JPH088370B2 - 太陽電池用光閉じ込め構造体 - Google Patents
太陽電池用光閉じ込め構造体Info
- Publication number
- JPH088370B2 JPH088370B2 JP5044878A JP4487893A JPH088370B2 JP H088370 B2 JPH088370 B2 JP H088370B2 JP 5044878 A JP5044878 A JP 5044878A JP 4487893 A JP4487893 A JP 4487893A JP H088370 B2 JPH088370 B2 JP H088370B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- pyramid
- slope
- incident
- substrate
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は太陽電池用光閉じ込め構
造体に係り、特に、入射光を格段に効率よく基板内に閉
じ込めることのできる太陽電池用光閉じ込め構造体に関
する。
造体に係り、特に、入射光を格段に効率よく基板内に閉
じ込めることのできる太陽電池用光閉じ込め構造体に関
する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池の光電変換効率を高めるために
は、太陽電池に入射した光を効率よく太陽電池内に閉じ
込めることが必要である。このためには、まず表面反射
を低く抑え、より多くの光を基板内に入射させる必要が
あるが、これを達成するために、太陽電池表面に逆ピラ
ミッド構造体を形成する方法が考えられている。このよ
うな構造体としては、これまで、図２に示すように、下
に凸の四角錐からなる同じサイズの逆ピラミッドを並べ
た構造の反射防止構造体が用いられていた。このような
構造体の開示例としては、アプライドフィジックスレタ
ー 第55巻 第13号第1363〜1365頁(1989年)(Appl.Phys.L
ett., Vol.55, No.13, 1989, pp.1363‐1365)の記載が
ある。
は、太陽電池に入射した光を効率よく太陽電池内に閉じ
込めることが必要である。このためには、まず表面反射
を低く抑え、より多くの光を基板内に入射させる必要が
あるが、これを達成するために、太陽電池表面に逆ピラ
ミッド構造体を形成する方法が考えられている。このよ
うな構造体としては、これまで、図２に示すように、下
に凸の四角錐からなる同じサイズの逆ピラミッドを並べ
た構造の反射防止構造体が用いられていた。このような
構造体の開示例としては、アプライドフィジックスレタ
ー 第55巻 第13号第1363〜1365頁(1989年)(Appl.Phys.L
ett., Vol.55, No.13, 1989, pp.1363‐1365)の記載が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の構造体においては、逆ピラミッドの一斜面に入
射した光が基板裏面で反射され、再び表面に達したとき
に、その光の多くが外部に出射してしまうため、光を効
率よく基板内に閉じ込めることができなかった。本発明
の目的は、上記従来技術の有していた課題を解決して、
入射光を格段に効率よく基板内に閉じ込めることのでき
る太陽電池用光閉じ込め構造体を提供することにある。
来技術の構造体においては、逆ピラミッドの一斜面に入
射した光が基板裏面で反射され、再び表面に達したとき
に、その光の多くが外部に出射してしまうため、光を効
率よく基板内に閉じ込めることができなかった。本発明
の目的は、上記従来技術の有していた課題を解決して、
入射光を格段に効率よく基板内に閉じ込めることのでき
る太陽電池用光閉じ込め構造体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、大小２種類
の複数個の逆ピラミッドを基板表面にそれらの底面が位
置するように平面状に配置し、小さい方の逆ピラミッド
を４個の大きい方の逆ピラミッドで互いに底辺が接する
ようにして取り囲んで、小さい方の逆ピラミッドを中心
にして４回対称となるように大小の逆ピラミッドを配置
し、かつ基板の厚さおよび大小の逆ピラミッドの底辺の
長さを、第１の大きい方の逆ピラミッドの一斜面から入
射した入射光が基板裏面で反射された後、他の第２の大
きい方の逆ピラミッドに入射する際に、入射光の入射斜
面に平行な第２の大きい方の逆ピラミッドの斜面とこの
斜面の両隣の斜面の３つの斜面のいずれかに入射するよ
うに設定することにより達成できる。
の複数個の逆ピラミッドを基板表面にそれらの底面が位
置するように平面状に配置し、小さい方の逆ピラミッド
を４個の大きい方の逆ピラミッドで互いに底辺が接する
ようにして取り囲んで、小さい方の逆ピラミッドを中心
にして４回対称となるように大小の逆ピラミッドを配置
し、かつ基板の厚さおよび大小の逆ピラミッドの底辺の
長さを、第１の大きい方の逆ピラミッドの一斜面から入
射した入射光が基板裏面で反射された後、他の第２の大
きい方の逆ピラミッドに入射する際に、入射光の入射斜
面に平行な第２の大きい方の逆ピラミッドの斜面とこの
斜面の両隣の斜面の３つの斜面のいずれかに入射するよ
うに設定することにより達成できる。
【０００５】
【作用】従来の光閉じ込め構造体は、図２に示したよう
に、下に凸の四角錐からなる同じサイズの逆ピラミッド
を並べた表面構造からなるものであった。この斜面１に
光３が入射すると、基板８の裏面で反射されて斜面２に
入射する。この場合、反射光７が斜面２に入射する角度
は入射光が斜面１から基板内に入射した角度と同じであ
るため、この光は基板外に出射する。
に、下に凸の四角錐からなる同じサイズの逆ピラミッド
を並べた表面構造からなるものであった。この斜面１に
光３が入射すると、基板８の裏面で反射されて斜面２に
入射する。この場合、反射光７が斜面２に入射する角度
は入射光が斜面１から基板内に入射した角度と同じであ
るため、この光は基板外に出射する。
【０００６】これに対して、図１に示す本発明光閉じ込
め構造体の場合には、斜面１に入射した光は AA'に沿っ
て進み、斜面２に出射する。この斜面２は斜面１と異な
りＹ方向に傾斜しているため、基板裏面で反射された光
７は斜面２に大きな入射角度をもって入射する。このよ
うに境界面に浅く入射すると、光の反射率が大きくなる
ため、反射光７の多くが斜面２で反射され再び基板内を
走ることになる。また、屈折率の大きい物質から空気等
の屈折率の小さい物質に向かって光が入射する場合ある
いは入射角が大きい場合、つまり浅く入射する場合に
は、光は全反射するため、該斜面２に入射した光はすべ
て基板内に閉じ込められる。これによって、該基板８に
入射した光３のほとんどを効率よく基板８内に閉じ込め
ることができる。
め構造体の場合には、斜面１に入射した光は AA'に沿っ
て進み、斜面２に出射する。この斜面２は斜面１と異な
りＹ方向に傾斜しているため、基板裏面で反射された光
７は斜面２に大きな入射角度をもって入射する。このよ
うに境界面に浅く入射すると、光の反射率が大きくなる
ため、反射光７の多くが斜面２で反射され再び基板内を
走ることになる。また、屈折率の大きい物質から空気等
の屈折率の小さい物質に向かって光が入射する場合ある
いは入射角が大きい場合、つまり浅く入射する場合に
は、光は全反射するため、該斜面２に入射した光はすべ
て基板内に閉じ込められる。これによって、該基板８に
入射した光３のほとんどを効率よく基板８内に閉じ込め
ることができる。
【０００７】これらの効果は、図３のように大きな逆ピ
ラミッドとそれより若干小さい逆ピラミッドとの組合せ
や、図４のように大きな逆ピラミッドとその半分の大き
さの逆ピラミッドとの組合せによっても得ることができ
る。
ラミッドとそれより若干小さい逆ピラミッドとの組合せ
や、図４のように大きな逆ピラミッドとその半分の大き
さの逆ピラミッドとの組合せによっても得ることができ
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の太陽電池用光閉じ込め構造体
について実施例によって具体的に説明する。本発明の一
実施例の構成について図５によって説明する。これまで
述べたように、斜面１に入射した光は基板裏面で反射
し、該反射光７が斜面２に入射するため、光が基板８内
に閉じ込められる。これを効率よく行うためには、基板
厚さ４、逆ピラミッド幅５と逆ピラミッド開き角10とが
特定の関係にある必要がある。本実施例の場合、大きい
逆ピラミッドの幅５と小さい逆ピラミッドの幅との比を
１対６とした。このため、 A‐A’直線に沿って３周期
のところで斜面１に入射した光が斜面２に再入射すると
効率よく光を閉じ込めることができる。このためには、
基板８の屈折率を3.6、基板厚さ４をｗ、逆ピラミッド
の開き角を
について実施例によって具体的に説明する。本発明の一
実施例の構成について図５によって説明する。これまで
述べたように、斜面１に入射した光は基板裏面で反射
し、該反射光７が斜面２に入射するため、光が基板８内
に閉じ込められる。これを効率よく行うためには、基板
厚さ４、逆ピラミッド幅５と逆ピラミッド開き角10とが
特定の関係にある必要がある。本実施例の場合、大きい
逆ピラミッドの幅５と小さい逆ピラミッドの幅との比を
１対６とした。このため、 A‐A’直線に沿って３周期
のところで斜面１に入射した光が斜面２に再入射すると
効率よく光を閉じ込めることができる。このためには、
基板８の屈折率を3.6、基板厚さ４をｗ、逆ピラミッド
の開き角を
【０００９】
【数１】
【００１０】とし、大きい逆ピラミッドの幅５をｄとし
たとき、
たとき、
【００１１】
【数２】
【００１２】の関係を満たす必要がある。本実施例で
は、基板厚さ４を180μm、上式より大きい逆ピラミッド
の幅５を101μmとした。また、繰返し周期を大きくした
場合には、上式のｎの数値を大きくすることによって基
板厚さ４と逆ピラミッドの幅５との関係を得ることがで
きる。
は、基板厚さ４を180μm、上式より大きい逆ピラミッド
の幅５を101μmとした。また、繰返し周期を大きくした
場合には、上式のｎの数値を大きくすることによって基
板厚さ４と逆ピラミッドの幅５との関係を得ることがで
きる。
【００１３】
【発明の効果】以上述べてきたように、太陽電池用光閉
じ込め構造体を本発明構成の構造体とすることによっ
て、従来技術の有していた課題を解決して、入射光を基
板内に格段に効率よく閉じ込めることのできる太陽電池
用光閉じ込め構造体を提供することができた。
じ込め構造体を本発明構成の構造体とすることによっ
て、従来技術の有していた課題を解決して、入射光を基
板内に格段に効率よく閉じ込めることのできる太陽電池
用光閉じ込め構造体を提供することができた。
【図１】本発明太陽電池光閉じ込め構造体の一例の構造
を説明する概念図。
を説明する概念図。
【図２】従来構造の光閉じ込め構造体の構造を説明する
概念図。
概念図。
【図３】本発明光閉じ込め構造体の他の例の構造を説明
する概念図。
する概念図。
【図４】本発明光閉じ込め構造体のさらに他の例の構造
を説明する概念図。
を説明する概念図。
【図５】本発明光閉じ込め構造体の一実施例の構造を説
明するための図。
明するための図。
１…斜面、２…斜面、３…入射光、４…基板厚さ、５…
逆ピラミッドの幅、６…逆ピラミッドの幅、７…反射
光、８…基板、９…入射角、10…開き角。
逆ピラミッドの幅、６…逆ピラミッドの幅、７…反射
光、８…基板、９…入射角、10…開き角。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−76269（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−212473（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−45176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−118679（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−173481（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】大小２種類の複数個の逆ピラミッドが基板
表面にそれらの底面が位置するように平面状に配置され
ており、上記大小の逆ピラミッドは、上記小さい方の逆
ピラミッドを４個の上記大きい方の逆ピラミッドが互い
に底辺を接して取り囲み、上記小さい方の逆ピラミッド
を中心にして４回対称となるように配置されており、か
つ上記基板の厚さおよび上記大小の逆ピラミッドの底辺
の長さは、第１の上記大きい方の逆ピラミッドの一斜面
から入射した入射光が基板裏面で反射された後、他の第
２の上記大きい方の逆ピラミッドに入射する際に、上記
入射光の入射斜面に平行な該第２の大きい方の逆ピラミ
ッドの斜面と該斜面の両隣の斜面の３つの斜面のいずれ
かに入射するように設定されていることを特徴とする太
陽電池用光閉じ込め構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5044878A JPH088370B2 (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 太陽電池用光閉じ込め構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5044878A JPH088370B2 (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 太陽電池用光閉じ込め構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260670A JPH06260670A (ja) | 1994-09-16 |
| JPH088370B2 true JPH088370B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=12703753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5044878A Expired - Fee Related JPH088370B2 (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 太陽電池用光閉じ込め構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088370B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6313397B1 (en) | 1998-08-31 | 2001-11-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar battery cell |
| US9508886B2 (en) | 2007-10-06 | 2016-11-29 | Solexel, Inc. | Method for making a crystalline silicon solar cell substrate utilizing flat top laser beam |
| US8084684B2 (en) | 2006-10-09 | 2011-12-27 | Solexel, Inc. | Three-dimensional thin-film solar cells |
| US8193076B2 (en) | 2006-10-09 | 2012-06-05 | Solexel, Inc. | Method for releasing a thin semiconductor substrate from a reusable template |
| PL2208234T3 (pl) * | 2007-11-05 | 2012-09-28 | Solar Excel B V | Urządzenie fotowoltaniczne |
| WO2010057060A2 (en) * | 2008-11-13 | 2010-05-20 | Solexel, Inc. | Methods and systems for manufacturing thin-film solar cells |
| WO2010083422A1 (en) | 2009-01-15 | 2010-07-22 | Solexel, Inc. | Porous silicon electro-etching system and method |
| US9076642B2 (en) | 2009-01-15 | 2015-07-07 | Solexel, Inc. | High-Throughput batch porous silicon manufacturing equipment design and processing methods |
| US8906218B2 (en) | 2010-05-05 | 2014-12-09 | Solexel, Inc. | Apparatus and methods for uniformly forming porous semiconductor on a substrate |
| US9099584B2 (en) * | 2009-04-24 | 2015-08-04 | Solexel, Inc. | Integrated three-dimensional and planar metallization structure for thin film solar cells |
| US9318644B2 (en) | 2009-05-05 | 2016-04-19 | Solexel, Inc. | Ion implantation and annealing for thin film crystalline solar cells |
| EP2427914A4 (en) | 2009-05-05 | 2013-06-05 | Solexel Inc | HIGH PRODUCTION PLANT FOR THE PRODUCTION OF POROUS SEMICONDUCTORS |
| US8962380B2 (en) | 2009-12-09 | 2015-02-24 | Solexel, Inc. | High-efficiency photovoltaic back-contact solar cell structures and manufacturing methods using thin planar semiconductor absorbers |
| CN102844883B (zh) | 2010-02-12 | 2016-01-20 | 速力斯公司 | 用于制造光电池和微电子器件的半导体衬底的双面可重复使用的模板 |
| KR20130051013A (ko) | 2010-06-09 | 2013-05-16 | 솔렉셀, 인크. | 고생산성 박막 증착 방법 및 시스템 |
| US8946547B2 (en) | 2010-08-05 | 2015-02-03 | Solexel, Inc. | Backplane reinforcement and interconnects for solar cells |
| EP2710639A4 (en) | 2011-05-20 | 2015-11-25 | Solexel Inc | SELF-ACTIVATED FRONT SURFACE POLARIZATION FOR A SOLAR CELL |
| JP5900867B1 (ja) * | 2015-08-24 | 2016-04-06 | 株式会社高揚 | ソーラーパネル及びその表面構造 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57118679A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-23 | Hoxan Corp | Solar cell and manufacture thereof |
| JPS6445176A (en) * | 1987-08-14 | 1989-02-17 | Hitachi Ltd | Manufacture of solar cell element |
| JP2690963B2 (ja) * | 1988-09-12 | 1997-12-17 | 株式会社日立製作所 | 光電変換装置 |
| JPH0795602B2 (ja) * | 1989-12-01 | 1995-10-11 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
| JPH04212473A (ja) * | 1990-10-22 | 1992-08-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 多結晶半導体膜及びその膜を用いた光起電力装置 |
-
1993
- 1993-03-05 JP JP5044878A patent/JPH088370B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06260670A (ja) | 1994-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH088370B2 (ja) | 太陽電池用光閉じ込め構造体 | |
| US4536608A (en) | Solar cell with two-dimensional hexagonal reflecting diffraction grating | |
| JPS59104185A (ja) | 反射体を隔設した光起電半導体装置 | |
| JPH104209A (ja) | 発光素子 | |
| JPS5827379A (ja) | 反射格子基板を有する太陽電池 | |
| JP3106050B2 (ja) | 面光源用輝度向上シート | |
| TW201034222A (en) | Photoelectric converting device and method for fabricating the same | |
| WO2012128339A1 (ja) | 太陽電池モジュール、太陽光発電装置および太陽電池モジュールの設置方法 | |
| JP2775543B2 (ja) | 光電変換装置 | |
| JP2005340583A (ja) | 光発電体の受光面構造 | |
| JPS61226972A (ja) | 光電変換装置 | |
| CN100424898C (zh) | 太阳电池层状结构的制法、太阳电池电极及太阳电池 | |
| JPS56142679A (en) | Photoelectric converter | |
| Bougoffa et al. | Analysis of external quantum efficiency and conversion efficiency of thin crystalline silicon solar cells with textured front surface | |
| JP2011514003A (ja) | 光起電力装置および光起電力装置の製造方法 | |
| JPS62101084A (ja) | 光閉じ込め型太陽電池 | |
| Bushnell et al. | Light-trapping structures for multi-quantum well solar cells | |
| CN219497808U (zh) | 一种反射效果的光伏组件 | |
| JPH0276269A (ja) | 光電変換装置 | |
| JP2997538B2 (ja) | 多結晶シリコン太陽電池素子 | |
| JP2012156445A (ja) | 太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置 | |
| JPS6381986A (ja) | 光電変換素子 | |
| Slooff et al. | The luminescent solar concentrator: a parameter study toward maximum efficiency | |
| RU1816936C (ru) | Концентратор солнечного излучени | |
| SHIGERU | Manufacture of semiconductor optical integrated element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |