JP2006290036A - Visor for mounting on vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乗用自動車等の乗り物のサンルーフ等の開口部に設置される太陽電池等の光電変換装置を備えた乗り物搭載用のバイザーに関する。 The present invention relates to a vehicle-mounted visor provided with a photoelectric conversion device such as a solar battery installed in an opening of a sunroof or the like of a vehicle such as a passenger car.
従来、太陽電池等の光電変換装置を補助電源として付設した、乗用自動車搭載用のバイザーとしては、車体上面に車内への採光が可能なガラス製のサンルーフが設けてあり、サンルーフの下側に、車体上部の内部に収納可能に引き出し自在なバイザーを設け、そのバイザーの採光可能な部位(開口部等)に光電変換装置を配設したものが提案されている(例えば、下記の特許文献1参照)。
Conventionally, as a visor for mounting a passenger car with a photoelectric conversion device such as a solar cell as an auxiliary power source, a glass sunroof capable of daylighting in the vehicle is provided on the upper surface of the vehicle body, and below the sunroof, There has been proposed a visor that is retractable so that it can be retracted in the upper part of the vehicle body, and a photoelectric conversion device is disposed in a daylighting portion (such as an opening) of the visor (see, for example,
また、バイザーの採光可能な部位に光電変換装置を配設し、バイザーの側縁部に光電変換装置と導通する端子部材を設け、端子部材がバイザーを摺動案内する案内部材に沿って設けられた導電板に当接している自動車用太陽電池取付溝構造が提案されている(例えば、下記の特許文献2参照)。更に、特許文献2においては、光電変換装置の給電によって車内の強制換気を行うことも提案されている。
しかしながら、従来の光電変換装置に用いられる光電変換素子は、シリコン結晶等からなる撓み性のない板状素子が主であるために外部からの衝撃に弱く、従って耐衝撃性を得るためには光入射面或いはそれと反対側の面に高強度の基材を設置する必要があった。そのため、光電変換装置が設けられるバイザーの曲面に光電変換装置を沿わせるために、予め基材の表面を曲面状にしたり基材自体を曲がった板状に加工するといった特別な加工を施す必要があり、その場合基材の材質によってはバイザーの重量が増して可動性が損なわれてしまうという問題があった。 However, the photoelectric conversion element used in the conventional photoelectric conversion device is not easily bent because it is mainly a plate-like element made of silicon crystal or the like, and therefore is not suitable for obtaining impact resistance. It was necessary to install a high-strength base material on the incident surface or the opposite surface. Therefore, in order to make the photoelectric conversion device follow the curved surface of the visor where the photoelectric conversion device is provided, it is necessary to perform special processing such as processing the surface of the base material into a curved surface or processing the base material itself into a curved plate shape in advance. In this case, depending on the material of the substrate, there is a problem that the weight of the visor increases and the mobility is impaired.
また、シリコン薄膜等からなる薄膜系の光電変換素子を用いた光電変換装置においては、限られた面積のバイザーに設置すると起電力が弱いために、光電変換装置からの給電によって車内の強制換気を行う機能を得るには不十分であった。 In addition, in a photoelectric conversion device using a thin film type photoelectric conversion element made of a silicon thin film or the like, if it is installed in a visor with a limited area, the electromotive force is weak. Insufficient to get the function to do.
したがって、本発明は上記従来の技術における問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、可撓性を有するフレキシブルな板状の光電変換装置を用いることで、光電変換装置をバイザー基材の形状に沿わして一体的にバイザー基材に設置することが可能であり、またバイザー基材の重量の増大が抑えられるためバイザー基材とともに光電変換装置が可動な可動性を有するバイザーとすることである。また、炎天下の長時間駐車等による光電変換装置の温度上昇を抑えて、光電変換効率の低下を防ぐことが可能な光電変換装置を有するバイザーとすることである。 Therefore, the present invention has been completed in view of the above-described problems in the prior art, and an object of the present invention is to use a flexible plate-like photoelectric conversion device having flexibility so that the photoelectric conversion device is visor-based. A visor having a mobility that allows the photoelectric conversion device to move together with the visor base because the weight of the visor base can be suppressed and the increase in the weight of the visor base can be suppressed. It is to be. Moreover, it is setting it as the visor which has the photoelectric conversion apparatus which can suppress the fall of a photoelectric conversion efficiency by suppressing the temperature rise of the photoelectric conversion apparatus by long-time parking etc. under the sun.
本発明の乗り物搭載用のバイザーは、乗り物の表面の開口部に取着される曲面状のバイザーであって、バイザー基材の外側主面に、可撓性を有する板状の光電変換装置が、該光電変換装置の前記乗り物の室内側の主面が前記乗り物の室内の空気に触れる状態で設置されていることを特徴とする。 The vehicle-mounted visor of the present invention is a curved visor that is attached to the opening on the surface of the vehicle, and a flexible plate-like photoelectric conversion device is provided on the outer main surface of the visor base. The photoelectric conversion device is installed such that a main surface on the indoor side of the vehicle is in contact with air in the vehicle.
