JP2016051748A - 光電変換モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 光電変換モジュールの耐湿性を向上する。
【解決手段】 光電変換モジュール１０２は、基板１と、基板１の第１主面上に配された光電変換部と、基板１の第１主面側で光電変換部に電気的に接続されており、基板１を貫通してあるいは基板１の側面を経て基板１の第１主面とは反対側の第２主面側に導出された配線導体１３ａ、１３ｂと、第１主面上に配されて光電変換部を封止する第１封止材１４と、第２主面の少なくとも一部を覆うとともに第２主面側に導出された配線導体１３ａ、１３ｂに被着して配線導体１３ａ、１３ｂの外周部を取り囲む、第１封止材１４よりも水の拡散係数が大きい第２封止材１５とを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は光電変換部が封止材で封止された光電変換モジュールに関する。

近年、エネルギー問題や環境問題の深刻化に伴い、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電が注目を集めている。

太陽光発電に使用される光電変換モジュールは、光電変換可能な半導体を具備した光電変換部を有している。このような半導体層としては、薄膜系の半導体層や結晶系の半導体層がある。薄膜系の半導体層としては、ＣＩＳ系（銅インジウムセレナイド系）やＣＩＧＳ系（銅インジウムガリウムセレナイド系）等の化合物半導体薄膜や、アモルファスシリコン薄膜等がある。また、結晶系の半導体層としては、多結晶シリコンや単結晶シリコン等がある。

このような半導体層を有する光電変換部は、水分によって光電変換特性が低下しやすくなる。そこで、エチレンビニルアセテート共重合体（以下、ＥＶＡという）等の封止材同士の間に光電変換部を封止することによって、水分が光電変換部へ浸入を防止している（特許文献１参照）。

特開２００６−１７９６２６号公報

光電変換モジュールは、耐湿性を向上することが常に要求される。上記光電変換モジュールでは、光電変換部へ水分の浸入を十分に抑制することができず、さらなる耐湿性の向上が望まれている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光電変換モジュールの耐湿性の向上を目的とする。

本発明の一態様に係る光電変換モジュールは、基板と、該基板の第１主面上に配された光電変換部と、前記基板の前記第１主面側で前記光電変換部に電気的に接続されており、前記基板を貫通してあるいは前記基板の側面を経て前記基板の前記第１主面とは反対側の第２主面側に導出された配線導体と、前記第１主面上に配されて前記光電変換部を封止する第１封止材と、前記第２主面の少なくとも一部を覆うとともに前記第２主面側に導出された前記配線導体に被着して前記配線導体の外周部を取り囲む、前記第１封止材よりも水の拡散係数が大きい第２封止材とを具備する。

本発明の一態様に係る光電変換モジュールによれば、光電変換モジュールの耐湿性が向上する。

第１実施形態の光電変換モジュールの断面図である。 図１の光電変換モジュールに用いられる光電変換装置を示す斜視図である。 図１の光電変換装置の要部拡大斜視図である。 図１の光電変換装置の要部拡大断面図である。 第２実施形態の光電変換モジュールの断面図である。 図５の光電変換モジュールに用いられる光電変換装置を示す斜視図である。 第３実施形態の光電変換モジュールの断面図である。 図７の光電変換モジュールに用いられる光電変換装置を示す斜視図である。

以下に本発明の各種実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係等は正確に図示されたものではない。また、図１〜図８には、後述する光電変換セルの配列方向をＸ軸とする右手系のＸＹＺ座標が付してある。

＜第１実施形態の光電変換モジュール＞
図１は第１実施形態の光電変換モジュール１０２の断面図である。また、図２は光電変換モジュール１０２に用いられる光電変換装置１０１を示す斜視図である。光電変換モジュール１０２では、２枚の光電変換装置１０１が側面同士を対向させて同一平面上に並んで配置されている例を示すがこれに限定されず、１枚の光電変換装置１０１のみであってもよい。また、図３は光電変換装置１０１の要部拡大斜視図であり、図４はそのＸＺ断面図である。

光電変換装置１０１は、基板１と、基板１の第１主面（基板１の＋Ｚ側の主面）上に配された光電変換部とを具備している。光電変換装置１０１では、光電変換部が、Ｘ軸方向に並んで設けられた複数の光電変換セル１０から成る例を示しているが、これに限定されず、１つの光電変換セル１０から成るものであってもよい。

また、光電変換装置１１には配線導体１３ａ、１３ｂが接続されている。配線導体１３ａ、１３ｂは、基板１の第１主面側で光電変換部に電気的に接続されており、基板１を貫通して（基板１に設けられた貫通孔１ａを介して）基板１の第１主面とは反対側の第２主面（基板１の−Ｚ側の主面）側に導出されている。図２に示すように、光電変換モジュール１０２では、この配線導体１３ａ、１３ｂによって２枚の光電変換装置１０１同士が電気的に接続されている。この第２主面側に導出された配線導体１３ａ，１３ｂは、光電変換モジュール１０２の外部に引き出され、端子ボックス等を介して電力が取り出されることとなる。

光電変換モジュール１０２は、上記光電変換装置１０１と、第１封止材１４と、第２封止材１５とを具備している。第１封止材１４は、基板１の第１主面（＋Ｚ側の主面）上に配されて光電変換部（複数の光電変換セル１０）を封止している。また、第２封止材１５は、基板１の第２主面（−Ｚ側の主面）の少なくとも一部を覆うとともに第２主面側に導出された上記配線導体１３ａ、１３ｂに被着して配線導体１３ａ、１３ｂの外周部を取り囲んでいる。そして、この第２封止材１５は、第１封止材１４よりも水の拡散係数が大きいものが用いられる。

このような構成によって、光電変換モジュール１０２の耐湿性が向上する。つまり、光電変換モジュール１０２は、その内部の光電変換部から光電変換モジュール１０２の外部へ配線導体１３ａ、１３ｂが導出されているため、この配線導体１３ａ、１３ｂの表面を伝って外部から光電変換部へ水が浸入しやすくなる。そこで、上記のように第２封止材１５を設けることによって、配線導体１３ａ、１３ｂを伝って外部から侵入した水を、第１封止材１４よりも水の拡散係数が大きい第２封止材１５によって、基板１の第２主面の少
なくとも一部を覆っている部位へ積極的に拡散させることができる。その結果、第１封止材１４によって封止されている光電変換部へ水が拡散するのを有効に低減することができ、光電変換特性を良好に維持することが可能となる。

このような第１実施形態の光電変換モジュール１０２の各構成について、以下に詳細に説明する。

基板１は、第１主面およびその反対側の第２主面を有する平板状であり、第１主面上で複数の光電変換セル１０を支持している。基板１に用いられる材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂および金属等が挙げられる。光電変換モジュール１０２の耐湿性をさらに向上するという観点からは、基板１としては、例えば、厚さ１〜３ｍｍ程度の青板ガラス（ソーダライムガラス）が用いられてもよい。

光電変換部は、基板１上においてＸ軸方向に沿って並ぶように設けられた、複数の光電変換セル１０を具備している。光電変換セル１０は、図３および図４に示すように、下部電極層２と、第１の導電型を有する第１の半導体層３と、第１の導電型とは異なる第２の導電型を有する第２の半導体層４と、上部電極層５とが順に積層されている。例えば、第１の導電型がｐ型であれば第２の導電型はｎ型であり、その逆の関係であってもよい。

光電変換部は、隣接する一方の光電変換セル１０の上部電極層５と他方の光電変換セル１０の下部電極層２とが接続導体６を介して電気的に接続されている。このような構成により、隣接する光電変換セル１０同士が直列接続されている。そして、光電変換部の端部において、直列接続された光電変換セル１０群の一方の電極と電気的に接続された接続用電極２ａが設けられており、この接続用電極２ａに光電変換モジュール１０２の外部へ電力を取り出すための配線導体１３ａが接続される。同様に、光電変換部の反対側の端部において、直列接続された光電変換セル１０群の他方の電極と電気的に接続された接続用電極２ｂが設けられており、この接続用電極２ｂに光電変換モジュール１０２の外部へ電力を取り出すための配線導体１３ｂが接続される。

なお、図３および図４では、図示の都合上、２つの光電変換セル１０のみが示されているが、実際の光電変換部には、図面のＸ軸方向に複数の光電変換セル１０が平面的に（二次元的に）配列されている。更に、図面のＹ軸方向にも複数の光電変換セル１０が平面的に配列されていてもよい。

下部電極層２は、基板１上に設けられた、Ｍｏ、Ａｌ、ＴｉまたはＡｕ等の導電体である。下部電極層２は、スパッタリング法または蒸着法などの公知の薄膜形成手法を用いて、０．２μｍ〜１μｍ程度の厚みに形成される。

第１の半導体層３は第１の導電型を有する半導体層である。第１の半導体層３は、例えば１μｍ〜３μｍ程度の厚みを有する。第１の半導体層３の材料としては特に限定されず、化合物半導体薄膜やアモルファスシリコン薄膜のような薄膜半導体層が用いられ得る。比較的高い光電変換効率を有するという観点で、第１の半導体層３として、例えば、Ｉ−III−VI族化合物、Ｉ−II−IV−VI族化合物、II−VI族化合物等の金属カルコゲナイドが
用いられてもよい。

Ｉ−III−VI族化合物とは、Ｉ−Ｂ族元素（１１族元素ともいう）とIII−Ｂ族元素（１３族元素ともいう）とVI-Ｂ族元素（１６族元素ともいう）との化合物である。Ｉ−III−VI族化合物としては、例えば、ＣｕＩｎＳｅ_２（二セレン化銅インジウム、ＣＩＳともいう）、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ_２（二セレン化銅インジウム・ガリウム、ＣＩＧＳともいう）、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）_２（二セレン・イオウ化銅インジウム・ガリウム
、ＣＩＧＳＳともいう）等が挙げられる。あるいは、第１の半導体層３は、薄膜の二セレン・イオウ化銅インジウム・ガリウム層を表面層として有する二セレン化銅インジウム・ガリウム等の多元化合物半導体薄膜にて構成されていてもよい。Ｉ−III−VI族化合物は
光吸収係数が比較的高く、第１の半導体層３が薄くても良好な光電変換効率が得られる。

Ｉ−II−IV−VI族化合物とは、Ｉ−Ｂ族元素とII−Ｂ族元素（１２族元素ともいう）とIV−Ｂ族元素（１４族元素ともいう）とVI−Ｂ族元素との化合物半導体である。Ｉ−II−IV−VI族化合物としては、例えば、Ｃｕ_２ＺｎＳｎＳ_４（ＣＺＴＳともいう）、Ｃｕ_２ＺｎＳｎＳ_４−ｘＳｅ_ｘ（ＣＺＴＳＳｅともいう。なお、ｘは０より大きく４より小さい数である。）、およびＣｕ_２ＺｎＳｎＳｅ_４（ＣＺＴＳｅともいう）等が挙げられる。

II−VI族化合物とは、II−Ｂ族元素とVI−Ｂ族元素との化合物半導体である。II−VI族化合物としてはＣｄＴｅ等が挙げられる。

第２の半導体層４は、第１の半導体層３とは異なる第２導電型を有する半導体層である。第２の半導体層４は、第１の半導体層３とは異なる材料が第１の半導体層３上に積層されたものであってもよく、あるいは第１の半導体層３の表面部が他の元素のドーピングによって改質されたものであってもよい。

第２の半導体層４としては、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｉｎ_２Ｓ_３、Ｉｎ_２Ｓｅ_３、Ｉｎ（ＯＨ，Ｓ）、（Ｚｎ，Ｉｎ）（Ｓｅ，ＯＨ）、および（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ等が挙げられる。この場合、第２の半導体層４は、例えばケミカルバスデポジション（ＣＢＤ）法等で１０〜２００ｎｍの厚みで形成される。なお、Ｉｎ（ＯＨ，Ｓ）とは、Ｉｎが水酸化および硫化物として存在する混晶化合物をいう。（Ｚｎ，Ｉｎ）（Ｓｅ，ＯＨ）は、ＺｎおよびＩｎがセレン化物および水酸化物として存在する混晶化合物をいう。（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏは、ＺｎおよびＭｇが酸化物として存在する混晶化合物をいう。

図３および図４に示すように、第２の半導体層４上にさらに上部電極層５が設けられていてもよい。上部電極層５は、第２の半導体層４よりも抵抗率の低い層であり、第１の半導体層３および第２の半導体層４で生じたキャリアが良好に取り出される。光電変換効率をより高めるという観点からは、上部電極層５の電気抵抗率が１Ω・ｃｍ未満でシート抵抗が５０Ω／□以下であってもよい。

上部電極層５は、例えばＩＴＯ、ＺｎＯ等の０．０５〜３μｍの透明導電膜である。透光性および導電性を高めるため、上部電極層５は第２の半導体層４と同じ導電型の半導体で構成されてもよい。上部電極層５は、スパッタリング法、蒸着法または化学的気相成長（ＣＶＤ）法等で形成され得る。

また、図３および図４に示すように、上部電極層５上にさらに集電電極７が形成されていてもよい。集電電極７は、第１の半導体層３および第２の半導体層４で生じたキャリアをさらに良好に取り出すためのものである。集電電極７は、例えば、図４に示すように、光電変換セル１０の一端から接続導体６にかけて線状に形成されている。これにより、第１の半導体層３および第２の半導体層４で生じた電流が上部電極層５を介して集電電極７に集電され、接続導体６を介して隣接する光電変換セル１０に良好に導電される。

集電電極７は、第１の半導体層３への光透過率を高めるとともに良好な導電性を有するという観点から、５０〜４００μｍの幅を有していてもよい。また、集電電極７は、枝分かれした複数の分岐部を有していてもよい。

集電電極７は、例えば、Ａｇ等の金属粉を樹脂バインダー等に分散させた金属ペースト
がパターン状に印刷され、これが硬化されることによって形成される。

図４において、接続導体６は、第１の半導体層３、第２の半導体層４および上部電極層５を貫通（分断でもよい）する溝内に設けられた導体である。接続導体６は、金属や導電ペースト等が用いられ得る。図３および図４においては、集電電極７を延伸して接続導体６が形成されているが、これに限定されない。例えば、上部電極層５が延伸したものであってもよい。

以上のような光電変換部の光電変換によって生じた電流を光電変換モジュール１０２の外部へ取り出すために、図１および図２に示すように、光電変換部に配線導体１３ａ、１３ｂが電気的に接続されている。

配線導体１３ａ、１３ｂは、光電変換セル１０に接続された接続用電極部２ａ、２ｂにそれぞれ電気的に接続されている。そして、これらの配線導体１３ａ、１３ｂは、基板１に設けられた貫通孔１ａを通って基板１の第２主面側へ導出され、さらに光電変換モジュール１０２の外部に導出されている。このような構成によって、光電変換モジュール１０２で発電した電力が配線導体１３ａ、１３ｂを介して外部回路に出力されることとなる。

配線導体１３ａ、１３ｂは、例えば、厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度、幅が１〜７ｍｍ程度の銅（Ｃｕ）などの金属箔が用いられる。また。この金属箔の表面には、接続用電極部２ａ、２ｂとの電気的な接続を良好にすべく、錫、ニッケル、アルミニウムまたは半田などがめっき等によってコーティングされていてもよい。

第１封止材１４は、基板１の第１主面上に配されて光電変換部を封止している。第１封止材１４は、第１封止材１４を介して光電変換部へ光を到達させるため、光電変換部で光電変換可能な光に対して透光性を有している。また、第２封止材１５は、基板１の第２主面の少なくとも一部を覆うとともに第２主面側に導出された配線導体１３ａ，１３ｂに被着して配線導体１３ａ、１３ｂの外周部を取り囲んでいる。

第２封止材１５が基板１の第２主面側に導出された配線導体１３ａ、１３ｂに被着して配線導体１３ａ、１３ｂの外周部を取り囲んでいるというのは、図１の点線で示した領域Ａで示されるように、基板１の第２主面側に導出された配線導体１３ａ、１３ｂのうち、基板１の第２主面から離れて光電変換モジュール１０２の裏面へ向かう部位においてその外周部に第２封止材１５が被着して取り囲んでいる（つまり、配線導体１３ａ、１３ｂの延伸方向の軸の周りを取り囲んでいる）ことをいう。このように配線導体１３ａ、１３ｂの外周部を取り囲むように第２封止材１５が被着することによって、配線導体１３ａ、１３ｂの表面を伝って侵入した水が良好に第２封止材１５内に誘導され、さらに、この第２封止材１５内に誘導された水が第２封止材の基板１の第２主面の少なくとも一部を覆っている部位へ誘導されることとなり、配線導体１３ａ、１３ｂから水が遠ざけられる。その結果、配線導体１３ａ、１３ｂの表面を伝ってさらに光電変換部側へ水が浸入しようとするのを低減できる。

第２封止材１５の基板１の第２主面を覆う部位は、配線導体１３ａ、１３ｂの表面を伝って侵入した水をより良好に導いて、さらに配線導体１３ａ、１３ｂの表面を伝ってさらに水が浸入しようとするのをより低減するという観点からは、基板１の第２主面の半分以上を覆っていてもよい。より好ましくは図１に示すように第２主面の全面を覆っているのがよい。なお、基板１の第２主面の一部だけが第２封止材１５に覆われている場合、第２封止材１５に覆われていない部位は他の封止材（第３封止材という）で覆われていてもよい。第３封止材としては、例えば、上述した第１封止材１４と同じものが用いられてもよい。

また、第２封止材１５は、第１封止材１４よりも水の拡散係数が大きくなっている。光電変換モジュール１０２内に浸入した水分を良好に保持するとともに封止性を良好に維持するという観点からは、第２封止材１５の水の拡散係数は第１封止材１４の拡散係数の２〜２０００倍であってもよい。

このような第１封止材１４および第２封止材１５としては、各種樹脂を、第１封止材１４の拡散係数が第２封止材１５の拡散係数よりも小さくなるような組み合わせで用いればよい。異なる拡散係数の組み合わせとしては、同じ組成を用いた共重合体ではあるが、組成比を変えることによって拡散係数を変えた共重合体樹脂の組み合わせでもよく、あるいは、組成が異なる樹脂の組み合わせであってもよい。

例えば、ブチルゴム系封止材であれば、４０℃における拡散係数が３．０３×１０^−８ｃｍ^２／ｓｅｃのものがある。また、エチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）であれば、４０℃における拡散係数が２．０８×１０^−７ｃｍ^２／ｓｅｃのものがある。また、環状オレフィン系重合体であれば、４０℃における拡散係数が１．３７×１０^−５ｃｍ^２／ｓｅｃのものがある。また、ポリスチレン系封止材であれば、４０℃における拡散係数が１．４５×１０^−５ｃｍ^２／ｓｅｃのものがある。

第１封止１４および第２封止部１５における水の拡散係数は、以下のように測定できる。まず、各封止部材の一部を厚みｔのシート状に成形して試験片を作製する。次いで、ＪＩＳ Ｋ ７１９２ Ｂに準拠した方法を用いて、試験片を透過する水分量を測定する。こ
のとき、水分の透過開始からの時間（ｓｅｃ）を横軸とし、透過した水分量の積分値（ｇ／ｃｍ^２）を縦軸として数値をプロットしたグラフを作成する。このグラフにおいて、数値をプロットして得られた線が略一定の傾きとなった領域について、最小二乗法を用いて直線近似を行ない、横軸と交差する時間を求める。この時間を遅れ時間θとする。そして、拡散係数Ｄの算出式であるＤ＝ｔ^２／（６θ）に遅れ時間θおよび厚みｔの数値を当てはめることによって、各封止部材の拡散係数が算出される。

また、第２封止材１５の飽和吸水率は、第１封止材１４の飽和吸水率よりも大きくてもよい。これにより、外部から第１封止部材１４に取り込まれる水分量が低減されるとともに、第２封止材１５による水分の保持力が高められ、光電変換部側に水分をさらに浸透させてにくくできる。

第１封止材１４および第２封止材１５の飽和吸水率は、以下のように測定できる。まず、各封止部材の一部を厚みｔのシート状に成形して試験片を作製する。次いで、ＪＩＳ
Ｋ ７１２９ Ｂに準拠した方法を用いて、水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）および拡散係数Ｄを求める。次いで、飽和吸水率Ｃの算出式であるＣ＝ＷＶＴＲ×ｔ／Ｄに厚みｔおよび拡散係数Ｄの数値を当てはめることによって、各封止部材の飽和吸水率が算出される。

また、図１に示すように、配線導体１３ａ、１３ｂが基板１に設けられた貫通孔１ａを通って第２主面側に導出されている場合、第２封止部材１５は貫通孔１ａの第２主面側の開口部を覆っていてもよい。この場合、貫通孔１ａの表面を伝って水が光電変換部側へ侵入するのを貫通孔１ａの第２主面側の開口部を覆う第２封止部材１５によって低減でき、さらに光電変換部への水の侵入を低減して耐湿性を向上できる。

また、図１に示すように、第１封止部材１４の上側主面（＋Ｚ側の主面）には、さらにガラスや樹脂等の透光性の保護カバー１６が設けられていてもよい。これにより、光電変換部への水分の侵入をさらに低減できる。

また、図１に示すように、第２封止部材１５の基板１とは反対側の主面（−Ｚ側の主面）には、さらに第２封止材１５よりも水の透過率の低い裏面シート１７が設けられていてもよい。このような裏面シーｔ１７としては、ガラスやいわゆるバックシートと呼ばれる樹脂等が挙げられる。

また、図１に示すように、第１封止材１４および第２封止材１５の周囲を取り囲むようにシール材１８が設けられていてもよい。シール材１８は、水分が光電変換部内へ浸入するのをさらに低減するためのものであり、第１封止材１４および第２封止材１５よりも透湿性の低い部材が用いられる。このようなシール材１８としては、ポリエチレン等の樹脂、またはブチルゴムやエチレンプロピレンゴム等のゴムよりなる弾性体、もしくは上述した樹脂とゴムの混合物等が用いられ得る。

また、シール材１８として、高分子材料に吸着材が分散されたものが用いられてもよい。このような吸着材としては、水分を化学吸着する性質を有するものが用いられてもよく、あるいは水分を物理吸着する性質を有するものが用いられてもよい。水分を化学吸着する吸着材は、水分と化学反応を伴って、化学吸着する性質を有するものであり、例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）、硫酸ナトリウム無水塩（Ｎａ_２ＳＯ_４）、硫酸銅無水塩（ＣｕＳＯ_４）または硫酸カルシウム（ＣａＳＯ_４）等がある。また、水分を物理吸着する吸着材は、吸着剤の表面と水分との間に発生するファンデルワールス力により水分を吸着するものであり、例えば、ゼオライトなどのモレキュラーシーブ、シリカゲル（ＳｉＯ_２・ｎＨ_２Ｏ）、アルミナ、アロフェンまたは活性炭等の多孔質表面を持つ無機物質等がある。

また、第１封止材１４および第２封止材１５の膨張および収縮をより拘束して封止信頼性をより高めるという観点からは、シール材１８の熱膨張係数が第１封止材１４および第２封止材１５の熱膨張係数よりも小さくてもよい。例えば、シール材１８の線膨張係数が第１封止材１４および第２封止材１５の線膨張係数の０．０５〜０.９倍であってもよい
。

