特許 7151954 傾斜屋根敷設用ソーラーパネル及びその施工方式

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-03

(45)【発行日】2022-10-12

(54)【発明の名称】傾斜屋根敷設用ソーラーパネル及びその施工方式

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/048 20140101AFI20221004BHJP

   H02S 30/10 20140101ALI20221004BHJP

   H02S 40/20 20140101ALI20221004BHJP

   E04D 13/18 20180101ALI20221004BHJP

   E04D 3/40 20060101ALI20221004BHJP

【ＦＩ】

H01L31/04 560

H02S30/10

H02S40/20

E04D13/18 ETD

E04D3/40 V

【請求項の数】 20

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021142221

(22)【出願日】2021-09-01

【審査請求日】2021-09-22

(73)【特許権者】

【識別番号】521386858

【氏名又は名称】ユエ－シェン，チャン

【氏名又は名称原語表記】ＹＡＵＥ－ＳＨＥＮＧ ＣＨＡＮＧ

【住所又は居所原語表記】２Ｆ．－５，ＮＯ．５４，ＢＡＩＮＩＡＮ ＲＤ．，ＬＯＮＧＴＡＮ ＤＩＳＴ．，ＴＡＯＹＵＡＮ ＣＩＴＹ ３２５，ＴＡＩＷＡＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100180781

【弁理士】

【氏名又は名称】安達 友和

(74)【代理人】

【識別番号】100182903

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 武慶

(72)【発明者】

【氏名】ユエ－シェン，チャン

【審査官】桂城 厚

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１４１０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３４０５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３６１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３０３０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０８５３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１０９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３９３３７１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３１／００－３１／０７８

Ｈ０１Ｌ ３１／１８－３１／２０

Ｈ０１Ｌ ５１／４２－５１／４８

Ｈ０２Ｓ １０／００－１０／４０

Ｈ０２Ｓ ３０／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一つの基板：一つの周辺固定部と一つの機能部品部が含まれ、
一つの第一結合層：前記機能部品部の上方に敷設され、
一つの絶縁層：前記第一結合層の上方に位置し、当該第一結合層を通して前記基板に粘り付き、
一つの第二結合層：前記絶縁層の上方に敷設され、
一つの太陽電池モジュール層：少なくとも一つの太陽電池が含まれ、前記第二結合層の上方に位置し、前記第二結合層を通して、前記絶縁層に粘り付き、その中で、少なくとも一つの太陽電池が、少なくとも二本の電極線を通して、太陽エネルギーが変換された後の電気エネルギーを出力し、前記少なくとも二本の電極線が前記周辺固定部に伸び、
一つの第三結合層：前記太陽電池モジュール層の上方に敷設され、且つ、前記第二結合層に部分的に粘り付き、
一つの輝度向上フィルム層：その上面に複数のマイクロプリズム構造があり、前記第三結合層の上方に位置し、且つ、前記第三結合層を通して、前記太陽電池モジュール層に粘り付き、
一つの第四結合層：前記輝度向上フィルム層の上方に敷設され、それに加えて、
一つの透光フッ素含有フィルム層：その上面に複数の波形立体の輝度向上構造があり、前記第四結合層の上方に位置し、且つ、前記第四結合層を通して、前記輝度向上フィルム層に粘り付き、その中で、前記輝度向上フィルム層が、外部からの多方向の光線を、その内部へ導き、 前記マイクロプリズム構造が、前記透光フッ素含有フィルム層からの光線の光路を変更することによって、光線が少なくとも一つの太陽電池に垂直な方向に一層偏り、前記少なくとも一つの太陽電池に入射するようにする、という構成部分が含まれることを特徴とする傾斜屋根敷設用ソーラーパネル。

【請求項2】

前記周辺固定部の二つの平行的な側面にそれぞれ複数の第一固定穴と複数の第二固定穴を形成することを特徴とする、請求項１に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネル。

【請求項3】

前記基板の材質が焼付塗装ステンレススチール、ステンレススチール、焼付塗装合金鋼板、合金鋼板、アルミニウム、アルミニウム合金又はプラスチックであることを特徴とする、請求項１に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネル。

【請求項4】

第一結合層の材質がエチレン－酢酸エチレン共重合体（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ－Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ，ＥＶＡ）又はポリオレフィンエラストマー（Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ，ＰＯＥ）であることを特徴とする、請求項１に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネル。

【請求項5】

第二結合層の材質がエチレン－酢酸エチレン共重合体又はポリオレフィンエラストマーであることを特徴とする、請求項１に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネル。

【請求項6】

第三結合層の材質がエチレン－酢酸エチレン共重合体又はポリオレフィンエラストマーであることを特徴とする、請求項１に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネル。

【請求項7】

第四結合層の材質がエチレン－酢酸エチレン共重合体又はポリオレフィンエラストマーであることを特徴とする、請求項１に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネル。

