專利名稱：向手持裝置提供電能的太陽(yáng)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能(光生伏打原理)的太陽(yáng)能裝置，特別是可用于向手持裝置提供電能，不論在室內(nèi)(建筑物或其它封閉物內(nèi))或室外(建筑物或其它封閉物外)。
背景技術(shù)：
通過(guò)使用諸如光生伏打電池、陣列、太陽(yáng)能無(wú)源吸收劑、太陽(yáng)爐等系統(tǒng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能在業(yè)界已廣為人知。也曾提出一些系統(tǒng)來(lái)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，但這些系統(tǒng)采用的裝置都很難制造，例如密封的室外疊層36太陽(yáng)電池盒。
例如，美國(guó)專利號(hào)4,080,221說(shuō)明了一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的系統(tǒng)，它采用一種基本密封的防風(fēng)雨小室作為太陽(yáng)能收集器。美國(guó)專利4,493,940說(shuō)明了一種太陽(yáng)能收集器，其上裝有光生伏打電池，該組件放在用金屬密封圈密封的小室中，美國(guó)專利號(hào)4,373,308說(shuō)明了一種平板太陽(yáng)能收集器，與光生伏打電池陣列呈間隔關(guān)系。
將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電和直流電能的其它系統(tǒng)采用復(fù)雜方法來(lái)傳送太陽(yáng)能。
上述方法和裝置都不適用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能用于向手持裝置供電，因?yàn)檫@些手持裝置要求有足夠高的電平供室內(nèi)和室外使用。
發(fā)明概述背景技術(shù)未能講述或建議為向手持裝置供電而將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的可靠而廉價(jià)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
也未能講述或建議向PDA裝置(例如Palm Vx或Ipaq PDA)的充電電池供電的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
也未能講述或建議向便攜式電腦(便攜式或筆記本)或蜂窩電話的充電電池供電的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
也未能講述或建議通過(guò)轉(zhuǎn)換室內(nèi)光(人造光)和室外光(太陽(yáng)光)來(lái)供電的系統(tǒng)。
本發(fā)明通過(guò)提供從室內(nèi)光(人造光)和室外光(自然光、太陽(yáng)光)，將太陽(yáng)(光)能轉(zhuǎn)換成DC(直流)電能的裝置，克服了背景技術(shù)的這些缺陷。應(yīng)注意本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“太陽(yáng)能”指來(lái)自任何類型光的能量，不論是自然光例如陽(yáng)光，還是人造光。術(shù)語(yǔ)“太陽(yáng)能電池”指任何類型的光生伏打電池或光生伏打能量轉(zhuǎn)換裝置。本發(fā)明適合于向各種手持裝置供電，例如PDA裝置、便攜式電腦、蜂窩電話等，也適用于向這些手持裝置相關(guān)聯(lián)的電池充電。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，提供一個(gè)太陽(yáng)能電池面板，它包括有多個(gè)太陽(yáng)能電池。將面板構(gòu)建成能從自然光或人造光供電。面板的特點(diǎn)是最好有一襯底，其上安裝太陽(yáng)能電池。電池間的互連材料，也稱為“匯流排”，最好也安裝在襯底上。應(yīng)理解，此處術(shù)語(yǔ)“安裝”表示任何類型與襯底的連接，包括但不限于膠粘到襯底上，嵌入到襯底內(nèi)，或是襯底本身的一部分。
面板最好構(gòu)建成能降低光的反射，這樣可增加被吸收的光量和隨之而產(chǎn)生的光量?？蛇x以及更好的是，至少部分面板涂有抗反射涂層。
