特許 7509479 太陽光発電システム

(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】2024-06-24

(45)【発行日】2024-07-02

(54)【発明の名称】太陽光発電システム

(51)【国際特許分類】

   H02S 20/10 20140101AFI20240625BHJP

   H10K 30/50 20230101ALI20240625BHJP

   H10K 30/40 20230101ALI20240625BHJP

【ＦＩ】

H02S20/10 C

H10K30/50

H10K30/40

H02S20/10 Q

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023205382

(22)【出願日】2023-12-05

【審査請求日】2023-12-08

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514192996

【氏名又は名称】馬場 啓丞

(74)【代理人】

【識別番号】100146020

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 善光

(72)【発明者】

【氏名】馬場 啓丞

【審査官】伊藤 昭治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０３２３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－０６４８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－００５６３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｈ １２／００ － １２／３４

Ｈ０２Ｓ ２０／００ － ２０／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支柱から南北方向に突設した上下方向で２本の支持部材に、それぞれ上下端部を締結手段で脱着可能に取り付けられた、棒状の形態を有する太陽光発電ユニットを有する太陽光発電システムであって、
前記太陽光発電ユニットは、
断面四角形状で、長尺状で筒状の筒状基部と、
前記筒状基部の少なくとも３面の外周面に巻き付けられ、両端部を前記筒状基部の下面に接着手段又は押付手段により固定された可撓性を有し拡げると略四角形状でシート状の、又は、前記筒状基部の下面側で端部同士を重ね合わせて、前記重ね合わせた端部同士を脱着可能に締結手段で締結された可撓性を有し拡げると略四角形状でシート状の、太陽光発電シートと、を備え、
前記支柱に、前記太陽光発電ユニットを、上面を南向きで、３０°～９０°の傾斜角で脱着可能に配設することを特徴とする太陽光発電システム。

【請求項2】

前記太陽光発電シートが、ペロブスカイト太陽光発電シートであることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。

【請求項3】

前記支柱の組み合わせが、２本の支柱間に少なくとも１か所で横梁を横架したＨ型柱であることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽光発電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可撓性を有するシート状の太陽光発電シートを使用した太陽光発電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、支柱に太陽電池を３段配設する太陽光発電設備であって、２本の支柱間に少なくとも１か所で梁を横架したＨ型柱のそれぞれ支柱に、それぞれの太陽電池を、 同一段に並列に配設した複数の太陽電池をそれぞれ近設する太陽電池とは非連結の形態で、南向きで、３０°～５０°の傾斜角で、かつ 直近の上方及び下方の太陽電池間において、上方の太陽電池の下端と下方の太陽電池の上端とを結んだ線と地面とのなす角度を、設置場所の緯度における夏至における南中高度より大きくなるように配設 し、最下段の太陽電池と最上段の太陽電池とを、支柱を中心にそれぞれ南北方向にずらして配設する太陽光発電設備が開示されている。

【0003】

特許文献２には、太陽電池モジュールを有し、略垂直に立設した状態で該太陽電池モジュールを用いた太陽光による発電が可能なポール型太陽光発電機であって、ポール本体と、該ポール本体の外周面側に、該ポール本体に対して回動可能に設けられた略円筒形状の筒体と、該筒体の外周面側の少なくとも一部に設けられた前記太陽電池モジュールと、 該太陽電池モジュールにより発電された電力を蓄電するバッテリとを備えるポール型太陽光発電機が開示されている。

【0004】

特許文献３には、一方向に延びた複数の凸部が前記一方向に直交する方向に間隔をおいて形成された外装材と、前記複数の凸部にまたがって配置され、曲げ強さが５０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下である太陽光発電シートと、断面において前記太陽光発電シートを前記複数の凸部に沿うように湾曲させた状態で、隣り合う前記凸部の間の部分に対して前記太陽光発電シートを固定する固定材と、を備える、太陽光発電シートの取付構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５８７０４１３号公報

【文献】特開２０２１－１４１６９３号公報

【文献】特許第７２５３１６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の太陽光発電設備は、建築物がない場所にも設置できるが、従来の受光面が斜め上向きに設置された平板状のシリコン系太陽電池を使用するので、風圧荷重の影響を受けやすいという問題があり、太陽電池の受光面積を増加させることが段数の増加以外には困難であるという問題があった。

