JPWO2013039213A1 - Conductive member connection structure, metal foil pattern laminate, and solar cell module - Google Patents

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Abstract

導電性部材の接続構造は、アルミ配線と、アルミ配線を導電性ユニットに接続して導電させる導電性接続ユニットとを備え、前記導電性接続ユニットは、少なくともアルミ配線に接触する微細な複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストと、複数の銀粒子に接触すると共にアルミ配線から導電性ユニットに向かう方向に銀粒子より長く延びた導電性金属粒子と、を有する。The connection structure of the conductive member includes an aluminum wiring and a conductive connection unit that connects the aluminum wiring to the conductive unit to conduct electricity, and the conductive connection unit includes at least a plurality of fine silver contacts with the aluminum wiring. A first silver paste containing particles, and conductive metal particles that are in contact with the plurality of silver particles and extend longer than the silver particles in a direction from the aluminum wiring toward the conductive unit.

Description

本発明は、アルミ配線と導電性接続部材とを接続させた導電性部材の接続構造と、この接続構造を備えた金属箔パターン積層体と、この金属箔パターン積層体に太陽電池セルを接続させて封止した太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a conductive member connection structure in which an aluminum wiring and a conductive connection member are connected, a metal foil pattern laminate including the connection structure, and solar cells connected to the metal foil pattern laminate. The present invention relates to a sealed 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。太陽光発電を行う太陽電池モジュール200を、図7に示す。太陽電池モジュール200は、光の入射面に配置された透光性基板120と、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140a,140bに挟まれて封止されている。
太陽電池モジュール200は、複数の太陽電池セル130が配線材150で電気的に直列に接続されている。太陽電池セル130には、太陽光の受光面130aである表面にマイナス電極131、裏面にプラス電極132が設けられている。そのため、配線材150で接続すると、受光面130a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る。
In recent years, solar power generation, which is a power generation system using natural energy, has been rapidly spread. A solar cell module 200 that performs solar power generation is shown in FIG. The solar cell module 200 includes a translucent substrate 120, a solar cell module base material (back sheet) 110, and a translucent substrate 120 and a solar cell module base material 110 disposed on the light incident surface. It has a large number of sealed solar cells 130. Further, the solar battery cell 130 is sealed by being sandwiched between sealing films 140a and 140b such as an ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) film.
In the solar cell module 200, a plurality of solar cells 130 are electrically connected in series with a wiring material 150. The solar battery cell 130 is provided with a negative electrode 131 on the surface which is a sunlight receiving surface 130a and a positive electrode 132 on the back surface. Therefore, when connected by the wiring material 150, the wiring material 150 overlaps with the light receiving surface 130a, and there is a defect that the area efficiency of photoelectric conversion is reduced.

また、上述した電極131,132の配置では、配線材150を太陽電池セル130の表面から裏面に接続する構造になるため、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では、両電極をセルの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を減らすことなく、受光率と光電変換の面積効率の低下を防止できる。また、配線材を表面から裏面に接続する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 the electrodes 131 and 132 mentioned above, since it becomes the structure which connects the wiring material 150 to the back surface of the photovoltaic cell 130, there exists a possibility that the wiring material 150 may be disconnected by the difference in the thermal expansion coefficient of each member. was there.
Therefore, Patent Documents 1 and 2 propose a back contact type solar cell in which both a positive electrode and a negative electrode are installed on the back surface of the cell. In the solar cell of this system, both electrodes can be connected in series on the back surface of the cell, and reduction in the light receiving rate and the photoelectric conversion area efficiency can be prevented without reducing the light receiving area on the cell surface. Moreover, since it is not necessary to make it the structure which connects a wiring material from the surface to a back surface, the disconnection of the wiring material by the difference in the thermal expansion coefficient of each member can also be prevented.

このような太陽電池モジュールとして、絶縁性の基材の表面に接着剤層を介して、太陽電池セルに接続するための配線パターンを有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形成した部品を市場に流通させる場合がある。
例えば、図8に示すような太陽電池モジュール用基材としての積層体100では、基材101の上に接着剤層102を介して、配線パターン103aが形成された金属箔103を接着したシート部材が、バックシート110の表面に積層されている。
As such a solar cell module, a laminated body in which a metal foil having a wiring pattern for connecting to a solar cell is attached to the surface of an insulating base material via an adhesive layer is used as a solar cell backsheet. In some cases, a part formed by laminating the material is distributed in the market.
For example, in the laminate 100 as a solar cell module substrate as shown in FIG. 8, a sheet member in which a metal foil 103 having a wiring pattern 103 a formed thereon is bonded to the substrate 101 via an adhesive layer 102. Is laminated on the surface of the back sheet 110.

この積層体100では、配線パターン103aの形成に際して、シート状の金属箔103にフォトレジストを塗布して、配線パターン103aと同じパターンのマスクを載置して露光を行う。その後、不要なレジストを除去して金属箔103上のレジストパターンでエッチングを行うことによって、金属箔103に所定の配線パターン103aが形成される。
配線パターン103aは、太陽電池セルの裏面に設けた電極が導電性接続部材を介して接合されることにより、通電される。
In this laminated body 100, when forming the wiring pattern 103a, a photoresist is applied to the sheet-like metal foil 103, and a mask having the same pattern as the wiring pattern 103a is placed and exposed. Thereafter, unnecessary resist is removed and etching is performed with a resist pattern on the metal foil 103, whereby a predetermined wiring pattern 103 a is formed on the metal foil 103.
The wiring pattern 103a is energized by joining electrodes provided on the back surface of the solar battery cell via a conductive connecting member.

上述した特許文献1及び2に記載された積層体において、金属箔の積層体に積層する配線パターンを形成する金属として主に銅が用いられていたが、銅は高価であるため比較的低廉なアルミ配線を用いることが提案されている。   In the laminated body described in Patent Documents 1 and 2 described above, copper was mainly used as a metal for forming a wiring pattern to be laminated on the laminated body of metal foil. However, since copper is expensive, it is relatively inexpensive. It has been proposed to use aluminum wiring.

特開2005−11869号公報JP 2005-11869 A 特開2009−111122号公報JP 2009-111122 A 特開2007−76288号公報JP 2007-76288 A

しかしながら、太陽電池セルの裏面の電極を、アルミ配線の配線パターンに導電性接続部材を介して接合する場合、アルミ配線の表面にアルミナAlの酸化皮膜が形成されているために、導電性接続部材がはんだ材料の場合はアルミ配線に十分接触して通電させることができないという欠点があった。はんだ材料がアルミ配線と十分接触されないと抵抗値が大きくなる。However, when the electrode on the back surface of the solar battery cell is joined to the wiring pattern of the aluminum wiring through the conductive connecting member, the oxide film of alumina Al 2 O 3 is formed on the surface of the aluminum wiring, In the case where the conductive connecting member is a solder material, there is a drawback that it is not possible to energize the aluminum wiring sufficiently. If the solder material is not sufficiently in contact with the aluminum wiring, the resistance value increases.

このような接合構造を、例えば特許文献3に記載されたICタグアンテナに用いる場合、アルミ配線と電極との接合部分は1〜3箇所程度であり、抵抗値の上昇は大きな問題ではない。しかし、特許文献1及び2に記載された太陽電池モジュールでは、例えば20〜30個の太陽電池セルの電極を導電性接続部材を介してアルミ配線によって直列に接続する構造であるため、抵抗値が大きくかつ電流消費量が上昇する。
また、アルミ配線と電極との間隙を小さくしても接触抵抗は安定しなかった。
さらに、導電性接続部材として銀粒子を含む銀ペーストを用いた場合、銀粒子は一般的に粒径が10〜20μmと小さいため、銀ペーストの高さを数百μmに形成すると銀粒子の接続が不安定になり、導電性が劣化する場合があった。
When such a junction structure is used for an IC tag antenna described in Patent Document 3, for example, there are about 1 to 3 junctions between the aluminum wiring and the electrodes, and an increase in resistance is not a big problem. However, in the solar cell modules described in Patent Documents 1 and 2, for example, the electrodes of 20 to 30 solar cells are connected in series by an aluminum wiring via a conductive connection member. Large and current consumption increases.
Further, the contact resistance was not stable even when the gap between the aluminum wiring and the electrode was reduced.
Further, when a silver paste containing silver particles is used as the conductive connecting member, the silver particles generally have a particle size as small as 10 to 20 μm. Therefore, when the height of the silver paste is formed to be several hundred μm, the silver particles are connected. May become unstable and the conductivity may deteriorate.

本発明では、アルミ配線と導電性接続ユニットとの間の接触抵抗を小さくかつ安定させることにより良好な導電性を得られる導電性部材の接続構造、この接続構造を備えた金属箔パターン積層体及び太陽電池モジュールを提供する。   In the present invention, a conductive member connection structure capable of obtaining good conductivity by reducing and stabilizing the contact resistance between the aluminum wiring and the conductive connection unit, a metal foil pattern laminate including the connection structure, and A solar cell module is provided.

導電性部材の接続構造は、アルミ配線と、アルミ配線を導電性ユニットに接続して導電させる導電性接続ユニットとを備え、導電性接続ユニットは、少なくともアルミ配線に接触する微細な複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストと、複数の微細な銀粒子に接触すると共にアルミ配線から導電性ユニットに向かう方向に銀粒子より長く延びた導電性金属粒子と、を有する。
導電性ユニットとは、後述の実施形態で例示するように本願では電極を指すが、抵抗、集積回路などの他の部品、または、配線部材などの導電性材料であってもよい。
アルミ配線に導電性接続ユニットとして第一の銀ペーストの複数の銀粒子と導電性金属粒子とを順次接触させて導通させることができる。さらに、銀粒子により、アルミ配線と導電性金属粒子との接触面積がそれぞれ大きく確保される。また、導電性金属粒子はアルミ配線から導電性ユニットに向かう方向に銀粒子よりも長く延びて大きい。従って、従来の複数の銀粒子を接触させる場合よりも、導電性を向上させ、かつ、接触抵抗を小さく安定させることができる。
なお、微細な銀粒子は平板状であれば、接触面積を確保する上で好ましい。
The connection structure of the conductive member includes an aluminum wiring and a conductive connection unit that conducts by connecting the aluminum wiring to the conductive unit, and the conductive connection unit includes at least a plurality of fine silver particles that contact the aluminum wiring. And conductive metal particles that are in contact with a plurality of fine silver particles and extend longer than the silver particles in the direction from the aluminum wiring toward the conductive unit.
The conductive unit refers to an electrode in the present application as exemplified in the embodiments described later, but may be another component such as a resistor or an integrated circuit, or a conductive material such as a wiring member.
As the conductive connection unit, the plurality of silver particles of the first silver paste and the conductive metal particles can be sequentially brought into contact with the aluminum wiring to be conductive. Further, the silver particles ensure a large contact area between the aluminum wiring and the conductive metal particles. Further, the conductive metal particles are longer and longer than the silver particles in the direction from the aluminum wiring toward the conductive unit. Therefore, the conductivity can be improved and the contact resistance can be reduced and stabilized as compared with the case where a plurality of conventional silver particles are brought into contact with each other.
In addition, if a fine silver particle is flat form, it is preferable when ensuring a contact area.

また、導電性金属粒子は柱状であることが好ましい。柱状であれば、従来の複数の銀粒子を用いた場合と比較して、長さ方向の接続数を減らすことができ、柱状の軸方向に安定した導電性を確保できる。   The conductive metal particles are preferably columnar. If it is columnar, the number of connections in the length direction can be reduced as compared with the case where a plurality of conventional silver particles are used, and stable conductivity can be secured in the columnar axial direction.

導電性金属粒子は、銅、銀、ニッケルまたは他の導電性金属のいずれかであってもよい。
導電性金属粒子を銅やニッケルまたは他の導電性金属で形成すれば、銀と同様な導電性を得られると共に銀よりも低コストである。特に、銀で形成すれば良好な導電性を得られる。
The conductive metal particles may be copper, silver, nickel or any other conductive metal.
If the conductive metal particles are formed of copper, nickel or other conductive metal, the same conductivity as silver can be obtained and the cost is lower than that of silver. In particular, if it is made of silver, good conductivity can be obtained.

また、導電性金属粒子は銀粒子であり、第一の銀ペーストに含まれていてもよい。
導電性金属粒子が微細な複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストに含まれている場合、アルミ配線と導電性ユニットとで第一の銀ペーストを押圧することにより、導電性金属粒子をアルミ配線に面接触する銀粒子に面接触させて積層することができる。従って、接触抵抗が小さく安定し、かつ、導電性が良好となる。
あるいは、導電性金属粒子は銀粒子であり、第二の銀ペーストに含まれていてもよい。
導電性金属粒子が第一の銀ペーストとは異なる第二の銀ペーストに含まれている場合には、アルミ配線に塗布された第一の銀ペーストに第二の銀ペーストを塗布することにより、導電性金属粒子をアルミ配線に面接触する銀粒子に確実に面接触させて積層することができる。従って、上記同様に接触抵抗が小さく安定し、かつ、導電性が良好となる。
The conductive metal particles are silver particles and may be contained in the first silver paste.
When the conductive metal particles are contained in the first silver paste containing a plurality of fine silver particles, the conductive metal particles are made of aluminum by pressing the first silver paste with the aluminum wiring and the conductive unit. The silver particles that are in surface contact with the wiring can be laminated in surface contact. Therefore, the contact resistance is small and stable, and the conductivity is good.
Alternatively, the conductive metal particles are silver particles and may be included in the second silver paste.
When the conductive metal particles are contained in a second silver paste different from the first silver paste, by applying the second silver paste to the first silver paste applied to the aluminum wiring, The conductive metal particles can be laminated while being surely brought into surface contact with the silver particles in surface contact with the aluminum wiring. Accordingly, as described above, the contact resistance is small and stable, and the conductivity is good.

また、導電性金属粒子は、打ち抜きによって形成された板状部材であってもよい。
打ち抜きで形成された板状の導電性金属粒子をアルミ配線に接触する銀粒子に載置することにより、確実に積層することができる。
The conductive metal particles may be a plate-like member formed by punching.
By placing the plate-like conductive metal particles formed by punching on the silver particles that are in contact with the aluminum wiring, it is possible to reliably stack them.

また、導電性金属粒子と導電性ユニットとの間に微細な銀粒子を含む第三の銀ペーストを介在させて導電させてもよい。
第一の銀ペーストの銀粒子に導電性金属粒子を接触させ、さらに第三の銀ペーストの銀粒子を介して導電性ユニットに接触させることにより、アルミ配線と導電性ユニットとの間での接触抵抗を安定させて導電性を向上させることができる。
Further, a third silver paste containing fine silver particles may be interposed between the conductive metal particles and the conductive unit to conduct electricity.
Contact between the aluminum wiring and the conductive unit by bringing the conductive metal particles into contact with the silver particles of the first silver paste and then contacting the conductive unit through the silver particles of the third silver paste. Resistance can be stabilized and conductivity can be improved.

導電性部材の接続構造は、アルミ配線と、アルミ配線を導電性ユニットに接続して導電させる導電性接続ユニットとを備え、導電性接続ユニットは、複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストからなり、アルミ配線には、銀粒子を嵌合して導電させる凹凸部が形成されている。
アルミ配線と導電性ユニットとは、第一の銀ペーストに含まれた複数の銀粒子を接触させることにより導電される。さらに、アルミ配線に設けた凹凸部に銀粒子を嵌合させることによりアルミ配線と銀粒子との接触を確実にして接触抵抗を小さく安定させて導電できる。
The connection structure of the conductive member includes an aluminum wiring and a conductive connection unit that connects the aluminum wiring to the conductive unit to conduct electricity, and the conductive connection unit includes a first silver paste containing a plurality of silver particles. Thus, the aluminum wiring has a concavo-convex portion for fitting and conducting silver particles.
The aluminum wiring and the conductive unit are made conductive by bringing a plurality of silver particles contained in the first silver paste into contact with each other. Further, by fitting the silver particles into the concavo-convex portion provided on the aluminum wiring, the contact between the aluminum wiring and the silver particles can be ensured, and the contact resistance can be made small and stable and conductive.

金属箔パターン積層体は、上述したいずれかの導電性部材の接続構造と、アルミ配線が接着剤層を介して接合される基板と、を備える。
これにより、アルミ配線と導電性ユニットとの接触を確実にして接触抵抗を小さく安定させることができる。
The metal foil pattern laminate includes any of the conductive member connection structures described above and a substrate to which aluminum wiring is bonded via an adhesive layer.
Thereby, a contact with an aluminum wiring and an electroconductive unit can be ensured, and contact resistance can be stabilized small.

太陽電池モジュールは、上述したいずれかの導電性部材の接続構造と、アルミ配線が接着剤層を介して接合される基板と、導電性ユニットである電極を裏面に設けた太陽電池セルと、太陽電池セルを封止する封止材と、封止材に対してアルミ配線とは反対の面に積層してなる透光性前面板と、を備える。
透光性前面板を通して太陽電池セルで受光した光を光電変換して、太陽電池セルの電極、導電性接続ユニット、および、アルミ配線をこの順に確実に接触させて導電させることにより、接触抵抗を小さく安定させることができる。
A solar cell module includes a connection structure of any of the above-described conductive members, a substrate to which aluminum wiring is bonded via an adhesive layer, a solar cell provided with an electrode as a conductive unit on the back surface, A sealing material that seals the battery cells; and a translucent front plate that is laminated on the surface opposite to the aluminum wiring with respect to the sealing material.
By photoelectrically converting the light received by the solar cell through the translucent front plate, the electrode of the solar cell, the conductive connection unit, and the aluminum wiring are securely brought into contact in this order to conduct the contact resistance. Small and stable.

本願の導電性部材の接続構造によれば、アルミ配線に導電性接続ユニットとして第一の銀ペーストの複数の銀粒子と導電性金属粒子とを順次接触させて導電させることで、銀粒子により、アルミ配線と導電性金属粒子との接触面積がそれぞれ確保される。また、導電性金属粒子は導電性接続ユニットにおけるアルミ配線から導電性ユニットに向かう方向に銀粒子よりも長く延びている。従って、従来の複数の銀粒子を接触させる場合と比較して、接触抵抗を小さく安定させ、かつ、導電性も向上させることができる。   According to the connection structure of the conductive member of the present application, by making silver particles and conductive metal particles of the first silver paste sequentially contact and conduct as a conductive connection unit to the aluminum wiring, The contact area between the aluminum wiring and the conductive metal particles is ensured. The conductive metal particles extend longer than the silver particles in the direction from the aluminum wiring in the conductive connection unit toward the conductive unit. Therefore, compared with the case where the conventional several silver particle is made to contact, contact resistance can be stabilized small and electroconductivity can also be improved.

また、本願の導電性部材の接続構造によれば、導電性接続ユニットはアルミ配線に接触する微細な複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストを含み、アルミ配線には微細な銀粒子を嵌合する凹凸部が形成されている。そのため、アルミ配線と第一の銀ペーストに含まれた微細な銀粒子を接触させて接触抵抗を小さく安定させて、導電性を向上できる。   In addition, according to the conductive member connection structure of the present application, the conductive connection unit includes the first silver paste including a plurality of fine silver particles in contact with the aluminum wiring, and the fine silver particles are fitted into the aluminum wiring. Concave and convex portions are formed. Therefore, the aluminum wiring and the fine silver particles contained in the first silver paste are brought into contact with each other, the contact resistance is reduced and stabilized, and the conductivity can be improved.

本願の金属箔パターン積層体は、導電性部材の接続構造によって、アルミ配線と導電性接続ユニットとの接触を確実にして接触抵抗を小さく安定させ、導電性を向上させることができる。   The metal foil pattern laminate of the present application can improve the electrical conductivity by making the contact between the aluminum wiring and the conductive connection unit reliable, making the contact resistance small and stable by the connection structure of the conductive member.

本願の太陽電池モジュールは、太陽電池セルで受光した光を光電変換して、太陽電池セルの電極、導電性接続ユニット、および、アルミ配線をこの順に確実にそれぞれ確実に面接触させて導電させることにより、接触抵抗を小さく安定させて導電性を向上できる。   The solar battery module of the present application photoelectrically converts the light received by the solar battery cell, and makes sure that the electrode of the solar battery cell, the conductive connection unit, and the aluminum wiring are brought into surface contact in this order with certainty and conductive. Thus, the contact resistance can be made small and stable, and the conductivity can be improved.

本願の第一実施形態による太陽電池モジュールを分離して示す断面図である。It is sectional drawing which isolate | separates and shows the solar cell module by 1st embodiment of this application. 図1に示す太陽電池モジュールにおけるアルミ配線と太陽電池セルの電極との接合構造を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the junction structure of the aluminum wiring in the solar cell module shown in FIG. 1, and the electrode of a photovoltaic cell. 本願の第二実施形態によるアルミ配線と太陽電池セルの電極との間の接続構造を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the connection structure between the aluminum wiring by the second embodiment of this application, and the electrode of a photovoltaic cell. 本願の第三実施形態によるアルミ配線と太陽電池セルの電極との間の接続構造を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the connection structure between the aluminum wiring by 3rd embodiment of this application, and the electrode of a photovoltaic cell. 本願の第四実施形態によるアルミ配線と太陽電池セルの電極との間の接続構造を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the connection structure between the aluminum wiring by 4th embodiment of this application, and the electrode of a photovoltaic cell. 本願の第一実施形態の変形例によるアルミ配線と太陽電池セルの電極との間の接続構造を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the connection structure between the aluminum wiring by the modification of 1st embodiment of this application, and the electrode of a photovoltaic cell. 従来の太陽電池モジュールの要部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure of the conventional solar cell module. 従来の太陽電池用バックシートに設けた配線パターンを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the wiring pattern provided in the conventional solar cell backsheet.

以下、各実施形態に基づく導電性部材の接続構造を備えた太陽電池モジュールについて図1及び図6により説明する。
第一実施形態
図1に示す第一実施形態による導電性部材の接続構造を含む太陽電池モジュール1は、金属箔パターン積層体2と、金属箔パターン積層体2の裏面に設けられたバックシート3と、金属箔パターン積層体2の表面に配列された複数の太陽電池セル4と、複数の太陽電池セル4を金属箔パターン積層体2の上で封止する封止材5と、封止材5の表面に設けられた透光性前面板6とを備えている。
Hereinafter, a solar cell module provided with a conductive member connection structure according to each embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 6.
First Embodiment A solar cell module 1 including a conductive member connection structure according to a first embodiment shown in FIG. 1 includes a metal foil pattern laminate 2 and a back sheet 3 provided on the back surface of the metal foil pattern laminate 2. A plurality of solar cells 4 arranged on the surface of the metal foil pattern laminate 2, a sealing material 5 for sealing the plurality of solar cells 4 on the metal foil pattern laminate 2, and a sealing material And a translucent front plate 6 provided on the surface of 5.

バックシート3はシールド材としてバリア層を有している。バックシート3のバリア層としては、湿度遮蔽性や酸素遮断性を有する、アルミ箔膜またはアルミ箔膜と基材8の樹脂材料との複合積層フィルムを使用できる。
金属箔パターン積層体2は、バックシート3に接合された絶縁性の基材8と、接着剤層9と、所定の回路パターンが形成された金属箔パターンとしてアルミ配線10とが積層されて接合されている。
The back sheet 3 has a barrier layer as a shield material. As the barrier layer of the back sheet 3, an aluminum foil film or a composite laminated film of the aluminum foil film and the resin material of the base material 8 having a moisture shielding property and an oxygen shielding property can be used.
The metal foil pattern laminate 2 is formed by laminating an insulating base material 8 bonded to the back sheet 3, an adhesive layer 9, and an aluminum wiring 10 as a metal foil pattern on which a predetermined circuit pattern is formed. Has been.

基材8はフィルム形状またはシート形状を有している。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、またはこれらを共重合した樹脂を用いることが可能である。断熱性、弾力性、および、光学特性を制御するため、必要に応じて基材8中に有機または無機フィラー等を混入させてもよい。
接着剤層9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段階硬化型接着剤を加熱して硬化させることにより形成されている。また、接着剤層3として段階硬化型でない接着剤層を用いてもよい。
The base material 8 has a film shape or a sheet shape. As the material, for example, acrylic, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyimide, urethane, epoxy, melamine, styrene, or a resin obtained by copolymerization thereof can be used. In order to control heat insulation, elasticity, and optical characteristics, an organic or inorganic filler or the like may be mixed in the base material 8 as necessary.
The adhesive layer 9 is formed, for example, by heating and curing a thermosetting resin such as urethane, acrylic, epoxy, polyimide, olefin, or a step curable adhesive obtained by copolymerizing these. Moreover, you may use the adhesive bond layer which is not a step hardening type as the adhesive bond layer 3. FIG.

アルミ配線10は、互いに所定の間隙を開けて配列されており、アルミ配線10の各配線間の隙間には絶縁樹脂12が配設されている。アルミ配線10は、所定の配線パターンを有している。アルミ配線10の表面10aには、アルミナAlを含む酸化皮膜が形成されやすい。そのため、後述する導電性接続ユニット15の平板銀粒子21は上述のはんだ材料よりも、導電性は良好であるが、一方で接着しにくいために抵抗値が増加する。この抵抗値は微々たるものであるが、太陽電池モジュール1では太陽電池セル4を多数直列に接続するため、全体の抵抗値が増大する。
そのため、太陽電池セル4の裏面に配設された電極13との電気接続のために、アルミ配線10の表面10aの酸化被膜を除去することが望ましい。酸化皮膜除去後のアルミ配線10の表面10aに酸化皮膜が再び形成されることを防ぐために、例えばアルミニウム用六価クロムフリー表面処理剤(日本パーカライジング株式会社製「パルコート」)等の酸化防止皮膜を形成することが好ましい。
The aluminum wirings 10 are arranged with a predetermined gap therebetween, and an insulating resin 12 is disposed in the gaps between the aluminum wirings 10. The aluminum wiring 10 has a predetermined wiring pattern. An oxide film containing alumina Al 2 O 3 is easily formed on the surface 10 a of the aluminum wiring 10. Therefore, the flat silver particles 21 of the conductive connection unit 15 described later have better conductivity than the above-described solder material, but on the other hand, the resistance value increases because it is difficult to adhere. Although this resistance value is insignificant, in the solar cell module 1, since a large number of solar cells 4 are connected in series, the overall resistance value increases.
Therefore, it is desirable to remove the oxide film on the surface 10 a of the aluminum wiring 10 for electrical connection with the electrode 13 disposed on the back surface of the solar battery cell 4. In order to prevent the oxide film from being formed again on the surface 10a of the aluminum wiring 10 after the oxide film is removed, for example, an antioxidant film such as a hexavalent chromium-free surface treatment agent for aluminum (“Palcoat” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) It is preferable to form.

また、太陽電池セル4を封止して絶縁する封止材5として例えばEVAフィルムが用いられている。封止材5は、太陽電池セル4を挟み込むように2枚以上のEVAフィルムを積層して形成してもよい。更に封止材5の表面に接着される透光性前面板6には、例えばガラスパネル等が用いられる。
なお、上述した太陽電池モジュール1は最終製品であるが、バックシート3からアルミ配線10(及び絶縁樹脂12)を含む金属箔パターン積層体2までの積層体を製品として出荷することがあり、更に導電性接続ユニット15も含まれる場合がある。
なお、金属箔パターン積層体2は、基材8と、接着剤層9と、アルミ配線10との積層として例示したが、基材8上に直接アルミ配線10を設け、接着剤層9を用いない構成、さらには、バックシート3にアルミ配線10を設け、基材8を用いない構成など、任意の組み合わせが可能である。
また、絶縁樹脂12および/またはバックシート3を用いずに、太陽電池モジュール1または金属箔パターン積層体2を構成することも可能である。
For example, an EVA film is used as the sealing material 5 that seals and insulates the solar cells 4. The sealing material 5 may be formed by laminating two or more EVA films so as to sandwich the solar battery cell 4. Further, for example, a glass panel is used for the translucent front plate 6 bonded to the surface of the sealing material 5.
Although the above-described solar cell module 1 is a final product, a laminate from the back sheet 3 to the metal foil pattern laminate 2 including the aluminum wiring 10 (and the insulating resin 12) may be shipped as a product. A conductive connection unit 15 may also be included.
In addition, although the metal foil pattern laminated body 2 was illustrated as lamination | stacking with the base material 8, the adhesive bond layer 9, and the aluminum wiring 10, the aluminum wiring 10 was directly provided on the base material 8, and the adhesive bond layer 9 was used. Arbitrary combinations are possible, such as a configuration in which the aluminum wiring 10 is provided on the back sheet 3 and the base material 8 is not used.
Moreover, it is also possible to constitute the solar cell module 1 or the metal foil pattern laminate 2 without using the insulating resin 12 and / or the backsheet 3.

次に、太陽電池モジュール1で用いられる本願の第一実施形態である導電性部材の接続構造について図2を参照して説明する。
図2に示す本実施形態によるアルミ配線10と太陽電池セル4の電極13との接続構造において、アルミ配線10と電極13とを接続する導電性接続ユニット15として、従来は一般的にはんだが用いられていた。しかし、配線パターンとしてアルミ配線10を用いる場合、はんだではアルミ配線10に接着しにくく電気抵抗が増大する。そのため、導電性接続ユニット15として銀ペースト17が用いられる。
なお、アルミ配線10、導電性接続ユニット15、太陽電池セル4の電極13は導電性部材を構成し、接合構造とはアルミ配線10及び導電性接続ユニット15、或いはアルミ配線10、導電性接続ユニット15及び太陽電池セル4の電極13の接合構造をいう。
Next, the connection structure of the electroconductive member which is 1st embodiment of this application used with the solar cell module 1 is demonstrated with reference to FIG.
In the connection structure between the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4 according to the present embodiment shown in FIG. 2, solder is generally used as the conductive connection unit 15 that connects the aluminum wiring 10 and the electrode 13. It was done. However, when the aluminum wiring 10 is used as the wiring pattern, it is difficult for the solder to adhere to the aluminum wiring 10 and the electrical resistance increases. Therefore, a silver paste 17 is used as the conductive connection unit 15.
In addition, the aluminum wiring 10, the conductive connection unit 15, and the electrode 13 of the solar battery cell 4 constitute a conductive member, and the bonding structure is the aluminum wiring 10 and the conductive connection unit 15, or the aluminum wiring 10, the conductive connection unit. 15 and the junction structure of the electrode 13 of the solar battery cell 4.

アルミ配線10と太陽電池セル4の電極13との間隙Kは、例えば400マイクロメートル(μm)程度である。アルミ配線10と太陽電池セル4の電極13との間隙Kに銀ペースト17を配設して電気的に接続する場合、合成樹脂18中に含有される銀粒子は一般的に例えば粒径10〜20μm程度と微細である。また、含有割合を例えば銀粒子80重量%、合成樹脂20重量%とすると、体積比では銀粒子の割合が重量比より低下する。そのため、銀粒子同士の接触割合が小さくなるために、通電時の抵抗値が大きくかつ安定しない。
太陽電池モジュール1は、太陽電池セル4を例えば20〜30個程度直列に接続する構成を有する。従って、接触抵抗値が増大して発電効率が低下することを防ぐために、導電性接続ユニット15の接触抵抗を低下させる必要がある。
これに対し、多数の銀粒子の粒径を例えば100〜200μm程度に大きく形成すれば接触面積が増大して通電時の抵抗値は低下する。しかし、このような大きな粒径の銀粒子は一般的に製造されていないために製造コストが増大する。
A gap K between the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4 is, for example, about 400 micrometers (μm). When the silver paste 17 is disposed and electrically connected to the gap K between the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4, the silver particles contained in the synthetic resin 18 generally have, for example, a particle size of 10 to 10. It is as fine as about 20 μm. Further, when the content ratio is, for example, 80% by weight of silver particles and 20% by weight of synthetic resin, the ratio of silver particles is lower than the weight ratio in volume ratio. Therefore, since the contact ratio between silver particles becomes small, the resistance value during energization is large and unstable.
The solar cell module 1 has a configuration in which, for example, about 20 to 30 solar cells 4 are connected in series. Therefore, in order to prevent the contact resistance value from increasing and the power generation efficiency from decreasing, it is necessary to reduce the contact resistance of the conductive connection unit 15.
On the other hand, if the particle diameter of a large number of silver particles is formed to be, for example, about 100 to 200 μm, the contact area increases and the resistance value during energization decreases. However, since such large-diameter silver particles are not generally produced, the production cost increases.

そこで、本願の第一実施形態では、導電性部材の接続構造において、銀粒子の製造コストの増大を抑制して接触面積を増大させて電気抵抗を低減させるために、次の構成を採用した。
即ち、本願の第一実施形態によるアルミ配線10と太陽電池セル4の電極13の接続構造において、図2に示すように、銀ペースト17は粘性と流動性を有する合成樹脂18中に多数の銀粒子を分散混合させたペーストである。銀粒子は、例えばピラー(柱)状で高さが400μm程度の長く大きなピラー銀粒子20と、例えば略板状で微細な(例えば10〜20μm程度)平板銀粒子21とを含む。
合成樹脂18は、例えばエポキシ樹脂もしくはシリコン樹脂を含む。
Therefore, in the first embodiment of the present application, in the connection structure of conductive members, the following configuration is adopted in order to suppress an increase in manufacturing cost of silver particles, increase a contact area, and reduce electric resistance.
That is, in the connection structure of the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4 according to the first embodiment of the present application, as shown in FIG. 2, the silver paste 17 is composed of a large number of silver in a synthetic resin 18 having viscosity and fluidity. A paste in which particles are dispersed and mixed. The silver particles include, for example, long and large pillar silver particles 20 having a pillar shape and a height of about 400 μm, and flat silver particles 21 having a substantially plate shape and fine (for example, about 10 to 20 μm).
The synthetic resin 18 includes, for example, an epoxy resin or a silicon resin.

銀ペースト17は、アルミ配線10の表面上に微細な複数の平板銀粒子21が接触して配列され、平板銀粒子21と太陽電池セル4の電極13との間にピラー銀粒子20が接触して配設されている。なお、アルミ配線10には、表面10aの酸化被膜を除去して酸化防止被膜を形成する。これによっても接触抵抗値が下がって導電性が向上する。
上記構成により、アルミ配線10と太陽電池セル4の電極13との間で板状の微細な銀粒子21とピラー銀粒子20とを通して通電する。また、太陽電池セル4の電極13は銀で形成されているので導電性が良好である。
In the silver paste 17, a plurality of fine tabular silver particles 21 are arranged in contact with the surface of the aluminum wiring 10, and the pillar silver particles 20 are in contact between the tabular silver particles 21 and the electrodes 13 of the solar battery cell 4. Arranged. The aluminum wiring 10 is formed with an antioxidant coating by removing the oxide coating on the surface 10a. This also reduces the contact resistance value and improves the conductivity.
With the above configuration, electricity is passed between the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4 through the plate-like fine silver particles 21 and the pillar silver particles 20. Moreover, since the electrode 13 of the solar battery cell 4 is made of silver, the conductivity is good.

アルミ配線10と太陽電池セル4の電極13との間隙Kに配設された銀ペースト17について、合成樹脂18に含まれる平板銀粒子21とピラー銀粒子20を上述のように接合させるために、次の製造方法を用いる。
合成樹脂18中にピラー銀粒子20と平板銀粒子21を混合させた銀ペースト17を製作し、この銀ペースト17をアルミ配線10上に塗布し、その上に太陽電池セル4の電極13を配置する。アルミ配線10と太陽電池セル4の電極13とで銀ペースト17に圧力をかけると、押圧力によって、大きなピラー銀粒子20は例えば1個のみがアルミ配線10と太陽電池セル4の電極13との間に残り、このピラー銀粒子20とアルミ配線10との間に微細な複数の平板銀粒子21が平板状に残って挟持され、互いに面接触する。
さらに、加熱することで、アルミ配線10、複数の平板銀粒子21、ピラー銀粒子20、および、電極13がこの順に面接触して接合する。
In order to join the flat silver particles 21 and the pillar silver particles 20 contained in the synthetic resin 18 with respect to the silver paste 17 disposed in the gap K between the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4 as described above, The following manufacturing method is used.
A silver paste 17 in which pillar silver particles 20 and flat silver particles 21 are mixed in a synthetic resin 18 is manufactured, this silver paste 17 is applied on the aluminum wiring 10, and the electrodes 13 of the solar cells 4 are disposed thereon. To do. When pressure is applied to the silver paste 17 with the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4, for example, only one large pillar silver particle 20 is formed between the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4 by the pressing force. A plurality of fine tabular silver particles 21 remain in a flat plate shape between the pillar silver particles 20 and the aluminum wiring 10, and are in surface contact with each other.
Furthermore, by heating, the aluminum wiring 10, the plurality of tabular silver particles 21, the pillar silver particles 20, and the electrode 13 are in surface contact in this order and joined.

上述のように本第一実施形態による太陽電池モジュール1における導電性部材の接続構造は、アルミ配線10と電極13との間隙Kに塗布した銀ペースト17を押圧し固化させる。これにより、アルミ配線10の表面10aの導電性皮膜上に微細な複数の平板銀粒子21とピラー銀粒子20とを順次積層して太陽電池セル4の電極13に面接触させることができる。さらに、アルミ配線10の表面10aの酸化被膜を除去して導電性皮膜を形成することにより、抵抗値をより安定させることができる。
アルミ配線10と電極13との間隙K内で柱状のピラー銀粒子20を高さ方向に平板銀粒子21より長く形成した構成により、アルミ配線10と複数の平板銀粒子21、平板銀粒子21とピラー銀粒子20の下端面、および、ピラー銀粒子20の上端面と電極13との各接触面積をそれぞれ面接触によって確保できる。従って、接触抵抗と電流消費量が低減して抵抗値が安定し、導電性が向上する。
As described above, the conductive member connection structure in the solar cell module 1 according to the first embodiment presses and solidifies the silver paste 17 applied to the gap K between the aluminum wiring 10 and the electrode 13. Thereby, a plurality of fine flat silver particles 21 and pillar silver particles 20 can be sequentially laminated on the conductive film on the surface 10 a of the aluminum wiring 10 and brought into surface contact with the electrode 13 of the solar battery cell 4. Further, the resistance value can be further stabilized by removing the oxide film on the surface 10a of the aluminum wiring 10 to form a conductive film.
With the configuration in which columnar pillar silver particles 20 are formed longer than the flat silver particles 21 in the height direction within the gap K between the aluminum wiring 10 and the electrode 13, the aluminum wiring 10, the plurality of flat silver particles 21, the flat silver particles 21, The contact area between the lower end surface of the pillar silver particle 20 and the upper end surface of the pillar silver particle 20 and the electrode 13 can be ensured by surface contact. Accordingly, the contact resistance and current consumption are reduced, the resistance value is stabilized, and the conductivity is improved.

さらに、高さの大きい柱状のピラー銀粒子20を設けると共に、ピラー銀粒子20とアルミ配線10との間に微細な平板銀粒子21を複数配列させることにより、接触抵抗を低減させて導通性を向上させたため、大きなピラー銀粒子20の数が低減し、製造コストの上昇を抑制できる。
そのため、太陽電池モジュール1において、銀ペースト17でアルミ配線10と太陽電池セル4の電極13とを例えば数十個直列に接続させても、抵抗値が増大して電流消費量が増大することを抑制できる。
Furthermore, by providing columnar pillar silver particles 20 having a large height and arranging a plurality of fine flat silver particles 21 between the pillar silver particles 20 and the aluminum wiring 10, the contact resistance is reduced and the conductivity is reduced. Since it improved, the number of the big pillar silver particles 20 reduces, and the raise of manufacturing cost can be suppressed.
Therefore, in the solar cell module 1, even if, for example, several tens of aluminum wires 10 and the electrodes 13 of the solar cells 4 are connected in series with the silver paste 17, the resistance value increases and the current consumption increases. Can be suppressed.

なお、本願の太陽電池モジュール1における導電性部材の接続構造は上述の第一実施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構成や材料等の変更や置換が可能であり、それらも本願に含まれる。
以下に、本願の他の実施形態や変形例について説明するが、上述した第一実施形態と同一または同様な部材、部品等には同一の符号を用いて説明を省略する。
In addition, the connection structure of the conductive member in the solar cell module 1 of the present application is not limited to the above-described first embodiment, and the configuration, material, and the like can be changed or replaced as appropriate without departing from the gist of the present invention. And these are also included in the present application.
Although other embodiments and modifications of the present application will be described below, the same or similar members and components as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

第二実施形態
本願の第二実施形態による太陽電池モジュール1の導電性部材の接続構造について、図3によって説明する。
第二実施形態によるアルミ配線10と太陽電池セル4の電極13との接続構造では、図3に示すように導電性接続ユニット15を、平板銀粒子21を含む第一銀ペースト23とピラー銀粒子20を含む第二銀ペースト24とによって二層に形成する。
2nd embodiment The connection structure of the electroconductive member of the solar cell module 1 by 2nd embodiment of this application is demonstrated with FIG.
In the connection structure between the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4 according to the second embodiment, the conductive connection unit 15 is replaced with the first silver paste 23 containing the flat silver particles 21 and the pillar silver particles as shown in FIG. The second silver paste 24 containing 20 is formed into two layers.

酸化防止被膜を形成したアルミ配線10の表面10aにおいて、最初に、合成樹脂18中に微細な複数の平板銀ペースト21を混合させた第一銀ペースト23を塗布する。次に、第一銀ペースト23の上に合成樹脂18中にピラー銀粒子20を混合させた第二銀ペースト24を塗布し、その上に太陽電池セル4の電極13を接着させる。さらに、加熱することで、アルミ配線10、複数の平板銀粒子21、ピラー銀粒子20、複数の平板銀粒子21、および、電極13がこの順に面接触して接合する。
本第二実施形態による導電性部材の接続構造によれば、アルミ配線10と太陽電池セル4の電極13との間隙Kに微細な複数の平板銀ペースト21とピラー銀ペースト20を順次積層して互いに面接触させることにより、アルミ配線10と太陽電池セル4の電極13を確実に導電状態にできる。
また、導電性接続ユニット15を二層に形成したため、第一実施形態における押圧方法において、平板銀粒子21とピラー銀粒子20との積層をより確実に形成できる。
First, a first silver paste 23 in which a plurality of fine flat silver pastes 21 are mixed in a synthetic resin 18 is applied on the surface 10a of the aluminum wiring 10 on which an antioxidant coating is formed. Next, the 2nd silver paste 24 which mixed the pillar silver particle 20 in the synthetic resin 18 is apply | coated on the 1st silver paste 23, and the electrode 13 of the photovoltaic cell 4 is adhere | attached on it. Furthermore, by heating, the aluminum wiring 10, the plurality of tabular silver particles 21, the pillar silver particles 20, the plurality of tabular silver particles 21, and the electrode 13 are brought into surface contact in this order and bonded.
According to the conductive member connection structure according to the second embodiment, a plurality of fine flat silver pastes 21 and pillar silver pastes 20 are sequentially laminated in the gap K between the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4. By making surface contact with each other, the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4 can be reliably made conductive.
Moreover, since the conductive connection unit 15 is formed in two layers, in the pressing method according to the first embodiment, the lamination of the tabular silver particles 21 and the pillar silver particles 20 can be more reliably formed.

上述した第一及び第二実施形態において、アルミ配線10と太陽電池セル4の電極13とを接続する導電性接続部材15として、アルミ配線10上に微細な平板銀粒子21と高さの大きなピラー銀粒子20とを積層した。ピラー銀粒子20の上端面と太陽電池セル4の電極13との接続は、電極13が銀で形成されているために導電性が良好である。しかし、ピラー銀粒子20と電極13との接触と通電を一層確実にするために、電極13の表面にも、微細な平板銀粒子21を合成樹脂18中に混合した第一銀ペースト23と同一構成の第三銀ペーストを塗布してもよい。   In the first and second embodiments described above, as the conductive connection member 15 that connects the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4, fine flat silver particles 21 and a large pillar on the aluminum wiring 10. Silver particles 20 were laminated. The connection between the upper end surface of the pillar silver particle 20 and the electrode 13 of the solar battery cell 4 has good conductivity because the electrode 13 is made of silver. However, in order to further ensure the contact and energization between the pillar silver particles 20 and the electrode 13, the surface of the electrode 13 is the same as the first silver paste 23 in which fine flat silver particles 21 are mixed in the synthetic resin 18. You may apply | coat the 3rd silver paste of a structure.

第三実施形態
本願の第三実施形態による太陽電池モジュール1の導電性部材の接続構造について、図4によって説明する。
本第三実施形態では、太陽電池モジュール1のアルミ配線10と太陽電池セル4の電極13との接続構造において、導電性接続ユニット15を、平板銀粒子21を含む2つの第一銀ペースト23、第三銀ペースト23Aと、それらの間に配設したピラー金属粒子26とによって三層に形成した。
3rd embodiment The connection structure of the electroconductive member of the solar cell module 1 by 3rd embodiment of this application is demonstrated with FIG.
In the third embodiment, in the connection structure between the aluminum wiring 10 of the solar battery module 1 and the electrode 13 of the solar battery cell 4, the conductive connection unit 15 is replaced with two first silver pastes 23 including flat silver particles 21, The third silver paste 23A and the pillar metal particles 26 disposed therebetween were formed in three layers.

即ち、酸化防止被膜を形成したアルミ配線10の表面10aにおいて、合成樹脂18中に微細な平板銀ペースト21を混合させた第一銀ペースト23を塗布する。アルミ配線10上に設けた第一銀ペースト23の平板銀ペースト21の上面に、例えば銅、Ni、またはその他の各種の導電性金属によって形成された柱状のピラー金属粒子26を配置する。
そして、太陽電池セル4の電極13に第三銀ペースト23Aを塗布し、ピラー金属粒子26の上端面に配置する。ピラー金属粒子26を銀以外の導電性金属、例えば銅で形成した場合、電極13との間に平板銀粒子21を設置すると良好な導電性が得られる。
That is, the first silver paste 23 in which the fine flat silver paste 21 is mixed in the synthetic resin 18 is applied to the surface 10a of the aluminum wiring 10 on which the antioxidant coating is formed. On the upper surface of the flat silver paste 21 of the first silver paste 23 provided on the aluminum wiring 10, columnar pillar metal particles 26 formed of, for example, copper, Ni, or other various conductive metals are disposed.
Then, the third silver paste 23 </ b> A is applied to the electrode 13 of the solar battery cell 4 and disposed on the upper end surface of the pillar metal particle 26. When the pillar metal particles 26 are formed of a conductive metal other than silver, for example, copper, if the flat silver particles 21 are placed between the pillar metal particles 26 and the electrode 13, good conductivity can be obtained.

本第三実施形態による導電性部材の接続構造によれば、アルミ配線10から太陽電池セル4の電極13までの間隙Kに微細な平板銀粒子21、ピラー金属粒子26、および、平板銀粒子21をこの順に三層になるように面接触させて積層する。さらに、加熱することで、アルミ配線10と太陽電池セル4の電極13とを導通状態に形成できる。
なお、ピラー金属粒子26は厚さが400μm程度であり、略板状である。そのため、例えばフィルム状の銅やNi等の導電性金属をパンチングによって打ち抜いて取り出し、アルミ配線10の表面10aの平板銀粒子21上に載置すればよい。
According to the connection structure of conductive members according to the third embodiment, fine tabular silver particles 21, pillar metal particles 26, and tabular silver particles 21 are formed in the gap K from the aluminum wiring 10 to the electrode 13 of the solar battery cell 4. Are stacked in contact with each other so as to form three layers in this order. Furthermore, the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4 can be formed in a conductive state by heating.
The pillar metal particles 26 have a thickness of about 400 μm and a substantially plate shape. Therefore, for example, a film-like conductive metal such as copper or Ni may be punched out by punching and placed on the flat silver particles 21 on the surface 10 a of the aluminum wiring 10.

本第三実施形態による太陽電池モジュール1における導電性部材の接続構造によれば、アルミ配線10と太陽電池セル4の電極13との間に、平板銀粒子21、ピラー金属粒子26、および、平板銀粒子21をこの順に三層に積層して形成して互いに面接触させる。従って、アルミ配線10と太陽電池セル4との間の接触抵抗値を低減して導電性を向上させることができる。
しかも、平板銀粒子21より高さが大きなピラー金属粒子26を、高価な銀の代わりに低廉な銅やNi等の導電性金属で形成すると共に、平板銀粒子21を一般的な寸法を有する微細な銀粒子を用いて形成したため、さらに低コストで製造できる。
なお、ピラー金属粒子26を銀で形成してもよい。
According to the connection structure of the conductive member in the solar cell module 1 according to the third embodiment, the flat silver particles 21, the pillar metal particles 26, and the flat plates are provided between the aluminum wiring 10 and the electrodes 13 of the solar cells 4. Silver particles 21 are laminated in this order in three layers and are brought into surface contact with each other. Therefore, the contact resistance value between the aluminum wiring 10 and the solar battery cell 4 can be reduced and the conductivity can be improved.
In addition, the pillar metal particles 26 having a height higher than that of the tabular silver particles 21 are formed of an inexpensive conductive metal such as copper or Ni instead of expensive silver, and the tabular silver particles 21 are formed with fine dimensions having general dimensions. Since it was formed using simple silver particles, it can be manufactured at a lower cost.
The pillar metal particles 26 may be formed of silver.

第四実施形態
本願の第四実施形態による太陽電池モジュール1の導電性部材の接続構造について、図5によって説明する。
本第四実施形態によるアルミ配線10と導電性接続ユニット15との接続構造において、アルミ配線10と太陽電池セル4の電極13との間隙Kに、導電性接続ユニット15として、銀ペースト29を塗布し、加熱して接合する。銀ペースト29は、合成樹脂18内に、例えば10〜20μm程度の粒径を有する微細な多数の銀粒子28を混合して形成する。銀ペースト29に含まれる含有割合は、上述したように、重量比で例えば銀粒子28は80重量%、合成樹脂18は20重量%である。
アルミ配線10の表面10aには、銀粒子28を嵌合可能な微細な複数の凹部30を凹凸部として形成する。そのため、アルミ配線10の表面10aの凹凸部の粗さ(Rz値)を銀粒子28の粒径と略同一に形成して、表面10aの凹部30に銀粒子28が入り込むようにする。なお、銀粒子28の粒径は必ずしも均一である必要はなく不定形でもよく、粒度分布の中心値を凹凸部の粗さ(Rz値)と略同一にすればよい。
Fourth Embodiment A connection structure for conductive members of a solar cell module 1 according to a fourth embodiment of the present application will be described with reference to FIG.
In the connection structure between the aluminum wiring 10 and the conductive connection unit 15 according to the fourth embodiment, a silver paste 29 is applied as the conductive connection unit 15 to the gap K between the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar battery cell 4. And heated to join. The silver paste 29 is formed by mixing a large number of fine silver particles 28 having a particle size of, for example, about 10 to 20 μm in the synthetic resin 18. As described above, the content ratio included in the silver paste 29 is, for example, 80% by weight for the silver particles 28 and 20% by weight for the synthetic resin 18 in terms of weight ratio.
On the surface 10a of the aluminum wiring 10, a plurality of fine recesses 30 into which silver particles 28 can be fitted are formed as uneven portions. Therefore, the roughness (Rz value) of the concavo-convex portion of the surface 10a of the aluminum wiring 10 is formed to be substantially the same as the particle size of the silver particles 28 so that the silver particles 28 enter the concave portions 30 of the surface 10a. The particle size of the silver particles 28 is not necessarily uniform and may be indefinite, and the center value of the particle size distribution may be substantially the same as the roughness (Rz value) of the uneven portion.

アルミ配線10の表面10aについて、上述の各実施形態と同様に酸化被膜を除去して酸化防止被膜を形成してもよいが、砥石等で研磨して所定寸法の粗さの凹凸部を形成することで酸化被膜を除去するようにしてもよい。   On the surface 10a of the aluminum wiring 10, the oxide film may be removed to form an anti-oxidation film in the same manner as in each of the above-described embodiments. Thus, the oxide film may be removed.

上述のように、本第四実施形態による太陽電池モジュール1における導電性部材の接続構造によれば、アルミ配線10と太陽電池セル4の電極13とが、それらの間隙Kに塗布された銀ペースト29に含まれる多数の銀粒子28同士の接触によって導通状態とされる。しかも、アルミ配線10の表面10aに形成された凹凸部の凹部30に銀粒子28を嵌合させることで、アルミ配線10と銀粒子28とを十分接触させたうえで導通できる。また、電極13は銀で形成されているため、銀ペースト29の銀粒子28と十分接触し、従って、確実に導通できる。   As described above, according to the conductive member connecting structure in the solar cell module 1 according to the fourth embodiment, the silver paste in which the aluminum wiring 10 and the electrode 13 of the solar cell 4 are applied to the gap K between them. 29 is brought into a conducting state by the contact of a large number of silver particles 28 included in the material 29. In addition, by fitting the silver particles 28 into the concave portions 30 of the concavo-convex portions formed on the surface 10 a of the aluminum wiring 10, the aluminum wiring 10 and the silver particles 28 can be brought into electrical contact with each other sufficiently. Further, since the electrode 13 is made of silver, it is in sufficient contact with the silver particles 28 of the silver paste 29, and therefore can be reliably conducted.

なお、上述した本願の各実施形態では、導電性部材の接続構造として、アルミ配線10から太陽電池セル4の電極13までの接続構造について説明したが、本願は上述した接続構造に限定されず、太陽電池セル4の電極13に代えて、他の回路等の導電性ユニットとアルミ配線10との接続構造にも用いることができる。
また、本願の各実施形態による導電性部材の接続構造は、必ずしも太陽電池モジュール1だけではなく、ICタグのアンテナ、導電体、回路パターン等の各種の導電性部材の接続構造に用いることもできる。
In addition, in each embodiment of this application mentioned above, although the connection structure from the aluminum wiring 10 to the electrode 13 of the photovoltaic cell 4 was demonstrated as a connection structure of an electroconductive member, this application is not limited to the connection structure mentioned above, It can replace with the electrode 13 of the photovoltaic cell 4, and can also be used for the connection structure of electroconductive units, such as another circuit, and the aluminum wiring 10. FIG.
Moreover, the connection structure of the electroconductive member by each embodiment of this application can also be used not only for the solar cell module 1, but for the connection structure of various electroconductive members, such as an antenna of an IC tag, a conductor, and a circuit pattern. .

第一実施形態における導電性接続ユニット15において、図2に示すように1個のピラー銀粒子20に代えて、図6に示すように複数個のピラー銀粒子20Aが分散または接触して並列に配列されていてもよい。この構成は第二、第三実施形態におけるピラー銀粒子20やピラー金属粒子26にも使用できる。
ピラー銀粒子20やピラー金属粒子26は導電性金属粒子を形成する。
銀ペースト17、23、29に含まれる微細な銀粒子21、28は、必ずしも平板状である必要はなく、不定形であってもよい。
In the conductive connection unit 15 in the first embodiment, instead of one pillar silver particle 20 as shown in FIG. 2, a plurality of pillar silver particles 20A are dispersed or contacted in parallel as shown in FIG. It may be arranged. This configuration can also be used for the pillar silver particles 20 and the pillar metal particles 26 in the second and third embodiments.
The pillar silver particles 20 and the pillar metal particles 26 form conductive metal particles.
The fine silver particles 21 and 28 contained in the silver pastes 17, 23, and 29 are not necessarily flat and may be indefinite.

また、上述の各実施形態では、アルミ配線10の表面10aの酸化被膜を除去して酸化防止被膜を形成し、導電性を確保したが、必ずしも酸化被膜を除去する必要はない。例えば、ICタグアンテナ等では、導電性接続部材15との通電のために用いる銀ペーストは例えば1〜3個程度と微少であるため、酸化被膜を通して導電性接続部材15と導通させるようにしてもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the oxide film on the surface 10a of the aluminum wiring 10 is removed to form the antioxidant film and the conductivity is ensured. However, it is not always necessary to remove the oxide film. For example, in an IC tag antenna or the like, the silver paste used for energization with the conductive connection member 15 is very small, for example, about 1 to 3, so that the conductive connection member 15 is made conductive through an oxide film. Good.

アルミ配線と導電性接続部材とを接続させた導電性部材の接続構造と、この接続構造を備えた金属箔パターン積層体と、この金属箔パターン積層体に太陽電池セルを接続させて封止した太陽電池モジュールに適用できる。   A conductive member connection structure in which an aluminum wiring and a conductive connection member are connected, a metal foil pattern laminate including the connection structure, and solar cells connected to the metal foil pattern laminate and sealed. Applicable to solar cell modules.

1 太陽電池モジュール
2 金属箔パターン積層体
4 太陽電池セル
5 封止材
6 透光性前面板
10 アルミ配線
10a 表面
13 電極
15 導電性接続部材
17、29 銀ペースト
18 合成樹脂
20 ピラー銀粒子
21 平板銀粒子
23 第一銀ペースト
23A 第三銀ペースト
24 第二銀ペースト
26 ピラー金属粒子
28 銀粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module 2 Metal foil pattern laminated body 4 Solar cell 5 Sealing material 6 Translucent front board 10 Aluminum wiring 10a Surface 13 Electrode 15 Conductive connection member 17, 29 Silver paste 18 Synthetic resin 20 Pillar silver particle 21 Flat plate Silver particles 23 First silver paste 23A Third silver paste 24 Second silver paste 26 Pillar metal particles 28 Silver particles

Claims (10)

アルミ配線と、前記アルミ配線を導電性ユニットに接続して導電させる導電性接続ユニットとを備え、
前記導電性接続ユニットは、少なくとも前記アルミ配線に接触する微細な複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストと、前記複数の銀粒子に接触すると共に前記アルミ配線から前記導電性ユニットに向かう方向に前記銀粒子より長く延びた導電性金属粒子と、を有する、
導電性部材の接続構造。
An aluminum wiring, and a conductive connection unit for connecting the aluminum wiring to a conductive unit to conduct electricity;
The conductive connection unit includes at least a first silver paste including a plurality of fine silver particles that are in contact with the aluminum wiring, and is in contact with the plurality of silver particles and in a direction from the aluminum wiring to the conductive unit. Conductive metal particles extending longer than the silver particles,
Conductive member connection structure.
前記導電性金属粒子は柱状である、請求項1に記載された導電性部材の接続構造。   The conductive member connection structure according to claim 1, wherein the conductive metal particles are columnar. 前記導電性金属粒子は、銅、銀、ニッケル、または、他の導電性金属のいずれかである、請求項1または2に記載の導電性部材の接続構造。   The conductive member connection structure according to claim 1, wherein the conductive metal particles are copper, silver, nickel, or another conductive metal. 前記導電性金属粒子は銀粒子であり、前記第一の銀ペーストに含まれている、請求項1または2に記載の導電性部材の接続構造。   The conductive member connection structure according to claim 1, wherein the conductive metal particles are silver particles and are included in the first silver paste. 前記導電性金属粒子は銀粒子であり、第二の銀ペーストに含まれている、請求項1または2に記載の導電性部材の接続構造。   The conductive metal connection structure according to claim 1, wherein the conductive metal particles are silver particles and are contained in a second silver paste. 前記導電性金属粒子は打ち抜きによって形成された板状部材である、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の導電性部材の接続構造。   The conductive member connection structure according to claim 1, wherein the conductive metal particles are plate-like members formed by punching. 前記導電性金属粒子と前記導電性ユニットとの間に、微細な銀粒子を含む第三の銀ペーストを介在させて導電させる、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の導電性部材の接続構造。   The conductive member according to any one of claims 1 to 6, wherein a third silver paste containing fine silver particles is interposed between the conductive metal particles and the conductive unit to conduct electricity. Connection structure. アルミ配線と、前記アルミ配線を導電性ユニットに接続して導電させる導電性接続ユニットとを備え、
前記導電性接続ユニットは、複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストからなり、
前記アルミ配線には、前記銀粒子を嵌合して導電させる凹凸部が形成されている、
導電性部材の接続構造。
An aluminum wiring, and a conductive connection unit for connecting the aluminum wiring to a conductive unit to conduct electricity;
The conductive connection unit comprises a first silver paste containing a plurality of silver particles,
The aluminum wiring has a concavo-convex portion for fitting and conducting the silver particles,
Conductive member connection structure.
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の前記導電性部材の接続構造と、
前記アルミ配線が接着剤層を介して接合される基板と、
を備える、金属箔パターン積層体。
The connection structure of the conductive member according to any one of claims 1 to 8,
A substrate to which the aluminum wiring is bonded via an adhesive layer;
A metal foil pattern laminate.
請求項1乃至8のいずれか1項に記載された前記導電性部材の接続構造と、
前記アルミ配線が接着剤層を介して接合される基板と、
前記導電性ユニットである電極を裏面に設けた太陽電池セルと、
前記太陽電池セルを封止する封止材と、
前記封止材に対して前記アルミ配線とは反対の面に積層してなる透光性前面板と、
を備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。
The connection structure of the conductive member according to any one of claims 1 to 8,
A substrate to which the aluminum wiring is bonded via an adhesive layer;
A solar battery cell provided with an electrode on the back surface, which is the conductive unit;
A sealing material for sealing the solar battery cell;
A translucent front plate laminated on the surface opposite to the aluminum wiring with respect to the sealing material;
A solar cell module comprising:
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