TW201943169A - 環境發電體 - Google Patents

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松尾孝敏
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Abstract

提供經小型化之環境發電體。環境發電體具備平板狀的環境發電部、能夠接續至外部設備的連接部、二極體、配置有接續部及二極體的可撓式佈線基板。環境發電部具有利用外部環境中之能量產生電力的發電區域，與供給有該電力的內部佈線。二極體之陽極電性接續至內部佈線。接續部將二極體之陰極與連接部電性接續。內部佈線自發電區域延伸至環境發電部之邊緣部。可撓式佈線基板之至少一部分配置於邊緣部而重疊於內部佈線之一部分。

Description

環境發電體
本發明係關於環境發電體。
以往，利用外部環境中之能量發電的環境發電裝置已為人所知。作為環境發電裝置之一例，可列舉：利用太陽光發電的裝置、利用振動發電的裝置及利用地熱發電的裝置等。環境發電裝置可將所產生的電力供給至外部設備等。
於此種環境發電裝置通常設置有防逆流二極體。防逆流二極體可防止來自外部設備等的電流逆流至環境發電裝置。舉例而言，在專利文獻1所記載之太陽能電池裝置中，於配置有太陽能電池之佈線基板的露出部分，便配置有防逆流二極體。
『專利文獻』
《專利文獻1》：日本新型公開第H01-176957號公報
說來，在專利文獻1所記載之太陽能電池裝置中，於配置有太陽能電池的佈線基板，配置有防逆流二極體與將所產生之電力供給至二次電池等的端子。再者，在專利文獻1所記載之太陽能電池裝置中，沿自略為長方形狀之佈線基板的底部朝向頂部之方向，配置有太陽能電池、防逆流二極體及上述端子。若如此配置，則有太陽能電池裝置大型化之虞。
於是，本發明之目的在於解決上述問題，提供經小型化之環境發電體。
本發明係以順利解決上述問題為目的者，本發明之環境發電體具備：平板狀的環境發電部，具有利用外部環境中之能量產生電力的發電區域與供給有該電力的內部佈線；連接部，能夠接續至外部設備；二極體，陽極電性接續至前述內部佈線；可撓式佈線基板，配置有將前述二極體之陰極與前述連接部電性接續的接續部與前述二極體；其中前述內部佈線自前述發電區域延伸至前述環境發電部之邊緣部，前述可撓式佈線基板之至少一部分配置於前述邊緣部而重疊於前述內部佈線之一部分。藉由如此使二極體及接續部配置於可撓式佈線基板，可提高二極體之配置位置及接續部之配置位置的自由度。藉由提高二極體之配置位置及接續部之配置位置的自由度，可圖求環境發電體的小型化。
於此，在本發明之環境發電體中，以前述二極體之周圍受絕緣材料所被覆為佳。藉由以絕緣材料被覆二極體之周圍，可防止二極體之陽極與陰極因水滴等之侵入而短路。
並且，在本發明之環境發電體中，以在前述二極體之周圍，自前述可撓式佈線基板露出之導體部件受絕緣材料所被覆為佳。藉由以絕緣材料於二極體之周圍被覆自可撓式佈線基板露出之導體部件，可防止水滴等侵入該導體部件。藉由於二極體之周圍防止水滴等侵入導體部件，可更加確實防止二極體之陽極與陰極因水滴等之侵入而短路。
並且，在本發明之環境發電體中，以更具備收容前述二極體及前述連接部，且夾持前述邊緣部的外殼為佳。藉由此種結構，可保護二極體及連接部之一部分絕於來自外部的衝擊。
並且，在本發明之環境發電體中，以下述為佳：前述可撓式佈線基板彎折而自前述邊緣部之一面延伸至前述邊緣部之另一面，前述二極體位於前述邊緣部之一面側，前述接續部位於前述邊緣部之另一面側。藉由此種結構，可較例如使二極體與接續部於同一平面上沿同一軸配置的情形，更為縮短環境發電體的長度。因此，可將環境發電體小型化。
並且，在本發明之環境發電體中，以前述二極體與前述接續部位於與前述平板狀之環境發電部垂直的面內為佳。藉由此種結構，可縮短環境發電體的幅寬。因此，可將環境發電體更加小型化。
並且，在本發明之環境發電體中，以下述為佳：前述可撓式佈線基板配置於前述邊緣部之一面上，前述二極體與前述接續部位於前述邊緣部之一面側，在前述連接部自前述外部設備插拔之插拔方向上，前述接續部位於前述二極體與前述發電區域之間。藉由此種結構，可較例如使二極體與接續部於同一平面上沿同一軸配置的情形，更為縮短環境發電體的長度。因此，可將環境發電體小型化。
並且，在本發明之環境發電體中，以前述二極體與前述接續部略為平行並列配置於前述環境發電部的邊緣為佳。藉由此種結構，可更加縮短將二極體與接續部電性接續的佈線之長度。
並且，在本發明之環境發電體中，以下述為佳：前述環境發電部包含前述內部佈線所露出之開口部，前述可撓式佈線基板配置於前述開口部。藉由此種結構，可使可撓式佈線基板與內部佈線無縫密合。藉由使可撓式佈線基板與內部佈線無縫密合，可提高可撓式佈線基板與內部佈線之間之接續的可靠性。再者，可將環境發電體更加小型化。
並且，在本發明之環境發電體中，以前述邊緣部包含於自前述發電區域突出之凸部為佳。
