JP2003110130A - Thin film solar battery - Google Patents

Thin film solar battery

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JP2003110130A
JP2003110130A JP2001302141A JP2001302141A JP2003110130A JP 2003110130 A JP2003110130 A JP 2003110130A JP 2001302141 A JP2001302141 A JP 2001302141A JP 2001302141 A JP2001302141 A JP 2001302141A JP 2003110130 A JP2003110130 A JP 2003110130A
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solar cell
film solar
thin film
thin
light
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Japanese (ja)
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Junji Hirokane
順司 広兼
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Original Assignee
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film solar battery capable of raising power generating efficiency by not reducing a light quantity incident to a photoelectric conversion layer even when surface reflecting light exists. SOLUTION: Light beams are condensed by the second reflecting surface group 13 of the side face of the pyramid 15 of an optical condensing reflecting element 200, and incident from a light permeable group 10 to the thin film solar cell element 100. The incident light is multiple-reflected between the first reflecting surface group 11 of the bottom of the pyramid 15 of the element 200 and the solar cell element 100. Accordingly, the light quantity illuminated to the conversion layer of the element 100 is increased, thereby raising the power generating efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜太陽電池に関
するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thin film solar cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、薄膜太陽電池としては、図23に
示すように、pn接合による光電変換を行う薄膜多結晶
Si太陽電池や、図24に示すように、pin接合によ
る光電変換を行う薄膜非晶質Si太陽電池がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a thin film solar cell, as shown in FIG. 23, a thin film polycrystalline Si solar cell that performs photoelectric conversion by a pn junction, and as shown in FIG. 24, a thin film that performs photoelectric conversion by a pin junction. There are amorphous Si solar cells.

【0003】図23に示す薄膜多結晶Si太陽電池は、
支持体を兼ねた基板231上に、光反射効果を有する電
極金属層232、一つの伝導型の不純物を高濃度にドー
ピングした多結晶Si薄膜半導体層233、この多結晶
Si薄膜半導体層233と同じ型の不純物をわずかにド
ーピングした多結晶Si薄膜半導体層234、上記多結
晶Si薄膜半導体層233,234と反対の伝導型の不
純物を高濃度にドーピングした多結晶Si薄膜半導体層
235、電流を取り出すための集電電極236、及び、
効率的に光を取り込むための反射防止層237を積層し
て構成されている。上記不純物を高濃度にドーピングし
た多結晶Si薄膜半導体層233は、電極金属層232
と多結晶Si薄膜半導体層234との電気的接続を良好
にする役目をする。
The thin film polycrystalline Si solar cell shown in FIG.
An electrode metal layer 232 having a light reflecting effect, a polycrystalline Si thin film semiconductor layer 233 doped with one conductivity type impurity at a high concentration, and the same as the polycrystalline Si thin film semiconductor layer 233 are formed on a substrate 231 which also serves as a support. -Type polycrystalline Si thin-film semiconductor layer 234 slightly doped with an impurity of a conductivity type, polycrystalline-Si thin-film semiconductor layer 235 doped with an impurity of a conductivity type opposite to that of said polycrystalline-Si thin-film semiconductor layers 233, 234 at a high concentration, and current is taken out. Collecting electrode 236 for
An antireflection layer 237 for efficiently taking in light is laminated. The polycrystalline Si thin film semiconductor layer 233 doped with the above impurities at a high concentration is the electrode metal layer 232.
And plays a role of improving electrical connection between the polycrystalline Si thin film semiconductor layer 234.

【0004】また、図24に示す薄膜非晶質Si太陽電
池は、支持体を兼ねた基板241上に、光反射効果を有
する電極金属層242、非晶質半導体からなりn型不純
物がドーピングされたn層243、非晶質半導体からな
り真性半導体であるi層244、非晶質半導体からなり
p型不純物がドーピングされたp層245、電流を取り
出すための集電電極246、及び、効率的に光を取り込
むための反射防止層247を積層して構成されている。
In the thin film amorphous Si solar cell shown in FIG. 24, an electrode metal layer 242 having a light reflecting effect, an amorphous semiconductor, and an n-type impurity are doped on a substrate 241 which also serves as a support. An n layer 243, an i layer 244 made of an amorphous semiconductor and an intrinsic semiconductor, a p layer 245 made of an amorphous semiconductor and doped with p-type impurities, a current collecting electrode 246 for extracting a current, and an efficient Is formed by laminating an antireflection layer 247 for taking in light.

【0005】また、発電効率を上げるため、図23に示
す多結晶半導体で構成したpn接合と、図24に示す非
晶質半導体で構成したpin接合とを積層したタンデム
構造薄膜太陽電池が提案されている。
In order to improve power generation efficiency, a tandem structure thin film solar cell in which a pn junction made of a polycrystalline semiconductor shown in FIG. 23 and a pin junction made of an amorphous semiconductor shown in FIG. 24 are laminated is proposed. ing.

【0006】これらの薄膜太陽電池以外に、図25に示
すように、基板側から光を入射させる薄膜太陽電池が提
案されている。この薄膜太陽電池は、透明基板251上
に、効率的に光を取り込むための反射防止層252、電
流を取り出すための集電電極253、非晶質半導体から
なりp型不純物がドーピングされたp層254、非晶質
半導体からなり真性半導体であるi層255、非晶質半
導体からなりn型不純物がドーピングされたn層25
6、及び、光反射効果を有する電極金属層257を積層
して構成されている。
In addition to these thin film solar cells, as shown in FIG. 25, a thin film solar cell in which light is incident from the substrate side has been proposed. This thin-film solar cell comprises a transparent substrate 251, an antireflection layer 252 for efficiently taking in light, a collector electrode 253 for taking out an electric current, and ap layer made of an amorphous semiconductor and doped with p-type impurities. 254, i layer 255 made of an amorphous semiconductor which is an intrinsic semiconductor, and n layer 25 made of an amorphous semiconductor and doped with an n-type impurity
6 and an electrode metal layer 257 having a light reflection effect are laminated.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図23、図24及び図
25に示す薄膜太陽電池においては、表面反射を極力抑
えることを目的として、光入射面側に反射防止層23
7,247,252を設けているが、表面反射を完全に
零とすることは困難である。また、上記反射防止層23
7,247,252は、一般に、波長依存性を有してお
り、設計波長中心から光波長がずれることにより、表面
反射が増大してしまうという問題がある。比較的広い波
長の光を光電変換に利用するタンデム構造薄膜太陽電池
においては、その悪影響は、さらに大きなものとなる。
また、電流を取り出すため、光入射側に設けられた集電
電極236,246,253は、確実に発電効率の低下
をもたらすこととなる。
In the thin film solar cells shown in FIGS. 23, 24 and 25, the antireflection layer 23 is formed on the light incident surface side for the purpose of suppressing surface reflection as much as possible.
Although 7, 247 and 252 are provided, it is difficult to completely reduce the surface reflection to zero. Further, the antireflection layer 23
7, 247 and 252 generally have wavelength dependence, and there is a problem that surface reflection increases due to deviation of the light wavelength from the design wavelength center. In a tandem structure thin-film solar cell that uses light of a relatively wide wavelength for photoelectric conversion, the adverse effect is even greater.
Further, since the current is taken out, the collector electrodes 236, 246, 253 provided on the light incident side surely bring about a decrease in power generation efficiency.

【0008】さらに、光を吸収して電荷を発生させ、発
電を行う多結晶Si半導体層234、非晶質半導体i層
244,255は、入射した光を吸収するために十分な
膜厚が必要であるが、あまり厚くなると、電荷の走行距
離が増大して、外部に取り出すことのできる電流が減少
する。また、これらの半導体層234,244,255
の膜厚増加は、製造時間の増加、及び、材料使用量の増
加につながり、コスト低減が困難となる。
Further, the polycrystalline Si semiconductor layer 234 and the amorphous semiconductor i layers 244 and 255, which absorb light to generate charges and generate electric power, need to have sufficient film thickness to absorb incident light. However, if the thickness is too thick, the traveling distance of the charges increases, and the current that can be taken out to the outside decreases. In addition, these semiconductor layers 234, 244, 255
The increase in the film thickness of (3) leads to an increase in manufacturing time and an increase in the amount of material used, which makes cost reduction difficult.

【0009】そこで、本発明の課題は、表面反射光があ
っても、光電変換層に入射される光量を減少させないよ
うにして、発電効率を高くすることができる薄膜太陽電
池を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a thin-film solar cell capable of increasing power generation efficiency without reducing the amount of light incident on the photoelectric conversion layer even if there is surface-reflected light. is there.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の薄膜太陽電池は、光電変換層を有する薄膜
太陽電池素子と、透明基板と、この透明基板の一方の面
に設けられると共に光透過孔群を有する第1の反射面群
と、上記光透過孔に入射光を集光する第2の反射面群と
を有する集光反射素子とを備え、上記薄膜太陽電池素子
の光入射面に、上記集光反射素子の上記透明基板の他方
の面が対向させられて、上記薄膜太陽電池素子に集光反
射素子が取り付けられていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, a thin film solar cell of the present invention is provided with a thin film solar cell element having a photoelectric conversion layer, a transparent substrate, and one surface of this transparent substrate. The light incident on the thin-film solar cell element is provided with a condensing reflection element having a first reflection surface group having a light transmission hole group and a second reflection surface group having an incident light condensed on the light transmission hole. The other surface of the transparent substrate of the light collecting and reflecting element is opposed to the surface, and the light collecting and reflecting element is attached to the thin film solar cell element.

【0011】上記構成によれば、入射光は、上記集光反
射素子の第2の反射面群によって、上記光透過孔群に集
光される。そして、上記光透過孔からの光は、上記透明
基板を通り、上記薄膜太陽電池素子に入射して、上記薄
膜太陽電池素子と上記集光反射素子の第1の反射面群と
の間で多重反射される。従って、上記第2の反射面群に
より入射光を集光して光透過孔を通過させて光透過孔を
通った光を第1の反射面群で逃がさないで有効に利用す
る点と、光が集光反射素子の第1の反射面群と薄膜太陽
電池素子との間で多重反射されて、光電変換層に照射さ
れる点との相乗効果によって、上記光電変換層に照射さ
れる光の光量が著しく増大して、発電効率が極めて高く
なる。
According to the above structure, the incident light is condensed on the light transmitting hole group by the second reflecting surface group of the light collecting and reflecting element. Then, the light from the light transmitting hole passes through the transparent substrate and enters the thin film solar cell element, and is multiplexed between the thin film solar cell element and the first reflecting surface group of the condensing reflecting element. Is reflected. Therefore, the incident light is condensed by the second reflecting surface group and passed through the light transmitting hole, and the light passing through the light transmitting hole is effectively used without being escaped by the first reflecting surface group. Is multiply reflected between the first reflective surface group of the condensing reflective element and the thin-film solar cell element, and the synergistic effect with the point of irradiating the photoelectric conversion layer causes the light irradiating the photoelectric conversion layer. The amount of light increases remarkably and the power generation efficiency becomes extremely high.

【0012】1実施の形態では、上記集光反射素子の第
2の反射面群が、上記透明基板の上記一方の面に対して
傾斜した平面状の斜面群であると共に、上記光透過孔群
の両側に位置している。
In one embodiment, the second reflecting surface group of the light converging / reflecting element is a flat inclined surface group inclined with respect to the one surface of the transparent substrate, and the light transmitting hole group. Located on both sides of.

【0013】上記実施の形態では、上記集光反射素子の
第2の反射面群が、上記透明基板の上記一方の面に対し
て傾斜した平面状の斜面群であるので、曲面群である場
合に比して構造が簡単である。また、上記第2の反射面
群が上記光透過孔群の両側に位置しているので、効果的
に光を集光できる。
In the above-mentioned embodiment, since the second reflecting surface group of the light converging / reflecting element is a flat inclined surface group inclined with respect to the one surface of the transparent substrate, it is a curved surface group. The structure is simple compared to. Further, since the second reflecting surface group is located on both sides of the light transmitting hole group, it is possible to effectively collect light.

【0014】また、1実施の形態では、上記集光反射素
子の上記第1の反射面群は、複数の3角柱の底面に設け
られた反射膜であり、上記集光反射素子の上記第2の反
射面群は、上記複数の3角柱の側面に設けられた反射膜
であり、上記3角柱の底面を上記第1の反射面を介して
上記透明基板の上記一方の面に固定している。
Further, in one embodiment, the first reflecting surface group of the light collecting and reflecting element is a reflecting film provided on the bottom surfaces of a plurality of triangular prisms, and the second film of the second light collecting and reflecting element is formed. The reflective surface group is a reflective film provided on the side surfaces of the plurality of triangular prisms, and the bottom surface of the triangular prism is fixed to the one surface of the transparent substrate via the first reflective surface. .

【0015】上記実施の形態によれば、上記透明基板上
に、上記底面と側面に反射膜が形成された3角柱の上記
底面を固定するといった簡便な方法で、光を集光するた
めの第2の反射面群と、多重反射のための第1の反射面
群とを有する集光反射素子を形成することができる。従
って、高効率な薄膜太陽電池の低コスト化を実現するこ
とができる。
According to the above-mentioned embodiment, a first method for condensing light is provided on the transparent substrate by a simple method such as fixing the bottom surface of the triangular prism having the bottom surface and the side surface with reflective films formed thereon. It is possible to form a condensing reflective element having two reflective surface groups and a first reflective surface group for multiple reflection. Therefore, cost reduction of a highly efficient thin film solar cell can be realized.

【0016】また、1実施の形態では、上記3角柱の断
面である3角形の底角は、67.5度以上である。
In one embodiment, the base angle of the triangle, which is the cross section of the triangular prism, is 67.5 degrees or more.

【0017】上記実施の形態によれば、上記3角柱の断
面である3角形の底角が67.5度以上であるので、上
記3角柱の側面に設けた第2の反射面によって光透過孔
に入射光を集光することが可能である。
According to the above-mentioned embodiment, since the base angle of the triangle which is the cross section of the triangular prism is 67.5 degrees or more, the light transmitting hole is formed by the second reflecting surface provided on the side surface of the triangular prism. It is possible to collect the incident light on.

【0018】また、1実施の形態では、上記3角柱の断
面である3角形は、2等辺3角形であり、その2等辺3
角形の頂角が45度より小さい。
Further, in one embodiment, the triangle which is the cross section of the triangular prism is an isosceles triangle, and the isosceles 3 thereof.
The angle of the prism is less than 45 degrees.

【0019】上記実施の形態によれば、上記3角柱の断
面である2等辺3角形の頂角が45度より小さいから、
太陽が真上になくても、第2の反射面によって効果的に
集光することができる。従って、上記薄膜太陽電池の光
電変換層に照射される光量が増大して、発電効率を高く
することができる。
According to the above embodiment, the apex angle of the isosceles triangle, which is the cross section of the triangular prism, is smaller than 45 degrees.
Even if the sun is not directly above, it can be effectively condensed by the second reflecting surface. Therefore, the amount of light with which the photoelectric conversion layer of the thin film solar cell is irradiated is increased, and power generation efficiency can be increased.

【0020】また、1実施の形態では、上記2等辺3角
形の頂角が30度より小さい。
In one embodiment, the apex angle of the isosceles triangle is smaller than 30 degrees.

【0021】上記実施の形態によれば、上記2等辺3角
形の頂角が30度より小さいから、太陽が真上になくて
も、第2の反射面によってより効果的に集光することが
できる。従って、上記薄膜太陽電池の光電変換層に照射
される光量がより増大して、発電効率をより高くするこ
とができる。
According to the above embodiment, since the apex angle of the isosceles triangle is smaller than 30 degrees, the second reflecting surface can collect light more effectively even if the sun is not directly above. it can. Therefore, the amount of light with which the photoelectric conversion layer of the thin film solar cell is irradiated is further increased, and the power generation efficiency can be further increased.

【0022】また、1実施の形態では、上記集光反射素
子と上記薄膜太陽電池素子との間に、蛍光特性を有する
透明基板が設置されている。
Further, in one embodiment, a transparent substrate having a fluorescent property is installed between the light converging / reflecting element and the thin film solar cell element.

【0023】上記実施の形態によれば、上記集光反射素
子の第2の反射面群によって集光されて光透過孔を通っ
た光は、蛍光特性を有する透明基板に入射して、この蛍
光特性を有する透明基板によって、光電変換に利用でき
ない波長域の光が光電変換に利用できる波長域の光に変
換されて、ランダムに放射、散乱される。この蛍光特性
を有する透明基板により放射、散乱されて光電変換に利
用できる波長域の光に変換された光は、上記集光反射素
子の上記第1の反射面群と、上記薄膜太陽電池素子との
間で多重反射される。従って、上記集光反射素子の第2
の反射面群により集光されて光透過孔を一度通った光を
第1の反射面群で逃がさないようにして有効に利用する
点と、蛍光特性を有する透明基板によって光電変換に利
用できない波長域の光が光電変換に利用できる波長域の
光に変換される点と、光が薄膜太陽電池素子と第1の反
射面との間で多重反射されて光電変換層に照射される点
と、多重反射及び蛍光特性を有する透明基板により光電
変換に利用できない波長域の光が光電変換に利用できる
波長域の光になって光電変換層に照射される点との相乗
効果によって、上記光電変換層に照射される光電変換に
寄与する波長域の光の光量が著しく増大して、発電効率
が極めて高くなる。
According to the above-described embodiment, the light condensed by the second reflecting surface group of the condensing / reflecting element and passing through the light transmitting hole is incident on the transparent substrate having the fluorescent property, and the fluorescent light is emitted. The transparent substrate having the characteristics converts light in a wavelength range that cannot be used for photoelectric conversion into light in a wavelength range that can be used for photoelectric conversion, and randomly radiates and scatters the light. The light radiated and scattered by the transparent substrate having the fluorescent property and converted into light in the wavelength range that can be used for photoelectric conversion is the first reflection surface group of the condensing reflection element, the thin film solar cell element, and the like. Multiple reflections are made between. Therefore, the second of the condensing reflection element
The point that the light that has been condensed by the reflective surface group and has passed through the light transmission hole once is not escaped by the first reflective surface group and is effectively used, and the wavelength that cannot be used for photoelectric conversion due to the transparent substrate having the fluorescent property. Point light is converted into light in a wavelength range that can be used for photoelectric conversion, and light is multiply reflected between the thin film solar cell element and the first reflection surface and is applied to the photoelectric conversion layer, Due to the synergistic effect of the transparent substrate having multiple reflection and fluorescence characteristics, the light in the wavelength range that cannot be used for photoelectric conversion becomes light in the wavelength range that can be used for photoelectric conversion, and the photoelectric conversion layer is irradiated with the light. The light amount of the light in the wavelength range that contributes to the photoelectric conversion irradiated to the remarkably increases, and the power generation efficiency becomes extremely high.

【0024】また、1実施の形態では、上記薄膜太陽電
池素子の基板が蛍光特性を有する透明基板である。
Further, in one embodiment, the substrate of the thin film solar cell element is a transparent substrate having a fluorescent property.

