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公開番号2025114996
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-06
出願番号2024009282
出願日2024-01-25
発明の名称ペロブスカイト太陽電池を備えた線路
出願人株式会社フルーク
代理人個人
主分類H10K 39/10 20230101AFI20250730BHJP()
要約【課題】従来の太陽電池は、太陽電池セルが固いシリコンで構成されているために受光面が機械的強度のあるガラスで構成されていた。このガラスは固いために列車が通過する振動や、列車がときにはね上げる敷石などによる機械的な力によって割れたりひびが入ったりするおそれがあった。
【解決手段】レール間に地面に対してカマボコ状に一枚の受光面がなるように設置される受光面の被覆がプラスチック材料であるペロブスカイト太陽電池を備えた線路を提供する。さらに、前記太陽電池の非受光面の下側に太陽電池で発電された電力の送電線を有する構成とする。また前記電力の送電線は情報通信にも兼用されるように構成する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
レール間に地面に対してカマボコ状に一枚の受光面がなるように設置される受光面の被覆がプラスチック材料であるペロブスカイト太陽電池を備えた線路。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
前記太陽電池の非受光面の下側に太陽電池で発電された電力の送電線を有する請求項１に記載のペロブスカイト太陽電池を備えた線路。
【請求項３】
前記電力の送電線は情報通信にも兼用される請求項２に記載のペロブスカイト太陽電池を備えた線路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本件発明は、太陽電池を備えた線路に関する発明であり、特にその受光面がカマボコ上面状である太陽電池をレール間にそなえた列車の線路に関する発明である。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
鉄道は、他の交通手段とくらべてエネルギー効率が高く、総じて環境負荷の低い交通手段である。したがって日本国としても全国のローカル線も含めて鉄道事業を維持することは重要である。一方、地方の鉄道利用者の減少は以前より全国的な課題となっている。特に、コロナ禍が打撃となって鉄道各社が赤字路線を支える余力を失っている。鉄道収入を稼ぐために鉄道を維持するためにかかる費用を示す「営業係数」を見ると、最も大きいのが千葉県にある久留里線の久留里駅と上総亀山駅間で、１００円の乗車運賃を稼ぐために、線路や車両の維持などに1万5546円の費用をかけている。このような現状はＪＲはもとより私鉄でも問題となっており、続々と廃線がされている現状がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－３１１５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来から鉄道の線路、特にレール間に太陽電池を設置して発電に使用するという発明がなされていた。発電した電力を電車の駆動や、その他の電力需要にこたえることでグリーンエネルギーの利用を広めるとともに、鉄道事業の収益性を向上させようとするものである。しかしながら従来の太陽電池は、太陽電池セルが固いシリコンで構成されているために受光面が機械的強度のあるガラスで構成されていた。このガラスは固いために列車が通過する振動や、列車がときにはね上げる敷石などによる機械的な力によって割れたりひびが入ったりするおそれがあった。また割れたりひびが入ったりすることをすこしでも少なくするためにセルを機械的強度の比較的高い枠によって保護しなければならなかった。また、ほこりや雨水を受光面にためないように受光面を地面に対して傾斜配置する構造が好ましいが、レール間の中央位置を頂点として左右に対象に二組の太陽電池を傾斜配置しようとすると、前記中央位置での太陽電池どうしの接合が難しく、そこにほこりや雨水がたまったりしやすかった。そしてその中央位置にたまったほこりなどを起点として太陽電池の傾斜面にわたってほこりが延在可能となるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本件発明においては太陽電池として柔軟性、耐衝撃性があるペロブスカイト太陽電池を採用し、受光面をプラスチック材料で保護する。また、ペロブスカイト太陽電池の受光面がカマボコの上面のように湾曲させて線路間に設置する。
【発明の効果】
【０００６】
上記のような手段を採用したために本件発明では、太陽電池の受光面が列車の通過などによる振動や機械的な力によって破損する恐れを従来に比較して小さくできた。また、ほこりや雨水などをできるだけ受光面から排除するために受光面を地面と非平行にすることが効果があるが、その際に受光面、特にレール間の中央位置に構造的な段差をなくすことができ、前記排除効果を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本件発明の太陽電池の受光面の形状の概念図
実施形態２の送電用配線の配置の様子を示す図
本件発明の太陽電池の一枚とこれに隣接する太陽電池との接続構造を示すとともに本件発明の太陽電池を線路に固定する様子を示す図
本件発明の太陽電池が発電した電力を電車の利用するき電線を介して送電する様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
＜実施形態１：主に請求項１に関する＞
＜実施形態１概要＞
本実施形態は、レール間に設置される太陽電池であって、一枚からなる受光面がカマボコ状に構成されるペロブスカイト太陽電池を備えた線路である。
＜実施形態１構成の説明＞
＜実施形態１構成の説明レール間に設置される太陽電池＞
【０００９】
「レール間に設置される太陽電池」は、その最上部がレールの頂面よりも低位置に位置するように構成され、列車が走行する二本のレールの間に設置される受光面がカマボコ状の太陽電池である。ただし、列車の走行に支障がない場合には太陽電池の最上部はレールの頂面よりも高い位置に位置するように構成してもよい。
＜実施形態１構成の説明レール間に設置する意義＞
【００１０】
「レール間に設置する意義」は、鉄道の線路のうちレールとレールの間の領域は特に列車の運行上何らかの機能を果たしている場所でなく、有用な利用目的があればそれを利用すべきだからである。また、線路、特に二本のレールは列車の走行を安全かつ快適にするために規格が定められており、厳格にその規格が守られているので何らかの構造物を長距離にわたって敷設する場合には設置する太陽電池の形状やサイズなどの規格を一定にできるとともに、その設置作業も平準化されるので容易になる点でも優れた場所ということができる。鉄道の線路は長距離にわたって敷設されているのが一般的であり、太陽電池を設置する場所を提供する資源としてはかなり大量な資源である点でも優れている。
＜実施形態１構成の説明ペロブスカイト太陽電池＞
（【００１１】以降は省略されています）

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