CN103443934B - 太阳能电池模块、太阳能电池模块的制造方法、卷装有接头线的卷盘卷装体 - Google Patents

太阳能电池模块、太阳能电池模块的制造方法、卷装有接头线的卷盘卷装体 Download PDF

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Abstract

本发明在使用导电性粘接剂来谋求接头线与太阳能电池单元的电极的连接时,使连接可靠性提高。本发明具备:多个太阳能电池单元(2);以及经由含有球状的导电性粒子(23)的导电性粘接剂(17)连接在分别形成于太阳能电池单元(2)的表面及邻接的太阳能电池单元(2)的背面的电极(11、13)上,对多个太阳能电池单元(2)彼此进行连接的接头线(3),接头线(3)在与导电性粘接剂(17)相接的一面形成有凹凸部(18),凹凸部(18)的平均高度(H)与导电性粒子的平均粒子直径(D)满足导电性粒子的平均粒子直径(D)≥凹凸部的平均高度(H)。

Description

太阳能电池模块、太阳能电池模块的制造方法、卷装有接头线 的卷盘卷装体
技术领域
本发明涉及通过接头(tab)线连接了多个太阳能电池单元的太阳能电池模块,特别是,涉及经由含有导电性粒子的导电性粘接剂与太阳能电池单元的电极连接的接头线、使用了该接头线的太阳能电池模块及太阳能电池模块的制造方法。
本申请以2011年3月23日在日本国申请的日本专利申请号特愿2011-64797为基础要求优先权,通过参照,该申请被引用到本申请中。
背景技术
例如,在晶体硅类太阳能电池模块中,多个邻接的太阳能电池单元通过成为内部连线(interconnector)的接头线进行连接。接头线通过将其一端侧与一个太阳能电池单元的表面电极连接,将另一端侧与邻接的太阳能电池单元的背面电极连接,从而以串联方式连接各太阳能电池单元。此时,在接头线中,一端侧的一面侧与一个太阳能电池单元的表面电极连接,另一端侧的另一面侧与邻接的太阳能电池单元的背面电极连接。
具体地说,在太阳能电池单元中,在光接收面通过银膏(paste)等的丝网印刷(screen print)形成有母线(busbar)电极,在太阳能电池单元的背面连接部形成有Ag电极。另外,太阳能电池单元背面的连接部以外的区域形成有Al电极或Ag电极。
此外,接头线通过在丝带状铜箔的两面设置焊料涂覆层而形成。具体地说,接头线通过对将延压成厚度为0.05~0.2mm左右的铜箔进行切开或者将铜线延压成平板状等而得到的宽度为1~3mm的平角铜线实施焊料镀覆、浸焊(dip soldering)等而形成。
将接头线配置在太阳能电池单元的各电极上,通过利用加热粘合器(bonder)进行热加压,从而对形成在接头线表面的焊料进行熔融、冷却,由此,进行太阳能电池单元与接头线的连接(专利文献1)。
但是,因为在焊接中要进行在大约260℃的高温下的连接处理,所以由于太阳能电池单元的翘曲、在接头线与表面电极及背面电极的连接部产生的内部应力、进而焊剂(flux)的残渣等而造成太阳能电池单元的表面电极及背面电极与接头线之间的连接可靠性降低的情况令人担忧。
因此,以往,在太阳能电池单元的表面电极及背面电极与接头线的连接中使用能通过在比较低的温度下的热压接处理进行连接的导电性粘接膜(专利文献2)。作为这样的导电性粘接膜,使用将平均粒径为几μm量级的球状或鳞片状的导电性粒子分散在热固化型粘合剂树脂合成物而进行膜化的导电性粘接膜。
导电性粘接膜在介于表面电极及背面电极与接头线之间后,通过从接头线的上方利用加热粘合器进行热加压,从而粘合剂树脂表现出流动性而从电极、接头线之间流出,并且导电性粒子谋求电极与接头线之间的导通,在该状态下粘合剂树脂进行热固化。由此,形成通过接头线对多个太阳能电池单元进行串联连接的串(string)。
