JP7400653B2 - ソーラーセル及びこれを備える電子機器 - Google Patents

ソーラーセル及びこれを備える電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP7400653B2
JP7400653B2 JP2020126586A JP2020126586A JP7400653B2 JP 7400653 B2 JP7400653 B2 JP 7400653B2 JP 2020126586 A JP2020126586 A JP 2020126586A JP 2020126586 A JP2020126586 A JP 2020126586A JP 7400653 B2 JP7400653 B2 JP 7400653B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
generation layer
effective area
solar cell
base film
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.)
Active
Application number
JP2020126586A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022023567A (ja
Inventor
裕一 藤岡
浩二 今沢
耕平 中西
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.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK 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 TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2020126586A priority Critical patent/JP7400653B2/ja
Priority to CN202180059388.0A priority patent/CN116134627A/zh
Priority to US18/006,581 priority patent/US20230275166A1/en
Priority to PCT/JP2021/018729 priority patent/WO2022024504A1/ja
Priority to EP21850907.3A priority patent/EP4191686A1/en
Publication of JP2022023567A publication Critical patent/JP2022023567A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7400653B2 publication Critical patent/JP7400653B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • 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
    • H01L31/046PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H01L31/0465PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising particular structures for the electrical interconnection of adjacent PV cells in the module
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • 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
    • H01L31/02Details
    • H01L31/02002Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H01L31/02005Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02008Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
    • H01L31/02013Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules comprising output lead wires elements
    • 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
    • H01L31/046PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • 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
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • 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

Description

本発明はソーラーセル及びこれを備える電子機器に関し、特に、フレキシブルなソーラーセル及びこれを備える電子機器に関する。
フレキシブルなソーラーセルは、耐熱性などの問題からハンダ付けによって基板に接続することが困難である。このため、特許文献1に記載されているように、弾力性を有するスプリングプローブなどを用いて基板に接続されることがある。
国際公開WO00/31596号公報
しかしながら、スプリングプローブを用いた接続は構造が複雑であるため、アセンブリに時間がかかるだけでなく、筐体の設計自由度が低下するという問題があった。フレキシブルなソーラーセルと基板をより簡単に接続する方法としては、FPC(Flexible Printed Circuits)コネクタを用いる方法が考えられるが、この場合には、発電層がFPCコネクタで覆われることによる発電量の低下や、ソーラーセルをFPCコネクタに挿入する際の衝撃、或いは、ソーラーセルをFPCコネクタに挿入した後、FPCコネクタをロックする際の衝撃によって発電層にクラックが生じ、発電層が内部ショートするおそれがあった。
したがって、本発明は、FPCコネクタを用いて基板に接続可能なソーラーセルにおいて、発電量の低下を防止するとともに、FPCコネクタへの接続時の衝撃による発電層の内部ショートを防止することを目的とする。また、本発明は、このようなソーラーセルを備える電子機器を提供することを目的とする。
本発明によるソーラーセルは、フレキシブルなベースフィルムと、ベースフィルムの一方の表面に形成され、入射光を光電変換する第1の発電層であって、発電に寄与する有効エリアを有する第1の発電層と、第1の発電層の少なくとも有効エリアを覆う第1の封止樹脂層と、ベースフィルムの一方の表面のうち、第1の発電層の有効エリアで覆われていない無効部分の少なくとも一部を覆い、第1の封止樹脂層よりも弾性率が高い第1の保護絶縁層と、ベースフィルムの一方の表面の無効部分と重なる位置に設けられ、第1の発電層の有効エリアに電気的に接続された第1の端子電極とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、第1の端子電極がベースフィルムの無効部分と重なっていることから、FPCコネクタに接続する際に第1の発電層にクラックが生じたとしても、有効エリアが破損することがない。しかも、ベースフィルムの無効部分の少なくとも一部が第1の封止樹脂層よりも弾性率が高い第1の保護絶縁層で覆われていることから、FPCコネクタに接続する際の衝撃も緩和される。
本発明において、第1の発電層は、有効エリアと発電に寄与しない無効エリアに分割されていても構わない。これによれば、レーザー光の照射等によって第1の発電層を部分的に除去するだけで、第1の発電層を有効エリアと無効エリアに分割することができる。
本発明において、第1の発電層の有効エリアは平面視で凹型形状部を有し、第1の発電層の無効エリアは、凹型形状部に囲まれた領域に位置しても構わない。これによれば、実装面積に占める有効エリアの面積を十分に確保することが可能となる。
本発明において、ベースフィルムには貫通孔が設けられており、第1の発電層の有効エリアは貫通孔を取り囲むように設けられており、第1の発電層の無効エリアは、貫通孔内で折り曲げ可能に構成されていても構わない。これによれば、FPCコネクタをソーラーセルの外周部とは異なる箇所に接続することが可能となる。
本発明によるソーラーセルは、ベースフィルムの他方の表面に形成され、入射光を光電変換する第2の発電層であって、発電に寄与する有効エリアを有する第2の発電層と、第2の発電層の少なくとも有効エリアを覆う第2の封止樹脂層と、ベースフィルムの他方の表面のうち、第2の発電層の有効エリア覆われていない無効部分の少なくとも一部を覆い、第2の封止樹脂層よりも弾性率が高い第2の保護絶縁層と、ベースフィルムの他方の表面の無効部分と重なる位置に設けられ、第2の発電層の有効エリアに電気的に接続された第2の端子電極とをさらに備えることを特徴とする。これによれば、ベースフィルムの両側から入射する光によって発電することが可能となる。
本発明において、保護絶縁層の弾性率は0.5G以上、12G以下の範囲であっても構わない。弾性率がこの範囲である保護絶縁層を用いれば、ソーラーセルに加わる機械的な衝撃を十分に緩和することが可能となる。
本発明による電子機器は、基板と、基板に実装されたFPCコネクタと、FPCコネクタに接続されたソーラーセルとを備え、ソーラーセルは、フレキシブルなベースフィルムと、ベースフィルムの一方の表面に形成され、入射光を光電変換する発電層であって、発電に寄与する有効エリアを有する発電層と、発電層の少なくとも有効エリアを覆う封止樹脂層と、ベースフィルムの一方の表面のうち、発電層の有効エリアで覆われていない無効部分の少なくとも一部を覆い、封止樹脂層よりも弾性率が高い保護絶縁層と、ベースフィルムの一方の表面の無効部分と重なる位置に設けられ、発電層の有効エリアに電気的に接続された端子電極とを備え、ソーラーセルの無効部分の少なくとも一部がFPCコネクタに挿入されており、これにより、ソーラーセルの端子電極がFPCコネクタを介して基板に接続されることを特徴とする。
本発明によれば、端子電極がソーラーセルの無効部分と重なっていることから、ソーラーセルをFPCコネクタに接続する際に発電層にクラックが生じたとしても、有効エリアが破損することがない。しかも、無効部分の少なくとも一部が封止樹脂層よりも弾性率が高い保護絶縁層で覆われていることから、FPCコネクタに接続する際の衝撃も緩和される。
本発明において、FPCコネクタと発電層の有効エリアを覆う保護絶縁層のエッジの平面視における離間距離は、発電層を基準としたFPCコネクタの高さよりも大きくても構わない。これによれば、ソーラーセルに斜め方向から入射する光がFPCコネクタによって遮られることなく、大部分が発電層の有効エリアに入射することになる。
このように、本発明によれば、FPCコネクタを用いて基板に接続可能なソーラーセル及びこれを備える電子機器において、発電量の低下を防止することができるとともに、FPCコネクタへの接続時の衝撃による発電層の内部ショートを防止することが可能となる。
図1は、本発明の第1の実施形態による電子機器1の構造を説明するための図であり、(a)は略平面図、(b)は(a)に示すA-A線に沿った略断面図である。 図2は、図1(b)に示す領域Bを拡大した略断面図である。 図3は、第1の変形例によるソーラーセル4Aの構造を説明するための模式的な平面図である。 図4は、第2の変形例によるソーラーセル4Bの構造を説明するための模式的な平面図である。 図5は、第3の変形例によるソーラーセル4Cの構造を説明するための模式的な平面図である。 図6は、第4の変形例によるソーラーセル4Dの構造を説明するための模式的な平面図である。 図7は、第5の変形例によるソーラーセル4Eの構造を説明するための模式的な平面図である。 図8は、本発明の第2の実施形態による電子機器1Aの構造を説明するための図であり、(a)は略平面図、(b)は(a)に示すB-B線に沿った略断面図である。 図9は、本発明の第3の実施形態による電子機器1Bの構造を説明するための部分的な略断面図であり、図1(b)に示す領域Bに対応する部分を示している。 図10は、本発明の第4の実施形態による電子機器1Cの構造を説明するための部分的な略断面図であり、図1(b)に示す領域Bに対応する部分を示している。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による電子機器1の構造を説明するための図であり、(a)は略平面図、(b)は(a)に示すA-A線に沿った略断面図である。また、図2は、図1(b)に示す領域Bを拡大した略断面図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態による電子機器1は、基板2と、基板2に実装されたFPCコネクタ3と、FPCコネクタ3に接続されたフレキシブルなソーラーセル4とを備えている。ソーラーセル4は、両面テープ5などを用いて基板2に接着されている。電子機器1の種類については特に限定されず、ソーラー発電式の時計であっても構わないし、ソーラー発電式のビーコンであっても構わない。
ソーラーセル4は、ポリエチレンナフタレートなどからなるフレキシブルなベースフィルム10と、ベースフィルム10の表面10aに形成されたフレキシブルな発電層11と、発電層11を覆う封止樹脂層12を備えている。発電層11は、封止樹脂層12を介して入射する光を光電変換する半導体素子であり、発電層11によって生成された電圧は、ベースフィルム10の裏面10bに設けられた一対の端子電極13A,13Bに現れる。端子電極13A,13Bに現れる電圧は、FPCコネクタ3に設けられた端子電極23を介して、基板2に設けられた図示しない電子回路に供給される。封止樹脂層12は、発電層11を保護するパッシベーション膜である。
発電層11は、発電に寄与する有効エリア11Aと、発電に寄与しない無効エリア11Bに分割されている。ベースフィルム10の表面のうち有効エリア11Aで覆われていない領域は、無効部分を構成する。有効エリア11Aは、端子電極13A,13Bに接続された領域であり、無効エリア11Bは、端子電極13A,13Bに接続されない領域である。有効エリア11Aと無効エリア11Bの分割は、レーザー光の照射によって発電層11を部分的に除去してスリット11Cを形成し、これによって両者を物理的に分離することによって行っても構わない。この場合、無効エリア11Bにも起電力が生じるが、無効エリア11Bは端子電極13A,13Bに接続されないため、発電には寄与しない。端子電極13A,13Bは、平面視で無効エリア11Bと重なる位置に設けられる。レーザー光の照射による発電層11の除去は、有効エリア11Aの外周部においても施すことが好ましい。これによれば、ベースフィルム10のエッジ部分から有効エリア11Aが露出しないことから、信頼性を高めることが可能である。一方、無効エリア11Bについては、外周部を除去する必要はない。
図2に示すように、無効エリア11B及び有効エリア11Aのエッジ部は、保護絶縁層14で覆われている。保護絶縁層14は、封止樹脂層12とは異なる絶縁材料からなり、少なくとも封止樹脂層12よりも弾性率の高い絶縁材料からなる。保護絶縁層14の弾性率は0.5G以上、12G以下の範囲であり、封止樹脂層12の弾性率は保護絶縁層14の弾性率よりも低い。弾性率がこの範囲である保護絶縁層14を用いれば、ソーラーセル4に加わる機械的な衝撃を十分に緩和することが可能となる。保護絶縁層14は、無効エリア11Bの全面を覆っていても構わないし、無効エリア11Bのうち端子電極13A,13Bと重なる領域を選択的に覆っていても構わない。
図1に示す例では、ベースフィルム10が本体部10Aと本体部10Aから突出した突出部10Bを有しており、有効エリア11Aは本体部10Aに形成され、無効エリア11Bは突出部10Bに形成されている。そして、ベースフィルム10の突出部10BがFPCコネクタ3に挿入される。これにより、平面視で無効エリア11Bの一部とFPCコネクタ3が重なりを有する一方、有効エリア11Aのうち保護絶縁層14で覆われていない領域はFPCコネクタ3と平面視で重なりを有さない。
FPCコネクタ3は、下側筐体21と、上側筐体22と、下側筐体21に設けられた端子電極23を備えている。そして、ベースフィルム10の突出部10BをFPCコネクタ3に挿入した後、図示しないスライダを操作することによって、下側筐体21と上側筐体22によってベースフィルム10の突出部10Bを挟み込むようにロックする。これにより、ソーラーセル4がFPCコネクタ3に機械的に固定されるとともに、ソーラーセル4の端子電極13A,13BがFPCコネクタ3の端子電極23に電気的に接続される。
ベースフィルム10の突出部10BをFPCコネクタ3に挿入する際、或いは、ベースフィルム10の突出部10BをFPCコネクタ3に挿入した後、FPCコネクタ3をロックする際には、ソーラーセル4に機械的な衝撃が加わり、これによって発電層11にクラックが生じるおそれがある。しかしながら、本実施形態によるソーラーセル4は、発電層11が有効エリア11Aと無効エリア11Bに分割されており、無効エリア11BがFPCコネクタ3に挟まれる構成であることから、有効エリア11Aにおけるクラックの発生を防止することが可能となる。しかも、有効エリア11Aと無効エリア11Bがスリット11Cによって物理的に分離されていることから、衝撃によって仮に無効エリア11Bにクラックが発生したとしても、クラックが有効エリア11Aに伝搬することもない。また、本実施形態においては、無効エリア11Bが弾性率の高い保護絶縁層14で覆われていることから、無効エリア11Bに加わる衝撃自体も緩和される。
さらに、本実施形態においては、平面視で有効エリア11Aのうち保護絶縁層14で覆われていない領域とFPCコネクタ3が重なりを有していないことから、少なくとも垂直方向からの入射光はFPCコネクタ3に遮られることなく有効エリア11Aに入射する。これにより、発電量の低下も防止される。FPCコネクタ3と保護絶縁層14のエッジの平面視における離間距離Gは、できるだけ小さく設計することが好ましく、具体的には0.3mm程度とすることが好ましい。斜め方向から入射する光については、入射角によってはFPCコネクタ3に遮られるが、本実施形態による電子機器1が収容される筐体の形状や構造から想定される入射角に応じて、FPCコネクタ3と保護絶縁層14のエッジの平面視における離間距離Gを適切に設計することにより、発電量の低下を防止することができる。入射角θの光がFPCコネクタ3に遮られて生じる影の長さは、発電層11を基準としたFPCコネクタ3の高さをHとした場合、H/tanθで表すことができる。例えば、離間距離Gを高さHよりも大きくすれば、45°以上で入射する光については、FPCコネクタ3で遮られることなく有効エリア11Aのうち保護絶縁層14で覆われていない領域に入射する。つまり、筐体の形状や構造から想定される最低入射角が45°であれば、G≧Hに設計すれば良い。
具体的には、高さHが2mmである場合、想定される最低入射角が45°であれば離間距離Gを2mm以上とすればよい。また、想定される最低入射角が87°であれば離間距離Gを0.1mm以上とすればよく、想定される最低入射角が30°であれば離間距離Gを3.5mm以上とすればよく、想定される最低入射角が10°であれば離間距離Gを11.3mm以上とすればよい。
以上説明したように、本実施形態による電子機器1は、ソーラーセル4の発電層11が有効エリア11Aと無効エリア11Bに分割されており、無効エリア11Bと重なる位置に設けられた端子電極13A,13BがFPCコネクタ3に接続されることから、FPCコネクタ3への接続時の衝撃によって有効エリア11Aにクラックが生じることがない。しかも、無効エリア11Bが保護絶縁層14で覆われていることから衝撃自体も緩和される。さらに、FPCコネクタ3が有効エリア11Aのうち保護絶縁層14で覆われていない領域と重なりを有していないことから、入射光がFPCコネクタ3によって遮られることもない。
図3は、第1の変形例によるソーラーセル4Aの構造を説明するための模式的な平面図である。図3に示すソーラーセル4Aは、発電層11の有効エリア11Aが6つの有効エリア11A~11Aに分割されている点において、上述したソーラーセル4と相違している。6つの有効エリア11A~11Aは直列に接続されており、その一端及び他端がそれぞれ端子電極13A,13Bに接続される。このように、有効エリア11Aを複数のエリアに分割し、これらを直列に接続すれば、より高い電圧を得ることが可能となる。
