專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)電池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將光作為能源使用的太陽(yáng)電池裝置。
在向鐘表、電子計(jì)算器、無(wú)線電收音機(jī)等產(chǎn)品供電的能源中使用著用單晶硅或多晶硅及非晶形硅等材料形成的太陽(yáng)電池。
但是，以往是將太陽(yáng)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(yáng)電池的原色，這已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的弊病。特別是在鐘表等裝飾品方面，當(dāng)因太陽(yáng)電池而阻礙了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多樣性時(shí)，這將對(duì)產(chǎn)品價(jià)值帶來(lái)很大影響，所以強(qiáng)烈地期望有所改進(jìn)。
根據(jù)這種期望，提出了在太陽(yáng)電池的正面安裝吸收顏色的濾光層，或安裝用來(lái)限制光透射波長(zhǎng)范圍的著色構(gòu)件層，目的是不能從外部直接看到太陽(yáng)電池(特開(kāi)平5-29641號(hào)公報(bào))。
然而，在使用了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(duì)太陽(yáng)電池的光能供給量將減少。因此，一面要向太陽(yáng)電池充分地供給為發(fā)電所必需的光能，一面卻又想從外部看不到太陽(yáng)電池，這是不可能的。
而在使用如特開(kāi)平5-29641號(hào)公報(bào)中所述的著色層的情況下，能夠在確保對(duì)太陽(yáng)電池的光能供給量的同時(shí)，看不到太陽(yáng)電池。但是，這時(shí)在外觀質(zhì)量上出現(xiàn)了問(wèn)題。即，為了優(yōu)先考慮太陽(yáng)電池的遮掩效果，著色層在外觀上必須是反射光弱的不鮮明的顏色，所以不能達(dá)到謀求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多樣化所需要的那種狀態(tài)。
另外，還提出了在太陽(yáng)電池的正面依次疊加白色的漫射層及具有透明性的熒光濾光層，以漫射層遮掩太陽(yáng)電池，同時(shí)利用熒光濾光層的作用向外部射出著色光(特開(kāi)昭60-148172)。
可是，該現(xiàn)有技術(shù)雖然對(duì)太陽(yáng)電池的遮掩性能取得大致滿(mǎn)意的效果，但因熒光濾光層本身形成波導(dǎo)而使具有透明性的熒光濾光層內(nèi)部產(chǎn)生的熒光向橫向傳播，所以到達(dá)太陽(yáng)電池的光能的量變得極少。此外，由具有透明性的熒光濾光層變換成熒光而向外部射出的光量也減少，存在著形成的外觀顏色發(fā)暗的的缺點(diǎn)。
本發(fā)明正是鑒于這種技術(shù)背景而開(kāi)發(fā)的，其目的是在向太陽(yáng)電池供給充分的光能的同時(shí)，從外部憑視覺(jué)不能辨認(rèn)出該太陽(yáng)電池，而且實(shí)現(xiàn)外觀質(zhì)量?jī)?yōu)良且設(shè)計(jì)多樣化。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置采用以下結(jié)構(gòu)。
即，本發(fā)明的太陽(yáng)電池，在太陽(yáng)電池的正面?zhèn)仍O(shè)有使從正面?zhèn)热肷涞墓饴涞穆干鋵?，同時(shí)在該漫透射層內(nèi)含有吸收從正面?zhèn)热肷涞墓獾囊?guī)定波長(zhǎng)區(qū)域的發(fā)光體。因此，發(fā)光體發(fā)光，該光的一部分在漫透射層內(nèi)被漫反射，與同樣被漫反射的入射光一起向外部發(fā)射，形成明亮的外觀。而由發(fā)光體產(chǎn)生的光的另一部分與漫透射后的入射光一起到達(dá)太陽(yáng)電池，供發(fā)電用。
作為發(fā)光體，可采用包含熒光材料和磷光材料之一種或兩種都包含的結(jié)構(gòu)。
這里，如將熒光材料或磷光材料的吸收波段調(diào)整到無(wú)助于太陽(yáng)電池發(fā)電的波段，同時(shí)將發(fā)出的光的波段調(diào)整到有助于太陽(yáng)電池發(fā)電的波段，則能利用發(fā)光體增加供給太陽(yáng)電池的光能。例如，由于一般的太陽(yáng)電池利用可見(jiàn)光發(fā)電，所以作為發(fā)光體來(lái)說(shuō)，適合于采用吸收紫外光而發(fā)出可見(jiàn)光的發(fā)光體。
通過(guò)著眼于發(fā)出的光的波長(zhǎng)并選定發(fā)光體的材料，可以顯現(xiàn)出具有各種各樣亮度、色彩、色度的任意色調(diào)、光澤的外觀顏色。將發(fā)光顏色不同的發(fā)光體組合起來(lái)，還能描畫(huà)出圖樣。這樣，外觀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)自由度便擴(kuò)大了，在應(yīng)用于裝飾品的情況下，可以提高產(chǎn)品的價(jià)值。
另外，本發(fā)明即使是不將發(fā)光體包含在漫透射層內(nèi)，而是將用同樣的材料(但必須是不透明的)構(gòu)成的發(fā)光體層設(shè)在太陽(yáng)電池正面?zhèn)鹊娜我馕恢茫材苋〉猛瑯拥男Ч?br> 熒光材料和磷光材料已知在紫外線照射下的二次生成物即氧基與熒光材料或磷光材料的端基反應(yīng)，阻礙發(fā)光并促使材料變黃劣化。
因此，最好是在熒光材料和磷光材料的周?chē)砑邮茏璋奉?lèi)光穩(wěn)定劑。即，受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑具有吸收波長(zhǎng)為250nm以下的光線，而使比該波長(zhǎng)長(zhǎng)的光線透過(guò)的特性。此外，由于還兼有捕集添加后物質(zhì)中的氧基的功能，所以能夠解決上述的問(wèn)題。
在含有發(fā)光體的漫透射層的正面?zhèn)?，還設(shè)有紫外線遮蔽層，利用該紫外線遮蔽層吸收一部分從外部入射的紫外線，從而可防止發(fā)光體的劣化。
本發(fā)明在太陽(yáng)電池的正面?zhèn)冗€可附加用于遮蔽在太陽(yáng)電池上的反射光的遮掩層。
遮掩層擔(dān)負(fù)著防止上述反射光向外部射出的作用，通過(guò)引入該層能夠更進(jìn)一步地使太陽(yáng)電池不能從外部看出。
遮掩層的結(jié)構(gòu)還可以具有其透射率隨光的入射方向的不同而不同的透射各向異性，從正面?zhèn)壬湎蛱?yáng)電池側(cè)的光透射量大于從太陽(yáng)電池側(cè)射向正面?zhèn)鹊墓馔干淞俊?br> 在這種情況下，遮掩層對(duì)從正面?zhèn)鹊娜肷涔庾詈镁哂?0～96％的透射率。
這樣的遮掩層例如可以通過(guò)將無(wú)色透明的板狀構(gòu)件的正面機(jī)械加工成三維形狀而得到。
按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可以做到既具有作為太陽(yáng)電池的功能，從外部又辨認(rèn)不出它的存在，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?cái)U(kuò)展了設(shè)計(jì)的自由度，使對(duì)迄今為止的以上多種用途的應(yīng)用成為可能。
第1圖是用于說(shuō)明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例1的外觀示意圖。
第2圖是示意地表示出在第1圖的A-A線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
第3圖是在實(shí)施例1中使用的由非晶形硅構(gòu)成的太陽(yáng)電池的光譜靈敏度曲線圖。
第4圖是用于說(shuō)明在電子式計(jì)算器中應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例2的外觀示意圖。
第5圖是示意地表示出在第4圖的B-B線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
第6圖是用于說(shuō)明在手表中應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例3的外觀示意圖。
第7圖是示意地表示出在第6圖的C-C線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
第8圖是用于說(shuō)明在電子式計(jì)算器中應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例4的外觀示意圖。
第9圖是示意地表示出在第8圖的D-D線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
第10圖是用于說(shuō)明在手表中應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例5的外觀示意圖。
第11圖是示意地表示出在第10圖的E-E線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
第12圖用于說(shuō)明在電子式計(jì)算器中應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例6的外觀示意圖。
第13圖是示意地表示出在第12圖的F-F線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
第14圖是用于說(shuō)明在手表中應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例7的外觀示意圖。
第15圖是示意地表示出在第14圖的G-G線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
第16圖是示意地表示出本發(fā)明實(shí)施例7的太陽(yáng)電池裝置的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
第17圖是在實(shí)施例7中使用的遮掩層的棱形角度與光透射率之間的關(guān)系曲線圖。
