(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電素子（１Ｂ）に透明保護膜（１Ａ）を積層している太陽電池素子（１）の表面に、空気層（４）を介して光拡散透過プレート（２）を積層してなる太陽電池装置において、
透明保護膜（１Ａ）の表面を微細な凹凸面（５）とし、この凹凸面（５）に接して光拡散透過プレート（２）を積層して、透明保護膜（１Ａ）と光拡散透過プレート（２）との間に空気層（４）を設けることを特徴とする太陽電池装置。
【請求項２】
発電素子（１Ｂ）の表面に、プラスチック製の艶消し塗料を塗布して、表面を凹凸面（５）とする透明保護膜（１Ａ）を形成している請求項１に記載される太陽電池装置。
【請求項３】
艶消し塗料が、硬化するときに表面に微細な凹凸ができる塗料である請求項２に記載される太陽電池装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として時計の文字盤等に使用される太陽電池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
時計の文字盤等に使用される太陽電池装置を、図１ないし図３に示す。これ等の図に示す太陽電池装置は、図２の断面図に示すように、太陽電池素子１に光拡散透過プレート２を積層している。光拡散透過プレート２は、プラスチック製、あるいは、無機質材を焼結した半透明の薄いプレートで、太陽電池素子１の表面を美しい外観に装飾する。たとえば、特開平８−５７５２号公報に記載される光拡散透過プレートは、カラー着色されて、太陽電池素子の表面を美しい色に着色する。
【０００３】
光拡散透過プレート２は、図３の拡大断面図に示すように、太陽電池素子１の透明保護膜１Ａに密着して積層されていた。しかしながら、この構造の太陽電池装置は、光拡散透過プレート２を透明保護膜１Ａに密着するために、表面に光の干渉縞が見える欠点がある。この欠点を解消するために、前記の公報に記載される太陽電池装置は、図４の断面図に示すように、太陽電池素子１と光拡散透過プレート２との間にスペーサー３を挟んで空気層４を設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この構造の太陽電池装置は、空気層によって、光拡散透過プレート２の表面に現れる干渉縞を解消できる。しかしながら、太陽電池素子１と光拡散透過プレート２との間にスペーサー３を配設する必要があるので、全体が厚くなる欠点があった。さらに、スペーサー３で光拡散透過プレート２を局部的に支持して、光拡散透過プレート２と太陽電池素子１との間に空気層４を設けるので、光拡散透過プレート２に充分な強度が要求される。このことは、光拡散透過プレートを薄くすることを難しくする。また、スペーサーを挟着することによって厚くなることと相乗して、太陽電池装置の全体をさらに厚くする欠点がある。さらにまた、スペーサーで空気層を設ける構造は、スペーサーを正確な位置に配設する必要があり、また、スペーサーを設けた部分と設けない部分とで外観に色等が変化する欠点もある。さらにまた、組立工程においては、光拡散透過プレートとは別のパーツであるスペーサーを正確な位置に組み込む必要があるので、組立に手間がかかり、また部品コストも高くなる欠点があった。
【０００５】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、全体を薄くして、光拡散透過プレートの全面で光の干渉縞を有効に解消でき、さらに、安価に多量生産できる太陽電池装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の太陽電池装置は、太陽電池素子１の表面に、空気層４を介して光拡散透過プレート２を積層している。太陽電池素子１は、発電素子１Ｂの表面に透明保護膜１Ａを積層しており、この透明保護膜１Ａの表面に光拡散透過プレート２を積層している。
【０００７】
さらに、本発明の請求項１の太陽電池装置は、透明保護膜１Ａの表面を微細な凹凸面５として、この凹凸面５に接するように、光拡散透過プレート２を積層している。透明保護膜１Ａの凹凸面５によって、透明保護膜１Ａと光拡散透過プレート２との間に空気層４を設けている。
【０００８】
本発明の請求項２の太陽電池装置は、発電素子１Ｂの表面に、プラスチック製の艶消し塗料を塗布して、表面に凹凸面５のある透明保護膜１Ａを形成している。
【０００９】
本発明の請求項３の太陽電池装置は、表面を凹凸面５とする艶消し塗料に、硬化するときに表面に微細な凹凸ができる塗料を使用している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための太陽電池装置を例示するものであって、本発明は太陽電池装置を以下のものに特定しない。
【００１１】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１２】
図５の拡大断面図に示す太陽電池装置は、太陽電池素子１の表面に接して、光拡散透過プレート２を積層している。太陽電池素子１は、発電素子１Ｂの表面に密着して、透明保護膜１Ａを積層している。発電素子１Ｂは、可撓性のある基板６と、この基板６の上に順番に積層している、金属電極層７と、ａ−Ｓｉ層８と、透明電極層９からなる。発電素子１Ｂは、光を透明電極層９に透過させてａ−Ｓｉ層８に入射させる。ａ−Ｓｉ層８は、入射される光のエネルギーを電気エネルギーに変換する。ａ−Ｓｉ層８の発生電力は、金属電極層７と透明電極層９から出力される。
【００１３】
透明保護膜１Ａは、薄い透明のプラスチック膜で、発電素子１Ｂの表面に積層される。透明保護膜１Ａは、表面を微細な凹凸面５としている。透明保護膜１Ａの表面が隙間なく光拡散透過プレート２に密着して、光の干渉縞ができるのを阻止するためである。表面を凹凸面５とした透明保護膜１Ａは、ここに光拡散透過プレート２を接するように積層して、光拡散透過プレート２との間に空気層４を設けることができる。透明保護膜１Ａと光拡散透過プレート２の間に空気層４を設けると共に、透明保護膜１Ａの表面を微細な凹凸面５とする太陽電池装置は、空気層４で光の干渉縞を有効に阻止し、さらに、微細な凹凸面５で光を乱反射させて、より効果的に光を散乱できる。
【００１４】
表面を凹凸面５とする透明保護膜１Ａは、たとえば、プラスチック製の艶消し塗料を塗布して形成される。艶消し塗料は、発電素子１Ｂの表面に塗布されると、硬化した状態で表面が凹凸面５となる。艶消し塗料は、たとえばスクリーン印刷等の方法で、発電素子１Ｂの表面に塗布される。艶消し塗料は、スクリーン印刷以外の方法で塗布することもできるのは言うまでもない。艶消し塗料には、セイコーアドバンス社製のＵＶインク（ＴＪＮメジュームＡ）を使用する。この艶消し塗料は、スクリーン印刷等の方法で発電素子１Ｂの表面に塗布され、紫外線を照射して硬化できる。硬化した状態で、高低差を１０〜２０μｍとする微細な凹凸ができる。透明保護膜１Ａの膜厚は、たとえば、１５〜５０μｍ、好ましくは２０〜３０μｍとする。
【００１５】
この艶消し塗料は、表面を凹凸面５にできることに加えて、表面硬度が極めて硬く、傷が付き難い特長もある。艶消し塗料には、セイコーアドバンス社製のＵＶインクである、ＴＪＮメジュームＬ、ＴＪＮメジュームＨ、ＴＪＮメジュームＴ等の塗料、さらに、硬化して表面に微細な凹凸ができる全ての艶消し塗料を使用できる。
【００１６】
発電素子１Ｂの表面に艶消し塗料を塗布して、透明保護膜１Ａを形成する方法は、もっとも簡単に、透明保護膜の表面を凹凸面にできる。ただ、本発明の太陽電池装置は、透明保護膜の表面に微細な凹凸を設けるための構造を、塗料自体の物性で艶消し状態することに特定しない。たとえば、透明保護膜を形成する塗料に、微細な微粒子を混合して表面を凹凸面とすることもできる。混合する微粒子には、たとえば、シリカやアルミナ等の無機質微粒子、あるいは、プラスチック製の透明な微粒子を使用できる。微粒子には光を透過できるものが適している。透明保護膜が光を遮断するのを少なくできるからである。ただ、微粒子には、着色された微粒子、たとえば、ベンガラ等を添加することもできる。
【００１７】
さらに、透明保護膜１Ａは、発電素子１Ｂの表面に積層した後、サンドブラスト等の処理をして凹凸面とすることもできる。サンドブラストして表面を凹凸面とし、あるいは、微粒子を混合して表面を凹凸面とする透明保護膜は、種々の透明塗料、たとえば、アクリル系、ウレタン系等の透明塗料を使用して設けることができる。
【００１８】
光拡散透過プレート２は、太陽電池素子１の表面を見て美しい状態にする。太陽電池素子の表面に、たとえば、透明のガラス板を積層すると、太陽電池素子の表面が太陽電池装置の表面状態となってしまい、美しい外観にできない。光拡散透過プレート２は、光を拡散して、背面に配設する太陽電池素子１を直接に見えないようにする。したがって、光拡散透過プレート２には、光を拡散させる状態で透過できる全ての薄いプレートが使用できる。光拡散透過プレート２には、無機質材を焼結した白色フィルター、あるいは、透明のプラスチックに光を散乱させる微粒子を混合して薄い板状に成形したものが使用できる。
【００１９】
図５に示す太陽電池装置は、太陽電池素子１に光拡散透過プレート２を積層している。太陽電池素子１と光拡散透過プレート２は、たとえば、図４に示すように、外周を挟着して、互いに接触する状態で積層される。時計の文字盤に使用される太陽電池装置は、太陽電池素子と光拡散透過プレートとをケースに入れて、互いに接する状態で積層する。本発明の太陽電池装置は、太陽電池素子と光拡散透過プレートを積層する構造を特定しない。太陽電池素子と光拡散透過プレートとは、局部的に接着して積層することもできる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の太陽電池装置は、従来のように、透明保護膜と光拡散透過プレートとの間にスペーサーを挟着することなく、その間に空気層を設けて、光の干渉縞を解消できる。それは、本発明の太陽電池装置が、透明保護膜の表面に微細な凹凸を設け、この凹凸で空気層を設けているからである。この構造は、透明保護膜の表面に光拡散透過プレートを接して積層できるので、全体を薄くできる。スペーサーで空気層を設ける構造は、スペーサーを薄くすると、部分的に透明保護膜が光拡散透過プレートに接して空気層がなくなってしまう。しかしながら、微細な凹凸面で空気層を設ける本発明の構造は、透明保護膜と光拡散透過プレートとを極めて接近させて、実際には両者を接触させて、全体に均一に空気層を設けることができる。
【００２１】
さらに、本発明の太陽電池装置は、光拡散透過プレートの全面を透明保護膜に接触できる状態で積層できるので、光拡散透過プレートに強靱な構造が要求されない。このため、光拡散透過プレートを薄くできる。このことは、光拡散透過プレートと透明保護膜とを接触できることと相乗して、全体を相当に薄くできる特長を実現する。
【００２２】
さらにまた、本発明の太陽電池装置は、従来のように、スペーサーを決められた位置に挟着する必要もない。光拡散透過プレートは、太陽電池素子の表面に直接に積層して、光の干渉縞を解消できる。このため、組み立てを簡単にできると共に、空気層を設けるために、専用のパーツを使用する必要もなく、安価に多量生産できる特長がある。
【００２３】
また、本発明の太陽電池装置は、透明保護膜と光拡散透過プレートとの間にスペーサーを挟着しないので、透明保護膜の全面に凹凸面を設けることにより、光拡散透過プレートの全面に空気層を設けることができる。したがって、従来の太陽電池装置のように、スペーサーが光拡散透過プレートに接触して空気層のない部分ができず、全面を均一な外観にできる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来および本発明の太陽電池装置の平面図
【図２】従来の太陽電池装置の断面図
【図３】図２に示す太陽電池装置の拡大断面図
【図４】従来の太陽電池装置が使用される時計の断面図
【図５】本発明の実施例の太陽電池装置の要部拡大断面図
【符号の説明】
１…太陽電池素子    １Ａ…透明保護膜    １Ｂ…発電素子
２…光拡散透過プレート
３…スペーサー
４…空気層
５…凹凸面
６…基板
７…金属電極層
８…ａ−Ｓｉ層
９…透明電極層
【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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