本発明の乗り物搭載用のバイザーにおいて好ましくは、前記バイザー基材の外側主面と前記光電変換装置の前記乗り物の室内側の主面との間に前記室内に連通している空間が設けられていることを特徴とする。 In the vehicle-mounted visor according to the present invention, preferably, a space communicating with the room is provided between an outer main surface of the visor base material and a main surface on the vehicle interior side of the photoelectric conversion device. It is characterized by being.
また、本発明の乗り物搭載用のバイザーにおいて好ましくは、前記バイザー基材は、前記光電変換装置の前記乗り物の室内側の主面の少なくとも一部を前記室内に露出させる開口が形成されていることを特徴とする。 In the vehicle-mounted visor according to the present invention, preferably, the visor base material is formed with an opening that exposes at least a part of a main surface of the vehicle inside the vehicle of the photoelectric conversion device. It is characterized by.
また、本発明の乗り物搭載用のバイザーにおいて好ましくは、前記乗り物が自動車であり、前記開口部がサンルーフ用の開口部であり、前記バイザーが前記乗り物の表面の曲面に合致した曲面状であるとともに、前記開口部に可動的に設置されることを特徴とする。 In the vehicle-mounted visor of the present invention, preferably, the vehicle is an automobile, the opening is a sunroof opening, and the visor has a curved surface shape that matches a curved surface of the vehicle surface. , Movably installed in the opening.
また、本発明の乗り物搭載用のバイザーにおいて好ましくは、前記サンルーフは、窓部材が白板ガラスから成ることを特徴とする。 In the visor for mounting a vehicle according to the present invention, preferably, the sunroof has a window member made of white glass.
また、本発明の乗り物搭載用のバイザーにおいて好ましくは、前記光電変換装置は、一方の電極としての可撓性を有する基板上に第一導電形を呈する粒状結晶半導体を設置し、該粒状結晶半導体上に第二導電形を呈する半導体部を形成し、該半導体部上に他方の電極を設けた光電変換素子と、該光電変換素子の前記基板側に透明充填剤を介して積層された第1の樹脂フィルムと、前記他方の電極側に透明充填剤を介して積層された第2の樹脂フィルムとを有することを特徴とする。 In the vehicle-mounted visor of the present invention, preferably, the photoelectric conversion device includes a granular crystal semiconductor exhibiting a first conductivity type on a flexible substrate as one electrode, and the granular crystal semiconductor A photoelectric conversion element having a second conductivity type formed thereon and the other electrode provided on the semiconductor part, and a first laminated on the substrate side of the photoelectric conversion element via a transparent filler And a second resin film laminated on the other electrode side through a transparent filler.
本発明の乗り物搭載用のバイザーは、乗り物の表面の開口部に取着される曲面状のバイザーであって、バイザー基材の外側主面に、可撓性を有する板状の光電変換装置が、光電変換装置の乗り物の室内側の主面が乗り物の室内の空気に触れる状態で設置されていることから、可撓性を有するフレキシブルな板状の光電変換装置を用いているため、光電変換装置をバイザー基材の形状に沿わして一体的にバイザー基材に設置することが可能であり、またバイザー基材の重量の増大が抑えられるためバイザー基材とともに光電変換装置が可動な可動性を有するバイザーとなる。また、炎天下の長時間駐車等による光電変換装置の温度上昇を抑えて、光電変換効率の低下を防ぐことが可能な光電変換装置を有するバイザーとなる。 The vehicle-mounted visor of the present invention is a curved visor that is attached to the opening on the surface of the vehicle, and a flexible plate-like photoelectric conversion device is provided on the outer main surface of the visor base. The photoelectric conversion device is installed in a state in which the main surface of the vehicle inside the vehicle is in contact with the air in the vehicle interior, so that a flexible plate-like photoelectric conversion device having flexibility is used. It is possible to install the device on the visor base material along the shape of the visor base material, and the increase in the weight of the visor base material is suppressed, so that the photoelectric conversion device is movable with the visor base material. A visor having Moreover, it becomes a visor which has the photoelectric conversion apparatus which can suppress the fall of photoelectric conversion efficiency by suppressing the temperature rise of the photoelectric conversion apparatus by long-time parking etc. under the sun.
本発明の乗り物搭載用のバイザーは好ましくは、バイザー基材の外側主面と光電変換装置の乗り物の室内側の主面との間に室内に連通している空間が設けられていることから、乗り物の室内と空間との間を空気が行き来して光電変換装置の温度上昇を効率良く防ぐことができる。 The vehicle-mounted visor of the present invention is preferably provided with a space communicating with the room between the outer main surface of the visor base material and the main surface on the indoor side of the vehicle of the photoelectric conversion device. Air can flow back and forth between the interior of the vehicle and the space, and the temperature rise of the photoelectric conversion device can be efficiently prevented.
