(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に設けられた光電変換素子と、
平面視して前記光電変換素子の周囲を囲繞して設けられた枠体と、
前記光電変換素子の上方に前記光電変換素子と間を空けて配置されるとともに、前記基板の上面に対して平行方向に突出する鍔部を有し、前記鍔部が前記枠体と接合された集光部材と、を備えており、
前記鍔部の下面が前記枠体の上面の全周に当接されており、
前記鍔部の外表面から前記枠体の外表面にかけて、接合体が連続して設けられていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光電変換装置であって、
前記接合体は、平面視して前記枠体の外表面の周囲に沿って連続して設けられていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光電変換装置であって、
前記接合体は、前記鍔部の外表面および前記枠体の外表面に直接接して形成された第１接合層と、前記第１接合層の外表面に形成された第２接合層とを有しており、前記第２接合層は前記第１接合層よりも低い弾性率であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光電変換装置であって、
前記鍔部は、断面視して、上部よりも下部の幅が広く設定されていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置の上方に設けられた受光部材と、を備えた光電変換モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換装置、ならびにその光電変換装置を用いた光電変換モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光電変換素子を有する光電変換装置の開発が進められている。例示的な光電変換装置としては、太陽エネルギーを電力に変換する太陽電池装置がある。特に、発電効率の向上を目的として、集光型の太陽電池装置の開発が進められている。光電変換装置は、光エネルギーを電力エネルギーに変換する光電変換素子を有している。光電変換装置が例えば太陽電池装置の場合、光電変換素子は、太陽エネルギーを電力エネルギーに変換する太陽電池素子である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
なお、光電変換装置は、光電変換素子上に、光電変換素子に光を集光させる集光部材が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７２５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光電変換装置は、光を集光して電気に変換するものであるため、室外にて設置されて用いられることがある。特に、光電変換装置を室外で用いた場合は、天候または気温の変化によって、光電変換装置の外表面に水滴が付くことがある。その水滴が装置内部に進入した場合は、装置が所望する動作を行なわない可能性が生じる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐環境性の向上に寄与することが可能な光電変換装置、ならびに光電変換モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る光電変換装置は、基板と、該基
板上に設けられた光電変換素子と、平面視して前記光電変換素子の周囲を囲繞して設けられた枠体と、前記光電変換素子の上方に前記光電変換素子と間を空けて配置されるとともに、前記基板の上面に対して平面方向に突出する鍔部を有し、前記鍔部が前記枠体と接合された集光部材と、を備えており、前記鍔部の下面が前記枠体の上端面の全周に当接されている。また、前記鍔部の外表面から前記枠体の外表面にかけて、接合体が連続して設けられている。
【０００８】
また、本発明の一実施形態に係る光電変換モジュールは、前記光電変換装置と、前記光電変換装置の上方に設けられた受光部材と、を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、耐環境性の向上に寄与することが可能な光電変換装置、ならびに光電変換モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る光電変換モジュールの概観を示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係る光電変換装置、及び受光部材の断面図である。
【図３】本実施形態に係る光電変換装置の一部を拡大した断面図である。
【図４】本実施形態に係る光電変換装置の平面図であって、集光部材を取り除いた状態を示している。
