JPH0774380A - 色つき太陽電池 - Google Patents

色つき太陽電池

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JPH0774380A
JPH0774380A JP6213878A JP21387894A JPH0774380A JP H0774380 A JPH0774380 A JP H0774380A JP 6213878 A JP6213878 A JP 6213878A JP 21387894 A JP21387894 A JP 21387894A JP H0774380 A JPH0774380 A JP H0774380A
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light
solar cell
wavelength
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scattered
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Masanori Fujita
政則 藤田
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
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    • Y02E10/52PV systems with concentrators

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光の利用効率を低下させることなく太陽電池
をカラフルに見せる。 【構成】 太陽電池1の前面に、コレステリックポリマ
−シ−トによって形成してあり、かつ太陽電池の発電に
寄与する波長域の光を含む可視光のうちの特定波長の光
を四方に散乱し、散乱光の一部を観察者に到達させかつ
散乱光の他の一部と特定波長以外の光とを透過する波長
選択散乱層2を設けている。波長選択散乱層2により散
乱された散乱光の一部は波長選択散乱層2の上方ならど
の位置からでも見ることができ、太陽電池1がカラフル
に見える。また波長選択散乱層2により透過された光は
太陽電池の発電に寄与する波長域の光を多く含んでいる
から、光全体のうちで発電に寄与する光の占める割合が
大きくなり、太陽電池の発電効率は高いものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、色つき太陽電池に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、太陽電池は電卓を初めとして各種
電気機器に実用化されてきており、材料としてはアモル
ファスシリコンや単結晶シリコンが用いられている。
【0003】従来の太陽電池は、それ自身が黒色または
それに近い色となっているので、見た目が美しいとはい
えず、外装部品としては使いづらく、デザイン上の制約
があった。また、屋外でソ−ラ−システムなどに応用す
る場合にも、周囲の雰囲気を暗くしてしまい、環境上好
ましくない場合もあった。
【0004】上記の問題点を解決するために、太陽電池
に色をつけることが例えば特開昭58−218179号
公報「薄膜太陽電池」で提案されている。これは、太陽
電池の受光面を被覆する透光性樹脂中に染料等の着色剤
を混入することにより太陽電池をカラフルに見せようと
するものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術は、実際のところは以下のような問題点が存在するも
のであった。
【0006】すなわち、透光性樹脂中に染料等の着色剤
を混入したものとは、一般のカラーフィルター、つまり
波長選択吸収部材に他ならない。透光性樹脂が例えば赤
色に着色されているとすると、この着色された透光性樹
脂により外光のうち赤色光以外の光は吸収され、赤色光
の大部分はこの着色された透光性樹脂を透過する。着色
された透光性樹脂を透過した赤色光は太陽電池の表面に
到達するものの、太陽電池自身が黒っぽい色をしている
ためにほとんど吸収されてしまう。このため、観察者に
は反射光がほとんど到達しないために観察者には太陽電
池が黒っぽく認識されてしまうだけとなる。
【0007】また、赤色染料により着色された透光性樹
脂を透過するのは赤色光のみであり、これが太陽電池の
発電に寄与することになるが、光全体のうちで発電に寄
与する光の占める割合が小さく、したがって光の利用効
率は大変悪いものとなる。
【0008】上記従来の技術において太陽電池をカラフ
ルに見せるためには、実際には、透光性樹脂中に赤色染
料等の着色剤とともに白色顔料等の光散乱材料を混入す
る必要がある。そうすれば、赤色光以外の光は着色剤に
吸収され、赤色光は白色顔料により反射されて色が見え
るようになる。しかし、その結果として、太陽電池に到
達する光が減少するので光の利用効率はさらに低下する
ことになる。
【0009】そこでこの発明の目的は、上記のような従
来の技術における問題点を解決すること、つまり光の利
用効率を低下させることなく太陽電池をカラフルに見せ
ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による色つき太陽電池は、太陽電池の前面
に、コレステリックポリマ−シ−トにより形成してあ
り、かつ太陽電池の発電に寄与する波長域の光を含む可
視光のうちの特定波長の光を散乱し、散乱光の一部を観
察者に到達させかつ散乱光の他の一部と特定波長以外の
光とを透過する波長選択散乱層を設けている。
【0011】
【作用】本発明によれば、波長選択散乱層は、可視光の
特定波長の光を四方八方に散乱する。波長選択散乱層に
より散乱された散乱光の一部は観察者の位置に関係なく
観察者の目に届いて観察者には太陽電池がカラフルに見
える。一方、波長選択散乱層は散乱光の他の一部と特定
波長以外の光とを透過する。これらの透過された光は太
陽電池の発電に寄与する波長域の光を多く含んでいるか
ら、光全体のうちで発電に寄与する光の占める割合が大
きくなり、太陽電池の発電効率は高いものとなる。
【0012】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て説明する。図1において、太陽電池1の前面には波長
選択散乱層2が配置されている。太陽電池1としては、
現在実用化されているものにアモルファスシリコンまた
は単結晶シリコンがあるが、これらを用いた場合におけ
る太陽電池の発電に寄与する波長は図2の通りである。
波長選択散乱層2は、コレステリックポリマ−シ−トに
より形成しやすい。波長選択散乱層2は、太陽電池1の
発電に寄与する波長域の光を含む可視光のうちの特定波
長の光を散乱し、当該散乱光の一部を観察者に到達させ
かつ当該散乱光の他の一部と当該特定波長以外の光とを
透過するものである。
【0013】つぎに動作について説明する。例えば赤色
光を選択散乱する波長選択散乱層2を用いると、波長選
択散乱層2により外光のうち赤色光が四方八方に散乱さ
れる。この散乱した赤色光の一部は観察者の位置に関係
なく観察者の目に届いて観察者には太陽電池がカラフル
な赤色に認識される。
【0014】一方、波長選択散乱層2を透過するのは、
散乱されることのない赤色光以外の光は勿論であるが、
それに加えて、上記の散乱された赤色光の他の一部も透
過されることになる。しかも、波長選択散乱層2を透過
した光には太陽電池1の発電に寄与する波長の光を多く
含んでいるのであるから、太陽電池1に到達する光の量
そのものも多くなり、しかも太陽電池1の発電に寄与す
る光エネルギの割合も大きくなるから、太陽電池の発電
に利用される光の利用率が高くなるのである。
【0015】このように、波長選択散乱層2によって選
択散乱される波長の光は、それが選択散乱層2によって
完全に遮蔽されるのではなく、半分近くは透過するので
あるから、可視域のどの色の波長選択散乱層を用いても
発電しなくなることはない。しかし、発電効率を落さな
いためには、波長選択散乱層2の散乱波長は太陽電池1
の発電に寄与する波長域からずらしたほうがよい。
【0016】例えば青色系の波長選択散乱層2を用いる
と、その光透過率は図2の曲線Aで示される。したがっ
て、この場合は太陽電池1としてアモルファスシリコン
を用いても単結晶シリコンを用いてもほとんど発電効率
を落さずに済む。
【0017】太陽電池1としてアモルファスシリコンを
用い、赤色系の波長選択散乱層2を用いた場合もほぼ同
様のことが言える。
【0018】なお、波長選択散乱層2は、太陽電池1の
全面に配置しなければならないものではなく、帯状など
の模様や、あるいは文字や絵のパタ−ンなどとして設け
てもよい。そうすると黒い地の上にカラ−で図形パター
ンなどが観察者に認識されるから面白味のあるものとな
る。
【0019】また、太陽電池の上に色の異なる複数の波
長選択散乱層を設ければ多色カラ−とすることができ
る。
【0020】さらに、太陽電池の上に散乱波長の異なる
複数の波長選択散乱層を重ねて設ければ、色調を自在に
コントロ−ルすることもできる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成によって光
の利用効率を低下させることなく太陽電池をカラフルに
見せることができる。したがって、太陽電池の外装部品
としての用途が拡がり、さらにソ−ラ−システムとして
屋外に設けるときは環境を明るくすることができる。
【0022】また波長選択散乱層をコレステリックポリ
マ−シ−トにより形成するため作成が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図2】光の波長と太陽電池の相対出力との関係および
光の波長と波長選択散乱層の透過率との関係をそれぞれ
示す特性図である。
【符号の説明】
1 太陽電池 2 波長選択散乱層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽電池の前面に、コレステリックポリ
    マ−シ−トにより形成してあり、かつ上記太陽電池の発
    電に寄与する波長域の光を含む可視光のうちの特定波長
    の光を散乱し、上記散乱光の一部を観察者に到達させか
    つ上記散乱光の他の一部と上記特定波長以外の光とを透
    過する波長選択散乱層を設けたことを特徴とする色つき
    太陽電池。
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