また、本発明の乗り物搭載用のバイザーは好ましくは、バイザー基材は、光電変換装置の乗り物の室内側の主面の少なくとも一部を室内に露出させる開口が形成されていることから、光電変換装置の露出部位に空気が直接触れることにより、また露出部位の熱輻射により、光電変換装置の温度上昇を効率良く防ぐことができる。 In the vehicle-mounted visor of the present invention, preferably, the visor base is formed with an opening that exposes at least a part of the main surface on the vehicle interior side of the vehicle of the photoelectric conversion device. It is possible to efficiently prevent the temperature rise of the photoelectric conversion device by direct contact of air with the exposed portion of the device and by heat radiation of the exposed portion.
また、本発明の乗り物搭載用のバイザーは好ましくは、乗り物が自動車であり、開口部がサンルーフ用の開口部であり、バイザーが乗り物の表面の曲面に合致した曲面状であるとともに、開口部に可動的に設置されることから、乗用自動車等の自動車の上面のサンルーフに光電変換装置を設置できるので、高い光電変換効率でもって光電変換装置が作動する。また、自動車のサンルーフの面形状に沿って光電変換装置を可動的に設置できるので、例えば自動車上部の内部にサンルーフの窓部とともに光電変換装置をスムーズに出し入れすることができる。 In the vehicle-mounted visor of the present invention, preferably, the vehicle is an automobile, the opening is an opening for a sunroof, the visor has a curved shape that matches the curved surface of the surface of the vehicle, and the opening is Since the photoelectric conversion device can be installed on the sunroof on the upper surface of an automobile such as a passenger car because it is movably installed, the photoelectric conversion device operates with high photoelectric conversion efficiency. Further, since the photoelectric conversion device can be movably installed along the surface shape of the sunroof of the automobile, for example, the photoelectric conversion device can be smoothly put in and out with the window portion of the sunroof inside the upper portion of the automobile.
また、本発明の乗り物搭載用のバイザーは好ましくは、サンルーフは、窓部材が白板ガラスから成ることから、従来サンルーフの窓部材に用いられていた青板ガラス(ソーダライムガラス)は800nm以上の光の波長領域で吸収を持つために、光電変換装置の光電変換効率が低下するという不利があるが、窓部材として800nm以上の光の波長領域で青板ガラスよりも吸収が小さく、かつ800nm以上の光の波長領域でほとんど吸収を持たない白板ガラス(ホウ珪酸ガラス)を用いることで光電変換装置の光電変換効率を高く維持することができる。 The vehicle-mounted visor of the present invention is preferably a sunroof because the window member is made of white plate glass, so the blue plate glass (soda lime glass) conventionally used for the window member of the sunroof has a light of 800 nm or more. Since it has absorption in the wavelength region, there is a disadvantage that the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion device is reduced, but as a window member, absorption is smaller than that of blue plate glass in the wavelength region of light of 800 nm or more, and light of 800 nm or more is used. By using white plate glass (borosilicate glass) that hardly absorbs in the wavelength region, the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion device can be maintained high.
また、本発明の乗り物搭載用のバイザーは好ましくは、光電変換装置は、一方の電極としての可撓性を有する基板上に第一導電形を呈する粒状結晶半導体を設置し、粒状結晶半導体上に第二導電形を呈する半導体部を形成し、半導体部上に他方の電極を設けた光電変換素子と、光電変換素子の基板側に透明充填剤を介して積層された第1の樹脂フィルムと、他方の電極側に透明充填剤を介して積層された第2の樹脂フィルムとを有することから、フレキシブルな板状の光電変換装置を作製することができ、可動性が高い補助電源付きのバイザーを提供することが可能となる。 In the vehicle-mounted visor of the present invention, preferably, the photoelectric conversion device has a granular crystal semiconductor exhibiting a first conductivity type on a flexible substrate as one electrode, and is disposed on the granular crystal semiconductor. Forming a semiconductor part exhibiting a second conductivity type, a photoelectric conversion element provided with the other electrode on the semiconductor part, a first resin film laminated on the substrate side of the photoelectric conversion element via a transparent filler, Since it has the 2nd resin film laminated via the transparent filler on the other electrode side, a flexible plate-like photoelectric conversion device can be produced, and a visor with an auxiliary power source having high mobility is provided. It becomes possible to provide.
本発明のバイザーについて実施の形態の例を図面に基づいて以下に詳細に説明する。 The example of embodiment about the visor of this invention is demonstrated in detail below based on drawing.
図1〜図5は、本発明のバイザーおよび光電変換装置について実施の形態の例を示す図である。図1〜図3において、12は光電変換装置、21は乗り物としての自動車、22は自動車21の上面のルーフパネル、23はルーフパネルに形成された開口部、24は開口部23に設けられたサンルーフ、25はバイザー、26はバイザー基材、27はガイドブロック、28は空間である。また、図3は図2のA−A’線における断面図である。図4(a)〜(d)は、本発明のバイザー25を自動車の室内側から見た下面図であり、29は貫通孔、30はバイザー25の開口を示す。
1-5 is a figure which shows the example of embodiment about the visor and photoelectric conversion apparatus of this invention. 1-3, 12 is a photoelectric conversion device, 21 is an automobile as a vehicle, 22 is a roof panel on the upper surface of the
また図5において、8は光電変換素子、1は一方の電極としての可撓性を有する基板、2は半導体粒子、3は第一導電形を呈する粒状結晶半導体、4は第二導電形の半導体部としての第二導電形の半導体層、5は絶縁体、6は他方の電極としての透明導電層、7はフィンガー電極、9は透明充填剤、10は透光性材料から成る第2の樹脂フィルム、11は耐候性材料から成る第1の樹脂フィルムである。 In FIG. 5, 8 is a photoelectric conversion element, 1 is a flexible substrate as one electrode, 2 is a semiconductor particle, 3 is a granular crystal semiconductor exhibiting a first conductivity type, and 4 is a semiconductor of a second conductivity type. Second conductive type semiconductor layer as part, 5 is an insulator, 6 is a transparent conductive layer as the other electrode, 7 is a finger electrode, 9 is a transparent filler, and 10 is a second resin made of a translucent material. A film 11 is a first resin film made of a weather resistant material.
本発明のバイザー25は、自動車21の表面の開口部23に取着される曲面状のものであって、バイザー基材26の外側主面に、可撓性を有する板状の光電変換装置12が、自動車21の室内側の主面が自動車21の室内の空気に触れる状態で設置されている。
The
より具体的には、自動車21のルーフパネル22に開口部23が設けられ、開口部23を覆うようにサンルーフ24が前後方向(自動車21の進退方向)に移動可能なように設置されており、サンルーフ24の室内側に、前後方向に移動可能なバイザー25が設置されている。バイザー基材26の外側主面(上面)の縁部にはガイドブロック27が固着されており、バイザー25が前後方向にスライド等して移動可能なように、車体側の開口部23に設けられたガイドレールにガイドブロック27がはめ込まれている。
More specifically, an
バイザー25は、その主面が全体として曲面状を成しており、柔軟な表面で覆われた曲面形状のバイザー基材26の上面に、その上面に沿って可撓性を有する板状の光電変換装置12が設置されている。
The main surface of the
本発明において、光電変換装置12は、自動車21の室内側の主面が自動車21の室内の空気に触れる状態で設置されているが、好ましくは図3に示すように、バイザー基材26の外側主面と光電変換装置12の自動車21の室内側の主面との間に、自動車21の室内に連通している空間28が設けられている。空間28を自動車21の室内に連通させるには、例えば、図4(b)に示すように、空間28から自動車21の室内へかけて通ずる部分的な隙間(不図示)を設けたり、図4(a),(c)に示すように、空間28から自動車21の室内へかけて貫通する貫通孔29をバイザー基材26に形成すればよい。この貫通孔は、空間28の両端部に形成するとよく、空間28と自動車21の室内とを空気がスムーズに行き来することができる。
In the present invention, the
また、図4(d)に示すように、バイザー基材26は、光電変換装置12の自動車21の室内側の主面の少なくとも一部を室内に露出させる開口30が形成されている構成であってもよい。この場合、光電変換装置12の自動車21の室内側の主面の一部が室内に露出しているので、光電変換装置12の露出部位に空気が直接触れることにより、また露出部位の熱輻射により、光電変換装置12の温度上昇を効率良く防ぐことができる。またこの場合、バイザー基材26は、光電変換装置12の自動車21の室内側の主面のほぼ全面を室内に露出させる開口が形成されていてもよい。
