JPS58216476A - 光発電蓄電装置 - Google Patents
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- JPS58216476A JPS58216476A JP57099231A JP9923182A JPS58216476A JP S58216476 A JPS58216476 A JP S58216476A JP 57099231 A JP57099231 A JP 57099231A JP 9923182 A JP9923182 A JP 9923182A JP S58216476 A JPS58216476 A JP S58216476A
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-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光発電蓄電装置、特に各種低電力消費装置の駆
動電源としての機能を有する光発電蓄電装置に関するも
のである。
動電源としての機能を有する光発電蓄電装置に関するも
のである。
近年、太陽光線を電気エネルギーや熱エネルギーに変換
する各種の装置が研究されておシ、その中でも光発電機
能を利用した太陽電池は最も将来性のある製品として脚
光をあびてきた。また、光エネルギーを電気エネルギー
に変換する半導体材料の研究も盛んに行なわれ、その利
用効率を高めるための最大の技術革新として安価にしか
も大量に形成できるアモルファスシリコンが光電変換膜
として利用されるようになった。このアモルファスシリ
コン膜は例えばガラス基板上にＳｉＨ４゜ＢＩＨ６また
はＰＨｓなどの雰囲気中でプラズマＣＶＤやグロー放電
などの手段によ多形成することができる。また、このア
モルファスシリコン膜を形成する基板としては、透光性
ガラス板もしくは表面に絶縁性保護膜を形成した薄膜状
のステンレス基板などが採用されている。特ステンレス
基板は可撓性を有する基板として有望視式れている。
する各種の装置が研究されておシ、その中でも光発電機
能を利用した太陽電池は最も将来性のある製品として脚
光をあびてきた。また、光エネルギーを電気エネルギー
に変換する半導体材料の研究も盛んに行なわれ、その利
用効率を高めるための最大の技術革新として安価にしか
も大量に形成できるアモルファスシリコンが光電変換膜
として利用されるようになった。このアモルファスシリ
コン膜は例えばガラス基板上にＳｉＨ４゜ＢＩＨ６また
はＰＨｓなどの雰囲気中でプラズマＣＶＤやグロー放電
などの手段によ多形成することができる。また、このア
モルファスシリコン膜を形成する基板としては、透光性
ガラス板もしくは表面に絶縁性保護膜を形成した薄膜状
のステンレス基板などが採用されている。特ステンレス
基板は可撓性を有する基板として有望視式れている。
しかしながら、前述した構成による太陽電池を、例えば
電卓１時計などの各種低電力消費装置の駆動電源として
用いた場合、照明のない暗い部屋や夜間消灯時などには
その光電変換機能が全く失なわれ、各種低電力消費装置
の使用が不可能となる問題があった。
電卓１時計などの各種低電力消費装置の駆動電源として
用いた場合、照明のない暗い部屋や夜間消灯時などには
その光電変換機能が全く失なわれ、各種低電力消費装置
の使用が不可能となる問題があった。
したがって本発明は、前述した問題に鑑みてなされたも
のであシ、その目的とするところは、光電変換膜を形成
する基板上に、電解質を対向電極間に介在式せた蓄電素
子を設けるか又は画素子を積層し一体化構成とすること
によって、余剰の電気エネルギーを蓄電し、照明のない
暗い部屋や夜間消灯時などにおける各種低電力消費装置
の使用を実現可能にした光発電蓄電装置を提供すること
にある。
のであシ、その目的とするところは、光電変換膜を形成
する基板上に、電解質を対向電極間に介在式せた蓄電素
子を設けるか又は画素子を積層し一体化構成とすること
によって、余剰の電気エネルギーを蓄電し、照明のない
暗い部屋や夜間消灯時などにおける各種低電力消費装置
の使用を実現可能にした光発電蓄電装置を提供すること
にある。
以下、図面を用いて本発明の実施例の一例を詳細に説明
する。
する。
図は本発明による光発電蓄電装置の一例を示す要部断面
構成図である。同図において、仁の光発電蓄電装置は、
光エネルギーを電気エネルギーに変換する光発電素子１
０とこの電気エネルギーを蓄電する蓄電素子２０とが一
体化して構成されておシ、光発電素子１０は、例えば板
厚が数百μｍ程度の薄板状のガラス板又は両面を絶縁膜
でコートしたステンレス基板からなる絶縁性基板１上に
被着形成された集電電極としての下部電極２と、この電
極２上にＰ形アモルファスシリコン層３＆。
構成図である。同図において、仁の光発電蓄電装置は、
光エネルギーを電気エネルギーに変換する光発電素子１
０とこの電気エネルギーを蓄電する蓄電素子２０とが一
体化して構成されておシ、光発電素子１０は、例えば板
厚が数百μｍ程度の薄板状のガラス板又は両面を絶縁膜
でコートしたステンレス基板からなる絶縁性基板１上に
被着形成された集電電極としての下部電極２と、この電
極２上にＰ形アモルファスシリコン層３＆。
ｌ形アモルファスシリコン層ａｂｔＮ形アモルファスシ
リコン層３ｃの順に被着形成されたアモルフ
１アスシリコン膜３と、このシリコン膜３ＯＮ形アモ
ルファスシリコン層３ｃ上に被着形成された集電電極と
しての透光性上部電極４と、この上部電極４上に被着形
成された透明保護膜５とから構成され、前記透明保護膜
５の外面から例えば外来光りが入射することによって、
上部電極４と下部電極２との間に入射光量に対応した起
電力が出力されるととになる。一方、前記光発電素子１
０が形成された基板１の背面側には、基板１上に対向す
る一対の上、下部電極１１．１２と、この上、下部電極
・１１．１２の対向面側に形成配置されたポリアセチレ
ンフィルム（（ＯＨ）Ｘ）からなる一対の有機フィルム
１３．１４と、この一対の有機フィルム１３．１４対向
周辺部を封止するシール材１５と、この一対の有機フィ
ルム１３ ｔ’ １４の対向間に封入された有機物（（
Ｍ ）（ＣｎＨｍ）−）からなる電解質１６とから蓄
電素子２０が構成されている。
リコン層３ｃの順に被着形成されたアモルフ
１アスシリコン膜３と、このシリコン膜３ＯＮ形アモ
ルファスシリコン層３ｃ上に被着形成された集電電極と
しての透光性上部電極４と、この上部電極４上に被着形
成された透明保護膜５とから構成され、前記透明保護膜
５の外面から例えば外来光りが入射することによって、
上部電極４と下部電極２との間に入射光量に対応した起
電力が出力されるととになる。一方、前記光発電素子１
０が形成された基板１の背面側には、基板１上に対向す
る一対の上、下部電極１１．１２と、この上、下部電極
・１１．１２の対向面側に形成配置されたポリアセチレ
ンフィルム（（ＯＨ）Ｘ）からなる一対の有機フィルム
１３．１４と、この一対の有機フィルム１３．１４対向
周辺部を封止するシール材１５と、この一対の有機フィ
ルム１３ ｔ’ １４の対向間に封入された有機物（（
Ｍ ）（ＣｎＨｍ）−）からなる電解質１６とから蓄
電素子２０が構成されている。
この場合、前記電解質１６はバインダーとしての樹脂、
有機溶媒およびとの有機溶媒に溶けｂつ陽。
有機溶媒およびとの有機溶媒に溶けｂつ陽。
陰イオン化する無機元素を含む液体の一種又は２種以上
の混合電解質で形成されている。このような構成におい
て、基板１の表裏面側にそれぞれ形成配置された光発電
素子１０および蓄電素子２８は、光発電素子１０側の上
部電極４および下部電極２と前記蓄電素子２０側の上部
電極１１および下部電極１２とがそれぞれ図示されない
が、リード線を介して電気的に接続配線されて構成され
ている。さらに全体形状が柔軟性を有して形成されてい
る。
の混合電解質で形成されている。このような構成におい
て、基板１の表裏面側にそれぞれ形成配置された光発電
素子１０および蓄電素子２８は、光発電素子１０側の上
部電極４および下部電極２と前記蓄電素子２０側の上部
電極１１および下部電極１２とがそれぞれ図示されない
が、リード線を介して電気的に接続配線されて構成され
ている。さらに全体形状が柔軟性を有して形成されてい
る。
このように構成された光発電蓄電装置において、光発電
素子１０から電気エネルギーが図示しないリード線を介
して蓄電素子２０の上、下部電極１１゜１２間に加えら
れると、前記ポリアセチレンフィルム［（ＣＨ）ｘ）か
らなる有機フィルム１３．１４と有機物Ｃ（Ｍ ） （
ＣｎＨｍ）−〕からなる電解質１６との間には、 （ＣＨ）ｘ＋Ｘ３’（Ｍ ）（ＣｎＨｍ）；’［：Ｍｙ
（ＣＨ）：ｌｘ＋ＣｎＨｍｅ ＊ ＊ ｅ ＊ ＋＋
（１）で示す化学反応によシ、有機フィルム１３および
１４にそれぞれカソードおよびアノード反応が生じ、蓄
電効果が得られる。
素子１０から電気エネルギーが図示しないリード線を介
して蓄電素子２０の上、下部電極１１゜１２間に加えら
れると、前記ポリアセチレンフィルム［（ＣＨ）ｘ）か
らなる有機フィルム１３．１４と有機物Ｃ（Ｍ ） （
ＣｎＨｍ）−〕からなる電解質１６との間には、 （ＣＨ）ｘ＋Ｘ３’（Ｍ ）（ＣｎＨｍ）；’［：Ｍｙ
（ＣＨ）：ｌｘ＋ＣｎＨｍｅ ＊ ＊ ｅ ＊ ＋＋
（１）で示す化学反応によシ、有機フィルム１３および
１４にそれぞれカソードおよびアノード反応が生じ、蓄
電効果が得られる。
具体例として、前記電解質１６に、無機元素とし、て例
えば過塩素酸リチウムを含む液体の混合電解質を用いる
と、 カソード反応として ［：（ＣＨ） （Ｃ／！、０４−）ｏ、ｏｅ〕ｘ＋
０．０６Ｘｅ−→（ＣＨ）ｘ＋０．０６（Ｃ６Ｏ＊ ）
φ−−−−−（２）アノード反応として ０．０６ＸＬｉ→０．０６Ｘ１４＋０．０６Ｘｅ −
−・ ・＠ ・（３）ネットの反応として （（ＣＨ） （ＣｌＯ２−）ｏ、ｏａｘｌ）＋０．
０６ＸＬｉ→（ＣＨ）ｘ＋０．０６ＸＬｌ （Ｃ２Ｏ４
）−−・・・・（４）で表わされるバッテリーのディス
チャージ反応が生じ、電気エネルギーの有効な充放電効
果が得られる。
えば過塩素酸リチウムを含む液体の混合電解質を用いる
と、 カソード反応として ［：（ＣＨ） （Ｃ／！、０４−）ｏ、ｏｅ〕ｘ＋
０．０６Ｘｅ−→（ＣＨ）ｘ＋０．０６（Ｃ６Ｏ＊ ）
φ−−−−−（２）アノード反応として ０．０６ＸＬｉ→０．０６Ｘ１４＋０．０６Ｘｅ −
−・ ・＠ ・（３）ネットの反応として （（ＣＨ） （ＣｌＯ２−）ｏ、ｏａｘｌ）＋０．
０６ＸＬｉ→（ＣＨ）ｘ＋０．０６ＸＬｌ （Ｃ２Ｏ４
）−−・・・・（４）で表わされるバッテリーのディス
チャージ反応が生じ、電気エネルギーの有効な充放電効
果が得られる。
また、他の具体例として、前記有機フィルム１３゜１４
の各対向面上に前記液体の混合電解質の薄膜を被着形成
し、両者の電解質薄膜同志を密着配置させて前記電解質
１６を構成しても、前述した（２）。
の各対向面上に前記液体の混合電解質の薄膜を被着形成
し、両者の電解質薄膜同志を密着配置させて前記電解質
１６を構成しても、前述した（２）。
（３） 、 （４）式で示すような各反応が得られ、前
述と全く同様の効果が得られた。
述と全く同様の効果が得られた。
なお、前述した実施例においては、電解質１６として無
機元素を含む液体混合電解質を用いた場合について説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、無機
元素の代シに陽、陰イオン化する有機物を含む液体混合
電解質を用いても、前述と全く同様の効果が得られるこ
とは明らかである。
機元素を含む液体混合電解質を用いた場合について説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、無機
元素の代シに陽、陰イオン化する有機物を含む液体混合
電解質を用いても、前述と全く同様の効果が得られるこ
とは明らかである。
また、前述した実施例においては、対向配置された有機
フィルム対向間に液体混合電解質を介在させた場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、有機フィルムの少なくとも一方の対向面に液体混合
電解質を含浸させた電解質含浸フィルムを用いても良く
、マた前記無機元素または有機物を含む液体混合電解質
を固化させた固体電解質を、フィルム上に各種電気化学
的手段でドーピング処理し、とのフィルムを相互に直接
的に接合して構成した場合においても、前述と全く同様
の効果が得られることは明らかである。
１また
、前述した実施例においては、電解質を上。
フィルム対向間に液体混合電解質を介在させた場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、有機フィルムの少なくとも一方の対向面に液体混合
電解質を含浸させた電解質含浸フィルムを用いても良く
、マた前記無機元素または有機物を含む液体混合電解質
を固化させた固体電解質を、フィルム上に各種電気化学
的手段でドーピング処理し、とのフィルムを相互に直接
的に接合して構成した場合においても、前述と全く同様
の効果が得られることは明らかである。
１また
、前述した実施例においては、電解質を上。
下部電極間に介在させる手段として、有機フィルムを用
いた場合について説明したが、本発明はとれに限定され
るものではなく、無機フィルムを用いても良く、また、
有機、無機フィルムを不要として、上、下部電極間に前
記液体、固体電解質を介在させても、前述と全く同様の
効果が得られることは明らかである。
いた場合について説明したが、本発明はとれに限定され
るものではなく、無機フィルムを用いても良く、また、
有機、無機フィルムを不要として、上、下部電極間に前
記液体、固体電解質を介在させても、前述と全く同様の
効果が得られることは明らかである。
また、前述した実施例においては、蓄電素子を基板の背
面上に１層設けた場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではすく、基板上の配設個所に限定
されることなく、複数層に直列または並列接続して形成
配置しても、前述と全く同様の効果が得らり、ることは
明らかである。
面上に１層設けた場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではすく、基板上の配設個所に限定
されることなく、複数層に直列または並列接続して形成
配置しても、前述と全く同様の効果が得らり、ることは
