JP3241651U - 反射型波長変換太陽電池 - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
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Abstract
【課題】波長変換された蛍光の大部分を発電材に照射して発電量を増加させる波長変換太陽電池を提供する。【解決手段】太陽光を照射することにより発電する反射型波長変換太陽電池１において、太陽光を表面および裏面から照射すると発電しかつ太陽光を所定量透過する部材からなる発電材２と、発電材を透過してきた所定量の太陽光を照射すると表面と裏面とから波長変換された蛍光を放射する波長変換材３と、波長変換材の裏面から放射された蛍光を照射されると反射して波長変換材の裏面に再度照射する反射材４と、発電材と波長変換材と反射材とを保持する基盤５と、から構成する。【選択図】図１
Description
本考案は波長変換材を用いた太陽電池に関し、例えば太陽光の波長の一部を変換して発
電材に照射し発電する太陽電池に関するものである。
電材に照射し発電する太陽電池に関するものである。
図３は、従来の波長変換太陽電池の構成を説明するための概要図である。
この従来の波長変換太陽電池１００は、図３に示すように、基盤１０３上に発電材１０
２と波長変換材１０１とを有している。
２と波長変換材１０１とを有している。
発電材１０２は太陽光を受光すると発電する。一般的に太陽光に含まれる紫外光、可視
光、赤外光や近赤外光に反応する。可視光には青色光、緑色光、赤色光が含まれる。
また、波長変換材１０１は紫外光や可視光の内の青色光を照射されると緑色光、赤色光
や赤外光或いは近赤外光のような照射される光の波長より長い蛍光に波長変換する蛍光体
から構成される。
光、赤外光や近赤外光に反応する。可視光には青色光、緑色光、赤色光が含まれる。
また、波長変換材１０１は紫外光や可視光の内の青色光を照射されると緑色光、赤色光
や赤外光或いは近赤外光のような照射される光の波長より長い蛍光に波長変換する蛍光体
から構成される。
そしてこの波長変換太陽電池１００に太陽光を照射するとまず波長変換材１０１におい
て紫外光や青色光を他の波長の長い蛍光に波長変換して発電材１０２に放射する。発電材
１０２ではこの波長の長い蛍光と波長変換材１０１を透過してきた太陽光が加算されて照
射されることにより発電する。
て紫外光や青色光を他の波長の長い蛍光に波長変換して発電材１０２に放射する。発電材
１０２ではこの波長の長い蛍光と波長変換材１０１を透過してきた太陽光が加算されて照
射されることにより発電する。
次に動作例を図４により説明する。まず太陽光１０が波長変換材１０１に照射されると
波長変換材１０１において波長変換され表面から蛍光１２と裏面から蛍光１２ａとして放
射される。そして、波長変換材１０１の裏面から透過してきた太陽光１０ｂに蛍光１２ａ
が加算されて発電材１０２の表面に照射され発電する。
波長変換材１０１において波長変換され表面から蛍光１２と裏面から蛍光１２ａとして放
射される。そして、波長変換材１０１の裏面から透過してきた太陽光１０ｂに蛍光１２ａ
が加算されて発電材１０２の表面に照射され発電する。
このようにして、波長変換太陽電池１００は太陽光を照射することにより太陽光と波長
変換された蛍光により発電することができる。
変換された蛍光により発電することができる。
この従来の波長変換太陽電池１００では波長変換された蛍光のうち波長変換材１０１の
表面から放射された蛍光１２が大部分を占め裏面から放射される蛍光１２ａはわずかであ
る。さらに波長変換材１０１を透過してきた太陽光１０ｂを増加させようとして波長変換
材１０１における透過率を上げるために膜厚を薄くすると蛍光１２ａがさらに減少する結
果となる。
従って、発電材１０２に供給しようとする太陽光と蛍光とを同時に効率よく増加させる
ことは困難であり、わずかな蛍光を利用することしかできなかった。
表面から放射された蛍光１２が大部分を占め裏面から放射される蛍光１２ａはわずかであ
る。さらに波長変換材１０１を透過してきた太陽光１０ｂを増加させようとして波長変換
材１０１における透過率を上げるために膜厚を薄くすると蛍光１２ａがさらに減少する結
果となる。
従って、発電材１０２に供給しようとする太陽光と蛍光とを同時に効率よく増加させる
ことは困難であり、わずかな蛍光を利用することしかできなかった。
前述のような従来の波長変換太陽電池では、太陽光を増加させようとすると蛍光が減少
し、蛍光を増加させようとすると太陽光が減少してしまうので、発電に最適な条件を設定
することが困難であり、さらに波長変換された蛍光の大部分を利用できないという問題点
があった。
し、蛍光を増加させようとすると太陽光が減少してしまうので、発電に最適な条件を設定
することが困難であり、さらに波長変換された蛍光の大部分を利用できないという問題点
があった。
そこで、本考案は前述の実情に鑑みて提案されるものであって、波長変換された蛍光の
大部分を発電材に照射して発電量を増加させる波長変換太陽電池を提供することを目的と
する。
大部分を発電材に照射して発電量を増加させる波長変換太陽電池を提供することを目的と
する。
本考案としては、太陽光を照射することにより発電する反射型波長変換太陽電池１にお
いて、太陽光１０を表面および裏面から照射すると発電しかつ太陽光を所定量透過する部
材からなる発電材２と、発電材２を透過してきた所定量の太陽光１０ａを照射すると表面
と裏面とから波長変換された蛍光１１，１１ａを放射する波長変換材３と、波長変換材３
の裏面から放射された蛍光１１ａを照射されると反射して波長変換材３の裏面に再度照射
する反射材４と、発電材２と波長変換材３と反射材４とを保持する基盤５と、から構成し
て、太陽光１０を発電材２の表面に照射すると発電し、さらに発電材２を所定量透過した
太陽光１０ａが波長変換材３の表面に照射されると波長変換材３の表面から波長変換され
た蛍光１２が放射されて発電材２の裏面に照射されて発電し、さらに波長変換材３の裏面
から波長変換された蛍光１２ａが放射されて反射材４に照射されると反射材４で反射され
たのち波長変換材３を透過して発電材２の裏面に照射されて発電することを特徴とする反
射型波長変換太陽電池を提供するものである。
いて、太陽光１０を表面および裏面から照射すると発電しかつ太陽光を所定量透過する部
材からなる発電材２と、発電材２を透過してきた所定量の太陽光１０ａを照射すると表面
と裏面とから波長変換された蛍光１１，１１ａを放射する波長変換材３と、波長変換材３
の裏面から放射された蛍光１１ａを照射されると反射して波長変換材３の裏面に再度照射
する反射材４と、発電材２と波長変換材３と反射材４とを保持する基盤５と、から構成し
て、太陽光１０を発電材２の表面に照射すると発電し、さらに発電材２を所定量透過した
太陽光１０ａが波長変換材３の表面に照射されると波長変換材３の表面から波長変換され
た蛍光１２が放射されて発電材２の裏面に照射されて発電し、さらに波長変換材３の裏面
から波長変換された蛍光１２ａが放射されて反射材４に照射されると反射材４で反射され
たのち波長変換材３を透過して発電材２の裏面に照射されて発電することを特徴とする反
射型波長変換太陽電池を提供するものである。
太陽光を発電材の表面に照射させて発電し、さらに太陽光の所定量を発電材を透過させ
て波長変換材の表面に照射して得られた蛍光を発電材の裏面に照射させて発電することに
より、発電材２から太陽光と蛍光とを加算した電力を得ることが可能となる。
て波長変換材の表面に照射して得られた蛍光を発電材の裏面に照射させて発電することに
より、発電材２から太陽光と蛍光とを加算した電力を得ることが可能となる。
本考案を実施するための最良の形態について、図１～図２を用いて説明するが、本考案
はかかる実施形態に限定されるものではない。
はかかる実施形態に限定されるものではない。
次に実施例を説明すると、
図１に示すように、本考案の反射型波長変換太陽電池１は、発電材２と波長変換材３と
反射材４と基盤５と、から構成される。
図１に示すように、本考案の反射型波長変換太陽電池１は、発電材２と波長変換材３と
反射材４と基盤５と、から構成される。
発電材２は、太陽光は紫外光、可視光（青色光、緑色光、赤色光からなる）、赤外光、
近赤外光から形成されるが、このうち波長の短い紫外光、青色光を所定量透過しかつ表面
と裏面に太陽光が照射されれば発電するものを選択する。紫外光や青色光の所定量の透過
率は発電の増加に効果のある数値とする。目途としては１０％以上とする。太陽光のうち
蛍光とならない緑色光、赤色光、赤外光、近赤外光は発電材２を透過しなくともよい。発
電材２から発電された電力を取り出す場合表面および裏面に電極を設置するが、これらの
電極は透明な材料を用いる。設置面積が少ない場合はこの限りでなくともよい。市販され
ているフィルム状の透明性のある太陽電池を発電材２としてもよい。
波長変換材３は、紫外光、青色光を表面に照射されると波長変換されて波長変換材３の
表面と裏面から蛍光として緑色光、赤色光、赤外光、近赤外光が放射される。放射される
光の色は発電材２における発電効率の良いものを選択する。市販されている屋外用蛍光塗
料の色（レッド、レモン、イエロー、ピンク）を選択して用いることもできる。
反射材４は耐熱ガラス表面に光が照射されると全反射するよう金属膜を蒸着して鏡面仕
上げにする。また白色塗料を表面に塗布して代用してもよい。
基盤５は、太陽光で加熱されるため熱拡散の良い材料を用いる。裏面に放熱板を付加し
てもよい。アルミ、ステンレス、銅板、薄膜金属類及び合金を鏡面仕上げにして反射材４
と兼用にしてもよい。
尚、基盤５の位置は透明性を持つ部材であれば、特に図１に示す位置に限定されるもの
ではない。発電材２の表面、発電材２と波長変換材３の間、波長変換材３と反射材４の間
としてもよい。さらに、耐熱性の良い柔軟なフィルム材料を用いて形成してもよい。
近赤外光から形成されるが、このうち波長の短い紫外光、青色光を所定量透過しかつ表面
と裏面に太陽光が照射されれば発電するものを選択する。紫外光や青色光の所定量の透過
率は発電の増加に効果のある数値とする。目途としては１０％以上とする。太陽光のうち
蛍光とならない緑色光、赤色光、赤外光、近赤外光は発電材２を透過しなくともよい。発
電材２から発電された電力を取り出す場合表面および裏面に電極を設置するが、これらの
電極は透明な材料を用いる。設置面積が少ない場合はこの限りでなくともよい。市販され
ているフィルム状の透明性のある太陽電池を発電材２としてもよい。
波長変換材３は、紫外光、青色光を表面に照射されると波長変換されて波長変換材３の
表面と裏面から蛍光として緑色光、赤色光、赤外光、近赤外光が放射される。放射される
光の色は発電材２における発電効率の良いものを選択する。市販されている屋外用蛍光塗
料の色（レッド、レモン、イエロー、ピンク）を選択して用いることもできる。
反射材４は耐熱ガラス表面に光が照射されると全反射するよう金属膜を蒸着して鏡面仕
上げにする。また白色塗料を表面に塗布して代用してもよい。
基盤５は、太陽光で加熱されるため熱拡散の良い材料を用いる。裏面に放熱板を付加し
てもよい。アルミ、ステンレス、銅板、薄膜金属類及び合金を鏡面仕上げにして反射材４
と兼用にしてもよい。
尚、基盤５の位置は透明性を持つ部材であれば、特に図１に示す位置に限定されるもの
ではない。発電材２の表面、発電材２と波長変換材３の間、波長変換材３と反射材４の間
としてもよい。さらに、耐熱性の良い柔軟なフィルム材料を用いて形成してもよい。
次に図２を用いて動作を説明する。
太陽光１０を発電材２の表面に照射すると発電する。そして発電材２を所定量透過した
太陽光１０ａのうち紫外光や青色光が波長変換材３の表面に照射されると波長変換材３の
表面から波長変換された（緑色光、赤色光、赤外光、近赤外光となった）蛍光１２が放射
されて発電材２の裏面に照射されて発電する。さらに波長変換材３の裏面からも波長変換
された蛍光１２ａが放射されて反射材４に照射されると反射材４で反射されたのち波長変
換材３を透過して発電材２の裏面に照射されて発電する。
太陽光１０を発電材２の表面に照射すると発電する。そして発電材２を所定量透過した
太陽光１０ａのうち紫外光や青色光が波長変換材３の表面に照射されると波長変換材３の
表面から波長変換された（緑色光、赤色光、赤外光、近赤外光となった）蛍光１２が放射
されて発電材２の裏面に照射されて発電する。さらに波長変換材３の裏面からも波長変換
された蛍光１２ａが放射されて反射材４に照射されると反射材４で反射されたのち波長変
換材３を透過して発電材２の裏面に照射されて発電する。
このようにして、太陽光１０が表面から、蛍光１２が裏面から、それぞれ発電材２に照
射されることにより加算されて発電する。
従って、発電材２では波長変換材３の表面と裏面から放射された蛍光のほとんどを十分
に利用することができ効率の良い発電ができる。
射されることにより加算されて発電する。
従って、発電材２では波長変換材３の表面と裏面から放射された蛍光のほとんどを十分
に利用することができ効率の良い発電ができる。
次に他の実施例を説明する。
発電材を透明性があり表面と裏面両方向から太陽光を照射すると発電する太陽電池を用
いる場合、太陽光を照射する面の反対側の面に蛍光塗料を塗布する。
あるいは蛍光塗料を塗布した紙を付着させる。この場合必要に応じて着脱可能とする。
発電材を透明性があり表面と裏面両方向から太陽光を照射すると発電する太陽電池を用
いる場合、太陽光を照射する面の反対側の面に蛍光塗料を塗布する。
あるいは蛍光塗料を塗布した紙を付着させる。この場合必要に応じて着脱可能とする。
本考案は、太陽光を用いなくても、紫外光や青色光が得られる場所での利用が可能なので
室内での蛍光灯照明で用いることができる。
室内での蛍光灯照明で用いることができる。
１ 反射型波長変換太陽電池
２ 発電材
３ 波長変換材
４ 反射材
５ 基盤
１０ 太陽光
１０ａ 発電材を透過した太陽光
１０ｂ 従来の波長変換材を透過した太陽光
１１ 波長変換材の表面から放射された蛍光
１１ａ 波長変換材の裏面から放射された蛍光
１２ 従来の波長変換材の表面から放射された蛍光
１２ａ 従来の波長変換材の裏面から放射された蛍光
１００ 従来の波長変換太陽電池
１０１ 従来の波長変換材
１０２ 従来の発電材
１０３ 従来の基盤
２ 発電材
３ 波長変換材
４ 反射材
５ 基盤
１０ 太陽光
１０ａ 発電材を透過した太陽光
１０ｂ 従来の波長変換材を透過した太陽光
１１ 波長変換材の表面から放射された蛍光
１１ａ 波長変換材の裏面から放射された蛍光
１２ 従来の波長変換材の表面から放射された蛍光
１２ａ 従来の波長変換材の裏面から放射された蛍光
１００ 従来の波長変換太陽電池
１０１ 従来の波長変換材
１０２ 従来の発電材
１０３ 従来の基盤
Claims (1)
- 太陽光を照射することにより発電する反射型波長変換太陽電池において、
前記太陽光を表面および裏面から照射すると発電しかつ前記太陽光を所定量透過する部
材からなる前記発電材と、
前記発電材を透過してきた前記所定量の太陽光を照射すると表面と裏面とから波長変換
された蛍光を放射する波長変換材と、
前記波長変換材の裏面から放射された前記蛍光を照射されると反射して前記波長変換材
の裏面に再度照射する反射材と、
前記発電材と前記波長変換材と前記反射材とを保持する基盤と、
から構成し、
前記太陽光を前記発電材の表面に照射すると発電し、さらに前記発電材を所定量透過し
た太陽光が前記波長変換材の表面に照射されると、前記波長変換材の表面から波長変換さ
れた蛍光が放射されて前記発電材の裏面に照射されて発電し、さらに前記波長変換材の裏
面から波長変換された蛍光が放射されて前記反射材に照射されると前記反射材で反射され
たのち前記波長変換材を透過して前記発電材の裏面に照射されて発電することを特徴とす
る反射型波長変換太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023000509U JP3241651U (ja) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 反射型波長変換太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023000509U JP3241651U (ja) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 反射型波長変換太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3241651U true JP3241651U (ja) | 2023-04-20 |
Family
ID=85986077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023000509U Active JP3241651U (ja) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 反射型波長変換太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3241651U (ja) |
-
2023
- 2023-02-21 JP JP2023000509U patent/JP3241651U/ja active Active
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3241651 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |