太陽電池
【課題】 入射した太陽光を効率良く光変換する事の出来る、太陽電池を提供する。
【解決手段】 機械的強度を維持する為の基盤に予め浅く穿孔し、当該基板上に、溶融微粉化シリコンにＰ型及びＮ型伝導性を付与してマスクを介して噴射し、ＰＮ接合を形成した後、活性工程、電極形成工程を組み合わせて作成された、太陽電池。
【解決手段】 機械的強度を維持する為の基盤に予め浅く穿孔し、当該基板上に、溶融微粉化シリコンにＰ型及びＮ型伝導性を付与してマスクを介して噴射し、ＰＮ接合を形成した後、活性工程、電極形成工程を組み合わせて作成された、太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶射技術を応用してシリコンＰＮ接合を加工紙上或いはアルミ有るいはその合金の基盤上に噴射し、且つ当該基盤に予め凸凹を形成、着色した太陽電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のシリコン半導体太陽電池は、其れが結晶、多結晶或いは不定形薄膜であっても、高価な設備、多くの化学薬品処理、高温処理、高価な基盤が必要であり、これ等は結果として環境を破壊し太陽電池の効果を低減させる働きをする。
【０００３】
これ等を補う意見として、現品からの電力発生に際して有害物質の排出は無い、即ちクリーンエネルギーと言われているが、上記したように、その生産過程で有害物質の使用及び排出が有り、トータルとして必ずしもクリーンとは言えない大きな問題が有る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在の薄膜太陽電池は、光変換効率が経時低下変化する。即ち特性が安定でない欠点がある。またこの様な薄膜太陽電池の生産には、多種多様な有害化学物質を使用し、当然排出する為、この様な太陽電池は、環境に対して決して優しいとは到底言えない欠点が有る。
【０００５】
また現時点での薄膜太陽電池の製造には、基本的にＬＣＤ−ＴＦＴ技術の延長上の工程及び設備を使用する為に、量産実績は充分であるが、使用設備は非常に高価である。また当該設備の維持、運用及び工程の遂行には高度の工程管理技術や設備管理、保守経験が要求される。従って従来の太陽電池の製造会社にとっては、実際問題として従来の経験技術は、全く役に立たない事になり、危険の多い事業と言える。
【０００６】
現在市場に提供されている薄膜太陽電池の生産工程は、大要以下の通りである。即ち、基盤材料は、ガラスであり、然も大きさは１ｍ角、２ｍ角と言った巨大な薄いガラスを使用する。この巨大なガラス基板上に不定形シリコン及び多結晶シリコンを低温で沈積させＰ−ｉ−Ｎ構造を低温ＣＶＤ法によって形成し、発電効果を得るものである。
【０００７】
然も発電機能を通する部分の厚さが数ミクロン程度と非常に薄く且つ巨大な面積全体を一定の厚さに管理するのは、高度の工程管理技術と設備管理技術が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、簡単な生産工程、廉価な設備及び環境に優しい工程で、化学物質の排出の殆ど無い然も低廉な太陽電池を提供する事である。
【０００７】
また他の目的は、従来工程で生産している既存の大多数の太陽電池生産会社でも、容易に、安易に生産が転換出来る太陽電池を提供する事である。
【０００８】
また他の目的は、発電量が経時的に殆ど変化しない安定な発電能力を維持する太陽電池を提供する事である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明での大きな効果は、基盤材料として紙さえも使用出来得る事である。
【００１０】
他の効果は、高温処理を必要としない事である。
【００１１】
更に基板上に必要とされる複雑なパターンは、簡単な型押し（金型による加圧）によって安価に、簡単に然も安価なプレスによって形成する事が出来る。
【００１２】
その他必要とされる各種技術は、既に該当業界では普遍的技術で有り、施工上のリスクが無く、安全且つ適用容易である。
【発明を実施する為の最良の方法】
【００１３】
以下本発明の実施の形態を図及び実施例に基ずいて説明する。
【実施例】
【００１４】
ガラス繊維で補強された厚紙を基盤材料として用い、これに多角形凸凹（エンボス）を有する金型を介してプレスにて加圧し、金型形状を当厚紙に転写した。この情況を第一図に示す。当厚紙にプロパンを燃料として、溶射装置を用い、Ｐ型金属シリコンを溶融、微分化して、噴射しＰ型シリコン層を形成した。
【図−１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶射技術を応用してシリコンＰＮ接合を加工紙上或いはアルミ有るいはその合金の基盤上に噴射し、且つ当該基盤に予め凸凹を形成、着色した太陽電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のシリコン半導体太陽電池は、其れが結晶、多結晶或いは不定形薄膜であっても、高価な設備、多くの化学薬品処理、高温処理、高価な基盤が必要であり、これ等は結果として環境を破壊し太陽電池の効果を低減させる働きをする。
