JPS6214597Y2

JPS6214597Y2 -

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Publication number: JPS6214597Y2
Application number: JP1983028883U
Authority: JP
Priority date: 1975-07-06
Filing date: 1983-02-28
Publication date: 1987-04-14
Also published as: JPS5212429A; US4037029A; JPS59158278U

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、一般に光発電式電池装置に関し、更
に詳細には太陽輻射線に対し感受性であつて、太
陽輻射線に露呈することによつて有用な電気的エ
ネルギを発生することのできる光発電式電池装置
に関する。本考案の光発電式電池装置は、光起電
現象、光化学現象または酸素反応現象を含む反応
によつて作用することができる。本考案の光発電
式電池装置は、一つのエネルギ発生器として作用
するほか、或る場合には、エネルギ貯蔵装置とし
て使用することができる。用語の定義本考案の主体を明確にするために、次の用語を
定義することが必要であろう。光起電化合物（Photovoltaic compounds）。公認の物理化学会議において使用されているよ
うに、光線に露呈したときに電位または起電力を
生じる半導体化合物をいう。それは、硫化カドミ
ウム、あるゲルマニウム化合物、金属間化合物、
硫化鉛、二酸化チタンなどのあるチタン化合物、
シリコン、セレンなどの材料を含む。光発電体（Photoelectrogenerative）。光線に曝されたときに起電力を現出する任意の
材料であつて、適当な電池構成に組込むものをい
う。光起電体、光化学体、および光化学的に活性
の酵素などの溶液、懸濁物または混合物を含む。
光電現象の作用を持つている。電気導体（Electroconductors）。電池内に使用されるように、それは溶質
（solute）溶媒（solvent）、溶融塩（fused
salt）、電離ガスなどより、質量移動または帯電
粒子の移送を許容し、また少なくとも溶液と電極
の界面において電子の流れを許容する液体系を包
含している。最も普通のものは、水と溶解した電
解質との組合せである。ガス状の電気導体（Gaseous
electroconductors）。電離する任意の気体であつて、それによつて電
気を移送するもの（電気導体参照）。非水電解液（Non−aqueous electrolytes）。水以外の溶媒に溶解した電解質の任意の溶液で
あつて、その中で電離が生じているもの。その例
としては、溶融塩、有機金属化合物などの電解質
の有機溶液、ガス体などがある。感光体（Photosensitive）。エネルギ状態を変化するように、光線に曝露す
ることによつて変化し、または或る物質の変化を
増進する化合物、材料、溶液または気体をいう。光化学性（Photochemical）。物理、化学会議において使用されているよう
に、光線によつて、元素、化合物、懸濁物または
それらの混合物が科学的変化を受け易い性質を示
す。陰極電解液（Anolyte）。電気化学会議に使用されているように、電池の
陰極にさらされる導電性の溶液をいう。電池結合（Cell coupling）。電子またはイオンの流れを許容する装置または
構成をいう。電気的透過性（Electrically permeable）。電気の流れを許容する材料の特性であつて、こ
こでは、一般に半多孔性隔壁、隔膜、またはイオ
ン交換膜に関する。陽極電解液（Catholyte）。電気化学会議において使用されているように、
電池の陽極にさらされる導電性の溶液をいう。半乾電池（Semi−dry cell）。電気化学的電池であつて、その電解液すなわち
導電性溶液は、ペーストまたはゲルなどの粘度を
増加する材料との混合物であるものをいう。蓄電池（Storage cell）。電気化学的電池であつて、その充電量は或る期
間の間、少なくともある程度は保存され、将来の
