CN104716212A - 太阳能表 - Google Patents

太阳能表 Download PDF

Info

Publication number
CN104716212A
CN104716212A CN201410752944.4A CN201410752944A CN104716212A CN 104716212 A CN104716212 A CN 104716212A CN 201410752944 A CN201410752944 A CN 201410752944A CN 104716212 A CN104716212 A CN 104716212A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar energy
energy monocell
monocell
terminal
wiring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410752944.4A
Other languages
English (en)
Inventor
鳄川邦雄
古泽昌宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of CN104716212A publication Critical patent/CN104716212A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C10/00Arrangements of electric power supplies in time pieces
    • G04C10/02Arrangements of electric power supplies in time pieces the power supply being a radioactive or photovoltaic source
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04GELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G17/00Structural details; Housings
    • G04G17/02Component assemblies
    • G04G17/06Electric connectors, e.g. conductive elastomers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0508Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module the interconnection means having a particular shape
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

本发明提供一种具备能够以低成本制造串联连接了多个太阳能单电池的结构的太阳能电池模块的太阳能表。太阳能表具备:在可挠性基底(113)的一个面形成了粘结层(114)的连接部件(110)、粘接于粘结层(114)的多个太阳能单电池(101、102)、和形成在连接部件(110)的正面或背面中的一个面或两个面且对多个太阳能单电池(101、102)之间进行电连接的布线。

