JP2012182480A - 太陽電池モジュール及び導電体接続用部材 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに離れている導電体同士を電気的に接続する場合の接続工程の簡略化を図ることができるとともに優れた接続信頼性を得ることを可能とする導電体接続用部材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】導電体接続用部材１０は、金属箔１の少なくとも一方の面上に接着剤層３が形成されてなる導電体接続用部材であって、金属箔１は、接着剤層３が形成されている面に、金属箔１と一体化された実質的に高さの等しい複数の突起２を有し、接着剤層３は、突起２を埋め、金属箔１と反対側の表面が実質的に平滑に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、導電体接続用部材及びその製造方法、接続構造、並びに、太陽電池に関し、特に、電極を有する太陽電池セル同士を接続するのに好適な導電体接続用部材及びその製造方法、上記導電体接続用部材を用いた接続構造、並びに、太陽電池に関する。本発明の導電体接続用部材は、上記の他にも、電磁波シールドやショートモード用途等の２点間の離れた電極を電気的に接続することに広く適用可能である。

太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルがその表面電極に電気的に接続された配線部材を介して直列及び／又は並列に接続された構造を有している。そして、電極と配線部材との接続には、従来、はんだが用いられてきた（例えば、特許文献１参照）。はんだは、導通性、固着強度等の接続信頼性に優れ、安価で汎用性があることから広く用いられている。

一方、環境保護の観点などから、はんだを使用しない配線の接続方法が検討されている。例えば、下記特許文献２及び３には、ペースト状やフィルム状の導電性接着剤を用いた接続方法が開示されている。
特開２００４−２０４２５６号公報 特開２０００−２８６４３６号公報 特開２００５−１０１５１９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたはんだを用いた接続方法では、はんだの溶融温度が通常２３０〜２６０℃程度であることから、接続に伴う高温やはんだの体積収縮が太陽電池セルの半導体構造に悪影響を及ぼし、作製された太陽電池モジュールの特性劣化が生じやすい。さらには、最近の半導体基板の薄型化により、セルの割れや反りがより一層発生しやすくなっている。また、はんだによる接続は、電極及び配線部材間の距離を制御することが困難であるため、パッケージングの際の寸法精度を十分に得ることが難しい。十分な寸法精度が得られないと、パッケージングプロセスの際に、製品の歩留まりの低下につながる。

一方、特許文献２及び３に記載されているような導電性接着剤を用いて電極と配線部材との接続を行う手法は、はんだを用いる場合に比べて低温での接着が可能であることから、高温で加熱されることによる太陽電池セルへの悪影響を抑制することができると考えられる。しかし、この手法によって太陽電池モジュールを作製するには、先ず、太陽電池セルの電極上にペースト状或いはフィルム状の導電性接着剤を塗布或いは積層することにより接着剤層を形成し、次いで、形成された接着剤層に配線部材を位置合わせしてから接着するという工程を、すべての電極について繰り返す必要がある。そのため、接続工程が煩雑化して太陽電池モジュールの生産性が低下するという問題があった。また、特許文献２及び３に記載の方法は、被着体の表面状態の影響が考慮されておらず、十分な接続信頼性（特には高温高湿下での接続信頼性）が得られない場合があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、互いに離れている導電体同士を電気的に接続する場合の接続工程の簡略化を図ることができるとともに優れた接続信頼性を得ることを可能とする導電体接続用部材及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、優れた生産性と高い接続信頼性とを両立できる接続構造及び太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、金属箔の少なくとも一方の面上に接着剤層が形成されてなる導電体接続用部材であって、金属箔は、接着剤層が形成されている面に、金属箔と一体化された実質的に高さの等しい複数の突起を有し、接着剤層は、突起を埋め、金属箔と反対側の表面が実質的に平滑に形成されている導電体接続用部材を提供する。

本発明の導電体接続用部材は、金属箔が配線ワイヤーの代替となり、接着剤層により被着体である導電体に金属箔を接続固定するものであって、これら金属箔と接着剤層とが一体化されたものである。かかる導電体接続用部材を用いることにより、例えば、太陽電池セルの電極と、配線ワイヤーとしての金属箔との接続を、１工程のみで極めて効率的に行うことが可能となる。

また、本発明の導電体接続用部材は、例えば、はんだの代替として使用され、太陽電池セルへの熱的ダメージを低減させつつ、太陽電池セル同士を優れた接続信頼性で電気的に接続することができる。すなわち、本発明の導電体接続用部材は、接着剤層により金属箔と導電体とを接続するため、接続温度が２００℃以下と低温化が可能であり、そのため基板のそりが発生しにくく、接着剤層の厚みもテープ状に一定厚みで形成されているので制御し易い。

更に、本発明の導電体接続用部材は、金属箔表面に実質的に高さの等しい複数の突起を有し、且つ、接着剤層が、突起を埋め、金属箔と反対側の表面が実質的に平滑に形成されているため、接着剤の充填不足が解消され導電体への接続の際に気泡を巻き込み難く接続が容易であり、低抵抗な接続が可能となり、優れた接続信頼性が得られる。また、接続時に接続部分からはみ出す余剰の接着剤が生じた場合は、接着強度の向上効果や保護層として機能することで耐湿性の向上効果が得られ、接続信頼性が向上する。また、被着体である導電体の表面状態も考慮して接着剤層の厚みの設定が可能であり、接続工程も上記のように１工程のみなので、極めて効率的な接続が可能となる。また、本発明の導電体接続用部材は、金属箔の突起が形成されている面が接着剤層で被覆されているため、金属箔の腐食が発生しにくく、安定した導電性を得ることができる。

本発明の導電体接続用部材は、上記突起の頂部から上記接着剤層の表面までの距離が２０μｍ以下であり、導電体に加熱加圧により接続された場合に、上記金属箔と上記導電体との間で電気的に導通可能であることが好ましい。

また、本発明の導電体接続用部材において、上記突起は、基部の断面積よりも頂部の断面積が小さい形状を有し、且つ、隣接する突起頂部の中心点間隔Ｌが０．１〜５ｍｍの範囲内となるように規則的に配列されており、上記突起の高さＨは上記中心点間隔Ｌ未満であることが好ましい。上記突起が基部の断面積よりも頂部の断面積が小さい形状を有することで、接続時に導電体接続用部材と導電体との接触が得られやすくなり、低抵抗の接続をより確実に実現できる。また、隣接する突起頂部の中心点間隔Ｌが０．１〜５ｍｍの範囲内となるように規則的に配列されていることにより、突起の形成が容易であるとともに、小面積の導電体に接続する場合にも対応し易く、接続時に金属箔と導電体との間で安定して良好な導通を得ることができる。

また、本発明の導電体接続用部材において、上記金属箔は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｓｎ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種の金属を含むものであることが好ましい。これにより、接続時に金属箔と導電体との間でより良好な導通を得ることができる。

また、本発明の導電体接続用部材において、上記接着剤層は、潜在性硬化剤を含有する熱硬化性の接着剤組成物からなる層であることが好ましい。これにより、接着剤層の低温短時間硬化と保存安定性の両立が可能となり、接続作業性が向上するとともに、分子構造上、優れた接着性を得ることができる。

更に、本発明の導電体接続用部材において、上記接着剤層は、導電粒子を含有する接着剤組成物からなる層であり、上記導電粒子の平均粒径が、上記金属箔の上記突起の高さ以下であることが好ましい。これにより、金属箔と導電体との間の接着性及び導電性を高水準で両立させることができる。

本発明はまた、上記本発明の導電体接続用部材の製造方法であって、上記金属箔の少なくとも一方の面に上記突起を形成した後、上記金属箔の上記突起が形成されている面上に接着剤フィルムをラミネートして上記接着剤層を形成する工程を含む、導電体接続用部材の製造方法を提供する。

