JPS5914681A - 蓄電機能付太陽電池 - Google Patents
蓄電機能付太陽電池Info
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- JPS5914681A JPS5914681A JP57123363A JP12336382A JPS5914681A JP S5914681 A JPS5914681 A JP S5914681A JP 57123363 A JP57123363 A JP 57123363A JP 12336382 A JP12336382 A JP 12336382A JP S5914681 A JPS5914681 A JP S5914681A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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- H01L31/0216—Coatings
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- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
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- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蓄電機能付太陽電池に関する。従来の太陽電池
は太陽光の照射によシ発電するもので太陽光が照射され
ない場合は発電しない。そのために昼間太陽光で発電し
て余った電気量を蓄電しておき夜間に耐用するというの
が普通であった。従って連続して電気を使用する場合は
単に太陽電池と蓄電池の組み合わせでしか使えず、かつ
蓄電の有無を外部に知らせる機能を有するものは存在し
なかった。
は太陽光の照射によシ発電するもので太陽光が照射され
ない場合は発電しない。そのために昼間太陽光で発電し
て余った電気量を蓄電しておき夜間に耐用するというの
が普通であった。従って連続して電気を使用する場合は
単に太陽電池と蓄電池の組み合わせでしか使えず、かつ
蓄電の有無を外部に知らせる機能を有するものは存在し
なかった。
本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、発電した電
気量をその！ま蓄電する蓄電池の機能を備え、しかも蓄
電量をその外観から容易に判別し得る蓄電機能付太陽電
池を提供することを目的とするものである。
気量をその！ま蓄電する蓄電池の機能を備え、しかも蓄
電量をその外観から容易に判別し得る蓄電機能付太陽電
池を提供することを目的とするものである。
以下、図面に沿って本発明を説明する。
第１図は本発明の実施例を示すもので、ＩＩｆｉガラス
、２ｔｊガラスの下面に形成された透明電極ｔ３ｍは透
明電極２の下面に形成されたＮ型半導体層、３ｂ［その
下面に形成されｆｃＰ型半型体導体層ｔｊその下面の中
間電極であり、前記Ｎ型半導体層３ａおよびＰ型半導体
層３ｂとによって太陽電池３が形成されている。また、
５け中間電極４の下面に形成された中間層、６はその下
面のエレクトロクロミック膜（層）、７は電極であり、
この電極７と前記透明電極２とは電気的に接続され、か
つ中間電極４と電極７とも抵抗Ｒを介し接続されている
。
、２ｔｊガラスの下面に形成された透明電極ｔ３ｍは透
明電極２の下面に形成されたＮ型半導体層、３ｂ［その
下面に形成されｆｃＰ型半型体導体層ｔｊその下面の中
間電極であり、前記Ｎ型半導体層３ａおよびＰ型半導体
層３ｂとによって太陽電池３が形成されている。また、
５け中間電極４の下面に形成された中間層、６はその下
面のエレクトロクロミック膜（層）、７は電極であり、
この電極７と前記透明電極２とは電気的に接続され、か
つ中間電極４と電極７とも抵抗Ｒを介し接続されている
。
なお、上記においてｉ明電極２としてはＩｎ２Ｏ５＊Ｓ
ｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ，＋ＳｎＯ２等の薄膜が用いられる。
ｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ，＋ＳｎＯ２等の薄膜が用いられる。
また、太陽電池３としてはシリコン単結晶、アモルファ
スシリコン、 ＭＩＳ 型、 Ｉ−Ｖ族ｍセレン光電池
等の太陽電池が用いられる。中間電極４としてはＡｕ、
Ａｇ、Ｐｔ、Ｃ千金１酸化物等の薄膜が用いられる。
スシリコン、 ＭＩＳ 型、 Ｉ−Ｖ族ｍセレン光電池
等の太陽電池が用いられる。中間電極４としてはＡｕ、
Ａｇ、Ｐｔ、Ｃ千金１酸化物等の薄膜が用いられる。
中間１ｉ５としては固体電解質（ＰｂＡｇ ４ Ｉ ５
＋ Ｎａ ｓ Ｚ ｒ ２−８ｉＰ０１２．Ｎａ５Ｙ
Ｓ１０１２等）が、また、誘電体（ＣａＦ２＊Ｍｇ Ｆ
２ ＋ Ｌ ｉ Ｆ ｓ Ｓ ｉ Ｏ＋ Ｚ ｒＯ２
＋ Ｃｒ ２０３等）が用いられる。
＋ Ｎａ ｓ Ｚ ｒ ２−８ｉＰ０１２．Ｎａ５Ｙ
Ｓ１０１２等）が、また、誘電体（ＣａＦ２＊Ｍｇ Ｆ
２ ＋ Ｌ ｉ Ｆ ｓ Ｓ ｉ Ｏ＋ Ｚ ｒＯ２
＋ Ｃｒ ２０３等）が用いられる。
エレクトロクロミック膜層６としては旬、。
ＭｏＯ３、ＴｉＯ２，５ｒＴｉＯ，、Ｆｅ ２０． 、
ＺｎＯ、ＴｅＯ２、ｓｂ ２０． 、５ｅａ２＊Ｂａ０
，８１２０５．ＣａＦ２，５ｎ０２．ＩｎＯ３，Ｖ２Ｏ
５，Ｃｒ２Ｏ５，ＣｄＳ。
ＺｎＯ、ＴｅＯ２、ｓｂ ２０． 、５ｅａ２＊Ｂａ０
，８１２０５．ＣａＦ２，５ｎ０２．ＩｎＯ３，Ｖ２Ｏ
５，Ｃｒ２Ｏ５，ＣｄＳ。
Ａｓ ２０３ 、Ｇｅｍ２．ＭｎＯ２等が用いられる。
電極７としては上記の透明電極２と同じ材質のものが用
いられる。
いられる。
しかして、エレクトロクロミック膜層６として用いられ
るＷＯ３（三酸化タングステン）型エレクトロクロミッ
クディスシレーは電圧印加により白色からタングステン
ブルーに変色する。
るＷＯ３（三酸化タングステン）型エレクトロクロミッ
クディスシレーは電圧印加により白色からタングステン
ブルーに変色する。
このＷ０３型ディスグレーは第２図（ａ）に示すようＫ
Ｗ電圧印加より白色からタングステンブルー（青色）に
変化すると電圧を印加しなくとも約１ケ月位は青色はそ
のまま持続する。青色から白色に元にもどすときは同（
ｂ）に示すように逆の電圧を印加すれば良い。
Ｗ電圧印加より白色からタングステンブルー（青色）に
変化すると電圧を印加しなくとも約１ケ月位は青色はそ
のまま持続する。青色から白色に元にもどすときは同（
ｂ）に示すように逆の電圧を印加すれば良い。
この場合において、白色から青色に変化してそのまま（
電圧印加無しで）持続することは蓄電されていることに
本発明者は気がつき、従って青色になった表示素子は電
池として充分使用出来ることが分かシ、これらの点に鑑
み上記の如く構成された蓄電機能付太陽電池が発明され
たものである。
電圧印加無しで）持続することは蓄電されていることに
本発明者は気がつき、従って青色になった表示素子は電
池として充分使用出来ることが分かシ、これらの点に鑑
み上記の如く構成された蓄電機能付太陽電池が発明され
たものである。
なお、本発明は、表示素子と太陽電池の造υ方がどちら
も薄膜で構成されていることから、一つの基板上に２つ
の機能を同時につくることが出来る大きなメリットを有
している。
も薄膜で構成されていることから、一つの基板上に２つ
の機能を同時につくることが出来る大きなメリットを有
している。
膜層のつけ方はガラスｌを基板にしてすべての層を順次
抵抗加熱または電子ビーム蒸着製電により１０−’ 〜
１０−’ Ｔｏｒｒの真空中、基板温度２５〜１００′
Ｏのもとで蒸着したものである。蒸着膜の厚さは層によ
っても異なるが２０００１〜数μにつけたものである。
抵抗加熱または電子ビーム蒸着製電により１０−’ 〜
１０−’ Ｔｏｒｒの真空中、基板温度２５〜１００′
Ｏのもとで蒸着したものである。蒸着膜の厚さは層によ
っても異なるが２０００１〜数μにつけたものである。
次に本発明の詳細な説明する。
まず、太陽光線ががラス１を介し透明電極２に照射され
ると透明電極２と電極４と間に電圧が発生する。これは
一般の太陽電池の動作原理と同じであるからここでは省
略する。
ると透明電極２と電極４と間に電圧が発生する。これは
一般の太陽電池の動作原理と同じであるからここでは省
略する。
なお、この場合において透明電極２には（−）、電極４
にＦｉ（＋）の電圧が発生するようにセットする。
にＦｉ（＋）の電圧が発生するようにセットする。
次にｗ０３エレクトロクロミック表示素子部と太陽電池
３は並列接続になっているので、表示素子は白色から青
色に変換される。この原理は萄 中に注入されたグロト
ンにより （白色） の式になると考えられる。なお、取とＦｉＨ＋。
３は並列接続になっているので、表示素子は白色から青
色に変換される。この原理は萄 中に注入されたグロト
ンにより （白色） の式になると考えられる。なお、取とＦｉＨ＋。
Ｌｉ”、Ｎａ＋、Ａｇ＋などのグロトンである。
従ってグロトン注入によってＭｘＷＯ３（ｆ色）は蓄電
された訳であり外部よりグロトンを取り除けば元に戻っ
て蜀、になり白色になる。
された訳であり外部よりグロトンを取り除けば元に戻っ
て蜀、になり白色になる。
先にも説明したが、ここで再び説明すると表示素子に電
圧を印加すると白色から青色に変化する（第２図（ａ）
参照）。元に戻す場合は逆の電圧をかければ良いのであ
るが（同（ｂ）参照）、電極をショートしても青色から
白色に戻る。このとき電流が流れる。
圧を印加すると白色から青色に変化する（第２図（ａ）
参照）。元に戻す場合は逆の電圧をかければ良いのであ
るが（同（ｂ）参照）、電極をショートしても青色から
白色に戻る。このとき電流が流れる。
すなわち、第２図（ｅ）に示すように青色の表示素子に
負荷抵抗を接続すると徐々に青色から白色に変化してゆ
く。そのときに充電されている電気量が放電されること
になる。これが蓄電池として応用出来る。
負荷抵抗を接続すると徐々に青色から白色に変化してゆ
く。そのときに充電されている電気量が放電されること
になる。これが蓄電池として応用出来る。
太陽電池３と同一基板に構成するためには種種の条件で
適合しなければならない。すなわち、発電量とか充電量
、電圧等が一致する必要がある。
適合しなければならない。すなわち、発電量とか充電量
、電圧等が一致する必要がある。
そのことを説明すると、先ず発電量についてはシリコン
単結晶、アモルファスシリコン太陽電池等ｆｉ０．５Ｖ
〜０．８ ｖ発生しｌ ｍＡ−１０ｍＡ ／’の電流
がとれる。
単結晶、アモルファスシリコン太陽電池等ｆｉ０．５Ｖ
〜０．８ ｖ発生しｌ ｍＡ−１０ｍＡ ／’の電流
がとれる。
一方表示素子の方は（ｌｃＩ／ｌの場合）、動作電圧は
０．５ｖ〜０．８ｖで白色→青色になり、かかる範囲が
最適である。この場合、動作電流は数１００μＡ〜数ｍ
Ａである。しかして、このときの蓄電量は２０ｍＣ（ミ
リキューリー）〜数Ｃになる（１ｍの場合）。この蓄ｔ
ｔ量は表示素子として考えた場合である。蓄電量を多く
するだけを目的とするならばＷＯ３の量を多くすれば良
いのでコントロールが出来る。
０．５ｖ〜０．８ｖで白色→青色になり、かかる範囲が
最適である。この場合、動作電流は数１００μＡ〜数ｍ
Ａである。しかして、このときの蓄電量は２０ｍＣ（ミ
リキューリー）〜数Ｃになる（１ｍの場合）。この蓄ｔ
ｔ量は表示素子として考えた場合である。蓄電量を多く
するだけを目的とするならばＷＯ３の量を多くすれば良
いのでコントロールが出来る。
（例） もしＩＣ（キューリー）／、Ｚ７＋１の蓄電し
たものを家庭用の壁掛時計に応用し たとすれば、１００ ｍＣ＝ ０２７７ ｍＡＨ（ミリ
アンペアアワー）である。時計の消費 する電気量は１０μＡとして ０．２７７ｍ世＝吋二人魂１坦＝ ０４）２７７ ｘ
１０３Ｈ１ＯμＡ ｌ０ＸＩＯＡ ＝２７．７時間 従って１度この素子に充電すれば ２７．７時間光照射がなくとも動作することになる。
たものを家庭用の壁掛時計に応用し たとすれば、１００ ｍＣ＝ ０２７７ ｍＡＨ（ミリ
アンペアアワー）である。時計の消費 する電気量は１０μＡとして ０．２７７ｍ世＝吋二人魂１坦＝ ０４）２７７ ｘ
１０３Ｈ１ＯμＡ ｌ０ＸＩＯＡ ＝２７．７時間 従って１度この素子に充電すれば ２７．７時間光照射がなくとも動作することになる。
以下、本発明の詳細な説明する。
（１） まずガラス１に導電性薄膜（透明電極２）を
つける。材料はＩｎ２Ｏ３嘆を電子ビーム蒸着装置によ
り５０００Ｘ厚として形成する。
つける。材料はＩｎ２Ｏ３嘆を電子ビーム蒸着装置によ
り５０００Ｘ厚として形成する。
（２）その膜の上にアモルファスシリコン太陽電池３を
形成する。このアモルファス太陽電池３は基板を３００
℃に加熱してそこにシラン（ＳｉＨ４）と水素（Ｈ２）
の原料ガスに７オスフインのドーピングガスを混ぜて電
極間グロー放電によシＮ型層を形成しその上にジゲラン
のドーピングガスを混ぜて同様の方法でＰ型層を形成す
る。このときの厚さは約１μで充分であった。
形成する。このアモルファス太陽電池３は基板を３００
℃に加熱してそこにシラン（ＳｉＨ４）と水素（Ｈ２）
の原料ガスに７オスフインのドーピングガスを混ぜて電
極間グロー放電によシＮ型層を形成しその上にジゲラン
のドーピングガスを混ぜて同様の方法でＰ型層を形成す
る。このときの厚さは約１μで充分であった。
（３）電極４は−（＋）電極でＡμ薄膜を５０００Ｘの
厚さにつける。
厚さにつける。
（４） 中間層５は固体電解質ＲｈＡｇ ４Ｉ ５を
