JP2000150936A

JP2000150936A - 半導体装置及び太陽光発電装置

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Publication number: JP2000150936A
Application number: JP10325737A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Kataoka; 一郎片岡; Morio Kiso; 盛夫木曾; Satoshi Yamada; 聡山田; Hidenori Shiozuka; 秀則塩塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2000-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】長期間の屋外暴露においても半導体素子封止
部材の光及び水分による劣化、半導体素子の水分による
故障、さらに表面の汚れを最小限にすることが出来る半
導体装置を提供する。【解決手段】封止材樹脂１０２により半導体素子１０
１が封止された半導体装置において、半導体素子１０１
の最表面側が保護部材１０６によりカバーされ、最裏面
側には放熱層１０５が設けられており、保護部材１０６
表面の少なくとも一部に紫外線を吸収する無機酸化物粒
子１０３が担持されてなり、かつ、無機酸化物粒子１０
３の担持により保護部材１０６の表面の親水性が向上し
ている半導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に係わ
り、特に屋外で使用する半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子を外部環境から保護するに
は、樹脂などで封止する、あるいはガラスなどのケース
内に収めるのが一般的である。

【０００３】半導体素子を樹脂で封止した場合問題とな
るのは樹脂の劣化である。樹脂の劣化の重要な要因は光
と水である。高分子樹脂はそのほとんどが３００ｎｍか
ら４００ｎｍまでの波長域に光吸収を有し、その紫外線
が原因で光劣化を生ずる。エステル結合等を有する場合
は水分によって加水分解を生ずる。したがって、光と水
を効率的に遮断して樹脂への侵入を防ぐことは樹脂の劣
化を防ぐ上で重要である。例えば、樹脂で封止された半
導体素子が屋外に暴露された場合、光と水分によって樹
脂の劣化が進行して樹脂にクラックや黄変が発生する。
さらに、樹脂を湿度が透過して半導体素子が故障すると
いう問題もある。

【０００４】光・水を遮断するには樹脂中に紫外線を吸
収する有機化合物を含有させたり、樹脂表面に防湿性を
有する無機酸化物薄膜層等を設けることが公知である。
また、半導体素子を湿度から守るために、素子表面にパ
ッシベーション膜を設けることも行われている。しか
し、有機化合物は揮発や分解によって徐々に失われてい
くので、非常に長期間にわたる屋外使用においては、そ
の効果に限界があるし、無機酸化物薄膜やパッシベーシ
ョン膜も基材との熱膨張係数の違いによって剥離が発生
しやすいという問題がある。

【０００５】一方、屋外で使用した場合、表面に汚れが
付着しやすい。半導体装置の中でも透光性部材で封止し
た光受光素子は、透光性部材が汚れると本来の性能を発
揮できなくなる。このような汚れの影響は、特に、半導
体装置の最表面が樹脂で形成されている場合に極めて顕
著に現れる。屋外に暴露された樹脂には水溶性・疎水性
いずれの汚染物質も強固に付着し、流水等では容易に除
去できない。樹脂の多くは疎水性物質であるが、表面が
疎水性であると油脂やタンパク質等の疎水性の汚れが付
着しやすい。

【０００６】このような問題を解決するための手段とし
て表面に撥水性樹脂層を設けることが行われている。撥
水性樹脂は表面エネルギーが小さいので、水をはじくだ
けでなく、疎水性汚れも付着しにくくなる。

【０００７】しかし、フッ素樹脂のような撥水性樹脂と
いえども長期間の屋外暴露においては汚れが付着する。
理由としては以下の３点が挙げられる。

【０００８】（１）樹脂が柔らかいので傷が付きやす
く、傷に汚れがたまりやすい。

【０００９】（２）フッ素樹脂も本質的には疎水性樹脂
であり、疎水性の強い油脂汚れは比較的フッ素樹脂に付
着しやすい。

【００１０】（３）帯電しやすい。すなわち静電吸着に
よって埃が付着しやすい。

【００１１】一度フッ素樹脂に付着した疎水性の汚れは
強固に付着し、水では容易に除去できなくなる。さら
に、疎水性汚れの分子中の親水性基が外側に配向するの
で撥水性は著しく低下し、親水性の汚れも付着して汚れ
は一層加速する。

【００１２】このような問題は、最表面をガラスにする
事で、多少の改善は見られるが、ガラスといえども、長
期間の屋外暴露においては、同様に汚れが付着する。

【００１３】屋外で使用される代表的な半導体装置とし
ては太陽電池がある。なかでも、アモルファスシリコン
を代表とする薄膜太陽電池はその軽量性、フレキシビリ
ティーを生かして、建材一体型太陽電池等への展開が積
極的に進められている。このような薄膜太陽電池の特徴
を最大限発揮するために、表面をフィルムで被覆する太
陽電池モジュールの開発が従来から行われており、屋外
使用に対する耐久性あるいは防汚性という観点からこの
ようなモジュールの表面フィルムには通常フッ素樹脂フ
ィルムが用いられてきた。ところがフッ素樹脂フィルム
は上述の理由で汚れが付着して太陽電池の出力低下の一
因となっていた。

【００１４】また、特開平８−１３９３４７号公報に開
示されているように、フッ素樹脂フィルムで被覆した場
合は、意匠上の理由で表面に凹凸を設けることがしばし
ば行われるが、凹部への汚れの蓄積により出力はさらに
低下しやすくなる。一方、フッ素樹脂フィルムは紫外線
や水蒸気をほとんど透過するので、フィルムと素子との
間に設けられる封止材樹脂あるいは素子上の樹脂部材は
光あるいは水分による影響を受けやすい。また、水分は
樹脂を劣化させるだけでなく、光起電力素子上に設けら
れる集電電極等の金属部材からのイオンの溶出の原因と
なり、金属イオンのマイグレーションによる素子の故障
発生を招くこともある。

【００１５】以上のような理由から、太陽電池モジュー
ルに代表されるような屋外で使用される半導体装置、と
りわけ表面をフッ素樹脂フィルムやガラスで被覆した太
陽電池モジュール表面の防汚性・耐候（光）性・防湿性
を向上させて長期間安定した性能を発揮させることが強
く望まれているが、いまだ十分とはいえない。

【００１６】一方、基材表面への防汚機能・抗菌機能・
脱臭機能の付与を目的として、特開平８−２６７６４６
号公報、特開平７−１５５５９８号公報、特開平７−２
３２０８０号公報等には光触媒機能を有する無機質粒子
から成る光活性層を基材表面に形成した部材及びその方
法が開示されている。

【００１７】さらに、特開平９−８３００５号公報には
太陽電池を保護する透明カバーの表面を半導体光触媒を
含む透明層で被覆し、太陽電池が降雨にさらされた時に
カバーの表面に付着した汚れが降雨により洗い流され、
若しくは、雨に同伴する汚れが表面に付着するのが防止
されるようにした太陽電池が開示されている。

【００１８】しかしながら、上記公知例では、太陽電池
表面に単に光活性層を設けるというアイデアにとどまっ
ており、具体的に、どのような構成の太陽電池をなせ
ば、コスト的、耐候（光）性上、防汚性上、最適な太陽
電池を得られるか、更には、どのように使えば、効果的
な使い方ができるか、明らかにされていなかった。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題を鑑み、長期間の屋外暴露においても半導体素子封止
部材の光及び水分による劣化、半導体素子の水分による
故障、さらに表面の汚れを最小限にすることができる半
導体装置を提供することを目的とする。

【００２０】更に、表面への汚れの付着を防止すると共
に、光黄変や湿度による故障に対してすぐれた特性を有
する半導体装置を提供する事を目的とする。

【００２１】また、該半導体装置、特に太陽電池を用い
た太陽光発電装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するために鋭意研究開発を重ねた結果、次のような手
段を用いることが最良であることを見いだした。

【００２３】すなわち、封止材樹脂により半導体素子が
封止された半導体装置において、半導体素子の最表面側
が保護部材によりカバーされ、最裏面側には放熱層が設
けられており、前記保護部材表面の少なくとも一部に紫
外線を吸収する無機酸化物粒子が担持されてなり、か
つ、前記無機酸化物粒子の担持により前記保護部材表面
の親水性が向上していることを特徴とする半導体装置で
ある。

【００２４】

【作用】封止材樹脂により半導体素子が封止された半導
体装置において、半導体素子の最表面側が保護部材によ
りカバーされ、最裏面側には放熱層が設けられており、
前記保護部材表面の少なくとも一部に紫外線を吸収する
無機酸化物粒子が担持されてなり、かつ、前記無機酸化
物粒子の担持により前記保護部材表面の親水性が向上し
ていることにより、紫外線が最表面層で吸収されるの
で、封止材樹脂の光劣化が抑制される。さらに、水蒸気
の透過も抑制されるので、水分による封止材樹脂の劣化
及び素子の故障が抑えられる。一方、親水性向上によ
り、疎水性汚れの付着が抑えられる。さらに、裏面側に
放熱層が設けられているので、半導体装置を低温に保つ
ことができ、最表面層への水の吸着を促し安定した親水
性を維持できる。

【００２５】無機酸化物が光触媒機能を有することによ
り、長期間の屋外暴露等においても表面の汚れを最小限
にすることが出来る。すなわち、表面に吸着した油脂等
の疎水性の汚れが光触媒機能により分解されるので、常
に清浄な表面を維持することが出来る。

【００２６】無機酸化物が酸化チタン、酸化亜鉛、チタ
ン酸ストロンチウム、三酸化タングステン、酸化第二
鉄、三酸化二ビスマス、酸化スズからなる群より選ばれ
る少なくとも１種であることにより、光触媒機能と紫外
線吸収性能が最大限発揮することが出来る。

【００２７】半導体素子が光受光素子であり、または、
無機酸化物粒子が担持されているのが、少なくとも光受
光素子の光入射部をカバーする保護部材の最表面全体な
いしは一部であることにより、封止樹脂の防汚性・耐候
（光）性・耐黄変性の改善によって大きな効果を得るこ
とが出来る。すなわち、汚れや黄変による光透過率の低
下が抑制されるので、半導体素子の性能を長期間にわた
って維持することが出来る。

【００２８】放熱層が前記半導体素子の裏面側に接着材
層を介して貼り合わされた金属板あるいは金属箔である
ことにより、効率的にモジュールを冷却することができ
る。

【００２９】金属板が建材であることにより、半導体装
置を建造物の屋根材や外壁材として用いる際にその設置
が容易になる。

【００３０】放熱層の外側に断熱層を設けることによ
り、放射冷却が主体的となる時期、特に夜間に、半導体
装置裏面側近傍の物体からの熱放射による半導体装置の
昇温を抑制できる。すなわち、半導体装置裏面近傍に熱
容量の大きな熱放射体が存在する場合、この熱が半導体
装置に伝わりにくくすることで、上記放熱層による放射
冷却効果を高めることができる。その結果、外気の水分
の吸着が促進される効果があり、表面の汚濁防止効果が
促進が期待できる。

【００３１】透光性樹脂の最表面が透光性フィルムであ
ることにより、無機酸化物をフィルムに担持させたもの
を半導体素子に貼り合わせるだけで容易に防汚性・耐候
（光）性を有する半導体装置の保護を実現できる。その
結果、製造プロセスの簡略化が期待できる。

【００３２】透光性フィルムの表面にプラズマ放電処理
あるいはコロナ放電処理のいずれかが施されており、そ
の上に前記無機酸化物粒子を担持する層が設けられてい
ることにより、無機酸化物担持層が強固にフィルム上に
密着して、長期間の使用において無機酸化物粒子の効果
が持続する。すなわち、外部からの各種ストレス、例え
ば、熱ストレス、機械ストレス等に対して担持層がフィ
ルムから剥離したり、担持層にクラックが入ったりする
ことがない。

【００３３】無機酸化物粒子が前記透光性フィルム中に
埋設されていることにより、長期間の使用においても、
無機酸化物粒子の効果が持続する。すなわち、無機酸化
物粒子がフィルム自体に強固に固定されるため、過酷な
使用条件下でも無機酸化物粒子が脱落することがなく、
安定してその性能を発揮できる。

【００３４】透光性フィルムがフッ素樹脂あるいはシリ
コーン樹脂からなることにより、フッ素樹脂・シリコー
ン樹脂が本来持つ本質的な高耐候性が期待できるので、
透光性フィルムの劣化によって担持された無機酸化物粒
子が脱落するようなことがなく、安定してその性能を発
揮できる。

【００３５】フッ素樹脂がエチレン−テトラフルオロエ
チレン共重合体（ＥＴＦＥ）であることにより、安価で
かつ耐候（光）性・機械強度・透明性に優れた封止とす
ることが出来る。

【００３６】半導体素子が太陽電池であることにより、
長期間の屋外暴露でも封止材表面の汚染や黄変がないの
で、光損失による出力低下の少ない、高出力を長期間維
持することができる優れた太陽電池モジュールとするこ
とが出来る。

【００３７】半導体装置が屋根材として配置されてお
り、該屋根材とその下部に設置された屋根下地材との間
に通気経路を有することにより、外気が高湿雰囲気であ
る場合、冷たい空気を太陽光発電装置裏面側の通気経路
に流すことにより、太陽電池モジュール表面を外気より
も低温とする事が可能である。したがって、太陽電池モ
ジュール表面への水分の吸着を意図的に促すことがで
き、上記に示した太陽電池モジュール表面の親水性を安
定して維持することが出来る。

【００３８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の半導体装置の一例
を示す概略断面図である。図１において、１０１は半導
体素子、１０２は半導体素子を封止する封止材樹脂、１
０３は無機酸化物粒子、１０５は放熱層、１０６は保護
部材である。

【００３９】半導体素子１０１は特に限定されないが、
例えば、ＩＣチップ、トランジスタ素子、ダイオード素
子、光受光素子、太陽電池素子などである。特に、光受
光素子と太陽電池素子は本発明の効果を享受する上では
好適であり、屋外で使用されるという観点から太陽電池
素子がより好ましい。

【００４０】封止材樹脂１０２は半導体素子１０１の凹
凸を被覆し、半導体素子１０１を温度変化、湿度、衝撃
などの過酷な外部環境から守るために用いられる。した
がって、耐候性、接着性、充填性、耐熱性、耐寒性、耐
衝撃性等が要求される。

【００４１】これらの要求を満たす樹脂としてはエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリ
ル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸
エチル共重合体（ＥＥＡ）、ポリビニルブチラール樹脂
などのポリオレフィン系樹脂、ウレタン樹脂、シリコー
ン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂など
が挙げられる。また、これらの樹脂を混合したり、違う
種類の２層以上の樹脂で封止することも可能である。

【００４２】保護部材１０６は得に限定されないが、光
受光素子を封止する場合は、保護部材１０６に透光性が
要求される。この透光性を満足するものとしては、ガラ
スや透光性の樹脂がある。

【００４３】ガラスとしては、好ましくは白板ガラスが
好適であるが、コスト面から、青板ガラスを用いること
が多い。

【００４４】透光性樹脂としては、具体的には、アクリ
ル樹脂、フッ素樹脂、、シリコーン樹脂等のフィルムあ
るいは塗膜等が好適であり、特にフィルムが好ましい。
また、透光性フィルムは耐候（光）性に優れるものが望
ましく、フッ素樹脂フィルム・シリコーン樹脂フィルム
が好適に用いられる。さらに、フッ素樹脂の中でもエチ
レン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）が
耐候（光）性および機械的強度の両立と透明性、コスト
の面で優れている。

【００４５】無機酸化物粒子１０３は保護部材１０６に
担持されており、無機酸化物粒子１０３を表面保護フィ
ルム１０４に担持させることにより、保護部材１０６最
表面の親水性が向上している。すなわち、無機酸化物粒
子１０３を担持させない場合よりも担持させた方が保護
部材１０６最表面の水の接触角が減少している。

【００４６】無機酸化物粒子１０３は、波長３００ｎｍ
以上４００ｎｍ以下の紫外線吸収機能を有することが望
ましい。波長３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下は封止材樹
脂１０２の光劣化の原因となる紫外線領域であり、この
領域の紫外線を無機酸化物粒子１０３によって遮断する
ことにより、封止材樹脂１０２の劣化は効果的に抑制さ
れる。具体的には、無機酸化物粒子１０３を均一に懸濁
させた０．５％水溶液を１ｃｍ角石英セルに入れて測定
した紫外線透過率が、波長３８０ｎｍで８０％以下、波
長３５０ｎｍで５０％以下であることが好ましく、波長
３８０ｎｍで７０％以下、波長３５０ｎｍで１０％以下
であることがより好ましい。なお、この透過率は水を１
ｃｍ角石英セルに入れて測定したものを１００％とした
ときの値である。このような物質には、酸化チタン、酸
化亜鉛、酸化スズ、酸化セリウムなどがある。

【００４７】さらに、無機酸化物粒子１０３は光触媒機
能を有することが望ましい。光触媒機能を有する物質と
は、一定波長以下の光の照射により電子と正孔を生成
し、その結果、活性酸素を生じ得る物質のことをいう。
このような物質には、酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸
ストロンチウム、三酸化タングステン、酸化第二鉄、三
酸化二ビスマス、酸化スズなどがある。なかでも酸化チ
タンは光触媒活性が高く、好適に用いられる。これら無
機酸化物は二種類以上を併用することも可能である。

【００４８】無機酸化物粒子の平均粒径は０．００５μ
ｍ〜０．１μｍが好ましく、０．００５μｍ〜０．０２
μｍがより好ましい。粒径が０．００５μｍよりも小さ
くなると均一に分散させることが難しくなり、０．１μ
ｍよりも大きくなると透光性の保護部材１０６に担持さ
せた場合、光透過率が低下する。

【００４９】無機酸化物粒子を保護部材１０６の表面に
担持させる方法としては、バインダーポリマーにより固
定する方法が挙げられる。すなわち、バインダーポリマ
ーによって粒子を保護部材１０６に接着すると同時に粒
子同士を接着することにより、十分な強度を持った無機
酸化物粒子層を形成することができる。

【００５０】この際、保護部材１０６の表面を処理する
ことによってバインダーポリマーと保護部材１０６との
接着力を向上させ、無機酸化物粒子を強固に担持させる
ことが可能である。処理の具体的方法としては、シラン
カップリング剤やチタンカップリング剤によるカップリ
ング処理、コロナ放電処理、プラズマ放電処理、オゾン
処理、紫外線処理、電子線処理、火炎処理などが挙げら
れる。特に、保護部材１０６がフィルムである場合に
は、コロナ放電処理やプラズマ放電処理が処理速度が速
く比較的簡易な装置で接着力の大きな向上が図れるので
好適に用いられる。

【００５１】無機酸化物粒子層の厚さは０．１〜５．０
μｍであることが好ましく、０．３〜１．０μｍである
ことがより好ましい。厚みが０．１μｍ以下であると無
機酸化物の十分な効果を得ることが難しくなり、５．０
μｍを超えるとクラック・剥離等が生じ易くなる。

【００５２】具体的な工程としては、無機酸化物粒子を
懸濁させたバインダーポリマー溶液を調製する工程、こ
れを保護部材１０６の表面に塗布する工程、バインダー
ポリマーによって無機酸化物を固定する工程よりなる。
これは、半導体素子を封止した後に行ってもよいし、保
護部材１０６にあらかじめ無機酸化物を固定しておき、
その後保護部材１０６が最表面を構成するように半導体
素子を封止してもよい。

【００５３】バインダーポリマーとしては、シリコーン
樹脂、シロキサン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、
ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ウ
レタン樹脂、フッ素樹脂などの中から任意に選択して用
いることができる。半導体素子が屋外で使用されるよう
な光受光素子の場合は、耐候（光）性・透明性がバイン
ダーポリマーに要求される。このような用途に対して
は、シリコーン樹脂、シロキサン樹脂、アクリル樹脂、
フッ素樹脂が好適である。

【００５４】無機酸化物粒子懸濁液を塗布する方法とし
ては、例えばスプレー法、ロール法、ディップ法などが
挙げられる。また、バインダーポリマーによって無機酸
化物を固定する工程は、具体的には、バインダーポリマ
ーを溶かす溶剤を蒸発させる工程、加熱等によりポリマ
ーを硬化させる工程等から構成される。

【００５５】バインダーポリマーと無機酸化物粒子ある
いは保護部材１０６との接着力を向上させるためにバイ
ンダーポリマー中にシランカップリング剤、チタンカッ
プリング剤等を添加してもよい。添加量は０．１〜１０
ｗｔ％が好ましく、０．５〜５．０ｗｔ％がより好まし
い。また、無機酸化物粒子表面をあらかじめカップリン
グ剤で処理しておくことも可能である。この場合は、カ
ップリング剤をアルコール等で希釈したものを粒子に散
布した後、乾燥させればよい。

【００５６】一方、保護部材１０６がフィルムである場
合には、無機酸化物粒子を担持させる別の方法としてフ
ィルム中に粒子を埋設してもよい。例えば、フィルムの
原料樹脂を熱溶融してそこに無機酸化物粒子を十分に分
散させた後、成形してフィルムとする方法、ゴム状ある
いは液体状の樹脂に無機酸化物粒子を分散させてフィル
ムに成形した後、樹脂を架橋する方法等が挙げられる。
具体的な成形方法としては、キャスティング法、Ｔダイ
法、インフレーション法、カレンダー法などが挙げられ
る。この際、無機酸化物粒子表面を前述の方法でカップ
リング剤処理しておけば、樹脂と粒子との密着性が向上
して、より強固に無機酸化物粒子をフィルム中に担持さ
せることができる。

【００５７】保護部材１０６がフィルムである場合に
は、フィルムの表面に凹凸を設けてもよい。この凹凸は
封止工程中に設けられても良いし、封止後プレスなどの
方法によって設けられてもよい。凹凸の形状は任意であ
る。

【００５８】半導体素子を封止する方法としては、射出
モールド成形法、ラミネート法などがある。特に、保護
部材１０６にフィルムを用いる場合はラミネート法が用
いられる。すなわち、封止材樹脂１０２と保護部材１０
６で半導体素子１０１を被覆するには、シート状に成型
した封止材樹脂を作製し、これを素子上に加熱圧着する
方法が一般的である。半導体素子１０１と保護部材１０
６の間に封止材樹脂１０２シートを挿入して加熱圧着す
ることにより封止できる。この時、保護部材１０６の外
側に凹凸形状を有するものを配し、圧着時にそれが保護
部材１０６に押しつけられるようにすれば容易に保護部
材１０６の表面に凹凸を設けることができる。加熱圧着
の方法としては従来公知である真空ラミネーション、ロ
ールラミネーションなどを種々選択して用いることがで
きる。

【００５９】放熱層１０５は半導体素子１０１の裏面側
に設けられている。放熱層１０５は熱放射によって半導
体装置の温度を冷却する役割を持つ。放熱層１０５の材
料としては熱容量の小さく、熱伝導が良い物が好ましい
ので、金属が好適に用いられる。具体的には金属板や金
属箔などであり、更に好ましくは、表面積が大きいもの
がよく、表面を粗面化した鋼板や、表面を凸凹に成形し
た鋼板等が挙げられる。また、熱放射を促進させるため
には、放熱面を黒色に塗装した鋼板がより好ましい。

【００６０】放熱層１０５は半導体素子１０１の裏面側
に接着材層を介して貼り合わされる。図１では封止剤樹
脂１０２が接着材層の役目を果たしている。

【００６１】また、放熱層１０５として金属板を用いる
場合、金属板が建材であってもよい。この場合は金属板
が放熱層となるのに加えて、半導体装置を建造物の屋根
材や外壁材として用いることができる。特に半導体装置
が太陽光発電装置の場合は建材一体型太陽電池モジュー
ルとして種々の建造物に容易に設置できるようになるの
で好適である。

【００６２】放熱層１０５を設けると半導体装置を屋外
に設置した場合、夜間、放射冷却現象により半導体装置
表面は外気より３乃至７℃低温になる。そのため、半導
体装置表面への水分の吸着が促進され表面の親水性を安
定して保持できるので、汚れの付着しにくい半導体装置
を提供できる。

【００６３】さらに、放熱層１０５の外側に断熱層を設
けることが好ましい。断熱層を設けることにより、半導
体装置近傍、特に下側に位置する熱容量の大きな物体か
らの熱放射による半導体装置の温度上昇を抑制できる。
すなわち、上述した放射冷却現象の際に、半導体装置下
側の物体の放射冷却によって発生する熱の影響を防ぎ、
半導体装置表面の温度を断熱層がない場合に比べて１乃
至３℃程度下げることができる。したがって、半導体装
置表面の水の吸着をさらに高めることが可能となる。

【００６４】断熱層としてはプラスチック板、プラスチ
ック発泡体、木材、木毛セメント板、木片セメント板、
スレート板、ガラス繊維織布、ガラス繊維不織布、有機
樹脂織布、有機樹脂不織布などを適宜選択して用いれば
よい。これらの材料は通常、接着剤層を介して放熱層１
０５の外側に貼り合わされるが、適当な固定手段を用い
て放熱層１０５から離間して配することもむろん可能で
ある。

【００６５】一方、建材一体型太陽電池モジュールが屋
根材として使用される太陽光発電装置は、屋根材とその
下部に設置された屋根下地材との間に通気経路を有する
ことが好適である。通気経路に冷気を流して太陽電池モ
ジュールを強制的に冷却することによって、太陽電池モ
ジュール表面への水分の吸着を効率的に促進し、表面の
親水性を高めることができる。したがって、太陽電池モ
ジュール表面への汚れの付着をより一層防止することが
できる。

【００６６】図５はそのような太陽光発電装置の一例を
示す。図５において、５０１は外気取り入れ口、５０２
は建材としての太陽電池モジュール、５０３は屋根下地
材、５０４は通気経路、５０５は断熱材、５０６はファ
ン、５０７は送風ダクトである。

【００６７】まず軒先の外気取り入れ口５０１から入っ
た新鮮な空気は、屋根面にふりそそぐ太陽熱エネルギー
を、太陽電池モジュール５０２を通して受けて、暖まり
ながら屋根の棟側へ、自然にゆっくりと上昇していく。
そして、この暖められた空気はファン５０６により床下
へ送られ、部屋全体を暖めるのに使用される。また、上
記通気経路５０４および送風ダクト５０７は断熱材５０
５により囲まれており、熱気が逃げないようになってい
る。また、ファン５０６を通常と逆回転することで床下
の空気を通気経路５０４に送り出すことも可能である。
さらに、ファンを太陽電池以外の電力で駆動できるよう
にしておき、夜間に強制的に太陽電池モジュールを冷却
する構成としても構わない。また、ここではファンによ
って強制的に空気を流しているが、ファンを用いず自然
対流によっても構わない。

【００６８】屋根下地材５０３は、屋根ぶき材を行うた
めの下地として用いられ、要求される品質は、施工時の
人間の歩行などの局部的過重に耐えられること、耐水
性、耐熱性である。材料としては木材、モルタル、セメ
ントが用いられる。

【００６９】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。なお、本発明に係わる半導体装置は以下の実施例に
何等限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々
変更することができる。

【００７０】〔評価〕作製したモジュールの長期信頼
性、表面の防汚性、耐湿性を確認するために以下のよう
な評価を行った。

【００７１】（１）耐候性試験サンシャインウェザオメーター（スガ試験機社製）に太
陽電池モジュールを投入し、キセノンランプによる光照
射（照射強度：３ＳＵＮ、雰囲気：ブラックパネル温度
８３度／湿度５０％ＲＨ）をしながら２時間おきに８分
間の降雨を繰り返す促進耐候性試験を行い、５０００時
間後の外観上の変化を観察した。

【００７２】観察結果は、変化のないものは○として表
１に示し、変化のあったものはその状況を表１に簡単に
コメントした。

【００７３】また、試験前後の太陽電池モジュールのＡ
Ｍ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ²の光照射下での電気出力
を測定し、１０モジュール平均の電気出力の相対低下率
を求め、表１に示した。なお、電気出力の低下率を求め
るにあたっては、あらかじめ擬似太陽光を照射して十分
に出力を安定化させた太陽電池モジュールを用いた。

【００７４】（２）屋外暴露試験太陽電池モジュールを傾斜角３０度で屋外に設置して、
一週間ごとにＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ²の光照射
下での電気出力を測定し、１０モジュール平均の電気出
力を求め、図４に示した。なお、太陽電池モジュールは
あらかじめ擬似太陽光を照射して十分に出力を安定化さ
せたものを試験に供した。

【００７５】（３）高温高湿試験太陽電池モジュールに最適動作電圧に等しい電圧をモジ
ュールの正極側がプラスになるように外部直流電源を用
いて印可し、その状態で８５℃／８５％ＲＨの雰囲気下
に１０００時間放置した。試験前後でモジュールのシャ
ント抵抗（単位：ｋΩ・ｃｍ²）を測定して、試験後の
シャント抵抗の低下率を求め、表１に示した。

【００７６】（４）接触角屋外曝露試験を８週間行った後の太陽電池モジュール表
面の水の接触角を測定した。測定前に表面は純水で洗浄
した。結果を表１に示す。

【００７７】（実施例１）〔半導体素子〕半導体素子としてアモルファスシリコン
（ａ−Ｓｉ）太陽電池（光起電力素子）を製作した。作
製手順を図２を用いて説明する。

【００７８】導電性基体２０１としての洗浄したステン
レス基板上に、スパッタ法で裏面反射層２０２としてＡ
ｌ層（膜厚５０００Å）とＺｎＯ層（膜厚５０００Å）
を順次形成した。

【００７９】ついで、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ
₄とＰＨ₃とＨ₂の混合ガスからｎ型ａ−Ｓｉ層を、Ｓｉ
Ｈ₄とＨ₂の混合ガスからｉ型ａ−Ｓｉ層を、ＳｉＨ₄と
ＢＦ₃とＨ₂の混合ガスからｐ型微結晶μｃ−Ｓｉ層を形
成し、ｎ層膜厚１５０Å／ｉ層膜厚４０００Å／ｐ層膜
厚１００Å／ｎ層膜厚１００Å／ｉ層膜厚８００Å／ｐ
層膜厚１００Åの層構成のタンデム型ａ−Ｓｉ半導体光
活性層２０３を形成した。

【００８０】次に、透明導電層４０４として、Ｉｎ₂Ｏ₃
薄膜（膜厚７００Å）を、Ｏ₂雰囲気下でＩｎを抵抗加
熱法で蒸着することによって形成した。

【００８１】さらに、集電電極２０５としてグリッド電
極を銀ペーストのスクリーン印刷により形成し、最後に
マイナス側出力端子２０６ｂとして銅タブを導電性基体
２０１にステンレス半田２０８を用いて取り付け、プラ
ス側出力端子２０６ａとしては錫箔のテープを導電性接
着剤２０７にて集電電極２０５に取り付け出力端子と
し、光起電力素子を得た。

【００８２】そしてこの光起電力素子を複数個直列接続
してセルブロックとした。かくして、複数個のセルブロ
ックを得た。

【００８３】〔モジュール化〕上記光起電力素子（セル
ブロック）を被覆して太陽電池モジュールとする方法を
図３を用いて説明する。３０１はセルブロック、３０２
は封止材樹脂、３０３は保護部材、３０４は裏面絶縁フ
ィルム、３０５は放熱層（補強板）、３０６は無機酸化
物担持層である。

【００８４】最初に、保護部材３０３上に無機酸化物担
持層３０６として酸化チタン担持層を設ける。すなわ
ち、まずメチルトリメトキシシランを２−プロパノール
／水混合液に溶解させ、そこにコロイダルシリカを加え
てシロキサンコートワニスを用意した。両面を濡れ指数
が３５〜３７ｄｙｎｅ／ｃｍとなるようにプラズマ放電
処理した無延伸のＥＴＦＥフィルム（厚さ５０μｍ）の
片面に前記シロキサンコートワニスをエアスプレーにて
塗布し、タックフリーになるまで２５℃／５０％ＲＨの
条件下で３０分、セッティングした。この上に、前記シ
ロキサンコートワニスに結晶径０．０１μｍのアナター
ゼ型ＴｉＯ₂ゾルを重量でシロキサン樹脂の５倍量加え
てボールミルにてゾルを十分に分散させて調製した溶液
を２−プロパノール溶液で希釈したものをスプレー塗布
し、２５℃／５０％ＲＨの条件下で３０分セッティング
した後、１５０℃で２０分間加熱して焼成した。その結
果、ＥＴＦＥフィルム上に表面側に酸化チタン粒子が偏
在した膜厚０．８μｍの透明酸化チタン粒子担持層を形
成した。

【００８５】次に、セルブロック３０１、封止材樹脂３
０２として太陽電池用ＥＶＡシート（厚さ４６０μ
ｍ）、保護部材３０３として上記ＥＴＦＥフィルム、裏
面絶縁フィルム３０４としてポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）フィルム（厚さ５０μｍ）、放熱層３０５
として屋根用塗装ガルバリウム鋼板（厚さ０．４ｍｍ）
を、ＥＴＦＥ／ＥＶＡ／セルブロック／ＥＶＡ／ＰＥＴ
／ＥＶＡ／鋼板という順に重ねて太陽電池モジュール積
層体とした。

【００８６】次に、積層体の外側に、離型用テフロンフ
ィルム（厚さ５０μｍ）を配し、積層体を真空ラミネー
ト装置を用いて加圧脱気しながら１５０℃で３０分加熱
圧着することにより太陽電池モジュールを得た。この
際、積層体の保護部材３０３側にはテフロンフィルムの
さらに外側にアルミメッシュ（４０×４０メッシュ）を
配してモジュール表面に凹凸を設けるいわゆるエンボス
加工を施した。

【００８７】出力端子はあらかじめ光起電力素子裏面に
まわしておき、ラミネート後、放熱層３０５に予め開け
ておいた端子取り出し口から出力が取り出せるようにし
た。

【００８８】なお、ここで用いたＥＶＡシートは太陽電
池の封止材として広く用いられているものであり、ＥＶ
Ａ樹脂（酢酸ビニル含有率３３％）１００重量部に対し
て架橋材としてｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキ
シルカーボネートを１．５重量部、紫外線吸収剤として
２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン
０．３重量部、光安定化剤としてビス（２，２，６，６
−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート０．１重
量部、熱酸化防止剤としてトリス（モノ−ノニルフェニ
ル）フォスファイト０．２重量部、シランカップリング
剤としてγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン０．２５重量部を配合したものである。

【００８９】かくして、複数個の太陽電池モジュールを
得た。

【００９０】表１から明らかなように本実施例で得られ
た太陽電池モジュールは光による樹脂の黄変で出力が低
下することもなく、光に対する十分な耐久性を有してい
た。また、図４に示すように、屋外暴露したモジュール
は降雨がないと徐々に汚れによって出力が低下するが、
降雨後にほば初期の出力に回復することが分かった。さ
らに、後述する比較例１との比較から明らかなように、
無機酸化物粒子担持層によって水蒸気の透過が抑えら
れ、高温高湿試験でのシャント抵抗の低下が大きく改善
された。

【００９１】（実施例２）保護部材３０３として両面を
濡れ指数が４８〜５０ｄｙｎｅ／ｃｍとなるようにコロ
ナ放電処理したアクリル樹脂フィルム（三菱レイヨン社
製、商品名アクリプレン、厚さ５０μｍ）を用いた。そ
れ以外は実施例１と全く同様にして太陽電池モジュール
を作製した。

【００９２】本実施例においては、光入射表面がコロナ
放電処理されている事により、保護部材３０３上に無機
酸化物担持層３０６を設ける際、実施例１より強固な接
着力を有するため、平板の状態で無機酸化物担持層３０
６を形成後、曲げ加工を施す事も可能になり、生産工程
を簡略化できる利点がある。

【００９３】このモジュールを評価したところ、実施例
１ほどではないが、光に対する実用上十分な耐久性を有
しており、また、防汚性にも優れていることが判明し
た。さらに、防湿性についても実施例１と同等の性能を
有していた。

【００９４】（実施例３）実施例１において保護部材３
０３を以下のものに代えて太陽電池モジュールを作製し
た。

【００９５】すなわち、ＥＴＦＥ樹脂を粒径数十μｍの
粉末状に粉砕したものに、アナターゼ型７０％、ルチル
型３０％の混合構造をとる酸化チタンアエロジルをＥＴ
ＦＥ樹脂１００重量部に対して３０重量部混合して撹拌
した後、３２０℃にてＥＴＦＥを溶融させＴダイより押
し出すことにより厚さ５０μｍの酸化チタンを埋設する
ＥＴＦＥフィルムを作製した。このフィルムの片面にプ
ラズマ放電処理を施し、処理面がＥＶＡと接するように
実施例１と同様にしてラミネートして太陽電池モジュー
ルを作製した。

【００９６】本実施例においては、保護部材３０３上に
無機酸化物担持層３０６を設ける別工程がそもそも必要
がなくなるという利点があり、かつ、強固な接着力も有
するため、部材の低減ならびに、生産工程を大幅に簡略
化できる利点がある。

【００９７】このモジュールを評価したところ、耐候性
試験で光による樹脂の劣化は認められなかった。また、
防汚性については特に優れており、降雨後に出力はほば
初期状態に回復し、その効果は暴露期間が長くなっても
維持されることが分かった。

【００９８】一方、湿度による素子のショートは無機酸
化物粒子がない場合に比べ三分の一以下となり、実用上
問題のないレベルであった。これは無機酸化物粒子によ
って樹脂中での水蒸気の透過経路が長くなったためだと
推測される。

【００９９】（実施例４）実施例１において保護部材３
０３を以下のものに代えて太陽電池モジュールを作製し
た。

【０１００】すなわち、メチルビニル系シリコーンゴム
１００重量部に対し、アナターゼ型７０％、ルチル型３
０％の混合構造をとる酸化チタンアエロジル５０重量
部、加硫剤としてジクミルパーオキサイド５重量部、加
工助剤としてγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン３重量部を加え、ロールミルを用いて十分に混練
した後、カレンダー成形によってフィルム状に成形し、
これを２５０℃の熱風中で３分間加熱することによって
加硫して、厚さ０．１ｍｍのシリコーン樹脂フィルムを
作製した。このフィルムの片面にプラズマ放電処理を施
し、処理面がＥＶＡと接するように実施例１と同様にし
てラミネートして太陽電池モジュールを作製した。

【０１０１】本実施例においては保護部材３０３として
シリコン樹脂を用いているため、フッ素樹脂と同等の耐
候性を持ちながら、実施例３よりも低温での成型が可能
である。また加硫によってゴム弾性が付与されるので、
フィルムに曲げや変形が生じても、その形状に追従し、
フィルムの破断が起きないという利点がある。

【０１０２】このモジュールを評価したところ、耐候性
・耐湿性はいずれも実用上問題ないものであった。また
防汚性に関しては砂埃の付着がフッ素樹脂に比べて多
く、出力低下が大きいものの、降雨後には回復した。

【０１０３】（実施例５）実施例１の太陽電池の放熱層
３０５の外側に、断熱層として厚さ１５ｍｍの発泡スチ
ロール板をアクリル系接着剤にて貼り合わせ、太陽電池
モジュールとした。

【０１０４】本実施によれば、日射時は、断熱層の作用
で太陽電池も温度があがり、内蔵しているアモルファス
太陽電池のアニール効果により光劣化が抑えられる効果
が期待できる、更に、夜間あるいは放射冷却時には、該
断熱層は、熱容量の大きい空間からの放射を遮るという
作用により、外気の水分の吸着が促進される効果が期待
できる。

【０１０５】このモジュールを評価したところ、耐候性
・耐湿性のいずれも問題無く、また、防汚性についても
実施例１を上まわる性能を発揮することが明らかとなっ
た。

【０１０６】（実施例６）実施例１の光起電力素子（セ
ルブロック）を用いて、図６に示す太陽電池モジュール
を作製した。

【０１０７】図６において、６０１はセルブロック、６
０２は封止材樹脂、６０３は保護部材、６０４は裏面絶
縁フィルム、６０５は放熱層、６０６は無機酸化物担持
層である。

【０１０８】最初に保護部材６０３としてのカバーガラ
ス上に、無機酸化物担持層６０６としての酸化チタン担
持層を設ける。方法は実施例１で用いたＥＴＦＥフィル
ムを厚さ３．３ｍｍの白板強化ガラスに変更した以外は
同様である。

【０１０９】次にセルブロック６０１、封止材樹脂６０
２として太陽電池用ＥＶＡシート６０２（厚さ４６０μ
ｍ）、上記保護部材６０３、裏面絶縁フィルム６０４ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（厚さ５
０μｍ）、放熱層６０５として屋根用塗装ガルバリウム
鋼板（厚さ０．４ｍｍ）をカバーガラス／ＥＶＡ／セル
ブロック／ＥＶＡ／ＰＥＴ／ＥＶＡ／鋼板という順に重
ねて太陽電池モジュール積層体とした。

【０１１０】次に、積層体の外側に、離型用テフロンフ
ィルム（厚さ５０μｍ）を配し、積層体を真空ラミネー
ト装置を用いて加圧脱気しながら１５０℃で３０分加熱
圧着することにより太陽電池モジュールを得た。

【０１１１】出力端子はあらかじめ光起電力素子裏面に
まわしておき、ラミネート後、放熱層６０５に予め開け
ておいた端子取り出し口から出力が取り出せるようにし
た。放熱層６０５の保護部材６０３より外側にはみ出し
た部分をローラーフォーマーにて折り曲げ加工すること
によって図７のような屋根材一体型モジュールとした。

【０１１２】このモジュールを屋根パネル上に通常の金
属屋根を設置するのと同じ要領で取り付けた。すなわ
ち、上面にアスファルトルーフィングが施された合板の
下面に複数の縦芯材及び横芯材が固着されて成る屋根パ
ネル本体上に上記屋根材一体型太陽電池モジュールを複
数貼設した。屋根パネル本体には、厚さ１．５ｃｍの発
泡断熱材が内蔵されており、該屋根パネル本体と太陽電
池モジュールとの間には軒先部から棟部にわたって連通
する通気経路が形成されているので、太陽電池モジュー
ル裏面の鋼板から熱放散が活発に行われ、熱容量の大き
い室内からの熱放射は断熱材により遮断されるため、効
率的に冷却を行うことができる。

【０１１３】この屋根パネルを屋外に設置して太陽電池
モジュールの評価を行った。その結果、屋外曝露試験に
おいて、酸化チタン担持層を設けなかった場合に比べ表
面の汚れを原因とする出力の低下を小さくすることがで
きた。具体的には、酸化チタン担持層がない場合は表面
の汚れによって出力が７％程度低下するのに対して、本
実施例では２％程度の低下にとどめることが可能であっ
た。また、耐候性試験においては酸化チタン担持層がな
い場合は封止材が紫外線によって光劣化し、わずかな黄
変が認められたが、本実施例では酸化チタンによって紫
外線が遮断されるために、封止材の光劣化が抑制され、
黄変は観測されなかった。

【０１１４】（比較例１）実施例１においてＥＴＦＥフ
ィルムに酸化チタン粒子担持層を設けない以外は同様に
して太陽電池モジュールを作製した。ただし、ＥＴＦＥ
フィルムは片面プラズマ放電処理のものを用い、処理面
をＥＶＡ側とした。なお、濡れ指数は処理面が３５ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ以上、未処理面が３０ｄｙｎｅ／ｃｍ未満で
あった。

【０１１５】このモジュールを評価したところ、耐候性
試験において封止材樹脂の劣化によって表面フィルムと
の密着性が低下して、部分的に直径数ミリ程度の微少な
剥離が生じた。屋外暴露試験で汚れによる出力の低下が
認められた。すなわち、降雨によって出力の回復は認め
られるものの、完全に回復するには到らず、汚れの蓄積
により回復後の出力が徐々に低下した。さらに高温高湿
試験では湿度が表面フィルム及び封止材樹脂を容易に透
過するため、太陽電池素子のシャント抵抗が大きく低下
した。その程度は、素子の出力を低下させるのに十分で
あった。

【０１１６】（比較例２）実施例２においてアクリル樹
脂フィルムに酸化チタン粒子担持層を設けない以外は同
様にして太陽電池モジュールを作製した。ただし、フィ
ルムは片面コロナ放電処理のものを用い、処理面をＥＶ
Ａ側とした。

【０１１７】このモジュールを評価したところ、耐候性
試験においてアクリル樹脂フィルムの黄変・クラックが
顕在化して、それに伴い出力が大きく低下した。また、
屋外暴露試験で汚れによる出力の低下が認められた。ア
クリル樹脂フィルムはフッ素樹脂ほど撥水性が高くない
ために汚れやすく、また汚れ成分が吸着しやすい。した
がって、汚れの程度が大きく、さらに降雨による出力の
回復が小さいために、汚れによる出力低下は非常に大き
いものであった。高温高湿試験では比較例１と同様にシ
ャント抵抗が大きく低下した。

【０１１８】

【表１】

【０１１９】

【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、す
ぐれた高信頼性と生産性を有する屋外で使用する半導体
装置を提供することができる。

【０１２０】また、本発明を太陽電池に応用する事で、
汚濁や黄変を低減させ、出力低下の少ない太陽電池を提
供する事ができる。

【０１２１】更に、該太陽電池を太陽光発電装置に応用
する事で、高信頼性、高出力を有する外観のよい太陽光
発電装置を低コストに実現する事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体装置の一例を示す概略断面図で
ある。

【図２】光起電力素子の基本構成を示す概略断面図
（（ａ））及び受光面側上面図（（ｂ））の一例であ
る。

【図３】実施例１の太陽電池モジュールの概略断面図で
ある。

【図４】実施例及び比較例の太陽電池モジュールを屋外
暴露したときの出力変化を表すグラフである。

【図５】本発明の太陽光発電装置の一例を示す概略断面
図である。

【図６】実施例６の太陽電池モジュールの概略断面図で
ある。

【図７】実施例６の屋根材一体型太陽電池モジュールの
外観図である。

【符号の説明】

１０１半導体素子１０２封止材樹脂１０３無機酸化物粒子１０５放熱層１０６保護部材２０１導電性基体２０２裏面反射層２０３半導体光活性層２０４透明導電層２０５集電電極２０６ａプラス側出力端子２０６ｂマイナス側出力端子２０７導電性接着剤２０８半田３０１セルブロック３０２封止材樹脂３０３保護部材３０４裏面絶縁フィルム３０５放熱層（補強板）３０６無機酸化物担持層５０１外気取り入れ口５０２太陽電池モジュール５０３屋根下地材５０４通気経路５０５断熱材５０６ファン５０７送風ダクト６０１セルブロック６０２封止材樹脂６０３保護部材６０４裏面絶縁フィルム６０５放熱層（補強板）６０６無機酸化物担持層７０１セルブロック７０２保護部材７０３放熱層（補強板）

フロントページの続き (72)発明者山田聡東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者塩塚秀則東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5F051 AA05 BA03 CA15 EA01 EA18 EA20 GA02 HA12 HA19 JA02 JA03 JA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】封止材樹脂により半導体素子が封止され
た半導体装置において、半導体素子の最表面側が保護部
材によりカバーされ、最裏面側には放熱層が設けられて
おり、前記保護部材表面の少なくとも一部に紫外線を吸
収する無機酸化物粒子が担持されてなり、かつ、前記無
機酸化物粒子の担持により前記保護部材表面の親水性が
向上していることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】無機酸化物が、光触媒機能を有すること
を特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】無機酸化物が、酸化チタン、酸化亜鉛、
チタン酸ストロンチウム、三酸化タングステン、酸化第
二鉄、三酸化二ビスマス、酸化スズからなる群より選ば
れる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の半導体装置。
【請求項４】半導体素子が、光受光素子であることを
特徴とする請求項１〜３に記載の半導体装置。
【請求項５】無機酸化物粒子が担持されているのが、
少なくとも光受光素子の光入射部をカバーする保護部材
の表面全体ないしは一部であることを特徴とする請求項
４に記載の半導体装置。
【請求項６】放熱層が、半導体素子の裏面側に接着材
層を介して貼り合わされた金属板あるいは金属箔である
ことを特徴とする請求項１〜５に記載の半導体装置。
【請求項７】金属板が建材であることを特徴とする請
求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】放熱層の外側に断熱層を設けたことを特
徴とする請求項１〜７に記載の半導体装置。
【請求項９】保護部材が、透光性フィルムであること
を特徴とする請求項１〜８に記載の半導体装置。
【請求項１０】無機酸化物粒子が、透光性フィルムの
プラズマ放電処理又はコロナ放電処理が施された面上に
担持されていることを特徴とする請求項９に記載の半導
体装置。
【請求項１１】無機酸化物粒子が、透光性フィルム中
に埋設されていることを特徴とする請求項９に記載の半
導体装置。
【請求項１２】透光性フィルムが、フッ素樹脂からな
ることを特徴とする請求項９〜１１に記載の半導体装
置。
【請求項１３】フッ素樹脂がエチレン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）であることを特徴とす
る請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】透光性フィルムがシリコーン樹脂から
なることを特徴とする請求項９〜１１に記載の半導体装
置。
【請求項１５】透光性フィルムが、表面に凹凸を有す
ることを特徴とする請求項９〜１４に記載の半導体装
置。
【請求項１６】半導体素子が、太陽電池素子であるこ
とを特徴とする請求項１〜１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】請求項１６に記載の半導体装置が屋根
材として配置されており、該屋根材とその下部に設置さ
れた屋根下地材との間に通気経路を有することを特徴と
する太陽光発電装置。
【請求項１８】請求項１６に記載の半導体装置が屋根
材として配置されており、該屋根材とその下部に存在す
る熱容量の大きい空間との間に断熱材を配置したことを
特徴とする太陽光発電装置。