JP2014107380A - Method of manufacturing metal foil laminate and method of manufacturing solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属箔積層体の製造方法および太陽電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a metal foil laminate and a method for manufacturing a solar cell module.
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17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。
In recent years, solar power generation, which is a power generation system using natural energy, has been rapidly spread. For example, in the
In such a
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。
Moreover, in the arrangement | positioning of an electrode mentioned above, since it became the structure where the
Therefore,
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。 In such a solar cell module, a laminated body in which a metal foil that forms a wiring pattern for connecting to a solar battery cell is attached to the surface of an insulating base material via an insulating adhesive layer. A component structure formed by laminating on a back sheet for use is known.
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、配線パターンの形状に打ち抜く技術が記載されている。
Moreover, although copper foil is generally used as a material of metal foil, copper foil belongs to noble metals and is expensive. On the other hand, since aluminum foil is cheaper and cheaper than copper foil, the cost of metal foil can be reduced.
As a technique for forming a wiring pattern using a metal foil including a copper foil and an aluminum foil, for example, in
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。
However, the prior art as described above has the following problems.
When a solar cell module is configured by wiring a back contact solar cell as described in
For example, it may be possible to remove the oxide film layer on the surface of the aluminum foil by means of etching, plating, etc., but in this case, many chemical solutions and materials such as plating solution, etching solution, removal solution for each remaining chemical solution are required. Therefore, the process becomes complicated and the manufacturing cost is high.
Moreover, when the aluminum wiring pattern is processed by etching, plating, or the like, the chemical solution in each step is immersed in the insulating heat-sensitive adhesive layer, so that the heat-sensitive adhesive layer is deteriorated and reliability may be impaired.
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。 In addition, when the aluminum foil is plated, the entire surface of the aluminum foil is processed. Therefore, when joining with the solar battery cell, the conductive connecting material flows on the aluminum foil and the solar battery cell There was also a problem that the installation accuracy deteriorated.
また、アルミニウム箔表面に導電性接着剤を介して金属箔を積層することにより、この金属箔上で太陽電池セルとのはんだ付け性を確保することも考えられる。
ただし、この場合、太陽電池セルの裏面の接続電極に対応する位置に、接続電極の数に応じて、多数の箇所に導電性接着剤と金属箔とを位置合わせして配置する必要がある。
このため、例えば、2m×1.5m程度の巨大なアルミニウム箔上に、金属箔を配置するような場合には、導電性接着剤と金属箔とを配置する手間がかかってしまうという問題がある。
It is also conceivable to secure solderability with the solar battery cell on the metal foil by laminating the metal foil on the surface of the aluminum foil via a conductive adhesive.
However, in this case, it is necessary to align and arrange the conductive adhesive and the metal foil at a number of locations according to the number of connection electrodes at positions corresponding to the connection electrodes on the back surface of the solar battery cell.
For this reason, for example, when a metal foil is arranged on a huge aluminum foil of about 2 m × 1.5 m, there is a problem that it takes time to arrange the conductive adhesive and the metal foil. .
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、第1の金属箔が表面に酸化膜を有する金属箔からなる場合でも、第1の金属箔と導通可能な電極部を、酸化膜除去のための薬液処理を行うことなく、しかも迅速に形成することができる金属箔積層体の製造方法および太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and even when the first metal foil is made of a metal foil having an oxide film on the surface, an electrode portion that can be electrically connected to the first metal foil, It aims at providing the manufacturing method of the metal foil laminated body and the manufacturing method of a solar cell module which can be formed rapidly, without performing the chemical | medical solution process for oxide film removal.
上記の課題を解決するために、本発明の第1の態様の金属箔積層体の製造方法は、シート状の基材と、該基材上に重ねて固定された第1の金属箔と、該第1の金属箔と導通するように該第1の金属箔上に重ねて固定された第2の金属箔を含む電極部とを備える金属箔積層体の製造方法であって、前記第1の金属箔を前記基材上に重ねて固定し、前記基材および前記第1の金属箔を含む第1積層体を形成する第1積層体形成工程と、前記電極部を形成するために少なくとも前記第2の金属箔を含んだ電極部形成部材を、前記電極部の配置パターンに対応する位置関係に保持する静電吸引力分布を静電吸着ステージの表面に発生させて、前記電極部形成部材を前記静電吸着ステージの表面に吸着する静電吸着工程と、前記静電吸着ステージを前記第1積層体の前記第1の金属箔上に位置決めして、前記静電吸着ステージに吸着された前記電極部形成部材を、導電性接着剤を介する状態で前記第1の金属箔上に転写して第2積層体を形成する第2積層体形成工程と、前記第2積層体を加熱するとともに積層方向に押圧して、前記導電性接着剤を硬化させることにより、前記第1の金属箔と前記第2の金属箔とを互いに導通した状態で接着する押圧接着工程とを備える方法とする。 In order to solve the above problems, a method for producing a metal foil laminate according to the first aspect of the present invention includes a sheet-like base material, and a first metal foil that is fixed on the base material, A method for producing a metal foil laminate comprising: an electrode portion including a second metal foil that is fixed on the first metal foil so as to be electrically connected to the first metal foil. A first laminated body forming step of forming a first laminated body including the base material and the first metal foil, and at least for forming the electrode portion. The electrode part forming member is generated by generating an electrostatic attraction force distribution on the surface of the electrostatic adsorption stage for holding the electrode part forming member including the second metal foil in a positional relationship corresponding to the arrangement pattern of the electrode part. An electrostatic adsorption step of adsorbing a member to the surface of the electrostatic adsorption stage; and Positioning on the first metal foil of one laminated body, the electrode part forming member adsorbed on the electrostatic adsorption stage is transferred onto the first metal foil in a state through a conductive adhesive. A second laminated body forming step of forming a second laminated body, and heating the second laminated body and pressing in the laminating direction to cure the conductive adhesive, And a press bonding step of bonding the second metal foil to each other in a conductive state.
上記金属箔積層体の製造方法において、前記静電吸着工程では、略均一な静電吸引力分布を形成する静電吸着面に、前記電極部形成部材が収容可能とされた貫通孔が前記電極部の配置パターンに合わせて形成された絶縁体シートを設けることにより、前記静電吸引力分布を発生させることが好ましい。 In the manufacturing method of the metal foil laminate, in the electrostatic adsorption step, a through-hole in which the electrode part forming member can be accommodated is formed on the electrostatic adsorption surface that forms a substantially uniform electrostatic attraction force distribution. It is preferable to generate the electrostatic attraction force distribution by providing an insulating sheet formed in accordance with the arrangement pattern of the portions.
上記金属箔積層体の製造方法において、前記絶縁体シートは、その表面の前記静電吸着面からの高さが、前記電極部形成部材部材の厚さより低くなるように設けることが好ましい。 In the method for manufacturing the metal foil laminate, it is preferable that the insulator sheet is provided such that a height of the surface from the electrostatic adsorption surface is lower than a thickness of the electrode part forming member.
上記金属箔積層体の製造方法において、前記第1積層体形成工程では、前記第1積層体は、前記基材の前記第1の金属箔と反対側に、シート部材を積層させて形成することが好ましい。 In the manufacturing method of the metal foil laminate, in the first laminate forming step, the first laminate is formed by laminating a sheet member on the side of the base opposite to the first metal foil. Is preferred.
上記金属箔積層体の製造方法において、前記第1積層体形成工程では、前記基材上に該基材を覆う金属箔シートを重ねて固定してから、該金属箔シートの一部を除去加工することにより、パターンが形成された形状の前記第1の金属箔を形成することが好ましい。 In the metal foil laminate manufacturing method, in the first laminate forming step, a metal foil sheet covering the base material is stacked and fixed on the base material, and then a part of the metal foil sheet is removed and processed. By doing so, it is preferable to form the first metal foil having a pattern-formed shape.
上記金属箔積層体の製造方法において、前記第1積層体形成工程では、前記基材上に該基材を覆う金属箔シートを重ねて固定することにより前記第1の金属箔を形成し、前記押圧接着工程を行った後に、前記第1の金属箔の一部を除去加工して、前記第1の金属箔にパターンを形成するパターン形成工程を備えることが好ましい。 In the manufacturing method of the metal foil laminate, in the first laminate forming step, the first metal foil is formed by stacking and fixing a metal foil sheet covering the substrate on the substrate, It is preferable to provide a pattern forming step of removing a part of the first metal foil and forming a pattern on the first metal foil after the press bonding step.
本発明の第2の態様の太陽電池モジュールの製造方法は、パターンが形成された前記第1の金属箔を有する上記金属箔積層体の製造方法によって前記金属箔積層体を製造する金属箔積層体製造工程と、前記金属箔積層体と、該金属箔積層体の前記第2の金属箔上に配置された導電接続材と、裏面に設けた接続電極を前記導電接続材上に位置合わせして配置した太陽電池セルと、前記金属箔積層体と前記太陽電池セルの裏面との間および前記太陽電池セルの受光面上に配置された封止材と、該封止材上で前記金属箔積層体を覆う位置に配置された透光性前面板とを積層して太陽電池モジュール積層体を形成する太陽電池モジュール積層体形成工程と、前記太陽電池モジュール積層体をラミネートし、その際に加熱された前記導電接続材によって前記第2の金属箔と前記太陽電池セルの前記接続電極とを電気的に接続して、太陽電池モジュールを形成する積層ラミネート工程とを備える方法とする。 The manufacturing method of the solar cell module of the 2nd aspect of this invention is a metal foil laminated body which manufactures the said metal foil laminated body with the manufacturing method of the said metal foil laminated body which has the said 1st metal foil in which the pattern was formed. A manufacturing process, the metal foil laminate, a conductive connection material disposed on the second metal foil of the metal foil laminate, and a connection electrode provided on the back surface are aligned on the conductive connection material. The disposed solar battery cell, a sealing material disposed between the metal foil laminate and the back surface of the solar battery cell and on the light receiving surface of the solar battery cell, and the metal foil laminate on the sealing material A solar cell module laminate forming step of forming a solar cell module laminate by laminating a translucent front plate disposed at a position covering the body, and laminating the solar cell module laminate, and being heated at that time Depending on the conductive connecting material Serial second metal foil and a said connection electrode of the solar cell are electrically connected, and a method and a laminating lamination step of forming a solar cell module.
