JPH01253283A - 太陽電池モジュール - Google Patents
太陽電池モジュールInfo
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- JPH01253283A JPH01253283A JP63080580A JP8058088A JPH01253283A JP H01253283 A JPH01253283 A JP H01253283A JP 63080580 A JP63080580 A JP 63080580A JP 8058088 A JP8058088 A JP 8058088A JP H01253283 A JPH01253283 A JP H01253283A
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- solar cell
- wavelength light
- prism
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- light
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- Granted
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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
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
-
- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、太陽電池の光電変換効率を向上させる手段に
関するものである。
関するものである。
（従来の技術）
太陽光を有効に利用し、光電変換効率を向とさせる方法
の一つとして、入射光に対して光学的禁制帯幅の異なる
材料で構成された太陽電池を垂直に直列接続した積層構
造のものが提案されている。
の一つとして、入射光に対して光学的禁制帯幅の異なる
材料で構成された太陽電池を垂直に直列接続した積層構
造のものが提案されている。
特に非晶質のような薄膜を利用したものの開発が進めら
れている。これ等は、太陽光スペクトルの感度域を入射
方向に対して垂直に分割し、それぞれの太陽光スペクト
ルに最適な光学的禁制帯幅をもつ材料で構成された非晶
質太陽電池を直列接続したものである。
れている。これ等は、太陽光スペクトルの感度域を入射
方向に対して垂直に分割し、それぞれの太陽光スペクト
ルに最適な光学的禁制帯幅をもつ材料で構成された非晶
質太陽電池を直列接続したものである。
その−例として、三層構造非晶質太陽電池の断面図を第
４図に、そのバンドプロファイルを第５図に示す。
４図に、そのバンドプロファイルを第５図に示す。
第４図において、一方の電′＆１０と例えばステンレス
製の他方の電ｔｉｆｌｌとの間の受光面には透明導電膜
１２を設け、さらに第１層の素子■、第２層の素子■及
び第３層の素子■が形成されている。素子Ｉ及び■の８
層１３，１層１４．Ｐ層１５゜８層１６，１層１７．Ｐ
ｉｉ１８はそれぞれａ−５ｉ：Ｈで形成され、素子■の
８層１９及び２層２１はａ−８１：Ｈ，Ｅ層２０はａ−
５ｉ：Ｇａ：Ｈで形成されている。その特性は第５図に
示されるように■。
製の他方の電ｔｉｆｌｌとの間の受光面には透明導電膜
１２を設け、さらに第１層の素子■、第２層の素子■及
び第３層の素子■が形成されている。素子Ｉ及び■の８
層１３，１層１４．Ｐ層１５゜８層１６，１層１７．Ｐ
ｉｉ１８はそれぞれａ−５ｉ：Ｈで形成され、素子■の
８層１９及び２層２１はａ−８１：Ｈ，Ｅ層２０はａ−
５ｉ：Ｇａ：Ｈで形成されている。その特性は第５図に
示されるように■。
口及び■の曲線はそれぞれ素子Ｉ、ＩＩ及び■に対応し
、Ｅｌ はフェルば単位、ＥＣは伝導帯、Ｅｖは価電子
帯を示している。
、Ｅｌ はフェルば単位、ＥＣは伝導帯、Ｅｖは価電子
帯を示している。
このような積層構造非晶質太陽電池は、非晶質太陽電池
では真性層（１層）の厚さが増大してキャリヤの拡散長
より大となると、収集効率が極めて悪くなるために、厚
み方向に非晶質太陽電池を複数個に分割すれば、受光面
から深い所で発生したキャリヤの収集効率が増大し、光
電変換効率の向上に寄与するというものである。
では真性層（１層）の厚さが増大してキャリヤの拡散長
より大となると、収集効率が極めて悪くなるために、厚
み方向に非晶質太陽電池を複数個に分割すれば、受光面
から深い所で発生したキャリヤの収集効率が増大し、光
電変換効率の向上に寄与するというものである。
（発明が解決しようとする課題）
以上のように素子を分割すると、各単位非晶質太陽電池
において発生する光電流が、はぼ等しくなる様な厚みに
設計しなければならないという問題点がある。出力＝電
圧×電流であるから、受光面から厚み方向にＮ個に分割
した場合、Ｎ倍の電圧、 １／Ｎの電流が最低得られる
様にしなければ、単層の非晶質太陽電池に比べて、積層
構造にする利点がなくなる。
において発生する光電流が、はぼ等しくなる様な厚みに
設計しなければならないという問題点がある。出力＝電
圧×電流であるから、受光面から厚み方向にＮ個に分割
した場合、Ｎ倍の電圧、 １／Ｎの電流が最低得られる
様にしなければ、単層の非晶質太陽電池に比べて、積層
構造にする利点がなくなる。
さらに、第４図のように素子■、■及び■を積層する場
合、例えば８層１９と２層１８との間でのドーパントの
相互拡散により光電変換効率が低下することがあげられ
る。
合、例えば８層１９と２層１８との間でのドーパントの
相互拡散により光電変換効率が低下することがあげられ
る。
また直列に接続することにより内部抵抗も増加する。
光の吸収による損失も大きい。
（１１題を解決するための手段）
前記の問題を解決するため本発明においては、プリズム
により太陽光を分光させ、分光された各々の太陽光スペ
クトルに最適な光学的禁制帯幅を有する材料で構成され
た非晶質太陽電池を受光面の平面上に配列した。
により太陽光を分光させ、分光された各々の太陽光スペ
クトルに最適な光学的禁制帯幅を有する材料で構成され
た非晶質太陽電池を受光面の平面上に配列した。
（作用）
それぞれの太陽光スペクトルに最適の光学的禁制帯幅を
有する太陽電池によって発電するから、光電変換効率が
向上する。
有する太陽電池によって発電するから、光電変換効率が
向上する。
（実施例〕
第１図は本発明の一実施例の断面図を示し、第２図はプ
リズムによる太陽光の分光を示し、第８図はプリズムと
それによって分光された短波長光と長波長光の集まる場
所との位置関係を示すものである。
リズムによる太陽光の分光を示し、第８図はプリズムと
それによって分光された短波長光と長波長光の集まる場
所との位置関係を示すものである。
第２図に示される様にプリズムの面に入射した光は短波
長のもの程大きく屈折する。従って第３図（ａ）に示さ
れるように、プリズム４を多数配列すると、■の面に入
射した光は実線ａｂの間に分光される。また、■の面に
入射した光は実線ｃｄの間に、■の面に入射した光は実
線ｅｆＯ間に、■の面に入射した光は実線ｇｈの間にそ
れぞれ分光される。その結果を合成すると第８図（ｂ）
ＩＣ示されるように、短波長光が集まる領域■と、長波
長光が集まる領域■と、短波長光及び長波長光の双方が
ＳＪまる領域Ｏとに分布する。
長のもの程大きく屈折する。従って第３図（ａ）に示さ
れるように、プリズム４を多数配列すると、■の面に入
射した光は実線ａｂの間に分光される。また、■の面に
入射した光は実線ｃｄの間に、■の面に入射した光は実
線ｅｆＯ間に、■の面に入射した光は実線ｇｈの間にそ
れぞれ分光される。その結果を合成すると第８図（ｂ）
ＩＣ示されるように、短波長光が集まる領域■と、長波
長光が集まる領域■と、短波長光及び長波長光の双方が
ＳＪまる領域Ｏとに分布する。
従って第１図のように、例えば窓材４としてプリズム状
プラスチックを用い、太陽電池１〜８を埋設した充填材
５及び裏面材６を積層した構造としプラスチック製のプ
リズム４の背面に充填材５の中に埋設された太陽電池１
，２及び８を前記の■、■及び◎の領域にそれぞれ対応
させるようにする。太陽電池１としては短波長感度の大
きいａ−３ＩＣ：Ｈで形成した１層を有する単層の非晶
質太陽電池を用いる。これは通常使用されるａ−８ｉ：
Ｈよりも光学的禁制幅が大きい。太陽電池２としては長
波長感度の大きいａ−５ＩＧｅ：Ｈで形成した１層を有
する単層の非晶質太陽電池を用いる。
プラスチックを用い、太陽電池１〜８を埋設した充填材
５及び裏面材６を積層した構造としプラスチック製のプ
リズム４の背面に充填材５の中に埋設された太陽電池１
，２及び８を前記の■、■及び◎の領域にそれぞれ対応
させるようにする。太陽電池１としては短波長感度の大
きいａ−３ＩＣ：Ｈで形成した１層を有する単層の非晶
質太陽電池を用いる。これは通常使用されるａ−８ｉ：
Ｈよりも光学的禁制幅が大きい。太陽電池２としては長
波長感度の大きいａ−５ＩＧｅ：Ｈで形成した１層を有
する単層の非晶質太陽電池を用いる。
これは通常使用されるａ−５ｉ：Ｈよりも光学的禁制幅
が小さい。太陽電池８としては長短側波長に対しある程
度の感度を有するａ−８ｉ：Ｈで形成した１層を有する
単層の非晶質太陽電池を用いる。
が小さい。太陽電池８としては長短側波長に対しある程
度の感度を有するａ−８ｉ：Ｈで形成した１層を有する
単層の非晶質太陽電池を用いる。
各太陽電池の接続方法により、任意の電流、電圧を取り
出すことができる。
出すことができる。
単結晶を使用したものにも応用可能である。
（発明の効果）
太陽光を有効に利用することにより、光電変換効率を大
きく向上することができる。
きく向上することができる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図はプリズム
による太陽光の分光を示す図、第８図はプリズムとそれ
によって分光された短波長光と長波長光の集まる場所の
位置関係を示す図、第４図は従来の三層構造の非晶質太
陽電池の断面図、第５図はそのバンドプロファイルを示
す。 １・・・太陽電池（短波長用）、２・・・太陽電池（長
波長用）、８・・・太陽電池（長短両波要用）、４・・
・プリズム ｈ ｈ ｈ ｈ’＊ 第３５！ｌ
による太陽光の分光を示す図、第８図はプリズムとそれ
によって分光された短波長光と長波長光の集まる場所の
位置関係を示す図、第４図は従来の三層構造の非晶質太
陽電池の断面図、第５図はそのバンドプロファイルを示
す。 １・・・太陽電池（短波長用）、２・・・太陽電池（長
波長用）、８・・・太陽電池（長短両波要用）、４・・
・プリズム ｈ ｈ ｈ ｈ’＊ 第３５！ｌ
Claims (1)
- 複数の異なる光学的禁制帯幅を有する太陽電池と、そ
の受光面に設けられたプリズムとよりなり、プリズムに
より分光された光をそれぞれに最適の禁制帯幅を有する
太陽電池に供給するよりにした太陽電池モジュール
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63080580A JP2798929B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 太陽電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63080580A JP2798929B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 太陽電池モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01253283A true JPH01253283A (ja) | 1989-10-09 |
| JP2798929B2 JP2798929B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=13722286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63080580A Expired - Fee Related JP2798929B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 太陽電池モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2798929B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002033497A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Nihon University | 太陽電池並びに太陽電池パネル |
| KR20020029204A (ko) * | 2000-10-12 | 2002-04-18 | 유성훈 | 프리즘형 태양광 집광장치를 이용한 발전기술 |
| JP2009016165A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Taiyo Yuden Co Ltd | 色素増感型太陽電池 |
| JP2010027281A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Kyoto Univ | 広帯域波長領域の光電変換を可能にする太陽電池 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5148985A (ja) * | 1974-10-24 | 1976-04-27 | Sharp Kk |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63080580A patent/JP2798929B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5148985A (ja) * | 1974-10-24 | 1976-04-27 | Sharp Kk |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002033497A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Nihon University | 太陽電池並びに太陽電池パネル |
| KR20020029204A (ko) * | 2000-10-12 | 2002-04-18 | 유성훈 | 프리즘형 태양광 집광장치를 이용한 발전기술 |
| JP2009016165A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Taiyo Yuden Co Ltd | 色素増感型太陽電池 |
| JP2010027281A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Kyoto Univ | 広帯域波長領域の光電変換を可能にする太陽電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2798929B2 (ja) | 1998-09-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |