JP3476251B2 - 太陽電池装置 - Google Patents
太陽電池装置Info
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- JP3476251B2 JP3476251B2 JP17801994A JP17801994A JP3476251B2 JP 3476251 B2 JP3476251 B2 JP 3476251B2 JP 17801994 A JP17801994 A JP 17801994A JP 17801994 A JP17801994 A JP 17801994A JP 3476251 B2 JP3476251 B2 JP 3476251B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- diffusion layer
- cell device
- plate
- layer
- 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.)
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-
- 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
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光をエネルギー源として
使用する太陽電池装置に関するものであり、特に時計用
の文字板に用いるのに適した太陽電池装置に関するもの
である。
使用する太陽電池装置に関するものであり、特に時計用
の文字板に用いるのに適した太陽電池装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、単結晶シリコンや多結晶シリコン
およびアモルファスシリコンは太陽電池として時計、電
卓、ラジオなどのエネルギー源に使われている。従来太
陽電池をそのまま使用しているものがあるが、太陽電池
の暗青色系の色が表れ外観上好ましいものではなかっ
た。これに対し太陽電池の前面に干渉フィルターを挿入
することにより太陽電池が直接見えないようにした装置
が提案されているが、太陽電池への光エネルギー供給に
支障を来す問題がある。
およびアモルファスシリコンは太陽電池として時計、電
卓、ラジオなどのエネルギー源に使われている。従来太
陽電池をそのまま使用しているものがあるが、太陽電池
の暗青色系の色が表れ外観上好ましいものではなかっ
た。これに対し太陽電池の前面に干渉フィルターを挿入
することにより太陽電池が直接見えないようにした装置
が提案されているが、太陽電池への光エネルギー供給に
支障を来す問題がある。
【０００３】このような問題を解消する太陽電池装置と
して、太陽電池の前面に可視域においてほぼ透明な高屈
折率材料層と白色拡散層を設けた装置が本出願人によっ
て提案されている。この白色拡散層は、ガラス板表面を
１００番相当のＳｉＣ粉末でホーニング処理することに
より形成されている。
して、太陽電池の前面に可視域においてほぼ透明な高屈
折率材料層と白色拡散層を設けた装置が本出願人によっ
て提案されている。この白色拡散層は、ガラス板表面を
１００番相当のＳｉＣ粉末でホーニング処理することに
より形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらホーニン
グで拡散層を形成すると、ガラス板にソリが発生し、時
計の文字板として使用が難しくなる。更に、ホーニング
加工では、拡散面にムラができ、この結果、色ムラとな
り外観品質が低下する。また、太陽電池と拡散層が一体
であると、生産性が極めて悪くなる。更に白色拡散層は
最上面に形成されているが、時計の文字板ではその上に
時字等の装飾部を取り付ける必要がある。しかしなが
ら、拡散層の表面に装飾部を形成すると、装飾部の外観
品質が悪くなる。特に印刷により装飾部を形成すると、
ホーニングによりできた凹凸のある表面にインキが入
り、印刷形状がくずれ、印刷品質が悪くなる。
グで拡散層を形成すると、ガラス板にソリが発生し、時
計の文字板として使用が難しくなる。更に、ホーニング
加工では、拡散面にムラができ、この結果、色ムラとな
り外観品質が低下する。また、太陽電池と拡散層が一体
であると、生産性が極めて悪くなる。更に白色拡散層は
最上面に形成されているが、時計の文字板ではその上に
時字等の装飾部を取り付ける必要がある。しかしなが
ら、拡散層の表面に装飾部を形成すると、装飾部の外観
品質が悪くなる。特に印刷により装飾部を形成すると、
ホーニングによりできた凹凸のある表面にインキが入
り、印刷形状がくずれ、印刷品質が悪くなる。
【０００５】本発明の目的は、上記の欠点を解消し、カ
ラフルでデザインの多様化が図れると共に、拡散層と干
渉フィルター層とを容易に形成することができる太陽電
池装置を提供することにある。
ラフルでデザインの多様化が図れると共に、拡散層と干
渉フィルター層とを容易に形成することができる太陽電
池装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による太陽電池装
置は、太陽電池が形成された太陽電池基板と、透明体で
でき太陽電池基板上に設けられた下板と、同じく透明体
ででき下板上に設けられた上板と、前記下板の下面に付
着された第１の拡散層と、上面に形成された干渉フィル
ター層と、前記上板の下面に形成された第２の拡散層と
よりなることを特徴とする。
置は、太陽電池が形成された太陽電池基板と、透明体で
でき太陽電池基板上に設けられた下板と、同じく透明体
ででき下板上に設けられた上板と、前記下板の下面に付
着された第１の拡散層と、上面に形成された干渉フィル
ター層と、前記上板の下面に形成された第２の拡散層と
よりなることを特徴とする。
【０００７】
【作用】干渉フィルター層は、高屈折率材料および低屈
折率材料の組み合わせおよび積層数により透過率程度を
任意の波長範囲で制御できる。また、高屈折率材料によ
る干渉フィルターは、高い透過率が得られる。太陽電池
に到達した光は、太陽電池部分ではそのほとんどが吸収
されるが太陽電池周辺部では一部反射して外部観察者に
戻っていく。これにより太陽電池の存在が認識されてし
まうことになる。第１の拡散層は上記反射光が外部観察
者に戻っていくのを防止する役目を担っており、この層
の導入により下に位置する太陽電池を目視上認識できな
くすることができる。第２の拡散層は干渉フィルター層
での反射光を外部観察者に一様に強調して見せるために
挿入される。干渉フィルター層単体では反射光に指向性
がありギラギラした見え方になり、さらに透過光の戻り
光も見えてしまうために反射色と透過色が混じり色の純
度が低下するが、この層を導入することにより任意の明
るい反射色を指向性無くやわらかく表現することが可能
となる。
折率材料の組み合わせおよび積層数により透過率程度を
任意の波長範囲で制御できる。また、高屈折率材料によ
る干渉フィルターは、高い透過率が得られる。太陽電池
に到達した光は、太陽電池部分ではそのほとんどが吸収
されるが太陽電池周辺部では一部反射して外部観察者に
戻っていく。これにより太陽電池の存在が認識されてし
まうことになる。第１の拡散層は上記反射光が外部観察
者に戻っていくのを防止する役目を担っており、この層
の導入により下に位置する太陽電池を目視上認識できな
くすることができる。第２の拡散層は干渉フィルター層
での反射光を外部観察者に一様に強調して見せるために
挿入される。干渉フィルター層単体では反射光に指向性
がありギラギラした見え方になり、さらに透過光の戻り
光も見えてしまうために反射色と透過色が混じり色の純
度が低下するが、この層を導入することにより任意の明
るい反射色を指向性無くやわらかく表現することが可能
となる。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を図を参照して説明する。
図１は本発明による太陽電池装置を用いた太陽電池時計
を模式的に示した断面模式図で、時計ケース１内にモジ
ュール２が裏蓋に固定された中子４及び中枠３を介して
取付けられ、その上に太陽電池装置５が取付けられてい
る。
図１は本発明による太陽電池装置を用いた太陽電池時計
を模式的に示した断面模式図で、時計ケース１内にモジ
ュール２が裏蓋に固定された中子４及び中枠３を介して
取付けられ、その上に太陽電池装置５が取付けられてい
る。
【０００９】図２は太陽電池装置を示す拡大断面図、図
３はその平面図である。本発明による太陽電池装置５は
太陽電池を有する太陽電池基板６と、その上に置かれた
下板７及び上板８とを有する。上下板はプラスチックよ
りなる透明板で、上板は厚さ０．１２５ｍｍ、下板は厚
さ０．２５０ｍｍである。上下板８、７の下面には夫々
第１及び第２の着色拡散層９及び１０が形成されてい
る。光拡散剤としては高純度の炭酸カルシウム又は燐酸
カルシウムに３−５種類の添加物を加えた特殊な結晶構
造を持った光拡散顔料と、バインダと、シンナーとより
なるインキ又は塗料で、スクリーン印刷法等の印刷又は
塗装によって形成される。
３はその平面図である。本発明による太陽電池装置５は
太陽電池を有する太陽電池基板６と、その上に置かれた
下板７及び上板８とを有する。上下板はプラスチックよ
りなる透明板で、上板は厚さ０．１２５ｍｍ、下板は厚
さ０．２５０ｍｍである。上下板８、７の下面には夫々
第１及び第２の着色拡散層９及び１０が形成されてい
る。光拡散剤としては高純度の炭酸カルシウム又は燐酸
カルシウムに３−５種類の添加物を加えた特殊な結晶構
造を持った光拡散顔料と、バインダと、シンナーとより
なるインキ又は塗料で、スクリーン印刷法等の印刷又は
塗装によって形成される。
【００１０】拡散剤の混合条件は表１の通りである。
【表１】
表中のメジュームはバインダであり、希釈剤はシンナー
である。バインダとしてアクリル樹脂、エポキシ樹脂等
があり、本実施例ではアクリル樹脂を使用した。また、
シンナーとしてトルエンやキシレン等を使用した。上記
顔料とメジュームと希釈剤とを混合し、良く混ぜインキ
を作った後、スクリーン印刷により、５μｍ〜３０μｍ
厚の第１及び第２の着色拡散層９及び１０を上下板８、
７に形成させる。着色拡散層９及び１０の最適な厚さと
しては、着色拡散層９が１５μｍで、着色拡散層１０が
１０μｍである。
である。バインダとしてアクリル樹脂、エポキシ樹脂等
があり、本実施例ではアクリル樹脂を使用した。また、
シンナーとしてトルエンやキシレン等を使用した。上記
顔料とメジュームと希釈剤とを混合し、良く混ぜインキ
を作った後、スクリーン印刷により、５μｍ〜３０μｍ
厚の第１及び第２の着色拡散層９及び１０を上下板８、
７に形成させる。着色拡散層９及び１０の最適な厚さと
しては、着色拡散層９が１５μｍで、着色拡散層１０が
１０μｍである。
【００１１】下板７の上面には、高屈折率材料としてＺ
ｎＯ2 を、低屈折率材料としてＳｉＯ2 を使用し、それ
ぞれ一層からなる干渉フィルター層１１が形成されてい
る。上下板８、７には図３に示すように固定用突起１２
が突出しており、この部分で上下板は接着されている。
上板８の上面にはローマ数字等よりなる時字１３が印刷
等により形成され、文字板を構成している。
ｎＯ2 を、低屈折率材料としてＳｉＯ2 を使用し、それ
ぞれ一層からなる干渉フィルター層１１が形成されてい
る。上下板８、７には図３に示すように固定用突起１２
が突出しており、この部分で上下板は接着されている。
上板８の上面にはローマ数字等よりなる時字１３が印刷
等により形成され、文字板を構成している。
【００１２】図１に示すように突起１２の部分が中枠３
の上に乗り、ケース１の段部との間で保持されている。
の上に乗り、ケース１の段部との間で保持されている。
【００１３】以上の構成になる上下板は表２に示す透過
率を示した。この表２はＩｓｃ測定結果を示すものであ
る。尚、ここで言う透過率とは、太陽電池への発電特性
を表したもので、外光が入らないようにした装置で一定
の光源、一定の距離に置かれた太陽電池に光を当て、光
エネルギーから電気エネルギーに変換したときの電流値
を１００％とし、太陽電池の上面に本発明のよる上下板
を乗せ、その時の光エネルギーから電気エネルギーに変
換した時の電流値をパーセントで表した。
率を示した。この表２はＩｓｃ測定結果を示すものであ
る。尚、ここで言う透過率とは、太陽電池への発電特性
を表したもので、外光が入らないようにした装置で一定
の光源、一定の距離に置かれた太陽電池に光を当て、光
エネルギーから電気エネルギーに変換したときの電流値
を１００％とし、太陽電池の上面に本発明のよる上下板
を乗せ、その時の光エネルギーから電気エネルギーに変
換した時の電流値をパーセントで表した。
【００１４】
【表２】
【００１５】上記表２の試料１を見た場合、太陽電池の
光エネルギーから電気エネルギーに変換した時の電流値
が、上下板の影響により５１．９％になったことを表し
ている。即ち、上下板の影響により４８．１％の発電特
性がダウンしたこととなった。
光エネルギーから電気エネルギーに変換した時の電流値
が、上下板の影響により５１．９％になったことを表し
ている。即ち、上下板の影響により４８．１％の発電特
性がダウンしたこととなった。
【００１６】着色拡散層９及び１０は、白色色調とし、
第１の着色拡散層９を第１の白色拡散層とし、第２の着
色拡散層１０を第２の白色拡散層とした。干渉フィルタ
ー層１１はＺｎＯ2 とＳｉＯ2 を使用し、グレー色外観
を呈する。この干渉フィルター層１１の透過率は８０％
であった。干渉フィルター層１１を第２の白色拡散層と
組み合わせて用いると、界面での高反射率に起因する明
るい白色外観と、それ以外の光エネルギーはすべて透過
して太陽電池に到達することにより太陽電池の起電力特
性確保を両立させることができる。更に第２の白色拡散
層は、干渉フィルター層１１からの反射光を散乱光とし
て観測者に戻すことにより外観色を認識させる機能を担
っている。
第１の着色拡散層９を第１の白色拡散層とし、第２の着
色拡散層１０を第２の白色拡散層とした。干渉フィルタ
ー層１１はＺｎＯ2 とＳｉＯ2 を使用し、グレー色外観
を呈する。この干渉フィルター層１１の透過率は８０％
であった。干渉フィルター層１１を第２の白色拡散層と
組み合わせて用いると、界面での高反射率に起因する明
るい白色外観と、それ以外の光エネルギーはすべて透過
して太陽電池に到達することにより太陽電池の起電力特
性確保を両立させることができる。更に第２の白色拡散
層は、干渉フィルター層１１からの反射光を散乱光とし
て観測者に戻すことにより外観色を認識させる機能を担
っている。
【００１７】また、干渉フィルター層１１を高屈折率材
料の一層で形成しても良く、その場合、材料としては屈
折率２．３０のＴｉＯ2 で、カラー蒸着により５４nm程
度成膜する。
料の一層で形成しても良く、その場合、材料としては屈
折率２．３０のＴｉＯ2 で、カラー蒸着により５４nm程
度成膜する。
【００１８】この場合、高屈折率材料による干渉層１１
は他の媒質との界面において、屈折率差に起因する反射
率を示し、屈折率が高いほど高い反射率を示す。従って
反射光強度が増し明るい反射光を得ることができる。こ
のため、可視域において吸収の無いほぼ透明な干渉フィ
ルター層を白色の拡散層９と組み合わせて用いると、界
面での高反射率に起因する明るい白色外観と、それ以外
の光エネルギーはすべて透過して太陽電池に到達するこ
とによる太陽電池の起電力特性確保を両立させることが
できる。更に拡散層はフィルター層と他の媒質との界面
からの反射光を外部観察者に散乱光として一様に光った
表面とすることができる。
は他の媒質との界面において、屈折率差に起因する反射
率を示し、屈折率が高いほど高い反射率を示す。従って
反射光強度が増し明るい反射光を得ることができる。こ
のため、可視域において吸収の無いほぼ透明な干渉フィ
ルター層を白色の拡散層９と組み合わせて用いると、界
面での高反射率に起因する明るい白色外観と、それ以外
の光エネルギーはすべて透過して太陽電池に到達するこ
とによる太陽電池の起電力特性確保を両立させることが
できる。更に拡散層はフィルター層と他の媒質との界面
からの反射光を外部観察者に散乱光として一様に光った
表面とすることができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、上板及び下板に各層を
形成することにより塗装文字板と同じ様な外観が得られ
る。また下板にはカラー蒸着でフィルターを形成するこ
とにより各種カラー塗装と同様な色調ができる。更に拡
散層９、１０を形成するには材料等の条件により制約を
受けるが、スクリーン印刷等の印刷や塗装で拡散層を設
けることにより容易に形成することができる。また拡散
材に色付けすることもできる。
形成することにより塗装文字板と同じ様な外観が得られ
る。また下板にはカラー蒸着でフィルターを形成するこ
とにより各種カラー塗装と同様な色調ができる。更に拡
散層９、１０を形成するには材料等の条件により制約を
受けるが、スクリーン印刷等の印刷や塗装で拡散層を設
けることにより容易に形成することができる。また拡散
材に色付けすることもできる。
【００２０】ホーニングで拡散層を形成しないので、板
にソリが発生することがなく、時計の文字板として使用
できる。更に上板の上面には拡散層がないので上板の上
面に文字、数字、模様等を印刷又は別部材で高品質な装
飾部材を形成することができ、品質の高い文字板を作る
ことができる。
にソリが発生することがなく、時計の文字板として使用
できる。更に上板の上面には拡散層がないので上板の上
面に文字、数字、模様等を印刷又は別部材で高品質な装
飾部材を形成することができ、品質の高い文字板を作る
ことができる。
【図１】本発明による太陽電池装置を用いた太陽電池時
計の模式的断面図である。
計の模式的断面図である。
【図２】太陽電池装置を示す拡大断面図である。
【図３】その平面図である。
１ 時計ケース
２ モジュール
３ 中枠
４ 中子
５ 太陽電池装置
６ 太陽電池基板
７ 下板
８ 上板
９、１０ 着色拡散層
１１ 干渉フィルター層
１２ 固定用突起
１３ 時字
Claims (5)
- 【請求項１】 太陽電池が形成された太陽電池基板と、
透明体ででき太陽電池基板上に設けられた下板と、同じ
く透明体ででき下板上に設けられた上板と、前記下板の
下面に付着された第１の拡散層と、上面に形成された干
渉フィルター層と、前記上板の下面に形成された第２の
拡散層とよりなることを特徴とする太陽電池装置。 - 【請求項２】 前記拡散層は、拡散顔料を配合したイン
キ又は塗料で形成されていることを特徴とする請求項１
記載の太陽電池装置。 - 【請求項３】 上板の上に装飾部材が形成されているこ
とを特徴とする請求項１記載の太陽電池装置。 - 【請求項４】 前記装飾部材は、文字、数字、模様等を
印刷又は別部材で成形されていることを特徴とする請求
項３記載の太陽電池装置。 - 【請求項５】 上板が表示板として構成されていること
を特徴とする請求項４記載の太陽電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17801994A JP3476251B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 太陽電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17801994A JP3476251B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 太陽電池装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0846228A JPH0846228A (ja) | 1996-02-16 |
| JP3476251B2 true JP3476251B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=16041159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17801994A Expired - Fee Related JP3476251B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 太陽電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3476251B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4503772B2 (ja) * | 2000-03-14 | 2010-07-14 | シチズンホールディングス株式会社 | ソーラー時計の表示装置構造 |
| US8058549B2 (en) * | 2007-10-19 | 2011-11-15 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Photovoltaic devices with integrated color interferometric film stacks |
| US10348239B2 (en) * | 2013-05-02 | 2019-07-09 | 3M Innovative Properties Company | Multi-layered solar cell device |
| JP6413426B2 (ja) * | 2014-07-22 | 2018-10-31 | 大日本印刷株式会社 | 太陽電池装置 |
| JP6365057B2 (ja) * | 2014-07-22 | 2018-08-01 | 大日本印刷株式会社 | 意匠付太陽電池および太陽電池用意匠シート |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17801994A patent/JP3476251B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0846228A (ja) | 1996-02-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100926 Year of fee payment: 7 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130926 Year of fee payment: 10 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |