JPH0677511A - 太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
太陽電池及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0677511A JPH0677511A JP4228476A JP22847692A JPH0677511A JP H0677511 A JPH0677511 A JP H0677511A JP 4228476 A JP4228476 A JP 4228476A JP 22847692 A JP22847692 A JP 22847692A JP H0677511 A JPH0677511 A JP H0677511A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- amorphous silicon
- cloth
- electrode
- pile
- 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.)
- Pending
Links
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】
【目的】 導電性繊維を含む布はくを電極とし、前記導
電性繊維上にアモルファスシリコン光電位誘起層と集電
極とを形成し、大きな比表面積を持ち、太陽光を効率的
に吸収できる太陽電池とする。 【構成】 導電性繊維よりなる布はく１を電極とし、そ
の上にアモルファスシリコン光電位誘起層を形成したパ
イル繊維２と集電極を形成した透明フィルム３とを形成
する。例えば０．０１５ｍｍ径の銅線を素線とする撚糸
を織って構成した平織ネット上に０．１ｍｍ径、長さ６
ｍｍの銅線が植毛されてなる２ｃｍ角の立毛布に、金メ
ッキをした後、ＣＶＤ法によりｎ形アモルファスシリコ
ン層およびｎ形アモルファスシリコン層を気相成長させ
る。この立毛パイルを倒しながら導電性接着剤を塗布し
集電極を形成した透明フィルムを接着し太陽電池とす
る。
電性繊維上にアモルファスシリコン光電位誘起層と集電
極とを形成し、大きな比表面積を持ち、太陽光を効率的
に吸収できる太陽電池とする。 【構成】 導電性繊維よりなる布はく１を電極とし、そ
の上にアモルファスシリコン光電位誘起層を形成したパ
イル繊維２と集電極を形成した透明フィルム３とを形成
する。例えば０．０１５ｍｍ径の銅線を素線とする撚糸
を織って構成した平織ネット上に０．１ｍｍ径、長さ６
ｍｍの銅線が植毛されてなる２ｃｍ角の立毛布に、金メ
ッキをした後、ＣＶＤ法によりｎ形アモルファスシリコ
ン層およびｎ形アモルファスシリコン層を気相成長させ
る。この立毛パイルを倒しながら導電性接着剤を塗布し
集電極を形成した透明フィルムを接着し太陽電池とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可撓性繊維よりなる布
はく（織物、編物、植毛体、不織布を含む）を主材料と
し、アモルファスシリコンを光起電力層として用いた布
状太陽電池及びその製造方法に関するものである。
はく（織物、編物、植毛体、不織布を含む）を主材料と
し、アモルファスシリコンを光起電力層として用いた布
状太陽電池及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽電池には、シリコン単結晶に
よるバルク形、アモルファスシリコンなどによる薄膜
形、ＣｄＳに代表される印刷形等がある。シリコン単結
晶を用いたものが最も発電効率がよく、アモルファスシ
リコンなどによる薄膜形、ＣｄＳに代表される印刷形な
どは、製造コストの面から期待されている。太陽エネル
ギーの有効利用、クリーンな電力エネルギーという面か
らも期待が高まっている。
よるバルク形、アモルファスシリコンなどによる薄膜
形、ＣｄＳに代表される印刷形等がある。シリコン単結
晶を用いたものが最も発電効率がよく、アモルファスシ
リコンなどによる薄膜形、ＣｄＳに代表される印刷形な
どは、製造コストの面から期待されている。太陽エネル
ギーの有効利用、クリーンな電力エネルギーという面か
らも期待が高まっている。
【０００３】特殊な形状の太陽電池としては、シリコン
薄膜を用いた可撓性電線よりなる繊維状の太陽電池が
「電子技術」２６巻、２号、５６頁、（１９８４）に開
示されており、薄膜形と同様高効率の繊維状太陽電池が
できることが示されている。
薄膜を用いた可撓性電線よりなる繊維状の太陽電池が
「電子技術」２６巻、２号、５６頁、（１９８４）に開
示されており、薄膜形と同様高効率の繊維状太陽電池が
できることが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の繊維状
太陽電池は、電線の製線工程のような工程で長い繊維か
ら太陽電池を構成し、さらにそれを織物とするため、製
造が難しくまた工数がかかるという問題点があった。ま
た一方、薄膜形では形状が限られる上、布状に比べて表
面積が大きくできないという問題点があった。さらにこ
のシリコンを光起電力層とする繊維状太陽電池は、製造
に高温度と高工数を要し製線工程が極めて困難で、且つ
細い繊維を高効率で生産できないという問題点があっ
た。
太陽電池は、電線の製線工程のような工程で長い繊維か
ら太陽電池を構成し、さらにそれを織物とするため、製
造が難しくまた工数がかかるという問題点があった。ま
た一方、薄膜形では形状が限られる上、布状に比べて表
面積が大きくできないという問題点があった。さらにこ
のシリコンを光起電力層とする繊維状太陽電池は、製造
に高温度と高工数を要し製線工程が極めて困難で、且つ
細い繊維を高効率で生産できないという問題点があっ
た。
【０００５】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、導電性繊維を主成分とする布はくより構成された
布状電極を用い、それを用いて製造が容易でかつ比表面
積の大きく、自由な形状にできる可撓性の布状太陽電池
とその製造方法を提供することを目的とする。
ため、導電性繊維を主成分とする布はくより構成された
布状電極を用い、それを用いて製造が容易でかつ比表面
積の大きく、自由な形状にできる可撓性の布状太陽電池
とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の太陽電池は、布状太陽電池であって、導
電性繊維を含む布はくを電極とし、前記導電性繊維上に
アモルファスシリコン光電位誘起層と集電極とを形成し
たことを特徴とする。
めに、本発明の太陽電池は、布状太陽電池であって、導
電性繊維を含む布はくを電極とし、前記導電性繊維上に
アモルファスシリコン光電位誘起層と集電極とを形成し
たことを特徴とする。
【０００７】前記構成においては、導電性繊維が金属繊
維、炭素繊維、ＳｉＣ繊維、及びこれらと耐熱有機繊維
との混繊または混紡繊維から選ばれた少なくとも一種で
あることが好ましい。
維、炭素繊維、ＳｉＣ繊維、及びこれらと耐熱有機繊維
との混繊または混紡繊維から選ばれた少なくとも一種で
あることが好ましい。
【０００８】また前記構成においては、導電性繊維から
なる布はくが、立毛布または起毛布であることが好まし
い。また前記構成においては、立毛布または起毛布が、
カットパイル、ループパイル、シャギイパイル、２重接
結編物パイル、２重接結織物パイル、静電殖毛パイルの
少なくとも一種であることが好ましい。
なる布はくが、立毛布または起毛布であることが好まし
い。また前記構成においては、立毛布または起毛布が、
カットパイル、ループパイル、シャギイパイル、２重接
結編物パイル、２重接結織物パイル、静電殖毛パイルの
少なくとも一種であることが好ましい。
【０００９】また前記構成においては、アモルファスシ
リコンが、ａーＳｉＨx （ただしｘは０．０２〜０．２
の範囲）、多孔質シリコン、シリコンネットワークポリ
マ、ポリシランから選ばれた１種であることが好まし
い。
リコンが、ａーＳｉＨx （ただしｘは０．０２〜０．２
の範囲）、多孔質シリコン、シリコンネットワークポリ
マ、ポリシランから選ばれた１種であることが好まし
い。
【００１０】また前記構成においては、アモルファスシ
リコンが、有機側鎖をもつことが好ましい。また前記構
成においては、有機側鎖がメチル基またはフェニル基で
あることが好ましい。
リコンが、有機側鎖をもつことが好ましい。また前記構
成においては、有機側鎖がメチル基またはフェニル基で
あることが好ましい。
【００１１】また前記構成においては、有機側鎖の一部
が増感用有機クロモフォアより構成されていことが好ま
しい。次に本発明の第１番目の製造方法は、導電性繊維
を含む布はくを電極とし、前記導電性繊維上にアモルフ
ァスシリコン光電位誘起層と集電極とを形成した太陽電
池の製造方法であって、前記導電性繊維の表面に、アモ
ルファスシリコン層をプラズマＣＶＤにより堆積し、ア
モルファスシリコン光電位誘起層を形成することを特徴
とする。
が増感用有機クロモフォアより構成されていことが好ま
しい。次に本発明の第１番目の製造方法は、導電性繊維
を含む布はくを電極とし、前記導電性繊維上にアモルフ
ァスシリコン光電位誘起層と集電極とを形成した太陽電
池の製造方法であって、前記導電性繊維の表面に、アモ
ルファスシリコン層をプラズマＣＶＤにより堆積し、ア
モルファスシリコン光電位誘起層を形成することを特徴
とする。
【００１２】次に本発明の第２番目の製造方法は、導電
性繊維を含む布はくを電極とし、前記導電性繊維上にア
モルファスシリコン光電位誘起層と集電極とを形成した
太陽電池の製造方法であって、導電性繊維よりなる布状
電極上に、導電性繊維素の表面に予めアモルファスシリ
コン光電位誘起層を形成した短繊維を植毛し、前記布状
電極と前記導電性繊維素を電気的に接続し立毛布状の太
陽電池を形成することを特徴とする太陽電池の製造方
法。
性繊維を含む布はくを電極とし、前記導電性繊維上にア
モルファスシリコン光電位誘起層と集電極とを形成した
太陽電池の製造方法であって、導電性繊維よりなる布状
電極上に、導電性繊維素の表面に予めアモルファスシリ
コン光電位誘起層を形成した短繊維を植毛し、前記布状
電極と前記導電性繊維素を電気的に接続し立毛布状の太
陽電池を形成することを特徴とする太陽電池の製造方
法。
【００１３】前記本発明の第１〜２番目の製造方法にお
いては、アモルファスシリコンが有機側鎖を有し、前記
有機側鎖がケミカルアニーリングによって修飾されてい
ることが好ましい。
いては、アモルファスシリコンが有機側鎖を有し、前記
有機側鎖がケミカルアニーリングによって修飾されてい
ることが好ましい。
【００１４】
【作用】本発明の太陽電池の前記構成によれば、導電性
繊維よりなる布状電極と、アモルファスシリコン光電位
誘起層とにより構成される太陽電池であるから、比表面
積が大きく太陽光を高効率に吸収し発電効率が高くなる
と共に、汎用織物のように自由な形状に加工することも
可能であるという作用を有する。
繊維よりなる布状電極と、アモルファスシリコン光電位
誘起層とにより構成される太陽電池であるから、比表面
積が大きく太陽光を高効率に吸収し発電効率が高くなる
と共に、汎用織物のように自由な形状に加工することも
可能であるという作用を有する。
【００１５】また、この高分子太陽電池は繊維ごとに並
列構造の等価回路を有するから、全体としてマルチ並列
回路となり、体積固有抵抗の高い高分子電位誘起層であ
っても大電流を取り出すことができるという作用があ
る。それ故、この太陽電池は極めて大きな面積での用途
に適するということができる。また、どこか１箇所電極
線が断線してもマルチ並列回路であるから全電流に大き
な影響を与えないというフェイルセーフ性をもってい
る。逆に対電極の短絡の場合でも、短絡箇所の電極が飛
び散り揮散する構造にすれば、絶縁性は保たれ同様にフ
ェイルセーフ性は保たれる。
列構造の等価回路を有するから、全体としてマルチ並列
回路となり、体積固有抵抗の高い高分子電位誘起層であ
っても大電流を取り出すことができるという作用があ
る。それ故、この太陽電池は極めて大きな面積での用途
に適するということができる。また、どこか１箇所電極
線が断線してもマルチ並列回路であるから全電流に大き
な影響を与えないというフェイルセーフ性をもってい
る。逆に対電極の短絡の場合でも、短絡箇所の電極が飛
び散り揮散する構造にすれば、絶縁性は保たれ同様にフ
ェイルセーフ性は保たれる。
【００１６】本発明に用いるアモルファスシリコン光電
位誘起層は、ａーＳi Ｈx 、多孔質シリコン、シリコン
ネットワークポリマ、ポリシランより選ばれた１種のア
モルファスシリコンを用いたｐｎ接合あるいはショット
キー接合半導体より作られ、光によって電子−正孔対を
生成する。こうして得られた電子−正孔対が、マルチ並
列回路によって集められ、優れた太陽電池としての性能
を発揮する。
位誘起層は、ａーＳi Ｈx 、多孔質シリコン、シリコン
ネットワークポリマ、ポリシランより選ばれた１種のア
モルファスシリコンを用いたｐｎ接合あるいはショット
キー接合半導体より作られ、光によって電子−正孔対を
生成する。こうして得られた電子−正孔対が、マルチ並
列回路によって集められ、優れた太陽電池としての性能
を発揮する。
【００１７】また、織物構造の場合は、大面積でマルチ
並列等価回路であるにもかかわらず織物の端部から簡単
に電極が取り出しできる。
並列等価回路であるにもかかわらず織物の端部から簡単
に電極が取り出しできる。
【００１８】
【実施例】本発明の太陽電池は、一例として図１のよう
な構造がある。図１は導電性繊維よりなる布はく１を電
極とし、その上にアモルファスシリコン光電位誘起層を
形成したパイル（繊維）２と集電極を形成した透明フィ
ルム３とを形成してなる構成よりなる。本発明の太陽電
池の電極の取り出し方の例を図２及び図３に示す。電極
１は布はくよりなるため、大面積の太陽電池であっても
電極を端部から容易に取り出すことができる。一方、集
電極の方は太陽電池の構造により、図２の集電極３や図
３の集電極６のように、任意の形状で前記アモルファス
シリコン光電位誘起層５の上に形成する。その方法とし
てはスクリーン印刷、蒸着、メッキ、熱圧着などで簡単
に導電塗料や金属薄膜による電極を形成することができ
る。
な構造がある。図１は導電性繊維よりなる布はく１を電
極とし、その上にアモルファスシリコン光電位誘起層を
形成したパイル（繊維）２と集電極を形成した透明フィ
ルム３とを形成してなる構成よりなる。本発明の太陽電
池の電極の取り出し方の例を図２及び図３に示す。電極
１は布はくよりなるため、大面積の太陽電池であっても
電極を端部から容易に取り出すことができる。一方、集
電極の方は太陽電池の構造により、図２の集電極３や図
３の集電極６のように、任意の形状で前記アモルファス
シリコン光電位誘起層５の上に形成する。その方法とし
てはスクリーン印刷、蒸着、メッキ、熱圧着などで簡単
に導電塗料や金属薄膜による電極を形成することができ
る。
【００１９】本発明の太陽電池は、さらに次に示すよう
な織物状の２種類の構成も可能である。第１は、縦糸と
横糸を用いて織る平織り構造で、図４のように織物を構
成する縦糸と横糸の両方をを導電性繊維９、１０より構
成し、一方の導電性繊維９にアモルファスシリコン光電
位誘起層５を形成し、他方の導電性繊維１０を集電極と
して用いる構成である。第２は、織物を構成する縦糸と
横糸をいずれも導電性繊維によって構成し、その導電性
繊維よりなる縦糸と横糸にそれぞれアモルファスシリコ
ン半導体のｐ層、ｎ層を形成し織物とする事によって両
者の接触をさせｐｎ接合アモルファスシリコン光電位誘
起層を形成する方法である。これらの構成では縦糸と横
糸の確実な電気的接触が必要で、縦糸と横糸を例えば接
