太陽電池付き建築板
【課題】建物の各所に使用することができて建物一つあたりの発電量を増加することができ、しかも、建物の意匠性を損なわないようにすることができ、さらに、色素増感型太陽電池の発電量を増加することができる太陽電池付き建築板を提供する。
【解決手段】建築板３の表面の明度を５０以上とし、その表面側に色素増感型太陽電池４を設ける。建物の各所に外装材や内装材として使用することができ、建物の窓ガラスのみに色素増感型太陽電池４を用いる場合に比べて、建物一つあたりの色素増感型太陽電池４の使用量を増加することができる。色素増感型太陽電池４を透して建築板３の表面を視認することができる。建築板３の表面で光を反射しやすくすることができる。
【解決手段】建築板３の表面の明度を５０以上とし、その表面側に色素増感型太陽電池４を設ける。建物の各所に外装材や内装材として使用することができ、建物の窓ガラスのみに色素増感型太陽電池４を用いる場合に比べて、建物一つあたりの色素増感型太陽電池４の使用量を増加することができる。色素増感型太陽電池４を透して建築板３の表面を視認することができる。建築板３の表面で光を反射しやすくすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の外装材や内装材として用いる太陽電池付き建築板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建物の屋根に太陽電池を設けて太陽光発電が行われている。また、最近では、透明性を有する色素増感型太陽電池が開発されており、これを建物の窓ガラスに応用して太陽電池の使用量を増加して発電量を増やすことも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、窓ガラスは建物に占める割合が少なく、これに色素増感型太陽電池を適用しても発電量の大きな増加を期待することができなかった。また、色素増感型太陽電池自体のさらなる発電量の増加が望まれていた。
【特許文献１】特開２００１−３２００６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、建物の各所に使用することができて建物一つあたりの発電量を増加することができ、しかも、建物の意匠性を損なわないようにすることができ、さらに、色素増感型太陽電池の発電量を増加することができる太陽電池付き建築板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る太陽電池付き建築板Ａは、建築板３の表面の明度を５０以上とし、その表面側に色素増感型太陽電池４を設けて成ることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の請求項２に係る太陽電池付き建築板Ａは、請求項１において、基材１の表面に塗膜１０を設けて建築板３を形成して成ることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の請求項３に係る太陽電池付き建築板Ａは、請求項１又は２において、建築板３がセメントを主成分とする無機質硬化体からなり、少なくとも表面に着色材が配合された着色層３ａを有して成ることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の請求項４に係る太陽電池付き建築板Ａは、請求項２又は３において、塗膜１０あるいは着色層３ａに光輝材を含有して成ることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項５に係る太陽電池付き建築板Ａは、請求項１乃至４のいずれかにおいて、基材１の表面に凹凸柄５を設けて建築板３を形成して成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る太陽電池付き建築板Ａは、建物の各所に外装材や内装材として使用することができ、建物の窓ガラスのみに色素増感型太陽電池４を用いる場合に比べて、建物一つあたりの色素増感型太陽電池４の使用量を増加することができて発電量を増加することができるものである。しかも、色素増感型太陽電池４を透して建築板３の表面を視認することができ、建物の意匠性を損なわないようにすることができるものである。また、建築板３の表面が明度５０以上であるために、建築板３の表面で光を反射しやすくすることができ、建築板３の表面で反射した光を色素増感型太陽電池４にその裏面から照射することができて色素増感型太陽電池４の発電量を増加することができるものである。
【００１１】
請求項２に係る太陽電池付き建築板Ａは、表面の明度が５０以上の建築板３を基材１の表面に設けた塗膜１０で容易に形成することができ、建築板３の意匠性を高める塗膜１０を利用して色素増感型太陽電池４の発電量を増加することができるものである。
【００１２】
請求項３に係る太陽電池付き建築板Ａは、表面の明度が５０以上の建築板３を着色材が配合された着色層３ａで容易に形成することができ、建築板３の意匠性を高める着色層３ａを利用して色素増感型太陽電池４の発電量を増加することができるものである。
【００１３】
請求項４に係る太陽電池付き建築板Ａは、塗膜１０あるいは着色層３ａに含有した光輝材により建築板３の表面での光の反射効率を向上させることができ、色素増感型太陽電池４の発電量を増加することができるものである。
【００１４】
請求項５に係る太陽電池付き建築板Ａは、凹凸柄５により建築板３の表面の面積を増加させることができ、建築板３の表面での光の反射効率を向上させることができて色素増感型太陽電池４の発電量を増加することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１６】
建築板３は従来において外壁材（外壁パネル）などの外装材や内壁材（内壁パネル）などの内装材として用いられているものであって、表面に化粧２を施した板状の基材１を用いることができる。基材１としては、セメントを主成分とする窯業系基材（無機質硬化体）や樹脂を主成分とする樹脂系基材、木製基材などの各種材料で形成されたものを使用することができる。また、基材１の表面に凸部５ａと凹部５ｂとからなる凹凸柄５を形成したり、基材１の表面にインクジェット塗装などにより多色あるいは単色の塗膜１０（厚み０．１〜１００μｍ程度）を形成したり、あるいは基材１自体に顔料等を配合して着色したりすることにより、基材１の表面に多様な化粧２を施すことができる。
【００１７】
本発明において、建築板３の表面の明度（Ｌ値）は色彩測定装置（例えば、コニカミノルタ製のＣＲ−４００）の測定で５０以上とする。尚、この「Ｌ値」は「L*a*b*表色系」での値である。これよりも明度の値が小さいと、建築板３の表面での光の反射が少なくて色素増感型太陽電池４の発電量を増加しにくくなるものである。建築板３の表面の明度を５０以上とするためには、例えば、化粧２が光を反射しやすい色であったり光を反射しやすい物質であったりすると、化粧２で反射された光が色素増感型太陽電池４に裏面から入力することになり、発電効率を高めることができる。従って、基材１や塗膜１０を顔料の添加などにより白色系にすることにより建築板３の表面の明度を５０以上として、基材１や塗膜１０で色素増感型太陽電池４側へ光を反射しやすくすることができる。また、基材１や塗膜１０にマイカなどの光輝材（反射材）を添加することにより、基材１や塗膜１０で色素増感型太陽電池４側へ光を反射しやすくするのが好ましい。さらに、基材１の表面に凹凸柄５を形成することにより、光の反射面積が増大するために、色素増感型太陽電池４側へ光を反射しやすくなって好ましい。建築板３の表面の明度の上限は特に制限はないが、光の反射が大きいほど好ましいので、１００である。また、基材１の下端には実部１１が突設されていると共に基材１の上端には実受け部１２が突設されている。
【００１８】
本発明の色素増感型太陽電池４は光電変換素子であって、図２に示すように、スペーサ２９を介在させて対向配置された一対の透明基板２０、２１と、各透明基板２０、２１の対向面に配置される透明電極２２、２３と、透明電極２２、２３の間に充填される電解質層２４と、一方の透明電極２２（２３）と電解質層２４との間に配置される粒子膜２６とを備えて形成することができる。
【００１９】
透明基板２０、２１としてはガラス板やプラスチック板、プラスチックフィルムなどを使用することができる。このプラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ポリエチレンナフタレート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリエステルスルフォン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、環状ポリオレフィン、ブロム化フェノキシ等が挙げられる。透明電極２２、２３としては、フッ素をドープした酸化スズ膜（ＦＴＯ）や酸化インジウムスズ膜（ＩＴＯ）、金、銀、アルミニウム、インジウム、酸化スズなどを透明基板２０、２１に蒸着等することにより形成することができる。また、一方の透明電極２２（又は２３）の表面に白金や金などの金属層２８を設けることができる。
【００２０】
電解質層２４で使用される電解質としては、酸化体と還元体からなる一対の酸化還元系構成物質が溶媒中に含まれていれば、特に限定されないが、酸化体と還元体が同一電荷を持つ酸化還元系構成物質が好ましい。酸化還元系構成物質とは、酸化還元反応において、可逆的に酸化体及び還元体の形で存在する一対の物質である。このような酸化還元系構成物質自体は当業者に公知である。該酸化還元系構成物質は、例えば、塩素化合物−塩素、ヨウ素化合物−ヨウ素、臭素化合物−臭素、タリウムイオン（ＩＩＩ）−タリウムイオン（Ｉ）、水銀イオン（ＩＩ）−水銀イオン（Ｉ）、ルテニウムイオン（ＩＩＩ）−ルテニウムイオン（ＩＩ）、銅イオン（ＩＩ）−銅イオン（Ｉ）、鉄イオン（ＩＩＩ）−鉄イオン（ＩＩ）、バナジウムイオン（ＩＩＩ）−バナジウムイオン（ＩＩ）、マンガン酸イオン−過マンガン酸イオン、フェリシアン化物−フェロシアン化物、キノン−ヒドロキノン、フマル酸−コハク酸などが挙げられる。言うまでもなく、その他の酸化還元系構成物質も使用できる。中でも、ヨウ素化合物−ヨウ素が好ましく、ヨウ素化合物としては、ヨウ化リチウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化銅、ヨウ化銀ルビジウム等の金属ヨウ化物、テトラアルキルアンモニウムヨージド、ピリジニウムヨージド等のヨウ化４級アンモニウム塩化合物、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウム等のヨウ化ジイミダゾリウム化合物が特に好ましい。また、電解質を溶解するために使用される溶媒は、酸化還元系構成物質を溶解しイオン伝導性に優れた化合物が好ましい。溶媒としては水性溶媒及び有機溶媒の何れも使用できるが、酸化還元系構成物質をより安定するため、有機溶媒が好ましい。例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネ−ト化合物、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、ガンマーブチロラクトン等のエステル化合物、ジエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジオキソシラン、テトラヒドロフラン、２−メチルーテトラヒドラフラン等のエーテル化合物、３−メチル−２−オキサゾジリノン、２−メチルピロリドン等の複素環化合物、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル化合物、スルフォラン、ジジメチルスルフォキシド、ジメチルフォルムアミド等の非プロトン性極性化合物、水などが挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いることもできるし、また、２種類以上を混合して併用することもできる。中でも、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネ−ト化合物、３−メチル−２−オキサゾジリノン、２−メチルピロリドン等の複素環化合物、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル化合物が特に好ましい。電解質層２４としては、液体、固体、もしくはゲル状電解質のいずれも使用することができる。電解質層２４を形成する電解質溶液としては、エチレンカーボネートとアセトニトリルの混合溶液にヨウ化テトラプロピルアンモニウムとヨウ素を溶解させたものなどを用いることができる。
【００２１】
粒子膜２６はルテニウム錯体などの色素２５を吸着させた酸化チタンなどの半導体微粒子２７を充填することにより形成することができる。色素２５としては上記の他に、例えば、アゾ系色素、キノン系色素、キノンイミン系色素、キナクリドン系色素、スクアリリウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素、キサンテン系色素、ポルフィリン系色素、フタロシアニン系色素、ペリレン系色素、インジゴ系色素、ナフタロシアニン系色素である。その中でも、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素のような金属錯体色素は、高い量子収率を有し、光に対する耐久性がよいため、光電変換材料には適している。該金属錯体色素としては、銅、ニッケル、鉄、コバルト、バナジウム、スズ、けい素、チタン、ゲルマニウム、コバルト、亜鉛、ルテニウム、マグネシウム、アルミニウム、鉛、マンガン、インジウム、モリブデン、ジルコニウム、アンチモン、タングステン、白金、ビスマス、セレン、銀、カドミウム、白金などの金属が用いられる。この中でも、銅、チタン、亜鉛、アルミニウム、鉄、バナジウム、けい素等の金属錯体色素は高い量子効率を有する。