JP4990738B2 - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
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Description
透明フィルム、その表面に設けられた透明電極薄膜、及び透明電極薄膜上に間隔をおいて設けられた金属電極からなるシリコン系太陽電池用電極フィルムにおける、当該金属電極を、金属粒子とバインダ樹脂からなる金属印刷膜、或いは該金属印刷膜及びその表面に設けられたメッキ層により形成し、前記シリコン系太陽電池用電極フィルムを、シリコン系光電変換素子の表面に、熱硬化型透明接着剤或いは導電性微粒子を含有する熱硬化型透明接着剤を介して、金属電極が光電変換素子の表面に接触するように載置、押圧して積層体を形成し、押圧と同時に又は押圧後、積層体を、ヒーター加熱、超音波振動加熱及び/又は高周波加熱により加熱圧着させ、且つ透明接着剤を硬化させることを特徴とする太陽電池の製造方法;
透明フィルム、その表面に設けられた透明電極薄膜、及び透明電極薄膜上に間隔をおいて設けられた金属電極からなるシリコン系太陽電池用電極フィルムにおける、当該金属電極を、透明電極薄膜上に、溶剤に対して可溶な印刷材料を用いて電極間の形状を印刷した後、透明電極薄膜のすべてを覆うように導電材料層を形成し、前記溶剤により前記印刷材料をその上部の導電材料とともに除去することで形成し、前記シリコン系太陽電池用電極フィルムを、シリコン系光電変換素子の表面に、熱硬化型透明接着剤或いは導電性微粒子を含有する熱硬化型透明接着剤を介して、金属電極が光電変換素子の表面に接触するように載置、押圧して積層体を形成し、押圧と同時に又は押圧後、積層体を、ヒーター加熱、超音波振動加熱及び/又は高周波加熱により加熱圧着させ、且つ透明接着剤を硬化させることを特徴とする太陽電池の製造方法;
透明フィルム、その表面に設けられた透明電極薄膜、及び透明電極薄膜上に間隔をおいて設けられた金属電極からなるシリコン系太陽電池用電極フィルムにおける、当該金属電極を、金属粒子とバインダ樹脂からなる金属印刷膜、或いは該金属印刷膜及びその表面に設けられたメッキ層により形成し、前記シリコン系太陽電池用電極フィルムを、シリコン系光電変換素子の表面に、金属電極が光電変換素子の表面に接触するように載置、押圧して積層体を形成し、押圧と同時に又は押圧後、積層体を、ヒーター加熱、超音波振動加熱及び/又は高周波加熱により圧着させ、次いで金属電極とシリコン系光電変換素子の表面との間の空隙部にアンダーフィル剤を注入し、硬化させることを特徴とする太陽電池の製造方法;及び
透明フィルム、その表面に設けられた透明電極薄膜、及び透明電極薄膜上に間隔をおいて設けられた金属電極からなるシリコン系太陽電池用電極フィルムにおける、当該金属電極を、透明電極薄膜上に、溶剤に対して可溶な印刷材料を用いて電極間の形状を印刷した後、透明電極薄膜のすべてを覆うように導電材料層を形成し、前記溶剤により前記印刷材料をその上部の導電材料とともに除去することで形成し、前記シリコン系太陽電池用電極フィルムを、シリコン系光電変換素子の表面に、金属電極が光電変換素子の表面に接触するように載置、押圧して積層体を形成し、押圧と同時に又は押圧後、積層体を、ヒーター加熱、超音波振動加熱及び/又は高周波加熱により圧着させ、次いで金属電極とシリコン系光電変換素子の表面との間の空隙部にアンダーフィル剤を注入し、硬化させることを特徴とする太陽電池の製造方法;
にある。
金属電極を、金属粒子とバインダ樹脂からなる金属印刷膜、或いはこの金属印刷膜及びその表面に設けられたメッキ層により形成するか、又は透明電極薄膜上に、溶剤に対して可溶な印刷材料を用いて電極間の形状を印刷した後、透明電極薄膜のすべてを覆うように導電材料層を形成し、前記溶剤により前記印刷材料をその上部の導電材料とともに除去すること(印刷メッシュ法という)で形成することにより、特に生産性に有利である。
(1)ヒーター加熱による加熱圧着を、加熱ロール、又は1対の加熱ロールを用いて行う。ヒーター加熱による加熱圧着は、一般に130〜170℃において、1〜60秒間行われる。
(2)超音波振動加熱による加熱圧着を、超音波発信器付きロールと対向電極が組み込まれた支持体との組合せ、又は超音波発信器付きロールと対向電極が組み込まれた対ロールとの組合せを用いて行う。超音波振動加熱による加熱圧着は、一般に10〜80KHzの周波数にて0.1〜5秒間行われる。
(3)高周波加熱による加熱圧着を、高周波加熱用電極が組み込まれたロールと高周波加熱用電極が組み込まれた支持体との組合せ、又は一対の高周波加熱用電極が組み込まれたロールを用いて行う。高周波加熱による加熱圧着は、一般に10〜100MHzの周波数にて1〜60秒間行われる。
(4)金属電極がストライプ状に設けられている。太陽電池に設けられる電極としては、発電される電流を集めるグリッド電極(フィンガー電極)、主にインターコネクタ接続用のバスバー電極を挙げることができるが、本発明の電極は、前者のグリッド電極(フィンガー電極)であることが好ましい。
(5)金属電極が、銀、銅、金、白金、パラジウム、及びニッケルから選択される少なくとも1種の金属を含んでいる。銅が好ましい。
(6)金属電極の厚さが1〜100μmの範囲にあり、その幅が0.01〜1.0mmである。
(7)透明電極薄膜が、金属酸化物から形成されている。金属酸化物が、酸化チタン、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化インジウム錫(ITO)、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化シリコン、酸化ジルコニウム、酸化スズ−酸化アンチモン(ATO)、酸化亜鉛−酸化アルミニウム(ZAO)からなる群から選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。
(8)透明電極薄膜の膜厚が、10〜500nmである。
(9)熱硬化型透明接着剤が、ポリエステル不飽和化合物を含んでいる。
(10)ポリエステル不飽和化合物が、不飽和ポリエステル、又は(メタ)アクリロイル基を有する飽和ポリエステルである。
(11)導電性微粒子を含有する熱硬化型透明接着剤が、導電性微粒子をポリエステル不飽和化合物に対して0.1〜15容量%含んでいる。
(12)導電性微粒子の平均粒径が、0.1〜100μmの範囲にある。
(13)熱硬化型透明接着剤が、シート状でも、液状でも良いが、シート状が好ましい。
(14)アンダーフィル剤が、硬化型エポキシ樹脂又はウレタン樹脂である。
(15)光電変換素子が、結晶シリコン層又はアモルファスシリコン層を含む。
<太陽電池用電極フィルムの作製>
長尺状ポリエチレンテレフタレートフィルム(幅:600mm、長さ100m)の表面に、スパッタリングによりITOを蒸着し、ITOの透明電極薄膜(厚さ:20nm)を形成した。
硫酸銅:70g/L、 濃硫酸:200g/L、 塩酸(37質量%):15g/L
電流密度:2A/dm2
時間:10分。
飽和ポリエステルの水酸基をメタクリロキシ基に置換したポリマー((株)帝人製ポリエステル「UE3600」の水酸基をメタクリル変性したもの)のトルエン25重量%溶液を調製し、このポリマー100質量部に対して、
2質量部のベンゾイルパーオキサイド、3質量部のリン酸メタクリレート(P1M;共栄化学(株)製)、20質量部のポリエチレングリコールジアクリレート、及び0.5質量部のシランカップリング剤(γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン);
を混合し、これをバーコーターによりセパレーターであるPET上に塗布し、幅5mm、厚さ15μmの硬化性透明接着剤フィルムを成膜した。
実施例1において、反射防止膜形成後、以下のように太陽電池を作製した。
実施例1において、反射防止膜形成後、以下のように太陽電池を作製した。
実施例1において、太陽電池の作製を下記のように行った以外は同様にして太陽電池を得た。
<太陽電池の作製>
実施例1と同様にして硬化性透明接着剤フィルムを成膜した。
実施例4において、p型アモルファスシリコン層形成後、以下のように太陽電池を作製した。
実施例4において、p型アモルファスシリコン層形成後、以下のように太陽電池を作製した。
実施例4において、p型アモルファスシリコン層形成後、以下のように太陽電池を作製した。
12、22,32,42,52 透明電極薄膜
13、23,33,43,53 金属電極
24A,34A 熱硬化型透明接着剤
44,54 空隙部
44A,54A アンダーフィル剤
25、35,45,55 光電変換素子
161 表面側透明保護部材
162 裏面側保護部材
163A 表面側封止膜
163B 裏面側封止膜
164 太陽電池セル
Claims (24)
- 透明フィルム、その表面に設けられた透明電極薄膜、及び透明電極薄膜上に間隔をおいて設けられた金属電極からなるシリコン系太陽電池用電極フィルムにおける、当該金属電極を、金属粒子とバインダ樹脂からなる金属印刷膜、或いは該金属印刷膜及びその表面に設けられたメッキ層により形成し、
前記シリコン系太陽電池用電極フィルムを、シリコン系光電変換素子の表面に、熱硬化型透明接着剤或いは導電性微粒子を含有する熱硬化型透明接着剤を介して、
金属電極が光電変換素子の表面に接触するように載置、押圧して積層体を形成し、押圧と同時に又は押圧後、積層体を、ヒーター加熱、超音波振動加熱及び/又は高周波加熱により加熱圧着させ、且つ透明接着剤を硬化させることを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 透明フィルム、その表面に設けられた透明電極薄膜、及び透明電極薄膜上に間隔をおいて設けられた金属電極からなるシリコン系太陽電池用電極フィルムにおける、当該金属電極を、透明電極薄膜上に、溶剤に対して可溶な印刷材料を用いて電極間の形状を印刷した後、透明電極薄膜のすべてを覆うように導電材料層を形成し、前記溶剤により前記印刷材料をその上部の導電材料とともに除去することで形成し、
前記シリコン系太陽電池用電極フィルムを、シリコン系光電変換素子の表面に、熱硬化型透明接着剤或いは導電性微粒子を含有する熱硬化型透明接着剤を介して、
金属電極が光電変換素子の表面に接触するように載置、押圧して積層体を形成し、押圧と同時に又は押圧後、積層体を、ヒーター加熱、超音波振動加熱及び/又は高周波加熱により加熱圧着させ、且つ透明接着剤を硬化させることを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 透明フィルム、その表面に設けられた透明電極薄膜、及び透明電極薄膜上に間隔をおいて設けられた金属電極からなるシリコン系太陽電池用電極フィルムにおける、当該金属電極を、金属粒子とバインダ樹脂からなる金属印刷膜、或いは該金属印刷膜及びその表面に設けられたメッキ層により形成し、
前記シリコン系太陽電池用電極フィルムを、シリコン系光電変換素子の表面に、
金属電極が光電変換素子の表面に接触するように載置、押圧して積層体を形成し、押圧と同時に又は押圧後、積層体を、ヒーター加熱、超音波振動加熱及び/又は高周波加熱により圧着させ、次いで金属電極とシリコン系光電変換素子の表面との間の空隙部にアンダーフィル剤を注入し、硬化させることを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 透明フィルム、その表面に設けられた透明電極薄膜、及び透明電極薄膜上に間隔をおいて設けられた金属電極からなるシリコン系太陽電池用電極フィルムにおける、当該金属電極を、透明電極薄膜上に、溶剤に対して可溶な印刷材料を用いて電極間の形状を印刷した後、透明電極薄膜のすべてを覆うように導電材料層を形成し、前記溶剤により前記印刷材料をその上部の導電材料とともに除去することで形成し、
前記シリコン系太陽電池用電極フィルムを、シリコン系光電変換素子の表面に、
金属電極が光電変換素子の表面に接触するように載置、押圧して積層体を形成し、押圧と同時に又は押圧後、積層体を、ヒーター加熱、超音波振動加熱及び/又は高周波加熱により圧着させ、次いで金属電極とシリコン系光電変換素子の表面との間の空隙部にアンダーフィル剤を注入し、硬化させることを特徴とする太陽電池の製造方法。 - ヒーター加熱による加熱圧着を、加熱ロール、又は1対の加熱ロールを用いて行う請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
- 超音波振動加熱による加熱圧着を、超音波発信器付きロールと対向電極が組み込まれた支持体との組合せ、又は超音波発信器付きロールと対向電極が組み込まれた対ロールとの組合せを用いて行う請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
- 高周波加熱による加熱圧着を、高周波加熱用電極が組み込まれたロールと高周波加熱用電極が組み込まれた支持体との組合せ、又は一対の高周波加熱用電極が組み込まれたロールを用いて行う請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
- ヒーター加熱による加熱圧着を、130〜170℃において、1〜60秒間行う請求項5に記載の太陽電池の製造方法。
- 超音波振動加熱による加熱圧着を、10〜80KHzの周波数にて0.1〜5秒間行う請求項6に記載の太陽電池の製造方法。
- 高周波加熱による加熱圧着を、10〜100MHzの周波数にて1〜60秒間行う請求項7に記載の太陽電池の製造方法。
- 金属電極がストライプ状に設けられている請求項1〜10のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
- 金属電極が、銀、銅、金、白金、パラジウム、及びニッケルから選択される少なくとも1種の金属を含有している請求項1〜11のいずれか1項に太陽電池の製造方法。
- 金属電極の厚さが1〜100μmの範囲にあり、その幅が0.01〜1.0mmである請求項1〜12のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
- 透明電極薄膜が、金属酸化物から形成されている請求項1〜13のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
- 金属酸化物が、酸化チタン、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化インジウム錫(ITO)、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化シリコン、酸化ジルコニウム、酸化スズ−酸化アンチモン(ATO)、酸化亜鉛−酸化アルミニウム(ZAO)からなる群から選ばれた少なくとも1種である請求項14に記載の太陽電池の製造方法。
- 透明電極薄膜の膜厚が、10〜500nmである請求項1〜15のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
- 透明フィルムが、長尺状フィルムである請求項1〜16のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
- 熱硬化型透明接着剤が、ポリエステル不飽和化合物を含んでいる請求項1又は2、又は請求項1若しくは2を引用する請求項5〜17のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
- ポリエステル不飽和化合物が、不飽和ポリエステル、又は(メタ)アクリロイル基を有する飽和ポリエステルである請求項18に記載の太陽電池の製造方法。
- 導電性微粒子を含有する熱硬化型透明接着剤が、導電性微粒子をポリエステル不飽和化合物に対して0.1〜15容量%含んでいる請求項18又は19に記載の太陽電池の製造方法。
- 導電性微粒子の平均粒径が、0.1〜100μmの範囲にある請求項1又は2、又は請求項1若しくは2を引用する請求項5〜20のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
- 熱硬化型透明接着剤及び導電性微粒子を含有する熱硬化型透明接着剤が、シート状である請求項1又は2、又は請求項1若しくは2を引用する請求項5〜21のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
- アンダーフィル剤が、硬化型エポキシ樹脂又はウレタン樹脂である請求項3又は4、又は請求項3若しくは4を引用する請求項5〜17のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
- 光電変換素子が、結晶シリコン層又はアモルファスシリコン層を含む請求項1〜23のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
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