並且，在本發明之環境發電體中，以前述二極體及前述接續部位於前述凸部為佳。
根據本發明，可提供經小型化之環境發電體。
以下參照圖式說明本發明相關之實施型態。以下對於各圖中共通的構成部，會附上相同符號。此外，在各圖式中，將環境發電體之長度方向定為X軸方向，將環境發電體之幅寬方向定為Y軸方向，並將環境發電體之厚度方向定為Z軸方向。並且，在本說明書中，插拔方向意謂集合圖1等所示之X軸之正方向及X軸之負方向的方向。
（第1實施型態）
以下參照圖1至圖7，說明本發明之第1實施型態相關之環境發電體1。
圖1所繪示之環境發電體1利用外部環境中的能量發電。可列舉太陽光、振動及地熱作為外部環境中的能量之一例。環境發電體1可將產生的電力供給至外部設備。圖1所示之母型連接件2係外部設備之一例。母型連接件2具備正極端子2A與負極端子2B。
如圖1及圖4所示，環境發電體1具備環境發電部10、可撓式佈線基板20、二極體30、絕緣材料31與一對連接部40A&40B。再者，環境發電體1可因應其用途具備外殼50。
如圖1所示，環境發電部10在外觀上係平板狀。如圖2及圖4所示，環境發電部10具有發電區域11、凸部14、內部佈線15A&15B、電極基板16、密封部件17與外裝部件18。再者，如圖6所示，環境發電部10可具有開口部19A及開口部19B。
環境發電部10具有邊緣部。於此，在本揭露內容中，所謂「環境發電部之邊緣部」，意謂自位於環境發電部10之X軸之負方向側的邊至指定距離為止的範圍。該指定距離可因應本揭露內容相關之環境發電體1的形狀及結構等適當決定。第1實施型態相關之環境發電部10的邊緣部包含於凸部14。邊緣部之另一例將參照圖10於後再述。
圖2所示之發電區域11利用外部環境中的能量發電。如圖2所示，發電區域11具有12個太陽能電池單元12與收集電極13A、13B、13C。再者，發電區域11，如圖4所示，在太陽能電池單元12係染料敏化系太陽能電池的情形中，亦可具有分隔各太陽能電池單元12的隔板12-1、將鄰接之太陽能電池單元12彼此接續的單元接續部12-2，與充填部件12-3。圖2所示之發電區域11具有12個太陽能電池單元12。惟發電區域11所具有之太陽能電池單元12的數量並不受限於此。發電區域11所具有之太陽能電池單元12的數量，可為11個以下，亦可為13個以上。
此外，發電區域11之結構並不受限於圖2所示之結構。舉例而言，在利用振動作為外部環境中之能量的情況下，發電區域11可包含將振動轉換成電力的壓電元件而構成。並且，舉例而言，在利用地熱作為外部環境中之能量的情況下，發電區域11可包含將熱轉換成電力的熱交換元件而構成。
太陽能電池單元12係將太陽光、室內光等入射光的光能轉換成電能。太陽能電池單元12舉例而言，為染料敏化系太陽能電池。染料敏化系太陽能電池係藉由吸附於多孔質之二氧化鈦上的染料吸收光而產生電子來發電。
太陽能電池單元12配置於發電區域11所具有之電極基板。多個太陽能電池單元12串聯。舉例而言，如圖2所示，2個串聯單元係分別藉由使6個太陽能電池單元12串聯而構成。在2個串聯單元中，一串聯單元配置於Y軸之正方向側，接續至收集電極13A。並且，在2個串聯單元中，另一串聯單元配置於Y軸之負方向側，接續至收集電極13B。再者，2個串聯單元中介收集電極13C而串聯。
收集電極13A～13C可透過導電膠形成於電極基板16上。導電膠舉例而言，可為導電性粒子及樹脂的混合物。可列舉銅、銀及碳等作為具有該導電性的物質之一例。或者，收集電極13A～13C可藉由以導電性接合劑等來黏貼金屬箔，而形成於電極基板16上。
收集電極13A～13C電性接續至在多個太陽能電池單元12之中成為端部之太陽能電池單元12的電極。舉例而言，如圖2所示，收集電極13A之一部分電性接續至配置於Y軸之正方向側之串聯單元之太陽能電池單元12的正極。並且，收集電極13A之（排除接續至太陽能電池單元12之正極的部分）一部分電性接續至內部佈線15A。舉例而言，如圖2所示，收集電極13B之一部分電性接續至配置於Y軸之負方向側之串聯單元之太陽能電池單元12的負極。並且，收集電極13B之（排除接續至太陽能電池單元12之負極的部分）一部分電性接續至內部佈線15B。舉例而言，如圖2所示，收集電極13C之一部分電性接續至配置於Y軸之正方向側之串聯單元之太陽能電池單元12的負極。並且，收集電極13C之（排除接續至太陽能電池單元12之負極的部分）一部分電性接續至配置於Y軸之負方向側之太陽能電池單元12的正極。
凸部14自發電區域11突出。凸部14及發電區域11可為一體形成。排除在凸部14中形成有開口部19A、19B處，其以外之部分的厚度，如圖6所示，可與發電區域11的厚度相同。
內部佈線15A可於前述電極基板16之表面上與收集電極13A一體形成。同樣地，內部佈線15B可於前述電極基板16之表面上與收集電極13B一體形成。內部佈線15A、15B，在分別與收集電極13A、13B一體形成的情況下，可透過與收集電極13A、13B相同之材料，例如透過導電膠來形成。尤其若使用銅膠來形成內部佈線15A、15B，則即使內部佈線15A、15B分別自開口部19A、19B露出，可靠性仍然優異故為佳。或者，內部佈線15A、15B可為厚度300 μm以下之箔狀的金屬。內部佈線15A、15B可為銅箔膠帶。如圖2所示，在Y軸之正方向側，內部佈線15A自發電區域11延伸至凸部14所包含之邊緣部。並且，在Y軸之負方向側，內部佈線15B自發電區域11延伸至凸部14所包含之邊緣部。
於此，在內部佈線15A、15B形成於電極基板16上的情況下，電極基板16本身可延伸。以下以太陽能電池單元12係染料敏化系太陽能電池之情形為例，來說明此結構例。染料敏化系太陽能電池分別具有：電解質層由彼此相對之光電極及相對電極所夾持，其周圍經圖4所示之隔板12-1密封的構造。鄰接之太陽能電池單元12，彼此透過圖4所示之單元接續部12-2串聯。2片電極基板16，如圖4所示，電極面朝向內側相向而對。於相向而對的2片電極基板16中之一電極基板16，藉由將太陽能電池單元12之周圍需要絕緣的部分以雷射等適當處理來將之絕緣，形成12個具備半導體層之太陽能電池單元12的光電極。比照操作，於另一電極基板16，亦形成12個具備觸媒層之太陽能電池單元12的相對電極。收集電極13A～13C及與收集電極13A&13B一體形成之內部佈線15A、15B，形成於任一片電極基板16上。而且形成有佈線之電極基板16本身自發電區域11延伸至邊緣部。經延伸之相向而對的電極基板16之間，由充填部件12-3所充填。此外，充填部件12-3與隔板12-1可一體形成。於充填部件12-3，可使用與後述密封部件17相同的材料。藉由為充填部件12-3所充填，可防止來自外部之空氣及水分等侵入太陽能電池單元12。
於內部佈線15A、15B施加有發電區域11的發電電壓。舉例而言，如圖2所示，內部佈線15A與收集電極13A電性接續。於內部佈線15A施加有發電區域11之正極側的電壓。舉例而言，如圖2所示，內部佈線15B與收集電極13B電性接續。於內部佈線15B施加有發電區域11之負極側的電壓。
圖4所示之密封部件17將發電區域11密封。密封部件17可透過固化狀態之密封用樹脂組成物來形成。可列舉：光固化性樹脂組成物、熱固化型樹脂組成物及熱塑性樹脂組成物等作為該密封用樹脂組成物之一例。藉由利用密封部件17將發電區域11密封，可防止來自外部之空氣及水分等侵入太陽能電池單元12。
於圖4所示之外裝部件18，可使用：因應用途而具有其功能的材料、混合了顯現功能之部件的材料、於表面形成有功能性膜的部件。作為具體之功能性，可列舉：抑制水蒸氣或氣體之穿透的障壁功能、用以屏蔽紫外線等特定波長的屏蔽功能、用以防止表面之汙染的防汙功能、用以防止表面之損傷的硬塗層功能、用以使面板本體的色彩變化的彩色塗層功能等。並且，作為外裝部件18，可為對1片賦予多種功能者，亦可為藉由將經賦予各個功能之多片外裝部件18重疊而構成者。
如圖6所示，開口部19A形成於凸部14之Y軸的正方向側。於開口部19A配置有可撓式佈線基板20A之一部分。並且，開口部19B形成於凸部14之Y軸的負方向側。於開口部19B配置有可撓式佈線基板20B之一部分。
開口部19A及開口部19B，可在將環境發電部10以密封部件17密封，並進一步以外裝部件18外裝後，利用雷射而形成於凸部14。藉由如此形成開口部19A、19B，可在將環境發電部10以外裝部件18外裝後，使可撓式佈線基板20配置於凸部14。並且，亦可在使用預先將外裝部件18堆疊至外表面的電極基板16來形成環境發電部10後，再形成開口部19A、19B。藉由使用此種已堆疊有外裝部件18的電極基板16，可省略外裝工序。此外，開口部19A、19B可形成於距離發電區域11某種程度之處。藉由此種結構，可將發電區域11與開口部19A、19B分離某種程度，可抑制水分自外部環境侵入發電區域11及其所伴隨之發電區域11之發電能力的降低。
圖7所示之可撓式佈線基板20具有可撓性。可撓式佈線基板20可為平板狀。可撓式佈線基板20可為單層構造之FPC（Flexible Printed Circuits），亦可為多層構造之FPC。
如圖7所示，可撓式佈線基板20包含可撓式佈線基板20A、可撓式佈線基板20B與可撓式佈線基板20C。圖7所示之可撓式佈線基板20的構造係分岔構造。惟本揭露內容之可撓式佈線基板20的構造並不受限於分岔構造。舉例而言，如參照圖9而於後所述般，可撓式佈線基板20可包含互相獨立之可撓式佈線基板。
可撓式佈線基板20A之一部分及可撓式佈線基板20B之一部分，如圖6所示，配置於凸部14所包含之略為平行於XY平面之2個面之中位於Z軸之正方向側的面。可撓式佈線基板20A配置於凸部14之Y軸之正方向側的部分。可撓式佈線基板20B配置於凸部14之Y軸之負方向側的部分。
可撓式佈線基板20A之一部分，如圖4所示，可配置於開口部19A。可撓式佈線基板20A之一部分，可配置於自開口部19A露出之內部佈線15A上。藉由此種結構，可採用在如前所述將環境發電部10以外裝部件18外裝後，使可撓式佈線基板20配置於凸部14的工序。並且，藉由此種結構，可使可撓式佈線基板20A與內部佈線15A無縫密合。藉由使可撓式佈線基板20A與內部佈線15A無縫密合，可提高可撓式佈線基板20A與內部佈線15A之間之接續的可靠性。再者，可將環境發電體1更加小型化。
如同可撓式佈線基板20A，可撓式佈線基板20B之一部分如圖6所示，可配置於開口部19B。可撓式佈線基板20B之一部分可配置於自開口部19B露出之內部佈線15B上。藉由此種結構，可起到與上述可撓式佈線基板20A相同的效果。
可撓式佈線基板20C，如圖6所示，配置於凸部14所包含之略為平行於XY平面之2個面之中位於Z軸之負方向側的面。
可撓式佈線基板20可沿凸部14之外表面彎折。舉例而言，如圖6所示，可撓式佈線基板20A可在Y軸之正方向側沿凸部14的外表面彎折。並且，可撓式佈線基板20B可在Y軸之負方向側沿凸部14的外表面彎折。此外，可撓式佈線基板20A、20B，如圖6所示，可彎折成略為直角。或者舉例而言，因應凸部14之剖面形狀，可撓式佈線基板20A、20B亦可彎折成略為U字形。
可撓式佈線基板20彎折而自凸部14所包含之邊緣部的一面延伸至凸部14所包含之邊緣部的另一面。舉例而言，如圖6所示，在Y軸之正方向側，藉由可撓式佈線基板20A彎折，可撓式佈線基板20自凸部14之位於Z軸正方向側的面延伸至凸部14之位於Z軸之負方向側的面。並且，在Y軸之負方向側，藉由可撓式佈線基板20B彎折，可撓式佈線基板20自凸部14之位於Z軸之正方向側的面延伸至凸部14之位於Z軸之負方向側的面。
可撓式佈線基板20，如圖5及圖7所示，具有絕緣層21、接續部件22A&22B、佈線層23A&23B、接續部24A&24B與保護層25。此外，於圖7，以虛線表示接續部件22A&22B、佈線層23A&23B及接續部24A&24B的配置位置。
絕緣層21，如圖5所示，直接配置於凸部14的外表面。絕緣層21可由聚醯亞胺等樹脂所構成。
如圖7所示，接續部件22A形成於可撓式佈線基板20A。並且，接續部件22B形成於可撓式佈線基板20。接續部件22A、22B，可係對分別形成於可撓式佈線基板20A之絕緣層21及可撓式佈線基板20B之絕緣層21的通孔，充填導電性接合劑等導電性構材者。
接續部件22A，如圖5所示，將內部佈線15A與佈線層23A（佈線層23A-1）電性接續。接續部件22B將內部佈線15B與佈線層23B電性接續。
如圖6所示，佈線層23A位於可撓式佈線基板20中Y軸的正方向側。並且，佈線層23B位於可撓式佈線基板20中Y軸的負方向側。佈線層23A、23B可為厚度300 μm以下之箔狀的金屬。佈線層23A、23B可為銅箔。
佈線層23A之一端部，如圖5所示，中介接續部件22A而電性接續至內部佈線15A。佈線層23A之另一端部中介接續部24A而電性接續至連接部40A的彈簧41A。舉例而言，如圖5所示，佈線層23A可包含作為佈線層23A之一端部的佈線層23A-1，與作為佈線層23A之另一端部的佈線層23A-2。
如同佈線層23A，佈線層23B之一端部中介接續部件22B而電性接續至內部佈線15B。佈線層23B之另一端部中介接續部24B而與連接部40B的彈簧41B電性接續。
佈線層23A，如圖5所示，與二極體30電性接續。舉例而言，佈線層23A-1電性接續至二極體30的陽極。並且，佈線層23A-2電性接續至二極體30的陰極。
接續部24A可為作為佈線層23A之另一端部的佈線層23A-2之一部分。在此情況下，接續部24A可藉由去除保護層25之一部分以使佈線層23A-2之一部分露出而形成。接續部24B可為佈線層23B之另一端部之一部分。在此情況下，接續部24B可藉由去除保護層25之一部分以使佈線層23B之另一端部之一部分露出而形成。
接續部24A、24B，分別位於凸部14之另一面側，舉例而言，如圖6所示位於凸部14之位於Z軸之負方向側的面側。接續部24A、24B可為任意形狀。
接續部24A，如圖5所示，將二極體30之陰極與連接部40A之彈簧41A電性接續。接續部24B中介佈線層23B，將內部佈線15B與連接部40B之彈簧41B電性接續。接續部24A、24B可分別與彈簧41A、41B直接接續，亦可中介焊料及／或導電性構材等而與彈簧41A、41B接續。
圖5所示之保護層25形成為可撓式佈線基板20的上層。保護層25可透過抗焊劑（solder resist）來形成。
二極體30，如圖5所示，配置於可撓式佈線基板20A。二極體30位於凸部14之一面側，舉例而言，如圖6所示位於凸部14之Z軸之正方向側的面側。
二極體30之陽極，如圖5所示，中介佈線層23A-1而電性接續至內部佈線15A。二極體30之陰極，如圖5所示，中介佈線層23A-2而電性接續至連接部40A的彈簧41A。藉由此種結構，可防止來自外部設備等的電流中介連接部40A及內部佈線15A而流入發電區域11。
圖4所示之絕緣材料31被覆二極體30的周圍。於圖7，以虛線表示二極體30的配置位置。並且，於圖7，以虛線31’表示絕緣材料31的配置位置之一例，以虛線31”表示絕緣材料31的配置位置之另一例。絕緣材料31，如圖7所示之虛線31’般，可以被覆二極體30之周圍的方式來配置。於絕緣材料31，可使用與密封部件17相同的材料。藉由以絕緣材料31被覆二極體30之周圍，可防止二極體30之陽極與陰極因水滴等之侵入而短路。
再者，絕緣材料31，如圖5所示，可於二極體30之周圍被覆自可撓式佈線基板20A露出之導體部件。該導體部件並無限定，但可包含自保護層25露出之佈線層23A-1、23A-2。絕緣材料31，如圖7所示之虛線31”般，可以被覆佈線層23A-1、23A-2的方式配置。藉由以絕緣材料31於二極體30之周圍被覆自可撓式佈線基板20A露出之導體部件，可防止水滴等侵入該導體部件。藉由於二極體30之周圍防止水滴等侵入導體部件，可更加確實防止二極體30之陽極與陰極因水滴等之侵入而短路。
除此之外，絕緣材料31，如圖5所示，亦可被覆自開口部19A露出之內部佈線15。藉由以絕緣材料31被覆自開口部19露出之內部佈線15A，可抑制因暴露於外部氣體環境所致之內部佈線15A的劣化。
圖3所示之連接部40A、40B具有導電性。如圖3所示，連接部40A具有彈簧41A、本體部42A與端子部43A。連接部40B具有彈簧41B、本體部42B與端子部43B。此外，彈簧41A、本體部42A與端子部43A，可由導電性材料一體形成。同樣地，彈簧41B、本體部42B與端子部43B可由導電性材料一體形成。可例舉：選自由銅、鋁、鎳及鐵而成之群組的金屬材料，以及包含此等金屬材料的合金材料等作為該導電性材料之一例。藉由一體形成彈簧41A、本體部42A與端子部43A，可簡化連接部40A之製造工序。關於連接部40B亦同。
彈簧41A、41B，如圖3所示，可為板片彈簧。惟彈簧41A、41B並不受限於板片彈簧。彈簧41A、41B只要具有彈性即可。舉例而言，彈簧41A、41B可為螺旋彈簧等。
圖3所示之彈簧41A，如圖5所示，中介接續部24A而與作為佈線層23A之另一端部的佈線層23A-2電性接續。同樣地，圖3所示之彈簧41B中介圖7所示之接續部24B而與佈線層23B之另一端部電性接續。如圖4所示，彈簧41A因外殼50之內壁而被貼壓於接續部24A。同樣地，彈簧41B因外殼50之內壁，而被貼壓於接續部24B。藉由此種結構，可提高彈簧41A與接續部24A之間的接續強度，以及彈簧41B與接續部24B之間的接續強度。
本體部42A，如圖5所示，沿可撓式佈線基板20A之外表面配置。本體部42B，如圖5所示，沿可撓式佈線基板20B的外表面配置。本體部42A可依憑經彎折之可撓式佈線基板20A的外型。舉例而言，在如圖5所示可撓式佈線基板20A彎折成略為直角的情況下，本體部42A可為彎曲成略為直角的形狀。同樣地，本體部42B，可依憑經彎折之可撓式佈線基板20B的外型。
端子部43A及端子部43B能夠接續至外部設備。舉例而言，如圖1所示，端子部43A的前端部及端子部43B的前端部分別自外殼50露出。自外殼50露出之端子部43A的前端部，能夠電性接續至圖1所示之母型連接件2的正極端子2A。並且，自外殼50露出之端子部43B的前端部，能夠電性接續至圖1所示之母型連接件2的負極端子2B。
圖4所示之外殼50具有絕緣性。外殼50可由樹脂材料等所構成。圖4所示之外殼50夾持圖2所示之凸部14。再者，外殼50收容二極體30及連接部40A、40B。藉由此種結構，外殼50可保護二極體30及連接部40A、40B絕於來自外部的衝擊。
外殼50可插拔於外部設備，例如圖1所示之母型連接件2。外殼50可為依憑外部設備之形狀的形狀。舉例而言，於在圖1所示之母型連接件2之外表面形成突起部的情況下，嵌合該突起部的溝部可形成於外殼50之外表面。
如此，在本揭露內容中，二極體30與接續部24A、24B配置於可撓式佈線基板20。在本揭露內容中，藉由使二極體30及接續部24A、24B配置於可撓式佈線基板20，可提高二極體30之配置位置及接續部24A、24B之配置位置的自由度。在本揭露內容中，藉由提高二極體30之配置位置及接續部24A、24B之配置位置的自由度，可圖求環境發電體1的小型化。
關於上述二極體30之配置位置及接續部24A、24B之配置位置，在第1實施型態相關之環境發電體1中，係使二極體30位於凸部14之一面側，使接續部24A、24B位於凸部14之另一面側。舉例而言，如圖6所示，係使二極體30位於凸部14之位於Z軸之正方向側的面，使接續部24A、24B位於凸部14之位於Z軸之負方向側的面。藉由此種結構，可較例如使二極體30與接續部24A於XY平面上沿X軸配置的情形，更為縮短環境發電體1的長度（X軸方向）。因此，在第1實施型態中，可將環境發電體1小型化。
再者，在第1實施型態中，於利用雷射來形成開口部19A、19B的情況下，為了防止發電區域11暴露於外部氣體環境，亦可於距離發電區域11某種程度之處形成開口部19A、19B。即使在此種情況下，藉由使二極體30位於凸部14之一面側，使接續部24A、24B位於凸部14之另一面側，仍可縮短環境發電體1的長度（X軸方向）。因此，在第1實施型態中，可防止發電區域11暴露於外部氣體環境，同時將環境發電體1小型化。
除此之外，在第1實施型態相關之環境發電體1中，如圖5所示，可使二極體30及接續部24A位於與平板狀之環境發電體1垂直的面內。藉由此種結構，可縮短環境發電體1的幅寬（Y軸方向）。簡言之，藉由此種結構，可將環境發電體1更加小型化。
（第1實施型態之變形例1）
圖8係繪示圖4所示之環境發電體1之變形例的圖。變形例相關之環境發電體101，具備環境發電部110來取代圖4所示之環境發電部10。
環境發電部110具有密封部件117及外裝部件118。密封部件117及外裝部件118與圖4所示之結構相異，覆蓋了可撓式佈線基板20A及二極體30。換言之，可撓式佈線基板20A之一部分位於環境發電部110的內部。同樣地，圖7所示之可撓式佈線基板20B之一部分位於環境發電部110的內部。藉由做成此種結構，可將可撓式佈線基板20A、20B更加強穩固定於環境發電部110。
再者，在變形例相關之環境發電體101中，可於Z軸方向上，使內部佈線15A之高度與二極體30之高度略為相同。換言之，可使內部佈線15A與二極體30位於略為同一平面上。藉由此種結構，得變得不需要中介通孔等接續部件來使內部佈線15A與二極體30接續，可圖求降低成本。
在本發明中，如圖8所示，可使二極體30與內部佈線15A配置於可撓式佈線基板20A所包含之2個面之中之一面。並且，在本發明中，如上述圖5所示，亦可使二極體30配置於可撓式佈線基板20A所包含之2個面之中之一面，使內部佈線15A配置於可撓式佈線基板20A所包含之2個面之中之另一面。
並且，在本發明中，可撓式佈線基板20C配置於環境發電部110中之Z軸之負方向側的面，但亦可配置於Z軸之正方向側的面。
環境發電體101之其他效果及結構，與第1實施型態相關之環境發電體1相同。
（第1實施型態之變形例2）
圖9係繪示圖7所示之可撓式佈線基板20之變形例的圖。變形例相關之可撓式佈線基板120，包含互相獨立之可撓式佈線基板120A及可撓式佈線基板120B。
可撓式佈線基板120A如同圖7所示之可撓式佈線基板20A，可使之配置於圖6所示之開口部19A。並且，可撓式佈線基板120B如同圖7所示之可撓式佈線基板20B，可使之配置於圖6所示之開口部19B。
再者，可撓式佈線基板120A如同圖6所示之可撓式佈線基板20A、20C，可沿凸部14之外型彎折。並且，可撓式佈線基板120B如同圖6所示之可撓式佈線基板20B、20C，可沿凸部14之外型彎折。
此外，可撓式佈線基板120亦可採用圖8所示之環境發電體101。在此情況下，可撓式佈線基板120A之一部分及可撓式佈線基板120B之一部分，位於圖8所示之環境發電部110的內部。
（第1實施型態之變形例3）
圖10係繪示圖2所示之環境發電部10之變形例的圖。變形例相關之環境發電部210係略為長方形狀。換言之，變形例相關之環境發電部210與圖2所示之環境發電部10相異，不具有凸部14。
於此，如上所述，在本揭露內容中所謂「環境發電部之邊緣部」，意謂自位於該環境發電部之X軸之負方向側的邊至指定距離為止的範圍。變形例相關之環境發電部210之邊緣部包含於區域214。
內部佈線15A在Y軸之正方向側，自發電區域11延伸至區域214所包含之邊緣部。並且，內部佈線15B在Y軸之負方向側，自發電區域11延伸至區域214所包含之邊緣部。
於區域214，如同圖6所示之凸部14，可形成開口部19A及開口部19B。圖6所示之可撓式佈線基板20A，可配置於區域214所形成之開口部19A。並且，圖6所示之可撓式佈線基板20B，可配置於區域214所形成之開口部19B。
區域214，如同圖4所示之凸部14，可由圖4所示之外殼50所夾持。
變形例相關之環境發電部210之其他結構及效果，與圖2所示之環境發電部10相同。
（第2實施型態）
圖11係繪示本發明之第2實施型態相關之環境發電體301之概略結構的圖。
圖12係自Z軸之正方向側觀看圖11所示之結構拆下外殼50之狀態的圖。圖13係自圖11所繪示之結構拆下外殼50之狀態的放大視圖。
第2實施型態相關之環境發電體301如同第1實施型態，具備環境發電部10、二極體30、一對連接部40A&40B與外殼50。第2實施型態相關之環境發電體301，如圖12所示，可如同第1實施型態，具備被覆二極體30之周圍的絕緣材料31。再者，第2實施型態相關之環境發電體301，如圖12所示，具備可撓式佈線基板320。
圖12所示之可撓式佈線基板320包含可撓式佈線基板320A與可撓式佈線基板320B。圖12所示之可撓式佈線基板320A及可撓式佈線基板320B互相獨立，但不受限於此。舉例而言，可撓式佈線基板320A及可撓式佈線基板320B亦可一部分連結。
可撓式佈線基板320A、320B配置於凸部14之一面上。舉例而言，如圖12所示，可撓式佈線基板320A、320B，配置於凸部14所包含之略為平行於XY平面之2個面之中位於Z軸之正方向側的面。再者，可撓式佈線基板320A配置於凸部14之Y軸之正方向側的部分。並且，可撓式佈線基板320B配置於凸部14之Y軸之負方向側的部分。
可撓式佈線基板320A，如圖11所示，可配置於開口部19A。再者，可撓式佈線基板320A可配置於自開口部19A露出之內部佈線15A上。同樣地，可撓式佈線基板320B之一部分可配置於圖6所示之開口部19B。再者，可撓式佈線基板320B可配置於自開口部19B露出之內部佈線15B上。
可撓式佈線基板320A，如圖13所示，具有絕緣層321、接續部件322A、佈線層323A、接續部324A與保護層325。如同可撓式佈線基板320A，可撓式佈線基板320B具有絕緣層321與保護層325。再者，可撓式佈線基板320B，如圖12所示，具有接續部件322B、佈線層323B與接續部324B。
圖13所示之絕緣層321直接配置於圖12所示之凸部14的外表面。絕緣層321可由與圖5所示之絕緣層21相同的材料所構成。
圖13所示之接續部件322A，如圖12所示，將內部佈線15A與佈線層323A（佈線層323A-1）電性接續。接續部件322B將內部佈線15B與佈線層323B電性接續。
接續部件322A，可為對形成於可撓式佈線基板320A之絕緣層321的通孔充填導電性接合劑等導電性構材者。接續部件322B，可為對形成於可撓式佈線基板320B之絕緣層321的通孔充填導電性接合劑等導電性構材者。
圖13所示之佈線層323A、323B，如同圖5所示之佈線層23A，可為厚度300 μm以下之箔狀的金屬。
佈線層323A之一端部，如圖12及圖13所示，中介接續部件322A而電性接續至內部佈線15A。佈線層323A之另一端部，中介接續部324A而電性接續至連接部40A的彈簧41A。舉例而言，如圖12及圖13所示，佈線層323A可包含作為佈線層323A之一端部的佈線層323A-1，與作為佈線層323A之另一端部的佈線層323A-2。
如同佈線層323A，圖12所示之佈線層323B之一端部，中介接續部件322B而電性接續至內部佈線15B。佈線層323B之另一端部，中介接續部324B而電性接續至圖3所示之連接部40B的彈簧41B。
佈線層323A，如圖12及圖13所示，與二極體30電性接續。舉例而言，佈線層323A-1電性接續至二極體30的陽極。並且，佈線層323A-2電性接續至二極體30的陰極。
圖13所示之接續部324A，如同圖5所示之接續部24A，可為作為佈線層323A之另一端部的佈線層323A-2之一部分。同樣地，圖12所示之接續部324B可為佈線層323B之另一端部之一部分。
圖12所示之接續部324A，如同圖5所示之接續部24A，將二極體30之陰極與連接部40A之彈簧41A電性接續。圖12所示之接續部324B中介佈線層323B，將內部佈線15B與圖3所示之連接部40B之彈簧41B電性接續。
在第2實施型態中，接續部324A、324B，位於凸部14之一面側，舉例而言，如圖12所示位於凸部14之位於Z軸之正方向側的面側。接續部324A、324B可為任意形狀。
再者，在第2實施型態中，接續部324A、324B，於圖1所示之插拔方向──亦即X軸方向──上，位於二極體30與發電區域11之間。在此情況下，如圖12所示，接續部324A、324B與二極體30，可略為平行並列配置於凸部14之位於X軸之負方向側的邊緣。或者，接續部324A、324B，亦可在X軸方向上，較二極體30更位於發電區域11側。
圖13所示之保護層325形成為可撓式佈線基板320的上層。保護層325可由抗焊劑所形成。
如上所述，在本揭露內容中，藉由使二極體30與接續部324A、324B配置於可撓式佈線基板320，可提高二極體30之配置位置及接續部324A、324B之配置位置的自由度。在本揭露內容中，藉由提高二極體30之配置位置及接續部324A、324B之配置位置的自由度，可圖求環境發電體301的小型化。
關於上述二極體30之配置位置及接續部324A、324B之配置位置，在第2實施型態相關之環境發電體301中，係使二極體30與接續部324A、324B位於凸部14之一面側。舉例而言，如圖12所示，係使二極體30與接續部324A、324B位於凸部14之位於Z軸之正方向側的面側。再者，在第2實施型態中，於插拔方向──亦即X軸方向──上，使接續部324A、324B位於二極體30與發電區域11之間。藉由此種結構，可較例如使二極體30與接續部324A沿X軸配置的情形，更為縮短環境發電體301的長度（X軸方向）。因此，在第2實施型態中，可將環境發電體301小型化。
再者，在第2實施型態相關之環境發電體301中，可不彎折可撓式佈線基板320，而使可撓式佈線基板320配置於凸部14之一面側。藉由此種結構，在環境發電體301中，可將彎折可撓式佈線基板320的工序省略。因此，第2實施型態相關之環境發電體301，得以較少的工序來製造。
除此之外，在第2實施型態相關之環境發電體301中，可使接續部324A、324B與二極體30略為平行並列配置於凸部14之位於X軸之負方向側的邊緣。藉由此種結構，可更加縮短將接續部324A與二極體30電性接續之佈線層323A-2的長度。
第2實施型態相關之環境發電體301之其他效果及結構，與第1實施型態相關之環境發電體1相同。
此外，在第2實施型態相關之環境發電體301中，亦可採用變形例相關之環境發電部110（參照圖8）之結構來取代環境發電部10。在此情況下，圖12所示之可撓式佈線基板320A之一部分及可撓式佈線基板320B之一部分，位於圖8所示之環境發電部110的內部。
並且，在第2實施型態相關之環境發電體301中，亦可採用變形例相關之環境發電部210（參照圖10）之結構。在此情況下，圖12所示之可撓式佈線基板320A及可撓式佈線基板320B配置於圖10所示之區域214。
前述內容止於揭示本發明之一實施型態，無須贅述於申請專利範圍中亦可增加各種變更。
根據本發明，可提供經小型化之環境發電體。
1、101、301‧‧‧環境發電體
2‧‧‧母型連接件
2A‧‧‧正極端子
2B‧‧‧負極端子
10、110、210‧‧‧環境發電部
11‧‧‧發電區域
12‧‧‧太陽能電池單元
12-1‧‧‧隔板
12-2‧‧‧單元接續部
12-3‧‧‧充填部件
13A、13B、13C‧‧‧收集電極
14‧‧‧凸部
15A、15B‧‧‧內部佈線
16‧‧‧電極基板
17、117‧‧‧密封部件
18、118‧‧‧外裝部件
19A、19B‧‧‧開口部
20、20A、20B、20C、120、120A、120B、320、320A、320B‧‧‧可撓式佈線基板
21、321‧‧‧絕緣層
22A、22B、322A、322B‧‧‧接續部件
23A、23B、23A-1、23A-2、323A、323B、323A-1、323A-2‧‧‧佈線層
24A、24B、324A、324B‧‧‧接續部
25、325‧‧‧保護層
30‧‧‧二極體
31‧‧‧絕緣材料
40A、40B‧‧‧連接部
41A、41B‧‧‧彈簧
42A、42B‧‧‧本體部
43A、43B‧‧‧端子部
50‧‧‧外殼
214‧‧‧區域
〈圖1〉係繪示本發明之第1實施型態相關之環境發電體之概略結構的圖。
〈圖2〉係繪示圖1所示之環境發電部之概略結構的圖。
〈圖3〉係繪示圖1所示之連接部之概略結構的圖。
〈圖4〉係沿圖1所示之L－L線的環境發電體之剖面圖。
〈圖5〉係自圖4所示之結構拆下外殼之狀態的放大視圖。
〈圖6〉係在自圖1所示之結構拆下外殼之狀態下，虛線部分X的放大視圖。
〈圖7〉係繪示圖6所示之可撓式佈線基板之概略結構的圖。
〈圖8〉係繪示圖4所示之環境發電體之變形例的圖。
〈圖9〉係繪示圖7所示之可撓式佈線基板之變形例的圖。
〈圖10〉係繪示圖2所示之環境發電部之變形例的圖。
〈圖11〉係繪示本發明之第2實施型態相關之環境發電體之概略結構的圖。
〈圖12〉係自Z軸之正方向側觀看自圖11所示之結構拆下外殼之狀態的圖。
〈圖13〉係自圖11所示之結構拆下外殼之狀態的放大視圖。

Claims (11)

  1. 一種環境發電體，其具備：平板狀的環境發電部，具有利用外部環境中之能量產生電力的發電區域與供給有該電力的內部佈線；連接部，能夠接續至外部設備；二極體，陽極電性接續至前述內部佈線；可撓式佈線基板，配置有將前述二極體之陰極與前述連接部電性接續的接續部與前述二極體；其中前述內部佈線自前述發電區域延伸至前述環境發電部之邊緣部，前述可撓式佈線基板之至少一部分配置於前述邊緣部而重疊於前述內部佈線之一部分。
  2. 如請求項1所述之環境發電體，其中前述二極體之周圍受絕緣材料所被覆。
  3. 如請求項1所述之環境發電體，其中在前述二極體之周圍，自前述可撓式佈線基板露出之導體部件受絕緣材料所被覆。
  4. 如請求項1所述之環境發電體，其更具備收容前述二極體及前述連接部，且夾持前述邊緣部的外殼。
  5. 如請求項1所述之環境發電體，其中前述可撓式佈線基板彎折而自前述邊緣部之一面延伸至前述邊緣部之另一面，前述二極體位於前述邊緣部之一面側，前述接續部位於前述邊緣部之另一面側。
  6. 如請求項5所述之環境發電體，其中前述二極體與前述接續部位於與前述平板狀之環境發電部垂直的面內。
  7. 如請求項1所述之環境發電體，其中前述可撓式佈線基板配置於前述邊緣部之一面上，前述二極體與前述接續部位於前述邊緣部之一面側，在前述連接部自前述外部設備插拔之插拔方向上，前述接續部位於前述二極體與前述發電區域之間。
  8. 如請求項7所述之環境發電體，其中前述二極體與前述接續部略為平行並列配置於前述環境發電部的邊緣。
  9. 如請求項1所述之環境發電體，其中前述環境發電部包含前述內部佈線所露出之開口部，前述可撓式佈線基板配置於前述開口部。
  10. 如請求項1所述之環境發電體，其中前述邊緣部包含於自前述發電區域突出之凸部。
  11. 如請求項10所述之環境發電體，其中前述二極體及前述接續部位於前述凸部。
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