JP2001168369A - 球状半導体素子を用いた発電装置および球状半導体素子を用いた発光装置 - Google Patents
球状半導体素子を用いた発電装置および球状半導体素子を用いた発光装置Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光電変換型発電装置の半導体素子アレイへの
受光量を増加させて光電変換効率を高めること、電光変
換型発電装置で裏面側に発生した光を表面側へ反射させ
て表面側への発光効率を高めること。 【解決手段】 光起電力発生部を有する太陽電池セル１
０を複数個直列接続した太陽電池アレイが光透過性のケ
ース部材２内に収容されており、ケース部材２の裏面側
に反射板５を密着状に設けたので、太陽電池アレイはケ
ース部材２に表面側から入射する太陽光２５だけでな
く、球状反射面５ａで反射した反射光も受光できるた
め、受光量が増大し、太陽電池セル１０による光起電力
を増大させることができる。
受光量を増加させて光電変換効率を高めること、電光変
換型発電装置で裏面側に発生した光を表面側へ反射させ
て表面側への発光効率を高めること。 【解決手段】 光起電力発生部を有する太陽電池セル１
０を複数個直列接続した太陽電池アレイが光透過性のケ
ース部材２内に収容されており、ケース部材２の裏面側
に反射板５を密着状に設けたので、太陽電池アレイはケ
ース部材２に表面側から入射する太陽光２５だけでな
く、球状反射面５ａで反射した反射光も受光できるた
め、受光量が増大し、太陽電池セル１０による光起電力
を増大させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、複数の球状半導
体素子で受光する受光量を反射光により増加させて光電
変換効率を高めるようにした発電装置、複数の球状半導
体素子で発生した光を表面側だけに集中させて発光効率
を高めるようにした発光装置に関する。
体素子で受光する受光量を反射光により増加させて光電
変換効率を高めるようにした発電装置、複数の球状半導
体素子で発生した光を表面側だけに集中させて発光効率
を高めるようにした発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 太陽光エネルギーを電気エネルギーに
変換する半導体を利用した種々の太陽電池が普及してい
る。この種の半導体太陽電池では、一般的に、シリコン
単結晶、シリコン多結晶、アモルファスＳｉ等の半導体
が主として用いられているが、光電変換効率が低く、配
線や組付け作業を含む製造工程が複雑化し、そのために
高価になり、しかも小型化できないという問題がある。
また、この種の半導体太陽電池では半導体基板が平面状
であり、受光面とその内部に形成されたｐｎ接合も概ね
平面の形を成している為、光の入射角が大きくなると反
射光が増えて光電変換効率が低下するという問題があ
る。
変換する半導体を利用した種々の太陽電池が普及してい
る。この種の半導体太陽電池では、一般的に、シリコン
単結晶、シリコン多結晶、アモルファスＳｉ等の半導体
が主として用いられているが、光電変換効率が低く、配
線や組付け作業を含む製造工程が複雑化し、そのために
高価になり、しかも小型化できないという問題がある。
また、この種の半導体太陽電池では半導体基板が平面状
であり、受光面とその内部に形成されたｐｎ接合も概ね
平面の形を成している為、光の入射角が大きくなると反
射光が増えて光電変換効率が低下するという問題があ
る。
【０００３】そこで、本願の発明者は国際公開公報WO98
/15983号において、受光素子（光電変換素子）や発光素
子（電光変換素子）や光触媒素子としての球状半導体素
子を用いて、種々の用途に適用でき、小型軽量化、発電
電圧の向上、低コスト化が図れる新規な半導体装置を提
案した。即ち、光電変換型の半導体装置として、基本的
に半導体の球状結晶の表面に拡散層及びｐｎ接合と１対
の電極を形成した太陽電池セルを１列状に並べて直列接
続した太陽電池アレイを形成し、この太陽電池アレイを
光透過性のケース内に収容した円柱状の太陽電池装置を
提案するとともに、これら複数の太陽電池アレイを光透
過性のケース内に収容したパネル状の太陽電池装置を提
案した。
/15983号において、受光素子（光電変換素子）や発光素
子（電光変換素子）や光触媒素子としての球状半導体素
子を用いて、種々の用途に適用でき、小型軽量化、発電
電圧の向上、低コスト化が図れる新規な半導体装置を提
案した。即ち、光電変換型の半導体装置として、基本的
に半導体の球状結晶の表面に拡散層及びｐｎ接合と１対
の電極を形成した太陽電池セルを１列状に並べて直列接
続した太陽電池アレイを形成し、この太陽電池アレイを
光透過性のケース内に収容した円柱状の太陽電池装置を
提案するとともに、これら複数の太陽電池アレイを光透
過性のケース内に収容したパネル状の太陽電池装置を提
案した。
【０００４】これら何れの太陽電池装置においても、光
透過性のケースの上主面と下主面が幾何学的に対称構造
であり、表裏何れの方向からでも太陽光を受光でき、光
を太陽電池セルに直接照射して光起電力が発生するよう
になっている。しかも、これら両主面には広い角度で受
光できるように部分円筒面状の曲面が形成されており、
太陽光のように入射方向が変動する光に対する受光性能
を向上させている。更に、基本的に太陽電池セルと同様
に構成された発光ダイオードを用いた電光変換型の半導
体装置として、この発光ダイオードの１対の電極に電圧
を印加することで、表裏両面側に向けて発光可能な円柱
状又はパネル状の発光装置を提案した。
透過性のケースの上主面と下主面が幾何学的に対称構造
であり、表裏何れの方向からでも太陽光を受光でき、光
を太陽電池セルに直接照射して光起電力が発生するよう
になっている。しかも、これら両主面には広い角度で受
光できるように部分円筒面状の曲面が形成されており、
太陽光のように入射方向が変動する光に対する受光性能
を向上させている。更に、基本的に太陽電池セルと同様
に構成された発光ダイオードを用いた電光変換型の半導
体装置として、この発光ダイオードの１対の電極に電圧
を印加することで、表裏両面側に向けて発光可能な円柱
状又はパネル状の発光装置を提案した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 本願の発明者が国際
公開公報WO98/15983号において提案した円柱状又はパネ
ル状の光電変換型半導体装置においては、太陽電池アレ
イを複数列平行に並べてケース内に収容しているため、
ケースの表面のうち、太陽電池セルを設けた部分円筒面
状の曲面部同士間の太陽光の透過により光電変換に何ら
寄与されない光電変換無効面積が大きいため、光起電力
の変換効率が低下するという問題がある。
公開公報WO98/15983号において提案した円柱状又はパネ
ル状の光電変換型半導体装置においては、太陽電池アレ
