发电装置、钟表以及发电装置的制造方法 |
|||||||
| 申请号 | CN201510093845.4 | 申请日 | 2015-03-03 | 公开(公告)号 | CN104900736B | 公开(公告)日 | 2018-05-08 |
| 申请人 | 精工爱普生株式会社; | 发明人 | 松本哲郎; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种采用薄片状的光 电池 在不损害钟表的设计性的前提下能够以更简易的方法制造的发电装置。发电装置(1)具有：薄片状且内部具有开口的形状的光电池(11)；薄片状且具有收进开口内的形状，并与光电池(11) 串联 连接的光电池(12)。该开口的中心与光电池(12)的中心相同。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种发电装置，其特征在于，包含： |
||||||
| 说明书全文 | 发电装置、钟表以及发电装置的制造方法技术领域背景技术[0002] 采用了薄片状的光电池(太阳电池)的手表已被公知。在这种手表中，在光电池的表面设置表盘(例如专利文献1)。表盘中采用具有透光性的滤色器。另外，为了得到所希望的电压，有些情况下需要对多个薄片进行串联连接。为了对多个薄片进行串联连接，因而采用较薄的布线薄片的技术被公知(例如专利文献2)。 [0003] 专利文献1所记载的技术中，根据滤色器的特性，有些情况下会透视到基底的光电池。这样的情况下，存在损害钟表的设计性的问题。采用专利文献2记载的技术，则部件数变多，而且需要布线薄片的安装工序。其结果，成本会增加。 [0004] 专利文献1：日本特开平9-243759号公报 [0005] 专利文献2：日本特开2007-292787号公报 发明内容[0006] 对此，本发明提供一种采用薄片状的光电池，在不损害钟表的设计性的前提下能够以更简易的方法制造的发电装置。 [0007] 本发明提供一种发电装置，其特征在于，具有：薄片状且内部设置了开口部的第1光电池；以及薄片状且具有收进所述开口部内的形状，并与所述第1光电池串联连接的第2光电池，所述开口部的中心与所述第2光电池的中心相同。 [0008] 根据该发电装置，能降低损害设计性的可能性。 [0009] 上述第2光电池，也可以具有如下形状：若从该第2光电池全部收进所述开口部内的状态起使该第2光电池以位于上述开口部内的点为中心进行旋转，则与上述第1光电池之间产生重叠。 [0010] 根据该发电装置，能够更简单地获得第1光电池与第2光电池之间的接触。 [0011] 上述开口部，也可以具有如下形状：在旋转对称的形状中加上与旋转中心之间的距离不同的凹部以及凸部中的至少一方。 [0012] 根据该发电装置，通过使第1光电池与第2光电池相对地进行旋转，从而能够获得接触。 [0013] 上述旋转对称的形状也可以是圆。 [0014] 根据该发电装置，与不是圆形的情况相比较，能够提高制造时的旋转自由度。 [0015] 上述第1光电池中有助于发电的面积与上述第2光电池中有助于发电的面积也可以相等。 [0016] 根据该发电装置，与第1光电池和第2光电池的面积不同的情况相比，能够更高效地获取电流。 [0017] 另外，本发明提供一种钟表，具有：薄片状且内部具有开口的形状的第1光电池；以及薄片状且具有收进上述开口内的形状，并与上述第1光电池串联连接的第2光电池。 [0018] 根据该钟表，能降低损害设计性的可能性。 [0019] 进而，本发明提供一种发电装置的制造方法，包括：从一枚光电池薄片凿下第1片的工序；从上述第1片凿下第2片的工序；以及将上述第1片作为第1光电池，将上述第2片作为第2光电池，对该第1光电池与该第2光电池进行串联连接的工序。 [0021] 图1是表示一实施方式涉及的发电装置1的构成的图。 [0022] 图2是表示光电池11以及光电池12的形状的图。 [0023] 图3是表示发电装置1的剖面的示意图。 [0024] 图4是例示发电装置1的制造方法的流程图。 [0025] 图5是例示步骤S1之后的状态的图。 [0026] 图6是例示步骤S2之后的状态的图。 [0027] 图7是例示步骤S2之后的状态的图。 [0028] 图8是例示步骤S3之后的状态的图。 [0029] 图9是例示步骤S4之后的状态的图。 [0030] 图10是表示变形例2所涉及的光电池11以及光电池12的形状的图。 [0031] 图11是例示变形例3所涉及的发电装置1的剖面构造的图。 [0032] 图12是例示变形例4所涉及的发电装置1的剖面构造的图。 [0033] 图13是表示手表100的外观的图。 具体实施方式[0034] 1.构造 [0035] 图1是表示一实施方式涉及的发电装置1的构成的图。发电装置1，是根据由光接收面接收的光进行发电的装置、即所谓的光电池(太阳电池)装置。图1表示从正面观察发电装置1的光接收面的图。发电装置1被用于电子设备、例如手表中。发电装置1具有收进手表的外壳(筐体)内的形状、即与钟表的表盘同等的形状以及大小。发电装置1，具有光电池11以及光电池12。在该例子中，凭单独的光电池得不到所希望的电压，因此通过将光电池11以及光电池12串联连接，从而得到所希望的电压。 [0036] 图2是表示光电池11以及光电池12的形状的图。图2(A)表示光电池11的形状，图2(B)表示光电池12的形状。光电池11以及光电池12均为薄片(薄膜)状的光电池。薄片状的光电池，具有：基板、和在基板上形成的太阳电池层。基板由例如塑料薄膜形成。太阳电池层包含例如非晶硅。 [0037] 光电池11具有在中央具有开口(开口部)的环(ring)状的形状。在光电池11中，环的宽度不是固定的，而是在一部分形成凹部。在图2(A)的示例中，在3处形成凹部(凹部111、凹部112、以及凹部113)。 [0038] 光电池12的外形为大致圆形，但不是完全的圆，而是在一部分具有凸部。在图2(B)的例子中，在3处形成凸部(凸部121、凸部122、以及凸部123)。另外，光电池12在中央具有孔129。孔129为使钟表的表针通过的孔。 [0039] 如后所述，光电池12是从光电池11凿下而形成的，光电池11的开口与光电池12的外形具有大致相同的形状。光电池12，在凸部121、凸部122、以及凸部123与光电池11重叠，且在该重叠的部分进行电接合。 [0040] 在该例子中，光电池11的开口的中心与光电池12的中心相同。即，这两个中心一致。另外，光电池11的开口的中心，是例如开口的重心。或者，也可以用圆对开口进行近似，并将该近似圆的中心作为开口的中心。对于近似圆而言，例如与开口内切的圆的面积最大。所谓光电池12的中心，是例如光电池12的重心。或者，也可以用圆对光电池12的形状进行近似，并将该近似圆的中心作为光电池12的中心。对于近似圆而言，例如与光电池12的外形内切的圆的面积最大。 [0041] 图3是表示发电装置1的剖面的示意图。图3表示图1的A-A剖面。光电池12在凸部121与光电池11接合。发电装置1进一步具有电极13以及电极14。电极13以及电极14均为用于取出由光电池11以及光电池12发电产生的电力的电极。在该例子中，电极13设置在光电池11的光接收面侧，电极14设置在光电池12的背面(与光接收面相反的面)的端部附近。电极13以及电极14是例如螺旋弹簧。 [0042] 另外，光电池11以及光电池12被设计成使发电面积相等。所谓发电面积，是指光接收面中、将发电装置1组入电子设备(在该例子中为钟表)时露出的部分的面积(有助于发电的面积)。即，在对光电池11以及光电池12照射相同照度的光的情况下，这两个电池的电流-电压(I-V)特性相等。通过采用发电面积相等的光电池，从而具有不损害发电效率的效果。另外，所谓发电面积“相等”，不仅包含发电面积完全一致的情况，还包含两者的差在给定的范围内(例如±10％以内)的情况。 [0043] 根据本实施方式，光电池11与光电池12之间的边界几乎为圆，呈对称性高的形状。因此，能够在不损害钟表的设计性的前提下提供所希望的发电功能。 [0044] 2.制造方法 [0045] 图4是例示发电装置1的制造方法的流程图。另外，图5～9是对各工序中的状态进行说明的图。在该例子中，发电装置1采用一枚薄片状的光电池(以下称作光电池薄片)来制造。 [0046] 在步骤S1中，从光电池薄片凿下与光电池11的外形相当的形状(图5)。光电池11的外形是圆。以下将在此被凿下的部分称作光电池片15。 [0047] 在步骤S2中，从光电池片15凿下与光电池12的外形相当的形状(图6)。光电池12的外形是以圆为基准的形状。该圆的中心与光电池11的外形的圆的中心相等。对于以圆为基准的外形，在一部分形成凸部。另外，在该例子中，形成三个凸部。这三个凸部，以光电池12的中心为基准位于对称的位置。即，对各凸部的代表点与圆的中心进行连结的线所形成的角度，均为120°(＝360°/3)。即，三个凸部，可以说是在圆周上每隔120°设置一个凸部。以下将在此被凿下的部分称作光电池片16。若从光电池片15凿下光电池片16，则剩下的部分成为光电池11(图7)。 [0048] 因具有凸部，从而光电池12具有若使之相对于光电池11相对地进行旋转，则与光电池11之间产生重叠的形状。即凸部是以圆为基准，与该圆的中心的距离不同的部分。 [0049] 在步骤S3中，对光电池片16进行加工，并形成光电池12。在该例子中，通过在光电池片16的中央部开设孔，从而形成光电池12(图8)。 [0050] 在步骤S4中，将光电池11与光电池12贴合。在进行贴合时，以光电池12的中心为旋转中心，使光电池12相对于光电池11相对地旋转给定的角度。另外，优选该旋转角比凸部的间隔(在该例子中为120°)更小，例如是凸部的间隔的一半(在该例子中为60°)(图9)。在光电池11与光电池12之间的接合中，采用焊锡或导电性的粘合剂。 [0051] 根据本实施方式，通过将从一枚光电池薄片凿下的两个光电池在旋转后进行接合的工序，能够制造将两个光电池串联连接的发电装置。采用该制造方法，不需要对两个光电池进行连接的缆线，通过部件件数的削减以及工序数的削减，从而能够减少制造成本。 [0052] 3.变形例 [0053] 本发明不限定于上述的实施方式，还可实施各种变形。以下，说明几个变形例。也可以将以下变形例中的2个以上组合使用。 [0054] 3-1.变形例1 [0055] 光电池12的外形不限定于以圆为基准。即，光电池11的开口的形状，不限定于以圆为基准。光电池12的外形，也可以足椭圆或者多角形等圆以外的形状。在该情况下，优选光电池12的外形为旋转对称。圆对于任意角度旋转对称。一般而言，正n角形是(360/n)°旋转对称(例如正方形是90°旋转对称，正五角形是72°旋转对称，正六角形是60°旋转对称)。 [0056] 在例如光电池12的外形以r[°]旋转对称的正多角形为基准的情况下，优选凸部按2r[°]以上的间隔设置。进而，在步骤S4中，优选使光电池11与光电池12在相对地进行r[°]旋转之后进行接合。 [0057] 3-2.变形例2 [0058] 图10是表示变形例2涉及的光电池11以及光电池12的形状的图。光电池12中的多个凸部，也可以不具有对称的形状。即，光电池11中的多个凹部，也可以不具有对称的形状。在该例子中，在光电池11中，不但设置凹部111～113，还设置凹部114。在光电池12中，与凹部114对应地设置凸部124。凹部114具有与凹部111～113不同的形状以及大小。在该例子中，凹部114被用作钟表的表盘中的日期窗口。所谓日期窗口，是用于通过在发电装置1的背面设置的日历显示板(省略图示)来观察日期显示的窗口。另外，凸部124作为光电池11与光电池12之间的接合部发挥功能。 [0059] 另外，光电池11以及光电池12中的凹部以及凸部的数目，不限定于实施方式中说明的数目。凹部以及凸部的数目，也可以是2个以下或者4个以上。另外，也可以在光电池11设置凸部，在光电池12设置凹部。进而，在光电池11以及光电池12中，凹部以及凸部的数目也可以彼此不同。例如，也可以是光电池11具有4个凹部，光电池12具有3个凸部。 [0060] 3-3.变形例3 [0061] 图11是对变形例3涉及的发电装置1的剖面构造进行例示的图。对光电池11以及光电池12进行层叠的顺序，不限定于实施方式所说明的顺序。也可以按光电池12位于更靠近光接收面侧的顺序将两者接合。另外，在图11的例子中，电极13在光电池12的光接收面设置在与孔129相当的位置，电极14在光电池11的背面设置于端部附近。 [0062] 3-4.变形例4 [0063] 图12是对变形例4涉及的发电装置1的剖面构造进行例示的图。电极13以及电极14的位置，不限定于实施方式所说明的位置。在该例子中，电极14在光电池12的背面设置在与孔129相当的位置。 [0064] 3-5.其他变形例 [0065] 图13是表示一实施方式涉及的手表100的外观的图。在手表100中，将发电装置1用于表盘。 [0066] 发电装置1的制造方法，不限定于图4所说明的制造方法。图4的各步骤也可以更换顺序。例如，也可以在从光电池薄片凿下光电池片16之后，从剩余的光电池薄片凿下光电池片15。 [0067] 应用发电装置1的电子设备不限定于手表。也可以在便携式电话、移动通信终端、可穿戴终端等手表以外的电子设备中采用发电装置1。 [0068] 符号说明 [0069] 1…发电装置、11…光电池、12…光电池、13…电极、14…电极、15…光电池片、16…光电池片、100…手表、111…凹部、112…凹部、113…凹部、121…凸部、122…凸部、123…凸部、129…孔 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