JPH10131409A - 太陽電池瓦及びその製造方法 - Google Patents
太陽電池瓦及びその製造方法Info
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- JPH10131409A JPH10131409A JP8292729A JP29272996A JPH10131409A JP H10131409 A JPH10131409 A JP H10131409A JP 8292729 A JP8292729 A JP 8292729A JP 29272996 A JP29272996 A JP 29272996A JP H10131409 A JPH10131409 A JP H10131409A
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- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
- H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】軽量であって、瓦基材にクラックが入りにく
く、長期にわたって優れた外観を有する、太陽電池が固
設された太陽電池瓦及びその製造方法を提供する。 【解決手段】成形すべき太陽電池瓦を成形する凹部を有
する瓦成形型5の凹部内に、太陽電池を表面を下方に向
けて設置する工程と、瓦成形型内の太陽電池の側面の少
なくとも表面側の周囲に、緻密層形成用スラリーを流し
込み、緻密層形成層121′を形成する工程と、その緻
密層形成層と太陽電池裏面上に、低比重層形成用スラリ
ーを流し込み、低比重層形成層122′を形成する工程
と、前記低比重層形成層上に前記緻密層形成用スラリー
を流し込み緻密層形成層123′を形成する工程と、前
記緻密層形成層及び低比重層形成層を一体硬化して瓦基
材を形成し脱型する工程とからなる。
く、長期にわたって優れた外観を有する、太陽電池が固
設された太陽電池瓦及びその製造方法を提供する。 【解決手段】成形すべき太陽電池瓦を成形する凹部を有
する瓦成形型5の凹部内に、太陽電池を表面を下方に向
けて設置する工程と、瓦成形型内の太陽電池の側面の少
なくとも表面側の周囲に、緻密層形成用スラリーを流し
込み、緻密層形成層121′を形成する工程と、その緻
密層形成層と太陽電池裏面上に、低比重層形成用スラリ
ーを流し込み、低比重層形成層122′を形成する工程
と、前記低比重層形成層上に前記緻密層形成用スラリー
を流し込み緻密層形成層123′を形成する工程と、前
記緻密層形成層及び低比重層形成層を一体硬化して瓦基
材を形成し脱型する工程とからなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池瓦及びその
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】日当たりの良い家屋の屋根瓦上は、太陽
電池の有利な設置場所の一つである。しかしながら、家
屋の屋根瓦は、通常、傾斜した屋根に葺設されているの
で表面が傾斜しており、その上に太陽電池を設置するに
は、落下しないように適当な固定部材にて固定する必要
がある。従って、別部材としての固定部材を必要とする
上に、固定作業が煩雑であるという問題点がある。
電池の有利な設置場所の一つである。しかしながら、家
屋の屋根瓦は、通常、傾斜した屋根に葺設されているの
で表面が傾斜しており、その上に太陽電池を設置するに
は、落下しないように適当な固定部材にて固定する必要
がある。従って、別部材としての固定部材を必要とする
上に、固定作業が煩雑であるという問題点がある。
【0003】この点に鑑み、従来、屋根瓦に直接太陽電
池を取り付けたものが種々提案されている。例えば、特
開平3─25146号公報には、ガラス製ストレート瓦
の前部下面に太陽電池が一体に設けられたものが提案さ
れているが、瓦が高価なものとなる上に、重く且つ破損
し易いという難点がある。
池を取り付けたものが種々提案されている。例えば、特
開平3─25146号公報には、ガラス製ストレート瓦
の前部下面に太陽電池が一体に設けられたものが提案さ
れているが、瓦が高価なものとなる上に、重く且つ破損
し易いという難点がある。
【0004】又、実開平4─28524号公報には、繊
維補強セメント製又は焼成粘土製の厚型瓦の表面の陥凹
部に太陽電池素子が収納され、接着剤にて固定されたも
のが提案され、実開昭61─194039号公報には、
屋根瓦本体に設けられた収納部内に太陽電池及び透明保
護板が嵌め込まれたものが提案されている。
維補強セメント製又は焼成粘土製の厚型瓦の表面の陥凹
部に太陽電池素子が収納され、接着剤にて固定されたも
のが提案され、実開昭61─194039号公報には、
屋根瓦本体に設けられた収納部内に太陽電池及び透明保
護板が嵌め込まれたものが提案されている。
【0005】しかしながら、日当りの良い屋根上では、
時間の経過とともに、接着剤が劣化したり、透明保護板
が反って外れたりし易いために、外観が悪くなったり、
甚だしい場合には、太陽電池素子が風雨に煽られて落下
し危険であるという問題点がある。
時間の経過とともに、接着剤が劣化したり、透明保護板
が反って外れたりし易いために、外観が悪くなったり、
甚だしい場合には、太陽電池素子が風雨に煽られて落下
し危険であるという問題点がある。
【0006】一方、機械的強度に優れた建築材用の原料
として、SiO2 ─Al2 O3 系粉体及びアルカリ金属
珪酸塩を主成分とする硬化性無機質組成物が知られてお
り、例えば、特公平3─9060号公報には、電気集塵
の灰や仮焼ボーキサイトとアルカリ金属珪酸塩水溶液を
混合した含水無機成形材料が提案されている。
として、SiO2 ─Al2 O3 系粉体及びアルカリ金属
珪酸塩を主成分とする硬化性無機質組成物が知られてお
り、例えば、特公平3─9060号公報には、電気集塵
の灰や仮焼ボーキサイトとアルカリ金属珪酸塩水溶液を
混合した含水無機成形材料が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この含
水無機成形材料を用いて、注型成形により、太陽電池を
埋め込んだ瓦を成形した場合、瓦基材の部分の成形後の
硬化収縮率が大きいためにクラックが入るという問題点
がある。
水無機成形材料を用いて、注型成形により、太陽電池を
埋め込んだ瓦を成形した場合、瓦基材の部分の成形後の
硬化収縮率が大きいためにクラックが入るという問題点
がある。
【0008】本発明は、軽量であって、瓦基材にクラッ
クが入りにくく、長期にわたって優れた外観を有する、
太陽電池が固設された太陽電池瓦及びその製造方法を提
供することを目的としてなされたものである。
クが入りにくく、長期にわたって優れた外観を有する、
太陽電池が固設された太陽電池瓦及びその製造方法を提
供することを目的としてなされたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1記載の本
発明(以下、この発明のみを指す場合は本発明1とい
う)は、瓦基材に太陽電池が固設された太陽電池瓦の製
造方法であって、成形すべき太陽電池瓦を成形する凹部
を有する瓦成形型の凹部内に、太陽電池を表面を下方に
向けて設置する工程と、瓦成形型内の太陽電池の側面の
少なくとも表面側の周囲に、SiO2 ─Al2 O3 系粉
体とアルカリ金属珪酸塩と水からなる緻密層形成用スラ
リーを流し込み、緻密層形成層を形成する工程と、その
緻密層形成層と太陽電池裏面上に、SiO2 ─Al2 O
3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩と水と軽量骨材とからな
る低比重層形成用スラリーを流し込み、低比重層形成層
を形成する工程と、前記低比重層形成層上に前記緻密層
形成用スラリーを流し込み緻密層形成層を形成する工程
と、前記緻密層形成層及び低比重層形成層を一体硬化し
て瓦基材を形成し脱型する工程とからなる太陽電池瓦の
製造方法である。
発明(以下、この発明のみを指す場合は本発明1とい
う)は、瓦基材に太陽電池が固設された太陽電池瓦の製
造方法であって、成形すべき太陽電池瓦を成形する凹部
を有する瓦成形型の凹部内に、太陽電池を表面を下方に
向けて設置する工程と、瓦成形型内の太陽電池の側面の
少なくとも表面側の周囲に、SiO2 ─Al2 O3 系粉
体とアルカリ金属珪酸塩と水からなる緻密層形成用スラ
リーを流し込み、緻密層形成層を形成する工程と、その
緻密層形成層と太陽電池裏面上に、SiO2 ─Al2 O
3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩と水と軽量骨材とからな
る低比重層形成用スラリーを流し込み、低比重層形成層
を形成する工程と、前記低比重層形成層上に前記緻密層
形成用スラリーを流し込み緻密層形成層を形成する工程
と、前記緻密層形成層及び低比重層形成層を一体硬化し
て瓦基材を形成し脱型する工程とからなる太陽電池瓦の
製造方法である。
【0010】本願の請求項2記載の本発明(以下、この
発明のみを指す場合は本発明2という)は、瓦基材に太
陽電池が固設された太陽電池瓦であって、瓦基材が、太
陽電池の側面の少なくとも表面側の周囲に、SiO2 ─
Al2 O3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩と水から形成さ
れた緻密層成形層と、その緻密層と太陽電池裏面上に、
SiO2 ─Al2 O3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩と水
と軽量骨材とから形成された低比重層形成層と、その低
比重層形成層の裏面上に前記緻密層と同材料から成形さ
れた緻密層形成層とが一体硬化されたものからなる太陽
電池瓦である。
発明のみを指す場合は本発明2という)は、瓦基材に太
陽電池が固設された太陽電池瓦であって、瓦基材が、太
陽電池の側面の少なくとも表面側の周囲に、SiO2 ─
Al2 O3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩と水から形成さ
れた緻密層成形層と、その緻密層と太陽電池裏面上に、
SiO2 ─Al2 O3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩と水
と軽量骨材とから形成された低比重層形成層と、その低
比重層形成層の裏面上に前記緻密層と同材料から成形さ
れた緻密層形成層とが一体硬化されたものからなる太陽
電池瓦である。
【0011】本発明1において、緻密層形成用スラリー
としては、SiO2 ─Al2 O3 系粉体とアルカリ金属
珪酸塩と水とからなるものが使用され、低比重層形成用
スラリーとしては、これらと、更に、発泡剤及び起泡剤
のうちの少なくとも1種とからなるものが使用される。
SiO2 ─Al2 O3 系粉体としては、SiO2 /Al
2 O3 =1/9〜9/1(重量比)のものが好適に使用
され、全体としてSiO2 とAl2 O3 とを合わせて5
0重量%以上含まれているものが好適に使用される。
としては、SiO2 ─Al2 O3 系粉体とアルカリ金属
珪酸塩と水とからなるものが使用され、低比重層形成用
スラリーとしては、これらと、更に、発泡剤及び起泡剤
のうちの少なくとも1種とからなるものが使用される。
SiO2 ─Al2 O3 系粉体としては、SiO2 /Al
2 O3 =1/9〜9/1(重量比)のものが好適に使用
され、全体としてSiO2 とAl2 O3 とを合わせて5
0重量%以上含まれているものが好適に使用される。
【0012】このようなSiO2 ─Al2 O3 系粉体と
しては、例えば、10μm以下の粒径のものを80重
量%以上含有するフライアッシュ、400〜1,00
0℃で焼成され、10μm以下の粒径のものを80重量
%含有するフライアッシュ、フライアッシュ又は粘土
を溶融し気体中に噴霧することによって得られる無機質
粉体、粘土に0.1〜30kwh/kgの機械的エネ
ルギーを作用させて得られる無機質粉体、の無機質
粉体を更に100〜750℃で加熱することによって得
られる無機質粉体、メタカオリンに0.1〜30kw
h/kgの機械的エネルギーを作用させて得られる無機
質粉体、コランダムあるいはムライト製造時の電気集
