JP2003110126A - Solar cell device and its manufacturing method - Google Patents
Solar cell device and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光エネルギを電気
エネルギに変換する光電変換手段を含む太陽電池装置及
びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell device including photoelectric conversion means for converting light energy into electric energy and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、資源の有効利用や環境汚染の防止
等の観点から、太陽光線等の光エネルギを電気エネルギ
に変換する太陽電池が注目されている。太陽電池は受け
た太陽光線を直接電流に変換する半導体装置であり、そ
の用途に応じて種々のタイプのものがある。例えば、光
源は屋外では太陽光であり、屋内では蛍光灯や白熱灯で
ある。また、太陽電池により駆動される駆動対称は、電
卓、時計、ラジオ、テレビ、テープレコーダ及び充電器
等のエレクトロニクス機器である。2. Description of the Related Art In recent years, from the viewpoint of effective use of resources and prevention of environmental pollution, solar cells that convert light energy such as sunlight into electrical energy have been receiving attention. A solar cell is a semiconductor device that directly converts received sunlight into an electric current, and there are various types according to its application. For example, the light source is sunlight outdoors, and indoors is a fluorescent lamp or an incandescent lamp. Further, the drive symmetry driven by the solar cell is an electronic device such as a calculator, a clock, a radio, a television, a tape recorder and a charger.
【0003】ところで、自動車等の車両は屋外に長時間
駐車される場合が案外多く、晴天の場合は駐車時間中太
陽光線を受けることになる。これを考慮して、自動車に
おいても太陽光線の光エネルギを利用しようとする試み
がなされている。By the way, a vehicle such as an automobile is often parked outdoors for a long time, and in the case of fine weather, the vehicle receives a sun ray during the parking time. In consideration of this, attempts have been made to utilize the light energy of sunlight even in automobiles.
【0004】例えば、特開2001−63349号公報
は、太陽光線により電力を発生する発電手段と、電力を
変換する変換手段と、車内温度の検知手段と、車内の空
気を車外に放出する送風手段とを含む、自動車の車内温
度上昇防止装置を開示する。しかし、発電手段について
は、「発電手段は太陽電池であり、太陽光線を利用して
電力を発生される」と記載されているのみで、その詳細
は開示されていない。For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-63349 discloses a power generation means for generating electric power by sunlight, a conversion means for converting the electric power, a means for detecting the temperature inside the vehicle, and a blowing means for discharging the air inside the vehicle to the outside of the vehicle. Disclosed is a vehicle interior temperature rise prevention device including: However, regarding the power generation means, only "the power generation means is a solar cell and electric power is generated by utilizing solar rays" is not disclosed in detail.
【0005】これに対して、特開昭62−102570
号公報は、自動車のリヤーウィンドウのガラスの内面に
積層された第1透明導電膜と、その上に積層されたアモ
ルファス半導体から成る光電変換素子と、その上に積層
された第2透明導電膜と、を含む車載用光電変換装置
(従来例)を開示する。光電変換素子はプラズマCVD
法によりガラス上に積層した。光電変換装置において発
生した電力により車内の換気やバッテリチャージを行う
ことを意図している。On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 62-102570.
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004-242242 discloses a first transparent conductive film laminated on the inner surface of the glass of a rear window of an automobile, a photoelectric conversion element composed of an amorphous semiconductor laminated thereon, and a second transparent conductive film laminated thereon. An in-vehicle photoelectric conversion device (conventional example) including the following is disclosed. Photoelectric conversion element is plasma CVD
Laminated on glass by the method. It is intended to ventilate the inside of the vehicle and charge the battery by the electric power generated in the photoelectric conversion device.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
は以下の不具合がある。However, the above conventional example has the following problems.
【0007】第1に、リヤーウンド上に光電変換装置を
形成、配置するためのコストが上昇する虞がある。リヤ
ーウインドのガラスを形成する工程と、ガラス上に光電
変換素子を成膜する工程とでは作業内容が全く異なる。
そのため、各工程のために別々の生産ラインを準備しな
ければならない。First, there is a risk that the cost for forming and arranging the photoelectric conversion device on the rear end may increase. The work content is completely different between the step of forming the glass of the rear window and the step of forming the photoelectric conversion element on the glass.
Therefore, a separate production line must be prepared for each process.
【0008】第2に、第1及び第2透明導電膜から電力
を取り出すための取出電極の配線が面倒である。取出電
極は光電変換素子の形成とは別工程でリヤーウインドの
周辺部に配置しなければならない。のみならず、周辺部
に配置された取出電極がリヤーウインドの美観を損ね
る。Secondly, the wiring of the extraction electrode for extracting electric power from the first and second transparent conductive films is troublesome. The extraction electrode must be arranged in the peripheral portion of the rear window in a step different from the step of forming the photoelectric conversion element. Not only that, the extraction electrodes arranged in the periphery impair the appearance of the rear window.
【0009】第3に、後部座席に座っている同乗者の顔
やシート等が本来の色とは異なる色に見えることがあ
る。太陽光線中の特定波長の光成分がアモルファス半導
体から成る光電変換素子により吸収されるからである。
また、リヤーウインド上に配置された光電変換装置がド
ライバの後方の視野を妨げ安全性を損なう虞がある。光
電変換素子全体を透明又はそれに近い状態にすることは
困難だからである。Thirdly, the face, seat, etc. of the passenger sitting in the rear seat may appear in a color different from the original color. This is because the light component of a specific wavelength in the sun's rays is absorbed by the photoelectric conversion element made of an amorphous semiconductor.
In addition, the photoelectric conversion device arranged on the rear window may obstruct the driver's rear view and impair safety. This is because it is difficult to make the entire photoelectric conversion element transparent or close to it.
【0010】本発明は上記事情を考慮して、光電変換手
段を含む太陽電池装置を、塗装された導電性の金属板を
含む機械や装置(例えば、車両の一部)を利用して、で
きる限り簡単な工程で、しかもより少ない部品点数で製
造することを目的としてなされたものである。In view of the above circumstances, the present invention can be applied to a solar cell device including photoelectric conversion means by utilizing a machine or device (for example, a part of a vehicle) including a coated conductive metal plate. The purpose is to manufacture with as few steps as possible and with a smaller number of parts.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本願発明者は、例えば自
動車の一部等塗装された導電性の金属板等を一方の電極
として利用し、該金属板への塗装膜の形成時に太陽電池
を成膜することを思い付いて、本発明を完成した。The inventor of the present application utilizes a conductive metal plate or the like coated on a part of an automobile, for example, as one electrode, and uses a solar cell when forming a coating film on the metal plate. The present invention was completed with the idea of forming a film.
【0012】即ち、本願の第1発明による太陽電池装置
は、導電性の金属板から成る第1電極と;第1電極上に
積層された電気絶縁性の第1塗装膜と;第1塗装膜の上
に積層され直列に接続された複数の光電変換素子から成
る光電変換手段と;第1電極と光電変換手段の一端の光
電変換素子とを接続する導通部と;光電変換手段の他端
の光電変換素子に接続された第2電極と;光電変換手段
上に積層された光透過性の第2塗装膜と;から成ること
を特徴とする。That is, the solar cell device according to the first invention of the present application is: a first electrode made of a conductive metal plate; an electrically insulating first coating film laminated on the first electrode; a first coating film. A photoelectric conversion means composed of a plurality of photoelectric conversion elements stacked on top of each other; connected to the first electrode and a photoelectric conversion element at one end of the photoelectric conversion means; and a conducting portion at the other end of the photoelectric conversion means. A second electrode connected to the photoelectric conversion element; and a light-transmissive second coating film laminated on the photoelectric conversion means.
【0013】この太陽電池装置では、金属板に太陽光線
が当たると、第1塗装膜と第2塗装膜との間に配置され
た光電変換手段が光エネルギ又は熱エネルギを電気エネ
ルギに変換する、即ち電力を発生する。In this solar cell device, when the metal plate is exposed to sunlight, the photoelectric conversion means arranged between the first coating film and the second coating film converts light energy or heat energy into electric energy. That is, electric power is generated.
【0014】尚、太陽電池装置は、見方を変えれば、光
電変換手段を含む塗装膜構造体と捕らえることもでき
る。その場合、「第1電極となる導電性の金属板上に積
層された電気絶縁性の第1塗装膜と;第1塗装膜の上に
積層され直列に接続された複数の光電変換素子から成る
光電変換手段と;金属板と光電変換手段の一端の光電変
換素子とを接続する導通部と;光電変換手段上に積層さ
れた光透過性の第2塗装膜と;光電変換手段の他端の光
電変換素子に接続され第2電極を形成する金属部材と;
からなる塗装膜構造体。」と表現することができる。From a different point of view, the solar cell device can be regarded as a coating film structure including a photoelectric conversion means. In that case, "the first insulating film is laminated on an electrically conductive metal plate to be the first electrode; and a plurality of photoelectric conversion elements are stacked on the first coated film and connected in series. A photoelectric conversion means; a conductive part connecting the metal plate and a photoelectric conversion element at one end of the photoelectric conversion means; a light-transmitting second coating film laminated on the photoelectric conversion means; A metal member connected to the photoelectric conversion element to form a second electrode;
Coating film structure consisting of. Can be expressed as
【0015】一方、本願の第2発明による製造方法は、
金属板上に第1マスキング部材を裁置し、絶縁性の第1
塗装膜を形成する工程と;第1塗装膜上に複数の第2マ
スキング部材を所定の隙間で裁置する工程と;第1マス
キング部材及び第2マスキング部材を除去し、切欠き部
及び複数の素子裁置部を形成する工程と;各素子裁置部
に金属電極、発熱層及び透明電極を含む光電変換素子を
成膜し、切欠き部に一端の光電変換素子の金属電極と一
体の導通部を形成する工程と;他端の光電変換素子に第
2電極を接続する工程と;光電変換手段の上面に可視光
透過性の第2塗装膜を形成する工程と;から成ることを
特徴とする。On the other hand, the manufacturing method according to the second invention of the present application is
The first masking member is placed on the metal plate, and the insulating first
A step of forming a coating film; a step of placing a plurality of second masking members on the first coating film at predetermined gaps; a step of removing the first masking member and the second masking member, a cutout portion and a plurality of cutout portions. A step of forming an element cutting portion; a photoelectric conversion element including a metal electrode, a heat generating layer and a transparent electrode is formed on each element cutting portion, and the metal electrode of one end of the photoelectric conversion element is electrically connected to the cutout portion. A step of forming a portion; a step of connecting a second electrode to the photoelectric conversion element at the other end; and a step of forming a visible light-transmissive second coating film on the upper surface of the photoelectric conversion means. To do.
【0016】この製造方法では、金属板の塗装ラインに
おいて、鋼板に形成される絶縁性の第1塗装膜と最表面
に形成される光透過性の第2塗装膜との間に光電変換手
段が容易かつ簡単に成膜される。In this manufacturing method, photoelectric conversion means is provided between the insulating first coating film formed on the steel plate and the light-transmitting second coating film formed on the outermost surface of the metal plate coating line. Deposition is easy and easy.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】発明の実施の形態は以下の通りで
ある。
<太陽電池装置>太陽電池装置は第1電極、第1塗装
膜、光電変換手段、第2電極及び第2塗装膜等を含む。
(光電変換手段)
光電変換手段(モジュール)は太陽光線の光エネルギ
を電気エネルギに変換する半導体要素である光電変換素
子(セル)から成ることができる。但し、一つのセルが
発生する電圧は1V以下であるが、例えば自動車の種々
の機器等を駆動するためには1.5Vから数十Vの電圧
が必要である。そのため、複数個(たとえば、2から5
0個)のセルを直列に接続してモジュールとしたり、そ
れぞれが直列に接続された複数個(たとえば、2から5
0個)のセルから成る複数個(たとえば、1から30
個)のユニットを直列に接続してモジュールとすること
ができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the invention are as follows. <Solar Cell Device> The solar cell device includes a first electrode, a first coating film, a photoelectric conversion means, a second electrode, a second coating film, and the like. (Photoelectric conversion means) The photoelectric conversion means (module) can be composed of a photoelectric conversion element (cell) which is a semiconductor element for converting light energy of sunlight into electric energy. However, the voltage generated by one cell is 1 V or less, but a voltage of 1.5 V to several tens of V is required for driving various devices such as automobiles. Therefore, a plurality (for example, 2 to 5
0 cells are connected in series to form a module, or a plurality of cells are connected in series (for example, 2 to 5).
A plurality (eg 1 to 30) of 0 cells
Units) can be connected in series to form a module.
【0018】複数のユニットの大きさや形状は同じでも
異なっても良い。たとえば一つのユニットの大きさは縦
1から100cmで、横1から100cmとすることが
できる。モジュールの大きさは第1電極の大きさにもよ
るが、縦2から200cmで、横2から200cmとす
ることができる。
セルには、直接光エネルギを利用するもの(太陽電
池)と、光エネルギに起因する温度(熱)の差を利用す
るもの(電熱素子)とがある。The sizes and shapes of the plurality of units may be the same or different. For example, one unit may have a length of 1 to 100 cm and a width of 1 to 100 cm. The size of the module depends on the size of the first electrode, but may be 2 to 200 cm in length and 2 to 200 cm in width. There are cells that directly use light energy (solar cells) and cells that use the difference in temperature (heat) due to light energy (electrothermal elements).
【0019】太陽電池には結晶系と、非結晶系(アモル
ファス)とがある。結晶系は第1電極が平面の場合に好
適である。しかし、例えば自動車のボンネット等は湾曲
しているので、結晶方位によらず性能が発揮できるアモ
ルファス系が適している。アモルファス系太陽電池に
は、a−Si、a−SiC、a−SiGe等がある。Solar cells are classified into crystalline type and non-crystalline type (amorphous). The crystal system is suitable when the first electrode is flat. However, for example, since an automobile bonnet or the like is curved, an amorphous system that can exhibit the performance regardless of the crystal orientation is suitable. Amorphous solar cells include a-Si, a-SiC, a-SiGe and the like.
【0020】例えば、アモルファス系シリコン太陽電池
は、透明電極の上に順にp層、i層及びn層から成るa
ーSi層(pin構造の発電層)が形成され、その上に
アルミニウム層等の金属電極が形成されている。本発明
では、光透過性の第2塗装膜側に透明電極を形成し、金
属電極側に絶縁性の第1塗装膜を形成する。その際、第
1塗装膜の切欠き部(後述する)内に金属電極の一部を
充填して導通部を形成し、該導電部により第1電極と光
電変換手段の一端に位置するセルとを導通することがで
きる。尚、セルにおいて、金属電極からn層、i層及び
p層の順に積層することもある。
これに対して、熱電素子は半導体素子と、熱電素子の
両側に配置され給電用の電極層を持つ金属電膜及び透明
(但し、透明でなくても可能)電膜とから成る。熱電材
料にはビスマスーテルル系、ビスマスーセレン系、アン
チモンーテルル系又はアンチモンーセレン系がある。具
体的には、Bi2Te3,Bi2Se3,Sb 2Te3又はS
b2Se3である。P型の半導体素子としてはビスマスー
テルルーアンチモン系があり、N型の半導体素子として
はビスマスーテルル系、ビスマスーテルルーセレン系が
ある。For example, amorphous silicon solar cells
Is a consisting of a p-layer, an i-layer and an n-layer on the transparent electrode in order.
-Si layer (power generation layer of pin structure) is formed and on it
A metal electrode such as an aluminum layer is formed. The present invention
Then, form a transparent electrode on the side of the light-transmitting second coating film, and
An insulating first coating film is formed on the metal electrode side. At that time,
1 Part of the metal electrode in the notch of the coating film (described later)
A conductive part is formed by filling the conductive part with the first electrode and the light.
It is possible to conduct electricity to the cell located at one end of the electrical conversion means.
Wear. In the cell, the n-layer, i-layer and
It may be laminated in the order of p layers.
On the other hand, the thermoelectric element is composed of the semiconductor element and the thermoelectric element.
Metallic membrane and transparent with electrode layers for power supply arranged on both sides
(However, it does not have to be transparent) Thermoelectric material
Bismuth tellurium type, bismuth selenium type, Ann
There are timmon-tellurium type or antimony-selenium type. Ingredient
Physically, Bi2Te3, Bi2Se3, Sb 2Te3Or S
b2Se3Is. Bismuth as a P-type semiconductor element
There is tellurium antimony, and as an N-type semiconductor element
Bismuth tellurium type, bismuth tellurium type
is there.
【0021】金属電膜は例えばAg、Al、Au等から
成り、透明電膜は例えばITO、SnO2 等から成るこ
とができる。金属電膜に第1電極を接続し、透明電膜に
第2電極を接続する。The metal electric film can be made of, for example, Ag, Al, Au or the like, and the transparent electric film can be made of, for example, ITO, SnO 2 or the like. The first electrode is connected to the metal electrode film and the second electrode is connected to the transparent electrode film.
【0022】熱電素子は、透明電膜が可視光透過性の第
2塗装膜側に位置し、金属電膜が絶縁性の第1塗装膜側
に位置するように配置する。すると、N−P結合部(P
−N結合部)の温度がP−N結合部(N−P結合部)の
温度よりも低くなり、この温度差により電力が発生す
る。この電力を第1電極及び第2電極から取り出せば良
い。
(第1電極、第2電極)
第1電極は、導電性の金属板、例えば自動車のルー
フ、ボンネット又はトランクを形成する鋼板や鉄板から
成ることができる。第1電極の形状は平坦でも良いし、
僅かに湾曲していても良い。The thermoelectric element is arranged such that the transparent electroconductive film is located on the side of the second coating film that transmits visible light and the metal electroconductive film is located on the side of the insulating first coating film. Then, the N-P coupling part (P
The temperature of the -N coupling portion) becomes lower than the temperature of the PN coupling portion (NP coupling portion), and electric power is generated due to this temperature difference. This electric power may be taken out from the first electrode and the second electrode. (First Electrode, Second Electrode) The first electrode can be made of a conductive metal plate, for example, a steel plate or an iron plate forming a roof, hood or trunk of an automobile. The shape of the first electrode may be flat,
It may be slightly curved.
【0023】第1電極は光電変換手段(モジュール)に
相当する面積を持つことが望ましい。換言すれば、光電
変換手段は第1電極の面積に対応して構成することがで
きる。そして、第1電極はモジュールの一端にある光電
変換素子(セル)の金属電極に接続される。The first electrode preferably has an area corresponding to the photoelectric conversion means (module). In other words, the photoelectric conversion means can be configured corresponding to the area of the first electrode. Then, the first electrode is connected to the metal electrode of the photoelectric conversion element (cell) at one end of the module.
【0024】一方、第2電極は、例えば一般の電線やフ
ラット電線から成り、モジュールの他端にあるセルの透
明電極に接続される。
第1の電極及び第2電極は、太陽光線の照射時に駆動
することが必要又は望ましい駆動機器に接続され、これ
らに電力を供給する。駆動機器は特に限定されず、自動
車であれば車内の熱気を車外に放出する換気装置の電動
モータや、エアコンの送風モータを駆動する電動モータ
がある。また、自動車以外では例えばヒータ等がある。On the other hand, the second electrode is made of, for example, a general electric wire or a flat electric wire, and is connected to the transparent electrode of the cell at the other end of the module. The first electrode and the second electrode are connected to a driving device which is necessary or desirable to be driven at the time of irradiation of the sun rays, and supplies electric power to them. The drive device is not particularly limited, and in the case of an automobile, there are an electric motor of a ventilation device that releases hot air inside the vehicle to the outside of the vehicle and an electric motor that drives a blower motor of an air conditioner. In addition to automobiles, there are heaters and the like.
【0025】この他にも、一方及び他方の電極は、蓄電
器や充電器に伝量を貯えておくこともできる。例えば、
自動車のエンジン始動用のバッテリや、(以下、「バッ
テリ」という)その他の充電器に接続され、これらに電
力を貯えこともできる。太陽電池には蓄電能力がないの
で、発電時に駆動機器を駆動しない場合、電力を貯えて
おくことが必要となる。例えば、バッテリ又はその他の
充電器に電力を充電しておき、自動車の走行時にパワー
ステ装置の電動モータを駆動するために利用することも
できる。
(第1塗装膜、第2塗装膜)第1電極上に積層される絶
縁性の第1塗装膜は、例えば電着塗装や静電塗装により
形成することができる。第1塗装膜には光電変換手段の
一端のセルに対応する位置に切欠き部が形成されてい
る。In addition to this, the one and the other electrodes can also store the electric charge in a condenser or a charger. For example,
It is also possible to connect to a battery for starting the engine of the automobile and other chargers (hereinafter, referred to as “battery”) to store electric power therein. Since the solar cell does not have a power storage capability, it is necessary to store electric power when the driving device is not driven during power generation. For example, a battery or other charger may be charged with electric power and used to drive the electric motor of the power steering device while the vehicle is running. (First coating film, second coating film) The insulating first coating film laminated on the first electrode can be formed by, for example, electrodeposition coating or electrostatic coating. A notch is formed in the first coating film at a position corresponding to a cell at one end of the photoelectric conversion means.
【0026】一方、光透過性の第2塗装膜は、例えばク
リア又は半クリアな一般のアクリル塗料から成ることが
できる。
<製造方法>太陽電池装置の製造方法では、金属板上に
第1マスキング部材を裁置して第1塗装膜を形成し、そ
の後第1マスキング部材を除去することができる。これ
により、切欠き部が形成される。On the other hand, the light-transmissive second coating film can be made of, for example, a clear or semi-clear general acrylic paint. <Manufacturing Method> In the manufacturing method of the solar cell device, the first masking member can be placed on the metal plate to form the first coating film, and then the first masking member can be removed. As a result, the cutout portion is formed.
【0027】次に、第1塗装膜上に複数の第2マスキン
グ部材を隙間を保って裁置し、その後第2マスキング部
材を除去することができる。これにより、複数の素子裁
置部が形成される。このとき枠状の土手部が形成されて
も良い。Next, a plurality of second masking members can be placed on the first coating film with a gap kept therebetween, and then the second masking members can be removed. As a result, a plurality of element placement parts are formed. At this time, a frame-shaped bank portion may be formed.
【0028】次に、素子裁置部に複数の光電変換素子
(セル)を成膜する。その際、土手部により区画された
くぼみを利用することもできる。成膜時、切欠き部に金
属電極と一体の導通部が形成される。その際、土手部の
一側に沿って透明電極から伸びる屈曲部が形成され、透
明電極と金属電極とが導通されることもある。Next, a plurality of photoelectric conversion elements (cells) are formed in the element placement section. At that time, it is also possible to use the depressions defined by the bank portion. At the time of film formation, a conductive portion integrated with the metal electrode is formed in the cutout portion. At that time, a bent portion extending from the transparent electrode may be formed along one side of the bank portion to electrically connect the transparent electrode and the metal electrode.
【0029】その後、他端の光電変換素子に第2電極を
接続し、最後に、光電変換手段の上面に可視光透過性の
第2塗装膜を形成することができる。After that, the second electrode can be connected to the photoelectric conversion element at the other end, and finally, the visible light transmitting second coating film can be formed on the upper surface of the photoelectric conversion means.
【0030】[0030]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を基に説明す
る。この実施例では、太陽電池装置を自動車の車内換気
装置の電源として利用している。
<第1実施例>これは、光電変換手段として太陽電池を
利用したものである。
(太陽電池装置)図1に示すように、車内換気装置は変
換手段60と、送風ファン62とを含む。変換手段60
は、ボンネット11の裏面に取り付けられ、次述する太
陽電池装置10で発生した電力を送風ファン62が作動
する電圧に変換するインバータである。送風ファン62
はインストルメンタルパネル内に設けられ、変換手段6
0からの電力で回転して、車内の空気を循環させる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the solar cell device is used as a power source for a vehicle interior ventilation device. <First Embodiment> This uses a solar cell as a photoelectric conversion means. (Solar Cell Device) As shown in FIG. 1, the in-vehicle ventilation device includes a conversion unit 60 and a blower fan 62. Conversion means 60
Is an inverter that is attached to the back surface of the bonnet 11 and converts the electric power generated in the solar cell device 10 described below into a voltage at which the blower fan 62 operates. Blower fan 62
Is provided in the instrument panel, and the conversion means 6
It rotates with electric power from 0 to circulate the air inside the vehicle.
【0031】太陽電池装置10につき、図2、図3及び
図4を基に詳述する。図2は図1におけるA方向視図で
あり、図3は図2の要部断面図であり、図4は図3の要
部拡大図である。太陽電池装置10は、ボンネット11
を形成する鋼板12(第1電極)と、絶縁性の塗装膜1
4と、モジュール43と、第2電極45と、可視光透過
性の塗装膜47と、を含む。The solar cell device 10 will be described in detail with reference to FIGS. 2, 3 and 4. 2 is a view from the direction A in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged view of the main part of FIG. The solar cell device 10 includes a hood 11
Steel plate 12 (first electrode) that forms a film, and an insulating coating film 1
4, a module 43, a second electrode 45, and a visible light transmitting coating film 47.
【0032】導電性の鋼板12はほぼ台形状を持ち、表
面側が凸となるように僅かに湾曲している。鋼板12に
は絶縁性の塗装膜14が塗装、形成されている。塗装膜
14は、エポキシ樹脂を電着塗装することにより鋼板1
2の上面全体に形成され、電気絶縁性で、膜厚は約15
μmである。The conductive steel plate 12 has a substantially trapezoidal shape, and is slightly curved so that the surface side is convex. An insulating coating film 14 is coated and formed on the steel plate 12. The coating film 14 is a steel plate 1 formed by electrodeposition coating of epoxy resin.
It is formed on the entire upper surface of No. 2, is electrically insulating, and has a film thickness of about 15
μm.
【0033】塗装膜14の上に3個のユニット20、3
2及び36から成るモジュール43が積層、配置されて
いる。第1ユニット20及び第2ユニット32は鋼板1
2の後方部分に左右方向に並置され、第3ユニット36
は前方部分に配置されている。各ユニット20、32及
び36は何れも16個の太陽電池即ち光電変換素子(セ
ル)21a、33a、37a等から成る。第1及び第2
ユニット20及び32ではセル21a、33a等が前後
方向に2個、左右方向に8個並置されている。第3ユニ
ット36ではセル37a等が前後方向に4個、左右方向
に4個並置されている。Three units 20, 3 are provided on the coating film 14.
Modules 43 consisting of 2 and 36 are stacked and arranged. The first unit 20 and the second unit 32 are steel plates 1
2 are arranged side by side in the rear part of the second unit 36.
Is located in the front part. Each of the units 20, 32 and 36 is composed of 16 solar cells, that is, photoelectric conversion elements (cells) 21a, 33a, 37a and the like. First and second
In the units 20 and 32, two cells 21a, 33a and the like are arranged side by side in the front-rear direction and eight cells in the left-right direction. In the third unit 36, four cells 37a and the like are juxtaposed in the front-rear direction and four cells in the left-right direction.
【0034】詳述すると、塗装膜14には、第1、第2
及び第3ユニット20、32及び36に対応して、鋼板
12の前後方向の中間部で左右方向の左端部に第1切欠
き孔15及び第3切欠き孔17が形成され、右端部に第
2切欠き孔16が形成されている。孔径は何れも約10
mmである。More specifically, the coating film 14 has first and second coating films.
Corresponding to the third unit 20, 32 and 36, the first notch hole 15 and the third notch hole 17 are formed at the left end portion in the left-right direction at the intermediate portion in the front-rear direction of the steel plate 12, and the first notch hole 15 is formed at the right end portion. Two notch holes 16 are formed. Pore size is about 10
mm.
【0035】このうち、前方セル群21と後方セル群3
0とから成る第1ユニット20について説明する。塗装
膜14の上面には鋼板12の前後方向に伸び互いに平行
な7個の土手部18が形成されている。各土手部18は
同じ構成で、幅は約1mmで、高さは約15μmであ
る。Of these, the front cell group 21 and the rear cell group 3
The first unit 20 composed of 0 and 0 will be described. On the upper surface of the coating film 14, seven bank portions 18 extending in the front-rear direction of the steel plate 12 and parallel to each other are formed. Each bank portion 18 has the same structure, and has a width of about 1 mm and a height of about 15 μm.
【0036】例えば、前方セル群21中の鋼板12の左
端(図2において右端)にある第1セル21aは、金属
電極22と、その上に積層されたpin構造のアモルフ
ァス系シリコン発電層(以下「発電層」という)23
と、その上に積層された透明電極28とから成る。金属
電極22はアルミニウム(Al)から成り、膜厚は約1
0μmである。下面に形成された突起部22aが塗装膜
14の第1切欠き孔15を貫通して鋼板12に導通して
いる。For example, the first cell 21a at the left end (right end in FIG. 2) of the steel plate 12 in the front cell group 21 includes a metal electrode 22 and a pin-structured amorphous silicon power generation layer (hereinafter referred to as a pin structure) laminated on the metal electrode 22. "Power generation layer") 23
And a transparent electrode 28 laminated thereon. The metal electrode 22 is made of aluminum (Al) and has a film thickness of about 1
It is 0 μm. The protrusion 22 a formed on the lower surface penetrates the first cutout hole 15 of the coating film 14 and is electrically connected to the steel plate 12.
【0037】発電層23は、金属電極22側から膜厚が
約20nmのp層24、膜厚が約140nmのi層25
及び膜厚が約40nmのn層26の順に積層されて成
る。土手部の一(右)側面18がセル21aの一端
(左)面に当接している。The power generation layer 23 includes a p-layer 24 having a thickness of about 20 nm and an i-layer 25 having a thickness of about 140 nm from the metal electrode 22 side.
And an n layer 26 having a film thickness of about 40 nm are laminated in this order. One (right) side surface 18 of the bank portion is in contact with one end (left) surface of the cell 21a.
【0038】透明電極28は酸化インジウム錫(IT
O)から成り、膜厚は約500nmである。その左端部
にほぼ直角に曲がりセル21aの厚さ方向に伸びた屈曲
部28aが形成されている。The transparent electrode 28 is made of indium tin oxide (IT
O) and the film thickness is about 500 nm. A bent portion 28a that is bent at a substantially right angle and extends in the thickness direction of the cell 21a is formed at the left end thereof.
【0039】セル21aの寸法は縦(前後)方向が約8
cmで、横(幅)方向が約26cmであり、発生する電
圧は約0.9Vで、電流は数mAである。The size of the cell 21a is about 8 in the vertical (front-back) direction.
cm, the width (width) direction is about 26 cm, the generated voltage is about 0.9 V, and the current is several mA.
【0040】第2セル21bは、金属電極22の構成が
上記第1セル21aとは異なる。金属電極22には上記
突起部22aは形成されておらず、その一端から側方に
伸びる延長部22bが形成されている。その他の構成は
基本的に第1セル21aと同じである。尚、第3セル2
1cから第8セル21hは第2セル21bと同じ構成を
持つ。The second cell 21b is different from the first cell 21a in the structure of the metal electrode 22. The projection 22a is not formed on the metal electrode 22, but an extension 22b extending laterally from one end thereof is formed. The other configurations are basically the same as those of the first cell 21a. The third cell 2
1c to 8th cell 21h have the same configuration as the second cell 21b.
【0041】第2電極45はフラット電線から成り、後
方セル群30の左端に位置する第8セル30hの透明電
極28にはんだ付け等により接続されている。The second electrode 45 is made of a flat electric wire and is connected to the transparent electrode 28 of the eighth cell 30h located at the left end of the rear cell group 30 by soldering or the like.
【0042】光透過性の塗装膜47は一般の半透明のア
クリル塗装を塗布することにより、3つのユニット2
0、32及び36の上面全体を覆うように形成され、膜
厚は約35μmである。第1ユニット20の上方に位置
する部分については、塗装膜47の下面には、透明電極
28の屈曲部28aを間にして上記土手部18と反対側
に位置し、かつ土手部18と平行に伸びる複数の垂下部
48が形成されている。各垂下部48の一(左)側面が
セル21aの他(右)端面に当接している。これから明
らかなように、セル21aは土手部18及び垂下部48
により仕切られており、土手部18の高さはセル21a
等の高さから透明電極28の厚さを引いた値にほぼ等し
く、垂下部48の深さはセル21a等の高さから金属電
極22の厚さを引いた値にほぼ等しい。The light-transmissive coating film 47 is formed by applying a general semitransparent acrylic coating to the three units 2
It is formed so as to cover the entire upper surfaces of 0, 32, and 36 and has a film thickness of about 35 μm. As for the portion located above the first unit 20, it is located on the lower surface of the coating film 47 on the opposite side of the bank portion 18 with the bent portion 28a of the transparent electrode 28 in between and in parallel with the bank portion 18. A plurality of hanging parts 48 are formed. One (left) side surface of each hanging portion 48 is in contact with the other (right) end surface of the cell 21a. As is clear from this, the cell 21a includes the bank portion 18 and the hanging portion 48.
