特許 7589722 車両

(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】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】車両

(51)【国際特許分類】

   B60R 16/04 20060101AFI20241119BHJP

   H02S 10/40 20140101ALI20241119BHJP

   H01L 31/042 20140101ALI20241119BHJP

【ＦＩ】

B60R16/04 U

H02S10/40

H01L31/04 500

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022143478

(22)【出願日】2022-09-09

(65)【公開番号】P2024039144

(43)【公開日】2024-03-22

【審査請求日】2023-12-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】増田 泰造

(72)【発明者】

【氏名】関 康伸

(72)【発明者】

【氏名】粟野 宏基

(72)【発明者】

【氏名】中村 智子

(72)【発明者】

【氏名】金子 剛

(72)【発明者】

【氏名】米川 紘輔

【審査官】池田 晃一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１５１１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０２１５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０６５１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０２１４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２９５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２０７０４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国実用新案第２０２０１７１０７９３１（ＤＥ，Ｕ１）

【文献】ペロブスカイト太陽電池，日本，2024年07月03日，＜ＵＲＬ：https://www.nedo.go.jp/events/report/ij2020businessmatching.html＞

【文献】イノベーションジャパン2020～ビジネスマッチング 特設Webサイトご案内，日本，ＮＥＤＯ，2024年07月03日，＜ＵＲＬ：https://www.nedo.go.jp/events/report/ij2020businessmatching.html＞

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ １６／０４

Ｂ６０Ｒ １６／０２ ； １６／０４

Ｈ０１Ｌ ３１／０４ － ３１／０６

Ｈ０２Ｓ １０／００ － １０／４０

Ｈ０２Ｓ ３０／００ － ９９／００

Ｈ１０Ｋ ３０／００ ； ３０／５０ － ３０／５７

Ｈ１０Ｋ ３９／００ － ３９／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体の上面に取り付けられた第１の太陽電池パネルと、
車体の側面に取り付けられた第２の太陽電池パネルと、を備えた車両であって、
前記第１の太陽電池パネルを構成する太陽電池セルの材料が、シリコン系材料であり、
前記第２の太陽電池パネルを構成する太陽電池セルの材料が、ＣＩＳ系材料又はペロブスカイト材料である、
車両。

【請求項2】

前記第１の太陽電池パネルが、ルーフ及びボンネットのそれぞれに取り付けられている、
請求項１に記載の車両。

【請求項3】

前記第２の太陽電池パネルが、左右のドアのそれぞれに取り付けられている、
請求項１又は２に記載の車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車両に関し、例えば車体の上面及び側面に太陽電池パネルが取り付けられた車両に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ルーフ、ボンネット、及びドア上に太陽電池パネルが取り付けられた車両が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－１５１１３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ドア等の車体の側面に設けられた太陽電池パネルにおける照度は、ルーフやボンネット等の車体の上面に設けられた太陽電池パネルにおける照度に比べ、小さい傾向にある。
そのため、車体の側面に設けられた太陽電池パネルにおける発電量が少なくなるという問題があった。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、車体の側面に設けられた太陽電池パネルにおける発電量を向上させた車両を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る車両は、
車体の上面に取り付けられた第１の太陽電池パネルと、
車体の側面に取り付けられた第２の太陽電池パネルと、を備えた車両であって、
前記第１の太陽電池パネルを構成する太陽電池セルの材料が、シリコン系材料であり、
前記第２の太陽電池パネルを構成する太陽電池セルの材料が、ＣＩＳ系材料又はペロブスカイト材料であるものである。

【0007】

本発明の一態様に係る車両では、車体の上面に取り付けられた第１の太陽電池パネルを構成する太陽電池セルの材料が、シリコン系材料であり、車体の側面に取り付けられた第２の太陽電池パネルを構成する太陽電池セルの材料が、ＣＩＳ系材料又はペロブスカイト材料である。ＣＩＳ系材料及びペロブスカイト材料は、シリコン系材料に比べ、低照度における発電量が多い。そのため、低照度の第２の太陽電池パネルを構成する太陽電池セルの材料としてＣＩＳ系材料又はペロブスカイト材料を採用することにより、シリコン系材料を採用した場合よりも発電量を増加させられる。

【0008】

前記第１の太陽電池パネルが、ルーフ及びボンネットのそれぞれに取り付けられていてもよい。また、前記第２の太陽電池パネルが、左右のドアのそれぞれに取り付けられていてもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明により、車体の側面に設けられた太陽電池パネルにおける発電量を向上させた車両を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る車両の斜視図である。

【図2】太陽電池パネル１０ａの模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

【0012】

（第１の実施形態）
図１を参照して、第１の実施形態に係る車両の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る車両の斜視図である。
なお、当然のことながら、図１及び後述する図２に示した右手系ｘｙｚ直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。図１及び図２の例では、ｘ軸正方向が車両前側方向（すなわちｘ軸方向が車両前後方向）、ｙ軸方向が車幅方向、ｚ軸正方向が鉛直上向き方向（すなわちｚ軸方向が車高方向）を示している。

【0013】

図１に示すように、本実施形態に係る車両１は、車体の上面に取り付けられた第１の太陽電池パネル及び車体の側面に取り付けられた第２の太陽電池パネルを備える。図１に示す車両１は、第１の太陽電池パネルとして、ルーフ１ａ上に取り付けられた太陽電池パネル１０ａ及びボンネット１ｂ上に取り付けられた太陽電池パネル１０ｂを備える。図１に示す車両１は、第２の太陽電池パネルとして、フロントドアＦＤ上に取り付けられた太陽電池パネル２０ａ及びリアドアＲＤ上に取り付けられた太陽電池パネル２０ｂを一対ずつ備える。

【0014】

太陽電池パネル１０ａ、１０ｂ、２０ａ、及び２０ｂにおいて発電された電力は、車両１に設けられたバッテリ（不図示）に充電される。当該バッテリは、補機用のサブバッテリでも、走行用のメインバッテリでもよい。

【0015】

なお、車両１は、第１の太陽電池パネルとして、ルーフ１ａ上に取り付けられた太陽電池パネル１０ａ及びボンネット１ｂ上に取り付けられた太陽電池パネル１０ｂのいずれか一方を備えていればよい。また、車両１は、第２の太陽電池パネルとして、フロントドアＦＤ上に取り付けられた太陽電池パネル２０ａ及びリアドアＲＤ上に取り付けられた太陽電池パネル２０ｂのいずれか一方を備えていればよい。さらに、太陽電池パネル２０ａは、左右のフロントドアＦＤの一方に設けられていてもよく、太陽電池パネル２０ｂは、左右のリアドアＲＤの一方に設けられていてもよい。

【0016】

また、車両１は、第１の太陽電池パネル及び第２の太陽電池パネルを備えていれば、どのような車両でもよい。例えば、車両１は、電力によって駆動可能な電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車などに限定されず、エンジンで駆動可能なエンジン自動車でもよい。

【0017】

図１に示すように、車体の上面に取り付けられた太陽電池パネル１０ａ、１０ｂは、いずれも車幅方向（ｙ軸方向）及び車両前後方向（ｘ軸方向）に並設された複数の太陽電池セル１１を備えている。図１に示す例では、複数の太陽電池セル１１が、マトリクス状に配置されている。

【0018】

他方、図１に示すように、車体の側面に取り付けられた太陽電池パネル２０ａ、２０ｂは、いずれも車両前後方向（ｘ軸方向）及び車高方向（ｚ軸方向）に並設された複数の太陽電池セル２１を備えている。図１に示す例では、複数の太陽電池セル２１が、マトリクス状に配置されている。

【0019】

ここで、図２は、太陽電池パネル１０ａの模式断面図である。図２に示すように、太陽電池パネル１０ａは、太陽電池セル１１、封止層１２、カバーガラス１３、及びバックシート１４を備えている。
なお、太陽電池パネル１０ｂも太陽電池パネル１０ａと同様の構成を有している。

【0020】

太陽電池セル１１の材料は、シリコン系材料（例えば結晶シリコン系材料）である。太陽電池セル１１は、例えばｘｙ平面視矩形状の平板状部材である。太陽電池セル１１の上面（ｚ軸負方向側の主面）は受光面であり、下面（ｚ軸正方向側の主面）は電極面である。下面には、図示しない電極が形成されている。
なお、図２では、太陽電池セル１１に形成された電極に接続される配線も省略されている。

【0021】

上述の通り、複数の太陽電池セル１１は、車幅方向（ｙ軸方向）及び車両前後方向（ｘ軸方向）に並設されている。
また、図２に示すように、複数の太陽電池セル１１は、封止層１２の内部に封止されている。

【0022】

封止層１２は、太陽電池セル１１を覆い保護する樹脂層である。封止層１２は、例えば、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ：Ethylene Vinyl Acetate）樹脂から構成されている。ＥＶＡ樹脂は透明性、柔軟性及び接着性等の点において、封止層１２として好適である。
図２に示すように、封止層１２は、カバーガラス１３とバックシート１４とによって挟持されている。
なお、封止層１２を構成する材料は、ＥＶＡ樹脂に限らず、ポリオレフィン系樹脂やアイオノマー樹脂等でもよい。

【0023】

カバーガラス１３は、封止層１２の上面を覆い、太陽電池セル１１を保護するガラス板である。カバーガラス１３は透明性を有している。カバーガラス１３の透過率が高い程、太陽電池セル１１における発電効率が高まるため、好ましい。
カバーガラス１３は、取り付けられる車両１のルーフ１ａの三次元形状に沿うように、曲面状に加工されていてもよい。

【0024】

太陽電池パネル２０ａ、２０ｂも、図２に示す太陽電池パネル１０ａと同様の断面構成を有している。しかしながら、太陽電池セル２１の材料が、シリコン系材料ではなく、ＣＩＳ系材料又はペロブスカイト材料である点が異なる。ＣＩＳ系材料は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、セレン（Ｓｅ）を含む化合物半導体系材料である。
なお、本明細書において、ＣＩＳ系材料は、ＣＩＧＳ系材料を含む。ＣＩＧＳ系材料は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、セレン（Ｓｅ）に加え、ガリウム（Ｇａ）を含む化合物半導体系材料である。

【0025】

本実施形態に係る車両１では、車体の上面に取り付けられた太陽電池パネル（第１の太陽電池パネル）１０ａ、１０ｂを構成する太陽電池セル１１の材料が、シリコン系材料である。また、車体の側面に取り付けられた太陽電池パネル（第２の太陽電池パネル）２０ａ、２０ｂを構成する太陽電池セル２１の材料が、ＣＩＳ系材料又はペロブスカイト材料である。

【0026】

ＣＩＳ系材料及びペロブスカイト材料は、シリコン系材料に比べ、低照度における発電量が多い。そのため、車体の側面に取り付けられ、低照度の太陽電池パネル２０ａ、２０ｂを構成する太陽電池セル２１の材料としてＣＩＳ系材料又はペロブスカイト材料を採用することにより、シリコン系材料を採用した場合よりも発電量を増加させられる。

【0027】

バックシート１４は、封止層１２の下面を覆い、太陽電池セル１１を保護する。バックシート１４は、特に限定されないが、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）樹脂等の樹脂から構成されている。
バックシート１４も、取り付けられる車両１のルーフ１ａの三次元形状に沿うように、曲面状に加工されていてもよい。

【0028】

以上に説明したように、本実施形態に係る車両１では、車体の上面に取り付けられた太陽電池パネル（第１の太陽電池パネル）１０ａ、１０ｂを構成する太陽電池セル１１の材料が、シリコン系材料である。また、車体の側面に取り付けられた太陽電池パネル（第２の太陽電池パネル）２０ａ、２０ｂを構成する太陽電池セル２１の材料が、ＣＩＳ系材料又はペロブスカイト材料である。

【0029】

ＣＩＳ系材料及びペロブスカイト材料は、シリコン系材料に比べ、低照度における発電量が多い。そのため、車体の側面に取り付けられ、低照度の太陽電池パネル２０ａ、２０ｂを構成する太陽電池セル２１の材料としてＣＩＳ系材料又はペロブスカイト材料を採用することにより、シリコン系材料を採用した場合よりも発電量を増加させられる。

【0030】

なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
また、本発明は、太陽光発電パネルの利用に関する発明であり、カーボンニュートラル、脱炭素、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：Sustainable Development Goals）に貢献するものである。

【符号の説明】

【0031】

１ 車両
１ａ ルーフ
１ｂ ボンネット
１０ａ、１０ｂ 太陽電池パネル（第１の太陽電池パネル）
１１、２１ 太陽電池セル
１２ 封止層
１３ カバーガラス
１４ バックシート
２０ａ、２０ｂ 太陽電池パネル（第２の太陽電池パネル）
ＦＤ フロントドア
ＲＤ リアドア

【図1】

【図2】