JPH09321330A

JPH09321330A - オプトエレクトロニクス装置及びその製造方法、並びに情報記録及び／又は再生装置

Info

Publication number: JPH09321330A
Application number: JP8160775A
Authority: JP
Inventors: Shinji Nagata; 伸二永田; Yutaka Hayashi; 豊林
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】受光面に所定パターンのデザイン等を表現す
る光電変換装置において、構造がコンパクトで薄型にし
て素子の本来の性能を損なうことなしに、デザイン的価
値を高めること。【解決手段】受光窓とカバーと素子１の支持とを兼ね
る基板８に配線層16を設け、太陽電池素子１同士の接続
電極15ａ、15ｂを受光面１ａ側に設けて上記の配線16で
接続し、印刷13等によるパターン色を表した太陽電池モ
ジュール。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オプトエレクトロ
ニクス装置（例えば、携帯用計算機、携帯用ラジオ等の
電源用として使用可能な太陽電池等の光電変換素子及び
これを組み込んだ装置）及びその製造方法、並びに情報
記録及び／又は再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池の如き光電変換素子を利用した
各種の電子機器は、例えば、携帯用計算機、携帯用ラジ
オ、腕時計等の各種事務用品や家電製品において実用化
されている。これらの機器には太陽電池からなる光電変
換機能部が設けられ、外部から入射した光エネルギーを
電気エネルギーに変換し、電源用として電気エネルギー
を発生させている。

【０００３】図21は、一般的な太陽電池の単位（以下、
単位素子又は素子と称する。）36の一例を示す要部の断
面図である。その構造によれば、個々の単位素子におい
て、Ｎ型シリコン半導体基板２ａに低抵抗のＮ⁺型シリ
コン半導体層２ｂが形成され、半導体基板２ａとＰＮ接
合をなすようにＰ⁺型シリコン半導体層３が形成され、
そして表面がＳｉＯ₂からなる絶縁膜４で被覆され、図
22の如く、この絶縁膜４のコンタクトホールに各電極５
ａ、５ｂがそれぞれ被着されている。そして、このよう
な素子が多数個集合し、各素子間が配線６によって電気
的に接続され、太陽電池モジュールを構成する。

【０００４】この太陽電池においては、図示の如く、外
部からの入射光Ｌが受光面36ａから入射し、素子の内部
で光キャリアを発生させ、これによる電流を電極、更に
は配線を介して外部へ取り出し、二次電池に蓄積するこ
とができる。

【０００５】太陽電池の材質として単結晶シリコンを使
用すると、その光電変換効率は約20％（理論的には最大
で29％まで可能と言われている。）と高く、パワーを要
する機器にとって好適である。また、アモルファス（非
晶質）シリコンを使用した太陽電池は、光電変換効率も
受光面が小面積の場合で約12％、大面積の場合で約８％
である。また、カドミウム−テルルやガリウム−ヒ素を
用いた太陽電池もある。

【０００６】上記のように構成された素子36の個々の大
きさは種々であり、例えば数mm角に形成された正方形状
の素子が多数個、共通の基板上にマトリクス状に配さ
れ、図22及び図24に示すように、電極５ａ、５ｂを配線
６により直列に接続させ、その上を透光性のカバー41で
覆い、枠体によってケーシング（いずれも図示せず）に
固定して太陽電池35を構成している。

【０００７】図23（ａ）は、上記のような太陽電池35を
電源用として用いる卓上又は携帯用計算機37の一例を示
すものであり、キーボード部39及びディスプレイ部38が
設けられた一般的なものである。そして、上記の太陽電
池35は、この計算機37の端部に設けた窓部40にその受光
面36ａを臨ませるようにして配設されている。

【０００８】そして、窓部40には透明なプラスチック等
の樹脂製カバー41が設けられて太陽電池35を損傷から保
護するようになっている。しかし、太陽電池は製品上に
占める割合が大きく、さらに、光の当たり易い面に太陽
電池の受光面を露呈させる必要があるため、これまで太
陽電池の効率的な配置構成に苦労しているのが現状であ
る。

【０００９】そこで、例えば、太陽電池の表面に任意の
色で任意の形状のパターンを形成させ、太陽電池のデザ
イン的価値を高めること等により、上記した問題を解決
する手法が提案されている（特開昭５６−３０７７０
号、同昭５８−６３１８０号、同昭６０−１１６２５２
号、同昭６１−１６１７９１号、同昭６２−１９２６５
５号、同昭６２−２７９６８１号、同昭６３−３３８７
２号、同平６−３７３４３号等の各公報参照）。

【００１０】図23（ｂ）は、同図（ａ）の窓部40の一部
分の拡大図であるが、図示の如く、太陽電池35を構成す
る素子36が、例えば素子グループ36Ａと素子グループ36
Ｂとを異なる色パターンに分けられ、例えばグループ36
Ａによる文字パターン「ＥＴＬ」が外部から観察できる
ようにしている。

【００１１】このような色パターン化は、入射光の反射
光の干渉が絶縁膜４の厚み等をグループ別に変えること
によって生じ、これを利用した干渉色がパターンとして
観察可能となる。これは、周知の方法である（これにつ
いては改めて後述する）が、この方法により、例えば独
得の模様や文字、機器のメーカー名等を色パターン表示
すること等が可能となり、製品のデザイン的価値の向上
や宣伝効果を実現できる。

【００１２】しかし、このような太陽電池35を用いる電
子機器は、携帯中或いは使用中に窓部40に使用者の指が
触れたり、或いは全体を折り曲げるが如き外圧Ｐが図24
及び図25に示すように加わることがある（図24はその状
態を示す部分断面図であり、図25は図24の一部を示す拡
大図である）。

【００１３】即ち、図25に示すように、例えばガラス基
板８上に図22に示した如き素子36を多数個並べて固定
し、この固定面とは反対側（受光側）に透光性の樹脂製
カバー41を設け、受光面36ａを保護しているが、このカ
バー41と素子36との間には、図25に明示するように僅か
な間隙Ｃが存在するだけであり、上記の外圧Ｐにより仮
想線で示すようにカバー41が素子36側に撓んでしまう。

【００１４】このような撓みは、カバー41が可撓性であ
るために容易に生じ、これが繰り返されることによっ
て、カバー41が平坦度をなくして凹むように変形し、素
子36に接触してしまうこともある。このため、このカバ
ー41との干渉が新たに生じ、素子36に形成した例えば上
記の如き「ＥＴＬ」の色パターン表示がぼやけたり、薄
れたり、消えることがあり、殆ど単調な色調の外観しか
呈さないことになるばかりでなく、変形したカバー41に
より、素子36が傷つけられてしまうようなこともあっ
た。

【００１５】これでは、目的とする太陽電池のデザイン
的な価値を高めることができないことがある。また、太
陽電池としての構造についても、薄型化を図る上でなお
改善すべき点があり、構造面及び組み立て面でも一層の
簡略化が必要である。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な事情に鑑みてなされたものであって、上記した太陽電
池の如き機器においてその本来の性能を発揮させると共
に、所望のデザイン的価値を十二分に実現でき、構造が
コンパクトで薄型化が可能なオプトエレクトロニクス装
置及びその製造方法、並びに情報記録及び／又は再生装
置を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために鋭意検討を重ねた結果、上述した従来
の技術における欠点を解決するための効果的な手段を見
出し、本発明に到達したものである。

【００１８】即ち、本発明は、複数のオプトエレクトロ
ニクス素子（例えば太陽電池の単位素子：以下、同様）
と、これらの素子に対向して外面側に設けられかつこの
外面側とは反対側で前記素子を支持する透光性基体（例
えば樹脂製基体：以下、同様）とを有し、前記オプトエ
レクトロニクス素子を接続するための配線層が前記透光
性基体に設けられているオプトエレクトロニクス装置
（例えば太陽電池装置：以下、同様）、及びこれを外面
側に有するラジオ受信機等の情報記録及び／又は再生装
置に係るものである。

【００１９】また、本発明は、複数のオプトエレクトロ
ニクス素子と、これらの素子に対向して外面側に設けら
れかつこの外面側とは反対側で前記素子を支持する透光
性基体とを有し、前記オプトエレクトロニクス素子を接
続するための配線層が前記透光性基体に設けられている
オプトエレクトロニクス装置を製造するに際し、前記オ
プトエレクトロニクス素子の電極を前記透光性基体の前
記配線層に固定して電気的に接続する、オプトエレクト
ロニクス装置の製造方法に係るものである。

【００２０】なお、上記の「オプトエレクトロニクス」
とは、後述する太陽電池等の装置に限らず、これを組み
込んだデバイス製品も含む概念である。

【００２１】本発明によれば、上記のオプトエレクトロ
ニクス装置は透光性基板が素子を支持し、配線層が基板
と素子との間にスペーサを兼ねているために、使用中な
どに外圧により透光性基板が素子側に変形しようとして
も、上記配線層によってその変形を防止でき、両者間の
間隙を保持することができる。

【００２２】上記の構成によって、基体内側の配線や素
子の形状によらず製品としてふさわしい、色、文字、模
様を基体に形成することができ、低価格で、顧客の満足
する外観を実現することができる。また、基体には着
色、文字、模様などが施されている場合でも、光は、素
子まで到達するか或いは素子から出射可能であるので、
素子の性能は本来の役割を果たすに十分な変換効率を有
するものとなる。

【００２３】なお、従来、腕時計において太陽電池を使
用し、「太陽電池の受光面側にビーズを設ける等によっ
てビーズが各々接触するように配置したり、太陽電池の
表面を覆い、これによって太陽電池を見えなくする」と
いう技術が知られているが、これは、本発明の目的とは
全く異なるものである。即ち、本発明は、光透過性の基
体に太陽電池等の素子を接続する機能までもたせ、薄
型、堅牢なモジュールを実現できるところに特徴があ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明に基づく上記のオプトエレ
クトロニクス装置及びその製造方法において、複数の光
電変換素子と、これらの素子に対向して光入射側である
最外面側に設けられかつ前記素子を支持する透光性基板
とを有し、前記複数の光電変換素子を相互接続するため
の配線層が前記透光性基板に設けられ、複数のオプトエ
レクトロニクス素子の電極間が、この透光性基板の配線
層を介して相互に電気的に接続されていることが望まし
い。

