(54)【考案の名称】断熱ソーラーガラス装置

(51)【国際特許分類】

H01L 31/042

(73)【実用新案権者】【実用新案権者】

(72)【考案者】【考案者】

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【選択図】図2

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、ソーラー装置に関し、特に、断熱ソーラーガラス装置に関する。

【従来の技術】

【0002】
省エネと環境保全へのアピールに伴い、太陽光発電は新興エネルギーのホットなテクノロジーとなり、例えば給湯器、小型家電等の多くの製品は、早くから太陽エネルギーを補助エネルギー或いは主要エネルギー供給の方式として採用してきた。
【0003】
太陽エネルギーには多くの利点があり、例えば無尽蔵、クリーン、安全で且ついかなる国或いは企業の独占を受けることなく、発電過程においても汚染がないため、確実で後顧の憂いのない新世代のエネルギーである。
【0004】
太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するために用いられる技術において、最も常用されているのがソーラーパネルである。ソーラーパネル内には太陽光を利用して直接発電できる複数の光電子半導体の薄片を含み、その原理は大まかに高純度の半導体材料に若干の不純物を添加することで、前記半導体材料に異なる性質を発揮させることである。
例えば、ホウ素を添加するとP型半導体を形成でき、燐を添加するとN型半導体を形成できる。P型半導体とN型半導体が互いに接合した後、日光が入射した時、N型半導体の中の電子が叩き出されるがすぐP型半導体の中へ逃げ込み、N型半導体に戻ることができないため、一方向導電を形成し、またP型半導体とN型半導体の接合面には電子の拡散があり、大量の自由電子がこれに伴って発生し、またこの電子の移動により電流が生じ、つまり前記接合面に電位差が生じる。
【0005】
また、早期のソーラーパネルの運用は、大半が電卓、腕時計等の小型電子機器内に取り付けられてきたが、半導体工程技術の進歩に伴い、現行のソーラーパネルの寸法は以前のソーラーパネルに比べて、より一層大きくなっている。その主要目的は受光面積を益々大きくすることで、発生できる発電量を相対的に高くすることである。よって、ソーラーパネルは大型サイズの技術に向かって発展している。
【0006】
ソーラーパネルの発電効率をアップするため、特許文献1では単一チップで翼型平面鏡のソーラーパネル装置を開示し、主に太陽光追尾装置を組み合わせてソーラーパネルを調整し、ソーラーパネルと太陽光をほぼ垂直状態に維持させる。同時に、ソーラーパネルの長手方向側に傾斜角を変更できる平面鏡を補助設計し、ソーラーパネルと垂直にならない光が、平面鏡により反射した後の垂直方向分力を通じて、ソーラーパネルと垂直にならない光を再利用できることで、ソーラーパネルの光電変換エネルギーを高める。
しかしながらこの種の特許技術は、ソーラーパネルの調整及び別途設置した平面鏡を傾斜に回さなければならないため、構造において比較的複雑で、コストが必然的に高くなる。また、一般的に固定設置を用いられているソーラーパネルについて、ソーラーパネルを移動させるのが非常に難しい。言い換えると、この種の特許技術は、既存の建築物或いは非建築物内に運用することができないため、改めて配置し直す必要があった。
【0007】
その他、業界において両面で受光できる太陽光発電装置が開発されていたが、これは2枚のソーラーパネルを裏向きに貼り合わせているだけであるため、発電過程において、必ず1枚のソーラーパネルが入射光の反対方向にあるため、平均的に発光効率が悪くなる。且つこの種の太陽光発電装置は、2枚のソーラーパネルを使用する必要性があることも経済的に不利となっている。
【0008】
上記ソーラー装置は、いずれもソーラーパネルを透過した入射光が反射を介して同一のソーラーパネルを再度透過させることができないため、発電効率が制限を受けてしまう。同時に従来の太陽光発電装置も発電効果のみを持ち、光透過量の制御又は有色光を発する機能を持たないため、建築物のガラスカーテンウォールに完全に適することができないため、屋根に設置して単純な発電装置として使用できるのみである。
【0009】

(57)【要約】

【課題】発電効率をアップすると共に、透過光量の制御を必要とする運用分野に適した断熱ソーラーガラス装置を提供する。【解決手段】断熱ソーラーガラス装置1は、ガラス基板11と反射層12と太陽電池モジュール13とを含む。反射層がガラス基板の一側に設けられ、太陽電池モジュールが光を透過でき、透過後、一部の光は反射層を透過し、また一部の光は反射層で反射されて、太陽電池モジュールを再度透過する。本装置内の太陽電池モジュールは、正面から入射された光を受けるだけでなく、反射層で反射された光も受けるため、同一の光照射条件において、発電効率を約8%アップする。また、反射層は一部の輻射熱を反射するので、建築物のガラスカーテンウォールに運用された時、室内の温度を下降して空調の運転負荷を軽減できる。


【パテントレビュー】

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