JP5495737B2

JP5495737B2 - Photoelectric conversion device and photoelectric conversion module

Info

Publication number: JP5495737B2
Application number: JP2009271477A
Authority: JP
Inventors: 和弘川畑
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-11-30
Also published as: JP2011114281A

Description

本発明は、光電変換装置及びその光電変換装置を用いる光電変換モジュールに関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion device and a photoelectric conversion module using the photoelectric conversion device.

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。この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に変換する太陽電池素子である。集光された太陽光を効率良く太陽電池素子に照射する構造が、例えば、特許文献１に、開示されている。 In recent years, development of a photoelectric conversion device having a photoelectric conversion element has been advanced. As an exemplary photoelectric conversion device, there is a solar cell device that converts solar energy into electric power. In particular, for the purpose of improving the power generation efficiency, a concentrating solar cell device is being developed. In the case of this solar cell device, the photoelectric conversion element is a solar cell element that converts solar energy into electric power. For example, Patent Document 1 discloses a structure for efficiently irradiating condensed solar light onto a solar cell element.

特開２００９−１４７１５５号公報JP 2009-147155 A

ところで、太陽電池装置の構造では、太陽電池セルが実装された基板の熱を効率良く放熱する技術が開発されている。 By the way, in the structure of the solar cell device, a technology for efficiently radiating the heat of the substrate on which the solar cells are mounted has been developed.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、放熱性に優れた光電変換装置及び光電変換モジュールを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the photoelectric conversion apparatus and photoelectric conversion module excellent in heat dissipation.

上記課題を解決するために、本発明に係る光電変換装置は、素子搭載基板と、光電変換素子と、枠体と、集光部材と、を備えたことを特徴とする。前記素子搭載基板は、導電層が設けられている。前記光電変換素子は、前記素子搭載基板上に設けられ、導電層と電気的に接続されている。前記枠体は、前記光電変換素子を取り囲み、一端が前記素子搭載基板に接続され、内周部に前記光電変換素子側に向かって折れ曲がって内方に傾斜する傾斜面を有している。前記集光部材は、前記枠体と接合され、前記光電変換素子に光を集光している。 In order to solve the above problems, a photoelectric conversion device according to the present invention includes an element mounting substrate, a photoelectric conversion element, a frame, and a light collecting member. The element mounting substrate is provided with a conductive layer. The photoelectric conversion element is provided on the element mounting substrate and is electrically connected to the conductive layer. The frame body surrounds the photoelectric conversion element, has one end connected to the element mounting substrate, and has an inclined surface that is bent toward the photoelectric conversion element side and inclined inward at an inner peripheral portion. The said condensing member is joined with the said frame, and condenses the light to the said photoelectric conversion element.

また、本発明に係る光電変換モジュールは、前記光電変換装置と、前記光電変換装置上に設けられ、前記集光部材に光を集める受光部材と、を備えたことを特徴とする。 The photoelectric conversion module according to the present invention includes the photoelectric conversion device and a light receiving member that is provided on the photoelectric conversion device and collects light on the light collecting member.

本発明は、放熱性に優れた光電変換装置及び光電変換モジュールを提供することができる。 The present invention can provide a photoelectric conversion device and a photoelectric conversion module excellent in heat dissipation.

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。It is a disassembled perspective view which shows the external appearance of the photoelectric conversion module which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る光電変換装置の概観斜視図である。It is an outline perspective view of a photoelectric conversion device concerning this embodiment. 本実施形態に係る光電変換装置の枠体の接合状態を解いた状態を示す概観斜視図である。It is a general-view perspective view which shows the state which solved the joining state of the frame of the photoelectric conversion apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る光電変換装置の枠体の概観斜視図である。It is a general | schematic perspective view of the frame of the photoelectric conversion apparatus which concerns on this embodiment. 図２に示す光電変換装置をＡ−Ａ線で切断したときの断面図である。It is sectional drawing when the photoelectric conversion apparatus shown in FIG. 2 is cut | disconnected by the AA line. 本実施形態の変形例１に係る光電変換装置の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on the modification 1 of this embodiment. 本実施形態の変形例２に係る光電変換装置の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on the modification 2 of this embodiment. 本実施形態の変形例３に係る光電変換装置の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on the modification 3 of this embodiment. 本実施形態の変形例４に係る光電変換装置の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on the modification 4 of this embodiment. 本実施形態の変形例５に係る光電変換装置の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on the modification 5 of this embodiment. 本実施形態の変形例６に係る光電変換装置の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on the modification 6 of this embodiment.

以下、本発明の一実施形態に係る光電変換装置及び光電変換モジュールについて、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a photoelectric conversion device and a photoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

＜実施形態＞
＜光電変換モジュール及び光電変換装置の構成＞
本実施形態に係る光電変換モジュール１は、太陽光エネルギー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、光エネルギーを電力に変換する光電変換素子８を含んでいる。かかる光電変換素子８は、例えば、太陽光エネルギーを電力に変換する機能を備えている太陽電池素子である。 <Embodiment>
<Configuration of photoelectric conversion module and photoelectric conversion device>
The photoelectric conversion module 1 according to the present embodiment is a solar power generation module that converts solar energy into electric power. Moreover, the photoelectric conversion device 2 according to the present embodiment includes a photoelectric conversion element 8 that converts light energy into electric power. The photoelectric conversion element 8 is, for example, a solar cell element having a function of converting solar energy into electric power.

光電変換モジュール１は、複数の光電変換装置２と、複数の光電変換装置２の上方に設けられた受光部材３と外部基板４を含んで構成される。受光部材３は、外部からの光を受光するとともに、受光した光を集光部材９に集める機能を備えている。また、受光部材３は、複数個のレンズ部材３ｂが矩形のフレーム部材３ａに固定されることにより構成されている。受光部材３のレンズ部材３ｂは、例えば、ドーム状のフレネルレンズであり、例えば、アクリル樹脂等の光学的特性に優れた樹脂材料からなる。複数の光電変換装置２は、外部基板４に固定されている。そして、受光部材３は、外部基板４に固定された複数の光電変換装置２を覆っている。 The photoelectric conversion module 1 includes a plurality of photoelectric conversion devices 2, a light receiving member 3 and an external substrate 4 provided above the plurality of photoelectric conversion devices 2. The light receiving member 3 has a function of receiving light from the outside and collecting the received light on the light collecting member 9. The light receiving member 3 is configured by fixing a plurality of lens members 3b to a rectangular frame member 3a. The lens member 3b of the light receiving member 3 is, for example, a dome-shaped Fresnel lens, and is made of a resin material having excellent optical characteristics such as acrylic resin. The plurality of photoelectric conversion devices 2 are fixed to the external substrate 4. The light receiving member 3 covers the plurality of photoelectric conversion devices 2 fixed to the external substrate 4.

また、外部基板４は、光電変換装置２から発せられる熱を放散させる機能を備えている。外部基板４は、例えば、アルミニウム、銅、炭素−金属複合材等の金属材料からなる。なお、外部基板４の熱伝導率は、例えば、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。 The external substrate 4 has a function of radiating heat generated from the photoelectric conversion device 2. The external substrate 4 is made of a metal material such as aluminum, copper, or a carbon-metal composite material. The thermal conductivity of the external substrate 4 is set to, for example, 100 W / (m · K) or more and 500 W / (m · K) or less.

