JP5177682B2 - 太陽電池 - Google Patents
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Description
11 透明電極膜
12 p層
13 発電層
14 n層
15 半導体層
16 裏面電極膜
21 基板
22 波長変換体
61 凹部
Claims (12)
- 太陽光エネルギーを電力に変換する太陽電池において、
光透過性の基板と、
上記基板内に含められた波長変換体と、
上記基板上に設けられた透明電極膜と、
上記透明電極膜の表面に形成された、p層、発電層及びn層を含む半導体層と、
上記半導体層上に形成された裏面電極膜とを備え、
上記波長変換体は、上記基板内に入射された太陽光を吸収して近接場光を滲出する微粒子又は色素分子からなり、滲出させた上記近接場光により誘起された非断熱過程に基づいて、上記太陽光のうち波長1000nm〜3000nmの光を、上記発電層の吸収可能帯域まで変換すること
を特徴とする太陽電池。 - 上記波長変換体は、直径50nm以下のGaAs、又は直径10nm以下のCdSeからなる量子ドットであること
を特徴とする請求項1記載の太陽電池。 - 太陽光エネルギーを電力に変換する太陽電池において、
透明電極膜と、
上記透明電極膜の表面に形成された、p層、発電層及びn層を含む半導体層と、
上記半導体層上に形成された裏面電極膜と、
入射された上記太陽光に基づいて上記発電層へ近接場光を滲出させる近接場光滲出手段とを備え、
滲出させた上記近接場光により誘起された非断熱過程に基づいて、上記太陽光のうち波長1000nm〜3000nmの光を、上記発電層の吸収可能帯域まで変換すること
を特徴とする太陽電池。 - 上記近接場光滲出手段は、上記透明電極における太陽光入射側表面において、互いに50nm以下の間隔で離間して配置される遮蔽体として構成され、その遮蔽体間に形成されてなる上記透明電極膜を露出させた近接場光滲出領域に対して、上記太陽光の入射に基づいて上記近接場光を滲出させること
を特徴とする請求項3記載の太陽電池。 - 上記遮蔽体は、金属層、微粒子、量子ドット、色素分子の何れかであること
を特徴とする請求項4記載の太陽電池。 - 上記近接場光滲出手段は、互いに50nm以下の間隔で上記透明電極膜を互いに離間させて配置することにより構成され、上記透明電極膜間に形成されてなる上記半導体層を露出させた近接場光滲出領域に対して、上記太陽光の入射に基づいて上記近接場光を滲出させること
を特徴とする請求項3記載の太陽電池。 - 上記近接場光滲出手段は、上記透明電極膜から、その直上にある上記p層内まで形成された凹部であり、上記p層内における上記凹部底面から発電層に至るまでの厚さは30〜300nmであること
を特徴とする請求項3記載の太陽電池。 - 上記凹部の断面積は900〜40000nm2であり、
上記p層内における上記凹部底面から発電層に至るまでの厚さは50〜100nmであること
を特徴とする請求項7記載の太陽電池。 - 上記近接場光滲出手段は、上記透明電極膜から、その直上にある上記n層内まで形成された凹部であり、上記n層内における上記凹部底面から発電層に至るまでの厚さは30〜300nmであること
を特徴とする請求項3記載の太陽電池。 - 上記凹部の断面積は900〜40000nm2であり、
上記n層内における上記凹部底面から発電層に至るまでの厚さは50〜100nmであること
を特徴とする請求項9記載の太陽電池。 - 上記近接場光滲出手段は、上記半導体層と上記透明電極膜との接合界面を、互いに50nm以下のピッチで形成した凹凸で構成され、
上記太陽光の入射に基づいて上記凹凸におけるエッジ部分から上記近接場光を滲出させること
を特徴とする請求項3記載の太陽電池。 - 上記近接場光滲出手段は、上記半導体層に含められてなり、入射された太陽光を吸収して近接場光を滲出する金属層、微粒子、量子ドット、色素分子の何れかからなること
を特徴とする請求項3記載の太陽電池。
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