JP2009302457A

JP2009302457A - 太陽電池装置

Info

Publication number: JP2009302457A
Application number: JP2008157921A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Tamura; 勝廣田村; Masatoshi Kondo; 正俊近藤
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2009-12-24

Abstract

【課題】小型化を図りながらも充電効率をさらに向上させる。
【解決手段】シート状に構成され、引き出し可能に巻き取られたフィルム太陽電池１３０が収納筐体１１０に収納されてなる太陽電池装置１００において、収納筐体１１０が、透明な材料から構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光等の光を受光して発電、充電する太陽電池装置に関し、特に、太陽電池をシート状に形成して巻き取っておくことにより、小型化を図りながらも効率的な充電を可能とする太陽電池装置に関する。

近年、石油等の化石燃料の枯渇化や地球温暖化の問題から、光電変換素子を用いた太陽電池の利用が着目されている。太陽電池は、太陽光等の光を受光して発電するものであるため、ほぼ無尽蔵であるとともに二酸化炭素等の排出物を出すことがないため、今後、さらなる利用が予想される。このような太陽電池は、光を受光する必要があるため、その面積が広い方が効率的である。そのため、太陽電池を電源として利用できる機器においては、そのための広い面積を確保する必要が生じる。

ところで、近年においては、携帯電話機等、小型の電子機器が様々な分野で利用されているが、このような小型の電子機器においても、上述したような太陽電池を利用できることが好ましい。そこで、太陽電池をシート状に形成し、引き出し可能に巻き取ることにより、小型の電子機器においても太陽電池を利用できるような構造が考えられている。

このような太陽電池装置においては、通常はシート状の太陽電池を巻き取って外周壁内に収納しておき、使用時に、巻き取られた太陽電池を外周壁から引き出し、太陽電池を表出させて発電、充電を行うことになる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１６８８１３号公報

しかしながら、上述したようにシート状の太陽電池を巻き取っておくものにおいては、装置の小型化を図ることができるものの、太陽電池が巻き取られている状態では太陽電池に充電を行うことができず、充電効率がよいとは言いがたい。また、太陽電池に充電する場合、巻き取られた太陽電池を引き出して使用するため、小型であったとしても使用時にはそれ以上のスペースが必要となってしまうという問題点がある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、小型化を図りながらも充電効率をさらに向上させることができる太陽電池装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
シート状に構成され、引き出し可能に巻き取られた太陽電池部が筐体に収納されてなる太陽電池装置において、
前記筐体が、透明な材料から構成されていることを特徴とする。

上記のように構成された本発明においては、シート状に構成された太陽電池部は、引き出し可能に巻き取られた状態で筐体に収納されている。そして、太陽電池部が筐体から引き出されて使用されることになるが、筐体が透明な材料から構成されているので、太陽電池部が巻き取られて筐体に収納された状態においても、太陽光等の光が太陽電池部に照射され、太陽電池部が発電することになる。

このように、太陽電池部が巻き取られて筐体に収納された状態においても、太陽電池部が発電することになるので、小型化を図りながらも充電効率がさらに向上する。

また、太陽電池部が巻き取られた巻き取り軸を有し、太陽電池部にて発電した電力を充電する充電回路部がこの巻き取り軸に内蔵されている場合は、太陽電池部を筐体の壁面に沿って巻き取っておくことが可能となり、それにより、太陽電池部が筐体に収納された状態において、太陽光等の光を太陽電池部の広い面積で受光することができるようになる。

また、太陽電池部の引き出される側の端部に固定された引き出し部材を有し、太陽電池部にて発電した電力を充電する充電回路部がこの引き出し部材に内蔵されている場合においても、太陽電池部を筐体の壁面に沿って巻き取っておくことが可能となり、それにより、太陽電池部が筐体に収納された状態において、太陽光等の光を太陽電池部の広い面積で受光することができるようになる。

以上説明したように本発明においては、シート状に構成され、引き出し可能に巻き取られた太陽電池部が筐体に収納されてなる太陽電池装置において、筐体が、透明な材料から構成されているため、太陽電池部が巻き取られて筐体に収納された状態においても、太陽電池部が発電することになり、小型化を図りながらも充電効率をさらに向上させることができる。

また、太陽電池部が巻き取られた巻き取り軸を有し、この巻き取り軸が、太陽電池部にて発電した電力を充電する充電回路部を内蔵する構成としたものにおいては、太陽電池部を筐体の壁面に沿って巻き取っておくことが可能となり、それにより、太陽電池部が筐体に収納された状態において、太陽光等の光を太陽電池部の広い面積で受光することができる。

また、太陽電池部の引き出される側の端部に固定され、太陽電池部にて発電した電力を充電する充電回路部を内蔵する引き出し部材を有する構成としたものにおいては、太陽電池部を筐体の壁面に沿って巻き取っておくことが可能となり、それにより、太陽電池部が筐体に収納された状態において、太陽光等の光を太陽電池部の広い面積で受光することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の太陽電池装置の第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した矢印Ａ方向から見た外観図、（ｃ）は（ａ）に示したフィルム太陽電池１３０の構造を示す図である。図２は、図１に示した充電回路部１１５の構成を示すブロック図である。

本形態は図１に示すように、シート状に構成された太陽電池部であるフィルム太陽電池１３０と、フィルム太陽電池１３０が巻き取られた巻き取り軸１１１と、透明な材料から構成され、巻き取り軸１１１に巻き取られたフィルム太陽電池１３０を収納する収納筐体１１０と、フィルム太陽電池１３０の巻き取り軸１１１への巻き取り端とは反対側の端部が固定された引き出し部材１２０とから構成されており、引き出し部材１２０が収納筐体１１０から離間することにより、巻き取り軸１１１に巻き取られたフィルム太陽電池１３０が収納筐体１１０から引き出される。

収納筐体１１０は、その側面に電力取出用ジャック１１２と充電中ランプ１１３と電池切れランプ１１４とが設けられている。巻き取り軸１１１内には、フィルム太陽電池１３０にて発電した電力を充放電する充電回路部１１５が内蔵されており、この充電回路部１１５は、図２に示すように、フィルム太陽電池１３０にて発電した電力が充電される二次電池１１６と、フィルム太陽電池１３０にて発電した電力の二次電池１１６への充電や、電力取出用ジャック１１２を介した放電や、電力取出用ジャック１１２を介して放電が行われている場合に充電中ランプ１１３を点灯あるいは点滅させたり、二次電池１１６における充電状態に応じて電池切れランプ１１４を点灯あるいは点滅させたりする充放電コントローラ１１７とから構成されている。フィルム太陽電池１３０によって充電される二次電池１１６から電力を取り出す場合、例えば、この太陽電池装置１００を用いて携帯電話機等の電子機器を充電する場合は、電子機器の充電用プラグを電力取出用ジャック１１２に差し込む。すると、充電中ランプ１１３が点灯あるいは点滅し、二次電池１１６に充電された電力が充放電コントローラ１１７によって電力取出用ジャック１１２に供給され、電子機器に対する充電が行われる。また、二次電池１１６の充電量が少なくなった場合は、充放電コントローラ１１７の制御によって電池切れランプ１１４が点灯あるいは点滅し、フィルム太陽電池１３０を用いた二次電池１１６への充電が必要である旨を通知する。これら充電中ランプ１１３及び電池切れランプ１１４は、互いに異なる色を有するＬＥＤ等によって構成される。また、巻き取り軸１１１には、ばね力によって、フィルム太陽電池１３０を巻き取る方向に回転する力が常時かかっている。

フィルム太陽電池１３０は、ＰＥＴ等からなるフィルムシート１３１上に、例えば、白金からなる電極間に、色素がついた酸化チタンを含有するヨウ素溶液が配されてなる太陽電池部１３２が複数のセルに分割して形成されて構成されている。なお、太陽電池部１３２を構成する複数のセルの配列方向は、フィルム太陽電池１３０の巻き取り方向とは直交する方向となっている。このように構成されたフィルム太陽電池１３０は、太陽電池部１３２が形成された面が外側となるように巻き取り軸１１１に巻き取られている。

以下に、上記のように構成された太陽電池装置１００への充電方法について説明する。

図３は、図１及び図２に示した太陽電池装置１００への充電方法を説明するための図である。

引き出し部材１２０が収納筐体１１０から離間していない状態においては、図３（ａ）に示すように、巻き取り軸１１１に巻き取られたフィルム太陽電池１３０は、巻き取り軸１１１に巻き取られた状態で収納筐体１１０に収納されている。この際、収納筐体１１０が透明な材料から構成されているため、太陽光等の光が収納筐体１１０を介して内部に差し込まれる。そのため、巻き取り軸１１１に巻き取られたフィルム太陽電池１３０は収納筐体１１０に収納されているものの、太陽光等の光がフィルム太陽電池１３０の最外周面に照射される。また、フィルム太陽電池１３０は、太陽電池部１３２が形成された面が外側となるように巻き取り軸１１１に巻き取られているため、収納筐体１１０の内部に差し込んできた光によって太陽電池部１３２が発電することになる。

このように、本形態においては、巻き取り軸１１１に巻き取られたフィルム太陽電池１３０を収納している収納筐体１１０が透明な材料から構成されているため、巻き取り軸１１１に巻き取られたフィルム太陽電池１３０が収納筐体１１０に収納された状態においても、太陽光等の光がフィルム太陽電池１３０に照射され、太陽電池部１３２が発電することになり、それにより、小型化を図りながらも充電効率を向上させることができる。

ここで、充電回路部１１５が巻き取り軸１１１に内蔵されていることによる効果について説明する。

上述したような太陽電池装置１００においては、フィルム太陽電池１３０にて発電した電力を充電する充電回路部１１５が設けられているが、この充電回路部１１５が収納筐体１１０内における巻き取り軸１１１の外部、例えば、巻き取り軸１１１に巻き取られたフィルム太陽電池１３０に隣接するように配置されている場合、収納筐体１１０が透明な材料から構成されていても、充電回路部１１５が配置された領域においては、太陽光等の光が収納筐体１１０を介して内部に差し込むものの、充電回路部１１５の陰となってフィルム太陽電池１３０に光が照射されなくなってしまう。そこで、本形態のように、充電回路部１１５が巻き取り軸１１１に内蔵されていることにより、フィルム太陽電池１３０に充電回路部１１５の陰となる領域が生じず、また、フィルム太陽電池１３０を収納筐体１１０の壁面に沿って巻き取っておくことが可能となり、それにより、フィルム太陽電池１３０が収納筐体１１０に収納された状態において、太陽光等の光をフィルム太陽電池１３０の広い面積で受光することができるようになる。

引き出し部材１２０を収納筐体１１０から離間させると、フィルム太陽電池１３０の引き出される側の端部が引き出し部材１２０に固定されていることにより、図３（ｂ）に示すように、巻き取り軸１１１に巻き取られたフィルム太陽電池１３０が収納筐体１１０から引き出されていく。そして、巻き取り軸１１１に巻き取られたフィルム太陽電池１３０が全て引き出されると、フィルム太陽電池１３０の表出面積が広くなり、この状態で太陽光等の光がフィルム太陽電池１３０に照射されると、二次電池１１６への充電がさらに効率的に行われるようになる。

（第２の実施の形態）
図４は、本発明の太陽電池装置の第２の実施の形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した矢印Ａ方向から見た外観図、（ｃ）は（ａ）に示したフィルム太陽電池２３０の構造を示す図である。図５は、図４に示した充電回路部２１５の構成を示すブロック図である。

本形態は図４に示すように、第１の実施の形態に示したものに対して、充電回路部２１５が巻き取り軸２１１に内蔵されているのではなく、引き出し部材２２０に内蔵され、それに伴い、電力取出用ジャック２１２と充電中ランプ２１３と電池切れランプ２１４とが引き出し部材２２０の側面に設けられている点のみが異なるものである。

以下に、上記のように構成された太陽電池装置２００への充電方法について説明する。

図６は、図４及び図５に示した太陽電池装置２００への充電方法を説明するための図である。

引き出し部材２２０が収納筐体２１０から離間していない状態においては、図６（ａ）に示すように、巻き取り軸２１１に巻き取られたフィルム太陽電池２３０は、巻き取り軸２１１に巻き取られた状態で収納筐体２１０に収納されている。この際、収納筐体２１０が透明な材料から構成されているため、太陽光等の光が収納筐体２１０を介して内部に差し込まれる。そのため、巻き取り軸２１１に巻き取られたフィルム太陽電池２３０は収納筐体２１０に収納されているものの、太陽光等の光がフィルム太陽電池２３０の最外周面に照射される。また、フィルム太陽電池２３０は、太陽電池部２３２が形成された面が外側となるように巻き取り軸２１１に巻き取られているため、収納筐体２１０の内部に差し込んできた光によって太陽電池部２３２が発電することになる。

