JPS6293982A - 電力を発生する光学フイルタ− - Google Patents

電力を発生する光学フイルタ−

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JPS6293982A
JPS6293982A JP61241170A JP24117086A JPS6293982A JP S6293982 A JPS6293982 A JP S6293982A JP 61241170 A JP61241170 A JP 61241170A JP 24117086 A JP24117086 A JP 24117086A JP S6293982 A JPS6293982 A JP S6293982A
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    • 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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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S136/00—Batteries: thermoelectric and photoelectric
    • Y10S136/291—Applications

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】 発明の分野 本発明は一般的には光学フィルター、Ｊ：り詳しくは、
てれを通る光の選ばれた波長の部分をＰ光す°るのと同
時に電力を発４１　ｉｌ’　６　Ｊ、うになっている光
学フィルターに関する。
発明の前頭 光学フィルターは、光の強度及びスペクトル分布の両方
を制御するために、長い間広く用いられてきた。古代文
明はいろいろな着色ガラスを製作する技法をマスターし
ていたこと、そしてこの着色ガラスが、美的に心を楽し
ませるものを作るためだ【ノでなく、太陽の望ましくな
い光線をさえぎる目的にも使用されたことが知られてい
る。光学フィルターは長年の間に、その用途が増えると
共に、ますまずポピユラーになってきた。現在、このフ
ィルターはいろいろな用途に広く用いられている。たと
えば、写真や印刷の技術は、そのプロセスで用いられる
光の色や強度を調節するするのに、光学フィルターの使
用に頼っている。また、光学フィルターは、まぶしさを
避（プるための１ノングラスの製造にも広くとり入れら
れている。
着色ガラスは光学フィルターのある特別なタイプである
と考えることができる。着色ガラスは、その光透過性質
を選び、それを通過する熱やまぶしい光を小ざくして、
ガラスを通って建物や自ｆｈ車の中へ有害な赤外線や紫
外線が透過されるのを防ぐように、特別に注文に合Ｕ′
ることができるので、自動車の窓や建物のガラス・パネ
ルを製造する材料として、現在ますます広く用いられる
ようになっている。
第１図は、地球表面に大割する太陽放射の相対的強度を
、（の放射の波長の関数として示づ゛太陽スペク１〜ル
のグラフである。このグラフの横軸は）−ツメ−トルで
目盛られ、はり３５０から９５０ナノメー１ヘルまでの
波長範囲を示している。横軸にはまた、昔通、紫外、可
視及び１６外波長と呼ばれる電磁スペクトルの領域が示
されている１、これらのスペクトルグｊ賊の正確な境界
は多少主観的なものである。しかし、ここでの議論のた
めに、紫外領域は約４００ノ゛ツメ−１〜ルよりも短い
波長であること考えることにし、赤外領域は約８００プ
ノメーＩ〜ルより長い波長であり、スペクトルの可視部
が４００〜８００ナノメー１〜ルの範囲にわたっている
と考えることにする。
第１図のグラフはまた、スペクトルのいろいろな波長の
範囲で眼が感じる色（）示している。たとえば、は望　
４５０プノメ−１ヘルという波長ｔま一般に青として感
じられ、約５２５ナノメー１〜ルの波長は緑に見え、７
００ナノメー１〜ルの付近の波長（，１一般に赤に見え
る。太陽スペクトルの相対強度ｔよ波長の関数として変
化することが認められよう。この変化は太陽の特徴的な
出力スペクトルならびに大気のフィルター効Ｔによるも
のである。
よく知られていることであるが、以下の議論を１１１１
解するためには、ある１つの光子（二伴／１う］−ネル
ギーはその光子の波長に逆比例し、その振動数にブラン
ク定数をかｉＪで決定されるということを知っておくと
役立つであろう。たどえば、波長４００プノメートルの
光子ｔよ、約３．１０電子ポル１〜のエネルギーを有し
、他方、波ｆ％　８００ナノメー１ヘルの光子はｆ；１
１．５５電子ボルトのエネルギーをｔｉす゛る。したが
って、累外部の光子は、４００ナノメートルという近紫
外領域のものでもきわめてエネルＹ−が人きいとうこと
が分るであろう。さらに、やはり第１図から見られるＪ
：うに、波ｉ　４００ナノメートルのこれらの光子の相
対強度はかなり人きい。このＪ、うな理由にＪ、す、太
陽敢（ト）が、自動車や建物の内部ならびに網膜や皮ｎ
といった人間の組８Ｍ　’Ｊといろいろな物質のを損傷
ざＵることがあるということは驚くにあたらない。した
がって、光フィルターを使用づ゛るひとつの［」的は、
太陽スペクトルの中の有害な紫外波長を除くことである
。
紫外光子は多くの化学結合、とくに共有結合をこわずに
十分なエネルギーを（上で述べたように）もっているの
で、多くの物質が紫外線にＪ、って損傷されるというこ
とは決して哨くにあたらない。
たとえば、ペイント、プラスチック又はその他のイ１−
別物質は容易に紫外線によって劣化し、この劣化は黄ば
み、脆化、あるいはこれらの物質の完全な分解どなって
現れる。このため、ペイントやグラスチックにｔよ、紫
外線がイの中にあまり口過しないように紫外線じゃへい
剤がしばしば含まれている。他の例゛Ｃまたとえば展示
ウィンドー＜１とでは、展示されている品物の損傷を防
ぐために紫外吸収スクリーンやフィルターが用いられる
１、紫外線は品物を損傷りる以外に、人間の組織に対し
ても破壊作用を及ぼし、とくに人間に皮１ニー１癌ヤ）
網膜損（Ｕをひき起こＪことが７４ぬられている。した
がって、建物の７Ｊラスパネル、自ｖＪ中や飛ｒｉ　Ｒ
の窓などに紫外フィルターを含めるなどして、このイｊ
害な放）１への−Ｃ露を制限りることが９！ましいと名
えられている。
また、しばしば、太陽スペク１ヘルの赤外波長もフィル
ターで除くことが望ましい。赤外光子（よ比較的低エネ
ルギーで、したがって多くの化学結合をこわすことがで
きないけれども、赤外の波長は分子振９）を誘発して、
それがぶつかる物質を熱するのに特に適している。場合
ににつては、たとえば温室や太陽熱集光装置では、赤外
線の透過をできるだＩプ大きくして、赤外線が媒質中で
吸収されて熱を発生ずるように１にとが望ましい。しか
し、また場合によっては、赤外線の透過を阻止又は少イ
１くとも減少ざぜて、たとえば空調システムのＩ’ｓ担
を軽くすることか望ましいこともある。
このように、特別イ【区域への有害な及び／又は望まし
くない太陽放射の通過を制限するために光学フィルター
機構を用いることが必要であることが分る。さらに、太
陽スペクトルの可視波長のいろいろイ【色についての第
１図の記述から明らかであろうが、審美的及び／又は実
際的な理由にＪ：るあＩ−、かじめ選ばれた波長の透ン
・“）は、光学的フィルターを用いて入射光線の一部を
計画的に吸収、反）ｌ又は透過ざＵ−ることによって大
きくするこζができる。
光学フィルターはｔ、１通それに入用する光の一部を吸
収又は反射づることによって働らく。吸収タイプのフィ
ルターでは、染第１１．金属イΔン’Ｊどの発色物質が
入）１光のある選ばれたエネルギーを吸収Ｊ゛るように
なっている。発色物質をＪ、く考えて設計することによ
って、透過光の波長を選ぶことができ、発色物質の濃度
を賢明に選ぶことによって透過光の強度を選ぶことがで
きる。
反射フィルターは、普通、強め合う干渉の原理によつ′
（ｌｌＩＩｌらく。このような反射フィルターでは、あ
らかじめ選ばれた光の波長の正確なイ８数である厚さを
もつ適当な物質の層が、このあらかじめ選ばれＩこ波長
の光と相互作用して、この特定波長を透過又は反射し易
くづる。これらの層を製作する物質及び厚さを適当にコ
ントロールすることによって、フィルターの透過特性を
かなり精密にコントロールすることができる。
これまで、従来の方法による光学フィルターで透過され
なかった光は、実質的に東てられていた。
吸収タイプのフィルターでは、発色物質は太陽スペクト
ルの人Ｑ＝Ｉ光子を吸収り−るので暖められる。
このｒ？温効果は、最も控え目に言っても入射する光］
−ネル（−一の浪費であり、場合によっては実際にフィ
ルターの動作にとって有害又は破壊的なこともある。た
とえば、多くの建物や自動車は、その中の周辺温度を低
く保つために着色ガラスの光パ？フィルターを用いてい
る。このような場合、入ｑ４光子の吸収ににるる色ガラ
スの加熱は、その熱の少なくとも一部が囲われた環境の
中へ放射されるという点で反生産的である。別の例では
、発光物質による光の吸収はその物質の劣化を生じ、そ
れがその物質の光学的性質の変化となって現われる。場
合によっては、光を吸収する光学フィルターにおける熱
の蓄積が大きくなって、そのフィルターを融かしたり、
ひび割れ又はその他の歪みを生じたりしてそれを使いも
のになら＜’Ｋ　＜することもある。干渉タイプのフィ
ルターの場合、透過されない放射を吸収するのでなく反
射ηるｂのて・あるから、明らかに熱の蓄積は問題にな
らないが、反Ｑ−１された光は実質的に棄てられ、実艷
日よ、たとえば光がひとつの建物から隣接する建物へ反
射されるような場合には、迷惑をイ１することもある。
１）も記の議論から明らかなように、光学フィルターは
、とくに自ｖＪ巾の風防ガラスや建築構造物のガラス材
料として、広い人気及び重要性を獲１９シている。この
人気とａ用件は、前記フィルターが人間に、審美的及び
／又はエネルギー節約の目的で周辺光けをコントロール
する力を与えるということから発している。さらに、従
来の技術による光学フィルターは、上で詳述したように
、これまでの光学フィルターを透過されない光はしばし
ばそれらのフィルターを損１０したり、隣接建物に対し
て迷惑になったつづるこという欠点があるということし
明らかであろう。
別の、しかし関連した問題として、衰退しつつある非更
新性資源に対する世界の需要がますます増大しているた
めに、現在エネルギー価格は高くなる一方である。新し
いエネルギー源及び新しいエネル１゛−節約方法が熱心
に探されている。建物、とくに最新の高層ビル、のガラ
スで被われた部分、及び自動車の風防ガラスは入射太陽
光にざらされている比較的大さな面積である。本発明双
曲には、この放射はこれまで利用でさる光学フィルター
物質により実質的に、ときにはイｊ害な仕方で、棄てら
れていた。このパ廃棄光″を生産的な電力発生のために
効果的に利用できれば、大きな利益となることは明らか
であろう。
光用動電力デバイス１よ、汚染が／にく、静か（・、ぞ
の作動に消耗性の天然資源を消費しないので、電力の発
イ４−にま１まり広く使用されるＪ、うになっている。
しかし、最近まで、光起電力デバイスは単結晶相別から
′ｌＪ伯８れて、ｒ３す、精品材料は大面積ぐ竹ること
がガしく、比較的ｊ９り９弱（、１ｆｉ吊があり、製造
に金と＋＋＋＊間がかかるの“ＣＸ−Ｅ、れがこのデバ
イスの有用１ヶを大ぎく制限していた。。
最近、結晶物質から（’ｌられるものど実質的に同等な
光起電力デバイスを作るために、比較的太さ４【面積を
ｆｆシ、容易にドープしてｐ−へ１及びｎ−型の物７１
４丁らびに真付物ｔ１を作ることがでさる半導体ａ９模
物買をデボジツ１−りるブ［］セスの開発にかなりの努
力が払われた。この種の薄膜物質のうちにアモルフ７７
ス物！１があるが、ここで用いられる゛アモルファス”
という用語は、短距離又は中聞距随÷→秩序をイー１す
るかもしれず、ときには精品性介在物を含んでいるかも
しれないが、長距離秩序をもたないすべての物質又は合
金を含むということをｔ）−Ｑしておかなければならな
い。
光起電力薄膜技術は、今や、大面積、高効率の光起電力
セルが容易にかつ経汎的に製）？、でさる段階にまで成
熟した。λ９膜光起電力物質は、上で′″廃巣九″と呼
んだ入射太陽スペクトル中のノ１−透過部分の１ネルギ
ーから電力を発生するように特別に設ム１された光学フ
ィルターを製作するのに用いるのに理想的である。薄膜
ゝｒ導体合金物質は、多種多様の通常の又は通常でない
形態の基板に、大面積で容易にデボジッ１〜できる。さ
らに、光学的吸収、バンド・ギルツブ、透過率、（の他
の前記薄膜半導体合金物質の物理的＋１質はこの中に参
照により取り入れられた特許で述べられでいる方法にＪ
−って容易にコントロールして、所望の光吸収及び透過
特性を右する薄膜光起電力体を提供することができる。
さらに、ここで参照さ゛れる方法を用いて、あらかじめ
選ばれた波長の複数の薄＋１１Ｊ層から成る構造を製作
して、太陽スペク１−ルのいろいろな部分でこの物質の
光学的吸収及び／又は透過を強めることができる。以り
のような理由により、ここで参照される薄碧゛ｒ導体の
ｊｊ法を用いて光学フィルターを製作し、イのフィルタ
ーが（１）あらかじめ選ばれた、望ましい光学的透過及
び７／又は吸収を示し、かつ、■あらかじめ選ばＦした
波長の非透過光の部分を、生産的な電力の発生のために
効果的に利用Ｊることが（゛さ・るということは今や明
らかであろう。
ここぐ開示される原即に従つ（、入）１太陽スペク１−
ルのいろいろな波１±に対してあらかじめ選ばれた透過
率をｂつ大面積の光学フィルターを、光の４−ｊ光と電
力発（［という二１０の機能をもつように薄膜！ｒ導体
合金物質から作られる複数個の層を用いて容易に製作す
ることができる。このようイ【フィルターは、建築のガ
ラス・パネル、自動車の風防ガラス、レンズなどの光学
フィルター要素等の製造に広範な用途がある。
本発明の双子のような刊＋：、ｉやくの他の利点は、以
下の簡単な説明、図面及び図面の説明からだだＩ）に明
らかになる。
発明の簡単４１要約 ここでは、太陽スペクトルのうちの選ばれた波長に対し
て少なくとｂ部分的ｌ、：透明な、電力を発生ずる光学
フィルターが開示される。このフィルターは、透明な５
１本板と、その１．（板の少なくとも指定された部位に
配置された実質的に透明な第一のＸ１ｆ極と、この第一
の電極と電気的につながって配置された第一・の表面を
有する光起電力物質の本体部と、この光起電力物質の本
体部の第二の表面と電気的につながっている実質的に透
明な第二の電極をａむ。光起電力体は、（１）太陽スベ
ク］−ルの選ばれた波長の少なくと６一部分の吸収に応
答して電流を発生し、かつ■前記太陽スペクトルのうち
選ばれた波長の少なくとも一部分を透過させるようにな
っている。光起電力体と、電極は、そこにバンド・ギｔ
Ｐツブ調整元素を含めることによって、太陽スペクトル
の可視光波長くたとえば長さが４００から８０１ツメ−
［・ルまでの間の波長）の少なくとも一部分、を透過す
るように特定して設計づることができる。これらの波長
の透過は、可視太陽スペクトルの相当な部分にわたって
実質的に−・様にＪることも、波長の透過が可視太陽ス
ペクトルの相当な部分にわたって変化するようにするこ
ともできる。
さらに、光起電力体と電極は、所望の色の光を透過させ
るように、可視太陽スペクトルのあるあらかじめ選ばれ
た波長に吸収端を示すように作製することができる。特
に有用なある実施態様では、電極と光起電力体を、太陽
スペクトルの紫外波長の透過を実質的に阻止する形で共
同して働らくように調整することができる。別の実ＩＭ
態様では、フィルターには電極と光起電力体の他に、フ
ィルターの吸収及び透過を調整するだめのひとつ以」−
の光学的調整層も含まれる。
半導体物質がデポジットされる基板は平面状でも非平面
状でもよい。第一・の電極は、実質的に基板の仝休とｌ
１ｉｌじ拡がりをｂっことも、その一部だけを被うこと
もある。同様に、光起電力体も、実質的に第一の電極の
全体と同じ拡がりをもつようにデポジットすることｂ、
第一の電極の一部だ【ノを被うようにデポジットするこ
ともできる。このフィルターは、次の用途に特に有用で
ある二自動車の風防ガラスとして、この場合その光起電
力本体部によって発生される電力で、車の電気コンポー
ネントを作動さけるようにすることができるであろう：
建築建物の窓として、この場合、その光起電力体によっ
て発生される電力で建物にイ」随した電気器具を！Ｉ；
　ＩＩさけるようにづることができるであろう；あるい
は、カメラのレンズとして、この場合その光起電力体に
よって発生される電力で、カメラに付随する電気回路を
作動させるようにすることができよう。
たいていの好ましい実１ｆｌｌ様では、フィルターはさ
らに、第二の電極の露出した表面に保諧の！こめに配置
される実質的に透明なカプセル化層（被覆層）を含む。
このカプセル化層は、本質的にガラス、合成ポリマー樹
脂、接着剤、広いバンド・ギルツブの半導体又はぞの組
合Ｕ、から成るグループから選ばれた物質で作られる。
ある好ましい実施態様では、このカプセル化層は、第二
の電極の露出した表面に接着される合成ポリマー樹脂で
あってもよい。別の実施態様では、透明ｈカプセル化層
は第二の電極の露出した表面の近くに間隔をＪ３いて配
置されることがある。さらに別の実施態様では、前記カ
プセル化層と＠記基板のうちの一方が紫外線による損傷
を受は易い物質で作られており、電極と光起電力体くこ
れらの電極と光起電力体は１）０記累外線を吸収するよ
うに調整されている）が、（１）入射太陽スペクトルと
■前記カプセル化庖と基板のうち損傷し易い一方、との
間に配置されることがある。
好ましい実施態様の多くでは、電極と光起電力体は、い
っしょに働いて入射太陽スペクトルのイ１害な紫外波長
の透過を実質的に阻止するように調整される。基板は、
木質的にはガラス、合成ポリマー樹脂、またはその組合
せから成るグループから選ばれた物質で作られるのが好
ましい。大面積の基板が用いられる場合、光で発生する
電流を効率的に取り出す−ために、導電性のバス−グリ
ッド・パターンを１）０記電極の一方と電気的に接触り
るように配置す゛ることちできる。好ましい実施！！様
のあるものでは、基板が半透明であってもＪ、い。
別の好ましい実施ｆ♂様では、フィルターの少なくとも
一部に：電流を通しく基板を抵抗加熱づるために外部給
電手段を備えることもある。
フィルターの光起電力体は、シリニ１ンー炭に；合金及
びシリコン−窒素合金を含むシリコン合金物質又はゲル
マニウム合金物質の層を少なくとも１つ含むことが好ま
しい。さらに別の好ましい実施態様では、光起電力体（
、Ｌ、反対にドープされた゛１′１体物質の２つの腑を
含み、その間に実質的に真情の半導体物質の層がはさま
でっている少なくとも１つの３つの組の層として作られ
る。さらに別の実施態様では、光起電り体は複数個の前
記３つ組を、電気的及び光学的に直列で重なった形で含
んでいる。複数個の３つ組が重ねられる場合、前記隣接
１６３つ組の各々の間に透明な導’１１ｆ　Ｐ、−１が
オーミックに配置される。少なくとも２つの３つ組の真
性に１は、バンド・１！　ｔｚツブが太陽スペクトルの
異なる波長を吸収するように最適化されている形に作る
ことができる。ざらに別の実施態様では、少なくとも１
つの３つ組の半導体層が実質的に原子に近い厚さの薄い
層を含む多層サンドイッチとして作られる。どの場合に
も、第一・及び第二の電ｔ４ｉ　１よ、木質的に酸化イ
ンジウム、酸化錫、インジウム錫酸化物１Ｍ化曲鉛、亜
スズ酸カドミニウム。
及びぞの組合せから成るグループから選ばれた物質で作
られる。
ある重要な実施ｒぶ様では、フィルターはさらに、ノイ
ルターの透過特性を変化させるボデーを備えている。場
合によっては、この追加されるボデーが入）１スペクト
ルのある一部を吸収するが、スベク１−ルの一部を反射
する揚合わある。このようにしてフィルターの光学的性
質をさらに変えて、太陽スペクトルの中のみ外モの他の
部分を除＜　にうにすることができる。
次に、図面どくに第２Δ図につい（説明しＪ、う。
同図には、複数個の引き続＜ｐ−１−ｎ仏七゛ン型（層
）領域から成る光起？Ｕカレルが、参照数字１によって
一般的に示されでいる。各領域は７しルファス半導体合
金を含むものであることが好ましい。
ざらに詳しく説明Ｊると、第２図は、個々のｐ−１〜ｎ
ＦＩす［！ル１旦、１回、及び１旦、かう作られた太陽
−１ｉ池のようなｐ−１−ｎτ！光起電力デバイスを承
り。−・番手のピル１旦の十には、）１４板２があり、
本発明においてはこの基板は透明で、ガラス又は合成ポ
リマー樹脂などの物質から作られる。いくつかの用途ひ
は、ア［ルフ７ス物質の＋Ｙｒにａ９い酸化物領域及び
／又は一連のベース接点をデポジットすることが必要で
あるが、この出願では゛基板″という用Ｍ口よ硬い又は
フレキシブルな要素だ（〕ではなく、予備的処理によっ
てそれに付【づ加えられる：［レメントも含むものとす
る。さらに、ここで使用される゛無秩序″又は″不規ロ
１ビ′という用語は、アモルファス、微結晶、多結晶あ
るいはぞれらの組合Ｕの何ぐあれ、すべＣの非結晶物質
を含むものとする。無秩序物質乃至不規則物質の各々に
ａ３ける重要なパラメータは、ある程度の短距！ｔｌ秩
序を存在するかもしれないとしても、［之距離無秩序が
存在１−るということである。また、ガラス、ポリイミ
ド物質又はポリエステル物質で作られた基板で、あとか
ら導電性電極がその上に付【）られたものも本発明の範
囲に含められる。
セル１旦、１回、及び１旦の各々は、少なくとｂシリコ
ン合金を含むアモルファス又は微結晶光起電力体で作ら
れることが好ましい。各半抑′１体本体部は、ｐ−型伝
導領域３旦、３回、及び３Ω；実！１的に真性の伝導領
域４旦、／Ｉ亘及び４旦；及び「）−型化導領１ｉｉ　
５旦、５回及び５旦を含む。図では、セル１回は中間の
セルであるが、第１Δ図に示されているように、別の中
間ヒルを図示されているセルの」−にさらに積み小ねて
も本発明の精神又は範囲を逸ｌ１１２することはない。
また、ｐ−１−ｎセルが図示されＣいるが、本発明は、
単−又は多重のｎ−１−ｐセル、ｐ−ｎ接合、シフッ１
へ）−一障壁デバイス、等からも製作できる。
また、半導体０舎領域をデボジッ１〜した後に、別の環
境で又は連続プロセスの一部としてざらにデポジション
・プロセスを実行することができるということを理解し
ておくべきである。このステップでは、ＴＣＯ（透明界
雷性酸化物）領域６が、−苗土のセル１且の上にデポジ
ットされる。セルが大面積のものである場合、又は１’
　Ｃ０層６の導゛市度が不十分な場合、電１４ｉグリッ
ド７が）：バイスに付は加えられる。グリッド７は、キ
ャリアのバスを７．Ｉ）縮しでと）電動率を高める。
次に第２Ｂ図について説明する。同図には第２Ａ図の光
起電力セル１が、多層化の原理に従って変形された形態
で示されている。第２Ｂ図の無秩序半導体多層光起電力
セル描造１′は、第２Ａ図のセルのＪｅｔ板２と同じ基
板２′を合み、その上に個々のｐ−１−ｎ型セルの１旦
′、１旦′及び１立′が順次デポジットされている。各
セルは、ｐ型化う９領域３旦′、３旦′及び３旦′　；
真性伝導領域／Ｉ旦′、４亘′及び４旦′　：及びｎ−
型伝導領域５旦′、５回′及び５且′を含む。ＴＣＯ領
域６′　が、−苗土のセル１立′の上にデポジットされ
てＪ３す、ＴＣＯ層Ｂ’　の上に電気グリッド７′が付
１ノ加えられることがある。
第２Ｃ図に眼を転すると、同図には第２Ｂ図の光起電力
セルの一例が拡大図で示されている。前に）本べたよう
に、セル１旦′はｐ−型化尋領域３旦′、真性伝導領域
４旦′、及びｎ−へｌｑ伝導領域５り′を含む。しかし
、第２Δ図のセル１旦と異なり、セル１且′の各伝ど１
領域は、交互にくり返される。１０−３０人（好ましい
実施態様で）の厚さの）＞１の組を含む。もっと詳しく
言うと、ｎ−型領１或５旦′は、物質Ａ及び物質Ｂで作
られた層の組を含み、それがｎ−型領域の終りまで交互
にくり返されている。たとえば層Δは、第一のバンド・
ギャップを右しｎ−型にドープされたアモルファス・シ
リコン−水素−窒素から形成され、怜ＩＢＧよ層△のバ
ンド・ギャップとは異なる第二のバンド・ギャップを右
するｎ−型にドープされたアモルフ７ノス・シリコン−
水素から作られ１する。同様に、真性領域４旦′Ｃま、
物質Ｃと物質りから作られた層の絹を含み、真性領域が
終るところまでそれが交互にくり返されている。そして
ｆ４後にｐ−型にドープされた領域３旦′は、物質「及
び物質「から作られた層の組を含み、それがｐ−型領域
が終るところまで交互にくり返されている。他の個々の
セル１旦′及び１９′も同様な仕方で作られ、各セルの
異なる伝導型の各領域は、異なるバンド・１°計ツブ物
質から負られた交Ｈにくり返される居の組から成ってい
るということは明らかであろう。交ＴＬにくり返される
層の各々のバンド・％！　ｐツブ、伝導型、光学的特性
あるいは電荷固定能力の極性と大きさは、超格子１１１
！論に従って、荷電キＩＩリアがトラップされて分離さ
れるポテンシャルのハ戸ができるＪζうに異なっていイ
賢ければならない。層は、周期的又は非周期的なシーケ
ンスで、特定の性ｒ１を（５）るためにその近さ及びタ
イプを・丁］ン１〜ロールして（することができる、異
イｒる層（よ、Ｈいにはっさりと分Ｐ１１シーることら
、実質的に連続的に変化するようにＪることし、連続的
に変化Ｊる構造にするこもできる。層の性７２は、り同
士；及び、結晶秩序叉ＩＪ無秩１°Ｆ構造に含まれる制
約と、結合するようにνることち、結合し４ＴいＪ：う
にづ−ることｂ’ｃさ′る。工１゛、■ｙＩ的なＲ・１
構〕（、がｆｌられたｌ（４合、各層内部には長距離秩
序が存在しなくても、鋭いバンド喘が尋人されることが
あり得る。これは、たとえば、り［］−ニツヒ・ベニ−
のモデル又はンシューのモデルに基ずり８１粋によって
示される。
横）告は完全な周期性という制約からは解放されＣおり
、特定の目標を達成Ｊるために二周期型の関数を連結し
たものと考えることがでさる１、第２Ｂ図に話を戻り゛
と、同図に：　４、され（いるように、光＄８は一番上
のセル１９′の上部のｐ−型領域３立′を通って直列の
光起電力セル１′の内部に導かれる。次に光線は真性領
域４立′及び［）−へ゛！領域５り′を通過Ｊる。次に
光線８は、セル１回′及び１Ｃ，′　の伝導領域を通過
し、そのエネルギーが電気エネルギーに変換される。単
一のセル、Ｊ＜ｆわらセル１旦′だＵをとった場合、１
．５ｃＶというバンド・１゛亀・ツブは、］ｉｌｌ論的
には、それに入用する光エネルギーを電気エネルギーに
最も効率よく変換するしのであるということに注意しよ
う。
ｐ−型ドープされたウィンドー領域を、第２Ｃ図のよう
にして、は、Ｆ２Ｏ人までの厚さの交Ｈにくり返される
層［及び「を用いて多中賢物質から作ることができる。
ＦｉＦは、シリコン−水素及び／又はフッ索合金に小つ
索なとのｐ−ドーパントを加えて作ることができる。層
［三は、居「を伯るのに用いるすべての？！Ｉ　買、及
び交Ｌ７にくり返される層のバンド・ギ１ｒツブが異な
るようにづるために窒素、炭素、：ｆ、の他のバンド・
ギャップ調整元素を含む。（ここで用いる゛バンド・１
゛ｔ！ｔ！ツブ調整という用品ｎは、半導体物質に加え
ててのバンド・１゛ｌ／ツブを人さくしたり小さくした
つりる元本を示Ｔ、） あるセルの真性領域の交Ｈにくり返される層の少なくと
ｂひとつをシリコン−フッん一水へ・コ及び／又はゲル
マニウム−フッ素−水素合金で作り、交Ｈにくり返され
るーεの１１１！の層を同じ元素と、ぞの他に、錫又は
ゲルマニウムから作ることがでさる。ル°（層領域をこ
のようにｆすることによって、そのバンド・ギャップが
挟まり、太陽スペクトルにもっと効果的にマツチするよ
うになる。さらに、バンド・ギ↑！ツブの端をもつとシ
１Ｔ−ブにづることができる。これによって短絡１１ｆ
流の人さ゛い、回路電圧の高い、曲線因子が改善された
、ｌなわら効率が改善された太陽電池が１９られる。
ここにＵｉｌ示された多・＋＜ｂ″・′１１１！！念に
従って作ることができるもうひとつの無秩序半導体構造
はｐ−ｎ１炙合、す゛なわちｐ−へ“１にドープされた
層とｎ−型にドープされた層が交互にくり返されるｐ　
−ｎ　−ｐ−ｎという形で含むｔｌＩＳ造である。この
構造を作るとぎには、ｐ−型の層とｎ−型の層どを独立
にコントロールして、最良のｐ−ハリ層と晶良のｎ−型
層が交ｎに並ぶようにすることができる。こうして作ら
れる多重層構造は過剰−１−ｔ−リア及び光１；ヤリア
の寿命が長く、移動度が高く、光伝導性が改９Ｊされる
。これは、ｎ−型Ｆ’１とｐ−型層との間の内部電界が
光によって励起された電子と正孔を分！１１【するから
である。この場合、電子と正孔は多重層（８造にトラッ
プされて空間的に分離されているので、その再結合の確
率が非常に小さくなる。
第２△−２Ｃ図の光起電力セル１は、一般的に連続した
大面積セルとして記述されてきた。光起電力玖術当裟と
にとっては、このような大面積のヒルを複数個の電気的
に切離されたセグメントに分りで連結できるようにして
、レグメント又は量ナブ・セルの連結アレーを作るＪ、
うにすることができることは知られている。たとえば、
人面槓のセルを複数個の直列に連結されたレグメン１−
の形で作って、大面積セルの電圧より人さ・い出力電圧
を１′することができる。同様に、並列及び直列−並列
混合形態のしＵ′）４：）作ることがぐきる。
このようなセルの細分及び連結の方法は、当業者には周
知であり、その技術の範囲内にある。本発明のフィルタ
ーの製作では、光起電力セルは１ｌｌ−・の大面積であ
っても、小ざな面積のセグメントの連結アレーであって
もよい。
■、友１１ヱ亙上二 次に第３Ａ図について説明する。同図には、本発明の原
理に従って作られる光学フィルターのひとつの特定の実
施態様の断面略図が示されてＪ３す、一般的に参照数字
３０で示されている。フィルター３０は、光に比較的透
明４１基板３２と、ぞのｊ、髪板上に配置された実質的
に透明な電極３４と、第一の表面がこの第一の電極３４
と電気的につながっているように配置された光起電力物
質の本体部３６と、光起電力物質の本体部３６の上に配
置され、（の第二の表面と電気的につながっている第二
の電極とを含む。
基板３２は、光学″ノイルター３０を支持して硬くする
のに役立ち、フィルターの光学的性質にほとんど寄与し
ないように、高度の透明度を有する物質から作ることが
好ましい。１１鳥板３２を作るのに用いることができる
物質をいくつかあげると、ケイ酸塩ガラスやホウライ酸
ガラスなどのガラス、合成ポリマー樹脂たとえばポリエ
ステル、ポリイミド。
ポリカーボネート、アセテート、ビニル、などである。
−場合によっては、基板３２はひとつ以上のラミネート
された層の複合体の形に作ることもできる。たいていの
場合、透明な基板３２は光学的に完全にすき通っている
５すなわち、光線をそのまま通すことができるものであ
ることが好ましいが、場合によってはプライバシーなど
の理由により、基板３０は半透明な物質、すなわら、そ
こを通る入射光を散乱させる透明物質、で作られる方が
好ましいことがある。
本発明の光学フィルター３０の１光及び電力発生機能は
、光起電力物質３６によって逐行される。光起電力物質
３６は、そこに入用スる光の少なくとも一部の波長を吸
収して、それに応じてその光活性領域に電流を発Ｉｉづ
るようになっている薄膜半導体合金物質である。本発明
の実行では、いろいろな形態に配置された多種多用の光
起電力物質を用いることができる。たとえば、光起電力
体３６は、第２Δ図によって説明したセルＩａ、１ｂ、
Ｉｃのよう／ｚｐ−ｉ−ｎ又はｎ　−ｉ−ｐ　’Ｔ、’
ｊ光起電力セルのアレーであってｂよい二同様に、光起
電力体３６４ヨ、前記ｐ−１−ｎ又はｎ−１−ｐ型３つ
組を、電気的及び光学的に直列に重ねた形の積層のアレ
ーであってもよい。別の場合には、光起電力体３６は、
実質的に原子に近い厚さの薄い層を含む多重層リンドイ
ッヂとして作られるひとつ以１−の層を含むものく第２
Ｂ及び第２Ｃ図によって説明した５上・）な１〕の）゛
（・あるからしれない。ざらに別の場合には、光起電力
体はｐ−ｎ形態のらの、あるい１まシ］ット１．−障壁
型、あるいはＭ−１−Ｓデバイスであってもよい。
光起電力物質の本体部３Ｇには、２つの電極３４と３８
が伴なっており、これらの電極は光起電力体３６の内部
で発生する電流を取り出せるように、電気的に（＆触し
でり１果的（＝配置され一部いる。’ｄｉ　ｔ４１３４
ど３８は、−光起電力体３６の中での生産的な光の吸収
を人さくするＪ、うに、両方Ｊξ実実子１的透明イ１導
°、１ｆ物質で作られることが好ましい。いろいろな透
明なη″４〕４〕貫装化に知られており、利用ぐきる。
そのＪ、うな物質どしては、酸化インジウム、酸化錫、
酸化錫インジ・クム、酸化１ｌＩｉ鉛、スズ酸カドミウ
ム、及びそれらのいろいろな混合物、がある。
場合によっては、上で論じたように、透明む電極３４．
３８の一方又は両方が、光で！する１−電流の収集を助
ける心電Ｈのバス−グリッド・パターンを伴っているこ
とである。バス−グリッド・パターンは当業、旨には周
知であり、それぞれ第２Δ図及び２Ｂ図に関連して説明
したバス−グリッド・パターンｔよ、ｌ及び７′に類似
したものであってもよい。これらのバス−グリッド・パ
ターンは、一般に金属などきわめて導電性の高い物質で
作られ、その点からいって、透明ではなさそうであると
いうことを注意しておくべきである。また、本発明の目
的には、電極３４と３８はぞのか４【りの部分にわたっ
てこのような不透明のバス−グリッド・パターンを含ん
でいＣし、やμす゛実質的に透明゛′であると見なされ
ると理解すべきである。
動作づるときには、光は光学フィルター３０に、その基
板側又は電極側を通って入る。太陽スペクトルの選ばれ
た波長の少なくとも一部が光起電力体３Ｇによって吸収
され、電力に変換され、それが電極３４と３８によって
集められる。有害な及び／又は望ましくない波ｍの一部
が除かれた又は弱められた吸収されない光がフィルター
を通過する。こうして発生された電流は、電極層３４ど
３８に取り付４ノられたリード（図示されていない）に
よって集められる。前に述べたように、光起電力体３６
を作るのに、多種多用な半導体物質、たとえばシリ］ン
合金物質、ゲルマニウム合金物質、シリ］ンーゲルマニ
ウム合金物質、硫化カドミ／ウム、テルル化カドミｌウ
ム、二廿しン化銅インジウム、砒化ガリウム、など、を
用いることができる。半導体合金物質及び電極物質の賢
ｌｌｌ１な選択及びこれらの物質の厚さを慎重に：１ン
ト１］−ルづることにより、光の吸収の早ど質を高い信
頼性及び再現性でコンｌ−ロールして、所望の光学的１
光Ｆ１竹をノＪえることかできる。さらに以下ぐもつと
訝しく論するように、本発明のフィルターにさらに別の
ノイルタ一層を含ませて、その光吸収及び透過をさらに
変えることができる。たとえば、赤外線を反射又は吸収
づるようになっているひとつ以りの層を用いて、フィル
ターを赤外線が通過するのを阻止することがでさる。
実施例１ 次に第３Ｂおよび３Ｃ図について説明する。
同図には、本発明の原理に従って製作された電力を発生
する光学フィルターのひとつの実施態様の透過及び吸収
特性がグラフで示されており、このフィルターは第３Δ
図に図示し、それに関連して説明したものと同様な形態
のものである。このフィルターは、光学的にすき通った
、透明なガラス基板（その厚さは関係ない）と、バンド
・ギャップかは望１．７ｃＶで実質的に真性のアモルフ
ァス・シリコン：水素：フッ素合金物質の厚さは９８０
０人の層が、各々はず　１００人の厚さの、ｐ−型及び
ｎ−型にドープされたシリコン：水素＝フッ素合金物質
の層の間にサンドインチされて作られている１０００人
の厚さのアモルファス−シリコン光起電力体とから成る
。光起電力体の対向する側に、ｐ−型にドープされた層
及びｎ−型にドープされた層と電気的につながった形で
、各々　７５０人の厚さの２つのインジウム−錫酸化物
電極が配置されている。を０極の厚さは、（１）光起電
力体３６によって、発生される電力を取り出すのに十分
な尋゛市度が１１られるように、かつ■太陽スペクトル
の赤色領域で少なくとも一部の波長の光に関する反射防
止条ｆ１を満たしてその光学フィルターを透過する吊を
できるだけ大きくするように、選ばれた。
こうして作られた電力発生光学フィルターの吸収及び透
過は、インジウム］Ｑ化物及びシリコン合金物質に関す
る既知の光学的データ（ｌｉ′ｉ１折率。
透過率、吸収係数など）を用い、コンピュータ・シミュ
レーシヨン・プログラムによって応用される周知の光学
的手法を用いて計亦された。こうして得られたデータが
、１０プノメートル間隔でとった透過及び吸収特性を含
めて、第３Ｂ及び３０図にグラフで示されている。
とくに第３Ｂ図につい（説明すると、同図には、この光
学フィルターの光透過が光の波長の関数としてグラフで
示されている。は、＝　　５００ナノメートル以下の波
長で、この光学フィルターは完全に不透明で、光はそれ
を透過しないということが見られるであろう。はス５２
０ナノメートルから、このフィルター３０の入（ト）放
射の透過は着実に増加し、急速には望６８０ナノメート
ルのところで最大に達する。６８０から１０００ツノメ
ートルまでの領域の赤及び近赤外波長で、フィルターの
透過は小さな周期的変化を示ザが、この変化は比較的長
波長の光子と聾いた１との相Ｔ７．作用から生ずる干渉
効果に着せられる。第３Ｂ図に特性が示された光学フィ
ルターは、大鴫光の下で見ると人間の眼にはゴールデン
・イエローに見え、それに入射する光全体のはず半分を
減衰させる。
第３Ｃ図は、第３Δ図によって説明した仕方で作られた
同じ光学フィルターの、同じ波長範囲にわたる吸収の計
算結果を示づ：吸収と透過のデータを加え合せても１に
ならないということが認められるだろう。この食い違い
は、入射光の一部がフィルターの表面から反射されるこ
とに帰けられる；フィルターを透過する光は、フィルタ
ーから反則される光及びフィルターによって吸収される
光に等しい。前述のフィルターの吸収特性は、は望６８
０から５００プノメートルの範囲で非常に急激な増加を
示し、この吸収の増加が、フィルターの対応づる透過特
性に対応しているということが認められよう。とくに）
１：目１べき点【、Ｌ１第３０図Ｑ二示されている吸収
が、有害な紫及び紫外波長を除去してＪ３す、また、光
ＪＩ２　’１１ｉ力体及び電極の光応答スペクトルに対
応して、それに基因しているということである。したが
って、この吸収はフィルターにｊ、って電力を発生りる
のに右利な形で利用される。
さらに、第３Ｂ及び第３Ｃ図によってグラフで示された
ような、電力を発生する光学フィルターの清）′・“）
及び吸収特性は、光起、、１１ｉ刃物質と電極物質のバ
ンド・ギャップを変えてフィルターが透過から吸収に変
わる波長範囲をずらすことによって変えることがでさる
ということを注意しておかな【ノれぽイ１らない。たと
えば、シリコン：炭素合金物質及びシリコン窒素合金物
質は、水素及びフッ素を含んでいても含んでいなくても
、対応りるシリコン合金Ｊ、りも大きいバンド・ギャッ
プを右する。
丸底■１ 次に第３Ｄ及び３［図について説明覆る。ここには、第
３Δ図のフィルター３０と人体同様であるが、は＜２．
Ｏｅｖのバンド・ギャップを有する実質的（二真性なア
モルファス・シリコ１ン：炭素：水系：フッ素の合金物
質の８００人の厚さの真性半導体合金を含むように作ら
れた電力を発生するフィルターが示きれている。第３Ｄ
図から、この２．０Ｃ■の物ｒ１を含むノイルターは、
１．７５０Ｖの合金物質からｆｌられた対応−りるフィ
ルターＪ、すｂ短い波長を透過し易いことが認められに
う０．第３１〕図を詳しく児ると、はイ　４００ナノメ
一１ヘル以上の波長でこのフィルターは完全に不透明で
、光は何も−６れイテｂ〜過（）＜ｊいということがａ
Ｘめられるａ＋；Ｉ＜４４０ツノメートルから、このフ
ィルターの透過率はン１実に増大し、急速に５８０ナノ
メー１−ルで最大に）ヱづる。適当４【赤外反射又は吸
１１７層を使用りることにより、このフィルター【ま赤
外線を透過しないようにすることかできるということを
注意しておかイ【ければならない。この実施例のノイル
クーは人間の眼にはベール・イエローの色合に見える。
第３「図は、２．ＯｅＶの物質を含むこの実＃Ｉｑ例の
フィルターの光吸収のグラフを示す。フィルターｔよ紫
及び紫外波長で最大の吸収を示し、太陽スペクトルのこ
の有害な部分を効果的に除去するということが認められ
よう。さらに、バンド・ギャップを変えるだけでなく、
光起電力物質の厚さを変えることによってその吸収の大
ささを変えることができるということに注意しておくべ
きである。
さらに、フィルターの］ンボーネントの物質、とくに電
極メンバーの厚さ及び／又（Ｊ、屈ＩＪｉ率を変えるこ
とにより、干渉効果をコン１ヘロールしてフィルターへ
の入射放年１の１１１定波長の少＜ｆくとも一部の通過
を助けたり、阻止したりしてその侵の吸収又は透過ｌ、
：影響を及ぼしたりＪることｂて゛さる。
実施例■ 次に第４Ａ図について説明する。同図には本発明の原理
に従って構成された電力を発生する光学フィルターの別
の実ＩＡ態様４０が示されている。フィルター４０（ま
、一般に第３Δ図について説明したものと同様なエレメ
ントを含んでいる。したがって、同じようなエレメント
（よ［Ｉｌｌし参照数字によって示される。電力を発生
づるフィルター４０は、透明３Ｊ４反３２を含み、これ
は前記にフィルター３０について１説明した基板と一般
的に類似している。フィルター４０はまた、実質的に透
明な一対の電（引３４と３８を含み、これらも前述の実
施例に４’３いて説明したものと同様である。
フィルター４０がフィルター３０どｖｌ、なるところは
、光起電力体４２自体の構成にある。第４Ａ図のフィル
ターの光起電力体４２は、それが光電ｆ１の１′尋休物
質の２つの層４４．４６を有しており、光活性物質の第
一・の層４４と第二の層４６の両方にＡ−ミックに接触
するように効果的に配置されている導電性の比較的近１
］Ｊ）なｌニー／ｉ４８によってそれらの層が分離され
ているという点で、第３Δ図の光起電力体３６のスプリ
ット型ととえることができる。層４４．４６及び４８の
組合（↓仝体は、第３Ａ図の光起電力体３４と同じよう
なイ１方で光電流を生ずるようにな）　−’Ｃｄ３つ、
したがって光起電力体４２ど呼ぶことにするが、光学的
に透明な層４８は入射する放射エネルギーを吸収したり
それに応答して光子を出すという意味で光活性である必
要はない（そして実際に光活性でない）ということを理
解しておくべきである。
前述の例と同様、光起電力体４２の層４４と４６は、い
ろいろな形態に配置されたいろいろな半導体物質、たと
えばｎ−１−ｐ、ｐ−１−ｎ、ｐ−ｎ。
シミツトキー障壁、及びｍ−１−ｓ接合、などて作るこ
とができる。さらに、２つの光起電力層４４及び４６は
、フィルターを透過させたいと望む光のパーセンテージ
と色により、同じような組成ですることも、異なる組成
にすることもできる。光学的に透明な中間層４８は、光
起電力層４４と４６の性能をできるだけ大きくするＪ：
うに、比較的高い１ｍ度と比較的低い光吸収を示すよう
に設計されることが好ましい。このために、電極層３４
と３８を作るの１．：適しＩ、二物７゛（を、中間の透
明なイン電層４８を作るのに用いることができる。
光活性ボデー３２を、４８のような透明な中間層で分割
することにより、フィルター４０の光吸収及び透過をあ
らかじめ選んだ仕方で効果的に変えることができる。光
学的物質は、特定の光の波長の正確な分数又は（８Ｆｌ
になるように選ばれた厚さで（？在する場合、強め合う
干渉及び弱め合う干渉という現象を示ずようにり゛るこ
とがでさ゛る。スペクトルのあらかじめ選ばれた部分で
フィルターの吸収及びｊ］（過ｌｊｒ性を強化１）たり
抑制したりするのにこの現象を利用することができる。
この原理は第４Ｂ及び４Ｃ図を参照しＣ説明さ′れる。
この実施例で、第４Ａ図の構成に従って作られた光学フ
ィルターの光透過及び吸収が前の実施例の場合と同様に
計算された。フィルターは、透明な基板、及び第４Ａ図
の分割形態の光起電力体を問にサンドイッチした２枚の
　７５０人の厚さのインジウム錫酸化物層で構成されて
いた。
光起電力体４２は、２つのアモルファス・シリコン合金
ｐ−１−ｎ型太陽電池４４及び４６が７５０人の厚さの
インジウム錫酸化物で分離されている構造であった。太
陽電池４４及び４６の各々は、全体の厚さが５００人で
、４００人の実質的に真性のアモルファス・シリ：Ｉン
：水素：フッ素合金物質がｐ−型及びｎ−型にドープさ
れたシリコン二水素：フッ素合金物質の５０人の厚さの
層にナンドイッチされた形であった。したがって、この
実施例の光活性シリコン合金物質と、実施例１の光活性
シリコン合金物質の仝休の厚さは同じだったことが分る
だろう。実施例１の電力を発生する光学フィルターと、
この実施例の電力を発生する光学フィルターとの唯一・
の）ｔいは、半分の厚さの２つの太陽電池４４と４６の
間にインジウム錫酸化物層を含む多’ＩＦ？ｒ看ナンド
イツｆの形成にあった。
第４Ｂ図及び４Ｃ図を見ると、このタイプの多重層サン
ドイッチを含めることによって、光学的性質が劇的に変
化りることが分るであろう。まず第４Ｂ図について説明
すると、同図には透過率対波長のグラフを示されている
。フィルター４０の全体的な光学的透過は、第３Ｂ図の
グラフに示されているフィルターの光学的透過に比べて
、長波長で低くなっているが、このフィルターは５００
ノーツメ−１−ルでもかなり透過するのに対して第３Ｂ
図のフィルターは５２５ノ゛ツメ−トルより下ではどの
波長の光も透過しないということが認められにう。
さらに、第４Ｂ図のフィルターの透過は可視スペクトル
の大部分にわたって比較的平ｕ１である。すなわち、５
００−１０００ナノメー１−ルの波長の入射光は、実質
的に同じバーセンｉ〜だリフィルターを透過づ゛るとい
うことが認められる。
次に第４Ｃ図を見ると、吸収スペクトルの（第３Ａ図の
フィルターと比較した）変化は透過スペク１ヘルの変化
に対応ｉＪることが認められる。１１１）本の実施例で
は約５７０ナノメートルに中心がある広い吸収であった
しのく第３Ｃ図を見よ）が、はず４６０ツノメートルに
中心がある。かなり狭い、強い吸収になっている。この
変化は、第４Ａ図に示されでいるフィルターの２枚の薄
い吸収崖導体物質の層４２と４４の中に透明なインジウ
ム錫酸化物の居４８が介在することによって生ずるもの
で、薄い８１と大川光波長との相り作用に帰１！られる
。
第４Ｂ及び第４Ｃ図に特性が示されている光学フィルタ
ーの透過及び吸収スペクトルに関して注目すべき点は、
それを透過する光が人間の眼には比較的無色と感じられ
るということである。これは、以前の実施例で説明した
フィルターを透過する光がゴールデン・イエロー又はベ
ール・イエローＣあることどされめてｘ＝ｔ　を的−Ｃ
ある３、光″、ｌ／、　フィルターを透過さけ−Ｃ色の
ついた光を１５ノたいという場合も多いりれどム、用途
にＪ、つＣは比較的無色の光を透過上きける必要がある
ことも多い。第３へ−３「図及び第４Δ−４Ｃ図のフィ
ルターｔま赤外線を透過さけるものと（）て示されてい
るが、本発明の原理に従って（れに変更を１１１１λて
赤外線の透過を制限イすることがでさ′る。
本発明のフィルターを、赤外線を）♂過しイ、い」、う
にするためには、いろいろな方法が利用（゛さイ）。
赤外吸Ｉｔ’＜染料のＥｉを一ノイルター（二組み込／
υＣそれを赤外波長に不透明に１−ることもｒ：さる。
赤外吸収染料ｔま１ネル（−を吸収して暖くなる１、場
合に二よってはこの温度」二胃は訂容できるが、このよ
うな加熱を防止Ｊることが望ましい揚台すある。
加熱を防止しなければならない場合、フィルターにはヒ
ート・ミラーを含めｒ：ｂよい。この用語は、ここでは
、可視波長を透過させるが赤外線を反則づるような物質
の庖を定義するものとして用いられる。当桑音には、い
くつかのヒート・ミラー物質が知られている：そのよう
な物質としては、たとえば、酸化錫、酸化％１．酸化イ
ンジウム。
スズ酸カドミウム、及びそのいろいろな組合せがあり、
また場合によっては、全屈薄膜が選ばれた赤外波長を反
則するのに用いられることもある。
本発明のフィルターは、干渉の原理によって、選ばれた
赤外波長を反則し、可視波長を通過さけるように触らく
廠の組合せを含むことができる。
この方法、ならびにその他の光学的フィルター技法は光
学業者には周知であり、本発明の電力発生フィルターを
赤外波長ならびに他の選ばれた波長に対して〕１゛透過
的＜ｒものにするために容易に適用できる。たとえば、
本発明のフィルターに、フィルターを透過づる光の色の
バランスを調節づるためｋｉｉＪ視スペクトルの一部を
陥入する五′）（二した単数又は？ｌ１２数の位を含め
ることができる。
光学物で１の薄層に４３ける・掻め合うｑ−ｐｖ）及び
弱め合うＴ′−渉の現染は、光学分野の当″５ｊ、、名
に」；って１で１ごシ２識され、記）ボされてｊ３す、
通畠°の技術をもつ当業名（゛あれば、いろいろなこの
秤の］（１１象の６ｉ算と予測には」−分粕通している
。しかし、この現豪はこれまで、ある与えられた１５　
（ｉｌの光学的吸収係数の光起゛１１力博栢と合せて、
同じ物′Ｃ′（の全体層の吸収及び透過特性を変えるた
めに、相和的に記述又ｔよ利用されでいない。ざらＬ二
、このｇ、！２　＋まこれまで、１）別に調整された又
は注文に合せ１Ｊ）ｌ１１吸収及び透過特性をｆ］−す
る電力を発ｉＩ　するカー堂フィルターを提供するとい
う目的″ｃ尤起電刃物＾１といっしょに利用されたこと
はなか−）１．゛。ｂ明らかであろうが、本発明のフィ
ルターを偶成する。１９層物質（光起″＋１ｉ刃物７′
ｆ及び’：’＋ｉ　１４！　）σ）層の厚さ及び／又（
よバンド・ギャップ及び／又ｔよ屈折率を変えてフィル
ターの透過及び吸収特性を変えることができる。したが
って、層の数、厚さ、及び層を作る物質を賢明に選ぶこ
とによって、この種の電力発生フィルターの光学的性質
をコントロール覆ることができると理解ずべきである。
実施例■ この実施例では、第３Δ図のフィルター３０と概（〕て
同様であるが、透明ミル層の厚さが異なり、さらにフッ
化マグネシウム層がフィルターの光学的性質を変えるた
めに加えられたという点で異なるフィルターが作られた
。
さて、第１１Ａ図について説明すると、同図にはこの実
施例のフィルター１５０の断面図が示されている。フィ
ルター１５０は、前述の実施例における基板と概して同
様な基板３２を含む。この基板３２の上には？　　７６
０人の厚さの第一のインジウム錫酸化狗雷；−３４が配
置され、ぞれと電気的に接触してはイ１．７５８Ｖのバ
ンド・ギャップを有するアモルファス・シリコン：水メ
・−二フッ素合金物質から作られた光起電力半導体本体
部３６が配置されている。光起電力体３６はは７５４０
人の厚さで、厚さ４００人の真性物質の層が、各々は９
７０人の厚さで、反対の伝導５“！にドープされた２つ
のｈ・１の間に配置されでいる。
フィルターはさらに、光起電力体３６と接触して配置さ
れた第二の電極層３８を含む。この第二の４す極層３８
は、は、ｒ　１３００人の厚さのインジウム錫酸化物Ｆ
：・Ｉ　Ｑ、・（（ｆ）人向卜二、光λ、：　；ｌｊｉ
力休３体と反対側に、フィルターの吸収をさらに変える
ためには９６７０人の厚さの比較的透明な物質、この実
施例の場合フッ化マグネウム、の光学的調整層１５２が
配置されている。
電極層３４．３８　、光起？Ｕ力体３６．及びフッ化マ
グネシウムの光学的調整層１５２は入射光と光学的に相
７を作用して、比較的中性の光吸収を右する電力発生フ
ィルターを作っている。
次に第１１１３図についＣ説明すると、同図にはこの実
施例のフィルター１５０の透過特性が示されている。同
図から、このフィルターの透過率は、４５０ツノメート
ルでは９３５％、４８０ナノメートルで５１％、５００
ナノメートルで６０％、そして６６０ナノメートルでは
９６５％であるということが認められよう。
このフィルターの光学的性質を周知の光学内皿Ｐ１１に
よって同上′ｋに変化さけるために、７１当な厚さの伯
の透明物質、たとえばフッ化カルシウム、二酸化クイ累
、なども使用でさるということに性急すベきである。
本発明の電力発生フィルターは、第３Ａ図及び第４Δ図
によって、その露出表面」−にカプセル化又は保護た１
を含まない形で説明されたが、実際には、フィルターの
ｉ？　膜層を周辺条件から守るためにこのような層を含
めることが望ましいことが多い。さて、第５図について
説明づるど、同図には本発明の原理に従って構成された
、ざらに別の電力発生光学フィルターが、一般的に参照
数字５０で示されている。このフィルター５０は、概１
ノで第３Ａ図について説明したフィルターと同様で、透
明！Ａ板３２と、一対の実質的に透明な電極３４及び３
８と、その間に配置された光起電力物質の本体部３６を
含む。
フィルター５０が前に述べたものと異なる点は、第二の
電極３８の露出表面上に、保護カプセル化層く被覆層）
５２を含むことにある。このノＪ’ｉＩ？ル化層５２の
機能は、光が透過づるのを比較的妨げずにその下にある
薄膜層を人気の有害な作用から守ることである。カプセ
ル化層を作るのにとくに適しているいろいろな物質があ
る。このような１！７Ｊ質としては、ホウケイ酸ガラス
、ケイ酸塩ガラス、などの多数のガラスがどれも利用で
きる。同様に、ポリカーボネート、アセテート、ポリイ
ミド、及びポリエステルなどの合成ポリマー樹脂も用い
ることがでさるし、エポキシなど、接着剤を含む他のイ
ｉ’Ｇ１ｖＡ質も用いることができる。広いバンド・ギ
ャップの半導体又は絶縁体物質はきわめて透明で耐久性
が高いので、カブビル化層を作るのに用いるのに理想的
である。
ここで、カプセル化層５２と基板３２はどららも透明な
ものとして説明されているが、場合によっては、これら
のものを作るのにある程度の光学的吸収のある物質を用
いることが望ましい又は受容できることもある。認めら
れる程の発成・収で特徴づ【ノられるカプセル化材料を
用いることは、普通はフィルター内の電力発生や望まし
い波長の透過にイｆ害で・あると、とえられるで・あろ
うが、７１′ルターの４−１ノの層で寸でに完全に吸収
された光をそれが吸収１Ｊる１５１合、フィルターがカ
ブｔ・ル化層と反対側から照明されていればその存在は
何の影響す及ぼさない。また、場合よっては邑のついた
（１−なわち吸収又は侵用１１−る）カブビル化層叉は
！、￥仮を用いて一フィルターの光学的性７′Ｉをさら
レニ変化させろことしできる；Ｉことえばｌγ已こ述べ
ｌこ界外除ム層をカブビル化層に組み込むこともて・さ
゛る１゜第６図は、本発明の原理に従って構成さｔｉだ
さらに別の電力発生光学フィルター６０を図爪（）てい
る。前述の実施（Ａと同様、フィルター６０は、１．（
板３２と、一対の電極３４及び３８ど、その間にへ１：
冒された光起電力半導体本体部３６とを含む。第６図の
電力発生光″γ゛フィルター６０はまた、第二の電（Ｖ
の露出した表面に耐久性のある保護物質６４を固着させ
るのに適した接着剤物質の層６２を含むカプセル化層も
含む。接着剤６２及び保護物質６４は一般に太陽放射に
対して比較透明でなければならないことは明らかであろ
う。
第６図のこの特定の実施例は、２枚の板ガラスを保護接
着居によって貼り合せる、いわゆる゛ラミネート安全ガ
ラス゛′タイプのものを製造するのに理想的に適してい
る。たとえば、フィルター６０において、基板３２及び
保護部ヰオ６４どちらもガラスから伯り、比較的強い、
柔軟性のある透１１１１な接着性高分子物質６２によっ
て貼り合わせて、打撃に強く、こわれてちばらばらにな
らないフィルター６０を作ることができる。
このようにして作られたフィルターは、その光学的透過
及び吸収を前に説明した方法及び原理に従って選ぶこと
ができるので、自ｖＩ車の窓の製造に使用して風防ガラ
スに望ましい色合いを与えるのに理想的に適している。
さらに、（の光起電力体によって発で１される電力は、
バッテリーの充電や付属品の作動のために自動車で使用
τ・さる１、たとえば、自動車が駐屯している間中を通
る空気の流れ８紺１．′ｌりる通気ファンを勅かＪため
に、自動車のバッテリーが放電してし：１　、Ｆ）ない
、」、−）（、Ｉ　Ｊる電力源を備えておくことはきわ
め−Ｃ望ましい、３白仙中の製造にこのようなガラス材
ｒ１・２用いるならば、自動車が周辺日光にさらされで
いるどきにはいつでも、′１１力が１１１られる。
ここで、安仝）Ｊラスあるいは内部に（１機薄１１％！
物質を含む他のカプセル化ガラス、に関鷹Ｊるひとつの
１４別な問題が、前述した光によつ−Ｃ介十するこれら
の祠１１の劣化から生ずるということに’ｔ１に、’ｓ
　Ｌ／な（Ｊればならない。）Ｊ″）スにラミネー１−
又はカプセル用人乃至被７ａするのに用いられる多くの
１蔓分子は紫外線によって黄色に変色りる。、　）’＋
：、起電力体及び電床を紫外波長を吸収叉は反１＞ｌ　
′ＪるＪ、うに没計し、その光起電力体及び電極を、紫
外線でｎ（！３し易いカブ廿ル化又はラミネート層と基
板の光が入射する表面との間に配９７することにより、
この損（口し易い層が紫外線による劣化から守られると
いうことは明らかであろう。
次に第７図について説明すると、同図には本発明の原理
に従ってｊ：ｆ、成された光学フィルターのさ、　　ら
に別の実Ｍ　ｒｉ様７０が示されている。第７図のフィ
ルター７０は、前述のように、基板３２と、電極３４及
び３８と、光起電力体３６とを含む。フィルター７０は
また、第二の電ｚ転３８の露出表面の近くに間隔をおい
てその間にギャップ７４を形成するように配置された透
明な保８カプセル化層７２を含む。この１！ヤツプには
、空気、窒素、アルゴンその他の気体を膚たすこともで
きるし、実質的に何も物質がないようにすることもでき
る。こうして作られた光学フィルター１０は、ギ１１ツ
ブ７０がそこを通過する熱エネル、１町−の流れを制限
づるので比較的良い断熱材である。
このような電力発生フィルター７０は、建築物のガラス
・パネルとして使用するのに理想的に適している。光学
的フィルター効果は、建物の中への赤外線や紫外線の透
過を阻止するように最適化することができ、ギャップ７
４はその他の熱の流入や損失を防ぐ断熱材となり、望む
ならばフィルターの光学的透過特性を他の仕方で変えて
それを通過する光に審美的に快い色調を与えることｂ′
ｃきる。
このような建築パネルによって発生される電力は、その
建物の居住名によって生産的に利用できることは明らか
である。
これまで述べてきたことは、本発明に従って構成された
′１１カを発生する光学フィルターのいくつかの可能な
形態の代表的なものを示すことを意図したものである。
図面に示され、上で説明された個々のフィルターは、単
に本発明の原理を例示するためのものである：当業者に
とっては他の多くの変形が明らかであろう。たとえば、
カブレル化されたフィルターは、いずれもその中にバス
−グリッド・バタンを６易に二含めることができる。同
様に、多重層の薄膜電極及び半導体を用いるという考え
方（ま、前述したづべての形態に拡張できる。
そして、実施例及び３１魚はアモルファス・シリコン合
金の光起電力体の使用に基いていたが、同じ原理はアモ
ルファス・ゲルマニウムならびに多結晶シリコン及びゲ
ルマニウム、カルコゲノイドをベースとする物質、カド
ミウムをベースとする物７″１．及びη・１及びインジ
ウムを含む物’ｔ１ｆｉにもあてはまる。
前に説明したように、光学フィルターを利用するｊ用途
は非常に多種多用であり、また電力の必要も非常に多い
。したがって、本発明の原理は、非常に多様な用途に個
別に適合さＵることができる。
本発明の電力を発生する光学フィルターに可能な多くの
用途のうちの二、三を以下で例示する。
まず第８図について説明すると、同図には本発明の電力
を発生する光学フィルターから作られる歪部風防ガラス
９２を含む自動車９０が示されている。
フィルターを組み込ｌυだ風防ガラス９２は、自動車９
０に入る周辺光をフィルターとして、（のバッテリー及
び発電機（又は交流発電機）を補う電力を発生ずるＪ、
うに効果的に配置されている。図に示されているように
、風防ガラス９２に組み込まれた電力発生フィルターは
、その光起電力体３６によって発生される電流を取り出
すためのバス−グリッド・パターン９４を含む。バス−
グリッド・パターン９４は、風防ガラスを横断して伸び
てフィルターの光起電力体からの電力の取り出しの一方
の１一端子となっている主バスパー９６を含む。バスー
グリラド・パターンはまた、光起電力体のいろいろな部
分から光によって発生する電流を主バスパー９６へ運ぶ
ための複数個のグリッド−フィンガー９８も伴なってい
る。実ＩＩｌ！態様によってはひとつのバス−グリッド
・パターンでフィルターからの電流を取り出すのに十分
であろう。しかし、ハ１合によっては２つの電極の各々
にひとつのバス−グリッド・バタンが結びつい乙いるこ
とが９＋ましいこともあるだろう：これらの変形はすべ
て当業考の技術の範囲内にあるもので、本発明の範囲に
含められる。
導電層を含む本発明のような電力発生光学フィルターは
、とくに自ｖノ巾用途にあてはまるざらに別の利点があ
る。この導電層、たとえばフィルター３０の３４及び３
８、を通してフィルターの全部又は一部に外部から電流
を流して、基板３２を暖めるためにそれを抵抗加熱する
ことができる。この加熱４ｉ、風防ガラスの５〕し〕を
とり、６水へ除＜　ｒ、ニダ）に、自動車用途にされめ
て（ｉ益である。
電流を、第一の電…３８に印加し、光起電力体３６を通
って第二の電極３４へ流し、基板３２を暖めることがで
きる；あるいｉよまた、′ｄ１流を違′？電慴１１ｔ（
私の一方３４だけを通して横方向に流し、光起電力体３
Ｇを迂回させて電流を流しくｒ　Ｊ３か９３、乞扱３２
を１１ガめることもできる。あるいｔよまた、第８１％
１のバス−グリッド・パターン９４を１氏抗ヒークと１
．Ｊで用い（、それに電流を印加することもできる。
第８図ｋｍよって説明しムコ自動車への応用は後部の風
防がラス９２を示し、風防ガラス全体が電力を発生りる
光学ノイルターになっているが、本発明はそのように限
定されるしのでなはい。たとえば、本発明の電力発生フ
ィルター物質は、風防ｔ５ラスの上方の部分だ（」に、
又はふちのあたりだけに、効果的に配置される光フィル
ター帯として風防ガラス一部にだり設けることもできる
。
第９図に眼を転すると、同図には建物ガラス・パネル１
０２が本発明の電力発生光学フィルターから作られた高
層ビル１００が示されている。高層ビルは、前通、大き
な面積の着色ガラス又【よ他の形で光学的に処理された
ガラスを含んでおり、したがって本発明を配備するのに
理想的に適している。
第１０図の建築パネル１０２は、一般に第７図によって
説明されたフィルター７０と同様の仕方で′：Ａ造され
、したがって建物の断熱、遮光、及び電力供給を同時に
行うように特別に設計される。上で述べた自動車への応
用の場合と同様、電力を発生する光学フィルター７０に
バス−グリッド・パターンを組み込んで電流の収集を助
けることができる。さらに、フィルターに外部から電流
を印加し、曇りをとったり着氷を除くための加熱を行う
ことができる。
次に第１０図について説明１６．３Ｒ’１図にはフィル
ター１１２がレンズ・ハウジング１１４に取り付けられ
た写真カメラ１１０が示されている３、水穴Ｉｙｌの〔
；処理に従って、このフィルターを電力を発生する光学
フィルターにすることができる。現在（７）写真カメラ
は、開［］やシャッター・スピードのコントロールのた
めにいろいろな電子回路を内部て“用いているので、本
発明の電力を発生する光学ノイルターを用いて、色のバ
ランスをとったり、紫外腺を阻止したりするためのＰ光
効果を１！する仙に、その回路に電力を供給することが
できる。この゛電力発生光学フィルターには、カメラの
電気回路に電力を供給するために、備えっけの端子）３
魚を設けて、それがレンズ・ハウジング１１４に対応す
る接点と導電的に係合されるようにすることが考えられ
ている。
これまで述べてきたことは、本発明を例示り゛るいくつ
かの実ｖＡ態様及び用途を示している。本発明の電力を
発生すると光学フィルターのその他の多くの形態は当業
者には明らかであろう。たとえば、本発明のフィルター
は、多様な陸上、水上。
空中及び宇宙の乗物の風防として用いることができる。
前述の実施例、図面及び説明は、本発明のいくつかの実
ＦＭ態様を例示したものであって、その実施に対する制
限を意味づ“るものではない。本発明の範囲を定めるも
のは、すべての均等物を含む特許請求の範囲である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、相対強度を縦軸に波長を横軸にとって、太陽
スペクトルの波長の規格化された強度を図示し、波長の
各領域によって生ずる色を含めて示したグラフであり、 第２Δ図は、各々が三つ組の半導体合金物質の謂から作
られた複数個の積重ねられた１）−ｉ　−ｐ太陽電池か
ら成る、現（１］の技術によるクンノ″ｌ＼光起電力デ
バイスの部分断面図であり、 第２Ｂ図は、各太陽電池の各自、ｉ又はｐ型伝導領域が
複雑個の無秩序な層から成るように作られた第２Ａ図の
タンデム光起電力デバイスの部分断面図であり、 第２Ｃ図は、第２Ｂ図のタンデム光起電力デバイスの太
陽°１１ｆ池１旦の、各伝シ′）領域の交Ｈにくり返さ
れる無秩序な層を示す大きく拡大された部分断面図であ
り、 第３Ａ図は、１．７５８Ｖの光起電力体が一対の透明な
ａｆ　ｔ４ｉの間に配置されて作られている、本発明の
電力を発生する光学フィルターの第一・の実施態様の拡
大断面図であり、 第３Ｂ図は、第３Ａ図に示されたイ１方で構造的に設計
された光学フィルターを通る入射太陽スペクトルの個々
の波長の透過率を１１１ツトした図であり、 第３Ｃ図は、第３Ａ図に示された仕方で構造的に設Ｊ１
された光゛７ノイルターによる入射太陽スペクトルの個
々の波長の吸収率をプロツトシた図であり、 第３Ｄ図は、第３Ａ図に示された仕方で構造的に設計さ
れた、２．Ｏｅ　Ｖの光起電力体を含む光学フィルター
による入射太陽スペクトルの個々の波長の透過率をプロ
ットした図であり、 第３Ｅ図は、第３Δ図に示された仕方で構造的に設３１
された、２．ＯｃＶの光起電力体を含む光学フィルター
による入射太陽スペクトルの個々の波長の吸収率をブ１
コツトした図であり、第４Δ図は、２つの発起７程力体
が透明な電極物質の層の間に！！ｉ！置されて作られる
、本発明の電力を発生する光学フィルターの第二二〇実
ｆ＾態様の拡大断面図であり、 第４Ｂ図は、第４Ａ図に示されたイ１方で構造的に設計
された光学フィルターを通る入射太陽スペクトルの個々
の波長の透過率をプロットした図であり、 第４Ｃ図は、第４Ａ図に示された仕方で構造的に設δ１
された光学゛ノイルクーを通る入）１太陽スペクトルの
個々の波長の吸収率をプロットした図であり、 第５図は、第二の電極を保護するために効果的に配置さ
れたカプセル化層を有する第３Ａ図に示された光学フィ
ルターの拡大断面図であり、第６図は、透明な電極とカ
プセル化層の間に）を着剤が配置されている第５図に示
された光学フィルターの拡大断面図であり、 第７図は、透明な電（参とカプセル化層の間に空気ギ）
！ツブ／）１配置されている第５図に示され六二光学フ
ィルターの拡大断面図であり、 第８図は、後部風防ガラスに効果的に配置された本発明
の電力を発生ずる光学フィルターを示づ自動ｑ（の）４
ルム化された斜視図であり、第９図は、建築のガラス面
に効果的に配置された本発明の電力を発生する光学フィ
ルターを示す高層ビルのフォルム化さ机た部分斜視図で
あり、第１０図は、レンズに効果的に配置Ｎされた本発
明の電力を発生する光学フィルターを示ずノ」メラのフ
ォルム化された斜視図であり、 第１１Δ図は、光学的調整層を含む、本発明のもうひと
つの電力を発生する光学フィルターの拡大断面図であり
、 第１１Ｆ３図は、第１１Ａ図に示された仕方で構造的に
設訓された光学フィルターを通る太陽スペクトルの個々
の波長の透過率をプロットした図である。 ３０、４０．５０．６０．７０・・・・・・フィルター
、３２・・・・・・基板、３４．３８・・・・・・電極
、３６・・・・・・光起電力体。 ＦＩＧ、３Ｄ ＦＩＧ、　３Ｆ＝ ＷＡＶＥＬＩ：ｒｖσＴＨ／ｎｍノ ＡＢＳＯＲＰＴｌｏＮ 六　　へ　　゛へ む 喝　　　　　　（０−

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）透明な基板と、その基板の少なくとも指定された
    部位上に配置された実質的に透明な第一の電極と、第一
    の電極上に配置された光起電力物質の本体部と、光起電
    力物質の本体部の上に配置された実質的に透明な第二の
    電極とを含み、 第一及び第二の電極及び光起電力物質の本体部が共同し
    て（１）電子−正孔対を発生して収集し、かつ（２）そ
    れに入射する放射のうち少なくともある選ばれた波長の
    部分を透過させ、該透過される波長の振動数が、同一の
    又は実質的に同様の組成をもつ光起電力物質の本体部を
    透過する波長の振動数と実質的に異なつていることによ
    り特徴づけられる、電力を発生する光学フィルター。
  2. （２）波長の透過が可視スペクトルのかなりの部分にわ
    たって実質的に一様である、特許請求の範囲第（１）項
    に記載の光学フィルター。
  3. （３）可視スペクトルの前記かなりの部分が４５０から
    ８００ナノメートルまでである、特許請求の範囲第（２
    ）項に記載の光学フィルター。
  4. （４）光起電力物質の本体部及び電極が、所望の色の光
    を透過させるために可視スペクトルのあるあらかじめ選
    ばれた波長で吸収端を示すように設計されている、特許
    請求の範囲第（１）項に記載の光学フィルター。
  5. （５）自動車の窓に使用するように、光起電力物質の本
    体部により発生される電力が車輌の電気コンポーネント
    を作動させるように構成されている、特許請求の範囲第
    （１）項に記載の光学フィルター。
  6. （６）建物の窓に使用するように、光起電力物質の本体
    部により発生される電力が建物に付随した電気器具を作
    動させるように構成されている、特許請求の範囲第（１
    ）項に記載の光学フィルター。
  7. （７）さらに、第二の電極の露出した表面上に保護のた
    めに配置される実質的に透明な被覆層を含む、特許請求
    の範囲第（１）項に記載の光学フィルター。
  8. （８）基板が半透明である、特許請求の範囲第（１）項
    に記載の光学フィルター。
  9. （９）さらに、前記基板を抵抗加熱するために、外部か
    ら供給される電流をフィルターの少なくとも一部分に伝
    送する手段を含む、特許請求の範囲第（１）項に記載の
    光学フィルター。
  10. （１０）さらに、第二の光起電性物質の本体部を含み、
    透明な導電層が隣接する本体部の間にオーミックに配置
    されている、特許請求の範囲第（１）項乃至第（９）項
    のいずれかに記載の光学フィルター。
  11. （１１）本体部が太陽光スペクトルの異なる波長を吸収
    するように最適化されたバンド・ギャップを有する光起
    電力領域を含む、特許請求の範囲第（１０）項に記載の
    光学フィルター。
  12. （１２）さらに、赤外放射の実質的部分の透過を阻止す
    るために赤外反射体を含む、特許請求の範囲第（１）項
    に記載の光学フィルター。
  13. （１３）前記赤外反射体がヒート・ミラーであつて、透
    明な導電物質、金属薄膜及びその組合せから実質的にな
    るグループから選ばれた物質の層を含む、特許請求の範
    囲第（１２）項に記載の光学フィルター。
  14. （１４）さらに、赤外放射の実質的部分の透過を阻止す
    るための赤外吸収層を含む、特許請求の範囲第（１）項
    に記載の光学フィルター。
  15. （１５）さらに、光学的な調整層を含み、この層がフィ
    ルターの光透過を変化させるような適当な厚さを有する
    、特許請求の範囲第（１）項に記載のフィルター。
  16. （１６）カメラ・レンズとして使用するように、光起動
    電力物質の本体部により発生される電力がカメラに付随
    する電子回路を駆動するように構成されている、特許請
    求の範囲第（１）項に記載の光学フィルター。
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