約１０００Ｘの厚さにつける。電子ビーム蒸着法でつけ
る。
約１０００Ｘの厚さにつける。電子ビーム蒸着法でつけ
る。
（５） エレクトロクロミック膜層６としてのＷＯ３
は電子ビーム蒸着法で１〜２μの厚さにつける。
は電子ビーム蒸着法で１〜２μの厚さにつける。
（６）電極７はＩｎ２Ｏ３透明を極で電子ビーム蒸着法
でつける。
でつける。
以−Ｈのように２構成して電極を第１図に示すように配
線して得た本発明品に太陽直角光を照射したら電極端子
間にＯＢｖの電圧が発生し１０秒後には電極７側が白色
から青色に変化した。次に太陽光の照射を止め暗室で１
０３人消費する時計を動作させたところ２７時間程動い
た。（時計はＩＳＶ動作だったので本発明品２ヶ直列に
接続した）。なお、光をたってから無負荷状態で暗室に
置けは１ケ月後でも約半分の電気量があった。
線して得た本発明品に太陽直角光を照射したら電極端子
間にＯＢｖの電圧が発生し１０秒後には電極７側が白色
から青色に変化した。次に太陽光の照射を止め暗室で１
０３人消費する時計を動作させたところ２７時間程動い
た。（時計はＩＳＶ動作だったので本発明品２ヶ直列に
接続した）。なお、光をたってから無負荷状態で暗室に
置けは１ケ月後でも約半分の電気量があった。
以上のように構成した本発明によれば、単一の基板上に
太陽電池と蓄電池とを形成できるため、経済的効果が大
きい。
太陽電池と蓄電池とを形成できるため、経済的効果が大
きい。
また、裏面（′電極 側）が蓄電により白色から青色に
変化するため、充電すなわち蓄電状態が一見して分る利
点がある。
変化するため、充電すなわち蓄電状態が一見して分る利
点がある。
第１図は本発明の蓄電機能付太陽電池、第２図（ａ）〜
（ｅ）は夫々本発明の動作説明図である。 １・・・ガラス、２・・・透明電極、３・・・太陽電池
、４・・・中間電極、５・・中間層、６・・・エレクト
ロクロミック膜（層）、７・・・電極。
（ｅ）は夫々本発明の動作説明図である。 １・・・ガラス、２・・・透明電極、３・・・太陽電池
、４・・・中間電極、５・・中間層、６・・・エレクト
ロクロミック膜（層）、７・・・電極。
Claims (1)
- 光照射により発電する半導体素子からなる手段と、この
発電手段と一体に形成され、かつその発電量を同時に蓄
電すると共Ｋ、その蓄電量を色の変化によって判別可能
な半導体素子からなる手段とを備えてなることを特徴と
する蓄電機能付太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57123363A JPS5914681A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | 蓄電機能付太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57123363A JPS5914681A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | 蓄電機能付太陽電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5914681A true JPS5914681A (ja) | 1984-01-25 |
| JPS6322632B2 JPS6322632B2 (ja) | 1988-05-12 |
Family
ID=14858730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57123363A Granted JPS5914681A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | 蓄電機能付太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914681A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6260273A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-03-16 | Casio Comput Co Ltd | 太陽電池 |
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| JPS6322632B2 (ja) | 1988-05-12 |
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