太阳电池装置及其制造方法制造方法及图纸

在太阳电池（１３）的正面侧配置用于使从该太阳电池（１３）反射的光漫射以减少向正面侧射出的光量的遮掩层（１４）。该遮掩层（１４）担负着防止上述反射光返回到外部观察者的作用，通过引入该层能够使位于内侧的太阳电池凭目视不能辩认。然后在该遮掩层（１４）的正面侧设置用于控制从正面侧入射的任意波长的光使其达到规定透射率的光学构件（１５），再在上述光学构件（１５）的正面侧设置用于使从上述光学构件（１５）反射的光漫射并向正面侧射出的漫射层（１６）。漫射层（１６）同样是为增强在光学构件（１５）上的反射光以便让外部观察者看到而插入的。利用该漫射层（１６）可使从光学构件反射的光成为无定向性的且柔和的光。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是国际申请日为1994年11月4日、国际申请号为PCT/JP94/01861(中国国家申请号为94194037.3)、专利技术名称为“”的专利申请的分案申请。本专利技术涉及将光作为能源使用的太阳电池装置及该装置的制造方法。
技术介绍
用单晶硅或多晶硅及非晶型硅等材料形成的太阳电池常被用作向钟表、电子计算器、无线电收音机等产品供电的能源。但是，以往是将太阳电池直接暴露在产品外面设置的，因而从外部就能看到太阳电池的样子，这已成为产品设计上的弊病。特别是在钟表等装饰品中由于太阳电池的原因而妨碍了结构设计的多样性时，将对产品价值带来很大影响，所以强烈地期望有所改进。根据这种期望，提出了在太阳电池的正面装入吸收颜色的滤光层，或装入用来限制光透射波长范围的着色层，力求不能直接看到太阳电池(特开平5-29641号公报)。然而，在使用如上所述的吸收颜色的滤光层的情况下，由于滤光层本身要吸收入射光，所以对太阳电池的光能供给量将减少。因此，一方面要向太阳电池充分地供给为发电所必需的光能，另一方面又要从外部看不到太阳电池，这是不可能的。而在使用如特开平5-29641号公报中所述的着色层的情况下，能够在确保太阳电池的光能供给量的同时，看不到太阳电池。但是，使用了该着色层时的外观质量怎么说也是呈不能令人满意的状态。即，为了优先考虑太阳电池的遮掩效果，着色层在外观上呈反光弱的不鲜明的颜色，所以若想谋求结构设计的多样化是不可能的。本专利技术正是鉴于这种技术背景而开发的，其目的是在向太阳电池供给充分的光能的同时，从外部凭视觉不能看出该太阳电池，而且能任意显现多种色彩，力求达到结构设计的多样化。专利技术的公开为了达到上述目的，本专利技术的太阳电池装置采用以下结构。即，本专利技术的第1太阳电池装置备有设在太阳电池的正面侧用于使从太阳电池反射的光漫射以减少向正面侧射出的光量的遮掩层、设在该遮掩层的正面侧用于控制从正面侧入射的任意波长的光使其达到规定透射率的光学构件、及设在上述光学构件的正面侧用于使从该光学构件反射的光漫射并向正面侧射出的漫射层。这里，光学构件例如可用干涉滤光层形成。干涉滤光层能够利用高折射率材料和低折射率材料的组合以及层叠数和各层的光学厚度将光的透射率控制在任意波长范围。由于这种控制在可见区域进行，所以能显现亮度、色度、彩色相位不同的多种颜色。此外，作为光学构件的另一例子，也可使用高折射率材料层。高折射率材料层在与其他介质的界面上表现出由光折射率之差引起的反射率。例如，在与空气的界面上，材料层的折射率越高则表现的反射率越高，所以能得到反射光强度增加的明亮的反射光。因此，当将在可见光区域内几乎无吸收的透明的高折射率材料层与白色的漫射层组合使用时，可得到由于界面上的高反射率而形成的明亮白色外观，同时使除此之外的光能全部透射而到达太阳电池，所以也能确保太阳电池的电动势特性。在高折射率材料层中吸收的光能部分终究是无谓的消耗，所以希望尽可能采用无吸收的高折射率材料层。为此，高折射率材料层最好具有1.6以上的光折射率。另外，光学构件可以这样构成，即在透明基底上形成在光源发出的可见光部亮线波长的光中至少透射1种波长的光的多层介质薄膜。为了使光学构件对作为一般室内光源的荧光灯的光具有最佳的分光透射、反射特性，上述这种结构是特别有效的。就是说，在荧光灯的光谱中具有3种波长的亮线，由于光学构件使这些亮线波长的光中至少1种波长的光透射，所以能够向太阳电池元件供给比以往要多的有助于发电的光能。漫射层同样是为增强在光学构件上的反射光以便让外部观察者看到而插入的。单独的光学构件上的反射光定向闪烁后而被看到，并且还可看到透射光的返回光线，所以反射色和透射色混合而使颜色的纯度降低。因此，通过引入该漫射层就能无定向地柔和显现任意的明亮反射色。该漫射层可以这样构成，即在无色透明的塑料材料中分散混合作为光散射物质的白色粉末或具有与该塑料的折射率不同折射率的透明微粒。漫射层还可用表面形成粗糙面的无色透明体构成。漫射层是作为显现反射色用的部件而插入的，所以在满足其功能的范围内希望透射率尽可能高。具体地说，最好是具有80％以上的透射率。到达太阳电池后的光，其大部分被太阳电池部分吸收，但在太阳电池周围部反射一部分，返回到外部观察者。因此就使观察者看到太阳电池的存在。遮掩层担负着防止上述反射光回到外部观察者的作用，通过引入该层能够使位于内侧的太阳电池不能凭目视辩认出来。这里，遮掩层最好具有45～85％的光透射率。遮掩层还可采用这样的结构，即，使其具有透射率随光的入射方向的不同而不同的各向异性，可使从正面侧射向太阳电池侧的光透射量大于从太阳电池侧面射向正面侧的光透射量。在这种情况下，遮掩层对从正面侧入射的光最好具有60～96％的透射率。这样的遮掩层可以通过将无色透明的片状构件机械加工成三维形状而得到。按照本专利技术的结构，可以既具有太阳电池的功能，又能从外部将其存在完全遮掩住，在外观质量上可显现出优异的多种鲜明的外观颜色，所以与以往相比，大幅度地扩展了设计的自由度，使对迄今为止的以上多种用途的应用成为可能。另一方面，本专利技术的第2太阳电池装置备有设在太阳电池的正面侧用于与特定波长无关地控制其可见光区域波长范围内的入射光使其达到规定透射率的光学构件、及设在上述光学构件的正面侧用于使从该光学构件反射的光漫射并向正面侧射出的漫射层。这里，光学构件例如可使用高折射率材料层。高折射率材料层在与其他介质的界面上与特定波长无关地显现出由光折射率差引起的反射率。例如，在与空气的界面上，材料层折射率越高则显现出其反射率也越高，所以能得到反射光强度增加的明亮的反射光。因此，将在可见光区域内几乎无吸收的透明的高折射率材料层与白色的漫射层组合使用时，可得到由于界面上的高反射率而形成的明亮白色外观，同时使除此之外的光能全部透射而到达太阳电池，所以也能确保太阳电池的电动势特性。在高折射率材料层中吸收的光能部分终究是无谓的消耗，所以希望尽可能采用无吸收的高折射率材料层。为此，高折射率材料层最好具有1.6以上的光折射率。漫射层同样是为增强从高折射率材料层与其他介质的界面反射的光以便作为散射光让外部观察者看到而插入的。在无漫射层时反射光定向闪烁后而被看到并且还可看到透射光的返回光线，但通过引入该漫射层就能无定向地柔和显现明亮颜色的外观。漫射层除了如上所述那样显现反射色之外，还为了使在其下面的太阳电池不能凭目视看到而插入的，所以其透射率范围应设定成满足两个目的。该漫射层可以这样构成，即在无色透明材料中分散混合作为光散射物质的白色粉末或具有与该塑料的折射率不同折射率的透明微粒。漫射层还可用表面形成粗糙面的无色透明体构成。按照本专利技术的结构，也可以既具有作为太阳电池的功能，又能从外部将其存在完全遮掩住，在外观质量上可显现出优异的多种鲜明的外观颜色，所以与以往相比，大幅度地扩展了设计的自由度，使对迄今为止的以上多种用途的应用成为可能。以下，在本申请中，将公开有关太阳电池制造方法的第1～第4专利技术。太阳电池装置的这些制造方法的特征在于，在太阳电池的正面侧配置用于使从该太阳电池反射的光漫射以减少向正面侧射出的光量的遮掩层、同时在遮掩层的正面侧配置用于对从正面侧入射的任意波长的光进行控制，使其达到规定透射率的光学构件、而且在光学构件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳电池装置，其特征在于：备有设在太阳电池的正面侧用于与特定波长无关地控制其可见光区域波长范围内的入射光使其达到规定透射率的光学构件、及设在上述光学构件的正面侧用于使从该光学构件反射的光漫射并向正面侧射出的漫射层。

【技术特征摘要】
JP 1994-7-14 161846/1994;JP 1994-7-21 169106/1994;1.一种太阳电池装置，其特征在于备有设在太阳电池的正面侧用于与特定波长无关地控制其可见光区域波长范围内的入射光使其达到规定透射率的光学构件、及设在上述光学构件的正面侧用于使从该光学构件反射的光漫射并向正面侧射出的漫射层。2.根据权利要求1所述的太阳电池装置，其特征在于上述光学构件由具有1.6以上光折射率的高折射率材料构成。3.根据权利要求1所述的太阳电池装置，其特征在于上述漫射层是在无色透明的塑料材料中分散混合作为光散射物质的白色粉末或具有与该塑料的折射率不同折射率的透明微粒而构成。4.根据权利要求1所述的太阳电池装置，其特征在于上述漫射层由表面形成粗...

【专利技术属性】
技术研发人员：南谷孝典，村田靖，
申请(专利权)人：时至准钟表股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]