(57)【要約】【課題】発電効率の高い太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】本発明のＦＰＣ７は、導体層が、電子デバイスの表面電極と電気的に接続される第１導体層と、第１導体層とは電気的に絶縁され、電子デバイスの裏面電極と電気的に接続される第２導体層と、を含む。ＦＰＣ７は、デバイス実装部１４と、複数の折曲部１５と、を備える。第１導体層は、折曲部１５の各々に設けられ、表面電極と電気的に接続される複数の表面電極用第１接続部１６と、外部端子と電気的に接続される表面電極用第２接続部１７と、を備える。第２導体層は、複数の電子デバイスの裏面電極と電気的に接続されるとともに外部端子と電気的に接続される裏面電極用接続部１８を有する。【選択図】図１
2016096309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体層と、前記導体層の第１面の一部を覆う第１被覆層と、前記導体層の第２面の一部を覆う第２被覆層と、が積層された積層体で構成され、
前記第１被覆層の表面が、機能層と表面電極と裏面電極とを備えたｎ個（ｎ：自然数）の電子デバイスを実装する実装面であり、
前記導体層は、前記ｎ個の電子デバイスの前記表面電極と電気的に接続される第１導体層と、前記第１導体層とは電気的に絶縁され、前記ｎ個の電子デバイスの前記裏面電極と電気的に接続される第２導体層と、を含み、
前記積層体は、前記ｎ個の電子デバイスを実装するデバイス実装部と、前記デバイス実装部の外側に張り出す形状で折曲可能とされたｎ個の折曲部と、を備え、
前記第１導体層は、前記ｎ個の折曲部の各々に設けられ、少なくとも前記第１被覆層から露出して個々の前記電子デバイスの前記表面電極と電気的に接続されるｎ個の表面電極用第１接続部と、前記デバイス実装部に設けられ、前記第２被覆層から露出して外部端子と電気的に接続される表面電極用第２接続部と、を備え、
前記第２導体層は、少なくとも前記デバイス実装部に設けられ、少なくとも前記第１被覆層から露出して前記ｎ個の電子デバイスの前記裏面電極と電気的に接続されるとともに外部端子と電気的に接続される裏面電極用接続部を有することを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
【請求項２】
前記裏面電極用接続部は、個々の前記電子デバイスの前記裏面電極毎に複数に分割されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項３】
複数の前記裏面電極用接続部のうち、一部の裏面電極用接続部は、前記第１被覆層から露出し、残りの裏面電極用接続部は、前記第１被覆層および前記第２被覆層の双方から露出していることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項４】
複数の前記裏面電極用接続部の全てが、前記第１被覆層および前記第２被覆層の双方から露出していることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項５】
複数の前記裏面電極用接続部のうち、一部の裏面電極用接続部は、前記デバイス実装部に対して前記折曲部と同じ側に張り出していることを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項６】
前記裏面電極用接続部に、前記第２導体層を貫通する孔が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項７】
前記表面電極用第１接続部は、前記第１被覆層および前記第２被覆層の双方から露出していることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項８】
前記デバイス実装部を平面視したときの形状が、湾曲した曲線部分を有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板と、
前記フレキシブルプリント配線板に実装された複数の太陽電池セルと、を備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記フレキシブルプリント配線板を平面視したとき、前記折曲部の少なくとも一部が前記太陽電池セルの前記表面電極と重なっていることを特徴とする請求項９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
前記複数の太陽電池セルが実装された複数のフレキシブルプリント配線板が、直列接続もしくは並列接続されたことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記複数の太陽電池セルが実装された複数のフレキシブルプリント配線板と、
前記複数のフレキシブルプリント配線板が実装された集光板と、を備えたことを特徴とする請求項９から請求項１１までのいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記集光板は、入射した太陽光を励起光として蛍光を発する蛍光集光板であることを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
前記複数のフレキシブルプリント配線板が実装された集光板を複数備え、
複数の前記集光板の前記フレキシブルプリント配線板同士が、直列接続もしくは並列接続されたことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１５】
請求項９から請求項１４までのいずれか一項に記載の太陽電池モジュールを備えたことを特徴とする太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント配線板、太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電装置において、電気的に接続された複数の太陽電池セルを使用することにより、発電量を大きくできることが知られている。下記の特許文献１に、複数の太陽電池セルを電気的に接続する接続構造の一つの例が開示されている。この接続構造は、フレキシブル基板を介して隣り合う複数の太陽電池セルを電気的に接続するというものである。フレキシブル基板の一端は、一つの太陽電池セルの第１集電電極に接続されている。フレキシブル基板の他端は、一つの太陽電池セルの端面に沿って折り曲げられ、隣の太陽電池セルの第２集電電極に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４３３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の接続構造では、複数の太陽電池セルが直列接続されている。この接続構造では、直列抵抗Ｒｓが大きくなり、太陽電池の電流電圧特性を表す指標である曲線因子（Fill Factor）が低下する。以下、曲線因子をＦ．Ｆ．と記載する。複数の太陽電池セルが直列接続された回路のＦ．Ｆ．が低い場合、効率の高い発電を行うことが難しい。また、この接続構造では、フレキシブル基板のうち、折り曲げられた部分が隣り合う２個の太陽電池セルの間に位置する。そのため、隣り合う太陽電池セルの間にフレキシブル基板の厚みを超える隙間ができる。その結果、複数の太陽電池セルを高密度に実装することが難しいという問題が生じる。
【０００５】
なお、直列抵抗が大きくなって回路の効率が低下する、高密度実装が難しいなどの課題は、太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置に限った問題ではない。太陽電池セルと同様、表面電極と裏面電極とを有する他の電子デバイスにとっても共通の課題である。
【０００６】
本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであって、複数の太陽電池セルを高密度に実装でき、効率の高い発電が可能な太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置を提供することを目的の一つとする。また、本発明の一つの態様は、上記の太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置に用いて好適なフレキシブルプリント配線板を提供することを目的の一つとする。さらに、本発明の一つの態様は、複数の電子デバイスを高密度に実装でき、効率の高い電子モジュールを実現できるフレキシブルプリント配線板を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様のフレキシブルプリント配線板は、導体層と、前記導体層の第１面の一部を覆う第１被覆層と、前記導体層の第２面の一部を覆う第２被覆層と、が積層された積層体で構成され、前記第１被覆層の表面が、機能層と表面電極と裏面電極とを備えたｎ個（ｎ：自然数）の電子デバイスを実装する実装面であり、前記導体層は、前記ｎ個の電子デバイスの前記表面電極と電気的に接続される第１導体層と、前記第１導体層とは電気的に絶縁され、前記ｎ個の電子デバイスの前記裏面電極と電気的に接続される第２導体層と、を含み、前記積層体は、前記ｎ個の電子デバイスを実装するデバイス実装部と、前記デバイス実装部の外側に張り出す形状で折曲可能とされたｎ個の折曲部と、を備え、前記第１導体層は、前記ｎ個の折曲部の各々に設けられ、少なくとも前記第１被覆層から露出して個々の前記電子デバイスの前記表面電極と電気的に接続されるｎ個の表面電極用第１接続部と、前記デバイス実装部に設けられ、前記第２被覆層から露出して外部端子と電気的に接続される表面電極用第２接続部と、を備え、前記第２導体層は、少なくとも前記デバイス実装部に設けられ、少なくとも前記第１被覆層から露出して前記ｎ個の電子デバイスの前記裏面電極と電気的に接続されるとともに外部端子と電気的に接続される裏面電極用接続部を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の一つの態様のフレキシブルプリント配線板において、前記裏面電極用接続部は、個々の前記電子デバイスの前記裏面電極ごとに複数に分割されていてもよい。
【０００９】
本発明の一つの態様のフレキシブルプリント配線板において、複数の前記裏面電極用接続部のうち、一部の裏面電極用接続部は、前記第１被覆層から露出し、残りの裏面電極用接続部は、前記第１被覆層および前記第２被覆層の双方から露出していてもよい。
【００１０】
本発明の一つの態様のフレキシブルプリント配線板において、複数の前記裏面電極用接続部の全てが、前記第１被覆層および前記第２被覆層の双方から露出していてもよい。
【００１１】
本発明の一つの態様のフレキシブルプリント配線板において、複数の前記裏面電極用接続部のうち、一部の裏面電極用接続部は、前記デバイス実装部に対して前記折曲部と同じ側に張り出していてもよい。
【００１２】
本発明の一つの態様のフレキシブルプリント配線板において、前記裏面電極用接続部に、前記第２導体層を貫通する孔が設けられていてもよい。
【００１３】
本発明の一つの態様のフレキシブルプリント配線板において、前記表面電極用第１接続部は、前記第１被覆層および前記第２被覆層の双方から露出していてもよい。
【００１４】
本発明の一つの態様のフレキシブルプリント配線板において、前記デバイス実装部を平面視したときの形状が、湾曲した曲線部分を有していてもよい。
【００１５】
本発明の一つの態様の太陽電池モジュールは、本発明の一つの態様のフレキシブルプリント配線板と、前記フレキシブルプリント配線板に実装された複数の太陽電池セルと、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の一つの態様の太陽電池モジュールにおいて、前記フレキシブルプリント配線板を平面視したとき、前記折曲部の少なくとも一部が前記太陽電池セルの前記表面電極と重なっていてもよい。
【００１７】
本発明の一つの態様の太陽電池モジュールにおいて、前記複数の太陽電池セルが実装された複数のフレキシブルプリント配線板が、直列接続もしくは並列接続されていてもよい。
【００１８】
本発明の一つの態様の太陽電池モジュールは、前記複数の太陽電池セルが実装された複数のフレキシブルプリント配線板と、前記複数のフレキシブルプリント配線板が実装された集光板と、を備えていてもよい。
【００１９】
本発明の一つの態様の太陽電池モジュールにおいて、前記集光板は、入射した太陽光を励起光として蛍光を発する蛍光集光板であってもよい。
【００２０】
本発明の一つの態様の太陽電池モジュールは、前記複数のフレキシブルプリント配線板が実装された集光板を複数備え、複数の前記集光板の前記フレキシブルプリント配線板同士が、直列接続もしくは並列接続されていてもよい。
【００２１】
本発明の一つの態様の太陽光発電装置は、本発明の一つの態様の太陽電池モジュールを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一つの態様によれば、複数の太陽電池セルを高密度に実装でき、効率の高い発電が可能な太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置を実現できる。本発明の一つの態様によれば、上記の太陽電池モジュールおよび太陽光発電装置に用いて好適なフレキシブルプリント配線板を実現できる。本発明の一つの態様によれば、電子デバイスを高密度に実装でき、効率の高い電子モジュールを実現できるフレキシブルプリント配線板を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態のフレキシブルプリント配線板を示す平面図である。
【図２】図２（Ａ）〜（Ｇ）はフレキシブルプリント配線板の断面図であり、図２（Ａ）は図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図、図２（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線に沿う断面図、図２（Ｃ）は図１のＣ−Ｃ’線に沿う断面図、図２（Ｄ）は図１のＤ−Ｄ’線に沿う断面図、図２（Ｅ）は図１のＥ−Ｅ’線に沿う断面図、図２（Ｆ）は図１のＦ−Ｆ’線に沿う断面図、図２（Ｇ）は図１のＧ−Ｇ’線に沿う断面図、である。
【図３】図３（Ａ）は太陽電池セルの平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＨ−Ｈ’線に沿う断面図、である。
【図４】フレキシブルプリント配線板に太陽電池セルを実装した状態を示す平面図である。
【図５】図４のＩ−Ｉ’線に沿う断面図である。
【図６】（Ａ）比較例の太陽電池セルの実装構造を示す断面図、（Ｂ）本実施形態の太陽電池セルの実装構造を示す断面図、である。
【図７】フレキシブルプリント配線板に対するインターコネクタの接続位置を示す平面図である。
【図８】図８（Ａ）は裏面電極用接続部の平面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＪ−Ｊ’線に沿う断面図、図８（Ｃ）は比較例の裏面電極用接続部の断面図、である。
【図９】フレキシブルプリント配線板と出力端子との接続構造の一例を示す図である。
【図１０】第１実施形態の並列回路モジュールの電圧−電流特性および電圧−電力特性を示すグラフである。
【図１１】図１１（Ａ）は２組の並列回路モジュールを並列接続した例を示す図であり、図１１（Ｂ）は２個の並列回路モジュールを直列接続した例を示す図である。
【図１２】２組の並列回路モジュールを並列接続した回路モジュールと出力端子との接続構造を示す図である。
【図１３】２組の並列回路モジュールを接続した回路モジュールの配置の一例を示す図である。
【図１４】４組の並列回路モジュールを直列接続した例を示す図である。
【図１５】第２実施形態のフレキシブルプリント配線板に複数の太陽電池セルを実装した状態を示す平面図である。
【図１６】第２実施形態の変形例のフレキシブルプリント配線板に複数の太陽電池セルを実装した状態を示す平面図である。
【図１７】図１７（Ａ）〜（Ｃ）は第２実施形態に適用可能な太陽電池セルの平面図である。
【図１８】第３実施形態の太陽電池モジュールの斜視図である。
【図１９】第３実施形態の変形例の太陽電池モジュールの斜視図である。
【図２０】第４実施形態の太陽電池モジュールの斜視図である。
【図２１】第５実施形態の２個の太陽電池モジュールを直列接続した回路モジュールを示す図である。
【図２２】第５実施形態の２個の太陽電池モジュールを並列接続した回路モジュールを示す図である。
【図２３】第６実施形態の複数の太陽電池モジュールを直列接続および並列接続した回路モジュールを示す図である。
【図２４】第６実施形態の回路モジュールの一部を示す図である。
【図２５】第６実施形態の回路モジュールの他の一部を示す図である。
【図２６】図２６（Ａ）および（Ｂ）は第７実施形態の太陽電池モジュールに用いる太陽電池セルを示す図であって、図２６（Ａ）は表面側から見た平面図、図２６（Ｂ）は裏面側から見た平面図、である。
【図２７】図２７（Ａ）および（Ｂ）は第７実施形態のフレキシブルプリント配線板に太陽電池セルを実装した状態を示す平面図であって、図２７（Ａ）は折曲部を折り曲げる前の状態を示す平面図、図２７（Ｂ）は折曲部を折り曲げた後の状態を示す平面図、である。
【図２８】第８実施形態の太陽電池モジュールを示す斜視図である。
【図２９】第８実施形態の変形例の太陽電池モジュールの斜視図である。
【図３０】第９実施形態の太陽光発電装置の概略構成図である。
【図３１】上記実施形態のフレキシブルプリント配線板に適用可能な電子デバイスの一例を示す断面図である。
【図３２】上記実施形態のフレキシブルプリント配線板に適用可能な電子デバイスの他の例を示す断面図である。
【図３３】上記実施形態のフレキシブルプリント配線板に適用可能な電子デバイスの他の例を示す断面図である。
【図３４】上記実施形態のフレキシブルプリント配線板に適用可能な電子デバイスの他の例を示す断面図である。
【図３５】第１０実施形態の発光素子モジュールに用いる発光素子の平面図である。
【図３６】第１０実施形態の発光素子モジュールの平面図である。
【図３７】図３６のＫ−Ｋ’線に沿う断面図である。
【図３８】第１１実施形態の圧電素子モジュールに用いる圧電素子の断面図である。
【図３９】第１１実施形態の圧電素子モジュールの平面図である。
【図４０】図３９のＬ−Ｌ’線に沿う断面図である。
【図４１】第１２実施形態の熱電素子モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図１４を用いて説明する。
図１は、第１実施形態のフレキシブルプリント配線板を示す平面図である。
図２（Ａ）〜図２（Ｇ）は、フレキシブルプリント配線板の断面図である。図２（Ａ）は、図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。図２（Ｂ）は、図１のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。図２（Ｃ）は、図１のＣ−Ｃ’線に沿う断面図である。図２（Ｄ）は、図１のＤ−Ｄ’線に沿う断面図である。図２（Ｅ）は、図１のＥ−Ｅ’線に沿う断面図である。図２（Ｆ）は、図１のＦ−Ｆ’線に沿う断面図である。図２（Ｇ）は、図１のＧ−Ｇ’線に沿う断面図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。以下の説明においては、フレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit）をＦＰＣと略記する。
【００２５】
本実施形態のＦＰＣは、複数の太陽電池セル、具体的には４個の太陽電池セルを実装することが可能なＦＰＣである。４個の太陽電池セルを図１に示すＦＰＣに実装することにより、４個の太陽電池セルが電気的に並列接続された太陽電池モジュールが実現できる。
【００２６】
〈太陽電池セル〉
図３（Ａ）は、太陽電池セルの平面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＨ−Ｈ’線に沿う断面図、である。
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、太陽電池セル１は、機能層２と、機能層２の表面２ａに設けられた表面電極３と、機能層２の裏面２ｂに設けられた裏面電極４と、を備える。機能層２の表面２ａは、太陽光を受ける受光面である。機能層２の表面２ａには、矩形状の表面電極３の他、細線からなるグリッド電極５が設けられている。なお、本実施形態では、グリッド電極５を備えた太陽電池セルを用いたが、本発明の太陽電池モジュールに、グリッド電極５を備えていない太陽電池セルを用いることも可能である。
【００２７】
機能層２の結晶性は、単結晶、多結晶、微結晶、非晶質のいずれであってもよい。機能層２の構成元素は、IV族元素、II−VI族元素、III−Ｖ族元素、II〜VI族元素を１つ以上含む三元混晶もしくは四元混晶、カルコパイライト化合物、ペロブスカイト化合物、または有機系材料であってもよい。機能層２は、少なくとも１つ以上のｐｎ接合を含む構造(シングルセル)を有する。あるいは、シングルセル構造に代えて、タンデムセル構造、トリプルセル構造、それ以上の構造であってもよい。
【００２８】
表面電極３および裏面電極４は単層構造でもよいし、多層構造であってもよい。表面電極３および裏面電極４の材料は、金属、２種以上の金属からなる合金、導電性酸化膜、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００２９】
太陽電池セル１の具体的な構成の一例として、例えばＧａＡｓからなるシングルセル構造を有し、金属の多層構造を有する表面電極および裏面電極を備えた太陽電池セルが挙げられる。太陽電池セル１の寸法の一例として、太陽電池セル１の長辺方向の寸法は３０ｍｍであり、短辺方向の寸法が４ｍｍである。表面電極３の長辺方向の寸法は３０ｍｍであり、短辺方向の寸法が１．５ｍｍである。受光面（上面から表面電極３を除いた部分）の面積Ｓは、Ｓ＝３０ｍｍ×２．５ｍｍ＝０．７３ｃｍ２である。
【００３０】
〈ＦＰＣ〉
図２（Ａ）〜（Ｇ）に示すように、ＦＰＣ７は、導体層８と第１被覆層９と第２被覆層１０とが積層された積層体１１で構成されている。積層体１１は、可撓性を有しており、容易に弾性変形が可能である。導体層８は、例えば銅箔等の導電性材料により構成されている。第１被覆層９および第２被覆層１０は、例えばポリイミド樹脂等の絶縁性材料により構成されている。第１被覆層９は、導体層８の第１面８ａ（図２（Ａ）〜（Ｇ）における導体層８の上面）の一部を覆っている。第２被覆層１０は、導体層８の第２面８ｂ（図２（Ａ）〜（Ｇ）における導体層８の下面）の一部を覆っている。第１被覆層９の表面９ａは、複数の太陽電池セル１を実装するための実装面である。ＦＰＣ７は、４個の太陽電池セル１を実装し得る寸法を有している。
【００３１】
図２（Ａ）〜（Ｇ）に示すように、導体層８は、第１導体層１２と第２導体層１３とを含んで構成されている。第１導体層１２は、４個の太陽電池セル１の表面電極３と電気的に接続される。第２導体層１３は、４個の太陽電池セル１の裏面電極４と電気的に接続される。第１導体層１２と第２導体層１３とは、第１被覆層９および第２被覆層１０により電気的に絶縁されている。この構成により、太陽電池セル１がＦＰＣ７に実装されたときに表面電極３と裏面電極４とが短絡しないようになっている。
【００３２】
図１に示すように、ＦＰＣ７は、デバイス実装部１４と、４個の折曲部１５と、を備えている。すなわち、ＦＰＣ７は、デバイス実装部１４と、実装する太陽電池セル１の個数と同数の折曲部１５と、を備えている。デバイス実装部１４は、４個の太陽電池セル１を実装するための長方形の部分である。そのため、デバイス実装部１４は、４個の太陽電池セル１を実装し得る寸法を有している。本実施形態の場合、デバイス実装部１４の長辺方向の寸法Ｌ１は例えば１２０ｍｍであり、短辺方向の寸法Ｌ２が４ｍｍである。折曲部１５は、長方形状を呈し、デバイス実装部１４の外側に張り出している。折曲部１５は、デバイス実装部１４側に向けて折り曲げられるようになっている。
【００３３】
第１導体層１２は、表面電極用第１接続部１６と、表面電極用第２接続部１７と、を備えている。表面電極用第１接続部１６は、各折曲部１５の先端にそれぞれ設けられている。ＦＰＣ７の全体では、４個の表面電極用第１接続部１６が設けられている。表面電極用第１接続部１６は、少なくとも第１被覆層９から露出して個々の太陽電池セル１の表面電極３と電気的に接続される。本実施形態では、表面電極用第１接続部１６は、第１被覆層９および第２被覆層１０の双方から表裏両面に露出している。表面電極用第２接続部１７は、デバイス実装部１４の長辺と略平行に延びた細長い形状を有する。表面電極用第２接続部１７は、第２被覆層１０から露出して、後述するインターコネクタ（外部端子）と電気的に接続される。
【００３４】
第２導体層１３は、少なくともデバイス実装部１４に設けられた裏面電極用接続部１８を備えている。裏面電極用接続部１８は、少なくとも第１被覆層９から露出して４個の太陽電池セル１の裏面電極４と電気的に接続されるとともに、後述するインターコネクタ（外部端子）と電気的に接続される。本実施形態において、裏面電極用接続部１８は、４個の太陽電池セル１の裏面電極４毎に複数に分割されている。具体的には、８個のパッド状の裏面電極用接続部１８が設けられ、１個の太陽電池セル１の裏面電極４に対して２個の裏面電極用接続部１８が割り当てられている。
【００３５】
図２（Ａ）〜（Ｄ）、（Ｇ）に示すように、８個の裏面電極用接続部１８のうち、図１の左から４個目、５個目、６個目、７個目の裏面電極用接続部１８は、第２被覆層１０からは露出しておらず、第１被覆層９から露出している。これに対し、図１の左から１個目、２個目、３個目、８個目の裏面電極用接続部１８は、第１被覆層９および第２被覆層１０の双方から露出している。なお、本実施形態の構成に代えて、８個の裏面電極用接続部１８の全てが、第１被覆層９および第２被覆層１０の双方から露出していてもよい。
【００３６】
さらに本実施形態の場合、図１に示すように、８個の裏面電極用接続部１８に加えて、デバイス実装部１４に対して折曲部１５と同じ側に張り出した形態の裏面電極用接続部１９が設けられている。また、８個の裏面電極用接続部１８には、第２導体層１３を貫通する孔２０がそれぞれ設けられている。
【００３７】
〈太陽電池モジュール〉
図４は、ＦＰＣに太陽電池セルを実装した状態を示す平面図である。図５は、図４のＩ−Ｉ’線に沿う断面図である。
本実施形態の太陽電池モジュール２２は、ＦＰＣ７と、ＦＰＣ７に実装された４個の太陽電池セル１と、を備える。
図４に示すように、個々の太陽電池セル１は、表面電極３がデバイス実装部１４の折曲部１５が設けられた側の辺１４ａと略重なるように、ＦＰＣ７上に配置される。図５に示すように、太陽電池セル１は、裏面電極４がＦＰＣ７の第１被覆層９の表面に向くように実装される。裏面電極用接続部１８は、はんだ２３を介して裏面電極４に電気的に接続される。一方、折曲部１５は、太陽電池セル１の裏面側から側面を回って太陽電池セル１の表面側に折り曲げられる。その状態で、表面電極用第１接続部１６は、はんだ２３を介して表面電極３に電気的に接続される。８個の太陽電池セル１は、全て同様の形態でＦＰＣ７上に実装される。
【００３８】
上述したように、４個の表面電極用第１接続部１６は、４個の太陽電池セル１の表面電極３とそれぞれ接続されるために分割されている。ところが、図２（Ａ）、（Ｄ）、（Ｆ）に示すように、ＦＰＣ７の内部では、これら４個の表面電極用第１接続部１６は全て一体の第１導体層１２である。また、裏面電極用接続部１８はパッド状に８個に分割されているが、図２（Ｇ）に示すように、ＦＰＣ７の内部では８個の裏面電極用接続部１８は全て一体の第２導体層１３である。したがって、ＦＰＣ７上に４個の太陽電池セル１を実装した状態において、これら４個の太陽電池セル１は、表面電極３同士、裏面電極４同士が電気的に接続され、並列接続された状態となる。
【００３９】
ここで、裏面電極用接続部１８がパッド状に複数に分割されている理由について説明する。
図６（Ａ）に示すように、仮に裏面電極用接続部１１８が太陽電池セル１毎に分割されていなかったとする。裏面電極用接続部１１８上に塗布するはんだ２３の量が多すぎた場合、隣り合う太陽電池セル１間の隙間にはんだ２３がはみ出す結果、裏面電極４と表面電極３との間で電流のリークが生じたり、裏面電極４と表面電極３とが短絡したりする虞がある。これに対し、図６（Ｂ）に示すように、裏面電極用接続部１８が太陽電池セル１毎に分割されていれば、はんだ２３の量および位置がパッド状の裏面電極用接続部１８によって規定される。これにより、裏面電極４と表面電極３との間の電流リークや短絡を抑えることができる。
【００４０】
図８（Ａ）は、裏面電極用接続部の平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＪ−Ｊ’線に沿う断面図であり、図８（Ｃ）は、比較例の裏面電極用接続部の断面図である。
図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、裏面電極用接続部１８には、第２導体層１３を貫通する孔２０が設けられている。このように、裏面電極用接続部１８に孔２０を設けることは、太陽電池モジュール２２の製作において歩留まりを上げる意味で好ましい。上述したように、太陽電池セル１の裏面電極４とＦＰＣ７の裏面電極用接続部１８とは、例えばはんだで接着される。はんだは約１５０℃〜３００℃で焼成される。このとき、裏面電極用接続部１８の素材と裏面電極４の素材が異なるため、線膨張係数の違いから太陽電池セル１を実装したＦＰＣ７が反る傾向がある。この反りは太陽電池モジュール２２の設置位置を制限するだけでなく、太陽電池モジュール２２の性能を低下させ、太陽電池セル１の剥がれ、割れの原因になる。
【００４１】
この課題を解決するため、インターコネクタと太陽電池セルのバスバー電極との接続部位を薄く幅広にすることが過去に提案されている。ところが、この方法は、太陽電池モジュールの耐久性に課題がある。そこで、本実施形態では裏面電極用接続部１８に孔２０を設けることにより、加熱により生じるＦＰＣ７内の応力を逃がし、反りを抑制する。孔２０の大きさは特に限定されないが、孔２０の面積は、１個の裏面電極用接続部１８の面積の５％以上、８５％以下であることが好ましい。上記の値が５％より小さいと、応力緩和の効果が小さくなる。上記の値が８５％より大きいと、裏面電極４と裏面電極用接続部１８との接触面積Ｓが小さくなるため、直列抵抗成分Ｒｓの増加防止の効果が小さくなる。その結果、Ｒｓ・Ｓの値が１０％程度増加する。
【００４２】
図８（Ｂ）に示すように、孔２０の周囲は平坦であることが好ましい。図８（Ｃ）に示すように、例えば孔２０の周囲に凹凸２４があると、太陽電池セル１との接着が不十分になり、太陽電池セル１が剥がれる傾向がある。さらには、この孔２０から臨む太陽電池セル１の裏面電極４と表面電極３とをテスターで短絡させることにより、太陽電池セル１のリークを発見することができる。孔２０がなかったとすると、回路の完成を待って電気的な評価を行わない限り、リークを発見することができない。しかしながら、本実施形態の構成によれば、テスターによる速やかなリーク不良の発見が可能になるため、生産性の向上に寄与する。
【００４３】
以上述べたように、本実施形態の太陽電池モジュール２２においては、ＦＰＣ７上に４個の太陽電池セル１を実装することにより、４個の太陽電池セル１が並列接続された回路が構成される。表面電極３と接続するための表面電極用第１接続部１６の幅は、例えば数ｍｍ程度に設定することができる。これにより、例えばワイヤーボンディング等を用いて表面電極との接続を行っていた従来の接続構造と比べ、ＦＰＣ７側の接続部と表面電極３との接触面積が大きくなり、接触抵抗を小さくできる。また、裏面電極４についても、パッド状の裏面電極用接続部１８を用いることで従来よりも接触面積が大きくなり、接触抵抗を小さくできる。その結果、太陽電池モジュール２２の内部の直列抵抗成分が低下するため、Ｆ．Ｆ．を増加させ、回路の効率を向上させることができる。このように、複数の太陽電池セルを高密度に実装でき、効率の高い発電が可能な太陽電池モジュールを実現できる。
【００４４】
なお、本実施形態では、ＦＰＣ７の４個の折曲部１５を全て折り曲げ、４個の表面電極用第１接続部１６を４個の太陽電池セル１の表面電極３とそれぞれ接続する構成とした。この構成に代えて、例えば４個の折曲部１５のうち、１個の折曲部１５のみを折り曲げて１個の太陽電池セル１の表面電極３と接続し、この太陽電池セル１の表面電極３と残りの３個の太陽電池セル１の表面電極３とをワイヤーボンディング、インターコネクタ、他の小さなＦＰＣ等の接続手段で接続する構成としてもよい。また、折曲部１５側に張り出す裏面電極用接続部９は、不要であれば切り落としてもよい。
【００４５】
図７は、ＦＰＣに対する外部端子の接続位置を示す平面図である。
太陽電池モジュール２２で発電した電力を外部に取り出すため、もしくは一つの太陽電池モジュール２２を他の太陽電池モジュールと接続するためには、太陽電池セル１の表面電極３と電気的に接続された外部端子、および裏面電極４と電気的に接続された外部端子が必要である。表面電極３と電気的に接続された外部端子を正極（＋）端子とし、裏面電極４と電気的に接続された外部端子を負極（−）端子とする。
【００４６】
図７に示すように、正極端子２６の設置位置の候補としては、例えば表面電極用第２接続部１７の端部（符号２６Ａの端子）、表面電極用第２接続部１７の中間部（符号２６Ｂの端子）、いずれか一つの表面電極用第１接続部１６（符号２６Ｃの端子）等が挙げられる。負極端子２７の設置位置の候補としては、例えば左端の裏面電極用接続部１８（符号２７Ｄの端子）、右端の裏面電極用接続部１８（符号２７Ｅ，２７Ｆの端子）、折曲部１５側に位置する裏面電極用接続部１９（符号２７Ｇ，２７Ｈの端子）等が挙げられる。勿論、これらの箇所に限られることはなく、種々の変更が可能である。裏面電極用接続部１８については、負極端子２７の設置位置がある程度限定されていれば、その位置の裏面電極用接続部１８の両面を露出させておけばよい。もしくは、全ての裏面電極用接続部１８に負極端子２７を設置する可能性がある場合には、全ての裏面電極用接続部１８の両面を露出させておけばよい。
【００４７】
正極端子２６および負極端子２７としては、例えばはんだメッキされた導体からなるインターコネクタを用いることができる。さらには、必ずしもインターコネクタを用いなくてもよく、例えばはんだを用いて他のＦＰＣの接続部と直接接続してもよい。
【００４８】
このように、本実施形態の太陽電池モジュール２２によれば、電力の取り出し、もしくは他の太陽電池モジュールとの接続に用いる正極端子２６および負極端子２７を、ＦＰＣ７の構造に囚われることなく、ユーザーの所望の位置に設置することができる。すなわち、本実施形態の太陽電池モジュール２２は、外部端子の設置位置の自由度が高い。さらに、図７に示すように、外部端子を取り出す方向についても、ユーザーの所望の方向に設定することができる。その結果、後述するように、ユーザーは、複数の太陽電池モジュール２２を自由な位置に配置し、組み合わせて用いることができる。
【００４９】
図９は、ＦＰＣと出力端子との接続構造の一例を示す図である。
図９に示すように、図７に示す端子２６Ａを正極端子２６とし、端子２７Ｆを負極端子２７として出力端子２８にそれぞれ接続することにより、出力端子２８を電力の取り出し、外部機器の充電等に用いることができる。
図９に示すように、ＦＰＣ７上に４個の太陽電池セル１を実装することで並列回路を構成する太陽電池モジュールを、以下、４並列回路モジュール３０と称する。
【００５０】
本発明者らは、上記の４並列回路モジュールを実際に作製し、各種の特性を評価した。その結果について説明する。
評価項目は、短絡電流：Ｉｓｃ、短絡電流密度：Ｊｓｃ、開放電圧：Ｖｏｃ、曲線因子：Ｆ．Ｆ．、直列抵抗成分：Ｒｓ・Ｓ、変換効率：Ｅｆｆの６項目である。４個の太陽電池セルの個々の評価項目を測定したときの実測値、各太陽電池セルの実測値から算出した４並列回路モジュールとしての評価項目の見込値、４並列回路モジュールの実測値を［表１］に示す。実測値は、標準試験条件（Standard Test Cell conditions）（日射強度：１００ｍＷ／ｃｍ２、太陽電池温度：２５℃）における測定値である。以下、標準試験条件をＳＴＣと略記する。
太陽電池セルの寸法は、上述した通りである。
【００５１】
【表１】
2016096309.tif 000003
【００５２】
図１０は、４並列回路モジュールの電圧−電流特性および電圧−電力特性の実測値と見込値とを比較したグラフである。図１０の横軸は電圧（Ｖ）であり、図１０の左側の縦軸は電流（ｍＡ）であり、図１０の右側の縦軸は電力（ｍＷ）である。実測値を実線のグラフで示し、見込値を破線のグラフで示した。
【００５３】
表１に示すように、４個の太陽電池セルの短絡電流密度および開放電圧は概ね一致している。これに対して、４個の太陽電池セルの直列抵抗成分は１．６〜１．８Ω・ｃｍ2の範囲、曲線因子は０．８０〜０．８２の範囲内でばらついている。これら４個の太陽電池セルを並列接続したと仮定して見込値を算出すると、直列抵抗成分は１．７Ω・ｃｍ2、曲線因子は０．８１となった。一方、実測値は、直列抵抗成分が１．６Ω・ｃｍ2、曲線因子は０．８１であり、見込値と非常に良く一致した。その他の項目についても、実測値と見込値とが充分に一致した。また、図１０に示すように、電圧−電流特性曲線および電圧−電力特性曲線についても、実測値と見込値とが非常に良く一致した。
これらの評価結果から、直列抵抗成分による抵抗損失が少なく、所望の特性を有する太陽電池モジュールを実現できる、という本発明の効果が実証された。
【００５４】
なお、並列回路モジュールを構成する太陽電池セルの受光面積、太陽電池セルの個数の選定は、ユーザーがどの程度の電力量が得られる太陽電池モジュールを臨んでいるかによって適宜決められる。
【００５５】
〈４並列回路モジュールの組合せ〉
図１１（Ａ）、（Ｂ）は、２組の４並列回路モジュールを接続する２通りの形態を示す図である。
２組の４並列回路モジュール３０を接続する場合、第１の接続形態として、図１１（Ａ）に示すように、一方の４並列回路モジュール３０の正極端子２６と他方の４並列回路モジュール３０の正極端子２６とを電気的に接続する。また、一方の４並列回路モジュール３０の負極端子２７と他方の４並列回路モジュール３０の負極端子２７とを電気的に接続する。これにより、２組の４並列回路モジュールを並列接続した回路モジュールが構成される。この回路モジュール全体を、以下、４並列×２並列回路モジュール３１と称する。４並列×２並列回路モジュール３１は、８個の太陽電池セル１を並列接続したものと電気回路的に等価である。
【００５６】
第２の接続形態として、図１１（Ｂ）に示すように、一方の４並列回路モジュール３０の正極端子２６と他方の４並列回路モジュール３０の負極端子２７とを電気的に接続する。あるいは、一方の４並列回路モジュール３０の負極端子２７と他方の４並列回路モジュール３０の正極端子２６とを電気的に接続してもよい。これにより、２組の４並列回路モジュール３０を直列接続した回路モジュールが構成できる。この回路モジュール全体を、以下、４並列×２直列回路モジュール３２と称する。
【００５７】
図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す回路モジュール３１，３２を用いることにより、図１２、図１３に示すように、従来は困難とされていた自由な形状の回路モジュールを実現することができる。例えば、図１２に示す回路モジュール３６は、４並列回路モジュール３０と３並列回路モジュール３５とを直交配置して並列接続し、出力端子を接続したものである。図１２に示す回路モジュールを、以下、（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６と称する。
【００５８】
図１３に示す回路モジュール３８は、２組の太陽電池モジュール２２を、一方の太陽電池モジュール２２の受光面２２ａと他方の太陽電池モジュール２２の受光面２２ａとが互いに逆向きとなるように接続したものである。回路モジュール３８は、回路モジュール３８の両側から光Ｌが入射する場所で用いるのに好適である。
【００５９】
本実施形態の太陽電池モジュール２２は、端子の位置および引き出し方向を任意に変更できるため、図１２、図１３に示すような様々な状況での使用が可能な回路モジュールを実現できる。任意の場所に回路を設置するにあたって、従来は煩雑な配線を要していた。これに対し、本実施形態の太陽電池モジュール２２では、端子を引き出す位置、回路の直列／並列を自由に選択できるように設計しているため、直列接続用、並列接続用と生産工程を区別することなく、太陽電池モジュール２２を生産性良く生産することができる。さらに、互いに直交する方向に延びる２つの回路の長さが異なる形態、回路の両面から光を取り入れる形態も可能である。このように、ユーザーのあらゆる設置ニーズに応えることができ、産業的な波及効果は大きい。
【００６０】
本発明者らは、図１２に示した（４並列＋３並列）並列回路モジュールを３組作製し、各種の特性を評価した。その結果について説明する。