放電に対して電力を供給することができるものを
いう。バイアス電極（Biased、electrodes）。異なつた酸化還元電位（oxidation reduction
potential）を持つ電極であつて、帯電粒子の配
向および移動を変更するものをいう。不透明（Opaque）。光線の通過を実質的に阻止することをいう。平板コレクタ（Flatplate collector）。直射および拡散の輻射線を吸収するものであつ
て、反射体と組合せて、形状に適応して、拡散及
び直射の輻射線を利用することができる。集中コレクタ（Concentrating collector）。吸収体に向けられた集中的輻射線に主として関
係するものであつて、その集中装置は、集束鏡と
レンズを含み、通常は直射の輻射線を使用してい
る。発電式の電池は、当業界によく知られていて、
電気的エネルギの流れを発生するために非類似の
金属を利用することが多い。大部分の発電式電池
においては、少なくとも一方の電極は、その装置
に対する犠性となり、電気エネルギを発生してい
る間、通常消耗される。一次電池および二次電池
の両方が広く使用され、同様の基本原理が各装置
に適用される。電気エネルギの追加の発生源を得るために、電
力発生のために、太陽の入射輻射線を利用するた
めの種々の技術が使用されてきた。このような装
置は、しばしば半導体装置を使用して、電力発生
のための太陽電池装置を提供している。光電池は、ある状態に対する応答装置として使
用するときは、電気的信号を発生する目的にしば
しば使用される。入射光線エネルギの存在または
非存在は、光電池によつて検出され、感知されつ
つあるその瞬時状態に応答して電気化学的信号を
発生する。このように、光電池装置は、元来光起
電性であつて、これらの材料は、大部分が半導体
材料であり、当業界で周知のものである。例え
ば、ルーベン氏の再発行米国特許第19218号明細
書は、光起電陰極あるいは電極、陽極、および前
記陽極および陰極の両方と連通する電解液を含む
光感受装置を開示している。考案の要約本考案によれば、光発電式電池の中で、光起電
化合物または他の光発電性材料が用いられ、この
感光性かつ発電性の材料は太陽エネルギの入力に
応答して電気エネルギの流れを生じるために使用
される。従つて、この電池装置は、一つの電力供
給源として作用し、その入力は太陽よりの輻射線
であり、出力は電力であり、この光発電式電池
は、太陽輻射線の入力と電力出力との間の変換装
置として動作する。本考案による光発電式電池装
置の使用は、即時の電力の需要または要求に対す
る適当な調整を達成するために直列、並列または
複合直並列のいづれの関係であつても差し支えな
い。以下理解されるように、本考案の光発電式電
池装置の出力は、直流出力であつて、希望ならば
交流電力を得るために適当なインバータに供給さ
れてもよい。本考案の技術的思想は、発電性電池内における
感光性化合物の現象を利用し、その現象を有用な
電力発生に変換することである。電気的エネルギ
の流れを確立するためには、電解効果に依存する
ことは必ずしも必要ではなく、電力の利用は、第
１に発電性電池に使用される感光性化合物の光起
電現象によつて可能とされる。簡単に述べれば、本考案により提供される光発
電式電池装置は、陰極区画と、隔膜などによつて
分離された陽極区画とを含み、この隔膜は、電気
的または内部の電池接続を許容する一方、それぞ
れの陽極電解液溶液と陰極電解液溶液とを物理的
に隔離する。例えば、光起電性化合物は、陰極電
解液と混合して設置され、陰極区画内で利用され
る。それに加えて、電解質が、陽極電解液および
陰極電解液を形成するそれぞれの水溶液中に存在
し、それら電解質の、本考案の電池装置を形成す
るそれぞれの区画の各々の中における導電特性は
一般的に同様であることが好ましい。この陽極電
解液および陰極電解液は、その電池に対して電気
化学的平衡をあたえるように構成され、太陽に対
する陰極反応とそれと平衡する陽極反応とを起さ
せる。陰極電解液室は、太陽輻射線に接するため
に、太陽が見える関係に置かれ、陽極室または区
画は、陰極電解液と電気的連通関係にあり、かつ
もし陽極電解液中にも感光性材料が存在するなら
ば入射太陽輻射線から隔離される。従つて、本考案の第１の目的は、陰極区画およ
び陽極区画を含み、かつ光起電性または光発電性
材料が、陰極区画内に保持された陰極電解液を形
成する導電性溶液中に混合され、かつ陰極区画を
入射太陽輻射線にさらすために設けた装置を有す
る光発電式電池装置を提供することである。本考案の他の目的は、入射太陽輻射線を電気エ
ネルギの実質的に連続的な流れに変換することが
できる改良された光発電式電池装置を提供するこ
とである。本考案の他の目的は、太陽輻射線を入力として
用い、太陽輻射線を有用な電気エネルギ流に変換
するための変換器として作用する光発電性電池の
形態を有する改良された発電性電池を提供するこ
とである。本考案の更に他の目的は、それぞれ陽極電解液
および陰極電解液を形成する水溶液または他の媒
体を含む離隔した陽極区画および陰極区画を含
み、陰極電解液はそれに混合された光発電性材料
を含み、かつ電池から外部への電気エネルギの流
れを得るための電極装置を有する改良された光発
電式電池装置を提供することである。本考案の更に他の目的は、光起電的および光電
的現象を含む光現象によつて作用し、前記光電的
現象は、無機反応、有機反応および酵素反応を包
含する。改良された光発電式電池装置を提供する
ことである。本考案の他の目的および別の目的は、以下の説
明、添付図面および実用新案登録請求の範囲によ
り当業者に明瞭となるであろう。好適実施例の説明本考案の光発電式電池装置は、陽極区画、陰極
区画、および電池を形成する個々の区画を相互に
隔離するための装置を必要とすることが分るであ
ろう。隔離装置は、従来のように、電池を形成す
る個々の区画間に電気的結合を提供する。第１図
を見ると分かるように、一般的に１０で示した光
発電式電池装置は、複合室保持装置１１と、同複
合室保持装置１１を陰極区画１３と陽極区画１４
とを含む１対の隣接区画に区分する分割体すなわ
ち隔壁部材１２とを含む。もちろん、隔壁部材１
２は、個々の室を隔離するとともに、その間に電
気的結合をあたえ続けるものであることが必要で
ある。適当な隔膜は、例えば米国イリノイ州シカ
ゴ市ケンダル・カンパニーの製品名「ケンダル
1461」として販売されているある不織ポリプロピ
レン材料のようなポリプロピレンなどで作られた
膜を含む。もちろん、適当な隔壁材料の非常に多
くの種類が市中で入手でき、かつ当業界ではよく
知られており、それはイオン交換膜とともに、２
種の不混和性の導電流体すなわち媒体に対する隔
膜として用いられる。陰極区画１３および陽極区画１４は、それぞれ
陰極電解液１３Ａおよび陽極電解液１４Ａの形態
の水溶液を含む。すでに述べたように、陽極電解
液および陰極電解液は好ましくはその導電特性は
一般的に同様であり、理想的には同一濃度の同一
電解液を含むが、これについては以下更に詳しく
説明するであろう。陰極１５および陽極１６の形態の電極は、それ
ぞれ陰極電解液および陽極電解液に接触してお
り、この点については、従来の電気化学装置に使
用されている陰極および陽極と同様である。犠性
となる材料の使用を考えないで電力出力を得るた
めには、ある場合には、類似の材料で作られた陽
極および陰極を使用することが望ましく、これら
の材料には金属、金属酸化物、含浸されたプラス
チツク、炭素などの電気導体が含まれる。１７で示したような日光の形態の太陽輻射線
が、太陽の見える窓１８を通過するように配置さ
れる。従つて、この太陽を見る窓１８は、好まし
くは、太陽の輻射線、特に約2000Å乃至10000Å
の範囲にある太陽輻射線に対して高い透過性の材
料で作られる。一つのこのような材料は、弗化カ
ルシウム（CaF₂）であるが、その他の太陽輻射線
透過材料も使用できることはもちろんである。あ
る電池の構成では、ポリビニル・フルオライド、
ポリエチレン・ガラスなどから作られた膜などの
光透過性膜を使用することができる。外部回路は、１９で一般的に示され、陽極陰極
間に直列に接続されたスイツチ装置２０と可変抵
抗器で略示した負荷２１とを含んでいる。代表的な列として、下記の電池が利用できる。例１電池容器は、寸法6.35cm（２1/2in）×11.4cm
（４1/2in）×20.3cm（8in）の上部開口容器の形態
のものが使用された。このガラス容器に対して、
