CN105593947A - 背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子、导电材料及太阳能电池模块 - Google Patents

背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子、导电材料及太阳能电池模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子,在背接触式的太阳能电池模块中可以提高电极间的导通可靠性。本发明是一种用于背接触式太阳能电池模块的导电性粒子,其具有:基材粒子和配置于所述基材粒子表面上的导电部,在所述导电部的外表面具有多个突起,所述导电性粒子压缩10%时的压缩恢复率为40%以上且80%以下,所述导电性粒子压缩50%时的压缩恢复率为3%以上且18%以下。

Description

背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子、导电材料及太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及背接触式的太阳能电池模块所使用的导电性粒子。本发明还涉及使用了上述导电性粒子的背接触式的太阳能电池模块用导电材料。本发明还涉及使用了上述导电材料的背接触式的太阳能电池模块。
背景技术
作为太阳能电池模块的实施方式,具有缎带式及背接触式等。以往,主要采用缎带式的太阳能电池模块。近年来,可期待高输出及高转换效率的背接触式的太阳能电池模块的开发的呼声日益增高。
背接触式的太阳能电池模块中,在太阳能电池单元的整个表面上使太阳能电池单元和挠性印刷基板贴合。
下述专利文献1中公开有一种太阳能电池模块的制造方法,其包括:第一工序,将多个太阳能电池单元的背面朝向上方且如模块的配置那样并列设置,进一步利用中继连线对邻接的太阳能电池单元的P型电极和N型电极进行电连接,从而得到一连串的太阳能电池单元;第二工序,在前面侧的保护部件上依次叠层密封材料料、上述一连串的太阳能电池单元、密封材料料及背面侧的保护部件且进行一体化。专利文献1中记载有一种方法,利用Cu、Ag、Au、Pt、Sn或含有它们的合金等对挠性印刷基板的配线电极和太阳能电池单元的电极进行连接。
另外,下述专利文献2中公开有一种太阳能电池模块的制造方法,其包括:在太阳能电池单元的表面电极上,隔着含有球状的导电性粒子的导电性粘接剂配置极耳线的一侧端部,且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上,隔着含有导电性粒子的导电性粘接剂配置上述极耳线的另一侧端部的工序;对上述极耳线向上述表面电极及上述背面电极进行热加压,利用上述导电性粘接剂将上述极耳线连接至上述表面电极及上述背面电极的工序。就上述极耳线而言,在与上述导电性粘接剂连接的一面上形成有凹凸部。上述凹凸部的平均高度(H)和导电性粒子的平均粒径(D)满足D≥H。
另外,近年来,提出在挠性印刷基板的配线电极上选择性地配置导电性粒子。
下述专利文献3中公开有一种太阳能电池模块的制造方法,所述太阳能电池模块具备:基材、隔着粘接剂层配设于该基材的一个表面上的铝配线、具有与该铝配线连接的电极的太阳能电池单元、密封该太阳能电池单元的密封材料、配置于上述密封材料的与铝配线相反一侧的表面上的透光性前面板。专利文献3所记载的制造方法包括:利用助熔剂预先除去上述铝配线的氧化皮膜的工序;通过印刷或点胶机将铝浆焊料涂布于上述铝配线的工序;利用上述铝浆焊料连接上述铝配线及上述太阳能电池单元的电极的工序。上述铝浆焊料含有铝粉体和合成树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2005-11869号公报
专利文献2:(日本)特开2012-204388号公报
专利文献3:(日本)特开2013-63443号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
有时在太阳能电池单元的电极表面上存在凹凸。另外,有时在挠性印刷基板的配线电极的表面上也存在凹凸。在使用了专利文献3所记载的铝浆焊料的情况下,由于电极表面的凹凸,有时铝浆焊料不能与电极表面充分接触。因此,有时电极间的导通可靠性变低。
另外,还如专利文献3所记载,近年来,由于铜配线电极的价格高,因此,使用铝配线电极的呼声日益增高。但是,就铝配线电极而言,易于在表面上形成氧化膜。因此,导通可靠性的降低易于成为较严重的问题。专利文献1~3所记载的导电材料中,特别是在铝配线电极实现了电连接的情况下,存在不易充分提高导通可靠性的问题。
本发明的目的在于,提供一种导电性粒子,在背接触式的太阳能电池模块中,可以提高电极间的导通可靠性。本发明的另一目的在于,提供一种使用了所述导电性粒子的背接触式的太阳能电池模块用导电材料。本发明的另一目的在于,提供一种使用了所述导电材料的背接触式的太阳能电池模块。
用于解决技术问题的方案
根据本发明广泛的方面,提供一种背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子,其是用于背接触式太阳能电池模块的导电性粒子,其具有:
基材粒子和配置于所述基材粒子表面上的导电部,
在所述导电部的外表面具有多个突起,
所述导电性粒子压缩10%时的压缩恢复率为40%以上且80%以下,
所述导电性粒子压缩50%时的压缩恢复率为3%以上且18%以下。
在本发明的导电性粒子的某个特定方面,多个所述突起的平均高度为50nm以上且600nm以下。
在本发明的导电性粒子的某个特定方面,多个所述突起的平均高度与所述导电部的厚度之比为0.5以上且4.0以下。
本发明的导电性粒子用于将表面具有布线电极的挠性印刷基板或表面具有布线电极的树脂膜中的所述布线电极与表面具有电极的太阳能电池单元中的所述电极进行电连接,因此优选使用。
在本发明的导电性粒子的某个特定方面,所述挠性印刷基板或所述树脂膜的所述布线电极是铝布线电极,或者,所述太阳能电池单元的所述电极为铝电极。
根据本发明广泛的方面,提供一种背接触式的太阳能电池模块用导电材料,其含有所述背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子和粘合剂树脂。
在本发明的导电材料的某个特定方面,所述粘合剂树脂含有热固化性化合物和热固化剂。
根据本发明广泛的方面,提供一种背接触式的太阳能电池模块,其包括:
表面具有布线电极的挠性印刷基板或表面具有布线电极的树脂膜、
表面具有电极的太阳能电池单元、
将所述挠性印刷基板或所述树脂膜与所述太阳能电池单元连接在一起的连接部,
所述连接部由含有所述的背接触式太阳能电池模块用导电性粒子以及粘合剂树脂的背接触式太阳能电池模块用导电材料形成,
所述布线电极和所述电极通过所述导电性粒子实现了电连接。
发明的效果
本发明的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子具备基材粒子、和配置于该基材粒子表面上的导电部,在所述导电部的外表面具有多个突起,压缩10%时的压缩恢复率为40%以上、80%以下,压缩50%时的压缩恢复率为3%以上、18%以下,因此,可以提高电极间的导通可靠性。
附图说明
图1是示出本发明第一实施方式的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子的剖视图;
图2是示出本发明第二实施方式的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子的剖视图;
图3是示出本发明第三实施方式的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子的剖视图;
图4是示出使用本发明第一实施方式的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子得到的背接触式的太阳能电池模块的一个例子的剖视图;
图5(a)~图5(c)是用于说明图4所示的背接触式的太阳能电池模块的第一制造方法的各工序的剖视图;
图6(a)~图6(c)是用于说明图4所示的背接触式的太阳能电池模块的第二制造方法的各工序的剖视图。
标记说明
1…太阳能电池模块
2…挠性印刷基板
2a…配线电极
3…太阳能电池单元
3a…电极
4…连接部
4A…导电材料
4B…连接材料
5…背部片材
6…密封材料
21、21A、21B…导电性粒子
21a、21Aa、21Ba…突起
22…基材粒子
23、23A、23B…导电部
23a,23Aa,23Ba…突起
23Bx…第一导电部
23By…第二导电部
24…芯物质
具体实施方式
以下,说明本发明的详情。
(背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子)
本发明的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子具备基材粒子和配置于该基材粒子表面上的导电部。本发明的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子在上述导电部的外表面上具有多个突起。将本发明的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子压缩10%时的压缩恢复率为40%以上、80%以下。将本发明的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子压缩50%时的压缩恢复率为3%以上、18%以下。
本发明中,由于具备上述结构,因此,背接触式的太阳能电池模块中可以提高电极间的导通可靠性。
例如,就背接触式的太阳能电池模块而言,对表面具有配线电极的挠性印刷基板或表面具有配线电极的树脂膜中的上述配线电极,与表面具有电极的太阳能电池单元中的上述电极进行电连接。
上述导电性粒子具有基材粒子和配置于上述基材粒子表面上的导电部,由此,可以高精度地控制电极间的间隔。另外,与电极间的间隔的变动对应,导电性粒子易于变形,因此,可以提高电极间的导通可靠性。其结果,可以提高初始的能量转换效率及可靠性试验后的能量转换效率。
另外,上述导电性粒子在导电部的外表面上还具有多个突起,由此,即使在导电部的表面及电极的表面上形成有氧化膜,氧化膜也被突起刺破。因此,电极间的导通可靠性提高。
另外,有时在太阳能电池单元的电极表面上存在凹凸。另外,也有时在挠性印刷基板或树脂膜的配线电极的表面上存在凹凸。因此,有时电极间的间隔不均匀。另外,挠性印刷基板或树脂膜比较柔软,因此,在连接后,随着挠性印刷基板或树脂膜的变形,有时电极间的间隔变得不均匀。与之相对,压缩50%时的压缩恢复率处于上述特定的范围,由此,在电极间的间隔狭窄的区域,导电性粒子的变形产生的排斥应力不会过量,易于稳定地维持与电极的接触。另外,压缩10%时的压缩恢复率处于上述的特定范围,由此,在电极间的间隔的宽阔区域,易于导电性粒子和电极接触。另外,上述导电性粒子在导电部的外表面上具有多个突起,由此,在电极间的间隔狭窄的区域,将突起压碎或刺破电极,由此,实现导通,在电极间的间隔的宽阔区域中,在突起的前端附近实现导通。因此,上述导电性粒子通过在导电部的外表面上具有多个突起,可以提高导通可靠性。
另外,如果导电性粒子在导电部的表面(导电性的表面)具有突起,则该突起埋入电极。因此,即使对太阳能电池模块施加冲击,也不易产生连接不良。因此,可以有效地提高导通可靠性,可以提高太阳能电池模块中的光电转换效率。
由于对背接触式的太阳能电池模块的电极间进行电连接,因此,本发明人等最先发现通过使用导电部的外表面(导电性的表面)上具有突起的导电性粒子得到上述效果。特别是上述导电性粒子中的多个上述突起的平均高度为1nm以上、900nm以下,由此,更进一步有效地发挥上述效果。另外,上述导电性粒子中的多个上述突起的平均高度为50nm以上、600nm以下,由此,更进一步有效地发挥上述效果。另外,由于对背接触式的太阳能电池模块的电极间进行电连接,因此,本发明人等最先发现导电性粒子在导电部的外表面上具有突起的重要性及技术性的意义。
以下,参照附图更具体地说明背接触式的太阳能电池模块所使用的导电性粒子。以下的实施方式中,不同的部分结构可以相互置换。
图1是是本发明第一实施方式的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子的剖视图。
图1所示的导电性粒子21具有基材粒子22和配置于基材粒子22表面上的导电部23。导电部23为导电层。导电部23覆盖基材粒子22的表面。导电部23与基材粒子22连接在一起。导电性粒子21是基材粒子22的表面被导电部23包覆而形成的包覆粒子。
导电性粒子21在导电部23的外表面上具有多个突起21a。导电部23在外表面上具有多个突起23a。
导电性粒子21在基材粒子22的表面上具有多个芯物质24。导电部23包覆基材粒子22和芯物质24。通过导电部23包覆芯物质24,导电性粒子21在导电部23的外表面上具有多个突起21a。导电部23的外表面由于芯物质24而隆起,从而形成多个突起21a和突起23a。
图2是示出本发明第二实施方式的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子的剖视图。
图2所示的导电性粒子21A具有基材粒子22和配置于基材粒子22表面上的导电部23A。导电部23A为导电层。导电性粒子21和导电性粒子21A中,仅有无芯物质24不同。导电性粒子21A不具有芯物质。
导电性粒子21A在导电部23A的外表面上具有多个突起21Aa。导电部23A在外表面上具有多个突起23Aa。
导电部23A具有第一部分和厚度比该第一部分厚的第二部分。因此,导电部23A在外表面(导电层的外表面)上具有突起23Aa。除多个突起21Aa和23Aa之外的部分是导电部23A的上述第一部分。多个突起21Aa和突起23Aa是导电部23A的厚度较厚的上述第二部分。
如导电性粒子21A,为了形成突起21Aa和突起23Aa,可以不使用芯物质。
图3是示出本发明第三实施方式的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子的剖视图。
图3所示的导电性粒子21B具有基材粒子22和配置于基材粒子22表面上的导电部23B。导电部23B为导电层。导电部23B具有配置于基材粒子22表面上的第一导电部23Bx和配置于第一导电部23Bx表面上的第二导电部23By。
导电性粒子21B在导电部23B的外表面上具有多个突起21Ba。导电部23B在外表面上具有多个突起23Ba。
导电性粒子21B在第一导电部23Bx的表面上具有多个芯物质24。第二导电部23By包覆第一导电部23Bx和芯物质24。基材粒子22和芯物质24隔开间隔而配置。在基材粒子22和芯物质24之间存在第一导电部23Bx。通过第二导电部23By包覆芯物质24,导电性粒子21B在导电部23B的外表面上具有多个突起21Ba。导电部23B及第二导电部23By的表面由于芯物质24而隆起,从而形成多个突起21Ba和突起23Ba。
如导电性粒子21B,导电部23B可以具有多层结构。另外,为了形成突起21Ba和突起23Ba,可以将芯物质24配置于内层的第一导电部23Bx上,且利用外层的第二导电部23By包覆芯物质24及第一导电部23Bx。
此外,导电性粒子21、导电性粒子21A和导电性粒子21B在导电部23、导电部23A和导电部23B的外表面上均具有多个突起21a、突起21Aa和突起21Ba。导电性粒子21、导电性粒子21A和导电性粒子21B的上述压缩恢复率均处于上述特定的范围。
使用如上所述的导电性粒子21、导电性粒子21A和导电性粒子21B等,制作本发明的背接触式的太阳能电池模块。但是,如果导电性粒子具有基材粒子和配置于上述基材粒子表面上的导电部,且在上述导电部外表面上具有多个突起,且上述导电性粒子的压缩弹性率处于上述特定范围,则可以使用导电性粒子21、导电性粒子21A和导电性粒子21B以外的导电性粒子。
接着,参照附图更具体地说明使用本发明一个实施方式的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子得到的太阳能电池模块的一例。
图4中以剖视图示出使用本发明一个实施方式的背接触式的太阳能电池模块用导电性粒子得到的背接触式的太阳能电池模块。
图4所示的太阳能电池模块1具备:挠性印刷基板2、太阳能电池单元3、连接挠性印刷基板2和太阳能电池单元3的连接部4。连接部4具有:由含有导电性粒子21的导电材料形成的第一连接部、由不含有导电性粒子的连接材料形成的第二连接部。除了导电性粒子21以外,可以使用导电性粒子21A和导电性粒子21B等。上述连接部可以仅由含有导电性粒子21的导电材料形成。
另外,太阳能电池模块1中,在挠性印刷基板2的与连接部4侧相反一侧的表面上配置有背部片材5。在太阳能电池单元3的与连接部4侧相反的表面上配置有密封材料6。可以在密封材料6的与太阳能电池单元3侧相反的表面上配置透光性基板等。
挠性印刷基板2在表面(上表面)上具有多个配线电极2a。太阳能电池单元3在表面(下表面,背面)上具有多个电极3a。配线电极2a和电极3a利用1个或多个导电性粒子21实现了电连接。因此,挠性印刷基板2和太阳能电池单元3利用导电性粒子21实现了电连接。上述第一连接部配置于配线电极2a和电极3a之间。上述第二连接部配置于挠性印刷基板2的未设置配线电极2a的部分和太阳能电池单元3的未设置电极3a的部分之间。上述第二连接部可以配置于配线电极2a和电极3a之间。
除了表面上具有配线电极2a的挠性印刷基板2之外,还可以使用表面上具有配线电极的树脂膜。
图4所示的太阳能电池模块可以经由例如以下图5(a)~图5(c)所示的工序得到。
准备表面上具有配线电极2a的挠性印刷基板2。还准备含有导电性粒子21和粘合剂树脂的导电材料4A。本实施方式中,使用了具有热固化性的导电材料4A,并且粘合剂树脂含有热固化性化合物和热固化剂。导电材料4A为连接材料。接着,如图5(a)所示,在挠性印刷基板2的配线电极2a上选择性地配置导电材料4A(第一配置工序)。可以在太阳能电池单元3的电极3a上选择性地配置导电材料4A,来代替在挠性印刷基板2的配线电极2a上选择性地配置导电材料4A。
本实施方式中,上述第一配置工序中,不在挠性印刷基板上整体性均匀地涂布导电材料。优选尽可能集中在配线电极上配置导电材料,且优选仅在配线电极上配置导电材料。但是,可以在挠性印刷基板的未设置配线电极的部分配置导电材料。在挠性印刷基板的未设置配线电极的部分配置的导电材料越少越好。
因此,上述第一配置工序中,配置于上述挠性印刷基板或上述树脂膜上的导电材料整体100重量%中,或配置于上述太阳能电池单元上的导电材料整体100重量%中,将配置于上述配线电极上或上述电极上的导电材料的量优选设为90重量%以上,更优选设为99重量%以上,进一步优选设为100重量%(总量)。但是,可以在上述挠性印刷基板或上述树脂膜的配线电极上和上述挠性印刷基板或上述树脂膜的未设置配线电极的部分均匀地配置导电材料。也可以在上述太阳能电池单元的电极上和上述太阳能电池单元的未设置电极的部分均匀地配置导电材料。
从更进一步提高配置精度的观点来看,上述导电材料的配置优选通过印刷或点胶机的涂布进行。因此,上述导电材料优选为导电浆料。但是,上述导电材料可以为导电膜。如果使用导电膜,则可以抑制配置后的导电膜的过渡流动。另一方面,需要准备指定大小的导电膜。
另外,准备表面上具有电极3a的太阳能电池单元3。另外,准备不含有导电性粒子的连接材料4B。连接材料4B含有热固化性化合物和热固化剂。如图5(b)所示,在太阳能电池单元3的设有电极3a一侧的表面上配置不含有导电性粒子的连接材料4B(第二配置工序)。此外,在太阳能电池单元3的电极3a上选择性地配置导电材料4A的情况下,准备表面上具有配线电极2a的挠性印刷基板。在挠性印刷基板2的设有配线电极2a一侧的表面配置不含有导电性粒子的连接材料4B(第二配置工序)。此外,也可以不配置不含有导电性粒子的连接材料。
接着,进行使在上述第一配置工序中得到且配置有导电材料4A的挠性印刷基板2与在上述第二配置工序中得到且配置有连接材料4B的太阳能电池单元3贴合的工序。即,如图5(c)所示,使挠性印刷基板2和太阳能电池单元3贴合,利用导电性粒子21使挠性印刷基板2的配线电极2a和太阳能电池单元3的电极3a实现电连接(贴合工序)。在配线电极2a和电极3a之间配置有含有导电性粒子21的导电材料4A。在挠性印刷基板2的未设置配线电极的部分和太阳能电池单元3的未设置电极的部分之间配置有不含有导电性粒子的连接材料4B。
优选在上述贴合工序中进行加压。通过加压,突起有效地刺破导电部表面或电极表面的氧化膜。其结果,可以更进一步提高导通可靠性。上述加压的压力优选为9.8×104Pa以上,优选为1.0×106Pa以下。当上述加压的压力为上述下限以上及上述上限以下时,更进一步提高电极间的导通可靠性。
如上所述,利用导电材料4A及连接材料4B形成连接部4。另外,根据需要,通过配置背部片材5或密封材料6,可得到图4所示的太阳能电池模块1。
另外,优选在上述贴合工序中加热导电材料4A及连接材料4B。通过加热,使导电材料4A及连接材料4B固化,可以形成固化的连接部4。
上述加热的温度优选为50℃以上,更优选为100℃以上,进一步优选为120℃以上,特别优选为150℃以上,优选为220℃以下,更优选为180℃以下。当上述加热的温度为上述下限以上及上述上限以下时,可以使固化充分进行,并有效地提高连接可靠性。
图4所示的太阳能电池模块可以经由例如以下的图6(a)~(c)所示的工序而得到。
准备表面上具有配线电极2a的挠性印刷基板2。另外,准备含有导电性粒子21和粘合剂树脂的导电材料4A。如图6(a)所示,在挠性印刷基板2的配线电极2a上选择性地配置导电材料4A(第一配置工序)。也可以在太阳能电池单元3的电极3a上选择性地配置导电材料4A,来代替在挠性印刷基板2的配线电极2a上选择性地配置导电材料4A。
另外,准备不含有导电性粒子的连接材料4B。在挠性印刷基板2的未设置配线电极2a的部分配置连接材料4B(第二配置工序)。第一配置工序和第二配置工序中,可以先进行第一配置工序,也可以先进行第二配置工序。第一配置工序和第二配置工序可以同时进行。
另外,如图6(b)所示,准备表面上具有电极3a的太阳能电池单元3。此外,在太阳能电池单元3的电极3a上选择性地配置导电材料4A的情况下,准备表面上具有配线电极2a的挠性印刷基板2。
接着,进行使在上述第一、第二配置工序中得到且配置有导电材料4A及连接材料4B的挠性印刷基板2与太阳能电池单元3贴合的工序。如图6(c)所示,使挠性印刷基板2和太阳能电池单元3贴合,利用导电性粒子21使挠性印刷基板2的配线电极2a和太阳能电池单元3的电极3a实现电连接(贴合工序)。
如上所述,利用导电材料4A及连接材料4B形成连接部4。另外,根据需要,通过配置背部片材5或密封材料6,可得到图4所示的太阳能电池模块1。
作为设于上述挠性印刷基板或上述树脂膜的电极(配线电极)及设于上述太阳能电池单元的电极,可举出:金电极、镍电极、锡电极、铝电极、铜电极、银电极、钼电极及钨电极等金属电极。其中,优选为铜电极(铜配线电极)或铝电极(铝配线电极),特别优选为铝电极(铝配线电极)。特别优选为设于上述挠性印刷基板或上述树脂膜的配线电极为铝配线电极,或设于上述太阳能电池单元的电极为铝电极。在该情况下,设于上述挠性印刷基板或上述树脂膜的配线电极和设于上述太阳能电池单元的电极中,可以利用铝仅形成一种电极,也可以利用铝形成两种电极。设于上述挠性印刷基板或上述树脂膜的配线电极也可以是铝配线电极,设于上述太阳能电池单元的电极也可以是铝电极。在使用铝电极(铝配线电极)的情况下,更进一步发挥本发明的效果,特别是更进一步发挥导电性粒子的突起的效果。
以下,说明导电性粒子、导电材料及太阳能电池模块的其它详情。
(导电性粒子)
作为上述基材粒子,可举出:树脂粒子、除金属粒子以外的无机粒子、有机无机杂化粒子及金属粒子等。上述基材粒子优选为除金属粒子以外的基材粒子,更优选为树脂粒子、除金属粒子以外的无机粒子或有机无机杂化粒子。
上述基材粒子优选为利用树脂形成的树脂粒子。在连接电极间时,在将导电性粒子配置于电极间后,一般使导电性粒子压缩。如果基材粒子为树脂粒子,则通过压缩,导电性粒子易于变形,导电性粒子和电极的接触面积变大。因此,电极间的导通可靠性提高。
作为用于形成上述树脂粒子的树脂,可优选使用各种有机物。作为用于形成上述树脂粒子的树脂,可使用例如:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚异丁烯、聚丁二烯等聚烯烃树脂;聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯等丙烯酸类树脂;聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯、聚碳酸酯、聚酰胺、苯酚甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、苯并胍胺甲醛树脂、脲甲醛树脂、苯酚树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、尿素树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、饱和聚酯树脂、聚砜、聚苯醚、聚缩醛、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜及由一种或两种以上的具有烯属不饱和基团的各种聚合性单体经聚合而得到的聚合物等。通过使一种或两种以上的具有烯属不饱和基团的各种聚合性单体聚合,可以设计及合成适于导电性材料的具有任意的压缩时的物性的树脂粒子。
在使具有烯属不饱和基团的单体进行聚合而得到上述树脂粒子的情况下,作为上述具有烯属不饱和基团的单体,可举出非交联性的单体和交联性的单体。
作为上述非交联性的单体,例如可举出:苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯类单体类单体;(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐等含羧基单体;(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2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等(甲基)丙烯酸烷基酯类;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸聚氧乙烯酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、二环戊烯基(甲基)丙烯酸酯,二环戊烯基氧基(甲基)丙烯酸乙酯,二环戊基(甲基)丙烯酸酯,1,3-金刚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯等含有氧原子的(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯腈等含腈单体;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚等乙烯基醚类;乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯等酸乙烯基酯类;乙烯、丙烯、异戊二烯、丁二烯等不饱和烃;(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸五氟乙酯、氯乙烯、氟乙烯、氯苯乙烯等含卤素单体等。
从使压缩特性更进一步良好的观点来看,优选为(甲基)丙烯酸脂肪族酯,更优选为:(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、二环戊烯基(甲基)丙烯酸酯、二环戊烯基氧基(甲基)丙烯酸乙酯、二环戊基(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸1,3-金刚烷二醇酯。
作为上述交联性的单体,例如可举出:四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯,1,4-丁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯类;三烯丙基(异)氰脲酸酯、三烯丙基偏苯三酸酯、二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二烯丙基丙烯酰胺、二烯丙基醚、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基苯乙烯、乙烯基三甲氧基硅烷等含硅烷单体等。
从使压缩特性更进一步良好的观点来看,优选为多官能(甲基)丙烯酸酯,更优选为(聚)四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯或1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯。
通过利用公知的方法使上述具有烯属不饱和基团的聚合性单体进行聚合,可以得到上述树脂粒子。作为该方法,例如可举出在自由基聚合引发剂的存在下进行悬浮聚合的方法;以及使用非交联的种粒子与自由基聚合引发剂一起使单体溶胀而进行聚合的方法等。
在上述基材粒子为除金属粒子以外的无机粒子或有机无机杂化粒子的情况下,作为基材粒子材料的无机物,可举出二氧化硅及炭黑等。上述无机物优选为非金属。作为由上述二氧化硅形成的粒子,没有特别限定,但例如可举出例如通过将具有两个以上的水解性烷氧基的硅化合物进行水解并形成交联聚合物粒子,然后,根据需要进行烧成而得到的粒子。作为上述有机无机杂化粒子,例如,可举出由交联的烷氧基甲硅烷聚合物和丙烯酸树脂形成的有机无机杂化粒子等。
在上述基材粒子为金属粒子的情况下,作为该金属粒子的材料的金属,可举出:银、铜、镍、硅、金及钛等。但是,基材粒子优选不是金属粒子。
上述基材粒子的平均粒径优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上,优选为500μm以下,更优选为100μm以下,进一步优选为50μm以下,特别优选为30μm以下。上述基材粒子的平均粒径也可以为20μm以下。当基材粒子的平均粒径为上述下限以上及上述上限以下时,在使用导电性粒子连接电极间的情况下,导电性粒子和电极的接触面积充分变大,且在形成导电层时,不易形成凝聚的导电性粒子。另外,经由导电性粒子连接的电极间的间隔不会过大,且导电部不易从基材粒子的表面剥离。从吸收太阳能电池单元电路表面的凹凸影响的观点来看,优选上述基材粒子的平均粒径为10μm以上且30μm以下。
上述基材粒子的“平均粒径”表示数均粒径。树脂粒子的平均粒径通过利用电子显微镜或光学显微镜观察任意50个树脂粒子,并算出平均值而求得。
上述导电部的厚度优选为5nm以上,更优选为10nm以上,进一步优选为20nm以上,特别优选为50nm以上,优选为1000nm以下,更优选为800nm以下,进一步优选为500nm以下,特别优选为400nm以下,最优选为300nm以下。在具有多个导电部的情况下,上述导电部的厚度表示多个导电部的整体厚度。当上述导电部的厚度为上述下限以上时,导电性粒子的导电性更进一步良好。当上述导电部的厚度为上述上限以下时,基材粒子和导电部的热膨胀率之差变小,导电部不易从基材粒子剥离。
作为在上述基材粒子的表面上形成上述导电部的方法,可举出通过非电解镀敷形成上述导电部的方法,以及通过电镀形成上述导电部的方法等。
上述导电部优选含有金属。作为上述导电部的材料的金属没有特别限定。作为该金属,例如可举出:金、银、铜、白金、钯、锌、铅、铝、钴、铟、镍、铬、钛、锑、铋、锗、钨、钼及镉以及它们的合金等。另外,作为上述金属,也可以使用锡掺杂氧化铟(ITO)。上述金属也可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
上述导电性粒子在导电部的外表面上具有多个突起。通过将上述芯物质埋入上述导电部中,可以在上述导电部的外表面上容易地形成突起。多数情况下在通过导电性粒子连接的电极的表面上形成有氧化膜。在使用具有突起的导电性粒子的情况下,通过在电极间配置导电性粒子并使之压接,利用突起有效地排除上述氧化膜。因此,电极和导电性粒子更进一步可靠地接触,电极间的连接电阻更进一步变低。另外,利用突起可有效地排除导电性粒子和电极之间的粘合剂树脂。因此,电极间的导通可靠性变高。
作为在上述导电性粒子的表面上形成突起的方法,可举出在基材粒子的表面上附着芯物质后,通过非电解镀敷形成导电部的方法,以及通过非电解镀敷在基材粒子的表面上形成导电部后,附着芯物质,进一步通过非电解镀敷形成导电部的方法。作为形成上述突起的其它方法,在基材粒子的表面上形成第一导电部后,在该第一导电部上配置芯物质,然后形成第二导电部的方法,以及在基材粒子的表面上形成导电部的中途阶段,添加芯物质的方法等。作为在上述基材粒子的表面上附着芯物质的方法,可采用目前公知的方法。通过将上述芯物质埋入上述导电部中,易于使上述导电部在外表面上具有多个突起。但是,为了在导电性粒子及导电部的表面上形成突起,未必一定使用芯物质。上述芯物质优选配置于导电部的内部或内侧。
作为上述芯物质的材料,可举出导电性物质及非导电性物质。作为上述导电性物质,例如,可举出:金属、金属的氧化物、石墨等导电性非金属及导电性聚合物等。作为上述导电性聚合物,可举出聚乙炔等。作为上述非导电性物质,可举出:二氧化硅、氧化铝及氧化锆等。特别是由于可以提高导电性,并可以进一步有效地降低连接电阻,因此优选为金属。上述芯物质优选为金属粒子。
作为上述金属,例如可举出:金、银、铜、铂、锌、铁、铅、锡、铝、钴、铟、镍、铬、钛、锑、铋、锗及镉等金属,以及锡-铅合金、锡-铜合金、锡-银合金、锡-铅-银合金及碳化钨等由两种以上的金属构成的合金等。特别优选为镍、铜、银或金。作为上述芯物质材料的金属,可以与作为上述导电部材料的金属相同,也可以不同。上述芯物质的材料优选含有镍。另外,作为上述金属的氧化物,可举出氧化铝、二氧化硅及氧化锆等。
上述芯物质的形状没有特别限定。芯物质的形状优选为块状。作为芯物质,例如可举出粒子状的块、多个微小粒子凝聚的凝聚块及无定形的块等。
上述芯物质的平均径(平均粒径)优选为0.001μm以上,更优选为0.05μm以上,优选为0.6μm以下,更优选为0.4μm以下。上述芯物质的平均径也可以为0.9μm以下,也可以为0.2μm以下。当上述芯物质的平均径为上述下限以上及上述上限以下时,有效地降低电极间的连接电阻。
上述芯物质的“平均径(平均粒径)”表示数均粒径(数平均粒径)。芯物质的平均直径通过利用电子显微镜或光学显微镜观察任意50个芯物质,并算出平均值而求得。
每一个上述导电性粒子的上述突起的数量优选为10个以上,更优选为200个以上,特别优选为500个以上。上述突起的数量也可以为3个以上,也可以为5个以上。上述突起的数量的上限没有特别限定。上述突起的数的上限可考虑导电性粒子的粒径等适当选择。上述突起的数量优选为1500个以下,更优选为1000个以下。
从更进一步提高导通可靠性的观点来看,多个上述突起的平均高度优选为50nm以上,进一步优选为200nm以上,优选为600nm以下,更优选为500nm以下。多个上述突起的平均高度也可以为1nm以上、900nm以下。上述突起的平均高度为上述下限以上及上述上限以下时,有效地降低电极间的连接电阻。
上述突起的高度表示,连结导电性粒子的中心和突起前端的线(图1中所示的虚线L1)上的、从假定没有突起时的导电部的虚拟线(图1中所示的虚线L2)上(假定没有突起时的球状导电性粒子的外表面上)到突起前端的距离。即,图1中,表示从虚线L1和虚线L2的交点到突起的前端的距离。
从更进一步提高导通可靠性的观点来看,多个上述突起的平均高度与上述导电部的厚度之比优选为0.5以上,更优选为1.0以上,优选为4.0以下,更优选为2.0以下。
上述导电性粒子在压缩10%时的压缩恢复率为40%以上、80%以下。从更进一步提高导通可靠性的观点来看,上述导电性粒子在压缩10%时的压缩恢复率优选为45%以上,更优选为50%以上,优选为70%以下,更优选为60%以下。
上述导电性粒子的压缩50%时的压缩恢复率为3%以上、18%以下。从更进一步提高导通可靠性的观点来看,上述导电性粒子在压缩50%时的压缩恢复率优选为5%以上,更优选为7%以上,优选为15%以下,更优选为10%以下。
上述压缩恢复率可如下测定。
在试样台上散布导电性粒子。对于散布的1一个导电性粒子,使用微小压缩试验机,在圆柱(直径50μm,金刚石制)的平滑压头端面,沿导电性粒子的中心方向在25℃下赋予负荷(逆转负载值),直到导电性粒子压缩变形10%或50%。然后,进行除荷,直到原点用负载值(0.40mN)。测定该期间的负载-压缩位移,根据下述式可以求得压缩恢复率。此外,负荷速度设为0.33mN/秒。作为上述微小压缩试验机,例如可使用Fisher株式会社制造的“FisherscopeH-100”等。
压缩恢复率(%)=[(L1-L2)/L1]×100
L1:赋予负荷时从原点用负载值到逆转负载值的压缩位移
L2:释放负荷时从逆转负载值到原点用负载值的除荷位移
例如,通过构成基材粒子的单体的组成,可以将上述压缩恢复率控制成上述范围。
(导电材料及连接材料)
本发明的背接触式的太阳能电池模块用导电材料含有上述的导电性粒子和粘合剂树脂。上述粘合剂树脂没有特别限定。作为上述粘合剂树脂,可以使用公知的绝缘性的树脂。
上述粘合剂树脂、上述导电材料及上述连接材料优选含有热塑性成分或热固化成分。上述粘合剂树脂、上述导电材料及上述连接材料可以含有热塑性成分,也可以含有热固化成分。上述粘合剂树脂、上述导电材料及上述连接材料优选含有热固化成分。上述粘合剂树脂、上述导电材料及上述连接材料优选含有通过加热可固化的固化化合物(热固化性化合物)和热固化剂。通过上述加热可固化的固化化合物和上述热固化剂以适当的配合比使用,从而使上述粘合剂树脂固化。
作为上述热固化性化合物,可举出:环氧化合物、环硫化合物、(甲基)丙烯酸化合物、苯酚化合物、氨基化合物、不饱和聚酯化合物、聚氨酯化合物、聚硅氧烷化合物及聚酰亚胺化合物等。上述热固化性化合物也可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为上述热固化剂,可举出:咪唑固化剂、胺固化剂、苯酚固化剂、多硫醇固化剂、酸酐及热阳离子固化引发剂等。上述热固化剂也可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
上述导电材料100重量%中,上述粘合剂树脂的含量优选为10重量%以上,更优选为30重量%以上,进一步优选为50重量%以上,特别优选为70重量%以上,优选为99.99重量%以下,更优选为99.9重量%以下。当上述粘合剂树脂的含量为上述下限以上及上述上限以下时,导电性粒子有效地配置于电极间,可更进一步提高连接可靠性。
上述导电材料100重量%中,上述导电性粒子的含量优选为0.01重量%以上,更优选为0.1重量%以上,优选为80重量%以下,更优选为60重量%以下,进一步优选为40重量%以下,特别优选为20重量%以下,最优选为10重量%以下。当上述导电性粒子的含量为上述下限以上及上述上限以下时,更进一步提高电极间的导通可靠性。
以下,举出实施例及比较例,具体地说明本发明。本发明不仅限定于以下的实施例。
(实施例1)
(1)导电性粒子的制作
聚合物晶种粒子分散液的制作:
向分离式烧瓶中加入离子交换水2500g、苯乙烯250g、辛基硫醇50g及氯化钠0.5g,在氮氛围下搅拌。然后,加热至70℃并添加过氧化钾2.5g,进行24小时反应,由此,得到聚合物晶种粒子。
对得到的聚合物晶种粒子5g、离子交换水500g、聚乙烯醇5重量%水溶液100g进行混合,通过超声波分散后,加入分离式烧瓶中进行搅拌,得到聚合物晶种粒子分散液。
聚合物粒子的制作:
向离子交换水1000g中添加丙烯酸异冰片酯76g、聚四亚甲基二醇二丙烯酸酯114g、过氧化苯甲酰2.6g、月桂基硫酸三乙醇胺10g、乙醇130g并进行搅拌,得到乳化液。将得到的乳化液分成数份并添加至聚合物晶种粒子分散液中,搅拌12小时。然后,添加聚乙烯醇5重量%水溶液500g,在85℃的氮氛围下进行9小时反应,得到聚合物粒子(树脂粒子,平均粒径3.0μm)。
导电性粒子的制作:
对上述聚合物粒子进行蚀刻、水洗。接着,向含有8重量%的钯催化剂的钯催化剂化液100mL中添加聚合物粒子并进行搅拌。然后,进行过滤、净洗。向pH6的0.5重量%二甲胺硼烷液中添加聚合物粒子,得到附着有钯的聚合物粒子。
将附着有钯的聚合物粒子在离子交换水300mL中搅拌3分钟,使之分散,得到分散液。接着,将镍粒子将料(作为芯物质的镍粒子的平均粒径400nm)1g用3分钟添加至上述分散液中,得到附着有芯物质的聚合物粒子。
使用附着有芯物质的聚合物粒子,通过非电解镀敷法在聚合物粒子的表面上形成镍层。制作在镍层的外表面上具有多个突起的导电性粒子。镍层的厚度为0.2μm。多个突起的平均高度为400nm。
(2)导电材料(导电浆料)的制作
配合作为热固化性化合物的环氧化合物(ADEKA株式会社制造的“EP-3300P”)20重量份、作为热固化性化合物的环氧化合物(DIC株式会社制造的“EPICLONHP-4032D”)15重量份、作为热固化剂的咪唑的胺加成物(味之素fine-techno株式会社制造的“PN-F”)10重量份、作为固化促进剂的2-乙基-4-甲基咪唑1重量份和作为填料的氧化铝(平均粒径0.5μm)20重量份,进一步添加导电性粒子,使其在导电浆料100重量%中的含量为10重量%,然后,使用行星式搅拌机以2000rpm搅拌5分钟,由此,得到导电材料。
(3)连接材料(浆料)的制作
配合:作为热固化性化合物的环氧化合物(ADEKA株式会社制造的“EP-3300P”)20重量份、作为热固化性化合物的环氧化合物(DIC株式会社制造的“EPICLONHP-4032D”)15重量份、作为热固化剂的咪唑的胺加成物(味之素fine-techno株式会社制造的“PN-F”)10重量份、作为固化促进剂的2-乙基-4-甲基咪唑1重量份、作为填料的氧化铝(平均粒径0.5μm)20重量份,得到连接材料。
(4)太阳能电池模块的制作
准备表面上具有铝配线电极(L/S=50μm/50μm)的挠性印刷基板(L/S=50μm/50μm)。另外,准备表面上具有铜电极的太阳能电池单元。
在挠性印刷基板的配线电极上使用点胶机选择性地涂布导电材料,局部形成厚度25μm的导电材料层。挠性印刷基板上的全部导电材料配置于配线电极上。即,配置于挠性印刷基板上的导电材料的整体100重量%中,配置于配线电极上的导电材料的量为100重量%。
接着,使挠性印刷基板和太阳能电池单元贴合,使得通过导电性粒子对挠性印刷基板的铝配线电极和太阳能电池单元的铜电极进行电连接。此时,在150℃的氛围下,以在玻璃基材和EVA膜中夹持5分钟的方式配置挠性印刷基板和太阳能电池单元来进行真空层压。通过层压时的加热,使导电材料层及连接材料层固化而形成连接部。得到挠性印刷基板的铝配线电极和太阳能电池单元的铜电极通过导电性粒子电连接的太阳能电池模块。
(实施例2~4)
除了将制作聚合物粒子时的单体组成如下述表2所示那样进行变更以外,与实施例1一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例1一样地得到太阳能电池模块。
(实施例5)
除了改变芯物质的平均粒径且将导电性粒子的多个突起的平均高度变更成50nm以外,与实施例1一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例1一样地得到太阳能电池模块。
(实施例6)
除了改变芯物质的平均粒径且将导电性粒子的多个突起的平均高度变更成600nm以外,与实施例1一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例1一样地得到太阳能电池模块。
(实施例7)
除了将太阳能电池单元的电极从铜电极变更成铝电极以外,与实施例1一样,得到太阳能电池模块。
(比较例1)
准备实施例1中得到的聚合物粒子。使用该聚合物粒子,通过非电解镀敷法在聚合物粒子的表面上形成镍层,制作导电性粒子。比较例1中,未在导电性粒子的导电部的外表面上形成突起。使用得到的导电性粒子,与实施例1一样地得到太阳能电池模块。
(比较例2)
除了使用焊料浆料(日立化成株式会社制造的“CP-300”)以150℃加热固化5秒钟以外,与实施例1一样地操作,得到太阳能电池模块。
(比较例3)
除了使用Ag浆料(Dupont株式会社制造的“DuPontSolametPV410”)以150℃加热固化30分钟以外,与实施例1一样地操作,得到太阳能电池模块。
(比较例4~7)
除了将制作聚合物粒子时的单体组成如下述表2所示那样进行变更以外,与实施例1一样地操作,得到导电部的外表面上具有多个突起的导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例1一样地得到太阳能电池模块。
(实施例8)
除了在制作聚合物粒子时,将聚合物粒子的平均粒径变更成10μm以外,与实施例1一样地操作,得到导电性粒子。除了使用得到的导电性粒子和将制作太阳能电池模块时的电极结构变更成L/S=300μm/300μm,以及将导电材料的涂布厚度变更成50μm以外,与实施例1一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例9)
除了在制作聚合物粒子时,将聚合物粒子的平均粒径变更成20μm以外,与实施例1一样地操作,得到导电性粒子。除了将使用得到的导电性粒子,和将制作太阳能电池模块时的电极结构变更成L/S=300μm/300μm,以及将导电材料的涂布厚度变更成75μm以外,与实施例1一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例10)
除了改变芯物质的平均粒径,还将导电性粒子的多个突起的平均高度变更成200nm以外,与实施例9一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例11)
除了改变芯物质的平均粒径,还将导电性粒子的多个突起的平均高度变更成600nm以外,与实施例9一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例12)
使用实施例1中使用的聚合物粒子,不使用镍粒子将料,通过反应在镀浴内生成镍芯物质,且使非电解镀镍与生成的芯物质一起共析出,由此,得到镍层的外表面上具有多个突起的导电性粒子。镍层的厚度为0.1μm,多个突起的平均高度为250nm。除了使用得到的导电性粒子以外,与实施例9一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例13)
除了将制作聚合物粒子时的单体组成如下述表2所示那样进行变更以外,与实施例9一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样,得到太阳能电池模块。
(实施例14)
除了将镍层厚度变更成800nm以外,与实施例9一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例15)
除了将镍层厚度变更成105nm以外,与实施例9一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例16)
使用非电解镀金对实施例9中得到的导电性粒子实施镀金,得到最表面上具有金层且在金层的外表面上具有多个突起的导电性粒子。此外,镍层和金层总计为0.25μm(镍层0.2μm)。多个突起的平均高度为400nm。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例17)
除了仅将导电性粒子的镀层变更成铜层以外,与实施例9一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例18)
除了将导电性粒子的镀层的最外层变更成钯层以外,与实施例16一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例19)
除了将作为导电性粒子的镀层的镍层调整为铜层,还将作为镀层的最外层变更成钯层以外,与实施例16一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例20)
除了将导电性粒子的镀层的最外层变更成银层以外,与实施例16一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例21)
除了将制作聚合物粒子时的单体组成如下述表2所示那样进行变更以外,与实施例9一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样,得到太阳能电池模块。
(实施例22)
除了将镍层厚度变更成1333nm以外,与实施例9一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例23)
除了将镍层厚度变更成89nm以外,与实施例9一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样地操作,得到太阳能电池模块。
(实施例24)
除了将制作聚合物粒子时的单体组成如下述表2所示那样进行变更以外,与实施例9一样地操作,得到导电性粒子。使用得到的导电性粒子,与实施例9一样,得到太阳能电池模块。
(评价)
(1)导电性粒子的压缩恢复率
通过上述方法,使用微小压缩试验机(Fisher株式会社制造的“FisherscopeH-100”)测定将得到的导电性粒子压缩10%时的压缩恢复率及压缩50%时的压缩恢复率。
在试样台上散布导电性粒子。对于散布的一个导电性粒子,使用微小压缩试验机,在圆柱(直径50μm,金刚石制)的平滑压头端面,沿导电性粒子的中心方向在25℃下赋予负荷(逆转负载值),直到导电性粒子压缩变形10%或50%。然后,进行除荷,直到原点用负载值(0.40mN)。测定该期间的负载-压缩位移,并根据上述式求得压缩恢复率。
(2)初始的能量转换效率
测定得到的太阳能电池模块的能量转换效率。另外,通过下述基准判定初始的能量转换效率。
[初始的能量转换效率的评价基准]
○○○○:能量转换效率超过22%
○○○:能量转换效率超过20%且22%以下
○○:能量转换效率超过18%且20%以下
○:能量转换效率超过16%且18%以下
△:能量转换效率超过14%且16%以下
×:能量转换效率为14%以下
(3)可靠性试验后的能量转换效率
对于得到的太阳能电池模块,利用循环试验机进行200个循环的-40℃~90℃、保持时间30分钟、温度变化率87℃/小时的循环试验后,测定能量转换效率。通过下述基准判定可靠性试验后的能量转换效率。
[可靠性试验后的能量转换效率的评价基准]
○○○○:能量转换效率超过22%
○○○:能量转换效率超过20%且22%以下
○○:能量转换效率超过18%且20%以下
○:能量转换效率超过16%且18%以下
△:能量转换效率超过14%且16%以下
×:能量转换效率为14%以下
将结果中下述表1中表示。另外,将组成在下述表2中表示。
表2
此外,实施例1中,太阳能电池单元使用铜电极,实施例7中,太阳能电池单元使用铝电极。在实施例1和实施例7中,初始的能量转换效率及可靠性试验后的能量转换效率的上述基准的评价结果相同,但在铝电极中,通过使用具有本发明构成的导电性粒子,与使用不具备本发明构成的导电性粒子的情况相比,确认到更有效地显现本发明的效果。此外,实施例1~24及比较例4~7的每个单粒子的突起数量约为300个~约900个。

Claims (8)

1.一种背接触式太阳能电池模块用导电性粒子,其是用于背接触式太阳能电池模块的导电性粒子,其具有:
基材粒子和配置于所述基材粒子表面上的导电部,
在所述导电部的外表面具有多个突起,
所述导电性粒子压缩10%时的压缩恢复率为40%以上且80%以下,
所述导电性粒子压缩50%时的压缩恢复率为3%以上且18%以下。
2.如权利要求1所述的背接触式太阳能电池模块用导电性粒子,其中,
多个所述突起的平均高度为50nm以上且600nm以下。
3.如权利要求1或2所述的背接触式太阳能电池模块用导电性粒子,其中,
多个所述突起的平均高度与所述导电部的厚度之比为0.5以上且4.0以下。
4.如权利要求1~3中任一项所述的背接触式太阳能电池模块用导电性粒子,其用于将表面具有布线电极的挠性印刷基板或表面具有布线电极的树脂膜中的所述布线电极与表面具有电极的太阳能电池单元中的所述电极进行电连接。
5.如权利要求4所述的背接触式太阳能电池模块用导电性粒子,其中,
所述挠性印刷基板或所述树脂膜的所述布线电极是铝布线电极,或者,所述太阳能电池单元的所述电极为铝电极。
6.一种背接触式太阳能电池模块用导电材料,其包括权利要求1~5中任一项所述的背接触式太阳能电池模块用导电性粒子以及粘合剂树脂。
7.如权利要求6所述的背接触式太阳能电池模块用导电材料,其中,
所述粘合剂树脂含有热固化性化合物和热固化剂。
8.一种背接触式太阳能电池模块,其包括:
表面具有布线电极的挠性印刷基板或表面具有布线电极的树脂膜、
表面具有电极的太阳能电池单元、
将所述挠性印刷基板或所述树脂膜与所述太阳能电池单元连接在一起的连接部,
所述连接部由含有权利要求1~5中任一项所述的背接触式太阳能电池模块用导电性粒子以及粘合剂树脂的背接触式太阳能电池模块用导电材料形成,
所述布线电极和所述电极通过所述导电性粒子实现了电连接。
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