(57)【要約】ソーラモジュール２０は、第１，第２シート体２１，２２と、これらシート体２１，２２の間に導電方向をシート体の面と直交する状態に組み込まれた複数列（複数群）の球状ソーラセル１１と、各群の球状ソーラセル１１を並列接続する機構と、各群の球状ソーラセル１１とそれに隣接する群の球状ソーラセル１１とを直列接続する機構と、正極端子２３および負極端子２４とを有する。左端側から順に奇数番目の列の球状ソーラセル１１においては正極が下負極が上に形成され、偶数番目の列の球状ソーラセル１１においては正極が上負極が下に形成されている。
2003036731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の絶縁材料製の第１シート体とこの第１シート体に平行に対向させた絶縁材料製の第２シート体とを含む１対のシート体と、これらシート体の間に複数行複数列に配設された複数の粒状の半導体セルとを備え、
各半導体セルは、ｐ形又はｎ形の半導体粒と、半導体粒の表層部に形成されたｐｎ接合と、半導体粒の両端に相対向状に形成されｐｎ接合の両端に接続された１対の電極を備えると共に発光又は受光機能を有し、
各半導体セルは、１対の電極を結ぶ導電方向が１対のシート体と直交する状態に配設され、
複数の粒状の半導体セルは、導電方向を揃えて配設されたグループをなす複数の半導体セルを単位として複数群にグループ化され、
前記１対のシート体の相対向する内面に、各群の複数の半導体セルを並列接続する並列接続機構と、各群の半導体セルとそれに隣接する群の半導体セルを直列接続する直列接続機構が設けられたことを特徴とする発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項２】
前記各半導体セルが光電変換を伴う受光機能を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項３】
前記各半導体セルが電光変換を伴う発光機能を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項４】
前記粒状の半導体セルが球状の半導体セルであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項５】
前記粒状の半導体セルが円柱状の半導体セルであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項６】
前記第２シート体が光透過性のシート体からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項７】
前記第１シート体がガラス製のシート体からなり、このガラス製のシート体の外表面に微細な多数のピラミッドカット又は凹凸を形成したことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項８】
前記１対のシート体は合成樹脂製のフレキシブルなシート体からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項９】
前記１対のシート体の間の複数の半導体セルの間の空間に絶縁性の透明合成樹脂が充填されたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項１０】
前記並列接続機構は第１，第２シート体の内面に夫々形成された第１導電膜を有し、前記直列接続機構は第１，第２シート体の内面に夫々形成された第２導電膜を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項１１】
前記第１シート体の内面の第１，第２導電膜は透明な金属酸化物製導電膜からなることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項１２】
前記第２シート体の内面の第１，第２導電膜は透明な金属酸化物製導電膜からなることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項１３】
前記第２シート体の内面の第１，第２導電膜は、光反射膜として機能する金属製導電膜からなることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項１４】
前記第１シート体の内面の第１，第２導電膜はプリント配線からなることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項１５】
前記第２シート体の内面の第１，第２導電膜はプリント配線からなることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項１６】
前記第２シート体の内面の第１，第２導電膜は、光反射膜として機能する金属製導電膜からなることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項１７】
前記第２シート体が光透過性のシート体で構成され、前記１対のシート体の表面側と裏面側から入射する外来光を受光可能に構成したことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項１８】
前記半導体セル同士間に所定の間隔が設けられ、前記１対のシート体の表面側から裏面側又は裏面側から表面側を部分的に透視可能に構成したことを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項１９】
前記第２シート体が光透過性のシート体で構成され、前記１対のシート体の表面側と裏面側へ光を放射可能に構成したことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の発光又は受光用半導体モジュール。
【請求項２０】
光透過性の絶縁材料製の第１シート体とこの第１シート体に平行に対向可能な絶縁材料製の第２シート体０．．と、発光又は受光機能を有し１対の電極え１０た複数の半導体セルを予め準備する第１工程と、
前記第１，第２シート体の内面に複数の導電膜を夫々形成する第２工程と、
前記第１シート体の各導電膜の一部分に複数の半導体セルの一方の電極を接着すると共に、第２シート体の各導電膜の一部分に複数の半導体セルの前記一方の電極と同じ一方の電極を接着する第３工程と、
前記第１，第２シート体を接近対向させ、第１シート体の各導電膜に固着された複数の半導体セルの他方の電極を第２シート体の対応する導電膜に接着すると共に、第２シート体の各導電膜に固着された複数の半導体セルの他方の電極を第１シート体の対応する導電膜に接着する第４工程と、
を有することを特徴とする発光又は受光用半導体モジュールの製造方法。
【請求項２１】
光透過性の絶縁材料製の第１シート体とこの第１シート体に平行に対向可能な絶縁材料製の第２シート体と、発光又は受光機能を有し１対の電極を備えた複数の半導体セルを予め準備する第１工程と、
前記第１，第２シート体の内面に複数の導電膜を夫々形成する第２工程と、
前記第２シート体の各導電膜に複数の半導体セルの一方の電極を接着する第３工程と、
前記第１，第２シート体を接近対向させ、第２シート体側に接着された複数の半導体セルの他方の電極を第１シート体の対応する導電膜に接着する第４工程と、を有することを特徴とする発光又は受光用半導体モジュールの製造方法。
【請求項２２】
前記第４工程において、この第４工程にて並列接続される複数の半導体セルの群を、隣接する群に直列接続することを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の発光又は受光用半導体モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、発光又は受光用半導体モジュールおよびその製造方法に関し、特にｐｎ接合と１対の電極を有する複数の粒状の半導体セルを１対のシート体の間に組み込んで、それら複数の半導体セルを直並列接続する構造とその製造方法に関するものである。この半導体モジュールは、太陽電池パネル、照明用パネル、ディスプレイ、半導体光触媒などの種々の用途に適用可能なものである。
背景技術
従来、ｐ形又はｎ形の半導体からなる小径の球状の半導体素子の表面部に拡散層を介してｐｎ接合を形成し、それら多数の半導体素子を共通電極に並列接続して太陽電池に活用する技術が研究されている。
米国特許第３，９９８，６５９号公報には、ｎ形の球状半導体の表面にｐ形拡散層を形成し、多数の球状半導体の拡散層を共通の膜状の電極（正極）に接続すると共に多数の球状半導体のｎ形コア部を共通の膜状の電極（負極）に接続して太陽電池を構成する例が記載されている。
米国特許４，０２１，３２３号公報には、ｐ形の球状半導体素子と、ｎ形の球状半導体素子を直列状に配置して、それら半導体素子を共通の膜状の電極に接続すると共に、それら半導体素子の拡散層を共通の電界液に接触させて、太陽光を照射して電界液の電気分解を起こさせる太陽エネルギーコンバータ（半導体モジュール）が開示されている。
米国特許第４，５８３，５８８号公報や米国特許第５，４６９，０２０号公報に示す球状セルを用いたモジュールにおいても、各球状セルはシート状の共通の電極に接続することにより取付けられているため、複数の球状セルを並列接続するのに適するが、複数の球状セルを直列接続するのには適していない。
一方、本願の発明者は、ＷＯ９８／１５９８３やＷＯ９９／１０９３５号国際公開公報に示すように、ｐ形又はｎ形の半導体からなる球状の半導体素子に拡散層、ｐｎ接合、１対の電極を形成した粒状の発光又は受光用の半導体セルを提案した。そして、ＷＯ９８／１５９８３号公報においては、多数の球状の半導体セルを直列接続したり、その複数の直列接続体を並列接続して、太陽電池、水の電気分解等に供する光触媒装置、種々の発光デバイス、カラーディスプレイなどに適用可能な半導体モジュールを提案した。
この半導体モジュールにおいて、何れかの直列接続体の何れかの半導体セルが故障によりオープン状態になると、その半導体素子を含む直列回路には電流が流れなくなり、その直列接続体における残りの正常な半導体セルも機能停止状態となり、半導体モジュールの出力が低下する。
そこで、本願の発明者は、複数の半導体セルをマトリックス状に配置し、各列の半導体セルを直列接続すると共に各行の半導体セルを並列する直並列接続構造を着想し、複数の国際特許出願を提出している。
しかし、ＷＯ９８／１５９８３号公報の半導体モジュールでは、半導体セルの電極同士を接続することにより複数の半導体セルを直列接続し、この直列接続体を複数列平面的に並べた構造を採用していたので、また、半導体セルの１対の電極は非常に小さなものであるので、前記直並列接続構造を採用する場合に、製造技術が複雑になり、大型の半導体モジュールを製造するのが難しく、半導体モジュールの製造コストが高価になる。
即ち、半導体モジュールを製作する場合、第１行目の複数の半導体セルを並列接続し、この上に次段の行の複数の半導体セルを並列接続と直列接続する状態に組み込んで接続し、順次これを繰り返して前記直並列接続構造を組立てなければならない。また、直列接続したセル間の間隔がないので、周囲の反射、散乱した光の取り込みが必ずしも良いとは言えないという問題がある。
本発明の目的は、粒状の複数の半導体セルを直並列接続構造で接続した発光又は受光用半導体モジュールを提供することである。本発明の別の目的は、セル間の反射散乱光を利用しやすくするセル配置を備えた発光又は受光用半導体モジュールを提供することである。本発明の別の目的は、簡単な製造技術で製作可能な直並列接続構造を備えた発光又は受光用半導体モジュールを提供することである。本発明の他の目的は、製造コストを低減可能な発光又は受光用半導体モジュールの製造方法を提供することである。
発明の開示
本発明に係る発光又は受光用半導体モジュールは、光透過性の絶縁材料製の第１シート体とこの第１シート体に平行に対向させた絶縁材料製の第２シート体とを含む１対のシート体と、これらシート体の間に複数行複数列に配設された複数の粒状の半導体セルとを備えている。
前記の各半導体セルは、ｐ形又はｎ形の半導体粒と、半導体粒の表層部に形成されたｐｎ接合と、半導体粒の両端に相対向状に形成されｐｎ接合の両端に接続された１対の電極を備えると共に発光又は受光機能を有し、各半導体セルは、１対の電極を結ぶ導電方向が１対のシート体と直交する状態に配設されている。
そして、複数の粒状の半導体セルは、導電方向を揃えて配設されたグループをなす複数の半導体セルを単位として複数群にグループ化されている。前記１対のシート体の相対向する内面に、各群の複数の半導体セルを並列接続する並列接続機構と、各群の半導体セルとそれに隣接する群の半導体セルを直列接続する直列接続機構が設けられている。
ここで、次のような構成を適宜採用することも可能である。
（１）前記各半導体セルが光電変換を伴う受光機能を有する。
（２）前記各半導体セルが電光変換を伴う発光機能を有する。
（３）前記粒状の半導体セルが球状の半導体セルである。
（４）前記粒状の半導体セルが円柱状の半導体セルである。
（５）前記第２シート体が光透過性のシート体からなる。
（６）前記第１シート体がガラス製のシート体からなり、このガラス製のシート体の外表面に微細な多数のピラミッドカット又は凹凸が形成されている。
（７）前記１対のシート体は合成樹脂製のフレキシブルなシート体からなる。
（８）前記１対のシート体の間の複数の半導体セルの間の空間に絶縁性の透明合成樹脂が充填されている。
（９）前記並列接続機構は第１，第２シート体の内面に夫々形成された第１導電膜を有し、前記直列接続機構は第１，第２シート体の内面に夫々形成された第２導電膜を有する。
（１０）（９）のものにおいて、前記第１シート体の内面の第１，第２導電膜は透明な金属酸化物製導電膜からなる。
（１１）（１０）のものにおいて、前記第２シート体の内面の第１，第２導電膜は透明な金属酸化物製導電膜からなる。
（１２）（１０）のものにおいて、前記第２シート体の内面の第１，第２導電膜は、光反射膜として機能する金属製導電膜からなる。
（１３）（９）のものにおいて、前記第１シート体の内面の第１，第２導電膜はプリント配線からなる。
（１４）（１３）のものにおいて、前記第２シート体の内面の第１，第２導電膜はプリント配線からなる。
（１５）（１３）のものにおいて、前記第２シート体の内面の第１，第２導電膜は、光反射膜として機能する金属製導電膜からなる。
（１６）前記第２シート体が光透過性のシート体で構成され、前記１対のシート体の表面側と裏面側から入射する外来光を受光可能に構成した。
（１７）（１６）のものにおいて、前記半導体セル同士間に所定の間隔が設けられ、前記１対のシート体の表面側から裏面側又は裏面側から表面側を部分的に透視可能に構成した。
（１８）（２）のものにおいて、前記第２シート体が光透過性のシート体で構成され、前記１対のシート体の表面側と裏面側へ光を放射可能に構成した。
本発明に係る発光又は受光用半導体モジュールの製造方法は、
光透過性の絶縁材料製の第１シート体とこの第１シート体に平行に対向可能な絶縁材料製の第２シート体と、発光又は受光機能を有し１対の電極を備えた複数の半導体セルを予め準備する第１工程と、
前記第１，第２シート体の内面に複数の導電膜を夫々形成する第２工程と、
前記第１シート体の各導電膜の一部分に複数の半導体セルの一方の電極を接着すると共に、第２シート体の各導電膜の一部分に複数の半導体セルの前記一方の電極と同じ一方の電極を接着する第３工程と、
前記第１，第２シート体を接近対向させ、第１シート体の各導電膜に接着された複数の半導体セルの他方の電極を第２シート体の対応する導電膜に接着すると共に、第２シート体の各導電膜に固着された複数の半導体セルの他方の電極を第１シート体の対応する導電膜に接着する第４工程と、
を有することを特徴とするものである。
本発明に係る別の発光又は受光用半導体モジュールの製造方法は、
光透過性の絶縁材料製の第１シート体とこの第１シート体に平行に対向可能な絶縁材料製の第２シート体と、発光又は受光機能を有し１対の電極を備えた複数の半導体セルを予め準備する第１工程と、
前記第１，第２シート体の内面に複数の導電膜を夫々形成する第２工程と、
前記第２シート体の各導電膜に複数の半導体セルの一方の電極を接合する第３工程と、
前記第１，第２シート体を接近対向させ、第２シート体側に固着された複数の半導体セルの他方の電極を第１シート体の対応する導電膜に接合する第４工程と、を有することを特徴とするものである。
ここで、前記の第４工程において、この第４工程にて並列接続される複数の半導体セルの群を、隣接する群に直列接続してもよい。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１、図２には粒状の受光用半導体セルとしての球状ソーラセル１，１１が示されている。図１に示す球状ソーラセル１は、抵抗率が１Ωｍ程度のｐ形シリコン単結晶からなる直径が約０．６〜２．０ｍｍの球状結晶２を素材として形成される。この球状結晶２の下端に直径約０．６ｍｍの平坦面３が形成され、この球状結晶２の表面部にリン（Ｐ）を拡散したｎ＋形拡散層４（厚さ約０．４〜０．５μｍ）とｐｎ接合５が形成されている。尚、前記平坦面３の直径０．６ｍｍは直径２．０ｍｍの球状結晶２の場合の大きさであ。
球状結晶２の中心を挟んで対向する両端部には、１対の電極６，７（正極６と負極７）が設けられ、負極７が平坦面３に配置されている。正極６は球状結晶２に接続され、負極７はｎ＋形拡散層４に接続されている。正極６と負極７を除く全表面にはＳｉＯ２又はＴｉＯ２の絶縁膜からなる反射防止膜８（厚さ約０．６〜０．７μｍ）が形成されている。正極６は例えばアルミニウムペーストを焼成して形成され、負極７は銀ペーストを焼成して形成される。
このような、球状ソーラセル１は、本発明者がＷＯ９８／１５９８３号公報に提案した方法で球状結晶２を製作してから、平坦面３、ｎ＋形拡散層４、１対の電極６，７、反射防止膜８を形成することで製作することができる。球状結晶２を製作する場合、高さ約１４ｍの落下チューブを採用し、原料としてのｐ形シリコンの粒を落下チューブの上端側の内部で加熱溶融してから自由落下させながら表面張力の作用で真球状を保持しつつ凝固させてほぼ真球状の球状結晶２を製作する。尚、球状結晶２は、落下チューブに依らずに、機械的な研磨方式などの方式により球状またはほぼ球状の結晶に形成してもよい。
前記平坦面３は、球状結晶２の一部を機械的に研磨して形成することができる。この平坦面３を形成するため、球状結晶２が転がりにくくなり、真空ピンセットにて吸着可能となり、正極６と負極７とを識別可能となる。次に、ｎ＋形拡散層４を形成する場合は、球状結晶２のの頂部の一部をマスキングした状態で、ｎ形不純物としてのリン（Ｐ）を公知の方法又は前記公報に開示した方法で球状結晶２の表面に拡散させる。１対の電極６，７、反射防止膜８も公知の方法又は前記公報に開示した方法で形成することができる。この球状ソーラセル１は、光電変換機能を有し、太陽光を受光して０．５〜０．６Ｖの光起電力を発生する。
図２に示す球状ソーラセル１１は、図１に示す球状ソーラセル１と比べて、ｎ＋形拡散層１４と１対の電極１６，１７の位置を逆に構成したものであり、ほぼ同様の構造である。この球状ソーラセル１１は、ｐ形シリコン単結晶からなる球状結晶１２、平坦面１３、ｎ＋形拡散層１４、ｐｎ接合１５、正極１６と負極１７とからなる１対の電極１６，１７、反射防止膜１８を有し、これらは前記球状ソーラセル１における球状結晶２、平坦面３、ｎ＋形拡散層４、ｐｎ接合５、１対の電極６，７、反射防止膜８と同様のものであり、同様に製作又は形成することができる。
次に、前記の２種類の球状ソーラセル１，１１の何れか一方又は両方を用いて半導体モジュールとしてのパネル状のソーラモジュールを構成することができる。そこで、最初の実施形態においては、球状ソーラセル１１を採用したソーラモジュール２０の製造方法と構造について、図３〜図９に基づいて説明する。
最初に、ソーラモジュール２０の概要について説明する。
ソーラモジュール２０は、１対のシート体２１，２２の間に多数の球状ソーラセル１１を多数行多数列のマトリックス状に組み込んだ構造のものであり、ソーラモジュール２０の縦横のサイズが例えば１０ｃｍ×２０ｃｍで、球状ソーラセル１１の配列ピッチが例えば４ｍｍであるとすると、多数の球状ソーラセル１１が例えば２５行５０列のマトリックス状に配置されることになる。そのような細かい構造は図示することが難しいので、本実施形態では、理解しやすいように５０個の球状ソーラセル１１を５行１０列に配設した場合を例として拡大図示して説明する。
図７、図８に示すように、ソーラモジュール２０は、光透過性の絶縁材料製の第１シート体２１とこの第１シート体２１に平行に対向させた絶縁材料製の第２シート体２２とを含む１対のシート体と、これらシート体２１，２２の間に５行１０列に配設された５０個の球状ソーラセル１１などを備えている。第２シート体２２の左端部と右端部には正極端子２３と負極端子２４が夫々が設けられている。
各球状ソーラセル１１は、１対の電極１６，１７を結ぶ導電方向が１対のシート体２１，２２と直交する状態に配設されている。各列には同種の球状ソーラセル１１が導電方向を揃えて配置されている。図５に示すように、第１シート体２１に接着される各列の５個の球状ソーラセル１１は、正極１６を上にまた負極１７を下に向けた状態に配置され、第２シート体２２に接着される各列の５個の球状ソーラセル１１は、正極１６を下にまた負極１７を上に向けた状態に配置されている。１対のシート体２１，２２の相対向する内面に、各群の５個の球状ソーラセル１１を並列接続する並列接続機構と、各群の球状ソーラセル１１とそれに隣接する球状ソーラセル１１を直列接続する直列接続機構が設けられている。
次に、ソーラモジュール２０の製造方法と詳細構造について説明する。
最初に、第１，第２シート体２１，２２と、２５個の球状ソーラセル１と５０個の球状ソーラセル１１を予め準備する。
第１，第２シート体２１，２２は、厚さ０．１〜０．５ｍｍの透明なフレキシブルなプリント基板であり、透明な電気絶縁性の合成樹脂材料（ポリカーボネイト、アクリル、ポリアリレート、メタクリル、シリコーン、ポリエステル等）で構成されている。第１シート体２１の外面（上面）には、ソーラモジュール２０に入射する光お反射損失を少なくする為に、多数行多数列のドーム状の小さな凸部２５（これが凹凸に相当する）が形成されている。この多数行多数列の凸部２５は、第１シート体２１をロール成形する際に形成することができる。
次に、図３は上下を逆にした第１シート体２１を示し、この図３に示すように、第１シート体２１の内面（下面）に、５組の梯子状の導電経路２６（導電膜）を形成すると共に、図４に示すように、第２シート体２２の内面（上面）に、４組の梯子状の導電経路２７（導電膜）と２組の半梯子状の導電経路２８，２９（導電膜）を形成する。第１シート体２１の内面に銅箔を貼り、導電経路２６をマスキングした状態でエッチング処理してプリント配線を形成し、そのプリント配線の表面に銀メッキを施すことで導電経路２６を形成する。同様に、第２シート体２２の内面に銅箔を貼り、導電経路２７〜２９をマスキングした状態でエッチング処理してプリント配線を形成し、そのプリント配線の表面に銀メッキを施すことで導電経路２７〜２９を形成する。
また、第２シート体２２においては、左端部分に半梯子状の導電経路２８に接続された正極端子２３を形成し、右端部分に半梯子状の導電経路２９に接続された負極端子２４を形成する。正極端子２３と負極端子２４には、ソーラモジュール２０を別のソーラモジュールや電気配線に電気的に接続する為のスルーホール２３ａ，２４ａが形成されている。導電経路２６〜２９を形成する際に、導電経路２６〜２９のうち球状ソーラセル１１の正負の電極１６，１７を接合する交点部にほぼ円形のパッド部３０が形成される。
次に、図３に示すように、第１シート体２１の内面を上方に向けた状態にして、各列の５個の球状ソーラセル１１の正極１６に導電性エポキシ樹脂などの導電性接着剤を塗布して、各組の導電経路２６の片方の並列接続部２６ａの５つのパッド部３０に接着する。そして、その接着が硬化した後、各列の５個の球状ソーラセル１１の負極１７に導電性接着剤を塗布する。
これと同様に、図４に示すように、第２シート体２２の内面を上方に向けた状態にして、各列の５個の球状ソーラセル１１の正極１６に導電性接着剤を塗布して、各組の導電経路２７の片方の並列接続部２７ａの５つのパッド部３０に接着すると共に、左端部の導電経路２８の並列接続部２８ａの５つのパッド部３０に接着する。そして、その接着が硬化した後、各列の５個の球状ソーラセル１１の負極１７に導電性接着剤を塗布する。
次に、図３に示すように、第１シート体２１の内面の外周部にブチルゴムからなるシーラント３１を貼り付け、１つの開口部３１ａを形成する。同様に、図４に示すように、第２シート体２２の内面の外周部にブチルゴムからなるシーラント３２を前記シーラント３１に対向するように貼り付け、前記開口部３１ａに対応する１つの開口部３２ａを形成する。
次に、図５に示すように、第１シート体２１を図３の姿勢から反転させた状態にし、その第１シート体２１を第２シート体２２の上方に対向させ、第１シート体２１の５列の球状ソーラセル１を、第２シート体２２の５つの並列接続部２７ｂ，２９ｂに対向させた状態に位置決めしてから、第１，第２シート体２１，２２を接近させて、第１シート体２１の各列の球状ソーラセル１１の負極１７を第２シート体２２の対応する並列接続部２７ｂ，２９ｂに接着し、第２シート体２２の各列の球状ソーラセル１１の負極１７を第１シート体２１の対応する並列接続部２６ｂに接着する。このとき、シーラント３１とシーラント３２とを接合させ、加熱硬化させて矩形枠状のシーラント壁３３を形成する。その後、開口部３１ａ，３２ａとで形成された注入口から第１，第２シート体２１，２２の間のシーラント壁３３の内側の空間に、絶縁性透明液体（メタアクリル樹脂やシリコーン樹脂を主成分とする充填剤）を注入して充填し、加熱又は紫外線照射によりフレキシブルな充填材３４に硬化させると、ソーラモジュール２０が完成する。
尚、第１シート体２１の内面を下方へ向けた状態で搬送ライン上を搬送しながら、第１シート体２１に対する導電経路２６の形成や、球状ソーラセル１１の接着を行うことも可能であるから、種々の装置や機構を組み込んだ自動化ラインによりソーラモジュール２０の組立てを行うことも可能である。また、導電経路２６〜２９を透明な導電性合成樹脂膜で構成してもよい。
以上のような構造のソーラモジュール２０においては、各列の５個の球状ソーラセル１１（各群の球状ソーラセル）が上下の並列接続部２６ａ，２７ａ，２８ａ，２６ｂ，２７ｂ，２９ｂにより並列接続されている。図３に示すように、第１シート体２１の各組の導電経路２６の並列接続部２６ａ，２６ｂは直列接続部２６ｃにより直列接続されている。同様に、図４に示すように、第２シート体２２の各組の導電経路２７の並列接続部２７ａ，２７ｂは直列接続部２７ｃにより直列接続され、左端側の並列接続部２８ａは直列接続部２８ｃにより正極端子２３に直列接続され、右端側の並列接続部２９ｂは直列接続部２９ｃにより負極端子２４に直列接続されている。こうして、各列の球状ソーラセル１１（各群の球状ソーラセル）は、直列接続部２６ｃ〜２９ｃを介して隣接する列（群）の球状ソーラセル１１に直列接続され、その両端に正極端子２３と負極端子２４とが接続されている。つまり、上下の並列接続部２６ａ，２７ａ，２８ａ，２６ｂ，２７ｂ，２９ｂが並列接続機構に相当すると共に第１導電膜に相当し、また、直列接続部２６ｃ〜２９ｃが直列接続機構に相当すると共に第２導電膜に相当する。
図９は、このソーラモジュール２０の等価回路を示すものであり、１個の球状ソーラセル１１の光起電力が例えば０．６Ｖである場合、正極端子２３と負極端子２４の間に６．０Ｖの光起電力が発生する。そして、各行の１０個の球状ソーラセル１１により発生する電流をＩとすると、正極端子２３から外部負荷へ５Ｉの電流が出力される。
このソーラモジュール２０においては、各列（各群）の５個の球状ソーラセル１１が並列接続され、各列の５個の球状ソーラセル１１とそれに隣接する列の５個の球状ソーラセル１１とが直列接続されているため、何れかの球状ソーラセル１１が故障や日陰により機能低下や機能停止した場合でも、それらの球状ソーラセル１１による光起電力が低下したり停止するだけで、正常な球状ソーラセル１１の出力は並列接続関係にあるその他の球状ソーラセルを介して分流出力されるため、一部の球状ソーラセルの故障や機能低下による悪影響は殆ど生じず、信頼性と耐久性に優れたソーラモジュール２０となる。
このソーラモジュール２０では、通常第１シート体２１を光入射側に向けて配置するものとするが、第１シート体２１の表面に多数の細かな凸部２５を形成してあるため、外来光の入射方向が大きく傾いた場合にも、多数の凸部２５の表面での屈折や乱反射を繰り返しつつ内部へ導入され、球状ソーラセル１１へ様々な方向から入射する。各球状ソーラセル１１の表面は球面であるため種々の方向から来る光を導入する光導入性に優れているため、ソーラモジュール２０における光利用率が高く維持される。しかも、球状ソーラセル１１は球状であるため、吸収可能な光の入射方向が狭く制約されず、種々の方向から来る光を吸収可能であり、光利用率が高く維持される。
第２シート体２２が透明材料で構成されているため、裏側から第２シート体２２を通って入射する光によっても光起電力が発生する。但し、第２シート体２２の裏面側からの光の入射がない場合には、第２シート体２２の裏面に第１シート体２１の方から入射した光を反射する反射膜を貼りつけた構造にしてもよい。
このソーラモジュール２０では、球状ソーラセル１１同士の間に所定の間隔が設けられ、第１，第２シート体２１，２２が透明材料で構成され、採光性があるため、ソーラモジュール２０を窓ガラスとして又は窓ガラスに貼りつけて使用することも可能である。但し、採光の必要がない場合には、球状ソーラセル１１の配置ピッチを小さくして、発電能力を高めるように構成してもよい。
このソーラモジュール２０は、その厚さは約１．０〜３．０ｍｍと非常に薄く、軽量で、フレキシブルな構造であるから、適用範囲が広く、建物の屋根、塀、壁面、種々の物体の曲面状の表面に取付けて使用することができる。例えば、自動車のボディの表面に貼りつけて発電するソーラモジュールを実現したり、自動車の窓ガラスに組み込んで発電するソーラモジュールを実現したりすることもできる。また、衣服に組み込んでモバイル機器の電源に適用可能なモジュールとすることもできる。また、巻物のように収納したり、展開したりすることのできるモジュールとすることできる。また、曲面状のモジュールに構成する場合には、光学的な指向性を拡大することも可能である。
このソーラモジュール２０においては、部材数が少なく、薄く、軽量であるため、コンパクトなものになり、比較的簡単な自動化ラインにより製造可能であり、廃棄物の発生も少ない。
そして、球状ソーラセル１１を第１，第２シート体２１，２２の導電経路２６〜２９に直接ボンディングできるため、球状ソーラセル１１の配置と配線の設計の自由度が大きく、セル数を適宜選択可能で、小出力用のモジュール、高電圧用モジュール、大出力用モジュールなど、用途に応じて自由に設計することができる。このソーラモジュール２０では、正極端子２３や負極端子２４を備えているため、標準的なソーラモジュール２０を多数製作することで、それら直列接続したり、並列接続したり、直並列接続したりすることで、用途に応じて適宜拡張することができる。また、このソーラモジュール２０では、球状ソーラセル１１と球状ソーラセル１１の間に所定の間隔を空けて構成すれば、光透過型の採光可能なモジュールとなるので、窓ガラスに貼りつけて使用可能なモジュールとなる。また、このソーラモジュール２０では、種々の形状のものに構成することができる。
次に、前記の実施形態を部分的に変更した種々の変更形態について説明する。
変更形態１・・（図１０〜図１２参照）
このソーラモジュール４０は、第１，第２シート体４１，４２、これらシート体４１，４２の間に組み込んだ５行１０列の球状ソーラセル１，１１、各列の５個の球状ソーラセル１，１１（各群の球状ソーラセル）を並列接続する並列接続機構、各群の球状ソーラセル１，１１とそれに隣接する群の球状ソーラセル１，１１を直列接続する直列接続機構などで構成されている。第１，第２シート体４１，４２は前記第１，第２シート体２１，２２と同様のものである。第１シート体４１の内面に形成する５組の導電経路４６（導電膜）は前記導電経路２６よりも単純な形になっているが、これら導電経路４６は導電経路２６と同様の構造のものであり、各導電経路４６は並列接続部４６ａ，４６ｂと直列接続部４６ｃとを有する。
第２シート体４２の内面には、４つの導電膜４７と、左右両端側の２つの導電膜４８，４９と、導電膜４８と一体の正極端子４３と、導電膜４９と一体の負極端子４４が形成され、これら導電膜４７〜４９は前記導電経路２７〜２９と同様に銅箔の表面に銀メッキを施した構造のものである。
このソーラモジュール４０を製作する製造方法は、基本的には前記ソーラモジュール２０の製造方法とほぼ同様であるので、簡単に説明する。
最初に、第１，第２シート体４１，４２と、２５個の球状ソーラセル１と、２５個の球状ソーラセル１１を予め準備する。次に、第１シート体４１の内面に５組の導電経路４６を形成すると共に、第２シート体４２の内面に導電膜４７〜４９を形成する。次に、図１１に示すように、第２シート体４２において、各列の球状ソーラセル１の負極７を対応する導電膜４７，４９の所定の位置に合成樹脂製接着剤にて接着すると共に、各列の球状ソーラセル１１の正極１６を対応する導電膜４７，４８の所定の位置に導電性合成樹脂接着剤にて接着する。そして、これら球状ソーラセル１，１１の周囲を囲繞するようにシーラント５１を貼り付ける。そして、第２シート体４２に接着された各列の球状ソーラセル１の正極６と、各列の球状ソーラセル１１の負極１７に導電性合成樹脂接着剤を夫々塗布する。
