JP6081815B2 - 太陽電池および太陽電池モジュール - Google Patents
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Description
ともいずれか一方の主面に、図2(a)〜(c)に例示するような微細な凹凸からなる二次元周期構造を有していることが重要である。なお、本発明における微細な凹凸からなる二次元周期構造とは、材料表面に300〜3000nmの範囲のピッチ(p)を有する突起や窪みなどの凹凸が形成されたものである。このように入射光の波長よりも短い周期構造は、モスアイ構造(蛾の目構造)とも呼ばれ、その大きさや形態、製法などについて種々の報告がなされている(例えば特許文献3を参照)。
い波長の光の入射量が低減する。また、第一の波長変換層3の第2の主面のピッチ(p2)よりも長い波長の光は、第一の波長変換層3の第2の主面における散乱が抑制されるため、光電変換素子4への入射量が増大し、光の利用効率が高くなる。
4の有効波長領域の下限である400nmよりも小さくすればよい。
成することで、反射層6としてもよい。
刷し、焼き付けたものを用いる。カバー層7としては、ポリエステル、ポリビニルブチラール、もしくはテフロン(登録商標)樹脂のシートを用いる。
2、102・・・・・透光性基板
3・・・・・・・・・第一の波長変換層
4、104・・・・・光電変換素子
5・・・・・・・・・第二の波長変換層
103、105・・・封止層
6・・・・・・・・・反射層
7、107・・・・・カバー層
8、8’ ・・・・・微細な凹凸
9・・・・・・・・・インターコネクタ
Claims (12)
- 透光性基板と、光電変換素子と、反射層とを備え、前記透光性基板と前記光電変換素子との間に第一の波長変換層を、前記光電変換素子と前記反射層との間に第二の波長変換層を有する太陽電池であって、
前記第二の波長変換層の前記光電変換素子側に面する第3の主面および前記反射層側に面する第4の主面のうち少なくともいずれか一方、前記第一の波長変換層の前記透光性基板側に面する第1の主面、および前記光電変換素子側に面する第2の主面が、微細な凸凹からなり、300〜3000nmのピッチを有する二次元周期構造を備えるとともに、
前記第2の主面における前記二次元周期構造の前記ピッチが、前記第1の主面における前記二次元周期構造の前記ピッチよりも大きいことを特徴とする太陽電池。 - 前記第一の波長変換層が、紫外光領域の波長を有する光を、前記光電変換素子が電気エネルギーに変換可能な波長の光に変換する紫外光変換機能を有することを特徴とする請求項1に記載の太陽電池。
- 透光性基板と、光電変換素子と、反射層とを備え、前記透光性基板と前記光電変換素子との間に第一の波長変換層を、前記光電変換素子と前記反射層との間に第二の波長変換層を有する太陽電池であって、
前記第一の波長変換層の前記透光性基板側に面する第1の主面および前記光電変換素子側に面する第2の主面のうち少なくともいずれか一方、および前記第二の波長変換層の前記光電変換素子側に面する第3の主面および前記反射層側に面する第4の主面のうち少なくともいずれか一方に、微細な凸凹からなり、300〜3000nmのピッチを有する二次元周期構造を備えるとともに、
前記第一の波長変換層が、紫外光領域の波長を有する光を、前記光電変換素子が電気エネルギーに変換可能な波長の光に変換する紫外光変換機能を有し、
前記第1の主面における前記二次元周期構造の前記ピッチが、
前記第一の波長変換層が変換可能な前記紫外光領域の波長よりも小さいことを特徴とする太陽電池。 - 前記第2の主面における前記二次元周期構造の前記ピッチが、紫外光領域の波長の上限近傍または前記光電変換素子が電気エネルギーに変換可能な波長の下限近傍であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の太陽電池。
- 透光性基板と、光電変換素子と、反射層とを備え、前記透光性基板と前記光電変換素子との間に第一の波長変換層を、前記光電変換素子と前記反射層との間に第二の波長変換層を有する太陽電池であって、
前記第一の波長変換層の前記透光性基板側に面する第1の主面および前記光電変換素子側に面する第2の主面のうち少なくともいずれか一方、および前記第二の波長変換層の前記光電変換素子側に面する第3の主面および前記反射層側に面する第4の主面のうち少なくともいずれか一方に、微細な凸凹からなり、300〜3000nmのピッチを有する二次元周期構造を備えるとともに、
前記第2の主面における前記二次元周期構造の前記ピッチが、紫外光領域の波長の上限近傍または前記光電変換素子が電気エネルギーに変換可能な波長の下限近傍であることを特徴とする太陽電池。 - 前記第二の波長変換層の前記主面が、いずれも300〜3000nmのピッチを有する前記二次元周期構造を備え、
前記第3の主面における前記二次元周期構造の前記ピッチと、前記第4の主面における前記二次元周期構造の前記ピッチとが、互いに異なることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の太陽電池。 - 前記第3の主面における前記二次元周期構造の前記ピッチが、
前記光電変換素子が電気エネルギーに変換可能な波長よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の太陽電池。 - 透光性基板と、光電変換素子と、反射層とを備え、前記透光性基板と前記光電変換素子との間に第一の波長変換層を、前記光電変換素子と前記反射層との間に第二の波長変換層を有する太陽電池であって、
前記第一の波長変換層の前記透光性基板側に面する第1の主面および前記光電変換素子側に面する第2の主面のうち少なくともいずれか一方、および前記第二の波長変換層の前記光電変換素子側に面する第3の主面および前記反射層側に面する第4の主面のうち少なくともいずれか一方に、微細な凸凹からなり、300〜3000nmのピッチを有する二次元周期構造を備えるとともに、
前記第3の主面における前記二次元周期構造の前記ピッチが、
前記光電変換素子が電気エネルギーに変換可能な波長よりも小さいことを特徴とする太陽電池。 - 透光性基板と、光電変換素子と、反射層とを備え、前記透光性基板と前記光電変換素子との間に第一の波長変換層を、前記光電変換素子と前記反射層との間に第二の波長変換層を有する太陽電池であって、
前記第一の波長変換層の前記透光性基板側に面する第1の主面および前記光電変換素子側に面する第2の主面のうち少なくともいずれか一方、および前記第二の波長変換層の前記光電変換素子側に面する第3の主面および前記反射層側に面する第4の主面のうち少なくともいずれか一方に、微細な凸凹からなり、300〜3000nmのピッチを有する二次元周期構造を備えるとともに、
前記第一の波長変換層が、紫外光領域の波長を有する光を、前記光電変換素子が電気エネルギーに変換可能な波長の光に変換する紫外光変換機能を有し、
前記第二の波長変換層が、赤外光領域の波長を有する光を、前記光電変換素子が電気エネルギーに変換可能な波長の光に変換する赤外光変換機能を有し、
前記第3の主面における前記二次元周期構造の前記ピッチが、
紫外光領域の波長よりも大きいことを特徴とする太陽電池。 - 前記第4の主面における前記二次元周期構造の前記ピッチが、紫外光領域の波長の上限
近傍または前記光電変換素子が電気エネルギーに変換可能な波長の下限近傍である
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の太陽電池。 - 透光性基板と、光電変換素子と、反射層とを備え、前記透光性基板と前記光電変換素子との間に第一の波長変換層を、前記光電変換素子と前記反射層との間に第二の波長変換層を有する太陽電池であって、
前記第一の波長変換層の前記透光性基板側に面する第1の主面および前記光電変換素子側に面する第2の主面のうち少なくともいずれか一方、および前記第二の波長変換層の前記光電変換素子側に面する第3の主面および前記反射層側に面する第4の主面のうち少なくともいずれか一方に、微細な凸凹からなり、300〜3000nmのピッチを有する二次元周期構造を備えるとともに、
前記第4の主面における前記二次元周期構造の前記ピッチが、紫外光領域の波長の上限近傍または前記光電変換素子が電気エネルギーに変換可能な波長の下限近傍であることを特徴とする太陽電池。 - 請求項1乃至11のいずれかに記載の太陽電池の複数個を、配線を介して電気的に接続してなることを特徴とする太陽電池モジュール。
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