JP5422079B2 - 光起電力モジュール - Google Patents
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Description
これを光起電力効果(photovoltaic effect)と言うが、光起電力モジュールを構成するp型及びn型半導体のうちで電子はn型半導体側に、正孔はp型半導体側に引っ張られて、それぞれn型半導体及びp型半導体と接合された電極に移動して、この電極を電線で連結すると電気が外部に流れる。
したがって、太陽光を受光して電気エネルギーを出すことができながらも建物に装着される時に疲労感を少しか与えず、美的に建築物との調和も向上することができる光起電力モジュールに対する開発が至急な実情である。
本発明が達成しようとする技術的課題らは、以上で言及した技術的課題らに制限されず、言及されなかったさらに他の技術的課題については、下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。
また、本発明によると、建物の窓などに適用される場合、違和感または視覚的疲労感が減り、建築物との高い調和度及び美麗さも向上することができる光起電力モジュールを得ることができる。
図1乃至図5は、本発明の実施例による光起電力モジュールの構成を示す図面である。
一方、表1は本発明の一実施例による光学層160の透過率、反射率、吸収率を各波長帯別に示す。
両面のうちで一面に光学層160が形成された裏面基板150を対象として透過率、反射率、吸収率についての測定を行い、比較のために光学層160が形成されない裏面基板150も対象として透過率、反射率、吸収率を測定した。
表1及び図6を参照すると、光学層160の透過率は近紫外線領域(300nm〜400nm)でおよそ5%乃至40%であり、近赤外線領域(780nm〜3000nm)でおよそ50%乃至80%であることを分かる。また、表1及び図7を参照すると、光学層160の吸収率は近紫外線領域(300nm〜400nm)でおよそ50%乃至80%であり、近赤外線領域(780nm〜3000nm)でおよそ10%乃至25%であることを分かる。本発明の一実施例による光学層160としては上で説明した特性を満足させる物質ならどのような物質でも利用されることができる。
第1電極110、光電変換層120、第2電極130の積層体は、例えば、レーザースクライビング法などによって分離した光電変換層120を中心に複数の単位電池に分けられて、この複数の単位電池は、お互いに直列連結される。この場合、透光性開口部は複数個の単位電池の直列連結方向と平行な方向に延長されることができる。全体光電変換領域、すなわち、光電変換層120が形成された面積に対して透光性開口部が形成された面積の比を開口率と言うが、このような開口率は0%乃至50%であることがある。
本発明の一実施例による光起電力モジュールは、前記三つの方法のうちで何れか一つの方法によって透光性を有する。
以下、本発明の一実施例による光起電力モジュールの透過率、反射率、吸収率特性及び色座標について説明する。
図8及び図9は、それぞれ本発明の一実施例による光起電力モジュールの透過率及び吸収率を各波長に対して示したグラフである。
一方、表2は本発明の一実施例による光起電力モジュールの透過率、反射率、吸収率を各波長帯別に示す表である。
第2電極130が透明伝導性物質で形成されて、開口率が0%である場合の光起電力モジュールを具現化して測定を行った。また、光学層160は絶縁性保護層140と裏面基板150との間に含ませて測定を行った。
表2及び図8を参照すると、光起電力モジュールの透過率は、近紫外線領域(300nm〜400nm)でおよそ0%乃至5%であり、近赤外線領域(780nm〜3000nm)でおよそ5%乃至15%であることを分かる。また、表2及び図9を参照すると、光起電力モジュールの吸収率は近紫外線領域(300nm〜400nm)でおよそ65%乃至85%であり、近赤外線領域(780nm〜3000nm)でおよそ60%乃至80%であることを分かる。
一方、前述したように、光学層160の形成、絶縁性保護層140または裏面基板150の固有色相などによって全体光起電力モジュールは所定の色相を有することができる。
一方、図11及び表4は、本発明の実施例による光学層160の色座標を示す。色座標の測定方法は、上の単位電池に対する色座標測定方法と同一である。
表4中の15%とは、光学層160の色濃度を示したものであり、光学層160の形成の材料になる溶液において、溶媒に対する顔料または染料の重量比が15%ということを意味する。
図11及び表4を参照すると、本発明の実施例による光学層160は、CIE LAB色座標上でa*:-50〜-10、b*:-60〜-10、L*:60〜90の範囲内に属することを分かる。
図12及び表5を参照すると、本発明の実施例による光起電力モジュールは、CIE LAB色座標上でa*:-25〜0、b*:10〜50、L*:20〜50の範囲内に属することを分かる。
Claims (6)
- 基板上に形成される第1電極と、前記第1電極上に形成される光電変換層と、前記光電変換層上に形成される第2電極と、前記第2電極上部に配置される透光性裏面基板を含む単位電池と、光学層とを有する光起電力モジュールであって、
前記単位電池は、CIE(国際照明委員会)のCIE LAB色座標値がa*:5〜35、b*:45〜55、L*:30〜70に設定され、且つ、
前記光学層は、該CIE LAB色座標値がa*:−50〜−10、b*:−60〜−10、L*:60〜90に設定され、
これにより、全体の該CIE LAB色座標値がa*:−25〜0、b*:10〜50、L*:20〜50に設定された、
ことを特徴とする光起電力モジュール。 - 基板上に形成される第1電極と、前記第1電極上に形成される光電変換層と、前記光電変換層上に形成される第2電極と、前記第2電極上に形成される絶縁性保護層と、前記絶縁性保護層上に配置される透光性裏面基板とを含む単位電池と、
前記基板の下面、前記基板と前記第1電極との間、前記第2電極と前記絶縁性保護層との間、前記絶縁性保護層と前記裏面基板との間、前記裏面基板上部のうちで少なくとも一つの位置に形成された光学層と、
を有する光起電力モジュールであって、
前記単位電池は、CIE(国際照明委員会)のCIE LAB色座標値がa*:5〜35、b*:45〜55、L*:30〜70に設定され、且つ、
前記光学層は、該CIE LAB色座標値がa*:−50〜−10、b*:−60〜−10、L*:60〜90に設定され、
これにより、全体の該CIE LAB色座標値がa*:−25〜0、b*:10〜50、L*:20〜50に設定された、
ことを特徴とする光起電力モジュール。 - 前記光学層は、溶媒に対する着色用顔料及び染料の重量比が5%乃至40%である溶液から形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の光起電力モジュール。
- 前記光起電力モジュールの透過率は、近紫外線領域で0%乃至5%、近赤外線領域で5%乃至15%であることを特徴とする請求項1または2に記載の光起電力モジュール。
- 前記光起電力モジュールの吸収率は、近紫外線領域で65%乃至85%、近赤外線領域で60%乃至80%であることを特徴とする請求項1または2に記載の光起電力モジュール。
- 前記第2電極には少なくとも前記第2電極を貫通する透光性開口部が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光起電力モジュール。
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