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光発電可能な調光素子およびその製造方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P130009870
掲載日 2013年8月13日
出願番号 特願2011-252632
公開番号 特開2013-109076
登録番号 特許第5831975号
出願日 平成23年11月18日(2011.11.18)
公開日 平成25年6月6日(2013.6.6)
登録日 平成27年11月6日(2015.11.6)
発明者
  • 杉山 睦
  • 藁澤 萌
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 光発電可能な調光素子およびその製造方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】 可視光の透過率を変化させることができ、さらに、透光状態にあっても遮光状態にあっても光発電することができる光発電可能な調光素子およびその製造方法の提供。
【解決手段】 光発電可能な調光素子は、酸化還元反応によって可視光の透過率を変化させることができる調光機能層を有する調光素子であって、調光機能層がp型のNiOからなり、当該調光機能層が、透光性基板上に裏面電極層およびn型半導体層がこの順に積層された当該n型半導体層上に積層され、さらに当該調光機能層上に透明導電層が積層された構成を有し、光発電することができることを特徴とする。光発電可能な調光素子においては、前記調光機能層のキャリア密度が、1×1015~5×1018cm-3であることが好ましい。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


従来、可視光の透過率を変化させることができる調光機能を有する調光素子が開発されており(非特許文献1参照。)、例えば、酸化還元反応によって可視光の透過率を変化させることができるNiOなどの調光材料(非特許文献2、3参照。)などが知られており、また、可視光を透過させた状態と可視光を透過させずに反射させた状態が切り替えられる調光ミラーとして、2つの透明導電膜間に液晶などの化合物を挿入した構成のもの(特許文献1、2参照。)や、マグネシウム・カルシウム合金薄膜を用いた構成のもの(非特許文献4参照。)などが提案されている。



一方、エネルギー資源問題や地球環境問題に対応するための有望な技術として、太陽光発電が注目されており、近年は、例えば建築物や車の窓ガラス、ビニールハウスなどの採光部を太陽電池化して、採光しながら光発電をする技術が検討されている(例えば、特許文献3、4および非特許文献5参照。)。



然るに、現在のところ、調光機能および光発電機能を共に備えた機能層を有し、透光状態であっても遮光状態であっても光発電をすることができる調光素子は知られていない。

産業上の利用分野


本発明は、光発電可能な調光素子およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
酸化還元反応によって可視光の透過率を変化させることができる調光機能層を有する調光素子であって、
調光機能層がp型のNiOからなり、
当該調光機能層が、透光性基板上に裏面電極層およびn型半導体層がこの順に積層された当該n型半導体層上に積層され、さらに当該調光機能層上に透明導電層が積層された構成を有し、
可視光の透過率が10%以下の遮光状態において、200~380nmの紫外光および380~780nmの可視光の両方によって光発電されることを特徴とする光発電可能な調光素子。

【請求項2】
前記調光機能層のキャリア密度が、1×1015~5×1018cm-3であることを特徴とする請求項1に記載の光発電可能な調光素子。

【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の光発電可能な調光素子の製造方法であって、
n型半導体層上に、不活性ガスおよびO2 ガスからなる混合ガス雰囲気中においてNiまたは酸化ニッケル類をスパッタすることにより、p型のNiOからなる調光機能層を形成する工程を有し、
前記混合ガスにおけるO2 ガス濃度が0.01~5体積%であることを特徴とする光発電可能な調光素子の製造方法。
産業区分
  • 半導体
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011252632thum.jpg
出願権利状態 登録
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