或者以及更好的是，面板用能降低光反射和/或散射的元件構(gòu)建。例如，可選以及更好的是，面板的特點(diǎn)是具有用黑色材料(例如黑色玻璃纖維)構(gòu)建的襯底，雖然其它任何適合的材料都可使用。可選以及更好的是電池至少涂上氧化鉻，已知氧化鉻可吸收大部分的光譜。氧化鉻，又稱為黑鉻，在業(yè)界已知是用來(lái)構(gòu)建太陽(yáng)能電池的。作為制造工藝的一部分，太陽(yáng)能電池用黑鉻制造，作為抗反射涂層。黑鉻具有低反射率以及低放射率的特性，所以一旦光能被吸收，就會(huì)陷于材料中，而不是從材料中發(fā)射出來(lái)。當(dāng)然，其它吸收劑和/或抗反射和/或抗散射材料也可選用。
電池間的互連材料，又稱為“匯流排”，最好用也是吸收劑和/或抗反射和/或抗散射的材料?；ミB材料也包括導(dǎo)電材料?？蛇x以及更好的是，這兩種特性都存在于單一材料和/或混合物和/或合成物中，例如碳。碳(石墨)陽(yáng)極或陰極可任選用來(lái)制造常規(guī)的非太陽(yáng)能電池，因?yàn)檫@種材料導(dǎo)電。這種碳材料也具有是黑色，故有吸收和/或抗反射和/或抗散射等所需特性。所以，石墨也可用來(lái)構(gòu)建本發(fā)明太陽(yáng)能板的互連材料，或匯流排。這種材料最初是為航天工業(yè)開(kāi)發(fā)的，已有市售(AD+DLtd.，Israel)?；蛘撸ミB材料的導(dǎo)電部分可任選涂復(fù)一種能吸收和/或抗反射和/或抗散射的涂復(fù)材料。
本發(fā)明的該可選但優(yōu)選實(shí)施例具有許多使本發(fā)明不同于背景技術(shù)的特性，因?yàn)槟壳皡R流排通常用高反射材料構(gòu)建，例如銀或金屬混合物。
按照本發(fā)明，這些不同類型的可選但優(yōu)選的材料組合構(gòu)成本發(fā)明的“黑上黑(black on black)”太陽(yáng)能板技術(shù)。
按照本發(fā)明的可選但優(yōu)選實(shí)施例，該裝置可選但優(yōu)選包括某種類型的容器，例如PDA盒、便攜式電腦包、蜂窩電話套或用于待供電裝置的任何其它容器，以及按照本發(fā)明的太陽(yáng)能板，用于向裝置供電?；蛘呷缦率?，容器可任選構(gòu)建成僅放太陽(yáng)能板，或者最好容器有多個(gè)組件，可分別放太陽(yáng)能板和待供電的裝置。
按照本發(fā)明還提供了一個(gè)將太陽(yáng)(光)能轉(zhuǎn)換成電能的系統(tǒng)，包括一個(gè)圍繞光生伏打電池陣列的基本未密封的未附著的小室，一個(gè)旁路和/或放置在和光生伏打電池陣列同一平面上的阻塞二極管。
按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了向電氣裝置(例如PDA裝置，便攜式電腦和蜂窩電話)供電的電氣系統(tǒng)，其中部分電源從光生伏打電池導(dǎo)出。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置還包括電連接到光生伏打電池陣列的電池組，用于接收光生伏打電池所產(chǎn)生的直流電能，以及一個(gè)直流變換器，用于將電池組提供的交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源?？蛇x但更好的是，該裝置包括交流電多插頭電源，以便在電池電壓電平允許和需要的情況下，該裝置可任選從另一電源接收電能。也是可選但更好的是，該裝置包括一個(gè)電池充電器，該充電器電連接到電池組和交流電源，用于從交流電源向手持裝置的電池充電。
也是可選但更好的是，提供一個(gè)控制面板，用于電連接和斷開(kāi)電氣系統(tǒng)的元件。按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，控制面板包括調(diào)壓器。
按照本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置還包括當(dāng)電池組已完全充電時(shí)將電能從光生伏打電池傳送到任何電源裝置的裝置，例如利用專用的多插頭裝置。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置最好還包括獨(dú)特的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)，使該裝置又能在室內(nèi)工作，將人造光轉(zhuǎn)換成DC(直流)，又能在室外工作，將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成DC。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明中可以更充分的理解和鑒賞本發(fā)明。附圖包括

圖1為按照本發(fā)明的示范太陽(yáng)能電池(光生伏打電池)的示意方框圖；圖2為按照本發(fā)明的示范面板的示意方框圖；圖3為按照本發(fā)明的示范系統(tǒng)的示意方框圖；圖4示出按照本發(fā)明的示范面板的照片；圖5A和5B示出按照本發(fā)明的示范容器的兩方向的照片；以及圖6示出按照本發(fā)明的另一示范容器的照片。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明是從室內(nèi)光(人造光)和室外光(太陽(yáng)光)將太陽(yáng)(光)能轉(zhuǎn)換成DC(直流)電能的裝置，系統(tǒng)和方法。應(yīng)注意本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“太陽(yáng)能”指來(lái)自任何類型光的能量，不論是自然光例如陽(yáng)光，還是人造光。術(shù)語(yǔ)“太陽(yáng)能電池”指任何類型的光生伏打電池或光生伏打能量轉(zhuǎn)換裝置。本發(fā)明適合于向各種手持裝置供電，例如PDA裝置、便攜式電腦、蜂窩電話等，也適用于向這些手持裝置相關(guān)聯(lián)的電池充電。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，該裝置的特點(diǎn)是有一個(gè)太陽(yáng)能電池面板，它包括有多個(gè)太陽(yáng)能電池。將面板構(gòu)建成能從自然光或人造光供電。面板的特點(diǎn)最好是有一襯底，其上安裝太陽(yáng)能電池。電池間的互連材料，也稱為“匯流條”，最好也安裝在襯底上。應(yīng)注意，此處所用的術(shù)語(yǔ)“安裝”表示任何類型與襯底的連接，包括但不限于膠粘到襯底上，嵌入到襯底內(nèi)，或是襯底本身的一部分。
面板最好構(gòu)建成能降低光的反射，這樣可增加被吸收的光量和隨之而產(chǎn)生的能量。可選以及更好的是，至少部分面板涂復(fù)有抗反射涂層。
或者以及更好的是，面板用能降低光反射和/或散射的元件構(gòu)建。例如，可選以及更好的是，面板的特點(diǎn)是具有用黑色材料(例如黑色玻璃纖維)構(gòu)建的襯底，雖然其它任何適合的材料都可使用。可選以及更好的是，電池至少涂上氧化鉻，已知氧化鉻可吸收大部分的光譜。氧化鉻，又稱為黑鉻，在業(yè)界已知是用來(lái)構(gòu)建太陽(yáng)能電池的。黑鉻具有低反射率以及低放射率的特性，所以一旦光能被吸收，就會(huì)保持陷于材料中，而不是從材料中發(fā)射出來(lái)。當(dāng)然，其它吸收劑和/或抗反射和/或抗散射材料也可選用。
電池間的互連材料，又稱為“匯流排”，最好也用能吸收和/或抗反射和/或抗散射的材料。互連材料也包括導(dǎo)電材料。可選以及更好的是，這兩種特性都存在于單一材料和/或混合物和/或合成物中，例如碳。碳(石墨)陽(yáng)極或陰極可任選用來(lái)制造常規(guī)的非太陽(yáng)能電池，因?yàn)檫@種材料導(dǎo)電。這種碳材料也是黑色，故有吸收和/或抗反射和/或抗散射等所需特性。所以，石墨也可用來(lái)構(gòu)建本發(fā)明太陽(yáng)能板的互連材料，或匯流排?；蛘撸ミB材料的導(dǎo)電部分可任選涂復(fù)一種能吸收和/或抗反射和/或抗散射的涂復(fù)材料。
本發(fā)明的該可選但優(yōu)選實(shí)施例具有許多使本發(fā)明不同于背景技術(shù)的特性，因?yàn)槟壳皡R流排通常用高反射材料構(gòu)建，例如銀或金屬混合物。
按照本發(fā)明，這些不同類型的可選但優(yōu)選的材料組合構(gòu)成本發(fā)明的“黑上黑”太陽(yáng)能板技術(shù)。
光生伏打電池陣列可選和最好包括18-36單晶硅室外EFG太陽(yáng)能電池，其中每個(gè)可選具有5cm×1.25cm尺寸，用捷克拉斯基法生長(zhǎng)的晶塊制造，作為特殊單晶高效室內(nèi)/室外光生伏打電池的實(shí)例。陣列也最好包括18-36個(gè)薄膜Sanio amron室內(nèi)PV(光生伏打)電池，在室內(nèi)和室外電池間交替，可選作成18-36電池的串聯(lián)。
每個(gè)陣列可選和最好包括10行9-18個(gè)方電池。以下將詳述，電池以及陣列的大小(例如每行和總陣列的電池?cái)?shù))最好根據(jù)擬輸出的電能來(lái)確定。每一行最好能產(chǎn)生每小時(shí)多達(dá)10W，每個(gè)陣列最好能產(chǎn)生每天多達(dá)20W(12伏時(shí)為2安培)。
按照本發(fā)明的可選但優(yōu)選實(shí)施例，該裝置可選但最好包括某種類型的容器，例如PDA盒、便攜式電腦包、蜂窩電話套或用于待供電裝置的任何其它容器，以及按照本發(fā)明的太陽(yáng)能板，用于向裝置供電?；蛘?，如下述，容器可任選構(gòu)建成僅放太陽(yáng)能板，或者最好容器有多個(gè)組件，可分別放太陽(yáng)能板和待供電的裝置。
本發(fā)明適合于和任何類型的電子裝置一起工作，包括但不限于CD播放器、MP3播放器、便攜式電腦、蜂窩電話、數(shù)碼攝像機(jī)、投幣式自動(dòng)電唱機(jī)或GPS裝置。
不同的配置和結(jié)構(gòu)可任選用于容器和面板。例如，一個(gè)或多個(gè)面板可任選位于容器之外，然后最好連接到容器內(nèi)的裝置上，例如連接到裝置的電池或電池組上。如果面板位于容器外側(cè)，可選用透明或半透明(例如部分透光)的蓋子，例如用適合的塑料材料構(gòu)成的蓋子將面板保護(hù)起來(lái)。或者，一個(gè)或多個(gè)面板可任選位于容器之內(nèi)，容器可打開(kāi)，讓光到達(dá)太陽(yáng)能板。然后可選將裝置放在容器的單獨(dú)小室中，或者放在容器之外，僅通過(guò)某種類型的插頭連接到太陽(yáng)能板。
按照本發(fā)明的可選但優(yōu)選實(shí)施例，插頭可選有兩部分第一部分針對(duì)供電的裝置和/或產(chǎn)品的類型，例如按照制造商的要求制造，第二部分連接到太陽(yáng)能板，其特點(diǎn)是在末端有“通用連接器”。這個(gè)通用連接器然后可連接到連接器的第一部分。例如，可選通用連接器是插座，而第一部分是具體為特定類型的裝置和/或產(chǎn)品而設(shè)計(jì)的插頭(即按照裝置上的電源插座的結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì))，是一個(gè)能連接到通用連接器上的插座中的插頭。
按照本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，手持裝置的容器用絕緣材料形成。
按照本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，連接電環(huán)流系統(tǒng)各元件的導(dǎo)線或匯流排用防銹材料制造。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，容器包括框架、背板、EVA蓋以及放置在外殼的背板和框架之間的蘇格蘭膠粘材料，用于將背板連接到框架上。EVA是一種透明材料，像玻璃、硬玻璃疊層板或透明環(huán)氧樹(shù)脂，可以允許光線通過(guò)。透明環(huán)氧樹(shù)脂是作為一種堅(jiān)固穩(wěn)定的材料研發(fā)來(lái)用于外層空間的。EVA也可選擇用加熱硬化。電池可選并最好是保持在兩層EVA之間。或者，可選擇用TefzetTM(美國(guó)杜邦)將電池層疊，在TefzetTM加到電池上后將其加熱，形成疊層。
最好配有各種連接器以便互連系統(tǒng)的電氣元件，可選和更好的是通過(guò)框架上的開(kāi)口使電氣連線能連接到電池板上的光生伏打電池以及手持裝置或其他要供電裝置。最好，這些連線連接到手持裝置或其它要供電裝置的電池上。
按照本發(fā)明的電池板可選并最好是放在容器的一部分內(nèi)，使光生伏打(太陽(yáng)能)電池能暴露給光線。例如，框架的特點(diǎn)可選擇有電池板托架以支撐電池板，最好支撐在板的背面和/或板的邊角和/或板的一部分和/或連接到板上但最好不起光生伏打電池作用的元件上，或者可將其作成板的“手柄”。
按照本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，框架和背板用輕的玻璃纖維材料制造。
