JPH0319235Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は光照射を受けると起電力を発生する光
起電力装置の実装構造に関する。

(ロ) 従来の技術 所望の高起電圧を得るべく透光性絶縁基板の一
方の主面に於いて支持された複数の発電領域を電
気的に直列接続せしめた光起電力装置は例えば米
国特許第4281208号記載の如く既に知られており、
またその構造は電卓、腕時計、ポケツツトラジオ
等の小型民生用電子機器の電源として広く実用化
されている。

第４図は光起電力装置の実装構造を示し、１１
はガラス等の透光性絶縁基板、１２ａ〜１２ｅは
上記絶縁基板１１の一方の主面に於いて支持され
た有効面積が等しい複数（この例では５個）の発
電領域で、例えば上記米国特許に開示されたアモ
ルフアスシリコンのpin接合型構造にあつては１
つの発電領域に於いて蛍光灯2000uxの光照射
条件に於いて標準動作電圧0.3Vを発生し、それ
等を電気的に直列接続することによつて標準動作
電圧1.5Vを出力する。

１３は上記基板１１及び発電領域１２ａ〜１２
ｅからなる光起電力装置SCが実装される電子機
器のケーシング、１４は該ケーシング１３の窓部
１５に上記光起電力装置SCを受光可能に保持す
る保持部材である。

通常、窓部１５の開口長Lwと、発電領域１２
ａ〜１２ｅの配列方向の両端間の距離Lsとは等
しく且つ、窓部１５の端縁と上記発電領域１２ａ
〜１２ｅの配列方向に於ける両側縁１２ａ，１
２erとが一致すべく設計されている。

然し乍ら、光起電力装置SCをケーシングに実
装する際、上記窓部端縁１５，１５ｒと発電領
域１２ａ〜１２ｅの両側縁１２ａ，１２erとを
完全に一致させることは難しく、特にケーシング
１３の実装面１３ｓを上方に向けて待機せるケー
シング１３に、光起電力装置SCの受光面１１ｓ
を下方にして窓部に配置すると、上記窓部端縁１
５，１５ｒと発電領域１２ａ〜１２ｅの両側縁
１２ａ，１２erとが完全に一致しているかどう
かが作業者にとつて目視することができず、一層
作業を困難なものにしている。

この様な理由により、例えば第５図のようにケ
ーシング１３によつて発電領域１２ａ〜１２ｅの
両側縁１２ａ，１２erの内一方が遮光される
と、その遮光された発電領域１２ａ，１２ｅはそ
の分だけ他の発電領域１２ｂ〜１２ｄの受光面積
より小さくなる。一つの発電領域１２ａ或いは１
２ｅの受光面積が小さくなることは同一の光照射
条件の下で発生する電流値が他の発電領域１２ｂ
〜１２ｄに比して低下するこを意味し、直列接続
関係にある発電領域１２ａ〜１２ｅに於いて１つ
の領域１２ａ或いは１２ｅの出力電流値の低下は
光起電力装置全体の出力電流値をその値に規制す
る結果、光電変換効率の減小を招く。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 本考案は、直列接続形態の光起電力装置をケー
シングに対して実装する際、該光起電力装置を構
成する発電領域の整列方向の両側縁の何れか一方
が上記ケーシングに遮光されると、遮光された発
電領域の出力電流が低下し、正常に光電変換作用
をなす発電領域の出力電流についても低下した出
力電流値に規制する点を解決するものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案光起電力装置の実装構造は、上述の如き
問題点を解決すべく、光起電力装置を実装せるケ
ーシングは発電領域に光を照射せしめるべき窓部
を有すると共に、該窓部端縁の上記発電領域の整
列方向の両側縁対向箇所に凹レンズ手段を配置し
た構成にある。

(ホ) 作用 上記窓部に於ける複数の発電領域の整列方向の
両側縁対向箇所に配置された凹レンズ手段は、仮
に発電領域の両側縁対向箇所の何れか一方がケー
シングにより覆蓋されたとしても、該ケーシング
の窓部から入射する光を拡散して透過し、直進光
が到達しない被覆蓋部分にも光を案内する。

