(57)【要約】      （修正有）【課題】耐環境性を向上させた太陽電池ユニットを提供する。【解決手段】太陽電池ユニットは、複数の基体１００、第１出力リード部材２および第２出力リード部材３を含んでいる。太陽電池ユニットは、太陽電池素子および集光レンズ４００をさらに含んでいる。複数の基体１００の各々は、導体パターンを含む上面を有している。第１出力リード部材２は、複数の基体１００の各々に固定されており、導体パターンに電気的に接続されている。第２出力リード部材３は、複数の基体１００の各々に固定されており、導体パターンに電気的に接続されている。太陽電池素子は、複数の基体１００の各々の導体パターン上に設けられている。集光レンズ４００は、太陽電池素子の上方に設けられており、複数の基体１００の各々に対応して与えられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々、導体パターンを含む上面を有している、複数の基体と、
前記複数の基体の各々に固定されており、前記導体パターンに電気的に接続された第１出力リード部材と、
前記複数の基体の各々に固定されており、前記導体パターンに電気的に接続された第２出力リード部材と、
前記複数の基体の各々の前記導体パターン上に設けられた太陽電池素子と、
前記太陽電池素子の上方に設けられており、前記複数の基体の各々に対応して与えられた集光レンズと、
を備えた太陽電池ユニット。
【請求項２】
前記複数の基体の各々の上面が、前記導体パターンを有する凹部を含んでいることを特徴とする請求項１記載の太陽電池ユニット。
【請求項３】
前記太陽電池素子が、III−Ｖ族化合物半導体を含んでいることを特徴とする請求項１記載の太陽電池ユニット。
【請求項４】
前記集光レンズが、フレネルレンズであることを特徴とする請求項１記載の太陽電池ユニット。
【請求項５】
前記複数の基体に設けられたヒートシンクをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の太陽電池ユニット。
【請求項６】
各々、導体パターンを含む上面を有している、複数の基体と、
前記複数の基体の各々に固定されており、前記導体パターンに電気的に接続された第１出力リード部材と、
前記複数の基体の各々に固定されており、前記導体パターンに電気的に接続された第２出力リード部材と、
前記複数の基体の各々の前記導体パターンの上方に設けられた集光レンズと、
を備えた太陽電池ユニット用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子を有する太陽電池ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽エネルギーを電力に変換する太陽電池ユニットの開発が進められている。特に、発電効率の向上を目的として、集光型太陽電池ユニットの開発が進められている。集光型太陽電池ユニットは、太陽光を太陽電池素子に集める集光レンズを有している。
【特許文献１】特開２００５−２８５９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
太陽電池ユニットの開発において、耐環境性の向上が求められている。特に、集光型太陽電池ユニットに関しては、例えば耐熱性などの耐環境性の向上が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一つの態様によれば、太陽電池ユニットは、複数の基体、第１出力リード部材および第２出力リード部材を含んでいる。太陽電池ユニットは、太陽電池素子および集光レンズをさらに含んでいる。複数の基体の各々は、導体パターンを含む上面を有している。第１出力リード部材は、複数の基体の各々に固定されており、導体パターンに電気的に接続されている。第２出力リード部材は、複数の基体の各々に固定されており、導体パターンに電気的に接続されている。太陽電池素子は、複数の基体の各々の導体パターン上に設けられている。集光レンズは、太陽電池素子の上方に設けられており、複数の基体の各々に対応して与えられている。
【０００５】
本発明の一つの態様によれば、太陽電池ユニット用パッケージは、複数の基体、第１出力リード端子および第２出力リード端子を含んでいる。太陽電池ユニット用パッケージは、集光レンズをさらに含んでいる。複数の基体の各々は、導体パターンを含む上面を有している。第１出力リード部材は、複数の基体の各々に固定されており、導体パターンに電気的に接続されている。第２出力リード部材は、複数の基体の各々に固定されており、導体パターンに電気的に接続されている。集光レンズは、複数の基体の各々の導体パターンの上方に設けられている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一つの態様によれば、太陽電池ユニットおよびパッケージは、複数の基体、第１出力リード部材および第２出力リード部材を含んでいる。第１出力リード部材および第２出力リード部材が、複数の基体の各々に固定されている。従って、耐環境性が向上されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１に示されているように、本発明の一つの実施形態における太陽電池ユニット１は、複数の太陽電池装置１０、第１出力リード部材２および第２出力リード部材３を含んでいる。第１出力リード部材２および第２出力リード部材３は、複数の太陽電池装置１０の各々に電気的に接続されている。
【０００８】
図２および３に示されているように、第１出力リード部材２は、複数の出力端子部２ａを有している。複数の出力端子部２ａは、複数の太陽電池装置１０に電気的に接続されている。第２出力リード部材３は、複数の出力端子部３ａを有している。複数の出力端子部３ａは、複数の太陽電池装置１０に電気的に接続されている。
【０００９】
複数の太陽電池装置１０の各々は、基体１００、太陽電池素子３００および集光レンズ４００をさらに含んでいる。図２において、太陽電池装置１０は、仮想のｘｙｚ空間におけるｘｙ平面に実装されている。図２において、上方とは、仮想のｚ軸の正方向のことをいう。図３に示された構造は、太陽電池装置１０の内部構造を示すために、図２に示された太陽電池装置１０における集光レンズ４００が取り外されたものである。太陽電池ユニット用パッケージは、複数の基体１００、第１出力リード部材２および第２出力リード部材３を含んでいる。太陽電池ユニット用パッケージは、複数の集光レンズ４００をさらに含んでいる。
