JPS6088481A - 太陽電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 所定の粗さの表面保護層を有する太陽電池に関する。

太＠電池の耐環境性を高めるために、その表面をガラス
や透光性を有する高分子材料などで被覆し、保護するこ
とは従来から知られている。

しかし従来から使用されているガラスや透光性を有する
高分子材料などの表面は、第３図に示すごとく通常平滑
であるため、該表面に垂直に近い角度（小さい入射角）
で入射する光は該保護層（２）で反射されに＜＜、太陽
電池の半導体層（８）に入光し、太＠電池（１）に充分
な起電力を発生させうる。しかし、該表面に垂直に近く
ない角度（大きい入射角）で入射する光は反射されやす
く、所定の入射角（臨界角）以上になるとすべて反射さ
れてしまい、太陽電池（１）の半導体層（３）に入光し
なくなり、太陽電池に充分な起電力を発生させることが
できなくなる０それゆえ太陽電池を用いた機器、たとえ
ば電気卓上計算器（以下、電卓という）、時言１、ラジ
オなどの機器を室内や早朝、夕方などのような光量の少
ない状態で使用するばあい、とくに入射角の大きい状態
で使用するばあいに太陽電池の起電力不足が生じやすく
、機器が正常に作動しないというような不都合の生じる
ことがある。

本発明者らは上記のごとき太陽電池の欠点を解消するた
め鋭意研究を重ねた結果、太陽電池の表面保護層の表面
粗さ一〇を０．３〜１００μｍにすることにより、太陽
電池を用いた機器を室内や早朝、夕方などのような光量
の少ない状態で使用するばあい、とくに入射角の大きい
状態で使用するばあいにも太陽電池の起電力不足が生じ
にくいことを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の太陽電池としては、非晶質半導体を用いた太陽
電池、たとえばアモルファスシリコン型太陽電池、非単
結晶太陽電池などやａ−８ｉＯ／ａ−８ｉヘテロ接合太
陽電池、ポリまたは単結晶８１太陽電池などがあげられ
る。

これらの太＠電池のうちでは非晶質半導体を用いた太陽
電池が短波長側の光で発電し、短波長光はとくに乱反射
しやすいと、いう点で好ましいＯ本発明の太陽電池には
表面保護層が設けられている０該表面保巡層としては、
太陽電池に起電力を生せしめる光を透過せしめ、太陽電
池の半導体層を保護するものであればとくに限定はない
が、ガラス、透光性を有する高分子材料、たとえばメチ
ルメタクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素糸樹
脂などが好ましい。

前記表面保護層の表面は、表面粗さが０．３〜１００μ
ｍ程度であることが好ましく、０．５〜５０μｍ程度で
あることがさらに好ましい。該表面粗さが０．３μｍ未
満になると、平滑な表面に類似の性質、すなわち入射角
の大きい入射光を反射しやすくなり、入射角の大きい入
射光による起電力が小さくなる。一方、表面粗さが１０
０μｍをこえると、乱反射しにくくなるのでかえって入
射光が減少する。

本発明に用いる表面保護層の表面は全面が粗い面であっ
てもよく、一部が粗い面であってもよい。

本発明の太陽電池は、通常の方法により基板上に絶縁層
、電極層、半導体層、透明電極を順次設けたのち、表面
保護層が設けられ製造されるＯ 該表面保護層は太陽電池の透明電極層上にガラスまたは
透光性を有する高分子材料からなるフィルムなどをはり
あわせたり、溶液などをコーティングしたりなどして形
成される。表面保護層がガラスのばあいには、あらかじ
めフッ酸などの薬剤処理や機械的処理により表面を粗く
したのち太陽電池の上にはりあわせてもよく、平滑な表
面を有するガラス表面保護層を設け、その上に粗い表面
を有するフィルムなどをはりあわせてもよく、またあと
から機械的あるいは化学的に粗面化してもよい０表面保
設層が透光性を有する高分子４１料からなるフィルムな
どのばあいには、該フィルムをサンドブラスト、グラビ
アロールなどの方法により機械的に処理し、粗面化した
のち太陽電池の半導体層上にはりあわせでもよく、あと
から粗面化してもよい。該表面保護層を高分子材料など
を用いてコーティングにより形成させるばあいにはスク
リーン印刷やグラビア印刷のような方法を用いて表面を
粗くする方法なども採用しうる。

本発明に用いる表面保護層上の粗い表面部分を図形状や
文字状にすると、太陽電池の入射光が増加し、起電力が
大きくなるという効果に加え、太陽電池の性能を低下さ
せることなく所望のデザインを附与することなどができ
る。

上記のようにしてえられる本発明の太陽電池は、電卓、
時計、ラジオ、テレビジョン−などの民生用機器や電力
用の太陽電池などに使用することができる０これらの機
器に使用される太陽電池は、入射角がほぼ９０°０に至
る広い範囲からの光を受光することができ、したがって
室内や早朝、夕方などのような光量の少ないばあいにも
大きな起電力を生じさせうる０ つぎに本発明の太＠電池を図面にもとづき説明する。

第１図は本発明の太陽電池の一実ｍ態様の概略断面説明
図、である。

第１図に示すように本発明の太＠電池を用い−ると入射
角の小さい光（ｈν）はもちろん、従来の太陽電池を用
いたばあいには全反射されてしまうような入射角の大き
い光も表面保護層（２）の表面に粗い面（４）が存在す
るため太陽電池内に入射し、半導体Ｎ（３）に到達する
。それゆえ本発明の太陽電池では、従来のものよりも大
きい入射角の光をも受光することができ、光量の少ない
条件下においても高い起電力を生じさせつる。

前記のごとき粗い面（４）を有する太陽電池において、
第２図に示すような文字や模様を粗い面（４）で形成す
ると、大きい入射角の光を受光しうるとともに意匠とし
ての効果も生じさせつる。

以下、本発明の太陽電池を実施例にもとづき説明する。

実施例１ ＳＵＳ板上をａ−５ｉＯで細紐化し、さらに金Ｒ電極を
パターン化して設けたのちａ−８ｉＯ／ａ−８ｉヘテロ
接合ｐ−１−ｎ半導体層をグロー放電法により形成した
。工ＴＯ電極をその上にパターン化して蒸着させたのち
、エポキシ樹脂を印刷し、生硬化の状態で第２図の図形
を有するロールで押えて図形部を表面粗さ約１μｍの粗
面にした。図形部の面積は全体の８０％であった◇ えられた太陽電池は光源に対して１６０°の角度でおい
ても良好な光起電力特性を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の太陽電池の一実施態様の概略断面説明
図、第２図は本発明の太陽電池の一実施態様を示す説明
図、第３図は従来からの太陽電池の概略断面説明図であ
る。 （図面の主要符号） （１）；太陽電池 （２）二表面保護層 （３）：牛導体層 （４）：粗い面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　太陽電池の表面保護層の表面粗さＲｍａｗが０．３
   〜１００μｍであることを特徴とする太＠電池０ ２　前記表面粗さＲｍａｘが０．５〜１０μｍである特
   許請求の範囲第１項記載の太陽電池０ ３　前記表面保護層の粗い表面部分が図形状または文字
   状である特許請求の範囲第１項または第２項記載の太陽
   電池０ ４　前記太陽電池が非晶質半導体を用いたものである特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の太陽電池◎ ５　前記表面保護層がガラスまたは透光性を有する高分
   子材料からなる特許請求の範囲第１項、第２項または第
   ３項記載の太＠電池Ｏ