KR101266810B1 - Thin film battery package with solar cell - Google Patents
Thin film battery package with solar cell Download PDFInfo
- Publication number
- KR101266810B1 KR101266810B1 KR1020110051923A KR20110051923A KR101266810B1 KR 101266810 B1 KR101266810 B1 KR 101266810B1 KR 1020110051923 A KR1020110051923 A KR 1020110051923A KR 20110051923 A KR20110051923 A KR 20110051923A KR 101266810 B1 KR101266810 B1 KR 101266810B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- thin film
- film battery
- solar cell
- package
- circuit
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 157
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 claims description 2
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 14
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910012305 LiPON Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
- H01M10/465—Accumulators structurally combined with charging apparatus with solar battery as charging system
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/04—Semiconductor 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
- H01L31/053—Energy storage means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. a capacitor integrated with a PV cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
별도의 충전 장치 없이도 박막전지 패키지에 결합된 태양전지를 이용하여 박막전지를 충전할 수 있는 태양전지 결합형 박막전지 패키지에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지 패키지는 박막전지 및 상기 박막전지의 충방전을 제어하는 회로부가 배치되는 패키지 기판과, 상기 패키지 기판을 밀봉하는 패키지부를 구비하는 박막전지 패키지; 및 상기 회로부에 전기적으로 연결되도록 상기 박막전지 패키지에 결합되며, 광전변환을 통하여 전원을 발생시키는 태양전지;를 포함하고, 상기 회로부에 의해 상기 태양전지로부터 발생된 전원이 상기 박막전지로 공급되어 상기 박막전지가 충전되는 것을 특징으로 한다. Disclosed is a solar cell combined thin film battery package capable of charging a thin film battery using a solar cell coupled to a thin film battery package without a separate charging device.
The solar cell-coupled thin film battery package according to the present invention includes a thin film battery package including a thin film battery and a package substrate on which a circuit portion for controlling charge and discharge of the thin film battery is disposed, and a package portion sealing the package substrate; And a solar cell coupled to the thin film battery package to be electrically connected to the circuit unit, the solar cell generating power through photoelectric conversion, wherein the power generated from the solar cell is supplied to the thin film battery by the circuit unit. The thin film battery is characterized in that the charge.
Description
본 발명은 박막전지 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지가 결합되어, 태양전지로부터 발생되는 전원을 이용하여 박막전지를 충전할 수 있는 태양전지 결합형 박막전지 패키지에 관한 것이다.
The present invention relates to a thin film battery package, and more particularly, to a solar cell-coupled thin film battery package that can combine a solar cell and charge the thin film battery using power generated from the solar cell.
박막전지는 기본적인 전지의 구성 요소들을 박막화하여 두께를 얇게 만든 전지이다. A thin film battery is a battery made thin by thinning the components of a basic battery.
박막전지는 양극/전해질/음극의 모든 구성요소가 고체상태로 이루어져 있으며, CVD(Chemical Vapor Deposition), PVD(Physical Vapor Deposition) 등의 증착 방법을 통하여 얇은 기판 상에 수 마이크론(㎛) 내외의 두께로 제조된다. In the thin film battery, all the components of the anode / electrolyte / cathode are in the solid state, and the thickness of several microns (μm) on a thin substrate is deposited through a deposition method such as chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor deposition (PVD). Is manufactured.
박막전지는 LiPON과 같은 고체전해질 사용으로 폭발위험이 적으며, 고온에서도 안정성이 우수하며, 자가방전율이 낮고, 수명 특성이 우수한 점 등 여러가지 장점이 있다. Thin film battery has many advantages such as low explosion risk by using solid electrolyte like LiPON, excellent stability at high temperature, low self-discharge rate, and excellent life characteristics.
이러한 박막전지의 경우에도, 다른 2차 전지와 마찬가지로 전지 사용에 따라 충전이 필요하게 된다. 통상 충전은 상용 교류 전원과 연결되는 외부 충전장치를 이용하고 있다.
In the case of such a thin film battery, charging is required according to the use of the battery like other secondary batteries. In general, the charging uses an external charging device connected to a commercial AC power source.
본 발명의 목적은 박막전지 패키지에 태양전지를 결합하여, 별도의 외부 충전장치 없이도 필요시 박막전지를 충전할 수 있으며, 박막전지의 패키지화를 통하여 박막전지 사용의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 태양전지 결합형 박막전지 패키지를 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to combine a solar cell in a thin film battery package, can be charged if necessary without a separate external charging device, combined with a solar cell that can improve the reliability of using a thin film battery by packaging the thin film battery It is to provide a thin film battery package.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 결합형 박막전지 패키지는 박막전지 및 상기 박막전지의 충방전을 제어하는 회로부가 배치되는 패키지 기판과, 상기 패키지 기판을 밀봉하는 패키지부를 구비하는 박막전지 패키지; 및 상기 회로부에 전기적으로 연결되도록 상기 박막전지 패키지에 결합되며, 광전변환을 통하여 전원을 발생시키는 태양전지;를 포함하고, 상기 회로부에 의해 상기 태양전지로부터 발생된 전원이 상기 박막전지로 공급되어 상기 박막전지가 충전되는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, a solar cell-coupled thin film battery package includes a package substrate on which a thin film battery and a circuit portion for controlling charge and discharge of the thin film battery are disposed, and a package portion sealing the package substrate. A thin film battery package; And a solar cell coupled to the thin film battery package to be electrically connected to the circuit unit, the solar cell generating power through photoelectric conversion, wherein the power generated from the solar cell is supplied to the thin film battery by the circuit unit. The thin film battery is characterized in that the charge.
이때, 상기 태양전지는 와이어 본딩, 볼 본딩, 플립칩 본딩, 도전성 페이스트 본딩, 초음파 본딩 및 저항 용접 중 어느 하나의 방식으로 상기 박막전지 패키지에 결합될 수 있다. In this case, the solar cell may be coupled to the thin film battery package by any one of wire bonding, ball bonding, flip chip bonding, conductive paste bonding, ultrasonic bonding, and resistance welding.
또한, 상기 회로부는 상기 태양전지로부터 발생된 전원을 상기 박막전지로 공급하기 위한 부스터 회로를 구비할 수 있다. 또한, 상기 회로부는 상기 박막전지의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 부스터 회로를 제어하는 스위치 회로를 더 구비할 수 있다. The circuit unit may include a booster circuit for supplying power generated from the solar cell to the thin film battery. The circuit unit may further include a switch circuit for controlling the booster circuit according to a state of charge or discharge of the thin film battery.
또한, 상기 패키지부에는 그루브가 형성되고, 상기 태양전지는 일부 또는 전부가 상기 그루브에 매립될 수 있다. In addition, a groove may be formed in the package part, and the solar cell may be partially or entirely embedded in the groove.
또한, 상기 패키지부는 에폭시 몰딩에 의하여 형성되거나, 금속 케이스 또는 세라믹 케이스 형태로 형성될 수 있다.
In addition, the package portion may be formed by epoxy molding, or may be formed in the form of a metal case or a ceramic case.
본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지 패키지는 박막전지 패키지에 태양전지를 결합시킴으로써 별도의 외부 충전장치 없이도 필요시 박막전지를 쉽게 충전할 수 있는 장점이 있다. The solar cell-coupled thin film battery package according to the present invention has an advantage that the thin film battery can be easily charged when necessary without a separate external charging device by combining the solar cell with the thin film battery package.
또한, 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지 패키지는 태양전지를 박막전지 외부에 배치하면서도 태양전지로부터 박막전지로 전원을 공급하기 위한 회로를 박막전지 패키지 내부에 배치함으로써 제품 소형화에 기여할 수 있으며, 사용 편의성을 증대시킬 수 있다. In addition, the solar cell combined thin film battery package according to the present invention can contribute to the miniaturization of the product by disposing the solar cell outside the thin film battery, while arranging a circuit for supplying power from the solar cell to the thin film battery inside the thin film battery package, Usability can be increased.
또한, 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지 패키지는 박막전지를 패키지의 형태로 이용함으로써 박막전지 사용 편의성을 증대시킬 수 있으며, 회로 실장 적용성 증대, 박막전지 강도 개선 등의 효과를 얻을 수 있다.
In addition, the solar cell combined thin film battery package according to the present invention can increase the usability of the thin film battery by using the thin film battery in the form of a package, and it is possible to obtain the effect of increasing the circuit mounting applicability and improving the thin film battery strength. .
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 결합형 박막전지 패키지를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 태양전지 결합형 박막전지 패키지의 변형 실시예들을 나타낸 도면이다.
도 4는 박막전지 패키지 외부의 태양전지의 단자가 패키지 기판의 단자에 전기적으로 연결되는 예를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지에서 태양전지가 배치된 일 예를 나타낸 도면들이다.
도 9는 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지에서 태양전지가 배치된 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지에서 태양전지가 배치된 또 다른 예를 나타낸 도면이다. 1 is a view schematically showing a solar cell combined thin film battery package according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views showing modified embodiments of the solar cell combined thin film battery package shown in FIG.
4 is a diagram illustrating an example in which a terminal of a solar cell outside the thin film battery package is electrically connected to a terminal of a package substrate.
5 to 8 are views illustrating an example in which a solar cell is disposed in a solar cell-coupled thin film cell according to the present invention.
9 is a view showing another example in which a solar cell is disposed in a solar cell combined thin film cell according to the present invention.
10 is a view showing another example in which a solar cell is disposed in a solar cell combined thin film cell according to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들 및 도면을 참조하면 명확해질 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent with reference to the embodiments and drawings described in detail below.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.However, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It is intended that the disclosure of the present invention be limited only by the terms of the appended claims.
이하에서는, 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지 패키지에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a solar cell combined thin film battery package according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지 패키지는 박막전지 패키지(100) 및 태양전지(200)를 포함한다. The solar cell-coupled thin film battery package according to the present invention includes a thin
박막전지 패키지(100)는 패키지 기판(110) 및 패키지부(140)를 포함한다. The thin
패키지 기판(110)에는 박막전지(120)와 박막전지의 충방전을 제어하는 회로부(130)가 배치된다. The
패키지 기판(110)은 연성 인쇄회로기판, 금속 기판, 실리콘 기판 등이 이용될 수 있다. The
박막전지 패키지(100)에서, 박막전지(120)와 회로부(130)는 도 1에 도시된 예와 같이, 패키지 기판(110)에 적층형 구조로 배치될 수 있다. 또한, 박막전지(120)와 회로부(130)는 각각 패키지 기판에 실장되는 것과 같이, 수평형 구조로 패키지 기판(110)에 배치될 수 있다. 적층형 배치 구조의 경우, 박막전지 패키지의 면적을 줄일 수 있고, 반대로, 수평형 배치 구조의 경우, 박막전지 패키지의 두께를 줄일 수 있다. In the thin
또한, 박막전지 패키지(100)에서, 박막전지(120)와 회로부(130)가 완전히 분리되어 있을 수도 있으며, 회로부(130)에 포함된 기능의 일부 또는 전부를 수행하는 회로가 박막전지(120)에 내장되어 있을 수 있다. In addition, in the thin
한편, 박막전지(120)와 회로부(130)는 각각의 단자 등이 패키지 기판(110)의 단자 등에 표면 실장된 후에 전기적으로 연결된다. Meanwhile, the
또한, 상기와 같이 박막전지(120)와 회로부(130)가 전기적으로 연결될 수 있는 상태가 되더라도, 스위치의 턴-온과 같이 외부 조작에 의하여 완전한 전기적 연결이 이루어지는 것이 바람직하다. 그 이유는 박막전지(120)와 충방전을 위한 회로부(130)가 분리되어 있지 않은 경우, 박막전지의 전류 누설(current leakage) 등이 발생할 수 있기 때문이다.
In addition, even when the
패키지부(140)는 박막전지(120)와 회로부(130)가 배치된 패키지 기판(110)을 밀봉한다. The
이러한 패키지부(140)는 에폭시 몰딩에 의하여 형성될 수 있다. 패키지부(140)가 에폭시 몰딩으로 형성되는 경우, 수지 충전 및 경화에 의하여 형성된다. 패키지부(140)의 형성을 위하여 일정한 형상을 갖는 틀이 이용될 수 있다. 이러한 에폭시 몰딩의 경우, 단자 사용 편의성을 높일 수 있고, 회로부 실장 적용성을 증대시킬 수 있으며 박막전지의 강도를 높일 수 있다. The
또한, 패키지부(140)는 금속 케이스 또는 세라믹 케이스 형태로 형성될 수 있다. In addition, the
이러한, 패키지 기판(110) 및 패키지부(140)를 포함하는 박막전지 패키지(100)는, 박막전지의 사용을 위하여 박막전지(120)와 전기적으로 연결되며 외부로 노출되는 패키지 단자를 구비할 수 있다. 패키지 단자는 전원을 필요로 하는 제품의 단자와 전기적으로 접속된다. 이러한 패키지 단자는 패드 타입 또는 핀 타입 등으로 형성될 수 있다. The thin
상기와 같이, 본 발명에서는 에폭시 몰딩, 세라믹 또는 금속 케이스 등을 이용하여 박막전지를 패키지화하여 사용한다. 이 경우, 박막전지 사용 편의성을 증대시킬 수 있으며, 회로 실장 적용성 증대, 박막전지 강도 개선 등의 효과를 얻을 수 있어, 박막전지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
As described above, in the present invention, a thin film battery is packaged using an epoxy molding, a ceramic or a metal case. In this case, the usability of the thin film battery can be increased, and the effects of increasing the circuit mounting applicability and improving the thin film battery strength can be obtained, and the reliability of the thin film battery can be improved.
태양전지(200)는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는, 이른바 광전변환을 통하여 전원을 발생시키는 소자이다. 본 발명에서 태양전지(200)는 박막전지(120)를 충전하기 위한 전원을 공급하는 역할을 한다. 이를 위하여, 태양전지(200)는 직접적으로 또는 패키지 기판(110)을 통하여 회로부(130)에 전기적으로 연결되도록 박막전지 패키지(100)에 결합된다. The
태양전지(200)는 도 1에 도시된 예와 같이, 박막전지 패키지(100)의 상부면에 결합될 수 있다. 또한, 태양전지(200)는 필요에 따라서는 박막전지 패키지(100)의 하부 혹은 측면에도 결합될 수 있다. The
이러한, 태양전지(200)는 실리콘계 태양전지, 염료감응형 태양전지(DSSC), CIS계 태양전지, CIGS계 태양전지, CdTe계 태양전지, 탠덤(tandem)형 태양전지, 유기태양전지(OPV) 등이 이용될 수 있다. The
이때, 태양전지(200)는 회로부(130)와의 전기적인 연결을 위하여, 와이어 본딩, 볼 본딩, 플립칩 본딩, 도전성 페이스트 본딩, 초음파 본딩, 저항 용접 등의 방식으로 박막전지 패키지(100)에 결합될 수 있다. In this case, the
도 1을 참조하면, 태양전지(200)는, 태양전지의 단자와 회로부의 단자가 직접 전기적으로 연결되는 것과 같이, 회로부(130)에 형성된 태양전지 연결부(155)를 통하여, 회로부(130)와 직접 전기적으로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 1, the
또한, 태양전지(200)는, 예를 들어 태양전지의 단자, 회로부의 단자 및 박막전지의 단자가 패키지 기판의 단자에 직접 전기적으로 연결되는 것과 같이, 패키지 기판(210)의 단자에 연결될 수 있다. 이 경우, 태양전지(200)는 패키지 기판(210)을 통하여 간접적으로 회로부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. In addition, the
박막전지(120), 회로부(130) 및 태양전지(200)를 패키지 기판(110)에 전기적으로 연결하기 위하여, 패키지 기판(110)에는 태양전지(200), 회로부(130) 및 박막전지(120)와 전기적으로 연결되는 복수의 단자와, 이들 단자들 상호 간을 전기적으로 연결하는 연결 회로가 형성될 수 있다. 또한, 연결 회로에는 박막전지(120)의 누설전류를 차단하는 스위칭 회로가 포함될 수 있다.
In order to electrically connect the
이들 박막전지(120), 회로부(130) 및 태양전지(200)에도 단자가 형성될 수 있으며, 와이어 본딩, 볼 본딩, 플립칩 본딩, 도전성 페이스트 본딩, 초음파 본딩, 저항 용접 등의 방식으로 박막전지(120) 등의 단자와 패키지 기판(110)의 단자가 전기적으로 연결될 수 있다. Terminals may also be formed in the
태양전지(200)로부터 발생된 전원은 회로부(130)에 의해 박막전지(120)로 공급되며, 이를 통하여 박막전지가 외부의 별도 충전장치 없이도 충전이 될 수 있다.
Power generated from the
한편, 박막전지 패키지(100)의 회로부(130)는 박막전지(120)에 대한 충방전을 제어하는 회로 및 박막전지(120)의 사용 안정성을 부여하는 회로를 포함할 수 있다. 이를 위하여, 회로부(130)는 박막전지(120)에 대하여, 정전압 충전, 정전류 충전, 일정전압 이하 방전시 차단, 역전류 방지, 충전상태 표시 등의 기능을 수행하는 회로들(132)을 포함할 수 있다. 이러한 각각의 회로들(132)은 인쇄회로기판 상에 구현된 회로, 패키지 내부의 베어 칩 조립 회로, ASIC 회로 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. Meanwhile, the
또한, 회로부(130)에 포함되는 회로들(132) 중에는 태양전지(200)로부터 발생된 전원을 박막전지(120)로 공급하기 위한 부스터 회로(booster circuit)가 포함될 수 있다. 또한, 회로부(130)에 포함되는 회로들(132) 중에는 레귤레이터 회로, 정류 회로 등이 더 포함될 수 있다. In addition, among the
한편, 박막전지(120)는 항상 충전될 필요는 없으며, 박막전지(120)의 충전 또는 방전 상태에 따라 박막전지(120)의 충전 여부가 제어될 필요성이 있다. 이를 위하여, 회로부(130)는 박막전지(120)의 충전 또는 방전 상태에 따라 부스터 회로를 제어하는 스위치 회로를 더 구비할 수 있다.
Meanwhile, the
도 1에서는 평탄한 박막전지 패키지 상에 태양전지가 실장되는 예를 나타내었으나, 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지 패키지의 구조는 이에 한정되는 것은 아니다. 1 illustrates an example in which a solar cell is mounted on a flat thin film battery package, but the structure of the solar cell combined thin film battery package according to the present invention is not limited thereto.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 태양전지 결합형 박막전지 패키지의 변형 실시예들을 나타낸 도면이다. 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지 패키지는 도 2 및 도 3에 도시된 예와 같이 다양한 구조로 변형이 가능하다. 2 and 3 are views showing modified embodiments of the solar cell combined thin film battery package shown in FIG. The solar cell combined thin film battery package according to the present invention may be modified in various structures as shown in FIGS. 2 and 3.
도 2 및 도 3에 도시된 태양전지 결합형 박막전지 패키지는 패키지부(140)에 그루브가 형성되고, 태양전지(200)의 일부 또는 전부가 그루브에 매립된다. 도 2 및 도 3에 도시된 예의 경우, 도 1에 도시된 예에 비하여 태양전지까지 결합된 전체적인 박막전지 패키지의 사이즈를 줄일 수 있으며, 이에 따라 사용 편의성을 증대시킬 수 있다. In the solar cell combined thin film battery package illustrated in FIGS. 2 and 3, grooves are formed in the
물론, 태양전지가 그루브에 매립되는 경우라 하더라도, 태양전지에서의 광전변환 효율 확보를 위해서는 태양전지의 수광부는 박막전지 패키지의 외부로 노출되는 것이 바람직하다.
Of course, even when the solar cell is embedded in the groove, in order to secure the photoelectric conversion efficiency in the solar cell, the light receiving portion of the solar cell is preferably exposed to the outside of the thin film battery package.
도 4는 박막전지 패키지 외부의 태양전지의 단자가 패키지 기판의 단자에 전기적으로 연결되는 예를 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating an example in which a terminal of a solar cell outside the thin film battery package is electrically connected to a terminal of a package substrate.
도 4를 참조하면, 패키지 기판(410)에는 박막전지와 회로부를 밀봉하는 패키지부(420)가 형성되어 있으며, 이와는 별도로 태양전지(430)와 전기적으로 연결하기 위한 단자(415)가 형성되어 있다. 또한, 태양전지(430)에는 패키지 기판(410)과 전기적으로 연결하기 위한 단자(435)가 형성되어 있다. Referring to FIG. 4, a
패키지 기판(410)의 단자(415)와 태양전지(430)의 단자(435)는 직접 본딩에 의하여 전기적으로 연결될 수 있으며, 도 4에 도시된 예와 같이 와이어(440)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. The
도 4에서는 태양전지 단자와 패키지 기판의 단자가 직접 연결되는 예를 나타내었으나, 전술한 바와 같이, 태양전지 단자는 회로부의 단자에 직접 연결될 수 있다. 4 illustrates an example in which the solar cell terminal and the terminal of the package substrate are directly connected, but as described above, the solar cell terminal may be directly connected to the terminal of the circuit unit.
또한, 도 4에서는 태양전지(430)가 패키지부(420) 상부면에 실장되어 있는 예를 나타내었으나, 전술한 바와 같이, 태양전지(430)의 일부 또는 전부는 패키지부(420)의 그루브에 매립될 수 있다.
4 illustrates an example in which the
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지에서 태양전지가 배치된 일 예를 나타낸 도면들이다. 5 to 8 are views illustrating an example in which a solar cell is disposed in a solar cell-coupled thin film cell according to the present invention.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 패키지 기판(510)에는 박막전지와 회로부를 밀봉하는 패키지부(520)가 형성된다. 또한, 패키지 기판(510)에는 박막전지, 회로부, 태양전지(530) 등과의 전기적 연결 혹은 외부 기기와의 전기적 연결을 위한 단자(512)가 형성되어 있다. 5 to 8, a
도 5 내지 도 8에 도시된 예에서, 태양전지(530)는 패키지부(520) 상부에 결합된다. In the example shown in FIGS. 5 to 8, the
한편, 태양전지(530)는 도 5에 도시된 예와 같이 다수의 셀을 포함하고, 상기 셀들은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
On the other hand, the
도 9는 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지에서 태양전지가 배치된 다른 예를 나타낸 도면이다. 9 is a view showing another example in which a solar cell is disposed in a solar cell combined thin film cell according to the present invention.
도 9를 참조하면, 태양전지(530)는 패키지부(520) 측면에 노출되는 패키지 기판(510)에 직접 결합될 수도 있다. Referring to FIG. 9, the
도 10은 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지에서 태양전지가 배치된 또 다른 예를 나타낸 도면이다. 10 is a view showing another example in which a solar cell is disposed in a solar cell combined thin film cell according to the present invention.
도 10을 참조하면, 태양전지(530)는 별도의 보조 회로부(535)와 연결되어, 구동이 조절될 수 있다. Referring to FIG. 10, the
이때, 보조 회로부(535)는 도 10에 도시된 예와 같이, 패키지부(520)에 내장될 수 있다. In this case, the
물론, 보조 회로부(535)는 박막전지 패키지 외부의 태양전지에 구비될 수 있으며, 또한 박막전지 패키지 내부의 회로부에 포함될 수 있다.
Of course, the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지 패키지는 태양전지를 박막전지 외부에 배치하면서도 태양전지로부터 박막전지로 전원을 공급하기 위한 회로를 박막전지 패키지 내부에 배치함으로써 제품 소형화 및 사용 편의성 증대에 기여할 수 있다. As described above, the solar cell combined thin film battery package according to the present invention is to miniaturize and use the product by disposing a circuit for supplying power from the solar cell to the thin film battery while arranging the solar cell outside the thin film battery. It can contribute to increased convenience.
또한, 본 발명에 따른 태양전지 결합형 박막전지 패키지는 별도의 외부 충전장치 없이도 필요시 박막전지를 쉽게 충전할 수 있다.
In addition, the solar cell combined thin film battery package according to the present invention can easily charge the thin film battery when necessary without a separate external charging device.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified in various forms, and having ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
100 : 박막전지 패키지
110, 410, 510 : 패키지 기판
120 : 박막전지
130 : 회로부
140, 420, 520 : 패키지부
155 : 태양전지 연결부
200, 430, 530 : 태양전지
415, 435, 512 : 단자
440 : 와이어
535 : 보조 회로부100: thin film battery package
110, 410, 510: package substrate
120: thin film battery
130: circuit part
140, 420, 520: package part
155: solar cell connection
200, 430, 530: solar cell
415, 435, 512 terminals
440: wire
535: auxiliary circuit
Claims (18)
상기 회로부에 전기적으로 연결되도록 상기 박막전지 패키지에 결합되며, 광전변환을 통하여 전원을 발생시키는 태양전지;를 포함하고,
상기 회로부는 상기 박막전지에 대하여, 정전압 충전, 정전류 충전, 일정전압 이하 방전시 차단, 역전류 방지 및 충전상태 표시 중 하나 이상의 기능을 수행하되, 상기 태양전지로부터 발생된 전원을 상기 박막전지로 공급하기 위한 부스터 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
A thin film battery package including a thin film battery and a package substrate on which a circuit portion for controlling charge and discharge of the thin film battery is disposed, and a package portion sealing the package substrate; And
And a solar cell coupled to the thin film battery package to be electrically connected to the circuit unit and generating power through photoelectric conversion.
The circuit part performs one or more functions of constant voltage charging, constant current charging, blocking when discharged under a constant voltage, preventing reverse current, and displaying a state of charge, and supplying power generated from the solar cell to the thin film battery. A solar cell-coupled thin film battery package comprising a booster circuit for performing the same.
상기 회로부는
상기 박막전지의 충전 또는 방전 상태에 따라 상기 부스터 회로를 제어하는 스위치 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
The method of claim 1,
The circuit portion
And a switch circuit for controlling the booster circuit in accordance with the charging or discharging state of the thin film battery.
상기 회로부에 전기적으로 연결되도록 상기 박막전지 패키지에 결합되며, 광전변환을 통하여 전원을 발생시키는 태양전지;를 포함하고,
상기 회로부에 의해 상기 태양전지로부터 발생된 전원이 상기 박막전지로 공급되어 상기 박막전지가 충전되며,
상기 태양전지는 별도의 보조 회로부와 연결되어, 구동이 조절되는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
A thin film battery package including a thin film battery and a package substrate on which a circuit portion for controlling charge and discharge of the thin film battery is disposed, and a package portion sealing the package substrate; And
And a solar cell coupled to the thin film battery package to be electrically connected to the circuit unit and generating power through photoelectric conversion.
Power generated from the solar cell is supplied to the thin film battery by the circuit part to charge the thin film battery,
The solar cell is connected to a separate auxiliary circuit unit, the solar cell combined thin film battery package, characterized in that the drive is controlled.
상기 보조 회로부는
상기 패키지부에 내장되는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
The method of claim 3,
The auxiliary circuit unit
Solar cell combined thin film battery package, characterized in that built in the package.
상기 태양전지는
와이어 본딩, 볼 본딩, 플립칩 본딩, 도전성 페이스트 본딩, 초음파 본딩 및 저항 용접 중 어느 하나의 방식으로 상기 박막전지 패키지에 결합되는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The solar cell
A solar cell combined thin film battery package, characterized in that coupled to the thin film battery package by any one of a wire bonding, ball bonding, flip chip bonding, conductive paste bonding, ultrasonic bonding and resistance welding.
상기 패키지 기판에는
상기 태양전지, 상기 회로부 및 상기 박막전지와 전기적으로 연결되는 복수의 단자와, 상기 복수의 단자 상호 간을 전기적으로 연결하는 연결 회로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The package substrate
And a plurality of terminals electrically connected to the solar cell, the circuit unit, and the thin film battery, and a connection circuit electrically connecting the plurality of terminals to each other.
상기 연결 회로에는
상기 박막전지의 누설전류를 차단하는 스위칭 회로가 포함되는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
The method according to claim 6,
The connecting circuit
The solar cell combined thin film battery package comprising a switching circuit for blocking the leakage current of the thin film battery.
상기 박막전지, 회로부 및 태양전지는
와이어 본딩, 볼 본딩, 플립칩 본딩, 도전성 페이스트 본딩, 초음파 본딩 및 저항 용접 중 어느 하나의 방식으로 상기 패키지 기판의 복수의 단자에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지 패키지.
The method according to claim 6,
The thin film cell, the circuit unit and the solar cell
A solar cell-coupled thin film package package, characterized in that coupled to the plurality of terminals of the package substrate by any one of a wire bonding, ball bonding, flip chip bonding, conductive paste bonding, ultrasonic bonding and resistance welding.
상기 패키지부에는 그루브가 형성되고,
상기 태양전지는 일부 또는 전부가 상기 그루브에 매립되는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
The method according to any one of claims 1 to 4,
Grooves are formed in the package portion,
The solar cell is a solar cell combined thin film battery package, characterized in that some or all of the groove is embedded in the groove.
상기 태양전지는
실리콘계 태양전지, 염료감응형 태양전지(DSSC), CIS계 태양전지, CIGS계 태양전지, CdTe계 태양전지, 탠덤(tandem)형 태양전지 및 유기 태양전지(OPV) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The solar cell
Silicon solar cell, dye-sensitized solar cell (DSSC), CIS solar cell, CIGS solar cell, CdTe solar cell, tandem solar cell and organic solar cell (OPV) Battery coupled thin film battery package.
상기 박막전지 패키지는
상기 박막전지와 상기 회로부가 적층형 구조 또는 수평형 구조로 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The thin film battery package
The thin film battery package of claim 1, wherein the thin film battery and the circuit unit are arranged in a stacked structure or a horizontal structure.
상기 박막전지 패키지는
상기 회로부에 포함된 기능의 일부 또는 전부를 수행하는 회로가 상기 박막전지에 내장되는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The thin film battery package
The solar cell combined thin film battery package, characterized in that the circuit for performing some or all of the functions included in the circuit unit is embedded in the thin film battery.
상기 패키지 기판은
연성 인쇄회로기판, 금속 기판 및 실리콘 기판 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The package substrate
A solar cell combined thin film battery package, characterized in that selected from a flexible printed circuit board, a metal substrate and a silicon substrate.
