特許 7312681 太陽電池窓パネル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-12

(45)【発行日】2023-07-21

(54)【発明の名称】太陽電池窓パネル

(51)【国際特許分類】

   E06B 5/00 20060101AFI20230713BHJP

   E06B 3/70 20060101ALI20230713BHJP

   E06B 3/66 20060101ALI20230713BHJP

【ＦＩ】

E06B5/00 A

E06B3/70 D

E06B3/66 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019209939

(22)【出願日】2019-11-20

(65)【公開番号】P2021011809

(43)【公開日】2021-02-04

【審査請求日】2022-09-22

(31)【優先権主張番号】P 2018218500

(32)【優先日】2018-11-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2019134765

(32)【優先日】2019-07-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】504163612

【氏名又は名称】株式会社ＬＩＸＩＬ

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】宮澤 千顕

【審査官】秋山 斉昭

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－３１８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２１６８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３２９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２０１８／０５６２８６（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開平１１－５４７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－６６６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２３１６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－４１３４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０６Ｂ ５／００

Ｅ０６Ｂ ３／７０

Ｅ０６Ｂ ３／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物の開口部に配置される太陽電池窓パネルであって、
透光性を有する一枚または複数枚のパネルと、
一枚または複数枚の前記パネルの少なくとも２つの主面に、所定の方向において交互に配置された複数の太陽電池モジュールと、
を備えることを特徴とする太陽電池窓パネル。

【請求項2】

一枚の前記パネルを備え、
複数の前記太陽電池モジュールは、一枚の前記パネルの室内側面と室外側面に前記所定の方向において交互に配置されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池窓パネル。

【請求項3】

複数枚の前記パネルは、所定の間隔で配置された室内側パネルおよび室外側パネルを含み、
複数の前記太陽電池モジュールは、前記室内側パネルの室内側面と前記室外側パネルの室外側面に前記所定の方向において交互に配置されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池窓パネル。

【請求項4】

複数枚の前記パネルは、所定の間隔で配置された室内側パネルおよび室外側パネルを含み、
複数の前記太陽電池モジュールは、前記室内側パネルの室外側面と前記室外側パネルの室内側面に前記所定の方向において交互に配置されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池窓パネル。

【請求項5】

複数枚の前記パネルは、所定の間隔で配置された室内側パネルおよび室外側パネルを含み、
複数の前記太陽電池モジュールは、前記室内側パネルの室外側面、前記室内側パネルの室内側面、前記室外側パネルの室内側面、および前記室外側パネルの室外側面に、前記所定の方向において交互に配置されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池窓パネル。

【請求項6】

前記複数の太陽電池モジュールは、夏至の南中高度方向から見たときに当該太陽電池窓パネルの開口率がゼロ％となり、冬至の南中高度方向から見たときに当該太陽電池窓パネルの開口率が４０％以上となるように配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の太陽電池窓パネル。

【請求項7】

複数の前記太陽電池モジュールは、前記所定の方向において同じ幅Ａを有し、
複数枚の前記パネルにＮ層（Ｎは２以上の整数）の前記太陽電池モジュールが形成され、前記太陽電池モジュールの間隔をＢとしたとき、前記太陽電池モジュールは、Ｂ＝（Ｎ－１）×Ａを満たすように配置されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の太陽電池窓パネル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物の開口部に配置される太陽電池付きの窓パネルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エネルギー効率を向上する目的で、複数のスラットのそれぞれに太陽電池モジュールを配置した太陽電池ブラインドが知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－３４０８２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、このような太陽電池ブラインドは、季節による太陽高度の変化等に応じてスラットの角度を機械的に操作する必要があり、操作が煩わしいという課題がある。

【0005】

本発明は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、機械的操作を行うことなく、夏期と冬期の季節による太陽高度の変化等に応じて、太陽光エネルギーを有効に活用できる太陽電池窓パネルを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池窓パネルは、建物の開口部に配置される太陽電池窓パネルであって、透光性を有する一枚または複数枚のパネルと、一枚または複数枚のパネルの少なくとも２つの面に、所定の方向において交互に配置された複数の太陽電池モジュールと、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、機械的操作を行うことなく夏期と冬期の季節による太陽高度の変化等に応じて、太陽エネルギーを有効に活用できる太陽電池窓パネルを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施形態に係る太陽電池窓ガラスを説明するための概略断面図である。

【図2】図２（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る太陽電池窓ガラスの作用を説明するための図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る太陽電池窓ガラスを説明するための概略断面図である。

【図4】本発明の第３実施形態に係る太陽電池窓ガラスを説明するための概略断面図である。

【図5】本発明の第４実施形態に係る太陽電池窓ガラスを説明するための概略断面図である。

【図6】本発明の第５実施形態に係る太陽電池窓ガラスを説明するための概略断面図である。

【図7】図７（ａ）～（ｄ）は、第１実施形態に係る太陽電池窓ガラスの実施例を説明するための図である。

【図8】図８（ａ）～（ｄ）は、第２実施形態に係る太陽電池窓ガラスの実施例を説明するための図である。

【図9】図９（ａ）～（ｄ）は、第３実施形態に係る太陽電池窓ガラスの実施例を説明するための図である。

【図10】図１０（ａ）～（ｄ）は、第４実施形態に係る太陽電池窓ガラスの実施例を説明するための図である。

【図11】図１１（ａ）～（ｄ）は、第５実施形態に係る太陽電池窓ガラスの実施例を説明するための図である。

【図12】図１２（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る太陽電池窓ガラスを鉛直方向に対して傾斜して配置した状態を示す図である。

【図13】本発明の第６実施形態に係る太陽電池窓ガラスを説明するための概略断面図である。

【図14】第６実施形態に係る太陽電池窓ガラスにおける太陽電池モジュールの配置を説明するための図である。

【図15】端部間距離を説明するための図である。

【図16】第６実施形態に係る太陽電池窓ガラスにおける太陽高度と開口度との関係を示す図である。

【図17】第６実施形態に係る太陽電池窓ガラスにおける太陽電池モジュールの幅と開口度との関係を示す図である。

【図18】本発明の第７実施形態に係る太陽電池窓ガラスを説明するための概略断面図である。

【図19】第７実施形態に係る太陽電池窓ガラスにおける太陽高度と開口度との関係を示す図である。

【図20】第７実施形態に係る太陽電池窓ガラスにおける太陽電池モジュールの幅と開口度との関係を示す図である。

【図21】本発明の第８実施形態に係る太陽電池窓ガラスを説明するための概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。また、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは太陽電池窓パネルが建物に設けられたときの姿勢における方向を意味する。以下の実施形態では、太陽電池窓パネルとして、ガラスパネルを用いた太陽電池窓ガラスを例示する。

