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公開番号2024097102
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-18
出願番号2021081112
出願日2021-05-12
発明の名称太陽電池装置
出願人株式会社ジャパンディスプレイ,国立大学法人大阪大学
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類H10K 39/10 20230101AFI20240710BHJP()
要約【課題】光の利用効率を向上することが可能な太陽電池装置を提供する。
【解決手段】太陽電池装置100は、第1主面F1と、第2主面F2と、側面F3と、を有する光導波部1と、コレステリック液晶3を有し、光導波部1を介して入射した光の少なくとも一部を光導波部1に向けて反射する光学素子3と、第1光電変換素子51と、第2光電変換素子52と、を備え、第1光電変換素子51の厚さは、第2光電変換素子52の厚さより厚い。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面と、側面と、を有する光導波部と、
前記第２主面と対向し、コレステリック液晶を有し、前記光導波部を介して入射した光の少なくとも一部を前記光導波部に向けて反射する光学素子と、
前記側面と対向する第１光電変換素子と、
前記第１主面及び前記第２主面の少なくとも一方と対向し、前記側面に沿った帯状に形成された第２光電変換素子と、を備え、
前記第１光電変換素子の厚さは、前記第２光電変換素子の厚さより厚い、太陽電池装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１光電変換素子のｐｉｎ層は、ｎ型半導体層、空乏層、及び、ｐ型半導体層が積層されたヘテロ接合型であり、
前記第２光電変換素子の活性層は、電子供与体と電子受容体とが混合されたバルクヘテロ接合型である、請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項３】
さらに、前記光導波部を囲むフレームを備え、
前記第２光電変換素子は、前記第１主面及び前記第２主面の少なくとも一方において枠状に形成され、前記フレームに重畳している、請求項１に記載の太陽電池装置。
【請求項４】
前記光学素子は、赤外線の少なくとも一部を反射し、
前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子は、赤外線を受光して発電する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の太陽電池装置。
【請求項５】
第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面と、側面と、を有する光導波部と、
前記第２主面と対向し、コレステリック液晶を有し、前記光導波部を介して入射した光の少なくとも一部を前記光導波部に向けて反射する光学素子と、
前記側面と対向する第１光電変換素子と、
前記第１主面及び前記第２主面の少なくとも一方に対向し、前記側面に沿った帯状に形成された波長変換層と、
を備えている、太陽電池装置。
【請求項６】
さらに、前記光導波部を囲むフレームを備え、
前記波長変換層は、前記第１主面及び前記第２主面の少なくとも一方において枠状に形成され、前記フレームに重畳している、請求項５に記載の太陽電池装置。
【請求項７】
前記光学素子は、赤外線の少なくとも一部を反射し、
前記波長変換層は、可視光を赤外線に変換し、
前記第１光電変換素子は、赤外線を受光して発電する、請求項５または６に記載の太陽電池装置。
【請求項８】
前記光学素子は、前記フレームで囲まれた内側に配置されている、請求項３または６に記載の太陽電池装置。
【請求項９】
さらに、前記第１主面と対向し、前記フレームで囲まれた内側に配置された透明な薄膜を備え、
前記薄膜の屈折率は、前記光導波部の屈折率より小さい、請求項３または６に記載の太陽電池装置。
【請求項１０】
前記光学素子は、
前記コレステリック液晶からなる第１層と、
前記コレステリック液晶からなる第２層と、を備え、
前記第１層及び前記第２層において、前記コレステリック液晶は、同等の螺旋ピッチを有し、逆回りに旋回している、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の太陽電池装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、太陽電池装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、透明な太陽電池が種々提案されている。例えば、透明な色素増感型太陽電池を表示装置の表面に配置した太陽電池付き表示装置が提案されている。
太陽電池装置において、光の利用効率を向上することが要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－２２９４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本実施形態の目的は、光の利用効率を向上することが可能な太陽電池装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態の太陽電池装置は、
第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面と、側面と、を有する光導波部と、前記第２主面と対向し、コレステリック液晶を有し、前記光導波部を介して入射した光の少なくとも一部を前記光導波部に向けて反射する光学素子と、前記側面と対向する第１光電変換素子と、前記第１主面及び前記第２主面の少なくとも一方と対向し、前記側面に沿った帯状に形成された第２光電変換素子と、を備え、前記第１光電変換素子の厚さは、前記第２光電変換素子の厚さより厚い。
【０００６】
本実施形態の太陽電池装置は、
第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面と、側面と、を有する光導波部と、前記第２主面と対向し、コレステリック液晶を有し、前記光導波部を介して入射した光の少なくとも一部を前記光導波部に向けて反射する光学素子と、前記側面と対向する第１光電変換素子と、前記第１主面及び前記第２主面の少なくとも一方に対向し、前記側面に沿った帯状に形成された波長変換層と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、実施形態１に係る太陽電池装置１００を模式的に示す断面図である。
図２は、光学素子３の構造を模式的に示す断面図である。
図３は、太陽電池装置１００を模式的に示す平面図である。
図４は、光学素子３の構造を模式的に示す他の断面図である。
図５は、図１に示した太陽電池装置１００の動作を説明するための図である。
図６は、実施形態２に係る太陽電池装置１００を模式的に示す断面図である。
図７は、太陽電池装置１００の外観を示す平面図である。
図８は、図７に示した太陽電池装置１００のＡ－Ｂ線に沿った断面図である。
図９は、図７に示した太陽電池装置１００のＡ－Ｂ線に沿った他の断面図である。
図１０は、図７に示した太陽電池装置１００のＡ－Ｂ線に沿った他の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
なお、図面には、必要に応じて理解を容易にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸を記載する。Ｚ軸に沿った方向をＺ方向または第１方向Ａ１と称し、Ｙ軸に沿った方向をＹ方向または第２方向Ａ２と称し、Ｘ軸に沿った方向をＸ方向または第３方向Ａ３と称する。Ｘ軸及びＹ軸によって規定される面をＸ－Ｙ平面と称し、Ｘ軸及びＺ軸によって規定される面をＸ－Ｚ平面と称し、Ｙ軸及びＺ軸によって規定される面をＹ－Ｚ平面と称する。
【００１０】
（実施形態１)
図１は、実施形態１に係る太陽電池装置１００を模式的に示す断面図である。
太陽電池装置１００は、光導波部１と、光学素子３と、第１光電変換素子５１と、第２光電変換素子５２と、を備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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