CN101740642A - 太阳电池用引线及其制造方法以及太阳电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对光电元件破裂抑制效果很高的太阳电池用引线。通过对带板状导电材料进行冲模加工，形成了上下表面(a、b)上具有凹面(2a、2b)并且在侧面(c、d)上具有凸面(3c、3d)的凹凸导电材料(4)，在凹凸导电材料(4)的凹面(2a、2b)上供给熔融焊锡而平坦地形成熔融焊锡镀层(5)。

Description

太阳电池用引线及其制造方法以及太阳电池

技术领域

本发明涉及对元件破裂的抑制效果很高的太阳电池用引线。

背景技术

太阳电池使用多晶或单晶的Si元件作为半导体基板。如图4所示，太阳电池101是在半导体基板102的规定区域内利用焊锡进行接合而制成的。太阳电池用引线103焊接在半导体基板102的表面设置的正面电极104及背面电极105上。将半导体基板102内发出的电力通过太阳能用引线103传输到外部。

如图5所示，现有的太阳电池用引线111具备带板状导电材料112和形成于该带板状导电材料112的上下表面上的熔融焊锡镀层113。带板状导电材料112例如对圆形截面的导体进行压延加工而做成带板状，也称作平角导体或是扁平线。

熔融焊锡镀层113处于带板状导体材料112的上下表面，是通过熔融镀层方法，供给熔融焊锡而制成的。熔融镀层方法是利用酸洗等将带板状导电材料112的上下表面a、b洗净后，将该带板状导电材料112通过熔融焊锡镀槽，从而在带板状导电材料112的上下表面上镀焊锡的方法。熔融焊锡镀层113由于表面张力的作用，会导致在带状板导电材料112的上下表面上附着的熔融焊锡凝固时，如图5所示，从宽方向的侧部直到中央部分形成鼓起形状，形成所谓的山形状。

图5所示的现有的太阳电池引线111在带板状导电材料112的上下表面a、b上具有鼓成山形的熔融焊锡镀层113。如图4所说明的那样，将太阳电池用引线103焊接在半导体基板102的正面电极104上时，在正面电极104上预先形成与正面电极104导通的电极带(未图示)。使太阳电池用引线103的熔融焊锡镀层113与该电极带接触，在该状态下进行焊接(软钎焊)。将太阳电池用引线103焊接到半导体基板102的背面电极105上的情况也是同样的。

此时，图5所示的太阳电池用引线111(103)由于熔融焊锡镀层113鼓起，因此电极带和熔融焊锡镀层113的接触面积减小。若电极带和熔融焊锡镀层113的接触面积减少，则会导致从半导体基板102向熔融焊锡镀层113的热传导不充分，产生焊接不良。

而且，电极带和熔融焊锡镀层的接触面积减小，在半导体基板102的表背面上接合太阳电池用引线111的情况下，正面电极104上焊接的太阳电池用引线111和背面电极105上焊接的太阳电池用引线111之间发生位置偏移，因该位置偏移而产生了元件的破裂(半导体基板102破裂)。半导体基板102的价格很高，因此不希望元件破裂。

为了解决电极带和熔融焊锡镀层的接触面积减小的问题，提出了如下方法：在带板状导电材料的上下表面上形成凹面，在凹面上供给熔融焊锡，平坦地形成熔融焊锡镀层(专利文献1：国际公开WO2004/105141)。

如图6所示，专利文献1的太阳电池用引线121使用了下表面b上形成凹面122的下凹面导电材料123。下凹面导电材料123的上表面a做成凸面或平面。这样通过仅将在下表面上有凹面122的下凹面导电材料123通过熔融焊锡镀槽，从而在下凹面导电材料123的上下表面a、b上形成熔融焊锡镀层124、125。在下凹面导电材料123的上表面122上形成的熔融焊锡镀层124变得平坦。若将这样的太阳电池用引线121相对于半导体基板的正面电极或背面电极焊接在熔融焊锡镀层124平坦的下表面b上，则太阳电池用引线121与半导体基板牢固地接合，太阳电池用引线121难以从半导体基板上脱落，耐久性优良。

如上所述，对于将太阳电池用引线牢固地接合在半导体基板上来说，平坦地形成熔融焊锡镀层为宜。但是，根据专利文件1，为了带板状导电材料的下表面形成凹面，对带板状导电材料实施适当的塑性加工、弯曲加工。例如通过将带状板导电材料通过铸型辊而形成凹面。而且，在对平板状包层材料进行裁切加工而得到带板状导电材料时，对旋转刀刃的间隔、旋转速度进行调节后实施弯曲加工。这样可得到下凹面导电材料123。

因为塑性加工、弯曲加工是断续的处理，所以批量生产性能差。而且，将带状板导电材料通过铸型辊，对带状板导电材料的压力调整困难，因此下凹面导电材料的剖面尺寸精度低劣。

通过裁切加工而在带状板导电材料上形成凹面时，在下凹面导电材料123上会生成毛口。如果下凹面导电材料123上存在毛口的话，太阳电池用引线121与半导体基板接合时会在毛口存在的部分引起应力集中，在半导体基板发生元件破裂。

而且，专利文献1的太阳电池用引线121连接了从第1半导体基板的背面电极到第2半导体基板的正面电极、从第2半导体基板的背面电极到第3半导体基板的正面电极。这样，没有解决在半导体基板的表背两面接合太阳电池引线121的情况下，正面电极上焊接的太阳电池用引线121和背面电极上焊接的太阳电池用引线121之间发生位置偏移的问题。由于这种位置偏移而在半导体基板上发生元件破裂的问题依然遗留下来。

半导体基板占据太阳电池的成本的大部分，虽然研究了半导体基板的薄型化，但是薄型化的半导体基板容易破裂。例如，若半导体基板的厚度为200μm以下，则产生元件破裂的比率变大。由于太阳电池用引线的原因导致了在半导体基板上发生元件破裂，所以不希望半导体基板的薄型化。

发明内容

因此，本发明的目的是解决上述的问题，提供抑制元件破裂的效果高的太阳电池用引线。

为了达到上述目的，本发明的太阳电池用引线是一种在导电材料的表面上供给熔融焊锡而形成熔融焊锡镀层的太阳电池用引线，其特征是，通过对带板状的导电材料进行冲模加工，形成上下表面具有凹面并且侧面具有凸面的凹凸导电材料，在该凹凸导电材料的上述凹面上供给熔融焊锡而平坦地形成上述熔融焊锡镀层。

而且，本发明的太阳电池用引线是一种在导电材料的表面上供给熔融焊锡而形成熔融焊锡镀层的太阳电池用引线，其特征是，通过对带板状导电材料进行冲模加工，形成上下表面具有凹面并且侧面具有凸面的凹凸导电材料，在该凹凸导电材料的上述凹面上供给熔融焊锡，在上述上下凹面上平坦地形成熔融焊锡镀层。

上述带板状导电材料也可以是体积电阻率为50μΩ·mm以下的扁平线。

上述带板状导电材料也可以由Cu、Al、Ag、Au中的任意一种构成。

上述带板状导电材料也可以由韧铜、低氧铜、无氧铜、磷脱氧铜、高纯度铜(99.9999％以上)的任意一种构成。

上述熔融焊锡镀层也可以由Sn系焊锡或Sn系焊锡合金构成，该Sn系焊锡合金使用Sn作为第1成分、含有0.1wt％以上从Pb、In、Bi、Sb、Ag、Zn、Ni、Cu中选择的至少一种元素作为第2成分。

本发明的太阳电池用引线的制造方法，是通过对原料导电材料进行压延加工或裁切加工而形成带板状导电材料，通过对该带板状导电材料进行冲模加工，从而形成上下表面具有凹面并且侧面有凸面的凹凸导电材料，将该凹凸导电材料用连续通电加热炉或连续式加热炉或间歇式加热设备进行加热处理，然后，在上述凹面上供给熔融焊锡而平坦地形成熔融焊锡镀层。

而且，本发明的太阳电池是一种将太阳电池用引线通过上述熔融焊锡镀层的焊锡而焊接在半导体基板的正面电极以及背面电极上的太阳电池。

本发明发挥了如下优良效果。

抑制元件破裂的效果高。

附图说明

图1(a)是表示本发明的一个实施方式的太阳电池用引线的横剖视图，(b)是表示作为太阳电池用引线的带板状导电材料的立体图。

图2是表示本发明的其他实施方式的太阳电池用引线的横剖视图。

图3(a)是表示本发明的太阳电池的横剖视图，(b)是表示本发明的太阳电池的俯视图。

图4(a)是表示现有的太阳电池的横剖视图，(b)是表示现有的太阳电池的俯视图。

图5是表示现有的太阳电池用引线的横剖视图。

图6是表示现有(专利文献1)的太阳电池用引线的侧剖视图。

图7是表示制造图1的太阳电池用引线的冲模的立体图。

图8是表示制造图2的太阳电池用引线的冲模的立体图。

图中：

1、21一太阳电池用引线，2a、2b一凹面，3c、3d-凸面，4-凹凸导电材料，5-熔融焊锡镀层。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行详细说明。

如图1(a)所示，涉及本发明的太阳电池用引线1，通过对图1(b)所示的带板状导电材料进行冲模(ダイス)加工，形成了在上下表面a、b上具有凹面2a、2b并且在侧面c、d上具有凸面3c、3d的凹凸导电材料4，在凹凸导电材料4的凹面2a、2b上供给熔融焊锡(软钎料)而平坦地形成熔融焊锡镀层5。

如图1(b)所示，带板状导电材料具有平坦的侧面及上下表面，并沿长度方向延伸。通过对该带板状导电材料进行冲模加工，形成了如图1(a)所示的横剖面。还有，图1(b)所示的上表面、下表面、侧面、横剖面的定义在本发明的全部附图中通用。

凹面2a、2b用于容纳熔融焊锡，也称作熔融焊锡容纳用凹部。

凹面2a、2b为了使凹凸导电材料4的厚度在凹凸导电材料4的侧面c、d厚，并使凹凸导电材料4的厚度在侧面c、d之间的中央部薄，而形成在侧面c、d之间带有圆形的凹陷的曲面。

凸面3c、3d为了使凹凸导电材料4的宽度在凹凸导电材料4的上下表面a、b短，并使凹凸导电材料4的宽度在上下表面a、b之间的中央部长，而形成带有圆形的突出的曲面。

熔融焊锡镀层5在凹凸导电材料4的侧面c、d之间的宽度均匀。熔融焊锡镀层5的表面(上下表面a、b)为平面。

用于将带板状导电材料冲模加工成凹凸导电材料4的冲模具有冲模孔与如图1所示的凹凸导电材料4的剖面相同的形状。通过将带板状导电材料通过这样的冲模，能够将凹凸导电材料4的横剖面形状做成与冲模孔相同的形状。

图7表示冲模。如图所示，冲模71为了与图1(a)所示的凹凸导电材料4的横剖面形状相同，具有上边和下边向内凸起、侧边向外凸起的形状的冲模孔72。在冲模孔72的相反侧的插入口连续地插入图1(b)所示的长条的带板状导电材料，便能够从冲模孔72连续地得到凹凸导电材料4。

本发明的太阳电池用引线1为了能够容易地进行向半导体基板的正面电极及背面电极的设置，以及充分确保接合时所需要的热传导，而平坦地形成熔融焊锡镀层5。因此，其目的是能够对于正面电极及背面电极进行整齐的设置，可实现牢固焊接。

本发明的太阳电池用引线1通过在侧面上设置凸面3c、3d，达到了防止元件破裂的目的。此外，防止光电元件破裂是通过在太阳用电池引线1的侧面上设置凸面3c、3d而不是直接进行，通过容纳焊锡的凹面2a、3d，将不得不存在的凸部做成曲面，并通过减少在连接时对半导体基板的冲击来进行。

对于带板状导电材料可以使用例如体积电阻率为50μΩ·mm以下的扁平线。通过对该扁平线的冲模加工，得到如图1或稍后说明的图2那样的横剖面形状的导电材料。

带板状导电材料由Cu、Al、Ag、Au中的任意一种，或者由韧铜、低氧铜、无氧铜、磷脱氧铜、高纯度铜(99.9999％以上)中的任意一种构成。

熔融焊锡镀层5使用Sn系焊锡(Sn系合金)。Sn系焊锡使用Sn作为成分重量最重的第1成分，含有0.1wt％以上从Pb、In、Bi、Sb、Ag、Zn、Ni、Cu中选择的至少一种元素作为第2成分。

接下来，对本发明的效果进行说明。

将太阳电池用引线1焊接(软钎焊)在半导体基板(图中未示)的正面电极及背面电极上时，太阳电池用引线1或半导体基板的加热温度控制在熔融焊锡镀层5的焊锡熔点附近的温度。其理由是，太阳电池用引线1的凹凸导电材料4(例如铜)的膨胀率和半导体基板(Si)的膨胀率有很大的不同。因膨胀率的差别，产生了热应力导致半导体基板发生裂纹。要减小该热应力，进行低温接合较好。因此，太阳电池用引线1或半导体基板的加热温度要控制在熔融焊锡镀层5的焊锡熔点附近的温度。

上述接合时的加热方法是，将半导体基本设置在热板上，同时使用来自该热板的加热和来自设置于半导体基板上的太阳电池用引线1的上方的加热。

为了加大半导体基板的正面电极及背面电极和熔融焊锡镀层5或导电性浆体层(接合层)的接触面积，使从半导体基板上向熔融焊锡镀层5上的热传导充分，将包含熔融焊锡镀层5的太阳电池用引线1的形状做成平角状，将与半导体基板的正面电极和背面电极连接的太阳电池用引线1的侧面做成平坦状较好。

但是，图5所示的现有的太阳电池用引线111，其长度方向的中央部呈鼓成的山形，焊接在半导体基板的正面电极以及背面电极上时，半导体基板的正面电极及背面电极和太阳电池用引线111的熔融焊锡镀层5的接触面积较小。因此，热传导不充分，将太阳电池用引线111设置在正面电极及背面电极上后位置不稳定，在半导体基板的表背面上的太阳电池用引线111的位置会错位。由此，会发生元件破裂。

本发明将成为太阳电池用引线1侧面的熔融焊锡镀层5做成平坦的形状，解决了上述现有技术的问题。

图6所示的专利文献1的太阳电池用引线121，通过在下凹面导电材料123的凹面122容纳熔融焊锡，从而熔融焊锡镀层124成为平坦的。但是，对带板状导电材料进行裁切加工(スリツト加工)而形成下凹面导电材料123时，在下凹面导电材料123上会产生毛口。由于毛口会导致应力集中于太阳电池用引线121与半导体基板的接合部上，发生元件破裂。

而且，专利文件1的太阳电池用引线121所使用的下凹面导电材料123只在下表面b上具有凹面，上表面a是平坦面。如果在这样的下凹面导电材料123上形成熔融焊锡镀层124、125的话，下表面b的熔融焊锡镀层124是平坦的、而上表面a的熔融焊锡镀层125鼓成山形。即、专利文件1的太阳电池用引线121是下表面b平坦、上表面a鼓成山形的形状。将这样的太阳电池用引线121接合在半导体基板的表背面上时，太阳电池用引线121的位置在表背面上错位。因该位置偏移而导致半导体基板上发生元件破裂。

下面对发生元件破裂的理由进行说明。

作为带板状导电材料的扁平线与半导体基板的接合是在规定的压力下，使扁平线和半导体基板与接合部(正面电极和背面电极)一致并夹住，通过加热而使其接合。此时，如果在扁平线上存在毛口，则由于毛口会导致在半导体基板上产生很高的压力而发生元件破裂。如果没有毛口，在接合的时候，从扁平线向半导体基板上施加的压力就会变小，因此不会发生元件破裂。而且，将具有鼓成山形的接合面的扁平线接合到半导体基板上时，扁平线在正面电极、背面电极上容易错位。由于错位的原因，扁平线被半导体基板的表面和背面相互不同地夹住，从而发生了元件破裂。将具有平坦的接合面的扁平线接合到半导体基板上时，扁平线在正面电极、背面电极上不易发生错位。如果没有错位，扁平线在半导体基板的表面和背面上的大致相同的位置上被夹住，半导体基板上的应力会变小，不会发生元件破裂。

本发明的太阳电池用引线1通过对带板状导电材料进行冲模加工而形成凹凸导电材料4，所以能够形成在上下表面上具有凹面2a、2b并且在侧面上具有凸面3c、3d的凹凸导电材料4。凸面3c、3d成为曲面。熔融焊锡镀层5的表面(上下表面a、b)成为平面。因此，没有毛口，与半导体基板的接合面是平坦的。从而抑制了元件破裂。

作为将接合面的凸部加工成曲面的方法，可以采用通过切削形成的倒角。

而且，本发明通过进行将带板状导电材料通过冲模孔具有与凹凸导电材料4的剖面相同的形状的冲模的冲模加工，将凹凸导电材料4的剖面形状做成与冲模孔相同的形状，从而使凹凸导电材料4的尺寸稳定性、批量生产性能优良。其结果，本发明能够提供一种最有效地抑制元件破裂的太阳电池用引线1。

再有，本发明在导电材料4的上下表面a、b上形成凹面2a、2b，在这些凹面2a、2b上供给熔融焊锡而平坦地形成熔融焊锡镀层5，所以太阳电池用引线1的上下表面a、b均为平坦的。因此，在半导体基板的表背面上接合太阳电池用引线1的情况下，不会在焊接于正面电极上的太阳电池用引线1和焊接于背面电极上的太阳电池用引线1之间发生错位。

本发明由于在凹凸导电材料4的上下表面a、b上形成凹面2a、2b，因此也可以在引线接合后，将在Si元件正面电极上形成的焊锡焊脚做成稳定的山形形状。所谓焊脚指的是进行硬钎焊或软钎焊时从接头的空隙处看到的焊料或是焊锡。

表1

材料	Cu	Ag	Au	Al
					热膨胀系数(×10-6/℃)	17.0	19.1	29.0	23.5
0.2％耐力(MPa)	40	55	30	20
					体积电阻率(μΩ·mm)	16.9	16.3	22.0	26.7

带板状导电材料优选体积电阻率较小的材料。如表1中所示，带板状导电材料有Cu、Al、Ag、Au等。Cu、Al、Ag、Au中体积电阻率最小的是Ag。所以若使用Ag作为带板状导电材料，则能够使使用了太阳电池引线1的太阳电池的发电效率达到最大限度。若使用Cu作为带板状导电材料，则能够使太阳电池引线1实现低成本。若使用Al作为带板状导电材料，则能够实现太阳电池引线1轻量化。

使用Cu作为带板状导电材料的场合，该Cu使用韧铜、低氧铜、无氧铜、磷脱氧铜、高纯度铜(99.9999％以上)中任意一种都可以。为了使带板状导电材料的0.2％耐力最小，使用纯度高的Cu是有利的。因此，若使用高纯度Cu(99.9999％以上)，则能够使带板状导电材料的0.2％耐力变小。若使用韧铜或是磷脱氧铜，则能够使太阳电池引线1实现低成本。

作为熔融焊锡镀层5所使用的焊锡，可列举Sn系焊锡或者Sn系焊锡合金，该Sn系焊锡合金使用Sn作为第1成分，含有0.1wt％以上的从Pb、In、Bi、Sb、Ag、Zn、Ni、Cu中选择的至少一种元素作为第2成分。这些焊锡也可以含有1000ppm以下的微量元素作为第3成分。

另外，也可以取代在凹凸导电材料4的凹面2a、2b上进行焊锡镀层而平坦地形成熔融焊锡镀层5，而在凹凸导电材料4的凹面2a、2b上实施由金属材料形成的薄镀层，该金属材料含有Sn作为第1成分、含有从Ni、Ag、Zn、Cr、Cu、Pb、In、Bi、Sb、Ru、Pt中选择的至少一种元素作为第2成分(也可以含有1000ppm以下的微量元素作为第3成分)。也可以在将太阳电池用引线1接合到半导体基板上时，或者在此之前，在实施了上述薄镀层的凹面2a、2b上涂敷导电性粘结剂，然后将太阳电池用引线1粘接在半导体基板的正面电极以及背面电极上。

下面，对本发明的其他实施方式的太阳电池用引线1进行说明。

如图2所示，太阳电池用引线21在图1的太阳电池用引线1基础上有所增加，在凹凸导电材料24的侧面的c、d凸面上形成凹面23c、23d，在该凹面23c、23d上供给熔融焊锡而形成侧部熔融焊锡镀层22c、22d。

通过在凹凸导电材料24的侧面c、d的凸面3c、3d上形成熔融焊锡镀层22c、22d，从而有助于凹凸导电材料24和半导体基板的接合的焊锡充分地供给到正面电极、背面电极的接合处，形成了截面形状为山形的良好的焊脚。由此，可得到接合可靠性(导电性、接合强度等)优良的太阳电池用引线21。

图8表示用于形成图2的凹凸导电材料24的冲模。如图所示，冲模81为了与图2所示的凹凸导电材料24的剖面形状相同，具有上边和下边向内凸起，侧边的上下部分向外凸起，在中央部分具有凹陷形状的冲模孔82。在冲模孔82的相反侧的插入口连续地插入图1(b)所示的长条的带板状导电材料，便能够从冲模孔82连续地得到长条的凹凸导电材料24。

下面，对本发明的太阳电池用引线的制造方法进行说明。

首先，通过对原料导电材料(图中未示)进行压延加工或是裁切加工而形成带板状导电材料(图中未示)。通过对该带板状导电材料进行冲模加工，形成图1(a)中所示的那样的在上下具有凹面2a、2b且在侧面上具有凸面3c、3d的导电材料4。对该凹凸导电材料4用连续通电加热炉或连续式加热炉或间歇式加热设备进行热处理。之后，在凹面2a、2b上供给熔融焊锡而平坦地形成熔融焊锡镀层5。

一般情况下，在固体或液体内部，内部分子之间作用有分子间力，因此具有尽量收缩的性质。由于表面的分子的一面被不同的分子所包围，因此处于内部能量高的状态，需要使该过剩的能量处于稳定的状态。焊锡(液体)与空气接触时，空气中的分子间力与焊锡中的分子间力相比十分小，所以焊锡表面的分子不会受到空气侧的分子的吸引，只受到焊锡内部的分子的吸引。因此，焊锡表面的分子一直处于焊锡之中，其结果，焊锡的表面变成表面积最小(构成焊锡的元素少)的球状。

正是由于这样的使表面面积变小的作用力(表面张力)的作用，图5所示的现有的太阳电池用引线111在带板状导电材料112的上下表面a、b上形成了以鼓成山形的形状凝固了的熔融焊锡镀层113。本应该成为球状的焊锡没有成为球状，是因为焊锡上受到了与带板状导电材料112的界面上的相互作用力(焊锡与带板状导电材料112的表面张力)。

对此，本发明的太阳电池用引线1与焊锡接触的凹凸导电材料4的表面积大，因此焊锡与凹凸导电材料4的界面张力变大，来自焊锡的球状的变形更大，在焊锡凝固了时能够平坦地形成熔融焊锡镀层5。

作为将原料导电材料加工成带板状导电材料的加工方法，压延加工、裁切加工的任何一种都可适用。压延加工是指将圆线压延进行平角化的方式。通过延压加工形成带板状导电材料时，可以形成长条且沿长度方向宽度均匀的材料。裁切加工可以对应各种宽度的材料。也就是说，即使原料导电材料的宽度在长度方向上不均匀，且使用宽度不同的多种的原料导电材料，通过狭长加工也能形成长条且沿长度方向宽度均匀的材料。

作为将带板状导电材料4形成为凹凸导电材料的加工方法，除了冲模加工以外，也可以使用连续地切削毛口的方法。

通过对凹凸导电材料4进行热处理，能够提高凹凸导电材料4的软化特性。提高凹凸导电材料的软化特性对于降低0.2％耐力是有效的。作为热处理方法有连续通电加热、连续式加热、间歇式加热。对于在长条范围连续进行加热处理，优选连续通电加热。需要安定的热处理的情况下，优选间歇式加热。从防止氧化的观点来说，优选使用氢气还原保护气炉。

氢气还原保护气炉可以通过连续通电加热炉或连续式加热炉或间歇式加热设备来提供。

接下来，对本发明的太阳电池进行说明。

如图3(a)及图3(b)所示，本发明的太阳电池31是一种，将到目前为止说明的将太阳电池用引线1(或21)通过熔融焊锡镀层5的焊锡而焊接在半导体基板32的正面电极33以及背面电极34上的电池。

成为太阳电池用引线1和正面电极33及背面电极34的接合面的熔融焊锡镀层5是平坦的，所以半导体基板32的表背面上的太阳电池用引线1的位置稳定，防止了位置错位。

根据本发明的太阳电池31，太阳电池用引线1和半导体基板的接合强度高，而且能够抑制接合时的元件破裂，因此能实现太阳电池的成品率的提高。

实施例1

将作为原料导电材料的Cu材料进行压延加工，形成宽2.0mm、厚0.16mm的扁平线状的带板状导电材料。通过对该带板状导电材料进行冲模加工而制成具有凹面2a、2b的凹凸导电材料4。将该凹凸导电材料4利用间歇式加热设备进行热处理，并且，对该凹凸导电材料4的周围实施Sn-3％Ag-0.5Cu焊锡镀层，在凹凸导电材料4的凹面2a、2b上平坦地形成熔融焊锡镀层5(导体是热处理的Cu)。通过以上步骤，得到了图1的太阳电池用引线1。

实施例2

除了实施例1的太阳电池用引线1的构成外，在侧面c、d的凸面3c、3d上形成侧部熔融焊锡镀层22c、22d，得到了图2的太阳电池用引线21。

实施例3

将作为原料导电材料的Cu-不胀钢-Cu(比率为2∶1∶2)材料进行裁切加工，形成宽2.0mm、厚0.16mm的扁平线状的带板状导电材料。对该带板状导电材料进行冲模加工而制成具有凹面2a、2b的凹凸导电材料4。在该凹凸导电材料4的周围实施焊锡镀层，在凹凸导电材料4的凹面2a、2b上平坦地形成熔融焊锡镀层5。通过以上步骤，得到了图1的太阳电池用引线1。

比较例1

将作为原料导电材料的Cu材料进行压延加工，形成宽2.0mm、厚0.16mm的扁平线状的带板状导电材料112。将该带板状导电材料112利用间歇式加热设备进行热处理，并且，在该带板状导电材料112的周围实施焊锡镀层，带板状导电材料112的平坦的上下表面形成鼓成山形的熔融焊锡镀层113(导体是热处理的Cu)。通过以上步骤，得到了图1的太阳电池用引线111。

比较例2

将作为原料导电材料的Cu-不胀钢-Cu(比率为2∶1∶2)材料进行裁切加工，形成宽2.0mm、厚0.16mm的下凹面导电材料123。在该凹面导电材料123的周围实施焊锡镀层，在凹面导电材料123的凹面122上形成平坦的熔融焊锡镀层124，并且在平坦的侧面形成鼓成山形的熔融焊锡镀层125(导体是热处理的Cu)。通过以上步骤，得到了图6的太阳电池用引线121。

通过对这些实施例1、2、3及比较例1、2的太阳电池用引线的剖面进行观察，结果确任了实施例1、2、3中与半导体基板应当接合的上下表面a、b中的任何一个都是平坦的。比较例1中与半导体基板应当接合的上下表面a、b中的任何一个都是在中央部鼓成山形的剖面。比较例2中与半导体基板应当接合的下表面b为平坦的，上表面a是在中央部鼓成山形的剖面。

在这些实施例1、2、3及比较例1、2的太阳电池用引线上适量涂敷树脂系的熔剂，将各个太阳电池用引线设置在铜板上，进行热盘加热(260℃持续30秒)，将太阳电池用引线焊接在铜板上。并且，为了评价这些焊接在铜板上的太阳电池用引线相对于铜板的接合力，进行了90°剥离试验。将这些太阳电池用引线设置在纵向150mm×横向150mm×厚度180μm的半导体基板(Si元件)的两面的电极部位上，在载重10g的重锤的状态下，同样地用热盘加热(260℃持续30秒)，并进行焊接。对焊接时产生的元件破裂进行调查。对于比较例2，具有上表面a接合的情况和下表面b接合的情况，对各个情况下的元件破裂进行调查。

表2表示了实施例1、2、3以及比较例1、2的评价结果。

表2

下表面b

上表面a

表2的[导体加工]栏表示从原料导电材料到形成扁平线状的带板状导电材料的加工方法。[冲模加工]栏表示进行本发明的冲模加工(有)，不进行(无)。[截面形状]栏表示了哪个图所示的截面形状。[接合力]栏表示进行试验的结果：利用90°剥离试验拉伸铜板和太阳电池用引线，进行拉伸时用多大的拉伸力，接合才被剥离。◎表示拉伸力为20N以上；○表示拉伸力为10～20N；△表示拉伸力为10N以下。[元件破裂]栏表示通过焊接试验，在调查时如果目视能够确认程度的元件破裂有一处以上，就判定为有元件破裂，其他情况判定为没有元件破裂，全部接合的位置上元件未破裂的比率在90％以上的情况用○表示，元件未破裂的比率在70％以上且不足90％的情况用△表示，元件未破裂的比率没达到70％的情况用×表示。此外，元件未破裂的比率通过下面的计算式算出。

(元件未破裂的比率)＝[(没有发生破裂的元件枚数)

/(进行了焊接试验的元件枚数)]×100

如表2所示，可确认到，实施例1～3的太阳电池用引线，通过冲模加工形成了在上下表面a、b上具有凹面2a、2b且在侧面上具有凸面3c、3d的凹凸导电材料4，因为在凸面3c、3d上供给熔融焊锡而平坦地形成熔融焊锡镀层5，所以得到了优良接合力。

特别是，实施例2的太阳电池用引线21，在上下表面a、b的凹面2a、2b上供给熔融焊锡，平坦地形成了熔融焊锡镀层5，所以可充分地供给有助于接合的焊锡，形成了良好的焊脚，从而产生了很高的接合力。

实施例2的太阳电池用引线21与半导体基本的接合面是平坦的，不是现有的太阳电池(图4)那样的接触点，能形成本发明的太阳电池(图3)那样的面接触。因为在侧面c、d的凸面3c、3d上形成凹面23c、23d，在该凹面23c、23d上供给熔融焊锡而形成了侧部熔融焊锡镀层22c、22d，所以有助于接合的焊锡增加，形成了良好的焊脚。因此接合性(强度及导电性)提高。

而且，如表2所示，可确认到，实施例1～3的太阳电池用引线1、21，通过冲模加工形成了在上下表面a、b上具有凹面2a、2b且在侧面上具有凸面3c、3d的凹凸导电材料4，由于在凸面3c、3d上供给熔融焊锡而平坦地形成熔融焊锡镀层5，所以抑制了元件破裂。

与此对比，在进行了压延加工而没进行冲模加工的比较例1中，尽管未发现元件破裂，但是接合力与本发明相比较要差。在进行了裁切加工而没进行冲模加工的比较例2中，在使接合面为平坦的侧面b的情况下，尽管接合力很好，但却发现了元件破裂。在使接合面为鼓起的侧面a的情况下，尽管没有元件破裂，但是接合力与本发明相比较要差。

如上所述，从实施例1、2、3以及比较例1、2的评价结果可以确认到本发明对于元件破裂的抑制效果很高。

Claims (8)

1.一种太阳电池用引线，该太阳电池用引线通过在导电材料的表面上供给熔融焊锡以形成熔融焊锡镀层而成，其特征在于，

通过对带板状导电材料进行冲模加工，形成上下表面具有凹面并且侧面具有凸面的凹凸导电材料，在该凹凸导电材料的上述凹面上供给熔融焊锡而平坦地形成上述熔融焊锡镀层。

2.一种太阳电池用引线，该太阳电池用引线通过在导电材料的表面上供给熔融焊锡以形成熔融焊锡镀层而成，其特征在于，

通过对带板状导电材料进行冲模加工，形成上下表面具有凹面并且侧面具有凸面的凹凸导电材料，在该凹凸导电材料的上述凹面上供给熔融焊锡，并在上述上下表面的凹面上平坦地形成熔融焊锡镀层。

3.根据权利要求1或2所述的太阳电池用引线，其特征在于，

上述带板状导电材料是体积电阻率为50μΩ·mm以下的扁平线。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的太阳电池用引线，其特征在于，

上述带板状导电材料由Cu、Al、Ag、Au中的任意一种构成。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的太阳电池用引线，其特征在于，

上述带板状导电材料由韧铜、低氧铜、无氧铜、磷脱氧铜、高纯度铜(99.9999％以上)中的任意一种构成。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的太阳电池用引线，其特征在于，

上述熔融焊锡镀层由Sn系焊锡或Sn系焊锡合金构成，该Sn系焊锡合金使用Sn作为第1成分，含有0.1wt％以上从Pb、In、Bi、Sb、Ag、Zn、Ni、Cu中选择的至少一种元素作为第2成分。

7.一种太阳电池用引线的制造方法，其特征在于，

通过对原料导电材料进行压延加工或裁切加工形成带板状导电材料，通过对该带板状导电材料进行冲模加工，形成上下表面具有凹面并且侧面具有凸面的凹凸导电材料，将该凹凸导电材料用连续通电加热炉或连续式加热炉或间歇式加热设备进行加热处理，然后，在上述凹面上供给熔融焊锡而平坦地形成熔融焊锡镀层。

8.一种太阳电池，其特征在于，

将权利要求1～6任意一项所述的太阳电池用引线通过上述熔融焊锡镀层的焊锡而焊接在半导体基板的正面电极和背面电极上。

Images