半導体微粒子２７としては上記の他に、例えば、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化カドミニウム、酸化インジウム、酸化鉛、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化銅、酸化水銀、酸化銀、酸化マンガン、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム、酸化ガリウム、酸化けい素、酸化クロムなどの如き金属酸化物類、ＳｒＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３のようなペロブスカイト類、硫化カドミウム、硫化亜鉛、硫化インジウム、硫化鉛、硫化モリブデン、硫化タングステン、硫化アンチモン、硫化ビスマス、硫化カドミニウム亜鉛、硫化銅などの如き金属硫化物類、ＣｄＳｅ、Ｉｎ２Ｓｅ３、ＷＳｅ２、ＨｇＳ、ＰｂＳｅ、ＣｄＴｅの金属カルコゲナイド類、その他ＧａＡｓ、Ｓｉ、Ｓｅ、Ｃｄ２Ｐ３、Ｚｎ２Ｐ３、ＩｎＰ、ＡｇＢｒ、ＰｂＩ２、ＨｇＩ２、ＢｉＩ３が挙げられる。また、前記半導体から選ばれる少なくとも一種以上を含む複合体も使用することができる。これらの中でも特に安価で性能に優れたアナターゼ型酸化チタン微粒子が好ましい。酸化チタンの商品名としては、例えば、ＡＭＴ−６００（テイカ株式会社製、商品名、アナターゼ型、平均粒子径３０ｎｍ）、ＡＭＴ−１００（テイカ株式会社製、商品名、アナターゼ型、１次平均粒子径６ｎｍ）、ＳＴ−０１（石原テクノ製、商品名、アナターゼ型、１次平均粒子径７ｎｍ）、ＳＴ−２１（石原テクノ製、商品名、アナターゼ型、１次平均粒子径２０ｎｍ）、Ｐ−２５（日本エアロジル株式会社製、商品名、ルチル・アナタース型結晶、１次平均粒径約３０ｎｍ）などが挙げられる。半導体微粒子２７の１次平均粒子径としては、例えば、１ｎｍ〜１０００ｎｍ、１５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。半導体微粒子２７の粒子径が１ｎｍより小さいと、粒子膜２６の空孔径が小さくなり、電解質溶液中の酸化還元物質の移動が困難になって、光変換後の電流値が低くなるので好ましくない。また、半導体微粒子２７の１次平均粒子径が１０００ｎｍより大きくなると、粒子膜２６の表面積が大きくないため、充分な増感色素の担持量を得ることができないので、光変換後の電流値が高くならないため好ましくない。半導体微粒子２７への色素２５の担持量としては、１０−８〜１０−６ｍｏｌ／ｃｍ２、特に０．１〜９．０×１０−７ｍｏｌ／ｃｍ２が好ましい。また、粒子膜２６の膜厚は０．０１μｍ〜１００μｍ、好ましくは１μｍ〜５０μｍの範囲である。
【００２２】
色素増感型太陽電池４は透明性を有し、その可視光透過率が２０％以上であることが好ましい。色素増感型太陽電池４の可視光透過率が２０％未満であれば、色素増感型太陽電池４を透して基材１の化粧２を視認することができず、本発明の太陽電池付き建築板Ａを施工した場合に建物の外観などの意匠性が損なわれる。また、色素増感型太陽電池４の可視光透過率は基材１の化粧２を視認するためには高い方が好ましいが、あまりに高すぎると発電効率が低下するため、色素増感型太陽電池４の可視光透過率は８０％を上限とするのが好ましい。ここで、色素増感型太陽電池４の可視光透過率が２０％以上５０％以下である場合は、色素増感型太陽電池４がすりガラスのような作用をするため、基材１の化粧２が滲んでぼけた（不鮮明な）状態に視認されるものであり、この化粧２のぼかし効果により、本発明の太陽電池付き建築板Ａを施工した場合に建物の意匠性の向上を図ることができる。また、色素増感型太陽電池４の可視光透過率が５０％よりも大きい場合は、色素増感型太陽電池４を透しても基材１の化粧２をはっきりと鮮明に視認することができ、これにより、化粧２に深み感を得ることができて、本発明の太陽電池付き建築板Ａを施工した場合に建物の意匠性の向上を図ることができるものである。尚、本発明において可視光透過率は、ＵＶ−ＶＩＳ分光光度計などを用いて測定することができる。
【００２３】
そして、上記の建築板３の表面側（明度が５０以上の表面側）に色素増感型太陽電池４を配設することによって、図１に示すような本発明の太陽電池付き建築板Ａを形成することができる。建築板３の表面側に色素増感型太陽電池４を配設するにあたっては、各種の方法を採用することができ、例えば、建築板３の表面に色素増感型太陽電池４を接着剤により接着したり、建築板３に色素増感型太陽電池４をビスやネジなどで固定したり、建築板３の表面に枠材や係止金具を設けてこの枠材や係止金具に色素増感型太陽電池４を保持させたりすることができる。ここで、基材１の表面に塗膜１０が形成されている場合は、塗膜１０の表面に色素増感型太陽電池４を密着させて設けることができ、基材１の表面に塗膜１０が形成されていない場合は、基材１の表面に色素増感型太陽電池４を密着させて設けることができる。尚、色素増感型太陽電池４は塗膜１０や基材１の表面に密着させる場合だけでなく、若干の隙間を設けても良い。
【００２４】
本発明の太陽電池付き建築板Ａは、例えば、実受け部１２の表面側に実部１１を配置して、複数枚の太陽電池付き建築板Ａ、Ａ…を縦横に並べて施工することによって、建物の外壁や内壁などの壁を形成することができる。そして、この壁の表面には色素増感型太陽電池４が設けられているために、色素増感型太陽電池４に太陽光や照明の光などが照射されることにより発電することができる。従って、従来の建物のように屋根のみに太陽電池を配置した場合や窓ガラスに色素増感型太陽電池を配置した場合よりも、建物一つあたりの色素増感型太陽電池４の使用量を増加することができて発電量を増加することができる。また、色素増感型太陽電池４を透して基材１の表面の化粧２が浮き出て視認することができ、建物の意匠性を損なわないようにすることができるものであり、外壁材として用いても違和感がないものである。
【００２５】
そして、本発明の太陽電池付き建築板Ａでは、建築板３の表面の明度が５０以上であるために、基材１や化粧２（塗膜１０や凹凸柄５）で反射された光を色素増感型太陽電池４に裏面から照射しやすくなって、色素増感型太陽電池４の発電量を増加することができるものである。
【００２６】
図３に他の実施の形態を示す。この太陽電池付き建築板Ａの建築板３は上記と同様のセメントを主成分とする無機質硬化体からなる窯業系の基材１であって、着色材が配合された着色層３ａを化粧２として基層３ｂの表面に有して形成されている。着色層３ａは建築板３の表面を形成するものであり、この表面の明度を５０以上としている。基層３ｂにはセメントの他に、パルプなどの補強繊維や珪石などの骨材が含有されている。着色層３ａにはセメントの他に、顔料等の着色材と、パルプなどの補強繊維や珪石などの骨材が含有されている。そして、着色層３ａの表面側に上記と同様にして色素増感型太陽電池４を配設することによって、本発明の太陽電池付き建築板Ａを形成することができる。この太陽電池付き建築板Ａにあっても、上記図１に示すものと同様の効果を有するものである。尚、着色層３ａの表面に上記と同様の塗膜１０を形成しても良い。また、着色層３ａにマイカ等の光輝材を含有させても良い。
【００２７】
本発明において、色素増感型太陽電池４で発電された電力は、例えば、外灯、街灯、防犯灯、装飾用ランプあるいは屋根換気システムの補助電源として使用することができる。また、本発明の太陽電池付き建築板Ａは、外壁材として用いるだけでなく、屋根材や床材あるいは幕板、雨樋などの建築部材として用いることができる。
【実施例】
【００２８】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２９】