【0010】

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る太陽電池窓ガラス１０を説明するための概略断面図である。太陽電池窓ガラス１０は、建物の開口部に配置される。

【0011】

図１に示すように、太陽電池窓ガラス１０は、単層ガラスとして構成されている。太陽電池窓ガラス１０は、透光性を有する一枚のガラスパネル１２と、複数の太陽電池モジュール１４とを備える。

【0012】

太陽電池モジュール１４は、複数の太陽電池セルを横方向に一列に配列した帯状を成す。太陽電池セルは、光起電力効果を利用し、太陽光エネルギーを電力に変換するように構成されたものである。複数の太陽電池セルは、電気的に直列に接続され、必要な所定の電圧を得られるようになっている。

【0013】

ガラスパネル１２の一方の主面である室内側面１２ａには、複数の太陽電池モジュール１４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。また、ガラスパネル１２の他方の主面である室外側面１２ｂにも、複数の太陽電池モジュール１４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。各太陽電池モジュール１４は、水平方向に延在するように配置されてもよいし、水平方向に対して傾斜した方向に延在するように配置されてもよい。太陽電池モジュール１４は、接着剤や両面テープなどの公知の取り付け方法によりガラスパネル１２の室内側面１２ａ、室外側面１２ｂに貼り付けられてよい。各太陽電池モジュール１４で生じた電力は、リード線（図示せず）を介して外部に取り出される。

【0014】

本実施形態に係る太陽電池窓ガラス１０においては、図１に示すように、太陽電池モジュール１４は、ガラスパネル１２の室内側面１２ａと室外側面１２ｂに、高さ方向において交互に配置されている。すなわち、室内側面１２ａに配置された１つの太陽電池モジュール１４ａに着目すると、該太陽電池モジュール１４ａよりも下方にずれた高さの室外側面１２ｂに太陽電池モジュール１４ｂが配置され、該太陽電池モジュール１４ｂよりも下方にずれた高さの室内側面１２ａに太陽電池モジュール１４ｃが配置され、該太陽電池モジュール１４ｃよりも下方にずれた高さの室外側面１２ｂに太陽電池モジュール１４ｄが配置される、といった具合に複数の太陽電池モジュール１４が配置されている。

【0015】

ガラスパネル１２の室内側面１２ａおよび室外側面１２ｂにおける太陽電池モジュール１４の配置位置は、太陽電池窓ガラス１０が設置される各地域の太陽高度、方位、太陽電池窓ガラス１０の総厚さ、ガラスパネルの屈折率などから最適な位置を算出することができる。

【0016】

図２（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る太陽電池窓ガラス１０の作用を説明するための図である。図２（ａ）は夏期の使用状態を示し、図２（ｂ）は冬期の使用状態を示す。

【0017】

図２（ａ）に示すように、太陽高度が比較的高い夏期においては、殆どの太陽光ＳＬが太陽電池モジュール１４によって遮られ、建物の室内側へは太陽光は直接入らない。また、遮られた太陽光ＳＬのエネルギーは、太陽電池モジュール１４によって電力に変換されるので、太陽光ＳＬに起因する熱は殆ど室内側に伝わらない。このように、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス１０によれば、夏期においては、日射熱取得率を比較的低くすることができる。

【0018】

一方、図２（ｂ）に示すように、太陽高度が比較的低い冬期においては、一部の太陽光ＳＬは太陽電池モジュール１４によって遮られるが、残りの太陽光ＳＬは建物の室内側へ直接取り込むことができる。このように冬期においては、日射熱取得率を比較的高くすることができる。

【0019】

このように、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス１０によれば、従来の太陽電池ブラインドで必要であったような機械的操作を行うことなく、夏期と冬期の季節による太陽高度の変化等に応じて、太陽光エネルギーを有効に活用できる。

【0020】

また、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス１０によれば、冬期においては、室内に取り込みたい日射熱を変換することなく効率よく取り込み、夏期においては、遮りたい日射熱を遮りつつ太陽光発電を行うことができるので、太陽光エネルギーを効率的に活用できる。

【0021】

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る太陽電池窓ガラス３０を説明するための概略断面図である。

【0022】

図３に示すように、太陽電池窓ガラス３０は、透光性を有する二枚の室内側ガラスパネル３１および室外側ガラスパネル３２と、複数の太陽電池モジュール３４と、スペーサ３５とを備える。太陽電池窓ガラス３０は、室内側ガラスパネル３１および室外側ガラスパネル３２の間にスペーサ３５によって空間３６を設け、該空間３６に乾燥空気を封入した複層ガラスとして構成されている。

【0023】

太陽電池窓ガラス３０においては、室内側ガラスパネル３１の室外側面３１ｂと室外側ガラスパネル３２の室内側面３２ａとが対向している。また、室内側ガラスパネル３１の室内側面３１ａが建物の室内空間に面しており、室外側ガラスパネル３２の室外側面３２ｂが建物の外部空間に面している。

【0024】

室内側ガラスパネル３１の室内側面３１ａには、複数の太陽電池モジュール３４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。また、室外側ガラスパネル３２の室外側面３２ｂにも、複数の太陽電池モジュール３４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。各太陽電池モジュール３４は、水平方向に延在するように配置されてもよいし、水平方向に対して傾斜した方向に延在するように配置されてもよい。

【0025】

本実施形態に係る太陽電池窓ガラス３０においては、図３に示すように、太陽電池モジュール３４は、室内側ガラスパネル３１の室内側面３１ａと室外側ガラスパネル３２の室外側面３２ｂに、高さ方向において交互に配置されている。

【0026】

室内側ガラスパネル３１の室内側面３１ａおよび室外側ガラスパネル３２の室外側面３２ｂにおける太陽電池モジュール３４の配置位置は、太陽電池窓ガラス３０が設置される各地域の太陽高度、方位、太陽電池窓ガラス３０の総厚さ、ガラスパネルの屈折率などから最適な位置を算出することができる。

【0027】

太陽高度が比較的高い夏期においては、殆どの太陽光ＳＬが太陽電池モジュール３４によって遮られ、建物の室内側へは太陽光は直接入らない。また、遮られた太陽光ＳＬのエネルギーは、太陽電池モジュール３４によって電力に変換されるので、太陽光ＳＬに起因する熱は殆ど室内側に伝わらない。このように、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス３０によれば、夏期においては、日射熱取得率を比較的低くすることができる。

【0028】

一方、太陽高度が比較的低い冬期においては、一部の太陽光ＳＬは太陽電池モジュール３４によって遮られるが、残りの太陽光ＳＬは建物の室内側へ直接取り込むことができる。このように冬期においては、日射熱取得率を比較的高くすることができる。

【0029】

このように、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス３０においても、従来の太陽電池ブラインドで必要であったような機械的操作を行うことなく、夏期と冬期の季節による太陽高度の変化等に応じて、太陽光エネルギーを有効に活用できる。また、冬期においては、室内に取り込みたい日射熱を変換することなく効率よく取り込み、夏期においては、遮りたい日射熱を遮りつつ太陽光発電を行うことができるので、太陽光エネルギーを効率的に活用できる。

【0030】

さらに、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス３０によれば、複層ガラスとしたことにより、断熱性能を向上できる。

【0031】

（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態に係る太陽電池窓ガラス４０を説明するための概略断面図である。

【0032】

図４に示すように、太陽電池窓ガラス４０は、透光性を有する二枚の室内側ガラスパネル４１および室外側ガラスパネル４２と、複数の太陽電池モジュール４４と、スペーサ４５とを備える。太陽電池窓ガラス４０は、室内側ガラスパネル４１および室外側ガラスパネル４２の間にスペーサ４５によって空間４６を設け、該空間４６に乾燥空気を封入した複層ガラスとして構成されている。

【0033】

太陽電池窓ガラス４０においては、室内側ガラスパネル４１の室外側面４１ｂと室外側ガラスパネル４２の室内側面４２ａとが対向している。また、室内側ガラスパネル４１の室内側面４１ａが建物の室内空間に面しており、室外側ガラスパネル４２の室外側面４２ｂが建物の外部空間に面している。

【0034】

本実施形態に係る太陽電池窓ガラス４０では、複数の太陽電池モジュール４４が空間４６内に設けられている。すなわち、室内側ガラスパネル４１の室外側面４１ｂには、複数の太陽電池モジュール４４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。また、室外側ガラスパネル４２の室内側面４２ａにも、複数の太陽電池モジュール４４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。

【0035】

本実施形態に係る太陽電池窓ガラス４０においては、図４に示すように、太陽電池モジュール４４は、室内側ガラスパネル４１の室外側面４１ｂと室外側ガラスパネル４２の室内側面４２ａに、高さ方向において交互に配置されている。各太陽電池モジュール４４は、水平方向に延在するように配置されてもよいし、水平方向に対して傾斜した方向に延在するように配置されてもよい。

【0036】

室内側ガラスパネル４１の室外側面４１ｂおよび室外側ガラスパネル４２の室内側面４２ａにおける太陽電池モジュール４４の配置位置は、太陽電池窓ガラス４０が設置される各地域の太陽高度、方位、太陽電池窓ガラス４０の総厚さ、ガラスパネルの屈折率などから最適な位置を算出することができる。

【0037】

太陽高度が比較的高い夏期においては、殆どの太陽光ＳＬが太陽電池モジュール４４によって遮られ、建物の室内側へは太陽光は直接入らない。また、遮られた太陽光ＳＬのエネルギーは、太陽電池モジュール４４によって電力に変換されるので、太陽光ＳＬに起因する熱は殆ど室内側に伝わらない。このように、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス４０によれば、夏期においては、日射熱取得率を比較的低くすることができる。

【0038】

一方、太陽高度が比較的低い冬期においては、一部の太陽光ＳＬは太陽電池モジュール４４によって遮られるが、残りの太陽光ＳＬは建物の室内側へ直接取り込むことができる。このように冬期においては、日射熱取得率を比較的高くすることができる。

【0039】

このように、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス４０においても、従来の太陽電池ブラインドで必要であったような機械的操作を行うことなく、夏期と冬期の季節による太陽高度の変化等に応じて、太陽光エネルギーを有効に活用できる。また、冬期においては、室内に取り込みたい日射熱を変換することなく効率よく取り込み、夏期においては、遮りたい日射熱を遮りつつ太陽光発電を行うことができるので、太陽光エネルギーを効率的に活用できる。

【0040】

さらに、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス４０においても、複層ガラスとしたことにより、断熱性能を向上できる。

【0041】

（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態に係る太陽電池窓ガラス５０を説明するための概略断面図である。

【0042】

図５に示すように、太陽電池窓ガラス５０は、透光性を有する二枚の室内側ガラスパネル５１および室外側ガラスパネル５２と、複数の太陽電池モジュール５４と、スペーサ５５とを備える。太陽電池窓ガラス５０は、室内側ガラスパネル５１および室外側ガラスパネル５２の間にスペーサ５５によって空間５６を設け、該空間５６に乾燥空気を封入した複層ガラスとして構成されている。

【0043】

太陽電池窓ガラス５０においては、室内側ガラスパネル５１の室外側面５１ｂと室外側ガラスパネル５２の室内側面５２ａとが対向している。また、室内側ガラスパネル５１の室内側面５１ａが建物の室内空間に面しており、室外側ガラスパネル５２の室外側面５２ｂが建物の外部空間に面している。

【0044】

室内側ガラスパネル５１の室内側面５１ａには、複数の太陽電池モジュール５４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。また、室内側ガラスパネル５１の室外側面５１ｂにも、複数の太陽電池モジュール５４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。また、室外側ガラスパネル５２の室内側面５２ａにも、複数の太陽電池モジュール５４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。また、室外側ガラスパネル５２の室外側面５２ｂにも、複数の太陽電池モジュール５４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。各太陽電池モジュール５４は、水平方向に延在するように配置されてもよいし、水平方向に対して傾斜した方向に延在するように配置されてもよい。

【0045】

本実施形態に係る太陽電池窓ガラス５０においては、図５に示すように、太陽電池モジュール５４は、室内側ガラスパネル５１の室内側面５１ａ、室内側ガラスパネル５１の室外側面５１ｂ、室外側ガラスパネル５２の室内側面５２ａ、および室外側ガラスパネル５２の室外側面５２ｂに、高さ方向において交互に配置されている。

【0046】

室内側ガラスパネル５１の室内側面５１ａおよび室外側面５１ｂ並びに室外側ガラスパネル５２の室内側面５２ａおよび室外側面５２ｂにおける太陽電池モジュール５４の配置位置は、太陽電池窓ガラス５０が設置される各地域の太陽高度、方位、太陽電池窓ガラス５０の総厚さ、ガラスパネルの屈折率などから最適な位置を算出することができる。

【0047】

太陽高度が比較的高い夏期においては、殆どの太陽光ＳＬが太陽電池モジュール５４によって遮られ、建物の室内側へは太陽光は直接入らない。また、遮られた太陽光ＳＬのエネルギーは、太陽電池モジュール５４によって電力に変換されるので、太陽光ＳＬに起因する熱は殆ど室内側に伝わらない。このように、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス５０によれば、夏期においては、日射熱取得率を比較的低くすることができる。

【0048】

一方、太陽高度が比較的低い冬期においては、一部の太陽光ＳＬは太陽電池モジュール５４によって遮られるが、残りの太陽光ＳＬは建物の室内側へ直接取り込むことができる。このように冬期においては、日射熱取得率を比較的高くすることができる。

