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JP3219737U - ソーラーチャージャー - Google Patents

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シア，ピン
チェン，シャオロン
マー，シーヤオ
ワン，ユエフー
ガオ，ヤンレイ
ジャン，ユー
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ベイジン アポロ ディン ロン ソーラー テクノロジー カンパニー リミテッド
ベイジン アポロ ディン ロン ソーラー テクノロジー カンパニー リミテッド
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Abstract

【課題】簡単で、小さく、電力への変換効率が高いソーラーチャージャーを提供する。【解決手段】第１フレキシブル保護膜層によりパッケージされてなるチャージャー本体１と、展開したチャージャー本体１の内側面に固定して設けられる薄膜太陽電池モジュール２と、電力出力装置４と、導線５と、を備え、薄膜太陽電池モジュール２に第２フレキシブル保護膜層がパッケージされ、第２フレキシブル保護膜層は上から順に上面層、接着層を備え、展開したチャージャー本体１の内側面の薄膜太陽電池モジュール２の占有面積以外の残り面積に第３フレキシブル保護膜層がパッケージされ、第３フレキシブル保護膜層は上から順に上面層、接着層、下面層を備え、第１フレキシブル保護膜層は上から順に接着層、下面層を備え、電力出力装置４は薄膜太陽電池モジュール２により変換された電力を出力し、導線５は薄膜太陽電池モジュール２と電力出力装置４とを接続する。【選択図】図１

Description

本願は半導体技術分野に関するが、それに限定されず、特にソーラーチャージャーに関する。
従来、市販のソーラーチャージャーは、一般に太陽光発電モジュール、電圧出力ユニットを備え、太陽光発電モジュールによって太陽光を電力に変換し、さらに電流変換装置によって安定した直流又は交流を形成して出力し、様々な負荷に電力を供給する。たとえば、中国特許文献ＣＮ１０３９９７０９０Ａは折り畳み式ソーラーモバイルパワーを開示しており、ソーラーパネル、回転軸、ケース、蓄電池、ソーラー充電コントローラ及び交流ＡＣ電源ジャックを備え、ソーラーパネルは回転軸によってケースに可動に接続され、ソーラー充電コントローラ、蓄電池と順に電気的に接続され、蓄電池とソーラー充電コントローラはケース内に取り付けられ、ＡＣ電源ジャックはケースの側壁に位置する。ソーラーパネルは回転軸によって回転可能であり、太陽光を利用して充電する必要がある時、ソーラーパネルをケースの外側に回転させ、充電が終了して正常使用する時、ソーラーパネルをケース内部のスロットに回転させることで、ソーラーパネルの損傷を効果的に回避できる。
しかしながら、ソーラーモバイルパワーはソーラーパネル、回転軸、ケース、蓄電池、ソーラー充電コントローラ及びＡＣ電源ジャックを備えるため、構造が複雑で、製造コストが高く、体積が大きく、また、ソーラーパネルによる太陽光から電力への変換効率が低く、さらにソーラーパネルはほとんど非可撓性で又は可撓性が低く、折り畳みや折り曲げが不能であったり、折り畳みや折り曲げをされると太陽電池を損傷しやすかったりし、且つ重量が大きいという問題を抱えているため、ソーラーモバイルパワーの持ち運びは困難である。
従って、ソーラーチャージャーでは構造が複雑で、体積が大きく、折り畳みや折り曲げが不要であったり、折り畳みや折り曲げをされると太陽電池を損傷しやすかったりすることによって、持ち運びに不便であり、且つ太陽光から電力への変換効率が低いという問題に対して、本願は構成が簡単で、体積が小さく、折り畳みや折り曲げが可能で、太陽光から電力への変換効率が高いソーラーチャージャーを提供する。
本願はソーラーチャージャーを提供し、
第１フレキシブル保護膜層によりパッケージされてなるチャージャー本体と、
展開したチャージャー本体の内側面に固定して設けられる薄膜太陽電池モジュールと、
薄膜太陽電池モジュールにより変換された電力を出力する電力出力装置と、
前記薄膜太陽電池モジュールと前記電力出力装置とを接続する導線と、を備え、
前記薄膜太陽電池モジュールに第２フレキシブル保護膜層がパッケージされ、前記第２フレキシブル保護膜層は上から順に上面層、接着層、防水膜及び接着層を備え、展開したチャージャー本体の内側面の薄膜太陽電池モジュールの占有面積以外の残り面積に第３フレキシブル保護膜層がパッケージされ、前記第３フレキシブル保護膜層は上から順に上面層、接着層、下面層を備える。
選択的に、前記第１フレキシブル保護膜層は上から順に接着層、下面層を備える。
選択的に、前記上面層はＥＴＦＥ層であり、前記下面層は防水布であり、前記接着層はＥＶＡ層である。
選択的に、前記第２フレキシブル保護膜層の上面層の厚さ範囲は０．０１−０．２ｍｍである。
選択的に、前記接着層の厚さ範囲は０．２−０．３ｍｍである。
選択的に、前記下面層の厚さ範囲は０．１−０．２ｍｍである。
選択的に、前記電力出力装置は接続ボックスを備え、前記接続ボックス内に集積回路基板が設けられ、薄膜太陽電池モジュールにより変換された電力を制御し、負荷の使用要求を満たす電圧を出力するように設定され、前記接続ボックスに、負荷に接続される少なくとも１つのＵＳＢインタフェースが設けられる。
選択的に、前記集積回路基板に、光強度を表示する少なくとも１つの表示ランプが設けられる。