図4は、第2の変形例によるソーラーセル4Bの構造を説明するための模式的な平面図である。図4に示すソーラーセル4Bは、6つの有効エリア11A~11Aがマトリックス状に分割されている点において、第1の変形例によるソーラーセル4Aと相違している。6つの有効エリア11A~11Aは直列に接続されており、その一端及び他端がそれぞれ端子電極13A,13Bに接続される。そして、端子電極13A,13Bにそれぞれ接続される有効エリア11A,11Aは、端子電極13A,13Bに隣接して配置されていることから、配線抵抗を低減することが可能となる。
図5は、第3の変形例によるソーラーセル4Cの構造を説明するための模式的な平面図である。図5に示すソーラーセル4Cは、ベースフィルム10の平面形状が円形であり、6つの有効エリア11A~11Aが周方向に分割されている点において、第2の変形例によるソーラーセル4Bと相違している。本例においても、端子電極13A,13Bにそれぞれ接続される有効エリア11A,11Aが端子電極13A,13Bに隣接して配置されていることから、配線抵抗を低減することが可能となる。
図6は、第4の変形例によるソーラーセル4Dの構造を説明するための模式的な平面図である。図6に示すソーラーセル4Dは、ベースフィルム10の平面形状が矩形であり、突出部10Bが設けられていない点において上記実施形態によるソーラーセル4と相違している。このように、本発明において、ベースフィルム10に無効エリア11Bを配置するための突出部10Bを設けることは必須でない。
図7は、第5の変形例によるソーラーセル4Eの構造を説明するための模式的な平面図である。図7に示すソーラーセル4Eは、ベースフィルム10に切り欠き部10C,10Dが設けられており、切り欠き部10C,10Dに挟まれた領域に無効エリア11Bが設けられている点において、上記実施形態によるソーラーセル4と相違している。かかる構成により、有効エリア11Aは平面視で凹型形状部を有し、無効エリア11Bは凹型形状部に囲まれた領域に位置することになる。これにより、無効エリア11Bの周囲の領域を有効活用することが可能となる。
図8は、本発明の第2の実施形態による電子機器1Aの構造を説明するための図であり、(a)は略平面図、(b)は(a)に示すB-B線に沿った略断面図である。
図8に示すように、本実施形態による電子機器1Aは、基板2と、基板2に実装されたFPCコネクタ3と、FPCコネクタ3に接続されたフレキシブルなソーラーセル4Fとを備えている。ソーラーセル4Fを構成するベースフィルム10は、略中央部に貫通孔10Eを有しており、突出部10Bが貫通孔10E内に位置している。発電層11の有効エリア11Aは、貫通孔10Eを取り囲む本体部10Aに設けられる。また、無効エリア11B及び端子電極13A,13Bは突出部10Bに設けられ、貫通孔10E内で無効エリア11Bが折り曲げ可能に構成されている。そして、無効エリア11Bを下方に折り曲げながらFPCコネクタ3に挿入すれば、ソーラーセル4Fと基板2を電気的に接続することが可能となる。
このように、本実施形態によれば、FPCコネクタ3をソーラーセル4Fの外周部とは異なる箇所に接続することができる。また、ソーラーセル4Fの外形が矩形となることから、大面積のベースフィルム10を切断することによって多数個取りする場合に、ソーラーセルの取り個数を増やすことも可能となる。
図9は、本発明の第3の実施形態による電子機器1Bの構造を説明するための部分的な略断面図であり、図1(b)に示す領域Bに対応する部分を示している。
図9に示すように、本実施形態による電子機器1Bは、2つのソーラーセル4Gを重ねてFPCコネクタ3Aに接続した構成を有している。その他の基本的な構成は第1の実施形態による電子機器1と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態において用いるソーラーセル4Gは、発電層11の無効エリア11Bの一部が封止樹脂層12及び保護絶縁層14で覆われることなく露出しており、無効エリア11Bの露出部分に端子電極13A(及び13B)が設けられている。そして、ベースフィルム10の裏面同士が向かい合うよう2つのソーラーセル4Gを重ね、この状態でFPCコネクタ3Aに挿入する。FPCコネクタ3Aは、上側筐体22に設けられた端子電極24を備えており、2つのソーラーセル4Gを重ねてストッパ25に当たるまでFPCコネクタ3Aに挿入した後、図示しないスライダを操作することによって、ベースフィルム10を挟み込むようにロックする。これにより、2つのソーラーセル4GがFPCコネクタ3Aに機械的に固定されるとともに、一方のソーラーセル4GがFPCコネクタ3の端子電極23に電気的に接続され、他方のソーラーセル4GがFPCコネクタ3の端子電極24に電気的に接続される。
このように、本実施形態によれば、2つのソーラーセル4Gを重ねてFPCコネクタ3Aに接続していることから、両側から入射する光によって発電することが可能となる。しかも、2つのソーラーセル4Gは互いに同じ構成を有していることから、製造プロセスが複雑化することもない。
図10は、本発明の第4の実施形態による電子機器1Cの構造を説明するための部分的な略断面図であり、図1(b)に示す領域Bに対応する部分を示している。
図10に示すように、本実施形態による電子機器1Cは、両面に発電層11が設けられたソーラーセル4HをFPCコネクタ3Aに接続した構成を有している。その他の基本的な構成は第1の実施形態による電子機器1と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態において用いるソーラーセル4Hは、ベースフィルム10の表面10aと裏面10bの両方に発電層11が設けられている。ベースフィルム10の表裏の構成は同じであり、いずれも発電層11、封止樹脂層12、端子電極13A(及び13B)、保護絶縁層14を有している。そして、無効エリア11Bの一部が封止樹脂層12及び保護絶縁層14で覆われることなく露出しており、無効エリア11Bの露出部分に端子電極13A(及び13B)が設けられている。
このように、本実施形態によれば、ベースフィルム10の両面に発電層11が設けられていることから、両側から入射する光によって発電することが可能となる。しかも、2つのソーラーセルを重ねる必要がないことから、部品点数が増加することもない。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、上述した各実施形態においては、発電層11が有効エリア11Aと無効エリア11Bに分割されているが、本発明において無効エリア11Bを残存させることは必須でなく、無効エリア11Bに相当する部分を全て除去しても構わない。
1,1A~1C 電子機器
2 基板
3,3A FPCコネクタ
4,4A~4H ソーラーセル
5 両面テープ
10 ベースフィルム
10a ベースフィルムの表面
10b ベースフィルムの裏面
10A 本体部
10B 突出部
10C,10D 切り欠き部
10E 貫通孔
11 発電層
11A,11A~11A 有効エリア
11B 無効エリア
11C スリット
12 封止樹脂層
13A,13B 端子電極
14 保護絶縁層
21 下側筐体
22 上側筐体
23,24 端子電極
25 ストッパ

Claims (8)

  1. フレキシブルなベースフィルムと、
    前記ベースフィルムの一方の表面に形成され、入射光を光電変換する第1の発電層であって、発電に寄与する有効エリアを有する第1の発電層と、
    前記第1の発電層の少なくとも前記有効エリアを覆う第1の封止樹脂層と、
    前記ベースフィルムの前記一方の表面のうち、前記第1の発電層の前記有効エリアで覆われていない無効部分の少なくとも一部を覆い、前記第1の封止樹脂層よりも弾性率が高い第1の保護絶縁層と、
    前記ベースフィルムの前記一方の表面の前記無効部分と重なる位置に設けられ、前記第1の発電層の前記有効エリアに電気的に接続された第1の端子電極と、を備えることを特徴とするソーラーセル。
  2. 前記第1の発電層は、前記有効エリアと、発電に寄与しない無効エリアに分割されていることを特徴とする請求項1に記載のソーラーセル。
  3. 前記第1の発電層の前記有効エリアは平面視で凹型形状部を有し、前記第1の発電層の前記無効エリアは、前記凹型形状部に囲まれた領域に位置することを特徴とする請求項2に記載のソーラーセル。
  4. 前記ベースフィルムには貫通孔が設けられており、
    前記第1の発電層の前記有効エリアは、前記貫通孔を取り囲むように設けられており、
    前記第1の発電層の前記無効エリアは、前記貫通孔内で折り曲げ可能に構成されていることを特徴とする請求項2に記載のソーラーセル。
  5. 前記ベースフィルムの他方の表面に形成され、入射光を光電変換する第2の発電層であって、発電に寄与する有効エリアを有する第2の発電層と、
    前記第2の発電層の少なくとも前記有効エリアを覆う第2の封止樹脂層と、
    前記ベースフィルムの前記他方の表面のうち、前記第2の発電層の前記有効エリアで覆われていない無効部分の少なくとも一部を覆い、前記第2の封止樹脂層よりも弾性率が高い第2の保護絶縁層と、
    前記ベースフィルムの前記他方の表面の前記無効部分と重なる位置に設けられ、前記第2の発電層の前記有効エリアに電気的に接続された第2の端子電極と、を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のソーラーセル。
  6. 前記第1の保護絶縁層の弾性率が0.5G以上、12G以下の範囲であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のソーラーセル。
  7. 基板と、
    前記基板に実装されたFPCコネクタと、
    前記FPCコネクタに接続されたソーラーセルと、を備え、
    前記ソーラーセルは、
    フレキシブルなベースフィルムと、
    前記ベースフィルムの一方の表面に形成され、入射光を光電変換する発電層であって、発電に寄与する有効エリアを有する発電層と、
    前記発電層の少なくとも前記有効エリアを覆う封止樹脂層と、
    前記ベースフィルムの前記一方の表面のうち、前記発電層の前記有効エリアで覆われていない無効部分の少なくとも一部を覆い、前記封止樹脂層よりも弾性率が高い保護絶縁層と、
    前記ベースフィルムの前記一方の表面の前記無効部分と重なる位置に設けられ、前記発電層の前記有効エリアに電気的に接続された端子電極と、を備え、
    前記ソーラーセルの前記無効部分の少なくとも一部が前記FPCコネクタに挿入されており、これにより、前記ソーラーセルの前記端子電極が前記FPCコネクタを介して前記基板に接続されることを特徴とする電子機器。
  8. 前記FPCコネクタと前記発電層の前記有効エリアを覆う前記保護絶縁層のエッジの平面視における離間距離は、前記発電層を基準とした前記FPCコネクタの高さよりも大きいことを特徴とする請求項7に記載の電子機器。
JP2020126586A 2020-07-27 2020-07-27 ソーラーセル及びこれを備える電子機器 Active JP7400653B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020126586A JP7400653B2 (ja) 2020-07-27 2020-07-27 ソーラーセル及びこれを備える電子機器
CN202180059388.0A CN116134627A (zh) 2020-07-27 2021-05-18 太阳能电池及具备其的电子设备
US18/006,581 US20230275166A1 (en) 2020-07-27 2021-05-18 Solar cell and electronic device having the same
PCT/JP2021/018729 WO2022024504A1 (ja) 2020-07-27 2021-05-18 ソーラーセル及びこれを備える電子機器
EP21850907.3A EP4191686A1 (en) 2020-07-27 2021-05-18 Solar cell and electronic device equipped with same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020126586A JP7400653B2 (ja) 2020-07-27 2020-07-27 ソーラーセル及びこれを備える電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022023567A JP2022023567A (ja) 2022-02-08
JP7400653B2 true JP7400653B2 (ja) 2023-12-19

Family

ID=80037989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020126586A Active JP7400653B2 (ja) 2020-07-27 2020-07-27 ソーラーセル及びこれを備える電子機器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230275166A1 (ja)
EP (1) EP4191686A1 (ja)
JP (1) JP7400653B2 (ja)
CN (1) CN116134627A (ja)
WO (1) WO2022024504A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115863460A (zh) * 2023-02-23 2023-03-28 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种薄膜光伏组件及其制作方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010187026A (ja) 2010-05-20 2010-08-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 太陽電池
JP2014072480A (ja) 2012-10-01 2014-04-21 Fujifilm Corp 太陽電池モジュール
JP2017122739A (ja) 2017-03-29 2017-07-13 カシオ計算機株式会社 電子機器
JP2018077240A (ja) 2013-09-04 2018-05-17 カシオ計算機株式会社 ソーラーパネルおよび時計
US20180374907A1 (en) 2016-06-01 2018-12-27 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus and method of fabricating the same
WO2019065265A1 (ja) 2017-09-29 2019-04-04 日本ゼオン株式会社 環境発電体
JP2019158624A (ja) 2018-03-14 2019-09-19 カシオ計算機株式会社 ソーラーパネル、表示装置及び時計
WO2019188433A1 (ja) 2018-03-30 2019-10-03 日本ゼオン株式会社 環境発電体

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1126337A4 (en) 1998-11-26 2002-04-17 Citizen Watch Co Ltd WATCH