明らかである。
以上説明したように本発明による光発電蓄電装置によれ
は、光発電〆子と蓄電素子とを一体化構成としたことに
よって、余剰の電気エネルギーを蓄電することができる
ので、各種低電力消費装置の駆動電源として使用するこ
とが可能となるとともに、照明のない暗い部屋や夜間消
灯時における各種低電力消費装置の利用範囲が大幅に拡
大されるなどの極めて優れた効果が得られる。
は、光発電〆子と蓄電素子とを一体化構成としたことに
よって、余剰の電気エネルギーを蓄電することができる
ので、各種低電力消費装置の駆動電源として使用するこ
とが可能となるとともに、照明のない暗い部屋や夜間消
灯時における各種低電力消費装置の利用範囲が大幅に拡
大されるなどの極めて優れた効果が得られる。
図は本発明による光発電蓄電装置の一例を示す要部断面
構成図である。 １・・・・基板、２・・・・下部電極、３・・−・アモ
ルファスシリコン膜、３ａ ・・＠ＩＩＰ形アモルフ
ァスシリコン層、３ｂψ・・・ｌ形アモルファスシリコ
７Ｊ、３６・・・・Ｎ形アモルファスシリコンに１４・
・・・上部電極、５・・・・透明保護膜、１０・・・・
光発電素子、１１・・・・上部電極、１２・・拳φ下部
電極、１３，１４・・・・有機フィルム、１５・・争・
シール材、１６・・・・電解質、２０会・・・蓄電素子
。
構成図である。 １・・・・基板、２・・・・下部電極、３・・−・アモ
ルファスシリコン膜、３ａ ・・＠ＩＩＰ形アモルフ
ァスシリコン層、３ｂψ・・・ｌ形アモルファスシリコ
７Ｊ、３６・・・・Ｎ形アモルファスシリコンに１４・
・・・上部電極、５・・・・透明保護膜、１０・・・・
光発電素子、１１・・・・上部電極、１２・・拳φ下部
電極、１３，１４・・・・有機フィルム、１５・・争・
シール材、１６・・・・電解質、２０会・・・蓄電素子
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一対の対向電極間に光電変換膜を介在させて形成さ
れた光発電素子と、前記対向電極と電気的に接続された
一対の対向電極間に電解質を介在させて形成された蓄電
素子とを同一基板上に又は両者を積層し一体構成したこ
とを特徴とする光発電蓄電装置。 ２ 前記蓄電素子の対向電極の一部に有機フィルムを設
けしことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光発
電蓄電装置。 １ 前記蓄電素子の対向電極の一部に無機フィルムを設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光発
電蓄電装置。 本 前記電解質を、有機物を含む液体電解質としたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光発電蓄電装
置。 ５、前記電解質を、無機物を含む液体電解質としたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光発電蓄電装
置。 ６、前記電解質を、有機物を含む固体電解質としたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光発電蓄電装
置。 ７、前記電解質を、無機物を含む固体電解質としたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光発電蓄電装
置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP57099231A JPS58216476A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 光発電蓄電装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57099231A JPS58216476A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 光発電蓄電装置 |
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Family
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Family Applications (1)
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| JP57099231A Granted JPS58216476A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 光発電蓄電装置 |
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