(57)【要約】本発明は、少なくとも１つの薄膜エネルギー蓄積器と少なくとも１つの薄膜エネルギー変換器との組み合わせを提案する。とりわけ、エネルギー変換器として太陽電池が使用され、特に好ましくは、その電池は少なくとも１つの有機機能性ポリマーを有し、及び／又はその電池はフレキシブルである。エネルギー変換器は、携帯式の薄膜エネルギーシステムの機械的な条件を満足し、同時に可能な限り製造工程に組み込み可能であるべきである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの再充電可能な薄膜エネルギー蓄積器と少なくとも１つの薄膜エネルギー変換器とを有する薄膜エネルギーシステムであって、エネルギー変換器は再充電可能なエネルギー蓄積器と導電するように接続されている薄膜エネルギーシステム。
【請求項２】
薄膜エネルギー変換器は少なくとも１つの光電セルを有する、請求項１記載の薄膜エネルギーシステム。
【請求項３】
光電セルは少なくとも１つの有機機能性ポリマーを有する、請求項１又は２記載の薄膜エネルギーシステム。
【請求項４】
構造高は１μmから１mmまでの範囲にある、請求項１ないし３のいずれか１項記載の薄膜エネルギーシステム。
【請求項５】
フレキシブルである、請求項１ないし４のいずれか１項記載の薄膜エネルギーシステム。
【請求項６】
エネルギー変換器はエネルギー蓄積器に直接組み込まれている、請求項１ないし５のいずれか１項記載の薄膜エネルギーシステム。
【請求項７】
エネルギー変換器は共通の電極を介してエネルギー蓄積器に組み込まれている、請求項１ないし６のいずれか１項記載の薄膜エネルギーシステム。
【請求項８】
エネルギー変換器は接続層を介してエネルギー蓄積器に接続されている、請求項１ないし６のいずれか１項記載の薄膜エネルギーシステム。
【請求項９】
携帯式である、請求項１ないし８のいずれか１項記載の薄膜エネルギーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜エネルギーシステムに関する。
【０００２】
携帯電話、ハンディタイプのコンピュータ若しくは類似の携帯式電子デバイス用のバッテリーといった薄膜エネルギーシステムは公知である。
【０００３】
薄膜エネルギーシステムは、少なくともアキュムレーター及び／又はバッテリー及び／又は薄膜構造式のコンデンサーといったエネルギー蓄積器を有する。その薄膜エネルギーシステムは、構造高が全体でミリメーター範囲にあるエネルギー蓄積器を備えた薄い基板をベースにしている。部分的には、そのシステムに配属されるエネルギー蓄積器、アキュムレーター及び／又はバッテリー及び／又はコンデンサーは高度な機械的なフレキシビリティを有しなければならない。それにより、それらはATMカードといった機能性スマートカード又は付加的機能を持つテレホンカードに使用することが可能になる。そうした薄膜エネルギー蓄積器の例は、約１μmから１０mmまでの構造高を有するリチウム／ポリマー電解質バッテリーである。好ましくは、薄膜エネルギーシステムはフレキシブルである。
【０００４】
公知のシステムの欠点は、これにより駆動される装置のシステムに比較して短寿命であり、一方で実際には再充電不可能な点である。というのも、再充電用電子機器は場所を取り費用がかさみ高価であるからである。他方、この最小構成素子を取り替えることは困難であるので、システムの交換も直接には考えられない。
【０００５】
従って、再充電可能な携帯式薄膜エネルギーシステムを実現する必要があり、そのシステムは、長寿命にも拘わらず薄膜エネルギーシステムの領域で構造高を有するようにする。
【０００６】
本発明の課題は、再充電可能な携帯式薄膜エネルギーシステムを提供することである。
【０００７】
本発明の対象は、少なくとも１つの再充電可能な薄膜エネルギー蓄積器及び少なくとも１つの薄膜エネルギー変換器を有する薄膜エネルギーシステムであり、前記エネルギー変換器は再充電可能なエネルギー蓄積器に導電的に接続されている。
【０００８】
実施形態によれば、エネルギー変換器は少なくとも１つの光電セルを有する。
【０００９】
実施形態によれば、その光電セルは少なくとも１つの有機機能性ポリマーを有する。特にフレキシブルな光電セルが好ましい。
【００１０】
「有機機能性ポリマー」とは、硅素ベースの従来の半導体技術物質からなるものではなく、半導体素子のいずれかの層であると理解される。「・・・ポリマー」といった呼び方から推測されるが、分子の大きさが制限されるのではなく、いわゆる「小さな分子」もこの概念にあてはまる。有機機能性ポリマーを有する構成素子は、好ましくはフレキシブルな基板上に取り付けられる。
【００１１】
例えば、フレキシブルなエネルギーシステムは「薄膜エネルギーシステム」と称され、そのシステムは、１μmから１０mmの間の範囲、好ましくは１０μmから１０００μmの間の範囲の構造高を有する。
【００１２】
好ましくは、エネルギー変換器は有機光電セルであり、そのセルは薄膜手法で製造され、１μmから８mmの間の構造高を有する。
【００１３】
エネルギー蓄積器として、あらゆるアキュムレータ／バッテリー／コンデンサーを使用することができ、その構造高は前記の寸法を大きく上回ることはない。
【００１４】
実施形態によれば、光電セルはエネルギー蓄積器に直接組み込まれ、そうして例えば１つの電極が共通の電極になり、光電セルとエネルギー蓄積器とによって利用されることになる。
【００１５】
実施形態によれば、光電セルはエネルギー蓄積器に直接組み込まれず、単に共通のパッケージに結合されるだけである（ジョイントパッケージング）。
【００１６】
好ましくは、薄膜エネルギーシステムは携帯式で、電源端子に依存しないで駆動可能である。
【００１７】
続いて、本発明は実施形態を示している２つの図面と共に詳細に説明される。
【００１８】
図１は一実施例を示しており、エネルギー変換器、例えば光電セルが蓄積器電極の１つに取り付けられている。
【００１９】
図２は一実施例を示しており、エネルギー変換器、例えば光電セルが接続層及び／又は保護層によって蓄積器と接続されている。
【００２０】
図１には、薄膜エネルギー蓄積器１と薄膜太陽電池２との組合せが見られる。露光の際には、矢印４で示されている光が光電セル２の透明な上面電極５（アノード又はカソード）を照射する。その光は、光電セル２の光起電力アクティブ領域６まで突き進み、場合によっては、そのセルは、導通ポリマー層７によって対向電極８（アノード又はカソード）と接続されている。電極８は、太陽電池２とエネルギー蓄積器１との共通電極である。その電極は、相応にエネルギー蓄積媒体９と境界を接しており、その媒体は例えば電解質をベースにしている。エネルギー蓄積媒体９への接合部には、エネルギー蓄積器１０の対向電極（アノード又はカソード）が配置されており、その対向電極は電極の集電子１３に接続し、その集電子は充電回路１１と接続されている。全体のシステムは、基板１２の上に取り付けられている。
【００２１】
図１に示された実施形態は、エネルギー蓄積器１（即ちバッテリー／アキュムレーター／コンデンサーシステム）と薄膜太陽電池２との組み合わせを示し、そこでは太陽電池２が蓄積電極８のうちの１つの上に取り付けられている。太陽電池２とエネルギー蓄積器１は、半透明のシーリングによって共通に保護されパッケージすることができる。太陽電池２は、蓄積器１の一部だけ若しくは平面全体を覆うことができる。同様にして、蓄積器１は、太陽電池２の平面全体若しくはその一部だけを覆うことができる。電極特性を有する導電性のポリマー層７を使用することもでき、例えばPEDOT、PANI、ポリピロル等が挙げられる。
【００２２】
蓄積器１の電極と太陽電池２との配置は、適切な充電電極１１によって太陽電池２が蓄積器１を充電するが、蓄積器１からのエネルギー送出は影響を受けないように選択される。
【００２３】
図２は、薄膜エネルギー蓄積器１（例えばアキュムレーター／コンデンサー及び／又はバッテリーシステムである）と薄膜太陽電池２との組み合わせを示している。そこでは、太陽電池２が適切な接続層３によってエネルギー蓄積器１と接続されている。太陽電池２はこの層３の上で製造することが可能であり、若しくは、完成品の太陽電池２をこの層の上へ載置することも可能ある。共通層３は別の機能を実現することもでき、例えば、構成要素１若しくは２のうちの１つ又は双方のシーリング層及び／又は保護層としての機能である。構成要素１と２の双方、そしてエネルギー蓄積器１と太陽電池２についても、接続層３の内部又はその上で相互に電気的に接続することができる。太陽電池２の配置によっては、半透明のシーリング層／保護層が導電性若しくは絶縁性の接続層３であると有利なこともある。実施形態によれば、太陽電池２は太陽電池２用の基板１２（例えば、有機ベースの太陽電池用ポリエステル／ITO）を外部表面への遮断層として使用するように配置されている。
【００２４】
エネルギー蓄積システムの電極（アノード／カソード）と太陽電池の配置は、適切な充電回路１１によって太陽電池２はエネルギー蓄積システム１を充電するが、蓄積器１からのエネルギー送出はその他の点では影響を受けないように選択される。
【００２５】
本発明は、少なくとも１つの薄膜エネルギー蓄積システムと少なくとも１つの薄膜エネルギー変換器との組み合わせを提案する。有利にはエネルギー変換器として太陽電池が使用され、特に好ましくはその太陽電池は少なくとも１つの有機機能性ポリマーを有し、及び／又はその太陽電池はフレキシブルである。エネルギー変換器は、携帯式の薄膜エネルギーシステムの機械的条件を満足すべきであり、同時に可能な限り製品ラインに問題なく組み込まれるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は本発明の実施形態を示す図である。
【００２７】
【図２】図２は本発明の別の実施形態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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