JP2013161986A

JP2013161986A - 太陽電池用金属箔積層体および太陽電池モジュール

Info

Publication number: JP2013161986A
Application number: JP2012023433A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kumai; 晃一熊井; Ryuji Ueda; 龍二上田; Akira Warikashi; 亮割栢
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2012-02-06
Filing date: 2012-02-06
Publication date: 2013-08-19

Abstract

【課題】太陽電池用金属箔積層体および太陽電池モジュールにおいて、配線パターンをアルミニウム箔で形成するとともに、太陽電池セルとアルミニウム箔との電気接続性を、アルミニウム箔表面の酸化膜を除去する薬液処理を行うことなく改善することができるようにする。
【解決手段】配線用の接続電極２０ａを有する太陽電池セル２０に配線するための金属箔積層体１０であって、可撓性を有するシート状の基材１と、基材１の一方の表面に絶縁性接着剤層２を介して積層されて、基材１上に配線パターンを形成するアルミニウム箔３と、アルミニウム箔３上において接続電極２０ａと対向可能な位置に、亜鉛粒子およびニッケル粒子の少なくとも一方を含有する導電性接着層４を介して接着された銅箔５とを備えた構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池用金属箔積層体および太陽電池モジュールに関する。

近年、自然エネルギーを利用する発電システムである太陽光発電の普及が急速に進められている。太陽光発電をするための太陽電池モジュールは、例えば、図５に示す太陽電池モジュール１００では、光の入射面に配置された透光性基板１２０と、その裏面側に配置された太陽電池モジュール用基材（バックシート）１１０と、透光性基板１２０と太陽電池モジュール用基材１１０の間に封止された多数の太陽電池セル１３０とを有している。また、太陽電池セル１３０は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルム等の封止用フィルム（樹脂）１４０に挟まれて封止されている。
このような太陽電池モジュール１００においては、多数の太陽電池セル１３０が、配線材１５０で電気的に直列に接続されていた。太陽電池セル１３０は、太陽光の受光面１３０ａである表面側にマイナス電極、裏面側にプラス電極が設けられているため、配線材１５０で接続すると、太陽電池セル１３０の受光面の上に配線材１５０が重なり、光電変換の面積効率が低下する欠点があった。

また、上述した電極の配置では、配線材１５０が太陽電池セル１３０の表側から裏側に回り込む構造になるため、各部材の熱膨張率の差が原因で配線材１５０が断線するおそれがあった。
そこで、特許文献１、２では、プラス電極とマイナス電極の両電極がセルの裏面に設置されたバックコンタクト方式の太陽電池セルが提案されている。この方式の太陽電池セルはセル裏面で直列に接続することが可能であり、セル表面の受光面積が犠牲にならず受光率と光電変換の面積効率の低下を防止できる。また、配線材を表側から裏側に回り込む構造にしなくてもよいため、各部材の熱膨張率の差による配線材の断線も防止できる。

このような太陽電池モジュールでは、絶縁性の基材の表面に絶縁性接着剤層を介して、太陽電池セルに接続するための配線パターンを形成する金属箔を被着した積層体を、太陽電池用バックシートに積層させてなる部品構成が知られている。

また、金属箔の材料として一般に銅箔が用いられるが、銅箔は貴金属に属し高価である。これに対して、アルミニウム箔は銅箔に対して安価かつ価格が比較的安定しているため、金属箔のコストダウンが可能となる。
銅箔、アルミニウム箔を含む金属箔にて配線パターンを形成する技術として、例えば、特許文献３には、絶縁性の感熱性接着層を有する導電性パターン形成用金属箔シートを絶縁性基板に貼り付けてから、配線パターンに打ち抜く技術が記載されている。

特開２００５−１１８６９号公報特開２００９−１１１１２２号公報特開２００７−７６２８８号公報

しかしながら、上記のような従来技術には、以下のような問題があった。
特許文献１、２に記載のようなバックコンタクト方式の太陽セルに、配線パターンが形成された金属箔によって配線して、太陽電池モジュールを構成する場合に、特許文献３に記載されたアルミニウム箔を用いた金属箔シートは、通常、アルミニウム表面に絶縁性ではんだ濡れ性にも乏しい酸化膜層が形成されている。このため、例えば、はんだや銀ペーストなどの導電性接続材を用いて太陽電池セルの接続電極とアルミニウム箔とを電気的に接続することができないという問題がある。
例えば、エッチング、めっき等の手段でアルミニウム箔表面の酸化膜層を削除することも考えられるが、この場合、めっき液やエッチング液、残った各薬液の除去液等、多くの薬液や材料を必要とするために工程が煩雑となり、製造コストが高かった。
しかも、エッチング、めっき等によってアルミニウム配線パターンを処理した場合、絶縁性の感熱性接着層にも各工程の薬液が浸漬するため、感熱性接着層が劣化して信頼性が損なわれるおそれがある。

また、アルミニウム箔にめっきを施す場合には、アルミニウム箔全面を処理する事となるため、太陽電池セルとの接合を行う際に、アルミニウム箔上で導電性接続材が流動して太陽電池セルの設置精度が劣化するという問題もあった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、配線パターンをアルミニウム箔で形成するとともに、太陽電池セルとアルミニウム箔との電気接続性を、アルミニウム箔表面の酸化膜を除去する薬液処理を行うことなく改善することができる太陽電池用金属箔積層体および太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、配線用の接続電極を有する太陽電池セルに配線するための太陽電池用金属箔積層体であって、可撓性を有するシート状の基材と、該基材の一方の表面に絶縁性接着剤層を介して積層されて、前記基材上に配線パターンを形成するアルミニウム箔と、該アルミニウム箔上において前記接続電極と対向可能な位置に、亜鉛粒子およびニッケル粒子の少なくとも一方を含有する導電性接着層を介して接着された銅箔とを備えた構成とする。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の太陽電池用金属箔積層体において、前記銅箔は、外周側が全周にわたって前記アルミニウム箔に囲まれる位置において積層されている構成とする。

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の太陽電池用金属箔積層体において、前記銅箔が積層された側の前記アルミニウム箔上に、該アルミニウム箔の表面を覆う黒色もしくは白色の絶縁性樹脂層が形成された構成とする。

請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載された太陽電池用金属箔積層体において、前記基材の他方の表面側に太陽電池用バックシート層が積層された構成とする。

請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載された太陽電池用金属箔積層体において、前記銅箔上に、プレコートはんだが積層された構成とする。

請求項６に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載された太陽電池用金属箔積層体において、前記銅箔上に、プリフラックスが塗布された構成とする。

請求項７に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載された太陽電池用金属箔積層体において、前記銅箔上に、亜鉛およびクロムの少なくとも一方を含有する防錆層が形成された構成とする。

請求項８に記載の発明では、太陽電池モジュールにおいて、請求項１乃至７のいずれか１項に記載された太陽電池用金属箔積層体と、配線用の接続電極を有し該接続電極が前記太陽電池用金属箔積層体の前記銅箔と、はんだまたは銀ペーストを介して接続された太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する封止材と、該封止材の前記金属箔積層体と反対側の表面に積層された透光性前面板と、を備える構成とする。

本発明の太陽電池用金属箔積層体および太陽電池モジュールによれば、アルミニウム箔上において前記接続電極と対向可能な位置に、亜鉛粒子およびニッケル粒子の少なくとも一方を含有する導電性接着層を介して銅箔が接着されているため、配線パターンをアルミニウム箔で形成するとともに、太陽電池セルとアルミニウム箔との電気接続性を、アルミニウム箔表面の酸化膜を除去する薬液処理を行うことなく改善することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態の太陽電池用金属箔積層体および太陽電池モジュールの概略構成を示す模式的な断面図である。本発明の実施形態の太陽電池用金属箔積層体の概略構成を示す模式的な平面図である。本発明の実施形態の第１〜第３変形例の太陽電池用金属箔積層体の概略構成を示す模式的な断面図である。本発明の実施形態の第４変形例の太陽電池用金属箔積層体および太陽電池モジュールの概略構成を示す模式的な断面図である。従来技術の太陽電池モジュールの構成の一例を示す模式的な断面図である。

以下では、本発明の実施形態の太陽電池用金属箔積層体および太陽電池モジュールについて添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態の太陽電池用金属箔積層体および太陽電池モジュールの概略構成を示す模式的な断面図である。図２は、本発明の実施形態の太陽電池用金属箔積層体の概略構成を示す模式的な平面図である。

図１に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール５０は、発電のための光を受光する受光面２０ｂと反対側の裏面２０ｃ側に配線用の接続電極２０ａが複数設けられた太陽電池セル２０と、太陽電池セル２０を配線する金属箔積層体１０（太陽電池用金属箔積層体）と、この金属箔積層体１０および太陽電池セル２０上に積層されて太陽電池セル２０を封止する封止材３０と、封止材３０上に積層された透光性基板４０とを備える。

太陽電池セル２０は、受光面２０ｂから入射した光を光電変換して発電を行うもので、裏面２０ｃに接続電極２０ａが設けられた、いわゆるバックコンタクト方式の太陽電池セルであれば、適宜の方式のものを採用することができる。なお、図１は模式図のため、図示を簡略化しているが、接続電極２０ａの個数は、２以上の適宜個数を必要に応じて設けることができる。
また、太陽電池セル２０の平面視形状は、図２に二点鎖線で示すように、例えば平面視矩形状などの適宜形状を採用することができる。また、図１、２では図示を省略しているが、太陽電池モジュール５０における太陽電池セル２０は、金属箔積層体１０の面方向に沿って複数のものが、隙間をあけて隣り合わせに配置されている。

本実施形態の金属箔積層体１０は、図１に示すように、バックシート６（太陽電池用バックシート層）、基材１、絶縁性接着剤層２、アルミニウム箔３、導電性接着層４、および銅箔５が、この順に積層されたものである。

バックシート６は、金属箔積層体１０の積層方向における一方の外表面を構成して、金属箔積層体１０の内部、および太陽電池モジュール５０との内部に、水分や酸素等が侵入することを抑制するためのシート状部材である。このため、バックシート６は、シールド材としてのバリア機能を有している。
バックシート６の材質としては、水分や酸素に対する遮断性に優れた適宜の樹脂材料、アルミニウム箔、もしくはアルミニウム箔と適宜の樹脂との複合積層フィルムを使用することができる。

基材１は、バックシート６上に積層して形成され、絶縁性接着剤層２を介してアルミニウム箔３を支持する部材であり、本実施形態では、可撓性を有するシート状部材で構成される。また、基材１は、電気絶縁性に優れる材料からなることが好ましい。
例えば、基材１は、樹脂材料を、シート状もしくはフィルム状に形成したものを採用することができる。
基材１の材料としては、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ウレタン、エポキシ、メラミン、スチレンなどの樹脂材料、またはこれらを共重合した樹脂材料を用いることが可能である。
また、基材１の材料は、断熱性や弾力性や光学特性の制御のため、必要に応じて、有機フィラーまたは無機フィラー等を混入した材料を用いることも可能である。
また、基材１は、上記の樹脂材料を複数積層させた積層フィルムや、上記の樹脂材料の層と、例えばアルミニウム箔等の金属箔とを積層させた複合積層フィルムを採用することも可能である。
また、例えば、上記の複合積層フィルムを用いる場合など、基材１が太陽電池モジュール５０の外表面として必要な強度や水分や酸素の遮断性を有している場合には、バックシート６を削除し、基材１がバックシート６の機能を兼ねる構成としてもよい。

絶縁性接着剤層２は、基材１の表面に、アルミニウム箔３を固定するための層状部であり、例えば、硬化性樹脂であるウレタン、アクリル、エポキシ、ポリイミド、オレフィン、またはこれらを共重合した硬化型接着剤を硬化させることで形成されている。硬化型接着剤の種類は特に限定されず、例えば、熱硬化型接着剤、ＵＶ硬化型接着剤などを好適に採用できる。また、絶縁性接着剤層２として段階硬化型でない接着剤層を用いても良い。

アルミニウム箔３は、太陽電池セル２０を配線する配線パターンを形成するもので、太陽電池セル２０の接続電極２０ａの配置に応じて、適宜の平面視形状を備え、絶縁性接着剤層２を介して、基材１に積層され、基材１と一体に接合されている。
アルミニウム箔３の配線パターンとしては、例えば、図２に示すように、略一定の線幅を有する４つの線状部３ａ_１、３ａ_２、３ａ_３、３ａ_４（以下、線状部３ａ_１〜３ａ_４と記載する場合がある）が櫛歯状をなして配置された櫛歯状部３Ａと、略一定の線幅を有する４つの線状部３ｂ_１、３ｂ_２、３ｂ_３、３ｂ_４（以下、線状部３ｂ_１〜３ｂ_４と記載する場合がある）が櫛歯状をなして配置された櫛歯状部３Ｂとを有し、これら櫛歯状部３Ａ、３Ｂが、互いの線状部間の隙間に貫入するとともに互いに離間して近接配置されたパターンの例を挙げることができる。
この例の場合、櫛歯状部３Ａ、３Ｂはそれぞれ発電出力のプラス電極配線、マイナス電極配線に対応している。また、櫛歯状部３Ａ、３Ｂの上方（透光性基板４０側）には、図２の二点鎖線で示すように、櫛歯状部３Ａ、３Ｂを上方から覆う位置に太陽電池セル２０が配置される。このような接続位置において、太陽電池セル２０には、各線状部３ａ_１〜３ａ_４、３ｂ_１〜３ｂ_４の上方に、それぞれ３個ずつ、合計２４個の接続電極２０ａ（図２の二点鎖線参照）が設けられている。
アルミニウム箔３の各パターンの各線状部３ａ_１〜３ａ_４、３ｂ_１〜３ｂ_４上には、接続電極２０ａに対向可能な位置に、導電性接着層４（図１参照）を介して銅箔５が３個ずつ接着されている。
なお、図２に示すアルミニウム箔３のパターンの形状、および太陽電池セル２０の接続電極２０ａの個数、配置は、一例であってこれに限定されるものではない。

アルミニウム箔３の材質としては、なるべく良好な電気導電性を確保するために、例えば、１Ｎ３０材などの高純度アルミニウムを使用することが望ましい。

導電性接着層４は、銅箔５とアルミニウム箔３とが電気的に接続されるように、銅箔５をアルミニウム箔３に接着するもので、亜鉛粒子およびニッケル粒子の少なくとも一方を含有する導電接着剤または導電性接着フィルムからなる。ここで、亜鉛粒子（ニッケル粒子）とは、それぞれ純度９９％以上の亜鉛（ニッケル）、または亜鉛（ニッケル）を９０％以上含む亜鉛合金（ニッケル合金）の粒子体を意味する。
発明者は、アルミニウム箔３の表面に酸化膜層が形成されている場合でも、亜鉛粒子（ニッケル粒子）を、アルミニウム箔３の表面に押し付けると、亜鉛粒子（ニッケル粒子）が、アルミニウム箔３のアルミニウム部分に接触することにより導電性が得られることを見出して本発明に到った。これは、アルミニウムに金属等の導電性を有する粒子体を押し付けると、接触部で応力集中が起こり、ある程度の硬さを有していれば、アルミニウム箔３の表面に薄層に形成されている酸化アルミニウム膜を突き破って粒子体がアルミニウム箔３内に貫入し、アルミニウムと粒子体の表面が直に接触するためである。

導電性接着層４に含有される導電性の粒子体は、安価であるため、亜鉛粒子、ニッケル粒子が特に好ましいが、亜鉛やニッケルに限らず、他の金属の粒子体を含有させてもよい。例えば、銀、銅等の粒子体を含有すれば、導電性が増すためより好ましい。
また、亜鉛、ニッケル、銅、銀、金等の金属を含む合金からなる粒子体を含有していてもよい。
また、特に導電接続材７が銀ペーストやはんだからなる場合には、金属の粒子体は、その表面に金めっきまたは銀めっきを施した粒子体を使用してもよい。この場合、高温高湿環境試験などにおいても、より良好な信頼性を保持することが可能となる。

また、導電性接着層４に含有させる導電性の粒子体は、酸化膜層を突き破ることが可能な粒径と硬さを有し、少なくとも表面が導電性を有していれば、金属の粒子体には限定されない。
例えば、高分子化合物で形成された粒子体または無機物の粒子体の表面に、亜鉛、ニッケル、銅、銀、金などの導電性が良好な金属のめっきを施して導電性を持たせた粒子体を含有させてもよい。
導電性接着層４に含有される導電性の粒子体の粒径は、銅箔５およびアルミニウム箔３の表面粗さ以上の大きさである事が望ましい。これにより、銅箔５とアルミニウム箔３とを安定して接続することが可能となる。

導電性接着層４の一例としては、硬化性樹脂であるウレタン、アクリル、エポキシ、ポリイミド、オレフィン、またはこれらを共重合した硬化型接着剤に、亜鉛粒子およびニッケル粒子の少なくとも一方を含有させた構成を挙げることができる。
導電性接着層４において、特に好適な構成は、エポキシ系硬化樹脂中に金属の粒子体が混入された導電性フィルムである。
また、導電性接着層４は、亜鉛粒子およびニッケル粒子の少なくとも一方を含有していれば、プリント基板上の電気素子実装に使用されている導電性接着剤もしくは導電性接着フィルムを使用することができる。

銅箔５は、太陽電池セル２０側の表面において、導電接続材７を介して、接続電極２０ａと接続されるものであり、接続に必要な導電接続材７を載置できる適宜の大きさ形状、に形成されている。銅箔５の形状は、接続電極２０ａに合わせて設計される。例えば、円形、四角形、六角形、櫛パターン形状などを用いることも可能である。
導電接続材７としては、銅箔５と接続電極２０ａとの電気的な接続が可能であれば、特に限定されない。導電接続材７の好ましい例としては、はんだや銀ペーストを挙げることができる。
はんだとしては、錫、銀、銅、ビスマス、鉛、フラックス成分等を含有したはんだを使用する事ができる。
銀ペーストとしては、シリコーン系硬化樹脂、エポキシ系硬化樹脂、ウレタン系硬化樹脂、アクリル系硬化樹脂などに、銀粒子を含有したペーストを使用する事ができる。
はんだの溶融方法、および銀ペーストの硬化方法は、それぞれの材料に応じて、周知の手法を用いることができる。例えば、熱風リフロー、ＩＲリフロー、オーブン加熱、ホットプレート加熱、および真空加圧ラミネートなどの手法を用いる事ができる。

本実施形態では、銅箔５の形状は、一例として、図２に示すように、平面視円形に形成されている。
本実施形態では、銅箔５は、各線状部３ａ_１〜３ａ_４、３ｂ_１〜３ｂ_４の線幅の中央部に配置され、これにより平面視では、銅箔５の外周側が全周にわたってアルミニウム箔３に囲まれる位置関係にある。
このため、例えば、導電接続材７が、はんだの場合には、溶融されたはんだはアルミニウム箔３に対して濡れ性が悪いため、銅箔５上で溶融されると、アルミニウム箔３に堰き止められた状態で、銅箔５の表面に盛り上がってとどまる。これにより、金属箔積層体１０上で、はんだの位置が一定するため、太陽電池セル２０の接合位置の位置ずれを抑制することができる。
また、銅箔５の材質としては、電気配線に使用される適宜の銅箔を使用することができる。

封止材３０は、アルミニウム箔３、および金属箔積層体１０の絶縁性接着剤層２上で、太陽電池セル２０を封止して絶縁できれば、適宜の材質から構成することができる。封止材３０に好適な材質としては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルムを挙げることができる。
封止材３０をＥＶＡフィルムで構成する場合、太陽電池セル２０を挟み込むように２枚以上のＥＶＡフィルムを積層して、封止材３０を形成してもよい。

透光性基板４０は、入射光を太陽電池セル２０の受光面２０ｂに導くとともに、太陽電池モジュール５０において、バックシート６と反対側の外表面を形成する部材である。本実施形態では、ガラスパネルを封止材３０の表面に接着した構成を採用している。

次に、このような構成の金属箔積層体１０および太陽電池モジュール５０の製造方法について説明する。
まず、基材１上に絶縁性接着剤層２を介して、配線パターンが未形成のアルミニウム箔３をラミネート接着する。
次に、この積層体のアルミニウム箔３の表面に、配線パターンに対応するレジストをパターニング形成し、薬液エッチングにより、レジストに被覆されていないアルミニウム箔３をエッチングすることで除去して、アルミニウム箔３の配線パターンを形成する。その後、配線パターン上のレジストを除去する。
この薬液エッチングの際、アルミニウムのエッチング液残渣が絶縁性接着剤層２上に残存していた場合、電気マイグレーションの原因となるため、残渣除去の工程を入れることが望ましい。
このようにして、絶縁性接着剤層２上に、配線パターンを形成するアルミニウム箔３が積層された状態となる。このとき、アルミニウム箔３の表面が大気に触れると、アルミニウム箔３上には、酸化膜層が形成される。本実施形態では、この酸化膜層を除去するための薬液処理は実施しない。

次にアルミニウム箔３への銅箔５の積層方法について説明する。
銅箔５は、導電性接着層４を介してアルミニウム箔３上の予め決められた部分に貼り合わせる。このとき、先に銅箔５と導電性接着層４とを貼り合わせてから、アルミニウム箔３上に貼り合わせても良いし、アルミニウム箔３と導電性接着層４と銅箔５とを同時に貼り合わせても良い。
貼り合わせる際には、導電性接着層４に含有される導電性の粒子体が銅箔５やアルミニウム箔３に密着するように加圧を行う。これにより、特にアルミニウム箔３の表面では、導電性の粒子体が、酸化膜を突き破ることでアルミニウム箔３のアルミニウムと接触する。この結果、加圧により、導電性接着層４内で接触し合うとともに銅箔５の表面と接する導電性の粒子体の集合体によって、アルミニウム箔３と銅箔５とが、電気的に接続される。

この状態で、導電性接着層４を硬化させる。本実施形態では、導電性接着層４が熱硬化性接着剤を含むため、この接着剤の硬化温度まで加熱を行って硬化させる。例えば、大気開放ラミネートローラーを用いた加熱プレラミネートや、熱風オーブン硬化工程を用いることができる。
次に、基材１の導電性接着層４と反対側に、バックシート６を、例えば、バックシート樹脂を印刷コーティングすることにより積層させる。
このようにして金属箔積層体１０が製造される。

次に、金属箔積層体１０の銅箔５上に導電接続材７を配置する。
例えば、導電接続材７がはんだの場合には、銅箔５上で加熱溶融させるか、或いは加熱溶融したはんだを銅箔５上に滴下する。
この状態で、溶融したはんだは濡れ性のよい銅箔５上に拡がり、濡れ性の悪いアルミニウム箔３で堰き止められる。このため、はんだは、銅箔５上に盛り上がって溜められ、アルミニウム箔３上に漏れ出ることが防止される。
そして、銅箔５上に表面張力で盛り上がった状態に保持されたはんだ上に太陽電池セル２０の裏面の接続電極２０ａを載置し、冷却する。これにより、アルミニウム箔３の配線パターンと太陽電池セル２０の接続電極２０ａとが導通状態で固定される。

次に、フィルム状の封止材３０および透光性基板４０を積層させて、積層ラミネート工程を行うことにより、太陽電池セル２０を封止するとともに、透光性基板４０を接着する。
以上で、太陽電池モジュール５０が製造される。

以上では、予め金属箔積層体１０を製造してから、太陽電池モジュール５０を形成する場合の例で説明したが、金属箔積層体１０単体を製造する必要がない場合には、金属箔積層体１０の製造工程の一部を、太陽電池モジュール５０の他の製造工程と同時に行うようにしてもよい。
例えば、導電性接着層４の硬化は、太陽電池モジュール５０の製造工程の途中で、他部材の積層工程とともに行うことが可能である。
すなわち、上記と同様にして、基材１とアルミニウム箔３との積層体を形成してから、導電性接着層４を介して銅箔５を貼り付け、導電性接着層４は硬化させないでおく。
この状態で、銅箔５上に導電接続材７を配置して、太陽電池セル２０を載置し、フィルム状の封止材３０を積層して、バックシート６と透光性基板４０とで挟んで積層させる。
そして、積層ラミネート工程を行うことにより、各層の積層、太陽電池セル２０の接続、封止を同時に行うことが可能である。この場合、金属箔積層体１０のみを積層させる工程を削減できるため、製造コストを削減することが可能となる。

このように、本実施形態による金属箔積層体１０によれば、配線パターンを有するアルミニウム箔３上の太陽電池セル２０の接続電極２０ａと対向可能な位置に、導電性接着層４を介して、銅箔５が接着されている。このため、表面に酸化膜が形成されたアルミニウム箔３であっても、導電性接着層４に含有される亜鉛粒子およびニッケル粒子の少なくも一方の金属の粒子体によって、酸化膜が突き破られることで、アルミニウム箔３と銅箔５とが電気的に接続されている。したがって、本実施形態では、アルミニウム箔表面の酸化膜を除去する薬液処理を行うことなく電気接続性を改善することができる。

また、本実施形態による金属箔積層体１０によれば、配線パターンを有するアルミニウム箔３上に、太陽電池セル２０の接続電極２０ａと対向可能な位置に銅箔５を設けるとともに、銅箔５の外周側が全周にわたってアルミニウム箔３に囲まれるようにしている。
このため、導電接続材７としてはんだを用いる場合には、加熱溶融されて流動性を有する状態のはんだが銅箔５上に保持された際に、アルミニウム箔３がはんだをはじくため、周囲に漏れ出ることを防止できる。この結果、隣接するアルミニウム配線パターンと短絡することなく、確実に太陽電池セル２０と他の部材の電極や配線と接合できる。
また、このように、銅箔５とアルミニウム箔３との濡れ性の違いにより、加熱溶融されたはんだを、銅箔５の上に選択的に位置付ける事ができる。
これによりはんだのセルフアライメント位置合わせが可能となり、はんだの塗布工程コストを削減することができる。また、かつ太陽電池セル２０の接続電極２０ａと金属箔積層体１０とを確実に接合できる。

［第１変形例］
次に本実施形態の第１変形例の金属箔積層体について説明する。
図３（ａ）は、本発明の実施形態の第１変形例の太陽電池用金属箔積層体の概略構成を示す模式的な断面図である。

本変形例の金属箔積層体１０Ａ（太陽電池用金属箔積層体）は、図３（ａ）に示すように、上記実施形態の金属箔積層体１０の銅箔５上に、プリコートはんだ１１を積層させたものである。
金属箔積層体１０Ａは、導電接続材７としてはんだを用いる場合に、上記実施形態の太陽電池モジュール５０において、金属箔積層体１０に代えて用いることができる。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。

上記実施形態と同様にして、アルミニウム箔３上に、銅箔５を積層させた後、例えば、スクリーン印刷法やディスペンス法などによって、銅箔５上にプリコートはんだ１１を積層させる。
これにより、銅箔５上に酸化被膜が形成されないうちに、銅箔５の表面がプリコートはんだ１１によって覆われるため、経時での酸化の進行を防止できる。
このため、本変形例によれば、太陽電池セル２０を接続するはんだ付けが行われるまで、時間があいても太陽電池セル２０を良好にはんだ付けすることができる。

［第２変形例］
次に本実施形態の第２変形例の金属箔積層体について説明する。
図３（ｂ）は、本発明の実施形態の第２変形例の太陽電池用金属箔積層体の概略構成を示す模式的な断面図である。

本変形例の金属箔積層体１０Ｂ（太陽電池用金属箔積層体）は、図３（ｂ）に示すように、上記実施形態の金属箔積層体１０の銅箔５上に、プリフラックス１２を塗布したものである。
金属箔積層体１０Ｂは、導電接続材７としてはんだを用いる場合に、上記実施形態の太陽電池モジュール５０において、金属箔積層体１０に代えて用いることができる。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。

上記実施形態と同様にして、アルミニウム箔３上に、銅箔５を積層させた後、銅箔５上に、例えば、イミダゾールなどからなるプリフラックス１２を塗布する。
これにより、銅箔５上に酸化被膜が形成されないうちに、銅箔５の表面がプリフラックス１２によって覆われるため、経時での酸化の進行を防止できる。
このため、本変形例によれば、太陽電池セル２０を接続するはんだ付けが行われるまで、時間があいても太陽電池セル２０を良好にはんだ付けすることができる。

［第３変形例］
次に本実施形態の第３変形例の金属箔積層体について説明する。
図３（ｃ）は、本発明の実施形態の第３変形例の太陽電池用金属箔積層体の概略構成を示す模式的な断面図である。

本変形例の金属箔積層体１０Ｃ（太陽電池用金属箔積層体）は、図３（ｃ）に示すように、上記実施形態の金属箔積層体１０の銅箔５上に、防錆層１３を形成したものである。防錆層１３は、例えば、亜鉛、クロムなどの金属、あるいはこれらの金属を含む合金による薄膜を採用することできる。さらに高い信頼性が必要な場合、銀、金などの薄膜を採用することが可能である。
金属箔積層体１０Ｃは、上記実施形態の太陽電池モジュール５０において、金属箔積層体１０に代えて用いることができる。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。

上記実施形態と同様にして、アルミニウム箔３上に、銅箔５を積層させた後、銅箔５上に、例えば、めっきや、スパッタ、蒸着などによって、亜鉛、クロム、銀、金などの金属単体または合金からなる薄膜を成膜する。
これにより、銅箔５上に酸化被膜が形成されないうちに、銅箔５の表面が防錆層１３によって覆われるため、経時での酸化の進行を防止できる。
このため、本変形例によれば、太陽電池セル２０を導電接続材７で接続するまで、時間があいても太陽電池セル２０を良好に接続することができる。

［第４変形例］
次に本実施形態の第４変形例の金属箔積層体および太陽電池モジュールについて説明する。
図４は、本発明の実施形態の第４変形例の太陽電池用金属箔積層体および太陽電池モジュールの概略構成を示す模式的な断面図である。

本変形例の金属箔積層体１０Ｄ（太陽電池用金属箔積層体）は、図４に示すように、上記実施形態の金属箔積層体１０のアルミニウム箔３および絶縁性接着剤層２の一部を覆うように、絶縁性樹脂８を積層させたものである。
また、本実施形態の太陽電池モジュール５１は、上記実施形態の太陽電池モジュール５０において、金属箔積層体１０に代えて、金属箔積層体１０Ｄを備えたものである。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。

絶縁性樹脂８（絶縁性樹脂層）は、透光性基板４０を通して、互いに隣接する太陽電池セル２０の間の内部構造、特に、反射率の高いアルミニウム箔３が直に見えないように覆うためのものである。このため、絶縁性樹脂８は、アルミニウム箔３のどこに形成されていてもよいが、少なくとも、互いに隣接する太陽電池セル２０の間のアルミニウム箔３、絶縁性接着剤層２上を覆うように形成される。
絶縁性樹脂８は、絶縁性を有する適宜の色の樹脂を採用することができるが、黒色または白色とすることが特に好ましい。
絶縁性樹脂８が黒色樹脂からなる場合には、太陽電池セル２０受光面の黒色とアルミニウム箔３の金属色の色相差を緩和し、上面からの外観が黒一色となるため意匠性が向上する。
絶縁性樹脂８が白色樹脂からなる場合、白色樹脂により太陽光等の入射光が太陽電池セル２０下方側から反射されて、受光面に再入射しやすくなるため、太陽電池モジュール５１の発電効率を向上することができる。

絶縁性樹脂８に用いる樹脂材料は特に限定されない。例えば、エポキシ、エポキシアクリレート、アクリル、ウレタンなどの樹脂を挙げることができる。
絶縁性樹脂８の形成方法としては、例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、ディスペンス塗工、インクジェット塗工、フォトリソグラフィーなどの手法を用いる事ができる。
また、絶縁性樹脂８の形成パターンは、太陽電池セル２０の外形よりもわずかに内側に入り込んで、太陽電池セル２０の外形と略同じ形状に開口するパターンに塗工することが可能である。この場合、絶縁性樹脂８の開口部が、太陽電池セル２０の配置位置とほぼ一致するため、太陽電池セル２０の設置位置合わせ用基準の代替として使用することができる。

本変形例の金属箔積層体１０Ｄを用いた太陽電池モジュール５１によれば、絶縁性樹脂８によって、アルミニウム箔３および絶縁性接着剤層２が覆われるため、太陽電池セル２０の間の隙間が黒色または白色に統一されて、外観が良好となる。

なお、上記に説明した本発明の金属箔積層体および太陽電池モジュールは、上述の実施形態、各変形例の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の構成や材料等の変更、置換、削除が可能であり、これらも本発明に含まれる。
また、上記に説明したすべての構成要素は、適宜組み合わせて実施することが可能である。

上述の実施形態では、配線パターンのアルミニウム箔３と太陽電池セル２０とを接合する導電接続材７として、はんだもしくは銀ペーストを設けたが、導電接続材７は、これに限定されることなく適宜の溶融性の導電性部材を用いることができる。

また、上述の実施形態では、金属箔積層体１０として基材１上の全面に絶縁性接着剤層２を積層して、絶縁性接着剤層２の上にアルミニウム箔３を積層させたが、この構成に代えて絶縁性接着剤層２もアルミニウム箔３の配線パターンと同様にパターン状に基材１上に塗布して配設してもよい。

また、本発明の実施形態による金属箔積層体１０は必ずしも太陽電池モジュール５０に用いるものではなく、その他、ＩＣタグのアンテナや、導電体や回路パターン等の各種の導電性パターンを構成する金属箔として用いることもできる。本発明における金属箔積層体１０の用途は任意である。

また、上述の実施形態では、銅箔５の外周側が全周にわたってアルミニウム箔３に囲まれた場合の例で説明したが、導電接続材７が、例えば、銀ペーストなどのように、銅箔５とアルミニウム箔３との濡れ性の差が問題にならず、銅箔５の外部に流動するおそれがない場合には、銅箔５外周の一部がアルミニウム箔３に囲まれていない構成としてもよい。

また、上述の実施形態では、アルミニウム箔３が、一定幅を有する線状部からなる場合の例で説明したが、アルミニウム箔３の配線パターンの線幅は変化していてもよく、例えば、線状部の中間に、線幅を拡幅するように設けられた四角形や円形等の形状を形成していてもよい。このような拡幅部に、銅箔５を設置すれば、銅箔５の形状の自由度が大きくなり、銅箔５を囲むアルミニウム箔３の面積を容易に増やすことができる。

１基材
２絶縁性接着剤層
３アルミニウム箔
４導電性接着層
５銅箔
６バックシート（太陽電池用バックシート層）
７導電接続材
８絶縁性樹脂（絶縁性樹脂層）
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ金属箔積層体（太陽電池用金属箔積層体）
１１プリコートはんだ
１２プリフラックス
１３防錆層
２０太陽電池セル
２０ａ接続電極
２０ｂ受光面
３０封止材
４０透光性基板
５０、５１太陽電池モジュール

Claims

配線用の接続電極を有する太陽電池セルに配線するための太陽電池用金属箔積層体であって、
可撓性を有するシート状の基材と、
該基材の一方の表面に絶縁性接着剤層を介して積層されて、前記基材上に配線パターンを形成するアルミニウム箔と、
該アルミニウム箔上において前記接続電極と対向可能な位置に、亜鉛粒子およびニッケル粒子の少なくとも一方を含有する導電性接着層を介して接着された銅箔と
を備えたことを特徴とする太陽電池用金属箔積層体。
前記銅箔は、
外周側が全周にわたって前記アルミニウム箔に囲まれる位置において積層されている
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用金属箔積層体。
前記銅箔が積層された側の前記アルミニウム箔上に、該アルミニウム箔の表面を覆う黒色もしくは白色の絶縁性樹脂層が形成された
ことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池用金属箔積層体。
前記基材の他方の表面側に太陽電池用バックシート層が積層された
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載された太陽電池用金属箔積層体。
前記銅箔上に、プレコートはんだが積層された
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載された太陽電池用金属箔積層体。
前記銅箔上に、プリフラックスが塗布された
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載された太陽電池用金属箔積層体。
前記銅箔上に、亜鉛およびクロムの少なくとも一方を含有する防錆層が形成された
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載された太陽電池用金属箔積層体。
請求項１乃至７のいずれか１項に記載された太陽電池用金属箔積層体と、
配線用の接続電極を有し該接続電極が前記太陽電池用金属箔積層体の前記銅箔と、はんだまたは銀ペーストを介して接続された太陽電池セルと、
該太陽電池セルを封止する封止材と、
該封止材の前記金属箔積層体と反対側の表面に積層された透光性前面板と、
を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。