JP2009206212A - 太陽電池アセンブリ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】太陽電池アセンブリ1は、半導体層3a・3bを積層した光電変換素子3へ入射光10を反射して集束させる反射凹面2の底部又はその上部に、前記光電変換素子3が配置され、前記光電変換素子3に前記入射光10が到達する途中に、その光10の一部を波長変換する蛍光材11及び/又はりん光材が配置されている
【選択図】図2
Description
下記組成式(1)
LiyM1 (1−y)EuaSmbM2 cM3 2O8 ・・・(1)
(式(1)中、M1はNa,K,Rb及びCsから選ばれる少なくとも1種類、M2はYを含みEu及びSmを除く希土類元素から選ばれる少なくとも1種類、M3はMo及びWから選ばれる少なくとも1種類、aは0.4≦a≦1の数、bは0.8≦b≦1の数、cは0≦c≦0.2の数、dは0≦d≦0.2の数、b+c+d=1である。)、
下記組成式(2)
LizM4 (1−e)EuW2O8 ・・・(2)
(式(2)中、M4はNa,K,Rb及びCsから選ばれる少なくとも1種類、eは0.7≦e<1の数である。)例えばLiEuW2O8、
下記組成式(3)
M5EufM6 (1−f)M7 2O8 ・・・(3)
(式(3)中、M5はLi、Na、K、Rb及びCsから選ばれる少なくとも1種類、M6はYを含む希土類元素(Euを除く)から選ばれる少なくとも1種類、M7はW及びMoから選ばれる少なくとも1種類、fは0<f≦1の数である。)
下記組成式(4)
M8 0.5EugM9 (1−g)M10 2O8 ・・・(4)
(式(4)中、M8はMg、Ca、Sr及びBaから選ばれる少なくとも1種類、M9はYを含む希土類元素(Euを除く)から選ばれる少なくとも1種類、M10はW及びMoから選ばれる少なくとも1種類、gは0<g≦1の数である。)例えばCa0.5EuW2O8、
Y2O2S:Eu、
La2O2S:Eu、
3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mnが挙げられる。
BaMg2Al16O27:Eu、
(Sr,Ca,Ba)5(PO4)3Cl:Eu
が挙げられる。
BaMg2Al16O27:Eu,Mn、
Zn2GeO4:Mn、
ZnS:Cu,Al、
下記組成式(5)
LiTbhM11 (1−h)W2O8 ・・・(5)
(式(5)中、M11はYを含む希土類元素(Tbを除く)から選ばれる少なくとも1種類、好ましくはY又はDy、hは0.8≦h≦1の数である。)が挙げられる。
CdZnS、
ZnSSeにドナーとアクセプター不純物を添加したII-VI族混晶蛍光剤、
下記組成式(6)
Y3−iGaiAl5O12:Ce ・・・(6)
(式(6)中、iは0≦i≦3の数である)のようなYAG:Ceで例示されるYAG系蛍光剤が挙げられる。
RaSiO(4−a)/2
(式中、Rは非置換又は置換一価炭化水素基で、好ましくは炭素数1〜10、特に1〜8のものである。aは0.8〜2、特に1〜1.8の正数である。)
で示されるものが挙げられる。ここで、Rとしてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基や、これらの炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されたクロロメチル基、クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換炭化水素基、或いはシアノ基で置換された2−シアノエチル基等のシアノ基置換炭化水素基などが挙げられ、Rは同一であっても異なっていてもよいが、Rとしてフェニル基を含むもの、特に、全Rのうち5〜80モル%がフェニル基であるものが、耐熱性及び透明性の点から好ましい。
紫外線領域では光電エネルギー変換せず、600nm〜700nmの領域の波長の照射により光電エネルギー変換するInGaAs系半導体層からなる球状の半導体素子を、椀型の反射セルの底部に設置し、近紫外領域の波長により赤色光を励起する平均粒径50μmのユーロピウム系蛍光体を12質量%含有したシリコーンゴムキャップを、この球状の半導体素子に被せ、次に、椀型の反射セル部内の空間を、透明シリコーン樹脂で封入して、太陽電池アセンブリを作製した。その光電エネルギー変換効率を測定した。その結果を、表1に示す。
蛍光体を含有したシリコーンゴムキャップを用いなかったこと以外は、実施例1と同様して、太陽電池アセンブリを作製した。その光電エネルギー変換効率を測定した。その結果を、表1に示す。
InGaP系半導体素子からなる光電エネルギー変換する二層の球状の半導体素子を、椀型の反射セルの底部に設置し、平均粒径7μmのYAG蛍光体10質量%含有したシリコーンゴムキャップを、この球状の半導体素子に被せたこと以外は、実施例1と同様にして、太陽電池アセンブリを作製した。この太陽電池アセンブリを用いると、660nm以下の変換効率の高いInGaP系半導体素子が光電変換し易い波長領域に、近紫外領域の光を効率的に変換することができた。
Claims (11)
- 半導体層を積層した光電変換素子へ入射光を反射して集束させる反射凹面の底部又はその上部に、前記光電変換素子が配置され、前記光電変換素子に前記入射光が到達する途中に、その光の一部を波長変換する蛍光材及び/又はりん光材が配置されていることを特徴とする太陽電池アセンブリ。
- 前記反射凹面の少なくとも開放面が、光を透過する樹脂体で覆われ、前記樹脂体に、蛍光材及び/又はりん光材が含有され、又は蛍光材及び/又はりん光材を含有する層が付されていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池アセンブリ。
- 前記光電変換素子が、蛍光材及び/又はりん光材を含有する層で被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池アセンブリ。
- 前記光電変換素子は、一方の半導体層の表面が他方の半導体層で覆われ、他方の半導体層の欠落部分から一方の半導体層が露出しているものであり、その他方の半導体層が電極に接続し、その一方の半導体層が前記露出部分を通じて電極エレメントに接続していることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池アセンブリ。
- 前記反射凹面が電極を兼ねる金属層からなり、前記他方の半導体層が前記金属層に接触されつつ前記光電変換素子が配置されていることを特徴とする請求項4に記載の太陽電池アセンブリ。
- 前記樹脂体が、シリコーン樹脂で形成されていることを特徴とする請求項2に記載の太陽電池アセンブリ。
- 前記光電変換素子が前記反射凹面に接触して載置され前記樹脂体で封止されているものを単位として、かかる単位の構成が、前記樹脂体と前記反射凹面が連続していることにより連結していることを特徴とする請求項2に記載の太陽電池アセンブリ。
- 前記樹脂体が、光散乱剤を含有していることを特徴とする請求項2に記載の太陽電池アセンブリ。
- 前記樹脂体の光入射面が、ナノメートルオーダーの凹凸が付されて粗らされていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池アセンブリ。
- 前記樹脂体の光入射面が、導光板及び導光フィルムの何れかの導光材と、積層され又は一体化されており、前記導光材が前記光入射面よりも広いことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池アセンブリ。
- 凹面を有するカップの前記凹面にメッキを付し、その凹面に光電変換素子を載置した後、前記凹面を前記光電変換素子ごと光透過性樹脂体で封止する太陽電池アセンブリの製造方法であって、蛍光材及び/又はりん光材を含有させて前記樹脂体を形成し、又は前記樹脂体を形成してから蛍光材及び/又はりん光材を含有する層を付し、又は蛍光材及び/又はりん光材を含有する層で前記光電変換素子を被覆してから前記樹脂体を形成することを特徴とする太陽電池アセンブリの製造方法。
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