JP2014067999A - 太陽電池用リボン線及びそれを用いた太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】バックコンタクト型太陽電池セルの接続に用いられ、リボン線の導電体層と、太陽電池セルのランドとの接続位置のずれを抑制することができるリボン線を提供する。
【解決手段】金属からなる導電体層２の少なくとも一方の面に絶縁性樹脂フィルム３が積層され、導電体層２と絶縁性樹脂フィルム３とを貫通する貫通孔４が形成されているリボン線１の貫通孔４をバックコンタクト型太陽電池セルの電極（ランド）に位置合わせし、貫通孔４に半田を充填することでリボン線１とバックコンタクト型太陽電池セルの電極（ランド）を接続する。
【選択図】図２
【解決手段】金属からなる導電体層２の少なくとも一方の面に絶縁性樹脂フィルム３が積層され、導電体層２と絶縁性樹脂フィルム３とを貫通する貫通孔４が形成されているリボン線１の貫通孔４をバックコンタクト型太陽電池セルの電極（ランド）に位置合わせし、貫通孔４に半田を充填することでリボン線１とバックコンタクト型太陽電池セルの電極（ランド）を接続する。
【選択図】図２
Description
本発明は、太陽電池用リボン線及びそれを用いた太陽電池モジュールに関する。
近年、クリーン性や無公害性に優れた発電方法に関心が高まっており、これらの性質に優れた太陽光発電が期待されている。
太陽電池セルは、受光面がマイナス極であり、その裏面がプラス極となっている。太陽電池の発電量を増大させるため、複数のセルを接続する際に、太陽電池セルの受光面上に接続手段を設ける必要がある。このため、太陽電池セルの受光面上の接続手段が、セル受光面への太陽光の入射を妨げる、いわゆるシャドーロスを生じるという問題がある。
シャドーロスを解消した太陽電池セルとして、バックコンタクト型太陽電池セルが用いられている。バックコンタクト型太陽電池セルは、太陽電池セルの受光面側のマイナスの電気を、太陽電池セルを貫通する電気導通孔を介して、太陽電池セルの裏面に設けられた電極（ランド）に導通させている。
バックコンタクト型太陽電池セルにおいては、太陽電池セルの受光面とは反対側の裏面に、プラス電極とマイナス電極とが混在することとなる。同一の太陽電池セルにおいて、プラス電極とマイナス電極とが接触するとショートしてしまうため、同一の太陽電池セルにおいては、プラス電極と、マイナス電極とが別々に接続される必要がある。このような接続手段として、太陽電池セルの裏面に、導体により形成された回路を備えるフレキシブルプリント基板を用いて接続する方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
しかしながら、特許文献１〜３に開示された接続方法により太陽電池セルを接続する場合、太陽電池セルの裏面側の電極に、フレキシブルプリント基板上の回路を接合し、さらにその上から防湿や太陽光の反射を目的として裏面保護シートを積層する。この際、回路の接合や、裏面保護シートによる太陽電池セルの封止を行うために、フレキシブルプリント基板や裏面保護シートが加熱される。当該加熱によって、フレキシブルプリント基板を構成する樹脂製の絶縁材料や、裏面保護シートが収縮してしまい、これに追従してフレキシブルプリント基板上の回路も収縮してしまう。このため、回路の位置と、太陽電池セルの電極の位置とがずれてしまうという問題がある。
特に、太陽電池セルを用いて形成される太陽電池モジュールは、大きさが、例えば１，０００ｍｍ×１，６００ｍｍのような大型のものが殆どであり、裏面保護シートが１．０％収縮するだけでも１６ｍｍ収縮することとなる。これに対して、太陽電池セルはほとんど熱収縮しないため、上述の問題が生じ易い。
このため、バックコンタクト型太陽電池セルの接続に用いられ、導電体層と、太陽電池セルの電極とを接合する際の接続位置のずれを抑制することができる接続手段の開発が望まれている。
本発明は、バックコンタクト型太陽電池セルの接続に用いられ、導電体層と、太陽電池セルの電極とを接合する際の接続位置のずれを抑制することができるリボン線を提供することを目的とする。
本発明者は上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、バックコンタクト型太陽電池セルの電極に接合されるリボン線であって、金属からなる導電体層の少なくとも一方の面に絶縁性を有する樹脂フィルムが積層され、上記導電体層と上記樹脂フィルムとを貫通する貫通孔が形成されている構成とすることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、下記のリボン線及び太陽電池モジュールに関する。
１．バックコンタクト型太陽電池セルの電極に接合されるリボン線であって、
金属からなる導電体層の少なくとも一方の面に絶縁性樹脂フィルムが積層され、
前記導電体層と前記絶縁性樹脂フィルムとを貫通する貫通孔が形成されている
ことを特徴とするリボン線。
２．前記貫通孔は、接合される電極の位置に対応して形成されている、上記項１に記載のリボン線。
３．前記絶縁性樹脂フィルムは、加熱により接着性を示す、上記項１又は２に記載のリボン線。
４．前記導電体層は、銅箔である、上記項１〜３のいずれかに記載のリボン線。
５．前記絶縁性樹脂フィルムは、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、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、エチレンテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン、アクリル、及びポリカーボネートからなる群より選択される少なくとも１種を含有する、上記項１〜４のいずれかに記載のリボン線。
６．前記絶縁性樹脂フィルムの前記導電体層が積層された面とは反対側の面に、加熱により接着性を示す接着性樹脂フィルムが積層されている、上記項１〜５のいずれかに記載のリボン線。
７．前記接着性樹脂フィルムは、エチレン−酢酸ビニル共重合体を含む、上記項６に記載のリボン線。
８．前記導電体層の表面の少なくとも一部に、半田が被覆されてなる、上記項１〜７のいずれかに記載のリボン線。
９．幅が１〜２０ｍｍである、上記項１〜８のいずれかに記載のリボン線。
１０．前記絶縁性樹脂フィルムの幅が、前記導電体層の幅より広く、且つ、前記導電体層と前記絶縁性樹脂フィルムとが、前記導電体層の両端よりも外側に前記絶縁性樹脂フィルムが突出するように積層されている、上記項１〜９のいずれかに記載のリボン線。
１１．上記項１〜１０のいずれかに記載のリボン線を備える太陽電池モジュール。
１．バックコンタクト型太陽電池セルの電極に接合されるリボン線であって、
金属からなる導電体層の少なくとも一方の面に絶縁性樹脂フィルムが積層され、
前記導電体層と前記絶縁性樹脂フィルムとを貫通する貫通孔が形成されている
ことを特徴とするリボン線。
２．前記貫通孔は、接合される電極の位置に対応して形成されている、上記項１に記載のリボン線。
３．前記絶縁性樹脂フィルムは、加熱により接着性を示す、上記項１又は２に記載のリボン線。
４．前記導電体層は、銅箔である、上記項１〜３のいずれかに記載のリボン線。
５．前記絶縁性樹脂フィルムは、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、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、エチレンテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン、アクリル、及びポリカーボネートからなる群より選択される少なくとも１種を含有する、上記項１〜４のいずれかに記載のリボン線。
６．前記絶縁性樹脂フィルムの前記導電体層が積層された面とは反対側の面に、加熱により接着性を示す接着性樹脂フィルムが積層されている、上記項１〜５のいずれかに記載のリボン線。
７．前記接着性樹脂フィルムは、エチレン−酢酸ビニル共重合体を含む、上記項６に記載のリボン線。
８．前記導電体層の表面の少なくとも一部に、半田が被覆されてなる、上記項１〜７のいずれかに記載のリボン線。
９．幅が１〜２０ｍｍである、上記項１〜８のいずれかに記載のリボン線。
１０．前記絶縁性樹脂フィルムの幅が、前記導電体層の幅より広く、且つ、前記導電体層と前記絶縁性樹脂フィルムとが、前記導電体層の両端よりも外側に前記絶縁性樹脂フィルムが突出するように積層されている、上記項１〜９のいずれかに記載のリボン線。
１１．上記項１〜１０のいずれかに記載のリボン線を備える太陽電池モジュール。
以下、本発明のリボン線及びそれを用いた太陽電池モジュールについて詳細に説明する。
１．リボン線
本発明のリボン線は、バックコンタクト型太陽電池セルの電極に接合されるリボン線であって、金属からなる導電体層の少なくとも一方の面に絶縁性樹脂フィルムが積層され、上記導電体層と上記絶縁性樹脂フィルムとを貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。図１は、本発明に係るリボン線の一例を示す上視平面図であり、図２は、側面視断面図である。本発明に係るリボン線１は、例えば、図１及び図２に示す構成であり、太陽電池セルの裏面にプラス電極と、マイナス電極とが存在するバックコンタクト型太陽電池セルへの接合をリボン線によって行うので、導電体層２に積層された絶縁性樹脂フィルム３の幅が狭いため、従来のフレキシブルプリント基板よりも収縮し難く、このため、導電体層の位置と、太陽電池セルの電極の位置とのずれを抑制することができる。
本発明のリボン線は、バックコンタクト型太陽電池セルの電極に接合されるリボン線であって、金属からなる導電体層の少なくとも一方の面に絶縁性樹脂フィルムが積層され、上記導電体層と上記絶縁性樹脂フィルムとを貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。図１は、本発明に係るリボン線の一例を示す上視平面図であり、図２は、側面視断面図である。本発明に係るリボン線１は、例えば、図１及び図２に示す構成であり、太陽電池セルの裏面にプラス電極と、マイナス電極とが存在するバックコンタクト型太陽電池セルへの接合をリボン線によって行うので、導電体層２に積層された絶縁性樹脂フィルム３の幅が狭いため、従来のフレキシブルプリント基板よりも収縮し難く、このため、導電体層の位置と、太陽電池セルの電極の位置とのずれを抑制することができる。
また、本発明のリボン線は、図１及び図２に示すように、導電体層２と上記絶縁性樹脂フィルム３とを貫通する貫通孔４が形成されている。図３に示すように、本発明に係るリボン線１を、太陽電池セルの電極（ランド）１１に接合する場合、先ず、太陽電池セルの裏面１０ａ上に、銀インキ等により形成された電極１１の位置に、貫通孔４が対応するようにして、絶縁性樹脂フィルム３と太陽電池セルの裏面１０ａとを接触させて、太陽電池セル１０と本発明のリボン線１とを積層する。
次いで、接続を行う電極１１の位置に対応する貫通孔４の内部に半田５を充填することにより、電極１１とリボン線１の導電体層２とを電気的に導通させることができ、本発明のリボン線１と、太陽電池セルの電極（ランド）１１とを接合することができる。
本発明のリボン線１を太陽電池セルの電極１１に接合する場合、上記のように貫通孔４に半田５を充填して電極１１と接合するため、貫通孔４に充填された半田５が電極１１に固定されることにより、半田５が充填されている貫通孔４と、電極１１とのずれが抑制される。
本発明のリボン線の幅は、特に限定されないが、１〜２０ｍｍが好ましく、５〜１２ｍｍがより好ましい。リボン線の幅が狭過ぎると、貫通孔の大きさも必然的に小さくなり、接点の抵抗が大きくなってしまうおそれがある。一方、リボン線の幅が広過ぎると、太陽電池セルの接点の間隔が広くなり、発電ロスが大きくなるおそれがある。なお、上記リボン線の幅とは、図１において、リボン線の短手方向の長さ１Ｌである。また、リボン線の長手方向の長さは特に限定されず、所望の太陽電池セルのモジュールの大きさ、及び形状に依存し、適宜必要な長さに設定すればよい。
（導電体層）
本発明のリボン線に用いられる導電体層は、金属からなる。上記金属としては、導電性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス鋼箔、チタン箔、錫箔等から選ばれた少なくとも１種の金属箔が挙げられる。これらの金属箔の中でも経済性、信頼性の点からアルミニウム箔又は銅箔を用いるのが最も好ましい。アルミニウム箔は、純アルミニウム箔に限定されるものではなく、アルミニウム合金箔も含む。金属箔の材料としては、例えば、ＪＩＳ（ＡＡ）の記号では１０３０、１Ｎ３０、１０５０、１１００、８０２１、８０７９等の純アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔を採用することができる。
本発明のリボン線に用いられる導電体層は、金属からなる。上記金属としては、導電性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス鋼箔、チタン箔、錫箔等から選ばれた少なくとも１種の金属箔が挙げられる。これらの金属箔の中でも経済性、信頼性の点からアルミニウム箔又は銅箔を用いるのが最も好ましい。アルミニウム箔は、純アルミニウム箔に限定されるものではなく、アルミニウム合金箔も含む。金属箔の材料としては、例えば、ＪＩＳ（ＡＡ）の記号では１０３０、１Ｎ３０、１０５０、１１００、８０２１、８０７９等の純アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔を採用することができる。
また、上記導電体層は、上述の金属箔をレジスト法（露光・現像法）により回路形状に成形して金属回路としたものを用いてもよい。金属回路の線幅及び厚さは限定されないが、線幅は０．２〜１．５ｍｍが好ましく、０．４〜０．８ｍｍがより好ましい。厚みは７〜６０μｍが好ましく、９〜５０μｍがより好ましい。
上記導電体層は、その表面の少なくとも一部に、半田が被覆されていることが好ましい。このような構成とすることで、リボン線とバックコンタクト型太陽電池セルとを接合する際に、導電体層を加熱するだけで半田が貫通孔に流れ込み、導電体層と、バックコンタクト型太陽電池セルの電極とを容易に接続することが可能となる。
（絶縁性樹脂フィルム）
本発明のリボン線は、上記導電体層の少なくとも一方の面に絶縁性樹脂フィルムが積層されている。すなわち、導電体層の片方の面のみに絶縁性樹脂フィルムが積層されていてもよいし、両面に積層されていてもよい。
本発明のリボン線は、上記導電体層の少なくとも一方の面に絶縁性樹脂フィルムが積層されている。すなわち、導電体層の片方の面のみに絶縁性樹脂フィルムが積層されていてもよいし、両面に積層されていてもよい。
上記絶縁性樹脂フィルムを形成する樹脂としては、電気絶縁性を示すものであれば特に限定されず、従来から用いられている公知の樹脂が使用できる。上記絶縁性樹脂フィルムを形成する樹脂としては、例えば、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、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、エチレンテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン、アクリル、及びポリカーボネートからなる群から選択される少なくとも１種を含有する樹脂を用いることが好ましい。中でも、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂を用いることがより好ましい。これらの樹脂は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記絶縁性樹脂フィルムは、加熱により接着性を示すものが好ましい。このような構成とすることで、バックコンタクト型太陽電池セルの裏面と、リボン線の絶縁性樹脂フィルムとを接触させ、熱と軽微な圧力を加えるだけで、太陽電池セルの裏面にリボン線を固定することができる。このため、リボン線の位置がずれ難く、太陽電池セルの裏面上の電極の位置と、リボン線の貫通孔の位置とを合わせることが容易となり、所望の電極と、リボン線の導電層とを確実に接続することが可能となる。
上記絶縁性樹脂フィルムの厚みは限定されないが、５〜１００μｍが好ましく、２０〜６０μｍがより好ましい。
上記絶縁性樹脂フィルムの幅は、図１に示されるように、上記導電体層の幅より広く、且つ、上記導電体層と上記絶縁性樹脂フィルムとが、上記導電体層の両端よりも外側に上記絶縁性樹脂フィルムが突出するように積層されていることが好ましい。このような構成とすることにより、リボン線がバックコンタクト型太陽電池セルの裏面から、一部が剥離して捲れを生じ、当該捲れた部分がバックコンタクト型太陽電池セルの裏面の電極と接触した場合であっても、絶縁性樹脂フィルムの部分が接触することとなり、リボン線の導電体層と、バックコンタクト型太陽電池セルの裏面に設けられた電極のうち、絶縁しなければならない電極との絶縁性を、より確実なものとすることができる。
（貫通孔）
本発明のリボン線には、上記導電体層と上記絶縁性樹脂フィルムとを貫通する貫通孔が形成されている。上記貫通孔は、バックコンタクト型太陽電池セルの裏面の電極であって、上記リボン線が接合される電極の位置に対応して形成されていることが好ましい。上記貫通孔が電極の位置と一致するように形成されていることで、貫通孔に棒半田を溶融させて流し込んだり、クリーム半田を流し込んだりした後、リフローにより電気的な接合を行うことで、リボン線と電極とを容易に接続することができる。
本発明のリボン線には、上記導電体層と上記絶縁性樹脂フィルムとを貫通する貫通孔が形成されている。上記貫通孔は、バックコンタクト型太陽電池セルの裏面の電極であって、上記リボン線が接合される電極の位置に対応して形成されていることが好ましい。上記貫通孔が電極の位置と一致するように形成されていることで、貫通孔に棒半田を溶融させて流し込んだり、クリーム半田を流し込んだりした後、リフローにより電気的な接合を行うことで、リボン線と電極とを容易に接続することができる。
上記貫通孔の直径は、特に限定されないが、０．１〜１８．０ｍｍであることが好ましく、０．５〜１５．０ｍｍであることがより好ましい。
（接着性樹脂フィルム）
本発明のリボン線は、上記絶縁性樹脂フィルムの面のうち、上記導電体層が積層された面とは反対側の面に、加熱により接着性を示す接着性樹脂フィルムが積層されていることが好ましい。このような構成とすることで、リボン線の、太陽電池セルと接触する面に、容易に接着性を付与することができる。
本発明のリボン線は、上記絶縁性樹脂フィルムの面のうち、上記導電体層が積層された面とは反対側の面に、加熱により接着性を示す接着性樹脂フィルムが積層されていることが好ましい。このような構成とすることで、リボン線の、太陽電池セルと接触する面に、容易に接着性を付与することができる。
上記接着性樹脂フィルムを形成する樹脂としては、接着性を示すものであれば限定されないが、例えば、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、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、エチレンテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン、アクリル、及びポリカーボネートからなる群から選択される少なくとも１種を含有する樹脂が挙げられる。中でも、エチレン−酢酸ビニル共重合体を用いることが好ましい。これらの樹脂は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
（接着剤層）
導電体層と絶縁性樹脂フィルムとの層間、及び、絶縁性樹脂フィルムと接着性樹脂フィルムとの層間には、必要に応じて接着剤層を設けてもよい。
導電体層と絶縁性樹脂フィルムとの層間、及び、絶縁性樹脂フィルムと接着性樹脂フィルムとの層間には、必要に応じて接着剤層を設けてもよい。
上記接着剤層としては、例えば、２液硬化型ウレタン系接着剤、ポリエーテルウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリエステルポリオール系接着剤、ポリエステルポリウレタンポリオール系接着剤等が挙げられる。この中でも、芳香族イソシアネート及び脂肪族イソシアネートの少なくとも１種を含むウレタン系接着剤を用いることが好ましい。
接着剤層の厚さとしては、３〜１５μｍが好ましく、５〜１０μｍがより好ましい。
図４に、本発明のリボン線の他の一例を示す。本発明のリボン線は、例えば、図４に示すように、導電体層２、絶縁性樹脂フィルム３、及び接着性樹脂フィルム６が上からこの順に積層され、上記導電体層２と絶縁性樹脂フィルム３との層間、及び、絶縁性樹脂フィルム３と接着性樹脂フィルム６との層間に、必要に応じて接着剤層７が設けられた構成としてもよい。
（バックコンタクト型太陽電池セルの接続方法）
本発明のリボン線を用いたバックコンタクト型太陽電池セルの接続方法について、以下に説明する。
本発明のリボン線を用いたバックコンタクト型太陽電池セルの接続方法について、以下に説明する。
上述のように、バックコンタクト型太陽電池セルは、受光面（おもて面）がマイナス極となっており、得られたマイナスの電気を、太陽電池セルの受光面から裏面へと貫通する電気導通孔を介して、太陽電池セルの裏面上に銀インキ等により形成されたマイナス電極（ランド）に導通させている。
それに対して、太陽電池セルの裏面は、マイナス電極の箇所以外は、全体がプラス極となっており、太陽電池セルの裏面上に銀インキ等により形成されたプラス電極（ランド）により、例えば、本発明のリボン線と接合するようになっている。
すなわち、図５に示すように、１枚のバックコンタクト型太陽電池セルの裏面１０ａには、プラス電極１１１とマイナス電極１１２とが別々の位置に形成されている。このため、１本の本発明のリボン線１の導電体層が、１枚の太陽電池セルの裏面１０ａ上のプラス電極１１１とマイナス電極１１２とに接触すると、プラス電極１１１とマイナス電極１１２とがショートしてしまう。
以上より、本発明のリボン線１を用いてバックコンタクト型太陽電池セル１０を接続する場合は、例えば、以下の手順により接続することができる。
先ず、図３に示すように、太陽電池セルの裏面１０ａ上に、本発明のリボン線１を、リボン線１の絶縁性樹脂フィルム３と太陽電池セルの裏面１０ａとが接触するように積層する。この際、貫通孔４と、電極（ランド）１１の位置が一致するようにリボン線１を配置する。この状態において、電極１１は、リボン線１の導電体層２側から、貫通孔４を介して視認可能である。すなわち、貫通孔４と、電極１１とで、底部に電極１１がある窪みが形成されている。
次いで、上記貫通孔４に棒半田を溶融させて流し込むか、又は、クリーム半田を流し込む。この際、溶融された半田、又は、クリーム半田は、貫通孔４から溢れるようにしておくことで、図３のように、リボン線１の導電体層２に半田５が接することになる。導電体層２に半田５が接することにより、電極１１とリボン線１とを電気的に接合することが可能となる。
最後に、リフローにより電気的な接合を行うことにより、本発明のリボン線１を用いてバックコンタクト型太陽電池セル１０を接続することができる。
図６は、本発明のリボン線を用いて複数のバックコンタクト型太陽電池セルを接続した状態を示す上視平面図である。図６に示すように、本発明のリボン線１を用いて、隣り合った太陽電池セル１０のうち、一方の太陽電池セル１０の裏面１０ａ上に設けられたプラス電極１１１と、もう一方の太陽電池セルの裏面１０ａ上に設けられたマイナス電極１１２とを接続することにより、直列に接続された電池とすることができ、太陽電池の発電量を増大させることができる。
２．太陽電池モジュール
本発明のリボン線を用いて太陽電池セルを接続することにより、太陽電池モジュールとすることができる。太陽電池セルの構成は限定的ではないが、おもて面から太陽電池用強化ガラス、ＥＶＡ、結晶Ｓｉセル及びＥＶＡ（封止材）の順に積層した構成が一般的である。
本発明のリボン線を用いて太陽電池セルを接続することにより、太陽電池モジュールとすることができる。太陽電池セルの構成は限定的ではないが、おもて面から太陽電池用強化ガラス、ＥＶＡ、結晶Ｓｉセル及びＥＶＡ（封止材）の順に積層した構成が一般的である。
本発明のリボン線は、バックコンタクト型太陽電池セルの接続に用いることにより、導電体層と、太陽電池セルのランドとの接続位置のずれを抑制することができる。
以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。
実施例１
ロール状の厚さ３５μｍの電解銅箔の片面に、ドライラミネート用接着剤を、グラビア塗工方式によって塗工した。ドライラミネート用接着剤は、ＤＩＣ株式会社製ＬＸ５００を１００重量部、及びＤＩＣ株式会社製ＫＷ７５を１０重量部採取して混合し、適宜酢酸エチルにて希釈したものを用いた。
ロール状の厚さ３５μｍの電解銅箔の片面に、ドライラミネート用接着剤を、グラビア塗工方式によって塗工した。ドライラミネート用接着剤は、ＤＩＣ株式会社製ＬＸ５００を１００重量部、及びＤＩＣ株式会社製ＫＷ７５を１０重量部採取して混合し、適宜酢酸エチルにて希釈したものを用いた。
上記の接着剤が塗布された電解銅箔を、乾燥オーブンに入れて余分な溶剤成分を揮発させた後、接着剤が塗工された側の面に、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合せ、ドライラミネート法によりラミネートして、ラミネート材を得た。得られたラミネート材を４０℃で３日間のエージングに供した。
上記のようにして得られた、電解銅箔（導電体層）とポリエチレンテレフタレートフィルム（絶縁性樹脂フィルム）とのラミネート材に、バックコンタクト型太陽電池セルのランド（電極）の位置に対応する位置に、パンチングマシンにより直径１ｍｍの貫通孔を設けた。
最後に、ラミネート材の幅が１０ｍｍになるようにスリットを行い、幅１０ｍｍのロール状のリボン線を得た。
実施例２
ロール状の３５μｍ厚さの電解銅箔の片面に、厚さ５０μｍのＥＶＡフィルムを貼り合せ、ヒートラミネート法により接着して積層体を得た。ヒートラミネートは、１５０℃に加熱したヒートロールと、それに平行に配置されたゴムロールとを用い、ヒートロールとゴムロールとにより、上記の電解銅箔とＥＶＡフィルムとの積層体が挟み込まれるようにして行った。ヒートロールとゴムロールとの間に、シワや浮きが発生しない程度に圧力をかけることで、電解銅箔とＥＶＡフィルムとのラミネート材を得た。
ロール状の３５μｍ厚さの電解銅箔の片面に、厚さ５０μｍのＥＶＡフィルムを貼り合せ、ヒートラミネート法により接着して積層体を得た。ヒートラミネートは、１５０℃に加熱したヒートロールと、それに平行に配置されたゴムロールとを用い、ヒートロールとゴムロールとにより、上記の電解銅箔とＥＶＡフィルムとの積層体が挟み込まれるようにして行った。ヒートロールとゴムロールとの間に、シワや浮きが発生しない程度に圧力をかけることで、電解銅箔とＥＶＡフィルムとのラミネート材を得た。
上記のようにして得られた、電解銅箔（導電体層）とＥＶＡフィルム（絶縁性樹脂フィルム）とのラミネート材に、バックコンタクト型太陽電池セルのランド（電極）の位置に対応する位置に、パンチングマシンにより直径１ｍｍの貫通孔を設けた。
最後に、ラミネート材の幅が１０ｍｍになるようにスリットを行い、幅１０ｍｍのロール状のリボン線を得た。
実施例３
ロール状の厚さ３５μｍの電解銅箔の片面に、ドライラミネート用接着剤を、グラビア塗工方式によって塗工した。ドライラミネート用接着剤は、ＤＩＣ株式会社製ＬＸ５００を１００重量部、及びＤＩＣ株式会社製ＫＷ７５を１０重量部採取して混合し、適宜酢酸エチルにて希釈したものを用いた。
ロール状の厚さ３５μｍの電解銅箔の片面に、ドライラミネート用接着剤を、グラビア塗工方式によって塗工した。ドライラミネート用接着剤は、ＤＩＣ株式会社製ＬＸ５００を１００重量部、及びＤＩＣ株式会社製ＫＷ７５を１０重量部採取して混合し、適宜酢酸エチルにて希釈したものを用いた。
上記の接着剤が塗布された電解銅箔を、乾燥オーブンに入れて余分な溶剤成分を揮発させた後、接着剤が塗工された側の面に、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合せ、ドライラミネート法によりラミネートした。
次いで、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、厚さ５０μｍのＥＶＡフィルムをドライラミネート法により接着してラミネート材を得た。得られたラミネート材を４０℃で３日間のエージングに供した。
上記のようにして得られた電解銅箔（導電体層）とポリエチレンテレフタレートフィルム（絶縁性樹脂フィルム）及びＥＶＡフィルム（接着性樹脂フィルム）のラミネート材に、バックコンタクト型太陽電池セルのランド（電極）の位置に対応する位置に、パンチングマシンにより直径１ｍｍの貫通孔を設けた。
最後に、ラミネート材の幅が１０ｍｍになるようにスリットを行い、幅１０ｍｍのロール状のリボン線を得た。
実施例４
実施例３と同様の手順で得られたラミネート材の、電解銅箔上に、電解メッキ法により、錫６０％、鉛４０％の半田メッキを施した以外は、実施例３と同様にして、ロール状のリボン線を得た。
実施例３と同様の手順で得られたラミネート材の、電解銅箔上に、電解メッキ法により、錫６０％、鉛４０％の半田メッキを施した以外は、実施例３と同様にして、ロール状のリボン線を得た。
実施例５
実施例３と同様の手順で得られたラミネート材の電解銅箔上に、ラミネート材の長手方向と平行方向に、９ｍｍ幅のエッチングレジスト印刷を行った。当該印刷は、ラミネート材の短手方向（幅方向）に、１ｍｍの間隔を空けて施された。印刷は、グラビア印刷法により行った。
実施例３と同様の手順で得られたラミネート材の電解銅箔上に、ラミネート材の長手方向と平行方向に、９ｍｍ幅のエッチングレジスト印刷を行った。当該印刷は、ラミネート材の短手方向（幅方向）に、１ｍｍの間隔を空けて施された。印刷は、グラビア印刷法により行った。
次いで、エッチングレジスト印刷が施されたラミネート材を、４０ボーメの塩化第二鉄溶液に浸漬し、レジスト印刷が施された部分以外の電解銅箔を溶解した後、０．１規定の苛性ソーダによりレジスト印刷層のみを除去した。これにより、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、ラミネート材の長手方向と平行方向に、９ｍｍ幅で、ラミネート材の短手方向（幅方向）に、１ｍｍの間隔を空けて、電解銅箔を形成した。
次いで、ラミネート材の９ｍｍ幅の電解銅箔の、幅方向に対して略中央に位置する箇所に、バックコンタクト型太陽電池セルのランド（電極）の位置に対応するように、パンチングマシンにより直径１ｍｍの貫通孔を設けた。
最後に、ラミネート材の電解銅箔が設けられていない１ｍｍ幅の箇所に沿ってスリットを行い、１０ｍｍ幅の絶縁性樹脂フィルムの略中央部に９ｍｍ幅の導電体層を有するリボン線を得た。
比較例１
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの流れ方向に、バックコンタクト型太陽電池セルのランド（電極）の位置に対応する位置に、パンチングマシンによりフィルムを貫通する直径１ｍｍの孔を設けた。
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの流れ方向に、バックコンタクト型太陽電池セルのランド（電極）の位置に対応する位置に、パンチングマシンによりフィルムを貫通する直径１ｍｍの孔を設けた。
次に、ロール状の厚さ３５μｍの電解銅箔の片面に、ドライラミネート用接着剤を、グラビア塗工方式によってバックコンタクト型太陽電池セルのランド（電極）の位置に対応するようにパターン塗工した。ドライラミネート用接着剤は、ＤＩＣ株式会社製ＬＸ５００を１００重量部、及びＤＩＣ株式会社製ＫＷ７５を１０重量部採取して混合し、適宜酢酸エチルにより希釈したものを用いた。
上記の接着剤がパターン塗布された電解銅箔を、乾燥オーブンに入れて余分な溶剤成分を揮発させた後、ポリエチレンテレフタレートフィルムの孔と電解銅箔のパターン塗工されていない部分とが重なるように、接着剤が塗工された側の面にポリエチレンテレフタレートフィルムをドライラミネート法によりラミネートした。得られたラミネート材を、４０℃で３日間のエージングに供した。
上記のようにして得られた、電解銅箔（導電体層）とポリエチレンテレフタレートフィルム（絶縁性樹脂フィルム）とのラミネート材に、ラミネート材の幅が１０ｍｍになるようにスリットを行い、幅１０ｍｍのロール状のリボン線を得た。
接続位置ずれ評価試験
上述のようにして得られた実施例１〜５、及び比較例１のリボン線を、バックコンタクト型太陽電池セルの裏面に接合した。
リボン線とバックコンタクト型太陽電池セルとを接続する際、実施例１〜５では、貫通孔と電極（ランド）の位置が一致するようにリボン線を配置した後、溶融した半田を貫通孔に流し込み電気的接合を行った。
上述のようにして得られた実施例１〜５、及び比較例１のリボン線を、バックコンタクト型太陽電池セルの裏面に接合した。
リボン線とバックコンタクト型太陽電池セルとを接続する際、実施例１〜５では、貫通孔と電極（ランド）の位置が一致するようにリボン線を配置した後、溶融した半田を貫通孔に流し込み電気的接合を行った。
比較例１では溶融させた半田をフィルムに設けた孔に流し込んだ後、リボン線の表裏をひっくり返し、セル電極と、上述のフィルムの孔に流し込んだ半田の位置とが合致するように重ね合わせた状態で２４５℃で加熱を行い、半田を溶融させて、セルの電極とリボン線とを電気的に接合した。
接続後、リボン線をバックコンタクト型太陽電池セルから引き剥がして半田付けされた部分の接続位置のずれを定規を用いて測定した。評価は、実施例１〜５は電極（ランド）と貫通孔との位置ずれの大きさ、比較例１は、電極（ランド）とフィルムの孔との位置ずれの大きさを、それぞれ接合部１０個について測定し、接合部１０個中、位置ずれの大きさが０．５ｍｍ未満の接合部の個数、０．５ｍｍ以上1ｍｍ未満の接合部の個数、１ｍｍ以上の接合部の個数を数えることにより行った。なお、位置ずれの大きさが１ｍｍ以上であると、導通が出来ないと評価している。
なお、上述の接続位置ずれ評価試験において、位置ずれの大きさとは、実施例１〜５においては図７に示すように、電極１１の端部１１ａと、当該端部１１ａに対応する貫通孔の端部４ａとの距離Ｌａである。
また、上記位置ずれの大きさは、比較例１においては図８に示すように、電極１１の端部１１ｂと、当該端部１１ｂに対応するフィルムの孔の端部４ｂとの距離Ｌｂである。
また、上記位置ずれの大きさは、比較例１においては図８に示すように、電極１１の端部１１ｂと、当該端部１１ｂに対応するフィルムの孔の端部４ｂとの距離Ｌｂである。
結果を表１に示した。
実施例１〜５では導電体層と、バックコンタクト型太陽電池セルの電極（ランド）との接続において０．５ｍｍ以上の位置ずれは見られなかった。しかし比較例１では２ｍｍ以上の位置ずれが確認された。
実施例１〜５では貫通孔があるため接続部分が視認でき、容易に接続が可能であるが、比較例１では重ね合わせた部分が視認できないため、セル電極とリボン線の半田の位置ずれが発生し易いことが分かった。
また、実施例１〜５では、貫通孔に半田を充填して電極と接合するため、貫通孔に充填された半田が電極に固定されることにより、半田が充填されている貫通孔と、電極との位置ずれが抑制されていた。
一方、比較例１では、リボン線に貫通孔が形成されていないため、半田を溶融させるための加熱により絶縁性樹脂フィルムが収縮し易く、セル電極とリボン線の半田の位置ずれが発生し易いことが分かった。
以上より、貫通孔が設けられていないリボン線を用いてバックコンタクト型太陽電池セルの接続を行った場合、接続が不十分で導通が不安定になり、太陽電池モジュールの導通不良、もしくは短絡を引き起こすことが分かった。
実施例１〜５では貫通孔があるため接続部分が視認でき、容易に接続が可能であるが、比較例１では重ね合わせた部分が視認できないため、セル電極とリボン線の半田の位置ずれが発生し易いことが分かった。
また、実施例１〜５では、貫通孔に半田を充填して電極と接合するため、貫通孔に充填された半田が電極に固定されることにより、半田が充填されている貫通孔と、電極との位置ずれが抑制されていた。
一方、比較例１では、リボン線に貫通孔が形成されていないため、半田を溶融させるための加熱により絶縁性樹脂フィルムが収縮し易く、セル電極とリボン線の半田の位置ずれが発生し易いことが分かった。
以上より、貫通孔が設けられていないリボン線を用いてバックコンタクト型太陽電池セルの接続を行った場合、接続が不十分で導通が不安定になり、太陽電池モジュールの導通不良、もしくは短絡を引き起こすことが分かった。
１…リボン線、２…導電体層、３…絶縁性樹脂フィルム、４…貫通孔、４ａ…貫通孔の端部、４ｂ…フィルムの孔の端部、５…半田、１０…太陽電池セル、１０ａ…バックコンタクト型太陽電池セルの裏面、１１…電極（ランド）、１１ａ，１１ｂ…電極の端部、１１１…プラス電極（ランド）、１１２…マイナス電極（ランド）、Ｌａ…電極の端部と、当該端部に対応する貫通孔の端部との距離、Ｌｂ…電極の端部と、当該端部に対応するフィルムの孔の端部との距離
Claims (11)
- バックコンタクト型太陽電池セルの電極に接合されるリボン線であって、
金属からなる導電体層の少なくとも一方の面に絶縁性樹脂フィルムが積層され、
前記導電体層と前記絶縁性樹脂フィルムとを貫通する貫通孔が形成されている
ことを特徴とするリボン線。 - 前記貫通孔は、接合される電極の位置に対応して形成されている、請求項１に記載のリボン線。
- 前記絶縁性樹脂フィルムは、加熱により接着性を示す、請求項１又は２に記載のリボン線。
- 前記導電体層は、銅箔である、請求項１〜３のいずれかに記載のリボン線。
- 前記絶縁性樹脂フィルムは、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、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、エチレンテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン、アクリル、及びポリカーボネートからなる群より選択される少なくとも１種を含有する、請求項１〜４のいずれかに記載のリボン線。
- 前記絶縁性樹脂フィルムの前記導電体層が積層された面とは反対側の面に、加熱により接着性を示す接着性樹脂フィルムが積層されている、請求項１〜５のいずれかに記載のリボン線。
- 前記接着性樹脂フィルムは、エチレン−酢酸ビニル共重合体を含む、請求項６に記載のリボン線。
- 前記導電体層の表面の少なくとも一部に、半田が被覆されてなる、請求項１〜７のいずれかに記載のリボン線。
- 幅が１〜２０ｍｍである、請求項１〜８のいずれかに記載のリボン線。
- 前記絶縁性樹脂フィルムの幅が、前記導電体層の幅より広く、且つ、前記導電体層と前記絶縁性樹脂フィルムとが、前記導電体層の両端よりも外側に前記絶縁性樹脂フィルムが突出するように積層されている、請求項１〜９のいずれかに記載のリボン線。
- 請求項１〜１０のいずれかに記載のリボン線を備える太陽電池モジュール。
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