(ヘ) 実施例 第１図及び第２図は本考案光起電力装置の異な
つた状態の実装構造を示し、また第３図は本考案
実装構造に好適な光起電力装置の一実施例を示し
ている。而して、第１図及び第２図の説明に先立
つて第３図の光起電力装置を説明するに、１はガ
ラス等の透光性絶縁基板、２ａ〜２ｅは上記絶縁
基板１の一方の主面に於いて支持された５個の発
電領域で該発電領域２ａ〜２ｅは受光面側から見
て、SnO₂、ITO等の透光性導電酸化物の透明電
極層３ａ〜３ｅと、シリコン化合物雰囲気中での
グロー放電により形成されpin接合等の半導体接
合を備えたアモルフアスシリコン系半導体等の光
活性層４ａ〜４ｅと、オーミツク性金属の背面電
極層５ａ〜５ｅと、の三層を順次積層せしめた構
成にある。上記各発電領域２ａ〜２ｅは各々が互
いに隣接せる隣接間隔部に於いて右隣りの透明電
極層３ｂ〜３ｅ上に左隣りの背面電極層５ａ〜５
ｄが延在することによつて電気的に直列接続さ
れ、その直列出力は一列状に整列配置された発電
領域２ａ〜２ｅのその延長線上に設けられた電気
的両端部６ａ，６ｂから外部に導出される。

さて、第１図及び第２図に示した光起電力装置
SCは上述の如き構成の発電領域２ａ〜２ｅを備
えてはいるものの簡略化して示してある。第１図
及び第２図に於いて、７は電卓、腕時計、ポケツ
トラジオ等の小型民生用電子機器のケーシング、
８は該ケーシング７に穿たれた窓部、９ａ，９ｂ
は該窓部８の端縁８，８ｒに沿つて固着された
棒状の凹レンズ手段で、第１図の実装構造は光起
電力装置SCが窓部８の端縁８，８ｒと発電領
域２ａ〜２ｅの両側縁２ａ，２erとを一致せし
めた状態であり、また第２図のそれは整列方向の
左側に僅かにずれた状態である。第２図の如く窓
部端縁８，８ｒと発電領域２ａ〜２ｅの両側縁
２ａ，２erとが一致しない状態、即ち左側に位
置する第１発電領域２ａの左側縁２ａがケーシ
ング７により覆蓋された状態に於いて光照射がな
されると、先ずケーシング７に覆われず、且つ絶
縁基板１の受光面に凹レンズ手段９ａ，９ｂが設
けられていない透光性の絶縁基板１に入射した直
進光は、絶縁基板１の透過して第１〜第５発電領
域２ａ〜２ｅに到達し、当該領域２ａ〜２ｅの到
達部分はその光量に応じて光電変換動作する。

一方、凹レンズ手段９ａ，９ｂに入射した光は
拡散作用を受け、凹レンズ手段９ａ，９ｂの入射
面積よりも広い範囲の面積に入射光を案内する。
即ち、この発散光はケーシングにより覆蓋され直
進光が到達するに至らない第１発電領域２ａの左
側縁２ａにも到達し、従来覆蓋されると光電変
換動作することのできなかつた左側縁２ａに於
ける光電変換動作を可能ならしめる。

尚、斯る構造に於いて、絶縁基板１の対向箇所
に凹レンズ手段９ａ，９ｂが設けられた配列方向
左端の第１発電領域２ａと、右端の第５発電領域
２ｅの各面積は、入射光が散乱により他の第２〜
第４発電領域２ｂ〜２ｄに比して減少するので、
若干例えば５〜10％程度予め大きく設計されてい
る。

(ト) 考案の効果 本考案光起電力装置の実装構造は以上の説明か
ら明らかな如く、複数の発電領域の整列方向の両
側縁対向箇所に設けられた凹レンズ手段は、ケー
シングに覆蓋され直進光が到達しない被覆蓋部分
に光を案内作用するので、従来光電変換に寄与す
ることのできなかつた発電領域の被覆蓋部分に於
いても光電変換動作することができ、当該発電領
域に於ける出力電流の低下を防止し得、正常に光
電変換作用をなす他の発電領域の出力電流値に近
づけることができる。また、実装に際しても整列
方向のずれ幅の許容範囲が拡がり厳格な作業条件
が緩和される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案光起電力装置の実装
構造の異なつた状態を示す模式図、第３図は本考
案に用いられて好適な光起電力装置の断面図、第
４図及び第５図は従来の実装構造を示す模式図、
を夫々示している。 １……絶縁基板、２ａ〜２ｅ……第１〜第５の
発電領域、７……ケーシング、８……窓部、９
ａ，９ｂ……凹レンズ手段、SC……光起電力装
置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 絶縁基板の一方の主面に於いて整列配置された
   複数の発電領域を直列接続せしめた光起電力装置
   と、該光起電力装置を内部に実装せるケーシング
   と、を備え、上記ケーシングは上記発電領域に光
   を照射せしめるべき窓部を有すると共に、該窓部
   端縁の上記発電領域の整列方向の両側縁対向箇所
   に凹レンズ手段を配置したことを特徴とした光起
   電力装置の実装構造。