JP2013102054A - Solar cell lead wire - Google Patents

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照一 本田
Takayuki Hayashi
隆行 林
Koichi Hosokawa
浩一 細川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell lead wire capable of suppressing nonuniform deformation when wound to a bobbin and delivered from the bobbin.SOLUTION: The solar cell lead wire is a copper wire covered with a solder plating layer, consisting of pure copper or copper alloy and having a cross section perpendicular to the length direction which is approximately a rectangle with a long side and a short side. In the cross section of the copper wire perpendicular to the length direction, an occupancy of a crystal orientation<100>±10° is 5 area% or more and 50 area% or less; an occupancy of a crystal orientation<111>±10° is 5 area% or more and 50 area% or less; and an occupancy of a crystal orientation<101>±10° is 5 area% or more and 50 area% or less. The total occupancy of the crystal orientation<100>±10°, the crystal orientation<111>±10° and the crystal orientation<101>±10° is 100 area% or less.

Description

本発明は、太陽電池に用いられるリード線に関する。   The present invention relates to a lead wire used for a solar cell.

太陽電池は、一般にシリコンセルおよびリード線(インターコネクタともいう)を有し、複数のシリコンセルがリード線を介して電気的に接続されている。このリード線としては、はんだめっき銅線が多用されている。   Solar cells generally have silicon cells and lead wires (also referred to as interconnectors), and a plurality of silicon cells are electrically connected via lead wires. As this lead wire, a solder-plated copper wire is frequently used.

近年、コストダウン等のために、太陽電池のシリコンセルの薄型化が進んでいる。薄型化されたシリコンセルでは、はんだ付けの際の加熱または太陽電池の使用時の温度上昇によってはんだめっき銅線が膨張し、この膨張で生じた負荷応力によってセルが変形または破損するという問題が生ずる。   In recent years, silicon cells of solar cells have been made thinner for cost reduction and the like. In a thin silicon cell, there is a problem that the solder-plated copper wire expands due to heating during soldering or a temperature rise during use of the solar cell, and the cell is deformed or damaged by the load stress generated by this expansion. .

上記問題に対処するため、様々な技術が提案されている。例えば、特許文献1〜3では、セルの変形または破損を防止するため、銅線の特定の結晶方位の割合を向上させることによって、耐力を低下させる技術が記載されている。   Various techniques have been proposed to deal with the above problems. For example, Patent Documents 1 to 3 describe a technique for reducing the yield strength by improving the proportion of a specific crystal orientation of a copper wire in order to prevent deformation or breakage of the cell.

特開2008−168339号公報JP 2008-168339 A 特開2009−016593号公報JP 2009-016593 A 特開2010−073445号公報JP 2010-073445 A

しかし、従来技術のように銅線の特定の結晶方位の割合を向上させた太陽電池用リード線では、太陽電池用リード線をボビンに巻き取る際、およびボビンに巻き取った太陽電池用リード線を繰り出す際に、太陽電池用リードに望ましくない不均一な変形(特定方位のみの変形)が生じ得る。   However, in the solar cell lead wire in which the ratio of the specific crystal orientation of the copper wire is improved as in the prior art, when the solar cell lead wire is wound around the bobbin, and the solar cell lead wire wound around the bobbin , Undesirably uneven deformation (deformation only in a specific direction) may occur in the solar cell lead.

本発明は上記のような事情に着目してなされたものであって、その目的は、ボビンへの巻取りおよびボビンからの繰出し時における不均一な変形を抑制し得る太陽電池用リード線を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-described circumstances, and its object is to provide a solar cell lead wire capable of suppressing non-uniform deformation during winding onto a bobbin and feeding from the bobbin. There is to do.

本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、銅線の横断面において特定の結晶方位の発達を抑制すること、言い換えると種々の結晶方位をランダムに存在させることによって、上記目的を達成し得ることを見出した。このような知見に基づく本発明は、以下の通りである。   As a result of intensive studies by the present inventors, the above object can be achieved by suppressing the development of a specific crystal orientation in the cross section of the copper wire, in other words, by randomly presenting various crystal orientations. I found. The present invention based on such knowledge is as follows.

[1] 銅線がはんだめっき層で被覆された太陽電池用リード線であって、
銅線が、純銅または銅合金からなり、且つその長さ方向に対して垂直である横断面が、長辺と短辺とを有する略長方形であり、
長さ方向に対して垂直である銅線の横断面において、
結晶方位<100>±10°の占有率が、5面積%以上50面積%以下であり、
結晶方位<111>±10°の占有率が、5面積%以上50面積%以下であり、
結晶方位<101>±10°の占有率が、5面積%以上50面積%以下であり、
結晶方位<100>±10°の占有率、結晶方位<111>±10°の占有率および結晶方位<101>±10°の占有率の合計が、100面積%以下である
ことを特徴とする太陽電池用リード線。
[2] 0.2%耐力が、90MPa以下である上記[1]に記載の太陽電池用リード線。
[3] 胴体部の巻径が80〜120mmであり、鍔径が150〜200mmであり、鍔間の幅が80〜120mmであるボビンに巻き取られた上記[1]または[2]に記載の太陽電池用リード線。
[1] A solar cell lead wire in which a copper wire is coated with a solder plating layer,
The copper wire is made of pure copper or a copper alloy, and the cross section perpendicular to the length direction is a substantially rectangular shape having a long side and a short side,
In the cross section of the copper wire that is perpendicular to the length direction,
Occupancy ratio of crystal orientation <100> ± 10 ° is 5 area% or more and 50 area% or less,
Occupancy of crystal orientation <111> ± 10 ° is 5 area% or more and 50 area% or less,
Occupancy of crystal orientation <101> ± 10 ° is 5 area% or more and 50 area% or less,
The total of the crystal orientation <100> ± 10 ° occupancy, the crystal orientation <111> ± 10 ° occupancy, and the crystal orientation <101> ± 10 ° occupancy is 100 area% or less. Lead wire for solar cell.
[2] The solar cell lead wire according to [1], wherein the 0.2% proof stress is 90 MPa or less.
[3] The above-mentioned [1] or [2], wherein the body portion has a winding diameter of 80 to 120 mm, a flange diameter of 150 to 200 mm, and a width between the flanges of 80 to 120 mm. Solar cell lead wires.

本発明の太陽電池用リード線では、ボビンへの巻取りおよびボビンからの繰出し時における不均一な変形が抑制される。   In the lead wire for solar cell of the present invention, uneven deformation during winding onto the bobbin and feeding from the bobbin is suppressed.

図1(a)〜図1(c)は、本発明の太陽電池用リード線の様々な横断面の形状を示す概略図である。Fig.1 (a)-FIG.1 (c) are schematic which shows the shape of the various cross sections of the lead wire for solar cells of this invention. 図2は、本発明の太陽電池用リード線を巻き取るためのボビンの形状を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing the shape of a bobbin for winding the solar cell lead wire of the present invention. 図3は、本発明の太陽電池用リード線の製造工程を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing a manufacturing process of the solar cell lead wire of the present invention.

本発明の太陽電池用リード線は、銅線がはんだめっき層で被覆されたものである。以下では、まず銅線を説明し、次いではんだめっき層を説明する。   The lead wire for solar cell of the present invention is obtained by coating a copper wire with a solder plating layer. Below, a copper wire is demonstrated first and then a solder plating layer is demonstrated.

[銅線]
銅線は、純銅または銅合金からなる。低い0.2%耐力を得る点から、純銅が好ましい。ここで、純銅とは、銅および不可避不純物からなるものをいい、例えばタフピッチ銅、脱酸銅および無酸素銅が挙げられる。
[Copper wire]
The copper wire is made of pure copper or a copper alloy. From the viewpoint of obtaining a low 0.2% proof stress, pure copper is preferred. Here, pure copper means what consists of copper and an unavoidable impurity, for example, tough pitch copper, deoxidized copper, and oxygen-free copper are mentioned.

銅線の横断面の形状は、長辺と短辺とを有する略長方形である。即ち、銅線は、塑性加工(例えば、引抜き、伸線、圧延など)によって、その横断面の形状が略長方形に仕上げられた平角線である。図1に、銅線およびはんだめっき銅線の横断面の形状を例示する(図1中、10ははんだめっき銅線を示し、11は銅線を示し、12ははんだめっき層を示す)。略長方形としては、例えば、長方形(図1(a))、角が丸められた長方形(図1(b))、および二つの長辺が互いに平行な直線であり、その二つの短辺が外側に凸の曲線であるトラック形状(図1(c))などが挙げられる。   The shape of the cross section of the copper wire is a substantially rectangular shape having a long side and a short side. That is, the copper wire is a flat wire whose cross-sectional shape is finished into a substantially rectangular shape by plastic working (for example, drawing, wire drawing, rolling, etc.). FIG. 1 illustrates the cross-sectional shapes of a copper wire and a solder-plated copper wire (in FIG. 1, 10 indicates a solder-plated copper wire, 11 indicates a copper wire, and 12 indicates a solder-plated layer). Examples of the substantially rectangular shape include a rectangular shape (FIG. 1A), a rectangular shape with rounded corners (FIG. 1B), and two long sides that are parallel to each other, and the two short sides are outside. The track shape (FIG. 1C) which is a convex curve is mentioned.

銅線の厚さは、好ましくは0.1〜0.5mm、より好ましくは0.1〜0.3mmであり、銅線の幅は、好ましくは0.8〜5.0mm、より好ましくは1.0〜2.0mmである。ここで銅線の厚さとは、銅線断面における二つの長辺の間の距離をいい、銅線の幅とは、銅線断面における二つの短辺の間の距離をいう。なお、図1(c)に示すように短辺が曲線である場合、銅線の幅は、二つの短辺の間の最長距離をいう。   The thickness of the copper wire is preferably 0.1 to 0.5 mm, more preferably 0.1 to 0.3 mm, and the width of the copper wire is preferably 0.8 to 5.0 mm, more preferably 1 0.0-2.0 mm. Here, the thickness of the copper wire refers to the distance between the two long sides in the copper wire cross section, and the width of the copper wire refers to the distance between the two short sides in the copper wire cross section. In addition, as shown in FIG.1 (c), when a short side is a curve, the width | variety of a copper wire says the longest distance between two short sides.

本発明の太陽電池用リード線は、長さ方向に対して垂直である銅線の横断面において、結晶方位<100>±10°の占有率が、5面積%以上50面積%以下であり、結晶方位<111>±10°の占有率が、5面積%以上50面積%以下であり、結晶方位<101>±10°の占有率が、5面積%以上50面積%以下であり、結晶方位<100>±10°の占有率、結晶方位<111>±10°の占有率および結晶方位<101>±10°の占有率の合計が、100面積%以下であることを特徴とする。このような結晶方位の占有率を有することによって、ボビンへの巻取りおよびボビンからの繰出し時における太陽電池用リード線の不均一な変形が抑制される。結晶方位<100>±10°の占有率が、10面積%以上35面積%以下であり、結晶方位<111>±10°の占有率が、10面積%以上35面積%以下であり、結晶方位<101>±10°の占有率が、10面積%以上35面積%以下であることが好ましい。   In the lead wire for solar cell of the present invention, in the cross section of the copper wire perpendicular to the length direction, the occupation ratio of the crystal orientation <100> ± 10 ° is 5 area% or more and 50 area% or less, The occupancy of the crystal orientation <111> ± 10 ° is 5 area% to 50 area%, the occupancy of the crystal orientation <101> ± 10 ° is 5 area% to 50 area%, and the crystal orientation The total of the occupancy of <100> ± 10 °, the occupancy of crystal orientation <111> ± 10 °, and the occupancy of crystal orientation <101> ± 10 ° is 100 area% or less. By having such an occupancy ratio of the crystal orientation, nonuniform deformation of the solar cell lead wire during winding onto the bobbin and feeding from the bobbin is suppressed. The occupancy of the crystal orientation <100> ± 10 ° is 10 to 35 area%, the occupancy of the crystal orientation <111> ± 10 ° is 10 to 35 area%, and the crystal orientation It is preferable that the occupation ratio of <101> ± 10 ° is 10 area% or more and 35 area% or less.

銅線の横断面における前記占有率は、後方弾性散乱電子線回折(Electron Back-scattering Diffraction、EBSD)法によって算出することができる。詳しくは、太陽電池用リード線を、その長さ方向に対して垂直な方向で切断し、露出した銅線の横断面を、エメリー紙で研磨後、アルミナでバフ研磨し、さらに電解研磨にて鏡面研磨仕上げし、この横断面をEBSD法により測定することによって、前記占有率を算出することができる。   The occupation ratio in the cross section of the copper wire can be calculated by a back elastic scattering electron diffraction (Electron Back-scattering Diffraction, EBSD) method. Specifically, a solar cell lead wire is cut in a direction perpendicular to its length direction, and the exposed cross section of the copper wire is polished with emery paper, then buffed with alumina, and further electrolytically polished. The occupation ratio can be calculated by mirror-polishing and measuring the cross section by the EBSD method.

[はんだめっき層]
はんだめっき層は、鉛入りはんだおよび鉛フリーはんだのいずれでもよいが、環境問題の観点から、鉛フリーはんだがより好ましい。鉛フリーはんだとしては、例えば、Sn−3質量%Ag−0.5質量%Cuなどが挙げられる。
[Solder plating layer]
The solder plating layer may be either lead-containing solder or lead-free solder, but lead-free solder is more preferable from the viewpoint of environmental problems. As a lead free solder, Sn-3 mass% Ag-0.5 mass% Cu etc. are mentioned, for example.

はんだめっき層の厚さは、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜40μmである。この厚さが薄すぎると、太陽電池用リード線をシリコンセル等に良好にはんだ付けすることができない。一方、この厚さが厚すぎると、太陽電池用リード線の耐力が増大する。なお、はんだめっき層の厚さは、はんだめっき線の軸線方向に垂直な横断面を研磨し、顕微鏡観察により測定することができる。   The thickness of the solder plating layer is preferably 5 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm. If this thickness is too thin, the solar cell lead wire cannot be soldered well to a silicon cell or the like. On the other hand, when this thickness is too thick, the yield strength of the solar cell lead wire increases. The thickness of the solder plating layer can be measured by polishing a cross section perpendicular to the axial direction of the solder plating wire and observing with a microscope.

[太陽電池用リード線]
本発明の太陽電池用リード線の0.2%耐力は、好ましくは90MPa以下、より好ましくは60MPa以下である。低耐力である太陽電池用リード線は、ボビンに巻き取りやすく、不均一な変形を抑制する本発明の効果がより一層向上する。なお、太陽電池用リード線の0.2%耐力は、JIS Z 2241に示されたオフセット法によって測定される。なお本発明において、0.2%耐力の算出に用いる断面積は、はんだを含まない銅線そのものの断面積である。
[Solar cell lead wires]
The 0.2% yield strength of the solar cell lead of the present invention is preferably 90 MPa or less, more preferably 60 MPa or less. The solar cell lead wire having a low yield strength can be easily wound on a bobbin, and the effect of the present invention that suppresses non-uniform deformation is further improved. The 0.2% proof stress of the solar cell lead wire is measured by the offset method shown in JIS Z 2241. In the present invention, the cross-sectional area used for calculating the 0.2% yield strength is the cross-sectional area of the copper wire itself that does not include solder.

本発明の太陽電池用リード線は、胴体部の直径(d)が80〜120mmであり、鍔径(D)が150〜200mmであり、鍔間の幅(W)が80〜120mmであるボビンに巻き取って保管されることが好ましい。なお、図2にボビンの概略図を示す。ボビンの胴体部(d)の巻径が80mmより小さいと、巻初めの太陽電池用リード線が変形しやすい傾向があり、一方、これが120mmを超えると、大型の巻取り装置が必要となる。また、ボビンの鍔径(D)が150mmより小さいと、太陽電池用リード線の巻取り時にボビンを頻繁に交換する必要があり、一方、これが200mmを超えると、大型の巻取り装置が必要となる。また、ボビンの鍔間(W)が80mmより小さいと、太陽電池用リード線の巻取り時にボビンを頻繁に交換する必要があり、一方、これが120mmを越えると、太陽電池用リード線が変形しやすくなる傾向がある。   The lead wire for solar cell of the present invention has a bobbin whose body part diameter (d) is 80 to 120 mm, collar diameter (D) is 150 to 200 mm, and width (W) between the collars is 80 to 120 mm. It is preferable to be wound around and stored. FIG. 2 shows a schematic view of the bobbin. If the winding diameter of the body part (d) of the bobbin is smaller than 80 mm, the lead wire for solar cell at the beginning of winding tends to be deformed. On the other hand, if it exceeds 120 mm, a large winding device is required. If the bobbin diameter (D) is smaller than 150 mm, it is necessary to frequently replace the bobbin when winding the solar cell lead wire. On the other hand, if the bobbin diameter exceeds 200 mm, a large winding device is required. Become. If the bobbin gap (W) is smaller than 80 mm, it is necessary to frequently replace the bobbin when winding the solar cell lead. On the other hand, if this exceeds 120 mm, the solar cell lead will be deformed. It tends to be easier.

ボビンの胴体部の直径(d)は、好ましくは90〜110mmであり、ボビンの鍔径(D)は、好ましくは170〜190mmであり、ボビンの鍔間の幅(W)は、好ましくは90〜110mmである。   The bobbin body diameter (d) is preferably 90 to 110 mm, the bobbin collar (D) is preferably 170 to 190 mm, and the bobbin collar width (W) is preferably 90 mm. ~ 110 mm.