受光部材３に入射された光は、光電変換装置２の集光部材９の上端部に集められる。すなわち、集光部材９は、受光部材３によって集められた光を光電変換素子８に導く機能を備えている。集光部材９に入射された光は、集光部材９の下端部から光電変換素子８の上面の受光面Ｓ１に入射される。そして、光電変換素子８は、光エネルギーを電力に変換する。 The light incident on the light receiving member 3 is collected at the upper end of the light collecting member 9 of the photoelectric conversion device 2. That is, the condensing member 9 has a function of guiding the light collected by the light receiving member 3 to the photoelectric conversion element 8. The light incident on the condensing member 9 enters the light receiving surface S 1 on the upper surface of the photoelectric conversion element 8 from the lower end of the condensing member 9. The photoelectric conversion element 8 converts light energy into electric power.

光電変換装置２は、図５に示すように、導電層７が設けられた素子搭載基板５と、素子搭載基板５上に設けられるとともに、導電層７と電気的に接続される光電変換素子８と、素子搭載基板５上で光電変換素子８を取り囲むとともに、内周部に光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面を有する枠体６と、枠体６と接合されるとともに、光電変換素子８に光を集光する集光部材９と、を備えている。 As shown in FIG. 5, the photoelectric conversion device 2 includes an element mounting substrate 5 provided with a conductive layer 7, and a photoelectric conversion element 8 provided on the element mounting substrate 5 and electrically connected to the conductive layer 7. And a frame body 6 that surrounds the photoelectric conversion element 8 on the element mounting substrate 5 and has an inclined surface inwardly inclined toward the photoelectric conversion element 8 side on the inner peripheral portion, and is joined to the frame body 6. A light collecting member 9 for condensing light on the photoelectric conversion element 8.

素子搭載基板５は、平面視したとき、矩形状に形成された部材である。素子搭載基板５は、絶縁性の材料からなり、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体又はガラスセラミック等のセラミックス材料からなる。または、素子搭載基板５は、これらの材料のうちの複数の材料を混合した複合系からなる。 The element mounting substrate 5 is a member formed in a rectangular shape when seen in a plan view. The element mounting substrate 5 is made of an insulating material, for example, an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a silicon nitride sintered body, or glass. Made of ceramic material such as ceramic. Alternatively, the element mounting substrate 5 is composed of a composite system obtained by mixing a plurality of these materials.

また、素子搭載基板５の熱伝導率は、例えば、１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上２５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。枠体６への熱伝導を抑制するために、素子搭載基板５は、熱伝導率の高い材料の酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体等で構成されることが好ましい。なお、平面視したときの素子搭載基板５の形状は、矩形状に限らず、円形状等の形状にすることができる。 Further, the thermal conductivity of the element mounting substrate 5 is set to, for example, 15 W / (m · K) or more and 250 W / (m · K) or less. In order to suppress heat conduction to the frame 6, the element mounting substrate 5 is preferably composed of an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, or the like, which is a material having high thermal conductivity. In addition, the shape of the element mounting substrate 5 when viewed in plan is not limited to a rectangular shape, and may be a circular shape or the like.

また、素子搭載基板５上には、導電層８が、枠体６の内外の領域にまで延在されて設けられている。導電層８は、例えば、銅、銀、金、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルト、クロム、タングステン、モリブデン又はマンガン等の金属材料、或いはそれらの合金からなり、例えば、スクリーン印刷法によるメタライズ形成技術を用いて形成される。 On the element mounting substrate 5, the conductive layer 8 is provided so as to extend to the inner and outer regions of the frame body 6. The conductive layer 8 is made of, for example, a metal material such as copper, silver, gold, iron, aluminum, nickel, cobalt, chromium, tungsten, molybdenum, or manganese, or an alloy thereof. Formed using.

枠体６は、平面視したときに円形状に形成された部材である。枠体６は、素子搭載基板５上で前記光電変換素子８を取り囲むとともに、枠体６の内周部に光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２を有している。すなわち、枠体６は、光電変換素子８側に向かって折れ曲がり部Ｂ１で折れ曲がって傾斜し、傾斜面Ｂ２を有するとともに、平面視したときに、光電変換素子８の上方に開口部Ａ１を有している。また、枠体６の開口部Ａ１は、平面視したときに、光電変換素子８を視認することができる。枠体６は、素子搭載基板６上に設けられる第１の枠体６ａと、第１の枠体６ａと接合されるとともに、傾斜面Ｂ１を有する第２の枠体６ｂを含んで構成されている。すなわち、第１の枠体６ａは、集光部材９を支持する機能を備えている第２の枠体６ｂと接合されている。 The frame body 6 is a member formed in a circular shape when viewed from above. The frame 6 surrounds the photoelectric conversion element 8 on the element mounting substrate 5, and has an inclined surface B 2 that is inclined inward toward the photoelectric conversion element 8 on the inner peripheral portion of the frame 6. That is, the frame body 6 is bent and inclined at the bent portion B1 toward the photoelectric conversion element 8 side, has an inclined surface B2, and has an opening A1 above the photoelectric conversion element 8 when viewed in plan. ing. Moreover, the opening A1 of the frame 6 can visually recognize the photoelectric conversion element 8 when viewed in plan. The frame body 6 includes a first frame body 6a provided on the element mounting substrate 6 and a second frame body 6b joined to the first frame body 6a and having an inclined surface B1. Yes. That is, the first frame 6 a is joined to the second frame 6 b having a function of supporting the light collecting member 9.

第１の枠体６ａは、絶縁機能を有し、絶縁性の材料からなり、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体又はガラスセラミック等のセラミックス材料からなる。または、第１の枠体６ａは、これらの材料のうちの複数の材料を混合した複合系からなる。または、第１の枠体６ａは、ガラス、又はエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の樹脂からなる。 The first frame 6a has an insulating function and is made of an insulating material, such as an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, It is made of a ceramic material such as a silicon nitride sintered body or glass ceramic. Or the 1st frame 6a consists of a composite system which mixed several materials among these materials. Or the 1st frame 6a consists of resin, such as glass or an epoxy resin, an acrylic resin.

また、第１の枠体６ａの熱伝導率は、例えば、１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。また、素子搭載基板５の熱伝導率は、枠体６の熱伝導率よりも大きく設定されることによって、第１の枠体６ａへの熱伝導を抑制することができ、第１の枠体６ａと接合される第２の枠体６ｂが熱の影響を受けにくくなり、集光部材９への熱の影響を抑制することができる。 The thermal conductivity of the first frame 6a is set to, for example, 15 W / (m · K) or more and 30 W / (m · K) or less. Further, the thermal conductivity of the element mounting substrate 5 is set to be larger than the thermal conductivity of the frame body 6, so that the heat conduction to the first frame body 6 a can be suppressed, and the first frame body The second frame 6b joined to 6a is less affected by heat, and the influence of heat on the light collecting member 9 can be suppressed.

また、第１の枠体６ａの熱膨張係数は、例えば、３．０（ｐｐｍ／℃）以上１０．０（ｐｐｍ／℃）以下に設定されている。第１の枠体６ａは、平面視したときに円形状に形成された部材であるが、円形状に限らず、矩形状等の形状にすることができる。 Moreover, the thermal expansion coefficient of the 1st frame 6a is set to 3.0 (ppm / degrees C) or more and 10.0 (ppm / degrees C) or less, for example. The first frame 6a is a member formed in a circular shape when seen in a plan view, but is not limited to a circular shape and may be formed in a rectangular shape or the like.

また、第１の枠体６ａは、第２の枠体６ｂとの接合のために、第２の枠体６ｂと対向する上面に、メタライズ層が設けられている。メタライズ層としては、例えば、タングステン、モリブデン又はマンガン等の金属材料が、例えば、スクリーン印刷法によるメタライズ形成技術を用いて形成される。 The first frame body 6a is provided with a metallized layer on the upper surface facing the second frame body 6b for joining with the second frame body 6b. As the metallized layer, for example, a metal material such as tungsten, molybdenum, or manganese is formed by using, for example, a metallization forming technique by a screen printing method.

