彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと
伝えられる招と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時代の井伊
軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜(かぶ
と)を合体させて生まれたキャラクタ。
【季語と短歌:1月8日】
小寒や明日明後日は大雪ぞ
高山 宇 (赤鬼)
✅ ペロブスカイト太陽電池量産新会社設立、
100MW製造ライン稼働 積水化学工業
6日、ペロブスカイト太陽電池の設計や製造、販売を行う新会社「積水ソ
ーラーフィルム」を設立した。シャープの本社工場(堺市堺区)の建物や
電源設備、冷却設備なども取得した。100メガワット製造ラインの稼働
を目指し設備投資を行い、2027年4月に工場を稼働。量産化に乗り出
す。段階的に増強投資を行い、30年にはギガワット級の製造ライン構築
を目指す。海外展開も視野に需要の獲得を狙う。
積水ソーラーフィルムは、日本政策投資銀行(政投銀)と共同で運営する。
資本金は1億円で、出資比率は積水化学工業が86%、政投銀が14%。
社長には上脇太積水化学工業取締役兼専務執行役員が就いた。所在地は大
阪市北区西天満2の4の4。量産化に向けた投資額は3145億円で、そ
の半分に当たる1572億5000万円を国からの補助金で賄う。積水化
学工業は現有設備で生産したペロブスカイト太陽電池の販売を25年度に
開始する。ペロブスカイト太陽電池の軽量で柔軟な特徴を生かし、耐荷重
性の低い屋根や公共部門(災害時避難所となる体育館など)を中心に導入
を進める。量産効果でコストを低減し、民間の工場・倉庫などの屋根や外
壁面もターゲットに需要を創出し、事業につなげる。
✳️大谷翔平は聖徳太子?
今季の注目は何と言っても投打二刀流の復活だ。1人で2役をこなす万能
ぶりは目が肥えたMLBファンをもうならせるが、大谷が持つ特殊能力は
ほかにもある。米メディアらから日常的に寄せられる、脈絡もなく矢継ぎ
早の質問を瞬時にさばく上に「失言」も皆無。もしかすると、あの〝偉人〟
の生まれ変わりなのかもしれない――。多様性に富んだ米国でも「スーパ
ースター」と認知されている。発言は常に注目の的だが、その様子は日本
書紀に残る聖徳太子(厩戸王)さながら。10人の訴えを同時に聞き、全
て的確に答えた伝説とソックリと評されているとか。(
🪄聖徳太子(しょうとくたいし)は、飛鳥時代の皇族・政治家。叔母の
推古天皇の下、摂政として蘇我馬子と協調して政治を行い、国際的緊張の
なかで遣隋使を派遣するなど中国大陸を当時統治していた隋から進んだ文
化や制度をとりいれ、冠位十二階や十七条憲法を定めるなど天皇を中心の
中央集権国家体制の確立を図る。このほか仏教を厚く信仰して興隆に努め、
後世には聖徳太子自体が日本の仏教で尊崇の対象となった。(Wikipedia)
法隆寺
より)
ホンダは7日(日本時間8日)、2026年から投入する電気自動車(EV)ブ
ランド「ゼロシリーズ」の新たな試作車2車種を公開した。「アシモOS」と
名付けた、車の制御を統合的に行う基本ソフト(OS)を独自で開発し、搭載
することも明らかにした。
✳️ Xin1のeAxle(イーアクスル)とは
「Xin1」とは、複数の部品や機能を1つにまとめたeAxleの総称で、「X」
は一体化した部品の数を示しています。例えば、5つの部品を一体化した場
合は「5in1」のeAxle、8つの部品を一体化した場合は「8in1」のeAxleと
なる。現在主流のeAxleは、「インバーター、ギア、モーター」を一体化し
たもの。3つの部品を1つにまとめているので、これを「3in1」のeAxleと
呼ぶ。
そしてその先の可能性の1つとして、第3世代をベースにさらに多くの部
品を一体化した新製品「Xin1」の開発を進めていると言う。
✳️ 電動ユニット関連特許技術
・特開2022-190437 モータ駆動方法、及びモータ駆動装置
【要約】下図2のごとく、モータ駆動方法は、交流モータのロータに設けら
れた永久磁石が発生する界磁磁束の方向であるd軸と当該d軸に直交する
q軸との直交ベクトル座標系に基づいて、交流モータのステータに設けら
れたコイルに流れる電流を制御して交流モータを駆動し、q軸方向の電流
成分であるq軸電流の電流指令値をq軸電流指令値として取得するq軸電
流指令値取得ステップと、q軸電流指令値に基づく通電指示により、コイ
ルに流れる電流をコイル電流として検出するコイル電流検出ステップと、
コイル電流の検出結果に基づいてq軸上における駆動電流をq軸駆動電流
として演算する駆動電流演算ステップと、q軸電流指令値とq軸駆動電流
との差異を算定する差異算定ステップと、差異に基づいて、ロータの位置
を推定する推定ステップと、を備えるロータの位置を検出することが可能
なモータ駆動方法を提供する。
図2 交流モータの制御状態、ロータの挙動、及び交流モータの始動時にお
けるロータの位置の推定に利用される電流波形の一例
の方向であるd軸と当該d軸に直交するq軸との直交ベクトル座標系に基
づいて、前記交流モータのステータに設けられたコイルに流れる電流を制
御して前記交流モータを駆動するモータ駆動方法であって、
前記q軸方向の電流成分であるq軸電流の電流指令値をq軸電流指令値と
して取得するq軸電流指令値取得ステップと、
前記q軸電流指令値に基づく通電指示により、前記コイルに流れる電流を
コイル電流として検出するコイル電流検出ステップと、
前記コイル電流の検出結果に基づいて前記q軸上における駆動電流をq軸
駆動電流として演算する駆動電流演算ステップと、
前記q軸電流指令値と前記q軸駆動電流との差異を算定する差異算定ステ
ップと、
前記差異に基づいて、前記ロータの位置を推定する推定ステップと、
を備えるモータ駆動方法。
分であるd軸電流の電流指令値に基づく通電指示により、前記コイルに電
流を流して強め界磁制御を行った状態で検出する請求項1に記載のモータ
駆動方法。
を推定する回転速度推定ステップを、更に備え、前記d軸電流の電流指令
値は、前記回転速度が増大するほど、大きくなる請求項2に記載のモータ
駆動方法。
電流指令値と前記q軸駆動電流との差異に基づく推定を行わずに、前記直
交ベクトル座標系に基づいて前記交流モータを駆動した場合において、前
記ロータの位置が検出できない回転速度で回転する低速領域において実行
される請求項1から3の何れか一項に記載のモータ駆動方法。
・特開2022-187890車両用駆動装置の製造方法
【要約】下図3のごとく、回転電機用のステータと、ステータが配置される
円筒状の第1空間部を有するアルミニウム合金の鋳造物とを、準備する準
備工程と、鋳造物を加熱して、鋳造物の永久成長を促進させる熱処理工程と、
熱処理工程で昇温した鋳造物の温度が常温に低下する前に、ステータを第
1空間部内に配置し、その後の鋳造物の温度の低下によりステータと鋳造
物とを一体化する一体化工程とを含む、車両用駆動装置の製造方法が開示
される。
図1 回転電機及び動力伝達機構を含む車両用駆動システムのスケルトン図
図2. 車両駆動装置の外観の一例を示す2面図
図3 本製造方法の流れを概略的に示すフローチャート
第1空間部を有するアルミニウム合金の鋳造物とを、準備する準備工程と、
前記鋳造物を加熱して、前記鋳造物の永久成長を促進させる熱処理工程と、
前記熱処理工程で昇温した前記鋳造物の温度が常温に低下する前に、前記
ステータを前記第1空間部内に配置し、その後の前記鋳造物の温度の低下
により前記ステータと前記鋳造物とを一体化する一体化工程とを含む、車
両用駆動装置の製造方法。
も加熱対象箇所において、前記熱処理工程で昇温した前記鋳造物の温度が
常温に低下する前に、永久成長が完了するように設定される、請求項1に
記載の車両用駆動装置の製造方法。
含み、前記準備工程は、前記第1空間部を形成する内周部が機械加工され
た前記鋳造物を準備することを含み、前記鋳造物を金型から取り出した後
から前記完成工程の終了までの間に、前記熱処理工程とは別の更なる熱処
理工程を含まない、請求項1又は2に記載の車両用駆動装置の製造方法。
加熱装置を配置することを含む、請求項1から3のうちのいずれか1項に
記載の車両用駆動装置の製造方法。
う第2空間部であって、動力伝達機構が配置される第2空間部を更に形成し、
前記熱処理工程は、前記第1空間部を形成する内周部及び前記第2空間部
を形成する周壁部うちの、前記第1空間部に係る内周部のみを加熱対象箇
所として実行される、請求項1から4のうちのいずれか1項に記載の車両
用駆動装置の製造方法。
・特開2024-177786回転電機
【要約】下図3のごとく、ロータは、ロータコアと、永久磁石と、界磁巻線
と、を含み、永久磁石は、ロータコアにおいて、S極とN極とを、周方向
で交互にかつ軸方向の異なる位置に、形成し、界磁巻線は、周方向でS極
とN極の間を通りつつロータコアの軸方向全体にわたって延在する第1部
位と、S極を挟んで周方向で隣り合う対の第1部位の軸方向一端側同士を
接続する態様で周方向に延在する第2部位と、N極を挟んで周方向で隣り
合う対の第1部位の軸方向他端側同士を接続する態様で周方向に延在する
第3部位と、を備える、回転電機が開示される。
図3.回転電機のロータの一部を示す概略的な斜視図
前記ロータに径方向に対向するステータと、を備え、
前記ロータは、ロータコアと、前記ロータコアに配置される複数の永久磁
石と、前記ロータコアに周方向全体にわたって巻装される界磁巻線と、を
含み、
前記複数の永久磁石は、前記ロータコアにおいて、S極とN極とを、周方
向で交互にかつ軸方向の異なる位置に、形成し、
前記界磁巻線は、
周方向でS極とN極の間を通りつつ前記ロータコアの軸方向全体にわたっ
て延在する第1部位と、
S極を挟んで周方向で隣り合う対の前記第1部位の軸方向一端側同士を接
続する態様で周方向に延在する第2部位と、
N極を挟んで周方向で隣り合う対の前記第1部位の軸方向他端側同士を接
続する態様で周方向に延在する第3部位と、を備える、回転電機。
に貫通するスロットを有し、
前記第1部位は、前記スロットに挿入され、
前記第2部位及び前記第3部位は、前記ロータコアの軸方向端面よりも外
側に配置される、請求項1に記載の回転電機。
石が配置されるS極コア部が、S極間の突極部位を介して周方向に複数配
置され、かつ、前記複数の永久磁石のうちのN極の永久磁石が配置される
N極コア部が、N極間の突極部位を介して周方向に複数配置され、
軸方向で前記S極コア部とN極間の突極部位との間、及び、軸方向で前記
N極コア部とS極間の突極部位との間に、前記ロータと前記ステータとの
間の径方向の隙間以上の軸方向の隙間が形成され、前記軸方向の隙間に、
非磁性材料の部材が配置される、請求項1に記載の回転電機。
方に向けて冷媒を供給する冷媒供給手段を更に備える、請求項1から3の
うちのいずれか1項に記載の回転電機。
・2025-01-08 熱電発電装置(割愛)
・2022-12-15 燃料電池システム(同上)
🪄自動車製造とは面白いねぇ。幅がと奥行きがあって😅
✅ ペロブスカイト太陽電池の大面積化
・特開2017-188668 大面積ペロブスカイトフィルム、ペロブスカ
イト太陽電池モジュールの製造方法及びその製造方法 国立中央大学
【要約】下図1のごとく、大面積ペロブスカイト膜の製造方法は、導電基板
に前駆体溶液を供給することで、フィルムを形成するステップと、前記フ
ィルムを逆溶剤に浸漬するか、赤外線で前記フィルムを加熱することによ
って、ペロブスカイト膜を形成するステップとを備え、前記ペロブスカイ
ト膜を構成するペロブスカイトの一般式はABX3で示され、前駆体溶液の
溶質には少なくともA、B、及びXが含まれ、ペロブスカイト膜のペロブ
スカイト結晶は導電基板上に連続且つ均一に分布されるとともに、ペロブ
スカイト結晶の分布面積は5cm2〜10000cm2であり、導電基板の
面積は5cm2〜10000cm2であることを特徴とする大面積且つ均一
なペロブスカイト膜及びその太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】【0001】
本発明は、ペロブスカイト膜及びペロブスカイト太陽電池モジュール、
並びにその製造方法に関し、特に、大面積ペロブスカイト膜及びペロブス
カイト太陽電池モジュール、並びにその製造方法に関する。
【背景技術】【0002】
近年、エネルギー使用量の上昇が続いているとともに、大量に使用される
石油化学エネルギーは地球温暖化、気候変動により多大な災害を引き起こ
すため、地球環境に悪影響のない代替エネルギー源を見つけることが、現
在重要な課題の1つとなっている。最近注目されているのは、水力、風力、
太陽エネルギー、及び地熱エネルギーなどであり、とくに太陽エネルギー
は、低汚染、低環境破壊及び高安全性などの利点を有することから、最も
期待されている。
【0003】 ペロブスカイト太陽電池(perovskite solar cell)では、ペ
ロブスカイト(Perovskit e)膜を太陽電池の活性層(Active Layer、また、
光吸収層とも呼ばれる)の光起電力素子としている。ペロブスカイト材料は、
可視光に対する吸収率が高く、且つ光吸収範囲が広く、少量の材料を使用
するだけで高い短絡電流を生成できると同時に、電池素子としても高い開
放電圧を有するので、ペロブスカイト太陽電池は優れた電力変換効率(Po‐
wer Conversion Efficiency,PCE)を有し、ペロブスカイト太陽電池に用
いられるペロブスカイト膜は薄いため、材料コストも低くで済む。
【0004】従来のモジュール式のペロブスカイト太陽電池の製造技術に
おいては、それらの技術によって製造された大面積ペロブスカイト活性層
の連続性及び均一性は良好ではなく、且つ活性層内は小さな空孔を有する
ため、漏電しやすいという欠点をもたらし、また、その後の太陽電池の組
立過程で、ペロブスカイト活性層が破壊されるという欠点を有している。
これらの欠点は電池素子の電力変換効率を低下させ、且つこれに伴うヒス
テリシス現象を誘発することが多かった(ヒステリシス現象とは素子の順
方向掃引と逆方向掃引のI-V曲線が重ならないことを意味する)。
【0005】 したがって、如何にして空孔がなく、平滑で、且つ均一な
高品質の大面積ペロブスカイト膜を製造し、且つこの大面積ペロブスカイト
膜を使用して高効率のペロブスカイト太陽電池モジュールを組み立てるか
が、ペロブスカイト太陽電池モジュールを商品化させるための重要な課題
の1つである
【特許請求の範囲】
【請求項1】導電基板に前駆体溶液を供給することによって、フィルムを
形成するステップと、
前記フィルムを逆溶剤に浸漬することによって、ペロブスカイト膜を形
成するステップとを備え、
前記ペロブスカイト膜を構成するペロブスカイトの一般式はABX3で示
され、前記前駆体溶液の溶質には少なくともA、B、及びXが含まれ、
前記ペロブスカイト膜のペロブスカイト結晶は前記導電基板上に連続且
つ均一に分布されるとともに、前記ペロブスカイト結晶の分布面積は5c
m2~10000cm2であり、前記導電基板の面積は5cm2~10000
cm2であることを特徴とする、大面積ペロブスカイト膜の製造方法。
【請求項2】導電基板に前駆体溶液を供給することによって、フィルムを
形成するステップと、赤外線で前記フィルムを加熱することによって、ペ
ロブスカイト膜を形成するステップとを備え、
前記ペロブスカイト膜を構成するペロブスカイトの一般式はABX3で示
され、前記前駆体溶液の溶質には少なくともA、B、及びXが含まれ、前
記ペロブスカイト膜のペロブスカイト結晶は前記導電基板上に連続且つ均
一に分布されるとともに、前記ペロブスカイト結晶の分布面積は5cm2~
10000cm2であり、前記導電基板の面積は5cm2~10000cm2
であることを特徴とする、大面積ペロブスカイト膜の製造方法。
【請求項3】前記前駆体溶液は、スロットダイコーティングによって前記
導電基板に塗布されることで、前記フィルムを形成することを特徴とする、
請求項1または2に記載の製造方法。
【請求項4】前記逆溶剤は前記フィルムにペロブスカイト結晶を生成させ、
前記Aは、アルカリ金属イオン、メチルアミンイオン(CH3NH3 +)、
ホルムアミジンイオン(NH2CH=NH2 +)のうちの少なくとも1つであり、
前記Bは鉛(Pb)、スズ(Sn)、ゲルマニウム(Ge)のうちの少なくと
も1つであり、前記Xは、VII族元素[フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(
Br)、ヨウ素(I)]、ヘキサフルオロホスフェート(PF6)、チオシアネ
ート(SCN)のうちの少なくとも1つであることを特徴とする、請求項1
に記載の製造方法。