評価項目は、短絡電流：Ｉｓｃ、短絡電流密度：Ｊｓｃ、開放電圧：Ｖｏｃ、曲線因子：Ｆ．Ｆ．、直列抵抗成分：Ｒｓ・Ｓ、変換効率：Ｅｆｆの６項目である。実際に作製した（４並列＋３並列）並列回路モジュールの評価項目の実測値を［表２］に示す。各太陽電池セルの実測値から算出した（４並列＋３並列）並列回路モジュールの特性の見込値を［表３］に示す。表２および表３のうち、直列抵抗成分Ｒｓ・Ｓと曲線因子Ｆ．Ｆ．の欄を抜き出して比較したものを［表４］に示す。実測値は、ＳＴＣにおける測定値である。
受光面積Ｓは、０．７３×７＝５．１ｃｍ２である。
【００６１】
【表２】
2016096309.tif 000004
【００６２】
【表３】
2016096309.tif 000005
【００６３】
【表４】
2016096309.tif 000006
【００６４】
表２と表３とを比較すると、実測値の短絡電流Ｉｓｃが見込値の短絡電流Ｉｓｃよりも小さいのは、擬似太陽光を照射するキセノンランプの照射強度のばらつきに起因すると推測される。照射強度のばらつきは装置仕様によって±２％であり、これに伴って短絡電流Ｉｓｃの変動も±２％である。本実施例のＡ，Ｂ，Ｃの３組の（４並列＋３並列）並列回路モジュールにおいて、見込値Ｉｓｃに対する実測値Ｉｓｃのばらつきは、いずれも２％以下であった。
【００６５】
実測値の開放電圧Ｖｏｃが見込値の開放電圧Ｖｏｃよりも小さいのは、（１）式の通り、上記の短絡電流Ｉｓｃのばらつきに依存している。
Ｖｏｃ＝ｎｋＴ／ｑ・ｌｎ［（Ｉｓｃ／Ｉｏ）＋１］  …（１）
（ｎ：ダイオード因子、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：セル温度、ｑ：電気素量、Ｉｏ:逆方向飽和電流）
【００６６】
直列抵抗成分Ｒｓ・Ｓと曲線因子Ｆ．Ｆ．は良い一致を示しており、かなり良好な接続を実現している。表４に示したように、（４並列＋３並列）並列回路モジュールＡ，Ｂ，Ｃの直列抵抗成分Ｒｓ・Ｓの見込値は１．７Ω・ｃｍ2であり、曲線因子Ｆ．Ｆ．の見込値は０．８１，０．８２，０．８２であった。これに対し、直列抵抗成分Ｒｓ・Ｓの実測値は１．５，１．６，１．７Ω・ｃｍ2であり、曲線因子Ｆ．Ｆ．の実測値は０．８２であった。これらの評価結果から、直列抵抗成分による抵抗損失が少なく、所望の特性を有する並列回路モジュールが得られる、という本実施形態の効果が実証された。
【００６７】
次に、図１２に示す（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６を４組組み合わせて用いる例について説明する。
図１４に示すように、一つの（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６の正極端子２６と隣り合う（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６の負極端子２７とを電気的に接続する。これにより、４組の（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６が直列接続された回路モジュール４０が構成できる。（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６の変換効率は、例えば４組とも２２％である。なお、より頑強に接続したい場合は、表面電極用第２接続部または裏面電極用接続部と直接導通した銅箔を有するＦＰＣを用いてもよい。あるいは、端子を介さず、銅箔同士をはんだ付けしたり、ワイヤーボンディングしたりしても図１４の回路構造は実現可能である。このように、（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６の異極端子同士を結線し、出力端子２８と電気的に接続することによって、電力の取り出し、外部デバイスの充電等に用いることができる。
【００６８】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図１５〜図１７を用いて説明する。
本実施形態の太陽電池モジュールの基本構成は第１実施形態と同様であり、ＦＰＣの平面形状が第１実施形態と異なる。
図１５は、本実施形態のＦＰＣに複数の太陽電池セルを実装した状態を示す平面図である。
図１５〜図１７において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６９】
図１５に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール４１は、湾曲した曲線部分を有するＦＰＣ４２と、複数の太陽電池セル１と、を備える。ＦＰＣ４２は、デバイス実装部４３と、実装する太陽電池セルと同数（本実施形態では９個）の折曲部４４と、を備える。第１実施形態のＦＰＣは、直線状のデバイス実装部を有していた。これに対して、本実施形態のＦＰＣ４２は、デバイス実装部４３の平面形状が、Ｓ字状に湾曲した曲線部分を有している。本実施形態のＰＦＣ４２は、デバイス実装部４３の平面形状が第１実施形態と異なるのみであり、第１導体層と第２導体層とを含む導体層、被覆層等のＦＰＣの基本構成は第１実施形態と同様である。
【００７０】
本実施形態においても、複数の太陽電池セル１を高密度に実装でき、効率の高い発電が可能な太陽電池モジュールを実現できる、という第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに本実施形態の場合、例えば曲線的な設置場所のように、従来は設置が困難であった設置環境にも対応可能な太陽電池モジュールを提供することができる。
【００７１】
なお、ＦＰＣは、必ずしもＳ字状に湾曲した曲線部分を有していなくてもよい。例えば図１６に示す太陽電池モジュール４７のように、円環状のデバイス実装部４８を備えたＦＰＣ４９を備えていてもよい。この例では、折曲部５０がデバイス実装部４８の内周側に設けられているが、折曲部５０がデバイス実装部４８の外周側に設けられていてもよい。
【００７２】
図１５、図１６に示したように、太陽電池モジュールが曲線部分を有するＦＰＣを備える場合、図１７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、矩形以外の形状を有する太陽電池セルが用いられてもよい。例えば図１７（Ａ）に示す太陽電池セル５１は、表面電極側の幅が広い台形状を呈している。図１７（Ｂ）に示す太陽電池セル５２は、表面電極側の幅が狭い台形状を呈している。図１７（Ｃ）に示す太陽電池セル５３は、表面電極側の幅が広い三角形状を呈している。このように、矩形以外の形状を有する太陽電池セルを用いた場合、曲線部分を有するＦＰＣの隙間を埋めるように太陽電池セルを実装することができる。
【００７３】
このように、異形の太陽電池セルを用いる場合、個々の太陽電池セルの形状を特定しなくても、受光面積が等しい太陽電池セルを用いることにより、直列接続したときに電流の損失を抑えることができる。太陽電池セルを並列接続する場合には、受光面積も特定しなくてよい。
【００７４】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図１８、図１９を用いて説明する。
本実施形態の太陽電池モジュールの基本構成は第１実施形態と同様であり、第１実施形態の太陽電池モジュールに集光板が追加された点が第１実施形態と異なる。
図１８は、本実施形態の太陽電池モジュールの分解斜視図である。
図１８、図１９において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００７５】
図１８に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール５６は、集光板５７と、４組の（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６と、を備える。集光板５７の平面形状は矩形である。４組の（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６は、集光板５７に取り付けられている。４組の（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６は、互いに直列接続されている。
【００７６】
（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６は、集光板５７の２つの広い面のうち、光が入射する面５７ａ（図１８の上面）と反対側の面５７ｂ（図１８の下面）の周縁に沿って設置されている。（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６のうち、４並列回路モジュール３０は一辺に沿って配置され、３並列回路モジュール３５は４並列回路モジュール３０が設置された辺と直交する辺に沿って配置されている。（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６は、集光板５７の４つの角部にそれぞれ配置されている。（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６は、集光板５７に光学接着剤を用いて接着されている。全ての太陽電池セル１は、受光面が集光板５７の下面５７ｂに対向し、表面電極３が集光板５７の中央側に向く向きに設置されている。
【００７７】
集光板５７は、入射した太陽光を励起光として蛍光を発する蛍光体を含有する蛍光集光板である。集光板５７は、例えば蛍光体を含有する蛍光体層が透明層で挟持された積層構造の板体であってもよいし、透明層の全体に蛍光体が分散された板体であってもよい。蛍光体として、例えば可視光や赤外光を吸収して可視光や赤外光を放出する蛍光体、あるいは、紫外光を吸収して可視光を放出する蛍光体が用いられる。一例として、蛍光体は、BASF社製Lumogen F Red 305（商品名）を含んで構成されている。この蛍光体を用いた場合、波長５７８ｎｍに発光ピークが現れる。使用する蛍光体としては、蛍光量子効率が高いものを用いることが好ましい。
【００７８】
また、より多くの波長域の光を吸収するように、複数種類の蛍光体を混合しても良い。一例として、BASF社製Lumogen F Violet 570（商品名）を０．０２％、BASF社製LumogenF Yellow 083（商品名）を０．０２％、BASF社製Lumogen F Orange 240（商品名）を０．０２％、BASF社製Lumogen F Red 305（商品名）を０．０２％、Nile Blue A（CAS登録番号3625-57-8）を０．５％、Ir-140（CAS登録番号53655−17−7）を０．５％、Ir-144（CAS登録番号54849-69-3）を０．５％、量子ドットPbS（硫化鉛）を３％からなる複数種類の蛍光体を含有したものを用いることができる。上記複数種類の蛍光体を含む蛍光体層からは、４００ｎｍ〜１５００ｎｍ程度の広い波長域を持つ蛍光が放射される。なお、複数種類の蛍光体を混合する際には、エネルギー移動理論を適応し、発光ピークを最も長波長に有する蛍光体のみが発光することが望ましい。
【００７９】
４組の（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６は互いに直列接続されることにより、直列回路が構成される。（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６は７個の太陽電池セル１が並列されたものと等価であるから、４組の（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６が直列接続されたモジュールを、以下、７並列４直列回路モジュールと称する。７並列４直列回路モジュールの各太陽電池セル１は、集光板５７から照射された光を受光して発電する。
【００８０】
太陽電池セル１の受光面には集光板５７から光が照射されるが、場合によっては集光板５７内部を進んできた光が、集光板５７と光学接着剤との界面で反射し、太陽電池セル１に入らないことがある。これに起因する太陽電池セルの効率低下を防止するため、一般的な集光板の屈折率が１．５程度であることを考慮し、光学接着剤の屈折率も１．５程度とすることが好ましい。図１８の太陽電池モジュール５６は、集光板５７の持つ集光効果により、ＳＴＣ環境下での特性はＩｓｃ＝５２２．２ｍＡ、Ｖｏｃ＝４．１Ｖ、Ｆ．Ｆ．＝０．８２であった。
【００８１】
本実施形態においても、複数の太陽電池セル１を高密度に実装でき、効率の高い発電が可能な太陽電池モジュールを実現できる、という第１、第２実施形態と同様の効果が得られる。特に本実施形態の場合、太陽電池モジュール５７が蛍光体を含む集光板５７を備えているため、集光板５７から発せられる蛍光に対して感度の高い太陽電池セル１を選択することにより、さらに効率の高い発電が可能となる。図１８の太陽電池モジュール５７は、並列回路の数が７、直列回路の数が４である。しかしながら、これらに限定されず、上記の数を変更することでユーザーによる電力量のマネージメントが可能である。
【００８２】
本実施形態の太陽電池モジュール５７においては、太陽電池セル１の表面電極３が集光板５７の中央側に向いていた。しかしながら、太陽電池セル１の表面電極３は、必ずしも集光板５７の中央側に向いていなくてもよい。例えば図１９に示す太陽電池モジュール６０においては、太陽電池セル１は、表面電極３が集光板５７の外側に向く向きに設置されている。
【００８３】
図１９の構成を採用した場合、太陽電池セル１の受光領域だけを集光板５７に接着し、表面電極３が集光板５７に重ならないように、表面電極３の部分を集光板５７の外側にはみ出させて接着することができる。図１８および図１９に示したように、太陽電池セル１の向きに影響されない回路モジュールが容易に作製できる。そのため、図１８の太陽電池モジュール５６と図１９の太陽電池モジュール６０とで太陽電池セルを作り分ける必要がなく、生産性を高めることができる。
【００８４】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について、図２０を用いて説明する。
本実施形態の太陽電池モジュールの基本構成は第３実施形態と同様であり、集光板上の回路モジュールの設置位置が第３実施形態と異なる。
図２０は、本実施形態の太陽電池モジュールの分解斜視図である。
図２０において、第３実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００８５】
第３実施形態の太陽電池モジュールにおいては、７並列４直列回路モジュールが集光板の下面に設置されていた。これに対して、図２０に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール６３においては、７並列４直列回路モジュール６４が集光板５７の４つの端面５７ｃ，５７ｄに設置されている。７並列４直列回路モジュール６４を構成する（４並列＋３並列）並列回路モジュール３６のうち、４並列回路モジュール３０は、一つの端面５７ｃに固定されている。３並列回路モジュール３５は、４並列回路モジュール３０が設置された端面５７ｃと隣り合う端面５７ｄに固定されている。全ての太陽電池セル１は、受光面が集光板５７の端面５７ｃ，５７ｄに対向し、表面電極３が集光板５７の上面側に向けて設置されている。ただし、表面電極３は集光板５７の下面側に向いていてもよい。光学接着剤を用いて回路モジュールを集光板に固定する点は、第３実施形態と同様である。
【００８６】
本実施形態の場合、太陽電池セル１の受光面は、集光板５７の端面５７ｃ，５７ｄに相対している。そのため、太陽電池セル１は、集光板５７の端面５７ｃ，５７ｄから照射された光を受光して発電する。
【００８７】
本実施形態においても、複数の太陽電池セル１を高密度に実装でき、効率の高い発電が可能な太陽電池モジュールを実現できる、という第１〜第３実施形態と同様の効果が得られる。図２０の太陽電池モジュールは、並列回路の数が７、直列回路の数が４である。しかしながら、これらに限定されず、上記の数を変更することでユーザーによる電力量のマネージメントが可能である。また、蛍光体を含む集光板５７の使用によりさらに効率の高い発電が可能となる、という第３実施形態と同様の効果が得られる。
【００８８】
［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態について、図２１、図２２を用いて説明する。
本実施形態の太陽電池モジュールの基本構成は第４実施形態と同様であり、２個の太陽電池モジュールを用いた点が第４実施形態と異なる。
図２１は、本実施形態の太陽電池モジュールを示す平面図である。
図２１、図２２において、第４実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００８９】
図２１に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール６７は、第１の太陽電池モジュール６８と、第２の太陽電池モジュール６９と、を備える。第１の太陽電池モジュール６８および第２の太陽電池モジュール６９は、集光板５７の端面に７並列４直列回路モジュール６４を設置したものであり、第１の太陽電池モジュール６８の構成と第２の太陽電池モジュール６９の構成は同一である。第１の太陽電池モジュール６８と第２の太陽電池モジュール６９とは、互いに直列接続されている。
【００９０】
具体的には、第１の太陽電池モジュール６８の一辺の負極端子２７と第２の太陽電池モジュール６９の一辺の正極端子２６とが電気的に接続されている。また、第１の太陽電池モジュール６８の一辺の正極端子２６と第２の太陽電池モジュール６９の一辺の負極端子２７とが電気的に接続されている。図２１では、２組の太陽電池モジュール６８，６９が横方向に接続されているが、縦方向に接続されていてもよい。あるいは、３組以上の太陽電池モジュールが接続されていてもよい。その場合、縦方向の接続と横方向の接続とを組み合わせてもよい。
【００９１】
本実施形態の太陽電池モジュール６７においては、２組の太陽電池モジュール６８，６９が、互いに直列接続されている。これに対し、例えば図２２に示す太陽電池モジュール７２においては、２組の太陽電池モジュール６８，６９が、互いに並列接続されている。この場合も、上記実施形態と同様、第１の太陽電池モジュール６８の構成と第２の太陽電池モジュール６９の構成は同一でよい。
【００９２】
図２２の太陽電池モジュール７２が図２１の太陽電池モジュール６７と異なる点は、第２の太陽電池モジュール６９が裏返しの状態で第１の太陽電池モジュール６８と接続されている点である。これにより、図２２の太陽電池モジュール７２においては、第１の太陽電池モジュール６８の一辺の負極端子２７と第２の太陽電池モジュール６９の一辺の負極端子２７とが電気的に接続されている。また、第１の太陽電池モジュール６８の一辺の正極端子２６と第２の太陽電池モジュール６９の一辺の正極端子２６とが電気的に接続されている。図２２の構成においても、２組の太陽電池モジュール６８，６９が横方向に接続されているが、縦方向に接続されていてもよい。あるいは、３組以上の太陽電池モジュールが接続されていてもよい。その場合、縦方向の接続と横方向の接続とを組み合わせてもよい。
【００９３】
本実施形態においても、複数の太陽電池セル１を高密度に実装でき、効率の高い発電が可能な太陽電池モジュールを実現できる、という第１〜第４実施形態と同様の効果が得られる。
【００９４】
［第６実施形態］
以下、本発明の第６実施形態について、図２３〜図２５を用いて説明する。
本実施形態の太陽電池モジュールの基本構成は第５実施形態と同様であり、多数の太陽電池モジュールを用いた点が第５実施形態と異なる。
図２３は、多数の太陽電池モジュールを直列接続および並列接続した第６実施形態の太陽電池モジュールを示す図である。
図２３〜図２５において、第５実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００９５】
一般的な自動車用バッテリーの容量は、７０（Ａｈ）×１２（Ｖ）＝８４０（Ｗｈ）である。例えば、この自動車用バッテリーに蓄電する場合を考える。
第３実施形態で述べたように、７並列４直列回路モジュールを備えた太陽電池モジュールのＳＴＣ環境下での特性は、Ｉｓｃ＝５２２ｍＡ、Ｖｏｃ＝４．１Ｖ、Ｆ．Ｆ．＝０．８２であるから、１時間で約１．８Ｗｈの電力量を供給することができる。バッテリーに蓄電する場合は、図２３に示すように、４２組の太陽電池モジュール６３を３直列１４並列の形態に敷き詰め、太陽光の下に１０時間置けばよい。
【００９６】
ただし、本実施形態によれば、図２４に示すように、途中で２８組の太陽電池モジュール６３を４直列７並列の形態に敷き詰め直し、２０時間の充電とする等の変更が可能である。また、図２５に示すように、残りの１４組の太陽電池モジュール６３を用いて３直列４並列回路モジュールを作製して補助的に充電すること、もしくは他の電力供給源に接続することも可能である。
【００９７】
この種の太陽電池モジュールは、バッテリーの充電以外の用途で用いることも可能である。供給したい電力量に応じて太陽電池モジュールの個数や接続形態を適宜組み合わせることができる。回路を構成する太陽電池セルの受光面積、太陽電池セルの個数、太陽電池モジュールを構成する並列回路本数、直列回路本数、太陽電池モジュールの並列個数、直列個数などの選定は、ユーザーによる電力量マネージメントに依る。
【００９８】
［第７実施形態］
以下、本発明の第７実施形態について、図２６〜図２７を用いて説明する。
本実施形態の太陽電池モジュールの基本構成は第１実施形態と同様であり、第１実施形態と異なる点は、太陽電池セルの形態と、その太陽電池セルに対応するようにＦＰＣの構成を変えた点である。
図２６（Ａ）、（Ｂ）は第７実施形態の太陽電池モジュールに用いる太陽電池セルを示す図であって、図２６（Ａ）は表面側から見た平面図であり、図２６（Ｂ）は裏面側から見た平面図である。
図２６〜図２７において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００９９】
本発明のＦＰＣは、表面電極−裏面電極構造を有する全てのデバイスに活用できる。したがって、図３に示した太陽電池セル１に限定されるものではない。例えば図２６（Ａ）、（Ｂ）に示すような市販の１５．５ｃｍ角のＳｉ太陽電池セル７５に問題なく使用することができる。Ｓｉの結晶性は単結晶でも多結晶でもよい。図２６（Ａ）に示すように、表面電極７６は、互いに所定の間隔をおいて横方向に延びる複数のバスバー電極７７と、バスバー電極７７と直交して縦方向に延びる複数のフィンガー電極７８と、から構成されている。図２６（Ｂ）に示すように、裏面電極７９は、全面に形成されている。ＦＰＣの縦横の寸法を１５．５ｃｍ以上として複数のＳｉ太陽電池セル７５を実装できるようにすれば、第１実施形態と同様の効果を有する太陽電池モジュールの作製が可能である。
【０１００】
図２７（Ａ）は、ＦＰＣの構成を見やすくするため、２個のＳｉ太陽電池セルを実装した状態を示している。図２７（Ａ）に示すように、ＦＰＣの基本構成は、第１実施形態のＦＰＣと同様である。本実施形態のＦＰＣ８０は、第１実施形態と同様、４個のＳｉ太陽電池セル７５を実装可能なデバイス実装部８１と、４本の折曲部８２と、を備えている。ただし、折曲部８２の幅（短手方向の寸法）は、第１実施形態の折曲部１５よりも細く形成されている。表面電極用第１接続部１６は、折曲部８２の幅方向に大きく張り出した形状を有する。
【０１０１】
図２７（Ｂ）は、４個のＳｉ太陽電池セル７５をＦＰＣ８０に実装し、ＦＰＣ８０の各接続部とＳｉ太陽電池セル７５の各電極とを電気的に接続した太陽電池モジュール８３を示している。図２７（Ｂ）に示すように、ＦＰＣ８０の折曲部８２が折り曲げられた状態で、折曲部８２は、隣り合う２個のＳｉ太陽電池セル７５間の隙間Ｓに重なっている。表面電極用第１接続部１６は、バスバー電極７７と重なる位置に配置され、バスバー電極７７とはんだ付けされている。ＦＰＣ８０は、折曲部８２が折り曲げられた状態で、各部が上記の位置関係となるように設計されている。この構成によれば、折曲部８２および表面電極用第１接続部１６は、Ｓｉ太陽電池セル７５の受光領域以外の領域に極力重なるように配置される。これにより、折曲部８２および表面電極用第１接続部１６により遮光される光が少なくなり、効率に優れた太陽電池モジュールを実現できる。
【０１０２】
［第８実施形態］
以下、本発明の第８実施形態について、図２８〜図２９を用いて説明する。
本実施形態の太陽電池モジュールの基本構成は第３実施形態と同様であり、集光板の形状が第３実施形態と異なる。
図２８は、第８実施形態の太陽電池モジュールを示す斜視図である。図２９は、第８実施形態の変形例の太陽電池モジュールの斜視図である。
図２８〜図２９において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１０３】
図２８に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール８６は、円筒状の集光板８７と、２組の１０並列回路モジュール８８と、を備える。１０並列回路モジュール８８は、図１６に示したような円環状のＦＰＣ４９と、ＦＰＣ４９上に実装された１０個の太陽電池セル１と、を備える。１０並列回路モジュール８８は、集光板８７の円環状の端面に固定されている。
【０１０４】
従来は、電力取り出し用の端子の位置が固定されていたため、自由度の高い回路設置が困難であった。これに対して、図２８に示す本実施形態の太陽電池モジュール８６であれば、１０並列回路モジュール８８の任意の位置に正極端子２６および負極端子２７を配置することができる。一方の１０並列回路モジュール８８の正極端子２６と他方の１０並列回路モジュール８８の負極端子２７とを電気的に接続すれば、直列回路を形成することができる。双方の１０並列回路モジュール８８の正極端子２６同士、負極端子２７同士を電気的に接続すれば、並列回路を形成することができる。このようにして、ユーザーは回路の形態を自由に選択することができる。
【０１０５】
なお、各１０並列回路モジュール８８は、必ずしも集光板８７の端面に固定されていなくてもよい。例えば図２９に示す太陽電池モジュール９０のように、１０並列回路モジュール８８は、集光板８７の外形形状である円筒の内側の面に固定されていてもよい。もしくは、１０並列回路モジュール８８は、集光板８７の外形形状である円筒の外側の面に固定されていてもよい。いずれにしても、本実施形態の太陽電池モジュール８６と同等の効果が得られる。
【０１０６】
［太陽光発電装置］
以下、本発明の第９実施形態である太陽光発電装置について、図３０を用いて説明する。
図３０は、第９実施形態の太陽光発電装置を示す概略構成図である。
【０１０７】
図３０に示すように、第９実施形態の太陽光発電装置１００は、第１〜第８実施形態の太陽電池モジュール１０１と、インバータ１０２と、蓄電池１０３と、を有している。太陽電池モジュール１０１によって得られた電力は、インバータ１０２によって直流−交流変換され、外部負荷１０５に向けて出力される。また、外部電源１０６が外部負荷１０５に接続されている。太陽電池モジュール１０１によって得られた電力は、蓄電池１０３に充電され、必要に応じて蓄電池１０３から放電される構成となっている。
【０１０８】
本実施形態によれば、上記第１〜第８実施形態の太陽電池モジュール１０１を備えているため、設置形態や使用形態の自由度が高く、効率に優れた太陽光発電装置１００を実現することができる
【０１０９】
［太陽電池セル以外の他の電子デバイス］
本発明のＦＰＣは、表面電極−裏面電極構造をもつ全ての電子デバイスに適用できることから、上記実施形態で示した太陽電池セルに限定されるものではない。
例えば図３１および図３２に示した発光ダイオード、図３３に示したレーザダイオード、図３４に示した有機ＥＬ素子、などに本発明のＦＰＣを適用することができる。
【０１１０】
図３１に示すように、赤色発光ダイオード１１０は、裏面電極１１１、ｎ型ＧａＡｓ基板１１２、ｎ型ＧａＡｓ層１１３、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ層１１４、ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸層（ＭＱＷ）１１５、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層１１６、表面電極１１７が順次積層された構成を有する。
【０１１１】
図３２に示すように、青色乃至緑色発光ダイオード１１９は、裏面電極１２０、サファイアもしくはＧａＮ基板１２１、ｎ型ＧａＮ層１２２、ＩｎＧａＮ−ＭＱＷ１２３、ｐ型ＡｌＧａＮ層１２４、ｐ型ＧａＮ層１２５、表面電極１２６が順次積層された構成を有する。
【０１１２】
図３３に示すように、レーザダイオード１２８は、裏面電極１２９、ｎ型ＧａＡｓ基板１３０、ｎ型ＧａＡｓ層１３１、ｎ型ＧａＡｌＡｓクラッド層１３２、ＧａＡｌＡｓ−ＭＱＷ１３３、ｐ型ＧａＡｌＡｓクラッド層１３４、ｎ型ＧａＡｌＡｓ電流制限層１３５、ｐ型ＧａＡｌＡｓクラッド層１３６、表面電極１３７が順次積層された構成を有する。
【０１１３】
図３４に示すように、有機ＥＬ素子１３９は、金属膜１４０、透明導電膜からなる裏面電極１４１、正孔輸送層１４２、発光層１４３、電子輸送層１４４、透明導電膜からなる表面電極１４５が順次積層された構成を有する。
【０１１４】
このように、これらの電子デバイスは、活性層を挟んで表面電極と裏面電極とが設けられた構造であればよい。ここで言う活性層とは、発光ダイオードおよびレーザダイオードでは多重量子井戸層（ＭＱＷ）、有機ＥＬ素子では発光層に相当し、注入されたキャリアが再結合し、発光過程を生じる層である。電極の構造として、表面電極は、一般的にｐ型半導体層の上に位置し、異なる２種類以上の金属の積層体で構成されることが多い。裏面電極は、一般的に異なる２種類以上の金属の合金で構成されることが多い。図３４の有機ＥＬ素子１３９では、金属膜１４０の上に形成された透明導電膜が陰極（裏面電極１４１）であり、最上層の透明導電膜が陽極（表面電極１４５）である。しかしながら、これら電子デバイスの構造は限定されるものではなく、表面電極と裏面電極を有してさえいればよい。
【０１１５】
太陽電池セルのような受光デバイスでは、本発明のＦＰＣによれば、入射光により発生したフォトキャリアを、任意の位置から引き出された正極端子と負極端子とで取り出して電力を得ていた。これとは逆の使用形態として、正極端子と負極端子とにバイアス電圧を印加することも可能であり、上記の発光デバイスに対してバイアス電圧を印加すれば、キャリアが注入され、発光が生じる。
【０１１６】
［第１０実施形態］
以下、本発明の第１０実施形態について、図３５〜図３７を用いて説明する。
本実施形態では、上述の発光デバイスを用いた発光素子モジュールの一例を示す。
図３５は、第１０実施形態の発光素子モジュールに用いる発光素子の平面図である。図３６は、本実施形態の発光素子モジュールの平面図である。図３７は、図３６のＫ−Ｋ’線に沿う断面図である。
【０１１７】
図３５に示すように、本実施形態で用いる発光デバイス１４７は、活性層を含む矩形状のデバイス本体１４８と、表面電極１４９と、裏面電極（図３７参照）と、を備えている。表面電極１４９は、デバイス本体１４８の表面の一部に設けられている。裏面電極は、デバイス本体１４８の裏面全面に設けられている。
【０１１８】
図３６、図３７に示すように、発光素子モジュール１５０は、ＦＰＣ１５１と、４個の発光デバイス１４７と、を備える。ＦＰＣ１５１は、４個の発光デバイス１４７を実装可能な大きさを有するデバイス実装部１５２と、４個の折曲部１５３と、を備えている。発光デバイス１４７の裏面電極１５４は、はんだ２３を介してＦＰＣ１５１の裏面電極用接続部１５５と電気的に接続されている。発光デバイス１４７の表面電極１４９は、ＦＰＣ１５１の折曲部１５３が折り曲げられた状態ではんだ２３を介して表面電極用第１接続部１５６と電気的に接続されている。また、ＦＰＣ１５１は、表面電極用第１接続部１５６と一体の導体層からなる表面電極用第２接続部１５７を備えている。
【０１１９】
発光素子モジュール１５０において、４個の発光デバイス１４７は並列接続されている。正極端子２６および負極端子２７は、発光素子モジュール１５０の両端に接続されている。４個の発光デバイス１４７に電流を供給するための電源１５８は、正極端子２６と負極端子２７との間に電気的に接続されている。発光素子モジュール１５０に対して電源１５８から電流が供給されることにより、活性層にキャリアが注入され、発光が生じる。
【０１２０】
本実施形態のＦＰＣ１５１においても、裏面電極用接続部１５５に、導体層を貫通する孔１５９が設けられている。第１実施形態で検討したように、裏面電極用接続部１５５の面積に対する孔１５９の面積が５％以上、８５％以下であれば、発光素子モジュール１５０の反りは軽減でき、かつ、接触抵抗の増大に起因する全体の直列抵抗の増大を抑えることができる。直列抵抗の低減は、発光デバイス１４７の閾値電圧を下げる効果を持ち、高効率化を図ることができる。
【０１２１】
［第１１実施形態］
以下、本発明の第１１実施形態について、図３８〜図４０を用いて説明する。
本実施形態では、圧電デバイスを用いた圧電素子モジュールの一例を示す。
図３８は、第１１実施形態の圧電素子モジュールに用いる圧電デバイスの断面図である。図３９は、圧電素子モジュールの平面図である。図４０は、図３９のＬ−Ｌ’線に沿う断面図である。
【０１２２】
図３８に示すように、本実施形態で用いる圧電デバイス１６０は、金属板１６１と、裏面電極１６２と、例えば圧電性セラミックス等からなる圧電体層１６３と、表面電極１６４と、が順次積層された構成を有する。この種の圧電デバイス１６０としては、例えば市販のピエゾ素子を用いることができる。
【０１２３】
図３９に示すように、圧電素子モジュール１６５は、ＦＰＣ１６６と、３個の圧電デバイス１６０と、を備える。ＦＰＣ１６６は、３個の圧電デバイス１６０を実装可能な大きさを有する。圧電素子モジュール１６５上に発光ダイオード１６７が実装されている。３個の圧電デバイス１６０は、並列接続されている。これら圧電デバイス１６０と発光ダイオード１６７とにより発光回路が構成されている。圧電素子モジュール１６５に対して圧力が加わると、圧電効果により電圧が生じ、その電圧により発光ダイオード１６７が発光する。
【０１２４】
図４０に示すように、本実施形態のＦＰＣ１６６は可撓性を有することから、圧電体層１６３に圧力が加わりやすく、電圧を容易に発生することができる。また、圧電素子モジュール１６５の直列抵抗が小さいため、次式で示されるジュール熱Ｑが小さくなる。
Ｑ＝（Ｅ２／Ｒ）・t
（Ｅ:圧電電圧、Ｒ：抵抗、ｔ：時間)
その結果、回路の特性が向上するため、本実施形態の圧電素子モジュール１６５は、図３９に示すような発光回路に好適なものとなる。
【０１２５】
［第１２実施形態］
以下、本発明の第１２実施形態について、図４１を用いて説明する。
本実施形態では、熱電デバイスを用いた熱電素子モジュールの一例を示す。
図４１は、第１１実施形態の熱電素子モジュールに用いる熱電デバイスの断面図である。
【０１２６】
図４１に示すように、本実施形態で用いる熱電デバイス１７０は、裏面電極１７１と、ｐ型半導体１７２およびｎ型半導体１７３と、表面電極１７４と、を備えている。この種の熱電デバイス１７０としては、例えば市販のペルチェ素子を用いることができる。熱電素子モジュール１７５は、ＦＰＣ１７６と、３組の熱電デバイス１７０と、を備える。熱電デバイス１７０は、直流電流により冷却、加熱、温度制御を自由に行うことができる。例えば、直流電流が熱電デバイス１７０内を流れることにより、熱を低温側（吸熱側）から高温側(発熱側)へ輸送する。この場合、裏面電極１７１が正極（＋）となり、表面電極１７４が負極（−）となる。逆に、裏面電極１７１を負極（−）とし、表面電極１７４を正極（＋）とすれば、裏面電極１７１を高温側（発熱側）、表面電極１７４を低温側（吸熱側）とすることができる。
【０１２７】
本実施形態の熱電素子モジュール１７５において、図７に示したように、所望の位置に外部端子を設けることにより、従来のように煩雑な回路を構成することなく、冷却、発熱の切り替えを容易に行うことができる。本実施形態の熱電素子モジュール１７５によれば、直列抵抗が小さくなるため、注入する電流量を小さくすることができる。これにより、回路効率を向上させることが可能になる。それに加えて、直列抵抗が小さいことが次式のジュール熱Ｑを小さくすることにつながる。
Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ 
（Ｉ：直流電流、Ｒ：抵抗、ｔ：時間)
その結果、回路の特性が向上するため、本実施形態の熱電素子モジュール１７５は、ペルチェ素子回路を用いる家電製品にとって好適なものとなる。
【０１２８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態の太陽電池モジュールは、蛍光体を含む集光板を備えていたが、必ずしも集光板が蛍光体を含んでいなくてもよい。その場合、入射した太陽光を反射させて集光板表面で光が全反射しやすいように、光の進行方向を変更する反射面を有する構造体が集光板に設けられていることが望ましい。
【０１２９】
その他、上記実施形態の太陽電池モジュールにおける各種構成要素の形状、寸法、数、配置、構成材料、製造方法等については、上記実施形態で例示したものに限らず、適宜変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、各種の電子デバイスを実装するためのＦＰＣ、複数の太陽電池セルを含む太陽電池モジュール、もしくは太陽光発電装置に利用が可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１，５１，５２，５３，７５…太陽電池セル（電子デバイス）、２…機能層、３，７６，１１７，１２６，１３７，１４５，１４９，１６４，１７４…表面電極、４，７９，１１１，１２０，１２９，１４１，１５４，１６２，１７１…裏面電極、７，４２，４９，８０，１５１，１６６，１７６…ＦＰＣ、８…導体層、９…第１被覆層、１０…第２被覆層、１１…積層体、１２…第１導体層、１３…第２導体層、１４，４３，４８，８１，１５２…デバイス実装部、１５，４４，５０，８２，１５３…折曲部、１６，１５６…表面電極用第１接続部、１７，１５７…表面電極用第２接続部、１８，１９，１５５…裏面電極用接続部、２０，１５９…孔、２２，４１，４７，５６，６０，６３，６７，７２，８３，８６，９０，１０１…太陽電池モジュール、５７，８７…集光板、６８…第１の太陽電池モジュール、６９…第２の太陽電池モジュール、１００…太陽光発電装置、１１０…赤色発光ダイオード（電子デバイス）、１１９…青色乃至緑色発光ダイオード（電子デバイス）、１２８…レーザダイオード（電子デバイス）、１３９…有機ＥＬ素子（電子デバイス）、１４７…発光デバイス（電子デバイス）、１６０…圧電デバイス（電子デバイス）、１７０…熱電デバイス（電子デバイス）。
【図１】
2016096309.tif 000007
【図２】
2016096309.tif 000008
【図３】
2016096309.tif 000009
【図４】
2016096309.tif 000010
【図５】
2016096309.tif 000011
【図６】
2016096309.tif 000012
【図７】
2016096309.tif 000013
【図８】
2016096309.tif 000014
【図９】
2016096309.tif 000015
【図１０】
2016096309.tif 000016
【図１１】
2016096309.tif 000017
【図１２】
2016096309.tif 000018
【図１３】
2016096309.tif 000019
【図１４】
2016096309.tif 000020
【図１５】
2016096309.tif 000021
【図１６】
2016096309.tif 000022
【図１７】
2016096309.tif 000023
【図１８】
2016096309.tif 000024
【図１９】
2016096309.tif 000025
【図２０】
2016096309.tif 000026
【図２１】
2016096309.tif 000027
【図２２】
2016096309.tif 000028
【図２３】
2016096309.tif 000029
【図２４】
2016096309.tif 000030
【図２５】
2016096309.tif 000031
【図２６】
2016096309.tif 000032
【図２７】
2016096309.tif 000033
【図２８】
2016096309.tif 000034
【図２９】
2016096309.tif 000035
【図３０】
2016096309.tif 000036
【図３１】
2016096309.tif 000037
【図３２】
2016096309.tif 000038
【図３３】
2016096309.tif 000039
【図３４】
2016096309.tif 000040
【図３５】
2016096309.tif 000041
【図３６】
2016096309.tif 000042
【図３７】
2016096309.tif 000043
【図３８】
2016096309.tif 000044
【図３９】
2016096309.tif 000045
【図４０】
2016096309.tif 000046
【図４１】
2016096309.tif 000047