(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明性基板の表面に線状の突起又は溝が複数形成されており、
前記突起又は前記溝の少なくとも一部の面であって、前記透明性基板の表面と平行でない面に太陽電池が形成されており、
前記突起又は前記溝は、互いに間隔をあけて配置されており、それにより前記太陽電池は、互いに間隔をあけて配置される
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記太陽電池は、前記突起又は前記溝の面であって、前記透明性基板の表面に対して略直角な面に形成されている事を特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記太陽電池は、前記突起又は前記溝の面であって、前記透明性基板の表面に対して所定の角度に形成された斜面に形成されている事を特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記太陽電池は、透明の保護膜によって被覆されている事を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記突起又は溝は、当該突起又は溝の少なくとも一部の面に形成された太陽電池が並列に接続されている組を形成している事を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
複数の前記組が形成されており、
互いに異なる前記組に属する前記突起又は溝の少なくとも一部の面に形成された太陽電池は直列に接続されている事を特徴とする請求項５記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
異なる前記組に属する前記突起又は溝は、互いにインタリーブ状に嵌入し合う様に配置されている事を特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
異なる前記組に属する前記突起又は溝は、互いにその配列方向が異なる様に配置されている事を特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
情報表示手段と、
請求項１乃至８の何れかに記載の太陽電池モジュールと、
を有し、
前記情報表示手段の情報表示面が前記太陽電池モジュールによって被覆されている事を特徴とする電子機器。
【請求項１０】
前記透明性基板は、前記情報表示手段に対して、光源の入射方向側に配置され、
前記突起又は溝は、前記透明性基板に於ける前記情報表示手段に対向する面に形成されている事を特徴とする請求項９記載の電子機器。
【請求項１１】
前記透明性基板は、前記情報表示手段に対して、光源の入射方向側に配置され、
前記突起又は溝は、前記透明性基板に於ける前記情報表示手段に対向する面とは反対の面に形成されている事を特徴とする請求項９記載の電子機器。
【請求項１２】
前記情報表示手段の表面は、入射された光を反射しうる様に構成されている事を特徴とする請求項第１０乃至１１の何れかに記載の電子機器。
【請求項１３】
前記透明性基板の光透過率が７０％以上である事を特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
前記突起又は前記溝の幅は２００μｍ以下である事を特徴とする請求項１乃至８及び１３の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１５】
前記突起又は前記溝の幅は２０μｍ以下である事を特徴とする請求項１乃至８及び１３の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１６】
前記突起又は前記溝相互の間隔は、少なくとも５０μｍである事を特徴とする請求項１乃至８及び１３乃至１５の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に関するものであり、特に詳しくは、太陽電池と情報表示手段とが組み合わされた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池を電子腕時計を含む情報表示手段の１次電池として用いる場合には、電気エネルギーに変換するための光を受けるために、太陽電池モジュールを文字盤の位置に配置する方法が多く用いられる。
【０００３】
つまり、図３に示すように、太陽電池を基板上に形成した太陽電池モジュール３を時計の情報表示手段４の位置に配置し、これをそのまま文字盤として用いる。そして、光を電気エネルギーに変換してリチウムイオン電池などの２次電池に充電し、この２次電池から電気エネルギーをとりだして時計を駆動させることとなる。
また、もう一つの手段として図４に示すように太陽電池モジュール３を時計の文字盤１ａの下に配置する方法もとられる。どちらの場合でも、４個の太陽電池素子にて合成起電力を得る太陽電池モジュールでは、通常、図９に示す形状のものが用いられる。
図９に示される様な太陽電池の配置形態に於いては、図１０に示す様に、当該４個の太陽電池６の電極部同士を、一部の電極部を延長した延長電極５を用いて直列に接続し、その両端に設けた取り出し電極７、７’から、起電力を取り出す様に構成されている。
【０００４】
また、従来に於ける太陽電池６は、図１４（Ａ）に示す様に、当該太陽電池６を透明性基板１１上に電極１２及び１４と例えばＰ−Ｉ−Ｎ接合型の非晶質シリコン膜１３とを積層して形成したものであり、動作時の起電力が０．５Ｖ程度にとどまるため、電子腕時計の電源として用いる場合、１個の素子ではリチウムイオン電池等の２次電池に充電させることが出来ない。
【０００５】
そこで、透明性基板１１上に複数個の太陽電池素子を配置して、これらの素子６を直列接続した構成とすることにより加算された起電圧を得て、２次電池への充電を行う構造がとられる。
【０００６】
図１４（Ｂ）に太陽電池６の接続構造の断面を模式的に示す。この太陽電池６は、ガラスからなる透明性基板１１上に第１の透明電極１２を形成し、その上にＰ−Ｉ−Ｎ接合型の非晶質シリコン膜（ａ−Ｓｉ膜と略記）１３を形成し、さらにその上に金属膜からなる第２の電極１４を形成したものである。
【０００７】
基板１１の下方からの入射光によりａ−Ｓｉ膜１３に発生する光起電力は、ａ−Ｓｉ膜１３をはさんでいる第１の透明電極１２と金属膜からなる第２の電極１４から取り出すことができる。
【０００８】
当該透明性基板１１上の積層構造は図１４（Ｂ）のほぼ中央部で、左右に分割されていて、その両側は別の太陽電池素子領域をなしているので、便宜上、左側を素子Ａ、右側を素子Ｂと呼ぶことにする。
【０００９】
素子Ａの金属膜からなる第２の電極１４と素子Ｂの第１の透明電極１２が連結されており、これによって二つの太陽電池６、６’は直列接続している。
【００１０】
図１４（Ｂ）以外の箇所でも、隣接する素子の太陽電池６、６’の金属膜からなる第２の電極１４と透明導電膜からなる第１の透明電極１２を同様に接続してあり、これにより透明性基板１１上に形成した複数の素子の太陽電池６、６’を直列接続して、所望の起電圧の太陽電池を構成しているのである。
【００１１】
つぎに、このような太陽電池の製造方法を図１４（Ａ）乃至図１４（Ｂ）を参照しながら説明する。
【００１２】
まず、図１４（Ａ）に示す様に、透明性基板１１上に第１の透明電極１２を形成する。例えば熱ＣＶＤ法によってＳｎＯ２膜を形成する。
【００１３】
そして、このＳｎＯ２膜をレーザー加工法にて所望の電極形状にパターニングする。つぎに、第１の透明電極１２上にＣＶＤ法によってａ−Ｓｉ膜１３を積層し、これをレーザー加工法により所望の形状にパターニングする。
【００１４】
さらに、第１の透明電極１２とａ−Ｓｉ膜１３の上に金属からなる第２の電極膜１４となる金属膜をスパッタリングで成膜し、再度この金属膜からなる第２の電極１４をレーザー加工法にて所望の電極形状にパターニングする。
【００１５】
こうして、図１４（Ｂ）に示すような接続断面構造をもった、図９又は図１０のような太陽電池セルが完成する。接続部以外の断面構造は図１４（Ａ）に示すようになる。
係る従来の情報表示手段１と太陽電池６を含む太陽電池モジュール３との関係は、当該太陽電池６が不透明で、特殊な色をしている事等から、当該時計の文字盤１ａや液晶表示装置１ｂを含む電子機器の情報表示手段１の表面に使用する事は困難であり、例えば当該文字盤１ａと一体に形成するとか、当該文字盤１ａの下側に配置する事が一般的であり、その為に、例えば当該時計用の文字盤であれば、当該文字盤１ａに適当に孔部を形成して、太陽光が当該太陽電池６に入射しえる様に構成するとか、当該文字盤を黒っぽい色或いは当該太陽電池６の存在が目立たない半透明型にするか、当該太陽電池６そのものを外部に見せる様にする方法が採用されて来ている。
【００１６】
その他の従来例としては、図１１に示す様に、文字盤の周囲に環状に太陽電池６を配置する構成の時計も見られる。
【００１７】
然しながら、係る構成を持つ時計では、汎用性に乏しく、設計が特殊であり、従ってコストが高くなり、又特殊な用途に限定されるか、そうでなくとも限られた数量の製品しか流通しない性格のものでしかなかった。
【００１８】
同様に、時計以外の情報表示手段１として、例えば液晶を使用した表示手段と太陽電池６で駆動する様な電子機器に於いても、当該不透明な太陽電池を当該液晶表示手段１ｂの表面に配置する事は不可能であり、また当該液晶表示手段１ｂに太陽光を透過させる孔部を設ける事は困難である。
【００１９】
更に、上記の技術上に欠点を解消する方法として、透明性基板上に細幅の線状体で構成された太陽電池を形成し、人の目では知覚しえない様に構成した太陽電池を使用して情報表示手段の上面を被覆する様にした時計或いは液晶表示装置が提案されてはいるが、パターンは目視出来ないが、全体に赤味がかかって見えると言う欠点があった。
【００２０】
上記のような従来の太陽電池付き時計では、太陽電池モジュールを時計の文字盤として配置した場合は文字盤のデザインが太陽電池モジュールで制限される。
【００２１】
また、太陽電池モジュールを文字盤の下に配置した場合でも、文字盤には必ず透光性が必要となり、材料やデザインなどに制約を受ける。つまり、様々な材料やデザインの文字盤を自由に用いることができない。
【００２２】
もし、太陽電池６を形成した基板からなる太陽電池モジュール３に光の透過性を持たせ、且つ当該太陽電池６が人間の目で認識出来ない形態に出来れば、この太陽電池６を形成した基板からなる太陽電池モジュール３を液晶表示装置、文字盤等の情報表示手段上に、或いは風防ガラス等に用いることで文字盤や液晶表示装置のデザインに制約のない太陽電池時計を含む電子機器を作成することが可能となる。
【００２３】
更に、より細い幅を持つ細幅の線状体からなる太陽電池で、光起電力を効率的に得られる様に構成する事によって、発電量を増大せしめることが可能となると同時に、当該太陽電池の微細化も可能となる。
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上記従来の欠点を改良し、透明性基板上に人の目に知覚しえない様な細幅の突起状又は溝状線条体部の少なくとも一部に太陽電池を形成させる事によって、透明な太陽電池モジュールを構成し、それによって、所定の情報表示手段の表示面の少なくとも一部を被覆する様にした、太陽電池で駆動される情報表示手段付きの電子機器を提供するものである。
更には、発電量を必要以上に低下させることなく、太陽電池モジュールが赤みを帯びて見える現象を回避する事が可能な、太陽電池を使用した電子機器、太陽電池モジュール或いは当該太陽電池モジュールを使用した電子時計等を提供するものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。即ち、本発明に係る太陽電池モジュールは、透明性基板の表面に線状の突起又は溝が複数形成されており、前記突起又は前記溝の少なくとも一部の面であって、前記透明性基板の表面と平行でない面に太陽電池が形成されており、前記突起又は前記溝は、互いに間隔をあけて配置されており、それにより前記太陽電池は、互いに間隔をあけて配置されることを特徴とする太陽電池モジュールである。
【００２５】
つまり、本発明に係る当該電子機器に於いては、特に当該透明性基板の表面上に形成された複数本の突起状又は溝状線条体部の特に側面、或いは傾斜面に太陽電池を形成し、係る特殊な構成によって、当該突起状又は溝状線条体部の側壁面や傾斜面に形成された太陽電池を利用して入射光をより多く集光し、それによってより効率的な発電を行う様に構成したものであり、更には、太陽光の透過方向に対する当該太陽電池の断面積は、従来の太陽電池に比べて、相対的に小さく出来るので、太陽電池モジュールが赤味を帯びて見える問題を解消する事も可能となる。
【００２６】
更に、本発明に係る別の態様としては、透明性基板表面に複数の突起状又は溝状線条体部を形成し、当該突起状又は溝状線条体部の少なくとも一部に太陽電池が形成されており、当該太陽電池は、当該透明性基板の透明性の大部分を阻害しないように細幅の線条体上に形成されており、然も当該太陽電池は、当該透明性基板の少なくとも一方の主面上の所定の面に突出する様に形成されている太陽電池モジュールである。
【００２７】
又、本発明に係る更に別の態様としては、文字盤の上方に、上記した太陽電池モジュールを配置したことを特徴とする太陽電池付き時計である。
【発明の実施の形態】
本発明に係る太陽電池モジュール或いは当該太陽電池モジュールを使用した電子機器は上記した様な技術構成を採用しているので、ラテラル型の太陽電池を太陽電池モジュール内に組み込んだ構成になっている事から、基板上に非晶質シリコン膜を成膜してなる太陽電池において、非晶質シリコンの最小幅を２００ミクロン以下とし、肉眼で認識できない大きさとすることで、太陽電池を形成した基板に光透過性を持たせることができ、然も、従来の太陽電池と比べて、それ程発電力を低下させることなしに、従来の太陽電池で問題となっていた視認性の向上と赤味の発生を防止する事が出来るので、デザイン性の必要なあらゆる工業製品に応用できるものである。
【実施例】
以下に、本発明に係る太陽電池付きの電子機器の一具体例の構成を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
即ち、図１乃至図３は、本発明に係る当該電子機器の一具体例の構成を示す図であって、図１中、情報表示手段１の情報表示面２の大部分が太陽電池６を有する透明性基板４によって被覆されている電子機器１０であって、当該太陽電池６は、当該透明性基板４の透明性の大部分を阻害しないように、当該透明性基板４上に形成された細幅の線条体形状からなる複数の突起状又は溝状線条体部５０の少なくとも一部に形成されているものであり、且つ当該太陽電池６は、当該透明性基板４の少なくとも一方の主面上の所定の面に形成されている電子機器１０が示されている。
【００２９】
本発明に係る当該太陽電池６は、当該突起状又は溝状線条体部５０の一部であって、且つ当該透明性基板４の表面とは平行にない面に形成されている事を特徴とするものである。
【００３０】
以下に本発明に係る電子機器１０に於ける当該太陽電池が、突起線条体部５０で構成される場合の具体例を図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す。
【００３１】
つまり、本発明に係る当該電子機器１０で突起線条体部５０を使用した一具体例は、図１（Ａ）に示されている様に、当該太陽電池６は、当該突起線条体部５０に於ける当該透明性基板４の面に対して略直角な壁面部５１、つまり側壁部に形成されているものであっても良く又、図１（Ｂ）に示されている様に、当該太陽電池６は、当該突起線条体部５０に於ける当該透明性基板４の平面に対して所定の角度に形成された傾斜面部５２に形成されているもので有っても良い。
【００３２】
又、図２（Ａ）は、本発明に於ける当該電子機器１０が時計であって、当該情報表示手段１が文字盤１ａである例を示したものであって、当該時計の風防ガラス７０内部に設けた時分針８、９の下部に設けられた文字盤１ａの上に当該太陽電池モジュール３が当該文字盤１ａの少なくとも一部、好ましくは全面を覆う様に配置されたものである。
【００３３】
図２（Ａ）に於いては、明記されてはいないが、当該情報表示手段１と当該太陽電池６を含む透明性基板４からなる太陽電池モジュール３とは、ある程度の間隔が開いている事が好ましい。
【００３４】
又、図２（Ｂ）は、当該風防ガラス７０の内面に図１に示す様な当該太陽電池モジュール３が、太陽電池６を含む当該突起線条体部５０が突出する面を当該文字盤の方向となる様に張りつけた構成を有するものである。
【００３５】
尚、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）中、２１は必要により設けられる当該文字盤１の支持体であり、又２２は、当該時分針の駆動モーター有するムーブメントを示す。
【００３６】
本発明に於ける当該太陽電池付き電子機器１０に於いては、上記した様に、情報表示手段１の情報表示面の大部分が太陽電池６を有する突起線条体部群５０が複数本配置された透明性基板４によって被覆されている事が望ましく、当該太陽電池６は、当該透明性基板４の透明性の大部分を阻害しないように当該透明性基板４上の突起線条体部５０の一部に形成されているものである。
【００３７】
本発明に於ける当該情報表示手段１は、特に特定されるものではないが、例えば液晶表示手段１ｂ、数字、画像からなるディスプレイ盤、或いは時計の文字盤１ｂ等から選択された一つである事が望ましい。
【００３８】
従って、本発明に於ける当該電子機器１０の一例としては、デジタル若しくはアナログ式の時計である。
【００３９】
又、本発明に於ける当該太陽電池６を含む当該突起線条体部５０のそれぞれは、当該透明性基板４から突出して形成されている事が必要であり、その結果当該太陽電池６は、当該風防ガラス７０及び当該透明性基板４を透過した太陽光と、文字板等から反射される反射光を受けて発電する様に構成されているものである。
【００４０】
つまり、本発明に於ける当該突起線条体部５０は、図１（Ａ）に示す様に、矩形状に形成された突起部であっても良く、又図１（Ｂ）に示す様にその断面が３角状である様な突起部であっても良い。
【００４１】
本発明に於ける当該突起状線条体部５０の少なくとも一部に形成された太陽電池６は、例えば、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す様に、当該突起状線条体部５０の側壁部５１又は傾斜面５２に当接している第１の透明電極１２が積層され、更に当該第１の透明電極１２の上に発電層である例えば、非晶質シリコン層１３が形成され、更にその上に透明導電性膜若しくは金属導電性膜からなる第２の電極１４が形成された構造を有するものである。
【００４２】
つまり、本発明に於いては、図１（Ａ）の具体例に於いては、外部から入射する比較的斜めの入射太陽光と、当該文字盤１ａ等から反射する反射太陽光とを受光して、又本発明に於いては、図１（Ｂ）の具体例に於いては、外部から入射する直射的入射太陽光と、当該文字板１ａ等から反射する反射太陽光とを受光して、当該太陽電池６に於て、発電が行われるものであり、当該太陽電池が、当該透明性基板４上に平面的に形成されている従来例の太陽電池モジュールに比べて、直接入射される太陽光の光量は少なくなるが、斜めに入射される太陽光と文字板１ａ等から反射する反射太陽光とから従来の太陽電池に於ける発電量に比べて、それ程実用上問題となる発電量の低下はなく、むしろ、当該透明性基板４の表面から垂直に見た時の当該太陽電池６の当該透明性基板４に占める面積を小さく出来ることから、当該太陽光が、当該太陽電池６を構成するアモルファスシリコン（非晶質シリコン）層１３に於て、青色に近い光の周波数が吸収される事から発生する当該太陽電池６間の透明基板４に赤味が発生する事を効果的に防止する事が可能となる。
【００４３】
本発明に於ける当該太陽電池６を有する突起状線条体部５０が形成された当該透明性基板４は、当該情報表示手段１に対して、光源の入射方向側に配置されていて、且つ、当該透明性基板４から突出して形成された当該太陽電池６を含む当該突起状線条体部５０は、当該透明性基板４に於ける当該情報表示手段１に対向する面に形成されている事も望ましく、又、当該突起状線条体部５０は、当該透明性基板４に於ける当該情報表示手段１に対向する面とは反対の面に形成されている事も好ましい。
【００４４】
更に、本発明に於いては、当該透明性基板４の表面積に対する当該太陽電池素子６の総面積の比が５〜２０％である事が望ましい。
【００４５】
又、本発明に於ける当該太陽電池６を含む当該透明性基板４から突出した当該突起状線条体部５０は、透明或いは、適宜の着色材が混入されている保護膜５３で被覆されている事も好ましい。
【００４６】
本発明に於ける当該情報表示手段１は、液晶表示手段１ｂ、数字、画像盤、或いは時計の文字盤１ａ等から選択された一つである事が望ましい。
【００４７】
一方、本発明に於ける、複数の当該突起状線条体部５０は、互いに平行に若しくは所定の間隔を介して互いに隣接して配置されている事が望ましく、然かも、当該細幅の突起状線条体部５０の幅及び当該各細幅の線条体５０の配列間隔は、当該太陽電池を含む当該細幅の突起状線条体部５０が人間の目で知覚されない様な条件に設定されている事が必要である。
【００４８】
本発明に於ける当該細幅の突起状線条体部５０は、直線もしくは曲線で構成されている事が好ましい。
【００４９】
又、本発明に於いて、当該太陽電池６を含む当該突起状線条体部５０が形成された当該透明性基板４の光透過率が７０％以上である事が好ましい。
【００５０】
又、本発明に於いては、当該太陽電池６を含む当該細幅の突起状線条体部５０の幅は２００μｍ以下である事が好ましい。
【００５１】
更に、本発明に於いては、当該太陽電池６を含む当該突起状線条体部５０の幅は２０μｍ以下である事も好ましい。
【００５２】
一方、本発明に於ける当該太陽電池６を含む複数本の当該突起状線条体部５０相互の間隔は、少なくとも５０μｍである事が好ましい。
【００５３】
例えば、本発明に於ける当該太陽電池素子６が、図１（Ａ）の構成を有している場合には、当該太陽電池素子６の総面積は、
素子総面積  ＝  （溝の深さ×溝の長さ）×素子本数
で表されるものであり、当該太陽電池６としての発電能力の要請から素子面積が決定され、素子特性から導出される基板表面積に対する太陽電池素子総面積の比が、５乃至２０％となるように設計される事が望ましい。
【００５４】
例えば、男持ち時計用セルの表面積が〜４ｃｍ2 である場合には、素子の表面積は、０．２〜０．８ｃｍ2 である事が望ましい。
【００５５】
その場合の当該突起状線条体部５０の高さは１〜２０μｍ、密度は、当該溝部の深さが５μｍの場合でピッチが約１００μｍ程度が好ましい。
【００５６】
次に、本発明に於いては、当該透明性基板４上に形成された当該複数個の当該細幅の突起状線条体部群５０は、互いに並列的に接続されている事が望ましく、直線状の細幅の突起状線条体部５０が互いに平行に配列されているもので有っても良く、又、湾曲状の細幅の線条体５０が同心的、或いは並列的に所定の間隔を以て配列されているもので有っても良い。
【００５７】
例えば、図５は、本発明に係る当該太陽電池モジュール３に形成された太陽電池６を含む細幅の突起状の線条体部５０の配置構成例であり、同心状に複数の円弧状の細幅の突起状条線条体部５０が図示の様に配置されると共に、当該湾曲状の個々の細幅の線状体５０間を接続するブリッジ部３６が適宜の場所に配置されている構成を示している。
【００５８】
つまり、図５の当該細幅の突起線条体部５０の配置パターンはクモの巣状であると言える。
【００５９】
又、図６は、本発明に於ける当該太陽電池モジュール３の他の具体例の構成を示すものであり、当該透明性基板４上に形成された当該太陽電池６を含む複数個の当該細幅の突起状線条体部５０群は、互いに異なる複数の組、本具体例では４組（５０ａ〜５０ｄ）に分割され、当該それぞれの組を構成する複数の細幅の突起状線条体部５０同志は、互いに並列的に配置されその基部に於て電極部３７で接続されており、且つ当該複数の組同志は、互いに適宜の接続電極３８によって直列的に接続されているものである。
【００６０】
又、図７は、本発明に係る当該太陽電池モジュール３の他の構成例を示すものであって、本具体例に於いては、図６の具体例と同様に当該透明性基板４上に形成された当該複数個の当該細幅の突起状線条体部５０群は、４組に分割され、当該一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の突起状線条体部５０ａは、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の突起状線条体部５０ｂと互いインタリーブ状に嵌入しあう様に配置せしめられているものである。
【００６１】
一方、図８は、本発明に係る当該太陽電池モジュール３の別の構成例を示すものであって、本具体例に於いては、図６の具体例と同様に当該透明性基板４上に形成された当該複数個の当該細幅の突起状線条体部５０群は、４組に分割され、当該一の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の突起状線条体部５０ｃは、他の組を構成する互いに並列的に配置されている複数の細幅の突起線条体部５０ｄとその配列方向が互いに異なる様に配置せしめられているものであり、本具体例に於いては、互いに９０度その配列方向が異なっているものである。
【００６２】
同様に、全ての隣接する組に於ける配列方向も、互いに９０度その配列方向が異なっているものである。
【００６３】
本発明に於ける当該太陽電池６に於ける当該２つの電極１２、１４に挟まれた当該発電層は、単結晶シリコンで有っても良く又非晶質シリコン膜であっても良いが、他の光起電力を有する材料であれば如何なるものでも使用可能である。
【００６４】
本発明に於ける当該電子機器１０に於ける当該情報表示手段１の表面は、入射された太陽光を効率的に反射しうる様に構成されている事が望ましい。
【００６５】
具体的には、当該液晶表示手段或いは文字盤等の表面に光を容易に反射させる様に構成しておく事が望ましい。
【００６６】
本発明に於いては、当該太陽電池モジュール３を時計等の風防ガラス７０の下側、つまり太陽光が入射する面とは反対側の面、即ち情報表示手段１に面した面に配置することが好ましい。
本発明に於いては、上記した様な構成を採る事によって、太陽電池素子を肉眼で認識することができなくなり、太陽電池素子６を含む突起状線条体部５０の形成されていない部分を透過する光によって、太陽電池を形成した太陽電池モジュールの裏面にある部材を、当該太陽電池モジュールの外側から目視によって確認する事ができる。従って、時計の風防ガラス等にこの太陽電池を用いた場合、デザインに制約のない太陽電池時計を作成することが可能となる。
【００６７】
然も、本発明に於いては、当該太陽電池６そのものの起電力を従来の太陽電池よりも増大させる事が可能であり、それによって、駆動時間の延長が可能となると共に、太陽電池そのものの微細化も可能となる。
【００６８】
本発明に於ける当該太陽電池６は、当該突起状線条体部５０の透明性本体部の壁部５１若しくは傾斜面部５２に当接する部分に配置されている第１の透明電極１２と、当該透明電極１２に当接して設けられた発電層１３と当該発電層１３に当接して設けられた金属層からなる第２の電極１４若しくは透明電極層１４の第２の電極で構成されている事が望ましいが、当該太陽電池６の第１と第２の電極層１２、１４は何れも透明電極層で有っても良い。
【００６９】
当該発電層１３は、非晶質シリコン膜である事が好ましい。
以下に、図１に示された様な本発明に係る当該太陽電池６を含む突起状線条体部５０と透明性基板４を含む太陽電池モジュール３を構成する方法の一具体例に付いて詳細に説明する。
【００７０】
本発明においては、太陽電池素子を含む突起線条体部５０を形成するための透明性基板４として、ガラスやプラスチック等の透明基板を用いる。
【００７１】
太陽電池素子を作成する手順としては、まず図１２（Ａ）に示す様に、透明性基板４上に適宜のレジスト５５を塗布した後、適宜のフォトリソグラフィー技術を使用して、レジストパターン４０を形成する。
【００７２】
その後、図１２（Ｂ）に示す様に、当該レジストパターン４０をマスクとしてフッ酸又は、ＲＩＥ処理等のエッチング方法により上記基板４の表面をエッチングして当該基板表面に溝部５６を形成する。
【００７３】
次いで、図１２（Ｃ）に示す様に、当該透明性基板４の全面に亘ってＲＦスパッタリング法によって酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明導電膜：ＩＴＯ、ＳｕＯ2 、ＺｕＯを使用して第１の透明電極１２を形成する。
【００７４】
その後、図１２（Ｄ）に示す様に、Ｐ−ＣＶＤ法を使用してｐ−型アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ膜）１３−１とｉ−型アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ膜）１３−２とｎ−型アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ膜）１３−３とをこの順に順次積層して３層からなる発電層１３を形成する。
【００７５】
次いで、図１２（Ｅ）に示す様に、上記したｎ−型アモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ膜）１３−３の上にＲＦスパッタリング法によって酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明導電膜：ＩＴＯ、ＳｕＯ2 、ＺｕＯを使用して第２の透明導電膜１４を形成する。
【００７６】
尚、係る第２の透明電極１４は、金属からなる導電性の膜で形成されるもので有っても良い。
【００７７】
最後に、図１２（Ｆ）に示す様に、当該透明性基板４の凸部５０、即ち突起線条体部５０に相当する突起部の上面部の第１の透明電極１２、発電層１３及び透明な第２の電極１４を例えばＭＣＰ法等を使用して除去した後、当該基板４の凹部溝５６に埋め込まれている上記３層の膜体を例えば、イオンビームエッチング或いは異方性ドライエッチング法を使用して、当該突起部５０の側壁部５１に当接している当該３層の膜体を残して、その他の部分は除去する事によって、当該突起部５０の側壁部５１にのみ、太陽電池素子６を形成する様にする。
【００７８】
本発明に係る当該突起状線条体部５０の壁面部５１に形成された太陽電池６の詳細な構造は、図１３の拡大図に示されている。
【００７９】
上記具体例は、当該透明性基板４に凹凸状の溝部を形成し、その突起部５０の側壁に太陽電池６を配置したものであるが、図１（Ｂ）に示す様に、当該突起部５０を断面が例えば三角状の突起部に形成し、その傾斜面部５２に上記した第１の透明電極１２、発電層１３及第２の透明な第２の電極１４からなる発電層を形成して太陽電池６とする事も可能である。
【００８０】
上記具体例に於て、ｐ型のａ−Ｓｉ膜１３−１を成膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシランガス５００ｓｃｃｍと０．１ｓｃｃｍ〜１ｓｃｃｍのジボランガスを導入し、装置内の圧力を０．５Ｔｏｒｒ〜２Ｔｏｒｒとし、５０Ｗ〜３００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを用いてガスを分解し、温度を２５０℃とした電極上に基板をおいて行う。
【００８１】
又上記したｉ型のａ−Ｓｉ膜１３−２を成膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシランガス５００ｓｃｃｍを導入し、装置内の圧力を０．５Ｔｏｒｒ〜２Ｔｏｒｒとし、５０Ｗ〜３００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを用いてガスを分解し、温度を２５０℃とした電極上に基板１をおいて行う。
【００８２】
更に、上記したｎ型のａ−Ｓｉ膜１３−３を成膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシランガス５００ｓｃｃｍと０．１ｓｃｃｍ〜１ｓｃｃｍのホスフィンガスを導入し、装置内の圧力を０．５Ｔｏｒｒ〜２Ｔｏｒｒとし、５０Ｗ〜３００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを用いてガスを分解し、温度を２５０℃とした電極上に基板をおいて行う。
【００８３】
更に、本発明に於いては、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す様に、当該太陽電池モジュール３を含む突起線条体部５０の表面を適宜の保護膜５３或いは基体よりも屈折率の低い反射防止膜５４で被覆する様にしたもので有っても良い。
【００８４】
本発明に於ける太陽電池モジュールに有っては、上記によって形成された各太陽電池発電素子を例えば導電性ペーストで直列接続し、合成された起電力を生じるものにする。この後、上面に保護膜として、透明樹脂を塗布するなどして図１４（Ｂ）に示す様な接続構造を有する太陽電池ユニット、つまり図６乃至図８に於ける太陽電池ユニット３５ａ〜３５ｄが完成する。
【００８５】
尚、図１５（Ａ）乃至図１５（Ｆ）は、隣接する太陽電池ユニット３５間の接続電極部の形成方法の一例を示す図であり、先ず図１５（Ａ）に示す様な基板４上に第１の透明電極１２（下部電極膜）が形成されその上に適宜のレジスト４０が形成されている当該太陽電池ユニット３５の取り出し電極端部近傍に於て、図１５（Ｂ）に示す様に、当該レジスト膜４０をリソグラフィー技術を使用して、所望の形のレジストパターン４０を形成する。
【００８６】
そして、このレジストパターン４０をエッチングマスクとして第１の透明電極１２のエッチングを行い図１５（Ｃ）とする。
【００８７】
次に、レジストを剥離した後、図１５（Ｄ）に示す様にａ−Ｓｉ膜１３と第２の電極１２を連続成膜し、この上に所望のレジストパターン４１を形成する。
【００８８】
更に、このレジストパターン４１をエッチングマスクとして第２の電極１４であるＩＴＯとａ−Ｓｉ膜１３のエッチングを行い、図１５（Ｅ）とする。
【００８９】
ここで、図１５（Ｂ）に示す様に下部電極膜であるＩＴＯも同様の形状でエッチングしたい場合には、エッチングの後、剥離をせずに図１５（Ｇ）に示すようにつなぎ部分のみ新しいレジストパターン４２にて覆って、この状態でさらにＩＴＯのエッチングを行う。
【００９０】
図１５（Ｅ）の形状を得たい場合には、この工程は必要ない。
【００９１】
この後、レジストを剥離し、導電ペースト８０にて下部電極１２と上部電極１４をつなぎ、保護膜８１を塗って図１５（Ｆ）の構造を得る。
【００９２】
尚、本発明の具体例に於ける当該ＩＴＯのドライエッチングは、例えば、トライエッチング装置内に１００ｓｃｃｍ〜２００ｓｃｃｍのＨＢｒガスとＯｓｃｃｍ〜５０ｓｃｃｍのＡｒガスを導入し、装置内の圧力を２０ｍＴｏｒｒ〜５０ｍＴｏｒｒとして、これに１０００Ｗ〜２０００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマによって行われる。
【００９３】
本発明に係る上記した太陽電池モジュールの基本的な構成としては、透明性基板表面に太陽電池６が形成された突起線条体部５０が複数本互いに平行状態で形成されており、当該太陽電池６は、当該透明性基板の透明性の大部分を阻害しないように、当該基板表面から見た投影断面積は、従来に比べてかなり小さくなっている。
【００９４】
従って、本発明に於いては、当該太陽電池６の当該透明性基板４の全表面積に占める比率は小さく出来るので、その分当該太陽電池６の配置個数を増大させる事が可能となる。
【００９５】
本発明に於ける当該太陽電池を含む突起線条体部５０は当該透明性基板の少なくとも一方の主面上に突出する様に形成されているものである。
【００９６】
従って、本発明に係る当該太陽電池モジュールは、透明の保護膜によって被覆されている事が望ましい。
【００９７】
次に、本発明に於ける他の具体例として、太陽電池を構成する当該突起状又は溝状線条体部として、溝状線条体部５０’を使用した例を図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）を参照しながら説明する。
【００９８】
即ち、本発明に於いては、図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）に示す様に、透明基板４の一主面の所定の面にＶ型或いは凹部形状の溝部５０’を形成し、その側壁部５１或いは傾斜面５２に、上記したと同様の構成を有する太陽電子素子を形成し、太陽電池６とするものである。
【００９９】
係る具体例の太陽電池を製造する方法は、前記した具体例の技術を応用する事によって容易に形成出来ると共に、太陽電池モジュールの構成、電子機器の構成等も上記具体例と同様の条件を適用する事が可能である。
【０１００】
【発明の効果】
このようにして作成した太陽電池モジュール３は、例えば素子の占有面積が２０％で表示部の面積が８０％で作成すれば、８０％の光を透過して、文字盤を見せるために使えることとなる。そして、素子のサイズが１００ミクロン以下になると人間の目には認識しづらくなり、実質的には透明部材となる。  つまり、文字盤にはいっさいの制約がなく自由なデザインが可能となる。
【０１０１】
また、太陽電池にデザインを施せば、文字盤の上に新たなデザインを付け加えた新しい時計も実現できる。
【０１０２】
以上、述べたごとく、本発明は、基板上に非晶質シリコン膜を成膜してなる太陽電池において、非晶質シリコンの最小幅を２００ミクロン以下とし、肉眼で認識できない大きさとすることで、太陽電池を形成した基板に光透過性を持たせることができ、デザイン性の必要なあらゆる工業製品に応用できる太陽電池を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｄ）は、本発明による太陽電池付き電子機器の構成の一例を示す断面図である。
【図２】図２（Ａ）は、本発明による太陽電池付き時計の構成例を示す断面図であり、図２（Ｂ）は、本発明による太陽電池付き時計の他の構成例を示す断面図である。
【図３】図３は、従来の太陽電池付き時計の一例の構成を示す断面図である。
【図４】図４は、従来の太陽電池付き時計の他の例の構成を示すを示す断面図である。
【図５】図５は、本発明による太陽電池モジュールの一構成例を示す平面図である。
【図６】図６は、本発明による太陽電池モジュールの他の構成例を示す平面図である。
【図７】図７は、本発明による太陽電池モジュールの別の構成例を示す平面図である。
【図８】図８は、本発明による太陽電池モジュールの更に他の構成例を示す平面図である。
【図９】図９は、従来の太陽電池モジュールの例を示す平面図である。
【図１０】図１０は、従来の太陽電池モジュールの他の例を示す平面図である。
【図１１】図１１は、従来の太陽電池モジュールの別の例を示す平面図である。
【図１２】図１２は、本発明に於ける太陽電池素子の製造方法の一具体例の工程を説明する図である。
【図１３】図１３は、本発明に於ける太陽電池素子の構成の拡大図である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、従来に於ける太陽電池モジュールに於ける電極の接続部を構成する前の膜構造の例と接続部を構成した後の構造とを示す図である。
【図１５】図１５（Ａ）乃至図１５（Ｄ）は、本発明に係る太陽電池モジュールに於ける電極の接続部を構成する方法の一例を示す図である。
【図１６】図１６（Ｅ）乃至図１６（Ｇ）は、本発明に係る太陽電池モジュールに於ける電極の接続部を構成する方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…情報表示手段
２…情報表示面
３…太陽電池モジュール
４…透明性基板
６…太陽電池
７、７’…取り出し電極
８、９…時分針
１０…電子機器
１２…第１の透明電極
１３…発電層
１４…第２の電極
４０…レジスト
３５…太陽電池ユニット
５０…突起線条体部
５１…壁面部
５２…傾斜面部
５３…保護膜
５４…反射防止膜
７０…時計の風防ガラス
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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