JPH05315635A - 光発電装置 - Google Patents

光発電装置

Info

Publication number
JPH05315635A
JPH05315635A JP4116346A JP11634692A JPH05315635A JP H05315635 A JPH05315635 A JP H05315635A JP 4116346 A JP4116346 A JP 4116346A JP 11634692 A JP11634692 A JP 11634692A JP H05315635 A JPH05315635 A JP H05315635A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
phosphor
layer
solar cell
wavelength
Prior art date
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.)
Withdrawn
Application number
JP4116346A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Okuyama
和雄 奥山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP4116346A priority Critical patent/JPH05315635A/ja
Publication of JPH05315635A publication Critical patent/JPH05315635A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 太陽光や蛍光灯等の人工光のエネルギーを蓄
え、遮光後徐放することにより、夜間あるいは暗所にて
も発電する装置の提供。 【構成】 照射光を蓄え、徐放する蓄光層とその徐放光
を受けて発光する蛍光発光を太陽電池に組み合わせてな
る光発電装置。 【効果】 遮光後も発電することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光電変換システムに関
するものであり、太陽光や蛍光灯等の人工光をうけてそ
のエネルギーを蓄え、夜間あるいは日影等の暗所にて光
の形でエネルギーを放出する材料と太陽電池を組み合わ
せ、夜間あるいは日影等の暗所にても発電する光発電装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、蛍光体を用いた光発電器として
は、ガラスまたはアクリル樹脂等の透明材料に蛍光体を
混合して形成した平板状蛍光板の端部に太陽電池を設置
するか、あるいは蛍光体を含む透明シートを太陽電池上
面に具備し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する
という装置が特開昭58−106877号公報、特開昭
63−6881号公報で知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】太陽電池は、太陽光あ
るいは蛍光灯等の人工光が遮断されると、発電が停止す
る。これによる不都合は、太陽電池装着計算器において
計算途中にて何らかの原因で遮断された時等、日頃経験
しているところである。本発明は、以上の事情にかんが
み鋭意研究されたものであり、夜間あるいは暗所でも発
電可能な光発電装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、蓄光体を含有
する蓄光層と蛍光体を含有する蛍光層とからなる複合層
と太陽電池とを組み合わせてなる光発電装置である。本
発明は、遮光後も既存太陽電池にて発電が行なえる装置
である。本発明の光発電装置は、蛍光層と蓄光層、それ
に太陽電池から成り立っている。蓄光層は、太陽光ある
いは蛍光灯等の人工光をうけて、そのエネルギーを蓄え
遮光後徐放するものであり、蓄光体を含有する光透過性
の層である。蛍光層は、蓄光層から徐放された光をうけ
て、太陽電池が発電するのに最も適した波長に変換する
ものであり、蛍光体を含有する光透過性の層である。こ
れらの層の組み合わせは各種あり、用途に応じて選ぶこ
とができる。
【0005】本発明の光発電装置の代表的なものを図1
に例示する。構造体としての基板(1)の上部に反射面
(2)と蓄光層(3)さらに、蛍光層(6)が積層され
ている。蓄光層(3)中には、蓄光体(4)が分散され
ている。また蛍光層(6)には、蛍光体(7)が分散さ
れている。蓄光層(3)の両端面は反射面(2)となっ
ている。太陽電池(10)を蛍光層の端面に設置する。
この構造により、昼にあるいは光照射時に蛍光体からの
光により発電が行われると同時に蓄光体(4)にエネル
ギーが蓄積され、蓄えられたエネルギーが遮光後夜間や
日影等において光となって徐放される。この光をうけて
蛍光体(7)が光を発し、これにより太陽電池にて発電
が行われる。
【0006】蓄光層中の蓄光体から発した光は、全方位
に放射されるが端面及び下面には反射面(2)を設置し
てあるので全反射する。これにより蓄光体からの光は全
て蛍光層へ入り込み、蛍光体に吸収される。可視光に対
して透明である蛍光層中において、蛍光体から発した光
は、蛍光層材料と空気の屈折率に依存した割合で、界面
での全反射により蛍光層に閉じ込められ端面に集められ
る。具体例として屈折率1.49のポリメチルメタクリ
レートの場合発光光のうち75%が全反射により蛍光層
に閉じ込められる。
【0007】蓄光体は、母材、付活剤からつくられるの
が一般的であり、さらに融剤を加えるものもある。以下
蓄光体を母材:付活剤(融剤)の形式で表現する。蓄光
体としては市販のZnS:Cu,Alの外に、CaS:
Bi、CaS,SiS:Bi、ZnS,CaS:Cu、
CaS:Bi,Pb(LiS)、ZnS:Cuなどがあ
る。
【0008】蓄光層としては上記の蓄光体を塩化ビニル
(屈折率n=1.55)、塩化ビニリデン(n=1.6
3)、ナイロン(n=1.53)、ポリエチレン(n=
1.51)、ポリエステル(n=1.57)、ポリスチ
レン(n=1.60)、ポリメチルメタクリレート(n
=1.49)、ポリカーボネート等の有機合成重合体も
しくはほうけい酸ガラス(n≒1.5)、石英ガラス
(n=1.46)等の無機の透明な物質に1から30重
量%、好ましくは10から20重量%混合して調整され
る。
【0009】蛍光層は、公知あるいは市販されている有
機系の蛍光物質、例えば63R、61R、59YR、5
2G、50B(バイエル社製、商品名)、バイオレット
570、イエロ083、オレンジ24、レッド300
(バソフ社製、商品名)、蛍光染料であるアクリジンイ
エロー、アクリジンオレンジ、フルオレセイン、ウラニ
ン、エオシン、エリスロシン、フロキシン,ローズベン
ガル、ローダミンB、ローダミン590、ローダミン6
40、ローダミン6G、ローザミン、トリパフラビン、
ベンゾフラビン、チオニン、サフラニン、フェノサフラ
ニン、マグダラレッド、オーラミン、レゾルフィン、ビ
オランスロン、イソビオランスロン、メチレングルー、
蛍光増白剤として知られているオキサゾール系、クマリ
ン系、ナフタルイミド系、トリアゾール系、ビラゾリン
系、ジアミノスチルベン系、ジスチリルベンゼン系、イ
ミダゾロン系、ジヒドロピリミジン系、ジアミノジベン
ゾチオフェンジオキシド系、ジオキシアニリン系、チア
ゾール系、オキシジアゾール系、縮合芳香環系化合物と
してナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、クリ
セン、ピレン、トハフェニレン、ペンタセン、ペンタフ
ェン、ペリレン、ヘキサフェン、コロネン、ルプレン、
ジベンズコロネン、フルオランテン、ターリレン、複素
環化合物の例として、8−アミノ−キナルジンのごとき
キノリン誘導体、4−(4−エトキシフェニル)チアゾ
ールのごときチアゾール誘導体、2,5−ジフェニルオ
キサゾールのごときオキサゾール誘導体、5,6−ジメ
トキシ−3−ヒドロキシフラボンのごときフラボン誘導
体、5−ヒドロキシクマリンのごときクマリン誘導体、
3−アミノアクリジンのごときアクリジン誘導体、アク
リドン及びその誘導体、キサンチオン及びその誘導体、
カルバゾール及びその誘導体、を蓄光体と同様な透明な
ポリマーに0.1molから5mol/kgポリマー、
好ましくは1molから3mol/kgポリマー混合し
た層である。また、無機のガラス蛍光体としてNd2+
Nd2+とYb3+、Cr3+、UO2 2+イオン等を含むケイ
酸ガラス、リン酸ガラス等がある。
【0010】蛍光体と蓄光体とを組み合わせ、ひとつの
発光体として用いる場合、有効に発光させるためには組
み合わせを考慮するのが好ましい。蓄光体の燐光(発
光)波長と蛍光体の励起波長との一致性がその発光性能
に影響を与えることになる。また蓄光体は、光源により
選択される。つまり、光源の波長と蓄光体の励起光波長
とが一致するのが好ましい。さらに、発光体と太陽電池
とを組み合わせるので、蛍光体からの発光波長は、太陽
電池の発電にもっとも適した波長となるように選択す
る。
【0011】蓄光体、蛍光体ともに2種類以上併用する
ことができる。実施例2〜4では2種類の蓄光体と2種
類の蛍光体を用いた系であり、2種類の蛍光が各蛍光層
