JP2003046103A - 薄膜太陽電池及びその設置方法 - Google Patents
薄膜太陽電池及びその設置方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面反射光があっても、薄膜光電変換層に入
射される光量を減少させないようにして、光利用効率を
高めて、発電効率を高くすることができる薄膜太陽電池
及びその設置方法を提供すること。 【解決手段】 集光レンズ群９を通り、第２の反射層６
のピンホール７から入射した光が、第１の反射層５と第
２の反射層７との間で多重反射される。これにより、薄
膜光電変換層３に照射される光量が増大して、発電効率
が高くなる。
射される光量を減少させないようにして、光利用効率を
高めて、発電効率を高くすることができる薄膜太陽電池
及びその設置方法を提供すること。 【解決手段】 集光レンズ群９を通り、第２の反射層６
のピンホール７から入射した光が、第１の反射層５と第
２の反射層７との間で多重反射される。これにより、薄
膜光電変換層３に照射される光量が増大して、発電効率
が高くなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜太陽電池及び
その設置方法に関する。
その設置方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に薄膜太陽電池は、図１３に示すよ
うに、ガラス等の透明絶縁基板１０１上に、ＳｎＯ２、
ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明導電膜１０２が形成され、その
上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ、または、ａ−
ＳｉＣ：Ｈ等の非晶質半導体からなり、ｐ型不純物ドー
プ半導体層であるｐ層１０３、真性半導体層であるｉ層
１０４、ｎ型不純物ドープ層であるｎ層１０５がこの順
に積層されて薄膜光電変換層１０６が形成され、その上
に、裏面からの反射光を有効活用するための透明導電膜
１０７と反射率が比較的高いＡｌやＡｇからなる裏面電
極１０８が積層された構成である。
うに、ガラス等の透明絶縁基板１０１上に、ＳｎＯ２、
ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明導電膜１０２が形成され、その
上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ、または、ａ−
ＳｉＣ：Ｈ等の非晶質半導体からなり、ｐ型不純物ドー
プ半導体層であるｐ層１０３、真性半導体層であるｉ層
１０４、ｎ型不純物ドープ層であるｎ層１０５がこの順
に積層されて薄膜光電変換層１０６が形成され、その上
に、裏面からの反射光を有効活用するための透明導電膜
１０７と反射率が比較的高いＡｌやＡｇからなる裏面電
極１０８が積層された構成である。
【０００３】また、発電効率を上げるため、図１４に示
すように、タンデム構造薄膜太陽電池が提案されてい
る。このタンデム構造薄膜太陽電池は、バンドギャップ
の異なるｐ層１０３、ｉ層１０４、ｎ層１０５からなる
薄膜光電変換層１０６が複数層積層された構成であり、
各薄膜光電変換層１０６において異なる波長の光を光電
変換することにより、トータルの開放電圧を高くして、
発電効率の上昇を実現している。
すように、タンデム構造薄膜太陽電池が提案されてい
る。このタンデム構造薄膜太陽電池は、バンドギャップ
の異なるｐ層１０３、ｉ層１０４、ｎ層１０５からなる
薄膜光電変換層１０６が複数層積層された構成であり、
各薄膜光電変換層１０６において異なる波長の光を光電
変換することにより、トータルの開放電圧を高くして、
発電効率の上昇を実現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記薄膜太陽電池及び
タンデム構造薄膜太陽電池においては、透明絶縁基板１
０１上の透明導電膜１０２及び１０７の膜厚を最適化す
ることにより、薄膜光電変換層１０６において光電変換
に必要とされる波長の光が、薄膜光電変換層１０６に効
率的に吸収されるように設計されている。しかしなが
ら、これらの最適化設計は、透明導電膜１０２及び１０
７における光の干渉効果を利用したものであり、最適化
設計が実現した中心波長の光に対しても、１０％〜２０
％の表面反射光が存在し、最適化設計が実現した中心波
長から光の波長がずれるに従い、その表面反射光は、さ
らに増加することになる。このような表面反射光の増大
は、光利用効率の低下の一因となっている。特に、幅広
い波長帯域の光を光電変換に利用するタンデム構造太陽
電池においては、この表面反射による光損失が顕著とな
る。
タンデム構造薄膜太陽電池においては、透明絶縁基板１
０１上の透明導電膜１０２及び１０７の膜厚を最適化す
ることにより、薄膜光電変換層１０６において光電変換
に必要とされる波長の光が、薄膜光電変換層１０６に効
率的に吸収されるように設計されている。しかしなが
ら、これらの最適化設計は、透明導電膜１０２及び１０
７における光の干渉効果を利用したものであり、最適化
設計が実現した中心波長の光に対しても、１０％〜２０
％の表面反射光が存在し、最適化設計が実現した中心波
長から光の波長がずれるに従い、その表面反射光は、さ
らに増加することになる。このような表面反射光の増大
は、光利用効率の低下の一因となっている。特に、幅広
い波長帯域の光を光電変換に利用するタンデム構造太陽
電池においては、この表面反射による光損失が顕著とな
る。
【０００５】そこで、本発明の課題は、表面反射光があ
っても、薄膜光電変換層に入射される光量を減少させな
いようにして、光利用効率を高めて、発電効率を高くす
ることができる薄膜太陽電池及びその設置方法を提供す
ることにある。
っても、薄膜光電変換層に入射される光量を減少させな
いようにして、光利用効率を高めて、発電効率を高くす
ることができる薄膜太陽電池及びその設置方法を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の薄膜太陽電池は、透明基板と、上記透明基
板の一方の面側に位置する第１の反射層と、上記透明基
板の上記一方の面と第１の反射層との間に位置する薄膜
光電変換層と、上記透明基板の他方の面に設けられると
共に、ピンホール群を有する第２の反射層と、上記ピン
ホール群に入射光を集光する集光レンズ群とを備えるこ
とを特徴としている。
め、本発明の薄膜太陽電池は、透明基板と、上記透明基
板の一方の面側に位置する第１の反射層と、上記透明基
板の上記一方の面と第１の反射層との間に位置する薄膜
光電変換層と、上記透明基板の他方の面に設けられると
共に、ピンホール群を有する第２の反射層と、上記ピン
ホール群に入射光を集光する集光レンズ群とを備えるこ
とを特徴としている。
【０００７】上記構成によれば、入射光は集光レンズ群
によって第２の反射膜のピンホール群の各ピンホールに
集光される。そして、各ピンホールから入射した光は、
第１の反射層と第２の反射層との間で多重反射される。
従って、上記薄膜光電変換層に照射される光量が増大し
て、発電効率が高くなる。
によって第２の反射膜のピンホール群の各ピンホールに
集光される。そして、各ピンホールから入射した光は、
第１の反射層と第２の反射層との間で多重反射される。
従って、上記薄膜光電変換層に照射される光量が増大し
て、発電効率が高くなる。
【０００８】１実施の形態では、上記薄膜光電変換層
が、ｐ型不純物ドープ非晶質半導体層とｎ型不純物ドー
プ非晶質半導体層とで、真性非晶質半導体層であるｉ層
を挟んだｐｉｎ構造で構成されている。
が、ｐ型不純物ドープ非晶質半導体層とｎ型不純物ドー
プ非晶質半導体層とで、真性非晶質半導体層であるｉ層
を挟んだｐｉｎ構造で構成されている。
【０００９】上記実施の形態では、上記薄膜光電変換層
が、非晶質半導体からなり、かつ、ｐｉｎ構造であるか
ら、吸収係数が高くて、薄く、安価に製造でき、かつ、
光電変換効率が比較的高いという利点を有する。
が、非晶質半導体からなり、かつ、ｐｉｎ構造であるか
ら、吸収係数が高くて、薄く、安価に製造でき、かつ、
光電変換効率が比較的高いという利点を有する。
【００１０】また、１実施の形態は、上記薄膜光電変換
層が複数層積層されたタンデム構造である。
層が複数層積層されたタンデム構造である。
【００１１】上記実施の形態では、上記薄膜光電変換層
が複数層積層されたタンデム構造であるから、太陽電池
の開放電圧を大きくすることができる。また、上記複数
の薄膜光電変換層のバンドギャップを異ならせることに
よって、各波長の光を各薄膜光電変換層で効率よく光電
変換することができる。従って、上記実施の形態は、発
電効率を高くすることができる。
が複数層積層されたタンデム構造であるから、太陽電池
の開放電圧を大きくすることができる。また、上記複数
の薄膜光電変換層のバンドギャップを異ならせることに
よって、各波長の光を各薄膜光電変換層で効率よく光電
変換することができる。従って、上記実施の形態は、発
電効率を高くすることができる。
【００１２】また、１実施の形態では、上記集光レンズ
が半球状のレンズであり、その半球状のレンズの中心が
上記第２の反射層に設けられた上記ピンホールの中心と
略重なるように、上記半球状のレンズ群が第２の反射層
上に取り付けられている。
が半球状のレンズであり、その半球状のレンズの中心が
上記第２の反射層に設けられた上記ピンホールの中心と
略重なるように、上記半球状のレンズ群が第２の反射層
上に取り付けられている。
【００１３】上記実施の形態によれば、上記半球状レン
ズの中心が第２の反射層のピンホールの中心と略重なる
ように、上記半球状レンズ群が第２の反射層上に取り付
けられているので、上記半球状のレンズによって、入射
光が、効率良く、第２の反射層のピンホールに集光され
る。従って、発電効率を高くすることができる。
ズの中心が第２の反射層のピンホールの中心と略重なる
ように、上記半球状レンズ群が第２の反射層上に取り付
けられているので、上記半球状のレンズによって、入射
光が、効率良く、第２の反射層のピンホールに集光され
る。従って、発電効率を高くすることができる。
【００１４】また、１実施の形態では、上記集光レンズ
が紫外線硬化樹脂により形成されている。
が紫外線硬化樹脂により形成されている。
【００１５】上記実施の形態では、上記集光レンズが紫
外線硬化樹脂からなるので、２Ｐ法（光重合法：Photo
Polymerization）等の簡略な方法で集光レンズ群を一括
形成することが可能となり、薄膜太陽電池の低コスト化
を実現することができる。
外線硬化樹脂からなるので、２Ｐ法（光重合法：Photo
Polymerization）等の簡略な方法で集光レンズ群を一括
形成することが可能となり、薄膜太陽電池の低コスト化
を実現することができる。
【００１６】また、１実施の形態では、上記集光レンズ
群は、各１つの半球状のレンズの周りに６個の半球状の
レンズが接する最密状態になっている。
群は、各１つの半球状のレンズの周りに６個の半球状の
レンズが接する最密状態になっている。
【００１７】上記実施の形態では、各１つの半球状のレ
ンズの周りに６個の半球状のレンズが接する最密状態に
なっているので、トータルの集光面積を広くすることが
でき、発電効率を高くすることができる。
ンズの周りに６個の半球状のレンズが接する最密状態に
なっているので、トータルの集光面積を広くすることが
でき、発電効率を高くすることができる。
【００１８】また、本発明の薄膜太陽電池の設置方法
は、上記実施の形態の薄膜太陽電池を、特定の半球状の
レンズに隣接し、かつ、お互いに隣接する２つの半球状
のレンズが接する点と、上記特定の半球状のレンズの中
心点を結ぶ直線が略東西方向を向くように設置すること
を特徴としている。
は、上記実施の形態の薄膜太陽電池を、特定の半球状の
レンズに隣接し、かつ、お互いに隣接する２つの半球状
のレンズが接する点と、上記特定の半球状のレンズの中
心点を結ぶ直線が略東西方向を向くように設置すること
を特徴としている。
【００１９】本発明によれば、光が東西方向、かつ、斜
め方向から入射する朝方及び夕方においても、各半球状
のレンズは、隣りの半球状のレンズとは東西方向に直接
接していなくて、東西方向には、半球状のレンズの間に
空間が空いているので、光が東西方向、かつ、斜め方向
から入射する朝方及び夕方においても、各半球状のレン
ズは多くの光を受けることができる。従って、朝方及び
夕方においても、高い発電効率を維持することができ
る。
め方向から入射する朝方及び夕方においても、各半球状
のレンズは、隣りの半球状のレンズとは東西方向に直接
接していなくて、東西方向には、半球状のレンズの間に
空間が空いているので、光が東西方向、かつ、斜め方向
から入射する朝方及び夕方においても、各半球状のレン
ズは多くの光を受けることができる。従って、朝方及び
夕方においても、高い発電効率を維持することができ
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の薄膜太陽電池を図
示の実施の形態により詳細に説明する。
示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２１】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１の薄膜太陽電池の断面概略図を示している。
形態１の薄膜太陽電池の断面概略図を示している。
【００２２】この薄膜太陽電池は、透明絶縁基板１の一
方の面に、透明導電膜２、薄膜光電変換層３、透明導電
膜４及び第１の反射層５を順次積層している。また、上
記透明絶縁基板１の他方の面には、ピンホール群７を有
する第２の反射層６を形成し、さらに、この反射層６上
に、ピンホール群７の各ピンホール７に入射光８を集光
すべく配列された集光レンズ群９を形成している。
方の面に、透明導電膜２、薄膜光電変換層３、透明導電
膜４及び第１の反射層５を順次積層している。また、上
記透明絶縁基板１の他方の面には、ピンホール群７を有
する第２の反射層６を形成し、さらに、この反射層６上
に、ピンホール群７の各ピンホール７に入射光８を集光
すべく配列された集光レンズ群９を形成している。
【００２３】上記集光レンズ群９の各集光レンズ９は、
半球状のレンズ９である。この各半球状のレンズ９の中
心は、上記第２の反射層９のピンホール群７のピンホー
ル７の中心と略重なるようにして、この半球状のレンズ
９によって、入射光が、第２の反射層６のピンホール７
に効率良く集光されるようにしている。
半球状のレンズ９である。この各半球状のレンズ９の中
心は、上記第２の反射層９のピンホール群７のピンホー
ル７の中心と略重なるようにして、この半球状のレンズ
９によって、入射光が、第２の反射層６のピンホール７
に効率良く集光されるようにしている。
【００２４】上記構成において、薄膜太陽電池に太陽光
等の光が照射されると、入射光８は集光レンズ群９によ
り、第２の反射層６上に形成されたピンホール群７へと
集光され、透明基板１、透明導電膜２、薄膜光電変換層
３、透明導電膜４を順次通過し、第１の反射層５により
反射される。第１の反射層５により反射された光（点
線）は、透明導電膜４を通過し、再度、薄膜光電変換層
３へと入射して透過する。この透過光は、透明導電膜２
を通過し、第２の反射層６により反射され、再度、薄膜
光電変換層３へ入射する。また、上記薄膜光電変換層３
において反射された光も、第１の反射層５及び第２の反
射層６により反射され、再度、薄膜光電変換層３へ入射
することになる。このように、第１の反射層５、第２の
反射層６及び薄膜光電変換層３の間で、ピンホール群７
から入射した光が多重反射することにより、入射光８が
薄膜光電変換層３に効率良く照射されるので、薄膜光電
変換層３による発電効率を高くすることができる。
等の光が照射されると、入射光８は集光レンズ群９によ
り、第２の反射層６上に形成されたピンホール群７へと
集光され、透明基板１、透明導電膜２、薄膜光電変換層
３、透明導電膜４を順次通過し、第１の反射層５により
反射される。第１の反射層５により反射された光（点
線）は、透明導電膜４を通過し、再度、薄膜光電変換層
３へと入射して透過する。この透過光は、透明導電膜２
を通過し、第２の反射層６により反射され、再度、薄膜
光電変換層３へ入射する。また、上記薄膜光電変換層３
において反射された光も、第１の反射層５及び第２の反
射層６により反射され、再度、薄膜光電変換層３へ入射
することになる。このように、第１の反射層５、第２の
反射層６及び薄膜光電変換層３の間で、ピンホール群７
から入射した光が多重反射することにより、入射光８が
薄膜光電変換層３に効率良く照射されるので、薄膜光電
変換層３による発電効率を高くすることができる。
【００２５】（実施の形態２）図２に示す本発明の実施
の形態２の薄膜太陽電池は、透明基板１の一方の面に、
透明導電膜２、第１の薄膜光電変換層３１、第２の薄膜
光電変換層３２、第３の薄膜光電変換層３３、透明導電
膜４及び第１の反射層５を順次積層している。また、上
記透明基板１の他方の面には、ピンホール群７を有する
第２の反射層６と、このピンホール群７の各ピンホール
７に入射光８を集光すべく配列された集光レンズ群９を
形成している。
の形態２の薄膜太陽電池は、透明基板１の一方の面に、
透明導電膜２、第１の薄膜光電変換層３１、第２の薄膜
光電変換層３２、第３の薄膜光電変換層３３、透明導電
膜４及び第１の反射層５を順次積層している。また、上
記透明基板１の他方の面には、ピンホール群７を有する
第２の反射層６と、このピンホール群７の各ピンホール
７に入射光８を集光すべく配列された集光レンズ群９を
形成している。
【００２６】上記第１、第２、第３の薄膜光電変換層３
１、３２、３３は、３層のタンデム構造であって、直列
結合している。さらに、上記第１、第２、第３の薄膜光
電変換層３１、３２、３３のバンドギャップは、互いに
を異ならせている。
１、３２、３３は、３層のタンデム構造であって、直列
結合している。さらに、上記第１、第２、第３の薄膜光
電変換層３１、３２、３３のバンドギャップは、互いに
を異ならせている。
【００２７】上記構成によれば、薄膜太陽電池への入射
光８は、集光レンズ群９により集光されて、ピンホール
群７のピンホール７から透明絶縁基板１の中に入射す
る。この入射光８は、図１の薄膜太陽電池と同様に、第
１の反射層５、第２の反射層６及び第１、第２、第３の
薄膜光電変換層３１、３２、３３の間で、多重反射し
て、入射光８が第１、第２、第３の薄膜光電変換層３
１、３２、３３に効率良く照射される。従って、第１、
第２、第３の薄膜光電変換層３１、３２、３３による発
電効率を高くすることができる。
光８は、集光レンズ群９により集光されて、ピンホール
群７のピンホール７から透明絶縁基板１の中に入射す
る。この入射光８は、図１の薄膜太陽電池と同様に、第
１の反射層５、第２の反射層６及び第１、第２、第３の
薄膜光電変換層３１、３２、３３の間で、多重反射し
て、入射光８が第１、第２、第３の薄膜光電変換層３
１、３２、３３に効率良く照射される。従って、第１、
第２、第３の薄膜光電変換層３１、３２、３３による発
電効率を高くすることができる。
【００２８】さらに、上記第１、第２、第３の薄膜光電
変換層３１、３２、３３は、３層のタンデム構造で、直
列結合しているので、端子間の開放電圧が大きくなっ
て、さらに発電効率を高くすることができる。
変換層３１、３２、３３は、３層のタンデム構造で、直
列結合しているので、端子間の開放電圧が大きくなっ
て、さらに発電効率を高くすることができる。
【００２９】さらにまた、上記第１、第２、第３の薄膜
光電変換層３１、３２、３３のバンドギャップが互いに
異なっているため、第１、第２、第３の薄膜光電変換層
３１、３２、３３において光電変換のために吸収される
光の波長が異なって、幅広い波長にわたる光をより効率
的に光電変換に利用することができ、従って、発電効率
をさらに高くすることができる。
光電変換層３１、３２、３３のバンドギャップが互いに
異なっているため、第１、第２、第３の薄膜光電変換層
３１、３２、３３において光電変換のために吸収される
光の波長が異なって、幅広い波長にわたる光をより効率
的に光電変換に利用することができ、従って、発電効率
をさらに高くすることができる。
【００３０】図３と図４は、集光レンズ群９の集光レン
ズ９の平面的配置構造を示している。
ズ９の平面的配置構造を示している。
【００３１】図３に示す集光レンズ群９では、複数の半
球状のレンズ９が縦横に規則正しく配列して、１つの半
球状のレンズ９に上下左右から４個の半球状のレンズ９
が接触している。
球状のレンズ９が縦横に規則正しく配列して、１つの半
球状のレンズ９に上下左右から４個の半球状のレンズ９
が接触している。
【００３２】この平面的配置構造では、集光レンズ群９
の半球状のレンズ９が取り付けられた領域以外の反射領
域１０に入射した光は、ピンホール群７に集光されるこ
となく、透明絶縁基板１上に形成された第２の反射層６
により反射されるため、光損失が大きくなる。
の半球状のレンズ９が取り付けられた領域以外の反射領
域１０に入射した光は、ピンホール群７に集光されるこ
となく、透明絶縁基板１上に形成された第２の反射層６
により反射されるため、光損失が大きくなる。
【００３３】一方、図４に示す集光レンズ群９では、横
方向に並んだ複数の半球状のレンズ９からなる行は、隣
り合う上下の行で、半球状のレンズ９の配列ピッチは半
ピッチずらせて、各１つの半球状のレンズ９の周りに６
個の半球状のレンズ９が接する最密状態の配置構造をも
っている。
方向に並んだ複数の半球状のレンズ９からなる行は、隣
り合う上下の行で、半球状のレンズ９の配列ピッチは半
ピッチずらせて、各１つの半球状のレンズ９の周りに６
個の半球状のレンズ９が接する最密状態の配置構造をも
っている。
【００３４】この図４に示す集光レンズ群９では、その
反射領域１０が図３に示す反射領域１０よりも小さいか
ら、光利用効率が高くなって、発電効率を高くすること
ができる。
反射領域１０が図３に示す反射領域１０よりも小さいか
ら、光利用効率が高くなって、発電効率を高くすること
ができる。
【００３５】上記実施の形態１，２では、図４に示す集
光レンズ群９を用いている。もっとも、図３に示す集光
レンズ群９を用いることも可能である。
光レンズ群９を用いている。もっとも、図３に示す集光
レンズ群９を用いることも可能である。
【００３６】（実施の形態３）図５は、図４に示す集光
レンズ群９を有する実施の形態１及び２の薄膜太陽電池
の設置方法を説明する図である。
レンズ群９を有する実施の形態１及び２の薄膜太陽電池
の設置方法を説明する図である。
【００３７】太陽光は、常に太陽電池の真上から照射さ
れるものではなく、朝方や夕方においては、太陽光が薄
膜太陽電池に斜め方向から入射することになる。
れるものではなく、朝方や夕方においては、太陽光が薄
膜太陽電池に斜め方向から入射することになる。
【００３８】図６は、図５において、集光レンズ群９が
一直線上に連続的に連なる矢印１１の方向から、光が斜
めに照射された場合の様子を示しており、図７は、図５
において、ある特定の集光レンズ９１に隣接し、かつ、
お互いに隣接する２つの集光レンズ９２、９３が接する
点と、上記特定の集光レンズ９１の中心点とを結ぶ直線
の方向である矢印１２の方向から、光が斜めに照射され
た場合の様子を示している。
一直線上に連続的に連なる矢印１１の方向から、光が斜
めに照射された場合の様子を示しており、図７は、図５
において、ある特定の集光レンズ９１に隣接し、かつ、
お互いに隣接する２つの集光レンズ９２、９３が接する
点と、上記特定の集光レンズ９１の中心点とを結ぶ直線
の方向である矢印１２の方向から、光が斜めに照射され
た場合の様子を示している。
【００３９】図６の場合、光入射方向に対して、集光レ
ンズ群９の複数の半球状のレンズ９が一直線上に連続的
に連なって形成されているため、斜めから入射する光８
が、隣接する半球状のレンズ９により遮られて、斜めか
ら照射された光を効率的に半球状のレンズ９で集光する
ことができなくなる。図６に示すように、ある特定の半
球状のレンズ９４の中心に位置するピンホール７を通
り、その半球状のレンズに隣接する集光レンズ９５に外
接する直線の傾き以上に傾いた方向から光が入射する場
合、隣接する半球状のレンズ９５による遮光効果が顕著
となり、光利用率の劣化、すなわち、発電効率の劣化に
つながる。
ンズ群９の複数の半球状のレンズ９が一直線上に連続的
に連なって形成されているため、斜めから入射する光８
が、隣接する半球状のレンズ９により遮られて、斜めか
ら照射された光を効率的に半球状のレンズ９で集光する
ことができなくなる。図６に示すように、ある特定の半
球状のレンズ９４の中心に位置するピンホール７を通
り、その半球状のレンズに隣接する集光レンズ９５に外
接する直線の傾き以上に傾いた方向から光が入射する場
合、隣接する半球状のレンズ９５による遮光効果が顕著
となり、光利用率の劣化、すなわち、発電効率の劣化に
つながる。
【００４０】一方、図７の場合、図５において光が入射
してくる方向１２に対して、半球状のレンズ群９が離散
的に形成されているため、隣接する半球状のレンズ９に
よる遮光効果が著しく低減されることになって、図７に
示すように、図６の場合よりもさらに傾いた方向から入
射する光８も効率的に半球状レンズ９へと導くことが可
能となる。
してくる方向１２に対して、半球状のレンズ群９が離散
的に形成されているため、隣接する半球状のレンズ９に
よる遮光効果が著しく低減されることになって、図７に
示すように、図６の場合よりもさらに傾いた方向から入
射する光８も効率的に半球状レンズ９へと導くことが可
能となる。
【００４１】従って、朝方及び夕方に、光が傾いて入射
する方向、すなわち、東西方向を、図５において、ある
特定の集光レンズ９１に隣接し、かつ、お互いに隣接す
る２つの集光レンズ９２、９３が接する点と、上記特定
の集光レンズ９１の中心点とを結ぶ直線の方向（矢印１
２の方向）と一致させることにより、より効率的な集光
が実現され、発電効率の高い薄膜太陽電池を得ることが
可能となる。
する方向、すなわち、東西方向を、図５において、ある
特定の集光レンズ９１に隣接し、かつ、お互いに隣接す
る２つの集光レンズ９２、９３が接する点と、上記特定
の集光レンズ９１の中心点とを結ぶ直線の方向（矢印１
２の方向）と一致させることにより、より効率的な集光
が実現され、発電効率の高い薄膜太陽電池を得ることが
可能となる。
【００４２】実施例１
図８から図１２に示すプロセスに従って、図１に示す本
発明の薄膜太陽電池を作成した。
発明の薄膜太陽電池を作成した。
【００４３】まず、図８に示すように、透明基板として
のガラス基板１上に、図示しないくし型集電電極を形成
した後、膜厚３０ｎｍのＳｎＯ２透明導電層２を反応性
スパッタリングにより形成した。次に、ｐ型不純物ドー
プ半導体層であるｐ層、真性半導体層であるｉ層、ｎ型
不純物ドープ層であるｎ層がこの順に積層された光電変
換層３をプラズマＣＶＤ（化学的気相成長）装置による
気相成長法で形成した。各半導体層は、それぞれ、Ｓｉ
Ｈ４ガス・Ｈ２ガス・ＣＨ４ガス・Ｂ２Ｈ６ガスの混合
ガスを用いて気相成長した膜厚１５ｎｍのａ−ＳｉＣ：
Ｈのｐ層、ＳｉＨ４ガス・Ｈ２ガスの混合ガスを用いて
気相成長した膜厚２００ｎｍのａ−Ｓｉ：Ｈのｉ層、Ｓ
ｉＨ４ガス・Ｈ２ガス・ＰＨ３ガスの混合ガスを用いて
気相成長した膜厚１５ｎｍのａ−Ｓｉ：Ｈのｎ層とし
た。上記光電変換層３を形成した後、膜厚３０ｎｍのＳ
ｎＯ２透明導電層４を反応性スパッタリングにより形成
し、さらに、膜厚１００ｎｍのＡｌからなる第１の反射
層５をスパッタリングにより形成した。ここで、第１の
反射層５は、集電電極として兼用される。
のガラス基板１上に、図示しないくし型集電電極を形成
した後、膜厚３０ｎｍのＳｎＯ２透明導電層２を反応性
スパッタリングにより形成した。次に、ｐ型不純物ドー
プ半導体層であるｐ層、真性半導体層であるｉ層、ｎ型
不純物ドープ層であるｎ層がこの順に積層された光電変
換層３をプラズマＣＶＤ（化学的気相成長）装置による
気相成長法で形成した。各半導体層は、それぞれ、Ｓｉ
Ｈ４ガス・Ｈ２ガス・ＣＨ４ガス・Ｂ２Ｈ６ガスの混合
ガスを用いて気相成長した膜厚１５ｎｍのａ−ＳｉＣ：
Ｈのｐ層、ＳｉＨ４ガス・Ｈ２ガスの混合ガスを用いて
気相成長した膜厚２００ｎｍのａ−Ｓｉ：Ｈのｉ層、Ｓ
ｉＨ４ガス・Ｈ２ガス・ＰＨ３ガスの混合ガスを用いて
気相成長した膜厚１５ｎｍのａ−Ｓｉ：Ｈのｎ層とし
た。上記光電変換層３を形成した後、膜厚３０ｎｍのＳ
ｎＯ２透明導電層４を反応性スパッタリングにより形成
し、さらに、膜厚１００ｎｍのＡｌからなる第１の反射
層５をスパッタリングにより形成した。ここで、第１の
反射層５は、集電電極として兼用される。
【００４４】次に、図９に示すように、第１の反射層５
上に、膜厚２０ｎｍのＴａ保護膜１３をスパッタリング
により形成し、ガラス基板１の他方の面に、膜厚１００
ｎｍのＡｌからなる第２の反射層６をスパッタリングに
より形成する。
上に、膜厚２０ｎｍのＴａ保護膜１３をスパッタリング
により形成し、ガラス基板１の他方の面に、膜厚１００
ｎｍのＡｌからなる第２の反射層６をスパッタリングに
より形成する。
【００４５】次に、図１０に示すように、フォトレジス
トマスク（図示せず）を用いて、希硝酸により、第２の
反射層６のウエットエッチングを行い、第２の反射層６
にピンホール群７を形成する。形成したピンホール７の
直径は、０.５ｍｍであった。
トマスク（図示せず）を用いて、希硝酸により、第２の
反射層６のウエットエッチングを行い、第２の反射層６
にピンホール群７を形成する。形成したピンホール７の
直径は、０.５ｍｍであった。
【００４６】次に、図１１に示すように、集光レンズ群
に対応した窪み１５が形成された透明ガラススタンパ１
６に未硬化状態の紫外線硬化樹脂１７を満たし、それぞ
れの集光レンズ群に対応した窪み１５の開口の中心位置
とピンホール７の位置が一致するように位置合わせした
後、図１２に示すように、透明ガラススタンパ１６とガ
ラス基板１とを密着させ、透明ガラススタンパ１６越し
に紫外線光１８を照射し、紫外線硬化樹脂１７を硬化し
た後、透明ガラススタンパ１６を剥離することにより、
本実施例１の集光レンズ群９を有する薄膜太陽電池が完
成する。ここで作製した実施例１の薄膜太陽電池の集光
レンズは、図３に示すように、集光レンズ群９が縦横に
同じ位相で規則正しく配列したものである。また、集光
レンズ９の直径は１０ｍｍであり、そのレンズ表面は、
ピンホール７の中心位置を中心とした球面状であった。
に対応した窪み１５が形成された透明ガラススタンパ１
６に未硬化状態の紫外線硬化樹脂１７を満たし、それぞ
れの集光レンズ群に対応した窪み１５の開口の中心位置
とピンホール７の位置が一致するように位置合わせした
後、図１２に示すように、透明ガラススタンパ１６とガ
ラス基板１とを密着させ、透明ガラススタンパ１６越し
に紫外線光１８を照射し、紫外線硬化樹脂１７を硬化し
た後、透明ガラススタンパ１６を剥離することにより、
本実施例１の集光レンズ群９を有する薄膜太陽電池が完
成する。ここで作製した実施例１の薄膜太陽電池の集光
レンズは、図３に示すように、集光レンズ群９が縦横に
同じ位相で規則正しく配列したものである。また、集光
レンズ９の直径は１０ｍｍであり、そのレンズ表面は、
ピンホール７の中心位置を中心とした球面状であった。
【００４７】比較のため、図８に示す状態で、ＳｎＯ２
透明導電層２の膜厚を１００ｎｍとした従来の構成の薄
膜太陽電池を同時に作製した。ここで、ＳｎＯ２透明導
電層２の膜厚を１００ｎｍとした理由は、透明導電層２
による反射防止効果により、従来の薄膜太陽電池におけ
る光電変換効率を最大とするためである。
透明導電層２の膜厚を１００ｎｍとした従来の構成の薄
膜太陽電池を同時に作製した。ここで、ＳｎＯ２透明導
電層２の膜厚を１００ｎｍとした理由は、透明導電層２
による反射防止効果により、従来の薄膜太陽電池におけ
る光電変換効率を最大とするためである。
【００４８】上記の方法に従って作製した実施例１の薄
膜太陽電池と従来の薄膜太陽電池に対して、ＡＭ１.５
シミュレーターで１００ｍＷ／ｃｍ２の光を照射し、Ｉ
−Ｖ特性を測定したところ、実施例１の薄膜太陽電池
は、従来の薄膜太陽電池に比べて、開放電圧が１２％程
度大きく、短絡電流が６％程度大きくなっていることが
確認された。従って、実施例１の薄膜太陽電池は、従来
の薄膜太陽電池に比べて、光電変換効率が１９％程度高
くなっていることがわかった。
膜太陽電池と従来の薄膜太陽電池に対して、ＡＭ１.５
シミュレーターで１００ｍＷ／ｃｍ２の光を照射し、Ｉ
−Ｖ特性を測定したところ、実施例１の薄膜太陽電池
は、従来の薄膜太陽電池に比べて、開放電圧が１２％程
度大きく、短絡電流が６％程度大きくなっていることが
確認された。従って、実施例１の薄膜太陽電池は、従来
の薄膜太陽電池に比べて、光電変換効率が１９％程度高
くなっていることがわかった。
【００４９】実施例２
実施例２の薄膜太陽電池は、実施例１と同様にして、図
８〜１２と略同じプロセスで作製されるが、図４に示す
ように、集光レンズ群９が最密状態となるように配列し
ている。
８〜１２と略同じプロセスで作製されるが、図４に示す
ように、集光レンズ群９が最密状態となるように配列し
ている。
【００５０】この実施例２の薄膜太陽電池と実施例１の
薄膜太陽電池に対して、ＡＭ１.５シミュレーターで１
００ｍＷ／ｃｍ２の光を照射し、Ｉ−Ｖ特性を測定した
ところ、実施例２の薄膜太陽電池は、実施例１の薄膜太
陽電池に比べて、開放電圧が３％程度大きく、短絡電流
が３％程度大きくなっていることが確認された。従っ
て、実施例２の薄膜太陽電池は、実施例１の薄膜太陽電
池に比べて、光電変換効率がさらに６％程度高くなって
いることがわかった。
薄膜太陽電池に対して、ＡＭ１.５シミュレーターで１
００ｍＷ／ｃｍ２の光を照射し、Ｉ−Ｖ特性を測定した
ところ、実施例２の薄膜太陽電池は、実施例１の薄膜太
陽電池に比べて、開放電圧が３％程度大きく、短絡電流
が３％程度大きくなっていることが確認された。従っ
て、実施例２の薄膜太陽電池は、実施例１の薄膜太陽電
池に比べて、光電変換効率がさらに６％程度高くなって
いることがわかった。
【００５１】実施例３
実施例２の薄膜太陽電池に対して、ＡＭ１.５シミュレ
ーターで１００ｍＷ／ｃｍ２の光を、図６，７に示すよ
うに、薄膜太陽電池の基板１に対する入射角が２０度と
なるように、かつ、図５において、集光レンズ群９が一
直線上に連続的に連なる方向１１（矢印１１で示す。）
と、ある特定の集光レンズ９１に隣接し、かつ、お互い
に隣接する２つの集光レンズ９２、９３が接する点と、
上記特定の集光レンズ９１の中心点とを結ぶ直線の方向
１２（矢印１２で示す。）とから照射してＩ−Ｖ特性を
測定したところ、方向１２から照射した場合、方向１１
から照射した場合に比べて、開放電圧が５％程度大き
く、短絡電流が５％程度大きくなっていることが確認さ
れた。従って、方向１２から照射した場合、方向１１か
ら照射した場合に比べて、光電変換効率がさらに１０％
程度高くなっていることがわかった。この結果から、朝
方及び夕方に、光が傾いて入射する方向、すなわち、東
西方向を、ある特定の集光レンズ９１に隣接し、かつ、
お互いに隣接する２つの集光レンズ９２、９３が接する
点と、上記特定の集光レンズ９１の中心点とを結ぶ直線
の方向１２と一致させることにより、より効率的な集光
が実現され、発電効率の高い薄膜太陽電池を得ることが
可能となることが確認された。
ーターで１００ｍＷ／ｃｍ２の光を、図６，７に示すよ
うに、薄膜太陽電池の基板１に対する入射角が２０度と
なるように、かつ、図５において、集光レンズ群９が一
直線上に連続的に連なる方向１１（矢印１１で示す。）
と、ある特定の集光レンズ９１に隣接し、かつ、お互い
に隣接する２つの集光レンズ９２、９３が接する点と、
上記特定の集光レンズ９１の中心点とを結ぶ直線の方向
１２（矢印１２で示す。）とから照射してＩ−Ｖ特性を
測定したところ、方向１２から照射した場合、方向１１
から照射した場合に比べて、開放電圧が５％程度大き
く、短絡電流が５％程度大きくなっていることが確認さ
れた。従って、方向１２から照射した場合、方向１１か
ら照射した場合に比べて、光電変換効率がさらに１０％
程度高くなっていることがわかった。この結果から、朝
方及び夕方に、光が傾いて入射する方向、すなわち、東
西方向を、ある特定の集光レンズ９１に隣接し、かつ、
お互いに隣接する２つの集光レンズ９２、９３が接する
点と、上記特定の集光レンズ９１の中心点とを結ぶ直線
の方向１２と一致させることにより、より効率的な集光
が実現され、発電効率の高い薄膜太陽電池を得ることが
可能となることが確認された。
【００５２】実施例４
次に、図２に示す本発明のタンデム構造の薄膜太陽電池
を作製した。
を作製した。
【００５３】第４実施例においては、薄膜光電変換層３
１、３２、３３以外は、第１実施例と同様にして形成し
た。
１、３２、３３以外は、第１実施例と同様にして形成し
た。
【００５４】薄膜光電変換層３１、３２、３３は、それ
ぞれ、ＳｉＨ４ガス・Ｈ２ガス・ＣＨ４ガス・Ｂ２Ｈ６
ガスの混合ガスを用いて気相成長した膜厚１０ｎｍのａ
−ＳｉＣ：Ｈのｐ層、ＳｉＨ４ガス・Ｈ２ガスの混合ガ
スを用いて気相成長した膜厚６０ｎｍのａ−Ｓｉ：Ｈの
ｉ層、ＳｉＨ４ガス・Ｈ２ガス・ＰＨ３ガスの混合ガス
を用いて気相成長した膜厚１０ｎｍのａ−Ｓｉ：Ｈのｎ
層からなるｐｉｎ構造からなり、プラズマＣＶＤ法によ
る気相成長を繰り返し行うことにより形成した。
ぞれ、ＳｉＨ４ガス・Ｈ２ガス・ＣＨ４ガス・Ｂ２Ｈ６
ガスの混合ガスを用いて気相成長した膜厚１０ｎｍのａ
−ＳｉＣ：Ｈのｐ層、ＳｉＨ４ガス・Ｈ２ガスの混合ガ
スを用いて気相成長した膜厚６０ｎｍのａ−Ｓｉ：Ｈの
ｉ層、ＳｉＨ４ガス・Ｈ２ガス・ＰＨ３ガスの混合ガス
を用いて気相成長した膜厚１０ｎｍのａ−Ｓｉ：Ｈのｎ
層からなるｐｉｎ構造からなり、プラズマＣＶＤ法によ
る気相成長を繰り返し行うことにより形成した。
【００５５】本発明のタンデム構造である第４実施例の
薄膜太陽電池と、第１実施例の薄膜太陽電池に対して、
ＡＭ１.５シミュレーターで１００ｍＷ／ｃｍ２の光を
照射し、Ｉ−Ｖ特性を測定したところ、第４実施例の薄
膜太陽電池は、第１実施例の薄膜太陽電池に比べて、開
放電圧が６０％程度大きく、短絡電流が２０％程度小さ
くなっていることが確認された。すなわち、第４実施例
の薄膜太陽電池は、第１実施例の薄膜太陽電池に比べ
て、光電変換効率が２８％程度高くなっていることがわ
かった。
薄膜太陽電池と、第１実施例の薄膜太陽電池に対して、
ＡＭ１.５シミュレーターで１００ｍＷ／ｃｍ２の光を
照射し、Ｉ−Ｖ特性を測定したところ、第４実施例の薄
膜太陽電池は、第１実施例の薄膜太陽電池に比べて、開
放電圧が６０％程度大きく、短絡電流が２０％程度小さ
くなっていることが確認された。すなわち、第４実施例
の薄膜太陽電池は、第１実施例の薄膜太陽電池に比べ
て、光電変換効率が２８％程度高くなっていることがわ
かった。
【００５６】実施例４においては、薄膜光電変換層３
１、３２、３３を、それぞれ、同一条件で形成している
が、それぞれの薄膜光電変換層の膜厚を最適化し、さら
には、それぞれの薄膜光電変換層の半導体の種類を変え
て、光電変換に利用する光の波長をずらすことにより、
さらに高い光電変換効率を実現することが可能である。
１、３２、３３を、それぞれ、同一条件で形成している
が、それぞれの薄膜光電変換層の膜厚を最適化し、さら
には、それぞれの薄膜光電変換層の半導体の種類を変え
て、光電変換に利用する光の波長をずらすことにより、
さらに高い光電変換効率を実現することが可能である。
【００５７】上記実施の形態、実施例では、半球状のレ
ンズという言葉を使用したが、半球状とは、球を中心を
通る平面で切断した厳密な意味の半球に限らず、球を平
面で切断した形状をも含む概念である。
ンズという言葉を使用したが、半球状とは、球を中心を
通る平面で切断した厳密な意味の半球に限らず、球を平
面で切断した形状をも含む概念である。
【００５８】
【発明の効果】以上より明らかなように、本発明の薄膜
太陽電池によれば、集光レンズ群によって集光されて第
２の反射膜のピンホール群から入射した光は、第１の反
射層と第２の反射層との間で多重反射されて、上記第１
の反射層と第２の反射層との間に存在する薄膜光電変換
層を繰り返し照射するので、上記薄膜光電変換層に照射
される光量が増大して、発電効率が高くなる。
太陽電池によれば、集光レンズ群によって集光されて第
２の反射膜のピンホール群から入射した光は、第１の反
射層と第２の反射層との間で多重反射されて、上記第１
の反射層と第２の反射層との間に存在する薄膜光電変換
層を繰り返し照射するので、上記薄膜光電変換層に照射
される光量が増大して、発電効率が高くなる。
【００５９】１実施の形態は、上記薄膜光電変換層が、
非晶質半導体からなり、かつ、ｐｉｎ構造であるので、
吸収係数が高くて、薄く、安価に製造でき、かつ、光電
変換効率が比較的高いという利点を有する。
非晶質半導体からなり、かつ、ｐｉｎ構造であるので、
吸収係数が高くて、薄く、安価に製造でき、かつ、光電
変換効率が比較的高いという利点を有する。
【００６０】また、１実施の形態は、上記薄膜光電変換
層が複数層積層されたタンデム構造であるので、太陽電
池の開放電圧を大きくすることができる。また、上記複
数の薄膜光電変換層のバンドギャップを異ならせること
によって、各波長の光を各薄膜光電変換層で効率よく光
電変換することができる。従って、上記実施の形態は、
発電効率を高くすることができる。
層が複数層積層されたタンデム構造であるので、太陽電
池の開放電圧を大きくすることができる。また、上記複
数の薄膜光電変換層のバンドギャップを異ならせること
によって、各波長の光を各薄膜光電変換層で効率よく光
電変換することができる。従って、上記実施の形態は、
発電効率を高くすることができる。
【００６１】また、１実施の形態では、上記集光レンズ
が半球状のレンズであり、その半球状レンズの中心が第
２の反射層のピンホールの中心と略重なるように、上記
半球状レンズ群が第２の反射層上に取り付けられている
ので、上記半球状のレンズによって、入射光が、効率良
く、第２の反射層のピンホールに集光され、従って、発
電効率を高くすることができる。
が半球状のレンズであり、その半球状レンズの中心が第
２の反射層のピンホールの中心と略重なるように、上記
半球状レンズ群が第２の反射層上に取り付けられている
ので、上記半球状のレンズによって、入射光が、効率良
く、第２の反射層のピンホールに集光され、従って、発
電効率を高くすることができる。
【００６２】また、１実施の形態では、上記集光レンズ
が紫外線硬化樹脂により形成されているので、２Ｐ法等
の簡略な方法で集光レンズ群を一括形成することがで