【0007】

特許文献２のポール型太陽光発電機は、立設された柱状体の外周面に太陽光発電シートを巻き付ける形態であるので、建築物がない場所にも設置でき、風圧荷重の影響を受けにくいが、太陽電池の受光面積が柱状体の外周面の面積以上には増加できず受光面積の拡大が難しいという問題があった。

【0008】

特許文献３の太陽光発電シートの取付構造は、ペロブスカイト化合物を含む太陽光発電シートを建築物の外面に沿って固定材によって取り付けられ、例えば凹凸のある屋根の形状に沿って取り付けられるので、剛性の高い平板状の太陽電池パネルに比べて屋根面の単位面積当たりの太陽光発電シートの表面積を大きくすることができるが、凹凸部の斜面の面積と、その斜面の平面視の面積との差であるので、受光面積はあまり拡大しないという問題があった。また、既存の建築物の外面に沿って取り付けるので、建築物がない場所、例えば田んぼのあぜ道等には設置できないという問題があった。

【0009】

本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、建築物がない場所にも設置でき、太陽光発電ユニットの取替が容易で、風圧荷重を受けにくく、受光面積を大きく拡大できる太陽光発電システムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１に記載の太陽光発電システムは、支柱から南北方向に突設した上下方向で２本の支持部材に、それぞれ上下端部を締結手段で脱着可能に取り付けられた、棒状の形態を有する太陽光発電ユニットを有する太陽光発電システムであって、前記太陽光発電ユニットは、断面四角形状で、長尺状で筒状の筒状基部と、前記筒状基部の少なくとも３面の外周面に巻き付けられ、両端部を前記筒状基部の下面に接着手段又は押付手段により固定された可撓性を有し拡げると略四角形状でシート状の、又は、前記筒状基部の下面側で端部同士を重ね合わせて、前記重ね合わせた端部同士を脱着可能に締結手段で締結された可撓性を有し拡げると略四角形状でシート状の、太陽光発電シートと、を備え、前記支柱に、前記太陽光発電ユニットを、上面を南向きで、３０°～９０°の傾斜角で脱着可能に配設することを特徴とする。

【0011】

請求項２に記載の太陽光発電システムは、請求項１において、前記太陽光発電シートが、ペロブスカイト太陽光発電シートであることを特徴とする。

【0012】

請求項３に記載の太陽光発電システムは、請求項１又は２において、前記支柱の組み合わせが、２本の支柱間に少なくとも１か所で横梁を横架したＨ型柱であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

請求項１に記載の太陽光発電システムは、支柱を地下に基礎コンクリート工事をして立設すれば田んぼ等の軟弱な場所にも設置でき、道沿いの場所等の建築物がない場所にも設置でき、太陽光発電ユニットは棒状の形態をしているので、風圧荷重を受けにくいことから倒壊の危険性を低くでき、太陽光発電ユニットの南向きの上面と、東向き及び西向きの両側面との３面で受光するので受光面積を拡大できるという効果を奏する。

【0014】

また、前記太陽光発電ユニットを前記支柱に締結手段で脱着可能に取り付けるので、前記太陽光発電ユニットの一つ一つの取替が容易にできるという効果を奏する。さらに、前記太陽光発電シートを前記筒状基部の下面側で端部同士を重ね合わせて、前記重ね合わせた端部同士を脱着可能に締結手段で締結した形態の場合、又は、前記太陽光発電シートを両端部を前記筒状基部の下面に押付手段により固定した形態の場合は、前記太陽光発電ユニットの外周面に太陽光発電シートを脱着可能に巻きつけているので前記太陽光発電シートの取替も容易にできるという効果を奏する。

【0015】

請求項２に記載の太陽光発電システムは、太陽光発電シートであるペロブスカイト太陽光発電シートは、折り曲げに耐性があり、吸光度が高いので弱い光でも発電することから、太陽光発電ユニットの方位角を細かく限定しなくてもよいので太陽の方位に対向するように回転させる必要がなく、傾斜角を小さくした場合には支柱の高さを低くできるという効果を奏する。

【0016】

請求項３に記載の太陽光発電システムは、Ｈ型柱に組み立てた、枠組みが強固な２本の支柱に前記太陽光発電ユニットを配設するので、多数の太陽光発電ユニットを支柱に配設できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の太陽光発電システムの左側面視の説明図である。

