(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量かつ柔軟性あるフィルム状色素増感型太陽電池を高効率かつ臨機応変に活用できる充電装置を提供する。【解決手段】フィルム状色素増感型光電変換素子を収納可能な筐体を蛇腹状に接合した充電装置であって、色素増感型光電変換素子の光電極基板及び対極基板が波長４００ｎｍから８００ｎｍの範囲において、光透過率が１０％以上の波長領域を有する導電性プラスチックフィルムであることを特徴とする充電装置である。電気二重層キャパシタを併置でき、屏風状又は扇状に設置できる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フィルム状色素増感型光電変換素子を収納可能な筐体を蛇腹状に接合した充電装置であって、前記フィルム状色素増感型光電変換素子の光電極基板及び対極基板が波長４００ｎｍから８００ｎｍの範囲において、光透過率が１０％以上の波長領域を有する導電性プラスチックフィルムであることを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記フィルム状色素増感型光電変換素子を収納した筐体の中間部または端部のいずれかに、前記フィルム状色素増感型光電変換素子により蓄電可能な電気二重層キャパシタを加えて蛇腹状に接合したことを特徴とする請求項１に記載した充電装置。
【請求項３】
前記蛇腹状に接合した筐体からなる充電装置を屏風状又は扇状に設置したことを特徴とする請求項１又は２に記載した充電装置。
【請求項４】
前記筐体に並列または直列に接続変換可能なスイッチを併置したことを特徴とする請求項１乃至３に記載した充電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、薄型軽量のフィルム状色素増感型光電変換素子を用いた充電装置に関するものである。特に、蛇腹式の折畳み構造であるため、任意の広さに展開でき、かつ携帯可能な充電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯通信端末、携帯型電子書籍等の携帯用電子機器が急速に普及している。このような背景において、携帯用電子機器の電源には小型化かつ大容量化が求められているためリチウム二次電池のような二次電池が採用されている。しかしながら、二次電池を単独で電源として用い、携帯用電子機器を駆動させた場合、駆動時間に制限がある。このため、一般電源から二次電池への充電を頻繁に行う必要がある。また、駆動時間を長期化して充電回数を低減するため二次電池をさらに大容量化した場合には、携帯型電子機器の重量が増加してしまう。
【０００３】
さらに、災害が発生して通電施設が損壊した場合に、通電施設が仮復旧するまでの間、テント等の避難施設で簡易的に電源を確保する必要がある。しかしながら、自家発電装置は駆動燃料の確保、装置の搬送手段、設備の備蓄費用の点で課題があり、簡易かつ備蓄可能な非常時電源の確保がもとめられている。
【０００４】
一方、光電気化学のエネルギーのメカニズムを利用して発電する色素増感型太陽電池がある（特許文献１）。この光電池は、低日照量または室内照明光源の下で、高い変換効率を持つ。これは、色素増感型太陽電池が光源からの光を受け、色素分子から電子が放出され、半導体酸化物を経て導電性基板に転送され、電圧が発生して電流を供給できることによる。この色素増感型太陽電池はリチウム二次電池のように一般電源からの充電は必要としない。また、色素増感型太陽電池と電気二重層キャパシタを組み合わせることで、日照がない夜間でも放電を行うことができる。
【０００５】
色素増感型太陽電池として、軽量かつ柔軟性あるフィルム状色素増感型太陽電池も提案されている（特許文献２）。ガラス板を導電性基板とする色素増感型太陽電池に比べ、軽量かつ薄く、破損の心配がなく持ち運びが容易で、災害用電源としての保管性も高い。
【０００６】
光電池を使った折畳み可能な充電装置も提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許４９２７７２１号公報
【特許文献２】特開２００６−７６８５５号公報
【特許文献３】米国特開２０１０−０１０８１２０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、軽量かつ柔軟性あるフィルム状色素増感型太陽電池を高効率かつ臨機応変に活用できる手段が乏しい点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案は、以下の態様により実現することができる。
（態様１）  フィルム状色素増感型光電変換素子を収納可能な筐体を蛇腹状に接合した充電装置であって、前記フィルム状色素増感型光電変換素子の光電極基板及び対極基板が波長４００ｎｍから８００ｎｍの範囲において、光透過率が１０％以上の波長領域を有する導電性プラスチックフィルムであることを特徴とする充電装置である。
軽量なフィルム状色素増感型光電変換素子を筐体に収納できるため、該フィルム状色素増感型光電変換素子を外圧による変形から保護することができる。また、光電変換素子そのものを蛇腹状固定にする場合にくらべて、光電変換素子と筐体を分離することで、光電変換素子を別途保管することができ、光電変換素子、特に色素増感型太陽電池においては色素の退色、電解液の揮散を防ぐ保存条件を確保できるというメリットがある。さらに、光電変換素子が色素増感型光電変換素子であって光電極基板及び対極基板の両方を可視領域における光透過率が１０％以上の導電性プラスチックフィルムとすることで、光電変換素子の両面から採光することができ、屋内での充電効率も高くなる。
【００１０】
（態様２）  前記フィルム状色素増感型光電変換素子を収納した筐体の中間部または端部のいずれかに、前記フィルム状色素増感型光電変換素子により蓄電可能な電気二重層キャパシタを加えて蛇腹状に接合したことを特徴とする前記（態様１）に記載した充電装置である。
電気二重層キャパシタを併置することで、日暮れ時など採光が十分でなくなった時、室内照明光源下でも十分な充電出力を確保することができる。
【００１１】
（態様３）  前記蛇腹状に接合した筐体からなる充電装置を屏風状又は扇状に設置したことを特徴とする前記（態様１）又は（態様２）に記載した充電装置である。
蛇腹状の筐体を、屏風状または扇状に配置することで、蛇腹状の筐体の設置場所をコンパクトにすることができ、筐体の両面から採光することができるため、屋内での充電効率も高くなる。
【００１２】
（態様４）  前記筐体に並列または直列に接続変換可能なスイッチを併置したことを特徴とする前記（態様１）乃至（態様３）に記載した充電装置である。
スイッチにより、筐体内の光電変換素子を並列または直列に接続することにより、充電圧と充電時間を任意に制御できる。
【考案の効果】
【００１３】
本考案の蛇腹状充電器は、軽量かつ柔軟な色素増感型光電変換素子を収納可能な筐体を蛇腹状に接合することで、屏風状または扇状に設置できる。このため、両面採光型の色素増感型光電変換素子を配置することができ屋内での充電効率を高くすることができる。また、充電装置本体（筐体）と光電変換素子（色素増感型太陽電池）を分離できるため、色素増感型太陽電池を使用直前まで適切に保管できる。さらに、光電変換特性が経時的に低下した場合には、新たな色素増感型太陽電池と差し替えることもできるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の蛇腹状充電器を屏風状に設置した説明図
【図２】本考案の蛇腹状充電器を扇状に設置した説明図
【図３】本考案の蛇腹状充電器を携帯するために折り畳んだ説明図
【図４】本考案の蛇腹状充電器の筐体に接続するスイッチボックスの説明図
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本考案の蛇腹状充電器について、図１〜図４の説明図に従って説明する。図１〜図４は、本考案の一実施態様であって、本考案は、必ずしも図１〜図４に限定されるものではない。
図１は、本考案の蛇腹状充電器を屏風状に設置した説明図である。本説明図に基づいて本考案の蛇腹状充電器について説明する。図１では、両端にキャパシタ部１、中間部にフィルム状光電変換素子を収納可能な筐体部２（以下「筐体」という。）４枚を接合手段６により接合したものを屏風状に立てかけている。両端のキャパシタ部１と中間部の筐体部２は配線４により相互に接続されている。筐体部にはスイッチボックス５を取り付けている。また、スイッチボックス５には、光電変換素子の外部リード端子３１，３２を接続させる。
【００１６】
図１では、両端のキャパシタ部１は、蛇腹状充電器を折り畳んだとき（図３を参照）に外カバーとなる中間部筐体と同一寸法の板状体１１に、フィルム状電気二重層キャパシタ12を、折畳み時に内側となるように貼合している。図１では、中間部の筐体は左から、フィルム状光電変換素子を内部に収納途中の筐体２１、フィルム状光電変換素子を収納した筐体２２、フィルム状光電変換素子を収納していない筐体２３、を示している。フィルム状光電変換素子は収納口から筐体に挿入する。
【００１７】
本考案の筐体部２を構成する筐体は、光電変換素子をその内部に収納できる形態であり、光電変換素子に太陽光を受光するための開口部２５が設けられている。開口部は受光に十分な開口面積があればよく、全面開口型でも格子状であってもよい。また、筐体に用いる材質としては、軽量なものであれば特に問題はなく、プラスチックシート、皮革、紙、木材を用いることができる。なお、キャパシタ部に用いる材質についても、プラスチックシート、皮革、紙、木材を用いることができる。
【００１８】
本考案の接合手段６は、隣接する筐体またはキャパシタ部を折り畳むことができる機能を持つものであれば特に限定されない。図１では、複数の蝶番を用いている。また、筐体、キャパシタ部に用いる材質が、柔軟性を持つもの（例、皮革、紙、プラスチックシート）である場合には、その材質そのものを加工したものであってもよい。
【００１９】
本考案のフィルム状光電変換素子は、有機薄膜太陽電池であっても良いが、屋内照明でも充電可能であるという点からフィルム状色素増感型太陽電池が最も好ましい。
【００２０】
本考案のフィルム状色素増感型太陽電池は、光電極基板及び対極基板が波長４００ｎｍから８００ｎｍの範囲において、光透過率が１０％以上の波長領域を有する導電性プラスチックフィルムを採用している。このような導電性プラスチックフィルムとしては、無着色で透明性が高く、耐熱性が高く、耐薬品性とガス遮断性に優れ、かつ低コストの材料（例、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート等）に導電性金属酸化物（例、インジウム−スズ複合酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ））からなる透明導電層を積層したものが好ましく選ばれる。
【００２１】
図２は、本考案の蛇腹状充電器を扇状に設置した説明図である。屏風状に設置する場合に比べてコンパクトに設置できるという特徴がある。扇状での設置を容易にするために両端のキャパシタ部１を繋ぐバンド（図示せず）を設けてもよい。
【００２２】
図３は、本考案の蛇腹状充電器を携帯するために折り畳んだ説明図である。結束バンド７によって結束することができる。折り畳むことで容易に携帯できるようになる。
【００２３】
図４は、本考案の蛇腹状充電器の筐体に接続するスイッチボックスの説明図である。直列または並列に接続変更可能な配線を内蔵する（図示せず）ので、スイッチ５１のＯＮ／ＯＦＦにより、接合した複数の光電変換素子を直列または並列に自在に変換できる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
軽量かつ柔軟な色素増感型太陽電池を使った充電装置として、屋内で携帯電話機への充電や、破損の心配がなく持ち運びが容易で、災害用電源として適用できる。
【符号の説明】
【００２５】
１    キャパシタ部
１１  電気二重層キャパシタを貼付した板状体
１２  フィルム状電気二重層キャパシタ
２    光電変換素子を収納可能な筐体部
２１  フィルム状光電変換素子を内部に収納途中の筐体
２２  フィルム状光電変換素子を収納した筐体
２３  フィルム状光電変換素子を収納していない筐体
２４  フィルム状光電変換素子収納口
２５  筐体開口部
３    フィルム状光電変換素子
３１  正極側外部リード端子
３２  負極側外部リード端子
４    配線
５    スイッチボックス
５１  スイッチ
６    接合手段
７    結束バンド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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