JP2003142716A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JP2003142716A JP2003142716A JP2001338047A JP2001338047A JP2003142716A JP 2003142716 A JP2003142716 A JP 2003142716A JP 2001338047 A JP2001338047 A JP 2001338047A JP 2001338047 A JP2001338047 A JP 2001338047A JP 2003142716 A JP2003142716 A JP 2003142716A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広範囲な光等を効率良く電気エネルギーに変
換できる光電変換装置を提供する。 【解決手段】 紫外線を可視光に変換する第１波長変換
層３と、光により起電力を生じる光電変換層２と、赤外
線を可視光に変換する第２波長変換層５を備える構成と
する。これに、蓄光層７、シンチレーター層８、放射線
源層９、熱電効果素子１０を加える。
換できる光電変換装置を提供する。 【解決手段】 紫外線を可視光に変換する第１波長変換
層３と、光により起電力を生じる光電変換層２と、赤外
線を可視光に変換する第２波長変換層５を備える構成と
する。これに、蓄光層７、シンチレーター層８、放射線
源層９、熱電効果素子１０を加える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換装置に関
し、特に、太陽光線のエネルギーを高効率で電気エネル
ギーに変換する光電変換装置に関する。
し、特に、太陽光線のエネルギーを高効率で電気エネル
ギーに変換する光電変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽エネルギーを電気エネルギーに変換
する光電変換装置として太陽電池がある。現状ではかな
り低い太陽電池の効率を向上させる試みが行われている
が、未だ不十分である。
する光電変換装置として太陽電池がある。現状ではかな
り低い太陽電池の効率を向上させる試みが行われている
が、未だ不十分である。
【０００３】太陽光線には、短波長側から、真空紫外
線、紫外線、可視光線、近赤外線、赤外線、遠赤外線な
どが含まれている。このうち、オゾン層で吸収されて地
球表面には届かない真空紫外線を除いて利用可能である
が、現在の太陽電池の分光感度は可視光にほぼ限定され
ている。
線、紫外線、可視光線、近赤外線、赤外線、遠赤外線な
どが含まれている。このうち、オゾン層で吸収されて地
球表面には届かない真空紫外線を除いて利用可能である
が、現在の太陽電池の分光感度は可視光にほぼ限定され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そのため、可視光以外
の電磁波等も太陽光発電に利用できれば、太陽光を総合
的に効率良く電気エネルギーに変換できることが期待さ
れる。
の電磁波等も太陽光発電に利用できれば、太陽光を総合
的に効率良く電気エネルギーに変換できることが期待さ
れる。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、広範囲な光等を効率良く電気エネルギーに変換でき
る光電変換装置を提供することを目的とする。
で、広範囲な光等を効率良く電気エネルギーに変換でき
る光電変換装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため検討を重ねた結果、主として可視光線を電
気エネルギーに変換する太陽電池である光電変換層に、
紫外線を可視光に変換する第１波長変換層と赤外線を可
視光に変換する第２波長変換層を設けることにより、紫
外線や赤外線を有効に電気エネルギーに変換でき、効率
がよいことを知見した。
達成するため検討を重ねた結果、主として可視光線を電
気エネルギーに変換する太陽電池である光電変換層に、
紫外線を可視光に変換する第１波長変換層と赤外線を可
視光に変換する第２波長変換層を設けることにより、紫
外線や赤外線を有効に電気エネルギーに変換でき、効率
