JPH0368547B2 - - Google Patents
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- JPH0368547B2 JPH0368547B2 JP60273722A JP27372285A JPH0368547B2 JP H0368547 B2 JPH0368547 B2 JP H0368547B2 JP 60273722 A JP60273722 A JP 60273722A JP 27372285 A JP27372285 A JP 27372285A JP H0368547 B2 JPH0368547 B2 JP H0368547B2
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- JP
- Japan
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- solar cell
- oxygen
- cell module
- peroxide
- encapsulated
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/16—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers
- H10F10/162—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS/CdTe photovoltaic cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
- H10F19/80—Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/543—Solar cells from Group II-VI materials
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は太陽電池モジユールに関し、特に
CdS/CdTe系太陽電池のパツケージ構造に係る。 従来の技術 最近エネルギー供給の一手段として太陽電池が
注目されている。それは無限とも言えるクリーン
な太陽エネルギーから直接電気エネルギーが手軽
に取り出せるからである。しかしながら、太陽電
池が大々的に普及するに至らないのは、電力コス
トが高いためで、その根本原因は太陽電池素子お
よびそのモジユール部分が高価であるためであ
る。前者でのコスト引き下げの努力が行われてい
るのは勿論であるが、後者でのコスト引き下げも
同様に重要で、そのための工夫がいろいろ試みら
れている。また太陽電池素子の変化に応じ、それ
に見合つたパツケージが必要となつている。 従来の太陽電池モジユールは単結晶シリコン太
陽電池素子もしくは多結晶シリコン太陽電池素子
等結晶型太陽電池素子の使用を前提にして開発さ
れたものが多く、アモルフアスシリコン太陽電池
素子や−族化合物半導体太陽電池素子等の薄
膜型太陽電池素子を使用する場合には改良を加え
るべき点が多々残されている。 特に−族化合物半導体太陽電池のうち、
CdS/CdTe系太陽電池については、その太陽電
池が以下に示すような特有の挙動を示すため、特
別のパツケージ構造をもたせる必要が生じてい
る。 CdS/CdTe系太陽電池モジユールとしては、
例えば、第2図に示されるような構造のものが発
明されている(特願昭60−122990)。これは、基
板6上に周辺余白20を残して形成した太陽電池
素子1と、上記素子を保護する対面保護膜7と、
上記素子と対面保護膜との間に充填される樹脂層
10とより成る太陽電池モジユールであつて、上
記素子1と上記樹脂層10との間に、素子に対し
て非接着で、かつ電気的に絶縁性の薄片40を設
けた太陽電池モジユールである。 発明が解決しようとする問題点 しかし、従来のCdS/CdTe系太陽電池モジユ
ールでは素子に対する水分の侵入を防ぐという点
に重点がおかれて、モジユール化した時の素子に
対する酸素の影響については無関心であつた。し
かし、最近になつてCdS/CdTe系太陽電池素子
にとつて、特に高温時には素子周辺に存在する酸
素が重大な影響をもつことが発見された。すなわ
ち第1表の参考例2に示すようにたとえば100℃
では素子周辺に酸素が存在しないと、酸素が存在
する時に較べて、変換効率が極度に低くなるとい
うことがわかつた。この発明はモジユール中に酸
素が存在しないと変換効率が低くなるという問題
を解決するものである。 問題点を解決するための手段 本発明は、CdS/CdTe接合を光起電力部分と
して含む太陽電池モジユール内部に酸素放出物を
封入するとともに、酸素放出物から放出された酸
素が光起電力素子に到達するように封入したもの
である。 作 用 酸素放出物の一つとして過酸化物を例に取つて
作用を説明する。 過酸化物は、その分解温度まで温度上昇する
と、急激に、時には爆発的に分解するのは勿論で
あるが、その分解温度以下でも、その温度に応じ
て、徐々に分解する性質をもつている。従つて、
CdS/CdTe系太陽電池素子の形成部分の近辺に
過酸化物を配置しておくと、その過酸化物の分解
によつて発生した酸素が徐々に供給され、上記酸
素不足により生ずる変換効率の低下を防止するこ
とが可能となる。 実施例 次に本発明を実施例と参考例により説明する。 実施例 1 第1図は本発明の実施例における太陽電池モジ
ユールの要部断面図である。太陽電池素子1は基
板6の上(第1図では下)に、周辺の余白20を
残して直接形成されている。樹脂層10は、酸素
放出物である過酸化物9を間にはさんで、太陽電
池素子1のある部分と基板6の外周部の余白20
をおおつている。さらに樹脂層10の外側は対面
保護膜7がおおつている。樹脂層10は対面保護
膜7を基板6の外周部の余白20等に接着してい
る。 太陽電池素子1は、ここでは、基板6として用
いた14cm角の無アルカリのほうけい酸ガラス上に
幅6.5mmの余白20を周辺に残してCdS膜、つい
でAg−In電極部を除いたCdS膜上にCdTe膜、さ
らにその上にC膜、そしてAg電極が形成された
ものである。またCdTe膜等のない部分にAg−In
電極が形成されたものである。そして最後にそれ
ら全体はエポキシ樹脂等でカバーされている。 樹脂層10には酸無水物を共重合して変性した
ポリエチレンを用い、対面保護膜7としては外面
を樹脂でおおつたAl箔を用いた。こうして製作
したモジユールでは、対面保護膜7は、余白20
の部分のガラスによく接着した。過酸化物として
は0.3gの過硫酸アンモニウムを使用し、ポリエ
チレン製の小袋に入れ、開封状態のまま2つ折り
して素子の上(第1図では下)に配置した。 上記のようにして作成した太陽電池モジユール
の100℃下での信頼性テスト結果を、なにも配置
しないで作成した太陽電池モジユールの結果(参
考例1)とともに第1表に示す。第1表に示すよ
うに酸素放出物である過硫酸アンモニウムを封入
した太陽電池モジユールは変換効率の低下が4%
と小さいのに対し、何も封入しないで作成した太
陽電池モジユールのそれは25%と大きかつた。
CdS/CdTe系太陽電池のパツケージ構造に係る。 従来の技術 最近エネルギー供給の一手段として太陽電池が
注目されている。それは無限とも言えるクリーン
な太陽エネルギーから直接電気エネルギーが手軽
に取り出せるからである。しかしながら、太陽電
池が大々的に普及するに至らないのは、電力コス
トが高いためで、その根本原因は太陽電池素子お
よびそのモジユール部分が高価であるためであ
る。前者でのコスト引き下げの努力が行われてい
るのは勿論であるが、後者でのコスト引き下げも
同様に重要で、そのための工夫がいろいろ試みら
れている。また太陽電池素子の変化に応じ、それ
に見合つたパツケージが必要となつている。 従来の太陽電池モジユールは単結晶シリコン太
陽電池素子もしくは多結晶シリコン太陽電池素子
等結晶型太陽電池素子の使用を前提にして開発さ
れたものが多く、アモルフアスシリコン太陽電池
素子や−族化合物半導体太陽電池素子等の薄
膜型太陽電池素子を使用する場合には改良を加え
るべき点が多々残されている。 特に−族化合物半導体太陽電池のうち、
CdS/CdTe系太陽電池については、その太陽電
池が以下に示すような特有の挙動を示すため、特
別のパツケージ構造をもたせる必要が生じてい
る。 CdS/CdTe系太陽電池モジユールとしては、
例えば、第2図に示されるような構造のものが発
明されている(特願昭60−122990)。これは、基
板6上に周辺余白20を残して形成した太陽電池
素子1と、上記素子を保護する対面保護膜7と、
上記素子と対面保護膜との間に充填される樹脂層
10とより成る太陽電池モジユールであつて、上
記素子1と上記樹脂層10との間に、素子に対し
て非接着で、かつ電気的に絶縁性の薄片40を設
けた太陽電池モジユールである。 発明が解決しようとする問題点 しかし、従来のCdS/CdTe系太陽電池モジユ
ールでは素子に対する水分の侵入を防ぐという点
に重点がおかれて、モジユール化した時の素子に
対する酸素の影響については無関心であつた。し
かし、最近になつてCdS/CdTe系太陽電池素子
にとつて、特に高温時には素子周辺に存在する酸
素が重大な影響をもつことが発見された。すなわ
ち第1表の参考例2に示すようにたとえば100℃
では素子周辺に酸素が存在しないと、酸素が存在
する時に較べて、変換効率が極度に低くなるとい
うことがわかつた。この発明はモジユール中に酸
素が存在しないと変換効率が低くなるという問題
を解決するものである。 問題点を解決するための手段 本発明は、CdS/CdTe接合を光起電力部分と
して含む太陽電池モジユール内部に酸素放出物を
封入するとともに、酸素放出物から放出された酸
素が光起電力素子に到達するように封入したもの
である。 作 用 酸素放出物の一つとして過酸化物を例に取つて
作用を説明する。 過酸化物は、その分解温度まで温度上昇する
と、急激に、時には爆発的に分解するのは勿論で
あるが、その分解温度以下でも、その温度に応じ
て、徐々に分解する性質をもつている。従つて、
CdS/CdTe系太陽電池素子の形成部分の近辺に
過酸化物を配置しておくと、その過酸化物の分解
によつて発生した酸素が徐々に供給され、上記酸
素不足により生ずる変換効率の低下を防止するこ
とが可能となる。 実施例 次に本発明を実施例と参考例により説明する。 実施例 1 第1図は本発明の実施例における太陽電池モジ
ユールの要部断面図である。太陽電池素子1は基
板6の上(第1図では下)に、周辺の余白20を
残して直接形成されている。樹脂層10は、酸素
放出物である過酸化物9を間にはさんで、太陽電
池素子1のある部分と基板6の外周部の余白20
をおおつている。さらに樹脂層10の外側は対面
保護膜7がおおつている。樹脂層10は対面保護
膜7を基板6の外周部の余白20等に接着してい
る。 太陽電池素子1は、ここでは、基板6として用
いた14cm角の無アルカリのほうけい酸ガラス上に
幅6.5mmの余白20を周辺に残してCdS膜、つい
でAg−In電極部を除いたCdS膜上にCdTe膜、さ
らにその上にC膜、そしてAg電極が形成された
ものである。またCdTe膜等のない部分にAg−In
電極が形成されたものである。そして最後にそれ
ら全体はエポキシ樹脂等でカバーされている。 樹脂層10には酸無水物を共重合して変性した
ポリエチレンを用い、対面保護膜7としては外面
を樹脂でおおつたAl箔を用いた。こうして製作
したモジユールでは、対面保護膜7は、余白20
の部分のガラスによく接着した。過酸化物として
は0.3gの過硫酸アンモニウムを使用し、ポリエ
チレン製の小袋に入れ、開封状態のまま2つ折り
して素子の上(第1図では下)に配置した。 上記のようにして作成した太陽電池モジユール
の100℃下での信頼性テスト結果を、なにも配置
しないで作成した太陽電池モジユールの結果(参
考例1)とともに第1表に示す。第1表に示すよ
うに酸素放出物である過硫酸アンモニウムを封入
した太陽電池モジユールは変換効率の低下が4%
と小さいのに対し、何も封入しないで作成した太
陽電池モジユールのそれは25%と大きかつた。
【表】
実施例 2
酸素放出物として過酸化カルシウムを使用する
以外は実施例1と同様の太陽電池モジユールを作
成した。信頼性テスト結果を第1表に示した。過
酸化カルシウムを封入したモジユールの変換効率
の低下は5%と小さかつた。 実施例 3 酸素放出物として過酸化亜鉛を使用する以外は
実施例1と同様の太陽電池モジユールを作成し
た。信頼性テスト結果を第1表に示してある。過
酸化亜鉛からなる酸素放出物を封入したモジユー
ルの変換効率の低下は6%と、封入しない場合に
くらべて小さかつた。 実施例 4 酸素放出物として過酸化マグネシウムを使用す
る以外実施例1と同様の太陽電池モジユールを作
成した。過酸化マグネシウムを封入したモジユー
ルの変換効率の低下は7%と、封入しない場合に
くらべて小さかつた。 発明の効果 以上、実施例の中でも説明したように、酸素放
出物のモジユール内への封入の効果は著しく、高
温環境下での太陽電池モジユールの性能低下を防
止する効果があつた。 第1表参考例2として示してあるように酸素吸
収剤を封入して、素子周辺の酸素濃度を低くした
時の変換効率の低下は41%にも至つている。この
参考例の結果と、本発明の実施例の結果は、何も
封入しなかつた場合の結果を中にして好対称をな
しており、酸素放出物のモジユール内への封入効
果を明白に示している。 なお、ここでは、酸素放出物として、過酸化物
を中心にして実施例を示したが、酸素放出物とし
ては、過酸化物のような、自己が分解して酸素を
放出する物質に限られるものではなく、酸素を吸
着、吸蔵しており、太陽電池モジユールの使用条
件下で、徐々に酸素を放出する物質ならば何でも
いいことは明らかである。 また酸素放出物質の封入方法としては実施例に
示したようにポリエチレン袋に入れたものを封入
する方法以外に、他の材料の袋に入れて封入する
方法、樹脂に混入して塗布する方法、ペレツト状
にかためてそのまゝ封入する方法等がとれること
は実験的に確めており、勿論のことである。 さらに封入場所はCdS/CdTe系素子に直接触
れる場所でもいいし、樹脂フイルム等を介しても
同様の効果が認められる。ただし、高温で加速し
て信頼性テストをする場合は厚いフイルムなど酸
素の透過を妨げる場合は酸素の到達に時間がかか
るので孔をあけてその妨げを除いてやる工夫が必
要である。
以外は実施例1と同様の太陽電池モジユールを作
成した。信頼性テスト結果を第1表に示した。過
酸化カルシウムを封入したモジユールの変換効率
の低下は5%と小さかつた。 実施例 3 酸素放出物として過酸化亜鉛を使用する以外は
実施例1と同様の太陽電池モジユールを作成し
た。信頼性テスト結果を第1表に示してある。過
酸化亜鉛からなる酸素放出物を封入したモジユー
ルの変換効率の低下は6%と、封入しない場合に
くらべて小さかつた。 実施例 4 酸素放出物として過酸化マグネシウムを使用す
る以外実施例1と同様の太陽電池モジユールを作
成した。過酸化マグネシウムを封入したモジユー
ルの変換効率の低下は7%と、封入しない場合に
くらべて小さかつた。 発明の効果 以上、実施例の中でも説明したように、酸素放
出物のモジユール内への封入の効果は著しく、高
温環境下での太陽電池モジユールの性能低下を防
止する効果があつた。 第1表参考例2として示してあるように酸素吸
収剤を封入して、素子周辺の酸素濃度を低くした
時の変換効率の低下は41%にも至つている。この
参考例の結果と、本発明の実施例の結果は、何も
封入しなかつた場合の結果を中にして好対称をな
しており、酸素放出物のモジユール内への封入効
果を明白に示している。 なお、ここでは、酸素放出物として、過酸化物
を中心にして実施例を示したが、酸素放出物とし
ては、過酸化物のような、自己が分解して酸素を
放出する物質に限られるものではなく、酸素を吸
着、吸蔵しており、太陽電池モジユールの使用条
件下で、徐々に酸素を放出する物質ならば何でも
