(57)【要約】【課題】太陽電池パネルを構成する複数に太陽電池セルの電気的接続作業の容易化を図り、歩留まり向上とコストダウンを図ることができる太陽電池を提供する。【解決手段】複数の長方形状の太陽電池セル１ａをその長手方向と直角方向に並設して太陽電池パネル１を構成し、前記隣り合う太陽電池セル１ａの陰極２ａと陽極２ｂを電気的に接続し、前記一方の面を受光面２として該受光面２が太陽光を受けたとき、そのエネルギーによって起電力を発生する太陽電池４において、前記太陽電池パネル１の幅方向の中間部に分割ライン６を設けて２等分として縦方向の幅が２倍の左側太陽電池セル群７Ｌと右側太陽電池セル群７Ｒを構成し、前記左側太陽電池セル群７Ｌおよび右側太陽電池セル群７Ｒをそれぞれ直列に電気的に接続するとともに、前記左側太陽電池セル群７Ｌと右側太陽電池セル群７Ｒを直列に電気的に接続したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の長方形状の太陽電池セルをその長手方向と直角方向に並設して太陽電池パネルを構成し、前記隣り合う太陽電池セルの陰極と陽極を電気的に接続し、前記一方の面を受光面として該受光面が太陽光を受けたとき、そのエネルギーによって起電力を発生する太陽電池において、
前記太陽電池パネルの幅方向の中間部に分割ラインを設けて２等分として縦方向の幅が２倍の左側太陽電池セル群と右側太陽電池セル群を構成し、前記左側太陽電池セル群および右側太陽電池セル群をそれぞれ直列に電気的に接続するとともに、前記左側太陽電池セル群と右側太陽電池セル群を直列に電気的に接続したことを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
複数の長方形状の太陽電池セルをその長手方向と直角方向に並設して太陽電池パネルを構成し、前記隣り合う太陽電池セルの陰極と陽極を電気的に接続し、前記一方の面を受光面として該受光面が太陽光を受けたとき、そのエネルギーによって起電力を発生する太陽電池において、
前記太陽電池パネルの幅方向の中間部に分割ラインを設けて３等分として縦方向の幅が３倍の左側太陽電池セル群、中間太陽電池セル群および右側太陽電池セル群を構成し、前記左側太陽電池セル群、中間太陽電池セル群および右側太陽電池セル群をそれぞれ直列に電気的に接続するとともに、前記左側太陽電池セル群、中間太陽電池セル群および右側太陽電池セル群を直列に電気的に接続したことを特徴とする太陽電池。
【請求項３】
請求項１または２記載の太陽電池を備えた充電器本体と、
前記充電器本体に設けられ、前記太陽電池と接続されたバッテリーと、
前記バッテリーに接続され、携帯機器の充電端子と接続可能な充電コネクタと、
を具備したことを特徴とする携帯機器用充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネルを備え、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池および太陽電池によってバッテリーに蓄電して携帯電話機等のバッテリーに充電できる携帯機器用充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の太陽電池セルと電力取り出し用の端子板とがインターコネクターを介して接続された太陽電池モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照。）。これは、複数の太陽電池セルが列内インターコネクターによって直列に接続されて太陽電池列が形成され、さらに隣接する太陽電池列の端部に位置する端部太陽電池セル同士が列間インターコネクターにより電気的に接続されて、太陽電池セルが電気的に直列に接続されてマトリックス状に配置されたものである。そして、端部太陽電池セルを接続する列間インターコネクターは太陽電池列の側端間に設けられている。
【０００３】
一方、例えば携帯電話機等の携帯機器は、本体の内部にバッテリーを備えており、充電が必要になって時には専用のＡＣ充電器を使用してバッテリーに充電することが行なわれている。しかし、専用のＡＣ充電器は嵩張るため、旅行や出張等の外出時にＡＣ充電器を持ち運ぶことは煩雑である。
【０００４】
また、乾電池を内蔵した充電器も市販されているが、乾電池自体に重量があるため、持ち運びに困難であり、最近では、太陽電池パネルを搭載した携帯電話機用充電器が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
特許文献２に示す携帯電話機用充電器は、直方体形状のボディの内部にバッテリーを備えるとともに、ボディの表面に太陽電池パネルを装着し、さらにボディの端部に充電コネクタを設けたものである。そして、太陽電池パネルが太陽光エネルギーを受けると、そのエネルギーが電気エネルギーに変換され、ボディの内部のバッテリーに蓄電されるようになっている。したがって、充電コネクタを携帯電話機の充電端子に接続することにより、携帯電話機のバッテリーに充電することができる。
【特許文献１】特開２００５−１９１１８６号公報
【特許文献２】特許第３５８０８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように、隣接する太陽電池列の端部に位置する端部太陽電池セル同士を電気的に接続する作業は、半田付けによって行なわれているが、太陽電池セルの小型化に伴い煩雑な作業となり、コストアップの原因と歩留まり低下の原因となっている。
【０００７】
特許文献２に示す携帯電話機用充電器は、直方体形状のボディのサイズが、幅５０ｍｍ×長さ１７０ｍｍ×厚さ２０ｍｍ前後であり、大型であるとともに、特に長さが長いために携帯に不便である。
【０００８】
本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、太陽電池パネルを構成する複数に太陽電池セルの電気的接続作業の容易化を図り、歩留まり向上とコストダウンを図ることができる太陽電池を提供することにある。
【０００９】
また、充電器本体が薄型、小型であり、携帯に便利な携帯機器用充電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、複数の長方形状の太陽電池セルをその長手方向と直角方向に並設して太陽電池パネルを構成し、前記隣り合う太陽電池セルの陰極と陽極を電気的に接続し、前記一方の面を受光面として該受光面が太陽光を受けたとき、そのエネルギーによって起電力を発生する太陽電池において、
前記太陽電池パネルの幅方向の中間部に分割ラインを設けて２等分として縦方向の幅が２倍の左側太陽電池セル群と右側太陽電池セル群を構成し、前記左側太陽電池セル群および右側太陽電池セル群をそれぞれ直列に電気的に接続するとともに、前記左側太陽電池セル群と右側太陽電池セル群を直列に電気的に接続したことを特徴とする太陽電池にある。
【００１１】
請求項２は、複数の長方形状の太陽電池セルをその長手方向と直角方向に並設して太陽電池パネルを構成し、前記隣り合う太陽電池セルの陰極と陽極を電気的に接続し、前記一方の面を受光面として該受光面が太陽光を受けたとき、そのエネルギーによって起電力を発生する太陽電池において、
前記太陽電池パネルの幅方向の中間部に分割ラインを設けて３等分として縦方向の幅が３倍の左側太陽電池セル群、中間太陽電池セル群および右側太陽電池セル群を構成し、前記左側太陽電池セル群、中間太陽電池セル群および右側太陽電池セル群をそれぞれ直列に電気的に接続するとともに、前記左側太陽電池セル群、中間太陽電池セル群および右側太陽電池セル群を直列に電気的に接続したことを特徴とする太陽電池にある。
【００１２】
請求項３は、請求項１または２記載の太陽電池を備えた充電器本体と、前記充電器本体に設けられ、前記太陽電池と接続されたバッテリーと、前記バッテリーに接続され、携帯機器の充電端子と接続可能な充電コネクタとを具備したことを特徴とする携帯機器用充電器にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、太陽電池パネルを構成する複数に太陽電池セルの電気的接続作業の容易化を図ることができ、歩留まり向上とコストダウンを図ることができるという効果がある。
【００１４】
また、本発明は、充電器本体を薄型、小型に構成でき、携帯に便利であるとともに、携帯電話機等の携帯機器にストラップ式に携帯できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は第１の実施形態の太陽電池を示し、（ａ）は比較例として示す従来の太陽電池の平面図、（ｂ）は本発明の太陽電池の平面図、図２は図１のＡ部を拡大して示す縦断側面図、図３は太陽電池でニッケル水素電池に充電する充電器の電気回路図である。
【００１７】
図１（ａ）は、長方形状の８枚の太陽電池セル１ａ…をその長手方向と直角方向に並設して構成された太陽電池パネル１である。太陽電池セル１ａ…は、例えば、上面である受光面２が陰極２ａに、下面が陽極２ｂに形成されている。並設方向に隣り合う太陽電池セル１ａ…の陰極２ａと陽極２ｂは、図２に示すように、電極３を半田付けすることにより直列に電気的に接続されている。そして、太陽電池セル１ａ…の受光面２が太陽光を受けたとき、その太陽エネルギーによって起電力を発生する太陽電池４が構成されている。
【００１８】
例えば、図３に示すように、１．２Ｖの２本のニッケル水素電池からなるバッテリー＝２．４Ｖに太陽電池４で充電使用とした場合、１枚の太陽電池セル１ａは０．５Ｖであるため、８枚の太陽電池セル１ａ…を直列に接続する必要がある。すなわち、０．５Ｖ×８枚＝４Ｖとなり、２本のニッケル水素電池等のバッテリー＝２．４Ｖとの電位差によってバッテリー５に充電することができる。なお、１０はダイオードである。
【００１９】
しかし、例えば、縦寸法が４０ｍｍ×幅寸法が３０ｍｍの太陽電池パネル１で、４Ｖの出力電圧を得ようとする場合、接続寸法を無視すると、太陽電池パネル１の縦寸法／太陽電池セル１ａは、４０ｍｍ÷８＝５ｍｍとなる。すなわち、幅寸法が５ｍｍの太陽電池セル１ａを８枚、縦方向に並設し、しかも各太陽電池セル１ａ同士の陰極２ａと陽極２ｂを電極３で半田付けする必要がある。したがって、微細で脆弱な太陽電池セル１ａを加工するための作業および半田付け作業が煩雑で、歩留まりも悪くコストアップの原因となる。
【００２０】
しかし、本発明は、図１（ｂ）で示すように、太陽電池パネル１の幅方向（太陽電池セル１ａの長手方向）の中間部に分割ライン６を設けて２等分とし、太陽電池パネル１の縦方向（太陽電池セル１ａの幅方向）の幅が２倍の左側太陽電池セル群７Ｌと右側太陽電池セル群７Ｒを構成している。さらに、左側太陽電池セル群７Ｌおよび右側太陽電池セル群７Ｒをそれぞれ電極３によって直列に電気的に接続するとともに、左側太陽電池セル群７Ｌと右側太陽電池セル群７Ｒを電極３ａによって直列に電気的に接続している。
【００２１】
本実施形態によれば、太陽電池パネル１の幅方向の中間部に分割ライン６を設けて幅寸法を２等分とし、左側太陽電池セル群７Ｌと右側太陽電池セル群７Ｒを構成することにより、左側太陽電池セル群７Ｌおよび右側太陽電池セル群７Ｒは、太陽電池パネル１の縦寸法／太陽電池セル１ａは、４０ｍｍ÷６＝６．６７ｍｍとなる。すなわち、幅寸法が６．６７ｍｍの太陽電池セル１ａを左右各６枚、縦方向に並設した構成となる。したがって、太陽電池セル１ａが幅広くなり、加工作業および半田付け作業が容易で、歩留まりを向上させてコストダウンを図ることができる。
【００２２】
なお、太陽電池パネル１の幅方向の中間部に分割ライン６を形成する方法は、例えば、レーザビームを照射することにより、分割溝を形成することができ、この分割ライン６は太陽電池セル１ａ…の受光面２を保護するために受光面２にコーティングする透明樹脂層(図示しない)が埋設されて絶縁される。
【００２３】
図４は第２の実施形態の太陽電池を示し、（ａ）は比較例として示す従来の太陽電池の平面図、（ｂ）は本発明の太陽電池の平面図、図５は太陽電池でリチウム−イオン電池に充電する充電器の電気回路図である。
【００２４】
図４（ａ）は、長方形状の１２枚の太陽電池セル１ａ…をその長手方向と直角方向に並設して構成された太陽電池パネル１である。太陽電池セル１ａ…は、例えば、上面である受光面２が陰極２ａに、下面が陽極２ｂに形成されている。並設方向に隣り合う太陽電池セル１ａ…の陰極２ａと陽極２ｂは、図２に示す、第１の実施形態と同様に、電極３を半田付けすることにより直列に電気的に接続されている。
【００２５】
例えば、図５に示すように、３．７Ｖのリチウム−イオン電池等のバッテリー８に太陽電池４で充電使用とした場合、１枚の太陽電池セル１ａは０．５Ｖであるため、１２枚の太陽電池セル１ａ…を直列に接続する必要がある。すなわち、０．５Ｖ×１２枚＝６Ｖとなり、３．７Ｖのリチウム−イオン電池８との電位差によってバッテリー８に充電することができる。
【００２６】
しかし、例えば、縦寸法が４０ｍｍ×幅寸法が３０ｍｍの太陽電池パネル１で、６Ｖの出力電圧を得ようとする場合、接続寸法を無視すると、太陽電池パネル１の縦寸法／太陽電池セル１ａは、４０ｍｍ÷１２＝３．３３ｍｍとなる。すなわち、幅寸法が３．３３ｍｍの太陽電池セル１ａを１２枚、縦方向に並設し、しかも各太陽電池セル１ａ同士の陰極２ａと陽極２ｂを電極３で半田付けする必要がある。したがって、微細で脆弱な太陽電池セル１ａを加工するための作業および半田付け作業が煩雑で、歩留まりも悪くコストアップの原因となる。
【００２７】
しかし、本発明は、図４（ｂ）で示すように、太陽電池パネル１の幅方向（太陽電池セル１ａの長手方向）の中間部に２本の分割ライン６を設けて３等分とし、太陽電池パネル１の縦方向（太陽電池セル１ａの幅方向）の幅が数倍の左側太陽電池セル群９Ｌ、中間太陽電池セル群９Ｓおよび右側太陽電池セル群９Ｒを構成している。さらに、左側太陽電池セル群９Ｌ、中間太陽電池セル群９Ｓおよび右側太陽電池セル群９Ｒをそれぞれ電極３によって直列に電気的に接続するとともに、左側太陽電池セル群９Ｌ、中間太陽電池セル群９Ｓおよび右側太陽電池セル群９Ｒを電極３ａによって直列に電気的に接続している。
【００２８】
本実施形態によれば、太陽電池パネル１の幅方向の中間部に２本の分割ライン６ａ，６ｂを設けて幅寸法を３等分とし、左側太陽電池セル群９Ｌ、中間太陽電池セル群９Ｓおよび右側太陽電池セル群９Ｒを構成することにより、左側太陽電池セル群９Ｌ、中間太陽電池セル群９Ｓおよび右側太陽電池セル群９Ｒは、各４枚の太陽電池パネル１の縦寸法／太陽電池セル１ａは、４０ｍｍ÷４＝１０．０ｍｍとなる。すなわち、幅寸法が１０．０ｍｍの太陽電池セル１ａを左中右各４枚、縦方向に並設した構成となる。したがって、太陽電池セル１ａが幅広くなり、加工作業および半田付け作業が容易で、歩留まりを向上させてコストダウンを図ることができる。
【００２９】
なお、前記実施形態においては、太陽電池パネルは幅方向に２等分、３等分に分割した場合について説明したが、４等分以上でもよく、前記実施形態に限定されるものではない。
【００３０】
図６および図７は第３の実施形態を示し、図６は携帯電話機用充電器の分解斜視図、図７は携帯電話機用充電器の縦断側面図である。図６および図７に示すように、充電器本体１１は合成樹脂材料によって成形された偏平矩形状の下部カバー１２と偏平矩形状の上部カバー１３とから構成されている。下部カバー１２は底面部１４の外周部に周壁１５が一体に設けられている。下部カバー１２の長手方向の両端側における周壁１５の左右内面には段差からなる係合部１６が設けられている。上部カバー１３は上面部１７の外周部に周壁１８が一体に設けられている。上部カバー１３の長手方向の両端側における周壁１８の左右内面には前記係合部１６に対応して係合爪部１９が突設され、下部カバー１２に対して上部カバー１３を位置決めして押圧することにより、係合爪部１９と係合部１６とが弾性係合して下部カバー１２に対して上部カバー１３が結合されるようになっている。
【００３１】
下部カバー１２の内部にはニッケル水素電池またはリチウム−イオン電池等の矩形状のバッテリー２３が収納されている。バッテリー２３の上面にはバッテリー２３の平面形状に略等しい矩形状の電子部品基板ユニット２５が積層されている。電子部品基板ユニット２５の上面、すなわちバッテリー２３と接する面と反対側には複数個の電子部品２６が搭載されている。電子部品基板ユニット２５の一側部にはＬＥＤ２７が固定されている。このＬＥＤ２７は充電中を表示するものである。
【００３２】
電子部品基板ユニット２５の一端側には携帯電話機（図示しない）の充電端子と接続可能な充電コネクタ２９が設けられ、他端側にはＡＣ充電コネクタ（図示しない）と接続可能な接続端子３１が設けられている。充電コネクタ２９は合成樹脂材料からなるコネクタ本体３２によって保護されており、このコネクタ本体３２は下部カバー１２と上部カバー１３の周壁１５，１８に設けられた嵌合孔３３の係合された状態で充電器本体１１の外部に突出している。
【００３３】
従って、充電コネクタ２９はバッテリー２３および電子部品基板ユニット２５と積層されない位置で、しかも下部カバー１２と上部カバー１３との間に設けられているために、充電コネクタ２９が充電器本体１１の肉厚に影響を及ぼさない薄型構造の設計になっている。
【００３４】
さらに、充電コネクタ２９の一側部で、下部カバー１２と上部カバー１３の周壁１５，１８における外側面には突出片３４が一体に設けられ、これら突出片３４には互いに対向する枢支ピン３５が一体に突設されている。これら枢支ピン３５には充電コネクタ２９を覆うコネクタキャップ３６が開閉可能に枢支されている。すなわち、コネクタキャップ３６は一側面に開口部を有するボックス形状で、その一端部には枢支ピン３５に回動自在に係合する係合孔（図示しない）が設けられている。コネクタキャップ３６は枢支ピン３５を支点として回動（開閉）自在であり、閉塞時に充電コネクタ２９を覆って保護できるようになっている。さらに、コネクタキャップ３６の支点側における角部にはストラップ孔３８が設けられ、ボールチェーン式ストラップもしくはカニカンリング付きストラップを挿通して携帯電話機に吊り下げることができるようになっている。
【００３５】
前記ＡＣ充電コネクタと接続される接続端子３１はＡＣ充電コネクタ受け部４１によって覆われている。このＡＣ充電コネクタ受け部４１はゴム製の角筒状であり、ＡＣ充電コネクタ３０の端子部３０ａが挿入される挿入孔４２が設けられている。この挿入孔４２は充電器本体１１の外部に開口している。
【００３６】
従って、ＡＣ充電コネクタ受け部４１はバッテリー２３および電子部品基板ユニット２５と積層されない位置で、しかも下部カバー１２と上部カバー１３との間に設けられているために、ＡＣ充電コネクタ受け部４１が充電器本体１１の肉厚に影響を及ぼさない薄型構造の設計になっている。
【００３７】
さらに、上部カバー１３の凹陥部４５には第１の実施形態および第２の実施形態に示す太陽電池４と同様に、受光面４７を上部に向けて太陽電池パネル４８が嵌合され、上部カバー１３に対して接着固定されている。この太陽電池パネル４８はリード線(図示しない)を介して電子部品基板ユニット２５およびバッテリー２３に電気的に接続され、受光面４７が太陽光エネルギーを受けると、そのエネルギーが電気エネルギーに変換され、充電器本体１１内のバッテリー２３に蓄電されるようになっている。
【００３８】
前記実施形態においては、携帯電話機について述べたが、携帯電話機に限定されず、パソコン等の携帯機器の充電にも利用できる。
【００３９】
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態の太陽電池を示し、（ａ）は比較例として示す従来の太陽電池の平面図、（ｂ）は本発明の太陽電池の平面図。
【図２】同実施形態を示し、図１のＡ部を拡大して示す縦断側面図。
【図３】同実施形態を示し、太陽電池でニッケル水素電池に充電する充電器の電気回路図。
【図４】本発明の第２の実施形態の太陽電池を示し、（ａ）は比較例として示す従来の太陽電池の平面図、（ｂ）は本発明の太陽電池の平面図。
【図５】同実施形態を示し、太陽電池でニッケル水素電池に充電する充電器の電気回路図。
【図６】本発明の第３の実施形態の携帯電話機用充電器の分解斜視図。
【図７】同実施形態を示し、携帯電話機用充電器の縦断側面図。
【符号の説明】
【００４１】
１…太陽電池パネル、１ａ…太陽電池セル、２ａ…陰極、２ｂ…陽極、４…太陽電池、５，８…バッテリー、６…分割ライン、７Ｌ…左側太陽電池セル群、７Ｒ…右側太陽電池セル群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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