JP4397091B2 - 電子機器及び太陽電池モジュール - Google Patents
電子機器及び太陽電池モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP4397091B2 JP4397091B2 JP2000079139A JP2000079139A JP4397091B2 JP 4397091 B2 JP4397091 B2 JP 4397091B2 JP 2000079139 A JP2000079139 A JP 2000079139A JP 2000079139 A JP2000079139 A JP 2000079139A JP 4397091 B2 JP4397091 B2 JP 4397091B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- electrode
- linear body
- arrangement state
- cell module
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Electromechanical Clocks (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Power Sources (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器及び太陽電池モジュールに係わり、特に、効率良い発電を可能にした電子機器及び太陽電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池を電子腕時計を含む情報表示手段の１次電池として用いる場合には、電気エネルギーに変換するための光を受けるために、太陽電池モジュールを文字盤の位置に配置する方法が多く用いられる。
【０００３】
つまり、図１２に示すように、太陽電池を基板上に形成した太陽電池モジュール３を時計の情報表示手段１の位置に配置し、これをそのまま情報表示手段１として用いる。そして、光を電気エネルギーに変換してニッケルカドミウム電池などの２次電池に充電し、この２次電池から電気エネルギーをとりだして時計を駆動させることとなる。
【０００４】
また、もう一つの手段として図１３に示すように、太陽電池モジュール３を時計の情報表示手段１の下に配置する方法もとられる。どちらの場合でも、４個の太陽電池素子にて合成起電力を得る太陽電池モジュールでは、通常、図１４に示す形状のものが用いられる。
図１４、１５に示される様な太陽電池の配置形態に於いては、当該４個の太陽電池６の電極部同士を、一部の電極部を延長した延長電極８を用いて接続し、その両端に設けた出力電極７、７’から、起電力を取り出す様に構成されている。
【０００５】
また、従来に於ける太陽電池６は、図１７（Ａ）に示す様に、当該太陽電池６を透明性基板４上に電極１２及び１４と例えばＰ−Ｉ−Ｎ接合型の非晶質シリコン膜である発電層１３とを積層して形成したものであり、動作時の起電力が０．５Ｖ程度にとどまるため、電子腕時計の電源として用いる場合、１個の素子の太陽電池６ではニッケルリチウム電池等の２次電池に充電させることが出来ない。
【０００６】
そこで、透明性基板４上に複数個の太陽電池６を配置して、これらの素子を直列接続した構成とすることにより、加算された起電圧を得て、２次電池への充電を行う構造がとられる。
【０００７】
図１７（Ｂ）に太陽電池６の接続部分の断面を模式的に示す。この太陽電池６は、ガラスからなる透明性基板４上に透明導電膜１２を形成し、その上にＰ−Ｉ−Ｎ接合型の非晶質シリコン膜（ａ−Ｓｉ膜と略記）からなる発電層１３を形成し、さらにその上に金属電極膜１４を形成したものである。
【０００８】
透明性基板４の下方からの入射光によりａ−Ｓｉ膜１３に発生する光起電力は、ａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３をはさんでいる透明導電膜１２と金属電極膜１４とからなる電極部から取り出すことができる。
【０００９】
当該基板１１上の積層構造は図１７（Ｂ）のほぼ中央部で、左右に分割されていて、その両側は別の太陽電池素子領域をなしているので、便宜上、左側を素子Ａ、右側を素子Ｂと呼ぶことにする。
【００１０】
素子Ａの金属電極膜１４と素子Ｂの透明電極膜１２とが連結されており、これにより、二つの太陽電池６、６’は直列接続している。
【００１１】
図１７（Ｂ）以外の箇所でも、隣接する太陽電池６、６’の金属電極膜１４と透明導電膜１２とを同様に接続してあり、これにより透明性基板４上に形成した複数の素子の太陽電池６、６’を直列接続して、所望の起電圧の太陽電池を構成しているのである。
【００１２】
つぎに、このような太陽電池の製造方法を図１７（Ａ）乃至図１７（Ｂ）を参照しながら説明する。
【００１３】
まず、図１７（Ａ）に示す様に、透明性基板４上に透明導電膜１２を形成する。例えば熱ＣＶＤ法によってＳｎＯ２膜を形成する。
【００１４】
そして、このＳｎＯ２膜をレーザー加工法にて所望の電極形状にパターニングする。つぎに、透明導電膜１２上にＣＶＤ法によってａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３を積層し、これをレーザー加工法により所望の形状にパターニングする。
【００１５】
さらに、透明導電膜１２とａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３の上に金属電極膜１４となる金属膜をスパッタリングで成膜し、再度この金属電極膜１４をレーザー加工法にて所望の電極形状にパターニングする。
【００１６】
こうして、図１７（Ｂ）に示すような接続断面構造をもった、図１４又は図１５のような太陽電池セルが完成する。接続部以外の断面構造は図１７（Ａ）に示すようになる。
係る従来の情報表示手段１と太陽電池６を含む太陽電池モジュール３との関係は、当該太陽電池６が不透明で、特殊な色をしている事等から、当該時計の文字盤１ａや液晶表示手段１ｂを含む電子機器の情報表示手段１の表面に使用する事は困難であり、例えば当該文字盤１ａと一体に形成するとか、当該文字盤１ａの下側に配置する事が一般的であり、その為に、例えば当該時計用の文字盤１ａであれば、当該文字盤１ａに適当に孔部を形成して、太陽光が当該太陽電池６に入射しえる様に構成するとか、当該文字盤１ａを黒っぽい色或いは当該太陽電池６の存在が目立たないように半透明にするとかの方法を用いて、当該太陽電池６そのものを外部に見せる様にする構成が採用されている。
【００１７】
その他の従来例としては、図１６に示す様に、情報表示手段１の周囲に環状に太陽電池６を配置する構成の時計も見られる。
【００１８】
然しながら、係る構成を持つ時計では、汎用性に乏しく、設計が特殊であり、従ってコストが高くなり、又特殊な用途に限定されるか、そうでなくとも限られた数量の製品しか流通しない性格のものでしかなかった。
【００１９】
同様に、時計以外の情報表示手段１として、例えば液晶を使用した表示手段と太陽電池６で駆動する様な電子機器に於いても、当該不透明な太陽電池を当該液晶表示手段１ｂの表面に配置する事は不可能であり、また当該液晶表示手段１ｂに太陽光を透過させる孔部を設ける事は困難である。
【００２０】
更に、上記の技術上の欠点を解消する方法として、図１８に示したような、透明性基板上に細幅の線条体で構成された太陽電池を形成し、人の目では知覚しえない様に構成した太陽電池を使用して情報表示手段の上面を被覆する時計或いは液晶表示装置が提案されている。
【００２１】
次に、図１８の太陽電池について説明する。
【００２２】
図１８の太陽電池は、セル５１〜５４からなる４分割された太陽電池であり、各セルは、複数の電池線条体５５を有し、この電池線条体５５の各基端部が、互いに接続されて、各セル５１〜５４を形成している。そして、４つのセル５１〜５４を直列に接続すると共に、取出電極５６、５７から充電電流を取り出すように構成している。
【００２３】
ところで、取出電極５６の断面は、図１９（Ａ）のように透明導電膜１２が露出しており、露出した透明導電膜１２の部分１２ａに出力電極が取り付けられるようになっている。又、取出電極５７の断面は、図１９（Ｃ）に示すようになっており、金属電極上１４に出力電極が取り付けられるようになっている。このため、取出電極５７の近傍では、電池線条体５５を形成できるが、取出電極５６には、電池線条体５５を形成することが出来ない。図１９（Ｂ）は、図１８のＢ−Ｂ’断面を示す図である。
【００２４】
なお、図１９において、１３のハッチングが異なって表されているが、これは同一のものであり、細かいハッチングが取出電極５７側からの線条体を示し、粗いハッチングが取出電極５６側からの線条体を示している。
【００２５】
図１８の太陽電池の場合、セル５４の電流値が最大で、セル５１の電流値が最小で、セル５２、５３の電流値は、セル５４の電流値とセル５１の電流値との中間値であり、このように、セル毎に取り出せる電流値が異なってしまい、このような電流値が異なる複数のセルを直列接続した場合、取り出される電流値は、電流値が最も小さいセルで律速され、効率的な発電が出来ないという欠点があった。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、特に、透明性基板上に人の目に知覚しえない様な細幅の線条体で構成された太陽電池を形成させる場合、各セルの取出電流を等しくすると共に、効率よい発電を可能にした新規な電子機器を提供するものである。
【００２７】
本発明の他の目的は、各セルの取出電流を等しくすると共に、効率よい発電を可能にした新規な太陽電池モジュールを提供するものである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。
【００２９】
即ち、本発明に係わる太陽電池モジュール又は電子機器の第１態様は、太陽電池が、透明性基板の透明性の大部分を阻害しないように細幅の線条体形状で、当該透明性基板上に形成されているものであり、且つ当該太陽電池は、当該透明性基板の少なくとも一方の主面上に突出する様に形成されており、且つ当該透明性基板上に形成された当該複数個の当該細幅の線条体群は、互いに並列的に配置形成されていると共に、それぞれの太陽電池からなる各線条体群のそれぞれの基端部は、当該線条体群を囲繞する太陽電池電極部に接続されており、然も、互いに対象的な位置から、若しくは互いに対象的な位置の近傍から対向する太陽電池電極部に向けて延展されているそれぞれの太陽電池の線条体は、対向する太陽電池電極部から延展せしめられたそれぞれの太陽電池の線条体と、互いに等間隔で対向した状態で配置されているか、或いは互いに等間隔であるが、対向する互いの位置がずらされて配置せしめられており、然も、当該太陽電池電極部の端部に取出電極が配置せしめられている太陽電池を有しており、且つ、当該複数の太陽電池の線条体群の少なくとも一部に、その他の太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる事を特徴とする太陽電池モジュールであり、又、電子機器は、情報表示手段の情報表示面の大部分が太陽電池を有する透明性基板によって被覆されている電子機器であって、当該太陽電池は、」上記した構成を有する太陽電池モジュールを含んでいる事を特徴とする電子機器である。
【００３０】
叉、第２態様は、
当該太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態は、それぞれの太陽電池の線条体が、等間隔に配列されていないものであることを特徴とするものであり、
叉、第３態様は、
当該太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態は、少なくとも、当該太陽電池電極部の端部に取出電極が配置されている位置の近傍に設けられる事を特徴とするものであり、
叉、第４態様は、
当該太陽電池電極部は、少なくとも２個に分離されて形成され、互いに直列に接続されている事を特徴とするものであり、
叉、第５態様は、
当該太陽電池電極部は、少なくとも４個に分離されて形成され、互いに直列に接続されている事を特徴とするものである。
【００３１】
又、第６態様は、
当該複数個の太陽電池電極部は、タンデム構造からなる電極構造によって、電気的に接続されている事を特徴とするものであり、
叉、第７態様は、
当該一の太陽電池電極部の端部には、下部取出電極が設けられ、当該他の太陽電池電極部の端部には、上部取出電極が設けられており、当該一の太陽電池電極部の当該下部取出電極が設けられている近傍からは、当該太陽電池の線条体を対向する他の太陽電池電極部に向けて延展されず、専ら、当該他の太陽電池電極部の取出電極端部近傍より、当該一の太陽電池電極部にむけて適宜の本数の当該太陽電池の線条体を延展せしめた事を特徴とするものであり、
叉、第８態様は、
当該一の太陽電池電極部の当該端部を除く適宜の位置から延展される少なくとも一部の当該太陽電池の線条体の配置状態をその他の当該太陽電池の線条体の配置状態とは異なる配置状態とした事を特徴とするものであり、
叉、第９態様は、
当該他の太陽電池電極部の当該端部を除く適宜の位置から延展される少なくとも一部の当該太陽電池の線条体の配置状態をその他の当該太陽電池の線条体の配置状態とは異なる配置状態とした事を特徴とするものであり、
叉、第１０態様は、
当該透明性基板上に形成された当該複数個の当該太陽電池の細幅の線条体群は、互いに異なる複数の組に分割され、当該それぞれの組を構成する複数の細幅の線条体同志は、互いに並列的に接続されており、且つ当該複数の組同志は、互いに直列的に接続されている事を特徴とするものである。
【００３２】
又、第１１態様は、
当該一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体は、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体と互いに対向して配置されているか、対向する互いの位置がずらされて配置されている事を特徴とするものであり、
叉、第１２態様は、
当該一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体は、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体と互いにインタリーブ状に嵌入し合う様に配置せしめられていることを特徴とするものであり、
叉、第１３態様は、
当該複数個に分割された当該太陽電池電極部の互いに隣接する端部が、一方の当該太陽電池電極部の端部に於ける下部電極と隣接する他方の当該太陽電池電極部の上部電極間とを適宜の導電性部材で接続した直列接続部の近傍に於て当該他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる事を特徴とするものであり、
叉、第１４態様は、
当該所定の太陽電池電極に於て、他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる太陽電池セル内の適宜の場所に、当該他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を持った細幅の線条体配列からなる面積調整部が設けられる事を特徴とするものであり、
叉、第１５態様は、
当該複数個に分割された当該太陽電池電極部の互いに隣接する端部が、一方の当該太陽電池電極部の端部に於ける下部電極と隣接する他方の当該太陽電池電極部の上部電極間とを適宜の導電性部材で接続した直列接続部と、当該直列接続部に対向する位置に設けられた他の直列接続部との相互位置が、非対称位置に形成されている事を特徴とするものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる電子機器、又は、太陽電池モジュールは、
情報表示手段の情報表示面の大部分が太陽電池を有する透明性基板によって被覆されている電子機器又は太陽電池モジュールであって、当該太陽電池は、当該透明性基板の透明性の大部分を阻害しないように細幅の線条体形状で、当該透明性基板上に形成されているものであり、且つ当該太陽電池は、当該透明性基板の少なくとも一方の主面上に突出する様に形成されており、且つ当該透明性基板上に形成された当該複数個の当該細幅の線条体群は、互いに並列的に配置形成されていると共に、それぞれの太陽電池からなる各線条体群のそれぞれの基端部は、当該線条体群を囲繞する太陽電池電極部に接続されており、然も、互いに対象的な位置から、若しくは互いに対象的な位置の近傍から対向する太陽電池電極部に向けて延展されているそれぞれの太陽電池の線条体は、対向する太陽電池電極部から延展せしめられたそれぞれの太陽電池の線条体と、互いに等間隔で対向した状態で配置されているか、或いは互いに等間隔であるが、対向する互いの位置がずらされて配置せしめられており、然も、当該太陽電池電極部の端部に取出電極が配置せしめられている太陽電池を有しており、且つ、当該複数の太陽電池の線条体群の少なくとも一部に、その他の太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる事を特徴とするものである。
【００３４】
【実施例】
以下に、本発明に係る太陽電池付きの電子機器の一具体例の構成を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
即ち、図１乃至図１１は、本発明に係る当該電子機器の一具体例の構成を示す図であって、図１中、情報表示手段１の情報表示面２の大部分が太陽電池６を有する透明性基板４からなる太陽電池モジュール３によって被覆されている電子機器１０であって、当該太陽電池６は、当該透明性基板４の透明性の大部分を阻害しないように細幅の線条体形状で、当該透明性基板４上に形成されているものであり、且つ当該太陽電池６は、当該透明性基板４の少なくとも一方の主面上に突出する様に形成されていると共に、当該太陽電池６を含む当該透明性基板からなる当該太陽電池モジュール３は、当該情報表示手段１に対して、太陽、蛍光灯その他光エネルギーからなる光源からの光の入射方向側に配置されて且つ、当該透明性基板４から突出して形成された当該太陽電池６は、当該透明性基板４に於ける当該情報表示手段１に対向する面５に形成されている。
【００３６】
又、図２（Ａ）は、当該電子機器１０が時計であって、当該情報表示手段１が文字盤１ａである例を示したものであって、当該時計の風防ガラス７０内部に設けた時分針８、９の下部に設けられた情報表示手段１の上に、当該太陽電池モジュール３が当該情報表示手段１の少なくとも一部、好ましくは全面を覆う様に配置されたものである。
【００３７】
又、図２（Ｂ）は、当該風防ガラス７０の内面に、当該太陽電池モジュール３が、太陽電池６が突出する面を当該文字盤１ａの方向となる様に張りつけられた構成を有するものである。
【００３８】
尚、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）中、２１は当該情報表示手段１の支持体であり、又２２は、当該時分針の駆動モーターを有するムーブメントを示す。
【００３９】
本発明に於ける当該太陽電池付き電子機器１０に於いては、上記した様に、情報表示手段１の情報表示面の大部分が太陽電池６を有する透明性基板４によって被覆されている事が望ましく、当該太陽電池６は、当該透明性基板４の透明性の大部分を阻害しないように当該透明性基板４上に形成されているものである。
【００４０】
本発明に於ける当該情報表示手段１は、特に特定されるものではないが、例えば液晶表示手段１ｂ、数字、画像からなるディスプレイ盤、或いは時計の文字盤１ａ等から選択された一つである事が望ましい。
【００４１】
従って、本発明に於ける当該電子機器１０の一例としては、デジタル若しくはアナログ式の時計である。
【００４２】
又、本発明に於ける当該太陽電池６のそれぞれは、当該透明性基板４から突出して形成されている事が必要であり、その結果当該太陽電池６の側壁部３０は、光入射部として機能する様に構成されている。
【００４３】
つまり、本発明に於ける当該太陽電池６の側壁部３０には、当該透明性基板４を透過した太陽光の一部若しくは、当該情報表示手段１からの反射光が入射する様に構成されているのであって、係る構成を採用する事によって、当該太陽電池６に於ける当該透明性基板４及び当該透明性基板４に当接している透明導電膜１２を介して当該発電層１３である例えば、アモルファスシリコン（非晶質シリコン）層に入射する太陽光、或いはその他の光源からの光を、当該太陽電池６の側壁部３０からも当該発電層１３に取り込む事によって、当該太陽電池６に於ける光起電力を増大する事が可能となるのである。
【００４４】
尚、本発明に於ける当該太陽電池６に於ける突起部側の端部に設けられる当該電極１４は、金属性の電極であっても良く、又透明導電膜１２と同様の透明導電層からなる１４’であっても良い。
【００４５】
更に、本発明に於いては、当該太陽電池６は、図３乃至図５に示す様に、それぞれが目に見えない程度の細い幅を持つ細幅の線条体３５で構成されており、当該複数の細幅の線条体３５は、互いに平行に若しくは所定の間隔を介して互いに隣接して配置されているものである。
【００４６】
本発明に於ける当該細幅の線条体３５の幅Ｌ及び当該各細幅の線条体３５の配列間隔Ｗは、当該太陽電池を含む太陽電池モジュール３に於ける当該細幅の線条体３５が人間の目で知覚されない様な条件に設定されている事が望ましい。
【００４７】
尚、本発明に於て使用される当該細幅の線条体３５は、直線もしくは曲線で構成されている事も好ましい。
【００４８】
本発明に於いては、当該太陽電池６である細幅の線条体３５の幅Ｌは出来るだけ細くし、当該細幅の線条体３５間の間隔Ｓを出来るだけ広くする様に構成される事が望ましい。
【００４９】
但し、当該細幅の線条体３５の幅Ｌを極端に細くすると逆に抵抗が増大して発電効果を阻害する事になるので、その幅は、細い方の限界を８μｍ程度と考える事が望ましい。
【００５０】
本発明に於ける当該太陽電池６を構成する当該細幅の線条体３５の幅Ｌは、２００μｍ以下である事が望ましく、更に好ましくは２０μｍ以下である。
【００５１】
又、本発明に於ける当該太陽電池６を構成する当該複数の細幅の線条体３５の相互の間隔Ｓは、少なくとも１００μｍである事が望ましい。
【００５２】
一方、本発明に係る当該太陽電池モジュール３に配置形成される当該複数個の当該細幅の線条体群は、互いに並列的に接続されている事が望ましく、直線状の細幅の線条体３５が互いに平行に配列されているものが望ましい。
【００５３】
図３は、本発明に於ける当該太陽電池モジュール３の具体的な構成を示すものであり、当該透明性基板４上に形成された当該複数個の細幅の線条体３５群は、４つのセル３１〜３４に分割され、セル３１〜３４を構成する複数の細幅の線条体３５同志は、互いに並列的に配置され、その基端部において、太陽電池電極部３７で接続されており、且つセル３１〜３４は、互いに適宜の接続電極３８によって直列的に接続されている。
【００５４】
そして、一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体３５ａは、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体３５ｂと互いインタリーブ状に嵌入し合うように配置せしめられている。
【００５５】
そして、この具体例でも、図１８、図１９と同様に、取出電極３６では透明導電膜１２が露出しており、又、取出電極３７では、金属電極膜１４上に出力電極が取り付けられるようになっている。このため、取出電極３７の近傍には、線条体３５ｃを形成できるが、取出電極３６には、線条体３５を形成することが出来ず、このため、セル３１の取り出せる電流量が低下する。このため、セル３１の取り出せる電流量をセル３４と同一にするため、セル３１の複数の線条体群の少なくとも一部に、その他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態となる線条体３５ｄを所定の本数設け、各セルの線条体の面積、即ち、発電面積が同一になるように構成している。これにより、セル３１〜３４の電流量が等しくなり、高効率の発電が可能になる。
