CN104419344A - 导电性粘接剂、太阳电池模块及太阳电池模块的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供导电性粘接剂、太阳电池模块及太阳电池模块的制造方法。提供适于太阳电池单元的电极与接线连接的、能够在低温下进行粘接且能够实现高电连接稳定性和长期保持该连接稳定性的导电性粘接剂。使太阳电池单元的电极与接线电连接的导电性粘接剂的特征在于，含有固化成分、固化剂、导电性粒子、固化促进剂和有机酸，所述固化剂含有酸酐，所述导电性粒子含有焊锡粒子和镀银铜粉，所述焊锡粒子的熔点为80℃～140℃。

Description

导电性粘接剂、太阳电池模块及太阳电池模块的制造方法

技术领域

本发明涉及一种导电性粘接剂、太阳电池模块及太阳电池模块的制造方法。

背景技术

在太阳电池模块中，多个邻接的太阳电池单元通过与其表面电极或背面电极电连接的导电性的布线(接线)而进行连接。通常，接线由经焊锡涂覆的带状铜箔构成，其一端侧与一个太阳电池单元的表面电极连接，另一端侧与另一个太阳电池的背面电极连接，由此串联连接各太阳电池。

以往，太阳电池单元与接线的连接通过如下方式形成，即，在太阳电池单元的受光面形成的母线电极、太阳电池单元的背面电极分别通过焊接而与接线连接。但是，由于焊接在300℃左右的高温下进行连接处理，所以会有因高温而易于发生太阳电池单元的翘曲和/或破损的问题。

为了解决该问题，提出了在接线与太阳电池的表面电极、背面电极的连接中使用导电性粘接膜的方法(例如，参照专利文件1、专利文件2)。这些导电性粘接剂膜具有在环氧树脂等固化性树脂中分散有导电性粒子的结构。该导电性粒子与焊锡相比可在低温下压接，能够防止在电极与接线连接的工序中的太阳电池单元的破损。

然而，与焊锡相比，以往的导电性粘接膜的导电性物质(金属粒子)与太阳电池单元的电极和接线的接触面积小，因此担心其电连接的可靠性和连接的长期稳定性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-214533号公报

专利文献2：日本特开2008-135652号公报

发明内容

技术问题

本发明的课题在于解决以往的上述各问题，实现以下目的。即，本发明的目的在于提供一种导电性粘接剂，该导电性粘接剂能够进行适于太阳电池单元的电极与接线的连接的在低温下的粘接且能够实现高的电连接可靠性和长期保持该连接可靠性。另外，本发明的目的在于提供一种使用了该导电性粘接剂的、具有良好的输出特性的太阳电池模块和该太阳电池模块的制造方法。

技术方案

用于解决上述问题的方案如下。即：

〈1〉一种导电性粘接剂，其特征在于，是使太阳电池单元的电极与接线电连接的导电性粘接剂，所述导电性粘接剂含有固化成分、固化剂、导电性粒子、固化促进剂和有机酸，上述固化剂含有酸酐，上述导电性粒子含有焊锡粒子和镀银铜粉，上述焊锡粒子的熔点为80℃～140℃。

该〈1〉记载的导电性粘接剂具有可以使低温下的太阳电池单元的电极与接线进行粘接的优点。而且，通过在该〈1〉的导电性粘接剂中含有熔点为80℃～140℃的焊锡粒子和镀银铜粉作为导电性粒子，还含有酸酐作为固化剂，从而能够形成粘接力优异且太阳电池单元的电极与接线的电连接可靠性高的连接。另外，可长期保持该连接的高电连接可靠性。

〈2〉根据上述〈1〉中记载的导电性粘接剂，上述酸酐是熔点为130℃～160℃的具有羧基的脂环式酸酐。

〈3〉根据上述〈2〉中记载的导电性粘接剂，上述酸酐是由下述结构式(Ⅰ)表示的环己烷-1,2,4-三甲酸-1,2-酐。

[化学式1]

在该〈2〉和〈3〉中记载的导电性粘接剂中，通过使用熔点为130℃～160℃的具有羧基的脂环式酸酐、特别是使用由上述结构式(Ⅰ)表示的环己烷-1,2,4-三甲酸-1,2-酐作为上述酸酐，从而即使在较低温的固化条件下也能够同时提高导电性粘接剂的粘接力、电连接可靠性。

〈4〉根据上述〈1〉至〈3〉中任一项记载的导电性粘接剂，上述有机酸为苹果酸和己二酸中的至少任一种。

在该〈4〉中记载的导电性粘接剂中，通过将上述有机酸定为苹果酸和己二酸中的至少任一种，可以提高该导电性粘接剂的粘接力。

〈5〉根据上述〈1〉至〈4〉中任一项记载的导电性粘接剂，上述焊锡粒子为SnBi58焊锡粒子。

在该〈5〉中记载的导电性粘接剂中，由于SnBi58焊锡无铅，所以具有环境负荷小、比较容易入手的优点。

〈6〉根据上述〈1〉至〈5〉中任一项记载的导电性粘接剂，上述固化促进剂为咪唑。

在该〈6〉中记载的导电性粘接剂中，通过使用咪唑作为固化促进剂，从而初期粘接性提高、能够缩短连接时的间歇时间。

〈7〉根据上述〈1〉至〈6〉中任一项记载的导电性粘接剂，上述导电性粒子中的上述焊锡粒子与上述镀银铜粉的质量比为55:5～40:20。

在该〈7〉中记载的导电性粘接剂中，通过将焊锡粒子与镀银铜粉的配合质量比设为上述范围内，从而能够更可靠地实现导电性粘接剂的高粘接性和电连接可靠性。

〈8〉根据上述〈1〉至〈7〉中任一项记载的导电性粘接剂，上述有机酸的平均粒径为50μm以下。

在该〈8〉中记载的导电性粘接剂中，通过将有机酸的平均粒径设为预定值以下，从而能够更可靠地实现高粘接力。

需要说明的是，在本发明中，“平均粒径”是指使用干式粒度分布仪而测定、通过用粒子图像分析装置(例如，马尔文公司制粒子图像分析装置Morphologi G3)进行的解析而算出的粒子长径(粒子在长度方向的直径)的个数平均值。

〈9〉一种太阳电池模块，其特征在于，介由上述〈1〉至〈8〉中任一项记载的导电性粘接剂并通过接线将一个太阳电池单元的表面电极与同该一个太阳电池单元邻接的另一个太阳电池单元的背面电极电连接。

在该〈9〉中记载的太阳电池模块中，通过使用上述〈1〉至〈8〉中任一项记载的导电性粘接剂来连接太阳电池单元与接线，从而能够进行低温下的粘接，因此能够提供在不发生翘曲和/或破损的情况下具有良好的输出属性的太阳电池模块。

〈10〉一种太阳电池模块的制造方法，其特征在于，是介由上述〈1〉至〈8〉中任一项记载的导电性粘接剂并通过接线将一个太阳电池单元的表面电极与同该一个太阳电池单元邻接的另一个太阳电池单元的背面电极电连接的太阳电池模块的制造方法，所述方法具有：暂时配置工序，使上述导电性粘接剂介于上述一个太阳电池单元的表面电极与接线之间和上述另一个太阳电池单元的背面电极与接线之间而进行暂时配置；和固化工序，将上述导电性粘接剂加热而使其固化。

在该〈10〉中记载的太阳电池模块的制造方法中，通过使上述〈1〉至〈8〉中任一项记载的导电性粘接剂介于太阳电池单元的电极与接线之间而使其固化，从而能够将多个太阳电池单元之间电连接。

〈11〉一种太阳电池模块的制造方法，其特征在于，是介由上述〈1〉至〈8〉中任一项记载的导电性粘接剂并通过接线将一个太阳电池单元的表面电极与同该一个太阳电池单元邻接的另一个太阳电池单元的背面电极电连接的太阳电池模块的制造方法，所述方法具有：暂时配置工序，使上述导电性粘接剂介于上述一个太阳电池单元的表面电极与接线之间和上述另一个太阳电池单元的背面电极与接线之间而进行暂时配置；和层压压接工序，从上述太阳电池单元的上表面用层压装置进行层压压接，使上述表面电极与接线连接，上述背面电极与接线连接。

在该〈11〉中记载的太阳电池模块的制造方法中，通过层压压接太阳电池单元的电极与接线，从而能够提高导电性粘接剂的粘接力、连接可靠性。

有益效果

根据本发明，能够解决以往的上述各问题，达到上述目的，能够提供一种导电性粘接剂，所述导电性粘接剂与以往相比可以在低温下进行太阳电池单元的电极与接线的连接且能够实现高电连接可靠性和长期保持该连接可靠性的导电性粘接剂。另外，根据本发明，能够提供一种太阳电池模块，所述太阳电池模块通过利用上述导电性粘接剂连接太阳电池单元的电极与接线，从而不存在制造工序中的因热而变形和/或破损，具有良好的输出特性。而且，根据本发明，能够提供一种可以制造太阳电池模块的太阳电池模块的制造方法，所述制造方法通过使用上述导电性粘接剂而在比以往更低的温度条件下连接太阳电池单元的电极与接线，从而不存在因制造工序中的热而变形和/或破损、具有良好的输出特性的太阳电池模块。

附图说明

图1是本发明的太阳电池模块的一个实施方式的分解立体图。

图2是本发明的太阳电池模块的一个实施方式的截面图。

图3是表示本发明的太阳电池模块的制造方法的一个实施方式中使用的、真空层压机的一例的构成的截面图。

符号说明

1   太阳电池模块

2   太阳电池单元

3   接线

4   电池条

5   矩阵

6   板

7   表面盖

8   背板

9   金属框

10  光电转换元件

11  母线电极

12  指状电极

13  Al背面电极

20  导电性粘接剂

30  真空层压机

31  上部单元

32  下部单元

33  密封部件

34  可挠性板

35  第一室

36  第二室

37  配管

37a 配管

37b 配管

38  配管

38a 配管

38b 配管

39  切换阀

40  切换阀

41  台

具体实施方式

(导电性粘接剂)

本发明的导电性粘接剂至少含有固化成分、固化剂、导电性粒子、固化促进剂和有机酸，并且根据需要还含有其它成分。

〈固化成分〉

上述固化成分是本发明的导电性粘接剂中所含的基体材料。

作为上述固化成分，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可列举热固化性树脂、(甲基)丙烯酸树脂、丁二烯系弹性体(苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、腈基丁二烯橡胶(NBR)等)、聚氨酯树脂等。它们可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

其中，在室外长期使用时，从能够维持耐热性和长期可靠性这两者的观点考虑，优选热固化性树脂。

热固化性树脂

作为上述热固化性树脂，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可列举环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树酯、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、醇酸树脂等。它们可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

其中，在以糊状使用导电性粘接剂时，环氧树脂的粘性、挥发性、固化性(适用期)优异，从能够确保导电性粘接剂的耐热性和/或长期可靠性的观点考虑是优选的。另外，在使用导电性粘接剂作为呈膜状的导电性粘接膜时，优选将环氧树脂与膜形成树脂进行组合。通过配合膜形成树脂，从而容易使导电性粘接剂成型为膜状，能够保护粘接部不受热和/或物理性冲击。因此，通过组合环氧树脂与膜形成树脂，从而能够兼具前者带来的耐热性、长期可靠性和后者带来的膜形成性、冲击吸收性。

膜形成树脂

上述膜形成树脂相当于平均分子量10000以上的高分子量树脂。作为上述膜形成树脂的平均分子量，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但从膜形成性的观点考虑，优选10000～80000左右的平均分子量。

作为上述膜形成树脂，没有特别限制，可以根据目的适当选择，可列举聚氨酯树脂、苯氧基树脂等。它们可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

其中，从膜形成状态、连接可靠性的观点考虑，优选苯氧基树脂。

环氧树脂

作为上述环氧树脂，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可列举萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、双酚型环氧树脂、芪型环氧树脂、三酚基甲烷型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、三苯甲烷型环氧树脂等市售的环氧树脂。它们可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

其中，从操作性(施与性(喷出性、涂覆性)、向基材的润湿性)高的观点考虑，优选在常温下含有液态物质的环氧树脂。特别是在制造糊状的导电性粘接剂时，能够提高其制造效率(成品率)，因而优选。因此，在使用常温下为固体的环氧树脂的情况下，优选并用常温下为液态的环氧树脂。另外，在这些环氧树脂中，从能够调整金属粒子的分散性和糊料粘度，并且固化物对跌落冲击的抗性能够提高的观点和/或从焊锡的湿润扩展性变得良好的观点考虑，优选液态双酚A型、液态双酚F型、液态氢化型双酚A型、萘型、双环戊二烯型。另外，从所得到的各向异性导电性糊的保存稳定性的观点考虑，优选液态双酚A型与液态双酚F型的组合。另外，也可以与丙烯酸树脂等其它有机树脂适当组合而使用。

作为所述固化成分的配合量(含量)，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但在100质量份上述导电性粘接剂中，优选10质量份～45质量份，更优选20质量份～35质量份。

如果上述固化成分的配合量小于10质量份，则无法得到用于使电子部件固定的足够的强度，因此有时对跌落冲击的抗性下降；如果超过45质量份，则有时导电性粘接剂中的有机酸和/或固化剂的含量相对减少，固化速度延迟。另一方面，如果上述固化成分的配合量在更优选的范围内，则从粘接强度和长期可靠性的观点考虑是有利的。

〈固化剂〉

上述固化剂含有酸酐。作为上述酸酐，没有特别限制，可以根据目的适当选择，可以使用市售的酸酐固化剂中使用的物质中的任意种，但可以特别优选使用熔点为130℃～160℃的具有羧基的脂环式酸酐。作为上述熔点为130℃～160℃的具有羧基的脂环式酸酐，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，优选地可列举由下述结构式(Ⅰ)表示的环己烷-1,2,4-三甲酸-1,2-酐等。

[化学式2]

作为上述固化剂的平均粒径，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但优选70μm以下，更优选50μm以下，特别优选40μm以下。

如果上述固化剂的平均粒径超过70μm，则有时导电性粘接剂的固化速度容易延迟，容易发生与此相伴的粘接力的下降。另一方面，如果上述固化剂的平均粒径为上述更优选的范围或上述特别优选的范围，则从作为助焊剂的响应速度快，可在更低的温度下进行活化而不需要高温下的处理的观点考虑而优选，另外，从发挥高助焊效果的观点考虑，优选这样的固化剂。

需要说明的是，上述固化剂的平均粒径是指，使用干式粒度分布仪进行测定、通过用粒子图像分析装置(例如，马尔文公司制粒子图像分析装置Morphologi G3)进行的解析而算出的粒子长径(粒子在长度方向的直径)的个数平均值。

作为上述固化剂的配合量，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但优选相对于环氧树脂的当量为75％～95％，更优选80％～90％。如果上述固化剂的配合量相对于环氧树脂的当量小于75％，则助焊性容易降低，另外固化速度容易延迟。另外，如果上述固化剂的配合量相对于环氧树脂的当量超过90％，则虽然助焊性提高，但会发生固化物性的下降。另一方面，如果上述固化剂的配合量在上述更优选的范围内，则从能够兼具适当的助焊性和固化速度、固化后的树脂的耐热性、长期可靠性优异的观点考虑，是有利的。

〈导电性粒子〉

上述导电性粒子含有焊锡粒子和镀银铜粉。焊锡粒子的熔点只要为80℃～140℃就可以没有特别限制地根据目的适当选择，但优选99℃～140℃，更优选120℃～140℃。如果上述焊锡粒子的熔点超过140℃，则由于在低温条件下难以得到助焊效果，所以难以提高导电性粘接剂的粘接力。另外，如果上述焊锡粒子的熔点小于80℃，则会产生导电性粘接剂层的耐热性降低、长期可靠性降低的问题。另一方面，如果为上述优选的范围或更优选的范围，则具有比较容易获得的优点。

作为上述焊锡粒子，从因无铅而引起的低环境负荷、获得容易性的观点考虑，优选使用SnBi58焊锡粒子。

作为镀银铜粉，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可列举通过对粉碎后的铜粉实施镀银而得到的镀银铜粉等。由于上述镀银铜粉具有高导电性，所以可以通过将上述镀银铜粉配合到上述导电性粘接剂中来得到高连接可靠性。

作为上述导电性粒子的配合量，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但在100质量份上述导电性粘接剂中，优选40质量份～90质量份，更优选60质量份～80质量份。

如果上述导电性粒子的配合量小于40质量份，则有时难以得到足够的连接可靠性，如果超过90质量份，则有时粘接力降低，发生导电性粒子的脱落等。另一方面，如果上述导电性粒子的配合量在上述更优选的范围内，则从施与性优异、保持高可靠性、粘接性优异的观点考虑是有利的。

