| 【発明の名称】 |
光発電機能を有するアルミ複合板 |
| 【発明者】 |
【氏名】林 浅次
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| 【要約】 |
【課題】大面積化、軽量化、フレキシブル性、施工の自由度に優れた光発電機能を有する建材を提供する。
【解決手段】芯材層を挟む両面にアルミニウムシートを積層一体化してなるアルミ積層板の表面に、耐熱性樹脂フィルム層、金属電極層、アモルファスシリコン層、透明電極層及び保護層を順次積層して構成される薄膜太陽電池を積層してなる光発電機能を有するアルミ複合板。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 芯材層を挟む両面にアルミニウムシートを積層一体化してなるアルミ積層板の表面に、耐熱性樹脂フィルム層、金属電極層、アモルファスシリコン層、透明電極層及び保護層を順次積層して構成される薄膜太陽電池を積層してなる光発電機能を有するアルミ複合板。
【請求項２】 耐熱性樹脂フィルムのガラス転移温度が２００℃以上である請求項１のアルミ複合板。
【請求項３】 金属電極が厚さ１μｍの銀又はアルミニウムである請求項１のアルミ複合板。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、薄膜太陽電池を貼り合わせた建材として使用されうる、光発電機能を有するアルミ複合板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電力用太陽電池の開発が進み、住宅の屋根に太陽電池を取り付けて電力をまかなうことが普及してきている。その他の応用として、ビル、公共施設等への太陽光発電の試みも活発になっている。また、屋根材に関していえば瓦と一体化したいわゆる太陽電池瓦なども上市されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、太陽電池特にアモルファスシリコン薄膜太陽電池の特長を生かした大面 積化、軽量化、フレキシブル性、曲げ加工性を持つ建材一体型の太陽電池については未だに商品化されたものはない。また、外壁用建材としてのデザイン面から太陽電池パネルの外観は、いわゆる群青色となりデザインに制約がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、太陽電池特にアモルファスシリコン太陽電池の優れた特長である大面積化、軽量化、フレキシブル性、施工の自由度を生かし、アルミ樹脂複合板と組み合わせることにより、光発電機能を有する建材を提供しようとするものである。かかる本発明の要旨は、ポリオレフィン樹脂又は無機粉状物のいずれか一以上からなる芯材層を挟む両面にアルミニウムシートを積層一体化してなるアルミ積層板の表面に、耐熱性樹脂フィルム層、金属電極層、アモルファスシリコン層、透明電極層及び保護層を順次積層して構成される薄膜太陽電池を積層してなる光発電機能を有するアルミ樹脂板に存する。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本発明のアルミ複合板は、芯材層を挟む両面にアルミニウムシートを積層一体化してなるアルミ積層板に薄膜太陽電池を積層してなる。ここでのアルミ積層板の芯材の材料は特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、無機粉状物などから構成されるが、成形性、軽量性の面から好ましくはポリオレフィン樹脂を主体とする材料が好ましい。また、このオレフィン樹脂には金属水酸化物等の無機フィラーを添加して難燃化させたものを使用することもできる。その他、結合材、強化繊維等を添加してもよい。かかる芯材層の合う差は通常２〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１５ｍｍである。
【０００６】上記のような芯材層を挟む両面に積層するアルミニウムシートとしては、厚さが通常０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．８ｍｍである。かかるアルミニウムは純アルミニウム及びアルミニウム合金のいずれであってもよい。積層の際は、公知の接着剤を用いてもよい。
【０００７】本発明では、以上のアルミ積層板が薄膜太陽電池の支持体として機能する。具体的には、アルミ積層板の表面に、耐熱性樹脂フィルム層、金属電極層、アモルファスシリコン層、透明電極層及び保護層を順次積層して薄膜太陽電池が構成される。