塵機の灰、粉砕仮焼ボーキサイト、メタカオリンか
ら選ばれる1種以上の粉体が挙げられる。
しては、例えば、10μm以下の粒径のものを80重
量%以上含有するフライアッシュ、400〜1,00
0℃で焼成され、10μm以下の粒径のものを80重量
%含有するフライアッシュ、フライアッシュ又は粘土
を溶融し気体中に噴霧することによって得られる無機質
粉体、粘土に0.1〜30kwh/kgの機械的エネ
ルギーを作用させて得られる無機質粉体、の無機質
粉体を更に100〜750℃で加熱することによって得
られる無機質粉体、メタカオリンに0.1〜30kw
h/kgの機械的エネルギーを作用させて得られる無機
質粉体、コランダムあるいはムライト製造時の電気集
塵機の灰、粉砕仮焼ボーキサイト、メタカオリンか
ら選ばれる1種以上の粉体が挙げられる。
【0013】ここに、フライアッシュとは、JIS A
6201に規定される、微粉砕燃焼ボイラーから集塵
機で採取する微小な灰の粒子の、SiO2 40%以上、
湿分1%以下、比重1.95以上、比表面積2,700
cm2 /g以上、44μm標準ふるい75%以上通過す
るものである。
6201に規定される、微粉砕燃焼ボイラーから集塵
機で採取する微小な灰の粒子の、SiO2 40%以上、
湿分1%以下、比重1.95以上、比表面積2,700
cm2 /g以上、44μm標準ふるい75%以上通過す
るものである。
【0014】上記フライアッシュからのフライアッシ
ュを得る方法としては、従来公知の任意の方法が採用で
き、例えば、湿式沈降分級、風力分級、比重による分離
等通常行われている分級機、もしくはジェットミル、ロ
ールミル、ボールミル等の微粉砕機及び分級機と粉砕機
の連続システムを使用することにより可能である。粒径
10μm以下のフライアッシュが80重量%を下回ると
アルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性が低下し、強度低
下を生じたり、硬化不良が生じるおそれがある。
ュを得る方法としては、従来公知の任意の方法が採用で
き、例えば、湿式沈降分級、風力分級、比重による分離
等通常行われている分級機、もしくはジェットミル、ロ
ールミル、ボールミル等の微粉砕機及び分級機と粉砕機
の連続システムを使用することにより可能である。粒径
10μm以下のフライアッシュが80重量%を下回ると
アルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性が低下し、強度低
下を生じたり、硬化不良が生じるおそれがある。
【0015】フライアッシュは一般に黒色であるが、着
色を必要とする場合には焼成により脱色する。400℃
以上の温度での焼成で脱色可能であるが、1,000℃
を超える温度で焼成すると、アルカリ金属珪酸塩水溶液
との反応性が低下するので、のフライアッシュにおい
ては上記の温度範囲が好ましい。
色を必要とする場合には焼成により脱色する。400℃
以上の温度での焼成で脱色可能であるが、1,000℃
を超える温度で焼成すると、アルカリ金属珪酸塩水溶液
との反応性が低下するので、のフライアッシュにおい
ては上記の温度範囲が好ましい。
【0016】の無機質粉体を得るために、フライアッ
シュ又は粘土を溶融したものを気体中に噴霧する方法と
しては、セラミックコーティングに使用される溶射技術
が応用される。この溶射技術は、好ましくは上記フライ
アッシュ及び粘土が2,000〜16,000℃の温度
で溶融され、30〜80m/sの速度で噴霧されるもの
であり、具体的には、フラズマ溶射法、高エネルギーガ
ス溶射法、アーク溶射法等が採用される。上記溶射技術
によって得られる反応性無機質粉体は、一般にその比表
面積が0.1〜60m2 /gにコントロールされる。
シュ又は粘土を溶融したものを気体中に噴霧する方法と
しては、セラミックコーティングに使用される溶射技術
が応用される。この溶射技術は、好ましくは上記フライ
アッシュ及び粘土が2,000〜16,000℃の温度
で溶融され、30〜80m/sの速度で噴霧されるもの
であり、具体的には、フラズマ溶射法、高エネルギーガ
ス溶射法、アーク溶射法等が採用される。上記溶射技術
によって得られる反応性無機質粉体は、一般にその比表
面積が0.1〜60m2 /gにコントロールされる。
【0017】における粘土としては、化学組成とし
てSiO2 5〜85重量%、Al2O3 90〜10重量
%を含有する粘土が使用され、例えば、カオリナイト、
ディッカイト、ナクライト、ハロサイト等のカオリン鉱
物、白雲母、イライト、フェンジャナイト、海緑石、セ
ラドナイト、パラゴナイト、ブランマナイト等の雲母粘
土鉱物、モンモリドナイト、バイデライト、ノントロナ
イト、サボナイト、ソーコナイト等のスメクタイト、緑
泥石、パイフィライト、タルク、ばん土頁岩を使用する
ことができる。
てSiO2 5〜85重量%、Al2O3 90〜10重量
%を含有する粘土が使用され、例えば、カオリナイト、
ディッカイト、ナクライト、ハロサイト等のカオリン鉱
物、白雲母、イライト、フェンジャナイト、海緑石、セ
ラドナイト、パラゴナイト、ブランマナイト等の雲母粘
土鉱物、モンモリドナイト、バイデライト、ノントロナ
イト、サボナイト、ソーコナイト等のスメクタイト、緑
泥石、パイフィライト、タルク、ばん土頁岩を使用する
ことができる。
【0018】乃至の無機質粉体を得る際の、機械的
エネルギーとは、圧縮力、剪断力、衝撃力を指し、これ
らは単独で作用させてもよいし、2種以上を複合させて
もよい。これらを作用させる機器としては、例えば、ボ
ールミル、振動ミル、遊星ミル、媒体攪拌型ミル、ロー
ラミル、乳鉢、ジェット粉砕装置等が挙げられる。
エネルギーとは、圧縮力、剪断力、衝撃力を指し、これ
らは単独で作用させてもよいし、2種以上を複合させて
もよい。これらを作用させる機器としては、例えば、ボ
ールミル、振動ミル、遊星ミル、媒体攪拌型ミル、ロー
ラミル、乳鉢、ジェット粉砕装置等が挙げられる。
【0019】乃至の無機質粉体を得る原料としての
粘土又はメタカオリンは、特に限定されないが、機械エ
ネルギーを有効に作用させるには、その平均粒径が0.
01〜500μmのものが好ましく、更に好ましくは
0.1〜100μmのものである。
粘土又はメタカオリンは、特に限定されないが、機械エ
ネルギーを有効に作用させるには、その平均粒径が0.
01〜500μmのものが好ましく、更に好ましくは
0.1〜100μmのものである。
【0020】乃至の無機質粉体を得る原料としての
粘土又はメタカオリンに作用させる機械的エネルギー
は、小さすぎるとアルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性
が低下し、大きすぎると粉砕装置への負荷が大きくな
り、装置の消耗や損傷が増大し、不純物が混入する問題
が発生するので、0.1〜30kwh/kgに限定さ
れ、1.0〜26kwh/kgであるのが好ましい。
粘土又はメタカオリンに作用させる機械的エネルギー
は、小さすぎるとアルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性
が低下し、大きすぎると粉砕装置への負荷が大きくな
り、装置の消耗や損傷が増大し、不純物が混入する問題
が発生するので、0.1〜30kwh/kgに限定さ
れ、1.0〜26kwh/kgであるのが好ましい。
【0021】粘土又はメタカオリンに機械的エネルギー
を作用させる際には、必要に応じて粉砕助剤が添加され
てもよい。粉砕助剤とは、機械エネルギーを作用させる
際に粘土又はメタカオリンの粉体が装置内部に付着した
り著しく凝集するのを防ぐものであって、例えば、メチ
ルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、ト
リエタノールアミン等のアルコールアミン類、ステアリ
ン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸
類、アセトン蒸気等が挙げられる。これらは単独で使用
されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
を作用させる際には、必要に応じて粉砕助剤が添加され
てもよい。粉砕助剤とは、機械エネルギーを作用させる
際に粘土又はメタカオリンの粉体が装置内部に付着した
り著しく凝集するのを防ぐものであって、例えば、メチ
ルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、ト
リエタノールアミン等のアルコールアミン類、ステアリ
ン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸
類、アセトン蒸気等が挙げられる。これらは単独で使用
されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
【0022】の無機質粉体を得るには、の無機質粉
体を100〜750℃、好ましくは200〜600℃に
加熱して得られるが、これは加熱により、得られる硬化
体の機械的強度の向上が認められるためである。加熱温
度が100℃未満であると、得られる硬化体の機械強度
の向上が小さく、750℃を無機質粉体の結晶化が生
じ、アルカリ金属珪酸塩水溶液に対する反応性が低下す
る。加熱時間は、短くなると得られる硬化体の機械的強
度の向上が小さく、長くなるとエキルギーコストが増大
するので、1分〜5時間が好ましい。
体を100〜750℃、好ましくは200〜600℃に
加熱して得られるが、これは加熱により、得られる硬化
体の機械的強度の向上が認められるためである。加熱温
度が100℃未満であると、得られる硬化体の機械強度
の向上が小さく、750℃を無機質粉体の結晶化が生
じ、アルカリ金属珪酸塩水溶液に対する反応性が低下す
る。加熱時間は、短くなると得られる硬化体の機械的強
度の向上が小さく、長くなるとエキルギーコストが増大
するので、1分〜5時間が好ましい。
【0023】又はの無機質粉体としては、特公平3
─9060号公報や特公平4─45471号公報に記載
されているものが使用される。の無機質粉体として
は、市販のメタカオリが使用される。
─9060号公報や特公平4─45471号公報に記載
されているものが使用される。の無機質粉体として
は、市販のメタカオリが使用される。
【0024】アルカリ金属珪酸塩としては、次式(1)
で表される化合物が好適に使用される。 M2 O・nSiO2 ・・・(1) 但し、式(1)中、Mは、K,Na,Liから選ばれる
1種以上の金属、nは有理数を表す。nの値は小さくな
ると、良好な外観の硬化体が得られず、大きくなるとゲ
ル化を生じ易くなるので、0.05〜8が好ましく、更
に好ましくは0.5〜2.5である。
で表される化合物が好適に使用される。 M2 O・nSiO2 ・・・(1) 但し、式(1)中、Mは、K,Na,Liから選ばれる
1種以上の金属、nは有理数を表す。nの値は小さくな
ると、良好な外観の硬化体が得られず、大きくなるとゲ
ル化を生じ易くなるので、0.05〜8が好ましく、更
に好ましくは0.5〜2.5である。
【0025】アルカリ金属珪酸塩は、水溶液の状態で添
加されるのが好ましい。この場合の水溶液の濃度は、低
すぎるとSiO2 ─Al2 O3 系粉体との反応性が低下
し易く、濃度が高すぎるとアルカリ金属の塩が生成し易
くなるので、10〜60重量%程度が好ましい。アルカ
リ金属珪酸塩は、そのまま加圧、加熱下で水に溶解して
もよいが、アルカリ金属珪酸塩水溶液に珪砂、珪石等の
SiO2 成分をnが所定値になるように加圧、加熱下で
添加しながら溶解してもよい。
加されるのが好ましい。この場合の水溶液の濃度は、低
すぎるとSiO2 ─Al2 O3 系粉体との反応性が低下
し易く、濃度が高すぎるとアルカリ金属の塩が生成し易
くなるので、10〜60重量%程度が好ましい。アルカ
リ金属珪酸塩は、そのまま加圧、加熱下で水に溶解して
もよいが、アルカリ金属珪酸塩水溶液に珪砂、珪石等の
SiO2 成分をnが所定値になるように加圧、加熱下で
添加しながら溶解してもよい。
【0026】アルカリ金属珪酸塩の添加量は、少なすぎ
るとSiO2 ─Al2 O3 系粉体との反応性が低下し易
く、多すぎると得られる硬化体の耐水性が低下し易いの