[太陽電池用リード線の製造方法]
本発明の太陽電池用リード線を製造する方法について、まず銅線の製造方法を説明し、次いで得られた銅線へのはんだめっきの方法を説明する。なお、図3は、本発明の太陽電池用リード線の製造工程を示す概略図である。
[Method for producing solar cell lead wire]
Regarding the method for producing the solar cell lead wire of the present invention, a method for producing a copper wire will be described first, and then a method for solder plating on the obtained copper wire will be explained. In addition, FIG. 3 is schematic which shows the manufacturing process of the lead wire for solar cells of this invention.

[銅線の製造方法]
純銅または銅合金からなる荒引線(例えば、φ8.0mm)を所定の線径(φ0.5mm〜φ2.5mm(加工度:90.2〜99.6%))にするため冷間伸線を行う(伸線加工工程1)。
[Manufacturing method of copper wire]
In order to make a rough wire (for example, φ8.0 mm) made of pure copper or a copper alloy into a predetermined wire diameter (φ0.5 mm to φ2.5 mm (working degree: 90.2 to 99.6%)), cold drawing is performed. (Drawing step 1).

次に、所定の線径に冷間伸線して得た銅線を、不活性ガス雰囲気(CO、N、Ar)中200℃〜300℃で1〜6時間、熱処理する(熱処理工程)。 Next, the copper wire obtained by cold drawing to a predetermined wire diameter is heat-treated at 200 ° C. to 300 ° C. for 1 to 6 hours in an inert gas atmosphere (CO 2 , N 2 , Ar) (heat treatment step) ).

熱処理工程後に、さらに冷間伸線を行い、所定の線径(例えばφ0.3mm〜φ0.8mm、好ましくはφ0.4mm〜φ0.7mm)にする(伸線加工工程2)。   After the heat treatment step, cold drawing is further performed to obtain a predetermined wire diameter (for example, φ0.3 mm to φ0.8 mm, preferably φ0.4 mm to φ0.7 mm) (drawing step 2).

伸線加工工程2後に冷間圧延を行って、所定の横断面の形状(例えば、厚さ0.2mm×幅1.0mm、厚さ0.2mm×幅2.0mm、厚さ0.2mm×幅1.5mm、厚さ0.15×幅2.0mmなど)を有する平角状の銅線を製造する(圧延工程)。   Cold-rolling is performed after the wire drawing step 2, and a predetermined cross-sectional shape (for example, thickness 0.2 mm × width 1.0 mm, thickness 0.2 mm × width 2.0 mm, thickness 0.2 mm × A rectangular copper wire having a width of 1.5 mm, a thickness of 0.15 × a width of 2.0 mm, etc.) is produced (rolling step).

[はんだめっきの方法]
所定の横断面の形状を有する平角状の銅線を洗浄し、銅線表面に付着している加工油(油脂類)や異物を除去する(洗浄工程)。
[Method of solder plating]
A rectangular copper wire having a predetermined cross-sectional shape is washed to remove processing oil (oils and fats) and foreign matters adhering to the surface of the copper wire (cleaning step).

また、前記洗浄工程で除去しきれなかった油脂類がある場合は、前記洗浄工程の後で、大気雰囲気下の加熱炉中で銅線を加熱して、油脂類を燃焼させて除去する工程を設けてもよい(加熱工程)。
この加熱温度は、例えば400〜800℃、好ましくは500〜700℃である。この温度は、後述の焼鈍工程において銅線を焼鈍して軟化させる温度よりも低くすることがより好ましい。加熱時間は、例えば0.01〜30分、好ましくは0.01〜5.0分である。
In addition, when there are fats and oils that could not be removed in the washing step, a step of heating and removing the fats and oils by heating the copper wire in a heating furnace in an air atmosphere after the washing step. It may be provided (heating step).
The heating temperature is, for example, 400 to 800 ° C, preferably 500 to 700 ° C. This temperature is more preferably lower than the temperature at which the copper wire is annealed and softened in the annealing step described later. The heating time is, for example, 0.01 to 30 minutes, preferably 0.01 to 5.0 minutes.

次に、還元ガス雰囲気下の焼鈍炉中で銅線を焼鈍して、軟化させる(焼鈍工程)。
この焼鈍温度(焼鈍炉内温度)は、例えば300〜900℃である。有効に銅線を極軟化させるため、および銅線の結晶方位を制御するために、焼鈍温度を500〜800℃とすることが好ましい。焼鈍時間は、例えば0.01〜30分、好ましくは0.01〜5.0分である。
Next, the copper wire is annealed and softened in an annealing furnace under a reducing gas atmosphere (annealing step).
This annealing temperature (temperature in the annealing furnace) is, for example, 300 to 900 ° C. In order to effectively soften the copper wire and to control the crystal orientation of the copper wire, the annealing temperature is preferably set to 500 to 800 ° C. The annealing time is, for example, 0.01 to 30 minutes, preferably 0.01 to 5.0 minutes.

