JP2014112684A - 導電接着剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の太陽電池セルが直列に接続されてなる太陽電池モジュールの少なくとも一つの太陽電池セルの表面電極をタブ線と接続するための導電接着剤は、バインダー樹脂組成物に導電粒子が分散してなるものである。その導電粒子の50質量%以上は、1〜50μmの長径と、5μm以下の厚みと、3〜150のアスペクト比(長径/厚さ)とを有し、且つ表面電極及びタブ線よりも高い硬度を有するフレーク状金属粒子である。
【選択図】図1
Description
該太陽電池セルの表面電極とタブ線とが、バインダー樹脂組成物に導電粒子が分散してなる導電性接着層を介して熱圧着処理により接続されており、導電粒子の50質量%以上が、1〜50μmの長径と、5μm以下の厚みと、3〜150の長径/厚みのアスペクト比(=長径/厚み)とを有し、且つ第1電極、第2電極及びタブ線よりも高い硬度を有するフレーク状金属粒子であることを特徴とする太陽電池モジュールを提供する。
該太陽電池セルの表面電極上に、バインダー樹脂組成物に導電粒子が分散してなる導電性接着層を積層する工程;
該導電性接着層上に、タブ線を配置する工程; 及び
該導電性接着層上のタブ線側から熱圧着処理することにより、太陽電池セルの表面電極とタブ線とを電気的に接続する工程
を有し、
導電粒子の50質量%以上が、1〜50μmの長径と、5μm以下の厚みと、3〜150のアスペクト比(=長径/厚み)とを有し、且つ表面電極及びタブ線よりも高い硬度を有するフレーク状金属粒子であることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
(1)導電接着フィルムの作製
長径が1〜20μm、厚さ3μm以下、アスペクト比3〜50の鱗片状Ni粒子(モース硬度3.8)を50質量%以上含有する導電粒子10質量部、ビスA型エポキシ樹脂(EP828、ジャパンエポキシレジン(株))50質量部、フェノキシ樹脂(YP−50、東都化成(株))20質量部、及びイミダゾール系潜在性硬化剤(HX3941HP、旭化成(株))20質量部、更にトルエン100質量部を混合した、導電接着剤を調製した。
(2a)光電変換素子の代替物として、縦80mm、横15mm、厚さ0.7mmの大きさの以下の3種のガラス板を用意した。
(2ai)電極として、厚さ150〜200nmのインジウム−チタン複合酸化物層を設けたITOベタガラス板を用意した。ITO表面のモース硬度は4以上であった。また、電極表面のラフネスは0.2μm以下であった。
(2aii)電極として、厚さ500nmのアルミニウム蒸着膜を設けたAlベタガラス板を用意した。Al表面のモース硬度は2.9であった。また、電極表面のラフネスは0.2μm以下であった。なお、アルミニウムの表面には強固な不動態膜が形成されていた。
(2aiii)電極として、厚さ5μmのAgペースト焼成膜を設けたAgベタガラス板を用意した。Ag表面のモース硬度は2.7であった。また、電極表面のラフネスは4μm以下であった。なお、Agの表面には弱い酸化膜が形成されていた。
(2bi)150μm厚の銅箔に、SnAgCu半田ディップメッキ(メッキ厚40μm)
を施した半田被覆銅リボンを用意した。表面のモース硬度は3以下であった。
(2bii)150μm厚の無垢銅リボンをタブ線として使用した。表面のモース硬度は3で
あった。
鱗片状Ni粒子として、長径が20〜40μm、厚さ3μm以下、アスペクト比50〜100の鱗片状Ni粒子(モース硬度3.8)を50質量%以上含む導電粒子を使用すること以外は、実施例1を繰り返すことにより、導電接着フィルム、太陽電池モジュールモデルを作製した。得られた太陽電池モジュールモデルについて、4端子法により最大抵抗値と最小抵抗値とを測定し、更に平均抵抗値を算出し、同様の基準で評価した。得られた結果を表2に示す。
鱗片状Ni粒子として、長径が40〜50μm、厚さ3μm以下、アスペクト比100〜150の鱗片状Ni粒子(モース硬度3.8)を50質量%以上含む導電粒子を使用すること以外は、実施例1を繰り返すことにより、導電接着フィルム、太陽電池モジュールモデルを作製した。得られた太陽電池モジュールモデルについて、4端子法により最大抵抗値と最小抵抗値とを測定し、更に平均抵抗値を算出し、同様の基準で評価した。得られた結果を表2に示す。
鱗片状Ni粒子に代えて、平均粒径10μmの球状Ni粒子(モース硬度3.8)を使用すること以外は、実施例1を繰り返すことにより、導電接着フィルム、太陽電池モジュールモデルを作製した。得られた太陽電池モジュールモデルについて、4端子法により最大抵抗値と最小抵抗値とを測定し、更に平均抵抗値を算出し、同様の基準で評価した。得られた結果を表2に示す。
鱗片状Ni粒子に代えて、平均粒径10μmの球状半田粒子(モース硬度2以下)を使用すること以外は、実施例1を繰り返すことにより、導電接着フィルム、太陽電池モジュールモデルを作製した。得られた太陽電池モジュールモデルについて、4端子法により最大抵抗値と最小抵抗値とを測定し、更に平均抵抗値を算出し、同様の基準で評価した。得られた結果を表2に示す。
21 第1電極
22、24 フィンガー電極
23 第2電極
30、34 タブ線
32 薄膜系太陽電池セル
38 基材
40 導電性接着層
50 太陽電池セル
100 太陽電池モジュール
200 金属フレーム
201 透光性表面保護材
202 背面保護材
203 透光性封止材
Claims (10)
- 複数の太陽電池セルが直列に接続されてなる太陽電池モジュールの少なくとも一つの太陽電池セルの表面電極をタブ線と接続するための導電接着剤であって、バインダー樹脂組成物に導電粒子が分散してなり、
導電粒子の50質量%以上が、1〜50μmの長径と、5μm以下の厚みと、3〜150のアスペクト比(長径/厚さ)とを有し、且つ表面電極及びタブ線よりも高い硬度を有するフレーク状金属粒子であることを特徴とする導電接着剤。 - 該フレーク状金属粒子のアスペクト比が、3〜50(但し、50を含まず)又は50〜100である請求項1記載の導電接着剤。
- フレーク状金属粒子が、フレーク状ニッケル粒子である請求項1又は2記載の導電接着剤。
- 複数の太陽電池セルが直列に接続されてなる太陽電池モジュールの少なくとも一つの太陽電池セルの表面電極をタブ線と接続するための導電接着剤であって、バインダー樹脂組成物に導電粒子が分散してなり、
該導電粒子の50質量%以上が、1〜20μmの長径と3μm以下の厚みと3〜50のアスペクト比(=長径/厚み)とを有するか、又は20〜40μmの長径と50〜100のアスペクト比(=長径/厚み)を有し、且つ該導電粒子が、太陽電池セルの表面電極及びタブ線よりも高い硬度を有するフレーク状ニッケル粒子であることを特徴とする導電接着剤。 - 複数の太陽電池セルが直列に接続されてなる太陽電池モジュールの少なくとも一つの太陽電池セルの表面電極をタブ線と接続するための導電接着剤であって、バインダー樹脂組成物に導電粒子が分散してなり、
該導電粒子の50質量%以上が、1〜20μmの長径と3μm以下の厚みと3〜50のアスペクト比(=長径/厚み)とを有するか、又は20〜40μmの長径と50〜100のアスペクト比(=長径/厚み)を有し、且つ該導電粒子が、熱圧着処理により表面電極の不動態膜を破壊し、タブ線に食い込むように、太陽電池セルの表面電極及びタブ線よりも高い硬度を有するフレーク状ニッケル粒子であることを特徴とする導電接着剤。 - 表面電極が、アルミニウムから形成されている請求項1〜5のいずれかに記載の導電接着剤。
- バインダー樹脂組成物が、熱硬化型エポキシ樹脂とイミダゾール系潜在性硬化剤とを含有する請求項1〜6のいずれかに記載の導電接着剤。
- 熱硬化型エポキシ樹脂が、100〜4000のエポキシ当量を有し、分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物である請求項7記載の導電接着剤。
- 更に、平均粒径が1〜10μmであり且つフレーク状金属粒子の長径より小さい球状導電粒子を、フレーク状金属粒子の配合量(質量部)の0.01〜1倍の割合で含有する請求項1〜8のいずれかに記載の導電接着剤。
- 導電接着剤がペーストの場合、コーンプレート型粘度計で測定した25℃の粘度が50〜200Pa・sであり、フィルムの場合には、コーンプレート型粘度計で測定した最低溶融粘度が1×102〜1×105Pa・sである請求項1〜9のいずれかに記載の導電接着剤。
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