(57)【要約】【課題】  受光面電極に遮られて損失する直射光線を集光して発電素子面に供給するために受光面電極の断面を三角形に形成する方法が考えられているが、印刷や型押しなどで電極断面を三角形に製造することは非常に難しく生産性が低い不都合があった。より容易な方法を開発することが課題である。【解決手段】  従来的製造方法で形成された太陽電池セルに透明な板状の電極カバーを重ね合わせ、この電極カバーの受光面電極に接する部分に外側が反射面となる三角形の反射溝を形成することで電極部分に当る直射光線を鏡面反射で発電素子面に集光するように構成することで前記課題を解決するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明板からなる電極カバーを太陽電池セルの受光面に重ね合わせ、電極カバーの受光面電極に接する部分に断面が三角形の反射溝を形成し、この反射溝の外側斜面が鏡面反射をするように構成したことを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池において、反射溝の前斜面の方向から太陽光線を入射させるように配置した場合に、後斜面の先端に入射する最大高度の太陽光線が鏡面反射によって発電素子面に到達するように後斜面の傾斜角度を設定すると共に、前斜面の先端に入射する最小高度の太陽光線が鏡面反射によって発電素子面に到達するように前斜面の傾斜角度を設定したことを特徴とする太陽電池。
【請求項３】
請求項２に記載の太陽電池において、反射溝の前後斜面で反射して発電素子面に到達する直射光線の傾斜角度が電極カバーを構成する透明材の臨界屈折角度以下になるように前後斜面を設定したことを特徴とする太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の性能改善に関するもである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の性能改善には発電素子自体の性能改善のほか、発電素子に入射する光線を有効に利用するために反射防止膜などで表面形状を工夫するなど様々な方法が提案されているが、発電素子の表面に電極を設ける構造の太陽電池では受光面電極に直射光線が遮られて性能が低下する不都合があった。この不都合を改善するために受光面電極の断面を三角形に形成して光線を発電素子面に集光する方法が考えられるが、その三角形電極の形成方法として次のような提案がある。
【特許文献１】特願２００９−０６２１５２  太陽電池電極の形成方法
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来的な太陽電池の受光面電極はペースト状の銀など導電性の塗料やインクで印刷する方法が用いられているが、通常の印刷技法では受光面電極の断面形状を頂角が鋭角となるような三角形に印刷することは極めて困難であった。受光面電極に当る直射光線の殆どを発電素子面に集光させるには、受光面電極の形状を頂角が３０度から１５度程度で底辺幅が０，０５ｍｍから１ｍｍ程度の範囲の三角形に形成する必要がある。
【０００４】
このため前記特許文献１の方法はスクリーン印刷や転写印刷など通常の印刷技法で印刷した断面が矩形または台形の受光面電極を型押しや切削加工で三角形に整形する方法であったり、断面が三角形の導電線を銀ペーストなど導電性接合材で発電素子面に貼り付ける方法であるが、電極自体を三角形に形成する方法であるため高精度の製造技術を必要とした。本発明はより容易に製造できる方法で課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従来的製造方法で形成された太陽電池セルに透明板からなる電極カバーを重ね合わせ、この電極カバーの受光面電極に接する部分に外側が反射面となる三角形の反射溝を形成し、反射溝の斜面に当る直射光線を鏡面反射で発電素子面に集光するように構成することで前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【０００６】
太陽電池セル自体が従来的方法で製造できるうえ、反射溝の斜面が鏡面反射できるように形成した電極カバーを重ね合わせるだけで全ての入射光線を発電素子面に集光する方法であるから製造が容易であり、その結果、発電性能を改善することができるものである。
【０００７】
また、光線を集光するための反射溝を受光面電極と電気的に切り離して形成できるため、反射溝の内側に施す金属蒸着処理などの鏡面反射処理において、反射率の高い材料の選択に留意するだけで導電性を吟味する必要がないから選択の幅を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は本発明による電極カバーを重ね合わせた太陽電池１の断面を示すもので、２は発電素子、３は発電素子に電気的に接合されて等間隔に配置された細長い多数の受光面電極、４は裏面電極で、発電素子と受光面電極・裏面電極で太陽電池セルを構成している。また、７は透明板からなる電極カバーで、太陽電池セルの受光面電極に接する部分には断面が三角形の反射溝８ａが形成されている。
【０００９】
反射溝の断面は受光面電極に接する面を底辺とする三角形で前斜面５と後斜面６からなり、前斜面は傾斜角度α１で、後斜面は傾斜角度α２で傾斜した反射面を形成している。また、前斜面と後斜面は反射溝の外側が鏡面反射できるように内側から金属蒸着処理や箔押し、印刷、塗料の充填など（図示せず）により鏡面反射処理が施されている。
【００１０】
さらに太陽電池セルに電極カバーを重ね合わせて太陽電池として組み上げられる状態では電極カバーと太陽電池セルとの間や反射溝内の隙間は相互を接合するための透明な充填材（図示せず）で固着された状態となる。
【００１１】
電極カバーの素材の屈折率によっても異なるが、反射溝の前後斜面の傾斜角度は太陽電池に入射する最大高度から最小高度の範囲の光線が反射溝の前後斜面で鏡面反射によって発電素子面に集光するように設定される。具体的には後斜面の先端に入射する最大高度の太陽光線が鏡面反射によって発電素子面に到達するように後斜面の傾斜を設定すると共に、前斜面の先端に入射する最小高度の太陽光線が鏡面反射によって発電素子面に到達するように前斜面の傾斜を設定することで、全ての太陽光線を発電素子面に集光することができる。図１における光線ｅ１はｅ２はそれぞれ最大高度の光線と最小高度の光線経路を示している。
【００１２】
また、反射溝の前後斜面で反射して発電素子面に到達する直射光線の傾斜角度α３、α４が、電極カバーを構成する透明材の臨界屈折角度以下になるように設定することで、太陽電池セルと電極カバーの間に微小な空隙が生じても、境界面での全反射による光線損失を確実に阻止することができる。
【００１３】
図２は太陽電池セルの平面図で、９は全ての受光面電極を電気的に連結するために受光面電極に直角に配置された集電極を示している。また、図３は集電極に当る直射光線を発電素子面に集光するために、電極カバーの集電極に接する部分に反射溝８ｂを設けた状態を示すものである。一般に集電極は電気抵抗を小さくするためと外部への引出端子として太い線で形成されるが、反射溝の高さを低くして受光面電極の高さに近づけるために集電極を複数本に分割した場合を示している。端子１０は端末で各集電極を束ね、複数の太陽電池セルを電気的に連結するためのものである。
【００１４】
また、集電極に対応する電極カバーの反射溝８ｂは反射溝８ａに対して直角に配置されるため、集電極の斜面の傾斜角度α１、α２は指向性を考慮する必要がなく二等辺三角形となっている。受光面電極の線の太さを０、１ｍｍとすると、実用的な電極カバーの外見は０，５ｍｍ前後の厚みの透明板となる。
【００１５】
以上のごとく本発明による太陽電池は、受光面電極に当る直射太陽光線を電極カバーの反射溝の前後斜面で鏡面反射させることによって発電素子面に集光して有効に活用できるものであるが、受光面電極を含む太陽電池セル自体は従来的な方法で製造できるから、電極カバーを追加するだけで発電性能を高めることができ実用性が高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】太陽電池の断面図である。
【図２】太陽電池セルの平面図である。
【図３】分割して配置した集電極部分の断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１、太陽電池
２、発電素子
３、受光面電極
４、裏面電極
５、前斜面
６、後斜面
７、電極カバー
８、反射溝
９、集電極
１０、端子
１１、充填材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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