特許 7449342 太陽光発電シートの設置構造

(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】2024-03-05

(45)【発行日】2024-03-13

(54)【発明の名称】太陽光発電シートの設置構造

(51)【国際特許分類】

   E04D 13/18 20180101AFI20240306BHJP

   H02S 30/00 20140101ALI20240306BHJP

   E04F 13/08 20060101ALI20240306BHJP

   H02S 20/23 20140101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

E04D13/18 ETD

H02S30/00

E04F13/08 Z

H02S20/23 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022132423

(22)【出願日】2022-08-23

(62)【分割の表示】P 2022048272の分割

【原出願日】2022-03-24

(65)【公開番号】P2023143606

(43)【公開日】2023-10-06

【審査請求日】2022-08-23

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】早川 明伸

(72)【発明者】

【氏名】横田 生吹樹

【審査官】山口 敦司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０３６６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－００４６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０４８２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５８７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２６７０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０３１３１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１８１５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９８８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１２４３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３４９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２０８２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３１２８１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｄ １３／１８

Ｈ０２Ｓ ３０／００

Ｅ０４Ｆ １３／０８

Ｈ０２Ｓ ２０／２３

Ｈ１０Ｋ ３９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

設置面と、
前記設置面の上に設置される太陽光発電シートと、
前記太陽光発電シートの少なくとも外周部と前記設置面との間に設けられて、前記太陽光発電シートを前記設置面に接着する接着剤とを有し、
前記太陽光発電シートは、バックシートと、発電部と、バリアシートと、封止剤と、封止縁材と、を備え、
前記バックシートは、前記太陽光発電シートの受光面とは反対側に配置されるものであって、前記設置面と対向する面を構成し、前記バリアシートは、前記太陽光発電シートの厚さ方向において、前記バックシートとは反対側に配置され、前記発電部は、光起電力効果を利用した光電変換素子である発電セルを備え、前記発電部は、前記バックシートと前記バリアシートとの間に配置され、前記封止剤は、前記バリアシートと前記バックシートとの間における前記発電部の周囲の空間に充填され、前記封止縁材は、前記バリアシートの表面に接着される第１接着部、前記バックシートの裏面に接着される第２接着部、及び前記第１接着部と前記第２接着部とをつないで、前記バックシートの外周縁と前記バリアシートの外周縁との間を封止する封着部のみから構成される太陽光発電シートの設置構造。

【請求項2】

前記接着剤は、前記太陽光発電シートの外周部と前記設置面との間のみに設けられる請求項１に記載の太陽光発電シートの設置構造。

【請求項3】

前記接着剤は、前記太陽光発電シートの全体と前記設置面との間に設けられる請求項１に記載の太陽光発電シートの設置構造。

【請求項4】

前記接着剤の粘度は８００ｃＰ以上である請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。

【請求項5】

前記太陽光発電シートは可撓性を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。

【請求項6】

前記接着剤は、酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、シアノアクリレート樹脂、アクリル樹脂、クロロプレンゴム、スチレン、ブタジエンゴム、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂から選ばれる少なくとも１つ以上の樹脂組成物を含む請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。

【請求項7】

紫外線遮断性を有し、前記太陽光発電シートの外周縁と前記設置面との間を覆うように設けられるカバー部材をさらに備える請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。

【請求項8】

前記カバー部材は、前記太陽光発電シートの外縁部を覆うように設けられる請求項７に記載の太陽光発電シートの設置構造。

【請求項9】

前記封止縁材は、ブチルゴム或いはシリコーンゴムからなるテープ材である請求項１乃至８のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽光発電シートが設置面の上に設置される太陽光発電シートの設置構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、シリコンを発電セルに用いるリジットな太陽光電池シートが使用されている（特許文献１）。この種の太陽光発電シートを設置する際には、屋根等の設置面の上に取付台を設置して、鋲等を用いて太陽光発電シートを取付台の上に取り付けることで、太陽光に対する太陽光発電シートの角度が定められていた。

【0003】

近年では、ペロブスカイト太陽光発電シートなどのフレキシブルな太陽光発電シートが普及している。この種の太陽光発電シートは、それ自体の可撓性によって太陽光に対する角度を調整できるため、取付台を使用せずに当該太陽光発電シートを設置面に直接取り付けることが期待されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平７－１８７９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで図１０及び図１１に示すように、太陽光発電シート１００を鋲１０１を用いて設置面１０２に直接取り付ける場合には、設置面１０２に存在する凹凸によって、太陽光発電シート１００と設置面１０２との間に隙間１０３が生じる虞がある。この場合、風が隙間１０３に入り込むことで、太陽光発電シート１００が振動して太陽光発電シート１００への太陽光の入射角度が安定しなくなることで、太陽光発電シートの発電効率が低下する虞がある。

【0006】

本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであって、その目的は、太陽光発電シートが設置面の上に設置された状態で、風による太陽光発電シートの振動を抑制可能な太陽光発電シートの設置構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明は、次の項に記載の主題を包含する。

【0008】

項１．設置面と、
前記設置面の上に設置される太陽光発電シートと、
前記太陽光発電シートの少なくとも外周部と前記設置面との間に設けられて、前記太陽光発電シートを前記設置面に接着する接着剤とを有する太陽光発電シートの設置構造。

【0009】

項２．前記接着剤の粘度は８００ｃＰ以上である項１に記載の太陽光発電シートの設置構造。

【0010】

項３．前記太陽光発電シートは可撓性を有する項１又は２に記載の太陽光発電シートの設置構造。

【0011】

項４．前記接着剤は、酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、シアノアクリレート樹脂、アクリル樹脂、クロロプレンゴム、スチレン、ブタジエンゴム、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂から選ばれる少なくとも１つ以上の樹脂組成物を含む項１乃至３のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。

【0012】

項５．前記接着剤は、前記太陽光発電シートの全体と前記設置面との間に設けられる項１乃至４のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。

【0013】

項６．紫外線遮断性を有し、前記太陽光発電シートの外周縁と前記設置面との間を覆うように設けられるカバー部材をさらに備える項１乃至５のいずれかに記載の太陽光発電シートの設置構造。

【0014】

項７．前記カバー部材は、前記太陽光発電シートの外縁部を覆うように設けられる項６に記載の太陽光発電シートの設置構造。

【発明の効果】

【0015】

本発明の太陽光発電シートの設置構造によれば、太陽光発電シートが設置面の上に設置された状態で、風による太陽光発電シートの振動を抑制可能である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第一実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造を示す概略平面図である。

【図2】図１におけるＡ－Ａ線概略断面図である。

【図3】図３（Ａ）は、太陽光発電シートの断面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のａ部分の拡大図である。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のＢ－Ｂ線に沿って発電部を切断した状態を示す断面図である。

【図4】本発明の第二実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造を示す概略平面図である。

【図5】図４におけるＢ－Ｂ線概略断面図である。

【図6】本発明の第三実施形態に係る太陽光発電シートの設置構造を示す概略平面図である。

【図7】図６におけるＣ－Ｃ線概略断面図である。

【図8】本発明の第三実施形態の変形例に係る太陽光発電シートの設置構造を示す概略平面図である。

【図9】図８におけるＤ－Ｄ線概略断面図である。

【図10】従来の太陽光発電シートの設置構造を示す概略平面図である。

【図11】図１０におけるＥ－Ｅ線概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。

【0018】

＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る太陽光発電シート１の設置構造２を示す概略平面図であり、図２は、図１におけるＡ－Ａ線概略断面図である。

【0019】

第一実施形態に係る太陽光発電シート１の設置構造２は、設置面３と、設置面３の上に設置される太陽光発電シート１と、太陽光発電シート１を設置面３に接着する接着剤４とを有する。

【0020】

（設置面３）
設置面３は、建築材５（図２）の表面によって構成される。建築材５としては、例えば、屋根材、壁材（金属系サイディング材、窯業系サイディング材、サンドイッチパネル等）、間仕切り、扉材、フェンス材、床材等が挙げられる。屋根材としては、例えば、折板屋根、スレート屋根、ルーフデッキ、瓦棒葺き、立平葺き等に用いられる屋根材が挙げられる。屋根は、縦葺きであってもよいし、横葺きであってもよい。なお本発明は、設置面３を有する部材を、上記の建築材５に限定するものではなく、設置面３は、道路をなす舗装体の表面によって構成されてもよく、自動車、電車、船舶等の構造体の表面であってもよいまた設置面３は、平面とされているが、曲面とされてもよい。また設置面３を構成する部材の材料も、特に限定されず、例えば、金属、樹脂、アスファルト、コンクリートとされ得る。

【0021】

（太陽光発電シート１）
図３（Ａ）は、太陽光発電シート１の断面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のａ部分の拡大図である。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のＢ－Ｂ線に沿って後述の発電部７を切断した状態を示す断面図である。太陽光発電シート１は、シート状に形成されており、太陽光を受けることで発電を行うことができる。本明細書でいう「シート状」は、その物体の厚さが、平面視における外縁の間の最大長さに対して、１０％以下である形状を意味する。平面視における形状が矩形状である場合、「平面視における外縁の間の最大長さ」は、対角線の長さを意味する。また、平面視における形状が円形状である場合、「平面視における外縁の間の最大長さ」は、直径の長さを意味する。本明細書では、膜状、箔状、フィルム状等も、「シート状」に含まれる。

【0022】

本実施形態に係る太陽光発電シート１は、平面視略矩形状に形成されている。ただし、本発明では、太陽光発電シート１の形状としては、例えば、平面視略円形状、平面視楕円形状、平面視多角形状等であってもよく、特に制限はない。

【0023】

図３（Ａ）に示すように、太陽光発電シート１は、バックシート６と、発電部７と、バリアシート８と、封止剤９と、封止縁材１０と、を備える。発電部７及び封止剤９は、バックシート６とバリアシート８との間に配置される。封止縁材１０は、バックシート６の外周縁１５とバリアシート８の外周縁１６との間を封止する。

【0024】

太陽光発電シート１の曲げ強さは、５０ＭＰａ以上であり、より好ましくは１００ＭＰａ以上である。また、太陽光発電シート１の曲げ強さは、１５０ＭＰａ以下であり、より好ましくは１３０ＭＰａ以下である。太陽光発電シート１の曲げ強さの設定は、主に、バックシート６及びバリアシート８の剛性によって実現され得る。バックシート６及びバリアシート８については、後ほど詳述する。太陽光発電シート１の曲げ強さが、５０ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下に設定されることで、施工性を良好にしながら、ひび割れ等の破損が生じることを抑制できる。本明細書でいう「曲げ強さ」は、例えば、ＪＩＳ ７１７１に準拠する測定方法で測定される。

【0025】

（バックシート６）
バックシート６は、太陽光発電シート１の受光面とは反対側に配置される。バックシート６は、太陽光発電シート１において設置面３（図１，図２）に対向する面を構成する。バックシート６は、水蒸気に対するバリア性能、及び外力に対する保護性能を有する。バックシート６は、透光性があってもよいが、必ずしも透光性は必要ではない。

【0026】

本明細書でいう「透光性がある」とは、光の透過率が、入射前の光のピーク波長に対して、１０％以上であることを意味する。

【0027】

バックシート６は、可撓性を有する。バックシート６に用いられる材料としては、縦弾性係数が１００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０００ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下である。バックシート６の材料として、具体的には、例えば、プラスチックフィルム、プラスチック基板等が挙げられる。

【0028】

バックシート６の厚さは、５０μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは、１００μｍ以上であり、より好ましくは、２００μｍ以上である。また、バックシート６の厚さは、１０００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、８００μｍ以下であり、より好ましくは、６００μｍ以下である。バックシート６の厚さが５０μｍ以上１０００μｍ以下であることにより、太陽光発電シート１としての曲げ強さを、５０ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下に設定しやすい。

【0029】

（発電部７）
発電部７は、光起電力効果を利用した光電変換素子である発電セル７０を備える。本実施形態では、発電部７は、複数の発電セル７０が太陽光発電シート１の面方向（例えば太陽光発電シート１の長手方向或い幅方向）に配置された光電変換ユニットから構成される。なお、発電部７は一つの発電セル７０によって構成されてもよい。

【0030】

発電セル７０は、図３（Ａ）に示すように、透光性基材１１と、透光性導電層１２と、発電層１３と、電極１４と、を備える。透光性基材１１、透光性導電層１２、発電層１３、及び電極１４は、バリアシート８からバックシート６に向かう方向に沿って、この順で積層されている。すなわち、透光性基材１１がバリアシート８に対向し、電極１４がバックシート６に対向するように配置される。

【0031】

（透光性基材１１）
透光性基材１１は、透光性導電層１２、発電層１３、及び電極１４を支持する。透光性基材１１は、透光性を有する。透光性基材１１の透光性は、光の透過率が、入射前の光のピーク波長に対して、１０％以上であればよいが、好ましくは、５０％以上であり、より好ましくは、８０％以上である。本明細書では、光の透過率が、入射前の光のピーク波長に対して、８０％以上であることを、「透明」であるとする。

【0032】

透光性基材１１の材料としては、例えば、無機材料、有機材料、金属材料等が挙げられる。無機材料としては、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。有機材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（PET; polyethylene terephthalate）、ポリエチレンナフタレート（PEN; polyethylene naphthalene）、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマー等のプラスチック、高分子フィルム等が挙げられる。金属材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、シリコン等が挙げられる。

【0033】

透光性基材１１の厚さは、透光性導電層１２、発電層１３及び電極１４を支持することができれば、特に制限はなく、例えば、３０μｍ以上３００μｍ以下が挙げられる。

【0034】

透光性基材１１は、発電セル７０の製造過程で必要になる基材であり、必ずしも必要な構成ではない。透光性基材１１は、例えば、太陽光発電シート１の製造途中にだけ利用されてもよく、製造後又は製造途中に取り除かれてもよい。なお、取り除かれる場合、透光性基材１１に代えて、透光性を有さない基材を用いてもよい。

【0035】

（透光性導電層１２）
透光性導電層１２は、導電性を有する層であり、カソードとして機能する。透光性導電層１２は、透光性を有する。透光性導電層１２は、透明であることが好ましい。

【0036】

透光性導電層１２としては、例えば、酸化インジウムスズ（ITO; Indium Tin Oxide）、フッ素ドープ酸化スズ（FTO; F-doped Tin Oxide）、ネサ膜等の透明な材料が挙げられる。透光性導電層１２は、透光性基板の表面に対して、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法、塗布法等により形成される。

【0037】

また、透光性導電層１２としては、不透光性材料を用いつつ、光を透過可能なパターンを形成することで、透光性を有するように構成してもよい。不透光性材料としては、例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ロジウム、インジウム、チタン、ニッケル、スズ、亜鉛、又はこれらを含む合金等が挙げられる。光を透過可能なパターンとしては、例えば、格子状、線状、波線状、ハニカム状、丸穴状等が挙げられる。

【0038】

透光性導電層１２の厚さは、例えば、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。透光性導電層１２が、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であると、可撓性を高く保ちながら、良好な導電性を得ることができる。

【0039】

（発電層１３）
発電層１３は、光の照射によって光電変換を生じさせる層であり、光を吸収することで生成された励起子から、電子と正孔とを生じさせる。図３（Ｂ）に示すように、発電層１３は、正孔輸送層１３１と、光電変換層１３２と、電子輸送層１３３と、を備える。正孔輸送層１３１、光電変換層１３２、及び電子輸送層１３３は、透光性導電層１２から電極１４に向かう方向に沿って、この順で積層されている。

【0040】

（正孔輸送層１３１）
正孔輸送層１３１は、光電変換層１３２で発生した正孔を、透光性導電層１２へ抽出し、かつ光電変換層１３２で発生した電子が、透光性導電層１２へ移動するのを妨げる。正孔輸送層１３１の材料としては、例えば、金属酸化物を用いることができる。金属酸化物としては、例えば、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸化リチウム、酸化カルシウム、酸化セシウム、酸化アルミニウム等が挙げられる。また、その他、デラフォサイト型化合物半導体（CuGaO₂）、酸化銅、チオシアン酸銅（CuSCN）、五酸化バナジウム（V₂O_５）、酸化グラフェン等が用いられてもよい。また、正孔輸送層１３１の材料として、ｐ型有機半導体又はｐ型無機半導体を用いることもできる。

【0041】

正孔輸送層１３１の厚さは、例えば、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、更に好ましくは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。正孔輸送層１３１の厚さが、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であれば、正孔の輸送が実現できる。

【0042】

（光電変換層１３２）
光電変換層１３２（光活性層）は、吸収した光を光電変換する層である。光電変換層１３２の材料としては、吸収した光を光電変換することができれば特に制限はなく、例えば、アモルファスシリコン、ペロブスカイト、非シリコン系材料（半導体材料ＣＩＧＳ）等が用いられる。また、光電変換層１３２は、これらを複合したタンデム型の積層構造としてもよい。非シリコン系材料が用いられた光電変換層１３２は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）を含む半導体材料ＣＩＧＳが用いられており、光電変換層の厚さを薄くしやすい。

【0043】

以下では、光電変換層１３２の一例として、ペロブスカイトが用いられる光電変換層を挙げて説明する。ペロブスカイト化合物を含む光電変換層１３２は、入射光の角度に対する発電効率の依存性（以下、入射角依存性という場合がある）が比較的低いという利点がある。これにより、本実施形態では、より高い発電効率を得ることができる。

【0044】

ペロブスカイト化合物は、ペロブスカイト結晶構造体及びこれに類似する結晶を有する構造体である。ペロブスカイト結晶構造体は、組成式 ＡＢＸ_３ で表される。この組成式において、例えば、Ａは有機カチオン、Ｂは金属カチオン、Ｘはハロゲンアニオンを示す。ただし、Ａサイト、Ｂサイト及びＸサイトはこれに限定されない。

【0045】

Ａサイトを構成する有機カチオンの有機基としては、特に制限はなく、例えば、アルキルアンモニウム誘導体、ホルムアミジニウム誘導体等が挙げられる。Ａサイトを構成する有機カチオンは、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。

【0046】

Ｂサイトを構成する金属カチオンの金属としては、特に制限はなく、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｅｕ等が挙げられる。Ｂサイトを構成する金属カチオンは、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。