Description

太阳能表
技术领域
本发明涉及太阳能表。
背景技术
太阳能表由于不需要更换电池且结构简单,因此其普及率正在扩大。用于太阳能表的太阳能单电池(solar cell)主要使用发电效率在室内光下也较高的非晶硅型半导体。
专利文献1记载了如下技术,即,在具有圆周形状的太阳能单电池由具有多个扇形的光电变换元件构成且通过电极串联连接了光电变换元件电极的太阳能单电池中,通过激光划片器切断形成在树脂薄膜基板上的光电变换层,从而形成具有多个扇形的光电变换元件。
【专利文献1】JP特开平10-39057号公报
专利文献1记载的技术中,由于使各光电变换元件电绝缘,因此通过激光形成直达基板的开槽。在形成开槽时,若相接到基板上的下部电极未被分断,则容易在光电变换元件间产生短路。此外,若直到基板的深处为止形成开槽,则会损坏基板而有可能无法维持所需的强度。光电变换元件的加工所需的工序较多且比较复杂,并且需要高价的加工装置,还存在生产率低的问题。另外,将成为一个太阳能电池模块的区域在基板上规定为给定的圆周形状之后实施各种加工,因此若在成为一个太阳能电池模块的区域的一处产生不良,则会导致该区域内的所有部件都无法使用。
发明内容
本发明鉴于上述情况而完成,目的在于提供一种具备能够以低成本制造串联连接了多个太阳能单电池的结构的太阳能电池模块的太阳能表。
本发明的一个方式的太阳能表的特征在于,具备:在可挠性基底的一个面形成了粘结层的连接部件;粘接在所述连接部件的多个太阳能单电池;和形成在所述连接部件的正面或背面中的一个或两个面且电连接所述多个太阳能单电池的布线。
根据该方式,粘接多个太阳能单电池来使它们一体化的粘结层、和对多个太阳能单电池之间进行电连接的布线集中在以一个可挠性基底作为主体的连接部件中,因此能够削减部件数量、伴随导通作业的工序数,其结果,能够降低成本。
在上述的太阳能表中,优选所述粘结层被粘接于所述太阳能单电池的受光侧,所述可挠性基底是绝缘性的、且具有透明性。
根据该方式,通过连接部件的粘接来实现太阳能单电池的受光侧的保护,连接部件兼作受光侧的保护膜,因此能够削减形成保护膜的材料以及工序数,其结果,能够降低成本。
在上述的太阳能表中,所述多个太阳能单电池在正面和背面分别具有电极,所述多个太阳能单电池被串联电连接,所述多个太阳能单电池之中,在对第1太阳能单电池中的背面侧的电极和第2太阳能单电池中的正面侧的电极进行串联连接的部位,作为所述可挠性基底的一部分而设置的中间部正反面联络区域联络所述第1太阳能单电池中的背面侧与所述第2太阳能单电池中的正面侧,对所述第1太阳能单电池中的背面侧的电极与第2太阳能单电池中的正面侧的电极之间进行电连接的布线被设置在所述中间部正反面联络区域。
根据该方式,对第1太阳能单电池中的背面侧的电极与第2太阳能单电池中的正面侧的电极之间进行电连接的布线被设置在中间部正反面联络区域,作为可挠性基底的一部分,在通过连接部件使多个太阳能单电池一体化的状态下,只要使连接部件中的中间部正反面联络区域活动,就能够容易实现太阳能单电池间的串联连接。
在上述的太阳能表中,优选所述多个太阳能单电池在正面和背面分别具有电极,所述多个太阳能单电池被电串联连接,所述多个太阳能单电池在串联连接的两个末端具有正面侧的电极成为输出的第1末端的太阳能单电池、和背面侧的电极成为输出的第2末端的太阳能单电池,连接了所述第1末端的太阳能单电池的正面侧的电极的输出端子被配置在第1末端的太阳能单电池或第2末端的太阳能单电池中任一个太阳能单电池的背面侧,所述输出端子因所述可挠性基底的存在而从太阳能单电池的背面侧的电极被电绝缘,作为所述可挠性基底的一部分而设置的末端部正反面联络区域联络所述第1末端的太阳能单电池的正面侧和配置了所述输出端子的太阳能单电池的背面侧,对所述第1末端的太阳能单电池的正面侧的电极与所述输出端子之间进行电连接的布线被设置在所述末端部正反面联络区域。
根据该方式,对第1末端的太阳能单电池的正面侧的电极与设置在太阳能单电池的背面侧的输出端子之间进行电连接的布线被设置在末端部正反面联络区域,作为可挠性基底的一部分,在通过连接部件使多个太阳能单电池一体化的状态下,只要使连接部件中的末端部正反面联络区域活动,就能够容易实现正面侧的电极与输出端子之间的导通连接。在太阳能单电池的数量为3个以上的情况下,也可以在未位于串联连接的两个末端的太阳能单电池的背面侧配置输出端子,但是通过在串联连接的两个末端中的任一个太阳能单电池的背面侧配置输出端子,从而缩短布线的长度,可节约空间、材料费,能够提高作业性。
在上述的太阳能表中,优选通过各向异性导电粘接剂连接所述多个太阳能单电池的电极与所述布线之间。
根据该方式,通过粘接固定太阳能单电池的电极与布线之间的同时,使太阳能单电池的电极与布线之间选择性地导通来实现电连接,因此作业性和导通可靠性出色。
本发明的一个方式的太阳能单电池的连接方法的特征在于,包括:准备在可挠性基底的一个面形成粘结层且在所述可挠性基底的正面或背面的一个面或两个面形成了布线的连接部件的工序;对多个太阳能单电池进行定位并粘接于所述粘结层的工序;和通过隔着所述布线的热压接对所述多个太阳能单电池之间进行电连接的工序。
根据该方式,粘接多个太阳能单电池来使它们一体化的粘结层、和对多个太阳能单电池之间进行电连接的布线集中在以一个可挠性基底作为主体的连接部件中,因此在制造用于太阳能表中的太阳能电池模块时,能够削减部件数量、伴随导通作业的工序数,其结果,能够降低成本。
附图说明
图1是表示太阳能表的示意结构的一例的俯视图。
图2是第1实施方式的太阳能电池模块,(a)是表示太阳能单电池(solar cell)的配置的俯视图,(b)是表示太阳能电池模块的俯视图。
图3是表示图2(b)的A-B部的剖面结构的剖视图。
图4是第1实施方式的太阳能电池模块的电路图。
图5(a)以及(b)是例示布线的连接结构的剖视图。
图6是例示布线的连接结构的俯视图。
图7是表示连接运转单元和太阳能电池模块的结构的一例的立体图。
图8是第2实施方式的太阳能电池模块,(a)表示太阳能单电池的配置的俯视图,(b)是表示太阳能电池模块的俯视图。
图9是第2实施方式的太阳能电池模块的电路图。
图10(a)以及(b)是例示布线的连接结构的剖视图。
符号说明:
100,200…太阳能电池模块、101、102,201、202、203、204…太阳能单电池、101a、102a,201a,202a,203a,204a…正极、101b、102b,201b,202b,203b,204b…负极、110,210…连接部件、112,212、213…正反面联络区域(末端部正反面联络区域·中间部正反面联络区域)、113,214…可挠性基底、114…粘结层、115…布线层、116…各向异性导电粘接剂层、121,221…正极输出端子(输出端子)、122、123,222、223…布线、401…手表(太阳能表)。
具体实施方式
以下,参照图来说明本发明的实施方式的太阳能表以及太阳能电池模块。
另外,本发明的范围并不限于以下的实施方式,在本发明的技术思想的范围内能够进行任意变更。此外,在以下的附图中,为了便于理解各构成,有时会不同于实际的结构和各结构中的比例尺、数量等。
图1中,作为太阳能表的示意结构,表示了手表(腕表)的一例。该手表401具备表壳402、与表壳402连结的一对表带403、403。表壳402由不锈钢等金属材料、塑料树脂等形成。在表壳402的外面,设有转柄410,作为操作部件。对准时刻等操作或操作的开始/结束等可通过转柄410的按压/抽拉或旋转等来进行。
表壳402中容纳了表盘405、秒针421、分针422、时针423、日历轮431。秒针421、分针422以及时针423被设置在同轴上。日历轮(date wheel)431与形成与表盘405的日期窗432相连通,显示日期。在日期窗432也可以设置显示星期的周历轮(day wheel)433。
表盘(face)405是具有表示时刻的文字、刻度等显示(未图示)的平板。在表盘405下设有太阳能电池模块(未图示)。用于太阳能表的表盘405具有透光性。表盘405的透光率例如是20%。太阳能电池模块向驱动秒针421、分针422、时针423、日历轮431等显示单元的驱动部(未图示)供电。此外,剩余的电力被充电到二次电池(未图示)。驱动部在太阳能电池模块的发电量不足的情况下,可从二次电池接受电力供给。太阳能表大多情况下是在屋内使用,因此在太阳能电池模块中,通常串联连接2~4个程度的太阳能单电池。
第1实施方式
图2(b)表示第1实施方式的太阳能电池模块100。此外,图2(a)表示太阳能电池模块100中的太阳能单电池101、102的配置。图3表示图2(b)的A-B部的剖面结构。
在本实施方式中,太阳能电池模块100与上述的表盘405相同,大致是圆形。太阳能单电池101、102是能够将光能变换为电能的光电变换型的发电元件(也称作太阳能电池)。作为可成为光能的源的光,可列举太阳光、室内光、人工照明光、可见光、红外光、紫外光等多种。
如图2(a)所示,两个太阳能单电池101、102大致是半圆状。在太阳能单电池101与102之间形成有线状的间隙106。如图2(b)所示,使用连接部件110而在平面上进行组合,从而使独立的太阳能单电池101、102整体构成大致圆形。间隙106的宽度优选能够抑制太阳能单电池101、102间的接触的程度的宽度,且优选能够抑制可挠性基底113的弯曲的程度的宽度。
在太阳能电池模块100的中心,设有用于设置手表的表针的针孔107。此外,在与手表401的日期窗432(参照图1)对应的位置,设有日期窗108。针孔107以及日期窗108是贯通太阳能单电池101、102以及连接部件110的贯通孔。在图2(a)的例中,针孔107在间隙106的宽度方向两侧相对于两方的太阳能单电池101、102形成为圆弧状的缺口。此外,日期窗108形成于太阳能单电池102中。
连接部件110包括连结太阳能单电池101、102的单电池连结区域111、在太阳能单电池101、102的端子部103、104、105联络正面侧和背面侧的正反面联络区域112。如图3所示,在连接部件110的单电池连结区域111中,包括可挠性基底113和粘结层114。在本实施方式中,粘结层114被粘接在位于太阳能单电池101、102的受光侧的正极101a、102a。
由于可挠性基底113是电绝缘性基板,因此即使与正极101a、102a直接粘接,电极间也不会产生短路。此外,由于可挠性基底113是透明的,因此能够允许太阳能单电池101、102的足够的受光。可挠性基底113只要至少具有不会妨碍太阳能单电池的光发电程度的透光性即可。在可挠性基底113具有经由可挠性基底113而可目视识别太阳能单电池101、102的形状的透明性的情况下,太阳能单电池101、102的定位作业变得容易,因此是优选的。可挠性基底的透光率例如也可以在20%以上且50%以上。
作为可挠性基底113的具体例,可列举聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯树脂、聚乙烯醇树脂等透明的薄膜基底。例如,作为聚酯树脂的一种的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)很便宜,且机械特性以及光学特性也很出色,因此是优选的。可挠性基底113的弯曲弹性模量小于太阳能单电池101、102的弯曲弹性模量。
粘结层114形成在可挠性基底113的一个面上。粘结层114由可在常温按压下粘贴的粘结剂(感压粘接剂)构成,从而即使是手动作业也能容易粘接太阳能单电池101、102后进行固定。在粘结剂具有粘贴之后可剥离的再次剥离性的情况下,即使粘接位置错误也能够进行剥离而不会损坏太阳能单电池101、102,因此是优选的。另外,若是剥离之后可再次粘贴的粘结剂,则能够直接粘贴连接部件110,可提高作业性。粘结剂优选不会使太阳能单电池101、102的电极材料容易变质且具有与可挠性基底113相同的绝缘性、透光性或透明性的材料。作为在可挠性基底113的一个面上形成粘结层114的方法,可列举通过滚压叠层在薄膜基底粘贴胶带状双面粘结剂的方法、在薄膜基底的一个面涂敷流动性的粘结剂之后使粘结剂层固化的方法等。
太阳能单电池101、102具有作为正面侧(受光侧)电极的正极101a、102a、和作为背面侧电极的负极101b、102b。正极101a、102a是例如ITO(铟锡氧化物)等透明导电层,负极101b、102b是不锈钢(例如SUS)等不透明的金属层。
两个太阳能单电池101、102由具有两个端子部103、104的太阳能单电池101、和具有一个端子部105的太阳能单电池102构成。具有端子部的太阳能单电池的加工工序可包括例如由大面积的太阳能单电池板成形为包括圆周部和端子部的规定形状的工序、在端子部例如通过对导电膏进行丝网印刷等的方法而形成端子的工序。
太阳能单电池的平面形状的成型可根据材质而适当选择蚀刻、机械切断、激光加工等来进行。根据太阳能单电池板加工太阳能单电池时,能够在太阳能单电池板上沿着任意朝向设定成为各太阳能单电池的区域。与在现有技术中使表盘的尺寸具有余量地大致加工成圆形状的情况相比,本实施方式的加工损耗少。即使一处发生了加工不良,由于只有相当于手表用太阳能单电池的一半的一个太阳能单电池成为次品,因此能够削减浪费。
在太阳能单电池中层叠在正极与负极之间的发电结构(未图示)没有特别限定,作为一例,可列举将作为背面侧电极的SUS基板、铝层(Al层)、氧化锌层(ZnO层)、发电层、作为正面侧电极的ITO层按顺序层叠的结构。铝层在正面形成了凹凸,是使从ITO层入射的光中的透过了发电层的光散色后将其反射的层。氧化锌层是在发电层与铝层之间调整光的折射率的层。
发电层例如优选多层结构(multi-junction结构)的多接合型发电层。三层发电层吸收分别不同波长的光,从而能够提高发电效率。作为发电层,即使在如室内光那样照明度低的光下,其发电效率也要良好,因此优选非晶硅锗层(a-SiGe层)、非晶硅层(a-Si层)等半导体层。
作为更低成本的发电结构,可列举在SUS基板(负极)上层叠非晶硅层(发电层)并进一步在非晶硅层上层叠了ITO层(正极)的结构。
由于ITO层等透明导电层的正面容易受损且静电性差,因此通过丝网印刷涂敷透明的绝缘树脂,从而能够在透明导电层上设置保护膜。在本实施方式中,也可以省略保护膜的涂敷,而是直接在透明导电层上粘贴连接部件110的粘结层114。此时,透明的连接部件(尤其是单电池连结区域)兼备受光侧的保护膜的作用,因此能够减少形成保护膜的材料以及工序数量。
太阳能单电池101、102的正极101a、102a以及负极101b、102b分别形成至端子部103、104、105。为了便于说明,进行如下划分:将太阳能单电池101中离太阳能单电池102较远的一侧的端子部103设为第1端子部103,将太阳能单电池101中离太阳能单电池102较近的一侧的端子部104设为第2端子部104,将太阳能单电池102的端子部105设为第3端子部105。
如图3所示,连接部件110的正反面联络区域112具有从单电池连结区域111开始连续的可挠性基底113,联络第1端子部103的背面侧与第2端子部104以及第3端子部105的正面侧。通过可挠性基底113,正反面联络区域112具有可挠性,因此容易通过第1端子部103与第2端子部104之间。正反面联络区域112在可挠性基底113的正面上或背面上层叠了布线层115和各向异性导电粘接剂层116。作为布线层115的形成方法,可列举丝网印刷银膏等导电膏的方法、通过蒸镀、电镀、蚀刻等将导体层形成为规定图案的方法等。
在太阳能单电池101、102的电极(正极101a、102a以及负极101b)与布线层115之间,对需要导通的部位进行加热以及加压,从而能够通过各向异性导电粘接剂层116进行电连接。作为构成各向异性导电粘接剂层116的各向异性导电粘接剂,例如可列举具有在树脂等粘合剂中以分散状态配合了金属粒子等导电性粒子的组成的各向异性导电膏(ACP)、可通过热熔来进行热密封的各向异性导电密封剂。在不需要导通的部位,即使层叠了各向异性导电粘接剂层116,由于粘合剂中的导电性粒子不接触,因此电极与布线之间不会导通。在进行了加热以及加压的部位,能够将热塑性的各向异性导电粘接剂、电极和布线进行粘接固定的同时,使电极与布线之间导通。这是因为,通过加热以及加压,粘合剂会流动,并且导电性粒子相互接触,而且导电性粒子与电极或布线相接触。各向异性导电粘接剂如果是包括在常温也可通过感压而表现粘接性的感压型粘接剂、和通过加热而表现粘接性的感热型粘接剂的混合物,则可粘接固定不加热时不导通的部位,而且可提高通过加热而变成导通的部位的粘接强度,因此是优选的。
图4表示太阳能电池模块100的示意电路图。太阳能单电池101的正极101a与正极输出端子121连接。太阳能单电池101的负极101b经由布线123而与太阳能单电池102的正极102a连接。太阳能单电池102的负极102b与负极输出端子124连接。由此,在正极输出端子121与负极输出端子124之间电串联连接两个太阳能单电池101、102,因此能够增大输出电压。
在图5(a)以及图5(b)的剖视图和图6的俯视图中例示布线的连接结构。
在第1端子部103中,太阳能单电池101的负极101b上的端子123b与布线123连接,并且可挠性基底113上的正极输出端子121与布线122连接。正极输出端子121与太阳能单电池101的负极101b之间被绝缘性可挠性基底113电绝缘。
在第2端子部104中,太阳能单电池101的正极101a上的端子122a与布线122连接。
在第3端子部105中,太阳能单电池102的正极102a上的端子123a与布线123连接,并且太阳能单电池102的负极102b与负极输出端子124连接。
正极输出端子121和负极输出端子124配置在太阳能单电池101、102的背面侧,因此能够在太阳能电池模块100的背面侧设置取出所发电的电力的端子。如后述那样,由于在运转单元130(参照图7)的同一面上设置输入端子且与太阳能电池模块的输出端子连接时,能够在输入端子之上配置太阳能电池模块,由此只要按入即可导通,因此是优选的。
将串联连接太阳能单电池101、102之间的布线123及其两端的端子123a、123b形成在正反面联络区域112中的可挠性基底113的正面侧,作为布线层。端子123b位于可挠性基底113的正面侧,端子123a位于可挠性基底113的背面侧,因此布线123经过贯通可挠性基底113的通孔125。
与太阳能单电池101的正极101a连接的布线122及其端子122a以及正极输出端子121可在正反面联络区域112中的可挠性基底113的背面侧形成为布线层。
由此,若将布线在连接部件110的正面或背面形成为布线层,则可使布线与可挠性基底一体化。由此,不需要进行对布线进行单独定位的作业,只要使正反面联络区域112的规定部位与电极的位置一致就能够进行定位。在可挠性基底透明的情况下,只要目视布线的位置来对准电极的位置即可,因此是优选的。负极输出端子124也可以由导电膏或镀层等形成。无需特别加工太阳能单电池102的负极102b的一部分就可用作负极输出端子124。
太阳能电池模块100的组装顺序优选,将单电池连结区域111粘接在比太阳能单电池101、102的大致圆周状的外周部更靠内侧的部分之后,将正反面联络区域112粘接于端子部103、104、105,此时进行电极与布线的连接作业。连接部件110整体具有可挠性,因此进行电极与布线的对位时,通过改变可挠性基底113的弯曲程度,能够使可挠性基底113吸收错位。
端子部103、104、105也可以配置于可接受经过了表盘的光的区域的外侧。端子部103、104、105从太阳能单电池101、102的大致圆周状的外周部突出,容易实现端子部103、104、105与正反面联络区域112的粘接。连接部件110可以实现感压型的粘接,可以在通过手动作业进行足够精度的定位的基础上,在常温下进行粘接固定。由此,通过连接部件110使太阳能单电池101、102一体化,从而通过手动作业也能够兼备校准和临时固定的作用,可提高作业性。另外,使用热压接装置来对太阳能单电池的电极与布线之间进行加热压接,使各向异性导电粘接剂导通,使固定变得更可靠。
根据本实施方式,粘接多个太阳能单电池101、102并使它们一体化的粘结层114、和用于电连接中的布线122、123与以一个可挠性基底113为主体的连接部件110一体化,因此能够削减部件数量、伴随导通作业的工序数量,其结果,能够降低成本。只要校正太阳能单电池101、102来粘贴连接部件110就能够实现相互的定位,因此能够省略复杂的临时固定工序,能够对电极与布线之间直接进行热压接。
在本实施方式中,将太阳能单电池101设为“第1太阳能单电池”、将太阳能单电池102设为“第2太阳能单电池”时,布线123是对第1太阳能单电池的背面侧的电极与第2太阳能单电池的正面侧的电极之间进行电连接的布线。此外,在将太阳能单电池101设为“第1末端的太阳能单电池”、将太阳能单电池102设为“第2末端的太阳能单电池”时,正极输出端子121是连接第1末端的太阳能单电池的正面侧的电极的输出端子,布线122是对第1太阳能单电池的正面侧的电极与输出端子之间进行电连接的布线。即,本实施方式的正反面联络区域112兼作中间部正反面联络区域和末端部正反面联络区域。
图7表示连接运转单元130和太阳能电池模块100的结构的一例。在图7中,表示了太阳能电池模块100的端子部103、104、105中的连接结构,因此以从太阳能单电池101、102浮起的方式表现了连接部件110,且省略了正反面联络区域112中的可挠性基底的图示。
运转单元130包括对表的指针和日历轮等进行驱动的驱动部(未图示)、和充电剩余的电力的二次电池(未图示)。在运转单元130的正面,设有正极弹簧电极131和负极弹簧电极132,作为用于将由太阳能电池模块100发电的电力输入到驱动部以及二次电池的电路的输入端子。若在运转单元130的正面配置太阳能电池模块100,则正极弹簧电极131与正极输出端子121之间被连接,并且负极弹簧电极132与负极输出端子124的之间也被连接。
按压环140具有与运转单元130的侧面的卡合凹部133卡合的卡止爪141。通过将按压环140与运转单元130组装,太阳能电池模块100被保持在按压环140与运转单元130之间。图7所示的卡止爪141被设置在沿着按压环140的外周(圆周)方向对置的两个部位上,也可以是三处以上的部位。在按压环与运转单元之间,也可以通过铰链(hinge)连结一个部位,通过卡止爪使另一个部位装卸自如。
安装于手表的太阳能电池模块100若从表盘侧受光,则经由具有透光性的表盘而照射光。由此,由太阳能单电池101、102发电的电力被供给到运转单元130。在运转单元130中,通过所供给的电力来驱动驱动部,并且对二次电池进行充电。根据本实施方式的连接结构,确认了可从太阳能单电池101、102无损耗地向运转单元130供给电力。
根据本实施方式,由于使用非晶硅型太阳能单电池,因此即使串联连接了两个太阳能单电池101、102的情况下,也能够得到足够的电压。因此,根据本实施方式的太阳能表,通过具备太阳能电池模块100能够得到高的驱动电压。因此,能够以低成本提供可通过稳定的电力进行驱动的可靠性高的太阳能表。
第2实施方式
图8(b)表示第2实施方式的太阳能电池模块200。此外,图8(a)表示太阳能电池模块200中的太阳能单电池201、202、203、204的配置。本实施方式的太阳能电池模块200的构成与第1实施方式有很多共同点,因此主要说明不同点。
如图8(a)所示,四个太阳能单电池201~204大致是扇形。在太阳能单电池201~204之间形成有线状的间隙206。如图8(b)所示,通过使用连接部件210而在平面上进行组合,从而独立的太阳能单电池201~204整体构成大致圆形。间隙206的宽度优选能够抑制太阳能单电池201~204间的接触的程度的宽度,且优选能够抑制连接部件210中的可挠性基底的弯曲的程度的宽度。
与第1实施方式的太阳能电池模块100中的间隙106、针孔107以及日期窗108相同,太阳能电池模块200中设有间隙206、针孔207以及日期窗208。在本实施方式中,对应于太阳能电池模块200包括四个太阳能单电池201~204的情况,间隙206是十字状。在太阳能单电池201、202间的间隙206的宽度方向两侧,相对于太阳能单电池201、202,将日期窗208形成为缺口。
连接部件210包括连结太阳能单电池201~204的单电池连结区域211、在太阳能单电池201~204的端子部231~238中联络正面侧和背面侧的正反面联络区域212、213。虽然并没有特别图示,但是连接部件210在电池连结区域211包括可挠性基底和粘结层、粘结层粘接在位于太阳能单电池的受光侧的正极上等详细情况与第1实施方式中的可挠性基底113以及粘结层114(参照图3)相同。
在本实施方式中,如图8(a)所示,四个太阳能单电池201~204分别具有两个端子部231~238。太阳能单电池201~204的正极以及负极分别形成至端子部231~238。端子部231~238的位置是各太阳能单电池201~204的外周的圆弧部的两端。太阳能单电池201~204具有作为正面侧(受光侧)的电极的正极、和作为背面侧的电极的负极。太阳能单电池的正极、负极、发电结构、加工方法等详细情况与第1实施方式中的太阳能单电池101、102相同。
图9表示太阳能电池模块200的示意电路图。太阳能单电池201的正极201a与正极输出端子221连接。太阳能单电池201的负极201b经由布线223而与太阳能单电池202的正极202a连接。太阳能单电池202的负极202b经由布线223而与太阳能单电池203的正极203a连接。太阳能单电池203的负极203b经由布线223而与太阳能单电池204的正极204a连接。太阳能单电池204的负极204b与负极输出端子224连接。由此,在正极输出端子221与负极输出端子224之间串联地电连接了四个太阳能单电池201~204,因此能够增大输出电压。
为了容易实现图9所示的串联连接,因此在图8(b)所示的太阳能电池模块200中,使用具有正反面联络区域212、213的连接部件210。这些正反面联络区域212、213与第1实施方式中的正反面联络区域112相同,具有从单电池连结区域211开始连续的可挠性基底214(参照图10),在相邻的两个端子部之间,联络太阳能单电池201~204的背面侧和正面侧。正反面联络区域212、213通过可挠性基底214而具有可挠性,因此容易通过两个端子部之间。
在正反面联络区域212、213中的可挠性基底214的正面上或背面上形成有布线222、223。在构成布线222、223的布线层层叠有各向异性导电粘接剂层(未图示)。正反面联络区域212、213中的布线层以及各向异性导电粘接剂层的详细情况与第1实施方式中的布线层115以及各向异性导电粘接剂层116(参照图3)相同。
正反面联络区域212、213总共是四个。如图10(a)所示,其中之一是在位于串联连接的两个末端的两个太阳能单电池之间设置的末端部正反面联络区域212。如图10(b)所示,其他三个是在位于串联连接的中间部的两个太阳能单电池之间设置的中间部正反面联络区域213。
在末端部正反面联络区域212中,正面侧的电极(正极201a)成为输出的第1末端是太阳能单电池201,背面侧的电极(负极204b)成为输出的第2末端是太阳能单电池204。如图8(b)所示,末端部正反面联络区域212联络太阳能单电池201的端子部231中的正面侧和太阳能单电池204的端子部238中的背面侧。如图10(b)所示,在端子部238中的太阳能单电池204的负极204b侧,设有正极输出端子221。由于可挠性基底214的存在,正极输出端子221从太阳能单电池204的负极204b电绝缘。
在末端部正反面联络区域212的可挠性基底214的背面形成有布线222。在该布线222的端部形成有与太阳能单电池201的正极201a连接的端子222a。其结果,太阳能单电池201的正极201a经由端子222a以及布线222而与正极输出端子221连接。在太阳能单电池204的负极204b侧设有与负极204b连接的负极输出端子224。正极输出端子221和负极输出端子224被配置在太阳能单电池204的背面侧,因此能够将取出所发电的电力的端子设置在太阳能电池模块200的背面侧。
如图8(b)所示,中间部正反面联络区域213被设置在连接太阳能单电池201的端子部232中的负极201b与太阳能单电池202的端子部233中的正极202a的第1串联连接部、连接太阳能单电池202的端子部234中的负极202b与太阳能单电池203的端子部235中的正极203a的第2串联连接部、连接太阳能单电池203的端子部236中的负极203b与太阳能单电池204的端子部237中的正极204a的第3串联连接部这三个部位。三个部位处的串联连接部都是同样的结构。
代表三个部位处的串联连接部,图10(b)表示了第1串联连接部中的剖面结构。在太阳能单电池201侧的端子部232中,太阳能单电池201的负极201b上的端子223b与布线223连接。在太阳能单电池202侧的端子部233中,太阳能单电池202的正极202a上的端子223a与布线223连接。对太阳能单电池201、202之间进行串联连接的布线223与其两端的端子223a、223b可在中间部正反面联络区域213中的可挠性基底214的正面侧形成为布线层。端子223b位于可挠性基底214的正面侧,端子223a位于可挠性基底214的背面侧,因此布线223经过贯通可挠性基底214的通孔225。
由此,若布线在连接部件的正面或背面形成为布线层,则可使布线与可挠性基底一体化。由此,不需要对布线进行单独定位的作业,只要使正反面联络区域的规定部位与电极的位置一致,就能够进行定位。在可挠性基底透明的情况下,只要目视布线的位置来对准电极的位置即可,因此是优选的。正反面联络区域中的正极输出端子221、布线222、223、负极输出端子224、通孔225的详细情况与第1实施方式中的正极输出端子121、布线122、123、负极输出端子124、通孔125(参照图5)相同。
太阳能电池模块200的组装顺序优选将电池连结区域211粘接在比太阳能单电池201~204的大致圆周状的外周部更靠内侧的部分之后,将正反面联络区域212、213粘接于端子部231~238,此时进行电极与布线的连接作业。由于连接部件210整体具有可挠性,因此进行电极与布线的对位时,通过改变可挠性基底214的弯曲程度,能够使可挠性基底214吸收错位。
端子部231~238从太阳能单电池201~204的大致圆周状的外周部突出,因此容易实现端子部231~238与正反面联络区域212、213的粘接。连接部件210可实现感压型粘接,因此可以在通过手动作业进行了足够精度的定位的基础上在常温下进行粘接固定。由此,通过连接部件210使太阳能单电池201~204一体化,从而即使是手动作业也能够兼备校准和临时固定的作用,因此可提高作业性。另外,使用热压接装置来对太阳能单电池的电极与布线之间进行加热压接,使各向异性导电粘接剂导通,从而使固定变得更可靠。只要校正太阳能单电池201~204来粘贴连接部件210就能够实现相互的定位,因此能够省略复杂的临沭固定工序,能够对电极与布线之间直接进行热压接。
将本实施方式的太阳能电池模块200组装到太阳能表的方法没有特别限定,也可以采用在第1实施方式中说明过的利用了运转单元(movement unit)130以及按压环140(参照图7)的方法。
在第2实施方式中,例示了串联连接四个太阳能单电池的情况,同样确认了对两个至十个太阳能单电池进行串联连接来设置的情况。
此外,也可以不进行串联连接,而是在形成于可挠性基底的一个面上的粘结层粘贴一个太阳能单电池。此时,作为可挠性基底的一部分而设置的正反面联络区域联络太阳能单电池的正面侧和太阳能单电池的背面侧,配置在太阳能单电池的背面侧的正极输出端子因可挠性基底的存在而从太阳能单电池的负极被电绝缘,对太阳能单电池的正极与正极输出端子之间进行电连接的布线被设置在正反面联络区域。
以上,基于优选的实施方式说明了本发明,但是本发明并不限于上述的实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种改变。
太阳能电池模块的形状可以是与表盘大致相同的形状或大致相似的形状,也可以是不同于表盘的形状。作为圆形以外的形状,可列举八角形、四角形等多角形、在角上具有圆弧的多角形、椭圆形等。太阳能单电池的形状只要是可将太阳能电池模块的形状大致分割为多个的形状即可,可以是任意的形状。
连接部件也可以在太阳能单电池的受光侧的相反侧(例如负极)粘接粘结层。在连接部件的配置不是太阳能单电池的受光侧的情况下,连接部件(可挠性基底、粘结层)可以是不透明的。也可以在太阳能单电池的两个面分别粘接不同的连接部件。
关于第2实施方式,在图10(a)中,在与负极输出端子224相同的端子部238中设有正极输出端子221,但是也可以在其它端子部中设置正极输出端子221。例如,可以在太阳能单电池204的端子部238仅设置负极输出端子224,在太阳能单电池201中靠近端子部231而设置其它端子部(未图示),在该端子部的背面侧经由可挠性基底而设置正极输出端子。或者,代替在端子部238中设置负极输出端子,可以在太阳能单电池204的其它端子部中设置负极输出端子。或者,可以在太阳能单电池204的端子部238中仅设置负极输出端子224,在太阳能单电池201的端子部231的周围使可挠性基底迂回,在端子部231的背面侧经由可挠性基底而设置正极输出端子。可以在可挠性基底的适当的面设置布线层,根据需要而通过通孔引导至相反侧的面。

Claims (7)

1.一种太阳能表,其特征在于,具备:
使用了可挠性基底的面状的连接部件;
粘接在所述连接部件的多个太阳能单电池;和
形成在所述连接部件的正面或背面中的一个或两个面且电连接所述多个太阳能单电池的布线。
2.根据权利要求1所述的太阳能表,其特征在于,
所述可挠性基底具有透明性,
所述多个太阳能单电池的各个受光侧粘接于所述连接部件。
3.根据权利要求1所述的太阳能表,其特征在于,
通过所述多个布线而串联连接所述多个太阳能单电池的每一个。
4.根据权利要求1所述的太阳能表,其特征在于,
所述连接部件具有中间部正反面联络区域,
在所述多个太阳能单电池的第1太阳能单电池以及与所述第1太阳能单电池电串联连接的第2太阳能单电池中,配置在所述中间部正反面联络区域的所述布线对所述第1太阳能单电池中的背面侧和所述第2太阳能单电池的正面侧进行电连接。
5.根据权利要求2所述的太阳能表,其特征在于,
所述连接部件具有末端部正反面联络区域,
配置在所述末端部正反面联络区域的所述布线,一端与所述多个太阳能单电池中的一个太阳能单电池电连接,另一端与端子连接,
在将所述受光侧作为正面的情况下,所述端子被配置在所述多个太阳能单电池的背面侧。
6.根据权利要求1所述的太阳能表,其特征在于,
所述连接部件与所述多个太阳能单电池的粘接使用各向异性导电粘接剂。
7.一种太阳能单电池的连接方法,其特征在于,包括:
准备在可挠性基底的一个面形成粘结层且在所述可挠性基底的正面或背面的一个面或两个面形成了布线的连接部件的工序;
对多个太阳能单电池进行定位并粘接于所述粘结层的工序;和
在需要电连接的部分通过隔着所述布线的热压接而对所述多个太阳能单电池之间进行电连接的工序。
CN201410752944.4A 2013-12-16 2014-12-10 太阳能表 Pending CN104716212A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-259586 2013-12-16
JP2013259586A JP2015118960A (ja) 2013-12-16 2013-12-16 ソーラー時計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104716212A true CN104716212A (zh) 2015-06-17

