專利名稱：太陽電池裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將光作為能源使用的太陽電池裝置及該裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
用單晶硅或多晶硅及非晶型硅等材料形成的太陽電池常被用作向鐘表、電子計算器、無線電收音機等產(chǎn)品供電的能源。
但是，以往是將太陽電池直接暴露在產(chǎn)品外面設(shè)置的，因而從外部就能看到太陽電池的樣子，這已成為產(chǎn)品設(shè)計上的弊病。特別是在鐘表等裝飾品中由于太陽電池的原因而妨礙了結(jié)構(gòu)設(shè)計的多樣性時，將對產(chǎn)品價值帶來很大影響，所以強烈地期望有所改進。
根據(jù)這種期望，提出了在太陽電池的正面裝入吸收顏色的濾光層，或裝入用來限制光透射波長范圍的著色層，力求不能直接看到太陽電池(特開平5—29641號公報)。
然而，在使用如上所述的吸收顏色的濾光層的情況下，由于濾光層本身要吸收入射光，所以對太陽電池的光能供給量將減少。因此，一方面要向太陽電池充分地供給為發(fā)電所必需的光能，另一方面又要從外部看不到太陽電池，這是不可能的。
而在使用如特開平5—29641號公報中所述的著色層的情況下，能夠在確保太陽電池的光能供給量的同時，看不到太陽電池。但是，使用了該著色層時的外觀質(zhì)量怎么說也是呈不能令人滿意的狀態(tài)。即，為了優(yōu)先考慮太陽電池的遮掩效果，著色層在外觀上呈反光弱的不鮮明的顏色，所以若想謀求結(jié)構(gòu)設(shè)計的多樣化是不可能的。
本發(fā)明正是鑒于這種技術(shù)背景而開發(fā)的，其目的是在向太陽電池供給充分的光能的同時，從外部憑視覺不能看出該太陽電池，而且能任意顯現(xiàn)多種色彩，力求達到結(jié)構(gòu)設(shè)計的多樣化。
發(fā)明的公開為了達到上述目的，本發(fā)明的太陽電池裝置采用以下結(jié)構(gòu)。
即，本發(fā)明的第1太陽電池裝置備有設(shè)在太陽電池的正面?zhèn)扔糜谑箯奶栯姵胤瓷涞墓饴湟詼p少向正面?zhèn)壬涑龅墓饬康恼谘趯?、設(shè)在該遮掩層的正面?zhèn)扔糜诳刂茝恼鎮(zhèn)热肷涞娜我獠ㄩL的光使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件、及設(shè)在上述光學構(gòu)件的正面?zhèn)扔糜谑箯脑摴鈱W構(gòu)件反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵印?br> 這里，光學構(gòu)件例如可用干涉濾光層形成。
干涉濾光層能夠利用高折射率材料和低折射率材料的組合以及層疊數(shù)和各層的光學厚度將光的透射率控制在任意波長范圍。由于這種控制在可見區(qū)域進行，所以能顯現(xiàn)亮度、色度、彩色相位不同的多種顏色。
此外，作為光學構(gòu)件的另一例子，也可使用高折射率材料層。
高折射率材料層在與其他介質(zhì)的界面上表現(xiàn)出由光折射率之差引起的反射率。例如，在與空氣的界面上，材料層的折射率越高則表現(xiàn)的反射率越高，所以能得到反射光強度增加的明亮的反射光。因此，當將在可見光區(qū)域內(nèi)幾乎無吸收的透明的高折射率材料層與白色的漫射層組合使用時，可得到由于界面上的高反射率而形成的明亮白色外觀，同時使除此之外的光能全部透射而到達太陽電池，所以也能確保太陽電池的電動勢特性。在高折射率材料層中吸收的光能部分終究是無謂的消耗，所以希望盡可能采用無吸收的高折射率材料層。為此，高折射率材料層最好具有1.6以上的光折射率。
另外，光學構(gòu)件可以這樣構(gòu)成，即在透明基底上形成在光源發(fā)出的可見光部亮線波長的光中至少透射1種波長的光的多層介質(zhì)薄膜。
為了使光學構(gòu)件對作為一般室內(nèi)光源的熒光燈的光具有最佳的分光透射、反射特性，上述這種結(jié)構(gòu)是特別有效的。就是說，在熒光燈的光譜中具有3種波長的亮線，由于光學構(gòu)件使這些亮線波長的光中至少1種波長的光透射，所以能夠向太陽電池元件供給比以往要多的有助于發(fā)電的光能。
漫射層同樣是為增強在光學構(gòu)件上的反射光以便讓外部觀察者看到而插入的。單獨的光學構(gòu)件上的反射光定向閃爍后而被看到，并且還可看到透射光的返回光線，所以反射色和透射色混合而使顏色的純度降低。因此，通過引入該漫射層就能無定向地柔和顯現(xiàn)任意的明亮反射色。
該漫射層可以這樣構(gòu)成，即在無色透明的塑料材料中分散混合作為光散射物質(zhì)的白色粉末或具有與該塑料的折射率不同折射率的透明微粒。
漫射層還可用表面形成粗糙面的無色透明體構(gòu)成。
漫射層是作為顯現(xiàn)反射色用的部件而插入的，所以在滿足其功能的范圍內(nèi)希望透射率盡可能高。具體地說，最好是具有80％以上的透射率。
到達太陽電池后的光，其大部分被太陽電池部分吸收，但在太陽電池周圍部反射一部分，返回到外部觀察者。因此就使觀察者看到太陽電池的存在。遮掩層擔負著防止上述反射光回到外部觀察者的作用，通過引入該層能夠使位于內(nèi)側(cè)的太陽電池不能憑目視辯認出來。
這里，遮掩層最好具有45～85％的光透射率。
遮掩層還可采用這樣的結(jié)構(gòu)，即，使其具有透射率隨光的入射方向的不同而不同的各向異性，可使從正面?zhèn)壬湎蛱栯姵貍?cè)的光透射量大于從太陽電池側(cè)面射向正面?zhèn)鹊墓馔干淞俊?br> 在這種情況下，遮掩層對從正面?zhèn)热肷涞墓庾詈镁哂?0～96％的透射率。
這樣的遮掩層可以通過將無色透明的片狀構(gòu)件機械加工成三維形狀而得到。
按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可以既具有太陽電池的功能，又能從外部將其存在完全遮掩住，在外觀質(zhì)量上可顯現(xiàn)出優(yōu)異的多種鮮明的外觀顏色，所以與以往相比，大幅度地擴展了設(shè)計的自由度，使對迄今為止的以上多種用途的應(yīng)用成為可能。
另一方面，本發(fā)明的第2太陽電池裝置備有設(shè)在太陽電池的正面?zhèn)扔糜诳刂迫我獠ㄩL的入射光使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件、及設(shè)在上述光學構(gòu)件的正面?zhèn)扔糜谑箯脑摴鈱W構(gòu)件反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵印?br> 這里，光學構(gòu)件例如可使用高折射率材料層。
高折射率材料層在與其他介質(zhì)的界面上顯現(xiàn)出由光折射率差引起的反射率。例如，在與空氣的界面上，材料層的折射率越高則顯現(xiàn)出其反射率也越高，所以能得到反射光強度增加的明亮的反射光。因此，將在可見光區(qū)域內(nèi)幾乎無吸收的透明的高折射率材料層與白色的漫射層組合使用時，可得到由于界面上的高反射率而形成的明亮白色外觀，同時使除此之外的光能全部透射而到達太陽電池，所以也能確保太陽電池的電動勢特性。
在高折射率材料層中吸收的光能部分終究是無謂的消耗，所以希望盡可能采用無吸收的高折射率材料層。為此，高折射率材料層最好具有1.6以上的光折射率。
漫射層同樣是為增強從高折射率材料層與其他介質(zhì)的界面反射的光以便作為散射光讓外部觀察者看到而插入的。在無漫射層時反射光定向閃爍后而被看到并且還可看到透射光的返回光線，但通過引入該漫射層就能無定向地柔和顯現(xiàn)明亮顏色的外觀。漫射層除了如上所述那樣顯現(xiàn)反射色之外，還為了使在其下面的太陽電池不能憑目視看到而插入的，所以其透射率范圍應(yīng)設(shè)定成滿足兩個目的。
該漫射層可以這樣構(gòu)成，即在無色透明材料中分散混合作為光散射物質(zhì)的白色粉末或具有與該塑料的折射率不同折射率的透明微粒。
漫射層還可用表面形成粗糙面的無色透明體構(gòu)成。
按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，也可以既具有作為太陽電池的功能，又能從外部將其存在完全遮掩住，在外觀質(zhì)量上可顯現(xiàn)出優(yōu)異的多種鮮明的外觀顏色，所以與以往相比，大幅度地擴展了設(shè)計的自由度，使對迄今為止的以上多種用途的應(yīng)用成為可能。
以下，在本申請中，將公開有關(guān)太陽電池制造方法的第1～第4發(fā)明。太陽電池裝置的這些制造方法的特征在于，在太陽電池的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯脑撎栯姵胤瓷涞墓饴湟詼p少向正面?zhèn)壬涑龅墓饬康恼谘趯?、同時在遮掩層的正面?zhèn)扰渲糜糜趯恼鎮(zhèn)热肷涞娜我獠ㄩL的光進行控制，使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件、而且在光學構(gòu)件的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯脑摴鈱W構(gòu)件反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵?，尤其是上述漫射層和遮掩層按如下方法制造?br> 即，在有關(guān)太陽電池制造方法的第1發(fā)明中，其特征是將無色透明的片狀構(gòu)件的一側(cè)表面用機械方法形成不規(guī)則的凹凸形狀后，對該表面進行化學蝕刻以形成上述漫射層。
在有關(guān)太陽電池制造方法的第2發(fā)明中，其特征是上述漫射層通過2步工序制造，即形成其表面呈凹凸形狀的母模的工序及在該母?；蛴稍撃改Ｐ纬傻碾婅T模內(nèi)注入透明樹脂材料成型后在該樹脂材料的表面上形成凹凸形狀的工序。
在有關(guān)太陽電池制造方法的第3發(fā)明中，其特征是將無色透明的片狀構(gòu)件的一側(cè)表面用機械方法形成不規(guī)則的凹凸形狀而制成上述遮掩層。
在有關(guān)太陽電池制造方法的第4發(fā)明中，其特征是上述遮掩層通過2步工序制造，即形成其表面呈凹凸形狀的排列母模的工序及在該母?；蛴稍撃改Ｐ纬傻碾婅T模內(nèi)注入透明樹脂材料成型后在該樹脂材料的表面上形成凹凸形狀的工序。
進一步在本申請中，還將公開有關(guān)太陽電池制造方法的第5、第6的發(fā)明。太陽電池裝置的這兩種制造方法的特征在于，在太陽電池的正面?zhèn)扰渲糜糜诳刂茝恼鎮(zhèn)热肷涞娜我獠ㄩL的光使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件、而且在上述光學構(gòu)件的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯纳鲜龉鈱W構(gòu)件反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵樱绕涫巧鲜雎鋵影慈缦路椒ㄖ圃臁?br> 即，在有關(guān)太陽電池制造方法的第5發(fā)明中，其特征是將無色透明的片狀構(gòu)件的一側(cè)表面用機械方法形成不規(guī)則的凹凸形狀后，對該表面進行化學蝕刻以形成上述漫射層。
而在有關(guān)太陽電池制造方法的第6發(fā)明中，其特征是上述漫射層通過2步工序制造，即形成其表面呈凹凸形狀的母模的工序及在該母模或由該母模形成的電鑄模內(nèi)注入透明樹脂材料成型后在該樹脂材料的表面上形成凹凸形狀的工序。
附圖的簡單說明圖1是用于說明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽電池裝置時的實施例1的外觀示意圖。
圖2是在圖1中的A—A線斷面中示意地表示出從太陽電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
圖3是表示實施例1的太陽電池裝置的漫射層透射率與反射光強度的關(guān)系的圖。
圖4是表示比較例2的太陽電池裝置的漫射層透射率與反射光強度的關(guān)系的圖。
圖5是為說明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽電池裝置時的實施例2而示意地表示出從太陽電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
圖6是示意地表示出本發(fā)明實施例3涉及的太陽電池裝置的結(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
圖7是為說明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽電池裝置時的實施例4而示意地表示出從太陽電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
圖8是實施例4中的白色漫射層的斷面示意圖。
圖9是為說明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽電池裝置時的實施例6而示意地表示出從太陽電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
圖10是實施例6中的白色漫射層的斷面示意圖。
圖11是為說明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽電池裝置時的實施例9而示意地表示出從太陽電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
圖12是示意地表示出作為該太陽電池裝置構(gòu)成部件的遮掩層表面形狀的斷面示意圖。
圖13是表示圖12示出的遮掩層結(jié)構(gòu)中有關(guān)棱鏡角度與透射率的關(guān)系的圖。
圖14是示意地表示在與實施例9不同的結(jié)構(gòu)中太陽電池裝置的遮掩層部分的形成狀態(tài)的斷面示意圖。
圖15是為說明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽電池裝置時的實施例11而示意地表示出從太陽電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
圖16是實施例11中的光學構(gòu)件的斷面示意圖。
圖17是表示實施例11中的光學構(gòu)件的分光透射光譜和現(xiàn)有的光學構(gòu)件的分光透射光譜的圖。
圖18是表示市售熒光燈的分光輻射光譜的圖。
圖19是實施例12中的光學構(gòu)件的斷面圖。
圖20是表示實施例12中的藍、黃綠、紅色反射部的分光反射光譜的圖。
實施發(fā)明用的最佳形態(tài)以下，一面參照附圖一面說明本發(fā)明的實施例。實施例1圖1是用于說明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽電池裝置時的實施例1的外觀示意圖，圖中示出在表盤內(nèi)側(cè)太陽電池分成4部分設(shè)置的狀態(tài)。圖2是在圖1的A—A線斷面中示意地表示出從太陽電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
在表殼11內(nèi)，固定著玻璃基片12。在該玻璃基片12的背面，通過用等離子體CVD法形成非晶型硅膜，制成太陽電池13。而在玻璃基片12的正面，設(shè)置使從太陽電池反射的光漫射以減少向正面?zhèn)壬涑龅墓饬康恼谘趯?4。再在遮掩層14的正面?zhèn)纫来螌盈B設(shè)置干涉濾光層15、漫射層16，將漫射層16兼作表盤使用，從而構(gòu)成太陽電池式手表。
這里，作為遮掩層14及漫射層16，可以利用將象玻璃或塑料薄膜那樣的透明體的表面機械粗磨加工成粗糙面或使塑料表面變質(zhì)等方法形成。也可使用如聚四氟乙烯或縮醛樹脂等在分子結(jié)構(gòu)上呈白色外觀的材料制作遮掩層14及漫射層16。另外，還可以利用在粘合劑中混合碳酸鈣粉末等涂布在透明體表面上，或在透明體中混入散射物質(zhì)來形成遮掩層14及漫射層16。作為簡便的方法，也可將紙或布等用作遮掩層14及漫射層16。
在實施例1中，將厚度為300微米的玻璃基片12的正面用相當于120號的SiC粉末進行珩磨處理后形成了遮掩層14。這時的珩磨面的平均粗糙度Ra為1.4～1.6微米、平均深度約為7微米、光的透射率為80％。
將300微米厚的玻璃基片的一側(cè)表面用相當于1000號的SiC粉末進行珩磨處理后用作漫射層16。這時的珩磨面的平均粗糙度Ra為0.7～0.9微米、平均深度約為2微米、光的透射率為90％。
如后文所述，通過改變材料和珩磨處理條件，可調(diào)整上述遮掩層14及漫射層16的透射程度，以找到可以適用的范圍。
此外，在本實施例1中，還通過使用高折射率材料(H)即TiO2及低折射率材料(L)即SiO2制成了干涉濾光層15。即，將高折射率材料和低折射率材料適當?shù)貙盈B到5層，形成了光的控制波長例如分別為550nm、435nm、640nm的干涉濾光層15。這里，當光的控制波長為550nm時反射色為黃色，435nm時反射色為藍色，640nm反射色為紅色。
除此之外，光的透射波長范圍當然也可以通過調(diào)整疊層材料、層疊數(shù)、膜厚等方法進行控制，還能對在反射波長區(qū)域內(nèi)的光的反射率進行控制等，所以，即使是在相同的顏色配合下也能制成光的透射率不同的各種各樣的干涉濾光層15。
將按如上所述方法制成的遮掩層14、干涉濾光層15及漫射層16按其順序?qū)盈B，同時在正面形成了遮掩層14的玻璃基片12的背面形成太陽電池13，并以電動勢特性評價了從正面?zhèn)鹊竭_該太陽電池1 3的光能量。并評價了太陽電池13的遮掩效果和外觀質(zhì)量。干涉濾光層15的反射色為明亮的藍色。
由于到達該太陽電池13的光能量隨反射色而變化，所以太陽電池13的電動勢特性也隨之變化，但就與太陽電池13的遮掩效果和外觀質(zhì)量的相關(guān)關(guān)系而言，不管是什么反射色都具有大致相同的傾向。
這里，作為評價的比較對象，準備了如下幾種，即僅有太陽電池的結(jié)構(gòu)(現(xiàn)有例)、在太陽電池的正面配置了吸收顏色的濾光層的結(jié)構(gòu)(比較例1)、在特開平5—29641號公報所述結(jié)構(gòu)中使用干涉濾光層作為著色層的結(jié)構(gòu)(比較例2)作為電動勢特性的評價基準，在通常室內(nèi)光(最低照度100勒克司)下的電動勢在1.3V以上為合格。其結(jié)果列于表1。
表1

<p>從表1可以明顯看出，在現(xiàn)有例和各比較例中，不可能全面地滿足確保太陽電池的電動勢、遮掩效果、外觀質(zhì)量的要求。與此相反，在本發(fā)明的實施例1中，在將太陽電池的電動勢充分地保持在可工作的范圍的同時，還能遮掩太陽電池，而且外觀質(zhì)量也是優(yōu)異的。這種情況就意味著能夠?qū)崿F(xiàn)全然不會意識到太陽電池外觀的優(yōu)良的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
接著，討論了上述實施例1與比較例2在結(jié)構(gòu)上的不同對外觀質(zhì)量的影響。這時，還通過用照度計測定透過本發(fā)明實施例1中各結(jié)構(gòu)層后的光能的量，討論了遮掩層14和漫射層16應(yīng)滿足的條件。
其結(jié)果是，當在實施例1和比較例2中使用同樣的干涉濾光層時，通過使遮掩層14的透射率與漫射層16的透射率相乘后的值接近于實施例2的漫射層的透射率，可使供給太陽電池的光能的量大致相等。
隨著干涉濾光層的反射色的不同，透過干涉濾光層的能量在全部入射能量的大約40～80％的范圍內(nèi)變化，因此太陽電池的電動勢、遮掩效果也變化。
因此，可以看出，遮掩層14和漫射層16應(yīng)滿足的條件隨反射色而不同，但若通過遮掩層14與漫射層16的透射率大約在40～80％的范圍內(nèi)時，則對于所有的外觀顏色來說上述的必要條件都可以滿足。這個值對于漫射層16相當于必須在80％以上，最好是90％以上的透射率，對于遮掩層14相當于必須具有45～85％的光透射率。
另一方面，關(guān)于外觀質(zhì)量，本發(fā)明的實施例1與比較例2的結(jié)果完全不同。圖3和圖4還具體地表示出其結(jié)果。
在比較例2的結(jié)構(gòu)中，用一個漫射層兼起遮掩太陽電池及用反射光顯現(xiàn)外觀兩個作用，與之相反，在本實施例1中，遮掩層14以遮掩太陽電池為其主要目的，漫射層16以用反射光顯現(xiàn)外觀為主要目的。
如圖3所示，由于其作用分別承擔，所以在本發(fā)明的實施例1中，來自干涉濾光層15的反射光強度僅依賴于漫射層16的透射率，即使遮掩層14的透射率改變，該反射光強度也沒有任何變化。
而另一方面，在比較例2的結(jié)構(gòu)中，如圖4所示，在任何反射色時來自干涉濾光層15的最大反射光強度都較小，而且該反射光強度隨漫射層透射率的改變而變化。這種情況表明，當為遮掩太陽電池而使用透射率小的漫射層時，反射光強度也隨之大大減小。其結(jié)果是，只觀察到不鮮明的發(fā)暗的反射光，因而使外觀質(zhì)量顯著降低。
在上述的實施例1中，作為干涉濾光層15示出了由TiO2膜和SiO2膜形成的5層結(jié)構(gòu)，但眾所周知，通過改變材料和簡單的設(shè)計變更可以構(gòu)成多種多樣的濾光層，并能將其投入使用。
干涉濾光層15不吸收入射光而具有將透射光或反射光分光的功能，所以在滿足向太陽電池供給能量的同時還能顯現(xiàn)反射色，因而作為本發(fā)明的構(gòu)成部件是最適用的。
另外，利用干涉濾光層15還能將原來應(yīng)構(gòu)成反射光的光作為透射光使用，因而拓寬了根據(jù)反射色進行設(shè)計的自由度。
在本實施例1中，作為漫射層16使用了經(jīng)過珩磨處理的玻璃片，但此外也可使用塑料等材料。
漫射層16或遮掩層14也可用旋轉(zhuǎn)鍍膜法、浸漬法、蒸鍍法等薄膜形成法在干涉濾光層15或太陽電池13上直接形成。
在漫射層16的制作方法中，已經(jīng)確認除珩磨處理之外還可以通過將透明基片表面加工成魚眼鏡頭狀、雙透鏡狀、或菲涅爾透鏡狀來獲得具有同樣效果的漫射層。實施例2圖5是為說明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽電池裝置時的實施例2而示意地表示出從太陽電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
在表殼21內(nèi)，固定著玻璃基片22。作為基片既可以是金屬基片也可以是絕緣基片，但這里采用厚度為300微米的玻璃基片，在其正面，通過用等離子體CVD法形成非晶型硅膜制成太陽電池23。
在太陽電池23的正面，為了將其遮掩住，依次層疊配置作為光學構(gòu)件的高折射率材料層24和作為漫射層的白色漫射層25。并且，通過將白色漫射層25兼作表盤使用構(gòu)成太陽電池式手表。
具體地說，在厚度為300微米的玻璃基片的一側(cè)表面上形成厚度為125nm(相當于λ/4)的折射率為2.1的五氧化二鉭薄膜，作為高折射率材料層24，并將另一個玻璃基片的表面用相當于100號的SiC粉末進行珩磨處理得到了白色漫射層25。
按照上述方法在玻璃基片上制成的高折射率材料層24在可見光區(qū)域的透射率與波長無依賴關(guān)系，大約為80％(反射率為20％)。而按如上所述制成的白色漫射層25在可見光區(qū)域的波長范圍內(nèi)的光的透射率近似均勻地為75％。
對于高折射率材料層24，由于通過改變折射率可使光的反射率變化，所以可用這種方法調(diào)整光的透射率。而對于白色漫射層25也可以通過選擇珩磨材料和處理條件調(diào)整光的透射率。
另外，如上所述白色漫射層25也可以利用對玻璃或塑料薄膜那樣的透明體的表面進行粗磨而機械加工成粗糙面或使塑料表面變質(zhì)等方法形成。也可使用如聚四氟乙烯、縮醛樹脂、紙或布等在結(jié)構(gòu)上呈白色外觀的材料制作白色漫射層25。還可以利用在粘合劑中混合碳酸鈣粉末等涂布在透明體表面上，或在透明體中混入散射物質(zhì)、或通過將透明基片表面加工成魚眼鏡頭狀、雙透鏡狀、或菲涅爾透鏡狀等形成白色漫射層25。
此外，也可用旋轉(zhuǎn)鍍膜法、浸漬法、蒸鍍法等薄膜形成法在太陽電池23或高折射率材料層24上直接形成白色漫射層25。當用粘接劑粘結(jié)各必要的構(gòu)成部件時，在該粘接劑中也可以含有如上所述的具有白色漫射層功能的材料。
將按照上述方法制成的高折射率材料層24和白色漫射層25層疊在太陽電池23的正面?zhèn)?，制成太陽電池裝置。然后，使用該太陽電池裝置，以電動勢特性評價了到達太陽電池23的光能量。并評價了太陽電池23的遮掩效果和外觀質(zhì)量。
這里，作為評價的比較對象，準備了僅有太陽電池的結(jié)構(gòu)(現(xiàn)有例)、以及在太陽電池的正面配置了白色吸收濾光層這樣兩種光的透射率不同的結(jié)構(gòu)(比較例3、比較例4)。
作為電動勢特性的評價基準，在通常的室內(nèi)光(熒光燈照射)下的電動勢在1.3V以上為合格。其結(jié)果列于表2。
從表2可以明顯看出，在現(xiàn)有例和各比較例中，不可能全面地滿足確保太陽電池的電動勢、太陽電池的遮掩效果、以及外觀質(zhì)量的要求。與此相反，在本發(fā)明的實施例2中，在將太陽電池的電動勢充分地保持在可工作的范圍的同時，還能遮掩太陽電池，而且外觀質(zhì)量也是優(yōu)異的。
表2

在上述實施例2中，作為高折射率材料層24采用了折射率為2.1的五氧化二鉭薄膜，但其他象氧化鋁、氧化鈦等光折射率在1.6以上、不吸收可見光的材料，也可以用作高折射率材料層24。另外，高折射率材料層24不限于玻璃片上的薄膜，也可用塑料之類的材料形成。實施例3圖6是示意地表示出本發(fā)明實施例3涉及的太陽電池裝置的結(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
按照與實施例2相同的方法在基片31上形成太陽電池32之后，按照作為漫射層的第1白色漫射層33、作為光學構(gòu)件的高折射率材料層34、作為漫射層的第2白色漫射層35這樣的順序進行疊層，從而形成太陽電池裝置。
具體地說，將玻璃基片的一側(cè)表面進行珩磨處理，得到具有光透射率為83％的第1白色漫射層33。然后，在該玻璃基片的背面形成具有光折射率為2.1的五氧化二鉭薄膜，形成了具有光透射率為80％的高折射率材料層34。
接著，通過在厚度為0.1mm的塑料表面形成細小的凹凸，形成具有光透射率為90％的第2白色漫射層35，并將其層疊在高折射率材料層34上。
將按如上所述方法制成的第1白色漫射層33、高折射率材料層34、第2白色漫射層35配置在太陽電池32的正面上，進行了與實施例2同樣的評價。其結(jié)果是，能夠獲得與實施例2大致相同的太陽電池32的電動勢特性及太陽電池32的遮掩效果，還得到了比實施例2明亮的外觀質(zhì)量。
這可以認為是由于第2白色漫射層35的光透射率高因而從高折射率材料層34到外部觀察者的反射光強度增強了的結(jié)果。
另一方面，表明由于太陽電池32的遮掩性取決于第1白色漫射層33的光透射率和第2白色漫射層35的光透射率，所以實際上取得了與實施例2同樣程度的遮掩效果。
當從到達太陽電池32的光能的量及外觀質(zhì)量水平確定第1白色漫射層33和第2白色漫射層35的透射率容許范圍時，若通過兩個漫射層33、35的透射率范圍大約為40～80％，則可斷定能滿足所有的特性。
該透射率范圍的值，對于第1白色漫射層33相當于必須有大約45～85％的光透射率，對于第2白色漫射層35相當于必須有80％以上的光透射率此外，第2白色漫射層35的透射率在不導(dǎo)致外觀質(zhì)量降低的范圍內(nèi)，希望盡量取高一些的值。實施例4在本實施例4～后文所述的實施例8中，對用來對從干涉濾光層或高折射率材料層等光學構(gòu)件反射的光進行散射控制的漫射層應(yīng)滿足的條件進行討論，并取得了最佳條件。
為獲得外觀質(zhì)量優(yōu)異的太陽電池裝置，漫射層應(yīng)同時滿足確保散射性能和高透射率兩方面的條件。即，從外部射入的光透過白色漫射層后，一部分由光學構(gòu)件反射而其余部分透射。反射光由漫射層散射，結(jié)果，得到的散射光返回到外部觀察者，看到同樣的顏色。
而另一方面，透射光到達太陽電池供發(fā)電用。這時，如果漫射層的透射率減小，則反射光、透射光也都減少，結(jié)果不能顯現(xiàn)漂亮的外觀顏色，發(fā)電特性也隨之降低，所以希望漫射層的透射率在80％以上，最好是在90％以上。
對為了得到具有這種特性的漫射層所需的條件進行了多方面的討論，判斷出通過在無色透明的塑料材料中分散混入作為光散射物質(zhì)的白色粉末、或分散混入折射率與塑料材料具有的折射率不同的透明微粒，可以得到具有80％以上高透射率的白色的漫射層。
另一方面，還對散射性能進行了討論，并對與具有高透射率的條件范圍相容的范圍進行了估計。這里，將透射漫射層的光的比例取為全透射率，相隔一定距離配置相同尺寸的投射光纖和接收光纖，并將通過在其中間插入的漫射層后到達接收光纖的光的比例作為直通透射率，定義漫射系數(shù)＝(全透射率－直通透射率)/全透射率，檢查了與散射性能的相應(yīng)關(guān)系。
其結(jié)果是，判斷出如果漫射層滿足漫射系數(shù)≥0.3，則可得到能滿足外觀質(zhì)量的散射性能。同時，上述討論結(jié)果表明，可以得到80％以上高透射率和漫射系數(shù)≥0.3兩個條件相容的白色漫射層。
以下，參照


具體的實施例。
圖7是為說明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽電池裝置時的實施例4而示意地表示出從太陽電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
在表殼41內(nèi)固定著玻璃等具有光透射性的基片42。在基片42的背面，通過用等離子體CVD法形成非晶型硅膜制成太陽電池43。
在基片42的正面，依次層疊配置光學構(gòu)件44及作為漫射層的白色漫射層45。并將白色漫射層45的正面兼作表盤使用，從而構(gòu)成太陽電池式手表。
這里，作為光學構(gòu)件44使用高折射率材料層。具體地說，通過在基片42上蒸鍍膜厚約60nm的具有光折射率為2.3的氧化鈦薄膜，形成了具有大約25％反射率的高折射材料層。
圖8是實施例4中的白色漫射層45的斷面示意圖。白色漫射層45使用無色透明的塑料材料451，例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，在其中按大約10重量％分散混入光散射物質(zhì)452，例如粒徑約為20微米的PS(聚苯乙烯)微粒，然后通過形成0.25mm的厚度制成。
這里，因PMMA、PS材料本身全都是透明的，所以具有較高的光透射性，又因其光的折射率不同，即PMMA為1.49，PS為1.59，所以由折射率差而產(chǎn)生散射。其結(jié)果是，在上述結(jié)構(gòu)中，得到透射率≈91％、漫射系數(shù)≈0.6的性能，可以充分地作為漫射層使用。
按如上所述方法制成的太陽電池裝置已被確認除對太陽電池43的能量供給和對太陽電池43的遮掩效果外，還表現(xiàn)出優(yōu)異的外觀質(zhì)量。
在本實施例4中，白色漫射層45的主要用途是有效地使從光學構(gòu)件44反射的光散射，以便可從外部觀察到同樣的外觀顏色。實際上，采用上述結(jié)構(gòu)，作為外觀顏色所看到的是與可見光區(qū)域波長沒有依賴關(guān)系的灰色，可作為手表表盤使用而不會有不諧調(diào)的感覺。
在光學構(gòu)件44與太陽電池43之間，通過附加插入具有遮掩太陽電池43的功能的構(gòu)件，可以更有效地遮掩太陽電池43。
此外，在上述實施例4中，作為形成白色濾光層45的塑料材料選用了PMMA、作為光散射物質(zhì)選用了PS，但與其他材料的組合當然也是可能的。
例如，作為分散混入PMMA中的光散射物質(zhì)，可使用光折射率為1.63的聚砜、光折射率為1.58的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)等。
而與上述實施例4相反，在光折射率高的物質(zhì)中分散混入光折射率低的物質(zhì)也能得到同樣的效果。例如，也可在光折射率為1.55～1.61的環(huán)氧樹脂中分散混入光折射率為1.46的PVAC(聚醋酸乙烯酯)。
另外，隨著塑料材料中的光散射物質(zhì)的濃度、粒徑等的不同，光透射率、漫射系數(shù)會有很大變化。在本實施例4中，對PMMA中分散混入的PS的濃度、粒徑進行了討論，通過將濃度范圍調(diào)整為5～40重量％、將粒徑的范圍調(diào)整為5～50微米，得到了同時滿足光透射率在80％以上、且漫射系數(shù)在0.3以上的白色漫射層45。這樣，通過改變光透射率、漫射系數(shù)，可以顯現(xiàn)從散射性強的偏白的灰色到透明性強的灰色的很寬范圍的外觀。
在圖7中，當形成了干涉濾光層取代高折射率材料層作為光學構(gòu)件44時，白色漫射層45的性能差異將作為外觀質(zhì)量的不同更明確地被表現(xiàn)出來。
即，采用了高折射率材料層時，與可見光區(qū)域的波長無依賴關(guān)系的反射光被白色漫射層45散射后向外部射出，所以即使白色漫射層45的透射特性稍差一些而重疊出現(xiàn)白色混濁成分，但作為結(jié)果也不怎么差。與此相反，當利用干涉濾光層反射特定的顏色成分時，如存在白色漫射層45的白色混濁成分，則將觀察到混濁不清的顏色。
因此，顯現(xiàn)彩色外觀時，作為理想情況希望白色漫射層45在具有散射性能的同時能透射接近100％的光，但實際上因存在著界面反射所以要想透射100％的光是不可能的。因此，希望白色漫射層45在可能的范圍內(nèi)盡量具有高的透射率。實施例5除使用了在白色漫射層45中作為光散射物質(zhì)452分散混入的白色粉體之外，按照與實施例1同樣的方法構(gòu)成了太陽電池裝置。
在PMMA中作為白色粉體以0.5重量％混入了粒徑為10微米左右的碳酸鈣粉末后，按0.25的厚度形成了白色漫射層45。
形成該白色漫射層45的塑料材料451的兩面全都構(gòu)成鏡面狀態(tài)，但因分散混入后的碳酸鈣粉末具有對白色的散射性，所以作為總體呈現(xiàn)白色的外觀，并得到光透射率≈85％、漫射系數(shù)≈0.5的特性。
即使在這種情況下，也能通過調(diào)整白色粉末的濃度、粒徑、分散狀態(tài)等，改變白色漫射層45的特性，從而能制作與目的一致的白色漫射層45。
在上述實施例4、5中，示出了將本發(fā)明的太陽電池裝置應(yīng)用于太陽電池式手表的例子，但因通過改變白色漫射層45的透射率及漫射系數(shù)可任意改變外觀質(zhì)量，所以也可以應(yīng)用于包括電子計算器、無線電收音機在內(nèi)的以太陽電池為驅(qū)動電源的各種裝置。實施例6
圖9是為說明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽電池裝置時的實施例6而示意地表示出從太陽電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
在表殼51內(nèi)固定著玻璃等具有光透射性的基片52。在基片52的背面，通過用等離子體CVD法形成非晶型硅膜制成太陽電池53。
在基片52的正面，依次層疊配置光學構(gòu)件54及作為漫射層的白色漫射層55。并將白色漫射層55的正面兼作表盤使用，從而構(gòu)成太陽電池式手表。
這里，作為光學構(gòu)件54使用高折射率材料層。具體地說，通過在基片52上蒸鍍膜厚約60nm的具有光折射率為2.3的氧化鈦薄膜，形成了具有大約25％反射率的高折射材料層。
圖10是白色漫射層55的斷面示意圖。現(xiàn)說明白色漫射層55的制作方法，首先通過將玻璃基片551的一側(cè)表面用相當于2000號的SiC粉末進行珩磨處理，在表面上形成平均粗糙度Ra≈0.02微米、平均深度≈0.1微米的凸凹形狀。這時的光透射率為91％，但因漫射系數(shù)為0.1左右，在這種狀態(tài)下，光散射性能低因而不能使用。
因此，通過將上述珩磨處理后的表面在氟酸中進行約10秒鐘的蝕刻處理，得到了光透射率≈91.5％、漫射系數(shù)≈0.4的經(jīng)過改進的凸凹部552。該值表明可以充分作為白色漫射層55充分使用。
已確認按如上所述方法制成的太陽電池裝置除向太陽電池53供給能量和對太陽電池53的遮掩效果外，還表現(xiàn)出優(yōu)異的外觀質(zhì)量。
在本實施例6中，白色漫射層55與上述的實施例4等同樣，白色漫射層55的主要用途是有效地使從光學構(gòu)件54反射的光散射，以便可從外部觀察到同樣的外觀顏色。實際上，采用上述結(jié)構(gòu)，作為外觀顏色所看到的是與可見光區(qū)域波長沒有依賴關(guān)系的灰色，可作為手表表盤使用而不會有不諧調(diào)的感覺。
在光學構(gòu)件54與太陽電池53之間，通過附加插入具有遮掩太陽電池53的功能的構(gòu)件，可以更有效地遮掩太陽電池53。
另外，通過改變珩磨條件可以使白色漫射層55的透射率、漫射系數(shù)變化。例如，通過對采用從SiCI20號到4000號的珩磨處理的各種條件的討論、與蝕刻處理相配合，已判定從400號到2000號左右可同時滿足光透射率和漫射系數(shù)。這樣，通過調(diào)整珩磨處理的條件，可以呈現(xiàn)從散射性強的偏白的灰色到透明性強的灰色的很寬范圍的外觀。
如上所述，僅在珩磨處理中提高SiC的號數(shù)即可提高光的透射率，但因漫射系數(shù)會隨之降低，所以散射性能減低，因而不能同時滿足兩方面的規(guī)格。因此，通過增加蝕刻處理，已斷定可進一步提高光的透射率、漫射系數(shù)，所以能夠在如上所述的很寬的范圍滿足珩磨處理的條件。
凸凹形態(tài)隨珩磨處理的條件而不同。附帶說一下，已確認用800號SiC進行珩磨處理后，經(jīng)蝕刻處理的表面是50微米左右大小的一些圓形凸凹的集合體。而用2000號SiC進行珩磨處理后，經(jīng)蝕刻處理的表面由幾微米～10微米左右大小的一些圓形凸凹的集合體構(gòu)成。
在實施例6中，作為將玻璃基片的透明體表面機械地粗磨而形成粗糙面的方法采用了珩磨處理方法，但也可使用其他機械加工方法。
在圖9中，當使用干涉濾光層代替高折射率材料層作為光學構(gòu)件時，白色漫射層55的特性差異將作為外觀質(zhì)量的不同更明確地被表現(xiàn)出來。即，采用了高折射率材料層時，與可見光區(qū)域的波長無依賴關(guān)系的反射光被白色漫射層散射后能從外部觀察到，所以即使白色漫射層55的透射性能稍差一些而重疊白色混濁成分，作為結(jié)果也不怎么差。與此相反，當利用干涉濾光層反射特定的顏色成分時，如存在白色漫射層55的白色混濁成分，則將觀察到混濁不清的顏色。
因此，當利用干涉濾光層顯現(xiàn)彩色外觀時，希望在具有散射性能的同時，盡可能調(diào)整到高的透射率。實施例7按照與實施例6同樣的方法將基片的一側(cè)表面用相當于1000號的SiC粉末進行珩磨處理后，通過在氟酸中進行約10秒鐘的蝕刻處理形成平均粗糙度Ra≈0.2微米、平均深度≈0.9微米的凸凹部。因此，制成具有光透射率≈91％、漫射系數(shù)≈0.4的白色漫射功能的玻璃基片。
以該玻璃基片作為母模在塑料片上進行了鑄塑復(fù)制。具體地說是在片厚為0.2mm的PC(聚碳酸酯)片上鑄塑紫外線硬化型的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)樹脂，復(fù)制母模。因此，獲得了在表面上具有片厚≈0.22mm、平均粗糙度≈0.3微米、平均深度≈1.0微米的機械凸凹部的塑料基片。該塑料基片光透射率≈90.5％、漫射系數(shù)≈0.5的特性?？梢猿浞值刈鳛榘咨鋵?5使用。
另外，也可利用在對金屬型表面進行珩磨處理后用硫酸等進行蝕刻處理的方法制作母模。
按照實施例7，由于可以用塑料基片制成白色漫射層55，所以與使用玻璃基片的情況相比，生產(chǎn)率提高。特別是在模擬式手表中，因表針位于表盤的中心部，這就必須在兼作表盤使用的白色漫射層55的中心部鉆孔。在玻璃基片上進行鉆孔作業(yè)是有困難的，但若是在塑料基片上，就很容易進行。并且，也能簡便地加工成不同的形狀。實施例8基本結(jié)構(gòu)與上述的實施例6、7相同，但在本實施例8中，通過以下工序制成了用于形成白色漫射層55的母模。
首先，在(100)的Si片上形成金膜后，通過采用光刻工序、蝕刻工序以50微米的間距將直徑為5微米的圓形形狀的金膜除去。
接著，通過將Si片在濃氟酸、硝酸、醋酸的混合液中浸漬，以除去金膜后的部分為起點對Si片各向同性地進行蝕刻。除去殘余的金膜后，即可制成有規(guī)則地排列著半球形凹部的母模。
凹部的直徑取決于蝕刻時間，在大約1小時的蝕刻后，獲得了有規(guī)則地排列著直徑約40微米的半球部的母模。
用按照如上所述方法制成的母模制成電鑄模，并用透明PC材料進行了注射成型。將片厚為0.3mm的中央澆口式陰模鑄型保持在120°℃下進行該注射成型，結(jié)果可以制成在一側(cè)表面上具有半球形凹透鏡狀陣列的0.3mm厚的PC片。
該PC片具有光透射率≈88％、漫射系數(shù)≈0.4的特性，可以充分地作為白色漫射層55使用。在PC片的表面上形成凸透鏡狀的陣列也能具有同樣的特性。
按照這種方法，因在制作母模時采用光刻工序，所以能嚴密地配置透鏡狀的陣列，并能任意設(shè)定凸凹部的直徑。并且，通過Si的各向異性蝕刻也能改變陣列的形狀。
在上述實施例6、7、8中，僅給出了各自的有代表性的材料，但即使用其他的材料也能形成同時具有80％以上光透射率和0.3以上漫射系數(shù)的白色漫射層。
如果透射特性相同，則對太陽電池發(fā)電能力的影響也相同，而通過改變漫射系數(shù)又能顯現(xiàn)不同的外觀，所以可以廣泛應(yīng)用于包括鐘表在內(nèi)的電子計算器、無線電收音機等使用太陽電池的裝置。
如果采用以上說明的實施例4～8的漫射層，則因兼有高透射率和散射性能，所以在滿足對太陽電池的能量供給和對太陽電池的遮掩的同時，能容易地提供外觀質(zhì)量優(yōu)異的太陽電池裝置，因而可以應(yīng)用于采用與以往不同的外觀顯現(xiàn)顏色的多種用途。實施例9在本實施例9和后文所述的實施例10中，對在高水平地兼有外觀質(zhì)量和發(fā)電性能的太陽電池裝置中的遮掩層應(yīng)滿足的條件進行了討論，并取得了最佳條件。
為得到外觀質(zhì)量優(yōu)異的太陽電池裝置，遮掩層應(yīng)滿足的條件是，從光學構(gòu)件側(cè)盡可能多地向太陽電池透射入射光，與此相反，應(yīng)盡可能不使從太陽電池反射的光通過。
即，從外部射入的光透射漫射層后，一部分由光學構(gòu)件反射而其余部分透過。反射光由漫射層散射，結(jié)果，散射光返回到外部觀察者，看到同樣的顏色。
而另一方面，透射光經(jīng)過遮掩層到達太陽電池供發(fā)電用。以往，遮掩層具有的結(jié)構(gòu)是無論光從哪個方向入射，其透射率都一樣，所以將光供給太陽電池和對太陽電池進行遮掩二者是矛盾的，但在這些實施例中，透射率隨光的入射方向而不同，通過采用具有所謂的透射各向異性的結(jié)構(gòu)，可以得到進一步的改善。
即，為得到具有這種特性的遮掩層，反復(fù)進行了多方面的討論，對象玻璃片或塑料片那樣的至少在可見光區(qū)域為無色透明的片狀構(gòu)件，通過將其與光學構(gòu)件接觸一側(cè)的表面加工成三維形狀，已判定出根據(jù)條件能夠使從光學構(gòu)件側(cè)向遮掩層入射的光的透射率在90％以上，相反，能夠使從太陽電池側(cè)向遮掩層入射的光的透射率在60％以下。
這種情況表示從外部入射到遮掩層的光量的90％以上到達太陽電池供發(fā)電用，而另一方面，到達太陽電池之后，在太陽電池上反射而再次入射到遮掩層、并在光學構(gòu)件側(cè)射出的光量減少到以往的2/3左右的54％以下。
這意味著在假定太陽電池的發(fā)電能力與以往相同的情況下，對太陽電池的遮掩效果提高。此外，通過設(shè)定遮掩層的表面形狀將從太陽電池反射的光向不同方向散射后再向光學構(gòu)件側(cè)射出，使太陽電池的信息散亂地返回，所以遮掩效果進一步提高。
以下，參照

具體的實施例。
圖11是為說明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽電池裝置時的實施例9而示意地表示出從太陽電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的斷面示意圖。圖12是示意地表示出作為該太陽電池裝置構(gòu)成部件的遮掩層表面形狀的斷面示意圖。
在玻璃片等的基片62的背面，通過用等離子體CVD法形成非晶型硅膜制成太陽電池63。在基片62的正面，進行表面加工形成如圖12所示形狀的遮掩層表面部67。由此與遮掩層64形成為一體的基片62固定在表殼61內(nèi)。在遮掩層64的正面?zhèn)纫来螌盈B配置光學構(gòu)件65及作為漫射層的白色漫射層66。并將白色漫射層66的正面兼作表盤使用，從而構(gòu)成太陽電池式手表。
這里，遮掩層64是通過將基片62的一側(cè)表面機械加工形成遮掩層表面部67。該遮掩層表面部67被加工成以50微米為單位的四角錐在X—Y方向連續(xù)鋪滿的連續(xù)棱形形狀。
而作為光學構(gòu)件65，則使用通過在PC(聚碳酸酯)片的一側(cè)表面上蒸鍍膜厚為60nm左右具有光折射率為2.3的氧化鈦薄膜而形成的高折射率材料層。
白色漫射層66是將玻璃基片用相當于1000號的SiC粉末進行珩磨處理后，在氟酸和硝酸的混合液中進行蝕刻處理制成母模，并在上述PC片的沒有形成光學構(gòu)件65的一側(cè)表面上鑄塑復(fù)制紫外線硬化型的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)樹脂而形成的。
使按如上方法制成的太陽電池裝置的遮掩層表面部67的四角錐的頂角在70°～120°范圍內(nèi)改變，測定對垂直入射光的透射率。
其測定結(jié)果如圖13所示。圖中的黑圓圈表示從光學構(gòu)件65側(cè)向遮掩層64入射的光的透射率對頂角的依賴關(guān)系。而圖中的白圓圈表示從太陽電池63側(cè)向遮掩層64入射的光對頂角的依賴關(guān)系。
從圖13的結(jié)果可以清楚地觀察到，在頂角取某個角度時能觀察到明顯的透射各向異性性能。例如，當將頂角設(shè)定為80°時，可判斷出從光學構(gòu)件65側(cè)入射光量的90％以上透射，但從相反方向透過遮掩層64的光量僅在55％以下。
即，入射到遮掩層64的光量的90％以上到達太陽電池63供發(fā)電用，與此相反，在太陽電池63上反射并透過遮掩層64后入射到光學構(gòu)件65的光減少到55％以下。
在室內(nèi)的照明環(huán)境下，入射光分布與垂直入射相比雖然表現(xiàn)出較弱的定向性，但即使如此也已經(jīng)確認從光學構(gòu)件65側(cè)向遮掩層64入射的光的透射率在80％以上、相反，從太陽電池63側(cè)向遮掩層64入射的光透射率在60％以下，呈透射各向異性。
在本實施例中，白色漫射層66的透射率約為92％、光學構(gòu)件65的透射率約為75％、遮掩層64對從光學構(gòu)件65側(cè)入射的光的光透射率約在90％以上，所以在考慮到界面反射等情況之后，外部入射光中至少有大約65％到達太陽電池63用于發(fā)電。
另一方面，估計太陽電池63的反射率在非晶型硅部約為20％、在金屬電極部約為70％，所以從金屬電極反射并經(jīng)過與上述相反的過程返回到外部觀察者的光量大約為初始入射光的18％。由于這個值比從光學構(gòu)件上反射并以特定顏色顯現(xiàn)的21％反射光強度小，所以從太陽電池反射的光，外部觀察者幾乎看不出來。來自太陽電池其他部位的反射光強度就更小了。
作為比較對象，在光透射率約為90％的情況下采用不具有透射各向異性的遮掩層時，從金屬電極反射后返回到外部觀察者的光量大約為30％，在外觀上能清晰地看到從太陽電池反射的光，所以遮掩效果是不夠的。
在結(jié)構(gòu)上不具備透射各向異性的遮掩層本身的透射率降低的情況下，雖仍有方法確保遮掩效果，但這時到達太陽電池的光量就會減少，反射光強度也減小，因而只能顯現(xiàn)出混濁不清的外觀顏色，外觀質(zhì)量和能量供給能力都不能達到要求。實施例10圖14是示意地表示在與實施例9不同的結(jié)構(gòu)中形成了太陽電池裝置的遮掩層部分的狀態(tài)的斷面示意圖。
即，在本實施例10中，在金屬基片68上間隔著絕緣層69形成太陽電池63，再在其正面?zhèn)刃纬烧谘趯?4。更具體地說，就是在不銹鋼等金屬基片68上間隔著聚酰亞胺等的絕緣層69形成太陽電池63。然后，在該太陽電池63的正面直接形成了具有半球形遮掩層表面部67的遮掩層64。
其他的結(jié)構(gòu)與上述實施例9大致相同，但在該實施例10中，通過以下工序制成了用于形成遮掩層64的母模。
首先，在(100)的Si片上形成金膜后，通過采用光刻工序、蝕刻工序以30微米的間距將直徑為5微米的圓形形狀的金膜除去。
接著，通過將Si片在濃氟酸、硝酸、醋酸的混合液中浸漬，以除去金膜后的部分為起點對Si片各向同性地進行蝕刻。除去殘余的金膜后，即可制成有規(guī)則地排列著半球形凹部的母模。
凹部的直徑取決于蝕刻時間，在大約30分鐘的蝕刻后，獲得了直徑約25微米的半球部沿X—Y方向連續(xù)地有規(guī)則地排列的母模。
用按照如上所述方法制成的母模制成電鑄模，并在太陽電池63上鑄塑PMMA樹脂，使用上述電鑄模復(fù)制半球形狀后形成了遮掩層64。最后將具有與上述實施例9的光學構(gòu)件65和白色漫射層66(參照圖11)相同功能的PC片設(shè)置在遮掩層64的正面?zhèn)刃纬闪颂栯姵匮b置。
將本實施例10的太陽電池裝置形成在透明的玻璃基片上并確認了透射為各向異性。其結(jié)果是，從光學構(gòu)件65側(cè)向遮掩層64入射的光的透射率約為92％、相反從太陽電池63側(cè)向遮掩層64入射的光的透射率約為65％，因此確認了在本結(jié)構(gòu)中也具有透射各向異性。
因此，利用本實施例10的結(jié)構(gòu)，僅調(diào)整光學構(gòu)件的光透射率使其百分數(shù)減少，也能使外部觀察者看不到從太陽電池63反射的光。
在本實施例10中，由于具有上述特性的遮掩層64可用塑料復(fù)制技術(shù)以50微米的厚度在太陽電池63上直接形成，所以能以簡單的結(jié)構(gòu)使裝置總體厚度變薄。而且，太陽電池63上的遮掩層64還能兼有保護層的功能。另外，由于在太陽電池63正面形成的遮掩層64上可只配置1片在兩個面上具有光學構(gòu)件65和白色漫射層66的功能的PC片，所以組裝作業(yè)也非常容易。
在上述實施例9、10中，示出了遮掩層表面部67的形狀為棱形、半球形的情況，但除此之外也可考慮透鏡形、或?qū)⒗庑蔚捻敹饲懈詈蟮男螤睢⒒蚴估馀c棱之間的間隙為某種形狀等任意的形狀。這里關(guān)鍵在于要使用具有透射各向異性的遮掩層。
此外，作為形成光學構(gòu)件及白色漫射層用的基片，除PC片外還可使用多種塑料材料，成型法也可使用除注射法之外的其他方法。
還可利用在實施例10中說明的遮掩層制造方法制造白色漫射層。
在實施例9、10中，作為光學構(gòu)件使用了高折射率材料層，但也可使用干涉濾光層。在這種情況下，可從外部觀察到特定的顏色，由于依靠遮掩層的功能從外部幾乎看不到從太陽電池反射的光，所以可如實且均勻地再現(xiàn)所希望的顏色。而且，因遮掩層本身的透射率高，所以混入的白色混濁成分很少，能夠顯現(xiàn)清晰的顏色。
如上所述，如采用實施例9、10所示的遮掩層，則因兼有高透射率和遮掩性，所以既能滿足對太陽電池供給能量和太陽電池的遮掩性能，又能容易地提供外觀質(zhì)量優(yōu)異的太陽電池裝置，因而可以應(yīng)用于采用與以往不同的外觀顯現(xiàn)顏色的多種用途。實施例11在本實施例11和后文所述的實施例12中，討論了使光學構(gòu)件對作為一般室內(nèi)光源的熒光燈發(fā)出的光的分光透射、反射特性最佳化進行了討論。即，在評價反射色及熒光燈能量透射率的同時，對制成條件作了各種調(diào)查，并在象玻璃片或塑料片那樣的在可見光區(qū)域透明的基片上，形成至少包含1層光學厚度(以下稱nd)為m×λ/2(λ亮線波長之一、m正整數(shù))的層、而總層數(shù)在2層以上的多層介質(zhì)膜，而且已經(jīng)判明在使層疊設(shè)計最佳化的情況下，作為目的既能使透射率提高又能保持外觀質(zhì)量。
圖15是為說明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽電池裝置時的實施例11而示意地表示出從太陽電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的斷面示意圖。
在表殼71內(nèi)，固定著透明的基片72。在基片72的背面，通過用等離子體CVD法形成非晶型硅膜制成太陽電池73。
在基片72的正面，依次層疊設(shè)置白色漫射層75。并將漫射層75的正面兼作表盤使用，從而構(gòu)成太陽電池式手表。
這里，白色漫射層75是將玻璃片的一側(cè)表面用相當于1000號的SiC粉末進行珩磨處理后，再將該處理面在氟酸中進行20秒的蝕刻處理后形成。該白色漫射層75的光透射率≈91％。
圖16是光學構(gòu)件的斷面示意圖。光學構(gòu)件74的構(gòu)成方法是，在玻璃基片741的一側(cè)表面上，通過用真空蒸鍍法蒸鍍折射率為2.1的五氧化二鉭(Ta2O5)和折射率為1.47的二氧化硅(SiO2)，構(gòu)成具有以下設(shè)計結(jié)構(gòu)的多層介質(zhì)膜742。
基片/HLH·2L·H/空氣......(1)H材料Ta2O5、nd＝(3/4)λtL材料SiO2、nd＝λt/4λt546nm這時，從光學構(gòu)件74反射的光為黃綠色。還以白色熒光燈(東芝制FL—10W型商品名)作為光源測定了熒光燈的能量透射率。
其結(jié)果是，將以從該光源發(fā)出的光通過透明基片72照射太陽電池73時的短路電流為分母、以從該光源發(fā)出的光通過在朝光源側(cè)的表面上層疊了光學構(gòu)件74的透明基片72照射太陽電池73時的短路電流為分子所求得的值作為熒光燈的能量透射率時，該熒光燈的能量透射率≈70％。
同樣，如以從該光源發(fā)出的光通過在朝光源側(cè)的表面上層疊了光學構(gòu)件74及白色漫射層75的透明基片72照射太陽電池73時的短路電流為分子求得的值作為熒光燈的能量透射率時，熒光燈的能量透射率≈64％。
按如上所述方法制成的太陽電池裝置，對太陽電池73的遮掩性和外觀質(zhì)量都是良好的，此外從表3示出的與現(xiàn)有光學構(gòu)件的比較結(jié)果可以確認對太陽電池73的能量供給性是優(yōu)良的。
表3<

<p>在圖17中示出了上述實施例11的光學構(gòu)件74的分光透射光譜(圖示的實線a)、及現(xiàn)有光學構(gòu)件的分光透射光譜(圖示的虛線b)。實施例11的光學構(gòu)件74可使來自熒光燈的入射光中強度較強的亮線部分透射并供給太陽電池73，所以與不能透射亮線部分的光的現(xiàn)有光學構(gòu)件相比，光的透射率高而且外觀質(zhì)量能保持相同的水平。
在一般使用的熒光燈的發(fā)光光譜中，可見光范圍存在著3條亮線。作為實際例子，在第18圖中示出白色熒光燈(東芝制FL—10W型商品名)的發(fā)光光譜。該白色熒光燈發(fā)光強度高的亮線的波長為λ＝436nm、546nm、578nm。
在本發(fā)明的實施例11中，圖17清楚地示出了光學構(gòu)件74使3條亮線中的波長λ＝436nmm和λ＝546nm的光透射的情況，但另一波長的亮線也能透射。
例如，若使用與上述(1)式相同的材料而將λt從546nm變更為578nm，則可使波長λ＝436nmm和λ＝578nm的亮線透射，并能得到反射色為黃橙色的光學構(gòu)件。
利用同樣的方法，當使用光源的亮線為上述波長以外波長的光源時，能夠有選擇地使該亮線波長透射。實施例12圖19是本發(fā)明實施例12的光學構(gòu)件斷面圖。在本實施例12中，光學構(gòu)件76以外的構(gòu)成部件與上述實施例11具有同樣的結(jié)構(gòu)。
在玻璃基片761的一側(cè)表面上，用旋轉(zhuǎn)涂膠法涂布4μm厚的正性光刻膠AZ—4620(商品名シップレィ公司制)并進行干燥。然后，使用感光部寬度為50μm、間距為150μm的帶狀掩模在玻璃基片761上曝光。曝光后通過顯影將帶狀曝光部的光刻膠除去，同時在露出玻璃面的玻璃基片761上，按以下設(shè)計結(jié)構(gòu)進行多層介質(zhì)膜的蒸鍍。
基片/HLH·2L·HLH/空氣......(2)H材料Ta2O5、nd＝(3/4)λtL材料SiO2、nd＝λt/4λt436nm接著，用丙酮以剝離法將殘存的光刻膠除去，形成藍色反射部761B。進一步在形成了藍色反射部761B的玻璃基片761上涂布與上述同樣的光刻膠，并用與上述相同的掩模使與藍色反射部761B鄰接的帶狀區(qū)域曝光。再通過顯影將光刻膠除去而露出玻璃面。然后，在玻璃基片761上，進行具有以下設(shè)計結(jié)構(gòu)的多層介質(zhì)膜的蒸鍍。
基片/HLH·2L·H/空氣......(3)H材料Ta2O5、nd＝(3/4)λtL材料SiO2、nd＝λt/4λt546nm再以剝離法將殘存的光刻膠除去，形成黃綠色反射部761G。
利用同樣的方法，形成由具有以下設(shè)計結(jié)構(gòu)的多層介質(zhì)膜構(gòu)成的紅色反射部761R，從而得到了光學構(gòu)件76。
基片/HLHLHLH/空氣......(4)
H材料Ta2O5、nd＝λt/4L材料SiO2、nd＝λt/4λt680nm按照如上所述方法得到的光學構(gòu)件76，全部反射光色呈白色(無彩色)，如同半透射濾光片一樣的外觀，對應(yīng)于白色熒光燈發(fā)出的光的透射率約為76％。
光學構(gòu)件76中的藍色反射部761B、黃綠色反射部761G、紅色反射部761R的分光反射特性示于圖20。在該圖中，實線c表示藍色反射部761B、虛線d表示黃綠色反射部761G、點劃線e表示紅色反射部761R的各分光反射特性。
光學構(gòu)件76的反射光色和透射率與從圖20示出的藍色反射部761B、黃綠色反射部761G、紅色反射部761R的分光反射特性估計出的值大體上相等。
按如上所述方法制成的太陽電池裝置與實施例11相同，對太陽電池73的遮掩性和外觀質(zhì)量也是良好的，此外如表4所示，可以確認熒光燈的能量透射率高，對太陽電池73的能量供給性是優(yōu)良的。
表4

<p>如上所述，如采用實施例11、12示出的光學構(gòu)件，則因?qū)?yīng)于熒光燈的光具有高透射率，所以在滿足對太陽電池供給能量和遮掩太陽電池的同時，能容易地提供外觀質(zhì)量優(yōu)異的太陽電池元件，因而可以應(yīng)用于顯現(xiàn)色彩豐富的外觀顏色并具有高的發(fā)電效率的多種用途。
在實施例12中，按帶狀將藍色反射部761B、黃綠色反射部761G、紅色反射部761R交替配置，但也可以按方格花紋狀、蜂巢狀等配置。即，所采用的配置形狀只要能使來自各色反射部的獨立反射光混合在一起達到辨認不出的程度即可。各色反射部的帶狀寬度，在實施例12中采用50μm，但該值只要細到能使來自各色反射部的獨立反射光達到辨認不出的程度即可，如在大約100μm以上，不會發(fā)生外觀質(zhì)量上的問題。
在實施例12中，在光學構(gòu)件76上形成了藍色反射部761B、黃綠色反射部761G、紅色反射部761R三種顏色的反射部，但也可是2色或4色以上。即使在這種情況下，從外部觀察到的是將各反射部的反射光合成后的總體顏色，這一點未變。
在上述的實施例11、12中，為了透射亮線波長的光，所示出的多層介質(zhì)膜包含1層nd＝亮線波長/2的層，但這樣的層不限于1層，也可以包含多層。而且，如nd＝m×亮線波長/2(m正整數(shù))，也同樣能獲得透射亮線波長的光的效果。另外，作為介質(zhì)材料使用了五氧化二鉭(Ta2O5)和二氧化硅(SiO2)，但也可使用其他透明介質(zhì)材料。
作為這種介質(zhì)材料，除上述材料以外，例如可列舉出硫化鋅(ZnS)、二氧化鈦(TiO2)、氧化鋯(ZrO2)、氧化銦(In2O3)、氧化釔(Y2O3)、氧化鎂(MgO)、氧化鋁(Al2O3)、氟化鑭(LaF3)、氟化鎂(MgF2)、氟化鋰(LiF)等。
通過對由這些介質(zhì)材料的組合決定的疊層各層的折射率及重疊的各層的光學厚度進行控制，可以在透射亮線波長的光的同時，任意決定反射光的顏色。
在實施例11、12中，示出了將從光學構(gòu)件反射的光作為單一顏色從外部觀察的情況，但通過在光學構(gòu)件上形成能獨立地觀察到各色反射光的具有較大區(qū)域的若干個反射部分，也可顯現(xiàn)出花紋圖樣。
另外，在實施例11、12中，作為光學構(gòu)件的基片示出了使用玻璃的例子，但除玻璃以外使用聚碳酸酯樹脂等透明基片也可構(gòu)成完全相同的光學構(gòu)件。當將透明樹脂作為基片使用時，如按上述的各種設(shè)計結(jié)構(gòu)構(gòu)成多層介質(zhì)膜，則在基片與H層之間容易發(fā)生剝離或裂縫，但在各種設(shè)計結(jié)構(gòu)中通過利用在基片與H層之間插入L層的設(shè)計結(jié)構(gòu)來構(gòu)成多層膜，可以防止剝離或裂縫而不改變分光反射特性。
本發(fā)明的應(yīng)用范圍并不限于上述實施例的結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)成各種各樣的結(jié)構(gòu)。例如，可在透明基片的一側(cè)表面上形成太陽電池和本發(fā)明的結(jié)構(gòu)部件，而將透明基片的另一側(cè)表面用于其他用途，例如用作表盤等。
由于成為本發(fā)明的太陽電池裝置構(gòu)成部件的光學構(gòu)件、漫射層、遮掩層都可以形成薄層形狀，所以僅幾百微米厚的空間即足夠設(shè)置，因而當應(yīng)用于使用太陽電池的各種裝置時幾乎沒有實用上的限制。
按照上述本發(fā)明的太陽電池裝置，由于能夠遮掩太陽電池的存在，所以能有效地利用以往因結(jié)構(gòu)設(shè)計上的限制而不可能配置的空間來配置太陽電池。
從太陽電池來看，以往由于期望著功能和外觀兩者兼顧，所以在設(shè)計上存在著種種限制，但利用本發(fā)明可構(gòu)成從外部辨別不出的結(jié)構(gòu)，所以功能本身的設(shè)計成為可能，能比較自由地使用大容量太陽電池。
按照本發(fā)明，可以在從外部遮掩太陽電池的同時，在外觀質(zhì)量上顯現(xiàn)出優(yōu)異的多種鮮明的外觀顏色，所以與以往相比，大幅度地擴展了設(shè)計的自由度，使對迄今為止的以上多種用途的應(yīng)用成為可能。
本發(fā)明的太陽電池裝置已在以上的實施例中作了說明，但不限于太陽電池式手表，可應(yīng)用于使用太陽電池的臺式電子計算機、無線電收音機等各種產(chǎn)品。
工業(yè)上的應(yīng)用范圍本發(fā)明可以應(yīng)用于使用太陽電池的鐘表、臺式電子計算機、無線電收音機等的各種產(chǎn)品。
利用本發(fā)明，可在充分確保對太陽電池的光能供給的同時，從外部辨認不出太陽電池，達到提高外觀質(zhì)量的目的。
權(quán)利要求
1.一種太陽電池裝置，其特征在于備有設(shè)在太陽電池的正面?zhèn)扔糜谑箯奶栯姵胤瓷涞墓饴湟詼p少向正面?zhèn)壬涑龉饬康恼谘趯印⒃O(shè)在該遮掩層的正面?zhèn)扔糜诳刂茝恼鎮(zhèn)热肷涞娜我獠ㄩL的光使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件、及設(shè)在上述光學構(gòu)件的正面?zhèn)扔糜谑箯脑摴鈱W構(gòu)件反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵印?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池裝置，其特征在于上述遮掩層具有45～85％的光透射率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池裝置，其特征在于上述遮掩層具有其透射率隨光的入射方向不同而不同的透射各向異性特性，從正面?zhèn)壬湎蛏鲜鎏栯姵貍?cè)的光透射量大于從上述太陽電池側(cè)射向正面?zhèn)鹊墓馔干淞俊?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽電池裝置，其特征在于上述遮掩層對來自正面?zhèn)鹊娜肷涔饩哂?0～96％的透射率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池裝置，其特征在于上述遮掩層是將無色透明的片狀構(gòu)件的正面加工成三維形狀構(gòu)成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池裝置，其特征在于上述光學構(gòu)件是在透明基底上形成在光源發(fā)出的可見光部亮線波長的光中至少透射1種波長的光的多層介質(zhì)薄膜構(gòu)成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池裝置，其特征在于上述光學構(gòu)件由具有1.6以上光折射率的高折射率材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池裝置，其特征在于上述漫射層是在無色透明的塑料材料中分散混合作為光散射物質(zhì)的白色粉末或具有與該塑料的折射率不同折射率的透明微粒而構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池裝置，其特征在于上述漫射層由表面形成粗糙面的無色透明體構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的太陽電池裝置，其特征在于上述漫射層具有80％以上的光透射率。
11.一種太陽電池裝置，其特征在于備有設(shè)在太陽電池的正面?zhèn)扔糜诳刂迫我獠ㄩL的入射光使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件、及設(shè)在上述光學構(gòu)件的正面?zhèn)扔糜谑箯脑摴鈱W構(gòu)件反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵印?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的太陽電池裝置，其特征在于上述光學構(gòu)件由具有1.6以上光折射率的高折射率材料構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的太陽電池裝置，其特征在于上述漫射層是在無色透明的塑料材料中分散混合作為光散射物質(zhì)的白色粉末或具有與該塑料的折射率不同折射率的透明微粒而構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的太陽電池裝置，其特征在于上述漫射層由表面形成粗糙面的無色透明體構(gòu)成。
15.一種太陽電池裝置的制造方法，在太陽電池的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯脑撎栯姵胤瓷涞墓饴湟詼p少向正面?zhèn)壬涑龅墓饬康恼谘趯印⑼瑫r在遮掩層的正面?zhèn)扰渲糜糜诳刂茝恼鎮(zhèn)热肷涞娜我獠ㄩL的光使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件、而且在上述光學構(gòu)件的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯纳鲜龉鈱W構(gòu)件反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵樱撝圃旆椒ǖ奶卣髟谟趯o色透明的片狀構(gòu)件的一側(cè)表面用機械方法形成不規(guī)則的凹凸形狀后，對該表面進行化學蝕刻以形成上述漫射層。
16.一種太陽電池裝置的制造方法，在太陽電池的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯脑撎栯姵胤瓷涞墓饴湟詼p少向正面?zhèn)壬涑龅墓饬康恼谘趯?、同時在遮掩層的正面?zhèn)扰渲糜糜诳刂茝恼鎮(zhèn)热肷涞娜我獠ㄩL的光使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件、而且在上述光學構(gòu)件的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯纳鲜龉鈱W構(gòu)件反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵樱撝圃旆椒ǖ奶卣髟谟谏鲜雎鋵油ㄟ^2步工序制造，即形成其表面呈凹凸形狀的母模的工序及在該母?；蛴稍撃改Ｐ纬傻碾婅T模內(nèi)注入透明樹脂材料成型后在該樹脂材料的表面上形成凹凸形狀的工序。
17.一種太陽電池裝置的制造方法，在太陽電池的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯脑撎栯姵胤瓷涞墓饴湟詼p少向正面?zhèn)壬涑龅墓饬康恼谘趯?、同時在遮掩層的正面?zhèn)扰渲糜糜诳刂茝恼鎮(zhèn)热肷涞娜我獠ㄩL的光使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件、而且在上述光學構(gòu)件的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯纳鲜龉鈱W構(gòu)件反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵?，該制造方法的特征在于將無色透明的片狀構(gòu)件的一側(cè)表面用機械方法形成凹凸形狀以制造上述遮掩層。
18.一種太陽電池裝置的制造方法，在太陽電池的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯脑撎栯姵胤瓷涞墓饴湟詼p少向正面?zhèn)壬涑龅墓饬康恼谘趯?、同時在遮掩層的正面?zhèn)扰渲糜糜诳刂茝恼鎮(zhèn)热肷涞娜我獠ㄩL的光使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件、而且在上述光學構(gòu)件的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯纳鲜龉鈱W構(gòu)件反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵?，該制造方法的特征在于上述遮掩層通過2步工序制造，即形成其表面呈凹凸形狀的母模的工序及在該母?；蛴稍撃改Ｐ纬傻碾婅T模內(nèi)注入透明樹脂材料成型后在該樹脂材料的表面上形成凹凸形狀的工序。
19.一種太陽電池裝置的制造方法，在太陽電池的正面?zhèn)扰渲糜糜诳刂茝恼鎮(zhèn)热肷涞娜我獠ㄩL的光使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件、而且在上述光學構(gòu)件的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯纳鲜龉鈱W構(gòu)件反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵?，該制造方法的特征在于將無色透明的片狀構(gòu)件的一側(cè)表面用機械方法形成不規(guī)則的凹凸形狀后，對該表面進行化學蝕刻以形成上述漫射層。
20.一種太陽電池裝置的制造方法，在太陽電池的正面?zhèn)扰渲糜糜诳刂茝恼鎮(zhèn)热肷涞娜我獠ㄩL的光使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件、而且在上述光學構(gòu)件的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯纳鲜龉鈱W構(gòu)件反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵?，該制造方法的特征在于上述漫射層通過2步工序制造，即形成其表面呈凹凸形狀的母模的工序及在該母?；蛴稍撃改Ｐ纬傻碾婅T模內(nèi)注入透明樹脂材料成型后在該樹脂材料的表面上形成凹凸形狀的工序。
全文摘要
在太陽電池(13)的正面?zhèn)扰渲糜糜谑箯脑撎栯姵?13)反射的光漫射以減少向正面?zhèn)壬涑龅墓饬康恼谘趯?14)。該遮掩層(14)擔負著防止上述反射光返回到外部觀察者的作用，通過引入該層能夠使位于內(nèi)側(cè)的太陽電池憑目視不能辨認。然后在該遮掩層(14)的正面?zhèn)仍O(shè)置用于控制從正面?zhèn)热肷涞娜我獠ㄩL的光使其達到規(guī)定透射率的光學構(gòu)件(15)，再在上述光學構(gòu)件(15)的正面?zhèn)仍O(shè)置用于使從上述光學構(gòu)件(15)反射的光漫射并向正面?zhèn)壬涑龅穆鋵?16)。漫射層(16)同樣是為增強在光學構(gòu)件(15)上的反射光以便讓外部觀察者看到而插入的。利用該漫射層(16)可使從光學構(gòu)件反射的光成為無定向性的且柔和的光。
文檔編號H01L31/0216GK1134760SQ94194037
公開日1996年10月30日 申請日期1994年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月5日
發(fā)明者南谷孝典, 村田靖 申請人:時至準鐘表股份有限公司