【０００３】
これ等を補う意見として、現品からの電力発生に際して有害物質の排出は無い、即ちクリーンエネルギーと言われているが、上記したように、その生産過程で有害物質の使用及び排出が有り、トータルとして必ずしもクリーンとは言えない大きな問題が有る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在の薄膜太陽電池は、光変換効率が経時低下変化する。即ち特性が安定でない欠点がある。またこの様な薄膜太陽電池の生産には、多種多様な有害化学物質を使用し、当然排出する為、この様な太陽電池は、環境に対して決して優しいとは到底言えない欠点が有る。
【０００５】
また現時点での薄膜太陽電池の製造には、基本的にＬＣＤ−ＴＦＴ技術の延長上の工程及び設備を使用する為に、量産実績は充分であるが、使用設備は非常に高価である。また当該設備の維持、運用及び工程の遂行には高度の工程管理技術や設備管理、保守経験が要求される。従って従来の太陽電池の製造会社にとっては、実際問題として従来の経験技術は、全く役に立たない事になり、危険の多い事業と言える。
【０００６】
現在市場に提供されている薄膜太陽電池の生産工程は、大要以下の通りである。即ち、基盤材料は、ガラスであり、然も大きさは１ｍ角、２ｍ角と言った巨大な薄いガラスを使用する。この巨大なガラス基板上に不定形シリコン及び多結晶シリコンを低温で沈積させＰ−ｉ−Ｎ構造を低温ＣＶＤ法によって形成し、発電効果を得るものである。
【０００７】
然も発電機能を通する部分の厚さが数ミクロン程度と非常に薄く且つ巨大な面積全体を一定の厚さに管理するのは、高度の工程管理技術と設備管理技術が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、簡単な生産工程、廉価な設備及び環境に優しい工程で、化学物質の排出の殆ど無い然も低廉な太陽電池を提供する事である。
【０００７】
また他の目的は、従来工程で生産している既存の大多数の太陽電池生産会社でも、容易に、安易に生産が転換出来る太陽電池を提供する事である。
【０００８】
また他の目的は、発電量が経時的に殆ど変化しない安定な発電能力を維持する太陽電池を提供する事である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明での大きな効果は、基盤材料として紙さえも使用出来得る事である。
【００１０】
他の効果は、高温処理を必要としない事である。
【００１１】
更に基板上に必要とされる複雑なパターンは、簡単な型押し（金型による加圧）によって安価に、簡単に然も安価なプレスによって形成する事が出来る。
【００１２】
その他必要とされる各種技術は、既に該当業界では普遍的技術で有り、施工上のリスクが無く、安全且つ適用容易である。
【発明を実施する為の最良の方法】
【００１３】
以下本発明の実施の形態を図及び実施例に基ずいて説明する。
【実施例】
【００１４】
ガラス繊維で補強された厚紙を基盤材料として用い、これに多角形凸凹（エンボス）を有する金型を介してプレスにて加圧し、金型形状を当厚紙に転写した。この情況を第一図に示す。当厚紙にプロパンを燃料として、溶射装置を用い、Ｐ型金属シリコンを溶融、微分化して、噴射しＰ型シリコン層を形成した。
【図−１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基盤上に、溶射によって形成された溶融微粉状シリコンにＰ型及びＮ型伝導性を付与して噴射し、ＰＮ接合を形成した後、活性工程、電極形成工程を組み合わせて作成された、太陽電池。
【請求項２】
基盤上に、Ｐ型伝導性を有するシリコンを溶射によって溶融、微粉化し、Ｎ型伝導性を付与して噴射し、ＰＮ接合を形成した後、活性工程、電極形成工程を経て作成された、太陽電池。
【請求項３】
基盤上に、溶射によって形成された溶融微粉状シリコンにマスクを介して、Ｐ型部及びＮ型部を噴射し、ＰＮ接合を形成した後、活性工程、電極形成工程を経て作成された太陽電池。
【請求項４】
請求項に記載されている活性化工程は、高圧低温条件にて実施され、その圧力範囲は、１気圧以上１０気圧未満であり、温度は、摂氏１００度以上８５０度未満で作成された太陽電池。
【請求項５】
請求項に記載されている基盤材料は、紙、ガラス及び又はプラスチックにて補強、混合された紙、アルミ及びその合金、アルミと他の金属とのクラッド板で作成された太陽電池。
【請求項６】
請求項に記載されているアルミ及びその合金、アルミと他の金属とのクラッド板において、それ等が染料によって着色、化学的着色、電気化学的着色及びこれ等を組み合わせによって着色された基盤を用いた太陽電池。
【請求項７】
請求項に記載されている着色は、機械的、物理的、化学的、電気化学的及びこれ等との組み合わせによって形成された多孔質層を含む基盤を用いた太陽電池。
【請求項８】
請求項に記載されているシリコンの代わりに、ＰＮ接合が形成される化合物を用いた太陽電池。
【請求項９】
請求項に記載されている活性化工程は、高圧、低温の代わりに、急速高温鈍化工程を用いた太陽電池。
【請求項１０】
請求項に記載されている基盤には、予め機械的、或いは及び化学的、或いは及び物理的或いは及び電気化学的方法及びこれ等の組み合わせによって、凹凸が形成されている太陽電池。
【請求項１１】
請求項に記載されている穿孔及び凹凸は、貫通ではなく、同じ深さ或いは及び異なる深さ或いは及び底辺が傾斜している部分或いは及び底辺に突起部を有するものとの単一或いはこれ等との組み合わされた穿孔及び凸凹を有する基盤を用いた太陽電池。
【請求項１２】
請求項に記載されている穿孔或いは凸凹は、基盤基準面に対して、垂直或いは及び前後左右に角度を有しており、これ等が単一或いは及び組み合わせた穿孔有るいは凸凹を有する基盤を用いた、太陽電池。
【請求項１３】
請求項に記載されている電極形成工程は、溶射或いは及び印刷或いは及び減圧中或いはこれ等が組み合わされた方法が適用された太陽電池。
【請求項１】
基盤上に、溶射によって形成された溶融微粉状シリコンにＰ型及びＮ型伝導性を付与して噴射し、ＰＮ接合を形成した後、活性工程、電極形成工程を組み合わせて作成された、太陽電池。
【請求項２】
基盤上に、Ｐ型伝導性を有するシリコンを溶射によって溶融、微粉化し、Ｎ型伝導性を付与して噴射し、ＰＮ接合を形成した後、活性工程、電極形成工程を経て作成された、太陽電池。
【請求項３】
基盤上に、溶射によって形成された溶融微粉状シリコンにマスクを介して、Ｐ型部及びＮ型部を噴射し、ＰＮ接合を形成した後、活性工程、電極形成工程を経て作成された太陽電池。
【請求項４】
請求項に記載されている活性化工程は、高圧低温条件にて実施され、その圧力範囲は、１気圧以上１０気圧未満であり、温度は、摂氏１００度以上８５０度未満で作成された太陽電池。
【請求項５】
請求項に記載されている基盤材料は、紙、ガラス及び又はプラスチックにて補強、混合された紙、アルミ及びその合金、アルミと他の金属とのクラッド板で作成された太陽電池。
【請求項６】
請求項に記載されているアルミ及びその合金、アルミと他の金属とのクラッド板において、それ等が染料によって着色、化学的着色、電気化学的着色及びこれ等を組み合わせによって着色された基盤を用いた太陽電池。
【請求項７】
請求項に記載されている着色は、機械的、物理的、化学的、電気化学的及びこれ等との組み合わせによって形成された多孔質層を含む基盤を用いた太陽電池。
【請求項８】
請求項に記載されているシリコンの代わりに、ＰＮ接合が形成される化合物を用いた太陽電池。
【請求項９】
請求項に記載されている活性化工程は、高圧、低温の代わりに、急速高温鈍化工程を用いた太陽電池。
【請求項１０】
請求項に記載されている基盤には、予め機械的、或いは及び化学的、或いは及び物理的或いは及び電気化学的方法及びこれ等の組み合わせによって、凹凸が形成されている太陽電池。
【請求項１１】
請求項に記載されている穿孔及び凹凸は、貫通ではなく、同じ深さ或いは及び異なる深さ或いは及び底辺が傾斜している部分或いは及び底辺に突起部を有するものとの単一或いはこれ等との組み合わされた穿孔及び凸凹を有する基盤を用いた太陽電池。
【請求項１２】
請求項に記載されている穿孔或いは凸凹は、基盤基準面に対して、垂直或いは及び前後左右に角度を有しており、これ等が単一或いは及び組み合わせた穿孔有るいは凸凹を有する基盤を用いた、太陽電池。
【請求項１３】
請求項に記載されている電極形成工程は、溶射或いは及び印刷或いは及び減圧中或いはこれ等が組み合わされた方法が適用された太陽電池。
【公開番号】特開２００９−１８８３６５（Ｐ２００９−１８８３６５Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２６４７（Ｐ２００８−５２６４７）
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（５０７３７５０４１）株式会社ジャット (6)
【出願人】（５０７３７５２３６）日本エス、イー、シー株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（５０７３７５０４１）株式会社ジャット (6)
【出願人】（５０７３７５２３６）日本エス、イー、シー株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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