WO2022014321A1 - 太陽電池装置 - Google Patents

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WO2022014321A1
WO2022014321A1 PCT/JP2021/024611 JP2021024611W WO2022014321A1 WO 2022014321 A1 WO2022014321 A1 WO 2022014321A1 JP 2021024611 W JP2021024611 W JP 2021024611W WO 2022014321 A1 WO2022014321 A1 WO 2022014321A1
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optical waveguide
solar cell
adhesive layer
refractive index
optical
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真一郎 岡
安 冨岡
淳二 小橋
浩之 吉田
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株式会社ジャパンディスプレイ
国立大学法人大阪大学
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the embodiment of the present invention relates to a solar cell device.
  • An object of the present embodiment is to provide a solar cell device that can be increased in size at low cost.
  • the solar cell device of this embodiment is A first optical waveguide having a first main surface, a second main surface facing the first main surface, and a first side surface, facing the second main surface, and having a cholesteric liquid crystal display.
  • the first solar cell comprises an optical element that reflects at least a part of light incident from the first main surface toward the first optical waveguide, and a first solar cell facing the first side surface. , Adhered to the first side surface by a transparent first adhesive layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the solar cell device 100 of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the optical element 3.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing the solar cell device 100.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of the optical element 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the optical element 3 according to the first modification of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing the solar cell device 100 of the second modification.
  • FIG. 7 is a plan view schematically showing the solar cell device 100 of the second embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AB of the solar cell device 100 shown in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the solar cell device 100 according to the first modification of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view schematically showing the solar cell device 100 according to the second modification of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the solar cell device 100 according to the third modification of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the solar cell device 100 according to the fourth modification of the second embodiment.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis that are orthogonal to each other are described as necessary for facilitating understanding.
  • the direction along the Z axis is referred to as the first direction A1
  • the direction along the Y axis is referred to as the second direction A2
  • the direction along the X axis is referred to as the third direction A3.
  • the first direction A1, the second direction A2, and the third direction A3 are orthogonal to each other.
  • the plane defined by the X-axis and the Y-axis is referred to as the XY plane, the plane defined by the X-axis and the Z-axis is referred to as the XZ plane, and the plane defined by the Y-axis and the Z-axis is referred to as the YZ. Called a plane.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the solar cell device 100 of the first embodiment.
  • the solar cell device 100 includes an optical waveguide section 1, an optical element 3, a solar cell 5, and an adhesive layer (first adhesive layer) 7.
  • the optical waveguide 1 is composed of a transparent member that transmits light, for example, a transparent glass plate or a transparent synthetic resin plate.
  • the optical waveguide 1 may be made of, for example, a flexible transparent synthetic resin plate.
  • the optical waveguide 1 can take any shape.
  • the optical waveguide 1 may be curved.
  • the refractive index of the optical waveguide 1 is, for example, larger than the refractive index of air.
  • the optical waveguide 1 functions as, for example, a window glass.
  • light includes visible and invisible light.
  • the lower limit wavelength of the visible light region is 360 nm or more and 400 nm or less
  • the upper limit wavelength of the visible light region is 760 nm or more and 830 nm or less.
  • Visible light has a first component (blue component) in the first wavelength band (for example, 400 nm to 500 nm), a second component (green component) in the second wavelength band (for example, 500 nm to 600 nm), and a third wavelength band (for example). It contains a third component (red component) of 600 nm to 700 nm).
  • the invisible light includes ultraviolet rays in a wavelength band shorter than the first wavelength band and infrared rays in a wavelength band longer than the third wavelength band.
  • transparent is preferably colorless and transparent. However, “transparent” may be translucent or colored transparent.
  • the optical waveguide 1 is formed in a flat plate shape along an XY plane, and has a first main surface F1, a second main surface F2, and an outer surface F3.
  • the first main surface F1 and the second main surface F2 are planes substantially parallel to the XY plane and face each other in the first direction A1.
  • the outer side surface F3 is a surface extending along the first direction A1. In the example shown in FIG. 1, the outer surface F3 is a plane substantially parallel to the XX plane, but the outer surface F3 includes a plane substantially parallel to the YY plane.
  • the optical element 3 faces the second main surface F2 of the optical waveguide unit 1 in the first direction A1.
  • the optical element 3 reflects at least a part of the light LTi incident from the first main surface F1 toward the optical waveguide section 1.
  • the optical element 3 includes a liquid crystal layer 31 that reflects at least one of the incident light LTi, the first circularly polarized light and the second circularly polarized light opposite to the first circularly polarized light.
  • Each of these first-circularly polarized light and second-circularly polarized light may be visible light containing the above-mentioned first component, second component, and third component, or may be invisible light.
  • "reflection" in an optical element 3 is accompanied by diffraction inside the optical element 3.
  • the optical element 3 may have flexibility, for example. Further, the optical element 3 may be in contact with the second main surface F2 of the optical waveguide section 1, or a transparent layer such as an adhesive layer is interposed between the optical element 3 and the optical waveguide section 1. It is also good. It is preferable that the refractive index of the layer interposed between the optical element 3 and the optical waveguide section 1 is substantially the same as the refractive index of the optical waveguide section 1.
  • the optical element 3 is configured as, for example, a film.
  • the solar cell 5 faces the outer surface F3 of the optical waveguide portion 1 in the second direction A2.
  • the solar cell 5 receives light and converts the energy of the received light into electric power. That is, the solar cell 5 generates electricity by the received light.
  • the type of the solar cell is not particularly limited, and the solar cell 5 is, for example, a silicon-based solar cell, a compound-based solar cell, an organic-based solar cell, a perovskite-type solar cell, or a quantum dot-type solar cell.
  • Silicon-based solar cells include solar cells equipped with amorphous silicon, solar cells provided with polysilicon, and the like.
  • the adhesive layer 7 is transparent and adheres the solar cell 5 to the outer surface F3.
  • the refractive index of the adhesive layer 7 is substantially the same as the refractive index of the optical waveguide section 1. It should be noted that substantially equivalent here means that the difference between the refractive index of the adhesive layer 7 and the refractive index of the optical waveguide portion 1 is 0.1 or less, more preferably 0.05 or less at the wavelength of reflection diffraction. Corresponds to the case.
  • the optical LTi incident on the first main surface F1 of the optical waveguide unit 1 is, for example, sunlight.
  • the optical LTi is assumed to be incident substantially perpendicular to the optical waveguide 1.
  • the angle of incidence of the optical LTi with respect to the optical waveguide 1 is not particularly limited.
  • optical LTi may be incident on the optical waveguide 1 with a plurality of incident angles different from each other.
  • the optical LTi enters the inside of the optical waveguide 1 from the first main surface F1 and is incident on the optical element 3 via the second main surface F2. Then, the optical element 3 reflects a part of the optical LTr of the optical LTi toward the optical waveguide 1 and the solar cell 5, and transmits the other optical LTt. Here, optical loss such as absorption in the optical waveguide 1 and the optical element 3 is ignored.
  • the light LTr reflected by the optical element 3 corresponds to, for example, first circularly polarized light having a predetermined wavelength. Further, the light LTt transmitted through the optical element 3 includes a second circularly polarized light having a predetermined wavelength and light having a wavelength different from the predetermined wavelength.
  • circularly polarized light may be strict circularly polarized light, or may be circularly polarized light which is close to elliptically polarized light.
  • the optical element 3 reflects the first circularly polarized light toward the optical waveguide section 1 at an approach angle ⁇ that satisfies the optical waveguide conditions in the optical waveguide section 1.
  • the approach angle ⁇ here corresponds to an angle equal to or higher than the critical angle ⁇ c that causes total reflection inside the optical waveguide section 1.
  • the approach angle ⁇ indicates an angle with respect to a perpendicular line orthogonal to the optical waveguide section 1.
  • the optical LTr enters the inside of the optical waveguide 1 from the second main surface F2, and propagates inside the optical waveguide 1 while repeating reflection in the optical waveguide 1.
  • the solar cell 5 receives the light LTr emitted from the outer surface F3 and generates electricity.
  • the solar cell 5 is required to efficiently use the received light for power generation.
  • a silicon-based solar cell 5 as a technique for suppressing light reflection on the surface of silicon, a technique for forming an antireflection film or forming an antireflection structure on the surface of silicon is a factor of cost increase. Can be.
  • the solar cell 5 is adhered to the outer surface F3 of the optical waveguide section 1 by a transparent adhesive layer 7, and the light reflected by the optical element 3 is received through the optical waveguide section 1. .
  • the optical element 3 reflects light toward the optical waveguide 1, the optical element 3 can control the direction of reflection by the spiral structure 311 described later. Therefore, the angle of incidence of light on the solar cell 5 can be controlled in the optical waveguide 1 and the reflection on the silicon surface can be suppressed.
  • the solar cell 5 is adhered to the outer surface F3 of the optical waveguide portion 1 by the transparent adhesive layer 7, and the refractive index of the adhesive layer 7 is the refractive index of the optical waveguide portion 1. It is almost the same. Therefore, even if the light is reflected by the solar cell 5, it can be guided to the optical waveguide 1 again with almost no loss and can be reused for power generation. That is, the adhesive layer 7 fixes the solar cell 5 to the optical waveguide section 1 and forms a low-loss optical path between the optical waveguide section 1 and the solar cell 5.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the optical element 3.
  • the optical waveguide 1 is indicated by a two-dot chain line.
  • the optical element 3 has a plurality of spiral structures 311.
  • Each of the plurality of spiral structures 311 extends along the first direction A1. That is, each spiral axis AX of the plurality of spiral structures 311 is substantially perpendicular to the second main surface F2 of the optical waveguide section 1.
  • the spiral axis AX is substantially parallel to the first direction A1.
  • Each of the plurality of helical structures 311 has a helical pitch P.
  • the spiral pitch P indicates one cycle (360 degrees) of the spiral.
  • Each of the plurality of helical structures 311 contains a plurality of elements 315.
  • the plurality of elements 315 are spirally stacked along the first direction A1 while turning.
  • the optical element 3 is located between the first boundary surface 317 facing the second main surface F2, the second boundary surface 319 on the opposite side of the first boundary surface 317, and the first boundary surface 317 and the second boundary surface 319. It has a plurality of reflecting surfaces 321 and.
  • the first boundary surface 317 is a surface on which the light LTi transmitted through the optical waveguide 1 and emitted from the second main surface F2 is incident.
  • Each of the first boundary surface 317 and the second boundary surface 319 is substantially perpendicular to the spiral axis AX of the spiral structure 311.
  • Each of the first boundary surface 317 and the second boundary surface 319 is substantially parallel to the optical waveguide 1 (or the second main surface F2).
  • the first boundary surface 317 includes an element 315 located at one end e1 of both ends of the spiral structure 311.
  • the first boundary surface 317 is located at the boundary between the optical waveguide 1 and the optical element 3.
  • the second boundary surface 319 includes an element 315 located at the other end e2 of both ends of the spiral structure 311.
  • the second boundary surface 319 is located at the boundary between the optical element 3 and the air layer.
  • the plurality of reflecting surfaces 321 are substantially parallel to each other.
  • the reflective surface 321 is inclined with respect to the first boundary surface 317 and the optical waveguide 1 (or the second main surface F2), and has a substantially planar shape extending in a fixed direction.
  • the reflecting surface 321 selectively reflects the light LTr among the light LTi incident from the first boundary surface 317 according to Bragg's law. Specifically, the reflection surface 321 reflects the light LTr so that the wavefront WF of the light LTr is substantially parallel to the reflection surface 321. More specifically, the reflecting surface 321 reflects the light LTr according to the inclination angle ⁇ of the reflecting surface 321 with respect to the first boundary surface 317.
  • the reflective surface 321 can be defined as follows. That is, the refractive index felt by light of a predetermined wavelength (for example, circularly polarized light) selectively reflected by the optical element 3 gradually changes as the light travels inside the optical element 3. Therefore, Fresnel reflection gradually occurs in the optical element 3. Then, Fresnel reflection occurs most strongly at the position where the refractive index felt by light changes most in the plurality of spiral structures 311. That is, the reflecting surface 321 corresponds to the surface where Fresnel reflection occurs most strongly in the optical element 3.
  • a predetermined wavelength for example, circularly polarized light
  • the orientation directions of the respective elements 315 of the spiral structure 311 adjacent to the second direction A2 are different from each other.
  • the spatial topologies of the spiral structures 311 adjacent to the second direction A2 are different from each other.
  • the reflective surface 321 corresponds to a surface in which the orientation directions of the elements 315 are aligned or a surface in which the spatial phases are aligned. That is, each of the plurality of reflecting surfaces 321 is inclined with respect to the first boundary surface 317 or the optical waveguide 1.
  • the shape of the reflective surface 321 is not limited to the planar shape as shown in FIG. 2, but may be a concave or convex curved surface shape, and is not particularly limited. Further, a part of the reflecting surface 321 may have irregularities, the inclination angle ⁇ of the reflecting surface 321 may not be uniform, or the plurality of reflecting surfaces 321 may not be regularly aligned.
  • the reflection surface 321 having an arbitrary shape can be configured according to the spatial phase distribution of the plurality of spiral structures 311.
  • the spiral structure 311 is a cholesteric liquid crystal.
  • Each of the elements 315 corresponds to a liquid crystal molecule.
  • FIG. 2 for simplification of the drawing, one element 315 is shown on behalf of a plurality of liquid crystal molecules located in the XY plane, which are oriented in the average orientation direction.
  • the cholesteric liquid crystal which is the spiral structure 311, is light having a predetermined wavelength ⁇ included in the selective reflection band ⁇ , and reflects circularly polarized light in the same swirling direction as the spiral swirling direction of the cholesteric liquid crystal.
  • the turning direction of the cholesteric liquid crystal is clockwise, the clockwise circularly polarized light is reflected and the counterclockwise circularly polarized light is transmitted through the light having a predetermined wavelength ⁇ .
  • the swirling direction of the cholesteric liquid crystal is counterclockwise, the left-handed circularly polarized light is reflected and the right-handed circularly polarized light is transmitted through the light having a predetermined wavelength ⁇ .
  • the selective reflection band ⁇ of the cholesteric liquid crystal for vertically incident light is , Indicated by "no * P-ne * P”.
  • the selective reflection band ⁇ of the cholesteric liquid crystal is set to the inclination angle ⁇ of the reflection surface 321 and the incident angle to the first boundary surface 317 with respect to the range of “no * P to ne * P”. It changes accordingly.
  • the optical element 3 is formed as a film.
  • the optical element 3 as a film is formed, for example, by polymerizing a plurality of spiral structures 311.
  • the optical element 3 as a film is formed by polymerizing a plurality of elements (liquid crystal molecules) 315 contained in the optical element 3. For example, by irradiating a plurality of liquid crystal molecules with light, a plurality of liquid crystal molecules are polymerized.
  • the optical element 3 as a film controls the orientation of a polymer liquid crystal material exhibiting a liquid crystal state at a predetermined temperature or a predetermined concentration so as to form a plurality of spiral structures 311 in the liquid crystal state, and then controls the orientation. , Formed by transferring to a solid while maintaining its orientation.
  • the adjacent helical structures 311 maintain the orientation of the helical structure 311, that is, the spatial phase of the helical structure 311. As they are, they are connected to each other. As a result, in the optical element 3 as a film, the orientation direction of each liquid crystal molecule is fixed.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing the solar cell device 100.
  • FIG. 3 shows an example of the spatial phase of the spiral structure 311.
  • the spatial phase shown here is shown as the orientation direction of the element 315 located at the first boundary surface 317 among the elements 315 included in the spiral structure 311.
  • the orientation directions of the elements 315 located at the first boundary surface 317 are different from each other. That is, the spatial topologies of the spiral structure 311 at the first boundary surface 317 differ along the second direction A2.
  • the orientation directions of the elements 315 located at the first boundary surface 317 are substantially the same. That is, the spatial topologies of the spiral structure 311 at the first boundary surface 317 substantially coincide with each other in the third direction A3.
  • the orientation direction of each element 315 is different by a certain angle. That is, on the first boundary surface 317, the orientation directions of the plurality of elements 315 arranged along the second direction A2 change linearly. Therefore, the spatial topologies of the plurality of spiral structures 311 arranged along the second direction A2 change linearly along the second direction A2. As a result, as in the optical element 3 shown in FIG. 2, a reflecting surface 321 inclined with respect to the first boundary surface 317 and the optical waveguide 1 is formed.
  • linear change indicates that, for example, the amount of change in the orientation direction of the element 315 is expressed by a linear function.
  • the distance between the two spiral structures 311 when the orientation direction of the element 315 changes by 180 degrees along the second direction A2 is a spiral structure. It is defined as the period T of the body 311.
  • DP indicates the turning direction of the element.
  • the inclination angle ⁇ of the reflection surface 321 shown in FIG. 2 is appropriately set by the period T and the spiral pitch P.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of the optical element 3.
  • the optical element 3 mainly reflects the first layer L1 that reflects the first component LT1, the second layer L2 that mainly reflects the second component LT2, and the third layer that mainly reflects the third component LT3.
  • the layer L3 and the like are provided.
  • the first layer L1, the second layer L2, and the third layer L3 are laminated in this order in the first direction A1.
  • the first layer L1 faces the second main surface F2.
  • the stacking order of the first layer L1, the second layer L2, and the third layer L3 is not limited to the example shown in FIG.
  • FIG. 4 schematically shows a cholesteric liquid crystal swirling in one direction as a spiral structure 311 in each of the first layer L1, the second layer L2, and the third layer L3.
  • Each of the spiral structures 311 of the first layer L1, the second layer L2, and the third layer L3 is swirled in the same direction, and is configured to reflect, for example, the first circularly polarized light.
  • the helical structure 311 has a first spiral pitch P1 in order to reflect the first component LT11 of the first circularly polarized light.
  • the spiral structure 311 has a second spiral pitch P2 in order to reflect the second component LT21 of the first circularly polarized light.
  • the second spiral pitch P2 is different from the first spiral pitch P1.
  • the spiral structure 311 has a third spiral pitch P3 in order to reflect the third component LT 31 of the first circularly polarized light.
  • the third spiral pitch P3 is different from the first spiral pitch P1 and the second spiral pitch P2.
  • the second spiral pitch P2 is larger than the first spiral pitch P1, and the third spiral pitch P3 is larger than the second spiral pitch P2 (P1 ⁇ P2 ⁇ P3).
  • the optical LTi incident through the optical waveguide 1 includes the first component LT1, the second component LT2, and the third component LT3
  • the first component LT11 of the first circularly polarized light is reflected on the reflection surface 321 of the first layer L1
  • the second component LT2 and the third component LT3 are transmitted in addition to the first component LT12 of the second circularly polarized light.
  • the second component LT21 of the first circularly polarized light is reflected on the reflection surface 321 of the second layer L2, and the third component LT3 is transmitted in addition to the first component LT12 and the second component LT22 of the second circularly polarized light.
  • the third component LT31 of the first circularly polarized light is reflected, and the first component LT12, the second component LT22, and the third component LT32 of the second circularly polarized light are transmitted. That is, the light LTr reflected by the optical element 3 includes the first component LT11, the second component LT21, and the third component LT31 of the first circularly polarized light, and the light LTt transmitted through the optical element 3 is the second circle. It contains a first component LT12, a second component LT22, and a third component LT32 of polarized light.
  • spiral structure 311 of one layer of the spiral structure 311 of each layer may be swirled in a direction different from that of the spiral structure 311 of the other layer. In this case, circularly polarized light in opposite directions is reflected.
  • the first layer L1, the second layer L2, and the third layer L3 are individually formed.
  • the first spiral pitch P1 of the spiral structure 311 is constant with almost no change.
  • the second spiral pitch P2 is also substantially constant in the second layer L2
  • the third spiral pitch P3 is also substantially constant in the third layer L3.
  • the optical element 3 may be a single-layer liquid crystal layer, and the spiral pitch P may be continuously changed along the first direction A1.
  • the optical element 3 may include a layer that reflects invisible light.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the optical element 3 according to the first modification of the first embodiment.
  • Modification 1 shown in FIG. 5 differs from the first embodiment in that the spiral axis AX of the spiral structure 311 is inclined with respect to the optical waveguide 1 or the second main surface F2. ing.
  • the spatial topologies of the spiral structure 311 in the first boundary surface 317 or the XY plane are substantially the same.
  • the spiral structure 311 according to the modified example 1 has the same characteristics as the spiral structure 311 according to the first embodiment described above.
  • the optical element 3 reflects a part of the optical LTr of the optical LTi incident through the optical waveguide 1 at a reflection angle corresponding to the inclination of the spiral axis AX, and the other light. It is transparent to LTt.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing the solar cell device 100 of the second modification.
  • the second modification is different from the above-described embodiment and the first modification in that the optical element 3 is configured to collect light toward the solar cell 5.
  • FIG. 6 shows the wavefront WF of the optical LTr in order to facilitate understanding of the propagation of the optical LTr reflected by the optical element 3.
  • FIG. 6 a cross section of the solar cell device 100 along the line IIIa-IIIa, a cross section of the solar cell device 100 along the line IIIb-IIIb, and a cross section of the solar cell device 100 along the line IIIc-IIIc are shown in FIG. It is the same as the cross section of the solar cell device 100 shown in 1. Further, the cross section of the optical element 3 along the line IIIa-IIIa, the cross section of the optical element 3 along the line IIIb-IIIb, and the cross section of the optical element 3 along the line IIIc-IIIc are shown in FIG. 2, for example. It is the same as the cross section of the optical element 3 or the cross section of the optical element 3 shown in FIG.
  • the reflective surface 321 of the optical element 3 is inclined so as to reflect light toward the solar cell 5 at each position in the XY plane. There is.
  • the optical LTr reflected by the optical element 3 propagates inside the optical waveguide 1 toward the solar cell 5.
  • the optical element 3 has a reflecting surface 321 inclined so as to concentrate toward the solar cell 5, and the reflected light LTr is directed toward the solar cell 5 in the optical waveguide section 1. Since it propagates, the amount of light received by the solar cell 5 per unit time can be increased. Therefore, the solar cell 5 can be miniaturized, and the amount of power generated by the solar cell 5 can be increased.
  • FIG. 7 is a plan view schematically showing the solar cell device 100 of the second embodiment.
  • the illustration of the optical element 3 is omitted.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the solar cell device 100 is configured by adhering a plurality of optical waveguides 1 arranged in the second direction A2.
  • the solar cell device 100 includes an optical waveguide section (first optical waveguide section) 1A and an optical waveguide section (second optical waveguide section) 1B as the optical waveguide section 1.
  • the optical waveguide 1A and the optical waveguide 1B are bonded by an adhesive layer (second adhesive layer) 8.
  • the optical waveguide 1A and the optical waveguide 1B are arranged in the second direction A2, but may be arranged in the third direction A3.
  • Each of the optical waveguide 1A and the optical waveguide 1B is formed in a flat plate shape along the XY plane. Further, the optical waveguide 1A and the optical waveguide 1B are made of the same transparent material and have the same refractive index.
  • the optical waveguide 1A has an outer surface (first side surface) F3A and a side surface (second side surface) F31 different from the outer surface F3A.
  • the optical waveguide 1B has an outer surface F3B and a side surface (third side surface) F32 different from the outer surface (fourth side surface) F3B.
  • the side surface F31 and the side surface F32 are surfaces extending along the third direction A3.
  • the side surface F31 faces the side surface F32 in the second direction A2.
  • the adhesive layer 8 is transparent, and the optical waveguide 1A and the optical waveguide 1B are bonded between the side surface F31 and the side surface F32.
  • the refractive index of the adhesive layer 8 is substantially the same as the refractive index of the optical waveguide section 1A and the optical waveguide section 1B.
  • the difference between the refractive index of the adhesive layer 8 and the refractive index of the optical waveguide 1A and the difference between the refractive index of the adhesive layer 8 and the refractive index of the optical waveguide 1B are 0.1 or less at the wavelength of reflection diffraction. It is more preferably 0.05 or less.
  • the solar cell device 100 shown in FIG. 7 includes a plurality of solar cells 5A and 5B.
  • the solar cell (first solar cell) 5A is adhered to the outer surface F3A of the optical waveguide 1A by the adhesive layer 7A.
  • the solar cell (second solar cell) 5B is adhered to the outer surface F3B of the optical waveguide portion 1B by the adhesive layer 7B.
  • the refractive index of the adhesive layers 7A and 7B is equivalent to the refractive index of the adhesive layer 8.
  • the adhesive layers 7A and 7B are made of the same material as the adhesive layer 8.
  • the adhesive layers 7A and 7B and the adhesive layer 8 may be formed of materials different from each other as long as they are transparent and have the same refractive index.
  • the solar cell device 100 may include only one of the solar cells 5A and 5B, or may include three or more solar cells 5.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AB of the solar cell device 100 shown in FIG.
  • the adhesive layer 8 has a thickness T equivalent to the thickness of the optical waveguides 1A and 1B, and a width W equivalent to the distance between the side surfaces F31 and the side surface F32.
  • the thickness T is larger than the width W (T> W).
  • the thickness T is the length along the first direction A1, and the width W is the length along the second direction A2.
  • the adhesive layer 8 forms a part of the first main surface F1 and a part of the second main surface F2.
  • each of the first main surface F1 and the second main surface F2 is a surface formed by the optical waveguide section 1A, the optical waveguide section 1B, and the adhesive layer 8.
  • the optical element 3 includes a first element 3A facing the optical waveguide 1A and a second element 3B facing the optical waveguide 1B.
  • the first element 3A is separated from the second element 3B.
  • neither the first element 3A nor the second element 3B is arranged at the position facing the adhesive layer 8 in the first direction A1.
  • the reflective surface 321A of the first element 3A is an inclined surface different from the reflective surface 321B of the second element 3B. That is, the reflecting surface 321A is inclined so as to reflect the light LTi incident through the optical waveguide portion 1 toward the solar cell 5A.
  • the reflection surface 321B is inclined so as to reflect the light LTi incident through the optical waveguide 1 toward the solar cell 5B.
  • the adhesive layer 8 for adhering the optical waveguide 1A and the optical waveguide 1B has a refractive index equivalent to that of each optical waveguide, the adhesive layer 8 is formed by the optical waveguide 1A and the optical waveguide 1B. A low-loss optical path is formed between them. Therefore, for example, the light propagating inside the optical waveguide 1A can be propagated to the adhesive layer 8 and the optical waveguide 1B, and the light propagating inside the optical waveguide 1B can be propagated to the adhesive layer 8 and the optical waveguide. It can propagate to part 1A.
  • the thickness T of the adhesive layer 8 is larger than the width W, light leakage in the adhesive layer 8 is suppressed even if the optical element 3 facing the adhesive layer 8 is not provided.
  • the inclined reflection surfaces 321A and 321B are formed by adjusting the spatial phase.
  • the inclined reflection surfaces 321A and 321B may be formed by inclining the spiral axis AX.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the solar cell device 100 according to the first modification of the second embodiment.
  • the optical element 3 extends beyond the adhesive layer 8 and faces the optical waveguide 1A and the optical waveguide 1B. Is different. That is, the optical element 3 is formed as a single sheet and is arranged over almost the entire surface of the second main surface F2.
  • FIG. 10 is a plan view schematically showing the solar cell device 100 according to the second modification of the second embodiment. Here, the illustration of the optical element 3 is omitted.
  • the modification 2 shown in FIG. 10 is different from the embodiment 2 shown in FIG. 7 in that a plurality of optical waveguides arranged in the second direction A2 and the third direction A3 are adhered to each other.
  • the solar cell device 100 includes an optical waveguide section 1A, an optical waveguide section 1B, an optical waveguide section 1C, an optical waveguide section 1D, and an adhesive layer (second adhesive layer) 8.
  • the optical waveguide 1A and the optical waveguide 1B are arranged in the second direction A2
  • the optical waveguide 1C and the optical waveguide 1D are arranged in the second direction A2
  • the optical waveguide 1A and the optical waveguide 1C are arranged in the third direction A3.
  • the optical waveguide 1B and the optical waveguide 1D are arranged in the third direction A3.
  • Each of the optical waveguide 1A, the optical waveguide 1B, the optical waveguide 1C, and the optical waveguide 1D is formed in a flat plate shape along the XY plane. Further, the optical waveguide 1A, the optical waveguide 1B, the optical waveguide 1C, and the optical waveguide 1D are made of the same transparent material and have the same refractive index.
  • the optical waveguide 1A has a side surface F31 different from the outer surface F3A.
  • the optical waveguide 1B has a side surface F32 different from the outer surface F3B.
  • the optical waveguide 1C has a side surface F33 different from the outer surface F3C.
  • the optical waveguide 1D has a side surface F34 different from the outer surface F3D.
  • the side surface F31, the side surface F32, the side surface F33, and the side surface F34 are L-shaped surfaces in the XY plane.
  • the adhesive layer 8 is transparent, and the optical waveguide 1A, the optical waveguide 1B, the optical waveguide 1C, and the optical waveguide 1D are bonded to each other on the side surface F31, the side surface F32, the side surface F33, and the side surface F34. There is.
  • the refractive index of the adhesive layer 8 is substantially the same as the refractive index of the optical waveguide 1A and the like.
  • the solar cell 5A is adhered to the outer surface F3A of the optical waveguide 1A by the adhesive layer 7A.
  • the solar cell 5B is adhered to the outer surface F3B of the optical waveguide portion 1B by the adhesive layer 7B.
  • the solar cell 5C is adhered to the outer surface F3C of the optical waveguide portion 1C by the adhesive layer 7C.
  • the solar cell 5D is adhered to the outer surface F3D of the optical waveguide 1D by the adhesive layer 7D.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the solar cell device 100 according to the third modification of the second embodiment.
  • the third modification shown in FIG. 11 is different from the second embodiment in that the solar cell device 100 is further provided with a transparent protective layer 9 that covers the optical waveguide 1A and the optical waveguide 1B. ..
  • the protective layer 9 covers almost the entire surface of each of the first main surface F1 and the second main surface F2. In other words, they are in contact with the first main surface F1 and the second main surface F2, respectively.
  • the protective layer 9 is also in contact with the adhesive layer 8.
  • a protective layer 9 is provided between the optical waveguide 1A and the optical element 3 and between the optical waveguide 1B and the optical element 3. Have been placed.
  • the protective layer 9 is formed of, for example, the same material as the adhesive layer 8.
  • the refractive index of the protective layer 9 is substantially the same as the refractive index of the optical waveguide section 1 (or the refractive index of the optical waveguide section 1A and the optical waveguide section 1B).
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the solar cell device 100 according to the fourth modification of the second embodiment.
  • the modification 4 shown in FIG. 12 is different from the modification 3 shown in FIG. 11 in that the transparent protective layer 9 covers the optical waveguide 1A, the optical waveguide 1B, and the optical element 3. is doing.
  • the protective layer 9 covers almost the entire surface of each of the first main surface F1 and the optical element 3.
  • the optical element 3 is arranged between the optical waveguide 1A and the protective layer 9 and between the optical waveguide 1B and the protective layer 9. Has been done.
  • the protective layer 9 is in contact with the first main surface F1 and the second boundary surface 319 of the optical element 3, respectively.
  • the optical element 3 may include the first element 3A and the second element 3B which are separated from each other as shown in FIG. 8, and as shown in FIG. It may be formed as a single sheet.
  • the protective layer 9 may further cover the outer surfaces F3A and F3B.
  • the protective layer 9 may be replaced with the adhesive layers 7A and 7B. That is, the solar cells 5A and 5B may be adhered to each other by the protective layer 9.
  • the protective layer 9 and the adhesive layer 7A may be interposed between the solar cell 5A and the outer surface F3A, or the protective layer 9 and the adhesive layer 7B may be interposed between the solar cell 5B and the outer surface F3B. May be good.

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Abstract

本実施形態の目的は、低コストで大型化が可能な太陽電池装置を提供することにある。　本実施形態の太陽電池装置（１００）は、第１主面（Ｆ１）と、前記第１主面（Ｆ１）と対向する第２主面（Ｆ２）と、第１側面（Ｆ３）と、を有する第１光導波部（１）と、前記第２主面（Ｆ２）と対向し、コレステリック液晶を有し、前記第１主面（Ｆ１）から入射した光の少なくとも一部を前記第１光導波部（１）に向けて反射する光学素子（３）と、前記第１側面（Ｆ３）と対向する第１太陽電池（５）と、を備え、前記第１太陽電池（５）は、透明な第１接着層（７）によって、前記第１側面（Ｆ３）に接着されている。

Description

太陽電池装置
　本発明の実施形態は、太陽電池装置に関する。
　近年、透明な太陽電池が種々提案されている。例えば、透明な色素増感型太陽電池を表示装置の表面に配置した太陽電池付き表示装置が提案されている。このような太陽電池装置において、低コストで大型化を可能とする技術が要望されている。
特開２００２－２２９４７２号公報
　本実施形態の目的は、低コストで大型化が可能な太陽電池装置を提供することにある。
　本実施形態の太陽電池装置は、
　第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面と、第１側面と、を有する第１光導波部と、前記第２主面と対向し、コレステリック液晶を有し、前記第１主面から入射した光の少なくとも一部を前記第１光導波部に向けて反射する光学素子と、前記第１側面と対向する第１太陽電池と、を備え、前記第１太陽電池は、透明な第１接着層によって、前記第１側面に接着されている。
　本実施形態によれば、低コストで大型化が可能な太陽電池装置を提供することができる。
図１は、実施形態１の太陽電池装置１００を模式的に示す断面図である。 図２は、光学素子３の構造を模式的に示す断面図である。 図３は、太陽電池装置１００を模式的に示す平面図である。 図４は、光学素子３の一例を模式的に示す断面図である。 図５は、実施形態１の変形例１に係る光学素子３を模式的に示す断面図である。 図６は、変形例２の太陽電池装置１００を模式的に示す平面図である。
図７は、実施形態２の太陽電池装置１００を模式的に示す平面図である。 図８は、図７に示した太陽電池装置１００のＡ－Ｂ線に沿った断面図である。 図９は、実施形態２の変形例１に係る太陽電池装置１００の断面図である。 図１０は、実施形態２の変形例２に係る太陽電池装置１００を模式的に示す平面図である。 図１１は、実施形態２の変形例３に係る太陽電池装置１００の断面図である。 図１２は、実施形態２の変形例４に係る太陽電池装置１００の断面図である。
　以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
　なお、図面には、必要に応じて理解を容易にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸を記載する。Ｚ軸に沿った方向を第１方向Ａ１と称し、Ｙ軸に沿った方向を第２方向Ａ２と称し、Ｘ軸に沿った方向を第３方向Ａ３と称する。第１方向Ａ１、第２方向Ａ２、及び、第３方向Ａ３は互いに直交する。Ｘ軸及びＹ軸によって規定される面をＸ－Ｙ平面と称し、Ｘ軸及びＺ軸によって規定される面をＸ－Ｚ平面と称し、Ｙ軸及びＺ軸によって規定される面をＹ－Ｚ平面と称する。
　　（実施形態１)　
　図１は、実施形態１の太陽電池装置１００を模式的に示す断面図である。太陽電池装置１００は、光導波部１と、光学素子３と、太陽電池５と、接着層（第１接着層）７と、を備えている。
　光導波部１は、光を透過する透明部材、例えば、透明なガラス板又は透明な合成樹脂板によって構成されている。光導波部１は、例えば、可撓性を有する透明な合成樹脂板によって構成されていてもよい。光導波部１は任意の形状を取り得る。例えば、光導波部１は、湾曲していてもよい。光導波部１の屈折率は、例えば、空気の屈折率よりも大きい。光導波部１は、例えば、窓ガラスとして機能する。
　本明細書において、『光』は、可視光及び不可視光を含むものである。例えば、可視光域の下限の波長は３６０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、可視光域の上限の波長は７６０ｎｍ以上８３０ｎｍ以下である。可視光は、第１波長帯（例えば４００ｎｍ～５００ｎｍ）の第１成分（青成分）、第２波長帯（例えば５００ｎｍ～６００ｎｍ）の第２成分（緑成分）、及び、第３波長帯（例えば６００ｎｍ～７００ｎｍ）の第３成分（赤成分）を含んでいる。不可視光は、第１波長帯より短波長帯の紫外線、及び、第３波長帯より長波長帯の赤外線を含んでいる。
　本明細書において、『透明』は、無色透明であることが好ましい。ただし、『透明』は、半透明又は有色透明であってもよい。
　光導波部１は、Ｘ－Ｙ平面に沿った平板状に形成され、第１主面Ｆ１と、第２主面Ｆ２と、外側面Ｆ３と、を有している。第１主面Ｆ１及び第２主面Ｆ２は、Ｘ－Ｙ平面に略平行な面であり、第１方向Ａ１において、互いに対向している。外側面Ｆ３は、第１方向Ａ１に沿って延びた面である。図１に示す例では、外側面Ｆ３は、Ｘ－Ｚ平面と略平行な面であるが、外側面Ｆ３は、Ｙ－Ｚ平面と略平行な面を含んでいる。
　光学素子３は、第１方向Ａ１において、光導波部１の第２主面Ｆ２に対向している。光学素子３は、第１主面Ｆ１から入射した光ＬＴｉの少なくとも一部を光導波部１に向けて反射するものである。一例では、光学素子３は、入射した光ＬＴｉのうち、第１円偏光及び第１円偏光とは逆回りの第２円偏光の少なくとも一方を反射する液晶層３１を備えている。これらの第１円偏光及び第２円偏光の各々は、上述した第１成分、第２成分、及び、第３成分を含む可視光であってもよいし、不可視光であってもよい。なお、本明細書において、光学素子３における「反射」とは、光学素子３の内部における回折を伴うものである。
　なお、光学素子３は、例えば、可撓性を有していてもよい。また、光学素子３は、光導波部１の第２主面Ｆ２と接触していてもよいし、光学素子３と光導波部１との間に接着層等の透明な層が介在していてもよい。光学素子３と光導波部１との間に介在する層の屈折率は、光導波部１の屈折率とほぼ同等であることが好ましい。光学素子３は、例えば、フィルムとして構成される。
　太陽電池５は、第２方向Ａ２において、光導波部１の外側面Ｆ３に対向している。太陽電池５は、光を受光して、受光した光のエネルギーを電力に変換するものである。つまり、太陽電池５は、受光した光によって発電する。太陽電池の種類は、特に限定されず、太陽電池５は、例えば、シリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、有機物系太陽電池、ペロブスカイト型太陽電池、又は、量子ドット型太陽電池である。シリコン系太陽電池としては、アモルファスシリコンを備えた太陽電池や、多結晶シリコンを備えた太陽電池などが含まれる。
　接着層７は、透明であり、太陽電池５を外側面Ｆ３に接着する。接着層７の屈折率は、光導波部１の屈折率とほぼ同等である。なお、ここでのほぼ同等とは、接着層７の屈折率と光導波部１の屈折率との差が、反射回折する波長において０．１以下であり、さらに好ましくは０．０５以下である場合に相当する。
　次に、図１に示す実施形態１において、太陽電池装置１００の動作について説明する。
　光導波部１の第１主面Ｆ１に入射する光ＬＴｉは、例えば、太陽光である。
　図１の例では、理解を容易にするために、光ＬＴｉは、光導波部１に対して略垂直に入射するものとする。なお、光導波部１に対する光ＬＴｉの入射角度は、特に限定されない。例えば、互いに異なる複数の入射角度をもって光導波部１に光ＬＴｉが入射してもよい。
　光ＬＴｉは、第１主面Ｆ１から光導波部１の内部に進入して、第２主面Ｆ２を介して光学素子３に入射する。そして、光学素子３は、光ＬＴｉのうち、一部の光ＬＴｒを光導波部１及び太陽電池５に向けて反射し、他の光ＬＴｔを透過する。ここでは、光導波部１及び光学素子３における吸収等の光損失は無視している。光学素子３で反射される光ＬＴｒは、例えば、所定波長の第１円偏光に相当する。また、光学素子３を透過する光ＬＴｔは、所定波長の第２円偏光と、所定波長とは異なる波長の光を含んでいる。なお、本明細書において、円偏光は、厳密な円偏光であってもよいし、楕円偏光に近似した円偏光であってもよい。
　光学素子３は、第１円偏光を、光導波部１における光導波条件を満足する進入角θで、光導波部１に向けて反射する。ここでの進入角θとは、光導波部１の内部で全反射を起こす臨界角θｃ以上の角度に相当する。進入角θは、光導波部１に直交する垂線に対する角度を示す。
　光ＬＴｒは、第２主面Ｆ２から光導波部１の内部に進入し、光導波部１において反射を繰り返しながら光導波部１の内部を伝搬する。
　太陽電池５は、外側面Ｆ３から出射した光ＬＴｒを受光し、発電する。
　太陽電池５では、受光した光を効率よく発電に利用することが要求される。例えば、シリコン系の太陽電池５において、シリコンの表面での光反射を抑制する技術として、反射防止膜を形成したり、シリコンの表面に反射防止構造を形成したりする技術は、コストアップの要因となり得る。
　実施形態１によれば、太陽電池５は、透明な接着層７によって光導波部１の外側面Ｆ３に接着されており、光学素子３で反射した光を、光導波部１を介して受光する。光学素子３は、光導波部１に向けて光を反射するときに、後述する螺旋状構造体３１１によって反射する方向を制御することができる。このため、光導波部１において太陽電池５への光の入射角度を制御することができ、シリコン表面での反射を抑制することができる。
　また、実施形態１によれば、太陽電池５は透明な接着層７によって光導波部１の外側面Ｆ３に接着されており、また、接着層７の屈折率は光導波部１の屈折率とほぼ同等である。このため、たとえ太陽電池５において光が反射されたとしても、ほとんど損失することなく、光導波部１に再び導くことができ、発電に再利用することができる。つまり、接着層７は、太陽電池５を光導波部１に固定するとともに、光導波部１と太陽電池５との間に低損失の光路を形成している。
　したがって、反射防止膜を形成したり、反射防止構造を形成したりする技術を適用する場合と比較して、太陽電池５を光導波部１に固定するための部品を別途必要とせず、低コストで、低損失の太陽電池装置１００を提供することができる。
　図２は、光学素子３の構造を模式的に示す断面図である。なお、光導波部１は二点鎖線で示している。
　光学素子３は、複数の螺旋状構造体３１１を有している。複数の螺旋状構造体３１１の各々は、第１方向Ａ１に沿って延びている。つまり、複数の螺旋状構造体３１１の各々の螺旋軸ＡＸは、光導波部１の第２主面Ｆ２に対して略垂直である。螺旋軸ＡＸは、第１方向Ａ１に略平行である。複数の螺旋状構造体３１１の各々は、螺旋ピッチＰを有している。螺旋ピッチＰは、螺旋の１周期(３６０度）を示す。複数の螺旋状構造体３１１の各々は、複数の要素３１５を含んでいる。複数の要素３１５は、旋回しながら第１方向Ａ１に沿って螺旋状に積み重ねられている。
　光学素子３は、第２主面Ｆ２に対向する第１境界面３１７と、第１境界面３１７の反対側の第２境界面３１９と、第１境界面３１７と第２境界面３１９との間の複数の反射面３２１と、を有している。第１境界面３１７は、光導波部１を透過し第２主面Ｆ２から出射した光ＬＴｉが入射する面である。第１境界面３１７及び第２境界面３１９の各々は、螺旋状構造体３１１の螺旋軸ＡＸに対して略垂直である。第１境界面３１７及び第２境界面３１９の各々は、光導波部１（あるいは第２主面Ｆ２）に略平行である。
　第１境界面３１７は、螺旋状構造体３１１の両端部のうちの一端部ｅ１に位置する要素３１５を含んでいる。第１境界面３１７は、光導波部１と光学素子３との境界に位置している。第２境界面３１９は、螺旋状構造体３１１の両端部のうちの他端部ｅ２に位置する要素３１５を含んでいる。第２境界面３１９は、光学素子３と空気層との境界に位置している。
　実施形態１では、複数の反射面３２１は、互いに略平行である。反射面３２１は、第１境界面３１７及び光導波部１（あるいは第２主面Ｆ２）に対して傾斜しており、一定方向に延びる略平面形状を有している。反射面３２１は、ブラッグの法則に従って、第１境界面３１７から入射した光ＬＴｉのうちの光ＬＴｒを選択反射する。具体的には、反射面３２１は、光ＬＴｒの波面ＷＦが反射面３２１と略平行になるように、光ＬＴｒを反射する。更に具体的には、反射面３２１は、第１境界面３１７に対する反射面３２１の傾斜角度φに応じて光ＬＴｒを反射する。
　反射面３２１は、次のように定義できる。すなわち、光学素子３において選択的に反射される所定波長の光（例えば円偏光）が感じる屈折率は、光が光学素子３の内部を進行するのに伴って徐々に変化する。このため、光学素子３においてフレネル反射が徐々に起こる。そして、複数の螺旋状構造体３１１において光が感じる屈折率が最も大きく変化する位置で、フレネル反射が最も強く起こる。つまり、反射面３２１は、光学素子３においてフレネル反射が最も強く起こる面に相当する。
　複数の螺旋状構造体３１１のうち、第２方向Ａ２に隣接する螺旋状構造体３１１の各々の要素３１５の配向方向は互いに異なっている。また、複数の螺旋状構造体３１１のうち、第２方向Ａ２に隣接する螺旋状構造体３１１の各々の空間位相は互いに異なっている。反射面３２１は、要素３１５の配向方向が揃った面、あるいは、空間位相が揃った面に相当する。つまり、複数の反射面３２１の各々は、第１境界面３１７あるいは光導波部１に対して傾斜している。
　なお、反射面３２１の形状は、図２に示したような平面形状に限らず、凹状や凸状の曲面形状であってもよく、特に限定されるものではない。また、反射面３２１の一部に凸凹を有していたり、反射面３２１の傾斜角度φが均一でなかったり、複数の反射面３２１が、規則的に整列していなかったりしてもよい。複数の螺旋状構造体３１１の空間位相分布に応じて、任意の形状の反射面３２１を構成することができる。
　本実施形態では、螺旋状構造体３１１は、コレステリック液晶である。要素３１５の各々は、液晶分子に相当する。図２では、図面の簡略化のため、１つの要素３１５は、Ｘ－Ｙ平面内に位置する複数の液晶分子のうち、平均的配向方向を向いている液晶分子を代表して示している。
　螺旋状構造体３１１であるコレステリック液晶は、選択反射帯域Δλに含まれる所定波長λを有する光であって、コレステリック液晶の螺旋の旋回方向と同じ旋回方向の円偏光を反射する。例えば、コレステリック液晶の旋回方向が右回りの場合、所定波長λの光のうち、右回りの円偏光を反射し、左回りの円偏光を透過する。同様に、コレステリック液晶の旋回方向が左回りの場合、所定波長λの光のうち、左回りの円偏光を反射し、右回りの円偏光を透過する。
　コレステリック液晶の螺旋のピッチをＰ、液晶分子の異常光に対する屈折率をｎｅ、液晶分子の常光に対する屈折率をｎｏと記載すると、一般的に、垂直入射した光に対するコレステリック液晶の選択反射帯域Δλは、「ｎｏ＊Ｐ～ｎｅ＊Ｐ」で示される。なお、詳細には、コレステリック液晶の選択反射帯域Δλは、「ｎｏ＊Ｐ～ｎｅ＊Ｐ」の範囲に対して、反射面３２１の傾斜角度φや、第１境界面３１７への入射角度などに応じて変化する。
　光学素子３がコレステリック液晶によって構成される場合、例えば、光学素子３はフィルムとして形成される。フィルムとしての光学素子３は、例えば、複数の螺旋状構造体３１１を重合させることによって形成される。具体的には、フィルムとしての光学素子３は、光学素子３に含まれる複数の要素（液晶分子）３１５を重合させることによって形成される。例えば、複数の液晶分子に光を照射することによって、複数の液晶分子を重合させる。
　又は、フィルムとしての光学素子３は、例えば、所定の温度又は所定の濃度において液晶状態を示す高分子液晶材料を、液晶状態において複数の螺旋状構造体３１１を形成するように配向制御し、その後、配向を維持したまま固体に転移させることで形成される。
　重合又は固体への転移によって、フィルムとしての光学素子３では、隣り合う螺旋状構造体３１１は、螺旋状構造体３１１の配向を維持したまま、つまり、螺旋状構造体３１１の空間位相を維持したまま、互いに結合している。その結果、フィルムとしての光学素子３では、各液晶分子の配向方向が固定されている。
　図３は、太陽電池装置１００を模式的に示す平面図である。
　図３には、螺旋状構造体３１１の空間位相の一例が示されている。ここに示す空間位相は、螺旋状構造体３１１に含まれる要素３１５のうち、第１境界面３１７に位置する要素３１５の配向方向として示している。
　第２方向Ａ２に沿って並んだ螺旋状構造体３１１の各々について、第１境界面３１７に位置する要素３１５の配向方向は互いに異なる。つまり、第１境界面３１７における螺旋状構造体３１１の空間位相は、第２方向Ａ２に沿って異なる。
　一方、第３方向Ａ３に沿って並んだ螺旋状構造体３１１の各々について、第１境界面３１７に位置する要素３１５の配向方向は略一致する。つまり、第１境界面３１７における螺旋状構造体３１１の空間位相は、第３方向Ａ３において略一致する。
　特に、第２方向Ａ２に並んだ螺旋状構造体３１１に着目すると、各要素３１５の配向方向は、一定角度ずつ異なっている。つまり、第１境界面３１７において、第２方向Ａ２に沿って並んだ複数の要素３１５の配向方向は、線形に変化している。したがって、第２方向Ａ２に沿って並んだ複数の螺旋状構造体３１１の空間位相は、第２方向Ａ２に沿って線形に変化している。その結果、図２に示した光学素子３のように、第１境界面３１７及び光導波部１に対して傾斜する反射面３２１が形成される。ここでの「線形に変化」は、例えば、要素３１５の配向方向の変化量が１次関数で表されることを示す。
　ここで、図３に示すように、第１境界面３１７において、第２方向Ａ２に沿って要素３１５の配向方向が１８０度だけ変化するときの２つの螺旋状構造体３１１の間隔を螺旋状構造体３１１の周期Ｔと定義する。なお、図３においてＤＰは要素の旋回方向を示している。図２に示した反射面３２１の傾斜角度φは、周期Ｔ及び螺旋ピッチＰによって適宜設定される。
　図４は、光学素子３の一例を模式的に示す断面図である。図４に示す例では、光学素子３は、主として第１成分ＬＴ１を反射する第１層Ｌ１と、主として第２成分ＬＴ２を反射する第２層Ｌ２と、主として第３成分ＬＴ３を反射する第３層Ｌ３と、を備えている。第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、及び、第３層Ｌ３は、第１方向Ａ１においてこの順に積層されている。第１層Ｌ１は、第２主面Ｆ２と対向している。なお、第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、及び、第３層Ｌ３の積層順は、図４に示す例に限らない。
　図４には、第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、及び、第３層Ｌ３の各々における螺旋状構造体３１１として、一方向に旋回したコレステリック液晶を模式的に示している。第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、及び、第３層Ｌ３の各々の螺旋状構造体３１１は、同一方向に旋回しており、例えば第１円偏光を反射するように構成されている。
　第１層Ｌ１においては、螺旋状構造体３１１は、第１円偏光の第１成分ＬＴ１１を反射するべく、第１螺旋ピッチＰ１を有している。
　第２層Ｌ２においては、螺旋状構造体３１１は、第１円偏光の第２成分ＬＴ２１を反射するべく、第２螺旋ピッチＰ２を有している。第２螺旋ピッチＰ２は、第１螺旋ピッチＰ１とは異なる。
　第３層Ｌ３においては、螺旋状構造体３１１は、第１円偏光の第３成分ＬＴ３１を反射するべく、第３螺旋ピッチＰ３を有している。第３螺旋ピッチＰ３は、第１螺旋ピッチＰ１及び第２螺旋ピッチＰ２とは異なる。
　第２螺旋ピッチＰ２は第１螺旋ピッチＰ１より大きく、第３螺旋ピッチＰ３は第２螺旋ピッチＰ２より大きい（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３）。
　ここで、光導波部１を介して入射する光ＬＴｉが第１成分ＬＴ１、第２成分ＬＴ２、及び、第３成分ＬＴ３を含んでいる場合について説明する。
　第１層Ｌ１の反射面３２１では、第１円偏光の第１成分ＬＴ１１が反射され、第２円偏光の第１成分ＬＴ１２の他に、第２成分ＬＴ２及び第３成分ＬＴ３が透過される。
　第２層Ｌ２の反射面３２１では、第１円偏光の第２成分ＬＴ２１が反射され、第２円偏光の第１成分ＬＴ１２及び第２成分ＬＴ２２の他に、第３成分ＬＴ３が透過される。
　第３層Ｌ３の反射面３２１では、第１円偏光の第３成分ＬＴ３１が反射され、第２円偏光の第１成分ＬＴ１２、第２成分ＬＴ２２、及び、第３成分ＬＴ３２が透過される。
　つまり、光学素子３において反射される光ＬＴｒは、第１円偏光の第１成分ＬＴ１１、第２成分ＬＴ２１、及び、第３成分ＬＴ３１を含み、光学素子３を透過する光ＬＴｔは、第２円偏光の第１成分ＬＴ１２、第２成分ＬＴ２２、及び、第３成分ＬＴ３２を含んでいる。
　なお、各層の螺旋状構造体３１１のうちの１つの層の螺旋状構造体３１１が他の層の螺旋状構造体３１１とは異なる方向に旋回していてもよい。この場合、互いに逆方向の円偏光が反射される。
　図４に示す例では、第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、及び、第３層Ｌ３は、個別に形成されている。第１層Ｌ１においては、螺旋状構造体３１１の第１螺旋ピッチＰ１はほとんど変化することなく一定である。第２層Ｌ２においても第２螺旋ピッチＰ２はほぼ一定であり、第３層Ｌ３においても第３螺旋ピッチＰ３はほぼ一定である。
　なお、光学素子３が単層体の液晶層であって、螺旋ピッチＰが第１方向Ａ１に沿って連続的に変化するものであってもよい。
　また、光学素子３は、不可視光を反射する層を含んでいてもよい。
　　（変形例１）　
　図５は、実施形態１の変形例１に係る光学素子３を模式的に示す断面図である。
　図５に示す変形例１は、上記の実施形態１と比較して、螺旋状構造体３１１の螺旋軸ＡＸが光導波部１あるいは第２主面Ｆ２に対して傾斜している点で相違している。また、ここでの変形例１では、第１境界面３１７あるいはＸ－Ｙ平面内での螺旋状構造体３１１の空間位相は略一致している。その他、変形例１に係る螺旋状構造体３１１は、上記した実施形態１に係る螺旋状構造体３１１と同様の特性を有している。
　このような変形例１では、光学素子３は、光導波部１を介して入射した光ＬＴｉのうち、一部の光ＬＴｒを螺旋軸ＡＸの傾斜に応じた反射角で反射し、その他の光ＬＴｔを透過する。
　このような変形例１においても、上記の実施形態１と同様の効果が得られる。
　　（変形例２）
　図６は、変形例２の太陽電池装置１００を模式的に示す平面図である。変形例２は、上記の実施形態や変形例１と比較して、光学素子３が太陽電池５に向かって集光するように構成された点で相違している。図６には、光学素子３で反射された光ＬＴｒの伝搬の理解を容易にするために、光ＬＴｒの波面ＷＦが示されている。
　図６において、ＩＩＩａ－ＩＩＩａ線に沿った太陽電池装置１００の断面、ＩＩＩｂ－ＩＩＩｂ線に沿った太陽電池装置１００の断面、及び、ＩＩＩｃ－ＩＩＩｃ線に沿った太陽電池装置１００の断面は、図１に示した太陽電池装置１００の断面と同様である。
　また、ＩＩＩａ－ＩＩＩａ線に沿った光学素子３の断面、ＩＩＩｂ－ＩＩＩｂ線に沿った光学素子３の断面、及び、ＩＩＩｃ－ＩＩＩｃ線に沿った光学素子３の断面は、例えば、図２に示した光学素子３の断面、あるいは、図５に示した光学素子３の断面と同様である。
　つまり、図２あるいは図５を参照して説明したように、光学素子３の反射面３２１は、Ｘ－Ｙ平面内の各位置で、光を太陽電池５に向けて反射するように傾斜している。光学素子３で反射された光ＬＴｒは、太陽電池５に向かって光導波部１の内部を伝搬する。
　このような変形例２においても、上記の実施形態１と同様の効果が得られる。
　さらに、変形例２によれば、光学素子３が太陽電池５に向かって集光するように傾斜した反射面３２１を有し、反射された光ＬＴｒが光導波部１において太陽電池５に向かって伝搬するため、太陽電池５の単位時間当たりの受光量を増加することができる。したがって、太陽電池５を小型化でき、さらに、太陽電池５の発電量を増加できる。
　　（実施形態２)　
　図７は、実施形態２の太陽電池装置１００を模式的に示す平面図である。ここでは、光学素子３の図示を省略している。実施形態２は、実施形態１と比較して、太陽電池装置１００が第２方向Ａ２に並んだ複数の光導波部１を接着することによって構成された点で相違している。図７に示す例では、太陽電池装置１００は、光導波部１として、光導波部（第１光導波部）１Ａと、光導波部（第２光導波部）１Ｂと、を備えている。光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂは、接着層（第２接着層）８によって接着されている。光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂは、第２方向Ａ２に並んでいるが、第３方向Ａ３に並んでいてもよい。
　光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂの各々は、Ｘ－Ｙ平面に沿った平板状に形成されている。また、光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂは、透明な同一材料によって形成され、同一の屈折率を有している。
　光導波部１Ａは、外側面（第１側面）Ｆ３Ａと、外側面Ｆ３Ａとは異なる側面（第２側面）Ｆ３１と、を有している。光導波部１Ｂは、外側面Ｆ３Ｂと、外側面（第４側面）Ｆ３Ｂとは異なる側面（第３側面）Ｆ３２と、を有している。側面Ｆ３１及び側面Ｆ３２は、第３方向Ａ３に沿って延びた面である。側面Ｆ３１は、第２方向Ａ２において側面Ｆ３２と対向している。
　接着層８は、透明であり、側面Ｆ３１と側面Ｆ３２との間で光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂを接着している。接着層８の屈折率は、光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂの屈折率とほぼ同等である。例えば、接着層８の屈折率と光導波部１Ａの屈折率との差、及び、接着層８の屈折率と光導波部１Ｂの屈折率との差は、反射回折する波長において０．１以下であり、さらに好ましくは０．０５以下である。
　図７に示す太陽電池装置１００は、複数の太陽電池５Ａ及び５Ｂを備えている。太陽電池（第１太陽電池）５Ａは、接着層７Ａにより光導波部１Ａの外側面Ｆ３Ａに接着されている。太陽電池（第２太陽電池）５Ｂは、接着層７Ｂにより光導波部１Ｂの外側面Ｆ３Ｂに接着されている。接着層７Ａ及び７Ｂの屈折率は、接着層８の屈折率と同等である。例えば、接着層７Ａ及び７Ｂは、接着層８と同一材料によって形成されている。但し、接着層７Ａ及び７Ｂ、及び、接着層８は、透明且つ同等の屈折率を有する材料であれば、互いに異なる材料によって形成されてもよい。
　太陽電池装置１００は、太陽電池５Ａ及び５Ｂのいずれか一方のみを備えていてもよいし、３個以上の太陽電池５を備えていてもよい。
　図８は、図７に示した太陽電池装置１００のＡ－Ｂ線に沿った断面図である。接着層８は、光導波部１Ａ及び１Ｂの厚さと同等の厚さＴと、側面Ｆ３１及び側面Ｆ３２の間隔と同等の幅Ｗを有している。厚さＴは、幅Ｗより大きい（Ｔ＞Ｗ）。なお、厚さＴは第１方向Ａ１に沿った長さであり、幅Ｗは第２方向Ａ２に沿った長さである。接着層８は、第１主面Ｆ１の一部、及び、第２主面Ｆ２の一部を形成している。換言すると、第１主面Ｆ１及び第２主面Ｆ２の各々は、光導波部１Ａ、光導波部１Ｂ、及び、接着層８によって形成された面である。
　光学素子３は、光導波部１Ａと対向する第１素子３Ａと、光導波部１Ｂと対向する第２素子３Ｂと、を備えている。第１素子３Ａは、第２素子３Ｂから離間している。図８に示す例では、第１方向Ａ１において接着層８と対向する位置には、第１素子３Ａ及び第２素子３Ｂのいずれも配置されていない。
　第１素子３Ａの反射面３２１Ａは、第２素子３Ｂの反射面３２１Ｂとは異なる傾斜面である。すなわち、反射面３２１Ａは、光導波部１を介して入射した光ＬＴｉを太陽電池５Ａに向けて反射するように傾斜している。反射面３２１Ｂは、光導波部１を介して入射した光ＬＴｉを太陽電池５Ｂに向けて反射するように傾斜している。
　このような実施形態２においても、上記の実施形態１と同様の効果が得られる。加えて、複数の光導波部１が接着されることにより、容易に大型の太陽電池装置１００を提供することができる。
　また、光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂを接着する接着層８が各光導波部と同等の屈折率を有しているため、接着層８は、光導波部１Ａと光導波部１Ｂとの間に低損失の光路を形成する。このため、例えば、光導波部１Ａの内部を伝搬する光を接着層８及び光導波部１Ｂに伝搬することができ、また、光導波部１Ｂの内部を伝搬する光を接着層８及び光導波部１Ａに伝搬することができる。
　また、接着層８において、厚さＴが幅Ｗより大きいため、接着層８に対向する光学素子３が設けられていなくても、接着層８での光漏れが抑制される。
　実施形態２においては、光学素子３の詳細についての説明を省略したが、実施形態１において図２を参照しながら説明したように、空間位相を調整することで傾斜した反射面３２１Ａ及び３２１Ｂを形成してもよいし、図５を参照しながら説明したように、螺旋軸ＡＸを傾斜させることで傾斜した反射面３２１Ａ及び３２１Ｂを形成してもよい。
　　（変形例１)　
　図９は、実施形態２の変形例１に係る太陽電池装置１００の断面図である。
　図９に示す変形例１は、図８に示した実施形態２と比較して、光学素子３が接着層８を越えて、光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂに亘って対向している点で相違している。つまり、光学素子３は、単一シートとして形成され、第２主面Ｆ２のほぼ全面に亘って配置されている。
　このような変形例１でも、上記の実施形態２と同様の効果が得られる。加えて、部品点数を削減することができる。
　　（変形例２)　
　図１０は、実施形態２の変形例２に係る太陽電池装置１００を模式的に示す平面図である。ここでは、光学素子３の図示を省略している。図１０に示す変形例２は、図７に示した実施形態２と比較して、第２方向Ａ２及び第３方向Ａ３に並んだ複数の光導波部が接着された点で相違している。
　太陽電池装置１００は、光導波部１Ａと、光導波部１Ｂと、光導波部１Ｃと、光導波部１Ｄと、接着層（第２接着層）８と、を備えている。光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂは第２方向Ａ２に並び、光導波部１Ｃ及び光導波部１Ｄは第２方向Ａ２に並び、光導波部１Ａ及び光導波部１Ｃは第３方向Ａ３に並び、光導波部１Ｂ及び光導波部１Ｄは第３方向Ａ３に並んでいる。
　光導波部１Ａ、光導波部１Ｂ、光導波部１Ｃ、及び、光導波部１Ｄの各々は、Ｘ－Ｙ平面に沿った平板状に形成されている。また、光導波部１Ａ、光導波部１Ｂ、光導波部１Ｃ、及び、光導波部１Ｄは、透明な同一材料によって形成され、同一の屈折率を有している。
　光導波部１Ａは、外側面Ｆ３Ａとは異なる側面Ｆ３１を有している。光導波部１Ｂは、外側面Ｆ３Ｂとは異なる側面Ｆ３２を有している。光導波部１Ｃは、外側面Ｆ３Ｃとは異なる側面Ｆ３３を有している。光導波部１Ｄは、外側面Ｆ３Ｄとは異なる側面Ｆ３４を有している。側面Ｆ３１、側面Ｆ３２、側面Ｆ３３、及び、側面Ｆ３４は、Ｘ－Ｙ平面においてＬ字状の面である。
　接着層８は、透明であり、側面Ｆ３１、側面Ｆ３２、側面Ｆ３３、及び、側面Ｆ３４において、光導波部１Ａ、光導波部１Ｂ、光導波部１Ｃ、及び、光導波部１Ｄを互いに接着している。接着層８の屈折率は、光導波部１Ａ等の屈折率とほぼ同等である。
　太陽電池５Ａは、接着層７Ａにより光導波部１Ａの外側面Ｆ３Ａに接着されている。太陽電池５Ｂは、接着層７Ｂにより光導波部１Ｂの外側面Ｆ３Ｂに接着されている。太陽電池５Ｃは、接着層７Ｃにより光導波部１Ｃの外側面Ｆ３Ｃに接着されている。太陽電池５Ｄは、接着層７Ｄにより光導波部１Ｄの外側面Ｆ３Ｄに接着されている。
　このような変形例２でも、上記の実施形態２と同様の効果が得られる。
　　（変形例３)　
　図１１は、実施形態２の変形例３に係る太陽電池装置１００の断面図である。
　図１１に示す変形例３は、上記の実施形態２と比較して、太陽電池装置１００がさらに光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂを覆う透明な保護層９を備えた点で相違している。保護層９は、第１主面Ｆ１及び第２主面Ｆ２の各々のほぼ全面を覆っている。換言すると、第１主面Ｆ１及び第２主面Ｆ２にそれぞれ接触している。また、保護層９は、接着層８にも接触している。光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂの第２主面Ｆ２の側においては、光導波部１Ａと光学素子３との間、及び、光導波部１Ｂと光学素子３との間に保護層９が配置されている。
　保護層９は、例えば接着層８と同一材料によって形成される。保護層９の屈折率は、光導波部１の屈折率（あるいは光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂの屈折率）とほぼ同等である。
　このような変形例３でも、上記の実施形態２と同様の効果が得らえる。加えて、光導波部１の損傷を抑制することができる。
　　（変形例４)　
　図１２は、実施形態２の変形例４に係る太陽電池装置１００の断面図である。
　図１２に示す変形例４は、図１１に示した変形例３と比較して、透明な保護層９が光導波部１Ａ、光導波部１Ｂ、及び、光学素子３を覆っている点で相違している。保護層９は、第１主面Ｆ１及び光学素子３の各々のほぼ全面を覆っている。光導波部１Ａ及び光導波部１Ｂの第２主面Ｆ２の側においては、光導波部１Ａと保護層９の間、及び、光導波部１Ｂと保護層９との間に光学素子３が配置されている。換言すると、保護層９は、第１主面Ｆ１、及び、光学素子３の第２境界面３１９にそれぞれ接触している。
　このような変形例４でも、上記の変形例３と同様の効果が得らえる。
　なお、変形例３及び変形例４において、光学素子３は、図８に示したように互いに離間した第１素子３Ａ及び第２素子３Ｂを備えていてもよいし、図９に示したように単一シートとして形成されてもよい。
　また、保護層９は、さらに、外側面Ｆ３Ａ及びＦ３Ｂを覆っていてもよい。この場合、保護層９が接着層７Ａ及び７Ｂと置換されてもよい。つまり、太陽電池５Ａ及び５Ｂは、それぞれ保護層９によって接着されてもよい。また、太陽電池５Ａと外側面Ｆ３Ａとの間に保護層９及び接着層７Ａが介在してもよいし、太陽電池５Ｂと外側面Ｆ３Ｂとの間に保護層９及び接着層７Ｂが介在してもよい。
　上述した実施形態１及び２は、互いに組み合わせることができる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、低コストで低損失の太陽電池装置を提供することができる。
　なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
　１００…太陽電池装置
　１…光導波部　Ｆ１…第１主面　Ｆ２…第２主面　Ｆ３…外側面
　３…光学素子　３１１…螺旋状構造体（コレステリック液晶）　３２１…反射面
　５…太陽電池　７…接着層
　１Ａ、１Ｂ…光導波部　Ｆ３Ａ、Ｆ３Ｂ…外側面　Ｆ３１、Ｆ３２…側面
　３Ａ…第１素子　３Ｂ…第２素子
　５Ａ、５Ｂ…太陽電池　７Ａ、７Ｂ…接着層　８…接着層　９…保護層

Claims (13)

  1. 　第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面と、第１側面と、を有する第１光導波部と、
    　前記第２主面と対向し、コレステリック液晶を有し、前記第１主面から入射した光の少なくとも一部を前記第１光導波部に向けて反射する光学素子と、
    　前記第１側面と対向する第１太陽電池と、を備え、
    　前記第１太陽電池は、透明な第１接着層によって、前記第１側面に接着されている、太陽電池装置。
  2. 　さらに、前記第１光導波部と並んで配置された第２光導波部と、を備え、
    　前記第１光導波部は、前記第１側面とは異なる第２側面を有し、
    　前記第２光導波部は、前記第２側面と対向する第３側面を有し、
    　前記第１光導波部及び前記第２光導波部は、前記第２側面と前記第３側面との間に位置する透明な第２接着層によって接着されている、請求項１に記載の太陽電池装置。
  3. 　前記第２接着層は、前記第１光導波部及び前記第２光導波部の厚さと同等の厚さと、前記第２側面及び前記第３側面の間隔と同等の幅と、を有し、
    　前記第２接着層の厚さは、前記第２接着層の幅より大きい、請求項２に記載の太陽電池装置。
  4. 　前記光学素子は、前記第１光導波部と対向する第１素子と、前記第２光導波部と対向する第２素子と、を備え、
    　前記第１素子は、前記第２素子から離間している、請求項２に記載の太陽電池装置。
  5. 　前記光学素子は、前記第２接着層を越えて、前記第１光導波部及び前記第２光導波部に亘って対向している、請求項２に記載の太陽電池装置。
  6. 　前記第２光導波部は、前記第３側面とは異なる第４側面を有し、
    　さらに、前記第４側面に接着されている第２太陽電池を備える、請求項２に記載の太陽電池装置。
  7. 　前記第１接着層の屈折率は、前記第１光導波部の屈折率と同等である、請求項１に記載の太陽電池装置。
  8. 　前記第２接着層の屈折率は、前記第１光導波部及び前記第２光導波部の屈折率と同等である、請求項２に記載の太陽電池装置。
  9. 　前記第１接着層の屈折率及び前記第２接着層の屈折率は同等である、請求項２に記載の太陽電池装置。
  10. 　さらに、前記第１光導波部及び前記第２光導波部を覆う透明な保護層を備え、
    　前記保護層の屈折率は、前記第１光導波部及び前記第２光導波部の屈折率と同等である、請求項２に記載の太陽電池装置。
  11. 　さらに、前記第１光導波部、前記第２光導波部、及び、前記光学素子を覆う透明な保護層を備え、
    　前記保護層の屈折率は、前記第１光導波部及び前記第２光導波部の屈折率と同等である、請求項２に記載の太陽電池装置。
  12. 　前記第１接着層の屈折率と前記第１光導波部の屈折率との差は、０．１以下である、請求項１に記載の太陽電池装置。
  13. 　前記第２接着層の屈折率と前記第１光導波部の屈折率との差、及び、前記第２接着層の屈折率と前記第２光導波部の屈折率との差は、０．１以下である、請求項２に記載の太陽電池装置。
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