第18圖是示意地表示出本發(fā)明實(shí)施例8的太陽(yáng)電池裝置的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
第19圖是示意地表示出實(shí)施例8中使用的遮掩層結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
第20圖是在實(shí)施例8中使用的遮掩層的棱形角度與透光率之間的關(guān)系曲線圖。
第21圖是示意地表示出本發(fā)明實(shí)施例9的太陽(yáng)電池裝置的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
第22圖是示意地表示出本發(fā)明實(shí)施例10的太陽(yáng)電池裝置的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
以下，參照


本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1第1圖是用于說(shuō)明在手表內(nèi)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例1的外觀示意圖，圖中示出了將太陽(yáng)電池分成4部分設(shè)置在表盤(pán)內(nèi)側(cè)的狀態(tài)。第2圖是在第1圖的A-A線剖面中示意地表示出從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
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(guò)用等離子體CVD法形成非晶形硅膜，制成太陽(yáng)電池13。而在玻璃基片12的正面?zhèn)?，設(shè)有包含熒光體14的漫透射層15，將漫透射層15兼作表盤(pán)使用，從而構(gòu)成太陽(yáng)電池式手表。
這里，作為熒光體14可以采用吸收紫外光而發(fā)出可見(jiàn)光、或吸收波長(zhǎng)在500nm以下的可見(jiàn)光而發(fā)出波長(zhǎng)在500nm以上的可見(jiàn)光的各種熒光物質(zhì)。例如，在本實(shí)施例1中，作為熒光體14使用了4、4′-二氨基芪-2、2′-二磺酸衍生物類(lèi)的熒光增白染料(發(fā)光中心波長(zhǎng)430nm)及若丹明B(發(fā)光中心波長(zhǎng)580nm)。
通過(guò)在透明樹(shù)脂材料中混合碳酸鈣粉末等、或在透明體中散布散射物質(zhì)，可以很容易地獲得漫透射層15。
如增加漫透射層15中的熒光體14的含有量，則熒光體14的光吸收量和熒光發(fā)射量都增加。但是，當(dāng)含有量達(dá)到一定濃度時(shí)，所發(fā)射的熒光被鄰近的熒光體分子吸收，將使熒光的總發(fā)射量減少。該現(xiàn)象就是通常所知的濃度消光。
開(kāi)始濃度消光的極限濃度隨熒光體14的種類(lèi)而不同，在漫透射層15內(nèi)所含有的熒光體14，最好是在不發(fā)生濃度消光的范圍內(nèi)。在本實(shí)施例1中，在透明的甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂中含有0.5重量％的上述熒光體14。在該濃度下不會(huì)發(fā)生濃度消光。
另一方面，可通過(guò)漫透射層15的制造方法等任意控制其透光率。在本實(shí)施例1中，在透明的甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂中混入2.0重量％的碳酸鈣粉末，形成0.5mm厚的片層。
將按如上所述方法制成的含有熒光體14的漫透射層15重疊在太陽(yáng)電池13上，并按電動(dòng)勢(shì)特性評(píng)價(jià)了到達(dá)太陽(yáng)電池的光能量。
還同時(shí)評(píng)價(jià)了太陽(yáng)電池13的遮掩效果及外觀質(zhì)量。這里，對(duì)甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂中的碳酸鈣含有量為2.0重量％的代表例，進(jìn)行了與現(xiàn)有技術(shù)的比較。
因到達(dá)太陽(yáng)電池13的光能量隨熒光體14發(fā)出的熒光色而不同，所以太陽(yáng)電池13的電動(dòng)勢(shì)特性也發(fā)生變化，但在遮掩效果與外觀質(zhì)量的相關(guān)性方面，顯示了與熒光色無(wú)關(guān)的大致相同的傾向。
這時(shí)，將僅有太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)有例1、在太陽(yáng)電池的正面?zhèn)扰渲昧司哂泄饴湫缘奈諡V光層的結(jié)構(gòu)作為比較例1-1(白色濾光層)及比較例1-2(黃色濾光層)、在太陽(yáng)電池的正面?zhèn)扰渲昧税亻_(kāi)平5-29641號(hào)公報(bào)所述漫透射層的著色構(gòu)件層(干涉濾光層)的結(jié)構(gòu)作為比較例1-3、在太陽(yáng)電池的正面?zhèn)扰渲昧税亻_(kāi)昭60-148172號(hào)公報(bào)所述白色漫射片的彩色漫射層(透明熒光濾光層)的結(jié)構(gòu)作為比較例1-4，一起進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
作為電動(dòng)勢(shì)特性的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)是在通常的室內(nèi)光(熒光燈照明200勒克司)照射下5級(jí)串聯(lián)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)在2.50V以上為合格。其結(jié)果列于表1。
從表1可以明顯看出，在現(xiàn)有例和比較例中，確保太陽(yáng)電池的電動(dòng)勢(shì)、遮掩效果及外觀質(zhì)量不可能同時(shí)都得到滿(mǎn)足。與此相反，如采用本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)，即可在將太陽(yáng)電池的電動(dòng)勢(shì)充分地保持在可工作的范圍的同時(shí)，還能遮掩太陽(yáng)電池13的外觀，而且外觀質(zhì)量也是優(yōu)異的。這種情況就意味著全然不會(huì)意識(shí)到太陽(yáng)電池13的外觀且能夠?qū)崿F(xiàn)多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
接著，評(píng)價(jià)了上述實(shí)施例1與各個(gè)比較例的結(jié)構(gòu)的不同對(duì)太陽(yáng)電池裝置的外觀質(zhì)量的影響。
這時(shí)，還通過(guò)用照度計(jì)并根據(jù)太陽(yáng)電池13的電動(dòng)勢(shì)特性對(duì)實(shí)施例1的漫透射層15的透光量所做的估算，對(duì)漫透射層15中所含熒光體14的增感效果進(jìn)行了研討。
其結(jié)果是，判明了漫透射層15中不含熒光體14時(shí)供給太陽(yáng)電池13的光量比含有熒光體14時(shí)要少。這是由于熒光體14的波長(zhǎng)變換作用使太陽(yáng)電池的靈敏度增加了的緣故。即，其結(jié)果是屬于太陽(yáng)電池13的低靈敏度波段的光，經(jīng)熒光體14進(jìn)行波長(zhǎng)變換后變成屬于太陽(yáng)電池13的高靈敏度波段的光。
利用熒光體14的這種波長(zhǎng)變換作用，通過(guò)適當(dāng)選定熒光體14的種類(lèi)，可以根據(jù)入射光的波長(zhǎng)分布使太陽(yáng)電池獲得最佳的增感效果。例如，作為典型室內(nèi)照明光的3亮線型熒光燈的光，在波長(zhǎng)為440nm、510nm、580nm時(shí)具有強(qiáng)的輸出峰值，所以可通過(guò)使用熒光體14吸收太陽(yáng)電池13靈敏度低的440nm以下波段的光而發(fā)射出太陽(yáng)電池13靈敏度高的從550nm到600nm的光，提高太陽(yáng)電池13的增感效果。
在實(shí)施例1中，如光從外部入射到含有熒光體14的漫透射層15，則入射光中波長(zhǎng)處在熒光體14的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光被熒光體14吸收，變成波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光后從熒光體14發(fā)出。
在本發(fā)明實(shí)施例1示出的太陽(yáng)電池裝置的結(jié)構(gòu)中，熒光體14用來(lái)吸收非晶形硅太陽(yáng)電池13的光接收靈敏度等于零的紫外光而發(fā)出可見(jiàn)光，或者是吸收太陽(yáng)電池13的光接收靈敏度低的波長(zhǎng)為500nm以下的可見(jiàn)光而發(fā)出該太陽(yáng)電池13的光接收靈敏度高的波長(zhǎng)為500nm以上的可見(jiàn)光。
非晶形硅太陽(yáng)電池13的光譜靈敏度示于圖3。
在本發(fā)明的實(shí)施例1中，由熒光體14吸收的波長(zhǎng)的光被變換為極有利于太陽(yáng)電池13發(fā)電的波長(zhǎng)的光后入射到太陽(yáng)電池13，所以與采用比較例1-1、比較例1-2那樣的吸收濾光層的情況相比，減少了太陽(yáng)電池13的電動(dòng)勢(shì)特性的降低程度。
但是，熒光體14的量子效率過(guò)低時(shí)，不能利用熒光體14的波長(zhǎng)變換作用對(duì)太陽(yáng)電池13發(fā)揮增感效果。因此，以熒光體14的量子效率高為好。此外，在實(shí)施例1中，從熒光體14發(fā)出的光也向太陽(yáng)電池裝置的正面?zhèn)?觀測(cè)者側(cè))發(fā)射，所以觀測(cè)者可以看到清晰明亮的熒光色。
與比較例1-3的結(jié)構(gòu)在外觀質(zhì)量上的差別正是在這一點(diǎn)上。即，在比較例1-3中，是想將從干涉濾光層反射的光在漫透射層中漫射后顯現(xiàn)出來(lái)?？墒?，因該漫透射層還兼有遮掩太陽(yáng)電池的目的，所以如要發(fā)揮遮掩效果，則透射性能就要降低而且外觀顏色也模糊不清。其結(jié)果是，在比較例1-3的結(jié)構(gòu)中得不到良好的外觀質(zhì)量。
在比較例1-4中，從具有透明性的熒光濾光層發(fā)出的熒光，在熒光濾光層本身作為波導(dǎo)的作用下在該熒光濾光層的平面內(nèi)傳播，并從橫向的端面漏出。因此，向太陽(yáng)電池側(cè)及觀測(cè)者側(cè)的熒光出射量都減少，從而造成電動(dòng)勢(shì)特性及外觀質(zhì)量的降低。
實(shí)施例2以下，參照第4圖和第5圖對(duì)與本發(fā)明實(shí)施例2有關(guān)的太陽(yáng)電池裝置進(jìn)行說(shuō)明。
第4圖是用于說(shuō)明在電子式計(jì)算器中應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例2的外觀示意圖，在顯示部21的外周部分配置著太陽(yáng)電池裝置。第5圖是示意地表示出在第4圖的B-B線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
在本實(shí)施例2中，顯示部21及太陽(yáng)電池22從內(nèi)側(cè)固定在臺(tái)式電子計(jì)算器框架23的開(kāi)口部。并且，在該太陽(yáng)電池22的上部疊加熒光體層24及漫透射層25而形成了太陽(yáng)電池裝置。
具體地說(shuō)，與實(shí)施例1相同，將混入了2.0重量％的碳酸鈣粉末的甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂模壓成0.5mm厚而構(gòu)成漫透射層25，并在該漫透射層25的背面(朝向太陽(yáng)電池的面)涂布約5μm的氧雜萘鄰?fù)?lèi)衍生物的熒光增白染料作為熒光體層24，從而獲得了上述結(jié)構(gòu)。熒光增白染料用不透明的粘合劑固定。
對(duì)按如上所述方法制成的太陽(yáng)電池裝置進(jìn)行了與實(shí)施例1同樣的評(píng)價(jià)，結(jié)果取得了與實(shí)施例1大致相同的效果。此外，在實(shí)施例2的太陽(yáng)電池裝置中還在漫透射層25的正面(背向太陽(yáng)電池的面)上形成熒光體層24，也取得了同樣的效果。
但是，在實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)熒光體層24具有透明性時(shí)，與上述比較例1-4相同，熒光在自身層內(nèi)橫向傳播使入射到太陽(yáng)電池22的熒光量顯著減少。因此，熒光體層24最好采用沒(méi)有透明性的。
對(duì)于上述實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變漫透射層25和熒光體層24的總透光率，檢查了太陽(yáng)電池裝置的可使用范圍。
試樣是在透明的甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂中混入作為賦予漫透射性材料的碳酸鈣粉末而構(gòu)成漫透射層25，再將氧雜萘鄰?fù)?lèi)衍生物的熒光增白染料按1∶1∶10的重量比混合后用旋轉(zhuǎn)涂布法在該漫透射層25的一側(cè)表面上形成約5μm的熒光體層24。
漫透射層25的透光率由樹(shù)脂中的碳酸鈣濃度(0.1～10.0重量％)加以控制。將該試樣疊加在太陽(yáng)電池22上，使該熒光體層24變成朝向太陽(yáng)電池22一側(cè)。然后，用照度計(jì)測(cè)定漫透射層25和熒光體層24的總透光率，從太陽(yáng)電池22的電動(dòng)勢(shì)特性和遮掩性能方面檢查可使用范圍。太陽(yáng)電池22的電動(dòng)勢(shì)特性，將在200勒克司的熒光燈照明下5級(jí)串聯(lián)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)在2.50V以上作為合格基準(zhǔn)。
其結(jié)果是，當(dāng)漫透射層25和熒光體層24的總透光率達(dá)40％以上時(shí)，太陽(yáng)電池22的電動(dòng)勢(shì)特性也超過(guò)了合格基準(zhǔn)。漫透射層25和熒光體層24的總透光率越高，其電動(dòng)勢(shì)特性越為優(yōu)良。但是，在太陽(yáng)電池22的遮掩性能方面，已判明了當(dāng)上述總透光率超過(guò)85％時(shí)得不到令人滿(mǎn)意的結(jié)果。
因此，漫透射層25和熒光體層24的總透光率最好是在40％～85％的范圍內(nèi)。
如采用上述的實(shí)施例1、2所示的太陽(yáng)電池裝置，由于能夠從外部遮掩太陽(yáng)電池的存在，所以就能將太陽(yáng)電池有效地設(shè)置在以往因結(jié)構(gòu)上的限制不可能配置的剩余空間內(nèi)了。
在實(shí)施例1中，示出了漫透射層15含有熒光體層14的情況，但如在透明基片內(nèi)混入熒光體14并對(duì)該片的一面或兩面進(jìn)行加工而形成漫透射層15，也能獲得與實(shí)施例1的太陽(yáng)電池裝置同樣的效果。
另外，在實(shí)施里1中制作漫透射層15時(shí)，用于獲得漫透射功能的材料(碳酸鈣)與熒光體14是分別混入的，但因在透明體中分散熒光顏料可同時(shí)賦予漫透射性和熒光性，所以制作更為簡(jiǎn)單。
在上述實(shí)施例1、2中，將熒光體14或熒光體層24作為構(gòu)成要素，但也可代替這兩者，而將在光入射后發(fā)出磷光的磷光體或磷光體層作為構(gòu)成要素。
這里，作為熒光體材料或磷光體材料，除均二苯代乙烯衍生物、若丹明B、氧雜萘鄰?fù)苌镏?，還可采用吸收紫外光而發(fā)出可見(jiàn)光、或吸收波長(zhǎng)為500nm以下的可見(jiàn)光而發(fā)出波長(zhǎng)為500以上的可見(jiàn)光的各種發(fā)光材料。
作為這種熒光體材料或磷光體材料的例子有，二萘嵌苯及其衍生物、惡唑衍生物、萘二甲酰亞胺類(lèi)化合物、若丹明G、水楊嗪、二甲酸、蒽嘧啶衍生物、蒽醌衍生物、YVO4Sm、Y2O2Ho、稀土類(lèi)離子一β二酮-1.10菲繞啉三元配位化合物、稀土類(lèi)離子-β二酮-氧化三辛基磷三元配位化合物等化合物。
在實(shí)施例1、2中，作為漫透射層15、25使用了混入碳酸鈣粉末后的甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂，但也可使用其他的塑料材料或白色粉末等。除了在樹(shù)脂中混入白色粉末以外，還可將透明的玻璃或樹(shù)脂的表面進(jìn)行珩磨處理，或加工成魚(yú)眼鏡頭狀、雙凸透鏡狀、或菲涅爾透鏡狀，或在該表面上形成細(xì)棱形狀的層等來(lái)形成漫透射層15、25。
另外，通過(guò)使塑料的表面變質(zhì)，或使用聚四氟乙烯及聚甲醛樹(shù)脂(聚縮醛)一類(lèi)的在分子結(jié)構(gòu)上具有漫透射性的樹(shù)脂，也可以形成漫透射層15、25。
本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置中的含有熒光體或磷光體的漫透射層或漫透射層與熒光體層(磷光體層)的疊層體，因能形成薄層形狀，所以只需幾百μm的空間就足夠了，設(shè)置空間在厚度方向上幾乎不受限制。又因能夠做到從外部看不到太陽(yáng)電池，所以就意味著能夠?qū)崿F(xiàn)全然不會(huì)意識(shí)到太陽(yáng)電池外觀的優(yōu)良的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
實(shí)施例3下面，參照第6圖、第7圖對(duì)與本發(fā)明實(shí)施例3有關(guān)的太陽(yáng)電池裝置進(jìn)行說(shuō)明。
第6圖是用于說(shuō)明在手表中應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例3的外觀示意圖，示出了太陽(yáng)電池在表盤(pán)內(nèi)側(cè)分4部分設(shè)置的狀態(tài)。第7圖是示意地表示出在第6圖的C-C線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
在表殼31內(nèi)，固定著玻璃基片32。在該玻璃基片32的背面，通過(guò)用等離子體CVD法形成非晶形硅膜，制成太陽(yáng)電池33。而在玻璃基片32的正面?zhèn)龋O(shè)有包含熒光體34、受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑35、光漫射物質(zhì)36的漫透射層37，將該漫透射層37兼作表盤(pán)使用，從而構(gòu)成太陽(yáng)電池式手表。
在實(shí)施例3中，作為漫透射層37采用透明的環(huán)氧樹(shù)脂。作為在漫透射層37內(nèi)的光漫射物質(zhì)36，添加了1.0重量％的平均粒徑為1μm的二氧化鈦微粒。而熒光體是分別在漫透射層37內(nèi)添加了0.5重量％的吸收紫外線而發(fā)出可見(jiàn)光的芪二苯并惡唑衍生物的熒光染料(發(fā)光中心波長(zhǎng)為430nm)及吸收波長(zhǎng)在500nm以下的可見(jiàn)光而發(fā)出波長(zhǎng)在500nm以上的可見(jiàn)光的若丹明B(發(fā)光中心波長(zhǎng)為580nm)。此外，作為受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑35是在漫透射層37內(nèi)添加了0.5重量％的雙(2、2、6、6-四甲基-4-哌嗪)癸二酸酯。并按厚0.5mm的薄片狀制作了含有上述物質(zhì)的漫透射層37。
比較例3為確認(rèn)上述實(shí)施例3的效果，作為比較例3只是沒(méi)有添加受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑，使用了其它與實(shí)施例3相同的物質(zhì)、相同的添加量并按同樣大小形成的漫透射層。
將上述實(shí)施例3及比較例3的漫透射層重疊在太陽(yáng)電池33的正面，根據(jù)電動(dòng)勢(shì)特性評(píng)價(jià)了從正面?zhèn)鹊竭_(dá)太陽(yáng)電池33的光能量。
作為電動(dòng)勢(shì)特性的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，在通常的室內(nèi)光(熒光燈照明200勒克司)下5級(jí)串聯(lián)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)在2.50V以上為合格。同時(shí)，評(píng)價(jià)了太陽(yáng)電池33的遮掩效果及太陽(yáng)電池裝置的耐候性。在波長(zhǎng)350nm至450nm的碳弧下連續(xù)照射100小時(shí)，用日曬氣候色牢度儀測(cè)定，在ISO 105-A03規(guī)定的污染用灰色分級(jí)卡上比色圖在4-5號(hào)以上者為合格。
以上結(jié)果列于表2。在實(shí)施例3和比較例3中，因熒光體34發(fā)出的熒光色而使到達(dá)太陽(yáng)電池33的光能量不同，因而太陽(yáng)電池33的電動(dòng)勢(shì)特性也隨之發(fā)生變化。而在太陽(yáng)電池33的遮掩效果及外觀質(zhì)量的相關(guān)性方面，顯示出與熒光色無(wú)關(guān)的同樣傾向。
實(shí)施例3和比較例3在確保太陽(yáng)電池的電動(dòng)勢(shì)及外觀遮掩性方面都是合格的，沒(méi)有看出多大差異。但是，在耐候性上，在連續(xù)暴露于碳弧下100小時(shí)后，用日曬氣候色牢度儀測(cè)定的污染用灰色分級(jí)卡評(píng)價(jià)用的比色圖境行評(píng)價(jià)，結(jié)果是實(shí)施例3在4-5號(hào)以上，與此相反，沒(méi)有添加受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑的比較例3在3號(hào)以下，可以看出實(shí)施例3在耐候性上有飛躍的提高。表2
<p>實(shí)施例4下面，參照第8圖、第9圖對(duì)與本發(fā)明實(shí)施例4有關(guān)的太陽(yáng)電池裝置進(jìn)行說(shuō)明。
第8圖是用于說(shuō)明在電子式計(jì)算器中應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例4的外觀示意圖，太陽(yáng)電池42分4部分圍繞顯示部41的外周設(shè)置。第9圖是示意地表示出在第8圖的D-D線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
在本實(shí)施例4中，顯示部41及太陽(yáng)電池42從內(nèi)側(cè)固定在臺(tái)式電子計(jì)算器框架43的開(kāi)口部。并且，在該太陽(yáng)電池42的上部疊加漫透射層44而形成了太陽(yáng)電池裝置。在漫透射層44內(nèi)分別添加了熒光體45、受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑46、光漫射物質(zhì)47。
具體地說(shuō)，在漫透射層44的基體材料中采用了甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂。作為熒光體14是在漫透射層44內(nèi)添加了0.5重量％的4、4′-二氨基芪-2、2′-二磺酸衍生物類(lèi)的熒光增白染料(發(fā)光中心波長(zhǎng)為430nm)。作為受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑46采用雙(2、2、6、6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，以0.5重量％添加在漫透射層44內(nèi)。作為光漫射物質(zhì)47采用平均粒徑為1μm的鈦微粒，以0.1重量％添加在漫透射層44內(nèi)。
將如上制造的太陽(yáng)電池裝置與上述實(shí)施例3一樣進(jìn)行了評(píng)價(jià)，其結(jié)果是能獲得與實(shí)施例3幾乎相同的效果。
通過(guò)改變添加在實(shí)施例4的漫透射層44內(nèi)的光漫射物質(zhì)47的濃度改變?cè)搶?4的透光率，檢查了太陽(yáng)電池42的可使用范圍。
這里，使環(huán)氧樹(shù)脂中的平均粒徑為1μm的二氧化鈦微粒的濃度在0.05重量％～10.0重量％的范圍內(nèi)變化，控制漫透射層44的透光率。
具體地說(shuō)，將漫透射層44置于太陽(yáng)電池42之上，用照度計(jì)測(cè)定透光率，從太陽(yáng)電池42的電動(dòng)勢(shì)特性及遮掩性能方面檢查了可使用范圍。太陽(yáng)電池42的電動(dòng)勢(shì)特性以在200勒克司的熒光燈照明下5級(jí)串聯(lián)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)在2.50V以上為合格。
其結(jié)果是，當(dāng)漫透射層44的透光率達(dá)40％以上時(shí)，電動(dòng)勢(shì)滿(mǎn)足2.50V以上，判明了透光率越高，其電動(dòng)勢(shì)特性越為優(yōu)良。另一方面，在太陽(yáng)電池42的遮掩性能方面，已判明了當(dāng)透光率超過(guò)85％時(shí)在外觀質(zhì)量上將發(fā)生問(wèn)題。因此，漫透射層44的透光率最好是在40％～85％的范圍內(nèi)。
在上述實(shí)施例3、4中，在漫透射層44內(nèi)添加熒光體45，但作為代替，也可添加在光入射后發(fā)出磷光的磷光體。
這里，作為熒光體或磷光體，除芪二苯并惡唑衍生物、若丹明B、芪衍生物之外，還可采用吸收紫外光而發(fā)出可見(jiàn)光、或吸收波長(zhǎng)在500nm以下的可見(jiàn)光而發(fā)出波長(zhǎng)在500nm以上的可見(jiàn)光的各種發(fā)光體。
例如可以使用的材料有，2、5-雙〔5′-叔丁苯并惡唑基(2)〕噻吩、二萘嵌苯、二萘嵌苯衍生物、氧雜萘鄰?fù)苌铩哼蜓苌?、萘二甲酰亞胺?lèi)化合物、若丹明G、水楊嗪、ジキサンチレン、蒽嘧啶衍生物、蒽醌衍生物、YVO4Sm、Y2O2Ho、稀土類(lèi)離子-β二酮-1.10菲繞啉三元配位化合物、稀土類(lèi)離子-β二酮-氧化三辛基磷三元配位化合物等化合物。
另外，在實(shí)施例3、4中，作為受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑35、46采用雙(2、2、6、6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，但象雙(1、2、2、6、6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；1-〔2-〔3-(3、5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸基〕乙基〕-4-〔3-(3、5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸基〕-2、2、6、6-四甲基哌嗪；4-苯甲酸基-2、2、6、6-四甲基哌嗪；8-乙?；?3-十二烷基-7、7、9、9-四甲基-1、3、8-噻三唑〔4·5〕癸烷-2、4-雙酮；丁二酸二甲酯·1-(2-羥乙基)-4-2、2、6、6-四甲基哌嗪；聚〔{6-(1、1、3、3-四甲基丁基)氨基-1、3、5-三嗪-2、4-ジイル}{(2、2、6、6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}六甲撐{(2、2、6、6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}〕；N、N′-雙(3-氨丙基)乙胺·2、4-雙〔N-丁基-N-(1、2、2、6、6-五甲基-4-哌啶基)氨基〕-6-氯基-1、3、5-三嗪；2-(3、5-二叔丁基-4-羥芐基)-2-n-丁基丙二酸雙(1、2、2、6、6-五甲基-4-哌啶基)；1、2、2、6、6-五甲基-4-哌啶基/十三烷基1、2、3、4-丁烷四羧酸鹽等，如具有將哌嗪的2位及6位碳上的全部氫以甲基置換后的結(jié)構(gòu)，則也可使用其中任何一種材料。
在實(shí)施例3、4中，作為漫透射層37、44的基體材料，采用了透明的環(huán)氧樹(shù)脂和甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂，同時(shí)作為光漫射物質(zhì)36、47使用了平均粒徑為1μm的二氧化鈦微粒，但并不限定于此。
例如，對(duì)于漫透射層37、44的基體材料，代替環(huán)氧樹(shù)脂和甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂，也可采用聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等透明的塑料材料。對(duì)于光漫射物質(zhì)36、47，代替二氧化鈦微粒，也可采用碳酸鈣及粉?；逆V等白色粉末，平均粒徑也不限定1μm而可以用任意粒徑的粉末。
另外，在實(shí)施例3、4的結(jié)構(gòu)中，在漫透射層37、44內(nèi)添加熒光體34、45及受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑35、46，但也可將熒光體34、45及受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑35、46形成與漫透射層37、44不同的層。
漫透射層37、44除了在透明樹(shù)脂中混入白色粉末以外，還可通過(guò)將透明樹(shù)脂或玻璃的表面進(jìn)行珩磨處理，或加工成魚(yú)眼鏡頭狀、雙凸透鏡狀、或菲涅爾透鏡狀，或在該表面上形成細(xì)棱形狀的層等來(lái)制成。
另外，通過(guò)將塑料的表面變質(zhì)、改性，或使用聚四氟乙烯及聚縮醛一類(lèi)的在分子結(jié)構(gòu)上具有漫透射性的樹(shù)脂，也可以形成漫透射層37、44。
如增加熒光體34、45的添加量，則與實(shí)施例1、2的情況一樣，發(fā)生濃度消光現(xiàn)象，所以必須考慮不發(fā)生該濃度消光的濃度極限，調(diào)整熒光體34、45的添加量。在上述實(shí)施例3、4的濃度下，沒(méi)有發(fā)生濃度消光。
實(shí)施例5下面，參照第10圖、第11圖對(duì)與本發(fā)明實(shí)施例5有關(guān)的太陽(yáng)電池裝置進(jìn)行說(shuō)明。
第10圖是用于說(shuō)明在手表中應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例5的外觀示意圖，示出太陽(yáng)電池分4部分設(shè)置在表盤(pán)內(nèi)側(cè)的狀態(tài)。第11圖是示意地表示出在第10圖的E-E線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
在表殼51內(nèi)，固定著玻璃基片52。在該玻璃基片52的背面，通過(guò)用等離子體CVD法形成非晶形硅膜，制成太陽(yáng)電池53。而在玻璃基片12的正面?zhèn)龋O(shè)有漫透射層5和紫外線遮蔽層55，將漫透射層54兼作表盤(pán)使用，從而構(gòu)成太陽(yáng)電池式手表。
漫透射層54的基體材料采用透明的環(huán)氧樹(shù)脂。作為光漫射物質(zhì)56添加了1.0重量％的平均粒徑為1μm的鈦微粒。而作為熒光體是分別在漫透射層54內(nèi)添加了0.5重量％的吸收紫外線而發(fā)出可見(jiàn)光的芪二苯并惡唑衍生物的熒光染料(發(fā)光中心波長(zhǎng)為430nm)及吸收波長(zhǎng)在500nm以下的可見(jiàn)光而發(fā)出波長(zhǎng)在500nm以上的可見(jiàn)光的二萘嵌苯衍生物的熒光染料(發(fā)光中心波長(zhǎng)為610nm)。按厚0.4mm的薄片狀制作了上述的漫透射層54。
紫外線遮蔽層55以透明的環(huán)氧樹(shù)脂作為基體材料，并在紫外線吸收劑58內(nèi)添加1.0重量％的2、4-二羥基二苯甲酮，制作成厚0.25mm的薄片狀，疊加在漫透射層54的正面。
比較例5為確認(rèn)上述實(shí)施例5的太陽(yáng)電池裝置的效果，作為比較例5只是沒(méi)有疊加紫外線遮蔽層55，使用了其它與實(shí)施例5相同的物質(zhì)、相同的添加量并按同樣大小制成了漫透射層。
將上述實(shí)施例5制成的漫透射層54及紫外線遮蔽層55重疊在太陽(yáng)電池53上，根據(jù)電動(dòng)勢(shì)特性評(píng)價(jià)了從正面?zhèn)鹊竭_(dá)太陽(yáng)電池53的光能量。同樣，將比較例5的漫透射層配置在太陽(yáng)電池上，根據(jù)電動(dòng)勢(shì)特性評(píng)價(jià)了從正面?zhèn)鹊竭_(dá)太陽(yáng)電池53的光能量。作為電動(dòng)勢(shì)特性的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)是在通常的室內(nèi)光(熒光燈照明200勒克司)照射下5級(jí)串聯(lián)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)在2.50V以上為合格。
同時(shí)，評(píng)價(jià)了太陽(yáng)電池53的遮掩效果及太陽(yáng)電池裝置的耐候性。在波長(zhǎng)350nm至450nm的碳弧下連續(xù)照射100小時(shí)，用日曬氣候色牢度儀測(cè)定，在ISO 105-A03規(guī)定的污染用灰色分級(jí)卡上比色圖在4-5號(hào)以上者為合格。
以上結(jié)果列于表3。即，因熒光體57發(fā)出的熒光色而使到達(dá)太陽(yáng)電池53的光能量不同，因而帶電的電動(dòng)勢(shì)特性也隨之發(fā)生變化。而在太陽(yáng)電池53的遮掩效果及外觀質(zhì)量的相關(guān)性方面顯示了與熒光色無(wú)關(guān)的同樣傾向。作為結(jié)論，實(shí)施例5和比較例5在確保太陽(yáng)電池的電動(dòng)勢(shì)及外觀遮掩性方面都超過(guò)合格基準(zhǔn)，沒(méi)有看出多大差異。
但是，在紫外線的遮蔽性方面，在比較例5中透射吸收將近90％的紫外線，而與此相反，實(shí)施例5的透射吸收量在20％以下。由于該紫外線透射吸收量之差，在耐候性上也產(chǎn)生了顯著的差別。即，在連續(xù)暴露于碳弧下100小時(shí)后用日曬氣候色牢度儀測(cè)定的污染用灰色分級(jí)卡評(píng)價(jià)中的比色圖，沒(méi)有配置紫外線遮蔽層的比較例5在2-3號(hào)以下，而與此相反，本實(shí)施例5則在4-5號(hào)以上。因此，實(shí)施例5的太陽(yáng)電池裝置能防止因吸收紫外線而造成的熒光體57的劣化，可以看出耐候性有飛躍的提高。
表3
實(shí)施例6以下，參照第12圖和第13圖對(duì)與本發(fā)明實(shí)施例6有關(guān)的太陽(yáng)電池裝置進(jìn)行說(shuō)明。
第12圖是用于說(shuō)明在電子式計(jì)算器中應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例6的外觀示意圖，太陽(yáng)電池62圍繞顯示部61的外周分成4部分配置。第13圖是示意地表示出在第12圖的F-F線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
在本實(shí)施例6中，顯示部61及太陽(yáng)電池62從內(nèi)側(cè)固定在臺(tái)式電子計(jì)算器框架63的開(kāi)口部。并且，在該太陽(yáng)電池62的上部疊加而形成漫透射層64和紫外線遮蔽層65。
在漫透射層64分別添加熒光體66及光漫射物質(zhì)67。具體地說(shuō)，作為漫透射層67的基體材料采用了透明的甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂。作為熒光體66，采用2、5-雙〔5′-t-丁苯并惡唑基(2)〕噻吩(發(fā)光中心波長(zhǎng)為435nm)，以0.5重量％添加在漫透射層67內(nèi)。作為光漫射物質(zhì)67，采用平均粒徑為1μm的二氧化鈦微粒，以1.0重量％添加在漫透射層67內(nèi)。
對(duì)紫外線遮蔽層65的基體材料采用了環(huán)氧樹(shù)脂，作為紫外線吸收劑68，添加了1.0重量％的2-(2′-羥基-5′-甲基苯基)苯并三唑。
對(duì)按如上所述方法制成的太陽(yáng)電池裝置進(jìn)行了與實(shí)施例5同樣的評(píng)價(jià)，結(jié)果取得了與實(shí)施例5大致相同的效果。
通過(guò)改變添加在漫透射層64內(nèi)的光漫射物質(zhì)的濃度改變透光率，檢查了作為太陽(yáng)電池的可使用范圍。這里，使環(huán)氧樹(shù)脂中的平均粒徑為1μm的二氧化鈦微粒的濃度在0。08重量％～12.0重量％的范圍內(nèi)變化，控制了透光率。
具體地說(shuō)，將漫透射層64置于太陽(yáng)電池62之上，用照度計(jì)測(cè)定透光率，從太陽(yáng)電池62的電動(dòng)勢(shì)特性及遮掩性能方面檢查了可使用范圍。太陽(yáng)電池62的電動(dòng)勢(shì)特性，以在200勒克司的熒光燈照明下5級(jí)串聯(lián)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)在2.50V以上為合格。
其結(jié)果是，當(dāng)透光率達(dá)40％以上時(shí)，滿(mǎn)足2.50V以上的電動(dòng)勢(shì)，判明了透光率越高，其電動(dòng)勢(shì)特性越為優(yōu)良。另一方面，在太陽(yáng)電池62的遮掩性能方面，已判明了當(dāng)透光率超過(guò)85％時(shí)將發(fā)生問(wèn)題。因此，漫透射層64的透光率最好是在40％～85％的范圍內(nèi)。
在上述實(shí)施例5和6中，在漫透射層54、64內(nèi)添加熒光體57、66，但也可添加磷光體代替熒光體57、66。
作為熒光體或磷光體，除均二苯代乙烯二苯并惡唑衍生物、二萘嵌苯衍生物、2、5-雙〔5′-特丁苯并惡唑基(2)〕噻吩之外，還可采用吸收紫外光而發(fā)出可見(jiàn)光、或吸收波長(zhǎng)在500nm以下的可見(jiàn)光而發(fā)出波長(zhǎng)在500以上的可見(jiàn)光線的各種發(fā)光體。
例如可以使用的物質(zhì)有，4、4′-二氨基芪-2、2′二磺酸氧、氧雜萘鄰?fù)苌?、惡唑衍生物、萘二甲酰亞胺?lèi)化合物、若丹明B、若丹明G、水楊嗪、ジキサンチレン、蒽嘧啶衍生物、蒽醌衍生物、YVO4Sm、Y2O2Ho、稀土類(lèi)離子-β二酮-1.10菲繞啉三元配位化合物、稀土類(lèi)離子-β二酮-氧化三辛基磷三元配位化合物等化合物。
在實(shí)施例5、6中，作為漫透射層54、64的基體材料，采用了透明的環(huán)氧樹(shù)脂和甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂，但也可采用聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等透明的塑料材料代替這種材料。
作為光漫射物質(zhì)56、67，也可采用碳酸鈣及粉?；逆V等白色粉末代替二氧化鈦微粒，平均粒徑也不限定1μm而可以用任意粒徑的粉末。
此外，在上述實(shí)施例5、6中，是在漫透射層54、64內(nèi)添加熒光體57、66，但也可形成與漫透射層54、64不同的熒光體層。
漫透射層54、64除了在透明樹(shù)脂中混入白色粉末以外，還可通過(guò)將透明樹(shù)脂或玻璃的表面進(jìn)行珩磨處理，或加工成魚(yú)眼鏡頭狀、雙凸透鏡狀、或菲涅爾透鏡狀，或在該表面上形成細(xì)棱形狀的層等來(lái)制成。另外，通過(guò)將塑料的表面變質(zhì)、改性，或使用聚四氟乙烯及聚縮醛一類(lèi)的在分子結(jié)構(gòu)上具有漫透射性的樹(shù)脂，也可以形成漫透射層54、64。
在實(shí)施例5、6中，對(duì)紫外線遮蔽層55、65的基體材料采用了環(huán)氧樹(shù)脂，作為紫外線吸收劑采用了2、4-二羥基二苯甲酮及2-(2′-羥基-5′甲基苯)苯并三唑，但對(duì)基體材料也可采用甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等透明的塑料材料。
另外，也可用旋轉(zhuǎn)涂布法、浸漬法等在含有熒光體或磷光體的層上直接形成紫外線遮蔽層。
作為紫外線吸收劑也可采用例如，2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮；2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮；2-羥基-4-十二烷基羥基二苯甲酮；2、2′-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮；2、2′-二羥基-4、4′-二甲氧基二苯甲酮；2-羥基-4-甲氧基--5-磺基二苯甲酮；2-(2′-羥基-5′叔丁基苯基)苯并三唑；2-(2′-羥基-3、5′二叔丁基苯基)苯并三唑；2-(2′-羥基-3′叔丁基-5′-甲苯基)-5-氯基苯并三唑；2-(2′-羥基-3、5′二叔丁基苯基)-5-氯基苯并三唑；2-(2′-羥基-3′、5′二叔戌基苯基)苯并三唑；2-{2′-羥基-3′-3″、4″、5″、6″-四氫化鄰苯二甲酰亞胺基甲基)-5′-甲基苯}苯并三唑；苯基水楊酸酯；水楊酸對(duì)叔丁基苯酯；水楊酸對(duì)辛基苯酯等。
在實(shí)施例5、6中，為提高含有熒光體或磷光體的層的耐候性，也可添加少量的具有將雙(2、2、6、6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯一類(lèi)的哌嗪的2位及6位碳上的全部氫以甲基置換后的結(jié)構(gòu)的受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑。
如增加熒光體57、66的添加量，則與實(shí)施例1～4的情況一樣，發(fā)生濃度消光現(xiàn)象，所以必須考慮不發(fā)生該濃度消光的濃度極限，調(diào)整熒光體57、66的添加量。在上述實(shí)施例5、6的濃度下，沒(méi)有發(fā)生濃度消光。
實(shí)施例7下面，參照第14圖、第15圖對(duì)與本發(fā)明實(shí)施例7有關(guān)的太陽(yáng)電池裝置進(jìn)行說(shuō)明。
第14圖是用于說(shuō)明在手表中應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)電池裝置時(shí)的實(shí)施例7的外觀示意圖，示出了太陽(yáng)電池在表盤(pán)內(nèi)側(cè)分4部分設(shè)置的狀態(tài)。第15圖是示意地表示出在第14圖的G-G線剖面中從太陽(yáng)電池起的正面?zhèn)冉Y(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
在表殼71內(nèi)，固定著玻璃基片72。在該玻璃基片72的背面，通過(guò)用等離子體CVD法形成非晶形硅膜，制成太陽(yáng)電池73。
如放大的第16圖所示，在玻璃基片72的正面上疊加遮掩層74。在遮掩層的一側(cè)表面上形成使光散射的遮光面75。遮掩層74使其遮光面75朝向太陽(yáng)電池73疊加在玻璃基片72上。在本實(shí)施例7中，作為遮掩層74，是對(duì)透明玻璃片的一側(cè)表面進(jìn)行機(jī)械加工，在該側(cè)形成每邊以50微米為單位的四角錐在縱橫方向(X-Y方向)鋪滿(mǎn)的連續(xù)棱形的遮光面75。
在遮掩層74的正面疊加漫透射層76。在本實(shí)施例7中，作為漫透射層76，采用了將二氧化鈦粉末燒結(jié)成形后的陶瓷。該漫透射層76的透光率與光的入射方向無(wú)關(guān)，大約為55％。漫透射層76還可兼作太陽(yáng)電池式手表的表盤(pán)使用。
這里，為檢查遮掩層74的光的透射各向異性特性，使在遮光面75上形成的四角錐的頂角在70°～120°的范圍內(nèi)變化，在垂直指向性弱的照明下測(cè)定遮掩層74的透光率。
其測(cè)定結(jié)果示于圖17。圖中的黑圓圈表示從正面?zhèn)?漫透射層76側(cè))向遮掩層74入射的光的透射率對(duì)頂角的依賴(lài)關(guān)系。相反，圖中的白圓圈表示從背面?zhèn)?太陽(yáng)電池73側(cè))向遮掩層74入射的光的透光率對(duì)頂角的依賴(lài)關(guān)系。
從第17圖可以看出，對(duì)于垂直入射光來(lái)說(shuō)，當(dāng)在遮光面75上形成的四角錐的頂角為105°時(shí)，可透射從正面?zhèn)热肷涞墓饬康?2％以上。即，如使遮光面75與太陽(yáng)電池73相對(duì)，則對(duì)于指向性弱的光，入射到遮掩層74的光量的92％以上到達(dá)太陽(yáng)電池73供發(fā)電用。而太陽(yáng)電池73上的反射率即使是高的部分也在70％左右，所以在太陽(yáng)電池73上反射后透過(guò)遮掩層74回到正面?zhèn)鹊墓獾墓饬?，減少到35％左右。
相對(duì)于漫透射層76的入射光的出射光的指向性，在很大程度上依賴(lài)于材料和制作方法。在本實(shí)施例7中所用的漫透射層76上光的漫射性很強(qiáng)，透過(guò)該層76入射到遮掩層74的光具有弱的垂直指向性。因此，在實(shí)施例7的太陽(yáng)電池裝置中，確認(rèn)了從漫透射層76入射具有弱垂直指向性的光的遮掩層74顯示出透射各向異性特性。
比較例7-1為確認(rèn)實(shí)施例7的效果，作為比較例7-1準(zhǔn)備了僅在太陽(yáng)電池73的正面?zhèn)仍O(shè)置漫透射層76而沒(méi)有遮掩層74的太陽(yáng)電池裝置。這里，漫透射層76的材料和大小與實(shí)施例7相同，透光率為50％，與光的入射方向無(wú)關(guān)。
比較例7-2為確認(rèn)實(shí)施例7的效果，作為比較例7-2準(zhǔn)備了僅在太陽(yáng)電池73的正面?zhèn)仍O(shè)置漫透射層76而沒(méi)有遮掩層74的太陽(yáng)電池裝置。這里，漫透射層76的材料和大小與實(shí)施例7相同，透光率為39％，與光的入射方向無(wú)關(guān)。
分別評(píng)價(jià)了在實(shí)施例7、比較例7-1、比較例7-2中制作的各太陽(yáng)電池裝置的電動(dòng)勢(shì)特性，同時(shí)還評(píng)價(jià)了對(duì)太陽(yáng)電池73反射的光的遮光性。
作為電動(dòng)勢(shì)特性的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)是在通常的室內(nèi)光(熒光燈照明200勒克司)照射下5級(jí)串聯(lián)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)在2.50V以上為合格。而對(duì)于遮掩性，根據(jù)由觀察者從外部的目視觀察能觀察到太陽(yáng)電池73的程度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
實(shí)施例7的太陽(yáng)電池裝置，太陽(yáng)電池73的電動(dòng)勢(shì)達(dá)到2.52V以上，電動(dòng)勢(shì)特性超過(guò)了合格基準(zhǔn)。之所以如此是由于漫透射層76的透射率為55％、遮掩層74對(duì)從漫透射層76側(cè)的入射光的透射率為92％，從而使外部入射光的約50％到達(dá)太陽(yáng)電池73供發(fā)電用的緣故。
在遮掩性方面，實(shí)施例7的太陽(yáng)電池裝置，從外部很難憑目視確認(rèn)出由非結(jié)晶形硅構(gòu)成的太陽(yáng)電池73部分及金屬電極部分，即，幾乎能將太陽(yáng)電池73完全遮掩起來(lái)。
另一方面，比較例7-1的太陽(yáng)電池裝置，因漫透射層76的透光率為50％，使外部入射光的約50％到達(dá)太陽(yáng)電池73供發(fā)電用。其結(jié)果是，達(dá)到了2.50V以上的合格基準(zhǔn)。
但是，在遮掩性方面，太陽(yáng)電池73部分及金屬電極部分都能從外部憑目視清晰地確認(rèn)出來(lái)，不能達(dá)到令人滿(mǎn)意的結(jié)果。
比較例7-2的太陽(yáng)電池裝置，因漫透射層76的透光率為39％，所以入射到太陽(yáng)電池73的光量很少，其結(jié)果是，太陽(yáng)電池73的電動(dòng)勢(shì)為2.48V，不能達(dá)到合格基準(zhǔn)。
而在遮掩性方面，從外部很難憑目視確認(rèn)出太陽(yáng)電池73部分及金屬電極部分，具有能另人滿(mǎn)意的遮掩效果。
以上結(jié)果列于表4。
表4
實(shí)施例8以下，參照第18圖～第20圖說(shuō)明與本發(fā)明實(shí)施例8有關(guān)的太陽(yáng)電池裝置。
本實(shí)施例8的太陽(yáng)電池裝置，與上述實(shí)施例7相同，也是在玻璃基片81的背面形成太陽(yáng)電池82，而在該玻璃基片81的正面疊加遮掩層83，在遮掩層83的正面疊加漫透射層84。
但是，在本實(shí)施例8中，在遮掩層83的一側(cè)表面上形成如第19圖所示的遮光面85，在與漫透射層84接觸這一點(diǎn)上與實(shí)施例7不同。
關(guān)于本實(shí)施例8的太陽(yáng)電池裝置，為檢查遮掩層83的光透射各向異性特性，使在遮光面85上形成的四角錐的頂角在70°～120°的范圍內(nèi)變化，測(cè)定在垂直指向性強(qiáng)的照明下的透光率。
其結(jié)果示于圖20。圖中的黑圓圈表示從漫透射層84側(cè)向遮掩層83入射的光的透射率對(duì)頂角的依賴(lài)關(guān)系。相反，圖中的白圓圈表示從太陽(yáng)電池82側(cè)向遮掩層83入射的光的透光率對(duì)頂角的依賴(lài)關(guān)系。
從第20圖可以看出，對(duì)于垂直入射光來(lái)說(shuō)，當(dāng)在遮光面85上形成的四角錐的頂角為80°或95°時(shí)，可透射從漫透射層84側(cè)入射的光量的78％以上。而從太陽(yáng)電池82入射并透過(guò)遮掩層83的光的光量在50％以下。
由此可知，在實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)入射了指向性強(qiáng)的光時(shí)，從漫透射層84側(cè)入射到遮掩層83的光量的78％以上到達(dá)太陽(yáng)電池82供發(fā)電用。而太陽(yáng)電池73上的反射率即使是高的部分也在70％左右，所以在太陽(yáng)電池82上反射后透過(guò)遮掩層83回到正面?zhèn)鹊墓獾墓饬?，減少到27％左右。
因此，在使用了光的漫射性弱的漫透射層84的情況下，透過(guò)該漫透射層84入射到遮掩層83的光具有稍強(qiáng)的指向性，所以對(duì)于該指向性強(qiáng)的光，遮掩層83具有透射各向異性特性的本實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)是最理想的。
在實(shí)施例8中使用的漫透射層84的透光率為71％。因遮掩層83對(duì)從漫透射層84入射的光的透射率為78％，所以外部入射光的約55％到達(dá)太陽(yáng)電池82供發(fā)電用。