選択的に、前記導線は前記第１フレキシブル保護膜層と第３フレキシブル保護膜層との間に位置し、前記第１フレキシブル保護膜層の接着層と下面層を貫通して前記電力出力装置に接続される。
選択的に、前記薄膜太陽電池モジュールは少なくとも１つのＣＩＧＳ薄膜太陽電池を備え、前記ＣＩＧＳ薄膜太陽電池は上から順に防水膜、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ、防水膜を備える。
選択的に、前記チャージャー本体に掛けて接続する用の少なくとも１つの貫通孔が設けられる。
上記技術的問題を解決するために、本願はソーラーチャージャーをさらに提供し、
第１フレキシブル保護膜層からなるチャージャー本体と、
展開した前記第１フレキシブル保護膜層の内側面に設けられる薄膜太陽電池モジュールと、
薄膜太陽電池モジュールにより変換された電力を出力する電力出力装置と、
前記薄膜太陽電池モジュールと前記電力出力装置とを接続する導線と、
少なくとも前記薄膜太陽電池モジュールの上面を被覆し、前記第１フレキシブル保護膜層に固定される透明フレキシブル保護膜層と、を備える。
選択的に、前記ソーラーチャージャーは、前記薄膜太陽電池モジュールの上面を露出させるように中部にウィンドウが設けられるウィンドウ付きフレキシブル保護膜層をさらに備え、
前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層の非ウィンドウ部分は、前記第１フレキシブル保護膜層に固定され、前記透明フレキシブル保護膜層は、前記薄膜太陽電池モジュールの上面を被覆し、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層に固定され、又は、
前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層は、前記透明フレキシブル保護膜層の前記薄膜太陽電池モジュールの上面の大きさを超える部分を、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層と前記第１フレキシブル保護膜層との間に固定する。
選択的に、前記第１フレキシブル保護膜層は上から順に接着層、下面層を備え、前記透明フレキシブル保護膜層は上から順に上面層、接着層を備え、前記接着層又は前記第１フレキシブル保護膜層の接着層によって前記第１フレキシブル保護膜層の下面層に固定される。
選択的に、前記第１フレキシブル保護膜層は上から順に接着層、下面層を備え、前記透明フレキシブル保護膜層は上から順に上面層、接着層を備え、
前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層は、前記第１フレキシブル保護膜層の接着層によって、前記第１フレキシブル保護膜層の下面層に固定され、前記透明フレキシブル保護膜層は、その接着層によって前記薄膜太陽電池モジュールと前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層に固定され、
又は、前記透明フレキシブル保護膜層は、その接着層によって前記薄膜太陽電池モジュールと第１フレキシブル保護膜層の下面層に固定され、前記透明フレキシブル保護膜層の前記薄膜太陽電池モジュールの上面の大きさを超える部分は、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層と前記第１フレキシブル保護膜層との間に固定される。
選択的に、前記透明フレキシブル保護膜層の上面層はＥＴＦＥ層又はＥＣＴＦＥ層であり、前記第１フレキシブル保護膜層の下面層とウィンドウ付きフレキシブル保護膜層は防水布であり、前記第１フレキシブル保護膜層の接着層と前記透明フレキシブル保護膜層の接着層はＥＶＡ層であり、前記透明フレキシブル保護膜層の上面層は多点凹面層である。
選択的に、前記透明フレキシブル保護膜層の上面層の厚さ範囲は０．０１−０．２ｍｍであり、前記透明フレキシブル保護膜層の接着層の厚さ範囲は０．２−０．３ｍｍであり、前記第１フレキシブル保護膜層の接着層の厚さは０．２−０．３ｍｍであり、前記第１フレキシブル保護膜層の下面層の厚さ範囲は０．１−０．２ｍｍであり、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層の厚さ範囲は０．１−０．２ｍｍである。
選択的に、前記薄膜太陽電池モジュールは少なくとも１つのＣＩＧＳ薄膜太陽電池を備え、前記ＣＩＧＳ薄膜太陽電池は上から順に防水膜、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ及び防水膜を備え、又は上から順に防水膜、接着層、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ、接着層及び防水膜を備える。
本願の実施例に係る技術的解決手段は従来技術に比べて、以下の利点を有する。
１、本願の実施例に係るソーラーチャージャーは、薄膜太陽電池モジュールを用いることで、太陽光から電力への変換効率を大幅に向上させるだけでなく、薄膜太陽電池が軽量であるため、ユーザーが持ち運びやすく、さらに、チャージャー本体は第１フレキシブル保護膜層によりパッケージされてなり、その第２フレキシブル保護膜層及び第３フレキシブル保護膜層もフレキシブルであり、チャージャー本体の内側面に固定して設けられた薄膜太陽電池パック自体もフレキシブルであることで、本願の携帯型ソーラーチャージャーは折り畳みや折り曲げが可能になり、ユーザーはチャージャーを小体積で収納でき、ユーザーは非常に持ち運びやすくなり、また、第１フレキシブル保護膜層、第２フレキシブル保護膜層及び第３フレキシブル保護膜層が設けられることで、湿気、高温、紫外線等に起因する薄膜太陽電池モジュールの損傷を防止し、機械的・化学的損傷を回避し、本願のソーラーチャージャーの動作信頼性と安定性を確保する。
２、本願の実施例に係るソーラーチャージャーでは、集積回路基板に光強度を表示する少なくとも１つの表示ランプが設けられ、表示ランプは指示作用を果たし、ユーザーの使用を指導する。
３、本願の実施例に係るソーラーチャージャーでは、チャージャー本体にリングが設けられることで、ユーザーの外出の際に、ソーラーチャージャーをリュック、カバンに容易に掛け、ユーザーがさらに持ち運びやすくなる。
本願をより明確かつ分かりやすくするために、以下、本願の具体的実施例及び図面を参照して、本願の実施例を更に詳細に説明する。
図１は本願の実施形態に係るソーラーチャージャーの展開後の正面図である。 図２は本願の実施形態に係るソーラーチャージャーの展開後の背面図である。 図３は薄膜太陽電池モジュールの縦断面図である。 図４は第１実施例に係る薄膜太陽電池モジュール部分を備えるチャージャー本体の縦断面図である。 図５は第２実施例に係る薄膜太陽電池モジュール部分を備えるチャージャー本体の縦断面図である。
以下、図面を参照して本願の実施形態を詳細に説明する。なお、後述する実施形態は本願の実施例を説明するものに過ぎず、本願を限定するものではない。
図１は本実施形態の技術概要を示し、本実施形態は携帯型ソーラーチャージャーを提供し、前記携帯型ソーラーチャージャーは、チャージャー本体１と、太陽光を電力に変換する薄膜太陽電池モジュール２と、薄膜太陽電池モジュール２により変換された電力を出力する電力出力装置４と、導線５と、を備える。
前記チャージャー本体１は、折り畳みや折り曲げが可能な第１フレキシブル保護膜層３１によりパッケージされてなり、前記チャージャー本体１は方形、円形又はほかの規則的な形状又は不規則な形状に成形でき、本願では、チャージャー本体１の形状について特に限定されず、本実施形態では、前記チャージャー本体１は方形であり、前記薄膜太陽電池モジュール自体はフレキシブルであり、且つ薄膜太陽電池は太陽光から電力への変換効率が高く、軽量であり、本願では、前記薄膜太陽電池モジュールは少なくとも１つのＣＩＧＳ薄膜太陽電池を備え、本実施形態では、前記薄膜太陽電池モジュールは１つのＣＩＧＳ薄膜太陽電池を備え、前記ＣＩＧＳ薄膜太陽電池は上から順に防水膜２０１、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２、防水膜２０３を備え、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２と上下防水膜２０１、２０３は一体構造としてパッケージされ、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２は可撓性が高く、折り畳みや折り曲げが可能であり、折り畳み又は折り曲げをされても損傷することがなく、それぞれＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２の上下に設けられた防水膜２０１、２０３は防水、絶縁機能を有し、防水膜はホットメルト接着剤からなり、粘性を有する。本実施形態では、前記ＣＩＧＳ薄膜太陽電池２の形状は方形であり、その下部の粘性を有する防水膜２０３によって、展開したチャージャー本体１の内側面に接着される。
選択的に、本実施形態では、太陽光から電力への変換効率を向上させるために、前記薄膜太陽電池はチャージャー本体１の内側面の大部分の面積を占めており、好適には占有面積の比は０．６：１〜０．８：１であるが、本願ではそれに限定されず、実際の必要に応じて、前記薄膜太陽電池のチャージャー本体１の内側面に対する占有面積の比を、たとえば０．５：１、０．４：１に調整できる。本実施形態では、前記薄膜太陽電池モジュールに第２フレキシブル保護膜層３２がパッケージされ、前記第２フレキシブル保護膜層３２は上から順に上面層３２１、接着層３２２を備え、前記上面層３２１は好適には透明、防水、防傷、耐摩擦性、耐候性が高い材料、たとえばＥＴＦＥ層であり、前記接着層３２２は好適にはホットメルト接着剤層、たとえばＥＶＡ層であり、展開したチャージャー本体１の内側面の薄膜太陽電池モジュールの占有面積以外の残り面積に第３フレキシブル保護膜層がパッケージされ、前記第３フレキシブル保護膜層は上から順に上面層、接着層、下面層を備え、前記上面層は透明、防水、防傷、耐摩擦性、耐候性が高い材料、たとえばＥＴＦＥ層であり、前記接着層はホットメルト接着剤層、たとえばＥＶＡ層であり、前記下面層は不透明なフレキシブル防水材料、たとえば防水布である。前記第３フレキシブル保護膜層の上面層は第２フレキシブル保護膜層の上面層に接着されてもよい。本願では、前記上面層の厚さ範囲は０．０１−０．２ｍｍであり、厚すぎるとパッケージプロセスが実現し難く、本実施形態では、前記上面層の厚さは０．０５ｍｍであり、前記接着層の厚さ範囲は０．２−０．３ｍｍであり、薄すぎると接着性が低く、層間剥離が生じやすく、前記下面層の厚さ範囲は０．１−０．２ｍｍである。
第１、第２、第３フレキシブル保護膜層及び薄膜太陽電池モジュールのパッケージによって、本願の携帯型ソーラーチャージャーは折り畳みや曲げが可能で、軽量であり、ユーザーが運びやすくなる。
選択的に、本実施形態の前記第１フレキシブル保護膜層３１は上から順に接着層３１１、下面層３１２を備える。上記と同じ、前記接着層３１１はホットメルト接着剤層、たとえばＥＶＡ層であり、前記下面層３１２は不透明なフレキシブル防水材料、たとえば防水布である。第１、第２、第３フレキシブル保護膜層が設けられることで、湿気、高温、紫外線等に起因する薄膜太陽電池モジュール２の損傷を防止し、機械的・化学的損傷を回避し、本実施形態の携帯型ソーラーチャージャーの動作信頼性と安定性を確保できる。
選択的に、前記電力出力装置４は接続ボックスであり、前記接続ボックス内に集積回路基板が設けられ、薄膜太陽電池モジュールにより変換された電力を制御し、負荷の使用要求を満たす電圧を出力することに用いられ、前記接続ボックスに、負荷に接続するための少なくとも１つのＵＳＢインタフェース４１が設けられる。前記負荷は携帯電話、タブレットＰＣ、ノートパソコン、スマートウォッチ、バッテリパック等のモバイル装置であってもよい。
使用の便宜上、本実施形態の前記集積回路基板に、光強度を表示する少なくとも１つの表示ランプがさらに設けられ、前記表示ランプは好適にはＬＥＤ表示ランプである。本実施形態では、前記ＬＥＤ表示ランプは、照明条件が悪い時、赤色を表示し、照明条件が良く、直接に負荷を充電できる時、緑色を表示し、ソーラーチャージャーがオフで又は負荷に供する電力がない時、点灯せず、出力無しを示す。なお、本願では表示ランプの表示モードは上記方式に限定されず、表示ランプの表示モードと表示効果はユーザーの実際ニーズに応じて調整できる。
本実施形態では、前記導線５は前記第３フレキシブル保護膜層と第１フレキシブル保護膜層３１との間に位置し、前記接着層３１１と下面層３１２を貫通して前記接続ボックスに接続される。選択的に、前記導線５は好適には錫メッキ編組銅線である。
図４又は５に示すように、本願の別の実施形態として、前記チャージャー本体１は折り畳みや折り曲げが可能な第１フレキシブル保護膜層３１によりパッケージされてなり、前記第１フレキシブル保護膜層３１は上から順に接着層３１１、下面層３１２を備える。前記接着層３１１はホットメルト接着剤層、たとえばＥＶＡ層であり、前記下面層３１２は不透明なフレキシブル防水材料、たとえば防水布であり、透明、防水、防傷、耐摩擦性、耐候性が高い材料、たとえばＥＴＦＥ層、又はＥＣＴＦＥ又は該特性要件を満たすほかの材料であってもよい。
前記薄膜太陽電池モジュール２は、１つ又は複数のＣＩＧＳ薄膜太陽電池からなり、複数のＣＩＧＳ薄膜太陽電池は導線５によって接続され、必要に応じて直列接続及び／又は並列接続される。図４に示すように、各ＣＩＧＳ薄膜太陽電池は上から順に防水膜２０１、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２、防水膜２０３を備え、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２は防水膜２０１、２０３と一体構造としてパッケージされ、選択的に、別の実施形態として、図５に示すように、前記ＣＩＧＳ薄膜太陽電池は上から順に防水膜２０１、接着層２０１ａ、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２、接着層２０３ａ、防水膜２０３を備え、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２と防水膜２０１、接着層２０１ａ、接着層２０３ａ及び防水膜２０３は一体構造としてパッケージされる。各ＣＩＧＳ薄膜太陽電池の具体的な構造はＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップに応じて決められる。ＣＩＧＳ薄膜太陽電池自体はフレキシブルであり、太陽光から電力への変換効率が高く、軽量である。ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２は可撓性が高く、折り畳みや折り曲げが可能であり、折り畳み又は折り曲げをされても損傷することがなく、それぞれＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２の上下に設けられた防水膜２０１と２０３は防水、絶縁機能を有する。防水膜はホットメルト接着剤からなり、粘性を有してもよい。本実施形態では、前記ＣＩＧＳ薄膜太陽電池の形状は矩形又は方形であってもよい。前記薄膜太陽電池モジュール２は前記第１フレキシブル保護膜３１の接着層３１１によって、展開した第１フレキシブル保護膜３１の中部位置に固定される。
薄膜太陽電池モジュール２が前記第１フレキシブル保護膜層の展開後の中部位置に固定された後、ウィンドウ付きのフレキシブル保護膜層３を被覆し、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層の中部にウィンドウが設けられ、前記ウィンドウは理論的に、最もよいのは薄膜太陽電池モジュール２の面積と同じであり、それにより薄膜太陽電池モジュール２をよく露出させ、太陽がそれに照射して電力を発生する。該ウィンドウは薄膜太陽電池モジュール２の面積よりも大きいと、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層３と薄膜太陽電池モジュール２との間に隙間が生じ、美しさを損ない、ウィンドウは薄膜太陽電池モジュール２の面積よりも小さいと、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層３は薄膜太陽電池モジュール２を遮蔽し、発電効率を損ない、発電量が低減してしまう。前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層３は不透明であり、防水布を用いてもよいが、ＥＴＦＥ、ＥＣＴＦＥ又はほかの適切な材料を用いてもよい。
前記薄膜太陽電池モジュール２と前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層３の上に、第２フレキシブル保護膜層３２がさらに設けられ、該第２フレキシブル保護膜層は透明フレキシブル保護膜層であり、上から順に上面層３２１、接着層３２２を備え、前記上面層３２１は好適には透明、防水、防傷、耐摩擦性、耐候性が高い材料、たとえばＥＴＦＥ層であり、ＥＣＴＦＥ又は透明、防水、防傷、耐摩擦性、耐候性が高いほかの材料を用いてもよく、前記接着層３２２は好適にはホットメルト接着剤層、たとえばＥＶＡ層である。前記第２フレキシブル保護膜層の上面層は多点凹面構造とすることで、太陽光の反射を減少させ、太陽光から電力への変換効率を向上させる。
選択的に、前記第２フレキシブル保護膜層３２の面積は少なくとも前記薄膜太陽電池モジュール２の表面積よりも大きいことで、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層３に十分に接着し、前記薄膜太陽電池モジュール及びその電気接続部材、たとえば接続ボックス、導線等に対して防水、防傷、耐摩擦等の効果を図る。前記第２フレキシブル保護膜層３２の面積は第１フレキシブル保護層の表面積とほぼ同じであってもよい。選択的に、第２フレキシブル保護膜層は延伸して前記チャージャー本体の四周を包んでパッケージすることで、ソーラーチャージャーの密封性を向上させる。
一代替可能の実施形態として、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層を用いず、前記薄膜太陽電池モジュール２に直接前記第２フレキシブル保護膜層３２が被覆され、前記第２フレキシブル保護膜層３２が前記接着層３２２によって直接前記第１フレキシブル保護層３１の下面層３１２に固定され、又は、前記第２フレキシブル保護膜層３２が前記接着層３２２によって前記第１フレキシブル保護膜層３１の下面層３１２に固定された後、前記第２フレキシブル保護膜層３２に前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層が被覆され、後者の場合、第２フレキシブル保護膜層の面積は前記薄膜太陽電池モジュール２の表面積よりもやや大きければよく、前記第２フレキシブル保護膜層３２の前記薄膜太陽電池モジュール２の表面積を超える部分は、前記第３フレキシブル保護膜層３と前記第１フレキシブル保護膜層３１との間に接着して固定される。分かりやすいのは、前記第２フレキシブル保護膜層３２が前記接着層によって前記太陽電池モジュール２と前記第１フレキシブル保護膜層３１に固定される時、前記第２フレキシブル保護膜層３２と前記第１フレキシブル保護膜層３１の下面層３１２との接着部分は、接着層が厚すぎることを回避するように、接着層３２２と接着層３１１のうちの一方を用いてもよい。
上記実施形態に対して、ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層を用いる場合、前記導線５は前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層と第１フレキシブル保護膜層３１との間に位置し、前記接着層３１１と下面層３１２を貫通して前記接続ボックスに接続される。
ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層を用いていない場合、前記導線５は前記透明フレキシブル保護膜層と第１フレキシブル保護膜層３１との間に位置し、前記接着層３１１と下面層３１２を貫通して前記接続ボックスに接続されてもよい。
選択的に、前記導線５は好適には錫メッキ編組銅線である。
前記電力出力装置４及びＬＥＤの設置について、上記実施形態を参照すればよい。
また、前記チャージャー本体１に掛けて接続する用の少なくとも１つの貫通孔１１が設けられ、具体的に、本実施形態では、前記貫通孔１１は４つであり、それぞれチャージャー本体１の四隅に設けられ、貫通孔１１が設けられることで、ユーザーは本実施形態に係る携帯型ソーラーチャージャーをユーザーが持ち歩くバッグ、たとえばリュック、カバン等に便利に掛けることができる。明らかなように、貫通孔１１によって、本実施形態に係る携帯型ソーラーチャージャーは室外の照明条件が良い位置にある固定装置に掛けられてもよい。
明らかなように、上記実施例は本願を明確に説明するためのものであり、実施形態を限定するものではない。当業者であれば、上記説明に基づきほかの様々な変形や変更を行うことができる。ここで、すべての実施形態を網羅する必要がなく、且つ網羅できない。それに基づき想到し得る明らかな変形や変更は本願の保護範囲に属する。
本願に係るソーラーチャージャーは、薄膜太陽電池モジュールを用いることで、太陽光から電力への変換効率を向上させ、チャージャー本体の内側面に固定して設けられた薄膜太陽電池モジュール自体もフレキシブルであり、軽量であることで、本願に係る携帯型ソーラーチャージャーは折り畳みや折り曲げが可能で、ユーザーが持ち運びやすく、湿気、高温、紫外線等に起因する薄膜太陽電池モジュールの損傷を防止し、機械的・化学的損傷を回避し、ソーラーチャージャーの動作信頼性と安定性を確保する。
１−チャージャー本体、１１−貫通孔、２−薄膜太陽電池モジュール、２０１−防水膜、２０２−薄膜太陽電池チップ、２０３−防水膜、３２−前記第２フレキシブル保護膜層、３２１−上面層、３２２−接着層、３１−第１フレキシブル保護膜層、３１１−接着層、３１２−下面層、４−電力出力装置、４１−ＵＳＢインタフェース、５−導線、３−ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層、２０１ａ−接着層、２０３ａ−接着層。
選択的に、前記上面層はテトラフルオロエチレンＥＴＦＥ層であり、前記下面層は防水布であり、前記接着層はエチレン-酢酸ビニル共重合体ＥＶＡ層である。
選択的に、前記電力出力装置は接続ボックスを備え、前記接続ボックス内に集積回路基板が設けられ、薄膜太陽電池モジュールにより変換された電力を制御し、負荷の使用要求を満たす電圧を出力するように設定され、前記接続ボックスに、負荷に接続される少なくとも１つのユニバーサルシリアルバスＵＳＢインタフェースが設けられる。
選択的に、前記薄膜太陽電池モジュールは少なくとも１つの銅インジウムガリウムセレン化物ＣＩＧＳ薄膜太陽電池を備え、前記ＣＩＧＳ薄膜太陽電池は上から順に防水膜、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ、防水膜を備える。
選択的に、前記透明フレキシブル保護膜層の上面層はＥＴＦＥ層又はエチレン-クロロトリフルオロエチレン共重合体ＥＣＴＦＥ層であり、前記第１フレキシブル保護膜層の下面層とウィンドウ付きフレキシブル保護膜層は防水布であり、前記第１フレキシブル保護膜層の接着層と前記透明フレキシブル保護膜層の接着層はＥＶＡ層であり、前記透明フレキシブル保護膜層の上面層は多点凹面層である。
図１は本願の実施形態に係るソーラーチャージャーの展開後の正面図である。 図２は本願の実施形態に係るソーラーチャージャーの展開後の背面図である。 図３は薄膜太陽電池モジュールの縦断面図である。 図４は第１実施例に係る薄膜太陽電池モジュールを備えるソーラーチャージャーの部分縦断面図である。 図５は第２実施例に係る薄膜太陽電池モジュールを備えるソーラーチャージャーの部分縦断面図である。
前記チャージャー本体１は、折り畳みや折り曲げが可能な第１フレキシブル保護膜層３１によりパッケージされてなり、前記チャージャー本体１は方形、円形又はほかの規則的な形状又は不規則な形状に成形でき、本願では、チャージャー本体１の形状について特に限定されず、本実施形態では、前記チャージャー本体１は方形であり、前記薄膜太陽電池モジュール自体はフレキシブルであり、且つ薄膜太陽電池は太陽光から電力への変換効率が高く、軽量であり、本願では、前記薄膜太陽電池モジュールは少なくとも１つのＣＩＧＳ薄膜太陽電池を備え、本実施形態では、前記薄膜太陽電池モジュールは１つのＣＩＧＳ薄膜太陽電池を備え、前記ＣＩＧＳ薄膜太陽電池は上から順に防水膜２０１、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２、防水膜２０３を備え、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２と上下防水膜２０１、２０３は一体構造としてパッケージされ、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２は可撓性が高く、折り畳みや折り曲げが可能であり、折り畳み又は折り曲げをされても損傷することがなく、それぞれＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ２０２の上下に設けられた防水膜２０１、２０３は防水、絶縁機能を有し、防水膜はホットメルト接着剤からなり、粘性を有する。本実施形態では、前記ＣＩＧＳ薄膜太陽電池モジュール２の形状は方形であり、その下部の粘性を有する防水膜２０３によって、展開したチャージャー本体１の内側面に接着される。
選択的に、本実施形態では、太陽光から電力への変換効率を向上させるために、前記薄膜太陽電池はチャージャー本体１の内側面の大部分の面積を占めており、一例において、占有面積の比は０．６：１〜０．８：１であるが、本願ではそれに限定されず、実際の必要に応じて、前記薄膜太陽電池のチャージャー本体１の内側面に対する占有面積の比を、たとえば０．５：１、０．４：１に調整できる。本実施形態では、前記薄膜太陽電池モジュールに第２フレキシブル保護膜層３２がパッケージされ、前記第２フレキシブル保護膜層３２は上から順に上面層３２１、接着層３２２を備え、一例において、前記上面層３２１は透明、防水、防傷、耐摩擦性、耐候性が高い材料、たとえばＥＴＦＥ層であり、一例において、前記接着層３２２はホットメルト接着剤層、たとえばＥＶＡ層であり、展開したチャージャー本体１の内側面の薄膜太陽電池モジュールの占有面積以外の残り面積に第３フレキシブル保護膜層がパッケージされ、前記第３フレキシブル保護膜層は上から順に上面層、接着層、下面層を備え、前記上面層は透明、防水、防傷、耐摩擦性、耐候性が高い材料、たとえばＥＴＦＥ層であり、前記接着層はホットメルト接着剤層、たとえばＥＶＡ層であり、前記下面層は不透明なフレキシブル防水材料、たとえば防水布である。前記第３フレキシブル保護膜層の上面層は第２フレキシブル保護膜層の上面層に接着されてもよい。本願では、前記上面層の厚さ範囲は０．０１−０．２ｍｍであり、厚すぎるとパッケージプロセスが実現し難く、本実施形態では、前記上面層の厚さは０．０５ｍｍであり、前記接着層の厚さ範囲は０．２−０．３ｍｍであり、薄すぎると接着性が低く、層間剥離が生じやすく、前記下面層の厚さ範囲は０．１−０．２ｍｍである。
使用の便宜上、本実施形態の前記集積回路基板に、光強度を表示する少なくとも１つの表示ランプがさらに設けられ、一例において、前記表示ランプはＬＥＤ表示ランプである。本実施形態では、前記ＬＥＤ表示ランプは、照明条件が悪い時、赤色を表示し、照明条件が良く、直接に負荷を充電できる時、緑色を表示し、ソーラーチャージャーがオフで又は負荷に供する電力がない時、点灯せず、出力無しを示す。なお、本願では表示ランプの表示モードは上記方式に限定されず、表示ランプの表示モードと表示効果はユーザーの実際ニーズに応じて調整できる。
本実施形態では、前記導線５は前記第３フレキシブル保護膜層と第１フレキシブル保護膜層３１との間に位置し、前記接着層３１１と下面層３１２を貫通して前記接続ボックスに接続される。選択的に、前記導線５は錫メッキ編組銅線である。
薄膜太陽電池モジュール２が前記第１フレキシブル保護膜層の展開後の中部位置に固定された後、ウィンドウ付きのフレキシブル保護膜層３を被覆し、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層の中部にウィンドウが設けられ、一例において、前記ウィンドウは理論的に、薄膜太陽電池モジュール２の面積と同じであり、それにより薄膜太陽電池モジュール２をよく露出させ、太陽がそれに照射して電力を発生する。該ウィンドウは薄膜太陽電池モジュール２の面積よりも大きいと、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層３と薄膜太陽電池モジュール２との間に隙間が生じ、美しさを損ない、ウィンドウは薄膜太陽電池モジュール２の面積よりも小さいと、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層３は薄膜太陽電池モジュール２を遮蔽し、発電効率を損ない、発電量が低減してしまう。前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層３は不透明であり、防水布を用いてもよいが、ＥＴＦＥ、ＥＣＴＦＥ又はほかの適切な材料を用いてもよい。
前記薄膜太陽電池モジュール２と前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層３の上に、第２フレキシブル保護膜層３２がさらに設けられ、該第２フレキシブル保護膜層は透明フレキシブル保護膜層であり、上から順に上面層３２１、接着層３２２を備え、一例において、前記上面層３２１は透明、防水、防傷、耐摩擦性、耐候性が高い材料、たとえばＥＴＦＥ層であり、ＥＣＴＦＥ又は透明、防水、防傷、耐摩擦性、耐候性が高いほかの材料を用いてもよく、一例において、前記接着層３２２はホットメルト接着剤層、たとえばＥＶＡ層である。前記第２フレキシブル保護膜層の上面層は多点凹面構造とすることで、太陽光の反射を減少させ、太陽光から電力への変換効率を向上させる。
一代替可能の実施形態として、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層を用いず、前記薄膜太陽電池モジュール２に直接前記第２フレキシブル保護膜層３２が被覆され、前記第２フレキシブル保護膜層３２が前記接着層３２２によって直接前記第１フレキシブル保護層３１の下面層３１２に固定され、又は、前記第２フレキシブル保護膜層３２が前記接着層３２２によって前記第１フレキシブル保護膜層３１の下面層３１２に固定された後、前記第２フレキシブル保護膜層３２に前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層が被覆され、後者の場合、第２フレキシブル保護膜層の面積は前記薄膜太陽電池モジュール２の表面積よりもやや大きければよく、前記第２フレキシブル保護膜層３２の前記薄膜太陽電池モジュール２の表面積を超える部分は、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層３と前記第１フレキシブル保護膜層３１との間に接着して固定される。分かりやすいのは、前記第２フレキシブル保護膜層３２が前記接着層によって前記太陽電池モジュール２と前記第１フレキシブル保護膜層３１に固定される時、前記第２フレキシブル保護膜層３２と前記第１フレキシブル保護膜層３１の下面層３１２との接着部分は、接着層が厚すぎることを回避するように、接着層３２２と接着層３１１のうちの一方を用いてもよい。
選択的に、前記導線５は錫メッキ編組銅線である。

Claims (17)

  1. 第１フレキシブル保護膜層（３１）によりパッケージされてなるチャージャー本体（１）と、
    展開したチャージャー本体（１）の内側面に固定して設けられる薄膜太陽電池モジュールと、
    薄膜太陽電池モジュールにより変換された電力を出力する電力出力装置（４）と、
    前記薄膜太陽電池モジュールと前記電力出力装置とを接続する導線（５）と、を備え、
    前記薄膜太陽電池モジュールに第２フレキシブル保護膜層（３２）がパッケージされ、前記第２フレキシブル保護膜層は上から順に上面層（３２１）、接着（３２２）層を備え、展開したチャージャー本体の内側面の薄膜太陽電池モジュールの占有面積以外の残り面積に第３フレキシブル保護膜層がパッケージされ、前記第３フレキシブル保護膜層は上から順に上面層、接着層、下面層を備えるソーラーチャージャー。
  2. 前記第１フレキシブル保護膜層（３１）は上から順に接着層（３１１）、下面層（３１２）を備える請求項１に記載のソーラーチャージャー。
  3. 前記上面層はＥＴＦＥ層であり、前記下面層は防水布であり、前記接着層はＥＶＡ層である請求項２に記載のソーラーチャージャー。
  4. 前記上面層の厚さ範囲は０．０１−０．２ｍｍである請求項１−３のいずれか一項に記載のソーラーチャージャー。
  5. 前記接着層の厚さ範囲は０．２−０．３ｍｍである請求項１−３のいずれか一項に記載のソーラーチャージャー。
  6. 前記下面層の厚さ範囲は０．１−０．２ｍｍである請求項１−３のいずれか一項に記載のソーラーチャージャー。
  7. 前記電力出力装置（４）は接続ボックスを備え、前記接続ボックス内に集積回路基板が設けられ、薄膜太陽電池モジュールにより変換された電力を制御し、負荷の使用要求を満たす電圧を出力するように設定され、前記接続ボックスに、負荷に接続される少なくとも１つのＵＳＢインタフェース（４１）が設けられる請求項１に記載のソーラーチャージャー。
  8. 前記集積回路基板に、光強度を表示する少なくとも１つの表示ランプが設けられる請求項７に記載のソーラーチャージャー。
  9. 前記導線は前記第１フレキシブル保護膜層（３１）と第３フレキシブル保護膜層との間に位置し、前記第１フレキシブル保護膜層の接着層（３１１）と下面層（３１２）を貫通して前記電力出力装置に接続される請求項２に記載のソーラーチャージャー。
  10. 前記薄膜太陽電池モジュールは少なくとも１つのＣＩＧＳ薄膜太陽電池を備え、前記ＣＩＧＳ薄膜太陽電池は上から順に防水膜、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池チップ、防水膜を備える請求項１−３のいずれか一項に記載のソーラーチャージャー。
  11. 前記チャージャー本体に掛けて接続する用の少なくとも１つの貫通孔（１１）が設けられる請求項１−３のいずれか一項に記載のソーラーチャージャー。
  12. 第１フレキシブル保護膜層（３１）からなるチャージャー本体（１）と、
    展開した前記第１フレキシブル保護膜層の内側面に設けられる薄膜太陽電池モジュール（２）と、
    薄膜太陽電池モジュールにより変換された電力を出力する電力出力装置（４）と、
    前記薄膜太陽電池モジュールと前記電力出力装置とを接続する導線（５）と、
    少なくとも前記薄膜太陽電池モジュールの上面を被覆し、前記第１フレキシブル保護膜層に固定される透明フレキシブル保護膜層（３２）と、を備えるソーラーチャージャー。
  13. 前記薄膜太陽電池モジュールの上面を露出させるように中部にウィンドウが設けられるウィンドウ付きフレキシブル保護膜層（３）をさらに備え、
    前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層の非ウィンドウ部分は前記第１フレキシブル保護膜層に固定され、前記透明フレキシブル保護膜層（３２）は前記薄膜太陽電池モジュールの上面を被覆し、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層に固定され、又は、
    前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層は、前記透明フレキシブル保護膜層の前記薄膜太陽電池モジュールの上面の大きさを超える部分を、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層と前記第１フレキシブル保護膜層（３１）との間に固定する請求項１２に記載のソーラーチャージャー。
  14. 前記第１フレキシブル保護膜層は上から順に接着層（３１１）、下面層（３１２）を備え、前記透明フレキシブル保護膜層は上から順に上面層（３２１）、接着層（３２２）を備え、前記透明フレキシブル保護膜層は、前記接着層（３２２）又は前記接着層（３１１）によって前記第１フレキシブル保護膜層の下面層（３１２）に固定される請求項１２に記載のソーラーチャージャー。
  15. 前記第１フレキシブル保護膜層は上から順に接着層（３１１）、下面層（３１２）を備え、前記透明フレキシブル保護膜層は上から順に上面層（３２１）、接着層（３２２）を備え、
    前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層は、前記第１フレキシブル保護膜層の接着層（３１１）によって、前記第１フレキシブル保護膜層の下面層（３１２）に固定され、前記透明フレキシブル保護膜層（３２）は、前記接着層（３２２）によって、前記薄膜太陽電池モジュールと前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層に固定され、
    又は、前記透明フレキシブル保護膜層（３２）は、前記接着層（３２２）によって、前記薄膜太陽電池モジュールと第１フレキシブル保護膜層の下面層（３１２）に固定され、前記透明フレキシブル保護膜層（３２）の前記薄膜太陽電池モジュールの上面の大きさを超える部分は、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層と前記第１フレキシブル保護膜層との間に固定される請求項１３に記載のソーラーチャージャー。
  16. 前記透明フレキシブル保護膜層の上面層はＥＴＦＥ層又はＥＣＴＦＥ層であり、前記第１フレキシブル保護膜層の下面層とウィンドウ付きフレキシブル保護膜層は防水布であり、前記第１フレキシブル保護膜層の接着層と前記透明フレキシブル保護膜層の接着層はＥＶＡ層であり、前記透明フレキシブル保護膜層の上面層は多点凹面層である請求項１４又は１５に記載のソーラーチャージャー。
  17. 前記透明フレキシブル保護膜層の上面層の厚さ範囲は０．０１−０．２ｍｍであり、前記透明フレキシブル保護膜層の接着層の厚さ範囲は０．２−０．３ｍｍであり、前記第１フレキシブル保護膜層の接着層の厚さは０．２−０．３ｍｍであり、前記第１フレキシブル保護膜層の下面層の厚さ範囲は０．１−０．２ｍｍであり、前記ウィンドウ付きフレキシブル保護膜層の厚さ範囲は０．１−０．２ｍｍである請求項１４又は１５に記載のソーラーチャージャー。
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