【0025】上記実施の形態では、上記薄膜太陽電池素
子の基板が蛍光層として機能する透明基板であるので、
光透過孔群から入射した光と、上記蛍光特性を有する透
明基板によって光電変換に利用できない波長域の光から
光電変換に利用できる波長域の光に変換された光とが、
薄膜太陽電池素子と集光反射素子の第1の反射面群との
間で多重反射される。従って、光電変換層に照射される
光電変換に寄与する波長域の光の光量が増大して、発電
効率を高くすることができる。
In the above embodiment, since the substrate of the thin film solar cell element is a transparent substrate that functions as a fluorescent layer,
Light incident from the group of light transmitting holes, and light converted into light in a wavelength range that can be used for photoelectric conversion from light in a wavelength range that cannot be used for photoelectric conversion by the transparent substrate having the fluorescent property,
Multiple reflection occurs between the thin-film solar cell element and the first reflecting surface group of the condensing reflecting element. Therefore, the amount of light in the wavelength range that contributes to photoelectric conversion applied to the photoelectric conversion layer is increased, and power generation efficiency can be increased.

【0026】また、1実施の形態では、上記集光反射素
子の上記透明基板が蛍光特性を有する。
Further, in one embodiment, the transparent substrate of the light converging / reflecting element has a fluorescent characteristic.

【0027】上記実施の形態では、上記集光反射素子の
上記透明基板が蛍光層として機能するので、光透過孔群
から入射した光と、上記蛍光特性を有する透明基板によ
って光電変換に利用できない波長域の光から光電変換に
利用できる波長域の光に変換された光とが、薄膜太陽電
池素子と集光反射素子の第1の反射面群との間で多重反
射される。従って、光電変換層に照射される光電変換に
寄与する波長域の光の光量が増大して、発電効率を高く
することができる。
In the above-described embodiment, since the transparent substrate of the light converging / reflecting element functions as a fluorescent layer, the light incident from the group of light transmitting holes and the wavelengths that cannot be used for photoelectric conversion due to the transparent substrate having the fluorescent property. The light converted into the light in the wavelength range that can be used for photoelectric conversion is multiple-reflected between the thin-film solar cell element and the first reflecting surface group of the condensing reflecting element. Therefore, the amount of light in the wavelength range that contributes to photoelectric conversion applied to the photoelectric conversion layer is increased, and power generation efficiency can be increased.

【0028】1実施の形態では、上記薄膜太陽電池素子
と上記集光反射素子とが、スペーサーを介して機械的に
固定されている。
In one embodiment, the thin film solar cell element and the condensing reflection element are mechanically fixed via a spacer.

【0029】上記実施の形態によれば、上記薄膜太陽電
池素子に上記集光反射素子をスペーサーを介して機械的
に固定しているので、上記薄膜太陽電池素子に上記集光
反射素子を簡単に取り付けることができる。また、従来
の薄膜太陽電池に対して、簡単に上記集光反射素子を取
り付けて、上記実施の形態の薄膜太陽電池を構成するこ
とができて、従来の薄膜太陽電池の発電効率を容易に改
善することが可能となる。また、上記薄膜太陽電池素子
と上記集光反射素子とを簡単に分離して、それらの交換
等をすることができる。また、上記薄膜太陽電池素子を
上記集光反射素子で保護して、薄膜太陽電池の信頼性を
向上することができる。
According to the above-mentioned embodiment, since the light collecting and reflecting element is mechanically fixed to the thin film solar cell element through the spacer, the light collecting and reflecting element can be simply attached to the thin film solar cell element. Can be installed. Further, the thin-film solar cell of the above-described embodiment can be configured by simply attaching the condensing reflection element to the conventional thin-film solar cell, and easily improve the power generation efficiency of the conventional thin-film solar cell. It becomes possible to do. Further, the thin-film solar cell element and the light-collecting and reflecting element can be easily separated and replaced with each other. Further, the thin film solar cell element can be protected by the light converging and reflecting element to improve the reliability of the thin film solar cell.

【0030】また、1実施の形態では、上記薄膜太陽電
池素子と上記蛍光特性を有する透明基板と上記集光反射
素子とが、スペーサーを介して機械的に固定されてい
る。
Further, in one embodiment, the thin-film solar cell element, the transparent substrate having the fluorescent property, and the condensing reflection element are mechanically fixed via a spacer.

【0031】上記実施の形態では、上記薄膜太陽電池素
子と、上記蛍光特性を有する透明基板と、上記集光反射
素子とをスペーサを介して機械的に固定しているので、
それらを簡単に固定でき、また、それらを簡単に分解し
て、交換等をすることができる。また、従来の薄膜太陽
電池に対して、簡単に上記蛍光特性を有する透明基板及
び上記集光反射素子を取り付けて、上記実施の形態の薄
膜太陽電池を簡単に構成することができて、従来の薄膜
太陽電池の発電効率を容易に改善することが可能とな
る。また、上記薄膜太陽電池素子及び上記蛍光特性を有
する透明基板を上記集光反射素子で保護して、薄膜太陽
電池の信頼性を向上することができる。
In the above embodiment, the thin film solar cell element, the transparent substrate having the fluorescent characteristic, and the light converging / reflecting element are mechanically fixed through the spacer,
They can be easily fixed, and they can be easily disassembled and replaced. Further, with respect to the conventional thin-film solar cell, the transparent substrate having the fluorescent property and the condensing reflection element can be easily attached to easily configure the thin-film solar cell of the above-described embodiment, It is possible to easily improve the power generation efficiency of the thin film solar cell. Further, the thin film solar cell element and the transparent substrate having the fluorescent property can be protected by the light converging and reflecting element to improve the reliability of the thin film solar cell.

【0032】また、1実施の形態では、上記薄膜太陽電
池素子と上記蛍光特性を有する透明基板と上記集光反射
素子とが、接着剤により固定されている。
Further, in one embodiment, the thin film solar cell element, the transparent substrate having the fluorescent property, and the condensing reflection element are fixed by an adhesive.

【0033】上記実施の形態では、上記薄膜太陽電池素
子と、上記蛍光特性を有する透明基板と、上記集光反射
素子とが接着剤により固定されているので、それらを簡
単かつ強固に固定できて、耐環境性に優れた信頼性の高
い薄膜太陽電池を得ることができる。また、上記接着剤
が、透明接着剤であると、はみ出しても、見映えが悪く
なることがない。
In the above embodiment, since the thin film solar cell element, the transparent substrate having the fluorescent property, and the light converging / reflecting element are fixed by the adhesive, they can be fixed easily and firmly. It is possible to obtain a highly reliable thin film solar cell having excellent environment resistance. Further, when the adhesive is a transparent adhesive, the appearance does not deteriorate even if the adhesive is squeezed out.

【0034】また、1実施の形態では、上記薄膜太陽電
池素子と上記集光反射素子とが、接着剤により固定され
ている。
In one embodiment, the thin film solar cell element and the light collecting and reflecting element are fixed by an adhesive.

【0035】上記実施の形態では、上記薄膜太陽電池素
子と上記集光反射素子とが接着剤により固定されている
ので、それらを簡単かつ強固に固定できて、耐環境性に
優れた信頼性の高い薄膜太陽電池を得ることができる。
また、上記接着剤が、透明接着剤であると、はみ出して
も、見映えが悪くなることがない。
In the above embodiment, since the thin film solar cell element and the light collecting and reflecting element are fixed by the adhesive, they can be fixed easily and firmly, and the environment resistance is excellent and the reliability is high. A high thin film solar cell can be obtained.
Further, when the adhesive is a transparent adhesive, the appearance does not deteriorate even if the adhesive is squeezed out.

【0036】また、1実施の形態では、上記接着剤が蛍
光特性を有する透明接着剤である。
Further, in one embodiment, the adhesive is a transparent adhesive having a fluorescent property.

【0037】上記実施の形態では、上記接着剤が蛍光特
性を有する透明接着剤であるので、上記透明接着剤が、
集光反射素子と薄膜太陽素子との連結機能を有する上
に、光電変換に利用できない波長域の光を光電変換に利
用できる波長域の光に変換して光電変換効率を高める蛍
光層としての機能を有する。
In the above embodiment, since the adhesive is a transparent adhesive having a fluorescent property, the transparent adhesive is
In addition to having the function of connecting the condensing reflection element and the thin-film solar element, it also functions as a fluorescent layer that enhances photoelectric conversion efficiency by converting light in the wavelength range that cannot be used for photoelectric conversion into light in the wavelength range that can be used for photoelectric conversion. Have.

【0038】また、1実施の形態では、上記薄膜太陽電
池素子は、上記光電変換層に関して、上記光入射面と反
対側に位置する反射層を備える。
Further, in one embodiment, the thin-film solar cell element includes a reflective layer located on the side opposite to the light incident surface with respect to the photoelectric conversion layer.

【0039】上記実施の形態では、上記薄膜太陽電池素
子の反射層と入射面との間に光電変換層が位置すること
になるので、上記薄膜太陽電池素子の反射層と集光反射
素子の第1の反射面との間に光電変換層及び蛍光層を挟
んで、薄膜太陽電池素子の反射層と集光反射素子の第1
の反射面との間で、光が多重反射される。従って、上記
光電変換層に照射される光電変換に寄与する波長域の光
の光量が著しく増大して、発電効率を極めて高くするこ
とができる。
In the above-mentioned embodiment, since the photoelectric conversion layer is located between the reflection layer of the thin-film solar cell element and the incident surface, the reflection layer of the thin-film solar cell element and the condensing reflection element The photoelectric conversion layer and the fluorescent layer are sandwiched between the first reflective surface and the first reflective surface of the thin film solar cell element and the first condensing reflective element.
The light is multiple-reflected between itself and the reflecting surface. Therefore, the amount of light in the wavelength region that contributes to photoelectric conversion applied to the photoelectric conversion layer is significantly increased, and the power generation efficiency can be extremely increased.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】以下、本発明の薄膜太陽電池を図
面を参照しながら詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The thin film solar cell of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0041】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1の薄膜太陽電池の断面図を示しており、図2は、
本発明の実施の形態1の薄膜太陽電池の断面斜視図を示
している。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a cross-sectional view of a thin film solar cell according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG.
The cross-sectional perspective view of the thin film solar cell of Embodiment 1 of this invention is shown.

【0042】上記薄膜太陽電池は、薄膜太陽電池素子1
00と集光反射素子200とからなる。
The thin film solar cell is a thin film solar cell element 1
00 and the condensing reflection element 200.

【0043】上記薄膜太陽電池素子100は、支持体を
兼ねた基板1上に、光反射効果を有する反射層としての
電極金属層2と、一つの伝導型の不純物を高濃度にドー
ピングした多結晶Si薄膜半導体層3と、この多結晶S
i薄膜半導体層3と同じ型の不純物をわずかにドーピン
グした多結晶Si薄膜半導体層4と、上記多結晶Si薄
膜半導体層3,4と反対の伝導型の不純物を高濃度にド
ーピングした多結晶Si薄膜半導体層5と、電流を取り
出すための集電電極6と、効率的に光を取り込むための
反射防止層7とを順次積層してなる。上記多結晶Si薄
膜半導体層3,4,5は光電変換層の一例を構成する。
なお、上記不純物を高濃度にドーピングした多結晶Si
薄膜半導体層3は、電極金属層2と半導体層4との電気
的接続を良好にする役目をする。
The thin-film solar cell element 100 comprises a substrate 1 also serving as a support, an electrode metal layer 2 as a reflection layer having a light reflection effect, and a polycrystal doped with a high concentration of one conductivity type impurity. Si thin film semiconductor layer 3 and this polycrystalline S
i The polycrystalline Si thin film semiconductor layer 4 slightly doped with the same type of impurity as the thin film semiconductor layer 3, and the polycrystalline Si thin film semiconductor layer 3 and the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3 and 4 doped with a conductivity type impurity at a high concentration. A thin film semiconductor layer 5, a current collecting electrode 6 for taking out an electric current, and an antireflection layer 7 for taking in light efficiently are sequentially laminated. The polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3, 4, 5 constitute an example of a photoelectric conversion layer.
Note that polycrystalline Si doped with the above impurities at a high concentration
The thin film semiconductor layer 3 serves to improve the electrical connection between the electrode metal layer 2 and the semiconductor layer 4.

【0044】一方、上記集光反射素子200は、図1,
2に示すように、透明基板9と、この透明基板9の一方
の面に設けられると共に直線状の光透過孔群10を有す
る第1の反射面群11と、上記光透過孔群10に入射光
12を集光するために3角柱15の斜面に形成された第
2の反射面群13とを備える。すなわち、上記第1の反
射面11と第2の反射面13は、3角柱15の底面と斜
面に形成された反射膜からなる。上記3角柱15は断面
が2等辺3角形で、その2等辺3角形の頂角16は、4
5度より小さく設定し、より好ましくは、30度より小
さく設定している。すなわち、上記3角柱15の断面の
2等辺3角形の底角は、(180−45)/2=67.
5度以上、より好ましくは、(180−30)/2=7
5度以上になっている。なお、上記断面が2等辺3角形
の3角柱15に代えて、断面が不等辺3角形の3角柱を
用いてもよく、あるいは、底角の1つが鈍角となる3角
柱を用いてもよい。
On the other hand, the condensing reflection element 200 is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the transparent substrate 9 and the first reflecting surface group 11 provided on one surface of the transparent substrate 9 and having the linear light transmitting hole group 10 are incident on the light transmitting hole group 10. The second reflecting surface group 13 is formed on the slope of the triangular prism 15 to collect the light 12. That is, the first reflecting surface 11 and the second reflecting surface 13 are formed of reflecting films formed on the bottom surface and the inclined surface of the triangular prism 15. The triangular prism 15 has an isosceles triangle in cross section, and the apex angle 16 of the isosceles triangle is 4
The angle is set smaller than 5 degrees, and more preferably smaller than 30 degrees. That is, the base angle of the isosceles triangle of the cross section of the triangular prism 15 is (180-45) / 2 = 67.
5 degrees or more, more preferably (180-30) / 2 = 7
It is more than 5 degrees. Instead of the triangular prism 15 having an isosceles triangular cross section, a triangular prism having an isosceles triangular cross section may be used, or a triangular prism having one obtuse angle as a base angle may be used.

【0045】上記構成の薄膜太陽電池に、図1に示すよ
うに、太陽光等の入射光12が垂直に照射されると、入
射光12は第2の反射面群13により反射されて、光透
過孔群10へと入射する。ここで、第2の反射面13を
構成する上記斜面群が透明基板9に対して60度より大
きな急傾斜面で形成されていると、一度の反射で光透過
孔群へと入射しなかった入射光12も、相隣接する第2
の反射面13により反射され、最終的には、光透過孔群
10へと入射することになる。ここで、太陽光等の入射
光12の入射角度が常に垂直ではないため、上記斜面群
は透明基板9に対してできるだけ大きな角度を成す急傾
斜面であることが望ましく、その角度は67.5度以上
が望ましく、75度以上であることがより望ましい。す
なわち、上記3角柱15の断面の頂角16は、45度以
下であることが望ましく、30度より小さいことがより
望ましい。
As shown in FIG. 1, when the thin film solar cell having the above structure is vertically irradiated with incident light 12 such as sunlight, the incident light 12 is reflected by the second reflecting surface group 13 to emit light. It is incident on the transmission hole group 10. Here, if the above-mentioned slanted surface group forming the second reflective surface 13 is formed with a steeply inclined surface larger than 60 degrees with respect to the transparent substrate 9, it does not enter the light transmission hole group by one reflection. The incident light 12 is also adjacent to the second
The light is reflected by the reflection surface 13 of the above, and finally enters the light transmission hole group 10. Here, since the incident angle of the incident light 12 such as sunlight is not always vertical, it is desirable that the above-mentioned slope group is a steeply sloped surface that makes an angle as large as possible with respect to the transparent substrate 9, and the angle is 67.5. It is preferably at least 75 degrees, and more preferably at least 75 degrees. That is, the apex angle 16 of the cross section of the triangular prism 15 is preferably 45 degrees or less, and more preferably less than 30 degrees.

【0046】上記集光反射素子200の光透過孔群10
へと集光された入射光12は、透明基板9を通って、薄
膜太陽電池素子100へと入射する。上記薄膜太陽電池
素子100に入射した光は、反射防止層7、多結晶Si
薄膜半導体層5,4,3を透過し、反射層としての電極
金属層2により、再度、多結晶Si薄膜半導体層5,
4,3を通過する。これにより、多結晶Si薄膜半導体
層5,4,3における光吸収効率が高められている。
A group of light transmission holes 10 of the condensing reflection element 200.
The incident light 12 focused on the light passes through the transparent substrate 9 and enters the thin-film solar cell element 100. The light incident on the thin-film solar cell element 100 is reflected by the antireflection layer 7 and polycrystalline Si.
The polycrystalline Si thin film semiconductor layers 5 and 5 are transmitted again through the thin film semiconductor layers 5, 4, and 3 by the electrode metal layer 2 as a reflection layer.
Pass 4 and 3. As a result, the light absorption efficiency in the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 5, 4, 3 is improved.

【0047】上記薄膜太陽電池は、反射防止層7、集電
電極6、及び、多結晶Si薄膜半導体層5の表面で反射
された光が、第1の反射面群11により反射され、再
度、薄膜太陽電池素子100に入射し、多結晶Si薄膜
半導体層5、4、3を通過する。このように、光透過孔
群10から入射した光が、集光反射素子200の第1の
反射面群11と薄膜太陽電池素子100との間で多重反
射することにより、さらに高い光吸収効率が実現され
る。
In the thin-film solar cell, the light reflected on the surfaces of the antireflection layer 7, the collector electrode 6, and the polycrystalline Si thin-film semiconductor layer 5 is reflected by the first reflection surface group 11 and again, The light enters the thin film solar cell element 100 and passes through the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 5, 4, and 3. In this way, the light incident from the light transmitting hole group 10 is multiply reflected between the first reflecting surface group 11 of the light collecting and reflecting element 200 and the thin-film solar cell element 100, so that a higher light absorption efficiency is obtained. Will be realized.

【0048】また、本薄膜太陽電池においては、集光反
射素子200の第1の反射面群11と薄膜太陽電池素子
100の電極金属層2との間で多重反射が実現すること
により、多結晶Si薄膜半導体層4,5を薄くした場合
においても、入射した光が十分に吸収され、電荷の走行
距離を短くして外部に取り出すことが可能な電流を大き
くすることができる。
In the thin-film solar cell, multiple reflection is realized between the first reflective surface group 11 of the condensing reflective element 200 and the electrode metal layer 2 of the thin-film solar cell element 100, so that the polycrystalline structure is obtained. Even when the Si thin film semiconductor layers 4 and 5 are made thin, the incident light is sufficiently absorbed, the traveling distance of charges can be shortened, and the current that can be extracted to the outside can be increased.

【0049】(実施の形態2)図1においては、薄膜太
陽電池素子100として、図23に示すような多結晶S
i半導体層を用いた場合について説明を行っているが、
図24に示すような非晶質Si半導体層を用いた薄膜太
陽電池素子、及び、多結晶Si半導体層と非晶質Si半
導体層の両方を用いたタンデム構造の薄膜太陽電池素子
の場合においても同様な多重反射が実現して、光吸収効
率を高めることができる。
(Second Embodiment) In FIG. 1, as a thin film solar cell element 100, a polycrystalline S as shown in FIG. 23 is used.
Although the case of using the i semiconductor layer has been described,
Also in the case of a thin film solar cell element using an amorphous Si semiconductor layer as shown in FIG. 24 and a tandem structure thin film solar cell element using both a polycrystalline Si semiconductor layer and an amorphous Si semiconductor layer. Similar multiple reflections can be realized and the light absorption efficiency can be improved.

【0050】図3は、実施の形態2の薄膜太陽電池の断
面斜視図である。この実施の形態2の薄膜太陽電池は、
図1に示す実施の形態1の集光反射素子200と同じ集
光反射素子200を備え、透明基板側から光を入射する
タイプの薄膜太陽電池素子300の構成のみが、図1に
示す薄膜太陽電池素子100と異なる。従って、図3に
おいて、図1の実施の形態1の構成要素と同一構成要素
については、図1の構成要素と同じ参照番号を付して詳
しい説明は省略する。
FIG. 3 is a sectional perspective view of the thin film solar cell of the second embodiment. The thin film solar cell according to the second embodiment is
The thin-film solar cell element 300 of the type that includes the same light-collecting and reflecting element 200 of the first embodiment shown in FIG. 1 and in which light is incident from the transparent substrate side is the thin-film solar cell shown in FIG. Different from the battery element 100. Therefore, in FIG. 3, the same components as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those of the components of FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.

【0051】上記薄膜太陽電池素子300は、ガラス基
板からなる透明基板17上に、効率的に光を取り込むた
めの反射防止層18、電流を取り出すための集電電極1
9、非晶質半導体からなりp型不純物がドーピングされ
たp層20、非晶質半導体からなり真性半導体であるi
層21、非晶質半導体からなりn型不純物がドーピング
されたn層22、光反射効果を有する反射層としての電
極金属層23を順次積層してなる。上記p層20、i層
21、n層22は光電変換層の一例を構成する。
The thin-film solar cell element 300 comprises a transparent substrate 17 made of a glass substrate, an antireflection layer 18 for efficiently taking in light, and a collector electrode 1 for taking out current.
9, p layer 20 made of amorphous semiconductor and doped with p-type impurities, i made of amorphous semiconductor and an intrinsic semiconductor
A layer 21, an n layer 22 made of an amorphous semiconductor and doped with an n-type impurity, and an electrode metal layer 23 as a reflection layer having a light reflection effect are sequentially laminated. The p layer 20, the i layer 21, and the n layer 22 constitute an example of a photoelectric conversion layer.

【0052】図3に示すように、上記集光反射素子20
0と薄膜太陽電池素子300とを配置することにより、
図1の場合と同様に、反射防止層18、集電電極19、
非晶質Si薄膜半導体層(p層)20、及び、電極金属
層23の表面で反射された光が、集光反射素子200の
第1の反射面群11により反射されて、再度、薄膜太陽
電池素子300に入射し、非晶質Si薄膜半導体層20
に入射する。このように、光透過孔群10から入射した
光が、集光反射素子200の第1の反射面群11と薄膜
太陽電池素子300との間で多重反射することにより、
さらに高い光吸収効率が実現される。
As shown in FIG. 3, the condensing reflective element 20 is used.
By arranging 0 and the thin film solar cell element 300,
As in the case of FIG. 1, the antireflection layer 18, the collector electrode 19,
The light reflected by the surfaces of the amorphous Si thin film semiconductor layer (p layer) 20 and the electrode metal layer 23 is reflected by the first reflecting surface group 11 of the condensing reflecting element 200, and the thin film solar layer is again displayed. The amorphous Si thin film semiconductor layer 20 is incident on the battery element 300.
Incident on. Thus, the light incident from the light transmitting hole group 10 is multiply reflected between the first reflecting surface group 11 of the condensing reflecting element 200 and the thin film solar cell element 300,
Higher light absorption efficiency is realized.

【0053】[0053]

【実施例1】図4から図6に示すプロセスに従って、図
1,2に示す本発明の実施の形態1の薄膜太陽電池の集
光反射素子200を作成した。
Example 1 According to the process shown in FIGS. 4 to 6, the condensing reflective element 200 of the thin film solar cell according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS.

【0054】まず、図4に示すように、断面頂角16が
30度であるポリカーボネート樹脂製の3角柱15を押
し出し成形法により作製した。次に、図5に示すよう
に、3角柱15の側面25、26、27に、膜厚100
nmのAl0.95Ti0.05からなる反射膜をスパッ
タリングにより形成した。この反射膜は、図6に示す第
1の反射面11と第2の反射面13である。そして、図
6に示すように、複数の上記3角柱15の側面(底面)
25側を接着面として、この複数の3角柱15を厚さ1
mmの透明基板としてのガラス基板9上に、直線状の光
透過孔群10が形成されるように、接着剤で等間隔に接
着した。こうすることにより、上記3角柱15の側面
(底面)25側の反射膜が第1の反射面群11となり、
上記3角柱15の側面26、27側の反射膜が第2の反
射面群13となる集光反射素子200を形成した。
First, as shown in FIG. 4, a polycarbonate resin triangular prism 15 having a cross-section vertical angle 16 of 30 degrees was produced by extrusion molding. Next, as shown in FIG. 5, a film thickness of 100 is formed on the side surfaces 25, 26, 27 of the triangular prism 15.
A reflective film of Al 0.95 Ti 0.05 nm was formed by sputtering. This reflective film is the first reflective surface 11 and the second reflective surface 13 shown in FIG. Then, as shown in FIG. 6, side surfaces (bottom surfaces) of the plurality of triangular prisms 15 are provided.
The plurality of triangular prisms 15 has a thickness of 1
On a glass substrate 9 as a transparent substrate having a size of 10 mm, the linear light transmitting hole groups 10 were adhered at equal intervals with an adhesive. By doing so, the reflective film on the side surface (bottom surface) 25 side of the triangular prism 15 becomes the first reflective surface group 11,
The condensing reflective element 200 in which the reflective films on the side surfaces 26 and 27 of the triangular prism 15 serve as the second reflective surface group 13 is formed.

【0055】ここで、上記3角柱15の断面形状は、2
等辺3角形であり、第1の反射面群11となる側面25
の長さが10.0mmであり、側面26と側面27の長
さが19.3mmであり、光透過孔群10の幅が1.0
mmとなるように、上記3角柱15をガラス基板9に接
着固定した。
Here, the cross-sectional shape of the triangular prism 15 is 2
Side surface 25 that is an equilateral triangle and serves as the first reflection surface group 11
Has a length of 10.0 mm, the side surfaces 26 and 27 have a length of 19.3 mm, and the light transmitting hole group 10 has a width of 1.0 mm.
The triangular prism 15 was adhesively fixed to the glass substrate 9 so as to have a size of mm.

【0056】本実施例1においては、集光反射素子20
0の透明基板9としてガラス基板を用いたが、光が透過
可能であれば良く、これに限られるものではない。例え
ば、射出成形したポリカーボネート樹脂を用いることに
より、より軽量で安価な薄膜太陽電池とすることが可能
である。
In the first embodiment, the condenser reflection element 20 is used.
Although the glass substrate is used as the transparent substrate 9 of No. 0, it is not limited to this as long as it can transmit light. For example, by using an injection-molded polycarbonate resin, a lighter weight and cheaper thin film solar cell can be obtained.

【0057】また、AlTiスパッタ膜を第1の反射面
群11及び第2の反射面群13を構成する反射膜として
用いたが、反射率の高い金属膜であれば良く、AlTi
以外に、Al、Ag、Au、Ti等の金属膜、及び、そ
れらの金属で構成される合金膜を用いることができる。
また、上記反射膜の膜厚は、光がほぼ完全に反射される
40nm以上であることが望ましい。しかし、反射膜が
厚くなり過ぎると、成膜時間の増加や材料コストの増加
を招くため、150nm以下であることが望ましい。ま
た、本実施例1においては、スパッタリングにより反射
膜を形成したが、真空蒸着等の成膜方法を用いることも
可能である。さらに、無電界メッキ法等の電鋳技術を用
いて金属反射膜を形成することにより、集光反射素子の
形成のための真空プロセスが不要となり、薄膜太陽電池
の低価格化を実現することが可能となる。
Further, although the AlTi sputtered film is used as the reflective film constituting the first reflective surface group 11 and the second reflective surface group 13, any metal film having a high reflectance may be used.
Besides, a metal film of Al, Ag, Au, Ti, or the like, and an alloy film composed of these metals can be used.
Further, it is desirable that the film thickness of the reflective film is 40 nm or more, at which light is almost completely reflected. However, if the reflective film becomes too thick, the film formation time and the material cost increase, so it is desirable that the thickness be 150 nm or less. Further, in the first embodiment, the reflective film is formed by sputtering, but it is also possible to use a film forming method such as vacuum evaporation. Furthermore, by forming the metal reflective film using an electroforming technique such as electroless plating, a vacuum process for forming the condensing reflective element becomes unnecessary, and the cost of the thin film solar cell can be reduced. It will be possible.

【0058】一方、図1に示す薄膜太陽電池素子100
は、従来と同様な方法により作製した。すなわち、支持
体を兼ねたステンレス基板1上に、反射層としての役目
をする光反射効果を有する膜厚100nmのAl
0.95Ti0.05電極金属層2をスパッタリングによ
り形成した後、一つの伝導型の不純物を高濃度にドーピ
ングした多結晶Si薄膜半導体層3、多結晶Si薄膜半
導体層3と同じ型の不純物をわずかにドーピングした多
結晶Si薄膜半導体層4、この多結晶Si薄膜半導体層
3,4と反対の伝導型の不純物を高濃度にドーピングし
た多結晶Si薄膜半導体層5をプラズマCVD(化学的
気相成長)装置により順次形成した。上記不純物を高濃
度にドーピングした多結晶Si薄膜半導体層3は、電極
金属層2と多結晶Si半導体層4との電気的接続を良好
にするために設けたものである。
On the other hand, the thin film solar cell element 100 shown in FIG.
Was manufactured by the same method as the conventional method. That is, on the stainless steel substrate 1 which also functions as a support, Al having a film thickness of 100 nm and having a light reflection effect which functions as a reflection layer.
After the 0.95 Ti 0.05 electrode metal layer 2 is formed by sputtering, one conductivity type impurity is doped at a high concentration to form a polycrystalline Si thin film semiconductor layer 3 and an impurity of the same type as the polycrystalline Si thin film semiconductor layer 3. A polycrystalline Si thin-film semiconductor layer 4 slightly doped with, and a polycrystalline Si thin-film semiconductor layer 5 heavily doped with an impurity of a conductivity type opposite to those of the polycrystalline Si thin-film semiconductor layers 3 and 4 by plasma CVD (chemical vapor deposition). Phase growth) device. The polycrystalline Si thin film semiconductor layer 3 doped with the above impurities at a high concentration is provided in order to improve the electrical connection between the electrode metal layer 2 and the polycrystalline Si semiconductor layer 4.

【0059】より詳しくは、上記多結晶Si薄膜半導体
層3は、基板温度250℃の条件で、SiHガス、H
ガス、PHガスの混合比を最適化した混合ガスをC
VD装置に導入し、ガス圧20Paとして、100Wの
高周波電力を投入することにより形成した。こうして、
上記電極金属層2上には、Pが高濃度にドープされた膜
厚30nmの多結晶Si薄膜半導体膜3を堆積した。
More specifically, the polycrystalline Si thin film semiconductor layer 3 has a substrate temperature of 250 ° C. under the condition of SiH 4 gas and H 2.
A mixed gas in which the mixing ratio of 2 gas and PH 3 gas is optimized is C
It was formed by introducing it into a VD apparatus and applying a high frequency power of 100 W at a gas pressure of 20 Pa. Thus
On the electrode metal layer 2, a polycrystalline Si thin film semiconductor film 3 having a film thickness of 30 nm doped with P at a high concentration was deposited.

【0060】次に、上記多結晶Si薄膜半導体層4は、
基板温度550℃の条件で、SiH ガス、Hガス、
PHガスの混合比を最適化した混合ガスをCVD装置
に導入し、ガス圧50Paとして、350Wの高周波電
力を投入することにより形成した。こうして、上記多結
晶Si薄膜半導体層3上には、Pがわずかにドーピング
された膜厚150nmの多結晶Si薄膜半導体膜4を堆
積した。
Next, the polycrystalline Si thin film semiconductor layer 4 is
SiH at a substrate temperature of 550 ° C FourGas, HTwogas,
PHThreeCVD equipment for mixed gas with optimized gas mixing ratio
And the gas pressure is 50 Pa and the high-frequency power of 350 W is applied.
It was formed by applying force. Thus, the above
P is slightly doped on the crystalline Si thin film semiconductor layer 3.
The polycrystalline Si thin film semiconductor film 4 having a thickness of 150 nm
Piled up.

【0061】上記多結晶Si薄膜半導体膜4は、光を吸
収し、電荷を発生させ、発電を行う層であり、十分に光
を吸収させるため、通常その厚さを1000nm以上5
0000nm以下に設定されるが、本実施例1において
は、直線状の光透過孔10からの入射光が多重反射する
ため、多結晶Si薄膜半導体層4を薄くすることが可能
であり、その膜厚を100nm以上2000nm以下に
することが望ましい。
The polycrystalline Si thin-film semiconductor film 4 is a layer that absorbs light, generates electric charges, and generates electric power. In order to sufficiently absorb light, its thickness is usually 1000 nm or more and 5 nm or more.
Although it is set to 0000 nm or less, in Example 1, since the incident light from the linear light transmitting hole 10 is multiply reflected, it is possible to make the polycrystalline Si thin film semiconductor layer 4 thin. It is desirable that the thickness is 100 nm or more and 2000 nm or less.

【0062】次に、上記多結晶Si薄膜半導体層5は、
基板温度350℃の条件で、SiH ガス、Hガス、
BFガスの混合比を最適化した混合ガスをCVD装置
に導入し、ガス圧50Paとして、100Wの高周波電
力を投入することにより形成した。こうして、上記多結
晶Si薄膜半導体層4上には、Bがドーピングされた膜
厚15nmのp型の多結晶Si薄膜半導体膜5を堆積し
た。上記多結晶Si薄膜半導体層4,5は、pn接合を
形成する。
Next, the polycrystalline Si thin film semiconductor layer 5 is
SiH at a substrate temperature of 350 ° C FourGas, HTwogas,
BFThreeCVD equipment for mixed gas with optimized gas mixing ratio
The gas pressure of 50 Pa and high frequency power of 100 W.
It was formed by applying force. Thus, the above
A film doped with B on the crystalline Si thin film semiconductor layer 4
A p-type polycrystalline Si thin film semiconductor film 5 having a thickness of 15 nm is deposited.
It was The polycrystalline Si thin film semiconductor layers 4 and 5 have a pn junction.
Form.

【0063】次に、このように多結晶Siのpn接合を
形成した基板1をスパッタリング装置に取り付け、遮蔽
マスクを基板1の多結晶Si薄膜半導体層5表面に装着
した状態で、AlTi合金ターゲットを用いて膜厚10
0nmのAl0.95Ti0. 05からなる幅0.1m
m、間隔5mmのくし型集電電極6を形成した。
Next, the substrate 1 on which the pn junction of polycrystalline Si is formed in this manner is attached to a sputtering apparatus, and a shielding mask is attached to the surface of the polycrystalline Si thin film semiconductor layer 5 of the substrate 1, and an AlTi alloy target is set. Using film thickness 10
Width 0.1m consisting Al 0.95 Ti 0. 05 of 0nm
A comb-shaped current collecting electrode 6 having an m of 5 mm was formed.

【0064】次に、Inターゲットを用い、酸素
雰囲気中で反応性スパッタリングを行うことにより、上
記多結晶Si薄膜半導体層5及びくし型集電電極6上
に、膜厚65nmの反射防止層7を形成した。
Then, reactive sputtering is performed in an oxygen atmosphere using an In 2 O 3 target to prevent reflection of 65 nm in thickness on the polycrystalline Si thin film semiconductor layer 5 and the comb-shaped collector electrode 6. Layer 7 was formed.

【0065】以上のようにして作製した集光反射素子2
00と薄膜太陽電池素子100とを、図7に示すよう
に、弾性を有する樹脂製スペーサー28を介して、固定
金具29により機械的に固定し、実施例1の薄膜太陽電
池を完成した。
Condensing reflection element 2 manufactured as described above.
00 and the thin film solar cell element 100 were mechanically fixed by a fixing metal fitting 29 via a resin spacer 28 having elasticity as shown in FIG. 7 to complete the thin film solar cell of Example 1.

【0066】このように、上記薄膜太陽電池素子100
に集光反射素子200を樹脂製スペーサー28を介して
固定金具29により機械的に固定しているので、上記薄
膜太陽電池素子100に集光反射素子200を簡単に取
り付けることができる。また、上記薄膜太陽電池素子1
00と集光反射素子200とを簡単に分離して、それら
の交換等をすることができる。また、上記薄膜太陽電池
素子100を集光反射素子200で保護して、薄膜太陽
電池の信頼性を向上することができる。
As described above, the thin film solar cell element 100
Since the light collecting and reflecting element 200 is mechanically fixed by the fixing metal fitting 29 via the resin spacer 28, the light collecting and reflecting element 200 can be easily attached to the thin film solar cell element 100. In addition, the thin film solar cell element 1
00 and the condensing reflection element 200 can be easily separated, and they can be exchanged. Further, the thin-film solar cell element 100 can be protected by the condensing reflection element 200 to improve the reliability of the thin-film solar cell.

【0067】次に、上記薄膜太陽電池素子100の多結
晶Si薄膜半導体膜4の膜厚を従来の薄膜太陽電池と同
じ10000nmとした薄膜太陽電池素子を作製し、こ
の薄膜太陽電池素子に、集光反射素子200を取り付け
ていなくて、この薄膜太陽電池素子のみからなる薄膜太
陽電池を比較例1の薄膜太陽電池とした。
Next, a thin film solar cell element was produced in which the thickness of the polycrystalline Si thin film semiconductor film 4 of the thin film solar cell element 100 was 10,000 nm, which is the same as the conventional thin film solar cell, and the thin film solar cell element was assembled. A thin-film solar cell including only the thin-film solar cell element without attaching the light reflecting element 200 was used as a thin-film solar cell of Comparative Example 1.

【0068】上記実施例1の薄膜太陽電池と比較例1の
薄膜太陽電池に対して、AM1.5シミュレーターで1
00mW/cmの光を照射し、I−V特性を測定した
ところ、実施例1の薄膜太陽電池は、比較例1の薄膜太
陽電池に比べて、開放電圧が10%程度小さく、短絡電
流が55%程度大きくなっていることが確認された。従
って、実施例1の薄膜太陽電池は、比較例1の薄膜太陽
電池に比べて、光電変換効率が40%程度高くなってい
ることが分った。
For the thin-film solar cell of Example 1 and the thin-film solar cell of Comparative Example 1, an AM1.5 simulator was used.
When the IV characteristics were measured by irradiating with light of 00 mW / cm 2 , the thin-film solar cell of Example 1 had an open circuit voltage about 10% smaller than that of the thin-film solar cell of Comparative Example 1, and had a short-circuit current. It was confirmed that it was about 55% larger. Therefore, it was found that the thin film solar cell of Example 1 had a photoelectric conversion efficiency of about 40% higher than that of the thin film solar cell of Comparative Example 1.

【0069】本実施例1においては、光電変換層として
多結晶Si薄膜半導体層3,4,5を用いたが、非晶質
Si半導体からなるpin接合を光電変換層として用い
ることも可能である。また、多結晶Si薄膜半導体層
3,4,5からなる光電変換層が一組のみ形成された薄
膜太陽電池について記載しているが、本実施例1におい
ては、多重反射により光の利用効率が改善されており、
多結晶Si薄膜半導体層3,4,5を薄くすることが可
能である。従って、これらの多結晶Si薄膜半導体層
3,4,5からなる光電変換層を複数組積み重ねてタン
デム構造とすることにより、また、非晶質Si半導体層
によるpin接合と多結晶Si半導体層によるpn接合
とを複数組積み重ねてタンデム構造とすることにより、
さらに開放電圧を向上させることが可能である。
In Example 1, the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3, 4, and 5 were used as the photoelectric conversion layer, but a pin junction made of an amorphous Si semiconductor can also be used as the photoelectric conversion layer. . Further, although a thin film solar cell in which only one set of photoelectric conversion layers composed of the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3, 4, and 5 is formed is described, in Example 1, the light utilization efficiency is improved by the multiple reflection. Has been improved,
It is possible to thin the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3, 4, 5. Therefore, by stacking a plurality of photoelectric conversion layers composed of these polycrystalline Si thin-film semiconductor layers 3, 4, and 5 to form a tandem structure, a pin junction by an amorphous Si semiconductor layer and a polycrystalline Si semiconductor layer are formed. By stacking multiple pairs of pn junctions into a tandem structure,
Further, it is possible to improve the open circuit voltage.

【0070】[0070]

【実施例2】図8に示すように、実施例1における集光
反射素子200と、粒径5μmのY S:Eu,M
g,Tiの蓄光性蛍光粒子を20体積%含有した板厚1
mmの蛍光ガラス基板30と、実施例1における薄膜太
陽電池素子100とを、弾性を有する樹脂製スペーサー
28,28を介して、固定金具29により機械的に固定
し、実施例2の薄膜太陽電池を完成した。
Second Embodiment As shown in FIG. 8, light collection in the first embodiment
Reflective element 200 and Y with a particle size of 5 μm TwoOTwoS: Eu, M
Plate thickness 1 containing 20% by volume of g, Ti phosphorescent fluorescent particles
mm fluorescent glass substrate 30 and the thin film thickness in Example 1
The positive battery element 100 and the resin spacer having elasticity
Mechanically fixed by fixing bracket 29 via 28, 28
Then, the thin film solar cell of Example 2 was completed.

【0071】従来より、薄膜太陽電池素子の光入射面に
蛍光特性を有する基板または膜を配置し、光電変換に利
用されない波長400nm近傍の光を、光電変換に利用
される波長600nm近傍の光に変換し、発電効率の改
善を実現することが提案されているが、入射光が蛍光特
性を有する基板または膜により散乱されて、薄膜太陽電
池素子への入射光量が低下して、大幅な光電変換効率の
改善が実現しないと言う問題があった。さらに、蛍光特
性を有する基板または膜から放出される波長600nm
近傍の光の放射方向がランダムであるため、蛍光特性を
有する基板または膜から放出される波長600nm近傍
の光の半分は、薄膜太陽電池素子と反対方向へと放射さ
れて、光電変換に寄与しないといった問題があった。
Conventionally, a substrate or a film having a fluorescent property is arranged on the light incident surface of a thin film solar cell element, and light having a wavelength near 400 nm which is not used for photoelectric conversion is converted into light having a wavelength near 600 nm which is used for photoelectric conversion. Although it has been proposed to convert the light and improve the power generation efficiency, the incident light is scattered by the substrate or film having a fluorescent property, and the amount of light incident on the thin film solar cell element is reduced, resulting in a large photoelectric conversion. There was a problem that the improvement in efficiency could not be realized. Furthermore, a wavelength of 600 nm emitted from a substrate or film having fluorescent properties
Since the emission direction of the light in the vicinity is random, half of the light in the vicinity of the wavelength of 600 nm emitted from the substrate or film having the fluorescent property is emitted in the direction opposite to the thin film solar cell element and does not contribute to photoelectric conversion. There was such a problem.

【0072】そこで、図8に示すように、上記蛍光ガラ
ス基板30を、集光反射素子200と薄膜太陽電池素子
100との間に設けることにより、蛍光ガラス基板30
内の蛍光性粒子により散乱された光、及び、蛍光性粒子
から放出された光は、集光反射素子200の第1の反射
面群11と、薄膜太陽電池素子100との間で多重反射
されて、入射した光と蛍光性粒子から放出された光のほ
とんどが薄膜太陽電池素子100へと入射し、薄膜太陽
電池の光電変換効率を高めることが可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 8, the fluorescent glass substrate 30 is provided between the condensing reflection element 200 and the thin-film solar cell element 100, so that the fluorescent glass substrate 30 is provided.
The light scattered by the fluorescent particles in the inside and the light emitted from the fluorescent particles are multiply reflected between the first reflective surface group 11 of the condensing reflective element 200 and the thin film solar cell element 100. Then, most of the incident light and the light emitted from the fluorescent particles are incident on the thin film solar cell element 100, and the photoelectric conversion efficiency of the thin film solar cell can be enhanced.

【0073】上記実施例2の薄膜太陽電池と比較例1の
薄膜太陽電池に対して、AM1.5シミュレーターで1
00mW/cmの光を照射し、I−V特性を測定した
ところ、実施例2の薄膜太陽電池は、比較例1の薄膜太
陽電池に比べて、開放電圧がほぼ等しく、短絡電流が7
5%程度大きくなっていることが確認された。従って、
実施例1の薄膜太陽電池は、比較例1の薄膜太陽電池に
比べて、光電変換効率が75%程度高くなっていること
が分った。
For the thin-film solar cell of Example 2 and the thin-film solar cell of Comparative Example 1, an AM1.5 simulator was used.
When the IV characteristics were measured by irradiating with light of 00 mW / cm 2 , the thin-film solar cell of Example 2 had almost the same open circuit voltage and a short-circuit current of 7 as compared with the thin-film solar cell of Comparative Example 1.
It was confirmed that it was increased by about 5%. Therefore,
It was found that the thin film solar cell of Example 1 had a photoelectric conversion efficiency of about 75% higher than that of the thin film solar cell of Comparative Example 1.

【0074】本実施例2においては、光電変換層として
多結晶Si薄膜半導体層3,4,5を用いたが、非晶質
Si半導体からなるpin接合を光電変換層として用い
ることも可能である。また、多結晶Si薄膜半導体層
3,4,5からなる光電変換層が一組のみ形成された薄
膜太陽電池について記載しているが、本実施例2におい
ては、多重反射により光の利用効率が改善されており、
多結晶Si薄膜半導体層3,4,5を薄くすることが可
能である。従って、これらの多結晶Si薄膜半導体層
3,4,5からなる光電変換層を複数組積み重ねてタン
デム構造とすることにより、また、非晶質Si半導体層
によるpin接合と多結晶Si半導体層によるpn接合
とを複数組積み重ねてタンデム構造とすることにより、
さらに開放電圧を向上させることが可能である。
In Example 2, the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3, 4, and 5 were used as the photoelectric conversion layer, but it is also possible to use a pin junction made of an amorphous Si semiconductor as the photoelectric conversion layer. . Further, although a thin film solar cell in which only one set of photoelectric conversion layers composed of polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3, 4, and 5 is formed is described, in the second embodiment, light utilization efficiency is improved by multiple reflection. Has been improved,
It is possible to thin the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3, 4, 5. Therefore, by stacking a plurality of photoelectric conversion layers composed of these polycrystalline Si thin-film semiconductor layers 3, 4, and 5 to form a tandem structure, a pin junction by an amorphous Si semiconductor layer and a polycrystalline Si semiconductor layer are formed. By stacking multiple pairs of pn junctions into a tandem structure,
Further, it is possible to improve the open circuit voltage.

【0075】また、本実施例2においては、蛍光粒子と
して粒径5μmのYS:Eu,Mg,Tiの蓄光
性蛍光粒子を用いたが、これに限られるものではない。
In the second embodiment, the phosphorescent particles of Y 2 O 2 S: Eu, Mg, Ti having a particle diameter of 5 μm are used as the phosphor particles, but the phosphor particles are not limited thereto.

【0076】例えば、蛍光粒子として、粒径2〜20μ
mのYS:Eu,Mg,Tiの蓄光性蛍光粒子を
使用することにより、200〜450nmの波長の光を
吸収し、625nmの波長の光を放射させることが可能
である。また、Er3+イオンを含有した酸化フッ化物
系結晶化ガラスを用いることにより、800nm近傍の
波長の光を吸収し、550〜660nmの波長の光を放
射させることが可能である。
For example, the fluorescent particles have a particle size of 2 to 20 μm.
It is possible to absorb light having a wavelength of 200 to 450 nm and emit light having a wavelength of 625 nm by using the phosphorescent fluorescent particles of Y 2 O 2 S: Eu, Mg, Ti of m. Further, by using oxyfluoride-based crystallized glass containing Er 3+ ions, it is possible to absorb light having a wavelength of around 800 nm and emit light having a wavelength of 550 to 660 nm.

【0077】また、これら以外の蛍光材料として、酸化
ストロンチウムと酸化アルミニウムからなる化合物に希
土類元素のユウロピウム(Eu)とジスプロシウム(D
y)を添加したSrAl:Eu,Dyや、Sr
Al1425:Eu,Dyや、CaAl:E
u,Dyや、ZnS:Cu等の蛍光材料を用いることが
可能である。
As fluorescent materials other than the above, compounds containing strontium oxide and aluminum oxide are added to the rare earth elements europium (Eu) and dysprosium (D).
y) added SrAl 2 O 4 : Eu, Dy and Sr 4
Al 14 O 25 : Eu, Dy and CaAl 2 O 4 : E
It is possible to use fluorescent materials such as u, Dy and ZnS: Cu.

【0078】[0078]

【実施例3】図9に実施例3の薄膜太陽電池の断面図を
示す。
[Third Embodiment] FIG. 9 shows a cross-sectional view of a thin-film solar cell according to a third embodiment.

【0079】実施例3においては、実施例1において作
製した薄膜太陽電池素子100と、集光反射素子200
とを、アクリル系透明接着剤31により張り合わせた構
成となっている。ここで、アクリル系透明接着剤31の
厚さを0.1mmとした。このような構成とすることに
より、耐環境性を改善することができる。
In the third embodiment, the thin film solar cell element 100 manufactured in the first embodiment and the condensing reflection element 200 are used.
And a transparent acrylic adhesive 31. Here, the thickness of the acrylic transparent adhesive 31 was set to 0.1 mm. With such a structure, the environment resistance can be improved.

【0080】実施例1及び実施例3の薄膜太陽電池に対
して、80℃、相対湿度80%で2ヶ月の環境試験を行
ったところ、実施例1の薄膜太陽電池においては、樹脂
製スペーサー28の部分から、高湿度の大気が、集光反
射素子200と薄膜太陽電池素子100との間に進入
し、薄膜太陽電池素子100の腐食が始まり、発電効率
が20%低下した。これに対して、アクリル系透明接着
剤31により張り合わせた実施例3の薄膜太陽電池は、
外観上の変化も発電効率の低下も起こらず、耐環境性に
優れていることを確認した。
The thin film solar cells of Examples 1 and 3 were subjected to an environmental test at 80 ° C. and 80% relative humidity for 2 months. In the thin film solar cells of Example 1, the resin spacer 28 was used. From this part, high-humidity atmosphere entered between the condensing reflection element 200 and the thin film solar cell element 100, the corrosion of the thin film solar cell element 100 started, and the power generation efficiency decreased by 20%. On the other hand, the thin film solar cell of Example 3 laminated with the acrylic transparent adhesive 31 is
It was confirmed that there was no change in appearance and no decrease in power generation efficiency, and that it had excellent environmental resistance.

【0081】[0081]

【実施例4】図10に実施例4の薄膜太陽電池の断面図
を示す。
Fourth Embodiment FIG. 10 shows a cross-sectional view of the thin film solar cell of the fourth embodiment.

【0082】実施例4においては、実施例2において使
用した薄膜太陽電池素子100と、板厚1mmの蛍光ガ
ラス基板30と、集光反射素子200とを、アクリル系
透明接着剤31により張り合わせた構成となっている。
ここで、アクリル系透明接着剤31の厚さを0.1mm
とした。このような構成とすることにより、耐環境性を
改善することができる。
In the fourth embodiment, the thin film solar cell element 100 used in the second embodiment, the fluorescent glass substrate 30 having a plate thickness of 1 mm, and the condensing reflection element 200 are bonded together by an acrylic transparent adhesive 31. Has become.
Here, the thickness of the acrylic transparent adhesive 31 is 0.1 mm.
And With such a structure, the environment resistance can be improved.

【0083】実施例2及び実施例4の薄膜太陽電池に対
して、80℃、相対湿度80%で2ヶ月の環境試験を行
ったところ、実施例2の薄膜太陽電池においては、樹脂
製スペーサー28の部分から、高湿度の大気が、集光反
射素子200と蛍光ガラス基板30と薄膜太陽電池素子
100との間に侵入し、薄膜太陽電池素子100の腐食
が始まり、発電効率が25%低下した。これに対して、
アクリル系透明接着剤31により張り合わせた実施例4
の薄膜太陽電池は、外観上の変化も発電効率の低下も起
こらず、耐環境性に優れていることを確認した。
The thin film solar cells of Examples 2 and 4 were subjected to an environmental test at 80 ° C. and 80% relative humidity for 2 months. In the thin film solar cells of Example 2, the resin spacer 28 was used. From this part, the high-humidity atmosphere entered between the condensing reflection element 200, the fluorescent glass substrate 30 and the thin film solar cell element 100, the thin film solar cell element 100 started to corrode, and the power generation efficiency decreased by 25%. . On the contrary,
Example 4 laminated with an acrylic transparent adhesive 31
It was confirmed that the thin-film solar cell of No. 1 had excellent environmental resistance without any change in appearance or reduction in power generation efficiency.

【0084】[0084]

【実施例5】図11に実施例5の薄膜太陽電池の断面図
を示す。
[Embodiment 5] FIG. 11 shows a cross-sectional view of a thin-film solar cell of Embodiment 5.

【0085】実施例5においては、実施例1において作
製した薄膜太陽電池素子100と、集光反射素子200
とを、粒径5μmのYS:Eu,Mg,Tiの蓄
光性蛍光粒子を20体積%含有した蛍光性アクリル系透
明接着剤32により張り合わせた構成となっている。こ
こで、蛍光性アクリル系透明接着剤32の厚さを0.5
mmとした。実施例5の構成においても、蛍光粒子を含
有した蛍光性アクリル系透明接着剤32が、実施例2及
び実施例4において示した蛍光ガラス基板30と同様
に、光電変換に利用されない波長400nm近傍の光
を、光電変換に利用される波長600nm近傍の光に変
換し、発電効率の改善が実現する。
In Example 5, the thin-film solar cell element 100 produced in Example 1 and the condensing reflection element 200 were used.
And a fluorescent acrylic transparent adhesive 32 containing 20% by volume of Y 2 O 2 S: Eu, Mg, and Ti phosphorescent fluorescent particles having a particle diameter of 5 μm. Here, the thickness of the fluorescent acrylic transparent adhesive 32 is set to 0.5.
mm. Also in the configuration of Example 5, the fluorescent acrylic transparent adhesive 32 containing the fluorescent particles has a wavelength near 400 nm which is not used for photoelectric conversion, like the fluorescent glass substrate 30 shown in Examples 2 and 4. The light is converted into light having a wavelength near 600 nm which is used for photoelectric conversion, and improvement in power generation efficiency is realized.

【0086】上記実施例5の薄膜太陽電池と比較例1の
薄膜太陽電池に対して、AM1.5シミュレーターで1
00mW/cmの光を照射し、I−V特性を測定した
ところ、実施例1の薄膜太陽電池は、比較例1の薄膜太
陽電池に比べて、開放電圧が5%程度小さく、短絡電流
が70%程度大きくなっていることが確認された。従っ
て、実施例1の薄膜太陽電池は、比較例1の薄膜太陽電
池に比べて、光電変換効率が62%程度高くなっている
ことが分った。
For the thin-film solar cell of Example 5 and the thin-film solar cell of Comparative Example 1, an AM1.5 simulator was used.
When the IV characteristics were measured by irradiating with light of 00 mW / cm 2 , the thin-film solar cell of Example 1 had an open circuit voltage of about 5% smaller than that of the thin-film solar cell of Comparative Example 1, and had a short-circuit current. It was confirmed that it was about 70% larger. Therefore, it was found that the thin film solar cell of Example 1 had a photoelectric conversion efficiency of about 62% higher than that of the thin film solar cell of Comparative Example 1.

【0087】本実施例5においては、光電変換層として
多結晶Si薄膜半導体層3,4,5を用いたが、非晶質
Si半導体からなるpin接合を光電変換層として用い
ることも可能である。また、多結晶Si薄膜半導体層
3,4,5からなる光電変換層が一組のみ形成された薄
膜太陽電池について記載しているが、本実施例5におい
ては、多重反射により光の利用効率が改善されており、
多結晶Si薄膜半導体層3,4,5を薄くすることが可
能である。従って、これらの多結晶Si薄膜半導体層
3,4,5からなる光電変換層を複数組積み重ねてタン
デム構造とすることにより、また、非晶質Si半導体層
によるpin接合と多結晶Si半導体層によるpn接合
とを複数組積み重ねてタンデム構造とすることにより、
さらに開放電圧を向上させることが可能である。
In Example 5, the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3, 4, and 5 were used as the photoelectric conversion layer, but a pin junction made of an amorphous Si semiconductor can also be used as the photoelectric conversion layer. . Further, although a thin film solar cell in which only one set of photoelectric conversion layers composed of the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3, 4, and 5 is formed is described, in the fifth embodiment, the light utilization efficiency is improved by the multiple reflection. Has been improved,
It is possible to thin the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3, 4, 5. Therefore, by stacking a plurality of photoelectric conversion layers composed of these polycrystalline Si thin-film semiconductor layers 3, 4, and 5 to form a tandem structure, a pin junction by an amorphous Si semiconductor layer and a polycrystalline Si semiconductor layer are formed. By stacking multiple pairs of pn junctions into a tandem structure,
Further, it is possible to improve the open circuit voltage.

【0088】[0088]

【実施例6】図12に実施例6の薄膜太陽電池の断面図
を示す。
[Sixth Embodiment] FIG. 12 shows a cross-sectional view of a thin-film solar cell of a sixth embodiment.

【0089】本実施例6は、図3に示す実施の形態2の
薄膜太陽電池に係る実施例である。図12における集光
反射素子200と薄膜太陽電池素子300は、図3に示
す実施の形態2の集光反射素子200と薄膜太陽電池素
子300と同じ構成を有する。
Example 6 is an example relating to the thin-film solar cell of Embodiment 2 shown in FIG. The light collecting and reflecting element 200 and the thin film solar cell element 300 in FIG. 12 have the same configurations as the light collecting and reflecting element 200 and the thin film solar cell element 300 of the second embodiment shown in FIG.

【0090】上記薄膜太陽電池素子300は、図3に示
すように、ガラス基板17上に、膜厚30nmのSnO
透明導電層18を反応性スパッタリングにより形成し
た後、基板17をスパッタリング装置に取り付け、遮蔽
マスクを基板17の透明導電層18表面に装着した状態
で、AlTi合金ターゲットを用いて膜厚100nmの
Al0.95Ti0.05からなる幅0.1mm、間隔5
mmのくし型集電電極19を形成した。
As shown in FIG. 3, the thin-film solar cell element 300 has a SnO film with a thickness of 30 nm formed on a glass substrate 17.
2 After the transparent conductive layer 18 is formed by reactive sputtering, the substrate 17 is attached to the sputtering apparatus, and the shielding mask is mounted on the surface of the transparent conductive layer 18 of the substrate 17, and an AlTi alloy target is used to form an Al film having a thickness of 100 nm. Width 0.1 mm made of 0.95 Ti 0.05 , spacing 5
A mm-shaped current collecting electrode 19 was formed.

【0091】次に、p型不純物ドープ半導体層であるp
層20、真性半導体であるi層21、n型不純物ドープ
層であるn層22がこの順に積層された光電変換層をプ
ラズマCVD装置による気相成長法で形成した。この各
半導体層20,21,22は、それぞれ、SiHガス
・Hガス・CHガス・Bガスの混合ガスを用
いて気相成長した膜厚15nmのa−SiC:Hのp層
20、SiHガス・Hガスの混合ガスを用いて気相
成長した膜厚100nmのa−Si:Hのi層21、S
iHガス・Hガス・PHガスの混合ガスを用いて
気相成長した膜厚15nmのa−Si:Hのn層22で
ある。上記光電変換層20,21,22を形成した後、
膜厚100nmのAlからなる光反射効果を有する反射
層としての電極金属層23をスパッタリングにより形成
した。
Next, the p-type impurity-doped semiconductor layer p
A photoelectric conversion layer in which a layer 20, an i layer 21 that is an intrinsic semiconductor, and an n layer 22 that is an n-type impurity doped layer were stacked in this order was formed by a vapor phase growth method using a plasma CVD apparatus. Each of the semiconductor layers 20, 21, and 22 is made of a-SiC: H having a film thickness of 15 nm that is vapor-grown using a mixed gas of SiH 4 gas / H 2 gas / CH 4 gas / B 2 H 6 gas. p layer 20, i-layer 21 of S-Si: H having a film thickness of 100 nm grown by vapor phase growth using a mixed gas of SiH 4 gas and H 2 gas, S
This is an n-layer 22 of a-Si: H having a film thickness of 15 nm, which is vapor-phase grown using a mixed gas of iH 4 gas, H 2 gas, and PH 3 gas. After forming the photoelectric conversion layers 20, 21, and 22,
An electrode metal layer 23 as a reflection layer having a light reflection effect made of Al and having a film thickness of 100 nm was formed by sputtering.

【0092】上記集光反射素子200と薄膜太陽電池素
子300とを、図12に示すように、弾性を有する樹脂
製スペーサー28を介して、固定金具29により機械的
に固定し、実施例6の薄膜太陽電池を完成した。
As shown in FIG. 12, the light collecting and reflecting element 200 and the thin-film solar cell element 300 are mechanically fixed by a fixing metal fitting 29 via a resin spacer 28 having elasticity, and the fixing metal piece 29 of Example 6 is used. A thin film solar cell was completed.

【0093】また、比較のため、上記薄膜太陽電池素子
300のみの薄膜太陽電池であり(図3を援用す
る。)、SnO透明導電層18の膜厚を100nmと
し、i層の膜厚を300nmとした従来の構成の薄膜太
陽電池を比較例2として、同時に作製した。ここで、S
nO透明導電層18の膜厚を100nmとした理由
は、透明導電層18による反射防止効果により、従来の
薄膜太陽電池における光電変換効率を最大とするためで
ある。
For comparison, the thin-film solar cell comprises only the thin-film solar cell element 300 (referring to FIG. 3), the thickness of the SnO 2 transparent conductive layer 18 is 100 nm, and the thickness of the i-layer is As a comparative example 2, a thin film solar cell having a conventional structure with a thickness of 300 nm was prepared at the same time. Where S
The reason that the thickness of the nO 2 transparent conductive layer 18 is 100 nm is that the photoelectric conversion efficiency in the conventional thin film solar cell is maximized due to the antireflection effect of the transparent conductive layer 18.

【0094】上記実施例6の薄膜太陽電池と比較例2の
薄膜太陽電池に対して、AM1.5シミュレーターで1
00mW/cmの光を照射し、I−V特性を測定した
ところ、実施例6の薄膜太陽電池は、比較例2の薄膜太
陽電池に比べて、開放電圧が5%程度大きく、短絡電流
が55%程度大きくなっていることが確認された。従っ
て、実施例6の薄膜太陽電池は、比較例2の薄膜太陽電
池に比べて、光電変換効率が63%程度高くなっている
ことが分った。
For the thin film solar cell of Example 6 and the thin film solar cell of Comparative Example 2, an AM1.5 simulator was used for 1
When the IV characteristics were measured by irradiating with light of 00 mW / cm 2 , the thin film solar cell of Example 6 had an open circuit voltage of about 5% larger than the thin film solar cell of Comparative Example 2 and a short circuit current. It was confirmed that it was about 55% larger. Therefore, it was found that the thin film solar cell of Example 6 had a photoelectric conversion efficiency of about 63% higher than that of the thin film solar cell of Comparative Example 2.

【0095】本実施例6においては、光電変換層として
非晶質Si薄膜半導体層20,21,22を用いたが、
多結晶Si半導体からなるpn接合を光電変換層として
用いることも可能である。また、非晶質Si薄膜半導体
層20,21,22からなる光電変換層が一組のみ形成
された薄膜太陽電池について記載しているが、本実施例
6においては、多重反射により光の利用効率が改善され
ており、非晶質Si薄膜半導体層20,21,22を薄
くすることが可能である。従って、これらの非晶質Si
薄膜半導体層20,21,22からなる光電変換層を複
数組積み重ねてタンデム構造とすることにより、また、
非晶質Si半導体層によるpin接合と多結晶Si半導
体層によるpn接合とを複数組積み重ねてタンデム構造
とすることにより、さらに開放電圧を向上させることが
可能である。
In Example 6, the amorphous Si thin film semiconductor layers 20, 21 and 22 were used as the photoelectric conversion layers.
It is also possible to use a pn junction made of a polycrystalline Si semiconductor as the photoelectric conversion layer. Further, although a thin-film solar cell in which only one set of photoelectric conversion layers including the amorphous Si thin-film semiconductor layers 20, 21, 22 is formed is described, in the sixth embodiment, the light utilization efficiency due to multiple reflection is described. Is improved, and the amorphous Si thin film semiconductor layers 20, 21, 22 can be thinned. Therefore, these amorphous Si
By stacking a plurality of photoelectric conversion layers composed of the thin film semiconductor layers 20, 21, 22 to form a tandem structure,
It is possible to further improve the open circuit voltage by stacking a plurality of sets of a pn junction made of an amorphous Si semiconductor layer and a pn junction made of a polycrystalline Si semiconductor layer to form a tandem structure.

【0096】[0096]

【実施例7】図13に示すように、実施例6において使
用した集光反射素子200と、粒径5μmのY
S:Eu,Mg,Tiの蓄光性蛍光粒子を20体積%
含有した板厚1mmの蛍光ガラス基板30と、薄膜太陽
電池素子300とを、弾性を有する樹脂製スペーサー2
8,28を介して、固定金具29により機械的に固定
し、実施例7の薄膜太陽電池を完成した。
Seventh Embodiment As shown in FIG. 13, the condensing reflective element 200 used in the sixth embodiment and Y 2 O having a particle diameter of 5 μm are used.
2 S: 20% by volume of phosphorescent fluorescent particles of Eu, Mg, Ti
The fluorescent glass substrate 30 having a plate thickness of 1 mm and the thin-film solar cell element 300 containing the resin spacer 2 having elasticity
The thin film solar cell of Example 7 was completed by mechanically fixing it with fixing metal fittings 29 through 8.

【0097】実施例7においては、実施例2の場合と同
様に、蛍光ガラス基板30を、集光反射素子200と薄
膜太陽電池素子300との間に設けることにより、蛍光
ガラス基板30内の蛍光性粒子により散乱された光、及
び、蛍光性粒子から放出された光は、集光反射素子20
0の第1の反射面群11と、薄膜太陽電池素子300と
の間で多重反射されて、入射した光と蛍光性粒子から放
出された光のほとんどが薄膜太陽電池素子300へと入
射し、薄膜太陽電池の光電変換効率を高めることができ
る。
In the seventh embodiment, as in the case of the second embodiment, the fluorescent glass substrate 30 is provided between the condensing reflection element 200 and the thin-film solar cell element 300, so that the fluorescence in the fluorescent glass substrate 30 is reduced. The light scattered by the luminescent particles and the light emitted from the fluorescent particles are collected and reflected by the condensing reflection element 20.
Most of the incident light and the light emitted from the fluorescent particles are multiple-reflected between the first reflective surface group 11 of 0 and the thin film solar cell element 300, and enter the thin film solar cell element 300, The photoelectric conversion efficiency of the thin film solar cell can be increased.

【0098】上記実施例7の薄膜太陽電池と比較例2の
薄膜太陽電池に対して、AM1.5シミュレーターで1
00mW/cmの光を照射し、I−V特性を測定した
ところ、実施例7の薄膜太陽電池は、比較例2の薄膜太
陽電池に比べて、開放電圧が10%程度大きく、短絡電
流が70%程度大きくなっていることが確認された。従
って、実施例7の薄膜太陽電池は、比較例2の薄膜太陽
電池に比べて、光電変換効率が87%程度高くなってい
ることが分った。
For the thin-film solar cell of Example 7 and the thin-film solar cell of Comparative Example 2, 1 with an AM1.5 simulator.
When the IV characteristic was measured by irradiating with light of 00 mW / cm 2 , the thin-film solar cell of Example 7 had an open circuit voltage of about 10% larger than that of the thin-film solar cell of Comparative Example 2 and a short-circuit current. It was confirmed that it was about 70% larger. Therefore, it was found that the thin film solar cell of Example 7 had a photoelectric conversion efficiency of about 87% higher than that of the thin film solar cell of Comparative Example 2.

【0099】本実施例7においては、光電変換層として
非晶質Si薄膜半導体層20,21,22を用いたが、
多結晶Si半導体からなるpn接合を光電変換層として
用いることも可能である。また、非晶質Si薄膜半導体
層20,21,22からなる光電変換層が一組のみ形成
された薄膜太陽電池について記載しているが、本実施例
7においては、多重反射により光の利用効率が改善され
ており、非晶質Si薄膜半導体層20,21,22を薄
くすることが可能である。従って、これらの非晶質Si
薄膜半導体層20,21,22からなる光電変換層を複
数組積み重ねてタンデム構造とすることにより、また、
非晶質Si半導体層によるpin接合と多結晶Si半導
体層によるpn接合とを複数組積み重ねてタンデム構造
とすることにより、さらに開放電圧を向上させることが
可能である。
In Example 7, the amorphous Si thin film semiconductor layers 20, 21 and 22 were used as the photoelectric conversion layers.
It is also possible to use a pn junction made of a polycrystalline Si semiconductor as the photoelectric conversion layer. Further, although a thin film solar cell in which only one set of photoelectric conversion layers composed of the amorphous Si thin film semiconductor layers 20, 21, 22 is formed is described, in the present Example 7, the light utilization efficiency by multiple reflection is described. Is improved, and the amorphous Si thin film semiconductor layers 20, 21, 22 can be thinned. Therefore, these amorphous Si
By stacking a plurality of photoelectric conversion layers composed of the thin film semiconductor layers 20, 21, 22 to form a tandem structure,
It is possible to further improve the open circuit voltage by stacking a plurality of sets of a pn junction made of an amorphous Si semiconductor layer and a pn junction made of a polycrystalline Si semiconductor layer to form a tandem structure.

【0100】また、本実施例7においては、蛍光粒子と
して粒径5μmのYS:Eu,Mg,Tiの蓄光
性蛍光粒子を用いたが、これに限られるものではない。
例えば、蛍光粒子として、粒径2〜20μmのY
S:Eu,Mg,Tiの蓄光性蛍光粒子を使用すること
により、200〜450nmの波長の光を吸収し、62
5nmの波長の光を放射させることが可能である。ま
た、Er3+イオンを含有した酸化フッ化物系結晶化ガ
ラスを用いることにより、800nm近傍の波長の光を
吸収し、550〜660nmの波長の光を放射させるこ
とが可能である。
In Example 7, the phosphorescent particles of Y 2 O 2 S: Eu, Mg, Ti having a particle diameter of 5 μm were used as the fluorescent particles, but the present invention is not limited to this.
For example, as the fluorescent particles, Y 2 O 2 having a particle size of 2 to 20 μm is used.
By using the phosphorescent fluorescent particles of S: Eu, Mg, and Ti, light having a wavelength of 200 to 450 nm is absorbed, and 62
It is possible to emit light with a wavelength of 5 nm. Further, by using oxyfluoride-based crystallized glass containing Er 3+ ions, it is possible to absorb light having a wavelength of around 800 nm and emit light having a wavelength of 550 to 660 nm.

【0101】また、これら以外の蛍光材料として、酸化
ストロンチウムと酸化アルミニウムからなる化合物に希
土類元素のユウロピウム(Eu)とジスプロシウム(D
y)を添加したSrAl:Eu,Dyや、Sr
Al1425:Eu,Dyや、CaAl:E
u,Dyや、ZnS:Cu等の蛍光材料を用いることが
可能である。
As fluorescent materials other than these, a rare earth element europium (Eu) and dysprosium (D) are added to a compound consisting of strontium oxide and aluminum oxide.
y) added SrAl 2 O 4 : Eu, Dy and Sr 4
Al 14 O 25 : Eu, Dy and CaAl 2 O 4 : E
It is possible to use fluorescent materials such as u, Dy and ZnS: Cu.

【0102】[0102]

【実施例8】図14に実施例8の薄膜太陽電池の断面図
を示す。
[Embodiment 8] FIG. 14 shows a cross-sectional view of a thin-film solar cell of Embodiment 8.

【0103】実施例8においては、図12に示す実施例
6において使用した薄膜太陽電池素子300と、集光反
射素子200とを、アクリル系透明接着剤31により張
り合わせた構成となっている。ここで、アクリル系透明
接着剤31の厚さを0.1mmとした。このような構成
とすることにより、耐環境性を改善することができる。
In the eighth embodiment, the thin film solar cell element 300 used in the sixth embodiment shown in FIG. 12 and the condensing reflection element 200 are laminated with an acrylic transparent adhesive 31. Here, the thickness of the acrylic transparent adhesive 31 was set to 0.1 mm. With such a structure, the environment resistance can be improved.

【0104】実施例6及び実施例8の薄膜太陽電池に対
して、80℃、相対湿度80%で2ヶ月の環境試験を行
ったところ、実施例6の薄膜太陽電池においては、樹脂
製スペーサー28の部分から、高湿度の大気が、集光反
射素子200と薄膜太陽電池素子300との間に進入
し、集光反射素子200の透明ガラス基板9、及び、薄
膜太陽電池素子300のガラス基板17の表面変質が発
生し、発電効率が3%低下した。これに対して、アクリ
ル系透明接着剤31により張り合わせた実施例8の薄膜
太陽電池は、外観上の変化も発電効率の低下も起こら
ず、耐環境性に優れていることを確認した。
The thin film solar cells of Examples 6 and 8 were subjected to an environmental test at 80 ° C. and 80% relative humidity for 2 months. In the thin film solar cells of Example 6, the resin spacer 28 was used. From this part, high-humidity air enters between the condensing reflection element 200 and the thin film solar cell element 300, and the transparent glass substrate 9 of the condensing reflection element 200 and the glass substrate 17 of the thin film solar cell element 300. The surface deterioration of the above occurred, and the power generation efficiency decreased by 3%. On the other hand, it was confirmed that the thin-film solar cell of Example 8 laminated with the acrylic transparent adhesive 31 was excellent in environmental resistance without any change in appearance or reduction in power generation efficiency.

【0105】[0105]

【実施例9】図15に実施例9の薄膜太陽電池の断面図
を示す。
[Embodiment 9] FIG. 15 shows a cross-sectional view of a thin-film solar cell of Embodiment 9.

【0106】実施例9においては、図13に示す実施例
7において使用した薄膜太陽電池素子300と、板厚1
mmの蛍光ガラス基板30と、集光反射素子200と
を、アクリル系透明接着剤31により張り合わせた構成
となっている。ここで、アクリル系透明接着剤31の厚
さを0.1mmとした。このような構成とすることによ
り、耐環境性を改善することができる。
In Example 9, the thin film solar cell element 300 used in Example 7 shown in FIG.
The fluorescent glass substrate 30 of mm and the condensing reflection element 200 are laminated with an acrylic transparent adhesive 31. Here, the thickness of the acrylic transparent adhesive 31 was set to 0.1 mm. With such a structure, the environment resistance can be improved.

【0107】実施例7及び実施例9の薄膜太陽電池に対
して、80℃、相対湿度80%で2ヶ月の環境試験を行
ったところ、実施例7の薄膜太陽電池においては、樹脂
製スペーサー28の部分から、高湿度の大気が、集光反
射素子200と蛍光ガラス基板30と薄膜太陽電池素子
300との間に進入し、集光反射素子200の透明ガラ
ス基板9、及び、薄膜太陽電池素子300のガラス基板
17、及び、蛍光ガラス基板30の表面変質が発生し、
発電効率が4%低下した。これに対して、アクリル系透
明接着剤31により張り合わせた実施例9の薄膜太陽電
池は、外観上の変化も発電効率の低下も起こらず、耐環
境性に優れていることを確認した。
The thin film solar cells of Examples 7 and 9 were subjected to an environmental test at 80 ° C. and a relative humidity of 80% for 2 months. In the thin film solar cells of Example 7, a resin spacer 28 was used. From this part, high-humidity atmosphere enters between the condensing reflection element 200, the fluorescent glass substrate 30 and the thin film solar cell element 300, and the transparent glass substrate 9 of the condensing reflection element 200 and the thin film solar cell element. The surface deterioration of the glass substrate 17 of 300 and the fluorescent glass substrate 30 occurs,
Power generation efficiency dropped by 4%. On the other hand, it was confirmed that the thin-film solar cell of Example 9 laminated with the acrylic transparent adhesive 31 had excellent environmental resistance without any change in appearance or reduction in power generation efficiency.

【0108】[0108]

【実施例10】図16に実施例10の薄膜太陽電池の断
面図を示す。
[Embodiment 10] FIG. 16 shows a cross-sectional view of a thin film solar cell of Embodiment 10.

【0109】実施例10においては、図12に示す実施
例6において使用した薄膜太陽電池素子300と、集光
反射素子200とを、粒径5μmのYS:Eu,
Mg,Tiの蓄光性蛍光粒子を20体積%含有した蛍光
性アクリル系透明接着剤32により張り合わせた構成と
なっている。ここで、蛍光性アクリル系透明接着剤32
の厚さを0.5mmとした。実施例10の構成において
も、蛍光粒子を含有した蛍光性アクリル系透明接着剤3
2が、実施例7及び実施例9において示した蛍光ガラス
基板30と同様に、光電変換に利用されない波長400
nm近傍の光を、光電変換に利用される波長600nm
近傍の光に変換し、発電効率の改善が実現する。
In the tenth embodiment, the thin-film solar cell element 300 used in the sixth embodiment shown in FIG. 12 and the condensing reflecting element 200 are prepared by using Y 2 O 2 S: Eu
It has a structure in which a fluorescent acrylic transparent adhesive 32 containing 20% by volume of Mg and Ti phosphorescent fluorescent particles is stuck. Here, the fluorescent acrylic transparent adhesive 32
Has a thickness of 0.5 mm. Also in the configuration of Example 10, the fluorescent acrylic transparent adhesive 3 containing the fluorescent particles is used.
2 is a wavelength 400 not used for photoelectric conversion, like the fluorescent glass substrate 30 shown in Examples 7 and 9.
wavelength of 600nm, which is used for photoelectric conversion
It is converted into the nearby light and the power generation efficiency is improved.

【0110】上記実施例10の薄膜太陽電池と比較例2
の薄膜太陽電池に対して、AM1.5シミュレーターで
100mW/cmの光を照射し、I−V特性を測定し
たところ、実施例10の薄膜太陽電池は、比較例2の薄
膜太陽電池に比べて、開放電圧が2%程度大きく、短絡
電流が60%程度大きくなっていることが確認された。
従って、実施例10の薄膜太陽電池は、比較例2の薄膜
太陽電池に比べて、光電変換効率が63%程度高くなっ
ていることが分った。
Thin film solar cell of Example 10 and Comparative Example 2
The thin film solar cell of Example 10 was irradiated with light of 100 mW / cm 2 with an AM1.5 simulator, and the IV characteristics were measured. The thin film solar cell of Example 10 was compared with the thin film solar cell of Comparative Example 2. It was confirmed that the open circuit voltage was about 2% higher and the short circuit current was about 60% higher.
Therefore, it was found that the thin film solar cell of Example 10 had a photoelectric conversion efficiency of about 63% higher than that of the thin film solar cell of Comparative Example 2.

【0111】本実施例10においては、光電変換層とし
て非晶質Si薄膜半導体層20,21,22(図3参
照)を用いたが、多結晶Si半導体からなるpn接合を
光電変換層として用いることも可能である。また、非晶
質Si薄膜半導体層20,21,22からなる光電変換
層が一組のみ形成された薄膜太陽電池について記載して
いるが、本実施例10においては、多重反射により光の
利用効率が改善されており、非晶質Si薄膜半導体層2
0,21,22を薄くすることが可能である。従って、
これらの非晶質Si薄膜半導体層20,21,22から
なる光電変換層を複数組積み重ねてタンデム構造とする
ことにより、また、非晶質Si半導体層によるpin接
合と多結晶Si半導体層によるpn接合とを複数組積み
重ねてタンデム構造とすることにより、さらに開放電圧
を向上させることが可能である。
In Example 10, the amorphous Si thin film semiconductor layers 20, 21 and 22 (see FIG. 3) were used as the photoelectric conversion layer, but a pn junction made of a polycrystalline Si semiconductor was used as the photoelectric conversion layer. It is also possible. Further, although a thin film solar cell in which only one set of photoelectric conversion layers including the amorphous Si thin film semiconductor layers 20, 21, 22 is formed is described, in the tenth embodiment, light utilization efficiency due to multiple reflection is described. Of the amorphous Si thin film semiconductor layer 2
It is possible to make 0, 21, 22 thin. Therefore,
By stacking a plurality of photoelectric conversion layers composed of these amorphous Si thin film semiconductor layers 20, 21, 22 to form a tandem structure, a pin junction by an amorphous Si semiconductor layer and a pn by a polycrystalline Si semiconductor layer are formed. The open circuit voltage can be further improved by stacking a plurality of sets of junctions and forming a tandem structure.

【0112】[0112]

【実施例11】図17に実施例11の薄膜太陽電池の断
面図を示す。
[Embodiment 11] FIG. 17 shows a cross-sectional view of a thin-film solar cell of Embodiment 11.

【0113】本実施例11においては、薄膜太陽電池素
子400は、図12に示す実施例6に記載した薄膜太陽
電池素子300のガラス基板17(図3参照)の替わり
に、蛍光ガラス基板33を用いている。他の点について
は、実施例11の薄膜太陽電池素子400と実施例6の
薄膜太陽電池素子300とは同じ構成を有する。また、
実施例11の集光反射素子200は、実施例1の集光反
射素子200と同じ構成を有するので、同一参照番号を
付して、説明を省略する。
In the eleventh embodiment, the thin film solar cell element 400 includes a fluorescent glass substrate 33 in place of the glass substrate 17 (see FIG. 3) of the thin film solar cell element 300 described in the sixth embodiment shown in FIG. I am using. In other respects, the thin film solar cell element 400 of Example 11 and the thin film solar cell element 300 of Example 6 have the same configuration. Also,
The condensing reflective element 200 of the eleventh embodiment has the same configuration as the condensing reflective element 200 of the first embodiment, and therefore the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

【0114】上記蛍光ガラス基板33は、粒径5μmの
S:Eu,Mg,Tiの蓄光性蛍光粒子を20
体積%含有した板厚2mmの蛍光ガラス基板である。
The fluorescent glass substrate 33 comprises 20 phosphorescent particles of Y 2 O 2 S: Eu, Mg, Ti having a particle size of 5 μm.
It is a fluorescent glass substrate having a plate thickness of 2 mm and containing volume%.

【0115】上記蛍光ガラス基板33を基板とした上記
薄膜太陽電池素子400と上記集光反射素子200と
を、図17に示すように、弾性を有する樹脂製スペーサ
ー28を介して、固定金具29により機械的に固定し
て、実施例11の薄膜太陽電池を完成した。
As shown in FIG. 17, the thin film solar cell element 400 and the light converging / reflecting element 200, which have the fluorescent glass substrate 33 as a substrate, are fixed by a fixing bracket 29 via a resin spacer 28 having elasticity. By mechanically fixing, the thin film solar cell of Example 11 was completed.

【0116】上記実施例11の薄膜太陽電池と比較例2
の薄膜太陽電池に対して、AM1.5シミュレーターで
100mW/cmの光を照射し、I−V特性を測定し
たところ、実施例11の薄膜太陽電池は、比較例2の薄
膜太陽電池に比べて、開放電圧が10%程度大きく、短
絡電流が60%程度大きくなっていることが確認され
た。従って、実施例11の薄膜太陽電池は、比較例2の
薄膜太陽電池に比べて、光電変換効率が76%程度高く
なっていることがわかった。
The thin film solar cell of Example 11 and Comparative Example 2
The thin film solar cell of Example 11 was irradiated with light of 100 mW / cm 2 with an AM1.5 simulator, and the IV characteristics were measured. The thin film solar cell of Example 11 was compared with the thin film solar cell of Comparative Example 2. It was confirmed that the open circuit voltage was about 10% higher and the short circuit current was about 60% higher. Therefore, it was found that the thin film solar cell of Example 11 had a photoelectric conversion efficiency of about 76% higher than that of the thin film solar cell of Comparative Example 2.

【0117】本実施例11においては、光電変換層とし
て非晶質Si薄膜半導体層20,21,22(図3参
照)を用いたが、多結晶Si半導体からなるpn接合を
光電変換層として用いることも可能である。また、非晶
質Si薄膜半導体層20,21,22からなる光電変換
層が一組のみ形成された薄膜太陽電池について記載して
いるが、本実施例11においては、多重反射により光の
利用効率が改善されており、非晶質Si薄膜半導体層2
0,21,22を薄くすることが可能である。従って、
これらの非晶質Si薄膜半導体層20,21,22から
なる光電変換層を複数組積み重ねてタンデム構造とする
ことにより、また、非晶質Si半導体層によるpin接
合と多結晶Si半導体層によるpn接合とを複数組積み
重ねてタンデム構造とすることにより、さらに開放電圧
を向上させることが可能である。
In Example 11, the amorphous Si thin film semiconductor layers 20, 21 and 22 (see FIG. 3) were used as the photoelectric conversion layer, but a pn junction made of a polycrystalline Si semiconductor was used as the photoelectric conversion layer. It is also possible. Further, although a thin film solar cell in which only one set of photoelectric conversion layers including the amorphous Si thin film semiconductor layers 20, 21, 22 is formed is described, in the eleventh embodiment, the light utilization efficiency due to multiple reflection is used. Of the amorphous Si thin film semiconductor layer 2
It is possible to make 0, 21, 22 thin. Therefore,
By stacking a plurality of photoelectric conversion layers composed of these amorphous Si thin film semiconductor layers 20, 21, 22 to form a tandem structure, a pin junction by an amorphous Si semiconductor layer and a pn by a polycrystalline Si semiconductor layer are formed. The open circuit voltage can be further improved by stacking a plurality of sets of junctions and forming a tandem structure.

【0118】また、本実施例11においては、蛍光粒子
として粒径5μmのYS:Eu,Mg,Tiの蓄
光性蛍光粒子を用いたが、これに限られるものではな
い。例えば、蛍光粒子として、粒径2〜20μmのY
S:Eu,Mg,Tiの蓄光性蛍光粒子を使用する
ことにより、200〜450nmの波長の光を吸収し、
625nmの波長の光を放射させることが可能である。
また、Er3+イオンを含有した酸化フッ化物系結晶化
ガラスを用いることにより、800nm近傍の波長の光
を吸収し、550〜660nmの波長の光を放射させる
ことが可能である。
In the eleventh embodiment, Y 2 O 2 S: Eu, Mg, Ti phosphorescent fluorescent particles having a particle size of 5 μm are used as the fluorescent particles, but the present invention is not limited to this. For example, as the fluorescent particles, Y 2 having a particle size of 2 to 20 μm is used.
By using the phosphorescent fluorescent particles of O 2 S: Eu, Mg, and Ti, light having a wavelength of 200 to 450 nm is absorbed,
It is possible to emit light with a wavelength of 625 nm.
Further, by using oxyfluoride-based crystallized glass containing Er 3+ ions, it is possible to absorb light having a wavelength of around 800 nm and emit light having a wavelength of 550 to 660 nm.

【0119】また、これら以外の蛍光材料として、酸化
ストロンチウムと酸化アルミニウムからなる化合物に希
土類元素のユウロピウム(Eu)とジスプロシウム(D
y)を添加したSrAl:Eu,Dyや、Sr
Al1425:Eu,Dyや、CaAl:E
u,Dyや、ZnS:Cu等の蛍光材料を用いることが
可能である。
As fluorescent materials other than these, compounds containing strontium oxide and aluminum oxide are added to the rare earth elements europium (Eu) and dysprosium (D).
y) added SrAl 2 O 4 : Eu, Dy and Sr 4
Al 14 O 25 : Eu, Dy and CaAl 2 O 4 : E
It is possible to use fluorescent materials such as u, Dy and ZnS: Cu.

【0120】[0120]

【実施例12】図18に実施例12の薄膜太陽電池の断
面図を示す。
[Embodiment 12] FIG. 18 shows a cross-sectional view of a thin film solar cell of Embodiment 12.

【0121】実施例12は、図17に示す実施例11に
記載した集光反射素子200と、蛍光ガラス基板33を
用いた薄膜太陽電池素子400とを、アクリル系透明接
着剤31により張り合わせた構成となっている。ここ
で、アクリル系透明接着剤31の厚さを0.1mmとし
た。このような構成とすることにより、耐環境性を改善
することができる。
In the twelfth embodiment, the condensing reflection element 200 described in the eleventh embodiment shown in FIG. 17 and the thin-film solar cell element 400 using the fluorescent glass substrate 33 are laminated with an acrylic transparent adhesive 31. Has become. Here, the thickness of the acrylic transparent adhesive 31 was set to 0.1 mm. With such a structure, the environment resistance can be improved.

【0122】実施例11及び実施例12の薄膜太陽電池
に対して、80℃、相対湿度80%で2ヶ月の環境試験
を行ったところ、実施例11の薄膜太陽電池において
は、樹脂製スペーサー28の部分から、高湿度の大気
が、集光反射素子200と薄膜太陽電池素子400との
間に進入し、集光反射素子200の透明ガラス基板9、
及び、薄膜太陽電池素子300の蛍光ガラス基板33の
表面変質が発生し、発電効率が4%低下した。これに対
して、アクリル系透明接着剤31により張り合わせた実
施例12の薄膜太陽電池は、外観上の変化も発電効率の
低下も起こらず、耐環境性に優れていることを確認し
た。
The thin film solar cells of Examples 11 and 12 were subjected to an environmental test at 80 ° C. and 80% relative humidity for 2 months. In the thin film solar cells of Example 11, the resin spacer 28 was used. From this part, the high-humidity atmosphere enters between the light collecting and reflecting element 200 and the thin film solar cell element 400, and the transparent glass substrate 9 of the light collecting and reflecting element 200,
In addition, the surface of the fluorescent glass substrate 33 of the thin-film solar cell element 300 was altered and the power generation efficiency was reduced by 4%. On the other hand, it was confirmed that the thin-film solar cell of Example 12 laminated with the acrylic transparent adhesive 31 did not cause a change in appearance or a decrease in power generation efficiency and was excellent in environmental resistance.

【0123】なお、上記アクリル系透明接着剤31に代
えて、蛍光特性を有する透明接着剤を用いることも可能
である。
Instead of the acrylic transparent adhesive 31 described above, it is also possible to use a transparent adhesive having fluorescent characteristics.

【0124】[0124]

【実施例13】図19に実施例13の薄膜太陽電池の断
面図を示す。
[Embodiment 13] FIG. 19 shows a cross-sectional view of a thin film solar cell of Embodiment 13.

【0125】本実施例13においては、集光反射素子5
00は、図7に示す実施例1に記載した集光反射素子2
00の透明ガラス基板9の替わりに、蛍光特性を有する
透明ガラス基板34を用いた構成になっている。他の点
については、実施例13の集光反射素子500と実施例
1の集光反射素子200とは同じ構成を有する。また、
実施例13の薄膜太陽電池素子100は、実施例1の薄
膜太陽電池素子100と同じ構成を有するので、同一参
照番号を付して、説明を省略する。
In the thirteenth embodiment, the condenser reflection element 5
00 is the condenser reflection element 2 described in the first embodiment shown in FIG.
In place of the transparent glass substrate 9 of No. 00, a transparent glass substrate 34 having a fluorescent property is used. In other respects, the condensing and reflecting element 500 of Example 13 and the condensing and reflecting element 200 of Example 1 have the same configuration. Also,
The thin-film solar cell element 100 of Example 13 has the same configuration as the thin-film solar cell element 100 of Example 1, and therefore, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

【0126】上記蛍光特性を有する透明ガラス基板34
としては、粒径5μmのYS:Eu,Mg,Ti
の蓄光性蛍光粒子を20体積%含有した板厚2mmの蛍
光ガラス基板34を用いた。
The transparent glass substrate 34 having the above-mentioned fluorescent property.
As Y 2 O 2 S: Eu, Mg, Ti having a particle diameter of 5 μm
The fluorescent glass substrate 34 having a plate thickness of 2 mm and containing 20% by volume of the phosphorescent fluorescent particles was used.

【0127】上記蛍光ガラス基板34を基板とした集光
反射素子500と薄膜太陽電池素子100とを、図19
に示すように、弾性を有する樹脂製スペーサー28を介
して、固定金具29により機械的に固定し、実施例13
の薄膜太陽電池を完成した。
The condensing reflection element 500 and the thin-film solar cell element 100 using the fluorescent glass substrate 34 as a substrate are shown in FIG.
As shown in FIG. 13, mechanical fixing is performed by fixing metal fittings 29 via a resin spacer 28 having elasticity, and
Completed the thin film solar cell.

【0128】上記実施例13の薄膜太陽電池と比較例2
の薄膜太陽電池に対して、AM1.5シミュレーターで
100mW/cmの光を照射し、I−V特性を測定し
たところ、実施例13の薄膜太陽電池は、比較例2の薄
膜太陽電池に比べて、開放電圧が2%程度大きく、短絡
電流が70%程度大きくなっていることが確認された。
従って、実施例13の薄膜太陽電池は、比較例2の薄膜
太陽電池に比べて、光電変換効率が73%程度高くなっ
ていることがわかった。
The thin film solar cell of Example 13 and Comparative Example 2
The thin film solar cell of Example 13 was irradiated with light of 100 mW / cm 2 with an AM1.5 simulator, and the IV characteristics were measured. The thin film solar cell of Example 13 was compared with the thin film solar cell of Comparative Example 2. It was confirmed that the open circuit voltage was about 2% higher and the short circuit current was about 70% higher.
Therefore, it was found that the thin film solar cell of Example 13 had a photoelectric conversion efficiency of about 73% higher than that of the thin film solar cell of Comparative Example 2.

【0129】本実施例13においては、光電変換層とし
て多結晶Si薄膜半導体層3,4,5(図1参照)を用
いたが、非晶質Si半導体からなるpin接合を光電変
換層として用いることも可能である。また、多結晶Si
薄膜半導体層3,4,5からなる光電変換層が一組のみ
形成された薄膜太陽電池について記載しているが、本実
施例13においては、多重反射により光の利用効率が改
善されており、多結晶Si薄膜半導体層3,4,5を薄
くすることが可能である。従って、これらの多結晶Si
薄膜半導体層3,4,5からなる光電変換層を複数組積
み重ねてタンデム構造とすることにより、また、非晶質
Si半導体層によるpin接合と多結晶Si半導体層に
よるpn接合とを複数組積み重ねてタンデム構造とする
ことにより、さらに開放電圧を向上させることが可能で
ある。
In Example 13, the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3, 4, and 5 (see FIG. 1) were used as the photoelectric conversion layer, but a pin junction made of an amorphous Si semiconductor was used as the photoelectric conversion layer. It is also possible. In addition, polycrystalline Si
Although a thin film solar cell in which only one set of photoelectric conversion layers including the thin film semiconductor layers 3, 4, and 5 is formed is described, in Example 13, the light utilization efficiency is improved by multiple reflection, It is possible to thin the polycrystalline Si thin film semiconductor layers 3, 4, 5. Therefore, these polycrystalline Si
By stacking a plurality of photoelectric conversion layers composed of the thin film semiconductor layers 3, 4, and 5 to form a tandem structure, a plurality of pairs of a pin junction made of an amorphous Si semiconductor layer and a pn junction made of a polycrystalline Si semiconductor layer are stacked. By adopting a tandem structure as a result, the open circuit voltage can be further improved.

【0130】また、本実施例13においては、蛍光粒子
として粒径5μmのYS:Eu,Mg,Tiの蓄
光性蛍光粒子を用いたが、これに限られるものではな
い。例えば、蛍光粒子として、粒径2〜20μmのY
S:Eu,Mg,Tiの蓄光性蛍光粒子を使用する
ことにより、200〜450nmの波長の光を吸収し、
625nmの波長の光を放射させることが可能である。
また、Er3+イオンを含有した酸化フッ化物系結晶化
ガラスを用いることにより、800nm近傍の波長の光
を吸収し、550〜660nmの波長の光を放射させる
ことが可能である。
Further, in the thirteenth embodiment, the phosphorescent particles of Y 2 O 2 S: Eu, Mg, Ti having a particle diameter of 5 μm are used as the fluorescent particles, but the present invention is not limited to this. For example, as the fluorescent particles, Y 2 having a particle size of 2 to 20 μm is used.
By using the phosphorescent fluorescent particles of O 2 S: Eu, Mg, and Ti, light having a wavelength of 200 to 450 nm is absorbed,
It is possible to emit light with a wavelength of 625 nm.
Further, by using oxyfluoride-based crystallized glass containing Er 3+ ions, it is possible to absorb light having a wavelength of around 800 nm and emit light having a wavelength of 550 to 660 nm.

【0131】また、これら以外の蛍光材料として、酸化
ストロンチウムと酸化アルミニウムからなる化合物に希
土類元素のユウロピウム(Eu)とジスプロシウム(D
y)を添加したSrAl:Eu,Dyや、Sr
Al1425:Eu,Dyや、CaAl:E
u,Dyや、ZnS:Cu等の蛍光材料を用いることが
可能である。
As fluorescent materials other than these, a rare earth element europium (Eu) and dysprosium (D) are added to a compound consisting of strontium oxide and aluminum oxide.
y) added SrAl 2 O 4 : Eu, Dy and Sr 4
Al 14 O 25 : Eu, Dy and CaAl 2 O 4 : E
It is possible to use fluorescent materials such as u, Dy and ZnS: Cu.

【0132】[0132]

【実施例14】図20に実施例14の薄膜太陽電池の断
面図を示す。
[Embodiment 14] FIG. 20 shows a cross-sectional view of a thin film solar cell of Embodiment 14.

【0133】実施例14においては、実施例13におけ
る薄膜太陽電池素子100と、蛍光特性を有する透明ガ
ラス基板34を用いた集光反射素子500とを、アクリ
ル系透明接着剤31により張り合わせた構成となってい
る。ここで、アクリル系透明接着剤31の厚さを0.1
mmとした。このような構成とすることにより、耐環境
性を改善することができる。
In the fourteenth embodiment, the thin film solar cell element 100 of the thirteenth embodiment and the condensing reflection element 500 using the transparent glass substrate 34 having the fluorescent property are bonded together by the acrylic transparent adhesive 31. Has become. Here, the thickness of the acrylic transparent adhesive 31 is set to 0.1.
mm. With such a structure, the environment resistance can be improved.

【0134】実施例13及び実施例14の薄膜太陽電池
に対して、80℃、相対湿度80%で2ヶ月の環境試験
を行ったところ、実施例13の薄膜太陽電池において
は、樹脂製スペーサー28の部分から、高湿度の大気
が、集光反射素子200と薄膜太陽電池素子300との
間に進入し、薄膜太陽電池素子の腐食が始まり、発電効
率が23%低下した。これに対して、アクリル系透明接
着剤31により張り合わせた実施例14の薄膜太陽電池
は、外観上の変化も発電効率の低下も起こらず、耐環境
性に優れていることを確認した。
The thin film solar cells of Examples 13 and 14 were subjected to an environmental test at 80 ° C. and 80% relative humidity for 2 months. In the thin film solar cells of Example 13, the resin spacer 28 was used. From this part, high-humidity atmosphere entered between the condensing reflection element 200 and the thin film solar cell element 300, corrosion of the thin film solar cell element started, and the power generation efficiency decreased by 23%. On the other hand, it was confirmed that the thin-film solar cell of Example 14 bonded with the acrylic transparent adhesive 31 had excellent environmental resistance without any change in appearance or reduction in power generation efficiency.

【0135】なお、上記アクリル系透明接着剤31に代
えて、蛍光特性を有する透明接着剤を用いることも可能
である。
Instead of the acrylic transparent adhesive 31 described above, it is also possible to use a transparent adhesive having fluorescent characteristics.

【0136】[0136]

【実施例15】図21に実施例15の薄膜太陽電池の断
面図を示す。
Fifteenth Embodiment FIG. 21 shows a cross-sectional view of the thin film solar cell of the fifteenth embodiment.

【0137】本実施例15の薄膜太陽電池は、図19に
示す実施例13の薄膜太陽電池における薄膜太陽電池素
子100の替わりに、図12に示す実施例6に記載した
薄膜太陽電池素子300を用いた点のみが、実施例13
の薄膜太陽電池と異なる。
The thin film solar cell of Example 15 is the same as the thin film solar cell element 100 of the thin film solar cell of Example 13 shown in FIG. 19 except that the thin film solar cell element 300 of Example 6 shown in FIG. 12 is used. Only the points used were from Example 13.
Different from the thin film solar cell.

【0138】本実施例15の薄膜太陽電池では、蛍光特
性を有する透明ガラス基板34を用いた集光反射素子5
00と、薄膜太陽電池素子300とを、弾性を有する樹
脂製スペーサー28を介して、固定金具29により機械
的に固定している。
In the thin-film solar cell of Example 15, the condensing reflection element 5 using the transparent glass substrate 34 having the fluorescent property.
00 and the thin-film solar cell element 300 are mechanically fixed by a fixing metal fitting 29 via a resin spacer 28 having elasticity.

【0139】上記実施例15の薄膜太陽電池と比較例2
の薄膜太陽電池に対して、AM1.5シミュレーターで
100mW/cmの光を照射し、I−V特性を測定し
たところ、実施例15の薄膜太陽電池は、比較例2の薄
膜太陽電池に比べて、開放電圧が10%程度大きく、短
絡電流が65%程度大きくなっていることが確認され
た。従って、実施例15の薄膜太陽電池は、比較例2の
薄膜太陽電池に比べて、光電変換効率が82%程度高く
なっていることが分った。
The thin film solar cell of Example 15 and Comparative Example 2
The thin film solar cell of Example 15 was irradiated with light of 100 mW / cm 2 with an AM1.5 simulator, and the IV characteristics were measured. The thin film solar cell of Example 15 was compared with the thin film solar cell of Comparative Example 2. It was confirmed that the open circuit voltage was about 10% higher and the short circuit current was about 65% higher. Therefore, it was found that the thin film solar cell of Example 15 had a photoelectric conversion efficiency of about 82% higher than that of the thin film solar cell of Comparative Example 2.

【0140】[0140]

【実施例16】図22に実施例16の薄膜太陽電池の断
面図を示す。
[Embodiment 16] FIG. 22 shows a cross-sectional view of a thin-film solar cell of Embodiment 16.

【0141】本実施例16においては、実施例15にお
ける薄膜太陽電池素子300と、蛍光特性を有する透明
ガラス基板34を用いた集光反射素子500とを、アク
リル系透明接着剤31により張り合わせた構成となって
いる。ここで、アクリル系透明接着剤31の厚さを0.
1mmとした。このような構成とすることにより、耐環
境性を改善することができる。
In the sixteenth embodiment, the thin-film solar cell element 300 of the fifteenth embodiment and the light condensing / reflecting element 500 using the transparent glass substrate 34 having a fluorescent characteristic are bonded together by an acrylic transparent adhesive 31. Has become. Here, the acrylic transparent adhesive 31 has a thickness of 0.
It was set to 1 mm. With such a structure, the environment resistance can be improved.

【0142】実施例15及び実施例16の薄膜太陽電池
に対して、80℃、相対湿度80%で2ヶ月の環境試験
を行ったところ、実施例15の薄膜太陽電池において
は、樹脂製スペーサー28の部分から、高湿度の大気
が、集光反射素子500と薄膜太陽電池素子300との
間に進入し、集光反射素子500の蛍光特性を有する透
明ガラス基板34、及び、薄膜太陽電池素子300の透
明ガラス基板17(図3参照)の表面変質が発生し、発
電効率が3%低下した。これに対して、アクリル系透明
接着剤31により張り合わせた実施例16の薄膜太陽電
池は、外観上の変化も発電効率の低下も起こらず、耐環
境性に優れていることを確認した。
The thin film solar cells of Examples 15 and 16 were subjected to an environmental test at 80 ° C. and a relative humidity of 80% for 2 months. In the thin film solar cells of Example 15, the resin spacer 28 was used. From this part, the high-humidity atmosphere enters between the condensing reflection element 500 and the thin film solar cell element 300, and the transparent glass substrate 34 having the fluorescence characteristic of the condensing reflection element 500 and the thin film solar cell element 300. The surface deterioration of the transparent glass substrate 17 (see FIG. 3) occurred, and the power generation efficiency decreased by 3%. On the other hand, it was confirmed that the thin-film solar cell of Example 16 bonded with the acrylic transparent adhesive 31 had excellent environmental resistance without causing a change in appearance or a decrease in power generation efficiency.

【0143】なお、上記アクリル系透明接着剤31に代
えて、蛍光特性を有する透明接着剤を用いることも可能
である。
Instead of the acrylic transparent adhesive 31 described above, it is also possible to use a transparent adhesive having fluorescent characteristics.

【0144】[0144]

【発明の効果】以上より明らかなように、本発明の薄膜
太陽電池によれば、入射光は、集光反射素子の第2の反
射面群によって、光透過孔群に集光されて、その光透過
孔からの光は、透明基板を通り、薄膜太陽電池素子に入
射して、上記薄膜太陽電池素子と上記集光反射素子の第
1の反射面群との間で多重反射される。従って、本発明
によれば、上記第2の反射面群により入射光を集光して
光透過孔を通過させて光透過孔を通った光を第1の反射
面群で逃がさないで有効に利用する点と、光が集光反射
素子の第1の反射面群と薄膜太陽電池素子との間で多重
反射されて、光電変換層に照射される点との相乗効果に
よって、光電変換層に照射される光の光量を著しく増大
して、発電効率が極めて高くすることができる。
As is apparent from the above, according to the thin-film solar cell of the present invention, the incident light is condensed in the light transmitting hole group by the second reflecting surface group of the light collecting and reflecting element, and The light from the light transmitting hole passes through the transparent substrate, enters the thin film solar cell element, and is multiply reflected between the thin film solar cell element and the first reflecting surface group of the condensing reflective element. Therefore, according to the present invention, the incident light is condensed by the second reflecting surface group, is passed through the light transmitting hole, and the light passing through the light transmitting hole is effectively escaped without being escaped by the first reflecting surface group. Due to the synergistic effect of the use point and the point that light is multiple-reflected between the first reflective surface group of the condensing reflection element and the thin-film solar cell element and is applied to the photoelectric conversion layer, It is possible to remarkably increase the light quantity of the light to be radiated, and to make the power generation efficiency extremely high.

【0145】1実施の形態によれば、上記集光反射素子
の第2の反射面群が、上記透明基板の一方の面に対して
傾斜した平面状の斜面群であるので、曲面群である場合
に比して構造が簡単であり、また、上記第2の反射面群
が上記光透過孔群の両側に位置しているので、効果的に
光を集光できる。
According to one embodiment, the second reflecting surface group of the light converging / reflecting element is a flat surface-shaped inclined surface group inclined with respect to one surface of the transparent substrate, and thus is a curved surface group. Compared with the case, the structure is simple, and since the second reflecting surface group is located on both sides of the light transmitting hole group, it is possible to effectively collect light.

【0146】また、1実施の形態では、上記集光反射素
子の上記第1の反射面群は、複数の3角柱の底面に設け
られた反射膜であり、上記集光反射素子の上記第2の反
射面群は、上記複数の3角柱の側面に設けられた反射膜
であり、上記3角柱の底面を上記第1の反射面を介して
上記透明基板の上記一方の面に固定している。
Further, in one embodiment, the first reflecting surface group of the light collecting and reflecting element is a reflecting film provided on the bottom surfaces of a plurality of triangular prisms, and the second film of the second light collecting and reflecting element is formed. The reflective surface group is a reflective film provided on the side surfaces of the plurality of triangular prisms, and the bottom surface of the triangular prism is fixed to the one surface of the transparent substrate via the first reflective surface. .

【0147】従って、上記実施の形態によれば、上記透
明基板上に、上記底面と側面に反射膜が形成された3角
柱の上記底面を固定するといった簡便な方法で、光を集
光するための第2の反射面群と、多重反射のための第1
の反射面群とを有する集光反射素子を形成することがで
きる。従って、高効率な薄膜太陽電池の低コスト化を実
現することができる。
Therefore, according to the above embodiment, the light is condensed by a simple method such that the bottom surface of the triangular prism having the reflection film formed on the bottom surface and the side surface is fixed on the transparent substrate. Second group of reflective surfaces, and the first for multiple reflection
It is possible to form a condensing reflective element having a group of reflective surfaces. Therefore, cost reduction of a highly efficient thin film solar cell can be realized.

【0148】また、1実施の形態によれば、上記3角柱
の断面である3角形の底角が67.5度以上であるの
で、上記3角柱の側面に設けた第2の反射面によって光
透過孔に入射光を集光することが可能である。
Further, according to one embodiment, since the base angle of the triangle, which is the cross section of the triangular prism, is 67.5 degrees or more, the light is reflected by the second reflecting surface provided on the side surface of the triangular prism. It is possible to collect incident light on the transmission hole.

【0149】また、1実施の形態によれば、上記3角柱
の断面である2等辺3角形の頂角が45度より小さいか
ら、太陽が真上になくても、第2の反射面によって効果
的に集光することができる。従って、上記薄膜太陽電池
の光電変換層に照射される光量が増大して、発電効率を
高くすることができる。
Further, according to one embodiment, since the apex angle of the isosceles triangle, which is the cross section of the triangular prism, is smaller than 45 degrees, the second reflecting surface is effective even if the sun is not directly above. Can be focused. Therefore, the amount of light with which the photoelectric conversion layer of the thin film solar cell is irradiated is increased, and power generation efficiency can be increased.

【0150】また、1実施の形態によれば、上記2等辺
3角形の頂角が30度より小さいから、太陽が真上にな
くても、第2の反射面によってより効果的に集光するこ
とができる。従って、上記薄膜太陽電池の光電変換層に
照射される光量がより増大して、発電効率をより高くす
ることができる。
Further, according to one embodiment, since the apex angle of the isosceles triangle is smaller than 30 degrees, the second reflecting surface collects light more effectively even if the sun is not directly above. be able to. Therefore, the amount of light with which the photoelectric conversion layer of the thin film solar cell is irradiated is further increased, and the power generation efficiency can be further increased.

【0151】また、1実施の形態では、上記集光反射素
子と上記薄膜太陽電池素子との間に、蛍光特性を有する
透明基板を設置しているので、上記集光反射素子の第2
の反射面群によって集光されて光透過孔を通った光は、
蛍光特性を有する透明基板に入射して、この蛍光特性を
有する透明基板によって、光電変換に利用できない波長
域の光が光電変換に利用できる波長域の光に変換され
て、ランダムに放射、散乱されて、上記集光反射素子の
上記第1の反射面群と、上記薄膜太陽電池素子との間で
多重反射される。従って、上記集光反射素子の第2の反
射面群により集光されて光透過孔を一度通った光を第1
の反射面群で逃がさないようにして有効に利用する点
と、蛍光特性を有する透明基板によって光電変換に利用
できない波長域の光が光電変換に利用できる波長域の光
に変換される点と、光が薄膜太陽電池素子と第1の反射
面との間で多重反射されて光電変換層に照射される点
と、多重反射及び蛍光特性を有する透明基板により光電
変換に利用できない波長域の光が光電変換に利用できる
波長域の光になって光電変換層に照射される点との相乗
効果によって、上記光電変換層に照射される光電変換に
寄与する波長域の光の光量を著しく増大して、発電効率
が極めて高くすることができる。
Further, in one embodiment, since the transparent substrate having the fluorescent property is installed between the light collecting and reflecting element and the thin film solar cell element, the second light collecting and reflecting element of the second embodiment is provided.
The light that is collected by the reflective surface group of and passes through the light transmission hole is
The light having a wavelength range that cannot be used for photoelectric conversion is converted into light having a wavelength range that can be used for photoelectric conversion by being incident on a transparent substrate having a fluorescence property, and is randomly radiated and scattered. Then, multiple reflection is performed between the first reflective surface group of the condensing reflective element and the thin film solar cell element. Therefore, the light that has been condensed by the second reflecting surface group of the light collecting and reflecting element and has once passed through the light transmitting hole is
A point of effectively using the reflective surface group so as not to escape, and a point of converting a light in a wavelength range that cannot be used for photoelectric conversion into a light of a wavelength range that can be used for photoelectric conversion by a transparent substrate having a fluorescent property, Light is multiply reflected between the thin-film solar cell element and the first reflecting surface and is applied to the photoelectric conversion layer, and light in a wavelength range that cannot be used for photoelectric conversion due to a transparent substrate having multiple reflection and fluorescence characteristics. By the synergistic effect with the point that the light in the wavelength range that can be used for photoelectric conversion is irradiated to the photoelectric conversion layer, the amount of light in the wavelength range that contributes to the photoelectric conversion irradiated to the photoelectric conversion layer is significantly increased. The power generation efficiency can be extremely high.

【0152】また、1実施の形態では、上記薄膜太陽電
池素子の基板が蛍光層として機能する透明基板であるの
で、光透過孔群から入射した光と、上記蛍光特性を有す
る透明基板によって光電変換に利用できない波長域の光
から変換された光電変換に利用できる波長域の光とが、
薄膜太陽電池素子と集光反射素子の第1の反射面群との
間で多重反射される。従って、光電変換層に照射される
光電変換に寄与する波長域の光の光量が増大して、発電
効率を高くすることができる。
Further, in one embodiment, since the substrate of the thin film solar cell element is a transparent substrate functioning as a fluorescent layer, the light incident from the light transmitting hole group and the transparent substrate having the fluorescent characteristic are used for photoelectric conversion. The light in the wavelength range that can be used for photoelectric conversion is converted from the light in the wavelength range that cannot be used for
Multiple reflection occurs between the thin-film solar cell element and the first reflecting surface group of the condensing reflecting element. Therefore, the amount of light in the wavelength range that contributes to photoelectric conversion applied to the photoelectric conversion layer is increased, and power generation efficiency can be increased.

【0153】また、1実施の形態では、上記集光反射素
子の上記透明基板が蛍光特性を有する透明基板であっ
て、上記透明基板が蛍光層として機能するので、光透過
孔群から入射した光と、上記蛍光特性を有する透明基板
によって光電変換に利用できない波長域の光から光電変
換に利用できる波長域の光に変換された光とが、薄膜太
陽電池素子と集光反射素子の第1の反射面群との間で多
重反射される。従って、光電変換層に照射される光電変
換に寄与する波長域の光の光量が増大して、発電効率を
高くすることができる。
Further, in one embodiment, since the transparent substrate of the light converging / reflecting element is a transparent substrate having a fluorescent characteristic and the transparent substrate functions as a fluorescent layer, the light incident from the light transmitting hole group is And light converted into light in a wavelength range that cannot be used for photoelectric conversion by the transparent substrate having the above-mentioned fluorescence characteristics into light in a wavelength range that can be used for photoelectric conversion. Multiple reflection is performed with the reflection surface group. Therefore, the amount of light in the wavelength range that contributes to photoelectric conversion applied to the photoelectric conversion layer is increased, and power generation efficiency can be increased.

【0154】また、1実施の形態によれば、上記薄膜太
陽電池素子に上記集光反射素子をスペーサーを介して機
械的に固定しているので、上記薄膜太陽電池素子に上記
集光反射素子を簡単に取り付けることができる。また、
従来の薄膜太陽電池に対して、簡単に上記集光反射素子
を取り付けて、上記実施の形態の薄膜太陽電池を構成す
ることができて、従来の薄膜太陽電池の発電効率を容易
に改善することが可能となる。また、上記薄膜太陽電池
素子と上記集光反射素子とを簡単に分離して、それらの
交換等をすることができる。また、上記薄膜太陽電池素
子を上記集光反射素子で保護して、薄膜太陽電池の信頼
性を向上することができる。
Further, according to one embodiment, since the light collecting and reflecting element is mechanically fixed to the thin film solar cell element through the spacer, the light collecting and reflecting element is attached to the thin film solar cell element. Easy to install. Also,
The thin-film solar cell of the above-described embodiment can be configured by simply attaching the condensing reflection element to the conventional thin-film solar cell, and easily improving the power generation efficiency of the conventional thin-film solar cell. Is possible. Further, the thin-film solar cell element and the light-collecting and reflecting element can be easily separated and replaced with each other. Further, the thin film solar cell element can be protected by the light converging and reflecting element to improve the reliability of the thin film solar cell.

【0155】また、1実施の形態では、上記薄膜太陽電
池素子と、上記蛍光特性を有する透明基板と、上記集光
反射素子とをスペーサを介して機械的に固定しているの
で、それらを簡単に固定でき、また、それらを簡単に分
解して、交換等をすることができる。また、従来の薄膜
太陽電池に対して、簡単に上記蛍光特性を有する透明基
板及び上記集光反射素子を取り付けて、上記実施の形態
の薄膜太陽電池を簡単に構成することができて、従来の
薄膜太陽電池の発電効率を容易に改善することが可能と
なる。また、上記薄膜太陽電池素子及び上記蛍光特性を
有する透明基板を上記集光反射素子で保護して、薄膜太
陽電池の信頼性を向上することができる。
Further, in one embodiment, the thin-film solar cell element, the transparent substrate having the fluorescent property, and the light-collecting / reflecting element are mechanically fixed through a spacer, so that It is possible to fix them to, and they can be easily disassembled and replaced. Further, with respect to the conventional thin-film solar cell, the transparent substrate having the fluorescent property and the condensing reflection element can be easily attached to easily configure the thin-film solar cell of the above-described embodiment, It is possible to easily improve the power generation efficiency of the thin film solar cell. Further, the thin film solar cell element and the transparent substrate having the fluorescent property can be protected by the light converging and reflecting element to improve the reliability of the thin film solar cell.

【0156】また、1実施の形態では、上記薄膜太陽電
池素子と、上記蛍光特性を有する透明基板と、上記集光
反射素子とが接着剤により固定しているので、それらを
簡単かつ強固に固定できて、耐環境性に優れた信頼性の
高い薄膜太陽電池を得ることができる。また、上記接着
剤が、透明接着剤であると、はみ出しても、見映えが悪
くなることがない。
Further, in one embodiment, the thin film solar cell element, the transparent substrate having the fluorescent property, and the light converging / reflecting element are fixed by an adhesive, so that they can be fixed easily and firmly. It is possible to obtain a highly reliable thin film solar cell having excellent environment resistance. Further, when the adhesive is a transparent adhesive, the appearance does not deteriorate even if the adhesive is squeezed out.

【0157】また、1実施の形態では、上記薄膜太陽電
池素子と上記集光反射素子とが接着剤により固定してい
るので、それらを簡単かつ強固に固定できて、耐環境性
に優れた信頼性の高い薄膜太陽電池を得ることができ
る。
Further, in one embodiment, since the thin film solar cell element and the light converging / reflecting element are fixed by an adhesive, they can be fixed easily and firmly, and the environment resistance is excellent. It is possible to obtain a thin film solar cell having high properties.

【0158】また、1実施の形態では、蛍光特性を有す
る透明接着剤を用いているので、この透明接着剤は、集
光反射素子と薄膜太陽素子との連結機能を有する上に、
光電変換に利用できない波長域の光を光電変換に利用で
きる波長域の光に変換して光電変換効率を高める蛍光層
としての機能を有する。従って、簡単な構造で、光電変
換効率を高めることができる。
In one embodiment, since a transparent adhesive having a fluorescent property is used, this transparent adhesive has a function of connecting the condensing reflection element and the thin film solar element, and
It has a function as a fluorescent layer that converts light in a wavelength range that cannot be used for photoelectric conversion into light in a wavelength range that can be used for photoelectric conversion to improve photoelectric conversion efficiency. Therefore, the photoelectric conversion efficiency can be increased with a simple structure.

【0159】また、1実施の形態では、上記薄膜太陽電
池素子の反射層と入射面との間に光電変換層が位置する
ので、上記薄膜太陽電池素子の反射層と集光反射素子の
第1の反射面との間に光電変換層及び蛍光層を挟んで、
太陽電池素子の反射層と集光反射素子の第1の反射面と
の間で、光が多重反射される。従って、上記光電変換層
に照射される光電変換に寄与する波長域の光の光量を著
しく増大して、発電効率を極めて高くすることができ
る。
Further, in one embodiment, since the photoelectric conversion layer is located between the reflecting layer of the thin film solar cell element and the incident surface, the first layer of the reflecting layer of the thin film solar cell element and the condensing reflecting element is formed. Sandwiching the photoelectric conversion layer and the fluorescent layer between the reflective surface of
Light is multiply reflected between the reflective layer of the solar cell element and the first reflective surface of the condensing reflective element. Therefore, it is possible to remarkably increase the light amount of the light in the wavelength region that contributes to the photoelectric conversion applied to the photoelectric conversion layer, and to make the power generation efficiency extremely high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1の薄膜太陽電池の断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a thin film solar cell according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1の薄膜太陽電池の断面
斜視図である。
FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of the thin-film solar cell according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態2の薄膜太陽電池の断面
図である。
FIG. 3 is a sectional view of a thin-film solar cell according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施例1における薄膜太陽電池の集
光反射素子の製造方法を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a method for manufacturing the condensing reflective element of the thin-film solar cell in Example 1 of the present invention.

【図5】 本発明の実施例1における薄膜太陽電池の集
光反射素子の製造方法を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a method for manufacturing the condensing reflective element of the thin-film solar cell in Example 1 of the present invention.

【図6】 本発明の実施例1における薄膜太陽電池の集
光反射素子の製造方法を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a method for manufacturing the condensing reflective element of the thin-film solar cell in Example 1 of the present invention.

【図7】 本発明の実施例1の薄膜太陽電池の断面図で
ある。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a thin-film solar cell of Example 1 of the present invention.

【図8】 本発明の実施例2の薄膜太陽電池の断面図で
ある。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施例3の薄膜太陽電池の断面図で
ある。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a thin film solar cell of Example 3 of the present invention.

【図10】 本発明の実施例4の薄膜太陽電池の断面図
である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a thin film solar cell of Example 4 of the present invention.

【図11】 本発明の実施例5の薄膜太陽電池の断面図
である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a thin film solar cell of Example 5 of the present invention.

【図12】 本発明の実施例6の薄膜太陽電池の断面図
である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a thin-film solar cell of Example 6 of the present invention.

【図13】 本発明の実施例7の薄膜太陽電池の断面図
である。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a thin-film solar cell of Example 7 of the present invention.

【図14】 本発明の実施例8の薄膜太陽電池の断面図
である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a thin-film solar cell of Example 8 of the present invention.

【図15】 本発明の実施例9の薄膜太陽電池の断面図
である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of a thin-film solar cell of Example 9 of the present invention.

【図16】 本発明の実施例10の薄膜太陽電池の断面
図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view of a thin film solar cell of Example 10 of the present invention.

【図17】 本発明の実施例11の薄膜太陽電池の断面
図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view of a thin film solar cell of Example 11 of the present invention.

【図18】 本発明の実施例12の薄膜太陽電池の断面
図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view of a thin film solar cell of Example 12 of the present invention.

【図19】 本発明の実施例13の薄膜太陽電池の断面
図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view of a thin film solar cell of Example 13 of the present invention.

【図20】 本発明の実施例14の薄膜太陽電池の断面
図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view of a thin film solar cell of Example 14 of the present invention.

【図21】 本発明の実施例15の薄膜太陽電池の断面
図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view of a thin film solar cell of Example 15 of the present invention.

【図22】 本発明の実施例16の薄膜太陽電池の断面
図である。
FIG. 22 is a sectional view of a thin-film solar cell of Example 16 of the present invention.

【図23】 従来の薄膜太陽電池の断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view of a conventional thin film solar cell.

【図24】 従来の薄膜太陽電池の断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view of a conventional thin film solar cell.

【図25】 従来の薄膜太陽電池の断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view of a conventional thin film solar cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,17 支持体を兼ねた基板 2,23 電極金属層 3,4,5 多結晶Si半導体層 6,19 集電電極 9 透明基板 10 光透過孔群 11 第1の反射面群 13 第2の反射面群 15 3角柱 16 断面頂角 17 ガラス基板 20 非晶質Si半導体p層 21 非晶質Si半導体i層 22 非晶質Si半導体n層 2,23 電極金属層 28 樹脂製スペーサー 29 固定金具 30 蛍光ガラス基板 31 アクリル系透明接着剤 32 蛍光性アクリル系透明接着剤 33,34 蛍光ガラス基板 100,300,400 薄膜太陽電池素子 200,500 反射集光素子 1,17 Substrate that doubles as a support 2,23 electrode metal layer 3,4,5 Polycrystalline Si semiconductor layer 6,19 Current collecting electrode 9 Transparent substrate 10 Light transmission hole group 11 First reflective surface group 13 Second reflective surface group 15 3 prism 16 vertical angle 17 glass substrate 20 Amorphous Si semiconductor p layer 21 Amorphous Si semiconductor i layer 22 Amorphous Si semiconductor n layer 2,23 electrode metal layer 28 Resin spacer 29 Fixing bracket 30 Fluorescent glass substrate 31 Acrylic transparent adhesive 32 Fluorescent acrylic transparent adhesive 33,34 Fluorescent glass substrate 100,300,400 Thin film solar cell element 200,500 Reflective condensing element

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光電変換層を有する薄膜太陽電池素子
と、 透明基板と、この透明基板の一方の面に設けられると共
に光透過孔群を有する第1の反射面群と、上記光透過孔
に入射光を集光する第2の反射面群とを有する集光反射
素子とを備え、 上記薄膜太陽電池素子の光入射面に、上記集光反射素子
の上記透明基板の他方の面が対向させられて、上記薄膜
太陽電池素子に集光反射素子が取り付けられていること
を特徴とする薄膜太陽電池。
1. A thin-film solar cell element having a photoelectric conversion layer, a transparent substrate, a first reflecting surface group provided on one surface of the transparent substrate and having a light transmitting hole group, and the light transmitting hole. A second reflecting surface group that collects incident light; and a light collecting surface of the thin film solar cell element, and the other surface of the transparent substrate of the light collecting and reflecting element faces the light entrance surface. The thin film solar cell is characterized in that a condensing reflection element is attached to the thin film solar cell element.
【請求項2】 請求項1に記載の薄膜太陽電池におい
て、 上記集光反射素子の第2の反射面群が、上記透明基板の
上記一方の面に対して傾斜した平面状の斜面群であると
共に、上記光透過孔の両側に位置していることを特徴と
する薄膜太陽電池。
2. The thin-film solar cell according to claim 1, wherein the second reflective surface group of the condensing reflective element is a planar inclined surface group inclined with respect to the one surface of the transparent substrate. In addition, the thin film solar cell is located on both sides of the light transmitting hole.
【請求項3】 請求項2に記載の薄膜太陽電池におい
て、 上記集光反射素子の上記第1の反射面群は、複数の3角
柱の底面に設けられた反射膜であり、上記集光反射素子
の上記第2の反射面群は、上記複数の3角柱の側面に設
けられた反射膜であり、上記3角柱の底面を上記第1の
反射面を介して上記透明基板の上記一方の面に固定して
いることを特徴とする薄膜太陽電池。
3. The thin-film solar cell according to claim 2, wherein the first reflective surface group of the condensing reflective element is a reflective film provided on the bottom surfaces of a plurality of triangular prisms, and the condensing reflective element is provided. The second reflective surface group of the element is a reflective film provided on the side surfaces of the plurality of triangular prisms, and the bottom surface of the triangular prisms is provided on the one surface of the transparent substrate via the first reflective surface. A thin film solar cell characterized by being fixed to.
【請求項4】 請求項3に記載の薄膜太陽電池におい
て、 上記3角柱の断面である3角形の底角は、67.5度以
上であることを特徴とする薄膜太陽電池。
4. The thin film solar cell according to claim 3, wherein the base angle of the triangle, which is the cross section of the triangular prism, is 67.5 degrees or more.
【請求項5】 請求項3または4に記載の薄膜太陽電池
において、 上記3角柱の断面である3角形は、2等辺3角形であ
り、その2等辺3角形の頂角が45度より小さいことを
特徴とする薄膜太陽電池。
5. The thin-film solar cell according to claim 3 or 4, wherein the triangle that is the cross section of the triangular prism is an isosceles triangle, and the apex angle of the isosceles triangle is smaller than 45 degrees. A thin film solar cell characterized by.
【請求項6】 請求項5に記載の薄膜太陽電池におい
て、 上記2等辺3角形の頂角が30度より小さいことを特徴
とする薄膜太陽電池。
6. The thin film solar cell according to claim 5, wherein the isosceles triangle has an apex angle smaller than 30 degrees.
【請求項7】 請求項1乃至6のいずれか1つに記載の
薄膜太陽電池において、 上記集光反射素子と上記薄膜太陽電池素子との間に、蛍
光特性を有する透明基板が設置されていることを特徴と
する薄膜太陽電池。
7. The thin film solar cell according to claim 1, wherein a transparent substrate having a fluorescent property is provided between the condensing reflection element and the thin film solar cell element. A thin film solar cell characterized by the above.
【請求項8】 請求項1乃至6のいずれか1つに記載の
薄膜太陽電池において、 上記薄膜太陽電池素子の基板が蛍光特性を有する透明基
板であることを特徴とする薄膜太陽電池。
8. The thin film solar cell according to claim 1, wherein the substrate of the thin film solar cell element is a transparent substrate having a fluorescent property.
【請求項9】 請求項1乃至6のいずれか1つに記載の
薄膜太陽電池において、 上記集光反射素子の上記透明基板が蛍光特性を有するこ
とを特徴とする薄膜太陽電池。
9. The thin film solar cell according to claim 1, wherein the transparent substrate of the condensing reflective element has a fluorescent characteristic.
【請求項10】 請求項1乃至6及び8,9のいずれか
1つに記載の薄膜太陽電池において、 上記薄膜太陽電池素子と上記集光反射素子とが、スペー
サーを介して機械的に固定されていることを特徴とする
薄膜太陽電池。
10. The thin-film solar cell according to claim 1, wherein the thin-film solar cell element and the condensing reflection element are mechanically fixed via a spacer. The thin film solar cell is characterized in that
【請求項11】 請求項7に記載の薄膜太陽電池におい
て、 上記薄膜太陽電池素子と上記蛍光特性を有する透明基板
と上記集光反射素子とが、スペーサーを介して機械的に
固定されていることを特徴とする薄膜太陽電池。
11. The thin-film solar cell according to claim 7, wherein the thin-film solar cell element, the transparent substrate having the fluorescent property, and the condensing reflection element are mechanically fixed via a spacer. A thin film solar cell characterized by.
【請求項12】 請求項7に記載の薄膜太陽電池におい
て、 上記薄膜太陽電池素子と上記蛍光特性を有する透明基板
と上記集光反射素子とが、接着剤により固定されている
ことを特徴とする薄膜太陽電池。
12. The thin-film solar cell according to claim 7, wherein the thin-film solar cell element, the transparent substrate having the fluorescent characteristic, and the condensing reflection element are fixed by an adhesive. Thin film solar cell.
【請求項13】 請求項1乃至6及び8,9のいずれか
1つに記載の薄膜太陽電池において、 上記薄膜太陽電池素子と上記集光反射素子とが、接着剤
により固定されていることを特徴とする薄膜太陽電池。
13. The thin-film solar cell according to claim 1, wherein the thin-film solar cell element and the condensing reflective element are fixed by an adhesive. Characteristic thin film solar cell.
【請求項14】 請求項13に記載の薄膜太陽電池にお
いて、 上記接着剤が蛍光特性を有する透明接着剤であることを
特徴とする薄膜太陽電池。
14. The thin-film solar cell according to claim 13, wherein the adhesive is a transparent adhesive having a fluorescent property.
【請求項15】 請求項1乃至14のいずれか1つに記
載の薄膜太陽電池において、 上記薄膜太陽電池素子は、上記光電変換層に関して、上
記光入射面と反対側に位置する反射層を備えることを特
徴とする薄膜太陽電池。
15. The thin-film solar cell according to claim 1, wherein the thin-film solar cell element includes a reflective layer located on the side opposite to the light incident surface with respect to the photoelectric conversion layer. A thin film solar cell characterized by the above.
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