【請求項8】

絶縁層の材質がポリフッ化ビニル（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ，ＰＶＦ）又はポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）であることを特徴とする、請求項１に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネル。

【請求項9】

太陽電池の数量が二つ以上である場合、同じ電極の電極線が一つの電極バスに接続することを特徴とする、請求項１に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネル。

【請求項10】

前記輝度向上構造の波形立体の上面方向が平面で連続的に隣接する円形を形成し、且つ、各円形が、１ｍｍを上回らない曲率半径を有することを特徴とする、請求項１に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネル。

【請求項11】

前記基板が四角形又は長方形であることを特徴とする、請求項１に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネル。

【請求項12】

ａ）一つの傾斜屋根の一つの屋根パネルの上に一つの防水層を敷設すること；
ｂ）複数のソーラーパネルを敷設し、且つ、前記屋根パネルの一つの基準辺を沿って、前記第一固定穴が位置している側面を、一列に配置すること；
ｃ）釘又はネジで、前記第一固定穴と前記防水層を通して、これらのソーラーパネルを、当該屋根パネルに固定すること；
ｄ）前列のソーラーパネルに接続し、引き続き複数のソーラーパネルを新しい列に敷設し、且つ、新規敷設したソーラーパネルの第一固定穴を、順序によって、前列のソーラーパネルの第二固定穴に照準を合わせること；
ｅ）釘又はネジで、前記第一固定穴、相応な第二固定穴と前記防水層を通して、これらのソーラーパネルを、当該屋根パネルに固定すること；
ｆ）前記屋根パネルが、これらのソーラーパネルによりいっぱいに敷設されるまで、ステップｄ）とステップｅ）を繰り返し、それに加えて、
ｇ）隣り合っている二つのソーラーパネルの電極線又は電極バスに対して、陽極と陰極との電気接続方式を採用して、防水導電性接着テープで接続を行う、というステップが含まれること、というステップが含まれていることを特徴とする、請求項２に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネルの施工方式。

【請求項13】

前記基準辺が、一つの特定な水平高層に平行するか、又は前記特定な水平高層に垂直であることを特徴とする、請求項１２に記載の施工方式。

【請求項14】

前記防水層が防水アスファルトフェルトであることを特徴とする、請求項１２に記載の施工方式。

【請求項15】

前記周辺固定部の二つの平行的な側面にそれぞれ複数の第一固定穴と複数の第二固定穴を形成し、
ａ）一つの傾斜屋根の一つの屋根パネルの上に一つの防水層を敷設すること；
ｂ）複数のソーラーパネルを敷設し、且つ、前記屋根パネルの一つの基準辺を沿って、前記第一固定穴が位置している側面を、一列に配置すること；
ｃ）釘又はネジで、前記第一固定穴と前記防水層を通して、これらのソーラーパネルを、当該屋根パネルに固定すること；
ｄ）前列のソーラーパネルに接続し、引き続き複数のソーラーパネルを新しい列に敷設し、且つ、新規敷設したソーラーパネルの第一固定穴を、順序によって、前列のソーラーパネルの第二固定穴に照準を合わせること；
ｅ）釘又はネジで、前記第一固定穴、相応な第二固定穴と前記防水層を通して、これらのソーラーパネルを、当該屋根パネルに固定すること；
ｆ）前記屋根パネルが、これらのソーラーパネルによりいっぱいに敷設されるまで、ステップｄ）とステップｅ）を繰り返し、それに加えて、
ｇ）隣り合っている二つのソーラーパネルの電極線又は電極バスに対して、陽極と陰極との電気接続方式を採用して、防水導電性接着テープで接続を行う、というステップが含まれること、というステップが含まれていることを特徴とする、請求項９に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネルの施工方式。