【請求項5】前記前駆体溶液の溶剤は、ジメチルホルムアミド(DMF)、
ジメチルスルホキシド(DMSO)、ガンマブチロラクトン(GBL)、また
はその混合溶液であることを特徴とする、請求項1または2に記載の製造
方法。
【請求項6】前記逆溶剤は、チオフェン(thiophene)、チオフェン誘導
体、ヨードベンゼン(Iodob enzene)、ジエチルエーテル(diethyl ether)、
クロロベンゼン(CB)、ジクロロベンゼン(DCB)、トルエン(toluene)、
ベンゼン(Benzene)、またはその混合物であることを特徴とする、請求
項1に記載の製造方法。
【請求項7】前記フィルムに対してアニールすることによって、ペロブス
カイト結晶粒を大きくするステップを更に備えることを特徴とする、請求
項1または2に記載の製造方法。
【請求項8】 前記フィルムを前記逆溶剤内に浸漬することによって、前
記逆溶剤を前記フィルムに与え、前記フィルムにおいて、前記ペロブスカ
イト結晶の生成量は、前記フィルムの前記逆溶剤での浸漬時間に基づいて
決まることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
【請求項9】導電基板を用意するステップと、前記導電基板に第1キャリ
ア輸送層を形成するステップと、前記第1キャリア輸送層に前駆体溶液を
供給し、フィルムを形成するステップと、
前記フィルムを逆溶剤に浸漬するステップと、
前記フィルムをペロブスカイト膜に変化させるステップと、
前記フィルムに対してアニールすることによって、ペロブスカイト結晶粒
を大きくするステップと、
前記ペロブスカイト膜に第2キャリア輸送層を形成するステップと、
前記第2キャリア輸送層に電極層を形成するステップとを備え、
前記ペロブスカイトの一般式はABX3で示され、前記前駆体溶液の溶質に
は少なくともA、B、及びXが含まれ、
前記ペロブスカイト膜のペロブスカイト結晶は前記導電基板上に連続且つ
均一に分布されるとともに、前記ペロブスカイト結晶の分布面積は5cm2
~10000cm2であり、前記導電基板の面積は5cm2~10000c
m2であることを特徴とする、大面積ペロブスカイト太陽電池モジュールの
製造方法。
【請求項10】前記前駆体溶液は、スロットダイコーティングによって前
記第1キャリア輸送層に塗布されることで、前記フィルムを形成すること
を特徴とする、請求項9に記載の製造方法。
【請求項11】前記導電基板は、透明導電性ガラス、または透明導電フレ
キシブル基板であり、前記第1キャリア輸送層は、正孔輸送層、または電
子輸送層であり、前記第2キャリア輸送層は、電子輸送層、または正孔輸
送層であり、前記電極層は、陰極層、または陽極層であり、
前記正孔輸送層の材料は、ポリエチレンジオキシチオフェン:スチレンス
ルホン酸(PE DOT:PSS)、五酸化バナジウム(V2O5)、酸化ニッケル
ン(SeS)、2,2',7,7'-テトラキス[N,N-ジ(4-メトキシフェニル)アミノ]-
9,9'-スピロビフルオレン(Spiro-OMeTAD)、ポリアルキルチオフェン(
polyalkyl-thiophene)、三酸化モリブデン(MoO3)のうちの1つ、また
はその組み合わせであり、
前記電子輸送層の材料は、6,6-フェニル-C61-酪酸メチル(6,6-phenyl-
C61-butyric ac id methyl ester,PC61BM)、6,6-フェニル-C71-酪酸メチ
ル(6,6-phenyl-C71-butyric a cid methyl ester,PC71BM)、インデン-
C60ビス付加体(Indene-C60 bisadduct,ICBA
)、フラーレンC60(C60)、フラーレンC70(C70)、フッ化リチウム(
LiF)、カルシウム(Ca)、二酸化チタン(TiO2)、バソクプロイン(BC
P)、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化亜鉛(ZnO)、PEI(polyethyleni-
mine)、poly[(9,9-bis-(3'-(N,N-dimethylamino)propyl)-2,7-fluo
rene)-alt-2,7-(9,9-dioctyl- fluorene)(PFN)のうちの1つ、またはそ
の組み合わせであり、
前記電極層の材料は、カルシウム(Ca)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、
パラジウム(Pd)、金(Au)のうちの1つ、またはその組み合わせである
ことを特徴とする、請求項9に記載の製造方法。
【請求項12】面積が5cm2~10000cm2である導電基板と、前記
導電基板に設置する第1キャリア輸送層と、均一で連続な膜エリアを有し、
前記膜エリアの面積が5cm2~10000cm2であるペロブスカイト膜
と、前記ペロブスカイト膜に設置する第2キャリア輸送層と、
前記第2キャリア輸送層に設置する電極層とを備えることを特徴とする、
大面積ペロブスカイト太陽電池モジュール。
【請求項13】前記膜エリアの結晶は多結晶であることを特徴とする、請
求項12に記載の大面積ペロブスカイト太陽電池モジュール。
【請求項14】前記大面積ペロブスカイト太陽電池モジュールは、光強度
が0.1~1000mW/cm2の弱光環境に応用することができることを
特徴とする、請求項12に記載の大面積ペロブスカイト太陽電池モジュー
ル。
【請求項15】前記電極層の材料は、銀であることを特徴とする、請求項
12に記載の大面積ペロブスカイト太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【0060】下記の表1を参照されたい。従来のペロブスカイト太陽電池
と比べて、本発明に係る上記のペロブスカイト膜を活性層とする太陽電池
モジュールの活性層面積(11cm2、キャリアより電極の面積を引いたも
の)は従来の活性層面積(4cm2)より大きく、電力変換効率(15.4
%)は従来の効率(12.6%)より増加し、曲線因子(FF、0.77)
は従来素子のFF(0.69)より10%増加した。また、従来技術に比
べて、図4に示すように、本技術分野に開発された高効率ペロブスカイト
太陽電池モジュールには電流ヒステリシス現象がない。
・特開2024-164966 太陽電池及びそれに用いる光学素子を備えるバリア
構造体 マクセル株式会社
【要約】下図21のごとく、本発明の太陽電池は高効率で、印刷工程で安価
な太陽電池が実現できる有機無機ペロブスカイト型太陽電池の課題である
水分・空気のバリア性が高いガラス同等のバリア層を有しその表面に超微
細または微細光学素子を設け反射防止と集光作用を備え光電変換層(光吸
収層)平面内に光の疎密を作ることで一層の高効率化を実現する。
図21 本発明の一実施例に係るバリアシート又はバリア層表面に設けた第
三の実施例
【符号の説明】M…金属原子 R…有機分子 X…ハロゲン原子又はカル
コゲン原子 1…基材 2…絶縁層からなる外枠 3…光電変換層 4…
透明電極 5…引出し配線 5´…端部(取出し部) 6…平坦化層 7…
(第一)バリア層(膜) 8…取出し電極 9…更なる配線 10…(第二
)バリア層(膜) L…引出し配線の端部からバリア層の端部までの距離
20…太陽電池セル(ユニット) 100…太陽電池素子 200…太陽
電池素子 101…基材 102、102A、102B、102C…光電
変換層(光吸収層) L102A、L102B、L102C…光電変換層
(光吸収層)の焦点(線) 103…第一電極 104…第二電極 105
…電子輸送層 106…正孔輸送層 107…引出し配線 110A…超
光学素子 110…バリア層(膜) 200…微細光学素子 201…(
第二)バリア層(膜) 202…第一の光吸収層(光電変換層) 203…
第二の光吸収層(光電変換層)204…第三の光吸収層(光電変換層)
210…微細光学素子
【発明の効果】
【0014】 本発明で開示された太陽電池(セル)によれば、基本構成の
外表部を覆うバリア層により空気や水分を遮蔽し、バリア層の表面に設け
た極微細形状の光学素子の作用によって光電変換効率を大幅に向上できる。
上記以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らか
にされる。
なお、以下に説明する太陽電池を構成する素材や素材が成す特定の機能を
有する複数の層の厚さや製造法について本願と直接関連しない部分につい
ての記載内容は、本願執筆時に公知となった先行出願された特許から抜粋
し本願発明がより明確になるように工夫して記載した。
【0018】 <ペロブスカイト型太陽電池の基本構成>
ペロブスカイト型太陽電池の基本構造は、図2に示すように基材101上
に少なくとも光電変換層(光吸収層とも表記する)102とその両側に電
極104、103を備えている。太陽光が入射する側に設けた電極は透明
度が高い部材を使用することで高い光電変換効率を得る。光電変換層(光
吸収層)102が有機無機ペロブスカイト化合物を含む太陽電池の光電変
換効率を向上させる技術手段について、材料や層間の伝導度や密着性を高
める材料の検討は先行メーカで鋭意進められてきたが、生産性を向上のた
めに太陽電池の大型化や大面積化の検討を進めている。しかしながら、太
陽電池の大面積化に伴ない空気や水分のバリア性の確保及び抵抗(電気抵
抗)の高い透明電極の面積も大きくなり、充分な光電変換効率が得られな
いという新たな問題が浮上した。
図2 ペロブスカイト型太陽電池の基本構造を模式的に示す断面図
【0019】 上述した電気抵抗を低減するために図3に示す太陽電池100
では透明電極104上に、例えば銀ペースト等を用いて形成される線状(
複数本の線状)、格子状、網目状等の引出し配線107を設けている。こ
の結果、透明電極104が大面積化しても抵抗値が小さいため素子内部損
失が低減され結果として高い光電変換効率が得られる。一方、有機無機ペ
ロブスカイト化合物は水分に非常に弱いため、光電変換層(光吸収層)
102が有機無機ペロブスカイト化合物を含む太陽電池では、他の太陽電
池(例えば、多結晶シリコン太陽電池であるCIGS太陽電池等)と比べ
て大気中の水分の浸入による光電変換層(光吸収層)102の劣化が問題
となるためこの対策技術として図4に示した後述する本願発明が生まれた。
図3.透明電極上に引出し配線が設けられたペロブスカイト型太陽電池の基
本構造を示す断面図
図4.本発明の一実施例に係る引出し配線の端部(取出し部)がバリア層に
覆われた太陽電池を模式的に示す断面図
【0020】 〈バリア構造〉
上述したように引出し配線部分も水分が透過しやすいことから、大気中の
水分の浸入を抑制するためには、例えば、図4に示すように、太陽電池
200において、引出し配線107を遮蔽材で覆って封止するバリア層110
を設ける。
【0021】 さらに太陽電池のセル(ユニット)として引出し配線は、電
流の取出しのためにその端部(取出し部)のみはバリア層に覆われず露出
している必要がある。そのため、例えば、図5に示すように、引出し配線
5の端部(取出し部)5´のみはバリア層に覆われず露出される。本願発明
の太陽電池の一例について、模式的にその上面図(図5(A))及び断面
図(図5(B))を示す。図5に示した太陽電池セル(ユニット)20にお
いては、基材1上に、光電変換層(光吸収層)3と透明電極4とが設けら
れており、透明電極4上に引出し配線5を設け、引出し配線5を覆って封
止する第一バリア層7を設ける。ただし、引出し配線5の端部(取出し部)
5´は、第一バリア層7に覆われず露出している。このため太陽電池セル20
全体を第二バリア層10で覆って空気や水分の遮断性能を向上させること
が好ましい。なお、上記引出し配線5の端部とは、上記引出し配線の電流
の取り出しのための取出し電極に近い側の端部を意味する。図5では、上
記引出し配線5の端部5´が上記取出し電極としての機能を兼ねている。
図5 本発明の一実施例に係る太陽電池のユニットの引出し配線の端部(
取出し部)がバリア層に覆われた太陽電池構造を模式的に示す上面図と断
面図
この項つづく
新年の楽曲
『USJ ヴァイオリン・トリオ 2016 ビバルディ「四季」冬』
● 今日の言葉: 明朝は、室内ウォーキングマシンのメンテだ。
春が来ても、鳥たちは姿を消し、鳴き声も聞こえない。
春だというのに自然は沈黙している。
レイチェル・カーソン 『沈黙の春』
(因果報応の季節風)より
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