JPH10247739A - 受光面に蛍光物質の膜を形成した太陽電池 - Google Patents
受光面に蛍光物質の膜を形成した太陽電池Info
- Publication number
- JPH10247739A JPH10247739A JP9091300A JP9130097A JPH10247739A JP H10247739 A JPH10247739 A JP H10247739A JP 9091300 A JP9091300 A JP 9091300A JP 9130097 A JP9130097 A JP 9130097A JP H10247739 A JPH10247739 A JP H10247739A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- fluorescent
- coloring agent
- energy conversion
- conversion efficiency
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】太陽電池の受光面に蛍光物質の膜を形成するこ
とによりエネルギー変換効率の増大をはかる。 【構成】太陽電池の半導体受光面あるいは反射防止機能
を持つ受光面に蛍光物質の膜を形成し太陽電池のエネル
ギー変換効率の増大をはかることを特徴とする方法によ
る。
とによりエネルギー変換効率の増大をはかる。 【構成】太陽電池の半導体受光面あるいは反射防止機能
を持つ受光面に蛍光物質の膜を形成し太陽電池のエネル
ギー変換効率の増大をはかることを特徴とする方法によ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池の受光面上に
蛍光物質の膜を形成することによる太陽電池の改良に関
し、さらに詳しくは、蛍光物質による入射光の捕捉、波
長変換による光の閉じこめによる太陽電池のエネルギー
変換効率の増大をはかる方法に関する。
蛍光物質の膜を形成することによる太陽電池の改良に関
し、さらに詳しくは、蛍光物質による入射光の捕捉、波
長変換による光の閉じこめによる太陽電池のエネルギー
変換効率の増大をはかる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池のエネルギー変換効率の増大を
はかる方法として反射防止機能を太陽電池の受光面に付
与する方法が、広く実用化されている。しかし、従来の
反射防止機能によるエネルギー変換効率向上には限界が
ある。
はかる方法として反射防止機能を太陽電池の受光面に付
与する方法が、広く実用化されている。しかし、従来の
反射防止機能によるエネルギー変換効率向上には限界が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、蛍光物質の
膜を形成することにより、従来の反射防止機能によるエ
ネルギー変換効率向上の限界を越えた方法の提供にあ
る。
膜を形成することにより、従来の反射防止機能によるエ
ネルギー変換効率向上の限界を越えた方法の提供にあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】太陽電池の反射防止機能
を持たない受光面あるいは反射防止機能を持つ受光面に
蛍光物質の膜を形成し太陽電池のエネルギー変換効率の
増大をはかることを特徴とする方法。
を持たない受光面あるいは反射防止機能を持つ受光面に
蛍光物質の膜を形成し太陽電池のエネルギー変換効率の
増大をはかることを特徴とする方法。
【０００５】
【作用】受光面に蛍光物質の膜を形成した太陽電池は従
来の太陽電池とまったく同様に設置し作動させることが
できる。
来の太陽電池とまったく同様に設置し作動させることが
できる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。蛍
光物質として蛍光着色剤（ＭＰＩ−５０３Ｃ）を用い
た。図１に蛍光分光光度計により測定した蛍光着色剤の
励起スペクトルと蛍光スペクトルを示す。波長５５０ｎ
ｍを中心とする光により励起され、波長６００ｎｍをピ
ークとする蛍光を放射している。この物質の塗布溶媒中
での量子収率を、標準試料としてローダミンＢのエタノ
ール溶液（量子収率０．９７）を用い、相対法で測定し
た結果、０．１１であった。この蛍光着色剤の量子収率
は塗布後の乾燥により１に近いものになっていると考え
られる。太陽電池として２０×２０ｍｍ２のｎ＋ｐｐ＋
型多結晶シリコン太陽電池（エネルギーギャップ１．１
ｅＶ）を用い、蛍光着色剤を１回（実施例１）、２回
（実施例２）、３回（実施例３）、４回（実施例４）重
ね塗りすることにより太陽電池の受光面上に塗布した。
図２に分光光度計により求めた蛍光着色剤の膜の透過率
を示す。蛍光着色剤の膜厚により、６００ｎｍ以下の波
長の光の透過率が大きく異なることがわかる。すなわ
ち、膜厚が大きくなると６００ｎｍ以下の波長の入射光
の吸収率が大きくなり、太陽電池の入射光に対する蛍光
の割合が大きくなっていることが推測される。図３に分
光光度計の積分球反射測定により求めた太陽電池の表面
反射率を示す。蛍光着色剤の塗布により反射率が減少し
ていることがわかる。とくに通常反射の高い６００ｎｍ
以下の波長の光が蛍光の励起光として吸収されるため低
下が著しい。すなわち、蛍光物質が入射光の短波長成分
を励起光として吸収し、これを蛍光として放射すること
による光の長波長化による膜内への閉じこめ効果が、エ
ネルギー変換効率に向上をもたらすことが予測される。
光源として５００Ｗのキセノンランプを用い、ポテンシ
ョスタットを用いて電流−電圧特性を求めた。入射光強
度はパワーメーターを用いて測定した。図４に蛍光着色
剤を２回塗布した太陽電池（実施例２）の入射光強度７
９．４ｍＪｓ−１ｃｍ−２のもとでの電流−電圧特性を
示す。蛍光着色剤の塗布により、明らかに電流値が上昇
していることがわかる。第１表に蛍光着色剤を１回（実
施例１）、２回（実施例２）、３回（実施例３）、４回
（実施例４）塗布した太陽電池の特性値とエネルギー変
換効率を塗布していないもの（比較例１）とともにを示
す。蛍光着色剤の塗布回数によらず２３〜２９％のエネ
ルギー変換効率の上昇が認められる。 反射防止膜として窒化珪素を形成した太陽電池の受光面
に蛍光着色剤を１回（実施例５）、２回（実施例６）、
３回（実施例７）、４回（実施例８）塗布して太陽電池
の特性値とエネルギー変換効率を求めた。図５に分光光
度計の積分球反射測定により求めた太陽電池の表面反射
率を示す。蛍光着色剤の塗布により、波長５００〜１０
００ｎｍの反射率はわずかに増加しているが、蛍光の励
起光として吸収される５００ｎｍ以下の波長の光の反射
率の低下が著しい。受光面に蛍光着色剤を塗布した太陽
電池の特性値とエネルギー変換効率を塗布していないも
の（比較例２）の結果とともに第２表に示す。反射防止
膜を形成した受光面についても蛍光着色剤の塗布１回
（実施例５）の場合の約６％の上昇に代表されるような
エネルギー変換効率の上昇が認められる。以上本発明に
つき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこ
の実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱
しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんのこ
とである。
光物質として蛍光着色剤（ＭＰＩ−５０３Ｃ）を用い
た。図１に蛍光分光光度計により測定した蛍光着色剤の
励起スペクトルと蛍光スペクトルを示す。波長５５０ｎ
ｍを中心とする光により励起され、波長６００ｎｍをピ
ークとする蛍光を放射している。この物質の塗布溶媒中
での量子収率を、標準試料としてローダミンＢのエタノ
ール溶液（量子収率０．９７）を用い、相対法で測定し
た結果、０．１１であった。この蛍光着色剤の量子収率
は塗布後の乾燥により１に近いものになっていると考え
られる。太陽電池として２０×２０ｍｍ２のｎ＋ｐｐ＋
型多結晶シリコン太陽電池（エネルギーギャップ１．１
ｅＶ）を用い、蛍光着色剤を１回（実施例１）、２回
（実施例２）、３回（実施例３）、４回（実施例４）重
ね塗りすることにより太陽電池の受光面上に塗布した。
図２に分光光度計により求めた蛍光着色剤の膜の透過率
を示す。蛍光着色剤の膜厚により、６００ｎｍ以下の波
長の光の透過率が大きく異なることがわかる。すなわ
ち、膜厚が大きくなると６００ｎｍ以下の波長の入射光
の吸収率が大きくなり、太陽電池の入射光に対する蛍光
の割合が大きくなっていることが推測される。図３に分
光光度計の積分球反射測定により求めた太陽電池の表面
反射率を示す。蛍光着色剤の塗布により反射率が減少し
ていることがわかる。とくに通常反射の高い６００ｎｍ
以下の波長の光が蛍光の励起光として吸収されるため低
下が著しい。すなわち、蛍光物質が入射光の短波長成分
を励起光として吸収し、これを蛍光として放射すること
による光の長波長化による膜内への閉じこめ効果が、エ
ネルギー変換効率に向上をもたらすことが予測される。
光源として５００Ｗのキセノンランプを用い、ポテンシ
ョスタットを用いて電流−電圧特性を求めた。入射光強
度はパワーメーターを用いて測定した。図４に蛍光着色
剤を２回塗布した太陽電池（実施例２）の入射光強度７
９．４ｍＪｓ−１ｃｍ−２のもとでの電流−電圧特性を
示す。蛍光着色剤の塗布により、明らかに電流値が上昇
していることがわかる。第１表に蛍光着色剤を１回（実
施例１）、２回（実施例２）、３回（実施例３）、４回
（実施例４）塗布した太陽電池の特性値とエネルギー変
換効率を塗布していないもの（比較例１）とともにを示
す。蛍光着色剤の塗布回数によらず２３〜２９％のエネ
ルギー変換効率の上昇が認められる。 反射防止膜として窒化珪素を形成した太陽電池の受光面
に蛍光着色剤を１回（実施例５）、２回（実施例６）、
３回（実施例７）、４回（実施例８）塗布して太陽電池
の特性値とエネルギー変換効率を求めた。図５に分光光
度計の積分球反射測定により求めた太陽電池の表面反射
率を示す。蛍光着色剤の塗布により、波長５００〜１０
００ｎｍの反射率はわずかに増加しているが、蛍光の励
起光として吸収される５００ｎｍ以下の波長の光の反射
率の低下が著しい。受光面に蛍光着色剤を塗布した太陽
電池の特性値とエネルギー変換効率を塗布していないも
の（比較例２）の結果とともに第２表に示す。反射防止
膜を形成した受光面についても蛍光着色剤の塗布１回
（実施例５）の場合の約６％の上昇に代表されるような
エネルギー変換効率の上昇が認められる。以上本発明に
つき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこ
の実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱
しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんのこ
とである。
【０００７】
【発明の効果】本発明方法によるときは、取り扱い上も
安全で容易な蛍光物質を用いて、少ない工程で、太陽電
池のエネルギー変換効率の増大をはかることができる。
安全で容易な蛍光物質を用いて、少ない工程で、太陽電
池のエネルギー変換効率の増大をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】蛍光着色剤の励起スペクトルと蛍光スペクトル
を示す図である。
を示す図である。
【図２】蛍光着色剤の膜の透過率を示す図である。
【図３】太陽電池の表面反射率を示す図である。
【図４】太陽電池の電流−電圧特性を示す図である。
【図５】反射防止膜のついた太陽電池の表面反射率を示
す図である。
す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 太陽電池の受光面上に蛍光物質の膜を形
成することによりエネルギー変換効率の増大をはかるこ
とを特徴とする太陽電池の改良方法。 - 【請求項２】 反射防止機能を持たない受光面上に蛍光
物質の膜を形成する特許請求範囲第１項記載の太陽電池
の改良方法。 - 【請求項３】 反射防止機能を持つ受光面上に蛍光物質
の膜を形成する特許請求範囲第１項記載の太陽電池の改
良方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9091300A JPH10247739A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 受光面に蛍光物質の膜を形成した太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9091300A JPH10247739A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 受光面に蛍光物質の膜を形成した太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10247739A true JPH10247739A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=14022629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9091300A Pending JPH10247739A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 受光面に蛍光物質の膜を形成した太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10247739A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005032793A (ja) * | 2003-07-08 | 2005-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機光電変換素子 |
| JP2006269373A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Osaka Univ | 色素増感太陽電池 |
| JP2011077088A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Toppan Printing Co Ltd | 太陽電池モジュール用封止材シート及び太陽電池モジュール |
| JP2011151094A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | 太陽電池モジュール |
-
1997
- 1997-03-04 JP JP9091300A patent/JPH10247739A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005032793A (ja) * | 2003-07-08 | 2005-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機光電変換素子 |
| JP2006269373A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Osaka Univ | 色素増感太陽電池 |
| JP2011077088A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Toppan Printing Co Ltd | 太陽電池モジュール用封止材シート及び太陽電池モジュール |
| JP2011151094A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | 太陽電池モジュール |
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