JP2012234878A - 太陽電池モジュールおよび太陽電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、明るさが均一であり、かつ自然光の色調で採光していると視認でき、発電効率の高い太陽電池モジュールおよび太陽電池を提供することを主目的とする。
【解決手段】本発明は、透明基板と、上記透明基板上に平面的に配列された複数個の太陽電池セルと、上記複数個の太陽電池セル上に配置されたレンチキュラーレンズと、上記レンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層とを有し、上記太陽電池セルは、上記透明基板上に形成され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層とを有し、隣接する上記太陽電池セルの間に、上記透明基板上に上記太陽電池セルが形成されていない透過領域が配置されていることを特徴とする太陽電池モジュールを提供することにより上記課題を解決するものである。
【選択図】図２
【解決手段】本発明は、透明基板と、上記透明基板上に平面的に配列された複数個の太陽電池セルと、上記複数個の太陽電池セル上に配置されたレンチキュラーレンズと、上記レンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層とを有し、上記太陽電池セルは、上記透明基板上に形成され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層とを有し、隣接する上記太陽電池セルの間に、上記透明基板上に上記太陽電池セルが形成されていない透過領域が配置されていることを特徴とする太陽電池モジュールを提供することにより上記課題を解決するものである。
【選択図】図２
Description
本発明は、レンチキュラーレンズを有する採光性に優れた太陽電池モジュール、および太陽電池に関するものである。
近年、二酸化炭素の増加が原因とされる地球温暖化等の環境問題が深刻となり、世界的にその対策が進められている。中でも環境に対する負荷が小さく、クリーンなエネルギー源として、太陽光エネルギーを利用した太陽電池に関する積極的な研究開発が進められている。このような太陽電池としては、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池等のシリコン系太陽電池、化合物半導体系太陽電池、および色素増感型太陽電池、有機薄膜太陽電池等の有機系太陽電池等が挙げられる。
近年、発電機能を有する建築材料として、低コストかつ建築機能性に優れた建築物一体型太陽電池モジュールが注目され、建造物の壁面や屋根面、外壁等への適用が検討されている。その中でも、建築物との調和や意匠性の観点から、採光性を有する太陽電池モジュールおよび太陽電池が注目を集めている。例えば、シリコン系太陽電池モジュールでは、２枚のガラスの間にセルを挟み、セルに間隙をおいて配置することで、採光することが提案されている。この場合には、セルの配置により採光率を調整することができる。また、２枚のガラスの間にセルを挟み、シリコン薄膜にスリット等の開口部を設けることで、採光することが提案されている。この場合には、開口部により採光率を調整することができる。また、有機系太陽電池モジュールでは、カソードおよびアノードの両電極に透明電極層を用いることで、採光の機能を付与し、シースルー型とすることが提案されている（非特許文献１）。このような採光性を有する太陽電池モジュールおよび太陽電池は、特に発電可能な建築材料として窓等への設置需要が大きくなっている。
しかしながら、シリコン系太陽電池モジュールでは、セルが配置されている領域は遮光部となるため、透過部と遮光部における明るさに差が出てしまう。また、有機系太陽電池モジュールでは、有色の有機系太陽電池モジュールを透過して採光される光が、有機系太陽電池モジュールの吸収色に対する補色となるため、自然光の色調での採光が困難となる。また、有機系太陽電池モジュールに光透過性の機能を付与する目的でカソードおよびアノードの両電極に透明電極層を用いることにより、太陽電池特性が低下する課題もある。
ところで、現在、光電変換効率の良好な太陽電池を提供するために、より多くの光を集光する方法として、太陽電池において入光する側の面にレンチキュラーレンズを設ける方法が開示されている。
Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２００８，２０，４１５−４１９
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、明るさが均一であり、かつ自然光の色調で採光していると視認でき、発電効率の高い太陽電池モジュールおよび太陽電池を提供することを主目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、透明基板と、上記透明基板上に平面的に配列された複数個の太陽電池セルと、上記複数個の太陽電池セル上に配置されたレンチキュラーレンズと、上記レンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層とを有し、上記太陽電池セルは、上記透明基板上に形成され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層とを有し、隣接する上記太陽電池セルの間に、上記透明基板上に上記太陽電池セルが形成されていない透過領域が配置されていることを特徴とする太陽電池モジュールを提供する。
本発明においては、太陽電池セルにおける第２電極層が遮光性を有するので透明基板側が受光面となり、受光面と反対側の面、すなわち、例えば太陽電池モジュールを窓材に用いた場合には室内側の面にレンチキュラーレンズが設けられていることにより、透明基板側から太陽電池セルが形成されていない透過領域を介して入射した光がレンチキュラーレンズによって拡散され、拡散された光はレンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層に投影される。これにより、太陽電池モジュール全面で明るさを均一にすることができる。また、第２電極層が遮光性を有することにより、太陽電池セルが有色の有機系太陽電池であっても、太陽電池セルを光が透過しないので、自然光の色調で採光していると視認することができる。したがって、採光性に優れた太陽電池モジュールを提供することが可能となる。また、第２電極層は遮光性を有し、例えば、電気抵抗の低い金属を用いることができるので、発電効率を高めることができる。
本発明においては、上記透明基板が樹脂製フィルムであることが好ましい。樹脂製フィルムは、加工性に優れており、製造コスト低減や軽量化、割れにくい太陽電池モジュールの実現において有用であり、フレキシブル性を有するため曲面への適用等、種々のアプリケーションへの適用可能性が広がるからである。
本発明においては、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層と、上記第２電極層上に配置されたレンチキュラーレンズと、上記レンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層とを有し、上記透明基板上に上記第１電極層、上記光電変換機能層、および上記第２電極層が形成されていない透過領域を有することを特徴とする太陽電池を提供する。
本発明の太陽電池は、上記透明基板上に上記第１電極層、上記光電変換機能層、および上記第２電極層がパターン状に形成されていることにより、上記透明基板上に上記第１電極層、上記光電変換機能層、および上記第２電極層が形成されていない透過領域を有する。本発明においては、第２電極層が遮光性を有するので透明基板側が受光面となり、受光面と反対側の面、すなわち、例えば、太陽電池を窓材に用いた場合には室内側の面にレンチキュラーレンズが設けられていることにより、透明基板側から上記第１電極層、上記光電変換機能層、および上記第２電極層が形成されていない透過領域を介して入射した光がレンチキュラーレンズによって拡散され、拡散された光はレンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層に投影される。これにより、太陽電池全体で明るさを均一にすることができる。また、第２電極層が遮光性を有することにより、有色の有機系太陽電池であっても、第２電極層を光が透過しないので、受光面と反対側の面が自然光の色調で採光していると視認することができる。したがって、採光性に優れた太陽電池を提供することが可能となる。また、第２電極層は遮光性を有し、例えば、電気抵抗の低い金属を用いることができるので、発電効率を高めることができる。
本発明においては、上記透明基板が樹脂製フィルムであることが好ましい。樹脂製フィルムは、加工性に優れており、製造コスト低減や軽量化、割れにくい太陽電池の実現において有用であり、フレキシブル性を有するため曲面への適用等、種々のアプリケーションへの適用可能性が広がるからである。
本発明によれば、太陽電池セルの受光面と反対側の面にレンチキュラーレンズを設け、また、隣接する太陽電池セルの間に透明基板上に太陽電池セルが形成されていない透過領域を配置することにより、受光面から透過領域を介して入射した光がレンチキュラーレンズによって拡散され、その光はレンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層に投影されることで、太陽電池モジュール全面で明るさを均一にすることができるという効果を奏する。また、第２電極層が遮光性を有することにより、有色の太陽電池セルを用いた場合には、第２電極層を光が透過しないので、自然光の色調で採光していると視認することができるという効果を奏する。したがって、採光性に優れた太陽電池モジュールを提供することが可能となる。また、遮光性を有する第２電極層には、例えば、電気抵抗の低い金属を用いることができるので、発電効率を高めることができるという効果を奏する。
Ｉ．太陽電池モジュール
本発明の太陽電池モジュールについて説明する。
本発明の太陽電池モジュールは、透明基板と、上記透明基板上に平面的に配列された複数個の太陽電池セルと、上記複数個の太陽電池上に配置されたレンチキュラーレンズと、上記レンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層とを有し、上記太陽電池セルは、上記透明基板上に形成され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層とを有し、隣接する上記太陽電池セルの間に、上記透明基板上に上記太陽電池セルが形成されていない透過領域が配置されていることを特徴とする。
本発明の太陽電池モジュールについて説明する。
本発明の太陽電池モジュールは、透明基板と、上記透明基板上に平面的に配列された複数個の太陽電池セルと、上記複数個の太陽電池上に配置されたレンチキュラーレンズと、上記レンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層とを有し、上記太陽電池セルは、上記透明基板上に形成され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層とを有し、隣接する上記太陽電池セルの間に、上記透明基板上に上記太陽電池セルが形成されていない透過領域が配置されていることを特徴とする。
本発明の太陽電池モジュールについて図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の太陽電池モジュールの一例を示す概略図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は図１に示す太陽電池モジュールにおいてレンチキュラーレンズおよびスクリーン層を省略した概略斜視図であり、図５は、本発明に用いられる太陽電池セルの一例を示した概略斜視図である。図１〜図２に示すように、本発明の太陽電池モジュール１００は、透明基板１と、上記透明基板１上に平面的に配列され接続部６によって電気的に接続されている複数個の太陽電池セル１０と、上記複数個の太陽電池セル１０上に配置されたレンチキュラーレンズ５と、上記レンチキュラーレンズ５上に配置されたスクリーン層８とを有するものである。複数個の太陽電池セル１０は、所定の間隔を置いて配列されており、隣接する太陽電池セル１０の間には、透明基板１上に太陽電池セル１０が形成されていない透過領域１２が配置されている。
図５に示すように上記太陽電池セル１０は、上記透明基板１上に形成され、透光性を有する第１電極層２と、上記第１電極層２上に形成された光電変換機能層３と、上記光電変換機能層３上に形成され、遮光性を有する第２電極層４とを有するものである。