このように、本形態においては、巻き取り軸２１１に巻き取られたフィルム太陽電池２３０を収納している収納筐体２１０が透明な材料から構成されているため、巻き取り軸２１１に巻き取られたフィルム太陽電池２３０が収納筐体２１０に収納された状態においても、太陽光等の光がフィルム太陽電池２３０に照射され、太陽電池部２３２が発電することになり、それにより、小型化を図りながらも充電効率を向上させることができる。

ここで、充電回路部２１５が引き出し部材２２０に内蔵されていることによる効果について説明する。

上述したような太陽電池装置２００においては、フィルム太陽電池２３０にて発電した電力を充電する充電回路部２１５が設けられているが、この充電回路部２１５が収納筐体２１０内における巻き取り軸２１１の外部、例えば、巻き取り軸２１１に巻き取られたフィルム太陽電池２３０に隣接するように配置されている場合、収納筐体２１０が透明な材料から構成されていても、充電回路部２１５が配置された領域においては、太陽光等の光が収納筐体２１０を介して内部に差し込むものの、充電回路部２１５の陰となってフィルム太陽電池２３０に光が照射されなくなってしまう。そこで、本形態のように、充電回路部２１５が引き出し部材２２０に内蔵されていることにより、フィルム太陽電池２３０に充電回路部２１５の陰となる領域が生じず、また、フィルム太陽電池２３０を収納筐体２１０の壁面に沿って巻き取っておくことが可能となり、それにより、フィルム太陽電池２３０が収納筐体２１０に収納された状態において、太陽光等の光をフィルム太陽電池２３０の広い面積で受光することができるようになる。

引き出し部材２２０を収納筐体２１０から離間させると、フィルム太陽電池２３０の引き出される側の端部が引き出し部材２２０に固定されていることにより、図６（ｂ）に示すように、巻き取り軸２１１に巻き取られたフィルム太陽電池２３０が収納筐体２１０から引き出されていく。そして、巻き取り軸２１１に巻き取られたフィルム太陽電池２３０が全て引き出されると、フィルム太陽電池２３０の表出面積が広くなり、この状態で太陽光等の光がフィルム太陽電池２３０に照射されると、二次電池２１６への充電がさらに効率的に行われるようになる。

なお、上述した２つの実施の形態の収納筐体１１０，２１０に引き出し可能に収納されるフィルム太陽電池としては、上述したような構成のものに限らず、フィルムシート上にアモルファスシリコンを形成させたもの等、可撓性を有するものであれば用いることができる。

本発明の太陽電池装置の第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した矢印Ａ方向から見た外観図、（ｃ）は（ａ）に示したフィルム太陽電池の構造を示す図である。図１に示した充電回路部の構成を示すブロック図である。図１及び図２に示した太陽電池装置への充電方法を説明するための図である。本発明の太陽電池装置の第２の実施の形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した矢印Ａ方向から見た外観図、（ｃ）は（ａ）に示したフィルム太陽電池の構造を示す図である。図４に示した充電回路部の構成を示すブロック図である。図４及び図５に示した太陽電池装置への充電方法を説明するための図である。

符号の説明

１００，２００太陽電池装置
１１０，２１０収納筐体
１１１，２１１巻き取り軸
１１２，２１２電力取出用ジャック
１１３，２１３充電中ランプ
１１４，２１４電池切れランプ
１１５，２１５充電回路部
１１６，２１６二次電池
１１７，２１７充放電コントローラ
１２０，２２０引き出し部材
１３０，２３０フィルム太陽電池

Claims

シート状に構成され、引き出し可能に巻き取られた太陽電池部が筐体に収納されてなる太陽電池装置において、
前記筐体が、透明な材料から構成されていることを特徴とする太陽電池装置。
請求項１に記載の太陽電池装置において、
前記太陽電池部が巻き取られた巻き取り軸を有し、
前記巻き取り軸は、前記太陽電池部にて発電した電力を充電する充電回路部を内蔵する太陽電池装置。
請求項１に記載の太陽電池装置において、
前記太陽電池部の引き出される側の端部に固定され、前記太陽電池部にて発電した電力を充電する充電回路部を内蔵する引き出し部材を有する太陽電池装置。