[发明专利]发电或发光用半导体模块

说明书

技术领域

本发明涉及使具备有发电或发光功能的多个棒形的半导体组件电性地串联和并联连 接，藉以达成高输出化的发电或发光用半导体模块。

背景技术

本案发明人提案有球状半导体组件，如国际专利WO98/15983号公报所示，具有受光 或发光的功能，而且具有正负电极互相面对地包夹其中心，亦提案有太阳电池模块，其构 造是使多个半导体组件串联连接设有多根，使该等多个半导体组件被埋设在合成树脂材料 中。在上述的球状半导体组件中，在其表层部形成有球面状的PN结面，正负的电极被设 在P型区域和N型区域的各个表面的中心部。

本案发明人亦提案有太阳电池模块，如国际公开WO02/35612号公报，WO02/35613 号公报，WO03/017382号公报所示，其构造是将上述的球状半导体组件配置成为多列多 行，利用导电构件和焊剂或导电性黏着剂使各列的半导体组件并联连接，利用引线构件和 焊剂使各行的半导体组件串联连接，将该等埋入到合成树脂材料中。

本案发明人亦提案有棒形半导体组件，在国际公开WO02/35612号公报中，在圆柱状 的半导体结晶形成与轴心正交的一对的端面，在包含一边的端面的半导体结晶的表面附近 部，形成PN结面，在两端面形成正负电极，具有受光或发光功能。本案发明人亦提案有 半导体模块，如WO03/036731号公报所示，具有受光或发光功能的半导体模块，成为将 多个半导体组件埋入到合成树脂材料中的构造。

在美国专利第3,984,256号公报所记载的光电动势阵列中，在由直径0.001～0.010英 寸的P型硅半导体构成的丝线的表面部，形成N型扩散层，将多个该丝线排列成平行而 且在同一平面。在该等丝线上面侧，交替地配置多个P型连接线材和N型连接线材，成 为正交状，P联机材欧姆连接到多个丝线的P型硅半导体的露出部，N型连接线材欧姆连 接到多个丝线的N型扩散层，多个P型连接线材连接到P总线，多个N型连接线材连接 到N总线。以构成多个P总线和N总线和网目的方式，织入强度优良的绝缘性纤维，接 受来自上方的射入光进行发电，构建成为挠性的太阳电池支架。

在美国专利第5,437,736号公报所记载的半导体纤维太阳电池和模块中，在绝缘性的 纤维的表面形成钼的导电层，在该导电层表面的太约圆周3/5部分，形成具有光电动势功 能的P型和N型的2层的薄膜半导体层和ZNO的导电层，该等半导体纤维太阳电池以多 个排列成平行而且在同一平面，在其背面侧形成金属薄膜的后，以指定的图案的方式部分 地除去其金属薄膜，用来形成具有多个半导体纤维太阳电池串联连接的连接电路。

近年来对于空气污染，地球温室效应等的环境问题和石化燃料的枯竭问题，而增加太 阳电池的利用作为可再生的绿色能源。从节省能源，节省资源的观点来看，作为照明光源 的发光二极管的利用亦持续增加。材料资源的节约和制造时的消耗能量的减少亦受到持续 要求。

发明内容

当使用球状或大致球状的半导体组件，用来制造太阳电池面板的情况时，因为每一个 半导体组件的受光面积较小，所以半导体组件的需要数变多，电接半导体组件的连接个数 变多，导电连接机构的构造变为复杂，使其制造成本变高。此种问题对于上述棒形半导体 组件亦同。另外，在上述棒形半导体组件中，当轴心方向的长度变大时，因为对于发电电 流其电极间的电阻变大，所以需要将轴心方向的长度设定在直径的大约1.5倍以下，因此 受光面积不能过度增加。

美国专利第3,984,256号公报的光电动势阵列因为采用非常细的硅纤维，所以电连接 部的数目变多，不容易降低制作费，因为是从上面侧射入的构造，所以不能成为接受从面 板的两面侧射入的光的构造。此种问题在美国专利第5,437,736号公报的半导体纤维太阳 电池亦同。特别是适用在窗玻璃等的太阳电池面板，最好能够接受从其两面侧射入的光。 另外一边面，在利用具有发光功能的半导体组件构成发光面板的情况，最好可以将光射出 到面板的两面侧。

在先前技术的太阳电池模块和发光二极管显示器，采用各种的模块，其构造是利用焊 剂或导电性黏着剂等，将多个粒状的半导体组件连接到导电构件，同时埋入到全体透明的 合成树脂制的盖壳(外围)内。因此，当对太阳电池模块进行废弃处分时，不能使多个半导 体组件从盖壳分离地进行回收。因此，要从废弃的太阳电池模块或发光二极管显示器回收 半导体组件和再利用会有困难，所以要求解决资源和自然环境方面的问题的对策。