がよいことを知見した。
【０００７】また、蓄光材を用いることにより、太陽光
線がない夜でも蓄光材に蓄えられて発光する光で発電可
能である。
線がない夜でも蓄光材に蓄えられて発光する光で発電可
能である。
【０００８】これに加えて、宇宙からくる放射線や自然
放射線の入射により蛍光を発するシンチレーター層を設
けることで、これらの放射線も電気エネルギーに変換す
ることができる。
放射線の入射により蛍光を発するシンチレーター層を設
けることで、これらの放射線も電気エネルギーに変換す
ることができる。
【０００９】自然放射線は微弱であるため、放射線を発
生する放射線源層を設けることにより、放射線源層から
の放射線のエネルギーを電気エネルギーに変換すること
ができる。
生する放射線源層を設けることにより、放射線源層から
の放射線のエネルギーを電気エネルギーに変換すること
ができる。
【００１０】更に、太陽光線に当たっている面と裏面で
はかなりの温度差が生じる。この熱エネルギーを有効に
利用するため、温度差により起電力を生じる熱電効果素
子で閉回路を形成することにより、太陽光の吸収により
生じた熱エネルギーを電気エネルギーに変換することが
できる。
はかなりの温度差が生じる。この熱エネルギーを有効に
利用するため、温度差により起電力を生じる熱電効果素
子で閉回路を形成することにより、太陽光の吸収により
生じた熱エネルギーを電気エネルギーに変換することが
できる。
【００１１】第１波長変換層が、光電変換層の絶縁基板
として用いられるガラス板を兼用することが、好都合で
ある。
として用いられるガラス板を兼用することが、好都合で
ある。
【００１２】従って、請求項１記載の発明は、紫外線を
可視光に変換する第１波長変換層と、光により起電力を
生じる光電変換層と、赤外線を可視光に変換する第２波
長変換層とを備えることを特徴とする光電変換装置を提
供する。
可視光に変換する第１波長変換層と、光により起電力を
生じる光電変換層と、赤外線を可視光に変換する第２波
長変換層とを備えることを特徴とする光電変換装置を提
供する。
【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
電変換装置において、光を吸収蓄積して暗闇で可視光を
発光する蓄光層を備えることを特徴とする光電変換装置
を提供する。
電変換装置において、光を吸収蓄積して暗闇で可視光を
発光する蓄光層を備えることを特徴とする光電変換装置
を提供する。
【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の光電変換装置において、γ線、Ｘ線、β線又はα線
により蛍光を発するシンチレーター層を有することを特
徴とする光電変換装置を提供する。
載の光電変換装置において、γ線、Ｘ線、β線又はα線
により蛍光を発するシンチレーター層を有することを特
徴とする光電変換装置を提供する。
【００１５】請求項４記載の発明は、請求項３記載の光
電変換装置において、γ線、Ｘ線、β線又はα線のうち
少なくとも１種以上を発生する放射線源層を有すること
を特徴とする光電変換装置を提供する。
電変換装置において、γ線、Ｘ線、β線又はα線のうち
少なくとも１種以上を発生する放射線源層を有すること
を特徴とする光電変換装置を提供する。
【００１６】請求項５記載の発明は、請求項１〜４いず
れかに記載の光電変換装置において、入射面とその反対
面との間に温度差により起電力を生じる熱電効果素子で
閉回路を形成したことを特徴とする光電変換装置を提供
する。
れかに記載の光電変換装置において、入射面とその反対
面との間に温度差により起電力を生じる熱電効果素子で
閉回路を形成したことを特徴とする光電変換装置を提供
する。
【００１７】請求項６記載の発明は、請求項１記載の光
電変換装置において、前記第１波長変換層が、蛍光体を
含有する蛍光ガラス板であることを特徴とする光電変換
装置を提供する。
電変換装置において、前記第１波長変換層が、蛍光体を
含有する蛍光ガラス板であることを特徴とする光電変換
装置を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光電変換装置の実
施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形
態に限定されるものではない。
施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形
態に限定されるものではない。
【００１９】図１は、本発明の光電変換装置の第１実施
形態を示す。この光電変換装置１は、光により起電力を
生じる光電変換層２の入射側に、紫外線を可視光に変換
する第１波長変換層３を兼用する絶縁性基板４が設けら
れ、光電変換層２の他方の面に赤外線を可視光に変換す
る第２波長変換層５が設けられ、更に、第２波長変換層
５の上に反射膜６が設けられている構造を有する。
形態を示す。この光電変換装置１は、光により起電力を
生じる光電変換層２の入射側に、紫外線を可視光に変換
する第１波長変換層３を兼用する絶縁性基板４が設けら
れ、光電変換層２の他方の面に赤外線を可視光に変換す
る第２波長変換層５が設けられ、更に、第２波長変換層
５の上に反射膜６が設けられている構造を有する。
【００２０】光電変換層２は、光により起電力を生じる
太陽電池として機能するもので、絶縁性基板４上に形成
できるいずれのタイプのものが使用可能である。例えば
アモルファス型、多結晶（ポリシリコン）型、単結晶型
のいずれでも良く、また、化合物半導体型でももちろん
良い。光電変換層２は、例えば絶縁性基板４上に真空蒸
着等でＩＴＯや酸化錫等の図示しない透明電極膜を設
け、透明電極膜上に例えばプラズマ化学気相成長法によ
りｐ型半導体層、真性半導体層、ｎ型半導体層を設け、
更に真空蒸着等で透明電極膜等の電極を形成することに
より構成することができる。
太陽電池として機能するもので、絶縁性基板４上に形成
できるいずれのタイプのものが使用可能である。例えば
アモルファス型、多結晶（ポリシリコン）型、単結晶型
のいずれでも良く、また、化合物半導体型でももちろん
良い。光電変換層２は、例えば絶縁性基板４上に真空蒸
着等でＩＴＯや酸化錫等の図示しない透明電極膜を設
け、透明電極膜上に例えばプラズマ化学気相成長法によ
りｐ型半導体層、真性半導体層、ｎ型半導体層を設け、
更に真空蒸着等で透明電極膜等の電極を形成することに
より構成することができる。
【００２１】絶縁性基板４は、光透過性のガラスなどで
構成される。本実施形態では、絶縁性基板４は、基板自
体が紫外線を可視光に変換する第１波長変換層３の機能
を兼用している。例えばユーロピウム（Ｅｕ3+）、サマ
リウム（Ｓｍ2+）、テルビウム（Ｔｂ3+）などの希土類
イオンが蛍光体として配合されている蛍光ガラス板を用
いることができる。このような蛍光ガラス板は透明であ
り、紫外線を吸収して蛍光体の種類により青、緑、赤な
どの可視蛍光を発する。
構成される。本実施形態では、絶縁性基板４は、基板自
体が紫外線を可視光に変換する第１波長変換層３の機能
を兼用している。例えばユーロピウム（Ｅｕ3+）、サマ
リウム（Ｓｍ2+）、テルビウム（Ｔｂ3+）などの希土類
イオンが蛍光体として配合されている蛍光ガラス板を用
いることができる。このような蛍光ガラス板は透明であ
り、紫外線を吸収して蛍光体の種類により青、緑、赤な
どの可視蛍光を発する。
【００２２】また、赤外線を可視光に変換する蛍光体を
含む第２波長変換層５は、絶縁性基板４、光電変換層２
を透過してきた光のうち、赤外線を可視光に変換する。
赤外線は透過性が強く、例えば単結晶シリコンも透過す
る。赤外線を可視光に変換する蛍光体としては、例えば
エルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、イット
リウム（Ｙ）等の希土類元素のフッ化物又は塩化物、Ｅ
ｒＢａ2Ｃｌ7等が提案されている（例えば、特開平７−
１３８５６３号公報、特開平７−９７５７２号公報、特
開平６−２４７７４１号公報、特開平７−７７７１５号
公報、特開平６−１０２５５０号公報、特開平７−６２
３４５号公報、特開平７−６９６７３号公報等を参
照）。第２波長変換層５は、例えば真空蒸着法、ＣＶＤ
法等の成膜方法により成膜することができる。
含む第２波長変換層５は、絶縁性基板４、光電変換層２
を透過してきた光のうち、赤外線を可視光に変換する。
赤外線は透過性が強く、例えば単結晶シリコンも透過す