【0047】

Ｘサイトを構成するハロゲンアニオンのハロゲンには、特に制限はなく、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等が挙げられる。Ｘサイトを構成するハロゲンアニオンは、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。

【0048】

光電変換層１３２の厚さは、例えば、１ｎｍ以上１０００００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは、５ｎｍ以上５００００ｎｍ以下であり、更に好ましくは、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。光電変換層１３２の厚さが、１ｎｍ以上１０００００ｎｍ以下であると、光電変換効率が向上する。

【0049】

（電子輸送層１３３）
電子輸送層１３３は、光電変換層１３２で発生した電子を電極１４へ抽出し、かつ光電変換層１３２で発生した正孔が、電極１４へ移動するのを妨げる。電子輸送層１３３としては、例えば、ハロゲン化合物又は金属酸化物のいずれかを含むことが好ましい。

【0050】

ハロゲン化合物としては、例えば、ハロゲン化リチウム（ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ）、ハロゲン化ナトリウム（ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ）等が挙げられる。金属酸化物を構成する元素としては、チタン、モリブデン、バナジウム、亜鉛、ニッケル、リチウム、カリウム、セシウム、アルミニウム、ニオブ、スズ、バリウム等が挙げられる。また、電子輸送層１３３の材料として、ｎ型有機半導体又はｎ型無機半導体を用いることもできる。

【0051】

電子輸送層１３３の厚さは、例えば、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、更に好ましくは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。電子輸送層１３３の厚さが、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であれば、電子の輸送が実現できる。

【0052】

（電極１４）
電極１４は導電性を有し、アノードとして機能する。電極１４は、光電変換層１３２によって生じた光電変換に応じて、光電変換層１３２から電子を取り出すことができる。電極１４は、透光性を有していてもよいし、不透光性材料で構成されてもよい。電極１４の材料としては、例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ロジウム、インジウム、チタン、ニッケル、スズ、亜鉛、又はこれらを含む合金等が挙げられる。

【0053】

（バリアシート８）
バリアシート８は、太陽光発電シート１の厚さ方向において、バックシート６とは反対側に配置される。バリアシート８は、太陽光発電シート１の受光面を含む。バリアシート８は、透光性を有している。バリアシート８は、透明であることが好ましい。バリアシート８は、水蒸気に対するバリア性能、及び外力に対する保護性能を有する。

【0054】

バリアシート８は、可撓性を有する。バリアシート８に用いられる材料としては、縦弾性係数が１００Ｐａ以上１００００ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは、１０００ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下である。バリアシート８の材料として、具体的には、例えば、プラスチックフィルム、ビニルフィルム等が挙げられる。

【0055】

また、バリアシート８の厚さは、５０μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは、１００μｍ以上であり、より好ましくは、２００μｍ以上である。また、バリアシート８の厚さは、１０００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、８００μｍ以下であり、より好ましくは、６００μｍ以下である。バリアシート８の厚さが５０μｍ以上１０００μｍ以下であることにより、太陽光発電シート１としての曲げ強さを、5０ＭＰａ以上１5０ＭＰａ以下に設定しやすい。

【0056】

（封止剤９）
封止剤９は、バリアシート８とバックシート６との間に発電層１３を配置した状態で、バリアシート８とバックシート６との間に充填される。封止剤９は、発電層１３に対して、発電層１３の周囲から浸水するのを妨げる。封止剤９は、透光性を有しており、好ましくは、透明である。

【0057】

封止剤９として、例えば、エチレン酢酸ビニル（EVA; Ethylene-vinyl acetate）、ポリオレフィン、ブチルゴム、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール等を使用できる。

【0058】

（封止縁材１０）
封止縁材１０は、バックシート６とバリアシート８との間に複数の発電セル７０及び封止剤９が配置された状態で、バックシート６の外周縁１５とバリアシート８の外周縁１６との間を封止する。太陽光発電シート１の外周縁１７は封止縁材１０の外周縁によって構成される。図３（Ａ）に示すように、封止縁材１０は、第１接着部１０１と、第２接着部１０２と、第１接着部１０１と第２接着部１０２とをつなぐ封着部１０３と、を備える。第１接着部１０１は、バリアシート８の表面（図では上面）に接着される。第２接着部１０２は、バックシート６の裏面（図では下面）に接着される。第１接着部１０１、封着部１０３、及び第２接着部１０２は、一体に形成されている。