【００２５】この場合、上記のオプトエレクトロニクス
素子の受光面側に設けられた透光性基板が、光の入射窓
と、保護カバーと、複数の光電変換素子間の相互接続及
びそれらの支持用の支持板とを兼ねていることが望まし
い。

【００２６】また、上記の装置は、印刷により所定のパ
ターンを外観的に呈するように形成してもよい。

【００２７】この場合、印刷が透光性基板の受光面側及
び／又はその反対側に施され、印刷が透光性の材料によ
って行われることが望ましい。

【００２８】また、上記の装置は、透光性基板に光の拡
散剤を保有させることが望ましい。

【００２９】また、上記の装置は、透光性基板に光の拡
散構造が形成されていてもよい。

【００３０】また、上記の装置は、透光性基板とオプト
エレクトロニクス素子との間にスペーサが配されていて
もよく、この場合、スペーサがオプトエレクトロニクス
素子よりも低硬度の材料で形成され、透光性基板及びス
ペーサが樹脂によって一体に形成されていることが望ま
しい。

【００３１】また、上記の装置は、透光性基板が無機物
からなっていてもよい。

【００３２】また、スペーサを設ける場合、多数のスペ
ーサが凹凸によって形成されていることが望ましい。

【００３３】また、上記の装置は、複数のオプトエレク
トロニクス素子のうち所定の素子が、透光性基板を介し
て光の干渉によるパターンを外観的に呈するように形成
することが望ましい。

【００３４】また、上記の装置は、複数のオプトエレク
トロニクス素子が透光性基板とは反対側で保護用の樹脂
によって互いに結合されていることが望ましい。

【００３５】上記のように構成されたオプトエレクトロ
ニクス装置を外面側に設けることにより、情報記録及び
／又は再生装置、例えば、薄型のラジオ受信機又はＩＣ
カードを構成することができる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
が以下の実施例に限定されるものでないことは勿論であ
る。

【００３７】図１〜図４は、本発明の第１〜第４の実施
例による太陽電池46、47、48、49の部分断面図であり、
図５はその一部（図２を例とする）を示す拡大断面図で
ある。

【００３８】各実施例の基本的な構成は、図１〜図５に
示すように、ポリスチレンからなる透光性基板（以下、
基板と称することがある。）８の下に配された例えばＩ
ＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明な配線又は金属
薄膜からなる配線16を介して、互いに電気的に接続され
た多数の単位素子１の群が配され、これらの単位素子１
の群がその下部を保護及び支持用の樹脂膜９でモールド
されている（以下の各実施例も同様）。

【００３９】そして、これらの各素子１はそれぞれ例え
ば４mm角の正方形をなし、基板８に支持されて直列にあ
るいは並列に接続され、樹脂膜９と共にケーシング（図
示せず）に収納される太陽電池46、47、48、49を構成し
ている。

【００４０】従って、別の基板上に素子群を配設してそ
の上にカバーを設ける一般の太陽電池に較べ、別途基板
を設けず、通常のカバーが基板を兼ねるので、コンパク
トで薄く形成することができる。また、太陽電池の組み
立ても容易となる。

【００４１】これらの各素子１は図５に示すように、単
結晶シリコンからなるＰ型シリコン半導体基板３に、受
光面１ａを形成するＮ⁺型シリコン半導体層２がＰＮ接
合をなして形成され、また受光面１ａ上はＳｉＯ₂から
なる絶縁膜４で被覆されている。そして、受光面１ａ側
において、銀ペースト等の導電性接着剤７を介して電極
15ａ、15ｂが配線16に接続されることによって、各素子
１−１間が相互に直列に接続されている。

【００４２】このように、配線16を介して電極15ａ−15
ｂを接続させる素子１−１間の接続構造により、透光性
基板８が素子１を支持し、透光性基板８と素子１との間
隔をほぼ一定に保つと共に、透光性基板８が受光窓と素
子１の保護カバーとを兼ねている。この場合、透光性基
板８は必ずしも透明でなくてもよく、下地が見えるもの
であれば半透明でもよく、白濁色や着色が付されていて
もよく、要は光が素子に到達する透光性のものであれば
よく、例えばポリスチレン以外にも、ポリエチレン、ポ
リエチレンテレフタレート、フッ素樹脂、ガラス等で形
成することができる。

【００４３】上記した如く、上記の実施例においては、
素子１の電極15ａ、15ｂが素子１の受光面１ａ側に設け
られ、透光性基板８が素子１を支持する支持機能を有す
ると共に、光の入射窓と素子１の保護カバーをも兼ねて
いることが大きな特徴である。

【００４４】これにより、例えば図24及び図25で前述し
たように、太陽電池10の透光性基板８に外圧Ｐが加わっ
ても透光性基板８は電極15ａ−15ｂの接続構造又は後述
する凸状のスペーサにより変形を阻止されるから、素子
１と透光性基板８との間隙は常に一定に保持されること
になる。

【００４５】従って、接続構造部間で変形した透光性基
板８が素子１に接触しないようにするためには、隣接す
る電極15ａ−15ｂの接続構造間の間隔が離れすぎていな
いことが必要であり、素子１の大きさもそれに合った大
きさにすることが必要である。

【００４６】上記の如く、素子の共通的な基本構成の下
で、図１及び図２は素子１と同位置において透光性基板
８の裏面に印刷13を施し、所定パターンの表示を行った
ものである。しかし、この印刷は基板８の表面側に併設
してもよく、素子１の表面に印刷することもできる。

【００４７】まず、図１は第１の実施例であり、この実
施例の場合は、素子１を全て同一の規格に形成して所定
パターンの印刷13を行ったものである。

【００４８】従って、印刷13が施されていない部分への
入射光Ｌは後述する干渉色の原理が観察されてよいが、
印刷13が施された部分においては、この部分への入射光
Ｌが基板８と印刷13との界面で反射する。

【００４９】このため、印刷13が施された部分において
は、印刷13が施されていない部分に対して特定色の反射
光が得られることになるから、外部からそのパターン色
を観察でき、目的とするデザイン的価値を高めることが
できる。従って、この場合には、基板８の内側にある素
子１の色が見えなくても差し支えなく、デザインの施工
が容易となる。

【００５０】なお、この場合、素子１の干渉色を発生さ
せてもよいが、基板８と印刷13との界面での反射が外面
に近い位置で生じるため、外部からはこの反射のみが観
察され、印刷が施されていない部分での干渉色との差が
顕著に表れる。

【００５１】図２は第２の実施例であり、印刷13が施さ
れていない部分の素子１Ａは、絶縁膜を薄くして素子全
体を薄く形成したものである。

【００５２】即ち、図２及び図５に示すように、本実施
例において、特定の素子１Ａについて例えばその絶縁膜
４の厚さｔ₂を他のものｔ₁よりも薄くし、この素子１
Ａの群によって所望のパターンを形成し、後述するよう
に、これによる光の干渉色を利用して色パターンを表示
できる。

【００５３】即ち、透光性基板８を通過して入射する光
Ｌは、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、素子１の受光
面１ａから吸収されて光電流を発生させるが、透光性基
板８側においては受光面１ａと絶縁膜４でそれぞれ反射
する入射光Ｌの反射光がＬ₁とＬ₂との干渉によってそ
の干渉色がパターン状に観察できる。

【００５４】従って、この例の場合も、第１の実施例の
場合とほぼ同様の現象を呈するが、印刷13が施されてい
ない部分の素子の干渉色が第１の実施例とは若干異なっ
て観察される。

【００５５】このような干渉色は、太陽電池47を構成し
ている各素子１の受光面１ａ上において図５に示したよ
うに、素子１Ａの絶縁膜４の厚みｔ₂を他の素子１の絶
縁膜の厚みｔ₁よりも薄く形成したために生じる（この
ような干渉色は、絶縁膜４の材質を変えることによって
も作り出すことができる。）のであるが、透光性基板８
が変形することなく、透光性基板８と素子１との間隙が
一定に保たれるために、上記の干渉色のパターンを常に
観察でき、上記第１の実施例と同様にデザイン的価値を
高めることができる。

【００５６】しかも、透光性基板８により、素子の入射
光Ｌを有効に透過させて素子１に十分に入射させ、その
本来の性能を損なうことなく、十分に発揮させることが
できる。また、基板８は透過性と共に耐候性もあり、素
子１を有効に保護することもできる。

【００５７】即ち、太陽電池のデザイン的価値を十分に
実現させることが可能となり、製品の商品価値を著しく
高めることができると同時に、製品上に占める割合が大
きい太陽電池を光の当たり易い面に受光面を露呈させ
る、という課題を一挙に解決することが可能となる。

【００５８】図３は第３の実施例、そして図４は第４の
実施例であるが、図示の如く、図１及び図２に示した印
刷13を設けず、基体８の一部（図３では内面側、図４で
は外面側）に拡散剤18（例えば屈折光異なる樹脂の粒、
白又は着色粉体）が混入されており、外からは内部の素
子１が見えないようになっている。

【００５９】これにより、基板８を透過して入射する光
Ｌは拡散剤18によって拡散され、この拡散剤によるパタ
ーン色が外部から観察されることになる。

【００６０】なお、この例でも、図１及び図２の場合と
同様の印刷13を設けると、この印刷色が拡散パターンの
色に加わり、図１及び図２の場合とは違ったパターン色
を観察できる。

【００６１】図７は、上記した第１、第２の実施例にお
ける表示パターンの一例を示したものであるが、この図
における枡目は第１、第２の実施例における太陽電池の
素子群の配置と一致している。

【００６２】従って、素子グループ１Ｂ部分をくり抜い
たマスクを用いて印刷を行えば素子グループ１Ｂの素子
上部の基板８の面にこのパターンの印刷が行える。

【００６３】図８は、上記した印刷によるパターン表示
の製造方法を示す概略図である。

【００６４】まず、図８（ａ）の如く、図７に示したよ
うなパターンをくり抜いた開口19ａを設けたマスク19を
用い、次に図８（ｂ）の如く、マスク19を基板８に掛け
て例えば透光性のポリスチレン樹脂をスクリーン印刷す
る。次に、マスク19を外せば印刷13が形成される。

【００６５】図９は、第５の実施例による太陽電池の部
分断面図であり、透光性の色素又は顔料を含有させた例
えばポリスチレン樹脂を用いて所望のデザインを基板８
の表面にスクリーン印刷により形成したものである。

【００６６】この印刷13にも、例えば上記した図７のよ
うなパターンのマスクを用いて印刷するが、印刷13部に
おいては趣きの異なった干渉色が観察できる。

【００６７】また、図10は、図示の如く、パターンと非
パターンの素子１間の境にオーバーラップする状態で、
例えば吹き付け又は印刷により波形状の凹凸50を形成し
たものである。

【００６８】これにより、この凹凸50面における入射光
の乱反射や、内設した素子１の反射面１ａにおける干渉
色の前記凹凸50面からの出射光の屈折が加わり、更に趣
きを変えることができる。

【００６９】この実施例においては、基板８の上面に印
刷により所定パターンの表示を行っているので、前記し
た例のように干渉色を利用するためには、図５に示した
ように絶縁膜４の厚みを変える等の必要があるのに対
し、光の干渉を起こさせる必要がないため、素子１をす
べて同一に作製でき、低コスト化に有利となる。また、
このような印刷は素子１の表面に行ってもよい。

【００７０】この場合、ポリスチレン樹脂には透光性の
色素又は顔料等を含有させてもよく、適宜に所望の色を
選択することによりパターンのデザイン性を効果的にす
ることができる。また、パターン以外の部分にも同様に
して別の色で着色することも可能であり、これによりパ
ターンの背景色を施せばパターンを一層効果的に表現す
ることができる。

【００７１】図11は、第６の実施例による太陽電池の部
分断面図であり、上記した各実施例と異なるところは、
印刷や拡散剤の混入が行われていないことである。

【００７２】しかし、上記した図５に示すように、例え
ば絶縁膜４を薄くして素子全体を薄く形成した素子１Ａ
を配設し、例えば図７のような所定のパターンを形成し
たものである。従って、これ以外の通常の素子１とは異
なる干渉色が観察され、デザイン性を高めることができ
る。

【００７３】図12は、本発明の第７の実施例による太陽
電池の部分断面図であり、図13は図12の一部を示す拡大
断面図である。

【００７４】この実施例の太陽電池45は、図示の如く、
上記した第６の実施例の構成に加えて、凸部12をスペー
サとして併設したものであり、透光性基板８と素子１と
の間隙の保持及び透光性基板８の変形防止を一層効果的
にしたものである。

【００７５】凸部12は透光性基板８と同じ材質により基
板８と一体に形成されていてよく、或いは基板８とは異
なる材質のものであってもよいが、凸部12は受光に支障
のないように透光性で、素子１よりも低硬度の材料によ
り形成することが重要である。

【００７６】上記した各実施例による光電変換素子モジ
ュールは、上記したように、素子１と基板８との間隙が
常に一定に保たれるので、携帯中又は使用中等に受光面
に圧力が加わっても基板８が変形することがなく、従っ
て、当初に設定した所望の色調を維持できる。

【００７７】一方、比較のために、電極及び配線を素子
の受光面の反対側（実施例の反対側）に設け、基板８と
素子との間隙を一定に保つための対策を施していないモ
ジュールを用意した。

【００７８】これらの本実施例と比較例の各モジュール
を横に並べて、外圧を加えて光電変換素子モジュールの
色調等について検査したところ、本発明に従って構成さ
れた本実施例の光電変換モジュールの色調については、
当初の鮮明な状態が維持できていた。これに反して、比
較例の場合には、当初の色調に比べると、明らかに単調
に近い状態になってしまっていた。

【００７９】次に、本実施例による太陽電池モジュール
の製造方法の例を要点的に説明する。

【００８０】図14は、製造方法の一例であり、まず、図
14（ａ）のように、透光生基板８面に真空蒸着法により
ＩＴＯを析出させるか、ニッケル、銅、スズなどを堆積
させて配線16を形成する。次いで、図14（ｂ）のよう
に、配線16の両端部に銀ペースト７を塗布し、別途作製
された素子１、１の電極15ａと15ｂとが直列に接続され
るように位置させる。

【００８１】次いで、図14（ｃ）のように、上記した図
14（ｂ）の状態から接合させることにより、銀ペースト
７により電極15ａ、15ｂは配線７に接着され、素子１−
１は直列に接続される。そして、図14（ｄ）のように、
各素子１は非電極側を樹脂９（例えばエポキシ系樹脂）
によるモールディングによって堅固に結合する。

【００８２】また、本実施例による太陽電池モジュール
は、上記した図14の場合の製造方法とは逆の製造工程で
製造することもできる。図15はその製造方法を示す。

【００８３】即ち、図15（ａ）のように、まず、モール
ド化した樹脂９の上に別途作製した素子１の群を所定の
パターンで配設し、これらの素子１群を樹脂９に圧接す
ることにより、図15（ｂ）の状態に結合させる。このよ
うな素子１群上に、上記した図14の場合と同様にして作
製した透光性基板８の配線16を図15（ｃ）のように位置
させ、両者を接合することにより、図15（ｄ）に示すよ
うな形状に仕上げることができ、能率的かつ容易に製造
することが可能になる。

【００８４】本実施例の太陽電池モジュールは図16に示
すような構造で作製することもできる。

【００８５】即ち、配設する素子１Ｃ群は両端側の素子
１Ｃのみに、一方には電極15ａ’を設けて他方には電極
15ｂ’を設け、中間の各素子１Ｃ同士は配線11により接
続する。

【００８６】そして、上記の如くに形成した素子１Ｃ群
を図16（ａ）のようにモールド樹脂９上に配置し、図16
（ｂ）のように樹脂９に圧接することにより素子１Ｃ群
のそれぞれが結合される。次いで図16（ｃ）のように、
両端部にのみ配線16’を形成した透光性基板８を別途作
製し、これを上記の如く作製した素子１Ｃ群の上に載置
して電極15ａ’、15ｂ’と配線16’とを銀ペースト７を
介して接合する。

【００８７】これにより、素子１Ｃの電極15ａ’、15
ｂ’は最外面側の素子１Ｃにのみ設けるだけでよく、中
間に位置する素子１Ｃは電極15ａ’、15ｂ’の設置が省
略されて簡単な配線11で済むこととなり、製造の合理化
が実現する。なお、図16（Ｃ）において符号43は外部と
接続する接続端子を示している。

【００８８】図17は、この実施例による透光性基板８の
凸部12をプレスにより基板８と一体成形する工程を示す
概略図である。

【００８９】即ち、図17（ａ）は、凹部14ａを有する下
型14Ｂ上に成形材料８Ａを載置若しくは注入し、その上
方に上型14Ａを位置させ、例えばプレス成形直前の状態
を示している。上型14Ａを矢印方向に作動させてプレス
した材料８Ａには、図17（ｂ）の如く凸部12が一体に成
形され、基板８が作製される。このようなカバーは、プ
レス成形以外にも射出成形等のモールドによっても作製
できる。

【００９０】また、図18は、基板８に対して、吹き付け
によって凸部12を形成する工程を概略的に示す断面図で
ある。

【００９１】即ち、図18（ａ）は材料８Ａに対し、開口
17ａを有するマスク17を掛けて、材料８Ａと同じ材質の
材料を矢印のように吹き付けている状況を示し、この吹
き付けにより、図18（ｂ）のように凸部12を形成するこ
とができる。

【００９２】図19及び図20は、上記した本実施例のモジ
ュールの具体的な適用例を示すものである。図19はカー
ド型携帯ラジオの例、図20はＩＣカードの例であり、こ
れらは上記した本実施例による太陽電池と同様のプロセ
スにより作製したものである。

【００９３】まず、図19のカード型携帯ラジオ29は、ス
イッチ22、チューニング用調整つまみ23、ボリューム用
調整つまみ24、及びリード線25の先端に設けたイヤホー
ン26を有するケース（スピーカー等細部は図示省略）に
受光窓27を設け、この内側に電源用として上記した素子
１のモジュールからなる太陽電池28を設けたものであ
り、いわばソーラーラジオと称されてよい。

【００９４】この場合、太陽電池28は、マトリクス状に
配された多数の素子21の群により構成されており、この
素子21群は素子グループ21Ｂと、これとは別の色を示す
素子グループ21Ａとからなり、例えば「５０」の文字を
上述の印刷等による色付きで表したものである。このた
めには、例えば前記したように、この素子グループ21Ａ
について基板８に印刷を施したり、或いは絶縁膜の厚み
が素子グループ21Ｂの絶縁膜の厚みより薄く（逆に厚く
てもよい）形成されてよい。

【００９５】これにより、受光窓27においては干渉色に
よる「５０」の文字が表現され、受光窓27のデザイン性
を高めることができるが、そのパターンは文字に限らず
数字や図形を表してもよい。そして、前記したように、
基板８と素子１の受光面との間隙が一定に保持されてい
るので、干渉色も変わらず、表現内容が一定している。

【００９６】図20のＩＣカード33（細部は図示省略）の
場合は、カード33の表面に受光窓31を設け、この内側に
電源用として上記した本実施例による素子のモジュール
からなる太陽電池32を設けたものである。そしてこの場
合も、素子グループ30Ｂと素子グループ30Ａとに分け、
印刷等の色により例えばモザイク模様のデザインを形成
したものである。ＩＣカード33全体は可撓性を有してい
るので、本実施例による構造は効果大である。

【００９７】従って、例えばこのＩＣカードを社員証等
に適用すれば、この太陽電池32を電源用としてＩＣカー
ド33に内蔵されている個人に関する大量の情報記録が可
能になる。

【００９８】そして、本実施例によるカード型携帯ラジ
オ29及びＩＣカード33と、前記した比較用サンプルとを
横に並べ、外圧を作用させて、光電変換素子モジュール
の色調等について検査したところ、本実施例に従って構
成された光電変換素子モジュールの場合においては、当
初の鮮明な色調が維持できていた。これに反して、比較
用サンプルの場合には、当初の色調に比べると、明らか
に単調に近い状態になってしまい、本実施例に基づいて
成形したカバー裏面の凸部10による効果が顕著に現れて
いた。

【００９９】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
の実施例は本発明の技術的思想に基づいて各種の変形が
可能である。

【０１００】例えば、上述した太陽電池各部の構成や形
状及び材質は、上述した実施例以外のものとすることも
可能である。具体的には、上述した実施例は、配線16及
び電極15ａ、15ｂ又は凸部12を併用して素子１を支持し
ているが、基板８に凹部を設けて配線16及び電極15ａ、
15ｂをその凹部に収容してよい。この場合、基板８と素
子１とが常時接触している構造にすることもできる。

【０１０１】また、凸部12を設ける場合は、凸部12の形
状も上述した実施例のような点状の凸部でなく波形にし
てもよく、また、凸部が素子に常時当接していなくても
よく、干渉が一定であればよい。また、上述の実施例は
凸部12を基板８と一体に形成したが、このような凸部を
絶縁膜４側に設けてもよく、基板８を二重にして、基板
８の変形に対する補強構造としてもよい。

【０１０２】更に、絶縁膜の材質をＳｉＯ₂以外の材
料、例えば、Ｓｉ₃Ｎ₄としてもよく、これにより反射
効率や屈折率が変わり、ＳｉＯ₂とは違った色で表現す
ることが可能になる。基板８の材質も既述したように様
々であってよく、また素子１も単結晶シリコン以外の既
述した材質で作製することができる。

【０１０３】また、本発明は、太陽電池に限らず、ＣＣ
Ｄ（電荷結合素子）、フォトディテクタ、フォトダイオ
ード等の他の光電変換素子や、光を発するＬＥＤ（発光
ダイオード）等にも適用することができ、特に、薄さを
要求されるカード型の各種ＩＣカード、ページャー、さ
らには、音声又は映像の情報を記録・再生するカード型
の情報記録再生装置にも適用することが可能である。

【０１０４】また、特に、持ち歩いて、或いは、持ち運
んで使用され得る各種製品：例えば、ラジオ、ウォーク
マン（ヘッドホンステレオ）、ラジオ・カセット、ハン
ディカム（カメラ一体型ビデオ・レコーダー）等のポー
タブルＡＶ機器にも適用の拡大が見込まれる。

【０１０５】

【発明の作用効果】本発明は、上記の如く、複数のオプ
トエレクトロニクス素子と、これらの素子に対向して外
面側に設けられかつこの外面側とは反対側で前記素子を
支持する透光性基体とを有し、前記オプトエレクトロニ
クス素子を接続するための配線層が前記透光性基体に設
けられているので、透光性基体が素子を支持する支持機
能を有すると共に、素子の接続及び保護カバーの機能を
も兼ねているので、構造がコンパクトで薄型にして、透
光性基体を通して素子の入射光（又は出射光）を有効に
透過させ、本来の性能を損なうことなしに、十分に発揮
させるこどかできる。しかも、透光性基体への印刷等に
よって、目的とするデザイン的価値を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による太陽電池モジュー
ルの一部分を示す概略断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例による太陽電池モジュー
ルの一部分を示す概略断面図である。

【図３】本発明の第３の実施例による太陽電池モジュー
ルの一部分を示す概略断面図である。

【図４】本発明の第４の実施例による太陽電池モジュー
ルの一部分を示す概略断面図である。

【図５】図２の一部分の拡大図である。

【図６】光の干渉色の発生原理を示す図を示し、（ａ）
は概略断面図、（ｂ）は（ａ）の一部分の拡大図であ
る。

【図７】同太陽電池に表示するパターンの一例を示す図
である。

【図８】同太陽電池の製造工程を示す要部の概略断面図
である。

【図９】本発明の第５の実施例による太陽電池モジュー
ルの一部分を示す概略断面図である。

【図10】同太陽電池の変形例を示す要部の概略断面図で
ある。

【図11】本発明の第６の実施例による太陽電池モジュー
ルの一部分を示す概略断面図である。

【図12】本発明の第７の実施例による太陽電池モジュー
ルの一部分を示す概略断面図である。

【図13】図12の一部分の拡大図である。

【図14】同太陽電池の製造工程を示す要部の概略断面図
である。

【図15】同他の製造工程を示す要部の概略断面図であ
る。

【図16】同他の製造方法及びその製造工程を示す要部の
概略断面図である。

【図17】同太陽電池の製造工程を示す要部の概略断面図
である。

【図18】同他の太陽電池の製造工程を示す要部の概略断
面図である。

【図19】同太陽電池を適用したカード型携帯ラジオの斜
視図である。

【図20】同太陽電池を適用したＩＣカードの正面図であ
る。

【図21】従来例による太陽電池の要部を示す概略断面図
である。

【図22】同太陽電池の部分断面図である。

【図23】同太陽電池を用いた計算器を示し、（ａ）は平
面図、（ｂ）は（ａ）の一部の拡大図である。

【図24】同太陽電池モジュールの一部分を示す概略断面
図である。

【図25】図24の一部分の拡大図である。

【符号の説明】

１、１Ｃ、21、30…太陽電池素子、２…Ｎ型シリコン半
導体、３…Ｐ型シリコン半導体、４…ＳｉＯ₂絶縁膜、
７…銀ペースト、８…透光性基板、９…樹脂膜、10、2
0、28、32、45、46、47、48、49…太陽電池、11、16…
配線、12…凸部、13…印刷、14…プレス型、14ａ…凹
部、15…電極、17、19…マスク、17ａ、19ａ…開口、18
…拡散剤、27、31…受光窓、29…カード型携帯ラジオ、
33…ＩＣカード、43…端子、50…凹凸面、Ｌ…入射光、
Ｌ₁、Ｌ₂…反射光、Ｃ…隙間、ｔ₁、ｔ₂…厚み

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のオプトエレクトロニクス素子と、
これらの素子に対向して外面側に設けられかつこの外面
側とは反対側で前記素子を支持する透光性基体とを有
し、前記オプトエレクトロニクス素子を接続するための
配線層が前記透光性基体に設けられているオプトエレク
トロニクス装置。
【請求項２】複数の光電変換素子と、これらの素子に
対向して光入射側である最外面側に設けられかつ前記素
子を支持する透光性基板とを有し、前記複数の光電変換
素子を相互接続するための配線層が前記透光性基板に設
けられている、請求項１に記載したオプトエレクトロニ
クス装置。
【請求項３】複数のオプトエレクトロニクス素子の電
極間が、透光性基板の配線層を介して相互に電気的に接
続されている、請求項１に記載したオプトエレクトロニ
クス装置。
【請求項４】オプトエレクトロニクス素子の受光面側
に設けられた透光性基板が、光の入射窓と、保護カバー
と、複数の光電変換素子間の相互接続及びそれらの支持
用の支持板とを兼ねている、請求項１に記載したオプト
エレクトロニクス装置。
【請求項５】印刷により所定のパターンを外観的に呈
している、請求項１に記載したオプトエレクトロニクス
装置。
【請求項６】印刷が透光性基板の受光面側及び／又は
その反対側に施されている、請求項５に記載したオプト
エレクトロニクス装置。
【請求項７】印刷が透光性の材料によって行われてい
る、請求項５に記載したオプトエレクトロニクス装置。
【請求項８】透光性基板に光の拡散剤が保有されてい
る、請求項１に記載したオプトエレクトロニクス装置。
【請求項９】透光性基板に光の拡散構造が形成されて
いる、請求項１に記載したオプトエレクトロニクス装
置。
【請求項10】透光性基板とオプトエレクトロニクス素
子との間にスペーサが配されている、請求項１に記載し
たオプトエレクトロニクス装置。
【請求項11】スペーサがオプトエレクトロニクス素子
よりも低硬度の材料で形成されている、請求項10に記載
したオプトエレクトロニクス装置。
【請求項12】透光性基板及びスペーサが樹脂によって
一体に形成されている、請求項11に記載したオプトエレ
クトロニクス装置。
【請求項13】透光性基板が無機物からなっている、請
求項１に記載したオプトエレクトロニクス装置。
【請求項14】多数のスペーサが凹凸によって形成され
ている、請求項10に記載したオプトエレクトロニクス装
置。
【請求項15】複数のオプトエレクトロニクス素子のう
ち所定の素子が、透光性基板を介して光の干渉によるパ
ターンを外観的に呈している、請求項１に記載したオプ
トエレクトロニクス装置。
【請求項16】複数のオプトエレクトロニクス素子が透
光性基板とは反対側で保護用の樹脂によって互いに結合
されている、請求項１に記載したオプトエレクトロニク
ス装置。
【請求項17】複数のオプトエレクトロニクス素子と、
これらの素子に対向して外面側に設けられかつこの外面
側とは反対側で前記素子を支持する透光性基体とを有
し、前記オプトエレクトロニクス素子を接続するための
配線層が前記透光性基体に設けられているオプトエレク
トロニクス装置を製造するに際し、前記オプトエレクト
ロニクス素子の電極を前記透光性基体の前記配線層に固
定して電気的に接続する、オプトエレクトロニクス装置
の製造方法。
【請求項18】複数の光電変換素子の受光面側に設けら
れた透光性基板が、光の入射窓と、保護カバーと、複数
の光電変換素子間の相互接続及びそれらの支持用の支持
板とを兼ねるように形成する、請求項17に記載した製造
方法。
【請求項19】印刷により所定のパターンを外観的に呈
させる、請求項17に記載した製造方法。
【請求項20】印刷を透光性基板の受光面側及び／又は
その反対側に施す、請求項19に記載した製造方法。
【請求項21】印刷を透光性の材料によって行う、請求
項19に記載した製造方法。
【請求項22】透光性基板に光の拡散剤を保有させる、
請求項17に記載した製造方法。
【請求項23】透光性基板に光の拡散構造を形成させ
る、請求項17に記載した製造方法。
【請求項24】透光性基板とオプトエレクトロニクス素
子との間にスペーサを配する、請求項17に記載した製造
方法。
【請求項25】スペーサをオプトエレクトロニクス素子
よりも低硬度の材料で形成させる、請求項24に記載した
製造方法。
【請求項26】透光性基板及びスペーサを樹脂によって
一体に形成する、請求項25に記載した製造方法。
【請求項27】透光性基板を無機物で形成する、請求項
17に記載した製造方法。
【請求項28】多数のスペーサを凹凸によって形成す
る、請求項24に記載した製造方法。
【請求項29】複数のオプトエレクトロニクス素子のう
ち所定の素子に、透光性基板を介して光の干渉によるパ
ターンを外観的に呈させる、請求項17に記載した製造方
法。
【請求項30】複数のオプトエレクトロニクス素子を透
光性基板とは反対側で保護用の樹脂によって互いに結合
させる、請求項17に記載した製造方法。
【請求項31】請求項１〜16のいずれか１項に記載した
オプトエレクトロニクス装置を外面側に有する、情報記
録及び／又は再生装置。
【請求項32】薄型のラジオ受信機又はＩＣカードであ
る、請求項31に記載した情報記録及び／又は再生装置。