JPH01100975A - 光起電力装置 - Google Patents

光起電力装置

Info

Publication number
JPH01100975A
JPH01100975A JP62259061A JP25906187A JPH01100975A JP H01100975 A JPH01100975 A JP H01100975A JP 62259061 A JP62259061 A JP 62259061A JP 25906187 A JP25906187 A JP 25906187A JP H01100975 A JPH01100975 A JP H01100975A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
photoelectric conversion
light
heat capacity
conversion element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62259061A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Iwamoto
岩本 正幸
Koji Minami
浩二 南
Kaneo Watanabe
渡邉 金雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP62259061A priority Critical patent/JPH01100975A/ja
Publication of JPH01100975A publication Critical patent/JPH01100975A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は太陽光発電等に利用される光起電力装置に関す
る。
(ロ)従来の技術 シリコンを含む水素化アモルファス半導体、例えば水素
化アモルファスシリコン(a−5i:H)、水素化アモ
ルファスシリコンカーバイド(a −5iC:H)、水
素化アモルファスシリコンナイトライド(a−5iN:
H)、水素化アモルファスシリコンゲルマニクム(a−
5iGe:H)を用いた光起電力装置は既に知られてお
り、米国特許第4.281.208最明J!lil書及
び図面に開示された如き集積型構造が簡単な装造プロセ
スにより任意の値の電圧が得られることから実用化され
ている。
然し乍ら、祈る水素化アモルファス半導体を主として光
電変換動作する光活性層とした光起電力装置にあっては
、単結晶半導体を光活性層とするものKeぺ光電変換効
率が低いのみならず、特開昭59−54274号公服に
開示されたように強い光照射を長時間受けると、光電変
換効率が低下する光劣化を招くことが知られており、太
陽光発電への適用に際し解決しなければならない。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 本発明は上述の如く水素化アモルファス半導体を主とし
て光i4変換紡作する光活性層とした光起電力装置にあ
っては、強い光照射を長時間受けると、光電変換効率が
低下する光劣化を解決しようとするものである。
に)間蹟点を解決するための手段・ 本発明光起電力装置は上記光劣化を解決すぺ、く、シリ
コンを含む水素化アモルファス半導体を主として光電変
換動作する光活層とした光1!を変換素子の受光面倒に
、実質的に可視光の透過を許容し赤外光の透過を遮断す
るフィルタを配置すると共K。
光電変換素子の背面側に当該光電変換素子と熱的に接し
て熱容量部材を設けたことを特徴とする。
(ホ)作 用 上述の如く光電変換素子の背面側に当該光t1!変換素
子と熱的に接して熱容量部材を設けることによって、昼
間熱容量部材で蓄積された熱容量は夜間上記光電変換素
子の光活性層を加熱し、また受光向側に配置された赤外
光の透過t−遮断するフィの ルタは上記光電変換素子側かψ熱を抑圧する。
(へ)実施例 第1図は本発明光起電力装置の基本構成を示す模式的断
面図であって、(1)はシリコンを含む水素化アモルフ
ァス半導体を生として光電変換動作する光活性層とした
膜状光電変換素子で、例えば膜面に平行なpin 接合
等の半導体接合を含む半導)等圧代表される透光性導電
酸化物(TCO)カイらなる受光面電極と、At%Ag
%At/TiAg%TCO/A4TCO/AL/TiA
g、TCO/Ag等の高反射性金属層を少なくとも一層
含む単層或いは積層構造の背面電極と、で挾持した構成
にある。(2)は上記膜状光1!変換素子(1)を支持
する透光性の例えばガラスからなる支持基板で、当該支
持基板(2)は光電変換素子(1)に対して光入射方向
である受光面側に設けられ、具体的には支持基板(2)
に光電変換素子(1)の受光面電極が纏韻礪看、スパッ
タ、熱CvD等の手法により直接成膜され、次いで光活
性層を含んだ生得体膜が5iHa、5i2Ha  等の
少なくともシリコンと水素を主体とする原料ガス(必要
とめれば適宜B2H6、PH3の導電型決定不純物を含
むガス、CH4、NHS、G e H4等の光学的バン
ドギャップ調整元素を含むガスを添加しても良い)をプ
ラズマCVD、光CVD等の手法による分解によって堆
積せしめられ、最終的に背面電極が被着される。
(3)は上記支持基板(2)に直接形成された光電変換
素子(1)の背面電極を液密的忙覆蓋し当該背面電極へ
の熱伝導を許容する背面保護部材で、例えば先ず背面電
極に接して膜厚故100μm程度のエポキシ系樹脂が塗
布され、次いで膜厚欧10μm程度の高分子フィルムが
貼着された゛複合体から構成されている。(4)は上記
背面保護部材(31の更に背面側に設けられた熱容量部
材で、例えば熱容量の大きい水(H20)や、潜熱を利
用するMg(NOり2−6H20や5r(OH)z−8
HzO等の水和塩からなる。上記Mg(NOs)2−6
H20は、89〜95℃の融点を持ち、その融解熱は5
8.2 cal/gであり、また5r(OH)2−8H
zOでは各々88℃、84caz/gである。従って、
蓄熱・放熱の点から見れば融解・凝固を利用できる水和
塩を用いる方が有利であるものの、実用面では水(H2
0)を用い方が好ましい。(5)は上記熱容量部材(4