イを複数列平行に並べてケース内に収容しているため、
ケースの表面のうち、太陽電池セルを設けた部分円筒面
状の曲面部同士間の太陽光の透過により光電変換に何ら
寄与されない光電変換無効面積が大きいため、光起電力
の変換効率が低下するという問題がある。
【０００６】また、これら光電変換型半導体装置におい
ては、光電変換に寄与されないでケースを透過してしま
う透過光が多くなり、その透過光のためる光電変換効率
が更に低下するという問題がある。特に、光電変換型半
導体装置の片側（例えば表側）から入射する光を受光す
るケースが多いが、この半導体装置の裏側は光電変換に
寄与していない。
ては、光電変換に寄与されないでケースを透過してしま
う透過光が多くなり、その透過光のためる光電変換効率
が更に低下するという問題がある。特に、光電変換型半
導体装置の片側（例えば表側）から入射する光を受光す
るケースが多いが、この半導体装置の裏側は光電変換に
寄与していない。
【０００７】更に、電光変換型の半導体装置において
は、発光ダイオードで発生した光が半導体装置の表側と
裏側とに向けて同時に出射されるため、特に表側に向け
て集中的に発光させる場合には、半導体装置の裏側に出
射する光が無駄になってしまうという問題がある。本発
明の目的は、光電変換型発電装置の半導体素子アレイへ
の受光量を増加させて光電変換効率を高めること、電光
変換型発電装置で裏面側に発生した光を表面側から出射
させることで発光効率を高めること、等である。
は、発光ダイオードで発生した光が半導体装置の表側と
裏側とに向けて同時に出射されるため、特に表側に向け
て集中的に発光させる場合には、半導体装置の裏側に出
射する光が無駄になってしまうという問題がある。本発
明の目的は、光電変換型発電装置の半導体素子アレイへ
の受光量を増加させて光電変換効率を高めること、電光
変換型発電装置で裏面側に発生した光を表面側から出射
させることで発光効率を高めること、等である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 請求項１の球状半導体
素子を用いた発電装置は、半導体の球状結晶に光起電力
発生部を形成するとともに両端部に１対の電極を形成し
てなる球状半導体素子を複数個直列接続した半導体素子
アレイと、この半導体素子アレイを収容する光透過性の
ケース部材とを備えた発電装置において、ケース部材の
裏面側に密着状に設けられ且つケース部材の表面側から
入射しケース部材を透過した光を半導体素子アレイの方
へ反射可能な反射部材を設けたものである。
素子を用いた発電装置は、半導体の球状結晶に光起電力
発生部を形成するとともに両端部に１対の電極を形成し
てなる球状半導体素子を複数個直列接続した半導体素子
アレイと、この半導体素子アレイを収容する光透過性の
ケース部材とを備えた発電装置において、ケース部材の
裏面側に密着状に設けられ且つケース部材の表面側から
入射しケース部材を透過した光を半導体素子アレイの方
へ反射可能な反射部材を設けたものである。
【０００９】光起電力発生部を有する球状半導体素子を
複数個直列接続した半導体素子アレイが光透過性のケー
ス部材内に収容されており、ケース部材の裏面側に反射
部材を密着状に設けたので、各球状半導体素子は、ケー
ス部材を介して半導体素子アレイに直接照射される光に
より光起電力を発生するだけでなく、表面側から入射し
ケース部材を透過して反射部材で反射された反射光も受
光して光起電力を発生する。即ち、半導体素子アレイは
ケース部材に入射する直達光だけでなく反射光も受光で
きるため、受光量が増大し、球状半導体素子による光起
電力を増大させ、光電変換効率を大幅に高めることがで
きる。
複数個直列接続した半導体素子アレイが光透過性のケー
ス部材内に収容されており、ケース部材の裏面側に反射
部材を密着状に設けたので、各球状半導体素子は、ケー
ス部材を介して半導体素子アレイに直接照射される光に
より光起電力を発生するだけでなく、表面側から入射し
ケース部材を透過して反射部材で反射された反射光も受
光して光起電力を発生する。即ち、半導体素子アレイは
ケース部材に入射する直達光だけでなく反射光も受光で
きるため、受光量が増大し、球状半導体素子による光起
電力を増大させ、光電変換効率を大幅に高めることがで
きる。
【００１０】請求項２の球状半導体素子を用いた発電装
置は、半導体の球状結晶に光起電力発生部を形成すると
ともに両端部に１対の電極を形成してなる球状半導体素
子を複数個直列接続した半導体素子アレイを複数列平行
に並べた半導体素子モジュールと、この半導体素子モジ
ュールを収容する光透過性のケース部材とを備えた発電
装置において、ケース部材の裏面側に密着状に設けられ
且つケース部材の表面側から入射しケース部材を透過し
た光を半導体素子アレイの方へ反射可能な反射部材を設
けたものである。
置は、半導体の球状結晶に光起電力発生部を形成すると
ともに両端部に１対の電極を形成してなる球状半導体素
子を複数個直列接続した半導体素子アレイを複数列平行
に並べた半導体素子モジュールと、この半導体素子モジ
ュールを収容する光透過性のケース部材とを備えた発電
装置において、ケース部材の裏面側に密着状に設けられ
且つケース部材の表面側から入射しケース部材を透過し
た光を半導体素子アレイの方へ反射可能な反射部材を設
けたものである。
【００１１】この場合、請求項１とほぼ同様に作用する
が、半導体素子アレイを複数列平行に並べた半導体素子
モジュールが光透過性のケース部材内に収容されている
ため、半導体素子モジュールはケース部材に入射する直
達光だけでなく、反射部材で反射した反射光も受光でき
るため、受光量が増大し、球状半導体素子による光起電
力をより増大させ、光電変換効率を大幅に高めることが
できる。
が、半導体素子アレイを複数列平行に並べた半導体素子
モジュールが光透過性のケース部材内に収容されている
ため、半導体素子モジュールはケース部材に入射する直
達光だけでなく、反射部材で反射した反射光も受光でき
るため、受光量が増大し、球状半導体素子による光起電
力をより増大させ、光電変換効率を大幅に高めることが
できる。
【００１２】ここで、前記反射部材が、ケース部材の裏
面に密着させた反射膜からなる場合（請求項１又は２に
従属の請求項３）には、金属膜等の種々の反射膜を用い
ることで、反射部材を小型で安価にできる上、反射効率
を確保できる。また、前記反射部材が、ケース部材の裏
面に密着させた合成樹脂製の板状反射体からなる場合
（請求項１又は２に従属の請求項４）には、白色散乱反
射型ポリカーボネイト等の板状反射体を用いることで、
反射効率を確保でき、しかもケース部材を補強すること
ができる。
面に密着させた反射膜からなる場合（請求項１又は２に
従属の請求項３）には、金属膜等の種々の反射膜を用い
ることで、反射部材を小型で安価にできる上、反射効率
を確保できる。また、前記反射部材が、ケース部材の裏
面に密着させた合成樹脂製の板状反射体からなる場合
（請求項１又は２に従属の請求項４）には、白色散乱反
射型ポリカーボネイト等の板状反射体を用いることで、
反射効率を確保でき、しかもケース部材を補強すること
ができる。
【００１３】請求項５の球状半導体素子を用いた発光装
置は、半導体の球状結晶に電光変換部を形成するととも
に両端部に１対の電極を形成してなる球状半導体素子を
複数個直列接続した半導体素子アレイと、この半導体素
子アレイを収容する光透過性のケース部材とを備えた発
光装置において、ケース部材の裏面側に密着状に設けら
れ且つ半導体素子アレイで発生しケース部材の裏面側に
透過した光をケース部材の表面側へ反射可能な反射部材
を設けたものである。
置は、半導体の球状結晶に電光変換部を形成するととも
に両端部に１対の電極を形成してなる球状半導体素子を
複数個直列接続した半導体素子アレイと、この半導体素
子アレイを収容する光透過性のケース部材とを備えた発
光装置において、ケース部材の裏面側に密着状に設けら
れ且つ半導体素子アレイで発生しケース部材の裏面側に
透過した光をケース部材の表面側へ反射可能な反射部材
を設けたものである。
【００１４】電光変換部を有する球状半導体素子を複数
個直列接続した半導体素子アレイが光透過性のケース部
材内に収容されており、ケース部材の裏面側に反射部材
を密着状に設けたので、１対の電極に電圧が印加されて
半導体素子アレイで発生した光は、ケース部材の表面側
と裏面側の両側に夫々出射される。このとき、ケース部
材の裏面側に透過した光は反射部材により表面側へ反射
される。即ち、半導体素子アレイで発生した光はケース
部材の表裏両面側に出射されるが、裏面側の光は反射部
材で反射して表面側へ出射するため、半導体素子アレイ
で発生した全ての光をケース部材の表面側に効率良く出
射させることができる。
個直列接続した半導体素子アレイが光透過性のケース部
材内に収容されており、ケース部材の裏面側に反射部材
を密着状に設けたので、１対の電極に電圧が印加されて
半導体素子アレイで発生した光は、ケース部材の表面側
と裏面側の両側に夫々出射される。このとき、ケース部
材の裏面側に透過した光は反射部材により表面側へ反射
される。即ち、半導体素子アレイで発生した光はケース
部材の表裏両面側に出射されるが、裏面側の光は反射部
材で反射して表面側へ出射するため、半導体素子アレイ
で発生した全ての光をケース部材の表面側に効率良く出
射させることができる。
【００１５】請求項６の球状半導体素子を用いた発光装
置は、半導体の球状結晶に電光変換部を形成するととも
に両端部に１対の電極を形成してなる球状半導体素子を
複数個直列接続した半導体素子アレイを複数列平行に並
べた半導体素子モジュールと、この半導体素子モジュー
ルを収容する光透過性のケース部材とを備えた発光装置
において、ケース部材の裏面側に密着状に設けられ且つ
半導体素子アレイで発生しケース部材の裏面側に透過し
た光をケース部材の表面側へ反射可能な反射部材を設け
たものである。
置は、半導体の球状結晶に電光変換部を形成するととも
に両端部に１対の電極を形成してなる球状半導体素子を
複数個直列接続した半導体素子アレイを複数列平行に並
べた半導体素子モジュールと、この半導体素子モジュー
ルを収容する光透過性のケース部材とを備えた発光装置
において、ケース部材の裏面側に密着状に設けられ且つ
半導体素子アレイで発生しケース部材の裏面側に透過し
た光をケース部材の表面側へ反射可能な反射部材を設け
たものである。
【００１６】この場合には、請求項５とほぼ同様に作用
するが、半導体素子アレイを複数列平行に並べた半導体
素子モジュールが光透過性のケース部材内に収容されて
いるため、半導体素子モジュールで発生した光がケース
部材の表裏両面側に出射されるが、裏面側の光は反射部
材で反射して表面側へ出射するため、半導体素子モジュ
ールで発生した全ての光をケース部材の表面側に効率良
く出射させることができる。
するが、半導体素子アレイを複数列平行に並べた半導体
素子モジュールが光透過性のケース部材内に収容されて
いるため、半導体素子モジュールで発生した光がケース
部材の表裏両面側に出射されるが、裏面側の光は反射部
材で反射して表面側へ出射するため、半導体素子モジュ
ールで発生した全ての光をケース部材の表面側に効率良
く出射させることができる。
【００１７】ここで、前記反射部材は、ケース部材の裏
面に密着させた反射膜からなる場合（請求項５又は６に
従属の請求項７）には、金属膜等の種々の反射膜を用い
ることで、反射部材を小型で安価にできる上、反射効率
を確保できる。また、前記反射部材は、ケース部材の裏
面に密着させた合成樹脂製の板状反射体からなる場合
（請求項５又は６に従属の請求項８）には、白色散乱反
射型ポリカーボネイト等の板状反射体を用いることで、
反射効率を確保でき、しかもケース部材を補強すること
ができる。
面に密着させた反射膜からなる場合（請求項５又は６に
従属の請求項７）には、金属膜等の種々の反射膜を用い
ることで、反射部材を小型で安価にできる上、反射効率
を確保できる。また、前記反射部材は、ケース部材の裏
面に密着させた合成樹脂製の板状反射体からなる場合
（請求項５又は６に従属の請求項８）には、白色散乱反
射型ポリカーボネイト等の板状反射体を用いることで、
反射効率を確保でき、しかもケース部材を補強すること
ができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基いて説明する。本実施形態は、複数の太陽電
池セル１０を電気的に直列接続した太陽電池アレイ１９
（半導体素子アレイ）を、光透過性のケース部材２内に
複数列平行に並べた太陽電池モジュール１９Ａ（半導体
素子モジュールに相当する）を用いたパネル状の太陽電
池装置１（球状半導体素子を用いた発電装置に相当す
る）に本発明を適用した場合の一例である。
て図面に基いて説明する。本実施形態は、複数の太陽電
池セル１０を電気的に直列接続した太陽電池アレイ１９
（半導体素子アレイ）を、光透過性のケース部材２内に
複数列平行に並べた太陽電池モジュール１９Ａ（半導体
素子モジュールに相当する）を用いたパネル状の太陽電
池装置１（球状半導体素子を用いた発電装置に相当す
る）に本発明を適用した場合の一例である。
【００１９】先ず、太陽電池アレイ１９について説明す
る。図１〜図２に示すように、この太陽電池アレイ１９
は、複数（例えば、５個）の太陽電池セル１０を直列接
続した構成であり、この場合、この太陽電池アレイ１９
に１つの整流ダイオード２０が追加接続されている。太
陽電池セル１０について図３に基づいて説明する。
る。図１〜図２に示すように、この太陽電池アレイ１９
は、複数（例えば、５個）の太陽電池セル１０を直列接
続した構成であり、この場合、この太陽電池アレイ１９
に１つの整流ダイオード２０が追加接続されている。太
陽電池セル１０について図３に基づいて説明する。
【００２０】球状太陽電池セル１０は、例えば直径が1.
