CN104285305B - 太阳能电池用互连件材料、太阳能电池用互连件以及带互连件的太阳能电池单元 - Google Patents

太阳能电池用互连件材料、太阳能电池用互连件以及带互连件的太阳能电池单元 Download PDF

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Abstract

提供一种太阳能电池用互连件材料,其特征在于,在拉伸强度为81N/mm2~100N/mm2的Al基材的表面,从基材侧依次具有Ni镀层和Sn镀层。采用本发明,能够提供一种这样的太阳能电池用互连件材料,即,能够有效地防止接合时的硅晶圆(结晶Si)发生变形及破损,并且相对于线轴、线盘的缠绕性良好。

Description

太阳能电池用互连件材料、太阳能电池用互连件以及带互连 件的太阳能电池单元
技术领域
本发明涉及太阳能电池用互连件(interconnector)材料、太阳能电池用互连件以及带互连件的太阳能电池单元。
背景技术
太阳能电池用互连件为这样的配线件:主要用于将由结晶Si构成的太阳能电池单元之间连接起来,起到对太阳能电池单元所转换出的电能进行集电的作用。近年来,作为这样的太阳能电池用的互连件,使用有通过焊锡熔融镀敷(日语:はんだ溶融めっき)来包覆扁铜线而成的焊锡包覆扁铜线。
然而,在将这样的被焊锡包覆扁铜线用作太阳能电池用的互连件的情况下,存在如下那样的问题。即,在通过锡焊使焊锡包覆扁铜线与太阳能电池单元相接合时的热过程中,焊锡所含有的Sn向构成扁铜线的Cu内扩散,从而生成有Cu-Sn的金属间化合物,这样的Cu-Sn的金属间化合物较脆,因此,成为产生柯肯达尔孔洞(空穴)、裂纹的原因,从而存在有品质低劣这样的问题。
与此相对,例如,在专利文献1中,提出有在扁铝基材上进行镀铜,并通过用焊锡熔融镀敷来将其包覆而成的太阳能电池用的互连件。此外,在该专利文献1中,作为扁铝基材,使用常温下的拉伸强度为80N/mm2以下,并且0.2%耐力为40N/mm2以下的材料。
专利文献1:日本特开2006-49666号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于这种实际情况而做成的,其目的在于提供一种这样的太阳能电池用互连件材料和太阳能电池用互连件:能够有效地防止接合时的硅晶圆(结晶Si)发生变形及破损,并且相对于线轴、线盘的缠绕性良好。另外,本发明的目的还在于提供一种使用这样的太阳能电池用互连件而得到的带互连件的太阳能电池单元。
用于解决问题的方案
本发明人等发现,将拉伸强度为81N/mm2~100N/mm2的Al基材用作构成太阳能电池用互连件材料的基材,且在该Al基材表面从基材侧依次形成Ni镀层和Sn镀层,能够解决上述问题,从而完成了本发明。
即,采用本发明,能够提供一种太阳能电池用互连件材料,其特征在于,在拉伸强度为81N/mm2~100N/mm2的Al基材的表面,从基材侧依次具有Ni镀层和Sn镀层。
优选的是,在本发明的太阳能电池用互连件材料中,上述Al基材以0.05重量%~0.20重量%的比率含有Cu。
优选的是,在本发明的太阳能电池用互连件材料中,上述Al基材以99.0重量%~99.6重量%的比率含有Al。
另外,采用本发明,能够提供一种太阳能电池用互连件,其特征在于,该太阳能电池用互连件是通过在上述太阳能电池用互连件材料的Sn镀层的表面形成焊锡层而得到的,在Al基材表面从基材侧依次具有Sn-Ni合金层和焊锡层。
而且,采用本发明,能够提供一种带互连件的太阳能电池单元,其特征在于,通过将上述任一太阳能电池用互连件与太阳能电池单元之间连接起来而成。
优选的是,在本发明的带互连件的太阳能电池单元中,上述太阳能电池用互连件与上述太阳能电池单元之间通过锡焊连接起来。
发明的效果
采用本发明,能够提供一种这样的太阳能电池用互连件材料和太阳能电池用互连件,即,能够有效地防止接合时的硅晶圆发生变形及破损,并且相对于线轴、线盘的缠绕性良好。另外,采用本发明,还能够提供一种使用这样的太阳能电池用互连件而得到的带互连件的太阳能电池单元。
附图说明
图1是表示本实施方式的太阳能电池用互连件材料100的结构的图。
图2是表示本实施方式的太阳能电池用互连件200的结构的图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的实施方式。
太阳能电池用互连件材料
图1是表示本实施方式的太阳能电池用互连件材料100的结构的图。如图1所示,本实施方式的太阳能电池用互连件材料100是在Al基材10的两表面依次形成Ni镀层20和Sn镀层30而成的。
在本实施方式中,作为Al基材10,使用拉伸强度在81N/mm2~100N/mm2的范围内的材料,优选使用拉伸强度在87N/mm2~95N/mm2的范围内的材料。若将拉伸强度小于81N/mm2的材料用作Al基材10,则会导致太阳能电池用互连件材料100过于柔软,存在有相对于线轴、线盘的缠绕性下降的隐患。即,在太阳能电池用互连件材料100过于柔软的情况下,在向线轴、线盘缠绕时无法施加较大的张力,在以将所获得的太阳能电池用互连件卷绕于线轴、线盘的状态进行搬运的情况下,存在有产生卷错动(日语:巻ズレ)、散开的隐患。另外,若为了防止卷错动、散开而施加过大的张力,则太阳能电池用互连件材料100容易发生塑性变形,也存在有引起加工硬化、断裂的隐患。或者,在缠绕于线轴、线盘时导致习惯性打卷(日语:巻き癖),从而也存在有与太阳能电池单元的接合变得困难的隐患。由此,在太阳能电池用互连件材料100过于柔软的情况下,缠绕性下降。另一方面,若将拉伸强度超过100N/mm2的材料用作Al基材10,则会导致太阳能电池用互连件材料100过硬,在对太阳能电池单元进行锡焊时施加有过大的应力,从而产生有以下这样的问题,即,太阳能电池单元发生翘曲、太阳能电池单元破裂。
此外,Al基材10的拉伸强度,例如,能够在25℃、拉伸速度5mm/min的条件下进行测量。
另外,作为本实施方式所使用的Al基材10,只要拉伸强度处于上述范围内即可,并无特殊限定,但是优选的是,将Al设为主要成分,除了Al以外以如下的比率含有Cu,即优选0.05重量%~0.20重量%、特别优选0.10重量%~0.18重量%。通过以上述含有比率含有Cu,在形成后述的Ni镀层20的情况下,在作为预处理的Zn置换处理中,Zn易于附着于Al基材10,能够良好地形成Ni镀层20、施加于Ni镀层20之上的Sn镀层、以及焊锡镀层。进而,作为其结果,能够提高Al基材10的焊锡润湿性。另外,通过以上述含有比率含有Cu,即使在如下情况下,即出于由固溶体强化、析出硬化所带来的强度的提高、耐热性的提高等理由,而将拉伸强度为81N/mm2以上这样的拉伸强度较高的材料用作Al基材10的情况下,也能够在将太阳能电池用互连件材料100焊锡接合于太阳能电池单元时缓和所施加的应力,能够有效地防止在接合时太阳能电池单元的变形及破损。若Cu的含有比率过低,则Zn不易附着于Al基材10,从而存在有如下倾向,即,Al基材10的焊锡润湿性下降,并且,将太阳能电池用互连件材料100接合于太阳能电池单元时的应力缓和效果下降。另一方面,若Cu的含有比率过高,则通过增加含有比率所带来的提高Zn相对于Al基材10的附着性的效果、及缓和将太阳能电池用互连件材料100接合于太阳能电池单元时的应力的效果达到了极限,因此存在有在成本方面不利的倾向。
此外,本实施方式所使用的Al基材10优选Al的含有比率为99.0重量%~99.6重量%。通过将Al的含有比率设为上述范围,能够提高与太阳能电池单元接合的接合性。若Al的含有比率过低,则太阳能电池用互连件材料100过硬,存在有在接合时对太阳能电池单元施加过大的应力的倾向,另一方面,若Al的含有比率过高,则太阳能电池用互连件材料100过于柔软,存在有相对于线轴、线盘的缠绕性下降的隐患。
另外,本实施方式所使用的Al基材10在Al、Cu的基础上,还可以含有Si、Fe、Mn、Cr、Zn、Ti等其他成分,通常,上述其他成分的含有量相对于Al、Cu的含有量而言成为剩余部分。优选的是,这样的其他成分的含有量为0.10重量%以下。若其他成分的含有比率过高,则太阳能电池用互连件材料100过硬,存在有与太阳能电池单元接合的接合性下降的倾向。
对于Al基材10的厚度并无特殊限定,只要设为作为太阳能电池用互连件而能够确保其充分的导电性的厚度即可,但是优选为0.1mm~0.5mm。
Ni镀层20是通过在Al基材10之上进行镀Ni而形成的。作为在Al基材10之上形成Ni镀层20的方法,并无特殊限定,但是由于在Al表面上直接设置Ni镀层较为困难,因此优选的是,事先通过置换镀形成Zn层,之后在该Zn层之上形成Ni镀层20。以下,对形成Zn层作为基底层的方法进行说明。
首先,对构成Al基材10的铝板进行脱脂处理,接着,进行酸性蚀刻及除灰(日语:スマット除去),之后进行Zn的置换镀。Zn的置换镀是通过实施经过硝酸浸渍处理、Zn置换处理的工序的、单锌酸盐(single zincate)处理而进行的。在该情况下,在各工序的处理后进行水洗处理。此外,在进行镀Ni时,通过Zn置换处理形成的Zn层略微溶解。此时,将Cu的含有比率处于上述范围内的材料用作Al基材10,从而使Zn易于附着于Al基材10,能够形成良好的Zn层,而且,能够在Zn层之上形成良好的Ni镀层20。另一方面,若将Cu的含有比率处于上述范围之外的材料用作Al基材10,则会导致Zn不易附着于Al基材10,Zn层之上的Ni镀层20的镀敷性变差。
另外,理想的是,Zn层形成为:在镀Ni后的状态下的覆膜量优选在5mg/m2~500mg/m2的范围内,更优选在30mg/m2~300mg/m2的范围内。其中,Zn层的覆膜量能够通过适当选择在处理液中的Zn离子的浓度和浸渍的时间来进行调整。另外,Zn的置换镀也可以通过实施在经过了硝酸浸渍处理、Zn置换处理的工序后再次经过Zn置换处理的工序的、双锌酸盐(doublezincate)处理而进行。
接着,在作为基底层的Zn层之上进行镀Ni,由此形成Ni镀层20。Ni镀层20可以利用电镀法或非电解镀法中的任一镀敷方法形成。Ni镀层20的厚度优选为0.2μm以上,更加优选为0.2μm~3.0μm,进一步优选为0.5μm~2.0μm。如后述那样,Ni镀层20为这样的层:在构成太阳能电池用互连件材料100的Sn镀层30之上形成焊锡层时,因形成焊锡层时的热量而使得Ni镀层20与Sn镀层30之间发生扩散,从而形成Ni-Sn合金层。
Sn镀层30是通过在Ni镀层20之上进行镀Sn而形成的。Sn镀层30可以利用电镀法或非电解镀法中的任一镀敷方法形成。优选Sn镀层30的厚度为0.5μm~3.0μm。若Sn镀层30的厚度过薄,则在Sn镀层30之上形成焊锡层时,焊锡润湿性下降,而难以形成良好的焊锡层。另一方面,若Sn镀层30的厚度过厚,则增加厚度所带来的提高焊锡润湿性的效果达到了极限,因此在成本方面是不利的。另外,若将Cu的含有比率处于上述范围内的材料用作Al基材10,则能够在Al基材10之上良好地形成Ni镀层20和Sn镀层30,由此,能够提高焊锡润湿性,能够进一步良好地形成焊锡层。
太阳能电池用互连件
图2是表示本实施方式的太阳能电池用互连件200的结构的图。本实施方式的太阳能电池用互连件200是通过利用图1所示的太阳能电池用互连件材料100在该太阳能电池用互连件材料100的Sn镀层30之上形成焊锡层50而制造成的,如图2所示,该太阳能电池用互连件200通过在Al基材10的两表面均依次形成Sn-Ni合金层40和焊锡层50而成。
焊锡层50能够通过在图1所示的构成太阳能电池用互连件材料100的Sn镀层30之上进行熔融焊锡镀敷(日语:溶融はんだめっき)而形成。而且,在本实施方式中,通过熔融焊锡镀敷来形成焊锡层50,从而利用形成焊锡层50时的热量在图1所示的构成太阳能电池用互连件材料100的Ni镀层20与Sn镀层30之间引起扩散,由此,如图2所示,在焊锡层50之下形成Sn-Ni合金层40。
其中,优选在形成焊锡层50时的熔融焊锡镀敷的浴温为140℃~350℃,更加优选为180℃~300℃。并且,优选在进行熔融焊锡镀敷时的浸渍时间为3秒~15秒。在熔融焊锡镀敷的浴温过低时,在进行熔融焊锡镀敷时的浸渍时间过短时,焊锡层50的形成不充分,另一方面,在熔融焊锡镀敷的浴温过高时,在进行熔融焊锡镀敷时的浸渍时间过长时,存在这样的情况:焊锡层50所含有的Sn成分扩散至Al基材10中,而在Al与Sn之间发生固溶硬化,导致Sn-Ni合金层40发生破裂、剥离。
焊锡层50的厚度并无特殊限定,但优选每单面为10μm~50μm,更加优选每单面为15μm~40μm。
如上述那样,Sn-Ni合金层40是在形成焊锡层50时,在图1所示的构成太阳能电池用互连件材料100的Ni镀层20与Sn镀层30之间发生扩散而形成的合金层。在本实施方式中,用于构成Sn-Ni合金层40的热扩散前的Ni镀层20的厚度优选为0.2μm以上,更加优选为0.2μm~3.0μm,进一步优选为0.5μm~2.0μm,通过将热扩散前的Ni镀层20的厚度设为这样的范围,能够以覆盖Al基材10的表面的方式连续地形成热扩散后的Sn-Ni合金层40。即,能够以不存在间断部分的形态形成热扩散后的Sn-Ni合金层40。而且,由此,能够有效地防止发生如下问题:以间断部分为起点,Al基材10与Sn-Ni合金层40之间的密合性降低,而发生这样的问题,即Sn-Ni合金层40容易发生破裂、剥离,在腐蚀物经由在加工时等产生的裂纹进入的情况下在该间断部分处因腐蚀物而产生电位差,从而导致发生腐蚀这样的不良情况。
另外,在本实施方式中,优选的是,在利用高频辉光放电发射光谱分析法分析时,Sn-Ni合金层40中的Ni强度与热扩散前的Ni镀层20中的Ni强度之比、即“Sn-Ni合金层40中的Ni强度/热扩散前的Ni镀层20中的Ni强度”的比率为0.15以上,更加优选为0.18以上,进一步优选为0.34以上。其中,该比率的上限并无限定,但通常为1以下。
通过使“Sn-Ni合金层40中的Ni强度/热扩散前的Ni镀层20中的Ni强度”的比率在上述范围,能够防止因Sn-Ni合金层40中的Sn成分向Al基材10中扩散而导致在Al与Sn之间的固溶硬化,能够防止Sn-Ni合金层40发生破裂、剥离。
此外,作为使“Sn-Ni合金层40中的Ni强度/热扩散前的Ni镀层20中的Ni强度”的比率在上述范围的方法,并无特殊限定,例如能够列举出如下方法:使热扩散前的Ni镀层20的厚度为0.2μm以上,将形成焊锡层50时熔融焊锡镀敷的浴温以及进行熔融焊锡镀敷时的浸渍时间控制在上述范围内的方法等。
此外,作为本实施方式的太阳能电池用互连件200,也可以代替如图2所示那样在Al基材10上直接形成有Sn-Ni合金层40的结构,而是在Al基材10上隔着Ni镀层20地形成有Sn-Ni合金层40这样的结构。特别是,根据热扩散前的Ni镀层20的厚度的不同、在形成焊锡层50时的熔融焊锡镀敷的浴温的不同以及进行熔融焊锡镀敷时的浸渍时间的不同,也存在Sn成分没有完全向Ni镀层20中扩散的情况。因此,在这样的情况下,会在Al基材10与Sn-Ni合金层40之间残留Ni镀层20。
此外,优选的是,本实施方式的太阳能电池用互连件200的0.2%耐力为40N/mm2~80N/mm2,更加优选的是,本实施方式的太阳能电池用互连件200的0.2%耐力为40N/mm2~70N/mm2。通过使0.2%耐力处于上述范围内,能够缓和在接合时施加于太阳能电池单元的应力,提高焊锡润湿性,提高与太阳能电池单元接合的接合性。此外,对于0.2%耐力,例如能够在25℃、拉伸速度5mm/min的条件下进行测量。
对于本实施方式的太阳能电池用互连件200,将拉伸强度为81N/mm2~100N/mm2的材料用作Al基材10,因此,会起到如下这样的效果。即,采用本实施方式的太阳能电池用互连件200,由于拉伸强度为81N/mm2以上,因此能够有效地防止相对于线轴、线盘的缠绕性的下降。此外,采用本实施方式的太阳能电池用互连件200,拉伸强度为100N/mm2以下,因此,能够缓和在接合时施加于太阳能电池单元的应力,从而能够有效地防止接合时的太阳能电池单元的变形及破损。
此外,本实施方式的太阳能电池用互连件200具备通过利用形成焊锡层50时的热在Ni镀层20与Sn镀层30之间引起扩散而形成的Sn-Ni合金层40,因此,能够有效地防止发生以下这样的问题,即由锡焊的热过程造成Sn-Ni合金层40发生破裂、剥离等。
因此,使用本实施方式的太阳能电池用互连件200,通过锡焊使太阳能电池用互连件200与太阳能电池单元相连接而得到的带互连件的太阳能电池单元的品质良好,而且在成本方面也是优异的。
此外,作为这样的本实施方式的太阳能电池用互连件200,例如能够通过如下方式得到,即:基于上述的方法,在长条的Al板(卷片(日语:コイル))的两表面均依次形成Sn-Ni合金层40和焊锡层50,以必要的宽度切割所得到的形成物。对于通过这样得到的太阳能电池用互连件200,在其上下两表面均形成有Sn-Ni合金层40和焊锡层50,但在形成厚度方向的表面(切割面)上没有形成上述Sn-Ni合金层40和焊锡层50。
或者,作为本实施方式的太阳能电池用互连件200,例如还能够通过如下方式得到,即:基于上述的方法,在扁Al线的整个表面形成Sn-Ni合金层40和焊锡层50。并且,在该情况下,对于所得到的太阳能电池用互连件200的形成,与上述方法不同,其不经过切割工序,因此所得到的太阳能电池用互连件200与上述专利文献1(日本特开2006-49666号公报)所记载的互连件一样,在上下两表面和在形成厚度方向上的表面上均形成有Sn-Ni合金层40和焊锡层50。
此外,对于本实施方式的太阳能电池用互连件200的尺寸并无特殊限定,厚度通常为0.1mm~0.7mm,优选为0.1mm~0.5mm,宽度通常为0.5mm~10mm,优选为1mm~6mm,并且,对于长度,只要根据太阳能电池的排列等情况适当地设定即可。
实施例
以下,列举实施例,更具体地说明本发明,但是本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
作为用于形成Al基材10的材料,准备了Cu的含有比率为0.05重量%、Al的含有比率为99.6重量%、剩余部分为Mn、Zn、Si、Fe等的铝板(厚度0.3mm、宽度40mm、长度120mm)。然后,利用碱液使Al基材10脱脂,接着在硫酸中进行蚀刻处理,接着在硝酸中进行除灰处理,之后浸渍在含有氢氧化钠150g/L、罗谢尔盐50g/L、氧化锌25g/L、氯化亚铁1.5g/L的处理液中进行Zn置换处理,从而以100mg/m2的覆膜量在Al基材之上形成Zn层。
接着,以下述条件对形成有Zn层的Al基材10进行镀镍,在Zn层之上形成厚度为0.5μm的Ni镀层20。
镀浴组成:硫酸镍250g/L、氯化镍45g/L、硼酸30g/L
pH:3~5
浴温:60℃
电流密度:1A/dm2~5A/dm2
在本实施例中,使用形成有Ni镀层20的Al基材10,进行了Ni镀层20的镀层剥离性的评价。对于镀层剥离性的评价,具体而言,使用刻刀以直至到达Al基材10为止的方式在Ni镀层20上刻入间隔为1.0mm的棋盘格的痕迹,接着,在棋盘格图案的中心以埃里克森试验机进行7mm的拉伸,使用Cellotape(注册商标)观察棋盘格拉伸部的薄膜的剥离状态,以以下基准进行了评价。在表1中示出评价结果。此外,在形成了Ni镀层20之后进行镀层剥离性的评价的原因在于,若Ni镀层20未固定,则重叠于Ni镀层20上的Sn镀层30和焊锡层50也无法固定。
○:未能确认Ni镀层20的剥离。
×:产生了Ni镀层20的剥离。
接着,在下述条件下对形成有Ni镀层20的Al基材10进行镀锡,在Ni镀层20之上形成厚度为0.5μm的Sn镀层30,由此得到图1所示的太阳能电池用互连件材料100。
镀浴组成:硫酸亚锡30g/L、硫酸70ml/L、适量的光泽剂和抗氧化剂
pH:1~2
浴温:40℃
电流密度:2.5A/dm2~10A/dm2
接着,将得到的太阳能电池用互连件材料100浸渍在将浴温调整为200℃的、由Sn-40%Pb焊锡构成的熔融焊锡镀敷槽内3秒,由此形成厚度为20μm的焊锡层50,从而制造出图2所示的太阳能电池用互连件200。其中,在本实施例中制造出的太阳能电池用互连件200是切割前的构件,结合太阳能电池的排列等情况对该太阳能电池用互连件200进行切割,从而能够使该切割后的太阳能电池用互连件200适合用作太阳能电池用互连件。而且,使用得到的太阳能电池用互连件200进行了拉伸强度的测量。在表1中示出结果。
拉伸强度利用如下方法进行测量。即,使用万能材料试验机(RTC-1350A,ORIENTEC社制),在25℃、拉伸速度5mm/min的条件下,将太阳能电池用互连件200的最大拉伸负荷除以平行部的截面积所得的值作为拉伸强度进行了检测(试验片使用了利用冲压进行冲裁所得到的、JISZ2241记载的5号试验片)。此外,在本实施例的太阳能电池用互连件200的结构中,Al基材10占了大部分,因此太阳能电池用互连件200的拉伸强度成为与Al基材10单体的拉伸强度大致相等的值,因此,能够将由本评价所得到的拉伸强度判断为Al基材10的拉伸强度。
实施例2~实施例7
作为用于形成Al基材10的材料,除了使用了Cu的含有比率和Al的含有比率分别为如下的比率,即,Cu:0.12重量%、Al:99.2重量%(实施例2),Cu:0.07重量%、Al:99.2重量%(实施例3),Cu:0.11重量%、Al:99.1重量%(实施例4),Cu:0.14重量%、Al:99.0重量%(实施例5),Cu:0.18重量%、Al:99.3重量%(实施例6),以及Cu:0.20重量%、Al:99.2重量%(实施例7)的铝板以外,其他均与实施例1相同地得到太阳能电池用互连件200并与实施例1同样地进行了评价。在表1中示出结果。此外,上述实施例2~实施例7所使用的铝板中的相对于Al、Cu的含有量而言的剩余部分均由Si、Mn、Zn、Fe等构成。
比较例1~比较例4
除了使用了Cu的含有比率和Al的含有比率分别为如下的比率,即,Cu:0.21重量%、Al:96.7重量%(比较例1),Cu:0.24重量%、Al:96.0重量%(比较例2),Cu:0.05重量%、Al:96.5重量%(比较例3),以及Cu:0.03重量%、Al:99.6重量%(比较例4)的铝板以外,其他均与实施例1相同地得到太阳能电池用互连件200,并与实施例1同样地进行了评价。在表1中示出结果。此外,上述比较例1~比较例4所使用的铝板中的相对于Al、Cu的含有量而言的剩余部分均由Si、Mn、Zn、Fe等构成。
[表1]
在表1中,示出了拉伸强度和镀层剥离性的结果。能够判断为,在使用了拉伸强度为81N/mm2~100N/mm2、并且Cu的含有比率为0.05重量%~0.20重量%、并且Al的含有比率为99.0重量%~99.6重量%的Al基材的实施例1~实施例7中,未发生Ni镀层20的剥离,Ni镀层20的形成性优异。而且,在实施例1~7中,由于Ni镀层20的形成性优异,因此能够判断为形成于该Ni镀层20之上的Sn镀层30的形成性优异、甚至形成于该Sn镀层30之上的焊锡镀层的润湿性也优异。另一方面,在使用了拉伸强度小于81N/mm2或超过100N/mm2、并且Cu的含有比率小于0.05重量%的比较例4的Al基材的情况下,结果发生了Ni镀层20的剥离,得到Ni镀层20的形成性劣化的结果。而且,根据该结果,能够判断为在比较例4中,Ni镀层20的形成性劣化,因此形成于该Ni镀层20之上的Sn镀层30的形成性劣化,甚至形成于该Sn镀层30之上的焊锡镀层的润湿性也劣化。
硅晶圆的破损确认试验和Al基材10的0.2%耐力的测量
以宽度2.0mm对拉伸强度为100N/mm2的实施例5的太阳能电池用互连件200进行切割,从而获得了太阳能电池用互连件200的切割样品。然后,使用得到的切割样品与构成太阳能电池单元的硅晶圆进行焊锡接合,通过目测对硅晶圆的变形及破损进行了确认,结果是,完全没发生变形及破损,是良好的结果。
另外,对于得到的切割样品,使用万能材料试验机(RTC-1350A,ORIENTEC社制),在25℃、拉伸速度5mm/min的条件下测量了0.2%耐力,为77.2N/mm2
在此,所使用的Al基材10的拉伸强度越高,所获得的太阳能电池用互连件200就越硬,因此,在接合时,存在施加于硅晶圆的应力增大的倾向,相反,所使用的Al基材10的拉伸强度越低,在接合时施加于硅晶圆的应力就越小。因此,预测拉伸强度小于100N/mm2的实施例1~实施例4、实施例6、实施例7也与拉伸强度为100N/mm2的实施例5相同,接合时的硅晶圆不会发生变形及破损。
另一方面,在将拉伸强度超过100N/mm2的材料用作Al基材10的比较例1~比较例3中,所获得的太阳能电池用互连件200过硬,由此,料想在接合时施加于硅晶圆的应力过高,硅晶圆会发生变形甚至破损。
缠绕性
另外,实施例1~实施例7的Al基材10的拉伸强度均为81N/mm2以上(并且为100N/mm2以下),可以预测,在缠绕于线轴、线盘时,不会发生卷错动、散开、习惯性打卷等,不会引起断裂,缠绕性较高。另一方面,对于Al基材10的拉伸强度小于81N/mm2的比较例4,料想在缠绕于线轴、线盘时,存在有发生卷错动、散开、习惯性打卷等的隐患,存在有发生断裂的隐患,缠绕性较低。
附图标记说明
100、太阳能电池用互连件材料;200、太阳能电池用互连件;10、Al基材;20、Ni镀层;30、Sn镀层;40、Sn-Ni镀层;50、焊锡层。

Claims (6)

1.一种板状或扁平状太阳能电池用互连件材料,其特征在于,
在拉伸强度为81N/mm2~100N/mm2的Al板或扁Al线的表面,从所述Al板或扁Al线侧依次具有Ni镀层和Sn镀层,
上述Al板或扁Al线以0.05重量%~0.20重量%的比率含有Cu,以99.0重量%~99.6重量%的比率含有Al。
2.一种太阳能电池用互连件,其特征在于,
该太阳能电池用互连件是通过在权利要求1所述的太阳能电池用互连件材料的Sn镀层的表面形成焊锡层而得到的,
在Al板或扁Al线表面从所述Al板或扁Al线侧依次具有Sn-Ni合金层和焊锡层。
3.一种太阳能电池用互连件,其特征在于,
该太阳能电池用互连件是通过在权利要求1所述的太阳能电池用互连件材料的Sn镀层的表面形成焊锡层而得到的,
在Al板或扁Al线表面从所述Al板或扁Al线侧依次具有Ni镀层、Sn-Ni合金层以及焊锡层。
4.根据权利要求2或3所述的太阳能电池用互连件,其中,0.2%耐力为40N/mm2~80N/mm2
5.一种带互连件的太阳能电池单元,其特征在于,
通过将权利要求2或3所述的太阳能电池用互连件与太阳能电池单元之间连接起来而成。
6.根据权利要求5所述的带互连件的太阳能电池单元,其特征在于,
上述太阳能电池用互连件与上述太阳能电池单元之间通过锡焊连接起来。
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