JP6962234B2 - 光電変換素子、光電変換モジュールおよび電子機器 - Google Patents

光電変換素子、光電変換モジュールおよび電子機器 Download PDF

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Description

本発明は、光電変換素子、光電変換モジュールおよび電子機器に関するものである。
ＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位システムに用いられる位置情報衛星からの電波を受信し、測位信号に含まれる時刻を取得したり、現在位置を検出したりする装着型電子機器（腕時計）が提案されている。
例えば、特許文献１には、腕時計ケースと、文字板と、文字板の下側に配置され位置情報衛星からの電波を受信するアンテナを含む時計モジュールと、文字板と時計モジュールとの間に設けられたソーラーパネルと、を有する腕時計が開示されている。このような腕時計によれば、文字板が光透過性を有しているため、文字板を透過した外部光をソーラーパネルに照射することにより、時計モジュールの動作に必要な電力を発電することができる。
一方、位置情報衛星から送出される電波には極超短波が使用されているが、この極超短波を受信するためには高周波回路を作動させる必要がある。このため、腕時計の消費電力が大きくなるという問題がある。
特に、近年は、現在位置を検出する動作を高頻度に行うことで移動経路を記録する機能（データロガー）を搭載することが求められている。このような機能が搭載されると、高周波回路の作動時間も長くなるため、消費電力のさらなる増大が懸念される。そうなると、消費電力がソーラーパネルの発電電力を上回ってしまい、二次電池を外部電源から充電するための部品を別途用意せざるを得なくなったり、二次電池の容量を高める必要が生じたりする。その結果、腕時計の小型化および軽量化が妨げられることとなる。
他方、特許文献１に記載の腕時計では、外部光が文字板を透過する際、光量が減少してしまう。このため、ソーラーパネルにおいて十分な電力を発電することができないという問題がある。また、電力を確保するためにソーラーパネルを大型化した場合、それに伴って時計モジュールのような主要部位のサイズが制限されたり、腕時計の大型化を招いたりするという問題がある。
そこで、外形形状を円弧状にすることで、腕時計のような円形の搭載空間を有する電子機器にも適用可能な太陽電池セルが検討されている。
特許文献２には、円板状の単結晶ウエハーの形状を利用し、そこから分割された弓形セルを配列した太陽光発電用モジュールが開示されている。これにより、外形形状の一部が円弧状になった太陽電池セルを容易に製造することができる。
一方、特許文献２では、太陽電池セルに対する電気的接続にあたって金属配線（タブ線）が使用されている。しかしながら、金属配線による接続は、特に太陽電池セルのサイズが小さい場合、その作業難易度が高くなるという問題がある。
そこで、特許文献３には、裏面電極型の太陽電池セルと、フィルム状の樹脂基材に配線パターンを形成した配線基板と、を備え、太陽電池セル側の電極と配線基板との接続に、半田または導電性接着剤を用いてなる太陽電池モジュールが開示されている。
また、特許文献４には、裏面に電極を有する太陽電池と、配線部材と、を備え、太陽電池の電極と配線部材との間が、融点が２００℃以下の金属を含有する金属部と熱硬化性樹脂を含有する樹脂部とを有する接続構造によって電気的に接続されてなる太陽電池素子が開示されている。
このような構造によれば、半田リフロー処理のような加熱処理によって電極と配線基板とを一括して接続することができるので、作業効率が高いという利点を有する。
特開２０１６−１７６９５７号公報 特開２００６−０７３９８５号公報 特開２０１１−２５８９９６号公報 特開２０１４−０１１２３２号公報
しかしながら、前述したような弓形セルのように外縁に曲線を含むセルを基板に接合する場合、接合部となる端子の配置を考慮する必要がある。すなわち、曲線を含む外縁を有する太陽電池セルでは、端子の配置によっては、振動による割れ等の不具合を招くおそれがある。換言すれば、このような太陽電池セルは、振動や衝撃が加わったとき、局所的にたわみなどの大きな変形が生じやすい傾向がある。このような変形が発生すると、太陽電池セルに割れ等の不具合が生じるおそれがある。
本発明の目的は、振動による割れ等の不具合を抑制し得る光電変換素子、ならびに、かかる光電変換素子を備える信頼性の高い光電変換モジュールおよび電子機器を提供することにある。
上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光電変換素子は、円弧を含む基板外縁を有する半導体基板と、
前記半導体基板の一方の面側に、前記円弧の円周方向に沿って順に第１端子、第２端子、第３端子および第４端子と、
を有し、
前記基板外縁から前記第２端子までの距離および前記基板外縁から前記第４端子までの距離は、それぞれ前記基板外縁から前記第１端子までの距離および前記基板外縁から前記第３端子までの距離の双方より大きい。
これにより、振動特性が良好になるため、割れ等の不具合を抑制し得る光電変換素子が得られる。
本発明の光電変換素子では、前記半導体基板は、前記基板外縁と、前記基板外縁の内側に位置し曲線を含む基板内縁と、を有し、
前記第１端子および前記第３端子は、前記基板外縁と前記基板内縁との中間線よりも前記基板外縁側に位置し、
前記第２端子および前記第４端子は、前記中間線よりも前記基板内縁側に位置していることが好ましい。
これにより、光電変換素子において、偏ることなく比較的均等に端子を配置することができる。その結果、光電変換素子を支持する支持点も均等に分散することとなり、特にＳｉ基板などの、結晶が大部分を占め、比較的機械的性質が均一となりやすい光電変換素子を搭載したモジュールにおいて固有振動を短周期なものに抑え、良好な振動特性を得ることができる。また、応力が局所に集中して不具合が発生してしまうのを抑制することができる。
本発明の光電変換素子では、前記第１端子、前記第２端子、前記第３端子および前記第４端子を含む５個以上の端子を有し、
前記中間線よりも前記基板外縁側に位置する前記端子の数が、前記中間線よりも前記基板内縁側に位置する前記端子の数よりも多いことが好ましい。
これにより、基板外縁側における端子間距離と、基板内縁側における端子間距離と、の差を小さくすることができる。その結果、光電変換素子を支持する支持点同士の距離のばらつきが抑えられることになり、振動による変形や熱応力の集中がより発生しにくくなる。
本発明の光電変換素子では、前記基板外縁および前記基板内縁は、互いに同心の円弧を含むことが好ましい。
これにより、光電変換素子において設計が容易になるとともに、構造のバランスが最適化される。
本発明の光電変換素子では、前記半導体基板は、単結晶性を有することが好ましい。
これにより、光電変換効率が特に高い光電変換素子が得られる。また、光電変換素子の省スペース化が図られることにより、電子機器の意匠性をより高めることができる。さらに、室内光のような低照度光においても光電変換効率が低下しにくい光電変換素子が得られる。
本発明の光電変換モジュールは、本発明の光電変換素子と、
前記光電変換素子と重なるように設けられている配線基板と、
を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い光電変換モジュールが得られる。
本発明の光電変換モジュールでは、前記配線基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板に設けられている導電層と、前記導電層と電気的に接続されている複数のランド部と、を有し、
前記ランド部の配置は、前記第１端子、前記第３端子、前記第２端子および前記第４端子の配置に対応していることが好ましい。
これにより、光電変換素子と配線基板とが接合された後、端子、もしくはランド部の余分な露出部が低減される。その結果、実装中の意図しない接触による短絡などの電気的不良が発生するリスクを抑えることができ、光電変換モジュールの信頼性をより高めることができる。
本発明の電子機器は、本発明の光電変換素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
本発明の電子機器の実施形態を適用した電子時計を示す斜視図である。 本発明の電子機器の実施形態を適用した電子時計を示す斜視図である。 図１、２に示す電子時計の平面図である。 図１、２に示す電子時計の縦断面図である。 図４に示す電子時計のうち光電変換モジュールのみを図示した平面図である。 図５に示す光電変換モジュールの分解斜視図である。 図５に示す光電変換モジュールのＡ−Ａ線断面図である。 図６に示す光電変換素子の電極面を示す平面図である。 図８に示す平面図のうち第１電極を選択的に示す図である。 図８に示す平面図のうち第２電極および端子を選択的に示す図である。 図１０に示す平面図のうち端子を選択的に示す図である。 図７に示す光電変換モジュールの製造方法の一例を説明するための図である。 図７に示す光電変換モジュールの製造方法の一例を説明するための図である。
以下、本発明の光電変換素子、光電変換モジュールおよび電子機器について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜電子機器＞
まず、本発明の電子機器の実施形態を適用した電子時計について説明する。かかる電子時計は、受光面に光が照射されると、内蔵する太陽電池（光電変換モジュール）によって発電（光電変換）し、発電により得られた電力を駆動電力として利用するように構成されている。
図１、２は、それぞれ、本発明の電子機器の実施形態を適用した電子時計を示す斜視図である。このうち、図１は、電子時計の表側（受光面側）から見たときの外観を表す斜視図であり、図２は、電子時計の裏側から見たときの外観を表す斜視図である。また、図３は、図１、２に示す電子時計の平面図であり、図４は、図１、２に示す電子時計の縦断面図である。
電子時計２００は、ケース３１と太陽電池８０（光電変換モジュール）と表示部５０と光センサー部４０を含む機器本体３０と、ケース３１に取り付けられた２つのバンド１０と、を有している。
なお、以下の説明では、太陽電池８０の受光面に直交する方向に延在する方向軸をＺ軸とする。また、電子時計の裏側から表側への向きを「＋Ｚ方向」とし、その反対向きを「−Ｚ方向」とする。
一方、Ｚ軸に直交する２つの軸を「Ｘ軸」および「Ｙ軸」とする。このうち、２つのバンド１０同士を結ぶ方向軸をＹ軸とし、Ｙ軸に直交する方向軸をＸ軸とする。また、表示部５０の上向きを「＋Ｙ方向」とし、下向きを「−Ｙ方向」とする。また、太陽電池８０の受光面を平面視したとき、右向きを「＋Ｘ方向」とし、左向きを「−Ｘ方向」とする。
以下、電子時計２００の構成について順次説明する。
（機器本体）
機器本体３０は、表側および裏側に開口したケース３１と、表側の開口部を塞ぐように設けられた風防板５５と、ケース３１の表面と風防板５５の側面とを覆うように設けられたベゼル５７と、裏側の開口部を塞ぐように設けられた透明カバー４４と、を備える筐体を有している。この筐体内には、後述する種々の構成要素が収容される。
筐体のうち、ケース３１は円環状をなしており、表側には風防板５５を嵌め込み可能な開口部３５を備え、裏側には透明カバー４４を嵌め込み可能な開口部（測定窓部４５）を備えている。
また、ケース３１の裏側の一部は、突出するように成形された凸状部３２になっている。この凸状部３２の頂部が開口しており、この開口部に透明カバー４４が嵌め込まれているとともに、透明カバー４４の一部が開口部から突出している。
ケース３１の構成材料としては、例えばステンレス鋼、チタン合金のような金属材料の他、樹脂材料、セラミック材料等が挙げられる。また、ケース３１は、複数の部位の組み立て体であってもよく、その場合、部位同士で構成材料が異なっていてもよい。
また、ケース３１の外側面には、複数の操作部５８（操作ボタン）が設けられている。
また、ケース３１の表側に設けられた開口部３５の外縁には、＋Ｚ方向に突出する突起部３４が形成されている。そして、この突起部３４を覆うように、円環状をなすベゼル５７が設けられている。
さらに、ベゼル５７の内側には風防板５５が設けられている。そして、風防板５５の側面とベゼル５７との間が、パッキンや接着剤のような接合部材５６を介して接着されている。
風防板５５および透明カバー４４の構成材料としては、例えばガラス材料、セラミック材料、樹脂材料等が挙げられる。また、風防板５５は透光性を有し、風防板５５を介して表示部５０の表示内容を視認することができるようになっている。さらに、透明カバー４４も透光性を有し、光センサー部４０を生体情報測定部として機能させることができる。
また、筐体の内部空間３６は、後述する種々の構成要素を収容可能な閉空間になっている。
機器本体３０は、それぞれ内部空間３６に収容される要素として、回路基板２０と、方位センサー２２（地磁気センサー）と、加速度センサー２３と、ＧＰＳアンテナ２８と、光センサー部４０と、表示部５０を構成する電気光学パネル６０および照明部６１と、二次電池７０と、太陽電池８０と、を備えている。また、機器本体３０は、これらの要素の他にも、標高や水深等を算出するための圧力センサー、温度を測定する温度センサー、角速度センサーのような各種センサー、バイブレーター等を備えていてもよい。
回路基板２０は、前述した要素同士を電気的に接続する配線を含む基板である。また、回路基板２０には、前述した要素の動作を制御する制御回路や駆動回路等を含むＣＰＵ２１（Central Processing Unit）および他の回路素子２４が搭載されている。
また、太陽電池８０、電気光学パネル６０、回路基板２０および光センサー部４０は、風防板５５側からこの順で配置されている。これにより、太陽電池８０は、風防板５５に近接して配置されることになり、多くの外部光が太陽電池８０に効率よく入射する。その結果、太陽電池８０における発電効率を最大限に高めることができる。
以下、機器本体３０に収容される要素についてさらに詳述する。
回路基板２０は、その端部が回路ケース７５を介してケース３１に取り付けられている。
また、回路基板２０には、接続配線部６３および接続配線部８１が電気的に接続されている。このうち、接続配線部６３を介して回路基板２０と電気光学パネル６０とが電気的に接続されている。また、接続配線部８１を介して回路基板２０と太陽電池８０とが電気的に接続されている。これらの接続配線部６３、８１は、例えばフレキシブル回路基板で構成され、内部空間３６の隙間に効率よく引き回される。
方位センサー２２および加速度センサー２３は、電子時計２００を装着したユーザーの体の動きに係る情報を検出することができる。方位センサー２２および加速度センサー２３は、ユーザーの体動に応じて変化する信号を出力し、ＣＰＵ２１に送信する。
ＣＰＵ２１は、ＧＰＳアンテナ２８を含むＧＰＳ受信部（図示せず）を制御する回路、光センサー部４０を駆動しユーザーの脈波等を測定する回路、表示部５０を駆動する回路、太陽電池８０の発電を制御する回路等を含む。
ＧＰＳアンテナ２８は、複数の位置情報衛星から電波を受信する。また、機器本体３０は、図示しない信号処理部を備えている。信号処理部は、ＧＰＳアンテナ２８が受信した複数の測位信号に基づいて測位計算を行い、時刻および位置情報を取得する。信号処理部は、これらの情報をＣＰＵ２１に送信する。
光センサー部４０は、ユーザーの脈波等を検出する生体情報測定部である。図４に示す光センサー部４０は、受光部４１と、受光部４１の外側に設けられた複数の発光部４２と、受光部４１および発光部４２が搭載されたセンサー基板４３と、を含む光電センサーである。また、受光部４１および発光部４２は、前述した透明カバー４４を介して、ケース３１の測定窓部４５に臨んでいる。また、機器本体３０が備える接続配線部４６を介して回路基板２０と光センサー部４０とが電気的に接続されている。
このような光センサー部４０は、発光部４２から射出した光を被検体（例えばユーザーの皮膚）に対して照射し、その反射光を受光部４１で受光することにより、脈波を検出する。光センサー部４０は、検出した脈波の情報をＣＰＵ２１に送信する。
なお、光電センサーに代えて、心電計、超音波センサーのような他のセンサーを用いるようにしてもよい。
また、機器本体３０は、図示しない通信部を備えている。この通信部は、機器本体３０が取得した各種の情報や記憶している情報、ＣＰＵ２１による演算結果等を外部に送信する。
表示部５０は、風防板５５を介して、電気光学パネル６０の表示内容をユーザーに視認させる。これにより、例えば前述した要素から取得した情報を、文字や画像として表示部５０に表示し、ユーザーに認識させることができる。
電気光学パネル６０としては、例えば、液晶表示素子、有機ＥＬ（Organic Electro Luminescence）表示素子、電気泳動表示素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）表示素子等が挙げられる。
図４では、一例として、電気光学パネル６０が反射型の表示素子（例えば反射型液晶表示素子、電気泳動表示素子等）である場合を図示している。このため、表示部５０は、電気光学パネル６０が備える導光板（図示せず）の光入射面に設けられた照明部６１を備えている。照明部６１としては、例えばＬＥＤ素子が挙げられる。このような照明部６１および導光板は、反射型表示素子のフロントライトとして機能する。
なお、電気光学パネル６０が透過型の表示素子（例えば透過型液晶表示素子等）である場合には、フロントライトに代えてバックライトを設けるようにすればよい。
また、電気光学パネル６０が自発光型の表示素子（例えば有機ＥＬ表示素子、ＬＥＤ表示素子等）である場合や、自発光型ではないものの外光を利用する表示素子である場合には、フロントライトやバックライトを省略することができる。
二次電池７０は、図示しない配線を介して回路基板２０に接続されている。これにより、二次電池７０から出力される電力を、前述した要素の駆動に用いることができる。また、太陽電池８０で発電した電力によって、二次電池７０を充電することができる。
以上、電子時計２００について説明したが、本発明の電子機器の実施形態は電子時計に限定されず、例えば携帯電話端末、スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末、カメラ等であってもよい。
（太陽電池）
次に、本発明の光電変換モジュールの実施形態を適用した太陽電池８０、および、太陽電池８０に含まれるセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ（本発明の光電変換素子の実施形態）について詳述する。
太陽電池８０は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換モジュールである。
図５は、図４に示す電子時計２００のうち太陽電池８０のみを図示した平面図である。また、図６は、図５に示す太陽電池８０の分解斜視図である。
図５に示す太陽電池８０（光電変換モジュール）は、風防板５５と電気光学パネル６０との間に設けられ、結晶性を有する半導体基板からなる４つのセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ（光電変換素子）と、４つのセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄと電気的に接続された配線基板８２と、を備えている。
セル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄは、それぞれ板状をなしており、その主面はＺ軸方向に向いている。また、セル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄの各主面のうち、風防板５５に臨む主面は、外部光を受光する受光面８４となる。一方、電気光学パネル６０に臨む主面は、発電した電力を取り出す電極パッドが設けられた電極面８５となる。
図５に示す太陽電池８０の平面視形状は、円環になっている。換言すれば、４つのセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄがわずかな隙間を介して並ぶことにより、全体の平面視形状は、内縁形状（内形形状）および外縁形状（外形形状）がそれぞれ円形である円環になっている。
一方、前述したケース３１の開口部３５は、円形をなしていることから、その内縁は曲線（円弧）を含んでいる。
このような電子時計２００によれば、円形の開口部３５を有するケース３１に対して、表示部５０のような主要部位のスペースを確保しつつ、太陽電池８０を効率的に配置することができる。これにより、太陽電池８０を風防板５５に近接して配置することができるので、太陽電池８０の発電効率を十分に高めることができる。一方、表示部５０の配置スペースを、開口部３５の中心部に確保することができるので、表示部５０の視認性が良好になるとともに、表示部５０と太陽電池８０との配置のバランスも良好になる。その結果、太陽電池８０の発電効率と全体的な意匠性とを両立した電子時計２００が得られる。
なお、ケース３１の開口部３５（の内縁）は、少なくとも一部に曲線を含んでいればよく、例えば直線と曲線とを含んでいてもよい。
また、「太陽電池８０の外縁」とは、太陽電池８０の輪郭のうち、開口部３５の外側に臨む部分のことをいい、「太陽電池８０の内縁」とは、太陽電池８０の輪郭のうち、開口部３５の中心側に臨む部分のことをいう。
また、４つのセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄにおいて、それぞれの内縁および外縁は、互いに同じ中心を持つ円（同心円）の一部であることが好ましい。換言すれば、４つのセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄの集合体が円環をなすとき、その円環の内円と外円とが同心円であることが好ましい。これにより、とりわけ意匠性が高い電子時計２００を実現することができる。
なお、電子時計２００の場合、外円の直径は、一例として１５ｍｍ以上８０ｍｍ以下程度であるのが好ましく、２０ｍｍ以上７０ｍｍ以下程度であるのがより好ましい。
また、図３に示すように、太陽電池８０の内縁側には、表示部５０（電気光学パネル６０）が設けられるが、この表示部５０の外形形状は、太陽電池８０の内縁に沿っている。換言すれば、電子時計２００は、太陽電池８０の内縁に沿う外形形状を含む電気光学パネル６０を有する。このように配置することで、例えば太陽電池８０の内側に配される表示部５０の外形形状を円形にすることができるので、意匠性が高い電子時計２００を実現することができる。
また、太陽電池８０の少なくとも一部は、電気光学パネル６０の画素領域より外側と重なるように配置されている。これにより、例えば、太陽電池８０の受光面８４を正視するように電子時計２００を見たとき、太陽電池８０よりも遠い位置に表示部５０（電気光学パネル６０）が配置されれば、太陽電池８０は、電気光学パネル６０の画素領域の外側を覆う、いわゆる見切り板として機能することができる。
なお、本実施形態では、４つのセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄの集合体によって太陽電池８０が構成されているが、セルの数は、１つであってもよく、２つ以上の任意の数であってもよい。
また、本実施形態では、太陽電池８０の平面視形状が円環になっているが、多重の円環であってもよい。
また、４つのセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄのうち、１つ以上が省略されてもよく、セル同士の形状が互いに異なっていてもよい。
また、太陽電池８０が含む半導体基板は、前述したように結晶性を有している。この結晶性とは、単結晶性または多結晶性のことをいう。このような結晶性を有する半導体基板を含むことにより、非晶質性を有する半導体基板を含む場合に比べて、より発電効率の高い太陽電池８０が得られる。かかる太陽電池８０は、仮に同じ電力を発電する場合、より面積を小さくすることを可能にする。このため、結晶性を有する半導体基板を含むことにより、発電効率と意匠性とをより高度に両立させた電子時計２００が得られる。
特に、半導体基板は、単結晶性を有するものが好ましい。これにより、太陽電池８０の発電効率が特に高められる。したがって、発電効率と意匠性との両立を最大限に図ることができる。また、特に、太陽電池８０の省スペース化が図られることにより、電子時計２００の意匠性をより高めることができる。さらに、室内光のような低照度光においても発電効率が低下しにくいという利点もある。
なお、単結晶性を有するとは、半導体基板全体が単結晶である場合の他、一部が多結晶または非晶質である場合も含む。後者の場合、単結晶の体積が相対的に大きい（例えば全体の９０体積％以上である）ことが好ましい。
半導体基板としては、例えばシリコン基板の他、化合物半導体基板（例えばＧａＡｓ基板）等が挙げられる。
また、太陽電池８０は、好ましくは裏面電極型とされる。具体的には、図６に示すように、４つのセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄの電極面８５に、それぞれ電極パッド８６、８７が設けられている。このうち、電極パッド８６は正極であり、一方、電極パッド８７は負極である。したがって、電極パッド８６および電極パッド８７から配線を介して電力を取り出すことができる。
裏面電極型では、全ての電極パッドを電極面８５（裏面）側に配置することができる。このため、受光面８４を最大限に大きくすることができ、受光面積の最大化に伴う発電効率の向上を図ることができる。加えて、受光面８４側に電極パッドを設けることによる意匠性の低下を防止することができる。このため、電子時計２００の意匠性をさらに高めることができる。
また、セル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄは、図５に示すように、それぞれ、複数の電極パッド８６および複数の電極パッド８７を含んでいるのが好ましい。これにより、セル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ内に、電位差のある端子を複数設けることができる。また、セル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄと配線基板８２との間の機械的強度を維持しつつ、接合時に生じる熱応力の集中を防止することができる。
また、複数の電極パッド８６は、太陽電池８０の外縁に沿って配置されている。一方、複数の電極パッド８７は、太陽電池８０の内縁に沿って配置されている。このような配置をとることにより、太陽電池８０の延在方向（周方向）に沿って接続点を確保することができる。このため、太陽電池８０をより確実に固定することができ、かつ、太陽電池８０と配線基板８２との間の接続抵抗を十分に低減させることができる。
なお、電極パッド８６、８７の配置は、図示のものに限定されず、例えば電極パッド８６の列の位置と電極パッド８７の列の位置とが入れ替わっていてもよい。
また、１つのセル当たりの電極パッド８６、８７の数も、特に限定されず、それぞれ１つであっても、任意の複数であってもよい。また、電極パッド８６、８７の形状も、特に限定されず、いかなる形状であってもよい。
図７は、図５に示す太陽電池８０のＡ−Ａ線断面図である。なお、図７では、半導体基板としてＳｉ基板８００を用いた例を図示している。
図７に示す太陽電池８０は、セル８０ａと配線基板８２とを備えている。
このうち、セル８０ａは、Ｓｉ基板８００と、Ｓｉ基板８００に形成されたｐ＋不純物領域８０１およびｎ＋不純物領域８０２（いずれもドーパント不純物領域）と、ｐ＋不純物領域８０１およびｎ＋不純物領域８０２に接続されているフィンガー電極８０４（第１電極）と、フィンガー電極８０４に接続されているバスバー電極８０５（第２電極）と、を備えている。なお、図７では、図示の便宜上、ｐ＋不純物領域８０１に接続されているバスバー電極８０５および電極パッド８６（正極端子）のみを図示し、ｎ＋不純物領域８０２に接続されているバスバー電極および電極パッド（負極端子）の図示を省略している。また、図７では、ｎ＋不純物領域８０２に接続されているフィンガー電極８０４について破線で示しており、このフィンガー電極８０４がバスバー電極８０５と電気的に接続されていないことを表している。
Ｓｉ基板８００としては、例えばＳｉ（１００）基板等が用いられる。なお、Ｓｉ基板８００の結晶面は、特に限定されず、Ｓｉ（１００）面以外の結晶面であってもよい。
Ｓｉ基板８００（半導体基板）の主要構成元素以外の不純物元素濃度は、できるだけ低いことが好ましいが、それぞれ１×１０１１［ａｔｏｍｓ／ｃｍ２］以下であるのがより好ましく、１×１０１０［ａｔｏｍｓ／ｃｍ２］以下であるのがさらに好ましい。不純物元素濃度が前記範囲内であることにより、Ｓｉ基板８００の不純物が光電変換に及ぼす影響を十分に小さく抑えることができる。これにより、小面積であっても十分な電力を発生させ得る太陽電池８０を実現することができる。さらに、室内光のような低照度光においても発電効率が低下しにくくなるという利点もある。
なお、Ｓｉ基板８００の不純物元素濃度は、例えばＩＣＰ−ＭＳ（Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry）法により測定することができる。
また、ｐ＋不純物領域８０１に接続されているバスバー電極８０５の一部が露出し、前述した電極パッド８６を構成している。一方、ｎ＋不純物領域８０２に接続されているバスバー電極（図示せず）の一部が露出し、前述した電極パッド８７を構成している。
また、電極パッド８６は、図７に示すように、導電接続部８３を介して、配線基板８２と接続されている。同様に、電極パッド８７も、図示しない導電接続部を介して、配線基板８２と接続されている。
導電接続部８３としては、例えば導電ペースト、導電シート、導電性接着剤、金属材料、はんだ、ろう材等が挙げられる。
Ｓｉ基板８００の受光面８４には、凹凸形状（テクスチャー）が形成されている。テクスチャーは、例えば受光面８４に形成された多数のピラミッド状突起で構成される。このようなテクスチャーを設けることにより、受光面８４における外部光の反射を抑制し、Ｓｉ基板８００に入射する光量の増大を図ることができる。
なお、Ｓｉ基板８００が例えばＳｉ（１００）面を主面とする基板である場合、Ｓｉ（１１１）面を傾斜面とするピラミッド状突起がテクスチャーとして好適に用いられる。
また、太陽電池８０は、受光面８４に設けられた、図示しないパッシベーション膜を備えている。なお、このパッシベーション膜は、反射防止膜の機能を有していてもよい。一方、太陽電池８０は、電極面８５に設けられたパッシベーション膜８０６を備えている。
また、フィンガー電極８０４とＳｉ基板８００との間、および、バスバー電極８０５とフィンガー電極８０４との間は、それぞれ層間絶縁膜８０７を介して絶縁されている。
パッシベーション膜８０６や層間絶縁膜８０７の構成材料としては、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム等が挙げられる。
フィンガー電極８０４やバスバー電極８０５の構成材料としては、例えば、アルミニウム、チタン、銅のような金属の単体または合金等が挙げられる。
また、各セル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ同士の隙間の長さｄ（図３参照）は、特に限定されないが、０．０５ｍｍ以上３ｍｍ以下であるのが好ましく、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であるのがより好ましい。隙間の長さｄを前記範囲内に設定することにより、受光面８４側から太陽電池８０を見たとき、図７に示す端面８０８をより見えにくくすることができる。これにより、端面８０８が見えてしまうことによる意匠性の低下（美的外観の悪化）を抑制することができる。また、隙間の長さｄが短すぎることによる、太陽電池８０の組み立てにくさやセル同士が接触しやすくなるという問題を回避するという観点からも有用である。
また、各セル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄの厚さは、特に限定されないが、５０μｍ以上８００μｍ以下であるのが好ましく、１００μｍ以上３００μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、太陽電池８０の光電変換効率と機械的特性との両立を図ることができる。また、電子時計２００の薄型化にも貢献することができる。
配線基板８２は、絶縁基板８２１と、その上に設けられた導電膜８２２と、を備えている。
絶縁基板８２１としては、例えばポリイミド基板、ポリエチレンテレフタレート基板のような各種樹脂基板が挙げられる。導電膜８２２の構成材料としては、例えば銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金、銀または銀合金等が挙げられる。
配線基板８２は、４つのセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄと重なるように設けられている。このような配線基板８２は、絶縁基板８２１と、その上に設けられた導電膜８２２と、導電膜８２２と重なる部分に開口部８２４を含む絶縁膜８２３と、を備えている。
なお、「配線基板８２が４つのセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄと重なる」とは、配線基板８２の平面視において、配線基板８２が少なくとも１つのセルと重なって見える状態をいう。また、その場合、１つのセルの全体と重なっている必要はなく、その少なくとも一部と重なっていればよい。
なお、本実施形態では、配線基板８２が４つのセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄと重なっている。
絶縁基板８２１としては、例えばポリイミド基板、ポリエチレンテレフタレート基板のような各種樹脂基板が挙げられる。
導電膜８２２の構成材料としては、例えば銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金、銀または銀合金等が挙げられる。
絶縁膜８２３の構成材料としては、例えばポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂のような各種樹脂材料が挙げられる。
また、絶縁基板８２１と絶縁膜８２３との間は、接着層８２５を介して接着されている。
接着層８２５の構成材料としては、例えばエポキシ系接着材、シリコーン系接着材、オレフィン系接着材、アクリル系接着材等が挙げられる。
配線基板８２の厚さは、特に限定されないが、５０μｍ以上３ｍｍ以下であるのが好ましく、１００μｍ以上５００μｍ以下であるのがより好ましい。配線基板８２の厚さを前記範囲内に設定することにより、配線基板８２内の導電膜８２２の機械的強度を維持しつつ、太陽電池８０（光電変換モジュール）の薄型化を可能にする。
−電極および端子−
図８は、図６に示すセル８０ａの電極面８５を示す平面図である。なお、図８では、前述したパッシベーション膜８０６に覆われているフィンガー電極８０４やバスバー電極８０５を透視するように図示している。
また、図９は、図８に示す平面図のうちフィンガー電極８０４を選択的に示す図であり、図１０は、図８に示す平面図のうちバスバー電極８０５および電極パッド８６、８７を選択的に示す図である。フィンガー電極８０４およびバスバー電極８０５は、互いに階層が異なるため、図９および図１０において階層別に分けて図示している。
なお、以下の説明では、セル８０ａを代表として説明するが、その説明はセル８０ｂ、８０ｃ、８０ｄについても同様である。
セル８０ａは、図８〜図１０に示すように、Ｓｉ基板８００を備えている。このＳｉ基板８００は、輪郭に２つの円弧を含んでいる。このうち、図５に示す円環の外縁の一部に相当する円弧が基板外縁８００ａであり、円環の内縁の一部に相当する円弧が基板内縁８００ｂである。
また、図８〜図１０に示すセル８０ａは、Ｓｉ基板８００に形成されたｐ＋不純物領域８０１（図７参照）を覆うように設けられたｐ型フィンガー電極８０４ｐと、ｐ＋不純物領域８０１とｐ型フィンガー電極８０４ｐとの間を電気的に接続するｐ＋コンタクト８１１ｐと、を備えている。
また、図８〜図１０に示すセル８０ａは、Ｓｉ基板８００に形成されたｎ＋不純物領域８０２（図７参照）を覆うように設けられたｎ型フィンガー電極８０４ｎと、ｎ＋不純物領域８０２とｎ型フィンガー電極８０４ｎとの間を電気的に接続するｎ＋コンタクト８１１ｎと、を備えている。
そして、ｐ＋コンタクト８１１ｐは、１つのｐ型フィンガー電極８０４ｐに対して複数設けられている。したがって、それに応じて、図７に示すｐ＋不純物領域８０１も、１つのｐ型フィンガー電極８０４ｐに対して複数設けられている。これにより、受光によって発生した正孔（キャリア）を効率よく取り出すことができる。
同様に、ｎ＋コンタクト８１１ｎは、１つのｎ型フィンガー電極８０４ｎに対して複数設けられている。したがって、それに応じて、図７に示すｎ＋不純物領域８０２も、１つのｎ型フィンガー電極８０４ｎに対して複数設けられている。これにより、受光によって発生した電子（キャリア）を効率よく取り出すことができる。
ｐ＋コンタクト８１１ｐおよびｎ＋コンタクト８１１ｎの構成材料は、例えば、前述したフィンガー電極８０４の構成材料と同様のものから適宜選択される。
なお、前述したフィンガー電極８０４は、ｐ型フィンガー電極８０４ｐおよびｎ型フィンガー電極８０４ｎの双方を指している。
また、図８および図９では、ｐ＋コンタクト８１１ｐおよびｎ＋コンタクト８１１ｎに対して相対的に密なドットを付し、フィンガー電極８０４に対して相対的に疎なドットを付している。
さらに、図８では、パッシベーション膜８０６で覆われている部位は、破線または鎖線で示し、パッシベーション膜８０６から露出している部位を、実線で示している。
図８に示すように、ｐ型バスバー電極８０５ｐおよびｎ型バスバー電極８０５ｎは、それぞれパッシベーション膜８０６に覆われている。これにより、外部環境からこれらの電極が保護されている。
・電極パッド（端子）
一方、パッシベーション膜８０６の一部にはコンタクトホールが設けられ、ｐ型バスバー電極８０５ｐおよびｎ型バスバー電極８０５ｎの一部が露出している。このうち、ｐ型バスバー電極８０５ｐの露出面が前述した電極パッド８６（正極端子）となり、ｎ型バスバー電極８０５ｎの露出面が前述した電極パッド８７（負極端子）となる。
また、本実施形態に係るセル８０ａは、図１０に示すように、電極パッド８６および電極パッド８７をそれぞれ複数含んでいる。この電極パッド８６、８７と配線基板８２の導電膜８２２との間に導電接続部８３を設けることにより、セル８０ａと配線基板８２との間を、電気的かつ機械的に接続することができる。
また、複数の電極パッド８６は、図８および図１０に示すように、基板外縁８００ａ（基板外縁８００ａに含まれる円弧の円周方向）に沿って配列されている。つまり、電極パッド８６の配列軸が基板外縁８００ａとほぼ平行になっている。一方、複数の電極パッド８７は、基板内縁８００ｂに沿って配列されている。つまり、電極パッド８７の配列軸が基板内縁８００ｂとほぼ平行になっている。このような配置をとることにより、セル８０ａの延在方向（基板外縁８００ａに含まれる円弧の周方向）に沿って配線基板８２との接続点を確保することができる。このため、セル８０ａを配線基板８２に対してより確実に固定することができ、かつ、セル８０ａと配線基板８２との間の接続抵抗を十分に低減させることができる。
ここで、図１１は、図１０に示す平面図のうち電極パッド８６、８７を選択的に示す図である。
図１１に示すセル８０ａは、３個の電極パッド８６（正極端子）と２個の電極パッド８７（負極端子）とを備えている。なお、ここでは、説明の便宜上、３個の電極パッド８６について、図１１の右側から順に、第１端子８６１、第３端子８６３、第５端子８６５とする。また、２個の電極パッド８７について、図１１の右側から順に、第２端子８７２、第４端子８７４とする。
第１端子８６１、第３端子８６３および第５端子８６５は、セル８０ａの電極面８５のうち、中間線Ｍよりも基板外縁８００ａ側にずれた位置にそれぞれ設けられている。一方、第２端子８７２および第４端子８７４は、セル８０ａの電極面８５のうち、中間線Ｍよりも基板内縁８００ｂ側にずれた位置にそれぞれ設けられている。
以上をまとめると、本実施形態に係るセル８０ａ（光電変換素子）は、曲線（円弧）を含む基板外縁８００ａおよび基板内縁８００ｂを有するＳｉ基板８００（半導体基板）と、Ｓｉ基板８００の電極面８５（一方の面）側に設けられているフィンガー電極８０４およびバスバー電極８０５と、同様に電極面８５側に設けられ、これらの電極と電気的に接続されている第１端子８６１、第３端子８６３および第５端子８６５と、同様に電極面８５側に設けられ、前述した電極と電気的に接続されている第２端子８７２および第４端子８７４と、を有している。
そして、第１端子８６１、第３端子８６３および第５端子８６５は、基板外縁８００ａ側にずれて設けられていることから、これらの端子の基板外縁８００ａからの距離は、それぞれ、第２端子８７２および第４端子８７４のいずれよりも小さいといえる。
一方、第２端子８７２および第４端子８７４は、基板内縁８００ｂ側にずれて設けられていることから、これらの端子の基板外縁８００ａからの距離は、それぞれ、第１端子８６１、第３端子８６３および第５端子８６５のいずれよりも大きいといえる。
すなわち、基板外縁８００ａから第２端子８７２および第４端子８７２までの距離は、それぞれ、基板外縁８００ａから第１端子８６１、第３端子８６３および第５端子８６５までの距離のいずれよりも大きくなっている。
そして、これらの端子は、図１１の右側から左側に向かって、Ｓｉ基板８００の基板外縁８００ａに沿うように、第１端子８６１、第２端子８７２、第３端子８６３、第４端子８７４、第５端子８６５の順に配置されている。その結果、これらの端子は、いわゆる「千鳥配置」になっている。
このような配置になっていることにより、これらの端子に接合される導電接続部８３も同様の配置になる。したがって、セル８０ａは、これらの端子の位置を支持点として、配線基板８２に多点支持されることとなる。そして、前述した千鳥配置は、振動特性を良好にし、振動などによる割れが生じにくくする作用をもたらす。すなわち、基板外縁８００ａからの距離が互いに異なる端子が、基板外縁８００ａに沿って交互に配置されていることにより、基板外縁８００ａに曲線を含むような場合であっても、大きなたわみが生じやすい部分を設けることなくセル８０ａを支持することができる。その結果、振動などに伴うＳｉ基板８００の反りや割れといった不具合の発生を抑制することができる。
また、セル８０ａに大きな衝撃や振動が加わった場合でも、セル８０ａに発生する固有振動を短周期のモードに集約させることができる。換言すれば、セル８０ａに割れ等の不具合を生じさせやすい長周期の固有振動を効果的に抑制することができる。これにより、セル８０ａの耐衝撃性や耐震性を高めることができる。
なお、上記のような効果は、少なくとも４つの端子、すなわち、第１端子８６１、第２端子８７２、第３端子８６３および第４端子８７４の配置が千鳥配置になっていることによってもたらされる。したがって、本実施形態のように第５端子８６５が追加されていてもよく、さらには総端子数が６個以上であってもよい。なお、総端子数が５個以上である場合も、千鳥配置が継続されていることが好ましい。
また、基板外縁８００ａと第１端子８６１との距離をＳ１とし、基板外縁８００ａと第２端子８７２との距離をＳ２とし、基板外縁８００ａと第３端子８６３との距離をＳ３とし、基板外縁８００ａと第４端子８７４との距離をＳ４とし、基板外縁８００ａと第５端子８６５との距離をＳ５とすると、（Ｓ２、Ｓ４）＞（Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５）の関係を満たしていれば、Ｓ２とＳ４との間の大小関係、および、Ｓ１とＳ３とＳ５との間の大小関係は特に限定されない。
ただし、不具合をもたらす振動や接合時に生じる熱応力の集中をより緩和するという観点からは、Ｓ２とＳ４は互いに同程度であるのが好ましく、Ｓ１とＳ３とＳ５も互いに同程度であるのが好ましい。この「同程度」とは、例えばＳ２がＳ４の０．８倍以上１．２倍以下程度である状態、および、Ｓ１がＳ３の０．８倍以上１．２倍以下程度であり、かつ、Ｓ５の０．８倍以上１．２倍以下程度である状態のことをいう。
また、いわゆる千鳥配置は、多点支持に伴う意図しない共振が発生しにくいという利点もある。例えば、（Ｓ２、Ｓ４）＝（Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５）のような関係を満たす場合には、意図しない共振が発生するおそれがある。意図しない共振は、セル８０ａの割れや欠け等につながるおそれがあるため、かかる共振の発生を抑制することによって、セル８０ａの信頼性をより高めることが可能になる。
さらに、支持点数を多点化することにより、１つの支持点の面積を適度に小さくすることが可能になる。このため、光電素子と基板の接合時に発生する熱応力が各支持点端部に集中した際の大きさを抑制し、導電接続部８３におけるクラックや剥がれ等の接合不良が生じるのを防ぐことができる。
例えば、第１端子８６１、第２端子８７２、第３端子８６３、第４端子８７４および第５端子８６５の面積は、Ｓｉ基板８００の大きさに応じて異なるものの、それぞれ０．０５ｍｍ２以上２ｍｍ２以下であることが好ましく、０．１ｍｍ２以上１ｍｍ２以下であることがより好ましい。これにより、導電接続部８３におけるクラックや剥がれ等の接合不良が生じるのを防ぐことができる。
また、第１端子８６１、第３端子８６３および第５端子８６５は、基板外縁８００ａと基板内縁８００ｂとの中間線Ｍ（図１１参照）よりも基板外縁８００ａ側に位置しているのが好ましい。一方、第２端子８７２および第４端子８７４は、中間線Ｍよりも基板内縁８００ｂ側に位置しているのが好ましい。これにより、セル８０ａの電極面８５において、偏ることなく比較的均等に端子を配置することができる。その結果、セル８０ａを支持する支持点も均等に分散することとなり、固有振動を短周期なものに抑え、良好な振動特性を得ることができる。また、応力が局所に集中して不具合が発生してしまうのを抑制することができる。
なお、電極パッド８６、８７の配置は、図示のものに限定されず、例えば電極パッド８６の列の位置と電極パッド８７の列の位置とが入れ替わっていてもよい。すなわち、正極端子が基板内縁８００ｂ側に配置され、負極端子が基板外縁８００ａ側に配置されていてもよい。
また、電極パッド８６、８７の形状も、特に限定されず、いかなる形状であってもよい。一例として、図１１に示す電極パッド８６、８７の形状は、それぞれ長方形であるが、真円、楕円、長円のような円形であってもよく、三角形、六角形、八角形のような多角形であってもよく、それ以外の形状であってもよい。
さらに、特定の端子近傍に応力が集中するのをより確実に避けるという観点からは、第１端子８６１、第２端子８７２、第３端子８６３、第４端子８７４および第５端子８６５は、その形状が互いに同じであるのが好ましいが、互いに異なっていてもよい。
また、電極パッド８６、８７は、本実施形態のように、それぞれが１つの連続した導電性の領域である形態の他、それぞれが複数に分割された領域であってそれらが群になっている形態であってもよい。
また、基板外縁８００ａおよび基板内縁８００ｂは、互いに同心の円弧を含むことが好ましい。すなわち、基板外縁８００ａは、相対的に大径の円弧を含み、基板内縁８００ｂは、相対的に小径の円弧を含むことが好ましい。これにより、フィンガー電極８０４およびバスバー電極８０５の設計が容易になるとともに、セル８０ａの構造のバランスが最適化される。
なお、基板外縁８００ａおよび基板内縁８００ｂは、それぞれ曲線を含んでいればよく、例えば、一部が直線であってもよいし、円弧以外の曲線を含んでいてもよいし、互いに同心ではない円弧を含んでいてもよい。また、本明細書における曲線は、製造技術の制約上、角数の多い多角形の一部として製造される場合、そのような多角形の一部も含む概念である。
また、基板外縁８００ａは基板内縁８００ｂよりも長くなる。これを考慮すれば、中間線Ｍよりも基板外縁８００ａ側に位置する端子の数は、中間線Ｍよりも基板内縁８００ｂ側に位置する端子の数よりも多いことが好ましい。すなわち、セル８０ａが、第１端子８６１、第２端子８７２、第３端子８６３、第４端子８７４および第５端子８６５という５個の端子を有する場合には、３個の端子が基板外縁８００ａ側に設けられ、２個の端子が基板内縁８００ｂ側に設けられることが好ましい。
これにより、基板外縁８００ａ側における端子間距離と、基板内縁８００ｂ側における端子間距離と、の差を小さくすることができる。その結果、セル８０ａを支持する支持点同士の距離のばらつきが抑えられることになり、不具合をもたらす振動や接合時に生じる熱応力の集中がより発生しにくくなる。
なお、端子同士の間隔Ｘ１（図１１参照）は、Ｓｉ基板８００の形状や電極パッド８６、８７の総数等に応じても異なるが、例えばＳｉ基板８００の最大長さを１００としたとき、１以上４０以下であるのが好ましく、３以上３０以下であるのがより好ましく、５以上２５以下であるのがさらに好ましい。端子同士の間隔Ｘ１を前記範囲内に設定することにより、セル８０ａを支持するのに十分な機械的強度と高い光電変換効率とを確保しつつ、セル８０ａにおける不具合をもたらす振動や接合時に生じる熱応力の集中を十分に緩和することができる。すなわち、端子同士の間隔Ｘ１が前記下限値を下回ると、電極パッド８６、８７の数が必要以上に増えてしまい、ドーパント不純物領域を配置するスペースが減ってしまうことによる光電変換効率の低下が生じるおそれがある。一方、端子同士の間隔Ｘ１が前記上限値を上回ると、多点支持の利点が希薄化し、応力が集中しやすい部位が発生したり、支持点の減少に伴う機械的強度の低下を招いたりするおそれがある。
一例として、端子同士の間隔Ｘ１は、前述したＳｉ基板８００の最大長さに応じて異なるものの、例えば１ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度であるのが好ましく、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下程度であるのがより好ましい。
なお、端子同士の間隔Ｘ１は、図１１に示す第１端子８６１と第２端子８７２との間隔のみならず、端子同士の最短距離のことをいう。また、Ｓｉ基板８００の最大長さは、例えば図１１の場合、Ｓｉ基板８００の角部Ｐ１と角部Ｐ２との直線距離に相当する。
また、本実施形態では、電極パッド８６、８７が設けられている部分には、ｐ＋コンタクト８１１ｐ、ｎ＋コンタクト８１１ｎ、ｐ型ビア配線８１４ｐおよびｎ型ビア配線８１４ｎが平面視で重ならないように配置されている（図８参照）。すなわち、電極パッド８６、８７と、ｐ＋コンタクト８１１ｐ、ｎ＋コンタクト８１１ｎ、ｐ型ビア配線８１４ｐおよびｎ型ビア配線８１４ｎとは、図８に示すように、平面視で互いにずれている。これにより、電極パッド８６、８７は、その平坦性等の形状においてこれらのコンタクトの影響を受けることがなくなる。このため、平坦性が高く、接触不良を発生させにくい電極パッド８６、８７が得られる。
なお、本発明はこのような構造に限定されず、例えば、コンタクト等が設けられていても平坦性への影響が少ない場合等には、電極パッド８６、８７が、ｐ＋コンタクト８１１ｐ、ｎ＋コンタクト８１１ｎ、ｐ型ビア配線８１４ｐおよびｎ型ビア配線８１４ｎのいずれかと平面視で重なっていてもよい。
・フィンガー電極
フィンガー電極８０４は、図９に示すように、基板外縁８００ａが含む曲線の垂線ＰＬの延伸方向に延在しているのが好ましい。すなわち、セル８０ａ（光電変換素子）は、曲線を含む基板外縁８００ａと、基板外縁８００ａの内側（曲線の内側）に位置し曲線を含む基板内縁８００ｂと、を有するＳｉ基板８００（半導体基板）と、Ｓｉ基板８００の一方の面に設けられている複数のフィンガー電極８０４（第１電極）と、を備え、フィンガー電極８０４は、基板外縁８００ａが含む曲線の垂線方向に延在しているのが好ましい。これにより、基板外縁８００ａが円弧である場合、フィンガー電極８０４は、その円弧の中心から放射状に延伸する直線に沿って延在することとなる。
一方、本実施形態に係るセル８０ａでは、前述した垂線ＰＬが基板内縁８００ｂにも直交している。
また、前述した垂線ＰＬは、基板外縁８００ａの円弧の中心Ｏを通過していることが好ましい。すなわち、この円弧が真円またはそれに近い形状の一部であることが好ましい。これにより、フィンガー電極８０４の設計が容易になるとともに、セル８０ａの構造のバランスが最適化される。その結果、セル８０ａにおける反りや割れ等の変形がより発生しにくくなる。
また、セル８０ａには、複数のフィンガー電極８０４が設けられている。このため、これらのフィンガー電極８０４は、基板外縁８００ａに沿って配列される（並ぶ）こととなる。換言すれば、配列軸が基板外縁８００ａとほぼ平行であるということができる。このように配列させることで、各フィンガー電極８０４の形状や面積を均一化することができ、セル８０ａの構造の均一化を図ることができる。その結果、セル８０ａにおける反りや割れ等の変形が発生しにくくなる。加えて、フィンガー電極８０４を、Ｓｉ基板８００に対してできるだけ隙間なく敷き詰めることができる。これにより、フィンガー電極８０４は、セル８０ａの電極面８５側において、受光面８４から入射した光を反射するための反射膜としても機能する。すなわち、フィンガー電極８０４が隙間なく敷き詰められることにより、受光面８４から入射しＳｉ基板８００を透過してしまった光を、フィンガー電極８０４においてより高い確率で反射させることができる。これにより、光電変換に寄与する光量を増やすことでき、光電変換効率の向上を図ることができる。
さらに、少なくとも互いに隣り合うフィンガー電極８０４同士は、互いに同一形状であり、かつ、互いに同一面積であることが好ましい。これにより、セル８０ａの構造のさらなる均一化が図られることとなる。
なお、同一形状、同一面積および平行とは、それぞれ、製造時に発生する誤差を許容する概念である。
また、フィンガー電極８０４が基板外縁８００ａに沿って配列される場合、ｐ型フィンガー電極８０４ｐとｎ型フィンガー電極８０４ｎとが交互に並んでいるのが好ましいが、このような配列パターンに限定されるものではなく、一部または全部が異なる配列パターンであってもよい。
また、フィンガー電極８０４の輪郭は、いかなる形状であってもよいが、図９では、基板外縁８００ａに臨む第１電極外縁８１２と、基板内縁８００ｂに臨む第１電極内縁８１３と、を有している。そして、第１電極外縁８１２の長さは、第１電極内縁８１３の長さより長くなっている。つまり、図９に示すフィンガー電極８０４は、基板外縁８００ａの延在方向における長さを「幅」とするとき、第１電極内縁８１３から第１電極外縁８１２に向かうにつれて徐々に幅が広くなっている。
このような輪郭形状を有するフィンガー電極８０４によれば、フィンガー電極８０４同士の隙間を一定にしながら、フィンガー電極８０４をＳｉ基板８００に対してできるだけ隙間なく敷き詰めることが可能になる。このため、フィンガー電極８０４同士の絶縁性を確保しつつ、フィンガー電極８０４による反射膜としての機能をより高めることができる。
なお、第１電極外縁８１２が基板外縁８００ａに臨むとは、双方がほぼ一定の距離を保ちながら変位している状態を指す。そして、「一定の距離を保ちながら」とは、第１電極外縁８１２の全長にわたって、双方の離間距離の変化幅が、離間距離の最大値の１００％以下（好ましくは離間距離の平均値の１０％以下）である状態を指す。
同様に、第１電極内縁８１３が基板内縁８００ｂに臨むとは、双方がほぼ一定の距離を保ちながら変位している状態を指す。そして、「一定の距離を保ちながら」とは、第１電極内縁８１３の全長にわたって、双方の離間距離の変化幅が、離間距離の最大値の１００％以下（好ましくは離間距離の平均値の１０％以下）である状態を指す。
なお、図９に示す２本の垂線ＰＬは、互いに隣り合う２つのフィンガー電極８０４の幅の中心を通過している。また、前述したように各垂線ＰＬは、基板外縁８００ａの円弧の中心Ｏを通過している。したがって、２本の垂線ＰＬ同士がなす角度θは、隣り合うフィンガー電極８０４同士のピッチに相当する。この角度θは、Ｓｉ基板８００におけるキャリア移動度等に応じて適宜設定されるが、一例として０．０５°以上１°以下であるのが好ましく、０．１°以上０．５°以下であるのがより好ましい。これにより、各フィンガー電極８０４に対応して設けられるコンタクト同士のピッチやドーパント不純物領域同士のピッチが最適化されるため、受光により発生したキャリアの取り出し効率が向上するとともに、キャリアの再結合確率を低下させることができる。その結果、光電変換効率が特に高いセル８０ａが得られる。
また、フィンガー電極８０４の幅は、上記と同様の観点から、５μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であるのがより好ましい。
一方、フィンガー電極８０４同士の間隔は、１μｍ以上５０μｍ以下であるのが好ましく、３μｍ以上３０μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、フィンガー電極８０４同士の絶縁を図りつつ、フィンガー電極８０４が占める面積を十分に大きくすることができる。
・バスバー電極
一方、セル８０ａは、図８および図１０に示すように、複数のフィンガー電極８０４を跨ぐように、かつ、これらのフィンガー電極８０４を覆うように設けられたｐ型バスバー電極８０５ｐおよびｎ型バスバー電極８０５ｎを備えている。そして、ｐ型バスバー電極８０５ｐは、ｐ型ビア配線８１４ｐを介して複数のｐ型フィンガー電極８０４ｐと電気的に接続されており、ｎ型バスバー電極８０５ｎは、ｎ型ビア配線８１４ｎを介して複数のｎ型フィンガー電極８０４ｎと電気的に接続されている。
また、ｐ型ビア配線８１４ｐは、１つのｐ型バスバー電極８０５ｐに対して複数設けられている。同様に、ｎ型ビア配線８１４ｎも、１つのｎ型バスバー電極８０５ｎに対して複数設けられている。
ｐ型ビア配線８１４ｐおよびｎ型ビア配線８１４ｎの構成材料は、例えば、前述したバスバー電極８０５の構成材料と同様のものから適宜選択される。
なお、前述したバスバー電極８０５は、ｐ型バスバー電極８０５ｐおよびｎ型バスバー電極８０５ｎの双方を指している。
また、図１０では、ｐ型ビア配線８１４ｐおよびｎ型ビア配線８１４ｎに対して相対的に密なドットを付し、バスバー電極８０５に対して相対的に疎なドットを付している。
ここで、バスバー電極８０５の延在方向は、図８および図１０に示すように、フィンガー電極８０４の延在方向と交差している。すなわち、前述したように、フィンガー電極８０４が基板外縁８００ａの垂線方向に延在しているのに対し、バスバー電極８０５は、基板外縁８００ａと平行な方向に延在している。したがって、図８に示すようにＳｉ基板８００を平面視したとき、フィンガー電極８０４とバスバー電極８０５とがほぼ直交することとなる。これにより、複数のフィンガー電極８０４を跨ぐようにバスバー電極８０５が配置されることになるので、双方の交差部にｐ型ビア配線８１４ｐおよびｎ型ビア配線８１４ｎが配置された場合、バスバー電極８０５が効果的な集電体となる。
なお、「平行な方向」とは、バスバー電極８０５と基板外縁８００ａとがほぼ一定の距離を保ちながら変位している状態を指す。そして、「一定の距離を保ちながら」とは、バスバー電極８０５の全長にわたって、双方の離間距離の変化幅が、離間距離の最大値の１００％以下（好ましくは離間距離の平均値の１０％以下）である状態を指す。
また、フィンガー電極８０４とバスバー電極８０５との交差角度は、９０°に限定されず、鋭角側の角度が３０°以上９０°未満程度であってもよい。また、バスバー電極８０５は、必ずしも基板外縁８００ａと平行でなくてもよく、直線状に延在するものであってもよい。
また、前述したように、本実施形態に係るバスバー電極８０５は、Ｓｉ基板８００の厚さ方向においてフィンガー電極８０４と重なっている。これにより、バスバー電極８０５の配置に必要なスペースを確保する必要がないため、Ｓｉ基板８００においてフィンガー電極８０４やｐ＋不純物領域８０１およびｎ＋不純物領域８０２を配置するスペースをより広く確保することができる。その結果、取り出せるキャリアの数が増えるとともに、フィンガー電極８０４の反射膜としての機能が向上するため、光電変換効率をより高めることができる。
なお、バスバー電極８０５は、図示しない層間絶縁膜を介してフィンガー電極８０４と絶縁されている一方、層間絶縁膜を貫通するｐ型ビア配線８１４ｐおよびｎ型ビア配線８１４ｎを介してフィンガー電極８０４と電気的に接続されている。
このとき、Ｓｉ基板８００の平面視におけるｐ型ビア配線８１４ｐの位置は、ｐ＋コンタクト８１１ｐの位置と重なっていてもよいが、ずれていることが好ましい。同様に、Ｓｉ基板８００の平面視におけるｎ型ビア配線８１４ｎの位置は、ｎ＋コンタクト８１１ｎの位置と重なっていてもよいが、ずれていることが好ましい。これにより、ｐ型ビア配線８１４ｐおよびｎ型ビア配線８１４ｎの下地の平坦性が高くなるため、形成位置のずれ等が生じにくくなる。このため、セル８０ａの製造歩留まりの低下を抑制することができる。
なお、好ましくは、ｐ型ビア配線８１４ｐの位置は、ｐ＋コンタクト８１１ｐ同士の中間に設けられ、ｎ型ビア配線８１４ｎの位置は、ｎ＋コンタクト８１１ｎ同士の中間に設けられる。
また、バスバー電極８０５の輪郭は、いかなる形状であってもよいが、図１０では、基板外縁８００ａに臨む第２電極外縁８１５と、基板内縁８００ｂに臨む第２電極内縁８１６と、を有している。そして、第２電極外縁８１５の長さは、第２電極内縁８１６の長さより長くなっている。つまり、図１０に示すバスバー電極８０５は、基板外縁８００ａの延在方向における長さを「幅」とするとき、第２電極内縁８１６から第２電極外縁８１５に向かうにつれて徐々に幅が広くなっている。
このような輪郭形状を有するバスバー電極８０５によれば、Ｓｉ基板８００と同様の形状、すなわち、円環の一部を切り出したような形状となる。このため、Ｓｉ基板８００の全体に敷き詰められている複数のフィンガー電極８０４に対して、バスバー電極８０５を交差させやすくなるとともに、ｐ型バスバー電極８０５ｐとｎ型バスバー電極８０５ｎの複数本を配置しやすくなる。
また、かかるバスバー電極８０５は、前述したように、フィンガー電極８０４とバスバー電極８０５とがほぼ直交することになる。このため、双方の交差部にｐ型ビア配線８１４ｐおよびｎ型ビア配線８１４ｎが配置されやすくなるといった効果を享受することができる。
なお、第２電極外縁８１５が基板外縁８００ａに臨むとは、双方がほぼ一定の距離を保ちながら変位している状態を指す。そして、「一定の距離を保ちながら」とは、第２電極外縁８１５の全長にわたって、双方の離間距離の変化幅が、離間距離の最大値の１００％以下（好ましくは離間距離の平均値の１０％以下）である状態を指す。
同様に、第２電極内縁８１６が基板内縁８００ｂに臨むとは、双方がほぼ一定の距離を保ちながら変位している状態を指す。そして、「一定の距離を保ちながら」とは、第２電極内縁８１６の全長にわたって、双方の離間距離の変化幅が、離間距離の最大値の１００％以下（好ましくは離間距離の平均値の１０％以下）である状態を指す。
以上、セル８０ａを代表に説明したが、太陽電池８０（光電変換モジュール）は、このようなセル８０ａ（光電変換素子）と、このセル８０ａと重なるように設けられている配線基板８２と、セル８０ａの電極パッド８６、８７と配線基板８２の導電膜８２２とを電気的に接続する導電接続部８３と、を有する。したがって、太陽電池８０は、セル８０ａにおける振動などに伴う大きなたわみなどの変形が抑制され、割れ等の不具合を抑制し得る信頼性の高いものとなる。
−配線基板−
また、配線基板８２によってセル８０ａの電極面８５の少なくとも一部が覆われることになるため、電極面８５が保護される。このため、電極面８５に異物が付着したり、外力が加わったりすることが抑制される。その結果、電極面８５の信頼性を確保することができる。
なお、導電接続部８３は、セル８０ａと配線基板８２とを電気的のみならず、機械的にも接続している。このため、導電接続部８３の機械的特性を最適化することにより、セル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄと配線基板８２との間の機械的強度を維持しつつ、接合時に生じる熱応力の集中を緩和することができる。
具体的には、導電接続部８３のヤング率は、０．５ＧＰａ以上１５ＧＰａ以下であるのが好ましく、１ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下であるのがより好ましく、１．５ＧＰａ以上６．５ＧＰａ以下であるのがさらに好ましい。導電接続部８３のヤング率を前記範囲内に設定することにより、導電接続部８３に求められる接着強度を確保しつつ、導電接続部８３において歪み等を吸収することができる。このため、高い機械的特性に基づく機械的接続の信頼性と、セル８０ａに発生する不具合をもたらす振動や接合時に生じる熱応力の集中を緩和する特性と、を両立させることができる。
なお、導電接続部８３のヤング率が前記下限値を下回ると、導電接続部８３の機械的特性が低くなるため、セル８０ａの仕様等によっては、求められる接着強度を満たすことができないおそれがある。一方、導電接続部８３のヤング率が前記上限値を上回ると、導電接続部８３の変形能が低下するため、セル８０ａの仕様等によっては、導電接続部８３においてセル８０ａの歪みを十分に吸収することができず、セル８０ａに反りや割れ等、あるいは導電接続部８３におけるクラックや剥がれ等の不具合を発生させるおそれがある。
また、導電接続部８３のヤング率は、例えば２５℃において動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）により測定される。
また、上述したヤング率の観点からすれば、導電接続部８３としては、特に樹脂材料を含む導電性接着剤が好ましく用いられる。
導電性接着剤に含まれる樹脂材料としては、例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いられる。
また、電子時計２００（電子機器）は、このような４つのセル８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ（光電変換素子）を含む太陽電池８０を備えている。このため、信頼性の高い電子時計２００が得られる。
＜太陽電池の製造方法＞
次に、図７に示す太陽電池８０の製造方法の一例について説明する。
図１２および図１３は、図７に示す太陽電池８０の製造方法の一例を説明するための図である。
図７に示す太陽電池８０の製造方法は、セル８０ａ（光電変換素子）、および、絶縁基板８２１と導電膜８２２と導電膜８２２と重なる部分に開口部８２４を含む絶縁膜８２３とを備える配線基板８２を準備する準備工程と、セル８０ａおよび開口部８２４の少なくとも一方に、導電性の導電接続部８３を配置する配置工程と、導電接続部８３を介して、セル８０ａと配線基板８２とを重ね合わせる積層工程と、を有する。
以下、各工程について順次説明する。
［１］まず、セル８０ａを準備する（準備工程）。このセル８０ａは、例えば、半導体ウエハーにドーパント不純物領域等を形成した後、電極や絶縁膜を成膜することにより形成し、その後、個片化することにより製造される。
［２］次に、セル８０ａおよび開口部８２４の少なくとも一方に、導電性の導電接続部８３を配置する（配置工程）。具体的には、図１２に示すように、セル８０ａの電極パッド８６に導電接続部８３を配置するようにしてもよく、図１３に示すように、配線基板８２の開口部８２４に導電接続部８３を配置するようにしてもよい。
図１２に示す導電接続部８３は、セル８０ａの電極パッド８６に接するように配置される。一方、図１３に示す導電接続部８３は、配線基板８２の開口部８２４に接するように配置される。このようにして配置された導電接続部８３は、後述する積層工程においてセル８０ａの電極パッド８６と配線基板８２の開口部８２４との間を電気的に接続する。
このようにして配置される導電接続部８３の体積は、開口部８２４の体積以下であることが好ましい。これにより、後述する積層工程において導電接続部８３の全量を開口部８２４の内部に収めることができる。換言すれば、開口部８２４から導電接続部８３があふれ出すのを防止することができる。その結果、あふれ出た導電接続部８３が短絡を生じさせたり、外観上の不具合になったりするのを防止することができる。
なお、「導電接続部８３の体積」とは、図７に示すセル８０ａの下面（パッシベーション膜８０６の下面）を含む平面よりも下方に位置している部分の体積のことをいう。例えば、電極パッド８６が図７に示すように上方に後退している場合、セル８０ａの下面を含む平面よりも上方に位置している導電接続部については、「導電接続部８３の体積」に含めない。
また、本発明における「開口部８２４の体積」とは、底面に導電膜８２２が露出し、絶縁膜８２３や接着層８２５の端面が内側面である有底凹部の体積のことをいう。
開口部８２４の深さは、絶縁膜８２３や接着層８２５の厚さに応じて異なるため、特に限定されないが、一例として１μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、２μｍ以上５０μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、太陽電池８０が厚くなりすぎるのを防ぎつつ、十分な強さの接着強度を発現可能な厚さの導電接続部８３を得ることができる。このため、より信頼性の高い太陽電池８０が得られる。
また、セル８０ａの電極パッド８６に接するように導電接続部８３が配置される場合、導電接続部８３の形状は、図１２に示すように、下に向かって突出する形状、すなわち、後述する積層工程において配線基板８２側に向かって突出する形状に成形されているのが好ましい。このような形状に成形されていることにより、後述する積層工程において、配線基板８２の開口部８２４の底面に露出している導電膜８２２に対して導電接続部８３が高い確率で接触することとなる。これにより、導電接続部８３を介して、セル８０ａの電極パッド８６と配線基板８２の開口部８２４との間の電気的接続を確実に図ることができる。
図１２に示す導電接続部８３の突出高さは、開口部８２４の形状に応じて適宜設定されるが、開口部８２４の深さより高いことが好ましい。これにより、後述する積層工程において、導電接続部８３により、セル８０ａの電極パッド８６と配線基板８２の開口部８２４との間をより確実に接続することができる。
なお、図１２に示す導電接続部８３の突出高さは、好ましくは開口部８２４の深さの１０１％以上１０００％以下とされるが、より好ましくは１１０％以上７５０％以下とされ、さらに好ましくは１２０％以上５００％以下とされる。これにより、導電接続部８３により、セル８０ａの電極パッド８６と配線基板８２の開口部８２４との間をより確実に接続することができる。
なお、「導電接続部８３の突出高さ」とは、図１２に示すセル８０ａの下面を含む平面から導電接続部８３の先端までの距離のことをいう。また、開口部８２４の深さとは、図１２に示す絶縁膜８２３の上面を含む平面から開口部８２４の底面までの距離のことをいう。
一方、配線基板８２の開口部８２４に接するように導電接続部８３が配置される場合、導電接続部８３の形状は、図１３に示すように、上に向かって突出する形状、すなわち、後述する積層工程においてセル８０ａ側に向かって突出する形状に成形されているのが好ましい。このような形状に成形されていることにより、後述する積層工程において、セル８０ａの電極パッド８６に対して導電接続部８３が高い確率で接触することとなる。これにより、導電接続部８３を介して、セル８０ａの電極パッド８６と配線基板８２の開口部８２４との間の電気的接続を確実に図ることができる。
図１３に示す導電接続部８３の突出高さは、配線基板８２の上面を含む平面から突出していれば、その高さは特に限定されない。換言すれば、導電接続部８３が開口部８２４の底面から突出するように配置されている場合、導電接続部８３の突出高さは、開口部８２４の深さより高いことが好ましい。これにより、後述する積層工程において、導電接続部８３により、配線基板８２の開口部８２４とセル８０ａの電極パッド８６との間をより確実に接続することができる。
なお、図１３に示す導電接続部８３の突出高さは、好ましくは開口部８２４の深さの１０１％以上１０００％以下とされるが、より好ましくは１１０％以上７５０％以下とされ、さらに好ましくは１２０％以上５００％以下とされる。これにより、導電接続部８３により、セル８０ａの電極パッド８６と配線基板８２の開口部８２４との間をより確実に接続することができる。
なお、「導電接続部８３の突出高さ」とは、図１３に示す絶縁膜８２３の上面を含む平面から導電接続部８３の先端までの距離のことをいう。また、開口部８２４の深さとは、図１３に示す絶縁膜８２３の上面を含む平面から開口部８２４の底面までの距離のことをいう。
また、開口部８２４の平面視形状は、特に限定されないが、一例として、絶縁基板８２１の長手方向に沿う長軸を有する形状とされる。これにより、開口部８２４内において導電接続部８３の位置ずれがある程度許容されるため、セル８０ａの接続に際し、導電接続部８３がセル８０ａの電極パッド８６、８７の位置に応じてある程度移動することが許容される。その結果、セル８０ａにおいて接続に伴う応力が残留してしまうことが抑制される。したがって、より信頼性の高い太陽電池８０を実現することができる。
