JP2015157396A - Metal foil pattern laminate and solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パターン状に形成された金属箔を有する金属箔パターン積層体、及びこの金属箔パターン積層体を備える太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a metal foil pattern laminate having a metal foil formed in a pattern, and a solar cell module including the metal foil pattern laminate.
従来、大面積の金属箔を任意の形状にパターニングして金属箔パターンを形成する手法として、エッチングによる腐食加工が用いられてきた。この手法では、金属箔上に耐エッチング性のあるレジスト材料等をパターニングし、その後でエッチング液等に浸漬することで、レジスト材料の無い部分の金属箔を除去することができる。一方で、この手法ではレジスト材料をパターニングする必要があり、金属箔の大面積化にともないレジスト材料のパターニングが困難となる課題があった。また、金属箔を腐食させるエッチング液を大量に使用するため、対応する設備の設置および環境対策等のために多大なコストが必要となる。 Conventionally, corrosion processing by etching has been used as a technique for forming a metal foil pattern by patterning a metal foil of a large area into an arbitrary shape. In this method, a resist material having etching resistance is patterned on the metal foil, and then immersed in an etching solution or the like, whereby the metal foil in a portion without the resist material can be removed. On the other hand, in this method, it is necessary to pattern the resist material, and there is a problem that it becomes difficult to pattern the resist material as the metal foil has a large area. In addition, since a large amount of an etching solution that corrodes the metal foil is used, a great amount of cost is required for installation of corresponding equipment and environmental measures.
この問題を解決するための他の金属箔のパターニング手法として、例えば、特許文献１に記載された共振タグの製造方法では、表面に熱接着性樹脂被膜（接着層）が塗布された金属箔を、粘着剤によってキャリヤーシートに貼り合わせた積層体を用いる。
この積層体に、打ち抜き加工により熱接着性樹脂被膜から金属箔に達する切り込みを加える。このように構成した積層体の熱接着性樹脂被膜側を、プラスチックフィルム製の支持体（基材）に重ね、金型でキャリヤーシート側からパターン部を加熱圧縮する。その後、積層体を剥がすと、加熱された回路パターン部の金属箔のみが支持体に転写され、支持体上に、パターン化された熱接着性樹脂被膜を介して金属箔が積層された共振タグが製造される。
As another metal foil patterning method for solving this problem, for example, in the method for manufacturing a resonance tag described in
The laminated body is cut by punching to reach the metal foil from the heat-adhesive resin film. The heat-adhesive resin film side of the laminate thus configured is placed on a plastic film support (base material), and the pattern portion is heated and compressed from the carrier sheet side with a mold. After that, when the laminate is peeled off, only the metal foil of the heated circuit pattern portion is transferred to the support, and the resonance tag in which the metal foil is laminated on the support via the patterned thermal adhesive resin film Is manufactured.
この共振タグと同様に、基材上に接着層を介して金属箔パターンが積層された、太陽電池用の金属箔パターン積層体を製造することが検討されている。
しかしながら、この構成だと、接着層が硬化したときに収縮（シュリンク）し、金属箔パターンと接着層との線膨張率の違いにより、金属箔パターンにしわが形成される恐れがある。金属箔パターンにしわが形成されると、金属箔パターンの形状が所期の形状から変わってしまい、所望の電気特性が得られない恐れがある。
また、キャリヤーシートを使用することによりコストが嵩み、経済的でない。
Similar to this resonance tag, it has been studied to manufacture a metal foil pattern laminate for solar cells in which a metal foil pattern is laminated on a base material via an adhesive layer.
However, with this configuration, when the adhesive layer is cured, it shrinks (shrinks), and wrinkles may be formed in the metal foil pattern due to the difference in linear expansion coefficient between the metal foil pattern and the adhesive layer. If wrinkles are formed in the metal foil pattern, the shape of the metal foil pattern changes from the intended shape, and there is a possibility that desired electrical characteristics cannot be obtained.
Further, the use of the carrier sheet increases the cost and is not economical.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、金属箔パターンにしわが形成されるのを抑制した金属箔パターン積層体、及びこの金属箔パターン積層体を備える低コストの太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and a metal foil pattern laminate that suppresses formation of wrinkles in a metal foil pattern, and a low-cost solar equipped with the metal foil pattern laminate. An object is to provide a battery module.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の金属箔パターン積層体は、シート状に形成された基材と、前記基材の一方の面に積層された基材側接着層と、前記基材側接着層の前記基材とは反対側に積層された補強パターンと、前記補強パターンの前記基材側接着層とは反対側に積層された金属箔パターンと、を備え、前記基材の厚さ方向に見たときに、前記補強パターン及び前記金属箔パターンは、互いに同一のパターン形状に形成されるとともに重なることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The metal foil pattern laminate of the present invention includes a base material formed in a sheet shape, a base material side adhesive layer laminated on one surface of the base material, and the base material of the base material side adhesive layer. A reinforcing pattern laminated on the opposite side; and a metal foil pattern laminated on the opposite side of the reinforcing pattern to the substrate-side adhesive layer, when viewed in the thickness direction of the substrate, The reinforcing pattern and the metal foil pattern are formed in the same pattern shape and overlap each other.
また、上記の金属箔パターン積層体において、前記金属箔パターンは、金属箔側接着層パターンを介して前記補強パターンに積層されていることがより好ましい。
また、上記の金属箔パターン積層体において、前記金属箔側接着層パターンよりも前記基材側接着層の方が厚いことがより好ましい。
また、上記の金属箔パターン積層体において、前記基材における前記一方の面の部分、及び前記補強パターンは、ポリエチレンテレフタレートで形成されていることがより好ましい。
Moreover, in said metal foil pattern laminated body, it is more preferable that the said metal foil pattern is laminated | stacked on the said reinforcement pattern via the metal foil side contact bonding layer pattern.
Moreover, in said metal foil pattern laminated body, it is more preferable that the said base material side contact bonding layer is thicker than the said metal foil side contact bonding layer pattern.
Moreover, in said metal foil pattern laminated body, it is more preferable that the said one surface part in the said base material and the said reinforcement pattern are formed with the polyethylene terephthalate.
また、上記の金属箔パターン積層体において、前記金属箔パターンは、アルミニウム箔で形成されていることがより好ましい。
また、本発明の太陽電池モジュールは、上のいずれかに記載の金属箔パターン積層体を備えることを特徴としている。
In the metal foil pattern laminate, the metal foil pattern is more preferably formed of an aluminum foil.
Moreover, the solar cell module of this invention is equipped with the metal foil pattern laminated body in any one of the above.
本発明の金属箔パターン積層体及び太陽電池モジュールによれば、金属箔パターンにしわが形成されるのを抑制することができる。 According to the metal foil pattern laminate and the solar cell module of the present invention, it is possible to suppress the formation of wrinkles in the metal foil pattern.
以下、本発明に係る金属箔パターン積層体の一実施形態を、図１から図９を参照しながら説明する。
図１に示すように、本金属箔パターン積層体１は、シート状に形成された基材１１と、基材１１の一方の面１１ａに積層された基材側接着層１２と、基材側接着層１２の基材１１とは反対側に積層された補強パターン１３と、補強パターン１３の基材側接着層１２とは反対側に積層された金属箔側接着層パターン１４と、金属箔側接着層パターン１４の補強パターン１３とは反対側に積層された金属箔パターン１５とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of a metal foil pattern laminate according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
As shown in FIG. 1, the metal
基材１１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の延伸ポリエステルやポリイミド等の耐熱性を有する材料でフィルム状に形成されている。本実施形態では、基材１１はポリエチレンテレフタレートで形成されている。
断熱性や弾力性や光学特性の制御のため、必要に応じて、基材１１中に有機又は無機フィラー等を混入することも可能である。
The
An organic or inorganic filler or the like can be mixed into the
基材側接着層１２は、例えば熱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電気的な絶縁性を有する基材側接着剤を硬化させたものを使用することができる。基材側接着剤に紫外線を照射することが困難であるため、基材側接着剤を加熱により硬化させることが好ましい。
基材側接着層１２は、金属箔側接着層パターン１４の基材１１の一方の面１１ａに沿って隣り合う部分の間にも残存するため、絶縁性を有することが好ましい。基材側接着層１２の厚さは、２０μｍ（マイクロメートル）以上であることが望ましい。
As the base material side
Since the base material side
補強パターン１３は、例えば櫛歯状などの所定の配線パターンの形状に形成されている。補強パターン１３としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの汎用の樹脂材料をフィルム状に形成したものを用いることができる。補強パターン１３の耐久性を向上させるために、補強パターン１３に耐加水分解ポリエチレンテレフタレートや、フッ素フィルムを用いてもよい。
本実施形態では、補強パターン１３はポリエチレンテレフタレートで形成されている。
The
In the present embodiment, the
金属箔側接着層パターン１４は、例えば熱もしくは紫外線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、又はこれらを共重合した金属箔側接着剤を硬化させて前述の所定の配線パターンの形状に形成したものである。金属箔側接着剤の硬化には、加熱もしくは紫外線照射等の手段を用いることができる。金属箔側接着層パターン１４の厚さは、例えば１μｍから１０μｍ程度である。
金属箔側接着層パターン１４よりも、基材側接着層１２、すなわち基材側接着層１２が硬化する前の後述する基材側接着剤１２Ａの方が厚い。つまり、基材１１の厚さ方向Ｄに直交する面における単位面積当たりの接着力は、基材側接着層１２、すなわち基材側接着剤１２Ａよりも金属箔側接着層パターン１４の方が強い。
基材側接着層１２は絶縁性を確保するとともに、後述する金属箔パターン積層体１の製造工程において刃型Ｂの刃先端Ｂ１を、基材側接着剤１２Ａの層内で止めるために厚くなっている。この基材側接着剤１２Ａが厚くなっていることによっても、基材側接着剤１２Ａの接着力が金属箔側接着層パターン１４の接着力よりも弱くなっている。
The metal foil side
The base material side
The base material side
金属箔パターン１５は、アルミニウム箔又は銅箔を前述の所定の配線パターンの形状に形成したものである。金属箔パターン１５をアルミニウム箔又は銅箔で形成することで、加工が容易になるとともに製造コストを抑えることができる。本実施形態では、金属箔パターン１５は、アルミニウム箔で形成されている。
金属箔パターン積層体１の全製造コストのうち金属箔パターン１５の製造コストの占める割合が高いため、金属箔パターン１５の導電性を犠牲にしない範囲で、金属箔パターン１５は薄く形成することが好ましい。
The
Since the ratio of the manufacturing cost of the