5mm で、抵抗率が１Ωｃｍ程度のｐ型シリコン半導体製
の球状結晶１１を図示外の半導体球状結晶製造装置によ
り製作したものである。即ち、発明者が国際公開公報WO
98/15983号で出願したように、球状結晶１１の表面近傍
にｎ型拡散層１２とｐｎ接合１３を形成し、更に球状結
晶１１の表面に表面保護と反射防止の為の光透過性の絶
縁被膜１４が形成されている。ｐ型シリコンに電気的に
接続された正電極１５と、ｎ型拡散層１２に電気的に接
続された負電極１６とが形成されている。
5mm で、抵抗率が１Ωｃｍ程度のｐ型シリコン半導体製
の球状結晶１１を図示外の半導体球状結晶製造装置によ
り製作したものである。即ち、発明者が国際公開公報WO
98/15983号で出願したように、球状結晶１１の表面近傍
にｎ型拡散層１２とｐｎ接合１３を形成し、更に球状結
晶１１の表面に表面保護と反射防止の為の光透過性の絶
縁被膜１４が形成されている。ｐ型シリコンに電気的に
接続された正電極１５と、ｎ型拡散層１２に電気的に接
続された負電極１６とが形成されている。
【００２１】更に、正電極１５の表面が厚さ約20μｍの
Ａｌペースト膜１７で被覆され、負電極１６の表面が厚
さ約20μｍのＡｇペースト膜１８で被覆されている。太
陽電池セル１０を直列接続して太陽電池アレイ１９を構
成するため、太陽電池セル１０の両電極１５, １６は、
対向する両端部に設けられている。ここで、球状結晶１
１と表面部のｎ型拡散層１２とｐｎ接合１３などで光起
電力発生部が構成されている。
Ａｌペースト膜１７で被覆され、負電極１６の表面が厚
さ約20μｍのＡｇペースト膜１８で被覆されている。太
陽電池セル１０を直列接続して太陽電池アレイ１９を構
成するため、太陽電池セル１０の両電極１５, １６は、
対向する両端部に設けられている。ここで、球状結晶１
１と表面部のｎ型拡散層１２とｐｎ接合１３などで光起
電力発生部が構成されている。
【００２２】図１，図２に示すように、光透過性の合成
樹脂（例えば、ポリカーボネイト樹脂等）製で矩形板状
のケース部材２の表面（手前側の面）と裏面（奥側の
面）とには、外側に膨らんだ部分円筒面状の曲面２ａが
４列状に形成され、整流ダイオード２０を付随した太陽
電池アレイ１９を４列に並設した太陽電池モジュール１
９Ａが両曲面２ａに対応してケース部材２の内部に埋設
状に収容されている。この整流ダイオード２０は、複数
の太陽電池アレイ１９を並列接続して出力を大きくした
場合に、太陽電池アレイ１９間の光起電力に差異が生
じ、起電力の高い方の太陽電池アレイ１９から低い方の
太陽電池アレイ１９に逆電流が流れ、太陽電池アレイ１
９が加熱するのを防止する為である。
樹脂（例えば、ポリカーボネイト樹脂等）製で矩形板状
のケース部材２の表面（手前側の面）と裏面（奥側の
面）とには、外側に膨らんだ部分円筒面状の曲面２ａが
４列状に形成され、整流ダイオード２０を付随した太陽
電池アレイ１９を４列に並設した太陽電池モジュール１
９Ａが両曲面２ａに対応してケース部材２の内部に埋設
状に収容されている。この整流ダイオード２０は、複数
の太陽電池アレイ１９を並列接続して出力を大きくした
場合に、太陽電池アレイ１９間の光起電力に差異が生
じ、起電力の高い方の太陽電池アレイ１９から低い方の
太陽電池アレイ１９に逆電流が流れ、太陽電池アレイ１
９が加熱するのを防止する為である。
【００２３】ここで、整流ダイオード２０について簡単
に説明しておくと、図４に示すように、ｎ型シリコン半
導体製の球状結晶２１に、ｐ型不純物を拡散したｐ型拡
散層２２及びｐｎ接合２３が形成され、前記同様のＴｉ
Ｏ2 の絶縁被膜１４と負電極１５a 、正電極１６a 、ペ
ースト膜１７, １８が形成されている。そして、正電極
リードピン３と手前側の太陽電池セル１０のＡｌペース
ト膜１７とが接続され、負電極リードピン４と整流ダイ
オード２０のＡｇペースト膜１８とが接続され、これら
リードピン３, ４は外部回路に接続されている。
に説明しておくと、図４に示すように、ｎ型シリコン半
導体製の球状結晶２１に、ｐ型不純物を拡散したｐ型拡
散層２２及びｐｎ接合２３が形成され、前記同様のＴｉ
Ｏ2 の絶縁被膜１４と負電極１５a 、正電極１６a 、ペ
ースト膜１７, １８が形成されている。そして、正電極
リードピン３と手前側の太陽電池セル１０のＡｌペース
ト膜１７とが接続され、負電極リードピン４と整流ダイ
オード２０のＡｇペースト膜１８とが接続され、これら
リードピン３, ４は外部回路に接続されている。
【００２４】ケース部材２の裏面側（図２の奥側）に、
散乱反射型合成樹脂（例えば、白色散乱反射型ポリカー
ボネイト）からなる反射板５（これが反射部材に相当す
る）が密着状に接着されている。即ち、反射板５は不透
明で反射型である為、反射板５のケース部材２の曲面２
ａの下側に接触する接触面が半球状反射面５ａとして作
用し、各太陽電池セル１０に対応して設けられた複数の
半球状反射面５ａが連続して形成されている。このた
め、ケース部材２の表面側から入射しケース部材２を透
過した太陽光２５は何れかの半球状反射面５ａにより太
陽電池アレイ１９の方へ確実に反射する。
散乱反射型合成樹脂（例えば、白色散乱反射型ポリカー
ボネイト）からなる反射板５（これが反射部材に相当す
る）が密着状に接着されている。即ち、反射板５は不透
明で反射型である為、反射板５のケース部材２の曲面２
ａの下側に接触する接触面が半球状反射面５ａとして作
用し、各太陽電池セル１０に対応して設けられた複数の
半球状反射面５ａが連続して形成されている。このた
め、ケース部材２の表面側から入射しケース部材２を透
過した太陽光２５は何れかの半球状反射面５ａにより太
陽電池アレイ１９の方へ確実に反射する。
【００２５】次に、この反射板５による太陽光２５の反
射作用について、図５に基づいて説明する。太陽電池装
置１に太陽光２５が照射されると、曲面２ａを介して太
陽電池セル１０に直接照射される太陽光２５により、ｐ
ｎ接合１３は光励起されたキャリア（電子と正孔）を分
離して光起電力を発生する。
射作用について、図５に基づいて説明する。太陽電池装
置１に太陽光２５が照射されると、曲面２ａを介して太
陽電池セル１０に直接照射される太陽光２５により、ｐ
ｎ接合１３は光励起されたキャリア（電子と正孔）を分
離して光起電力を発生する。
【００２６】ところで、これら曲面２ａ同士間のケース
部材２に種々の方向から照射された太陽光２５は、太陽
電池セル１０に入射することなくケース部材２を透過す
るが、反射板５の上側の半球状反射面５ａにより反射し
て太陽電池セル１０の方へ強制的に方向変換されるた
め、ｐｎ接合１３はこの反射した太陽光２５により、よ
り大きな電流が発生する。ここで、太陽電池セル１０は
受光した太陽光２５により最大約0 .6Ｖを発生すること
ができる。尚、ケース部材２の両曲面２ａに対応する内
部に円筒状の収容穴を４列状に形成し、これら収容穴に
太陽電池アレイ１９を収容させるようにしてもよい。
部材２に種々の方向から照射された太陽光２５は、太陽
電池セル１０に入射することなくケース部材２を透過す
るが、反射板５の上側の半球状反射面５ａにより反射し
て太陽電池セル１０の方へ強制的に方向変換されるた
め、ｐｎ接合１３はこの反射した太陽光２５により、よ
り大きな電流が発生する。ここで、太陽電池セル１０は
受光した太陽光２５により最大約0 .6Ｖを発生すること
ができる。尚、ケース部材２の両曲面２ａに対応する内
部に円筒状の収容穴を４列状に形成し、これら収容穴に
太陽電池アレイ１９を収容させるようにしてもよい。