Family

ID=53368321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410752944.4A Pending CN104716212A (zh) 2013-12-16 2014-12-10 太阳能表

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150168922A1 (zh)
JP (1) JP2015118960A (zh)
CN (1) CN104716212A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111114107A (zh) * 2020-01-10 2020-05-08 苏州托普斯环保科技有限公司 一种自动太阳能丝印介质卷轴套管机
CN113964226A (zh) * 2020-07-02 2022-01-21 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 电池串的制备方法与光伏组件

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160203701A1 (en) * 2015-01-14 2016-07-14 Anthony Woodard Emergency Alert Bracelet and Method of Use
JP6330697B2 (ja) * 2015-02-27 2018-05-30 カシオ計算機株式会社 基板ユニット及び時計
EP3118693B1 (fr) * 2015-07-16 2018-05-09 The Swatch Group Research and Development Ltd. Mécanisme de réglage de marche d'un oscillateur d'horlogerie
JP7098946B2 (ja) * 2018-02-01 2022-07-12 セイコーエプソン株式会社 太陽電池付ムーブメントおよび時計

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09307132A (ja) * 1996-05-20 1997-11-28 Citizen Watch Co Ltd 太陽電池装置およびその製造方法
US20010015221A1 (en) * 1999-12-22 2001-08-23 Yuichi Kubota Solar cell and method of fabricating the same
CN1162918C (zh) * 1996-07-24 2004-08-18 Tdk株式会社 太阳能电池及其制作方法
US20110290304A1 (en) * 2010-05-27 2011-12-01 Palo Alto Research Center Incorporated Photovoltaic modules on a textile substrate
CN102386263A (zh) * 2010-09-02 2012-03-21 精工电子有限公司 太阳电池面板、手表以及太阳电池面板的制造方法
CN102396078A (zh) * 2009-04-17 2012-03-28 富士胶片株式会社 太阳能电池及其制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09307132A (ja) * 1996-05-20 1997-11-28 Citizen Watch Co Ltd 太陽電池装置およびその製造方法
CN1162918C (zh) * 1996-07-24 2004-08-18 Tdk株式会社 太阳能电池及其制作方法
US20010015221A1 (en) * 1999-12-22 2001-08-23 Yuichi Kubota Solar cell and method of fabricating the same
CN102396078A (zh) * 2009-04-17 2012-03-28 富士胶片株式会社 太阳能电池及其制造方法
US20110290304A1 (en) * 2010-05-27 2011-12-01 Palo Alto Research Center Incorporated Photovoltaic modules on a textile substrate
CN102386263A (zh) * 2010-09-02 2012-03-21 精工电子有限公司 太阳电池面板、手表以及太阳电池面板的制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111114107A (zh) * 2020-01-10 2020-05-08 苏州托普斯环保科技有限公司 一种自动太阳能丝印介质卷轴套管机
CN113964226A (zh) * 2020-07-02 2022-01-21 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 电池串的制备方法与光伏组件

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015118960A (ja) 2015-06-25
US20150168922A1 (en) 2015-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104716212A (zh) 太阳能表
CN100360993C (zh) 具有太阳电池机构和液晶显示器的装置
CN105319947B (zh) 电子设备
US9401438B2 (en) Solar cell module and solar cell thereof
TWI557927B (zh) 太陽能電池模組及太陽能電池
CN103579382B (zh) 太阳能电池单元
JPWO2002039504A1 (ja) 太陽電池モジュール及びそれを搭載した携帯型電子機器
JP7206660B2 (ja) 光電変換素子、光電変換モジュールおよび電子機器
JP2016118404A (ja) 太陽電池付き時計
CN105390561B (zh) 太阳能电池模块、钟表以及电子设备
CN108152980A (zh) 显示装置及其制备方法
JP7176265B2 (ja) 裏面電極型光電変換素子、光電変換モジュールおよび電子機器
US9929289B2 (en) Solar cell, electronic device, and manufacturing method of solar cell
CN104659149A (zh) 太阳能电池模块的制造方法以及太阳能电池模块
JPH1115394A (ja) 電子部品、電子装置及びこれらを用いた時計
US9529331B2 (en) Conductive member, solar watch, solar cell module, and electronic apparatus
JP2016118405A (ja) 発電装置、電子機器、および時計
JP4397092B2 (ja) 電子機器及び太陽電池モジュール
JP6291909B2 (ja) 太陽電池モジュール、および電子時計
JP4746445B2 (ja) リング状太陽電池付電子時計
JP6644885B2 (ja) ウオッチ又は計時装置などの可搬体用ソーラー針
JP4814007B2 (ja) 時計
JP4244137B2 (ja) 太陽電池モジュール及び電子機器
JP2000221279A5 (zh)
JP2019125658A (ja) 光電変換素子、光電変換モジュールおよび電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150617

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication