(57)【要約】  受光又は発光用の複数の球状の半導体素子を組み込んだ半導体モジュールにおける複数の半導体素子を簡単に回収、再利用したり修理したりすることを可能にする。半導体モジュール６０においては、収容ケース６２内に２つの分割モジュール６１が直列状に配置され、各分割モジュール６１は、複数行複数列のマトリックス状に整列された太陽電池セル１０と、これら太陽電池セル１０の各列のセルを直列接続すると共に各行のセルを並列する接続する導電接続機構とを合成樹脂でモールドし、接続導体６７を端部に突出させたものである。収容ケース６２の端部側に導電性の波形バネ７０と外部端子７６を設け、導電性波形バネ７０の機械的押圧力で２つの分割モジュール６１の直列接続を確保している
2007080631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光又は発光機能のある複数の球状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にその中心を挟んで対向状に設けた正極及び負極と、
前記複数の半導体素子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、
前記複数列の半導体素子における各列又は隣接する各２列の半導体素子を直列接続し且つ複数行の半導体素子における各行の半導体素子を並列接続する導電接続機構と、
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と、
を備えたことを特徴とする受光又は発光用半導体モジュール。
【請求項２】
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であって分離可能な複数部材からなる収容ケースを有し、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対のケース板を有し、これらケース板の少なくとも一方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に記載の受光又は発光用半導体モジュール。  
【請求項３】
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バネを有し、各行の複数の半導体素子は正負の電極を１対の波形保持バネで挟持することにより保持され、前記導電接続機構は前記複数の波形保持バネで構成されたことを特徴とする請求項２に記載の受光又は発光用半導体モジュール。
【請求項４】
前記保持手段は、前記収容ケース内に平行に配置された複数の導電性線材を有し、各行の複数の半導体素子は正負の電極を１対の導電性線材で挟持することにより保持され、
前記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、各行の複数の半導体素子は当接状に配設され且つ各列の複数の半導体素子は導電性線材を挟んで当接するように配置され、前記導電接続機構は複数の導電性線材で構成されたことを特徴とする請求項２に記載の受光又は発光用半導体モジュール。
【請求項５】
前記収容ケースは、前記１対のケース板間において前記収容部の外周側に矩形状に配置される１対の第１外周枠及び１対の第２外周枠を有し、前記１対の第１外周枠は前記収容部の両側に列方向と平行に配置され、前記複数の導電性線材の両端部が１対の第１外周枠に固定されたことを特徴とする請求項４に記載の受光又は発光用半導体モジュール。
【請求項６】
１対の第２外周枠は１対の第１外周枠の両方の端部同士の間に行方向と平行に配置され、各第２外周枠とこれに対向する導電性線材との間に、この導電性線材に当接する中継導体と、この中継導体に当接し且つ導電性帯板からなる波形バネとが配置されたことを特徴とする請求項５に記載の受光又は発光用半導体モジュール。
【請求項７】
各第２外周枠に、前記波形バネに当接すると共に前記収容ケース外へ突出する端子板を設けたことを特徴とする請求項６に記載の受光又は発光用半導体モジュール。
【請求項８】
前記１対の第１，第２外周枠と１対のケース板は、複数のボルトとナットにより分離可能に連結されたことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の受光又は発光用半導体モジュール。
【請求項９】
前記１対のケース板の内面側には光透過性の弾性膜が形成されたことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の受光又は発光用半導体モジュール。
【請求項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当接状に又は小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したことを特徴とする請求項２に記載の受光又は発光用半導体モジュール。
【請求項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べた状態において、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に記載の受光又は発光用半導体モジュール。
【請求項１２】
前記収容ケースは対面状に重ね合せた１対のケース板を備え、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夫々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に記載の受光又は発光用半導体モジュール。
【請求項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バネが装着され、これら１対の波形バ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に記載の受光又は発光用半導体モジュール。
【請求項１４】
前記各端子板は、前記収容ケースに対して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に記載の受光又は発光用半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光又は発光機能を備えた複数の球状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受光又は発光用半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
本願発明は、ＷＯ９８／１５９８３号公報に示すように、受光又は発光機能のある球状半導体素子であって中心を挟んで対向する正負の電極を有する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。この太陽電池モジュールでは、半導体素子が球状で、表層部に球面状のｐｎ接合が形成され、正負の電極がｐｎ接合を形成する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、ＷＯ０２／３５６１２号公報、ＷＯ０２／３５６１３号公報、ＷＯ０３／０１７３８２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、さらに、ＷＯ０３／０３６７３１号公報に示すような、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樹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】
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渇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いる。 省エネルギー、省資源の観点から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。 
材料資源や製造で消費するエネルギーを少なくすることもその必要性が高まっている。【０００６】
【特許文献１】ＷＯ９８／１５９８３号公報
【特許文献２】ＷＯ０２／３５６１２号公報
【特許文献３】ＷＯ０２／３５６１３号公報
【特許文献４】ＷＯ０３／０１７３８２号公報
【特許文献５】ＷＯ０３／０３６７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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や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から分離して回収することが出来なかった。 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いる。【０００８】
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い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ハンダ材料の使用は、規制されるようになった。
本発明の目的は、複数の粒状の受光又は発光用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受光又は発光用半導体モジュールであって、複数の半導体素子を再利用、再生、修理が容易な受光又は発光用半導体モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の受光又は発光用半導体モジュールは、受光又は発光機能のある複数の球状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にその中心を挟んで対向状に設けた正極及び負極と、前記複数の半導体素子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、前記複数列の半導体素子における各列又は隣接する各２列の半導体素子を直列接続し且つ複数行の半導体素子における各行の半導体素子を並列接続する導電接続機構と、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とを備えたことを特徴とするものである。【００１０】
この受光又は発光用半導体モジュールにおいては、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、一部の半導体素子又は半導体素子との接続個所が故障したような場合、その故障した半導体素子や断線個所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。
この半導体モジュールが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。
この半導体モジュールが発光ダイオードディスプレイである場合にも、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。【００１１】
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、半導体素子と導電部材との接続や、導電部材同士の接続の為のハンダ付けや導電性接着剤による接合を省略することができる。【００１２】
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。その他、本発明の好ましい構成は、後述の本発明の実施の形態から容易に理解することができるであろう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の受光又は発光用半導体モジュールによれば、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や導電性接着剤による接続を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例に係る凝固状態のシリコン結晶の断面図である。
【図２】突起を切断したシリコン結晶の断面図である。
【図３】シリコン酸化膜が形成されたシリコン結晶の断面図である。
【図４】シリコン酸化膜を部分的に除去したシリコン結晶の断面図である。
【図５】ｎ形拡散層とｐｎ接合を形成したシリコン結晶の断面図である。
【図６】シリコン酸化被膜を形成したシリコン結晶の断面図である。
【図７】太陽電池セルの断面図である。
【図８】実施例１の太陽電池モジュールの分解斜視図である。
【図９】図８の太陽電池モジュールの平面図である。
【図１０】図８の太陽電池モジュールの横断平面図である。
【図１１】図８の太陽電池モジュールの縦断面図である。
【図１２】実施例２の太陽電池モジュールの分解斜視図である。
【図１３】図１２の太陽電池モジュールの要部拡大横断面図である。
【図１４】図１２の太陽電池モジュールの要部拡大縦断面図である。
【図１５】図１３のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】図１３のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。
【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の太陽電池モジュールの分解斜視図である。
【図１９】図１８の太陽電池モジュールの横断面図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線断面図である。
【図２１】図１９のＸＸＩ−ＸＸＩ線断面図である。
【図２２】図１８の太陽電池モジュールの分割モジュールの平面図である。
【図２３】図２２のＸＸIII −ＸＸIII 線断面図である。
【図２４】分割モジュールの図２２のＸＸIV矢視側面図である。
【図２５】図２２のＸＸＶ−ＸＸＶ線断面図である。
【図２６】分割モジュールの図２２のＸＸVI矢視側面図である。
【図２７】太陽電池モジュールの等価回路図である。
【符号の説明】
【００１５】
５        正極
６        負極
１０      太陽電池セル
１１      保持機構
１２      導電接続機構
１３      波形保持バネ
１４      収容ケース
１５      収容部
１６      外周フレーム
１７      ケース板
１８，１９      第１，第２外周枠
２３      弾性膜
３０，４０      太陽電池モジュール
４１      保持機構
４２      導電接続機構
４２ａ    導電性線材
４３      導電性弾性部材
４３ａ    波形バネ
４４      収容部
４５      収容ケース
４６      外周枠
４７      ケース板
４７ａ    シリコーンゴム被膜（弾性膜）
４８，４９      第１，第２外周枠
５１      端子板
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】
【００１６】
本発明は、受光又は発光機能のある複数の球状の半導体素子を備えた受光又は発光用半導体モジュールに関するものであり、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】
【００１７】
最初に、実施例１の太陽電池モジュール（受光用半導体モジュール）について説明する。図１〜図７に基づいて、球状のシリコン太陽電池セル（半導体素子）の構造とその製造方法について説明する。 この球状のシリコン太陽電池の構造とその製造方法は、本願の発明者がＷＯ０３／０１７３８２号公報に開示しているので簡単に説明する。【００１８】
図１は、直径が1.0 〜2.0 ｍｍのｐ形の球状シリコン結晶１（単結晶または多結晶）の断面図である。 粒状シリコン結晶１を製作する際には、シリコン原料を落下管の上端側に設けた坩堝内で溶融させ、この坩堝のノズルの先端からシリコンの液滴を吐出し、その液滴を落下管内で約１４ｍ自由落下させ、落下途中で表面張力で球状化した液滴を冷却して球状結晶に凝固させ、落下管の下端側において回収する。この実施例のシリコン結晶１は単結晶シリコンであるが、その凝固過程で最後に凝固した部分が図１に示すような突起となる場合がある。 この突起を取り除き球状に研磨する。 【００１９】
図２に示すように、球状のシリコン結晶１の表面部分を平坦に研磨加工して基準面１ｂを形成し、シリコン結晶１ａとする。このシリコン結晶１ａの直径は約1.8 ｍｍである。 次に、図３に示すように、シリコン結晶１ａの表面全体に公知の熱酸化の方法によりシリコン酸化膜２を形成する。次に、図４に示すように、基準面１ｂとその周辺にシリコン酸化膜２ａを残し、それ以外の表面のシリコン酸化膜２を除去する。このシリコン酸化膜２ａは、次の工程で行う不純物拡散のマスクとして利用する。 尚、マスキングによりこのように部分的にシリコン酸化膜を残すやり方は既に公知の技術である。【００２０】
図４，図５に示すように、シリコン酸化膜２ａを拡散マスクとして、公知の熱拡散法により、露出したｐ形表面１ｃからその表層部にｎ形不純物を熱拡散してｎ形層３を設け、ほぼ球面状のｐｎ接合３ａを形成する。こうして、基準面１ｂとその周辺を除きほぼ球面状のｐｎ接合３ａが形成される。ｎ形不純物を熱拡散する間に付随的に生成されたシリコン酸化膜は、公知の化学的エッチング技法により一旦除去し、再度、酸素を含む雰囲気中で加熱し、図６に示すように、シリコン結晶１ａの全面に所定の厚さのシリコン酸化膜４を形成し、それを反射防止膜とする。 【００２１】
次に、平坦な基準面１ｂ（ｐ形）と、シリコン結晶１ａの中心を挟んで基準面１ｂに対向するシリコン結晶の先端（ｎ形）の位置に銀を主成分とするペーストをドット状にプリントする。 これを高温で短時間処理してシリコン酸化膜４を貫通させ、図７に示すようにｐ形シリコンの基準面１ｂ、ｎ形層３の表面とにオーミックコンタクトさせてそれぞれ正電極５、負電極６を形成する。【００２２】
上記のようにして製作した粒状かつ球状の太陽電池セル１０は、シリコン結晶１ａの表面から一定の深さの部位に球面状のｐｎ接合３ａが形成されているため、あらゆる方向からの入射光に対してほぼ同じ受光感度で光電変換する。尚、このような球面状のｐｎ接合を設けた球状の発光ダイオードにおいては、正極５から入力される電気エネルギーにより、同様に球面のあらゆる方向に一定の光を放射する。【００２３】
次に、上記の球状の太陽電池セル１０を多数準備し、それら太陽電池セル１０を直列且つ並列接続した構造の太陽電池モジュール３０について、図８〜図１１に基づいて説明する。この太陽電池モジュール３０は複層ガラス形の太陽電池モジュールである。この太陽電池モジュール３０は、例えば、受光表面は、一辺が50ｍｍ〜75ｍｍ程度の長方形である。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場合もある。【００２４】
この太陽電池モジュール３０は、複数の太陽電池セル１０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太陽電池セル１０を個別に分離可能に保持する保持機構１１（保持手段）と、複数列の太陽電池セル１０における隣接する各２列の太陽電池セル１０を直列接続し且つ複数行の太陽電池セル１０における各行の太陽電池セル１０を並列接続する導電接続機構１２と、この導電接続機構１２による複数の太陽電池セル１０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バネ１３とを有する。【００２５】