次に、第１シート体４１の内面を第２シート体４２に対向接近させて、各組の導電経路４６を隣接する２列の球状ソーラセル１，１１の正極６と負極１７に接合する。このとき、各列の球状ソーラセル１の正極６を並列接続部４６ａのパッド部５０に接着し、各列の球状ソーラセル１１の負極１７を並列接続部４６ｂのパッド部５０に接着する。そして、シーラント５１を第１シート体４１の内面に接着させてから加熱してシーラント５１を硬化させる。その後、シーラント５１の開口部５１ａから内部へ前記の絶縁性透明液と同様の絶縁性透明液を充填し、加熱や紫外線照射により硬化させて充填材５２にすると、このソーラモジュール４０が完成する。このソーラモジュール４０の等価回路は図９の等価回路と同様のものとなり、各列（各群）の球状ソーラセル１は導電経路４６の並列接続部４６ａと導電膜４７，４９により並列接続され、各列（各群）の球状ソーラセル１１は導電経路４６の並列接続部４６ｂと導電膜４７，４８により並列接続され、各群の球状ソーラセル１，１１とそれに隣接する群の球状ソーラセル１１，１は、導電膜４７又は導電経路４６の直列接続部４６ｃで直列接続されている。
このソーラモジュール４０は、第１シート体４１へのみ入射する外来光を受光して発電するものであり、導電膜４７〜４９は、光を反射させる反射膜としても機能するものである。その他の作用、効果については前記のソーラモジュール２０とほぼ同様である。
変更形態２・・（図１３〜図１８参照）
このソーラモジュール６０は、前記球状ソーラセル１，１１を適用したものであって、ソーラモジュール２０，４０とほぼ同様の構造のものであり、ほぼ同様に製作することができるので、このソーラモジュール６０の構造と製造方法について簡単に説明する。
このソーラモジュール６０は、第１，第２シート体６１，６２、これらシート体６１，６２の間に組み込んだ例えば６行１４列の球状ソーラセル１，１１、各列の球状ソーラセル１，１１を並列接続する並列接続機構、各列の球状ソーラセル１，１１とそれに隣接する列の球状ソーラセル１１，１とを直列接続する直列接続機構などから構成されている。第１，第２シート体６１，６２は、透明な白板強化ガラスの厚さ３〜４ｍｍの板で構成され、図１３に示すように、第１シート体６１の上面には６行７列のマトリックス状にピラミッドカット６３が形成され、各球状ソーラセル１，１１の鉛直上方にピラミッドカット６３の頂部が位置している。尚、各ピラミッドカット６３における面と面とがなす頂角は４５度以下とすることが望ましいが、これに限定される訳ではない。
図１４は第１シート体６１を上下逆にして示したもので、この図に示す第１シート体６１の内面には７列をなすように透明導電性金属酸化物（例えば、ＩＴＯ，ＳｎＯ２，ＺｎＯなど）の薄膜からなる７つの導電膜６４が形成されている。図１５に示すように、第２シート体６２の内面には、前記の導電膜６４と同様の８つ導電膜６５と、左端側の導電膜６５に接続された正極端子６６と、右端側の負極端子６７と、右端側の導電膜６５と負極端子６７間の２組の逆流防止用ダイオード６８とが形成されている。このソーラモジュール６０を製作する際には、第１，第２シート体６１，６２と、４２個の球状ソーラセル１と、４２個の球状ソーラセル１１とを予め製作する。
次に、第１，第２シート体６１，６２の内面に複数の導電膜６４，６５を夫々形成すると共に、第２シート体６２には正極端子６６、負極端子６７、２つの逆流防止用ダイオード６８を形成する。
次に、図１４に示すように、第１シート体６１の各導電膜６４の右端部に導電性接着剤にて６個の球状ソーラセル１（１群の球状ソーラセル）を接着するが、この場合、各球状ソーラセル１の正極６を導電膜６４に接着する。同様に、図１５に示すように、第２シート体６２の各導電膜６５の右端部に導電性接着剤にて６個の球状ソーラセル１１（１群の球状ソーラセル）を接着するが、この場合、各球状ソーラセル１１の正極１６を導電膜６５に接着する。更に、第１シート体６１の外周部に矩形枠状にシーラント６９を貼り付けると共に、第２シート体６２の外周部に矩形枠状にシーラント７０を貼り付ける
尚、シーラント６９，７０には夫々開口部６９ａ，７０ａを形成しておく。
次に、第１シート体６１の各球状ソーラセル１の負極７に導電性接着剤を塗布すると共に、第２シート体６２の各球状ソーラセル１１の負極１７にも導電性接着剤を塗布した状態で、第１シート体６１を内面を下向きに反転させた姿勢にして、第１シート体６１を第２シート体６２に対向接近させ、第１シート体６１の各列の球状ソーラセル１の負極７を第２シート体６２の対応する導電膜６５に接合すると共に、第２シート体６２の各列の球状ソーラセル１１の負極１７を第１シート体６１の導電膜６４に接合させ、上下のシーラント６９，７０を突き合わせて接合する。その後、加熱処理することでシーラン６９，７０を硬化させる。
次に、第１，第２シート体６１，６２の間の空間であってシーラント６９，７０の内側の空間に、例えばアクリル系の透明かつ絶縁性の合成樹脂の融液を充填して充填材７１として硬化させる。この充填材７１によりソーラモジュール６０の強度や耐久性を高めることができる。図１８は、このソーラモジュール６０の等価回路を示し、負極端子６７の近くに２つの逆流防止用ダイオード６８が図示のように設けられている。即ち、このソーラモジュール６０がバッテリに接続されているような場合に、夜間、ソーラモジュール６０が停止中に、バッテリから正極端子６６に電流が逆流すると、ソーラセル１，１１が壊れてしまう虞があるので、前記の逆流防止用ダイオード６８により逆電流が流れないように構成してある。
以上のソーラモジュール６０においては、図１８に示すように、各列の球状ソーラセル１，１１は導電膜６４，６５により並列接続され、球状ソーラセル１の列と球状ソーラセル１１の列とが交互に配置され、各列（各群）の球状ソーラセル１，１１と、それに隣接する各列（各群）の球状ソーラセル１１，１とが導電膜６４，６５を介して直列接続されているため、前記ソーラモジュール２０，４０とほぼ同様の作用、効果を奏する。
図１７は、ソーラモジュール６０に入射する光の挙動を示す為に、一部を拡大図示したものであり、第１シート体６１の表面に多数のピラミッドカット６３を形成してあるため、垂直に入射する光は勿論、その他種々の方向から入射する光も球状ソーラセル１，１１の方へ導入され易くなっており、入射光の利用効率を高めることができる。
このソーラモジュール６０では、第１，第２シート体６１，６２が透明なガラス製であり、導電膜６４，６５も透明な導電性合成樹脂で構成してあるため、第１シート体６１を通って入射する光によっても、第２シート体６２を通って入射する光によっても光起電力が発生する。しかも、球状ソーラセル１，１１同士の間に所定の間隔が設けられて一部の光が透過できるため採光性があるので、このソーラモジュール６０を窓ガラスとして適用したり、窓ガラスに貼り付けて適用したりすることも可能である。
尚、多数のピラミッドカット６３の代わりに、第１シート体６１の表面に多数の微細な規則的な凹凸を形成してもよく、また、第２シート体６２の表面にも、多数のピラミッドカット６３を形成したり、多数の微細な規則的な凹凸を形成してもよい。
変更形態３・・（図１９〜図２２参照）
このソーラモジュール８０は、第１，第２シート体８１，８２、これらのシート体８１，８２の間に組み込んだ３群の７２個の球状ソーラセル１１、各群の球状ソーラセル１１を並列接続する並列接続機構、各群の２４個の球状ソーラセル１１とそれに隣接する群の２４個の球状ソーラセル１１を直列接続する直列接続機構などから構成されている。
各群の２４個の球状ソーラセル１１は、正極１６を下に負極１７を上にした状態で６行４列のマトリックス状に配置され、第１，第２シート体８１，８２の導電膜８３〜８６により並列接続されている。中央の群の左側には１列６個の球状導電体８７が配置され、右側の群の左側には１列６個の球状導電体８７が配置され、右側の群の球状ソーラセル１１と中央の群の球状ソーラセル１１は６個の球状導電体８７により直列接続され、中央の群の球状ソーラセル１１と左側の群の球状ソーラセル１１は６個の球状導電体８７により直列接続されている。
第１シート体８１は、ピラミッドカットを形成した前記第１シート体６１と同様のガラス板で構成されている。第２シート体８２はガラスエポキシなどＦＲＰ製のプリント基板で構成されている。
図１９は第１シート体８１を上下逆にして図示したものであり、この第１シート体８１の内面には、金属酸化物の透明な導電性薄膜からなる３つの導電膜８３が形成されている。図２０に示すように、第２シート体８２の内面には、光反射機能のある４つの導電膜８４〜８６が形成されている。この導電膜８４〜８６は、表面に微細な凹凸を形成した銅箔の表面に銀メッキを施したものである。
第２シート体８２の左端部には、導電膜８４に接続された正極端子８８であって第２シート体８２を貫通するピン状の正極端子８８が形成されている。第２シート体８２の右端部には、導電膜８６に接続された負極端子８９であって第２シート体８２を貫通するピン状の負極端子８９が形成されている。第１シート体８１の導電膜８３と第２シート体８２の導電膜８６との間には、正極端子８８からソーラモジュール８０へ電流が逆流するのを防止する球状ダイオード９０が接続されている。
前記球状導電体８７は、鉄合金の小さな球体の表面に銀メッキを施し、上下両端に１対の電極（但し、これは省略可能である）を形成したもので、球状導電体８７の高さは球状ソーラセル１１の高さと同じになっている。
図２２に示すように、球状ダイオード９０は、ｐ形シリコンからなる球状結晶９５、ｎ形拡散層９６、ｐｎ接合９７、１対の電極９１，９２（陽極９１と陰極９２）、陰極９２側の上半分を覆う金属膜９２ａ、絶縁膜９８を有するものである。尚、球状ダイオード９０の陽極９１は導電膜８６に接続されている。
このソーラモジュール８０を製作する方法は、前記ソーラモジュール２０，４０，６０を製作する方法とほぼ同様であるので、簡単に説明する。
最初に、第１，第２シート体８１，８２と、７２個の球状ソーラセル１１と、１２個の球状導電体８７と、球状ダイオード９０などを予め準備する。
次に、第１シート体８１の内面に導電膜８３を形成すると共に、第２シート体８２の内面に導電膜８４〜８６を形成し、正極端子８８と負極端子８９も形成する。次に、第２シート体８２の各導電膜８４，８５に６行４列の２４個の球状ソーラセル１１を配置して各球状ソーラセル１１の正極１６を導電膜８４，８５に導電性接着剤により接着する。また、導電膜８６の中央部に球状ダイオード９０を配置してその陽極９１を導電性接着剤により導電膜８６に接着する。
次に、全部のソーラセル１１の負極１７と、全部の球状導電体８７の頂部と、球状ダイオード９０の陰極９２に導電性接着剤を塗布する。そして、第２シート体８２の内面の外周部にシーラント９３を貼り付け、開口部９３ａを形成する。
この状態で、正規の姿勢にした第１シート体８１を第２シート体８２の上方から対向させて接近させ、第１シート体８１の各導電膜８３を対応する各群の球状ソーラセル１１の負極１７に接着し、各列の球状導電体８７の頂部を対応する導電膜８３に接着する。そして、シーラント９３を第１シート体８１に接着させた状態でシーラント９３を加熱して硬化させる。その後、シーラント９３の開口部９３ａからアクリル樹脂などの透明合成樹脂の融液を内部に充填し、それを硬化させて透明充填材９４とする。こうして、ソーラモジュール８０が完成する。
このソーラモジュール８０の作用、効果について説明する。但し、このソーラモジュール８０の機能は、前記のソーラモジュール２０，４０，６０とほぼ同様であるので、以下簡単に説明する。
このソーラモジュール８０においても、各群の２４個の球状ソーラセル１１は上下の導電膜８３〜８５により並列接続され、左側の群の球状ソーラセル１１と中央の群の球状ソーラセル１１は６個の球状導電体８７により直列接続され、中央の群の球状ソーラセル１１と右側の群の球状ソーラセル１１は６個の球状導電体８７により直列接続されている。
第１シート体８１に入射する外来光が球状ソーラセル１１に到達すると、各群の球状ソーラセル１１が約０．６Ｖの光起電力を発生し、その光起電力（約１．８Ｖ）により発生した電流は正極端子８８からバッテリや外部負荷へ出力される。このソーラモジュール８０では、各群に複数行複数列の球状ソーラセル１１を設けるため、ソーラモジュール８０の全体では、必要に応じて、出力電流を多くし、出力電圧を低く抑えることができる。但し、このソーラモジュール８０を複数個直列接続することで、出力電圧も高くすることが可能である。また、逆流防止用のダイオード９０を組み込んであるため、外部からソーラモジュール８０の正極端子８８へ流入する逆電流を確実に防止し、逆電流によるソーラセル１１の破壊を確実に防止することができる。
このソーラモジュール８０では、１種類の球状ソーラセル１１を採用しているので、球状ソーラセル１１の製作と、ソーラモジュール８０の組立ての面で有利である。各群に複数行複数列の球状ソーラセル１１を設けるため、導電膜８３〜８５の構造が簡単になる。第２シート体８２の導電膜８４〜８６は光反射機能を有するため、第１シート体８１を通って入射した光が反射散乱され球状ソーラセル１１に吸収され易くなる。
尚、前記各列の球状導電体８７の代わりに、金属製の１つのロッドを適用することも可能であり、また、複数の球状ダイオード９０を設けてもよい。
更に、前記第１シート体８１の代わりに、図２３に示す第１シート体８１Ａを採用してもよい。この第１シート体８１Ａにおいては、３つの導電膜８３の代わりに図示のような導電膜としての３組のプリント配線９９が形成されている。
次に、前記の実施形態や変更実施形態を変更する種々の例について説明する。
１〕図２４，図２５に示す粒状の球状ソーラセル１００，１１０は、前記の球状ソーラセル１，１１と同様の大きさで、同様の発電機能を有するものであるので、球状ソーラセル１，１１と共に或いは球状ソーラセル１，１１の代わりにソーラモジュールに適用することができる。
図２４のソーラセル１００は、ｎ形シリコン単結晶の球状結晶１０１、この球状結晶１０１の一端部に形成した平坦面１０２、ｐ形拡散層１０３、ｐｎ接合１０４、平坦面１０２に形成した負極１０７、球状結晶１０１の中心を挟んで負極１０７に対向する正極１０６、絶縁膜からなる反射防止膜１０５などを有する。
図２５に示す球状ソーラセル１１０は、ｐ形シリコン単結晶の球状結晶１１１、この球状結晶１１１の両端部に形成した大きさの異なる平坦面１１２，１１３、ｎ形拡散層１１４、ｐｎ接合１１５、大きい方の平坦面１１２に形成した正極１１７、球状結晶１１１の中心を挟んで正極１１７に対向し小さい方の平坦面１１３に形成した負極１１８、絶縁膜からなる反射防止膜１１６などを有する。
２〕図２６に示す粒状の円柱状ソーラセル１２０は、前記の球状ソーラセル１，１１と同様の大きさで、同様の発電機能を有するものであるので、球状ソーラセル１，１１と共に或いは球状ソーラセル１，１１の代わりにソーラモジュールに適用することができる。この円柱状ソーラセル１２０は、１Ωｍ程度の抵抗率のｐ形シリコンからなる直径が１．５ｍｍの円柱体を素材として製作されるものである。この円柱状ソーラセル１２０は、ｐ形シリコンからなる円柱状結晶１２１、ｎ形拡散層１２２、ｐｎ接合１２３、ｐ＋形拡散層１２４、円柱状ソーラセル１２０の軸心方向の両端に設けられた１対の電極１２５，１２６（正極１２５と負極１２６）、絶縁膜からなる反射防止膜１２７などを有するものである。
３〕前記のソーラモジュールは受光用半導体モジュールの例であるが、前記のソーラモジュールにおける球状ソーラセル１，１１の代わりに電光変換により発光する粒状の発光ダイオード（ＬＥＤ）であって前記球状ソーラセル１，１１と同様の構造の発光ダイオードを組み込むことにより、平面的に発光する発光用半導体モジュールを製作することができる。発光ダイオードの場合、ｐ形結晶又は拡散層と接する電極が陽極となり、ｎ形拡散層又は結晶と接する電極が陰極となり、陽極から陰極へ順方向に電流を流すと、ｐｎ接合近傍から結晶や拡散層の材料に応じた波長の光を発生し、外部へ放射する。尚、本願の発明者がＷＯ９８／１５９８３号公報に提案した球状発光ダイオードやそれに類似の構造の球状発光ダイオードも採用可能である。
発光用半導体モジュールでは、透明な第１，第２シート体を用いて、両面から発光するモジュール、あるいは、透明な第１シート体と第１シート体の方へ光を反射する不透明な第２シート体を用いて片面へのみ発光するモジュール、などの形態が採用される。
４〕前記ソーラモジュール２０では、第１シート体２１の外面にのみ多数の凸部２５を形成した場合を例にして説明したが、第２シート体２２の外面にも、第１シート体２１の外面と同様に多数の凸部２５を形成してもよい。尚、第１シート体２１の多数の凸部２５の代わりに、多数の細かなピラミッドカットを形成してもよい。但し、このソーラモジュール２０の多数の凸部２５や、前記ソーラモジュール４０，６０の第１シート体の表面のピラミッドカットや微細な凹凸構造は必須のもではなく、第１シート体の表面を凹凸のない平面に形成することも可能である。
５〕前記球状ソーラセル１，１１は、シリコンの半導体で製作した受光用半導体セルを例にして説明したが、ＳｉＧｅ，ＧａＡｓ及びその化合物、ＩｎＰ及びその化合物、ＣｕＩｎＳｅ２及びその化合物、ＣｄＴｅ及びその化合物、などの半導体で光電変換機能のある受光用半導体セルを構成することもできる。
或いは、発光用半導体セルを組み込んで発光用半導体モジュールを構成する場合には、ＧａＡｓ及びその化合物、ＩｎＰ及びその化合物、ＧａＰ及びその化合物、ＧａＮ及びその化合物、ＳｉＣ及びその化合物、などの半導体で電光変換機能のある発光用半導体セルを構成することもできる。
６〕前記ソーラモジュール２０，４０におけるプリント基板の代わりに、セラミック配線基板や、金属配線ガラス基板を採用してもよい。透明ガラス板からなるシート体の代わりに、透明合成樹脂板からなるシート体を採用してもよい。
７〕前記導電性接着剤の代わりに、半だや、インジウム合金を採用してもよい。前記充填材３４，５２，７１，９４は必須のもではなく、省略してもよい。
前記逆流防止用ダイオード６８や、球状ダイオード９０は必須のものではなく、省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
図１は球状ソーラセルの断面図であり、図２は別の球状ソーラセルの断面図であり、図３はソーラモジュールの第１シート体の裏面図であり、図４はソーラモジュールの第２シート体の平面図であり、図５は第１シート体と第２シート体を組み立てる途中状態を示す断面図であり、図６は第１シート体の平面図であり、図７はソーラモジュールの平面図であり、図８はソーラモジュールの断面図であり、図９はソーラモジュールの等価回路図である。
図１０は変更形態１に係るソーラモジュールの第１シート体の裏面図であり、図１１は第２シート体の平面図であり、図１２はソーラモジュールの断面図である。図１３は変更形態２に係るソーラモジュールの第１シート体の平面図であり、図１４は第１シート体の裏面図であり、図１５は第２シート体の平面図であり、図１６はソーラモジュールの断面図であり、図１７はソーラモジュールの要部拡大断面図であり、図１８はソーラモジュールの等価回路図である。
図１９は変更形態３に係るソーラモジュールの第１シート体の裏面図であり、図２０は第２シート体の平面図であり、図２１はソーラモジュールの断面図であり、図２２は球状ダイオードの断面図であり、図２３は変更した第１シート体の裏面図である。図２４は別の球状ソーラセルの断面図であり、図２５は別の球状ソーラセルの断面図であり、図２６は円柱状ソーラセルの断面図である。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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