第２の枠体６ｂは、平面視したときに円形状に形成された部材である。また、第２の枠体６ｂは、内周部に光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２を有している。すなわち、枠体６ｂが、光電変換素子８側に向かって折れ曲がり部Ｂ１で折れ曲がって傾斜し、平面視したときに、傾斜面Ｂ２を有するとともに、光電変換素子８の上方に開口部Ａ１を有している。また、枠体６の開口部Ａ１は、平面視したときに、光電変換素子８を視認することができる。 The second frame 6b is a member formed in a circular shape when seen in a plan view. The second frame 6b has an inclined surface B2 that is inclined inward toward the photoelectric conversion element 8 on the inner peripheral portion. That is, the frame body 6b is bent and inclined at the bent portion B1 toward the photoelectric conversion element 8 side, and has an inclined surface B2 and an opening A1 above the photoelectric conversion element 8 when viewed in plan. ing. Moreover, the opening A1 of the frame 6 can visually recognize the photoelectric conversion element 8 when viewed in plan.

また、第２の枠体６ｂの一方は、第１の枠体６ａと接合され、他方は光電変換素子９の上方に配置されている。また、第２の枠体６ｂは、集光部材９を支持する機能を備えている。第２の枠体６ｂの傾斜面Ｂ２に、集光部材９が接合される。第２の枠体６ｂは、平面視したときに円形状に形成された部材であるが、第１の枠体６ａの形状に合わせて、円形状に限らず、矩形状等の形状にすることができる。 One of the second frame bodies 6 b is joined to the first frame body 6 a, and the other is arranged above the photoelectric conversion element 9. Further, the second frame 6b has a function of supporting the light collecting member 9. The condensing member 9 is joined to the inclined surface B2 of the second frame 6b. The second frame body 6b is a member formed in a circular shape when viewed in plan, but is not limited to a circular shape but a rectangular shape or the like according to the shape of the first frame body 6a. Can do.

また、光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する第２の枠体６ｂの傾斜面Ｂ２の傾斜角度αは、１０°から６０°に設定することが好ましい。このような傾斜角度αに設定することで、集光部材９からの集光光を効果的に光電変換素子８に導くことができる。 In addition, the inclination angle α of the inclined surface B2 of the second frame body 6b inclined inward toward the photoelectric conversion element 8 is preferably set to 10 ° to 60 °. By setting such an inclination angle α, the condensed light from the condensing member 9 can be effectively guided to the photoelectric conversion element 8.

また、第２の枠体６ｂは、例えば、アルミニウム、銅、銀等の金属材料からなる。また、第２の枠体６ｂ熱伝導率は、例えば、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。これにより、光電変換素子８の周辺で発生した熱が、第２の枠体６ｂに熱伝導して効果的に外部に放熱される。 Moreover, the 2nd frame 6b consists of metal materials, such as aluminum, copper, silver, for example. The thermal conductivity of the second frame 6b is set to, for example, 20 W / (m · K) or more and 500 W / (m · K) or less. Thereby, the heat generated around the photoelectric conversion element 8 is thermally conducted to the second frame body 6b and effectively radiated to the outside.

また、枠体６は、光電変換素子８側に向かって枠体６の内方に傾斜する傾斜面Ｂ２が鏡面加工されている。結果として、枠体６は、光の反射効率を向上することができる。また、枠体６は、温度上昇を抑制することができる。鏡面加工は、研削することにより平滑に仕上げるように加工しても、メッキを施して加工してもよい。また、枠体６は、光電変換素子８で反射した光の外部への光漏れを抑制するために、枠体６の厚みは、例えば、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に設定されている。 In addition, the frame body 6 is mirror-finished with an inclined surface B2 that is inclined inward of the frame body 6 toward the photoelectric conversion element 8 side. As a result, the frame 6 can improve the light reflection efficiency. Moreover, the frame 6 can suppress a temperature rise. The mirror surface processing may be processed so as to be finished smoothly by grinding or may be processed by plating. In addition, the thickness of the frame body 6 is set to, for example, 0.1 mm or more and 2.0 mm or less in order to suppress light leakage to the outside of the light reflected by the photoelectric conversion element 8.

ここで、光電変換素子収納用パッケージについて説明する。光電変換素子収納用パッケージとは、素子搭載基板５、第１の枠体６ａ及び第２の枠体６ａで構成され、光電変換素子８及び集光部材９が未搭載の状態である。すなわち、光電変換素子収納用パッケージは、光電変換素子８が搭載される搭載部を有した素子搭載基板５と、素子搭載基板５上の搭載部を取り囲むように設けられる第１の枠体６ａと、第１の枠体６ａと接合される第２の枠体６ｂと、を備えている。なお、枠体６には、光電変換素子９の搭載予定位置より上方位置に設けられる予定の集光部材９が接合される。 Here, the photoelectric conversion element storage package will be described. The photoelectric conversion element storage package is composed of the element mounting substrate 5, the first frame body 6a, and the second frame body 6a, and the photoelectric conversion element 8 and the light collecting member 9 are not mounted. That is, the photoelectric conversion element storage package includes an element mounting substrate 5 having a mounting portion on which the photoelectric conversion element 8 is mounted, and a first frame 6 a provided so as to surround the mounting portion on the element mounting substrate 5. And a second frame 6b joined to the first frame 6a. Note that the frame 6 is joined with a light condensing member 9 that is to be provided at a position above the planned mounting position of the photoelectric conversion element 9.

光電変換素子９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９は、光起電力効果により、受けた光エネルギーを即時に電力に変換して出力することができる。例えば、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から８９０ｎｍまで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から２０００ｎｍまで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。また、光電変換素子８の上面には、集光部材９から集光された光を受光する受光面Ｓ１が形成されている。 The photoelectric conversion element 9 is, for example, a solar cell element that includes a III-V group compound semiconductor. The photoelectric conversion element 9 can immediately convert the received light energy into electric power and output it by the photovoltaic effect. For example, the solar cell element has an InGaP / GaAs / Ge3 junction type cell structure. The indium gallium phosphide (InGaP) top cell converts energy contained in a wavelength region of 660 nm or less. The gallium arsenide (GaAs) middle cell converts energy contained in a wavelength region from 660 nm to 890 nm. The germanium (Ge) bottom cell converts light contained in a wavelength region from 890 nm to 2000 nm. The three cells are connected in series via a tunnel junction. The open circuit voltage is the sum of the electromotive voltages of the three cells. In addition, a light receiving surface S 1 that receives light collected from the light collecting member 9 is formed on the upper surface of the photoelectric conversion element 8.

また、光電変換素子８の下面には下面電極が形成されている。光電変換素子８の下面電極は、例えば、銀、アルミニウム等により形成され、低融点半田、導電性エポキシ樹脂等の接合材を介して、素子搭載基板５に設けられる導電層７上に搭載され、導電層７と電気的に接続されている。 In addition, a lower surface electrode is formed on the lower surface of the photoelectric conversion element 8. The lower surface electrode of the photoelectric conversion element 8 is formed of, for example, silver, aluminum or the like, and is mounted on the conductive layer 7 provided on the element mounting substrate 5 via a bonding material such as low melting point solder or conductive epoxy resin, The conductive layer 7 is electrically connected.

また、光電変換素子８の上面には上面電極が設けられている。光電変換素子８の上面電極は、例えば、銀、アルミニウム等により形成され、導電性ワイヤで導電層７と電気的に接続されている。なお、光電変換素子８の上面電極と導電層７との接続箇所は、複数箇所以上にすることにより、導電性ワイヤの１本あたりの電流が低減し、導電性ワイヤの熱の発生を抑制することができる。結果として、導電性ワイヤの信頼性を向上することができる。 An upper surface electrode is provided on the upper surface of the photoelectric conversion element 8. The upper surface electrode of the photoelectric conversion element 8 is made of, for example, silver, aluminum or the like, and is electrically connected to the conductive layer 7 with a conductive wire. In addition, the electric current per one conductive wire reduces and the generation | occurrence | production of the heat | fever of a conductive wire is suppressed by making the connection location of the upper surface electrode of the photoelectric conversion element 8 and the conductive layer 7 more than one place. be able to. As a result, the reliability of the conductive wire can be improved.

また、導電性ワイヤの接続箇所を複数とすることにより、複数の個所で、電気的な接続が維持されるため、光電変換装置２が不良となることを防ぐことができる。また、光電変換装置２の電気的な接続を確保する点においても、光電変換素子８と導電層７との接続箇所は、複数個所とすることが好ましい。 Moreover, since the electrical connection is maintained at a plurality of locations by providing a plurality of conductive wire connection locations, it is possible to prevent the photoelectric conversion device 2 from being defective. Moreover, also from the point which ensures the electrical connection of the photoelectric conversion apparatus 2, it is preferable that the connection location of the photoelectric conversion element 8 and the conductive layer 7 is made into multiple places.

更に、導電層７は、接合材を介して第１の出力端子１０ａ及び第２の出力端子１０ｂに電気的に接続されている。第１の出力端子１０ａ及び第２の出力端子１０ｂは、例えば、鉄−ニッケル−コバルト（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ）合金等からなる。また、接合材は、例えば、銀−銅ロウ、低融点半田又は導電性エポキシ樹脂等からなる。 Furthermore, the conductive layer 7 is electrically connected to the first output terminal 10a and the second output terminal 10b through a bonding material. The first output terminal 10a and the second output terminal 10b are made of, for example, an iron-nickel-cobalt (Fe—Ni—Co) alloy. The bonding material is made of, for example, silver-copper solder, low melting point solder, conductive epoxy resin, or the like.

ここで、例えば、第１の出力端子１０ａは、正極として機能する。また、第２の出力端子１０ｂは、負極として機能する。そして、光電変換素子８は、第１の出力端子１０ａ及び第２の出力端子１０ｂに電気的に接続されており、第１の出力端子１０ａ及び第２の出力端子１０ｂを介して外部に電気を取り出すことができる。 Here, for example, the first output terminal 10a functions as a positive electrode. The second output terminal 10b functions as a negative electrode. The photoelectric conversion element 8 is electrically connected to the first output terminal 10a and the second output terminal 10b, and electricity is supplied to the outside through the first output terminal 10a and the second output terminal 10b. It can be taken out.

集光部材９は、平面視したときに円形状に形成された部材である。集光部材９は、光電変換素子８に光を集光する機能を備えている。また、集光部材９は、透光性を有しており、受光部材３から届いた光を光電変換素子８に導く機能を備えている。集光部材９の透光性とは、光電変換素子８が、太陽電池素子である場合は、太陽光の少なくとも一部の波長領域に含まれる光が透過できることをいう。なお、集光部材９は、例えば、ホウ珪酸ガラス、プラスチック又は透光性樹脂等からなる。 The condensing member 9 is a member formed in a circular shape when seen in a plan view. The condensing member 9 has a function of condensing light on the photoelectric conversion element 8. Further, the light condensing member 9 has translucency, and has a function of guiding the light reaching from the light receiving member 3 to the photoelectric conversion element 8. The translucency of the condensing member 9 means that when the photoelectric conversion element 8 is a solar cell element, light included in at least a part of the wavelength region of sunlight can be transmitted. The condensing member 9 is made of, for example, borosilicate glass, plastic, or translucent resin.

また、集光部材９の側面は、枠体６との接合のために、全周にわたって金属層が形成される。また、金属層は、蒸着法やスパッタ法等の薄膜形成技術によって形成される。金属層は、例えば、チタン、白金、金、クロム、ニッケル、金、銀、銅、或いはそれらの合金等の金属材料からなる。集光部材９の側面の金属層が、例えば、ロウ材、半田、低融点ガラス又はエポキシ樹脂等からなる接合部材を介して、枠体６の全周にわたって、枠体６の内方に傾斜する傾斜面Ｂ２の折れ曲がり部Ｂ１の位置で接合される。接合方法は、例えば、ロウ接合、半田接合又は樹脂接合等の方法からなる。 Further, a metal layer is formed on the side surface of the light collecting member 9 over the entire circumference for joining to the frame body 6. The metal layer is formed by a thin film forming technique such as vapor deposition or sputtering. A metal layer consists of metal materials, such as titanium, platinum, gold | metal | money, chromium, nickel, gold | metal | money, silver, copper, or those alloys, for example. The metal layer on the side surface of the light collecting member 9 is inclined inward of the frame body 6 over the entire circumference of the frame body 6 via a joining member made of, for example, brazing material, solder, low-melting glass, epoxy resin, or the like. It joins in the position of bending part B1 of inclined surface B2. The bonding method includes, for example, a method such as solder bonding, solder bonding, or resin bonding.

ロウ材は、例えば、銀−銅ロウ等からなる。半田は、金−錫系、金−ゲルマニウム系、錫−鉛系等からなる。また、低融点ガラスとは、ガラス転移点が６００℃以下のガラスのことをいう。また、集光部材９と枠体６が、枠体６の光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２の折れ曲がり部Ｂ１で、集光部材９と枠体６が接合されているが、集光部材９と枠体６との接合は、枠体６の傾斜面Ｂ２の位置で、集光部材９が光電変換素子８に集光することができる位置で有れば、枠体６の傾斜面Ｂ２のどの位置で接合してもよい。 The brazing material is made of, for example, silver-copper brazing. The solder is made of gold-tin, gold-germanium, tin-lead, or the like. The low melting point glass means a glass having a glass transition point of 600 ° C. or lower. Moreover, the condensing member 9 and the frame body 6 are joined at the bent portion B1 of the inclined surface B2 in which the condensing member 9 and the frame body 6 are inclined inward toward the photoelectric conversion element 8 side of the frame body 6. However, if the condensing member 9 and the frame 6 are joined at the position of the inclined surface B2 of the frame 6 and the condensing member 9 can condense on the photoelectric conversion element 8, the frame You may join in any position of inclined surface B2 of the body 6. FIG.

また、集光部材９が、枠体６と集光部材９の側面のみで接合されることによって、枠体６と集光部材９の接合面積を小さくすることできる。結果として、枠体６から集光部材９への圧縮応力が低減でき、集光部材９の屈折率の変化による光電変換素子８の受光面Ｓ１への照射光の位置ずれを抑制することができ、集光性を向上することができる。 Further, by joining the light collecting member 9 only on the side surfaces of the frame body 6 and the light collecting member 9, the joining area between the frame body 6 and the light collecting member 9 can be reduced. As a result, the compressive stress from the frame 6 to the light collecting member 9 can be reduced, and the positional deviation of the irradiation light on the light receiving surface S1 of the photoelectric conversion element 8 due to the change in the refractive index of the light collecting member 9 can be suppressed. Condensability can be improved.

集光部材９は、枠体６の全周にわたって接合されるとともに、光電変換素子８の上方に空間ＳＰを介して設けられる。結果として、光電変換素子８は、素子搭載基体５、枠体６及び集光部材９で囲まれる空間ＳＰ内に設けられ、気密封止される。光電変換素子８が、内部の空間ＳＰに設けられることによって、光電変換素子８を気密封止することができるため、光電変換素子８の耐湿性が向上し、光電変換素子８を長期にわたって信頼性良く作動させることができる。 The condensing member 9 is joined over the entire circumference of the frame body 6 and is provided above the photoelectric conversion element 8 via the space SP. As a result, the photoelectric conversion element 8 is provided in the space SP surrounded by the element mounting base 5, the frame body 6, and the light collecting member 9, and is hermetically sealed. Since the photoelectric conversion element 8 can be hermetically sealed by being provided in the internal space SP, the moisture resistance of the photoelectric conversion element 8 is improved, and the photoelectric conversion element 8 is reliable over a long period of time. Can work well.

また、集光部材９は、光の反射によって断面積内の光エネルギーの強度分布を均等化する機能を有していればよい。 Moreover, the condensing member 9 should just have the function to equalize the intensity distribution of the light energy in a cross-sectional area by reflection of light.

また、枠体６を平面視したときに、光電変換素子８の上方に配置されている開口部Ａ１の領域と光電変換素子８の受光面Ｓ１の領域は、一致させることが好ましい。すなわち、枠体６の開口部Ａ１の形状が、光電変換素子８の受光面Ｓ１の形状に一致させて形成されることによって、集光部材９から枠体６の開口部Ａ１を通過して、光電変換素子８の受光面Ｓ１へ照射される照射光の集光性を向上させることができる。例えば、光電変換素子８の受光面Ｓ１が円状で有れば、枠体６の開口部Ａ１の形状は、円形状として一致させることが好ましく、また、光電変換素子８の受光面Ｓ１が矩形状で有れば、枠体６の開口部Ａ１の形状は、矩形状として一致させることが好ましい。 In addition, when the frame 6 is viewed in plan, the area of the opening A1 disposed above the photoelectric conversion element 8 and the area of the light receiving surface S1 of the photoelectric conversion element 8 are preferably matched. That is, when the shape of the opening A1 of the frame 6 is formed so as to match the shape of the light receiving surface S1 of the photoelectric conversion element 8, it passes through the opening A1 of the frame 6 from the light collecting member 9, The condensing property of the irradiation light irradiated to the light receiving surface S1 of the photoelectric conversion element 8 can be improved. For example, if the light receiving surface S1 of the photoelectric conversion element 8 is circular, the shape of the opening A1 of the frame 6 is preferably matched as a circular shape, and the light receiving surface S1 of the photoelectric conversion element 8 is rectangular. If it is a shape, it is preferable to match the shape of the opening A1 of the frame 6 as a rectangular shape.

本実施例によれば、枠体６が、内周部に光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２を有し、枠体６の開口部Ａ１が、光電変換素子９の上方に配置されるように構成されている。結果として、光電変換素子８で発生する熱が、光電変換素子８の上方に配置された枠体６に伝導し、枠体６が熱を効果的に外部に放散することができる。 According to the present embodiment, the frame 6 has the inclined surface B 2 inclined inward toward the photoelectric conversion element 8 side at the inner peripheral portion, and the opening A 1 of the frame 6 has the photoelectric conversion element 9. It is comprised so that it may be arrange | positioned upwards. As a result, the heat generated in the photoelectric conversion element 8 is conducted to the frame body 6 disposed above the photoelectric conversion element 8, and the frame body 6 can effectively dissipate the heat to the outside.

また、集光部材９で集光された光が、光電変換素子８に正確に照射されなかった場合でも、正確に照射されなかった光が、光電変換素子８の上方に配置され、光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２で反射されることにより、光電変換素子８に反射光を入射させることができる。結果として、光電変換素子８の変換効率の低下を抑制することができる。 Moreover, even when the light condensed by the light condensing member 9 is not accurately irradiated to the photoelectric conversion element 8, the light not correctly irradiated is disposed above the photoelectric conversion element 8, and the photoelectric conversion element Reflected light can be incident on the photoelectric conversion element 8 by being reflected by the inclined surface B2 inclined inwardly toward the side 8. As a result, a decrease in conversion efficiency of the photoelectric conversion element 8 can be suppressed.

また、枠体６が、内周部に光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２を有し、光電変換素子８の上方に配置されて構成されているので、集光部材９からの入射光が、光電変換素子８又は光電変換素子の周辺で反射した場合に、反射光が光電変換装置２の外部へ漏れることを抑制することができる。 Moreover, since the frame 6 has the inclined surface B2 which inclines inward toward the photoelectric conversion element 8 side in an inner peripheral part, and is comprised above the photoelectric conversion element 8, it is comprised, and a condensing member When incident light from 9 is reflected around the photoelectric conversion element 8 or the photoelectric conversion element, it is possible to prevent the reflected light from leaking outside the photoelectric conversion device 2.

また、枠体６は、枠体６の一方が素子搭載基板５に接合され、他方が開口部Ａ１で開放端であるため、枠体６は、枠体６と集光部材９との熱膨張係数の差による接合応力を緩和することができる。 Further, since one of the frame bodies 6 is joined to the element mounting substrate 5 and the other is the opening A1, the frame body 6 has a thermal expansion between the frame body 6 and the light collecting member 9. The joint stress due to the difference in coefficients can be relaxed.

また、集光部材９が、枠体６の折れ曲がり部Ｂ１の位置で接合されているため、集光部材９の面積を広くでき、受光部材３から多くの光を受光することができる。結果として、光電変換素子８の変換効率を向上することができる。 Moreover, since the condensing member 9 is joined at the position of the bent portion B 1 of the frame body 6, the area of the condensing member 9 can be increased and a large amount of light can be received from the light receiving member 3. As a result, the conversion efficiency of the photoelectric conversion element 8 can be improved.

また、枠体６が、絶縁材料からなる第１の枠体６ａと金属材料からなる第２の枠体６ｂを含んで構成されているので、絶縁材料からなる第１の枠体６ａによって、導電層７との電気的なショートを効果的に防止することができる。 Further, since the frame body 6 includes the first frame body 6a made of an insulating material and the second frame body 6b made of a metal material, the first frame body 6a made of an insulating material is electrically conductive. An electrical short circuit with the layer 7 can be effectively prevented.

また、枠体６が、光電変換素子８で発生した熱を、第１の枠体６ａ、さらには、金属材料で構成されている第２の枠体６ｂに伝導して、枠体６が外部に効果的に放熱することができる。 Further, the frame 6 conducts heat generated by the photoelectric conversion element 8 to the first frame 6a and further to the second frame 6b made of a metal material, and the frame 6 is externally connected. Can effectively dissipate heat.

また、第１の枠体６ａが絶縁材料で構成されているので、第２の枠体６ｂが熱の影響を受けにくくなり、第２の枠体６ｂに接合されている集光部材９への熱の影響を抑制することができる。 In addition, since the first frame 6a is made of an insulating material, the second frame 6b is not easily affected by heat, and the condensing member 9 joined to the second frame 6b The influence of heat can be suppressed.

＜光電変換装置及び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及び図２に示す光電変換装置２の製造方法を説明する。 <Method for Manufacturing Photoelectric Conversion Device and Photoelectric Conversion Module>
Here, a method for manufacturing the photoelectric conversion module 1 shown in FIG. 1 and the photoelectric conversion device 2 shown in FIG. 2 will be described.

まず、素子搭載基板５及び第１の枠体６ａをそれぞれ準備する。
素子搭載基板５及び第１の枠体６ａを準備する。素子搭載基板５及び第１の枠体６ａが、例えば、酸化アルミニウム質焼結体からなる場合、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム及び酸化カルシウム等の原料粉末に、有機バインダー、可塑剤又は溶剤等を添加混合して混合物を得る。そして、素子搭載基板５及び第１の枠体６ａの型枠内に、混合物を充填して乾燥させた後、焼結前の素子搭載基板５及び第１の枠体６ａを取り出すことで作製することができる。 First, the element mounting substrate 5 and the first frame 6a are prepared.
An element mounting substrate 5 and a first frame 6a are prepared. When the element mounting substrate 5 and the first frame 6a are made of, for example, an aluminum oxide sintered body, an organic binder, a plasticizer, a solvent, or the like is added to raw material powders such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, and calcium oxide. Are added and mixed to obtain a mixture. Then, the mixture is filled in the molds of the element mounting substrate 5 and the first frame 6a and dried, and then the element mounting substrate 5 and the first frame 6a before sintering are taken out. be able to.

また、タングステン又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、可塑剤又は溶剤等を添加混合して金属ペーストを得る。 Moreover, a high melting point metal powder such as tungsten or molybdenum is prepared, and an organic binder, a plasticizer, a solvent, or the like is added to and mixed with the powder to obtain a metal paste.

そして、取り出した焼成前の未硬化の素子搭載基板５上に、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、光電変換素子８、第１の出力端子１０ａ及び第２の出力端子１０ｂと接続するための導電層７を形成する。また、取り出した焼成前の未硬化の第１の枠体６ａの上面に、例えばスクリーン印刷法を用い、金属ペーストを塗って、第２の枠体６ｂと接合するためのメタライズ層を形成する。 Then, on the uncured element mounting substrate 5 before firing, a metal paste is applied using, for example, a screen printing method, the photoelectric conversion element 8, the first output terminal 10a, and the second output terminal 10b. A conductive layer 7 is formed for connection to the. Further, a metal paste is applied on the upper surface of the uncured first frame body 6a before firing, which is bonded to the second frame body 6b, for example, by applying a metal paste using a screen printing method.

さらに、導電層７が形成された焼成前の未硬化の素子搭載基板５上に、焼成前の未硬化の第１の枠体６ａを載せて圧着して、両者を密着させる。そして、両者を約１６００℃の温度で同時に焼成することにより、焼成後に、素子搭載基板５及び第１の枠体６ａを一体化した成型体を作製することができる。 Further, the uncured first frame body 6a before firing is placed on the uncured element mounting substrate 5 before firing on which the conductive layer 7 is formed, and the both are brought into close contact with each other. And by baking both at the temperature of about 1600 degreeC simultaneously, the molded object which integrated the element mounting substrate 5 and the 1st frame 6a after baking can be produced.

次に、第１の枠体６ａで取り囲まれる領域であって、素子搭載基板５の導電層７上に、例えば、導電性エポキシ樹脂で光電変換素子８を搭載し、光電変換素子８の下面電極と導電層７とを電気的に接続する。また、第１の枠体６ａで囲まれる導電層７上から、光電変換素子８の上面電極に対して、導電性ワイヤを介して、光電変換素子８の上面電極と導電層７とを電気的に接続する。 Next, in a region surrounded by the first frame body 6a, the photoelectric conversion element 8 is mounted on the conductive layer 7 of the element mounting substrate 5 with, for example, a conductive epoxy resin, and the lower surface electrode of the photoelectric conversion element 8 is mounted. And the conductive layer 7 are electrically connected. In addition, the upper surface electrode of the photoelectric conversion element 8 and the conductive layer 7 are electrically connected to the upper surface electrode of the photoelectric conversion element 8 from above the conductive layer 7 surrounded by the first frame 6a via a conductive wire. Connect to.

次に、第２の枠体６ｂは、アルミニウムからなる金属板を光電変換素子８上に配置されるように光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２を有するように折り曲げ成型することで作製することができる。また、光電変換素子８の上方に配置されるように光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２を有する金型にアルミニウムからなる金属材料を入れて金型成型することで作製してもよい。
そして、素子搭載基板５及び第１の枠体６ａを一体化した成型体に、第２の枠体６ｂを、第１の枠体６ａの上面に形成されたメタライズ層にロウ材を介して接合する。 Next, the second frame 6b is formed by bending a metal plate made of aluminum so as to have an inclined surface B2 inclined inward toward the photoelectric conversion element 8 so as to be disposed on the photoelectric conversion element 8. It can produce by doing. Moreover, it produces by putting the metal material which consists of aluminum in the metal mold | die which has the inclined surface B2 which inclines inward toward the photoelectric conversion element 8 side so that it may be arrange | positioned above the photoelectric conversion element 8, and mold-molding. May be.
Then, the second frame body 6b is joined to the metallized layer formed on the upper surface of the first frame body 6a through the brazing material in the molded body in which the element mounting substrate 5 and the first frame body 6a are integrated. To do.

集光部材９は、モールド成形技術によって作製することができる。具体的には、集光部材９の金型内に、ホウ珪酸ガラスを投入し、加熱、プレスして成形する。さらに、当該成形品を冷却して金型から成形品を取り出すことで、集光部材９を作製することができる。そして、集光部材９の側面の全周にわたって、例えば、蒸着法によって、クロムの金属層を形成する。 The condensing member 9 can be produced by a molding technique. Specifically, borosilicate glass is put into the mold of the light collecting member 9 and heated and pressed to form. Furthermore, the condensing member 9 can be produced by cooling the molded product and taking out the molded product from the mold. Then, a chromium metal layer is formed, for example, by vapor deposition over the entire circumference of the side surface of the light collecting member 9.

そして、半田等を介して、第２の枠体６ｂと集光部材９の側面とを接合する。なお、第２の枠体６ｂに集光部材９を接合した後、素子搭載基板５及び第１の枠体６ａを一体化した成型体と接合してもよい。 And the 2nd frame 6b and the side surface of the condensing member 9 are joined via solder etc. As shown in FIG. In addition, after condensing the condensing member 9 to the 2nd frame 6b, you may join to the molded object which integrated the element mounting substrate 5 and the 1st frame 6a.

更に、導電層７に、例えば、鉄−ニッケル−コバルト（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ）合金からなる第１の出力端子１０ａ及び第２の出力端子１０ｂを半田等で電気的に接続する。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。 Furthermore, the first output terminal 10a and the second output terminal 10b made of, for example, an iron-nickel-cobalt (Fe—Ni—Co) alloy are electrically connected to the conductive layer 7 with solder or the like. In this way, the photoelectric conversion device 2 can be manufactured.

光電変換モジュール１の作製方法について説明する。複数個の光電変換装置２と、外部基板４を準備する。ここで、二つの光電変換装置２の接続方法について説明する。 A method for manufacturing the photoelectric conversion module 1 will be described. A plurality of photoelectric conversion devices 2 and an external substrate 4 are prepared. Here, a method of connecting the two photoelectric conversion devices 2 will be described.

まず、一方の光電変換素子２の第１の出力端子１０ａと他方の光電変換装置２の第２の出力端子１０ｂとが隣り合うように、例えば、樹脂等によって両者を外部基板４上に固定する。そして、配置した二つの光電変換装置２を、例えば、導電性ワイヤ等の接続部材を介して電気的に接続する。このようにして、二つの光電変換装置が外部基板４に固定され、接続される。同様にして、複数の光電変換装置２を外部基板４に配置して固定する。そして、外部基板４に配置した複数の光電変換装置２上に受光部材３を設けることで、光電変換モジュール１を作製することができる。 First, both the first output terminal 10a of one photoelectric conversion element 2 and the second output terminal 10b of the other photoelectric conversion device 2 are fixed on the external substrate 4 with a resin or the like, for example. . Then, the two arranged photoelectric conversion devices 2 are electrically connected through a connection member such as a conductive wire. In this way, the two photoelectric conversion devices are fixed and connected to the external substrate 4. Similarly, a plurality of photoelectric conversion devices 2 are arranged and fixed on the external substrate 4. And the photoelectric conversion module 1 can be produced by providing the light receiving member 3 on the plurality of photoelectric conversion devices 2 arranged on the external substrate 4.

本発明は上述の実施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。以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態の変形例に係る光電変換装置のうち、本実施形態に係る光電変換装置２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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. Hereinafter, modifications of the present embodiment will be described. Note that, in the photoelectric conversion device according to the modification of the present embodiment, the same portions as those of the photoelectric conversion device 2 according to the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.

＜変形例１＞
上記実施例に係る光電変換装置２は、枠体６が、枠体６の光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２を有し、折れ曲がり部Ｂ１を有する構成とされているが、これに限らない。図６に示すように、枠体６の一部が、内周部に光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２を有し、突出する構成としてもよい。枠体６の一部が上方に延在してので、枠体６が熱を外部に放熱することができる領域の面積を広くすることができ、光電変換素子８で発生した熱を効果的に外部に放熱することができる。結果として、光電変換素子８で発生した熱による素子搭載基板５の温度上昇を抑制することができる。また、光電変換素子８の変換効率の低下を抑制することができる。 <Modification 1>
The photoelectric conversion device 2 according to the above embodiment has a configuration in which the frame 6 has an inclined surface B2 that is inclined inward toward the photoelectric conversion element 8 side of the frame 6 and a bent portion B1. However, it is not limited to this. As shown in FIG. 6, a part of the frame body 6 may have an inclined surface B 2 that is inclined inward toward the photoelectric conversion element 8 on the inner peripheral portion, and may protrude. Since a part of the frame 6 extends upward, the area of the region where the frame 6 can dissipate heat to the outside can be increased, and the heat generated in the photoelectric conversion element 8 can be effectively reduced. It can dissipate heat to the outside. As a result, the temperature rise of the element mounting substrate 5 due to the heat generated in the photoelectric conversion element 8 can be suppressed. Moreover, the fall of the conversion efficiency of the photoelectric conversion element 8 can be suppressed.

＜変形例２＞
また、図７のように、枠体６が、内周部に光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２を有し、突出する構成としてもよい。枠体６が熱を外部に放熱することができる領域の容量を大きくすることができ、光電変換素子８で発生した熱を効果的に外部に放熱することができる。結果として、光電変換素子８で発生した熱による素子搭載基板５の温度上昇を抑制することができる。また、光電変換素子８の変換効率の低下を抑制することができる。 <Modification 2>
Further, as shown in FIG. 7, the frame body 6 may have an inclined surface B 2 that is inclined inward toward the photoelectric conversion element 8 on the inner peripheral portion, and may protrude. The capacity of the region where the frame 6 can radiate heat to the outside can be increased, and the heat generated by the photoelectric conversion element 8 can be effectively radiated to the outside. As a result, the temperature rise of the element mounting substrate 5 due to the heat generated in the photoelectric conversion element 8 can be suppressed. Moreover, the fall of the conversion efficiency of the photoelectric conversion element 8 can be suppressed.

＜変形例３＞
上記実施例に係る光電変換装置２は、枠体６が、素子搭載基板５上に設けられる第１の枠体６ａと、第１の枠体６ａと接合されるとともに、傾斜面Ｂ２を有する第２の枠体６ｂとで構成されているが、これに限らない。図８に示すように、枠体６が、第１の枠体６ａと第２の枠体６ｂとが一体化された構成としてもよい。すなわち、枠体６が、一つの部材で構成され、枠体６が、内周部に光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ１を有するとともに、平面視したとき、光電変換素子８の上方に配置されている開口部Ａ１を有する構成としてもよい。これにより、枠体６を一つの部材で構成することができるので、製造プロセスを削減することができる。 <Modification 3>
In the photoelectric conversion device 2 according to the above-described embodiment, the frame body 6 is joined to the first frame body 6a provided on the element mounting substrate 5 and the first frame body 6a, and has the inclined surface B2. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 8, the frame body 6 may have a configuration in which a first frame body 6 a and a second frame body 6 b are integrated. That is, the frame body 6 is composed of a single member, and the frame body 6 has an inclined surface B1 inclined inward toward the photoelectric conversion element 8 on the inner peripheral portion, and when viewed in plan, the photoelectric conversion It is good also as a structure which has opening part A1 arrange | positioned above the element 8. FIG. Thereby, since the frame 6 can be comprised with one member, a manufacturing process can be reduced.

また、枠体６は、絶縁性の材料からなり、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体又はガラスセラミック等のセラミックス材料からなる。または、これらの材料のうちの複数の材料を混合した複合系からなる。または、ガラス、又はエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の樹脂からなる。 The frame body 6 is made of an insulating material, for example, an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a silicon nitride sintered body or It is made of a ceramic material such as glass ceramic. Alternatively, it is composed of a composite system in which a plurality of these materials are mixed. Or it consists of glass, or resin, such as an epoxy resin and an acrylic resin.

また、枠体６の熱伝導率は、例えば、１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。また、素子搭載基板５の熱伝導率を枠体６の熱伝導率よりも大きくすることによって、枠体６への熱伝導を抑制することができ、枠体６が熱の影響を受けにくくなり、集光部材９への熱の影響を抑制することができる。 The thermal conductivity of the frame 6 is set to, for example, 15 W / (m · K) or more and 30 W / (m · K) or less. Further, by making the thermal conductivity of the element mounting substrate 5 larger than the thermal conductivity of the frame body 6, the thermal conduction to the frame body 6 can be suppressed, and the frame body 6 becomes less susceptible to heat. The influence of heat on the light condensing member 9 can be suppressed.

また、枠体６は、例えば、アルミニウム、銅、銀等の金属材料からなる材料であってもよく、枠体６は、枠体６と導電層７の間に絶縁層を介して配置される。熱伝導率は、例えば、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。枠体６が、金属材料からなるため、枠体６が熱を外部に放熱することができる領域の面積を広くすることができる。結果として、光電変換素子８で発生した熱による素子搭載基板５の温度上昇を抑制することができる。また、光電変換素子８の変換効率の低下を抑制することができる。 Further, the frame body 6 may be a material made of a metal material such as aluminum, copper, or silver, and the frame body 6 is disposed between the frame body 6 and the conductive layer 7 with an insulating layer interposed therebetween. . The thermal conductivity is set to, for example, 20 W / (m · K) or more and 500 W / (m · K) or less. Since the frame 6 is made of a metal material, the area of the region in which the frame 6 can radiate heat to the outside can be increased. As a result, the temperature rise of the element mounting substrate 5 due to the heat generated in the photoelectric conversion element 8 can be suppressed. Moreover, the fall of the conversion efficiency of the photoelectric conversion element 8 can be suppressed.

＜変形例４＞
上記実施例に係る光電変換装置２は、枠体６と集光部材９が、枠体６の光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２を有し、折れ曲がり部Ｂ１で接合される構成とされているが、これに限らない。図９に示すように、枠体６が、光電変換素子８側に向かって内方に傾斜され、光電変換素子９の上方に配置されている傾斜面Ｂ２の開口部Ａ１の位置で、集光部材９と接合する構成としてもよい。これにより、枠体６が熱を外部に放熱することができる領域の面積を広くすることができ、光電変換素子８で発生した熱を効果的に外部に放熱することができる。結果として、光電変換素子８で発生した熱による素子搭載基板５の温度上昇を抑制することができる。また、光電変換素子８の変換効率の低下を抑制することができる。 <Modification 4>
In the photoelectric conversion device 2 according to the above-described embodiment, the frame body 6 and the light collecting member 9 have the inclined surface B2 inclined inward toward the photoelectric conversion element 8 side of the frame body 6, and are joined at the bent portion B1. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 9, the frame 6 is inclined inward toward the photoelectric conversion element 8, and is condensed at the position of the opening A 1 of the inclined surface B 2 disposed above the photoelectric conversion element 9. It is good also as a structure joined to the member 9. FIG. Thereby, the area of the area | region which can dissipate heat outside the frame 6 can be enlarged, and the heat generated in the photoelectric conversion element 8 can be effectively dissipated to the outside. As a result, the temperature rise of the element mounting substrate 5 due to the heat generated in the photoelectric conversion element 8 can be suppressed. Moreover, the fall of the conversion efficiency of the photoelectric conversion element 8 can be suppressed.

また、受光部材３からの光が、集光部材９に対して位置ずれして照射された場合でも、枠体６が、光電変換素子８側に向かって内方に傾斜する傾斜面Ｂ２で光を反射することにより、位置ずれして照射された光による熱が光電変換素子８及びその周辺に影響を及ぼしにくくなる。結果として、素子搭載基板５の温度上昇を抑制することができる。 Even when the light from the light receiving member 3 is irradiated to the light collecting member 9 while being shifted in position, the frame 6 is light on the inclined surface B2 inclined inward toward the photoelectric conversion element 8 side. As a result of the reflection, the heat generated by the misaligned light is less likely to affect the photoelectric conversion element 8 and its surroundings. As a result, the temperature rise of the element mounting substrate 5 can be suppressed.

＜変形例５＞
上記実施例に係る光電変換装置２は、枠体６の側面を曲面で構成しているが、これに限らない。図１０に示すように、枠体６の側面を山形の断面を有する放熱フィン１１の形状とする構成としてもよい。枠体６を放熱フィン１１の形状とすることにより、枠体６の側面から効果的に外部に放熱することができる。また、枠体６を放熱フィン１１の形状とすることにより、枠体６の剛性が向上し、光電変換装置２を安定化することができる。放熱フィン１１の形状は、例えば、波型、櫛歯型等の外部への放熱効果を有する形状であればよい。また、枠体６の側面に放熱フィン１１の形状を有する部材を取り付ける構成としてもよい。 <Modification 5>
In the photoelectric conversion device 2 according to the above embodiment, the side surface of the frame body 6 is configured by a curved surface, but the present invention is not limited thereto. As shown in FIG. 10, it is good also as a structure which makes the side surface of the frame 6 the shape of the radiation fin 11 which has a mountain-shaped cross section. By making the frame body 6 have the shape of the radiation fins 11, it is possible to effectively radiate heat from the side surface of the frame body 6 to the outside. Moreover, by making the frame 6 into the shape of the radiation fins 11, the rigidity of the frame 6 can be improved and the photoelectric conversion device 2 can be stabilized. The shape of the heat radiating fins 11 may be any shape having a heat radiating effect to the outside, such as a wave shape or a comb tooth shape. Moreover, it is good also as a structure which attaches the member which has the shape of the radiation fin 11 to the side surface of the frame 6. FIG.

＜変形例６＞
上記実施例に係る光電変換装置２は、１個の光電変換素子８を素子搭載基板５上に搭載する構成としているが、これに限らない。図１１に示すように、４個の光電変換素子８を素子搭載基板１５上に搭載する構成としてもよい。これにより、１個の素子搭載基板１５上に、複数の光電変換素子８を効率的に接続することができる。また、光電変換装置２２が複数の光電変換素子８で構成されているため、少ない数の光電変換装置２２で光電変換モジュール１を構成することができるので、光電変換装置２２同士を接続する箇所を低減することができる。結果として、光電変換装置２２同士の接続の信頼性を向上させることができる。また、光電変換装置２２を小型にすることができ、結果として、光電変換モジュールの小型化を図ることができる。 <Modification 6>
The photoelectric conversion device 2 according to the above embodiment is configured to mount one photoelectric conversion element 8 on the element mounting substrate 5, but is not limited thereto. As shown in FIG. 11, four photoelectric conversion elements 8 may be mounted on the element mounting substrate 15. Thereby, a plurality of photoelectric conversion elements 8 can be efficiently connected on one element mounting substrate 15. Moreover, since the photoelectric conversion apparatus 22 is comprised by the several photoelectric conversion element 8, since the photoelectric conversion module 1 can be comprised with a small number of photoelectric conversion apparatuses 22, the location which connects photoelectric conversion apparatuses 22 mutually is provided. Can be reduced. As a result, the reliability of connection between the photoelectric conversion devices 22 can be improved. Further, the photoelectric conversion device 22 can be reduced in size, and as a result, the photoelectric conversion module can be reduced in size.

１光電変換モジュール
２、２２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外部基板
５、１５素子搭載基板
６枠体
６ａ第１の枠体
６ｂ第２の枠体
７導電層
８光電変換素子
９集光部材
１０ａ第１の出力端子
１０ｂ第２の出力端子
１１放熱フィン
ＳＰ空間
Ａ１開口部
Ｂ１折れ曲がり部
Ｂ２傾斜面
Ｓ１受光面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoelectric conversion module 2, 22 Photoelectric conversion apparatus 3 Light-receiving member 3a Frame member 3b Lens member 4 External substrate 5, 15 Element mounting substrate 6 Frame body 6a First frame body 6b Second frame body 7 Conductive layer 8 Photoelectric conversion element 9 Light Condensing Member 10a First Output Terminal 10b Second Output Terminal 11 Radiation Fin SP Space A1 Opening B1 Bent B2 Inclined Surface S1 Light Receiving Surface

Claims

An element mounting substrate provided with a conductive layer;
A photoelectric conversion element provided on the element mounting substrate and electrically connected to the conductive layer;
A frame having an inclined surface that surrounds the photoelectric conversion element on the element mounting substrate, has one end connected to the element mounting substrate, is bent toward the photoelectric conversion element side at an inner peripheral portion, and is inclined inward. ,
A condensing member that is joined to the frame and condenses light on the photoelectric conversion element;
A photoelectric conversion device comprising:

The photoelectric conversion device according to claim 1,
The photoelectric conversion device, wherein the light condensing member is joined at an inclined surface of the frame.

The photoelectric conversion device according to claim 1 or 2, wherein
The frame has an opening through which the photoelectric conversion element can be viewed when viewed in plan.

A photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 3,
The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the frame body is formed with heat radiation fins.

A photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 4,
The photoelectric conversion element has a light receiving surface that receives light from the light collecting member,
The photoelectric conversion device, wherein the light receiving surface of the photoelectric conversion element and the opening of the frame body coincide with each other in plan view.

A photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 5,
The frame is provided on the element mounting substrate, and a first frame made of an insulating material;
A photoelectric conversion device comprising: a second frame made of a metal material and being joined to the first frame.

The photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 6,
A light receiving member provided on the photoelectric conversion device and collecting light on the light collecting member;
A photoelectric conversion module comprising: