JPH01105582A - 太陽光発電素子 - Google Patents
太陽光発電素子Info
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- JPH01105582A JPH01105582A JP62262987A JP26298787A JPH01105582A JP H01105582 A JPH01105582 A JP H01105582A JP 62262987 A JP62262987 A JP 62262987A JP 26298787 A JP26298787 A JP 26298787A JP H01105582 A JPH01105582 A JP H01105582A
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- JP
- Japan
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- solar cell
- electrode
- attached
- junctions
- junction
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- 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.)
- Pending
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は太陽電池の変換効率を上げるシステムに関する
ものである。
ものである。
（ロ）従来の技術
太陽電池のエネルギー変換効率は、理論限界でも３０％
弱程度であり、しかも現実に製造されている結晶シリコ
ン系太陽電池を例にとると、理論限界値が約２５％であ
るが、現実の変換効率は１２〜１４％程度となうってい
る。 また、アモルファス系では８〜１０％程度である
。
弱程度であり、しかも現実に製造されている結晶シリコ
ン系太陽電池を例にとると、理論限界値が約２５％であ
るが、現実の変換効率は１２〜１４％程度となうってい
る。 また、アモルファス系では８〜１０％程度である
。
（ハ）発明が解決しようとしている問題点本発明は（ロ
）項の理論限界を与えている、太ｔ１！”池の感度スペ
クトルの整合出来ない入力光エネルギーのうち赤外領域
をも、ゼーベック効果を利用するＰＮユニットで熟電変
差させ前記理論限界を向上させることを目的とする。
）項の理論限界を与えている、太ｔ１！”池の感度スペ
クトルの整合出来ない入力光エネルギーのうち赤外領域
をも、ゼーベック効果を利用するＰＮユニットで熟電変
差させ前記理論限界を向上させることを目的とする。
（ニ）問題点を解決するための手段
太陽からのふくしゃエネルギースペクトルの内光起電力
効果として吸収し得るスペクトルのエネルギーは全体の
４４％しかない、この太陽電池特性により太陽電池材料
に吸収または、そのまま透過する長波長領域のエネルギ
ーは全体の３５〜４５％にも及ぶ。 また、太陽電池が
負荷に電力を供給し、電流°が流れる際電極ならびに半
導体バルク内の電気抵抗によってジュール熱となる直列
抵抗損失もあり、これらを太陽電池の裏側にゼーベツク
効果を利用するＰＮユニットで熱電変換させ総合的な変
換効率を上げるものである。
効果として吸収し得るスペクトルのエネルギーは全体の
４４％しかない、この太陽電池特性により太陽電池材料
に吸収または、そのまま透過する長波長領域のエネルギ
ーは全体の３５〜４５％にも及ぶ。 また、太陽電池が
負荷に電力を供給し、電流°が流れる際電極ならびに半
導体バルク内の電気抵抗によってジュール熱となる直列
抵抗損失もあり、これらを太陽電池の裏側にゼーベツク
効果を利用するＰＮユニットで熱電変換させ総合的な変
換効率を上げるものである。
（ホ）実施例
以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
第１図は、太陽光発電素子として構成した場合の側面図
、第２図は同電気回路図である。
第１図は、太陽光発電素子として構成した場合の側面図
、第２図は同電気回路図である。
１、は単結晶または、アモルファス太陽電池である。２
は太陽電池１と伝熱用電極３を電気的に絶縁するもので
、太陽電池材料に吸収または、そのまま通過した長波長
領域の赤外線及び（ニ）項の電気抵抗によって発生した
ジュール熱を伝熱用電極３へ伝熱するものである。 伝
熱用電極３はＰ型半導体６と、Ｎ型半導体７を、接触固
定したＰＮ接合体を１対またはそれ以上電気的に直列に
結合させる電極である。 放熱用電極４は、伝熱用電極
３で、収熱した熱を、冷却フィン５へ速やかに逃がす目
的を有し、また放熱用電極４と、対をなしＰＮ接合体を
電気的に結合させるものである。 冷却フィン５は放熱
用電極４からの熱を速やかに太陽光発電素子から空気中
へ逃がす目的を有している。 たとえばアルミ等の金属
の場合は表面に電気的な絶縁処理をほどこし、また冷却
フィン５は、金属のバルクに限らず、放熱用ファン等で
も、本発明の範囲を越えるものではない。
は太陽電池１と伝熱用電極３を電気的に絶縁するもので
、太陽電池材料に吸収または、そのまま通過した長波長
領域の赤外線及び（ニ）項の電気抵抗によって発生した
ジュール熱を伝熱用電極３へ伝熱するものである。 伝
熱用電極３はＰ型半導体６と、Ｎ型半導体７を、接触固
定したＰＮ接合体を１対またはそれ以上電気的に直列に
結合させる電極である。 放熱用電極４は、伝熱用電極
３で、収熱した熱を、冷却フィン５へ速やかに逃がす目
的を有し、また放熱用電極４と、対をなしＰＮ接合体を
電気的に結合させるものである。 冷却フィン５は放熱
用電極４からの熱を速やかに太陽光発電素子から空気中
へ逃がす目的を有している。 たとえばアルミ等の金属
の場合は表面に電気的な絶縁処理をほどこし、また冷却
フィン５は、金属のバルクに限らず、放熱用ファン等で
も、本発明の範囲を越えるものではない。
（へ）発明の効果
以上のように本発明は、太陽電池にとって光エネルギー
で電気的に変換出来なかった長波長領域の赤外線を、太
陽電池裏側の熱転変換出来るものである。
で電気的に変換出来なかった長波長領域の赤外線を、太
陽電池裏側の熱転変換出来るものである。
１ ｃｌ（の面積の太陽電池を例にとると、Ｐ型半導体
６、例えばアンチモンと、Ｎ型半導体７、例えば９７％
ビスマス＋３％アンチモンをφ０．３ Ｗｍｌの円柱で
形成し、それぞれの間隔をＱ、ｌ ｍｍとすると、１５
６対の熱電変換素子が形成される。そして伝熱用電極３
と放熱用電極４の温度差を３℃と仮定すると、次式によ
ってＰＮユニットの熱起電力Ｖが与えられる。
６、例えばアンチモンと、Ｎ型半導体７、例えば９７％
ビスマス＋３％アンチモンをφ０．３ Ｗｍｌの円柱で
形成し、それぞれの間隔をＱ、ｌ ｍｍとすると、１５
６対の熱電変換素子が形成される。そして伝熱用電極３
と放熱用電極４の温度差を３℃と仮定すると、次式によ
ってＰＮユニットの熱起電力Ｖが与えられる。
Ｖ＝ｎＸＳＸΔＴ
ｎ ： ＰＮユニットの対数 〔対〕
Ｓ：ゼーベソク係数 〔μｖ／”Ｃ）ΔＴ：温度差
（’Ｃ３ｎ＝１５６ ｓ＝ ｌ５ｐｌ ＋ Ｉｓｎ！ ＝ ＋４０Ｘ０．０００００１１−４− １−７５ＸＯ
，ＯＯＯＯＯ１ｇ＝ １ １ ５ Ｘｏ、０００００１ ΔＴ＝３ ｖ＝ １５６ ｘ １ １ ５ ｘＯ，０ＯＯＯ０１ｘ
３＝５３．８ （ｍＶ／ｃｎ） アモルファス系の太陽電池を例にとると、開放電圧８７
ｉｆｆｌＶで、変換効率８．３６％となっており前記熱
電変換素子によって、８．８８％に変換効率が上昇する
こととなる。 以上の如く、本発明にあっては現在まで
全く出力として取り出せなかった、太陽光の赤外領域を
活用出来ることは、光起電力特性の向上に寄与するとこ
ろ多大である。
（’Ｃ３ｎ＝１５６ ｓ＝ ｌ５ｐｌ ＋ Ｉｓｎ！ ＝ ＋４０Ｘ０．０００００１１−４− １−７５ＸＯ
，ＯＯＯＯＯ１ｇ＝ １ １ ５ Ｘｏ、０００００１ ΔＴ＝３ ｖ＝ １５６ ｘ １ １ ５ ｘＯ，０ＯＯＯ０１ｘ
３＝５３．８ （ｍＶ／ｃｎ） アモルファス系の太陽電池を例にとると、開放電圧８７
ｉｆｆｌＶで、変換効率８．３６％となっており前記熱
電変換素子によって、８．８８％に変換効率が上昇する
こととなる。 以上の如く、本発明にあっては現在まで
全く出力として取り出せなかった、太陽光の赤外領域を
活用出来ることは、光起電力特性の向上に寄与するとこ
ろ多大である。
第１図は太陽光発電素子の側面図、第２図は、同電気回
路図である。
路図である。
Claims (1)
- 電気的に絶縁した金属、半導体、セラミック、ガラス
、または有機膜を基板とする、太陽電池の裏側に、Ｐ型
半導体とＮ型半導体を、接触固定したＰＮ接合体を１対
またはそれ以上電気的に直列に結合して、ゼーベック効
果を利用するＰＮユニットを構成し前記ＰＮ接合体の高
温側に太陽電池の裏側を、他方に、放熱を目的とするも
のを取り付けた熱電変換させる機能をあわせもった、太
陽光発電素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62262987A JPH01105582A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 太陽光発電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62262987A JPH01105582A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 太陽光発電素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01105582A true JPH01105582A (ja) | 1989-04-24 |
Family
ID=17383324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62262987A Pending JPH01105582A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 太陽光発電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01105582A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2321338B (en) * | 1997-01-18 | 2002-02-13 | Peter King | A differential voltage cell |
| JP2009176430A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-08-06 | Hitachi Zosen Corp | エネルギー変換素子およびその製造方法 |
| JP2012508466A (ja) * | 2008-11-04 | 2012-04-05 | イートン コーポレーション | 住宅用及び工業用建物のための熱電併給システム（ｃｈｐ） |
| JP2013254940A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-12-19 | Osaka Prefecture Univ | 光熱変換素子およびその製造方法、光熱発電装置ならびに被検出物質の検出方法 |
| JP2015164393A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-09-10 | 学校法人日本大学 | ヒートシンク及び複合型太陽エネルギー変換装置 |
| EP1911145A4 (en) * | 2005-08-05 | 2015-11-04 | Retti Kahrl | COMPOSITION AND METHOD FOR MULTI-LAYER SOLAR ENERGY STORAGE, BUCKMINSTERFULLERENE OF SOLAR ENERGY ACCUMULATION, INDUCTIVE COUPLING DEVICE; VEHICLE CHASSIS; HYDROGEN ENGINE WITH ATMOSPHERIC ADMISSION; TIRE GENERATING ELECTRICAL ENERGY; AND DEVICE FOR ACCUMULATING MECHANICAL ENERGY |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP62262987A patent/JPH01105582A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2321338B (en) * | 1997-01-18 | 2002-02-13 | Peter King | A differential voltage cell |
| EP1911145A4 (en) * | 2005-08-05 | 2015-11-04 | Retti Kahrl | COMPOSITION AND METHOD FOR MULTI-LAYER SOLAR ENERGY STORAGE, BUCKMINSTERFULLERENE OF SOLAR ENERGY ACCUMULATION, INDUCTIVE COUPLING DEVICE; VEHICLE CHASSIS; HYDROGEN ENGINE WITH ATMOSPHERIC ADMISSION; TIRE GENERATING ELECTRICAL ENERGY; AND DEVICE FOR ACCUMULATING MECHANICAL ENERGY |
| US9837570B2 (en) | 2005-08-05 | 2017-12-05 | Kahrl L Retti | Multiple layer solar energy harvesting composition and method, solar energy harvesting buckyball, inductive coupling device; vehicle chassis; atmospheric intake hydrogen motor; electrical energy generating tire; and mechanical energy harvesting device |
| JP2009176430A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-08-06 | Hitachi Zosen Corp | エネルギー変換素子およびその製造方法 |
| JP2012508466A (ja) * | 2008-11-04 | 2012-04-05 | イートン コーポレーション | 住宅用及び工業用建物のための熱電併給システム（ｃｈｐ） |
| JP2013254940A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-12-19 | Osaka Prefecture Univ | 光熱変換素子およびその製造方法、光熱発電装置ならびに被検出物質の検出方法 |
| JP2015164393A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-09-10 | 学校法人日本大学 | ヒートシンク及び複合型太陽エネルギー変換装置 |
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