JPH03200378A - 透光型薄膜太陽電池モジュール - Google Patents
透光型薄膜太陽電池モジュールInfo
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- JPH03200378A JPH03200378A JP1339504A JP33950489A JPH03200378A JP H03200378 A JPH03200378 A JP H03200378A JP 1339504 A JP1339504 A JP 1339504A JP 33950489 A JP33950489 A JP 33950489A JP H03200378 A JPH03200378 A JP H03200378A
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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
- Y02E10/548—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、建物のガラス窓や天窓および自動車のサンル
ーフなどに使用する透光型の薄膜太陽電池モジュールに
関する。
ーフなどに使用する透光型の薄膜太陽電池モジュールに
関する。
薄膜太陽電池として一般的な通常のアモルファスシリコ
ン(以下a−51と記す)太陽電池は、第2図に示すよ
うに、ガラス基板11上に透明導電膜12を形成して透
明電極とし、その上にp、i、n型のa−3i膜13を
グロー放電法により順次積層し、さらに金属電極薄膜1
4を被着したもので、ガラス基板11側から光10を入
射して使用する。従って太陽電池の裏側へ透過する光は
ない、しかし、太陽電池を建物のガラス窓や自動車のサ
ンルーフなどに使用する場合には、少なくとも光の一部
が太陽電池を通じて室内あるいは車内に入るのが望まし
いので、第3図および第4図に示したような透光型のa
−3L太陽電池が考案されている。
ン(以下a−51と記す)太陽電池は、第2図に示すよ
うに、ガラス基板11上に透明導電膜12を形成して透
明電極とし、その上にp、i、n型のa−3i膜13を
グロー放電法により順次積層し、さらに金属電極薄膜1
4を被着したもので、ガラス基板11側から光10を入
射して使用する。従って太陽電池の裏側へ透過する光は
ない、しかし、太陽電池を建物のガラス窓や自動車のサ
ンルーフなどに使用する場合には、少なくとも光の一部
が太陽電池を通じて室内あるいは車内に入るのが望まし
いので、第3図および第4図に示したような透光型のa
−3L太陽電池が考案されている。
第3図は、裏側の電極にも透明導電膜12を用いたもの
であり、この場合は、主にa−5illlの厚さおよび
a−51膜の膜質、特にその光学的バンドギャップによ
り、太陽電池の裏側への透過光20の光量が決まり、従
って透明度が決まる。ただし、この型の太陽電池の透過
光20のスペクトルは、入射太部光10に比べ短波長光
が弱く、長波長光が強いため、赤味をおびた色になる。
であり、この場合は、主にa−5illlの厚さおよび
a−51膜の膜質、特にその光学的バンドギャップによ
り、太陽電池の裏側への透過光20の光量が決まり、従
って透明度が決まる。ただし、この型の太陽電池の透過
光20のスペクトルは、入射太部光10に比べ短波長光
が弱く、長波長光が強いため、赤味をおびた色になる。
第4図はもう一つの透光型a −3t太陽電池であり、
裏側の電極は金属薄膜であるが、a −3i膜13と金
属電極14の全面に直径0.1−10膜程度の小さな穴
(透光部)15を均一に多数明けたものである。
裏側の電極は金属薄膜であるが、a −3i膜13と金
属電極14の全面に直径0.1−10膜程度の小さな穴
(透光部)15を均一に多数明けたものである。
このような穴15はフォトエツチングあるいはレーザパ
ターニングで明けられる。入射光10の一部がこの透光
部15を通過して裏面へ透過光20として出る。従って
、この場合には透過光20のスペクトルは入射光IOの
スペクトルとあまり差がなく、この透光型a −5i太
陽電池を通して見た戸外あるいは車外の景色などは自然
の色に近い、この太陽電池の透過光量または透明度は、
透光部15の形状、大きさ、配列パターンおよび開孔率
、すなわち透光部の総面積/(発電部の総面積+透光部
の総面積)などできまる。
ターニングで明けられる。入射光10の一部がこの透光