實(shí)施例8的太陽(yáng)電池裝置從外部也很難憑目視確認(rèn)出由非結(jié)晶形硅構(gòu)成的太陽(yáng)電池73部分及金屬電極部分，即，幾乎能將太陽(yáng)電池82完全遮掩起來(lái)。
作為比較例，準(zhǔn)備了在太陽(yáng)電池82與漫透射層84之間配置透光率約78％而不具有透射各向異性特性的遮掩層的太陽(yáng)電池裝置。
在該比較例的太陽(yáng)電池裝置中，在太陽(yáng)電池82的金屬電極部反射后透過(guò)遮掩層及漫透射層84而出射到外部的光的光量多，太陽(yáng)電池82可從外部憑目視清晰地確認(rèn)，遮掩效果不充分。
另外，雖然有使不具有透射各向異性的遮掩層本身的透射率降低來(lái)確保遮掩效果的方法，但在這種情況下到達(dá)太陽(yáng)電池82的光的光量減少因而使電動(dòng)勢(shì)特性降低。而且，由于反射光強(qiáng)度減弱，只能顯現(xiàn)混濁不清的外觀顏色，外觀質(zhì)量也降低了。
實(shí)施例9以下，參照第21圖說(shuō)明與本發(fā)明實(shí)施例9有關(guān)的太陽(yáng)電池裝置。
在該實(shí)施例9中，在金屬基板91上隔著絕緣層92形成太陽(yáng)電池93，在太陽(yáng)電池93的正面?zhèn)刃纬烧谘趯?4，而且在遮掩層的正面?zhèn)券B加了漫透射層95。
具體地說(shuō)，在不銹鋼等金屬基板91上隔著聚酰亞胺等絕緣層92形成太陽(yáng)電池93。然后在該太陽(yáng)電池的正面直接形成具有半球狀遮光面96的遮掩層94。在本實(shí)施例9中，作為漫透射層95，使用的是光的漫射性弱、透射率為68％的漫透射層。
這里，說(shuō)明遮掩層94的制作方法。在本實(shí)施例9中，首先，通過(guò)以下工序制成用于形成遮掩層94的母模。
即，在硅片(100)上形成金膜后，通過(guò)光刻、蝕刻工序以30μm間距按直徑5μm的圓型形狀將金膜除去。接著，通過(guò)將硅片在濃氫氟酸、硝酸、醋酸的混合液中浸漬，以除去金膜后的部分為起點(diǎn)各向同性地對(duì)硅片進(jìn)行蝕刻。然后，當(dāng)除去殘余的金膜后即可制成半球形凹部規(guī)則整齊地排列的母模。
凹部的直徑取決于蝕刻時(shí)間，在大約30分鐘的蝕刻后，獲得了直徑約25μm的半球部沿X-Y方向連續(xù)地規(guī)則整齊排列的母模。由按照如上所述方法制成的母模制成電鑄模，并在太陽(yáng)電池93上鑄塑PMMA(甲基丙烯酸甲酯)樹(shù)脂，且在其表面上使用上述電鑄模復(fù)制半球形狀后形成了遮掩層94。由此，復(fù)制部分構(gòu)成由半球狀凸部的集合形成的遮光面96，漫透射層95與遮掩層94整體形成。
用同樣的方法在透明玻璃基片上形成遮掩層94后進(jìn)行了透射各向異性的確認(rèn)。其結(jié)果是，從與漫透射層95相對(duì)的正面?zhèn)热肷涞秸谘趯?4的光的透射率約為92％。而從與太陽(yáng)電池93相對(duì)的背面?zhèn)热肷涞秸谘趯?4的光的透射率為65％。即，在這種結(jié)構(gòu)中也確認(rèn)了透射各向異性。
因此，利用本實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)，僅調(diào)整漫透射層95的光透射率使其百分?jǐn)?shù)減少若干，也能遮掩太陽(yáng)電池93而從外部不能辨認(rèn)。
在本實(shí)施例9中，利用塑料復(fù)制技術(shù)以約60μm的厚度在太陽(yáng)電池93上直接形成具有上述透射各向異性的遮掩層94，所以能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使裝置的總體厚度變薄。
由于太陽(yáng)電池93與遮掩層94是整體形成的，所以在其后的組裝作業(yè)中，可僅配置漫透射層95，因而能達(dá)到簡(jiǎn)化該作業(yè)的目的。
在本實(shí)施例9中，是將遮掩層94的遮光面形成半球狀的凸部集合，但除此之外也可形成四角錐的棱形、透鏡形、將棱形的頂端切割后的形狀的凸部集合，或在其凸部之間形成間隙等能使光漫射的各種形態(tài)。
另外，在本實(shí)施例9中遮掩層94的遮光面96上是沿X-Y方向連續(xù)并排形成半球狀的凸部，但也可以是將該凸部沿圓周方向(θ方向)排列，再將該凸部的列在半徑方向(γ方向)上排列的形態(tài)。此外，也可將各列上的凸部按半間距錯(cuò)開(kāi)排列。
如在電鑄模的復(fù)制面上無(wú)規(guī)則地配置凹部并用該電鑄模在遮掩層94的遮光面96上無(wú)規(guī)則地形成凸部，則太陽(yáng)電池93上的直線部分等從外部就更難辨認(rèn)。
實(shí)施例10以下，參照第22圖說(shuō)明與本發(fā)明實(shí)施例10有關(guān)的太陽(yáng)電池裝置。
實(shí)施例10的太陽(yáng)電池裝置，在金屬基片101上隔著絕緣層102形成太陽(yáng)電池103，在太陽(yáng)電池103的正面?zhèn)纫来委B加遮掩層104及漫透射層105。在本實(shí)施例10中，作為漫透射層105，使用的是光的漫射性強(qiáng)、透射率為58％的漫透射層。
具體地說(shuō)，在黃銅鋼基板等的金屬基片101上隔著聚酰亞胺等的絕緣層102形成太陽(yáng)電池103。而遮掩層104如圖22所示在漫透射層105的背面?zhèn)日w形成。然后在與太陽(yáng)電池103相對(duì)的背面按棱形形狀形成了遮掩層104的遮光層106。
這里，說(shuō)明遮掩層104的制作方法。首先，通過(guò)以下工序制成用于形成遮掩層104的母模。
即，用安裝了尖部頂角為85°的超硬刀具的自動(dòng)車(chē)床，在厚為10mm的黃銅鋼基板的一側(cè)表面上進(jìn)行刻紋深度為23μm、走刀間距為50μm的平行刻紋加工。接著在黃銅鋼基板的同一表面上沿著與上述刻紋方向正交的方向進(jìn)行形狀完全相同的平行刻紋加工。將結(jié)束了刻紋加工的黃銅鋼基板脫脂洗滌后，用作遮掩層成型模具。
按如上方法制作模具，并在漫透射層105上鑄塑PMMA樹(shù)脂，且在其表面上使用上述遮掩層成型模具復(fù)制上述刻紋加工部分。于是，復(fù)制部分構(gòu)成由四角錐棱形凸部的集合形成的遮光面106，漫透射層105與遮掩層104整體形成。
將如上整體形成的漫透射層105和遮掩層104配置在太陽(yáng)電池103上，形成太陽(yáng)電池裝置。這時(shí)，遮掩層104的遮光面106與太陽(yáng)電池的正面相對(duì)。
用同樣的方法在透明玻璃基片上形成遮掩層104后進(jìn)行了透射各向異性的確認(rèn)。其結(jié)果是，從與漫透射層105接觸的正面?zhèn)热肷涞秸谘趯?04的光的透射率約為90％。而從與太陽(yáng)電池103相對(duì)的背面?zhèn)热肷涞秸谘趯?04的光的透射率為58％。即，在這種結(jié)構(gòu)中也在遮掩層104上確認(rèn)了透射各向異性。
因此，利用本實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)，僅調(diào)整漫透射層105的光透射率使其百分?jǐn)?shù)減少若干，也能遮掩太陽(yáng)電池103而從外部不能辨認(rèn)。
在本實(shí)施例10中，利用塑料復(fù)制技術(shù)以約60μm的厚度在漫透射層105上整體形成具有上述透射各向異性的遮掩層104，所以能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使裝置的總體厚度變薄。
在本實(shí)施例10中，遮掩層104的遮光面106形成了棱形凸部，但不限于此，也可形成透鏡形、將透鏡形和棱形的頂端切割后的形狀的凸部集合，或在其凸部之間形成間隙等能使光漫射的各種形態(tài)。
另外，在本實(shí)施例10中遮掩層104的遮光面106上是沿X-Y方向連續(xù)并排形成棱形的凸部，但也可以是將該凸部沿圓周方向(θ方向)排列，再將該凸部的列在半徑方向(γ方向)上排列的形態(tài)。此外，也可將各列上的凸部按半間距錯(cuò)開(kāi)排列。
如采用以上說(shuō)明的在本發(fā)明實(shí)施例7～實(shí)施例10中給出的具有透射各向異性特性的遮掩層，則能使從外部入射的光的大部分導(dǎo)向太陽(yáng)電池產(chǎn)生充分的電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)將從太陽(yáng)電池反射的光遮蔽而從外部看不到太陽(yáng)電池的外觀，其效果更為顯著。
如上所述，在實(shí)施例7中，是通過(guò)將透明片狀玻璃的一側(cè)表面進(jìn)行機(jī)械加工，使遮掩層74具有每邊以50微米為單位，頂角為105°的四角錐在X-Y方向上鋪滿(mǎn)的連續(xù)棱形的表面。在實(shí)施例8中，是通過(guò)將透明片狀玻璃的一側(cè)表面進(jìn)行機(jī)械加工，使遮掩層83具有一邊以50微米為單位頂角為80°或95°的四角錐在X-Y方向上鋪滿(mǎn)的連續(xù)棱形形狀的表面。
但是，形成棱形四角錐的頂角不限于上述的值，可在機(jī)械加工的可能范圍內(nèi)任意設(shè)定。除了具有連續(xù)的棱形表面以外，還可將透明的樹(shù)脂或玻璃的表面進(jìn)行珩磨處理，或加工成魚(yú)眼鏡頭狀、雙凸透鏡狀、或菲涅爾透鏡狀，或可形成半球狀、透鏡形、將棱形的頂端切割后的形狀的凸部或凹部的集合，或在其凸部或凹部之間形成間隙等能使光漫射的各種形態(tài)。
作為遮掩層的材料，在實(shí)施例7、實(shí)施例8中，使用了玻璃板，但也可與實(shí)施例9、實(shí)施例10的情況相同，使用透明的樹(shù)脂。
另外，在實(shí)施例7、實(shí)施例8中，也可用象實(shí)施例9那樣的電鑄法，在太陽(yáng)電池73、82的正面上直接形成由塑料材料構(gòu)成的遮掩層74、83。同樣也可用象實(shí)施例10那樣的利用模具的模鑄成型法，在漫透射層74、83上直接形成由塑料材料構(gòu)成的遮掩層74、83。
本發(fā)明實(shí)施例7～實(shí)施例10的漫透射層可用將二氧化鈦粉末燒結(jié)成型后的陶瓷形成。除此之外，也可不用二氧化鈦而用氧化鋯、氧化鎂、氧化釔、氧化鋁等燒結(jié)的陶瓷，或假如能使光漫透射的話(huà)，也可使用紙、纖維等形成漫透射層。
該實(shí)施例的漫透射層也可在透明環(huán)氧樹(shù)脂、或甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂、聚苯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等透明塑料材料中添加作為光散射物質(zhì)的二氧化鈦、碳酸鈣、粉?；逆V等微粒而形成。
在該實(shí)施例的漫透射層中，也可添加熒光體或磷光體兩者中的一種、或熒光體或磷光體二者一起添加。除這些之外，還可添加受阻胺類(lèi)的光穩(wěn)定劑。如采用這種作法，則已說(shuō)明過(guò)的熒光體或磷光體能更進(jìn)一步地獲得與添加受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑而構(gòu)成的漫透射層同樣的效果。
另外，還可在該實(shí)施例的漫透射層中添加著色劑而顯現(xiàn)任意顏色。作為在這種情況下的著色劑，可使用以熒光材料為主的各種染料、顏料。
作為熒光體，如前面的實(shí)施例已說(shuō)明的那樣，可使用吸收短波長(zhǎng)光并變換成長(zhǎng)波長(zhǎng)光后發(fā)射光的各種熒光材料。例如，2、5-雙〔5′-叔丁苯并惡唑基(2)〕噻吩、二萘嵌苯、二萘嵌苯衍生物、芪衍生物、氧雜萘鄰?fù)苌?、惡唑衍生物、芪二苯并惡唑衍生物、萘二甲酰亞胺?lèi)化合物、若丹明G、水楊嗪、ジキサンチレン、蒽嘧啶衍生物、蒽醌衍生物、YVO4Sm、Y2O2Ho、稀土類(lèi)離子-β二酮-1.10菲繞啉三元配位化合物、稀土類(lèi)離子-β二酮-氧化三辛基磷三元配位化合物等化合物。
對(duì)于受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑，可采用如象雙(2、2、6、6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，雙(1、2、2、6、6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；1-〔2-〔3-(3、5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸基〕乙基〕-4-〔3-(3、5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸基〕-2、2、6、6-四甲基哌嗪；4-苯甲酸基-2、2、6、6-四甲基哌嗪；8-乙?；?3-十二烷基-7、7、9、9-四甲基-1、3、8-噻三唑〔4·5〕癸烷-2、4-雙酮；丁二酸二甲酯·1-(2-羥乙基)-4-2、2、6、6-四甲基哌嗪；聚〔{6-(1、1、3、3-四甲基丁基)氨基-1、3、5-三嗪-2、4-ジイル}{(2、2、6、6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}六甲撐{(2、2、6、6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}〕；N、N′-雙(3-氨丙基)乙胺·2、4-雙〔N-丁基-N-(1、2、2、6、6-五甲基-4-哌啶基)氨基〕-6-氯基-1、3、5-三嗪；2-(3、5-二叔丁基-4-羥芐基)-2-n-丁基丙二酸雙(1、2、2、6、6-五甲基-4-哌啶基)；1、2、2、6、6-五甲基-4-哌啶基/十三烷基1、2、3、4-丁烷四羧酸鹽等具有將哌嗪的2位及6位碳上的全部氫用甲基置換后的結(jié)構(gòu)的各種材料。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施例1到實(shí)施例10中，太陽(yáng)電池的個(gè)數(shù)及電的連接結(jié)構(gòu)可任意設(shè)定。
本發(fā)明可在使用太陽(yáng)電池的鐘表、臺(tái)式電子計(jì)算器、無(wú)線電收音機(jī)等各種產(chǎn)品中應(yīng)用。
按照本發(fā)明，能夠在確保向太陽(yáng)電池供給充分的光能的同時(shí)，從外部不能辨認(rèn)出該太陽(yáng)電池，而且能提高外觀質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)電池裝置，其特征在于在太陽(yáng)電池的正面?zhèn)仍O(shè)置使從正面?zhèn)热肷涞墓饴涞穆干鋵?，同時(shí)在上述漫透射層內(nèi)含有吸收從正面?zhèn)热肷涞墓獾囊?guī)定波長(zhǎng)區(qū)域并發(fā)光的發(fā)光體。
2.一種太陽(yáng)電池裝置，其特征在于在太陽(yáng)電池的正面?zhèn)葌溆惺箯恼鎮(zhèn)热肷涞墓饴涞穆干鋵蛹拔諒恼鎮(zhèn)热肷涞墓獾囊?guī)定波長(zhǎng)區(qū)域并發(fā)光的不透明發(fā)光體層。
3.一種太陽(yáng)電池裝置，其特征在于備有設(shè)置在太陽(yáng)電池的正面?zhèn)仁箯恼鎮(zhèn)热肷涞墓饴涞穆干鋵蛹霸O(shè)置在該漫透射層的正面?zhèn)扔糜谡诒我徊糠謴耐獠咳肷涞淖贤饩€的紫外線遮蔽層，且在上述漫透射層內(nèi)含有吸收從正面?zhèn)热肷涞墓獾囊?guī)定波長(zhǎng)區(qū)域并發(fā)射有助于上述太陽(yáng)電池發(fā)電的波長(zhǎng)區(qū)域的光的發(fā)光體。
4.一種太陽(yáng)電池裝置，其特征在于在太陽(yáng)電池的正面?zhèn)纫来委B加使從該太陽(yáng)電池反射的光漫射以減少向正面?zhèn)鹊某錾涔饬康恼谘趯蛹笆箯恼鎮(zhèn)热肷涞墓饴涞穆干鋵印?br> 5.一種太陽(yáng)電池裝置，其特征在于在太陽(yáng)電池的正面?zhèn)纫来委B加使從該太陽(yáng)電池反射的光漫射以減少向正面?zhèn)鹊某錾涔饬康恼谘趯蛹笆箯恼鎮(zhèn)热肷涞墓饴涞穆干鋵?，且在上述漫透射層?nèi)含有吸收從正面?zhèn)热肷涞墓獾囊?guī)定波長(zhǎng)區(qū)域并發(fā)光的發(fā)光體。
6.一種太陽(yáng)電池裝置，其特征在于在太陽(yáng)電池的正面?zhèn)券B加使從該太陽(yáng)電池反射的光漫射以減少向正面?zhèn)鹊某錾涔饬康恼谘趯?，在其正面?zhèn)冗€備有使從正面?zhèn)热肷涞墓饴涞穆干鋵蛹拔諒恼鎮(zhèn)热肷涞墓獾囊?guī)定波長(zhǎng)區(qū)域并發(fā)光的不透明發(fā)光體層。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任何一項(xiàng)所述的太陽(yáng)電池裝置，其特征在于上述漫透射層在上述太陽(yáng)電池的正面整體形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任何一項(xiàng)所述的太陽(yáng)電池裝置，其特征在于上述遮掩層在上述太陽(yáng)電池的背面整體形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任何一項(xiàng)所述的太陽(yáng)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的不同而不同的透射各向異性特性，從正面?zhèn)认蛱?yáng)電池的透光量大于從太陽(yáng)電池向正面?zhèn)鹊耐腹饬俊?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)電池裝置，其特征在于上述遮掩層對(duì)從正面?zhèn)热肷涞墓庵辽倬哂?0～96％的透光率。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任何一項(xiàng)所述的太陽(yáng)電池裝置，其特征在于上述遮掩層將其無(wú)色透明的板狀構(gòu)件的一側(cè)表面加工成三維形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)電池裝置，其特征在于在上述漫透射層的正面?zhèn)葌溆杏糜谡诒螐恼鎮(zhèn)热肷涞淖贤饩€的紫外線遮蔽層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5、6中任何一項(xiàng)所述的太陽(yáng)電池裝置，其特征在于上述發(fā)光體含有熒光材料或磷光材料中的任何一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的太陽(yáng)電池裝置，其特征在于在上述發(fā)光體的周?chē)砑邮茏璋奉?lèi)光穩(wěn)定劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5、6中任何一項(xiàng)所述的太陽(yáng)電池裝置，其特征在于上述發(fā)光體含有熒光材料及磷光材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的太陽(yáng)電池裝置，其特征在于在上述發(fā)光體的周?chē)砑邮茏璋奉?lèi)光穩(wěn)定劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5、6中任何一項(xiàng)所述的太陽(yáng)電池裝置，其特征在于上述發(fā)光體吸收紫外光并發(fā)射可見(jiàn)光。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的太陽(yáng)電池裝置，其特征在于使從外部入射的光的40～85％到達(dá)上述太陽(yáng)電池。
全文摘要
將漫透射層(15)設(shè)置在太陽(yáng)電池(13)的正面?zhèn)龋箯恼鎮(zhèn)热肷涞墓饴?，將光的一部分反射到正面?zhèn)?，同時(shí)將另一部分導(dǎo)向太陽(yáng)電池(13)。在該漫透射層(15)內(nèi)含有熒光體(14)。該熒光體(14)吸收從正面?zhèn)热肷涞墓獾囊?guī)定波長(zhǎng)區(qū)域并發(fā)射熒光。由熒光體(14)產(chǎn)生的光在漫透射層(15)內(nèi)漫射，一部分光向正面?zhèn)劝l(fā)射，另一部分被導(dǎo)入太陽(yáng)電池(13)。采用上述結(jié)構(gòu)可遮掩太陽(yáng)電池(13)的形態(tài)并獲得明亮的外觀，同時(shí)能供給太陽(yáng)電池充分的光能。
文檔編號(hào)G04B19/12GK1137330SQ94194480
公開(kāi)日1996年12月4日 申請(qǐng)日期1994年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月14日
發(fā)明者村田靖, 涉谷義繼, 南谷孝典 申請(qǐng)人:時(shí)至準(zhǔn)鐘表股份有限公司