【請求項16】

前記基準辺が、一つの特定な水平高層に平行するか、又は前記特定な水平高層に垂直であることを特徴とする、請求項１５に記載の施工方式。

【請求項17】

前記防水層が防水アスファルトフェルトであることを特徴とする、請求項１５に記載の施工方式。

【請求項18】

前記周辺固定部の二つの平行的な側面にそれぞれ複数の第一固定穴と複数の第二固定穴を形成し、
ａ）一つの傾斜屋根の一つの屋根パネルの上に一つの防水層を敷設すること；
ｂ）複数のソーラーパネルを敷設し、且つ、前記屋根パネルの一つの基準辺を沿って、前記第一固定穴が位置している側面を、一列に配置すること；
ｃ）釘又はネジで、前記第一固定穴と前記防水層を通して、これらのソーラーパネルを、当該屋根パネルに固定すること；
ｄ）前列のソーラーパネルに接続し、引き続き複数のソーラーパネルを新しい列に敷設し、且つ、新規敷設したソーラーパネルの第一固定穴を、順序によって、前列のソーラーパネルの第二固定穴に照準を合わせること；
ｅ）釘又はネジで、前記第一固定穴、相応な第二固定穴と前記防水層を通して、これらのソーラーパネルを、当該屋根パネルに固定すること；
ｆ）前記屋根パネルが、これらのソーラーパネルによりいっぱいに敷設されるまで、ステップｄ）とステップｅ）を繰り返し、それに加えて、
ｇ）隣り合っている二つのソーラーパネルの電極線又は電極バスに対して、陽極と陰極との電気接続方式を採用して、防水導電性接着テープで接続を行う、というステップが含まれること、というステップが含まれていることを特徴とする、請求項１０に記載の傾斜屋根敷設用ソーラーパネルの施工方式。

【請求項19】

前記基準辺が、一つの特定な水平高層に平行するか、又は前記特定な水平高層に垂直であることを特徴とする、請求項１８に記載の施工方式。

【請求項20】

前記防水層が防水アスファルトフェルトであることを特徴とする、請求項１８に記載の施工方式。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ソーラーパネル及びその施工方式に関わり、特に傾斜屋根敷設用ソーラーパネル及びその施工方式に関わる。

【背景技術】

【0002】

人間文明の進歩は、資源消費量の低減に具現される。この観点から見ると、再生エネルギー又は持続可能なエネルギーの開発と使用も文明進歩のマイルストーンである。従って、再生エネルギーの押し広めに着手し始める国家は日増しに増えていて、最も目立つ成就が太陽エネルギーの開発と利用である。台湾において、人々は目を上げて見ると、多くの住宅用家屋の屋根、工場の屋根、廃棄された用地乃至公共設備の周辺に、ソーラーパネルが敷設されていることを見える。これらのソーラーパネルは、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換した後、最寄りの建物内の電器設備に供給できると同時に、余剰エネルギーがあれば、余計な電力を、送電網に合併して、需要者事業体に販売することができる。台湾において、ソーラーパネルを大規模に敷設できる原因は、台湾における殆どの建物が鉄筋コンクリート構造であるので、堅牢性と強風耐性の特性を持つことである。更に、これらの建物の頂部設計も殆ど平面であるので、ソーラーパネルの敷設が非常に便利になることである。しかし、幾つかの特定な建築群にとって、ソーラーパネルの敷設が非常に不利である。一つの実例は、木造構造を使用する傾斜屋根建物である。

【0003】

一般的な見地から言うと、木造構造を使用する傾斜屋根建物は、欧米諸国における住宅用家屋の主な形態である。そこで、木材の調達が便利で、建造価格が安いので、相対的に家屋税も低い。傾斜屋根は、防水と積雪防止に用いることができ、施工が便利である。しかし、その構造の支持力不足問題及び架設面の角度問題により、屋内から、屋外へソーラーパネル固定装置を架設する場合、非常に不安定になる。架設できても、突起するソーラーパネルの構造は、既存の傾斜屋根設計に馴染めない。従って、木造構造を使用する傾斜屋根建物において、ソーラーパネルを取り付けることによって再生エネルギーを使用したい場合、伝統的な建築工法と材料を了解し、且つ、ソーラーパネルの構造を適切に改造しなければならない。

【0004】

傾斜屋根におけるよくある防水用及び最外層用の建築材料がアスファルトシングルである。アスファルトシングルは、自身で軽い素材を有し、曲がることができると同時に、裁断しやすく、ステープル銃を利用するだけで、傾斜屋根の根パネル上に固定することができる。防水面から見ると、上下二列のアスファルトシングルの積み重ね方式が伝統的なレンガに類似していて、傾斜階段構造を形成することによって、雨水がその勾配を沿って下方向へ流れることができるようにする。更に、アスファルトシングルと屋根パネルとの間に、一般に一層の防水布（ゴム）層が敷設されているので、雨水が防水布を通し難くなり、釘を沿って下へ浸出するようになる。改造後のソーラーパネルが、特殊な接続装置と防水処理を有して、既存の施工作業を変更しない条件の下でアスファルトシングルを代替できると、アスファルトシングルにおける、傾斜屋根上に固く固定される（余計な固定無し）優位性を持つと同時に、これで架設される家屋も美しくて一致的な外観を有する。しかし、現在市場にこの製品がまだない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