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010187026A (ja) 2010-05-20 2010-08-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 太陽電池
JP2014072480A (ja) 2012-10-01 2014-04-21 Fujifilm Corp 太陽電池モジュール
JP2018077240A (ja) 2013-09-04 2018-05-17 カシオ計算機株式会社 ソーラーパネルおよび時計
US20180374907A1 (en) 2016-06-01 2018-12-27 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus and method of fabricating the same
JP2017122739A (ja) 2017-03-29 2017-07-13 カシオ計算機株式会社 電子機器
WO2019065265A1 (ja) 2017-09-29 2019-04-04 日本ゼオン株式会社 環境発電体
JP2019158624A (ja) 2018-03-14 2019-09-19 カシオ計算機株式会社 ソーラーパネル、表示装置及び時計
WO2019188433A1 (ja) 2018-03-30 2019-10-03 日本ゼオン株式会社 環境発電体

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022023567A (ja) 2022-02-08
US20230275166A1 (en) 2023-08-31
EP4191686A1 (en) 2023-06-07
CN116134627A (zh) 2023-05-16
WO2022024504A1 (ja) 2022-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4875124B2 (ja) 太陽電池モジュール
US6262358B1 (en) Solar cell module and solar cell panel using the same
US5185042A (en) Generic solar cell array using a printed circuit substrate
JPH0513967A (ja) 半導体記憶制御装置及びその高密度実装方法
WO2007007627A1 (ja) 基板接続部材および接続構造体
JP2010278133A (ja) 回路基板
JP5075611B2 (ja) 半導体装置
WO2010103591A1 (ja) 接続構造体、回路装置、及び電子機器
JP7400653B2 (ja) ソーラーセル及びこれを備える電子機器
KR20110047636A (ko) 이차전지 팩
JP5948890B2 (ja) 集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル、及び、集光型太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板
JP2013048166A (ja) 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールアレイ、および太陽電池モジュールの製造方法
JP3693541B2 (ja) 太陽電池モジュールとそれを用いた太陽電池パネル
KR101772490B1 (ko) 인쇄회로기판 어셈블리
JP4436334B2 (ja) シールド基板、半導体パッケージ、及び半導体装置
JP5475217B2 (ja) 半導体パッケージ
JP2013143529A (ja) 太陽電池モジュール
JP6258714B2 (ja) 太陽電池モジュール
CN219085958U (zh) 模块
TW557561B (en) Flip chip package structure
JP4247749B2 (ja) 半導体装置保護カバー
JPWO2020003481A1 (ja) 電子装置
JP4073682B2 (ja) シールドキャップ付電子部品
US20220199499A1 (en) Package for housing electronic component, electronic device, and electronic module
US20230105635A1 (en) Module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220704

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230912

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231120

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7400653

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150