(57)【要約】【課題】再充電可能回数が多く、部分充電または放電を行っても容量が低下しないため、エネルギ輸送コストを低減させることができる太陽光電源装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】太陽光電源装置は、太陽エネルギを受けるソーラパネル１２０と、太陽エネルギを蓄積し、電気を供給する磁器コンデンサ１４０と、を備える。ソーラパネル１２０は、太陽に面した第１の側１２１を有する。磁器コンデンサ１４０は、ソーラパネル１２０の第２の側１２２に接触されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽エネルギを受けるソーラパネルと、
前記太陽エネルギを蓄積し、電気を供給する磁器コンデンサと、を備え、
前記ソーラパネルは、太陽に面した第１の側を有し、前記磁器コンデンサは、前記ソーラパネルの第２の側に接触されていることを特徴とする太陽光電源装置。
【請求項２】
前記太陽光電源装置は、携帯機器に使用することが可能なことを特徴とする請求項１に記載の太陽光電源装置。
【請求項３】
前記携帯機器に接続されたパワーグリッドが利用できないときに、前記携帯機器に電気を供給することを特徴とする請求項２に記載の太陽光電源装置。
【請求項４】
前記太陽光電源装置が各再充電の間に部分充電または放電を行うときに、前記太陽光電源装置の充電容量が維持されることを特徴とする請求項１に記載の太陽光電源装置。
【請求項５】
前記太陽光電源装置は、化学電池よりも再充電可能回数が多いことを特徴とする請求項１に記載の太陽光電源装置。
【請求項６】
前記磁器コンデンサは、前記ソーラパネルで発生された電気エネルギを処理する高い蓄積容量を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽光電源装置。
【請求項７】
前記磁器コンデンサは、リーク電流を防ぐバリアを有し、蓄積時間を延ばすことが可能なことを特徴とする請求項１に記載の太陽光電源装置。
【請求項８】
ソーラパネルを形成する工程と、
前記ソーラパネル上に磁器コンデンサを形成する工程と、を含むことを特徴とする太陽光電源装置の製造方法。
【請求項９】
前記ソーラパネルおよび前記磁器コンデンサは、半導体製造装置で製造され、
前記ソーラパネルを形成するときに高温を使用することを特徴とする請求項８に記載の太陽光電源装置。
【請求項１０】
前記磁器コンデンサは、前記ソーラパネルで発生された電気エネルギを処理する高い蓄積容量を有することを特徴とする請求項８に記載の太陽光電源装置。
【請求項１１】
前記磁器コンデンサは、リーク電流を防ぐバリアを有し、蓄積時間を延ばすことが可能なことを特徴とする請求項８に記載の太陽光電源装置。
【請求項１２】
第１の側および第２の側を有するソーラパネルを形成する工程と、
第３の側および第４の側を有する磁器コンデンサを形成する工程と、
前記ソーラパネルと、前記磁器コンデンサとを接続させる工程と、
前記ソーラパネルの前記第２の側と、前記磁器コンデンサの前記第３の側との間に、第１のワイヤを配置する工程と、
前記ソーラパネルの前記第１の側および前記磁器コンデンサの前記第４の側に、第２のワイヤを接続する工程と、を含むことを特徴とする太陽光電源装置の製造方法。
【請求項１３】
前記ソーラパネルおよび前記磁器コンデンサは、半導体製造装置で製造され、
前記ソーラパネルを形成するときに高温を使用することを特徴とする請求項１２に記載の太陽光電源装置の製造方法。
【請求項１４】
前記磁器コンデンサは、前記ソーラパネルで発生された電気エネルギを処理する高い蓄積容量を有することを特徴とする請求項１２に記載の太陽光電源装置の製造方法。
【請求項１５】
前記磁器コンデンサは、リーク電流を防ぐバリアを有し、蓄積時間を延ばすことが可能なことを特徴とする請求項１２に記載の太陽光電源装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第１のワイヤはアノードに形成され、前記第２のワイヤはカソードに形成されることを特徴とする請求項１２に記載の太陽光電源装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光電源装置およびその製造方法に関し、特に、磁器コンデンサを有する太陽光電源装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽熱は、減り続けている資源の代替エネルギとして期待されており、太陽熱を利用した様々なソーラー技術が開発されている。ソーラーシステムには、グリッドを利用したものがあったが、そのエネルギは、消費される場所から遠く離れた場所で発生されていたため、輸送過程で多くのエネルギが浪費されることがあった。
【０００３】
電子機器などのシステムに電源を供給する他の電源としてはバッテリがある。電池を使用した場合、電子機器に一定電圧を提供することができるため、安定した電源を電子機器に供給することができる。しかし、電子機器の電源として電池を使用するには、いくつかの問題点があった。第１に、充電可能な電池は、再充電の回数に限界がある上、電池が再充電されるに従い、電池の充電容量が徐々に減ることがあった。第２に、電池を部分充電する、またはエネルギが完全に消費される前に充電する場合、電池の容量が減ってしまうことがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、エネルギの輸送コストが低くて電池を代替するができる上、上述の問題点を解決することのできる太陽光電源装置が求められていた。
本発明の第１の目的は、太陽エネルギを受けて備蓄し、必要に応じて電気を供給することのできる太陽光電源装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、各再充電の間で部分充電または放電を行っても機能が失われない電池として用いることのできる太陽光電源装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、消費する場所の近くでエネルギを生産し、エネルギ輸送コストが非常に低い太陽光電源装置を提供することにある。
本発明の第４の目的は、太陽光電源装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）  太陽エネルギを受けるソーラパネルと、前記太陽エネルギを蓄積し、電気を供給する磁器コンデンサと、を備え、前記ソーラパネルは、太陽に面した第１の側を有し、前記磁器コンデンサは、前記ソーラパネルの第２の側に接触されていることを特徴とする太陽光電源装置を提供する。
【０００６】
（２）  前記太陽光電源装置は、携帯機器に使用することが可能なことを特徴とする（１）に記載の太陽光電源装置を提供する。
【０００７】
（３）  前記携帯機器に接続されたパワーグリッドが利用できないときに、前記携帯機器に電気を供給することを特徴とする（１）に記載の太陽光電源装置を提供する。
【０００８】
（４）  前記太陽光電源装置が各再充電の間に部分充電または放電を行うときに、前記太陽光電源装置の充電容量が維持されることを特徴とする（１）に記載の太陽光電源装置を提供する。
【０００９】
（５）  前記太陽光電源装置は、化学電池よりも再充電可能回数が多いことを特徴とする（１）に記載の太陽光電源装置を提供する。
【００１０】
（６）  前記磁器コンデンサは、前記ソーラパネルで発生された電気エネルギを処理する高い蓄積容量を有することを特徴とする（１）に記載の太陽光電源装置を提供する。
【００１１】
（７）  前記磁器コンデンサは、リーク電流を防ぐバリアを有し、蓄積時間を延ばすことが可能なことを特徴とする（１）に記載の太陽光電源装置を提供する。
【００１２】
（８）  ソーラパネルを形成する工程と、前記ソーラパネル上に磁器コンデンサを形成する工程と、を含むことを特徴とする太陽光電源装置の製造方法を提供する。
【００１３】
（９）  前記ソーラパネルおよび前記磁器コンデンサは、半導体製造装置で製造され、前記ソーラパネルを形成するときに高温を使用することを特徴とする（８）に記載の太陽光電源装置を提供する。
【００１４】
（１０）  前記磁器コンデンサは、前記ソーラパネルで発生された電気エネルギを処理する高い蓄積容量を有することを特徴とする（８）に記載の太陽光電源装置を提供する。
【００１５】
（１１）  前記磁器コンデンサは、リーク電流を防ぐバリアを有し、蓄積時間を延ばすことが可能なことを特徴とする（８）に記載の太陽光電源装置を提供する。
【００１６】
（１２）  第１の側および第２の側を有するソーラパネルを形成する工程と、第３の側および第４の側を有する磁器コンデンサを形成する工程と、前記ソーラパネルと、前記磁器コンデンサとを接続させる工程と、前記ソーラパネルの前記第２の側と、前記磁器コンデンサの前記第３の側との間に、第１のワイヤを配置する工程と、前記ソーラパネルの前記第１の側および前記磁器コンデンサの前記第４の側に、第２のワイヤを接続する工程と、を含むことを特徴とする太陽光電源装置の製造方法を提供する。
【００１７】
（１３）  前記ソーラパネルおよび前記磁器コンデンサは、半導体製造装置で製造され、前記ソーラパネルを形成するときに高温を使用することを特徴とする（１２）に記載の太陽光電源装置の製造方法を提供する。
【００１８】
（１４）  前記磁器コンデンサは、前記ソーラパネルで発生された電気エネルギを処理する高い蓄積容量を有することを特徴とする（１２）に記載の太陽光電源装置の製造方法を提供する。
【００１９】
（１５）  前記磁器コンデンサは、リーク電流を防ぐバリアを有し、蓄積時間を延ばすことが可能なことを特徴とする（１２）に記載の太陽光電源装置の製造方法を提供する。
【００２０】
（１６）  前記第１のワイヤはアノードに形成され、前記第２のワイヤはカソードに形成されることを特徴とする（１２）に記載の太陽光電源装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の太陽光電源装置およびその製造方法は、再充電可能回数が多く、部分充電または放電を行っても容量が低下しないため、エネルギ輸送コストを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
図１を参照する。図１は、本発明の一実施形態による太陽光電源装置の構造を示す断面図である。太陽光電源装置は、ソーラパネル１２０および磁器コンデンサ１４０を含む。ソーラパネル１２０は、太陽光の太陽エネルギを磁器コンデンサ１４０に保存し、必要なときに電子機器に電気を提供する。ソーラパネル１２０は、第１の側１２１および第２の側１２２を有し、磁器コンデンサ１４０は、第３の側１４１および第４の側１４２を有する。ソーラパネル１２０の第１の側１２１は、太陽の方向に向けられ、磁器コンデンサ１４０の第３の側１４１は、ソーラパネル１２０の第２の側１２２と接触されている。磁器コンデンサ１４０の第４の側１４２は、太陽の方向の反対側にある。第１のワイヤ１５０は、ソーラパネル１２０の第２の側１２２と、磁器コンデンサ１４０の第３の側１４１との間に配置されている。第２のワイヤ１７０は、ソーラパネル１２０の第１の側１２１および磁器コンデンサ１４０の第４の側１４２と接触されている。第１のワイヤ１５０の端部はアノード１６０でもよく、第２のワイヤ１７０の端部はカソード１８０でもよい。
【００２４】
太陽光電源装置の製造方法は、第１の側１２１および第２の側１２２を有するソーラパネル１２０を形成する工程と、第３の側１４１および第４の側１４２を有する磁器コンデンサ１４０を形成する工程と、ソーラパネル１２０と磁器コンデンサ１４０とを接続する工程と、ソーラパネル１２０の第２の側１２２と、磁器コンデンサ１４０の第３の側１４１との間に第１のワイヤ１５０を配置する工程と、第２のワイヤ１７０をソーラパネル１２０の第１の側１２１および磁器コンデンサ１４０の第４の側１４２に接続する工程と、を含む。第１のワイヤ１５０の端部はアノード１６０に形成され、第２のワイヤ１７０の端部はカソード１８０に形成される。ソーラパネル１２０および磁器コンデンサ１４０のそれぞれは、半導体製造装置で製造される。ソーラパネル１２０は、高温で形成され、磁器コンデンサ１４０は、低温で製造される。ソーラパネル１２０と、磁器コンデンサ１４０とは個別に製造されるため、収率を向上させることができる。本実施形態は、ソーラパネル１２０の第２の側１２２上にある金属と、磁器コンデンサ１４０の第３の側１４１上の金属とを接続させることにより、回路を容易に形成することができる。
【００２５】
ソーラパネル１２０および磁器コンデンサ１４０を一緒に利用して太陽エネルギを蓄積する利点は２つある。そのうちの１つは、磁器コンデンサ１４０は、ソーラパネル１２０が発生する電気エネルギを処理することができる高い蓄積容量を有するという点である。もう１つの利点は、磁器コンデンサ１４０がリーク電流の発生を防ぐバリアを有するため、エネルギの保存時間を大幅に延ばすことができるという点である。
【００２６】
コンデンサは、ソーラパネルが太陽光線を十分に浴びたときに発生する多くの電気エネルギを処理する蓄積能力を備えていないため、太陽エネルギの蓄積に使用することはできない。一般に一日の太陽光は、平均でピーク放射時の約５時間で表すことができる。発生する太陽エネルギを蓄積することができるように設計されたコンデンサに提供される充電電流密度が３．３ｍＡ／ｃｍ２であるとき、総電気エネルギは、３．３×１０−３×１８０００（秒）＝５９．４Ｃ／ｃｍ２となる。このコンデンサが０．４５Ｖの最大電圧に達するとき、容量値は５９．４／０．４５＝１３２Ｆ／ｃｍ２となる。さらに、変換効率が約１５パーセントである商用太陽電池は、充放電効率を考慮しない場合、容量値が３１４２Ｆ／ｃｍ２となる。このような容量値は、磁器コンデンサを利用した場合に得ることが可能である。ある報告によると、容量値は１０９増大し、５０００Ｆ／ｃｍ２を超えるものもある。このように、磁器コンデンサは、ソーラパネルにより発生された多くの電気エネルギを処理することができる。
【００２７】
また、コンデンサを利用して太陽エネルギを蓄積しない理由は、リーク電流が発生するからである。これに対し、磁器コンデンサは、磁性体層がスピンアップまたはスピンダウンの電流が通ることを防ぐリーク電流に対するバリアを有している。
【００２８】
太陽光電源装置は、様々な電子機器、特に携帯機器に利用することができる。つまり、電子機器は、パワーグリッドに接続できないときに太陽光電源装置を利用し、電気を得ることができる。
【００２９】
太陽光電源装置は、化学電池よりも多くの回数、再充電を行う電池として利用することができるため、機能を失わずに各再充電の間で部分充電または放電を行うことができる。
【００３０】
さらに、太陽光電源装置は、エネルギ輸送コストが非常に低いため、効率がよい。太陽エネルギは、ソーラパネルに隣接した磁器コンデンサ中に蓄積されるため、そのエネルギは生産された場所の近くで消費される。そのため、エネルギが消費される場所から遠いところで発生するグリッドと比べ、輸送過程中で多くのエネルギがロスされることがない。
【００３１】
本発明は、上述の実施形態以外に、他の実施形態で行ってもよい。例えば、ソーラパネルおよび磁器コンデンサが同じ製造工程で製造される場合、ソーラパネルを高温で製造し、磁器コンデンサを後で製造してもよい。製造工程は、まずトランジスタを形成してから金属ルーチング（ｍｅｔａｌ  ｒｏｕｔｉｎｇ）を後で行う一般の半導体製造方法に似た工程で行ってもよい。また、この太陽光電源装置を反対に配置し、ソーラパネルを太陽に向け、磁器コンデンサを太陽と反対方向に向けてもよい。
【００３２】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態による太陽光電源装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１２０  ソーラパネル
１２１  第１の側
１２２  第２の側
１４０  磁器コンデンサ
１４１  第３の側
１４２  第４の側
１５０  第１のワイヤ
１６０  アノード
１７０  第２のワイヤ
１８０  カソード
【図１】
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