JP3245957U - 柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置。 - Google Patents
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Abstract
【課題】ペロブスカイト型をアモルファスシリコン型と同程度の大気劣化や耐久性を有し、両面入射による変換効率向上の柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置を提供する。【解決手段】柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置は、ペロブスカイト半導体薄膜光電変換層２・３・４・５・２またはペロブスカイト半導体薄膜光電変換層に、ｉ型真性アモルファスシリコン薄膜層６を伴うヘテロ接合を設けて再結合を抑え、ｎｉｐ型アモルファスシリコン半導体薄膜光電変換層７・８・９・２接合のタンデム型半導体薄膜光電変換層２・３・４・５・６・７・８・９・２の表裏に、透明フレキシブルガラスシート基板１を接着して密閉し、変換効率を向上し、大気による劣化を防ぎ、耐久性を高めた。【選択図】図２
Description
本考案は、ペロブスカイト半導体薄膜光電変換層またはアモルファスシリコン半導体薄膜光電変換層接合のタンデム型半導体薄膜光電変換層の表裏に、透明フレキシブルガラスシート基板同旨を接着密閉した、柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置に関する。
ペロブスカイト型は塗料のような材料をフイルムなどに塗って作る。軽くて曲げられるため、設置が難しかった建物の壁や屋根、窓などに張るように取り付けられる。パナソニックＨＤの強みは光を電気に変える世界最高水準の変換効率で、２０２８年までに市場に投入する。積水化学工業の強みは耐久性である。ペロブスカイトの結晶は水や空気に弱く、屋外で利用する際に重要になるとみて、結晶の耐久性や保護する封止材の性能を高め、２０２５年の事業化を目指す。東芝は大面積でペロブスカイト太陽電池を製造する塗布技術に強みを持ち、２０２５年ごろの実用化を目指している。中国企業の量産品はガラス基板が中心である。日本企業は軽量化に向き、柔軟性が高いフィルム基板で耐久性を高くする技術を強みとしている。
登録第３２３４１７９号
登録第３２３４５８７号
登録第３２３４８７２号
登録第３２３４８７３号
登録第３２３６５３３号
登録第３２３８５６２号
登録第３２３９１０４号
登録第３２４１１５９号
登録第３２４１７１０号
著者 堀越佳治、基礎から電力系への導入まで「太陽光発電」 第８章 太陽電池に用いられる材料と構造 ８．３．１ アモルファスＳｉ，微結晶Ｓｉ薄膜太陽電池 ｐ１２６～１３２、８．３．６ ペロブスカイト太陽電池 ｐ１４５～１４８、２０２０年版、株式会社 内田老鶴圃。
日本経済新聞、曲がる太陽電池 中国猛追、３面（総合２）、２０２３年１１月２９日発行、日本経済新聞社。
日本経済新聞、太陽電池、次の「本命」量産、１６面（テック）、２０２２年 ９月２３日発行、日本経済新聞社。
日本経済新聞、日本初も海外勢が先行、１４面（テック）、２０２１年 ９月 ３日発行、日本経済新聞社。
新型「ペロブスカイト」太陽電池も軽く安価で、変換効率も高いとされるが寿命が１～２年程度と短いのが課題とされた。２０２２年「屋外で１０年に相当する耐久性を達成し量産にめどがついた」と積水化学が発表し、液晶向け封止材などの技術を応用し、液体や気体が内部に入り込まないよう工夫。１０年程度の耐久性を実現し、曲がる太陽電池を２０３０年までに量産する。ペロブスカイト型太陽電池は日本生まれの技術である。ペロブスカイト薄膜太陽電池も、アモルファスシリコン薄膜太陽電池と同程度の大気劣化および耐久性を有することに課題があった。
中国企業のペロブスカイト型の量産品はガラス基板が中心である。日本企業は軽量化に向き、柔軟性が高いフィルム基板で耐久性を高くする技術に強みがある。
ペロブスカイト薄膜太陽電池を発明した桐蔭横浜大学の宮坂力特任教授は、技術の基本的な部分については海外で特許を取得していない。出願手続きに多額の費用が必要なのが理由で、特許使用料を支払う必要がない海外企業の先行を許しているのが課題とされる。
国は国際特許の取得支援や技術流出の防止などを支援する制度の整備を進めているが、支援の手からこぼれ落ちる技術をどう減らして産業化につなげるか、国及び関連機関の戦略が最重要課題とされる。
中国企業のペロブスカイト型の量産品はガラス基板が中心である。日本企業は軽量化に向き、柔軟性が高いフィルム基板で耐久性を高くする技術に強みがある。
ペロブスカイト薄膜太陽電池を発明した桐蔭横浜大学の宮坂力特任教授は、技術の基本的な部分については海外で特許を取得していない。出願手続きに多額の費用が必要なのが理由で、特許使用料を支払う必要がない海外企業の先行を許しているのが課題とされる。
国は国際特許の取得支援や技術流出の防止などを支援する制度の整備を進めているが、支援の手からこぼれ落ちる技術をどう減らして産業化につなげるか、国及び関連機関の戦略が最重要課題とされる。
入射面の透明フレキシブルガラスシート基板に、透明電極・ｎ型電子輸送層・ペロブスカイト結晶層・ｐ型正孔輸送層・透明電極を有するペロブスカイト半導体薄膜光電変換層の裏面に設けた透明フレキシブルガラスシート基板同旨を接着密閉し、両面入射による変換効率向上および大気劣化や耐久性を高めたことを特徴とした、柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置。
ペロブスカイト半導体薄膜光電変換層の接合部に、ｉ型真性アモルファスシリコン薄膜層を伴うヘテロ接合を設けて再結合を抑え、ｎｉｐ型アモルファスシリコン半導体薄膜光電変換層接合のタンデム型半導体薄膜光電変換層の表裏に、透明フレキシブルガラスシート基板同旨を接着密閉した両面入射による変換効率向上および大気劣化や耐久性を高めた、柔軟性及び曲がるガラスを用いたの薄膜太陽電池装置。
ペロブスカイト半導体薄膜光電変換層、またはタンデム型半導体薄膜光電変換層の裏面電極にアルミ電極を設けた半導体薄膜光電変換層の表裏に、透明フレキシブルガラスシート基板同旨を接着密閉した大気劣化や耐久性を高めた、柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置。
「ペロブスカイト型またはタンデム型半導体薄膜光電変換層」の表裏に、透明フレキシブルガラスシート基板同旨を接着密閉し、変換効率向上および大気劣化や耐久性を高めた、柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置。
柔軟性及び曲がるガラスは、北海道大学が開発した柔軟性および曲がる０．０３ｍｍの透明フレキシブルガラスを、ペロブスカイト半導体薄膜光電変換層またはタンデム型半導体薄膜光電変換層の表裏に用いた構成の薄膜太陽電池装置である。
本考案の柔軟性及び曲がるガラスの薄膜太陽電池装置は両面入射の構成であり、壁面等に設ける場合のペロブスカイト半導体薄膜光電変換層、またはタンデム型半導体薄膜光電変換層の裏面電極にアルミ電極を設けた半導体薄膜光電変換層の表裏に、透明フレキシブルガラスシート基板同旨を接着密閉して大気劣化および耐久性を高め、両面入射による変換効率向上の、柔軟性及び曲がるガラスシートを用いた薄膜太陽電池装置である。
図１の参考断面図に示す。入射面の透明フレキシブルガラスシート基板１に、透明電極２・ｎ型電子輸送層３・ペロブスカイト結晶層４・ｐ型正孔輸送層５・透明電極２を有するペロブスカイト半導体薄膜光電変換層（ＰＳＣ）２・３・４・５・２の裏面に用いた透明フレキシブルガラスシート基板１同旨を接着密閉し、ペロブスカイト半導体薄膜光電変換層の両面入射による変換効率向上および大気劣化や耐久性を高めた構成の、柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置。
図２の参考断面図に示す。透明電極２・ｎ型電子輸送層３・ペロブスカイト結晶層４・ｐ型正孔輸送層５のペロブスカイト半導体薄膜光電変換層（ＰＳＣ）２・３・４・５の接合部に、ｉ型真性アモルファスシリコン薄膜層６を伴うヘテロ接合を設けて再結合を抑え、ｎ型アモルファスシリコン半導体薄膜層７（ＣＶＤａ－Ｓｉ）・ｉ型アモルファスシリコン薄膜層８（ＣＶＤａ－Ｓｉ）・ｐ型アモルファスシリコン半導体薄膜層９（ＣＶＤａ－Ｓｉ）のｎｉｐ型アモルファスシリコン半導体薄膜光電変換層７・８・９・２接合のタンデム型半導体薄膜光電変換層２・３・４・５・６・７・８・９・２の表裏に、透明フレキシブルガラスシート基板１同旨を接着密閉したタンデム型半導体薄膜光電変換層の両面入射による変換効率向上および大気劣化や耐久性を高めた構成の、柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置。
図１・図２の参考断面図に示す。ペロブスカイト半導体薄膜光電変換層またはタンデム型半導体薄膜光電変換層の裏面電極にアルミ電極２を設けた半導体薄膜光電変換層を、壁面等に設ける、柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置。
１ 透明フレキシブルガラスシート基板
２ 透明電極
２ アルミ電極（裏面電極）
３ ｎ型電子輸送層（ＰＳＣ）
４ ペロブスカイト結晶層（ＰＳＣ）
５ ｐ型正孔輸送層（ＰＳＣ）
６ ｉ型真性アモルファスシリコン薄膜層（ＣＶＤ ａ－Ｓｉ ヘテロ接合）
７ ｎ型アモルファスシリコン半導体薄膜層（ＣＶＤ ａ－Ｓｉ）
８ ｉ型アモルファスシリコン薄膜層（ＣＶＤ ａ－Ｓｉ）
９ ｐ型アモルファスシリコン半導体薄膜層（ＣＶＤ ａ－Ｓｉ）
２ 透明電極
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Claims (3)
- 入射面の透明フレキシブルガラスシート基板に、透明電極・ｎ型電子輸送層・ペロブスカイト結晶層・ｐ型正孔輸送層・透明電極を有するペロブスカイト半導体薄膜光電変換層の裏面に設けた透明フレキシブルガラスシート基板同旨を接着密閉し、両面入射による変換効率向上および大気劣化や耐久性を高めたことを特徴とした、柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置。
- ペロブスカイト半導体薄膜光電変換層の接合部に、ｉ型真性アモルファスシリコン薄膜層を伴うヘテロ接合を設けて再結合を抑え、ｎｉｐ型アモルファスシリコン半導体薄膜光電変換層接合のタンデム型半導体薄膜光電変換層の表裏に、透明フレキシブルガラスシート基板同旨を接着密閉した、請求項１に記載の柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置。
- ペロブスカイト半導体薄膜光電変換層、またはタンデム型半導体薄膜光電変換層の裏面電極にアルミ電極を設けた半導体薄膜光電変換層の表裏に、透明フレキシブルガラスシート基板同旨を接着密閉した、請求項１または請求項２に記載の柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置。
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| JP2023004735U JP3245957U (ja) | 2023-12-19 | 2023-12-19 | 柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置。 |
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| JP2023004735U JP3245957U (ja) | 2023-12-19 | 2023-12-19 | 柔軟性及び曲がるガラスを用いた薄膜太陽電池装置。 |
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2023
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