(57)【要約】【課題】デザイン性を保ちつつ、発電量を高められる太陽電池構造体を提供する。【解決手段】太陽電池構造体１００において、構造物１０は、平坦部１２ａ、１２ｂと、段差部１４を有する。導光層３０は、平坦部１２ａ、１２ｂおよび段差部１４を被覆する。光電変換部２０は、平坦部１２ａを被覆する導光層３０の上に設けられる。導光層３０は、当該導光層３０に入射する光を光電変換部２０に導光する。光制御層３４は、導光層３０の上に設けられ、導光層３０に向けて入射する光の向きを制御する。光制御層３４は、導光層３０の上に設けられる配向層と、配向層の上に設けられる集光層を備え、集光層は、入射する光を導光層３０に向けて集光し、配向層は、集光層により集光された光の向きを導光層３０が延びる方向に変える。【選択図】図３
2014150143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦部と段差部を有する構造物と、
前記平坦部および前記段差部を被覆する導光層と、
前記平坦部を被覆する導光層の上に設けられる光電変換部と、
を備え、
前記導光層は、当該導光層に入射する光を前記光電変換部に導光することを特徴とする太陽電池構造体。
【請求項２】
前記導光層の上に設けられ、前記導光層に向けて入射する光の向きを制御する光制御層をさらに備え、
前記光制御層は、前記導光層の上に設けられる配向層と、前記配向層の上に設けられる集光層と、を有し、
前記集光層は、入射する光を前記導光層に向けて集光し、
前記配向層は、前記集光層により集光された光の向きを前記導光層が延びる方向に変えることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池構造体。
【請求項３】
前記導光層は、導光する光を前記光電変換部に向けて拡散させる光拡散部を備え、
前記光拡散部は、前記光電変換部の下に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池構造体。
【請求項４】
前記平坦部および前記段差部の形状に対応した段差形状を有し、前記光電変換部および前記導光層を被覆する保護層と、
前記光電変換部および前記導光層と前記保護層との間を封止する封止層と、をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池構造体。
【請求項５】
前記光電変換部は、第１受光面と、前記第１受光面に対向し、前記導光層側に設けられる第２受光面と、を有し、
前記光電変換部が設けられる前記平坦部に向かって入射する光を前記第１受光面に入射させ、前記導光層に導光される光を前記第２受光面に入射させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に関し、段差を有する構造物に設置される太陽電池構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
無尽蔵の太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池とも称される光起電力素子の開発が各方面で精力的に行われている。例えば、単結晶シリコンや多結晶シリコン等の結晶質系シリコンを用いた光起電力素子または光起電力装置の研究および実用化が盛んに行われている。
【０００３】
近年、ビルや住宅用の電源として用いるため屋根や壁面に太陽電池が設置される場合や、電気自動車をはじめとする自動車用の電源として自動車の屋根に太陽電池が設けられることがある。この場合、単に発電設備としての機能が求められるだけでなく、構造物の美的外観の見地からデザイン面での機能を求められることがある。例えば、可撓性を有する太陽電池を用いることにより、自動車の屋根部の曲面に沿って設置可能な光電変換装置が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−５１２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、電力変換効率が高いとされる結晶系太陽電池は可撓性を有していないため、構造物の平坦な箇所に太陽電池を設けることは容易であっても、曲率の大きい曲面部や段差部のデザインを活かしながら、構造物の曲面や段差に沿って設置することは困難である。この場合、構造物の平坦部に入射する光を利用して発電できたとしても、曲面や段差部に入射する光を有効利用できないこととなる。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、デザイン性を保ちつつ、発電量を高めることのできる太陽電池構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池構造体は、平坦部と段差部を有する構造物と、平坦部および段差部を被覆する導光層と、平坦部を被覆する導光層の上に設けられる光電変換部と、を備える。導光層は、当該導光層に入射する光を光電変換部に導光する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、デザイン性を保ちつつ、発電量を高めた太陽電池構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態における太陽電池構造体を示す上面図である。
【図２】本発明の実施形態における構造物の構造を示す正面図である。
【図３】太陽電池構造体の構造を示す断面図である。
【図４】導光層および光制御層の構造を示す断面図である。
【図５】変形例１における太陽電池構造体の構造を示す断面図である。
【図６】変形例２における太陽電池構造体の構造を示す断面図である。
【図７】変形例３における太陽電池構造体の構造を示す断面図である。
【図８】変形例４における太陽電池構造体の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態における太陽電池構造体１００を示す外観図であり、図２は構造物１０の構造を示す外観図である。太陽電池構造体１００は、段差を有する構造物１０と、光電変換部２０と、導光層３０を備える。本実施形態において、構造物１０は自動車であり、自動車の屋根のデザインとして、複数の平坦部１２と、その間の領域に設けられる段差部１４が設けられる。段差部１４での段差は、０．５ｃｍ〜５ｃｍ程度である。
【００１２】
光電変換部２０は、平板形状の太陽電池であるため、平坦な面または緩やかな曲率を有する曲面である平坦部１２の上に設置することは容易であるが、段差部１４のデザインを活かしながら段差部１４の段差に沿って設置することは困難である。そうすると、光電変換部２０の上から直接入射する光は発電に寄与させることができるものの、段差部１４に入射する光を発電に寄与させることができず、自動車の屋根の全面に光電変換部２０を設けた場合と比べて発電量が低下してしまう。そこで、本実施形態においては、平坦部１２及び段差部１４を被覆する導光層３０を設けるとともに、導光層３０の上に光電変換部２０を配置する。導光層３０を設けることで、段差部１４に向けて入射する光を導光層３０に導光させて光電変換部２０に向かわせることができる。したがって、太陽電池構造体１００は、段差部１４のデザインを犠牲にすることなく、光電変換部２０の発電量を高めることができる。
【００１３】
図３は、太陽電池構造体１００の構造を示す断面図である。太陽電池構造体１００は、構造物１０と、光電変換部２０と、導光層３０と、光制御層３４と、保護基板４０と、封止層４２を備える。
【００１４】
構造物１０は、第１平坦部１２ａと、第２平坦部１２ｂと、段差部１４を備える。第１平坦部１２ａおよび第２平坦部１２ｂ（以下、総称する場合は平坦部１２という）は、構造物１０の表面において、平坦面または緩やかな曲率を有する曲面が設けられる領域である。段差部１４は、第１平坦部１２ａと第２平坦部１２ｂの間の領域に設けられ、所定の方向（ｘ方向）に向かって高さ（ｚ方向）が連続的に変化する平面または曲面が形成される領域である。
【００１５】
光電変換部２０は、導光層３０を介して平坦部１２の上に設けられる。光電変換部２０は、受光面から入射する光を吸収して光起電力を発生させる層であり、例えば、結晶系シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）又はインジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体材料からなる基板を有する。発電層の構造は、特に限定されないが、本実施形態では、ｎ型単結晶シリコン基板と非晶質シリコンのヘテロ接合を有する。光電変換部２０は、第１受光面２０ａと、第１受光面２０ａに対向する第２受光面２０ｂと、を有し、第１受光面２０ａと第２受光面２０ｂのいずれから光が入射したとしても発電することのできる両面入射型の光起電力素子である。第１受光面２０ａは、主に太陽光が直接入射する面であり、第２受光面２０ｂは、主に導光層３０に導光される光が入射する面である。
【００１６】
光電変換部２０は、例えば、ｎ型単結晶シリコン基板の第１受光面２０ａ側に、ｉ型非晶質シリコン層、ボロン（Ｂ）等がドープされたｐ型非晶質シリコン層、酸化インジウム等の透光性導電酸化物からなる透明導電層の順番で積層される。また、基板の第２受光面２０ｂ側に、ｉ型非晶質シリコン層、リン（Ｐ）等がドープされたｎ型非晶質シリコン層、透明導電層の順番で積層されている。光電変換部２０の厚さは、０．３ｍｍ程度である。
【００１７】
また、光電変換部２０は、発生した光起電力を外部に取り出すための電極部を有する。電極部は、第１受光面２０ａと第２受光面２０ｂにそれぞれ設けられ、櫛状に設けられたフィンガー電極と、それを接続するバスバー電極とを有する。
【００１８】
保護基板４０は、光電変換部２０を外部環境から保護するとともに、光電変換部２０が発電のために吸収する波長帯域の光を透過する。保護基板４０は、例えば、ガラス基板であり、その厚さは４ｍｍ程度とすればよい。封止層４２は、ＥＶＡ、ポリイミド等の樹脂材料であり、その厚さは０．５ｍｍ程度とすればよい。これにより、光電変換部２０への水分の浸入等を防ぐとともに、太陽電池構造体１００全体の強度を向上させる。保護基板４０および封止層４２は、光電変換部２０の第１受光面２０ａの上に設けられるため、保護基板４０に入射する光Ａ１は、主に光電変換部２０の第１受光面２０ａに入射し、光電変換部２０の発電に寄与することとなる。
【００１９】
導光層３０は、平坦部１２及び段差部１４の上を被覆して設けられる柔軟性を有するシート状部材であり、導光層３０に入射した光を光電変換部２０に導光する。導光層３０は、導光される光の強度が減衰しないよう、透光性の高い材料とすることが望ましい。また、導光層３０の界面にて光を全反射させながら導光することができるよう、後述する光制御層３４と比べて屈折率の高い材料としてもよい。導光層３０の厚みは、０．７ｍｍ程度とすればよい。なお、導光層３０と構造物１０の間に、導光される光を反射するための金属シートなどをさらに設けてもよい。また、導光層３０を保護するため、導光層３０と構造物１０との間に保護部材が設けられもよい。
【００２０】
また、導光層３０は、光電変換部２０の下に設けられる光拡散部３２を有する。光拡散部３２は、導光層３０を通ってｘ方向に導光された光を拡散させて、光電変換部２０が設けられる方向であるｚ方向に光の向きを変える光学部材である。光拡散部３２は、例えば、微細な凹凸構造が周期的に設けられる回折格子や、微細なピラミッド型形状が配列されるテクスチャ構造である。なお、光拡散部３２は、光拡散部３２に入射する光の向きを選択的にｚ方向に変える構造とすることが望ましい。
【００２１】
光制御層３４は、平坦部１２を被覆する導光層３０の上に設けられ、導光層３０に向かって入射する光の向きを制御する。また、光制御層３４は、光電変換部２０が設けられない平坦部１２である第２平坦部１２ｂの上にも設けられる。光制御層３４を設けることで、より多くの光を導光層３０に導光させるとともに、光電変換部２０が設けられる方向に光を向かわせることができる。
【００２２】
図４は、導光層３０および光制御層３４の構造を示す断面図である。光制御層３４は、導光層３０の上に設けられる配向層３８と、配向層３８の上に設けられる集光層３６を有する。集光層３６は、集光層３６に入射する光Ａを導光層３０に垂直な法線方向に向かうように集光し、集光された光Ｂは、配向層３８に垂直に近い角度で入射することとなる。集光層３６として、例えば、複数の凸レンズが周期的に配列されたレンズアレイシートを用いればよく、配向層３８に垂直に入射させるためには、それぞれの凸レンズを構成する曲面を回転放物面とすることが望ましい。なお、集光層３６として、断面形状が三角形であるプリズム構造を周期的に配列させたプリズムシートを用いてもよい。集光層３６の厚みは、０．５ｍｍ程度とすればよい。
【００２３】
配向層３８は、集光層３６により集光された光Ｂの向きを導光層３０が延びるｘ方向に変えて導光層３０に入射させ、導光層３０に入射させた光が導光層３０の内部を全反射しながらｘ方向に導光されるように光の向きを変える。配向層３８は、集光層３６を構成する凸レンズの周期に対応して周期的に配列される複数の光学要素３８ａを備える。光学要素３８ａは、集光層３６との境界となる第１底面３８ｂと、導光層３０との境界となる第２底面３８ｃと、ｘ方向に傾いた傾斜面３８ｄにより構成される角錐台形状を有する。光学要素３８ａは、第１底面３８ｂと比べて第２底面３８ｃの面積が小さく、第１底面３８ｂに垂直に近い角度で入射する光Ｂを傾斜面３８ｄで反射させ、第２底面３８ｃを通して導光層３０に斜入射させる。これにより、導光層３０に斜入射する光Ｃは、光電変換部２０に向けてｘ方向に導光されることとなり、より多くの光を光電変換部２０に向かわせることができる。配向層３８の厚さは、０．２ｍｍ程度とすればよい。
【００２４】
上述の構成により、太陽電池構造体１００は、光電変換部２０に入射する光の量を増やして発電量を向上させることができる。図３に示すように、段差部１４や光電変換部２０が設けられていない第２平坦部１２ｂに入射する光Ａ２、Ａ３は、導光層３０に集光され、光電変換部２０に向かって導光される。導光層３０を導光する光は、光電変換部２０の下に設けられる光拡散部３２によって拡散され第２受光面２０ｂに入射する。このため、太陽電池構造体１００においては、光電変換部２０の上の保護基板４０に入射する光Ａ１のみならず、光電変換部２０が設けられる領域以外に入射する光Ａ２、Ａ３を発電に寄与させることができる。その結果、太陽電池構造体１００は、導光層３０が設けられない場合と比較して、発電量を向上させることができる。
【００２５】
また、太陽電池構造体１００において、段差部１４の上を被覆する導光層３０は柔軟性を有し、段差部１４の段差形状に沿って設けることができるため、構造物１０のデザイン性を犠牲にすることなく太陽電池構造体１００を設置することができる。
【００２６】
なお、図１に示す太陽電池構造体１００において、右（＋ｘ方向）側に設けられる光電変換部２０Ｒと左（−ｘ方向）側に設けられる光電変換部２０Ｌのそれぞれに光を導光できるよう、導光層３０の上に設けられる光制御層３４の構造を左右で異なるものとしてもよい。例えば、中央の平坦部１２においてｙ方向に延びる中心線Ｙを境にして、右側の導光層３０の上には、光が右方向に導光されるように向きを変える光制御層３４を設け、左側の導光層３０の上には、光が左方向に導光されるように向きを変える光制御層３４を設ける。これにより、中央の平坦部１２および段差部１４に入射する光を効率的に左右の光電変換部２０Ｌ、２０Ｒに導光させることができる。このような光制御層３４として、例えば、光を導光させる方向が途中で逆向きになる配向層３８を用いればよい。その他、光を所定方向に導光させる配向層３８を２枚用意し、左右で配向層３８が導光する方向が逆向きとなるように２枚の配向層３８を配置してもよい。
【００２７】
図５は、変形例１における太陽電池構造体１００の構造を示す断面図である。上述した実施形態とは、第１受光面２０ａ側に設けられる第１保護基板４０ａのみならず、第２受光面２０ｂ側に設けられる第２保護基板４０ｂを備える点が異なる。光電変換部２０は、導光層３０に接するように設けられず、光電変換部２０と導光層３０の間に第２保護基板４０ｂと封止層４２が設けられる。変形例１においては、光電変換部２０が第１保護基板４０ａおよび第２保護基板４０ｂにより封止されるため、光電変換部２０をより効果的に保護することができる。なお、封止層４２の外周にブチルゴムなどの封止材をさらに設けることで、太陽電池構造体１００の信頼性をさらに高めることができる。
【００２８】
図６は、変形例２における太陽電池構造体１００の構造を示す断面図である。上述した実施形態とは、保護層４１および封止層４２により、光電変換部２０のみならず、光電変換部２０が設けられていない第２平坦部１２ｂや段差部１４の上を被覆する導光層３０および光制御層３４も封止されている点が異なる。保護層４１は、平坦部１２および段差部１４の形状に対応した段差形状を有し、構造物１０の上に設けられる光電変換部２０、導光層３０および光制御層３４を封止する。保護層４１が構造物１０の段差を反映した形状を有することにより、構造物１０のデザイン性を犠牲にすることなく太陽電池構造体１００の耐久性をより高めることができる。なお、保護層４１として可撓性を有するシート状の樹脂材料を用いることで、構造物１０の段差形状に対応できるようにしてもよい。
【００２９】
図７は、変形例３における太陽電池構造体１００の構造を示す断面図である。上述した実施形態とは、第１平坦部１２ａのみならず、第２平坦部１２ｂの上にも光電変換部２０が設けられている点が異なる。このとき、それぞれの光電変換部２０の上の保護基板４０に入射する光Ａ１は、光電変換部２０の第１受光面２０ａに入射し、光電変換部２０の発電に寄与することとなる。段差部１４に入射する光Ａ２は、導光層３０に集光されるとともに、右側に設けられる光電変換部２０Ｒに向かって右方向に導光され、右側の光電変換部２０Ｒの第２受光面２０ｂに入射する。左側の光電変換部２０Ｌよりもさらに左側の領域における第２平坦部１２ｂに入射する光Ａ３は、導光層３０に集光されるとともに、左側に設けられる光電変換部２０Ｌに向かって右方向に導光されて左側の光電変換部２０Ｌの第２受光面２０ｂに入射する。このように、構造物１０が有する複数の平坦部１２に光電変換部２０を設けることで、発電量をさらに高めることができる。
【００３０】
なお、段差部１４を被覆する導光層３０の上にアモルファスシリコン層などで形成される可撓性を有する光起電力素子を設けることにより、発電量をさらに高めてもよい。一般に、結晶質シリコンとアモルファスシリコンとでは、発電に寄与する光の吸収波長が異なるため、段差部１４にアモルファスシリコン層を設けたとしても、アモルファスシリコン層を透過した光を光電変換部２０に導光して発電に寄与させることができる。したがって、段差部１４に設けられる光起電力素子により発電量を向上させるとともに、導光層３０により導光された光によって平坦部１２に設けられる光電変換部２０の発電量を向上させることができる。
【００３１】
図８は、変形例４における太陽電池構造体１００の構造を示す断面図である。変形例４における太陽電池構造体１００では、段差部１４に近い領域Ｗ１と段差部１４から遠い領域Ｗ２とで電極部２４が形成される電極面積に差が設けられる。例えば、段差部１４に近い領域Ｗ１には、段差部１４から遠い領域Ｗ２と比べて２倍の本数の電極を設けることで、段差部１４に近い領域Ｗ１の電極面積が広くなるようにして電極部２４が設けられる。
【００３２】
段差部１４から導光される光Ｃは、光拡散部３２より拡散されて光電変換部２０の発電層２２に向かうこととなるが、このとき、光電変換部２０の第２受光面２０ｂに入射する光は、段差部１４に近い領域Ｗ１の方が段差部１４から遠い領域Ｗ２に比べて多くなる。そのため、領域Ｗ１と領域Ｗ２において発電層２２の発電量が異なることとなる。このように、発電層２２の領域によって発電量が異なる場合に、発電量が比較的多い領域Ｗ１の電極面積を大きくすることで、より多くの電力を集電することができ、太陽電池構造体１００の発電量を向上させることができる。
【００３３】
なお、電極部２４を構成するバスバー電極やフィンガー電極の本数を増やすのではなく、電極部２４の厚さを厚くしたり、電極部２４を構成するバスバー電極やフィンガー電極の１本あたりの電極面積を広くしたりすることにより、電極部２４の集電能力に差を設けてもよい。また、導光層３０の構造や光拡散部３２の配置に応じて第２受光面２０ｂへ拡散される光の強度分布が変わることとなるため、第２受光面２０ｂへ入射する光の強度分布に対応させて集電能力を高める領域を設定し、電極部２４の形状に差を設けてもよい。
【００３４】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００３５】
上述した実施形態および変形例においては、光電変換部２０が、一つの光起電力素子で構成される場合について示したが、光電変換部２０として、複数の光起電力素子が接続部材により接続された太陽電池モジュールを用いてもよい。また、光電変換部２０として用いる太陽電池モジュールは、上述した実施形態において示した保護基板および封止層により封止されていてもよく、保護基板および封止層により封止された太陽電池モジュールが、さらに保護層４１および封止層４２により封止されていてもよい。
【００３６】
上述した実施形態および変形例においては、光制御層３４を設けることにより、入射光のより多くを導光層３０に導光させることとしたが、光制御層３４のない場所を設けることで、構造物１０の表面へ直接達する光を増やし、構造物１０の表面で反射させる光の一部を導光層３０に導光されることのないようにしてもよい。この場合、光電変換部２０の発電量を向上させる効果は低減されるが、入射光の一部を構造物１０の表面で反射させることで、導光層３０ごしに構造物１０の表面の色やデザインを見せることができ、構造物１０のデザイン性を高めることができる。また、光制御層３４として、導光層３０へ導光させる効率を下げるとともに、一部の光を太陽電池構造体１００の外に反射させる光制御層３４を用いて、構造物１０の表面の色やデザインをより綺麗に見せることとしてもよい。
【００３７】
上述した実施形態および変形例においては、光電変換部２０と導光層３０の間には光制御層３４を設けないことしたが、この領域にも光制御層３４を設けてもよい。この場合、導光層３０と光制御層３４が一体化されたシート状部材を構造物１０の上に被覆し、その上に光電変換部２０を配置することで、太陽電池構造体１００とすることができる。そのため、光電変換部２０が配置されるか否かによらず、導光層３０と光制御層３４が一体化されたシート状部材のみを設ければよいため、より容易に太陽電池構造体１００を製造することができる。
【００３８】
上述した実施形態および変形例においては、構造物１０として自動車の屋根を例に挙げたが、光電変換部２０および導光層３０が設けられる構造物１０として、その他のものを対象としてもよい。例えば、構造物１０として、航空機や船舶などの輸送手段や、自動車および船舶に積載されるコンテナを対象としてもよいし、家屋やビルなどの建造物を対象としてもよい。また、構造物１０が有する段差部１４として、構造物１０における屋根部の段差形状や、側面の外壁部の段差形状などを対象としてもよい。
【００３９】
なお、以下の組合せによる太陽電池構造体についても本発明の範囲に含まれうる。
【００４０】
（１）太陽電池構造体は、平坦部と段差部を有する構造物と、平坦部および段差部を被覆する導光層と、平坦部を被覆する導光層の上に設けられる光電変換部と、を備える。導光層は、当該導光層に入射する光を光電変換部に導光する。
【００４１】
この態様によれば、光電変換部が設けられていない段差部に向かう光を導光層に入射させるとともに、導光層に入射した光を光電変換部に導光することができる。そのため、光電変換部が設けられていない領域に入射する光を発電に寄与させることができ、太陽電池構造体の発電量を向上させることができる。また、導光層は、平坦部および段差部を被覆して設けられるため、構造物の段差形状によるデザイン性を犠牲にすることなく、太陽電池構造体の発電量を向上させることができる。
【００４２】
（２）太陽電池構造体は、導光層の上に設けられ、導光層に向けて入射する光の向きを制御する光制御層をさらに備え、光制御層は、導光層の上に設けられる配向層と、配向層の上に設けられる集光層と、を有し、集光層は、入射する光を導光層に向けて集光し、配向層は、集光層により集光された光の向きを導光層が延びる方向に変える（１）に記載の太陽電池構造体であってもよい。
【００４３】
この態様によれば、光制御層は、集光層にさまざまな角度で入射する光の向きを、いったん導光層に向けて集光し、集光された光を導光層が延びる方向に変えるため、より多くの入射光を導光層が延びる方向に導光することができる。そのため、光制御層を設けない場合と比べて、光電変換部に導光させる光の量を増やし、太陽電池構造体の発電量を向上させることができる。また、光制御層は、導光層の上を被覆するように設けられるため、構造物のデザイン性を犠牲にすることなく、太陽電池構造体の発電量を向上させることができる。
【００４４】
（３）導光層は、導光する光を光電変換部に向けて拡散させる光拡散部を備え、光拡散部は、光電変換部の下に設けられる（１）または（２）に記載の太陽電池構造体であってもよい。光電変換部の下に光拡散部を設けることにより、光電変換部に向かって導光される光をより効率的に光電変換部に入射させて、発電に寄与させる光の量を増やすことができる。これにより、構造物のデザイン性を犠牲にすることなく、太陽電池構造体の発電量を向上させることができる。
【００４５】
（４）平坦部および段差部の形状に対応した段差形状を有し、光電変換部および導光層を被覆する保護層と、光電変換部および導光層と保護層との間を封止する封止層と、をさらに備える（１）から（３）のいずれかに記載の太陽電池構造体であってもよい。光電変換部と導光層が保護層および封止層により封止されることで、太陽電池構造体の全体の強度を高め、信頼性を向上させることができる。また、保護層は、構造物の段差形状に対応した形状を有するため、構造物のデザイン性を犠牲にすることなく、太陽電池構造体の信頼性を高めることができる。
【００４６】
（５）光電変換部は、第１受光面と、第１受光面に対向し、導光層側に設けられる第２受光面と、を有し、光電変換部が設けられる平坦部に向かって入射する光を第１受光面に入射させ、導光層に導光される光を第２受光面に入射させる（１）から（４）のいずれかに記載の太陽電池構造体であってもよい。光電変換部の上から入射する光と、導光層に導光される光を、光電変換部が両面に有する受光面にそれぞれ入射させることで、太陽電池構造体の発電量を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０…構造物、１２…平坦部、１２ａ…第１平坦部、１２ｂ…第２平坦部、１４…段差部、２０…光電変換部、３０…導光層、３２…光拡散部、３４…光制御層、３６…集光層、３８…配向層、４０…保護基板、４２…封止層、１００…太陽電池構造体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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