(57)【要約】      （修正有）【課題】外部からの光を必要とせず、外部の光源との関係での配置の制限を受けることがない発電装置を提供する。【解決手段】発電装置１には、エネルギーを受信して発電する発電素子２０と、発電素子２０と所定の距離ｄ１で配置されるα線放射部４０とが筐体１０の内部に配置されている。発電素子２０はp型シリコンとｎ型シリコンのｐｎ接合を有する。α線放射部４０は、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン合金等の基板に、酸化トリウムを主材とする放射体が固定されて形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーを受けて発電する発電素子と、
前記発電素子と所定の距離において配置されるα線放射体と、
が筐体の内部に配置されている、発電装置。
【請求項２】
前記所定の距離は、α線の飛翔可能距離よりも短く規定されている、請求項１に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体のｐｎ接合を有する太陽電池素子が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特許６０９２５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、太陽電池素子が発電するためには、外部からの光が必要であるから、
外部からの光を受信できない場合には、発電することができない。また、外部からの光が必要であるから、外部の光源（例えば、太陽）との関係で、例えば、素子の主面が光源に対面していなければならないという、位置・角度という配置における制限がある。
【０００５】
本発明はかかる問題の解決を試み、外部からの光を必要とせず、外部の光源との関係での配置の制限を受けることがない発電装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一の発明は、エネルギーを受けて発電する発電素子と、
前記発電素子と所定の距離において配置されるα線放射体と、
が筐体の内部に配置されている、発電装置である。
【０００７】
第一の発明の構成によれば、発電素子は、α線放射体から放射されるα線のエネルギーによって発電する。そして、α線放射体は筐体内部に配置されているから、筐体の外部からのエネルギーを必要としない。このため、外部からの光を受けることができない場合であっても発電することができる。しかも、外部からの光を必要としないから、発電装置の構成や配置は、外部の光源との関係での位置・角度の制限を受けることがない。
【０００８】
第二の発明は、第一の発明の構成において、前記所定の距離は、α線の飛翔可能距離よりも短く規定されている、発電装置である。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、外部からの光を必要とせず、外部の光源との関係での配置の制限を受けることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】発電装置の概略斜視図である。
【図２】発電素子の概略断面図である。
【図３】α線放射部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、当業者が適宜実施できる構成については説明を省略し、本発明の基本的な構成についてのみ説明する。
【００１２】
図１に示すように、発電装置１は、筐体１０と、発電素子２０及びα線放射部４０を有する。本明細書において、図１の矢印Ｚ１方向を上方向、矢印Ｚ２方向を下方向とする。ただし、発電装置１の特徴として、外部の光源などとの関係で、位置や角度の制限を受けない。このため、例えば、発電装置１において、上方向と下方向を入れ替えてもよく、あるいは、９０度傾けてもよい。
【００１３】
発電素子２０及びα線放射部４０は、筐体１０の内部に配置されている。筐体１０の外形は直方体で、内部は空間になっている。筐体１０は、金属または樹脂で形成される。発電素子２０及びα線放射部４０は、それぞれ、主面（上面及び下面）が平坦であり、全体形状は、例えば、直方体である。筐体１０の内部において、発電素子２０は、筐体１０内部において下側の面に固定されている。α線放射部４０は、筐体１０内部において、上側の面に固定されている。
【００１４】
α線放射部４０は、基板４２とα線放射体４４（以下、「放射体４４」という。）とからなる（図３参照）。発電素子２０及びα線放射部４０は、発電素子２０の上面とα線放射部４０の下面（放射体４４によって構成される面）が平行に対面するように配置されており、発電素子２０の上面とα放射体４４との距離は所定の距離ｄ１に規定されている。距離ｄ１はα線の飛翔可能距離（２５ｍｍ程度）よりも短い距離として規定されている。本実施形態においては、２ｍｍ（ミリメートル）である。なお、距離ｄ１が０ｍｍ、すなわち、発電素子２０の上面とα線放射部４０の下面とは接していてもよい。
【００１５】
発電素子２０の上面には導線３２が接続され、下面には導線３４が接続されている。導線３２及び導線３４は、外部の負荷１００に接続されている。負荷１００は、例えば、モーターや発光装置である。
【００１６】
図２は、発電素子２０のＡ−Ａ線概略断面図である。発電素子２０は、シリコン系の発電素子であり、半導体のｐｎ接合を有する。具体的には、発電素子２０は、ｐ型シリコン２２とｎ型シリコン２４、ｐｎ接合部２６を有する。ｐ型シリコン２２の下面にはプラス（＋）電極２２ａが配置され、ｎ型シリコン２４の上面にはマイナス（−）電極２４ａが配置されている。複数のプラス（＋）電極２２ａは導線３４に接続され、複数のマイナス（−）電極２４ａは導線３２に接続されている。
【００１７】
ｐｎ接合部２６に矢印Ａ１に示すようにエネルギーが加わると、電子が叩き出され、と同時に電子の抜け殻は正孔となり、帯電した電気との反発力によりマイナスの電子はｎ型シリコン２４へ（図２の矢印Ｂ１方向）、プラスの正孔はｐ型シリコン２２へ（図２の矢印Ｃ１方向）移動する。ｎ型シリコン２４に配置したマイナス（−）電極２４ａと、ｐ型シリコン２２に配置したプラス（＋）電極２２ａを、導線３２及び導線３４で負荷１００と結ぶと、電子が移動し、電子の方向とは逆方向（矢印Ｘ１に示す方向）に直流の電流が流れる。
【００１８】
図３は、α線放射部４０のＡ−Ａ線概略断面図である。α線放射部４０は、基板４２に放射体４４が固定されて形成される。基板４２は、例えば、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン合金で形成されている。放射体４４は、酸化トリウムを主材とする。
【００１９】
放射体４４は、その下面全体から、矢印Ａ１に示すように、α線を放射する。
放射体４４は、４〜１０ＭeＶ／個程度のエネルギーを有するα線を放射するようになっている。
【００２０】
放射体４４の厚さｔ１は、０．５ミリメートル以上１．０ミリメートル以下であり、例えば、１．０ミリメートルである。
【００２１】
放射体４４は、炭素を主成分とするポリマー等で構成される固着剤に混入され、その固着剤が基板４２に吹き付けられ、加熱焼成して固定される。
【００２２】
放射体４４が放射するα線によって、発電素子２０のｐｎ接合部２６へエネルギーを加えるようになっている。そして、放射体４４は、外部からのエネルギー供給を受けることなく、半永久的にα線放射を放射し続ける。このため、発電装置１は、外部からのエネルギーの供給を受けることなく、半永久的に発電を継続することができる。
【００２３】
発電装置１の用途として、携帯電話などの携帯可能な装置への搭載、自動車や航空機への搭載、あるいは、人口衛星への搭載などが考えられる。
【００２４】
なお、本発明の発電装置は、上記実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。発電素子２０は、シリコン系に限らず、例えば、化合物半導体系でもよいし、有機薄膜系でもよい。また、筐体１０の形状は直方体に限らず、例えば、立方体、多角形、円形であってもよい。同様に、発電素子２０及びα線放射部４０の形状は、直方体に限らず、例えば、立方体、多角形、円形であってもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  発電装置
２０  発電素子
２２  ｐ型シリコン
２２ａ  プラス（＋）電極
２４  ｎ型シリコン
２４ａ  マイナス（−）電極
３２，３４  導線
４０  α線放射部
４２  基板
４４  α線放射体
１００  負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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