不織ポリプロピレン膜材料を固着して、陽極区画
と陰極区画とを形成する２個の隔離された区画を
形成する。この膜材料は、「ケンダル1461」不織
ポリプロピレンである。この電池に「コーニン
グ・ホツト・プレート・アジテータPC−351」の
形式の撹拌器が設けられた、銅電極が電池の各々
に設けられ、フエノール樹脂条片保持体によつて
所定位置に保持された。各電池に使用された電解
液は、下記のように準備された。450mlの溶液が
使用され、150mlは、陽極区画に保持され、残り
の300mlは陰極区画に保持された。使用された電
解液は、重炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとで
あつて、溶液は、重炭酸ナトリウム31.05g（約
0.3モル）と、硫酸ナトリウム21.39g（約0.3モ
ル）を含む。陰極区画内にある材料（陰極電解
液）に対して、硫化カドミウム43.4g（約1g分子
量／）が加えられた。溶液のPHは、約８であつ
た。一般的に、良好な電気科学的処理が電池の製
作中に実施される。電流を生じる電池としての太陽コレクタの作用
は、この場合、太陽輻射線という活性化作因の存
在において、陰極または電子生成剤を、陽極また
は電子受容剤と直接接触させない状態に保つ電池
の能力に基づいている。これを達成するためにい
くつかの方法がある。 (1) 分離された両区画内の２つの作用物質を適当
な隔膜によつて物理的に分離する。そして、陰
極区画は照射され、他方、陽極物質は暗い状態
に保つ。 (2) 電池をある電位でバイアスする。光線の存在
において、電子は、１つの電極に優先的に移動
し、陽子は、他の１つの電極に移動し、電池は
負荷を通つて外部に放電し、仕事をすることが
できる。平衡は、暗所における可逆反応によつ
て回復される。 (3) 反応物質の微小の包被。これは、(1)および(2)の変形および組合せであ
る。多くの作用物質は、空気または酸素に敏感で
ある。作用物質の微小の包被をすることによつ
て、それらの安定性を増加するだけでなく、じや
まをするおよび汚染する分子は排除される。そし
て、再び、あるバイアス電圧を印加し、光線の存
在下において電流を流させる。電池は、入射する太陽輻射線が陰極区画に侵入
するように構成され、また溶液はほぼ室温に保持
され、電圧約3.0Vで0.5mAの出力が得られた。撹拌は、硫化カドミウムを懸濁状態に保持し、
電子放出を助けるために使用される。撹拌の代わ
りに、ある電池構成においては、不溶性の硫化カ
ドミウムの均一分散を維持することを助ける懸濁
剤を使用することが可能である。硫化カドミウムは、使用されるアルカリ溶液中
では不溶性であると解されているけれども、光発
電性の反応はその中で起こつている。また、陰極
電解液中の硫化カドミウム濃度は、約6.35mm（1/
４in）の溶液厚さで日光に不透明になるのに必要
な濃度を超過しているようである。例２例１に関して使用された溶液を電池から除去
し、２時間の間そのままにした。そして、溶液を
電池に復帰させ、電池出力試験によつて得られた
結果は、例１に関して得られた結果とほとんど同
一であつた。電極の表面は、電池構成材料と電極との間の導
電性を増すために研磨された。例３例２に使用された装置および溶液は、４時間の
間、日光と接触しない状態に置かれた。電極は、
この経過時間中、溶液に浸漬されていた。日光に再び曝露した後、短絡出力試験の機関を
経て、電池は約30分間そのままにされた。そこで
短絡出力試験は読み取りのために中断された。そ
ときの電池は、0.075Vで0.12mAの出力を示し
た。溶液を撹拌した後、20分経過後の出力は
0.12Vで0.2mAであつた。これは暗状態における電池の蓄積能力を示して
いる。例４この本考案装置の光感受性は、この例において
例示された。溶液は、例１のときと同様に準備さ
れ、時間と特性は、下記の表１に示される。

【表】上の例は、電池の光感受特性を示している。更
に、温度の上昇は、電池電位を改善する。更に、
装置の放電率は緩慢であるため、蓄積の可能性が
示されている。日光に曝露したときの電池の再充
電は、急速である。十分な量の炭素粒子を加えると、陰極電解液を
毒し、電圧および電流の出力を急速に下降させ
る。導電性炭素の添加は、電池を日陰に置くか、
あるいは包んであるときと同程度に発電反応を阻
害するようである。もし適正に使用されるなら
ば、電池内において熱吸収体として作用するカー
ボン・ブラツクの存在に基づく熱の増加は、内部
電池加熱のために若干の利益をもたらすかも知れ
ない。このような使用に際しては、日光による光
起電作用を完全にそこなう量よりは少ない炭素の
使用が必要とされるであろう。ある程度までは、
熱吸収材料と混合した光発電性材料は、この太陽
加熱装置内における流体媒体の熱容量を高め、か
つコレクタの効率を増加するために利用できるで
あろう。このような効果は、輸送流体内に他の非
発電性材料を加えることによつて更に高めること
ができるけれども、注意を払わないと、不活性材
料の添加は、光発電式電池、特に陰極電解液に有
害な作用をおよぼす。非発電性材料を熱吸収体として含む陽極電解液
を、ある点で電池加熱の目的のために太陽輻射線
に曝露する構成を用いることもできよう。例５例１において使用した電池が、この実施例にお
いて使用され、かつ例１と同じ電解液を使用し
た。この実例の動作中に、重炭酸ナトリウムの添
加効果が決定された。その結果は表に示す。

【表】例６例１に関して使用された電池の構成が、電解液
に11.0gの硫化カドミウムを加えて、この例にお
いて使用された。例１に使用された硫酸ナトリウム及び重炭酸ナ
トリウムが、15gの「ケルギン」（懸濁剤）と一
緒にこの実施例において使用された。電池内の硫化カドミウム濃度の減少は、出力を
著しく低減しないようであつた、懸濁剤は、連続
撹拌の必要を除去したようであつて、半乾電池を
得ることが可能であつた。また、不銹鋼綿、スク
リーンまたは交互に交錯した形状の格子体は、電
池内に有利に使用できる電極形状の例を提供する
ものと思われる。電極の変形形状として、構成材
料との物理的接触を向上させるために、含浸され
たプラスチツクなども利用することもできる。この電池構成の出力は下記の通りであつた。

【表】全日光。
上記の電池においては、不銹鋼の電極を銅電極
の代わりに使用し、寸法はそのままとした。間接
的な日射のみを受けている領域においては、電圧
は、約11分の期間内に約0.095Vから約0.17Vに増
加した。例６に示したような、電池寸法形状と電極材料
の改良とによつて、２乃至10mAの出力電流が、
約0.2乃至0.4Vの電圧出力とともに容易に得られ
る。従つて、規模の拡大が可能であり、93m²
（1000平方フイート）の電池面積に対し、2mAで
約280ワツト／時の出力が得られ、93m²（1000平
方フイート）の広さに設置された電池に対し、
10mAで1400ワツト／時までの出力が得られる。第２図の実施例第２図に図解した実施例において、電池２０は
陽極の壁体２１を含む離隔した区画内に保持さ
れ、隔壁領域２２は、陰極区画２３を陽極区画２
４から分離している。陰極は、一連の間隔板２５
として示され、陰極電解液は、これらの電極の
各々と相互に接触状態にある。電池壁体２８は、
第１図に示す電池作用と類似した電池作用を達成
するために、２７で示すような太陽輻射線を伝達
するように設計されている。第３図の実施例第３図に図解した装置は、図示のように交互に
交錯した陰極３１，３２を持つ電池３０を含み、
電池は陰極電解液溶液３３の流れの供給を受け、
同溶液を３４から排出する。保持タンク３５は、
熱回復装置３６を通過する間における陰極電解液
溶液の激動を抑えるために使用される。保持タン
ク３７は、溶液の補充および排出、並びに電池３
０への陰極電解液の再供給までの溶液処理などの
他の目的に使用される。第４図の実施例第４図に示した構成の装置は、上述のものと基
本的に同一であつて、熱エネルギの利用または放
散のために若干の付加的改良がなされている。電
池４０は、壁体４１を持つ室を有し、電池に４３
から陰極電解液を導入し、４４から排出するポン
プ装置４２を持つている。電気エネルギは、電極
４５および４６から取り出され、図示のように、
陽極電解液は、電池内の温度状態を制御するため
の熱交換流体として働く。この熱交換装置は、出
口４７と熱回復装置４８とを有し、更に冷却され
た溶液を４９において電池に再供給するための導
管装置が設けてある。光化学溶液光化学溶液としては、無機の光化学溶液も用い
ることができ、塩化第一銅と塩化ナトリウムとを
使用し、下記のような代表的な溶液が得られる。 2.0モル塩化第二銅を、75％NaCl飽和溶液に溶
解し、その１リツトルに対し濃HClを１ml加え
た。反応体として理論量よりも過剰の銅を溶液に
加えた。その溶液は、空気遮断体として溶液表面
に浮かせた油膜下で取扱われる。銅は、塩化第一
銅と塩化ナトリウムの溶液が得られるように超音
波撹拌器によつて溶液内に溶解される。色がない
ことは、塩化第二銅が存在しないことを示し、こ
のようにして得られた溶液は電解液として使用す
ることができる。塩化第一銅は、光化学的に活性であつて、下記
のように反応すると信じられている。 (1) 2CuCl＋光→Cu⁰＋CUCl₂ 同一の反応形式がある他の光化学的感受性の物質
にも適用できると信じられる。塩化第一銅のほか、塩化銀、三酸化硫黄、塩素
などの他の光化学的反応材料が考えられる。その
反応は、もちろん上記の反応(1)に示したものと同
様である。多価系においては、感光性物質は多種の酸化状
態で存在し、第一銅および第二銅または複合形成
物のように、ある溶液は、陽極電解液として、ま
た同時に陰極電解液として使用される。作動中に
は区画の一方の、陰極区画は太陽輻射線に曝露さ
れ、他方の陽極区画は遮蔽される。従つて、この
動作中に、陽極電解液は還元され、他方、陰極電
解液は光化学的酸化作用を受ける。上記の多価系においては、反応は下記のように
起きる。陰極反応 (2) CuCl＋光＋［Cl^-］→CuCl₂＋1e^- 陽極反応 (3) CuCl（暗状態）＋1e^-→Cu⁰＋［Cl^-］各例において、膜は、イオン交換膜またはイオ
ン移送膜のように、塩素イオンに対し電気的に透
過性である。例７例１で述べた隔膜電池を使用し、陰極区画には
上記の「光化学溶液」で述べたCuCl／NaCl溶液
300mlを加え、陽極区画には同一のCuCl／NaCl
溶液の150mlが加えられた。（上記の反応式(2)およ
び(3)を参照のこと）。電極は、銅であつたが、炭
素電極などの他の電極を使用してもよいことは理
解される。陽極電解液は、アルミニウム箔で陽極
区画外壁を覆うことによつて太陽輻射線に対する
曝露から保護された、陰極電解液と陽極電解液と
の間の体積の不均衡は、陰極電解液の光曝露を最
大にするために許容された。第一銅溶液を空気酸
化作用から保護するために、陰極電解液および陽
極電解液の表面に油膜を浮かばせた。得られた結果は下記の通りであつた。

【表】上記の装置は、隔膜電池において、太陽輻射線
に曝露されたときに、電力を生じるように感光性
の塩化第一銅を使用する。反応体溶液を完全な状
態に保つために、可能な限り不活性電極を使用す
るべきである。他の変形においては、光反応体を陰極電解液と
して用い、かつ単純な電解液または還元剤として
分類される材料から成る陽極電解液を用いて電気
化学電池を組立てることができる。例８ 100g／ｌの塩化第一銅をを使用し、300mlの陰
極電解液を使用して前述同様の電池を構成した。
陽極電解液は、75％飽和塩化ナトリウム溶液150
mlであつた。CuCl／NaCl陰極電解液の上面に油
の空気障壁を浮かせたが、陽極溶液の上には空気
障壁は設けなかつた。光反応体を陰極電解液として用い、還元剤を含
む陽極電解液を用いた電気化学電池の利用は、下
記の反応によつて例示される。陰極反応 (4) CuCl＋光＋［Cl^-］→CuCl₂＋1e^- 陽極反応 (5) 1/2O₂＋2e^-→［O^-2］得られた情報からわかることは、これは陽極反
応の生起の性格を示していることである。塩化銅
の存在においては、この装置は、少なくとも一時
的に、多種多様の塩化銅複合体の存在によつて一
層複雑になる。（反応(6)乃至(10)を参照されたい。）例８の電池は、太陽輻射線に直接曝露して置か
れた。その結果は下記の通りである。

【表】

【表】この装置は、太陽光に曝露した状態において
は、一層大きい出力が得られる電池を持つた自然
電池（natural battery）を提供する。塩化銅の
多種の複合体とそのいろいろな帯電量とは、電池
反応を複雑にしている。ハイン氏および山川氏は、1968年の電気気化学
会報（Electrochimica Acta）、第13巻、第2119頁
に、塩化銅複合体について起こる可能性のある酸
化／還元反応について報告した。それらの反応
は、下記の通りである。 (6) CuCl₃ ^-〓Cu⁺²＋3Cl^- (7) CuCl₄ ^-3〓Cu⁺＋4Cl^- (8) CuCl₃ ^-2〓Cu⁺＋3Cl^- これらの反応の複雑性のために、かつ種々の反
応が装置を充電および放電するために光化学的に
促進されるので、一般的にいわれている光分解が
実際に起こつているか、あるいは混在した反応が
下記のように同時に起こつているであろう。 (9) CuCl＋［Cl^-］＋光→CuCl₂＋1e^- (10) CuCl＋1e^-→Cu⁰＋［Cl^-］（上記の反応(2)および(3)も参照されたい）上記の装置のいづれにおいても、電池は、入射
輻射線を、直接の、分散した、または集中した状
態で利用することができる。また、電池の個々の
部分の導電性を増加するために、いくつかの導電
性増進剤の添加を行ない、それによりある動作状
態において出力能力を増加することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、垂直断面図と概略電気回路図との組
合せ図であつて、同垂直断面は、それぞれ陽極お
よび陰極を有する陽極区画および陰極区画を含
み、各電極は外部電気回路に連結され、電池壁材
料は電気的短絡を防止するように不活性かつ不導
電性である本考案の光発電式電池装置を図解して
いる。第２図は、本考案の技術思想を実施する光
発電式電池装置の一形式の断面図であつて、区画
離隔部材とともに陽極区画および陰極区画の両方
を示す電池の破断部分を図解している。第３図
は、本考案の技術思想を用いた光発電式装置の概
略図であつて、陰極電解液を処理するための循環
装置を使用する陰極区画を図解している。第４図
は、本考案の技術思想を用いた他の形式の光発電
式電池装置の概略図であつて、同装置は電気エネ
ルギに加えて熱エネルギを供給するために太陽エ
ネルギを利用する装置を備えており、また、単一
の太陽コレクタを図示している。符号の説明、１０，２０，３０，４０……電
池、１１……複合室保持装置、１３，２３……陰
極区画、１４，２４……陽極区画、１５……陰
極、１６……陽極、１７，２７……太陽輻射線。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 陰極電解液と陽極電解液とをそれぞれ保持す
るための陰極室と陽極室とを含む室装置と、前
記陰極電解液と前記陽極電解液とを物理的に分
離しかつイオン的に結合する電池隔離装置と、
前記陰極電解液中に太陽輻射線を伝達するため
の装置との組合せを有する光発電式電池装置で
あつて、 (イ) 前記陰極室は、電解質の水溶液と同電解質
水溶液中において前記電解質と混合されかつ
前記電解質水溶液には実質的に不溶性の微粒
状の光感受性かつ発電性の固体材料とを含ん
だ陰極電解液と、前記陰極電解液中に浸漬さ
れかつ前記陰極電解液及び前記の光感受性か
つ発電性の材料に対し実効的かつ電解的に不
活性の陰極とを含み、 (ロ) 前記陽極室は、本質的に電解質の水溶液よ
り成る陽極電解液と、同陽極電解液中に浸漬
されかつ同陽極電解液に対し実効的かつ電解
的に不活性の陽極とを含み、かつ (ハ) 前記電池隔離装置は、前記陰極室及び前記
陽極室の中のそれぞれの溶液を電解的に結合
する電解的に透過性の装置を含んでいる光発
電式電池装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の光発
電式電池装置であつて、前記の光感受性かつ発
電性の固体材料は、前記陰極室を通過する太陽
輻射線の伝達に対して前記陰極室を不透明なら
しめるのに十分な濃度で前記陰極室中に含まれ
ている光発電式電池装置。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の光発
電式電池装置であつて、前記の光感受性かつ発
電性の固体材料は、少なくとも２つの安定な酸
化状態の１つに電離する特性を有する多価の元
素を含む光発電式電池装置。