部15を通過して裏面へ透過光20として出る。従って
、この場合には透過光20のスペクトルは入射光IOの
スペクトルとあまり差がなく、この透光型a −5i太
陽電池を通して見た戸外あるいは車外の景色などは自然
の色に近い、この太陽電池の透過光量または透明度は、
透光部15の形状、大きさ、配列パターンおよび開孔率
、すなわち透光部の総面積/(発電部の総面積+透光部
の総面積)などできまる。
このほかに、1枚のガラス窓が太陽電池部分と透光部分
に大きく区分されたものも知られている。
に大きく区分されたものも知られている。
そのなかには上方半分が透光ガラスで下方の半分がガラ
ス基板のa−3l太陽電池というものも含まれる。
ス基板のa−3l太陽電池というものも含まれる。
これらのa−3t太陽電池は、いずれも集積型構造とす
ることにより、1枚の基板から高い電圧をとり出すこと
ができる。第5図はそのような集積型構造にした透光型
のa−5+太陽電池を示し、複数の第4図の構造の単位
太陽電池の金属電極14の端が、隣接単位太陽電池の透
明電極12の端に重なることにより、各単位太陽電池が
直列接続されたものである。
ることにより、1枚の基板から高い電圧をとり出すこと
ができる。第5図はそのような集積型構造にした透光型
のa−5+太陽電池を示し、複数の第4図の構造の単位
太陽電池の金属電極14の端が、隣接単位太陽電池の透
明電極12の端に重なることにより、各単位太陽電池が
直列接続されたものである。
このように集積型構造にした透光型のa −S1太陽電
池のモジュールの一例を第6図に示す、すなわち、a−
3i太陽電池lをフレーム2の中に収容し、光入射側を
風冷強化ガラス板3で、裏面側をポリカーボネート、ポ
リエステルなどの透明樹脂フィルムあるいはガラス板な
どの透明保護材4で保護し、エチレン−酢酸ビニル共重
合樹脂(EVA)5を内部に充填した構造である。
池のモジュールの一例を第6図に示す、すなわち、a−
3i太陽電池lをフレーム2の中に収容し、光入射側を
風冷強化ガラス板3で、裏面側をポリカーボネート、ポ
リエステルなどの透明樹脂フィルムあるいはガラス板な
どの透明保護材4で保護し、エチレン−酢酸ビニル共重
合樹脂(EVA)5を内部に充填した構造である。
このような透光型太陽電池モジュールは建物のガラス窓
や自動車のサンルーフとして用いられ、太陽電池により
発電された電力は換気ファンの駆動やバッテリーの充電
などいろいろな用途に利用することができる。
や自動車のサンルーフとして用いられ、太陽電池により
発電された電力は換気ファンの駆動やバッテリーの充電
などいろいろな用途に利用することができる。
このような透光型の薄膜太陽電池モジュールは、発電と
ともに光を透過するため、透光性あるいは透視性を要求
される用途に使用することができるが、その透過光は太
陽光の入射強度とともに強くなる。このような太陽電池
モジュールの太陽電池の発電量を高めるには、透光型の
太陽電池モジュールは、建物の南側の窓や天窓あるいは
自動車のサンルーフなどに使用するのが効果的である。
ともに光を透過するため、透光性あるいは透視性を要求
される用途に使用することができるが、その透過光は太
陽光の入射強度とともに強くなる。このような太陽電池
モジュールの太陽電池の発電量を高めるには、透光型の
太陽電池モジュールは、建物の南側の窓や天窓あるいは
自動車のサンルーフなどに使用するのが効果的である。
しかし、これらの場所はいずれも強い直射日光を受ける
所であり、直射日光を受けた時はその直射日光のある部
分をそのまま透過してしまう、そのため、まぶしさを防
ぐためにブラインドなどが別途必要になるという問題が
ある。ブラインドを用いることは、モジュールの出力の
上からは逆効果である。
所であり、直射日光を受けた時はその直射日光のある部
分をそのまま透過してしまう、そのため、まぶしさを防
ぐためにブラインドなどが別途必要になるという問題が
ある。ブラインドを用いることは、モジュールの出力の
上からは逆効果である。
本発明の目的は、上述の問題を解決し、まぶしさを防ぐ
ためのブラインドなどを設置する必要のない透光型薄膜
太陽電池モジュールを提供することにある。
ためのブラインドなどを設置する必要のない透光型薄膜
太陽電池モジュールを提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、光電変換機能
をもつ、薄膜の両面に電極を有し、一方の電極側に入射
した光の一部が他方の電極側から出る透光型薄膜太陽電
池の反光入射側に、強い光の照射で着色し、暗所で退色
するフォトクロミズムを示す層を備えたものとする。
をもつ、薄膜の両面に電極を有し、一方の電極側に入射
した光の一部が他方の電極側から出る透光型薄膜太陽電
池の反光入射側に、強い光の照射で着色し、暗所で退色
するフォトクロミズムを示す層を備えたものとする。
フォトクロミズムは、例えば雑誌「材料技術」第7S、
第2号(1989年)7ページに記載されているように
、光の照射によって吸収スペクトルの異なる二つの状態
を可逆的に生成する現象で、例えばサングラスあるいは
自動車のフロントガラスなどで実用化されているように
直射日光の照射で着色し、暗所に放置すると退色する性
質がそれに含まれる。従って、このようなフォトクロミ
ズムを持つ層を、薄膜太陽電池の光入射側と反対の側に
備えれば、直射日光照射時には太陽電池を透過した光を
遮光し、直射日光があたらなくなると遮光して透光性が
増す調光作用が行われる。上述のように、遮光は太陽電
池を通ったあとの光に対して行われるので、遮光によっ
て太陽電池の出力は低下することがない。
第2号(1989年)7ページに記載されているように
、光の照射によって吸収スペクトルの異なる二つの状態
を可逆的に生成する現象で、例えばサングラスあるいは
自動車のフロントガラスなどで実用化されているように
直射日光の照射で着色し、暗所に放置すると退色する性
質がそれに含まれる。従って、このようなフォトクロミ
ズムを持つ層を、薄膜太陽電池の光入射側と反対の側に
備えれば、直射日光照射時には太陽電池を透過した光を
遮光し、直射日光があたらなくなると遮光して透光性が
増す調光作用が行われる。上述のように、遮光は太陽電
池を通ったあとの光に対して行われるので、遮光によっ
て太陽電池の出力は低下することがない。
第1図は本発明の一実施例の透光型薄膜太陽電池モジュ
ールを示し、第6図と共通の部分には同一の符号が付さ
れている。透光型a −31太陽電池1を用いたこのモ
ジュールの光lOの入射側には保護材として風冷強化ガ
ラス板3が備えられることは第6図の場合と同様である
。しかし、裏面側の透明保護材としてはフォトクロミン
クガラス板6が用いられている。透光型の太陽電池1は
、第3図に示すa −5t層13の両面に透明電極12
を備えた太陽電池、あるいは第4図に示す裏面電極側に
透光部15を形成した太陽電池のいずれを用いて集積型
構造としたものでもよい、フォトクロミックガラスとし
ては、サングラスなどに用いられているように直射日光
があたると暗色化し、隋所で退色する性質をもつものが
有効で、例えば、雑誌[Oplug E J 85号
(1986年12月) 57〜62ページに記載されて
いるように、主成分がSiOx+ Nam0+ A1z
Os*B80.であり、それにフォトクロミズムを持た
せるためkl、 (J、 Brが添加された材料を用い
た。第7図は、前記文献に記載されたそのようなフォト
クロミンクガラスの暗化、退色曲線の一例である。
ールを示し、第6図と共通の部分には同一の符号が付さ
れている。透光型a −31太陽電池1を用いたこのモ
ジュールの光lOの入射側には保護材として風冷強化ガ
ラス板3が備えられることは第6図の場合と同様である
。しかし、裏面側の透明保護材としてはフォトクロミン
クガラス板6が用いられている。透光型の太陽電池1は
、第3図に示すa −5t層13の両面に透明電極12
を備えた太陽電池、あるいは第4図に示す裏面電極側に
透光部15を形成した太陽電池のいずれを用いて集積型
構造としたものでもよい、フォトクロミックガラスとし
ては、サングラスなどに用いられているように直射日光
があたると暗色化し、隋所で退色する性質をもつものが
有効で、例えば、雑誌[Oplug E J 85号
(1986年12月) 57〜62ページに記載されて
いるように、主成分がSiOx+ Nam0+ A1z
Os*B80.であり、それにフォトクロミズムを持た
せるためkl、 (J、 Brが添加された材料を用い
た。第7図は、前記文献に記載されたそのようなフォト
クロミンクガラスの暗化、退色曲線の一例である。
太陽電池1の周りに封止材としてEVA5が充填されて
いることは第6図の場合と同様である。
いることは第6図の場合と同様である。
第8図は、本発明の他の実施例の調光機能のある透光型
a−5i太陽電池モジュールを示し、第1図同様第6図
と共通の部分には同一の符号が付されている。この場合
は、第6図のように裏面側透明保護材としてガラスある
いは透明プラスチックが用いられているが、その太陽電
池1の側にフォトクロミンク材料の塗布層7が備えられ
ている。
a−5i太陽電池モジュールを示し、第1図同様第6図
と共通の部分には同一の符号が付されている。この場合
は、第6図のように裏面側透明保護材としてガラスある
いは透明プラスチックが用いられているが、その太陽電
池1の側にフォトクロミンク材料の塗布層7が備えられ
ている。
この層7のフォトクロミンク材料としては、やはり直射
日光があたると暗色化し、退色するスピロナフトオキサ
ジンなどの有機フォトクロミンク材料t−用いた。第9
図はスピロナフトオキサジンの構造式を示す。
日光があたると暗色化し、退色するスピロナフトオキサ
ジンなどの有機フォトクロミンク材料t−用いた。第9
図はスピロナフトオキサジンの構造式を示す。
第10図に示す実施例では、光入射側に、第3図。
第4図で符号11を付した集積型構造の透光性a −S
t太陽電池のガラス基板を露出させ、他側に封止材5を
介して調光ガラス板6を配置したもので、第1図の実施
例に比し部品の数が減少した。
t太陽電池のガラス基板を露出させ、他側に封止材5を
介して調光ガラス板6を配置したもので、第1図の実施
例に比し部品の数が減少した。
第11図に示す実施例では、第11図の場合の封止材5
自体にフォトクロミックガラス粉末あるいは有機フォト
クロミンク材料などのフォトクロミンク物質8を分散さ
せることにより、さらに部品の数を減少することが可能
になった。
自体にフォトクロミックガラス粉末あるいは有機フォト
クロミンク材料などのフォトクロミンク物質8を分散さ
せることにより、さらに部品の数を減少することが可能
になった。
本発明によれば、透光型薄膜太陽電池をモジュール化す
るとき、光入射側と反対側にフォトクロミズムを示す層
を設けることにより、入射した光による発電出力の低下
を招かないで、強い光に対してはその層に遮光作用をも
つ着色が起こり、暗くなると退色することによってモジ
ュールを通して入射光側を見たときのまぶしさを防ぐこ
とができた。従って、ブラインドを別途設置したり、そ
れを開閉したりする必要性がなく、コンパクトで機能性
の高い透光型太陽電池モジュールが得られる。
るとき、光入射側と反対側にフォトクロミズムを示す層
を設けることにより、入射した光による発電出力の低下
を招かないで、強い光に対してはその層に遮光作用をも
つ着色が起こり、暗くなると退色することによってモジ
ュールを通して入射光側を見たときのまぶしさを防ぐこ
とができた。従って、ブラインドを別途設置したり、そ
れを開閉したりする必要性がなく、コンパクトで機能性
の高い透光型太陽電池モジュールが得られる。
第1図は本発明の一実施例の太陽電池モジュールの断面
図、第2図はa −3t太陽電池の断面図、第3図、第
4図はそれぞれ透光型太陽電池の例を示す断面図、第5
図は透光型太陽電池の集積型構造を示す斜視図、第6図
は従来の透光型太陽電池モジュールの断面図、第7図は
フォトクロミンクガラスの特性を示す線図、第8図は本
発明の他の実施例の太陽電池モジュールの断面図、第9
図はスピロナフトオキサジンの構造式、第1O図、第1
1図はそれぞれ本発明のさらに異なる実施例の太陽電池
モジュールの断面図である。 1;透光型太陽電池、3:風冷強化ガラス、4:裏面側
保護材、5:封止材、6:フォトクロミンクガラス、7
:有機フォトクロミンク材料層、8:フォトクロミンク
物質、10:入射光、11ニガラス基板、12:透明電
極、13:a−5i層、14:金属電極。 10人ML 第 図 0 0 第 図 吾 r−。 第 図 晴間(今) 第 図 第 図
図、第2図はa −3t太陽電池の断面図、第3図、第
4図はそれぞれ透光型太陽電池の例を示す断面図、第5
図は透光型太陽電池の集積型構造を示す斜視図、第6図
は従来の透光型太陽電池モジュールの断面図、第7図は
フォトクロミンクガラスの特性を示す線図、第8図は本
発明の他の実施例の太陽電池モジュールの断面図、第9
図はスピロナフトオキサジンの構造式、第1O図、第1
1図はそれぞれ本発明のさらに異なる実施例の太陽電池
モジュールの断面図である。 1;透光型太陽電池、3:風冷強化ガラス、4:裏面側
保護材、5:封止材、6:フォトクロミンクガラス、7
:有機フォトクロミンク材料層、8:フォトクロミンク
物質、10:入射光、11ニガラス基板、12:透明電
極、13:a−5i層、14:金属電極。 10人ML 第 図 0 0 第 図 吾 r−。 第 図 晴間(今) 第 図 第 図
Claims (1)
- 1)光電変換機能をもつ薄膜の両面に電極を有し、一方
の電極側に入射した光の一部が他方の電極側から出る透
光型薄膜太陽電池の反光入射側に、強い光の照射で着色
し、暗所で退色するフォトクロミズムを示す層を備えた
ことを特徴とする透光型薄膜太陽電池モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1339504A JPH03200378A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 透光型薄膜太陽電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1339504A JPH03200378A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 透光型薄膜太陽電池モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03200378A true JPH03200378A (ja) | 1991-09-02 |
Family
ID=18328105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1339504A Pending JPH03200378A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 透光型薄膜太陽電池モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03200378A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6822157B2 (en) * | 2001-10-15 | 2004-11-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin film solar battery module |
US7202410B2 (en) * | 2001-04-20 | 2007-04-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photovoltaic module having light receptive, glass laminate structure and photovoltaic module having light receptive, multi-layer structure |
JP2015518661A (ja) * | 2012-04-18 | 2015-07-02 | ガーディアン・インダストリーズ・コーポレーション | 車両の屋根に用いられる改善された光起電力モジュール及び/又はその製造方法 |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP1339504A patent/JPH03200378A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7202410B2 (en) * | 2001-04-20 | 2007-04-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photovoltaic module having light receptive, glass laminate structure and photovoltaic module having light receptive, multi-layer structure |
US6822157B2 (en) * | 2001-10-15 | 2004-11-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin film solar battery module |
JP2015518661A (ja) * | 2012-04-18 | 2015-07-02 | ガーディアン・インダストリーズ・コーポレーション | 車両の屋根に用いられる改善された光起電力モジュール及び/又はその製造方法 |
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