【００５６】
尚、図４においても、図１９と同様に図示した。
【００５７】
また、上記説明では、セルを４分割したが、セル３１とセル３２とを一体的に形成すると共に、セル３３とセル３４とを一体的に形成した２分割した太陽電池として構成しても良いし、勿論、セル３１〜３４を一体的に形成しても良い。
【００５８】
また、一方のセルの下部電極と他方のセルの上部電極とを導電性部材で接続する接続電極３８の近傍に本発明を適用しても良い。
【００５９】
又、図５は、本発明に於ける当該太陽電池モジュール３の他の構成を示すものであり、当該透明性基板４上に形成された当該複数個の細幅の線条体３５群は、４組に分割され、当該それぞれの組を構成する複数の細幅の線条体３５同志は、互いに並列的に配置され、その基端部において、電極部３７に接続されており、且つ当該複数の組同志は、互いに適宜の接続電極３８によって直列的に接続されている。この場合においても、取出電極３７の近傍には、線条体３５ｆを形成できるが、取出電極３６には、線条体３５を形成することが出来ず、このため、セル３１の取り出せる電極流量が低下する。このため、セル３１の取り出せる電極流量をセル３４と同一にするために、面積調整部としての線条体３５ｇを設け、取り出せる電流量を等しくしている。
【００６０】
なお、太陽電池の発電層に多重積層型のタンデム構造を採用した場合、電極の剥き出し箇所が外部端子との接続部分である取出電極のみとなるので、この場合、本発明の面積補正は、外部端子接続箇所のみに対して行えば良い。
【００６１】
このように、本発明の電子機器又は太陽電池モジュールは、
情報表示手段の情報表示面の大部分が太陽電池を有する透明性基板によって被覆されている電子機器又は太陽電池モジュールであって、当該太陽電池は、当該透明性基板の透明性の大部分を阻害しないように細幅の線条体形状で、当該透明性基板上に形成されているものであり、且つ当該太陽電池は、当該透明性基板の少なくとも一方の主面上に突出する様に形成されており、且つ当該透明性基板上に形成された当該複数個の当該細幅の線条体群は、互いに並列的に配置形成されていると共に、それぞれの太陽電池からなる各線条体群のそれぞれの基端部は、当該線条体群を囲繞する太陽電池電極部に接続されており、然も、互いに対象的な位置から、若しくは互いに対象的な位置の近傍から対向する太陽電池電極部に向けて延展されているそれぞれの太陽電池の線条体は、対向する太陽電池電極部から延展せしめられたそれぞれの太陽電池の線条体と、互いに等間隔で対向した状態で配置されているか、或いは互いに等間隔であるが、対向する互いの位置がずらされて配置せしめられており、然も、当該太陽電池電極部の端部に取出電極が配置せしめられている太陽電池を有しており、且つ、当該複数の太陽電池の線条体群の少なくとも一部に、その他の太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる事を特徴とするものである。
【００６２】
叉、当該太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態は、それぞれの太陽電池の線条体が、等間隔に配列されていないものであることを特徴とするものであり、
叉、当該太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態は、少なくとも、当該太陽電池電極部の端部に取出電極が配置されている位置の近傍に設けられる事を特徴とするものであり、
叉、当該太陽電池電極部は、少なくとも２個に分離されて形成され、互いに直列に接続されている事を特徴とするものであり、
叉、当該太陽電池電極部は、少なくとも４個に分離されて形成され、互いに直列に接続されている事を特徴とするものである。
【００６３】
又、当該複数個の太陽電池電極部は、互いにその端部に於て、タンデム構造からなる電極構造によって、電気的に接続されている事を特徴とするものであり、
叉、当該一の太陽電池電極部の端部には、下部取出電極が設けられ、当該他の太陽電池電極部の端部には、上部取出電極が設けられており、当該一の太陽電池電極部の当該下部取出電極が設けられている近傍からは、当該太陽電池の線条体を対向する他の太陽電池電極部に向けて延展されず、専ら、当該他の太陽電池電極部の端部近傍より、当該一の太陽電池電極部にむけて適宜の本数の当該太陽電池の線条体を延展せしめた事を特徴とするものであり、
叉、当該一の太陽電池電極部の当該端部を除く適宜の位置から延展される少なくとも一部の当該太陽電池の線条体の配置状態をその他の当該太陽電池の線条体の配置状態とは異なる配置状態とした事を特徴とするものであり、
叉、当該他の太陽電池電極部の当該端部を除く適宜の位置から延展される少なくとも一部の当該太陽電池の線条体の配置状態をその他の当該太陽電池の線条体の配置状態とは異なる配置状態とした事を特徴とするものであり、
叉、当該透明性基板上に形成された当該複数個の当該太陽電池の細幅の線条体群は、互いに異なる複数の組に分割され、当該それぞれの組を構成する複数の細幅の線条体同志は、互いに並列的に接続されており、且つ当該複数の組同志は、互いに直列的に接続されている事を特徴とするものである。
【００６４】
又、当該一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体は、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体と互いに対向して配置されているか、対向する互いの位置がずらされて配置されている事を特徴とするものであり、
叉、当該一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体は、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体と互いにインタリーブ状に嵌入し合う様に配置せしめられていることを特徴とするものであり、
叉、当該複数個に分割された当該太陽電池電極部の互いに隣接する端部が、一方の当該太陽電池電極部の端部に於ける下部電極と隣接する他方の当該太陽電池電極部の上部電極間とを適宜の導電性部材で接続した直列接続部の近傍に於て当該他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる事を特徴とするものであり、
叉、当該所定の太陽電池電極に於て、他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる太陽電池セル内の適宜の場所に、当該他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を持った細幅の線条体配列からなる面積調整部が設けられる事を特徴とするものであり、
叉、当該複数個に分割された当該太陽電池電極部の互いに隣接する端部が、一方の当該太陽電池電極部の端部に於ける下部電極と隣接する他方の当該太陽電池電極部の上部電極間とを適宜の導電性部材で接続した直列接続部と、当該直列接続部に対向する位置に設けられた他の直列接続部との相互位置が、非対称位置に形成されている事を特徴とするものである。直列接続部を対称に配置した場合、直列接続部から細幅の線条体を出すことができないから、狭い領域内に無駄な領域が発生するが、図３の紙面上下に示した直列接続部のように、直列接続部を少しずらせて非対称位置に配置することで、細幅の線条体を有効に配置することが出来るのである。
【００６５】
本発明に於ける当該太陽電池６に於ける当該２つの電極１２、１４に挟まれた当該発電層１３は、単結晶シリコンであっても良く、又、非晶質シリコン膜であっても良いが、他の光起電力を有する材料であれば如何なるものでも使用可能である。
【００６６】
本発明に於いては、当該太陽電池モジュール３を時計等の風防ガラス７０の下側、つまり太陽光が入射する面とは反対側の面、即ち情報表示手段１に面した面に配置することが好ましい。
【００６７】
本発明に於いては、上記した様な構成を採る事によって、太陽電池素子を肉眼で認識することができなくなり、時計の風防ガラス７０等にこの太陽電池６を用いた場合、デザインに制約のない太陽電池時計を作成することが可能となる。
【００６８】
然も、本発明に於いては、当該太陽電池６そのものの起電力を従来の太陽電池よりも増大させる事が可能であり、それによって、駆動時間の延長が可能となると共に、太陽電池そのものの微細化も可能となる。
【００６９】
次に、図１に示された様な本発明に係る当該太陽電池６と透明性基板４を含む太陽電池モジュール３を構成する方法の一具体例について詳細に説明する。
【００７０】
本発明においては、太陽電池６を形成するための基板として、ガラスやプラスチック等の透明性基板４を用いる。
【００７１】
太陽電池６を作成する手順としては、まず図６（Ａ）に示す様に、透明性基板４上に透明導電膜１２を成膜し、その上にフォトリソグラフィー法（以下フォトリソ）によりレジストパターン４０を形成する。
【００７２】
ここでは、透明導電膜１２としては酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を用いる場合を説明する。
【００７３】
まず、ＩＴＯ１２の成膜はスパッタリング法により行う。このときのスパッタリングの条件は、スパッタリング装置内に１００ｓｃｃｍのアルゴンガスと２ｓｃｃｍの酸素ガスを導入し、装置内の圧力を０．６７Ｐａ〜４Ｐａとして、これに１ＫＷ〜３ＫＷの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマによって行う。
【００７４】
つぎに、図６（Ｂ）に示す様に、上記のレジスト膜４０をマスクパターンとして透明導電膜１２をエッチングする。
【００７５】
係るＩＴＯ膜１２のエッチングは、ドライエッチングにて行う。ＩＴＯのドライエッチングは、ドライエッチング装置内に１００ｓｃｃｍ〜３００ｓｃｃｍの臭化ガスと０ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍのアルゴンガスを導入し、全体の圧力を１．３３Ｐａ〜１３．３Ｐａとして、これに１〜３ＫＷの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して、生成したプラズマによって行う。
【００７６】
その後、図６（Ｃ）に示す様に、レジストをいったん剥離し、当該透明性基板４と当該透明電極膜１２の表面にａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３と上部電極膜１４’であるＩＴＯを成膜する。上部電極膜１４’は、チタンやアルミなどの金属膜でも良いが、文字盤からの反射光も発電に利用するするために透明導電膜であることが望ましい。
【００７７】
ここで、ａ−Ｓｉの成膜はプラズマＣＶＤ法により行う。このときＰ型のａ−Ｓｉ膜を成膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシランガス５００ｓｃｃｍと０．１ｓｃｃｍ〜１ｓｃｃｍのジボランガスを導入し、装置内の圧力を６７Ｐａ〜２６６Ｐａとし、５０Ｗ〜３００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを用いてガスを分解し、温度を２５０℃とした電極上に基板をおいて行う。
【００７８】
Ｉ型のａ−Ｓｉ膜を成膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシランガス５００ｓｃｃｍを導入し、装置内の圧力を６７Ｐａ〜２６６Ｐａとし、５０Ｗ〜３００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを用いてガスを分解し、温度を２５０℃とした電極上に基板１をおいて行う。
【００７９】
Ｎ型のａ−Ｓｉ膜を成膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシランガス５００ｓｃｃｍと０．１ｓｃｃｍ〜１ｓｃｃｍのホスフィンガスを導入し、装置内の圧力を６７Ｐａ〜２６６Ｐａとし、５０Ｗ〜３００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを用いてガスを分解し、温度を２５０℃とした電極上に基板をおいて行う。
【００８０】
さらにこの上にフォトリソによりレジストパターン４１を形成する。そして、このレジストパターン４１をエッチングマスクとしてＩＴＯ膜とａ−Ｓｉ膜のエッチングを行う事によって図７に示す様な構成が得られる。
【００８１】
このレジストパターン４１は、第１に下部電極を取り出すことを目的とし、第２に発電部と表示部を形成することを目的としている。このレジストパターンを図３〜図５のような形状にすることにより、発電部６を持った太陽電池モジュール３を形成することができる。
【００８２】
更に、本発明に於いては、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す様に、当該太陽電池モジュール３の表面を適宜の保護膜４５或いは基体よりも屈折率の低い反射防止膜４６で被覆する様にしたものであっても良い。
【００８３】
ＩＴＯのエッチングは、前述と同様にして、ドライエッチング装置にて行い、このドライエッチング装置内にて連続してａ−Ｓｉ膜のエッチングを行う。
【００８４】
ａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３のエッチングは、ドライエッチング装置内に１００ｓｃｃｍ〜３００ｓｃｃｍのＳＦ６ガスと０ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍのＣｌ２ガスを導入し、全体の圧力を６．７Ｐａ〜２７Ｐａとして、これに１００Ｗ〜１０００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマによって行う。
【００８５】
さらに、レジストパターンを剥離した後、各素子を導電性ペーストで直列接続し、合成された起電力を生じるものにする。この後、上面に保護膜として、透明樹脂を塗布するなどして図１７（Ｂ）に示す様な接続構造を有する太陽電池が完成する。
【００８６】
一方、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本発明に係る当該太陽電池モジュール３の他の製造方法の例を示すものであって、図９（Ａ）に示す様に、先ず、透明性基板４上に透明導電膜１２、ａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３及び下部電極として透明導電膜１４’を図示の様に形成し、その上に適宜のレジストを形成し、当該レジストを適宜のパターンでパターン化したレジストパターン４８を図９（Ｂ）に示す様にマスクとして当該透明導電膜１２、ａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３及び透明電極１４を同時にエッチングして太陽電池６を構成する細幅の線条体３５を形成する方法である。
【００８７】
尚、図１０（Ａ）乃至図１１（Ｆ）は、隣接する太陽電池６間の接続電極の形成方法の一例を示す図であり、先ず図１０（Ｂ）に示す様に、ガラスからなる透明性基板４上に下部電極膜であるＩＴＯ電極１２を成膜し、この上に所望の形のレジストパターン４０を形成する。
【００８８】
そして、このレジストパターン４０をエッチングマスクとしてＩＴＯ電極１２のエッチングを行い図１０（Ｃ）とする。
【００８９】
この時、太陽電池素子を図７の形状にしたい場合には、発電エリアは図６（Ａ）に示すレジストパターンを形成し、図９（Ｂ）の形状にしたい場合には、発電エリアは図１０（Ｂ）に示す様に全面レジストで覆う。
【００９０】
次に、レジストを剥離した後、図１０（Ｄ）に示す様にａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３と上部電極膜であるＩＴＯ電極１４を連続成膜し、この上に所望のレジストパターン４１を形成する。
【００９１】
更に、このレジストパターン４１をエッチングマスクとして上部電極である透明電極層１４であるＩＴＯとａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３のエッチングを行う。
【００９２】
この後、レジストを剥離し、導電ペースト８０にて下部電極１２と上部電極１４とをつなぎ、保護膜８１を塗って図１０（Ｆ）の構造を得る。
【００９３】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので、透明性基板上に人の目に知覚しえない様な細幅の線条体で構成された太陽電池を形成させる場合、各セルの取出電流を等しくすることができ、その結果、効率よい発電が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる太陽電池付き電子機器の構成の一例を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の太陽電池付き時計の構成例を示す断面図、（Ｂ）は、本発明の太陽電池付き時計の他の構成例を示す断面図である。図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の太陽電池モジュールの平面図、（Ｂ）は、線条体部分を拡大した平面図である。
【図４】本発明による線条体部分の断面図である。
【図５】本発明の太陽電池モジュールの他の具体例の平面図である。
【図６】本発明の太陽電池モジュールを製造する方法を説明する図である。
【図７】本発明により得られた太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図８】本発明の太陽電池モジュールの他の例を示す断面図である。
【図９】本発明の太陽電池モジュールの別の構成例を示す図である。
【図１０】太陽電池モジュールの電極接続部を形成する工程を示す図である。
【図１１】図１０の続きの工程を示す図である。
【図１２】従来の太陽電池付き時計の一例の構成を示す断面図である。
【図１３】従来の太陽電池付き時計の他の例の構成を示す断面図である。
【図１４】従来の太陽電池モジュールの例を示す平面図である。
【図１５】従来の太陽電池モジュールの他の例を示す平面図である。
【図１６】従来の太陽電池モジュールの別の例を示す平面図である。
【図１７】従来の太陽電池モジュールの電極接続部を形成する方法の一例を示す図である。
【図１８】従来の太陽電池モジュールの平面図である。
【図１９】従来の太陽電池モジュールの断面図である。
【符号の説明】
３１〜３４ セル
３５、３５ａ、３５ｂ 細幅の線条体
３５ｃ、３５ｆ 取出電極近傍に設けた細幅の線条体
３５ｄ、３５ｇ 面積調整用の細幅の線条体
３７ 太陽電池電極部
３８ 接続電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器及び太陽電池モジュールに係わり、特に、効率良い発電を可能にした電子機器及び太陽電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池を電子腕時計を含む情報表示手段の１次電池として用いる場合には、電気エネルギーに変換するための光を受けるために、太陽電池モジュールを文字盤の位置に配置する方法が多く用いられる。
【０００３】
つまり、図１２に示すように、太陽電池を基板上に形成した太陽電池モジュール３を時計の情報表示手段１の位置に配置し、これをそのまま情報表示手段１として用いる。そして、光を電気エネルギーに変換してニッケルカドミウム電池などの２次電池に充電し、この２次電池から電気エネルギーをとりだして時計を駆動させることとなる。
【０００４】
また、もう一つの手段として図１３に示すように、太陽電池モジュール３を時計の情報表示手段１の下に配置する方法もとられる。どちらの場合でも、４個の太陽電池素子にて合成起電力を得る太陽電池モジュールでは、通常、図１４に示す形状のものが用いられる。
図１４、１５に示される様な太陽電池の配置形態に於いては、当該４個の太陽電池６の電極部同士を、一部の電極部を延長した延長電極８を用いて接続し、その両端に設けた出力電極７、７’から、起電力を取り出す様に構成されている。
【０００５】
また、従来に於ける太陽電池６は、図１７（Ａ）に示す様に、当該太陽電池６を透明性基板４上に電極１２及び１４と例えばＰ−Ｉ−Ｎ接合型の非晶質シリコン膜である発電層１３とを積層して形成したものであり、動作時の起電力が０．５Ｖ程度にとどまるため、電子腕時計の電源として用いる場合、１個の素子の太陽電池６ではニッケルリチウム電池等の２次電池に充電させることが出来ない。
【０００６】
そこで、透明性基板４上に複数個の太陽電池６を配置して、これらの素子を直列接続した構成とすることにより、加算された起電圧を得て、２次電池への充電を行う構造がとられる。
【０００７】
図１７（Ｂ）に太陽電池６の接続部分の断面を模式的に示す。この太陽電池６は、ガラスからなる透明性基板４上に透明導電膜１２を形成し、その上にＰ−Ｉ−Ｎ接合型の非晶質シリコン膜（ａ−Ｓｉ膜と略記）からなる発電層１３を形成し、さらにその上に金属電極膜１４を形成したものである。
【０００８】
透明性基板４の下方からの入射光によりａ−Ｓｉ膜１３に発生する光起電力は、ａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３をはさんでいる透明導電膜１２と金属電極膜１４とからなる電極部から取り出すことができる。
【０００９】
当該基板１１上の積層構造は図１７（Ｂ）のほぼ中央部で、左右に分割されていて、その両側は別の太陽電池素子領域をなしているので、便宜上、左側を素子Ａ、右側を素子Ｂと呼ぶことにする。
【００１０】
素子Ａの金属電極膜１４と素子Ｂの透明電極膜１２とが連結されており、これにより、二つの太陽電池６、６’は直列接続している。
【００１１】
図１７（Ｂ）以外の箇所でも、隣接する太陽電池６、６’の金属電極膜１４と透明導電膜１２とを同様に接続してあり、これにより透明性基板４上に形成した複数の素子の太陽電池６、６’を直列接続して、所望の起電圧の太陽電池を構成しているのである。
【００１２】
つぎに、このような太陽電池の製造方法を図１７（Ａ）乃至図１７（Ｂ）を参照しながら説明する。
【００１３】
まず、図１７（Ａ）に示す様に、透明性基板４上に透明導電膜１２を形成する。例えば熱ＣＶＤ法によってＳｎＯ２膜を形成する。
【００１４】
そして、このＳｎＯ２膜をレーザー加工法にて所望の電極形状にパターニングする。つぎに、透明導電膜１２上にＣＶＤ法によってａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３を積層し、これをレーザー加工法により所望の形状にパターニングする。
【００１５】
さらに、透明導電膜１２とａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３の上に金属電極膜１４となる金属膜をスパッタリングで成膜し、再度この金属電極膜１４をレーザー加工法にて所望の電極形状にパターニングする。
【００１６】
こうして、図１７（Ｂ）に示すような接続断面構造をもった、図１４又は図１５のような太陽電池セルが完成する。接続部以外の断面構造は図１７（Ａ）に示すようになる。
係る従来の情報表示手段１と太陽電池６を含む太陽電池モジュール３との関係は、当該太陽電池６が不透明で、特殊な色をしている事等から、当該時計の文字盤１ａや液晶表示手段１ｂを含む電子機器の情報表示手段１の表面に使用する事は困難であり、例えば当該文字盤１ａと一体に形成するとか、当該文字盤１ａの下側に配置する事が一般的であり、その為に、例えば当該時計用の文字盤１ａであれば、当該文字盤１ａに適当に孔部を形成して、太陽光が当該太陽電池６に入射しえる様に構成するとか、当該文字盤１ａを黒っぽい色或いは当該太陽電池６の存在が目立たないように半透明にするとかの方法を用いて、当該太陽電池６そのものを外部に見せる様にする構成が採用されている。
【００１７】
その他の従来例としては、図１６に示す様に、情報表示手段１の周囲に環状に太陽電池６を配置する構成の時計も見られる。
【００１８】
然しながら、係る構成を持つ時計では、汎用性に乏しく、設計が特殊であり、従ってコストが高くなり、又特殊な用途に限定されるか、そうでなくとも限られた数量の製品しか流通しない性格のものでしかなかった。
【００１９】
同様に、時計以外の情報表示手段１として、例えば液晶を使用した表示手段と太陽電池６で駆動する様な電子機器に於いても、当該不透明な太陽電池を当該液晶表示手段１ｂの表面に配置する事は不可能であり、また当該液晶表示手段１ｂに太陽光を透過させる孔部を設ける事は困難である。
【００２０】
更に、上記の技術上の欠点を解消する方法として、図１８に示したような、透明性基板上に細幅の線条体で構成された太陽電池を形成し、人の目では知覚しえない様に構成した太陽電池を使用して情報表示手段の上面を被覆する時計或いは液晶表示装置が提案されている。
【００２１】
次に、図１８の太陽電池について説明する。
【００２２】
図１８の太陽電池は、セル５１〜５４からなる４分割された太陽電池であり、各セルは、複数の電池線条体５５を有し、この電池線条体５５の各基端部が、互いに接続されて、各セル５１〜５４を形成している。そして、４つのセル５１〜５４を直列に接続すると共に、取出電極５６、５７から充電電流を取り出すように構成している。
【００２３】
ところで、取出電極５６の断面は、図１９（Ａ）のように透明導電膜１２が露出しており、露出した透明導電膜１２の部分１２ａに出力電極が取り付けられるようになっている。又、取出電極５７の断面は、図１９（Ｃ）に示すようになっており、金属電極上１４に出力電極が取り付けられるようになっている。このため、取出電極５７の近傍では、電池線条体５５を形成できるが、取出電極５６には、電池線条体５５を形成することが出来ない。図１９（Ｂ）は、図１８のＢ−Ｂ’断面を示す図である。
【００２４】
なお、図１９において、１３のハッチングが異なって表されているが、これは同一のものであり、細かいハッチングが取出電極５７側からの線条体を示し、粗いハッチングが取出電極５６側からの線条体を示している。
【００２５】
図１８の太陽電池の場合、セル５４の電流値が最大で、セル５１の電流値が最小で、セル５２、５３の電流値は、セル５４の電流値とセル５１の電流値との中間値であり、このように、セル毎に取り出せる電流値が異なってしまい、このような電流値が異なる複数のセルを直列接続した場合、取り出される電流値は、電流値が最も小さいセルで律速され、効率的な発電が出来ないという欠点があった。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、特に、透明性基板上に人の目に知覚しえない様な細幅の線条体で構成された太陽電池を形成させる場合、各セルの取出電流を等しくすると共に、効率よい発電を可能にした新規な電子機器を提供するものである。
【００２７】
本発明の他の目的は、各セルの取出電流を等しくすると共に、効率よい発電を可能にした新規な太陽電池モジュールを提供するものである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。
【００２９】
即ち、本発明に係わる太陽電池モジュール又は電子機器の第１態様は、太陽電池が、透明性基板の透明性の大部分を阻害しないように細幅の線条体形状で、当該透明性基板上に形成されているものであり、且つ当該太陽電池は、当該透明性基板の少なくとも一方の主面上に突出する様に形成されており、且つ当該透明性基板上に形成された当該複数個の当該細幅の線条体群は、互いに並列的に配置形成されていると共に、それぞれの太陽電池からなる各線条体群のそれぞれの基端部は、当該線条体群を囲繞する太陽電池電極部に接続されており、然も、互いに対象的な位置から、若しくは互いに対象的な位置の近傍から対向する太陽電池電極部に向けて延展されているそれぞれの太陽電池の線条体は、対向する太陽電池電極部から延展せしめられたそれぞれの太陽電池の線条体と、互いに等間隔で対向した状態で配置されているか、或いは互いに等間隔であるが、対向する互いの位置がずらされて配置せしめられており、然も、当該太陽電池電極部の端部に取出電極が配置せしめられている太陽電池を有しており、且つ、当該複数の太陽電池の線条体群の少なくとも一部に、その他の太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる事を特徴とする太陽電池モジュールであり、又、電子機器は、情報表示手段の情報表示面の大部分が太陽電池を有する透明性基板によって被覆されている電子機器であって、当該太陽電池は、」上記した構成を有する太陽電池モジュールを含んでいる事を特徴とする電子機器である。
【００３０】
叉、第２態様は、
当該太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態は、それぞれの太陽電池の線条体が、等間隔に配列されていないものであることを特徴とするものであり、
叉、第３態様は、
当該太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態は、少なくとも、当該太陽電池電極部の端部に取出電極が配置されている位置の近傍に設けられる事を特徴とするものであり、
叉、第４態様は、
当該太陽電池電極部は、少なくとも２個に分離されて形成され、互いに直列に接続されている事を特徴とするものであり、
叉、第５態様は、
当該太陽電池電極部は、少なくとも４個に分離されて形成され、互いに直列に接続されている事を特徴とするものである。
【００３１】
又、第６態様は、
当該複数個の太陽電池電極部は、タンデム構造からなる電極構造によって、電気的に接続されている事を特徴とするものであり、
叉、第７態様は、
当該一の太陽電池電極部の端部には、下部取出電極が設けられ、当該他の太陽電池電極部の端部には、上部取出電極が設けられており、当該一の太陽電池電極部の当該下部取出電極が設けられている近傍からは、当該太陽電池の線条体を対向する他の太陽電池電極部に向けて延展されず、専ら、当該他の太陽電池電極部の取出電極端部近傍より、当該一の太陽電池電極部にむけて適宜の本数の当該太陽電池の線条体を延展せしめた事を特徴とするものであり、
叉、第８態様は、
当該一の太陽電池電極部の当該端部を除く適宜の位置から延展される少なくとも一部の当該太陽電池の線条体の配置状態をその他の当該太陽電池の線条体の配置状態とは異なる配置状態とした事を特徴とするものであり、
叉、第９態様は、
当該他の太陽電池電極部の当該端部を除く適宜の位置から延展される少なくとも一部の当該太陽電池の線条体の配置状態をその他の当該太陽電池の線条体の配置状態とは異なる配置状態とした事を特徴とするものであり、
叉、第１０態様は、
当該透明性基板上に形成された当該複数個の当該太陽電池の細幅の線条体群は、互いに異なる複数の組に分割され、当該それぞれの組を構成する複数の細幅の線条体同志は、互いに並列的に接続されており、且つ当該複数の組同志は、互いに直列的に接続されている事を特徴とするものである。
【００３２】
又、第１１態様は、
当該一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体は、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体と互いに対向して配置されているか、対向する互いの位置がずらされて配置されている事を特徴とするものであり、
叉、第１２態様は、
当該一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体は、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体と互いにインタリーブ状に嵌入し合う様に配置せしめられていることを特徴とするものであり、
叉、第１３態様は、
当該複数個に分割された当該太陽電池電極部の互いに隣接する端部が、一方の当該太陽電池電極部の端部に於ける下部電極と隣接する他方の当該太陽電池電極部の上部電極間とを適宜の導電性部材で接続した直列接続部の近傍に於て当該他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる事を特徴とするものであり、
叉、第１４態様は、
当該所定の太陽電池電極に於て、他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる太陽電池セル内の適宜の場所に、当該他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を持った細幅の線条体配列からなる面積調整部が設けられる事を特徴とするものであり、
叉、第１５態様は、
当該複数個に分割された当該太陽電池電極部の互いに隣接する端部が、一方の当該太陽電池電極部の端部に於ける下部電極と隣接する他方の当該太陽電池電極部の上部電極間とを適宜の導電性部材で接続した直列接続部と、当該直列接続部に対向する位置に設けられた他の直列接続部との相互位置が、非対称位置に形成されている事を特徴とするものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる電子機器、又は、太陽電池モジュールは、
情報表示手段の情報表示面の大部分が太陽電池を有する透明性基板によって被覆されている電子機器又は太陽電池モジュールであって、当該太陽電池は、当該透明性基板の透明性の大部分を阻害しないように細幅の線条体形状で、当該透明性基板上に形成されているものであり、且つ当該太陽電池は、当該透明性基板の少なくとも一方の主面上に突出する様に形成されており、且つ当該透明性基板上に形成された当該複数個の当該細幅の線条体群は、互いに並列的に配置形成されていると共に、それぞれの太陽電池からなる各線条体群のそれぞれの基端部は、当該線条体群を囲繞する太陽電池電極部に接続されており、然も、互いに対象的な位置から、若しくは互いに対象的な位置の近傍から対向する太陽電池電極部に向けて延展されているそれぞれの太陽電池の線条体は、対向する太陽電池電極部から延展せしめられたそれぞれの太陽電池の線条体と、互いに等間隔で対向した状態で配置されているか、或いは互いに等間隔であるが、対向する互いの位置がずらされて配置せしめられており、然も、当該太陽電池電極部の端部に取出電極が配置せしめられている太陽電池を有しており、且つ、当該複数の太陽電池の線条体群の少なくとも一部に、その他の太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる事を特徴とするものである。
【００３４】
【実施例】
以下に、本発明に係る太陽電池付きの電子機器の一具体例の構成を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
即ち、図１乃至図１１は、本発明に係る当該電子機器の一具体例の構成を示す図であって、図１中、情報表示手段１の情報表示面２の大部分が太陽電池６を有する透明性基板４からなる太陽電池モジュール３によって被覆されている電子機器１０であって、当該太陽電池６は、当該透明性基板４の透明性の大部分を阻害しないように細幅の線条体形状で、当該透明性基板４上に形成されているものであり、且つ当該太陽電池６は、当該透明性基板４の少なくとも一方の主面上に突出する様に形成されていると共に、当該太陽電池６を含む当該透明性基板からなる当該太陽電池モジュール３は、当該情報表示手段１に対して、太陽、蛍光灯その他光エネルギーからなる光源からの光の入射方向側に配置されて且つ、当該透明性基板４から突出して形成された当該太陽電池６は、当該透明性基板４に於ける当該情報表示手段１に対向する面５に形成されている。
【００３６】
又、図２（Ａ）は、当該電子機器１０が時計であって、当該情報表示手段１が文字盤１ａである例を示したものであって、当該時計の風防ガラス７０内部に設けた時分針８、９の下部に設けられた情報表示手段１の上に、当該太陽電池モジュール３が当該情報表示手段１の少なくとも一部、好ましくは全面を覆う様に配置されたものである。
【００３７】
又、図２（Ｂ）は、当該風防ガラス７０の内面に、当該太陽電池モジュール３が、太陽電池６が突出する面を当該文字盤１ａの方向となる様に張りつけられた構成を有するものである。
【００３８】
尚、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）中、２１は当該情報表示手段１の支持体であり、又２２は、当該時分針の駆動モーターを有するムーブメントを示す。
【００３９】
本発明に於ける当該太陽電池付き電子機器１０に於いては、上記した様に、情報表示手段１の情報表示面の大部分が太陽電池６を有する透明性基板４によって被覆されている事が望ましく、当該太陽電池６は、当該透明性基板４の透明性の大部分を阻害しないように当該透明性基板４上に形成されているものである。
【００４０】
本発明に於ける当該情報表示手段１は、特に特定されるものではないが、例えば液晶表示手段１ｂ、数字、画像からなるディスプレイ盤、或いは時計の文字盤１ａ等から選択された一つである事が望ましい。
【００４１】
従って、本発明に於ける当該電子機器１０の一例としては、デジタル若しくはアナログ式の時計である。
【００４２】
又、本発明に於ける当該太陽電池６のそれぞれは、当該透明性基板４から突出して形成されている事が必要であり、その結果当該太陽電池６の側壁部３０は、光入射部として機能する様に構成されている。
【００４３】
つまり、本発明に於ける当該太陽電池６の側壁部３０には、当該透明性基板４を透過した太陽光の一部若しくは、当該情報表示手段１からの反射光が入射する様に構成されているのであって、係る構成を採用する事によって、当該太陽電池６に於ける当該透明性基板４及び当該透明性基板４に当接している透明導電膜１２を介して当該発電層１３である例えば、アモルファスシリコン（非晶質シリコン）層に入射する太陽光、或いはその他の光源からの光を、当該太陽電池６の側壁部３０からも当該発電層１３に取り込む事によって、当該太陽電池６に於ける光起電力を増大する事が可能となるのである。
【００４４】
尚、本発明に於ける当該太陽電池６に於ける突起部側の端部に設けられる当該電極１４は、金属性の電極であっても良く、又透明導電膜１２と同様の透明導電層からなる１４’であっても良い。
【００４５】
更に、本発明に於いては、当該太陽電池６は、図３乃至図５に示す様に、それぞれが目に見えない程度の細い幅を持つ細幅の線条体３５で構成されており、当該複数の細幅の線条体３５は、互いに平行に若しくは所定の間隔を介して互いに隣接して配置されているものである。
【００４６】
本発明に於ける当該細幅の線条体３５の幅Ｌ及び当該各細幅の線条体３５の配列間隔Ｗは、当該太陽電池を含む太陽電池モジュール３に於ける当該細幅の線条体３５が人間の目で知覚されない様な条件に設定されている事が望ましい。
【００４７】
尚、本発明に於て使用される当該細幅の線条体３５は、直線もしくは曲線で構成されている事も好ましい。
【００４８】
本発明に於いては、当該太陽電池６である細幅の線条体３５の幅Ｌは出来るだけ細くし、当該細幅の線条体３５間の間隔Ｓを出来るだけ広くする様に構成される事が望ましい。
【００４９】
但し、当該細幅の線条体３５の幅Ｌを極端に細くすると逆に抵抗が増大して発電効果を阻害する事になるので、その幅は、細い方の限界を８μｍ程度と考える事が望ましい。
【００５０】
本発明に於ける当該太陽電池６を構成する当該細幅の線条体３５の幅Ｌは、２００μｍ以下である事が望ましく、更に好ましくは２０μｍ以下である。
【００５１】
又、本発明に於ける当該太陽電池６を構成する当該複数の細幅の線条体３５の相互の間隔Ｓは、少なくとも１００μｍである事が望ましい。
【００５２】
一方、本発明に係る当該太陽電池モジュール３に配置形成される当該複数個の当該細幅の線条体群は、互いに並列的に接続されている事が望ましく、直線状の細幅の線条体３５が互いに平行に配列されているものが望ましい。
【００５３】
図３は、本発明に於ける当該太陽電池モジュール３の具体的な構成を示すものであり、当該透明性基板４上に形成された当該複数個の細幅の線条体３５群は、４つのセル３１〜３４に分割され、セル３１〜３４を構成する複数の細幅の線条体３５同志は、互いに並列的に配置され、その基端部において、太陽電池電極部３７で接続されており、且つセル３１〜３４は、互いに適宜の接続電極３８によって直列的に接続されている。
【００５４】
そして、一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体３５ａは、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体３５ｂと互いインタリーブ状に嵌入し合うように配置せしめられている。
【００５５】
そして、この具体例でも、図１８、図１９と同様に、取出電極３６では透明導電膜１２が露出しており、又、取出電極３７では、金属電極膜１４上に出力電極が取り付けられるようになっている。このため、取出電極３７の近傍には、線条体３５ｃを形成できるが、取出電極３６には、線条体３５を形成することが出来ず、このため、セル３１の取り出せる電流量が低下する。このため、セル３１の取り出せる電流量をセル３４と同一にするため、セル３１の複数の線条体群の少なくとも一部に、その他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態となる線条体３５ｄを所定の本数設け、各セルの線条体の面積、即ち、発電面積が同一になるように構成している。これにより、セル３１〜３４の電流量が等しくなり、高効率の発電が可能になる。
【００５６】
尚、図４においても、図１９と同様に図示した。
【００５７】
また、上記説明では、セルを４分割したが、セル３１とセル３２とを一体的に形成すると共に、セル３３とセル３４とを一体的に形成した２分割した太陽電池として構成しても良いし、勿論、セル３１〜３４を一体的に形成しても良い。
【００５８】
また、一方のセルの下部電極と他方のセルの上部電極とを導電性部材で接続する接続電極３８の近傍に本発明を適用しても良い。
【００５９】
又、図５は、本発明に於ける当該太陽電池モジュール３の他の構成を示すものであり、当該透明性基板４上に形成された当該複数個の細幅の線条体３５群は、４組に分割され、当該それぞれの組を構成する複数の細幅の線条体３５同志は、互いに並列的に配置され、その基端部において、電極部３７に接続されており、且つ当該複数の組同志は、互いに適宜の接続電極３８によって直列的に接続されている。この場合においても、取出電極３７の近傍には、線条体３５ｆを形成できるが、取出電極３６には、線条体３５を形成することが出来ず、このため、セル３１の取り出せる電極流量が低下する。このため、セル３１の取り出せる電極流量をセル３４と同一にするために、面積調整部としての線条体３５ｇを設け、取り出せる電流量を等しくしている。
【００６０】
なお、太陽電池の発電層に多重積層型のタンデム構造を採用した場合、電極の剥き出し箇所が外部端子との接続部分である取出電極のみとなるので、この場合、本発明の面積補正は、外部端子接続箇所のみに対して行えば良い。
【００６１】
このように、本発明の電子機器又は太陽電池モジュールは、
情報表示手段の情報表示面の大部分が太陽電池を有する透明性基板によって被覆されている電子機器又は太陽電池モジュールであって、当該太陽電池は、当該透明性基板の透明性の大部分を阻害しないように細幅の線条体形状で、当該透明性基板上に形成されているものであり、且つ当該太陽電池は、当該透明性基板の少なくとも一方の主面上に突出する様に形成されており、且つ当該透明性基板上に形成された当該複数個の当該細幅の線条体群は、互いに並列的に配置形成されていると共に、それぞれの太陽電池からなる各線条体群のそれぞれの基端部は、当該線条体群を囲繞する太陽電池電極部に接続されており、然も、互いに対象的な位置から、若しくは互いに対象的な位置の近傍から対向する太陽電池電極部に向けて延展されているそれぞれの太陽電池の線条体は、対向する太陽電池電極部から延展せしめられたそれぞれの太陽電池の線条体と、互いに等間隔で対向した状態で配置されているか、或いは互いに等間隔であるが、対向する互いの位置がずらされて配置せしめられており、然も、当該太陽電池電極部の端部に取出電極が配置せしめられている太陽電池を有しており、且つ、当該複数の太陽電池の線条体群の少なくとも一部に、その他の太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる事を特徴とするものである。
【００６２】
叉、当該太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態は、それぞれの太陽電池の線条体が、等間隔に配列されていないものであることを特徴とするものであり、
叉、当該太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態は、少なくとも、当該太陽電池電極部の端部に取出電極が配置されている位置の近傍に設けられる事を特徴とするものであり、
叉、当該太陽電池電極部は、少なくとも２個に分離されて形成され、互いに直列に接続されている事を特徴とするものであり、
叉、当該太陽電池電極部は、少なくとも４個に分離されて形成され、互いに直列に接続されている事を特徴とするものである。
【００６３】
又、当該複数個の太陽電池電極部は、互いにその端部に於て、タンデム構造からなる電極構造によって、電気的に接続されている事を特徴とするものであり、
叉、当該一の太陽電池電極部の端部には、下部取出電極が設けられ、当該他の太陽電池電極部の端部には、上部取出電極が設けられており、当該一の太陽電池電極部の当該下部取出電極が設けられている近傍からは、当該太陽電池の線条体を対向する他の太陽電池電極部に向けて延展されず、専ら、当該他の太陽電池電極部の端部近傍より、当該一の太陽電池電極部にむけて適宜の本数の当該太陽電池の線条体を延展せしめた事を特徴とするものであり、
叉、当該一の太陽電池電極部の当該端部を除く適宜の位置から延展される少なくとも一部の当該太陽電池の線条体の配置状態をその他の当該太陽電池の線条体の配置状態とは異なる配置状態とした事を特徴とするものであり、
叉、当該他の太陽電池電極部の当該端部を除く適宜の位置から延展される少なくとも一部の当該太陽電池の線条体の配置状態をその他の当該太陽電池の線条体の配置状態とは異なる配置状態とした事を特徴とするものであり、
叉、当該透明性基板上に形成された当該複数個の当該太陽電池の細幅の線条体群は、互いに異なる複数の組に分割され、当該それぞれの組を構成する複数の細幅の線条体同志は、互いに並列的に接続されており、且つ当該複数の組同志は、互いに直列的に接続されている事を特徴とするものである。
【００６４】
又、当該一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体は、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体と互いに対向して配置されているか、対向する互いの位置がずらされて配置されている事を特徴とするものであり、
叉、当該一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体は、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体と互いにインタリーブ状に嵌入し合う様に配置せしめられていることを特徴とするものであり、
叉、当該複数個に分割された当該太陽電池電極部の互いに隣接する端部が、一方の当該太陽電池電極部の端部に於ける下部電極と隣接する他方の当該太陽電池電極部の上部電極間とを適宜の導電性部材で接続した直列接続部の近傍に於て当該他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる事を特徴とするものであり、
叉、当該所定の太陽電池電極に於て、他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる太陽電池セル内の適宜の場所に、当該他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を持った細幅の線条体配列からなる面積調整部が設けられる事を特徴とするものであり、
叉、当該複数個に分割された当該太陽電池電極部の互いに隣接する端部が、一方の当該太陽電池電極部の端部に於ける下部電極と隣接する他方の当該太陽電池電極部の上部電極間とを適宜の導電性部材で接続した直列接続部と、当該直列接続部に対向する位置に設けられた他の直列接続部との相互位置が、非対称位置に形成されている事を特徴とするものである。直列接続部を対称に配置した場合、直列接続部から細幅の線条体を出すことができないから、狭い領域内に無駄な領域が発生するが、図３の紙面上下に示した直列接続部のように、直列接続部を少しずらせて非対称位置に配置することで、細幅の線条体を有効に配置することが出来るのである。
【００６５】
本発明に於ける当該太陽電池６に於ける当該２つの電極１２、１４に挟まれた当該発電層１３は、単結晶シリコンであっても良く、又、非晶質シリコン膜であっても良いが、他の光起電力を有する材料であれば如何なるものでも使用可能である。
【００６６】
本発明に於いては、当該太陽電池モジュール３を時計等の風防ガラス７０の下側、つまり太陽光が入射する面とは反対側の面、即ち情報表示手段１に面した面に配置することが好ましい。
【００６７】
本発明に於いては、上記した様な構成を採る事によって、太陽電池素子を肉眼で認識することができなくなり、時計の風防ガラス７０等にこの太陽電池６を用いた場合、デザインに制約のない太陽電池時計を作成することが可能となる。
【００６８】
然も、本発明に於いては、当該太陽電池６そのものの起電力を従来の太陽電池よりも増大させる事が可能であり、それによって、駆動時間の延長が可能となると共に、太陽電池そのものの微細化も可能となる。
【００６９】
次に、図１に示された様な本発明に係る当該太陽電池６と透明性基板４を含む太陽電池モジュール３を構成する方法の一具体例について詳細に説明する。
【００７０】
本発明においては、太陽電池６を形成するための基板として、ガラスやプラスチック等の透明性基板４を用いる。
【００７１】
太陽電池６を作成する手順としては、まず図６（Ａ）に示す様に、透明性基板４上に透明導電膜１２を成膜し、その上にフォトリソグラフィー法（以下フォトリソ）によりレジストパターン４０を形成する。
【００７２】
ここでは、透明導電膜１２としては酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を用いる場合を説明する。
【００７３】
まず、ＩＴＯ１２の成膜はスパッタリング法により行う。このときのスパッタリングの条件は、スパッタリング装置内に１００ｓｃｃｍのアルゴンガスと２ｓｃｃｍの酸素ガスを導入し、装置内の圧力を０．６７Ｐａ〜４Ｐａとして、これに１ＫＷ〜３ＫＷの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマによって行う。
【００７４】
つぎに、図６（Ｂ）に示す様に、上記のレジスト膜４０をマスクパターンとして透明導電膜１２をエッチングする。
【００７５】
係るＩＴＯ膜１２のエッチングは、ドライエッチングにて行う。ＩＴＯのドライエッチングは、ドライエッチング装置内に１００ｓｃｃｍ〜３００ｓｃｃｍの臭化ガスと０ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍのアルゴンガスを導入し、全体の圧力を１．３３Ｐａ〜１３．３Ｐａとして、これに１〜３ＫＷの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して、生成したプラズマによって行う。
【００７６】
その後、図６（Ｃ）に示す様に、レジストをいったん剥離し、当該透明性基板４と当該透明電極膜１２の表面にａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３と上部電極膜１４’であるＩＴＯを成膜する。上部電極膜１４’は、チタンやアルミなどの金属膜でも良いが、文字盤からの反射光も発電に利用するするために透明導電膜であることが望ましい。
【００７７】
ここで、ａ−Ｓｉの成膜はプラズマＣＶＤ法により行う。このときＰ型のａ−Ｓｉ膜を成膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシランガス５００ｓｃｃｍと０．１ｓｃｃｍ〜１ｓｃｃｍのジボランガスを導入し、装置内の圧力を６７Ｐａ〜２６６Ｐａとし、５０Ｗ〜３００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを用いてガスを分解し、温度を２５０℃とした電極上に基板をおいて行う。
【００７８】
Ｉ型のａ−Ｓｉ膜を成膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシランガス５００ｓｃｃｍを導入し、装置内の圧力を６７Ｐａ〜２６６Ｐａとし、５０Ｗ〜３００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを用いてガスを分解し、温度を２５０℃とした電極上に基板１をおいて行う。
【００７９】
Ｎ型のａ−Ｓｉ膜を成膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシランガス５００ｓｃｃｍと０．１ｓｃｃｍ〜１ｓｃｃｍのホスフィンガスを導入し、装置内の圧力を６７Ｐａ〜２６６Ｐａとし、５０Ｗ〜３００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを用いてガスを分解し、温度を２５０℃とした電極上に基板をおいて行う。
【００８０】
さらにこの上にフォトリソによりレジストパターン４１を形成する。そして、このレジストパターン４１をエッチングマスクとしてＩＴＯ膜とａ−Ｓｉ膜のエッチングを行う事によって図７に示す様な構成が得られる。
【００８１】
このレジストパターン４１は、第１に下部電極を取り出すことを目的とし、第２に発電部と表示部を形成することを目的としている。このレジストパターンを図３〜図５のような形状にすることにより、発電部６を持った太陽電池モジュール３を形成することができる。
【００８２】
更に、本発明に於いては、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す様に、当該太陽電池モジュール３の表面を適宜の保護膜４５或いは基体よりも屈折率の低い反射防止膜４６で被覆する様にしたものであっても良い。
【００８３】
ＩＴＯのエッチングは、前述と同様にして、ドライエッチング装置にて行い、このドライエッチング装置内にて連続してａ−Ｓｉ膜のエッチングを行う。
【００８４】
ａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３のエッチングは、ドライエッチング装置内に１００ｓｃｃｍ〜３００ｓｃｃｍのＳＦ６ガスと０ｓｃｃｍ〜１００ｓｃｃｍのＣｌ２ガスを導入し、全体の圧力を６．７Ｐａ〜２７Ｐａとして、これに１００Ｗ〜１０００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマによって行う。
【００８５】
さらに、レジストパターンを剥離した後、各素子を導電性ペーストで直列接続し、合成された起電力を生じるものにする。この後、上面に保護膜として、透明樹脂を塗布するなどして図１７（Ｂ）に示す様な接続構造を有する太陽電池が完成する。
【００８６】
一方、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本発明に係る当該太陽電池モジュール３の他の製造方法の例を示すものであって、図９（Ａ）に示す様に、先ず、透明性基板４上に透明導電膜１２、ａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３及び下部電極として透明導電膜１４’を図示の様に形成し、その上に適宜のレジストを形成し、当該レジストを適宜のパターンでパターン化したレジストパターン４８を図９（Ｂ）に示す様にマスクとして当該透明導電膜１２、ａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３及び透明電極１４を同時にエッチングして太陽電池６を構成する細幅の線条体３５を形成する方法である。
【００８７】
尚、図１０（Ａ）乃至図１１（Ｆ）は、隣接する太陽電池６間の接続電極の形成方法の一例を示す図であり、先ず図１０（Ｂ）に示す様に、ガラスからなる透明性基板４上に下部電極膜であるＩＴＯ電極１２を成膜し、この上に所望の形のレジストパターン４０を形成する。
【００８８】
そして、このレジストパターン４０をエッチングマスクとしてＩＴＯ電極１２のエッチングを行い図１０（Ｃ）とする。
【００８９】
この時、太陽電池素子を図７の形状にしたい場合には、発電エリアは図６（Ａ）に示すレジストパターンを形成し、図９（Ｂ）の形状にしたい場合には、発電エリアは図１０（Ｂ）に示す様に全面レジストで覆う。
【００９０】
次に、レジストを剥離した後、図１０（Ｄ）に示す様にａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３と上部電極膜であるＩＴＯ電極１４を連続成膜し、この上に所望のレジストパターン４１を形成する。
【００９１】
更に、このレジストパターン４１をエッチングマスクとして上部電極である透明電極層１４であるＩＴＯとａ−Ｓｉ膜からなる発電層１３のエッチングを行う。
【００９２】
この後、レジストを剥離し、導電ペースト８０にて下部電極１２と上部電極１４とをつなぎ、保護膜８１を塗って図１０（Ｆ）の構造を得る。
【００９３】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので、透明性基板上に人の目に知覚しえない様な細幅の線条体で構成された太陽電池を形成させる場合、各セルの取出電流を等しくすることができ、その結果、効率よい発電が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる太陽電池付き電子機器の構成の一例を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の太陽電池付き時計の構成例を示す断面図、（Ｂ）は、本発明の太陽電池付き時計の他の構成例を示す断面図である。図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の太陽電池モジュールの平面図、（Ｂ）は、線条体部分を拡大した平面図である。
【図４】本発明による線条体部分の断面図である。
【図５】本発明の太陽電池モジュールの他の具体例の平面図である。
【図６】本発明の太陽電池モジュールを製造する方法を説明する図である。
【図７】本発明により得られた太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図８】本発明の太陽電池モジュールの他の例を示す断面図である。
【図９】本発明の太陽電池モジュールの別の構成例を示す図である。
【図１０】太陽電池モジュールの電極接続部を形成する工程を示す図である。
【図１１】図１０の続きの工程を示す図である。
【図１２】従来の太陽電池付き時計の一例の構成を示す断面図である。
【図１３】従来の太陽電池付き時計の他の例の構成を示す断面図である。
【図１４】従来の太陽電池モジュールの例を示す平面図である。
【図１５】従来の太陽電池モジュールの他の例を示す平面図である。
【図１６】従来の太陽電池モジュールの別の例を示す平面図である。
【図１７】従来の太陽電池モジュールの電極接続部を形成する方法の一例を示す図である。
【図１８】従来の太陽電池モジュールの平面図である。
【図１９】従来の太陽電池モジュールの断面図である。
【符号の説明】
３１〜３４ セル
３５、３５ａ、３５ｂ 細幅の線条体
３５ｃ、３５ｆ 取出電極近傍に設けた細幅の線条体
３５ｄ、３５ｇ 面積調整用の細幅の線条体
３７ 太陽電池電極部
３８ 接続電極
Claims (13)
- 太陽電池が透明性基板の透明性の大部分を阻害しないように細幅の線条体形状で、当該透明性基板上に形成されているものであり、且つ当該太陽電池は、当該透明性基板の少なくとも一方の主面上に突出する様に形成されており、且つ当該透明性基板上に形成された当該複数個の当該細幅の線条体群は、互いに並列的に配置形成されていると共に、それぞれの太陽電池からなる各線条体群のそれぞれの基端部は、当該線条体群を囲繞する太陽電池電極部に接続されており、然も、互いに対象的な位置から、若しくは互いに対象的な位置の近傍から対向する太陽電池電極部に向けて延展されているそれぞれの太陽電池の線条体は、対向する太陽電池電極部から延展せしめられたそれぞれの太陽電池の線条体と、互いに等間隔で対向した状態で配置されているか、或いは互いに等間隔であるが、対向する互いの位置がずらされて配置せしめられており、然も、当該太陽電池電極部の端部に取出電極が配置せしめられている太陽電池を有しており、且つ、当該複数の太陽電池の線条体群の少なくとも一部に、その他の太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる事を特徴とする太陽電池モジュール。
- 当該太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態は、それぞれの太陽電池の線条体が、等間隔に配列されていないものである事を特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
- 当該太陽電池の線条体群の配列状態とは異なる配列状態は、少なくとも、当該太陽電池電極部の端部に取出電極が配置されている位置の近傍に設けられる事を特徴とする請求項１又は２記載の太陽電池モジュール。
- 当該一の太陽電池電極部の端部には、下部取出電極が設けられ、当該他の太陽電池電極部の端部には、上部取出電極が設けられており、当該一の太陽電池電極部の当該下部取出電極が設けられている近傍からは、当該太陽電池の線条体を対向する他の太陽電池電極部に向けて延展されず、専ら、当該他の太陽電池電極部の端部近傍より、当該一の太陽電池電極部にむけて適宜の本数の当該太陽電池の線条体を延展せしめた事を特徴とする請求項１至３の何れかに記載の太陽電池モジュール。
- 当該一の太陽電池電極部の当該端部を除く適宜の位置から延展される少なくとも一部の当該太陽電池の線条体の配置状態をその他の当該太陽電池の線条体の配置状態とは異なる配置状態とした事を特徴とする請求項４記載の太陽電池モジュール。
- 当該他の太陽電池電極部の当該端部を除く適宜の位置から延展される少なくとも一部の当該太陽電池の線条体の配置状態をその他の当該太陽電池の線条体の配置状態とは異なる配置状態とした事を特徴とする請求項４記載の太陽電池モジュール。
- 当該透明性基板上に形成された当該複数個の当該太陽電池の細幅の線条体群は、互いに異なる複数の組に分割され、当該それぞれの組を構成する複数の細幅の線条体同志は、互いに並列的に接続されており、且つ当該複数の組同志は、互いに直列的に接続されている事を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の太陽電池モジュール。
- 当該一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体は、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体と互いに対向して配置されているか、対向する互いの位置がずらされて配置されている事を特徴とする請求項４乃至７の何れかに記載の太陽電池モジュール。
- 当該一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体は、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の線条体と互いにインタリーブ状に嵌入し合う様に配置せしめられている事を特徴とする請求項４項乃至８のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
- 当該複数個に分割された当該太陽電池電極部の互いに隣接する端部が、一方の当該太陽電池電極部の端部に於ける下部電極と隣接する他方の当該太陽電池電極部の上部電極間とを適宜の導電性部材で接続した直列接続部の近傍に於いて当該他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる事を特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の太陽電池モジュール。
- 当該所定の太陽電池電極に於いて、他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を含んでいる太陽電池セル内の適宜の場所に、当該他の線条体群の配列状態とは異なる配列状態を持った細幅の線条体配列からなる面積調整部が設けられる事を特徴とする請求項１０記載の太陽電池モジュール。
- 当該複数個に分割された当該太陽電池電極部の互いに隣接する端部が、一方の当該太陽電池電極部の端部に於ける下部電極と隣接する他方の当該太陽電池電極部の上部電極間とを適宜の導電性部材で接続した直列接続部と、当該直列接続部に対向する位置に設けられた他の直列接続部との相互位置が、非対称位置に形成されている事を特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の太陽電池モジュール。
- 情報表示手段の情報表示面の大部分が太陽電池を有する透明性基板によって被覆されている電子機器であって、当該太陽電池は、請求項1乃至１２の何れかに記載された太陽電池モジュールを含んでいる事を特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000079139A JP4397091B2 (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 電子機器及び太陽電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000079139A JP4397091B2 (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 電子機器及び太陽電池モジュール |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001267601A JP2001267601A (ja) | 2001-09-28 |
| JP2001267601A5 JP2001267601A5 (ja) | 2007-05-10 |
| JP4397091B2 true JP4397091B2 (ja) | 2010-01-13 |
Family
ID=18596435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000079139A Expired - Fee Related JP4397091B2 (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 電子機器及び太陽電池モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4397091B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7079453B2 (en) | 2002-07-09 | 2006-07-18 | Casio Computer Co., Ltd. | Timepiece and electronic apparatus with bulb-shaped semiconductor element |
-
2000
- 2000-03-21 JP JP2000079139A patent/JP4397091B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001267601A (ja) | 2001-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4215402B2 (ja) | 太陽電池付き電子機器 | |
| JPH07503105A (ja) | 集積回路化されたスタックドセル太陽電池モジュール | |
| JP2824882B2 (ja) | 太陽電池装置 | |
| JPWO2002039504A1 (ja) | 太陽電池モジュール及びそれを搭載した携帯型電子機器 | |
| JPH10233517A (ja) | 光電変換装置およびその製造方法 | |
| CN104716212A (zh) | 太阳能表 | |
| JP4397092B2 (ja) | 電子機器及び太陽電池モジュール | |
| JP4397091B2 (ja) | 電子機器及び太陽電池モジュール | |
| JP2000223727A (ja) | 薄膜太陽電池とその製造方法 | |
| JP7334761B2 (ja) | ソーラーパネル、表示装置及び時計 | |
| JPH10308525A (ja) | 太陽電池装置 | |
| JPH11142534A (ja) | 太陽電池で形成された、特に時計用の文字盤 | |
| JP2001267604A (ja) | 太陽電池付き電子機器及び太陽電池モジュール | |
| JPS58196060A (ja) | 薄膜半導体装置 | |
| JPS62242371A (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
| JP4244137B2 (ja) | 太陽電池モジュール及び電子機器 | |
| JP4748830B2 (ja) | 太陽電池付き電子機器及び太陽電池モジュール | |
| JP2003086818A (ja) | 太陽電池モジュール及び電子機器 | |
| JP4593072B2 (ja) | ソーラーセル付電子時計 | |
| JPS6211029Y2 (ja) | ||
| JP2000323732A (ja) | 薄膜太陽電池とその製造方法 | |
| JPS6097679A (ja) | 時計用太陽電池 | |
| JPS6326555B2 (ja) | ||
| JP2001111084A (ja) | 薄膜太陽電池モジュール | |
| JPH0529163U (ja) | 時計用太陽電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070319 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070319 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080428 |
|
| RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20080509 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090820 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091006 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091020 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141030 Year of fee payment: 5 |
|
| 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 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |