JP2760612B2 - 屋根設置型太陽電池及びその設置方法 - Google Patents

屋根設置型太陽電池及びその設置方法

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JP2760612B2 JP1306944A JP30694489A JP2760612B2 JP 2760612 B2 JP2760612 B2 JP 2760612B2 JP 1306944 A JP1306944 A JP 1306944A JP 30694489 A JP30694489 A JP 30694489A JP 2760612 B2 JP2760612 B2 JP 2760612B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、屋根設置型太陽電池に係り、一般住宅の既
設屋根に設置可能な太陽電池とその設置方法に関する。
（ロ）従来の技術 光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する太陽電
池は、無尽蔵な太陽光を主たるエネルギー源としている
ために、エネルギー資源の枯渇が問題となる中で脚光を
浴びている。この太陽電池を家庭用電源として利用する
場合、通常の家庭の消費電力電力であれば、太陽電池の
変換効率が10％とすると30m2の受光面積があれば良い。
この太陽電池の受光面積は、通常の住宅の屋根などで十
分可能な面積である。
そこで、特開昭60−31259号公報等に開示されている
ように、瓦状の太陽電池装置が提案されている。この瓦
状の太陽電池装置は現存する屋根瓦に代わって敷設する
だけでよく、架台等の敷設設備を必要としない利点を有
している。
しかしながら、上述の瓦状の太陽電池装置は既設の屋
根に敷設しようとすると、既に敷設されている屋根瓦を
取り外した後、その後に、瓦状の太陽電池装置の敷設工
事を行わなくてはならない。そのため、敷設工事に大変
手間がかかり、既設の屋根には好ましいものとは言えな
かった。
更に、太陽電池の基板として瓦状に曲がったガラス基
板を用いるため、その製造が困難であり、コストが高く
なると共に、曲面形状のため、照射角度によって光起電
力が変動することは否めない。
一方、電力用に開発された平面型太陽電池パネルを屋
根上に設置する試みがなされている。この平面型太陽電
池パネルの従来の設置方法は、屋根材に直接ボルト等に
より太陽電池パネルを固定するものであった。
（ハ）発明が解決しようとする課題 瓦状の太陽電池装置は屋根瓦に代わって敷設するだけ
で設置が可能であるが、前述したように、既設の屋根に
設置するには、手間も費用も嵩み好ましくない。
また、平面型太陽電池パネルは、瓦状の太陽電池に比
して安価に製造できる利点を有する。前述したように、
従来のものでは、ボルト等で直接屋根材に固定して設置
している。
ところで、屋根に設置した太陽電池パネルの表面温度
は真夏晴天時には、約70℃に上昇する。また、この時パ
ネルの下に位置する屋根の温度は約40℃程度となる。こ
の温度上昇により、太陽電池パネルは膨張する。特に、
パネルを固定している枠体はアルミが一般に用いられて
おり、このアルミの線膨張率と太陽電池自体の線膨張離
間および、屋根材の線膨張率とは相違するため、この部
材間で熱応力が発生し、アルミの枠体が歪んだり、屋根
部材が割れたりする可能性が高い。
しかも、住宅用の電源として用いるためには耐用年数
としては15年以上望まれており、上述した設置方法で
は、耐久性にも問題がある。
本発明は上述した問題点を解消すべくなされたものに
して、既設の屋根に容易に設置できると共に、屋根を破
損せず且つ耐久性に優れた屋根設置型太陽電池を提供す
ることをその課題とする。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明の屋根設置型太陽電池は、少なくとも一つの太
陽電池モジュールを枠体内に組込んだ太陽電池パネルが
スペーサを介して屋根材上に移動自在に載置され、前記
太陽電池パネルの枠体と屋根の軒下部材とをワイヤを介
して取着することを特徴とする。
また、屋根の軒下部材に形状記憶合金製の略Ｌ字状の
クランプ部材を固定し、このクランプ部材と太陽電池パ
ネルの枠体とをワイヤを介して取着しても良い。
更に、本発明の設置方法は、屋根材上に、太陽電池モ
ジュールが組込まれる枠体をスペーサを介して移動自在
に載置し、この枠体を屋根の軒下部材に取着した後、前
記枠体内に太陽電池モジュールを組込むことを特徴とす
る。
（ホ）作用 太陽電池パネルがスペーサを介して屋根材上に移動自
在に載置され、パネルの枠体と軒下部材との間をワイヤ
で取着している。従って、真夏時等、太陽電池表面の温
度が上昇し、枠体が膨張しても、太陽電池パネルが屋根
材上を移動し、枠体の膨張を吸収し、熱応力による歪等
は発生せず、耐久性が向上すると共に、屋根の破損が防
止できる。
また、略Ｌ字状の形状記憶合金製クランプ部材の二辺
の角度が温度により変位し、温度変化による枠体並びに
ワイヤの膨張及び収縮を吸収する。従って、温度変化に
関係なく、枠体は常に適正な一定の張力が付与された状
態で取着できる。
また、地震等の震動も枠体、ワイヤ、屋根間で互いに
逃がすので、耐久性も向上する。
更に、本発明の設置方法によれば、枠体をまず屋根上
に組み、その後、太陽電池モジュールを組み込むので、
それぞれの部材の重量はあまり大きくならず、設置が容
易に行なえる。
（へ）実施例 以下、本発明の実施例を図面に従い説明する。
まず、本発明に用いられる太陽電池モジュールの一例
を第11図に従い説明する。
（１）は強化ガラス等の透明性且つ絶縁性の材料から
なる基板、（２）（２）…は上記基板（１）の表面に一
定間隔で直接被着された光電変換領域である。上記光電
変換領域（２）（２）…は、例えば基板（１）側から、
酸化スズ、酸化インジウムスズ等の透明導電膜（３）
（３）…と、その内部に半導体接合を備えたアモルファ
スシリコンからなる半導体膜（４）（４）…と、半導体
膜（４）（４）…とオーミック接触するアルミニウム等
の裏面電極膜（５）（５）…と、が順次積層されたミク
ロンオーダの膜状を呈する。
各半導体膜（４）（４）…は、その内部に例えば膜面
に平行なPIN接合を形成すべく受光面側から厚み50〜250
Å程度のＰ型層、4000〜7000Å程度のＩ型（真性）層及
び300〜600Å程度のＮ型層が順次積層被着され、従って
基板（１）及び透明導電膜（３）（３）…を透過して光
入射があると、主にＩ型層において自由状態の電子及び
正孔が発生し、係る電子及び正孔は上記各層が形成する
PIN接合電界に引かれて各透明導電膜（３）（３）…及
び裏面電極膜（５）（５）…に集電され、隣接する光電
変換領域（２）（２）…の透明導電膜（３）（３）…と
裏面電極膜（５）（５）…との重畳により電気的に相加
された電力が取り出される。
（６）はアルミニウムなどからなる外枠、（７）は光
電変換領域（２）（２）…を被覆する樹脂層である。
次に、本発明の第１の実施例につき、図面を参照して
説明する。
第１図は本発明装置を既設の屋根に設置した状態を示
す斜視図、第２図は同要部斜視図、第３図は夫々異なる
取着態様を示す側面図である。第４図は軒下部材への取
着態様を示す斜視図、第５図は本発明に用いられる枠体
の一例を示す斜視図である。第６図は枠体へ太陽電池モ
ジュールを組込む態様を示し、第６図（イ）は分解斜視
図、第６図（ロ）及び第６図（ハ）は側面図である。第
７図は各モジュール間の電気的接続例を示す斜視図であ
る。
本実施例に用いられる枠体につき第５図に従い説明す
る。
枠体（11）はアルミニウムなどから形成され、内部に
モジュール固定用のワイヤ（12）が必要数取着けられ
る。この枠体（11）の底部には複数の固定脚（13）（1
3）…が設けられており、この固定脚（13）の端部、即
ち、屋根材と当接する位置に、フッソゴム、木材等から
なるスペーサ部材（14）が設けられる。
この枠体内（11）の構造としては、第５図（イ）に示
すように、アルミニウムパイプ、ステンレスパイプを折
曲して形成したもの、また第５図（ロ）に示すように、
アルミニウムの板体により形成したものなどがある。
尚、この両者の実施例において、屋根材とモジュール
間の間隔は固定脚（13）とスペーサ部材（14）との双方
を合計した長さになる。
前述した枠体（11）に第11図に示した太陽電池モジュ
ール（10）が少なくとも一つ組込まれる。枠体（11）に
組込まれた太陽電池モジュール（10）を屋根材に載置す
ると、太陽電池モジュール（10）と屋根材との間は、固
定脚（13）及びスペーサ（14）との長さの分だけ空隙が
生じる。この空隙により太陽電池モジュール（10）の放
熱が行なえる。
本実施例においては、一つの枠体（11）に９つのモジ
ュール（10）が組込まれている。枠体（11）とモジュー
ル（10）との組込みは、例えば第６図に示すように、各
モジュール（10）の外枠（６）にＺ型の設置金具（15）
を取付け、枠体（11）のワイヤ（12）に夫々設置金具
（15）を引掛けて取着する。
各モジュール（10）（10）…間の電気的接続は、第７
図に示す如く、ワイヤ（12）に電気線を巻着するか、ワ
イヤ（12）自体を導電線にし、この電気線に圧着端子
（16）にて接続を行えば良い。このようにして、形成さ
れた太陽電池パネル（20）を既設の屋根の上にワイヤで
固定する。太陽電池パネル（20）の屋根上の設置につい
て、第１図ないし第４図に従い説明する。
これらの図において、（21）は既設住宅の屋根（22）
は屋根瓦、（23）はむな瓦である。
南側に面している屋根（21）の屋根瓦（22）（22）…
上に太陽電池パネル（10）がスペーサ（13）を介して移
動自在に載置されている。この太陽電池パネル（20）の
枠体（11）と屋根（21）の母屋、鼻母屋、軒げた、合掌
などの軒下部材（24）とが複数本のワイヤ（25）…で連
結し、取着される。本実施例では、第４図に示すよう
に、軒下の母屋（24）にクランプ部材（26）をボルト
（27）等により固定し、このクランプ部材（26）に枠体
（11）に取着されたワイヤ（25）をターンバックル（2
8）を介して取着している。
一方、屋根（21）の傾斜方向は第２図及び第３図に示
すように、とい（30）を越えて、軒下の垂木等に同様に
クランプ部材（26）をボルト等で固定し、このクランプ
部材（26）と枠体（11）に取着したワイヤ（25）とを連
結し、両者を取着する。
尚、（31）はクッション部材である。
また、太陽電池パネル（20）の上方部の枠体（11）は
第３図（ロ）に示すように、むな瓦（23）上に固定金具
（32）を設け、こくの固定金具（32）にワイヤ（25）を
介して取着するようにしても良い。
次に、第８図ないし第10図に従い本発明の第２の実施
例につき説明する。
第８図は本発明装置に適用される形状記憶合金製のク
ランプ部材の形成方法の一例を示す側面図であり，第８
図（イ）は加熱時の逆変態開始温度でのクランプ部材の
成形状態、第８図（ロ）は冷却時の変態開始温度でのク
ランプ部材の曲げ加工を施した状態を夫々示す。
任意の形状を予め記憶させておくと、低温相で変形を
加えても、加熱し高温相にすると変形前のもとの形状に
戻る形状記憶合金が知られている。
この形状記憶合金には、第１表に示すように、数多く
の種類が存在する。
これらの中で最も実用材料として優れているのが、Ti
−Ni（nitinol）である。TiとNiの組成変化やCo、Feの
置換により、変態温度を低温側の任意の温度にもってい
くことができる。引張りも強さも23.92kg/mm2と十分強
い。
TiNiよりも安価で加工、製造の容易なCn−Zn−Al合金
も実用的な材料である。これもやはり組成をわずかに変
えるだけで、変態温度を−105〜380℃に調節することが
できる。第10図に組成比と変態温度の関係を示す。
さて、本実施例では、例えばTi−Ni、Cu−Zn−Al組成
の形状記憶合金を用いてクランプ部材（26）を形成す
る。形状記憶合金はAsが30℃、Msが５℃になるように組
成が調整されている。
まず、本実施例におけるクランプ部材（26）は、板状
または棒状の形状記憶合金が用いられる。そして、この
形状記憶合金が30℃以上の温度で、第８図（イ）に示す
ように、略Ｌ字状に成形される。また、このとき、クラ
ンプ部材（26）の二辺（26a）（26b）間の角度は第８図
（イ）の如く、大きく設定している。
続いて、第８図（ロ）に示すように、５℃以下の温度
でクランプ部材（26）を曲げ、二辺（26a）（26b）間の
角度を小さくする。
第８図（ロ）に示す如く変形された本実施例のクラン
プ部材（26）は、温度が上昇すると、第８図（イ）に示
す形状に復帰する。
次に、斯るクランプ部材（26）と枠体（11）との取着
態様を第９図に従い説明する。第９図（イ）は夏の時の
取着態様を示す斜視図、第９図（ロ）は冬の時の取着態
様を示す斜視図である。
上述した本実施例のクランプ部材（26）を第９図に示
すように、軒下の母屋（24）にボルト（27）等により固
定する。そして、このクランプ部材（26）に枠体（11）
に取着されたワイヤ（25）をターンバックル（28）を介
して一定の張力を付与して取着する。
而して、夏の時には温度が上昇し、枠体（11）並びに
ワイヤ（25）等が熱膨張するが、クランプ部材（26）は
第９図（イ）に示すように、二辺（26a）（26b）間の角
度が大きくなる。従って、枠体（11）並びにワイヤ（2
5）の膨張はクランプ部材（26）の変位で吸収され、枠
体（11）等は適正な張力で取着された状態が維持され
る。
一方、冬の時には温度が下がり、枠体（11）並びにワ
イヤ（25）等が収縮するが、クランプ部材（26）は第９
図（ロ）に示すように、二辺（26a）（26b）間の角度が
小さくなる。従って、枠体（11）並びにワイヤ（25）の
収縮はクランプ部材（26）の変位で吸収され、枠体（1
1）等は適正な張力で取着された状態が維持される。
さて、第12図は、太陽電池の日射量と温度の時刻によ
る変化を示した図である。この第12図から分かるよう
に、真夏の晴天時、太陽電池表面は70℃にも上昇する。
一方、屋根瓦（22）表面は40℃程度に上昇する。この温
度上昇により、各部材、即ち太陽電池モジュール（10）
のガラス基板（１）、枠体（11）のアルミニウム、屋根
瓦（22）として、例えばスレート瓦の夫々の有する線膨
張係数の違い及び温度の違いに応じて熱膨張の量が相違
する。例えば、10mの長手方向に対して、０℃の時に比
べて、ガラス7mm、アルミニウム16mm、スレート瓦は
（全体として考えた場合）4mm程度伸びる。
ここで各線膨張率αは、 α（アルミニウム）＝23×10-6（1/℃） α（ガラス） ＝10×10-6（1/℃） α（スレート） ＝10×10-6（1/℃） として計算した。
前述したように、アルミの枠体（11）とスレート瓦の
屋根とは12mm程度の差が生じる。従って、枠体（11）と
屋根瓦（22）とを直接固定すると、屋根瓦（22）にずれ
が生じたり、両者間に熱応力が発生する。そのため、枠
体（11）に歪が発生したり、屋根瓦（22）が破損するお
それなどがあり、耐久性も良くない。しかし、本発明に
おいては、屋根瓦（22）と太陽電池パネル（20）は移動
自在に載置されているので、枠体（11）が延びても屋根
瓦（22）に対して応力がかかることはなく、屋根瓦（2
2）が破損するおそれはない。
一方、枠体（11）と屋根（22）とはワイヤ（25）を介
して取着しているので、ワイヤ（25）の線膨張率もアル
ミニウムの枠体（11）と極めて近い値のため、このワイ
ヤ（25）も延びて枠体（11）の膨張は吸収される。しか
も、ワイヤ（25）の取着は、太陽電池パネル（20）が台
風、地震等の際に落下しないように取着するものであ
る。そのため、ワイヤ（25）による取着はボルトで直接
屋根に固定するのに比して、ある程度自由度を有する。
従って、枠体（11）の熱膨張による延びは十分に吸収可
能であり、枠体（11）に熱応力がかかることはなくな
り、歪など発生せず耐久性に優れる。また、太陽電池モ
ジュール（10）と枠体（11）の取着は前述したように、
枠体（11）に設けたワイヤに架設するように、この両者
間においても、ある程度自由度を持たせておけば、ガラ
スと枠体との延びの差は、両者の取着部分で吸収が可能
となり、熱応力等による劣化が防止できる。
更に、前述したように、ある程度自由度を有して太陽
電池パネル（20）が屋根（21）上に設置されているた
め、地震等の震動も互いに逃がすので、耐久性が向上す
る。
次に、太陽電池パネル（20）の重量について考えてみ
る。太陽電池モジュール（10）自体は14kg/m2であり、
枠体（11）は6kg/m2以内である。従って、家庭用電源と
して使用する場合、前述のように受光面積30m2必要であ
るので、全重量は420kg以上600kg以内になる。このよう
に、住宅用の屋根設置型太陽電池装置は極めて重量が大
きくなる。また、大きさも10×3mと大きなものになり、
これを完成した状態で屋根上に設置するとすると、クレ
ーン等大がかりな装置が必要となる。
そこで、本発明の設置方法は、極めて簡単に屋根上に
屋根設置型太陽電池を設置する方法を提案するものであ
る。即ち、まず枠体（11）のみ、屋根上（21）の屋根瓦
（22）上にスペーサ（14）を介して移動自在に載置す
る。そして、この枠体（11）の設置についても、必要に
応じて分割した部材を屋根上に運び、屋根の上で組立て
るようにしてもよい。枠体（11）自体の重量は比較的軽
量であるので、簡単に屋根（21）の上に運び挙げること
ができ、人手以外特別な基材は必要としない。
次に、第２図に示すように、屋根（21）上に載置され
た枠体（11）を軒下部材（24）にワイヤ（25）を介して
連結し、両者を取着する。この軒下部材（24）との取着
は第４図または第９図に示すように、例えばクランプ部
材（26）を予め垂木、母屋等に固着し、このクランプ部
材（26）とワイヤ（25）とをターンバックル（28）を用
いて取着すれば良い。
続いて、太陽電池モジュール（10）を一個づつ屋根
（21）上に運び、枠体（11）のワイヤ等に架設して順次
取り着け、互いの電気的接続を行って、設置が完了す
る。
このように、本発明の設置方法によれば、特別な機材
等を全く必要とせず、極めて簡単に屋根の上に太陽電池
装置を設置することができる。
尚、上述した本発明の実施例においては、複数の太陽
電池モジュールを組込んだ装置について説明したが、一
個の太陽電池モジュールで所望の出力が得られる場合に
は、一個で構成できることは言うまでもない。
更に、本実施例においては、太陽電池モジュールの外
枠とは別に枠体を用いたが、この外枠を枠体に兼用する
こともできる。
（ト）発明の効果 以上説明したように、本発明は、太陽電池パネルがス
ペーサを介して屋根材上に移動自在に載置され、本体の
軒下部材との間をワイヤで取着しているので、真夏時
等、太陽電池表面の温度が上昇し、枠体が膨張しても、
太陽電池パネルが屋根材上に移動して枠体の膨張を吸収
し、熱応力による歪等は発生せず、耐久性が向上すると
共に、屋根の破損が防止できる。
更に、略Ｌ字状の形状記憶合金製クランプ部材を用い
ると、二辺の角度が温度により変位し、温度変化による
枠体並びにワイヤの膨張及び収縮が吸収されるので、温
度変化に関係なく、枠体は常に適正な一定の張力が付与
された状態で取着できる。
また、地震等の震動も枠体、ワイヤ、屋根間で互いに
逃がすので、耐久性も向上する。
更に、本発明の設置方法によれば、枠体をまず屋根上
に組み、その後、太陽電池モジュールを組み込むので、
それぞれの部材の重量はあまり大きくならず、特別な機
材も必要なく設置が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置を既設の屋根に設置した状態を示す
斜視図、第２図は同要部斜視図、第３図は夫々異なる取
着態様を示す側面図である。第４図は軒下部材への取着
態様を示す斜視図、第５図は本発明に用いられる枠体の
一例を示す斜視図である。第６図は枠体へ太陽電池モジ
ュールを組込む態様を示し、第６図（イ）は分解斜視
図、第６図（ロ）及び第６図（ハ）は側面図である。第
７図は各モジュール間の電気的接続例を示す斜視図であ
る。 第８図は本発明装置に適用されるクランプ部材の形成方
法の一例を示す側面図、第９図は第８図のクランプ部材
を用いた軒下部材への取着態様を示す斜視図である。 第10図は形状記憶合金（Cu−Zn−Al）の組成比と変態温
度との関係を示す特製図である。 第11図は太陽電池モジュールを示す断面図、第12図は太
陽電池の日射量と温度の時刻の変化を示す図である。 10…太陽電池モジュール、11…枠体、13…固定脚、14…
スペーサ、20…太陽電池パネル、21…屋根、22…屋根
瓦、23…むな瓦、24…軒下部材、25…ワイヤ、26…クラ
ンプ部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭62−70455（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−87853（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 31/04 E04D 13/18 E04D 13/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも一つの太陽電池モジュールを枠
    体内に組込んだ太陽電池パネルがスペーサを介して屋根
    材上に移動自在に載置され、前記枠体と屋根の軒下部材
    とをワイヤを介して取着することを特徴とする屋根設置
    型太陽電池。
  2. 【請求項２】前記スペーサは前記枠体に固定されている
    ことを特徴とする請求項第１に記載の屋根設置型太陽電
    池。
  3. 【請求項３】前記屋根の軒下部材にクランプ部材が固着
    され、このクランプ部材にワイヤを介して前記枠体が取
    着されることを特徴とする請求項第１に記載の屋根設置
    型太陽電池。
  4. 【請求項４】前記クランプ部材は形状記憶合金で略Ｌ字
    状に形成されると共に、低温時より高温時に前記クラン
    プ部材の二辺の角度が大きくなるように構成され、前記
    枠体並びにワイヤの温度変化による膨張及び収縮を前記
    クランプ部材の変形で吸収し、前記枠体を一定の張力を
    付与してワイヤで取着することを特徴とする請求項第３
    に記載の屋根設置型太陽電池。
  5. 【請求項５】屋根材上に、太陽電池モジュールが組込ま
    れる枠体をスペーサを介して移動自在に載置し、この枠
    体を屋根の軒下部材に取着した後、前記枠体内に太陽電
    池モジュールを組込むことを特徴とする屋根設置型太陽
    電池の設置方法。
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US5505788A (en) * 1994-06-29 1996-04-09 Dinwoodie; Thomas L. Thermally regulated photovoltaic roofing assembly
US5746839A (en) * 1996-04-08 1998-05-05 Powerlight Corporation Lightweight, self-ballasting photovoltaic roofing assembly
US6148570A (en) * 1998-02-05 2000-11-21 Powerlight Corporation Photovoltaic building assembly with continuous insulation layer
US6061978A (en) * 1997-06-25 2000-05-16 Powerlight Corporation Vented cavity radiant barrier assembly and method
EP1079442A1 (de) * 1999-08-26 2001-02-28 Schneider Leichtbausysteme Verfahren zur Befestigung eines Energieelementes und Gebäudehülle mit davon lösbarem Paneel
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US6570084B2 (en) 2001-07-10 2003-05-27 Powerlight Corporation Pressure equalizing photovoltaic assembly and method
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