상기 패키지부는
에폭시 몰딩에 의하여 형성되거나,
금속 케이스 또는 세라믹 케이스 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The package part
Formed by epoxy molding, or
Solar cell combined thin film battery package, characterized in that formed in the form of a metal case or a ceramic case.
상기 박막전지 패키지는
상기 박막전지와 전기적으로 연결되며, 외부로 노출되는 패키지 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The thin film battery package
The solar cell-coupled thin film battery package electrically connected to the thin film battery and having a package terminal exposed to the outside.
상기 패키지 단자는
패드 타입 또는 핀 타입인 것을 특징으로 하는 태양전지 결합형 박막전지 패키지. 16. The method of claim 15,
The package terminal
Solar cell combined thin film battery package, characterized in that the pad type or pin type.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110051923A KR101266810B1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Thin film battery package with solar cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110051923A KR101266810B1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Thin film battery package with solar cell |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120133308A KR20120133308A (en) | 2012-12-10 |
KR101266810B1 true KR101266810B1 (en) | 2013-05-22 |
Family
ID=47516711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110051923A KR101266810B1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Thin film battery package with solar cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101266810B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190048329A (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 코리아터빈(주) | Sunlight boat using waterwheel type of propeller and driving method of the same |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102323760B1 (en) * | 2017-04-04 | 2021-11-09 | 엘지전자 주식회사 | Solar cell module |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100385143B1 (en) | 2001-01-18 | 2003-05-23 | 주식회사 애니셀 | Thin Film Battery Having Thin Film Sollar Cell and Fabrication Method Thereof |
JP2011008976A (en) | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Ulvac Japan Ltd | Complex thin film battery |
JP2011008967A (en) | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Solar battery compound lithium battery module |
-
2011
- 2011-05-31 KR KR1020110051923A patent/KR101266810B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100385143B1 (en) | 2001-01-18 | 2003-05-23 | 주식회사 애니셀 | Thin Film Battery Having Thin Film Sollar Cell and Fabrication Method Thereof |
JP2011008976A (en) | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Ulvac Japan Ltd | Complex thin film battery |
JP2011008967A (en) | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Solar battery compound lithium battery module |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190048329A (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 코리아터빈(주) | Sunlight boat using waterwheel type of propeller and driving method of the same |
KR102016382B1 (en) * | 2017-10-31 | 2019-10-21 | 코리아터빈(주) | Sunlight boat using waterwheel type of propeller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120133308A (en) | 2012-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101965655B (en) | Battery layout incorporating full metal edge seal | |
JP6731459B2 (en) | Composite battery cell | |
KR20090113373A (en) | Charging systems and methods | |
JP2020501337A (en) | Energy storage | |
CN102394321A (en) | Lamination type energy-storable solar battery and preparation method thereof | |
JP2013090562A (en) | Protection circuit module and battery pack having the same | |
KR102441625B1 (en) | Hybrid cell of self-charging using solar energy and method for the same | |
JP2013225506A (en) | Rechargeable battery | |
US10224381B2 (en) | OLED display device with thin film battery | |
CN106684114B (en) | Flexible display device and preparation method thereof | |
KR101266810B1 (en) | Thin film battery package with solar cell | |
RU109921U1 (en) | ELECTROCHEMICAL DEVICE AND BATTERY OF ELECTROCHEMICAL DEVICES | |
CN211266861U (en) | Solar cell panel based on photovoltaic electricity storage in-situ integration | |
KR101218215B1 (en) | Thin film battery package | |
US20050126623A1 (en) | Thin layer energy system | |
KR102205826B1 (en) | Integral type of Lithium secondary battery-Solar Cell pack and manufacturing method thereof | |
JP2014529848A (en) | Multi-cell thin film micro battery device | |
CN103181021A (en) | Molten salt battery | |
KR101211668B1 (en) | Super capacitor of surface mount type | |
KR101067158B1 (en) | Chip-type Eelectric Double Layer Capacitor and Method for Manufacturing The Same | |
KR102393190B1 (en) | Chip type supercapacitor | |
KR101099585B1 (en) | Solar cell semiconductor package | |
KR100767386B1 (en) | Combination secondary battery and solar battery | |
JP3246636U (en) | Soft-pack battery module and its power supply | |
KR101244281B1 (en) | Super capacitor using separator-electrode and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160516 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170330 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180510 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190430 Year of fee payment: 7 |