【００２７】ここで、図６に示すように、前記太陽電池
装置１を部分的に変更した太陽電池装置１Ａを構成して
もよい。即ち、反射板５Ａとケース部材２Ａが接触する
半球状反射面５ａが夫々微小な凹凸状（ギザギザ状）に
形成されている。この場合、曲面２ａ同士間においてケ
ース部材５Ａに照射された太陽光２５が何れの照射方向
から入射しても、ケース部材５Ａを透過することなく、
凹凸状の半球状反射面５ａにより乱反射されて太陽電池
セル１０の方へ強制的に方向変換されるため、太陽電池
セル１０による発電効率を更に向上させることができ
る。
装置１を部分的に変更した太陽電池装置１Ａを構成して
もよい。即ち、反射板５Ａとケース部材２Ａが接触する
半球状反射面５ａが夫々微小な凹凸状（ギザギザ状）に
形成されている。この場合、曲面２ａ同士間においてケ
ース部材５Ａに照射された太陽光２５が何れの照射方向
から入射しても、ケース部材５Ａを透過することなく、
凹凸状の半球状反射面５ａにより乱反射されて太陽電池
セル１０の方へ強制的に方向変換されるため、太陽電池
セル１０による発電効率を更に向上させることができ
る。
【００２８】更に、太陽電池装置１Ｂを図７に示すよう
に構成してもよい。即ち、ケース部材２Ｂを光透過性の
ポリカーボネイト等の合成樹脂製でチューブ状に形成
し、このケース部材２Ｂの内部に１組の整流ダイオード
２０と太陽電池アレイ１９を収容し、これら複数のケー
ス部材２Ｂを相互に隣接させた状態で、それらケース部
材２Ｂの各々の下半分が反射板５Ｂに埋没状かつ密着状
に固定されている。この場合にも、太陽電池セル１０に
入射することなくケース部材２Ｂを透過した太陽光２５
は半球状反射面５ａで確実に反射して太陽電池セル１０
に照射されるため、太陽電池セル１０による発電効率を
更に向上させることができる。
に構成してもよい。即ち、ケース部材２Ｂを光透過性の
ポリカーボネイト等の合成樹脂製でチューブ状に形成
し、このケース部材２Ｂの内部に１組の整流ダイオード
２０と太陽電池アレイ１９を収容し、これら複数のケー
ス部材２Ｂを相互に隣接させた状態で、それらケース部
材２Ｂの各々の下半分が反射板５Ｂに埋没状かつ密着状
に固定されている。この場合にも、太陽電池セル１０に
入射することなくケース部材２Ｂを透過した太陽光２５
は半球状反射面５ａで確実に反射して太陽電池セル１０
に照射されるため、太陽電池セル１０による発電効率を
更に向上させることができる。
【００２９】前述したパネル状の太陽電池装置１を基板
上に、図８に示すように、マトリックス状に配設し、各
太陽電池装置１のリードピン３，４をターミナル２６を
介して外部回路に直接接続及び／又は並列接続した大型
パネル状太陽電池装置１Ｃを構成してもよい。この場合
には、太陽光２５の受光面積を拡大することで、太陽電
池としての高電圧化及び／又は高電流化が可能になる。
例えば、各段毎に設けた複数の太陽電池装置１を並列接
続して太陽電池装置組とすることで、格段毎の太陽電池
装置組から例えば３Ｖが夫々発生する。２段又は３段の
太陽電池装置組を直列接続することで６Ｖ、９Ｖが発生
する。
上に、図８に示すように、マトリックス状に配設し、各
太陽電池装置１のリードピン３，４をターミナル２６を
介して外部回路に直接接続及び／又は並列接続した大型
パネル状太陽電池装置１Ｃを構成してもよい。この場合
には、太陽光２５の受光面積を拡大することで、太陽電
池としての高電圧化及び／又は高電流化が可能になる。
例えば、各段毎に設けた複数の太陽電池装置１を並列接
続して太陽電池装置組とすることで、格段毎の太陽電池
装置組から例えば３Ｖが夫々発生する。２段又は３段の
太陽電池装置組を直列接続することで６Ｖ、９Ｖが発生
する。
【００３０】また、図９に示すように、多数（例えば、
５０〜１００個）の太陽電池セル１０を直列接続して太
陽電池アレイ１９を構成し、これら多数の太陽電池アレ
イ１９をターミナル２６を介して外部回路に並列接続し
たパネル状太陽電池装置１Ｄを構成してもよい。この場
合にも同様に、太陽光２５の受光面積を拡大すること
で、太陽電池としての高電圧化及び／又は高電流化が可
能になる。即ち、太陽電池アレイ１９に設ける太陽電池
セル１０の数に応じて発電電圧を変更でき、並列接続す
る太陽電池アレイ１９の数に応じて発電電流を変更でき
る。
５０〜１００個）の太陽電池セル１０を直列接続して太
陽電池アレイ１９を構成し、これら多数の太陽電池アレ
イ１９をターミナル２６を介して外部回路に並列接続し
たパネル状太陽電池装置１Ｄを構成してもよい。この場
合にも同様に、太陽光２５の受光面積を拡大すること
で、太陽電池としての高電圧化及び／又は高電流化が可
能になる。即ち、太陽電池アレイ１９に設ける太陽電池
セル１０の数に応じて発電電圧を変更でき、並列接続す
る太陽電池アレイ１９の数に応じて発電電流を変更でき
る。
【００３１】更に、図１０に示すように、半球状のドー
ム型芯材２８の表面全体に前述したパネル状太陽電池装
置１をマトリックス状に配設し、各太陽電池装置１のリ
ードピンをターミナル（図示略）を介して外部回路に直
接接続及び／又は並列接続した半球状太陽電池装置１Ｅ
を構成してもよい。この場合には、受光面積を拡大でき
るだけでなく、太陽光２５の照射方向が変化しても、常
に同様の受光条件で太陽光２５を受光でき、太陽電池と
しての高電圧化及び／又は高電流化が可能になる。
ム型芯材２８の表面全体に前述したパネル状太陽電池装
置１をマトリックス状に配設し、各太陽電池装置１のリ
ードピンをターミナル（図示略）を介して外部回路に直
接接続及び／又は並列接続した半球状太陽電池装置１Ｅ
を構成してもよい。この場合には、受光面積を拡大でき
るだけでなく、太陽光２５の照射方向が変化しても、常
に同様の受光条件で太陽光２５を受光でき、太陽電池と
しての高電圧化及び／又は高電流化が可能になる。
【００３２】第２実施例・・・（図１１、図１２） この円柱状の太陽電池装置３０は、光透過性のポリカー
ボネイト等の合成樹脂製のチューブ状に形成したケース
部材３１の内部に前述した太陽電池アレイ１９を埋設状
に収容し、このケース部材３１の裏面側（図１１の奥
側）に、白色散乱反射型ポリカーボネイト等の合成樹脂
からなる反射板３４を密着状に接着したものである。但
し、整流ダイオード２０は不要であり取り外されてい
る。この場合にも、図１２に示すように、前記実施形態
と同様に、ケース部材３１を介して太陽電池セル１０に
直接入射される太陽光２５により、ｐｎ接合１３は光励
起されたキャリア（電子と正孔）を分離して光起電力を
発生する。
ボネイト等の合成樹脂製のチューブ状に形成したケース
部材３１の内部に前述した太陽電池アレイ１９を埋設状
に収容し、このケース部材３１の裏面側（図１１の奥
側）に、白色散乱反射型ポリカーボネイト等の合成樹脂
からなる反射板３４を密着状に接着したものである。但
し、整流ダイオード２０は不要であり取り外されてい
る。この場合にも、図１２に示すように、前記実施形態
と同様に、ケース部材３１を介して太陽電池セル１０に
直接入射される太陽光２５により、ｐｎ接合１３は光励
起されたキャリア（電子と正孔）を分離して光起電力を
発生する。
【００３３】更に、太陽電池セル１０に入射することな
くケース部材３１に照射される何れの太陽光２５も反射
板３４の半球状反射面３４ａで確実に反射して太陽電池
セル１０に照射されるため、太陽電池セル１０による発
電効率を向上させることができる。ここで、前記実施形
態と同様に、ケース部材３１の内部に円筒状の収容穴を
形成し、この収容穴に太陽電池アレイ１９を収容させる
