(57)【要約】【課題】携帯電話の進歩に伴い電気を多く消費するようになったこと、また、携帯電話使用者の半数を占める女性からの鏡設置の要望から、太陽電池と鏡を設けた携帯電話を提供することを目的とする。【解決手段】太陽電池１を設けた携帯電話１８において、前記太陽電池１の反射防止膜８等の表面に長波長光反射膜１７としてアルミニウム蒸着層１５を真空蒸着等によって設ける。好ましくは、反射防止膜８への蒸着に代え、透明板１６を前記太陽電池１に加えて設け、前記透明板１６に前記長波長光反射膜１７としてアルミニウム蒸着層１５を設けて前記太陽電池１に設ける。更に好ましくは、該長波長光反射膜１７は、少なくとも前記太陽電池１が機能する短波長域の光１３を透過させ、前記短波長域の光１３よりも長い長波長域の光１４を反射させる性能を持つように調整して設ける。【選択図】図１
2013090306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池を設けた携帯電話において、前記太陽電池の表面に長波長光反射膜を設置手段によって設けたことを特徴とする長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話。
【請求項２】
前記設置手段が、前記太陽電池の保護膜又は透明電極に、銀、アルミニウム、ニッケル、白金、ロジウムからなる群の中から選択される一の金属または該金属を含む合金または該金属の酸化物を、真空蒸着、メッキ、イオンプレーティング、スパッター、ＣＶＤ、レーザーアブレーション、塗布からなる群の中から選択される一により設けたものであることを特徴とした請求項１に記載の長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話。
【請求項３】
前記設置手段が、前記長波長光反射膜を設けた太陽電池に透明板を加え、前記透明板に、銀、アルミニウム、ニッケル、白金、ロジウムからなる群の中から選択される一の金属または該金属を含む合金または該金属の酸化物を、真空蒸着、メッキ、イオンプレーティング、スパッター、ＣＶＤ、レーザーアブレーション、塗布からなる群の中から選択される一により設けたものであることを特徴とした請求項１に記載の長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話。
【請求項４】
前記長波長光反射膜は、少なくとも前記太陽電池が機能する短波長域の光を透過させ、前記短波長域の光よりも長い長波長域の光を反射させる性能を持つように調整して設けたことを特徴とした請求項１乃至請求項３のいずれかの一に記載の長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートホンなどの携帯電話の発展が目覚しい。携帯電話の歴史を紐解くと、第二次世界大戦中にアメリカ軍が使用したトランシーバーにたどり着く。携帯電話開発当初のネックは、電波ノイズ、バッテリー持続時間、重さ、大型、通信速度などの諸問題であり、それらが解決されるまで多くの時間を必要とした。日本においては１９７９年に世界で初めて実用化され、アメリカもその後1981年に実用化された。携帯電話本体に液晶ディスプレイが搭載され、通信方式がデジタル化された。1990年代後半になるとインターネット通信が出来るようになり、小さくても高性能のリチウムイオン電池も出てきたためと、通信速度の向上があり、高度に進化した画像処理も出来るようになるなど利便性が急速に増してきたことで爆発的な発展に至った。今日ではパソコン機能もあるスマートホンが売り出され、世界全体でも普及率は５割を遥かに超えるまでになっている。現在のスマートホンは、小さなボディに非常に多くの機能を持たせているために大変高機能ではある反面電力を多く必要とする。また、携帯電話であるので充電電池に充電をして稼動させるが、インターネットにつなぎっぱなしにする場合などは特に電池は大容量のものでなければならなくなってきている。従来型のリチウムイオン電池はとても優秀な充電電池ではあるが、それでもスマートホンでの様々な機能を充分に引き出すには電池の容量が充分とは言えなくなってきている。そのため、燃料電池、空気リチウムイオン電池、バイオ電池など様々な電池が開発中であるが、一般的には普及に至ってはおらず、まだ年数がかかりそうである。一方、太陽電池の場合は、長い歴史があり、発電量も次第に多くなってきている。そこで、携帯電話に太陽電池を設置して常時充電電池に充電することが最良の形態であると考えられる。更に、携帯電話を使用する人々の半数は女性が占めていることから、携帯電話に鏡も組み込んで欲しいという要望が多々ある。しかし、前述のように小さな携帯電話に太陽電池と鏡の両方を同時に組み込むのは無理がある。ただし、これが可能となれば需要も多く更に携帯電話が活躍する場が多くなることから、太陽電池と鏡を組み込んだ携帯電話が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２９９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の太陽電池は、その表面の太陽光受光面に反射防止膜を設け太陽電池に入った光が再び外に逃げないよう発電効率を上げる工夫がなされている。そのため、反射防止膜の表面は平坦ではなく小さなぎざぎざ状になっている。このため、前記反射防止膜表面は鏡としての機能はなく、太陽電池と鏡の両方を小さな太陽電池に組み込むことは無理であり、更にこれらを一体化することも難しい。本発明においては、携帯電話に太陽電池と鏡を組み込むことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、請求項１の発明は、太陽電池を設けた携帯電話において、前記太陽電池の表面に長波長光反射膜を設置手段によって設けたことを最も主要な特徴とする長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話において、前記設置手段が、前記太陽電池の保護膜又は透明電極板に、銀、アルミニウム、ニッケル、白金、ロジウムからなる群の中から選択される一の金属または該金属を含む合金または該金属の酸化物を、真空蒸着、メッキ、イオンプレーティング、スパッター、ＣＶＤ、レーザーアブレーション、塗布からなる群の中から選択される一により設けたものであることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載の長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話において、前記設置手段が、前記太陽電池に透明板を加えて設け、前記透明板に銀、アルミニウム、ニッケル、白金、ロジウムからなる群の中から選択される一の金属または該金属を含む合金または該金属の酸化物を、真空蒸着、メッキ、イオンプレーティング、スパッター、ＣＶＤ、レーザーアブレーション、塗布からなる群の中から選択される一により設けたものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかの一に記載の長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話において、前記長波長光反射膜は、前記太陽電池が機能する短波長域の光を透過させ、前記短波長域の光よりも長い長波長域の光を反射させる性能を持つように調整して設けたことを特徴とした長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話。
【発明の効果】
【０００９】
殆どの太陽電池は、太陽光の短波長域の光しか吸収せず、それ以外の長波長域の太陽光は無駄に捨てていた。本発明の長波長光反射膜を携帯電話表面に設けると、携帯電話として使用出来るのはもちろんのこと、常時持ち歩ける鏡として使用出来るうえ、発電して携帯電話の充電式電池を充電して電池切れを防止するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例の太陽電池部分の説明図である。（実施例１）
【図２】本発明の一実施例の太陽電池部分の説明図である。（実施例２）
【図３】本発明の一実施例の説明図である。（実施例３）
【図４】本発明の一実施例の説明図である。（実施例４）
【図５】本発明の一実施例の説明図である。（実施例５）
【図６】従来の太陽電池の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話は、太陽電池表面に設けた長波長光反射膜により、短波長光は透過させて発電をするが、それ以上の長波長光は反射して鏡として利用するという目的を、簡便にしかも安価に最小の部品点数により実現した。
【実施例】
【００１２】
図１〜図５は、それぞれ本発明の一実施例である。また、図６は、従来の太陽電池の模式図である。まず、図６において、従来の太陽電池の仕組みを説明する。１は太陽電池、２は太陽光、３はＰ型シリコン、４はＮ型シリコン、５はＰＮ接合層、６は透明電極、７は太陽光受光面、８は反射防止膜、９は電子、１０は正孔、１１は負荷、１２は裏面電極、１３は短波長域の光、１４は長波長域の光である。太陽電池１の発電の仕組みは、シリコン半導体であるＰ型シリコン３とＮ型シリコン４の接合面であるＰＮ接合層５に太陽光２があたると、マイナスの電子９とプラスの正孔１０の対が生まれる。そして、マイナスの電子９はＮ型シリコン４へ、プラスの正孔１０はＰ型シリコン３へ引かれるが、半導体であることからこの流れは一方通行になっているため、一度引かれると元には戻らない。このようにしてＮ型シリコン４にはマイナスの電気が集まり、Ｐ型シリコン３にはプラスの電気が集まるため、透明電極６と裏面電極１２との間に電球などの負荷１１を配置して電線でつなぐと電気が流れる。この時、最初に太陽光２を受ける太陽光受光面７の反射防止膜８は、太陽電池１表面で太陽光２が反射されてしまわないよう吸収して太陽電池１の効率を上げるように作用する。しかしながら、太陽光２の中でも短波長域の光１３は吸収して発電に寄与するが、長波長域の光１４は反射防止膜８で吸収はするものの光電効果は発揮されず発電できないまま太陽電池１内で消滅していた。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例の太陽電池１部分の説明図で、実施例１である。図１の中で、１〜１４は図６と同様である。１５はアルミニウム蒸着層、１７は長波長光反射膜、２２は保護膜である。反射防止膜８には色々なパターンがあるが平滑面のものと逆に表面に凹凸を設けたものに大別される。図１の本実施例では、図６の太陽電池１の表面が平滑な反射防止膜８を有している場合の例を示している。真空中で金属を高温加熱すると、金属を蒸発させることが出来る。これは真空蒸着と呼ばれ、蒸着する膜の厚みを調整すると、非常に薄い金属膜を形成することが出来、光の波長を制御する半透明の膜も出来る。これは実施例１〜５の要の技術となっており、長波長光反射膜１７を実現出来る。そこで、アルミニウムを真空中で高温加熱し、その金属蒸気を太陽電池１の透明電極６の非電極面又は反射防止膜８に当てると長波長光反射膜１７としてアルミニウム蒸着層１５を形成して設ける。なお、前記アルミニウム蒸着層１５の厚さは、少なくとも前記太陽電池１が機能する短波長域の光１３を透過させ、前記短波長域の光１３よりも長い長波長域の光１４を反射させる性能を持つように調整して設ける。しかし、前記反射防止膜８が平坦でない場合には、前記金属蒸気を太陽電池１の透明電極６の非電極面に当てて長波長光反射膜１７としてアルミニウム蒸着層１５を形成するのが良い。本実施例においては、図１にあるように従来の太陽電池１の表面の反射防止膜８に直接、アルミニウム蒸着層１５を設けたうえで、保護膜２２を設けてある。本実施例の太陽電池１を太陽光２に当てると、太陽光２のうち赤外線、遠赤外線、赤色などの長波長域の光１４はアルミニウム蒸着層１５で殆どが反射してしまう。しかし、残りの短波長域の光１３はアルミニウム蒸着層１５が薄いために回折してアルミニウム蒸着層１５を素通りして太陽電池１の反射防止膜８、透明電極６、Ｎ型シリコン４、ＰＮ接合層５まで到達して、光電効果の結果、電子９と正孔１０を生成して発電を行う。前記アルミニウム蒸着層１５の厚さを薄くするにつれて太陽電池１への光透過量も増えてくる。この場合において、ハーフミラーの状態となり、当たった光のうちある一定の短波長域の光１３は透過するものの残りの長波長域の光１４は鏡と同じく反射する。前記アルミニウム蒸着層１５の厚さをどれくらいにするかの判断は、使用する太陽電池１がどれくらいの波長までの光を有効に吸収して発電出来るかで決めるのが良い。本実施例は太陽電池１で発電をしながら鏡と同様に使用することが出来る。なお、長波長光反射膜１７で長波長域の光１４を反射させるが、見た目が赤くならないのは、反射波長域の光１４は赤外線、遠赤外線などの光で目に見えないうえ、空間を満たす他の可視光の方が圧倒的に多いためである。゛本実施例は前述のように、本発明の一実施例の太陽電池部分の説明図であるが、最終的には本実施例を携帯電話に設置して実施することになる。
【００１４】
図２は、本発明の一実施例の太陽電池部分の説明図で、実施例２である。図２において、１〜１５は図１と同様である。１６は透明板である。図１は反射防止膜８に直接、アルミニウム蒸着層１５を設けたうえで、保護膜２２を設けたものであるが、本実施例においては、長波長光反射膜１７として、透明板１６を加えて、前記透明板１６に真空蒸着でアルミニウム蒸着層１５を設けたものである。この場合においては、前記透明板１６のアルミニウム蒸着層１５の面を下にし、前記透明板１６の非蒸着面を上にて太陽電池１に設ける。このように配置すると、図１の保護膜２２は前記透明板１６が保護膜２２の働きを兼ねるため必要なくなるという利点がある。
【００１５】
図３は、本発明の一実施例の説明図で、実施例３である。図３において、１、８は図１、図２と同様である。１８は携帯電話、１９は操作面、２０は表示面、２１は蝶番、２２は保護膜である。本実施例においては、図１または図２の実施例を携帯電話１８に組み込んだものである。携帯電話１８表面の太陽電池１の反射防止膜８の表面に図１の実施例であるアルミニウム蒸着層１５を設け、保護膜２２を設けたものである。なお、図２の実施例のように透明板１６に真空蒸着でアルミニウム蒸着層１５を設けたものを前記携帯電話１８に設置したものでも良い。また、長波長光反射膜１７を設けた太陽電池１を携帯電話１８のどこの部位に設置するかは、携帯電話機メーカーの携帯電話１８の仕様にもよるが支障がない限りどこでも設置可能である。更に、これは、本実施例を携帯電話１８に取り付けなくとも本実施例に取付具とリード線を付けることで、単独の発電機兼鏡となる。
【００１６】
図４は、本発明の一実施例の説明図で、実施例４である。図４において、１、１５、１７〜２２は図３と同様である。２は太陽光、１２は裏面電極、２５はケーブル、２６は取付具、２７は充電口、２８は蓋、２９はプラグである。本実施例は、図４にある実施例から携帯電話を着脱可能としたもので、極力、携帯電話の機種、メーカーを問わず利用出来る。図２の実施例の長波長光反射膜１７としてアルミニウム蒸着膜１５を設けた透明板１６を設けた太陽電池１に取付具２６とケーブル２５とプラグ２９を設け前記プラグ２９を充電口２７に差し込んだ実施例を示したものである。なお、ここでは簡単のため太陽電池の構造図示については既に図２において前述しているので省略する。本実施例のように設置すると、どこのメーカーでも、また、どの機種の携帯電話１にも本実施例を用いて長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話を構築できる。
【００１７】
図５は、本発明の一実施例で、実施例５である。図５において１、２、１２、１５、１７、２５、２６、２９は図４と同様である。１４は長波長域の光、２４は充電式電池利用機器である。本実施例は、図４の実施例から携帯電話１８を取り外して、充電式電池利用機器２４にケーブル２５とプラグ２９で繋いで電力を供給して充電するとともに鏡としても使用出来る。充電式電池利用機器２４としてはパソコン、電卓、懐中電灯、ゲーム機、携帯オーディオ機器などでいくらでも用途を広げることが出来る。他に充電式電池利用機器２４以外にも電池としても使用出来るのはもちろんのことである。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の長波長光反射膜を設けた太陽電池付き携帯電話は、携帯電話兼鏡兼発電機という機能を持つので発電をしながら会話やメール、インターネットなどを楽しむことが出来るほか、前記長波長光反射膜を設けた太陽電池を携帯電話から単独で取り外してデジカメ、ゲーム機などの充電電池利用機器にも適用出来る。
【符号の説明】
【００１９】
１  太陽電池
２  太陽光
３  Ｐ型シリコン
４  Ｎ型シリコン
５  ＰＮ接合層
６  透明電極
７  太陽光受光面
８  反射防止膜
９  電子
１０  正孔
１１  負荷
１２  裏面電極
１３  短波長域の光
１４  長波長域の光
１５  アルミニウム蒸着層
１６  透明板
１７  長波長光反射膜
１８  携帯電話
１９  操作面
２０  表示面
２１  蝶番
２２  保護膜
２３  充電式電池
２４  充電式電池利用機器
２５  ケーブル
２６  取付具
２７  充電口
２８  蓋
２９  プラグ
【図１】
2013090306.tif 000003
【図２】
2013090306.tif 000004
【図３】
2013090306.tif 000005
【図４】
2013090306.tif 000006
【図５】
2013090306.tif 000007
【図６】
2013090306.tif 000008