作为上述导电性粒子中的上述焊锡粒子与上述镀银铜粉的质量比，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但优选55:5～40:20，更优选50:10～40:20。

如果上述焊锡粒子与上述镀银铜粉的质量比为超过55:5，则会有无法得到高连接可靠性的问题，如果为小于40:20，则有时无法得到高粘接力。另一方面，如果上述焊锡粒子与上述镀银铜粉的质量比在上述更优选的范围内，则从能够更可靠地得到高粘接力与高连接可靠性这两者的观点考虑是有利的。

作为上述焊锡粒子的中值粒径(D50)，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但优选为35μm以下，更优选为3μm～30μm。

如果上述焊锡粒子的D50超过35μm，则有时难以得到足够的粘接力的问题。另一方面，如果上述焊锡粒子的D50为上述更优选的范围内，则从容易制造且能够得到更高的粘接力的观点考虑是有利的。

作为上述镀银铜粉的D50，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但优选1μm～50μm，更优选10μm～30μm。

如果上述镀银铜粉的D50小于1μm，则有时制造变得困难，如果超过50μm，则有时粘接剂层的膜厚变大，有时难以适用于微细的连结部。另一方面，如果上述镀银铜粉的D50在上述更优选的范围内，则从连接可靠性的观点考虑是有利的。

〈固化促进剂〉

作为上述固化促进剂，没有特别限制，可以根据使用的固化成分适当选择，例如优选地可列举咪唑类固化促进剂等。通过配合上述咪唑类固化促进剂，从而能够缩短电极与接线连接时的间歇时间。

作为上述固化促进剂的配合量，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但在上述导电性粘接剂100质量份中，优选0.1质量份～5质量份，更优选0.5质量份～3质量份。

如果上述固化促进剂的配合量小于0.1质量份，则有时无法得到间歇时间的缩短效果，如果超过5质量份，则有时立即发生粘接剂的固化而操作性降低。另一方面，如果上述固化促进剂的配合量在上述更优选的范围内，则从粘接强度、连接可靠性的观点出发是有利的。

〈有机酸〉

作为上述有机酸，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可列举苹果酸、己二酸、癸二酸、衣康酸、琥珀酸、柠檬酸、酒石酸等熔点为130℃～190℃的化合物等。它们可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

其中，从能够更可靠地提高导电性粘接剂的粘接力的观点考虑，优选苹果酸、己二酸，从能够更可靠地提高导电性粘接剂的粘接力的观点考虑，更优选苹果酸。

作为所述有机酸的配合量，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但在上述导电性粘接剂100质量份中，优选0.1质量份～6质量份，更优选0.3质量份～3质量份。

如果上述有机酸的配合量小于0.1质量份，则有时难以得到粘接力提高效果，如果超过6质量份，则有时连接可靠性下降。另一方面，如果上述有机酸的配合量在更优选的范围内，则从连接可靠性和粘接强度的观点考虑是有利的。

作为上述有机酸的平均粒径，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但优选50μm以下，更优选1μm～20μm，特别优选5μm～15μm。

如果上述有机酸的平均粒径超过50μm，则有时难以得到粘接力提高效果。另一方面，如果上述有机酸的平均粒径在更优选的范围内或者如果在特别优选的范围内，则从粘接强度的观点考虑是有利的。

上述有机酸的平均粒径是指，用干式粒度分布仪而测定、通过用粒子图像分析装置(例如，马尔文公司制粒子图像分析装置Morphologi G3)进行的解析而算出的粒子长径(粒子在长度方向的直径)的个数平均值。

〈其它的成分〉

对于上述其它的成分，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可列举硅烷偶联剂、无机填充剂、弹性粒子等。它们可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

作为硅烷偶联剂，可以使用环氧系、氨系、巯/硫系、酰脲系等。其中，在本实施方式中，优选使用环氧系硅烷偶联剂。由此，能够提高在有机材料与无机材料的界面处的粘接性。

作为无机填充剂，没有特别限定，但可以使用二氧化硅、滑石、氧化钛、碳酸钙、氧化镁等。通过含有无机填充剂，从而能够调整压接时的粘接剂层的流动性，能够提高粒子捕获率。

作为弹性粒子，优选地可使用丙烯酸酯橡胶(ACR)、丁二烯橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)等橡胶系弹性粒子。通过配合弹性粒子，从而能够吸收粘接剂层的内部应力。由于通过弹性粒子的配合而难以产生粘接剂层的固化障碍，因此能够在不损害粘接力的情况下发挥上述效果。

〈导电性粘接剂的制造方法〉

对于本发明的导电性粘接剂而言，通过混合上述固化成分、上述固化剂、上述导电性粒子、上述固化促进剂以及上述有机酸，从而能够作为糊状粘接剂进行制造。

另一方面，当使上述导电性粘接剂为膜状，作为导电性粘接膜而使用时，使上述固化成分、上述固化剂、上述导电性粒子、上述固化促进剂以及上述有机酸悬浮在溶剂中，使用棒式涂布机、涂布装置等将所得的悬浮液涂布在剥离基材上，使用热炉、加热干燥装置等使溶剂挥发，由此能够制造成预定厚度(优选10μm～40μm)的膜状。作为上述溶剂，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可列举甲苯、乙酸乙酯、它们的混合溶剂等。作为上述剥离基材，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可例举将有机硅等剥离剂涂布于PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯(Poly Ethylene Terephthalate))、OPP(定向聚丙烯(Oriented Polypropylene))、PMP(聚-4-甲基戊烯-1(Poly-4-methylpentene-1))、PTFE(聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene))等而成的层叠结构等。通过使用上述剥离基材，从而能够防止导电性粘接膜的干燥，并且能够维持它们的形状。

(太阳电池模块)