端面に集光されるので、各蛍光でもっとも効率良く発電
する太陽電池2種類を端面に設置した例である。
【0012】
【実施例】
【0013】
【実施例1】図1において蓄光層(3)に、蓄光体とし
てCaS:Bi,Pb(Li2 S)(4)をポリメチル
メタクリレート(PMMA)に10重量%含有させたフ
ィルムを用いた。また蛍光層(6)に、蛍光体として5
2G(バイエル社製、商品名)(7)を、同じくPMM
Aに含有させたフィルムを用いた。蓄光層(3)と蛍光
層(6)をエポキシ系接着剤にて接着した。蓄光層端面
(2)には、銀色塗料を塗布した。太陽電池(10)と
して、既存のアモルファスシリコン太陽電池を用いた。
【0014】この発光体を太陽光に5分あて、遮光後の
端面での発光波長を測定したところ、蛍光層端面より5
10nmにピークの光が観測された。蓄光体として用い
たCaS:Bi,Pbの燐光波長のピークは、446n
mであり、これに対応する励起波長ピークは310nm
と425nmである。蛍光体として用いた52Gの蛍光
波長510nmに対する励起波長ピークは、440nm
である。従って、太陽光のなかの310nmと425n
mの波長光で蓄光体中に励起・蓄光されたエネルギーが
440nmのピークを持つ燐光として徐放され、これを
うけて蛍光体が510nmの光として放出するので太陽
電池(10)は遮光後も発電が行われる。
【0015】使用物質の励起波長、発光波長、端面集光
波長の関係を表1に示した。
【0016】
【表1】
【0017】
【実施例2】図2において蓄光層(3)に蓄光体(4)
として、CaS:Bi,Pbと蓄光体(5)としてZn
S:CuをPMMAに各5重量%含有させたフィルムを
用いた。また蛍光層(6)に52G(7)(バイエル社
製、商品名)をPMMAに含有させたフィルムを、さら
に蛍光層(8)に63R(9)(バイエル社製、商品
名)をPMMAに含有させたフィルムを用いた。この蛍
光体を太陽光に5分間あて、遮光後の端面での発光波長
を測定したところ、蛍光層(6)の端面で510nmの
ピーク波長が、また蛍光層(8)の端面では590nm
のピーク波長が観測された。従って、各端面に各発光波
長で効率よく発電する太陽電池(10)、(11)を設
置することにより、遮光後も発電が行われる。使用した
物質の励起波長、発光波長、端面集光波長を表2に示し
た。
【0018】
【表2】
【0019】
【実施例3】図3において蓄光層(3)に、蓄光体
(4)としてCaS:Bi,Pbと蓄光体(5)として
ZnS:Cuを各5重量%含有させたPMMAフィルム
を用いた。また、蛍光層(6)に1−アミノアントラセ
ンとエオシンYを各々1.5mol/kgポリマー含有
させたPMMAフィルムを用いた。この発光体を太陽光
に5分間あて遮光後の端面での発光波長を測定したとこ
ろ、蛍光層(6)の端面で550から560nmのピー
ク波長が観測された。従って、この発光波長にて発電す
る太陽電池を設置することにより、遮光後も発電が行わ
れる。使用した物質の励起波長、発光波長、端面集光波
長を表3に示した。
【0020】
【表3】
【0021】
【実施例4】図4において蓄光層(3)に蓄光体(4)
としてCaS:Bi,Pbと蓄光体(5)としてZn
S:Cuを各5重量%させたPMMAフィルムを用い
た。また蛍光層(6)に52G(バイエル社製、商品
名)とフェノサフラミンを各々1mol/kgポリマー
含有させたPMMAフィルムを用いた。また蛍光層
(8)は、52G(バイエル社製、商品名)を含有させ
たPMMAフィルムを用いた。この発光体の各波長を表
4に示した。
【0022】
【表4】
【0023】
【実施例5】実施例1の図1において基板に既存の太陽
電池を、また太陽電池に反射面を置いた構造(図5)と
した。これにより昼あるいは射光時には透過してきた波
長510nmの光及び波長変換された光により太陽電池
が発電し、一方、夜あるいは遮光後には蓄光された光に
より太陽電池が発電する。
【0024】
【発明の効果】本発明により、夜間あるいは暗所でも発
電する光発電装置が得られる。本発明光発電装置は、電
卓計算器をはじめ各種装置の電源装置として有用であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の光発電装置の説明図である。
【図2】実施例2の光発電装置の説明図である。
【図3】実施例3の光発電装置の説明図である。
【図4】実施例4の光発電装置の説明図である。
【図5】実施例5の光発電装置の説明図である。
【符号の説明】
1 基板 2 反射面 3 蓄光層 4 蓄光体 5 蓄光体 6 蛍光層 7 蛍光体 8 蛍光層 9 蛍光体 10 太陽電池 11 太陽電池

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蓄光体を含有する蓄光層と蛍光体と含有
    する蛍光層とからなる複合層と太陽電池とを組み合わせ
    てなる光発電装置。
JP4116346A 1992-05-08 1992-05-08 光発電装置 Withdrawn JPH05315635A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4116346A JPH05315635A (ja) 1992-05-08 1992-05-08 光発電装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4116346A JPH05315635A (ja) 1992-05-08 1992-05-08 光発電装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05315635A true JPH05315635A (ja) 1993-11-26

Family

ID=14684679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4116346A Withdrawn JPH05315635A (ja) 1992-05-08 1992-05-08 光発電装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05315635A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009148131A1 (ja) * 2008-06-06 2009-12-10 住友ベークライト株式会社 波長変換組成物及び波長変換組成物からなる層を備えた光起電装置
JP2010258020A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Dainippon Printing Co Ltd 太陽電池モジュールおよび太陽電池セル
JP2011165754A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Denso Corp 太陽電池モジュール
WO2012063651A1 (ja) * 2010-11-11 2012-05-18 シャープ株式会社 太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置
WO2013042688A1 (ja) * 2011-09-22 2013-03-28 シャープ株式会社 太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置
JP2015092568A (ja) * 2008-12-12 2015-05-14 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 光発電装置及び光発電装置で使用する導波路
JP2016157716A (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 株式会社豊田中央研究所 蛍光集光発電モジュール
WO2019124999A1 (ko) * 2017-12-20 2019-06-27 서강대학교산학협력단 윈도우형 광발전 장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009148131A1 (ja) * 2008-06-06 2009-12-10 住友ベークライト株式会社 波長変換組成物及び波長変換組成物からなる層を備えた光起電装置
JP2015092568A (ja) * 2008-12-12 2015-05-14 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 光発電装置及び光発電装置で使用する導波路
JP2010258020A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Dainippon Printing Co Ltd 太陽電池モジュールおよび太陽電池セル
JP2011165754A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Denso Corp 太陽電池モジュール
WO2012063651A1 (ja) * 2010-11-11 2012-05-18 シャープ株式会社 太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置
WO2013042688A1 (ja) * 2011-09-22 2013-03-28 シャープ株式会社 太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置
JP2016157716A (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 株式会社豊田中央研究所 蛍光集光発電モジュール
WO2019124999A1 (ko) * 2017-12-20 2019-06-27 서강대학교산학협력단 윈도우형 광발전 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8232533B2 (en) Photolytically and environmentally stable multilayer structure for high efficiency electromagnetic energy conversion and sustained secondary emission
US8664624B2 (en) Illumination delivery system for generating sustained secondary emission
Osaheni et al. Efficient blue luminescence of a conjugated polymer exciplex
CA1315377C (en) Luminescent fiber marker-detector
CA1301838C (en) Self-sustaining power module
US5100587A (en) Solid-state radioluminescent zeolite-containing composition and light sources
US5443657A (en) Power source using a photovoltaic array and self-luminous microspheres
KR20200049796A (ko) 페롭스키트 구조체를 사용하는 발광성 태양광 집광기
JPS5944339B2 (ja) 放射線像変換方法
EP0394530A1 (en) High efficiency photoluminescent material for optical upconversion and a process for making the same
JPH05315635A (ja) 光発電装置
US4594179A (en) Reduction of reabsorption effects in scintillators by employing solutes with large Stokes shifts
US4997597A (en) Solid-state radioluminescent compositions
US8536532B1 (en) Upconverting nanoparticles for optimizing scintillator based detection systems
JP2011054814A (ja) 太陽電池用集光部材および太陽電池
Borshchev et al. Highly Efficient wavelength shifters: Design, properties, and applications
WO2018034277A1 (ja) 自家発電照明装置
US5012098A (en) Photomultiplier with infrared sensitivity
JP2014232738A (ja) 太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置
Viehmann Thin-film scintillators for extended ultraviolet (UV) response silicon detectors
WO2015194431A1 (ja) 表示装置
WO2011065084A1 (ja) 太陽電池モジュール及び太陽光発電装置
JP2003142716A (ja) 光電変換装置
WO2013089132A1 (ja) 太陽電池モジュール及び太陽光発電装置
US4605849A (en) Photosensitive devices having enhanced blue light response

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990803