JPH022098A - Ｉｃカード用太陽電池 - Google Patents
Ｉｃカード用太陽電池Info
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- JPH022098A JPH022098A JP63145995A JP14599588A JPH022098A JP H022098 A JPH022098 A JP H022098A JP 63145995 A JP63145995 A JP 63145995A JP 14599588 A JP14599588 A JP 14599588A JP H022098 A JPH022098 A JP H022098A
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明はＩＣカード用太陽電池に係わり、特にコンデン
サと一体化して形成し、瞬間的光量変化による誤動作を
防止するようにしたＩＣカード用太陽電池に関するもの
である。
サと一体化して形成し、瞬間的光量変化による誤動作を
防止するようにしたＩＣカード用太陽電池に関するもの
である。
従来、カードの一方の面にキーボードからなるデータ入
力用のキー人力部、データ表示用の液晶表示部及び電力
供給用の太陽電池を設け、さらにカードの他方の面には
外部の端末装置からの電源電力の受電及び信号の授受を
行う外部接続端子や識別コード等を表すエンボスを設け
、また、カード内には太陽電池に接続された蓄電用２次
電池及び中央処理装置 （ＣＰＵ） 、プログラムを格
納するＲＯＭ、ＣＰＵ動作時のデータを格納するＲＡＭ
、電気的な再書込み可能なＥＥＰＲＯＭ、表示駆動回路
等を内蔵したＩＣカードが提案されている（特開昭６１
−５３８９号公報）。
力用のキー人力部、データ表示用の液晶表示部及び電力
供給用の太陽電池を設け、さらにカードの他方の面には
外部の端末装置からの電源電力の受電及び信号の授受を
行う外部接続端子や識別コード等を表すエンボスを設け
、また、カード内には太陽電池に接続された蓄電用２次
電池及び中央処理装置 （ＣＰＵ） 、プログラムを格
納するＲＯＭ、ＣＰＵ動作時のデータを格納するＲＡＭ
、電気的な再書込み可能なＥＥＰＲＯＭ、表示駆動回路
等を内蔵したＩＣカードが提案されている（特開昭６１
−５３８９号公報）。
このようなＩＣカードは太陽電池で得られたエネルギー
を一旦２次電池に蓄電し、２次電池からの電力供給によ
り駆動されている。
を一旦２次電池に蓄電し、２次電池からの電力供給によ
り駆動されている。
ところで、このような従来のＩＣカードは直接太陽電池
により駆動すると、受光量によって供給電流が変動し不
安定になるので、安定的にエネルギー供給するために２
次電池を必要としている。
により駆動すると、受光量によって供給電流が変動し不
安定になるので、安定的にエネルギー供給するために２
次電池を必要としている。
そのため、回路構成が複雑化すると共に大型化し、コス
トアップとなっていた。これに対し、電卓や時計等の分
野において２次電池を用いず、太陽電池と大容量のコン
デンサとを一体化し、コンデンサにエネルギーを蓄積さ
せて駆動するものが提案されている（例えば特開昭６１
−７０７６９号公報、特開昭６２−１０６６７１号公報
、特開昭６：２−９２３８０号公報）。
トアップとなっていた。これに対し、電卓や時計等の分
野において２次電池を用いず、太陽電池と大容量のコン
デンサとを一体化し、コンデンサにエネルギーを蓄積さ
せて駆動するものが提案されている（例えば特開昭６１
−７０７６９号公報、特開昭６２−１０６６７１号公報
、特開昭６：２−９２３８０号公報）。
しかしながら、コンデンサを太陽電池と一体化した従来
のものは、太陽電池は主として単層構造からなる集積型
のものを使用し、また、基板は透明なガラス基板を使用
しているため、全体として厚さが大となると共に、大型
化してしまいＩＣカードに適用することが困難であった
。
のものは、太陽電池は主として単層構造からなる集積型
のものを使用し、また、基板は透明なガラス基板を使用
しているため、全体として厚さが大となると共に、大型
化してしまいＩＣカードに適用することが困難であった
。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、太陽電池
としては積層型のものを使用し、基板としてはフレキシ
ブルなステンレス基板を使用して、１くて小型なＩＣカ
ードに適用可能なＩＣカード用太陽電池を提供すること
を目的とするものである。
としては積層型のものを使用し、基板としてはフレキシ
ブルなステンレス基板を使用して、１くて小型なＩＣカ
ードに適用可能なＩＣカード用太陽電池を提供すること
を目的とするものである。
その−ために本発明は、ＩＣカード用の太陽電池におい
て、ステンレス基板上に太陽電池とコンデンサとを積層
し、太陽電池を複数の光電エネルギー変換層からなる積
層構造としたこと、ステンレス基板の一方の面に太陽電
池を、他方の面にコンデンサを形成し、太陽電池を複数
の光電エネルギー変換層からなる積層構造としたことを
特徴とする。
て、ステンレス基板上に太陽電池とコンデンサとを積層
し、太陽電池を複数の光電エネルギー変換層からなる積
層構造としたこと、ステンレス基板の一方の面に太陽電
池を、他方の面にコンデンサを形成し、太陽電池を複数
の光電エネルギー変換層からなる積層構造としたことを
特徴とする。
〔作用］
本発明は、基板としてフレキシブルで薄いステンレス基
板を使用して電極と兼用し、この上に誘電体層を形成し
てコンデンサを形成し、さらにその上、あるいはステン
レス基板の反対側に太陽電池を形成することにより太陽
電池とコンデンサを一体に形成し、２次電池を不要にし
て薄く小型のＩＣカードに適用可能とし、一体形成した
コンデンサにより光量変動によるサージ電流を吸収して
誤動作を防止することができる。
板を使用して電極と兼用し、この上に誘電体層を形成し
てコンデンサを形成し、さらにその上、あるいはステン
レス基板の反対側に太陽電池を形成することにより太陽
電池とコンデンサを一体に形成し、２次電池を不要にし
て薄く小型のＩＣカードに適用可能とし、一体形成した
コンデンサにより光量変動によるサージ電流を吸収して
誤動作を防止することができる。
［実施例］
以下、実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の太陽電池の一実施例の断面を示す図で
、図中１はステンレス基板、２は誘電体層、３は電極、
４は４ａ〜４ｂからなる光電エネルギー変換層、５は透
明導電膜（電極）、６は保護層、７は絶縁材である。
、図中１はステンレス基板、２は誘電体層、３は電極、
４は４ａ〜４ｂからなる光電エネルギー変換層、５は透
明導電膜（電極）、６は保護層、７は絶縁材である。
ステンレス基板１はフレキシブルな薄い導電性基板であ
り、この上にスパッタ法により誘電体層２を形成し、そ
の上に電極３を蒸着してコンデンサを形成する。コンデ
ンサは受光量の変動によるサージ電流を吸収する容量を
有することが必要であり、具体的には１ｐＦ〜０．５μ
Ｆの容量とされる。またコンデンサ上に太陽電池を一体
に形成する。この太陽電池は、電極３上に複数の光電エ
ネルギー変換層４８〜４Ｃが積層され、さらにその上に
、他方の電極を構成するインジウム・オキサイド（ＩＴ
Ｏ）等でできた透明導電膜５と、その上に保護レジスト
６がそれぞれ被着されている。
り、この上にスパッタ法により誘電体層２を形成し、そ
の上に電極３を蒸着してコンデンサを形成する。コンデ
ンサは受光量の変動によるサージ電流を吸収する容量を
有することが必要であり、具体的には１ｐＦ〜０．５μ
Ｆの容量とされる。またコンデンサ上に太陽電池を一体
に形成する。この太陽電池は、電極３上に複数の光電エ
ネルギー変換層４８〜４Ｃが積層され、さらにその上に
、他方の電極を構成するインジウム・オキサイド（ＩＴ
Ｏ）等でできた透明導電膜５と、その上に保護レジスト
６がそれぞれ被着されている。
各光電エネルギー変換ＪｉＩ４ａ〜４Ｃは、それぞれプ
ラズマＣＶＤ法等によってＰ−Ｉ−Ｎ形あるいはＮ−１
−Ｐ形アモルファスシリコンで作られており、それらの
各層が電気的に直列接続されて、電極３及び透明電極５
から電気エネルギーが出力される積層−直列接続構造と
なっている。また、各光電エネルギー変ｔＡ層４ａ〜４
Ｃは光吸収波長特性が異なり、例えば下層から上層にい
くほど波長の短い光を効率よく電気的エネルギーに変換
する機能を存し、照射された光を各層がそれぞれ効率よ
←電気エネルギーに変換する。これは、光の吸収係数は
短波長はど大きく、長波長になると小さくなるという理
由から、各光電変換層の膜厚を光入射側からだんだんに
厚くシていくことにより、各層で吸収する光量を等しく
し、その結果、各層での発生電流を等しく （電流マツ
チング）するものである。
ラズマＣＶＤ法等によってＰ−Ｉ−Ｎ形あるいはＮ−１
−Ｐ形アモルファスシリコンで作られており、それらの
各層が電気的に直列接続されて、電極３及び透明電極５
から電気エネルギーが出力される積層−直列接続構造と
なっている。また、各光電エネルギー変ｔＡ層４ａ〜４
Ｃは光吸収波長特性が異なり、例えば下層から上層にい
くほど波長の短い光を効率よく電気的エネルギーに変換
する機能を存し、照射された光を各層がそれぞれ効率よ
←電気エネルギーに変換する。これは、光の吸収係数は
短波長はど大きく、長波長になると小さくなるという理
由から、各光電変換層の膜厚を光入射側からだんだんに
厚くシていくことにより、各層で吸収する光量を等しく
し、その結果、各層での発生電流を等しく （電流マツ
チング）するものである。
本発明に従った太陽電池は、屋内で使用する頚度が多い
ＩＣカード等半導体装置の電源として使用される。一般
に、蛍光灯からの波長は約３５００〜７５００人であり
、この場合には第１、第２及び第３の光電エネルギー変
換素子の２層の膜厚は５０〜１００人であり、ｎ層のｎ
ｒｍは９０〜ＸｌＯ人であり、１層の膜厚は第１光電エ
ネルギー変換層４ｃが３２００〜４０００人、第２光電
エネルギー変ＩＡ層４ｂが１０００〜１２００人、第３
光電エネルギー変換層４ａが４２０〜５２０人とされる
。
ＩＣカード等半導体装置の電源として使用される。一般
に、蛍光灯からの波長は約３５００〜７５００人であり
、この場合には第１、第２及び第３の光電エネルギー変
換素子の２層の膜厚は５０〜１００人であり、ｎ層のｎ
ｒｍは９０〜ＸｌＯ人であり、１層の膜厚は第１光電エ
ネルギー変換層４ｃが３２００〜４０００人、第２光電
エネルギー変ＩＡ層４ｂが１０００〜１２００人、第３
光電エネルギー変換層４ａが４２０〜５２０人とされる
。
本実施例において、太陽電池は下部電極３は厚さ０．０
５〜０．２ｍｍのフレキシブルなステンレス基板とされ
るのが好ましく、又上部透明電極５は、透明導電膜ＩＴ
Ｏが６００〜１０００人厚にて形成されるのが好ましい
。更に、好ましくは該透明型（侃５を被覆して保護層（
バジヘーシヲン膜）６が形成される。該保護層は光透過
性膜である必要があり、例えばエポキシ系樹脂又はフッ
素系樹脂を５〜３０μｍ、通常１０μｍ厚さ程度にて透
明電極５上に形成することができる。
５〜０．２ｍｍのフレキシブルなステンレス基板とされ
るのが好ましく、又上部透明電極５は、透明導電膜ＩＴ
Ｏが６００〜１０００人厚にて形成されるのが好ましい
。更に、好ましくは該透明型（侃５を被覆して保護層（
バジヘーシヲン膜）６が形成される。該保護層は光透過
性膜である必要があり、例えばエポキシ系樹脂又はフッ
素系樹脂を５〜３０μｍ、通常１０μｍ厚さ程度にて透
明電極５上に形成することができる。
本発明において、第１、第２及び第３の光電エネルギー
変換層の２層はａ−３ｉ：Ｃ：Ｈ又はａ−３ｉ：ＩＩが
好ましく、ｎ層はμｃ−３ｉ：ＩＩで形成するのが好ま
しい。またｉ層は、ａ−３ｉ：ＩＩ半導体を使用して、
ｉ層をダレイブイドに変化させることにより光吸収効率
を向上させ、発生電流を増大し得る。更に、該ａ−３ｉ
：Ｈの１層バンドギャップはプラズマＣＶＤ法により成
膜する過程にて成膜条件を制御することにより節単にダ
レイブイドに制御し得るものであり、製造上からも好適
である。
変換層の２層はａ−３ｉ：Ｃ：Ｈ又はａ−３ｉ：ＩＩが
好ましく、ｎ層はμｃ−３ｉ：ＩＩで形成するのが好ま
しい。またｉ層は、ａ−３ｉ：ＩＩ半導体を使用して、
ｉ層をダレイブイドに変化させることにより光吸収効率
を向上させ、発生電流を増大し得る。更に、該ａ−３ｉ
：Ｈの１層バンドギャップはプラズマＣＶＤ法により成
膜する過程にて成膜条件を制御することにより節単にダ
レイブイドに制御し得るものであり、製造上からも好適
である。
つまり、ｉ層のバンドギャップをダレイブイドに変化さ
せるのは、成膜条件において、原料ガスのＨ２／ Ｓ
ｉ Ｈ４比、基板温度、放電パワー等を連続的に変化さ
せることにより極めて好適に達成される。このように成
膜条件を連続的に変化させることにより、本実施例では
、下部型（］側の第１光電エネルギー変換層４ｃから透
明電極側の第３光電変換素子４ａへと１．７ｅＶ〜１゜
８５ｃＶの如くに連続的に大きくなるように、換言すれ
ば上記透明電極側の第３光電エネルギー変換層から第１
光電エネルギー変換層へとダレイブイドに減少するよう
に成膜することにより、好結果を得ることができた。
せるのは、成膜条件において、原料ガスのＨ２／ Ｓ
ｉ Ｈ４比、基板温度、放電パワー等を連続的に変化さ
せることにより極めて好適に達成される。このように成
膜条件を連続的に変化させることにより、本実施例では
、下部型（］側の第１光電エネルギー変換層４ｃから透
明電極側の第３光電変換素子４ａへと１．７ｅＶ〜１゜
８５ｃＶの如くに連続的に大きくなるように、換言すれ
ば上記透明電極側の第３光電エネルギー変換層から第１
光電エネルギー変換層へとダレイブイドに減少するよう
に成膜することにより、好結果を得ることができた。
また透明導電膜５はステンレス基板ｌとを短絡するよう
に延長して形成されており、この場合、コンデンサ部分
と導電膜との間には絶縁材７が設けられてコンデンサの
電極間が短絡されるないようにしている。こうして、コ
ンデンサを太陽電池に並列接続し、その結果等価回路は
第２図に示すようなものとなる。
に延長して形成されており、この場合、コンデンサ部分
と導電膜との間には絶縁材７が設けられてコンデンサの
電極間が短絡されるないようにしている。こうして、コ
ンデンサを太陽電池に並列接続し、その結果等価回路は
第２図に示すようなものとなる。
このような積層型の太陽電池はＩＣカードのＥＩＥＰＲ
ＯＭへの書込み動作を含む動作可能な電力を供給するこ
とができ、しかもコンデンサが一体に形成され、太陽電
池エネルギーは一旦コンデンサに蓄えられるので、受光
量の変動によるサージ電流は吸収され、したがってＩＣ
カード用電源として使用すればＩＣの誤動作を防止する
ことができる。
ＯＭへの書込み動作を含む動作可能な電力を供給するこ
とができ、しかもコンデンサが一体に形成され、太陽電
池エネルギーは一旦コンデンサに蓄えられるので、受光
量の変動によるサージ電流は吸収され、したがってＩＣ
カード用電源として使用すればＩＣの誤動作を防止する
ことができる。
第３図は本発明の太陽電池の他の実施例を示す図で、本
実施例においては太陽電池とコンデンサとがステンレス
基板に対して反対側の面に形成されており、ステンレス
基板は太陽電池及びコンデンサの基板であると共に、そ
れらの一方の電（函を兼ねている。この場合も透明導電
膜で太陽電池とコンデンサを並列接続すると共に、導電
膜がコンデンサの両電極間を短絡しないように絶縁材７
を設けている。
実施例においては太陽電池とコンデンサとがステンレス
基板に対して反対側の面に形成されており、ステンレス
基板は太陽電池及びコンデンサの基板であると共に、そ
れらの一方の電（函を兼ねている。この場合も透明導電
膜で太陽電池とコンデンサを並列接続すると共に、導電
膜がコンデンサの両電極間を短絡しないように絶縁材７
を設けている。
第３図のような構成をとることにより、コンデンサの上
にさらに太陽電池を形成することがないので、その形成
過程において、コンデンサの電極面を用傷したり、影容
を与えることがないので、性能の均一性を保持すること
ができる。
にさらに太陽電池を形成することがないので、その形成
過程において、コンデンサの電極面を用傷したり、影容
を与えることがないので、性能の均一性を保持すること
ができる。
次に、本発明の太陽電池をｒｃカードに適用した場合の
例を第４図により説明する。
例を第４図により説明する。
第４図は本発明の太陽電池を用いたＩＣカードを示す図
である。
である。
第４図に示すように、太陽電池付きＩＣカードはプラス
チック等からなるカード２Ｉを有し、そのカード２Ｉの
一方の面にはキーボード等からなるデータ入力用のキー
人力部２２、ＬＣＤ等からなるデータ表示用の表示装置
２３、及び電源電力供給用の太陽電池２４が設けられて
いる。カード２１の他方の面には、外部の端末装置等か
らの電源電力の受電及び信号の授受を行うための接触式
または非接触式の外部接続端子２５や、識別コード等を
表すエンボスあるいは印刷文字等が付されている。また
、カード２１内にはこのカードを動作させるためのＩＣ
２６が設けられている。
チック等からなるカード２Ｉを有し、そのカード２Ｉの
一方の面にはキーボード等からなるデータ入力用のキー
人力部２２、ＬＣＤ等からなるデータ表示用の表示装置
２３、及び電源電力供給用の太陽電池２４が設けられて
いる。カード２１の他方の面には、外部の端末装置等か
らの電源電力の受電及び信号の授受を行うための接触式
または非接触式の外部接続端子２５や、識別コード等を
表すエンボスあるいは印刷文字等が付されている。また
、カード２１内にはこのカードを動作させるためのＩＣ
２６が設けられている。
以上のように本発明によれば、基板としてフレキシブル
で曹いステンレス基板を使用して積層型の太１ｌＪ３Ｔ
ｉ池とコンデンサを一体に形成し、２次電池を不要にし
て薄く小型のＩＣカードに適用可能とし、一体形成した
コンデンサにより光量変動によるサージ電流を吸収して
誤動作を防止することができる。
で曹いステンレス基板を使用して積層型の太１ｌＪ３Ｔ
ｉ池とコンデンサを一体に形成し、２次電池を不要にし
て薄く小型のＩＣカードに適用可能とし、一体形成した
コンデンサにより光量変動によるサージ電流を吸収して
誤動作を防止することができる。
第１図は本発明の太陽電池の一実施例の断面を示す図、
第２図は等価回路を示す図、第３図は本発明の太陽電池
の他の実施例を示す図、第４図は本発明の太陽電池を用
いたＩＣカードを示す図である。 １・・・ステンレス基板、２・・・誘電体層、３・・・
電極、４・・・光電エネルギー変換層、５・・・透明導
電ｎり（電極）、６・・・保護層、７・・・絶縁材。 出 願 人 東亜燃料株式会社 代理人 弁理士 蛭 川 昌 信（外４名）第１図 第２図 第３図
第２図は等価回路を示す図、第３図は本発明の太陽電池
の他の実施例を示す図、第４図は本発明の太陽電池を用
いたＩＣカードを示す図である。 １・・・ステンレス基板、２・・・誘電体層、３・・・
電極、４・・・光電エネルギー変換層、５・・・透明導
電ｎり（電極）、６・・・保護層、７・・・絶縁材。 出 願 人 東亜燃料株式会社 代理人 弁理士 蛭 川 昌 信（外４名）第１図 第２図 第３図
Claims (3)
- （１）ステンレス基板上に太陽電池とコンデンサとを積
層し、太陽電池を複数の光電エネルギー変換層からなる
積層構造としたことを特徴とするＩＣカード用太陽電池
。 - （２）ステンレス基板の一方の面に太陽電池を、他方の
面にコンデンサを形成し、太陽電池を複数の光電エネル
ギー変換層からなる積層構造としたことを特徴とするＩ
Ｃカード用太陽電池。 - （３）コンデンサーは、受光量の変動によるサージ電流
を吸収し得る容量を有する請求項１又は２記載のＩＣカ
ード用太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145995A JPH022098A (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | Ｉｃカード用太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145995A JPH022098A (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | Ｉｃカード用太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022098A true JPH022098A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15397726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63145995A Pending JPH022098A (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | Ｉｃカード用太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH022098A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996000381A1 (fr) * | 1994-06-27 | 1996-01-04 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Appareil de detection de corps etrangers dans une matiere coulante |
| EP0785527A3 (en) * | 1996-01-22 | 1998-11-11 | Motorola, Inc. | Solar cell powered smart card with integrated display and interface |
| JP2010182307A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Northern Lights Semiconductor Corp | エネルギ蓄積装置として用いる磁器コンデンサを有する電源を備える電気デバイス |
| CN102275558A (zh) * | 2010-06-12 | 2011-12-14 | 财团法人车辆研究测试中心 | 双视觉前车安全警示装置及其方法 |
-
1988
- 1988-06-14 JP JP63145995A patent/JPH022098A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996000381A1 (fr) * | 1994-06-27 | 1996-01-04 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Appareil de detection de corps etrangers dans une matiere coulante |
| US5684583A (en) * | 1994-06-27 | 1997-11-04 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Apparatus for detecting foreign matter in a fluid |
| EP0785527A3 (en) * | 1996-01-22 | 1998-11-11 | Motorola, Inc. | Solar cell powered smart card with integrated display and interface |
| JP2010182307A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Northern Lights Semiconductor Corp | エネルギ蓄積装置として用いる磁器コンデンサを有する電源を備える電気デバイス |
| CN102275558A (zh) * | 2010-06-12 | 2011-12-14 | 财团法人车辆研究测试中心 | 双视觉前车安全警示装置及其方法 |
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