基材１１の厚さ方向Ｄに見たときに、補強パターン１３、金属箔側接着層パターン１４、及び金属箔パターン１５は、互いに同一のパターン形状に形成されるとともに重なる。補強パターン１３、金属箔側接着層パターン１４、及び金属箔パターン１５の厚さは互いに異なっていてもよい。
補強パターン１３、金属箔側接着層パターン１４、及び金属箔パターン１５にパターンを形成する方法としては、安価な金属打抜き工法（ハーフカット工法）が好ましい。
When viewed in the thickness direction D of the
As a method of forming the pattern on the reinforcing
なお、基材１１は、一方の面１１ａとは反対側となる他方の面１１ｂに、バックシートを備えてもよい。バックシートは、例えば、「フッ素／ポリエチレンテレフタレート／フッ素」、又は、「耐加水分解ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート／アンカーコート」のように構成することができる。バックシートは、要求品質に合わせて、防湿のためのアルミニウム箔やアルミナやシリカ等の無機酸化物の蒸着フィルムを構成に加えることもできる。
In addition, the
次に、以上のように構成された金属箔パターン積層体１の製造方法について説明する。
なお、図示はしないが公知のロール・ツー・ロール方式により後述する補強フィルム１３Ａなどを適宜巻き取りながら、金属箔パターン積層体１が製造される。
Next, the manufacturing method of the metal foil pattern laminated
In addition, although not shown in figure, the metal foil pattern laminated
まず、図２に示すように、補強フィルム１３Ａの一方の面１３ａに前述の金属箔側接着剤１４Ａを塗布する。補強フィルム１３Ａは、補強パターン１３に前述の所定の配線パターンが形成される前のシート状のものである。金属箔側接着剤１４Ａは、金属箔側接着層パターン１４が硬化し所定の配線パターンが形成される前のものである。
金属箔側接着剤１４Ａの塗布にはグラビア印刷、マイクログラビア印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷など、一般的な印刷法を使用することができる。補強フィルム１３Ａには、金属箔側接着剤１４Ａとの密着性を向上させるために、片面もしくは両面にコロナ処理などの易接着処理を施してもよい。
First, as shown in FIG. 2, the aforementioned metal foil side adhesive 14A is applied to one
For the application of the metal foil side adhesive 14A, a general printing method such as gravure printing, micro gravure printing, screen printing, flexographic printing, and offset printing can be used. In order to improve the adhesion to the metal foil side adhesive 14A, the reinforcing
次に、図３に示すように、金属箔側接着剤１４Ａの補強フィルム１３Ａとは反対側に金属箔１５Ａを積層する。金属箔１５Ａは、金属箔パターン１５に所定の配線パターンが形成される前のシート状のものである。金属箔１５Ａの積層にはドライラミネート、真空圧着、加熱ラミネートなど、任意の積層法を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 3, the
続いて、図４に示すように、金属箔側接着剤１４Ａを硬化して金属箔側接着層１４Ｂを形成する。金属箔側接着剤１４Ａの硬化には、加熱、紫外線照射、レーザー照射など、金属箔側接着剤１４Ａに適応した任意の手法をとることができる。加熱を用いる場合、金属箔１５Ａと補強フィルム１３Ａとの熱膨張率の差に留意する必要がある。具体的には、補強フィルム１３Ａの軟化温度以下の温度で加熱することが望ましい。
Subsequently, as shown in FIG. 4, the metal foil side adhesive 14A is cured to form the metal foil side
次に、図５に示すように、補強フィルム１３Ａの他方の面１３ｂに前述の基材側接着剤１２Ａを塗布する。基材側接着剤１２Ａの塗布にはグラビア印刷、マイクログラビア印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷など、一般的な印刷法を使用することができる。
Next, as shown in FIG. 5, the base material side adhesive 12A is applied to the
続いて、図６に示すように、基材側接着剤１２Ａの補強フィルム１３Ａとは反対側に基材１１を積層する。基材１１の積層にはドライラミネート、真空圧着、加熱ラミネートなど、任意の積層法を用いることができる。
この段階では基材側接着剤１２Ａは完全に硬化しておらず、基材１１を加熱ラミネートで積層する場合、基材側接着剤１２Ａが硬化しない低温とすることが望ましい。加熱ラミネートを行う具体的な温度は、基材側接着剤１２Ａの硬化温度に基づいて決められる。
Then, as shown in FIG. 6, the
At this stage, the substrate-side adhesive 12A is not completely cured, and when the
次に、図７に示すように、金属箔１５Ａの表面から刃型Ｂを押し当てて打抜き、補強フィルム１３Ａ、金属箔側接着層１４Ｂ及び金属箔１５Ａを積層させた予備積層体２０を切断するハーフカット工法を行う。刃型Ｂを押し当てたときに、刃型Ｂの刃先端Ｂ１は基材側接着剤１２Ａの層内で止め、基材１１を切断しないことが望ましい。刃型Ｂは、厚さ方向Ｄに押し当てる。
予備積層体２０の全厚さにわたり刃型Ｂで切断することで、予備積層体２０を、金属箔パターン積層体１に用いる積層体必要領域Ｒ１と、金属箔パターン積層体１に用いない積層体不要領域Ｒ２とに切断して分離する。
Next, as shown in FIG. 7, the blade mold B is pressed from the surface of the
By cutting with the blade mold B over the entire thickness of the
続いて、図８に示すように、基材側接着剤１２Ａから積層体不要領域Ｒ２を剥離して除去する。金属箔側接着層１４Ｂよりも基材側接着剤１２Ａの方が厚く、基材側接着剤１２Ａよりも金属箔側接着層１４Ｂの方が接着力が強いため、より接着力の弱い基材側接着剤１２Ａと積層体不要領域Ｒ２との界面で剥離が発生する。積層体必要領域Ｒ１および積層体不要領域Ｒ２のいずれにおいても、金属箔１５Ａは金属箔側接着層１４Ｂを介して補強フィルム１３Ａに接着されているため、積層体不要領域Ｒ２を剥離する際に金属箔１５Ａが破断断線するのが防止される。
なお、積層体必要領域Ｒ１における補強フィルム１３Ａ、金属箔側接着層１４Ｂ、及び金属箔１５Ａは、刃型Ｂにより所定の配線パターンに切断されることで、それぞれ補強パターン１３、金属箔側接着層パターン１４、及び金属箔パターン１５となる。厚さ方向Ｄに押し当てられる刃型Ｂにより切断することで、補強パターン１３、金属箔側接着層パターン１４、及び金属箔パターン１５が厚さ方向Ｄに見たときに互いに同一のパターン形状に形成されるとともに重なる。
Subsequently, as shown in FIG. 8, the laminate unnecessary region R <b> 2 is peeled off and removed from the base material side adhesive 12 </ b> A. The base material side adhesive 12A is thicker than the metal foil side
In addition, the reinforcing
次に、図１に示すように、基材側接着剤１２Ａを硬化して基材側接着層１２を形成する。基材側接着剤１２Ａの硬化には、加熱、紫外線照射、レーザー照射など、基材側接着剤１２Ａに適応した任意の手法をとることができる。基材側接着剤１２Ａの硬化に加熱を用いる場合、金属箔パターン１５と補強パターン１３ならびに基材１１の熱膨張率の差に留意する必要がある。具体的には、補強パターン１３及び基材１１の軟化温度以下の温度で加熱することが望ましい。
Next, as shown in FIG. 1, the base material side adhesive 12 </ b> A is cured to form the base material side
基材側接着剤１２Ａを硬化して基材側接着層１２を形成するときに、基材側接着剤１２Ａが収縮して基材側接着層１２に接続された補強パターン１３に圧縮応力を作用させる。この場合であっても、基材側接着層１２と金属箔パターン１５との間に補強パターン１３が配置されていることで、補強パターン１３が作用する応力を補強パターン１３が支持し、金属箔パターン１５が圧縮されることを抑える。
基材１１及び補強パターン１３がともにポリエチレンテレフタレートで形成されていることで、基材１１及び補強パターン１３の線膨張率がほぼ等しくなり、基材側接着層１２が作用する応力が基材側接着層１２を厚さ方向Ｄに挟むように配置された基材１１及び補強パターン１３により均等に緩和され、金属箔パターン１５にしわが形成されるのがより確実に抑制される。
以上の工程を行うことで、金属箔パターン積層体１が製造される。
When the base material side adhesive 12A is cured to form the base material side
Since the
The metal foil pattern laminated
以上説明したように、本実施形態の金属箔パターン積層体１によれば、基材側接着層１２が作用する圧縮応力を補強パターン１３が支持するため、金属箔パターン１５の変形が抑えられて金属箔パターン１５にしわが形成されるのを抑制することができる。厚さ方向Ｄに見たときに補強パターン１３及び金属箔パターン１５が互いに同一のパターン形状に形成されるとともに重なることで、金属箔パターン１５のいずれの部分においても、しわが形成されるのを確実に抑制することができる。
金属箔パターン１５を補強パターン１３で補強することで、金属箔パターン１５の厚さを薄くし、金属箔パターン１５を形成するアルミニウムの使用量を低減させることができる。
金属箔側接着層パターン１４よりも、基材側接着層１２の方が厚いため、積層体不要領域Ｒ２を剥離するときに、補強フィルム１３Ａと金属箔側接着層１４Ｂ、金属箔側接着層１４Ｂと金属箔１５Ａの間が剥離するのを抑え、積層体不要領域Ｒ２が一体になることで金属箔１５Ａが破断断線するのを防止することができる。
As described above, according to the metal
By reinforcing the
Since the base material side
基材１１及び補強パターン１３がともにポリエチレンテレフタレートで形成されていることで、基材側接着層１２が作用する応力が基材１１及び補強パターン１３により均等に緩和され、基材側接着層１２が作用する応力をより確実に抑制することができる。
金属箔パターン１５がアルミニウム箔で形成されていることで、金属箔パターンが銅箔で形成されている場合に比べて製造コストを抑えることができる。
Since the
Manufacturing cost can be held down compared with the case where the metal foil pattern is formed with copper foil because the
なお、本実施形態では、基材１１全体がポリエチレンテレフタレートで形成されているとしたが、基材１１における一方の面１１ａの部分のみがポリエチレンテレフタレートで形成されているとしてもよい。
In the present embodiment, the
このように構成され製造された金属箔パターン積層体１を用いて構成された本実施形態の太陽電池モジュール２の一例を図９に示す。
太陽電池モジュール２は、金属箔パターン積層体１と、バックコンタクト方式の太陽電池セル３１に設けられたセル電極３１ａとの間に導電性接続部材３２を設け、封止材３３、透光性材料で形成されるフロントパネル３４を組合せて、加熱・真空ラミネートを行って一体化して構成したものである。
FIG. 9 shows an example of the
In the
セル電極３１ａは、Ｐ極やＮ極の電子を取出すために太陽電池セル３１の裏面に設けられたものである。
導電性接続部材３２は、半田ペーストや銀ペーストを用いることができ、太陽電池セル３１のセル電極３１ａと金属箔パターン積層体１の金属箔パターン１５とを電気的に接続している。
The
For the conductive connection member 32, a solder paste or a silver paste can be used, and the
封止材３３は、この例では、太陽電池セル３１のセル電極３１ａよりもフロントパネル３４側に設けられた表側透明封止材３３ａと、表側透明封止材３３ａと基材側接着層１２との間に設けられた裏側封止材３３ｂとを有している。
表側透明封止材３３ａは、従来のＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）系の封止材や、ＥＭＡＡ（エチレン−メタクリル酸共重合体）、ＥＡＡ（エチルアクリレート共重合体）、アイオノマー、ポリプロピレン等のオレフィンタイプ、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、シリコーン樹脂等の透明タイプの材料を使用することができる。
表側透明封止材３３ａの厚さは、１００μｍから１０００μｍであることが好ましい。表側透明封止材３３ａの厚さが１００μｍよりも薄いと太陽電池セル３１が割れる恐れがあり、１０００μｍよりも厚いと経済的でない。
In this example, the sealing
The front
The thickness of the front
裏側封止材３３ｂは、基本的に表側透明封止材３３ａと同一の材料を使用することができる。
表側透明封止材３３ａに加えて裏側封止材３３ｂに要求される品質としては、「金属箔パターン積層体１を紫外線から守るためのＵＶ吸収剤等の添加」、「配線パターンである金属箔パターン１５と太陽電池セル３１のセル電極３１ａとの短絡を防ぐために、中間層に耐熱フィルムあるいはスペーサを追加すること」等が考えられる。
裏側封止材３３ｂの厚さは、３０μｍから１０００μｍであることが好ましい。裏側封止材３３ｂを薄くすることで、比較的高価な導電性接続部材３２の半田ペーストや銀ペーストの使用量を低減させることができる。裏側封止材３３ｂの厚さが３０μｍよりも薄いと配線パターン、すなわち前述の積層体必要領域Ｒ１の段差を埋められず、１０００μｍを超えると経済的でない。
The back
As the quality required for the back
The thickness of the back
フロントパネル３４を形成する透光性材料としては、太陽電池セル３１の発電に必要な波長の光を透過する材料が用いられ、例えばガラス、樹脂が挙げられる。
As the translucent material forming the
このように構成された本実施形態の太陽電池モジュール２によれば、金属箔パターン積層体１を太陽電池セル３１のセル電極を接続する配線シートとして用いることで、金属箔パターン１５のしわによる配線の変形が抑制することができるため、信頼性の高い太陽電池モジュールを安価に製造することができる。
According to the
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除なども含まれる。
例えば、図１０に示す金属箔パターン積層体１Ａのように、金属箔パターン積層体１の各構成に対して金属箔側接着層パターン１４を備えないようにしてもよい。この場合、金属箔上に押出し加工やコーティング加工により補強フィルムを形成した後でハーフカット工法等により金属箔および補強フィルムをパターン化して補強パターン１３および金属箔パターン１５を形成する。補強パターン１３と金属箔パターン１５とは、押出し加工やコーティング加工により直接接触するように構成される。
As mentioned above, although one embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and modifications, combinations, and deletions within a scope that does not depart from the gist of the present invention. Etc. are also included.
For example, like the metal
押出し加工を用いる場合には、金属箔パターン１５がアルミニウム箔で形成される場合には厚さが３０〜２００μｍとなる。補強パターン１３は押出し樹脂層となり厚さは５〜１００μｍ、基材側接着層１２の厚さは１〜１００μｍとなる。補強パターン１３としては、ポリオレフィン系樹脂、及びポリエステル系樹脂を少なくとも１種以上含む押出し加工可能な樹脂を用いることが好ましい。
コーティング加工をいる場合には、グラビア印刷やバーコート等を用いることができる。補強パターン１３は、強化被膜となる。金属箔パターン１５がアルミニウム箔で形成される場合には厚さが３０〜２００μｍとなる。補強パターン１３の厚さは５〜１００μｍ、基材側接着層１２の厚さは１〜１００μｍとなる。補強パターン１３としては、溶剤希釈された樹脂、ＵＶ硬化性樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、及びアクリル樹脂等を用いることが好ましい。
When the extrusion process is used, the thickness is 30 to 200 μm when the
When coating is performed, gravure printing, bar coating, or the like can be used. The reinforcing
（実施例）
以下では、実施例及び比較例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
以下に説明する実施例１から３、比較例１及び２の金属箔パターン積層体のサンプルを作成した。
(Example)
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
Samples of metal foil pattern laminates of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 described below were prepared.
（実施例１）
厚さ２５０μｍのＰＥＴフィルム（品名：Ｓ１０、東レ製）に、厚さ２５μｍのＰＶＦ（ポリフッ化ビニル樹脂）フィルム（品名：ＰＶ２１１１、デュポン社製）を、２液硬化型ウレタン系接着剤（品名：Ａ５１１／Ａ５０、三井化学社製）を用いてドライラミネート法により貼合わせを行った。乾燥時のウレタン接着剤の厚さは、５ｇ／ｍ２であった。すなわち、ＰＥＴフィルムとＰＶＦフィルムとをウレタン接着剤で貼合わせて、基材を構成した。
この基材とは別に、厚さ３５μｍの金属箔である銅箔（電解銅箔）と、厚さ２５μｍの補強フィルムである延伸ＰＥＴフィルムとを、前述のウレタン接着剤を用いてドライラミネート法により貼合わせを行った。乾燥時のウレタン接着剤の厚さは、５ｇ／ｍ２であった。
Example 1
A 250 μm thick PET film (product name: S10, manufactured by Toray) and a 25 μm thick PVF (polyvinyl fluoride resin) film (product name: PV2111, manufactured by DuPont) are used as a two-component curable urethane adhesive (product name: A511 / A50, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was used for bonding by a dry laminating method. The thickness of the urethane adhesive at the time of drying was 5 g / m 2 . That is, a PET film and a PVF film were bonded with a urethane adhesive to constitute a base material.
Separately from this base material, a copper foil (electrolytic copper foil) which is a metal foil having a thickness of 35 μm and a stretched PET film which is a reinforcing film having a thickness of 25 μm are dry-laminated using the aforementioned urethane adhesive. Lamination was performed. The thickness of the urethane adhesive at the time of drying was 5 g / m 2 .
「ＰＶ２１１１／ＰＥＴ」の積層体と、「ＰＥＴ／銅箔」の積層体とのＰＥＴ面同士を、前述のウレタン接着剤を用いてドライラミネート法により貼合わせを行った。乾燥時のウレタン接着剤の厚さは、５ｇ／ｍ２であった。ウレタン接着剤が架橋して強度が上昇する前に、「ＰＥＴ／銅箔」の積層体のみにハーフカット工法を行い、「ＰＥＴ／銅箔」の積層体の不要部分（積層体不要領域）を除去した。
除去後に、厚さ３０μｍの未処理のポリエチレンフィルムを保護フィルムとして積層体に重ねて巻き取り、エージングを行った。エージング後、保護フィルムを取り除き、金属箔パターン積層体のサンプルを作成した。
The PET surfaces of the laminate of “PV2111 / PET” and the laminate of “PET / copper foil” were bonded together by the dry laminating method using the urethane adhesive described above. The thickness of the urethane adhesive at the time of drying was 5 g / m 2 . Before the urethane adhesive crosslinks and strength increases, the half-cut method is applied only to the “PET / copper foil” laminate, and unnecessary portions (laminate unnecessary areas) of the “PET / copper foil” laminate are removed. Removed.
After the removal, an untreated polyethylene film having a thickness of 30 μm was wound on the laminate as a protective film and subjected to aging. After aging, the protective film was removed, and a sample of the metal foil pattern laminate was created.
（実施例２）
以下の実施例２及び３、比較例１及び２では、実施例１とは異なる部分のみ説明する。
実施例１の銅箔に代えて、厚さ５０μｍの金属箔であるアルミニウム箔を用いた。
「ＰＶ２１１１／ＰＥＴ」の積層体と、「ＰＥＴ／アルミニウム箔」の積層体とのＰＥＴ面同士を、厚さ３５μｍのＥＭＡＡ系樹脂（品名：Ｎ１１０８Ｃ、三井デュポンポリケミカル社製）を用いてエクストルーダー加工により貼合わせを行った。
エクストルーダー加工をした直後には、ＥＭＡＡ系樹脂のラミネート強度が弱いことを利用し、経時でラミネート強度が上昇する前に「ＰＥＴ／アルミニウム箔」の積層体のみにハーフカット工法を行い、「ＰＥＴ／アルミニウム箔」の積層体の不要部分（積層体不要領域）を除去した。
除去後に、常温でエージングを４８時間行い、「ＰＶ２１１１／ＰＥＴ」の積層体と「ＰＥＴ／アルミニウム箔」の積層体とを完全に接着させて金属箔パターン積層体のサンプルを作成した。
(Example 2)
In the following Examples 2 and 3, and Comparative Examples 1 and 2, only portions different from Example 1 will be described.
Instead of the copper foil of Example 1, an aluminum foil which is a metal foil having a thickness of 50 μm was used.
Extruder between PET surfaces of a laminate of “PV2111 / PET” and a laminate of “PET / aluminum foil” using EMAA resin (product name: N1108C, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.) having a thickness of 35 μm Lamination was performed by processing.
Immediately after the extrusion process, the half-cut method is applied only to the “PET / aluminum foil” laminate before the laminate strength increases over time, taking advantage of the weak laminate strength of EMAA resin. Unnecessary portion (laminated body unnecessary region) of the laminated body of “/ aluminum foil” was removed.
After the removal, aging was performed at room temperature for 48 hours, and a laminate of “PV2111 / PET” and a laminate of “PET / aluminum foil” were completely bonded to prepare a sample of a metal foil pattern laminate.
（実施例３）
「ＰＶ２１１１／ＰＥＴ」の積層体のＰＥＴフィルムにエクストルーダー加工により、厚さ２５μｍの前述のＥＭＡＡ系樹脂を加工した。
前述の「ＰＥＴ／銅箔」の積層体にパンチング加工を施して配線パターンを形成した。
ＥＭＡＡ系樹脂上に、パンチング加工した「ＰＥＴ／銅箔」の積層体を配置した。、熱ラミネート加工により、「ＰＶ２１１１／ＰＥＴ」の積層体とパンチング加工した「ＰＥＴ／銅箔」とをＥＭＡＡ系樹脂を介して完全に接着し、金属箔パターン積層体のサンプルを作成した。パンチング加工した「ＰＥＴ／銅箔」の積層体を配置するのには、例えば、静電吸着ステージを用いることができる。
(Example 3)
The above-mentioned EMAA resin having a thickness of 25 μm was processed on the PET film of the laminate of “PV2111 / PET” by extruder processing.
The aforementioned “PET / copper foil” laminate was punched to form a wiring pattern.
A punched “PET / copper foil” laminate was placed on the EMAA resin. Then, the laminate of “PV2111 / PET” and the punched “PET / copper foil” were completely bonded via an EMAA resin by heat laminating to prepare a sample of a metal foil pattern laminate. For example, an electrostatic adsorption stage can be used to arrange the punched “PET / copper foil” laminate.
（比較例１）
「ＰＶ２１１１／ＰＥＴ」の積層体のＰＥＴフィルムに、厚さ３５μｍの金属箔である銅箔（電解銅箔）を、前述のウレタン接着剤を用いてドライラミネート法により貼合わせを行った。乾燥時のウレタン接着剤の厚さは、５ｇ／ｍ２であった。
ウレタン接着剤が架橋して強度が上昇する前に銅箔のみにハーフカット工法を行い、銅箔の不要部分を除去した。
除去後に、実施例１と同様に、保護フィルムを積層体に重ねて巻き取り、エージングを行った。エージング後、保護フィルムを取り除き、比較例１の金属箔パターン積層体のサンプルを作成した。
(Comparative Example 1)
A copper foil (electrolytic copper foil), which is a metal foil having a thickness of 35 μm, was bonded to the PET film of the laminate of “PV2111 / PET” by the dry lamination method using the urethane adhesive described above. The thickness of the urethane adhesive at the time of drying was 5 g / m 2 .
Before the urethane adhesive was cross-linked and the strength increased, a half-cut method was performed only on the copper foil, and unnecessary portions of the copper foil were removed.
After the removal, in the same manner as in Example 1, the protective film was overlaid on the laminate and wound up to perform aging. After the aging, the protective film was removed, and a sample of the metal foil pattern laminate of Comparative Example 1 was prepared.
（比較例２）
比較例１と同様に、「ＰＶ２１１１／ＰＥＴ」の積層体のＰＥＴフィルムに、厚さ３５μｍの金属箔である銅箔（電解銅箔）を、前述のウレタン接着剤を用いてドライラミネート法により貼合わせを行った。
フォトレジスト法により銅箔上に配線パターンを形成し、エッチングにより銅箔の不要部分を溶解し除去した。銅箔上のエッチングレジストを除去し、比較例２の金属箔パターン積層体のサンプルを作成した。
すなわち、比較例１及び２の金属箔パターン積層体は、実施例の金属箔パターン積層体に対して、補強パターン及び金属箔側接着層パターンを備えていない。
(Comparative Example 2)
As in Comparative Example 1, a copper foil (electrolytic copper foil), which is a metal foil having a thickness of 35 μm, is applied to a PET film of a laminate of “PV2111 / PET” by the dry lamination method using the above-described urethane adhesive. Combined.
A wiring pattern was formed on the copper foil by a photoresist method, and unnecessary portions of the copper foil were dissolved and removed by etching. The etching resist on the copper foil was removed, and a sample of the metal foil pattern laminate of Comparative Example 2 was created.
That is, the metal foil pattern laminated body of Comparative Examples 1 and 2 does not include the reinforcing pattern and the metal foil side adhesive layer pattern as compared with the metal foil pattern laminated body of the example.
実施例１から３、比較例１及び２のサンプルを用いて、下記の方法により太陽電池モジュールを作成した。
金属箔パターン積層体の配線における、バックコンタクト方式の太陽電池セルのセル電極に対応する位置に、メタルマスクを用いて銀ペーストを印刷する。
前述のセル電極に対応する位置にパンチング加工等により貫通孔を開けた厚さ２００μｍのＥＶＡ系封止材を、金属箔パターン積層体の配線である金属箔パターン上に配置し、金属箔パターン積層体の金属箔パターンと太陽電池セルとが電気的に接続できるようにしておく。
ＥＶＡ系封止材の上に太陽電池セルを配置し、厚さ４００μｍの透明なＥＶＡ系封止材、ガラスの順番に配置し、モジュールラミネータによりモジュールラミネートを行い、太陽電池モジュールを作成した。モジュールラミネートの条件は、１５０℃で５分間真空状態にし、２分間加圧し、加圧を除去した状態を１５分間保持した。
Using the samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, solar cell modules were prepared by the following method.
A silver paste is printed using a metal mask at a position corresponding to the cell electrode of the back contact solar cell in the wiring of the metal foil pattern laminate.
A 200 μm-thick EVA sealing material having a through-hole formed by punching or the like at a position corresponding to the above-described cell electrode is disposed on the metal foil pattern that is the wiring of the metal foil pattern laminate, and the metal foil pattern laminate The metal foil pattern of the body and the solar battery cell are electrically connected.
A solar battery cell was placed on the EVA-based sealing material, a transparent EVA-based sealing material having a thickness of 400 μm and glass were placed in this order, and module lamination was performed with a module laminator to prepare a solar battery module. The module lamination conditions were as follows: vacuum at 150 ° C. for 5 minutes, pressurizing for 2 minutes, and maintaining the state where the pressure was removed for 15 minutes.
実施例１から３、比較例１及び２のサンプルの評価結果を表１に示す。なお、表１中には、前述の実施例１から３、比較例１及び２のサンプルの作成手順で説明した主な特徴、配線のパターニング方法についても記載した。
すなわち、実施例１から３のサンプルは配線パターンである金属箔パターンが補強パターンにより補強されている。これに対して、比較例１及び２のサンプルには補強パターンは備えられていない。
Table 1 shows the evaluation results of the samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. Table 1 also describes the main features and wiring patterning methods described in the sample preparation procedures of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 described above.
That is, in the samples of Examples 1 to 3, the metal foil pattern as the wiring pattern is reinforced by the reinforcing pattern. In contrast, the samples of Comparative Examples 1 and 2 are not provided with a reinforcing pattern.
「配線のパターニング加工適正」の項目は、加工適正が良いものの評価を「○」とし、加工適正が悪いものの評価を「×」とした。
実施例１から３では補強パターンを備えていて金属箔パターンが切れにくく加工しやすいため、評価は「○」とした。比較例１では、補強パターンを備えていないため金属箔パターンが切れやすくて加工しにくく、評価は「×」とした。比較例２では、補強パターンを備えていないが、金属箔パターンを単体で扱って操作することがないため、評価は「○」とした。
For the item “wiring patterning processing appropriateness”, the evaluation of “good” for processing suitability was “◯”, and the evaluation for poor processing suitability was “x”.
In Examples 1 to 3, since the reinforcing pattern was provided and the metal foil pattern was hard to cut and easy to process, the evaluation was “◯”. In Comparative Example 1, since the reinforcing pattern was not provided, the metal foil pattern was easily cut and difficult to process, and the evaluation was “x”. In Comparative Example 2, the reinforcing pattern was not provided, but the metal foil pattern was not handled and operated alone, so the evaluation was “◯”.
「トータルコスト」の項目は、製造コストが低いものの評価を「○」とし、製造コストが高いものの評価を「×」とした。製造コストが低いものの中でも、製造コストをより抑えられるものの評価を「◎」とした。
実施例１から３では補強パターンを備えているため金属箔パターンが切れにくくパターニングを高速で行え、製造に要する時間が短くできる。実施例１及び３では、評価は「○」とした。実施例２では、さらに金属箔パターンが銅箔に比べて安いアルミニウム箔で形成されているため、評価は「◎」とした。比較例１では、補強パターンを備えていないため金属箔パターンが切れやすくパターニングを高速で行えない。製造に時間がかかるので評価は「×」とした。比較例２では、エッチングの工程コストが高いため、評価は「×」とした。
In the item of “total cost”, the evaluation of a product with a low manufacturing cost was “◯”, and the evaluation of a product with a high manufacturing cost was “x”. Among those with low manufacturing costs, the evaluation of those that can further suppress the manufacturing costs was given as “◎”.
In Examples 1 to 3, since the reinforcing pattern is provided, the metal foil pattern is difficult to cut and patterning can be performed at high speed, and the time required for manufacturing can be shortened. In Examples 1 and 3, the evaluation was “◯”. In Example 2, since the metal foil pattern was further formed of an aluminum foil cheaper than the copper foil, the evaluation was “と し た”. In Comparative Example 1, since the reinforcing pattern is not provided, the metal foil pattern is easily cut and patterning cannot be performed at high speed. Since the production takes time, the evaluation was “x”. In Comparative Example 2, since the etching process cost was high, the evaluation was “x”.
「金属箔が薄い場合の対応」の項目は、金属箔が薄い場合でも加工適正が良いものの評価を「○」とし、金属箔が薄い場合に加工適正が悪くなるものの評価を「×」とした。
実施例１から３では補強パターンを備えているため金属箔パターンが薄くても切れにくく、評価は「○」とした。比較例１では、補強パターンを備えていないため金属箔パターンが薄いとさらに切れやすくなり、評価は「×」とした。比較例２では、補強パターンを備えていないが、金属箔パターンを単体で扱って操作することがないため、評価は「○」とした。
In the item of “Corresponding when the metal foil is thin”, the evaluation of “good” is good even when the metal foil is thin, and “×” is evaluation of the poor processing suitability when the metal foil is thin .
In Examples 1 to 3, since the reinforcing pattern was provided, it was difficult to cut even if the metal foil pattern was thin, and the evaluation was “◯”. In Comparative Example 1, since the reinforcing pattern was not provided, the metal foil pattern was more easily cut when it was thin, and the evaluation was “x”. In Comparative Example 2, the reinforcing pattern was not provided, but the metal foil pattern was not handled and operated alone, so the evaluation was “◯”.
以上、「配線のパターニング加工適正」、「トータルコスト」及び「金属箔が薄い場合の対応」の各項目を総合的に評価した「総合評価」の項目は、全ての項目の評価が「○」以上のものの評価を「○」とし、評価を「×」の項目が１つでもあるものの評価を「×」とした。評価が「○」のものの中でもより優れているものの評価を「◎」とした。
実施例１の評価は「○」となった。同様に、「総合評価」の項目は、実施例２、実施例３の評価はそれぞれ「◎」、「○」となり、比較例１及び２の評価は「×」となった。
As described above, the items of “Comprehensive evaluation” that comprehensively evaluated each item of “Appropriate patterning processing of wiring”, “Total cost” and “Corresponding when metal foil is thin” are evaluated as “○”. Evaluation of the above thing was set to "(circle)", and evaluation of what has the item of "x" at least one was set to "x". Among the items with an evaluation of “◯”, the evaluation of the better one was designated as “◎”.
The evaluation of Example 1 was “◯”. Similarly, in the item of “overall evaluation”, the evaluations of Example 2 and Example 3 were “◎” and “◯”, respectively, and the evaluations of Comparative Examples 1 and 2 were “x”.
１、１Ａ 金属箔パターン積層体
２ 太陽電池モジュール
１１ 基材
１１ａ 一方の面
１２ 基材側接着層
１３ 補強パターン
１４ 金属箔側接着層パターン
１５ 金属箔パターン
Ｄ 厚さ方向
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記基材の一方の面に積層された基材側接着層と、
前記基材側接着層の前記基材とは反対側に積層された補強パターンと、
前記補強パターンの前記基材側接着層とは反対側に積層された金属箔パターンと、
を備え、
前記基材の厚さ方向に見たときに、前記補強パターン及び前記金属箔パターンは、互いに同一のパターン形状に形成されるとともに重なることを特徴とする金属箔パターン積層体。 A base material formed into a sheet,
A base material side adhesive layer laminated on one surface of the base material;
A reinforcing pattern laminated on the side opposite to the base of the base-side adhesive layer;
A metal foil pattern laminated on the side opposite to the substrate-side adhesive layer of the reinforcing pattern;
With
When viewed in the thickness direction of the substrate, the reinforcing pattern and the metal foil pattern are formed in the same pattern shape and overlap each other.
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