（実施例１）
建築板３としては、クボタ松下電工外装（株）製の製品名「キャストストライプ」を用いた。この建築板３は従来から外壁材として使用されているものであって、セメントを主成分とする窯業系の基材１の表面に凹凸柄５と塗膜１０とからなる化粧２を形成したものである。この建築板３の表面の色の明度（Ｌ値）は、色彩測定装置（コニカミノルタ製のＣＲ−４００）での測定で５０であった。
【００３０】
色素増感型太陽電池４は以下のようにして作成した。透明電極２２、２３を有する透明基板２０、２１としては導電性ガラス板（日本板硝子製のＦＴＯガラス、１０Ω、サイズ１００×１００ｍｍ）を用いた。酸化チタンペーストとしては、Soralonix SA Ti-Nanoxide T （ソーラロニクス社製）を用いた。色素溶液としては、ルテニウム錯体[RuL2(NCS)2,L=4,4'-dicarboxy-2,2'bipyridine]のアセトニトリル／ｔ−ブタノール５０／５０ｖｏｌ％溶液を用いた。電解質層２４を形成する電解質溶液としては、溶質がＬｉＩ（０．１Ｍ）とＩ２（０．０５Ｍ）と4-tertiary-butylpyridine（０．５Ｍ）とＤＭＰＩＩ（０．６Ｍ）であり（括弧内はモル数）、溶媒が３−メトキシプロピオンニトリルであるものを用いた。そして、まず、酸化チタンペーストを導電性ガラス板の表面にスクリーン印刷法又はスキージ法にて塗布する（酸化チタンの膜厚５〜１０μｍ）。次に、酸化チタンペーストを塗布した導電性ガラス板を電気炉にて５００℃×１．５時間焼成する。次に、この焼成した導電性ガラス板を室温まで冷却する。次に、この冷却した導電性ガラス板をルテニウム色素溶液に２４時間浸漬し、導電性ガラス板の酸化チタン膜（粒子膜２６）上に色素（ルテニウム錯体）２５を吸着させた（ガラス板１という）。次に、上記とは異なる他の導電性ガラス板の表面に白金を蒸着させると共にこれに予め電解質溶液を注入するための孔を形成し、これを対極として準備した（ガラス板２という）。次に、ガラス板１とガラス板２とを接着し、この接着後、上記孔から電解質溶液を注入し、この後、孔を接着剤で封止した。この色素増感型太陽電池４の光透過率は６０％であった。そして、上記建築板３の塗膜１０の表面に上記の色素増感型太陽電池４の透明基板２１の表面を接着剤により接着することにより本発明の太陽電池付き建築板Ａを形成した。
【００３１】
（実施例２）
塗膜１０の白顔料（ＴｉＯ２）の配合比率を増やすことにより、建築板３の表面の色の明度（Ｌ値）を７０とした以外は実施例１と同様にして太陽電池付き建築板Ａを形成した。
【００３２】
（実施例３）
塗膜１０の白顔料（ＴｉＯ２）の配合比率を増やすことにより、建築板３の表面の色の明度（Ｌ値）を８０とした以外は実施例１と同様にして太陽電池付き建築板Ａを形成した。
【００３３】
（実施例４）
塗膜１０の白顔料（ＴｉＯ２）の配合比率を増やすことにより、建築板３の表面の色の明度（Ｌ値）を９０とした以外は実施例１と同様にして太陽電池付き建築板Ａを形成した。
【００３４】
（実施例５）
建築板３の表面の塗膜１０として、光輝材のマイカを塗膜１０の全量に対して１０重量％含有している点を除いて実施例１と同様にして太陽電池付き建築板Ａを形成した。この建築板３の表面の色の明度（Ｌ値）は７０であった。
【００３５】
（実施例６）
建築板３として、基層３ｂとその表面に設けた着色層３ａとからなる無機質硬化体（窯業系基材）を用いた。基層３ｂはセメント４０重量部、パルプ２０重量部、珪石粉４０重量部を含有するセメント組成物を硬化させたものである。着色層３ａはセメント３６重量部、パルプ１８重量部、珪石粉３６重量部、白色の顔料（着色材）５重量部、マイカ（光輝材）５重量部を含有するセメント組成物を硬化させたものである。この建築板３の着色層３ａの表面の明度は６０であった。そして、建築板３の着色層３ａの表面に実施例１と同様にして色素増感型太陽電池４を接着剤により接着することにより本発明の太陽電池付き建築板Ａを形成した。
（実施例７）
建築板３として、凹凸柄５を形成せずに平坦な表面を有するものを用いた以外は実施例１と同様にして本発明の太陽電池付き建築板Ａを形成した。
【００３６】
（比較例１）
塗膜１０の白顔料（ＴｉＯ２）の配合比率を減らすことにより、建築板３の表面の色の明度（Ｌ値）を４０とした以外は実施例１と同様にして太陽電池付き建築板Ａを形成した。
【００３７】
上記の実施例１〜７及び比較例１において、色素増感型太陽電池を透して建築板３の化粧２を見たときの外観の意匠性を評価した。意匠性の評価の基準は、建築板３の化粧２の柄や色が鮮明に視認できるものを○と、建築板３の化粧２の柄や色が鮮明に視認できないものを×と評価した。また、実施例１〜７及び比較例１において、照射光量１００ｍＷ／ｃｍ２の光を色素増感型太陽電池４に照射したときの発電量（Ｗ）を測定した。また、実施例１〜７及び比較例１において、光電交換効率のアップを評価した。光電交換効率は、１００Ｗ／ｍ２の照射光（Ａ．Ｍ．（エア．マス）１．５）を照射したときのエネルギー変換率を評価した。ソーラーシミュレーターはキセノン分光器用光源（山下電装製）を使用した。そして、色素増感型太陽電池４のみでの光電交換効率に比較して１０％以上効率がアップしたものを○と、１０％未満で効率がアップしたものを×と評価した。さらに、実施例１〜７及び比較例１において、建築板３の表面の可視光反射率を紫外可視分光光度計により測定した(ＵＶ−ＶＩＳ測定)。結果を表１に示す。尚、比較のため、実施例１において、色素増感型太陽電池４を用いなかったもの（すなわち建築板３のみ）と、建築板３を用いなかったもの（すなわち色素増感型太陽電池４のみ）とを比較例２、３として併せて評価した。結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の太陽電池付き建築板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の色素増感型太陽電池の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の太陽電池付き建築板の他の実施の形態の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ 太陽電池付き建築板
１ 基材
３ 建築板
３ａ 着色層
４ 色素増感型太陽電池
５ 凹凸柄
１０ 塗膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の外装材や内装材として用いる太陽電池付き建築板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建物の屋根に太陽電池を設けて太陽光発電が行われている。また、最近では、透明性を有する色素増感型太陽電池が開発されており、これを建物の窓ガラスに応用して太陽電池の使用量を増加して発電量を増やすことも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、窓ガラスは建物に占める割合が少なく、これに色素増感型太陽電池を適用しても発電量の大きな増加を期待することができなかった。また、色素増感型太陽電池自体のさらなる発電量の増加が望まれていた。
【特許文献１】特開２００１−３２００６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、建物の各所に使用することができて建物一つあたりの発電量を増加することができ、しかも、建物の意匠性を損なわないようにすることができ、さらに、色素増感型太陽電池の発電量を増加することができる太陽電池付き建築板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る太陽電池付き建築板Ａは、建築板３の表面の明度を５０以上とし、その表面側に色素増感型太陽電池４を設けて成ることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の請求項２に係る太陽電池付き建築板Ａは、請求項１において、基材１の表面に塗膜１０を設けて建築板３を形成して成ることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の請求項３に係る太陽電池付き建築板Ａは、請求項１又は２において、建築板３がセメントを主成分とする無機質硬化体からなり、少なくとも表面に着色材が配合された着色層３ａを有して成ることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の請求項４に係る太陽電池付き建築板Ａは、請求項２又は３において、塗膜１０あるいは着色層３ａに光輝材を含有して成ることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項５に係る太陽電池付き建築板Ａは、請求項１乃至４のいずれかにおいて、基材１の表面に凹凸柄５を設けて建築板３を形成して成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る太陽電池付き建築板Ａは、建物の各所に外装材や内装材として使用することができ、建物の窓ガラスのみに色素増感型太陽電池４を用いる場合に比べて、建物一つあたりの色素増感型太陽電池４の使用量を増加することができて発電量を増加することができるものである。しかも、色素増感型太陽電池４を透して建築板３の表面を視認することができ、建物の意匠性を損なわないようにすることができるものである。また、建築板３の表面が明度５０以上であるために、建築板３の表面で光を反射しやすくすることができ、建築板３の表面で反射した光を色素増感型太陽電池４にその裏面から照射することができて色素増感型太陽電池４の発電量を増加することができるものである。
【００１１】
請求項２に係る太陽電池付き建築板Ａは、表面の明度が５０以上の建築板３を基材１の表面に設けた塗膜１０で容易に形成することができ、建築板３の意匠性を高める塗膜１０を利用して色素増感型太陽電池４の発電量を増加することができるものである。
【００１２】
請求項３に係る太陽電池付き建築板Ａは、表面の明度が５０以上の建築板３を着色材が配合された着色層３ａで容易に形成することができ、建築板３の意匠性を高める着色層３ａを利用して色素増感型太陽電池４の発電量を増加することができるものである。
【００１３】
請求項４に係る太陽電池付き建築板Ａは、塗膜１０あるいは着色層３ａに含有した光輝材により建築板３の表面での光の反射効率を向上させることができ、色素増感型太陽電池４の発電量を増加することができるものである。
【００１４】
請求項５に係る太陽電池付き建築板Ａは、凹凸柄５により建築板３の表面の面積を増加させることができ、建築板３の表面での光の反射効率を向上させることができて色素増感型太陽電池４の発電量を増加することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１６】
建築板３は従来において外壁材（外壁パネル）などの外装材や内壁材（内壁パネル）などの内装材として用いられているものであって、表面に化粧２を施した板状の基材１を用いることができる。基材１としては、セメントを主成分とする窯業系基材（無機質硬化体）や樹脂を主成分とする樹脂系基材、木製基材などの各種材料で形成されたものを使用することができる。また、基材１の表面に凸部５ａと凹部５ｂとからなる凹凸柄５を形成したり、基材１の表面にインクジェット塗装などにより多色あるいは単色の塗膜１０（厚み０．１〜１００μｍ程度）を形成したり、あるいは基材１自体に顔料等を配合して着色したりすることにより、基材１の表面に多様な化粧２を施すことができる。
【００１７】
本発明において、建築板３の表面の明度（Ｌ値）は色彩測定装置（例えば、コニカミノルタ製のＣＲ−４００）の測定で５０以上とする。尚、この「Ｌ値」は「L*a*b*表色系」での値である。これよりも明度の値が小さいと、建築板３の表面での光の反射が少なくて色素増感型太陽電池４の発電量を増加しにくくなるものである。建築板３の表面の明度を５０以上とするためには、例えば、化粧２が光を反射しやすい色であったり光を反射しやすい物質であったりすると、化粧２で反射された光が色素増感型太陽電池４に裏面から入力することになり、発電効率を高めることができる。従って、基材１や塗膜１０を顔料の添加などにより白色系にすることにより建築板３の表面の明度を５０以上として、基材１や塗膜１０で色素増感型太陽電池４側へ光を反射しやすくすることができる。また、基材１や塗膜１０にマイカなどの光輝材（反射材）を添加することにより、基材１や塗膜１０で色素増感型太陽電池４側へ光を反射しやすくするのが好ましい。さらに、基材１の表面に凹凸柄５を形成することにより、光の反射面積が増大するために、色素増感型太陽電池４側へ光を反射しやすくなって好ましい。建築板３の表面の明度の上限は特に制限はないが、光の反射が大きいほど好ましいので、１００である。また、基材１の下端には実部１１が突設されていると共に基材１の上端には実受け部１２が突設されている。
【００１８】
本発明の色素増感型太陽電池４は光電変換素子であって、図２に示すように、スペーサ２９を介在させて対向配置された一対の透明基板２０、２１と、各透明基板２０、２１の対向面に配置される透明電極２２、２３と、透明電極２２、２３の間に充填される電解質層２４と、一方の透明電極２２（２３）と電解質層２４との間に配置される粒子膜２６とを備えて形成することができる。
【００１９】
透明基板２０、２１としてはガラス板やプラスチック板、プラスチックフィルムなどを使用することができる。このプラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ポリエチレンナフタレート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリエステルスルフォン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、環状ポリオレフィン、ブロム化フェノキシ等が挙げられる。透明電極２２、２３としては、フッ素をドープした酸化スズ膜（ＦＴＯ）や酸化インジウムスズ膜（ＩＴＯ）、金、銀、アルミニウム、インジウム、酸化スズなどを透明基板２０、２１に蒸着等することにより形成することができる。また、一方の透明電極２２（又は２３）の表面に白金や金などの金属層２８を設けることができる。
【００２０】
電解質層２４で使用される電解質としては、酸化体と還元体からなる一対の酸化還元系構成物質が溶媒中に含まれていれば、特に限定されないが、酸化体と還元体が同一電荷を持つ酸化還元系構成物質が好ましい。酸化還元系構成物質とは、酸化還元反応において、可逆的に酸化体及び還元体の形で存在する一対の物質である。このような酸化還元系構成物質自体は当業者に公知である。該酸化還元系構成物質は、例えば、塩素化合物−塩素、ヨウ素化合物−ヨウ素、臭素化合物−臭素、タリウムイオン（ＩＩＩ）−タリウムイオン（Ｉ）、水銀イオン（ＩＩ）−水銀イオン（Ｉ）、ルテニウムイオン（ＩＩＩ）−ルテニウムイオン（ＩＩ）、銅イオン（ＩＩ）−銅イオン（Ｉ）、鉄イオン（ＩＩＩ）−鉄イオン（ＩＩ）、バナジウムイオン（ＩＩＩ）−バナジウムイオン（ＩＩ）、マンガン酸イオン−過マンガン酸イオン、フェリシアン化物−フェロシアン化物、キノン−ヒドロキノン、フマル酸−コハク酸などが挙げられる。言うまでもなく、その他の酸化還元系構成物質も使用できる。中でも、ヨウ素化合物−ヨウ素が好ましく、ヨウ素化合物としては、ヨウ化リチウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化銅、ヨウ化銀ルビジウム等の金属ヨウ化物、テトラアルキルアンモニウムヨージド、ピリジニウムヨージド等のヨウ化４級アンモニウム塩化合物、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウム等のヨウ化ジイミダゾリウム化合物が特に好ましい。また、電解質を溶解するために使用される溶媒は、酸化還元系構成物質を溶解しイオン伝導性に優れた化合物が好ましい。溶媒としては水性溶媒及び有機溶媒の何れも使用できるが、酸化還元系構成物質をより安定するため、有機溶媒が好ましい。例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネ−ト化合物、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、ガンマーブチロラクトン等のエステル化合物、ジエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジオキソシラン、テトラヒドロフラン、２−メチルーテトラヒドラフラン等のエーテル化合物、３−メチル−２−オキサゾジリノン、２−メチルピロリドン等の複素環化合物、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル化合物、スルフォラン、ジジメチルスルフォキシド、ジメチルフォルムアミド等の非プロトン性極性化合物、水などが挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いることもできるし、また、２種類以上を混合して併用することもできる。中でも、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネ−ト化合物、３−メチル−２−オキサゾジリノン、２−メチルピロリドン等の複素環化合物、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル化合物が特に好ましい。電解質層２４としては、液体、固体、もしくはゲル状電解質のいずれも使用することができる。電解質層２４を形成する電解質溶液としては、エチレンカーボネートとアセトニトリルの混合溶液にヨウ化テトラプロピルアンモニウムとヨウ素を溶解させたものなどを用いることができる。
【００２１】
粒子膜２６はルテニウム錯体などの色素２５を吸着させた酸化チタンなどの半導体微粒子２７を充填することにより形成することができる。色素２５としては上記の他に、例えば、アゾ系色素、キノン系色素、キノンイミン系色素、キナクリドン系色素、スクアリリウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素、キサンテン系色素、ポルフィリン系色素、フタロシアニン系色素、ペリレン系色素、インジゴ系色素、ナフタロシアニン系色素である。その中でも、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素のような金属錯体色素は、高い量子収率を有し、光に対する耐久性がよいため、光電変換材料には適している。該金属錯体色素としては、銅、ニッケル、鉄、コバルト、バナジウム、スズ、けい素、チタン、ゲルマニウム、コバルト、亜鉛、ルテニウム、マグネシウム、アルミニウム、鉛、マンガン、インジウム、モリブデン、ジルコニウム、アンチモン、タングステン、白金、ビスマス、セレン、銀、カドミウム、白金などの金属が用いられる。この中でも、銅、チタン、亜鉛、アルミニウム、鉄、バナジウム、けい素等の金属錯体色素は高い量子効率を有する。半導体微粒子２７としては上記の他に、例えば、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化カドミニウム、酸化インジウム、酸化鉛、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化銅、酸化水銀、酸化銀、酸化マンガン、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム、酸化ガリウム、酸化けい素、酸化クロムなどの如き金属酸化物類、ＳｒＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３のようなペロブスカイト類、硫化カドミウム、硫化亜鉛、硫化インジウム、硫化鉛、硫化モリブデン、硫化タングステン、硫化アンチモン、硫化ビスマス、硫化カドミニウム亜鉛、硫化銅などの如き金属硫化物類、ＣｄＳｅ、Ｉｎ２Ｓｅ３、ＷＳｅ２、ＨｇＳ、ＰｂＳｅ、ＣｄＴｅの金属カルコゲナイド類、その他ＧａＡｓ、Ｓｉ、Ｓｅ、Ｃｄ２Ｐ３、Ｚｎ２Ｐ３、ＩｎＰ、ＡｇＢｒ、ＰｂＩ２、ＨｇＩ２、ＢｉＩ３が挙げられる。また、前記半導体から選ばれる少なくとも一種以上を含む複合体も使用することができる。これらの中でも特に安価で性能に優れたアナターゼ型酸化チタン微粒子が好ましい。酸化チタンの商品名としては、例えば、ＡＭＴ−６００（テイカ株式会社製、商品名、アナターゼ型、平均粒子径３０ｎｍ）、ＡＭＴ−１００（テイカ株式会社製、商品名、アナターゼ型、１次平均粒子径６ｎｍ）、ＳＴ−０１（石原テクノ製、商品名、アナターゼ型、１次平均粒子径７ｎｍ）、ＳＴ−２１（石原テクノ製、商品名、アナターゼ型、１次平均粒子径２０ｎｍ）、Ｐ−２５（日本エアロジル株式会社製、商品名、ルチル・アナタース型結晶、１次平均粒径約３０ｎｍ）などが挙げられる。半導体微粒子２７の１次平均粒子径としては、例えば、１ｎｍ〜１０００ｎｍ、１５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。半導体微粒子２７の粒子径が１ｎｍより小さいと、粒子膜２６の空孔径が小さくなり、電解質溶液中の酸化還元物質の移動が困難になって、光変換後の電流値が低くなるので好ましくない。また、半導体微粒子２７の１次平均粒子径が１０００ｎｍより大きくなると、粒子膜２６の表面積が大きくないため、充分な増感色素の担持量を得ることができないので、光変換後の電流値が高くならないため好ましくない。半導体微粒子２７への色素２５の担持量としては、１０−８〜１０−６ｍｏｌ／ｃｍ２、特に０．１〜９．０×１０−７ｍｏｌ／ｃｍ２が好ましい。また、粒子膜２６の膜厚は０．０１μｍ〜１００μｍ、好ましくは１μｍ〜５０μｍの範囲である。
【００２２】
色素増感型太陽電池４は透明性を有し、その可視光透過率が２０％以上であることが好ましい。色素増感型太陽電池４の可視光透過率が２０％未満であれば、色素増感型太陽電池４を透して基材１の化粧２を視認することができず、本発明の太陽電池付き建築板Ａを施工した場合に建物の外観などの意匠性が損なわれる。また、色素増感型太陽電池４の可視光透過率は基材１の化粧２を視認するためには高い方が好ましいが、あまりに高すぎると発電効率が低下するため、色素増感型太陽電池４の可視光透過率は８０％を上限とするのが好ましい。ここで、色素増感型太陽電池４の可視光透過率が２０％以上５０％以下である場合は、色素増感型太陽電池４がすりガラスのような作用をするため、基材１の化粧２が滲んでぼけた（不鮮明な）状態に視認されるものであり、この化粧２のぼかし効果により、本発明の太陽電池付き建築板Ａを施工した場合に建物の意匠性の向上を図ることができる。また、色素増感型太陽電池４の可視光透過率が５０％よりも大きい場合は、色素増感型太陽電池４を透しても基材１の化粧２をはっきりと鮮明に視認することができ、これにより、化粧２に深み感を得ることができて、本発明の太陽電池付き建築板Ａを施工した場合に建物の意匠性の向上を図ることができるものである。尚、本発明において可視光透過率は、ＵＶ−ＶＩＳ分光光度計などを用いて測定することができる。
【００２３】
そして、上記の建築板３の表面側（明度が５０以上の表面側）に色素増感型太陽電池４を配設することによって、図１に示すような本発明の太陽電池付き建築板Ａを形成することができる。建築板３の表面側に色素増感型太陽電池４を配設するにあたっては、各種の方法を採用することができ、例えば、建築板３の表面に色素増感型太陽電池４を接着剤により接着したり、建築板３に色素増感型太陽電池４をビスやネジなどで固定したり、建築板３の表面に枠材や係止金具を設けてこの枠材や係止金具に色素増感型太陽電池４を保持させたりすることができる。ここで、基材１の表面に塗膜１０が形成されている場合は、塗膜１０の表面に色素増感型太陽電池４を密着させて設けることができ、基材１の表面に塗膜１０が形成されていない場合は、基材１の表面に色素増感型太陽電池４を密着させて設けることができる。尚、色素増感型太陽電池４は塗膜１０や基材１の表面に密着させる場合だけでなく、若干の隙間を設けても良い。
【００２４】
本発明の太陽電池付き建築板Ａは、例えば、実受け部１２の表面側に実部１１を配置して、複数枚の太陽電池付き建築板Ａ、Ａ…を縦横に並べて施工することによって、建物の外壁や内壁などの壁を形成することができる。そして、この壁の表面には色素増感型太陽電池４が設けられているために、色素増感型太陽電池４に太陽光や照明の光などが照射されることにより発電することができる。従って、従来の建物のように屋根のみに太陽電池を配置した場合や窓ガラスに色素増感型太陽電池を配置した場合よりも、建物一つあたりの色素増感型太陽電池４の使用量を増加することができて発電量を増加することができる。また、色素増感型太陽電池４を透して基材１の表面の化粧２が浮き出て視認することができ、建物の意匠性を損なわないようにすることができるものであり、外壁材として用いても違和感がないものである。
【００２５】
そして、本発明の太陽電池付き建築板Ａでは、建築板３の表面の明度が５０以上であるために、基材１や化粧２（塗膜１０や凹凸柄５）で反射された光を色素増感型太陽電池４に裏面から照射しやすくなって、色素増感型太陽電池４の発電量を増加することができるものである。
【００２６】
図３に他の実施の形態を示す。この太陽電池付き建築板Ａの建築板３は上記と同様のセメントを主成分とする無機質硬化体からなる窯業系の基材１であって、着色材が配合された着色層３ａを化粧２として基層３ｂの表面に有して形成されている。着色層３ａは建築板３の表面を形成するものであり、この表面の明度を５０以上としている。基層３ｂにはセメントの他に、パルプなどの補強繊維や珪石などの骨材が含有されている。着色層３ａにはセメントの他に、顔料等の着色材と、パルプなどの補強繊維や珪石などの骨材が含有されている。そして、着色層３ａの表面側に上記と同様にして色素増感型太陽電池４を配設することによって、本発明の太陽電池付き建築板Ａを形成することができる。この太陽電池付き建築板Ａにあっても、上記図１に示すものと同様の効果を有するものである。尚、着色層３ａの表面に上記と同様の塗膜１０を形成しても良い。また、着色層３ａにマイカ等の光輝材を含有させても良い。
【００２７】
本発明において、色素増感型太陽電池４で発電された電力は、例えば、外灯、街灯、防犯灯、装飾用ランプあるいは屋根換気システムの補助電源として使用することができる。また、本発明の太陽電池付き建築板Ａは、外壁材として用いるだけでなく、屋根材や床材あるいは幕板、雨樋などの建築部材として用いることができる。
【実施例】
【００２８】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２９】
（実施例１）
建築板３としては、クボタ松下電工外装（株）製の製品名「キャストストライプ」を用いた。この建築板３は従来から外壁材として使用されているものであって、セメントを主成分とする窯業系の基材１の表面に凹凸柄５と塗膜１０とからなる化粧２を形成したものである。この建築板３の表面の色の明度（Ｌ値）は、色彩測定装置（コニカミノルタ製のＣＲ−４００）での測定で５０であった。
【００３０】
色素増感型太陽電池４は以下のようにして作成した。透明電極２２、２３を有する透明基板２０、２１としては導電性ガラス板（日本板硝子製のＦＴＯガラス、１０Ω、サイズ１００×１００ｍｍ）を用いた。酸化チタンペーストとしては、Soralonix SA Ti-Nanoxide T （ソーラロニクス社製）を用いた。色素溶液としては、ルテニウム錯体[RuL2(NCS)2,L=4,4'-dicarboxy-2,2'bipyridine]のアセトニトリル／ｔ−ブタノール５０／５０ｖｏｌ％溶液を用いた。電解質層２４を形成する電解質溶液としては、溶質がＬｉＩ（０．１Ｍ）とＩ２（０．０５Ｍ）と4-tertiary-butylpyridine（０．５Ｍ）とＤＭＰＩＩ（０．６Ｍ）であり（括弧内はモル数）、溶媒が３−メトキシプロピオンニトリルであるものを用いた。そして、まず、酸化チタンペーストを導電性ガラス板の表面にスクリーン印刷法又はスキージ法にて塗布する（酸化チタンの膜厚５〜１０μｍ）。次に、酸化チタンペーストを塗布した導電性ガラス板を電気炉にて５００℃×１．５時間焼成する。次に、この焼成した導電性ガラス板を室温まで冷却する。次に、この冷却した導電性ガラス板をルテニウム色素溶液に２４時間浸漬し、導電性ガラス板の酸化チタン膜（粒子膜２６）上に色素（ルテニウム錯体）２５を吸着させた（ガラス板１という）。次に、上記とは異なる他の導電性ガラス板の表面に白金を蒸着させると共にこれに予め電解質溶液を注入するための孔を形成し、これを対極として準備した（ガラス板２という）。次に、ガラス板１とガラス板２とを接着し、この接着後、上記孔から電解質溶液を注入し、この後、孔を接着剤で封止した。この色素増感型太陽電池４の光透過率は６０％であった。そして、上記建築板３の塗膜１０の表面に上記の色素増感型太陽電池４の透明基板２１の表面を接着剤により接着することにより本発明の太陽電池付き建築板Ａを形成した。
【００３１】
（実施例２）
塗膜１０の白顔料（ＴｉＯ２）の配合比率を増やすことにより、建築板３の表面の色の明度（Ｌ値）を７０とした以外は実施例１と同様にして太陽電池付き建築板Ａを形成した。
【００３２】
（実施例３）
塗膜１０の白顔料（ＴｉＯ２）の配合比率を増やすことにより、建築板３の表面の色の明度（Ｌ値）を８０とした以外は実施例１と同様にして太陽電池付き建築板Ａを形成した。
【００３３】
（実施例４）
塗膜１０の白顔料（ＴｉＯ２）の配合比率を増やすことにより、建築板３の表面の色の明度（Ｌ値）を９０とした以外は実施例１と同様にして太陽電池付き建築板Ａを形成した。
【００３４】
（実施例５）
建築板３の表面の塗膜１０として、光輝材のマイカを塗膜１０の全量に対して１０重量％含有している点を除いて実施例１と同様にして太陽電池付き建築板Ａを形成した。この建築板３の表面の色の明度（Ｌ値）は７０であった。
【００３５】
（実施例６）
建築板３として、基層３ｂとその表面に設けた着色層３ａとからなる無機質硬化体（窯業系基材）を用いた。基層３ｂはセメント４０重量部、パルプ２０重量部、珪石粉４０重量部を含有するセメント組成物を硬化させたものである。着色層３ａはセメント３６重量部、パルプ１８重量部、珪石粉３６重量部、白色の顔料（着色材）５重量部、マイカ（光輝材）５重量部を含有するセメント組成物を硬化させたものである。この建築板３の着色層３ａの表面の明度は６０であった。そして、建築板３の着色層３ａの表面に実施例１と同様にして色素増感型太陽電池４を接着剤により接着することにより本発明の太陽電池付き建築板Ａを形成した。
（実施例７）
建築板３として、凹凸柄５を形成せずに平坦な表面を有するものを用いた以外は実施例１と同様にして本発明の太陽電池付き建築板Ａを形成した。
【００３６】
（比較例１）
塗膜１０の白顔料（ＴｉＯ２）の配合比率を減らすことにより、建築板３の表面の色の明度（Ｌ値）を４０とした以外は実施例１と同様にして太陽電池付き建築板Ａを形成した。
【００３７】
上記の実施例１〜７及び比較例１において、色素増感型太陽電池を透して建築板３の化粧２を見たときの外観の意匠性を評価した。意匠性の評価の基準は、建築板３の化粧２の柄や色が鮮明に視認できるものを○と、建築板３の化粧２の柄や色が鮮明に視認できないものを×と評価した。また、実施例１〜７及び比較例１において、照射光量１００ｍＷ／ｃｍ２の光を色素増感型太陽電池４に照射したときの発電量（Ｗ）を測定した。また、実施例１〜７及び比較例１において、光電交換効率のアップを評価した。光電交換効率は、１００Ｗ／ｍ２の照射光（Ａ．Ｍ．（エア．マス）１．５）を照射したときのエネルギー変換率を評価した。ソーラーシミュレーターはキセノン分光器用光源（山下電装製）を使用した。そして、色素増感型太陽電池４のみでの光電交換効率に比較して１０％以上効率がアップしたものを○と、１０％未満で効率がアップしたものを×と評価した。さらに、実施例１〜７及び比較例１において、建築板３の表面の可視光反射率を紫外可視分光光度計により測定した(ＵＶ−ＶＩＳ測定)。結果を表１に示す。尚、比較のため、実施例１において、色素増感型太陽電池４を用いなかったもの（すなわち建築板３のみ）と、建築板３を用いなかったもの（すなわち色素増感型太陽電池４のみ）とを比較例２、３として併せて評価した。結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の太陽電池付き建築板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の色素増感型太陽電池の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の太陽電池付き建築板の他の実施の形態の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ 太陽電池付き建築板
１ 基材
３ 建築板
３ａ 着色層
４ 色素増感型太陽電池
５ 凹凸柄
１０ 塗膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築板の表面の明度を５０以上とし、その表面側に色素増感型太陽電池を設けて成ることを特徴とする太陽電池付き建築板。
【請求項２】
基材の表面に塗膜を設けて建築板を形成して成ることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池付き建築板。
【請求項３】
建築板がセメントを主成分とする無機質硬化体からなり、少なくとも表面に着色材が配合された着色層を有して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池付き建築板。
【請求項４】
塗膜あるいは着色層に光輝材を含有して成ることを特徴とする請求項２又は３に記載の太陽電池付き建築板。
【請求項５】
基材の表面に凹凸柄を設けて建築板を形成して成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の太陽電池付き建築板。
【請求項１】
建築板の表面の明度を５０以上とし、その表面側に色素増感型太陽電池を設けて成ることを特徴とする太陽電池付き建築板。
【請求項２】
基材の表面に塗膜を設けて建築板を形成して成ることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池付き建築板。
【請求項３】
建築板がセメントを主成分とする無機質硬化体からなり、少なくとも表面に着色材が配合された着色層を有して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池付き建築板。
【請求項４】
塗膜あるいは着色層に光輝材を含有して成ることを特徴とする請求項２又は３に記載の太陽電池付き建築板。
【請求項５】
基材の表面に凹凸柄を設けて建築板を形成して成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の太陽電池付き建築板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１１１３２１（Ｐ２００８−１１１３２１Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９６６３０（Ｐ２００６−２９６６３０）
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（５０３３６７３７６）クボタ松下電工外装株式会社 (467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（５０３３６７３７６）クボタ松下電工外装株式会社 (467)
【Ｆターム（参考）】
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