell module according to claim 8, wherein the solar cell has a tandem structure in which a photoelectric conversion layer made of amorphous silicon and a photoelectric conversion layer made of microcrystalline silicon are laminated. 開口部は、太陽電池の有効発電領域に占める面積の比率が５〜３０％の範囲内となるように形成されることを特徴とする請求項８又は９に記載の光源一体型太陽電池モジュール。   The light source integrated solar cell module according to claim 8 or 9, wherein the opening is formed such that a ratio of an area occupied by an effective power generation region of the solar cell is within a range of 5 to 30%. 太陽電池は複数の集積型太陽電池セルを互いに隣接するように配列した太陽電池モジュールであって、隣接する一対の集積型太陽電池セルはそれらの一部が太陽電池全体の透過率と同程度の透過率を有するフィルムで覆われていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１つに記載の光源一体型太陽電池モジュール。   A solar cell is a solar cell module in which a plurality of integrated solar cells are arranged so as to be adjacent to each other, and a pair of adjacent integrated solar cells has a part of the same degree as the transmittance of the entire solar cell. The light source integrated solar cell module according to any one of claims 8 to 10, wherein the solar cell module is integrated with a film having transmittance. 充電・放電回路および２次電池を更に備えた請求項１〜１１のいずれか１つに記載の光源一体型太陽電池モジュール。   The light source integrated solar cell module according to claim 1, further comprising a charge / discharge circuit and a secondary battery. 平面状又は曲面状に配列された複数の光源一体型太陽電池モジュールを備え、各光源一体型太陽電池モジュールが請求項１〜１２のいずれか１つに記載の光源一体型太陽電池モジュールからなることを特徴とする発電発光システム。   A plurality of light source integrated solar cell modules arranged in a planar shape or a curved surface are provided, and each light source integrated solar cell module comprises the light source integrated solar cell module according to any one of claims 1 to 12. Power generation light emitting system characterized by.
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