The height of the bank portion 18 is divided by the cell 21a.
The height of the transparent electrode 28 is approximately equal to the value obtained by subtracting the thickness of the transparent electrode 28, and the depth of the hanging portion 48 is substantially equal to the value obtained by subtracting the thickness of the metal electrode 22 from the height of the cell 21a.
【0043】第1セル21bの透明電極28の屈曲部2
8aの先端は第2セル21bの金属電極22の延長部2
2bと導通している。これは、第2セル21bと第3セ
ル21cとの関係、第3セル21cと第4セル21dと
の関係等についても同様である。こうして、前方セル群
21内の隣接する8個のセル21aから21hが直列に
接続されている。前方セル群21の幅は約26cmであ
る。Bent portion 2 of transparent electrode 28 of first cell 21b
The tip of 8a is the extension 2 of the metal electrode 22 of the second cell 21b.
It is in continuity with 2b. The same applies to the relationship between the second cell 21b and the third cell 21c, the relationship between the third cell 21c and the fourth cell 21d, and the like. In this way, eight adjacent cells 21a to 21h in the front cell group 21 are connected in series. The width of the front cell group 21 is about 26 cm.
【0044】尚、前方セル群21の第8セル21hの透
明電極28と後方セル群30の第1セル30aの金属電
極22とを接続手段(不図示)で接続することにより、
前方セル群21と後方セル群30とが直列に接続されて
いる。16個のセル21a、30a等を直列に接続する
ことにより、第1ユニット20の電圧は14.4Vで、
電流数mAとなる。また、第1ユニット20の寸法は縦
52cmで、横64cmである。By connecting the transparent electrode 28 of the eighth cell 21h of the front cell group 21 and the metal electrode 22 of the first cell 30a of the rear cell group 30 with a connecting means (not shown),
The front cell group 21 and the rear cell group 30 are connected in series. By connecting 16 cells 21a, 30a, etc. in series, the voltage of the first unit 20 is 14.4V,
The current is several mA. The size of the first unit 20 is 52 cm in length and 64 cm in width.
【0045】尚、第2ユニット32は、基本的に上述し
た第1ユニット20と同じ構造を持つ。第2切欠き孔1
6は前方セル群33の第1セル33aに対応している。
第2電極45は後方セル群34の第8セル34hの透明
電極28に接続されている。The second unit 32 has basically the same structure as the first unit 20 described above. 2nd notch hole 1
Reference numeral 6 corresponds to the first cell 33a of the front cell group 33.
The second electrode 45 is connected to the transparent electrode 28 of the eighth cell 34h of the rear cell group 34.
【0046】また、第3ユニット36は、左右方向にお
いて4個のセル群、即ち最左方セル群37、第2左方セ
ル群38、第2右方セル群39及び最右方セル群40か
ら成る。例えば、最左方セル群37の4個のセル37a
から37dは、上記第1ユニット20の前方セル群の8
個のセル21aから20hと同様に形成されている。The third unit 36 includes four cell groups in the left-right direction, that is, the leftmost cell group 37, the second leftward cell group 38, the second rightward cell group 39, and the rightmost cell group 40. Consists of. For example, four cells 37a of the leftmost cell group 37
From 37d to 8d of the front cell group of the first unit 20.
It is formed similarly to the individual cells 21a to 20h.
【0047】そして、最左方セル群37の第4セル37
dの透明電極28が、第2左方セル群38の第1セル3
8aの金属電極22に接続されている。第2左方セル群
38と第2右方セル群39、及び第2右方セル群39と
最右方セル群40とについても同様である。これにより
16個のセルが直列に接続される。尚、第2電極45は
最右方セル群40の第4セル40dに接続されている。Then, the fourth cell 37 of the leftmost cell group 37
The transparent electrode 28 of d is the first cell 3 of the second left cell group 38.
It is connected to the metal electrode 22 of 8a. The same applies to the second left cell group 38 and the second right cell group 39, and the second right cell group 39 and the rightmost cell group 40. As a result, 16 cells are connected in series. The second electrode 45 is connected to the fourth cell 40d of the rightmost cell group 40.
【0048】第1ユニット20と第2ユニット32と第
3ユニット36とは接続手段(不図示)に並列に接続さ
れている。これにより、電圧が14.4V、電流が2A
のモジュール43が構成されている。The first unit 20, the second unit 32, and the third unit 36 are connected in parallel to the connecting means (not shown). As a result, the voltage is 14.4V and the current is 2A.
Module 43 is configured.
【0049】太陽光線の照射時、例えば第1ユニット2
0では、光透過性の塗装膜45及び各セル21aから3
0hの透明電極28を透過した光が発電層23に当た
る。すると、n層26の表面に電子が集まり、p層24
の表面に正孔が集まり、電位差(電力)が生ずる。この
電力は、第1セル21aの金属電極22に形成された導
通部22a及び鋼板12と、第8セル30hの透明電極
28に接続された第2電極45とから取り出される。そ
して、図1に示した変換手段60から送風ファン62に
送られ、送風ファン62を回転させる。第2ユニット3
2及び第3ユニット36についても同様である。During irradiation of sunlight, for example, the first unit 2
0, the light-transmitting coating film 45 and the cells 21a to 3
The light transmitted through the transparent electrode 28 for 0 h hits the power generation layer 23. Then, electrons gather on the surface of the n-layer 26, and the p-layer 24
Holes are collected on the surface of the, and a potential difference (electric power) is generated. This electric power is taken out from the conductive portion 22a and the steel plate 12 formed on the metal electrode 22 of the first cell 21a and the second electrode 45 connected to the transparent electrode 28 of the eighth cell 30h. Then, the air is sent from the converting means 60 shown in FIG. 1 to the blower fan 62 to rotate the blower fan 62. Second unit 3
The same applies to the second and third units 36.
【0050】自動車を炎天下に駐車したような場合は、
ドライバが自動車から離れている間も送風ファン62は
回転し続け、車内の熱気を車外に排出する。よって、ド
ライバが自動車に戻ってドアを開けたときは、車内の温
度は我慢できる程度にまで下降しており、すぐに自動車
を運転することができる。When the car is parked under the scorching sun,
The blower fan 62 continues to rotate while the driver is away from the vehicle, and the hot air inside the vehicle is discharged to the outside of the vehicle. Therefore, when the driver returns to the vehicle and opens the door, the temperature inside the vehicle is lowered to a level that can be tolerated, and the vehicle can be immediately driven.
【0051】この太陽電池装置10によれば、以下の効
果が得られる。According to this solar cell device 10, the following effects can be obtained.
【0052】第1に、ボンネット11全体を太陽電池装
置10とした。その結果、ユニット20、32及び36
から電力を取り出すための1個の第1電極12及び3個
の第2電極45の構成が簡単である。鋼板12が各ユニ
ット20,32及び36に共通の第1電極として機能す
るからである。これにより、運転席のI/G(イグニッ
ション)を作動させることなく、電力を直接駆動機器に
供給することができる。また、各ユニットの第2電極4
5は短く、しかも第2電極45の上には塗装膜47が塗
布されているので目立たない。First, the entire bonnet 11 was used as the solar cell device 10. As a result, the units 20, 32 and 36
The structure of the one first electrode 12 and the three second electrodes 45 for extracting electric power from the device is simple. This is because the steel plate 12 functions as a first electrode common to the units 20, 32 and 36. As a result, electric power can be directly supplied to the drive device without operating the I / G (ignition) of the driver's seat. In addition, the second electrode 4 of each unit
5 is short, and since the coating film 47 is applied on the second electrode 45, it is inconspicuous.
【0053】また、ドライバの後方の視野が妨げられる
ことがない。そのため、各セル21a、30a、37a
等を透光性(シースルー)のものにする必要がなくな
り、製造コストが低減できる。更に、後部座席に座って
いる同乗者の顔等が不自然な色に見えることが防止され
る。Further, the rear visual field of the driver is not obstructed. Therefore, each cell 21a, 30a, 37a
It is not necessary to use a transparent material such as a see-through, and the manufacturing cost can be reduced. Further, it is possible to prevent the face and the like of the passenger sitting in the rear seat from appearing in an unnatural color.
【0054】第2に、光電変換素子(セル)として、ア
モルファス系シリコン太陽電池22,23及び28を採
用した。その結果、湾曲した鋼板12に太陽電池を所定
の膜厚で成膜することができた。また、透明電極28の
背後に第2塗装膜47があるので、通常のアモルファス
系シリコン太陽電池のガラス基板は不要となる。更に、
土手部18及び垂下部48がセル21a等の両端面にお
ける補強枠となり、太陽電池装置の構造が安定する。Secondly, amorphous silicon solar cells 22, 23 and 28 were adopted as photoelectric conversion elements (cells). As a result, the solar cell could be formed on the curved steel plate 12 with a predetermined film thickness. Moreover, since the second coating film 47 is provided behind the transparent electrode 28, the glass substrate of a usual amorphous silicon solar cell is not necessary. Furthermore,
The bank portion 18 and the hanging portion 48 serve as a reinforcing frame on both end surfaces of the cell 21a and the like, and the structure of the solar cell device is stabilized.
【0055】第3に、モジュール43を3個のユニット
20,32及び36で構成したので、ボンネット11の
表面全体を太陽電池のために利用することができ、バッ
テリに相当する大きな電力を得ることができた。
(製造方法)次に、上記太陽電池装置の製造方法につい
て、図5を参照しつつ説明する。製造は、鋼板12に第
1塗装膜14及び第2塗装膜47を形成する塗装ライン
で行う。尚、第1ユニット20の製造を中心に説明す
る。Thirdly, since the module 43 is composed of three units 20, 32 and 36, the entire surface of the bonnet 11 can be utilized for solar cells, and a large amount of electric power equivalent to a battery can be obtained. I was able to. (Manufacturing Method) Next, a manufacturing method of the solar cell device will be described with reference to FIG. The manufacturing is performed in a coating line for forming the first coating film 14 and the second coating film 47 on the steel plate 12. The manufacturing of the first unit 20 will be mainly described.
【0056】図5(a)に示すように、塗装ラインにお
いて、上方が凸となるように僅かに湾曲しボンネット1
1を形成する鋼板12上に、蝋材から成り低い円柱形状
のマスキング部材51を裁置する。このように鋼板12
をマスキングした状態で、電着塗料を塗装(ED塗装)
し、鋼板12の表面に絶縁性の塗装膜14を形成する。
塗装膜14の膜厚は約15μmである。尚、必要に応じ
て、塗装膜14の上に中塗り塗料やベースコート塗料を
塗装しても良い。As shown in FIG. 5 (a), in the coating line, the bonnet 1 is slightly curved so as to be convex upward.
A low columnar masking member 51 made of a brazing material is placed on the steel plate 12 forming No. 1. The steel plate 12
With electrodeposition paint (ED coating)
Then, an insulating coating film 14 is formed on the surface of the steel plate 12.
The thickness of the coating film 14 is about 15 μm. If necessary, an intermediate coating material or a base coating material may be applied on the coating film 14.
【0057】次に、図5(b)に示すように、塗装膜1
4上に蝋材から成り扁平な矩形状の複数のマスキング部
材52を、隣接する縁部間に僅かな隙間57(約1m
m)を残して平行に裁置する。そして、隙間に更に上記
電着塗料を充填し、塗装膜14と一体で鋼板12の前後
方向に伸びる7本の土手部18を形成する。Next, as shown in FIG. 5B, the coating film 1
A plurality of flat rectangular masking members 52 made of a brazing material are provided on the surface of the No. 4 and a slight gap 57 (about 1 m
Cut in parallel, leaving m). Then, the gap is further filled with the above-mentioned electrodeposition paint to form seven bank portions 18 which are integrated with the coating film 14 and extend in the front-rear direction of the steel plate 12.
【0058】その後、マスキング部材51及び52をヒ
ータ(不図示)で加熱し、溶かして除去する。すると、
第1セル21aが形成される領域では、マスキング部材
51及び52の跡に円形の第1切欠き孔15及び複数個
の矩形のくぼみ54が形成される。第2セル21bから
第8セル21hが形成される領域では、マスキング部材
52の跡に複数個のくぼみ54が形成される。After that, the masking members 51 and 52 are heated by a heater (not shown) to be melted and removed. Then,
In the area where the first cells 21a are formed, the circular first cutout holes 15 and the plurality of rectangular recesses 54 are formed in the marks of the masking members 51 and 52. In the region where the second cell 21b to the eighth cell 21h are formed, a plurality of depressions 54 are formed in the marks of the masking member 52.
【0059】続いて、図5(c)に示すように、土手部
18により区画されたくぼみ54の底部に、公知のスパ
ッタリング法によりアルミニウムから成る金属電極22
を形成する。このとき、金属電極22の形成と同時に第
1切欠き孔15がアルミニウムの一部により充填され、
鋼板12に導通する円柱形状の導電部22aが形成され
る。その後、金属電極22の上に公知のプラズマCVD
法によりpin構造を有する発電層23を形成する。セ
ル21aは土手部18の一(右)側面に沿って上下方向
に積層される。Subsequently, as shown in FIG. 5C, a metal electrode 22 made of aluminum is formed on the bottom of the recess 54 defined by the bank 18 by a known sputtering method.
To form. At this time, at the same time when the metal electrode 22 is formed, the first cutout hole 15 is filled with a part of aluminum,
A columnar conductive portion 22a is formed so as to be electrically connected to the steel plate 12. Then, a well-known plasma CVD is performed on the metal electrode 22.
The power generation layer 23 having a pin structure is formed by the method. The cells 21a are vertically stacked along one (right) side surface of the bank portion 18.
【0060】その後、n層24の上に公知のスパッタリ
ング法によりITOから成る透明電極28を形成する。
このとき、透明電極28の一端部に、土手部18の他
(左)側面方に沿って下方に伸びる屈曲部28aが形成
される。第1セル21aの透明電極28の屈曲部28a
は第2セル21bの金属電極22の延長部22bに接続
され、第1セル21aと第2セル21bとが直列に接続
される。Then, a transparent electrode 28 made of ITO is formed on the n layer 24 by a known sputtering method.
At this time, a bent portion 28a extending downward along the other (left) side surface of the bank portion 18 is formed at one end of the transparent electrode 28. Bent portion 28a of transparent electrode 28 of first cell 21a
Is connected to the extension 22b of the metal electrode 22 of the second cell 21b, and the first cell 21a and the second cell 21b are connected in series.
【0061】これと同時に、第2セル21bと第3セル
21c、第3セル21cと第4セル21d等もそれぞれ
直列に接続される。At the same time, the second cell 21b and the third cell 21c, the third cell 21c and the fourth cell 21d, etc. are also connected in series.
【0062】次に、図5(d)に示すように、セル21
a等の透明電極28の表面に、レーザー等により土手部
18及び屈曲部28aに隣接する複数の溝部56を形成
する。この溝部56は土手部18と平行即ち鋼板12の
前後方向に伸びるように形成する。Next, as shown in FIG.
A plurality of groove portions 56 adjacent to the bank portion 18 and the bent portion 28a are formed on the surface of the transparent electrode 28 such as a by laser or the like. The groove 56 is formed so as to extend parallel to the bank portion 18, that is, to extend in the front-back direction of the steel plate 12.
【0063】続いて、図5(e)に示すように、第1ユ
ニット20の第8セル30hの透明電極28に、フラッ
ト電線から成る第2電極45をはんだ付けにより接続す
る。その後、各セル21a、30a等の透明電極28の
表面に半透明のアクリル塗料を塗布することにより、可
視光透過性の塗装膜47を形成する。このとき、塗装膜
47が形成されるとともに、塗料の一部が溝部56内に
充填され、屈曲部28aを間にして土手部18と反対側
に位置する垂下部48が形成される。Subsequently, as shown in FIG. 5E, the second electrode 45 made of a flat electric wire is connected to the transparent electrode 28 of the eighth cell 30h of the first unit 20 by soldering. Then, a semitransparent acrylic paint is applied to the surface of the transparent electrode 28 of each of the cells 21a, 30a, etc. to form a visible light transmitting coating film 47. At this time, the coating film 47 is formed, part of the paint is filled in the groove 56, and the hanging portion 48 located on the side opposite to the bank portion 18 is formed with the bent portion 28a in between.
【0064】この太陽電池装置の製造方法によれば、以
下の効果が得られる。これらの効果は、鋼板12上に塗
装膜14及び47を形成する塗装ラインを利用して、各
ユニット20、32及び36のセルを積層、形成したこ
とによる。According to this method of manufacturing a solar cell device, the following effects can be obtained. These effects are due to the fact that the cells of the units 20, 32 and 36 are laminated and formed by using the coating line for forming the coating films 14 and 47 on the steel plate 12.
【0065】先ず、鋼板12上に太陽電池装置10を形
成、配置するためのコストが低減できる。塗装ラインに
セル21a、33a、37a等を積層する成膜工程を付
加したが、塗装工程と成膜工程とは作業内容が共通する
部分が多いので、双方の工程で製造ラインを共用するこ
とができる。First, the cost for forming and disposing the solar cell device 10 on the steel plate 12 can be reduced. Although a film forming process for stacking the cells 21a, 33a, 37a, etc. was added to the coating line, since the coating process and the film forming process share many work contents, the manufacturing line may be shared by both processes. it can.
【0066】次に、各ユニット20、32及び36から
電力を取り出すための第1電極12及び第2電極45が
容易に形成できる。特に第1電極12はボンネット11
を形成する鋼板12から成るので、特別の電極部材を準
備する必要がない。第2電極45としては短い電線を3
個接続するのみで良い。
<第2実施例>次に、本発明の第2実施例を説明する。
この実施例では、光電変換手段が複数の熱電素子から成
る。Next, the first electrode 12 and the second electrode 45 for extracting electric power from the units 20, 32 and 36 can be easily formed. In particular, the first electrode 12 is the bonnet 11
It is not necessary to prepare a special electrode member because it is made of the steel plate 12 forming the. As the second electrode 45, use a short electric wire 3
All you have to do is connect them individually. <Second Embodiment> Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, the photoelectric conversion means comprises a plurality of thermoelectric elements.
【0067】詳述すると、図6に示すように、光電変換
手段(モジュール)は複数の光電変換素子(セル)から
成る。モジュールは鋼板72と、その上に塗布された1
枚の絶縁性の第1塗装膜74と、その上に積層された複
数の金属電極(電膜)76a,76b・・と、その上に
交互に積層されたP型発熱層80a、80b・・及びN
型発熱層81a,81b・・と、その上に積層された複
数の透明電極(電膜)83a,83b・・と、その上に
積層された1枚の可視光透過性の第2塗装膜と85から
成る。More specifically, as shown in FIG. 6, the photoelectric conversion means (module) comprises a plurality of photoelectric conversion elements (cells). The module consists of a steel plate 72 and the one coated on it
A sheet of insulating first coating film 74, a plurality of metal electrodes (electroconductive films) 76a, 76b, which are laminated thereon, and P-type heat generating layers 80a, 80b, which are alternately laminated thereon. And N
.., a plurality of transparent electrodes (electric films) 83a, 83b .. laminated on the mold heating layers 81a, 81b .., and one visible light-transmissive second coating film laminated thereon. It consists of 85.
【0068】鋼板72及び第1塗装膜74は上記第1実
施例の鋼板12及び第1塗装膜14と同じであり、鋼板
72が第1電極となる。複数の金属電極76a、76b
・・・のうち、右端金属電極76aは右端のN型発熱層
81aの下面に接続され、第1塗装膜74の切欠き孔7
5内を下方に突出し鋼板74に導通する導通部76a1
を有する。第2金属電極76bは右端のP型発熱層80
aの下面と第2番目のN型発熱層81bの下面とを接続
している。以下同様である。The steel plate 72 and the first coating film 74 are the same as the steel plate 12 and the first coating film 14 of the first embodiment, and the steel plate 72 serves as the first electrode. Multiple metal electrodes 76a, 76b
, The right end metal electrode 76a is connected to the lower surface of the right end N-type heat generating layer 81a, and the cutout hole 7 of the first coating film 74 is formed.
Conducting part 76a1 which projects downward in 5 and conducts to the steel plate 74
Have. The second metal electrode 76b is the P-type heat generating layer 80 at the right end.
The lower surface of a and the lower surface of the second N-type heat generating layer 81b are connected. The same applies hereinafter.
【0069】P型発熱層80a,80b・・はビスマス
ーテルルーアンチモン系から成り、N型発熱層81a,
81b・・はビスマスーテルル系から成る。The P-type heat generating layers 80a, 80b ... Are made of bismuth-tellurium antimony, and the N-type heat generating layer 81a,
81b ... consists of bismuth tellurium.
【0070】複数の透明電極83a,83b・・のう
ち、右端透明電極83aは右端のN型発熱層81aの上
面と右端のP型発熱層80aの上面とを接続している。
第2透明電極83bは第2番目のN型発熱層81bの上
面と第2番目のP型発熱層80bの上面とを接続してい
る。以下同様である。こうして、第1セル76a,81
a,83aと第2セル83a,80a,76bとが直列
に接続される。第2セルと第3セルとについても同様で
ある。Of the plurality of transparent electrodes 83a, 83b, ..., The right end transparent electrode 83a connects the upper surface of the N-type heat generating layer 81a at the right end and the upper surface of the P-type heat generating layer 80a at the right end.
The second transparent electrode 83b connects the upper surface of the second N-type heat generating layer 81b and the upper surface of the second P-type heat generating layer 80b. The same applies hereinafter. Thus, the first cells 76a, 81
a, 83a and the second cells 83a, 80a, 76b are connected in series. The same applies to the second cell and the third cell.
【0071】尚、左端透明電極83eが第2電極とな
る。また、第2塗装膜85は透明電極83a,83b・
・の上方及び隣接する透明電極83aと83b・・間の
隙間にも形成されている。The leftmost transparent electrode 83e serves as the second electrode. The second coating film 85 is formed of transparent electrodes 83a, 83b.
Is also formed in the space above and between the adjacent transparent electrodes 83a and 83b.
【0072】上記モジュールは以下のようにして製造さ
れた。The above module was manufactured as follows.
【0073】鋼板72上に第1塗装膜74を形成すると
き、上記第1マスキング部材51と同様の第3マスキン
グ部材(不図示)を使用して切欠き孔75を形成する。
続いて、第3マスキング部材を除去し、上記第2マスキ
ング部材52と同様の第4マスキング部材(不図示)を
使用して、スパッタリング法により複数個の金属電極7
6a、76b・・を所定の間隔で形成する。When forming the first coating film 74 on the steel plate 72, the notch hole 75 is formed by using a third masking member (not shown) similar to the first masking member 51.
Subsequently, the third masking member is removed, and a fourth masking member (not shown) similar to the second masking member 52 is used, and a plurality of metal electrodes 7 are formed by a sputtering method.
.. are formed at predetermined intervals.
【0074】次に、プラズマCVD法により、各金属電
極76a,76b・・上にN型発熱層81a,81b・
・及びP型発熱層80a,80b・・を形成する。続い
て、スパッタリング法により複数個の透明電極83a,
83b・・をそれぞれがN型発熱層81a,81b・・
とP型発熱層80a,80b・・とに亘るように形成す
る。最後に、第2塗装膜85を形成する。Next, the N-type heat generating layers 81a, 81b, ... Are formed on the metal electrodes 76a, 76b.
. And P-type heat generating layers 80a, 80b. Then, a plurality of transparent electrodes 83a,
83b ... N-type heat generating layers 81a, 81b ...
And the P-type heat generating layers 80a, 80b. Finally, the second coating film 85 is formed.
【0075】作動時にモジュールに当たる太陽光線は、
第2塗装膜85及び透明電極83a、83b・・を透過
して、P型発熱層80a,80b・・の上面及びN型発
熱層81a,81b・・の上面に照射される。これによ
り、N−P結合部が高温側に、PーN結合部が低温側に
なる。その結果、P型発熱層80a,80b・・の上面
と下面との間、及びN型発熱層81a,81b・・の上
面と下面の間に電位差(電圧)が発生する。The sunlight that strikes the module during operation is
After passing through the second coating film 85 and the transparent electrodes 83a, 83b ..., The upper surfaces of the P-type heat generating layers 80a, 80b ... And the upper surfaces of the N-type heat generating layers 81a, 81b. As a result, the NP bond is on the high temperature side and the PN bond is on the low temperature side. As a result, a potential difference (voltage) is generated between the upper surface and the lower surface of the P-type heat generating layers 80a, 80b ... And between the upper surface and the lower surface of the N-type heat generating layers 81a, 81b.
【0076】第2実施例においても、上記第1実施例と
同様の効果が得られる。加えて、熱容量の大きな層が数
個追加されるので、発生する電力が大きくなるという特
有の効果が得られる。Also in the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, since several layers having a large heat capacity are added, the peculiar effect of increasing the generated electric power can be obtained.
【0077】[0077]
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明の太陽電
池装置によれば、塗装された導電性の金属板に太陽光線
が当たると、第1塗装膜と第2塗装膜との間に配置され
た光電変換手段が電力を発生する。従って、この電力を
利用して種々の機器を駆動することができる。また、電
力をバッテリに供給したり、又は充電しておくことがで
きる効果が奏される。As described above, according to the solar cell device of the present invention, when the coated conductive metal plate is exposed to sunlight, the space between the first coating film and the second coating film is increased. The arranged photoelectric conversion means generates electric power. Therefore, it is possible to drive various devices by using this electric power. Further, there is an effect that electric power can be supplied to the battery or charged.
【0078】一方、本発明の製造方法によれば、塗装ラ
インにおいて、絶縁性の第1塗装膜と光透過性の第2塗
装膜との間に光電変換手段が容易に成膜される。従っ
て、塗装設備を利用して例えば自動車のボンネット等に
光電変換手段を安価に形成できる効果が奏される。On the other hand, according to the manufacturing method of the present invention, in the coating line, the photoelectric conversion means is easily formed between the insulating first coating film and the light transmitting second coating film. Therefore, the effect of being able to inexpensively form the photoelectric conversion means on, for example, the hood of an automobile by using the painting facility is exhibited.
【図1】 本発明よる第1実施例(太陽電池装置)の外
観図である。FIG. 1 is an external view of a first embodiment (solar cell device) according to the present invention.
【図2】 図1におけるA方向視図である。FIG. 2 is a view from the direction A in FIG.
【図3】 図2の要部断面図である。3 is a cross-sectional view of a main part of FIG.
【図4】 図3の要部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG.
【図5】(a)(b)(c)(d)及び(e)は上記太
陽電池装置の製造工程を示す断面説明図である。5 (a), (b), (c), (d), and (e) are cross-sectional explanatory views showing a manufacturing process of the solar cell device.
【図6】 本発明の第2実施例を示す図4に対応する要
部断面拡大図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view of an essential part corresponding to FIG. 4, showing a second embodiment of the present invention.
11:ボンネット 12、72:
鋼板
14、74:第1塗装膜 15、75:
切欠き孔
18:土手部 22、76
a、76b:金属電極
22a、76a1:導通部 23:発電層
28、83a、83b:透明電極 22,23,
28:セル
20,32,36:ユニット 43:モジュ
ール
45、83e:第2電極 47、85:
第2塗装膜
48:垂下部 76a,76
b:金属電極
80a、80b:P型発熱層 81a、81
b:N型発熱層11: Bonnet 12, 72:
Steel plate 14, 74: First coating film 15, 75:
Notch hole 18: Bank portion 22, 76
a, 76b: Metal electrodes 22a, 76a1: Conducting part 23: Power generation layers 28, 83a, 83b: Transparent electrodes 22, 23,
28: Cell 20, 32, 36: Unit 43: Module 45, 83e: Second electrode 47, 85:
Second coating film 48: hanging parts 76a, 76
b: metal electrodes 80a, 80b: P-type heat generating layers 81a, 81
b: N-type heating layer
Claims (9)
電変換素子から成る光電変換手段と、 前記第1電極と前記光電変換手段の一端の前記光電変換
素子とを接続する導通部と、 前記光電変換手段の他端の前記光電変換素子に接続され
た第2電極と、 前記光電変換手段上に積層された光透過性の第2塗装膜
と、 から成ることを特徴とする太陽電池装置。1. A first electrode made of a conductive metal plate, an electrically insulating first coating film laminated on the first electrode, and a first electrode laminated on the first coating film and connected in series. A photoelectric conversion unit composed of a plurality of photoelectric conversion elements, a conducting portion connecting the first electrode and the photoelectric conversion element at one end of the photoelectric conversion unit, and the photoelectric conversion element at the other end of the photoelectric conversion unit. A solar cell device comprising a connected second electrode and a light-transmissive second coating film laminated on the photoelectric conversion means.
ーフ又はトランクを形成する鋼板である請求項1記載の
太陽電池装置。2. The solar cell device according to claim 1, wherein the first electrode is a steel plate forming a hood, a roof or a trunk of an automobile.
池であり、一端のアモルファス太陽電池の金属電極が前
記第1電極に接続され、他端のアモルファス太陽電池の
透明電極が前記第2電極に接続されている請求項1記載
の太陽電池装置。3. The photoelectric conversion element is an amorphous solar cell, the metal electrode of the amorphous solar cell at one end is connected to the first electrode, and the transparent electrode of the amorphous solar cell at the other end is connected to the second electrode. The solar cell device according to claim 1.
成されている請求項3記載の太陽電池装置。4. The solar cell device according to claim 3, wherein the conductive portion is formed in a part of the first coating film.
上面に形成された土手部と、前記第2塗装膜の下面に形
成された垂下部とにより仕切られている請求項1記載の
太陽電池装置。5. The photoelectric conversion element is partitioned by a bank portion formed on the upper surface of the first coating film and a hanging portion formed on the lower surface of the second coating film. Solar cell device.
熱素子であり、一端のN型電熱素子の低温側が前記第1
電極に接続され、他端のP型の電熱素子の高温側が前記
第2電極に接続されている請求項1記載の太陽電池装
置。6. The photoelectric conversion means is an electric heating element made of a semiconductor, and the low temperature side of the N-type electric heating element at one end is the first heating element.
The solar cell device according to claim 1, wherein the solar cell device is connected to an electrode, and the high temperature side of the P-type electrothermal element at the other end is connected to the second electrode.
し、絶縁性の第1塗装膜を形成する工程と、 第1塗装膜上に複数の第2マスキング部材を所定の隙間
で裁置する工程と、 前記第1マスキング部材及び前記第2マスキング部材を
除去し、切欠き部及び複数の素子裁置部を形成する工程
と、 各前記素子裁置部に金属電極、発熱層及び透明電極を含
む光電変換素子を成膜し、前記切欠き部に一端の光電変
換素子の金属電極と一体の導通部を形成する工程と、 他端の前記光電変換素子に前記第2電極を接続する工程
と、 前記光電変換手段の上面に可視光透過性の第2塗装膜を
形成する工程と、から成ることを特徴とする太陽電池装
置の製造方法。7. A step of placing a first masking member on a metal plate to form an insulative first coating film, and placing a plurality of second masking members on the first coating film at predetermined gaps. And a step of removing the first masking member and the second masking member to form a cutout portion and a plurality of element placement portions, and a metal electrode, a heating layer and a transparent electrode in each of the element placement portions. A step of forming a photoelectric conversion element including a film, and forming a conductive portion integrated with the metal electrode of the photoelectric conversion element at one end in the notch, and connecting the second electrode to the photoelectric conversion element at the other end. And a step of forming a visible light transmitting second coating film on the upper surface of the photoelectric conversion means.
工程において、前記第2マスキング部材により複数の枠
状の土手部を形成し、 前記複数の光電変換素子を成膜する工程において、前記
光電変換素子は前記土手部により区画された複数のくぼ
みに成膜し、前記土手部の一側に沿って透明電極から伸
び隣接する光電変換素子の金属電極に導通する屈曲部を
形成する請求項7記載の製造方法。8. A step of forming a plurality of frame-shaped bank portions by the second masking member in the step of forming the cutout portion and the element placement portion, and forming a film of the plurality of photoelectric conversion elements, The photoelectric conversion element is formed into a film in a plurality of depressions defined by the bank portion, and a bent portion extending from a transparent electrode along one side of the bank portion and connected to a metal electrode of an adjacent photoelectric conversion element is formed. Item 7. The manufacturing method according to Item 7.
前記第2電極を接続する工程との間に、光電変換素子の
透明電極の上面に土手部と平行な溝部を形成する工程を
含む請求項7記載の太陽電池装置の製造方法。9. A step of forming a groove parallel to the bank on the upper surface of the transparent electrode of the photoelectric conversion element between the step of forming the photoelectric conversion means and the step of connecting the second electrode. The method for manufacturing a solar cell device according to claim 7, comprising.
Priority Applications (1)
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