【図2】本発明の太陽光発電システムの事例の１形態で、１つの支柱に太陽光発電ユニットを左右２か所ずつの３段設けた事例の正面視の説明図である。

【図3】本発明の太陽光発電システムの事例の１形態で、１つの支柱に、太陽光発電ユニットを左右３か所ずつの３段設けた事例の正面視の説明図である。

【図4】２本の支柱に横梁を横架して、一部を地中に埋め込んで立設させてＨ型柱にした支柱の立設した形態の説明図である。

【図5】支柱に太陽光発電ユニットを取り付ける前段階の状態の左側面視の説明図である。

【図6】図５における、支柱を省略したＢ部拡大図で、１つの太陽光発電ユニットを取り付ける前段階の支柱側の左側面視の説明図である。

【図7】１つの筒状基部の左側面視の説明図で、（ａ）はストッパー付の形態の説明図で、（ｂ）はストッパー無の形態の説明図である。

【図8】太陽光発電シートを、筒状基部の下面側で端部同士を重ね合わせて、重ね合わせた端部同士を脱着可能に締結手段で締結した形態の、１つの太陽光発電ユニットの左側面視の説明図である。

【図9】太陽光発電シートを、両端部を筒状基部の下面に接着手段により固定された形態の、１つの太陽光発電ユニットの左側面視の説明図である。

【図10】太陽光発電シートを、両端部を筒状基部の下面に押付手段により脱着可能に固定された形態の、１つの太陽光発電ユニットの左側面視の説明図である。

【図11】図１における、支柱を省略したＡ部拡大図で、図８に示すような１つの太陽光発電ユニットを固定手段に取り付けた状態の左側面視の説明図である。

【図12】図１における、支柱を省略したＡ部拡大図で、図９に示すような１つの太陽光発電ユニットを固定手段に取り付けた状態の左側面視の説明図である。

【図13】図１における、支柱を省略したＡ部拡大図で、図１０に示すような１つの太陽光発電ユニットを固定手段に取り付けた状態の左側面視の説明図である。

【図14】図９におけるＣ―Ｃ断面の１つの事例の説明図で、（ａ）は太陽光発電シートの端部を折り曲げて重ね合わせた形態の説明図で、（ｂ）は太陽光発電シートの端部を接着剤で筒状基部に接着した形態の説明図で、（ｃ）は太陽光発電シートの端部を薄板で長尺状のバネ板の押え板材で筒状基部に向けて押さえてボルトで締め付けて固定する形態の説明図である。

【図15】図１１におけるＣ―Ｃ断面の１つの事例の説明図で、（ａ）は押え帯体を用いない場合の説明図で、（ｂ）は押え帯体を用いた場合の説明図である。

【図16】剛性を有する平板状の太陽光発電ユニットの比較例と、可撓性を有するシート状の太陽光発電ユニットの本発明との正面視の形態の説明図である。

【図17】比較例と本発明の太陽光発電シートの受光面積の比較の説明図で、（ａ）は本発明の受光面積の説明図で、（ｂ）は比較例の受光面積の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の太陽光発電システム１は、可撓性を有する、拡げると四角形状でシート状の太陽光発電シート３を使用して発電を行う太陽光発電システム１である。

【0019】

本発明の太陽光発電システム１は、図１～図３、図１１～図１３に示すように、支柱４から南北ＳＮ方向に突設した上下方向で２本の支持部材６ａ、６ｂに、それぞれ上下端部を締結手段４３で脱着可能に取り付けられた太陽光発電ユニット２を有する太陽光発電システム１であって、前記太陽光発電ユニット２は、断面四角形状で、長尺状で筒状の筒状基部５と、前記筒状基部５の少なくとも３面の外周面に巻き付けられ、両端部を前記筒状基部５の下面３２に接着手段又は押付手段により固定された可撓性を有し拡げると略四角形状でシート状の、又は、前記筒状基部５の下面３２側で端部同士を重ね合わせて、前記重ね合わせた端部同士を脱着可能に締結手段４１で締結された可撓性を有し拡げると略四角形状でシート状の、太陽光発電シート３と、を備え、前記支柱４に、前記太陽光発電ユニット２を、上面を南向きで、３０°～９０°の傾斜角βで脱着可能に配設する。

【0020】

本発明の太陽光発電システム１は、複数の太陽光発電ユニット２を、少なくとも１本の支柱４に数段で配設される太陽光発電システム１である。そして、図４に示すように、地表部分と地中５１に埋没した部分があり、前記地表部分の長さＬ１は前記支柱４の全長の約２／３で、前記地中５１に埋没した部分の長さＬ２は前記支柱４の全長の約１／３で施工する。そして、地表部分には基礎コンクリート５０で前記支柱４の下部を固める。これにより、前記支柱４を強固に立設させることができた。

【0021】

そして、図４に示すように、前記支柱４が２本の場合には、２本の支柱４間に少なくとも１か所で横梁１１ａを横架したＨ型柱の組み合わせにする。これにより、図４における点線で示すように、２本の支柱４、基礎コンクリート５０、横梁１１ａで強固な四角形枠３５の閉鎖枠が形成されるので、２本の支柱４は揺れなどに対して強固である。

【0022】

前記Ｈ型柱にすることにより、例えば、図２に示すように、前記支柱４の左右に前記太陽光発電ユニット２を２個ずつ計４個列設し、これを３段配設し、２本の前記支柱４で合計２４個の前記太陽光発電ユニット２を備える形態、あるいは、図３に示すように、前記支柱４の左右に前記太陽光発電ユニット２を３個ずつ計６個列設し、これを３段配設し、２本の前記支柱４で合計３６個の前記太陽光発電ユニット２を備える形態を実現させることができ、発電量を増加させることができる。

【0023】

また、狭い設置面積の場所であっても商用電源が近くにない場所であっても、支柱４はどこでも設置することができ、例えば、田んぼの中等の軟弱な地盤、農道の側、災害時の長期間停電時のバックアップ用として避難場所予定地、電柱が周囲に存在しない場所にも設置でき、ＥＶ用充電設備、常夜灯、農地の害獣対策設備の電源等としてどこでも利用に供することができる。

【0024】

また、前記支柱４は、図１～図３に示すように、複数の前記太陽光発電ユニット２を配設している。前記太陽光発電ユニット２を配設するために、図５、図６に示すように、前記支柱４から南北ＳＮ方向に突設した上下方向で２本の棒状の支持部材６ａ、６ｂを設け、上側の支持部材６ａの先端部に固定した固定手段７ａに、図１１～図１３に示すように前記太陽光発電ユニット２の上端部をボルト等の締結手段４３で脱着可能に固定し、下側の支持部材６ｂの先端部に固定した固定手段７ｂが、図９に示すように前記太陽光発電ユニット２の下端部をボルト等の締結手段４３で脱着可能に固定する。

【0025】

前記固定手段７ａ、７ｂは、前記支持部材６ａ、６ｂの平面と接触する略水平方向の支持部材側平面と、前記太陽光発電ユニット２の筒状基部５の断面四角形の面と接触する、前記太陽光発電ユニット２の傾斜角βと同じ角度で曲げられた筒状基部側平面を有し、前記支持部材側平面と前記筒状基部側平面とにはボルト等の締結手段４５を挿通可能にする穴が設けられている。そして、図６に示すように、前記固定手段７ａ、７ｂの前記支持部材側平面を有する部位と、前記支持部材６ａ、６ｂとはボルト等の締結手段４５で固定される。なお、前記固定手段７の形態は、前記太陽光発電ユニット２の筒状基部５を脱着可能に固定できる手段であればいずれでもよい。

【0026】

また、前記支持部材６ａ、６ｂの左右方向（東西方向）で隣同士の前記太陽光発電ユニット２間の間隔の維持をするために、図１～図３に示すように、前記支柱４に固定した腕金部１６ａを同じ段のすべての前記支持部材６ａにわたって横架させて連結させ、前記支柱４に固定した腕金部１６ｂを同じ段のすべての前記支持部材６ｂにわたって横架させて連結させている。これにより、前記支持部材６ａ、６ｂは前記支柱４に対して位置関係がずれることはない。

【0027】

前記太陽光発電シート３は、可撓性を有し、拡げると四角形状でシート状の、アモルファスシリコン太陽光発電シート又はペロブスカイト太陽光発電シート等があるが、好ましくはペロブスカイト太陽光発電シートである。前記ペロブスカイト太陽光発電シートは、折り曲げに耐性があり、吸光度が高いので弱い光でも発電するので、種々の形状に取り付けることができ、直射日光が照射しない日陰でも発電できる。よって、図１、図１４～図１５に示すように、前記筒状基部５の断面四角形状の上面３１及び両側面の３面に前記太陽光発電シート３を巻き付け、前記上面３１を南向きにすると、東側の側面及び西側の側面は直射日光が照射したり日陰になったりするが３面で発電をさせることができる。

【0028】

前記太陽光発電ユニット２は、図７、図１４に示すような、断面四角形状で、長尺状で筒状の前記筒状基部５と、前記筒状基部５の外周面の少なくとも上面３１と両側面との３面に巻き付けられ、両端部を前記筒状基部５の下面３２に接着手段又は押付手段により固定された可撓性を有し拡げると略四角形状でシート状の、又は、前記筒状基部５の下面３２側で端部同士を重ね合わせて、前記重ね合わせた端部同士を脱着可能に締結手段４１で締結された、可撓性を有し拡げると略四角形状でシート状の、太陽光発電シート３とを備えている。なお、前記太陽光発電シート３の両端部を前記筒状基部５ａの下面３２に押付手段により固定され形態の場合も、前記太陽光発電シート３は脱着可能に前記筒状基部５ａに固定化されている。

【0029】

前記筒状基部５は、図７、図１４に示すように、断面四角形状で長尺状であり、両端部を、前記支柱４に連結され固定されている固定手段７と締結させるための、ボルト等を挿通させる貫通穴を設けるが、前記筒状基部５を前記固定手段７に脱着可能に固定させるためには、前記筒状基部５の筒状の周壁にボルト挿通用の貫通穴を設けることに限らず、例えば前記筒状基部５の筒状の外周面に接続用継手（図示なし）を固定し、前記接続用継手と前記固定手段７とをボルト等の締結手段で脱着可能に固定してもよい。

【0030】

また、前記太陽光発電シート３を、図８、図１４（ａ）に示すように、前記筒状基部５の下面３２側で端部同士を重ね合わせて、前記重ね合わせた端部同士を脱着可能に締結手段４１で締結させる形態の場合は、又は、図１０、図１４（ｃ）に示すように、前記太陽光発電シート３の両端部を前記筒状基部５の下面３２に押付手段により固定される形態の場合は、前記筒状基部５ａは、図７（ａ）に示すように、前記支柱４に取り付けるときに下側となる端部に前記太陽光発電シート３のずり下がりを阻止する環状のストッパー１０を溶接等で固定している。なお、前記ストッパー１０の固定手段はボルトによる締結や接着剤による接着など、前記ストッパー１０が前記筒状基部５ａに固定できる手段であればいずれでもよい。

【0031】

そして、図９、図１４（ｂ）に示すように、前記太陽光発電シート３の両端部を前記筒状基部５の下面３２に接着手段により固定される形態の場合は、前記筒状基部５ｂは、図７（ｂ）に示すように、前記太陽光発電シート３を前記筒状基部５ｂの下面３２に直接に固定化させるので前記ストッパー１０は不要である。

【0032】

また、前記筒状基部５の断面形状の前記四角形状は正方形状や長方形状があるが、南向きの上面の受光面積の広さの受光面積の広さを広くし過ぎると前記太陽光発電ユニット２が平板状になり風圧荷重で破損しやすくなり、東向き又は西向きの両側面の受光面積を広くし過ぎると前記太陽光発電ユニット２の直射日光を受光する南向きの上面の受光面積が狭くなるので、前記筒状基部５の前記四角形状は正方形が好ましい。

【0033】

また、前記筒状基部５（５ａ、５ｂ）の大きさは、例えば、断面形状が正方形の場合の事例として、７５ｍｍ角で長さ１．２ｍがあるがいずれの大きさでもよい。

【0034】

次に、前記筒状基部５に巻き付けられる、可撓性を有し、拡大すると四角形状でシート状の前記太陽光発電シート３の固定化手段について説明する。まず、前記太陽光発電シート３を、前記筒状基部５ａの下面３２側で端部同士を重ね合わせて、前記重ね合わせた端部同士を脱着可能に締結手段４１で締結する形態の場合は、可撓性を有するシート状の前記太陽光発電シート３を、図８、図１１又は図１４（ａ）に示すように、断面形状が略正方形で長尺状の直方体状の、図７（ａ）に示すようなストッパー１０付の前記筒状基部５ａの上面３１と左右の側面との３面から下面３２にかけて巻き付けている。そして、前記太陽光発電シート３の両端部は前記筒状基部５ａの下面３２で端部同士を重ね合わせて締結手段４１で、図８や図１１に示すように、前記端部の長手方向で少なくとも上端部、中央部、下端部の３箇所で締結される。なお、前記締結箇所は３か所以上であってもよい。

