JP2010109207A - Photovoltaic device and vehicle using the same - Google Patents
Photovoltaic device and vehicle using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010109207A JP2010109207A JP2008280762A JP2008280762A JP2010109207A JP 2010109207 A JP2010109207 A JP 2010109207A JP 2008280762 A JP2008280762 A JP 2008280762A JP 2008280762 A JP2008280762 A JP 2008280762A JP 2010109207 A JP2010109207 A JP 2010109207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photovoltaic device
- insulating film
- region
- back electrode
- slit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 12
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 14
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 56
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 4
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- -1 polyethylene naphthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- HOMDJHGZAAKUQV-UHFFFAOYSA-N 1-(propoxymethoxy)propane Chemical compound CCCOCOCCC HOMDJHGZAAKUQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000126211 Hericium coralloides Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
- H01L31/0468—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising specific means for obtaining partial light transmission through the module, e.g. partially transparent thin film solar modules for windows
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、フィルム素材を用いたシースルー型の光起電力装置およびその光起電力装置が窓ガラスに設置された車載に関する。 The present invention relates to a see-through photovoltaic device using a film material and an on-vehicle device in which the photovoltaic device is installed on a window glass.
従来の薄膜太陽電池の一実施例として、図5に示す構造が知られている。図5は、薄膜太陽電池の断面図である。 As an example of a conventional thin film solar cell, a structure shown in FIG. 5 is known. FIG. 5 is a cross-sectional view of a thin film solar cell.
図示の如く、透明電極層42が、ガラス基板41上に形成される。透明電極層42は、例えば、酸化スズからなり、レーザースクライブにより短冊状に加工される。非晶質光電変換ユニット層43と結晶質光電変換ユニット層44が、透明電極層42上に形成される。同様に、非晶質光電変換ユニット層43と結晶質光電変換ユニット層44もレーザースクライブにより短冊状に加工される。そして、裏面電極層45が、銀層等を堆積して、形成される。裏面電極層45もレーザースクライブにより短冊状に加工される。そして、透明電極層42と裏面電極層45とは、溝46、47を利用して、電気的に接続する(例えば、特許文献1参照。)。
従来の薄膜太陽電池では、ガラス基板41上に透明電極層42、非晶質光電変換ユニット層43、結晶質光電変換ユニット層44及び裏面電極層45が形成される。この構造により、ガラス板41を用いることで光の透光性に優れるが、軽量化が図り難いという問題がある。そして、車輌等の窓ガラスに薄膜太陽電池を設置する場合には、窓ガラスに、更に、ガラスを貼り合わせることとなり、車輌の総重量を軽減し難いという問題がある。また、薄膜太陽電池に衝撃が加わることで、ガラス基板41が破砕し、飛び散り、安全性にも問題がある。
In a conventional thin film solar cell, a transparent electrode layer 42, an amorphous photoelectric
また、従来の薄膜太陽電池では、非晶質光電変換ユニット層43、結晶質光電変換ユニット層44及び裏面電極層45を貫通する分割溝48、49が形成される。そして、薄膜太陽電池は、薄い非晶質光電変換ユニット層43と結晶質光電変換ユニット層44との上下面を透明電極層42と裏面電極層45とで挟み込む構造である。そして、シースルー型の薄膜太陽電池とするためには、図面中央のセル領域に複数の孔(開口率を増大させ、視認性の向上の為)を形成する必要がある。この孔を形成する際のバリや静電気による絶縁破壊により、透明電極層42と裏面電極層45とがショートすることがある。このセル構造では、透明電極層42と裏面電極層45には異なる電位が印加されるため、そのセル領域は機能しなくなるという問題がある。
Moreover, in the conventional thin film solar cell, the division | segmentation groove |
上述した各事情に鑑みて成されたものであり、本発明の光起電力装置では、絶縁性フィルム基板と、前記絶縁性フィルム基板上に形成された裏面電極層と、前記裏面電極層を被覆するように前記絶縁性フィルム基板上に形成された半導体光活性層と、前記半導体光活性層上に形成された透光性表面電極層とを有する光起電力装置において、前記半導体光活性層及び前記透光性表面電極層は、第1のスリットにより複数のセル領域に区分され、前記裏面電極層は、第2のスリットにより前記セル領域に対応した複数の裏面電極に区分され、隣り合う一方の前記セル領域に対応する前記裏面電極は、隣り合う他方の前記セル領域側まで延在し、前記裏面電極の延在領域と前記他方のセル領域の前記透光性表面電極層とが交差する直列接続領域とを有し、少なくとも前記絶縁性フィルム基板を貫通する孔は、前記直列接続領域内を貫通することを特徴とする。従って、本発明では、直列接続領域を利用してシースルー用の孔が形成されることで、製品品質に優れた光起電力装置が実現できる。 The photovoltaic device of the present invention is made in view of the above circumstances, and covers the insulating film substrate, the back electrode layer formed on the insulating film substrate, and the back electrode layer. In a photovoltaic device having a semiconductor photoactive layer formed on the insulating film substrate and a translucent surface electrode layer formed on the semiconductor photoactive layer, the semiconductor photoactive layer and The translucent surface electrode layer is divided into a plurality of cell regions by a first slit, and the back electrode layer is divided into a plurality of back electrodes corresponding to the cell region by a second slit and adjacent to each other. The back electrode corresponding to the cell region extends to the other adjacent cell region, and the extended region of the back electrode intersects the translucent surface electrode layer of the other cell region. Series connection area And, holes through at least the insulating film substrate is characterized in that through said series connection region. Therefore, in the present invention, a see-through hole is formed using the series connection region, so that a photovoltaic device having excellent product quality can be realized.
本発明では、太陽電池セルの有効領域間に無効領域が配置され、絶縁性フィルム基板上に有効領域と無効領域とが交互に配置される。そして、無効領域には、貫通孔が配置され、シースルー構造が実現される。 In this invention, an invalid area | region is arrange | positioned between the effective areas of a photovoltaic cell, and an effective area | region and an invalid area | region are arrange | positioned alternately on an insulating film substrate. And a through-hole is arrange | positioned in an invalid area | region and a see-through structure is implement | achieved.
また、本発明では、太陽電池セルの支持基板として絶縁性フィルム基板が用いられる。この構造により、ガラス基板の場合と比較して軽量化、安全性が向上される。 Moreover, in this invention, an insulating film board | substrate is used as a support substrate of a photovoltaic cell. With this structure, weight reduction and safety are improved as compared with the case of a glass substrate.
また、本発明では、太陽電池セルの無効領域が、太陽電池セル間の直列接続領域であり、シースルー用の孔を配置する領域として用いられる。この構造により、直列接続領域で隣り合う太陽電池セルの電極間が、ショートすることを防止できる。 Moreover, in this invention, the invalid area | region of a photovoltaic cell is a series connection area | region between photovoltaic cells, and is used as an area | region which arrange | positions the hole for see-through. With this structure, it is possible to prevent a short circuit between the electrodes of the adjacent solar cells in the series connection region.
また、本発明では、絶縁性フィルム基板を用いた太陽電池セルが車輌の窓ガラスに設置されることで、車輌の総重量を軽減することができる。 Moreover, in this invention, the total weight of a vehicle can be reduced because the photovoltaic cell using an insulating film board | substrate is installed in the window glass of a vehicle.
以下に、本発明の第1の実施の形態である光起電力装置について、図1〜図3を参照し、詳細に説明する。図1(A)は、本実施の形態の光起電力装置に用いる絶縁性フィルム基板を説明するための平面図である。図1(B)は、図1(A)に示す絶縁性フィルム基板のA−A線方向を説明するための断面図である。図2(A)は、本実施の形態の光起電力装置を説明するための平面図である。図2(B)は、光起電力装置を構成する電極構造を説明するための断面図である。図3(A)は、図2(A)に示す光起電力装置を構成する個々の太陽電池セルを説明するための平面図である。図3(B)は、図2(A)に示す光起電力装置を構成する個々の太陽電池セルを説明するための斜視図である。 Below, the photovoltaic apparatus which is the 1st Embodiment of this invention is demonstrated in detail with reference to FIGS. 1-3. FIG. 1A is a plan view for explaining an insulating film substrate used in the photovoltaic device of this embodiment. FIG. 1B is a cross-sectional view for explaining the AA line direction of the insulating film substrate shown in FIG. FIG. 2A is a plan view for explaining the photovoltaic device of this embodiment. FIG. 2B is a cross-sectional view for explaining an electrode structure constituting the photovoltaic device. FIG. 3A is a plan view for explaining individual solar cells constituting the photovoltaic device shown in FIG. FIG. 3B is a perspective view for explaining individual solar cells constituting the photovoltaic device shown in FIG.
図1(A)に示す如く、絶縁性フィルム基板1は、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルプチラール、ポリイミド等の耐熱性に優れたフィルム素材からなる。絶縁性フィルム基板1には、例えば、紙面Y軸方向(基板1の短辺方向)に一定間隔に複数の孔2が形成される。そして、その紙面Y軸方向の孔2からなる列は、紙面X軸方向(基板の長辺方向)にも一定間隔で形成される。そのX軸方向の間隔は、絶縁性フィルム基板1上に形成される個々の太陽電池セルの大きさに応じて決められる。尚、絶縁性フィルム基板1として、ポリイミド等の不透明素材が用いられる場合には、特に、シースルー効果が得られる。
As shown in FIG. 1A, the
また、絶縁性フィルム基板1上に形成される太陽電池セルの面積に対する孔2の総面積、つまり、開口率は、例えば、10.0%となるように、孔2の径や総数は決められる。尚、開口率は、その使用方法、例えば、視認性を重視する使用方法の場合や光起電力装置として高出力を重視する使用方法の場合等に応じて、任意の設計変更が可能である。
Further, the diameter and the total number of the
図1(B)に示す如く、絶縁性フィルム基板1は、5〜300μm程度の厚みを有し、太陽電池セルを形成するための支持基板として用いられる。そして、絶縁性フィルム基板1は、フィルム素材からなることで、ガラス基板の場合と比較して、光起電力装置の軽量化や小型化が実現される。また、絶縁性フィルム基板1は、ガラス基板のように割れることはなく、安全性も向上される。そして、絶縁性フィルム基板1には、紙面X軸方向の両端にリード端子3、4が、例えば、Agペースト等の導電性接着剤5により固着される。リード端子3、4は、それぞれ絶縁性フィルム基板1上に形成される透明表面電極7(図2(B)参照)、裏面電極10(図2(B)参照)と接続する。
As shown in FIG. 1B, the
図2(A)に示す如く、絶縁性フィルム基板1上には、裏面電極10(図2(B)参照)、半導体光活性層11(図2(B)参照)、透明表面電極7及び集電配線層8が形成され、光起電力装置6が形成される。そして、裏面電極10、半導体光活性層11及び透明表面電極7を貫通する孔9が、例えば、紙面Y軸方向(基板の短辺方向)に一定間隔に複数形成される。そして、複数の孔9からなる列は、紙面X軸方向(基板の長辺方向)にも一定間隔で形成される。上述したように、孔9は、絶縁性フィルム基板1の孔2(図1(A)参照)に対応して連続して形成され、光起電力装置6のシースルー構造が実現される。そして、孔2、9が、絶縁性フィルム基板1や半導体光活性層11等に対し、その全面に均等配置されることで、光起電力装置6越しの背景に偏りがなく、その視認性が向上される。尚、集電配線層8は、図示する位置に配置される場合でも、配置されない場合でもよい。
As shown in FIG. 2 (A), on the
図2(B)に示す如く、裏面電極10が、絶縁性フィルム基板1上に形成される。裏面電極10の膜厚は、例えば、0.05〜1.0μmである。そして、裏面電極10は、タングステン、アルミニウム、チタン、ニッケル、銅等の金属膜からなる。尚、裏面電極10は、酸化インジウムスズ等からなる透明電極を組み合わせたものでもよい。
As shown in FIG. 2B, the
半導体光活性層11が、裏面電極10を被覆するように、絶縁性フィルム基板1上に形成される。半導体光活性層11の膜厚は、例えば、0.3〜1.0μmである。そして、半導体光活性層11は、アモルファスシリコン、アモルファスシリコンカーバイト、アモルファスシリコンゲルマニウム等を用いて形成され、半導体光活性層11には、PN接合やPIN接合が形成される。
A
透明表面電極7が、半導体光活性層11上に形成される。透明表面電極7の膜厚は、例えば、0.03〜1.0μmである。そして、透明表面電極7は、酸化亜鉛、酸化インジウムスズ、酸化スズ等からなる。尚、透明表面電極7は、透光性に優れた膜であればよく、必ずしも、無色透明である必要はない。
A
第1のスリット12が、例えば、レーザースクライブにより、半導体光活性層11と透明表面電極7とを貫通するように形成される。第1のスリット12は、図2(A)に示すように、例えば、紙面Y軸方向に延在し、紙面X軸方向に一定間隔で配置されることで、半導体光活性層11と透明表面電極7とを短冊状に区分する。そして、第1のスリット12により、半導体光活性層11と透明表面電極7とは、紙面X軸方向へと複数の太陽電池セルとして区分される。
The
第1のスリット12と裏面電極10との間には絶縁性樹脂13が形成され、第1のスリット12内に導電性材料が埋設した場合でも、隣り合う太陽電池セルにおいて、裏面電極10と透明表面電極7とがショートすることが防止される。尚、第1のスリット12は空間状態のままでもよく、あるいは、第1のスリット12内に絶縁性樹脂等が埋設される場合でもよい。
An insulating
第2のスリット14が、例えば、レーザースクライブにより、裏面電極10を貫通するように形成される。第2のスリット14は、図2(A)に示すように、例えば、紙面Y軸方向に延在し、紙面X軸方向に一定間隔で配置されることで、裏面電極10を短冊状に区分する。そして、区分された複数の裏面電極10は、それぞれ上記太陽電池セルに対応し、透明表面電極7と裏面電極10とにより半導体光活性層を挟み込む構造となる。一方、区分された裏面電極の一部は、隣り合う太陽電池セルまで延在し、隣り合う太陽電池セルの透明表面電極7の一部と対向する領域を有する。尚、詳細は後述するが、この対向領域は、隣り合う太陽電池セルが直列接続するための領域となる。
The
第2のスリット14は、第2のスリット14上に形成される絶縁性樹脂15により埋設され、隣り合う太陽電池セル間がショートすることが防止される。尚、第2のスリット14により、絶縁性フィルム基板1上に一体に形成された裏面電極層が、個々の裏面電極10へと区分される。
The
第3のスリット16が、例えば、レーザースクライブにより、半導体光活性層11を貫通するように形成される。第3のスリット16は、図2(A)に示すように、例えば、紙面Y軸方向に延在し、紙面X軸方向に一定間隔で配置される。そして、第3のスリット16は、裏面電極10上に形成された導電性樹脂17上に配置される。第3のスリット16は、透明表面電極7を構成する材料により埋設され、透明表面電極7と導電性樹脂17とは電気的に接続する。その結果、隣り合う太陽電池セル間の裏面電極10と透明表面電極7とが電気的に接続し、絶縁性フィルム基板1上の複数の太陽電池セル同士が直列接続される。そして、絶縁性フィルム基板1上に配置される太陽電池セルの数により光起電力装置6の所望の出力が実現される。
The
尚、第3のスリット16は、導電性部材により埋設されていればよく、透明表面電極7と導電性樹脂17とが、第3のスリット16を利用して電気的に接続していればよい。
The
この構造により、第1のスリット14により区分される個々の太陽電池セル(領域W1と領域W2とを合わせた領域)では、有効領域(領域W1)と無効領域(領域W2)とを有する。有効領域は、太陽光等の光エネルギーを光電流へと変換する領域である。一方、無効領域は、光エネルギーを光電流へと変換しない領域であり、隣り合う太陽電池セルが、直列接続するための直列接続領域として機能する。尚、領域W3は、領域W1の隣に位置する太陽電池セルの無効領域であり、以下、領域W2、W3は、直列接続領域と呼ぶ。そして、図3(A)及び(B)を用いて説明するが、直列接続領域W2、W3は、孔9が形成される領域となる。
With this structure, each solar cell (area combining the area W1 and the area W2) divided by the
図3(A)に示す如く、集電配線層8が、例えば、銀層からなり、透明表面電極7上に形成される。集電配線層8は、主に、直列接続領域W2、W3上である紙面Y軸方向(基板の短辺方向)に延在する主配線層18、19と、主配線層18、19から紙面X軸方向(基板の長辺方向)に延在する枝配線層20〜23とを有する。集電配線層8は、その材料より遮光膜となるため、太陽電池セル上に位置する枝配線層20〜23は、櫛歯形状となり、太陽電池セルで発生する光電流を効率的に収集する。
As shown in FIG. 3A, the current
図3(B)に示す如く、直列接続領域W2、W3には、絶縁性フィルム基板1を貫通する孔2及び裏面電極10、半導体光活性層11及び透明表面電極7を貫通する孔9が配置される。そして、絶縁性フィルム基板1上に裏面電極10、半導体光活性層11、透明表面電極7及び集電配線層8を形成した後に、孔2、9は、例えば、パンチにより絶縁性フィルム基板1、裏面電極10、半導体光活性層11及び透明表面電極7を一括して開口することで形成される。そのため、孔2、9は、1回のパンチング工程によりその表面から裏面側まで打ち抜かれるため、連続した孔として形成される。尚、孔2、9の打ち抜き方向は、裏面側から表面側への場合でもよい。
As shown in FIG. 3 (B), in the series connection regions W2 and W3, the
上述したように、直列接続領域W2、W3は、隣り合う太陽電池セルの有効領域間に配置された無効領域である。更に、直列接続領域W2、W3は、隣り合う太陽電池セルの裏面電極10と透明表面電極7とが接続する領域である。この構造により、孔2、9を形成する際に、パンチの鋭利な刃により、裏面電極10と透明表面電極7とが、発生したバリにより導通した場合でも問題とならない。同様に、太陽電池セルは、薄い半導体光活性層11の上下面を裏面電極10と透明表面電極7にて挟み込むことで構成されるため、静電気による絶縁破壊も問題となる。しかしながら、上記直列接続領域W2、W3では、絶縁破壊に起因して、裏面電極10と透明表面電極7とが導通した場合でも問題とならない。
As described above, the series connection regions W2 and W3 are invalid regions arranged between effective regions of adjacent solar cells. Further, the series connection regions W2 and W3 are regions where the
尚、無効領域が増大することで、太陽電池セルとして機能する有効領域が減少し、光起電力装置6としての出力が低下するが、シースルー構造としての開口率との兼ね合いにより、無効領域の面積は、任意の設計変更が可能である。 In addition, although the effective area which functions as a photovoltaic cell decreases and the output as the photovoltaic device 6 decreases due to the increase in the ineffective area, the area of the ineffective area is reduced due to the balance with the aperture ratio as the see-through structure. Any design change is possible.
また、図示していないが、集電配線層8が形成された透明表面電極7上には、保護用の樹脂層として、透光性に優れた絶縁樹脂層が形成される場合でもよい。そして、上記絶縁性樹脂が、光起電力装置6の孔2、9内を埋設し、第1のスリット12上を被覆することで、太陽電池セルへの水分の浸入が防止される。尚、光起電力装置6自体が、防水パッケージに封入された状態にて使用される場合には、上記絶縁樹脂層が形成される場合でも、形成されない場合でもよい。
Although not shown, an insulating resin layer having excellent translucency may be formed as a protective resin layer on the
上述したように、本実施の形態では、絶縁性フィルム基板1に複数の孔2が形成され、その孔2を介してシースルー構造を実現する場合について説明したが、その構造に限定するものではない。例えば、絶縁性フィルム基板1として、耐熱性を有し、高い透光性を有するフィルム、例えば、透明フィルムを用いる場合でもよい。この場合には、絶縁性フィルム基板1を貫通する孔を形成することなく、従来のガラス基板を用いた構造のように、ガラス基板上の膜のみをエッチング加工し、シースルー構造を実現することができる。
As described above, in the present embodiment, a case where a plurality of
また、本実施の形態では、光起電力装置に対し、孔2、9を形成することでシースルー構造を実現する場合について説明したが、その構造に限定するものではない。例えば、裏面電極10が透明電極として形成されることで、少なくとも絶縁性フィルム基板1に孔2が形成されることで、シースルー構造が実現される場合でもよい。
In the present embodiment, the case where the see-through structure is realized by forming the
また、本実施の形態では、孔2、9は、例えば、パンチにより絶縁性フィルム基板1、裏面電極10、半導体光活性層11及び透明表面電極7を一括して開口することで形成される場合について説明したが、その場合に限定するものではない。例えば、孔2、9は、レーザーにより一括して開口される場合でもよい。この場合には、孔2、9が、パンチにて形成される場合よりも加工精度がよく、直列接続領域W2、W3の幅を狭めることができる。そして、絶縁性フィルム基板1上に占める無効領域の面積が低減され、光起電力装置6の出力を低下させることなく、光起電力装置の小型化が実現される。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、絶縁性フィルム基板1の長辺方向に太陽電池セルが区分される場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、絶縁性フィルム基板1の長辺方向に太陽電池セルが区分される場合や絶縁性フィルム基板1の斜め方向に太陽電池セルが区分される場合でもよい。これらの場合でも、太陽電池セルの有効領域間に直列接続領域が配置され、その直列接続領域に孔が形成されることで、シースルー構造が実現される。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
Moreover, although this Embodiment demonstrated the case where a photovoltaic cell was divided in the long side direction of the insulating film board |
次に、本発明の第2の実施の形態である光起電力装置を設置した車輌について、図4を参照し、詳細に説明する。図4は、本実施の形態の光起電力装置を用いた車輌を説明するための斜視図である。 Next, a vehicle provided with the photovoltaic device according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a perspective view for explaining a vehicle using the photovoltaic device of the present embodiment.