いいことは明らかである。 また酸素放出物質の封入方法としては実施例に
示したようにポリエチレン袋に入れたものを封入
する方法以外に、他の材料の袋に入れて封入する
方法、樹脂に混入して塗布する方法、ペレツト状
にかためてそのまゝ封入する方法等がとれること
は実験的に確めており、勿論のことである。 さらに封入場所はCdS/CdTe系素子に直接触
れる場所でもいいし、樹脂フイルム等を介しても
同様の効果が認められる。ただし、高温で加速し
て信頼性テストをする場合は厚いフイルムなど酸
素の透過を妨げる場合は酸素の到達に時間がかか
るので孔をあけてその妨げを除いてやる工夫が必
要である。
第1図は本発明の太陽電池モジユールの一実施
例における要部断面図、第2図は従来の太陽電池
モジユールの要部断面図である。 1……太陽電池素子、6……基板、7……対面
保護膜、9……酸素放出物、10……樹脂層、2
0……余白。
例における要部断面図、第2図は従来の太陽電池
モジユールの要部断面図である。 1……太陽電池素子、6……基板、7……対面
保護膜、9……酸素放出物、10……樹脂層、2
0……余白。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 CdS/CdTe接合を光起電力素子として含む
太陽電池モジユールであつて、酸素放出物がモジ
ユールパツケージ内に封入されるとともに、上記
酸素放出物から放出された酸素が上記光起電力素
子に到達するように封入されていることを特徴と
する太陽電池モジユール。 2 酸素放出物として過酸化物が封入されている
特許請求の範囲第1項記載の太陽電池モジユー
ル。 3 酸素放出物として過硫酸アンモニウム、過酸
化カルシウム、過酸化亜鉛、過酸化マグネシウム
のうち少なくとも1つが封入されている特許請求
の範囲第2項記載の太陽電池モジユール。 4 CdS/CdTe接合を光起電力素子として含む
太陽電池モジユールであつて、酸素放出物が、ガ
ラス基板、A1箔およびこの両者を接着する樹脂
層でかこまれた空間内に封入されるとともに、上
記酸素放出物から放出された酸素が上記光起電力
素子に到達するように封入されていることを特徴
とする太陽電池モジユール。 5 ガラス基板、A1箔を接着する樹脂層が酸無
水物を共重合して変性したポリエチレンである特
許請求の範囲第4項記載の太陽電池モジユール。 6 酸素放出物をポリエチレン袋に入れ、一端を
開封状態にしたままモジユール内に封入した特許
請求の範囲第4項記載の太陽電池モジユール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60273722A JPS62132371A (ja) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | 太陽電池モジュール |
| US06/939,713 US4705911A (en) | 1985-12-05 | 1986-12-05 | Solar cell module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60273722A JPS62132371A (ja) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | 太陽電池モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62132371A JPS62132371A (ja) | 1987-06-15 |
| JPH0368547B2 true JPH0368547B2 (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=17531649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60273722A Granted JPS62132371A (ja) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | 太陽電池モジュール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4705911A (ja) |
| JP (1) | JPS62132371A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH029178A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
| US5022930A (en) * | 1989-06-20 | 1991-06-11 | Photon Energy, Inc. | Thin film photovoltaic panel and method |
| US5261968A (en) * | 1992-01-13 | 1993-11-16 | Photon Energy, Inc. | Photovoltaic cell and method |
| US5501744A (en) * | 1992-01-13 | 1996-03-26 | Photon Energy, Inc. | Photovoltaic cell having a p-type polycrystalline layer with large crystals |