図２に示す太陽電池モジュール１００においては、太陽電池セル１０の第２電極層４が遮光性を有するので、透明基板１側が受光面となり、透過領域１２から光２０を採光することになる。受光面と反対側の面にはレンチキュラーレンズ５が設けられているので、透明基板１側から透過領域１２を介して入射した光２０は、レンチキュラーレンズ５により拡散され、拡散した光３０が上記レンチキュラーレンズ５と所定の距離Ｌをおいて配置されたスクリーン層８に投影される。上記レンチキュラーレンズ５は、透明基板１側から入射した光２０を光の屈折作用により光の進行方向を曲げて拡散し、この光の屈折は上記レンチキュラーレンズ５の径、ピッチ、曲率、拡散角、厚み等に応じて調整される。これにより、上記透過領域１２から入射した光２０はレンチキュラーレンズ５によって拡散し、レンチキュラーレンズ５により拡散された光３０は、レンチキュラーレンズ５上に配置されたスクリーン層８に投影され、太陽電池セル１０が形成されている遮光領域１３にも光が回り込むので、太陽電池セル１０が形成されていない透過領域１２と太陽電池セル１０が形成されている遮光領域１３とで明るさを均一にすることができ、太陽電池モジュール１００の全面で均一な明るさで採光していると視認することができる。
また、太陽電池セル１０が有色の有機系太陽電池である場合には、第２電極層４が遮光性を有するので、透明基板１側から太陽電池セル１０を光が透過せず、自然光の色調で採光することができる。
図１は本発明の太陽電池モジュールの一例を示す概略図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は図１に示す太陽電池モジュールにおいてレンチキュラーレンズおよびスクリーン層を省略した概略斜視図であり、図５は、本発明に用いられる太陽電池セルの一例を示した概略斜視図である。図１〜図２に示すように、本発明の太陽電池モジュール１００は、透明基板１と、上記透明基板１上に平面的に配列され接続部６によって電気的に接続されている複数個の太陽電池セル１０と、上記複数個の太陽電池セル１０上に配置されたレンチキュラーレンズ５と、上記レンチキュラーレンズ５上に配置されたスクリーン層８とを有するものである。複数個の太陽電池セル１０は、所定の間隔を置いて配列されており、隣接する太陽電池セル１０の間には、透明基板１上に太陽電池セル１０が形成されていない透過領域１２が配置されている。
図５に示すように上記太陽電池セル１０は、上記透明基板１上に形成され、透光性を有する第１電極層２と、上記第１電極層２上に形成された光電変換機能層３と、上記光電変換機能層３上に形成され、遮光性を有する第２電極層４とを有するものである。
図２に示す太陽電池モジュール１００においては、太陽電池セル１０の第２電極層４が遮光性を有するので、透明基板１側が受光面となり、透過領域１２から光２０を採光することになる。受光面と反対側の面にはレンチキュラーレンズ５が設けられているので、透明基板１側から透過領域１２を介して入射した光２０は、レンチキュラーレンズ５により拡散され、拡散した光３０が上記レンチキュラーレンズ５と所定の距離Ｌをおいて配置されたスクリーン層８に投影される。上記レンチキュラーレンズ５は、透明基板１側から入射した光２０を光の屈折作用により光の進行方向を曲げて拡散し、この光の屈折は上記レンチキュラーレンズ５の径、ピッチ、曲率、拡散角、厚み等に応じて調整される。これにより、上記透過領域１２から入射した光２０はレンチキュラーレンズ５によって拡散し、レンチキュラーレンズ５により拡散された光３０は、レンチキュラーレンズ５上に配置されたスクリーン層８に投影され、太陽電池セル１０が形成されている遮光領域１３にも光が回り込むので、太陽電池セル１０が形成されていない透過領域１２と太陽電池セル１０が形成されている遮光領域１３とで明るさを均一にすることができ、太陽電池モジュール１００の全面で均一な明るさで採光していると視認することができる。
また、太陽電池セル１０が有色の有機系太陽電池である場合には、第２電極層４が遮光性を有するので、透明基板１側から太陽電池セル１０を光が透過せず、自然光の色調で採光することができる。
これまでに、太陽電池へレンチキュラーレンズを適用する技術は開示されているが、いずれも太陽電池セルへの光入射側にレンチキュラーレンズを設け、効率的に集光することで高い光電効率を得ようとするものであった。これに対して本発明は、光入射側とは逆の光出射側にレンチキュラーレンズを設けることで、透過領域より入射した光を拡散し、太陽電池の全面で均一な明るさで採光していると視認することが可能となる。
図６は、本発明の太陽電池モジュールの他の例を示した概略斜視図である。図６に示す太陽電池モジュール１００は、上記透明基板１上に平面的に配列され、接続部６によって電気的に接続されている複数個の太陽電池セル１０を有し、上記透明基板１上にスペーサ７が形成され、スペーサ７上にレンチキュラーレンズ５が配置されている。スペーサ７上にレンチキュラーレンズ５が配置されていることにより、太陽電池セル１０とレンチキューレンズ５の間に空隙が生じるので、透過領域１２より入射した光２０がより拡散する効果を奏する。
このように、本発明においては、採光性に優れる太陽電池モジュールとすることができる。また、第２電極層は遮光性を有し、例えば、電気抵抗の低い金属を用いることができるので、発電効率を高めることができる。
以下、本発明の太陽電池モジュールの各構成について説明する。
以下、本発明の太陽電池モジュールの各構成について説明する。
Ａ．レンチキュラーレンズ
本発明に用いられるレンチキュラーレンズは、複数個の太陽電池セル上に配置されるものであり、太陽電池セルの受光面とは反対側の面に設けられるものである。
以下、本発明に用いられるレンチキュラーレンズについて説明する。
本発明に用いられるレンチキュラーレンズは、複数個の太陽電池セル上に配置されるものであり、太陽電池セルの受光面とは反対側の面に設けられるものである。
以下、本発明に用いられるレンチキュラーレンズについて説明する。
上記レンチキュラーレンズ５は図２に示したように上記太陽電池セル１０上に直接接して配置されていても良く、図６に示したようにスペーサ７上に配置され、上記太陽電池セル１０と上記レンチキュラーレンズ５との間に空隙を設けて配置されていても良い。なお、上記太陽電池セル１０およびレンチキュラーレンズ５の間に空隙を設けてレンチキュラーレンズ５を配置することで、より光を拡散することができるので好ましい。
このようなスペーサを用いた場合における、上記太陽電池セルと上記レンチキュラーレンズとの距離としては、２００ｎｍ〜２ｍｍ程度であることが好ましい。レンチキュラーレンズシートを用いた際に、上記レンチキュラーレンズシートの歪みによる光学密着を妨げるために、上記太陽電池セルと上記レンチキュラーレンズとの距離は２００ｎｍ以上に保つ必要がある。また、上記太陽電池セルと上記レンチキュラーレンズとの距離が上記範囲を超えると、スペーサの視認性が上がり、明るさが均一にならない場合がある。さらに、太陽電池モジュールの外周端部から光漏れが生じる場合があるからである。
本発明においては、透明基板側から透過領域を介して入射した光が、上記レンチキュラーレンズにより拡散する。本発明に用いられるレンチキュラーレンズは、図２に示すように上記透過領域１２より入射した光を光の屈折作用により光の進行方向を曲げることができ、このような光の屈折は上記レンチキュラーレンズ５の径ａ、ピッチｂ、曲率ｃ等に応じて調整される。
レンチキュラーレンズの径、ピッチ、曲率、拡散角、厚み等は、太陽電池セルの大きさや配置等との関係により適宜調整される。中でも、レンチキュラーレンズの高さ（レンズの厚み）が高いほど、光の拡散角は大きくなるので、好ましい。レンチキュラーレンズの拡散角は、具体的には、５°〜８０°の範囲内で選択することができる。
レンチキュラーレンズのピッチは、一定のピッチであっても、ピッチに変化があっても構わないが、中でも一定のピッチであることが好ましい。
本発明において、上記レンチキュラーレンズに用いられる材料としては特に限定されない。上記レンチキュラーレンズに用いられる材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ等）、ポリスチレン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂や、不飽和ポリエステル、メラミン、エポキシ、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、トリアジン系アクリレート等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。また、それぞれ単独、又は上記熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを混合して使用することができる。
また、これら熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂には、ラジカル重合性不飽和基を有する熱成形性物質、またはこれらにラジカル重合性不飽和単量体を加えて電離放射線、非電離放射線硬化性を向上させても良い。さらに紫外線吸収剤や光開始剤を配合して、特に紫外線硬化性を向上させたいわゆる紫外線硬化樹脂を使用することができる。これにより、例えば上記レンチキュラーレンズを半溶融した上記樹脂で形を形成し、紫外線を照射することにより硬化させて太陽電池セル上に上記レンチキュラーレンズを配置することが可能となる。
本発明に用いられる上記レンチキュラーレンズを形成する具体的手法としては、従来行われている方法を採用することができ、例えば、光透過性の熱可塑性樹脂を使用する場合には押出し法等を採用することができ、光透過性の紫外線硬化性樹脂を使用する場合にはキャスティング法（いわゆる２Ｐ法）等を採用することができる。なお、上記レンチキュラーレンズは、太陽電池セル上に直接形成しても良いし、またレンチキュラーレンズシートを形成し太陽電池セル上に貼付しても良い。
Ｂ．透過領域
本発明の太陽電池モジュールが有する透過領域は、上記透明基板上に上記太陽電池セルが形成されていない領域のことであり、隣接する太陽電池セルの間に配置されているものである。本発明においては、上記透過領域より採光する。
本発明の太陽電池モジュールが有する透過領域は、上記透明基板上に上記太陽電池セルが形成されていない領域のことであり、隣接する太陽電池セルの間に配置されているものである。本発明においては、上記透過領域より採光する。
透過領域の配置は、太陽電池セルの配列に応じて適宜選択される。
図３に示す例において、隣接する太陽電池セル１０ａ、１０ｂ、１０ｃは所定の間隔を置いて規則的に配置され、各太陽電池セル１０ａ、１０ｂ、１０ｃの間には透過領域１２が配置される。一方、図４に示す例においては、隣接する太陽電池セル１０ａと１０ｂは所定の間隔を置いて配置され、太陽電池セル１０ａ、１０ｂの間に透過領域１２が配置されているのに対し、隣接する太陽電池セル１０ｂおよび１０ｃは直接接するように配置され、太陽電池セル１０ｂ、１０ｃの間には透過領域は配置されていない。
透過領域は隣接する太陽電池セルの間に配置されていればよく、例えば、一部の隣接する太陽電池セルの間に配置されていてもよく、全ての隣接する太陽電池セルの間に配置されていてもよい。中でも、図３に示すように、全ての隣接する太陽電池セルの間に透過領域が配置されていることが好ましい。また、透過領域が規則的に配置されている方が好ましい。透過領域を介して採光する光の明るさがより均一になるからである。
図３に示す例において、隣接する太陽電池セル１０ａ、１０ｂ、１０ｃは所定の間隔を置いて規則的に配置され、各太陽電池セル１０ａ、１０ｂ、１０ｃの間には透過領域１２が配置される。一方、図４に示す例においては、隣接する太陽電池セル１０ａと１０ｂは所定の間隔を置いて配置され、太陽電池セル１０ａ、１０ｂの間に透過領域１２が配置されているのに対し、隣接する太陽電池セル１０ｂおよび１０ｃは直接接するように配置され、太陽電池セル１０ｂ、１０ｃの間には透過領域は配置されていない。
透過領域は隣接する太陽電池セルの間に配置されていればよく、例えば、一部の隣接する太陽電池セルの間に配置されていてもよく、全ての隣接する太陽電池セルの間に配置されていてもよい。中でも、図３に示すように、全ての隣接する太陽電池セルの間に透過領域が配置されていることが好ましい。また、透過領域が規則的に配置されている方が好ましい。透過領域を介して採光する光の明るさがより均一になるからである。
透過領域の大きさは本発明の効果を奏する大きさであれば特に限定されるものではなく、太陽電池セルの大きさや配列等に応じて適宜選択される。
Ｃ．透明基板
本発明に用いられる透明基板としては、特に限定されるものではなく、例えば石英ガラス、パイレックス（登録商標）、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）フィルム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）フィルム、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリエステルナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂製フィルムを挙げることができる。中でも、透明基板が樹脂製フィルムのフレキシブル材であることが好ましい。
本発明に用いられる透明基板としては、特に限定されるものではなく、例えば石英ガラス、パイレックス（登録商標）、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）フィルム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）フィルム、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリエステルナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂製フィルムを挙げることができる。中でも、透明基板が樹脂製フィルムのフレキシブル材であることが好ましい。
樹脂製フィルムは、加工性に優れており、製造コスト低減や軽量化、割れにくい太陽電池の実現において有用であり、フレキシブル性を有するため曲面への適用等、種々のアプリケーションへの適用可能性が広がるからである。
本発明に用いられる上記透明基板の光透過率としては、８５％以上であることが好ましく、中でも９０％以上、特に９２％以上であることが好ましい。上記透明基板の光透過率が上記範囲であることにより、透明基板にて光を十分に透過することができ、光電変換機能層にて光を効率的に吸収することができるからである。
なお、上記光透過率は、可視光領域において、スガ試験機株式会社製 ＳＭカラーコンピュータ（型番：ＳＭ−Ｃ）を用いて測定した値である。
なお、上記光透過率は、可視光領域において、スガ試験機株式会社製 ＳＭカラーコンピュータ（型番：ＳＭ−Ｃ）を用いて測定した値である。
本発明に用いられる上記透明基板の厚みとしては、透明基板の種類によって異なるが、１０μｍ〜４ｍｍの範囲内であることが好ましく、なかでも２０μｍ〜２００μｍの範囲内であることが好ましい。
Ｄ．スクリーン層
本発明に用いられるスクリーン層は、上記レンチキュラーレンズ上に配置されるものである。
本発明に用いられるスクリーン層は、上記レンチキュラーレンズ上に配置されるものである。
本発明に用いられるスクリーン層が配置される位置としては、レンチキュラーレンズにより拡散された光を投影できれば特に限定されるものではなく、通常、スクリーン層はレンチキュラーレンズに対して所定の距離をおいて配置される。
スクリーン層とレンチキュラーレンズの距離は、所望の効果を得ることができれば特に限定されるものではなく、太陽電池セルが形成されている遮光領域の大きさ、レンチキュラーレンズの拡散角に応じて適宜調整される。具体的に、上記スクリーン層とレンチキュラーレンズとの距離、およびスクリーン層に投影される光の範囲については下記の関係式が成り立つ。
ｘ≒Ｌ×ｔａｎθ×２
上記式においては、上記図２に示すように、ｘはスクリーン層８に投影される光の範囲（幅）、Ｌはスクリーン層８とレンチキュラーレンズ５との距離、θはレンチキュラーレンズ５の拡散角である。
スクリーン層と、レンチキュラーレンズとの距離Ｌが大きくなるほど、上記スクリーン層に投影される光の範囲ｘは広がるため、スクリーン層での明るさがより均一になる効果が得られる。
例えば、θ＝８０°のレンチキュラーレンズ５を使用した場合であって、透過領域１２に挟まれた遮光領域１３の幅が１０ｍｍである場合、遮光領域１３を透過領域１２からの拡散光により明るくするためには、スクリーン層８に投影される光の範囲（ｘ）は少なくとも１０ｍｍであればよく、このときスクリーン層８とレンチキュラーレンズ５との距離（Ｌ）は少なくとも約０．６ｍｍであることが好ましい。
本発明において、後述するように透過領域に挟まれた遮光領域の好ましい幅は５００μｍ〜５０ｍｍの範囲内である。遮光領域の幅が５００μｍである場合、ｘ≧５００μｍであればよく、θ＝８０°のとき、スクリーン層８とレンチキュラーレンズ５との距離は、Ｌ≧０．０３ｍｍとなることが好ましい。また、遮光領域の幅が５０ｍｍである場合、ｘ≧５０ｍｍであればよく、θ＝８０°のとき、スクリーン層８とレンチキュラーレンズ５との距離は、Ｌ≧２．７ｍｍとなることが好ましい。
さらに、レンチキュラーレンズ５の拡散角（θ）は、上述するように５°〜８０°の範囲内で選択することができるため、上記範囲内で選択される拡散角（θ）に応じて、上記関係式に従い、スクリーン層８とレンチキュラーレンズ５との距離（Ｌ）を設定することができる。
ｘ≒Ｌ×ｔａｎθ×２
上記式においては、上記図２に示すように、ｘはスクリーン層８に投影される光の範囲（幅）、Ｌはスクリーン層８とレンチキュラーレンズ５との距離、θはレンチキュラーレンズ５の拡散角である。
スクリーン層と、レンチキュラーレンズとの距離Ｌが大きくなるほど、上記スクリーン層に投影される光の範囲ｘは広がるため、スクリーン層での明るさがより均一になる効果が得られる。
例えば、θ＝８０°のレンチキュラーレンズ５を使用した場合であって、透過領域１２に挟まれた遮光領域１３の幅が１０ｍｍである場合、遮光領域１３を透過領域１２からの拡散光により明るくするためには、スクリーン層８に投影される光の範囲（ｘ）は少なくとも１０ｍｍであればよく、このときスクリーン層８とレンチキュラーレンズ５との距離（Ｌ）は少なくとも約０．６ｍｍであることが好ましい。
本発明において、後述するように透過領域に挟まれた遮光領域の好ましい幅は５００μｍ〜５０ｍｍの範囲内である。遮光領域の幅が５００μｍである場合、ｘ≧５００μｍであればよく、θ＝８０°のとき、スクリーン層８とレンチキュラーレンズ５との距離は、Ｌ≧０．０３ｍｍとなることが好ましい。また、遮光領域の幅が５０ｍｍである場合、ｘ≧５０ｍｍであればよく、θ＝８０°のとき、スクリーン層８とレンチキュラーレンズ５との距離は、Ｌ≧２．７ｍｍとなることが好ましい。
さらに、レンチキュラーレンズ５の拡散角（θ）は、上述するように５°〜８０°の範囲内で選択することができるため、上記範囲内で選択される拡散角（θ）に応じて、上記関係式に従い、スクリーン層８とレンチキュラーレンズ５との距離（Ｌ）を設定することができる。
本発明に用いられるスクリーン層は、全光線透過率が高いことが好ましい。
上記スクリーン層の全光線透過率としては、８０％以上であることが好ましく、中でも９０％以上であることが好ましく、特に９５％以上であることが好ましい。
なお、全光線透過率は、可視光領域においてスガ試験機株式会社製 ＳＭカラーコンピュータ（型番：ＳＭ−Ｃ）を用いて測定した値である。
上記スクリーン層の全光線透過率としては、８０％以上であることが好ましく、中でも９０％以上であることが好ましく、特に９５％以上であることが好ましい。
なお、全光線透過率は、可視光領域においてスガ試験機株式会社製 ＳＭカラーコンピュータ（型番：ＳＭ−Ｃ）を用いて測定した値である。
また、上記スクリーン層のヘイズが高いことが好ましい。
上記スクリーン層のヘイズとしては、４０％以上であることが好ましく、中でも６０％以上であることが好ましく、特に８０％以上であることが好ましい。
なお、上記ヘイズは、スガ試験機株式会社製 ＳＭカラーコンピュータ（型番：ＳＭ−Ｃ）を用いて測定した値である。
上記スクリーン層のヘイズとしては、４０％以上であることが好ましく、中でも６０％以上であることが好ましく、特に８０％以上であることが好ましい。
なお、上記ヘイズは、スガ試験機株式会社製 ＳＭカラーコンピュータ（型番：ＳＭ−Ｃ）を用いて測定した値である。
本発明に用いられるスクリーン層としては、上述の特性を満たすものであればよく、例えば、高分子フィルムをそのまま用いてもよく、高分子フィルムを透明基材に貼付してスクリーン層を構成してもよい。
上記高分子フィルムとしては、上述の特性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、ポリエチレンナフタレート樹脂を主成分とし、それと実質的に相溶しない他の高分子との混合物からなるフィルムが挙げられる。
ポリエチレンナフタレート樹脂と混合する他の高分子化合物としては、ポリエチレンナフタレート樹脂と実質的に相溶しない高分子を選択するが、屈折率を考慮すると、アタクチックスチレン樹脂、シンジオタクチックスチレン樹脂等のポリスチレン系樹脂を挙げることができる。
このような高分子フィルムの厚みとしては、通常、０．０３ｍｍ〜２ｍｍの範囲内であることが好ましい。
上記透明基材としては、透明性を有する基材であれば特に限定されるものではないが、例えば、ガラス板、アクリル樹脂板、ポリカーボネート板、塩化ビニル板、スチレン樹脂板等が挙げられる。
このような透明基材の厚みとしては、通常、０．０３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましく、特に０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内であることが好ましい。
本発明に用いられるスクリーン層は、リジッドであってもよくフレキシブルであってもよいが、本発明においては、リジッドであることが好ましい。本発明の太陽電池モジュールにおいて、スクリーン層はレンチキュラーレンズから所定の距離をおいて配置されるので、自己支持性を有するスクリーン層の方が配置し易いからである。
上記フレキシブルとしては、JIS R1601のファインセラミックスの曲げ試験方法で、5KNの力をかけたときに曲がることを指す。一方、リジッドは上記曲げ試験方法で、5KNの力をかけたときに曲がらないことを指す。
上記フレキシブルとしては、JIS R1601のファインセラミックスの曲げ試験方法で、5KNの力をかけたときに曲がることを指す。一方、リジッドは上記曲げ試験方法で、5KNの力をかけたときに曲がらないことを指す。
Ｅ．太陽電池セル
本発明に用いられる太陽電池セルは、上記透明基板上に平面的に複数個配列されるものであり、上記透明基板上に形成され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層とを有するものである。
本発明に用いられる太陽電池セルは、上記透明基板上に平面的に複数個配列されるものであり、上記透明基板上に形成され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層とを有するものである。
複数個の太陽電池セルは、隣接する太陽電池セルの間に透過領域が配置されるように配列される。
図３に示す例において、隣接する太陽電池セル１０ａ、１０ｂ、１０ｃは所定の間隔を置いて規則的に配置され、各太陽電池セル１０ａ、１０ｂ、１０ｃの間に透過領域１２が設けられている。一方、図４に示す例においては、隣接する太陽電池セル１０ａと１０ｂは所定の間隔を置いて配置され、太陽電池セル１０ａ、１０ｂの間に透過領域１２が設けられているのに対し、隣接する太陽電池セル１０ｂおよび１０ｃは直接接するように配置され、太陽電池セル１０ｂ、１０ｃの間には透過領域１２が設けられていない。
隣接する太陽電池セルの間に透過領域が設けられていればよく、例えば、一部の隣接する太陽電池セルの間に透過領域が設けられていてもよく、全ての隣接する太陽電池セルの間に透過領域が設けられていてもよい。中でも、図３に示すように、全ての隣接する太陽電池セルの間に透過領域が設けられるように太陽電池セルが配列されていることが好ましい。
また、太陽電池セルが規則的に配列されている方が好ましい。透過領域を介して採光する光の明るさがより均一になるからである。
図３に示す例において、隣接する太陽電池セル１０ａ、１０ｂ、１０ｃは所定の間隔を置いて規則的に配置され、各太陽電池セル１０ａ、１０ｂ、１０ｃの間に透過領域１２が設けられている。一方、図４に示す例においては、隣接する太陽電池セル１０ａと１０ｂは所定の間隔を置いて配置され、太陽電池セル１０ａ、１０ｂの間に透過領域１２が設けられているのに対し、隣接する太陽電池セル１０ｂおよび１０ｃは直接接するように配置され、太陽電池セル１０ｂ、１０ｃの間には透過領域１２が設けられていない。
隣接する太陽電池セルの間に透過領域が設けられていればよく、例えば、一部の隣接する太陽電池セルの間に透過領域が設けられていてもよく、全ての隣接する太陽電池セルの間に透過領域が設けられていてもよい。中でも、図３に示すように、全ての隣接する太陽電池セルの間に透過領域が設けられるように太陽電池セルが配列されていることが好ましい。
また、太陽電池セルが規則的に配列されている方が好ましい。透過領域を介して採光する光の明るさがより均一になるからである。
複数個の太陽電池セルの配列としては、隣接する太陽電池セルの間に透過領域が配置されていれば特に限定されるものではないが、透明基板上に太陽電池セルが形成されていない透過領域と、透明基板上に太陽電池セルが形成されている遮光領域とがある場合、透過領域に挟まれた遮光領域の幅が、１００ｍｍ以下、特に５００μｍ〜５０ｍｍの範囲内となるような形状で太陽電池セルが形成されていることが好ましい。
上記遮光領域の幅が上記範囲であれば、上記透過領域から入射した光がレンチキュラーレンズによって拡散し、遮光領域に回り込む効果を十分に得ることができるからである。これにより、透過領域と遮光領域とで明るさを均一にすることができ、太陽電池モジュールの全面で均一な明るさで採光していると視認することができる。
なお、上記遮光領域とは、透明基板上に太陽電池セルが形成されている領域である。上記遮光領域は、図３に示すように太陽電池セルが所定の間隔をおいて配置されている場合には、１個の太陽電池セルにより画定され、図４に示すように太陽電池セルが直接接するように配置されている場合には、複数個の太陽電池セルにより画定される。
また、上記遮光領域の幅とは図３、図４に示すように、透過領域１２で挟まれた遮光領域１３の幅Ｗ、Ｗ１、Ｗ２を示すものである。例えば、１つの遮光領域が透過領域で囲まれており、１つの遮光領域に対して、透過領域に挟まれた遮光領域の幅が複数ある場合には、最小値を上記遮光領域の幅とする。また、図４に示すように、遮光領域によって上記遮光領域の幅が異なる場合には、全ての上記遮光領域の幅が上記範囲であることが好ましい。