本発明はまた、上記本発明の導電体接続用部材の製造方法であって、上記金属箔の少なくとも一方の面に上記突起を形成した後、上記金属箔の上記突起が形成されている面上に接着剤と溶剤とを含む接着剤層形成用溶液を流延し、加熱により前記溶剤を除去して上記接着剤層を形成する工程を含む、導電体接続用部材の製造方法を提供する。

本発明はまた、上記本発明の導電体接続用部材の製造方法であって、上記金属箔の少なくとも一方の面に上記突起を形成した後、上記金属箔の上記突起が形成されている面上に、接着剤フィルムをラミネートする、又は接着剤と溶剤とを含む接着剤層形成用溶液を流延し加熱により溶剤を除去する、ことにより第１接着剤層を形成し、該第１の接着剤層上に、接着剤フィルムをラミネートする、又は接着剤と溶剤とを含む接着剤層形成用溶液を流延し加熱により溶剤を除去する、ことにより第２接着剤層を形成し、第１接着剤層及び第２接着剤層からなる上記接着剤層を形成する工程を含む、導電体接続用部材の製造方法を提供する。

これらの導電体接続用部材の製造方法によれば、上述した本発明の導電体接続用部材の効率的な製造が可能となる。

本発明はまた、上記本発明の導電体接続用部材と導電体とを、上記導電体接続用部材における上記金属箔の上記突起が形成されている面と上記導電体とが上記接着剤層を介して対向するように配置し、これらを加熱加圧することにより得られる、上記金属箔と上記導電体とが電気的に接続されているとともに接着された接続構造を提供する。

本発明の接続構造によれば、本発明の導電体接続用部材によって導電体に配線部材としての金属箔が電気的に接続されているので、接続工程が簡略化でき且つ優れた接続信頼性を得ることができる。このような本発明の接続構造を、配線接続を必要とする電気・電子部品（特には太陽電池モジュール）に適用すれば、部品の生産性の向上及び接続信頼性の向上を実現することが可能となる。

本発明の接続構造においては、上記導電体の上記金属箔と接続される面が表面粗さを有し、上記導電体の表面粗さ部の突起と、上記金属箔の上記突起とが接触していることが好ましい。これにより、金属箔と導電体との接触点が増加し、より低抵抗でより接続信頼性の高い接続構造を得ることができる。

また、本発明の接続構造においては、上記接着剤層が導電粒子を含有し、上記導電体と上記金属箔とが、上記導電粒子を介して電気的に接続されていることが好ましい。これにより、金属箔と導電体との接触点が増加し、より低抵抗でより接続信頼性の高い接続構造を得ることができる。

本発明は更に、表面電極を有する複数の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールであって、上記太陽電池セル同士が、上記表面電極に接着部材で接着された金属箔を介して電気的に接続されており、上記金属箔が、上記本発明の導電体接続用部材により設けられており、上記金属箔の上記表面電極と接する面が、上記突起が形成されている面である、太陽電池モジュールを提供する。

本発明の太陽電池モジュールによれば、本発明の導電体接続用部材により設けられた金属箔を介して太陽電池セル同士が接続されていることにより、製造が容易であり且つ優れた接続信頼性を得ることができる。したがって、本発明の太陽電池モジュールによれば、優れた生産性と高い接続信頼性とを両立することができる。

本発明の太陽電池モジュールにおいては、上記接着部材が導電粒子を含有し、上記表面電極と上記金属箔とが、上記導電粒子を介して電気的に接続されていることが好ましい。これにより、金属箔と表面電極との接触点が増加し、より低抵抗でより接続信頼性の高い太陽電池モジュールを得ることができる。

また、本発明の太陽電池モジュールにおいては、上記表面電極の上記金属箔と接続される面が表面粗さを有し、上記表面電極の表面粗さ部の突起と上記金属箔の上記突起とが接触して電気的な接続部が形成されており、上記金属箔において、上記電気的な接続部以外の部分は、実質的に上記接着部材で覆われていることが好ましい。これにより、金属箔と表面電極との接触点が増加し、より低抵抗でより接続信頼性の高い太陽電池モジュールを得ることができる。

本発明によれば、互いに離れている導電体同士を電気的に接続する場合の接続工程の簡略化を図ることができるとともに優れた接続信頼性を得ることを可能とする導電体接続用部材及びその製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、優れた生産性と高い接続信頼性とを両立できる接続構造及び太陽電池モジュールを提供することができる。

本発明の導電体接続用部材の一実施形態を示す模式断面図である。 本発明の導電体接続用部材の他の一実施形態を示す模式断面図である。 本発明の導電体接続用部材の他の一実施形態を示す模式断面図である。 本発明の導電体接続用部材の他の一実施形態を示す模式断面図である。 本発明に係る突起の配置の一例を示す模式図である。 本発明に係る突起の配置の他の一例を示す模式図である。 本発明に係る突起の配置の他の一例を示す模式図である。 本実施形態の導電体接続用部材を導電体に接続してなる接続構造を示す断面模式図である。 本発明の導電体接続用部材を導電体に接続してなる接続構造を示す断面模式図である。 本発明の導電体接続用部材を導電体に接続してなる接続構造を示す断面模式図である。 本発明の太陽電池モジュールの要部を示す模式図である。 本発明の太陽電池モジュールの一部を示す模式断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

図１及び図２は、本発明の導電体接続用部材の一実施形態を示す模式断面図である。図１に示す導電体接続用部材１０及び図２に示す導電体接続用部材２０は、両主面に突起２を有する金属箔１と、金属箔１の両主面上に設けられた接着剤層３とを備えるものであり、接着剤付き金属箔テープの形態を有している。ここで、突起２は金属箔１と一体化されたものであり、実質的に高さが等しい形状を有している。また、接着剤層３は、突起２を埋め、金属箔１と反対側の表面が実質的に平滑に形成されている。

また、図３及び図４は、本発明の導電体接続用部材の他の一実施形態を示す模式断面図である。図３に示す導電体接続用部材３０及び図４に示す導電体接続用部材４０は、一方の主面に突起２を有する金属箔１と、金属箔１の突起２が形成されている側の主面上に設けられた接着剤層３とを備えるものであり、接着剤付き金属箔テープの形態を有している。ここで、突起２は金属箔１と一体化されたものであり、実質的に高さが等しい形状を有している。また、接着剤層３は、突起２を埋め、金属箔１と反対側の表面が実質的に平滑に形成されている。

図１及び図２に示したように突起２及び接着剤層３が金属箔１の両面に形成されている導電体接続用部材は、後述する太陽電池モジュールを作製する場合に、太陽電池セルの表面電極と、隣の太陽電池セルの裏面に設けられた表面電極（裏面電極）とを接続する接続工程を容易に行うことができる。すなわち、両面に接着剤層３が設けられているので、導電体接続用部材を反転させることなく表面電極と裏面電極との接続が可能となる。

一方、図３及び図４に示したように突起２及び接着剤層３が金属箔１の片面にのみ形成されている導電体接続用部材は、突起２及び接着剤層３の形成工程が簡単でコストの点で優れており、同一面上に設けられた導電体同士を接続する場合などに好適である。

導電体接続用部材１０、２０、３０及び４０は、接着剤付き金属箔テープの形態を有しており、テープとして巻重する場合、離型紙などのセパレータを接着剤層３の面上に設けるか、導電体接続用部材３０及び４０の場合には金属箔１の背面にシリコン等の背面処理剤層を設けることが好ましい。

突起２は、基部の断面積よりも頂部の断面積が小さい形状を有すると、接続時に接続用部材と導電体との界面から気泡が脱泡しやすく好ましい。ここで、上記断面積は、金属箔１の厚み方向に垂直な面で突起２を切断した場合の断面積を示す。突起２は、図１〜４に示すように、基部から頂部にかけて断面積が小さくなる形状（テーパー形状）を有するものであることが特に好ましい。