当該条項は、本発明の幾らかの特徴をまとめて編集する。その他の特徴は、その後の条項に開示される。その目的は、追加される特許の請求範囲における宗旨と範囲での様々な修正及び類似的な配列をカバーすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記問題を解決して、アスファルトシングルを代替して実装できる新型ソーラーパネルを提供する為に、本発明は、傾斜屋根敷設用ソーラーパネルを開示して、次のように、一つの基板：一つの周辺の固定部と一つの機能部品部が含まれ、一つの第一結合層：前記機能部品部の上方に敷設され、一つの絶縁層：前記第一結合層の上方に位置し、当該第一結合層を通して前記基板に粘り付き、一つの第二結合層：前記絶縁層の上方に敷設され、一つの太陽電池モジュール層：少なくとも一つの太陽電池が含まれ、前記第二結合層の上方に位置し、前記第二結合層を通して、前記絶縁層に粘り付き、その中で、少なくとも一つの太陽電池が、少なくとも二本の電極線を通して、太陽エネルギーが変換された後の電気エネルギーを出力し、前記少なくとも二本の電極線が前記周辺固定部に伸び、一つの第三結合層：前記太陽電池モジュール層の上方に敷設され、且つ、前記第二結合層に部分的に粘り付き、一つの輝度向上フィルム層：その上面に複数のマイクロプリズム構造があり、前記第三結合層の上方に位置し、且つ、前記第三結合層を通して、前記太陽電池モジュール層に粘り付き、一つの第四結合層：前記輝度向上フィルム層の上方に敷設され、それに加えて、一つの透光フッ素含有フィルム層：その上面に複数の波形立体の輝度向上構造があり、前記第四結合層の上方に位置し、且つ、前記第四結合層を通して、前記輝度向上フィルム層に粘り付き、その中で、前記輝度向上が、外部からの多方向の光線を、その内部へ導き、前記マイクロプリズムの構造が、前記透光フッ素含有フィルム層からの光線の光路を変更することによって、光線が少なくとも一つの太陽電池に垂直な方向に一層偏り、前記少なくとも一つの太陽電池に入射するようにする、という構成部分が含まれる。

【0007】

好ましくは、前記周辺固定部の二つの側面にそれぞれ複数の第一固定穴と複数の第二固定穴を形成することである。

【0008】

好ましくは、前記基板の材質が焼付塗装ステンレススチール、ステンレススチール、焼付塗装合金鋼板、合金鋼板、アルミニウム、アルミニウム合金又はプラスチックであることである。

【0009】

好ましくは、前記第一結合層の材質がエチレン－酢酸エチレン共重合体（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ－Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ， ＥＶＡ）又はポリオレフィンエラストマー （Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ，ＰＯＥ）であることである。

【0010】

好ましくは、前記第二結合層の材質がエチレン－酢酸エチレン共重合体又はポリオレフィンエラストマーであることである。

【0011】

好ましくは、前記第三結合層の材質がエチレン－酢酸エチレン共重合体又はポリオレフィンエラストマーであることである。

【0012】

好ましくは、前記第四結合層の材質がエチレン－酢酸エチレン共重合体又はポリオレフィンエラストマーであることである。

【0013】

好ましくは、前記絶縁層の材質がポリフッ化ビニル（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ，ＰＶＦ）又はポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）であることである。

【0014】

一つの実施形態において、前記太陽電池の数量が二つ以上である場合、同じ電極の電極線が一つの電極バスに接続することができる。本発明によって、前記輝度向上構造の波形立体の上面方向が平面で連続的に隣接する円形を形成し、且つ、各円形が、１ｍｍを上回らない曲率半径を有する。

【0015】

前記基板が四角形又は長方形である。

【0016】

本発明は、前記傾斜屋根敷設用ソーラーパネルの施工方式も開示して、次のように、ａ）一つの傾斜屋根の一つの屋根パネルの上に一つの防水層を敷設し、ｂ）複数のソーラーパネルを敷設し、且つ、前記屋根パネルの一つの基準辺を沿って、前記第一固定穴が位置している側面を、一列に配置し、ｃ）釘又はネジで、前記第一固定穴と前記防水層を通して、これらのソーラーパネルを、当該屋根パネルに固定し、ｄ）前列のソーラーパネルに接続し、引き続き複数のソーラーパネルを新しい列に敷設し、且つ、新規敷設したソーラーパネルの第一固定穴を、順序によって、前列のソーラーパネルの第二固定穴に照準を合わせ、ｅ）釘又はネジで、前記第一固定穴、相応な第二固定穴と前記防水層を通して、これらのソーラーパネルを、当該屋根パネルに固定し、ｆ）前記屋根パネルが、これらのソーラーパネルによりいっぱいに敷設されるまで、ステップｄ）とステップｅ）を繰り返し、それに加えて、ｇ）隣り合っている二つのソーラーパネルの電極線又は電極バスに対して、陽極と陰極との電気接続方式を採用して、防水導電性接着テープで接続を行う、というステップが含まれる。

【0017】

本発明によって、前記基準辺が、一つの特定な水平高層に平行するか、又は前記特定な水平高層に垂直である。前記防水層が防水アスファルトフェルトであることがある。

【0018】

基板周辺の固定部に、固定用固定穴があるので、既存のアスファルトシングルを、本発明のソーラーパネルに取って代わって、傾斜屋根に実装することができ、除水、防湿、極端な温度耐性と防風等の特徴を持つ。前記ソーラーパネルは、再生エネルギーを提供するだけでなく、その整然としていて一致的な外観が傾斜屋根の美観性を向上させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態による傾斜屋根敷設用ソーラーパネルの上面模式図である。