る。赤外線を可視光に変換する蛍光体としては、例えば
エルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、イット
リウム（Ｙ）等の希土類元素のフッ化物又は塩化物、Ｅ
ｒＢａ2Ｃｌ7等が提案されている（例えば、特開平７−
１３８５６３号公報、特開平７−９７５７２号公報、特
開平６−２４７７４１号公報、特開平７−７７７１５号
公報、特開平６−１０２５５０号公報、特開平７−６２
３４５号公報、特開平７−６９６７３号公報等を参
照）。第２波長変換層５は、例えば真空蒸着法、ＣＶＤ
法等の成膜方法により成膜することができる。
【００２３】第２波長変換層５の表面に形成されている
例えば蒸着で形成された金属膜で構成されている反射膜
６により、第２波長変換層５を透過した光は、反射膜に
よって反射され、再利用可能となる。
例えば蒸着で形成された金属膜で構成されている反射膜
６により、第２波長変換層５を透過した光は、反射膜に
よって反射され、再利用可能となる。
【００２４】この第１実施形態の光電変換装置１は、第
１波長変換層３で紫外線を可視光に変換し、更に第２波
長変換層５で赤外線を可視光に変換することができるた
め、可視光に分光感度がある光電変換層２で紫外線と赤
外線の両方を電気エネルギーに変換でき、発電効率が向
上する。
１波長変換層３で紫外線を可視光に変換し、更に第２波
長変換層５で赤外線を可視光に変換することができるた
め、可視光に分光感度がある光電変換層２で紫外線と赤
外線の両方を電気エネルギーに変換でき、発電効率が向
上する。
【００２５】次に、図２に示す第２実施形態の光電変換
装置１ｂは、光電変換層２の入射光側の表面に絶縁性基
板４が設けられ、光電変換層２の他方側の面に赤外線を
可視光に変換する第２波長変換層５が設けられ、この第
２波長変換層５の上に蓄光層７が設けられている構造を
有する。
装置１ｂは、光電変換層２の入射光側の表面に絶縁性基
板４が設けられ、光電変換層２の他方側の面に赤外線を
可視光に変換する第２波長変換層５が設けられ、この第
２波長変換層５の上に蓄光層７が設けられている構造を
有する。
【００２６】第２実施形態での絶縁性基板４は、第１実
施形態と同様に、蛍光ガラス板で構成されて第１波長変
換層３を兼用する。
施形態と同様に、蛍光ガラス板で構成されて第１波長変
換層３を兼用する。
【００２７】光電変換層２、第１波長変換層３、及び第
２波長変換層５は上述したとおりである。
２波長変換層５は上述したとおりである。
【００２８】蓄光層７は光を吸収蓄積して暗闇で可視光
を発光する蓄光素材を含む。蓄光素材としては、特開平
７−１１２５０号公報に記載されているアルミン酸塩蛍
光体を例示することができる。このアルミン酸塩蛍光体
は、一般式；ＭＡｌ2Ｏ4：Ｘ K・ＹL・ＺPで表される。
ここで、Ｍは、カルシウム、バリウム、ストロンチウ
ム、マグネシウム、及びこれらの混合物から成る群から
選択された一種の金属；Ｘは、ユウロピウムから成る賦
活剤；Ｙ、及びＺは、ランタン系列元素、及びマンガ
ン、スズ、並びビスマスから成る群から選択された賦活
助剤；Ｋは、Ｍに対するモル％で０．００１乃至１０、
Ｌは、Ｍに対するモル％で０乃至１０、そしてＰは、Ｍ
に対するモル％で０乃至１０を表す。代表的な組成は、
炭酸ストロンチウム０．９４モル、アルミナ１．０モ
ル、ユウロピウム０．００５モル、及びジスプロシウム
０．０２５モルの原料配合で製造されたユーロピウム賦
活−ジスプロシウム共賦活アルミン酸ストロンチウム
（ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙ）である。市販品は、粉末
状である。蓄光層とするには、例えばシリコン樹脂、ア
クリル樹脂等の透明接着剤に混合し、塗布することによ
り形成することができる。また、アルミン酸塩蛍光体は
無機物で安定であることから、種々のバインダーに混合
することができる。
を発光する蓄光素材を含む。蓄光素材としては、特開平
７−１１２５０号公報に記載されているアルミン酸塩蛍
光体を例示することができる。このアルミン酸塩蛍光体
は、一般式；ＭＡｌ2Ｏ4：Ｘ K・ＹL・ＺPで表される。
ここで、Ｍは、カルシウム、バリウム、ストロンチウ