着性トンネル薄膜を介して接着すれば電気特性を安定化
することができる。
な織物状の２種類の構成も可能である。第１は、縦糸と
横糸を用いて織る平織り構造で、図４のように織物を構
成する縦糸と横糸の両方をを導電性繊維９、１０より構
成し、一方の導電性繊維９にアモルファスシリコン光電
位誘起層５を形成し、他方の導電性繊維１０を集電極と
して用いる構成である。第２は、織物を構成する縦糸と
横糸をいずれも導電性繊維によって構成し、その導電性
繊維よりなる縦糸と横糸にそれぞれアモルファスシリコ
ン半導体のｐ層、ｎ層を形成し織物とする事によって両
者の接触をさせｐｎ接合アモルファスシリコン光電位誘
起層を形成する方法である。これらの構成では縦糸と横
糸の確実な電気的接触が必要で、縦糸と横糸を例えば接
着性トンネル薄膜を介して接着すれば電気特性を安定化
することができる。
【００２０】本発明に用いる布はくは導電性繊維よりな
るが、一般に織物の織り方にはきわめて多様なものがあ
り、それらを利用することができる。その例として、平
織り、斜文織り、朱子織りなどの原組織を持つもの、ベ
ッチン、コール天、タオル、ビロード、２重接結パイル
織物、じゅうたん（カットパイル、ループパイル、タフ
テッドパイル、ダブルカーペット編物、ダブルカーペッ
ト織物）などのパイル組織をもつものなどを利用でき
る。ほかに２重接結パイル編物（カールマイヤ式編み
物）としても展開できる。前記織編物の例以外にも不織
布を用いたものなど、いかなる立毛布はく及び起毛布は
くでも使用することができる。これらパイル組織、編み
織りなどの構造は、表面積がきわめて大きい特徴をも
ち、単位面積当りの発電量を高くできる。
るが、一般に織物の織り方にはきわめて多様なものがあ
り、それらを利用することができる。その例として、平
織り、斜文織り、朱子織りなどの原組織を持つもの、ベ
ッチン、コール天、タオル、ビロード、２重接結パイル
織物、じゅうたん（カットパイル、ループパイル、タフ
テッドパイル、ダブルカーペット編物、ダブルカーペッ
ト織物）などのパイル組織をもつものなどを利用でき
る。ほかに２重接結パイル編物（カールマイヤ式編み
物）としても展開できる。前記織編物の例以外にも不織
布を用いたものなど、いかなる立毛布はく及び起毛布は
くでも使用することができる。これらパイル組織、編み
織りなどの構造は、表面積がきわめて大きい特徴をも
ち、単位面積当りの発電量を高くできる。
【００２１】特に、導電性繊維よりなる立毛布は、表面
積がきわめて大きく、本発明に好ましい。立毛布とし
て、カットパイル、ループパイル、タフテッドパイル、
マイヤー編パイル、静電殖毛パイルが適している。それ
ぞれの布はく構造にあった電極、アモルファスシリコン
光電位誘起層、集電極などの形状を考慮する必要があ
る。
積がきわめて大きく、本発明に好ましい。立毛布とし
て、カットパイル、ループパイル、タフテッドパイル、
マイヤー編パイル、静電殖毛パイルが適している。それ
ぞれの布はく構造にあった電極、アモルファスシリコン
光電位誘起層、集電極などの形状を考慮する必要があ
る。
【００２２】本発明における導電性繊維として、太陽電
池製造の際に高熱による破壊がなければ、導電高分子塗
膜を表面に形成した繊維や、金属メッキ繊維なども利用
できることは当然である。
池製造の際に高熱による破壊がなければ、導電高分子塗
膜を表面に形成した繊維や、金属メッキ繊維なども利用
できることは当然である。
【００２３】本発明に用いるアモルファスシリコン光電
位誘起層を形成するアモルファスシリコンとしては、ａ
ーＳｉＨx 、多孔質シリコン、シリコンネットワークポ
リマ、ポリシランなどを使用することができる。アモル
ファスシリコン光電位誘起層は、その製膜法としてはＣ
ＶＤ法（化学気相成長法）が適しており、そのＣＶＤ法
の種類には熱ＣＶＤ（常圧、減圧）、プラズマＣＶＤ
［グロー、ＥＣＲ(Electron Cyclotron Resonance)な
ど］、光ＣＶＤ（レーザー、Ｈｇ増感、ＵＶ直接光）等
多くの製法がある。これらの製法は文献（例えば桑野幸
徳、化学と工業、第４３巻、４号、６４２頁、（１９９
０）や、宮地賢司、化学と工業、第４４巻、２号、２６
６頁、（１９９１）など）に詳しく開示されている。こ
れらのＣＶＤ法で気相から容易にターゲット表面に成長
させることができる。本発明におけるような大きな表面
積をもつ複雑な表面の導電性の布はく上へも容易にアモ
ルファスシリコンを堆積させることができる。また、ア
モルファスシリコンは、レーザーアニールや熱処理など
の結晶化工程により、特性を改善できる。また、本発明
のアモルファスシリコンのうち、分子性のシリコンネッ
トワークポリマやポリシランなどは、一般の有機材料と
同様、プラズマ重合、蒸着重合、電解重合、噴霧塗装、
電着、など多くの方法で形成することができる。
位誘起層を形成するアモルファスシリコンとしては、ａ
ーＳｉＨx 、多孔質シリコン、シリコンネットワークポ
リマ、ポリシランなどを使用することができる。アモル
ファスシリコン光電位誘起層は、その製膜法としてはＣ
ＶＤ法（化学気相成長法）が適しており、そのＣＶＤ法
の種類には熱ＣＶＤ（常圧、減圧）、プラズマＣＶＤ
［グロー、ＥＣＲ(Electron Cyclotron Resonance)な
ど］、光ＣＶＤ（レーザー、Ｈｇ増感、ＵＶ直接光）等
多くの製法がある。これらの製法は文献（例えば桑野幸
徳、化学と工業、第４３巻、４号、６４２頁、（１９９
０）や、宮地賢司、化学と工業、第４４巻、２号、２６
６頁、（１９９１）など）に詳しく開示されている。こ
れらのＣＶＤ法で気相から容易にターゲット表面に成長
させることができる。本発明におけるような大きな表面
積をもつ複雑な表面の導電性の布はく上へも容易にアモ
ルファスシリコンを堆積させることができる。また、ア
モルファスシリコンは、レーザーアニールや熱処理など
の結晶化工程により、特性を改善できる。また、本発明
のアモルファスシリコンのうち、分子性のシリコンネッ
トワークポリマやポリシランなどは、一般の有機材料と
同様、プラズマ重合、蒸着重合、電解重合、噴霧塗装、
電着、など多くの方法で形成することができる。
【００２４】本発明におけるアモルファスシリコン光電
位誘起層がｐｎ接合半導体である構成では、アモルファ
スシリコンにリンやボロンなどの不純物をドープするこ
とによって接合を形成できるが、他の材料とのヘテロ接
合や電極金属とのショットキーバリヤ接合でもよい。シ
ョットキーバリヤ接合の場合には、電極金属には仕事関
数の差の大きい金属や金属酸化物が一対の電極として用
いられる。例えば、Ａｌ／Ａｇ，Ａｌ／Ａｕ，Ｇａ／Ｉ
ｎ2 Ｏ3 ，Ｇａ／Ｐｔなどの組合せなどがそれである。
位誘起層がｐｎ接合半導体である構成では、アモルファ
スシリコンにリンやボロンなどの不純物をドープするこ
とによって接合を形成できるが、他の材料とのヘテロ接
合や電極金属とのショットキーバリヤ接合でもよい。シ
ョットキーバリヤ接合の場合には、電極金属には仕事関
数の差の大きい金属や金属酸化物が一対の電極として用
いられる。例えば、Ａｌ／Ａｇ，Ａｌ／Ａｕ，Ｇａ／Ｉ
ｎ2 Ｏ3 ，Ｇａ／Ｐｔなどの組合せなどがそれである。
【００２５】本発明の太陽電池は、さらに反射防止表面
コート層として透明高分子あるいはガラス膜を形成して
実用化することが好ましい。次に、具体的実施例を示
す。
コート層として透明高分子あるいはガラス膜を形成して
実用化することが好ましい。次に、具体的実施例を示
す。
【００２６】実施例１ ０．０１５ｍｍ径の銅線を素線とする撚糸を織って構成
した平織ネット上に０．１ｍｍ径、長さ６ｍｍの銅線が
植毛されてなる２ｃｍ角の立毛布に金メッキをした後、
ＣＶＤ法によりｎ形アモルファスシリコン層およびｎ形
アモルファスシリコン層を気相成長させて形成した。こ
の立毛パイルを倒しながら導電性接着剤を塗布し図２の
ように集電極を形成した透明フィルムを接着し太陽電池
を作った。これに日光に当てたところ、０．５５Ｖの起
電力（開放電圧）を発生した。短絡電流は、７００ｍＡ
を示した。
した平織ネット上に０．１ｍｍ径、長さ６ｍｍの銅線が
植毛されてなる２ｃｍ角の立毛布に金メッキをした後、
ＣＶＤ法によりｎ形アモルファスシリコン層およびｎ形
アモルファスシリコン層を気相成長させて形成した。こ
の立毛パイルを倒しながら導電性接着剤を塗布し図２の
ように集電極を形成した透明フィルムを接着し太陽電池
を作った。これに日光に当てたところ、０．５５Ｖの起
電力（開放電圧）を発生した。短絡電流は、７００ｍＡ
を示した。
【００２７】実施例２ 表面に金メッキをした０．１ｍｍ径、長さ６ｍｍの銅短
繊維４の表面に、ＣＶＤ法によりアモルファスシリコン
の光誘起起電力層を気相吹上装置を用いて形成した。こ
うして得た光誘起起電力層５を表面に有する短繊維２
を、静電植毛法により０．０１５ｍｍ径の銅線を素線と
する撚糸を織って構成された平織ネット６上に深く植毛
し、図３のように導電性塗膜７で短繊維２と平織ネット
６とを接続した。次いで耐熱性高分子で絶縁層８を形成
した後、短繊維２の下端の光電位誘起層５をエッチング
で除き芯の銅を露出させた。これに図３のように、０．
０１５ｍｍ径の銅線を素線とする撚糸を織って構成した
平織ネットを重ね半田で接続し太陽電池を得た。これに
日光に当てたところ、０．５Ｖの起電力（開放電圧）を
発生した。短絡電流は、８００ｍＡを示した。
繊維４の表面に、ＣＶＤ法によりアモルファスシリコン
の光誘起起電力層を気相吹上装置を用いて形成した。こ
うして得た光誘起起電力層５を表面に有する短繊維２
を、静電植毛法により０．０１５ｍｍ径の銅線を素線と
する撚糸を織って構成された平織ネット６上に深く植毛
し、図３のように導電性塗膜７で短繊維２と平織ネット
６とを接続した。次いで耐熱性高分子で絶縁層８を形成
した後、短繊維２の下端の光電位誘起層５をエッチング
で除き芯の銅を露出させた。これに図３のように、０．
０１５ｍｍ径の銅線を素線とする撚糸を織って構成した
平織ネットを重ね半田で接続し太陽電池を得た。これに
日光に当てたところ、０．５Ｖの起電力（開放電圧）を
発生した。短絡電流は、８００ｍＡを示した。
【００２８】実施例３ ０．０２ｍｍ径の銅線を撚って構成した導電性糸（５０
００デニール）を金メッキした後二つに分け、その一方
の導電性糸９の表面に、ＣＶＤ法によりアモルファスシ
リコンの光電位誘起層５を形成した。この二つの導電性
糸を縦糸、横糸として平織りの織物とした。これを２ｃ
ｍ角に切り出し、図４のようにこの織物の端部からリー
ド線を取り出し、日光に当てて縦横のリード線間の起電
力を測定したところ、０．５Ｖの起電力（開放電圧）を
発生した。短絡電流は、３５０ｍＡを示した。
００デニール）を金メッキした後二つに分け、その一方
の導電性糸９の表面に、ＣＶＤ法によりアモルファスシ
リコンの光電位誘起層５を形成した。この二つの導電性
糸を縦糸、横糸として平織りの織物とした。これを２ｃ
ｍ角に切り出し、図４のようにこの織物の端部からリー
ド線を取り出し、日光に当てて縦横のリード線間の起電
力を測定したところ、０．５Ｖの起電力（開放電圧）を
発生した。短絡電流は、３５０ｍＡを示した。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明は、導電性繊維より
なる布状電極とアモルファスシリコン光電位誘起層とに
より構成される太陽電池であるから、大きな比表面積を
持ち、汎用織物のように自由な形状に加工することも可
能であるという特徴をもっている。本発明の太陽電池
は、非常に比表面積の大きい構造で太陽光を効率的に吸
収できるとともに、大面積の電池も複雑な形の電池も可
能である。
なる布状電極とアモルファスシリコン光電位誘起層とに
より構成される太陽電池であるから、大きな比表面積を
持ち、汎用織物のように自由な形状に加工することも可
能であるという特徴をもっている。本発明の太陽電池
は、非常に比表面積の大きい構造で太陽光を効率的に吸
収できるとともに、大面積の電池も複雑な形の電池も可
能である。
【００３０】また、この太陽電池は繊維ごとに並列構造
の等価回路を有するから、全体としてマルチ並列回路と
なり、大電流を取り出すことができるという特徴があ
る。それ故、この太陽電池は大容量の太陽電池あるいは
光のあまり強くない場所での用途にむしろ適するという
ことができる。また、どこか１箇所電極線が断線しても
マルチ並列回路であるから全電流に大きな影響を与えな
いというフェイルセーフ性をもっている。逆に対電極の
短絡の場合でも、短絡箇所の電極が飛び散り揮散する構
造にすれば、同様にフェイルセーフ性は保たれる。ま
た、大面積でマルチ並列等価回路であるにもかかわらず
織物の端部から簡単に電極が取り出しできるという特徴
もある。
の等価回路を有するから、全体としてマルチ並列回路と
なり、大電流を取り出すことができるという特徴があ
る。それ故、この太陽電池は大容量の太陽電池あるいは
光のあまり強くない場所での用途にむしろ適するという
ことができる。また、どこか１箇所電極線が断線しても
マルチ並列回路であるから全電流に大きな影響を与えな
いというフェイルセーフ性をもっている。逆に対電極の
短絡の場合でも、短絡箇所の電極が飛び散り揮散する構
造にすれば、同様にフェイルセーフ性は保たれる。ま
た、大面積でマルチ並列等価回路であるにもかかわらず
織物の端部から簡単に電極が取り出しできるという特徴
もある。
【００３１】このように本発明は工業的価値の大なるも
のである。
のである。
【図１】本発明の一実施例における太陽電池の構成の１
例を示す図である。
例を示す図である。
【図２】同図１の電極の取り出し方法の一例である。
【図３】同図１の電極の取り出し方法の他の例である。
【図４】本発明の他の実施例を示し、導電性繊維からな
る織物を用いて太陽電池を構成した概念図である。
る織物を用いて太陽電池を構成した概念図である。
１ 導電性繊維よりなる布はく ２ 光電位誘起層を形成したパイル ３ 集電極を形成した透明フィルム ４ 導電性繊維素 ５ アモルファスシリコン光電位誘起層 ６ 集電極 ７ 導電性塗膜 ８ 絶縁層 ９ 導電性糸 １０ 集電極用導電性糸
Claims (11)
- 【請求項１】 布状太陽電池であって、導電性繊維を含
む布はくを電極とし、前記導電性繊維上にアモルファス
シリコン光電位誘起層と集電極とを形成したことを特徴
とする太陽電池。 - 【請求項２】 導電性繊維が、金属繊維、炭素繊維、Ｓ
ｉＣ繊維、及びこれらと耐熱有機繊維との混繊または混
紡繊維から選ばれた少なくとも一種である請求項１に記
載の太陽電池。 - 【請求項３】 導電性繊維からなる布はくが、立毛布ま
たは起毛布である請求項１に記載の太陽電池。 - 【請求項４】 立毛布または起毛布が、カットパイル、
ループパイル、シャギイパイル、２重接結編物パイル、
２重接結織物パイル、静電殖毛パイルの少なくとも一種
である請求項３に記載の太陽電池。 - 【請求項５】 アモルファスシリコンが、ａーＳｉＨx
（ただしｘは０．０２〜０．２の範囲）、多孔質シリコ
ン、シリコンネットワークポリマ、ポリシランから選ば
れた１種である請求項１に記載の太陽電池。 - 【請求項６】 アモルファスシリコンが、有機側鎖をも
つ請求項５に記載の太陽電池。 - 【請求項７】 有機側鎖が、メチル基またはフェニル基
である請求項６に記載の太陽電池。 - 【請求項８】 有機側鎖の一部が増感用有機クロモフォ
アより構成された請求項６に記載の太陽電池。 - 【請求項９】 導電性繊維を含む布はくを電極とし、前
記導電性繊維上にアモルファスシリコン光電位誘起層と
集電極とを形成した太陽電池の製造方法であって、前記
導電性繊維の表面に、アモルファスシリコン層をプラズ
マＣＶＤにより堆積し、アモルファスシリコン光電位誘
起層を形成することを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 【請求項１０】 導電性繊維を含む布はくを電極とし、
前記導電性繊維上にアモルファスシリコン光電位誘起層
と集電極とを形成した太陽電池の製造方法であって、導
電性繊維よりなる布状電極上に、導電性繊維素の表面に
予めアモルファスシリコン光電位誘起層を形成した短繊
維を植毛し、前記布状電極と前記導電性繊維素を電気的
に接続し立毛布状の太陽電池を形成することを特徴とす
る太陽電池の製造方法。 - 【請求項１１】 アモルファスシリコンが有機側鎖を有
し、前記有機側鎖がケミカルアニーリングによって修飾
されている請求項９または１０に記載の太陽電池の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4228476A JPH0677511A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 太陽電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4228476A JPH0677511A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 太陽電池及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0677511A true JPH0677511A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16877078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4228476A Pending JPH0677511A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 太陽電池及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677511A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008507133A (ja) * | 2004-07-16 | 2008-03-06 | ザ、トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ | ファイバ構造を有する有機デバイス |
| WO2008040169A1 (fr) * | 2006-09-18 | 2008-04-10 | Xiansheng Xing | Électrode souple de cellule photovoltaïque et son procédé de fabrication |
| JP2009218595A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Qinghua Univ | 太陽電池 |
| WO2009133336A2 (en) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Power Textiles Limited | Improvements in and relating to textiles incorporating photovoltaic cells |
| US8263860B2 (en) | 2008-04-03 | 2012-09-11 | Tsinghua University | Silicon photovoltaic device with carbon nanotube cable electrode |
| US8895841B2 (en) | 2008-04-18 | 2014-11-25 | Tsinghua University | Carbon nanotube based silicon photovoltaic device |
| WO2018221776A1 (ko) * | 2017-05-30 | 2018-12-06 | 주식회사 무진 | 섬유기반의 직물형 염료감응 태양전지 및 상기 섬유기반의 직물형 염료감응 태양전지 제조 방법 |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP4228476A patent/JPH0677511A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008507133A (ja) * | 2004-07-16 | 2008-03-06 | ザ、トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ | ファイバ構造を有する有機デバイス |
| WO2008040169A1 (fr) * | 2006-09-18 | 2008-04-10 | Xiansheng Xing | Électrode souple de cellule photovoltaïque et son procédé de fabrication |
| JP2009218595A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Qinghua Univ | 太陽電池 |
| US8796537B2 (en) | 2008-03-07 | 2014-08-05 | Tsinghua University | Carbon nanotube based solar cell |
| US8263860B2 (en) | 2008-04-03 | 2012-09-11 | Tsinghua University | Silicon photovoltaic device with carbon nanotube cable electrode |
| US8895841B2 (en) | 2008-04-18 | 2014-11-25 | Tsinghua University | Carbon nanotube based silicon photovoltaic device |
| WO2009133336A2 (en) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Power Textiles Limited | Improvements in and relating to textiles incorporating photovoltaic cells |
| WO2009133336A3 (en) * | 2008-05-02 | 2010-08-12 | Power Textiles Limited | Improvements in and relating to textiles incorporating photovoltaic cells |
| WO2018221776A1 (ko) * | 2017-05-30 | 2018-12-06 | 주식회사 무진 | 섬유기반의 직물형 염료감응 태양전지 및 상기 섬유기반의 직물형 염료감응 태양전지 제조 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6441297B1 (en) | Solar cell arrangement | |
| JP3672436B2 (ja) | 太陽電池セルの製造方法 | |
| US5034068A (en) | Photovoltaic cell having structurally supporting open conductive back electrode structure, and method of fabricating the cell | |
| JP5624623B2 (ja) | 電気接点およびその製造工程を含むデバイス | |
| US4385102A (en) | Large-area photovoltaic cell | |
| EP2713403B1 (en) | Solar cell and method of manufacturing the same | |
| US20120145233A1 (en) | Back contact solar cell and manufacturing method thereof | |
| KR101727204B1 (ko) | 태양 전지 | |
| CN106057919A (zh) | 具有通过电镀制造的金属栅的太阳能电池 | |
| US4171989A (en) | Contact for solar cells | |
| JP2005340362A (ja) | 太陽電池セルおよび太陽電池モジュール | |
| KR20100132504A (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101057124B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| JP6363335B2 (ja) | 光電素子及び光電素子の製造方法 | |
| JPH0677511A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
| JP2019087641A (ja) | 積層型光電変換装置および積層型光電変換装置モジュールの製造方法 | |
| KR101366119B1 (ko) | 솔라 패널 | |
| KR101038967B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| JP2002151708A (ja) | 光起電力素子 | |
| WO2012057604A1 (en) | Nanostructure-based photovoltaic cell | |
| JP6345968B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| KR101525904B1 (ko) | 탄소 섬유를 이용한 태양 전지의 제조 방법 및 이에 따른 태양 전지 | |
| KR101588458B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| JP2675754B2 (ja) | 太陽電池 | |
| CA1121897A (en) | Thin film photovoltaic cells |