Further, as shown in FIG. 4D, the
光電変換装置12のバイザー基材26に対する固着方法は、主面が曲面状のバイザー基材26の上面に沿うように形状が維持される固着方法であればよく、光電変換装置12の周囲をガイド板等で固定する方法、またバイザー基材26と一体的に成型することによって固着する方法であってもよい。
The fixing method of the
炎天下の長時間駐車等による光電変換装置12の温度上昇を抑えるために、光電変換装置12とバイザー基材26との間の空間28に、高熱伝導性部材を部分的に配置してもよい。この高熱伝導性部材は、高熱伝導性の金属等から成ればよく、例えば金属箔、巻き線状の金属線等から成る。
In order to suppress a temperature rise of the
また、光電変換装置12とバイザー基材26との間の空間28に、光電変換装置12の熱を吸収したり、光電変換装置12の熱容量を増大させて温度上昇が生じにくくするために、水や液状冷媒等が存在し得るようにしてもよい。例えば、空間28内に水や液状冷媒等が入った箱体、パイプ体等を設置してもよい。
Further, in order to make the
以上のように、本発明の乗り物搭載用のバイザー25は好ましくは、乗り物が自動車21であり、開口部23がサンルーフ24用の開口部23であり、バイザー25が乗り物の表面の曲面に合致した曲面状であるとともに、開口部23に可動的に設置されることがよい。この場合、乗用自動車等の自動車21の上面のサンルーフ24に光電変換装置12を設置できるので、高い光電変換効率でもって光電変換装置12が作動する。また、自動車21のサンルーフ24の面形状に沿って光電変換装置12を可動的に設置できるので、例えば自動車21上部の内部にサンルーフ24の窓部とともに光電変換装置12をスムーズに出し入れすることができる。
As described above, in the vehicle-mounted
本発明のバイザー25は乗り物に搭載されるものであり、上記の自動車21のサンルーフに限らず、オートバイ等の自動二輪車(座席が密閉式のものを含む)の風防や窓部、電車等の列車の窓部、船舶の窓部、モーターボートやクルーザー等の小型船舶の窓部、飛行機の窓部等の種々の乗り物の窓部等に設けることができる。
The
本発明において、バイザー基材26の曲面形状に沿うように設置可能な可撓性を有するフレキシブルな板状の光電変換装置12であって、曲げ性及び耐衝撃性に強いものが必要であり、そのような好ましい光電変換装置12として以下の構成のものがある。即ち、図5に示すように、光電変換装置12が、一方の電極としての可撓性を有する基板1上に第一導電形を呈する粒状結晶半導体3を設置し、粒状結晶半導体3上に第二導電形を呈する半導体層4を形成し、半導体層4上に他方の電極としての透明導電層6を設けた光電変換素子8と、光電変換素子8の基板1側に透明充填剤9を介して積層された第1の樹脂フィルム11と、他方の電極側に透明充填剤9を介して積層された第2の樹脂フィルム10とを有する構成である。
In the present invention, it is a flexible plate-like
基板1は、例えば、シリコンから成る粒状結晶半導体3の下端部を基板1に接合する際に、粒状結晶半導体3の下端部が基板1の材料と合金化(シリコン合金化)してp+部となるようにするためには、アルミニウムやアルミニウム合金からなるのがよい。また基板1は、アルミニウムの融点以上の融点を有する柔軟な第1の金属板と、アルミニウムやアルミニウム合金からなる第2の金属板との複層構成でも良く、例えば第1の金属板としては、鉄、ニッケル合金、ステンレススチール等から成るものが用いられる。
For example, when the lower end portion of the granular crystal semiconductor 3 made of silicon is bonded to the
半導体粒子2は、第一導電形(例えばp形)の粒状結晶半導体3の外郭に第二導電形(例えばn形)の半導体層4を形成したものである。この第一導電形の粒状結晶半導体3は、Siにp形を呈するB,Al,Ga等、またはn形を呈するP,As等が微量元素含まれているものである。
The
第二導電形の半導体層4は、第一導電形の粒状結晶半導体3の表面に、n形を呈するP,As等、またはp形を呈するB,Al,Ga等が含まれている化合物或いはその溶液を塗布するか、或いはガスを用いて熱拡散法等で粒状結晶半導体3の表面に形成する。 The semiconductor layer 4 of the second conductivity type is a compound in which the surface of the granular crystal semiconductor 3 of the first conductivity type contains P, As, etc. exhibiting n-type, or B, Al, Ga, etc. exhibiting p-type, or The solution is applied or formed on the surface of the granular crystal semiconductor 3 by using a gas by a thermal diffusion method or the like.
半導体粒子2の形状としては、球形、回転楕円体、ラグビーボール形状等の凸曲面を持つ形状、多角立体状等の種々の形状とすることができ、特に凸曲面を持つ形状とすることによって光の光線角度の依存性を小さくすることができる。半導体粒子2の粒径分布は均一、不均一を問わないが、均一の場合は粒径を揃えるための製造工程が必要になるため、より安価に製造するためには不均一の方が有利である。
The shape of the
半導体粒子2の平均粒径は0.2〜0.8mmがよい。0.8mmを超えると、従来の結晶板型の光電変換装置を製造する際の結晶板の切削部(インゴットから結晶板を取り出すためのスライス加工を行う際のスライス加工代)も含めた従来の結晶板型の光電変換装置の半導体(シリコン等)の使用量と変わらなくなり、粒状結晶半導体3を用いるメリットがなくなる。また、0.2mmよりも小さいと、基板1への半導体粒子2のアッセンブルがしにくくなるという問題が発生する。半導体粒子2の粒径は、半導体の使用量をより少なくするうえで0.2〜0.6mmがより好適である。
The average particle size of the
基板1上への半導体粒子2の接合は、基板1がアルミニウムから成り、半導体粒子2がシリコンから成る場合、以下のようにして行なう。基板1の上面に半導体粒子2を多数個配置した後、一定の加重を掛けて基板1のアルミニウムと半導体粒子2のシリコンとの共晶温度577℃以上に加熱することによって、基板1と半導体粒子2の合金層(不図示)を介して半導体粒子2を基板1に接合させる。
The bonding of the
基板1と半導体粒子2を接合させた後に、例えば半導体粒子2の表面をレジスト等で覆ってエッチングし、基板1と半導体粒子2上の半導体層4を分離(pn分離)する。
After bonding the
絶縁体5は、正極(p)と負極(n)の分離を行うための絶縁材料からなり、例えばシリコーン樹脂等の有機系の絶縁材料からなる。このような絶縁材料を半導体粒子2の上から塗布した後、半導体粒子2の表面を弗酸を含む洗浄液で洗浄する。
The insulator 5 is made of an insulating material for separating the positive electrode (p) and the negative electrode (n), for example, an organic insulating material such as silicone resin. After applying such an insulating material from above the
半導体層4上、または半導体粒子2の外郭に第二導電形の元素を微量含んでいる場合には半導体粒子2外郭の半導体部上、及び絶縁体6表面に、他方の電極を兼ねる透明導電層7を形成する。透明導電層6は、SnO2,In2O3,ITO,ZnO等から選ばれる1種または複数の酸化物系層などから成り、スパッタリング法、気相成長法、あるいは塗布焼成法等で形成する。また、透明導電層6は、膜厚を適切に選べば、反射防止膜としての効果も期待できる。
A transparent conductive layer which also serves as the other electrode on the semiconductor portion of the
透明導電層6と外部出力のためのバスバー電極との間の直列抵抗値を低くするために、透明導電層6上に更に上部電極として一定間隔で形成した線状のフィンガー電極7としてのパターン電極を設け、さらに多数本のフィンガー電極7から集電するためのバスバー電極(不図示)を設けて光電変換素子8間を接続する。フィンガー電極7の材料は、金属、金属粉末とガラスの混合材料、あるいは金属粉末と樹脂の混合材料等からなる。バスバー電極は、銅の芯材の表面をハンダでコートしたもの等が主に用いられる。 In order to reduce the series resistance value between the transparent conductive layer 6 and the bus bar electrode for external output, a pattern electrode as a linear finger electrode 7 formed on the transparent conductive layer 6 as an upper electrode at regular intervals. In addition, a bus bar electrode (not shown) for collecting current from a large number of finger electrodes 7 is provided to connect the photoelectric conversion elements 8 together. The material of the finger electrode 7 is made of metal, a mixed material of metal powder and glass, or a mixed material of metal powder and resin. As the bus bar electrode, a copper core whose surface is coated with solder is mainly used.
また、集光構造を形成するために、更に光電変換素子8の受光面にわたって光電変換素子8表面の凹凸に沿うように透明樹脂層を形成しても良い。その場合、光電変換素子8と上側の透明充填剤9との間に集光構造を形成維持するために耐熱性の透明樹脂フィルムを設けても良い。
Moreover, in order to form a condensing structure, you may form a transparent resin layer so that the unevenness | corrugation of the photoelectric conversion element 8 surface may be further covered over the light-receiving surface of the photoelectric conversion element 8. FIG. In that case, a heat-resistant transparent resin film may be provided in order to form and maintain a condensing structure between the photoelectric conversion element 8 and the upper
透明充填剤9は、光学的に透明で柔軟性のある材料からなり、例えばエチレン酢酸ビニル重合体(EVA)、ポリオレフィン、フッ素系樹脂等からなる。
The
透光性材料からなる第2の樹脂フィルム10は、光学的に透明で耐候性のある樹脂材料からなり、例えばポリフッ化ビニル(PVF)、エチレン−4フッ化エチレン共重合体(ETFE)、ポリ4フッ化エチレン(PTFE)、4フッ化エチレン−パーフロロアルコキシ共重合体(PFA)、4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合体(FEP)、ポリ3フッ化塩化エチレン(PCTFE)等のフッ素樹脂などからなる。
The
耐候性材料からなる第1の樹脂フィルム11は、例えばポリフッ化ビニル(PVF)、エチレン−4フッ化エチレン共重合体(ETFE)、ポリ3フッ化塩化エチレン(PCTFE)等のフッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂、またはこれらの樹脂を使ってアルミ箔や金属酸化膜を挟んで張り合わせた樹脂シートからなる。また、第1の樹脂フィルム11に代えて、可撓性を有するほどに薄いステンレス等からなる金属シートを用いることができる。 The first resin film 11 made of a weather-resistant material is, for example, a fluororesin such as polyvinyl fluoride (PVF), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polytrifluoroethylene chloride (PCTFE), or polyethylene terephthalate. It consists of a resin sheet such as (PET) or the like, or a resin sheet laminated with an aluminum foil or a metal oxide film using these resins. Moreover, it can replace with the 1st resin film 11, and can use the metal sheet | seat which consists of stainless steel etc. so thin that it has flexibility.
以上のような構成の光電変換装置12とすることによって、バイザー基材26の曲面形状に沿わせてバイザー基材26に設置可能となり、耐衝撃性も備えた光電変換装置12とすることが可能となる。
By using the
また、サンルーフ24の窓部材としては、一般に青板ガラス(ソーダライムガラス)が用いられているが、青板ガラスは約800nm以上の光の波長領域で吸収を持つために、光電変換装置12を青板ガラスの窓部材を備えたサンルーフ24に使用すると、光電変換効率が低下するという不利がある。そこで、本発明のバイザー25は、サンルーフ24の窓部材として、約800nm以上の光の波長領域で青板ガラスよりも吸収が小さく、かつ約800nm以上の光の波長領域でほとんど吸収がない白板ガラス(ホウ珪酸ガラス)を用いることが好ましい。
As the window member of the
本発明のバイザー25の実施例を図3、図4,図5に基づいて説明する。
An embodiment of the
まず、光電変換素子8を以下のようにして作製した。半導体粒子2として、第1導電形の粒状結晶半導体3である直径約0.2〜0.6mmのp形のシリコン粒子の表面に、第2導電形の半導体層4であるn形シリコン層を形成したシリコン粒子を用いた。そして、一方の電極であるアルミニウム製の基板1の上面に半導体粒子2を多数個配設して、アルミニウムとシリコンの共晶温度である577℃以上の温度で約10分加熱して、半導体粒子2を基板1上面に接合した。
First, the photoelectric conversion element 8 was produced as follows. As the
その後、シリコン粒子の上部のみをレジスト層で覆い、弗酸硝酸の混酸でエッチングしてpn分離を行った。レジスト層の除去後、ポリイミド樹脂を充填して絶縁体5を形成した。半導体粒子2の上部表面を洗浄して、他方の電極である透明導電層6としてITO層を80nmの厚みに形成した。その上に熱硬化性のエポキシ樹脂と銀粉を混合した導電性ペーストでフィンガー電極7を形成し、200℃で硬化させた。更に、銅リボンからなるバスバー電極を透明導電層6と基板1に取り付け、隣接する光電変換素子8同士を接続した。
Thereafter, only the upper part of the silicon particles was covered with a resist layer, and pn separation was performed by etching with a mixed acid of hydrofluoric nitric acid. After removing the resist layer, the insulator 5 was formed by filling with polyimide resin. The upper surface of the
以上のように複数の光電変換素子8を接続した試料を用いて、透光性材料からなる第2の樹脂フィルム10として透明PVFフィルム、耐候性材料からなる第1の樹脂フィルム11として白色PVFフィルム、透明充填剤9としてエチレン酢酸ビニル重合体(EVA)を用いて、光電変換素子8の上下に第1および第2の樹脂フィルムを透明充填剤9を介して配置して光電変換素子8を挟み込み、ラミネーターでラミネートすることで光電変換装置12を作製した。
As described above, using a sample in which a plurality of photoelectric conversion elements 8 are connected, a transparent PVF film is used as the
次に、曲面形状のバイザー基材26の上面に、間に空間28が形成されるように隙間をあけて光電変換装置12を載せ、光電変換装置12の周縁部をバイザー基材26の上面の周縁部に金属板で接着固定した。また、空間28が自動車21の室内に連通し空気が行き来できるように、図4(a)に示すように、バイザー基材26には空間28から室内にかけて貫通孔を形成した。これにより、バイザー25を作製した。
Next, the
比較例1として、曲面形状のバイザー基材26の上面に光電変換装置12を密着させた以外は上記実施例と同様にしてバイザー25を作製した。
As Comparative Example 1, a
比較例2として、シリコン結晶からなる板状の光電変換素子を以下のようにして作製し、以下の構成以外は上記実施例と同様に作製した。 As Comparative Example 2, a plate-like photoelectric conversion element made of silicon crystal was produced as follows, and produced in the same manner as in the above example except for the following configuration.
