CN103180965A - 太阳能电池模块 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能电池模块,其为通过连接部105、108将多个太阳能电池单元与将该太阳能电池单元彼此电连接的布线构件102连接的太阳能电池模块,在太阳能电池单元的光电转换部101的受光面形成有多个指状电极103,布线构件105按照与多个指状电极103交叉的方式配置,受光面侧的连接部105具有:金属部10,使包含熔点200℃以下的金属的导电性粒子在树脂中熔融以及凝集而成,并且将各指状电极103和布线构件105连接;和树脂部11,由上述树脂形成并且覆盖该金属部10的周围而将光电转换部101以及布线构件105粘接。

Description

太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及太阳能电池模块。
背景技术
作为解决深刻化的地球温室化、化石能源枯竭问题的手段,作为使用太阳光的发电系统的太阳能电池受到注目。目前,主流的太阳能电池具有利用金属布线构件将在单晶或多晶的Si晶片上形成有电极的太阳能电池单元串联或并联地连接的结构。
使用图5说明以往的太阳能电池的形状。图5是用于说明以往的太阳能电池中的电极与布线构件的连接结构的模式图。在图5的太阳能电池模块200中,在单晶或多晶的太阳能电池单元的受光面上,设置用于将在太阳能电池单元的光电转换部101的内部产生出的电进行收集的指状电极(fingerelectrode)103,进一步在指状电极103上,按照与指状电极103正交的方式形成有用于将所收集的电取出于外部的汇流条电极(busbar electrode)104(以下亦称为“表面电极”)。另外,在太阳能电池单元的背面侧设置背面电极106,进一步在背面电极106上按照与背面电极106正交的方式形成有汇流条电极107。该太阳能电池单元通过布线构件102而串联地连接。关于布线构件102,其一端通过受光面侧的连接部105与太阳能电池单元表面的汇流条电极104连接,另一端通过背面侧的连接部(未图示)与背面的汇流条电极107连接。
通常,在太阳能电池单元的表面电极与布线构件的连接中,使用了显现良好的导电性并且廉价的焊锡(专利文献1)。最近,考虑环境问题,已知有如下方法,即,将不包含Pb的Sn-Ag-Cu焊锡被覆于作为布线构件的铜线,加热至焊锡的熔融温度以上而将太阳能电池单元的电极与布线构件连接的方法(专利文献1和2)。
另一方面,为了实现太阳能电池的低成本化、低资源化以及薄型化,提出了不使用表面电极的太阳能电池模块(专利文献3)。这些太阳能电池模块成为太阳能电池单元的指状电极与布线构件直接连接的结构,在连接中使用了镀敷有Sn、Sn-Ag-Cu等焊锡的布线构件。
另外,还提出有一种太阳能电池模块,其使用了可通过更低温的加热而电连接的导电性粘接剂(专利文献4)。该导电性粘接剂是将银粒子所代表的金属粒子混合、分散于热固性树脂中的组合物,通过使金属粒子与太阳能电池单元的电极以及布线构件物理性地接触而显现电连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-263880号公报
专利文献2:日本特开2004-204256号公报
专利文献3:日本特开2008-263163号公报
专利文献4:日本特开2009-88152号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,如上述那样为了实现太阳能电池单元的低成本化、低资源化以及薄型化,优选不使用表面电极的太阳能电池模块。对于这样的太阳能电池模块,进一步期望:太阳能电池单元的破裂(割れ)、裂纹等破损的担心小,且反复进行高温状态以及低温状态的温度循环试验后的布线构件与电极的连接特性(以下亦简称为“连接特性”)优异。
因此本发明的目的在于提供一种不使用表面电极的太阳能电池模块,其中,太阳能电池单元的破裂、裂纹等破损的担心小,且温度循环试验后也显现良好的连接特性。
用于解决问题的方案
本发明提供一种太阳能电池模块,其为通过连接部将多个太阳能电池单元与将该太阳能电池单元彼此电连接的布线构件连接的太阳能电池模块,在太阳能电池单元的光电转换部的受光面形成有多个指状电极,布线构件按照与多个指状电极交叉的方式配置,受光面侧的连接部具有:金属部,使包含熔点200℃以下的金属的导电性粒子在树脂中熔融以及凝集而成,并且将各指状电极和布线构件连接;和树脂部,由上述树脂形成并且覆盖该金属部的周围而将光电转换部以及布线构件粘接。
根据该太阳能电池模块,太阳能电池单元的破裂、裂纹等破损的担心小,且温度循环试验后也显现良好的连接特性。通过本发明的太阳能电池模块可取得这样的效果的原由未必明确,但是本发明人等认为:通过存在上述树脂部而使对于温度循环试验中的热应变的耐受性提高,是其一个原因。
上述指状电极的宽度可制成例如20~400μm。
上述连接部可使用含有(A)包含熔点200℃以下的金属的导电性粒子(以下亦简称为“(A)导电性粒子”)、(B)热固性树脂以及(C)焊剂活性剂的导电性粘接剂组合物而形成。
予以说明,本说明书中,“熔点”是指,例如由差示扫描热量测定(Differentialscanning calorimetry(DSC))测定的熔点。
本发明另外提供一种太阳能电池模块,其为通过连接部将多个太阳能电池单元与将该太阳能电池单元彼此电连接的布线构件连接的太阳能电池模块,在太阳能电池单元的光电转换部的受光面形成有多个指状电极,布线构件按照与多个指状电极交叉的方式配置,受光面侧的连接部具有:金属部,使包含熔点200℃以下的金属的导电性粒子在树脂中熔融以及凝集而成,并且将各指状电极和布线构件连接;和树脂部,由填充于该金属部周围的上述树脂形成,金属部的剖面从指状电极侧朝向布线构件成为逐渐变宽的形状。根据该太阳能电池模块,太阳能电池单元的破裂、裂纹等破损的担心小,且温度循环试验后也显现良好的连接特性。
发明的效果
根据本发明可提供一种太阳能电池模块,其中,太阳能电池单元的破裂、裂纹等破损的担心小、且温度循环试验后也显现良好的连接特性。另外,本发明的太阳能电池模块由于不使用表面电极,因此可使低成本化、低资源化以及薄型化成为可能。
附图说明
图1是用于说明本实施方式的太阳能电池模块中的电极与布线构件的连接结构的模式图。
图2为表示本实施方式的太阳能电池模块的重要部分的模式侧视图。
图3为太阳能电池单元的受光面侧的连接部的放大模式剖视图。
图4为表示在受光面侧的导电性粘接剂组合物上搭载了布线构件时的状态的放大模式剖视图。
图5是用于说明以往的太阳能电池单元中的电极与布线构件的连接结构的模式图。
具体实施方式
以下详细说明本发明的实施方式,但本发明不受限于它们。
首先使用图1和图2说明本发明的太阳能电池模块的一个实施方式。图1是用于说明本实施方式的太阳能电池模块中的电极与布线构件的连接结构的模式图,图2为表示本实施方式的太阳能电池模块的重要部分的模式侧视图。在本实施方式的太阳能电池模块100中,在单晶或多晶的太阳能电池单元的受光面上,设置用于将在太阳能电池单元的光电转换部101的内部产生了的电收集的指状电极103,在太阳能电池单元的背面侧设置背面电极106,进一步在背面电极106上按照与背面电极106正交的方式形成有汇流条电极107。该太阳能电池单元通过布线构件102而串联地连接。关于布线构件102,其一端通过受光面侧的连接部105与太阳能电池单元的表面的指状电极103连接,另一端通过背面侧的连接部108与背面的汇流条电极107连接。在本实施方式的太阳能电池模块100中,不存在上述的以往的太阳能电池模块中所具有的那样的表面电极。
图3为太阳能电池单元的受光面侧的连接部105的放大模式剖视图。连接部105包含:使包含熔点200℃以下的金属的导电性粒子在树脂中熔融以及凝集而成的金属部10、以及由填充于金属部10周围的树脂形成的树脂部11。由金属部10将指状电极103和布线构件102连接,且金属部10从指状电极103侧朝向布线构件102成为逐渐变宽的形状。另外,通过树脂部11而粘接了光电转换部101以及布线构件102。树脂部11更优选包含热固性树脂的固化物。予以说明,本实施方式的太阳能电池模块具有如下的金属部和树脂部即可,其形状不限定于图3中记载的形状,其中金属部使包含熔点200℃以下的金属的导电性粒子熔融以及凝集而成,并且将表面的指状电极和布线构件连接,树脂部由上述树脂形成并且覆盖金属部而将光电转换部以及布线构件粘接。
关于本实施方式的太阳能电池模块,将上述的连接结构设为重复单元,通常由数十单元形成。
上述指状电极103的电极宽度优选为20~400μm,更优选为50~200μm。电极宽度不足20μm的情况下,有可靠性因电阻变高以及指状电极的破坏而降低的倾向,超过400μm时则有伴随着光电转换部的区域变窄的转换效率降低的倾向。
另外,关于受光面侧的连接部105,在布线构件的长度方向并且在沿着布线构件的中央线切断了的情况下的剖面上观察上述金属部以及上述树脂部时,优选金属部的面积与树脂部的面积之比[金属部]/[树脂部]为5/95~80/20,更优选为20/80~70/30。该比不足5/95、即金属部的量少时,则有电阻增大的倾向,超过80/20、即金属部的量多时,则有耐温度循环性降低的倾向。
本实施方式的太阳能电池模块可通过例如以下记载的方法来制造。
首先,准备在受光面侧具有宽度20~400μm的指状电极的太阳能电池单元。接着,在与受光面侧的指状电极正交的方向使用分配器涂布后述的导电性粘接剂组合物。对于设置于太阳能电池单元的背面侧的背面电极,也同样地用分配器涂布导电性粘接剂组合物,关于涂布的顺序,可以与对上述受光面侧的指状电极进行的涂布为同时,也可在受光面侧的指状电极上涂布导电性粘接剂组合物之后,将太阳能电池单元反转而在背面电极上涂布导电性粘接剂组合物。该导电性粘接剂组合物的涂布不限于上述分配法,也可适用丝网印刷法、转印法。另外,导电性粘接剂组合物也可不涂布于电极上,而涂布于布线构件上。
接着,在受光面侧以及背面侧的导电性粘接剂组合物上分别搭载布线构件,通过热压接机进行加热压接。此时的热压接温度是后述的(A)导电性粒子中的金属的熔点以上即可,优选为150~180℃。加热压接时的压力优选为0.01~1.0MPa,压接时间可设为1~30秒。关于该布线构件与太阳能电池单元的电极的加热压接工序,不限于使用上述热压接机的方法,也可使用热空气、层压机。同样地,关于多个配置了的太阳能电池单元,通过与上述同样的方法将布线构件加热压接,可制造太阳能电池单元连结结构体、即、在两面具有电极的多个太阳能电池单元通过布线构件相互地电连接的连接结构体。在本实施方式中通过上述的连接工序而形成上述的连接部。
其后,在太阳能电池单元的受光面侧层叠密封树脂以及玻璃基板,在背面侧层叠上述密封树脂、以及被称作背板(back sheet)的保护薄膜,然后将它们用层压机以150℃、0.1MPa的压力加热720秒,进一步根据需要用铝框支撑外周部从而可制造太阳能电池模块。
予以说明,在上述制造方法中,对受光面侧以及背面侧的连接部均使用后述的导电性粘接剂组合物来形成的例子进行了说明,但是关于背面侧的连接部,未必需要使用后述的导电性粘接剂组合物,也可通过其它公知方法进行连接。
图4为表示在与受光面侧的指状电极正交的方向涂布的导电性粘接剂组合物上搭载了布线构件时的状态的放大模式剖视图。导电性粘接剂组合物19介于在受光面侧形成了指状电极103的光电转换部101与布线构件102之间。导电性粘接剂组合物19包含:树脂17和分散于树脂17中的导电性粒子16以及焊剂活性剂18。
通过将图4所示的导电性粘接剂组合物19加热加压而形成图3所示那样的连接部105的原由未必明确,但是本发明人等认为:熔融的导电性粒子的金属接触于指状电极103时生成的金属的表面张力是金属部10变为上述那样的形状的一个原因。
作为本发明的太阳能电池模块的其它的制造方法,可列举出将太阳能电池单元的电极以及布线构件的粘接与,太阳能电池单元的密封一次性地进行的方法。
关于一次性地进行太阳能电池单元的密封的方法,首先准备在受光面侧的指状电极以及背面侧的汇流条电极上涂布了后述的导电性粘接剂组合物的多个太阳能电池单元。使所涂布的导电性粘接剂组合物介于其间,将布线构件的一端与太阳能电池单元的受光面侧的指状电极对向配置,将另一端与另一太阳能电池单元的背面侧的汇流条电极对向配置。进一步,在太阳能电池单元的受光面侧配置密封树脂,在该密封树脂上配置玻璃基板。另一方面,在太阳能电池单元的背面侧配置密封树脂,在该密封树脂上配置保护薄膜。在该状态下根据需要对全体一边加压一边加热至导电性粘接剂组合物中的导电性粒子熔融的温度,从而将布线构件电连接于表面指状电极以及背面侧的汇流条电极并且粘接,并且同时通过密封树脂将太阳能电池单元密封。此时的加热的条件例如为150~180℃、1~60秒。压力的条件例如为0.01~1.0MPa。
作为布线构件,例如可列举出:Cu线、将焊锡浸渍或镀敷于Cu线而得到的TAB线(タブ線),在塑料基板上形成有金属布线的膜状布线基板。作为玻璃基板,例如可列举出带有太阳能电池单元用凹坑(ディンプル)的白板强化玻璃(白板強化ガラス)。作为密封树脂,例如可列举出使用了乙烯·乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛的密封树脂。作为保护薄膜,例如可列举出PET系或Tedlar(テドラー,注册商标)-PET层叠材料、金属箔-PET层叠材料,作为市售的产品,可使用杜邦(DUPONT)公司制Tedlar(注册商标)(氟乙烯树脂)等耐候性膜。
另外,用于制造本实施方式的太阳能电池模块的导电性粘接剂组合物优选含有(A)导电性粒子、(B)热固性树脂、(C)焊剂活性剂。
作为(A)导电性粒子,可使用包含熔点200℃以下、更优选为熔点190℃以下的金属的导电性粒子。将这样的导电性粒子用于导电性粘接剂组合物时,则使金属熔融以及凝集而成的金属部可形成粗且强固的导电通路,因此可认为与基于银粒子等粒子彼此的接触的比较细且脆弱的通路相比较而言,可谋求伴随着低电阻的发电效率提高、对于温度循环试验中的热应变的耐受性的提高。(A)导电性粒子中的金属的熔点的下限没有特别限定,但通常为120℃左右。
对于(A)导电性粒子中的金属而言,考虑环境问题,优选由除了铅以外的金属构成。作为构成(A)导电性粒子的金属,例如可列举出含有选自锡(Sn)、铋(Bi)、铟(In)、锌(Zn)等中的至少1种成分的单质或合金。予以说明,关于该合金,从可获得更良好的连接可靠性的观点考虑,在作为(A)导电性粒子中的金属全体的熔点成为200℃以下范围,也可含有选自Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Pd、Al等中的高熔点的成分。
作为构成(A)导电性粒子的金属,具体而言,由于显示明确的熔解后的固化行为,因而优选Sn42-Bi58焊锡(熔点138℃)、Sn48-In52焊锡(熔点117℃)、Sn42-Bi57-Ag1焊锡(熔点139℃)、Sn90-Ag2-Cu0.5-Bi7.5焊锡(熔点189℃)、Sn96-Zn8-Bi3焊锡(熔点190℃)、Sn91-Zn9焊锡(熔点197℃)等。固化行为是指熔融后,变冷而再次变硬固。它们之中从获取容易性、为低熔点的观点考虑优选使用Sn42-Bi58焊锡。它们单独或组合2种以上而使用。
(A)导电性粒子的平均粒径没有特别限制,优选为0.1~100μm。该平均粒径不足0.1μm时,则有导电性粘接剂组合物的粘度变高并且作业性降低的倾向。另外,导电性粒子的平均粒径超过100μm时,则有印刷性降低并且连接可靠性降低的倾向。从使导电性粘接剂组合物的印刷性以及作业性进一步变得良好的观点考虑,该平均粒径为1.0~50μm是更优选的。进一步,从更加提高导电性粘接剂组合物的保存稳定性以及固化物的安装可靠性的观点考虑,该平均粒径为5.0~30μm是特别优选的。此处,平均粒径是通过激光衍射、散射法(神岡矿业试验法No.2)来求出的值。
关于(A)导电性粒子,除了仅由熔点200℃以下的金属来构成的导电性粒子之外,还可以为用由熔点200℃以下的金属形成的金属膜将由陶瓷、二氧化硅、树脂材料等金属以外的固体材料形成的粒子的表面进行被覆而得到的导电性粒子,也可以为它们的混合物。
关于(A)导电性粒子的含量,优选构成该导电性粒子的金属的含量相对于导电性粘接剂组合物的总量而言为5~95质量%。上述金属的含量不足5质量%的情况下,有导电性粘接剂组合物的固化物的导电性降低的倾向。另一方面,上述金属的含量超过95质量%时,则有导电性粘接剂组合物的粘度变高并且作业性降低的倾向。另外,相对地导电性粘接剂组合物中的粘接剂成分变少,因此有固化物的安装可靠性降低的倾向。
构成(A)导电性粒子的金属的含量相对于导电性粘接剂组合物的总量而言优选为30~95质量%。上述金属的含量不足30质量%的情况下,有不易形成具有上述的连接部的连接结构,难以确保指状电极与布线构件间的导通的倾向。另一方面,上述金属的含量超过95质量%时,则有导电性粘接剂组合物的粘度变高并且作业性降低的倾向。另外,相对地导电性粘接剂组合物中的粘接剂成分变少,因此有固化物的安装可靠性降低的倾向。进一步从提高作业性或导电性的观点考虑,更优选为40~90质量%,从提高固化物的安装可靠性的观点考虑,进一步优选为50~85质量%,从兼顾耐温度循环性和分配涂布性的方面考虑,进一步更优选为60~80质量%。
可认为,与用于制造以往的太阳能电池模块的Sn-Ag-Cu系焊锡相比较,作为熔点200℃以下的金属而列举的铋、锌等是硬的,脆弱的。因此可认为,仅使熔点200℃以下的金属熔融而接合了太阳能电池单元的指状电极和布线构件的情况下,在温度循环试验后无法充分维持太阳能电池模块的连接特性。可认为,在本实施方式的太阳能电池模块中,太阳能电池单元的指状电极和布线构件通过使(A)导电性粒子熔融以及凝集而形成的金属部进行电连接,在此基础上还通过由树脂形成的树脂部使光电转换部以及布线构件粘接,因而可消除熔点200℃以下的金属中共同的脆弱性,可谋求对于温度循环试验中的热应变的耐受性的提高。
予以说明,也可与(A)导电性粒子一同,并用包含熔点高于200℃的金属的导电性粒子。作为这样的熔点高于200℃的金属,例如可列举出选自Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Pd、Al等中的1种金属或包含2种以上的金属的合金,更具体可列举出Au粉、Ag粉、Cu粉、镀敷Ag的Cu粉。作为市售品,可获取作为镀银铜粉的“MA05K”(日立化成工业(株)制,商品名)。
作为(B)热固性树脂,例如可列举出环氧树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、马来酰亚胺树脂以及氰酸酯树脂等热固性的有机高分子化合物、以及它们的前体。此处(甲基)丙烯酸类树脂表示甲基丙烯酸类树脂以及丙烯酸类树脂。在它们之中,更优选为(甲基)丙烯酸类树脂以及马来酰亚胺树脂所代表的具有可聚合的碳-碳双键的化合物、或环氧树脂。这些(B)热固性树脂的耐热性及粘接性优异、而且如果根据需要溶解或分散于有机溶剂中的话,则也可在液体的状态下处理,因此作业性也优异。上述的(B)热固性树脂单独使用1种或组合2种以上而使用。
(甲基)丙烯酸类树脂由具有可聚合的碳-碳双键的化合物构成。作为该化合物,例如可列举出单丙烯酸酯化合物、单甲基丙烯酸酯化合物、二丙烯酸酯化合物、以及二甲基丙烯酸酯化合物。
作为单丙烯酸酯化合物,例如可列举出:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、正丁基丙烯酸酯、异丁基丙烯酸酯、叔丁基丙烯酸酯、戊基丙烯酸酯、异戊基丙烯酸酯、己基丙烯酸酯、庚基丙烯酸酯、辛基丙烯酸酯、丙烯酸2-乙基己酯、壬基丙烯酸酯、癸基丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯、月桂基丙烯酸酯、十三烷基丙烯酸酯、十六烷基丙烯酸酯、硬脂基丙烯酸酯、异硬脂基丙烯酸酯、环己基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、二乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚丙二醇丙烯酸酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、2-丁氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、双环戊烯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、2-苯甲酰氧基乙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、2-氰乙基丙烯酸酯、γ-丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、丙烯酸缩水甘油酯、四氢糠基丙烯酸酯、二甲基氨基乙基丙烯酸酯、二乙基氨基乙基丙烯酸酯、丙烯酰氧基乙基磷酸酯以及丙烯酰氧基乙基苯基酸式磷酸酯。
作为单甲基丙烯酸酯化合物,例如可列举出:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、正丁基甲基丙烯酸酯、异丁基甲基丙烯酸酯、叔丁基甲基丙烯酸酯、戊基甲基丙烯酸酯、异戊基甲基丙烯酸酯、己基甲基丙烯酸酯、庚基甲基丙烯酸酯、辛基甲基丙烯酸酯、2-乙基己基甲基丙烯酸酯、壬基甲基丙烯酸酯、癸基甲基丙烯酸酯、异癸基甲基丙烯酸酯、月桂基甲基丙烯酸酯、十三烷基甲基丙烯酸酯、十六烷基甲基丙烯酸酯、硬脂基甲基丙烯酸酯、异硬脂基甲基丙烯酸酯、环己基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、二乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基甲基丙烯酸酯、2-乙氧基乙基甲基丙烯酸酯、2-丁氧基乙基甲基丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、双环戊烯氧基乙基甲基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、苯氧基二乙二醇甲基丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、2-苯甲酰氧基乙基甲基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基甲基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯、2-氰乙基甲基丙烯酸酯、γ-甲基丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸缩水甘油酯、四氢糠基甲基丙烯酸酯、二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯以及甲基丙烯酰氧基乙基苯基酸式磷酸酯。
作为二丙烯酸酯化合物,例如可列举出:乙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、双酚A、双酚F或双酚AD 1摩尔与丙烯酸缩水甘油酯2摩尔的反应物、双酚A、双酚F或双酚AD的聚环氧乙烷加成物的二丙烯酸酯、双酚A、双酚F或双酚AD的聚环氧丙烷加成物的二丙烯酸酯、双(丙烯酰氧基丙基)聚二甲基硅氧烷以及双(丙烯酰氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物。
作为二甲基丙烯酸酯化合物,例如可列举出:乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、双酚A、双酚F或双酚AD 1摩尔与甲基丙烯酸缩水甘油酯2摩尔的反应物、双酚A、双酚F或双酚AD的聚环氧乙烷加成物的二甲基丙烯酸酯、双酚F或双酚AD的聚环氧丙烷加成物、双(甲基丙烯酰氧基丙基)聚二甲基硅氧烷以及双(甲基丙烯酰氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物。
这些化合物可单独使用1种或组合2种以上而使用。另外,含有(甲基)丙烯酸类树脂作为热固性树脂时,也可将这些化合物预先聚合后使用,另外,也可将这些化合物与(A)导电性粒子以及(C)焊剂活性剂一同混合,与混合同时地进行聚合。
(B)热固性树脂由具有可聚合的碳-碳双键的化合物构成的情况下,导电性粘接剂组合物优选包含自由基聚合引发剂。关于自由基聚合引发剂,考虑到有效抑制气孔的观点等,有机过氧化物是适宜的。另外,从提高导电性粘接剂组合物的固化性以及粘度稳定性的观点考虑,有机过氧化物的分解温度优选为70~170℃,更优选为80~160℃。
作为自由基聚合引发剂,例如可列举出:1,1,3,3,-四甲基丁基过氧化-2-乙基己酸酯、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧基)环十二烷、二叔丁基过氧化间苯二甲酸酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、过氧化二异丙苯、叔丁基枯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)-3-己炔以及枯烯氢过氧化物。它们单独使用1种或组合2种以上而使用。
关于自由基聚合引发剂的配合比例,相对于导电性粘接剂组合物中的除了导电性粒子以外的成分的总量(以下称为“粘接剂成分”),为0.01~20质量%是优选的,为0.1~10质量%是更优选的,为0.5~5质量%是进一步优选的。
作为丙烯酸类树脂可使用市售品。作为其具体例子,可列举出:FINEDICA-261(大日本油墨化学工业(株)制,商品名)、FINEDIC A-229-30(大日本油墨化学工业(株)制,商品名)等。
作为环氧树脂,如果是在其1分子中具有2个以上的环氧基的化合物则没有特别限制,可使用公知的化合物。作为这样的环氧树脂,例如可列举出由双酚A、双酚F、双酚AD等和、表氯醇衍生的环氧树脂等。
该环氧树脂可获取市售品。作为其具体例子,可列举出:作为双酚A型环氧树脂的AER-X8501(旭化成工业株式会社制,商品名)、R-301(日本环氧树脂株式会社制,商品名)、YL-980(日本环氧树脂株式会社制,商品名),作为双酚F型环氧树脂的YDF-170(东都化成株式会社制,商品名)、YL-983(日本环氧树脂株式会社制,商品名),作为双酚AD型环氧树脂的R-1710(三井石油化学工业株式会社制,商品名),作为苯酚酚醛清漆型环氧树脂的N-730S(大日本油墨化学工业株式会社制,商品名)、Quatrex-2010(The Dow Chemical公司制,商品名),作为甲酚酚醛清漆型环氧树脂的YDCN-702S(东都化成株式会社制,商品名)、EOCN-100(日本化药株式会社制,商品名),作为多官能环氧树脂的EPPN-501(日本化药株式会社制,商品名)、TACTIX-742(The DowChemical公司制,商品名)、VG-3010(三井石油化学工业株式会社制,商品名)、1032S(日本环氧树脂株式会社制,商品名),作为具有萘骨架的环氧树脂的HP-4032(大日本油墨化学工业株式会社制,商品名),作为脂环式环氧树脂的EHPE-3150、CEL-3000(均为Daicel化学工业株式会社制,商品名)、DME-100(新日本理化株式会社制,商品名)、EX-216L(Nagase Chemtex株式会社制,商品名)、作为脂肪族环氧树脂的W-100(新日本理化株式会社制,商品名),作为胺型环氧化合物的ELM-100(住友化学工业株式会社制,商品名)、YH-434L(东都化成株式会社制,商品名)、TETRAD-X、TETRAD-C(均为三菱瓦斯化学株式会社、商品名)、630、630LSD(均为日本环氧树脂株式会社制,商品名),作为间苯二酚型环氧树脂的Denacol EX-201(Nagase化成工业社制,商品名),作为新戊二醇型环氧树脂的Denacol EX-211(Nagase Chemtex株式会社制,商品名)、作为己二醇(ヘキサンディネルグリコール)型环氧树脂的DenacolEX-212(Nagase Chemtex株式会社制,商品名),作为乙二醇·丙二醇型环氧树脂的Denacol EX系列(EX-810、811、850、851、821、830、832、841、861(均为Nagase Chemtex株式会社制,商品名)),由下述通式(I)表示的环氧树脂E-XL-24、E-XL-3L(均为三井化学株式会社制,商品名)等。这些环氧树脂之中,特别优选离子性杂质少并且反应性优异的双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、胺型环氧树脂。
[化学式1]
Figure BDA00003048787300131
此处,式(I)中,k表示1~5的整数。
上述的环氧树脂可单独使用1种或组合2种以上而使用。
导电性粘接剂组合物含有环氧树脂作为(B)热固性树脂的情况下,也可进一步含有在1分子中具有仅1个环氧基的环氧化合物作为反应性稀释剂。这样的环氧化合物可以以市售品方式获得。作为其具体例子,例如可列举出:PGE(日本化药株式会社制,商品名)、PP-101(东都化成株式会社制,商品名)、ED-502、ED-509、ED-509S(旭电化工业社制,商品名)、YED-122(油化壳牌环氧株式会社制,商品名)、KBM-403(信越化学工业株式会社制,商品名)、TSL-8350、TSL-8355、TSL-9905(东芝有机硅株式会社制,商品名)。它们单独使用1种或组合2种以上而使用。
反应性稀释剂的配合比例是不妨碍本发明的效果的范围即可,相对于上述环氧树脂的总量优选为0~30质量%。
导电性粘接剂组合物含有环氧树脂作为(B)热固性树脂的情况下,导电性粘接剂组合物更优选含有固化剂或固化促进剂。
作为固化剂,如果是以往使用的固化剂则没有特别限定,可获取市售品。作为市售的固化剂,例如可列举出:作为苯酚酚醛清漆树脂的H-1(明和化成株式会社制,商品名)、VR-9300(三井东压化学株式会社制,商品名)、作为苯酚芳烷基树脂的XL-225(三井东压化学株式会社制,商品名),作为由下述通式(II)表示的对甲酚酚醛清漆树脂的MTPC(本州化学工业株式会社制,商品名),作为烯丙基化苯酚酚醛清漆树脂的AL-VR-9300(三井东压化学株式会社制,商品名),作为由下述通式(III)表示的特殊酚醛树脂的PP-700-300(日本石油化学株式会社制,商品名)等。
[化学式2]
[化学式3]
Figure BDA00003048787300142
式(II)中,R1各自独立地表示1价的烃基,优选表示甲基或烯丙基,q表示1~5的整数。另外,式(III)中,R2表示烷基,优选表示甲基或乙基,R3表示氢原子或1价的烃基,p表示2~4的整数。
关于固化剂的配合比例,优选相对于环氧树脂的环氧基1.0当量,固化剂中的反应活性基的总量为0.2~1.2当量的比例,更优选为0.4~1.0当量的比例,进一步优选为0.5~1.0当量的比例。反应活性基不足0.2当量时,则有导电性粘接剂组合物的耐回流焊开裂性降低的倾向,超过1.2当量时则有导电性粘接剂组合物的粘度提高,作业性降低的倾向。上述反应活性基团是具有与环氧树脂的反应活性的取代基,例如可列举出酚性羟基等。
另外,作为上述固化促进剂,如果是双氰胺等以往用作固化促进剂的固化促进剂则没有特别限定,可获取市售品。作为市售品,例如可列举出:作为由下述通式(IV)表示的二元酸二酰肼的ADH、PDH、SDH(均为日本肼工业株式会社制,商品名)、作为包含环氧树脂与胺类化合物的反应物的微囊型固化剂的NOVACURE(旭化成工业株式会社制,商品名)。这些固化促进剂可单独使用1种或组合2种以上而使用。
[化学式4]
Figure BDA00003048787300151
式(IV)中,R4表示2价的芳香族基或碳原子数1~12的直链或支链的亚烷基,优选表示间亚苯基或对亚苯基。
关于上述固化促进剂的配合比例,相对于环氧树脂100质量份为0.01~90质量份是优选的,为0.1~50质量份是更优选的。该固化促进剂的配合比例不足0.01质量份时则有固化性降低的倾向,超过90质量份时则有粘度增大,处理导电性粘接剂组合物时的作业性降低的倾向。
另外,作为市售的固化促进剂,也可在上述的固化促进剂的基础上、或替代它们,使用:例如作为有机硼盐化合物的EMZ·K、TPPK(均为北兴化学工业株式会社制,商品名),作为叔胺类或其盐的DBU、U-CAT 102、106、830、840、5002(均为San-Apro株式会社制,商品名),作为咪唑类的Curezol(キュアゾール)2PZ-CN、2P4MHZ、C17Z、2PZ-OK、2PZ-CNS、C11Z-CNS(均为四国化成工业株式会制,商品名)等。
关于这些固化促进剂的配合比例,相对于环氧树脂100质量份而言,为20质量份以下是优选的。进一步为15质量份以下是优选的。
另外,固化剂以及固化促进剂可单独地使用分别的1种或者也可组合使用2种以上。
予以说明,在导电性粘接剂组合物中,在上述的(B)热固性树脂的基础上,还可添加1种或2种以上的作为粘合剂而起作用的热塑性树脂。作为热塑性树脂,例如可列举出:聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯、苯氧树脂各自的单独体系,以及上述热塑性树脂之中二种以上的共聚物。这些热塑性树脂可单独使用1种或组合2种以上而使用。
关于导电性粘接剂组合物中的(B)热固性树脂的含量,相对于粘接剂成分的总量,为1~60质量%是优选的,为5~40质量%是更优选的,为10~30质量%是进一步优选的。
(C)焊剂活性剂是具有将形成于(A)导电性粒子的表面的氧化膜去除的功能的化合物。焊剂活性剂如果是不妨碍(B)热固性树脂的固化反应的化合物则可没有特别限制地使用公知的化合物。作为这样的化合物,可列举出:松香系树脂,在分子内含有羧基、酚性羟基或醇性羟基的化合物,2,4-二乙基戊二酸、2,2-二乙基戊二酸、3-甲基戊二酸、2-乙基-3-丙基戊二酸、2,5-二乙基己二酸等在侧链具有烷基的二元酸。由于显现良好的焊剂活性、且与用作(B)热固性树脂的环氧树脂显示出良好的反应性,因此优选为在分子内含有羧基以及羟基的化合物,特别优选为脂肪族二羟基羧酸。具体优选为由下述通式(V)表示的化合物或酒石酸。
[化学式5]
Figure BDA00003048787300161
此处,式(V)中,R5表示取代或未取代的碳原子数1~5的烷基。从更有效地发挥基于使用由通式(V)表示的化合物而得到的效果的观点考虑,R5为甲基、乙基或丙基是优选的。另外,n以及m各自独立地表示0~5的整数。从更有效地发挥基于使用由通式(V)表示的化合物而得到的效果的观点考虑,n为0且m为1,或n以及m这两者为1是优选的,n以及m这两者为1是更优选的。
作为由上述通式(V)表示的化合物,例如可列举出2,2-双(羟基甲基)丙酸、2,2-双(羟基甲基)丁酸、2,2-双(羟基甲基)戊酸。
关于(C)焊剂活性剂的含量,从更有效地发挥本发明的上述的效果的观点考虑,相对于熔点200℃以下的金属的总量100质量份优选为0.5~20质量份。进一步,从保存稳定性、导电性的观点考虑,更优选为1.0~10质量份。(C)焊剂活性剂的含量不足0.5质量份的情况下,有(A)导电性粒子中的金属的熔融性降低并且导电性降低的倾向,超过了20质量份的情况下,有保存稳定性、印刷性以及分配涂布性降低的倾向。
在导电性粘接剂组合物中,除了上述的各成分之外,还可根据需要而包含选自由用于应力缓解的挠性剂(可撓剤)、用于作业性提高的稀释剂、粘接力提高剂、润湿性提高剂以及消泡剂组成的组中的1种以上的添加剂。另外,除了这些成分之外,还可在不妨碍本发明的效果的范围包含各种添加剂。
作为挠性剂,例如可列举出液状聚丁二烯(宇部兴产株式会社制,商品名“CTBN-1300X31”、“CTBN-1300X9”,日本曹达株式会社制,商品名“NISSO-PB-C-2000”)等。含有挠性剂的情况下,其含量通常相对于热固性树脂的总量100质量份,优选为0.01~500质量份。
关于导电性粘接剂组合物,也可出于粘接力提高的目的而包含硅烷偶联剂、钛偶联剂等偶联剂。作为硅烷偶联剂,例如可列举出信越化学工业株式会社制的商品名“KBM-573”等。另外,也可出于润湿性提高的目的,将阴离子系表面活性剂、氟系表面活性剂等包含于导电性粘接剂组合物。进一步,在导电性粘接剂组合物中,作为消泡剂也可含有硅油等,另外作为触变性赋予剂也可含有将蓖麻油加氢而获得的蓖麻蜡(castor wax)等脂肪族酯。上述粘接力提高剂、润湿性提高剂、消泡剂可分别单独使用1种或组合2种以上而使用。它们相对于导电性粘接剂组合物的总量优选包含0.1~10质量%。
在导电性粘接剂组合物中,为了使导电性粘接剂组合物的制作时的作业性以及使用时的涂布作业性更良好,可根据需要添加稀释剂。作为这样的稀释剂,优选为丁基溶纤剂、卡必醇、丁基溶纤剂乙酸酯、乙酸卡必醇酯、二丙二醇单甲基醚、乙二醇二乙基醚、α-松油醇等沸点比较高的有机溶剂。该稀释剂相对于导电性粘接剂组合物的总量优选包含0.1~30质量%。
导电性粘接剂组合物也可含有填料。作为填料,例如列举出:丙烯酸类橡胶、聚苯乙烯等聚合物粒子,金刚石、氮化硼、氮化铝、氧化铝、二氧化硅等无机粒子。这些填料可单独使用1种或混合2种以上而使用。
在本实施方式中,关于上述的各成分,可组合分别例示出的各成分中的任一个。
关于本实施方式的导电性粘接剂组合物,可以通过将上述的各成分分为一次或多次,根据需要进行加热,同时进行混合、熔解、解粒混炼或分散而将各成分均匀分散,以分散得到的糊状的物质的方式而获得。作为此时使用的分散·熔解装置,可列举出:公知的搅拌器、擂溃器、三辊研磨机、行星式混合机等。
从印刷性以及分配涂布性的观点考虑,上述导电性粘接剂组合物优选为液状的导电性粘接剂组合物。
本实施方式的太阳能电池模块,可通过使用上述的导电性粘接剂组合物,通过在200℃以下的低温下的连接而制造,因此与使用Sn-Ag-Cu系焊锡在260℃以上连接而制作的以往的太阳能电池模块相比较而言,可抑制太阳能电池单元的特性劣化、太阳能电池单元由翘曲、破裂等导致的成品率降低。
实施例
以下,通过实施例来进一步详细说明本发明,但本发明不受限于这些实施例。
(实施例1)
[导电性粘接剂组合物的制备]
将作为(B)热固性树脂的YDF-170(东都化成株式会社制,双酚F型环氧树脂的商品名,环氧当量=170)26.7质量份、作为其固化促进剂的2P4MZ(四国化成工业株式会社制,2-苯基-4-甲基咪唑的商品名)1.2质量份、和作为(C)焊剂活性剂的BHPA(2,2-双(羟基甲基)丙酸)2.1质量份混合,通过于三辊研磨机3次而制备了粘接剂成分。
接着,相对于上述的粘接剂成分30质量份,加入作为(A)导电性粒子的Sn42-Bi58粒子(平均粒径20μm、熔点:138℃)70质量份并混合。将所获得的混合物通过于三辊研磨机3次,然后使用真空搅拌擂溃器在500Pa以下进行10分钟脱泡处理,从而获得了导电性粘接剂组合物。
[带TAB线的太阳能电池单元的制作]
使用分配器,将上述中获得的液状的导电性粘接剂组合物,在与形成于太阳能电池单元(125mm×125mm、厚度310μm)的受光面上的表面指状电极(材质:银玻璃糊料、0.15mm×125mm)正交的方向、且在成为背面电极的正背后的位置、按照以每单位长度的重量计成为0.2mg/mm的方式,进行了涂布。接着,在涂布了导电性粘接剂组合物的指状电极上,配置被覆焊锡的TAB线(日立电线株式会社制,商品名:A-TPS、宽度0.5mm品)作为布线构件,使用热压接机在温度150℃、载荷0.5MPa、保持时间10秒的条件下进行了加热压接。对于太阳能电池单元的背面的电极也进行同样的处理,制作出10组带TAB线的太阳能电池单元。
[单元破损率的评价]
通过目视观察带有上述TAB线的太阳能电池单元的外观,确认破裂、裂纹的有无,评价其破损率并且示于表1。表1中,电池破损率的分母表示评价了的太阳能电池单元数,分子表示的是确认发生了破裂、裂纹的破损的太阳能电池单元数。
[连接部的确认]
用环氧树脂将1组上述中获得的带TAB线的太阳能电池单元按照覆盖全体的方式进行注塑,将其在TAB线的长度方向并且沿着TAB线的中央线进行切断,确认出切断得到的连接部的剖面。关于剖面,将从指状电极的剖面中央到相邻的指状电极的剖面中央为止设为1个观察单元,确认5个部位。太阳能电池单元的指状电极与TAB线通过导电性粒子的熔融物而连接的情况下,测定了与指状电极相接了的连接部中的金属部以及与光电转换部相接了的连接部中的树脂部的面积率。
[太阳能电池模块的制作]
准备由上述制作的带TAB线的太阳能电池单元,在太阳能电池单元的背面侧将密封树脂(三井化学Fabro株式会社制,商品名:SOLAR EVA SC50B)和保护膜(株式会社KOBAYASHI制,商品名:Kobatech PV)层叠,在太阳能电池单元的受光面侧将密封树脂(三井化学Fabro株式会社制,SOLAR EVASC50B)和玻璃(200×200×3mm)层叠。将这样获得的层叠体,按照使玻璃相接于真空层压机(株式会社NPC制,商品名:LM-50X50-S)的热板侧的方式进行搭载,进行5分钟吸真空,然后将真空层压机的上部的真空释放,在1atm的压力下在160℃加热10分钟,从而制作出太阳能电池模块。
[转换效率·FF测定、温度循环试验]
使用Solar Simulator(株式会社WACOM(ワコム)电创制,商品名:WXS-155S-10、AM:1.5G)测定所获得的太阳能电池模块的IV曲线,导出曲线因子(fill factor,以下简称为F.F),将其设为初期的F.F(0h)。进一步在此时也一并导出了转换效率。接着,对于该太阳能电池模块,将在-55℃的15分钟以及在125℃的15分钟设为1个循环,将其反复进行1000循环,从而进行了温度循环试验。测定该温度循环试验后的太阳能电池模块的F.F,将其设为了F.F(1000h)。根据[F.F(1000h)×100/F.F(0h)]的式子而求出温度循环试验前后的F.F的变化率(ΔF.F),将其用作评价指标。予以说明,一般而言如果ΔF.F的值为95%以上那么判断为连接可靠性良好。
(实施例2~9)
设为表1所示的组成,除此以外,与实施例1同样地操作而制备了导电性粘接剂组合物。而且,使用了所获得的导电性粘接剂组合物,除此以外,与实施例1同样地操作而制作带TAB线的太阳能电池单元,进行了电池破损率的评价以及连接部的确认。其中,在实施例7中,将指状电极与布线构件的热压接温度设为170℃。
进一步,使用了所获得的带TAB线的太阳能电池单元,除此以外,与实施例1同样地操作而制作太阳能电池模块,测定了温度循环试验前后的ΔF.F。将其结果示于表2。
予以说明,表1所示的材料的细节如下所述。另外,表1中的各材料的配合比例的单位为质量份。
YDF-170:双酚F型环氧树脂、东都化成株式会社制商品名
TETRAD-X:胺型环氧树脂、三菱瓦斯化学株式会社制商品名
EP-828:Epikote828(エピコート828)、日本环氧树脂株式会社制商品名
2P4MZ:2-苯基-4-甲基咪唑、四国化成工业株式会社制商品名
BHPA:2,2-双(羟基甲基)丙酸
2,5-DEAD:2,5-二乙基己二酸
Sn42-Bi58:Sn42-Bi58焊锡粒子、平均粒径20μm、熔点138℃
Sn40-Bi56-Zn4:Sn40-Bi56-Zn4焊锡粒子、平均粒径20μm、熔点130℃。
MA05K:镀敷Ag的Cu粉、日立化成工业株式会社制商品名,熔点1083℃
(比较例1)
将作为布线构件的被覆Sn-Ag-Cu焊锡的TAB线(日立电线株式会社制,商品名:A-TPS、宽度2.0mm品、熔点220℃)配置于形成在太阳能电池单元(125mm×125mm、厚度310μm)的受光面上的汇流条(材质:银玻璃糊料、2mm×125mm)上,使用热压接机在温度260℃、载荷0.5MPa、保持时间10秒的条件下进行了加热压接。对于背面的电极也进行同样的处理,制作出10组带TAB线的太阳能电池单元。
通过与实施例1同样的方法对带TAB线的太阳能电池单元进行了电池破损率的评价以及连接部的确认。进一步,使用了上述中获得的带TAB线的太阳能电池单元,除此以外,与实施例1同样地操作而制作太阳能电池模块,测定了其温度循环试验前后的ΔF.F。将其结果示于表2。
(比较例2)
在与形成于太阳能电池单元(125mm×125mm、厚度310μm)的受光面上的表面指状电极(材质:银玻璃糊料、0.15mm×125mm)正交的方向且在成为背面电极的正背后的位置处,配置作为布线构件的被覆Sn-Ag-Cu焊锡的TAB线(日立电线株式会社制,商品名:A-TPS、宽度0.5mm品),使用热压接机在温度260℃、载荷0.5MPa、保持时间10秒的条件下进行了加热压接。对于背面的电极也进行同样的处理,制作出10组带TAB线的太阳能电池单元。
通过与实施例1同样的方法对带TAB线的太阳能电池单元进行了电池破损率的评价以及连接部的确认。进一步,使用了上述中获得的带TAB线的太阳能电池单元,除此以外,与实施例1同样地操作而制作太阳能电池模块,测定了其温度循环试验前后的ΔF.F。将其结果示于表2。
(比较例3)
替代导电性粘接剂组合物,使用了Sn42-Bi58膏状焊锡(株式会社Tamura制作所制,TLF-401-11、熔点138℃),除此以外,与实施例1同样地操作,制作带TAB线的太阳能电池单元,进行了电池破损率的评价以及连接部的确认。进一步,使用了上述中获得的带TAB线的太阳能电池单元,除此以外,与实施例1同样地操作而制作太阳能电池模块,测定了其温度循环试验前后的ΔF.F。将其结果示于表2。
(比较例4)
相对于导电性粘接剂组合物总量100重量份,与导电性粘接剂组合物的制备中记载的方法同样地调制27.9重量份的作为树脂的YDF-170、72.1重量份的作为导电性粒子的银粉(TCG-1、株式会社德力化学研究所制,商品名)。使用该导电性粘接剂组合物,与实施例1同样地操作,制作带TAB线的太阳能电池单元,进行了电池破损率的评价以及连接部的确认。进一步,使用了上述中获得的带TAB线的太阳能电池单元,除此以外,与实施例1同样地操作而制作太阳能电池模块,测定了其温度循环试验前后的ΔF.F。将其结果示于表2。
表1
Figure BDA00003048787300221
表2
确认了,具有将指状电极和布线构件电连接的使熔点200℃以下的金属熔融而成的金属部、和将光电转换部和布线构件粘接的树脂部的实施例1~9的太阳能电池模块在连接时都不使电池破损,转换效率高,进一步温度循环试验前后的ΔF.F充分高并且具有良好的可靠性。
另一方面,在使用实施了Sn-Ag-Cu焊锡镀覆的布线构件并且在270℃下连接的比较例1以及比较例2的带TAB线的太阳能电池单元中,发生了电池的破损,降低了成品率。另外,在比较例1的使用了汇流条的构成中,降低了转换效率。使用由Sn42-Bi58和焊剂构成的膏状焊锡进行连接的比较例3的太阳能电池模块中,没有树脂部,降低了温度循环试验前后的ΔF.F。进一步,在包含银填料和环氧树脂组合物的比较例4的太阳能电池模块中,没有金属连接部,降低了温度循环试验前后的ΔF.F。
符号说明
10金属部、11树脂部、16导电性粒子、17树脂、18焊剂活性剂、19导电性粘接剂组合物、100、200太阳能电池模块、101光电转换部、102布线构件、103指状电极、104、107汇流条电极、105、108连接部、106背面电极、107汇流条电极。

Claims (4)

1.一种太阳能电池模块,其为通过连接部将多个太阳能电池单元与将该太阳能电池单元彼此电连接的布线构件连接的太阳能电池模块,
在所述太阳能电池单元的光电转换部的受光面形成有多个指状电极,
所述布线构件按照与所述多个指状电极交叉的方式配置,
所述受光面侧的连接部具有:金属部,使包含熔点200℃以下的金属的导电性粒子在树脂中熔融以及凝集而成,并且将各指状电极和布线构件连接;以及树脂部,由所述树脂形成并且覆盖该金属部的周围而将光电转换部以及布线构件粘接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述指状电极的宽度为20~400μm。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池模块,其中,所述受光面侧的连接部使用含有(A)包含熔点200℃以下的金属的导电性粒子、(B)热固性树脂以及(C)焊剂活性剂的导电性粘接剂组合物而形成。
4.一种太阳能电池模块,其为通过连接部将多个太阳能电池单元与将该太阳能电池单元彼此电连接的布线构件连接的太阳能电池模块,
在所述太阳能电池单元的光电转换部的受光面形成有多个指状电极,
所述布线构件按照与所述多个指状电极交叉的方式配置,
所述受光面侧的所述连接部具有:金属部,使包含熔点200℃以下的金属的导电性粒子在树脂中熔融以及凝集而成,并且将各指状电极和布线构件连接;以及树脂部,由填充于该金属部周围的所述树脂形成,
所述金属部的剖面从所述指状电极侧朝向所述布线构件成为逐渐变宽的形状。
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