で、SiO2 ─Al2 O3 系粉体100重量部に対し
て、10〜80重量部が好ましく、更に好ましくは20
〜70重量部である。
るとSiO2 ─Al2 O3 系粉体との反応性が低下し易
く、多すぎると得られる硬化体の耐水性が低下し易いの
で、SiO2 ─Al2 O3 系粉体100重量部に対し
て、10〜80重量部が好ましく、更に好ましくは20
〜70重量部である。
【0027】水は、全添加量をアルカリ金属珪酸塩の水
溶液として添加されてもよいし、アルカリ金属珪酸塩水
溶液と、独立した水との両方の形態で添加されてもよ
い。水の添加量は、少なすぎると十分に硬化しにくく、
多すぎると得られる硬化体の強度が低下し易いので、S
iO2 ─Al2 O3 系粉体100重量部に対して10〜
1,000が好ましく、更に好ましくは10〜750重
量部であり、特に好ましくは50〜500重量部であ
る。
溶液として添加されてもよいし、アルカリ金属珪酸塩水
溶液と、独立した水との両方の形態で添加されてもよ
い。水の添加量は、少なすぎると十分に硬化しにくく、
多すぎると得られる硬化体の強度が低下し易いので、S
iO2 ─Al2 O3 系粉体100重量部に対して10〜
1,000が好ましく、更に好ましくは10〜750重
量部であり、特に好ましくは50〜500重量部であ
る。
【0028】緻密層形成スラリーは、JIS A 11
01の規定に準じたスランプ試験で、その値が50〜2
50mmになるように粘度調整を行うと、緻密層形成の
ための加熱処理が不要となるので好ましい。
01の規定に準じたスランプ試験で、その値が50〜2
50mmになるように粘度調整を行うと、緻密層形成の
ための加熱処理が不要となるので好ましい。
【0029】低比重層形成スラリー中の軽量骨材として
は、特に限定されることなく、例えば、パーライト、ガ
ラスバルーン、シリカバルーン、フライアッシュ、シラ
ス発泡体等の無機質発泡体や、フェノール樹脂、ポリエ
チレン、ポリスチレン等の有機質発泡体等が使用され
る。
は、特に限定されることなく、例えば、パーライト、ガ
ラスバルーン、シリカバルーン、フライアッシュ、シラ
ス発泡体等の無機質発泡体や、フェノール樹脂、ポリエ
チレン、ポリスチレン等の有機質発泡体等が使用され
る。
【0030】軽量骨材の添加量は、SiO2 ─Al2 O
3 系粉体100重量部に対して、150重量部以下が好
ましい。添加量が150重量部を超えると、強度低下や
表面平滑性の低下、あるいは成形作業性の低下が生じ易
い。
3 系粉体100重量部に対して、150重量部以下が好
ましい。添加量が150重量部を超えると、強度低下や
表面平滑性の低下、あるいは成形作業性の低下が生じ易
い。
【0031】上記各スラリー中には、必要に応じて、無
機質充填材、補強繊維、顔料、発泡助剤等を添加するこ
とができる。
機質充填材、補強繊維、顔料、発泡助剤等を添加するこ
とができる。
【0032】本発明1においては、瓦成形型内の太陽電
池の側面の表面側の周囲にのみ、緻密層形成用スラリー
を流し込み緻密層形成層を形成してもよいし、側面の全
周囲に緻密層形成用スラリーを流し込み緻密層形成層を
形成してもよい。
池の側面の表面側の周囲にのみ、緻密層形成用スラリー
を流し込み緻密層形成層を形成してもよいし、側面の全
周囲に緻密層形成用スラリーを流し込み緻密層形成層を
形成してもよい。
【0033】本発明1において、スラリーは、例えば、
50〜100℃の雰囲気下で加熱処理を行うことによ
り、硬化して瓦基材を形成することができる。加熱処理
は、特に限定されることがないが、例えばオーブン等に
より行うことができる。
50〜100℃の雰囲気下で加熱処理を行うことによ
り、硬化して瓦基材を形成することができる。加熱処理
は、特に限定されることがないが、例えばオーブン等に
より行うことができる。
【0034】
【作用】本発明1の太陽電池瓦の製造方法は、成形すべ
き太陽電池瓦を成形する凹部を有する瓦成形型の凹部内
に、太陽電池を表面を下方に向けて設置する工程と、瓦
成形型内の太陽電池の側面の少なくとも表面側の周囲
に、SiO2 ─Al2 O3系粉体とアルカリ金属珪酸塩
と水からなる緻密層形成用スラリーを流し込み、緻密層
形成層を形成する工程と、その緻密層形成層と太陽電池
裏面上に、SiO2─Al2 O3 系粉体とアルカリ金属
珪酸塩と水と軽量骨材とからなる低比重層形成用スラリ
ーを流し込み、低比重層形成層を形成する工程と、前記
低比重層形成層上に前記緻密層形成用スラリーを流し込
み緻密層形成層を形成する工程と、前記緻密層形成層及
び低比重層形成層を一体硬化して瓦基材を形成し脱型す
る工程とからなることにより、太陽電池の側面の少なく
とも表面側の周囲に表面緻密層が形成され、その表面緻
密層及び太陽電池の裏面に低比重層が形成され、低比重
層の裏面に裏面緻密層が形成され、一体硬化された表面
緻密層と低比重層とからなる瓦基材の表面の凹部内に太
陽電池が固設された太陽電池瓦を得ることができる。
き太陽電池瓦を成形する凹部を有する瓦成形型の凹部内
に、太陽電池を表面を下方に向けて設置する工程と、瓦
成形型内の太陽電池の側面の少なくとも表面側の周囲
に、SiO2 ─Al2 O3系粉体とアルカリ金属珪酸塩
と水からなる緻密層形成用スラリーを流し込み、緻密層
形成層を形成する工程と、その緻密層形成層と太陽電池
裏面上に、SiO2─Al2 O3 系粉体とアルカリ金属
珪酸塩と水と軽量骨材とからなる低比重層形成用スラリ
ーを流し込み、低比重層形成層を形成する工程と、前記
低比重層形成層上に前記緻密層形成用スラリーを流し込
み緻密層形成層を形成する工程と、前記緻密層形成層及
び低比重層形成層を一体硬化して瓦基材を形成し脱型す
る工程とからなることにより、太陽電池の側面の少なく
とも表面側の周囲に表面緻密層が形成され、その表面緻
密層及び太陽電池の裏面に低比重層が形成され、低比重
層の裏面に裏面緻密層が形成され、一体硬化された表面
緻密層と低比重層とからなる瓦基材の表面の凹部内に太
陽電池が固設された太陽電池瓦を得ることができる。
【0035】本発明2の太陽電池瓦は、瓦基材が、太陽
電池の側面の少なくとも表面側の周囲に、SiO2 ─A
l2 O3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩と水から形成され
た緻密層成形層と、その緻密層と太陽電池裏面上に、S
iO2 ─Al2 O3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩と水と
軽量骨材とから形成された低比重層形成層と、その低比
重層形成層の裏面上に前記緻密層と同材料から成形され
た緻密層形成層とが一体硬化されたものからなることに
より、低比重層があるので軽量であり、表面緻密層の収
縮力を低比重層が吸収するので瓦基材にクラックが入り
にくく、長期にわたって優れた外観を有しており、太陽
電池が固設された状態を維持することができる。
電池の側面の少なくとも表面側の周囲に、SiO2 ─A
l2 O3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩と水から形成され
た緻密層成形層と、その緻密層と太陽電池裏面上に、S
iO2 ─Al2 O3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩と水と
軽量骨材とから形成された低比重層形成層と、その低比
重層形成層の裏面上に前記緻密層と同材料から成形され
た緻密層形成層とが一体硬化されたものからなることに
より、低比重層があるので軽量であり、表面緻密層の収
縮力を低比重層が吸収するので瓦基材にクラックが入り
にくく、長期にわたって優れた外観を有しており、太陽
電池が固設された状態を維持することができる。
【0036】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1〜図4は、本発明の太陽電池
瓦の製造方法の一例の製造工程を順次説明する説明図で
ある。まず、第1工程において、図1に示すように、型
枠3内に瓦成形型5を設置する。瓦成形型5は、成形す
べき太陽電池瓦を形成するための凹部51を有してい
る。
を参照して説明する。図1〜図4は、本発明の太陽電池
瓦の製造方法の一例の製造工程を順次説明する説明図で
ある。まず、第1工程において、図1に示すように、型
枠3内に瓦成形型5を設置する。瓦成形型5は、成形す
べき太陽電池瓦を形成するための凹部51を有してい
る。
【0037】11は太陽電池であって、瓦成形型5の凹
部51の内形よりも小さい外形を有する板状体である。
瓦成形型5の凹部51の略中央部に、太陽電池11を表
面を下方に向けて設置する。
部51の内形よりも小さい外形を有する板状体である。
瓦成形型5の凹部51の略中央部に、太陽電池11を表
面を下方に向けて設置する。
【0038】次に、第2工程において、図2に示すよう
に、瓦成形型5内の太陽電池11の側面であって表面側
半分の周囲に、緻密層形成用スラリーを流し込み、表面
緻密層形成層121′を形成する。
に、瓦成形型5内の太陽電池11の側面であって表面側
半分の周囲に、緻密層形成用スラリーを流し込み、表面
緻密層形成層121′を形成する。
【0039】第3工程にいて、図3に示すように、表面
緻密層形成層121′と、太陽電池11の側面であって
表面側半分の周囲及び裏面上に、低比重層形成用スラリ
ーを流し込み、低比重層形成層122′を形成する。
緻密層形成層121′と、太陽電池11の側面であって
表面側半分の周囲及び裏面上に、低比重層形成用スラリ
ーを流し込み、低比重層形成層122′を形成する。
【0040】第4工程におてい、図4に示すように、低
比重層形成層122′の上に、SiO2 ─Al2 O3 系
粉体とアルカリ金属珪酸塩と水からなる緻密層形成用ス
ラリーを流し込み、裏面緻密層形成層123′を形成す
る。型枠3上に上型4を被せる。
比重層形成層122′の上に、SiO2 ─Al2 O3 系
粉体とアルカリ金属珪酸塩と水からなる緻密層形成用ス
ラリーを流し込み、裏面緻密層形成層123′を形成す
る。型枠3上に上型4を被せる。
【0041】最終工程において、型枠3に上型4を被せ
たまま図示しないオーブン中に導入して加熱処理して、
緻密層形成層121′,123′及び低比重層形成層1
22′を一体硬化して瓦基材を形成する。形成される瓦
基材は、太陽電池11の側面の少なくとも表面側の周囲
に、SiO2 ─Al2 O3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩
と水から形成された緻密層成形層121′と、その緻密
層形成層と太陽電池裏面上に、SiO2 ─Al2 O3 系
粉体とアルカリ金属珪酸塩と水と軽量骨材とから形成さ
れた低比重層形成層122′と、その低比重層形成層1
22′の裏面上に前記緻密層121′と同材料から成形
された緻密層形成層123′とが一体硬化されたものか
らなる。
たまま図示しないオーブン中に導入して加熱処理して、
緻密層形成層121′,123′及び低比重層形成層1
22′を一体硬化して瓦基材を形成する。形成される瓦
基材は、太陽電池11の側面の少なくとも表面側の周囲
に、SiO2 ─Al2 O3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩
と水から形成された緻密層成形層121′と、その緻密
層形成層と太陽電池裏面上に、SiO2 ─Al2 O3 系
粉体とアルカリ金属珪酸塩と水と軽量骨材とから形成さ
れた低比重層形成層122′と、その低比重層形成層1
22′の裏面上に前記緻密層121′と同材料から成形
された緻密層形成層123′とが一体硬化されたものか
らなる。
【0042】脱型することにより、図5又は図6に示す
ように、太陽電池11の側面の表面側部分の周囲に表面
緻密層121が形成され、その表面緻密層121の裏
面、太陽電池11の側面の裏面側部分及び裏面に低比重
層122が形成され、その低比重層122の裏面に裏面
緻密層123が形成されるようにして、一体硬化された
表面緻密層121と低比重層122と裏面緻密層123
からなる瓦基材12の表面の凹部内に太陽電池11が固
設された太陽電池瓦1を得る。
ように、太陽電池11の側面の表面側部分の周囲に表面
緻密層121が形成され、その表面緻密層121の裏