)の背面を断熱的に覆う断熱部材で、該断熱部材(5)
は上記支持基板(2)、光電変換素子(1)、背面保護
部材(3)の側面を囲続する枠体(6)と共に上記熱容
量部材14)を液密的に保持する。
(7)は上記光電変換素子(1)の受光面側に支持基板
(2)と空間18)を隔てて上記枠体16)により気密
に支持されたフィルタで、例えばガラス板上にI n 
2 xsnyo(s X+2 y)、フッ素ドープの5
n02、In2O5゜CdO等を約1μmコーティング
することによって、実質的に可視光の透過を許容し赤外
光の透過を遮断する所哨赤外臘カットフィルタからなる
所るフィルタ(7)として膜厚的1μmのIn2xSn
yO(3x+2y)と、フッ素ドープの5n02をコー
ティングした場合の反射・透過特性が第2図に示されて
いる。同図から光電変換素子(1)が光電変換動作する
波擾約0.7μm以下の可視光Ijt[において両者共
に高い透過率金示し、波長的1μmを越える赤外光@域
に$いて高い反射率を鼠する。
さて、シリコンを含む水素化アモルファス半導体を主と
して光電変換動作する光活性層とし九光電変換素子(1
)は強い光照射を長時間受けると、光電変換効率が低下
する光劣化を招くことは先に説明した。一方、所る光電
変換効率の光劣化に対し、熱アニールを施すことにより
低下した光電変換効率が回復する効果(StembLe
r−Wronski効果)についても知られている。例
えば第5図はm −3i:Hを光活性層としたpin 
接合型光電変換素子(1)における光電変換効率が初期
値から20%光劣化後の熱アニールによる回復の様子を
示している。アニール温度が高い程、光劣化の回復の時
間が短いことがヤ」る。例えば、160℃の熱アニール
では4時間でほぼ100%回復し、また低温の70℃で
あっても当初の2時間ではほとんど回復が見られないも
のの2時間を経過した段階から回復が始まっている。
而して、本発明光起電力装置は昼間太陽光の下では、当
該太陽光線(hvJ)の内、可視光はフィルタ+71側
から入射し、空間(8)、支持基板(2)を透過して光
電変換素子(1)K到達し、光活性層で吸収されて光電
変換動作により光起電力に変換される。
一方、入射光エネルギから光電変換動作による電気エネ
ルギに変換される割合は例えば約10%程度で、伐りの
90%の光エネルギの大部分は熱に変換される。そこで
、本発明は所る光エネルギの大部分が熱に変換されるこ
とに看目し、当該熱を背面保護部材(3)を挟んで熱的
に接する熱容量部材(4)に専びき蓄熱し、昼間の光照
射により劣化し九光電変換素子(1)を、夜間を利用し
て光劣化が僅かに進行した段階で上記熱容量部材(4)
からの熱伝導によって熱アニールして翌日の光照射に先
立って所る光劣化を回復せんとするものである。第4図
F1熱容量部材(4)として、栗さ■が2amの水を用
いたときの光電変換素子(1)の−日の温度変化を実線
で示したものであり、日出時刻6時、日浸時刻18時で
ある。尚、比較のために、フィルタ17)、熱容量部材
141等を持たない従来装置の温度変化を破線で示した
。祈る温度変化の比較から明らかなようK、本発明装置
にあっては光照射のない夜間にあっても光電変換素子(
1)は約90℃の温度に保たれていることから、第3図
に示したStembAer−Wronski効果により
光劣化の回復が行なわれていることかヤ」る。特に本発
明装置にあって光照射のない夜間でも約90℃の高温に
保つことができるのは、断熱部材(5)は元より受光面
側に投けられたフィルタ(7)による効果が大きい。即
ち、当該フィルタ(7)は、光電変換素子(1)が光吸
収により高温となった熱エネルギの輻射を赤外線(IR
)の透過を遮断することKよって、外部への伝播(放熱
)を阻止し、空間(8)内に閉じ込める保温効果を有す
る。従って、光電変換素子(11の熱エネルギは外部に
放熱されず、効率良く熱容量部材(4)に蓄えられ、夜
間に6つても輻射熱は反射せしめられることから当該フ
ィルタ(7)の存在による効果は大きい。
(ト)発明の効果 子の光活性層を、受光面側に配置され九赤外光の透過を
遮断するフィルタの光電変換素子側からの放熱の抑圧に
より、高温状態での加熱を施すことができるので、光照
射のない夜間を利用して光電変換素子が僅かに光劣化し
た状悪で、祈る光劣化を回復させることができ、高い光
電変換出力1に長期間安定して得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明光起電力装置の基本構成を示す模式的V
断面図、第2図は本発IJ11に用いられるフィルタの
反射・透過特性図、第3図は熱アニールによる光電変換
効率の回復を説明するための特性図、第4図は本発明装
置と従来装置の一日における温度変化の堆移を示す温度
変化図、を犬々示している。 (1)・・・光電変換素子、(41・・・熱容量部材、
(5)・・・断熱部材、(6)・・・枠体、(7)・・
・フィルタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シリコンを含む水素化アモルファス半導体を主と
    して光電変換動作する光活性層とした光電変換素子の受
    光面側に、実質的に可視光の透過を許容し赤外光の透過
    を遮断するフィルタを配置すると共に、光電変換素子の
    背面側に当該光電変換素子と熱的に接して熱容量部材を
    設けたことを特徴とする光起電力装置。
JP62259061A 1987-10-14 1987-10-14 光起電力装置 Pending JPH01100975A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62259061A JPH01100975A (ja) 1987-10-14 1987-10-14 光起電力装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62259061A JPH01100975A (ja) 1987-10-14 1987-10-14 光起電力装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01100975A true JPH01100975A (ja) 1989-04-19