また、開口部８２４から露出する導電膜８２２は、いわゆるランド部として機能する。すなわち、配線基板８２は、図７に示すように、絶縁基板８２１と、絶縁基板８２１に設けられている導電膜８２２（導電層）と、導電膜８２２と電気的に接続されている複数のランド部が露出している開口部８２４と、を有している。そして、開口部８２４の配置（ランド部の配置）は、図１１に示す、第１端子８６１、第２端子８７２、第３端子８６３、第４端子８７４および第５端子８６５の配置に対応している。
開口部８２４の配置がこのように設定されていることで、セル８０ａと配線基板８２とが導電接続部８３を介して接合された後、第１端子８６１、第２端子８７２、第３端子８６３、第４端子８７４および第５端子８６５やランド部について余分な露出部が生じるのを低減することができる。その結果、例えば太陽電池８０を実装する際、意図しない接触による短絡等の電気的不良が発生するリスクを抑えることができ、太陽電池８０の信頼性をより高めることができる。
［３］次に、図１２または図１３に示すように、導電接続部８３を介して、セル８０ａと配線基板８２とを重ね合わせる（積層工程）。
具体的には、セル８０ａと配線基板８２とを重ね合わせた後、セル８０ａと絶縁膜８２３とが接するまで互いに近づける。それとともに、導電接続部８３が加熱され、溶融または軟化する。これにより、導電接続部８３は、荷重を受けて変形し、開口部８２４の内部に広がる。その結果、導電接続部８３は、セル８０ａの電極パッド８６と配線基板８２の導電膜８２２の双方に接触し、双方の間を電気的および機械的に接続することができる。
なお、セル８０ａと配線基板８２との間は、さらに導電接続部８３以外の部材を介して接続されていてもよいが、好ましくは導電接続部８３のみを介した構造であるのが好ましい。これにより、接続作業が容易になるため、太陽電池８０の製造コストの低減を図ることができる。
また、前述したように、導電接続部８３の体積が開口部８２４の体積以下であるとき、導電接続部８３が変形したとしても、開口部８２４の内側に収まることとなる。このため、導電接続部８３が開口部８２４からあふれ出ることが防止される。これにより、あふれ出た導電接続部８３が短絡を生じさせたり、外観上の不具合になったりするのを防止することができる。
さらに、導電接続部８３が開口部８２４からあふれ出ると、あふれ出た導電接続部８３が、セル８０ａと絶縁膜８２３との間に介在することとなる。このため、あふれ出た導電接続部８３の量によって、セル８０ａと絶縁膜８２３との距離が変わったり、セル８０ａが傾いたりするおそれがある。このような懸念は、太陽電池８０の寸法精度に影響を与えるため、例えば機器本体３０の内部空間３６に太陽電池８０を格納するとき、不具合の発生を招くこととなる。
したがって、導電接続部８３があふれ出るのを防止することにより、例えばセル８０ａの平坦性を確保することができる。その結果、太陽電池８０の寸法精度に不具合が発生したり、太陽電池８０の見た目が悪化したりするのを防止することができる。
なお、開口部８２４の長軸方向の長さをＬ１としたとき（図５参照）、開口部８２４同士の離間距離Ｌ２（図５参照）は、長さＬ１の１％以上５００％以下であるのが好ましく、１０％以上４００％以下であるのがより好ましく、１００％以上３００％以下であるのがさらに好ましい。開口部８２４同士の離間距離Ｌ２を前記範囲内に設定することにより、開口部８２４からあふれ出た導電接続部８３が隣り合う開口部８２４まで到達してしまう確率を下げつつ、複数の開口部８２４を設けることを可能にして、それによる機械的および電気的な信頼性の向上を図ることができる。
なお、開口部８２４同士の離間距離Ｌ２は、平面視において１つの開口部８２４に最も近い距離にある開口部８２４との間の最短距離のことをいう。
また、開口部８２４の周辺では、導電膜８２２の厚さ分、絶縁膜８２３が盛り上がっている。このため、この積層工程では、盛り上がっている部分がセル８０ａに接したとき、それ以外の部分はセル８０ａから離間することとなる。
換言すれば、開口部８２４から導電接続部８３があふれ出ないことで、絶縁膜８２３の一部（盛り上がっている部分）がセル８０ａに接触し、それ以外の部分（盛り上がっている部分とは別の一部）がセル８０ａから離間することとなる。
このような構成によれば、盛り上がっている部分において、配線基板８２とセル８０ａとが接触することによって、双方の距離を正確に規制することができる。これにより、太陽電池８０の平坦性や寸法精度をより高めることができる。一方、接触していない部分が存在することによって、配線基板８２とセル８０ａとの間に応力が発生しにくい。すなわち、双方の熱膨張率が異なる場合でも、接触していない部分がずれることによって応力の発生を抑制することができる。
また、絶縁膜８２３の一部がセル８０ａから離間することにより、絶縁膜８２３とセル８０ａとの間に異物がかみ込む可能性が小さくなる。これにより、この異物のかみ込みによるセル８０ａの破損を回避することができる。
なお、接触していない部分とは、互いに離間していることを要するわけではなく、接していてもよいが応力等に応じて容易にずれ得る状態になっている部分のことをいう。例えば配線基板８２が可撓性を有する場合、その可撓性によって配線基板８２がセル８０ａに追従するような状態になっていてもよい。
導電膜８２２の厚さは、１μｍ以上１５０μｍ以下であるのが好ましく、３μｍ以上１００μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、盛り上がっている部分の突出高さが最適化されるため、太陽電池８０の寸法精度と導電膜８２２の導電性との両立を図ることができる。
すなわち、導電膜８２２の厚さが前記下限値を下回ると、導電膜８２２の導電性が低下するおそれがある。一方、導電膜８２２の厚さが前記上限値を上回ると、盛り上がっている部分の突出高さが高くなりすぎるため、配線基板８２とセル８０ａとの接着が不安定になったり寸法精度が低下したりするおそれがある。
以上のようにして太陽電池８０が得られる。
以上、本発明について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明の光電変換素子、光電変換モジュールおよび電子機器は、前記実施形態の要素の一部が、同等の機能を有する任意の要素に代替されたものであってもよく、また、前記実施形態に任意の要素が付加されたものであってもよい。
１０…バンド、２０…回路基板、２１…ＣＰＵ、２２…方位センサー、２３…加速度センサー、２４…回路素子、２８…ＧＰＳアンテナ、３０…機器本体、３１…ケース、３２…凸状部、３４…突起部、３５…開口部、３６…内部空間、４０…光センサー部、４１…受光部、４２…発光部、４３…センサー基板、４４…透明カバー、４５…測定窓部、４６…接続配線部、５０…表示部、５５…風防板、５６…接合部材、５７…ベゼル、５８…操作部、６０…電気光学パネル、６１…照明部、６３…接続配線部、７０…二次電池、７５…回路ケース、８０…太陽電池、８０ａ…セル、８０ｂ…セル、８０ｃ…セル、８０ｄ…セル、８１…接続配線部、８２…配線基板、８３…導電接続部、８４…受光面、８５…電極面、８６…電極パッド、８７…電極パッド、２００…電子時計、８００…Ｓｉ基板、８００ａ…基板外縁、８００ｂ…基板内縁、８０１…ｐ＋不純物領域、８０２…ｎ＋不純物領域、８０４…フィンガー電極、８０４ｎ…ｎ型フィンガー電極、８０４ｐ…ｐ型フィンガー電極、８０５…バスバー電極、８０５ｎ…ｎ型バスバー電極、８０５ｐ…ｐ型バスバー電極、８０６…パッシベーション膜、８０７…層間絶縁膜、８０８…端面、８１１ｎ…ｎ＋コンタクト、８１１ｐ…ｐ＋コンタクト、８１２…第１電極外縁、８１３…第１電極内縁、８１４ｎ…ｎ型ビア配線、８１４ｐ…ｐ型ビア配線、８１５…第２電極外縁、８１６…第２電極内縁、８２１…絶縁基板、８２２…導電膜、８２３…絶縁膜、８２４…開口部、８２５…接着層、８６１…第１端子、８６３…第３端子、８６５…第５端子、８７２…第２端子、８７４…第４端子、Ｌ１…長さ、Ｌ２…離間距離、Ｍ…中間線、Ｏ…中心、Ｐ１…角部、Ｐ２…角部、ＰＬ…垂線、Ｘ１…間隔、θ…角度

Claims (8)

  1. 円弧を含む基板外縁を有する半導体基板と、
    前記半導体基板の一方の面側に、前記円弧の円周方向に沿って順に第１端子、第２端子、第３端子および第４端子と、
    を有し、
    前記基板外縁から前記第２端子までの距離および前記基板外縁から前記第４端子までの距離は、それぞれ前記基板外縁から前記第１端子までの距離および前記基板外縁から前記第３端子までの距離の双方より大きい光電変換素子。
  2. 前記半導体基板は、前記基板外縁と、前記基板外縁の内側に位置し曲線を含む基板内縁と、を有し、
    前記第１端子および前記第３端子は、前記基板外縁と前記基板内縁との中間線よりも前記基板外縁側に位置し、
    前記第２端子および前記第４端子は、前記中間線よりも前記基板内縁側に位置している請求項１に記載の光電変換素子。
  3. 前記第１端子、前記第２端子、前記第３端子および前記第４端子を含む５個以上の端子を有し、
    前記中間線よりも前記基板外縁側に位置する前記端子の数が、前記中間線よりも前記基板内縁側に位置する前記端子の数よりも多い請求項２に記載の光電変換素子。
  4. 前記基板外縁および前記基板内縁は、互いに同心の円弧を含む請求項２または３に記載の光電変換素子。
  5. 前記半導体基板は、単結晶性を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光電変換素子。
  6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光電変換素子と、
    前記光電変換素子と重なるように設けられている配線基板と、
    を有することを特徴とする光電変換モジュール。
  7. 前記配線基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板に設けられている導電層と、前記導電層と電気的に接続されている複数のランド部と、を有し、
    前記ランド部の配置は、前記第１端子、前記第３端子、前記第２端子および前記第４端子の配置に対応している請求項６に記載の光電変換モジュール。
  8. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光電変換素子を備えることを特徴とする電子機器。
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