CN102414831A - 太阳能电池电极的连接片材、太阳能电池组件的制造方法和太阳能电池组件 - Google Patents

太阳能电池电极的连接片材、太阳能电池组件的制造方法和太阳能电池组件 Download PDF

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Abstract

公开了用于太阳能电池电极的连接片材,其是用于通过导电性粘合材料利用加热和加压将配线元件和太阳能电池单元提取电力的电极之间连接的聚合物片材,并且在使用时将该连接片材插入加热/加压元件和该配线元件之间。

Description

太阳能电池电极的连接片材、太阳能电池组件的制造方法和太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及太阳能电池电极连接用片材和使用该片材制造太阳能电池组件的方法。更具体地,本发明涉及聚合物片材形式的太阳能电池电极连接用片材、使用该片材制造太阳能电池组件的方法、和由此制造的无翘曲和裂纹问题的太阳能电池组件,该连接用片材在介由通常为导电性粘合材料的导电性树脂粘合剂通过对从太阳能电池提取电力的电极和配线元件加热和加压而将它们连接时使用,并且其具有耐热性、甚至在高温下压合时的最小劣化和抗机械应力耐久性。
背景技术
太阳能电池具有与导电配线元件连接以从电池提取电力的电极。用于大多数情况下的配线元件是表面涂有焊料的平扁状铜箔。太阳能电池的电极和配线元件用焊料连接(专利文献1和2:JP-A2004-204256和JP-A 2005-50780)。对于这样的焊接需要较高的温度,因此,因担负发电的半导体结构、电极、焊料和电极元件中的热收缩系数的差异而使应力被施加到连接结构,该应力导致太阳能电池翘曲和裂纹。
作为该问题的对策,提出了很多用于缓和与焊接有关的应力的技术(专利文献3-6:JP-A 2006-54355,JP-A 2005-191200,JP-A2005-302902,和JP-A S61-284973)。然而,这些对策不足,因此提出使用包含绝缘性树脂和导电性颗粒的导电性树脂粘合剂来代替焊料(专利文献7-11:JP-A 2005-101519,JP-A 2007-158302,JP-A2007-214533,JP-A 2008-294383和JP-A 2008-300403)。
为了使用包含绝缘性树脂和导电性颗粒的导电性树脂粘合剂将太阳能电池电极和配线元件连接,加热和压合步骤是必要的。
通过使用包含绝缘性树脂和导电性颗粒的各向异性导电的粘合剂以及加热和加压而将细铅电极连接在一起的技术在实践中、主要在液晶显示器领域中已广泛地实施。用于加热/加压元件和待连接的元件之间的这样的情况的硅橡胶片材为公知(专利文献12-14:JP-AH05-198344,JP-A H06-36853和JP-A H06-289352)。
也提出了:硅橡胶,其中将具有0.5%以下的挥发物含量(除水外)的炭黑引入来改善耐热性(专利文献15:JP-A H07-11010);热压合硅橡胶片材,其中将具有至少100m2/g的BET比表面积的炭黑引入来进一步改善耐热性(专利文献16:JP-A 2003-261769);和氟化物材料-层合片材(专利文献17:JP 3169501)。
然而,没有提出或研究过当通过使用包含绝缘性树脂和导电性颗粒的导电性粘合剂以及加热和加压将太阳能电池的电力提取电极和配线元件连接时,将聚合物片材插入加热/加压元件和配线元件之间。当然,没有进行该片材的材料和结构的研究。应当指出的是,由专利文件18-22(JP-A H03-14873,JP-A 2000-63670,JP-A 2007-138100,JP-A 2007-171946和JP-A 2007-311628)具有金属硅粉配混在其中的硅橡胶是已知的。没有考虑应用这些硅橡胶作为用于太阳能电池电极和配线元件连接步骤的硅橡胶片材,和没有进行使这些硅橡胶最优化以解决太阳能电池的翘曲和裂纹问题的尝试。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP-A 2004-204256
专利文献2:JP-A 2005-50780
专利文献3:JP-A 2006-54355
专利文献4:JP-A 2005-191200
专利文献5:JP-A 2005-302902
专利文献6:JP-A S61-284973
专利文献7:JP-A 2005-101519
专利文献8:JP-A 2007-158302
专利文献9:JP-A 2007-214533
专利文献10:JP-A 2008-294383
专利文献11:JP-A 2008-300403
专利文献12:JP-A H05-198344
专利文献13:JP-A H06-36853
专利文献14:JP-A H06-289352
专利文献15:JP-A H07-11010
专利文献16:JP-A 2003-261769
专利文献17:JP 3169501
专利文献18:JP-A H03-14873
专利文献19:JP-A 2000-63670
专利文献20:JP-A 2007-138100
专利文献21:JP-A 2007-171946
专利文献22:JP-A 2007-311628
发明内容
本发明要解决的问题
在上述情况下而实现本发明,其目的是提供太阳能电池电极连接用片材、制造使用该连接用片材的太阳能电池组件的方法、和由此制造的太阳能电池组件,当介由导电性粘合材料通过对从太阳能电池提取电力的电极和配线元件加热和加压而将它们连接时使用该连接用片材,该该连接用片材插入在加热/加压元件和配线元件之间,并且具有耐热性和耐久性,以及不粘到配线元件的焊料或金属,从而可以高产率制造高品质的太阳能电池和太阳能电池组件。
解决问题的方法
发明人为了达到上述目的而进行广泛研究,发现,当介由通常为导电性树脂粘合剂的导电性粘合剂、通过对太阳能电池电极和配线元件加热和加压而将它们连接时,在加热/加压元件和该配线元件之间插入优选包括耐热性树脂、氟橡胶和硅橡胶中的至少一种的聚合物片材对于调节以薄膜结构构成的太阳能电池的翘曲和裂纹是有效的。还发现使聚合物片材的硬度、弹性、导热性和非粘性最优化是非常重要的。特别地,已发现优选,将导热性填料引入来增强导热性,并且当使用金属硅粉末或结晶性二氧化硅粉末时,聚合物片材的压缩永久变形降低,从而使因压合引起的永久变形所致的劣化最小。因此,以最优化的聚合物片材形式使用太阳能电池电极连接用片材保证在制造太阳能电池组件或由单个电池组成的太阳能电池的步骤中,导电性粘合剂在没有因接触不良而使发电效率降低下,在热和压的促进下容易粘合,同时连接用片材不粘到配线元件和导电性粘合剂。可通过反复使用连接用片材的同一部分提供想要的连接。本发明以这些发现为基础。