面、太陽電池11の側面の裏面側部分及び裏面に低比重
層122が形成され、その低比重層122の裏面に裏面
緻密層123が形成されるようにして、一体硬化された
表面緻密層121と低比重層122と裏面緻密層123
からなる瓦基材12の表面の凹部内に太陽電池11が固
設された太陽電池瓦1を得る。
【0043】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。実施例1〜3 (1)SiO2 ─Al2 O3 系粉体の調製 フライアッシュ(関電化工社製、平均粒径20μm:J
IS A 6201に準ずる)を分球機(日清エンジニ
アリング社製、型式:TC15)により分球し粒径が1
0μm以下の粉体を100重量%含有するSiO2 ─A
l2 O3 系粉体を調製した。
IS A 6201に準ずる)を分球機(日清エンジニ
アリング社製、型式:TC15)により分球し粒径が1
0μm以下の粉体を100重量%含有するSiO2 ─A
l2 O3 系粉体を調製した。
【0044】(2)アルカリ金属珪酸塩水溶液の調製 1K珪酸カリウム水溶液(日本化学工業社製)、水を用
いて、表1に示すアルカリ金属珪酸塩水溶液を調製し
た。
いて、表1に示すアルカリ金属珪酸塩水溶液を調製し
た。
【0045】
【表1】
【0046】(3)軽量骨材 軽量骨材として、4号パーライト(浅野パーライト社
製)を用いた。
製)を用いた。
【0047】(4)スラリーの調製 緻密層形成用スラリー オムニミキサー(千代田技研工業社製)を用いて、表2
に示す添加量の、SiO2 ─Al2 O3 系粉体、アルカ
リ金属珪酸塩水溶液及び水を加えて2分間混合した後、
各緻密層形成用スラリーを調製した。
に示す添加量の、SiO2 ─Al2 O3 系粉体、アルカ
リ金属珪酸塩水溶液及び水を加えて2分間混合した後、
各緻密層形成用スラリーを調製した。
【0048】 低比重層形成用スラリーの調製 オムニミキサー(千代田技研工業社製)を用いて、表2
に示す添加量の、SiO2 ─Al2 O3 系粉体、アルカ
リ金属珪酸塩水溶液及び水を加えて2分間混合した後、
各緻密層形成用スラリーを調製した。
に示す添加量の、SiO2 ─Al2 O3 系粉体、アルカ
リ金属珪酸塩水溶液及び水を加えて2分間混合した後、
各緻密層形成用スラリーを調製した。
【0049】(5)太陽電池瓦の作製 図1〜図4を参照して説明した第1工程〜最終工程の製
造工程のとおりに、瓦成形型5内に設置した太陽電池1
1の周りに、各スラリーを流し込んだ後、各層を一体硬
化して、図5に示すような、一体硬化された表面緻密層
121と低比重層122と裏面緻密層123からなる瓦
基材12の表面の凹部内に太陽電池11が固設された太
陽電池瓦1を作製した。
造工程のとおりに、瓦成形型5内に設置した太陽電池1
1の周りに、各スラリーを流し込んだ後、各層を一体硬
化して、図5に示すような、一体硬化された表面緻密層
121と低比重層122と裏面緻密層123からなる瓦
基材12の表面の凹部内に太陽電池11が固設された太
陽電池瓦1を作製した。
【0050】(6)太陽電池瓦の評価 曲げ強度 縦150mm×横50mm×高さ10mmの凹部を有す
るゴム型内に、太陽電池を設置することなく、図1〜図
4を参照して説明した第1工程〜最終工程の製造工程に
準じて、各スラリーを流し込んで、一体硬化された表面
緻密層121と低比重層122と裏面緻密層123から
なる瓦基材12からなる縦150mm×横50mm×高
さ10mmの試験片を得て、JIS A 5423に準
じて、これをオートグラフによる3点曲げ試験法により
曲げ強度を測定した。
るゴム型内に、太陽電池を設置することなく、図1〜図
4を参照して説明した第1工程〜最終工程の製造工程に
準じて、各スラリーを流し込んで、一体硬化された表面
緻密層121と低比重層122と裏面緻密層123から
なる瓦基材12からなる縦150mm×横50mm×高
さ10mmの試験片を得て、JIS A 5423に準
じて、これをオートグラフによる3点曲げ試験法により
曲げ強度を測定した。
【0051】 成形後外観評価 得られた太陽電池瓦の表面のクラック発生の有無を観察
した。クラックの発生のないものを○、発生のあるもの
を×とした。 乾燥後の外観評価 得られた太陽電池瓦を50℃にて24時間乾燥処理後の
表面のクラック発生の有無を観察した。クラックの発生
のないものを○、発生のあるものを×とした。これらの
評価結果を表2に示す。
した。クラックの発生のないものを○、発生のあるもの
を×とした。 乾燥後の外観評価 得られた太陽電池瓦を50℃にて24時間乾燥処理後の
表面のクラック発生の有無を観察した。クラックの発生
のないものを○、発生のあるものを×とした。これらの
評価結果を表2に示す。
【0052】
【表2】
【0053】比較例1〜3 表3に示す添加量の緻密層形成用スラリーのみを用いた
こと以外は、実施例1〜3と同様にして、太陽電池瓦を
得た。実施例1〜3と同様の評価結果を表3に併せて示
す。
こと以外は、実施例1〜3と同様にして、太陽電池瓦を
得た。実施例1〜3と同様の評価結果を表3に併せて示
す。
【0054】
【表3】
【0055】
【発明の効果】本発明1の太陽電池瓦の製造方法は、上
記のようにされているので、軽量であり、瓦基材にクラ
ックが入りにくく、長期にわたって優れた外観を有し、
太陽電池瓦が固設された太陽電池瓦を製造することがで
きる。
記のようにされているので、軽量であり、瓦基材にクラ
ックが入りにくく、長期にわたって優れた外観を有し、
太陽電池瓦が固設された太陽電池瓦を製造することがで
きる。
【0056】本発明2の太陽電池瓦は、上記のようにさ
れているので、軽量であり、瓦基材にクラックが入りに
くく、長期にわたって優れた外観を有している。
れているので、軽量であり、瓦基材にクラックが入りに
くく、長期にわたって優れた外観を有している。
【図1】本発明の太陽電池瓦の製造方法の一例の第1工
程を説明する断面図である。
程を説明する断面図である。
【図2】本発明の太陽電池瓦の製造方法の一例の第2工
程を説明する断面図である。
程を説明する断面図である。
【図3】本発明の太陽電池瓦の製造方法の一例の一例の