| US5279678A (en) * | 1992-01-13 | 1994-01-18 | Photon Energy, Inc. | Photovoltaic cell with thin CS layer |
| US5248349A (en) * | 1992-05-12 | 1993-09-28 | Solar Cells, Inc. | Process for making photovoltaic devices and resultant product |
| US5507880A (en) * | 1992-06-08 | 1996-04-16 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Amorphous solar module having improved passivation |
| IL110390A0 (en) * | 1993-07-21 | 1994-10-21 | Photon Energy Inc | Method for making a photovoltaic device |
| DE4408508A1 (de) * | 1994-03-14 | 1995-09-21 | Sesol Ges Fuer Solare Systeme | Solardachziegel |
| US20080128018A1 (en) * | 2006-12-04 | 2008-06-05 | Richard Allen Hayes | Solar cells which include the use of certain poly(vinyl butyral)/film bilayer encapsulant layers with a low blocking tendency and a simplified process to produce thereof |
| DE112011102882T5 (de) * | 2010-08-31 | 2013-06-06 | Global Solar Energy, Inc. | Flexible gebäudeintegrierte Photovoltaikstruktur |
| US9000288B2 (en) | 2011-07-22 | 2015-04-07 | Space Systems/Loral, Llc | Current collector bar and grid pattern for a photovoltaic solar cell |
| US10347782B2 (en) | 2011-08-04 | 2019-07-09 | Corning Incorporated | Photovoltaic module package |
| US9105561B2 (en) * | 2012-05-14 | 2015-08-11 | The Boeing Company | Layered bonded structures formed from reactive bonding of zinc metal and zinc peroxide |
| US9627565B2 (en) | 2013-11-27 | 2017-04-18 | Space Systems/Loral, Llc | Integral corner bypass diode interconnecting configuration for multiple solar cells |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5763866A (en) * | 1980-10-06 | 1982-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solar battery module |
| JPS58215081A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-14 | Mitsui Toatsu Chem Inc | アモルフアスシリコン太陽電池 |
| JPS6032352A (ja) * | 1983-08-01 | 1985-02-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽電池モジュ−ル |
| JPS60170270A (ja) * | 1984-02-15 | 1985-09-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽電池素子のパツケ−ジ構成法 |
-
1985
- 1985-12-05 JP JP60273722A patent/JPS62132371A/ja active Granted
-
1986
- 1986-12-05 US US06/939,713 patent/US4705911A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62132371A (ja) | 1987-06-15 |
| US4705911A (en) | 1987-11-10 |
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