JPH08204220A - 太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール群 - Google Patents
太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール群Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発電効率を低下させることなく、表面の模様
が目視可能な高品価値の高い、太陽電池セル、太陽電池
モジュール及び太陽電池モジュール群を提供する。 【構成】 太陽電池の表面に入射する光の反射方向、又
は反射率を表面の凹凸構造の分布により変化させる。 【効果】 半導体太陽電池の表面において、入射する光
の反射方向又は反射率を部分的に変化させているので、
太陽電池の発電効率を低下させることなく、強いインパ
クトで任意の模様を目視できる商品価値の高い半導体太
陽電池が得られる。
が目視可能な高品価値の高い、太陽電池セル、太陽電池
モジュール及び太陽電池モジュール群を提供する。 【構成】 太陽電池の表面に入射する光の反射方向、又
は反射率を表面の凹凸構造の分布により変化させる。 【効果】 半導体太陽電池の表面において、入射する光
の反射方向又は反射率を部分的に変化させているので、
太陽電池の発電効率を低下させることなく、強いインパ
クトで任意の模様を目視できる商品価値の高い半導体太
陽電池が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は太陽電池セル、その太
陽電池セルを複数個備えた太陽電池モジュール及びその
太陽電池モジュールを複数個備えた太陽電池モジュール
群の構造に関するもので、特に太陽電池の表面に模様を
表示可能とする付加価値の高い太陽電池セル、太陽電池
モジュール及び太陽電池モジュール群に関するものであ
る。
陽電池セルを複数個備えた太陽電池モジュール及びその
太陽電池モジュールを複数個備えた太陽電池モジュール
群の構造に関するもので、特に太陽電池の表面に模様を
表示可能とする付加価値の高い太陽電池セル、太陽電池
モジュール及び太陽電池モジュール群に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図28は、従来の太陽電池の構造を示す図
で、図中(a)は平面図、(b)は断面構造を示す図である。
図において、上方より照射された光は、表面が凹凸構造
112を有する太陽電池101の反射防止膜113を介して半導
体からなる発電層104に入射し、ここで生じた光電流は
ｐ型電極114、ｎ型電極115から外部回路（図示せず）へ
取り出される。
で、図中(a)は平面図、(b)は断面構造を示す図である。
図において、上方より照射された光は、表面が凹凸構造
112を有する太陽電池101の反射防止膜113を介して半導
体からなる発電層104に入射し、ここで生じた光電流は
ｐ型電極114、ｎ型電極115から外部回路（図示せず）へ
取り出される。
【０００３】太陽電池101は発電効率を良くするため、
発電に寄与する入射光をできるだけ損失することなく内
部に取り入れる必要があり、そのため一般に、太陽電池
101の表面に、連続する斜面よりなる凹凸構造112を設
け、またその表面を反射防止膜113で覆うことにより、
入射光の表面反射を抑えている。この結果、太陽電池10
1の表面は青から紫にかけての暗い単色に見えるだけ
で、目視的な特徴を持つものは無かった。近年、太陽電
池の商品価値を高めるため、屋外に設置される太陽電池
に視覚的付加価値を設ける試みがなされている。例え
ば、太陽電池101表面から任意の模様を見える様にする
には、反射防止膜113を部分的に抜いたり表面電極の形
状を変化させるなどの手段が考えられるが、どれも太陽
電池101への透過光量が面内で変化したり、集電効率の
高い最適な電極形状を得ることができなくなるため、発
電効率がばらつき出力が低下してしまい模様の内容にも
制限が出る。また、目視させる模様のコントラストを大
きくするためには、表面からの可視光の反射光を強くす
る必要があるので結果的に太陽電池の発電効率を大きく
低下させることになる。
発電に寄与する入射光をできるだけ損失することなく内
部に取り入れる必要があり、そのため一般に、太陽電池
101の表面に、連続する斜面よりなる凹凸構造112を設
け、またその表面を反射防止膜113で覆うことにより、
入射光の表面反射を抑えている。この結果、太陽電池10
1の表面は青から紫にかけての暗い単色に見えるだけ
で、目視的な特徴を持つものは無かった。近年、太陽電
池の商品価値を高めるため、屋外に設置される太陽電池
に視覚的付加価値を設ける試みがなされている。例え
ば、太陽電池101表面から任意の模様を見える様にする
には、反射防止膜113を部分的に抜いたり表面電極の形
状を変化させるなどの手段が考えられるが、どれも太陽
電池101への透過光量が面内で変化したり、集電効率の
高い最適な電極形状を得ることができなくなるため、発
電効率がばらつき出力が低下してしまい模様の内容にも
制限が出る。また、目視させる模様のコントラストを大
きくするためには、表面からの可視光の反射光を強くす
る必要があるので結果的に太陽電池の発電効率を大きく
低下させることになる。
【０００４】図29は、実開平5ー93057号公報に記載の従
来の色付き太陽電池の構造の一部を示したものである。
図において、太陽電池101の前面に、コレステリックポ
リマーシートからなる波長選択散乱層100を備えてい
る。波長選択散乱層100により散乱された散乱光の一部
は波長選択散乱層100の上方ならどの位置からでも見る
ことができ、太陽電池101がカラフルに見える。また、
波長選択層100には、波長選択層100より透過された光が
太陽電池の発電に寄与する波長域の光を多く含むように
構成されており、そのため太陽電池の発電効率は低下す
ることがない。
来の色付き太陽電池の構造の一部を示したものである。
図において、太陽電池101の前面に、コレステリックポ
リマーシートからなる波長選択散乱層100を備えてい
る。波長選択散乱層100により散乱された散乱光の一部
は波長選択散乱層100の上方ならどの位置からでも見る
ことができ、太陽電池101がカラフルに見える。また、
波長選択層100には、波長選択層100より透過された光が
太陽電池の発電に寄与する波長域の光を多く含むように
構成されており、そのため太陽電池の発電効率は低下す
ることがない。
【０００５】図30は、特開平5ー308148号公報に記載の従
来の太陽電池の断面構造を示したものである。図におい
て、太陽電池101はガラス基板102の上に透明電極103、
光電変換素子（発電層に相当）104、裏面電極105を順に
積層して構成されており、ガラス基板102と透明電極103
との境界面に太陽光を分光反射し得る凹凸パターン106
を設けている。太陽光が凹凸パターン106に照射する
と、凹凸パターン106からの反射光は光の回折により分
光反射し、この部分が虹色に見える。また、これら凹凸
パターンの形成はガラス基板102と透明電極103との境界
面に限定されるものではなく、図31、図32に示すような
境界面に部分的に形成してあってもよいものである。こ
れらの凹凸のパターンは例えば、図30の例では、ガラス
基板102にマスクパターンを用いたレーザエッチング、
イオンエッチング等のエッチング方法により形成し、こ
の上に順次透明電極103等を成膜して積層して太陽電池1
01を得る。
来の太陽電池の断面構造を示したものである。図におい
て、太陽電池101はガラス基板102の上に透明電極103、
光電変換素子（発電層に相当）104、裏面電極105を順に
積層して構成されており、ガラス基板102と透明電極103
との境界面に太陽光を分光反射し得る凹凸パターン106
を設けている。太陽光が凹凸パターン106に照射する
と、凹凸パターン106からの反射光は光の回折により分
光反射し、この部分が虹色に見える。また、これら凹凸
パターンの形成はガラス基板102と透明電極103との境界
面に限定されるものではなく、図31、図32に示すような
境界面に部分的に形成してあってもよいものである。こ
れらの凹凸のパターンは例えば、図30の例では、ガラス
基板102にマスクパターンを用いたレーザエッチング、
イオンエッチング等のエッチング方法により形成し、こ
の上に順次透明電極103等を成膜して積層して太陽電池1
01を得る。
【０００６】また、図33に特開平6-37343号公報に記載
の複数の太陽電池を並設した意匠性の高い従来の太陽電
池装置を示す。図において、２種類の太陽電池セル116,
117はセルの表層の例えば反射防止膜に着色したもの、
厚さの異なるもの、あるいは材質の異なるものから構成
され、セル表面での反射光の波長を制御して異なる色調
のセル116,117として２次元に配置したものである。
の複数の太陽電池を並設した意匠性の高い従来の太陽電
池装置を示す。図において、２種類の太陽電池セル116,
117はセルの表層の例えば反射防止膜に着色したもの、
厚さの異なるもの、あるいは材質の異なるものから構成
され、セル表面での反射光の波長を制御して異なる色調
のセル116,117として２次元に配置したものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の太陽電池は以上
のように構成されているので、波長選択散乱層100のよ
うな特性を有するカラーフィルタを用いても、発電に寄
与する透過光を部分的に減少させねばならず、結果的に
太陽電池の発電効率を低下させていた。また、このよう
なフィルタを設置すると発電に寄与する波長の成分が変
化することが知られており、その変化によりさらに発電
効率が低下するという懸念があった。さらに、波長選択
散乱層100は高分子シートからなるもので、この高分子
シートの経年変化により透過率が低下し、その結果太陽
電池の発電効率が低下するという懸念があった。
のように構成されているので、波長選択散乱層100のよ
うな特性を有するカラーフィルタを用いても、発電に寄
与する透過光を部分的に減少させねばならず、結果的に
太陽電池の発電効率を低下させていた。また、このよう
なフィルタを設置すると発電に寄与する波長の成分が変
化することが知られており、その変化によりさらに発電
効率が低下するという懸念があった。さらに、波長選択
散乱層100は高分子シートからなるもので、この高分子
シートの経年変化により透過率が低下し、その結果太陽
電池の発電効率が低下するという懸念があった。
【０００８】また、従来の太陽電池は構造の一部に凹凸
パターン106を設けていたので、凹凸パターン106を新た
な工程で作製しなければならず製造工程が繁雑になって
いた。また、反射光を回折、分光させるために凹凸パタ
ーン106を設けることは太陽電池の発電効率を低下させ
る要因となっていた。
パターン106を設けていたので、凹凸パターン106を新た
な工程で作製しなければならず製造工程が繁雑になって
いた。また、反射光を回折、分光させるために凹凸パタ
ーン106を設けることは太陽電池の発電効率を低下させ
る要因となっていた。
【０００９】さらに、従来の太陽電池は反射防止膜に着
色したセル、厚さの異なるセル、あるいは材質の異なる
セルを複数個２次元に配置していたので、最適な反射防
止膜の設定と比べて反射率が増加するセルがあり、全体
の発電効率が低下してしまうという問題があった。ま
た、この方法で得られる色調の差には限界があり明暗の
差が小さく、２次元内での模様としてインパクトに欠け
ていた。
色したセル、厚さの異なるセル、あるいは材質の異なる
セルを複数個２次元に配置していたので、最適な反射防
止膜の設定と比べて反射率が増加するセルがあり、全体
の発電効率が低下してしまうという問題があった。ま
た、この方法で得られる色調の差には限界があり明暗の
差が小さく、２次元内での模様としてインパクトに欠け
ていた。
【００１０】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたもので、太陽電池表面の光の反射率あ
るいは反射方向を部分的に変化させることで、発電効率
を低下させることなく、表面に強いインパクトで目視可
能な模様を有する商品価値の高い太陽電池セル、太陽電
池モジュール及び太陽電池モジュール群を提供すること
を目的としている。
るためになされたもので、太陽電池表面の光の反射率あ
るいは反射方向を部分的に変化させることで、発電効率
を低下させることなく、表面に強いインパクトで目視可
能な模様を有する商品価値の高い太陽電池セル、太陽電
池モジュール及び太陽電池モジュール群を提供すること
を目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
太陽電池セルは、発電層に入射した光により発生した光
電流を前記発電層に形成された電極から外部へ取り出す
太陽電池セルにおいて、発電層の表面の位置によって入
射光の反射方向を変える手段を備えたものである。
太陽電池セルは、発電層に入射した光により発生した光
電流を前記発電層に形成された電極から外部へ取り出す
太陽電池セルにおいて、発電層の表面の位置によって入
射光の反射方向を変える手段を備えたものである。
【００１２】請求項２の発明に係わる太陽電池セルは、
請求項１において、入射光の発電層の表面における反射
方向を変える手段が発電層の表面形状を変えたことによ
るものである。
請求項１において、入射光の発電層の表面における反射
方向を変える手段が発電層の表面形状を変えたことによ
るものである。
【００１３】請求項３の発明に係わる太陽電池セルは、
請求項２において、発電層の表面形状が平坦部と凹凸部
からなるものである。
請求項２において、発電層の表面形状が平坦部と凹凸部
からなるものである。
【００１４】請求項４の発明に係わる太陽電池セルは、
請求項２において、発電層の表面形状が異なる凹凸構造
の組み合わせからなるものである。
請求項２において、発電層の表面形状が異なる凹凸構造
の組み合わせからなるものである。
【００１５】請求項５の発明に係わる太陽電池セルは、
請求項３または４において、凹凸構造が四角錐状の突起
群であることを規定するものである。
請求項３または４において、凹凸構造が四角錐状の突起
群であることを規定するものである。
【００１６】請求項６の発明に係わる太陽電池セルは、
請求項３または４において、凹凸構造が四角錐状の孔群
であることを規定するものである。
請求項３または４において、凹凸構造が四角錐状の孔群
であることを規定するものである。
【００１７】請求項７の発明に係わる太陽電池セルは、
請求項３または４において、凹凸構造がＶ字状溝である
ことを規定するものである。
請求項３または４において、凹凸構造がＶ字状溝である
ことを規定するものである。
【００１８】請求項８の発明に係わる太陽電池セルは、
請求項５乃至７において、凹凸構造を形成する面の角度
を変えたことを規定するものである。
請求項５乃至７において、凹凸構造を形成する面の角度
を変えたことを規定するものである。
【００１９】請求項９の発明に係わる太陽電池セルは、
請求項１乃至８において、発電層に設置された電極が透
明電極であることを規定するものである。
請求項１乃至８において、発電層に設置された電極が透
明電極であることを規定するものである。
【００２０】請求項１０の発明に係わる太陽電池セル
は、請求項１乃至８において、電極を光入射面と反対側
の面に配置したことを規定するものである。
は、請求項１乃至８において、電極を光入射面と反対側
の面に配置したことを規定するものである。
【００２１】請求項１１の発明に係わる太陽電池モジュ
ールは、発電層に入射した光により発生した光電流を前
記発電層に形成された電極から外部へ取り出す太陽電池
セルが、特定の基板上に複数個配置され、該配置された
複数の太陽電池セル上に設置されたガラス基板と特定の
基板の間に樹脂が充填され、前記特定の基板とガラス基
板との間に配置する太陽電池セルと樹脂全体を固定する
枠により構成される太陽電池モジュールにおいて、配置
された複数の太陽電池セルがセル間で入射光の反射方向
の異なる太陽電池セルであることあるいは１つのセル内
で入射光の反射方向の異なる太陽電池セルであることを
規定するものである。
ールは、発電層に入射した光により発生した光電流を前
記発電層に形成された電極から外部へ取り出す太陽電池
セルが、特定の基板上に複数個配置され、該配置された
複数の太陽電池セル上に設置されたガラス基板と特定の
基板の間に樹脂が充填され、前記特定の基板とガラス基
板との間に配置する太陽電池セルと樹脂全体を固定する
枠により構成される太陽電池モジュールにおいて、配置
された複数の太陽電池セルがセル間で入射光の反射方向
の異なる太陽電池セルであることあるいは１つのセル内
で入射光の反射方向の異なる太陽電池セルであることを
規定するものである。
【００２２】請求項１２の発明に係わる太陽電池モジュ
ールは、請求項１１において、太陽電池セルが請求項１
乃至１０のいずれかに記載した太陽電池セルであること
を規定するものである。
ールは、請求項１１において、太陽電池セルが請求項１
乃至１０のいずれかに記載した太陽電池セルであること
を規定するものである。
【００２３】請求項１３の発明に係わる太陽電池モジュ
ールは、請求項１１において、太陽電池セルを構成する
発電層が異なる結晶性を有する半導体であることを規定
するものである。
ールは、請求項１１において、太陽電池セルを構成する
発電層が異なる結晶性を有する半導体であることを規定
するものである。
【００２４】請求項１４の発明に係わる太陽電池モジュ
ールは、請求項１３において、異なる結晶性を有する半
導体が単結晶シリコンと多結晶シリコンを備えたもので
あることを規定するものである。
ールは、請求項１３において、異なる結晶性を有する半
導体が単結晶シリコンと多結晶シリコンを備えたもので
あることを規定するものである。
【００２５】請求項１５の発明に係わる太陽電池モジュ
ールは、請求項１１において、特定の基板上に配置され
た複数の太陽電池セルの設置角度が異なることを規定す
るものである。
ールは、請求項１１において、特定の基板上に配置され
た複数の太陽電池セルの設置角度が異なることを規定す
るものである。
【００２６】請求項１６の発明に係わる太陽電池モジュ
ールは、請求項１１乃至１５において、太陽電池モジュ
ールを構成する特定の基板、固定する枠及び太陽電池セ
ルと太陽電池モジュールを構成する特定の基板との間の
樹脂の少なくとも１箇所を着色することを規定するもの
である。
ールは、請求項１１乃至１５において、太陽電池モジュ
ールを構成する特定の基板、固定する枠及び太陽電池セ
ルと太陽電池モジュールを構成する特定の基板との間の
樹脂の少なくとも１箇所を着色することを規定するもの
である。
【００２７】請求項１７の発明に係わる太陽電池モジュ
ールは、請求項１１乃至１６において、特定の基板とそ
の上に配置する複数の太陽電池セルの間にカラーシート
を配置したことを規定するものである。
ールは、請求項１１乃至１６において、特定の基板とそ
の上に配置する複数の太陽電池セルの間にカラーシート
を配置したことを規定するものである。
【００２８】請求項１８の発明に係わる太陽電池モジュ
ール群は、発電層に入射した光により発生した光電流を
前記発電層に形成された電極から外部へ取り出す太陽電
池セルが特定の基板上に複数個配置され、該配置された
複数の太陽電池セル上に配置されたガラス基板と特定の
基板の間に樹脂が充填され、前記特定の基板とガラス基
板との間に配置する太陽電池セルと樹脂全体を固定する
枠により構成される太陽電池モジュールを、面状に複数
個配置して構成する太陽電池モジュール群において、配
置された複数の太陽電池モジュールがモジュール間で入
射光の反射方向の異なる太陽電池モジュールであること
あるいは１つのモジュール内で入射光の反射方向の異な
る太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールであること
を規定するものである。
ール群は、発電層に入射した光により発生した光電流を
前記発電層に形成された電極から外部へ取り出す太陽電
池セルが特定の基板上に複数個配置され、該配置された
複数の太陽電池セル上に配置されたガラス基板と特定の
基板の間に樹脂が充填され、前記特定の基板とガラス基
板との間に配置する太陽電池セルと樹脂全体を固定する
枠により構成される太陽電池モジュールを、面状に複数
個配置して構成する太陽電池モジュール群において、配
置された複数の太陽電池モジュールがモジュール間で入
射光の反射方向の異なる太陽電池モジュールであること
あるいは１つのモジュール内で入射光の反射方向の異な
る太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールであること
を規定するものである。
【００２９】請求項１９の発明に係わる太陽電池モジュ
ール群は、請求項１８において、太陽電池モジュールが
請求項１１乃至１７のいずれかに記載の太陽電池モジュ
ールであることを規定するものである。
ール群は、請求項１８において、太陽電池モジュールが
請求項１１乃至１７のいずれかに記載の太陽電池モジュ
ールであることを規定するものである。
【００３０】
【作用】この発明の請求項１に係わる太陽電池セルは、
太陽電池セルにおいて、発電層の表面の位置によって入
射光の反射方向を変える手段を備えたので、観察者の位
置によって受光する反射光の分布が変わる。
太陽電池セルにおいて、発電層の表面の位置によって入
射光の反射方向を変える手段を備えたので、観察者の位
置によって受光する反射光の分布が変わる。
【００３１】この発明の請求項２に係わる太陽電池セル
は、請求項１において、入射光の発電層の表面における
反射方向を変える手段が発電層の表面形状を変えること
によるので、簡便な方法で反射方向を変えることができ
る。
は、請求項１において、入射光の発電層の表面における
反射方向を変える手段が発電層の表面形状を変えること
によるので、簡便な方法で反射方向を変えることができ
る。
【００３２】この発明の請求項３に係わる太陽電池セル
は、請求項２において、発電層の表面形状を平坦部と凹
凸部とで構成したので、発電層の表面を簡便なマスクを
用いてエッチングすることにより本構造を得ることがで
き、平坦部と凹凸部とでは反射光の方向を容易に変える
ことが可能となる。
は、請求項２において、発電層の表面形状を平坦部と凹
凸部とで構成したので、発電層の表面を簡便なマスクを
用いてエッチングすることにより本構造を得ることがで
き、平坦部と凹凸部とでは反射光の方向を容易に変える
ことが可能となる。
【００３３】この発明の請求項４に係わる太陽電池セル
は、請求項２において、発電層の表面形状を異なる凹凸
構造の組み合わせで構成したので、発電層の表面を複数
回マスクキングしてエッチングを繰り返すことで、簡便
に本構造を得ることができ、反射光の方向を容易に変え
ることが可能となる。
は、請求項２において、発電層の表面形状を異なる凹凸
構造の組み合わせで構成したので、発電層の表面を複数
回マスクキングしてエッチングを繰り返すことで、簡便
に本構造を得ることができ、反射光の方向を容易に変え
ることが可能となる。
【００３４】この発明の請求項５に係わる太陽電池セル
は、請求項３または４において、凹凸構造が四角錐状の
突起群であるので、単純なパターンのマスクを用いてエ
ッチングすることにより容易に本構造を得ることができ
る。
は、請求項３または４において、凹凸構造が四角錐状の
突起群であるので、単純なパターンのマスクを用いてエ
ッチングすることにより容易に本構造を得ることができ
る。
【００３５】この発明の請求項６に係わる太陽電池セル
は、請求項３または４において、凹凸構造が四角錐状の
孔群であるので、単純なパターンのマスクを用いてエッ
チングすることにより容易に本構造を得ることができ
る。
は、請求項３または４において、凹凸構造が四角錐状の
孔群であるので、単純なパターンのマスクを用いてエッ
チングすることにより容易に本構造を得ることができ
る。
【００３６】この発明の請求項７に係わる太陽電池セル
は、請求項３または４において、凹凸構造がＶ字状溝で
あるので、単純なパターンのマスクを用いてエッチング
することにより容易に本構造を得ることができ、さらに
反射方向を容易に設計できる。
は、請求項３または４において、凹凸構造がＶ字状溝で
あるので、単純なパターンのマスクを用いてエッチング
することにより容易に本構造を得ることができ、さらに
反射方向を容易に設計できる。
【００３７】この発明の請求項８に係わる太陽電池セル
は、請求項５乃至７において、凹凸構造を形成する面の
角度を変えたので、角度により反射方向を容易に設計で
きる。
は、請求項５乃至７において、凹凸構造を形成する面の
角度を変えたので、角度により反射方向を容易に設計で
きる。
【００３８】この発明の請求項９に係わる太陽電池セル
は、請求項１乃至８において、発電層に設置された電極
が透明電極であるので、受光面で電極の陰になる場所が
なくなり光を効率よく取り入れることができ光電変換ロ
スが抑制される。
は、請求項１乃至８において、発電層に設置された電極
が透明電極であるので、受光面で電極の陰になる場所が
なくなり光を効率よく取り入れることができ光電変換ロ
スが抑制される。
【００３９】この発明の請求項１０に係わる太陽電池セ
ルは、請求項１乃至８において、電極を光入射面と反対
側の面に配置したので、受光面で電極の陰になる場所が
なくなり光を効率よく取り入れることができ光電変換ロ
スが抑制される。
ルは、請求項１乃至８において、電極を光入射面と反対
側の面に配置したので、受光面で電極の陰になる場所が
なくなり光を効率よく取り入れることができ光電変換ロ
スが抑制される。
【００４０】この発明の請求項１１に係わる太陽電池モ
ジュールは、配置された複数の太陽電池セルがセル間で
入射光の反射方向の異なる太陽電池セルである、あるい
は１つのセル内で入射光の反射方向の異なる太陽電池セ
ルであるので、観察者の位置によって受光する反射光の
分布が変わり、それにより図形や文字等の模様を認識で
きる。
ジュールは、配置された複数の太陽電池セルがセル間で
入射光の反射方向の異なる太陽電池セルである、あるい
は１つのセル内で入射光の反射方向の異なる太陽電池セ
ルであるので、観察者の位置によって受光する反射光の
分布が変わり、それにより図形や文字等の模様を認識で
きる。
【００４１】この発明の請求項１２に係わる太陽電池モ
ジュールは、請求項１１において、太陽電池セルが請求
項１乃至１０のいずれかに記載した太陽電池セルである
ので、容易に本モジュールが実現できる。
ジュールは、請求項１１において、太陽電池セルが請求
項１乃至１０のいずれかに記載した太陽電池セルである
ので、容易に本モジュールが実現できる。
【００４２】この発明の請求項１３に係わる太陽電池モ
ジュールは、請求項１１において、太陽電池セルを構成
する発電層が異なる結晶性を有する半導体であるので、
結晶面方位により反射方向を制御することができる。
ジュールは、請求項１１において、太陽電池セルを構成
する発電層が異なる結晶性を有する半導体であるので、
結晶面方位により反射方向を制御することができる。
【００４３】この発明の請求項１４に係わる太陽電池モ
ジュールは、請求項１３において、異なる結晶性を有す
る半導体が単結晶シリコンと多結晶シリコンを備えたの
で、単結晶シリコンでは反射方向を一定にし、多結晶シ
リコンでは反射光を散乱する。
ジュールは、請求項１３において、異なる結晶性を有す
る半導体が単結晶シリコンと多結晶シリコンを備えたの
で、単結晶シリコンでは反射方向を一定にし、多結晶シ
リコンでは反射光を散乱する。
【００４４】この発明の請求項１５に係わる太陽電池モ
ジュールは、請求項１１において、特定の基板上に配置
された複数の太陽電池セルの設置角度が異なるので、反
射光の角度を容易に制御することができる。
ジュールは、請求項１１において、特定の基板上に配置
された複数の太陽電池セルの設置角度が異なるので、反
射光の角度を容易に制御することができる。
【００４５】この発明の請求項１６に係わる太陽電池モ
ジュールは、請求項１１乃至１５において、太陽電池モ
ジュールを構成する特定の基板、固定する枠及び太陽電
池セルとモジュールを構成する特定の基板との間の樹脂
の少なくとも１箇所を着色したので、これらは発電に寄
与しない部分であるため、発電効率を低下させず、観察
者は着色部を認識できる。
ジュールは、請求項１１乃至１５において、太陽電池モ
ジュールを構成する特定の基板、固定する枠及び太陽電
池セルとモジュールを構成する特定の基板との間の樹脂
の少なくとも１箇所を着色したので、これらは発電に寄
与しない部分であるため、発電効率を低下させず、観察
者は着色部を認識できる。
【００４６】この発明の請求項１７に係わる太陽電池モ
ジュールは、請求項１１乃至１６において、特定の基板
とその上に配置する複数の太陽電池セルの間にカラーシ
ートを配置したので、モジュール時に容易に色付けを行
うことができ、さらに発電に寄与しない部分であるた
め、発電効率を低下させず、観察者は着色部を認識でき
る。
ジュールは、請求項１１乃至１６において、特定の基板
とその上に配置する複数の太陽電池セルの間にカラーシ
ートを配置したので、モジュール時に容易に色付けを行
うことができ、さらに発電に寄与しない部分であるた
め、発電効率を低下させず、観察者は着色部を認識でき
る。
【００４７】この発明の請求項１８に係わる太陽電池モ
ジュール群は、配置された複数の太陽電池モジュールが
モジュール間で入射光の反射方向の異なる太陽電池モジ
ュールである、あるいは１つのモジュール内で入射光の
反射方向の異なる太陽電池セルを備えた太陽電池モジュ
ールであるので、観察者の位置によって受光する反射光
の分布が変わり、それにより図形や文字等の模様を認識
できる。また、モジュール群であるので大型の模様を描
くことができ、また観察者が遠くから模様を認識するこ
とができる。
ジュール群は、配置された複数の太陽電池モジュールが
モジュール間で入射光の反射方向の異なる太陽電池モジ
ュールである、あるいは１つのモジュール内で入射光の
反射方向の異なる太陽電池セルを備えた太陽電池モジュ
ールであるので、観察者の位置によって受光する反射光
の分布が変わり、それにより図形や文字等の模様を認識
できる。また、モジュール群であるので大型の模様を描
くことができ、また観察者が遠くから模様を認識するこ
とができる。
【００４８】この発明の請求項１９に係わる太陽電池モ
ジュール群は、請求項１８において、太陽電池モジュー
ルが請求項１１乃至１７のいずれかに記載の太陽電池モ
ジュールであるので、容易に本モジュール群を構成する
ことができる。
ジュール群は、請求項１８において、太陽電池モジュー
ルが請求項１１乃至１７のいずれかに記載の太陽電池モ
ジュールであるので、容易に本モジュール群を構成する
ことができる。
【００４９】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は、本発明の全体概要を説明するための図
で、太陽電池表面の凹凸構造における入射光の表面反射
方向を説明した原理図である。図において、太陽電池１
に垂直に入射する入射光３は太陽電池１の表面に形成さ
れた凹凸構造２において一部は太陽電池１の内部に透過
し透過光６となり、また一部は凹凸構造２の表面で反射
され外部へ進む反射光５となる。太陽電池にある角度で
入射する入射光４の場合も同様である。なお、本来凹凸
構造の表面には反射防止膜が形成されているが、ここで
は省略して説明する。
する。図１は、本発明の全体概要を説明するための図
で、太陽電池表面の凹凸構造における入射光の表面反射
方向を説明した原理図である。図において、太陽電池１
に垂直に入射する入射光３は太陽電池１の表面に形成さ
れた凹凸構造２において一部は太陽電池１の内部に透過
し透過光６となり、また一部は凹凸構造２の表面で反射
され外部へ進む反射光５となる。太陽電池にある角度で
入射する入射光４の場合も同様である。なお、本来凹凸
構造の表面には反射防止膜が形成されているが、ここで
は省略して説明する。
【００５０】図において、入射光３が、例えば異方性エ
ッチングにより形成した凹凸構造２に垂直に入射した場
合、表面で２回反射しそのほとんどが透過光６として太
陽電池１内部に透過する。また、入射光４の様にある角
度以下で斜めに入射した場合、表面での反射は１回であ
るが入射面に対する入射角が垂直に近いので同様にほと
んどが透過光６として太陽電池１内部に透過する。この
ように、表面の凹凸構造は一般に表面反射を抑制し、太
陽電池１内部への透過光量を増加させ発電効率を上げる
目的で使われている。しかしながら僅かに発生する反射
光５は凹凸構造２の表面反射面が平坦な鏡面であり且
つ、光が平行入射であることから反射光もその方向がほ
ぼ平行光で、全体的に強い反射光となるため、太陽電池
を観察すると、この反射光を確実に目視することが出来
る。
ッチングにより形成した凹凸構造２に垂直に入射した場
合、表面で２回反射しそのほとんどが透過光６として太
陽電池１内部に透過する。また、入射光４の様にある角
度以下で斜めに入射した場合、表面での反射は１回であ
るが入射面に対する入射角が垂直に近いので同様にほと
んどが透過光６として太陽電池１内部に透過する。この
ように、表面の凹凸構造は一般に表面反射を抑制し、太
陽電池１内部への透過光量を増加させ発電効率を上げる
目的で使われている。しかしながら僅かに発生する反射
光５は凹凸構造２の表面反射面が平坦な鏡面であり且
つ、光が平行入射であることから反射光もその方向がほ
ぼ平行光で、全体的に強い反射光となるため、太陽電池
を観察すると、この反射光を確実に目視することが出来
る。
【００５１】図２は、この発明の一実施例による太陽電
池を説明するためのものである。図は１枚の太陽電池セ
ルで、大きさは約10cm□程度である。この図においても
太陽電池セルの表面に形成される反射防止膜は省略して
いる。図において、表面が平坦部12と突起群13からなる
太陽電池１に入射光14を照射させた場合、平坦部12から
の反射光15と突起群13からの反射光16は、それぞれ異な
る方向に反射する。そして、反射光16は図１で説明した
原理に基づいて反射する。従って、観察者は反射光15あ
るいは反射光16のいずれかを強い反射光と認識すること
になる。
池を説明するためのものである。図は１枚の太陽電池セ
ルで、大きさは約10cm□程度である。この図においても
太陽電池セルの表面に形成される反射防止膜は省略して
いる。図において、表面が平坦部12と突起群13からなる
太陽電池１に入射光14を照射させた場合、平坦部12から
の反射光15と突起群13からの反射光16は、それぞれ異な
る方向に反射する。そして、反射光16は図１で説明した
原理に基づいて反射する。従って、観察者は反射光15あ
るいは反射光16のいずれかを強い反射光と認識すること
になる。
【００５２】図３は図２における太陽電池を代表的な２
つの方向から観察したときに確認できるパターンを示し
ている。図では、強い反射光により光って見える太陽電
池１の表面領域17と反射光が無く暗く見える太陽電池１
の表面領域18の２つの領域に分かれることが示されてい
る。図中(a)は反射光16の方向から太陽電池１を見た場
合であり、四角形の反射光パターンを見ることができ
る。図中(b)は反射光15の方向から太陽電池１を見た場
合であり、四角形を抜いた枠状の反射光パターンを見る
ことができる。以上のように、表面に突起群13の配置を
することにより任意の模様を作ることが可能になるの
で、視覚的付加価値を持った太陽電池が得られる。
つの方向から観察したときに確認できるパターンを示し
ている。図では、強い反射光により光って見える太陽電
池１の表面領域17と反射光が無く暗く見える太陽電池１
の表面領域18の２つの領域に分かれることが示されてい
る。図中(a)は反射光16の方向から太陽電池１を見た場
合であり、四角形の反射光パターンを見ることができ
る。図中(b)は反射光15の方向から太陽電池１を見た場
合であり、四角形を抜いた枠状の反射光パターンを見る
ことができる。以上のように、表面に突起群13の配置を
することにより任意の模様を作ることが可能になるの
で、視覚的付加価値を持った太陽電池が得られる。
【００５３】次に、このような四角錐状（ピラミッド
状）の突起の形成方法について説明する。発電層を構成
する例えばシリコンからなる半導体部を、例えば水酸化
カリウムあるいは水酸化ナトリウムのアルカリ溶液中に
浸漬し、ウエットエッチングを施す。このとき、所望の
高さとなるようにエッチング時間を制御する。用いるシ
リコンは（１００）の単結晶か或は（１００）面に面方
位の揃った多結晶がよい。（１００）からずれると四角
錐の形状が全体に渡って歪むが、或程度の歪みであれば
光の反射方向の制御には問題はない。
状）の突起の形成方法について説明する。発電層を構成
する例えばシリコンからなる半導体部を、例えば水酸化
カリウムあるいは水酸化ナトリウムのアルカリ溶液中に
浸漬し、ウエットエッチングを施す。このとき、所望の
高さとなるようにエッチング時間を制御する。用いるシ
リコンは（１００）の単結晶か或は（１００）面に面方
位の揃った多結晶がよい。（１００）からずれると四角
錐の形状が全体に渡って歪むが、或程度の歪みであれば
光の反射方向の制御には問題はない。
【００５４】上記の実施例では、ピラミッド状（四角錐
状）の突起群を形成してこれを用いた例について示した
が、これに替わり図４に示した四角錐状の孔の群や図５
に示した直線状のＶ溝列を形成しても同様の効果が得ら
れる。
状）の突起群を形成してこれを用いた例について示した
が、これに替わり図４に示した四角錐状の孔の群や図５
に示した直線状のＶ溝列を形成しても同様の効果が得ら
れる。
【００５５】なお、四角錐状の孔の群は以下のようにし
て形成される。まず、四角錐の底面の四角形に相当する
大きさ形状のマスクを、発電層を構成する半導体部の前
面に配置する。例えば、四角形の一辺が20μｍで隣あう
四角形のピッチが２〜３μｍの格子状のマスクを用意す
る。これを、例えば水酸化カリウムあるいは水酸化ナト
リウムのアルカリ溶液中に浸漬し、ウエットエッチング
を施す。半導体部がシリコンの（１００）の面方位を有
する単結晶で、上記のマスクを用いた場合、密接に隣接
した四角錐状の孔が形成できた。
て形成される。まず、四角錐の底面の四角形に相当する
大きさ形状のマスクを、発電層を構成する半導体部の前
面に配置する。例えば、四角形の一辺が20μｍで隣あう
四角形のピッチが２〜３μｍの格子状のマスクを用意す
る。これを、例えば水酸化カリウムあるいは水酸化ナト
リウムのアルカリ溶液中に浸漬し、ウエットエッチング
を施す。半導体部がシリコンの（１００）の面方位を有
する単結晶で、上記のマスクを用いた場合、密接に隣接
した四角錐状の孔が形成できた。
【００５６】また、直線状のＶ溝列は以下のようにして
形成される。前記四角錐状の孔を形成する際に使用した
格子状マスクをストライプ状とし、これを半導体部の前
面に配置し、同様にウエットエッチングする。四角錐状
の孔及びＶ溝列の形成においても用いるシリコンは、四
角錐状の突起群形成のように、（１００）面の単結晶か
或は（１００）面に面方位の揃った多結晶がよい。
形成される。前記四角錐状の孔を形成する際に使用した
格子状マスクをストライプ状とし、これを半導体部の前
面に配置し、同様にウエットエッチングする。四角錐状
の孔及びＶ溝列の形成においても用いるシリコンは、四
角錐状の突起群形成のように、（１００）面の単結晶か
或は（１００）面に面方位の揃った多結晶がよい。
【００５７】実施例２．以下、この発明の別の実施例を
図について説明する。図６は、この発明の実施例による
太陽電池を説明するためのものである。図において、太
陽電池１の表面に縦方向に形成した直線状のＶ溝列19と
縦方向のＶ溝列19と直交する方向に形成した横方向のＶ
溝列20が形成されている。この表面に例えば垂直方向の
入射光14が照射されると、縦方向のＶ溝列19表面におけ
る反射光21と横方向のＶ溝列20表面における反射光22は
異なる方向へ反射される。なお、本実施例においても太
陽電池表面の反射防止膜は省略している。
図について説明する。図６は、この発明の実施例による
太陽電池を説明するためのものである。図において、太
陽電池１の表面に縦方向に形成した直線状のＶ溝列19と
縦方向のＶ溝列19と直交する方向に形成した横方向のＶ
溝列20が形成されている。この表面に例えば垂直方向の
入射光14が照射されると、縦方向のＶ溝列19表面におけ
る反射光21と横方向のＶ溝列20表面における反射光22は
異なる方向へ反射される。なお、本実施例においても太
陽電池表面の反射防止膜は省略している。
【００５８】図７には、この実施例から得られる太陽電
池表面を代表的な２方向から観察した時のパターンを示
す。図において、太陽電池１の表面が強い反射光により
光って見える太陽電池１の表面領域17と反射光が無く暗
い太陽電池１の表面領域18に２分されることがわかる。
従って、反射光21の方向から太陽電池１を見た場合、表
面に図７中(a)の様な四角形の反射光パターンが観察で
き、反射光22の方向から、太陽電池１を見た場合、表面
に図７中(b)の様な四角形を抜いた枠状の反射光パター
ンが観察できる。溝形状を変化させているのではないた
め、溝構造の有する表面反射の抑制効果は維持されてい
る。これらの構造の組合わせにより、指向性のある反射
光を利用して、太陽電池表面への任意の模様形成が可能
になるので、光電変換効率を維持したまま、視覚的付加
価値を持った太陽電池を得ることが可能となる。
池表面を代表的な２方向から観察した時のパターンを示
す。図において、太陽電池１の表面が強い反射光により
光って見える太陽電池１の表面領域17と反射光が無く暗
い太陽電池１の表面領域18に２分されることがわかる。
従って、反射光21の方向から太陽電池１を見た場合、表
面に図７中(a)の様な四角形の反射光パターンが観察で
き、反射光22の方向から、太陽電池１を見た場合、表面
に図７中(b)の様な四角形を抜いた枠状の反射光パター
ンが観察できる。溝形状を変化させているのではないた
め、溝構造の有する表面反射の抑制効果は維持されてい
る。これらの構造の組合わせにより、指向性のある反射
光を利用して、太陽電池表面への任意の模様形成が可能
になるので、光電変換効率を維持したまま、視覚的付加
価値を持った太陽電池を得ることが可能となる。
【００５９】なお、上記実施例では縦方向のＶ溝列19と
横方向のＶ溝列20との相対角度を90°としたが、相対角
度を有しておれば90°に限定するものではない。角度に
よってその効果の度合は変わるが０°及び180°を除け
ばよい。
横方向のＶ溝列20との相対角度を90°としたが、相対角
度を有しておれば90°に限定するものではない。角度に
よってその効果の度合は変わるが０°及び180°を除け
ばよい。
【００６０】また、実施例では反射光のコントラストが
明と暗に大きく分かれているが、図８のように、より細
かい領域においてＶ溝方向を変え、それぞれの比率を変
化させることで巨視的に淡い反射光量に加減することが
でき、微妙な濃淡を表現できる。図において、右下の領
域を横方向のＶ溝列20を多くすると反射光21の方向から
観察すると右下から左上にかけて徐々に明るい領域が表
現できる。
明と暗に大きく分かれているが、図８のように、より細
かい領域においてＶ溝方向を変え、それぞれの比率を変
化させることで巨視的に淡い反射光量に加減することが
でき、微妙な濃淡を表現できる。図において、右下の領
域を横方向のＶ溝列20を多くすると反射光21の方向から
観察すると右下から左上にかけて徐々に明るい領域が表
現できる。
【００６１】また、実施例のＶ溝列は、四角錐状の突起
あるいは又は四角錐状の孔を用いてもよい。
あるいは又は四角錐状の孔を用いてもよい。
【００６２】上記実施例のＶ溝列や四角錐状の突起ある
いは又は四角錐状の孔は実施例１で記載したのと同様な
方法で形成する。
いは又は四角錐状の孔は実施例１で記載したのと同様な
方法で形成する。
【００６３】実施例３．以下、この発明の別の実施例を
図について説明する。図９は実施例２図６の横縦方向に
形成した直線状のＶ溝列20の領域に実施例１図２の四角
錐状（ピラミッド状）の突起群13を形成した、太陽電池
の表面を示した図である。図において、太陽電池１の表
面への垂直入射光14が直線状に形成したＶ溝列20に照射
されると反射光22が反射される。なお、本実施例におい
ても太陽電池表面の反射防止膜は省略している。突起群
23（図６の突起群13に相当）は垂直入射光14による反射
光24、25のうち、一部の反射光24が直線状に形成したＶ
溝列20による反射光22と同じ方向に反射するようにその
突起群23を構成する四角錐を形成する。図10は図９の太
陽電池１を代表的な２方向から観察したときに確認でき
るパターンを示している。
図について説明する。図９は実施例２図６の横縦方向に
形成した直線状のＶ溝列20の領域に実施例１図２の四角
錐状（ピラミッド状）の突起群13を形成した、太陽電池
の表面を示した図である。図において、太陽電池１の表
面への垂直入射光14が直線状に形成したＶ溝列20に照射
されると反射光22が反射される。なお、本実施例におい
ても太陽電池表面の反射防止膜は省略している。突起群
23（図６の突起群13に相当）は垂直入射光14による反射
光24、25のうち、一部の反射光24が直線状に形成したＶ
溝列20による反射光22と同じ方向に反射するようにその
突起群23を構成する四角錐を形成する。図10は図９の太
陽電池１を代表的な２方向から観察したときに確認でき
るパターンを示している。
【００６４】図９のように表面に直線状のＶ溝列20と四
角錐状の突起群23からなる凹凸構造を持ち突起群23の四
角錐の一対の側面が、Ｖ溝列20の側面と同じ方向を向い
ている太陽電池１に入射光14が入射した場合、四角錐状
の突起群23からの反射光は、Ｖ溝列20からの反射光22と
同一方向への反射光24と、Ｖ溝列20からの反射光22と異
なる方向への反射光25に分かれる。したがって反射光22
及び24の方向から太陽電池１を観察した場合、太陽電池
表面は図10中(a)のように一面が光って見え、反射光25
の方向から太陽電池11を観察した場合、図10中(b)のよ
うに四角形の反射光パターンが観察できる。すなわち、
実施例１の場合と同様に指向性のある反射光を利用して
太陽電池面内で表面反射の抑制効果に分布が無い状態で
表面の模様形成が可能になるので、視覚的付加価値を持
った太陽電池が得られる。
角錐状の突起群23からなる凹凸構造を持ち突起群23の四
角錐の一対の側面が、Ｖ溝列20の側面と同じ方向を向い
ている太陽電池１に入射光14が入射した場合、四角錐状
の突起群23からの反射光は、Ｖ溝列20からの反射光22と
同一方向への反射光24と、Ｖ溝列20からの反射光22と異
なる方向への反射光25に分かれる。したがって反射光22
及び24の方向から太陽電池１を観察した場合、太陽電池
表面は図10中(a)のように一面が光って見え、反射光25
の方向から太陽電池11を観察した場合、図10中(b)のよ
うに四角形の反射光パターンが観察できる。すなわち、
実施例１の場合と同様に指向性のある反射光を利用して
太陽電池面内で表面反射の抑制効果に分布が無い状態で
表面の模様形成が可能になるので、視覚的付加価値を持
った太陽電池が得られる。
【００６５】なお、Ｖ溝列20の側面と突起群23の１対の
側面の方向は一致させなくても良く、むしろ面方向をず
らすことにより太陽電池１の表面の模様を目視できる方
向が、２方向から６方向に増える。
側面の方向は一致させなくても良く、むしろ面方向をず
らすことにより太陽電池１の表面の模様を目視できる方
向が、２方向から６方向に増える。
【００６６】また実施例における四角錐状の突起群23
は、連続した四角錐状の孔の群であってもよく、Ｖ溝列
とＶ溝列でない表面形状を有する太陽電池を形成するこ
とにより、実施例と同様の効果が得られる。
は、連続した四角錐状の孔の群であってもよく、Ｖ溝列
とＶ溝列でない表面形状を有する太陽電池を形成するこ
とにより、実施例と同様の効果が得られる。
【００６７】実施例４．以下、この発明の別の実施例を
図について説明する。図11は、この発明の実施例による
太陽電池を説明するためのもので、太陽電池を上方から
見た図である。図において、太陽電池１の表面に直線状
のＶ溝列26、27を形成しているが、Ｖ溝列26とＶ溝列27
とではその溝の角度が異なる。図12は図11中のＡ方向の
断面図を示したものである。なお、本実施例においても
太陽電池表面の反射防止膜は省略している。図におい
て、Ｖ溝列26はＶ溝列27よりも急角度の側面を持つこと
がわかる。また、太陽電池１への入射光14による反射は
Ｖ溝列26による反射光28と、Ｖ溝列27による反射光29に
分かれ、その反射光28、29は方向は同じで反射の角度が
異なることになる。図13は図11の太陽電池１を代表的な
２方向から観察したときに確認できるパターンを示して
いる。
図について説明する。図11は、この発明の実施例による
太陽電池を説明するためのもので、太陽電池を上方から
見た図である。図において、太陽電池１の表面に直線状
のＶ溝列26、27を形成しているが、Ｖ溝列26とＶ溝列27
とではその溝の角度が異なる。図12は図11中のＡ方向の
断面図を示したものである。なお、本実施例においても
太陽電池表面の反射防止膜は省略している。図におい
て、Ｖ溝列26はＶ溝列27よりも急角度の側面を持つこと
がわかる。また、太陽電池１への入射光14による反射は
Ｖ溝列26による反射光28と、Ｖ溝列27による反射光29に
分かれ、その反射光28、29は方向は同じで反射の角度が
異なることになる。図13は図11の太陽電池１を代表的な
２方向から観察したときに確認できるパターンを示して
いる。
【００６８】図12のように、表面に急角度の側面を持つ
Ｖ溝列26と緩やかな角度のＶ溝列27からなる凹凸構造を
持つ太陽電池１に入射光14が入射した場合、急角度のＶ
溝列26からの反射光28と緩やかな角度のＶ溝列27からの
反射光29は、それぞれ異なる角度で反射する。したがっ
て反射光28の角度方向から太陽電池１を観察すると、図
13(a)に示されるような四角形の反射光パターンが確認
でき、反射光29の角度方向から太陽電池１を観察する
と、図13中(b)のような四角形を抜いた枠状の反射光パ
ターンが確認できる。また、反射光28及び反射光29のい
ずれの方向あるいはいずれの角度とも異なる方向から観
察すると四角形の形状は確認できない。すなわち、実施
例１〜３の場合と同様に指光性のある反射光を利用して
太陽電池面内で表面反射の抑制効果に分布が無い状態で
表面の模様形成が可能になるので、視覚的付加価値を持
った太陽電池が得られる。
Ｖ溝列26と緩やかな角度のＶ溝列27からなる凹凸構造を
持つ太陽電池１に入射光14が入射した場合、急角度のＶ
溝列26からの反射光28と緩やかな角度のＶ溝列27からの
反射光29は、それぞれ異なる角度で反射する。したがっ
て反射光28の角度方向から太陽電池１を観察すると、図
13(a)に示されるような四角形の反射光パターンが確認
でき、反射光29の角度方向から太陽電池１を観察する
と、図13中(b)のような四角形を抜いた枠状の反射光パ
ターンが確認できる。また、反射光28及び反射光29のい
ずれの方向あるいはいずれの角度とも異なる方向から観
察すると四角形の形状は確認できない。すなわち、実施
例１〜３の場合と同様に指光性のある反射光を利用して
太陽電池面内で表面反射の抑制効果に分布が無い状態で
表面の模様形成が可能になるので、視覚的付加価値を持
った太陽電池が得られる。
【００６９】また、上記実施例において異なる角度を有
するＶ溝列を用いたが、異なる角度を持つ四角錐状の突
起群、あるいは四角錐状の孔の群でも、同様の効果が得
られることはいうまでもない。
するＶ溝列を用いたが、異なる角度を持つ四角錐状の突
起群、あるいは四角錐状の孔の群でも、同様の効果が得
られることはいうまでもない。
【００７０】また、上記実施例では異なる角度を有する
Ｖ溝列を組み合わせて用いたが、角度と方向を制御して
やれば、Ｖ溝列と四角錐状の突起群、あるいは四角錐状
の孔の群を組み合わせて形成してもよい。
Ｖ溝列を組み合わせて用いたが、角度と方向を制御して
やれば、Ｖ溝列と四角錐状の突起群、あるいは四角錐状
の孔の群を組み合わせて形成してもよい。
【００７１】また、上記実施例１〜４において特に電極
構造について記載しなかったが、従来通りの櫛型形状で
実現できる。他の形状であってもよいが、電極の面積は
小さい方が光電変換率を低下させずに使用できる。
構造について記載しなかったが、従来通りの櫛型形状で
実現できる。他の形状であってもよいが、電極の面積は
小さい方が光電変換率を低下させずに使用できる。
【００７２】実施例５．以下、この発明の別の実施例を
図について説明する。図14は、この発明の一実施例によ
る太陽電池モジュールを説明するためのもので、図にお
いて、太陽電池モジュール８は、樹脂板39上に横に４枚
の太陽電池セル、縦に６枚の太陽電池セルが配置されて
構成され、表面にガラス板38が配設されて窓を構成す
る。またこのモジュールを構成する太陽電池セルは、表
面のＶ溝が縦向きの太陽電池34と表面Ｖ溝が横向きの太
陽電池35の２種類がありそれらが所望の位置に配置され
ている。入射光14に対し、表面のＶ溝が縦向きの太陽電
池34からの反射光36と表面Ｖ溝が横向きの太陽電池35か
らの反射光37はモジュール面内において垂直の角度をな
す。図15は図14の太陽電池モジュール８を代表的な２方
向から観察した時に観察できるパターンを示している。
図について説明する。図14は、この発明の一実施例によ
る太陽電池モジュールを説明するためのもので、図にお
いて、太陽電池モジュール８は、樹脂板39上に横に４枚
の太陽電池セル、縦に６枚の太陽電池セルが配置されて
構成され、表面にガラス板38が配設されて窓を構成す
る。またこのモジュールを構成する太陽電池セルは、表
面のＶ溝が縦向きの太陽電池34と表面Ｖ溝が横向きの太
陽電池35の２種類がありそれらが所望の位置に配置され
ている。入射光14に対し、表面のＶ溝が縦向きの太陽電
池34からの反射光36と表面Ｖ溝が横向きの太陽電池35か
らの反射光37はモジュール面内において垂直の角度をな
す。図15は図14の太陽電池モジュール８を代表的な２方
向から観察した時に観察できるパターンを示している。
【００７３】図14のように、表面のＶ溝が縦向きの太陽
電池34と表面Ｖ溝が横向きの太陽電池35を配置して構成
した太陽電池モジュール８に入射光14が入射した場合、
Ｖ溝が縦向きの太陽電池34からの反射光36と、Ｖ溝が横
向きの太陽電池35からの反射光37はそれぞれ異なる方向
（モジュール面内において垂直の角度をなす）に反射す
る。したがって反射光36の方向から太陽電池モジュール
８を観察すると、図15中(a)のような四角形を抜いた枠
状の反射光パターンが確認できる。また、反射光37の方
向から太陽電池モジュール８を観察すると、図15中(b)
のような四角形の反射光パターンが確認できる。すなわ
ち、表面反射の抑制効果を持つ凹凸構造を施した太陽電
池の配置を制御することにより、指向性のある反射光を
利用した太陽電池モジュール表面の模様形成が可能にな
るので、視覚的付加価値を持った太陽電池モジュールが
得られる。
電池34と表面Ｖ溝が横向きの太陽電池35を配置して構成
した太陽電池モジュール８に入射光14が入射した場合、
Ｖ溝が縦向きの太陽電池34からの反射光36と、Ｖ溝が横
向きの太陽電池35からの反射光37はそれぞれ異なる方向
（モジュール面内において垂直の角度をなす）に反射す
る。したがって反射光36の方向から太陽電池モジュール
８を観察すると、図15中(a)のような四角形を抜いた枠
状の反射光パターンが確認できる。また、反射光37の方
向から太陽電池モジュール８を観察すると、図15中(b)
のような四角形の反射光パターンが確認できる。すなわ
ち、表面反射の抑制効果を持つ凹凸構造を施した太陽電
池の配置を制御することにより、指向性のある反射光を
利用した太陽電池モジュール表面の模様形成が可能にな
るので、視覚的付加価値を持った太陽電池モジュールが
得られる。
【００７４】なお、実施例では太陽電池セル内の表面形
状を均一にしており、異なる表面形状の太陽電池セルの
レイアウトだけで任意の模様を容易に形成することがで
きる。
状を均一にしており、異なる表面形状の太陽電池セルの
レイアウトだけで任意の模様を容易に形成することがで
きる。
【００７５】また、実施例では表面のＶ溝の方向を変え
て模様を形成しているが、実施例１〜４に示した平坦部
と凹凸部、Ｖ溝列と四角錐状突起群、凹凸部の側面傾き
の違い等の組み合わせて、実施例１〜４で得られたよう
な太陽電池セルにおける効果をモジュールに適用して上
記実施例と同じ効果が得られることは言うまでもない。
その例を図16に示す。図では、表面のＶ溝が縦向きの太
陽電池34、表面Ｖ溝が横向きの太陽電池35、表面が平坦
な太陽電池61、表面が四角錐状突起群である太陽電池62
及び表面が四角錐状の孔の群である太陽電池63のいずれ
かから構成される太陽電池モジュール８の例である。
て模様を形成しているが、実施例１〜４に示した平坦部
と凹凸部、Ｖ溝列と四角錐状突起群、凹凸部の側面傾き
の違い等の組み合わせて、実施例１〜４で得られたよう
な太陽電池セルにおける効果をモジュールに適用して上
記実施例と同じ効果が得られることは言うまでもない。
その例を図16に示す。図では、表面のＶ溝が縦向きの太
陽電池34、表面Ｖ溝が横向きの太陽電池35、表面が平坦
な太陽電池61、表面が四角錐状突起群である太陽電池62
及び表面が四角錐状の孔の群である太陽電池63のいずれ
かから構成される太陽電池モジュール８の例である。
【００７６】なお、実施例では、１つの太陽電池セル内
では一定の表面形状を有する太陽電池セルを少なくとも
２種類以上配置して太陽電池モジュールを構成し、太陽
電池モジュール内にその種類の配置により模様を形成す
る例について示したが、これをさらにマクロにして、１
つの太陽電池モジュール内では一定の表面形状を有する
太陽電池セルを使用し、異なる表面形状を有する太陽電
池モジュールを複数配置することにより、太陽電池モジ
ュール群の中に模様を形成することもできる。その例を
図17に示す。図において、太陽電池モジュール８を横４
枚縦３枚組み合わせて配置した太陽電池モジュール群で
あるが、個々の太陽電池モジュールは表面のＶ溝が縦向
きの太陽電池34を搭載したモジュールと表面のＶ溝が横
向きの太陽電池35を搭載したモジュールの２種類のモジ
ュールで構成されている。さらに、図18のように、表面
のＶ溝が縦向きの太陽電池34を搭載したモジュールとモ
ジュール内の一部に表面のＶ溝が縦向きの太陽電池34を
搭載したモジュールを組み合せても良い。さらに、実施
例１〜４の太陽電池セル内の模様を形成できる太陽電池
セルを搭載した太陽電池モジュールを複数枚組み合わせ
て太陽電池モジュール群としてもよい。
では一定の表面形状を有する太陽電池セルを少なくとも
２種類以上配置して太陽電池モジュールを構成し、太陽
電池モジュール内にその種類の配置により模様を形成す
る例について示したが、これをさらにマクロにして、１
つの太陽電池モジュール内では一定の表面形状を有する
太陽電池セルを使用し、異なる表面形状を有する太陽電
池モジュールを複数配置することにより、太陽電池モジ
ュール群の中に模様を形成することもできる。その例を
図17に示す。図において、太陽電池モジュール８を横４
枚縦３枚組み合わせて配置した太陽電池モジュール群で
あるが、個々の太陽電池モジュールは表面のＶ溝が縦向
きの太陽電池34を搭載したモジュールと表面のＶ溝が横
向きの太陽電池35を搭載したモジュールの２種類のモジ
ュールで構成されている。さらに、図18のように、表面
のＶ溝が縦向きの太陽電池34を搭載したモジュールとモ
ジュール内の一部に表面のＶ溝が縦向きの太陽電池34を
搭載したモジュールを組み合せても良い。さらに、実施
例１〜４の太陽電池セル内の模様を形成できる太陽電池
セルを搭載した太陽電池モジュールを複数枚組み合わせ
て太陽電池モジュール群としてもよい。
【００７７】実施例６．以下、この発明の別の実施例を
図について説明する。図19は、この発明の一実施例によ
る太陽電池モジュールを説明するためのもので、図にお
いて、太陽電池モジュール８は、樹脂板39上に横に４枚
の太陽電池セル、縦に６枚の太陽電池セルが配置されて
構成され、表面にガラス板38が配設されて窓を構成す
る。またこのモジュールを構成する太陽電池セルは、発
電層の半導体表面が単結晶からなる太陽電池40と、発電
層の半導体表面が多結晶からなる太陽電池41の２種類が
ありそれらが所望の位置に配置されている。入射光14に
対し、発電層の半導体表面が単結晶からなる太陽電池40
からの反射光42はほぼ一定方向に反射し、発電層の半導
体表面が多結晶からなる太陽電池41からの反射光43は散
乱光となって多方向に反射する。図20は図19の太陽電池
モジュール８を代表的な方向から観察した時に観察でき
るパターンを示している。
図について説明する。図19は、この発明の一実施例によ
る太陽電池モジュールを説明するためのもので、図にお
いて、太陽電池モジュール８は、樹脂板39上に横に４枚
の太陽電池セル、縦に６枚の太陽電池セルが配置されて
構成され、表面にガラス板38が配設されて窓を構成す
る。またこのモジュールを構成する太陽電池セルは、発
電層の半導体表面が単結晶からなる太陽電池40と、発電
層の半導体表面が多結晶からなる太陽電池41の２種類が
ありそれらが所望の位置に配置されている。入射光14に
対し、発電層の半導体表面が単結晶からなる太陽電池40
からの反射光42はほぼ一定方向に反射し、発電層の半導
体表面が多結晶からなる太陽電池41からの反射光43は散
乱光となって多方向に反射する。図20は図19の太陽電池
モジュール８を代表的な方向から観察した時に観察でき
るパターンを示している。
【００７８】図19のように、単結晶太陽電池40と多結晶
太陽電池41からなる太陽電池モジュールに入射光14が入
射した場合、単結晶太陽電池40表面からの反射光42が指
向性のある一様な光であるのに対し、多結晶太陽電池41
表面からの反射光43は、多結晶表面に様々な結晶面方位
が現れているため指向性の無い散乱光になる。したがっ
て反射光42の方向から太陽電池モジュールを観察する
と、図20に示すような四角形を抜いた枠状の反射光パタ
ーンが確認でき、他の方向から観察しても反射光が確認
できない。すなわち、単結晶及び多結晶の太陽電池の配
置により、反射光を利用した太陽電池モジュール表面の
模様形成が可能になるので、視覚的付加価値を持った太
陽電池モジュールが得られる。
太陽電池41からなる太陽電池モジュールに入射光14が入
射した場合、単結晶太陽電池40表面からの反射光42が指
向性のある一様な光であるのに対し、多結晶太陽電池41
表面からの反射光43は、多結晶表面に様々な結晶面方位
が現れているため指向性の無い散乱光になる。したがっ
て反射光42の方向から太陽電池モジュールを観察する
と、図20に示すような四角形を抜いた枠状の反射光パタ
ーンが確認でき、他の方向から観察しても反射光が確認
できない。すなわち、単結晶及び多結晶の太陽電池の配
置により、反射光を利用した太陽電池モジュール表面の
模様形成が可能になるので、視覚的付加価値を持った太
陽電池モジュールが得られる。
【００７９】実施例では表面の形状については述べなか
ったが、多結晶太陽電池と実施例１〜５に記載の太陽電
池セル及び太陽電池モジュールを組み合わせて太陽電池
モジュール及び太陽電池モジュール群を形成しても同様
な効果が得られる。また、単結晶太陽電池と組み合せて
も同様である。
ったが、多結晶太陽電池と実施例１〜５に記載の太陽電
池セル及び太陽電池モジュールを組み合わせて太陽電池
モジュール及び太陽電池モジュール群を形成しても同様
な効果が得られる。また、単結晶太陽電池と組み合せて
も同様である。
【００８０】なお、これまでの実施例では、半導体とし
て主にシリコンを用いた場合について記載したが、太陽
電池の発電層を形成できる半導体であればシリコンに限
定するものではなく、GaAs、CdTe、CuInCe2等の半導体
を使用してもよい。
て主にシリコンを用いた場合について記載したが、太陽
電池の発電層を形成できる半導体であればシリコンに限
定するものではなく、GaAs、CdTe、CuInCe2等の半導体
を使用してもよい。
【００８１】実施例７．上記実施例では、単結晶太陽電
池40と多結晶太陽電池41の組合せについて述べている
が、単結晶太陽電池だけを用いた場合でも、その配置の
方法を工夫すれば模様を形成することができる。その例
について、以下図を用いて説明する。図２１はモジュー
ル化された太陽電池の断面図で、ガラス板に平行に配置
された太陽電池４４とガラス板に対して傾斜して配置し
た太陽電池45の２種類が配置されている。これらがモジ
ュール化され、モジュール枠48で固定されている。ま
た、入射光に対し、ガラス板に平行に配置された太陽電
池44からの反射光46とガラス板に対して傾斜して配置し
た太陽電池45からの反射光47が異なる方向に反射するの
がわかる。これにより観察者の見る角度により反射光は
分別され、モジュール内で太陽電池の配置する角度を変
えて模様を形成しておけば、観察角度により観察者は模
様を認識することが可能となる。
池40と多結晶太陽電池41の組合せについて述べている
が、単結晶太陽電池だけを用いた場合でも、その配置の
方法を工夫すれば模様を形成することができる。その例
について、以下図を用いて説明する。図２１はモジュー
ル化された太陽電池の断面図で、ガラス板に平行に配置
された太陽電池４４とガラス板に対して傾斜して配置し
た太陽電池45の２種類が配置されている。これらがモジ
ュール化され、モジュール枠48で固定されている。ま
た、入射光に対し、ガラス板に平行に配置された太陽電
池44からの反射光46とガラス板に対して傾斜して配置し
た太陽電池45からの反射光47が異なる方向に反射するの
がわかる。これにより観察者の見る角度により反射光は
分別され、モジュール内で太陽電池の配置する角度を変
えて模様を形成しておけば、観察角度により観察者は模
様を認識することが可能となる。
【００８２】なお、上記実施例において使用する太陽電
池は実施例１〜６までに記載のいずれの太陽電池セルで
あってもよい。
池は実施例１〜６までに記載のいずれの太陽電池セルで
あってもよい。
【００８３】実施例８．なお、上記実施例では太陽電池
をモジュール中で角度を変えてレイアウトすることでモ
ジュール内に模様を形成しているが、さらに図22のよう
に太陽電池の光電変換に寄与しない部分、例えばセル間
の樹脂の部分やモジュール枠48の受光面の部分48aや封
止用樹脂65の太陽電池セル44、45の背面部分65aにカラ
ー樹脂を配置することで模様形成を行うこともできる。
モジュール枠48は予めカラーアルミのような材料や枠材
を着色したものを使用しても良く、また、セル背面の樹
脂の着色は、モジュール時にセルの受光側と背面と２回
樹脂を配置する工程があるが、セル背面の樹脂のみカラ
ー樹脂や着色すればよい。また、図22中(b)のようにセ
ル背面の樹脂65bに光散乱を生じさせる添加材、例えば
セラミックパウダや紙吹雪状の着色微粒子のようなもの
を用いても、同様な効果を生じさせることができる。
をモジュール中で角度を変えてレイアウトすることでモ
ジュール内に模様を形成しているが、さらに図22のよう
に太陽電池の光電変換に寄与しない部分、例えばセル間
の樹脂の部分やモジュール枠48の受光面の部分48aや封
止用樹脂65の太陽電池セル44、45の背面部分65aにカラ
ー樹脂を配置することで模様形成を行うこともできる。
モジュール枠48は予めカラーアルミのような材料や枠材
を着色したものを使用しても良く、また、セル背面の樹
脂の着色は、モジュール時にセルの受光側と背面と２回
樹脂を配置する工程があるが、セル背面の樹脂のみカラ
ー樹脂や着色すればよい。また、図22中(b)のようにセ
ル背面の樹脂65bに光散乱を生じさせる添加材、例えば
セラミックパウダや紙吹雪状の着色微粒子のようなもの
を用いても、同様な効果を生じさせることができる。
【００８４】実施例９．なお、上記実施例では太陽電池
モジュール中の光電変換に寄与しない部分に着色する例
について示したが、さらに図23のように太陽電池の入射
光側でない面の樹脂板にカラーシートを配置して太陽電
池間の光をカラーシート64で反射させることにより反射
光をカラフルに見せることもできる。なお、本カラシー
ト64は、図23では図21に付加したように図示しているが
角度を変えない太陽電池を配置したモジュールにおいて
使用してもよい。
モジュール中の光電変換に寄与しない部分に着色する例
について示したが、さらに図23のように太陽電池の入射
光側でない面の樹脂板にカラーシートを配置して太陽電
池間の光をカラーシート64で反射させることにより反射
光をカラフルに見せることもできる。なお、本カラシー
ト64は、図23では図21に付加したように図示しているが
角度を変えない太陽電池を配置したモジュールにおいて
使用してもよい。
【００８５】実施例10．以下、この発明の別の実施例を
図について説明する。図24は、この発明の別の実施例に
よる太陽電池を説明するためのものである。従来の太陽
電池は図28において示したように、太陽電池の表面はｎ
側電極52と電極を除く太陽電池表面からなる。入射光の
反射を利用して模様を形成する領域は、電極を除く太陽
電池表面になるためｎ側電極52表面からの反射光は、所
望の模様と若干異なってくる。そのため、図24のように
電極を発電層の片面（光入射側と反対側）に形成するこ
とでこの問題は解決される。図中(a)において、ｐ型半
導体基板49の表面にｎ型半導体層50が形成され、さらに
その上に反射防止膜30が形成されている。ｐ型半導体基
板49には貫通穴54が設けられ、ｐ型半導体基板49の裏面
の貫通穴54近傍にｎ型半導体層50用のｎ型電極が、また
ｐ型半導体基板49の裏面のｐ型半導体層の部分にはｐ型
電極51が形成されている。
図について説明する。図24は、この発明の別の実施例に
よる太陽電池を説明するためのものである。従来の太陽
電池は図28において示したように、太陽電池の表面はｎ
側電極52と電極を除く太陽電池表面からなる。入射光の
反射を利用して模様を形成する領域は、電極を除く太陽
電池表面になるためｎ側電極52表面からの反射光は、所
望の模様と若干異なってくる。そのため、図24のように
電極を発電層の片面（光入射側と反対側）に形成するこ
とでこの問題は解決される。図中(a)において、ｐ型半
導体基板49の表面にｎ型半導体層50が形成され、さらに
その上に反射防止膜30が形成されている。ｐ型半導体基
板49には貫通穴54が設けられ、ｐ型半導体基板49の裏面
の貫通穴54近傍にｎ型半導体層50用のｎ型電極が、また
ｐ型半導体基板49の裏面のｐ型半導体層の部分にはｐ型
電極51が形成されている。
【００８６】図24のように、太陽電池に貫通穴54を形成
し、ｐ型電極51とｎ型電極52の両方を太陽電池の裏面に
集中させると、太陽電池の表面は、模様の形成が可能な
電極の無い領域のみとなり、より鮮明に模様を目視する
ことができるため、これまでの上記実施例１〜８の効果
を充分に引き出すことが可能となる。また、図24中(b)
には太陽電池の斜視図を示すが表面に微細な貫通穴が形
成されるだけで表面に電極がある場合よりも光電変換効
率及び視覚的効果とも向上する。
し、ｐ型電極51とｎ型電極52の両方を太陽電池の裏面に
集中させると、太陽電池の表面は、模様の形成が可能な
電極の無い領域のみとなり、より鮮明に模様を目視する
ことができるため、これまでの上記実施例１〜８の効果
を充分に引き出すことが可能となる。また、図24中(b)
には太陽電池の斜視図を示すが表面に微細な貫通穴が形
成されるだけで表面に電極がある場合よりも光電変換効
率及び視覚的効果とも向上する。
【００８７】なお、実施例では表面反射の大きい例えば
金属等からなる電極を用いているが太陽電池表面あるい
は裏面にＩＴＯ等の透明電極を用いてもよい。表面に透
明電極52aを備えた例を図25に示す。
金属等からなる電極を用いているが太陽電池表面あるい
は裏面にＩＴＯ等の透明電極を用いてもよい。表面に透
明電極52aを備えた例を図25に示す。
【００８８】実施例11．以下、この発明の一実施例を図
について説明する。図26、図27は上記実施例１〜10にお
ける太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池モ
ジュール群を実際に用いた場合の例について示したもの
である。図26は住宅の屋根55に模様を浮き出させること
が可能な模様付き太陽電池モジュール（あるいは太陽電
池モジュール群）56を設置した様子を示す。図27は自動
車のルーフ部58及びボンネット59に模様付き太陽電池モ
ジュール（あるいは太陽電池モジュール群）56を設置し
た様子を示す。
について説明する。図26、図27は上記実施例１〜10にお
ける太陽電池セル、太陽電池モジュール及び太陽電池モ
ジュール群を実際に用いた場合の例について示したもの
である。図26は住宅の屋根55に模様を浮き出させること
が可能な模様付き太陽電池モジュール（あるいは太陽電
池モジュール群）56を設置した様子を示す。図27は自動
車のルーフ部58及びボンネット59に模様付き太陽電池モ
ジュール（あるいは太陽電池モジュール群）56を設置し
た様子を示す。
【００８９】図26のように、実施例１〜10の方法により
模様を形成した太陽電池モジュール56を住宅の屋根55に
設置した場合入射光14の方向により、地上あるいは上方
から太陽電池モジュールに形成した模様を反射光57によ
り観察することができる。即ち、モジュール単位で反射
方向や反射波長を制御したり、モジュール群として反射
方向や反射波長を制御することで、観察者に模様を認識
させるものである。
模様を形成した太陽電池モジュール56を住宅の屋根55に
設置した場合入射光14の方向により、地上あるいは上方
から太陽電池モジュールに形成した模様を反射光57によ
り観察することができる。即ち、モジュール単位で反射
方向や反射波長を制御したり、モジュール群として反射
方向や反射波長を制御することで、観察者に模様を認識
させるものである。
【００９０】また、図27には模様を表示していないが、
自動車のルーフ部58やボンネット59に設置した場合にも
同様に模様を観察することが可能となる。
自動車のルーフ部58やボンネット59に設置した場合にも
同様に模様を観察することが可能となる。
【００９１】さらに、上記実施例を、玩具の駆動電源用
太陽電池等に設置した場合にも同様の効果が生じる。こ
の模様に太陽電池のメーカ名や装置メーカ名、文字、好
みの絵柄人目を引く模様等を入れることで注目度向上や
個性的な商品開発等を効果的に行うことができる。ま
た、指向性の強い反射光を利用しているため、自動車の
ような移動体から観察できる模様は一瞬の強い反射光に
より浮き上がり、表示におけるインパクトが強い製品と
なり製品の付加価値が向上する。
太陽電池等に設置した場合にも同様の効果が生じる。こ
の模様に太陽電池のメーカ名や装置メーカ名、文字、好
みの絵柄人目を引く模様等を入れることで注目度向上や
個性的な商品開発等を効果的に行うことができる。ま
た、指向性の強い反射光を利用しているため、自動車の
ような移動体から観察できる模様は一瞬の強い反射光に
より浮き上がり、表示におけるインパクトが強い製品と
なり製品の付加価値が向上する。
【００９２】また、モジュール群の配置については、モ
ジュール毎に設置角度を変えてやれば、反射方向を制御
することができ、これを利用して文字や模様を表現する
こともできる。
ジュール毎に設置角度を変えてやれば、反射方向を制御
することができ、これを利用して文字や模様を表現する
こともできる。
【００９３】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、発電層入射した光により発生した光電流を前記発電
層に形成された電極から外部へ取り出す太陽電池セルに
おいて、発電層の表面の位置によって入射光の反射方向
を変える手段を備えたので、発電効率を低下させること
なく反射光を観察する位置によって太陽電池セルからの
異なる反射パターンを認識することができ、太陽電池セ
ルに模様を表現することが可能となり、機能を維持した
まま商品価値が向上する。
ば、発電層入射した光により発生した光電流を前記発電
層に形成された電極から外部へ取り出す太陽電池セルに
おいて、発電層の表面の位置によって入射光の反射方向
を変える手段を備えたので、発電効率を低下させること
なく反射光を観察する位置によって太陽電池セルからの
異なる反射パターンを認識することができ、太陽電池セ
ルに模様を表現することが可能となり、機能を維持した
まま商品価値が向上する。
【００９４】請求項２の発明によれば、請求項１におい
て、入射光の発電層の表面における反射方向を変える手
段が発電層の表面形状を変えることによるので、機能を
低下させない範囲で任意の表面形状を選択することによ
り、太陽電池セルに任意の模様を表現することが可能と
なり、機能を維持したまま商品価値が向上する。
て、入射光の発電層の表面における反射方向を変える手
段が発電層の表面形状を変えることによるので、機能を
低下させない範囲で任意の表面形状を選択することによ
り、太陽電池セルに任意の模様を表現することが可能と
なり、機能を維持したまま商品価値が向上する。
【００９５】請求項３の発明によれば、請求項２におい
て、発電層の表面形状を平坦部と凹凸部とで構成したの
で、簡便な工程で表面形状の差を創成でき、機能を損な
うことなく安価に商品価値の高い太陽電池セルを実現す
ることができる。
て、発電層の表面形状を平坦部と凹凸部とで構成したの
で、簡便な工程で表面形状の差を創成でき、機能を損な
うことなく安価に商品価値の高い太陽電池セルを実現す
ることができる。
【００９６】請求項４の発明によれば、請求項２におい
て、発電層の表面形状を異なる凹凸構造の組み合わせで
構成したので、複数枚のエッチングマスクを用意するだ
けで、所望の形状を創成でき、機能を損なうことなく、
商品価値の高い太陽電池セルを実現することができる。
て、発電層の表面形状を異なる凹凸構造の組み合わせで
構成したので、複数枚のエッチングマスクを用意するだ
けで、所望の形状を創成でき、機能を損なうことなく、
商品価値の高い太陽電池セルを実現することができる。
【００９７】請求項５の発明によれば、請求項３または
４において、凹凸構造が四角錐状の突起群であるので、
反射光の方向を４方向に分散でき、太陽電池セルに任意
の模様を表現することが可能となり、機能を維持したま
ま商品価値が向上する。
４において、凹凸構造が四角錐状の突起群であるので、
反射光の方向を４方向に分散でき、太陽電池セルに任意
の模様を表現することが可能となり、機能を維持したま
ま商品価値が向上する。
【００９８】請求項６の発明によれば、請求項３または
４において、凹凸構造が四角錐状の孔群であるので、反
射光の方向を４方向に分散でき、太陽電池セルに任意の
模様を表現することが可能となり、機能を維持したまま
商品価値が向上する。
４において、凹凸構造が四角錐状の孔群であるので、反
射光の方向を４方向に分散でき、太陽電池セルに任意の
模様を表現することが可能となり、機能を維持したまま
商品価値が向上する。
【００９９】請求項７の発明によれば、請求項３または
４において、凹凸構造がＶ字状溝であるので、反射光の
方向の揃ったを２方向に分散でき、太陽電池セルに任意
の模様を表現することが可能となり、機能を維持したま
ま商品価値が向上する。
４において、凹凸構造がＶ字状溝であるので、反射光の
方向の揃ったを２方向に分散でき、太陽電池セルに任意
の模様を表現することが可能となり、機能を維持したま
ま商品価値が向上する。
【０１００】請求項８の発明によれば、請求項５乃至７
において、凹凸構造を形成する面の角度を変えたので、
観察者の太陽電池セルを見る角度の違いによって太陽電
池セル上の模様を認識させることができ、機能を維持し
たまま商品価値が向上する。
において、凹凸構造を形成する面の角度を変えたので、
観察者の太陽電池セルを見る角度の違いによって太陽電
池セル上の模様を認識させることができ、機能を維持し
たまま商品価値が向上する。
【０１０１】請求項９の発明によれば、請求項１乃至８
において、発電層に設置された電極が透明電極であるの
で、電極の形状に依存せず発電効率が低下することなく
太陽電池セル上に模様を表現することができる。
において、発電層に設置された電極が透明電極であるの
で、電極の形状に依存せず発電効率が低下することなく
太陽電池セル上に模様を表現することができる。
【０１０２】請求項１０の発明によれば、請求項１乃至
８において、電極を光入射面と反対側の面に配置したの
で、受光面での電極部における光損失がなくなり、且つ
太陽電池セル上に任意に模様を表現することができる。
８において、電極を光入射面と反対側の面に配置したの
で、受光面での電極部における光損失がなくなり、且つ
太陽電池セル上に任意に模様を表現することができる。
【０１０３】請求項１１の発明によれば、太陽電池モジ
ュールにおいて、配置された複数の太陽電池セルがセル
間で入射光の反射方向の異なる太陽電池セルである、あ
るいは１つのセル内で入射光の反射方向の異なる太陽電
池セルであるので、モジュール内で任意に模様を表現す
ることができ、観察者は観察角度によって太陽電池セル
より大面積のモジュールからの模様を認識でき、機能を
維持したままモジュールとしての商品価値が向上する。
ュールにおいて、配置された複数の太陽電池セルがセル
間で入射光の反射方向の異なる太陽電池セルである、あ
るいは１つのセル内で入射光の反射方向の異なる太陽電
池セルであるので、モジュール内で任意に模様を表現す
ることができ、観察者は観察角度によって太陽電池セル
より大面積のモジュールからの模様を認識でき、機能を
維持したままモジュールとしての商品価値が向上する。
【０１０４】請求項１２の発明によれば、請求項１１に
おいて、太陽電池セルが請求項１乃至１０のいずれかに
記載した太陽電池セルであるので、簡便な方法で、機能
を損なうことなく、模様を表現可能な太陽電池モジュー
ルが実現できる。
おいて、太陽電池セルが請求項１乃至１０のいずれかに
記載した太陽電池セルであるので、簡便な方法で、機能
を損なうことなく、模様を表現可能な太陽電池モジュー
ルが実現できる。
【０１０５】請求項１３の発明によれば、請求項１１に
おいて、太陽電池セルを構成する発電層が異なる結晶性
を有する半導体であるので、特別な表面形状の創成を行
うことなく、また機能を損なうことなく、結晶の面方位
によって模様を表現することができる。
おいて、太陽電池セルを構成する発電層が異なる結晶性
を有する半導体であるので、特別な表面形状の創成を行
うことなく、また機能を損なうことなく、結晶の面方位
によって模様を表現することができる。
【０１０６】請求項１４の発明によれば、請求項１３に
おいて、異なる結晶性を有する半導体が単結晶シリコン
と多結晶シリコンを備えたので、特別な表面形状の創成
を行うことなく、結晶性の違いによって機能を損なうこ
となく、模様を表現することができる。
おいて、異なる結晶性を有する半導体が単結晶シリコン
と多結晶シリコンを備えたので、特別な表面形状の創成
を行うことなく、結晶性の違いによって機能を損なうこ
となく、模様を表現することができる。
【０１０７】請求項１５の発明によれば、請求項１１に
おいて、特定の基板上に配置された複数の太陽電池セル
の設置角度が異なるので、モジュール内での設置角度を
制御することで任意の模様を機能を損なうことなく表現
できる。
おいて、特定の基板上に配置された複数の太陽電池セル
の設置角度が異なるので、モジュール内での設置角度を
制御することで任意の模様を機能を損なうことなく表現
できる。
【０１０８】請求項１６の発明によれば、請求項１１乃
至１５において、太陽電池モジュールを構成する特定の
基板、固定する枠及び太陽電池セルと太陽電池モジュー
ルを構成する特定の基板との間の樹脂の少なくとも１箇
所を着色したので、機能を損なうことなく、カラフルで
商品価値の高い太陽電池モジュールを実現できる。
至１５において、太陽電池モジュールを構成する特定の
基板、固定する枠及び太陽電池セルと太陽電池モジュー
ルを構成する特定の基板との間の樹脂の少なくとも１箇
所を着色したので、機能を損なうことなく、カラフルで
商品価値の高い太陽電池モジュールを実現できる。
【０１０９】請求項１７の発明によれば、請求項１１乃
至１６において、特定の基板とその上に配置する複数の
太陽電池セルの間にカラーシートを配置したので、機能
を損なうことなく、カラフルで商品価値の高い太陽電池
モジュールを簡便な方法で実現できる。
至１６において、特定の基板とその上に配置する複数の
太陽電池セルの間にカラーシートを配置したので、機能
を損なうことなく、カラフルで商品価値の高い太陽電池
モジュールを簡便な方法で実現できる。
【０１１０】請求項１８の発明によれば、配置された複
数の太陽電池モジュールがモジュール間で入射光の反射
方向の異なる太陽電池モジュールである、あるいは１つ
のモジュール内で入射光の反射方向の異なる太陽電池セ
ルを備えた太陽電池モジュールであるので、機能を低下
させることなく、モジュール群という大面積の中で、任
意の模様を任意の色で表現でき、太陽電池モジュール群
としての商品価値は向上する。
数の太陽電池モジュールがモジュール間で入射光の反射
方向の異なる太陽電池モジュールである、あるいは１つ
のモジュール内で入射光の反射方向の異なる太陽電池セ
ルを備えた太陽電池モジュールであるので、機能を低下
させることなく、モジュール群という大面積の中で、任
意の模様を任意の色で表現でき、太陽電池モジュール群
としての商品価値は向上する。
【０１１１】請求項１９の発明によれば、請求項１８に
おいて、太陽電池モジュールが請求項１１乃至１７のい
ずれかに記載の太陽電池モジュールであるので、簡便な
方法で、機能を損なうことなく、商品価値の高い太陽電
池モジュール群を実現できる。
おいて、太陽電池モジュールが請求項１１乃至１７のい
ずれかに記載の太陽電池モジュールであるので、簡便な
方法で、機能を損なうことなく、商品価値の高い太陽電
池モジュール群を実現できる。
【図１】 太陽電池表面の凹凸構造における入射光の表
面反射方向を説明するための原理図である。
面反射方向を説明するための原理図である。
【図２】 この発明の実施例１による太陽電池を説明す
るための図である。
るための図である。
【図３】 この発明の実施例１の太陽電池の反射光パタ
ーンを示した図である。
ーンを示した図である。
【図４】 この発明の実施例１の別の太陽電池を説明す
るための図である。
るための図である。
【図５】 この発明の実施例１の別の太陽電池を説明す
るための図である。
るための図である。
【図６】 この発明の実施例２による太陽電池を説明す
るための図である。
るための図である。
【図７】 この発明の実施例２の太陽電池の反射光パタ
ーンを示した図である。
ーンを示した図である。
【図８】 この発明の実施例２の別の太陽電池を説明す
るための図である。
るための図である。
【図９】 この発明の実施例３による太陽電池を説明す
るための図である。
るための図である。
【図１０】 この発明の実施例３の太陽電池の反射光パ
ターンを示した図である。
ターンを示した図である。
【図１１】 この発明の実施例４による太陽電池を説明
するための図である。
するための図である。
【図１２】 この発明の実施例４による太陽電池を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図１３】 この発明の実施例４の太陽電池の反射光パ
ターンを示した図である。
ターンを示した図である。
【図１４】 この発明の実施例５による太陽電池モジュ
ールを説明するための図である。
ールを説明するための図である。
【図１５】 この発明の実施例５による太陽電池モジュ
ールからの反射光パーターンを示した図である。
ールからの反射光パーターンを示した図である。
【図１６】 この発明の実施例５の別の太陽電池モジュ
ールを説明するための図である。
ールを説明するための図である。
【図１７】 この発明の実施例５の別の太陽電池モジュ
ールを説明するための図である。
ールを説明するための図である。
【図１８】 この発明の実施例５の別の太陽電池モジュ
ールを説明するための図である。
ールを説明するための図である。
【図１９】 この発明の実施例６による太陽電池モジュ
ールを説明するための図である。
ールを説明するための図である。
【図２０】 この発明の実施例６による太陽電池モジュ
ールからの反射光パターンを示した図である。
ールからの反射光パターンを示した図である。
【図２１】 この発明の実施例７による太陽電池モジュ
ールを説明するための図である。
ールを説明するための図である。
【図２２】 この発明の実施例８による太陽電池モジュ
ールを説明するための図である。
ールを説明するための図である。
【図２３】 この発明の実施例９による太陽電池モジュ
ールを説明するための図である。
ールを説明するための図である。
【図２４】 この発明の実施例10による太陽電池を説明
するための図である。
するための図である。
【図２５】 この発明の実施例10の別の太陽電池を説明
するための図である。
するための図である。
【図２６】 この発明の実施例１〜10による太陽電池、
太陽電池モジュール、太陽電池モジュール群を屋外に設
置した例を説明するための図である。
太陽電池モジュール、太陽電池モジュール群を屋外に設
置した例を説明するための図である。
【図２７】 この発明の実施例１〜10による太陽電池、
太陽電池モジュール、太陽電池モジュール群を自動車に
設置した例を説明するための図である。
太陽電池モジュール、太陽電池モジュール群を自動車に
設置した例を説明するための図である。
【図２８】 従来の半導体太陽電池の構造を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図２９】 従来の半導体太陽電池の構造を説明するた
めの別の図である。
めの別の図である。
【図３０】 従来の半導体太陽電池の構造を説明するた
めの別の図である。
めの別の図である。
【図３１】 従来の半導体太陽電池の構造を説明するた
めの別の図である。
めの別の図である。
【図３２】 従来の半導体太陽電池の構造を説明するた
めの別の図である。
めの別の図である。
【図３３】 従来の複数の異なる色調の太陽電池の配置
を説明するための図である。
を説明するための図である。
１ 太陽電池 ２ 凹凸構造 ３ 垂
直入射光 ４ 入射光 ５ 反射光 ６ 透
過光 ７ 発電層 ８ 太陽電池モジュール １
２ 平坦部 １３ 突起群 １４ 入射光 １５
反射光 １６ 反射光 １７ 光る表面領域 １８
暗い表面領域 １９ Ｖ溝列 ２０ Ｖ溝列 ２１
反射光 ２２ 反射光 ２３ 突起群 ２４
反射光 ２５ 反射光 ２６ Ｖ溝列 ２７
Ｖ溝列 ２８ 反射光 ２９ 反射光 ３４ Ｖ
溝列縦向き太陽電池 ３５ Ｖ溝列横向き太陽電池 ３６ 反射光
３７ 反射光 ３８ ガラス板 ３９ 樹脂板 ４０
単結晶半導体太陽電池 ４１ 多結晶半導体太陽電池 ４２ 反射光
４３ 反射光 ４４ ガラス板と平行の太陽電池 ４５ 傾
いた太陽電池 ４６ 反射光 ４７ 反射光 ４８
モジュール枠 ４８ａ モジュール枠の受光面部分 ４９ ｐ
型半導体基板 ５０ ｎ型半導体層 ５１ ｐ型電極 ５２
ｎ型電極 ５２ａ 透明電極（ｎ型電極） ５３ 電極以外
の太陽電池表面 ５４ 貫通穴 ５５ 住宅の屋根 ５６ 模様付
き太陽電池モジュール ５７ 反射光 ５８ ルーフ部 ５９
ボンネット部 ６１ 平坦部を有する太陽電池セル ６２ 四角錐状の突起群を有する太陽電池セル ６３ 四角錐状の孔の群を有する太陽電池セル ６４ カラーシート ６５ 封止用樹脂 ６５ａ，６５ｂ セルの背面側の封止用樹脂 １００
波長選択散乱層 １０１ 太陽電池 １０２ ガラス基板 １０３ 透
明電極 １０４ 光電変換素子（発電層） １０５ 裏面電極 １０６ 凹凸パターン １１２ 凹凸構造 １１３ 反射防止膜 １１４ ｐ型電極 １１
５ ｎ型電極 １１６ 太陽電池セル １１７ 太陽電池セル
直入射光 ４ 入射光 ５ 反射光 ６ 透
過光 ７ 発電層 ８ 太陽電池モジュール １
２ 平坦部 １３ 突起群 １４ 入射光 １５
反射光 １６ 反射光 １７ 光る表面領域 １８
暗い表面領域 １９ Ｖ溝列 ２０ Ｖ溝列 ２１
反射光 ２２ 反射光 ２３ 突起群 ２４
反射光 ２５ 反射光 ２６ Ｖ溝列 ２７
Ｖ溝列 ２８ 反射光 ２９ 反射光 ３４ Ｖ
溝列縦向き太陽電池 ３５ Ｖ溝列横向き太陽電池 ３６ 反射光
３７ 反射光 ３８ ガラス板 ３９ 樹脂板 ４０
単結晶半導体太陽電池 ４１ 多結晶半導体太陽電池 ４２ 反射光
４３ 反射光 ４４ ガラス板と平行の太陽電池 ４５ 傾
いた太陽電池 ４６ 反射光 ４７ 反射光 ４８
モジュール枠 ４８ａ モジュール枠の受光面部分 ４９ ｐ
型半導体基板 ５０ ｎ型半導体層 ５１ ｐ型電極 ５２
ｎ型電極 ５２ａ 透明電極（ｎ型電極） ５３ 電極以外
の太陽電池表面 ５４ 貫通穴 ５５ 住宅の屋根 ５６ 模様付
き太陽電池モジュール ５７ 反射光 ５８ ルーフ部 ５９
ボンネット部 ６１ 平坦部を有する太陽電池セル ６２ 四角錐状の突起群を有する太陽電池セル ６３ 四角錐状の孔の群を有する太陽電池セル ６４ カラーシート ６５ 封止用樹脂 ６５ａ，６５ｂ セルの背面側の封止用樹脂 １００
波長選択散乱層 １０１ 太陽電池 １０２ ガラス基板 １０３ 透
明電極 １０４ 光電変換素子（発電層） １０５ 裏面電極 １０６ 凹凸パターン １１２ 凹凸構造 １１３ 反射防止膜 １１４ ｐ型電極 １１
５ ｎ型電極 １１６ 太陽電池セル １１７ 太陽電池セル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｑ (72)発明者 森川 浩昭 尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電機 株式会社半導体基礎研究所内 (72)発明者 高見 明宏 尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電機 株式会社半導体基礎研究所内 (72)発明者 松野 吉徳 尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電機 株式会社半導体基礎研究所内 (72)発明者 直本 英郎 尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電機 株式会社半導体基礎研究所内 (72)発明者 西本 陽一郎 尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電機 株式会社半導体基礎研究所内
Claims (19)
- 【請求項１】 発電層に入射した光により発生した光電
流を前記発電層に形成された電極から外部へ取り出す太
陽電池セルにおいて、発電層の表面の位置によって入射
光の反射方向を変える手段を備えたことを特徴とする太
陽電池セル。 - 【請求項２】 入射光の発電層の表面における反射方向
を変える手段が発電層の表面形状を変えたことによるも
のであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セ
ル。 - 【請求項３】 発電層の表面形状が平坦部と凹凸部から
なることを特徴とする請求項２記載の太陽電池セル。 - 【請求項４】 発電層の表面形状が異なる凹凸構造の組
み合わせからなることを特徴とする請求項２記載の太陽
電池セル。 - 【請求項５】 凹凸構造が四角錐状の突起群であること
を特徴とする請求項３または４に記載の太陽電池セル。 - 【請求項６】 凹凸構造が四角錐状の孔群であることを
特徴とする請求項３または４に記載の太陽電池セル。 - 【請求項７】 凹凸構造がＶ字状溝であることを特徴と
する請求項３または４に記載の太陽電池セル。 - 【請求項８】 凹凸構造を形成する面の角度を変えたこ
とを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の
太陽電池セル。 - 【請求項９】 発電層に設置された電極が透明電極であ
ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記
載の太陽電池セル。 - 【請求項１０】 電極を光入射面と反対側の面に配置し
たことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記
載の太陽電池セル。 - 【請求項１１】 発電層に入射した光により発生した光
電流を前記発電層に形成された電極から外部へ取り出す
太陽電池セルが、特定の基板上に複数個配置され、該配
置された複数の太陽電池セル上に設置されたガラス基板
と特定の基板の間に樹脂が充填され、前記特定の基板と
ガラス基板との間に配置する太陽電池セルと樹脂全体を
固定する枠により構成される太陽電池モジュールにおい
て、配置された複数の太陽電池セルがセル間で入射光の
反射方向の異なる太陽電池セルであることあるいは１つ
のセル内で入射光の反射方向の異なる太陽電池セルであ
ることを特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項１２】 太陽電池セルが請求項１乃至１０のい
ずれかに記載した太陽電池セルであることを特徴とする
請求項１１に記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項１３】 太陽電池セルを構成する発電層が異な
る結晶性を有する半導体であることを特徴とする請求項
１１に記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項１４】 異なる結晶性を有する半導体が単結晶
シリコンと多結晶シリコンを備えたものであることを特
徴とする請求項１３に記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項１５】 特定の基板上に配置された複数の太陽
電池セルの設置角度が異なることを特徴とする請求項１
１に記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項１６】 太陽電池モジュールを構成する特定の
基板、固定する枠及び太陽電池セルと太陽電池モジュー
ルを構成する前記特定の基板との間の樹脂のうち少なく
とも１箇所を着色することを特徴とする請求項１１乃至
１５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項１７】 特定の基板とその上に配置する複数の
太陽電池セルの間にカラーシートを配置したことを特徴
とする請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の太陽
電池モジュール。 - 【請求項１８】 発電層に入射した光により発生した光
電流を前記発電層に形成された電極から外部へ取り出す
太陽電池セルが、特定の基板上に複数個配置され、該配
置された複数の太陽電池セル上に配置されたガラス基板
と特定の基板の間に樹脂が充填され、前記特定の基板と
ガラス基板との間に配置する太陽電池セルと樹脂全体を
固定する枠により構成される太陽電池モジュールを、面
状に複数個配置して構成する太陽電池モジュール群にお
いて、配置された複数の太陽電池モジュールがモジュー
ル間で入射光の反射方向の異なる太陽電池モジュールで
あることあるいは１つのモジュール内で入射光の反射方
向の異なる太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールで
あることを特徴とする太陽電池モジュール群。 - 【請求項１９】 太陽電池モジュールが請求項１１乃至
１７のいずれかに記載の太陽電池モジュールであること
を特徴とする請求項１８に記載の太陽電池モジュール
群。
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