【図2】ＡＡ’線に沿う前記ソーラーパネルの断面図である。

【図3】二つのソーラーパネル間の電気接続方式を図示する。

【図4】光路変更面におけるマイクロプリズム構造と輝度向上構造に関するやり方と効能を説明する。

【図5】ソーラーパネルの敷設作業を図示する。

【図6】ソーラーパネルの施工方式のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

下記の実施形態を通して、本発明をさらに具体的に説明する。

【0021】

図１と図２を参照してください。図１は、本発明の実施形態による傾斜屋根敷設用ソーラーパネル１の上面模式図である。図２は、ＡＡ’線に沿う前記ソーラーパネル１の断面図である。注意すべきこととしては、説明の便宜上、比例面において図１と図２を真実な製品設計によって制作していないことである。例えば、太陽電池板１の実装厚さが２ｍｍであるが、その長さと幅が、ややもすれば皆数十センチメートルになり、ひいては一メートルを超えることになる；このような設計により、図式の厚さ面について、過度に押し付けられる為、内容がはっきり区別がつかないようになることがあるので、図２の長さと幅より、厚さを遥かに大きい倍数でズームインした。組立部品間の位置と組立部品の厚さ・長さ・幅も皆説明例だけであるので、図式の内容で本発明を制限するわけではない。更に、多くのソーラーパネル１の技術組立部品が透明であるので、図１において、実装で見える技術組立部品だけを図示する。

【0022】

構造から見ると、ソーラーパネル１が、下から上まで、相次いで次の構成部分、即ち、基板１０、第一結合層１１、絶縁層１２、第二結合層１３、太陽電池モジュール層１４、第三結合層１５、輝度向上フィルム層１６、第四結合層１７及び透光フッ素含有フィルム層１８を含む。前記各技術組立部品の特性、機能、材料及び組み合わせ方式について、以下の文字で詳細に説明する。

【0023】

基板１０は、その他の組立部品の荷重を受ける基礎であり、十分な靭性を備える必要があり、好ましくは耐熱・耐寒・耐湿気の特性を備えることであるので、基板１０の材質について、焼付塗装ステンレススチール、ステンレススチール、焼付塗装合金鋼板、合金鋼板、アルミニウム、アルミニウム合金又はプラスチックを採用してもよい。本実施形態において、ステンレススチールを例として説明する。原則として、基板１０に制限がなく、二つの平行的な側面を取り付けるだけでよい。従って、好ましくは、基板１０の形状が四角形又は長方形であることである。本実施形態において、その形状が長方形である。基板１０が、一つの周辺の固定部１０１と一つの機能部品部１０２を含む。機能部品部１０２が、その他の技術部品を積み重ねる領域であり、もう一方で、周辺固定部１０１が、機能部品部１０２に属せず、且つ、隣のソーラーパネル１の基板１０に接続できる領域である。本実施形態において、機能部品部１０２が、基板１０の全体と比べて小さい長方形の領域である。周辺固定部１０１の二つの平行的な側面にそれぞれ複数の第一固定穴１０１１と複数の第二固定穴１０１２を形成する（図２で点線でその位置を表す）。本実施形態において、第一固定穴１０１１と第二固定穴１０１２の数量が皆４である。実装面において、その数量を実際ニーズによって設計することができる。第一固定穴１０１１と第二固定穴１０１２は、釘又はネジを通させることによって、ソーラーパネル１を、屋根パネルに固定する為の貫通部である。その他の実施形態において、前記二つの平行的な側面において固定穴を明けず、釘で直接に周辺の固定部１０１を貫通して、ソーラーパネル１を、屋根パネルに固定することができる。

【0024】

第一結合層１１は、前記機能部品部１０２の上方に敷設され、その材質がエチレン－酢酸エチレン共重合体（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ－Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ，ＥＶＡ）である。第一結合層１１は、実装面において、寸法が適当であるＥＶＡフィルムを使用し、一定条件の加熱プレスを経た後、その融解、接着と架橋・硬化を促すことによって、基板１０と絶縁体層１２を接着する。ＥＶＡは、常温の下で粘着性がなく、且つ、十分な粘着防止性を持ち、硬化後のＥＶＡフィルムが完全に透明で、十分に高い透光性を持つ。硬化後のＥＶＡフィルムが、弾性を持ち、且つ、耐熱・耐湿気・耐寒・耐衝撃等の優位性を持ち、金属ガラス及びプラスチックに対して良好な接着性を持ち、ソーラーパネル１の全体的安定性を維持することができる（分裂分解し難い）。環境保全を考えると、第一結合層１１の材質が、ポリオレフィンエラストマー（Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ，ＰＯＥ）であってもよく、ＥＶＡに近似する特性も持つ。

