JP2006041452A - マイクロ粒子層型の高効率太陽電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 p型及びn型シリコンを、n型マイクロ粒子とp型マイクロ微粒子等に成形し、それらを一体的に組合せてpnマイクロ接合層を形成して単位面積あたりのpn接合面積を大幅に増加させる。これにより生成キャリアの電子と正孔の対がより多く発生して分極化が促進されより多くの起電力が得られる。また、受光面側のn型シリコン層を、n型マイクロ粒子とそれより細かい光拡散材とによって一体的に組み合わせた層に形成し、pnマイクロ接合層と一体的に組み合わせることでより立体的な厚みを持つpnマイクロ接合層が得られ、小型で高効率な太陽電池ができる。さらに、pnマイクロ接合層だけでなく、受光面となるn型シリコン層及び裏面のp型シリコン層をもマイクロメータレベルの粒子(微粒子含む。)とすることで、フレキシブルで高効率な太陽電池ができる。また帯状にしたこれらを、さらに渦巻き状に一体成形することでより高効率な太陽光発電パネルとなる。
【選択図】図2
Description
「京セミ株式会社 インターネットHP 球状マイクロソーラセル」
1b 同 (光拡散型)
1c 同 (フレキシブル型)
2a n型シリコン層
2b 同 (光拡散型)
2c 同 (粒子型)
3a p型シリコン層
3b 同 (粒子型)
4 pnマイクロ接合層
5 n型マイクロ粒子
6 p型マイクロ微粒子
7 電極
8 光拡散材(クリスタル、石英ガラス等)
9 反射防止膜
10 n型マイクロ微粒子
11 p型マイクロ粒子
12 採光板本体
13 反射防止膜(採光板用)
14 採光板
15 スリット
16 光が干渉して強め合う距離
17 厚み
18 側面防護体
19 絶縁膜
20 上部防護体
21 下部防護体
22 反射薄膜
23 パネル用電極
24 太陽発電パネル
Claims (8)
- n型シリコン及びp型シリコン(単結晶、多結晶及び微結晶シリコンのみならず、アモルファスシリコン及び化合物半導体を含む。以下同じ。)によるpn接合面(以下「pin接合」を含む。)において、n型シリコンをマイクロバブルのような球状のマイクロメーターレベルの粒子(以下「n型マイクロ粒子」といい、ナノメーターレベルの粒子を含む。またp型より細かいものを「n型マイクロ微粒子」とする。)にして幾つかの層に積み上げ、その隙間をn型マイクロ粒子よりさらに微細なp型シリコンの球状のマイクロメータレベルの粒子(以下「p型マイクロ微粒子」といい、ナノメーターレベルの粒子を含む。またn型マイクロ粒子と同程度の大きさのものを「p型マイクロ粒子」とする。)で全て充填させて、従来では平面形状であったpn接合面を、n型マイクロ粒子とp型マイクロ微粒子を一体的に組み合わせて立体的に厚みを持たせたpn接合層(以下「pnマイクロ接合層」といい、pin接合を含む。)に形成したことを特徴とする太陽電池。
- pnマイクロ接合層(n型及びp型シリコン層を含む。)において、n型シリコンをn型マイクロ粒子(n型マイクロ微粒子を含む。)に成形し、p型シリコンをp型マイクロ微粒子(p型マイクロ粒子を含む。)に成形したことを特徴とする請求項1記載の太陽電池。
- pnマイクロ接合層(n型及びp型シリコン層を含む。)において、n型マイクロ粒子(n型マイクロ微粒子を含む。)とp型マイクロ微粒子(p型マイクロ粒子を含む。)を一体的に組み合わせたこと(以下「微粒子接合法」という。)を特徴とする請求項1記載の太陽電池。
- 受光面となるn型シリコン層において、n型シリコンをn型マイクロ粒子として配置し、そこに生じる隙間に、n型マイクロ粒子より微細となる球状のマイクロメータレベル(ナノメータレベルも含む。以下同じ。)のクリスタル、ガラス及び石英ガラスを充填させ、これらを光拡散材として一体的に組み合わせた層に形成したことを特徴とする請求項1記載の太陽電池。
- 受光面となるn型シリコン層において、n型マイクロ粒子を成形し配置することで生じる隙間に充填する光拡散材として、クリスタル、ガラス及び石英ガラス(透明樹脂材を含む。以下同じ。)を用いることを特徴とする請求項1記載の太陽電池。
- pnマイクロ接合層のみならず、受光面となるn型シリコン層及び裏面となるp型シリコン層を含め、それら全てをマイクロメータレベルの粒子及び微粒子(ナノメータレベルを含む。)に成形して一体的に組み合わせた構成とすることを特徴とする請求項1記載の太陽電池。
- n型シリコン層が受光する際の採光板において、入射光の波長の一部又は複数を干渉効果によって強い光とするために、その光が強め合うように干渉し合う間隔距離を持つスリットを設けた採光板を有することを特徴とする請求項1記載の太陽電池。
- n型シリコン層が受光する際の採光板において、必要時に使用する入射光の反射防止用薄膜のうち、請求項7記載のスリットの位置に合わせてその部分のみに僅かな厚みを加えて、レンズ効果を増すことを特徴とする請求項1記載の太陽電池。
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