ム、マグネシウム、及びこれらの混合物から成る群から
選択された一種の金属；Ｘは、ユウロピウムから成る賦
活剤；Ｙ、及びＺは、ランタン系列元素、及びマンガ
ン、スズ、並びビスマスから成る群から選択された賦活
助剤；Ｋは、Ｍに対するモル％で０．００１乃至１０、
Ｌは、Ｍに対するモル％で０乃至１０、そしてＰは、Ｍ
に対するモル％で０乃至１０を表す。代表的な組成は、
炭酸ストロンチウム０．９４モル、アルミナ１．０モ
ル、ユウロピウム０．００５モル、及びジスプロシウム
０．０２５モルの原料配合で製造されたユーロピウム賦
活−ジスプロシウム共賦活アルミン酸ストロンチウム
（ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙ）である。市販品は、粉末
状である。蓄光層とするには、例えばシリコン樹脂、ア
クリル樹脂等の透明接着剤に混合し、塗布することによ
り形成することができる。また、アルミン酸塩蛍光体は
無機物で安定であることから、種々のバインダーに混合
することができる。
【００２９】なお、アルミン酸塩蛍光体を透明樹脂に配
合した場合、比較的光透過性に優れるため、第２波長変
換層５の下側に設けずに、第２波長変換層５と光電変換
層２との間に配置しても良い。
合した場合、比較的光透過性に優れるため、第２波長変
換層５の下側に設けずに、第２波長変換層５と光電変換
層２との間に配置しても良い。
【００３０】この蓄光素材は長時間、例えば一晩中可視
光を発光する。そのため、この蓄光素材を用いた蓄光層
７により、夜中でも光発電ができる。
光を発光する。そのため、この蓄光素材を用いた蓄光層
７により、夜中でも光発電ができる。
【００３１】第２実施形態の光電変換装置１ｂは、第１
実施形態の光電変換装置に蓄光層を加えた構成である。
従って、紫外線、赤外線のエネルギーを電気エネルギー
に変換できると共に、蓄光層７に蓄えられた光を電気エ
ネルギーに変換することにより、夜でも発電が可能であ
り、高効率である。
実施形態の光電変換装置に蓄光層を加えた構成である。
従って、紫外線、赤外線のエネルギーを電気エネルギー
に変換できると共に、蓄光層７に蓄えられた光を電気エ
ネルギーに変換することにより、夜でも発電が可能であ
り、高効率である。
【００３２】次に、第３実施形態について図３を参照し
て説明する。この光電変換装置１ｃは、光電変換層２ａ
の入射側の面に第１波長変換層３ｂが設けられ、他方の
面には、第２波長変換層５、蓄光層７、シンチレーター
層８及び放射線源層９がこの順序で積層されている。
て説明する。この光電変換装置１ｃは、光電変換層２ａ
の入射側の面に第１波長変換層３ｂが設けられ、他方の
面には、第２波長変換層５、蓄光層７、シンチレーター
層８及び放射線源層９がこの順序で積層されている。
【００３３】第１波長変換層３ｂは、光電変換層２ａの
上に有機被膜として形成されている。例えば、蛍光体の
ユーロピウム（Ｅｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウ
ム（Ｔｂ）、マンガン（Ｍｎ）等の希土類イオンを例え
ば錯体として含有するシリコン樹脂、アクリル樹脂等の
透明接着剤層が塗布されて形成されている。
上に有機被膜として形成されている。例えば、蛍光体の
ユーロピウム（Ｅｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウ
ム（Ｔｂ）、マンガン（Ｍｎ）等の希土類イオンを例え
ば錯体として含有するシリコン樹脂、アクリル樹脂等の
透明接着剤層が塗布されて形成されている。
【００３４】光電変換層２ａとしては、通常の太陽電池
ではなく、アナターゼ型のチタニア半導体を用いること
ができる。例えばアナターゼ型のチタニア微粒子（２ｎ
ｍ〜２００μｍ）を焼結した多孔質のものが好ましい。
空孔率は５０〜９９％である。この多孔質チタニアは、
２ｎｍ〜２００μｍ程度の微粉末に、体積比で９９〜５
０％の樹脂やワックス等のバインダーを添加、混練し、
射出成形等で成形し、焼成工程で脱バインダーされて焼
結して得ることができる。
ではなく、アナターゼ型のチタニア半導体を用いること
ができる。例えばアナターゼ型のチタニア微粒子（２ｎ
ｍ〜２００μｍ）を焼結した多孔質のものが好ましい。
空孔率は５０〜９９％である。この多孔質チタニアは、
２ｎｍ〜２００μｍ程度の微粉末に、体積比で９９〜５
０％の樹脂やワックス等のバインダーを添加、混練し、
射出成形等で成形し、焼成工程で脱バインダーされて焼
結して得ることができる。
【００３５】第２波長変換層５、蓄光層７は上述したと
おりである。シンチレーター層８は、放射線により励起
して蛍光を発する蛍光体を含有する。放射線としては、
γ線、Ｘ線、β線、α線を例示することができる。シン
チレーター層８の蛍光体としては、Ｔｌで活性化したＮ
ａＩ、Ａｇで活性化したＺｎＳ、Ｔｌで活性化したＣｓ
Ｉ等が用いられる。一般的には、これらの粉末をプラス
チックや接着剤に配合したものが用いられる。
おりである。シンチレーター層８は、放射線により励起
して蛍光を発する蛍光体を含有する。放射線としては、
γ線、Ｘ線、β線、α線を例示することができる。シン
チレーター層８の蛍光体としては、Ｔｌで活性化したＮ
ａＩ、Ａｇで活性化したＺｎＳ、Ｔｌで活性化したＣｓ
Ｉ等が用いられる。一般的には、これらの粉末をプラス
チックや接着剤に配合したものが用いられる。
【００３６】シンチレーター層８は、自然界に存在する
宇宙線や自然放射線、特にＸ線、γ線などの透過力の高
い放射線を可視光に変換する。Ｘ線、γ線は透過力が高
いので、光電変換装置１ｃの入射光側から遠くてもこれ
らの放射線はほとんど減衰しない。
宇宙線や自然放射線、特にＸ線、γ線などの透過力の高
い放射線を可視光に変換する。Ｘ線、γ線は透過力が高
いので、光電変換装置１ｃの入射光側から遠くてもこれ
らの放射線はほとんど減衰しない。
【００３７】但し、自然放射線は微弱であるため、それ
ほど大きな電気エネルギーは期待できない。そのため、
シンチレーター層８に隣接して放射線を発生する放射線
源層９を設け、放射線源層９から発生される放射線のエ
ネルギーを利用する。放射線源としては、例えばシンチ
レーター層８に隣接しているため、透過力の低いα線、
β線の発生源も用いることができる。例えば14Ｃ、226
Ｒａ、90Ｓｒ＋90Ｙ等の人工的に作り出された放射線源
を例示することができるほか、モナザイトなどの天然放
射線源も用いられる。
ほど大きな電気エネルギーは期待できない。そのため、
シンチレーター層８に隣接して放射線を発生する放射線
源層９を設け、放射線源層９から発生される放射線のエ
ネルギーを利用する。放射線源としては、例えばシンチ
レーター層８に隣接しているため、透過力の低いα線、
β線の発生源も用いることができる。例えば14Ｃ、226
Ｒａ、90Ｓｒ＋90Ｙ等の人工的に作り出された放射線源
を例示することができるほか、モナザイトなどの天然放
射線源も用いられる。
【００３８】図３に示す光電変換装置１ｃは、更に熱電
効果素子１０で太陽光の入射面とその反対面とに閉回路
を形成している。光電変換装置１ｃの太陽光が照射され
ている面はかなりの高温になる。その反対面は環境温度
程度である。そのため、この温度差を電気エネルギーと
して利用することにより、熱エネルギーに変換された太
陽光線を更に有効利用することができる。熱電効果素子
１０としては、２種類の金属を接続した両端に温度差を
与えると熱起電力が発生するゼーベック効果を利用した
熱電対を例示することができる。使用される材料として
は、Ｐｔ，Ｒｈ−Ｐｔ、Ｎｉ−Ｃｒ，Ｃｕ−Ｎｉ等が用
いられる。
効果素子１０で太陽光の入射面とその反対面とに閉回路
を形成している。光電変換装置１ｃの太陽光が照射され
ている面はかなりの高温になる。その反対面は環境温度
程度である。そのため、この温度差を電気エネルギーと
して利用することにより、熱エネルギーに変換された太
陽光線を更に有効利用することができる。熱電効果素子
１０としては、２種類の金属を接続した両端に温度差を
与えると熱起電力が発生するゼーベック効果を利用した
熱電対を例示することができる。使用される材料として
は、Ｐｔ，Ｒｈ−Ｐｔ、Ｎｉ−Ｃｒ，Ｃｕ−Ｎｉ等が用
いられる。
【００３９】第３実施形態の光電変換装置１ｃは、紫外
線、赤外線、変換されなかった光の蓄積と除放、放射線
源のエネルギー、更には太陽光の光を吸収して発熱した
熱エネルギーを電気エネルギーに変換することができる
ため、極めて効率良く電気エネルギーを得ることができ
る。
線、赤外線、変換されなかった光の蓄積と除放、放射線
源のエネルギー、更には太陽光の光を吸収して発熱した
熱エネルギーを電気エネルギーに変換することができる
ため、極めて効率良く電気エネルギーを得ることができ
る。
【００４０】
【発明の効果】本発明の光電変換装置は、太陽光を有効
利用し、高い効率で光−電気エネルギー変換を行うこと
ができる。
利用し、高い効率で光−電気エネルギー変換を行うこと
ができる。
【図１】本発明の光電変換装置の第１実施形態の概略構
造を示す模式断面図である。
造を示す模式断面図である。
【図２】本発明の光電変換装置の第２実施形態の概略構
造を示す模式断面図である。
造を示す模式断面図である。
【図３】本発明の光電変換装置の第３実施形態の概略構
造を示す模式断面図である。
造を示す模式断面図である。
１、１ｂ、１ｃ 光電変換装置
２、２ａ 光電変換層
３、３ｂ 第１波長変換層
４ 絶縁性基板
５ 第２波長変換層
６ 反射膜
７ 蓄光層
８ シンチレーター層
９ 放射線源層
１０ 熱電効果素子
Claims (6)
- 【請求項１】 紫外線を可視光に変換する第１波長変換
層と、光により起電力を生じる光電変換層と、赤外線を
可視光に変換する第２波長変換層とを備えることを特徴
とする光電変換装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光電変換装置において、 光を吸収蓄積して暗闇で可視光を発光する蓄光層を備え
ることを特徴とする光電変換装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の光電変換装置にお
いて、 γ線、Ｘ線、β線又はα線により蛍光を発するシンチレ
ーター層を有することを特徴とする光電変換装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の光電変換装置において、 γ線、Ｘ線、β線又はα線のうち少なくとも１種以上を
発生する放射線源層を有することを特徴とする光電変換
装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４いずれかに記載の光電変換
装置において、 入射面とその反対面との間に温度差により起電力を生じ
る熱電効果素子で閉回路を形成したことを特徴とする光
電変換装置。 - 【請求項６】 請求項１記載の光電変換装置において、 前記第１波長変換層が、蛍光体を含有する蛍光ガラス板
であることを特徴とする光電変換装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001338047A JP2003142716A (ja) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001338047A JP2003142716A (ja) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | 光電変換装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003142716A true JP2003142716A (ja) | 2003-05-16 |
Family
ID=19152596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001338047A Pending JP2003142716A (ja) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | 光電変換装置 |
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| JP (1) | JP2003142716A (ja) |
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- 2001-11-02 JP JP2001338047A patent/JP2003142716A/ja active Pending
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