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太陽電池モジュール コモンズ

国内特許コード P150011584
整理番号 N14074
掲載日 2015年3月24日
出願番号 特願2014-262372
公開番号 特開2016-122748
出願日 平成26年12月25日(2014.12.25)
公開日 平成28年7月7日(2016.7.7)
発明者
  • 伊藤 冬樹
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 太陽電池モジュール コモンズ
発明の概要 【課題】 波長変換型の太陽電池モジュールで、より発電効率の高い太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】 波長変換型の太陽電池モジュール10であって、太陽光を受光する受光部12と、受光部12を透過した光を受光する太陽電池セル14とを備え、前記受光部12が、アボベンゾンフッ化ホウ素錯体からなる波長変換材料を含むことを特徴とする。受光部12は、媒体中に波長変換材料を分散させて形成され、媒体中における波長変換材料の濃度を選択して、発光強度が最大となる波長を調節することにより、太陽電池の発電効率を向上させることができる。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


太陽電池は太陽光のエネルギーを電力に変換するデバイスであり、太陽光をできるだけ効率的に電力に変換することが求められる。波長変換型の太陽電池は、入射光のうち光電変換に寄与しない波長の光、たとえば紫外線領域の光を光電変換に寄与する波長に変換する機能を備えるものである。
波長変換型の太陽電池には、受光面側に配置する封止シートとして波長変換材料を含有したシート体を使用し、封止シートに入射した太陽光を波長変換させて太陽電池セルに入射させるものがある。たとえば、蛍光体粒子を分散媒樹脂に分散させた樹脂粒子を含むシート体を封止シートとするもの(特許文献1)、有機系の蛍光色素化合物を含むシート体を利用するもの(特許文献2)等である。蛍光体粒子を分散媒樹脂に分散させた樹脂粒子としては、ユーロピウム錯体あるいはサマリウム錯体が用いられ、有機系の蛍光色素化合物としては、ベンゾチアジアゾール構造を有する化合物が用いられている。



また、波長変換技術と集光器として近年、注目されているものに、レーザ色素を利用するもの(非特許文献1)、量子ドットを利用するもの(非特許文献2)、会合誘起発光分子を用いるもの(非特許文献3)がある。レーザ色素を利用するものは、高蛍光量子収率が得られるという利点がある一方、濃度が高くなるとともに消光する、固体化することにより蛍光量子収率が低下する、ストークスシフト(吸収波長と蛍光波長の差)が小さいことが問題とされている。量子ドットを利用するものは、媒体中において量子収率が低下する、媒体との相溶性が低い、コストが高い、毒性が問題とされている。また、会合誘起発光分子を用いるものは、蛍光量子収率が40%程度と低い、合成が煩雑である、光に対する耐久性が低いことが問題とされている。

産業上の利用分野


本発明は、太陽電池モジュールに関し、より詳細には波長変換型の太陽電池モジュールに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
波長変換型の太陽電池モジュールであって、
太陽光を受光する受光部と、該受光部を透過した光を受光する太陽電池セルとを備え、
前記受光部が、アボベンゾンフッ化ホウ素錯体からなる波長変換材料を含むことを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項2】
前記受光部は、媒体中に前記波長変換材料を分散させてなることを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュール。

【請求項3】
前記受光部は、吸収が最大となる波長が360nm~410nmの範囲にあり、発光強度が最大となる波長が410nm~600nmの範囲にあることを特徴とする請求項2記載の太陽電池モジュール。

【請求項4】
前記受光部は、前記媒体中における前記波長変換材料の濃度を選択して、発光強度が最大となる波長を調節したものであることを特徴とする請求項3記載の太陽電池モジュール。

【請求項5】
前記受光部は、該受光部に入射した太陽光のうち前記太陽電池セルの光電変換に寄与する波長域の光と、前記波長変換材料により前記太陽電池セルの光電変換に寄与する波長域の光に変換された変換光とを、前記太陽電池セルにまで導く導光手段を備えることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項記載の太陽電池モジュール。

【請求項6】
前記受光部は、平板体に形成され、前記太陽電池セルは、前記平板体の端面の一部にのみ配置されていることを特徴とする請求項5記載の太陽電池モジュール。



国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014262372thum.jpg
出願権利状態 公開
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