CN103199122A - 导电性粘接片及太阳能电池组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及导电性粘接片及太阳能电池组件,所述导电性粘接片具备导电性粘接层和在导电性粘接层的厚度方向的一个面上形成的光反射层。所述太阳能电池组件具备通过该导电性粘接片使背面电极连接的多个背面电极型太阳能电池单元。

Description

导电性粘接片及太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及导电性粘接片及太阳能电池组件,具体涉及导电性粘接片,以及具备多个通过该导电性粘接片而使背面电极连接的背面电极型太阳能电池单元的太阳能电池组件。
背景技术
迄今,已知具备:相互隔着间隔而配置多个的太阳能电池单元、在这些太阳能电池单元各自的表面(受光面)和背面这两面上设置的电极(正极和负极)、以及以使邻接的太阳能电池单元接合(固定)的方式将电极间电连接的导电性接合构件的太阳能电池组件。该太阳能电池单元在其受光面接收太阳光,将于太阳能电池单元处产生的电能由表面及背面两面的电极通过导电性接合构件集电。
另一方面,近年来,为了得到更多的电能,提出了一种太阳能电池组件,其具备相互隔着间隔而多个排列配置的太阳能电池单元(背面电极型)、在它们各自的背面设置的背面电极、和使背面电极间电连接的电路基板。(例如,参照日本特开2011-159726号公报)。
在日本特开2011-159726号公报的太阳能电池组件中,由于能够以受光面的整面接收太阳光,因此能够得到更多的电能。
发明内容
发明要解决的问题
然而,日本特开2011-159726号公报的背面电极型太阳能电池单元无法有效地利用通过多个太阳能电池单元间的间隙的太阳光。因此,无法进一步得到更多的电能,存在未使发电效率充分提高的问题。
本发明的目的在于,提供能够使多个太阳能电池单元的背面电极确实地粘接、电连接、并获得更多的电能,从而使发电效率充分提高的导电性粘接片及使用其的太阳能电池组件。
导电性粘接片的特征在于,其具备导电性粘接层、和在所述导电性粘接层的厚度方向的一个面上形成的光反射层。
另外,在本发明的导电性粘接片中,适宜的是,前述导电性粘接层由含有无铅焊料颗粒、高熔点金属颗粒及树脂的导电性粘接组合物形成。
另外,在本发明的导电性粘接片中,适宜的是,前述无铅焊料颗粒的熔点在200℃以下。
另外,在本发明的导电性粘接片中,适宜的是,前述无铅焊料颗粒为锡-铋合金。
另外,在本发明的导电性粘接片中,适宜的是,相对于所述导电性粘接组合物,前述无铅焊料颗粒的配混比率为15体积%以上且90体积%以下。
另外,在本发明的导电性粘接片中,适宜的是,前述树脂含有热固化性树脂。
另外,在本发明的导电性粘接片中,适宜的是,前述导电性粘接组合物还含有活性剂。
另外,在本发明的导电性粘接片中,适宜的是,前述光反射层含有氧化钛颗粒。
另外,本发明的太阳能电池组件的特征在于,其具备:相互隔着间隔而配置有多个的背面电极型太阳能电池单元,和导电性粘接片,所述导电性粘接片以前述光反射层从前述多个背面电极型太阳能电池单元间的间隙向表面侧露出的方式将前述多个背面电极型太阳能电池单元各自的背面电极间连接,前述导电性粘接片具备导电性粘接层、和在前述导电性粘接层的厚度方向的一个面上形成的光反射层。
在本发明的太阳能电池组件中,本发明的导电性粘接片将相互隔着间隔而配置有多个的背面电极型太阳能电池单元各自的背面电极间连接。因此,能够边将多个背面电极型太阳能电池单元粘接固定、边使背面电极间导电。
另一方面,在从背面电极型太阳能电池单元间的间隙向表面侧露出的光反射层中,由于能够反射通过背面电极型太阳能电池单元间的太阳光,因而能使背面电极型太阳能电池单元接收反射光。因此,能够有效利用通过背面电极型太阳能电池单元间的太阳光。
能够通过导电性粘接层及光反射层对导电性粘接片与通过其接合的背面电极之间的焊料接合部分的周边进行增强。
结果,能够提高具备通过导电性粘接片使背面电极连接的背面电极型太阳能电池单元的太阳能电池组件的可靠性。
附图说明
图1示出本发明的导电性粘接片的一个实施方式的剖视图。
图2为本发明的太阳能电池组件的一个实施方式,
(a)为俯视图,
(b)为仰视图。
图3示出沿图2的(b)所示的A-A线的太阳能电池组件的剖视图。
图4为图3所示的太阳能电池组件的制造方法的工序图,
(a)为准备导电性粘接片的工序;
(b)为在背面电极上热压接导电性粘接片的工序(第1热压接工序);
(c)为在背面电极上进一步热压接导电性粘接片的工序(第2热压接工序)。
具体实施方式
图1示出本发明的导电性粘接片的一个实施方式的剖视图,图2示出本发明的太阳能电池组件的一个实施方式,图3示出沿图2的(b)所示的A-A线的太阳能电池组件的剖视图,图4为图3所示的太阳能电池组件的制造方法的工序图。
需要说明的是,导电性粘接片1及太阳能电池组件6的方向以图1~图4所示的方向箭头为基准。
另外,在图3中,为了明确示出光反射层3及导电性粘接层2的相对配置,省略了无铅焊料颗粒14、高熔点金属颗粒11及树脂15。
在图1中,如图2的(b)所参照的那样,导电性粘接片1在前后方向上形成为长的长条片状,其具备导电性粘接层2、和形成在导电性粘接层2的表面(厚度方向的一个面)上的光反射层3。
导电性粘接层2由导电性粘接组合物形成。
导电性粘接组合物例如含有无铅焊料颗粒、高熔点金属颗粒及树脂。
形成无铅焊料颗粒的无铅焊料为不含铅的焊料,例如可列举出锡-铋合金(Sn-Bi)、锡-银-铜合金(Sn-Ag-Cu)等低熔点金属合金。可优选列举出锡-铋合金。
关于锡-铋合金中锡的配混比率,例如为10~50质量%,优选为25~45质量%,关于铋的配混比率,例如为50~90质量%,优选为55~75质量%。
关于无铅焊料的熔点,例如为200℃以下,并且,例如也为140℃以上。
作为无铅焊料颗粒的形状,没有特别限定,例如可列举出球状、片状、针状等,可优选列举出球状。
无铅焊料颗粒的最大长度的平均值(球状的情况下为平均粒径),例如为10~50μm,优选为20~40μm。无铅焊料颗粒的最大长度的平均值不满足上述范围时,无铅焊料颗粒容易氧化,有时难以在期望温度(具体而言为200℃以下)下熔融(参照后述图4的(c))。另一方面,无铅焊料颗粒的最大长度的平均值超过上述范围时,有时导电性粘接片1难以薄型化。
最大长度的平均值使用激光衍射散射式粒度分布仪测定。此外,后述高熔点金属颗粒及反射性颗粒的最大长度的平均值也通过与上述同样的方法测定。
无铅焊料颗粒可以单独使用或两种以上组合使用。
作为形成高熔点金属颗粒的高熔点金属,例如可列举出银、铜、金、铂、钛、锌、铝、铁、镍、它们的合金等。可优选列举出铜。
高熔点金属的熔点例如为300℃以上、优选为400℃以上。
高熔点金属颗粒的最大长度的平均值(球状的情况下为平均粒径)例如为10~50μm,优选为20~40μm。高熔点金属颗粒的最大长度的平均值不满足上述范围时,有时难以高填充化。另一方面,高熔点金属颗粒的最大长度的平均值超过上述范围时,有时导电性粘接片1难以薄膜化。
高熔点金属颗粒可以单独使用或两种以上组合使用。
作为树脂,例如可列举出热固化性树脂等。
作为热固化性树脂,例如可列举出环氧树脂、热固化性聚酰亚胺、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、有机硅树脂、热固化性聚氨酯树脂等。
作为热固化性树脂,可优选列举出环氧树脂、酚醛树脂、热固化性聚氨酯树脂,进一步可优选列举出环氧树脂、酚醛树脂。
作为环氧树脂,例如可列举出:双酚型环氧树脂(例如,双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、二聚酸改性双酚型环氧树脂等)、酚醛清漆型环氧树脂(例如,苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂等)、萘型环氧树脂、芴型环氧树脂(例如,二芳基芴型环氧树脂等)、三苯基甲烷型环氧树脂(例如,三羟苯基甲烷型环氧树脂等)等芳香族系环氧树脂,例如三环氧丙基异氰脲酸酯(异氰脲酸三缩水甘油酯)、海因环氧树脂等含氮环环氧树脂,例如,脂肪族系环氧树脂,脂环式环氧树脂(例如,双环型环氧树脂等),缩水甘油醚型环氧树脂,缩水甘油胺型环氧树脂等。
作为环氧树脂,可优选列举出芳香族系环氧树脂,可进一步优选列举出双酚型环氧树脂,可特别优选列举出双酚F型环氧树脂。
环氧树脂可以使用市售品,具体而言,可以使用YSLV-80XY(双酚F型环氧树脂,Nippon Steel Chemical Co.,Ltd.制造)等。
酚醛树脂是使苯酚和甲醛在酸性催化剂下缩合而得到的酚醛清漆型酚醛树脂,例如可列举出由苯酚和二甲氧基对二甲苯或双(甲氧基甲基)联苯合成的苯酚-芳烷基树脂等。
可优选列举出苯酚-芳烷基树脂。
苯酚-芳烷基树脂可以使用市售品,具体而言,可以使用MEH-7851-SS、MEHC-7800H(上述为Meiwa Plastic Industries,Ltd.制造)等。
另外,热固化性树脂也可以与固化剂组合使用,制备成含有热固化性树脂及固化剂的树脂组合物。
作为固化剂,例如可列举出有机膦化合物、咪唑化合物、胺化合物、酸酐化合物、酰胺化合物、酰肼化合物、咪唑啉化合物、脲化合物等。可优选列举出有机膦化合物。
作为有机膦化合物,例如可列举出四苯基硼四苯基磷、四对甲苯基硼化四苯基膦、四苯基膦三苯基硼酸酯等。
固化剂可以使用一般的市售品,具体而言,可以使用TPP-K(四苯基硼四苯基磷,Hokko Chemical Industry Co.,Ltd.制造)等。
关于固化剂的配混比例,相对于100质量份的热固化性树脂,例如为0.01~5质量份,优选为0.05~1质量份。
另外,作为树脂,还可列举出热塑性树脂。
作为热塑性树脂,例如可列举出聚烯烃(例如,聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等)、丙烯酸(酯)类树脂、聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺(尼龙(Nylon)(注册商标))、聚碳酸酯、聚缩醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚芳砜(polyarylsulfone)、热塑性聚酰亚胺、热塑性聚氨酯树脂、聚氨基双马来酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、双马来酰亚胺三嗪树脂、聚甲基戊烯、氟树脂、液晶聚合物、烯烃-乙烯醇共聚物、离聚物、聚芳酯、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物等。
作为热塑性树脂,可优选列举出丙烯酸(酯)类树脂、聚酯树脂等,进一步可优选列举出丙烯酸(酯)类树脂。
丙烯酸(酯)类树脂由丙烯酸(酯)系聚合物形成,关于这种丙烯酸(酯)系聚合物,例如为含有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯等具有碳原子数1~12的烷基部分的(甲基)丙烯酸烷基酯作为主成分的单体的聚合物。
作为丙烯酸(酯)系聚合物,可以使用市售品,具体而言,可以使用LA Polymer(Kuraray Co.,Ltd.制造)、SG-700AS(Nagase ChemteX Corporation制造)、UC-3510(Toagosei Co.,Ltd.制造)等。
这些树脂可以单独使用或两种以上组合使用。可优选列举出:热固化性树脂和热塑性树脂的组合使用,以及,热固化性树脂的单独使用。
作为热固化性树脂和热塑性树脂的组合使用,具体而言,可列举出作为热固化性树脂的环氧树脂及酚醛树脂、与作为热塑性树脂的丙烯酸(酯)类树脂的组合使用。
关于热固化性树脂的配混比率,相对于树脂例如为10~90质量%,优选为20~80质量%。另外,组合使用作为热固化性树脂的环氧树脂及酚醛树脂时,环氧树脂的配混比率相对于热固化性树脂例如为10~90质量%、优选为20~80质量%,酚醛树脂的配混比率相对于热固化性树脂例如为10~90质量%、优选为20~80质量%。
另外,关于与热固化性树脂组合使用的热塑性树脂的配混比例,相对于100质量份的热固化性树脂,例如为10~90质量份,优选为20~80质量份。
另外,也可以通过使树脂与活性剂组合使用来制备成含有树脂及活性剂的树脂组合物。
关于活性剂,为了使无铅焊料颗粒容易地熔融而在树脂组合物中任意地配混。
作为活性剂,例如可列举出己二酸、癸二酸、2-苯氧基苯甲酸等有机羧酸类等。
关于活性剂的配混比率,相对于无铅焊料颗粒和高熔点金属颗粒的总量,例如为0.1~20质量%,优选为0.5~5质量%。
关于无铅焊料颗粒和高熔点金属颗粒的总体积量的比率,相对于导电性粘接组合物,例如为50~90体积%,优选为60~85体积%。上述总体积量的比率超过上述范围时,有时无法将无铅焊料颗粒和高熔点金属颗粒填充到导电性粘接组合物中。另一方面,上述总体积量的比率不足上述范围时,有时无法实现电连接。
另外,关于无铅焊料颗粒与高熔点金属颗粒的比值(无铅焊料颗粒/高熔点金属颗粒),以体积基准计,例如为0.25~4,优选为0.4~2.5。超过上述比值时,有时会增大成本。另一方面,不足上述比值时,有时无法得到高熔点金属颗粒间的导电通路(参照后述图4的(c))。
并且,导电性粘接组合物是通过将无铅焊料颗粒、高熔点金属颗粒、树脂、和按照需要而添加的活性剂以上述配混比率配混而制备的。具体而言,将上述成分用混炼机等混炼,从而将导电性粘接组合物制备成混炼物。
然后,将制备的混炼物成型为片状,从而制作导电性粘接层2。
导电性粘接层2例如由T型模头等通过挤出成型而成型为片状。
导电性粘接层2的厚度例如为10~200μm,优选为50~100μm。导电性粘接层2的厚度超过上述范围时,有时成本会增加。另一方面,导电性粘接层2的厚度不足上述范围时,会出现比无铅焊料颗粒和/或高熔点金属颗粒的最大长度的平均值更薄的情况,在这种情况下,难以成型为片状。
光反射层3在导电性粘接层2的上表面整面层叠。
光反射层3由反射性组合物形成。
反射性组合物含有反射性颗粒和树脂。
反射性颗粒是为了赋予光反射层3光反射性而配混在反射性组合物中的。反射性颗粒例如为白色颗粒,作为这样的白色颗粒,具体而言,可列举出白色颜料。
作为白色颜料,例如可列举出白色无机颜料,作为这样的白色无机颜料,例如可列举出氧化钛颗粒、氧化硅(二氧化硅)颗粒、氧化铝(矾土)、氧化锌、氧化锆等氧化物,例如铅白(碳酸铅)、碳酸钙等碳酸盐,例如高岭土(高岭石)等粘土矿物等。
作为白色无机颜料,可优选列举出氧化物颗粒,可进一步优选列举出氧化钛颗粒。
若为氧化钛颗粒,则能够得到高白度、高光反射性、高分散性、优异的耐候性、高化学稳定性等特性。
这样的氧化钛颗粒具体为由TiO2(氧化钛(Ⅳ),二氧化钛)形成的颗粒。
对反射性颗粒的形状没有特别限定,例如可列举出球状、板状、针状等。反射性颗粒的最大长度的平均值(球状的情况下为其平均粒径)例如为100~500nm。反射性颗粒的最大长度的平均值在上述范围以外时,光反射层3对可见光(波长300~800nm)的反射率降低,有时无法得到充分的太阳光的反射效果(后述)。
作为树脂,例如可列举出与上述例示的树脂相同的树脂,可优选列举出热固化性树脂和热塑性树脂的组合使用。
作为热固化性树脂,可优选列举出芳香族系环氧树脂,可进一步优选列举出双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂,可特别优选列举出双酚A型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂。
另外,作为双酚A型环氧树脂的市售品,可使用例如EpikoteYL980(Japan Environment Research Co.,Ltd.制造),作为甲酚酚醛清漆型环氧树脂的市售品,例如可列举出KI-3000(JapanEnvironment Research Co.,Ltd.制造)。
作为热塑性树脂,可优选列举出丙烯酸(酯)类树脂。
作为丙烯酸(酯)类树脂的市售品,例如可列举出SG-700AS(Nagase ChemteX Corporation制造)、UC-3510(Toagosei Co.,Ltd.制造)。
关于热固化性树脂的配混比率,相对于树脂例如为10~90质量%,优选为20~80质量%。另外,组合使用作为热固化性树脂的环氧树脂和酚醛树脂时,环氧树脂的配混比率相对于热固化性树脂例如为10~90质量%,优选为20~80质量%。
另外,关于热塑性树脂的配混比例,相对于100质量份热固化性树脂,例如为10~90质量份,优选为20~80质量份。
关于反射性颗粒的配混比率,相对于反射性组合物,以体积基准计例如为10~40体积%、优选为15~35体积%。
反射性颗粒的配混比率不满足上述范围时,光反射层3的反射率降低。进而,为了防止这种反射率的降低,需要加厚光反射层3的厚度。这样一来,如图4的(c)所参照的那样,利用被光反射层3包含的无铅焊料颗粒14对背面电极4的熔融粘接(后述)有时会变得困难。
另一方面,反射性颗粒的配混比率超过上述范围时,即树脂的配混比率过小时,反射性组合物的粘度变得过高,因此,利用被光反射层3包含的无铅焊料颗粒14对背面电极4的熔融粘接(后述)有时会变得困难。
关于树脂的配混比率,相对于反射性组合物,以体积基准计例如为60~90体积%、优选为65~85体积%。
关于反射性组合物,可以将反射性颗粒和树脂配混并通过例如混炼机等进行混炼从而以混炼物的形式制备。
接着,光反射层3通过将所制备的混炼物成型为片状而形成。
光反射层3例如通过由设置于混炼机上的T型模头等挤出成型而成型为片状。
光反射层3对波长460nm的光的反射率例如为70~90%。
光反射层3的厚度例如为1~15μm、优选为5~12μm。光反射层3的厚度超过上述范围时,如图4的(c)所参照的那样,利用被光反射层3包含的无铅焊料颗粒14对背面电极4的熔融粘接(后述)有时会变得困难。
另一方面,光反射层3的厚度不满足上述范围时,光反射层3反射率降低,有时无法充分得到对太阳光的反射效果(后述)。
然后,如图1所参照的那样,导电性粘接片1是通过将上述导电性粘接层2和光反射层3相互贴合而得到的。
接着,参照图2及图3说明具备多个背面电极型太阳能电池单元5的太阳能电池组件6,所述背面电极型太阳能电池单元5具备通过导电性粘接片1连接的背面电极4。
如图2的(b)所示,该太阳能电池组件6具备在前后方向上相互隔着间隔而配置有多个的背面电极型太阳能电池单元5、和将多个背面电极型太阳能电池单元5的各个背面电极4之间连接的导电性粘接片1。
如图2的(a)所示,背面电极型太阳能电池单元5形成为俯视大致矩形板的形状,沿前后方向多个排列配置成1列。多个背面电极型太阳能电池单元5的各上表面作为接收太阳光而产生电能的受光面。另一方面,如图2的(b)所示,在多个背面电极型太阳能电池单元5的各下表面(背面)设有用于取出在受光面产生的电能的背面电极4。
背面电极4形成为具有正极7和负极8的电极图案(electrodepattern)。
正极7形成为向后方开口的大致梳子形状。具体而言,正极7一体化地具备在背面电极型太阳能电池单元5的背面的前端部沿左右方向延伸的正极侧集电部9、和自正极侧集电部9向后方延伸并在左右方向上相互隔着间隔而多个平行配置的正极侧梳齿部10。
负极8形成为向前方开口的大致梳子形状。具体而言,负极8一体化地具备在背面电极型太阳能电池单元5的背面的后端部沿左右方向延伸的负极侧集电部12、和自负极侧集电部12向前方延伸并在左右方向上相互隔着间隔多个平行配置的负极侧梳齿部13。
在背面电极4中,在左右方向上,各正极侧梳齿部10和各负极梳齿部13隔着间隔交替地排列配置。
导电性粘接片1如图2的(b)和图3所示将沿前后方向邻接的背面电极型太阳能电池单元5的背面电极4连接。例如,导电性粘接片1将第1背面电极型太阳能电池单元5A的正极7、和在第1背面电极型太阳能电池单元5A的前侧邻接配置的第2背面电极型太阳能电池单元5B的负极8连接。
详细而言,导电性粘接片1,以横跨第1背面电极型太阳能电池单元5A的正极侧集电部9、和第2背面电极型太阳能电池单元5B的负极侧集电部12的方式,将正极7和负极8连接。更具体而言,光反射层3在其前后方向两端部的上表面与第1背面电极型太阳能电池单元5A中的正极侧集电部9的周边部(内侧部)、和第2背面电极型太阳能电池单元5B中的负极侧集电部12的周边部(内侧部)接触。
需要说明的是,如图3所示,在导电性粘接片1的前后方向两端部,在与背面电极4相对的部分上没有形成光反射层3,不与光反射层3重叠的导电性粘接层2的表面与背面电极4直接接触。
因此,如图3所示,在导电性粘接片1上,其前后方向两端部的导电性粘接层2与第1背面电极型太阳能电池单元5A中的正极侧集电部9、和第2背面电极型太阳能电池单元5B中的负极侧集电部12直接接触。
另一方面,关于导电性粘接片1的前后方向中部的光反射层3,其从多个背面电极型太阳能电池单元5的间隙向上侧露出,并且与第1背面电极型太阳能电池单元5A及第2背面电极型太阳能电池单元5B相互相对一侧(内侧)的端部的下表面及侧面直接接触。
接着,参照图2~图4说明太阳能电池组件6的制造方法。
该方法中,如图2的(a)和图2的(b)所参照的那样,准备多个背面电极型太阳能电池单元5,将它们沿前后方向排列配置。
然后,如图4的(a)所示,将导电性粘接片1以横跨邻接的背面电极型太阳能电池单元5的正极侧集电部9和负极侧集电部12的方式载置在背面电极型太阳能电池单元5的背面。
接着,如图4的(b)和图4的(c)所示,将导电性粘接片1与背面电极4(正极7和负极8)粘接。
如图4的(b)所示,为了使导电性粘接片1与背面电极4粘接,将导电性粘接片1和背面电极4热压接(第1热压接工序)。
第1热压接工序中的温度例如为80℃以上且不足140℃、优选为100℃以上且130℃以下,压力例如为0.1~2MPa、优选为0.2~1MPa。
在该第1热压接工序中,如图4的(b)所示,导电性粘接片1会软化。
详细而言,导电性粘接组合物含有热固化性树脂时,热固化性树脂成为B阶状态(半固化状态)。进而,导电性粘接层2含有热塑性树脂时,热固化性树脂软化。
另外,反射性组合物含有热固化性树脂时,热固化性树脂成为B阶状态(半固化状态)。进而,导电性粘接层2含有热塑性树脂时,热固化性树脂软化。
因而,背面电极型太阳能电池单元5中与背面电极4相对的光反射层3向其下侧移动,陷入B阶状态和/或软化状态的导电性粘接层2中。换言之,厚度方向上不与背面电极4相对的光反射层3(宽度方向中央部)相对于与背面电极4相对的光反射层3(宽度方向两端部)向上侧移动。
需要说明的是,如图4的(b)所示,陷入导电性粘接层2的光反射层3的宽度方向的两端部会包含(埋设)无铅焊料颗粒14。被光反射层3包含的无铅焊料颗粒14会与背面电极4接触、或存在于背面电极4的附近。
然后,如图4的(c)所示,将导电性粘接片1和背面电极4进一步热压接(第2热压接工序)。
第2热压接工序中的温度例如为140℃以上且200℃以下,压力例如为0.1~2MPa、优选为0.2~1MPa。
在该第2热压接工序中,如图4的(c)所示,无铅焊料颗粒14熔融,而将高熔点金属颗粒11之间熔融连接。
详细而言,无铅焊料颗粒14以包覆相互邻接的高熔点金属颗粒11、经过它们而连续的方式形成,由此,在导电性粘接层2中形成由形成无铅焊料颗粒14的无铅焊料制成的导电通路20。
进而,与背面电极4相对的无铅焊料颗粒14在背面电极4的下表面熔融粘接(熔接)。由此,形成使正极7和负极8电连接(导通)的导电通路20。
与此同时,导电性粘接组合物和/或反射性组合物含有热固化性树脂时,热固化性树脂成为C阶状态(完全固化)。
另一方面,于光反射层3中与背面电极型太阳能电池单元5热压接的部分,在反射性组合物含有热塑性树脂时,热固化性树脂熔融,因此,反射性颗粒在导电性粘接层2中扩散。因此,如图4的(c)所示,与背面电极型太阳能电池单元5相对的光反射层3实质上消失。
通过该第2热压接工序,导电性粘接片1与背面电极型太阳能电池单元5的背面电极4(正极7和负极8)粘接。
然后,在该太阳能电池组件6中,导电性粘接片1将相互隔着间隔而配置有多个的背面电极型太阳能电池单元5的各背面电极4之间连接。因此,能够将多个背面电极型太阳能电池单元5粘接固定,并使背面电极4之间导电。
另一方面,从背面电极型太阳能电池单元5间的间隙向表面侧露出的光反射层3中,由于能够反射通过背面电极型太阳能电池单元5之间的太阳光,因而,能够通过背面电极型太阳能电池单元5接收反射光。因此,能够有效利用通过背面电极型太阳能电池单元5之间的太阳光。
可以通过导电性粘接层2和光反射层3增强导电性粘接片1与通过其接合的背面电极4之间的焊料接合部周边。尤其,导电性粘接层2和光反射层3含有树脂时,能够通过该树脂确实地强化上述部分。
因此,能够提高具备通过导电性粘接片1而将背面电极4连接的背面电极型太阳能电池单元5的太阳能电池组件6的可靠性。
此外,图3的实线的实施方式中,导电性粘接层2的背面露出,但是,例如,如图3的虚线所示,也可以在导电性粘接层2的背面设置金属箔16。
金属箔16在导电性粘接层2的背面整面层叠。
作为形成金属箔16的金属,例如可列举出铜、银、金等。可优选列举出铜。
金属箔16的厚度例如为18~150μm,优选为30~75μm。
图3的虚线所示的实施方式中,在图3的实线所示的作用效果的基础上,还能够通过金属箔16支撑导电性粘接层2,更进一步提高太阳能电池组件6的机械强度。
实施例
下面示出实施例和比较例对本发明进行更具体的说明,但本发明不受实施例和比较例的任何限制。
实施例1
导电性粘接层的制作
将32质量份的环氧树脂(YSLV-80XY,双酚F型环氧树脂,Nippon Steel Chemical Co.,Ltd.制造)、33质量份的酚醛树脂(MEH-7851-SS,苯酚-芳烷基树脂,Meiwa Plastic Industries,Ltd.制造)、30质量份的丙烯酸(酯)类树脂(LA Polymer,丙烯酸(酯)系聚合物,Kuraray Co.,Ltd.制造)和5质量份的活性剂(2-苯氧基苯甲酸)配混,从而以混炼物的形式制备树脂组合物。
然后,将树脂组合物、无铅焊料颗粒(42Sn-58Bi、锡-铋合金颗粒,熔点139℃,球状、平均粒径35μm)、和铜颗粒(熔点1083℃,球状、平均粒径20μm)以使它们的体积比为30:20:50的方式混炼,从而以混炼物的形式制备导电性粘接组合物。
然后,通过将混炼物成型为50μm的片状,制作导电性粘接层。
光反射层的制作
将41质量份的丙烯酸(酯)类树脂A(SG-700AS,丙烯酸(酯)系树脂,Nagase ChemteX Corporation制造)、1.7质量份的丙烯酸(酯)类树脂B(UC-3510,丙烯酸(酯)系树脂,ToagoseiCo.,Ltd.制造)、7.9质量份的环氧树脂A(KI-3000,甲酚酚醛清漆型环氧树脂,Japan Environment Research Co.,Ltd.制造)、21质量份的环氧树脂B(Epikote YL980,双酚A型环氧树脂,Japan Environment Research Co.,Ltd.制造)、28质量份的酚醛树脂(MEHC-7800H,苯酚-芳烷基树脂,Meiwa Plastic Industries,Ltd.制造)、0.068质量份的固化剂(TPP-K,四苯基硼四苯基磷,Hokko Chemical Industry Co.,Ltd.制造)配混至41质量份的甲乙酮中,制备清漆。
然后,通过将清漆和氧化钛颗粒(球状、平均粒径250nm)以它们的体积比为82:18(固成分:氧化钛颗粒)的方式混合,将混合物以它们的体积比为30:20:50的方式混炼,从而以混炼物的形式制备反射性组合物。
然后,将混炼物成型为10μm的片状,由此制作光反射层。
导电性粘接层的制作
将导电性粘接层与光反射层相互贴合,由此制作导电性粘接片(参照图1)。
实施例2
在导电性粘接层的制作中,除了以树脂组合物、无铅焊料颗粒、和铜颗粒的体积比为30:35:35的方式混炼之外,与实施例1进行同样的处理,制作导电性粘接层,继而制作导电性粘接片。
实施例3
在导电性粘接层的制作中,除了以树脂组合物、无铅焊料颗粒、和铜颗粒的体积比为30:50:20的方式混炼之外,与实施例1进行同样的处理,制作导电性粘接层,继而制作导电性粘接片。
实施例4
在导电性粘接层的制作中,除了配混无铅焊料颗粒(Sn-Ag-Cu,质量比为96.5:3:0.5,熔点220℃、球状、平均粒径35μm)代替无铅焊料颗粒(42Sn-58Bi)之外,与实施例1进行同样的处理,制作导电性粘接层,继而制作导电性粘接片。
实施例5
在导电性粘接层的制作中,除了以树脂组合物、无铅焊料颗粒、和铜颗粒的体积比为30:10:60的方式混炼之外,与实施例1进行同样的处理,制作导电性粘接层,继而制作导电性粘接片。
比较例1
在光反射层的制作中,除了未混合氧化钛颗粒之外,与实施例1进行同样的处理,制作由丙烯酸(酯)类树脂A和B、酚醛树脂、环氧树脂A和B、和固化剂形成的树脂层,继而制作导电性粘接片。
实施例1~5及比较例1的配方示于表1。
需要说明的是,表中,数值在没有特别说明时表示体积份数。
Figure BDA00002723916200201
评价
1.粘接性
将各实施例和各比较例的导电性粘接片与表面和背面包覆(镀覆)有锡的铜箔粘接,通过对它们实施导通检查,评价导电性粘接片的粘接性。
即,首先,将铜箔载置在导电性粘接片的光反射层的表面(参照图4的(a))。
接着,将导电性粘接片和铜箔在0.5MPa、170℃、1分钟的条件下热压接(第1热压接工序,参照图4的(b))。
由此使导电性粘接片软化。
接着,将导电性粘接片和铜箔在0.5MPa、110℃、1分钟的条件下热压接(第2热压接工序,参照图4的(c))。
由此使导电性粘接片粘接在铜箔上。
需要说明的是,在无铅焊料颗粒包覆铜颗粒表面的同时光反射层消失。另外,在导电性粘接层上形成了与铜箔电连接的导电通路。
然后,根据以下评价基准评价了导电性粘接片和铜箔的粘接状态。
○:导电性粘接片与铜箔充分粘接。
△:导电性粘接片虽与铜箔粘接,但其程度稍有不足。
×:导电性粘接片与铜箔未粘接。
2.光反射性
通过用分光测定仪进行测定而评价了各实施例和各比较例的导电性粘接片对波长460nm的光的光反射率。
然后,根据以下评价基准评价了导电性粘接片的光反射性。
○:导电性粘接片的光反射率为70%以上。
×:导电性粘接片的光反射率不足70%。
需要说明的是,上述说明以本发明例示的实施方式的形式提供,但这只是单纯的例示,不能作限定性的解释。本领域技术人员所清楚的本发明的变形例也包括在所述权利要求书中。

Claims (9)

1.一种导电性粘接片,其特征在于,其具备:
导电性粘接层、和
在所述导电性粘接层的厚度方向的一个面上形成的光反射层。
2.根据权利要求1所述的导电性粘接片,其特征在于,
所述导电性粘接层由含有无铅焊料颗粒、高熔点金属颗粒及树脂的导电性粘接组合物形成。
3.根据权利要求2所述的导电性粘接片,其特征在于,所述无铅焊料颗粒的熔点在200℃以下。
4.根据权利要求2所述的导电性粘接片,其特征在于,所述无铅焊料颗粒为锡-铋合金。
5.根据权利要求2所述的导电性粘接片,其特征在于,所述无铅焊料颗粒的配混比率相对于所述导电性粘接组合物为15体积%以上且90体积%以下。
6.根据权利要求2所述的导电性粘接片,其特征在于,所述树脂含有热固化性树脂。
7.根据权利要求2所述的导电性粘接片,其特征在于,所述导电性粘接组合物还含有活性剂。
8.根据权利要求1所述的导电性粘接片,其特征在于,所述光反射层含有氧化钛颗粒。
9.一种太阳能电池组件,其特征在于,其具备:
背面电极型太阳能电池单元,其相互隔着间隔而配置有多个,和
导电性粘接片,其以光反射层从所述多个背面电极型太阳能电池单元间的间隙向表面侧露出的方式将所述多个背面电极型太阳能电池单元各自的背面电极间连接;
所述导电性粘接片具备:
导电性粘接层、和
在所述导电性粘接层的厚度方向的一个面上形成的所述光反射层。
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