＜第２実施形態の光電変換モジュール＞
以下に本発明の変形例としての第２実施形態の光電変換モジュール２０２について説明する。図５は第２実施形態の光電変換モジュール２０２の断面図である。また、図６は光電変換モジュール２０２に用いられる光電変換装置２０１を示す斜視図である。光電変換モジュール２０２では、２枚の光電変換装置２０１が側面同士を対向させて同一平面上に並んで配置されている例を示すがこれに限定されず、１枚の光電変換装置２０１のみであってもよい。なお、図５および図６において、図１〜図４で示した第１実施形態の光電変換モジュール１０２と同じ構成のものには同じ符号を付しており、詳細な説明は省略する。

第２実施形態の光電変換モジュール２０２は、配線導体２３ａ、２３ｂが、基板１の第１主面側で光電変換部に電気的に接続されており、基板１の側面を経て基板１の第２主面側に導出されている点で第１実施形態の光電変換モジュール１０２と異なっている。

そして、第２封止材１５は、第１実施形態の光電変換モジュール１０２と同様に、基板１の第２主面の少なくとも一部を覆うとともに第２主面側に導出された上記配線導体２３ａ、２３ｂに被着して配線導体２３ａ、２３ｂの外周部を取り囲んでいる。このような構成によって、第１実施形態の光電変換モジュール１０２と同様、光電変換モジュール２０２の耐湿性が向上する。

第２封止材１５が基板１の第２主面側に導出された配線導体２３ａ、２３ｂに被着して配線導体２３ａ、２３ｂの外周部を取り囲んでいるというのは、図５の点線で示した領域Ａで示されるように、基板１の第２主面側に導出された配線導体２３ａ、２３ｂのうち、基板１の第２主面から離れて光電変換モジュール２０２の裏面へ向かう部位においてその外周部に第２封止材１５が被着して取り囲んでいることをいう。このように配線導体２３ａ、２３ｂの外周部を取り囲むように第２封止材１５が被着することによって、配線導体２３ａ、２３ｂの表面を伝って侵入した水が良好に第２封止材１５内に誘導され、さらに、この第２封止材１５内に誘導された水が第２封止材の基板１の第２主面の少なくとも一部を覆っている部位へ誘導されることとなり、配線導体２３ａ、２３ｂから水が遠ざけられる。その結果、配線導体２３ａ、２３ｂの表面を伝ってさらに光電変換部側へ水が浸入しようとするのを低減できる。

また、第２実施形態の光電変換モジュール２０２では、第１実施形態の光電変換モジュール１０２のように基板１に貫通孔１ａを設ける必要がないため、光電変換モジュールの製造が容易となる。

＜第３実施形態の光電変換モジュール＞
以下に本発明の他の変形例としての第３実施形態の光電変換モジュール３０２について説明する。図７は第３実施形態の光電変換モジュール３０２の断面図である。また、図８は光電変換モジュール３０２に用いられる光電変換装置３０１を示す斜視図である。なお、図７および図８において、図１〜図４で示した第１実施形態の光電変換モジュール１０２と同じ構成のものには同じ符号を付しており、詳細な説明は省略する。

光電変換モジュール３０２では、複数枚の光電変換装置３０１が、同一平面上において互いに側面同士が隙間をあけて対向するように並んで配置されている（つまり、複数枚の基板１が、同一平面上において互いに側面同士が隙間をあけて対向するように並んで配置されている）。そして、配線導体３３ａ、３３ｂは、基板１の第１主面側で光電変換部に電気的に接続されており、上記光電変換装置３０１同士の隙間を通るように基板１の側面を経て基板１の第２主面側に導出されている点で第１実施形態の光電変換モジュール１０２および第２実施形態の光電変換モジュール２０２と異なっている（光電変換装置３０１同士の隙間を通る点で光電変換モジュール２０２と異なっている）。

そして、第２封止材１５は、第１実施形態の光電変換モジュール１０２および第２実施形態の光電変換モジュール２０２と同様に、基板１の第２主面の少なくとも一部を覆うとともに第２主面側に導出された上記配線導体３３ａ、３３ｂに被着して配線導体３３ａ、３３ｂの外周部を取り囲んでいる。このような構成によって、第１実施形態の光電変換モジュール１０２および第２実施形態の光電変換モジュール２０２と同様、光電変換モジュール３０２の耐湿性が向上する。

第２封止材１５が基板１の第２主面側に導出された配線導体３３ａ、３３ｂに被着して配線導体３３ａ、３３ｂの外周部を取り囲んでいるというのは、図７の点線で示した領域Ａで示されるように、基板１の第２主面側に導出された配線導体３３ａ、３３ｂのうち、基板１の第２主面から離れて光電変換モジュール３０２の裏面へ向かう部位においてその外周部に第２封止材１５が被着して取り囲んでいることをいう。このように配線導体３３ａ、３３ｂの外周部を取り囲むように第２封止材１５が被着することによって、配線導体３３ａ、３３ｂの表面を伝って侵入した水が良好に第２封止材１５内に誘導され、さらに、この第２封止材１５内に誘導された水が第２封止材の基板１の第２主面の少なくとも一部を覆っている部位へ誘導されることとなり、配線導体３３ａ、３３ｂから水が遠ざけられる。その結果、配線導体３３ａ、３３ｂの表面を伝ってさらに光電変換部側へ水が浸入しようとするのを低減できる。

また、第３実施形態の光電変換モジュール３０２では、第１実施形態の光電変換モジュール１０２のように基板１に貫通孔１ａを設ける必要がないため、光電変換モジュールの製造が容易となる。さらに、配線導体３３ａ、３３ｂが基板１同士の隙間を通って基板１の第２主面側へ導出されているため、配線導体３３ａ、３３ｂの導出部が基板１同士で狭められることとなる。よって、この導出部から光電変換部へ水が浸入するのを第２実施形態の光電変換モジュール２０２よりも低減でき、製造工程の簡略化と耐湿性とを両方ともに向上できる。

さらに、図７に示すように、第２封止部材１５が、基板１同士の隙間の第２主面側を覆っていてもよい。この場合、基板１の側面を伝って水が光電変換部側へ侵入するのを基板１同士の隙間の第２主面側の開口部を覆う第２封止部材１５によって低減でき、さらに光電変換部への水の侵入を低減して耐湿性を向上できる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が施されることは何等差し支えない。

１：基板
１０：光電変換セル
１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂ、３３ａ、３３ｂ：配線導体
１４：第１封止材
１５：第２封止材
１０２、２０２、３０２：光電変換モジュール

Claims (6)

1. 基板と、
   該基板の第１主面上に配された光電変換部と、
   前記基板の前記第１主面側で前記光電変換部に電気的に接続されており、前記基板を貫通してあるいは前記基板の側面を経て前記基板の前記第１主面とは反対側の第２主面側に導出された配線導体と、
   前記第１主面上に配されて前記光電変換部を封止する第１封止材と、
   前記第２主面の少なくとも一部を覆うとともに前記第２主面側に導出された前記配線導体に被着して前記配線導体の外周部を取り囲む、前記第１封止材よりも水の拡散係数が大きい第２封止材と
   を具備する光電変換モジュール。
2. 前記第２封止部材の飽和吸水率は、前記第１封止部材の飽和吸水率よりも大きい、請求項１に記載の光電変換モジュール。
3. 前記配線導体は前記基板に設けられた貫通孔を通って前記第２主面側に導出されており、前記第２封止部材は前記貫通孔の前記第２主面側の開口部を覆っている、請求項１または２に記載の光電変換モジュール。
4. 前記基板は同一平面上において互いに側面同士が隙間をあけて対向するように複数枚が並んで成り、前記配線導体は前記隙間を通って前記第２主面側に導出されており、前記第２封止部材は前記隙間の前記第２主面側を覆っている、請求項１または２に記載の光電変換モジュール。
5. 前記第２封止材の前記基板とは反対側の主面上に前記第２封止材よりも水の透過率の低い裏面シートが配されている、請求項１乃至４のいずれかに記載の光電変換モジュール。
6. 前記第１封止材は前記光電変換部で光電変換可能な光に対して透光性を有している、請求項１乃至５のいずれかに記載の光電変換モジュール。

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