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公開番号2025095384
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023211346
出願日2023-12-14
発明の名称太陽電池ユニット及び太陽電池ユニットのメンテナンスシステム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類H10K 39/15 20230101AFI20250619BHJP()
要約【課題】フィルム型太陽電池と非フィルム型太陽電池を併用しつつ、フィルム型太陽電池を容易に交換できる太陽電池ユニット及びそのメンテナンスシステムを提供する。
【解決手段】太陽電池ユニット2は、光入射側に配置されたフィルム型太陽電池21と、フィルム型太陽電池21の光入射側とは反対側に配置された非フィルム型太陽電池22と、フィルム型太陽電池21を巻き取る巻き取り機構23とを備える。フィルム型太陽電池21は、巻き取り機構23によって、非フィルム型太陽電池22に対しスライド可能とされている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光入射側に配置されたフィルム型太陽電池と、
前記フィルム型太陽電池の光入射側とは反対側に配置された非フィルム型太陽電池と、
前記フィルム型太陽電池を巻き取る巻き取り機構と、
を備え、
前記フィルム型太陽電池は、前記巻き取り機構によって、前記非フィルム型太陽電池に対しスライド可能とされていることを特徴とする太陽電池ユニット。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記巻き取り機構は、
未使用の前記フィルム型太陽電池を収納する第１ケースと、
前記第１ケースとの間に発電領域を設けるように前記第１ケースから離れて配置される第２ケースと、
前記第１ケースに収納される未使用の前記フィルム型太陽電池を前記発電領域に繰り出すとともに、前記発電領域に繰り出された前記フィルム型太陽電池を前記第２ケースに収納させる巻き取り部と、
を有する請求項１に記載の太陽電池ユニット。
【請求項３】
前記フィルム型太陽電池はペロブスカイト型太陽電池であり、
前記非フィルム型太陽電池は結晶シリコン系太陽電池である請求項１に記載の太陽電池ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載の太陽電池ユニットのメンテナンスを行う太陽電池ユニットのメンテナンスシステムであって、
発電領域にある前記フィルム型太陽電池の表面の赤外線画像を撮像する赤外線撮像部と、
前記赤外線撮像部により撮像された画像に基づいて前記巻き取り機構の動作を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする太陽電池ユニットのメンテナンスシステム。
【請求項５】
前記制御部は、前記赤外線撮像部により撮像された赤外線画像に基づいて前記フィルム型太陽電池の異常発熱面積が予め設定された異常発熱面積閾値を超えたか否かを判定し、前記異常発熱面積が前記異常発熱面積閾値を超えたと判定した場合、前記巻き取り機構を制御して発電領域にある前記フィルム型太陽電池の交換を行い、
前記巻き取り機構は、未使用の前記フィルム型太陽電池を収納する第１ケースを有し、
前記太陽電池ユニットのメンテナンスシステムは、前記第１ケース内部の温度及び湿度を測定するセンサを更に備え、
前記制御部は、前記センサの測定結果に基づいて前記第１ケース内部の温度が５０℃、且つ前記第１ケース内部の湿度が５０％をそれぞれ超えたか否かを判定し、前記第１ケース内部の温度が５０℃、且つ前記第１ケース内部の湿度が５０％をそれぞれ超えたと判定した場合、その超えた旨を報知する請求項４に記載の太陽電池ユニットのメンテナンスシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池ユニット及び太陽電池ユニットのメンテナンスシステムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
太陽電池として、結晶シリコン系太陽電池及びペロブスカイト型太陽電池は広く知られている。結晶シリコン系太陽電池は、光エネルギーを吸収して電気エネルギーに変換する効率が高く、性能や信頼性が高いため、建物の屋根や外壁に取り付けられて使用されるほか、下記特許文献１に記載のように、車両のルーフ及び車両の側面にも設置されて使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１８４８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、結晶シリコン系太陽電池は、薄くなると光エネルギーの吸収効率が低下するという欠点があるので、実用的な厚さを確保する必要がある。また、結晶シリコン系太陽電池は硬いガラス成分を有するので、薄く柔らかくするのは容易ではない。このため、結晶シリコン系太陽電池をフィルム型の太陽電池にするのは困難である。一方、ペロブスカイト型太陽電池は、光エネルギーの吸収係数が大きく、薄くしても高い変換効率を維持できる。更に、ペロブスカイト型太陽電池は、結晶シリコン系太陽電池と比べて、軽く、薄く且つ柔らかいので、フレキシブルなフィルム型の太陽電池を容易に実現することができる。
【０００５】
最近では、ペロブスカイト型太陽電池を代表としたフィルム型太陽電池と、結晶シリコン系太陽電池を代表とした非フィルム型太陽電池とを併用できるように、これらの太陽電池を積層するタンデム構造が注目されている。しかし、ペロブスカイト型太陽電池は、光、熱及び水分に影響されやすいので、結晶シリコン系太陽電池と比べて耐久性が低い。このため、上述のタンデム構造では、結晶シリコン系太陽電池と同じタイミングでペロブスカイト型太陽電池の交換を行うことが難しいという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、フィルム型太陽電池と非フィルム型太陽電池を併用しつつ、フィルム型太陽電池を容易に交換できる太陽電池ユニット及びそのメンテナンスシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る太陽電池ユニットは、光入射側に配置されたフィルム型太陽電池と、前記フィルム型太陽電池の光入射側とは反対側に配置された非フィルム型太陽電池と、前記フィルム型太陽電池を巻き取る巻き取り機構と、を備え、前記フィルム型太陽電池は、前記巻き取り機構によって、前記非フィルム型太陽電池に対しスライド可能とされていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る太陽電池ユニットでは、光入射側に配置されたフィルム型太陽電池と、フィルム型太陽電池の光入射側とは反対側に配置された非フィルム型太陽電池とを備えるので、フィルム型太陽電池で短波長の光エネルギーを吸収して電気エネルギーに変換し、非フィルム型太陽電池で長波長の光エネルギーを吸収して電気エネルギーに変換することができる。これによって、フィルム型太陽電池と非フィルム型太陽電池を併用することができ、太陽電池ユニットの発電効率を高めることができる。また、フィルム型太陽電池は、巻き取り機構によって非フィルム型太陽電池に対しスライド可能とされているので、フィルム型太陽電池を巻き取ることにより、フィルム型太陽電池の交換を容易に行うことができる。その結果、フィルム型太陽電池と非フィルム型太陽電池を併用しつつ、フィルム型太陽電池を適切なタイミングで容易に交換できる。
【０００９】
本発明に係る太陽電池ユニットにおいて、前記巻き取り機構は、未使用の前記フィルム型太陽電池を収納する第１ケースと、前記第１ケースとの間に発電領域を設けるように前記第１ケースから離れて配置される第２ケースと、前記第１ケースに収納される未使用の前記フィルム型太陽電池を前記発電領域に繰り出すとともに、前記発電領域に繰り出された前記フィルム型太陽電池を前記第２ケースに収納させる巻き取り部と、を有することが好ましい。このようにすれば、未使用のフィルム型太陽電池を容易に繰り出すことができるとともに、使用済のフィルム型太陽電池を容易に収納することができる。従って、フィルム型太陽電池の交換を容易に実現できる。
【００１０】
本発明に係る太陽電池ユニットにおいて、前記フィルム型太陽電池はペロブスカイト型太陽電池であり、前記非フィルム型太陽電池は結晶シリコン系太陽電池であることが好ましい。このようにすれば、ペロブスカイト型太陽電池及び結晶シリコン系太陽電池の長所をそれぞれ活かし、フィルム型太陽電池と非フィルム型太陽電池の併用を容易に実現できるとともに、太陽電池ユニットのコストを低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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