【0035】

また、前記太陽光発電シート３を、図７（ａ）に示すような前記筒状基部５ａに巻くときに、図１４（ａ）に示すように前記筒状基部５ａの外面にほぼ密着させるように隙間４８がほとんどないように巻き付けてもよく、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、前記筒状基部５ａの外面とは少しの隙間４８を形成して巻き付けてもよい。なお、前記隙間４８については、図１４（ａ）に示す、前記太陽光発電シート３を、前記筒状基部５ａの下面３２側で端部同士を重ね合わせて、前記重ね合わせた端部同士を脱着可能に締結手段４１で締結する形態の場合に限らず、図１４（ｂ）に示す、前記太陽光発電シート３の両端部を前記筒状基部５ｂの下面３２に接着手段により固定化させる形態の場合や、図１４（ｃ）に示す、前記太陽光発電シート３の両端部を前記筒状基部５ａの下面３２で押え手段で固定化させる形態の場合にも隙間４８があってもよい。

【0036】

また、図１５（ｂ）に示すように、重ね合わせた前記太陽光発電シート３の端部同士の長尺方向の全長に亘って薄厚で平板で細長形状の押え帯板２２を介してボルトナット等の前記締結手段４１で締結してもよい。これにより、風圧荷重で前記太陽光発電シート３を剥がれないようにすることができる。

【0037】

次に、前記太陽光発電シート３を、図７（ｂ）に示すような前記筒状基部５ｂの外周面の少なくとも上面３１と両側面との３面に巻き付け、両端部を前記筒状基部５ｂの下面３２に接着手段により固定化させる形態の場合は、可撓性を有するシート状の前記太陽光発電シート３を、図９に示すように、断面形状が略正方形で長尺状の直方体状の、図７（ｂ）に示すようなストッパー１０無の前記筒状基部５ｂの上面３１と左右の側面との３面から下面３２にかけて巻き付けている。そして、前記太陽光発電シート３の両端部は前記筒状基部５ｂの下面３２に接着剤で接着される。

【0038】

前記接着剤は、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、酢酸ビニル樹脂等があるが、寒暖差のある屋外に設置するため耐熱性・耐寒性を有し、風圧荷重を受けても剥離しないレベルの引張接着強さ・せん断接着強さ・剥離接着強さを有する接着剤であればいずれでもよい。

【0039】

次に、前記太陽光発電シート３を、図７（ａ）に示すような前記筒状基部５ａの外周面の少なくとも上面３１と両側面との３面に巻き付け、両端部を前記筒状基部５ａの下面３２に押付手段により固定される形態の場合は、可撓性を有するシート状の前記太陽光発電シート３を、図１０、図１４（ｃ）に示すように、断面形状が略正方形で長尺状の直方体状の、図７（ａ）に示すようなストッパー１０付の前記筒状基部５ａの上面３１と左右の側面との３面から下面３２にかけて巻き付けている。そして、前記太陽光発電シート３の両端部は前記筒状基部５ａの下面３２で双方の端部を、薄厚で長尺状で短手方向の両端部が押し付ける方向に付勢力を有するバネ板の押え板材２３で押さえ、前記押え板材２３をスプリングワッシャ２４を介してボルト２５等の締結手段で締め付け、脱着可能に固定する。前記ボルト２５の締付箇所は図１０や図１３に示すように、前記筒状基部５ａの長手方向で少なくとも上端部、中央部、下端部の３箇所で締結される。なお、前記締結箇所は３か所以上であってもよい。

【0040】

前記太陽光発電ユニット２は、可撓性を有し、拡げると四角形状でシート状の前記太陽光発電シート３を、断面四角形状で、長尺状で筒状の前記筒状基部５の外周面の少なくとも上面３１と両側面との３面に巻き付け、前記筒状基部５の下面３２側で前記筒状基部５から外れないようにしている。

【0041】

前記太陽光発電ユニット２を前記筒状基部５から外れないようにする形態として、第一の実施例として図７（ａ）に示すような前記筒状基部５ａに前記太陽光発電シート３を、図８に示すように、重ね合わせた端部同士を脱着可能に締結手段４１で締結するようにした前記太陽光発電ユニット２ａの形態があり、第二の実施例として図７（ｂ）に示すような前記筒状基部５ｂに前記太陽光発電シート３を、図９に示すように、端部を接着剤で接着した前記太陽光発電ユニット２ｂの形態があり、第三の実施例として図７（ａ）に示すような前記筒状基部５ａに前記太陽光発電シート３を、図１０に示すように、端部を押え帯体で脱着可能に固定化させた前記太陽光発電ユニット２ｃの形態がある。前記太陽光発電ユニットを前記筒状基部５から外れないようにする形態は、上記の実施例に限らず、前記太陽光発電シート３を前記筒状基部５の下面３２で外れないようにする形態であればいずれでもよい。

【0042】

そして、前記太陽光発電ユニット２の、前記支柱４と連結している前記固定手段７への脱着可能な固定化は、前記太陽光発電ユニット２ａは図１１に示すように前記固定手段７ａ、７ｂに締結手段４３で脱着可能に固定化され、前記太陽光発電ユニット２ｂは図１２に示すように前記固定手段７ａ、７ｂに締結手段４３で脱着可能に固定化され、前記太陽光発電ユニット２ｃは図１３に示すように前記固定手段７ａ、７ｂに締結手段４３で脱着可能に固定化される。

【0043】

図８～図１０に示すような前記太陽光発電ユニット２（２ａ、２ｂ、２ｃ）は、例えば約７５ｍｍ角で長さが約１．２ｍとすると小物であるので、稼働中の太陽光発電システム１の中の１つの太陽光発電ユニット２（２ａ、２ｂ、２ｃ）が故障したら、その太陽光発電システム１の設置場所に持っていき容易に取替えることができる。

【0044】

前記太陽光発電ユニット２（２ａ、２ｂ、２ｃ）は、図８～図１０に示すように、前記筒状基部５が露出している上端部及び下端部に固定用の貫通穴（図示なし）を設けており、図１１～図１３に示すように、容易に前記固定手段７ａ、７ｂとともにボルト等を挿通させた締結手段４３で脱着可能に容易に固定することができる。これにより、図２や図３に示すように多数の前記太陽光発電ユニット２（２ａ、２ｂ、２ｃ）の中から、例えば１つの前記太陽光発電ユニット２が故障すると、容易に迅速に予備の前記太陽光発電ユニット２（２ａ、２ｂ、２ｃ）と取替えることができる。

【0045】

前記太陽光発電シート３の電極（図示なし）と接続された電線（図示なし）は、前記太陽光発電ユニット２ごとに一つずつ発電状況を監視する制御盤１３内の制御部（図示なし）に接続され、前記制御部により、自家使用分は蓄電池箱１４内の蓄電池に送電され、余剰の電力は計量器箱１２内の計量器で電力量を計測されて売電されるように制御される。

【0046】

前記制御部は個々の前記太陽光発電ユニット２ごとの発電状況を監視しており、前記制御部は、監視情報を前記制御盤１３内の送受信部（図示なし）に、ネットワークを介して遠隔地にある監視室の情報処理装置に送信させる。前記制御部は、電力量が極端に低下したり、発電しなくなった前記太陽光発電ユニット２を検知すると、その情報を前記監視室の情報処理装置に送信し、前記情報処理装置は接続した表示画面に異常を表示するので、故障した太陽光発電ユニット２を個別に迅速に容易に把握し、太陽光発電ユニット２の交換を迅速にすることができる。

【0047】

前記ペロブスカイト太陽光発電シートは、吸光度が高いので弱い光でも発電するので、太陽の高度や方位角に関わらず、図１に示すように、前記太陽光発電ユニット２を支柱４に取り付ける形態は、前記太陽光発電ユニット２の上面を南Ｓに向けた南向きにし、傾斜角βを３０°～９０°で斜設する。傾斜角βが３０°に近づけるほど前記太陽光発電ユニット２の斜設の傾きが水平方向に近づくので前記太陽光発電ユニット２の各段間の高さ方向の間隔を狭めることができるので支柱４の高さを低くすることができ、９０°に近づけるほど平面視で狭い敷地に設置することができる。

【0048】

また、太陽の方位角に合わせるように回転する必要はなく南向きの一定方向で設置しても、太陽光の直射日光を受ける受光面積はあまり変わらない。

【0049】

次に、各地の緯度と夏至のときの南中高度を表１に示す。

【0050】

【表1】

【0051】

そして、図１に示すように、直近の上方及び下方の太陽光発電ユニット２間において、上方の太陽光発電ユニット２の下端と下方の太陽光発電ユニット２の上端とを結んだ線と地面とのなす角度αを、例えば表１に示す設置場所の緯度における夏至のときの南中高度より大きくなるように配設し、最下段の太陽光発電ユニット２と最上段の太陽光発電ユニット２とを、支柱４を中心にそれぞれ南北方向にずらして配設する。

