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POWER GENERATION LAYER OF SOLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR AND SOLAR CELL

Patent code P140010881
File No. 3882
Posted date Aug 11, 2014
Application number P2012-189339
Publication number P2014-049511A
Patent number P6021104
Date of filing Aug 30, 2012
Date of publication of application Mar 17, 2014
Date of registration Oct 14, 2016
Inventor
  • (In Japanese)平岡 和志
  • (In Japanese)松田 一成
  • (In Japanese)宮内 雄平
  • (In Japanese)毛利 真一郎
Applicant
  • (In Japanese)日立造船株式会社
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title POWER GENERATION LAYER OF SOLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR AND SOLAR CELL
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generation layer of a solar cell in which durability can be enhanced.
SOLUTION: In a power generation layer 104 of a solar cell 101 composed of a carbon nanotube group 111G, carbon nanotubes 111 of vertical orientation are used for composing the carbon nanotube group 111G, fullerene 112 is included in each carbon nanotube 111, an n-type dopant 113 is included on one end side of the fullerene 112, and a p-type dopant 114 is included on the other end side of the fullerene 112.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

既に、カーボンナノチューブ(CNT)を用いた太陽電池が提案されており、これに用いられるカーボンナノチューブ自身がp型およびn型にされている。

従来、この種のカーボンナノチューブを製造する場合、例えば熱CVD法により基板の表面にカーボンナノチューブを成長させるとともに、元素周期表の第3族または第5族の元素をドーピングすることにより、具体的には、カーボンナノチューブの表面に元素を付着させることにより行われていた(例えば、特許文献1参照)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、カーボンナノチューブを用いた太陽電池の発電層およびその製造方法並びにこの発電層を用いた太陽電池に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
カーボンナノチューブ群により構成される太陽電池の発電層であって、
上記カーボンナノチューブ群を構成するカーボンナノチューブとして垂直配向性のものを用い、且つこれらカーボンナノチューブの一端側にn型ドーパントを内包させるとともに他端側にp型ドーパントを内包させ、
さらに上記カーボンナノチューブに内包されたn型ドーパントとp型ドーパントとの間に、当該カーボンナノチューブの内径に近い径を有する原子または分子を内包させたことを特徴とする太陽電池の発電層。

【請求項2】
 
カーボンナノチューブの内径に近い径を有する原子または分子がフラーレンであることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池の発電層。

【請求項3】
 
n型ドーパントとしてカーボンナノチューブより電気陰性度が小さい元素を用いたことを特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池の発電層。

【請求項4】
 
p型ドーパントとしてカーボンナノチューブより電気陰性度が大きい元素を用いたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の太陽電池の発電層。

【請求項5】
 
カーボンナノチューブ群により構成される太陽電池の発電層の製造方法であって、
垂直配向性のカーボンナノチューブが複数集められてなるカーボンナノチューブ群を保持部材により層状に保持させるとともに、この層状に保持されたカーボンナノチューブ群を真空容器内に配置し、
次に真空容器に設けられた第1ドーパント供給部からn型ドーパントを供給するとともに真空容器に設けられた第2ドーパント供給部からp型ドーパントを供給することにより、カーボンナノチューブの一端側にn型ドーパントを内包させるとともに他端側にp型ドーパントを内包させることを特徴とする太陽電池の発電層の製造方法。

【請求項6】
 
n型ドーパントおよびp型ドーパントを内包させる前に、カーボンナノチューブに、当該カーボンナノチューブの内径に近い径を有する原子または分子を内包させることを特徴とする請求項5に記載の太陽電池の発電層の製造方法。

【請求項7】
 
請求項1乃至4のいずれかに記載の発電層を、光の入射側に配置される透光性を有する一方の電極部材と、光の入射側とは反対側に配置される他方の電極部材との間に配置したことを特徴とする太陽電池。

【請求項8】
 
請求項1乃至4のいずれかに記載の発電層を、光の入射側に配置される透光性部材と、光の入射側とは反対側に配置される電極部材との間に配置し、
上記電極部材を正の電極部および負の電極部により構成し、
上記発電層を構成するカーボンナノチューブ群の電極部材側の端部を、当該端部と同一極性の正の電極部または負の電極部に接触させ、上記カーボンナノチューブ群の透光性部材側の端部と同一極性の負の電極部または正の電極部の表面に絶縁材を配置するとともに、当該端部と同一極性の負の電極部または正の電極部とを導電部材により接続したことを特徴とする太陽電池。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2012189339thum.jpg
State of application right Registered
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