按照本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，EVA蓋是可移動(dòng)式地附著在框架上，最好可以從框架上取下。
按照本發(fā)明，還提供了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的一種系統(tǒng)，包括基本不密封不附著的外殼來(lái)容納光生伏打電池陣列，以及放置在光生伏打電池同一平面上的旁路二極管。
按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種電氣系統(tǒng)，可向諸如PDA裝置，便攜式電腦和蜂窩電話等電氣裝置供電，其部分電能是從光生伏打電池導(dǎo)出。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置還包括一個(gè)電池組，它連接到光生伏打電池陣列，用于接收光生伏打電池所產(chǎn)生的電能；以及還包括一個(gè)直流變換器，用于將電池組提供的交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能?？蛇x和最好的是，該裝置包括一個(gè)交變電源，以便在電池的電壓電平允許并需要時(shí)接收其它電源的電能。可選和最好的是，該裝置可包括一個(gè)電連接到電池組和交變電源的電池充電器，用于從交變電源向手持裝置的電池充電。
當(dāng)太陽(yáng)能光生伏打電池的電壓電平允許時(shí)，可選擇該裝置向其它電氣裝置供電，例如通過(guò)提供這種交流和/或直流電源的電路。
可選和最好的是提供一個(gè)控制面板，用于電連接或斷開(kāi)電氣系統(tǒng)的元件。按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，該控制面板包括調(diào)壓器。
光生伏打陣列(按照本發(fā)明是陣列板)最好電連接到電氣系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)最好包括電池組，或多個(gè)電池，用電纜連接到光生伏打陣列上。電池組最好也通過(guò)控制板電連接到向手持這種和/或其它電氣裝置提供直流電源的電路上。該電池組可選和最好是也用多插頭電纜連接到直流/交流變換器上。變換器將電池組的直流電流轉(zhuǎn)換成220V或110V，50Hz的交流電流，并將該電流提供到某些電路，這些電路再將交流電能提供到電氣裝置上。這種多插頭裝置最好能連接到電氣裝置上。
電池組通常包括至少一個(gè)密封的電池，容量為1.00到2.00AH，以20小時(shí)計(jì)算。合適的市售電池為英國(guó)SEC Ltd.，Inver Bucks SL19AG制造的LI-ON電池。控制面板和變換器通常都包括在單個(gè)的可用市售電源單元中，例如美國(guó)Photocomm Inc.，Scottdale Ariz制造的TRACE。
按照本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置還包括當(dāng)電池組已完全充電時(shí)將光生伏打電池的電能傳送到任何電源裝置的裝置，例如利用特殊的多插頭裝置。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置最好其包括的獨(dú)特的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)能使該裝置既能在室內(nèi)工作(將人造光轉(zhuǎn)換成直流)，又能在室外工作(將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成直流)。如前所述，這種結(jié)構(gòu)最好利用本發(fā)明的“黑上黑”技術(shù)，以求太陽(yáng)能電池工作的最大效率。
參閱附圖和說(shuō)明就可更好的理解本發(fā)明的原理和工作?，F(xiàn)參閱圖1，圖中手持按照本發(fā)明的示范太陽(yáng)能電池(光生伏打電池)的示意方框圖。如圖所示，電路100有多個(gè)光生伏打電池102(AEG AG，德國(guó))。在所示電路100的示范實(shí)施方案中，有九個(gè)光生伏打電池102，應(yīng)理解這僅是為了討論而非意欲限制。每個(gè)光生伏打電池102的大小以及電路100中所包含的數(shù)量可選和最好是根據(jù)要產(chǎn)生的電源量而定。例如，可選和最好是每個(gè)光生伏打電池102大約為10mm×50mm。這樣電路100大約為100mm長(zhǎng)，60mm寬。當(dāng)然任何合適大小和數(shù)量的光生伏打電池102和/或電路100都可選擇使用。對(duì)于圖示的電路100，該方案可產(chǎn)生大約150mA和8.2V的電能。
