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太陽電池

国内特許コード P05P003048
整理番号 U2002P199
掲載日 2005年4月8日
出願番号 特願2003-020473
公開番号 特開2004-235325
登録番号 特許第3787629号
出願日 平成15年1月29日(2003.1.29)
公開日 平成16年8月19日(2004.8.19)
登録日 平成18年4月7日(2006.4.7)
発明者
  • 宇治原 徹
  • 宇佐美 徳隆
  • 藤原 航三
  • 中嶋 一雄
出願人
  • 国立大学法人東北大学
発明の名称 太陽電池
発明の概要

【課題】従来の製法をそのまま適用可能で、構造も簡単で、高い光電変換効率を有する太陽電池を提供する。
【解決手段】光電変換機能を持つシリコン結晶層を備えた太陽電池であって、前記シリコン結晶層は、シリコンより大きい伝導帯を持つ半導体粒子が分散されていることを特徴とする。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要
現在、シリコン結晶は太陽電池材料として最も多く用いられている。
【0003】
従来の太陽電池としては、光電変換部材が単一のpn接合を持つシリコン結晶層を備えた構造ものが知られている。しかしながら、太陽光は紫外線、可視光線、赤外線と幅広いスペクトルを含むにも拘わらず、単一のpn接合を持つシリコン結晶層を有する太陽電池ではある波長域の光のみを吸収して電気に変換するため、光電変換部材と太陽光の間における波長の不整合により光電変換効率の高い太陽電池を実現することが困難であった。
【0004】
このようなことから、異なる種類の半導体薄膜(吸収波長帯域の異なる半導体薄膜)を組み合わせることにより光電変換効率を向上したタンデム型太陽電池が研究、開発されている。この太陽電池は、太陽光をバンドギャップの大きい半導体薄膜から小さい半導体薄膜へと順々に吸収・透過させることにより、太陽光の広い波長領域の光を吸収して光電変換効率を向上することを企図したものである。
【0005】
前記タンデム型の太陽電池は、主に薄膜の多層積層技術を用いて製造される。また、各半導体薄膜はそれぞれ電極が接続され、最大電力を取り出すための最適な構造に設計されている。
産業上の利用分野
本発明は、太陽電池に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 光電変換機能を持つシリコン結晶層を備えた太陽電池であって、
前記シリコン結晶層は、シリコンより大きいバンドギャップを持つ半導体粒子が三次元的に分散されていることを特徴とする太陽電池。
【請求項2】 前記半導体粒子は、炭化ケイ素粒子であることを特徴とする請求項1記載の太陽電池。
【請求項3】 前記半導体粒子は、2μm以下の平均粒径を有することを特徴とする請求項1または2記載の太陽電池。
【請求項4】 前記半導体粒子は、前記シリコン結晶層に1~30重量%分散されていることを特徴とする請求項1または3記載の太陽電池。
【請求項5】 前記シリコン結晶層は、前記半導体粒子との界面付近に歪が形成されていることを特徴とする請求項1ないし4いずれか記載の太陽電池。
産業区分
  • 固体素子
  • 窯業
  • 太陽熱利用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003020473thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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