本発明の第3の態様の太陽電池モジュールの製造方法は、基材上に該基材を覆う金属箔シートを接着してから、該金属箔シートの一部を除去加工することにより、パターンが形成された形状の前記第1の金属箔を形成して、前記基材および第1の金属箔を含む第1積層体を形成する第1積層体形成工程と、電極部を形成するために少なくとも第2の金属箔を含んだ電極部形成部材を、前記電極部の配置パターンに対応する位置関係に保持する静電吸引力分布を静電吸着ステージの表面に発生させて、前記電極部形成部材を前記静電吸着ステージの表面に吸着する静電吸着工程と、前記静電吸着ステージを前記第1積層体の前記第1の金属箔上に位置決めして、前記静電吸着ステージに吸着された前記電極部形成部材を、導電性接着剤を介する状態で前記第1の金属箔上に転写して第2積層体を形成する第2積層体形成工程と、前記第2積層体と、該第2積層体の前記第2の金属箔上に配置された導電接続材と、裏面に設けた接続電極を前記導電接続材上に位置合わせして配置した太陽電池セルと、前記第2積層体と前記太陽電池セルの裏面との間および前記太陽電池セルの受光面上に配置された封止材と、該封止材上で前記第2積層体を覆う位置に配置された透光性前面板とを積層して太陽電池モジュール積層体を形成する太陽電池モジュール積層体形成工程と、前記太陽電池モジュール積層体をラミネートし、その際に前記第1の金属箔と前記第2の金属箔とを積層方向に押圧して前記導電接着剤を介して導通させるとともに、加熱された前記導電接続材によって前記第2の金属箔と前記太陽電池セルの前記接続電極とを電気的に接続して、太陽電池モジュールを形成する積層ラミネート工程とを備える方法とする。 In the method for manufacturing the solar cell module according to the third aspect of the present invention, the metal foil sheet covering the base material is bonded onto the base material, and then a part of the metal foil sheet is removed to process the pattern. Forming the first metal foil of the formed shape to form a first laminate including the base material and the first metal foil, and at least to form an electrode portion; Generating an electrostatic attraction force distribution on the surface of the electrostatic adsorption stage for holding the electrode part forming member including the second metal foil in a positional relationship corresponding to the arrangement pattern of the electrode part; Is attracted to the electrostatic adsorption stage by positioning the electrostatic adsorption stage on the first metal foil of the first laminate. The electrode part forming member is interposed via a conductive adhesive. A second laminate forming step of transferring the first laminate onto the first metal foil to form a second laminate, and arranging the second laminate on the second metal foil of the second laminate. A conductive cell, a solar cell in which a connection electrode provided on the back surface is arranged on the conductive material, and the solar cell between the second stacked body and the back surface of the solar cell. A solar cell module laminate is formed by laminating a sealing material arranged on the light receiving surface of the cell and a translucent front plate arranged at a position covering the second laminated body on the sealing material. Laminating the solar cell module laminate and the solar cell module laminate, and pressing the first metal foil and the second metal foil in the laminating direction through the conductive adhesive Conducting and heating the second metal by the heated conductive connecting material And the connection electrode of the solar cell electrically connected to, and a method and a laminating lamination step of forming a solar cell module.
本発明の金属箔積層体の製造方法および太陽電池モジュールの製造方法によれば、静電吸着ステージによって電極部形成部材を電極部の配置パターンに対応する位置関係に吸着してから、導電性接着剤を介する状態で電極部形成部材を第1積層体の第1の金属箔上に転写して第2積層体を形成し、この第2積層体を積層方向に押圧して接着するため、第1の金属箔が表面に酸化膜を有する金属箔からなる場合でも、第1の金属箔と導通可能な電極部を、酸化膜除去のための薬液処理を行うことなく、しかも迅速に形成することができるという効果を奏する。 According to the method for manufacturing a metal foil laminate and the method for manufacturing a solar cell module according to the present invention, after the electrode part forming member is adsorbed to the positional relationship corresponding to the arrangement pattern of the electrode part by the electrostatic adsorption stage, conductive bonding In order to form the second laminated body by transferring the electrode part forming member onto the first metal foil of the first laminated body with the agent interposed therebetween, and press and bond the second laminated body in the laminating direction. Even when one metal foil is made of a metal foil having an oxide film on the surface, an electrode portion that can be electrically connected to the first metal foil is formed quickly without performing chemical treatment for removing the oxide film. There is an effect that can be.
以下では、本発明の実施形態の金属箔積層体の製造方法および太陽電池モジュールの製造方法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モジュールの製造方法によって製造された太陽電池モジュールおよびこれに用いる金属箔積層体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金属箔積層体の製造方法によって製造された金属箔積層体の概略構成を示す模式的な平面図である。
Below, the manufacturing method of the metal foil laminated body of the embodiment of this invention and the manufacturing method of a solar cell module are demonstrated with reference to an accompanying drawing.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a solar cell module manufactured by a method for manufacturing a solar cell module according to an embodiment of the present invention and a metal foil laminate used for the solar cell module.
FIG. 2 is a schematic plan view showing a schematic configuration of the metal foil laminate produced by the method for producing a metal foil laminate of the embodiment of the present invention.
まず、本実施形態の金属箔積層体の製造方法および太陽電池モジュールの製造方法によって製造される金属箔積層体および太陽電池モジュールの一例について説明する。
図1に示すように、本実施形態の太陽電池モジュールの製造方法によって製造される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(透光性前面板)とを備える。
ここで、金属箔積層体10は、本実施形態の金属箔積層体の製造方法によって製造されたものである。
First, an example of a metal foil laminate and a solar cell module produced by the method for producing a metal foil laminate and the method for producing a solar cell module of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the
Here, the metal foil laminated
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。
The
Moreover, as shown in a two-dot chain line in FIG. 2, for example, an appropriate shape such as a rectangular shape in a plan view can be adopted as the plan view shape of the
金属箔積層体10は、図1に示すように、バックシート6(シート部材)、基材1、絶縁性接着剤層2、アルミニウム箔3(第1の金属箔)、導電性接着層4(導電性接着剤)、および銅箔5(第2の金属箔、電極部)が、この順に積層されたものである。
As shown in FIG. 1, the
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。
The
As a material of the
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。
The
For example, the
As a material of the
Moreover, the material of the
The
In addition, for example, when the above-mentioned composite laminated film is used, the
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。
The insulating
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3a1、3a2、3a3、3a4(以下、線状部3a1〜3a4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3b1、3b2、3b3、3b4(以下、線状部3b1〜3b4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3a1〜3a4、3b1〜3b4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3a1〜3a4、3b1〜3b4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。
The
As a wiring pattern of the
In this example, the comb-
On each linear portion 3a of each pattern of the
In addition, the shape of the pattern of the
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、1100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。
As a material of the
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、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。1例としては、例えば、エポキシ系硬化樹脂中に金属粒子が混入されたフィルムを使用することができる。
本実施形態では、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。
The conductive
In the present embodiment, the conductive
The inventor presses zinc particles (nickel particles) against the surface of the
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。
Since the conductive particles contained in the conductive
Moreover, you may contain the particle body which consists of alloys containing metals, such as zinc, nickel, copper, silver, and gold | metal | money.
In particular, when the conductive connecting
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。
In addition, the conductive particles contained in the conductive
For example, particles that are made of a polymer or inorganic particles are plated with a metal having good conductivity such as zinc, nickel, copper, silver, gold, etc. May be included.
The particle size of the conductive particles contained in the conductive
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。
As an example of the conductive
In the conductive
The conductive
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、六角形などを用いることも可能である。また、アルミニウム箔3の形状に応じて、例えば、アルミニウム箔3と同様な櫛歯状のパターンを採用することも可能である。
ただし、銅箔5および導電性接着層4はコストアップ要因となるため、その設置面積はできるだけ小さくまた薄くすることが望ましい。
具体的には、太陽電池モジュール50の接続電極20aの直下のみに設置することにより、コストアップを最小限とすることができる。このため、銅箔5の平面視形状は接続電極20aの形状に合わせて最適化することが望ましい。
本実施形態では、銅箔5の平面視形状は、一例として、接続電極20aの外径と略同径である直径d5の円形としている。
The
However, since the
Specifically, the cost increase can be minimized by installing the
In this embodiment, the plan view shape of the
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、導電性ペーストなどを挙げることができる。導電性ペーストの一例としては、銀粒子を含有する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。
The conductive connecting
As the solder, a solder containing tin, silver, copper, bismuth, lead, a flux component or the like can be used.
As the silver paste, a paste containing silver particles in a silicone-based cured resin, an epoxy-based cured resin, a urethane-based cured resin, an acrylic-based cured resin, or the like can be used.
A well-known method can be used for the solder melting method and the silver paste hardening method depending on the respective materials. For example, techniques such as hot air reflow, IR reflow, oven heating, hot plate heating, and vacuum pressure lamination can be used.
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3a1〜3a4、3b1〜3b4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。
In the present embodiment, as an example, the shape of the
In the present embodiment, the
For this reason, for example, when the conductive connecting
Moreover, as a material of the
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。
本実施形態では、封止材30は、後述するように、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、ラミネートすることにより形成される。
If the sealing
In this embodiment, as will be described later, the sealing
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。
The
次に、このような構成の太陽電池モジュール50の製造方法について説明する。
図3は、本発明の実施形態の太陽電池モジュールの製造方法の工程フローの一例を示すフローチャートである。図4は、本発明の実施形態の金属箔積層体の製造方法の工程フローの一例を示すフローチャートである。
Next, a method for manufacturing the
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a process flow of the method for manufacturing the solar cell module according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing an example of a process flow of the method for manufacturing the metal foil laminate according to the embodiment of the present invention.
太陽電池モジュール50の製造方法は、図3に示すように、金属箔積層体製造工程S1、太陽電池モジュール積層体形成工程S2、および積層ラミネート工程S3を備え、これらの工程をこの順に行う方法である。
As shown in FIG. 3, the manufacturing method of the
金属箔積層体製造工程S1は、金属箔積層体10を製造する工程であり、図4に示すように、第1積層体形成工程S11、静電吸着工程S12、第2積層体形成工程S13、および押圧接着工程S14を、この順に行う。
図5(a)、(b)、(c)は、本発明の実施形態の金属箔積層体の製造方法の第1積層体形成工程の工程説明図である。図6(a)、(b)は、本発明の実施形態の金属箔積層体の製造方法の静電吸着工程に用いる静電吸着ステージの製造方法の一例を示す分解図および断面図である。図7は、本発明の実施形態の金属箔積層体の製造方法に用いる静電吸着ステージの絶縁シートの平面図である。図8(a)、(b)は、本発明の実施形態の金属箔積層体の製造方法の静電吸着工程の工程説明図である。図9(a)、(b)、(c)は、本発明の実施形態の金属箔積層体の製造方法の第2積層体形成工程の工程説明図である。図10は、本発明の実施形態の金属箔積層体の製造方法の押圧接着工程の工程説明図である。図11は、本発明の実施形態の金属箔積層体の製造方法で押圧接着された第2積層体にシート部材を積層させた状態を示す模式的な断面図である。
Metal foil laminated body manufacturing process S1 is a process of manufacturing metal foil laminated
FIGS. 5A, 5 </ b> B, and 5 </ b> C are process explanatory views of a first laminate forming process of the method for manufacturing a metal foil laminate according to the embodiment of the present invention. 6A and 6B are an exploded view and a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrostatic adsorption stage used in the electrostatic adsorption step of the method for manufacturing a metal foil laminate according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a plan view of an insulating sheet of an electrostatic adsorption stage used in the method for manufacturing a metal foil laminate according to the embodiment of the present invention. FIGS. 8A and 8B are process explanatory diagrams of an electrostatic adsorption process of the method for manufacturing a metal foil laminate according to the embodiment of the present invention. FIGS. 9A, 9B, and 9C are process explanatory views of a second laminate forming process of the method for manufacturing a metal foil laminate according to the embodiment of the present invention. FIG. 10 is a process explanatory diagram of a pressure bonding process of the method for manufacturing a metal foil laminate according to the embodiment of the present invention. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a sheet member is laminated on the second laminate that is pressure-bonded by the method for producing a metal foil laminate according to the embodiment of the present invention.
第1積層体形成工程S11は、アルミニウム箔3を基材1上に重ねて固定し、基材1およびアルミニウム箔3を含む第1積層体56(図5(c)参照)を形成する工程である。
本実施形態では、まず、図5(a)に示すように、基材1上に絶縁性接着剤層2を介して、アルミニウム箔シート53(金属箔シート)をラミネート接着して、被加工積層体54を形成する。
アルミニウム箔シート53は、アルミニウム箔3を形成するためのシート部材であり、アルミニウム箔3と同材質、同厚さで基材1を覆う大きさを有するシート部材である。このため、アルミニウム箔シート53は配線パターンが未形成である点のみがアルミニウム箔3と異なる。
次に、図5(b)に示すように、この被加工積層体54のアルミニウム箔シート53の表面に、配線パターンに対応するレジスト55をパターニング形成し、薬液エッチングにより、レジスト55に被覆されていないアルミニウム箔シート53をエッチングして、レジスト55が被覆されなかった部位のアルミニウム箔シート53を除去する。
なお、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。
エッチング終了後、アルミニウム箔3上のレジスト55を除去する。
このようにして、図5(c)に示すように、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り、基材1、絶縁性接着剤層2、アルミニウム箔3が積層された第1積層体56が形成される。
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。ただし、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。
以上で第1積層体形成工程S11が終了する。
1st laminated body formation process S11 is the process of forming the 1st laminated body 56 (refer FIG.5 (c)) which overlaps and fixes the
In the present embodiment, first, as shown in FIG. 5A, an aluminum foil sheet 53 (metal foil sheet) is laminated and bonded to the
The
Next, as shown in FIG. 5B, a resist 55 corresponding to the wiring pattern is formed by patterning on the surface of the
In this chemical etching, if an aluminum etching solution residue remains on the insulating
After the etching is completed, the resist 55 on the
Thus, as shown in FIG. 5 (c), the
At this time, when the surface of the
Above, 1st laminated body formation process S11 is complete | finished.
なお、本工程において、アルミニウム箔3のパターンの形成方法は、エッチングには限定されない。例えば、パターンに合わせた形状を有する金型によって、被加工積層体54のアルミニウム箔シート53を打ち抜き加工することにより、アルミニウム箔3を形成することも可能である。
In this step, the method for forming the pattern of the
次に、静電吸着工程S12を行う。本工程は、電極部となる銅箔5をアルミニウム箔3上に配置するため、後述する静電吸着ステージ60(図6(b)参照)に、少なくとも銅箔5を含む電極部形成部材を静電吸着させて、金属箔積層体10上の銅箔5の配置パターンに対応する位置関係に保持する工程である。
本実施形態では、電極部形成部材の一例として、銅箔5と導電性接着層4との積層体からなる外径d5の円形の電極部形成部材64(図8(a)等参照)を採用している。
Next, electrostatic adsorption process S12 is performed. In this step, since the
In the present embodiment, as an example of the electrode portion forming member, the circular electrode
太陽電池モジュール50の用途の回路は、太陽電池セル20の構成や太陽電池セル20の使用個数にもよるが、一例としては、1m×2m程度のサイズとなる。このため、基材1やアルミニウム箔3が形成される範囲も同程度の大きさとなり、この場合、太陽電池セル20の接続電極20aの個数は約2000個程度になる。
したがって、接続電極20aにそれぞれ接続する銅箔5も、約2000個程度配置する必要がある。
本実施形態では、このような太陽電池モジュール50の大きさに対応した静電吸着ステージを使用して、これらの銅箔5を一括して位置合わせして、アルミニウム箔3上に積層する。
Although the circuit of the application of the
Therefore, about 2000 copper foils 5 respectively connected to the
In the present embodiment, using such an electrostatic adsorption stage corresponding to the size of the
図6(a)、(b)に示すように、本工程に用いる静電吸着ステージ60の主要部は、
静電吸引力を発生するステージ本体61の表面に絶縁体シート62が貼り付けられた構成を有する。
静電吸着ステージには、吸着方式の違いによって、クーロン力型と、ジョンソン・ラベック力型とが知られており、本実施形態のステージ本体61は、クーロン力型を採用している。
すなわち、ステージ本体61は、静電吸着面61aが絶縁材料で構成され、静電吸着面61aの近傍の内部側に図示略の電極が多数配置されている。これらの電極は正極と負極とが交互に配置されており、各電極に電圧が印加されると、静電吸着面61aの近傍に電界が発生する。
このとき静電吸着面61aに吸着対象物が近接すると、電界によって吸着対象物に表面分極が起こり、吸着対象物に各電極と反対の電荷分布が発生する。吸着対象物は、この表面電荷とステージ本体61内の電極との間に発生するクーロン力によって静電吸着面61aに吸着される。
このため、ステージ本体61は、絶縁体シート62を貼り付けない状態では、静電吸着面61a上に略均一な静電吸引力を発生させることができる。ここで、略均一というのは、微視的には静電吸引力にバラツキがあってもよいが、静電吸着面61a上のどの位置でも吸着対象物が静電吸着可能であることを意味している。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the main part of the
It has the structure by which the
As the electrostatic adsorption stage, a Coulomb force type and a Johnson-Labeck force type are known depending on the adsorption method, and the stage
That is, the stage
At this time, if the object to be attracted approaches the
For this reason, the stage
絶縁体シート62は、静電吸着面61a上の静電吸引力分布を制御するとともに、電極部形成部材64の側部をガイドするための部材である。本実施形態では、図6(a)、図7に示すように、厚さt62の樹脂シートに、銅箔5の配置パターン、配置個数に合わせて形成された貫通孔62aが貫通して設けられている。貫通孔62aの内径d62aは、銅箔5の外径d5よりも大きいことが必要であるが、銅箔5を正確に位置決めできるように、d5に近いことが好ましい。例えば、d62a−d5は、100μm以下程度であることが好ましい。本実施形態では、一例として、内径d62aの値は、銅箔5の外径d5より100μmだけ大きい値を採用している。
The
絶縁体シート62は、ステージ本体61の電極への電圧印加を停止しても静電吸着面61aと密着するように、粘着剤(図示略)を介して、一方の表面62bが静電吸着面61aに貼り付けられている(図6(b)参照)。これにより、静電吸着ステージ60の吸着動作を止めても絶縁体シート62が剥がれたり位置ずれしたりしないようになっている。
絶縁体シート62の厚さt62は、貼り付けに用いる粘着剤の厚さとの和が、電極部形成部材64の厚さt64(図8(a)参照)よりも薄くなる厚さとされている。
このため、本実施形態では、静電吸着ステージ60の表面には、貫通孔62aと静電吸着面61aとで囲まれた平面視円形の凹穴部60aが形成されている。
絶縁体シート62の材質としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム、PEN(ポリエチレンナフタレート)フィルム、ポリカーボネートフィルムなどの絶縁フィルムを挙げることができる。
One
The thickness t 62 of the insulating
For this reason, in the present embodiment, the surface of the
Examples of the material of the
図8(a)に示すように、ステージ本体61の図示略の電極に電圧を印加する(以下、「静電吸着ステージ60に電圧を印加する」と言う)と、静電吸着面61aに密着した絶縁体シート62の表面62bが表面分極してステージ本体61内の電極に生じる電荷と逆の電荷が誘起される結果、絶縁体シート62に電極に向かう引力としてのクーロン力が作用する。
このとき、ステージ本体61の電極間に発生する電界は弱いため、絶縁体シート62における表面62bと反対側の表面62cは、表面分極していないか、表面分極しているとしても電極部形成部材64を静電吸着可能な静電吸引力は発生していない。
この結果、静電吸着ステージ60の表面の有効な静電吸引力分布は、凹穴部60aの底部を構成する静電吸着面61aの部位のみに発生しており、静電吸着ステージ60は、凹穴部60aにおいて電極部形成部材64を静電吸着できる。
As shown in FIG. 8A, when a voltage is applied to an electrode (not shown) of the stage body 61 (hereinafter referred to as “applying a voltage to the
At this time, since the electric field generated between the electrodes of the stage
As a result, the effective electrostatic attraction force distribution on the surface of the
静電吸着ステージ60に電極部形成部材64を静電吸着させるには、まず、図8(a)に示すように、銅箔5が上を向いた状態の電極部形成部材64をトレー63上に配置する。
トレー63には、その上方に静電吸着ステージ60を配置したときに凹穴部60aと略対向する位置に電極部形成部材64を配置できるように、電極部形成部材64よりも広い区画を形成する仕切り部63aが設けられている。このため、トレー63上に導電性接着層4を下に向けて電極部形成部材64をばらまき、トレー63に振動を与えると、電極部形成部材64が仕切り部63aで囲まれた区画内に移動して、各区画に1個ずつの電極部形成部材64が配置される。
その際、導電性接着層4が粘着力を有していると、電極部形成部材64がトレー63に付着して仕切り部63aをまたいで配置されたり、2枚以上重なってしまったりすることも考えられる。このため、本工程では、トレー63およびその周囲の雰囲気温度は、導電性接着層4のトレー63に対する粘着力を抑制可能な温度になっていることが好ましい。例えば、導電性接着層4が室温で粘着性が大きい場合において、例えば、トレー63およびその周囲の雰囲気温度を5℃程度に温度制御するなどして導電性接着層4の粘着性を抑えることが好ましい。
また、導電性接着層4の粘着を防止するために、トレー63の表面をフッ素加工しておくことも可能である。
In order to electrostatically attract the electrode
The
At that time, if the conductive
Further, in order to prevent the conductive
次に、静電吸着ステージ60に電圧を印加して、この静電吸着ステージ60を水平2軸方向に揺動させつつトレー63の上方から近づけていく。図8(b)に示すように、凹穴部60a内の静電吸着面61aに発生する静電吸引力が電極部形成部材64に作用する距離まで、静電吸着ステージ60が近づくと、凹穴部60aに対向する位置の電極部形成部材64が吸引され、その上側の銅箔5が静電吸着面61aに吸着される。
このとき、電極部形成部材64が凹穴部60aからはみ出した状態で吸引されても、電極部形成部材64が凹穴部60a内の侵入できないため、十分な静電吸引力が作用せず、静電吸着ステージ60の揺動の衝撃などによって落下してしまう。
このため、凹穴部60aにちょうど対向した位置で吸引された場合のみ、電極部形成部材64が静電吸着面61aに吸着される。
Next, a voltage is applied to the
At this time, even if the electrode
For this reason, the electrode
このように本実施形態では、静電吸着ステージ60を揺動して静電吸着動作を行うため、トレー63上に配置された電極部形成部材64の配置位置は、静電吸着ステージ60の揺動範囲内で、凹穴部60aと電極部形成部材64とが対向することができればよい。このため、静電吸着ステージ60の静止時には、太陽電池セル20における接続電極20aの配置位置と正確に一致していなくてもよい。
また、静電吸着ステージ60とトレー63とは相対的に揺動していればよく、静電吸着ステージ60を下降させつつ、トレー63を水平方向に揺動させてもよい。また、静電吸着ステージ60およびトレー63の両方を揺動させてもよい。
As described above, in the present embodiment, since the
Further, the
凹穴部60aの内周面は、電極部形成部材64の外径d5よりもわずかに大きい内径d62aを有する貫通孔62aからなるため、電極部形成部材64は凹穴部60aにガイドされ、水平方向に位置決めされた状態で静電吸着され、凹穴部60aに収容される。
また、電極部形成部材64の厚さ寸法は、静電吸着面61aから絶縁体シート62の表面62cまでの寸法よりも大きいため、静電吸着された電極部形成部材64の導電性接着層4の表面は、表面62cよりも突出している。
また、表面62cには電荷が発生していないか、発生していても微量のため、表面62cに対向する位置の電極部形成部材64は静電吸着されない。
また、各凹穴部60aに1個の電極部形成部材64が吸着されると、絶縁体シート62の表面62cと同様、吸着された電極部形成部材64の導電性接着層4の表面には、実質的に電荷が発生しないため、2個以上の電極部形成部材64が吸着されることはない。
The inner peripheral surface of the recessed
Moreover, since the thickness dimension of the electrode
In addition, since no charge is generated on the
Further, when one electrode
このようにして、凹穴部60aにそれぞれ電極部形成部材64が吸着されると、静電吸着工程S12が終了する。
Thus, when the electrode
次に、第2積層体形成工程S13を行う。本工程は、静電吸着ステージ60を第1積層体56のアルミニウム箔3上に位置決めして、静電吸着ステージ60に吸着された電極部形成部材64を、導電性接着層4を介する状態でアルミニウム箔3上に転写して第2積層体を形成する工程である。
図9(a)に示すように、電極部形成部材64を吸着した静電吸着ステージ60を、各電極部形成部材64が第1積層体56上のアルミニウム箔3の上の予め決められた位置に配置されるように位置決めする。
例えば、第1積層体56を基材1の外形や適宜形成された位置決め部の形状等に基づいて、図示略の保持台上の位置基準に対して位置決めして保持する。そして、この保持台に固定された座標系に基づいて静電吸着ステージ60の位置を移動することにより、電極部を形成すべき位置に電極部形成部材64の位置決めを行う。
各電極部形成部材64の相互の位置関係は、絶縁体シート62の貫通孔62aによって固定されているため、静電吸着ステージ60は、第1積層体56との位置関係が決まると、各電極部形成部材64が各アルミニウム箔3に対して同時に位置決めされる。
Next, 2nd laminated body formation process S13 is performed. In this step, the
As shown in FIG. 9A, the
For example, the first
Since the mutual positional relationship between the electrode
次に、図9(b)に示すように、静電吸着ステージ60を、各電極部形成部材64の導電性接着層4とアルミニウム箔3とが近接するか、互いに当接する位置まで下降させる。ここで近接させる場合の距離は、静電吸着ステージ60の電圧印加を停止したときに、電極部形成部材64の保持位置が変わらないようにアルミニウム箔3上に落下できる程度の距離とする。例えば、表面62cとアルミニウム箔3との間の距離が、電極部形成部材64の厚さd64以下とすれば、電極部形成部材64が落下する際に貫通孔62aの内径の範囲に確実に落下するため好ましい。
本実施形態では、絶縁体シート62の表面62cは、静電吸着ステージ60に保持された電極部形成部材64の導電性接着層4よりも引っ込んでいる。このため、導電性接着層4がアルミニウム箔3と当接する位置まで静電吸着ステージ60を下降させても、絶縁体シート62の表面62cはアルミニウム箔3から離間した位置にある。これにより、表面62cにはアルミニウム箔3から外力が作用しないため、表面62cがアルミニウム箔3と接触する場合に比べると、絶縁体シート62の寿命を向上することができる。
Next, as shown in FIG. 9B, the
In the present embodiment, the
次に、静電吸着ステージ60への電圧印加を停止する。これにより、各電極部形成部材64に作用する静電吸引力が消失するため、電極部形成部材64がアルミニウム箔3と離れている場合にも、重力で落下して、導電性接着層4がアルミニウム箔3の表面に積層配置される。
このとき、アルミニウム箔3の温度や、アルミニウム箔3および導電性接着層4の周囲の雰囲気温度を導電性接着層4の粘着性が発現する温度にしておくことが好ましい。例えば、アルミニウム箔3の温度や、アルミニウム箔3および導電性接着層4の周囲の雰囲気温度を20℃から40℃程度としておく。
これにより、導電性接着層4がある程度の粘着性を有するため、アルミニウム箔3上の電極部形成部材64の位置が安定しやすくなる。
この状態から、図9(c)に示すように、静電吸着ステージ60を上方に移動する。このようにして、静電吸着ステージ60に保持されていた電極部形成部材64は、アルミニウム箔3の表面に転写され、第1積層体56のアルミニウム箔3上に電極部形成部材64が積層された第2積層体66が形成される。
以上で、第2積層体形成工程S13が終了する。
Next, voltage application to the
At this time, the temperature of the
Thereby, since the conductive
From this state, as shown in FIG. 9C, the
Above, 2nd laminated body formation process S13 is complete | finished.
このように、本工程では、第1積層体56のアルミニウム箔3上に、静電吸着ステージ60に予め位置決めした状態で静電吸着した電極部形成部材64を、静電吸着ステージ60から一括して転写することにより、第1積層体56上にすべての電極部形成部材64を同時に転写することができる。このため、例えば、ロボットなどを用いて、アルミニウム箔3上に電極部形成部材64を1個ずつ位置決めして配置していく場合に比べて、迅速に配置作業を行うことができるため、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
また、各電極部形成部材64の配置精度は、絶縁体シート62の貫通孔62aの位置精度と、静電吸着ステージ60の位置合わせ精度とによって決まるため、位置精度の再現性に優れている。
なお、本実施形態では、多数の電極部形成部材64を一度に静電吸着するため、ごくまれには何らかの理由で吸着不良が発生することも考えられる。このため、形成された第2積層体66は、電極部形成部材64の抜けがないか検査して、万一抜けがあれば、電極部形成部材64を追加する。
また、万一、転写不良により、一部の電極部形成部材64の位置がずれてしまったり、電極部形成部材64が反転したりする場合でも、本工程では、電極部形成部材64はアルミニウム箔3に自重で積層され導電性接着層4の粘着性により動きにくくなっているのみであるため、個別に配置位置を修正することも可能である。
Thus, in this step, the electrode
Moreover, since the arrangement accuracy of each electrode
In the present embodiment, since a large number of electrode
Further, even if the positions of some of the electrode
次に、押圧接着工程S14を行う。本工程は、図10に示すように、第2積層体66を加熱するとともに積層方向に押圧して、導電性接着層4を硬化させることにより、アルミニウム箔3と銅箔5とを互いに導通した状態で接着する工程である。
本実施形態では、一例として、まず第2積層体66を、大気開放ラミネートローラーを用いて加熱プレラミネートしてから、熱風オーブンに入れて導電性接着層4を硬化させる。これら加熱プレラミネートおよび熱風オーブンによる加熱硬化の加圧条件、加熱条件は、導電性接着層4の特性に応じて適宜設定する。
Next, the press bonding step S14 is performed. In this step, as shown in FIG. 10, the second
In the present embodiment, as an example, the
加熱プレラミネート時の温度は、導電性接着層4が柔軟性を有する温度に設定する。このとき、第2積層体66が大気開放ラミネートローラーから加圧を受けることで、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。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。銅箔5側に酸化膜が生じている場合も同様にして導電性の粒子体が、酸化膜を突き破ることで銅箔5の銅と接触する。
この結果、加圧により、導電性接着層4内で導電性の粒子体同士が接触し合うとともに酸化膜を突き破ってアルミニウム箔3および銅箔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。
The temperature at the time of heating prelaminating is set to a temperature at which the conductive
As a result, due to the pressurization, the conductive particles in the conductive
次に、第2積層体66を熱風オーブンで加熱して、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。
バックシート6を必要としない太陽電池モジュールを製造する場合には、このようにして押圧接着された第2積層体66が、太陽電池モジュールを形成するための金属箔積層体になる。このため、押圧接着工程S14が終了し、図3に示す太陽電池モジュール積層体形成工程S2に移行する。
本実施形態では、太陽電池モジュール50がバックシート6を有するため、図11に示すように、第2積層体66にバックシート6を積層させて金属箔積層体10を形成する。
すなわち、基材1の導電性接着層4と反対側に、バックシート6を積層させる。バックシート6の積層方法は、バックシート6の材質に応じた適宜の積層方法を採用することができる。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たり、アルミニウム箔やアルミニウム箔と適宜の樹脂との複合積層フィルムを、接着剤を用いて接着したりすることができる。
このようにして金属箔積層体10が製造される。
以上で、押圧接着工程S14が終了するとともに、金属箔積層体製造工程S1が終了する。
Next, the 2nd
When a solar cell module that does not require the
In this embodiment, since the
That is, the
In this way, the
With the above, the press bonding step S14 is completed, and the metal foil laminate manufacturing step S1 is completed.
このようにして製造される金属箔積層体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。
According to the
次に、図2に示すフローに戻り、太陽電池モジュール積層体形成工程S2を行う。
図12(a)、(b)は、本発明の実施形態の太陽電池モジュールの製造方法の太陽電池モジュール積層体形成工程の工程説明図である。
Next, returning to the flow shown in FIG. 2, the solar cell module laminate forming step S <b> 2 is performed.
12 (a) and 12 (b) are process explanatory views of a solar cell module laminate forming step of the method for manufacturing the solar cell module according to the embodiment of the present invention.
本工程は、図12(a)、(b)に示すように、金属箔積層体10と、金属箔積層体10の銅箔5上に配置された導電接続材7と、接続電極20aを導電接続材7上に位置合わせして配置した太陽電池セル20と、金属箔積層体10と太陽電池セル20の裏面20cとの間および太陽電池セル20の受光面20b上にそれぞれ配置された封止材30A、30Bと、封止材30B上で金属箔積層体10を覆う位置に配置された透光性基板40とを積層して太陽電池モジュール積層体70を形成する工程である。
ここで、封止材30A、30Bは、封止材30と同材質のシート部材であり、後述する積層ラミネート工程S3により熱溶融することで一体化されて太陽電池モジュール50の封止材30を形成するものである。
封止材30Aには、アルミニウム箔3上の電極部である導電性接着層4および銅箔5がそれぞれ挿通可能な貫通孔30aが設けられている。
In this step, as shown in FIGS. 12A and 12B, the
Here, the sealing
The sealing
これらの積層手順は、特に限定されないが、以下に一例について説明する。
まず、金属箔積層体10の銅箔5上に導電接続材7を配置する。
導電接続材7は、単に配置するだけでもよいが、例えば、導電接続材7がはんだの場合には、はんだボールを銅箔5に配置して加熱溶融させるか、或いは加熱溶融したはんだを銅箔5上に滴下することも可能である。
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。
Although these lamination | stacking procedures are not specifically limited, An example is demonstrated below.
First, the conductive connecting
The conductive connecting
In this state, the molten solder spreads on the
次に、封止材30Aを積層する。すなわち、封止材30Aの貫通孔30aを各銅箔5の位置に合わせて封止材30Aを金属箔積層体10上に積層することで、各銅箔5が対応する各貫通孔30aの内側に挿入された状態で、封止材30Aを積層することができる。
次に、導電接続材7上に接続電極20aの位置を合わせて太陽電池セル20を積層させる。
次に、太陽電池セル20の受光面20b上に、封止材30Bおよび透光性基板40をこの順に積層させる。
以上で太陽電池モジュール積層体70が形成される。
Next, the sealing
Next, the
Next, the sealing
Thus, the solar cell module stacked
次に、積層ラミネート工程S3を行う。
図13は、本発明の実施形態の太陽電池モジュールの製造方法の積層ラミネート工程の工程説明図である。
Next, a lamination laminating step S3 is performed.
FIG. 13 is a process explanatory diagram of a laminating and laminating process of the method for manufacturing a solar cell module according to the embodiment of the present invention.
本工程は、図13に示すように、太陽電池モジュール積層体70をラミネートし、その際に加熱された導電接続材7をによって銅箔5と太陽電池セル20の接続電極20aとを電気的に接続して、太陽電池モジュール50を形成する工程である。
具体的には、太陽電池モジュール積層体70を、モジュールラミネーターを用いてラミネートする。
ラミネートの加熱条件は、封止材30A、30Bが熱溶融するとともに、導電接続材7による電気接続が可能となる条件に適宜設定する。
導電接続材7による電気接続が可能な加熱条件は、導電接続材7の材質により異なる。例えば、導電接続材7がはんだである場合には、はんだを溶融を起こす加熱条件とする。また、導電接続材7が、例えば、銀ペーストなどの導電性ペーストである場合には、加熱により導電性ペーストが硬化して導電性が発現する加熱条件とする。
In this step, as shown in FIG. 13, the solar
Specifically, the solar
The heating condition of the laminate is appropriately set to a condition in which the
The heating conditions that allow electrical connection by the conductive connecting
このようにして本工程を行うことにより、封止材30A、30Bが熱溶融して、金属箔積層体10および透光性基板40とラミネート接着されるとともに、それらの間に、太陽電池セル20を封止する封止材30の層が形成される。また、銅箔5と接続電極20aとが導電接続材7を介して互いに電気的に接続される。
以上で、積層ラミネート工程S3が終了し、太陽電池モジュール50が製造される。
By performing this process in this manner, the sealing
With the above, the lamination laminating step S3 is finished, and the
このように製造される太陽電池モジュール50では、金属箔積層体10において、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。
In the
For this reason, when solder is used as the conductive connecting
In addition, due to the difference in wettability between the
As a result, the self-alignment positioning of the solder is possible, and the solder application process cost can be reduced. In addition, the
以上に説明した本実施形態の金属箔積層体10の製造方法によれば、静電吸着ステージ60によって電極部形成部材64を電極部の配置パターンに対応する位置関係に吸着してから、導電性接着層4を介する状態で電極部形成部材64を第1積層体56の銅箔5上に転写して第2積層体66を形成し、この第2積層体66を積層方向に押圧して接着する。このため、アルミニウム箔3が表面に酸化膜を有する金属箔からなる場合でも、アルミニウム箔3と導通可能な電極部を、酸化膜除去のための薬液処理を行うことなく、しかも迅速に形成することができる。このため、金属箔積層体10の製造コストを低減することができる。
また、本実施形態の太陽電池モジュールの製造方法は、金属箔積層体10を製造してから、金属箔積層体10を用いて太陽電池モジュール50を製造する方法であるため、金属箔積層体10の製造時間や製造コストが低減できる。このため、太陽電池モジュール50を迅速かつ安価に製造することができる。
According to the method for manufacturing the
Moreover, since the manufacturing method of the solar cell module of this embodiment is the method of manufacturing the
[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の製造方法について説明する。
図14は、本発明の実施形態の第1変形例の金属箔積層体の製造方法の工程フローを示すフローチャートである。
[First Modification]
Next, the manufacturing method of the metal foil laminated body of the 1st modification of this embodiment is demonstrated.
FIG. 14 is a flowchart showing a process flow of a method for manufacturing a metal foil laminate according to a first modification of the embodiment of the present invention.
本変形例の金属箔積層体の製造方法は、上記実施形態と同様の金属箔積層体10を製造する方法であり、図14に示すように、第1積層体形成工程S31、静電吸着工程S32、第2積層体形成工程S33、押圧接着工程S34、およびパターン形成工程S35を、この順に行う。
また、本変形例の太陽電池モジュールの製造方法は、図3に示すように、上記実施形態の太陽電池モジュールの製造方法の金属箔積層体製造工程S1に代えて、金属箔積層体製造工程S21を行うことにより、上記実施形態と同様の太陽電池モジュール50を製造する方法である。ここで、金属箔積層体製造工程S21は、上記第1積層体形成工程S31、静電吸着工程S32、第2積層体形成工程S33、押圧接着工程S34、およびパターン形成工程S35からなる工程である。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
The manufacturing method of the metal foil laminated body of this modification is a method of manufacturing the metal foil laminated
Moreover, as shown in FIG. 3, the manufacturing method of the solar cell module of this modification is replaced with metal foil laminated body manufacturing process S1 of the manufacturing method of the solar cell module of the said embodiment, and metal foil laminated body manufacturing process S21. This is a method for manufacturing the
Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the above embodiment.
本変形例の第1積層体形成工程S31は、図5(a)に示すように、基材1に絶縁性接着剤層2を介してアルミニウム箔シート53を固定した積層体を第1積層体84として形成する工程である。すなわち、本工程は、上記実施形態の第1積層体形成工程S11において金属箔シートの除去加工によりパターンを形成する工程を省略した工程である。
In the first laminated body forming step S31 of this modification, as shown in FIG. 5A, the laminated body in which the
次に、静電吸着工程S32を行う。本工程は、上記実施形態の静電吸着工程S12と全く同様の工程である。
次に、第2積層体形成工程S33を行う。本工程は、上記実施形態の第2積層体形成工程S13において、第1積層体56を第1積層体84に代えた点のみが異なる。静電吸着ステージ60と第1積層体84との位置合わせは、上記実施形態と同様に、基材1の外形や適宜形成された位置決め部の形状等に基づいて行うことで、アルミニウム箔3を形成しない状態でも同様に位置合わせすることができる。
次に、押圧接着工程S34を行う。本工程は、上記実施形態の押圧接着工程S14において、第1積層体56を第1積層体84に代えた点のみが異なる。
Next, electrostatic adsorption process S32 is performed. This step is exactly the same as the electrostatic adsorption step S12 of the above embodiment.
Next, 2nd laminated body formation process S33 is performed. This step is different only in that the first
Next, the press bonding step S34 is performed. This step is different only in that the first
次に、パターン形成工程S35を行う。本工程は、第1積層体84のアルミニウム箔シート53の一部を除去加工して、アルミニウム箔シート53にパターンを形成したアルミニウム箔3を形成する工程である。
アルミニウム箔3は、上記実施形態の第1積層体形成工程S11と同様にして、例えば、アルミニウム箔シート53をエッチングしたり、打ち抜き加工したりすることにより形成することができる。
Next, pattern formation process S35 is performed. This process is a process of removing a part of the
The
本変形例によれば、アルミニウム箔シート53にパターンを形成するタイミングが異なるのみで、上記実施形態と同様の金属箔積層体10、太陽電池モジュール50を製造することができるため、上記実施形態と同様の効果を備える。
ただし、上記実施形態では、第2積層体形成工程S13において、絶縁体シート62の表面62cがパターン化されたアルミニウム箔3の外形エッジや絶縁性接着剤層2と対向するのに対して、本変形例では、第2積層体形成工程S33において、表面62cはアルミニウム箔シート53の表面のみと対向する。
このため、例えば、絶縁体シート62の表面62cの高さを電極部形成部材64の導電性接着層4の表面と同等以上にする場合でも、第2積層体形成工程S33において表面62cは面状のアルミニウム箔シート53のみと当接する。この場合、アルミニウム箔3の外形エッジや絶縁性接着剤層2と当接する場合と比べて、絶縁体シート62の寿命を向上することができる。
According to the present modification, the
However, in the above-described embodiment, in the second laminated body forming step S13, the
Therefore, for example, even when the height of the
[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の製造方法について説明する。
図15(a)は、本発明の実施形態の第2変形例の金属箔積層体の製造方法によって製造された金属箔積層体の概略構成を示す模式的な断面図である。
[Second Modification]
Next, the manufacturing method of the metal foil laminated body of the 2nd modification of this embodiment is demonstrated.
Fig.15 (a) is typical sectional drawing which shows schematic structure of the metal foil laminated body manufactured by the manufacturing method of the metal foil laminated body of the 2nd modification of embodiment of this invention.
本変形例による金属箔積層体10Aは、図15(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。
As shown in FIG. 15A, the
10A of metal foil laminated bodies can be used instead of the metal foil laminated
Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the above embodiment.
本変形例の第2積層体形成工程S13では、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。
In the second laminated body forming step S13 of the present modification, after the
Thereby, since the surface of the
For this reason, according to this modification, even if it takes time until the soldering which connects the
[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の製造方法について説明する。
図15(b)は、本発明の実施形態の第3変形例の金属箔積層体の製造方法によって製造された金属箔積層体の概略構成を示す模式的な断面図である。
[Third Modification]
Next, the manufacturing method of the metal foil laminated body of the 3rd modification of this embodiment is demonstrated.
FIG.15 (b) is typical sectional drawing which shows schematic structure of the metal foil laminated body manufactured by the manufacturing method of the metal foil laminated body of the 3rd modification of embodiment of this invention.
本変形例による金属箔積層体10Bは、図15(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。
As shown in FIG. 15B, the
When using solder as the conductive connecting
Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the above embodiment.
本変形例の第2積層体形成工程S13では、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。
In the second laminated body forming step S13 of this modification, after the
Thereby, since the surface of the
For this reason, according to this modification, even if it takes time until the soldering which connects the
[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の製造方法について説明する。
図15(c)は、本発明の実施形態の第4変形例の金属箔積層体の製造方法によって製造された金属箔積層体の概略構成を示す模式的な断面図である。
[Fourth Modification]
Next, the manufacturing method of the metal foil laminated body of the 4th modification of this embodiment is demonstrated.
FIG.15 (c) is typical sectional drawing which shows schematic structure of the metal foil laminated body manufactured by the manufacturing method of the metal foil laminated body of the 4th modification of embodiment of this invention.
本変形例による金属箔積層体10Cは、図15(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。
As shown in FIG. 15C, a
10 C of metal foil laminated bodies can be used instead of the metal foil laminated
Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the above embodiment.
本変形例の第2積層体形成工程S13では、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。
In the second laminated body forming step S13 of this modification, after the
Thereby, since the surface of the
For this reason, according to this modification, the
[第5変形例]
次に、本実施形態の第5変形例の太陽電池モジュールの製造方法について説明する。
図16は、本発明の実施形態の第5変形例の太陽電池モジュールの製造方法の工程フローを示すフローチャートである。
[Fifth Modification]
Next, the manufacturing method of the solar cell module of the 5th modification of this embodiment is demonstrated.
FIG. 16: is a flowchart which shows the process flow of the manufacturing method of the solar cell module of the 5th modification of embodiment of this invention.
上記実施形態では、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。
本変形例の太陽電池モジュールの製造方法は、このような変形例の一つであり、図16に示すように、第1積層体形成工程S41、静電吸着工程S42、第2積層体形成工程S43、太陽電池モジュール積層体形成工程S44、および積層ラミネート工程S45を備え、これらの工程をこの順に行う方法である。
In the said embodiment, although the metal foil laminated
For example, the curing of the conductive
The manufacturing method of the solar cell module of this modification is one of such modifications, and as shown in FIG. 16, the first stacked body forming step S41, the electrostatic adsorption step S42, and the second stacked body forming step. The method includes S43, a solar cell module laminate forming step S44, and a laminate laminate step S45, and performing these steps in this order.
本変形例の第1積層体形成工程S41、静電吸着工程S42は、上記実施形態の第1積層体形成工程S11、静電吸着工程S12と全く同様の工程である。 The first laminated body forming step S41 and the electrostatic adsorption step S42 of the present modification are exactly the same as the first laminated body forming step S11 and the electrostatic adsorption step S12 of the above embodiment.
本変形例の第2積層体形成工程S43では、上記実施形態の第2積層体形成工程S13におけると同様にして、第1積層体56に電極部形成部材64を転写積層して第2積層体66を形成する。ただし、第2積層体66はただちに押圧接着が行われるわけではないため、転写された電極部形成部材64の位置がずれないように、適宜加熱して導電性接着層4の粘着性を高めたり、電極部形成部材64の導電性接着層4がアルミニウム箔3に確実に密着するように、適宜押圧したりしてもよい。
以上で、第2積層体形成工程S43が終了する。
In the second laminated body forming step S43 of the present modification, the electrode
Above, 2nd laminated body formation process S43 is complete | finished.
次に、本変形例の太陽電池モジュール積層体形成工程S44を行う。本工程では、導電性接着層4が硬化していない第2積層体66を用いて、太陽電池モジュール積層体70を形成する点が、上記実施形態の太陽電池モジュール積層体形成工程S2と異なる。
すなわち、導電性接着層4が硬化していない第2積層体66の下面には、未接着のバックシート6を適宜の接着剤などを介して配置する。また、第2積層体66のアルミニウム箔3側の表面には、上記実施形態と同様に、封止材30A、導電接続材7、太陽電池セル20、封止材30B、透光性基板40を積層させる。
以上で、太陽電池モジュール積層体形成工程S44が終了する。
Next, the solar cell module laminated body formation process S44 of this modification is performed. In this process, the point which forms the solar cell module laminated
That is, the
Above, solar cell module laminated body formation process S44 is complete | finished.
次に、本変形例の積層ラミネート工程S45では、モジュールラミネーターを用いて、太陽電池モジュール積層体70をラミネートするが、ラミネートの加熱条件および加圧条件を、上記実施形態の条件に加えて、導電性接着層4によってアルミニウム箔3と銅箔5とが導通するように、上記実施形態の押圧接着工程S14における加圧条件、加熱条件を加味して設定する点が、上記実施形態と異なる。
Next, in the lamination laminating step S45 of the present modification, the solar
本変形例によれば、導電性接着層4の硬化を、積層ラミネート工程S45にて行うことにより、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。
これにより、第2積層体形成工程S43において、第2積層体66の加熱プレラミネートおよび熱風オーブンによる加熱硬化を省略することができる。
このため、上記実施形態の第2積層体形成工程S13に比べて、第2積層体形成工程S43を簡素化することができる。また、太陽電池モジュール50の製造コストを削減することができる。
According to the present modification, the conductive
Thereby, in 2nd laminated body formation process S43, the heating pre-lamination of the 2nd
For this reason, compared with 2nd laminated body formation process S13 of the said embodiment, 2nd laminated body formation process S43 can be simplified. Moreover, the manufacturing cost of the
なお、上記に説明した本発明の金属箔積層体の製造方法および太陽電池モジュールの製造方法は、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。
In addition, the manufacturing method of the metal foil laminated body of this invention demonstrated above and the manufacturing method of a solar cell module are not limited to the above-mentioned embodiment and the form of each modification, and do not deviate from the summary of this invention. Changes, substitutions, and deletions of appropriate configurations and materials can be made within the scope, and these are also included in the present invention.
Moreover, all the components described above can be implemented in appropriate combination.
上述の実施形態では、静電吸着面61aに絶縁体シート62を設けることにより静電吸引力分布を発生させた場合の例で説明した。このような方法によれば、電極部形成部材64の配置パターンが異なる金属箔積層体10を製造する場合に、絶縁体シート62のみを交換するのみでよいため、ステージ本体61として汎用の装置を利用して、配置パターンが異なる金属箔積層体10を製造することができる。
ただし、電極部形成部材64の配置パターンが一定している場合には、その配置パターンに対応した静電吸引力分布を有する静電吸着ステージを用いてもよい。例えば、ステージ本体61の内部の電極の配置を適宜設定したり、静電吸着面の材質や形状を変更したりすることで、特定の静電吸引力分布を発生させてもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the electrostatic attraction force distribution is generated by providing the
However, when the arrangement pattern of the electrode
上述の実施形態では、電極部形成部材64として、銅箔5と導電性接着層4とを積層した場合の例で説明したが、例えば、印刷などによってアルミニウム箔3上に予め導電性接着層4を形成しておくなどして、銅箔5を電極部形成部材として、静電吸着ステージ60に吸着してもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
上述の実施形態では、絶縁体シート62の表面62cの静電吸着面61aからの高さが電極部形成部材64の厚さよりも低い場合の例で説明したが、電極部形成部材64の厚さ以上の高さでもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the height of the
上述の実施形態では、金属箔積層体10は、バックシート6を備える場合の例で説明したが、バックシート6を要しない太陽電池モジュールを製造する場合には、バックシート6を積層する工程を省略してもよい。
In above-mentioned embodiment, although the metal foil laminated
上述の実施形態および第1変形例では、アルミニウム箔シート53を基材1に重ねて固定した後にアルミニウム箔シート53の一部を除去加工してアルミニウム箔3を形成する場合の例で説明したが、予めパターン形成されたアルミニウム箔3を基材1に転写してもよい。
In the above-described embodiment and the first modified example, the
上述の第1変形例では、第1の金属箔がパターン形成されている金属箔積層体10を製造する場合の例で説明したが、金属箔積層体は第1の金属箔がパターン形成されていなくてもよい。例えば、第1変形例において、押圧接着工程S34までの工程を行う業者と、パターン形成工程S35を行う業者とが異なる場合、パターン形成工程S35を行う前の第1積層体84を金属箔積層体として出荷して、パターン形成工程S35の加工先に渡すことが可能である。
In the first modified example described above, the example of manufacturing the
上述の実施形態および各変形例では、金属箔積層体が、太陽電池モジュールの一部を構成する場合の例で説明したが、本発明における金属箔積層体は太陽電池モジュールに用いるものには限定されない。すなわち金属箔積層体の用途は任意である。
例えば、アルミニウム箔3のパターンの形状を適宜変更することにより、種々の製品として用いたり、種々の製品の製造に用いたりすることができる。例えば、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積層体として用いることもできる。
また、アルミニウム箔3のパターンの用途は特に限定されない。例えば、導電路を形成する配線パターン、静電気を蓄積する電極パターン、シールドパターン、表示パターンなど、金属箔で形成されたいかなる用途のパターンも可能である。
In the above-mentioned embodiment and each modification, although the metal foil laminated body demonstrated in the example in the case of comprising a part of solar cell module, the metal foil laminated body in this invention is limited to what is used for a solar cell module. Not. That is, the use of the metal foil laminate is arbitrary.
For example, by appropriately changing the shape of the pattern of the
Moreover, the use of the pattern of the
上述の実施形態では、第1の金属箔がアルミニウム箔3、第2の金属箔が銅箔5の場合の例で説明した。このようにすれば、使用量が多い第1の金属箔が安価な材料であり、電極として用いる第2の金属箔が電気接続性の良好な材料となる。ただし、これは一例であって、第1の金属箔および第2の金属箔の材質は特に限定されない。
例えば、両方ともアルミニウム箔、または銅箔の構成としてもよいし、第1の金属箔を銅箔、第2の金属箔をアルミニウム箔としてもよい。
また、いずれの金属箔も、他の金属箔、例えば、ニッケル、スズ、亜鉛、およびこれらの合金による金属箔や、金箔、銀箔などの採用が可能である。
また、第2の金属箔は、導電接続材の材質に応じて、電気接続性や耐久性を考慮して適宜選定することが重要である。例えば、導電接続材として、はんだを用いる場合には、はんだと合金形成が可能な材料として、銅、ニッケル、スズ、亜鉛、およびこれらの合金を使用することが好ましい。
In the above-described embodiment, an example in which the first metal foil is the
For example, both may be configured as an aluminum foil or a copper foil, the first metal foil may be a copper foil, and the second metal foil may be an aluminum foil.
In addition, any metal foil such as a metal foil made of nickel, tin, zinc, or an alloy thereof, a gold foil, or a silver foil can be used as any metal foil.
In addition, it is important that the second metal foil is appropriately selected in consideration of electrical connectivity and durability according to the material of the conductive connecting material. For example, when solder is used as the conductive connecting material, it is preferable to use copper, nickel, tin, zinc, and alloys thereof as materials capable of forming an alloy with the solder.
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。
In the above-described embodiment, solder or silver paste is provided as the conductive connecting
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。
In the above-described embodiment, the insulating
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。
In the above-described embodiment, the example in which the outer peripheral side of the
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。
In the above-described embodiment, the
1 基材
2 絶縁性接着剤層
3 アルミニウム箔(第1の金属箔)
4 導電性接着層(導電性接着剤)
5 銅箔(第2の金属箔、電極部)
6 バックシート(シート部材)
7 導電接続材
8 絶縁性樹脂
10、10A、10B、10C、10D 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、30A、30B 封止材
40 透光性基板
50 太陽電池モジュール
53 アルミニウム箔シート(金属箔シート)
56、84 第1積層体
60 静電吸着ステージ
60a 凹穴部
61 ステージ本体
61a 静電吸着面
62 絶縁体シート
62a 貫通孔
63 トレー
63a 仕切り部
64 電極部形成部材
66 第2積層体
70 太陽電池モジュール積層体
S1、S21 金属箔積層体製造工程
S2、S44 太陽電池モジュール積層体形成工程
S3、S45 積層ラミネート工程
S11、S31、S41 第1積層体形成工程
S12、S32、S42 静電吸着工程
S13、S33、S43 第2積層体形成工程
S14、S34 押圧接着工程
S35 パターン形成工程
DESCRIPTION OF
4 Conductive adhesive layer (conductive adhesive)
5 Copper foil (second metal foil, electrode part)
6 Back sheet (sheet member)
7 Conductive connection material 8 Insulating
56, 84 1st laminated
Claims (8)
前記第1の金属箔を前記基材上に重ねて固定し、前記基材および前記第1の金属箔を含む第1積層体を形成する第1積層体形成工程と、
前記電極部を形成するために少なくとも前記第2の金属箔を含んだ電極部形成部材を、前記電極部の配置パターンに対応する位置関係に保持する静電吸引力分布を静電吸着ステージの表面に発生させて、前記電極部形成部材を前記静電吸着ステージの表面に吸着する静電吸着工程と、
前記静電吸着ステージを前記第1積層体の前記第1の金属箔上に位置決めして、前記静電吸着ステージに吸着された前記電極部形成部材を、導電性接着剤を介する状態で前記第1の金属箔上に転写して第2積層体を形成する第2積層体形成工程と、
前記第2積層体を加熱するとともに積層方向に押圧して、前記導電性接着剤を硬化させることにより、前記第1の金属箔と前記第2の金属箔とを互いに導通した状態で接着する押圧接着工程と
を備える金属箔積層体の製造方法。 A sheet-like base material, a first metal foil that is fixed over the base material, and a second metal foil that is fixed over the first metal foil so as to be electrically connected to the first metal foil A method for producing a metal foil laminate comprising an electrode part including a metal foil,
A first laminate forming step of forming the first laminate including the substrate and the first metal foil by fixing the first metal foil on the substrate;
An electrostatic attraction force distribution for holding an electrode part forming member including at least the second metal foil in a positional relationship corresponding to the arrangement pattern of the electrode part in order to form the electrode part. An electrostatic adsorption step of attracting the electrode part forming member to the surface of the electrostatic adsorption stage,
The electrostatic adsorption stage is positioned on the first metal foil of the first laminate, and the electrode part forming member adsorbed on the electrostatic adsorption stage is placed in a state through a conductive adhesive. A second laminated body forming step of forming a second laminated body by transferring it onto one metal foil;
Pressing in the state where the first metal foil and the second metal foil are electrically connected to each other by heating the second laminated body and pressing in the laminating direction to cure the conductive adhesive. The manufacturing method of a metal foil laminated body provided with an adhesion process.
略均一な静電吸引力分布を形成する静電吸着面に、前記電極部形成部材が収容可能とされた貫通孔が前記電極部の配置パターンに合わせて形成された絶縁体シートを設けることにより、前記静電吸引力分布を発生させることを特徴とする請求項1に記載の金属箔積層体の製造方法。 In the electrostatic adsorption step,
By providing an insulating sheet in which through holes in which the electrode part forming member can be accommodated are formed in accordance with the arrangement pattern of the electrode parts on an electrostatic attraction surface that forms a substantially uniform electrostatic attraction force distribution The method for producing a metal foil laminate according to claim 1, wherein the electrostatic attraction force distribution is generated.
その表面の前記静電吸着面からの高さが、前記電極部形成部材部材の厚さより低くなるように設ける
ことを特徴とする請求項2に記載の金属箔積層体の製造方法。 The insulator sheet is
The method for producing a metal foil laminate according to claim 2, wherein a height of the surface from the electrostatic adsorption surface is provided to be lower than a thickness of the electrode part forming member.
前記第1積層体は、
前記基材の前記第1の金属箔と反対側に、シート部材を積層させて形成する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属箔積層体の製造方法。 In the first laminate forming step,
The first laminate is
The method for producing a metal foil laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein a sheet member is laminated on the side of the substrate opposite to the first metal foil.
前記基材上に該基材を覆う金属箔シートを重ねて固定してから、該金属箔シートの一部を除去加工することにより、パターンが形成された形状の前記第1の金属箔を形成する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属箔積層体の製造方法。 In the first laminate forming step,
The metal foil sheet covering the base material is stacked and fixed on the base material, and then a part of the metal foil sheet is removed to form the first metal foil having a pattern-formed shape. The manufacturing method of the metal foil laminated body of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
前記基材上に該基材を覆う金属箔シートを重ねて固定することにより前記第1の金属箔を形成し、
前記押圧接着工程を行った後に、
前記第1の金属箔の一部を除去加工して、前記第1の金属箔にパターンを形成するパターン形成工程を備える
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属箔積層体の製造方法。 In the first laminate forming step,
Forming the first metal foil by stacking and fixing a metal foil sheet covering the substrate on the substrate,
After performing the pressure bonding step,
The metal according to any one of claims 1 to 4, further comprising a pattern forming step of removing a part of the first metal foil to form a pattern on the first metal foil. Manufacturing method of foil laminated body.
前記金属箔積層体と、該金属箔積層体の前記第2の金属箔上に配置された導電接続材と、裏面に設けた接続電極を前記導電接続材上に位置合わせして配置した太陽電池セルと、前記金属箔積層体と前記太陽電池セルの裏面との間および前記太陽電池セルの受光面上に配置された封止材と、該封止材上で前記金属箔積層体を覆う位置に配置された透光性前面板とを積層して太陽電池モジュール積層体を形成する太陽電池モジュール積層体形成工程と、
前記太陽電池モジュール積層体をラミネートし、その際に加熱された前記導電接続材によって前記第2の金属箔と前記太陽電池セルの前記接続電極とを電気的に接続して、太陽電池モジュールを形成する積層ラミネート工程と
を備える太陽電池モジュールの製造方法。 A metal foil laminate production process for producing the metal foil laminate by the metal foil laminate production method according to claim 5,
The solar cell in which the metal foil laminate, the conductive connection material arranged on the second metal foil of the metal foil laminate, and the connection electrode provided on the back surface are arranged on the conductive connection material. A cell, a sealing material disposed between the metal foil laminate and the back surface of the solar battery cell and on a light receiving surface of the solar battery cell, and a position covering the metal foil laminate on the sealing material A solar cell module laminate forming step of forming a solar cell module laminate by laminating a translucent front plate disposed in
The solar cell module laminate is laminated, and the second metal foil and the connection electrode of the solar cell are electrically connected by the conductive connecting material heated at that time to form a solar cell module The manufacturing method of a solar cell module provided with the lamination laminating process to do.
電極部を形成するために少なくとも第2の金属箔を含んだ電極部形成部材を、前記電極部の配置パターンに対応する位置関係に保持する静電吸引力分布を静電吸着ステージの表面に発生させて、前記電極部形成部材を前記静電吸着ステージの表面に吸着する静電吸着工程と、
前記静電吸着ステージを前記第1積層体の前記第1の金属箔上に位置決めして、前記静電吸着ステージに吸着された前記電極部形成部材を、導電性接着剤を介する状態で前記第1の金属箔上に転写して第2積層体を形成する第2積層体形成工程と、
前記第2積層体と、該第2積層体の前記第2の金属箔上に配置された導電接続材と、裏面に設けた接続電極を前記導電接続材上に位置合わせして配置した太陽電池セルと、前記第2積層体と前記太陽電池セルの裏面との間および前記太陽電池セルの受光面上に配置された封止材と、該封止材上で前記第2積層体を覆う位置に配置された透光性前面板とを積層して太陽電池モジュール積層体を形成する太陽電池モジュール積層体形成工程と、
前記太陽電池モジュール積層体をラミネートし、その際に前記第1の金属箔と前記第2の金属箔とを積層方向に押圧して前記導電接着剤を介して導通させるとともに、加熱された前記導電接続材によって前記第2の金属箔と前記太陽電池セルの前記接続電極とを電気的に接続して、太陽電池モジュールを形成する積層ラミネート工程と
を備える太陽電池モジュールの製造方法。 After bonding the metal foil sheet covering the base material on the base material, by removing a part of the metal foil sheet, a first metal foil having a pattern is formed, A first laminate forming step of forming a first laminate including a substrate and the first metal foil;
An electrostatic attraction force distribution is generated on the surface of the electrostatic adsorption stage to hold the electrode part forming member including at least the second metal foil in a positional relationship corresponding to the arrangement pattern of the electrode part in order to form the electrode part. An electrostatic adsorption step of adsorbing the electrode part forming member to the surface of the electrostatic adsorption stage;
The electrostatic adsorption stage is positioned on the first metal foil of the first laminate, and the electrode part forming member adsorbed on the electrostatic adsorption stage is placed in a state through a conductive adhesive. A second laminated body forming step of forming a second laminated body by transferring it onto one metal foil;
The solar cell in which the second laminate, the conductive connection material arranged on the second metal foil of the second laminate, and the connection electrode provided on the back surface are arranged on the conductive connection material. A cell, a sealing material disposed between the second stacked body and the back surface of the solar battery cell and on a light receiving surface of the solar battery cell, and a position covering the second stacked body on the sealing material A solar cell module laminate forming step of forming a solar cell module laminate by laminating a translucent front plate disposed in
Laminating the solar cell module laminate, in which case the first metal foil and the second metal foil are pressed in the laminating direction to conduct through the conductive adhesive, and the heated conductive A method for manufacturing a solar cell module, comprising: a lamination laminating step of electrically connecting the second metal foil and the connection electrode of the solar battery cell with a connecting material to form a solar cell module.
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