專利名稱：光伏電池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括光伏電池裝置的設(shè)備。
背景技術(shù)：
公知諸如移動電話的手持便攜設(shè)備具有使用太陽能向設(shè)備供電的集成太陽能電池裝置。還公知在一些這樣的設(shè)備中使用太陽能向設(shè)備的電池充電。

發(fā)明內(nèi)容
第一方面提供一種設(shè)備包括 光伏電池裝置,具有前表面和后表面，以及在所述前表面和所述后表面中的不同表面上形成的第一和第二導(dǎo)體圖形，其中所述第一導(dǎo)體圖形包括至少一個環(huán)(loop),并且其中所述設(shè)備至少包括連接到所述第二導(dǎo)體圖形的第一端子和連接到所述第一導(dǎo)體圖形的所述至少一個環(huán)的不同端部的第二和第三端子。第二方面提供一種轉(zhuǎn)換器裝置包括轉(zhuǎn)換器體，具有前表面和后表面，以及所述前表面和后表面中的不同表面上形成的第一和第二導(dǎo)體圖形，其中所述第一導(dǎo)體圖形包括至少一個環(huán)，其中所述轉(zhuǎn)換器裝置至少包括連接到所述第二導(dǎo)體圖形的第一端子以及連接到所述第一導(dǎo)體圖形的至少一個螺旋環(huán)的不同端部的第二和第三端子，其中所述轉(zhuǎn)換器體和所述第一和第二導(dǎo)體圖形一起形成光伏轉(zhuǎn)換器裝置以及其中所述第二導(dǎo)體轉(zhuǎn)換器圖形構(gòu)成電感轉(zhuǎn)換器(induction transducer)。現(xiàn)在將參考附圖僅作為實例描述本發(fā)明的實施例。


在圖中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的設(shè)備的前和后面的透視圖，該裝置在此實例中是移動電話；圖2示出了形成圖I的設(shè)備的一部分的轉(zhuǎn)換器裝置的透視示意圖；圖3示出了圖I的設(shè)備的特定部件的示意圖；圖4示出了形成圖3的電路的一部分的功率管理核芯片的操作流程；圖5到8是圖2的轉(zhuǎn)換器裝置的部件的可選實施例；圖9是圖2的轉(zhuǎn)換器裝置的一部分的可選實施例；圖10是圖2的轉(zhuǎn)換器裝置的一部分的另一個可選實施例；以及
圖11是圖2的轉(zhuǎn)換器裝置的一部分的又一可選實施例。
具體實施例方式首先，參考圖1，示出了在本實例中是移動電話或智能手機的設(shè)備10。在圖的最上部的可見最大面是設(shè)備10的前面。在圖的最下部的可見最大面是設(shè)備10的后面。其它面是側(cè)面。設(shè)備包括可以是任意合適的形式的外殼11。在設(shè)備10的前面上是觸摸屏12。觸摸屏12包括設(shè)備10的前面的大部分區(qū)域。在設(shè)備10的前面的一端是揚聲器孔13而另端是麥克風(fēng)孔14。在設(shè)備10的后面上提供轉(zhuǎn)換器裝置15。轉(zhuǎn)換器裝置15占用設(shè)備10的后面的一半面積以上。轉(zhuǎn)換器裝置15包括一個或多個太陽能電池。轉(zhuǎn)換器裝置15與外殼11集成。可 選地，轉(zhuǎn)換器裝置15固定連接到外殼11?？蛇x地，作為外殼11的可移動后殼的一部分提供轉(zhuǎn)換器裝置15。圖2示出了新轉(zhuǎn)換器裝置15的示意圖。圖2是透視圖。部分視覺透明以便觀察一些相關(guān)特征。轉(zhuǎn)換器裝置15是復(fù)合裝置因為其包括太陽能電池裝置和電感線圈裝置。轉(zhuǎn)換器裝置15包括半導(dǎo)體η-摻雜層20和半導(dǎo)體ρ_摻雜層21。在η_摻雜層和P-摻雜層20、21之間是ρ-η結(jié)22。與ρ_η結(jié)22相對的η-摻雜層一側(cè)構(gòu)成轉(zhuǎn)換器裝置15的前面23。類似地，與ρ-η結(jié)22相對的ρ-摻雜層21的面構(gòu)成轉(zhuǎn)換器裝置15的背或者后面24。η-摻雜和ρ-摻雜層20、21可以以相反方式替代，半導(dǎo)體ρ_摻雜層21構(gòu)成前面23并且半導(dǎo)體η-摻雜層20構(gòu)成后面24。在前面23上形成的是第一透明導(dǎo)電氧化物(TCO)圖形25。第一端子26電連接到第一 TCO圖形25。第一端子26和第一 TCO圖形25 —起構(gòu)成轉(zhuǎn)換器裝置15的太陽能電池部分的前電極27。在圖2中示出了前電極27具有耙形形狀。下面描述其它形式。第一 TCO圖形25包括如二氧化鈦的透明材料。第一 TCO圖形25的齒以及將齒連接到一起并且連接到第一端子26的構(gòu)件一般為矩形。第一 TCO圖形25具有厚度。第一TCO圖形25完全或者部分透明。如此，在轉(zhuǎn)換器裝置15的前面23上入射的光能夠穿過第
一TCO圖形25以及圖形部件之間，到達ρ-η結(jié)22。在轉(zhuǎn)換器裝置15的后面24是第二 TCO圖形28。TCO圖形采取環(huán)的形式。在圖2示出的實例中，第二 TCO圖形28采取螺旋形式。第二 TCO圖形28具有寬度和厚度并且導(dǎo)電。在TCO圖形28的相對端連接第二和第三端子29，30。第三端子30連接到由第二 TCO圖形28構(gòu)成的螺旋的內(nèi)部端。在第三端子30從螺旋的內(nèi)部延伸到后面24的外邊緣時，第三端子30和跨過的第二 TCO圖形28的部分之間存在電絕緣。第二 TCO圖形28可以包括二氧化鈦。然而，因為第二端子29位于轉(zhuǎn)換器裝置15的后面，第二 TCO圖形28的透明度并不重要。如此，替代地，TCO圖形28可以包括金屬化層。圖3示出了設(shè)備10的特定部件的示意圖。示出了設(shè)備10，一般地包括功率管理模塊31、核芯32和電池33。功率管理模塊31可以作為集成電路或者核芯片實現(xiàn)。核芯32可以包括數(shù)字信號處理器(DSP) 34和/或一個或多個微處理器35。如果核芯32包括DSP34和一個或多個微處理器35，它們可以在共同的核芯片上或者在分離的核芯片上。在圖的左側(cè)示出了連接到第一和第二 TCO圖形25、28的第一到第三端子26、29、30。第二端子29連接到設(shè)備10中的參考電壓，如接地電勢，雖然是間接的(通過DC到DC變換器46A、46B，下面進行討論)。功率管理模塊31包括許多部件，具體地，包括充電模塊36、電池感測模塊37和控制器38。功率模塊31還包括第一到第四可控開關(guān)39到42?？刂破?8可操作以對功率管理模塊31的各種其它部件施加控制并從功率管理模塊31的各種其它部件獲得輸入，但是為了清楚的目的，圖中省略了各種連接。跨第一和第二端子26、29的連接是光伏感測模塊?？绲诙偷谌俗?9、30的連接是電磁(EM)感測模塊44。由于它們連接到第二端子29，光伏(PV)感測模塊43和電磁感測模塊44兩者都連接到參考(接地)電勢。PV感測模塊43可操作以檢測在第一和第二端子 26,29處接收的電壓。在這些端子處產(chǎn)生的電壓是在存在入射光時通過轉(zhuǎn)換器裝置15的太陽能電池部分產(chǎn)生電功率的結(jié)果。通過轉(zhuǎn)換器裝置15能夠產(chǎn)生電壓因為通過ρ-和η-摻雜層20、21以及ρ-η結(jié)22產(chǎn)生空穴和電子被第一和第二 TCO圖形25、28捕獲。EM感測模塊44可操作為檢測在第二和第三端子29、30處接收的電壓。此電壓是在轉(zhuǎn)換器裝置15的附近存在磁場時通過第二 TCO圖形28形成的環(huán)中的電流電感的結(jié)果。因為轉(zhuǎn)換器裝置15沒有片狀金屬后電極，磁場能夠穿過轉(zhuǎn)換器裝置15并由此與第二 TCO圖形28互相作用。磁場可入射在轉(zhuǎn)換器裝置15上，通過將設(shè)備10放置在電感充電席或墊上。替代地，磁場可以諸如背景微波頻率能的背景場。在通過電感充電席或墊產(chǎn)生磁場的情況下，場相對強并且在第二和第三端子29、30之間產(chǎn)生的電勢相對大。在一些實施例中，第
二TCO圖形28可操作為當(dāng)設(shè)備10被放置在電感充電席或者襯墊上時產(chǎn)生電池充電功率。這里沒有詳細描述這些實施例。在磁場是背景電磁輻射的結(jié)果的情況下，在第二和第三端子29、30之間產(chǎn)生的電勢相對小。后面的描述集中于被稱為電磁收集的第二種可選情況。在第一端子26和第一可控開關(guān)36之間是第一 DC到DC變換器46Α,其同樣參考第二端子29以及如接地電勢的參考電勢。第一端子26通過第一可控開關(guān)39選擇性地連接到充電模塊36。在存在合適的充電功率的情況下充電模塊36被連接為對電池33充電。在圖3中示出的電池連接是純示意圖并且實際的電實施可以變化。第一端子26通過第三可控開關(guān)41選擇性地連接到核芯32。這構(gòu)成了核芯32的功率輸入并且標記為核芯還包括到連接到第二端子29的諸如接地電勢的參考電勢的連接。一般地，連接到Ves的是兩個可選的功率源。第一個是通過第二可控開關(guān)40連接到V S；的電池33。另一個是第三端子30，通過在功率管理模塊31外部的第二 DC到DC變換器46Β以及在功率管理模塊31內(nèi)部的第四可控開關(guān)42連接到Visst5第二 DC到DC變換器46B同樣參考第二端子29以及如接地電勢的參考電勢。超級電容器47同樣連接在VeE和參考(接地)電勢之間。在參考(接地)電勢和Vse之間連接超級電容器47提供對通過太陽能電池或者通過EM收集裝置提供的電壓的任意波動的平滑。超級電容器47的存在確保接收功率的暫時減少不會導(dǎo)致核芯32接收到不足的電源電壓。在來自太陽能電池或者EM收集裝置的電功率突然中止并且在核芯32處接收的電源電壓沒有落到操作電壓以下的情況下，超級電容器47的電容量足以允許設(shè)備10進入不同的核芯功率模式。除了 PV感測模塊43和EW感測模塊44在功率管理模塊31的外部之外，它們還可以在其內(nèi)部。類似地，第五可控開關(guān)45以及第一和第二 DC到DC變換器46A和46B，可以在功率管理模塊31的內(nèi)部或者外部。連接在第二和第三端子28、30之間的是第五可控開關(guān)45。設(shè)備10具有多種基本操作模式，現(xiàn)在描述其一部分。在PV充電模式中，作為在轉(zhuǎn)換器裝置15上的入射光的結(jié)果提供的電功率被用來向電池33充電。在PV充電模式中，向核芯32提供來自電池33的電功率。在PV充電模式中，第三可控開關(guān)41打開，因此在第一端子26和Vse之間沒有直接連接。第一可控開關(guān) 39閉合，從第一端子26向充電模塊36提供電功率從而向電池33提供充電功率。在此模式中，第二可控開關(guān)40閉合，其允許電功率從電池33傳輸?shù)絍eE。在此模式中，第四可控開關(guān)42打開，因此在第三端子30和Vse之間沒有直接連接。在PV充電模式中，第五可控開關(guān)45閉合，從而第二和第三端子29、30短路。當(dāng)轉(zhuǎn)換器裝置15作為PV電池操作時，第二和第三端子29、30的短路提高了作為后電極的第二 TCO圖形28的有效性。在PV核芯功率模式下，沒有用通過轉(zhuǎn)換器裝置15的PV電池方面產(chǎn)生的電功率對電池33的充電。替代地，通過轉(zhuǎn)換器裝置15的PV電池提供的電功率直接用于給核芯32供電。在此模式中，沒有來自轉(zhuǎn)換器裝置15的EM收集方面的貢獻。在PV核芯功率模式下，第一可控開關(guān)39打開，從而將充電模塊36從第一端子26分離。然而，第三可控開關(guān)41閉合，從而將第一端子26直接連接到V核芯?？蛇x地，在第一端子26和Ves之間的連接可以包括緩沖器或者接口(未示出)。在此模式中，第五可控開關(guān)45閉合，從而第二和第三端子29、30短路并且提高了作為PV電池的后電極的第二 TCO圖形28的有效性。在PV核芯功率模式下，第四可控開關(guān)42和第二可控開關(guān)40打開。如此，核芯32通過參考參考(接地)電勢的第一端子26和因此(短路的)第二和第三端子29、30僅接收來自太陽能電池的電功率。在EM核芯功率模式下，轉(zhuǎn)換器裝置15的太陽能電池部分沒有貢獻。相反，EM收集被用于向核芯32供電。在此模式中，電池33沒有被充電。在EM核芯功率模式下，第一、第二和第三可控開關(guān)39到41打開并且第四可控開關(guān)42閉合。第五可控開關(guān)45打開，因此第二和第三端子29、30沒有短路。在此模式中，在第二和第三端子29、30之間存在的電壓通過第二 DC到DC變換器46Β提供給V核芯。在電池功率模式下，沒有利用從太陽能電池接收的電功率也沒有利用從轉(zhuǎn)換器裝置15的EM收集部分接收的電功率?，F(xiàn)在參考圖4描述設(shè)備10的操作。圖4開始于步驟1，功率管理模塊31接收使核芯32進入待機模式的命令。此命令可以被接收，例如作為接收請求設(shè)備進入待機模式的用戶輸入的結(jié)果，或者可以通過運行在設(shè)備10上的操作系統(tǒng)直接產(chǎn)生。在步驟S2中，確定設(shè)備10是否在PV充電模式中。在否定確定的情況下，在步驟S3中確定跨第一和第二端子26、29的接收的PV電壓是否超出例如O. 6V的閾值。步驟S3包括閉合的第四可控開關(guān)45以便最大化作為太陽能電池的后電極的第二 TCO圖形28的有效性。在步驟S3的肯定確定的情況下，操作進入步驟S4，此處設(shè)備10進入PV核芯功率模式。
步驟S3包括感測向第一和第二端子26、29提供的電壓并且平均化時間周期內(nèi)的電壓的PV感測模塊43。時間周期可以是例如I秒。例如可以使用電阻器/電容器(Re)電路或者例如采樣和保持電路完成平均化?？梢詫㈦妷洪撝倒潭ㄔ诶鐚?yīng)于當(dāng)在待機模式中時允許核芯32使用的最大電壓的電壓。作為實例，閾值可以在O. 6V到I. 2V的范圍內(nèi)取值?？蛇x地，閾值可以是動態(tài)的。在此情況下，閾值依賴于功率管理模塊31提供的值。在此情況下，功率管理模塊31可操作為提供等于確定提供給核芯32的電壓的閾值。響應(yīng)于來自步驟S2的肯定確定或者來自步驟S3的否定確定，操作進入步驟S5。這里，確定EM電壓是否大于閾值。此步驟包括測量或者確定跨第二和第三端子29、30接收的電勢。在此步驟中，第五可控開關(guān)45保持打開。EM感測模塊44可以平均化在例如I秒的預(yù)定時間周期內(nèi)接收的電壓?？梢允褂肦C電路或者例如采樣和保持電路獲得平均化。閾值可以時預(yù)定閾值，例如可以在O. 6V到I. 2V之間取值?？蛇x地，可以通過功率管理模塊31基于功率管理模塊31決定向核芯32提供的電壓而提供閾值。在步驟S5的肯定確定結(jié)果下，操作進入步驟S6，此時設(shè)備10進入EW核芯功率模 式。在步驟S5的否定確定結(jié)果下，操作進入步驟S7，此時設(shè)備進入電池功率模式。在步驟S4、步驟S6或者步驟S7處進入待機模式之后，在步驟S8確定是否要求脫離待機模式。通常由操作系統(tǒng)發(fā)布脫離待機模式的命令，或者因為應(yīng)用或軟件模塊要求大于核芯32的最小使用水平或者因為用戶輸入，或者兩者都有。如果在步驟S8中，確定需要脫離待機模式，操作進入步驟S9，此處退出待機模式。在否定確定的情況下，操作進入步驟SlO0這里，確定是否滿足兩個條件，這些條件是設(shè)備沒有處于PV充電模式以及由太陽能電池產(chǎn)生的功率超出了閾值。在圖中，雖然可以采用另一個預(yù)定值或者被通過功率管理模塊31的動態(tài)設(shè)定替代，但是示出的閾值是O. 6伏特。在兩個條件都滿足的情況中，操作進入步驟SI I，此處設(shè)備進入PV核芯功率模式或者如果設(shè)備已經(jīng)處于PV核芯功率模式，則保持在此模式。在步驟SlO的否定確定的情況中，操作進入步驟S12。這里，進行與上述步驟S5相同的確定。在肯定確定的情況下，操作進入步驟S13。這里，設(shè)備進入EM核芯功率模式或者根據(jù)需要，保持在此模式。在步驟S12的否定確定的情況下，操作進入步驟S14。這里，設(shè)備進入電池功率模式。在步驟S11、步驟S13或者步驟S14后，操作在此進入步驟S8。將理解圖4的流程具有的一些效果。首先，步驟S8到S14操作為確保，如果條件使得模式改變是適宜的，在核芯32處于待機時，設(shè)備10的操作模式可改變。如果從太陽能電池或者EM收集裝置接收的電功率足以向核芯供電，那么設(shè)備10的操作模式可以從電池功率模式改變到EM核芯功率模式或者PV核芯功率模式。同樣，如果通過從太陽能電池或者EM收集提供的功率不足以向核芯供電，或者因為接收的功率下降或者因為核芯需要的功率增加，那么設(shè)備10改變到更適合的功率模式中。在圖4中，相對于其它模式,給予PV充電模式以優(yōu)先權(quán)。在PV充電模式中，電池33的能量水平被補充，因此PV充電模式對于延長通過連接到電源而給電池33充電之間的間隔最有效。具有下一個最高優(yōu)先權(quán)的模式是PV核芯功率模式。該模式具有高于EM核芯功率模式的優(yōu)先權(quán)，而EM核心功率模式依次具有高于電池功率模式的優(yōu)先權(quán)。如此，僅在如果通過太陽能電池或者通過EM收集裝置不足以提供電能時，才通過電池33給核芯32供電。PV核芯功率模式具有比EM核芯功率模式更高的優(yōu)先權(quán)?？蛇x地，PV核芯功率模式可以具有不高于EM核芯功率模式的優(yōu)先權(quán)。相反，設(shè)備10可以被配置為確定太陽能電池和EM收集裝置哪一個產(chǎn)生的電壓更大，并且使用該電壓向核芯32供電?？蛇x地，可以基于太陽能電池和EM收集哪一個更可靠選擇模式。在可選實施例中，沒有給PV核芯功率模式高于EM核芯功率模式的優(yōu)先權(quán)。雖然沒有在圖4中示出，當(dāng)在第一和第二端子26、29處接收的PV電壓超出閾值時，設(shè)備10被配置為進入PV充電模式。閾值被預(yù)定并且可以具有例如2. 5V的值?，F(xiàn)在參考圖5到8描述第一和第二 TCO圖形25、28的配置。在圖5中，示出了第一 TCO圖形25，包括耙狀裝置，如圖2所示。示出了第二 TCO圖形28，具有近似圓形螺旋的形式，具有連接到螺旋的不同端部的第二和第三端子28、30。
螺旋是環(huán)形。環(huán)的長度確定第二 TCO圖形28響應(yīng)的電磁信號的頻率。在圖5中示出的裝置是相對窄的帶裝置，因為螺旋僅具有一個長度。就第二 TCO圖形28主要響應(yīng)于單一頻率的電磁信號而言，這允許調(diào)諧。這使得圖5的裝置或者具體地圖5的第二 TCO圖形28，特別易受使用電感充電席或墊的影響，此處，典型地存在一個主操作頻率。參考圖6，第一 TCO圖形25被示出為具有圖5的TCO圖形的耙狀結(jié)構(gòu)，雖然具有附加的導(dǎo)體跨耙的齒連接以便構(gòu)成格子。雖然要求花費略微大量的TCO材料，此裝置具有相對于圖5的裝置的改善的導(dǎo)電率，而所有其它參數(shù)相等。圖6中使出的第二 TCO圖形28包含多個環(huán)。這里，示出了多個一般的圓形螺旋。每個螺旋的外部端共同連接到第二端子29。每個螺旋的內(nèi)部端共同連接到第三端子30。使用更小的環(huán)意味著圖6的TCO圖形28可調(diào)諧到比圖5的TCO圖形28更高的頻率。在圖6示出的裝置中，可以選擇環(huán)或者螺旋的數(shù)目以便被TCO圖形28占據(jù)的后面24的比例盡可能高。這可以最大化太陽能電池的效率。環(huán)或者螺旋可以具有不同的長度，即使它們可以具有近似相同的長度。通過提供不同長度，可以實現(xiàn)更寬帶的響應(yīng)。通過提供具有相似長度的螺旋或者環(huán)，可以實現(xiàn)提高的響應(yīng)但是僅與相對窄帶的接收電磁能有關(guān)。在一些實施例中，可以用其固有阻抗與極高頻帶(例如，在IGHz到IOGHz范圍內(nèi))匹配的小螺旋或者環(huán)填充后面24。圖7的第二 TCO圖形28與圖5的相同，因此不再描述。然而，第一 TCO圖形25是螺旋形式。圖8示出了轉(zhuǎn)換器裝置的不同類型。這里，轉(zhuǎn)換器裝置15的后面24具有基極和發(fā)射極電極48、49。它們交叉但是沒有互相接觸。在存在入射光時，跨基極和發(fā)射極電極48,49產(chǎn)生PV電壓。前面23上是第二 TCO圖形28。這里，TCO圖形28是環(huán)形，在此實例中是螺旋。第二和第三電極29、30連接到第二 TCO圖形28的環(huán)的不同端。第二端子29可以電連接到基極和發(fā)射極電極48、49中的一個，例如基極電極48，以便提供具有對應(yīng)于圖5到8的裝置的電路的裝置。圖9示出了第二 TCO圖形28的可選的形式。這里，TCO圖形28采用方環(huán)或者方螺旋的形式。第二和第三端子29、30連接到環(huán)的不同端部。該環(huán)僅部分延伸向形成環(huán)的中心區(qū)域，或者TCO圖形28可以延伸到圖形的中心附近的點。圖9中示出了后一備選。
雖然為了清晰目的沒有在圖中示出，但是第一和第二 TCO圖形25、28的每一個都具有自己的寬度，還具有自己的厚度。如圖9所示使用方環(huán)或者螺旋，在其上形成第二 TCO圖形28的面23、24的面積的比例可以增加。與面23、24的較低比例的面積具有TCO圖形的對應(yīng)裝置比較，這樣可以提高太陽能電池的效率。圖10示出了 TCO圖形28的可選形式。這里，包括在外端打開的第一和第二分支的螺旋天線元件連接到第二和第三端子29和30，第二和第三端子29和30通過肖特基二極管50在TCO圖形28的中心部分彼此連接。第二 和第三端子29、30還在TCO圖形28接觸肖特基二極管的區(qū)域連接。具體地，第二端子29連接在外部端連接到第三端子30的環(huán)的內(nèi)部端，并且第三端子30連接到在其外部端連接到第二端子29的環(huán)的內(nèi)部端。這樣的螺旋天線元件可以提供比用可能的更簡單的環(huán)或者螺旋配置更寬的頻率響應(yīng)。肖特基二極管封裝50的尺寸限制天線的上限頻率。天線的下限頻率限制是TCO圖形28的整個尺寸的函數(shù)。如在圖10中，螺旋圖形28的兩個分支的每一個發(fā)展為在一端相對窄，在中心部分較寬，隨后在另一端再次變得交窄。換句話說，分支在其中心部分比在其端部更厚。分支的厚度沿著分支的長度漸變。圖11示出了另一個可選裝置。這里螺旋導(dǎo)體圖形28的第一和第二環(huán)基本與圖10中所示相同。然而，圖11的圖形28沒有肖特基二極管或者類似地連接環(huán)的最內(nèi)端。相反，第二和第三端子29、30連接到在導(dǎo)體圖形28的中心部分處的環(huán)的不同端。環(huán)的每一個外部端部通過各自的開關(guān)51、52選擇性連接到接地電勢。當(dāng)使用PV功率時，開關(guān)51、52閉合，并且當(dāng)使用EM功率時打開。整流器(圖11中未示出)匯總通過兩個不同的環(huán)提供的電勢差以便產(chǎn)生EM收集電勢差。在另一個實施例中，使用第一和第二 TCO圖形25、28的不同的組合并且這里公開了所有這樣的組合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解或者能夠確定將通過給定的TCO圖形28經(jīng)歷的響應(yīng)并且將會明白如何設(shè)計關(guān)于任意給定設(shè)計規(guī)則的圖形28。雖然參考P-N結(jié)型太陽能電池描述了實施例，但是其它實施例可以利用其它合適的太陽能電池類型。例如其它實施例利用染料敏化太陽能電池(DSSC)。雖然上述實施例中轉(zhuǎn)換器裝置15被描述為沒有片狀金屬化電極，但是在一些實施例中向轉(zhuǎn)換器裝置提供部分反射器。反射器的結(jié)合可以通過減少穿過轉(zhuǎn)換器裝置15的所有路徑的入射光的比例增加太陽能電池的效率，但是對EM收集裝置的效果有損害，因為反射器必然會減少在第二 TCO圖形28附近的電磁場的強度。應(yīng)該認識到，前述實施例不應(yīng)該認為是限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀本申請后將明白其它變化和修改。另外，本申請的公開應(yīng)該理解為包括這里明確或者含蓄公開的任意新的特征或者任意新的特征組合，或者其任意概括并且在本申請或者源于其的任意申請的申請期間，可以闡述新的權(quán)利要求以覆蓋任意這樣的特征和/或這樣特征的組合。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備包括 光伏電池裝置，具有 前表面和后表面，以及 在所述前表面和所述后表面中的不同表面上形成的第一和第二導(dǎo)體圖形， 其中所述第一導(dǎo)體圖形包括至少ー個環(huán)， 并且其中所述設(shè)備至少包括連接到所述第二導(dǎo)體圖形的第一端子和連接到所述第一導(dǎo)體圖形的所述至少一個環(huán)的不同端部的第二和第三端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的設(shè)備，包括功率管理模塊，其被配置為用在所述第二和第三端子處提供的電功率向至少ー個電子電路供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的設(shè)備，包括功率管理模塊，其被配置響應(yīng)于確定出在所述第二和第三端子處提供的電功率足以向至少ー個電子電路供電，用在所述第二和第三端子處提供的電功率向所述至少ー個電子電路供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的設(shè)備，包括功率管理模塊，其被配置為響應(yīng)于確定出包括微控制器単元和數(shù)字信號處理器中的至少ー個的核芯處于待機模式，用在所述第二和第三端子處提供的電功率向所述核芯供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中所述功率管理模塊被配置為響應(yīng)于確定出所述核芯處于待機模式并且在所述第二和第三端子處提供的所述電功率超過預(yù)定閾值，用在所述第二和第三端子處提供的所述電功率向所述核芯供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的設(shè)備，包括超級電容器，其連接在提供功率以向所述核芯供電的所述功率管理模塊的輸出和參考電勢之間。
7.根據(jù)任意前述權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述功率管理模塊被配置為響應(yīng)于確定出在所述第一和第二端子處提供的電功率足以向至少ー個電子電路供電，用在所述第一和第二端子處提供的電功率向所述至少ー個電子電路供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其中所述功率管理模塊被配置為響應(yīng)于確定出在所述第一和第二端子處提供的電功率足以向所述至少ー個電子電路供電，直接將所述第二端子連接到所述第三端子。
9.根據(jù)任意前述權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述第一導(dǎo)體圖形包括每ー個都具有各自的第一和第二端部的多個環(huán)，其中所述第二端子共同連接到所述多個環(huán)的所述第一端部并且其中所述第三端子共同連接到所述多個環(huán)的所述第二端部。
10.根據(jù)任意前述權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述第一和第二導(dǎo)體圖形構(gòu)成所述光伏電池裝置的第一和第二電極中的不同的ー個。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中所述設(shè)備被配置為在光伏充電模式中短路所述第二和第三端子并且從所述第一和第二端子向電池充電設(shè)備提供功率。
12.根據(jù)權(quán)利要求I到9的任意ー個的設(shè)備，其中所述光伏電池裝置包括具有在半導(dǎo)體襯底的所述前表面上形成的所述第一導(dǎo)體圖形以及在所述半導(dǎo)體襯底的所述后表面上形成的所述第二導(dǎo)體圖形和第三導(dǎo)體圖形的背結(jié)型電池，所述第二和第三導(dǎo)體圖形分別形成所述光伏電池裝置的基極和發(fā)射極電扱。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中由光學(xué)透明材料形成所述第一導(dǎo)體圖形。
14.根據(jù)任意前述權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述環(huán)是方形或者矩形形狀的螺旋。
15.一種并入有根據(jù)任一前述權(quán)利要求的設(shè)備的諸如移動電話的設(shè)備。
16.一種轉(zhuǎn)換器裝置包括 轉(zhuǎn)換器體，具有 前表面和后表面，以及 在所述前表面和后表面中的不同表面上形成的第一和第二導(dǎo)體圖形， 其中所述第一導(dǎo)體圖形包括至少一個環(huán)， 其中所述轉(zhuǎn)換器裝置至少包括連接到所述第二導(dǎo)體圖形的第一端子以及連接到所述第一導(dǎo)體圖形的至少一個螺旋環(huán)的不同端部的第二和第三端子，其中所述轉(zhuǎn)換器體和所述第一和第二導(dǎo)體圖形一起形成光伏轉(zhuǎn)換器裝置以及其中所述第二導(dǎo)體轉(zhuǎn)換器圖形構(gòu)成電感轉(zhuǎn)換器?！ぁ?br> 17.—種并入有根據(jù)權(quán)利要求16的轉(zhuǎn)換器裝置的諸如移動電話的設(shè)備。
全文摘要
一種設(shè)備包括具有前表面和后表面以及在前表面和后表面中的不同表面上形成的第一和第二導(dǎo)體圖形的光伏電池裝置。第一導(dǎo)體圖形包括至少一個環(huán)并且所述設(shè)備至少包括連接到第二導(dǎo)體圖形的第一端子和連接到第一導(dǎo)體圖形的至少一個環(huán)的不同端部的第二和第三端子。一種轉(zhuǎn)換器裝置包括具有前表面和后表面的轉(zhuǎn)換器體以及在前表面和后表面中的不同表面上形成的第一和第二導(dǎo)體圖形。第一導(dǎo)體圖形包括至少一個環(huán)。轉(zhuǎn)換器裝置至少包括連接到第二導(dǎo)體圖形的第一端子以及連接到第一導(dǎo)體圖形的至少一個螺旋環(huán)的不同端部的第二和第三端子。轉(zhuǎn)換器體和第一和第二導(dǎo)體圖形一起形成光伏轉(zhuǎn)換器裝置并且第二導(dǎo)體轉(zhuǎn)換器圖形構(gòu)成電感轉(zhuǎn)換器。
文檔編號H01L31/042GK102859708SQ201080066426
公開日2013年1月2日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者R·馬庫 申請人:諾基亞公司