【図５】一変形例に係る光電変換装置、及び受光部材の断面図である。
【図６】一変形例に係る光電変換装置、及び受光部材の断面図である。
【図７】一変形例に係る光電変換装置、及び受光部材の断面図である。
【図８】一変形例に係る光電変換装置、及び受光部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる光電変換モジュール、及び光電変換装置の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されないものとする。
【００１２】
＜光電変換モジュールの概略構成＞
図１は、本実施形態に係る光電変換モジュール１の概観斜視図と、その一部を拡大した分解斜視図である。また、図２は、図１に示す光電変換装置２、受光部材３の断面図である。さらに、図３は、図２に示した光電変換装置２の一部を拡大した断面図である。また、図４は、図２に示す光電変換装置２の平面図であって、集光部材を取り除いた状態を示している。
【００１３】
本実施形態に係る光電変換モジュール１は、太陽光を電力に変換する太陽光発電モジュールである。また、本実施形態に係る光電変換装置２は、光を集光する光電変換素子４を含んでいる。かかる光電変換素子４は、例えば太陽光を集光して発電する機能を備えている。光電変換モジュール１は、図１に示すように、複数の光電変換装置２を含んで構成されている。そして、複数の光電変換装置２が、電気的に並列または直列に接続されている。
【００１４】
光電変換モジュール１は、複数の光電変換装置２と、光を受光する受光部材３とを含んでいる。受光部材３は、光電変換装置２の上方に設けられている。受光部材３は、例えばドーム形状のフレネルレンズである。受光部材３は、外部からの光を受光するとともに、受光した光を光電変換装置２に集める機能を備えている。なお、受光部材３は、例えばガラス、プラスチックまたは透光性樹脂等からなる。かかる受光部材３は、フレーム部材３ａとレンズ部材３ｂとを含んでおり、レンズ部材３ｂを取り囲むようにフレーム部材３ａにて固定されている。
【００１５】
光電変換装置２は、図２または図３に示すように、基板５と、基板５上に設けられた光電変換素子４と、平面視して光電変換素子４の周囲を囲繞して設けられた枠体６と、光電変換素子４の上方に光電変換素子４と間を空けて配置されるとともに、基板５の上面に対して平行方向に突出する鍔部７ａを有し、鍔部７ａが枠体６と接合された集光部材７と、を含んでいる。
【００１６】
基板５は、絶縁性の基板であって、アルミナまたはムライト等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料等から成る。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。
【００１７】
基板５内には、枠体６の内外を電気的に接続するための導電路８が設けられている。導電路８の一端は、枠体６で囲まれる領域内に位置し、導電路８の他端は、枠体６で囲まれない領域に位置する。そして、導電路８の一端が、枠体６内に実装される光電変換素子４と電気的に接続され、導電路８の他端が、隣接する光電変換装置２と電気的に接続される。導電路８は、例えば、銅、銀、金、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルトまたはクロム等の金属材料、あるいはそれらの合金からなる。
【００１８】
基板５上には、光電変換素子４が実装される領域に、端子として機能する第１電極体９が設けられている。第１電極体９は、光電変換素子４の下面に電気的に接続される。そして、光電変換素子４にて発電した電力を第１電極体９に流すことができる。第１電極体９は、例えば、銅、銀、金、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルトまたはクロム等の金属材料、あるいはそれらの合金からなる。
【００１９】
光電変換素子４は、第１電極体９の中央部上に設けられ、第１電極体９と電気的に接続される。光電変換素子４の第１電極体９と対向する下面には、光電変換素子４の下面電極パターンが形成されている。かかる下面電極パターンが、例えば半田を介して第１電極体９に電気的に接続されている。
【００２０】
また、光電変換素子４の上面には、上面電極パターンが形成されている。かかる上面電極パターンは、例えばワイヤを介して後述する枠体６の一部である第１枠体部６ａ上に形成される第２電極体１０に電気的に接続される。
【００２１】
光電変換素子４は、例えば、III−Ｖ族化合物半導体を含んでいる太陽電池素子である。光電変換素子４は、光起電力効果により、受けた光を即時に電力に変換して出力することができる。例示的な太陽電池素子は、ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ／Ｇｅ３接合型セルの構造を有している。インジウムガリウムリン（ＩｎＧａＰ）トップセルは、６６０ｎｍ以下の波長領域に含まれる光をエネルギー変換する。ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）ミドルセルは、６６０ｎｍ以上８９０ｎｍ以下の波長領域に含まれる光をエネルギー変換する。ゲルマニウム（Ｇｅ）ボトムセルは、８９０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の波長領域に含まれる光をエネルギー変換する。３つのセルは、トンネル接合を介して直列に接続されている。開放電圧は、３つのセルの起電圧の和である。なお、光電変換素子４の一辺は、例えば３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の長さである。また、光電変換素子４は、例えば０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下の厚みである。
【００２２】
第１電極体９の端部上に、枠体６の一部である第１枠体部６ａが設けられる。第１枠体部６ａは、絶縁性の部材であって、第１電極体９と第２電極体１０との間に介在されるものである。そして、第１電極体９と第２電極体１０とが直接、電気的に導通するのを防いでいる。第１枠体部６ａは、平面視して光電変換素子４の外周に沿った領域に設けられる。なお、第１枠体部６ａは、基板５と同様に、アルミナまたはムライト等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料等から成る。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。なお、第１枠体部６ａの熱膨張率は、例えば３０×１０−６１／Ｋ以上１２０×１０−６１／Ｋ以下に設定されている。
【００２３】
第１枠体部６ａ上には、平面視して光電変換素子４の周囲を取り囲むように第２電極体１０が設けられている。第２電極体１０は、例えば半田を介して第１枠体部６ａ上に設けられている。第２電極体１０は、中央部に貫通穴が設けられた板体である。その貫通穴内に光電変換素子４が配置される。なお、第２電極体１０は、例えば、銅、銀、金、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルトまたはクロム等の金属材料、あるいはそれらの合金からなる。
【００２４】
第２電極体１０は、光電変換素子４の上面に形成された上面電極パターンに例えばワイヤを介して電気的に接続される。ここで、第１電極体９は、正極として機能する。また、第２電極体１０は、負極として機能する。そして、光電変換素子４は、第１電極体９または第２電極体１０を介して外部に電気を取り出すことができる。
【００２５】
また、第２電極体１０は、隣接する光電変換装置２の第１電極体９に導電路８を介して電気的に接続される。ここで、第２電極体１０と導電路８とは、接続端子１１を介して電気的に接続される。ここで、接続端子１１は、例えば、銅、銀、金、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルトまたはクロム等の金属材料、あるいはそれらの合金からなる。
【００２６】
接続端子１１は、隣接する光電変換装置２同士を電気的に接続するものである。そして、接続端子１１の一端は、一方の光電変換装置２における基板５の上面に露出する導電路８の他端に、例えば半田を介して電気的に接続される。また、接続端子１１の他端は、他方の光電変換装置２における第２電極体１０の下面に、例えば半田を介して電気的に接続される。このように、隣接する光電変換装置２同士において、一方の光電変換装置２の導電路８と他方の光電変換装置２の第２電極体１０とを簡易に接続することができる。
【００２７】
接続端子１１は、一方の光電変換装置２において発電した電気を他方の光電変換装置２に伝達することができる。このようにして、光電変換装置２において発電した電気を、隣接する光電変換装置２に送ることができる。そして、光電変換モジュール１は、直列または並列に電気的に接続した複数の光電変換装置２を有しており、それぞれの光電変換装置２にて発電した電気を光電変換モジュール１から取り出すことができる。
【００２８】
第２電極体１０上には、枠体６の一部である第２枠体部６ｂが設けられている。第２枠体部６ｂは、集光部材７の鍔部７ａを支持するものである。かかる第２枠体部６ｂは、第２電極体１０上に形成され、平面視して発光素子４の外周を取り囲むように設けられる。なお、第２枠体部６ｂは、第１枠体部６ａと同様に、アルミナまたはムライト等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料等から成る。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。なお、第２枠体部６ｂの熱膨張率は、例えば３０×１０−６１／Ｋ以上１２０×１０−６１／Ｋ以下に設定されている。
【００２９】
第２枠体部６ｂ上には、接合体１２を介して集光部材７が接続される。接合体１２は、鍔部７ａの外表面から枠体６の第２枠体部６ｂの外表面にかけて連続して形成されている。そして、集光部材７と枠体６とを強固に接合することができ、集光部材７が枠体６から位置ズレするのを抑制することができる。
【００３０】
また、接合体１２は、枠体６の第２枠体部６ｂの上部であって、平面視して第２枠体部６ｂの外表面の周囲に沿って連続して設けられている。接合体１２が、枠体６の周囲を取り囲むように連続して設けられることで、枠体６と集光部材７とを効果的に強固に接合することができる。そして、枠体６と集光部材７で囲まれる領域の封止性を向上させて、該領域内に位置する光電変換素子４を気密封止することができ、光電変換素子４の電気特性が時間の経過とともに、大きく変化するのを抑制することができる。
【００３１】
接合体１２は、鍔部７ａの外表面および第２枠体部６ｂの外表面に直接接して形成された第１接合層１２ａと、第１接合層１２ａの外表面に形成された第２接合層１２ｂとから構成されている。第１接合層１２ａは、枠体６と集光部材７の熱膨張差に起因する熱応力を緩和する機能を有している。また、第２接合層１２ｂは、枠体６と集光部材７との間の接合力を向上させて枠体６と集光部材７で囲まれる領域の封止性を良好に維持する機能を有している。第１接合層１２ａは、例えば、低融点のガラスまたは半田材料等であって、熱膨張率が、枠体６と集光部材７の間の値となるような材料からなる。なお、第１接合層１２ａの熱膨張率は、例えば３０×１０−６１／Ｋ以上１００×１０−６１／Ｋ以下に設定されている。また、第２接合層１２ｂは、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂やポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂またはポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂等の封止性に優れた材料からなる。なお、第２接合層１２ｂは、第１接合層１２ａの弾性率よりも低い弾性率であることが望ましい。第２接合層１２ｂの弾性率を第１接合層１２ａの弾性率よりも低くし、第２接合層１２ｂを弾性のある材料とすることで、第２接合層１２ｂを伸縮しやすくすることができ、外部から接合層１２内に進入する水分に対する耐水性を向上させることができる。
【００３２】
第１接合層１２ａは、鍔部７ａの下面と第２枠体部６ｂの外側面にまたがって形成されている。そして、鍔部７ａの下面と第２枠体部６ｂとの間のすきまを第１接合層１２ａで埋めている。第１接合層１２ａの材料は、第２枠体部６ｂの熱膨張率と鍔部７ａの熱膨張率との間の大きさの熱膨張率の材料を選択することで、第２枠体部６ｂと鍔部７ａとが熱膨張するときに、両者の熱膨張率の差に起因して、両者が剥離しようとするのを抑制することができ、両者を良好に繋ぎ止めることができる。
【００３３】
第２接合層１２ｂは、第１接合層１２ａの外表面に沿って形成される。平面視したときに、鍔部７ａが第２枠体部６ｂから平面方向に突出しているが、その突出している大きさに対応する面積が鍔部７ａの下面に想到する。その鍔部７ａの露出する下面を、第１接合層７ａおよび第２接合層１２ｂで被覆する。そして、鍔部７ａの露出していた下面を接合体１２で被覆することができる。
【００３４】
集光部材７は、受光部材３を介して透過した光を集光し、集光した光を光電変換素子４に集中させる機能を備えている。集光部材７は、光電変換素子４の上方に光電変換素子４と間を空けて配置されている。そして、基板５の上面に対して平面方向に突出する鍔部７ａを有しているとともに、鍔部７ａが枠体６の第２枠体部６ｂと接合されている。また、鍔部７ａは、集光部材７の一部であって、集光部材７と一体に設けられている。
【００３５】
集光部材７は、例えばガラス、プラスチックまたは透光性樹脂等の光透過性の材料からなる。光電変換素子４を枠体６で取り囲むとともに、枠体６の上面に集光部材７を設けることで、光電変換素子４を取り囲む周囲の空間の気密性を良好に維持することができる。
【００３６】
集光部材７と枠体６は、光電変換素子４を封止する機能を備えている。つまり、光電発光素子４が、基板５、枠体６、枠体７、第１電極体９および第２電極体１０で囲まれることで気密封止される。なお、気密封止される空間は、不活性ガスが充填されている。あるいは、気密封止される空間は、大気よりも圧力の低い低圧状態に維持されている。
【００３７】
集光部材７は、光電変換素子４と間を空けて配置されている。集光部材７と光電変換素子４とが気密封止された空間を介して設けられることで、集光部材７の一部が光電変換素子４と接触し、集光部材７または光電変換素子４が損傷するのを抑制することができる。仮に、光電変換素子４が損傷すると、光電変換素子４の光電変換効率が低減することがあるが、本実施形態によれば、両者が接触しないため、光電変換素子４の光電変換効率が低減するのを抑制することができる。また、仮に、集光部材７が損傷すると、受光部材３から集光部材７を介して光電変換素子４に向かう光が損傷した箇所にて乱反射する虞があるが、本実施形態によれば、両者が接触しないため、光電変換素子４に集光する光の量が低減するのを抑制することができる。
【００３８】
鍔部７ａが、集光部材７に無い場合を想定すると、集光部材７は、上部よりも下部の幅が狭くなるように形成されている。集光部材７が上部よりも下部が幅狭に形成されていることで、受光部材３から光電変換装置２に向けて進行する光の屈折角度を調整し、集光部材７の側面から外部に漏れ出る光を低減することができ、集光部材７の下面から光電変換素子４に向けて多くの光を放出することができる。その結果、光電変換素子４に多くの光を当てることができ、光電変換効率を向上させることができる。
【００３９】
集光部材７と鍔部７ａは、連続して一体的に形成されている。集光部材７と鍔部７ａとを一体とすることで、基板５上の所定位置に設けられた光電変換素子４に対して、集光部材７を位置決めするときに、鍔部７ａを第２枠体部６ｂ上に配置するだけで、集光部材７が光電変換素子４上に位置決めすることができ、製造工程を単純化することができる。
【００４０】
また、仮に、集光部材７と鍔部７ａとが別体の場合、所定位置に設けられた光電変換素子４に対して、第２枠体部６ｂを固定した後に、さらに、鍔部７ａを集光部材７に固定しなければならない。そのため、鍔部７ａについても位置決めもしなければならず、製造工程が複雑化する虞があった。一方、本実施形態によれば、集光部材７と鍔部７ａとを一体とすることで、所定位置に設けられた光電変換素子４に対して、両者を一度に位置決めすることができる。
【００４１】
また、平面視して光電変換素子４と集光部材７とは、重なるように配置されている。光電変換素子４と集光部材７とが重なる領域を大きくすることで、集光部材７を介して光電変換素子４に集光される光の量を多くすることができる。その結果、光電変換素子４の光電変換効率を向上させることができる。
【００４２】
基板５の下面には、放熱部材１３が設けられている。放熱部材１３は、光電変換装置２に伝わる熱を外部に放熱する機能を備えている。光電変換装置２は、受光部材３を介して伝わる光のエネルギーの一部が、熱に変換されて発熱する。そのため、放熱部材１３は、光電変換装置２と接続されており、光電変換装置２から伝わる熱を吸収して外部に放熱する。なお、放熱部材１３は、例えば、アルミニウム、銅またはモリブデン等の放熱機能を備えた金属材料からなる。
【００４３】
本実施形態に係る光電変換装置２は、光を集光して電気に変換するものである。室外に設置して使用されることが多いため、天候または気温の変化によって、光電変換装置２の外表面に水滴が付くことがあり得る。その場合は、結露または雨天時の雨滴等が原因となって、光電変換モジュール１内に発生した水滴が、光電変換装置２の集光部材７の表面に付くことが想定される。集光部材７の上面に付いた水滴は、重力等の影響を受けて、集光部材７の上面に沿って移動するが、本実施形態に係る光電発光装置２によれば、平面視したときに、第２枠体部６ｂが鍔部７ａの端部よりも内側に位置するように配置されているため、水滴は第２枠体部６ｂと鍔部７ａとの接合箇所から、枠体６で囲まれる気密空間内に進入しにくく、枠体６内の光電変換素子４が酸化するのを抑制することができる。
【００４４】
また、本実施形態に係る光電変換装置２は、第２枠体部６ｂで囲まれない領域に位置する鍔部７ａの露出していた下面が、接合体１２にて被覆されている。そのため、集光部材７に被着した水滴が、集光部材７と第２枠体部６ｂとの接合箇所から、枠体６内に進入しにくくすることができる。
【００４５】
さらに、本実施形態に係る光電変換装置２は、集光部材７に鍔部７ａを設け、鍔部７ａの下面を第２枠体部６ｂの上面が支持する構造であるため、平面視したときに、集光部材７と枠体６との接続箇所が露出していないため、水滴が集光部材７の上方から当該接続箇所に進入しにくくすることができる。
【００４６】
上述したように、本実施形態によれば、集光部材の外表面に被着した水滴が装置内部に進入するのを抑制することができ、耐環境性の向上に寄与することが可能な光電変換装置２、ならびに光電変換モジュール１を提供することができる。
【００４７】
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００４８】
＜光電変換モジュールの製造方法＞
ここで、図１に示す光電変換モジュール１、および図２に示す光電変換装置２の製造方法を説明する。
【００４９】
まず、基板５および枠体６を準備する。基板５および枠体６が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウムまたは酸化カルシウム等の原料粉末に、有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して混合物を得る。そして、基板５および枠体６の型枠内に、混合物を充填して乾燥させた後、焼結前の基板５および枠体６を取り出す。なお、基板５は、導電路８となるためのビア穴を形成しておく。
【００５０】
また、タングステンまたはモリブデン等の高融点金属粉末を準備し、この粉末に有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して金属ペーストを得る。
【００５１】
そして、取り出した焼結前の基板５の上面に対して、例えばスクリーン印刷法を用いて、金属ペーストを塗って第１電極体９を接合するためのメタライズ層を形成する。なお、基板５のビア穴には、金属ペーストを充填して導電路８を形成する。
【００５２】
また、焼結前の第１枠体部６ａの上面に対して、例えばスクリーン印刷法を用いて、金属ペーストを塗って第２電極体１０を接合するためのメタライズ層を形成する。そして、基板５および枠体６を、約１６００℃の温度で焼成することにより、基板５および枠体６をそれぞれ別々に作製することができる。
【００５３】
そして、基板５の第１電極体９を接合するためのメタライズ層の上面に、第１電極体９をロウ材等により接合する。また、第１電極体９の上面に、第１枠体部６ａをロウ材等により接合する。さらに、第１枠体部６ａの第２電極体１０を接合するためのメタライズ層の上面に、第２電極体１０をロウ材等により接合する。
【００５４】
次に、基板５および第１枠体部６ａで囲まれる領域であって、第１電極体９上に光電変換素子４を実装する。そして、第１電極体９と光電変換素子４の下面とを電気的に接続する。また、第１枠体部６ａ上の第２電極体１０から、光電変換素子４の上面に対して、ボンディングワイヤを介して電気的に接続する。さらに、第２電極体１０上に第２枠体部６ｂをロウ材等により接合する。
【００５５】
また、集光部材７を準備する。集光部材７は、集光部材７の型枠にガラス材料を充填し、冷却することで作製することができる。
【００５６】
そして、第２枠体部６ｂ上に半田を介して集光部材７の鍔部７ａを固着する。このようにして、光電変換装置２を作製することができる。
【００５７】
次に、光電変換モジュール１の作製方法について説明する。まず、複数個の光電変換装置２と、放熱部材１３を準備する。
【００５８】
ここでは、二つの光電変換装置２の接続方法について説明する。一方の光電変換装置２の導電路８と他方の光電変換装置２の第２電極体１０とが隣り合うように、両者を配置する。そして、両者を接続端子１１を介して固定するとともに、固定した二つの光電変換装置２を放熱部材１３上に固定して設ける。
【００５９】
このようにして、光電変換装置２を放熱部材１３に固定することができる。同様にして、複数個の光電変換装置２を放熱部材１３に配置して固定する。そして、受光部材３を配置した複数個の光電変換装置２上に設けることで、光電変換モジュール１を作製することができる。
【００６０】
＜変形例＞
以下、本発明の実施形態の変形例について説明する。なお、本発明の実施形態の変形例に係る光電変換装置１のうち、本発明の実施形態に係る光電変換装置１と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。なお、図５ないし図８は、一変形例に係る発光装置１の断面図であって、図２の断面図に相当する。
【００６１】
上記実施形態に係る光電変換装置２は、基板５内に導電路８を設けて、導電路８を用いて、隣接する光電変換装置２同士を電気的に接続したが、これに限られない。例えば、図５に示すように、導電路８を基板５ｘ内に設けず、第１電極体９ｘを用いて、隣接する光電変換装置２同士を電気的に接続してもよい。
【００６２】
本変形例に係る光電変換装置２１は、基板５ｘ上に設けられる第１電極体９ｘを、一つの光電変換装置２１に対応する大きさにして、基板５ｘ上に形成する。そして、その第１電極体９ｘが、枠体６ｘ内から枠体６ｘ外にまで延在されるように配置する。また、第１電極体９ｘ上に、枠体６ｘで囲まれない領域に位置する第１電極体９ｘの上面の一部を露出するように、第１枠体部６ａｘを設ける。そして、第１枠体部６ａｘ上に形成される第２電極体１０ｘの上面であって、枠体６ｘで囲まれない領域に位置する露出する第２電極体１０ｘの上面から、隣接する枠体６ｘで囲まれない領域に位置する露出した第１電極体９ｘの上面にかけて、接続端子１１ｘを介して電気的に接続する。このようにして、隣接する光電変換装置２１同士を電気的に接続してもよい。本変形例に係る光電変換装置２１によれば、基板５ｘ内に導電路８を形成しなくてもよいため、基板５ｘの上面に第１電極体１０ｘを引き伸ばすことができ、枠体６の実装される実装面に対する固定強度を上げることができる。
【００６３】
また、上記実施形態に係る光電変換装置２、および上記変形例に係る光電変換装置２１は、集光部材７の鍔部７ａの端部が基板５の上面に対して垂直となるように形成されていたが、これに限られない。例えば、図６に示すように、鍔部７ａｙの端部を基板５の上面に対して傾斜するように形成しても構わない。
【００６４】
本変形例に係る光電変換装置２２は、鍔部７ａｙの形状は、断面視したときに、基板５の上面に対して傾斜するように設定されている。鍔部７ａｙは、断面視して、上部よりも下部の幅が広く設定されている。なお、鍔部７ａｙの基板５の上面に対する傾斜角度は、例えば２０度以上８０度以下に設定されている。
【００６５】
また、傾斜した鍔部７ａｙの上面から第２枠体部６ｂｙの上面にかけて連続して接合体１２ｙが形成されている。なお、接合体１２ｙは、上述した実施形態に係る光電変換装置２の接合体１２と同様に二層から構成されている。
【００６６】
接合体１２ｙは、枠体６ｙと集光部材７ｙとを接続するためのものであって、枠体６ｙと集光部材７ｙによって囲まれる領域内に外部から水分などが進入するのを抑制する機能を備えている。接合体１２ｙは、集光部材７ｙの上面から鍔部７ａｙの上面にかけてなだらかに形成されることで、集光部材７ｙの上面に被着した水滴が、集光部材７ｙの上面から集光部材７の外方に向かって流れていくときに、接合体１２ｙの上面に沿って外部に向かって流れ、枠体６ｙと集光部材７ｙの接合箇所から進入するのを抑制することができ、枠体６および集光部材７ｙで囲まれる領域の封止性を良好に維持することができる。
【００６７】
また、上記実施形態に係る光電変換装置２、および上記変形例に係る光電変換装置２１、２２は、第２電極体１０を第１枠体部６ａに形成していたが、これに限られない。例えば、図７に示すように、基板５ｚの上面に、第１電極体９ｚと第２電極体１０ｚを並設するように間を空けて形成してもよい。
【００６８】
本変形例に係る光電変換装置２３は、第１電極体９ｚおよび第２電極体１０ｚは、枠体６ｚで囲まれる領域から、枠体６ｚで囲まれない領域にかけて延在して設けられる。そして、第１電極体９ｚ上に光電変換素子４を実装し、その光電変換素子４の上面と、基板５ｚ上の第２電極体１０ｚの上面とを例えばワイヤを介して電気的に接続される。また、第１枠体部６ａは、第１電極体９ｚの上面と第２電極体１０ｚの上面にかけて形成される。さらに、第２枠体部６ｂが第１枠体部６ａ上に形成される。
【００６９】
第２枠体部６ｂが第１枠体部６ａ上に例えば半田を介して接続される。第２枠体部６ｂの下面と第１枠体部６ａの上面との間に、第２電極体１０ｚが形成されないため、第１枠体部６ａと第２枠体部６ｂとの間において、両界面に対して熱応力が加わりにくい構造となることで、第１枠体部６ａと第２枠体部６ｂとの間にクラックが発生するのを抑制することができ、枠体６の内部の封止性を向上させることができる。
【００７０】
また、上記実施形態に係る光電変換装置２、および上記変形例に係る光電変換装置２１、２２、２３は、接続端子１１が、枠体６で囲まれない領域に設けられていたが、これに限られない。
【００７１】
本変形例に係る光電変換装置２４は、接続端子１１ｙを基板５ｙの上面に形成してもよい。接続端子１１ｙは、枠体６で囲まれる領域から枠体６で囲まれない領域にまで延在される。接続端子１１ｙを枠体６内にまで延在することで、例えば熱伝導性が高く、抵抗値が低い銅系の金属材料を用いることによって熱伝導する広がりを増やして放熱効果を向上させることや、あるいは電気抵抗値を小さくするという作用効果を奏する。
【符号の説明】
【００７２】
１  光電変換モジュール
２  光電変換装置
３  受光部材
３ａ  フレーム部材
３ｂ  レンズ部材
４  光電変換素子
５  基板
６  枠体
６ａ  第１枠体部
６ｂ  第２枠体部
７ａ  鍔部
７  集光部材
８  導電路
９  第１電極体
１０  第２電極体
１１  接続端子
１２  接合体
１２ａ  第１接合層
１２ｂ  第２接合層
１３  放熱部材
【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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