太陽電池セルの配列方法としては、例えば、ストライプ状、モザイク状等が挙げられる。
上記遮光領域の幅が上記範囲であれば、上記透過領域から入射した光がレンチキュラーレンズによって拡散し、遮光領域に回り込む効果を十分に得ることができるからである。これにより、透過領域と遮光領域とで明るさを均一にすることができ、太陽電池モジュールの全面で均一な明るさで採光していると視認することができる。
なお、上記遮光領域とは、透明基板上に太陽電池セルが形成されている領域である。上記遮光領域は、図３に示すように太陽電池セルが所定の間隔をおいて配置されている場合には、１個の太陽電池セルにより画定され、図４に示すように太陽電池セルが直接接するように配置されている場合には、複数個の太陽電池セルにより画定される。
また、上記遮光領域の幅とは図３、図４に示すように、透過領域１２で挟まれた遮光領域１３の幅Ｗ、Ｗ１、Ｗ２を示すものである。例えば、１つの遮光領域が透過領域で囲まれており、１つの遮光領域に対して、透過領域に挟まれた遮光領域の幅が複数ある場合には、最小値を上記遮光領域の幅とする。また、図４に示すように、遮光領域によって上記遮光領域の幅が異なる場合には、全ての上記遮光領域の幅が上記範囲であることが好ましい。
太陽電池セルの配列方法としては、例えば、ストライプ状、モザイク状等が挙げられる。
また、太陽電池セルの大きさとしては、本発明の効果が得られる大きさであれば特に限定されないが、太陽電池セルの幅が１００ｍｍ以下であることが好ましく、特に、５００μｍ〜５０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
上記太陽電池セルの幅が上記範囲であれば、上記透過領域から入射した光がレンチキュラーレンズによって拡散し、太陽電池セルが配置されることによって生じる遮光領域に回り込む効果を十分に得ることができるからである。これにより、透過領域と遮光領域とで明るさを均一にすることができ、太陽電池モジュールの全面で均一な明るさで採光していると視認することができる。
上記太陽電池セルの幅が上記範囲であれば、上記透過領域から入射した光がレンチキュラーレンズによって拡散し、太陽電池セルが配置されることによって生じる遮光領域に回り込む効果を十分に得ることができるからである。これにより、透過領域と遮光領域とで明るさを均一にすることができ、太陽電池モジュールの全面で均一な明るさで採光していると視認することができる。
また、本発明に用いられる太陽電池セルの厚さは、上述したレンチキュラーレンズの径、ピッチ、曲率等に応じて適宜決定できるものであり、特に限定されるものではない。なかでも、本発明に用いられる太陽電池セルの厚さは、０．０１μｍ〜５００μｍの範囲内であることが好ましく、０．１μｍ〜５０μｍの範囲内であることがより好ましい。
本発明においては、複数個の太陽電池セルが透明基板上に平面的に配列されている。複数個の太陽電池セルは直列および／または並列に接続される。
本発明に用いられる太陽電池セルの種類としては、特に限定されるものではなく、例えば、有機薄膜太陽電池、色素増感型太陽電池、化合物半導体系太陽電池、シリコン系太陽電池等を挙げることができる。化合物半導体系太陽電池としては、具体的に、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）やインジウム燐（ＩｎＰ）等のIII−V族化合物半導体系太陽電池、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）等のII−VI族化合物半導体系太陽電池、ＣＩＳ（ＣｕＩｎＳｅ２）やＣＩＧＳ（Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ２）等のI-III-VI族化合物半導体系太陽電池等が挙げられる。シリコン系太陽電池としては、具体的に、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、シングル接合型もしくはタンデム構造型等のアモルファスシリコン太陽電池等が挙げられる。また、薄膜多結晶性シリコン太陽電池、薄膜微結晶性シリコン太陽電池、薄膜結晶シリコン太陽電池とアモルファスシリコン太陽電池とのハイブリット太陽電池を挙げることもできる。
中でも、本発明に用いられる太陽電池セルは、有機薄膜太陽電池、色素増感型太陽電池であることが好ましい。これらの太陽電池セルは折り曲げに対する耐性が比較的高いので、フレキシブル太陽電池セルとして適しており、有用性があるからである。
以下、本発明に用いられる太陽電池セルが有する各部材について、具体例として本発明に用いられる有機薄膜太陽電池（以下、第１態様とする。）と色素増感型太陽電池（以下、第２態様とする。）に分けてそれぞれ説明する。
１．第１態様
本発明に用いられる太陽電池セルが有機薄膜太陽電池である場合について説明する。
図５は本発明に用いられる太陽電池セルの一例を示す概略斜視図である。太陽電池セル１０は、上記透明基板１上に形成され、透光性を有する第１電極層２と、上記第１電極層２上に形成された光電変換機能層３と、上記光電変換機能層３上に形成され、遮光性を有する第２電極層４とを有するものである。
以下、本態様における各部材について説明する。
本発明に用いられる太陽電池セルが有機薄膜太陽電池である場合について説明する。
図５は本発明に用いられる太陽電池セルの一例を示す概略斜視図である。太陽電池セル１０は、上記透明基板１上に形成され、透光性を有する第１電極層２と、上記第１電極層２上に形成された光電変換機能層３と、上記光電変換機能層３上に形成され、遮光性を有する第２電極層４とを有するものである。
以下、本態様における各部材について説明する。
（１）第１電極層
本態様に用いられる第１電極層は、上記透明基板上に形成され、透光性を有するものである。以下、本態様における第１電極層について説明する。
本態様に用いられる第１電極層は、上記透明基板上に形成され、透光性を有するものである。以下、本態様における第１電極層について説明する。
第１電極層は、光入射側の電極となるものであれば特に限定されるものではなく、透明電極であってもよく、また透明電極とパターン状の補助電極とが積層されたものであってもよい。
第１電極層がパターン状の補助電極と透明電極とが積層されたものである場合には、透明電極のシート抵抗が比較的高い場合であっても、補助電極のシート抵抗を十分に低くすることで、第１電極層全体としての抵抗を低減することができる。したがって、発生した電力を効率良く集電することができる。
以下、透明電極および補助電極について説明する。
第１電極層がパターン状の補助電極と透明電極とが積層されたものである場合には、透明電極のシート抵抗が比較的高い場合であっても、補助電極のシート抵抗を十分に低くすることで、第１電極層全体としての抵抗を低減することができる。したがって、発生した電力を効率良く集電することができる。
以下、透明電極および補助電極について説明する。
（ａ）透明電極
本態様に用いられる透明電極は、透明基板上に形成されるものである。
本態様に用いられる透明電極は、透明基板上に形成されるものである。
本態様に用いられる上記透明電極の構成材料としては、導電性および透明性を有するものであれば特に限定されなく、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ（ＩＺＯ）、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ（ＩＴＯ）、ＺｎＯ−Ａｌ、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ等を挙げることができる。中でも、後述する第２電極層の構成材料の仕事関数等を考慮して適宜選択することが好ましい。例えば第２電極層の構成材料を仕事関数の低い材料とした場合には、上記透明電極の構成材料は仕事関数の高い材料であることが好ましい。導電性および透明性を有し、かつ仕事関数の高い材料としては、ＩＴＯが好ましく用いられる。
上記透明電極の全光線透過率は、８５％以上であることが好ましく、中でも９０％以上、特に９２％以上であることが好ましい。上記透明電極の全光線透過率が上記範囲であることにより、透明電極にて光を十分に透過することができ、光電変換機能層にて光を効率的に吸収することができるからである。
なお、上記全光線透過率は、可視光領域において、スガ試験機株式会社製 ＳＭカラーコンピュータ（型番：ＳＭ−Ｃ）を用いて測定した値である。
なお、上記全光線透過率は、可視光領域において、スガ試験機株式会社製 ＳＭカラーコンピュータ（型番：ＳＭ−Ｃ）を用いて測定した値である。
本態様に用いられる上記透明電極は、単層であってもよく、また異なる仕事関数の材料を用いて積層されたものであってもよい。
上記透明電極の膜厚としては、単層である場合はその膜厚が、複数層からなる場合は総膜厚が、０．１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましく、中でも１ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。膜厚が上記範囲より薄いと、透明電極のシート抵抗が大きくなりすぎ、発生した電荷を十分に外部回路へ伝達できない可能性があり、一方、膜厚が上記範囲より厚いと、全光線透過率が低下し、光電変換効率を低下させる可能性があるからである。
上記透明電極の膜厚としては、単層である場合はその膜厚が、複数層からなる場合は総膜厚が、０．１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましく、中でも１ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。膜厚が上記範囲より薄いと、透明電極のシート抵抗が大きくなりすぎ、発生した電荷を十分に外部回路へ伝達できない可能性があり、一方、膜厚が上記範囲より厚いと、全光線透過率が低下し、光電変換効率を低下させる可能性があるからである。
（ｂ）補助電極
本態様に用いられる補助電極は、透明基板上にパターン状に形成されるものである。補助電極は、通常、透明電極よりも抵抗値が低い。
本態様に用いられる補助電極は、透明基板上にパターン状に形成されるものである。補助電極は、通常、透明電極よりも抵抗値が低い。
上記補助電極の形成材料としては、通常、金属が用いられる。補助電極に用いられる金属としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、ステンレス系金属、アルミニウム合金、銅合金、チタン合金、鉄−ニッケル合金およびニッケル−クロム合金（Ｎｉ−Ｃｒ）等の導電性金属を挙げることができる。
また、補助電極は、上述のような導電性金属からなる単層であってもよく、また透明基板や透明電極との密着性向上のために、導電性金属層とコンタクト層とを適宜積層したものであってもよい。コンタクト層の形成材料としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケルクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）等が挙げられる。コンタクト層は所望の補助電極と透明基板や透明電極との密着性を得るために導電性金属層に積層されるものであり、導電性金属層の片側にのみ積層してもよく、導電性金属層の両側に積層してもよい。
また、補助電極の形成材料には、第２電極層の形成材料の仕事関数等に応じて、好ましい金属を選択してもよい。例えば、第２電極層の形成材料の仕事関数が低い場合には、補助電極に用いられる金属は仕事関数の高いものであることが好ましい。
本態様に用いられる上記補助電極の形状としては、パターン状であれば特に限定されるものではなく、所望の導電性、透過性、強度等により適宜選択される。例えば、上記補助電極は、メッシュ状のメッシュ部と、このメッシュ部の周囲に配置されたフレーム部とを有するものであってもよく、メッシュ状のメッシュ部からなるものであってもよい。
メッシュ部の形状としては、メッシュ状であれば特に限定されるものではなく、所望の導電性、透過性、強度等により適宜選択される。例えば、三角形、四角形、六角形等の多角形や円形の格子状等が挙げられる。なお、多角形や円形の「格子状」とは、多角形や円形が周期的に配列されている形状をいう。多角形や円形の格子状としては、例えば多角形の開口部がストレートに配列されていてもよく、ジグザグに配列されていてもよい。
補助電極自体は基本的に光を透過しないので、補助電極のメッシュ部の開口部から光電変換機能層に光が入射する。そのため、補助電極のメッシュ部の開口部は比較的大きいことが好ましい。具体的には、補助電極のメッシュ部の開口部の比率は、５０％〜９８％程度であることが好ましく、より好ましくは７０％〜９８％の範囲内、さらに好ましくは８０％〜９８％の範囲内である。
補助電極のメッシュ部の開口部のピッチおよびメッシュ部の線幅は、補助電極全体の面積等に応じて適宜選択される。
また、フレーム部の線幅は、補助電極全体の面積等に応じて適宜選択される。
また、フレーム部の線幅は、補助電極全体の面積等に応じて適宜選択される。
補助電極の厚みは、第１電極層と第２電極層との間で短絡が生じない厚みであれば限定されるものではなく、光電変換機能層等の厚みに応じて適宜選択される。具体的には、補助電極の厚みは、１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、中でも２００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内、さらには２００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内、特に２００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内であることが好ましい。補助電極の厚みが上記範囲より薄いと、また補助電極のシート抵抗が大きくなりすぎたりする場合があるからである。また、補助電極の厚みが上記範囲より厚いと、電極間で短絡が生じるおそれがあるからである。
補助電極のシート抵抗としては、透明電極のシート抵抗よりも低ければよい。
補助電極の形成方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、金属薄膜を全面に成膜した後に網目状にパターニングする方法、網目状の導電体を直接形成する方法等が挙げられる。これらの方法は、補助電極の形成材料や構成等に応じて適宜選択される。
（２）光電変換機能層
本態様における光電変換機能層は、上記第１電極層上に形成されるものである。以下、本態様における光電変換機能層について説明する。
本態様における光電変換機能層は、上記第１電極層上に形成されるものである。以下、本態様における光電変換機能層について説明する。
本態様に用いられる光電変換機能層は、第１電極層および第２電極層の間に形成されるものであり、電子供与性材料と電子受容性材料とを含有するものである。光電変換機能層は、有機薄膜太陽電池素子の電荷分離に寄与し、生じた電子および正孔を各々反対方向の電極に向かって輸送する機能を有する。
光電変換機能層は、電子受容性および電子供与性の両機能を有する単一の層であってもよく（第１態様）、また電子受容性の機能を有する電子受容性層と電子供与性の機能を有する電子供与性層とが積層されたものであってもよい（第２態様）。
以下、各態様について説明する。
以下、各態様について説明する。
（ａ）第１態様
本発明における光電変換機能層の第１態様は、電子受容性および電子供与性の両機能を有する単一の層であり、電子供与性材料および電子受容性材料を含有するものである。この光電変換機能層では、光電変換機能層内で形成されるｐｎ接合を利用して電荷分離が生じるため、単独で光電変換機能層として機能する。
本発明における光電変換機能層の第１態様は、電子受容性および電子供与性の両機能を有する単一の層であり、電子供与性材料および電子受容性材料を含有するものである。この光電変換機能層では、光電変換機能層内で形成されるｐｎ接合を利用して電荷分離が生じるため、単独で光電変換機能層として機能する。
電子供与性材料としては、電子供与体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、中でも電子供与性の導電性高分子材料であることが好ましい。導電性高分子はいわゆるπ共役高分子であり、炭素−炭素またはヘテロ原子を含む二重結合または三重結合が、単結合と交互に連なったπ共役系から成り立っており、半導体的性質を示すものである。導電性高分子材料は、高分子主鎖内にπ共役が発達しているため主鎖方向への電荷輸送が基本的に有利である。また、導電性高分子材料は、導電性高分子材料を溶媒に溶解もしくは分散させた塗工液を用いることで湿式塗工法により容易に成膜可能であることから、大面積の有機薄膜太陽電池を高価な設備を必要とせず低コストで製造できるという利点がある。
電子供与性の導電性高分子材料としては、例えば、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリシラン、ポリチオフェン、ポリカルバゾール、ポリビニルカルバゾール、ポルフィリン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、およびこれらの誘導体、ならびにこれらの共重合体、あるいは、フタロシアニン含有ポリマー、カルバゾール含有ポリマー、有機金属ポリマー等を挙げることができる。
また、電子受容性材料としては、電子受容体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、湿式塗工法により成膜可能なものであることが好ましく、中でも電子受容性の導電性高分子材料であることが好ましい。導電性高分子材料は、上述したような利点を有するからである。
電子受容性の導電性高分子材料としては、例えば、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオレン、およびこれらの誘導体、ならびにこれらの共重合体、あるいは、カーボンナノチューブ、フラーレン誘導体、ＣＮ基またはＣＦ３基含有ポリマーおよびそれらの−ＣＦ３置換ポリマー等を挙げることができる。
また、電子供与性化合物がドープされた電子受容性材料や、電子受容性化合物がドープされた電子供与性材料等を用いることもできる。中でも、電子供与性化合物もしくは電子受容性化合物がドープされた導電性高分子材料が好ましく用いられる。導電性高分子材料は、高分子主鎖内にπ共役が発達しているため主鎖方向への電荷輸送が基本的に有利であり、また、電子供与性化合物や電子受容性化合物をドープすることによりπ共役主鎖中に電荷が発生し、電気伝導度を大きく増大させることが可能であるからである。
電子供与性化合物がドープされる電子受容性の導電性高分子材料としては、上述した電子受容性の導電性高分子材料を挙げることができる。ドープされる電子供与性化合物としては、例えばＬｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｃｓ等のアルカリ金属やアルカリ土類金属のようなルイス塩基を用いることができる。なお、ルイス塩基は電子供与体として作用する。
また、電子受容性化合物がドープされる電子供与性の導電性高分子材料としては、上述した電子供与性の導電性高分子材料を挙げることができる。ドープされる電子受容性化合物としては、例えばＦｅＣｌ３（III）、ＡｌＣｌ３、ＡｌＢｒ３、ＡｓＦ６やハロゲン化合物のようなルイス酸を用いることができる。なお、ルイス酸は電子受容体として作用する。
また、電子受容性化合物がドープされる電子供与性の導電性高分子材料としては、上述した電子供与性の導電性高分子材料を挙げることができる。ドープされる電子受容性化合物としては、例えばＦｅＣｌ３（III）、ＡｌＣｌ３、ＡｌＢｒ３、ＡｓＦ６やハロゲン化合物のようなルイス酸を用いることができる。なお、ルイス酸は電子受容体として作用する。
電子供与性材料および電子受容性材料の混合比は、使用する材料の種類により最適な混合比に適宜調整される。
光電変換機能層の膜厚としては、一般的にバルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池において採用されている膜厚を採用することができる。具体的には、０．２ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内で設定することができ、好ましくは１ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内である。膜厚が上記範囲より厚いと、光電変換機能層における抵抗が高くなる場合があるからである。一方、膜厚が上記範囲より薄いと、光を十分に吸収できない場合があるからである。
光電変換機能層を形成する方法としては、所定の膜厚に均一に形成することができる方法であれば特に限定されるものではないが、湿式塗工法が好ましく用いられる。湿式塗工法であれば、大気中で光電変換機能層を形成することができ、コストの削減が図れるとともに、大面積化が容易だからである。
（ｂ）第２態様
本発明における光電変換機能層の第２態様は、電子受容性の機能を有する電子受容性層と電子供与性の機能を有する電子供与性層とが積層されたものである。以下、電子受容性層および電子供与性層について説明する。
本発明における光電変換機能層の第２態様は、電子受容性の機能を有する電子受容性層と電子供与性の機能を有する電子供与性層とが積層されたものである。以下、電子受容性層および電子供与性層について説明する。
（電子受容性層）
本態様に用いられる電子受容性層は、電子受容性の機能を有するものであり、電子受容性材料を含有するものである。
本態様に用いられる電子受容性層は、電子受容性の機能を有するものであり、電子受容性材料を含有するものである。
電子受容性材料としては、電子受容体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、湿式塗工法により成膜可能なものであることが好ましく、中でも電子受容性の導電性高分子材料であることが好ましい。導電性高分子材料は、上述したような利点を有するからである。具体的には、上記第１態様の光電変換機能層に用いられる電子受容性の導電性高分子材料と同様のものを挙げることができる。
電子受容性層の膜厚としては、一般的にバイレイヤー型有機薄膜太陽電池において採用されている膜厚を採用することができる。具体的には、０．１ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲内で設定することができ、好ましくは１ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内である。膜厚が上記範囲より厚いと、電子受容性層における抵抗が高くなる可能性があるからである。一方、膜厚が上記範囲より薄いと、光を十分に吸収できない場合があるからである。
電子受容性層の形成方法としては、上記第１態様の光電変換機能層の形成方法と同様とすることができる。
（電子供与性層）
本発明に用いられる電子供与性層は、電子供与性の機能を有するものであり、電子供与性材料を含有するものである。
本発明に用いられる電子供与性層は、電子供与性の機能を有するものであり、電子供与性材料を含有するものである。
電子供与性層の膜厚としては、一般的にバイレイヤー型有機薄膜太陽電池において採用されている膜厚を採用することができる。具体的には、０．１ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲内で設定することができ、好ましくは１ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内である。膜厚が上記範囲より厚いと、電子供与性層における抵抗が高くなる可能性があるからである。一方、膜厚が上記範囲より薄いと、光を十分に吸収できない場合があるからである。
電子供与性層の形成方法としては、上記第１態様の光電変換機能層の形成方法と同様とすることができる。
（３）第２電極層
本態様に用いられる第２電極層は、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有するものである。以下、本態様における第２電極層について説明する。
本態様に用いられる第２電極層は、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有するものである。以下、本態様における第２電極層について説明する。
本態様に用いられる上記第２電極層は、導電性および遮光性を有するものであれば、特に限定されるものではない。また、第１電極層を仕事関数が高い材料を用いて形成した場合には、第２電極層は仕事関数が低い材料を用いて形成することが好ましい。具体的に仕事関数が低い材料としては、Ｌｉ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｙｂ、Ｚｒ、ＬｉＦ等を挙げることができる。
第２電極層は、単層であってもよく、また、異なる仕事関数の材料を用いて積層されたものであってもよい。
第２電極層の膜厚は、単層である場合にはその膜厚が、複数層からなる場合には各層を合わせた総膜厚が、０．１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内、中でも１ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。膜厚が上記範囲より薄い場合は、第２電極層のシート抵抗が大きくなりすぎ、発生した電荷を十分に外部回路へ伝達できない可能性がある。
第２電極層の膜厚は、単層である場合にはその膜厚が、複数層からなる場合には各層を合わせた総膜厚が、０．１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内、中でも１ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。膜厚が上記範囲より薄い場合は、第２電極層のシート抵抗が大きくなりすぎ、発生した電荷を十分に外部回路へ伝達できない可能性がある。
第２電極層の形成方法としては、一般的な電極の形成方法を用いることができる。
一の太陽電池セルの第２電極層と他の太陽電池セルの第１電極層とを電気的に接続するために、図３、図４に例示するように接続部６が形成されている場合、接続部は所定の形状となるように形成される。接続部の形状としては、一の太陽電池セルの第２電極層と他の太陽電池セルの第１電極層とを電気的に接続することが可能な形状であれば、特に限定されるものではなく、第１電極層、第２電極層および光電変換機能層の形状や配置に応じて適宜選択される。
接続部の形成材料は、第２電極層の形成材料と同一であってもよく異なっていてもよいが、通常は第２電極層の形成材料と同一とされる。第２電極層および接続部を同時に形成することができるからである。
接続部の形成方法としては、接続部をパターン状に形成することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えばメタルマスクを用いた蒸着法を採用することができる。
接続部の形成方法としては、接続部をパターン状に形成することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えばメタルマスクを用いた蒸着法を採用することができる。
２．第２態様
本発明に用いられる太陽電池セルが色素増感太陽電池である場合について説明する。
図５は本発明に用いられる太陽電池セルの一例を示す概略斜視図である。太陽電池セル１０は、上記透明基板１上に形成され、透光性を有する第１電極層２と、上記第１電極層２上に形成された光電変換機能層３と、上記光電変換機能層３上に形成され、遮光性を有する第２電極層４とを有するものである。
以下、本態様における各部材について説明する。
本発明に用いられる太陽電池セルが色素増感太陽電池である場合について説明する。
図５は本発明に用いられる太陽電池セルの一例を示す概略斜視図である。太陽電池セル１０は、上記透明基板１上に形成され、透光性を有する第１電極層２と、上記第１電極層２上に形成された光電変換機能層３と、上記光電変換機能層３上に形成され、遮光性を有する第２電極層４とを有するものである。
以下、本態様における各部材について説明する。
（１）第１電極層
本態様に用いられる第１電極層は、上記透明基板上に形成され、透光性を有するものである。以下、本態様における第１電極層について説明する。
本態様に用いられる第１電極層は、上記透明基板上に形成され、透光性を有するものである。以下、本態様における第１電極層について説明する。
本態様に用いられる第１電極層は、透明導電膜からなるものである。以下、本態様に用いられる透明導電膜について説明する。
本態様に用いられる透明導電膜としては、透明性を有し、所定の導電性を有するものであれば特に限定されるものではない。このような透明導電膜に用いられる材料としては、金属酸化物、導電性高分子化合物材料等を挙げることができる。
上記金属酸化物としては、例えば、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、酸化インジウムにＳｎＯ２を添加した化合物（ＩＴＯ）、フッ素ドープしたＳｎＯ２（ＦＴＯ）、酸化インジウムにＺｎＯを添加した化合物（ＩＺＯ）、を挙げることができる。
一方、上記導電性高分子化合物材料としては、例えば、ポリチオフェン、ポリスチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）、ポリアニリン（ＰＡ）、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等を挙げることができる。また、これらを２種以上混合して用いることもできる。
一方、上記導電性高分子化合物材料としては、例えば、ポリチオフェン、ポリスチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）、ポリアニリン（ＰＡ）、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等を挙げることができる。また、これらを２種以上混合して用いることもできる。
本態様に用いられる透明導電膜は、単一の層からなる構成であってもよく、また、複数の層が積層された構成であってもよい。複数の層が積層された構成としては、例えば、仕事関数が互いに異なる材料からなる層が積層された態様や、互いに異なる金属酸化物からなる層が積層された態様を挙げることができる。
（２）光電変換機能層
本態様における光電変換機能層は、第１電極層上に形成されたものである。以下、本態様における光電変換機能層について説明する。
本態様における光電変換機能層は、第１電極層上に形成されたものである。以下、本態様における光電変換機能層について説明する。
本態様に用いられる光電変換機能層は、表面に増感色素が担持された金属酸化物半導体微粒子と、電解質層とを有するものであり、上述した第１電極層上に形成されるものである。以下、本態様における金属酸化物半導体微粒子、増感色素、および電解質層について説明する。
（ａ）金属酸化物半導体微粒子
本態様に用いられる金属酸化物半導体微粒子としては、半導体特性を備える金属酸化物からなるものであれば特に限定されるものではない。本態様に用いられる金属酸化物半導体微粒子を構成する金属酸化物としては、例えば、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４、Ｙ２Ｏ３、ＷＯ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３等を挙げることができる。なかでも本態様においては、ＴｉＯ２からなる金属酸化物半導体微粒子を用いることが最も好ましい。ＴｉＯ２は特に半導体特性に優れるからである。
本態様に用いられる金属酸化物半導体微粒子としては、半導体特性を備える金属酸化物からなるものであれば特に限定されるものではない。本態様に用いられる金属酸化物半導体微粒子を構成する金属酸化物としては、例えば、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４、Ｙ２Ｏ３、ＷＯ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３等を挙げることができる。なかでも本態様においては、ＴｉＯ２からなる金属酸化物半導体微粒子を用いることが最も好ましい。ＴｉＯ２は特に半導体特性に優れるからである。
（ｂ）増感色素
本態様に用いられる増感色素としては、光を吸収して起電力を生じさせることが可能なものであれば特に限定はされない。このような増感色素としては、有機色素または金属錯体色素を挙げることができる。上記有機色素としては、アクリジン系、アゾ系、インジゴ系、キノン系、クマリン系、メロシアニン系、フェニルキサンテン、インドリン、カルバゾール系の色素が挙げられる。本態様においてはこれらの有機色素の中でも、クマリン系色素を用いることが好ましい。また、上記金属錯体色素としてはルテニウム系色素を用いることが好ましく、特にルテニウム錯体であるルテニウムビピリジン色素およびルテニウムターピリジン色素を用いることが好ましい。このようなルテニウム錯体は吸収する光の波長範囲が広いため、光電変換できる光の波長領域を大幅に広げることができるからである。
本態様に用いられる増感色素としては、光を吸収して起電力を生じさせることが可能なものであれば特に限定はされない。このような増感色素としては、有機色素または金属錯体色素を挙げることができる。上記有機色素としては、アクリジン系、アゾ系、インジゴ系、キノン系、クマリン系、メロシアニン系、フェニルキサンテン、インドリン、カルバゾール系の色素が挙げられる。本態様においてはこれらの有機色素の中でも、クマリン系色素を用いることが好ましい。また、上記金属錯体色素としてはルテニウム系色素を用いることが好ましく、特にルテニウム錯体であるルテニウムビピリジン色素およびルテニウムターピリジン色素を用いることが好ましい。このようなルテニウム錯体は吸収する光の波長範囲が広いため、光電変換できる光の波長領域を大幅に広げることができるからである。
（ｃ）電解質層
本態様に用いられる電解質層について説明する。本態様に用いられる電解質層は、酸化還元対を含むものである。
本態様に用いられる電解質層について説明する。本態様に用いられる電解質層は、酸化還元対を含むものである。
本態様における電解質層に用いられる酸化還元対としては、一般的に色素増感型太陽電池の電解質層に用いられているものであれば特に限定はされるものではない。なかでも本態様に用いられる酸化還元対は、ヨウ素およびヨウ化物の組合せ、臭素および臭化物の組合せであることが好ましい。
上記酸化還元対として本態様に用いられるヨウ素およびヨウ化物の組合せとしては、例えば、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣａＩ２等の金属ヨウ化物と、Ｉ２との組合せを挙げることができる。さらに、上記臭素および臭化物の組合せとしては、例えば、ＬｉＢｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＣａＢｒ２等の金属臭化物と、Ｂｒ２との組合せを挙げることができる。
本態様における電解質層には、上記酸化還元対以外のその他の化合物として、架橋剤、光重合開始剤、増粘剤、常温融解塩等の添加剤を含有していてもよい。
電解質層は、ゲル状、固体状または液体状のいずれの形態からなる電解質層であってもよい。電解質層をゲル状とした場合には、物理ゲルと化学ゲルのいずれであってもよい。ここで、物理ゲルは物理的な相互作用により室温付近でゲル化しているものであり、化学ゲルは架橋反応等により化学結合でゲルを形成しているものである。また、電解質層を液体状とした場合には、例えば、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、炭酸プロピレン等を溶媒とし、酸化還元対を含んだものや、同じくイミダゾリウム塩をカチオンとするイオン性液体を溶媒とすることができる。さらに、電解質層を固体状とした場合には、酸化還元対を含まずにそれ自身が正孔輸送剤として機能するものであればよく、例えばＣｕＩ、ポリピロール、ポリチオフェン等を含む正孔輸送剤であってもよい。
（ｄ）任意の成分
本態様に用いられる光電変換機能層には、上記の他に任意の成分が含まれていてもよい。本態様に用いられる任意の成分としては、例えば、樹脂を挙げることができる。上記光電変換機能層に樹脂が含有されることにより、本態様に用いられる光電変換機能層の脆性を改善することができるからである。
本態様に用いられる光電変換機能層には、上記の他に任意の成分が含まれていてもよい。本態様に用いられる任意の成分としては、例えば、樹脂を挙げることができる。上記光電変換機能層に樹脂が含有されることにより、本態様に用いられる光電変換機能層の脆性を改善することができるからである。
（３）第２電極層
本態様に用いられる第２電極層は、上記光電変換機能上に形成され、遮光性を有するものである。
本態様に用いられる第２電極層は、上記光電変換機能上に形成され、遮光性を有するものである。
本態様に用いられる第２電極層としては、遮光性を有するものであれば特に限定されない。遮光性を有する第２電極層としては、ヨウ化物イオンに対する耐腐食性を有する金属層等を挙げることができる。
本態様の第２電極層としては、フレキシブル性を有するものであってもよいし、フレキシブル性を有しないものであってもよいが、フレキシブル性を有するものであることが好ましい。フレキシブル性を有することにより、色素増感型太陽電池にフレキシブル性を付与することが可能となり、加工性に優れたものとすることができるからである。
Ｆ．スペーサ
本発明においては、透明基板にスペーサが形成され、スペーサ上にレンチキュラーレンズが配置されていることが好ましい。スペーサにより、上記太陽電池セルおよび上記レンチキュラーレンズの間に空隙が生じ、透過領域より入射した光がその空隙においてより拡散するからである。
以下、スペーサについて説明する。
本発明においては、透明基板にスペーサが形成され、スペーサ上にレンチキュラーレンズが配置されていることが好ましい。スペーサにより、上記太陽電池セルおよび上記レンチキュラーレンズの間に空隙が生じ、透過領域より入射した光がその空隙においてより拡散するからである。
以下、スペーサについて説明する。
図６に示すように、本発明に用いられるスペーサ７は、上述した透明基板１上に形成され、上記レンチキュラーレンズ５と上記太陽電池セル１０との間に一定の空隙を形成するために設けられるものである。
本発明に用いられるスペーサの高さとしては、上記レンチキュラーレンズと上記太陽電池セルとの間に一定の空隙を形成することが可能な高さであれば特に限定されない。また、上記スペーサの高さはレンチキュラーレンズの大きさや太陽電池セルの厚み等に応じて適宜選択されるものである。
このようなスペーサの形状としては、レンチキュラーレンズと太陽電池セルとの間に一定の空隙を形成できるものであれば、特に限定されるものではない。具体的には、スペーサの形状としては、柱状であってもよく、壁状であってもよい。柱状の場合、円柱形状、角柱形状、截頭錐体形状等を挙げることができる。
本発明に用いられるスペーサの大きさとしては、上記透明基板の大きさ、上記太陽電池セルの大きさおよび上記レンチキュラーレンズの大きさ等により適宜選択される。
このようなスペーサの配置としては、通常、透明基板の外周に形成される。隣接する太陽電池セルの間にスペーサが形成されると、透過領域の面積が狭まり採光率が低下する場合があるからである。
また、本態様に用いられるスペーサの数としては、レンチキュラーレンズを支持することが可能であれば特に限定されるものではなく、スペーサの大きさや上記レンチキュラーレンズの大きさ等により適宜選択される。
Ｇ．用途
本発明の太陽電池モジュールは、窓材等の建材一体型太陽電池モジュールとして適用することができる。この場合、室内側にレンチキュラーレンズが配置されることになる。建材一体型太陽電池モジュールとして用いた場合、上記レンチキュラーレンズの光学特性により、室内側は明るさが均一で自然光の色調で採光していると視認することができる。さらに、本発明の太陽電池モジュールはスクリーンやカーテンウォール等として適用することもできる。また、本発明の太陽電池モジュールは透明基板として樹脂フィルムを採用することにより、フレキシブル性有するため、曲面への適用等、種々のアプリケーションへの適用可能性が広がる。
本発明の太陽電池モジュールは、窓材等の建材一体型太陽電池モジュールとして適用することができる。この場合、室内側にレンチキュラーレンズが配置されることになる。建材一体型太陽電池モジュールとして用いた場合、上記レンチキュラーレンズの光学特性により、室内側は明るさが均一で自然光の色調で採光していると視認することができる。さらに、本発明の太陽電池モジュールはスクリーンやカーテンウォール等として適用することもできる。また、本発明の太陽電池モジュールは透明基板として樹脂フィルムを採用することにより、フレキシブル性有するため、曲面への適用等、種々のアプリケーションへの適用可能性が広がる。
ＩＩ．太陽電池
次に、本発明の太陽電池について説明する。
本発明の太陽電池は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層と、上記第２電極層上に配置されたレンチキュラーレンズと、上記レンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層とを有し、上記透明基板上に上記第１電極層、上記光電変換機能層、および上記第２電極層が形成されていない透過領域を有することを特徴とする。
次に、本発明の太陽電池について説明する。
本発明の太陽電池は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層と、上記第２電極層上に配置されたレンチキュラーレンズと、上記レンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層とを有し、上記透明基板上に上記第１電極層、上記光電変換機能層、および上記第２電極層が形成されていない透過領域を有することを特徴とする。
図７は、本発明の太陽電池の一例を示す概略図であり、図８は、図７のＢ−Ｂ線断面図であり、図９は図７に示す太陽電池においてレンチキュラーレンズおよびスクリーン層を省略した概略斜視図である。図７〜図９に示すように、本発明の太陽電池２００は、透明基板１と、上記透明基板１上にパターン状に配置された太陽電池セル１０と、上記太陽電池セル１０上に配置されたレンチキュラーレンズ５と、上記レンチキュラーレンズ５上に配置されたスクリーン層８とを有するものである。
太陽電池セル１０は図示しないが、透明基板１上にパターン状に配置され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層とを有するものである。
また、太陽電池２００は、透明基板１上に太陽電池セル１０が形成されていない透過領域１２を有している。
図８に示す太陽電池２００においては、太陽電池セル１０の第２電極層が遮光性を有するので、透明基板１側が受光面となり、透過領域１２から採光することになる。受光面と反対側の面にはレンチキュラーレンズ５が設けられているので、透明基板１側から透過領域１２を介して入射した光２０は、レンチキュラーレンズ５により拡散され、拡散した光３０が上記レンチキュラーレンズ５と所定の距離をおいて配置されたスクリーン層８に投影される。上記レンチキュラーレンズ５は、透明基板１側から入射した光２０を光の屈折作用により光の進行方向を曲げて拡散し、この光の屈折は上記レンチキュラーレンズ５の径、ピッチ、曲率、拡散角、厚み等に応じて調整される。これにより、上記透過領域１２から入射した光はレンチキュラーレンズ５によって拡散し、レンチキュラーレンズ５により拡散された光３０は、レンチキュラーレンズ５上に配置されたスクリーン層８に投影され、太陽電池セル１０が形成されている遮光領域１３にも光が回り込むので、太陽電池セル１０が形成されていない透過領域１２と太陽電池セル１０が形成されている遮光領域１３とで明るさを均一にすることができ、太陽電池２００の全面で均一な明るさで採光していると視認することができる。
また、太陽電池２００が有色の有機系太陽電池である場合には、第２電極層４が遮光性を有するので、透明基板１側から太陽電池セル１０を光が透過せず、自然光の色調で採光することができる。
太陽電池セル１０は図示しないが、透明基板１上にパターン状に配置され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層とを有するものである。
また、太陽電池２００は、透明基板１上に太陽電池セル１０が形成されていない透過領域１２を有している。
図８に示す太陽電池２００においては、太陽電池セル１０の第２電極層が遮光性を有するので、透明基板１側が受光面となり、透過領域１２から採光することになる。受光面と反対側の面にはレンチキュラーレンズ５が設けられているので、透明基板１側から透過領域１２を介して入射した光２０は、レンチキュラーレンズ５により拡散され、拡散した光３０が上記レンチキュラーレンズ５と所定の距離をおいて配置されたスクリーン層８に投影される。上記レンチキュラーレンズ５は、透明基板１側から入射した光２０を光の屈折作用により光の進行方向を曲げて拡散し、この光の屈折は上記レンチキュラーレンズ５の径、ピッチ、曲率、拡散角、厚み等に応じて調整される。これにより、上記透過領域１２から入射した光はレンチキュラーレンズ５によって拡散し、レンチキュラーレンズ５により拡散された光３０は、レンチキュラーレンズ５上に配置されたスクリーン層８に投影され、太陽電池セル１０が形成されている遮光領域１３にも光が回り込むので、太陽電池セル１０が形成されていない透過領域１２と太陽電池セル１０が形成されている遮光領域１３とで明るさを均一にすることができ、太陽電池２００の全面で均一な明るさで採光していると視認することができる。
また、太陽電池２００が有色の有機系太陽電池である場合には、第２電極層４が遮光性を有するので、透明基板１側から太陽電池セル１０を光が透過せず、自然光の色調で採光することができる。
これまでに、太陽電池へレンチキュラーレンズを適用する技術は開示されているが、いずれも太陽電池セルへの光入射側にレンチキュラーレンズを設け、効率的に集光することで高い光電効率を得ようとするものであった。これに対して本発明は、光入射側とは逆の光出射側にレンチキュラーレンズを設けることで、透過領域より入射した光を拡散し、太陽電池の全面で均一な明るさで採光していると視認することが可能となる。
図１０は、本発明の太陽電池モジュールの他の例を示した概略斜視図である。図１０に示す太陽電池モジュール２００は、上記透明基板１上にパターン状に配置された太陽電池セル１０を有し、上記透明基板１上にスペーサ７が形成され、上記スペーサ７上にレンチキュラーレンズ５が配置され、上記レンチキュラーレンズ５上に所定の距離をおいてスクリーン層８が配置されている。スペーサ７上にレンチキュラーレンズ５が配置されていることにより、太陽電池セル１０とレンチキューレンズ５の間に空隙が生じるので、透過領域１２より入射した光２０がより拡散する効果を奏する。
このように、本発明においては、採光性に優れる太陽電池とすることができる。また、第２電極層は遮光性を有し、例えば、電気抵抗の低い金属を用いることができるので、発電効率を高めることができる。
以下、本発明の太陽電池の各構成について説明する。
以下、本発明の太陽電池の各構成について説明する。
Ａ．レンチキュラーレンズ
本発明に用いられるレンチキュラーレンズについて説明する。
本発明の太陽電池に用いられるレンチキュラーレンズの径、ピッチ、曲率、拡散角、厚みは、上記太陽電池セルのパターン形状および透過領域の大きさや配置に対応して適宜決定することができる。中でも、レンチキュラーレンズの高さ（レンズの厚み）が高いほど、光の拡散角は大きくなるので、好ましい。
なお、上記レンチキュラーレンズの詳しい説明については、「Ｉ．太陽電池モジュール Ａ．レンチキュラーレンズ」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
本発明に用いられるレンチキュラーレンズについて説明する。
本発明の太陽電池に用いられるレンチキュラーレンズの径、ピッチ、曲率、拡散角、厚みは、上記太陽電池セルのパターン形状および透過領域の大きさや配置に対応して適宜決定することができる。中でも、レンチキュラーレンズの高さ（レンズの厚み）が高いほど、光の拡散角は大きくなるので、好ましい。
なお、上記レンチキュラーレンズの詳しい説明については、「Ｉ．太陽電池モジュール Ａ．レンチキュラーレンズ」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
Ｂ．透過領域
本発明に用いられる透過領域は、上記透明基板上に上記第１電極層、上記光電変換機能層、および上記第２電極層が形成されていない領域である。
透過領域の大きさは本発明の効果を奏する大きさであれば特に限定されるものではなく、太陽電池セルのパターン形状等に応じて適宜選択される。また、上記透過領域の形状としては、例えば、多角形や円形等が挙げられる。上記透過領域の数は１つ、または２つ以上であっても良い。また、透過領域の数が２つ以上の場合には、透過領域が規則的に配置されている方が好ましい。透過領域を介して採光する光の明るさがより均一になるからである。
なお、透過領域の詳しい説明については「Ｉ．太陽電池モジュール Ｂ．透過領域」の項に記載した説明と同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
本発明に用いられる透過領域は、上記透明基板上に上記第１電極層、上記光電変換機能層、および上記第２電極層が形成されていない領域である。
透過領域の大きさは本発明の効果を奏する大きさであれば特に限定されるものではなく、太陽電池セルのパターン形状等に応じて適宜選択される。また、上記透過領域の形状としては、例えば、多角形や円形等が挙げられる。上記透過領域の数は１つ、または２つ以上であっても良い。また、透過領域の数が２つ以上の場合には、透過領域が規則的に配置されている方が好ましい。透過領域を介して採光する光の明るさがより均一になるからである。
なお、透過領域の詳しい説明については「Ｉ．太陽電池モジュール Ｂ．透過領域」の項に記載した説明と同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
Ｃ．透明基板
本発明に用いられる透明基板については、「Ｉ．太陽電池モジュール Ｃ．透明基板」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
本発明に用いられる透明基板については、「Ｉ．太陽電池モジュール Ｃ．透明基板」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
Ｄ．スクリーン層
本発明に用いられるスクリーン層については、「Ｉ．太陽電池モジュール Ｄ．スクリーン層」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
本発明に用いられるスクリーン層については、「Ｉ．太陽電池モジュール Ｄ．スクリーン層」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
Ｅ．太陽電池セル
本発明に用いられる太陽電池セルについて説明する。
本発明の太陽電池に用いられる太陽電池セルは、透明基板上にパターン状に形成され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層とを有するものである。
パターン形状としては、開口部を有するパターンであれば特に限定されるものではないが、透明基板上に太陽電池セルが形成されていない透過領域と、透明基板上に太陽電池セルが形成されている遮光領域とがある場合、透過領域に挟まれた遮光領域の幅が、１００ｍｍ以下、特に５００μｍ〜５０ｍｍの範囲内となるような形状で太陽電池セルが形成されていることが好ましい。
上記遮光領域の幅が上記範囲であれば、上記透過領域から入射した光がレンチキュラーレンズによって拡散し、遮光領域に回り込む効果を十分に得ることができるからである。これにより、透過領域と遮光領域とで明るさを均一にすることができ、太陽電池の全面で均一な明るさで採光していると視認することができる。
なお、上記遮光領域とは、透明基板上に太陽電池セルが形成されている領域である。上記遮光領域は、図９に示すようにパターン状に形成された太陽電池セルにより画定される。
また、上記遮光領域の幅とは図９に示すように、透過領域１２で挟まれた遮光領域１３の幅Ｗ１、Ｗ２を示すものである。遮光領域の幅が部分的に異なる場合、全ての幅が上記範囲内であることが好ましい。
パターン状に形成された太陽電池セルの開口部の形状としては、例えば、多角形や円形等が挙げられる。開口部の数は１つであってもよく、複数あってもよい。開口部が複数の場合、パターン形状としては格子状や梯子状等が挙げられる。
なお、上記太陽電池セルについては、「Ｉ．太陽電池モジュール Ｄ．太陽電池セル」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
本発明に用いられる太陽電池セルについて説明する。
本発明の太陽電池に用いられる太陽電池セルは、透明基板上にパターン状に形成され、透光性を有する第１電極層と、上記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、上記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層とを有するものである。
パターン形状としては、開口部を有するパターンであれば特に限定されるものではないが、透明基板上に太陽電池セルが形成されていない透過領域と、透明基板上に太陽電池セルが形成されている遮光領域とがある場合、透過領域に挟まれた遮光領域の幅が、１００ｍｍ以下、特に５００μｍ〜５０ｍｍの範囲内となるような形状で太陽電池セルが形成されていることが好ましい。
上記遮光領域の幅が上記範囲であれば、上記透過領域から入射した光がレンチキュラーレンズによって拡散し、遮光領域に回り込む効果を十分に得ることができるからである。これにより、透過領域と遮光領域とで明るさを均一にすることができ、太陽電池の全面で均一な明るさで採光していると視認することができる。
なお、上記遮光領域とは、透明基板上に太陽電池セルが形成されている領域である。上記遮光領域は、図９に示すようにパターン状に形成された太陽電池セルにより画定される。
また、上記遮光領域の幅とは図９に示すように、透過領域１２で挟まれた遮光領域１３の幅Ｗ１、Ｗ２を示すものである。遮光領域の幅が部分的に異なる場合、全ての幅が上記範囲内であることが好ましい。
パターン状に形成された太陽電池セルの開口部の形状としては、例えば、多角形や円形等が挙げられる。開口部の数は１つであってもよく、複数あってもよい。開口部が複数の場合、パターン形状としては格子状や梯子状等が挙げられる。
なお、上記太陽電池セルについては、「Ｉ．太陽電池モジュール Ｄ．太陽電池セル」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
Ｆ．スペーサ
本発明においては、透明基板上にスペーサが形成され、スペーサ上にレンチキュラーレンズが配置されていることが好ましい。
図１０に示すように、本発明に用いられるスペーサ７は透明基板１上に形成され、太陽電池セル１０およびレンチキュラーレンズ５の間に空隙を設けるためのものであり、レンチキュラーレンズ５の支持材である。
上記スペーサについては、「Ｉ．太陽電池モジュール Ｅ．スペーサ」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
本発明においては、透明基板上にスペーサが形成され、スペーサ上にレンチキュラーレンズが配置されていることが好ましい。
図１０に示すように、本発明に用いられるスペーサ７は透明基板１上に形成され、太陽電池セル１０およびレンチキュラーレンズ５の間に空隙を設けるためのものであり、レンチキュラーレンズ５の支持材である。
上記スペーサについては、「Ｉ．太陽電池モジュール Ｅ．スペーサ」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの記載は省略する。
Ｇ．用途
本発明の太陽電池は、窓材等の建材一体型太陽電池として適用することができる。この場合、室内側にレンチキュラーレンズが配置されることになる。建材一体型太陽電池として用いた場合、上記レンチキュラーレンズの光学特性により、室内側は明るさが均一で自然光の色調で採光していると視認することができる。さらに、本発明の太陽電池はスクリーンやカーテンウォール等として適用することもできる。また、本発明の太陽電池モジュールは透明基板として樹脂フィルムを採用することにより、フレキシブル性有するため、曲面への適用等、種々のアプリケーションへの適用可能性が広がる。
本発明の太陽電池は、窓材等の建材一体型太陽電池として適用することができる。この場合、室内側にレンチキュラーレンズが配置されることになる。建材一体型太陽電池として用いた場合、上記レンチキュラーレンズの光学特性により、室内側は明るさが均一で自然光の色調で採光していると視認することができる。さらに、本発明の太陽電池はスクリーンやカーテンウォール等として適用することもできる。また、本発明の太陽電池モジュールは透明基板として樹脂フィルムを採用することにより、フレキシブル性有するため、曲面への適用等、種々のアプリケーションへの適用可能性が広がる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
［実施例１］
横３００ｍｍ、縦３００ｍｍの厚み１２５μｍＰＥＴフィルム基板上にスパッタ法により銅層を成膜した後に、フォトリソグラフィー工程およびエッチング工程を経て横６ｍｍ、縦２５０ｍｍの集電用パターン電極（メッシュ状の補助電極）を５ｍｍの間隔で並べて配置した。この際、隣接した６ｍｍ×２５０ｍｍのパターンは縦方向に１０ｍｍずらして配置した。
横３００ｍｍ、縦３００ｍｍの厚み１２５μｍＰＥＴフィルム基板上にスパッタ法により銅層を成膜した後に、フォトリソグラフィー工程およびエッチング工程を経て横６ｍｍ、縦２５０ｍｍの集電用パターン電極（メッシュ状の補助電極）を５ｍｍの間隔で並べて配置した。この際、隣接した６ｍｍ×２５０ｍｍのパターンは縦方向に１０ｍｍずらして配置した。
上記の各集電用パターン電極の中央部に横５ｍｍ、縦２４０ｍｍの矩形パターンでスパッタ法によりＩＴＯ電極層を形成した。
上記ＩＴＯ電極層と同じ形状でダイコート法により導電性高分子溶液（ポリ−（３，４−エチレンジオキシチオフェン）分散品）を塗工した後に１００℃で１０分間乾燥させバッファー層を形成した。
ポリチオフェン（Ｐ３ＨＴ：ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ−２，５−ｄｉｙｌ））とＣ６０ＰＣＢＭ（［６，６］−ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ ｍｅｔｔｒｉｃ ｅｓｔｅｒ：Ｎａｎｏ−Ｃ社製）をブロモベンゼンに溶解させ、固形分濃度１．４ｗｔ％の光電変換機能層用塗工液を調製した。
同溶液を上記バッファー層と同じ形状でダイコート法により塗工した後に１００℃で１０分間乾燥させて光電変換機能層を形成した。
上記光電変換機能層と同一形状、および、上記光電変換機能層上の任意の位置と隣接する太陽電池セルの端部に位置する集電用パターン電極の露出部とが連続的に接続される形状を兼ね備える蒸着用マスクを用いて、カルシウムおよびアルミニウムを真空蒸着法にて形成して、第２電極層および接続電極とした。
ＭＳ（メタクリルスチレン：アクリル樹脂とスチレン樹脂との共重合体）材を押し出し成形することにより、基板の太陽電池セルが形成された側の面にレンチキュラーレンズを形成した。
上記レンチキュラーレンズから所定の距離をおいてスクリーン層を配置した。
［実施例２］
ＭＳ（メタクリルスチレン：アクリル樹脂とスチレン樹脂との共重合体）材を押し出し成形することによりレンチキュラーレンズを形成し、基板の太陽電池セルが形成された側の面に接着剤を用いて貼り合わせたこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
ＭＳ（メタクリルスチレン：アクリル樹脂とスチレン樹脂との共重合体）材を押し出し成形することによりレンチキュラーレンズを形成し、基板の太陽電池セルが形成された側の面に接着剤を用いて貼り合わせたこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
［比較例］
レンチキュラーレンズを除いたこと以外は、実施例１および実施例２と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
レンチキュラーレンズを除いたこと以外は、実施例１および実施例２と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
［評価結果］
比較例のレンチキュラーレンズが無い太陽電池モジュールでは、透明基板上において太陽電池セルが配置されていない透過領域と、透明基板上において太陽電池セルが配置されている遮光領域との境界線が明瞭であった。これに対して、実施例１および実施例２の太陽電池モジュールでは、レンチキュラーレンズを設けることで、上記透過領域と上記遮光領域の境界線が不明瞭になり、明るさが均一となる効果が得られた。
比較例のレンチキュラーレンズが無い太陽電池モジュールでは、透明基板上において太陽電池セルが配置されていない透過領域と、透明基板上において太陽電池セルが配置されている遮光領域との境界線が明瞭であった。これに対して、実施例１および実施例２の太陽電池モジュールでは、レンチキュラーレンズを設けることで、上記透過領域と上記遮光領域の境界線が不明瞭になり、明るさが均一となる効果が得られた。
１ … 透明基板
２ … 第１電極層
３ … 光電変換機能層
４ … 第２電極層
５ … レンチキュラーレンズ
６ … 接続部
７ … スペーサ
８ … スクリーン層
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ … 太陽電池セル
１２ … 透過領域
２０ … 光
３０ … 光
１００ … 太陽電池モジュール
２００ … 太陽電池
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２ … 遮光領域の幅
ｘ … スクリーン層に投影される光の範囲
Ｌ … レンチキュラーレンズとスクリーン層との距離
θ … レンチキュラーレンズの拡散角
２ … 第１電極層
３ … 光電変換機能層
４ … 第２電極層
５ … レンチキュラーレンズ
６ … 接続部
７ … スペーサ
８ … スクリーン層
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ … 太陽電池セル
１２ … 透過領域
２０ … 光
３０ … 光
１００ … 太陽電池モジュール
２００ … 太陽電池
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２ … 遮光領域の幅
ｘ … スクリーン層に投影される光の範囲
Ｌ … レンチキュラーレンズとスクリーン層との距離
θ … レンチキュラーレンズの拡散角
Claims (4)
- 透明基板と、前記透明基板上に平面的に配列された複数個の太陽電池セルと、前記複数個の太陽電池セル上に配置されたレンチキュラーレンズと、前記レンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層とを有し、
前記太陽電池セルは、前記透明基板上に形成され、透光性を有する第１電極層と、前記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、前記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層とを有し、
隣接する前記太陽電池セルの間に、前記透明基板上に前記太陽電池セルが形成されていない透過領域が配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 - 前記透明基板が樹脂製フィルムであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 透明基板と、前記透明基板上にパターン状に形成され、透光性を有する第１電極層と、前記第１電極層上に形成された光電変換機能層と、前記光電変換機能層上に形成され、遮光性を有する第２電極層と、前記第２電極層上に配置されたレンチキュラーレンズと、前記レンチキュラーレンズ上に配置されたスクリーン層とを有し、
前記透明基板上に前記第１電極層、前記光電変換機能層、および前記第２電極層が形成されていない透過領域を有することを特徴とする太陽電池。 - 前記透明基板が樹脂製フィルムであることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池。
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| KR101919482B1 (ko) * | 2018-06-05 | 2018-11-19 | (주)소프트피브이 | 태양 전지 및 태양 전지의 제조 방법 |
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| JPH11135813A (ja) * | 1997-10-30 | 1999-05-21 | Fuji Electric Co Ltd | 太陽電池モジュールおよびその製造方法、設置方法およびその外部リード接続方法 |
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-
2011
- 2011-04-28 JP JP2011100631A patent/JP5673332B2/ja active Active
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