図示の如く、車輌31には、フロント窓ガラス32、サイド窓ガラス33、34、サンルーフ窓ガラス35、リア窓ガラス(図示せず)等が配置される。そして、サイド窓ガラス33、34、サンルーフ窓ガラス35等には、上記第1の実施の形態にて説明した光起電力装置6が設置される。この構造により、晴天時には、光起電力装置6が太陽光を受光し、車載用電力を発電する。その一方で、光起電力装置6はシースルー構造であり、サイド窓ガラス33、34、サンルーフ窓ガラス35等からは車内へと採光し、また、車内の人は、光起電力装置6越しに外観を楽しむこともできる。そして、その車載用電力は、直接、車内のオーディオや車内ライト等の種々の駆動電力として用いることができる。その他にも、その車載用電力をバッテリに蓄電することで、雨天時等の太陽光が得られない場合でも蓄電した車載用電力を用いることができ、省エネ効果も得られる。尚、サイド窓ガラス33に関しては、法令上問題とならない箇所に配置されるものとする。
As shown in the figure, the
また、光起電力装置6の開口率を調整することで、車外から内部を見え難くし、遮光効果や断熱効果が得られ、また、絶縁性フィルム基板の材料選択によりUV効果を得ることもできる。 Further, by adjusting the aperture ratio of the photovoltaic device 6, it is difficult to see the inside from the outside of the vehicle, a light shielding effect and a heat insulating effect can be obtained, and a UV effect can also be obtained by selecting a material for the insulating film substrate. .
また、光起電力装置6は、絶縁性フィルム基板からなることで、ガラス基板の場合と比較して車体の軽量化が実現される。また、事故等により上記窓ガラスが割れた際には、そのガラス破片の飛散を防止し、車内の人の安全性も向上させる。 Further, the photovoltaic device 6 is made of an insulating film substrate, so that the weight of the vehicle body can be reduced as compared with the case of a glass substrate. Further, when the window glass is broken due to an accident or the like, the glass fragments are prevented from being scattered and the safety of persons in the vehicle is improved.
尚、本実施の形態では、車輌用窓に光起電力装置6を設置し、車載用電力として用いる場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、電車、飛行機、家屋、ビル等の窓に、同様に、本実施の形態の光起電力装置6を設置し、それぞれの電力として用いる場合でもよい。そして、これらの場合でも、絶縁性フィルム基板上に太陽電池セルを形成することで、ガラス基板の場合と比較して軽量化が実現でき、安全性も向上させることができる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。 In the present embodiment, the case has been described in which the photovoltaic device 6 is installed in the vehicle window and used as in-vehicle power. However, the present invention is not limited to this case. For example, the photovoltaic device 6 of the present embodiment may be similarly installed in windows of trains, airplanes, houses, buildings, etc., and used as the respective electric power. And also in these cases, weight reduction can be implement | achieved compared with the case of a glass substrate by forming a photovoltaic cell on an insulating film substrate, and safety can also be improved. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 絶縁性フィルム基板
2 孔
6 光起電力装置
7 透明表面電極
8 集電配線層
9 孔
10 裏面電極
11 半導体光活性層
31 車輌
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記半導体光活性層及び前記透光性表面電極層は、第1のスリットにより複数のセル領域に区分され、前記裏面電極層は、第2のスリットにより前記セル領域に対応した複数の裏面電極に区分され、
隣り合う一方の前記セル領域に対応する前記裏面電極は、隣り合う他方の前記セル領域側まで延在し、前記裏面電極の延在領域と前記他方のセル領域の前記透光性表面電極層とが交差する直列接続領域とを有し、
少なくとも前記絶縁性フィルム基板を貫通する孔は、前記直列接続領域内を貫通することを特徴とする光起電力装置。 An insulating film substrate, a back electrode layer formed on the insulating film substrate, a semiconductor photoactive layer formed on the insulating film substrate so as to cover the back electrode layer, and the semiconductor photoactive In a photovoltaic device having a translucent surface electrode layer formed on the layer,
The semiconductor photoactive layer and the translucent surface electrode layer are divided into a plurality of cell regions by a first slit, and the back electrode layer is formed into a plurality of back electrodes corresponding to the cell region by a second slit. Divided,
The back electrode corresponding to one of the adjacent cell regions extends to the other adjacent cell region, and the extended region of the back electrode and the translucent surface electrode layer of the other cell region And a series connection region intersecting,
The photovoltaic device according to claim 1, wherein at least a hole penetrating the insulating film substrate passes through the series connection region.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008280762A JP2010109207A (en) | 2008-10-31 | 2008-10-31 | Photovoltaic device and vehicle using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008280762A JP2010109207A (en) | 2008-10-31 | 2008-10-31 | Photovoltaic device and vehicle using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010109207A true JP2010109207A (en) | 2010-05-13 |
Family
ID=42298339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008280762A Pending JP2010109207A (en) | 2008-10-31 | 2008-10-31 | Photovoltaic device and vehicle using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010109207A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011142469A1 (en) | 2010-05-11 | 2011-11-17 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Laser module |
JP2012124237A (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Irf:Kk | Photovoltaic power generation panel, sound insulation wall with photovoltaic power generation panel, window panel facility for building, window panel facility for vehicle, and diagnostic system of photovoltaic power generation panel, and maintenance and management system of photovoltaic power generation panel |
KR101189368B1 (en) | 2011-01-24 | 2012-10-09 | 엘지이노텍 주식회사 | Solar cell and manufacturing method of the same |
WO2024101216A1 (en) * | 2022-11-10 | 2024-05-16 | 株式会社カネカ | Solar battery cell and solar battery module |
-
2008
- 2008-10-31 JP JP2008280762A patent/JP2010109207A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011142469A1 (en) | 2010-05-11 | 2011-11-17 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Laser module |
JP2012124237A (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Irf:Kk | Photovoltaic power generation panel, sound insulation wall with photovoltaic power generation panel, window panel facility for building, window panel facility for vehicle, and diagnostic system of photovoltaic power generation panel, and maintenance and management system of photovoltaic power generation panel |
KR101189368B1 (en) | 2011-01-24 | 2012-10-09 | 엘지이노텍 주식회사 | Solar cell and manufacturing method of the same |
US9373729B2 (en) | 2011-01-24 | 2016-06-21 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell and method of manufacturing the same |
WO2024101216A1 (en) * | 2022-11-10 | 2024-05-16 | 株式会社カネカ | Solar battery cell and solar battery module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6586080B2 (en) | Solar cell module and manufacturing method thereof | |
US9831367B2 (en) | Flexible solar panel module, an installated structure thereof and method for fabricating the same | |
JP5031698B2 (en) | Solar cell module | |
JP4948219B2 (en) | Solar cell | |
CN105378940A (en) | Semi-transparent thin-film photovoltaic mono cell | |
WO2012057243A1 (en) | Solar cell and solar cell module | |
JP2005252108A (en) | Solar battery module | |
US20120298185A1 (en) | Light-transmitting solar cell module and method for manufacturing the same, and mobile object including the same | |
JP4599099B2 (en) | Solar cell module and method for manufacturing solar cell module | |
JP2010109207A (en) | Photovoltaic device and vehicle using the same | |
JP5384224B2 (en) | Solar cell | |
CN115347068A (en) | Solar cell module, wiring board and method for manufacturing the same | |
EP2752886B1 (en) | Solar cell module | |
JP5799255B2 (en) | Solar cell and solar cell module | |
JP2015029069A (en) | Solar cell module | |
JP2017147472A (en) | Solar battery cell and solar battery module | |
JP6172461B2 (en) | Solar cell module and solar cell | |
JP2017069442A (en) | Solar battery module | |
JP7089828B2 (en) | Solar cell module with built-in heater and its manufacturing method | |
JP6224696B2 (en) | Solar cell module | |
JP2012160768A (en) | Solar cell | |
JP7526161B2 (en) | Manufacturing method of solar cell module, solar cell module, and raw solar cell | |
JP2012164692A (en) | Solar battery module and mobile unit incorporating solar battery module | |
JP6191925B2 (en) | Solar cell module | |
JP2017069291A (en) | Solar battery module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20101213 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20101213 |