また、突起２は、隣接する突起頂部の中心点間隔Ｌが０．１〜５ｍｍの範囲内となるように規則的に配列されていることが好ましい。中心点間隔Ｌを上記範囲内で小さくすると、小面積の被着体に接続する場合に対応し易く、上記範囲内で大きくすると、突起２の製造工程が機械的処理で対応できるので、それぞれ好ましく、目的に応じて選択できる。同様の観点から、中心点間隔Ｌは０．２〜３ｍｍがより好ましく、０．３〜２ｍｍが特に好ましい。なお、上記中心点間隔Ｌは、任意の突起２とそれに最も近接する突起２との間の頂部の中心点間隔を意味する。但し、隣接する突起２同士の中心点間隔は必ずしも全て同一でなくてもよく、上記範囲内で変化させていてもよい。

更に、突起２の高さＨについては任意に設定できるが、２０〜５０００μｍ程度が実用的である。なお、図１〜４に示すように、突起２の高さＨは、突起２の基部から頂部までの高さであり、隣接する突起頂部の中心点間隔Ｌを超えない値であることが好ましい。この場合、突起２の形成が行い易く接続用部材の製造が容易であるとともに、接続の際に脱泡しやすく良好な作業性が得られ易い。なお、金属箔１は、実質的に高さの等しい複数の突起２以外に、当該突起２よりも高さの低い突起や凹凸を有していてもよい。

本発明において、突起２の高さＨ及び中心点間隔Ｌの測定は、通常用いられるノギスやマイクロメータ等により測定可能であるが、厳密には突起２の断面の金属顕微鏡や電子顕微鏡観察により求めることが好ましい。

また、本発明において、金属箔１が実質的に高さの等しい複数の突起２を有するとは、金属箔１に意図的に高さを揃えた突起が複数形成されていることを意味する。なお、突起２形成時の寸法精度等の点で突起２の高さが完全に同一でなくてもよく、複数の突起２の高さは±２０％以内、好ましくは±１５％以内程度の誤差を有していてもよい。

金属箔１の突起２の形成方法としては特に制限されず、粒子径の制御された研磨粉やロールなどによる物理的な方法、めっきやエッチング等の化学的な方法などの一般的な方法が採用できる。本発明においては、表面に凹凸を形成したロールで金属箔を圧延する等の型押しによる方法が、実質的に高さの等しい規則的な配列の突起２を容易に形成可能であるとともに、金属箔１の連続的な製造が可能であり量産性にも優れるので好ましい。

次に、突起２の配置パターンについて、図５〜７を用いて説明する。ここで、図５（ａ）は突起配置の一例を模式的に示した平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の部分拡大図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った部分断面図である。また、図６（ａ）は突起配置の他の一例を模式的に示した平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の部分拡大図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿った部分断面図である。更に、図７（ａ）は突起配置の他の一例を模式的に示した平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の部分拡大図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った部分断面図である。

突起２は、図５〜６に示すように格子状の交差部に設けた独立型でも、或いは図７に示すように波状や図示してないが線状などの連続型でもよい。独立型は接続時に被着体との接触点数が多くなるため導通性を得やすく、連続型は接続時に被着体界面から脱泡し易く接続部に気泡の混入が発生し難いことから好ましい。

また、突起２の平面形状は、円、楕円、正方形、長方形、三角、四角、五角以上の多角形などが適用できる。これらの中で、円、楕円、多角形などの鋭角が少ないものは、製造が容易であり、接続時の脱泡性に優れる観点から好ましい。一方、鋭角のものは、接続時に突起の先端部で接着剤層３を貫通して被着体との接触が得やすく、低抵抗な接続が得やすい観点から好ましい。

なお、金属箔１の両主面に突起２を有する場合、両主面の突起２の形状や配置パターンは同一でも異なっていてもよい。

金属箔１としては、導電性や耐腐食性及び可撓性などの観点から、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｓｎ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種の金属を含むものや、これらを積層したものが挙げられる。これらの中でも、導電性に優れていることから、銅箔及びアルミ箔が好ましい。

金属箔１の厚みは、５〜１５０μｍであることが好ましい。また、導電体接続用部材をテープとして巻重する場合は、変形性や取り扱い性の点で、金属箔１の厚みが２０〜１００μｍであることが好ましい。なお、金属箔１の厚みが薄く、強度が不足する場合には、プラスチックフィルム等による補強を行ってもよい。ここで、上記金属箔１の厚みは、突起２の高さを除いた最小の厚みを意味する。

これらの金属箔１の中では、特にプリント配線板の材料である銅張り積層板に用いる圧延銅箔が、柔軟性を有することから型押しなどの機械的な加工が比較的行い易く、また汎用材料として入手が容易で経済的にも好適であることから好ましい。

接着剤層３としては、熱可塑性材料や、熱や光により硬化性を示す硬化性材料を含む接着剤組成物により形成されるものが広く適用できる。本実施形態においては、接続後の耐熱性や耐湿性に優れることから、接着剤層３が硬化性材料を含むことが好ましい。硬化性材料としては、熱硬化性樹脂が挙げられ、公知のものを使用できる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、マラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。これらの中でも、接続信頼性の観点から、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、及びアクリル樹脂のうちの少なくとも１つが接着剤層３に含有されることが好ましい。

また、接着剤層３は、熱硬化性樹脂と、この熱硬化性樹脂の潜在性硬化剤とを含むことが好ましい。潜在性硬化剤は、熱及び／又は圧力による反応開始の活性点が比較的明瞭であり、加熱加圧工程を伴う接続方法に好適である。更に、接着剤層３は、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂の潜在性硬化剤とを含むことがより好ましい。潜在性硬化剤を含有したエポキシ系接着剤から形成される接着剤層３は、短時間硬化が可能で接続作業性が良く、分子構造上接着性に優れるので特に好ましい。

上記エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、ハロゲン化されていてもよく、水素添加されていてもよい。これらのエポキシ樹脂は、２種以上を併用してもよい。

潜在性硬化剤としては、アニオン重合性の触媒型硬化剤、カチオン重合性の触媒型硬化剤、重付加型の硬化剤等が挙げられる。これらは、単独又は２種以上の混合物として使用できる。これらのうち、速硬化性において優れ、化学当量的な考慮が不要である点からは、アニオン又はカチオン重合性の触媒型硬化剤が好ましい。

アニオン又はカチオン重合性の触媒型硬化剤としては、例えば、第３級アミン類、イミダゾール類、ヒドラジド系化合物、三フッ化ホウ素−アミン錯体、オニウム塩（スルホニウム塩、アンモニウム塩等）、アミンイミド、ジアミノマレオニトリル、メラミン及びその誘導体、ポリアミンの塩、ジシアンジアミド等が挙げられ、これらの変成物も用いることが可能である。重付加型の硬化剤としては、ポリアミン類、ポリメルカプタン、ポリフェノール、酸無水物等が挙げられる。

アニオン重合性の触媒型硬化剤として第３級アミン類やイミダゾール類を用いた場合、エポキシ樹脂は１６０℃〜２００℃程度の中温で数１０秒〜数時間程度の加熱により硬化する。このために可使時間（ポットライフ）が比較的長いので好ましい。

カチオン重合性の触媒型硬化剤としては、エネルギー線照射によりエポキシ樹脂を硬化させる感光性オニウム塩（芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩等が主として用いられる）が好ましい。また、エネルギー線照射以外に加熱によって活性化しエポキシ樹脂を硬化させるものとして、脂肪族スルホニウム塩等がある。この種の硬化剤は、速硬化性という特徴を有することから好ましい。

これらの硬化剤を、ポリウレタン系、ポリエステル系等の高分子物質や、ニッケル、銅等の金属薄膜及びケイ酸カルシウム等の無機物で被覆してマイクロカプセル化したものは、可使時間が延長できるため好ましい。

接着剤層３の活性温度は、４０〜２００℃が好ましい。活性温度が４０℃未満であると、室温（２５℃）との温度差が少なく、接続用部材の保存に低温が必要となり、一方、２００℃を超えると、接続部分以外の部材に熱影響を与えやすくなる。同様の観点から、接着剤層３の活性温度は５０〜１５０℃であることがより好ましい。なお、接着剤層３の活性温度は、接着剤層３を試料とし、ＤＳＣ（示差走査熱量計）を用いて、室温から１０℃／分で昇温させた時の発熱ピ−ク温度を示す。

また、接着剤層３の活性温度は、低温側に設定すると反応性は向上するが保存性が低下する傾向にあるので、これらを考慮して決定することが好ましい。すなわち、本実施形態の導電体接続用部材によれば、接着剤層３の活性温度以下の熱処理により基板に設けられた導電体上に仮接続することができ、金属箔及び接着剤付き基板を得ることができる。そして、接着剤層３の活性温度を上記の範囲に設定することで、接着剤層３の保存性を十分確保しつつ、活性温度以上に加熱した場合には信頼性に優れた接続を実現することが容易となる。これにより、仮接続品をまとめて後から一括硬化する等の２段階硬化がより有効に実現可能となる。また、上記のような仮接続品を作製する場合、活性温度以下では硬化反応に伴う接着剤層３の粘度上昇がほとんど無いので、電極の微細凹凸への充填性に優れ、製造管理が行い易くなるという効果を得ることができる。

本実施形態の導電体接続用部材は、金属箔１の表面に形成した突起面の凹凸を利用して厚み方向の導電性を得るため、基本的には導電粒子の添加は必ずしも必要ではないが、接続時に凹凸面の数を増やして接触点数を増加させる観点から、接着剤層３に導電粒子を含有させることが好ましい。

導電性粒子としては、特に限定されるものではないが、例えば、金粒子、銀粒子、銅粒子、ニッケル粒子、金めっきニッケル粒子、金／ニッケルめっきプラスチック粒子、銅めっき粒子、ニッケルめっき粒子等が挙げられる。また、導電粒子は、接続時の被着体表面の凹凸に対する導電粒子の埋め込み性の観点から、毬栗状または球状の粒子形状を有するものが好ましい。すなわち、このような形状の導電粒子は、金属箔や被着体表面の複雑な凹凸形状に対しても埋め込み性が高く、接続後の振動や膨張などの変動に対して追随性が高く、接続信頼性をより向上させることが可能となる。

本実施形態において導電粒子は、粒径分布が１〜５０μｍ程度、好ましくは１〜３０μｍの範囲のものを用いることができる。

接着剤層３に含有される導電粒子の含有量は、接着剤層３の接着性が著しく低下しない範囲であればよく、例えば、接着剤層３の全体積を基準として１０体積％以下、好ましくは０．１〜７体積％とすることができる。

本実施形態の導電体用接続部材において、接着剤層３が導電粒子を含む場合、接着性及び導電性を高水準で両立させる観点から、導電粒子の平均粒径ＰＤ（μｍ）は、突起２の高さＨと同等又はそれ以下であることが好ましい。本実施形態において、導電粒子は、金属箔１の突起２や被着体の粗さに順応すれば良いので、粒径分布を広く設定できる特徴がある。

また、本実施形態の導電体用接続部材において、接着剤層３が潜在性硬化剤を含む場合、潜在性硬化剤の平均粒径は、突起２の高さＨ若しくは導電粒子の平均粒径ＰＤと同等又はそれ以下とすることが好ましい。潜在性硬化剤の平均粒径を、通常、潜在性硬化剤に比べて硬質で安定材料である金属箔１の突起２の高さや導電粒子の平均粒径ＰＤと同等以下とすることで、保管中の導電体接続用部材に圧力がかかったときに潜在性硬化剤の機能が低下してしまうことを抑制でき、導電体接続用部材の保存安定性を十分確保しつつ接着性の向上を図ることが可能となる。特に、上記の条件は、導電体接続用部材をテープ巻重体とする場合の保存安定性の確保に有効である。

なお、本明細書において、導電粒子の平均粒径ＰＤは、次式により求められる値を意味する。また、潜在性硬化剤の平均粒径についても同様にして求められる値を意味する。

ここで、式中、ｎは、最大径がｄなる粒子の数を示す。粒径の測定方法としては、一般的に用いられる電子顕微鏡や光学顕微鏡、コールターカウンター、光散乱法などが挙げられる。なお、粒子がアスペクト比を有する場合、ｄは中心径を採用する。また、本発明においては、電子顕微鏡により最低１０個以上の粒子について測定することが好ましい。

接着剤層３には、上記成分以外に、硬化剤、硬化促進剤、および基材との接着性や濡れ性を改善する為に、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤やアルミネート系カップリング剤等の改質材料、また、導電粒子の分散性を向上させる為に、燐酸カルシウムや、炭酸カルシウム等の分散剤、銀や銅マイグレーションなどを抑制する為の銅害防止剤やキレート材料等を含有させることができる。

接着剤層３は、突起２を埋め、金属箔１と反対側の表面が実質的に平滑に形成されている。なお、実質的に平滑に形成されているとは、肉眼での外観がほぼ平らで滑らかある状態をいい、少なくとも接着剤面の平均粗さ（ＪＩＳＢ０６０１−１９９４に準拠して、十点平均表面粗さＲｚ）が、後述する突起２の頂部から接着剤層の表面までの距離Ｄ以下である状態をいう。接着剤層３は上記の構造を有していることにより、接着剤の充填不足が解消され導電体への接続の際に気泡を巻き込み難く接続が容易であり、低抵抗な接続が可能となり、優れた接続信頼性が得られる。また、接続時に接続部分からはみ出す余剰の接着剤が生じた場合は、接着強度の向上効果や保護層として機能することで耐湿性の向上効果が得られ、接続信頼性が向上する。

接着剤層３は、接続に際して導電性を容易に得る観点から、突起２の頂部から接着剤層の表面までの距離Ｄが２０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以下であることがより好ましく、１２μｍ以下であることが更により好ましい。距離Ｄを上記の値以下にすることで、導電体に加熱加圧により接続された場合に、金属箔１と導電体との間で電気的に導通可能な状態を容易に得ることができる。なお、突起に接着剤の被覆がなく、突起が露出状態であると、電極の腐食や接着性の低下などの不具合を生じやすく好ましくない。

ここで、接着剤層３における突起２の頂部から接着剤層の表面までの距離Ｄは、マイクロメータ（Ｍｉｔｕｔｏｙｏ Ｃｏｒｐ．社製、商品名：ＩＤ−Ｃ１１２Ｃ）により測定したものである。具体的には、まず、突起の頂部における導電体接続部材の全体の厚みを測定し、次に、その部分の接着剤層を例えば溶剤により除去した後、金属箔の突起の部分の厚みを測定し、これらの測定値の差から、距離Ｄを求めることができる。この場合、測定点を少なくとも３点以上とり、これらの平均値を距離Ｄとする。

接着剤層３は、突起２と導電体との電気的導通を得るために、突起２の先端を導電体に刺し込ませ、又は接触させることで、或いは、電圧下での絶縁破壊などにより、突起２と導電体との間から排除させる必要がある。このような観点からも、接着剤層３の厚みの調節は重要である。本実施形態の導電体接続用部材によれば、加熱加圧により金属箔と導電体とを接着しつつ、通電時には金属箔及び導電体間で１０^−１Ω／ｃｍ^２以下程度の低抵抗性を示す導通を達成することが可能である。

本実施形態の導電体接続用部材は、接着剤層３上にセパレータを備えるものであってもよい。この場合、導電体接続用部材を巻物にすることができるとともに、使用時までの異物混入や塵埃などの付着を防止することができる。このようなセパレータとしては、ポリエチレンフィルムや、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどのプラスチックフィルム、及び、紙などが挙げられる。

以上説明した本実施形態の導電体接続用部材は、導電体上に配置し、加熱加圧することで、金属箔と導電体とを接着しつつ、通電時には金属箔及び導電体間での電気的な導通を得ることができる。

本実施形態の導電体接続用部材は、太陽電池セル同士を複数個、直列及び／又は並列に接続するための接続用部材として好適である。

次に、上述した本実施形態の導電体接続用部材の製造方法について説明する。第１の導電体接続用部材の製造方法としては、金属箔の少なくとも一方の面に突起を形成した後、金属箔の突起が形成されている面上に接着剤フィルムをラミネートして接着剤層を形成する工程を含む方法が挙げられる。

突起は、例えば、金属箔を型押しすることにより形成することができる。

接着剤層の表面を平滑化する方法としては、例えば、セパレータ付きの接着剤フィルムを使用する方法が挙げられる。セパレータが平滑面を有することで、接着剤層の金属箔と反対側の表面を実質的に平滑にすることが容易にできる。また、他の方法としては、接着剤フィルムをラミネートした後、接着剤フィルムの金属箔と反対側の表面に、平滑面を有するフィルムを当接させる方法が挙げられる。

使用の際にセパレータを剥離すれば、保存時に接着剤層表面の平滑性が損なわれることをより有効に防止することができる。

上記第１の導電体接続用部材の製造方法は、特に金属箔の両面に接着剤を形成する際の製造作業性が良く、突起を有する金属箔と接着剤フィルムとを事前に準備可能であることから大量生産にも優れる点で好ましい。

また、第２の導電体接続用部材の製造方法として、金属箔の少なくとも一方の面に突起を形成した後、金属箔の突起が形成されている面上に接着剤と溶剤とを含む接着剤層形成用溶液を流延し、加熱により溶剤を除去して接着剤層を形成する工程を含む方法が挙げられる。この方法によれば、溶剤の乾燥時に接着剤層表面を平滑化することができる。すなわち、上記接着剤層形成用溶液によれば、溶液の粘度を低くすることができ突起間を容易に充填することができるとともに、乾燥温度の高温下で溶液が突起部から凹部に流動することで平滑面を容易に得ることができる。本実施形態においては、必要に応じて、接着剤層の表面に平滑面を有するフィルムを更に当接することで、更に良好な平滑面を容易に得ることができる。また、このフィルムをセパレータとしてそのまま残しておくことで、導電体接続用部材を巻物にすることができるとともに、使用時までの異物混入や塵埃などの付着を防止することができる。また、使用の際にセパレータを剥離することにより、保存時に接着剤層表面の平滑性が損なわれることをより有効に防止することができる。

接着剤層形成用溶液に含有される接着剤としては、上述した、接着剤層３を構成する各成分が挙げられる。溶剤としては、例えば、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。

また、接着剤層形成用溶液の粘度は、先に述べた観点や、形成方法により適宜選択されるが、例えば、２０℃で１０〜３０，０００ＭＰａ・Ｓ程度とすることができる。ロールコータを用いる場合、接着剤層形成用溶液の粘度は１００〜１，０００ＭＰａ・Ｓ程度が好ましい。また、溶剤排出量の低減により環境汚染の防止や生産速度を向上させる観点から、接着剤層形成用溶液の固形分濃度は、溶液全量を基準として２０質量％以上が好ましく、２５質量％以上がより好ましい。

接着剤層形成用溶液の流延は、ロールコータ、ナイフコータ、キスコータ、カーテンコータ、スプレーなどの方法により行うことができる。

加熱により溶剤を除去する条件としては、接着剤の硬化促進を抑制することや生産効率の観点から、温度７０〜１３０℃で３〜３０分間加熱することが好ましい。

上記第２の導電体接続用部材の製造方法は、特に金属箔の片面に接着剤層を形成する際に好適であり、工程が簡便なことから経済的に有利である。

また、第３の導電体接続用部材の製造方法として、金属箔の少なくとも一方の面に前記突起を形成した後、金属箔の前記突起が形成されている面上に、接着剤フィルムをラミネートする、又は接着剤と溶剤とを含む接着剤層形成用溶液を流延し加熱により溶剤を除去する、ことにより第１接着剤層を形成し、該第１の接着剤層上に、接着剤フィルムをラミネートする、又は接着剤と溶剤とを含む接着剤層形成用溶液を流延し加熱により溶剤を除去する、ことにより第２接着剤層を形成し、第１接着剤層及び第２接着剤層からなる接着剤層を形成する工程を含む方法が挙げられる。この方法によれば、第２接着剤層を、例えば厚みＤの接着剤フィルムをラミネートすることにより形成する、又は接着剤層形成用溶液を流延して乾燥後の厚みがＤとなるように形成することで、突起２の頂部から接着剤層の表面までの距離Dをより正確に調整することが可能となる。

次に、本実施形態の導電体接続用部材を用いた導電体の接続構造について説明する。

図８〜１０は、本実施形態の導電体接続用部材を導電体に接続してなる接続構造を示す断面模式図である。図８〜１０に示すように、本実施形態の接続構造においては、主として接続時の加熱加圧により導電体接続用部材の突起２が導電性被着体（導電体）４と直接接触することで、金属箔１と導電体４との導通が得られる。すなわち、本実施形態の接続構造は、導電体接続用部材の金属箔１表面の突起２が導電体４と接触し、接着剤層３により固定されてなる接続構造である。突起２と導電体４との接触により得られた導電性は、接着剤層３の接着力や硬化収縮力などにより固定維持される。接着剤層３が例えば硬化性樹脂を含むものである場合、図８〜１０における接着剤層３は硬化されていてもよい。

また、図１０に示した接続構造においては、接着剤層３が導電粒子５を含有している。この場合、突起２と導電体４とが直接接触して金属箔１と導電体４とが導通しているのに加え、部分的に突起２と導電体４との間に導電粒子５が介在し、この導電粒子５を介して金属箔１と導電体４とが導通している。そのため、突起２と導電体４との接触点に加えて、導電粒子５による接触点が増加し、より低抵抗でより接続信頼性の高い接続構造を得ることができる。

また、本実施形態の接続構造において、導電体４の金属箔１と接続される面は表面粗さを有していることが好ましい。これにより、突起２と導電体４との接触点が増加し、より低抵抗でより接続信頼性の高い接続構造を得ることができる。

次に、本実施形態の導電体接続用部材を用いる導電体の接続方法について説明する。

第１実施形態に係る導電体の接続方法は、金属箔１の両面に突起２及び接着剤層３を有する導電体接続用部材を用いて互いに離れている第１の導電体と第２の導電体とを電気的に接続する方法であって、導電体接続用部材の一部と第１の導電体とを対向配置し、これらを加熱加圧して、金属箔１と第１の導電体とを電気的に接続するとともに接着する第１ステップと、導電体接続用部材の他の部分と第２の導電体とを対向配置し、これらを加熱加圧して、金属箔１と第２の導電体とを電気的に接続するとともに接着する第２ステップとを有する。これにより、第１の導電体と第２の導電体とが、導電体に接着された金属箔１を介して電気的に接続される。本実施形態の導電体の接続方法は、例えば、太陽電池セル同士を複数個、直列に接続するのに好適である。

なお、上記の第１ステップ及び第２ステップは、同時に行ってもよく、第１ステップ、第２ステップの順或いはこの逆の順に行ってもよい。また、上記第２ステップにおいて、第２の導電体と接続する導電体接続用部材の面は、第１の導電体と接続する導電体接続用部材の面と同一面であってもよい。この場合、例えば、太陽電池セル同士を複数個、並列に接続する場合などに好適である。

また、第２実施形態に係る導電体の接続方法は、金属箔１の片面にのみ突起２及び接着剤層３を有する導電体接続用部材を用いて互いに離れている第１の導電体と第２の導電体とを電気的に接続する方法であって、導電体接続用部材の一部と第１の導電体とを、導電体接続用部材の突起２を有する面と第１の導電体とを対向配置し、これらを加熱加圧して、金属箔１と第１の導電体とを電気的に接続するとともに接着する第１ステップと、導電体接続用部材の他の部分と第２の導電体とを、導電体接続用部材の突起２を有する面と第２の導電体とを対向配置し、これらを加熱加圧して、金属箔１と第２の導電体とを電気的に接続するとともに接着する第２ステップとを有する。これにより、第１の導電体と第２の導電体とが、導電体に接着された金属箔１を介して電気的に接続される。なお、上記の第１ステップ及び第２ステップは、同時に行ってもよく、第１ステップ、第２ステップの順或いはこの逆の順に行ってもよい。本実施形態の導電体の接続方法は、例えば、太陽電池セル同士を複数個、並列に接続する場合などに好適である。

上記の第１実施形態及び第２実施形態に係る導電体の接続方法における導電体としては、例えば、太陽電池セルのバス電極、電磁波シールドのシールド配線やアース電極、ショートモード用途の半導体電極やディスプレイ電極などが挙げられる。

太陽電池セルのバス電極としては、電気的導通を得ることができる公知の材質として一般的な銀を含有したガラスペーストや接着剤樹脂に各種の導電粒子を分散した銀ペースト、金ペースト、カーボンペースト、ニッケルペースト、アルミペーストおよび焼成や蒸着によって形成されるＩＴＯ等が挙げられるが、耐熱性、導電性、安定性、コストの観点から銀を含有したガラスペースト電極が好適に用いられる。また、太陽電池セルの場合、Ｓｉの単結晶、多結晶、非結晶の少なくとも一つ以上からなる半導体基板上に、スクリーン印刷等によってＡｇ電極とＡｌ電極がそれぞれ設けられることが主である。このとき、電極表面は一般的に３〜３０μｍの凹凸を有していることがある。特に、太陽電池セルに形成される電極は、十点平均粗さＲｚで２〜１８μｍと、粗い場合が多い。

なお、電極面の粗さは、ＫＥＹＥＮＣＥＳ社製の超針度形状測定顕微鏡（商品名：ＶＫ−８５１０）を用いて観察し、画像計測・解析ソフトを用い、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準拠して、十点平均表面粗さＲｚ、及び、最大高さＲｙとして算出したものである。

加熱温度及び加圧圧力の条件は、金属箔１と導電体４との間の電気的接続が確保でき、導電体４及び金属箔１が接着剤層３により接着される範囲であれば、特に制限されない。なお、この加圧及び加熱の諸条件は、使用する用途、接着剤層３中の各成分、導電体４が設けられている基材の材料等によって適宜選択される。例えば、接着剤層３が熱硬化性樹脂を含むものである場合、加熱温度は、熱硬化性樹脂が硬化する温度であればよい。また、加圧圧力は、導電体４及び金属箔１間が十分に密着され、かつ導電体４や金属箔１等が損傷しない範囲であればよい。さらに、加熱・加圧時間は、導電体４が設けられている基材等に過剰に熱が伝搬して、それらの材料が損傷したり変質したりしないような時間であればよい。具体的には、加圧圧力は、０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａ、加熱温度は、１００℃〜２２０℃、加熱加圧時間は、６０秒以下が好ましい。また、これらの条件は、低圧、低温、短時間の方向がより好ましい。

上述したように、本実施形態の導電体接続用部材は、太陽電池セル同士を複数個、直列及び／又は並列に接続するための接続部材として好適である。太陽電池は、太陽電池セルを複数個、直列及び／又は並列に接続し、耐環境性のために強化ガラスなどで挟み込み、間隙を透明性のある樹脂によって埋められた外部端子を備えた太陽電池モジュールとして用いられる。

このとき、図８〜１０で説明したように、本実施形態の導電体接続用部材の突起部２が導電体４（セル電極）と接触し、又は、さらに導電粒子５を介在して、太陽電池セル同士を電気的に接続することが可能となる。

ここで、図１１は、本実施形態の太陽電池モジュールの要部を示す模式図であり、複数の太陽電池セルが相互に配線接続された構造の概略を示している。図１１（ａ）は太陽電池モジュールの表面側を示し、図１１（ｂ）は裏面側を示し、図１１（ｃ）は側面側を示す。

図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、太陽電池モジュール１００は、半導体ウエハ１１の表面側にグリッド電極１２及びバス電極（表面電極）１４ａが、裏面側に裏面電極１３及びバス電極（表面電極）１４ｂがそれぞれ形成された太陽電池セルが、配線部材１０ａにより複数相互に接続されている。そして、配線部材１０ａの一端が表面電極としてのバス電極１４ａと、他端が表面電極としてのバス電極１４ｂと、接続されている。なお、配線部材１０ａは、導電性接続用部材１０を用いて設けられたものである。具体的には、導電性接続用部材１０の一端側をバス電極１４ａ上に対向配置し、これらを対向方向に加熱加圧し、導電性接続用部材１０の他端側をバス電極１４ｂ上に対向配置し、これらを対向方向に加熱加圧することにより、配線部材１０ａは設けられている。

本実施形態においては、金属箔１及びバス電極１４ａ、並びに金属箔１及びバス電極１４ｂが、導電粒子を介在して接続されていてもよい。

また、図１２は、図１１（ｃ）に示される太陽電池モジュールのＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。なお、図１２には、半導体ウエハ１１の表面側のみを示し、裏面側の構成について省略している。本実施形態の太陽電池モジュールは、導電性接続用部材１０の一端側をバス電極１４ａ上に配して加熱加圧する工程を経て作製されており、金属箔１及びバス電極１４ａが電気的に接続されるとともに、金属箔１及びバス電極１４ａが接着剤層３の硬化物３ａによって接着された構造を有している。更に、本実施形態においては、金属箔１のバス電極１４ａと接する面以外の部分が接着剤の硬化物（好ましくは樹脂）によって被覆されている。具体的には、金属箔１のバス電極１４ａと接する面の反対側面は、接着剤層３の硬化物３ａによって被覆され、金属箔１の側面は接続時の加熱加圧ではみ出た接着剤（余剰接着剤）の硬化物１５によって被覆されている。このような構造によれば、金属箔と他の導電部材との接触による電気的な短絡（ショート）を有効に防止することができ、また、金属箔の腐食を防止できることにより金属箔の耐久性を向上させることができる。

また、本実施形態のように導電性接続用部材１０がテープ状である場合、部材の幅が長さ方向に比べて非常に小さいことから金属箔の側面方向への接着剤のはみ出しを多くすることができ、接続部の強度を補強する効果が得られやすくなる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

本発明の導電体接続用部材は、上述の太陽電池を作製する際のみでなく、例えば、電磁波シールド、タンタルコンデンサなどのショートモード、アルミ電解コンデンサ、セラミックコンデンサ、パワートランジスタ、各種センサ、ＭＥＭＳ関連材料、ディスプレイ材料の引き出し配線部材等を作製する際にも好適に使用することができる。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
（１）接着剤付き金属箔テープ（導電体接続用部材）の作製
フィルム形成材としてのフェノキシ樹脂（Ｉｎｃｈｅｍ社製、商品名：ＰＫＨＡ、分子量２５，０００、高分子量エポキシ樹脂）５００ｇ、及び、エポキシ樹脂（日本火薬株式会社製、商品名：ＥＰＰＮ、多官能グリシジルエーテル型エポキシ樹脂）２００ｇを、酢酸エチル１７５０ｇに溶解し、溶液を得た。次いで、潜在性硬化剤としてのイミダゾール系マイクロカプセルを液状エポキシ樹脂に分散したマスターバッチ型硬化剤（旭化成工業株式会社製、商品名：ノバキュア、平均粒子径２μｍ）５０ｇを上記溶液に添加し、固形分３０質量％の接着剤層形成用塗布液を得た。

次に、上記接着剤層形成用塗布液を、セパレータ（剥離処理したポリエチレンテレフタレートフィルム）上に塗布し、１１０℃で１０分間乾燥して接着剤層を形成した。これにより、接着剤層の厚みが２００μｍの接着剤フィルムを得た。

次に、厚み７５μｍの両面に下記表１に示す突起を形成した圧延銅箔（図１に示したような半球状の断面を有する突起が図７のような波状に連続的に形成、突起の基部断面直径（短軸径）５００μｍ、突起の高さ（Ｈ）０．５ｍｍ、隣接する突起の中心点間隔（Ｌ）１．５ｍｍ）の両面に、上記接着剤フィルムを、ロールコータを用いて、ロール間で７０℃に加熱しながらラミネートして積層体を得た。本例では、金属箔への突起の形成を接着剤層の形成前に行ったので、一定条件の突起を事前に準備可能であった。また、セパレータを剥離した後、接着剤層の表面は平滑化されていることが確認された。更に、接着剤層は、突起を埋めており、突起の頂部から接着剤層の表面までの距離は１５μｍであった。また、この積層体において、接着剤層の活性温度は１２０℃であった。

その後、上記積層体を、接着剤層上にセパレータとしてポリエチレンフィルムを巻き込みながらロール状に巻き取り、巻物を得た。この巻物を幅２．０ｍｍに裁断することにより、接着剤付き金属箔テープを得た。

（２）接着剤付き金属箔テープを用いた太陽電池セルの接続
シリコンウエハの表面上に、銀ガラスペーストから形成される表面電極（幅２ｍｍ×長さ１５ｃｍ、十点平均表面粗さＲｚ：１２μｍ、最大高さＲｙ：１３μｍ）を設けた太陽電池セル（厚み：１５０μｍ、大きさ１５ｃｍ×１５ｃｍ）を準備した。

次に、上記で得られた接着剤付き金属箔テープを太陽電池セルの表面電極に位置合わせし、圧着ツール（装置名：ＡＣ−Ｓ３００、日化設備エンジニアリング社製）を用いて１７０℃、２ＭＰａ、２０秒で加熱加圧することにより、接着を行った。こうして、太陽電池セルの表面電極に銅箔による配線部材が導電性接着フィルムを介して接続された接続構造を得た。

（実施例２）
接着剤層形成用塗布液に、粒径分布幅が１〜１５μｍ（平均粒径：７μｍ）の毬栗状のＮｉ粉を２体積％添加したこと以外は実施例１と同様にして、接着剤付き金属箔テープを得た。次に、この接着剤付き金属箔テープを用い、実施例１と同様にして接続構造を得た。なお、添加した導電粒子は粒径の均一化処理が行われていないものであり、上記のように広い粒径分布を有するものである。

（実施例３）
金属箔として、厚み３５μｍの片面に下記表１に示す突起を形成した圧延銅箔（図３に示したような台形状の突起が図６のような格子状に形成、突起の基部断面は１辺が１ｍｍの正方形であり、頂部断面は１辺が５００μｍの正方形である台形、突起の高さ（Ｈ）０．１ｍｍ、隣接する突起の中心点間隔（Ｌ）１．３ｍｍ）を用い、この銅箔の突起形成面に、接着剤層の厚みを８０μｍとした接着剤フィルムをラミネートした以外は実施例１と同様にして、接着剤付き金属箔テープを得た。なお、接着剤層は、突起を埋めており、突起の頂部から接着剤層の表面までの距離は５μｍであった。

次に、この接着剤付き金属箔テープを表面電極上に、突起形成面と表面電極とが対向するように位置合わせし、実施例１と同様にして接続構造を得た。

（実施例４）
実施例３と同様の圧延銅箔を準備した。この銅箔の突起形成面に、ロールコータを用いて、実施例１の接着剤層形成用塗布液を流延し、１１０℃で５分間乾燥した。この乾燥時、高温によって塗膜が金属箔の突起部から基底部（凹部）に流延し、溶剤が乾燥除去されることで塗膜の表面が平滑となった。こうして、金属箔上に、平滑な表面を有する接着剤層が形成された積層体を得た。

次に、上記積層体を、接着剤層上にセパレータとしてポリエチレンフィルムを巻き込みながらロール状に巻き取り、実施例１と同様にして巻物を得た。この方法では、金属箔と接着剤層との界面に塵埃などの異物混入が防止可能であった。また、この方法では、接着剤層形成用塗布液の塗布時にロールギャップを変更したり、接着剤層形成用塗布液の固形分濃度を変更したりすることにより、接着剤層の厚みを調整することが容易であり、細かな仕様に対応可能であった。なお、本実施例における接着剤層は、突起を埋め、突起の頂部から接着剤層の表面までの距離が５μｍとなるように設けた。

次に、この接着剤付き金属箔テープを表面電極上に、突起形成面と表面電極とが対向するように位置合わせし、実施例１と同様にして接続構造を得た。

（実施例５）
金属箔表面に形成する突起について、隣接する突起の中心点間隔（Ｌ）を３ｍｍに、突起の高さ（Ｈ）を１ｍｍに変更した以外は実施例４と同様にして、接着剤付き金属箔テープを得た。次に、この接着剤付き金属箔テープを用い、実施例１と同様にして接続構造を得た。なお、接着剤層は、突起を埋め、突起の頂部から接着剤層の表面までの距離が１２μｍとなるように設けた。

（実施例６）
金属箔を、厚み５０μｍのアルミニウム箔に変えた以外は実施例５と同様にして、接着剤付き金属箔テープを得た。次に、この接着剤付き金属箔テープを用い、実施例１と同様にして接続構造を得た。なお、アルミニウム箔が比較的軟質であるため、突起の形成が容易であった。また、接着剤層は、突起を埋め、突起の頂部から接着剤層の表面までの距離が１２μｍとなるように設けた。

（比較例１）
金属箔として、突起形成前の厚み３５μｍの圧延銅箔をそのまま用い、その片面に接着剤層を形成した以外は実施例３と同様にして、接着剤付き金属箔テープを得た。更に、この接着剤付き金属箔テープを用いた以外は実施例３と同様にして、接続構造を得た。

（比較例２）
接着剤層の厚みを４０μｍとした接着剤フィルムを用いたこと以外は実施例３と同様にして、接着剤付き金属箔テープを得た。なお、接着剤層は、突起を埋めておらず、金属箔の底部から接着剤層の表面までの距離が４０μｍであった。また、突起の上部は、露出していた。

＜評価＞
上記実施例１〜６及び比較例１〜２の接続構造について、ｄｅｌｔａＦ．Ｆ．を下記のようにして評価した。結果を表１に示す。

［ｄｅｌｔａＦ．Ｆ．］
得られた接続構造のＩＶ曲線を、ソーラシミュレータ（ワコム電創社製、商品名：ＷＸＳ−１５５Ｓ−１０、ＡＭ：１．５Ｇ）を用いて測定した。また、接続構造を８５℃、８５％ＲＨの高温高湿雰囲気下で１５００時間静置した後、同様にＩＶ曲線を測定した。それぞれのＩＶ曲線からＦ．Ｆを各々導出し、高温高湿雰囲気下に静置する前のＦ．Ｆから、高温高湿条件下に静置した後のＦ．Ｆ．を減じた値である［Ｆ．Ｆ．（０ｈ）−Ｆ．Ｆ．（１５００ｈ）］をＤｅｌｔａ（Ｆ．Ｆ．）とし、これを評価指標として用いた。なお、一般にＤｅｌｔａ（Ｆ．Ｆ．）の値が０．２以下となると接続信頼性が良好であると判断される。

［接続構造の作製歩留り、接着剤層成形性及び金属箔テープ成形性の評価］
上記実施例１〜６に関し、接続構造の作製歩留り、接着剤層成形性及び金属箔テープ成形性についても評価した。実施例１〜６のいずれも、接続構造の作製歩留り、接着剤層成形性及び金属箔テープ成形性は良好であった。また、実施例１〜６では、接続温度が従来のはんだ接続温度（２４０℃）よりも低温（１７０℃）で可能であり、基板の反りも見られなかった。更に、実施例１〜６の接続構造は、いずれも導電性及び接着性が良好であった。一方、比較例１では、金属箔が突起を有していないため、金属突起と表面電極の接触が困難で導電性が得られなかった。また比較例２では、突起のほぼ上半分が露出しているため、初期の導電性は良好であったが、Ｄｅｌｔａ（Ｆ．Ｆ．）の値が大きく実用が困難であった。この要因としては、金属箔と表面電極との接着が不十分であることが考えられる。

以上の結果から明らかなように、本発明によれば、はんだの代替として太陽電池セルへの熱的ダメージを低減させ、高信頼性を有する太陽電池セル同士を、加熱加圧により電気的に導通させるための接着剤付き金属箔テープ（導電体接続用部材）及びその製造方法、並びに、上記接着剤付き金属箔テープを用いた接続構造及び太陽電池を提供することができる。

本発明の接着剤付き金属箔テープによれば、電極と配線部材との接続を接着剤により行うことができ、接続温度が２００℃以下と低温化が可能であり、基板のそりが発生しにくい。また、テープ状である接着剤層は、金属箔の突起を埋め、金属箔と反対側の面が平滑に形成されているので、厚みを制御し易い。また、被着体の表面状態も考慮して接着剤層の厚みの設定が可能であり、接続工程も電極と配線部材とを接着剤で接続する１工程のみなので、極めて効率的な接続が可能となる。

本発明によれば、互いに離れている導電体同士を電気的に接続する場合の接続工程の簡略化を図ることができるとともに優れた接続信頼性を得ることを可能とする導電体接続用部材及びその製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、優れた生産性と高い接続信頼性とを両立できる接続構造及び太陽電池モジュールを提供することができる。

Claims (28)

1. 表面電極を有する複数の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールであって、
   前記太陽電池セル同士が、前記表面電極に接着部材で接着された金属箔を介して電気的に接続されており、
   前記金属箔及び前記接着部材が、
   金属箔の少なくとも一方の面上に、熱又は光により硬化性を示す硬化性材料を含む接着剤組成物からなる接着剤層が形成されてなる導電体接続用部材であって、金属箔は、接着剤層が形成されている面に、金属箔と一体化された実質的に高さの等しい複数の突起を有し、接着剤層は、突起を埋め、金属箔と反対側の表面が実質的に平滑に形成されている導電体接続用部材により設けられており、
   前記金属箔の前記表面電極と接する面が、前記突起が形成されている面である、太陽電池モジュール。
2. 前記導電体接続用部材は、前記突起及び前記接着剤層が前記金属箔の両面に形成されている、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記導電体接続用部材は、前記突起の頂部から前記接着剤層の前記表面までの距離が２０μｍ以下であり、
   前記表面電極に加熱加圧により接続された場合に、前記金属箔と前記表面電極との間で電気的に導通可能である、請求項１又は２記載の太陽電池モジュール。
4. 前記導電体接続用部材は、前記突起の頂部から前記接着剤層の前記表面までの距離が１５μｍ以下である、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
5. 前記導電体接続用部材は、前記突起の頂部から前記接着剤層の前記表面までの距離が１２μｍ以下である、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
6. 前記導電体接続用部材は、前記突起の高さが２０〜５０００μｍである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
7. 前記導電体接続用部材の前記突起は、基部の断面積よりも頂部の断面積が小さい形状を有し、且つ、隣接する突起頂部の中心点間隔Ｌが０．１〜５ｍｍの範囲内となるように規則的に配列されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
8. 前記導電体接続用部材の前記突起の高さは前記中心点間隔Ｌ未満である、請求項７記載の太陽電池モジュール。
9. 前記中心点間隔Ｌが０．２〜３ｍｍである、請求項７記載の太陽電池モジュール。
10. 前記中心点間隔Ｌが０．３〜２ｍｍである、請求項７記載の太陽電池モジュール。
11. 前記導電体接続用部材の前記突起の高さは±２０％以内の誤差を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
12. 前記導電体接続用部材の前記突起の高さは±１５％以内の誤差を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
13. 前記金属箔が、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｓｎ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種の金属を含むものである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
14. 前記接着剤層が、導電粒子を含有する接着剤組成物からなる層であり、前記導電粒子の平均粒径が、前記金属箔の前記突起の高さ以下である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
15. 金属箔の少なくとも一方の面上に熱又は光により硬化性を示す硬化性材料を含む接着剤組成物からなる接着剤層が形成されてなる導電体接続用部材であって、
    前記金属箔は、前記接着剤層が形成されている面に、前記金属箔と一体化された実質的に高さの等しい複数の突起を有し、
    前記接着剤層は、前記突起を埋め、前記金属箔と反対側の表面が実質的に平滑に形成されている、太陽電池セル同士を複数個、直列及び／又は並列に接続するために用いられる、導電体接続用部材。
16. 前記突起及び前記接着剤層が前記金属箔の両面に形成されている、請求項１５に記載の導電体接続用部材。
17. 前記突起の頂部から前記接着剤層の前記表面までの距離が２０μｍ以下であり、
    導電体に加熱加圧により接続された場合に、前記金属箔と前記導電体との間で電気的に導通可能である、請求項１５又は１６記載の導電体接続用部材。
18. 前記突起の頂部から前記接着剤層の前記表面までの距離が１５μｍ以下である、請求項１７に記載の導電体接続用部材。
19. 前記突起の頂部から前記接着剤層の前記表面までの距離が１２μｍ以下である、請求項１７に記載の導電体接続用部材。
20. 前記突起の高さが２０〜５０００μｍである、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の導電体接続用部材。
21. 前記突起は、基部の断面積よりも頂部の断面積が小さい形状を有し、且つ、隣接する突起頂部の中心点間隔Ｌが０．１〜５ｍｍの範囲内となるように規則的に配列されている、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の導電体接続用部材。
22. 前記突起の高さは前記中心点間隔Ｌ未満である、請求項２１記載の導電体接続用部材。
23. 前記中心点間隔Ｌが０．２〜３ｍｍである、請求項２１記載の導電体接続用部材。
24. 前記中心点間隔Ｌが０．３〜２ｍｍである、請求項２１記載の導電体接続用部材。
25. 前記突起の高さは±２０％以内の誤差を有する、請求項１５〜２４のいずれか一項に記載の導電体接続用部材。
26. 前記突起の高さは±１５％以内の誤差を有する、請求項１５〜２４のいずれか一項に記載の導電体接続用部材。
27. 前記金属箔が、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｓｎ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種の金属を含むものである、請求項１５〜２６のいずれか一項に記載の導電体接続用部材。
28. 前記接着剤層が、導電粒子を含有する接着剤組成物からなる層であり、前記導電粒子の平均粒径が、前記金属箔の前記突起の高さ以下である、請求項１５〜２７のいずれか一項に記載の導電体接続用部材。

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