因此,如下所述,本发明提供太阳能电池电极连接用片材,制造太阳能电池组件的方法和太阳能电池组件。
[发明1]
太阳能电池电极连接用片材,当介由导电性粘合材料通过对太阳能电池的电力提取电极和配线元件加热和加压而将它们连接时使用所述连接用片材,
所述连接用片材包括在使用时插入加热/加压元件和该配线元件之间的聚合物片材。
[发明2]
发明1的太阳能电池电极连接用片材,其中所述聚合物片材包括至少一种选自耐热性树脂、氟橡胶和硅橡胶的组分。
[发明3]
发明2的太阳能电池电极连接用片材,其中所述耐热性树脂是至少一种选自氟塑料和聚酰胺树脂的、具有至少200℃的玻璃化转变温度或至少300℃的熔点的树脂。
[发明4]
发明1-3中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述聚合物片材用由无机材料和/或耐热性树脂制成的布和/或纤维增强。
[发明5]
发明1-4中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述聚合物片材包含导热性填料,该填料包含至少一种选自金属、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物和碳同素异形体的无机材料。
[发明6]
发明1-5中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述聚合物片材是通过将硅橡胶组合物成形为片材和将该片材热固化获得的硅橡胶片材,所述硅橡胶组合物包含
(A)100重量份具有至少100的平均聚合度的可交联的有机聚硅氧烷,
(B)0-600重量份至少一种选自金属、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物和碳同素异形体的导热性粉末,
(C)0-80重量份炭黑粉末,
(D)0-50重量份具有至少50m2/g的BET比表面积的增强性二氧化硅粉,和
(E)有效量的固化剂。
[发明7]
发明6的太阳能电池电极连接用片材,其中作为组分(B)的导热性粉末以至少5重量份的量共混,并且是具有1-50μm平均粒径的金属硅粉末。
[发明8]
发明7的太阳能电池电极连接用片材,其中所述金属硅粉末具有形成于表面的强制氧化膜。
[发明9]
发明6的太阳能电池电极连接用片材,其中作为组分(B)的导热性粉末以至少5重量份的量共混,并且是具有1-50μm平均粒径的结晶性二氧化硅粉末。
[发明10]
发明6-9中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述硅橡胶片材具有40-1000%的断裂伸长率和在23℃的10-90的A型肖氏硬度。
[发明11]
发明1-10中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其具有至少0.3W/mK的热导率。
[发明12]
发明1的太阳能电池电极连接用片材,其中选自发明2-11中任一项的聚合物片材的至少两种的片材互相层叠。
[发明13]
发明1-12中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其具有0.01-1mm的厚度。
[发明14]
发明1-13中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述配线元件是带状导电元件。
[发明15]
发明1-14中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述配线元件包括至少一种选自Cu、Ag、Au、Fe、Ni、Zn、Co、Ti、Pb和Mg的金属元素。
[发明16]
发明1-15中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述配线元件涂有焊料。
[发明17]
发明1-16中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述导电性粘合材料是包含绝缘性树脂和导电性颗粒的导电性树脂粘合剂。
[发明18]
发明1-17中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述导电性粘合材料为膜状。
[发明19]
发明1-16中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述导电性粘合材料为焊料。
[发明20]
发明1-19中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述导电性粘合材料形成于该配线元件上。
[发明21]
制造太阳能电池组件的方法,包括步骤:介由导电性粘合材料通过对太阳能电池的提取电力的电极和配线元件加热和加压而将它们连接,
所述方法还包括步骤:在加热和加压步骤之前,在加热/加压元件与配线元件之间插入发明1-20中任一项的太阳能电池电极连接用片材。
[发明22]
制造太阳能电池组件的方法,包括步骤:介由导电性粘合材料通过对设置在每个太阳能电池相对表面上的用于从中提取电力的正面电极及背面电极与配线元件加热和加压而将它们连接,
所述方法还包括步骤:在加热/加压元件和配线元件之间插入发明1-20中任一项的太阳能电池电极连接用片材,以及加热和加压以同时将正面电极及背面电极与配线元件连接。
[发明23]
太阳能电池组件,其通过发明21或22的方法而制造,包括单个太阳能电池,该单个太阳能电池具有从中提取电力的电极和与该电极连接的配线元件。
[发明24]
如发明23所述的包括多个排列的太阳能电池的太阳能电池组件,其中将相邻太阳能电池的电力-提取电极通过该配线元件连接。
发明的有益效果