き、薄膜太陽電池の低コスト化を実現することができ
る。
が紫外線硬化樹脂により形成されているので、２Ｐ法等
の簡略な方法で集光レンズ群を一括形成することがで
き、薄膜太陽電池の低コスト化を実現することができ
る。
【００６３】また、１実施の形態では、上記集光レンズ
群は、各１つの半球状のレンズの周りに６個の半球状の
レンズが接する最密状態になっているので、トータルの
集光面積を広くすることができ、発電効率を高くするこ
とができる。
群は、各１つの半球状のレンズの周りに６個の半球状の
レンズが接する最密状態になっているので、トータルの
集光面積を広くすることができ、発電効率を高くするこ
とができる。
【００６４】また、本発明の薄膜太陽電池の設置方法
は、各１つの半球状のレンズの周りに６個の半球状のレ
ンズが接する最密状態になっている集光レンズ群を有す
る上記薄膜太陽電池を、特定の半球状のレンズに隣接
し、かつ、お互いに隣接する２つの半球状のレンズが接
する点と、上記特定の半球状のレンズの中心点を結ぶ直
線が略東西方向を向くように設置するので、光が東西方
向、かつ、斜め方向から入射する朝方及び夕方において
も、各半球状のレンズは、隣りの半球状のレンズとは東
西方向に直接接していなくて、東西方向には、半球状の
レンズの間に空間が空いているので、光が東西方向、か
つ、斜め方向から入射する朝方及び夕方においても、各
半球状のレンズは多くの光を受けることができ、従っ
て、朝方及び夕方においても、高い発電効率を維持する
ことができる。
は、各１つの半球状のレンズの周りに６個の半球状のレ
ンズが接する最密状態になっている集光レンズ群を有す
る上記薄膜太陽電池を、特定の半球状のレンズに隣接
し、かつ、お互いに隣接する２つの半球状のレンズが接
する点と、上記特定の半球状のレンズの中心点を結ぶ直
線が略東西方向を向くように設置するので、光が東西方
向、かつ、斜め方向から入射する朝方及び夕方において
も、各半球状のレンズは、隣りの半球状のレンズとは東
西方向に直接接していなくて、東西方向には、半球状の
レンズの間に空間が空いているので、光が東西方向、か
つ、斜め方向から入射する朝方及び夕方においても、各
半球状のレンズは多くの光を受けることができ、従っ
て、朝方及び夕方においても、高い発電効率を維持する
ことができる。
【図１】 本発明の実施の形態の薄膜太陽電池の断面図
である。
である。
【図２】 本発明の実施の形態の薄膜太陽電池の断面図
である。
である。
【図３】 本発明の実施の形態の薄膜太陽電池の平面図
である。
である。
【図４】 本発明の実施の形態の薄膜太陽電池の平面図
である。
である。
【図５】 本発明の実施の形態の薄膜太陽電池の平面図
である。
である。
【図６】 本発明の実施の形態の薄膜太陽電池の断面図
である。
である。
【図７】 本発明の実施の形態の薄膜太陽電池の断面図
である。
である。
【図８】 本発明の実施例の薄膜太陽電池の作製方法を
説明する断面図である。
説明する断面図である。
【図９】 本発明の実施例の薄膜太陽電池の作製方法を
説明する断面図である。
説明する断面図である。
【図１０】 本発明の実施例の形態薄膜太陽電池の作製
方法を説明する断面図である。
方法を説明する断面図である。
【図１１】 本発明の実施例の薄膜太陽電池の作製方法
を説明する断面図である。
を説明する断面図である。
【図１２】 本発明の実施例の薄膜太陽電池の作製方法
を説明する断面図である。
を説明する断面図である。
【図１３】 従来の薄膜太陽電池の断面図である。
【図１４】 従来の薄膜太陽電池の断面図である。
１ 透明基板
２ 透明導電膜
３ 薄膜光電変換層
４ 透明導電膜
５ 第１の反射層
６ 第２の反射層
７ ピンホール
８ 光
９ 集光レンズ群
１０ 反射領域
Claims (7)
- 【請求項１】 透明基板と、 上記透明基板の一方の面側に位置する第１の反射層と、 上記透明基板の上記一方の面と第１の反射層との間に位
置する薄膜光電変換層と、 上記透明基板の他方の面に設けられると共に、ピンホー
ル群を有する第２の反射層と、 上記ピンホール群に入射光を集光する集光レンズ群とを
備えることを特徴とする薄膜太陽電池。 - 【請求項２】 請求項１に記載の薄膜太陽電池におい
て、 上記薄膜光電変換層が、ｐ型不純物ドープ非晶質半導体
層とｎ型不純物ドープ非晶質半導体層とで、真性非晶質
半導体層であるｉ層を挟んだｐｉｎ構造で構成されてい
ることを特徴とする薄膜太陽電池。 - 【請求項３】 請求項１に記載の薄膜太陽電池におい
て、 上記薄膜光電変換層が複数層積層されたタンデム構造で
あることを特徴とする薄膜太陽電池。 - 【請求項４】 請求項１に記載の薄膜太陽電池におい
て、上記集光レンズが半球状のレンズであり、その半球
状のレンズの中心が上記第２の反射層に設けられた上記
ピンホールの中心と略重なるように、上記半球状のレン
ズ群が第２の反射層上に取り付けられていることを特徴
とする薄膜太陽電池。 - 【請求項５】 請求項１に記載の薄膜太陽電池におい
て、上記集光レンズが紫外線硬化樹脂により形成されて
いることを特徴とする薄膜太陽電池。 - 【請求項６】 請求項４に記載の薄膜太陽電池におい
て、上記集光レンズ群は、各１つの半球状のレンズの周
りに６個の半球状のレンズが接する最密状態になってい
ることを特徴とする薄膜太陽電池。 - 【請求項７】 請求項６に記載の薄膜太陽電池を、 特定の上記半球状のレンズに隣接し、かつ、お互いに隣
接する２つの半球状のレンズが接する点と、上記特定の
半球状のレンズの中心点を結ぶ直線が略東西方向を向く
ように設置することを特徴とする薄膜太陽電池の設置方
法。
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|---|---|---|---|
| JP2001231939A JP2003046103A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | 薄膜太陽電池及びその設置方法 |
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