p形を呈するシリコンの半導体板を、P(燐)が含まれているガス中に曝してPを熱拡散させることにより、半導体板の表面にn+形を呈する半導体層を形成した。次に、半導体板の一方の主面に、p+形を呈する半導体層となるAl粉を含む導電性ペーストを塗布するとともに、電極となる銀等を含む導電性ペーストを塗布し、焼成することにより、p+形を呈する半導体層及び一方の電極を形成した。その後、半導体板の他方の主面を弗酸で処理した後に、SiN層を気相成長法で形成して反射防止層とした。この反射防止層をパターンエッチングした後に、銀等を含む導電性ペーストを塗布し焼成することで他方の電極を形成した。一方の電極及び他方の電極の上にハンダ層をコートした後、一方の電極及び他方の電極の上に銅の芯材の表面をハンダでコートしたバスバー電極を設けて光電変換素子間を接続した。 A p-type silicon semiconductor plate was exposed to a gas containing P (phosphorus) to thermally diffuse P, thereby forming an n + -type semiconductor layer on the surface of the semiconductor plate. Next, by applying a conductive paste containing Al powder to be a p + -type semiconductor layer on one main surface of the semiconductor plate, and applying and baking a conductive paste containing silver or the like to be an electrode , A p + -type semiconductor layer and one electrode were formed. Thereafter, the other main surface of the semiconductor plate was treated with hydrofluoric acid, and then an SiN layer was formed by vapor deposition to form an antireflection layer. After pattern-etching the antireflection layer, a conductive paste containing silver or the like was applied and baked to form the other electrode. After coating the solder layer on one electrode and the other electrode, a bus bar electrode having the surface of the copper core coated with solder was provided on one electrode and the other electrode to connect the photoelectric conversion elements. .
次に、実施例、比較例1による各バイザーに対して下記の環境試験を行った。即ち、擬似太陽光としてキセノンランプの光を各バイザーに照射して、光電変換装置の裏面(自動車の室内側の面)の温度を測定し比較した。その結果、比較例1では80℃まで達したのに対して、実施例では70℃となり、比較例1よりも低い状態となり、本発明の効果が確認された。 Next, the following environmental tests were performed on each visor according to the example and the comparative example 1. That is, each visor was irradiated with light from a xenon lamp as pseudo-sunlight, and the temperature of the back surface of the photoelectric conversion device (the interior surface of the automobile) was measured and compared. As a result, the temperature reached 80 ° C. in Comparative Example 1, whereas it reached 70 ° C. in the Example, which was lower than Comparative Example 1, confirming the effect of the present invention.
また、実施例、比較例2による各バイザーに対して、バイザーの開閉を1000回繰り返す試験を行い、試験前後での光電変換効率の変化を調べた。その結果、比較例2では初期と比較して12.1%の低下が見られ、光電変換素子にクラックが発生していた。一方、実施例では、初期と比較して低下は見られず、光電変換素子にクラック等の変化は見られなかった。 Moreover, the test which repeats opening and closing of a visor 1000 times was done with respect to each visor by an Example and the comparative example 2, and the change of the photoelectric conversion efficiency before and behind a test was investigated. As a result, in Comparative Example 2, a decrease of 12.1% was observed as compared with the initial value, and a crack occurred in the photoelectric conversion element. On the other hand, in the examples, no decrease was observed compared to the initial stage, and no changes such as cracks were observed in the photoelectric conversion element.
なお、本発明は上記の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことができる。例えば、上述した光電変換素子を1つ用いた光電変換装置、または光電変換素子の複数を直列、並列または直並列に接続した光電変換装置としてもよい。また、光電変換装置を1つ用いた光発電手段、または光電変換装置の複数を直列、並列または直並列に接続したものを光発電手段を用い、この発電手段から直接直流負荷へ発電電力を供給するようにしてもよい。また、上述した光発電手段をインバータなどの電力変換手段を介して発電電力を適当な交流電力に変換した後に、交流負荷へ発電電力を供給するようにしてもよい。 In addition, this invention is not limited to said embodiment and Example, A various change can be given in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, a photoelectric conversion device using one of the above-described photoelectric conversion elements, or a photoelectric conversion device in which a plurality of photoelectric conversion elements are connected in series, parallel, or series-parallel may be used. In addition, photovoltaic power generation means using a single photoelectric conversion device, or a plurality of photoelectric conversion devices connected in series, parallel, or series-parallel, using photovoltaic power generation means, directly supplies generated power from this power generation means to a DC load. You may make it do. Further, the generated power may be supplied to an AC load after converting the above-described photovoltaic power generation means into appropriate AC power via power conversion means such as an inverter.
1・・・基板
2・・・半導体粒子
3・・・第一導電形の粒状結晶半導体
4・・・第二導電形の半導体層
6・・・透明導電層
8・・・光電変換素子
9・・・透明充填剤
10・・・第2の樹脂フィルム
11・・・第1の樹脂フィルム
12・・・光電変換装置
21・・・自動車
23・・・開口部
24・・・サンルーフ
25・・・バイザー
26・・・バイザー基材
28・・・空間
29・・・貫通孔
30・・・開口
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2005109862A JP2006290036A (en) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | Visor for mounting on vehicle |
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Publications (1)
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JP2005109862A Withdrawn JP2006290036A (en) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | Visor for mounting on vehicle |
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-
2005
- 2005-04-06 JP JP2005109862A patent/JP2006290036A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090909 |