移動(dòng)電子設(shè)備用外殼的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種即使在照度降低而使太陽能電池組件的輸出電壓降低的情況下，也能夠一邊操作移動(dòng)電子設(shè)備一邊高效地進(jìn)行發(fā)電的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼。該移動(dòng)電子設(shè)備用外殼(200A)具有能夠得到如下特性的太陽能電池組件(220)：在以JIS規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)使用太陽能模擬器進(jìn)行測(cè)量的情況下，在照度與開路電壓的關(guān)系中，當(dāng)照度從100mW/cm2降低至1mW/cm2時(shí)，開路電壓的電壓下降幅度為0.2V以下，照度為1mW/cm2時(shí)的開路電壓為0.55V以上，在以收納有移動(dòng)電子設(shè)備的狀態(tài)使用時(shí)，太陽能電池組件位于移動(dòng)電子設(shè)備用外殼的與顯示面相反的一側(cè)的背面?zhèn)龋⑶衣冻龅酵獠俊?br>【專利說明】
移動(dòng)電子設(shè)備用外殼
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)電子設(shè)備和移動(dòng)電子設(shè)備用外殼。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，已知有對(duì)以智能手機(jī)等為代表的移動(dòng)電子設(shè)備進(jìn)行充電的、具有太陽能電池(以下稱為“太陽能電池組件”)的充電器(有時(shí)也被稱為太陽能充電器)。充電器通常包括太陽能電池組件和對(duì)負(fù)載或蓄電池供給電力的充電電路。例如專利文獻(xiàn)I?3公開了這樣的充電器。
[0003]專利文獻(xiàn)I公開了如下充電器，其包括:收納移動(dòng)電子設(shè)備的主體外殼；以露出到外部的方式安裝于該主體外殼的背面的太陽能電池組件;和補(bǔ)充來自太陽能電池組件的電力的蓄電池。采用該充電器，能夠容易地將移動(dòng)電子設(shè)備安裝于其主體外殼，并且能夠在安裝于主體外殼的狀態(tài)下使用移動(dòng)電子設(shè)備。此外，在將其主體外殼翻到背面的狀態(tài)下太陽能電池組件被太陽光照射，由此能夠?qū)⑻柲茈姵亟M件產(chǎn)生的電力供給到蓄電池。
[0004]專利文獻(xiàn)2公開了一種具有設(shè)置于殼體的太陽能電池組件和蓄電池的可折疊的移動(dòng)電子設(shè)備。該太陽能電池組件以在移動(dòng)電子設(shè)備折疊了的狀態(tài)下被太陽光照射的方式配置于殼體。該移動(dòng)電子設(shè)備具有檢測(cè)紫外線的照度的紫外線傳感器。在專利文獻(xiàn)2的移動(dòng)電子設(shè)備中，根據(jù)紫外線傳感器檢測(cè)出的照度的大小，控制是否將來自太陽能電池組件的電力供給到蓄電池。采用該移動(dòng)電子設(shè)備，能夠抑制在太陽光的照度較低時(shí)太陽能電池組件以較低的轉(zhuǎn)換效率發(fā)電。
[0005]專利文獻(xiàn)3公開了一種具有色素敏化太陽能電池組件和能夠與移動(dòng)電子設(shè)備進(jìn)行外部連接的適配器的充電器。采用該充電器，在室內(nèi)照明燈或屋外的日光下，能夠以較高的轉(zhuǎn)換效率對(duì)被外部連接的移動(dòng)電子設(shè)備充電。
[0006]然而，根據(jù)充電器或使用移動(dòng)電子設(shè)備的狀況，被照射到太陽能電池組件的光量發(fā)生變化，所以太陽能電池組件的輸出電壓發(fā)生變動(dòng)。例如在陰天時(shí)和晴天時(shí)，被照射的光量相差較大，其輸出電壓變動(dòng)較大。此外，如果充電器或移動(dòng)電子設(shè)備相對(duì)于太陽光傾斜，則太陽能電池組件的受光面上的照度發(fā)生變化，其輸出電壓會(huì)發(fā)生大的變動(dòng)。
[0007]以往，在太陽能電池組件的領(lǐng)域中，很重視怎樣能夠以有限的設(shè)置面積獲得較高的發(fā)電量。因此，對(duì)于太陽能電池組件的轉(zhuǎn)換效率，至今為止進(jìn)行了大量討論。例如非專利文獻(xiàn)I對(duì)色素敏化太陽能電池組件的屋外發(fā)電效率與以往的硅太陽能電池組件相比較地進(jìn)行了論述。但是，至今為止沒有人關(guān)注照度與太陽能電池組件的輸出電壓的關(guān)系。
[0008]太陽能電池組件的轉(zhuǎn)換效率基于使用太陽能模擬器由JIS標(biāo)準(zhǔn)(JISC 8914)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(空氣質(zhì)量(AM): 1.5，模擬太陽光的照度:100mff/cm2，太陽能電池組件溫度:250C，光入射方向:與單體的受光面正交的方向)下得到的電力計(jì)算。然而，照度100mW/cm2在日本相當(dāng)于夏至中天時(shí)獲得的光量，能夠得到這樣的照度值的狀況非常稀有。此外，如果照度降低，則對(duì)負(fù)載或蓄電池供給電力的充電電路的轉(zhuǎn)換效率降低幾乎是沒有爭(zhēng)議的。特別是，伴隨照度降低，太陽能電池組件的輸出電壓降低，結(jié)果充電電路的轉(zhuǎn)換效率降低，而對(duì)此一直沒有人關(guān)注。本申請(qǐng)發(fā)明人最新發(fā)現(xiàn)伴隨照度變化的輸出電壓的變動(dòng)對(duì)充電電路的轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生影響，特別是開路電壓的大幅降低對(duì)充電電路的轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生較大影響的技術(shù)問題。
[0009]圖1表示太陽能電池組件的輸出電壓(開路電壓)的照度依存性。圖1的橫軸是對(duì)數(shù)軸，表示照度(mW/cm2)，縱軸表示開路電壓Voc(V)。圖中，示出了使用太陽能模擬器由JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下測(cè)量得到的各種太陽能電池組件的結(jié)果。多晶硅太陽能電池組件(以下稱為“P-Si組件”)的測(cè)量結(jié)果用“?”繪制，色素敏化太陽能電池組件(以下稱為“DSC組件”)的測(cè)量結(jié)果用“.”繪制，低照度對(duì)應(yīng)色素敏化太陽能電池(以下稱為“低照度對(duì)應(yīng)DSC組件”)的測(cè)量結(jié)果用“ ▲”繪制。在后文中詳細(xì)說明低照度對(duì)應(yīng)DSC組件。另外，作為參考，專利文獻(xiàn)3中公開的DSC組件的輸出電壓用“籲”繪制。
[0010]基于該結(jié)果可知，太陽能電池組件不論種類都具有隨著照度降低開路電壓降低的特性。此外可知，在照度降低的情況下，與P-Si組件相比，DSC組件和低照度對(duì)應(yīng)DSC組件的開路電壓更高。這樣，伴隨照度降低，太陽能電池組件的輸出電壓發(fā)生大的變動(dòng)。其結(jié)果，在使用充電器想要直接對(duì)內(nèi)置于移動(dòng)電子設(shè)備的蓄電池充電的情況下，如果輸出電壓低于移動(dòng)電子設(shè)備的待機(jī)電力或移動(dòng)電子設(shè)備側(cè)的充電觸發(fā)(例如工作電壓)等，則產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上無法對(duì)該蓄電池進(jìn)行充電的問題。此外，產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上無法使移動(dòng)電子設(shè)備工作的問題。
[0011]伴隨照度降低，充電器內(nèi)的電路的轉(zhuǎn)換效率也惡化。如后述那樣，在充電器中設(shè)置有用于控制太陽能電池組件的輸出的控制電路(MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率點(diǎn)追隨)電路)。由于輸出電壓降低，則在該電壓低于控制電路的額定輸入電壓時(shí)，有可能導(dǎo)致無法驅(qū)動(dòng)控制電路或者無法使其正常地工作。此外，在低照度的情況下，輸出相對(duì)于輸入電壓的變化變得細(xì)微，控制電路的運(yùn)算精度降低?？刂齐娐纷陨淼南碾娏σ矡o法忽略。
[0012]作為對(duì)移動(dòng)電子設(shè)備進(jìn)行充電的充電器，市場(chǎng)上出售有在設(shè)備主體或收納設(shè)備主體的外殼內(nèi)設(shè)置有太陽能電池組件的商品。此外，多使用晶體硅太陽能電池組件作為上述太陽能電池組件。然而，如圖1所示，在照度較低時(shí)，晶體硅太陽能電池組件的開路電壓降低。這意味著，如果射入光強(qiáng)度降低，則開路電壓大幅降低。因此，例如陰天時(shí)的晶體硅太陽能電池組件的發(fā)電效率比其他太陽能電池組件低。
[0013]圖2是說明移動(dòng)電子設(shè)備由用戶使用的狀態(tài)的圖。在假設(shè)用戶看移動(dòng)電子設(shè)備的顯示面來操作設(shè)備主體時(shí)，如圖2所示，這種情況下認(rèn)為設(shè)備主體相對(duì)于鉛垂方向通常是傾斜的。該傾斜角度例如是相對(duì)于鉛垂方向大致成30°?90°。此時(shí)，位于設(shè)備背面的太陽能電池組件的受光面也相對(duì)于鉛垂方向大致成30°?90°地傾斜，該受光面上的太陽光照度降低。另外，圖2所示的斜線的區(qū)域表示直射光被設(shè)備主體遮擋而無法到達(dá)的區(qū)域。
[0014]如圖2所示，在移動(dòng)電子設(shè)備傾斜的狀態(tài)下，太陽能電池組件的受光面能夠被太陽光的散射光和反射光照射。但是，太陽光的散射光和反射光的照度比直射光的照度低。例如設(shè)想在移動(dòng)電子設(shè)備傾斜的狀態(tài)下由地面反射的反射光傾斜地射入太陽能電池組件的受光面。這種情況下的射入光的照度進(jìn)一步降低。其結(jié)果，由于太陽能電池組件的受光面傾斜，因此其輸出電壓顯著降低。這樣，在圖2所示的狀態(tài)下，由于照度降低，因此現(xiàn)有的具有太陽能電池組件(例如P-Si組件)和充電電路的充電器不發(fā)電，無法獲得電力。因此，在現(xiàn)有的充電器中，無法一邊操作移動(dòng)電子設(shè)備一邊高效地進(jìn)行發(fā)電。
[0015]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0016]專利文獻(xiàn)
[0017]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-60717號(hào)公報(bào)
[0018]專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-34448號(hào)公報(bào)
[0019]專利文獻(xiàn)3:日本特開2009-153372號(hào)公報(bào)
[0020]非專利文獻(xiàn)
[0021]非專利文獻(xiàn)1:《色素敏化太陽能電池的屋外發(fā)電特性》FUJIKURA技報(bào)第120號(hào)，作者:K.0kada、H.Matsu1、and N.Tanabe
【發(fā)明內(nèi)容】
[0022]本發(fā)明的目的在于提供一種即使在照度降低而使太陽能電池組件的輸出電壓降低的情況下也能夠一邊操作移動(dòng)電子設(shè)備一邊高效地進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)。
[0023]用于解決問題的技術(shù)方案
[0024]本發(fā)明的實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，其是能夠收納具有顯示面的移動(dòng)電子設(shè)備且對(duì)上述移動(dòng)電子設(shè)備供給電力的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，其具有能夠得到如下特性的太陽能電池組件:在AM為1.5、太陽能電池組件溫度為25°C、光入射方向與電池單體正交的條件下使用太陽能模擬器進(jìn)行測(cè)量的情況下，在照度與開路電壓的關(guān)系中，當(dāng)上述照度從100!11￥/(31]12降低至11]1￥/0]12時(shí)，上述開路電壓的電壓下降幅度為0.2￥以下，上述照度為11]#/cm2時(shí)的上述開路電壓為0.55V以上，在以收納有上述移動(dòng)電子設(shè)備的狀態(tài)使用上述移動(dòng)電子設(shè)備用外殼時(shí)，上述太陽能電池組件位于上述移動(dòng)電子設(shè)備用外殼的與上述顯示面相反的一側(cè)的背面?zhèn)?，并且露出到外部。從充電電路的轉(zhuǎn)換效率等的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選開路電壓的電壓下降幅度為0.15V以下。
[0025]在一個(gè)實(shí)施方式中，上述太陽能電池組件具有多個(gè)電池單體相互串聯(lián)連接并且集成于I個(gè)基板上的結(jié)構(gòu)。
[0026]在一個(gè)實(shí)施方式中，上述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼還包括將來自上述太陽能電池組件的電力供給到負(fù)載的供電單元，上述供電單元包括具有升壓電路或降壓電路的穩(wěn)壓電路。
[0027]在一個(gè)實(shí)施方式中，上述穩(wěn)壓電路還包括追隨(跟蹤)上述太陽能電池組件的最優(yōu)工作點(diǎn)的控制電路。
[0028]在一個(gè)實(shí)施方式中，上述太陽能電池組件是色素敏化太陽能電池組件或使用熒光聚光板的太陽能電池組件。
[0029]發(fā)明效果
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種即使在照度降低而使太陽能電池組件的輸出電壓降低的情況下，也能夠一邊操作移動(dòng)電子設(shè)備一邊高效地進(jìn)行發(fā)電的移動(dòng)電子設(shè)備和移動(dòng)電子設(shè)備用外殼。
【附圖說明】
[0031]圖1是表示太陽能電池的輸出電壓的照度依存性的圖表。
[0032]圖2是說明移動(dòng)電子設(shè)備被用戶使用的狀態(tài)的圖。
[0033]圖3是第一實(shí)施方式的收納移動(dòng)電子設(shè)備300的狀態(tài)下的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的主視圖。
[0034]圖4是第一實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的后視圖。
[0035]圖5是表示第一實(shí)施方式的低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400所用的DSC100的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0036]圖6是表示第一實(shí)施方式的具有多個(gè)DSClOOa的低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0037]圖7是表不第一實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的電路結(jié)構(gòu)的不意圖。
[0038]圖8A是表示第一實(shí)施方式的供電單元230A的電路結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0039]圖8B是表示第一實(shí)施方式的供電單元230A的電路結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0040]圖9是表不第二實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200B的電路結(jié)構(gòu)的不意圖。
[0041]圖10是表示第二實(shí)施方式的電阻單元250的電路結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0042]圖11是表不第三實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200C的電路結(jié)構(gòu)的不意圖。
[0043]圖12是表示第四實(shí)施方式的熒光板聚光型太陽能電池組件500的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0044]圖13是表示第四實(shí)施方式的熒光板聚光型太陽能電池組件500的輸出電壓的照度依存性的圖表。
[0045]符號(hào)說明
[0046]12、32 基板
[0047]14透明導(dǎo)電層
[0048]34對(duì)電極
[0049]15光陽極
[0050]16金屬氧化物層[0051 ]18a多孔半導(dǎo)體層
[0052]18光電轉(zhuǎn)換層
[0053]42電解質(zhì)介質(zhì)
[0054]100、100a DSC
[0055]200A、200B、200C移動(dòng)電子設(shè)備用外殼
[0056]210保持部
[0057]220太陽能電池組件
[0058]230A、230B、230C 供電單元
[0059]240穩(wěn)壓電路
[0060]241 MPPT 電路[0061 ]242升壓電路
[0062]243降壓電路
[0063]250電阻單元
[0064]251比較器
[0065]252 開關(guān)
[0066]253A、253B 電阻元件
[0067]300移動(dòng)電子設(shè)備(負(fù)載)
[0068]310蓄電池
[0069]300A 顯示面
[0070]400 DSC組件
[0071]500熒光板聚光型太陽能電池組件。
【具體實(shí)施方式】
[0072]本發(fā)明的實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，其能夠收納具有顯示面的移動(dòng)電子設(shè)備并對(duì)移動(dòng)電子設(shè)備供給電力，其包括能夠得到如下特性的太陽能電池組件:在以AM為1.5、太陽能電池組件溫度為25°C、光入射方向與電池單體的受光面正交的條件使用太陽能模擬器進(jìn)行測(cè)量的情況下，在照度與開路電壓的關(guān)系中，當(dāng)照度從lOOmW/cm2降低至lmW/cm2時(shí)，開路電壓的電壓下降幅度為0.2V以下，照度為lmW/cm2時(shí)的開路電壓為0.55V以上。在以收納有移動(dòng)電子設(shè)備的狀態(tài)使用移動(dòng)電子設(shè)備用外殼時(shí)，太陽能電池組件位于移動(dòng)電子設(shè)備用外殼的與顯示面相反的一側(cè)的背面?zhèn)?，并且露出到外部。采用該移?dòng)電子設(shè)備用外殼，能夠?qū)崿F(xiàn)一邊操作移動(dòng)電子設(shè)備一邊高效地進(jìn)行發(fā)電。移動(dòng)電子設(shè)備例如是電子書終端、便攜式電話、智能手機(jī)、平板PC。
[0073]下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼進(jìn)行說明。在以下的說明中，對(duì)相同或類似的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的參照符號(hào)。另外，本發(fā)明的實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼不限于以下例示的方式。例如能夠?qū)⒁粋€(gè)實(shí)施方式與其它實(shí)施方式組合。
[0074](第一實(shí)施方式)
[0075]參照?qǐng)D3?圖7，對(duì)本實(shí)施方式的充電器100A的電路結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行說明。
[0076]圖3是收納了移動(dòng)電子設(shè)備300的狀態(tài)下的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的主視圖，圖4是移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的后視圖。本實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A包括保持部210、太陽能電池組件220和供電單元230A。移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A能夠收納移動(dòng)電子設(shè)備300，并對(duì)移動(dòng)電子設(shè)備300供給電力。移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A也作為充電器發(fā)揮功會(huì)K。
[0077]如圖3和圖4所示，移動(dòng)電子設(shè)備300經(jīng)由連接器(未圖示)與移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A直接電連接而成為一體。在該狀態(tài)下，能夠?qū)⒂商柲茈姵亟M件220產(chǎn)生的電力供給到移動(dòng)電子設(shè)備300。具體而言，太陽能電池組件220的輸出與移動(dòng)電子設(shè)備300的蓄電元件的輸入連接。這里，蓄電元件不僅包括所謂的蓄電池(二次電池)，還包括大容量電容器。移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A與移動(dòng)電子設(shè)備300—體使用時(shí)，移動(dòng)電子設(shè)備300也可以不具有蓄電元件。
[0078]保持部210具有用于收納具有顯示面300A的移動(dòng)電子設(shè)備300的空間，能夠保持移動(dòng)電子設(shè)備300。移動(dòng)電子設(shè)備300相對(duì)于保持部210可容易地拆裝。此外，在卸下移動(dòng)電子設(shè)備300的狀態(tài)下，移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A能夠作為充電器發(fā)揮功能。
[0079]太陽能電池組件220配置于移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的背面。具體而言，移動(dòng)電子設(shè)備300在被收納于保持部210的狀態(tài)下使用時(shí)，太陽能電池組件220位于移動(dòng)電子設(shè)備用外殼的與顯示面300A相反的一側(cè)的背面?zhèn)?，并且露出到外部。采用這種結(jié)構(gòu)，將太陽能電池組件220配置于移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的整個(gè)背面，由此能夠增大太陽能電池組件220的受光面的面積。其結(jié)果，與例如搭載于電子計(jì)算器上的太陽能電池組件等相比，能夠大幅增加發(fā)電量。
[0080]本實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A不限于圖3和圖4所不的方式。例如在不使用移動(dòng)電子設(shè)備300時(shí)，設(shè)置有太陽能電池組件220的外殼面可以作為保護(hù)顯示面300A的保護(hù)蓋發(fā)揮功能。
[0081]作為太陽能電池組件220，使用低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件。在本申請(qǐng)說明書中，低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件是指:即使照度降低，開路電壓的下降幅度也小的太陽能電池組件。以下，對(duì)低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件的特性進(jìn)行具體說明。
[0082]再次參照?qǐng)D1。在照度比較低時(shí)，在現(xiàn)有的晶體硅太陽能電池組件中，在照度與開路電壓的關(guān)系中，照度從100mW/cm2變化至0.lmW/cm2的情況下，最大輸出電壓(開路電壓)每單位電池單體從0.60V變動(dòng)到0.30V。即，可知每單位電池單體的變動(dòng)幅度AV是0.30V。另一方面，在照度同樣變化的情況下，DSC組件的最大輸出電壓每單位電池單體從0.75V變動(dòng)到0.50V。即，可知每單位電池單體的變動(dòng)幅度AV是0.25V。基于該結(jié)果可知，作為低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件，優(yōu)選使用每單位電池單體的變動(dòng)幅度Λ V更小的DSC組件。
[0083]此外，低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件具有如下特性:在照度比較高時(shí)，在照度與開路電壓的關(guān)系中，當(dāng)照度從lOOmW/cm2降低至lmW/cm2時(shí)，開路電壓的電壓下降幅度為0.20V以下。此外，從充電電路的轉(zhuǎn)換效率等觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選其電壓下降幅度為0.15V以下。而且，照度為lmW/cm2時(shí)的低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件的開路電壓為0.55V以上，高于p-si組件的開路電壓。根據(jù)上述特性，即使在照度比較高時(shí)(例如在屋外照射直射光時(shí))，也能夠高效地進(jìn)行發(fā)電。
[0084]在本發(fā)明中，使用低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400(參照?qǐng)D6)作為太陽能電池組件220。低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400的輸出電壓(開路電壓)的照度依存性如圖1所示。具體而言，在按JISC8 914的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量條件下，在照度與開路電壓的關(guān)系中，當(dāng)照度從1 O m W / c m2變化至ImW/cm2時(shí)，最大輸出電壓(開路電壓)每單位電池單體從0.73V變動(dòng)至0.63V。即，每單位電池單體的變動(dòng)幅度AV改善為0.10V。該變動(dòng)幅度小于現(xiàn)有的DSC組件的變動(dòng)幅度。此外，照度為lmW/cm2時(shí)的開路電壓為0.60V以上，在圖1所示的4個(gè)組件中最高?；谠摻Y(jié)果，作為低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件，特別優(yōu)選使用每單位電池單體的變動(dòng)幅度AV為最小的低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400。
[0085]太陽能電池組件220可以具有多個(gè)電池單體相互串聯(lián)連接并且集成于I個(gè)基板上的結(jié)構(gòu)。例如圖4中示出了集成有多個(gè)帶狀的電池單體的情況(帶狀集成型太陽能電池組件)。帶狀集成型太陽能電池組件在DSC組件中常見，本實(shí)施方式的低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400也能夠采用該結(jié)構(gòu)。
[0086]以下，參照?qǐng)D5和圖6，對(duì)低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400的設(shè)備結(jié)構(gòu)的一例進(jìn)行說明。
[0087]圖5表示本實(shí)施方式的低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400所用的DSClOO的示意性的截面結(jié)構(gòu)，圖6表示具有多個(gè)DSClOO的低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400的示意性的截面結(jié)構(gòu)。
[0088]如圖5所示，DSClOO包括:透明基板12、形成在透明基板12上的光陽極15、形成在光陽極15之上的多孔絕緣層22、形成在多孔絕緣層22上的對(duì)電極34、基板32、以及填充在光陽極15與基板32之間的電解質(zhì)介質(zhì)42。電解質(zhì)介質(zhì)42通常是電解液(電解質(zhì)溶液)。電解液至少包含I—和13—作為中介變量(氧化還原對(duì))。電解質(zhì)介質(zhì)42進(jìn)入設(shè)置在光陽極15與對(duì)電極34之間的多孔絕緣層22內(nèi)，保持于多孔絕緣層22的電解質(zhì)介質(zhì)42作為載流子輸送層發(fā)揮功能。如果采用在基板32形成對(duì)電極34、在DSC的使用環(huán)境中光陽極15與對(duì)電極34物理上不接觸的結(jié)構(gòu)，則能夠省略多孔絕緣層22。
[0089]但是，如圖5所示，如果采用在透明基板12上形成從光陽極15至對(duì)電極34的結(jié)構(gòu)(即單片型集成結(jié)構(gòu))，則例如能夠使用比較薄的廉價(jià)的玻璃板作為基板32。這樣的基板32(比基板12薄)有時(shí)也被稱為罩部件。如果采用單片型集成結(jié)構(gòu)，則比較貴的帶有FTO層的玻璃基板只要I個(gè)(作為透明基板12和透明導(dǎo)電層14)即可，所以能夠獲得降低DSC組件的價(jià)格的優(yōu)點(diǎn)。
[0090]透明基板12和基板32能夠使用玻璃基板或塑料基板等公知的透明基板。至少選擇透明基板12以使波長(zhǎng)可激勵(lì)DSC100的光敏劑的光充分地透過?；?2既可以是透明的，也可以是不透明的。但是，在光從基板32—側(cè)射入的環(huán)境下使用的情況下，為了使到達(dá)光敏劑的光量增加，優(yōu)選基板32也是透明的。
[0091]DSC100的光陽極15包括:設(shè)置于基板12的電解質(zhì)介質(zhì)42—側(cè)的透明導(dǎo)電層14;形成于透明導(dǎo)電層14的電解質(zhì)介質(zhì)42—側(cè)的金屬氧化物層16;設(shè)置于金屬氧化物層16的電解質(zhì)介質(zhì)42—側(cè)的多孔半導(dǎo)體層18;和由多孔半導(dǎo)體層18承載的增感色素(未圖示)。另外，有時(shí)也將承載增感色素的多孔半導(dǎo)體層稱為光電轉(zhuǎn)換層18。透明導(dǎo)電層14例如由FT0(氟摻雜氧化錫)等透明導(dǎo)電性氧化物(TCO)形成。
[0092]對(duì)電極34與具有還原載流子輸送層42中的空穴的作用的催化層24接觸，收集電子，與取出電極(與相對(duì)的光電轉(zhuǎn)換層18電絕緣的透明導(dǎo)電層14，未圖示)、或者與相鄰的DSC電池單體的透明導(dǎo)電層14或金屬氧化物層16接觸。作為對(duì)電極34的材料，能夠列舉太陽能電池通常使用的例如FT0、銦錫復(fù)合氧化物(ΙΤ0)、氧化鋅(ZnO)等金屬氧化物、鈦、鎢、金、銀、銅、鎳等金屬材料等具有導(dǎo)電性的材料。另外，在具有圖6例示的DCS組件400這樣的單片型集成結(jié)構(gòu)的DSC組件中，從對(duì)電極34的膜強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用鈦。
[0093]這里，金屬氧化物層16的電阻小于多孔半導(dǎo)體層18的電阻，并且大于透明導(dǎo)電層14的電阻。由于金屬氧化物層16具有這樣的電阻，所以能夠抑制由電解質(zhì)介質(zhì)42中的I3—直接與透明導(dǎo)電層14接觸引起的泄漏電流的產(chǎn)生，能夠抑制輸出電流過多地下降。其結(jié)果，DSC100即使在低照度也能夠維持比較高的開路電壓，能夠在比較大的照度范圍內(nèi)輸出電力。金屬氧化物層16優(yōu)選是非多孔層。金屬氧化物層16的厚度例如不超過10nm。金屬氧化物層16例如是熱氧化膜。金屬氧化物層16例如是氧化鈦層、氧化鋯層或氧化鋁層。其中，優(yōu)選氧化鈦層。通過熱氧化形成的氧化鈦層沒有針孔，能夠有效地抑制泄漏電流的產(chǎn)生。此外，當(dāng)金屬氧化物層16的厚度不超過1nm時(shí)，能夠獲得足夠的輸出電力。金屬氧化物層16的厚度例如優(yōu)選是Inm以上。
[0094]金屬氧化物層16例如優(yōu)選是通過在含氧的環(huán)境下對(duì)利用蒸鍍法或?yàn)R射法等薄膜堆積法形成于透明導(dǎo)電層14的鈦層進(jìn)行加熱處理(燒成)而形成的。例如使用SHINCRON(公司名)制濺射裝置(CSS-2MT-1200R)，在具有FTO層的基板表面形成厚度為2nm的鈦層(例如靶電力1100W、Ar流量120sccm、輸送速度100mm/s)。然后，在空氣中例如通過在500°C保持Ih對(duì)鈦層進(jìn)行熱氧化，能夠得到厚度為2nm的氧化鈦層。由鈦層的氧化引起的厚度增加只不過百分之幾。
[0095]除此以外，金屬氧化物層16也能夠通過在用包含四氯化鈦(TiCl4)的水溶液或四氯化鈦的氣體等對(duì)透明導(dǎo)電層14的表面實(shí)施表面處理后進(jìn)行燒成而得到。例如將0.05M的四氯化鈦水溶液滴在具有FTO層的基板表面，在70 0C進(jìn)行約20分鐘的加熱處理。然后，在水洗處理、自然干燥后，通過將50(TC保持Ih對(duì)鈦層進(jìn)行熱氧化，能夠得到厚度為2nm的氧化鈦層。另外，除了滴下法以外，能夠用旋涂法、浸漬法等公知的方法，對(duì)具有FTO層的基板表面賦予四氯化鈦水溶液。
[0096]電解質(zhì)介質(zhì)42優(yōu)選在包含I —和I3—的電解液(水溶液)中I3—的濃度為0.02M以上0.05M以下。通過使I3—的濃度在上述的范圍內(nèi)，能夠抑制電壓降低，從低照度至高照度都高效地發(fā)電。作為溶劑，例如能夠列舉碳酸丙烯酯類溶劑、氰化甲烷等腈類溶劑、乙醇等酒精類溶劑等。其中，優(yōu)選碳酸類溶劑或腈類溶劑，這些溶劑也能夠混合2種以上使用。另外，從發(fā)電特性的觀點(diǎn)出發(fā)特別優(yōu)選腈類溶劑，根據(jù)設(shè)置DSC的溫度環(huán)境等，從溶劑粘度或電解質(zhì)的溶解度等觀點(diǎn)出發(fā)綜合地選擇溶劑。
[0097 ]接著，參照?qǐng)D6，對(duì)本實(shí)施方式的太陽能充電器所用的低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。DSC100根據(jù)求取的輸出電壓串聯(lián)地連接，作為組件使用。在圖6中，具有與圖5所示的結(jié)構(gòu)要素實(shí)質(zhì)相同的功能的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的參照符號(hào)，并省略其說明。
[0098]圖6例示的低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400包括2個(gè)電串聯(lián)連接的DSClOOa，組件化成一體。多個(gè)DSClOOa共用透明基板12。各DSClOOa的電解質(zhì)介質(zhì)(載流子輸送層)42利用密封件45被相互分離而被密閉。低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400整體也利用將透明基板12與基板32相互粘接、固定的密封件而被密封。
[0099]在透明基板12上，每個(gè)DSClOOa按透明導(dǎo)電層14、金屬氧化物層16、以及包括多孔半導(dǎo)體層18a的光電轉(zhuǎn)換層18的順序形成。光電轉(zhuǎn)換層18由多孔絕緣層22覆蓋，在其上隔著催化層24形成有對(duì)電極34。對(duì)電極34延伸設(shè)置到相鄰的DSClOOa的金屬氧化物層16上，由此與相鄰的DSC I OOa電串聯(lián)地連接。另外，也可以使密封件45與透明導(dǎo)電層14直接接觸的方式形成金屬氧化物層16。
[0100]在低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400內(nèi)串聯(lián)連接的DSClOOa的數(shù)量根據(jù)所要求的輸出電壓適當(dāng)設(shè)定。例如用將7個(gè)DSC電池單體串聯(lián)連接而得到的電池能夠獲得約3.5V的輸出電壓。除了金屬氧化物層16的形成方法以外，低照度對(duì)應(yīng)DSC組件400能夠用公知的方法制造。例如能夠用記載于國(guó)際公開公報(bào)第2014/038570號(hào)的方法制造。
[0101]本實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A具有的DSC，包括具有如上述DSC100那樣比多孔半導(dǎo)體層18a的電阻小且比透明導(dǎo)電層14的電阻大的電阻的金屬氧化物層16。其結(jié)果，DSC100在從高照度到低照度的大照度范圍內(nèi)能夠以足夠高的輸出電壓將電力供給到移動(dòng)電子設(shè)備。
[0102]再次參照?qǐng)D4。在移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的背面設(shè)置有供電單元230A。移動(dòng)電子設(shè)備300經(jīng)由供電單元230A與太陽能電池組件220電連接，供電單元230A將來自太陽能電池組件220的電力供給到移動(dòng)電子設(shè)備300。另外，供電單元230A可以不配置成如圖4所示露出到外部，也可以以從外部無法看到的方式配置在移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的內(nèi)部。
[0103]接著，參照?qǐng)D7、圖8A和圖8B，詳細(xì)說明供電單元230A的結(jié)構(gòu)和功能。
[0?04]圖7不意性表不移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)。移動(dòng)電子設(shè)備300(即負(fù)載)經(jīng)由供電單元230A與太陽能電池組件220電連接。圖中，用“PV”表示太陽能電池組件220。如圖所示，供電單元230A也可以與設(shè)置于移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的蓄電池310連接，來替代移動(dòng)電子設(shè)備300與其直接連接。在這種情況下，對(duì)蓄電池310暫時(shí)充電之后，也能夠?qū)⒋鎯?chǔ)在蓄電池310中的電力供給到移動(dòng)電子設(shè)備300。作為蓄電池310，例如能夠使用鋰離子二次電池、鋰離子聚合物二次電池和鎳氫電池等。
[0105]圖8A和圖8B示意性地表示供電單元230A的電路結(jié)構(gòu)。如圖所示，供電單元230A具有包括MPPT電路241、以及升壓電路242或降壓電路243的穩(wěn)壓電路240。
[0106]MPPT電路241進(jìn)行追隨太陽能電池組件220的最優(yōu)工作點(diǎn)的控制。最優(yōu)工作點(diǎn)是指太陽能電池組件220的輸出電力(電流與電壓之積)為最大的工作點(diǎn)。通過使用MPPT電路241，即使照度和溫度發(fā)生變化，也能夠使太陽能電池組件220在該狀況下的最大工作點(diǎn)發(fā)電，能夠獲得此時(shí)的最大電力。作為MPPT電路241，能夠廣泛使用公知的電路。
[0107]升壓電路242將太陽能電池組件220的輸出電壓升壓。具體而言，升壓電路242在無法獲得用于對(duì)蓄電池310或負(fù)載300供給電力的足夠大的電壓的情況下，將太陽能電池組件220的輸出電壓升壓至能夠?qū)π铍姵?10或負(fù)載300供給電力的電壓升壓。例如能夠使用DC-DC轉(zhuǎn)換器作為升壓電路242。
[0108]降壓電路243使太陽能電池組件220的輸出電壓降壓。具體而言，降壓電路243在對(duì)蓄電池310或負(fù)載300供給電力時(shí)電壓過分大的情況下，使太陽能電池組件220的輸出電壓降壓至適合于蓄電池310或負(fù)載300的輸入電壓的電壓電平。例如能夠使用DC-DC轉(zhuǎn)換器作為降壓電路243。能夠根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格等適當(dāng)決定在穩(wěn)壓電路240中搭載升壓電路242和降壓電路243中的哪一個(gè)。
[0109]這樣，通過將負(fù)載300或蓄電池310與穩(wěn)壓電路240連接，即使照度降低太陽能電池組件220的輸出電壓大幅變動(dòng)，也能夠穩(wěn)定地將來自太陽能電池組件220的電力供給到負(fù)載300或蓄電池310。此外，能夠使作為負(fù)載的移動(dòng)電子設(shè)備300穩(wěn)定地工作。
[0110]根據(jù)本實(shí)施方式，能夠增大太陽能電池組件220的面積。其結(jié)果，能夠大幅增加太陽能電池組件220的發(fā)電量。此外，通過使用低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件，即使在受光面不被直射光照射、照度顯著低的環(huán)境下，也能夠一邊使用移動(dòng)電子設(shè)備300—邊高效地進(jìn)行充電。另外，在想要快速充電的情況下，在從移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A卸下移動(dòng)電子設(shè)備300的狀態(tài)下，以使太陽能電池組件300的受光面朝向屋外的方式，例如將移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A放置在窗邊等即可。
[0111]例如，為了減小太陽能電池組件220的面積來不妨礙保持外殼的用戶的手，考慮有將太陽能電池組件220配置在設(shè)置有顯示面100A的區(qū)域以外的區(qū)域的情況、或者配置于移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的背面的一部分的情況。在這種情況下，太陽能電池組件220偏向表面或背面的一部分設(shè)置，所以重心也偏心，給一邊手持移動(dòng)電子設(shè)備300—邊操作的用戶帶來負(fù)擔(dān)。然而，根據(jù)本實(shí)施方式，由于能夠使太陽能電池組件220的面積比顯示面100A大，所以能夠消除該重心偏心。
[0112]在集成多個(gè)電池單體構(gòu)成太陽能電池組件220的情況下，在電池單體串聯(lián)連接的方向上太陽能電池組件220的輸出電流可能大幅降低。其理由是由于在將多個(gè)電池單體串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)中，如果多個(gè)電池單體中的至少I個(gè)被用戶的手完全覆蓋，則該電池單體不發(fā)電，其之后不再流過電流，導(dǎo)致輸出電流大幅降低。根據(jù)本實(shí)施方式，能夠如圖4所示那樣將各電池單體配置成其長(zhǎng)度方向與移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的長(zhǎng)度方向大致平行。通過這樣的配置，由于各電池單體的長(zhǎng)度方向與保持外殼的手指的方向大致正交，所以能夠避免電池單體整個(gè)被完全覆蓋，能夠減少電力降低。
[0113]本申請(qǐng)發(fā)明人試做了本實(shí)施方式涉及的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A。試做的外殼背面，I個(gè)設(shè)置有P-Si組件作為太陽能電池組件，I個(gè)設(shè)置有DSC組件作為太陽能電池組件。設(shè)想用戶手持該外殼一邊操作移動(dòng)電子設(shè)備300—邊充電的場(chǎng)景，在沒有穩(wěn)壓電路240的狀態(tài)下，針對(duì)分別試做的每個(gè)外殼測(cè)量太陽能電池組件的發(fā)電量。
[0114]在0.2mW/cm2和20mW/cm2的照度下，分別測(cè)量I個(gè)小時(shí)的發(fā)電量。在p-Si組件的情況下，照度為0.2mW/cm2時(shí)的I個(gè)小時(shí)的發(fā)電量是0.006mWh/cm2，照度為20mW/cm2時(shí)的I個(gè)小時(shí)的發(fā)電量是1.400mffh/cm2。另一方面，在DSC組件的情況下，照度為0.2mW/cm2時(shí)的I個(gè)小時(shí)的發(fā)電量是0.240mWh/cm2，照度為20mW/cm2時(shí)的I個(gè)小時(shí)的發(fā)電量是2.000mWh/cm2。基于該測(cè)量結(jié)果可知，手持該外殼一邊操作移動(dòng)電子設(shè)備300—邊充電時(shí)的發(fā)電量，無論在何種照度下，DSC組件一方的發(fā)電量都多。
[0115]此外，本申請(qǐng)發(fā)明人為了測(cè)量穩(wěn)壓電路240的效果，準(zhǔn)備具有穩(wěn)壓電路240的外殼和不具有穩(wěn)壓電路240的外殼，設(shè)想用戶手持外殼一邊操作移動(dòng)電子設(shè)備300—邊充電的場(chǎng)面，針對(duì)分別試做的每個(gè)外殼測(cè)量太陽能電池組件的發(fā)電量。另外，都使用P-Si組件作為太陽能電池組件220。
[0116]這一次也同樣在0.2mW/cm2和20mW/cm2的照度下分別測(cè)量I個(gè)小時(shí)的發(fā)電量。在不具有穩(wěn)壓電路240的情況下，照度為0.2mW/cm2時(shí)的I個(gè)小時(shí)的發(fā)電量是0.006mWh/cm2，照度為20mW/cm2時(shí)的I個(gè)小時(shí)的發(fā)電量是1.400mWh/cm2。另一方面，在具有穩(wěn)壓電路240的情況下，照度為0.2mW/cm2時(shí)的I個(gè)小時(shí)的發(fā)電量是0.008mWh/cm2，照度為20mW/cm2時(shí)的I個(gè)小時(shí)的發(fā)電量是1.600mWh/cm2。基于該測(cè)量結(jié)果可知，太陽能電池組件220的發(fā)電量因穩(wěn)壓電路240而增加。
[0117](第二實(shí)施方式)
[0118]參照?qǐng)D9和圖10，說明本實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200B的結(jié)構(gòu)和功能。
[0119]第二實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200B與第一實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A的不同之處在于，供電單元230B還具有電阻單元250。以下，省略共同部分的說明，以不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。
[0120]圖9示意性表示移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200B內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)。供電單元230B具有穩(wěn)壓電路240和電阻單元250。電阻單元250具有可變電阻值。電阻單元250具有用于調(diào)整太陽能電池組件220的輸出阻抗的功能。電阻單元250包括分別具有不同電阻值的多個(gè)電阻元件，根據(jù)太陽能電池組件220的輸出電壓從多個(gè)電阻元件中選擇I個(gè)電阻元件。其結(jié)果，太陽能電池組件220經(jīng)由所選的I個(gè)電阻元件與穩(wěn)壓電路240連接。
[0121]圖10是示意表示電阻單元250的電路結(jié)構(gòu)。電阻單元250具有轉(zhuǎn)換器(CMP)251、開關(guān)252以及電阻元件253A和253B。電阻單元250能夠通過將上述元件集成在同一個(gè)基板上而作為集成電路來實(shí)現(xiàn)。
[0122]電阻元件253A和253B具有相互不同的電阻值。具體而言，電阻元件253A的電阻值大于電阻元件253B的電阻值。例如在來自太陽能電池組件220的最大輸出電力為1W以下的情況下，將電阻元件253A的電阻值設(shè)定為30kΩ，電阻元件253B的電阻值設(shè)定為0.1kQ。
[0123]轉(zhuǎn)換器251接收太陽能電池組件220的輸出電壓，并比較該輸出電壓與第一基準(zhǔn)電壓Vrefl的大小。這里，第一基準(zhǔn)電壓Vrefl能夠根據(jù)太陽能電池組件220和MPPT電路241的特性等適當(dāng)決定。例如能夠?qū)⒌谝换鶞?zhǔn)電壓Vref I設(shè)定為0.8V左右。
[0124]開關(guān)252例如是繼電器開關(guān)等。開關(guān)252根據(jù)比較器251的比較結(jié)果切換電阻元件253A和電阻元件253B。如果電阻元件253A，則太陽能電池組件220經(jīng)由電阻元件253A與穩(wěn)壓電路240連接。如果電阻元件253B，則太陽能電池組件220經(jīng)由電阻元件253B與穩(wěn)壓電路240連接。以下，對(duì)開關(guān)的動(dòng)作詳細(xì)說明。
[0125]比較器251根據(jù)太陽能電池組件220的輸出電壓與第一基準(zhǔn)電壓VrefI的大小關(guān)系，使控制開關(guān)252的電流導(dǎo)通、斷開。太陽能電池組件220的輸出電壓為第一基準(zhǔn)電壓Vref I以上時(shí)，通過比較器251使控制電流導(dǎo)通，開關(guān)252選擇電阻元件253A。這樣，在晴天時(shí)等照度比較高的情況下，電阻單元250具有與電阻元件253A對(duì)應(yīng)的電阻值。
[0126]太陽能電池組件220的輸出電壓小于第一基準(zhǔn)電壓Vrefl時(shí)，通過比較器251使控制電流斷開，開關(guān)252選擇電阻元件253B。這樣，在陰天時(shí)等照度比較低的情況下，電阻單元250具有與電阻元件253B對(duì)應(yīng)的電阻值。
[0127]在晴天時(shí)等照度比較高的情況下，太陽能電池組件220經(jīng)由電阻元件253A與穩(wěn)壓電路240連接，在陰天時(shí)等照度比較低的情況下，太陽能電池組件220經(jīng)由具有比電阻元件253A小的電阻值的電阻元件253B與穩(wěn)壓電路240連接。這樣，電阻單元250構(gòu)成為，在高照度時(shí)具有較高的電阻值，在低照度時(shí)具有較低的電阻值。
[0128]在低照度時(shí)，來自太陽能電池組件220的輸出電壓、電流和電力較小。因此，如果暫時(shí)將電阻值設(shè)定得較高，則輸入到穩(wěn)壓電路240的輸入電壓降低，在MPPT電路241中能夠檢測(cè)到的輸出的變化減小。其結(jié)果，導(dǎo)致MPPT電路241的運(yùn)算精度降低。在本實(shí)施方式中，由于在低照度時(shí)將電阻值設(shè)定得較小，所以能夠避免上述問題，能夠高效地對(duì)MPPT電路241供給電力。
[0129]此外，在高照度時(shí)，來自太陽能電池組件220的輸出電壓、電流和電力較大。因此，如果暫時(shí)將電阻值設(shè)定得較小，則無法高效地對(duì)穩(wěn)壓電路240供給電力。此外，可能導(dǎo)致MPPT電路241的輸入電壓偏離最優(yōu)工作點(diǎn)電壓。在本實(shí)施方式中，由于在高照度時(shí)將電阻值設(shè)定得較大，所以能夠避免上述問題。
[0130]另外，移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200B可以還具有與比較器251連接的照度傳感器(未圖示)。能夠使用眾所周知的裝置作為照度傳感器。照度傳感器檢測(cè)照射太陽能電池組件220的光的照度。照度傳感器產(chǎn)生與該檢測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)的電流，輸出至比較器251。比較器251判斷來自照度傳感器的電流值與基準(zhǔn)電流Iref的大小關(guān)系。例如能夠?qū)鶞?zhǔn)電流Iref設(shè)定1mA。
[0131]開關(guān)252在來自照度傳感器的電流值為基準(zhǔn)電流Iref以上時(shí)，選擇電阻元件253A，在照度傳感器的電流值小于基準(zhǔn)電流Iref時(shí)，選擇電阻元件253B。這樣，電阻元件250也能夠根據(jù)來自照度傳感器的照度信號(hào)選擇2個(gè)電阻元件中的I個(gè)。
[0132]根據(jù)本實(shí)施方式，在從低照度到高照度的大范圍內(nèi)，能夠?qū)碜蕴柲茈姵亟M件220的電力高效地供給到負(fù)載300或蓄電池310。例如能夠一邊操作移動(dòng)電子設(shè)備300—邊充電或者在屋外的樹蔭下充電。假設(shè)一邊操作一邊充電時(shí)的照度范圍是約0.2mW/cm2至約0.5mff/cm2，在樹蔭下充電時(shí)的照度范圍是約1mW/ cm2至約50mW/ cm2。此外，在低照度下也經(jīng)由MPPT電路241供給電力，由此能夠提高蓄電池310的充電效率。進(jìn)而，通過組合供電單元230B和低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件，能夠在更大范圍內(nèi)高效地發(fā)電。
[0133](第三實(shí)施方式)
[0134]參照?qǐng)D11對(duì)本實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200C的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行說明。[Ο135]第三實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200C與第一實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200Α的不同之處在于，供電單元230C能夠切換第一供電路徑和設(shè)置有升壓電路242的第二供電路徑。以下，省略共同部分的說明，以不同之處為中心進(jìn)行說明。
[0136]圖11示意性表示移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200C的電路結(jié)構(gòu)。供電單元230C包括比較器251、開關(guān)252和升壓電路242。
[0137]開關(guān)252根據(jù)比較器251的比較結(jié)果，切換什么都沒設(shè)置的第一供電路徑和設(shè)置有升壓電路242的第二供電路徑。開關(guān)252在照度為基準(zhǔn)值以上時(shí)選擇第一供電路徑，在照度小于基準(zhǔn)值時(shí)選擇第二供電路徑。
[0138]根據(jù)本實(shí)施方式，在獲得一定以上的照度、輸出電壓充分高時(shí)，能夠不經(jīng)由升壓電路242將電力直接供給到負(fù)載300或蓄電池310。其結(jié)果，能夠抑制由于升壓電路242的消耗電力引起的電力損失，能夠有效地利用來自太陽能電池組件220的電力。
[0139](第四實(shí)施方式)
[0140]參照?qǐng)D12和圖13，說明本實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200D的結(jié)構(gòu)和功能。
[OH1 ]第四實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200D (未圖不)與第一至第三實(shí)施方式的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼200A、200B、200C的不同之處在于，具有使用熒光聚光板的太陽能電池組件(以下稱為“熒光板聚光型太陽能電池組件”)500作為低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件。以下，省略共同部分的說明，以差異點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。
[0142]圖12示意性表示熒光板聚光型太陽能電池組件500的結(jié)構(gòu)。在熒光板的側(cè)面配置有GaAs太陽能電池組件A?F。射入熒光板501的光被熒光板501中的熒光體吸收而發(fā)光。其大部分的光依據(jù)全反射的原理，被封閉在焚光板501的內(nèi)部，聚光于位于焚光板501的側(cè)面的GaAs太陽能電池組件A?F。依據(jù)該原理，能夠使被面積比GaAs太陽能電池組件A?F的總面積大的熒光板501吸收的光分別聚光于面積較小的GaAs太陽能電池組件A?F。其結(jié)果，GaAs太陽能電池組件單體中能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的發(fā)電。此外，在太陽光照射到熒光板501的情況下，由熒光板501進(jìn)行了顏色轉(zhuǎn)換的光聚光于GaAs太陽能電池組件A?F。因此，例如在使用紅色熒光板的情況下，650nm附近的光聚光于GaAs太陽能電池組件A?F。這樣，能夠高效地使接近太陽能電池的能隙的光射入到各GaAs太陽能電池組件。
[0143]GaAs太陽能電池組件單體具有即使照度降低，輸出電壓的下降幅度也小的特性。在熒光板聚光型太陽能電池組件500中，通過使光在熒光板501聚光，射入到該組件的光量變成幾倍。因此，由熒光板聚光型太陽能電池組件500的照度變化引起的電壓下降幅度特別小。
[0144]圖13表示熒光板聚光型太陽能電池組件500的輸出電壓(開路電壓)的照度依存性。在按JIS C 8914標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量條件下，在照度與開路電壓的關(guān)系中，照度從10mW/cm2變化至ImW/cm2的情況下，最大輸出電壓(開路電壓)每單位電池單體從1.02V變動(dòng)至0.84V。即，每單位電池單體的變動(dòng)幅度AV改善為0.18V。
[0145]此外，熒光板聚光型太陽能電池組件500具有在照度從100mW/cm2降低至lmW/cm2時(shí)，開路電壓的電壓下降幅度為0.2V以下的特性。此外，照度為lmW/cm2時(shí)的開路電壓為
0.8V以上，非常高。因此，可以說熒光板聚光型太陽能電池組件500也是一種低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件。
[0146]根據(jù)本實(shí)施方式，在從低照度至高照度的大范圍內(nèi)，能夠?qū)碜蕴柲茈姵亟M件220的電力高效地供給到負(fù)載300或蓄電池310。例如能夠一邊操作移動(dòng)電子設(shè)備300—邊充電或者在屋外的樹蔭下充電。即使照度更高時(shí)，也能夠高效地發(fā)電。
[0147](第五實(shí)施方式)
[0148]在上述的第一至第四實(shí)施方式中，作為充電器，對(duì)具有低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼進(jìn)行說明。然而，本發(fā)明不限于此，例如移動(dòng)電子設(shè)備300自身可以具有低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件。在這種情況下，低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件能夠配置在與顯示面相反的一側(cè)的設(shè)備殼體的背面。采用這種結(jié)構(gòu)，即使在受光面不被直射光照射、照度顯著低的環(huán)境下，也能夠一邊使用移動(dòng)電子設(shè)備300—邊進(jìn)行高效的充電。進(jìn)而，在高照度時(shí)也能夠高效地進(jìn)行發(fā)電。
[0149]此外，移動(dòng)電子設(shè)備300優(yōu)選還具有穩(wěn)壓電路240。由此，即使照度降低太陽能電池組件220的輸出電壓大幅變動(dòng)，也能夠?qū)碜蕴柲茈姵亟M件220的電力穩(wěn)定地供給到設(shè)備內(nèi)部的蓄電池。
[0150]本說明書公開了記載在以下項(xiàng)目中的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼和移動(dòng)電子設(shè)備。
[0151](項(xiàng)目I)
[0152]—種能夠收納具有顯示面的移動(dòng)電子設(shè)備并對(duì)移動(dòng)電子設(shè)備供給電力的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，其包括能夠得到如下特性的太陽能電池組件:在以AM為1.5、太陽能電池組件溫度為25°C、光入射方向與電池單體的受光面正交的條件使用太陽能模擬器進(jìn)行測(cè)量的情況下，在照度與開路電壓的關(guān)系中，當(dāng)照度從lOOmW/cm2降低至lmW/cm2時(shí)，開路電壓的電壓下降幅度為0.2V以下，照度為lmW/cm2時(shí)的開路電壓為0.55V以上，在以收納有移動(dòng)電子設(shè)備的狀態(tài)使用移動(dòng)電子設(shè)備用外殼時(shí)，太陽能電池組件位于移動(dòng)電子設(shè)備用外殼的與顯示面相反的一側(cè)的背面?zhèn)龋⑶衣冻龅酵獠俊?br>[0153]根據(jù)項(xiàng)目I所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，能夠提供一種即使在照度降低而使太陽能電池組件的輸出電壓降低的情況下，也能夠一邊操作移動(dòng)電子設(shè)備一邊高效地發(fā)電的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼。
[0154](項(xiàng)目2)
[0155]在項(xiàng)目I所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼中，上述太陽能電池組件具有多個(gè)電池單體相互串聯(lián)連接并且集成于I個(gè)基板上的結(jié)構(gòu)。
[0156]根據(jù)項(xiàng)目2所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能電池組件的高密度化。
[0157](項(xiàng)目3)
[0158]項(xiàng)目2所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼還包括將來自上述太陽能電池組件的電力供給到負(fù)載的供電單元，
[0159]上述供電單元包括具有升壓電路或降壓電路的穩(wěn)壓電路。
[0160]根據(jù)項(xiàng)目3所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，能夠減小將電力從太陽能電池組件供給到負(fù)載時(shí)的電力損失。
[0161](項(xiàng)目4)
[0162]在項(xiàng)目3所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼中，上述穩(wěn)壓電路還包括追隨上述太陽能電池組件的最優(yōu)工作點(diǎn)的控制電路。
[0163]根據(jù)項(xiàng)目4所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，即使照度和溫度發(fā)生變化，也能夠使太陽能電池組件在該狀況下的最大工作點(diǎn)發(fā)電，能夠獲得此時(shí)的最大電力。
[0164](項(xiàng)目5)
[0165]在項(xiàng)目3或4所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼中，上述供電單元還包括設(shè)置在上述太陽能電池組件與上述穩(wěn)壓電路之間，具有可變電阻值的電阻單元。
[0166]根據(jù)項(xiàng)目5所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，在從低照度到高照度的大范圍內(nèi)，能夠?qū)碜蕴柲茈姵亟M件的電力高效地供給到負(fù)載。
[0167](項(xiàng)目6)
[0168]在項(xiàng)目5所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼中，上述電阻單元包括分別具有不同電阻值的多個(gè)電阻元件，根據(jù)上述太陽能電池組件的輸出電壓從上述多個(gè)電阻元件中選擇I個(gè)電阻元件，上述太陽能電池組件經(jīng)由所選的電阻元件與上述穩(wěn)壓電路連接。
[0169]根據(jù)項(xiàng)目6所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，由于能夠選擇與照度對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)碾娮柙虼?，即使在太陽能電池組件的輸出電壓伴隨照度變化而發(fā)生變動(dòng)的情況下，也能夠高效地供給來自太陽能電池組件的電力。
[0170](項(xiàng)目7)
[0171 ]在項(xiàng)目I至項(xiàng)目6中任一項(xiàng)所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼中，上述太陽能電池組件是色素敏化太陽能電池組件或使用熒光聚光板的太陽能電池組件。
[0172]根據(jù)項(xiàng)目7所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，能夠提供一種具有即使照度降低，開路電壓的下降幅度也小的低照度對(duì)應(yīng)太陽能電池組件的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼。
[0173](項(xiàng)目8)
[0174]項(xiàng)目3至項(xiàng)目7中任一項(xiàng)所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼還包括存儲(chǔ)來自上述太陽能電池組件的電力并與上述供電單元連接的蓄電池。
[0175]根據(jù)項(xiàng)目8所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，能夠提供一種具有高效地存儲(chǔ)來自太陽能電池組件的電力的蓄電池的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼。
[0176](項(xiàng)目9)
[0177]—種移動(dòng)電子設(shè)備，其包括:
[0178]具有顯示面的殼體;和
[0179]太陽能電池組件，其配置在與顯示面相反的一側(cè)的上述殼體的背面，能夠得到如下特性:在以AM為1.5、太陽能電池組件溫度為25°C、光入射方向與電池單體正交的條件使用太陽能模擬器進(jìn)行測(cè)量的情況下，在照度與開路電壓的關(guān)系中，當(dāng)上述照度從lOOmW/cm2降低至ImW/ cm2時(shí)，上述開路電壓的電壓下降幅度為0.2V以下，上述照度為ImW/cm2時(shí)的上述開路電壓為0.55V以上。
[0180]根據(jù)項(xiàng)目9所述的移動(dòng)電子設(shè)備，能夠提供一種即使在照度降低而使太陽能電池組件的輸出電壓降低的情況下，也能夠一邊操作移動(dòng)電子設(shè)備一邊高效地進(jìn)行發(fā)電的移動(dòng)電子設(shè)備。
[0181]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0182]本發(fā)明能夠應(yīng)用于具有太陽能電池組件的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼和移動(dòng)電子設(shè)備。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，其能夠收納具有顯示面的移動(dòng)電子設(shè)備且對(duì)所述移動(dòng)電子設(shè)備供給電力，該移動(dòng)電子設(shè)備用外殼的特征在于: 包括能夠得到如下特性的太陽能電池組件:在以AM為1.5、太陽能電池組件溫度為25°C、光入射方向與電池單體正交的條件使用太陽能模擬器進(jìn)行測(cè)量的情況下，在照度與開路電壓的關(guān)系中，當(dāng)所述照度從lOOmW/cm2降低至lmW/cm2時(shí)，所述開路電壓的電壓下降幅度為0.2V以下，所述照度為lmW/cm2時(shí)的所述開路電壓為0.55V以上， 在以收納有所述移動(dòng)電子設(shè)備的狀態(tài)使用所述移動(dòng)電子設(shè)備用外殼時(shí)，所述太陽能電池組件位于所述移動(dòng)電子設(shè)備用外殼的與所述顯示面相反的一側(cè)的背面?zhèn)龋⑶衣冻龅酵獠俊?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，其特征在于: 所述太陽能電池組件具有多個(gè)電池單體相互串聯(lián)連接并且集成于I個(gè)基板上的結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，其特征在于: 還包括將來自所述太陽能電池組件的電力供給到負(fù)載的供電單元， 所述供電單元包括具有升壓電路或降壓電路的穩(wěn)壓電路。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，其特征在于: 所述穩(wěn)壓電路還包括追隨所述太陽能電池組件的最優(yōu)工作點(diǎn)的控制電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的移動(dòng)電子設(shè)備用外殼，其特征在于: 所述太陽能電池組件是色素敏化太陽能電池組件或使用熒光聚光板的太陽能電池組件。
【文檔編號(hào)】H02J7/35GK106059036SQ201610127261
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年3月7日 公開號(hào)201610127261.9, CN 106059036 A, CN 106059036A, CN 201610127261, CN-A-106059036, CN106059036 A, CN106059036A, CN201610127261, CN201610127261.9
【發(fā)明人】山中良亮, 福井篤, 柴田諭, M·芝原
【申請(qǐng)人】夏普株式會(huì)社