参照附图对本发明的太阳电池模块进行例示性说明。

上述太阳电池模块是使用单晶硅型光电转换元件、多晶型光电转换元件作为光电转换元件的结晶硅系太阳电池模块和/或使用了将由非晶硅构成的单元与由微晶硅和/或非晶硅锗构成的单元层叠而成的光电转换元件的薄膜硅类太阳电池模块。

图1是本发明的太阳电池模块的一个实施方式的分解立体图。

在图1中，太阳电池模块1具有通过成为内部连线的接线3而串联连接了多个太阳电池单元2的电池条4，并且具备排列了多个该电池条4的矩阵5。而且，太阳电池模块1是通过如下方式形成的，即，用密封粘接剂的板6夹持该矩阵5，一并层压设置在受光面侧的表面盖7和设置在背面侧的背板8作为保护基材，最后，将铝等的金属框9安装到周围。

作为上述密封粘接剂，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可列举乙烯乙烯醇树脂(EVA)等透光性密封材料等。另外，作为表面盖7的材料，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可列举玻璃、透光性塑料等透光性材料等。另外，作为背板8，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可列举用树脂膜夹持了玻璃和/或铝箔而得的层叠体等。

图2是本发明的太阳电池模块的一个实施方式的截面图。

在图2中，太阳电池模块的各太阳电池单元2具有由硅基板构成的光电转换元件10。光电转换元件10在受光面侧设有成为表面电极的母线电极11和在与母线电极11几乎垂直的方向形成的作为集电极的指状电极12。另外，光电转换元件10在与受光面相反的背面侧设有由铝构成的Al背面电极13。

而且，太阳电池单元2中，通过接线3而使表面的母线电极11与邻接的太阳电池单元2的Al背面电极13电连接，由此构成被串联连接的电池条4(参照图1)。接线3与母线电极11和Al背面电极13的连接通过导电性粘接剂20来进行。

即，太阳电池模块1的、成为一个太阳电池单元2的表面电极的母线电极11与同该一个太阳电池单元2邻接的另一个太阳电池单元2的Al背面电极13是介由导电性粘接剂20并通过接线3进行电连接的。

接线3可以利用以往的太阳电池模块中使用的接线。接线3例如是通过使用50μm～300μm厚的带状铜箔，并根据需要实施镀金、镀银、镀锡、镀焊锡等而形成的。另外，也可以使用预先层叠有导电性粘接膜的接线3。

母线电极11是通过涂布Ag糊料并进行加热而形成的。为了减小遮挡入射光的面积、抑制屏蔽损耗，在太阳电池2的受光面形成的母线电极11例如按1mm宽度形成为线状。母线电极11的数量可考虑太阳电池单元2的尺寸和/或电阻而适当设定。

指状电极12是通过与母线电极11相同的方法，以与母线电极11交叉的方式遍及太阳电池单元2的受光面的几乎整面而形成的。另外，指状电极12的例如具有约100μm左右宽度的线是每隔预定间隔例如2mm而形成的。

Al背面电极13的由铝构成的电极例如是丝网印刷和/或溅射等而形成在太阳电池单元2的背面的。

需要说明的是，太阳电池单元2未必需要设置母线电极11。在这种情况下，太阳电池单元2的指状电极12的电流通过与指状电极12交叉的接线3而汇集。另外，可以以不会变得与接线连接不良的程度在Al背面电极13形成开口部，由此可以确保粘接强度。

(太阳电池模块的制造方法)

参照附图对本发明的太阳电池模块的制造方法的第1～第4实施方式进行例示性说明。

本发明的太阳电池模块等的制造方法被大致区分为：在太阳电池单元的电极与接线连接后进行密封树脂的固化的第1和第2实施方式，以及同时进行太阳电池单元的电极与接线的连接和密封树脂的固化的第3和第4实施方式。并且，所说的第1实施方式和第2实施方式、第3实施方式和第4实施方式是根据导电性粘接剂是导电性糊还是导电性膜来进行区分的。

〈第1实施方式〉

首先，对本发明的太阳电池模块的制造方法的第1实施方式进行例示性说明。

本发明的太阳电池模块的制造方法的第1实施方式是介由导电性粘接剂并通过接线将一个太阳电池单元的表面电极与同该一个太阳电池单元邻接的另一个太阳电池单元的背面电极电连接而成的太阳电池模块的制造方法，将糊状的导电性粘接剂(导电性糊料)涂布在上述一个太阳电池单元的表面电极与接线之间、和上述另一个太阳电池单元的背面电极与接线之间而进行暂时配置，并加热该导电性粘接剂而使其固化。

具体来说，首先，在光电转换元件10的表面涂布Ag糊料，通过烧制来形成指状电极12和母线电极11，在背面通过进行Al丝网印刷等而在接线3的连接部形成Al背面电极13，制作太阳电池单元。

接着，将作为热固化型导电性糊料的导电性粘接剂20涂布于光电转换元件10表面的母线电极11和背面的Al背面电极13，在该导电性粘接剂20上配设接线3，利用销进行暂时固定。从防止变形等观点考虑，优选不极力对太阳电池单元施加压力，优选将通过暂时固定而施加于太阳电池单元的压力设为0.1MPa以下。

然后，从接线3侧进行利用鼓风的加热，使导电性粘接剂20固化，由此使接线3与母线电极11和Al背面电极13电连接。在该连接时，鼓风的温度优选200℃以下，更优选140℃～180℃这样较低的温度，优选将加热时间设为3秒钟～7秒钟左右。这时，对于接线3而言，由于导电性粘接剂20的固化成分具备与由Ag糊料形成的母线电极11良好的粘接性，所以能够与母线电极11机械性地牢固地连接。另外，接线3与Al背面电极13电连接。

通过用密封粘接剂的板6夹持连接有太阳电池单元2的矩阵5，并且与一并层压设置在受光面侧的表面盖7和设置在背面侧的背板8作为保护材料，从而制造太阳电池模块1。

〈第2实施方式〉

接下来，对本发明的太阳电池模块的制造方法的第2实施方式进行例示性说明。

在本发明的太阳电池模块的制造方法的第2实施方式中，电极与接线的连接适用使导电性粘接剂为膜状的导电性粘接膜。本发明的太阳电池模块的制造方法的第2实施方式是介由导电性粘接剂并通过接线将一个太阳电池单元的表面电极与同该一个太阳电池单元邻接的另一个太阳电池单元的背面电极电连接的太阳电池模块的制造方法，使导电性粘接膜介于上述一个太阳电池单元的表面电极与接线之间、和上述另一个太阳电池单元的背面电极与接线之间而进行暂时配置，利用加热压头从接线的上表面进行按压。此处所说的导电性粘接膜是如上所述的、使固化成分、固化剂、导电性粒子、固化促进剂以及有机酸悬浊在溶剂中，将所得的悬浊液涂布在剥离基材上之后，使溶剂挥发而形成的。

在第2实施方式中，在光电转换元件10表面的母线电极11和背面的Al背面电极13贴附导电性粘接膜，在该导电性粘接膜上配置接线3而进行暂时固定之后，利用加热压头，以预定的温度、压力从接线3的上表面进行加热按压，从而使导电性粘接膜固化。在该固化时，加热压头的温度优选200℃以下，更优选140℃～190℃；加热按压时间优选2秒钟～10秒钟，更优选3秒钟～5秒钟。由此，能够使接线3与母线电极11和Al背面电极13电连接。

在上述第1实施方式中，贴附导电性粘接膜并利用加热压头进行加热按压来代替涂布导电性粘接剂并利用鼓风进行加热的工序，除此之外，实施与上述第1实施方式同样的工序而成为上述第2实施方式。

〈第3实施方式〉

接下来，对本发明的太阳电池模块的制造方法的第3实施方式进行例示性说明。

在本发明的太阳电池模块的制造方法的第3实施方式中，同时进行密封树脂的固化和电极与接线的连接。本发明的太阳电池模块的制造方法的第3实施方式是在介由导电性粘接剂并通过接线将一个太阳电池单元的表面电极与同该一个太阳电池单元邻接的另一个太阳电池单元的背面电极电连接的太阳电池模块的制造方法，涂布上述糊状的导电性粘接剂(导电性糊料)而将上述一个太阳电池单元的表面电极与接线和上述另一个太阳电池单元的背面电极与接线暂时固定，在上述太阳电池单元的上下表面依次层叠密封材料、保护基材，利用层压装置使其从上述保护基材的上表面进行层压压接，使上述密封材料固化，同时使上述表面电极与接线、和上述背面电极与接线连接。

首先，对同时进行密封树脂的固化和电极与接线的连接的层压装置进行说明。

图3是表示在本发明的太阳电池模块的制造方法的一个实施方式中使用的、真空层压机的一例的构成的截面图。

在图3中，真空层压机30由上部单元31和下部单元32构成。这些单元通过O形环等密封部件33而可分离地被一体化。在上部单元31设有硅橡胶等可挠性板34，通过该可挠性板34将真空层压机30划分为第一室35和第二室36。

另外，在各上部单元31和下部单元32，以各室能够各自独立地进行内压调整，即，通过真空泵和/或压缩机能够进行减压、加压、还能够进行大气开放的方式设有配管37、配管38。配管37被切换阀39分支为配管37a和配管37b这两个方向，配管38被切换阀40分支为配管38a和配管38b这两个方向。另外，在下部单元32设有可加热的台41。

接着，对使用该真空层压机30的具体的连接方法进行说明。首先，将上部单元31与下部单元32分离，在台41上载置如下层叠物，所述层叠物是在暂时固定有接线的太阳电池单元的上下表面依次层叠了密封材料、保护基材(表面盖7、背板8)而成的。需要说明的是，接线暂时固定于太阳电池单元时的温度可以比导电性糊料的焊锡粒子的熔点低。

然后，介由密封部件33使上部单元31与下部单元32可分离地一体化，之后，使真空泵分别与配管37a和配管38a连接，使第一室35和第二室36内为高真空。在使第二室36内保持高真空的情况下，切换切换阀39而使大气从配管37b导入到第一室35内。由此，可挠性板34扩张到第二室36，结果层叠物被台41加热，同时被可挠性板34按压。

热压接后，切换切换阀40，使大气从配管38b导入到第二室36内。由此，可挠性板34向第一室35被推回，最终第一室35和第二室36的内压变为相同。

最后，将上部单元31与下部单元32分离，从台41上取出经热压接处理的太阳电池模块。由此，能够同时进行密封树脂的固化和电极与接线的连接。

在此，由于能够在接线与电极之间形成牢固的金属结合，能够得到高连接可靠性，所以优选层压装置中的热压接温度比导电性糊料的焊锡粒子的熔点高。另一方面，从防止太阳电池单元破损的观点考虑，优选设为预定温度以下。具体来说，上述热压接温度优选200℃，更优选140℃～160℃。在此，通过使用固化材料的固化开始温度为焊锡粒子的熔点以上的导电性粘接剂，从而能够在体现固化剂的充分的助焊功能之后使固化剂和环氧化合物固化。在这种情况下，如果使用固化剂的固化开始温度与焊锡粒子的熔点之差为15℃以下的导电性粘接材料，则能够得到充分的助焊效果，能够提高连接可靠性，因此优选。

〈第4实施方式〉

接下来，对本发明的太阳电池模块的制造方法的第4实施方式进行例示性说明。

本发明的太阳电池模块的制造方法的第4实施方式是介由导电性粘接剂并通过接线将一个太阳电池单元的表面电极与则该一个太阳电池单元邻接的另一个太阳电池单元的背面电极电连接的太阳电池模块的制造方法，介由上述膜状的导电性粘接剂(导电性膜)使上述一个太阳电池单元的表面电极与接线、和上述另一个太阳电池单元的背面电极与接线暂时固定，在上述太阳电池单元的上下面依次层叠密封材料、保护基材，利用层压装置使其从上述保护基材的上表面进行层压压接，使上述密封材料固化，同时使上述表面电极与接线连接，上述背面电极与接线连接。

在上述第3实施方式中，使用导电性膜来代替导电性糊料，除此之外，实施与上述第3实施方式同样的工序而成为上述第4实施方式。

[实施例]

以下，举出实施例来更详细地说明本发明，但本发明不受下述实施例任何限定。

分别制备下述表1A、表1B和表1C中示出的配合的导电性粘接剂(热固化型导电性糊料)后，利用该导电性粘接剂制造太阳电池模块。对各太阳电池模块进行物性试验。详细情况如下。

(实施例1)

〈受试的太阳电池模块的制造〉将下述(i)～(vi)混合而制备热固化型导电性糊。

(i)固化材料：环氧树脂(EP4400，ADEKA制造)25质量份

(ii)固化剂：由下述结构式(I)表示的酸酐A(环己烷-1,2,4-三甲酸-1,2-酐(H-TMAn-S，平均粒径30μm，三菱瓦斯化学制))11质量份

(iii)固化促进剂：咪唑A(TEP-2E4MZ，日本曹达制)1质量份

(iv)有机酸：有机酸A(DL苹果酸，平均粒径10μm，熔点130℃，扶桑化学制)3质量份

(v)导电性粒子中的焊锡粒子：SnBi58(ST-5，D50为5μm，熔点139℃，三井金属矿业制)45质量份

(vi)导电性粒子中的镀银铜粉：Ag/电解铜粉(MSC-ET-10，D50为13.5μm，三井金属矿业制)15质量份。

[化学式3]

在镀焊锡接线与结晶系太阳电池单元之间涂布上述热固化型导电性糊料并用销进行暂时固定。将施加到接线与太阳电池单元之间的压力设为0.01MPa。通过利用鼓风将经固定的两部件和热固化型导电性糊在180℃下加热3秒钟而进行压接，从而使两部件压接。压接后，层叠厚度400μm的EVA板(密封粘接剂)，利用图3所示的真空层压机在135℃下进行密封，作为实施例1的太阳电池模块。

〈太阳电池模块的物性试验〉

利用以下方法对制成的太阳电池模块评价太阳电池单元与接线的粘接力、连接可靠性。

(1)粘接力

对于太阳电池单元与接线在刚粘接后的初期粘接力和通过鼓风在150℃下加热30分钟后(加速试验)的经时粘接力，利用拉伸试验机(Tensilon，ORIENTEC公司制)使太阳电池单元的接线相对于电极面向90°方向提拉，测定粘接强度，利用以下评价基准进行评价。将评价结果示于表1A、表1B和表1C。

◎：2N/mm以上

○：1.5N/mm以上且小于2N/mm

△：1.0N/mm以上且小于1.5N/mm

×：小于1.0N/mm

(2)连接可靠性

对太阳电池单元测定初期的电阻和在温度85℃、湿度85％RH的条件下进行500小时、1500小时、3000小时的TH测试(湿热测试(Thermal HumidityTest))后的电阻。测定是利用数字万用表(数字万用表7555，横河电机制)按照4端子法测定最大输出值(Pmax)相对于初始值的减少率，利用以下评价基准进行评价。将评价结果示于表1A、表1B和表1C。

◎：小于1％

○：1％以上且小于3％

△：3％以上且小于5％

×：5％以上

(实施例2～7、比较例1)

在实施例1中，将焊锡粒子、镀银铜粉的配合量变更为如表1A、表1B和表1C所示的条件，除此之外，与实施例1同样地制作太阳电池模块，分别作为实施例2～7和比较例1的太阳电池模块。

(比较例2、3)

从实施例1中使用的导电性粘接剂的构成中除去固化促进剂而作为比较例2、从实施例1中使用的导电性粘接剂的构成中除去有机酸而作为比较例3，除此之外，与实施例1同样地制作太阳电池模块，分别作为实施例2、3的太阳电池模块。

(实施例8、9)

在实施例1中，将酸酐A的平均粒径分别设为70μm、120μm来代替将酸酐A的平均粒径设为30μm，除此之外，与实施例1同样地制作太阳电池模块，分别作为实施例8、9的太阳电池模块。

(实施例10、11)

在实施例1中，将有机酸A的配合量分别设为4.5质量份、6质量份来代替将有机酸A的配合量设为3质量份，除此之外，与实施例1同样地制作太阳电池模块，分别作为实施例10、11的太阳电池模块。

(实施例12、13)

在实施例1中，将有机酸A的平均粒径分别设为50μm、100μm来代替将有机酸A的平均粒径设为10μm，除此之外，与实施例1同样地制作太阳电池模块，分别作为实施例12、13的太阳电池模块。

(实施例14～16、比较例4)

在实施例1中，分别使用酸酐B、酸酐C、酸酐D、苯酚A作为固化剂来代替使用酸酐A作为固化剂，除此之外，与实施例1同样地制作太阳电池模块，分别作为实施例14～16、比较例4的太阳电池模块。

在此，实施例14中使用的酸酐B是指由下述结构式(II)表示的甲基双环[2.2.1]庚烷-2,3-二甲酸酐与由下述结构式(III)表示的双环[2.2.1]庚烷-2,3-二甲酸酐的混合物。具体来说，使用以商品名“RIKACID HNA-100”由新日本理化株式会社销售且平均粒径为30μm的产品。

[化学式4]

[化学式5]

实施例15中使用的酸酐C是指由下述结构式(IV)表示的甲基-5-降冰片烯-2,3-二甲酸酐。具体来说，使用以商品名“RIKACID MCD”由日本化药株式会社销售且平均粒径为30μm的产品。

[化学式6]

实施例16中使用的酸酐D是指由下述结构式(V)表示的3或4-甲基-六氢邻苯二甲酸酐。具体来说，使用以商品名为“HN-5500”由日立化成株式会社销售且平均粒径为30μm的产品。

[化学式7]

比较例4中使用的酚A是指以液态酚醛清漆酚型固化剂“MEH-8000H”由明和化成株式会社销售的产品。

(实施例17～22)

在实施例1中，分别使用有机酸B(己二酸，熔点152℃，旭化成化学制)、有机酸C(癸二酸，熔点131℃～134.5℃，丰国制油制)、有机酸D(衣康酸，熔点166℃～167℃，扶桑化学制)、有机酸E(琥珀酸，熔点185℃～187℃，扶桑化学制)、有机酸F(柠檬酸，熔点153℃，扶桑化学制扶桑柠檬酸(酐))、有机酸G(L-酒石酸，熔点168℃～170℃，扶桑化学制)作为有机酸来代替使用有机酸A作为有机酸，除此之外，与实施例1同样地制作太阳电池模块，分别作为实施例17～22的太阳电池模块。有机酸的平均粒径均为10μm。

(比较例5)

在实施例1中，使用Sn3Ag0.5Cu焊锡粒子(ST-10，D50为10μm，熔点217℃～220℃，三井金属矿业制)作为焊锡粒子来代替使用SnBi58作为焊锡粒子，除此之外，与实施例1同样地制造太阳电池模块，作为比较例5的太阳电池模块。

由实施例1～7与比较例1的对比可知，通过配合将焊锡粒子和镀银铜粉，从而能够良好地维持太阳电池单元与接线的初期和经时连接可靠性。

由实施例1与比较例2、3的对比可知，为了得到高粘接力，配合固化促进剂是有效的，为了实现高粘接力、连接可靠性这两者，配合有机酸是有效的。

由实施例1、14～16与比较例4的对比可知，为了实现高粘接力、连接可靠性这两者，通过配合酸酐作为固化促进剂是有效的。

由实施例1与比较例5的对比可知，通过配合熔点为139℃的SnBi58焊锡粒子，从而与配合了熔点更高的焊锡粒子的情况相比，粘接力、连接可靠性均提高。

产业上的可利用性

本发明的导电性粘接剂在太阳电池模块的制造中可应用于在较低温的条件下将太阳电池单元与接线连接，除此之外，还可以应用于以往利用焊接而进行的电路的固定等需要电连接的领域、用途。

Claims (11)

1.一种导电性粘接剂，其特征在于，是使太阳电池单元的电极与接线电连接的导电性粘接剂，

所述导电性粘接剂含有固化成分、固化剂、导电性粒子、固化促进剂和有机酸，

所述固化剂含有酸酐，

所述导电性粒子含有焊锡粒子和镀银铜粉，

所述焊锡粒子的熔点为80℃～140℃。

2.根据权利要求1所述的导电性粘接剂，其特征在于，所述酸酐是熔点为130℃～160℃的具有羧基的脂环式酸酐。

3.根据权利要求2所述的导电性粘接剂，其特征在于，所述酸酐是由下述结构式(Ⅰ)表示的环己烷-1,2,4-三甲酸-1,2-酐，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的导电性粘接剂，其特征在于，所述有机酸为苹果酸和己二酸中的至少任一种。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的导电性粘接剂，其特征在于，所述焊锡粒子为SnBi58焊锡粒子。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的导电性粘接剂，其特征在于，所述固化促进剂为咪唑。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的导电性粘接剂，其特征在于，所述导电性粒子中的所述焊锡粒子与所述镀银铜粉的质量比为55:5～40:20。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的导电性粘接剂，其特征在于，所述有机酸的平均粒径为50μm以下。

9.一种太阳电池模块，其特征在于，介由权利要求1～8中任一项所述的导电性粘接剂并通过接线将一个太阳电池单元的表面电极与同该一个太阳电池单元邻接的另一个太阳电池单元的背面电极电连接。

10.一种太阳电池模块的制造方法，其特征在于，是介由权利要求1～8中任一项所述的导电性粘接剂并通过接线将一个太阳电池单元的表面电极与同该一个太阳电池单元邻接的另一个太阳电池单元的背面电极电连接的太阳电池模块的制造方法，

所述方法具有：暂时配置工序，使所述导电性粘接剂介于所述一个太阳电池单元的表面电极与接线之间和所述另一个太阳电池单元的背面电极与接线之间而进行暂时配置；以及

固化工序，将所述导电性粘接剂加热而使其固化。

11.一种太阳电池模块的制造方法，其特征在于，是介由权利要求1～8中任一项所述的导电性粘接剂并通过接线将一个太阳电池单元的表面电极与同该一个太阳电池单元邻接的另一个太阳电池单元的背面电极电连接的太阳电池模块的制造方法，

所述方法具有：暂时配置工序，使所述导电性粘接剂介于所述一个太阳电池单元的表面电极与接线之间和所述另一个太阳电池单元的背面电极与接线之间而进行暂时配置；以及

层压压接工序，从所述太阳电池单元的上表面用层压装置进行层压压接，使所述表面电极与接线连接，所述背面电极与接线连接。