【太陽能電池新領域】（7）巧設太陽能電池，住宅免布線之擾

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三和喜雅達工業公司商品開發部研究開發組環保事業推進課課長伊澤秀觀說：“在約10年前，就有營業人員提出了要求，希望為了省去布線施工而設置太陽能電池。現在終於得以實現了。”

太陽能電池在住宅領域的用途並不僅僅限於設置在屋頂上。為了在住宅中設置電氣設備時免去布線施工，希望使用太陽能電池的潛在需求開始浮現。

三和喜雅達工業就是有這種需求的企業之一。該公司在2012年12月25日上市了配備太陽能電池的電動卷帘窗“Madomoa ScreenS Solar”。由於無需在牆壁上鑽孔的布線施工，因此現有住宅的用戶也便於採用。

圖6　將功耗降至最低 三和喜雅達工業於2012年12月上市的配備太陽能電池的電動卷帘窗（a）。通過改進電動卷帘窗系統，削減各部分的功耗，實現了可用最大輸出功率為1瓦的太陽能電池進行驅動（b）。（攝影：（a）圖右側為三和喜雅達工業）

實際上，三和喜雅達工業在營業人員提出了要求后，曾多次反復探討在電動卷帘窗上配備太陽能電池。不過，當時由於太陽能電池價格較高等原因，沒能得以實現。

但是近來，由於百萬瓦級太陽能設施建設產生的特別需求，太陽能電池的價格在持續下降，逐漸接近了能夠實現太陽能電動卷帘窗產品化的價位。最終，是用戶對太陽能電池的認知度及環保意識的提高推動了三和喜雅達工業向市場投放太陽能電動卷帘窗產品。不過即便如此，不包括施工費及運入費等，太陽能電池電動卷帘窗的價格為20.16萬日元，而原有電動卷帘窗為90405日元，為其2倍以上。

削減功耗

Madomoa ScreenS Solar是在用於獨戶住宅窗戶的電動卷帘窗收納部分，安裝了非晶硅型太陽能電池模塊。該模塊外形尺寸僅為550毫米×58毫米，輸出功率最大為1瓦，但與容量為2200毫安時的鎳氫充電電池配套使用，就能開關卷帘窗。

之所以能夠利用小型太陽能電池驅動電動卷帘窗，是因為將功耗削減到了極限。功耗最高的是配備了卷帘窗開關馬達等的開關器。三和喜雅達工業通過在待機時停止供電，減少了功耗。該公司稱，如果使用原有產品，需要面積為現在10倍的太陽能電池模塊。此外，該公司還將驅動電壓從100伏改為12伏，再無需將電壓提高到100伏。

而且，三和喜雅達工業還在感知遙控器發來的信號、控制開關器的控制裝置中，配備了休眠功能。交替處於0.45秒的休眠狀態與0.05秒的工作狀態。工作狀態下的消耗電流約為20毫安，而休眠狀態約為2毫安。另外，還將遙控器信號發送時間設定為約0.6秒，實現了准確接收遙控器信號。

早晨打開電動卷帘窗，晚上關閉，一天開關一次所需的電力共計約為1.3瓦時。再考慮到待機所需電力等，所以選擇設置場所的條件是1天有3個小時以上能直接受到日光照射。三和喜雅達工業稱，即便持續5天都是陰天及下雨天等沒有陽光的天氣，也能繼續利用。

三和喜雅達工業另外還於2012年11月上市了配備太陽能電池的車庫電動卷帘門產品（圖7）。該產品設置了2塊最大輸出功率為63瓦的結晶硅型太陽能電池模塊，並與100安時的鉛蓄電池配套。

圖7　組合利用市售產品 三和喜雅達工業在車庫電動卷帘門上也配備了太陽能電池。由現有電動卷帘門與市售控制器及逆變器等組合構成。照片中為試制品，與實際商品不同。

車庫電動卷帘門由於產品陣容豐富，開關種類較多等原因，對之三和喜雅達工業並未著手削減功耗。太陽能電池模塊、控制裝置、蓄電池及逆變器等是購買市售產品加以組合利用。

與傳感器組合

作為太陽能電池在住宅領域的用途之一，在各種傳感器的電源方面也開始受到高度重視。這是因為，通過在檢測住宅溫濕度及照度的傳感器及用於防范的傳感器等上配備太陽能電池，就可免去布線施工及更換電池的作業（圖8）。

圖8　力爭用於室內 在驅動檢測室內溫度及照度的傳感器以及用於防范的傳感器的用途方面，色素增感型太陽能電池及薄膜硅型太陽能電池需求在增大。

針對上述用途，力爭擴大傳感器部件及無線通信IC等的銷售的電子部件廠商等結合太陽能電池進行開發的事例增多。這些廠商期待隨著優化家中能源利用的家庭能源管理系統（HEMS）的普及，相關需求會日益增多。

從太陽能電池種類來看，預計價格將降低的色素增感型太陽能電池、在手表等領域已廣為應用的薄膜硅型太陽能電池的開發在不斷取得進展。（日經能源環境網 供稿）