在光生伏打電池102之間最好具有匯流排，作為互連材料的一個(gè)實(shí)例，而且最好還作為光生伏打電池102之間的網(wǎng)格。
電路100還最好包括阻塞或旁路二極管106，以迫使電流僅向一個(gè)方向流動(dòng)。如圖所示，阻塞二極管106最好與光生伏打電池串聯(lián)，防止光生伏打電池102上有反向電流，從而保護(hù)了光生伏打電池102不會(huì)受熱破壞(如果這種反向電流不被阻擋就可能發(fā)生熱破壞)。阻塞二極管106也可用旁路二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)，它連接到一個(gè)或多個(gè)光生伏打電池102上(未示出)，如果一個(gè)或多個(gè)光生伏打電池102反向偏置，它就導(dǎo)通。也可選擇將旁路二極管反并聯(lián)連接在部分多個(gè)光生伏打電池102上，例如保護(hù)光生伏打電池102不受熱破壞。
電路100最好還包括電阻器108，用于調(diào)節(jié)電流和電壓的電平?？蛇x和最好的是，電路100包括有LED(發(fā)光二極管)110或其它發(fā)光裝置，用于向用戶顯示電路100能夠提供電能。
電路100也最好(通過(guò)電阻器108)連接到需供電的裝置上(未示出)。
圖2是按照本發(fā)明的示范(電池)板的示意方框圖。應(yīng)注意圖2是高度示意性的，出于必要，某些元件未予示出，以使其余元件間的關(guān)系更為清晰。而且，圖2所示的元件是按其邏輯關(guān)系示出，不必要按其實(shí)際位置示出。
圖2示出電池板200，包括有多個(gè)光生伏打電池102，用互連材料例如匯流排104連接。光生伏打電池102可選用膠或其它粘接物質(zhì)安裝在襯底202上。匯流排104也最好安裝在襯底202上，也可選擇用膠或其它粘接物質(zhì)。
如前所述，光生伏打電池102、匯流排104和襯底202最好都用基本吸收和/或抗反射和/或抗散射的材料構(gòu)成，這種材料最好也具有低反射率，如前所述。例如，光生伏打電池102可選和最好是至少涂上氧化鉻，也稱為“黑鉻”。也可選擇購(gòu)買已有黑鉻(抗反射涂層)的光生伏打電池102。匯流排104還包括導(dǎo)電材料。可選和最好是，這兩種特性存在于單一種材料和/或混合物和/或合成物中，例如碳。碳(石墨)可選擇使用，因?yàn)檫@種材料導(dǎo)電?；蛘?，匯流排104可選擇涂復(fù)一種能吸收和/或抗反射和/或抗散射的涂復(fù)材料。
按照本發(fā)明，這些不同類型的可選和優(yōu)選的材料組合構(gòu)成了按照本發(fā)明的“黑上黑”太陽(yáng)能板技術(shù)的實(shí)例。
板200還最好具有電連接元件204，可選和最好包括圖1的電阻器和阻塞和/或旁路二極管(未示出)，可選和最好包括圖1的LED(未示出)。電連接元件204也最好包括有通用連接器206，該連接器最好能連接到特定的連接器208上。特定的連接器208最好一端能連接到通用連接器206，另一端能通過(guò)連接向要供電的裝置供電(未示出)。
圖3是按照本發(fā)明的示范系統(tǒng)的示意方框圖。也應(yīng)注意圖3是高度示意性的，出于必要，某些元件未予示出，以使其余元件間的關(guān)系更為清晰。而且，圖3所示的元件是按其邏輯關(guān)系示出，不必要按其實(shí)際位置示出。
圖3示出系統(tǒng)300，包括有圖2的板200。板200可選和最好是連接到控制面板302。如圖所示，最好將多個(gè)板200連接到控制面板302上?？刂泼姘?02最好可電連接或斷開(kāi)系統(tǒng)300的元件。按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，控制面板可包括至少一個(gè)，最好多個(gè)調(diào)壓器304，如圖所示。電池308可選擇連接到要供電的裝置(未示出)，該電池通常是更供電裝置的一部分。在電池308和板200之間可選擇有一個(gè)交流電路。