【0059】

封止縁材１０の材料としては、例えば、ブチルゴム、シリコーンゴム等からなるテープ材が挙げられる。

【0060】

（太陽光発電シート１の作用）
太陽光発電シート１の表面側（バリアシート８側）から太陽光発電シート１に光が照射されると、発電層１３の光電変換層１３２が光を吸収して光電変換を行うことで、光電変換層１３２で電子と正孔とが生じる。当該電子が電子輸送層１３３を介して電極１４（アノード）へ抽出され、正孔が正孔輸送層１３１を介して透光性導電層１２（カソード）へ抽出されることで、透光性導電層１２から電極１４へと電流が流れる（すなわち発電が行われる）。

【0061】

発電部７を構成する光電変換ユニットでは、各発電セル７０の電極１４（アノード）に延長部１４ａが設けられる（図３（Ｃ））。当該電極１４の延長部１４ａは透光性導電層１２（カソード）側へ延びる。隣り合う２つの発電セル７０，７０では、一方のセル７０の電極１４の延長部１４が、他方のセル７０の透光性導電層１２に接合される。この接合により、太陽光発電シート１に光が照射される間では、発電部７（光電変換ユニット）の一方側端にある透光性導電層１２Ａから、発電部７の他方側端にある電極１４Ａへと電流が流れる（図３（Ｃ）では電流の流れを矢印で示している）。当該電流は、図示しない配電線を介して取り出される。

【0062】

発電部７を上記の光電変換ユニットから構成することで、一部の発電セル７０で不具合が生じても、発電部７からの電気取り出し量を安定化させることができる。

【0063】

なお各発電セル７０の電極１４（アノード）に延長部１４ａを設けることの代わりに、各発電セル７０の透光性導電層１２（カソード）に、電極１４（アノード）側へ延びる延長部を設けてもよい。この場合、隣り合う２つの発電セル７０，７０では、一方のセル７０の透光性導電層１２の延長部が、他方のセル７０の電極１４に接合される。このようにしても上記と同様の効果が得られる。

【0064】

また発電部７に透光性基材１１を設ける場合には、発電部７の製造を容易にする観点から、図３（Ｃ）に示すように、各発電セル７０の透光性導電層１２、発電層１３及び電極１４を、共通の透光性基材１１に支持させることが好ましい。

【0065】

また発電部７０が一つの発電セル７０によって構成される場合には、電極１４から透光性導電層１２へと流れる電流が配電線を介して取り出される。

【0066】

なお太陽光発電シート１には、複数の発電部７０が含まれていてもよい。この場合、複数の発電部７０は、太陽光発電シート１の面方向に配置されて、直列又は並列に電気的に接続される。

【0067】

発電部７が光電変換ユニットから構成される場合には、複数の発電部７０を直列に接続するために、隣り合う２つの発電部７，７において、一方の発電部７の端にある透光性導電層１２Ａと、他方の発電部７の端にある電極１４Ａとを、配電線を介して接続することが行われる。複数の発電部７０を並列に接続する場合には、隣り合う２つの発電部７，７の端にある透光性導電層１２Ａ，１２Ａ同士と、上記隣り合う２つの発電部７，７の端にある電極１４Ａ，１４Ａ同士とを、それぞれ配電線を介して接続することが行われる。

【0068】

また発電部７が一つの発電セル７０から構成される場合には、複数の発電部７を直列に接続するために、隣り合う２つの発電部７，７において、一方の発電部７の透光性導電層１２と、他方の発電部７の電極１４とを配電線を介して接続することが行われる。複数の発電部７を並列に接続する場合には、隣り合う２つの発電部７，７の透光性導電層１２，１２同士と、上記隣り合う２つの発電部の電極１４，１４同士とを、それぞれ配電線を介して接続することが行われる。

【0069】

なお発電部７が、上記の光電変換ユニット及び一つの発電セル７０のいずれから構成される場合においても、隣り合う発電部７，７の間の距離は、０ｍｍ超であればよく、好ましくは２ｍｍ以上であり、より好ましくは１０ｍｍ以上であり、更に好ましくは、１５ｍｍ以上である。また、隣り合う発電部７，７の間の距離は、１００ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは５０ｍｍ以上であり、更に好ましくは、２０ｍｍ以下である。

【0070】

（接着剤４）
接着剤４は、太陽光発電シート１の外周部１８と設置面３との間に設けられて、太陽光発電シート１の外周部１８を設置面３に接着する。本明細書において「太陽光発電シートの外周部」とは、太陽光発電シート１の外周縁１７から所定幅を有する太陽光発電シート１の環状の範囲を意味する。なお太陽光発電シート１を設置面３に強く接着するために、接着剤４が８００ｃP以上の粘度を有することが好ましいが、接着剤４の粘度は８００ｃP未満であってもよい。

【0071】

接着剤４として、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、シアノアクリレート樹脂、アクリル樹脂、クロロプレンゴム、スチレン、ブタジエンゴム、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂から選ばれる少なくとも１つ以上を含む樹脂組成物を使用できる。なお本発明は接着剤４を上記の樹脂組成物に限定するものではない。

【0072】

（作用効果）
第一実施形態に係る太陽光発電シート１の設置構造２によれば、太陽光発電シート１の外周部１８の下側にある設置面３の凹凸が接着剤４によって埋められた状態で、接着剤４によって太陽光発電シート１の外周部１８が設置面３に接着される。これにより太陽光発電シート１の外周部１８と設置面３との間に隙間が生じないようにすることができるので、太陽光発電シート１と設置面３との間に風が入り込むことを防止できる。したがって太陽光発電シート１が風で振動することを抑制できるので、太陽光に対する太陽光発電シート１の角度を安定して維持できる。このため太陽光発電シート１の発電効率を安定して維持できる。

【0073】

また太陽光発電シート１が可撓性を有することで、太陽光発電シート１の任意の位置における太陽光に対する角度が所望の角度となるように太陽光発電シート１の形や向きを調整した状態で、接着剤４によって太陽光発電シート１を設置面３に接着できる。

【0074】

以下、本発明の他の実施形態に係る太陽光発電シート１の設置構造について説明する。なお以下では、第一実施形態と相違する点を中心に説明し、第一実施形態と共通する点については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

【0075】

＜第二実施形態＞
図４は、本発明の第二実施形態に係る太陽光発電シート１の設置構造２０を示す概略平面図である。図５は、図４におけるＢ－Ｂ線概略断面図である。

【0076】

第二実施形態に係る太陽光発電シート１の設置構造２０も、設置面３と、太陽光発電シート１と、接着剤４とを有する。第二実施形態の設置構造２０では、接着剤４が太陽光発電シート１の全体と設置面３との間に設けられることで、接着剤４によって太陽光発電シート１の全体が設置面３に接着される。

【0077】

第二実施形態に係る設置構造２０によれば、太陽光発電シート１の全体の下側にある設置面３の凹凸が接着剤４によって埋められた状態で、接着剤４が太陽光発電シート１の全体を設置面３に接着することで、太陽光発電シート１の全体と設置面３との間に隙間が生じないようにすることができる。これにより風による太陽光発電シート１の振動をより小さく抑制できる。したがって太陽光に対する太陽光発電シート１の角度をより安定して維持できるので、太陽光発電シート１の発電効率をより安定して維持できる。

【0078】

＜第三実施形態＞
図６は、本発明の第三実施形態に係る太陽光発電シート１の設置構造２１を示す概略平面図であり、図７は、図６におけるＣ－Ｃ線概略断面図である。

【0079】

第三実施形態に係る設置構造２１は、第二実施形態で示した設置構造２０の構成に加えて、紫外線遮断性を有するカバー部材２２をさらに備える。

【0080】

カバー部材２２は、幅一方側部２３が幅他方側部２４に対して折れ曲がった形状を呈する。該カバー部材２２は、幅一方側部２３が太陽光発電シート１の外周縁１７に沿い、幅他方側部２４が太陽光発電シート１の外側にある設置面３に沿うように設けられることで、太陽光発電シート１の外周縁１７と設置面３との間を覆う。

【0081】

第三実施形態に係る設置構造２１によれば、カバー部材２２が紫外線を遮断することで、紫外線が接着剤４に照射されることを防止できる。これにより、紫外線によって接着剤４が劣化することを防止できるので、接着剤４によって太陽光発電シート１と設置面３とが接着された状態を長期に亘って維持できる。

【0082】

＜第四実施形態＞
図８は、本発明の第四実施形態に係る太陽光発電シート１の設置構造２５を示す概略平面図であり、図９は、図８におけるＤ－Ｄ線概略断面図である。

【0083】

第四実施形態に係る設置構造２５は、カバー部材２２の代わりに、カバー部材３０を備える点で、第三実施形態の設置構造２１と異なる。カバー部材３０は、紫外線遮断性を有しており、幅一方側部３１及び幅他方側部３２が幅中間部３３に対して逆側に折れ曲がった形状を呈する。当該カバー部材３０は、幅一方側部３１が太陽光発電シート１の外縁部３４の表面に沿い、幅中間部３３が太陽光発電シート１の外周縁１７に沿い、幅他方側部３２が太陽光発電シート１の外側にある設置面３に沿うように設けられることで、太陽光発電シート１の外縁部３４の上側と、太陽光発電シート１の外周縁１７と設置面３の間とを覆う。本明細書において「太陽光発電シートの外縁部」とは、太陽光発電シート１の外周縁１７から所定幅を有する太陽光発電シート１の部分を意味する。

【0084】

第四実施形態に係る設置構造２１によれば、カバー部材３０に「太陽光発電シート１の外縁部３４の上側を覆う部分（幅一方側部３１に相当）」が設けられていることで、カバー部材３０と太陽光発電シート１の外周縁１７との間に隙間（図示せず）が生じている場合でも（カバー部材３０の幅中間部３３が外周縁１７に密着していない場合でも）、紫外線が接着剤４に照射されることを防止できる。

【0085】

第三、第四実施形態に示したカバー部材２２，３０の材料は、紫外線の遮断性を有すれば、特に限定されないが、カバー部材２２，３０として、例えばアルミニウム等の金属からなるフレームを使用できる。カバー部材２２，３０が金属製のフレームとされる場合には、カバー部材２２，３０をボルトや接着剤等を用いて設置面３に固定することが行われる。

【0086】

また図６及び図８に示すように、太陽光発電シート１の全周がカバー部材２２，３０によって囲まれるように、カバー部材２２，３０を設けることが好ましい。このようにすれば接着剤４の全部の劣化を防止することができる。なお太陽光発電シート１の全周をカバー部材２２，３０で囲むために、図６及び図８に示すように太陽光発電シート１の各辺に対して直線状のカバー部材２２，３０を設けてもよく、或いは太陽光発電シート１の全周を囲む環状のカバー部材２２，３０を設けてもよい。なお本発明は、太陽光発電シート１の全周がカバー部材２２，３０に囲まれない場合（すなわち太陽光発電シート１の周囲の一部のみにカバー部材２２，３０を設ける場合）を除外するものではない。この場合でも、カバー部材２２，３０が設けられる箇所では、紫外線が接着剤４に照射されることを防止できるので、接着剤４の劣化を防止できる。

【0087】

＜変形例＞
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々改変できる。

【0088】

例えば第三、第四実施形態の設置構造２１，２５では、必ずしも太陽光発電シート１の全体と設置面３との間に接着剤４を設ける必要はなく、第一実施形態の設置構造２（図１，図２）と同様に、太陽光発電シート１の外周部１８と設置面３との間のみに接着剤４を設けてもよい。

【0089】

また第一、第二、第三、第四実施形態の設置構造２，２０，２１，２５では、単独の接着剤４で太陽光発電シート１と設置面３との空隙が充填されていたが、本発明の設置構造では、設置面３と充填剤とを接着する第一接着層と、前記充填剤と太陽光発電シート１とを接着する第二接着層とを設けてもよい。このようにしても上記実施形態と同様の効果が得られる。またこの場合には充填剤の粘度を８００ｃＰ以上とすることが好ましい。

【0090】

また接着剤４で太陽光発電シート１を設置面３に接着することに加えて、固定材を用いて太陽光発電シート１を設置面３に固定してもよい。固定材としては、特に制限はなく、例えば、ボルト、鋲、クリップ、磁石、ピン、ネイル、重石等が挙げられる。防水性の観点から、穴を空けることを要しない、磁石、又は重石が用いられること好ましい。また施工性及び取付け強度の観点から、ボルト、鋲が用いられることが好ましい。

【0091】

また第一、第二、第三、第四実施形態の設置構造２，２０，２１，２５が備える太陽光発電シート１では、上述したペロブスカイト化合物を含む光電変換層１３２（光活性層）の代わりに、アモルファスシリコンを含む光電変換層が設けられてもよく、或いは、アモルファスシリコン及びペロブスカイト化合物を複合的に含むタンデム型の積層構造の光電変換層が設けられてもよい。なおペロブスカイト化合物を光電変換層に含めるようにすれば、ペロブスカイト化合物の発電効率の依存性が光の入射角度に対して比較的低いことで、より高い発電効率を得ることができる。

【0092】

上記実施形態では、太陽光発電シートの一形態として、ペロブスカイト化合物を含む光電変換層を有する太陽光発電シートを挙げて説明をしたが、本発明では、可撓性を有する太陽光発
電シートであれば同等の効果を発揮することができる。また、本発明に係る太陽光発電シートとしては、光により発電効果が得られる太陽電池だけでなく、光エネルギーを別のエネルギーに変換するシートであってもよい。例えば、太陽光発電シートとしては、光エネルギーを熱エネルギーに変換する光発熱シート（太陽光駆動型熱電変換デバイス）等であってもよい。

【符号の説明】

【0093】

１ 太陽光発電シート
２，２０，２１，２５ 太陽光発電シートの設置構造
３ 設置面
４ 接着剤
１８ 太陽光発電シートの外周部
２２，３０ カバー部材
３４ 太陽光発電シートの外縁部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】