【0049】

このように、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス５０においても、従来の太陽電池ブラインドで必要であったような機械的操作を行うことなく、夏期と冬期の季節による太陽高度の変化等に応じて、太陽光エネルギーを有効に活用できる。また、冬期においては、室内に取り込みたい日射熱を変換することなく効率よく取り込み、夏期においては、遮りたい日射熱を遮りつつ太陽光発電を行うことができるので、太陽光エネルギーを効率的に活用できる。

【0050】

さらに、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス５０においても、複層ガラスとしたことにより、断熱性能を向上できる。

【0051】

（第５実施形態）
図６は、本発明の第５実施形態に係る太陽電池窓ガラス６０を説明するための概略断面図である。

【0052】

図６に示すように、太陽電池窓ガラス６０は、透光性を有する二枚の室内側ガラスパネル６１および室外側ガラスパネル６２と、複数の太陽電池モジュール６４と、スペーサ６５とを備える。太陽電池窓ガラス６０は、室内側ガラスパネル６１および室外側ガラスパネル６２の間にスペーサ６５によって空間６６を設け、該空間６６に乾燥空気を封入した複層ガラスとして構成されている。

【0053】

太陽電池窓ガラス６０においては、室内側ガラスパネル６１の室外側面６１ｂと室外側ガラスパネル６２の室内側面６２ａとが対向している。また、室内側ガラスパネル６１の室内側面６１ａが建物の室内空間に面しており、室外側ガラスパネル６２の室外側面６２ｂが建物の外部空間に面している。

【0054】

室内側ガラスパネル６１の室外側面６１ｂには、複数の太陽電池モジュール６４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。また、室外側ガラスパネル６２の室内側面６２ａにも、複数の太陽電池モジュール６４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。本実施形態に係る太陽電池窓ガラス６０においても、図４に示す第３実施形態に係る太陽電池窓ガラス４０と同様に、太陽電池モジュール６４は、室内側ガラスパネル６１の室外側面６１ｂと室外側ガラスパネル６２の室内側面６２ａに、高さ方向において交互に配置されている。

【0055】

さらに、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス６０においては、図６に示すように、室外側ガラスパネル６２の室外側面６２ｂにも複数の太陽電池モジュール６４が高さ方向に所定の間隔を置いて配置されている。室外側ガラスパネル６２の室外側面６２ｂに配置される太陽電池モジュール６４は、室外側ガラスパネル６２の室内側面６２ａに配置される太陽電池モジュール６４と高さ方向において交互に配置されている。

【0056】

室内側ガラスパネル６１の室外側面６１ｂ、室外側ガラスパネル６２の室内側面６２ａおよび室外側面６２ｂにおける太陽電池モジュール６４の配置位置は、太陽電池窓ガラス６０が設置される各地域の太陽高度、方位、太陽電池窓ガラス６０の総厚さ、ガラスパネルの屈折率などから最適な位置を算出することができる。

【0057】

太陽高度が比較的高い夏期においては、殆どの太陽光ＳＬが太陽電池モジュール６４によって遮られ、建物の室内側へは太陽光は直接入らない。また、遮られた太陽光ＳＬのエネルギーは、太陽電池モジュール６４によって電力に変換されるので、太陽光ＳＬに起因する熱は殆ど室内側に伝わらない。このように、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス６０によれば、夏期においては、日射熱取得率を比較的低くすることができる。

【0058】

一方、太陽高度が比較的低い冬期においては、一部の太陽光ＳＬは太陽電池モジュール６４によって遮られるが、残りの太陽光ＳＬは建物の室内側へ直接取り込むことができる。このように冬期においては、日射熱取得率を比較的高くすることができる。

【0059】

このように、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス６０においても、従来の太陽電池ブラインドで必要であったような機械的操作を行うことなく、夏期と冬期の季節による太陽高度の変化等に応じて、太陽光エネルギーを有効に活用できる。また、冬期においては、室内に取り込みたい日射熱を変換することなく効率よく取り込み、夏期においては、遮りたい日射熱を遮りつつ太陽光発電を行うことができるので、太陽光エネルギーを効率的に活用できる。

【0060】

さらに、本実施形態に係る太陽電池窓ガラス６０においても、複層ガラスとしたことにより、断熱性能を向上できる。

【0061】

図７（ａ）～（ｄ）は、第１実施形態に係る太陽電池窓ガラス１０の実施例を説明するための図である。図７（ａ）は、太陽電池窓ガラス１０の概略図を示す。図７（ｂ）は、太陽電池窓ガラス１０を正面から見た概略図である。図７（ｃ）は、太陽電池窓ガラス１０をＡ－Ａ方向から見た概略図である。図７（ｄ）は、太陽電池窓ガラス１０をＢ－Ｂ方向から見た概略図である。Ａ－Ａ方向は、夏至の南中高度（７８．４度）の方向である。Ｂ－Ｂ方向は、冬至の南中高度（３１．６度）の方向である。

【0062】

本実施例では、ガラスパネル１２の厚さを６ｍｍとし、太陽電池モジュール１４の高さを５．１ｍｍとした。

【0063】

ここで、太陽電池窓ガラスを特定の方向から見たときの、太陽電池窓ガラスの全面積に対する開口部の面積の割合を「開口度」と呼ぶ。

【0064】

図７（ｃ）に示すように、夏至の南中高度方向から太陽電池窓ガラス１０を見たとき、太陽電池窓ガラス１０の開口度は、ゼロ％となっている。したがって、夏期においては、殆どの太陽光が太陽電池モジュール１４によって遮られ、建物の室内側へは太陽光は直接入らない。

【0065】

一方、図７（ｄ）に示すように、冬至の南中高度方向から太陽電池窓ガラス１０を見たとき、太陽電池窓ガラス１０の開口度は、４４％となっている。したがって、冬期においては、一部の太陽光は太陽電池モジュール１４によって遮られるが、残りの太陽光は建物の室内側へ直接取り込むことができる。

【0066】

図８（ａ）～（ｄ）は、第２実施形態に係る太陽電池窓ガラス３０の実施例を説明するための図である。図８（ａ）は、太陽電池窓ガラス３０の概略図を示す。図８（ｂ）は、太陽電池窓ガラス３０を正面から見た概略図である。図８（ｃ）は、太陽電池窓ガラス３０をＡ－Ａ方向から見た概略図である。図８（ｄ）は、太陽電池窓ガラス３０をＢ－Ｂ方向から見た概略図である。Ａ－Ａ方向は、夏至の南中高度（７８．４度）の方向である。Ｂ－Ｂ方向は、冬至の南中高度（３１．６度）の方向である。

【0067】

本実施例では、室内側ガラスパネル３１および室外側ガラスパネル３２の厚さを６ｍｍ、室内側ガラスパネル３１と室外側ガラスパネル３２の間隔を１２ｍｍ、太陽電池モジュール１４の高さを５．４ｍｍとした。

【0068】

図８（ｃ）に示すように、夏至の南中高度方向から太陽電池窓ガラス３０を見たとき、太陽電池窓ガラス３０の開口度は、ゼロ％となっている。したがって、夏期においては、殆どの太陽光が太陽電池モジュール３４によって遮られ、建物の室内側へは太陽光は直接入らない。

【0069】

一方、図８（ｄ）に示すように、冬至の南中高度方向から太陽電池窓ガラス３０を見たとき、太陽電池窓ガラス３０の開口度は、４０％となっている。したがって、冬期においては、一部の太陽光は太陽電池モジュール３４によって遮られるが、残りの太陽光は建物の室内側へ直接取り込むことができる。

【0070】

図９（ａ）～（ｄ）は、第３実施形態に係る太陽電池窓ガラス４０の実施例を説明するための図である。図９（ａ）は、太陽電池窓ガラス４０の概略図を示す。図９（ｂ）は、太陽電池窓ガラス４０を正面から見た概略図である。図９（ｃ）は、太陽電池窓ガラス４０をＡ－Ａ方向から見た概略図である。図９（ｄ）は、太陽電池窓ガラス４０をＢ－Ｂ方向から見た概略図である。Ａ－Ａ方向は、夏至の南中高度（７８．４度）の方向である。Ｂ－Ｂ方向は、冬至の南中高度（３１．６度）の方向である。

【0071】

本実施例では、室内側ガラスパネル４１および室外側ガラスパネル４２の厚さを３ｍｍ、室内側ガラスパネル４１と室外側ガラスパネル４２の間隔を１６ｍｍ、太陽電池モジュール１４の高さを７．５ｍｍとした。

【0072】

図９（ｃ）に示すように、夏至の南中高度方向から太陽電池窓ガラス４０を見たとき、太陽電池窓ガラス４０の開口度は、ゼロ％となっている。したがって、夏期においては、殆どの太陽光が太陽電池モジュール４４によって遮られ、建物の室内側へは太陽光は直接入らない。

【0073】

一方、図９（ｄ）に示すように、冬至の南中高度方向から太陽電池窓ガラス４０を見たとき、太陽電池窓ガラス４０の開口度は、４２％となっている。したがって、冬期においては、一部の太陽光は太陽電池モジュール４４によって遮られるが、残りの太陽光は建物の室内側へ直接取り込むことができる。

【0074】

図１０（ａ）～（ｄ）は、第４実施形態に係る太陽電池窓ガラス５０の実施例を説明するための図である。図１０（ａ）は、太陽電池窓ガラス５０の概略図を示す。図１０（ｂ）は、太陽電池窓ガラス５０を正面から見た概略図である。図１０（ｃ）は、太陽電池窓ガラス５０をＡ－Ａ方向から見た概略図である。図１０（ｄ）は、太陽電池窓ガラス５０をＢ－Ｂ方向から見た概略図である。Ａ－Ａ方向は、夏至の南中高度（７８．４度）の方向である。Ｂ－Ｂ方向は、冬至の南中高度（３１．６度）の方向である。

【0075】

本実施例では、室内側ガラスパネル５１および室外側ガラスパネル５２の厚さを６ｍｍ、室内側ガラスパネル５１と室外側ガラスパネル５２の間隔を１２ｍｍ、太陽電池モジュール１４の高さを７．６ｍｍとした。

【0076】

図１０（ｃ）に示すように、夏至の南中高度方向から太陽電池窓ガラス５０を見たとき、太陽電池窓ガラス５０の開口度は、ゼロ％となっている。したがって、夏期においては、殆どの太陽光が太陽電池モジュール５４によって遮られ、建物の室内側へは太陽光は直接入らない。

【0077】

一方、図１０（ｄ）に示すように、冬至の南中高度方向から太陽電池窓ガラス５０を見たとき、太陽電池窓ガラス５０の開口度は、６２％となっている。したがって、冬期においては、一部の太陽光は太陽電池モジュール５４によって遮られるが、残りの太陽光は建物の室内側へ直接取り込むことができる。

【0078】

図１１（ａ）～（ｄ）は、第５実施形態に係る太陽電池窓ガラス６０実施例を説明するための図である。図１１（ａ）は、太陽電池窓ガラス６０の概略図を示す。図１１（ｂ）は、太陽電池窓ガラス６０を正面から見た概略図である。図１１（ｃ）は、太陽電池窓ガラス６０をＡ－Ａ方向から見た概略図である。図１１（ｄ）は、太陽電池窓ガラス６０をＢ－Ｂ方向から見た概略図である。Ａ－Ａ方向は、夏至の南中高度（７８．４度）の方向である。Ｂ－Ｂ方向は、冬至の南中高度（３１．６度）の方向である。

【0079】

本実施例では、室内側ガラスパネル６１および室外側ガラスパネル６２の厚さを３ｍｍ、室内側ガラスパネル６１と室外側ガラスパネル６２の間隔を１６ｍｍ、太陽電池モジュール１４の高さを６．２ｍｍとした。

【0080】

図１１（ｃ）に示すように、夏至の南中高度方向から太陽電池窓ガラス６０を見たとき、太陽電池窓ガラス６０の開口度は、ゼロ％となっている。したがって、夏期においては、殆どの太陽光が太陽電池モジュール５４によって遮られ、建物の室内側へは太陽光は直接入らない。

【0081】

一方、図１１（ｄ）に示すように、冬至の南中高度方向から太陽電池窓ガラス６０を見たとき、太陽電池窓ガラス６０の開口度は、６１％となっている。したがって、冬期においては、一部の太陽光は太陽電池モジュール５４によって遮られるが、残りの太陽光は建物の室内側へ直接取り込むことができる。

【0082】

図１２（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る太陽電池窓ガラス１０を鉛直方向に対して傾斜して配置した状態を示す図である。図１２（ａ）は夏期の使用状態を示し、図１２（ｂ）は冬期の使用状態を示す。図１２（ａ）および（ｂ）には、太陽からの日射熱が図示されている。

【0083】

太陽電池窓ガラス１０は、図２（ａ）および（ｂ）に示すようにガラスパネルの主面が鉛直方向と平行になるように配置される場合が多いが、図１２（ａ）および（ｂ）に示すように鉛直方向に対して傾斜して配置することも可能である。傾斜配置の例としては、建物のトップライトやサンルームの屋根を挙げることができる。図１２（ａ）および（ｂ）では、ガラスパネルの主面を鉛直方向に対して４５°傾斜した場合を示すが、傾斜角度は任意である。図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、ガラスパネル１２の室内側面１２ａと室外側面１２ｂのそれぞれに、所定の方向（４５°方向）に所定の間隔をおいて複数の太陽電池モジュール１４が形成されている。

【0084】

図１２（ａ）に示すように、太陽高度が比較的高い夏期においては、殆どの太陽光ＳＬが太陽電池モジュール１４によって遮られ、建物の室内側へは太陽光は直接入らない。また、遮られた太陽光ＳＬのエネルギーは、太陽電池モジュール１４によって電力に変換されるので、太陽光ＳＬに起因する熱は殆ど室内側に伝わらない。このように、太陽電池窓ガラス１０を傾斜配置した場合も、夏期において日射熱取得率を比較的低くすることができる。

【0085】

一方、図１２（ｂ）に示すように、太陽高度が比較的低い冬期においては、一部の太陽光ＳＬは太陽電池モジュール１４によって遮られるが、残りの太陽光ＳＬは建物の室内側へ直接取り込むことができる。このように、太陽電池窓ガラス１０を傾斜配置した場合も、冬期において日射熱取得率を比較的高くすることができる。

【0086】

第２実施形態に係る太陽電池窓ガラス３０、第３実施形態に係る太陽電池窓ガラス４０、第４実施形態に係る太陽電池窓ガラス５０、第５実施形態に係る太陽電池窓ガラス６０を鉛直方向に対して傾斜して配置することも可能である。

【0087】

（第６実施形態）
図１３は、本発明の第６実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０を説明するための概略断面図である。この太陽電池窓ガラス１５０も、一対の室内側ガラスパネル１１１および室外側ガラスパネル１１２を備える複層ガラスである。

【0088】

本実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０は、４層の太陽電池モジュールを備える。室外側ガラスパネル１１２の室外側面１１２ｂに、高さ方向に所定の間隔をおいて複数の帯状の太陽電池モジュール１１７が形成されている（第１層１５１）。また、室外側ガラスパネル１１２の室内側面１１２ａにも、高さ方向に所定の間隔をおいて複数の帯状の太陽電池モジュール１１７が形成されている（第２層１５２）。また、室内側ガラスパネル１１１の室外側面１１１ｂにも、高さ方向に所定の間隔をおいて複数の帯状の太陽電池モジュール１１７が形成されている（第３層１５３）。また、室内側ガラスパネル１１１の室内側面１１１ａにも、高さ方向に所定の間隔をおいて複数の帯状の太陽電池モジュール１１７が形成されている（第４層１５４）。各太陽電池モジュール１１７は、水平方向に延在するように形成されてもよいし、水平方向に対して傾斜した方向に延在するように形成されてもよい。

【0089】

本実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０においては、図１３に示すように、太陽電池モジュール１１７は、室外側ガラスパネル１１２の室外側面１１２ｂおよび室内側面１１２ａと室内側ガラスパネル１１１の室外側面１１１ｂおよび室内側面１１１ａに、高さ方向において交互に配置されている。すなわち、第１層１５１における１つの太陽電池モジュール１１７ａに着目すると、該太陽電池モジュール１１７ａよりも下方にずれた高さに第２層１５２の太陽電池モジュール１１７ｂが形成され、該太陽電池モジュール１１７ｂよりも下方にずれた高さに第３層１５３の太陽電池モジュール１１７ｃが形成され、該太陽電池モジュール１１７ｃよりも下方にずれた高さに第４層１５４の太陽電池モジュール１１７ｄが形成され、該太陽電池モジュール１１７ｄよりも下方にずれた高さに第１層１５１の太陽電池モジュール１１７ｅが形成される（以下繰り返し）、といった具合に複数の太陽電池モジュール１１７が形成されている。

【0090】

図１３には、夏期におよび冬期の太陽光が図示されている。夏期における太陽高度がθｓで表され、冬期における太陽高度がθｗで表されている。図１３に示すように、太陽高度が比較的高い夏期においては、太陽光の一部は太陽電池モジュール１１７によって遮られる。一方、太陽高度が比較的低い冬期においては、太陽光の一部を太陽電池モジュール１１７の間を介して建物の室内側に取り込むことができる。

【0091】

図１４は、第６実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０における太陽電池モジュール１１７の配置を説明するための図である。ここでは、太陽電池モジュール１１７の幅（高さ方向の幅）が全て同じとする。第６実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０においては、太陽電池モジュール１１７の幅（高さ方向の幅）をＡとし、隣り合う太陽電池モジュール１１７の間隔をＢとしたとき、太陽電池モジュール１１７は、Ｂ＝３×Ａを満たすように配置される。

【0092】

ここでは太陽電池モジュール１１７が４層の場合を説明したが、一般化すると、太陽電池モジュール１１７がＮ層（Ｎは２以上の整数）の場合、太陽電池モジュール１１７は、Ｂ＝（Ｎ－１）×Ａを満たすように配置される。例えば太陽電池モジュール１１７が３層の場合、太陽電池モジュール１１７は、Ｂ＝２×Ａを満たすように配置される。

【0093】

図１４に示すように、第６実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０において、第１層１５１の太陽電池モジュール１１７の下端と第２層１５２の太陽電池モジュール１１７の上端は、端部間距離αだけ離れている。同様に、第３層１５３の太陽電池モジュール１１７の下端と第４層１５４の太陽電池モジュール１１７の上端は、端部間距離αだけ離れている。これは、ガラスパネルでの光の屈折を考慮したものである。

【0094】

図１５は、端部間距離αを説明するための図である。各層の端部間距離αは、ガラスパネルの厚さｔと、ガラスパネルの屈折率η（＝ｓｉｎ（ｉ）／ｓｉｎ（ｒ））を用いて定めることができる。

【0095】

図１６は、第６実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０における太陽高度と開口度との関係を示す。図１６において、縦軸は太陽電池窓ガラス１５０の開口度（％）を表し、横軸は太陽高度（度）を表す。ここでは、室外側ガラスパネル１１２の厚さ＝５ｍｍ、空間１１６の厚さ＝５ｍｍ、室内側ガラスパネル１１１の厚さ＝５ｍｍ、太陽電池モジュール１１７の幅＝７ｍｍとした。このような条件の下、太陽電池窓ガラス１５０の開口度と太陽高度の関係を求めた。

【0096】

図１６から分かるように、太陽電池窓ガラス１５０の開口度は、太陽高度によって大きく変化する。夏期（５月中旬～９月の１０時～１４時）には太陽高度θｓが約６５度よりも大きくなる。したがって図１６から、夏期において太陽電池窓ガラス１５０の開口度を約３１％以下とすることができ、太陽光が建物の室内に入り難くすることができることが分かる。また、日中の太陽の角度は常に変化するため、実質的には積算値として考える必要があり、日射熱取得量は相対的に少なくして発電量を多くすることができるといえる。

【0097】

一方、冬期（１０月中旬～３月の１０時～１４時）には太陽高度θｗが約４０度よりも小さくなる。したがって図１６から、冬期において太陽電池窓ガラス１５０の開口度を約６６％以上に維持することができ、太陽光を効果的に建物の室内側に取り込むことができることが分かる。

【0098】

図１７は、第６実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０における太陽電池モジュール１１７の幅と開口度との関係を示す。図１７において、縦軸は太陽電池窓ガラス１５０の開口度（％）を表し、横軸は太陽電池モジュール１１７の幅（ｍｍ）を表す。

【0099】

図１７において、実線は、第６実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０の第１実施例（室外側ガラスパネル１１２の厚さ＝５ｍｍ、空間１１６の厚さ＝５ｍｍ、室内側ガラスパネル１１１の厚さ＝５ｍｍ）における太陽電池モジュール１１７の幅と開口度の関係を示す。また、破線は、第６実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０の第２実施例（室外側ガラスパネル１１２の厚さ＝５ｍｍ、空間１１６の厚さ＝１０ｍｍ、室内側ガラスパネル１１１の厚さ＝５ｍｍ）における太陽電池モジュール１１７の幅と開口度の関係を示す。また、一点鎖線は、第６実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０の第３実施例（室外側ガラスパネル１１２の厚さ＝３ｍｍ、空間１１６の厚さ＝１２ｍｍ、室内側ガラスパネル１１１の厚さ＝３ｍｍ）における太陽電池モジュール１１７の幅と開口度の関係を示す。

【0100】

図１７から、第６実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０の第１実施例においては、太陽電池モジュール１１７の幅を７ｍｍとしたときに最も開口度を高くできることが分かる。また、第６実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０の第２実施例においては、太陽電池モジュール１１７の幅を６．５ｍｍとしたときに最も開口度を高くできることが分かる。また、第６実施形態に係る太陽電池窓ガラス１５０の第３実施例においては、太陽電池モジュール１１７の幅を４．５ｍｍとしたときに最も開口度を高くできることが分かる。

【0101】

（第７実施形態）
図１８は、本発明の第７実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０を説明するための概略断面図である。この太陽電池窓ガラス１６０も、一対の室内側ガラスパネル１１１および室外側ガラスパネル１１２を備える複層ガラスである。

【0102】

本実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０は、３層の太陽電池モジュールを備える。室外側ガラスパネル１１２の室外側面１１２ｂに、高さ方向に所定の間隔をおいて複数の帯状の太陽電池モジュール１１７が形成されている（第１層１５１）。また、室外側ガラスパネル１１２の室内側面１１２ａにも、高さ方向に所定の間隔をおいて複数の帯状の太陽電池モジュール１１７が形成されている（第２層１５２）。また、室内側ガラスパネル１１１の室外側面１１１ｂにも、高さ方向に所定の間隔をおいて複数の帯状の太陽電池モジュール１１７が形成されている（第３層１５３）。各太陽電池モジュール１１７は、水平方向に延在するように形成されてもよいし、水平方向に対して傾斜した方向に延在するように形成されてもよい。

【0103】

本実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０において、太陽電池モジュール１１７は、室外側ガラスパネル１１２の室外側面１１２ｂおよび室内側面１１２ａと室内側ガラスパネル１１１の室外側面１１１ｂに、高さ方向において交互に配置されている。ここでは、太陽電池モジュール１１７の幅（高さ方向の幅）が全て同じとする。第７実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０においては、太陽電池モジュール１１７の幅（高さ方向の幅）をＡとし、隣り合う太陽電池モジュール１１７の間隔をＢとしたとき、太陽電池モジュール１１７は、Ｂ＝２×Ａを満たすように配置される。

【0104】

第７実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０において、第１層１５１の太陽電池モジュール１１７の下端と第２層１５２の太陽電池モジュール１１７の上端は、端部間距離αだけ離れている。端部間距離αは、ガラスパネルの厚さｔと、ガラスパネルの屈折率ηを用いて定めることができる。

【0105】

図１９は、第７実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０における太陽高度と開口度との関係を示す。図１９において、縦軸は太陽電池窓ガラス１６０の開口度（％）を表し、横軸は太陽高度（度）を表す。ここでは、室外側ガラスパネル１１２の厚さ＝３ｍｍ、空間１１６の厚さ＝３ｍｍ、室内側ガラスパネル１１１の厚さ＝３ｍｍ、太陽電池モジュール１１７の幅＝６．５ｍｍとした。このような条件の下、太陽電池窓ガラス１６０の開口度と太陽高度の関係を求めた。

【0106】

図１９から分かるように、太陽電池窓ガラス１６０の開口度は、太陽高度によって大きく変化する。夏期（５月中旬～９月の１０時～１４時）には太陽高度θｓが約６５度よりも大きくなる。したがって図１９から、夏期において太陽電池窓ガラス１６０の開口度を約３２％以下とすることができ、太陽光が建物の室内に入り難くできることが分かる。また、日中の太陽の角度は常に変化するため、実質的には積算値として考える必要があり、日射熱取得量は相対的に少なくして発電量を多くすることができるといえる。

【0107】

一方、冬期（１０月中旬～３月の１０時～１４時）には太陽高度θｗが約４０度よりも小さくなる。したがって図１９から、冬期において太陽電池窓ガラス１６０の開口度を約５８％以上に維持することができ、太陽光を効果的に建物の室内側に取り込むことができることが分かる。

【0108】

図２０は、第７実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０における太陽電池モジュール１１７の幅と開口度との関係を示す。図２０において、縦軸は太陽電池窓ガラス１６０の開口度（％）を表し、横軸は太陽電池モジュール１１７の幅（ｍｍ）を表す。

【0109】

図２０において、実線は、第７実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０の第１実施例（室外側ガラスパネル１１２の厚さ＝３ｍｍ、空間１１６の厚さ＝３ｍｍ、室内側ガラスパネル１１１の厚さ＝３ｍｍ）における太陽電池モジュール１１７の幅と開口度の関係を示す。また、破線は、第７実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０の第２実施例（室外側ガラスパネル１１２の厚さ＝３ｍｍ、空間１１６の厚さ＝５ｍｍ、室内側ガラスパネル１１１の厚さ＝３ｍｍ）における太陽電池モジュール１１７の幅と開口度の関係を示す。

【0110】

図２０から、第７実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０の第１実施例においては、太陽電池モジュール１１７の幅を６．５ｍｍとしたときに最も開口度を高くできることが分かる。また、第７実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０の第２実施例においては、太陽電池モジュール１１７の幅を８．５ｍｍとしたときに最も開口度を高くできることが分かる。

【0111】

（第８実施形態）
図２１は、本発明の第８実施形態に係る太陽電池窓ガラス１７０を説明するための概略断面図である。この太陽電池窓ガラス１７０も、一対の室内側ガラスパネル１１１および室外側ガラスパネル１１２を備える複層ガラスである。本実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０は、３層の太陽電池モジュールを備える。第８実施形態に係る太陽電池窓ガラス１７０は、太陽電池モジュール１１７の幅（高さ方向の幅）が異なる点が、第７実施形態に係る太陽電池窓ガラス１６０（図１８参照）と異なる。

【0112】

図２１に示すように、第１層１５１における１つの太陽電池モジュール１１７の幅をＡ１、それに隣接する太陽電池モジュール１１７の幅をＡ１’、それら２つの太陽電池モジュール１１７の間隔をＢ１とする。また、第２層１５２における１つの太陽電池モジュール１１７の幅をＡ２、それに隣接する太陽電池モジュール１１７の幅をＡ２’、それら２つの太陽電池モジュール１１７の間隔をＢ２とする。また、第３層１５３における１つの太陽電池モジュール１１７の幅をＡ３、それに隣接する太陽電池モジュール１１７の幅をＡ３’、それら２つの太陽電池モジュール１１７の間隔をＢ３とする。このとき、太陽電池モジュール１１７は、Ｂ１＝Ａ２＋Ａ３、Ｂ２＝Ａ３＋Ａ１’、Ｂ３＝Ａ１’＋Ａ２’を満たすように配置される。

【0113】

ここでは太陽電池モジュール１１７が３層の場合を説明したが、一般化すると、太陽電池モジュール１１７がＮ層（Ｎは２以上の整数）の場合、太陽電池モジュール１１７は、以下の式：

【数1】

を満たすように配置される。ここで、Ｂｘは、第ｘ層（ｘは２以上の整数）における太陽電池モジュール１１７の間隔を表す。ＢＮは、第Ｎ層における太陽電池モジュール１１７の間隔である。

【0114】

例えば太陽電池モジュール１１７が４層の場合、Ｂ１＝Ａ２＋Ａ３＋Ａ４、Ｂ２＝Ａ３＋Ａ４＋Ａ１’、Ｂ３＝Ａ４＋Ａ１’＋Ａ２’、Ｂ４＝Ａ１’＋Ａ２’＋Ａ３’を満たすように配置される。例えば太陽電池モジュール１１７が５層の場合、太陽電池モジュール１１７は、Ｂ１＝Ａ２＋Ａ３＋Ａ４＋Ａ５、Ｂ２＝Ａ３＋Ａ４＋Ａ５＋Ａ１’、Ｂ３＝Ａ４＋Ａ５＋Ａ１’＋Ａ２’、Ｂ４＝Ａ５＋Ａ１’＋Ａ２’＋Ａ３’、Ｂ５＝Ａ１’＋Ａ２’＋Ａ３’＋Ａ４’を満たすように配置される。

【0115】

本実施形態においても、第１層１５１の太陽電池モジュール１１７の下端と第２層１５２の太陽電池モジュール１１７の上端は、端部間距離αだけ離れている。端部間距離αは、ガラスパネルの厚さｔと、ガラスパネルの屈折率ηを用いて定めることができる。

【0116】

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。

【0117】

例えば、上述の実施形態では、太陽電池モジュールをパネルの主面に高さ方向あるいは４５°方向に形成することを説明したが、太陽電池モジュールは、パネルの主面に所定方向に交互に形成されていればよい。

【0118】

上述の実施形態では、一枚のガラスパネルを備える太陽電池窓ガラスと二枚のガラスパネルを備える太陽電池窓ガラスについて説明したが、ガラスパネルの枚数は特に限定されず、太陽電池窓ガラスは、一枚または複数枚のガラスパネルを備えていればよい。そして、該一枚または複数枚のガラスパネルの有する複数の主面のうち少なくとも２つの主面に、所定の方向（例えば高さ方向）において交互に複数の太陽電池モジュールが配置される。

【0119】

上述の実施形態では、太陽電池窓パネルとして、ガラスパネルを用いた太陽電池窓ガラスを例示したが、太陽電池窓パネルは太陽電池窓ガラスに限定されず、例えば樹脂製の透明パネルを用いたものであってもよい。樹脂製の透明パネルは、例えばポリカーボネート製やアクリル製であってよい。

【0120】

上述の実施形態では、太陽電池モジュールを帯状としたが、太陽電池モジュールはブロック状であってもよい。

【0121】

以上の実施形態により具体化される発明を一般化すると、以下の技術的思想が導かれる。

【0122】

本発明のある態様は、建物の開口部に配置される太陽電池窓パネルである。この太陽電池窓パネルは、透光性を有する一枚または複数枚のパネルと、一枚または複数枚のパネルの少なくとも２つの主面に、所定の方向において交互に配置された複数の太陽電池モジュールと、を備える。

【0123】

太陽電池窓パネルは、一枚のパネルを備えてもよい。複数の太陽電池モジュールは、一枚のパネルの室内側面と室外側面に所定の方向において交互に配置されてもよい。

【0124】

複数枚のパネルは、所定の間隔で配置された室内側パネルおよび室外側パネルを含んでもよい。複数の太陽電池モジュールは、室内側パネルの室内側面と室外側パネルの室外側面に所定の方向において交互に配置されてもよい。

【0125】

複数枚のパネルは、所定の間隔で配置された室内側パネルおよび室外側パネルを含んでもよい。複数の太陽電池モジュールは、室内側パネルの室外側面と室外側パネルの室内側面に所定の方向において交互に配置されてもよい。

【0126】

複数枚のパネルは、所定の間隔で配置された室内側パネルおよび室外側パネルを含んでもよい。複数の太陽電池モジュールは、室内側パネルの室外側面、室内側パネルの室内側面、室外側パネルの室内側面、および室外側パネルの室外側面に、所定の方向において交互に配置されてもよい。

【0127】

複数の太陽電池モジュールは、夏至の南中高度方向から見たときに当該太陽電池窓パネルの開口率がゼロ％となり、冬至の南中高度方向から見たときに当該太陽電池窓パネルの開口率が４０％以上となるように配置されてもよい。

【0128】

複数の太陽電池モジュールは、所定の方向において同じ幅Ａを有してもよい。複数枚のパネルにＮ層（Ｎは２以上の整数）の太陽電池モジュールが形成され、太陽電池モジュールの間隔をＢとしたとき、太陽電池モジュールは、Ｂ＝（Ｎ－１）×Ａを満たすように配置されてもよい。

【符号の説明】

【0129】

１０，３０，４０，５０，６０，１５０，１６０，１７０ 太陽電池窓ガラス、 １２ ガラスパネル、１４，４３，４４，５４，６４，１１７ 太陽電池モジュール、 ３１，４１，５１，６１，１１１ 室内側ガラスパネル、 ３２，４２，５２，６２，１１２ 室外側ガラスパネル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】