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公開番号2025085071
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-04
出願番号2024194578
出願日2024-11-06
発明の名称電子デバイスのための透明太陽電池および前記太陽電池の製造方法
出願人ニヴァロックス-ファーソシエテアノニム
代理人個人,個人,個人
主分類H10F 19/85 20250101AFI20250528BHJP()
要約【課題】高い電気的性能、すなわち高い効率、を提供しながらも高い透明度を有することが意図された太陽電池を提供する
【解決手段】太陽電池は、透明材料から作られた基板(100)と、基板(100)の一方の面に形成された透明な導電性材料から作られた第1の電極(110)であって、内側面(111)は、その表面全体にわたって、入射光放射を散乱させるのに適した粗さを有した第1の電極と、吸収層(130)と、第2の電極(120)と、第2の電極(120)を覆って各キャビティ(140)を充填する透明保護層(150)を有し、透明保護層は屈折率が1.3から1.8までの間である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電子デバイスのための太陽電池（１０）であって、
入射光放射に暴露されることが意図された透明材料から作られた基板（１００）と、
前記基板（１００）の一方の面に形成された透明な導電性材料から作られた第１の電極（１１０）であって、前記第１の電極（１１０）は、前記基板（１００）に面する外側面（１１２）の反対側にある内側面（１１１）を含み、前記内側面（１１１）は、その表面全体にわたって、入射光放射を散乱させるのに適した粗さを有する、第１の電極（１１０）と、
吸収層（１３０）であって、外側面（１３１）を介して、前記第１の電極（１１０）の前記内側面（１１１）まで延びる吸収層（１３０）と、
導電性材料から作られた第２の電極（１２０）であって、前記第２の電極（１２０）は、前記吸収層（１３０）の前記外側面（１３１）とは反対側にある前記吸収層（１３０）の内側面（１３２）まで延び、前記吸収層（１３０）および前記第２の電極（１２０）は、複数のブラインドキャビティ（１４０）を区画するように穿孔され、前記複数のブラインドキャビティ（１４０）それぞれの底面が、前記第１の電極（１１０）の前記内側面（１１１）によって形成された、第２の電極（１２０）と
を含み、
前記太陽電池はさらに、前記第２の電極（１２０）を覆って各キャビティ（１４０）を充填する透明保護層（１５０）であって、屈折率が１．３から１．８までの間にある透明保護層（１５０）を含む、太陽電池（１０）。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記保護層（１５０）が１．５の屈折率を有する、請求項１に記載の太陽電池（１０）。
【請求項３】
前記保護層（１５０）が、前記第１および第２の電極（１１０、１２０）に対して堆積された第１の層（１５１）と、前記第１の層（１５１）に対して堆積された第２の層（１５２）とを含む２層のスタックによって形成され、前記第１の層（１５１）が１．５から１．８までの間の屈折率を含み、前記第２の層（１５２）が１．３から１．５までの間の屈折率を含む、請求項１に記載の太陽電池（１０）。
【請求項４】
前記第１の層（１５１）が１．６または１．７の屈折率を有する、請求項３に記載の太陽電池（１０）。
【請求項５】
前記第２の層（１５２）が１．４の屈折率を有する、請求項３または４に記載の太陽電池（１０）。
【請求項６】
前記保護層（１５０）が、パリレン、ポリイミド、シロキサン、窒化物または酸化物から作られる、請求項１に記載の太陽電池（１０）。
【請求項７】
前記基板（１００）が、キャリア層および中間層を含む層のスタックによって形成され、前記中間層は、前記キャリア層と前記第１の電極（１１０）との間に介在されて１．６から１．９までの間の屈折率を有するように構成される、請求項１に記載の太陽電池（１０）。
【請求項８】
時計ムーブメントが収容される内部容積を画定する中間部、クリスタルおよび裏蓋を含むケースを備えた時計であって、前記時計はさらに、前記時計ムーブメントに電力を供給するように配置された請求項１から７のいずれか一項に記載の太陽電池（１０）を含む、時計。
【請求項９】
前記太陽電池（１０）が前記クリスタルに締結され、前記保護層（１５０）が前記ケースの前記内部容積に面している状態で前記基板（１００）が前記クリスタルを支承するように配置される、請求項８に記載の時計。
【請求項１０】
前記クリスタルは前記基板（１００）によって形成され、前記保護層（１５０）が前記内部容積に面するように前記太陽電池（１０）が配置される、請求項８に記載の時計。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスに電力を供給するための透明太陽電池の分野に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【０００２】
詳しくは、本発明は、特に好ましいアプリケーションにおいて、時計製造分野のために意図された太陽電池、すなわち時計の表示手段を制御することができる時計ムーブメントの駆動手段に電力を供給することが意図された太陽電池、に関する。
【０００３】
一般には、本発明に係る太陽電池は、窓、舷窓、風防ガラスなどの様々な透明な物体に組み込むことに、または電子タブレット、携帯電話機、電子腕時計などの携帯電子デバイスの画面に組み込むことに適している。
【背景技術】
【０００４】
特定の分野、特に建築、携帯電子デバイス、時計製造デバイスの分野では、ユーザに透けて見えることを許容しながら電源を供給するように、ユーザの視界から隠すことができる太陽電池の必要性が生じている。
【０００５】
この種の太陽電池は、特許文献１に記載されているように、光を吸収して電気エネルギーに変換する吸収層で構成され、典型的にはシリコンなどの半導体材料から作られ、透明な材料から作られた第１の電極と不透明な金属材料から作られた第２の電極との間に配置される。第１の電極は、太陽電池の支持体を形成する透明基板の上に延びる。
【０００６】
透明層および第２電極は、太陽電池の透明性をもたらすべく必要な光透過率を得るために、透明基板まで穿孔される。
【０００７】
特に、太陽電池の穿孔は、肉眼で太陽電池を見るユーザに対して太陽電池に透明性をもたらすべく、入射光の一部が吸収されることなく吸収層および第２の電極を通過することが許容されるように寸法が決められて分布される。
【０００８】
穿孔によって覆われた太陽電池の表面積が大きければ大きいほど太陽電池の透明度が高くなり、その電気効率が低下することは言うまでもない。逆に、表面積が小さければ小さいほど太陽電池の透明度が低くなり、電気効率が高くなる。これは、半透明太陽電池が光の一部を透過させる一方で残りの一部を光起電力効果によって電気に変換するからである。
【０００９】
すなわち、太陽電池の美的外観、特にその透明性、に関する要件は、電気効率を損なうものであり、太陽電池の透明性のレベルと電気的性能との間に妥協点を見出さなければならない。
【００１０】
太陽電池の電気効率を向上させるべく、第１の電極は、光を散乱させ、ひいてはその光の吸収層による吸収を、入射光放射をトラップすることによって最適化することができるように、その面の１つに粗さを有してよい。かかるソリューションは、特許文献２に記載されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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