ようにしてもよい。
くケース部材３１に照射される何れの太陽光２５も反射
板３４の半球状反射面３４ａで確実に反射して太陽電池
セル１０に照射されるため、太陽電池セル１０による発
電効率を向上させることができる。ここで、前記実施形
態と同様に、ケース部材３１の内部に円筒状の収容穴を
形成し、この収容穴に太陽電池アレイ１９を収容させる
ようにしてもよい。
【００３４】ところで、図１３に示すように、図１１に
示す太陽電池アレイ１９をケース部材３１に収容した複
数本（例えば、７本）の円柱状太陽電池アレイ１９を相
互に密着させて環状の太陽電池モジュール１９Ｂに構成
し、この太陽電池モジュール１９Ｂの中央部に白色散乱
反射型ポリカーボネイト等からなる合成樹脂性の反射部
材４１を太陽電池モジュールに密着状に充填して太陽電
池装置４０を構成してもよい。
示す太陽電池アレイ１９をケース部材３１に収容した複
数本（例えば、７本）の円柱状太陽電池アレイ１９を相
互に密着させて環状の太陽電池モジュール１９Ｂに構成
し、この太陽電池モジュール１９Ｂの中央部に白色散乱
反射型ポリカーボネイト等からなる合成樹脂性の反射部
材４１を太陽電池モジュールに密着状に充填して太陽電
池装置４０を構成してもよい。
【００３５】この場合、太陽電池装置４０は、種々の方
向からの太陽光２５を受光できるため、太陽光２５の受
光方向が制約されることなく、何れの方向からの太陽光
２５により効率よく光起電力を発生することができる。
更に、図１４に示すように、図１１に示す太陽電池アレ
イ１９を複数列並設し、光透過性の合成樹脂（例えば、
ポリカーボネイト）からなる平板状のケース部材５１に
収容した６枚の平板状太陽電池パネルを平面視にて六角
形に構成し、各太陽電池パネルの内部側面に反射膜５２
を夫々設けて太陽電池装置５０を構成してもよい。
向からの太陽光２５を受光できるため、太陽光２５の受
光方向が制約されることなく、何れの方向からの太陽光
２５により効率よく光起電力を発生することができる。
更に、図１４に示すように、図１１に示す太陽電池アレ
イ１９を複数列並設し、光透過性の合成樹脂（例えば、
ポリカーボネイト）からなる平板状のケース部材５１に
収容した６枚の平板状太陽電池パネルを平面視にて六角
形に構成し、各太陽電池パネルの内部側面に反射膜５２
を夫々設けて太陽電池装置５０を構成してもよい。
【００３６】この場合、太陽電池装置５０は、種々の方
向から入射する太陽光２５を反射膜５２により反射させ
て受光できるため、太陽光２５の受光方向が制約される
ことなく、何れの方向からの太陽光２５も受光して効率
よく光起電力を発生することができる。更に、太陽電池
装置５０の空洞内部５３を通風可能な為、太陽電池装置
５０の発電作用による温度上昇を防止できる。
向から入射する太陽光２５を反射膜５２により反射させ
て受光できるため、太陽光２５の受光方向が制約される
ことなく、何れの方向からの太陽光２５も受光して効率
よく光起電力を発生することができる。更に、太陽電池
装置５０の空洞内部５３を通風可能な為、太陽電池装置
５０の発電作用による温度上昇を防止できる。
【００３７】ところで、前述した太陽電池セル１０に代
えて電光変換部や電極等を有する電光変換型の各種の発
光ダイオードを用いた発光装置を構成し、この発光装置
に各種の反射部材を設けて発光効率を高めるようにして
もよい。ここで、この発光装置に用いる球状発光ダイオ
ードとして、例えば発明者が出願した国際公開公報WO99
/10935号に記載された球状青色発光ダイオード６０につ
いて、図１５に基づいて簡単に説明しておく。
えて電光変換部や電極等を有する電光変換型の各種の発
光ダイオードを用いた発光装置を構成し、この発光装置
に各種の反射部材を設けて発光効率を高めるようにして
もよい。ここで、この発光装置に用いる球状発光ダイオ
ードとして、例えば発明者が出願した国際公開公報WO99
/10935号に記載された球状青色発光ダイオード６０につ
いて、図１５に基づいて簡単に説明しておく。
【００３８】この球状青色発光ダイオード６０は、真球
状の単結晶のサファイアからなる直径約1.5mm の芯材６
１の表面に、ＧａＮバッファ層（厚さ約30nm) ６２、ｎ
型ＧａＮ層（厚さ約3000nm) ６３、In0.4Ga0.6N 活性層
（厚さ約3nm)６４、ｐ型Al0. 2Ga0.8N 層（厚さ約400nm)
６５、ｐ型ＧａＮ層（厚さ約500nm)６６を順々に形成
し、ｎ型ＧａＮ層６３に達する直径約600 μｍ程度の窓
６７を開けて陰極６８を設け、陰極６８と反対側の表面
に、ｐ型GaN 層６６の表面に接触する陽極６９を形成し
たものである。陽極６９から陰極６８に外部から電圧を
印加し順電流を流せば、発光ダイオード６０は青色光を
発光する。
状の単結晶のサファイアからなる直径約1.5mm の芯材６
１の表面に、ＧａＮバッファ層（厚さ約30nm) ６２、ｎ
型ＧａＮ層（厚さ約3000nm) ６３、In0.4Ga0.6N 活性層
（厚さ約3nm)６４、ｐ型Al0. 2Ga0.8N 層（厚さ約400nm)
６５、ｐ型ＧａＮ層（厚さ約500nm)６６を順々に形成
し、ｎ型ＧａＮ層６３に達する直径約600 μｍ程度の窓
６７を開けて陰極６８を設け、陰極６８と反対側の表面
に、ｐ型GaN 層６６の表面に接触する陽極６９を形成し
たものである。陽極６９から陰極６８に外部から電圧を
印加し順電流を流せば、発光ダイオード６０は青色光を
発光する。
【００３９】即ち、図１に示すパネル状の太陽電池装置
１において、整流ダイオード２０を省略し且つ太陽電池
モジュール１９Ａに代えて、これら複数の発光ダイオー
ド６０を直列接続した発光ダイオードアレイを複数列並
列平行に並べた発光ダイオードモジュールを適用してパ
ネル状発光装置を構成する。この場合、発光ダイオード
モジュールで発生した光がケース部材５の表裏両面側に
出射されるが、反射板５により裏面側の光も表面側に反
射するため、発光ダイオードモジュールで発生した全て
の光をケース部材５の表面側に効率良く出射させること
ができ、発光効率を格段に高めることができる。更に、
前述した種々の太陽電池装置１Ａ〜１Ｅについても同様
に、整流ダイオード２０を省略し且つ太陽電池モジュー
ル１９に代えて発光ダイオードモジュールを適用し、種
々の発光装置を構成するようにしてもよい。
１において、整流ダイオード２０を省略し且つ太陽電池
モジュール１９Ａに代えて、これら複数の発光ダイオー
ド６０を直列接続した発光ダイオードアレイを複数列並
列平行に並べた発光ダイオードモジュールを適用してパ
ネル状発光装置を構成する。この場合、発光ダイオード
モジュールで発生した光がケース部材５の表裏両面側に
出射されるが、反射板５により裏面側の光も表面側に反
射するため、発光ダイオードモジュールで発生した全て
の光をケース部材５の表面側に効率良く出射させること
ができ、発光効率を格段に高めることができる。更に、
前述した種々の太陽電池装置１Ａ〜１Ｅについても同様
に、整流ダイオード２０を省略し且つ太陽電池モジュー
ル１９に代えて発光ダイオードモジュールを適用し、種
々の発光装置を構成するようにしてもよい。
【００４０】また、図１１に示す円柱状の太陽電池装置
３０の太陽電池アレイ１９に代えて、複数の発光ダイオ
ード６０を直列接続した発光ダイオードアレイを適用し
て円柱状発光装置を構成する。この場合、発光ダイオー
ドアレイで発生した光はケース部材３１の表裏両面側に
出射されるが、裏面側の光が表面側に反射するため、発
光ダイオードアレイで発生した全ての光を反射板３４に