使用导电性粘接膜对接头线与表面电极及背面电极进行连接的多个太阳能电池单元在玻璃、透光性塑料等具有透光性的表面保护材料与由PET(Poly EthyleneTerephthalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)等的膜构成的背面保护材料之间,利用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(ethylene-vinyl acetate:EVA)等具有透光性的密封材料进行密封。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2004-356349号公报;
专利文献2:特开2008-135654号公报。
发明内容
发明要解决的课题
但是,在使用导电性粘接膜来进行太阳能电池单元的表面电极及背面电极与接头线的接合的结构中,希望进一步提高连接可靠性,即,希望利用导电性粘接膜进行接头线与太阳能电池单元的各电极的电学上的低电阻方式的连接。特别是,关于太阳能电池模块,因为在设置后温度、湿度环境会根据昼夜、天气或者四季而变化,所以希望即使在这样的环境变化中也持续稳定的连接。
因此,本发明的目的在于,提供一种在使用导电性粘接膜来谋求接头线与太阳能电池单元的各电极的连接时提高了连接可靠性的太阳能电池模块、太阳能电池模块的制造方法及卷装有该接头线的卷盘(reel)卷装体。
用于解决课题的方案
为了解决上述的课题,本发明的太阳能电池模块具备:多个太阳能电池单元;以及经由含有球状的导电性粒子的导电性粘接剂连接在分别形成于上述太阳能电池单元的表面及邻接的太阳能电池单元的背面的电极上,对多个上述太阳能电池单元彼此进行连接的接头线,上述接头线在与上述导电性粘接剂相接的一面形成有凹凸部,上述凹凸部的平均高度H与导电性粒子的平均粒子直径D满足D≥H。
此外,本发明的太阳能电池模块的制造方法具有:经由含有球状的导电性粒子的导电性粘接剂将接头线的一端侧配置在太阳能电池单元的表面电极,经由含有导电性粒子的导电性粘接剂将上述接头线的另一端侧配置在与上述太阳能电池单元邻接的太阳能电池单元的背面电极的工序;以及将上述接头线向上述表面电极及上述背面电极进行热加压,通过上述导电性粘接剂将上述接头线连接在上述表面电极及上述背面电极的工序,上述接头线在与上述导电性粘接剂相接的一面形成有凹凸部,上述凹凸部的平均高度H与导电性粒子的平均粒子直径D满足D≥H。
此外,本发明的卷盘卷装体是在卷盘卷绕有接头线的卷盘卷装体,上述接头线经由含有球状的导电性粒子的导电性粘接剂连接在分别形成于太阳能电池单元的表面及邻接的太阳能电池单元的背面的电极上,对多个上述太阳能电池单元彼此进行连接,上述接头线在与上述导电性粘接剂相接的一面形成有凹凸部,上述凹凸部的平均高度H与导电性粒子的平均粒子直径D满足D≥H。
发明效果
根据本发明,在接头线中,因为凹凸部的平均高度H与分散在导电性粘接剂的导电性粒子的平均粒子直径D满足D≥H,所以导电性粒子被夹持在凹凸部的凹部,与太阳能电池单元的各电极接触。因此,在接头线中,通过凹凸部的凸部及导电性粒子能增加与太阳能电池单元的各电极的接触面积,能使导通电阻降低。
附图说明
图1是示出太阳能电池模块的分解立体图。
图2是示出太阳能电池单元的串的截面图。
图3是示出太阳能电池单元的背面电极及连接部的平面图。
图4是示出预先设置有导电性粘接剂的接头线的截面图。
图5是示出太阳能电池单元的电极与接头线的连接状态的截面图。
图6是示出接头线的卷盘卷装体的立体图。
图7是示出导电性粘接膜的截面图。
图8是示出呈卷盘状卷绕的导电性粘接膜的图。
图9是示出实施例及比较例的截面图。
图10是示出实施例及比较例的平面图。
具体实施方式
以下,一边参照附图一边对应用了本发明的太阳能电池模块、太阳能电池模块的制造方法、卷装有接头线的卷盘卷装体详细地进行说明。
[太阳能电池模块]
如图1~图3所示,应用了本发明的太阳能电池模块1具有多个太阳能电池单元2通过成为内部连线的接头线3以串联方式连接的串4,具备排列多个该串4的矩阵(matrix)5。而且,太阳能电池模块1通过如下方式形成,即,用密封粘接剂的片材6夹着该矩阵5,与设置在光接收面侧的表面盖7及设置在背面侧的背面片材8一起统一地被层压(laminate),最后,在周围装配铝等的金属框架9。
作为密封粘接剂,例如可使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(EVA)等透光性密封材料。此外,作为表面盖7,例如可使用玻璃、透光性塑料等透光性的材料。此外,作为背面片材8,可使用用树脂膜夹持玻璃、铝箔的层叠体等。
太阳能电池模块的各太阳能电池单元2具有光电变换元件10。光电变换元件10能使用如下的各种光电变换元件10,即,使用单晶型硅光电变换元件、多晶型光电变换元件的晶体硅类太阳能电池模块、使用层叠了由非晶(amorphous)硅构成的单元和由微晶硅、非晶硅锗构成的单元的光电变换元件的薄膜硅类太阳能电池等。
此外,光电变换元件10在光接收面侧设置有对在内部产生的电进行集电的指状电极12和对指状电极12的电进行集电的母线电极11。关于母线电极11及指状电极12,在太阳能电池单元2的成为光接收面的表面例如利用丝网印刷等涂敷Ag膏之后,通过烧结而形成。此外,关于指状电极12,遍及光接收面的整个面以规定间隔例如每隔2mm以大致平行的方式形成有多个具有例如大约50~200μm左右的宽度的线。母线电极11以与指状电极12大致正交的方式形成,此外,根据太阳能电池单元2的面积而形成有多个。
此外,在光电变换元件10中,在与光接收面相反的背面侧设置有由铝、银构成的背面电极13。关于背面电极13,如图2及图3所示,例如由铝、银构成的电极通过丝网印刷、溅射等形成在太阳能电池单元2的背面。背面电极13具有经由后述的导电性粘接膜17连接接头线3的接头线连接部14。
而且,在太阳能电池单元2中,形成在表面的各母线电极11通过接头线3与邻接的太阳能电池单元2的背面电极13电连接,由此,构成以串联方式连接的串4。接头线3与母线电极11及背面电极13通过后述的导电性粘接膜17进行连接。
[接头线]
如图2所示,接头线3是对邻接的太阳能电池单元2X、2Y、2Z的彼此之间进行电连接的长条状的导电性基材。关于接头线3,例如通过切开延压成厚度为50~300μm的铜箔或铝箔,或者将铜、铝等的细的金属线延压成平板状,从而得到与导电性粘接膜17大致相同宽度的1~3mm宽的平角的铜线。然后,根据需要对该平角铜线实施金镀覆、银镀覆、锡镀覆、焊料镀覆等,由此形成接头线3。
[凹凸部]
此外,如图4所示,接头线3在与导电性粘接膜17相接的一面3a形成有凹凸部18。凹凸部18由遍及接头线3的一面3a的整个面呈不规则地形成的凹部及凸部构成,通过对进行镀覆处理的丝带状铜箔进行挤压成形或者对一面3a进行蚀刻(etching)等而形成。
此外,在接头线3中,凹凸部18的平均高度H与后述的导电性粘接膜17的导电性粒子23的平均粒子直径D满足D≥H。凹凸部18的平均高度H是从凹部18b的顶点到凸部18a的顶点的高度的平均值,说的是测定多个地方例如10个地方的高度的平均值。凹凸部18的平均高度H能使用1~50μm的范围,能优选使用10~20μm的范围。
如图5所示,在太阳能电池模块1中,通过接头线3的凹凸部18的平均高度H与导电性粘接膜17的导电性粒子23的平均粒子直径D满足D≥H,从而通过凹凸部18的凸部18a及导电性粒子23能增加与母线电极11及背面电极13的接触面积,能使接触电阻降低。
[剥离处理]
此外,接头线3还可以在与形成有凹凸部18的一面3a相反侧的另一面3b形成剥离处理层19。剥离处理层19能使用众所周知的方法形成,例如,可通过利用硅酮(silicone)类、长链烷基(alkyl)类、氟类、硫化钼等的剥离处理剂对接头线3的另一面3b进行表面处理而形成。
接头线3通过在另一面3b设置剥离处理层19,从而在如图6所示地卷绕为卷装体20时重叠部分也不会粘接。因此,接头线3在配置于母线电极11、背面电极13时,能通过卷盘21流畅地送出。
[粘接膜]
如图7所示,导电性粘接膜17是以高密度含有球状的导电性粒子23的热固化性的粘合剂树脂层。此外,关于导电性粘接膜17,根据压入性的观点,优选粘合剂树脂的最低熔融粘度为100~100000Pa·s。关于导电性粘接膜17,当最低熔融粘度过低时,在从虚压接到实固化的过程中树脂会流动,容易产生连接不良、向单元光接收面的溢出,成为光接收率降低的原因。此外,即使最低熔融粘度过高,也容易在膜粘贴时产生不良,有时对连接可靠性造成坏影响。另外,对于最低熔融粘度,能将规定量的样品装填到旋转式粘度计,一边使其以规定的升温速度上升一边进行测定。
作为在导电性粘接膜17中使用的球状的导电性粒子23,没有特别限制,例如,能举出镍、金、银、铜等金属粒子、对树脂粒子实施金镀覆等的导电性粒子、在对树脂粒子实施了金镀覆的粒子的最外层实施了绝缘被覆的导电性粒子等。另外,本发明中的球状不限于所谓的球形,除了截面为大致圆形或椭圆形的球形以外,还有由平坦面、弯曲面构成的多面体等一般来说金属粒子、树脂粒子能采取的能附加粒径的观念的所有的形态。另外,导电性粒子23的平均粒子直径能使用1~50μm的范围,能优选使用10~30μm的范围。
此外,优选导电性粘接膜17在常温附近的粘度为10~10000kPa·s,更优选为10~5000kPa·s。通过导电性粘接膜17的粘度为10~10000kPa·s的范围,从而在将导电性粘接膜17设置在接头线3的一面3a、卷装在卷盘21的情况下,能防止所谓的由溢出造成的阻塞(blocking),此外,能维持规定的粘着(tack)力。
关于导电性粘接膜17的粘合剂树脂层的组成,只要不损害上述那样的特征,就没有特别限制,但是更优选含有膜形成树脂、液状环氧树脂(epoxy resin)、潜在性固化剂、硅烷偶联(silane coupling)剂。
膜形成树脂相当于平均分子量为10000以上的高分子量树脂,根据膜形成性的观点,优选是10000~80000左右的平均分子量。作为膜形成树脂,能使用环氧树脂、改性环氧树脂、尿烷(urethane)树脂、苯氧基(phenoxy)树脂等各种树脂,其中,根据膜形成状态、连接可靠性等观点,特别适合使用苯氧基树脂。
作为液状环氧树脂,只要在常温下具有流动性,就没有特别限制,市面销售的环氧树脂全都能使用。作为这样的环氧树脂,具体地说,能使用萘(naphthalene)型环氧树脂、联苯(biphenyl)型环氧树脂、苯酚酚醛(phenol novolac)型环氧树脂、双酚(bisphenol)型环氧树脂、芪(stilbene)型环氧树脂、三酚基甲烷(triphenolmethane)型环氧树脂、芳烷基酚(phenol aralkyl)型环氧树脂、萘酚(naphthol)型环氧树脂、二环戊二烯(dicyclopentadiene)型环氧树脂、三苯基甲烷(triphenylmethane)型环氧树脂等。它们可以单独使用,也可以组合两种以上使用。此外,也可以与丙烯酸(acrylic)树脂等其它有机树脂适当地进行组合使用。
作为潜在性固化剂,能使用加热固化型、UV固化型等各种固化剂。潜在性固化剂通常不反应,根据某种触发(trigger)而激活,开始反应。触发有热、光、加压等,能根据用途而选择使用。其中,在本申请中,特别适合使用加热固化型的潜在性固化剂,通过加热按压在母线电极11、背面电极13而被实固化。在使用液状环氧树脂的情况下,能使用由咪唑(imidazole)类、胺(amine)类、锍(sulphonium)盐、鎓(onium)盐等构成的潜在性固化剂。
作为硅烷偶联剂,能使用环氧类、氨基(amino)类、巯基(mercapto)·硫化物类、酰脲(ureide)类等。在它们之中,在本实施方式中,特别优选使用环氧类硅烷偶联剂。由此,能使有机材料和无机材料的界面处的粘接性提高。
此外,作为其它的添加合成物,优选含有无机填料(filler)。通过含有无机填料,从而能调整压接时的树脂层的流动性,能使粒子捕捉率提高。作为无机填料,能使用二氧化硅、滑石、氧化钛、碳酸钙、氧化镁等,无机填料的种类没有特别限定。
图8是示意性地示出导电性粘接膜17的产品形态的一个例子的图。该导电性粘接膜17在剥离基材24上层叠有粘合剂树脂层,呈带状成型。该带状的导电性粘接膜以剥离基材24成为外周侧的方式卷绕层叠在卷盘25。作为剥离基材24,没有特别限制,能使用PET(Poly Ethylene Terephthalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)、OPP(OrientedPolypropylene:拉伸聚丙烯)、PMP(Poly-4-methlpentene-1:聚4-甲基戊烯-1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene:聚四氟乙烯)等。此外,导电性粘接膜17也可以做成为在粘合剂树脂层上具有透明的盖膜(cover film)的结构。
此时,也可以使用上述的接头线3作为粘贴在粘合剂树脂层上的盖膜。关于导电性粘接膜17,粘合剂树脂层层叠在接头线3的形成有凹凸部18的一面3a。像这样,通过预先使接头线3与导电性粘接膜17层叠一体化,从而在实际使用时,通过对剥离基材24进行剥离,将导电性粘接膜17的粘合剂树脂层粘贴在母线电极11、背面电极13的接头线连接部14上,从而可谋求接头线3与各电极11、13的连接。
在上述中,虽然对具有膜形状的导电性粘接膜进行了说明,但是即使是膏状也没有问题。在本申请中,将含有导电性粒子的膜状的导电性粘接膜17或膏状的导电性粘接膏定义为“导电性粘接剂”。在使用导电性粘接膏的情况下,在接头线3中,也可以预先在形成有凹凸部18的一面3a涂敷该导电性粘接膏,将该导电性粘接剂粘贴在太阳能电池单元2的各电极11、13上。
另外,导电性粘接膜17不限于卷盘形状,也可以是根据母线电极11、背面电极13的接头线连接部14的形状的长方形。
在如图8所示地作为缠绕有导电性粘接膜17的卷盘产品进行提供的情况下,通过使导电性粘接膜17的粘度为10~10000kPa·s的范围,从而能防止导电性粘接膜17的变形,能维持规定的尺寸。此外,在导电性粘接膜17为长方形且层叠有两个以上的情况下,也同样地能防止变形,能维持规定的尺寸。
在上述的导电性粘接膜17中,使导电性粒子23、膜形成树脂、液状环氧树脂、潜在性固化剂、硅烷偶联剂溶解于溶剂。作为溶剂,能使用甲苯(toluene)、醋酸乙酯(aceticether)等或它们的混合溶剂。通过将溶解得到的树脂生成用溶液涂敷在剥离片材上,使溶剂挥发,从而得到导电性粘接膜17。
然后,导电性粘接膜17以规定的长度被切割为两个表面电极用及两个背面电极用,虚贴在太阳能电池单元2的正反面的规定位置。此时,导电性粘接膜17虚贴在与太阳能电池单元2的表面大致平行地形成有多个的各母线电极11及背面电极13的接头线连接部14上。
接下来,同样地以规定的长度被切割的接头线3的一面3a被重叠配置在导电性粘接膜17上。此后,导电性粘接膜17从接头线3的上方利用加热粘合器以规定的温度、压力进行热加压,由此,粘合剂树脂从各电极11、13、接头线3之间流出,并且导电性粒子23被夹持在接头线3与各电极11、13之间,在该状态下粘合剂树脂进行固化。由此,导电性粘接膜17能使接头线3粘接在各电极上,并且能使凹凸部18的凸部18a与母线电极11、背面电极13接触而进行导通连接。
[本发明的效果]
此时,在接头线3中,因为凹凸部18的平均高度H与分散在导电性粘接膜17的粘合剂树脂层的导电性粒子23的平均粒子直径D满足D≥H,所以导电性粒子23被夹持在凹凸部18的凹部18b,与母线电极11、背面电极13接触。因此,在接头线3中,能使由凹凸部18的凸部18a及导电性粒子23造成的与太阳能电池单元2的各电极11、13的接触面积增加,能使导通电阻降低。
此外,关于接头线3,在粘贴在太阳能电池单元2的各电极11、13上之前,通过预先在形成有凹凸部18的一面3a设置导电性粘接膜17或者导电性粘接膏,从而变得不需要将导电性粘接膜17虚贴在各电极11、13上的工序,能谋求制造工时的削减。
即,在将导电性粘接膜17虚贴在电极11、13上的工法中,首先,根据各电极11、13的长度切割导电性粘接膜17,配置在各电极11、13上,利用加热粘合器使粘合剂树脂层虚固化为虽然不进行实固化但表现出流动性的程度而进行虚贴。接下来,将接头线3配置在导电性粘接膜17上,利用加热粘合器以粘合剂树脂层进行实固化的规定的温度、压力、时间进行加热按压。
另一方面,根据预先使导电性粘接剂层叠在接头线3的一面3a的工法,只要经由导电性粘接剂将接头线3配置在各电极11、13上,用加热粘合器进行加热按压即可,能削减接头线3的连接工序中的工时。
进而,通过在接头线3的另一面3b形成剥离处理层19,从而在卷绕于卷盘21的接头线3的卷装体20中,重叠部分不会粘接,在将接头线3配置在母线电极11、背面电极13时,能从卷盘21流畅地送出。
[统一层压]
另外,关于太阳能电池模块1,除了像上述的那样在太阳能电池单元2的各电极11、13上配置导电性粘接剂及接头线3之后,利用加热粘合器对接头线3上进行热加压的工法以外,还可以在太阳能电池单元2的表面及背面依次层叠导电性粘接剂、接头线3及密封太阳能电池单元2的EVA等透光性密封材料,通过统一地进行层压处理,从而在各电极11、13上对接头线3进行热加压。
实施例
接下来,对本发明的实施例进行说明。在实施例中,如表1所示,作为导电性粘接剂,使用平均粒子直径D不同的含有Ni或者不含有导电性粒子的四种导电性粘接膜。此外,作为接头线,使用凹凸部18的凸部18a的平均高度不同的或者未设置凹凸部的各种接头线。如图9及图10所示,经由各导电性粘接膜的样品41,在整个表面形成有Ag电极30的玻璃基板31(厚度:2.8mm,外形:64mm×28mm,电阻值:7mΩ/□(mΩ/sq))的该Ag电极30各热加压两个这些各接头线的样品40而进行连接。
热加压条件全都设为180℃、15sec、2MPa。此外,使厚度为200μm的硅橡胶(siliconrubber)介于接头线与加热粘合器之间,作为缓冲材料,使得均匀地施加压力。
样品制作完成后,测定了两个接头线40之间的初始电阻值及热冲击试验(85℃、85%RH、500hr)后的电阻值。关于电阻值,通过从两个接头线40上分别连接电流端子及电压端子的四端子法测定了电阻值。
另外,将在各实施例及比较例中使用的接头线40分别卷绕在卷盘而构成卷装体(参照图6),对该各卷装体的引出是否可流畅地进行、引出特性进行了评价。
[表1]
在实施例1中,作为接头线,使用了形成在一面3a的凹凸部18的平均高度H为10μm、在另一面3b设置有剥离处理层19的接头线3。此外,作为导电性粘接剂,使用了表1中的粘接剂1,即,成为导电性粒子23的Ni粒子的平均粒子直径D为10μm的导电性粘接膜17。关于实施例1的凹凸部18的平均高度H与导电性粒子23的平均粒子直径D,是D=H。
在实施例2中,作为接头线使用了与实施例1相同的接头线3。此外,作为导电性粘接剂,使用了表1中的粘接剂2,即,成为导电性粒子23的Ni粒子的平均粒子直径D为20μm的导电性粘接膜17。关于实施例2的凹凸部18的平均高度H与导电性粒子23的平均粒子直径D,是D>H。
在实施例3中,作为接头线使用了与实施例1相同的接头线3。此外,作为导电性粘接剂,使用了表1中的粘接剂3,即,成为导电性粒子23的Ni粒子的平均粒子直径D为30μm的导电性粘接膜17。关于实施例3的凹凸部的平均高度H与导电性粒子23的平均粒子直径D,是D>H。
在实施例4中,作为接头线,使用了形成在一面3a的凹凸部18的平均高度H为20μm、在另一面3b设置有剥离处理层19的接头线3。此外,作为导电性粘接剂,使用了表1中的粘接剂2,即,成为导电性粒子23的Ni粒子的平均粒子直径D为20μm的导电性粘接膜17。关于实施例4的凹凸部18的平均高度H与导电性粒子23的平均粒子直径D,是D=H。
在实施例5中,作为接头线,使用了与实施例4相同的接头线。此外,作为导电性粘接剂,使用了表1中的粘接剂3,即,成为导电性粒子23的Ni粒子的平均粒子直径D为30μm的导电性粘接膜17。关于实施例5的凹凸部18的平均高度H与导电性粒子23的平均粒子直径D,是D>H。
在实施例6中,作为接头线,使用了形成在一面3a的凹凸部18的平均高度H为10μm、在另一面3b未设置剥离处理层19的接头线3。此外,作为导电性粘接剂,使用表1中的粘接剂1,即,成为导电性粒子23的Ni粒子的平均粒子直径D为10μm的导电性粘接膜17。关于实施例6的凹凸部18的平均高度H与导电性粒子的平均粒子直径D,是D=H。
在比较例1中,作为接头线,使用了在一面未形成凹凸部(H=0)、在另一面设置有剥离处理层的接头线。此外,作为导电性粘接剂,使用了表1中的粘接剂1,即,成为导电性粒子23的Ni粒子的平均粒子直径D为10μm的导电性粘接膜17。关于比较例1的凹凸部的平均高度H与导电性粒子23的平均粒子直径D,是D>H。
在比较例2中,作为接头线,使用了与实施例1相同的接头线3。此外,作为导电性粘接剂,使用了表1中的粘接剂4,即,不含有导电性粒子23的绝缘性性粘接膜。
在比较例3中,作为接头线,使用了与实施例4相同的接头线3。此外,作为导电性粘接剂,使用了表1中的粘接剂1,即,成为导电性粒子23的Ni粒子的平均粒子直径D为10μm的导电性粘接膜17。关于比较例1的凹凸部18的平均高度H与导电性粒子23的平均粒子直径D,是D<H。
在表2示出各样品的初始电阻值及热冲击试验(85℃、85%RH、500hr)后的电阻值、在各样品中使用的接头线的卷装体的引出特性的评价。
[表2]
如表2所示,可知在各实施例中,关于接头线与Ag电极30的连接电阻,初始值及热冲击试验后的值都低,此外,接头线的卷装体的引出特性也良好,在实用上没有问题。这是因为,接头线3的凹凸部18的平均高度H与导电性粘接膜17的Ni粒子的平均粒子直径D满足D≥H,因此,Ni粒子被夹持在凹凸部18的凹部18b,与Ag电极30接触。因此,在各实施例的接头线3中,由凹凸部18的凸部18a及Ni粒子造成的与Ag电极30的接触面积增加,能使导通电阻降低。
特别是,在接头线3的凹凸部18的平均高度H与导电性粘接膜17的Ni粒子的平均粒子直径D相同(D=H)的情况下(实施例1、实施例4、实施例6),连接电阻被抑制得较低,是良好的。
此外,根据各实施例,可知导电性粒子23(Ni粒子)的平均粒子直径(D)可在10~30μm的范围适宜地使用。此外,根据各实施例,可知接头线3的凹凸部18的平均高度H可在10~20μm的范围适宜地使用。
在比较例1中,因为在接头线未设置凹凸部,所以与Ag电极30的连接电阻的初始值高,热冲击试验后的值也大,在实用上存在问题。此外,在比较例2中,因为在接头线3与Ag电极30的连接中使用了绝缘性性粘接膜,所以连接电阻的初始值、热冲击试验后的值都不能测定,不能在实用中使用。在比较例3中,因为Ni粒子的平均粒径D比接头线的凹凸部的平均高度H小,所以Ni粒子不被夹持在接头线的凹部与Ag电极之间,对导通不做贡献,因此,特别是热冲击试验后的连接电阻上升得较大,在实用上存在问题。
附图标记说明
1:太阳能电池模块;
2:太阳能电池单元;
3:接头线;
4:串;
5:矩阵;
6:片材;
7:表面盖;
8:背面片材;
9:金属框架;
10:光电变换元件;
11:母线电极;
12:指状电极;
13:背面电极;
14:接头线连接部;
17:导电性粘接膜;
18:凹凸部;
19:剥离处理层;
20:卷装体;
21:卷盘;
23:导电性粒子;
24:剥离基材;
25:卷盘;
30:Ag电极;
31:玻璃基板。

Claims (15)

1.一种太阳能电池模块,具备:
多个太阳能电池单元;以及
接头线,经由含有球状的导电性粒子的导电性粘接剂连接在分别形成于上述太阳能电池单元的表面及邻接的太阳能电池单元的背面的电极上,对多个上述太阳能电池单元彼此进行连接,
在上述接头线中,在与上述导电性粘接剂相接的一面形成有凹凸部,上述凹凸部的平均高度(H)与导电性粒子的平均粒子直径(D)满足导电性粒子的平均粒子直径(D)>凹凸部的平均高度(H)。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,
上述接头线在配置于上述表面电极及上述背面电极之前,在形成有上述凹凸部的一面预先一体形成有上述导电性粘接剂。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池模块,其中,
上述接头线在未形成上述凹凸部的另一面形成有剥离处理层。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的太阳能电池模块,其中,
上述导电性粒子的平均粒子直径(D)为10~30μm,
上述凹凸部的平均高度(H)为10~20μm。
5.根据权利要求1~权利要求3的任一项所述的太阳能电池模块,其中,
上述导电性粒子是Ni。
6.一种太阳能电池模块的制造方法,具有:
经由含有球状的导电性粒子的导电性粘接剂将接头线的一端侧配置在太阳能电池单元的表面电极,经由含有导电性粒子的导电性粘接剂将上述接头线的另一端侧配置在与上述太阳能电池单元邻接的太阳能电池单元的背面电极的工序;以及
将上述接头线向上述表面电极及上述背面电极进行热加压,通过上述导电性粘接剂将上述接头线连接在上述表面电极及上述背面电极的工序,
在上述接头线中,在与上述导电性粘接剂相接的一面形成有凹凸部,上述凹凸部的平均高度(H)与导电性粒子的平均粒子直径(D)满足导电性粒子的平均粒子直径(D)>凹凸部的平均高度(H)。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,
上述接头线在配置于上述表面电极及上述背面电极的工序之前,在形成有上述凹凸部的一面预先一体形成有上述导电性粘接剂。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,
上述接头线在未形成上述凹凸部的另一面形成有剥离处理层,在对上述表面电极及上述背面电极上的配置工序之前,被卷绕为卷盘形状。
9.根据权利要求6或权利要求7所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,
上述导电性粒子的平均粒子直径(D)为10~30μm,
上述凹凸部的平均高度(H)为10~20μm。
10.根据权利要求6或权利要求7所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,
上述导电性粒子是Ni。
11.一种卷盘卷装体,呈卷盘卷绕有接头线,所述接头线经由含有球状的导电性粒子的导电性粘接剂连接在分别形成于太阳能电池单元的表面及邻接的太阳能电池单元的背面的电极上,对多个上述太阳能电池单元彼此进行连接,其中,
在上述接头线中,在与上述导电性粘接剂相接的一面形成有凹凸部,上述凹凸部的平均高度(H)与导电性粒子的平均粒子直径(D)满足导电性粒子的平均粒子直径(D)>凹凸部的平均高度(H)。
12.根据权利要求11所述的卷盘卷装体,其中,
在上述接头线中,在形成有上述凹凸部的一面预先一体形成有上述导电性粘接剂。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的卷盘卷装体,其中,
在上述接头线中,在未形成上述凹凸部的另一面形成有剥离处理层。
14.根据权利要求11或权利要求12所述的卷盘卷装体,其中,
上述导电性粒子的平均粒子直径(D)为10~30μm,
上述凹凸部的平均高度(H)为10~20μm。
15.根据权利要求11或权利要求12所述的卷盘卷装体,其中,
上述导电性粒子是Ni。
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