控制面板302可選和最好是包括傳送裝置322，在電池308完全充電時(shí)將來(lái)自光生伏打電池102的電能傳送到任何供電裝置(未示出)，例如使用多插頭裝置(未示出)。附加電池316可選擇用作緩沖電池，例如在沒(méi)有足夠的光線供電給裝置來(lái)接收電能和/或開(kāi)始充電時(shí)。電池316最好是可充電的，以便能用作小的電能蓄積器。當(dāng)需要一定量的電能，例如用于便攜式電腦或其它裝置，和/或用作后備電源，和/或在沒(méi)有足夠光線的情況下，這種方案可特別優(yōu)選。最好，電池316適合于放置在要充電裝置的容器內(nèi)(未示出)。
電池308也可用電池組中的多個(gè)電池來(lái)實(shí)現(xiàn)，用于任何上述結(jié)構(gòu)。
圖4示出按照本發(fā)明的板200的照片。光生伏打電池102和匯流排104清晰可見(jiàn)，還有襯底202。部分襯底202可選擇用作手柄400。
圖5和6示出示意性而非限制性的按照本發(fā)明的容器實(shí)例，可和電子裝置一起使用。
圖5A和5B示出示范容器500的照片，用于放置蜂窩電話、PDA或其它這種手持和/或便攜式裝置并向其供電。應(yīng)注意，在工作時(shí)不需要將要充電的裝置放置在容器500內(nèi)，且實(shí)際上工作時(shí)最好不要將要充電的裝置放置在容器500內(nèi)。容器500包括有圖5A所示的板200。圖5B示出容器500的背面(另一側(cè))，示出可選攜帶夾502。
圖6示出另一容器600，其中有兩個(gè)板200，當(dāng)容器600關(guān)閉時(shí)，板200受到保護(hù)但也就不能接收光線，打開(kāi)容器600，如圖6所示，板200就能接收光線并供電。
應(yīng)理解上述說(shuō)明應(yīng)僅視為實(shí)例，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可能有許多其它的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種供電板，包括(a)多個(gè)光生伏打電池，所述光生伏打電池能從人造光和自然光產(chǎn)生電能；(b)互連材料，用于電連接所述多個(gè)光生伏打電池；以及(c)襯底，用于安裝所述光生伏打電池和所述互連材料，以使所述光生伏打電池和所述互連材料在所述襯底上安排成陣列；其中所述光生伏打電池、所述互連材料和所述襯底都至少具有低反射率的特點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的板，其特征在于所述光生伏打電池包括氧化鉻。
3.如權(quán)利要求1或2所述的板，其特征在于所述互連材料包括匯流排。
4.如權(quán)利要求3所述的板，其特征在于所述匯流排包括石墨。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的板，其特征在于所述襯底包括黑色玻璃纖維。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的板，其特征在于還包括電路，用于可連接地從所述多個(gè)光生伏打電池供電。
7.如權(quán)利要求6所述的板，其特征在于所述電路還包括電阻器，用于調(diào)節(jié)來(lái)自所述多個(gè)光生伏打電池的電流的流動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的板，其特征在于所述電路還包括至少一個(gè)旁路二極管或阻塞二極管。
9.如權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的板，其特征在于還包括發(fā)光二極管。
10.一種向電子裝置供電的系統(tǒng)，包括(a)板，它包括1)多個(gè)光生伏打電池，所述光生伏打電池能從人造光和自然光產(chǎn)生電能；2)互連材料，用于電連接所述多個(gè)光生伏打電池；以及3)襯底，用于安裝所述光生伏打電池和所述互連材料，以使所述光生伏打電池和所述互連材料在所述襯底上安排成陣列；(b)電路，用于向所述裝置供電。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于所述電路還包括電阻器，用于調(diào)節(jié)來(lái)自所述多個(gè)光生伏打電池的電流的流動(dòng)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于所述電路還包括至少一個(gè)旁路二極管或阻塞二極管。
13.如權(quán)利要求10-12任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括發(fā)光二極管。
14.如權(quán)利要求10-13任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括連接到所述裝置的電池，所述板向所述電池供電，所述板通過(guò)所述電路都電連接到所述電池。
15.如權(quán)利要求10-14任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括連接到所述裝置的電池組，所述板向所述電池組供電，所述板通過(guò)所述電路都電連接到所述電池組。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括附加電池。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于所述附加電池提供了電能蓄積器。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于所述附加電池至少在沒(méi)有足夠光線時(shí)提供所述電源。
19.如權(quán)利要求17或18所述的系統(tǒng)，其特征在于所述附加電池至少在需要附加電源時(shí)提供所述電源。
20.如權(quán)利要求16-19任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于所述附加電池可從所述板再充電。
21.如權(quán)利要求10-20任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于所述光生伏打電池、所述互連材料和所述襯底都至少具有低反射率的特點(diǎn)。
22.向手持裝置供電的一種裝置，包括(a)容器，用于放置所述手持裝置；(b)至少一個(gè)太陽(yáng)能電池陣列，位于所述容器的一部分，所述至少一個(gè)太陽(yáng)能電池陣列能夠從人造光和自然光產(chǎn)生電能；以及(c)至少一個(gè)電路，用于將所述至少一個(gè)太陽(yáng)能電池陣列電連接到所述手持裝置，以將電源提供到所述手持裝置。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于所述太陽(yáng)能電池陣列位于所述容器的外面板上。
24.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于所述太陽(yáng)能電池陣列位于所述容器的內(nèi)面板上。
25.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于還包括連接到所述電路的通用連接器，以及連接到所述手持裝置的特定連接器，所述通用連接器其一端連接到所述特定連接器的一端，所述特定連接器的另一端可連接到所述手持裝置，所述另一端的結(jié)構(gòu)按照所述手持裝置上的電源插座而定，以便將電能提供到所述手持裝置。
26.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于還包括多插頭單元，用于向多個(gè)電氣裝置供電。
27.如權(quán)利要求22所述的裝置，還包括連接到外部電源的附加連接器，其特征在于如果所述至少一個(gè)太陽(yáng)能電池陣列的電能輸出低于預(yù)定電平，就從所述外部電源向所述手持裝置供電。
28.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于所述至少一個(gè)太陽(yáng)能電池陣列包括多個(gè)特殊單晶硅高效室內(nèi)/室外光生伏打電池。
全文摘要
一種從室內(nèi)光(人造光)和室外光(太陽(yáng)光或自然光)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成直流電能的裝置。本發(fā)明適合于向各種手持裝置供電，例如PDA裝置、便攜式電腦、蜂窩電話等，也用于對(duì)這些手持裝置相關(guān)聯(lián)的任何電池充電。
文檔編號(hào)H01L25/00GK1647284SQ03807530
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月4日
發(fā)明者A·伊拉扎里 申請(qǐng)人:陽(yáng)光風(fēng)格有限公司