よりケース部材３１の表面側に効率良く反射させること
ができ、発光効率を高めることができる。更に、前述し
た種々の太陽電池装置４０，５０についても同様に、太
陽電池モジュールに代えて発光ダイオードモジュールを
適用し、種々の発光装置を構成するようにしてもよい。
３０の太陽電池アレイ１９に代えて、複数の発光ダイオ
ード６０を直列接続した発光ダイオードアレイを適用し
て円柱状発光装置を構成する。この場合、発光ダイオー
ドアレイで発生した光はケース部材３１の表裏両面側に
出射されるが、裏面側の光が表面側に反射するため、発
光ダイオードアレイで発生した全ての光を反射板３４に
よりケース部材３１の表面側に効率良く反射させること
ができ、発光効率を高めることができる。更に、前述し
た種々の太陽電池装置４０，５０についても同様に、太
陽電池モジュールに代えて発光ダイオードモジュールを
適用し、種々の発光装置を構成するようにしてもよい。
【００４１】前記実施形態の変更形態について説明す
る。 １〕前述した太陽電池装置１，１Ａ〜１Ｅ，３０，４０
の各々について、反射板に代えて反射膜を設けるように
してもよい。 ２〕反射板５，５Ａ，５Ｂ，３４は、白色散乱反射型ポ
リカーボネイト以外に、不透明で耐熱性を有し、光を反
射可能な種々の合成樹脂材料で構成してもよい。 ３〕反射板５，５Ａ，５Ｂ，３４のケース部材との接触
面である反射面を細かい波状に形成したり、この波の周
期や高さを不規則に変更してもよい。
る。 １〕前述した太陽電池装置１，１Ａ〜１Ｅ，３０，４０
の各々について、反射板に代えて反射膜を設けるように
してもよい。 ２〕反射板５，５Ａ，５Ｂ，３４は、白色散乱反射型ポ
リカーボネイト以外に、不透明で耐熱性を有し、光を反
射可能な種々の合成樹脂材料で構成してもよい。 ３〕反射板５，５Ａ，５Ｂ，３４のケース部材との接触
面である反射面を細かい波状に形成したり、この波の周
期や高さを不規則に変更してもよい。
【００４２】４〕本発明は、以上説明した実施形態に限
定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で種々変更を付加し、各種の球状半導体素子を用いた発
電装置や発光装置に適用することが可能である。
定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で種々変更を付加し、各種の球状半導体素子を用いた発
電装置や発光装置に適用することが可能である。
【００４３】
【発明の効果】 請求項１の発明によれば、半導体素子
アレイと光透過性のケース部材とを備え、ケース部材の
裏面側に密着状に設けられ且つケース部材の表面側から
入射しケース部材を透過した光を半導体素子アレイの方
へ反射可能な反射部材を設けたので、半導体素子アレイ
はケース部材に入射する直達光だけでなく、反射部材で
反射した反射光も受光できるため、受光量が増大し、球
状半導体素子による光起電力を増大させ、光電変換効率
を格段に高めることができる。
アレイと光透過性のケース部材とを備え、ケース部材の
裏面側に密着状に設けられ且つケース部材の表面側から
入射しケース部材を透過した光を半導体素子アレイの方
へ反射可能な反射部材を設けたので、半導体素子アレイ
はケース部材に入射する直達光だけでなく、反射部材で
反射した反射光も受光できるため、受光量が増大し、球
状半導体素子による光起電力を増大させ、光電変換効率
を格段に高めることができる。
【００４４】請求項２の発明によれば、球状半導体素子
を複数個直列接続した半導体素子アレイを複数列平行に
並べた半導体素子モジュールと光透過性のケース部材と
を備え、ケース部材の裏面側に密着状に設けられ且つケ
ース部材の表面側から入射しケース部材を透過した光を
半導体素子アレイの方へ反射可能な反射部材を設けたの
で、半導体素子モジュールはケース部材に入射する直達
光だけでなく、反射部材で反射した反射光も受光できる
ため、受光量が増大し、球状半導体素子による光起電力
をより増大させ、光電変換効率を格段に高めることがで
きる。
を複数個直列接続した半導体素子アレイを複数列平行に
並べた半導体素子モジュールと光透過性のケース部材と
を備え、ケース部材の裏面側に密着状に設けられ且つケ
ース部材の表面側から入射しケース部材を透過した光を
半導体素子アレイの方へ反射可能な反射部材を設けたの
で、半導体素子モジュールはケース部材に入射する直達
光だけでなく、反射部材で反射した反射光も受光できる
ため、受光量が増大し、球状半導体素子による光起電力
をより増大させ、光電変換効率を格段に高めることがで
きる。
【００４５】請求項３の発明によれば、前記反射部材
は、ケース部材の裏面に密着させた反射膜からなるの
で、金属膜等の種々の反射膜を用いることで、反射部材
を小型で安価にできる上、反射効率を確保できる。その
他請求項１又は２と同様の効果を奏する。請求項４の発
明によれば、前記反射部材は、ケース部材の裏面に密着
させた合成樹脂製の板状反射体からなるので、白色散乱
反射型ポリカーボネイト等の板状反射体を用いること
で、反射効率を確保でき、しかもケース部材を補強する
ことができる。その他請求項１又は２と同様の効果を奏
する。
は、ケース部材の裏面に密着させた反射膜からなるの
で、金属膜等の種々の反射膜を用いることで、反射部材
を小型で安価にできる上、反射効率を確保できる。その
他請求項１又は２と同様の効果を奏する。請求項４の発
明によれば、前記反射部材は、ケース部材の裏面に密着
させた合成樹脂製の板状反射体からなるので、白色散乱
反射型ポリカーボネイト等の板状反射体を用いること
で、反射効率を確保でき、しかもケース部材を補強する
ことができる。その他請求項１又は２と同様の効果を奏
する。
【００４６】請求項５の発明によれば、球状半導体素子
を複数個直列接続した半導体素子アレイと光透過性のケ
ース部材とを備え、ケース部材の裏面側に密着状に設け
られ且つ半導体素子アレイで発生しケース部材の裏面側
に透過した光をケース部材の表面側へ反射可能な反射部
材を設けたので、半導体素子アレイで発生した光はケー
ス部材の表裏両面側に出射されるが、裏面側の光は反射
部材で反射して表面側へ出射するため、半導体素子アレ
イで発生した全ての光をケース部材の表面側に効率良く
反射させることができ、発光効率を高めることができ
る。
を複数個直列接続した半導体素子アレイと光透過性のケ
ース部材とを備え、ケース部材の裏面側に密着状に設け
られ且つ半導体素子アレイで発生しケース部材の裏面側
に透過した光をケース部材の表面側へ反射可能な反射部
材を設けたので、半導体素子アレイで発生した光はケー
ス部材の表裏両面側に出射されるが、裏面側の光は反射
部材で反射して表面側へ出射するため、半導体素子アレ
イで発生した全ての光をケース部材の表面側に効率良く
反射させることができ、発光効率を高めることができ
る。
【００４７】請求項６の発明によれば、球状半導体素子
を複数個直列接続した半導体素子アレイを複数列平行に
並べた半導体素子モジュールと光透過性のケース部材と
を備え、ケース部材の裏面側に密着状に設けられ且つ半
導体素子アレイで発生しケース部材の裏面側に透過した
光をケース部材の表面側へ反射可能な反射部材を設けた
ので、半導体素子モジュールで発生した光がケース部材
の表裏両面側に出射されるが、裏面側の光は反射部材で
反射して表面側へ出射するため、半導体素子モジュール
で発生した全ての光をケース部材の表面側に効率良く出
射させることができ、発光効率を格段に高めることがで
きる。
を複数個直列接続した半導体素子アレイを複数列平行に
並べた半導体素子モジュールと光透過性のケース部材と
を備え、ケース部材の裏面側に密着状に設けられ且つ半
導体素子アレイで発生しケース部材の裏面側に透過した
光をケース部材の表面側へ反射可能な反射部材を設けた
ので、半導体素子モジュールで発生した光がケース部材
の表裏両面側に出射されるが、裏面側の光は反射部材で
反射して表面側へ出射するため、半導体素子モジュール
で発生した全ての光をケース部材の表面側に効率良く出
射させることができ、発光効率を格段に高めることがで
きる。
【００４８】請求項７の発明によれば、前記反射部材
は、ケース部材の裏面に密着させた反射膜からなるの
で、請求項３と同様の効果が得られる。その他請求項５
又は６と同様の効果を奏する。請求項８の発明によれ
ば、前記反射部材は、ケース部材の裏面に密着させた合
成樹脂製の板状反射体からなるので、請求項４と同様の
効果が得られる。その他請求項５又は６と同様の効果を
奏する。
は、ケース部材の裏面に密着させた反射膜からなるの
で、請求項３と同様の効果が得られる。その他請求項５
又は６と同様の効果を奏する。請求項８の発明によれ
ば、前記反射部材は、ケース部材の裏面に密着させた合
成樹脂製の板状反射体からなるので、請求項４と同様の
効果が得られる。その他請求項５又は６と同様の効果を
奏する。
【図１】本発明の実施形態に係る太陽電池装置の斜視図
である。
である。
【図２】太陽電池装置の断面図である。
【図３】太陽電池セルの断面図である。
【図４】整流ダイオードの断面図である。
【図５】図２のＥ−Ｅ線縦断正面図である。
【図６】変更形態に係る図５の部分拡大縦断正面図であ
る。
る。
【図７】変更形態に係る図５相当図である。
【図８】複数枚のパネルからなる太陽電池装置の平面図
である。
である。
【図９】多数の太陽電池アレイを並設した太陽電池装置
の平面図である。
の平面図である。
【図１０】半球状太陽電池装置の斜視図である。
【図１１】第２実施形態に係る太陽電池装置の断面図で
ある。
ある。
【図１２】図１１のＬ−Ｌ線縦断正面図である。
【図１３】複数本の円柱状太陽電池モジュールからなる
太陽電池装置の斜視図である。
太陽電池装置の斜視図である。
【図１４】複数枚の太陽電池パネルを組み合わせた太陽
電池装置の斜視図である。
電池装置の斜視図である。
【図１５】球状青色発光ダイオードの断面図である。
１ パネル状太陽電池装置 １Ａ〜１Ｅ 太陽電池装置 ２ ケース部材 ５ 反射板 ５Ａ、５Ｂ 反射板 ５ａ 半球状反射面 １０ 太陽電池セル １５ 正電極 １６ 負電極 １９ 太陽電池アレイ １９Ａ 太陽電池モジュール １９Ｂ 太陽電池モジュール ２５ 太陽光 ３０ 円柱状太陽電池装置 ３４ 反射板 ４０ 太陽電池装置 ５０ 太陽電池装置 ６０ 球状青色発光ダイオード
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体の球状結晶に光起電力発生部を形
成するとともに両端部に１対の電極を形成してなる球状
半導体素子を複数個直列接続した半導体素子アレイと、
この半導体素子アレイを収容する光透過性のケース部材
とを備えた発電装置において、 前記ケース部材の裏面側に密着状に設けられ且つケース
部材の表面側から入射しケース部材を透過した光を半導
体素子アレイの方へ反射可能な反射部材を設けたことを
特徴とする球状半導体素子を用いた発電装置。 - 【請求項２】 半導体の球状結晶に光起電力発生部を形
成するとともに両端部に１対の電極を形成してなる球状
半導体素子を複数個直列接続した半導体素子アレイを複
数列平行に並べた半導体素子モジュールと、この半導体
素子モジュールを収容する光透過性のケース部材とを備
えた発電装置において、 前記ケース部材の裏面側に密着状に設けられ且つケース
部材の表面側から入射しケース部材を透過した光を半導
体素子アレイの方へ反射可能な反射部材を設けたことを
特徴とする球状半導体素子を用いた発電装置。 - 【請求項３】 前記反射部材は、ケース部材の裏面に密
着させた反射膜からなることを特徴とする請求項１又は
２に記載の球状半導体素子を用いた発電装置。 - 【請求項４】 前記反射部材は、ケース部材の裏面に密
着させた合成樹脂製の板状反射体からなることを特徴と
する請求項１又は２に記載の球状半導体素子を用いた発
電装置。 - 【請求項５】 半導体の球状結晶に電光変換部を形成す
るとともに両端部に１対の電極を形成してなる球状半導
体素子を複数個直列接続した半導体素子アレイと、この
半導体素子アレイを収容する光透過性のケース部材とを
備えた発光装置において、 前記ケース部材の裏面側に密着状に設けられ且つ半導体
素子アレイで発生しケース部材の裏面側に透過した光を
ケース部材の表面側へ反射可能な反射部材を設けたこと
を特徴とする球状半導体素子を用いた発光装置。 - 【請求項６】 半導体の球状結晶に電光変換部を形成す
るとともに両端部に１対の電極を形成してなる球状半導
体素子を複数個直列接続した半導体素子アレイを複数列
平行に並べた半導体素子モジュールと、この半導体素子
モジュールを収容する光透過性のケース部材とを備えた
発光装置において、 前記ケース部材の裏面側に密着状に設けられ且つ半導体
素子アレイで発生しケース部材の裏面側に透過した光を
ケース部材の表面側へ反射可能な反射部材を設けたこと
を特徴とする球状半導体素子を用いた発光装置。 - 【請求項７】 前記反射部材は、ケース部材の裏面に密
着させた反射膜からなることを特徴とする請求項５又は
６に記載の球状半導体素子を用いた発光装置。 - 【請求項８】 前記反射部材は、ケース部材の裏面に密
着させた合成樹脂製の板状反射体からなることを特徴と
する請求項５又は６に記載の球状半導体素子を用いた発
光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35032099A JP4276758B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 球状半導体素子を用いた発電装置および球状半導体素子を用いた発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35032099A JP4276758B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 球状半導体素子を用いた発電装置および球状半導体素子を用いた発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001168369A true JP2001168369A (ja) | 2001-06-22 |
| JP4276758B2 JP4276758B2 (ja) | 2009-06-10 |
Family
ID=18409695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35032099A Expired - Lifetime JP4276758B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 球状半導体素子を用いた発電装置および球状半導体素子を用いた発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4276758B2 (ja) |
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