JPH0460355B2 - - Google Patents

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JPH0460355B2
JPH0460355B2 JP57099231A JP9923182A JPH0460355B2 JP H0460355 B2 JPH0460355 B2 JP H0460355B2 JP 57099231 A JP57099231 A JP 57099231A JP 9923182 A JP9923182 A JP 9923182A JP H0460355 B2 JPH0460355 B2 JP H0460355B2
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photovoltaic
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Akira Misumi
Kenkichi Suzuki
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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。
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り、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アスシリコンが光電変換膜
として利用されるようになつた。このアモルフア
スシリコン膜は例えばガラス基板上にSiH4，B2
H6またはPH3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り形成することができ
る。また、このアモルフア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されている。
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、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
なる問題があつた。
したがつて本発明は、前述した問題に鑑みてな
されたものであり、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
間に介在させた蓄電素子を設けるか又は両素子を
積層し一体化構成とすることによつて、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。
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、この光発
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１０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
おり、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形アモルフアスシリコン層３a，
Ｉ形アモルフアスシリコン層３b，Ｎ形アモルフ
アスシリコン層３cの順に被着形成されたアモル
フアスシリコン膜３と、このシリコン膜３のＮ形
アモルフアスシリコン層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Ｌが入射することによつて、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
されることになる。一方、前記光発電素子１０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
ポリアセチレンフイルム〔（CH）x〕からなる一対
の有機フイルム１３，１４と、この一対の有機フ
イルム１３，１４対向周辺部を封止するシール材
１５と、この一対の有機フイルム１３，１４の対
向間に封入された有機物〔（M+）（CoHn）-〕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、有機溶媒およびこの有機溶媒に溶け
かつ陽、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２０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１
１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
レンフイルム〔（CH）x〕からなる有機フイルム１
３，１４と有機物〔（M+）（CoHn）-〕からなる電
解質１６との間には、 （CH）x＋Xy（M+）（CoHn）〔MY（CHY-）〕X ＋CoHn ……(1) で示す化学反応により、有機フイルム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）0.06+（ClO4 -）0.06〕x＋0.06Xe- →（CH）x＋０，06（ClO4 -） ……(2) アノード反応として 0.06XLi→0.06XLi＋0.06Xe- ……(3) ネツトの反応として 〔（CH）0.06+（ClO4 -）0.06x〕＋0.06XLi→ （CH）x＋0.06XLi +（ClO4）- ……(4) で表わされるバツテリーのデイスチヤージ反応が
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、前記有機フイルム１
３，１４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)，(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。
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、無機元素の代りに陽、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
れた有機フイ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、有機フイルムの少なく
とも一方の対向面に液体混合電解質を含浸させた
電解質含浸フイルムを用いても良く、また前記無
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、フイルム上に各種電気化学
的手段でドーピング処理し、このフイルムを相互
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。
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
イルム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、無機フイルム
を用いても良く、また、有機、無機フイルムを不
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なく、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れ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
置によれば、光発電素子と蓄電素子とを一体化構
成としたことによつて、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。
【図面の簡単な説明】
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
アスシリコン膜、３a……Ｐ形アモルフアスシリ
コン層、３b……Ｉ形アモルフアスシリコン層、
３c……Ｎ形アモルフアスシリコン層、４……上
部電極、５……透明保護膜、１０……光発電素
子、１１……上部電極、１２……下部電極、１
３，１４……有機フイルム、１５……シール材、
１６……電解質、２０……蓄電素子。

Claims (1)

  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柔軟性を有する同一
    基板の表裏に積層して一体構成し、前記蓄電素子
    は一対の上下部電極と、前記上下部電極の対向面
    側に形成配置されたポリアセチレンフイルム
    〔（CH）x〕からなる一対の有機フイルムと、この
    一対の有機フイルムの対向周辺部を封止する封止
    材と、この一対の有機フイルムの対向間に封入さ
    れた有機物〔（M+）（CoHn）-〕からなる電解質と
    から構成されていることを特徴とする光発電蓄電
    装置。
JP57099231A 1982-06-11 1982-06-11 光発電蓄電装置 Granted JPS58216476A (ja)

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