WO2008018116A1 - Semiconductor module for power generation or light emission - Google Patents

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WO2008018116A1 PCT/JP2006/315600 JP2006315600W WO2008018116A1 WO 2008018116 A1 WO2008018116 A1 WO 2008018116A1 JP 2006315600 W JP2006315600 W JP 2006315600W WO 2008018116 A1 WO2008018116 A1 WO 2008018116A1
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Josuke Nakata
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Kyosemi Corporation
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a power generation or light emitting semiconductor module that achieves high output by electrically connecting a plurality of rod-shaped semiconductor elements having a power generation or light emission function in series and in parallel.
  • the inventor of the present application has proposed a spherical semiconductor element having positive and negative electrodes facing each other with a light receiving or light emitting function and sandwiching the center, as shown in International Publication W098Z15983.
  • a solar cell module with a structure in which multiple devices connected in series were provided and these semiconductor devices were buried in a synthetic resin material.
  • a spherical pn junction is formed on the surface layer portion, and positive and negative electrodes are provided at the center of each surface of the p-type region and the n-type region.
  • the inventor of the present application in International Publication No. WO02Z35612, forms a pair of end faces perpendicular to the axis in a cylindrical semiconductor crystal, and forms a pn junction in the vicinity of the surface of the semiconductor crystal including one end face.
  • a semiconductor device with a light-receiving or light-emitting function in which positive and negative electrodes were formed on both end surfaces.
  • the inventor of the present application has proposed a semiconductor module having a light receiving or light emitting function and having a structure in which a plurality of semiconductor elements are embedded in a synthetic resin material, as shown in WO03Z036731.
  • An n-type diffusion layer is formed on the surface of a 001-0.010 inch p-type silicon semiconductor filament, and a plurality of these filaments are arranged in parallel and in a plane.
  • a plurality of P connection wires and N connection wires are alternately arranged orthogonally on the upper surface side of the lament, the P connection wires are ohmically connected to the exposed portions of the P-type silicon semiconductor of the plurality of filaments, and a plurality of N connection wires are provided.
  • Insulating fibers with high strength are woven together to form a mesh with multiple P buses and N buses, and a flexible solar cell blanket is constructed that receives incident light from above and generates electricity.
  • a molybdenum conductive layer is formed on the surface of the insulating fiber, and the surface of the conductive layer is reduced to about
  • a p-type and n-type thin film semiconductor layer with photovoltaic function and a ZnO conductive layer are formed on the 3Z5 circumference, and these semiconductor fiber solar cells are arranged in a plurality of parallel and planar planes.
  • the metal film is partially removed in a predetermined pattern, thereby forming a connection circuit for connecting a plurality of semiconductor fiber solar cells in series.
  • Patent Document 1 W098Z15983
  • Patent Document 2 Publication of WO02 / 35612
  • Patent Document 3 WO02Z35613 Publication
  • Patent Document 4 WO03 / 017382
  • Patent Document 5 WO03 / 036731
  • Patent Document 6 U.S. Pat.No. 3,984,256
  • Patent Document 7 U.S. Pat.No. 5,437,736
  • the photovoltaic array disclosed in US Pat. No. 3,984,256 employs a very thin silicon fiber, so the number of electrical connections increases, making it difficult to reduce manufacturing costs.
  • Force which is a structure that makes incident light Force on both sides of the panel Cannot be configured to receive incident light.
  • both side forces can receive incident light.
  • a light-emitting panel is configured with semiconductor elements having a light-emitting function, it is desirable that light can be emitted to both sides of the panel.
  • An object of the present invention is to provide a power generation or light emission semiconductor device applicable as a solar cell module or a light emitting diode display incorporating a plurality of semiconductor elements having a power generation or light emission function.
  • the power generation or light emission semiconductor module of the present invention is a semiconductor module including a plurality of semiconductor elements having a power generation or light emission function, and each of the plurality of semiconductor elements has a p-type or n-type cross-sectional circle or partial circle.
  • a partially cylindrical pn junction formed of a base material and a separate conductive layer, a strip-shaped first electrode ohmically connected to the surface of the base material in the strip-shaped portion, and an axis of the base material sandwiched between A strip-shaped second electrode which is in an ohmic connection with the surface of another conductive layer on the opposite side of the first electrode, and the plurality of semiconductor elements are aligned in the direction of conduction and the direction of conduction is defined as the column direction.
  • holding means for holding the plurality of semiconductor elements separately or separable into groups of groups, and connecting a plurality of semiconductor elements in each of the plurality of columns or in two adjacent columns in series.
  • a conductive connection mechanism for connecting a plurality of semiconductor elements in each row in parallel is provided, and in order to maintain a series connection of a plurality of columns of semiconductor elements by the conductive connection mechanism, mechanical pressing force is applied in a direction parallel to the column direction.
  • This is characterized in that an additional conductive elastic member is provided.
  • a rod-shaped semiconductor having a rod-shaped base material, a partial cylindrical pn junction, and first and second electrodes provided at both ends across the axis of the base material Since the elements are employed, the light receiving area or the light emitting area per semiconductor element can be increased, and the required number of semiconductor elements and the number of electrical connection portions can be reduced.
  • the conductive connection mechanism has a conductive elastic member that applies a mechanical pressing force in the column direction and the parallel direction in order to maintain a series connection of a plurality of rows of semiconductor elements.
  • the electrical connection by the adhesive can be minimized or omitted.
  • the cross-sectional shape of the base material in a cross section orthogonal to the axis of the base material of the semiconductor element is a partial circle obtained by removing the outer part of the chord having a length of 1/2 to 2/3 of its diameter from the circle. is there.
  • the separate conductive layer is a diffusion layer formed by diffusing impurities.
  • the holding means has a flat storage case that forms a flat storage portion that stores a plurality of semiconductor elements, and the storage case partitions both sides of the storage portion from the outside 1 It was composed of a plurality of separable members including a pair of case plates, and at least one case plate was composed of light-transmitting glass or synthetic resin.
  • the holding means has a plurality of waveform holding panels that are arranged substantially in parallel in the housing case and are made of conductive strips, and the plurality of semiconductor elements in each row are the first and first semiconductor elements.
  • the two electrodes were electrically connected to a pair of waveform holding panels and held by a pair of waveform holding panels, and the conductive connection mechanism was composed of a plurality of waveform holding panels.
  • a plurality of semiconductor elements are held between a plurality of valleys of one waveform holding panel and a plurality of peaks of the other waveform holding panel in the adjacent waveform holding panel. It is.
  • the plurality of waveform holding panels are configured to have a mesh structure while holding the plurality of semiconductor elements.
  • the semiconductor element is composed of a semiconductor element having a power generation function, and the pair of case plates is composed of light-transmitting glass or synthetic resin. It was.
  • the plurality of semiconductor elements are grouped into a plurality of groups, and the plurality of semiconductor elements in each group are aligned in a matrix of a plurality of rows and a plurality of columns, and a plurality of semiconductor elements in each row are arranged.
  • Adjacent semiconductor elements in the conductor element are arranged close to each other or at a predetermined interval, and the conductive connection mechanism includes a plurality of conductive wires arranged between the rows of the plurality of solar cells and the column direction.
  • connection conductors of the adjacent divided modules are electrically connected to each other while the plurality of divided modules are arranged in series in the column direction in the accommodating portion of the accommodating case. Connected.
  • the housing case is composed of a pair of case plates stacked in a face-to-face manner, and each case plate includes a side wall portion that covers both ends in the row direction of the housing portion, and the housing portion. And a terminal mounting groove extending to both ends in the row direction of the case plate, and a terminal plate protruding outward is mounted on the pair of facing terminal mounting grooves of the storage case and fixed to the storage case.
  • each of the terminal plates is fixed to the housing case so that its position can be adjusted in the row direction.
  • Holding means for holding a plurality of semiconductor elements separately or separable into a plurality of groups, and a machine in a column direction and a parallel direction in order to maintain a series connection of a plurality of columns of semiconductor elements by a conductive connection mechanism Since there is a conductive elastic member that applies an appropriate pressing force, multiple semiconductor elements can be removed individually or in groups when the semiconductor module is discarded or repaired. It is possible to reuse, recycle, and repair, and to eliminate or minimize the connection of conventional solder with conductive adhesive.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor element having a power generation function according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross section taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the semiconductor element of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a perspective view of the solar cell module of Example 1.
  • FIG. 5 is a plan view of the solar cell module of FIG. 4.
  • FIG.6 A cross-sectional view taken along line VI-VI in Fig.5.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged view of the VIII indicator in FIG.
  • FIG. 9 is an enlarged view of the IX indicator in FIG.
  • FIG. 10 is a cross section taken along line X—X in FIG.
  • FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of the solar cell module.
  • FIG. 12 is a perspective view of a solar cell module according to Example 2.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the solar cell module of FIG.
  • FIG. 14 is a sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along line XV—XV in FIG.
  • FIG. 16 is a cross-sectional plan view of the split module.
  • FIG. 17 is an equivalent circuit diagram of the solar cell module.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a light-emitting semiconductor device according to Example 3.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along line XIX-XIX in FIG.
  • the present invention relates to a power generation or light emission semiconductor module including a plurality of rod-shaped semiconductor elements having a power generation or light emission function, and a plurality of semiconductor elements when the semiconductor module is discarded or repaired.
  • a power generation or light emission semiconductor module including a plurality of rod-shaped semiconductor elements having a power generation or light emission function, and a plurality of semiconductor elements when the semiconductor module is discarded or repaired.
  • a solar cell module (corresponding to a power generating semiconductor module) of Example 1 will be described with reference to FIGS. First, a description will be given of a rod-type power generation function semiconductor element applied to the solar cell module.
  • this rod-shaped semiconductor element 1 was formed in a strip-like shape in parallel to the axis of the substrate 2 made of a rod-shaped p-type silicon single crystal and the substrate 2.
  • a flat surface 3 an n-type diffusion layer 4, a base material 2, a n-type diffusion layer 4, a partially cylindrical pn junction 5, an antireflection film 6, and a positive electrode that is ohmically connected to the base material 2.
  • the negative electrode 8 is ohmically connected to the electrode 7 and the n-type diffusion layer 4.
  • the shape of the cross section perpendicular to the axis 2a of the base material 2 is a portion obtained by removing the outer portion of a string having a length of 1/2 to 2/3 of the diameter from a circle (for example, a diameter of 1.8 mm) Yen.
  • the length of the base material 2 in the axial direction is, for example, 5 to 20 mm.
  • a strip-shaped flat surface 3 (corresponding to a strip-shaped portion) having a width of 0.6 mm, for example, parallel to the axis 2a is formed on the bottom of the base material 2 over the entire length. This flat surface 3 is used as a reference surface for positioning the base material 2, as a surface for preventing the base material 2 from rolling, and as a reference surface for identifying the positive and negative electrodes 7, 8.
  • n-type diffusion layer 4 is composed force the n-type diffusion layer 4 in n Katachihanshirube of different conductivity type as the conductivity type of the substrate 2, the substrate 2 In the surface layer portion of the substrate, n-type impurities such as phosphorus (P), arsenic (As), or antimony (S b) are added to the portion other than the flat surface 3 and the vicinity of both sides of 0.5 to 1.0 m. It is formed into a partial cylindrical shape close to a cylindrical shape by thermal diffusion to the depth.
  • the pn junction 5 is formed in a partial cylindrical shape close to a cylindrical shape at the interface between the base material 2 and the n-type diffusion layer 4.
  • the positive electrode 7 (corresponding to the first electrode) is formed in the central part of the flat surface 3 over the entire length of the base material 2 in the form of a strip having a width of 0.4 mm, for example. It is connected to the.
  • the positive electrode 7 is formed by applying and baking a positive electrode material made of a paste containing silver.
  • the negative electrode 8 (corresponding to the second electrode) is formed on the surface of the n-type diffusion layer 4 on the opposite side of the positive electrode 7 across the axis 2a of the substrate 2, for example, in the form of a strip having a width of 0.4 mm. It is formed over the entire length and is electrically connected to the n-type diffusion layer 4.
  • the negative electrode 8 is formed by applying and baking a negative electrode material made of a paste containing aluminum.
  • an antireflection film 6 made of a silicon nitride film is formed.
  • FIG. 3 is a perspective view of the semiconductor element 1 as viewed from above.
  • Sunlight bm incident on the surface of the semiconductor element 1 excluding the positive and negative electrodes 7 and 8 is absorbed by the silicon single crystal of the base material 2.
  • carriers electrons and holes
  • light of about 0.5 to 0.6 V is generated between the positive electrode 7 and the negative electrode 8.
  • An electromotive force is generated.
  • the semiconductor element 1 is configured in a rod shape close to a cylinder, and the positive and negative electrodes 7 and 8 are positioned on both sides of the axis 2a of the base 2 and the positive electrode 7 is positioned at the center of the p-type surface of the flat surface 3.
  • the negative electrode 8 is positioned at the center of the n-type surface of the diffusion layer 4. Therefore, there is symmetry of light reception with respect to the plane connecting the positive and negative electrodes 7, 8, and both sides of the plane sunlight can be absorbed with wide directivity and high light reception sensitivity. Even if the direction of the incident light changes, the light receiving sensitivity does not decrease.
  • the carriers generated in the silicon single crystal of the base material 2 by received sunlight are, for example, in the circumferential direction.
  • the pn junction 5 is covered and protected by the insulating antireflection film 6 on the peripheral surface and the end surface orthogonal to the axis 2a.
  • the strip-like positive and negative electrodes 7 and 8 are provided on the surface of the rod-shaped substrate 2 so as to face each other with the axis 2a in between, the length Z of the substrate 2 Even if the value of the diameter is increased, the distance between the positive and negative electrodes 7 and 8 can be maintained at a small value equal to or smaller than the diameter of the substrate 2, so that the electrical resistance between the positive and negative electrodes 7 and 8 is reduced. Therefore, the photoelectric conversion performance at the pn junction 5 can be maintained high.
  • the flat surface 3 is formed on the base material 2, the flat surface 3 can be used as a reference surface during the production of the semiconductor element 1, and the flat surface 3 prevents the base material 2 from rolling. Therefore, the positive and negative electrodes 7 and 8 can be easily identified through the flat surface 3 by the sensor of the automatic assembly device. Since the antireflection film 6 is formed on the surface of the semiconductor element 1, the reflection of incident light can be suppressed to increase the light receiving efficiency, and the surface of the semiconductor element 1 is protected by the antireflection film 6 that also functions as a passivation film. And durability can be ensured.
  • FIG. 1 This solar cell module 20 is a double-glazed solar cell module.
  • this solar cell module 20 has a side of 50 mn! It has a rectangular light receiving surface of ⁇ 75mm.
  • the size of the light receiving surface described above is merely an example, and a larger solar cell module can be configured.
  • the solar cell module 20 includes a plurality of semiconductor elements 1 arranged in a plane in a plurality of columns and a plurality of rows in which the conduction direction is aligned and the conduction direction is the column direction.
  • the holding mechanism 21 holding means that holds the plurality of semiconductor elements 1 in a separable state and is separable into a plurality of groups is connected in series with a plurality of adjacent semiconductor elements 1 in each of two rows.
  • a conductive connection mechanism 22 for connecting a plurality of semiconductor elements 1 in each row in a plurality of rows in parallel, and maintaining a series connection of the plurality of semiconductor elements 1 by the conductive connection mechanism 22
  • a plurality of conductive corrugated holding panels 23 are provided as conductive elastic members for applying a mechanical pressing force in the direction parallel to the row direction.
  • the holding mechanism 21 includes a flat storage case 24 and a plurality of conductive waveform holding panels 23.
  • the conductive connection mechanism 22 includes a plurality of waveform holding panels 23.
  • the housing case 24 includes an outer peripheral frame 26 surrounding the outer periphery of the housing portion 25, and the housing portion 25. And a transparent glass case plate 27 that covers both the upper and lower surfaces of the outer peripheral frame 26.
  • the outer peripheral frame 26 is formed in a rectangular frame by an insulating member (printed wiring board) made of glass fiber and epoxy resin and having a thickness of about 2 mm.
  • an insulating member printed wiring board
  • the outer ends of the vertical frame portions 26 a at the left and right end portions of the outer peripheral frame 26 protrude outward from the end portions of the case plate 27.
  • the left and right vertical frame portions 26a are formed with a plurality of slots 28 with small holes for connecting the connecting portions 23a at the ends of the waveform holding panel 23.
  • a conductive layer 29 in which a copper foil is covered with a silver film is formed on the inner surface of the slot 28, and this conductive layer 29 is electrically connected to the connecting portion 23 a of the waveform holding panel 23.
  • a plurality of lead connection portions 30 corresponding to the plurality of slots 28 with small holes are formed in the left and right vertical frame portions 26a. Each lead connection portion 30 is formed by covering a copper foil with a silver coating, and is electrically connected to the conductive layer 29 of the corresponding slot 28.
  • a plurality of waveform holding panels 23 are substantially parallel and the valley portions 23a and the crest portions 23b of the adjacent waveform holding panel 23 approach each other.
  • the corrugated holding panel 23 is connected to the vertical frame portion 26a by fitting the end portion of the corrugated holding panel 23 and the connecting portion 23a at the tip thereof into the slotted slot 28 of the vertical frame portion 26a.
  • the corrugated holding panel 23 is formed, for example, by forming a phosphor bronze strip having a thickness of about 0.4 mm and a width of about 1.9 mm into a corrugated shape having a constant period, and silver plating on the surface thereof. .
  • the plurality of semiconductor elements 1 are arranged in a plurality of rows and a plurality of rows in a state where the conductive directions of the plurality of semiconductor elements 1 are aligned in the column direction.
  • the semiconductor element 1 is arranged in a zigzag shape.
  • the semiconductor element 1 is sandwiched between portions where the valley portions 23a and the peak portions 23b of the adjacent waveform holding panels 23 approach each other.
  • the positive electrode 7 of each semiconductor element 1 is electrically connected to the waveform holding panel 23 by bonding with a conductive epoxy resin.
  • the negative electrode 8 of each semiconductor element 1 is pressed by the elastic pressing force of the waveform holding panel 23 and electrically connected to the waveform holding panel 23.
  • the waveform holding panel 23 arranged at the end in the row direction is in contact with the inner surface of the horizontal frame portion 26b of the outer peripheral frame 26 and is regulated in position.
  • a large number of rod-shaped semiconductor elements 1 are held and electrically connected in the accommodating portion 25 through mechanical pressing force by a plurality of conductive waveform holding panels 23.
  • a plurality of adjacent semiconductor elements 1 in two columns in a plurality of columns are electrically connected in series by a plurality of waveform holding panels 23, and a plurality of semiconductor elements 1 in each row hold a pair of waveforms on both sides thereof.
  • Panels 23 are electrically connected in parallel.
  • the conductive connection mechanism 22 includes a plurality of waveform holding panels 23, and the series connection of the plurality of rows of semiconductor elements 1 is maintained by the mechanical pressing force in the column direction by the plurality of waveform holding panels 23.
  • Transparent case plates 27 are attached to the upper and lower sides of the outer peripheral frame 26 and the accommodating portion 25, and the accommodating portion 25 is sealed.
  • On one side (inner surface) of the case plate 27 (for example, about 3 mm thick), an elastic film 31 having a thickness of about 0.2 mm and having a transparent silicone rubber force is provided.
  • a pair of case plates 27 are arranged so as to contact the outer peripheral frame 26 so that both side forces can also be santowitched.
  • a frame-like elastic film 31a having a thickness increased to about 0.5 mm is formed on the outer peripheral portion of the elastic film 31 in order to improve the sealing performance with the outer peripheral frame 26. Align the bolt holes 27a of the case plate 27 and the bolt holes 26c of the outer peripheral frame 26, and use, for example, a synthetic resin washer 32 such as fluorine resin and a steel pan panel 33 to Tighten with nut 35 and seal.
  • the waveform holding panels 23 at both ends adjacent to the horizontal frame portion 26b of the outer peripheral frame 26 are held in mechanical contact with the inner side surface of the horizontal frame portion 26b by the pressing force of the waveform holding panel 23.
  • the structure is not limited to the structure in which the bolt 34 and the nut 35 are tightened and integrated as described above.
  • the solar cell module 20 may be configured with a multi-layer glass type with high heat insulation performance by fastening with a nut 35 or by enclosing an inert gas such as nitrogen gas in the housing portion 25 and fastening the cap. ,. So Therefore, it is desirable that the housing part 25 has a sealed structure.
  • the plurality of semiconductor elements 1 are held between the two case plates 27 by the outer peripheral frame 26 and the plurality of waveform holding panels 23, and the plurality of waveform holding panels holding the plurality of semiconductor elements 1 are held. Since 23 has a mesh structure and an appropriate daylighting space and space are provided, the double-glazed solar cell module 20 can be applied as a daylighting window having high heat insulation and sound insulation.
  • the waveform holding panel 23 and the semiconductor element 1 also function as a spacer that keeps the distance between the two case plates 27 constant, and also have a function of increasing mechanical strength.
  • a low-E double glazing structure in which an infrared reflective film such as silver or tin oxide is provided on the surface of the case plate 27 may be used.
  • this double-glazed solar cell module 20 can be used alone, the size of the solar cell module 20 is expanded in combination with another solar cell module 20 having a similar structure, and the lead connection portion 30 is provided. It is also possible to increase the output by making an electrical connection. In this case, for example, when a plurality of solar cell modules 20 are connected in parallel, all the lead connection portions 30 of at least one of the vertical frame portions 26a can be connected, and the plurality of solar cell modules 20 are connected. Can be connected using the lead connection portions 30 at both ends or one end in the column direction.
  • this multilayer glass solar cell module 20 a plurality of semiconductor elements 1 connected in parallel by a pair of waveform holding panels 23 are connected in series, and an electric circuit 36 having a mesh structure as shown in FIG. Forming.
  • the electric circuit 36 is an equivalent circuit of the solar cell module 20, and the semiconductor element 1 is indicated by a diode 1A. Therefore, if some of the semiconductor elements 1 are open due to a failure, or some of the semiconductor elements 1 are electrically Even when some of the semiconductor elements 1 fail due to shading or other reasons, the current flows through a detour circuit that bypasses the semiconductor elements 1 that have stopped functioning. The power generation function of the semiconductor element 1 does not stop or decline.
  • the rod-shaped semiconductor element 1 Since the rod-shaped semiconductor element 1 has positive and negative electrodes 7 and 8 on both sides with respect to the axis, the generated current can be generated even if the length in the axis direction of the semiconductor element 1 is increased to multiple times the diameter. Since the inter-electrode resistance is constant, the length Z diameter value is increased, the light receiving area is increased, the required number of semiconductor elements is reduced, and the number of electrical connections is reduced. Thus, the manufacturing cost can be reduced, and the semiconductor module 20 with high power generation capability can be realized.
  • the rod-shaped semiconductor element 1 Since the rod-shaped semiconductor element 1 is strong against mechanical pressure, it can be electrically connected to the waveform holding panel 23 by the pressing force of the waveform holding panel 23. Therefore, by simply disengaging the bolts 34 and nuts 35, the solar cell module 20 is disassembled, and a plurality of semiconductor elements 1 (semiconductor element group) bonded to the waveform holding panel 23 are combined with the waveform holding panel 23. It can be easily removed and other parts can be removed. The plurality of semiconductor elements 1 taken out together with the waveform holding panel 23 can be separated from the waveform holding panel 23 by melting a conductive adhesive which can be reused together with the waveform holding panel 23. Therefore, the recovery cost of the semiconductor element 1 is much lower than that in the case where it is firmly connected by using solder or the like as in the prior art.
  • the solar cell module 20 can be assembled and disassembled. It is easy and the cost required for assembly and disassembly can be significantly reduced.
  • the solar cell module 20 has a structure in which the semiconductor element 1 and the waveform holding panel 23 are sandwiched between two transparent case plates 27, the mechanical strength is increased and the structure can be applied as a window material. Become. In this case, a window having an excellent appearance can be configured depending on the layout pattern of the semiconductor element 1, the shape and dimensions of the waveform holding panel 23, the outer peripheral frame 26, and the case plate 27. A curtain with a light reflecting function is placed inside the window to reflect light from the outside and It is also possible to increase the power generation output against the back side.
  • this solar cell module 20 is also used as a wall material or a roof material in addition to the solar cell, a coating film having a high reflectance is applied to the inner surface of the case plate on the building side of the two case plates 27.
  • a ceramic case plate having high reflectivity may be used instead of the glass case plate 27 on the building side.
  • the silicone rubber thin film 31 (elastic film) is effective in filling a gap between the case plate 26 and the outer peripheral frame 26 to maintain airtightness, and is filled with an inert gas or vacuumed to form a semiconductor. Prevention of deterioration due to the outside air of the element is effective in improving the heat insulation performance as a double-glazed glass.
  • the silicone rubber thin film 31 may be a thin film made of other elastic transparent synthetic resin (for example, EVA, PET, etc.).
  • the diameter of the substrate 2 of the semiconductor element 1 is not limited to 1.8 mm, but a diameter in the range of 1.0 to 2. Omm is preferable, but is not limited to this range.
  • the width of the flat surface 3 of the base material 2 is not limited to 0.6 mm, and a width of about lZ2 to 2Z3, which is the diameter of the base material 2, is desirable.
  • the semiconductor material constituting the base material 2 is not limited to p-type silicon single crystal, but may be composed of other known semiconductors such as p-type silicon polycrystal. not necessarily constitute a form semiconductors, it may be constituted by n-type semiconductor, but in this case, the diffusion layer 4 forming the base material 2 and the pn junction formed of a p-type semiconductor. Instead of the diffusion layer 4, another conductive layer (another conductive layer having a conductivity type different from the conductivity type of the base material 2) formed by film formation by CVD or ion implantation may be employed.
  • the flat surface 3 formed on the base 2 of the semiconductor element 1 is not essential for power generation, the flat surface 3 is omitted and the base 2 is formed in a circular cross section. Then, a strip-shaped portion parallel to the axis that does not form the diffusion layer 4 and the pn junction 5 is formed on the surface layer portion of the base material 2, and the strip-shaped portion is positioned symmetrically with the negative electrode 8 with respect to the axis of the base It is also possible to provide a positive electrode 7 which is a belt-like positive electrode 7 and is connected to the substrate 2 in an ohmic manner.
  • the outer peripheral frame 26 is made of ceramic wiring in addition to the epoxy resin-based printed wiring substrate. Other materials such as a substrate may be used. Ceramic wiring boards are expensive but have heat resistance and fire resistance, and are excellent in mechanical strength and dimensional stability.
  • the positive electrode 7 of the semiconductor element 1 is electrically connected to the waveform holding panel 23 by being pressed by the elastic pressing force of the waveform holding panel 23 without bonding the positive electrode 7 to the waveform holding panel 23 with conductive epoxy resin. May be. In this case, when the solar cell module 20 is disassembled, the semiconductor element 1 can be taken out individually.
  • the power generation performance of the semiconductor element 1 may be improved by adopting a plate with a reflective film on one of the transparent case plate 27 to reflect incident light.
  • a synthetic resin plate made of transparent acrylic resin, polycarbonate resin, silicone resin, etc. may be used!
  • a panel composed of piano wires which may be a well-known spring material such as carbon steel, tungsten steel, nickel steel, silver or beryllium copper, may be adopted.
  • the outer peripheral frame 26 is provided with a semiconductor element other than the power generating semiconductor element 1 or a semiconductor chip, a circuit component such as a resistor, a capacitor, or an inductor, and is configured as a composite electronic functional module or device including the semiconductor element 1. Even so.
  • a circuit for converting the DC output of the solar battery module 20 into an AC output or an output control circuit may be incorporated.
  • an LED battery is incorporated to form a display that emits LED with the generated power, or an LED for light source of optical communication is incorporated, and sensor elements and IC chips are also installed. It is possible to hybridize solar cell modules with other functional devices, such as by incorporating devices that transmit information to the outside.
  • the semiconductor element 1 described above can be replaced with a rod-shaped light emitting diode element, and the display can be configured as a light emitting diode module applied as a flat light emitting illumination lamp.
  • This solar cell module 60 is divided into two small groups, for example, by dividing the semiconductor elements 1 into two groups so that the semiconductor elements 1 having a plurality of power generation functions can be assembled and separated into groups of groups.
  • the flat split module 61 is configured with two split modules. 61 is built in the storage case 62 and connected in series. Since the semiconductor element 1 itself is the same as the semiconductor element 1 of the first embodiment, the same reference numerals are used for description.
  • this solar cell module 60 includes two divided modules 61 and a housing case 62 that forms a flat housing portion 65 that houses the two divided modules 61. ing.
  • a plurality of semiconductor elements 1 arranged in a matrix of a plurality of rows and a plurality of columns are fixed to a plurality of conductive wires 66 by a conductive adhesive and connected in series and in parallel. It is molded in a flat plate shape with a synthetic resin material of 6 la.
  • the holding means for holding the plurality of semiconductor elements 1 in a state of being arranged in a plurality of columns and rows in a plane and holding the plurality of semiconductor elements 1 so as to be separable into groups of a plurality of groups is a divided module. It is composed of 61 synthetic resin materials 61a and a storage case 26.
  • division modules 61 are arranged in series in the accommodation portion 65 in the accommodation case 62, and mechanical pressure is applied by a pair of corrugated panel 70 (conductive elastic member) to electrically connect the division modules 61. Is connected to.
  • the number of the division modules 61 incorporated in the force accommodating case 62 described in the example of the solar battery module 60 including the two division modules 61 is not limited to two. The output of the solar cell module 60 can be increased by increasing the number.
  • the plurality of semiconductor elements 1 are arranged in a matrix of a plurality of rows and a plurality of columns with the conductive direction aligned in the column direction (left and right direction in FIGS. 13 and 16). A slight gap is formed between adjacent semiconductor elements 1.
  • a thin conductive wire 66 having a rectangular cross section is disposed in contact with the positive and negative electrodes 7 and 8, A connection conductor 67 that is in contact with the positive electrode 7 or the negative electrode 8 of the plurality of semiconductor elements 1 in the rows at both ends in the column direction, which is larger than the conductive wire 66, is provided.
  • the positive electrode 7 and the negative electrode 8 of these semiconductor elements 1 are bonded to the conductive wire 66 or the connecting conductor 67 with a known conductive adhesive (for example, silver epoxy resin), and are fixed by heating and curing.
  • the plurality of semiconductor elements 1 in each row are formed by a pair of conductive wires 66 or conductive wires.
  • the plurality of semiconductor elements 1 in each row are connected in series by a plurality of conductive wires 66, and the plurality of semiconductor elements 1 in the split module 61 are connected by a plurality of conductive wires 66.
  • two connecting conductors 67 are connected in series and in parallel.
  • the split module 61 is provided with the conductive connection mechanism 64 that connects the semiconductor elements 1 in each column in series and connects the semiconductor elements 1 in each row in parallel.
  • the conductive connection mechanism 64 is composed of a plurality of conductive wires 66 provided in the division module 61.
  • the conductive connection mechanism in the semiconductor module 60 includes two conductive connection mechanisms 64 of the two divided modules 61 and two connection conductors 67 that connect the divided modules 61 in series.
  • the plurality of semiconductor elements 1 connected in series and in parallel, the conductive wire 66, and the connection conductor 67 are formed into a flat resin so as to cover the whole with a transparent synthetic resin (for example, silicone resin).
  • a transparent synthetic resin for example, silicone resin.
  • the ends of the connecting conductors 67 at both ends are exposed to the outside from the ends of the synthetic resin plate 68.
  • Flat plate-shaped holding portions 68a are formed at both ends of the synthetic resin plate 68 in the row direction.
  • the housing case 62 is made of a transparent synthetic resin such as polycarbonate resin, acrylic resin, or silicon resin.
  • the storage case 62 is formed by overlapping a pair of upper and lower case members 63 having the same structure in a face-to-face manner and bolting them together.
  • Each of these case members 63 is formed with a recess 71 that forms approximately half of the accommodating portion 65 and a terminal mounting groove 72 that is connected to both ends of the recess 71 in the column direction.
  • An elastic rubber coating 74 made of, for example, silicone rubber is provided on the outer side of the pair of land portions 73 (side wall portions) on the outer side of the recess 71 in the case member 63. (For example, a thickness of about 0.5 to 0.8 mm) is formed. A rubber coating 75 similar to the above is also formed on the inner surface of the terminal mounting groove 72.
  • the corrugated panel 70 and the external terminal 76 made of a conductive material are inserted into the flat terminal mounting openings formed by the upper and lower terminal mounting grooves 72 at both ends in the row direction, respectively. Install rubber packing 77 between and.
  • the upper and lower case members 63 and the upper and lower case members 63 and the external terminals 76 are bolted together.
  • the bolt 78 is passed through the bolt holes 79 and 80 through the fluorine resin washer 78a, and is fastened to the nut 78b through the fluorine resin bush 78a on the lower surface side.
  • the two split modules 61 are electrically connected in series with the connection conductors 67 in mechanical contact with each other at the center of the solar cell module 60. Both ends of the two split modules 61 are electrically connected in series with the external terminals 76 through the corrugated panel 70 and are electrically connected in series, and the external terminals 76 protrude from both ends of the housing case 62 to form the solar cell module 60.
  • the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are
  • FIG. 17 shows an equivalent circuit 83 having a mesh structure of the solar cell module 60, and the semiconductor element 1 is illustrated by a diode 1 A.
  • This equivalent circuit 83 has the same effect as the equivalent circuit 36 of the first embodiment. Electric power can be taken out from the positive terminal 81 and the negative terminal 82 to the outside. In addition, the space containing the split module 61 is sealed so that the external atmosphere does not enter V, and if necessary, the gap is filled with a rubber sealant.
  • the two split modules 61 are mechanically connected in series by the corrugated panel 70 in the common housing case 62, and the position is fixed by fastening the bolt 78 and the nut 78b.
  • the rubber coatings 74 and 75 and the packing 77 shield the outside air. It is possible to disassemble the entire storage case 62 and replace the divided module 61 or collect and reuse it.
  • the space in the housing case 62 produces a heat insulating effect.
  • the case member 63 made of synthetic resin it is lighter and cheaper than those using glass. Note that if the arrangement density for arranging the semiconductor elements 1 is made rough, a light transmission gap can be formed, so that the light can be taken when applied as a window glass.
  • the rod-shaped power generation semiconductor element 1 can generate power by using incident light having various directional forces. It is also possible to configure one or a plurality of solar cell modules 60 as a window glass, in which case light from the room can also be used for power generation
  • connection between the division modules 61 and the connection between the division module 61 and the external terminals 76 are performed through the mechanical pressing force of the corrugated panel 70, it is not necessary to fix with a bonding material such as solder. It becomes easy to remove the split module 61, the external terminal 76, and the corrugated panel 70 from the solar cell module 60 and use them for another solar cell module. When a plurality of solar cell modules 60 are connected in series, they can be easily connected by bringing the external terminals 76 into contact with each other.
  • the spacing between multiple rows in the split module 61 can be changed as appropriate, and the thickness of the conductive wire 66 can be set freely, the ratio of daylighting (see-through) and power generation can be adjusted.
  • Various solar cell modules 60, light-emitting diode modules, and a combination of these can be manufactured.
  • the dividing module 61 the number of rows and the number of columns in the matrix arrangement of the plurality of semiconductor elements 1 are examples, and the dividing module 61 may be configured as a dividing module having a larger number of rows and columns. Good.
  • the number of split modules 61 incorporated in the solar cell module 60 is two. The number can be freely set. It is also possible to arrange a plurality of division modules 61 in a plurality of rows, not in one row, in the solar cell module 60. In other words, a plurality of divided modules 61 may be arranged in a matrix of a plurality of rows and a plurality of columns in one solar cell module 60. In that case, the holding portion 68a in the split module 61 may be omitted, and the split module 61 may be brought into contact with the inner surface of the recess 65.
  • one (for example, the positive electrode side) external terminal 76 is as shown in the figure so as to be advantageous when a plurality of solar cell modules 60 are connected in series.
  • the other external terminal 76 that protrudes outside is retracted into the depth of the terminal mounting opening and can be connected to one of the adjacent solar cell modules 60 (for example, the positive electrode side). Also good.
  • the solar cell module 60 When the solar cell module 60 is configured as a wall material that does not require daylighting or see-through properties, a plate or sheet capable of reflecting or scattering light may be disposed behind the semiconductor element 1. . In the case of the solar cell module 60, the light transmitted between the semiconductor elements 1 is reflected on the back side of the semiconductor element 1 to increase the output of the semiconductor element 1. In the case of the light emitting diode module, it is reflected and forwards. Brightness is increased by the emitted light.
  • Solar cell modules integrated with building materials such as roofs, top lights, windows, curtain walls, facades, eaves, and loopers, outdoor light-emitting diode display, advertising towers, automobiles, aircraft, ships, etc. It can also be used as a functional device with solar power generation or display or both.
  • it can be configured as a device that can control the input and output of solar cell modules and light emitting diode modules.
  • the semiconductor element 1A having a light emitting function according to Example 3 is a rod-shaped light emitting diode.
  • a light emitting semiconductor module can be configured.
  • the semiconductor element 1A is replaced with the semiconductor module 60 of Example 2 in place of the semiconductor element 1. Incorporating the light emitting device into the light emitting device can constitute a light emitting semiconductor module.
  • this semiconductor element 1A includes a base material 2A, a flat surface 3A as a strip-like portion parallel to the axis 2c of the base material 2A, a diffusion layer 4A, and a pn junction 5A.
  • the negative electrode 7A, the positive electrode 8A, and the coating 6A for nostivation are provided, and is configured in the same structure as the semiconductor element 1 having the power generation function of the first embodiment.
  • the substrate 2A is composed of a single crystal or polycrystal of n-type GaP (phosphorus gallium), and has a diameter of 0.5 mm and a length of about 5.0 mm, for example. However, if the diameter is about 0.5 to 1. Omm, the length is not limited to 5. Omm, but may be larger than 5. Omm.
  • a diffusion mass made of a silicon nitride film (Si N) is formed on the flat surface 3A of the substrate 2A and on both sides thereof.
  • the p-type diffusion layer 4A is formed as in the case of the diffusion layer 4, and the partial cylindrical shape (close to the cylinder) (Partial cylindrical) pn junction 5A is formed.
  • the area of this pn junction 5A is larger than the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axis 2c of the base material 2A.
  • a passivation film 6A having a TiO force is positive.
  • the negative electrode 7A and the positive electrode 8A are formed in a strip shape over the entire length, and the negative electrode 7A is flat.
  • the positive electrode 8A is provided on the opposite side of the negative electrode 9B across the axis 2c of the base material 2A And is electrically ohmically connected to the p-type diffusion layer 4A.
  • this semiconductor element 1A (light emitting diode) having a light emitting function
  • red light is almost the same in the radial direction from the pn junction 5A. Radiates with intensity.
  • the pn junction 5A has a partial cylindrical shape close to a cylindrical shape, the generated red light passes through the surface of the semiconductor element 1A vertically and radiates to the outside. Therefore, the internal reflection loss of light is reduced, and the light emission efficiency is improved.
  • the distance between the positive and negative electrodes 8A and 7A can be kept below the diameter of the substrate 2A, the electrical resistance between the electrodes 8A and 7A can be kept low and high. V, light emission performance and light emission ability can be demonstrated.
  • the base material 2A can be configured by using various known semiconductor materials (for example, GaAs, SiC, GaN, InP, etc.) to form a semiconductor element 1A that generates various lights.
  • Another conductive layer having a conductivity type different from that of the base material 2A that forms the pn junction 5A in cooperation with the base material 2A may be formed by thermal diffusion of impurities, film formation by CVD, or ion implantation.
  • the base material 2A may be formed of an n-type GaAs single crystal, and the separate conductive layer may be formed of a diffusion layer obtained by thermally diffusing Zn to form a light emitting diode.
  • the base material 2A is composed of an n-type GaAs single crystal, and the separate conductive layer is formed by thermally diffusing p-type GaAs, film formation by CVD, or ion implantation to form a light emitting diode. May be.
  • the substrate 2A may be composed of an n-type SiC single crystal, and the separate conductive layer may be formed by depositing P-type GaN or GalnP to form a light emitting diode.
  • the semiconductor module for power generation or light emission of the present application can be effectively used for a solar cell panel, a light emitting diode display, or a light emitting diode illumination device.

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Description

明 細 書
発電又は発光用半導体モジュール
技術分野
[0001] 本発明は、発電又は発光機能を備えた複数のロッド形の半導体素子を電気的に直 列且つ並列接続して高出力化を図った発電又は発光用半導体モジュールに関する 背景技術
[0002] 本願発明者は、国際公開 W098Z15983号公報に示すように、受光又は発光機 能を有し且つ中心を挟んで対向する正負の電極を有する球状半導体素子を提案し 、複数の半導体素子を直列接続したものを複数本設け、それら複数の半導体素子を 合成樹脂材料の中に埋没させた構造の太陽電池モジュールを提案した。上記の球 状半導体素子では、その表層部に球面状の pn接合が形成され、正負の電極が p形 領域および n形領域の各表面の中心部に設けられている。
[0003] 本願発明者は、国際公開 WO02Z35612号公報、 WO02Z35613号公報、 WO 03Z017382号公報に示すように、上記の球状半導体素子を複数行複数列に配置 して各行の半導体素子を導電部材とハンダ又は導電性接着剤により並列接続し、各 列の半導体素子をリード部材とハンダにより直列接続し、それらを合成樹脂材料の中 に埋め込んだ構造の太陽電池モジュールを提案した。
[0004] 本願発明者は、国際公開 WO02Z35612号公報において、円柱状の半導体結晶 に、軸心と直交する 1対の端面を形成し、一方の端面を含む半導体結晶の表面近傍 部に pn接合を形成し、両端面に正負の電極を形成した受光又は発光機能のある口 ッド形半導体素子を提案した。本願発明者は、 WO03Z036731号公報に示すよう に、受光又は発光機能のある半導体モジュールであって、複数の半導体素子を合成 榭脂材料の中に埋め込んだ構造の半導体モジュールを提案した。
[0005] 米国特許第 3, 984, 256号公報に記載の光起電力アレイにおいては、直径が 0.
001-0. 010インチの p形シリコン半導体力 なるフィラメントの表面部に n形拡散層 が形成され、このフィラメントが複数平行に且つ平面的に並べられている。これらフィ ラメントの上面側に直交状に複数の P接続線材と N接続線材とが交互に配置され、 P 接続線材が複数のフィラメントの P形シリコン半導体の露出部にォーミック接続され、 N接続線材が複数のフィラメントの n形拡散層にォーミック接続され、複数の P接続線 材が Pバスに接続され、複数の N接続線材が Nバスに接続されている。複数の Pバス 及び Nバスとメッシュを構成するように強度に優れる絶縁性ファイバーが織り込まれ、 上方からの入射光を受光して発電するフレキシブルな太陽電池ブランケットが構成さ れている。
[0006] 米国特許第 5, 437, 736号公報に記載の半導体ファイバー太陽電池及びモジュ ールにおいては、絶縁性のファイバーの表面にモリブデンの導電層が形成され、こ の導電層の表面の約 3Z5周部分に、光起電力機能のある p形と n形の 2層の薄膜半 導体層及び ZnOの導電層が形成され、これら半導体ファイバー太陽電池が複数平 行に且つ平面的に並べられ、その裏面側に金属皮膜を形成後、その金属皮膜を所 定のパターンで部分的に除去することにより、複数の半導体ファイバー太陽電池を直 列接続したりする接続回路が形成されて 、る。
[0007] 近年、大気汚染、地球温暖化などの環境問題や化石燃料の枯渴問題に対して再 生可能なクリーンなエネルギー源として太陽電池の利用が増大して 、る。 省エネル ギー、省資源の観点力 照明光源としての発光ダイオードの利用も増えつつある。 材料資源の節約、製造時における消費エネルギーを少なくすることも要請されつつ ある。
[0008] 特許文献 1 :W098Z15983号公報
特許文献 2： WO02/35612号公報
特許文献 3： WO02Z35613号公報
特許文献 4： WO03/017382号公報
特許文献 5： WO03/036731号公報
特許文献 6 :米国特許第 3, 984, 256号公報
特許文献 7 :米国特許第 5, 437, 736号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0009] 球状やほぼ球状の半導体素子を用いて、太陽電池パネルを製作する場合には、 半導体素子 1個当たりの受光面積が小さいので、半導体素子の必要数が多くなり、 半導体素子を電気的に接続する接続個所の数が多くなり、導電接続機構の構造が 複雑化し、その製造コストが高くなる。このことは、前記ロッド形半導体素子について も同様である。また、前記ロッド形半導体素子では、軸心方向の長さを大きくすると、 発電電流に対する電極間の抵抗が大きくなるので、軸心方向長さを直径の約 1. 5倍 以下に設定する必要があり、受光面積をあまり大きくすることができない。
[0010] 米国特許第 3, 984, 256号公報の光起電力アレイは、非常に細いシリコンファイバ 一を採用するため、電気的接続部の数が多くなるため製作費を低減しにくぐ上面側 力 入射させる構成である力 パネルの両面側力 入射する光を受光する構造にす ることができない。このことは、米国特許第 5, 437, 736号公報の半導体ファイバー 太陽電池においても同様である。 特に、窓ガラス等に適用される太陽電池パネルで は、その両面側力も入射する光を受光できることが望ましい。他方、発光機能のある 半導体素子で発光パネルを構成する場合には、パネルの両面側へ光を出射できる ことが望ましい。
[0011] 従来の太陽電池モジュールや発光ダイオードディスプレーでは、多数の粒状の半 導体素子をハンダゃ導電性接着剤などで導電部材に接続すると共に、全体を透明 な合成樹脂製のカバーケース (外囲器）内に埋め込んだ構造の種々のモジュールが 採用されていた。 このため、太陽電池モジュールを廃棄処分する際に、多数の半導 体素子をカバーケース力も分離して回収することが出来な力つた。 それ故、廃棄する 太陽電池モジュールや発光ダイオードディスプレーから半導体素子を回収して再利 用することは困難であり資源や自然環境面に配慮した解決が要請されて 、る。
[0012] 近い将来、上記のような半導体素子が大量に実用に供されると、劣化や寿命到来 のため取り替えある!/、は廃棄処分する量も必然的に増加するため、資源や自然環境 への負荷が大きくなる可能性がある。特にこれらに使用されている鉛含有ノ、ンダ材料 の使用は、規制されるようになった。
[0013] 本発明の目的は、発電又は発光機能のある複数の半導体素子を組み込んだ太陽 電池モジュールや発光ダイオードディスプレーとして適用可能な発電又は発光用半 導体モジュールを提供すること、複数の半導体素子を再利用、再生、修理が容易な 発電又は発光用半導体モジュールを提供すること、受光面積又は発光面積の大き な半導体素子を組み込んだ発電又は発光用半導体モジュールを提供すること、など である。
課題を解決するための手段
[0014] 本発明の発電又は発光用半導体モジュールは、発電又は発光機能のある複数の 半導体素子を備えた半導体モジュールにおいて、複数の半導体素子の各々は、 p形 又は n形の断面円形又は部分円形のロッド形半導体結晶力 なる基材と、この基材 の表層部のうち基材の軸心と平行な帯状部分以外の部分に形成され且つ基材の導 電形と異なる導電形の別導電層と、基材と別導電層とで形成された部分円筒形の pn 接合と、前記帯状部分において基材の表面にォーミック接続された帯状の第 1電極 と、前記基材の軸心を挟んで第 1電極と反対側において別導電層の表面にォーミツ ク接続された帯状の第 2電極とを備え、前記複数の半導体素子を、それらの導電方 向を揃えてその導電方向を列方向とする複数列かつ複数行に平面的に並べた状態 に保持し且つ複数の半導体素子を個別に又は複数群の群別に分離可能に保持す る保持手段を設け、前記複数列における各列又は隣接する各 2列の複数の半導体 素子を直列接続し且つ複数行における各行の複数の半導体素子を並列接続する導 電接続機構を設け、前記導電接続機構による複数列の半導体素子の直列接続を維 持する為に、列方向と平行方向へ機械的押圧力を付加する導電性弾性部材を設け たことを特徴とするものである。
[0015] この半導体モジュールにおいては、ロッド形の基材と、部分円筒形の pn接合と、基 材の軸心を挟んだ両端に設けられた第 1,第 2電極とを有するロッド形の半導体素子 を採用しているため、半導体素子 1個当たりの受光面積または発光面積を大きくして 、半導体素子の所要数と電気的接続部の数を少なくすることができる。
[0016] 導電接続機構により、各列の半導体素子又は隣接する各 2列の半導体素子を直列 接続し且つ各行の半導体素子を並列接続してあるため、一部の半導体素子が故障 や接合不良等により機能停止したような場合、その機能停止した半導体素子を迂回 する迂回回路を経て電流が流れるため、正常な全部の半導体素子が有効に作動す る。太陽電池モジュールである場合、一部の半導体素子が日陰等により機能停止し た場合にも、上記と同様に迂回回路を経て電流が流れる。発光ダイオードディスプレ ィである場合にも、上記と同様に迂回回路を経て電流が流れるため、正常な全部の 半導体素子が有効に作動する。
[0017] 導電接続機構は、複数列の半導体素子の直列接続を維持する為に、列方向と平 行方向へ機械的押圧力を付加する導電性弾性部材を有するため、ハンダ付けや導 電性接着剤による電気的接続を最小限にしたり省略したりすることができる。半導体 モジュールを廃棄したり修理したりする際には、保持手段を分解することにより、複数 の半導体素子を個別に又は複数群の群別に分離できるため、複数の半導体素子を 個別に又は群別に取り出すことができる。
[0018] ここで、本発明の上記の構成に加えて、次ぎのような種々の構成を採用してもよい。
(1)前記半導体素子の基材の軸心と直交する断面における基材の断面形状は、円 からその直径の 1/2〜2/3の長さの弦の外側部分を除去した部分円である。
(2)前記基材の帯状部分は、前記弦の外側部分を除去して形成された帯状の平坦 面に形成された。
(3)前記別導電層は、不純物を拡散して形成された拡散層である。
[0019] (4)前記保持手段は、複数の半導体素子を収容する偏平な収容部を形成する平板 状の収容ケースを有し、この収容ケースは前記収容部の両面側を外界から区画する 1対のケース板を含む分離可能な複数部材で構成され、少なくとも一方のケース板 は光透過性のガラス又は合成樹脂で構成された。
(5)前記 (4)において、保持手段は、前記収容ケース内にほぼ平行に整列され且つ 導電性帯板からなる複数の波形保持パネを有し、各行の複数の半導体素子は第 1, 第 2電極を 1対の波形保持パネに電気的に接続した状態にして 1対の波形保持パネ で保持され、前記導電接続機構は複数の波形保持パネで構成された。
[0020] (6)前記（5)において、隣接する波形保持パネにおける一方の波形保持パネの複数 の谷部と、他方の波形保持パネの複数の山部の間に複数半導体素子が夫々保持さ れている。（7)前記 (6)において、複数の半導体素子を保持した状態で、複数の波 形保持パネはメッシュ構造をなすように構成された。 (8)前記 (4)〜（7)の何れかにお 、て、前記半導体素子は発電機能を有する半導体 素子で構成され、前記 1対のケース板は光透過性のガラス又は合成樹脂で構成され た。
[0021] (9)前記 (4)において、複数の半導体素子は複数群にグループ化され、各群の複数 の半導体素子は複数行複数列のマトリック状に整列されると共に、各行の複数の半 導体素子おける隣接する半導体素子は接近状に又は所定間隔あけて配置され、前 記導電接続機構は、複数行の太陽電池セルの行と行の間に配置された複数の導電 性線材と列方向両端の行の外側に行方向と平行に配置された 1対の接続導体を有 し、前記各群における、複数の半導体素子と、複数の導電性線材と、 1対の接続導 体の一部分を光透過性の合成樹脂で埋没状にモールドすることより平板状の分割モ ジュールに構成された。
[0022] (10)前記（9)において、前記複数の分割モジュールを前記収容ケースの収容部内 に列方向に直列的に並べた状態にぉ 、て、隣接する分割モジュールの接続導体同 士が電気的に接続された。
(11)前記（10)において、前記収容ケースは対面状に重ね合せた 1対のケース板で 構成され、前記各ケース板は収容部の行方向両端側を塞ぐ側壁部と、その収容部か らケース板の列方向両端まで延びる端子装着溝とを有し、前記収容ケースの対面状 の 1対の端子装着溝には外部へ突出する端子板が装着されて収容ケースに固定さ れた。
[0023] (12)前記（11)において、前記各端子板とこの端子板に対面する分割モジュールの 接続導体との間に前記導電性弾性部材である波形パネが装着され、これら 1対の波 形パネの弾性付勢力により複数の分割モジュールの電気的な直列接続が維持され ている。
(13)前記（11)又は（12)において、前記各端子板は、前記収容ケースに列方向に 位置調節可能に固定された。
発明の効果
[0024] 本発明の発電又は発光用半導体モジュールによれば、ロッド形の基材と、部分円 筒形の pn接合と、基材の軸心を挟んだ両端に設けられた第 1,第 2電極とを有する口 ッド形の半導体素子を採用しているため、半導体素子 1個当たりの受光面積または 発光面積を大きくして、半導体素子の所要数と電気接続部の数を少なくすることがで き、製作費を低減することができると共に、発電能力又は発光能力の高い半導体モ ジュールを実現することができる。
[0025] 複数の半導体素子を個別に又は複数群の群別に分離可能に保持する保持手段と 、導電接続機構による複数列の半導体素子の直列接続を維持する為に列方向と平 行方向に機械的押圧力を付加する導電性弾性部材とを設けたため、半導体モジュ ールを廃棄したり、修理したりする際に、複数の半導体素子を個別に又は群別に取り 外すことができるから、半導体素子の再利用、再生、修理を行うことが可能となり、従 来のようなハンダゃ導電性接着剤による接続を解消又は最小限にすることができる。 図面の簡単な説明
[0026] [図 1]本発明の実施例 1に係る発電機能のある半導体素子の断面図である。
[図 2]図 1の II II線断面である。
[図 3]図 1の半導体素子の斜視図である。
[図 4]実施例 1の太陽電池モジュールの斜視図である。
[図 5]図 4の太陽電池モジュールの平面図である。
[図 6]図 5の VI— VI線断面である。
[図 7]図 5の VII— VII線断面である。
[図 8]図 5の VIII指示部の拡大図である。
[図 9]図 5の IX指示部の拡大図である。
[図 10]図 9の X— X線断面である。
[図 11]太陽電池モジュールの等価回路図である。
[図 12]実施例 2の太陽電池モジュールの斜視図である。
[図 13]図 13の太陽電池モジュールの横断面図である。
[図 14]図 13の XIV -XIV線断面図である。
[図 15]図 13の XV— XV線断面図である。
[図 16]分割モジュールの横断平面図である。
[図 17]太陽電池モジュールの等価回路図である。 [図 18]実施例 3に係る発光用半導体素子の断面図である。
[図 19]図 18の XIX -XIX線断面図である。
符号の説明
1 発電用半導体素子
1A 発光用半導体素子
2 基材
3 平坦面 (帯状部）
4 n形拡散層 (別導電層）
5 ρη接合
6 反射防止膜
7 正極
8 負極
20 太陽電池モジュール
21 保持機構
22 導電接続機構
23 波形保持パネ
24 収容ケース
25 収容部
26 外周枠
27 ケース板
31 弾性膜
60 太陽電池モジュール
61 分割モジュール
62 収容ケース
63 ケース部材
65 収容部
66 導電性線材
70 波形バネ 76 外部端子
発明を実施するための最良の形態
[0028] 本発明は、発電又は発光機能のある複数のロッド形の半導体素子を備えた発電又 は発光用半導体モジュールに関し、この半導体モジュールを廃棄したり修理したりす る際に、複数の半導体素子を個別に又は複数群の群別に分離可能に構成したもの である。
実施例 1
[0029] 実施例 1の太陽電池モジュール (発電用半導体モジュールに相当する）について、 図 1〜図 11に基づいて説明する。最初に、この太陽電池モジュールに適用するロッ ド形の発電機能のある半導体素子について説明する。
図 1〜図 3に示すように、このロッド形の半導体素子 1は、ロッド形の p形シリコン単結 晶からなる基材 2と、基材 2にその軸心と平行に帯状に形成された平坦面 3と、 n形拡 散層 4と、基材 2と n形拡散層 4とで形成され部分円筒形の pn接合 5と、反射防止膜 6 と、基材 2にォーミック接続された正電極 7及び n形拡散層 4にォーミック接続された 負電極 8を有する。
[0030] 前記基材 2の軸心 2aと直交する断面の形状は、円（例えば直径 1. 8mm)からその 直径の 1 /2〜2/3の長さの弦の外側部分を除去した部分円である。基材 2の軸心方 向の長さは、例えば、 5〜20mmである。基材 2の底部にはその軸心 2aと平行な帯状 の例えば幅 0. 6mmの平坦面 3 (帯状部分に相当する）が全長に亙って形成されて いる。この平坦面 3は、基材 2を位置決めするための基準面として、基材 2の転がりを 防止するための面として、また、正負の電極 7, 8を識別する基準面として活用される
[0031] n形拡散層 4 (別導電層に相当する）は、基材 2の導電形と異なる導電形の n形半導 体で構成される力 この n形拡散層 4は、基材 2の表層部のうち、平坦面 3及びその両 側近傍部以外の部分に、 n形不純物であるリン (P)又は砒素 (As)又はアンチモン (S b)を 0. 5〜1. 0 mの深さまで熱拡散することにより、円筒形に近い部分円筒形に 形成されている。前記の pn接合 5は、基材 2と n形拡散層 4の境界面に円筒形に近い 部分円筒形に形成されている。 [0032] 正電極 7 (第 1電極に相当する）は、平坦面 3の中央部分に例えば 0. 4mm幅の帯 状に基材 2の全長に亙って形成され、基材 2に電気的に接続されている。正電極 7は 銀を含むペーストからなる正電極材料を塗布後焼成して形成される。負電極 8 (第 2 電極に相当する）は、基材 2の軸心 2aを挟んで正電極 7と反対側において n形拡散 層 4の表面に例えば幅 0. 4mmの帯状に基材 2の全長に亙って形成され、 n形拡散 層 4に電気的に接続されている。負電極 8はアルミニウムを含むペーストからなる負電 極材料を塗布後焼成して形成される。
[0033] 外部に露出状態となる基材 2と n形拡散層 4の表面のうち、正負の電極 7, 8を除く 部分には、半導体素子 1の表面のノッシベーシヨン膜としてのシリコン酸ィ匕被膜又は シリコン窒化被膜からなる反射防止膜 6が形成されている。
[0034] この半導体素子 1においては、 pn接合 5の面積力 基材 2の軸心 2aと直交する断 面の断面積よりも格段に大きい。図 3は、半導体素子 1を上方から視た斜視図であり 、半導体素子 1の表面のうち、正負の電極 7, 8を除く領域に入射した太陽光 bmが基 材 2のシリコン単結晶で吸収されると、キャリア (電子と正孔）が発生し、 pn接合 5によ つて電子と正孔が分離されて、正電極 7と負電極 8間に約 0. 5〜0. 6V程度の光起 電力が発生する。
[0035] この半導体素子 1が円柱に近いロッド形状に構成され、正負の電極 7, 8が基材 2の 軸心 2aの両側において、正電極 7が平坦面 3の p形面の中心に位置し、負電極 8が 拡散層 4の n形面の中心に位置している。そのため、正負の電極 7, 8を結ぶ平面に 対して受光の対称性があり、その平面の両側力 太陽光を広い指向性と、高い受光 感度で吸収することができる。入射光の方向が変化しても、受光感度が低下すること がない。
[0036] 図 3に示すように、基材 2の軸心 2aと直交する任意の平面上において、受光された 太陽光により基材 2のシリコン単結晶で発生したキャリアは、例えば、周方向に異なる 位置 A, B, Cについて、正負の電極 7, 8に至る距離の和はほぼ等しぐ (a + b) = (a ' +b' ) = (a" +b")のようになるので、光電流の分布は、基材 2の軸心 2aに対して均 一になり、偏りによる抵抗損が少なくなる。尚、 pn接合 5は、周面および軸心 2aと直交 する端面において絶縁性の前記反射防止膜 6により被覆保護されている。 [0037] この半導体素子 1によれば、ロッド形の基材 2の表面に軸心 2aを挟んで対向するよ うに帯状の正負の電極 7, 8を設けたので、基材 2の長さ Z直径の値を大きくしても、 正負の電極 7, 8間の距離を基材 2の直径以下の小さな値に維持することができるの で、正負の電極 7, 8間の電気抵抗を小さな値に維持できるため、 pn接合 5における 光電変換性能を高く維持することができる。
[0038] その結果、基材 2の長さ Z直径の値を大きくすることにより、多数の半導体素子 1を 用いて太陽電池モジュールを構成する場合に、半導体素子 1の必要数を少なくし、 電気的接続部の数を少なくし、太陽電池モジュールの信頼性を高め、製造コストを低 減できる。正負の電極 7, 8を含む平面に対して、受光の対称性を有するため、両面 側から受光可能な太陽電池モジュールを構成することが可能となる。
[0039] 基材 2に平坦面 3を形成したので、半導体素子 1の製作途中等においてその平坦 面 3を基準面とすることができ、平坦面 3により基材 2が転がるのを防止することができ 、平坦面 3を介して正負の電極 7, 8を自動組立て装置のセンサ等により簡単に識別 することができる。半導体素子 1の表面に反射防止膜 6を形成したので、入射光の反 射を抑制して受光効率を高めることができ、パッシベーシヨン膜としても機能する反射 防止膜 6により半導体素子 1の表面を保護し、耐久性を確保することができる。
[0040] 次に、上記の半導体素子 1を多数準備し、それら半導体素子 1を直列且つ並列接 続した構造の太陽電池モジュール 20につ 、て図 4〜図 11に基づ 、て説明する。 この太陽電池モジュール 20は複層ガラス形の太陽電池モジュールであり、この太 陽電池モジュール 20は、例えば、一辺が 50mn！〜 75mm程度の長方形の受光表面 を有するものである。尚、上記の受光表面のサイズは一例に過ぎず、より大型の太陽 電池モジュールに構成することもできる。
[0041] 図 4、図 5に示すように、この太陽電池モジュール 20は、複数の半導体素子 1を導 電方向を揃えてその導電方向を列方向とする複数列かつ複数行に平面的に並べた 状態に保持し且つ複数の半導体素子 1を複数群の群別に分離可能に保持する保持 機構 21 (保持手段)と、複数列における隣接する各 2列の複数の半導体素子 1を直 列接続し且つ複数行における各行の複数の半導体素子 1を並列接続する導電接続 機構 22と、この導電接続機構 22による複数の半導体素子 1の直列接続を維持する 為に、列方向と平行方向へ機械的押圧力を付加する導電性弾性部材としての複数 の導電性の波形保持パネ 23とを有する。
[0042] 保持機構 21は、平板状の収容ケース 24と、複数の導電性の波形保持パネ 23とで 構成され、導電接続機構 22は複数の波形保持パネ 23で構成されている。収容ケー ス 24の内部には、複数の半導体素子 1を収容する偏平な矩形状の収容部 25が形成 され、この収容ケース 24は収容部 25の外周を囲む外周枠 26と、収容部 25と外周枠 26の上下両面を塞ぐ透明なガラス製のケース板 27とを有する。
[0043] 外周枠 26は、ガラス繊維とエポキシ榭脂からなる厚さが約 2mmの絶縁部材 (プリン ト配線基板)で長方形枠に形成されている。図 5における外周枠 26の左右両端部分 の縦枠部 26aの外側端部がケース板 27の端部よりも外側へ突出している。
図 5、図 8に示すように、左右の縦枠部 26aには、波形保持パネ 23の端部の連結部 23aを連結する為の複数の小孔付きスロット 28が形成され、これら小孔付きスロット 2 8の内面には銅箔を銀被膜で覆った導電層 29が形成され、この導電層 29は波形保 持パネ 23の連結部 23aに電気的に接続されている。左右の縦枠部 26aには、複数 の小孔付きスロット 28に対応する複数のリード接続部 30が形成されている。各リード 接続部 30は銅箔を銀被膜で覆って形成され、対応するスロット 28の導電層 29に電 気的に接続されている。
[0044] 図 5〜図 10に示すように、収容部 25内には、複数の波形保持パネ 23がほぼ平行 に且つ隣接する波形保持パネ 23の谷部 23aと山部 23bとが接近対向するように配置 され、波形保持パネ 23の端部とその先端の連結部 23aを縦枠部 26aの小孔付きスロ ット 28に嵌め込むことにより、波形保持パネ 23が縦枠部 26aに連結されている。波形 保持パネ 23は、例えば、厚さ約 0. 4mm、幅が約 1. 9mmのリン青銅製の帯板を一 定周期を持つ波形に形成し、その表面に銀メツキを施したものである。
[0045] 収容部 25内には、複数の半導体素子 1の導電方向を列方向に揃えた状態にして、 複数の半導体素子 1が複数列'複数行に配置され、隣接する各 2列の複数の半導体 素子 1はジグザグ形状に配置されている。半導体素子 1は隣接する波形保持パネ 23 の谷部 23aと山部 23bとが接近対向する部位に挟着されている。各半導体素子 1の 正極 7は、波形保持パネ 23に導電性エポキシ榭脂により接着して電気的に接続され 、各半導体素子 1の負極 8は、波形保持パネ 23の弾性押圧力で押圧されて波形保 持パネ 23に電気的に接続されている。列方向の端部に配置された波形保持パネ 23 は、外周枠 26の横枠部 26bの内面に当接して位置規制されている。
[0046] 多数のロッド形の半導体素子 1は、収容部 25内で導電性の複数の波形保持パネ 2 3による機械的押圧力を介して保持され且つ電気的に接続されている。複数列にお ける、隣接する各 2列の複数の半導体素子 1は複数の波形保持パネ 23により電気的 に直列接続されると共に、各行の複数の半導体素子 1はその両側の 1対の波形保持 パネ 23により電気的に並列接続されている。導電接続機構 22は複数の波形保持バ ネ 23により構成され、複数の波形保持パネ 23による列方向への機械的押圧力により 、複数列の半導体素子 1の直列接続が維持されている。
[0047] 外周枠 26及び収容部 25の上下両側には透明なケース板 27が取り付けられ、収容 部 25が密封されている。ケース板 27 (例えば厚さ約 3mm)の片面（内面）には厚さ約 0.2 mmの透明なシリコーンゴム力もなる弾性膜 31が設けられ、この弾性膜 31が半導 体素子 1の集合体及び外周枠 26と接するように 1対のケース板 27が両側力もサント ウイツチするように配置されている。上記の弾性膜 31の外周部には、外周枠 26との 間の密封性を高める為に厚さを約 0.5mmに増した枠状弾性膜 31aが形成されてい る。ケース板 27のボルト穴 27aと外周枠 26のボルト穴 26cの位置を揃え、例えばフッ 素榭脂などの合成樹脂製のヮッシャ 32と鋼製の皿パネ 33を用いて、鋼製のボルト 34 とナット 35で締め付けて密封する。
[0048] このとき、外周枠 26の横枠部 26bに隣接する両端の波形保持パネ 23は、波形保 持パネ 23の押圧力により横枠部 26bの内側面と機械的に接触して保持されている。 但し、このようにボルト 34とナット 35で締め付けて一体ィ匕する構造に限定するもので はなぐケース板 27、外周枠 26、複数の半導体素子 1が夫々接着された複数の波形 保持パネ 23などを個別に分離可能に連結する構造であればよい。
[0049] ここで、ボルト 34で締め付けて密封する前に、必要に応じて、収容部 25から真空排 気容器中で空気を排気し、収容部 25を減圧状態に保持した状態でボルト 34とナット 35とで締結したり、或いは収容部 25に窒素ガスなどの不活性ガスを封入してカも締 結して断熱性能の高 、複層ガラス形の太陽電池モジュール 20に構成してもよ 、。そ のため、収容部 25を密封構造にすることが望ましい。
[0050] このように 2枚のケース板 27の間に複数の半導体素子 1を、外周枠 26と複数の波 形保持パネ 23で保持し、複数の半導体素子 1を保持した複数の波形保持パネ 23を メッシュ構造にし、適当な採光スペースと空間を設けたので、この複層ガラス形太陽 電池モジュール 20は、高い断熱性と遮音性のある採光窓として適用可能である。
[0051] 波形保持パネ 23や半導体素子 1は、 2枚のケース板 27の間の間隔を一定に保つ スぺーサとしても機能し、機械的強度を高める機能もある。尚、窓としての断熱性能を 高めるため、公知のように、ケース板 27の表面に銀.酸化錫などの赤外線反射皮膜 をつけた low— E複層ガラスの構造にしても良い.
[0052] この複層ガラス形の太陽電池モジュール 20は、単独で使用することも可能であるが 、同様の構造の他の太陽電池モジュール 20と組み合わせて大きさを拡張し、リード 接続部 30を利用して電気的接続を行って出力を大きくすることも可能である。その場 合、例えば、複数の太陽電池モジュール 20を並列接続する際には、少なくとも一方 の縦枠部 26aの全部のリード接続部 30を利用して接続することができ、複数の太陽 電池モジュール 20を直列接続する際には、列方向両端又は一端のリード接続部 30 を利用して接続することができる。
[0053] この複層ガラス形太陽電池モジュール 20においては、透明なケース板 27を透過し た入射光をロッド形の半導体素子 1で吸収し、光エネルギーの強さに応じた電力を発 生することができる。その際、直射光のみならず、収容部 25の内部で波形保持パネ 2 3やケース板 27、半導体素子 1間で多重反射した光が最終的に半導体素子 1で吸収 されて電力に変換される。窓としての採光率の変更や外観上のデザインなどは、複 数の太陽電池モジュール 20を配置する配置パターンや波形保持パネ 23の形状によ り変更可能である。
[0054] この複層ガラス形太陽電池モジュール 20では、 1対の波形保持パネ 23によって並 列接続された複数の半導体素子 1が直列接続され、図 11に示すようなメッシュ構造 の電気回路 36を形成している。この電気回路 36は、太陽電池モジュール 20の等価 回路であり、半導体素子 1はダイオード 1Aで示されている。それ故、一部の半導体 素子 1が故障によりオープンになっている場合、又は一部の半導体素子 1の電気的 接続が不良になった場合、又は一部の半導体素子 1が日陰により機能停止した場合 などにおいても、それら機能停止した半導体素子 1を迂回する迂回回路を通って電 流が流れるため、その他の正常な半導体素子 1の発電機能が停止したり低下したり することがない。
[0055] 以上説明した太陽電池モジュール 20の作用、効果について説明する。
(1)ロッド形の半導体素子 1は、その軸心に対して両側に正負の電極 7, 8を有する ため，半導体素子 1軸心方向長さを直径の複数倍まで大きくしても、発電電流に対す る電極間抵抗が一定であるから、長さ Z直径の値を大きくし、受光面積を大きくし、半 導体素子の必要数を少なくし、電気的な接続の接続部の数を少なくすることができ、 製造コストを低減することが可能になり、発電能力の高い半導体モジュール 20を実 現することができる。
[0056] (2)ロッド形の半導体素子 1が機械的圧力に強いため、波形保持パネ 23による押 圧力によって波形保持パネ 23と電気的に良好に接続できる。そのため、ボルト 34、 ナット 35の締結を解除するだけで、太陽電池モジュール 20を分解して、波形保持バ ネ 23に接着された複数の半導体素子 1 (半導体素子群)を波形保持パネ 23と共〖こ 容易に取り出すことができ、その他の部品も取り外すことができる。波形保持パネ 23 と共に取り出された複数の半導体素子 1は、そのまま波形保持パネ 23と共に再利用 してもよぐ導電性接着剤を溶融させることにより波形保持パネ 23から半導体素子 1 を分離することができ、それ故、半導体素子 1の回収コストは、従来のようにハンダ等 を採用して強固に接続した場合に比べて、はるかに低コストになる。
[0057] (3)外周枠 26、複数の波形保持パネ 23、 2枚のケース板 27も、ボルト'ナットを介し て機械的に組み立てられて 、るので、太陽電池モジュール 20の組立てや分解が容 易で、組立てや分解に要するコストも格段に低減できる。
[0058] (4)太陽電池モジュール 20でありながら半導体素子 1や波形保持パネ 23を透明な 2枚のケース板 27で挟む構造であるため機械的強度を高め、窓材として適用可能な ものとなる。この場合、半導体素子 1の配置パターン、波形保持パネ 23と外周枠 26と ケース板 27の形状や寸法の設計次第で外観に優れる窓を構成可能である。窓の内 側に光反射機能のあるカーテンなどを配置して外からの光を反射させ半導体素子の 裏側に当て発電出力を高めることも可能である。
[0059] (5)この太陽電池モジュール 20を太陽電池以外に壁材ゃ屋根材に兼用する場合 は、 2枚のケース板 27のうち建物側のケース板の内表面に反射率が高い被膜を形成 したり、或いは、建物側のガラス製のケース板 27の代わりに高い反射率をもつセラミ ック製のケース板を採用してもよい。このセラミック板を採用する場合、採光性はない が機械的強度が高く断熱性も高まるというメリットが得られる.
[0060] (6)シリコーンゴム薄膜 31 (弾性膜)は、ケース板 26と外周枠 26の間などの隙間を 埋め気密性を維持するのに効果があり、不活性ガス封入又は真空にして半導体素 子の外気による劣化防止ゃ複層ガラスとしての断熱性能も向上にも効果を発揮する 。尚、シリコーンゴム薄膜 31として、他の弾力性のある透明合成樹脂 (例えば、 EVA , PET等)製の薄膜を採用してもよい。
[0061] 上記の太陽電池モジュール 20を部分的に変更する例について説明する。
[1]前記半導体素子 1の基材 2の直径は 1. 8mmに限定されるものではなぐ 1. 0 〜2. Ommの範囲の直径が好ましいが、この範囲に限定されるものではない。基材 2 の平坦面 3の幅は 0. 6mmに限定されるものではなぐ基材 2の直径の約 lZ2〜2Z 3の幅が望ましい。
[0062] 基材 2を構成する半導体材料は、 p形シリコン単結晶に限定されるものではなぐ p 形シリコン多結晶でもよぐその他の公知の半導体で構成してもよい、基材 2は p形半 導体で構成するとは限らず、 n形半導体で構成してもよいが、この場合、基材 2と pn 接合を形成する拡散層 4は p形半導体で構成される。前記拡散層 4の代わりに、 CV Dによる成膜、イオン注入により形成される別導電層（基材 2の導電形と異なる導電形 の別導電層）を採用してもよい。
[0063] [2]前記半導体素子 1の基材 2に形成した平坦面 3は、発電のために必須のもので はないので、平坦面 3を省略し、基材 2を断面円形に形成し、拡散層 4と pn接合 5を 形成しない軸心と平行な帯状部分を基材 2の表層部に形成して、その帯状部分に基 材の軸心に対して負電極 8と対称の位置に帯状の正電極 7であって、基材 2にォーミ ック接続された正電極 7を設けてもょ 、。
[0064] [3]外周枠 26は、前記エポキシ榭脂系プリント配線基材のほかに、セラミック配線 基板など他の材料カゝらなるものでもよい。セラミック配線基板は、高価であるが耐熱性 、耐火性があり機械的強度および寸法安定性に優れて 、る。
[0065] [4]半導体素子 1の正電極 7を波形保持パネ 23に導電性エポキシ榭脂で接着する ことなぐ波形保持パネ 23の弾性押圧力により押圧して波形保持パネ 23に電気的に 接続してもよい。この場合、太陽電池モジュール 20を分解する際に、半導体素子 1を 個別に取り出すことができる。
[0066] [5]上記の透明なケース板 27の一方に反射膜をつけた板を採用し、入射光を反射 させ半導体素子 1の発電性能を高めてもよ 、。 2枚のガラス製のケース板 27の一方 又は両方の代わりに、透明なアクリル榭脂、ポリカーボネート榭脂、シリコーン榭脂な どで構成した合成樹脂板を採用してもよ!、。
[0067] [6]上記波形保持パネ 23の材料は、公知のバネ材である炭素鋼、タングステン鋼、 ニッケル鋼、洋銀、ベリリウム銅でも良ぐピアノ線で構成したパネを採用してもよい。
[7]上記外周枠 26に、発電用半導体素子 1以外の半導体素子あるいは半導体チ ップ、抵抗やコンデンサー、 インダクターなどの回路部品を設け、半導体素子 1を含 む複合電子機能モジュールあるいは装置に構成してもよ 、。その一例として太陽電 池モジュール 20の直流出力を交流出力に変換する為の回路や出力制御回路を組 み込んでもよい。更に、半導体素子 1以外に LEDゃバッテリを組み込んで、発電した 電力で LEDを発光させる表示器を構成したり、あるいは光通信の光源用 LEDを組 み込んだり、また、センサー素子と ICチップも搭載して外部に情報を送信する機器を 組み込むなど太陽電池モジュールと他の機能装置とのハイブリッドィ匕が可能である。
[0068] [8]上記の半導体素子 1をロッド形の発光ダイオード素子と置き換えて、ディスプレ ィゃ平面発光型照明灯として適用される発光ダイオードモジュールとして構成するこ とも可能である。
実施例 2
[0069] 実施例 2の太陽電池モジュール 60について、図 12〜図 17に基づいて説明する。
この太陽電池モジュール 60は、複数の発電機能のある半導体素子 1を複数群の 群別に組み立てたり、分離したりできるように、複数の半導体素子 1を例えば 2群に分 けて、 2つの小型の平板状の分割モジュール 61に構成し、その 2つの分割モジユー ル 61を収容ケース 62内に組み込んで直列接続する構造にしたものである。半導体 素子 1自体は、実施例 1の半導体素子 1と同じものであるので、同一符号を付して説 明する。
[0070] 図 12〜図 15に示すように、この太陽電池モジュール 60は、 2つの分割モジュール 61と、 2つの分割モジュール 61を収容する偏平な収容部 65を形成する収容ケース 6 2とを備えている。分割モジュール 61は、複数行複数列のマトリックス状に整列させた 複数の半導体素子 1を導電性接着剤により複数の導電性線材 66に固着して直列か つ並列接続し、それらの全体を透明な合成樹脂材料 6 laで平板状にモールドしたも のである。 ここで、複数の半導体素子 1を、複数列且つ複数行に平面的に並べた状 態に保持し且つ複数の半導体素子 1を複数群の群別に分離可能に保持する保持手 段は、分割モジュール 61の合成樹脂材料 61a、収容ケース 26とで構成されている。
[0071] これら分割モジュール 61を収容ケース 62内の収容部 65内に直列的に並べ、 1対 の波形パネ 70 (導電性弾性部材）により機械的圧力を加えて分割モジュール 61同 士を電気的に接続してある。この実施例では、 2つの分割モジュール 61を備えた太 陽電池モジュール 60を例にして説明する力 収容ケース 62内に組み込む分割モジ ユール 61の数は 2つに限るものではなく、分割モジュール 61の数を多くすることによ り、太陽電池モジュール 60の出力を大きくすることもできる。
[0072] ここで、上記の分割モジュール 61について説明する。
図 13、図 16に示すように、複数の半導体素子 1は、導電方向を列方向（図 13、図 1 6の左右方向）に揃えて、複数行複数列のマトリックス状に整列され、各行において 隣接する半導体素子 1の間には僅かな隙間が形成されている。
[0073] 各行の複数の半導体素子 1と、隣接する行の複数の半導体素子 1との間に断面矩 形状の細い導電性線材 66が正負の電極 7, 8に当接させて配設され、列方向の両端 の行の複数の半導体素子 1の正電極 7又は負電極 8に当接する接続導体 67であつ て、導電性線材 66よりも大きな断面矩形状の接続導体 67が設けられている。これら の半導体素子 1の正電極 7と負電極 8は公知の導電性接着材 (例えば、銀エポキシ 榭脂）により導電性線材 66又は接続導体 67に接着され、加熱硬化して固着される。
[0074] こうして、各行の複数の半導体素子 1は 1対の導電性線材 66により又は導電性線 材 66と接続導体 67により並列接続され、各列の複数の半導体素子 1は複数の導電 性線材 66により直列接続されており、分割モジュール 61における複数の半導体素 子 1は複数の導電性線材 66及び 2本の接続導体 67により直列且つ並列接続されて いる。このように、分割モジュール 61には、各列の半導体素子 1を直列接続し且つ各 行の半導体素子 1を並列接続する導電接続機構 64が設けられている。この導電接 続機構 64は分割モジュール 61に設けられた複数の導電性線材 66で構成されて 、 る。半導体モジュール 60における導電接続機構は、 2つの分割モジュール 61の 2つ の導電接続機構 64と、分割モジュール 61同士を直列接続する 2つの接続導体 67と で構成されている。
[0075] 上記の直列且つ並列接続された複数の半導体素子 1と導電性線材 66及び接続導 体 67は、透明な合成樹脂 (例えばシリコーン榭脂)で全体を覆うように平板状に榭脂 モールドされ、両端の接続導体 67の端部は、合成樹脂板 68の端部から外部へ露出 している。この合成樹脂板 68の行方向の両端部には平板状の保持部 68aが形成さ れている。
[0076] 次に、上記の 2つの分割モジュール 61を組み込んだ構造の太陽電池モジュール 6 0について図 13〜図 15に基づいて説明する。収容ケース 62は、例えばポリカーボネ ート榭脂、アクリル榭脂又はシリコン榭脂などの透明合成樹脂で構成されている。収 容ケース 62は、同じ構造の上下 1対のケース部材 63を対面状に重ね合せてボルト 結合したものである。これらケース部材 63の各々には、収容部 65の約半分を形成す る凹部 71と、この凹部 71の列方向の両端部に連なる端子取付溝 72とが形成されて いる。
[0077] ケース部材 63のうちの凹部 71の外側の 1対のランド部 73 (側壁部）の表面のうちの 外側約 2/3部分には、例えばシリコーンゴム製の弾力性のあるゴム被膜 74 (例えば 、厚さ約 0. 5〜0. 8mm)が形成されている。端子取付溝 72の内面にも上記同様の ゴム被膜 75が形成されている。太陽電池モジュール 60を組み立てる際、下側のケー ス部材 63の凹部 71に 2つの分割モジュール 61を収容し、上側のケース部材 63を被 せ、分割モジュール 61の行方向両端の保持部 68を上下のランド部 73間に挟持する [0078] 次に、列方向両端部の上下の端子取付溝 72からなる偏平な端子取付開口に、夫 々、波形パネ 70、導電性材料で構成された外部端子 76を挿入し、収容ケース 62と の間にゴムパッキング 77を装着する。次に、上下のケース部材 63同士、上下のケー ス部材 63と外部端子 76をボルト結合する。このとき、例えばフッ素榭脂製のヮッシャ 一 78aを介してボルト 78をボルト穴 79, 80〖こ揷通させ、下面側のフッ素榭脂製のヮッ シヤー 78aを介してナット 78bに締結する。
[0079] このとき、外部端子 76のボルト穴 80は列方向に細長い長穴であるので、波形パネ 70による押圧力が適度な大きさになるようボルト穴 80を利用して外部端子 76の締め 付け位置を調整することができる。こうして、 2枚の分割モジュール 61は、太陽電池モ ジュール 60の中心で接続導体 67同士が機械的に接触して電気的に直列接続され る。 2枚の分割モジュール 61の両端は、波形パネ 70を介して外部端子 76と機械的 に接触して電気的に直列接続され、収容ケース 62の両端に外部端子 76が突出して 、太陽電池モジュール 60の正極端子、負極端子となる。これら正極端子と負極端子 力 外部へ発電出力を取り出すことができる。
[0080] 図 17は、この太陽電池モジュール 60のメッシュ構造の等価回路 83を示し、半導体 素子 1はダイオード 1Aで図示されている。この等価回路 83は実施例 1の等価回路 3 6と同様の作用効果を奏する。正極端子 81と負極端子 82とから外部へ電力を取り出 すことができる。尚、分割モジュール 61を収容した空間を密封し外部雰囲気が入らな V、ようにするため必要に応じて榭脂ゃゴムの密封材で隙間を埋める。
[0081] 太陽電池モジュール 60においては、 2つの分割モジュール 61が共通の収容ケー ス 62の中で波形パネ 70によって機械的に直列接続され、ボルト 78とナット 78bを締 結することにより位置が固定され、且つ、ゴム被膜 74, 75とパッキング 77によって外 気と遮断されている。収容ケース 62全体を分解して分割モジュール 61を取替えたり あるいは回収して再使用することが可能でありる。このモジュール 60では、収容ケー ス 62内の空間が断熱効果を生む。合成樹脂製のケース部材 63を採用する場合はガ ラスを使用したものより軽くて壊れに《安価である。尚、半導体素子 1を配置する配 置密度を粗くすれば、光透過隙間を形成できるため、窓ガラスとして適用した場合に 採光が出来る。 [0082] 以上説明した太陽電池モジュールの作用、効果について説明する。
(1)細長いロッド形の半導体素子 1を採用しているため、半導体素子 1の長さ Z直 径の値を大きくして、半導体素子 1の 1個当たりの受光面積を大きくし、半導体素子 1 の必要数を少なくすることができ、電気的接続部の数を少なくすることができるから、 製作コストを低減することができる。ロッド形の発電用半導体素子 1では、種々の方向 力もの入射光を活用して発電することができる。 1又は複数の太陽電池モジュール 6 0を窓ガラスとして構成することも可能で、その場合室内からの光も発電に活用できる
[0083] (2)分割モジュール 61同士の接続、分割モジュール 61と外部端子 76との接続を 波形パネ 70の機械的押圧力を介して行なうため、ハンダなどの接合材による固着が 不要である。太陽電池モジュール 60から分割モジュール 61や外部端子 76や波形バ ネ 70を取り外して、別の太陽電池モジュールに利用することも容易となる。尚、複数 の太陽電池モジュール 60を直列接続する際に、外部端子 76同士を接触させること で簡単に接続することできる。
[0084] (3)弾性体製の導電性波形パネ 70を活用して電気的接続を確保して ヽるので、温 度変化に伴うモジュールの寸法変化 (膨張や収縮)や機械的な衝撃を吸収し、半導 体素子 1に過度なストレスを与えることがな 、。
(4)分割モジュール 61における複数列の列間の間隔を適宜変更したり、導電性線 材 66の太さを自由に設定することもできるため、採光性 (シースルー性）と発電の割 合を種々選択でき、美 、デザインの建材を兼ねた太陽電池モジュール 60や発光 ダイオードモジュール、およびこれらを複数組み合わせたパネルを製作することがで きる。
[0085] 次に、前記実施例 2を部分的に変更する例について説明する。
但し、半導体素子 1に関する変更例は、前記実施例において説明したのと同様で あるので、ここではその説明を省略する。
[0086] [1]分割モジュール 61において、複数の半導体素子 1のマトリックス配列における 行数と列数は一例を示すものであり、より多くの行数と列数をもつ分割モジュールに 構成してもよい。太陽電池モジュール 60に組み込む分割モジュール 61の数は 2個 に限るものではなぐその数は自由に設定できる。太陽電池モジュール 60に複数の 分割モジュール 61を 1列ではなぐ複数列に配置することもできる。つまり、 1つの太 陽電池モジュール 60に複数の分割モジュール 61を複数行複数列のマトリックス状に 配置してもよい。その場合は分割モジュール 61における保持部 68aを省略し、分割 モジュール 61を凹部 65の内面に当接させてもよい。
[0087] [2]太陽電池モジュール 60の外部端子 76に関して、複数の太陽電池モジュール 6 0を直列接続する際に有利となるように、一方 (例えば正極側）の外部端子 76は図示 のように外部に突出し、他方 (例えば負極側）の外部端子 76は、端子取付開口の奥 に引っ込んでいて、隣接する太陽電池モジュール 60の一方（例えば正極側）の外部 端子 76に接続可能に構成してもよい。
[0088] [3]太陽電池モジュール 60を、採光やシースルー性を必要としない壁材として構成 する場合は、半導体素子 1の後方に光反射あるいは光散乱可能な板やシートを配置 してもよい。太陽電池モジュール 60の場合は、半導体素子 1間を透過した光が半導 体素子 1の裏側で反射されて半導体素子 1のの出力が増加する、発光ダイオードモ ジュールの場合は反射して前方へ出射される光によって明るさが増加する。
[0089] [4]屋根、トップライト、窓、カーテンウォール、ファサード、 ひさし、 ルーパなど建 材と一体の太陽電池モジュールや屋外型の発光ダイオードデスプレイ、広告塔、自 動車、航空機、船舶などの一部に太陽光発電又は表示あるいは両方を兼ねた機能 装置としての利用も可能である。
[0090] [5]ケース部材 63のランド部 73に、各種センサー、信号受信機器、信号発信機器 、交流直流変換器、周波数変換器、ロジック回路、 CPUとその周辺回路を組み込み
、太陽電池モジュールや発光ダイオードモジュールの入出力の制御が可能な装置と して構成することちでさる。
実施例 3
[0091] この実施例 3に係る発光機能を有する半導体素子 1Aは、ロッド形の発光ダイオード である。この半導体素子 1 Aを、実施例 1の半導体モジュール 20に、半導体素子 1の 代わりに組み込むことにより、発光用半導体モジュールを構成することができる。或い は、この半導体素子 1Aを、実施例 2の半導体モジュール 60に、半導体素子 1の代わ りに組み込むことにより、発光用半導体モジュールを構成することができる。
[0092] 以下、この発光用半導体素子 1Aについて説明する。
図 18、図 19に示すように、この半導体素子 1Aは、基材 2Aと、この基材 2Aの軸心 2cと平行な帯状部分としての平坦面 3Aと、拡散層 4Aと、 pn接合 5Aと、負電極 7Aと 、正電極 8Aと、ノッシベーシヨン用皮膜 6Aとを備えており、前記実施例 1の発電機 能のある半導体素子 1と同様の構造に構成されている。基材 2Aは、 n形 GaP (リンィ匕 ガリウム）の単結晶又は多結晶で構成され、例えば、直径は 0. 5mm,長さは約 5. 0 mmである。但し、直径は 0. 5〜1. Omm程度であればよぐ長さも 5. Ommに限定さ れず、 5. Ommよりも大きくてもよい。
[0093] 基材 2Aの平坦面 3Aとその両側部分に、シリコン窒化膜 (Si N )からなる拡散マス
3 4
クでマスクした状態で、基材 2Aの表層部に亜鉛 (Zn)を熱拡散させることにより、前記 拡散層 4と同様に、 p形拡散層 4Aを形成すると共に、部分円筒形（円筒に近い部分 円筒形)の pn接合 5Aを形成する。この pn接合 5Aの面積は基材 2Aの軸心 2cと直交 する断面の断面積よりも大き 、。
[0094] 前記反射防止膜 6と同様に、例えば TiO力もなるパッシベーシヨン用皮膜 6Aが正
2
負の電極 8A, 7Aを除く全表面に形成され、前記実施例の正負の電極 7, 8と同様に 、負電極 7Aと正電極 8Aが全長に亙る帯状に形成され、負電極 7Aは、平坦面 3A( 帯状部分)の幅方向中央部に位置して基材 2Aに電気的にォーミック接続され、正電 極 8Aは、基材 2Aの軸心 2cを挟んで負電極 9Bと反対側に設けられて p形の拡散層 4Aに電気的にォーミック接続されている。
[0095] この発光機能のある半導体素子 1 A (発光ダイオード）においては、正電極 8Aから 負電極 7Aに向力つて順方向電流を流すと、赤色光が pn接合 5Aから半径方向へほ ぼ同強度で放射する。正負の電極 8A, 7Aを含む平面に対して発光の対称性があり 、発生した赤色光は半径方向へ等しい発光強度で、また、広い指向性をもって放射 することになる。 pn接合 5Aが円筒形に近い部分円筒形であるため、発生した赤色光 は半導体素子 1Aの表面を垂直に通過して外部へ放射する。そのため、光の内部反 射損失が少なくなり、発光効率が向上する。正負の電極 8A, 7A間の距離を基材 2A の直径以下の大きさに維持できるため、電極 8A, 7A間の電気抵抗を低く維持し、高 V、発光性能と発光能力を発揮することができる。
[0096] 前記半導体素子 1Aを部分的に変更する例について説明する。
前記基材 2Aを公知の種々の半導体材料（例えば、 GaAs、 SiC、 GaN、 InPなど） を用いて構成し、種々の光を発生する半導体素子 1Aに構成することも可能である。 前記基材 2Aと協働して pn接合 5Aを形成する基材 2Aと異なる導電形の別導電層は 、不純物の熱拡散、又は CVDによる成膜、又はイオン注入により形成してもよい。
[0097] 例えば、基材 2Aを n形 GaAs単結晶で構成し、前記別導電層を Znを熱拡散させた 拡散層で構成して発光ダイオードに構成してもよい。また、基材 2Aを n形 GaAs単結 晶で構成し、前記別導電層を p形の GaAsを熱拡散、又は CVDによる成膜、又はィ オン注入することにより形成し、発光ダイオードに構成してもよい。また、基材 2Aを n 形の SiC単結晶で構成し、前記別導電層は P形の GaN又は GalnPを成膜することに より形成し、発光ダイオードに構成してもよい。
産業上の利用可能性
[0098] 本願の発電又は発光用半導体モジュールは、太陽電池パネルや発光ダイオード ディスプレイや発光ダイオード照明装置に有効活用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 発電又は発光機能のある複数の半導体素子を備えた半導体モジュールにおいて、 複数の半導体素子の各々は、 p形又は n形の断面円形又は部分円形のロッド形半 導体結晶からなる基材と、この基材の表層部のうち基材の軸心と平行な帯状部分及 びその近傍部以外の部分に形成され且つ基材の導電形と異なる導電形の別導電層 と、基材と別導電層とで形成された部分円筒形の pn接合と、前記帯状部分において 基材の表面にォーミック接続された帯状の第 1電極と、前記基材の軸心を挟んで第 1 電極と反対側において別導電層の表面にォーミック接続された帯状の第 2電極とを 備え、
前記複数の半導体素子を、それらの導電方向を揃えてその導電方向を列方向とす る複数列かつ複数行に平面的に並べた状態に保持し且つ複数の半導体素子を個 別に又は複数群の群別に分離可能に保持する保持手段を設け、
前記複数列における各列又は隣接する各 2列の複数の半導体素子を直列接続し 且つ複数行における各行の複数の半導体素子を並列接続する導電接続機構を設 け、
前記導電接続機構による複数列の半導体素子の直列接続を維持する為に、列方 向と平行方向へ機械的押圧力を付加する導電性弾性部材を設けた、
ことを特徴とする発電又は発光用半導体モジュール。
[2] 前記半導体素子の基材の軸心と直交する断面における基材の断面形状は、円か らその直径の 1/2〜2/3の長さの弦の外側部分を除去した部分円であることを特徴と する請求項 1に記載の発電又は発光用半導体モジュール。
[3] 前記基材の帯状部分は、前記弦の外側部分を除去して形成された帯状の平坦面 に形成されたことを特徴とする請求項 2に記載の発電又は発光用半導体モジュール
[4] 前記別導電層は、不純物を拡散して形成された拡散層であることを特徴とする請求 項 1に記載の発電又は発光用半導体モジュール。
[5] 前記保持手段は、複数の半導体素子を収容する偏平な収容部を形成する平板状 の収容ケースを有し、この収容ケースは前記収容部の両面側を外界から区画する 1 対のケース板を含む分離可能な複数部材で構成され、少なくとも一方のケース板は 光透過性のガラス又は合成樹脂で構成されたことを特徴とする請求項 1に記載の発 電又は発光用半導体モジュール。
[6] 前記保持手段は、前記収容ケース内にほぼ平行に整列され且つ導電性帯板から なる複数の波形保持パネを有し、各行の複数の半導体素子は第 1,第 2電極を 1対 の波形保持パネに電気的に接続した状態にして 1対の波形保持パネで保持され、前 記導電接続機構は複数の波形保持パネで構成されたことを特徴とする請求項 5に記 載の発電又は発光用半導体モジュール。
[7] 隣接する波形保持パネにおける、一方の波形保持パネの複数の谷部と、他方の波 形保持パネの複数の山部の間に複数半導体素子が夫々保持されて!、ることを特徴 とする請求項 6に記載の発電又は発光用半導体モジュール。
[8] 複数の半導体素子を保持した状態で、複数の波形保持パネはメッシュ構造をなす ように構成されたことを特徴とする請求項 7に記載の発電又は発光用半導体モジユー ル。
[9] 前記半導体素子は発電機能を有する半導体素子で構成され、前記 1対のケース板 は光透過性のガラス又は合成樹脂で構成されたことを特徴とする請求項 5〜8の何れ かに記載の発電又は発光用半導体モジュール。
[10] 複数の半導体素子は複数群にグループ化され、
各群の複数の半導体素子は複数行複数列のマトリック状に整列されると共に、各行 の複数の半導体素子おける隣接する半導体素子は接近状に又は所定間隔あけて 配置され、
前記導電接続機構は、複数行の太陽電池セルの行と行の間に配置された複数の 導電性線材と列方向両端の行の外側に行方向と平行に配置された 1対の接続導体 を有し、
前記各群における、複数の半導体素子と、複数の導電性線材と、 1対の接続導体 の一部分を光透過性の合成樹脂で埋没状にモールドすることより平板状の分割モジ ユールに構成されたことを特徴とする請求項 5に記載の発電又は発光用半導体モジ ユーノレ o
[11] 前記複数の分割モジュールを前記収容ケースの収容部内に列方向に直列的に並 ベた状態において、隣接する分割モジュールの接続導体同士が電気的に接続され たことを特徴とする請求項 10に記載の発電又は発光用半導体モジュール。
[12] 前記収容ケースは対面状に重ね合せた 1対のケース板で構成され、前記各ケース 板は収容部の行方向両端側を塞ぐ側壁部と、その収容部からケース板の列方向両 端まで延びる端子装着溝とを有し、前記収容ケースの対面状の 1対の端子装着溝に は外部へ突出する端子板が装着されて収容ケースに固定されたことを特徴とする請 求項 11に記載の発電又は発光用半導体モジュール。
[13] 前記各端子板とこの端子板に対面する分割モジュールの接続導体との間に前記 導電性弾性部材である波形パネが装着され、これら 1対の波形パネの弾性付勢力に より複数の分割モジュールの電気的な直列接続が維持されていることを特徴とする 請求項 12に記載の発電又は発光用半導体モジュール。
[14] 前記各端子板は、前記収容ケースに列方向に位置調節可能に固定されたことを特 徴とする請求項 12又は 13に記載の発電又は発光用半導体モジュール。
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