【００１０】
基体１００の材料例は、セラミックスである。基体１００は、上面１０２および下面１０４を有している。上面１０２は、凹部１０６および複数の段差部１０７を含んでいる。図４に示されているように、凹部１０６は、導体パターン１０８を有している。導体パターン１０８は、第１サブパターン１１０および第２サブパターン１１２を含んでいる。第１サブパターン１１０および第２サブパターン１１１は、出力端子部２ａおよび３ａに電気的に接続されている。第１サブパターン１１０および第２サブパターン１１１の材料例は、銅（Ｃｕ）である。
【００１１】
基体１００のさらに詳細な構造が、図５に示されている。基体１００は、第１層１００ａおよび第２層１００ｂを含んでいる。第１サブパターン１１０および第２サブパターン１１２は、第１層１００ａの上面に形成されている。第２層１００ｂは、第１層１００ａの上に積み重ねられている。第２層１００ｂは、孔１１４を有している。図５において、上方向とは、仮想のｚ軸の正方向のことをいう。
【００１２】
再び図３を参照して、出力端子部２ａおよび３ａは、基体１００の複数の段差部１０７に設けられている。出力端子部２ａおよび３ａの材料の一つの例は、鉄‐ニッケル‐コバルト合金（Ｆｅ‐Ｎｉ‐Ｃｏ）である。出力端子部２ａおよび３ａの材料の他の例は、銅（Ｃｕ）である。図６に示されているように、出力端子部２ａは、接合材５０２によって、第１サブパターン１１０に電気的に接続されている。出力端子部３ａは、接合材５０４によって、第２サブパターン１１２に電気的に接続されている。接合材５０２および５０４の材料の一つの例は、低融点半田である。接合材５０２および接合材５０４の材料の他の例は、導電性エポキシ樹脂である。
【００１３】
太陽電池素子３００は、導体パターン１０８上に設けられている。図３、４および６において、太陽電池素子３００および導体パターン１０８の電気的な接続構造の一部が省略されている。図７に示されているように、接続構造の一つの例は、一つの導電性ワイヤ６０２による接続である。太陽電池素子３００の第１電極３０８は、導電性ワイヤ６０２によって、第２サブパターン１１２に電気的に接続されている。太陽電池素子３００の第２電極３１０は、導電性接合材６０４によって、第１サブパターン１１０に電気的に接続されている。
【００１４】
太陽電池素子３００の例は、III−Ｖ族化合物半導体を含んでいる。図８に示されているように、太陽電池素子３００の例は、基板３０２の上に積み重ねられた第１導電型層３０４および第２導電型層３０６を含んでいる。第１導電型層３０４の例は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）を含んでいるｎ型層である。第２導電型層３０６の例は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）を含んでいるｐ型層である。第１電極３０８は、第２導電型層３０６の上に設けられている。第１電極３０８が、プラス電極である。第２電極３１０は、基板３０２に下に設けられている。第２電極３１０が、マイナス電極である。図８において、上方向とは、仮想のｚ軸の正方向のことをいう。図７において、下方向とは、仮想のｚ軸の負方向のことをいう。
【００１５】
図９に示されているように、接続構造の他の例は、フリップチップ接続である。太陽電池素子３００の第１電極３０８は、導電性接合材６０６によって、第２サブパターン１１２に電気的に接続されている。太陽電池素子３００の第２電極３１０は、導電性接合材６０８によって、第１サブパターン１１０に電気的に接続されている。
【００１６】
図１０に示されているように、太陽電池素子３００の他の例は、基板３０２上に積み重ねられた透光性導電層３１２を含んでいる。図１０において、積層方向は、仮想のｚ軸の負方向である。太陽電池素子３００は、透光性導電層３１２上に積み重ねられた第１導電型層３０４および第２導電型層３０６を含んでいる。第１導電型層３０４の例は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）を含んでいるｎ型層である。第２導電型層３０６の例は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）を含んでいるｐ型層である。第１電極３０８は、第２導電型層３０６の下に設けられている。第１電極３０８が、プラス電極である。第２電極３１０は、基板３０２の下に設けられている。第２電極３１０が、マイナス電極である。図１０において、上方向とは、仮想のｚ軸の正方向のことをいう。図１０において、下方向とは、仮想のｚ軸の負方向のことをいう。
【００１７】
再び図６を参照して、集光レンズ４００は、導体パターン１０８および太陽電池素子３００の上方に設けられている。集光レンズ４００は、太陽光を太陽電池素子３００に集める。集光レンズ４００の例は、フレネルレンズである。図６において、太陽光の進行方向が、破線によって示されている。
【００１８】
図１１に示されているように、太陽電池ユニット１の回路は、マイナス端子７０２およびプラス端子７０４を有している。複数の太陽電池素子３００は、マイナス端子７０２およびプラス端子７０４に対して並列接続されている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一つの実施形態における太陽電池ユニット１を示している。
【図２】図１に示された太陽電池装置１０を示している。
【図３】図２に示された太陽電池装置１０の内部構造を示している。
【図４】図３に示された基体１００を示している。
【図５】基体１００を示している。
【図６】太陽電池装置１０の断面を示している。
【図７】太陽電池素子３００の実装構造の一つの例を示している。
【図８】太陽電池素子３００の一つの例を示している。
【図９】太陽電池素子３００の実装構造の他の例を示している。
【図１０】太陽電池素子３００の他の例を示している。
【図１１】太陽電池ユニット１の回路構成を示している。
【符号の説明】
【００２０】
１  太陽電池ユニット
２  第１出力リード部材
３  第２出力リード部材
１０  太陽電池装置
１００  基体
２００  出力端子
３００  太陽電池素子
４００  集光レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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