【0052】

これにより、上方の太陽光発電ユニット２の影が下方の太陽光発電ユニット２に生じないようにすることができ、直射日光を受ける受光面積が拡大する。

【0053】

次に、前記太陽光発電シート３を、図１４、図１５に示すように、断面形状が略正方形で長尺状の直方体状の筒状基部５の上面３１と左右の側面との３面から下面３２にかけて巻き付ける形態にすることによって、平板状に取り付けた形態より受光面積が拡大することを説明する。

【0054】

例えば、図１６に示すように、上段に、例えば断面形状が一辺の長さＶが７５ｍｍの略正方形で長さ１．２ｍの、本発明の太陽光発電ユニット６０を間隔を７５ｍｍにして２つ列設し、下段に剛性を有する幅Ｗ２が２２．５ｍｍで長さが１．２ｍの平板状の、比較例の太陽光発電ユニット６３を設置する。そして、上段の前記太陽光発電ユニット６０の左右方向の幅Ｖ×３（２２．５ｍｍ）と、下段の太陽光発電ユニット６３の幅Ｗ２（２２．５ｍｍ）とが同じ幅である場合、図１７（ａ）に示すように、本発明の前記太陽光発電ユニット６０の２個分の受光面６１のトータル幅Ｗ１は１つの受光面６１の幅Ｖの７５ｍｍの６倍の４５０ｍｍとなり、図１７（ｂ）に示すように、比較例の前記太陽光発電ユニット６３の受光面６４の幅Ｗ２の２２．５ｍｍに比較し、最大で約２倍の受光面積の差が生ずる。特にペロブスカイト太陽光発電シートの場合は日陰になっても発電するので、発電量の増加が見込める。このように、前記太陽光発電シート３を図１６の下段に示すように平板状に取り付ける形態に比較して、図１６の上段に示すように前記太陽光発電シート３を断面形状が略正方形の上面３１、左右の側面の全３面に取り付ける方が受光面積を拡大させることができる。

【0055】

以上のように、前記支柱４の形態を前記Ｈ型柱にすることにより、２本の支柱４に多数の前記太陽光発電ユニット２を設置することができ、しかも前記太陽光発電ユニット２を小型化して脱着可能にしているので容易に取替えることができる。さらに、前記太陽光発電ユニット２に前記太陽光発電シート３を断面四角形状の前記筒状基部５の上面３１と左右の側面との３面に巻き付けて発電させるので、従来の上面のみの場合に比較して受光面積を大幅に拡大できるという効果も奏する。

【符号の説明】

【0056】

１ 太陽光発電システム
２、２ａ、２ｂ、２ｃ 太陽光発電ユニット
３ 太陽光発電シート
４ 支柱
５、５ａ、５ｂ 筒状基部
６、６ａ、６ｂ 支持部材
７、７ａ、７ｂ 固定手段
１０ ストッパー
１１ 横梁
１２ 計量器箱
１３ 制御盤
１４ 蓄電池箱
１６ 腕金部
２２ 押え帯板
２３ 押え帯板
２４ スプリングワッシャ
２５ ボルト
３１ 上面
３２ 下面
３５ 四角形枠
４１ 締結手段
４３ 締結手段
４５ 締結手段
４８ 隙間
５０ 基礎コンクリート
５１ 地中
６０ 太陽光発電ユニット
６１ 受光面
６３ 太陽光発電ユニット
６４ 受光面
Ｎ 北
Ｓ 南
Ｖ 幅
Ｗ 幅
α 角度
β 傾斜角

【要約】

【課題】建築物がない場所にも設置でき、風圧荷重を受けにくく、受光面積を拡大でき、太陽光発電ユニットを容易に取替可能な太陽光発電システムを提供することを課題とする。
【解決手段】太陽光発電ユニットは、断面四角形状で、長尺状で筒状の筒状基部と、筒状基部の外周面の少なくとも上面と両側面の３面に巻き付けられ、筒状基部の下面側で外れないように取り付けられた、可撓性を有し拡げると略四角形状でシート状の太陽光発電シートとを備え、支柱に、太陽光発電ユニットを、上面を南向きで、３０°～９０°の傾斜角で脱着可能に配設する太陽光発電システムことにより課題解決できた。
【選択図】 図１

【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】