根据本发明,当介由导电性粘合材料通过对太阳能电池的电力-提取电极和配线元件加热和加压而将它们连接时,在将包括聚合物片材的最优化的太阳能电池电极连接用片材插入加热/加压元件和配线元件之后使用该连接用片材。待加热和加压的组件在均一温度和压力下、在它们的整个表面上可压合。这使无接触不良的可靠连接得以实现。能以稳定的方式制造由单个太阳能电池组成的具有高品质和长期耐久性的太阳能电池以及具有多个排列和连接的这样的太阳能电池的太阳能电池组件并将其供应到市场。
特别是当包含绝缘性树脂和导电性颗粒的导电性树脂粘合剂用作导电性粘合材料时,能以稳定的方式制造已克服太阳能电池的翘曲和/或裂纹问题的太阳能电池和太阳能电池组件并将其供应到市场。预测太阳能电池以较薄的膜结构来构成,因此期待本发明在将来更为有效,
本发明的太阳能电池电极连接用片材对于避免任何在压合时挤压到外部的导电性粘合材料粘到加热/加压元件和避免导电性粘合材料在加热/加压元件上沉积也是有效的。由于加热/加压元件往往为硬质金属元件,连接用片材也起到缓和在压合期间来自加热/加压元件的冲击由此避免太阳能电池裂纹的作用。
由于本发明的太阳能电池电极连接用片材是不粘到配线元件、导电性粘合材料、表面电极和在压合时与该片材接触的其他元件,因此使用连接用片材的同一部分的重复压合是可能的。可实现可靠连接以及成本降低和节约劳动力。
附图简述
图1是用于本发明实施例的太阳能电池与连接用片材的剖视图。
图2显示连接太阳能电池的一种实施方式,图2a是平面图,图2b是剖视图和图2c是一个太阳能电池的放大剖视图。
具体实施方式
当介由导电性粘合材料通过对太阳能电池的电力-提取电极和配线元件加热和加压而将它们连接时使用本发明的电极连接用片材。电极连接用片材的特征在于聚合物片材,其在使用时插入加热/加压元件和配线元件之间,以及优选包括至少一种选自耐热性树脂、氟橡胶和硅橡胶的组分。
太阳能电池类型
不特别限制使用本发明的太阳能电池电极连接用片材的太阳能电池类型,只要该电池具有从中提取电力的电极。就能够通过太阳光的光电转换发电的材料而言,太阳能电池分为硅系、化合物系和有机系。例如硅系包括单晶硅、多晶硅、微晶硅、无定形硅、介于结晶硅和无定形硅之间的混杂物(称为具有本征薄层的异质结,HIT),和其他类型。化合物系包括:III-V族系,如GaAs单晶;称为铜-铟-硒化物(CIS)或黄铜矿的I-III-V族化合物,例如分别称为CIGS系,CIGSS系和CIS系的Cu(In,Ga)Se2,Cu(In,Ga)(Se,S)2和CuInS2;和CdTe-CdS系。有机系包括染料增感型和有机薄膜型。就厚度而言,太阳能电池分为较厚的结晶系太阳能电池和具有形成于玻璃或膜上的薄层的薄膜太阳能电池。
压合
从太阳能电池提取电力的电极形状例如可以为具有主要由银等组成的集电极形成在其上的结构,称为指状(finger)或母线(bus-bar),或无集电极的结构,但并不限于此。
配线元件优选为横截面平扁形的带状导电元件,例如优选由包括至少一种选自Cu、Ag、Au、Fe、Ni、Zn、Co、Ti、Pb和Mg的金属单质的材料制成。
如果必要,可使用涂有焊料的配线元件。
导电性粘合材料优选为包含绝缘性树脂和导电性颗粒的导电性树脂粘合剂。尽管该粘合剂可以糊状使用,优选使用粘合剂的预成型膜,因为可简化制造过程。粘合剂也可以在预先形成于配线元件上之后来使用。用于导电性粘合材料的绝缘性树脂可以是选自环氧树脂,丙烯酸类树脂,苯氧基树脂,聚酰亚胺树脂,有机硅树脂,聚氨酯树脂和上述的改性体,两种或更多种这些树脂的混合物是可接受的,但不限定于此。特别地,具有1×103-1×1010Pa的动态粘弹性的热固性环氧树脂和具有引入其中的丙烯酸类橡胶或丁基橡胶的丙烯酸类树脂是有用的。而且,如果希望的话,焊料可用作导电性粘合材料。
用于树脂粘合剂的导电性颗粒通常是包括Cu、Ag、Au、Fe、Ni、Zn、Co、Ti、Pb、Mg和焊料的颗粒,以及表面镀有选自上述的金属的苯乙烯和其他树脂、玻璃和二氧化硅的颗粒的金属颗粒。颗粒优选具有1-100μm、更优选2-80μm的平均粒径。应当指出的是,平均粒径确定为使用利用激光衍射法的粒径分布测定计的累计重量平均值D50或中值直径。
太阳能电池电极连接用片材的材料和构成
本发明的太阳能电池电极连接用片材必须耐热,因为其往往在与配线元件连接装置的加热/加压元件接触中使用,通常所述装置在300℃或以上加热以使包含绝缘性树脂和导电性颗粒的导电性树脂粘合材料热固化或使焊料熔融。因此,连接用片材优选由耐热性聚合物材料制成。具体地,片材的材料是至少一种选自耐热性树脂、氟橡胶和硅橡胶的聚合物。优选的耐热性树脂是至少一种选自具有至少200℃的玻璃化转变温度或至少300℃的熔点的氟塑料和聚酰胺树脂的树脂。尽管耐热性树脂的玻璃化转变温度或熔点上限并不关键,它通常优选为500℃以下。
具有至少300℃熔点的氟塑料的实例包括但不限于聚四氟乙烯(PTFE),四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA),聚三氟氯乙烯(PTFCE),聚偏二氟乙烯(PVDF)和类似树脂。具有至少200℃的玻璃化转变温度的聚酰胺树脂的实例包括但不限于芳族聚酰亚胺,聚酰胺-酰亚胺,芳族聚酰胺,聚醚砜,聚醚酰亚胺和类似树脂。另外,树脂基片材如由浸渍这样的树脂的芳族聚酰胺纤维制成的耐热性片材是示例性的。通过改性上述树脂获得的耐热性氟橡胶也是有用的。
本发明的太阳能电池电极连接用片材优选具有较高的热导率,因为片材必须将热从加热/加压元件传导到导电性粘合元件。聚合物材料具有较低的热导率,因此优选将无机材料的导热性填料添加到聚合物材料来增加片材的热导率。无机材料导热性填料优选为至少一种选自金属、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物和碳同素异形体的材料。金属导热性填料优选为至少一种选自金属硅、铝、金、银、铜、铁、镍和其合金的金属粉末。在此使用的金属氧化物的实例包括氧化锌、氧化铝、氧化镁、二氧化硅和铁的氧化物;金属氮化物的实例包括氮化硼、氮化铝和氮化硅;金属碳化物的实例包括碳化硅和碳化硼;示例性的金属氢氧化物是氢氧化铝;和碳同素异形体的实例包括各种碳纤维和石墨。导热性填料优选对于每100重量份聚合物材料以10-3000重量份的量共混。
太阳能电池电极连接用片材是硅橡胶的实施方式
如下所述是用于形成在此使用的硅橡胶的硅橡胶组合物。
[组合物]
本发明的太阳能电池电极连接用片材必须拥有的主要性质包括缓冲性质,高温可压合性和导热性。硅橡胶是制成本发明的太阳能电池电极连接用片材优选的材料,因为硅橡胶容易调整其伸长率和硬度,以便具有合适的缓冲性质,具有令人满意的高温可压合性和通过添加导热性填料增加热导率。
在此使用的示例性的硅橡胶组合物是以混合物包括以下组分的组合物,
(A)具有至少100的平均聚合度的有机聚硅氧烷和
(E)固化剂,和任选地
(B)至少一种选自金属、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物和碳同素异形体的导热性粉末,
(C)炭黑粉末,和
(D)具有至少50m2/g BET比表面积的增强性二氧化硅粉。
说明在此使用的在硅橡胶组合物中的组分(A)-(E)。
组分A
在此使用的组分(A)是具有至少100的平均聚合度的可交联有机聚硅氧烷,其通常具有以下平均构成式(1):
RnSiO(4-n)/2    (1)
其中n是1.9-2.4的正数,和R是取代或未取代的一价烃基。
由R表示的取代或未取代的一价烃基的实例包括烷基如甲基、乙基和丙基,环烷基如环戊基和环己基,烯基如乙烯基和烯丙基,芳基如苯基和甲苯基,以及其中在上述基团上的某些或所有氢原子被卤素原子如氯或氟取代的卤代烃基。
作为组分(A)的有机聚硅氧烷优选具有由二甲基硅氧烷单元组成的主链或其中引入有机基团如甲基、乙烯基、苯基或三氟丙基的这样的主链。优选乙烯基占有机基团的0.0001-10mol%和甲基占至少80mol%。在分子链末端用三有机甲硅烷基或羟基封端的有机聚硅氧烷是优选的。示例性的三有机甲硅烷基是三甲基甲硅烷基,二甲基乙烯基甲硅烷基和三乙烯基甲硅烷基。
作为组分(A)的有机聚硅氧烷可单独使用或可使用两种或更多种的混合物。其中乙烯基占其分子中的全部R的0.10-0.50mol%的式(1)的有机聚硅氧烷优选作为组分(A)。并且作为组分(A)的式(1)的有机聚硅氧烷应该优选具有至少100、更优选至少200的平均聚合度。如果平均聚合度小于100,固化的组合物具有低机械强度。平均聚合度的上限优选为最大为100000,更优选最大为50000,但其并不关键。应当指出的是平均聚合度通过相对聚苯乙烯标准物的凝胶渗透色谱法(GPC)而测定。
组分B
添加组分(B)来赋予导热性并在需要高热导率时使用。其是至少一种选自金属、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物和碳同素异形体的导热性粉末,即在本发明的一个实施方式中赋予硅橡胶片材导热性的填料。金属的非限制性实例包括金、银、铜、铁、金属硅、镍、铝和其合金;金属氧化物的实例包括氧化锌、氧化铝、氧化镁、二氧化硅和铁的氧化物;金属氮化物的实例包括氮化硼、氮化铝和氮化硅;金属碳化物的实例包括碳化硅和碳化硼;典型的金属氢氧化物是氢氧化铝;和碳同素异形体的实例包括各种碳纤维和石墨。
在上述导热性粉末中,特别优选金属硅粉和结晶性二氧化硅粉末。使用这些粉末可减少压缩模塑应变,由此使由于重复压合的永久变形所致的劣化最小化。可获得用于热压合的充分耐久的硅橡胶片材。另外,这两种粉末具有低比重,因此用于热压合的硅橡胶片材可显示较低比重,故而容易处理。
不特别限制粉末颗粒的形状和可以是任意的球形、椭圆形、扁平状、片状、不规则棱角状、不规则圆形和针状。在金属硅的情况下,例如,球形和由粉碎产生的不规则形状是示例性的。
尽管不特别限制导热性粉末的纯度,从赋予导热性的观点,优选粉末具有至少50wt%、更优选至少80wt%并且甚至更优选至少95wt%的纯度。
不特别限制在此使用的金属硅粉的制备方法。包括通过将硅石还原成金属硅和在现有压碎机或磨碎机如球磨机上将金属硅磨碎而获得的硅粉,通过将原料如金属硅(晶片)或由半导体制造方法等产生的机械切削碎片粉碎而获得的硅粉,通过任何粉碎方法粉碎的硅粉,和通过在高温下熔融金属硅、用汽相技术粉化熔融物、冷却和固化而获得的球形金属硅粉如球状颗粒(在这里使用的术语“球形”是指单个颗粒在它们的表面具有无尖缘的光滑形状,通常具有约1.0-约1.4、优选约1.0-约1.2的长度/宽度比率(纵横比))。金属硅的晶体结构可以是单晶或多晶。尽管不特别限制以微颗粒物形式的金属硅粉的纯度,从赋予导热性的观点来看,优选粉末具有至少50wt%(即50-100wt%)、更优选至少80wt%(即80-100wt%)并且甚至更优选至少95wt%(即95-100wt%)的纯度。高纯度的金属硅粉在高温下是热稳定的,因为在表面上自发地氧化的膜没有缺点。
可提供这样的氧化物膜,优选通过在100℃以上进行热处理至少1小时,同时在流动层中气动地使该粉末流动。
在此使用的作为组分(B)的金属硅粉或结晶性二氧化硅粉末具有最多50μm、优选1-50μm、更优选1-25μm并且甚至更优选2-25μm的平均粒径。具有小于1μm的平均粒径的颗粒难以制备和以大量共混,然而具有超过50μm的平均粒径的颗粒不仅降低固化的橡胶的机械强度,而且对所形成的片材的表面性能有害。
应当指出的是使用利用激光衍射法等的粒径分布测定仪的平均粒径可以确定为累计重量平均值D50或中值直径。
为了改善硅橡胶组合物的热稳定性和粉末的填充,作为组分(B)的金属硅粉可用硅烷偶联剂或其部分水解物、烷基烷氧基硅烷或其部分水解物、有机硅氮烷、钛酸酯偶联剂、有机聚硅氧烷油、带有可水解的官能团的有机聚硅氧烷等表面处理。关于处理阶段,无机粉末可预先进行自身处理或可在(A)混合期间与组分处理。
在此组分(B)相对每100重量份组分(A)可以0-600重量份的量共混,尽管优选以5-400重量份的范围使用。超过600重量份的量难以共混,使成形和加工性不足,并降低片材的强度。
组分C
在此使用的组分(C)是炭黑粉末,当希望改善硅橡胶片材尤其在高温时的机械强度,以及使片材导热和导电以赋予其抗静电性时使用碳黑粉末。
根据制备方法将炭黑分成炉黑(furnace black)、槽黑(channelblack)、热炭黑(thermal black)、乙炔黑(acetylene black)等。许多炭黑通常包含杂质如硫。在此优选使用具有0.5wt%以下的挥发物含量(除水外)的炭黑。由于杂质最低,因此最优选乙炔黑。
测定挥发物含量(除水外)的方法在JIS K6221“Method of testingcarbon black for rubber use”中描述。具体地,将预定量的炭黑置于坩锅中并在950℃加热7分钟,之后测定挥发损失。
作为组分(C)的炭黑优选具有10-300nm、更优选15-100nm范围的平均粒径。炭黑优选具有20-300m2/g、更优选30-200m2/g的BET比表面积。炭黑的形状可以是颗粒或针状。
炭黑的平均粒径是通过电子显微镜分析的平均粒径,尤其通过在电子显微镜下照显微照片、测定显微照片的一次粒径并计算其算术平均数而获得。应当理解炭黑的一次颗粒通常聚集在一起形成二次颗粒。在此使用的“平均粒径”是指一次颗粒的粒径而不是二次颗粒的粒径。
在此组分(C)相对每100重量份组分(A)可以0-80重量份的量共混,尽管优选以5-75重量份的范围使用。超过80重量份的量难以均匀地共混,并产生难以成形和加工的组合物。
组分D
在此使用的组分(D)是具有至少50m2/g BET比表面积的增强性二氧化硅粉。实例包括亲水性或疏水性气相二氧化硅(干法二氧化硅),沉淀二氧化硅(湿法二氧化硅),结晶性二氧化硅和石英,它们可单独使用或两种或更多种组合使用。为了增强,气相二氧化硅和沉淀二氧化硅应该优选具有至少50m2/g的BET比表面积,尽管通常优选使用具有约50-800m2/g、特别是约100-500m2/g的表面积的二氧化硅。小于50m2/g的比表面积不能实现希望的增强效果。
在这些二氧化硅种类中,可商购的亲水性二氧化硅的实例包括但不限于Aerosil 130、200和300(Nippon Aerosil Co.,Ltd.或Degussa的商品名),Cabosil MS-5和MS-7(Cabot的商品名),RheorosilQS-102和103(Tokuyama Co.,Ltd.的商品名)和Nipsil LP(NipponSilica Co.,Ltd.的商品名)。疏水性二氧化硅的实例包括但不限于Aerosil R-812、R-812S、R-972和R-974(Degussa的商品名),Rheorosil MT-10(Tokuyama Co.,Ltd.的商品名)和Nipsil SS系列(Nippon Silica Co.,Ltd.的商品名)。
在此组分(D)相对每100重量份组分(A)可以0-50重量份的量共混,尽管优选以5-35重量份、更优选10-30重量份的量使用。如果该量大于50重量份,硅橡胶组合物可能具有太高的塑性以至于不能成形或固化的橡胶可能变得太硬。
组分E
在此使用的组分(E)是固化剂。可从通常用于硅橡胶固化的公知固化剂进行选择。这样的固化剂的实例包括
(a)用于自由基反应的有机过氧化物,如二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-己烷和过氧化二异丙苯,以及
(b)每分子中包含至少两个与硅键合的氢原子的有机氢聚硅氧烷与铂族金属系催化剂如铂或钯的组合,其在作为组分(A)的有机聚硅氧烷具有烯基的情况下作为加成反应固化剂。在本发明的实践中,尽管如果需要可使用这两种的混合物,但优选加成反应固化剂(b),原因是反应控制容易并且无反应残留物留下。
尽管添加的固化剂量可以与常规硅橡胶情况中相同,但通常如下测定。
固化剂(a)相对每100重量份作为组分(A)的有机聚硅氧烷优选以0.1-20重量份的量使用。
对于固化剂(b),优选的是:以每摩尔组分(A)中的烯基、在有机基氢聚硅氧烷上存在0.5-5摩尔与硅键合的氢原子的量来使用每个分子具有至少两个与硅键合的氢原子的有机基氢聚硅氧烷,并且以基于组分(A)重量提供0.1-1000ppm金属值的量来使用铂基金属基催化剂。
其它组分
如有必要可向在此使用的硅橡胶组合物添加耐热性改进剂如二氧化铈、红色铁氧化物和二氧化钛,填料如粘土、碳酸钙、硅藻土和二氧化钛,分散剂如低分子量硅氧烷酯和硅烷醇,增粘剂如硅烷偶联剂和钛偶联剂,赋予阻燃性的铂族金属化合物,和增加橡胶化合物原始强度的增强剂如聚四氟乙烯颗粒、玻璃纤维和芳族聚酰胺纤维。
制备和加工
可通过在混合器如双辊辊轧机、捏合机、班伯里密炼机或行星混合器上捏合上述组分制备在此使用的硅橡胶组合物。一般而言,优选预混合除固化剂以外的所有组分,以使得可以仅在使用前即刻添加固化剂。
用于将用作本发明的太阳能电池电极连接用片材的硅橡胶片材成形的方法可以是将具有混合的包括固化剂的所有组分的硅橡胶组合物通过压延机或挤出机成片为预定厚度、然后固化的方法,将膜涂有液体硅橡胶组合物或通过溶于溶剂如甲苯而液体化的硅橡胶组合物、然后固化的方法等。
硅橡胶的特性
为了保证硅橡胶片材具有充分的缓冲性质,固化的硅橡胶组合物应该优选具有如下说明的断裂伸长率和硬度。
在室温下或23℃的断裂伸长率优选为40-1000%、更优选60-300%、并且甚至更优选70-150%。作为通用规则,为了避免连接用元件的移位,较低的伸长率是较好的。小于40%的伸长率意味着片材缺乏挠性,以至于在待压合的部分中片材不能与任何的不规则或步骤相符合,导致应力分散不足和在均匀压力下的压合不足。这导致片材可能撕裂或者在折叠方向向片材施加力时片材破裂的问题。
利用A型硬度计测定的在室温下或23℃的硬度优选为10-90,更优选40-85。在该范围的硬度不仅避免任何移位,而且保证足够的缓冲性质来补正待压合的组件的任何平面度、平坦度或并行度的公差来传递均匀的压力。
增强剂
本发明的太阳能电池电极连接用片材可用由无机材料和/或耐热性树脂制成的布和/或纤维增强。例如,无机材料的纤维包括玻璃纤维,碳纤维和不锈钢纤维,以及耐热性树脂的纤维包括芳族聚酰胺纤维,酰胺纤维和氟塑料纤维如聚四氟乙烯,但不仅限于这些。通过将这样的纤维混合在聚合物中或通过将该纤维编织形成布和将该布作为中间层或在一侧铺设可实现增强,尽管增强方法不限于这些。用纤维材料的增强限制片材在平面方向伸长,能够将压力从配线元件连接装置的加热/加压元件传送到导电粘合元件,并且显著地改善抗破坏性。
当加热和加压时,本发明的太阳能电池电极连接用片材与配线元件连接装置的加热/加压元件、配线元件、挤压的导电性粘合材料等直接接触。在此使用的导电性粘合材料是包含绝缘性树脂和导电性颗粒的粘合材料或焊料。太阳能电池电极连接用片材在热压合期间使用以及通常暴露于至少300℃的高温,因此片材可能粘到所直接接触的元件,从而具有断裂的风险。因此片材应该优选是对与其表面直接接触的元件无害并且为非粘性的。
太阳能电池电极连接用片材的热导率
本发明的太阳能电池电极连接用片材起到将热量从配线元件连接装置的加热/加压元件传导到导电性粘合材料的作用。从这方面来看,片材优选具有较高的热导率。在室温下或23℃的热导率优选为至少0.3W/mK,更优选至少0.4W/mK,并且甚至更优选至少0.6W/mK。热导率小于0.3W/mK时,几乎没有热量传导到导电性粘合材料,由此必须进一步升高加热/加压元件的温度。升高加热/加压元件的温度给配线元件连接装置带来较大负担,有时抵消本发明的连接方法的成本优点。而且,由于加热/加压元件与太阳能电池电极连接用片材在较高温度接触,可促进片材的热劣化。此外,在较高温度的加热/加压元件对半导体器件上的导电电极膜产生辐射热,这可能对太阳能电池带来问题。另一方面,如果热导率超过5W/mK,则难以将导热性粉末共混到这样的程度,并且该片材具有太弱的强度以至于不能使用。热导率优选为5W/mK以下。
层合体
本发明的太阳能电池电极连接用片材可具有选自本发明的太阳能电池电极连接用片材的不同组合物的两种或更多种层叠片材层的层状结构。示例性的层合片是例如聚酰亚胺和硅橡胶,聚四氟乙烯和硅橡胶,涂有聚四氟乙烯和硅橡胶的玻璃布,不同组合物的至少两个硅橡胶层,氟橡胶和硅橡胶等的至少两层,尽管实例不限于这些。而且,在一个非限制性实例中,用无机材料和/或耐热性树脂的布和/或纤维增强的片材可与无增强的片材层合。层合可利用各个片材。
太阳能电池电极连接用片材的厚度
本发明的太阳能电池电极连接用片材优选具有0.01-1mm的厚度。当片材由耐热性树脂制成时,优选0.01-0.5mm范围的厚度,更优选0.02-0.2mm的范围。具有小于0.01mm的厚度的片材强度太弱、易碎并且难于处理。另一方面,具有大于0.5mm的厚度的片材热传递较少有效。当片材用氟橡胶或硅橡胶制成时,优选0.05-1mm范围的厚度,更优选0.1-0.5mm范围的厚度。小于0.05mm厚度的片材可能具有不足的缓冲性质,不能传递均匀的压力。另一方面,大于1mm的厚度在热传递方面较少有效。
当本发明的太阳能电池电极连接用片材为0.01-0.2mm薄时,至少0.3W/mK的热导率不是必需的,原因是即使其热导率小于0.3W/mK,有时可获得在片材厚度方向的必要的热传递能力。
连接方法
根据本发明的连接太阳能电池电极的方法包括步骤:介由导电性粘合材料通过对太阳能电池的电力提取的电极和配线元件加热和加压而将它们连接,其中将本发明的太阳能电池电极连接用片材在加热和加压步骤之前插入配线元件连接装置的加热/加压元件和配线元件之间。
可以以下方法的任一种应用导电性粘合材料,例如通过分别地制备包含绝缘性树脂和导电性颗粒的膜材料或糊材料,并且在连接步骤之前将该膜材料或糊材料设置在太阳能电池的电力提取电极上,或通过在配线元件上预先成形导电性粘合材料。使用具有预先成形在其上的导电性粘合材料的配线元件的实施方式对缩短连接步骤有效。在另一个使用镀焊料的配线元件的实施方式中,镀的焊料可用作导电性粘合材料,消除了对提供单独的导电性粘合材料的需要。在使用镀焊料的配线元件的另一个实施方式中,可以使用包含绝缘性树脂和导电性颗粒的单独的导电性粘合材料,从而在焊料可以不熔融的条件下实现连接;或者,可以将包含绝缘性树脂和导电性颗粒的镀焊料以及导电性粘合材料两者用作导电性粘合材料,由此它们以组合的方式完成连接。
优化的本发明的太阳能电池电极连接用片材在使用时插入加热/加压元件和配线元件之间,因此本发明的连接方法可实现在均一的温度和压力下在整个热量/压力元件表面上的压合,避免挤压出来的导电性粘合材料粘到加热/加压元件,并避免导电性粘合材料在配线元件上沉积。而且,加热/加压元件通常为由金属制成的硬质元件,因此连接用片材起到缓和在压力结合期间的加热/加压元件的冲击以避免太阳能电池裂纹的作用。
根据本发明使太阳能电池电极连接的条件根据太阳能电池的类型和结构以及与之相容的特定的导电性粘合材料最优化。对于使用包含绝缘性树脂和导电性颗粒的导电性树脂粘合材料时所采用的典型条件,在130-220℃的温度下加热导电性树脂粘合材料,将加热/加压元件设定在200-400℃的温度和1-5MPa的压力,并且压合时间是3-30秒。然而,该条件不局限于这些范围。
对于太阳能电池电极和配线元件的连接,各个电极和配线元件可独立地连接。在太阳能电池配有正面电极(front surface electrode)和背面电极(back surface electrode)以从中提取电力的情况下,在正面电极和配线元件上以及在背面电极和另一个配线元件上同时加热和加压的方式因为改善的生产效率而是优选的。
太阳能电池组件
本发明的太阳能电池组件定义为包括单个太阳能电池或多个太阳能电池的排列,每个电池具有从中提取电力的电极的电池,相邻太阳能电池的电力提取电极和配线元件通过本发明的太阳能电池电极连接方法连接。
本发明的太阳能电池组件通过以下步骤制造:介由导电性粘合材料通过对太阳能电池的电力提取电极和配线元件加热和加压而将它们连接,其中将最优化的太阳能电池电极连接用片材插入加热/加压元件和配线元件之间。本发明的太阳能电池组件具有例如如图2所示的结构。图2a是太阳能电池的一个示例性排列的平面图(一部分太阳能电池组件),图2b是剖视图,以及图2c是一个太阳能电池的放大剖视图。10表示太阳能电池,1表示硅衬底,2表示电极,3表示导电性粘合材料层以及4表示配线元件。
本发明能够实现在均一的温度和压力下在待加热和加压的部分的整个表面上的压合,产生无接触破坏和具有高品质以及长期耐久性的太阳能电池组件。尤其当包含绝缘性树脂和导电性颗粒的材料用作导电性粘合剂材料时,可制造无翘曲和裂纹的太阳能电池。
实施例
如下给出的实施例和对比例是用来说明本发明,尽管本发明不限于此。
实施例1-6
通过共混表1所示的配方(重量份)中的下述组分制备太阳能电池电极连接用片材。
(A)有机聚硅氧烷
(a-1)由99.85mol%二甲基硅氧烷单元和0.15mol%甲基乙烯基硅氧烷单元组成的、分子链两端用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端并具有8000的平均聚合度的甲基乙烯基聚硅氧烷
(a-2)由99.5mol%二甲基硅氧烷单元和0.5mol%甲基乙烯基硅氧烷单元组成的、分子链两端用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端并具有8000的平均聚合度的甲基乙烯基聚硅氧烷,
(B)导热性填料
(b-1)具有5μm的平均粒径的金属硅研磨粉末(在表面上进行了强制氧化处理)
(b-2)具有4μm的平均粒径的结晶性二氧化硅研磨粉末
(b-3)具有4μm的平均粒径的氧化铝研磨粉末
(C)炭黑粉末
(c-1)具有35nm平均粒径、0.10wt%挥发物含量(除水外)和69m2/g的BET比表面积的乙炔黑
(D)增强性二氧化硅细粉末
(d-1)具有300m2/g的BET比表面积的增强性二氧化硅细粉末(商品名:Aerosil 300,Nippon Aerosil Co.,Ltd.制)
(E)固化剂
(e-1)氯铂酸-乙烯基硅氧烷络合物(铂含量1wt%)
(e-2)具有式(1)的甲基氢聚硅氧烷
[化学式1]
Figure BDA0000102569390000221
(e-3)有机过氧化物:C-8(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)
(e-4)有机过氧化物:C-23(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)
其它组分
(f-1)二甲基二甲氧基硅烷
(g-1)具有140m2/g BET比表面积的二氧化铈粉末
(h-1)乙炔基环己醇
组合物的制备和成形
如下制备组合物和并将其成形为片材。
当使用组分(D)时,将组分(A)、组分(D)、用作组分(D)的表面处理剂的组分(f-1)和去离子水共混,并且在捏合机上捏合,同时在170℃加热2小时,直到预混料变均匀。当缺少组分(D)时,该步骤不是必要的。
向所形成的预混料或组分(A)中添加组分(B)和(C)以及任选的组分(g-1)。在压力捏合机上,将内容物共混和捏合15分钟直到均匀。
在加成反应固化类型的情况下,通过在双辊轧机上以所述顺序将组分(e-1)、(h-1)和(e-2)添加到共混物,同时继续辊轧捏合来制备可固化硅橡胶组合物。在自由基反应固化类型的情况下,通过将组分(e-3)或(e-4)添加到共混物和在双辊轧机上捏合制备可固化硅橡胶组合物。
使用压延机,将所形成的可固化硅橡胶组合物形成0.2mm厚的片材和转移到100μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上。通过使该硅橡胶组合物和PET膜的层合体通过在加成反应固化类型情况下在150℃或在自由基反应固化类型情况下在160℃的加热炉5分钟来固化片状的硅橡胶组合物。将片状硅橡胶组合物从PET膜剥离并在干燥机中在200℃热处理4小时,产生具有0.20-0.45mm厚的硅橡胶片材。
[硅橡胶片材的基本物理性能的评价]
根据JI SK6249测试测定硬度和断裂伸长率。在片材层叠到至少6mm厚后通过A型硬度计测定硬度。使用哑铃状2号试样测定断裂伸长率。
而且,根据ASTM E1530测试测定热导率。
结果示于表1。
表1
Figure BDA0000102569390000231
使用实施例1-6中获得的硅橡胶片材和实施例7-11以及对比例2和3中获得的片材和太阳能电池,进行以下连接测试用于评价。结果示于表2。
实施例7
130μm厚的单层PTFE膜:使用
Figure BDA0000102569390000241
膜(Nitto Denko Corp.的商品名,熔点327℃,热导率0.2W/mK)。
实施例8
使用45μm厚的玻璃布增强PTFE膜:浸渍玻璃布(Nitto Denko Corp.的商品名,熔点327℃,热导率0.3W/mK)。
实施例9
50μm厚的聚酰亚胺膜:使用Kapton 200H(Dupont-Toray Co.,Ltd.的商品名,熔点和玻璃化转变温度:无,热导率0.2W/mK)。
实施例10
通过使用实施例8中的45μm厚的玻璃布增强的PTFE膜代替PET膜,和在该玻璃布增强的PTFE膜的等离子处理表面上热固化实施例1的组合物的硅橡胶层形成层合体,制备其中层叠有玻璃布增强的PTFE膜和该硅橡胶层的具有0.25mm总厚度的双层结构的复合片材。
用玻璃布增强的PTFE膜面对太阳能电池侧的表面进行连接测试。
实施例11
通过将实施例1的组合物成形为0.25mm厚的层,并在其上层叠实施例6的组合物作为0.1mm厚的层,制备具有0.35mm总厚度的片材。
用面对太阳能电池侧的实施例6的组合物的层进行连接测试。
对比例1
在不使用片材的情况下进行连接测试。
对比例2
使用50μm厚的铝箔。
对比例3
使用130μm厚的玻璃布。
[连接实验]
制备配有以2mm宽的银系母线集电极形式的正面电极和背面电极的150mm宽×150mm长×160μm厚的多晶硅太阳能电池作为电力提取电极。
制备2mm宽×160μm厚的平扁形横截面形状的带状铜箔线和通过将铜箔线进行焊镀获得的带状镀有焊料的铜箔线作为配线元件。
通过将包含环氧系绝缘性粘合剂和具有6μm平均粒径的镀金的镍颗粒的组合物成形,制备2mm宽×45μm厚的膜作为导电性粘合材料。
此外,制备表2所示的实施例1-11以及对比例2和3的片材作为太阳能电池电极连接用片材。使用该片材,将多晶硅太阳能电池的正面电极和背面电极连接到配线元件。
在对比例1中,在不使用片材下进行连接。
通过使用能够同时提供正面电极和背面电极在相对表面的连接的配线元件连接装置进行连接。如图1所示,将导电性粘合材料的每个膜3插入硅基板1上的电极2和配线元件4之间,将电极连接用片材5置于配线元件4上,将该装置的加热/加压元件6置于该片材上,由此通过该装置加热和加压。压合条件包括使得在190℃加热导电性粘合材料来调节的加热/加压元件的温度、3MPa和10秒。与使用的片材的特性无关和与是否使用片材无关,加热/加压元件的表面温度超过300℃。
[连接测试的评价项目]
(1)连接均一性的评价
在显微镜下观察沿太阳能电池全长的150mm长的全部连接部断面,并检测均一性和不良部分。使用焊料镀铜箔线。
(2)连接电阻的合格率
对于一种的片材,形成配线元件与100枚太阳能电池电极的连接。对于在电极和配线元件之间的每个连接,检测其电阻是否在可接受水平。评价合格率。使用了铜箔线。
(3)电池裂纹发生的百分率
对于一种片材,形成配线元件与100枚太阳能电池电极的连接。评价裂纹电池的百分率。使用了铜箔线。
(4)评价装置的加热/加压元件的表面污点
对于一种片材,形成配线元件与100枚太阳能电池电极的连接。检测加热/加压元件表面的污点。使用镀有焊料的铜箔线。
(5)评价太阳能电池电极连接用片材与元件的不粘性
重复连接操作10次,同时反复地使用一种类型的片材的同一部分,并将片材与每个以下的元件直接接触。评价片材是否粘到元件。
不粘性1:铜箔线作为配线元件
不粘性2:镀有焊料的铜箔线作为配线元件
不粘性3:在电池表面上的银系母线集电极
不粘性4:具有6μm平均粒径的镀金的镍颗粒混合在其中的环氧系绝缘性粘合剂的导电性粘合膜
(6)评价太阳能电池电极连接用片材的表面状态
在10枚太阳能电池上进行配线元件与电极的连接操作,同时重复使用一种片材的同一部分。视觉上观察和评价片材的表面状态,包括瑕疵和光泽。使用了铜箔线。
表2
Figure BDA0000102569390000271
介由导电性粘合材料通过使用实施例1-11的太阳能电池电极连接用片材以及加热和加压将太阳能电池电极和配线元件连接时,经过热量和压力的整个表面可在均一的温度和压力下压合。这保证在没有接触不良下的可靠连接和避免电池裂纹。特别地,最优化的硅橡胶片材和其层合体几乎不经历劣化,并且表现出良好的耐久性。
附图标记说明
1硅基板
2电极
3导电性粘合材料
4配线元件
5电极连接用片材
6加热/加压元件
10太阳能电池

Claims (24)

1.太阳能电池电极连接用片材,当介由导电性粘合材料通过对太阳能电池的电力提取电极和配线元件加热和加压而将它们连接时使用所述连接用片材,
所述连接用片材包括在使用时插入加热/加压元件和该配线元件之间的聚合物片材。
2.权利要求1的太阳能电池电极连接用片材,其中所述聚合物片材包括至少一种选自耐热性树脂、氟橡胶和硅橡胶的组分。
3.权利要求2的太阳能电池电极连接用片材,其中所述耐热性树脂是至少一种选自氟塑料和聚酰胺树脂的、具有至少200℃的玻璃化转变温度或至少300℃的熔点的树脂。
4.权利要求1-3中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述聚合物片材用由无机材料和/或耐热性树脂制成的布和/或纤维增强。
5.权利要求1-4中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述聚合物片材包含导热性填料,该填料包含至少一种选自金属、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物和碳同素异形体的无机材料。
6.权利要求1-5中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述聚合物片材是通过将硅橡胶组合物成形为片材和将该片材热固化获得的硅橡胶片材,所述硅橡胶组合物包含
(A)100重量份具有至少100的平均聚合度的可交联的有机聚硅氧烷,
(B)0-600重量份至少一种选自金属、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物和碳同素异形体的导热性粉末,
(C)0-80重量份炭黑粉末,
(D)0-50重量份具有至少50m2/g的BET比表面积的增强性二氧化硅粉,和
(E)有效量的固化剂。
7.权利要求6的太阳能电池电极连接用片材,其中作为组分(B)的导热性粉末以至少5重量份的量共混,并且是具有1-50μm平均粒径的金属硅粉末。
8.权利要求7的太阳能电池电极连接用片材,其中所述金属硅粉末具有形成于表面的强制氧化膜。
9.权利要求6的太阳能电池电极连接用片材,其中作为组分(B)的导热性粉末以至少5重量份的量共混,并且是具有1-50μm平均粒径的结晶性二氧化硅粉末。
10.权利要求6-9中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述硅橡胶片材具有40-1000%的断裂伸长率和在23℃的10-90的A型肖氏硬度。
11.权利要求1-10中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其具有至少0.3W/mK的热导率。
12.权利要求1的太阳能电池电极连接用片材,其中选自权利要求2-11中任一项的聚合物片材的至少两种的片材互相层叠。
13.权利要求1-12中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其具有0.01-1mm的厚度。
14.权利要求1-13中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述配线元件是带状导电元件。
15.权利要求1-14中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述配线元件包括至少一种选自Cu、Ag、Au、Fe、Ni、Zn、Co、Ti、Pb和Mg的金属元素。
16.权利要求1-15中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述配线元件涂有焊料。
17.权利要求1-16中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述导电性粘合材料是包含绝缘性树脂和导电性颗粒的导电性树脂粘合剂。
18.权利要求1-17中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述导电性粘合材料为膜状。
19.权利要求1-16中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述导电性粘合材料为焊料。
20.权利要求1-19中任一项的太阳能电池电极连接用片材,其中所述导电性粘合材料形成于该配线元件上。
21.制造太阳能电池组件的方法,包括步骤:介由导电性粘合材料通过对太阳能电池的提取电力的电极和配线元件加热和加压而将它们连接,
所述方法还包括步骤:在加热和加压步骤之前,在加热/加压元件与配线元件之间插入权利要求1-20中任一项的太阳能电池电极连接用片材。
22.制造太阳能电池组件的方法,包括步骤:介由导电性粘合材料通过对设置在每个太阳能电池相对表面上的用于从中提取电力的正面电极及背面电极与配线元件加热和加压而将它们连接,
所述方法还包括步骤:在加热/加压元件和配线元件之间插入权利要求1-20中任一项的太阳能电池电极连接用片材,以及加热和加压以同时将正面电极及背面电极与配线元件连接。
23.太阳能电池组件,其通过权利要求21或22的方法而制造,包括单个太阳能电池,该单个太阳能电池具有从中提取电力的电极和与该电极连接的配线元件。
24.如权利要求23所述的包括多个排列的太阳能电池的太阳能电池组件,其中将相邻太阳能电池的电力-提取电极通过该配线元件连接。
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