【0025】

絶縁層１２が、第一結合層１１の上方に位置し、第一結合層１１を通して基板１０に粘り付く。絶縁体層１２の目的は、その上に結合している太陽電池モジュール層１４を、基板１０と電気的に絶縁することによって、太陽電池モジュール層１４に生じる電気エネルギーが基板１０及び背景環境への漏出するのを避けることである。本実施形態において、絶縁層１２の材質がポリフッ化ビニル（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ，ＰＶＦ）である。具体的に言うと、適切な寸法を有する一本のＰＶＦフィルムを第一結合層１１に置くことである。ＰＶＦフィルムは、日当たり耐性、耐溶剤性、酸・アルカリ耐性、耐湿気性と酸化耐性が高いので、適切な電気絶縁材料である。更に、絶縁層１２もポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）を材質として使用することができ、実装面において、適切な寸法を有する一本のＰＥＴフィルムでもある。

【0026】

第二結合層１３が、絶縁層１２の上方に敷設され、その用途は、太陽電池モジュール層１４と自身の下側構造を接着することである。第二結合層１３に使用できる材料及び実装方式が第一結合層１１と同じなので、ここでくどくど述べない。

【0027】

太陽電池モジュール層１４が、少なくとも一つの太陽電池１４１を含み、前記少なくとも一つの太陽電池１４１が、少なくとも二つの電極線を通して、太陽エネルギーを変換した後出力する。本実施形態において、太陽電池モジュール層１４は、二つの太陽電池１４１を使用し、相互並列接続で構成されるものである。本発明の宗旨によって、二つの太陽電池１４１に対して、相互直列接続方式を採用してもよい。更に、太陽電池１４１の数量がより多いであってもよく、互いに直列、並列又は直並列の設計で電気接続を行うことができる。勿論、太陽電池モジュール層１４は、一つの太陽電池１４１だけを使用してもよい。この場合、太陽電池１４１間の接続問題が存在しない。一般的な太陽電池の場合、本発明における太陽電池１４１は、上端電極線１４１１（図１と図２で白い背景の太い線で図示される）も有し、陰極に属する；太陽電池１４１は、下端電極線１４１２（図１と図２で黒い背景の太い線で図示される）も有し、陽極に属するので、合計４本の電極線を有する。但し、一番簡単な状況は、一つの太陽電池１４１及び一本の上端電極線１４１１と一本の下端電極線１４１２であることである。太陽電池モジュール層１４は、第二結合層１３の上側に位置して、第二結合層１３を通して、絶縁層１２に粘り付くので、絶縁層１２の下側構造とも結合する。４本の電極線は、機能部品部１０２内に限らず、その代わりに、図１で示すように、周辺固定部１０１に伸びる。本発明によって、太陽電池１４１の数量が二つ以上である場合、同じ電極の電極線が一つの電極バスに接続することができる。図１で示すように、２本の上端電極線１４１１が一つの上端電極バス１４１１ａに接続し、２本の下端電極線１４１２が一つの下端電極バス１４１２ａに接続する。電極バスの機能は、同じ電極の電極線を接続することによって、単一のインターフェイスとその他のソーラーパネル１との接続を便利にすることである。ソーラーパネル１が、実装・固定されていない時に、上端電極バス１４１１ａと下端電極バス１４１２ａの伸長端は、可動式で、周辺固定部１０１に平らに貼りつくことができる。ソーラーパネル１を屋根パネルに固定して、その他のソーラーパネル１と接続するしようとする場合、上端電極バス１４１１ａと下端電極バス１４１２ａの伸長端を、前記周辺固定部１０１の外側へ曲げることができる。曲げ方式と電気接続の方式について、図３を参照してください。当該図は、二つのソーラーパネル１の間の電気接続方式を図示する。二つのソーラーパネル１の上端電極バス１４１１ａと下端電極バス１４１２ａの伸長端の曲げ方式は、図３に示す通りである。左側のソーラーパネル１の下端電極バス１４１１ａの伸長端が、右側のソーラーパネル１の上端電極バス１４１１ａの伸長端と重ね継いて、電気接続を形成する。二本の電極バスの伸長端間の電気接続を維持し、且つ、外部水分の浸入を防止する為、一本の防水導電性接着テープ３０を、重ね継ぎ部に貼りつけることができる。更に、伸長端間の距離が長すぎる場合（例えば、ソーラーパネル１が屋根を跨って接続しようとする場合）、直接に防水導電性接着テープ３０で上端電極バス１４１１ａと下端電極バス１４１２ａの伸長端を接続したり、又は バス・バーで二本の電極バスの伸長端を接続した後、防水導電性接着テープ３０で前記バス・バー及び、上端電極バス１４１１ａと下端電極バス１４１２ａの伸長端を接続したりする。

【0028】

第三結合層１５は、太陽電池モジュール層１４の上方に敷設され、且つ、第二結合層１３に部分的に粘り付き、その用途が、輝度向上フィルム層１６と自身の下側構造を接着することである。第三結合層１５に使用できる材料及び実装方式が第一結合層１１と同じなので、ここでくどくど述べない。

【0029】

好ましくは、輝度向上フィルム層１６がＰＥＴ材質を採用して、柔軟で弾性のあるフィルム層を形成することである。輝度向上フィルム層１６は、第三結合層１５の上側に位置して、第三結合層１５を通して、太陽電池モジュール層１４に粘り付く。輝度向上フィルム層１６の上面に複数のマイクロプリズム構造１６１があり、マイクロプリズム構造１６１が、断面方向から見ると、一つ一つの小さいピークのように見える；垂直断面の方向において、各小さいピークが一つの角柱を形成して、互いに接続する。具体的な役割について、後文で説明する。

【0030】

第四結合層１７は、輝度向上フィルム層１６の上側に敷設されていて、その用途が、輝度向上フィルム層１８と自身の下側構造を接着することである。第四結合層１７に使用できる材料及び実装方式が第一結合層１１と同じなので、ここでくどくど述べない。

【0031】

透光フッ素含有フィルム層１８は、ソーラーパネル１が外部光線に接する技術組立部品であり、実装面において、高透過テフロン材料を使用できる。透光フッ素含有フィルム層１８の上面に複数の波形立体の輝度向上構造１８１があり、第四結合層１７の上側に位置して、第四結合層１７を通して、輝度向上フィルム層１６に粘り付く。輝度向上構造１８１は、水平方向以外の如何なる方向における断面において、連続的な「波のピーク－波の谷」断面縁部の線分を取得できる；輝度向上構造１８１の波形立体の上面方向が平面で連続的に隣接する円形を形成し、且つ、各円形が、１ｍｍを上回らない曲率半径を有する。

【0032】

図４を参照してください。前記図４は、光路変更面におけるマイクロプリズム構造１６１と輝度向上構造１８１に関するやり方と効能を説明する。前記図４において、入射光の光路は、単一的又は連続的的に接続する矢印で表示される。輝度向上１８１の波形立体形状により、外部からの多方向の光線を、その内部へ導くことができる。例えば、一つの光路Ｌ１において、光線が、屈折を通して、透光フッ素含有フィルム層１８に当たる；一つの光路Ｌ２において、光線が、一回の屈折と一回の全反射を経て透光フッ素含有フィルム層１８に入る；一つの光路Ｌ３において、光線の入射角が入射面に垂直なので、光線が方向を変えずに、直接に透光フッ素含有フィルム層１８に入る。以上の三つの光路に基づき、透光フッ素含有フィルム層１８の外部光線が、一層大きな量で、透光フッ素含有フィルム層１８に入ることができる。更に、マイクロプリズムの構造１６１が、透光フッ素含有フィルム層１８からの光線の光路を変更することによって、光線が二つの太陽電池１４１に垂直な方向に一層偏り、二つの太陽電池１４１に入射するようにする。再び図４を参照してください。第四結合層１７における光線が、一つの光路Ｌ４に沿うと、その方向を変更せずに、太陽電池１４１に入射させることができる；光線の元の方向が、太陽電池１４１に垂直な方向から比較に外れる場合、光線が、一つの光路Ｌ５に沿って、その行き方向を修正して、太陽電池１４１に垂直な方向に比較に近くして、太陽電池１４１に入射させることができる；光線の元の方向が、太陽電池１４１に垂直な方向から一層外れる場合、光線が、一つの光路Ｌ６に沿って、その行き方向を修正して、太陽電池１４１に垂直な方向に比較に近くして、太陽電池１４１に入射させることができる。但し、光路Ｌ６は、光路Ｌ５と比べて、太陽電池１４１に入射する入射角が依然として一層大きい。入射角が大きければ大きいほど、太陽電池１４１の変換可能なエネルギーが少なくなる。但し、マイクロプリズム構造１６１がなければ、多くの光線の入射角が十分大きいので、太陽電池１４１の電気光学的な変換効率を低減する。

【0033】

本発明は、傾斜屋根敷設用ソーラーパネル１の施工方式も開示した。当該施工方式をよく理解する為に、図５と図６を同時に参考してください。図５は、ソーラーパネル１の敷設作業を図示する；図６は、ソーラーパネル１の施工方式のフローチャートである。図５において、一つの傾斜屋根２の一部の仕組みが、一つの屋根パネル２１及び屋根パネル２１を支持する支持システム２２を含む。まず、当該施工方式の第一ステップは、傾斜屋根２の屋根パネル２１の上に一層の防水層２３を敷設することである（Ｓ０１）。防水層２３が防水アスファルトフェルトを使用することができる。その次に、第二ステップが、複数のソーラーパネルを敷設し、且つ、屋根パネル２１の一つの基準辺を沿って、第一固定穴１０１１が位置している側面を、一列に配置することである（Ｓ０２）。ここで、図５は、傾斜屋根２の断面模式図であり、一列のソーラーパネル毎に、一つだけを図示することができる。説明の便宜上、第一列のソーラーパネルを、第一列ソーラーパネル１Ａで表示する。基準辺の定義は、一つの特定な水平高層に平行することである。例えば、基準辺が地面の上方３メートルの所であり、即ち、図５の位置Ａの所にある。この状況の下で、第一列のソーラーパネル１Ａの下縁を、垂直位置Ａの所にある一本の仮想直線に沿って配置し、且つ、ソーラーパネルに対して、屋根パネル２１の下側から施工と取付（縦方向施工）を開始する。基準辺の定義は、屋根パネル２１において、前記特定な水平高層に垂直になることもある。例えば、地面に垂直になる、上方３メートルに位置する水平高層は、図５における防水層２３に平行する直線である。その時、ソーラーパネルに対して、屋根パネル２１の一側から相対側に水平的に施工と取付 （横方向施工）を行う。

【0034】

その次に、第三ステップは、釘又はネジで、前記第一固定穴１０１１と前記防水層２３を通して、第一列のソーラーパネル１Ａを屋根パネル２１に固定することである（Ｓ０３）。本実施形態において、釘２４で、前記第一固定穴１０１１と前記防水層２３を通して、第一列のソーラーパネル１Ａを屋根パネル２１に固定することである。第四ステップ：前列のソーラーパネルに接続し（ここで、第一列のソーラーパネル１Ａを指す）、引き続き複数のソーラーパネルを新しい列に敷設し、且つ、新規敷設したソーラーパネルの第一固定穴１０１１を、順序によって、前列のソーラーパネルの第二固定穴１０１２に照準を合わせる（Ｓ０４）。説明の便宜上、新規敷設したソーラーパネルを、第二列ソーラーパネル１Ｂと称する。その次に、第五ステップは、釘２４（又はネジ）で、前記第一固定穴１０１１、相応な第二固定穴１０１２と前記防水層２３を通して、第二列のソーラーパネル１Ｂを屋根パネル２１に固定することである（Ｓ０５）。

【0035】

第六ステップ：前記屋根パネル２１が、これらのソーラーパネルによりいっぱいに敷設されるまで、ステップＳ０４とステップＳ０５を繰り返す（Ｓ０６）。図５から見ると、第三列のソーラーパネル１Ｃを、第二列のソーラーパネル１Ｂに接続して敷設することであり、その固定方式も釘２４で、前記第一固定穴１０１１、相応な第二固定穴１０１２と前記防水層２３を通して、屋根パネル２１に固定することである。使用するソーラーパネルの列数及び一列あたりのソーラーパネル数は、当該デフォルト領域の大きさ及び形状によって決まる。更に、縦方向施工であるか、又は横方向施工であるかにも関わらず、すべてのソーラーパネルが、傾斜方向で屋根パネル２１に取り付けられるので、雨水は、位置が比較に上方にあるソーラーパネルから、位置が比較に下方にあるソーラーパネルに流れるので、釘２４から、防水層２３を通して屋根パネル２１に浸入することがない。最後に、第七ステップは、隣り合っている二つのソーラーパネルの電極線又は電極バスに対して、陽極と陰極との電気接続方式を採用して、防水導電性接着テープで接続を行うことである（Ｓ０７）。Ｓ０７ステップは、本発明の優位性の一つを表す。ソーラーパネル間の電気接続を、防水導電性接着テープで簡単に実施できるので、水浸出を防止すると同時に、実装も手軽く行うことができる。

【0036】

前記のように本発明を開示したが、本発明を限定するものではない；如何なる所属技術分野における、通常な知識を持つ人員は、本発明の宗旨と範囲を離れない前提の下で、少し変更と修飾を行うことができるので、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲に定められる内容に準じる。

【要約】      （修正有）

【課題】アスファルトシングルを代替して実装できる新型ソーラーパネルを提供する。
【解決手段】ソーラーパネル１は、下側から相次いで基板１０、第一結合層１１、絶縁層１２、第二結合層１３、太陽電池モジュール層１４、第三結合層１５、輝度向上フィルム層１６、第四結合層１７及び透光フッ素含有フィルム層１８を含む。基板１０の周辺の固定部１０１に、釘又はネジを通させることによって、ソーラーパネル１を、屋根パネルに固定する為の貫通部である固定用固定穴１０１１、１０１２を形成する。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】