前記保持機構１１は、平板状の収容ケース１４と、複数の導電性の波形保持バネ１３とで構成され、前記導電接続機構１２は複数の波形保持バネ１３で構成されている。収容ケース１４の内部には、複数の太陽電池セル１０を収容する偏平な矩形状の収容部１５が形成され、この収容ケース１４は収容部１５の外周を囲む矩形枠形の外周フレーム１６と、収容部１５と外周フレーム１６の上下両面を塞ぐ透明なガラス製のケース板１７とを有する。【００２６】
外周フレーム１６は、集合電極としての平行な１対の第１外周枠１８と、平行な１対の第２外周枠１９とからなり、第２外周枠１９は１対の第１外周枠１８の両方の端部間に配置されている。第１外周枠１８は厚さが約２ｍｍでガラス布基材エポキシ樹脂製の絶縁部材の表面に銅箔（厚さ約0.1 ｍｍ）層を形成し、その表面に銀メッキを施したものである。第２外周枠１９は上記と同様の絶縁部材からなる。第２外周枠１９の収容部１５側部分には、波形バネ１３の端部を連結保持するための複数の小孔付きスロット２０が形成されている。第１外周枠１８には複数のボルト穴２１が形成され、これらボルト穴２１の内面には前記銅箔と銀メッキが形成されている。第２外周枠１９にも１又は複数のボルト穴２２が形成されている。【００２７】
前記収容部１５内には、複数の波形保持バネ１３がほぼ平行に且つ隣接する波形保持バネ１３の谷部と山部とが接近対向するように配置され、波形保持バネ１３の端部とその先端の渦巻部１３ａを第２外周枠１９のスロット２０に嵌め込むことにより、波形保持バネ１３が第２外周枠１９に連結されている。波形保持バネ１３は、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、その表面に銀メッキを施したものである。【００２８】
前記収容部１５内には、複数の太陽電池セル１０の導電方向を列方向に揃えた状態にして、複数の太陽電池セル１０（太陽電池セル群）が複数列・複数行に配置され、隣接する各２列の複数の太陽電池セル１０はジグザグ形状に配置されている。太陽電池セル１０は隣接する波形保持バネ１３の谷部と山部とが接近対向する部位に挟着され保持されている。各行の太陽電池セル１０の正極５は、共通の波形保持バネ１３に当接して電気的に並列接続され、各行の太陽電池セル１０の負極６は、共通の波形保持バネ１３に当接して電気的に並列接続されている。列方向端部に配置された１対の波形保持バネ１３は、第１外周枠１８の内面に当接して位置規制され、第１外周枠１８に電気的に接続されている。【００２９】
多数の球状の太陽電池セル１０は、収容部１５内で導電性の複数の波形保持バネ１３による機械的押圧力により保持され且つ電気的に接続されている。複数列の太陽電池セル１０における、隣接する各２列の太陽電池セル１０は複数の波形保持バネ１３により直列接続されると共に、各行の太陽電池セル１０はその両側の１対の波形保持バネ１３により並列接続されている。前記導電接続機構１２は複数の波形保持バネ１３により構成され、複数の波形保持バネ１３による列方向への機械的押圧力により、複数列の太陽電池セル１０の直列接続が維持されている。【００３０】
次に、外周フレーム１６及び収容部１５の両側に透明なケース板１７を取り付けて密封する。ケース板１７は例えば厚さ約３ｍｍであり、ケース板１７の片面（内面）には厚さ約0.2 ｍｍの透明なシリコーンゴム薄膜からなる弾性膜２３が設けられ、この弾性膜２３が太陽電池セル集合体及び外周フレーム１６と接するように１対のケース板１７が両側からサントウィツチするように配置されている。【００３１】
次に、ケース板１７のボルト穴２４，２５と外周フレーム１６のボルト穴２１，２２の位置を揃え、例えばフッ素樹脂などの合成樹脂製のワッシャ２６ａと鋼製の皿バネ２６ｂを用いて、鋼製のボルト２６とナット２６ｃで締め付けて密封する。 尚、必要に応じて、ボルト２６にはリード端子２７も取り付けられ、リード端子２７はボルト２６を介してボルト穴２１の内面の銅箔と銀メッキ層に電気的に接続される。【００３２】
このとき、第１外周枠１８に隣接する両端の波形保持バネ１３は、波形保持バネ１３の押圧力により第１外周枠１８の内側面と機械的に接触し、電気的接続が保持される。 但し、このようにボルト２６とナット２６ｃで締め付けて一体化する構造に限定するものではなく、ケース板１７、外周フレーム１６、太陽電池セル１０、複数の波形保持バネ１３などを個別に分離可能に連結する構造であればよい。【００３３】
ここで、ボルト２６で締め付けて密封する前に、必要に応じて、収容部１５から真空排気容器中で空気を排気し、収容部１５を減圧状態に保持した状態でボルト２６とナット２６ｃとで締め付けを行なったり、或いは収容部１５に窒素ガスなどの不活性ガスを封入してから締め付けを行って断熱性能の高い複層ガラス形の太陽電池モジュール３０とする。そのため、第１，第２外周枠１８，１９の間もシリコーンゴム薄膜で封止し、収容部１５を密封構造にすることが望ましい。【００３４】
このよう２枚のケース板１７の間に複数の太陽電池セル１０を、外周フレーム１６と複数の波形保持バネ１３で保持し、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３０は、発電機能を備えながら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。【００３５】
また、波形保持バネ１３や太陽電池セル１０は、２枚のケース板１７の間の間隔を一定に保つスペ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１７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．【００３６】
この複層ガラス形の太陽電池モジュール３０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３０と組み合わせて大きさを拡張し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、例えば第１外周枠１８に挿通させるボルト２６に接続用のリード端子２７を取り付けて他の太陽電池モジュール３０にモジュール結線すればよい。【００３７】
この複層ガラス形太陽電池モジュール３０においては、透明なケース板１７を透過した入射光を球状の太陽電池セル１０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１５の内部で波形保持バネ１３やケース板１７、太陽電池セル１０間で多重反射した光が最終的に太陽電池セル１０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３０を配置する際の配置パターンや波形保持バネ１３の形状によって変更可能である。【００３８】
この複層ガラス形太陽電池モジュール３０では、１対の波形保持バネ１３によって並列接続された複数の太陽電池セル１０が直列接続され、メッシュ構造の電気回路を形成している。このため、一部の太陽電池セル１０が故障によりオープンになっている場合、又は一部の太陽電池セル１０の電気的接続が不良になった場合、又は一部の太陽電池セル１０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太陽電池セル１０を迂回する迂回回路を通って電流が流れるため、その他の正常な太陽電池セル１０の発電機能が停止したり低下したりすることがない。【００３９】
以上説明した太陽電池モジュール３０の作用、効果について説明する。
（１）球状の太陽電池セル２０が機械的圧力に強いため、波形保持バネ１３などによる押圧力によって導体と電気的に良好に接続できる。そのため、従来のようにハンダ付けや導電性接着剤などによる接続を廃止でき、ボルト２６、ナット２６ｃの締結を解除するだけで、太陽電池モジュール３０を分解して、複数の太陽電池セル１０を個別に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。それ故、太陽電池セル１０の回収コストは、従来のようにハンダや導電性接着剤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。【００４０】
（２）外周フレーム１６、複数の波形保持バネ１３、２枚のケース板１７も、ボルト２６・ナット２６ｃを介して機械的に組み立てられているので、太陽電池モジュール３０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。
（３）太陽電池モジュール３０でありながら太陽電池セル１０や波形保持バネ１３を透明な２枚のケース板１７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。【００４１】
（４）この太陽電池モジュール３０を窓材として適用する場合、太陽電池セル１０の配置パターン、波形保持バネ１３と外周フレーム１６とケース板１７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太陽電池セル１０の裏側に当て発電出力を高めることも可能である。【００４２】
（５）この太陽電池モジュール３０を太陽電池以外に壁材や屋根材に兼用する場合は、２枚のケース板１７のうち建物側のケース板１７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１７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．【００４３】
（６）シリコーンゴム薄膜（弾性膜２３）は、ケース板１７と外周フレーム１６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太陽電池セル１０の外気による劣化防止や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。【００４４】
上記の太陽電池モジュール３０を部分的に変更する例について説明する。
［１］外周フレーム１６は、例示のガラス基材エポキシ樹脂配線板のほかに、セラミック配線基板など他の材料か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いる。尚、第２外周枠１９もガラス基材エポキシ樹脂配線板で構成してもよい。【００４５】
［２］上記外周フレーム１６に、太陽電池セル１０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、太陽電池セル１０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い。その一例として太陽電池モジュール３０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、太陽電池セル１０以外にＬＥＤや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化が可能である。【００４６】
［３］上記透明な２枚のガラス製のケース板１７の一方又は両方の代わりに、透明なアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂などで構成した合成樹脂板を採用してもよい。その場合、太陽電池モジュール全体の重量とコスト低減を図ることができる。  ［４］上記の透明なケース板１７あるいは透明合成樹脂板の一方に反射膜をつけた板を採用し、入射光を反射させ太陽電池セル１０の発電性能を高めてもよい。【００４７】
［５］上記波形保持バネ１３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く、ピアノ線で構成したバネを採用してもよい。  ［６］上記の球状の太陽電池セル１０を球状の発光ダイオードセルと置き換えて、ディスプレイや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。
［７］上記の球状の太陽電池セル１０の代わりに、ＷＯ９９／１０９３５号公報に記載したような、球状の芯材（コア）の表面に薄膜半導体層を成膜し、ｐｎ接合を形成した構造の太陽電池セルや発光ダイオード素子を採用してもよい。
【実施例２】
【００４８】
実施例２の太陽電池モジュール４０（受光用半導体モジュール）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４０は太陽電池セル１０を高密度に組み込んだ複層ガラス形に類似した構造のものである。太陽電池セル１０は、前記の太陽電池セル１０と同じものであるので同一符号を付して説明する。【００４９】
この太陽電池モジュール４０は、複数の太陽電池セル１０を導電方向を揃え、その導電方向を列方向とする複数列複数行のマトリックス状に平面的に整列させた状態に保持し且つ複数の太陽電池セル１０を個別に分離可能に保持する保持機構４１（保持手段）と、複数列の太陽電池セル１０における各列の太陽電池セル１０を直列接続し且つ複数行の太陽電池セル１０における各行の太陽電池セル１０を並列接続する導電接続機構４２と、この導電接続機構４２による複数列の太陽電池セル１０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４３とを有する。【００５０】
前記保持機構４１は、複数列複数行の太陽電池セル１０（太陽電池セル群）を収容する偏平な矩形状の収容部４４を形成する平板状の収容ケース４５と、複数の導電性線材４２ａと、複数のゴム球５６を備えている。収容ケース４５は、外周フレーム４６と、収容部４４と外周フレーム４６の上下両面を塞ぐポリカーボネート樹脂製の厚さ３ｍｍの透明な２枚のケース板４７とを有し、外周フレーム４６は、収容部４４の両側に配置される列方向と平行な１対の第１外周枠４８と、収容部４４の両側に位置し１対の第１外周枠４８の両方の端部間に配置される１対の第２外周枠４９とを有する。尚、上記のケース板４７として透明なガラス板を適用してもよい。【００５１】
第１外周枠４８は、太陽電池セル１０の直径と等しいか又は僅かに大きな厚さの白色のポリカーボネート樹脂製の板状部材であり、第１外周枠４８には複数のボルト穴５０が設けられている。第２外周枠４９は、第１外周枠４８と同厚の白色のポリカーボネート樹脂製の板状部材であり、その厚さ方向中段部には列方向の外側へ突出する端子板５１（外部端子）が一体的に成形され、第２外周枠４９の両端付近部には列方向に長い長孔からなるボルト穴５２が形成されている。上下のケース板４７には、第１外周枠４８のボルト穴５０と第２外周枠４９のボルト穴５２に対応する複数のボルト穴５３，５４が形成されている。【００５２】
１対の第１外周枠４８を収容部４４のスペースをあけて平行に対置した状態で、１対の第１外周枠４８に亙って、銅線からなる複数本の導電性線材４２ａが行方向と平行に且つ太陽電池セル１０の正電極５から負電極６までの距離とほぼ等しい間隔をあけて設けられ、複数の導電性線材４２ａの端部は１対の第１外周枠４８に一体成形により固定されている。導電性線材４２ａは、直径が0.5 ｍｍで銀メッキした線材であって、波形バネ４３の弾性力で弾性変形可能な線材である。上下のケース板４７の内面の全面には弾性膜としての透明なシリコーンゴム被膜４７ａ（例えば厚さ０．０５ｍｍ）が被覆されている。【００５３】
太陽電池モジュール４０を組み立てる際、下側のケース板４７の上面に、１対の第１外周枠４８及び複数の導電性線材４２ａがセットされ、太陽電池セル１０の導電方向を列方向に揃えた状態において、各行の１対の導電性線材４２ａの間に複数の太陽電池セル１０を相互に接触する状態に嵌め込み、正負の電極５，６を１対の導電性線材４２ａに接触させて各行の太陽電池セル１０を並列接続する。各行の複数の太陽電池セル１０の両端と第１外周枠４８との間に太陽電池セル１０と同じ直径のシリコーンゴム製の球状ゴム５６が嵌め込まれている。各行において、１対の球状ゴム５６により各行の複数の太陽電池セル１０同士が当接するように付勢されるため、太陽電池セル１０と導電性線材４２ａとの接触が均等化され、太陽電池セル１０がずれることなく安定的に保持される。【００５４】
１対の第１外周枠４８の列方向両端の端部同士間に、中継導体５５と波形バネ４３と第２外周枠４９を押し込み、中継導体５５を導電性線材４２ａに当接させ、中継導体５５に第２外周枠４９の端子板５１を当接させた状態に仮止めする。次に、外周フレーム４６の上面側のケース板４７を装着し、例えばフッ素樹脂製のワッシャ５７ａと鋼製の皿バネ５７ｂとを装着したボルト５７を、上側ケース板４７と第１，第２外周枠４８，４９と下側ケース板４７のボルト穴５０，５２，５３，５４に挿通させ、例えばフッ素樹脂製のワッシャ５７ａを介在させナット５７ｃに締結して固定する。【００５５】
このとき、波形バネ４３の押圧力によって各太陽電池セル１０の正負の電極５，６とそれらに対面する導電性線材４２ａとが機械的に確実に接触し電気的に接続されるように、第２外周枠４９の位置調節用のボルト穴５２を介して第２外周枠４９の位置を適切な位置に調節する。上記の中継導体５５は、銅製の角棒の表面に銀メッキを施したものであり、波形バネ４３は、厚さ０．４ｍｍ、幅１．９ｍｍのリン青銅製の弾性のある帯板を波形に形成し、その表面に銀メッキを施したものである。【００５６】
ボルト５７の締め付けによりシリコーンゴム被膜４７ａは、その弾力性によりケース板４７と外周フレーム４６との隙間をある程度は埋める役割を果たすが、部材間に隙間が残る場合は液状のシリコーンゴム系あるいはブチルゴム系の充填材又はパッキングにより密封し、収容部４４を密封構造にする。【００５７】
上記の太陽電池モジュール４０においては、複数の太陽電池セル１０が複数行複数列のマトリックス状に整列され、この太陽電池セル群において、各行における複数の太陽電池セル１０はその両側の１対の導電性線材４２ａにより並列接続され、各列における複数の太陽電池セル１０は複数の導電性線材４２ａ（導電性弾性部材）を介して直列接続されている。特に、列方向両端に配置した１対の波形バネ４３により、中継導体５５を収容部４４の方へ押圧することによって、複数列の太陽電池セル１０の直列接続が維持されている。この太陽電池モジュール４０の等価回路は図１７に示すとおりであり、一方の端子板５１が外部に突出した正極端子５８、他方の端子板５１が外部に突出した負極端子５９であり、正極端子５８と負極端子５９とから太陽電池モジュール４０で発生した電力を外部へ取り出すことができる。【００５８】
この太陽電池モジュール４０は、太陽電池モジュールの単位面積あたりの出力は大きくすることができるが、光の採光性あるいはシースルー性は低下する。しかし、この太陽電池モジュール４０は、太陽電池セル１０を比較的高密度に並べて少ない占有面積でより大きな出力を得るのに適する。出力電流は並列接続される太陽電池セル１０の数を増すほど大きくなり、出力電圧は直列接続される太陽電池セル１０の数を増すほど高くなる。尚、１個の太陽電池セル１０の出力電圧は約０．６ボルトである。【００５９】
この太陽電池モジュール４０の導電接続機構４２は、図１７に示すようなメッシュ構造の回路に構成されているため、一部の太陽電池セル１０が故障によりオープンになった場合、または一部の太陽電池セル１０の電気的接続が不良になった場合、或いは一部の太陽電池セル１０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太陽電池セル１０を迂回する迂回回路を通って電流が流れるため、その他の正常な太陽電池セル１０の発電機能が停止したり低下したりすることがなく、太陽電池モジュール４０の全体の出力低下に及ぼす影響を最少にとどめることができる。【００６０】
この太陽電池モジュール４０を修理する場合や、廃棄する場合、複数のボルト５７やナット５７ｃを取り外すだけで太陽電池モジュール４０を解体して、複数の太陽電池セル１０を個別に取り出して回収できるため、故障した一部の太陽電池セル１０を新規の太陽電池セル１０と交換したり、全部の太陽電池セル１０を回収して再利用したりすることできる。太陽電池セル１０だけでなく、その他の部品も取り外すことができ、大部分の部品は再利用することができる。それ故、太陽電池セル１０の回収コストは、従来のようにハンダや導電性接着剤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。【００６１】
この太陽電池モジュール４０においては、太陽電池セル１０と導電性線材４３ａとの電気的な接続に、ハンダや導電性接着材を使用せずに、機械的押圧力を付加した接触により接続しているため、製作コストを著しく低減できる。太陽電池モジュール４０の両端に端子板５１が突出しているため、複数の太陽電池モジュール４０を直列接続する際に、端子板５１同士を接触させるだけで簡単に接続することができる。
尚、一方（例えば正極側）の端子板のみ外部へ突出し、他方（例えば負極側）の端子板５１は凹穴の奥端に臨む構造にすることも可能であり、その場合は、複数の太陽電池モジュール４０を殆ど隙間なく並べて直列接続することができる。【００６２】
この太陽電池モジュール４０の導電接続機構４２では、導電性線材４２ａを有効活用して直列且つ並列接続する構成であるので、導電接続機構４２の構造が簡単になり、製作コスト的に有利である。しかも、複数の太陽電池セル１０の周囲を覆う為に、透明な合成樹脂の充填剤を使用しないので、充填剤コストと充填の為の設備とコストを省略でき、廃棄の面でも有利である。太陽電池モジュール４０の内部に空間が形成され、断熱効果と遮音効果が得られ、窓材と光発電の機能を両立させることができる。 【００６３】
尚、上記実施例の太陽電池モジュール４０における複数の太陽電池セルのマトリックス配列の行数と列数は一例を示すものであり、実際にはより多くの行数と列数のモジュールとなる。上記実施例は、太陽電池セル１０を用いた太陽電池モジュール４０について説明したが、太陽電池セル１０の代わりに、電気エネルギーから光エネルギーに変換する球状の発光ダイオード素子を組み込んだ構成の発光ダイオードモジュール（発光ダイオードディスプレイや発光ダイオード照明灯）に対しても同様に適用し得るものである。 
尚、前記実施例１の末尾に記載した変更事項［１］〜［７］のうち、本実施例の太陽電池モジュール４０に適用可能な変更事項は実施例１と同様に採用可能である。
【実施例３】
【００６４】
実施例３の太陽電池モジュール６０について、図１８〜図２７に基づいて説明する。    この太陽電池モジュール６０は、複数の太陽電池セル１０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、複数の太陽電池セル１０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つの分割モジュール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。太陽電池セル１０自体は、実施例１，２の太陽電池セルと同じものであるので、同一符号を付して説明する。【００６５】
図１８〜図２１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６２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太陽電池セル１０を無鉛の導電性接着材により複数の導電性線材６６に固着して直列並列接続し、それらの全体を透明合成樹脂で平板状にモールドしたものである。【００６６】
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、波形バネ７０（導電性接続部材）により機械的圧力を加えて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が、収容ケース６２内に組み込む分割モジュール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。【００６７】
ここで、上記の分割モジュール６１について、図２２〜図２６に基づいて説明する。
図２２に示すように、複数の太陽電池セル１０は、導電方向を列方向に揃えて、複数行複数列のマトリックス状に整列され、隣接する列と列との間には太陽電池セル１０の直径の約１／２程度の隙間が形成されているが、この隙間はより大きくてもよく、より小さくてもよく、自由に設定可能である。例えば、列間の隙間をなくし、各行の太陽電池セル１０を当接状に配置してもよい。【００６８】
各行の複数の太陽電池セル１０と、隣接する行の複数の太陽電池セル１０との間に断面矩形状の細い導電性線材６６が正負の電極５，６に当接する状態に配設され、列方向の両端の行の複数の太陽電池セル１０の正電極５又は負電極６に当接する接続導体６７であって、導電性線材６６よりも太い断面矩形状の接続導体６７が設けられている。これらの太陽電池セル１０の正電極５と負電極６は公知の導電性接着材（例えば、銀エポキシ樹脂）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。【００６９】
こうして、各行の複数の太陽電池セル１０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、各列の複数の太陽電池セル１０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における複数の太陽電池セル１０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、各列の太陽電池セル１０を直列接続し且つ各行の太陽電池セル１０を並列接続する導電接続機構が設けられている。【００７０】
上記の直列且つ並列接続された複数の太陽電池セル１０と導電性線材６６及び接続導体６７とは、透明な合成樹脂（例えばシリコーン樹脂）で全体を覆うように平板状に樹脂モールドされ、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には、各列の太陽電池セル１０を覆う円柱状のレンズ部６９が形成され、合成樹脂板６８の両端部には平板状の保持部６８ａが形成されている。尚、円柱状のレンズ部６９は入射光を集光して太陽電池セル１０の出力向上に寄与する。【００７１】
次に、上記の２枚の分割モジュール６１を組み込んだ構造の太陽電池モジュール６０について図１８〜図２１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樹脂、アクリル樹脂又はシリコン樹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６３，６３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の両方の端部に連なる端子取付溝７２とが形成されている。【００７２】
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０．１ｍｍ）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を収容してから、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。【００７３】
次に、列方向両端側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、波形バネ７０、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、例えばフッ素樹脂製のワッシャー７８ａを介してボルト７８をボルト穴７９，８０に挿通させ、下面側のフッ素樹脂製のワッシャー７８ａを介してナット７８ｂに締結する。【００７４】
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、波形バネ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、波形バネ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、負極端子となるため外部へ出力を取り出すことができる。【００７５】
図２７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を示すもので、この等価回路は実施例２の等価回路と同様の作用効果を奏するが、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いようにするため必要に応じて樹脂やゴムの密封材で隙間を埋める。【００７６】
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の中で波形バネ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る。このモジュール６０は、太陽電池セル１０の隙間があるため、窓ガラスとして適用した場合に採光が出来る、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くく安価である。【００７７】
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）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との接続を波形バネ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。それ故、電気的接続のための加熱工程が不要である。 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。【００７８】
（２）弾性体製の導電性波形バネ７０を活用して電気的接続を確保しているので、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、太陽電池セル１０に過度なストレスを与えることがない。
（３）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、美しい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。【００７９】
（４）球状の太陽電池セル１０を採用しているため種々の方向から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６０を窓ガラスとして構成した場合、室内からの光も発電に活用できる。 
前記実施例３を部分的に変更する例について説明する。【００８０】
［１］  分割モジュール６１において、複数の太陽電池セル１０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。また、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く、その数は自由に設定できる。また、太陽電池モジュール６０に複数の分割モジュール６１を１列ではなく、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。【００８１】
［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６０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。【００８２】
［２］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、太陽電池セル１０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、太陽電池セル１０間を透過した光が太陽電池セル１０の裏側で反射されて太陽電池セル１０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。 【００８３】
［３］屋根、トップライト、窓、カーテンウオール、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。 【００８４】
［４］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もできる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本願の受光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。
【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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【図２７】
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【国際調査報告】
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