銅線の焼鈍は、還元ガス雰囲気下で行うことが好ましい。還元ガスとしては、例えば、水素ガス、一酸化炭素ガス等が挙げられる。これらのうち作業環境性の観点から、水素ガスが好ましい。また、還元ガス雰囲気を形成する際には、還元ガスを不活性ガスで希釈してもよい。かかる不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等が挙げられる。これらのうち汎用性の観点から、窒素ガスが好ましい。還元ガスを不活性ガスで希釈する場合、還元ガスの濃度は10〜80体積%とすることが好ましく、経済的観点からは20〜50体積%とすることがより好ましい。   The annealing of the copper wire is preferably performed in a reducing gas atmosphere. Examples of the reducing gas include hydrogen gas and carbon monoxide gas. Of these, hydrogen gas is preferred from the viewpoint of work environment. Further, when the reducing gas atmosphere is formed, the reducing gas may be diluted with an inert gas. Examples of the inert gas include nitrogen gas and argon gas. Of these, nitrogen gas is preferred from the viewpoint of versatility. When diluting the reducing gas with an inert gas, the concentration of the reducing gas is preferably 10 to 80% by volume, and more preferably 20 to 50% by volume from an economic viewpoint.

また、焼鈍炉の一端(銅線の出口側)は、溶融はんだに浸漬しており、焼鈍後の銅線が大気と触れない構造とすることで、銅線の表面状態を安定した状態に保つことができる。   Also, one end of the annealing furnace (the copper wire outlet side) is immersed in molten solder, and the surface of the copper wire is kept in a stable state by making the structure such that the annealed copper wire does not come into contact with the atmosphere. be able to.

焼鈍工程の後に銅線を、溶融はんだ中に浸漬させて、引き上げることにより、はんだめっき層を形成して、はんだめっき銅線(即ち、本発明の太陽電池用リード線)を製造する(はんだめっき工程)。   After the annealing step, the copper wire is immersed in molten solder and pulled up to form a solder plating layer to produce a solder-plated copper wire (that is, the solar cell lead wire of the present invention) (solder plating). Process).

はんだめっき工程では、はんだ浴から銅線を、ターンロールを介して略垂直に引き上げることが好ましい。   In the solder plating step, it is preferable to pull the copper wire from the solder bath substantially vertically through a turn roll.

溶融はんだの温度は、例えば230〜300℃、好ましくは250〜300℃である。溶融はんだに浸漬するときの銅線の温度は、例えば100〜500℃であり、はんだめっき層の厚さおよび銅線の結晶方位を抑制する観点から、好ましくは150〜450℃である。銅線のはんだへの浸漬時間は、例えば0.005〜5.0秒、好ましくは0.01〜2.0秒である。   The temperature of the molten solder is, for example, 230 to 300 ° C, preferably 250 to 300 ° C. The temperature of the copper wire when immersed in molten solder is, for example, 100 to 500 ° C., and preferably 150 to 450 ° C. from the viewpoint of suppressing the thickness of the solder plating layer and the crystal orientation of the copper wire. The immersion time of the copper wire in the solder is, for example, 0.005 to 5.0 seconds, preferably 0.01 to 2.0 seconds.

本発明の太陽電池用リード線の製造方法では、焼鈍工程とはんだめっき工程とを連続して行うことが必要である。焼鈍工程およびはんだめっき工程以外の工程(以下「その他の工程」という)は、連続して行わなくてもよい。例えば、その他の工程では、銅線をボビンに巻き取ってから、次の工程を行ってもよい。   In the manufacturing method of the lead wire for solar cells of this invention, it is necessary to perform an annealing process and a solder plating process continuously. Steps other than the annealing step and the solder plating step (hereinafter referred to as “other steps”) may not be performed continuously. For example, in the other steps, the next step may be performed after winding the copper wire around the bobbin.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, and appropriate modifications are made within a range that can meet the above and the following purposes. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention.

(実施例1)
線径が8.0mmである荒引線の冷間伸線を行って、その線径1.5mmとした後、窒素雰囲気中で250℃および10時間の熱処理を行った。次に、線径1.5mmから線径0.4mmに冷間伸線して、横断面の厚さが0.2mmであり、幅が1.0mmである平角状の銅線を作製した。該平角状の銅線を洗浄し、引続き還元雰囲気(水素ガス:30体積%およびアルゴンガス:70体積%)下の焼鈍炉(温度:550℃)に通過させた(保持時間:0.2分間)直後に、溶融はんだ槽(溶融はんだの温度:250℃)に銅線(温度:400℃)を突入させ、はんだ槽中のターンロールを介して、はんだ槽から略垂直に銅線を引上げて、はんだめっき層を形成させ、はんだめっき層が凝固した段階で、ボビン(胴体部の巻径(d):95mm、鍔径(D):180mm、鍔間の幅(W):95mm)に巻回して、本発明の太陽電池用リード線を製造した。
Example 1
Cold drawing of a rough drawn wire having a wire diameter of 8.0 mm was performed to obtain a wire diameter of 1.5 mm, followed by heat treatment at 250 ° C. for 10 hours in a nitrogen atmosphere. Next, cold drawing from a wire diameter of 1.5 mm to a wire diameter of 0.4 mm was performed to produce a rectangular copper wire having a cross-sectional thickness of 0.2 mm and a width of 1.0 mm. The rectangular copper wire was washed and subsequently passed through an annealing furnace (temperature: 550 ° C.) under a reducing atmosphere (hydrogen gas: 30 vol% and argon gas: 70 vol%) (holding time: 0.2 minutes) ) Immediately after that, the copper wire (temperature: 400 ° C.) is plunged into the molten solder bath (temperature of molten solder: 250 ° C.), and the copper wire is pulled up substantially vertically from the solder bath via the turn roll in the solder bath. At the stage where the solder plating layer is formed and solidified, the bobbin is wound around a bobbin (winding diameter (d) of body part: 95 mm, diameter (D): 180 mm, width (W) between ribs: 95 mm). Turned to produce the solar cell lead of the present invention.

(実施例2)
線径が8.0mmである荒引線の冷間伸線を行って、その線径を1.5mmとした後、窒素雰囲気中で300℃および6時間の熱処理を行った。次に、線径1.5mmから線径0.6mmに冷間伸線して、横断面の厚さが0.15mmであり、幅が2.0mmである平角状の銅線を作製した。該平角状の銅線を洗浄し、引続き還元雰囲気(水素ガス:30体積%およびアルゴンガス:70体積%)下の焼鈍炉(温度:600℃)に通過させた(保持時間:0.2分間)直後に、溶融はんだ槽(溶融はんだの温度:250℃)に銅線(温度:410℃)を突入させ、はんだ槽中のターンロールを介して、はんだ槽から略垂直に銅線を引上げて、はんだめっき層を形成させ、はんだめっき層が凝固した段階で、ボビン(胴体部の巻径(d):90mm、鍔径(D):180mm、鍔間の幅(W):110mm)に巻回して、本発明の太陽電池用リード線を製造した。
(Example 2)
Cold drawing of a rough drawn wire having a wire diameter of 8.0 mm was performed to make the wire diameter 1.5 mm, and then heat treatment was performed at 300 ° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere. Next, cold drawing was performed from a wire diameter of 1.5 mm to a wire diameter of 0.6 mm to produce a rectangular copper wire having a cross-sectional thickness of 0.15 mm and a width of 2.0 mm. The rectangular copper wire was washed and subsequently passed through an annealing furnace (temperature: 600 ° C.) under a reducing atmosphere (hydrogen gas: 30 vol% and argon gas: 70 vol%) (holding time: 0.2 minutes) ) Immediately after that, a copper wire (temperature: 410 ° C.) is plunged into a molten solder bath (temperature of molten solder: 250 ° C.), and the copper wire is pulled up substantially vertically from the solder bath through a turn roll in the solder bath. At the stage where the solder plating layer is formed and solidified, the bobbin is wound around a bobbin (winding diameter (d) of the body portion: 90 mm, heel diameter (D): 180 mm, width between ridges (W): 110 mm). Turned to produce the solar cell lead of the present invention.

実施例1および2で製造したボビンに巻回した太陽電池用リード線は、該ボビンから巻きだしても特定の方向に変形していないことを、目視にて確認した。   It was visually confirmed that the solar cell lead wire wound around the bobbin produced in Examples 1 and 2 was not deformed in a specific direction even when it was wound from the bobbin.

実施例1よび2で製造した太陽電池用リード線の結晶方位の占有率を、EBSD法にて測定した。結果を以下に示す。
(EBSD法のサンプル作りの手順)
リード線の横断面をエメリー紙にて研磨後、アルミナでバフ研磨し、さらに電解研磨にて鏡面仕上げた。
(EBSD法の測定方法(測定条件))
装置名:Oxford instruments社製のSEM−EBSD
各方位に対して±10度に含まれる結晶をカウントする。
カウントはEBSD付属のデータ解析ソフトウェア(INCA Crystal)にて行った。
また、走査型電子顕微鏡を用いて、試料表面の測定範囲内の個々の測定点(ピクセル)に電子線を照射し、後方散乱電子線回折による方位解析により、隣接する測定点間の方位差が15°以上となる測定点間を結晶粒界とした。
The occupation ratio of the crystal orientation of the lead wire for solar cell produced in Example 1 and 2 was measured by the EBSD method. The results are shown below.
(EBSD sample making procedure)
The cross section of the lead wire was polished with emery paper, then buffed with alumina, and further mirror finished by electrolytic polishing.
(Measurement method of EBSD method (measurement conditions))
Device name: SEM-EBSD manufactured by Oxford instruments
Count the crystals contained within ± 10 degrees for each orientation.
Counting was performed with data analysis software (INCA Crystal) attached to EBSD.
In addition, using a scanning electron microscope, each measurement point (pixel) within the measurement range on the sample surface is irradiated with an electron beam, and an azimuth difference between adjacent measurement points is determined by orientation analysis by backscattered electron diffraction. The crystal grain boundary was defined between the measurement points at 15 ° or more.

(実施例1)
結晶方位<100>±10°の占有率:37面積%
結晶方位<111>±10°の占有率:41面積%
結晶方位<101>±10°の占有率:20面積%
Example 1
Occupancy of crystal orientation <100> ± 10 °: 37 area%
Occupancy of crystal orientation <111> ± 10 °: 41 area%
Occupancy of crystal orientation <101> ± 10 °: 20 area%

(実施例2)
結晶方位<100>±10°の占有率:35面積%
結晶方位<111>±10°の占有率:38面積%
結晶方位<101>±10°の占有率:25面積%
(Example 2)
Occupancy of crystal orientation <100> ± 10 °: 35 area%
Occupancy of crystal orientation <111> ± 10 °: 38 area%
Occupancy of crystal orientation <101> ± 10 °: 25 area%

10 はんだめっき銅線
11 平角銅線
12 はんだめっき層
d 胴体部の巻径
D 鍔径
W 鍔間の幅
10 Solder-plated copper wire 11 Flat copper wire 12 Solder-plated layer d Winding diameter of body part D Diameter W W Width

Claims (3)

銅線がはんだめっき層で被覆された太陽電池用リード線であって、
銅線が、純銅または銅合金からなり、且つその長さ方向に対して垂直である横断面が、長辺と短辺とを有する略長方形であり、
長さ方向に対して垂直である銅線の横断面において、
結晶方位<100>±10°の占有率が、5面積%以上50面積%以下であり、
結晶方位<111>±10°の占有率が、5面積%以上50面積%以下であり、
結晶方位<101>±10°の占有率が、5面積%以上50面積%以下であり、
結晶方位<100>±10°の占有率、結晶方位<111>±10°の占有率および結晶方位<101>±10°の占有率の合計が、100面積%以下である
ことを特徴とする太陽電池用リード線。
A lead wire for solar cell in which a copper wire is coated with a solder plating layer,
The copper wire is made of pure copper or a copper alloy, and the cross section perpendicular to the length direction is a substantially rectangular shape having a long side and a short side,
In the cross section of the copper wire that is perpendicular to the length direction,
Occupancy ratio of crystal orientation <100> ± 10 ° is 5 area% or more and 50 area% or less,
Occupancy of crystal orientation <111> ± 10 ° is 5 area% or more and 50 area% or less,
Occupancy of crystal orientation <101> ± 10 ° is 5 area% or more and 50 area% or less,
The total of the crystal orientation <100> ± 10 ° occupancy, the crystal orientation <111> ± 10 ° occupancy, and the crystal orientation <101> ± 10 ° occupancy is 100 area% or less. Lead wire for solar cell.
0.2%耐力が、90MPa以下である請求項1に記載の太陽電池用リード線。   The lead wire for solar cell according to claim 1, wherein 0.2% proof stress is 90 MPa or less. 胴体部の巻径が80〜120mmであり、鍔径が150〜200mmであり、鍔間の幅が80〜120mmであるボビンに巻き取られた請求項1または2に記載の太陽電池用リード線。   The lead wire for a solar cell according to claim 1 or 2, wound on a bobbin having a body portion with a winding diameter of 80 to 120 mm, a flange diameter of 150 to 200 mm, and a width between the flanges of 80 to 120 mm. .
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