Family

ID=17328780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62259061A Pending JPH01100975A (ja) 1987-10-14 1987-10-14 光起電力装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01100975A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10134901B4 (de) * 2000-07-21 2010-11-11 Sharp K.K. Transmissives Dünnschicht-Solarzellenmodul mit einem lichtdurchlässigen Substrat, einem lichtdurchlässigen Abschnitt und einer lichtdurchlässigen Abdichtschicht
JP2015528646A (ja) * 2012-09-14 2015-09-28 コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブCommissariat Al’Energie Atomique Et Aux Energiesalternatives シリコン系太陽光電池を回復させる装置および方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5954162A (ja) * 1982-09-20 1984-03-28 Teruie Fujiwara 太陽光発電装置
JPS6143486A (ja) * 1984-08-06 1986-03-03 エナージー・コンバーシヨン・デバイセス・インコーポレーテツド 長期のエネルギ変換安定性を有する光応答デバイス及び該デバイスの製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5954162A (ja) * 1982-09-20 1984-03-28 Teruie Fujiwara 太陽光発電装置
JPS6143486A (ja) * 1984-08-06 1986-03-03 エナージー・コンバーシヨン・デバイセス・インコーポレーテツド 長期のエネルギ変換安定性を有する光応答デバイス及び該デバイスの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10134901B4 (de) * 2000-07-21 2010-11-11 Sharp K.K. Transmissives Dünnschicht-Solarzellenmodul mit einem lichtdurchlässigen Substrat, einem lichtdurchlässigen Abschnitt und einer lichtdurchlässigen Abdichtschicht
JP2015528646A (ja) * 2012-09-14 2015-09-28 コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブCommissariat Al’Energie Atomique Et Aux Energiesalternatives シリコン系太陽光電池を回復させる装置および方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4442310A (en) Photodetector having enhanced back reflection
US4620058A (en) Semiconductor device for converting light into electric energy
US4395582A (en) Combined solar conversion
US3957029A (en) Greenhouse window for solar heat absorbing systems derived from Cd2 SnO4
JPS6257113B2 (ja)
US20110290295A1 (en) Thermoelectric/solar cell hybrid coupled via vacuum insulated glazing unit, and method of making the same
JPH0642562B2 (ja) 透明な光起電力モジユ−ル
US3987781A (en) Greenhouse window for solar heat absorbing systems derived from Cd2 SnO4
JPH0527278B2 (ja)
US3987780A (en) Greenhouse window for solar heat absorbing systems derived from Cd2 SnO4
JPH04372177A (ja) 光起電力装置
JP2002043594A (ja) 光透過型薄膜太陽電池モジュール
JPS6230714B2 (ja)
JPH1114161A (ja) ハイブリッド型太陽電池装置
TWI381141B (zh) 太陽能系統
JPH01100975A (ja) 光起電力装置
EP2897180B1 (en) Photovoltaic device with fiber array for sun tracking
JPH0234975A (ja) 光起電力素子
US12245448B2 (en) Heat insulating transparent tandem organic solar cells
JPH0469438B2 (ja)
JP2669834B2 (ja) 積層型光起電力装置
JPS6281777A (ja) 集光型太陽電池モジユ−ル
CN223844184U (zh) 一种光伏/光热/光伏顶盖式叠合结构
JPH07202230A (ja) 劣化を自然回復させる太陽電池モジュール
CN119836127A (zh) 一种光伏/光热/光伏顶盖式叠合结构及其制备方法