【０００８】ここでの耐熱性樹脂フィルムとは、ガラス転移温度が通常２００℃以上であるものある。この耐熱性樹脂フィルム上に太陽電池を形成するために、金属電極層、 アモルファスシリコン層、透明電極層がスパッタリング及びＣＶＤにより成膜されるが、その時の成膜温度が２００℃に達するため耐熱性樹脂フィルムが必要となる。耐熱性樹脂フィルムとしては、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂等が挙げられるが、中でもポリイミド樹脂フィルムが好適に用いられる。
【０００９】金属電極層は、銀又はアルミニウムをスパッタリングで１μｍ以上の厚みに成膜する。金属電極は太陽電池の反射膜として機能し、その厚みが１μｍ未満以下であるとアルミ樹脂複 合板との貼り合わせの際に、耐熱性樹脂フィルムとの熱膨張差によりクラックを生じる。そのため、通常のアモルファスシリコン太陽電池の金属電極より膜厚を厚くする必要がある。アモルファスシリコン層は、プラズマＣＶＤを用いてｐ層（Ｂをドープ）ｉ層（ノンドープ層）ｎ層（Ｐをドープ）の順に成膜する。以上の金属電極層、アモルファスシリコン層の３層は、合計の厚さが、通常２００〜２０００ｎｍ、好ましくは５００〜１０００ｎｍとなるように成膜する。透明電極は、ＩＴＯ，ＳｎＯ2が一般的に用いられるが、本発明ではＩＴＯをスパッタリングで２０〜２００ｎｍ、好ましくは３０〜１００ｎｍの厚みで成膜する。
【００１０】保護層は、太陽電池を保護しかつ太陽光を有効に吸収するために、透明で耐候性、耐久 性に優れた材料が使用される。本発明では、フッ素系樹脂フィルム（商品名テドラー等）が好適に用いられる。アルミ積層板と耐熱性フィルムを支持体とした薄膜太陽電池を貼り合わせるには、アルミ積層体の芯材としてポリオレフィン樹脂を使用している場合は、通常８０℃以下の温度で行うことが好ましい。また、ここで使用される接着剤としては、かかる使用温度の制約を考慮する必要がある。使用できる接着剤としては、酢酸ビニル系、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系等が 挙げられるが、溶剤を蒸発させるだけで接着効果が発現する酢酸ビニル系、高分子量アクリル系の接着剤が好ましい。
【００１１】
【実施例】以下に実施例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明はその趣旨を越えない限り以下の記載例に限定されるものではない。
実施例７５μｍのポリイミド樹脂フィルム（商品名カプトン Ｄｕ Ｐｏｎｔ製）の表面に、スパッターで １．２μｍの厚みになるように銀を成膜した。その表面にプラズマＣＶＤでアモルファスシリコンをｐ層５０ｎｍ，ｉ層５００ｎｍ，ｎ層１００ｎｍとなるように成膜した。更にその表面にスパッターでＩＴＯを５０ｎｍの厚みになるように成膜した。このように作成したアモルファスシリコン太陽電池を、アルミ積層体（アルポリッ ク社製：アルミ板厚み０．５ｍｍ、ＰＥシート厚み３．０ｍｍ、合計厚み４．０ｍｍ、巾１．２ｍ、長さ２．４ｍ、重量１６Ｋｇ）に酢酸ビニル系接着剤を塗布して後、８０℃で乾燥して貼り合わせた。その後、保護層としてフッ素樹脂系フィルム（商品名テドラー）をラミネートして、アモルファスシリコン太陽電池パネルを作成した。本アモルファスシリコン太陽電池パネルと白色塗装をしたアルミ積層体を組み合わせて配置して、建造物の構成部材として設置した。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、大面積化、軽量化、フレキシブル性、施工の自由度に優れた光発電機能を有する建材を製造することができる。また、更に、意匠性を持つアルミ樹脂複合板と太陽電池を貼ったアルミ樹脂複合板と組み合わせて配置することにより、その建築物の外観にアクセントを持たせたデザインをすることが自在となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３６１５９
【氏名又は名称】三菱化学産資株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１１月１３日（２０００．１１．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０３９９７
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 曉司
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１５１７１８（Ｐ２００２−１５１７１８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年５月２４日（２００２．５．２４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３４４５８６（Ｐ２０００−３４４５８６） |
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