第3工程を説明する断面図である。
第3工程を説明する断面図である。
【図4】本発明の太陽電池瓦の製造方法の一例の一例の
第4工程を説明する断面図である。
第4工程を説明する断面図である。
【図5】本発明の太陽電池瓦の製造方法により得られた
太陽電池瓦の一例を示す断面図である。
太陽電池瓦の一例を示す断面図である。
【図6】本発明の太陽電池瓦の製造方法により得られた
太陽電池瓦の別の例を示す断面図である。
太陽電池瓦の別の例を示す断面図である。
1 太陽電池瓦 3 型枠 4 上型 5 瓦成形型 11 太陽電池 12 瓦基材 12′ 瓦基材形成層 51 凹部 121,123 緻密層 122 低比重層 121′,123′ 緻密層形成層 122′ 低比重層形成層
Claims (2)
- 【請求項1】 瓦基材に太陽電池が固設された太陽電池
瓦の製造方法であって、成形すべき太陽電池瓦を成形す
る凹部を有する瓦形成型の凹部内に、太陽電池を表面を
下方に向けて設置する工程と、瓦成形型内の太陽電池の
側面の少なくとも表面側の周囲に、SiO2 ─Al2 O
3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩と水からなる緻密層形成
用スラリーを流し込み、緻密層形成層を形成する工程
と、その緻密層形成層と太陽電池裏面上に、SiO2 ─
Al2 O3 系粉体とアルカリ金属珪酸塩と水と軽量骨材
とからなる低比重層形成用スラリーを流し込み、低比重
層形成層を形成する工程と、前記低比重層形成層上に前
記緻密層形成用スラリーを流し込み緻密層形成層を形成
する工程と、前記緻密層形成層及び低比重層形成層を一
体硬化して瓦基材を形成し脱型する工程とからなること
を特徴とする太陽電池瓦の製造方法。 - 【請求項2】 瓦基材に太陽電池が固設された太陽電池
瓦であって、瓦基材が、太陽電池の側面の少なくとも表
面側の周囲に、SiO2 ─Al2 O3 系粉体とアルカリ
金属珪酸塩と水から形成された緻密層成形層と、その緻
密層と太陽電池裏面上に、SiO2 ─Al2 O3 系粉体
とアルカリ金属珪酸塩と水と軽量骨材とから形成された
低比重層形成層と、その低比重層形成層の裏面上に前記
緻密層と同材料から成形された緻密層形成層とが一体硬
化されたものからなることを特徴とする太陽電池瓦。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8292729A JPH10131409A (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 太陽電池瓦及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8292729A JPH10131409A (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 太陽電池瓦及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10131409A true JPH10131409A (ja) | 1998-05-19 |
Family
ID=17785572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8292729A Pending JPH10131409A (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 太陽電池瓦及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10131409A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012530201A (ja) * | 2009-06-17 | 2012-11-29 | アズレ,アレクサンドル | 屋根用光発電タイル |
| JP2013514471A (ja) * | 2009-12-17 | 2013-04-25 | デザイナジー・エスア | 実質的に2次元の建築部材 |
| JP2015519492A (ja) * | 2012-05-07 | 2015-07-09 | エコモル エージー | スレート瓦、スレート瓦からなる装置、及びスレート瓦の製造方法 |
| CN108532842A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-14 | 张全康 | 木棉光伏瓦及其制备方法 |
-
1996
- 1996-11-05 JP JP8292729A patent/JPH10131409A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012530201A (ja) * | 2009-06-17 | 2012-11-29 | アズレ,アレクサンドル | 屋根用光発電タイル |
| JP2013514471A (ja) * | 2009-12-17 | 2013-04-25 | デザイナジー・エスア | 実質的に2次元の建築部材 |
| US9151517B2 (en) | 2009-12-17 | 2015-10-06 | Designergy Sa | Substantially two-dimensional construction element |
| JP2016169602A (ja) * | 2009-12-17 | 2016-09-23 | デザイナジー・エスア | 実質的に2次元の建築部材 |
| JP2015519492A (ja) * | 2012-05-07 | 2015-07-09 | エコモル エージー | スレート瓦、スレート瓦からなる装置、及びスレート瓦の製造方法 |
| CN108532842A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-14 | 张全康 | 木棉光伏瓦及其制备方法 |
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