JPWO2015105121A1 - バックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

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Abstract

電極間の導通信頼性を高めることができるバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法を提供する。本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法であって、フレキシブルプリント基板又は樹脂フィルムの配線電極上又は太陽電池セルの電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置する第１の配置工程と、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムと前記太陽電池セルとを貼り合わせる貼合工程とを備え、前記導電性粒子として、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電部とを有し、かつ前記導電部の外表面に複数の突起を有する導電性粒子を用いる。

Description

本発明は、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法に関する。
太陽電池モジュールの方式としては、リボン方式及びバックコンタクト方式等がある。従来、リボン方式の太陽電池モジュールが主に採用されている。近年、高出力及び高変換効率が期待できるバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの開発の要望が高まっている。
バックコンタクト方式の太陽電池モジュールでは、太陽電池セルの全面で、太陽電池セルとフレキシブルプリント基板とを貼り合わせている。
下記の特許文献１では、複数の太陽電池セルを、裏面を上方に向けてモジュールの配置どおりに並設して、更に隣接する太陽電池セルのＰ型電極とＮ型電極とをインターコネクタによって電気的に接続して一連の太陽電池セルを得る第一工程と、前面側の保護部材上に、封止材、上記一連の太陽電池セル、封止材、及び背面側の保護部材をこの順で積層し、かつ一体化する第二工程とを備える太陽電池モジュールの製造方法が開示されている。特許文献１では、フレキシブルプリント基板の配線電極と太陽電池セルの電極とを、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｓｎ又はこれらを含む合金等によって接続する方法が記載されている。
また、下記の特許文献２には、太陽電池セルの表面電極に、球状の導電性粒子を含有する導電性接着剤を介してタブ線の一端側を配置し、かつ、上記太陽電池セルと隣接する太陽電池セルの裏面電極に、導電性粒子を含有する導電性接着剤を介して上記タブ線の他端側を配置する工程と、上記タブ線を上記表面電極及び上記裏面電極へ熱加圧し、上記導電性接着剤によって上記タブ線を上記表面電極及び上記裏面電極へ接続する工程とを有する太陽電池モジュールの製造方法が開示されている。上記タブ線では、上記導電性接着剤と接する一面に凹凸部が形成されている。上記凹凸部の平均高さ（Ｈ）と、導電性粒子の平均粒子径（Ｄ）とは、Ｄ≧Ｈを満たしている。
また、近年、フレキシブルプリント基板の配線電極上に選択的に、導電性粒子を配置することが提案されている。
下記の特許文献３には、基材と、該基材の一方の面に接着剤層を介して配設されたアルミニウム配線と、該アルミニウム配線に接続された電極を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する封止材と、上記封止材のアルミニウム配線とは反対側の面に透光性前面板とを備えた太陽電池モジュールの製造方法が開示されている。特許文献３に記載の製造方法は、上記アルミニウム配線の酸化皮膜を、フラックスによって予め除去する工程と、アルミニウムペーストはんだを、印刷またはディスペンサーによって上記アルミニウム配線に塗布する工程と、上記アルミニウム配線及び上記太陽電池セルの電極を、上記アルミニウムペーストはんだによって接続する工程とを備える。上記アルミニウムペーストはんだは、アルミニウムの粉体と、合成樹脂とを含む。
特開２００５−１１８６９号公報 特開２０１２−２０４３８８号公報 特開２０１３−６３４４３号公報
太陽電池セルの電極の表面には、凹凸が存在することがある。また、フレキシブルプリント基板の配線電極の表面にも、凹凸が存在することがある。特許文献３に記載のアルミニウムペーストはんだを用いた場合には、電極の表面の凹凸に起因して、電極の表面にアルミニウムペーストはんだが充分に接触しないことがある。このため、電極間の導通信頼性が低くなることがある。
また、特許文献３にも記載されているように、近年、銅配線電極は高価であるために、アルミニウム配線電極を用いる要望が高まっている。しかし、アルミニウム配線電極では、表面に酸化膜が形成されやすい。このため、導通信頼性の低下が大きな問題となりやすい。特許文献１〜３に記載の太陽電池モジュールの製造方法では、特にアルミニウム配線電極を電気的に接続した場合には、導通信頼性を充分に高めることは困難であるという問題がある。
本発明の目的は、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールにおいて、電極間の導通信頼性を高めることができるバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法を提供することである。
本発明の広い局面によれば、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法であって、配線電極を表面に有するフレキシブルプリント基板又は配線電極を表面に有する樹脂フィルムを用いて、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムの前記配線電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置する第１の配置工程と、電極を表面に有する太陽電池セルを用いて、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムの前記配線電極と前記太陽電池セルの前記電極とが前記導電性粒子により電気的に接続されるように、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムと前記太陽電池セルとを貼り合わせる貼合工程とを備えるか、又は、電極を表面に有する太陽電池セルを用いて、前記太陽電池セルの前記電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置する第１の配置工程と、配線電極を表面に有するフレキシブルプリント基板又は配線電極を表面に有する樹脂フィルムを用いて、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムの前記配線電極と前記太陽電池セルの前記電極とが前記導電性粒子により電気的に接続されるように、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムと前記太陽電池セルとを貼り合わせる貼合工程とを備え、前記導電性粒子として、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電部とを有し、かつ前記導電部の外表面に複数の突起を有する導電性粒子を用いる、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法が提供される。
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法のある特定の局面では、前記第１の配置工程において、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルム上に配置される導電材料の全体１００重量％中、前記配線電極上に配置される導電材料の量を、好ましくは９０重量％以上にし、より好ましくは９９重量％以上にするか、又は、前記第１の配置工程において、前記太陽電池セル上に配置される導電材料の全体１００重量％中、前記電極上に配置される導電材料の量を、好ましくは９０重量％以上、より好ましくは９９重量％以上にする。
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法のある特定の局面では、前記導電性粒子における複数の前記突起の平均高さが、１０ｎｍ以上、６００ｎｍ以下である。
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法のある特定の局面では、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムの前記配線電極がアルミニウム配線電極であるか、又は、前記太陽電池セルの前記電極がアルミニウム電極である。
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法のある特定の局面では、前記太陽電池セルの前記電極が設けられている側の表面に、導電性粒子を含まない接続材料を配置する第２の配置工程を備えるか、又は、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムの前記配線電極が設けられている側の表面に、導電性粒子を含まない接続材料を配置する第２の配置工程を備え、前記貼合工程において、前記接続材料により、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムの前記配線電極が設けられていない部分と、前記太陽電池セルの前記電極が設けられていない部分とを貼り合わせる。
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法のある特定の局面では、前記バインダー樹脂が、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含む。
本発明に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法は、配線電極を表面に有するフレキシブルプリント基板又は配線電極を表面に有する樹脂フィルムを用いて、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムの上記配線電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置する第１の配置工程と、電極を表面に有する太陽電池セルを用いて、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムの上記配線電極と上記太陽電池セルの上記電極とが上記導電性粒子により電気的に接続されるように、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムと上記太陽電池セルとを貼り合わせる貼合工程とを備えるか、又は、電極を表面に有する太陽電池セルを用いて、上記太陽電池セルの上記電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置する第１の配置工程と、配線電極を表面に有するフレキシブルプリント基板又は配線電極を表面に有する樹脂フィルムを用いて、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムの上記配線電極と上記太陽電池セルの上記電極とが上記導電性粒子により電気的に接続されるように、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムと上記太陽電池セルとを貼り合わせる貼合工程とを備えており、更に上記導電性粒子として、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電部とを有し、かつ上記導電部の外表面に複数の突起を有する導電性粒子を用いるので、電極間の導通信頼性を高めることができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法により得られるバックコンタクト方式の太陽電池モジュールを示す断面図である。 図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法の各工程を説明するための断面図である。 図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法の各工程を説明するための断面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法に用いられる導電性粒子を示す断面図である。 図５は、導電性粒子の第１の変形例を示す断面図である。 図６は、導電性粒子の第２の変形例を示す断面図である。
以下、本発明の詳細を説明する。
（バックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法）
本発明に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法では、配線電極を表面に有するフレキシブルプリント基板又は配線電極を表面に有する樹脂フィルムと、電極を表面に有する太陽電池セルと、導電材料とを用いる。上記導電材料は、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む。
本発明に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法は、以下の第１の工程構成を備えるか、又は、以下の第２の工程構成を備える。
第１の工程構成：本発明に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法は、好ましくは、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムの上記配線電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置する第１の配置工程と、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムの上記配線電極と上記太陽電池セルの上記電極とが上記導電性粒子により電気的に接続されるように、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムと上記太陽電池セルとを貼り合わせる貼合工程とを備える。
第２の工程構成：本発明に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法は、好ましくは、電極を表面に有する太陽電池セルを用いて、上記太陽電池セルの上記電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置する第１の配置工程と、配線電極を表面に有するフレキシブルプリント基板又は配線電極を表面に有する樹脂フィルムを用いて、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムの上記配線電極と上記太陽電池セルの上記電極とが上記導電性粒子により電気的に接続されるように、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムと上記太陽電池セルとを貼り合わせる貼合工程とを備える。
本発明に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法は、上記の第１の工程構成を備えていてもよく、上記の第２の工程構成を備えていてもよい。
本発明に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法では、上記導電性粒子として、基材粒子と、上記基材粒子の表面上に配置された導電部とを有し、かつ上記導電部の外表面に複数の突起を有する導電性粒子を用いる。
本発明では、上述した構成が備えられているので、特に、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムの配線電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置するか、又は、上記太陽電池セルの電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置しており、しかも上記導電性粒子として、基材粒子と、上記基材粒子の表面上に配置された導電部とを有し、かつ上記導電部の外表面に複数の突起を有する導電性粒子を用いているので、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールにおいて、電極間の導通信頼性を高めることができる。この結果、初期のエネルギー変換効率及び信頼性試験後のエネルギー変換効率を高めることができる。
上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムの上記配線電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置するか、又は、上記太陽電池セルの電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置することで、電極間の導通信頼性を効果的に高めることができる。また、配線電極上に選択的に導電性粒子を配置するので、フレキシブルプリント基板又は樹脂フィルムの配線電極が設けられていない部分に配置される導電性粒子の量を少なくすることができる。または、電極上に選択的に導電性粒子を配置するので、太陽電池セルの電極が設けられていない部分に配置される導電性粒子の量を少なくすることができる。結果として、太陽電池モジュール全体に使用される導電性粒子の量を少なくすることができるので、太陽電池モジュールの製造コストを低くすることができる。
また、上記導電性粒子が、基材粒子と、上記基材粒子の表面上に配置された導電部とを有することで、電極間の間隔を高精度に制御できる。また、電極間の間隔の変動に対応して、導電性粒子が変形しやすいので、電極間の導通信頼性を高めることができる。
また更に、上記導電性粒子が導電部の外表面に複数の突起を有することで、導電部の表面及び電極の表面に酸化膜が形成されていたとしても、突起により酸化膜が突き破られる。このため、電極間の導通信頼性が高くなる。
さらに、太陽電池セルの電極の表面には、凹凸が存在することがある。また、フレキシブルプリント基板又は樹脂フィルムの配線電極の表面にも、凹凸が存在することがある。このため、電極間の間隔が均一ではないことがある。さらに、フレキシブルプリント基板又は樹脂フィルムは比較的柔軟であるために、接続後にフレキシブルプリント基板又は樹脂フィルムの変形に伴って、電極間の間隔が均一にならないことがある。これに対して、上記導電性粒子が、基材粒子と、上記基材粒子の表面上に配置された導電部とを有することで、導電性粒子が変形しやすいので、電極間の間隔の大小を緩和し、導通信頼性を高めることができる。
更に、基材粒子や導電性粒子の粒子径が大きいほど間隔の大小をより緩和でき、配線との接続面積を広げることが可能となるので、導通信頼性をより一層高めることができる。
さらに、上記導電性粒子が導電部の外表面に複数の突起を有することで、電極間の間隔が狭い領域では突起が押し潰されたり又は電極を突き破ったりすることで導通が果たされ、電極間の間隔が広い領域では突起の先端近傍で導通が果たされる。このため、上記導電性粒子が導電部の外表面に複数の突起を有することで、導通信頼性を高めることができる。
さらに、導電性粒子が導電性の表面に突起を有していれば、該突起は電極に埋め込まれる。このため、太陽電池モジュールに衝撃が加えられても、接続不良が生じ難くなる。このため、導通信頼性を効果的に高めることができ、太陽電池モジュールにおける光電変換効率を高めることができる。
バックコンタクト方式の太陽電池モジュールの電極間を電気的に接続するために、導電性の表面に突起を有する導電性粒子を用いることによって、上記の効果が得られることは、本発明者らにより初めて見出された。特に上記導電性粒子における複数の上記突起の平均高さが、１０ｎｍ以上、６００ｎｍ以下であることで、上記の効果がより一層効果的に発揮される。また、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールの電極間を電気的に接続するために、導電性粒子が導電部の外表面に突起を有することの重要性や技術的意義については、本発明者らにより初めて見出された。
先ず、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールに用いられる導電性粒子について、図面を参照しつつ、より具体的に説明する。以下の実施形態において、異なる部分構成は互いに置き換え可能である。
図４は、後に説明する図１に示す太陽電池モジュールに用いられる導電性粒子を示す断面図である。
図４に示す導電性粒子２１は、基材粒子２２と、基材粒子２２の表面上に配置された導電部２３とを有する。導電部２３は導電層である。導電部２３は、基材粒子２２の表面を覆っている。導電部２３は、基材粒子２２に接している。導電性粒子２１は、基材粒子２２の表面が導電部２３により被覆された被覆粒子である。
導電性粒子２１は、導電部２３の外表面に、複数の突起２１ａを有する。導電部２３は外表面に、複数の突起２３ａを有する。
導電性粒子２１は、基材粒子２２の表面上に複数の芯物質２４を有する。導電部２３は、基材粒子２２と芯物質２４とを被覆している。芯物質２４を導電部２３が被覆していることにより、導電性粒子２１は導電部２３の外表面に複数の突起２１ａを有する。芯物質２４により導電部２３の外表面が隆起されており、複数の突起２１ａ，２３ａが形成されている。
図５は、導電性粒子の第１の変形例を示す断面図である。
図５に示す導電性粒子２１Ａは、基材粒子２２と、基材粒子２２の表面上に配置された導電部２３Ａとを有する。導電部２３Ａは導電層である。導電性粒子２１と導電性粒子２１Ａとでは、芯物質２４の有無のみが相違している。導電性粒子２１Ａは、芯物質を有さない。
導電性粒子２１Ａは、導電部２３Ａの外表面に、複数の突起２１Ａａを有する。導電部２３Ａは外表面に、複数の突起２３Ａａを有する。
導電部２３Ａは、第１の部分と、該第１の部分よりも厚みが厚い第２の部分とを有する。従って、導電部２３Ａは外表面（導電層の外表面）に突起２３Ａａを有する。複数の突起２１Ａａ，２３Ａａを除く部分が、導電部２３Ａの上記第１の部分である。複数の突起２１Ａａ，２３Ａａは、導電部２３Ａの厚みが厚い上記第２の部分である。
導電性粒子２１Ａのように、突起２１Ａａ，２３Ａａを形成するために、必ずしも芯物質を用いなくてもよい。
図６は、導電性粒子の第２の変形例を示す断面図である。
図６に示す導電性粒子２１Ｂは、基材粒子２２と、基材粒子２２の表面上に配置された導電部２３Ｂとを有する。導電部２３Ｂは導電層である。導電部２３Ｂは、基材粒子２２の表面上に配置された第１の導電部２３Ｂｘと、第１の導電部２３Ｂｘの表面上に配置された第２の導電部２３Ｂｙとを有する。
導電性粒子２１Ｂは導電部２３Ｂの外表面に、複数の突起２１Ｂａを有する。導電部２３Ｂは外表面に、複数の突起２３Ｂａを有する。
導電性粒子２１Ｂは、第１の導電部２３Ｂｘの表面上に複数の芯物質２４を有する。第２の導電部２３Ｂｙは、第１の導電部２３Ｂｘと芯物質２４とを被覆している。基材粒子２２と芯物質２４とは間隔を隔てて配置されている。基材粒子２２と芯物質２４との間には、第１の導電部２３Ｂｘが存在する。芯物質２４を第２の導電部２３Ｂｙが被覆していることにより、導電性粒子２１Ｂは、導電部２３Ｂの外表面に、複数の突起２１Ｂａを有する。芯物質２４により導電部２３Ｂ及び第２の導電部２３Ｂｙの表面が隆起されており、複数の突起２１Ｂａ，２３Ｂａが形成されている。
導電性粒子２１Ｂのように、導電部２３Ｂは、多層構造を有していてもよい。さらに、突起２１Ｂａ，２３Ｂａを形成するために、芯物質２４を内層の第１の導電部２３Ｂｘ上に配置して、外層の第２の導電部２３Ｂｙにより芯物質２４及び第１の導電部２３Ｂｘを被覆してもよい。
なお、導電性粒子２１，２１Ａ，２１Ｂはいずれも、導電部２３，２３Ａ，２３Ｂの外表面に複数の突起２１ａ，２１Ａａ，２１Ｂａを有する。
上記のような導電性粒子２１，２１Ａ，２１Ｂ等を用いて、本発明では、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールが作製される。但し、導電性粒子が、基材粒子と、上記基材粒子の表面上に配置された導電部とを有し、かつ上記導電部の外表面に複数の突起を有していれば、導電性粒子２１，２１Ａ，２１Ｂ以外の導電性粒子を用いてもよい。
次に、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法について、より具体的に説明する。
図１に、本発明の一実施形態に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法により得られるバックコンタクト方式の太陽電池モジュールを断面図で示す。
図１に示す太陽電池モジュール１は、フレキシブルプリント基板２と、太陽電池セル３と、フレキシブルプリント基板２と太陽電池セル３と接続している接続部４とを備える。接続部４は、導電性粒子２１を含む導電材料により形成されている第１の接続部と、導電性粒子を含まない接続材料により形成されている第２の接続部とを有する。導電性粒子２１にかえて、導電性粒子２１Ａ，２１Ｂ等を用いてもよい。
また、太陽電池モジュール１では、フレキシブルプリント基板２の接続部４側とは反対側の表面にバックシート５が配置されている。太陽電池セル３の接続部４側とは反対の表面に封止材６が配置されている。封止材６の太陽電池セル３側とは反対の表面に透光性基板等が配置されていてもよい。
フレキシブルプリント基板２は表面（上面）に、複数の配線電極２ａを有する。太陽電池セル３は表面（下面、裏面）に、複数の電極３ａを有する。配線電極２ａと電極３ａとが、１つ又は複数の導電性粒子２１により電気的に接続されている。従って、フレキシブルプリント基板２と太陽電池セル３とが導電性粒子２１により電気的に接続されている。上記第１の接続部は、配線電極２ａと電極３ａとの間に配置されている。上記第２の接続部は、フレキシブルプリント基板２の配線電極２ａが設けられていない部分と、太陽電池セル３の電極３ａが設けられていない部分との間に配置されている。上記第２の接続部は、配線電極２ａと電極３ａとの間にも配置されていてもよい。
配線電極２ａを表面に有するフレキシブルプリント基板２にかえて、配線電極を表面に有する樹脂フィルムを用いてもよい。
図１に示す太陽電池モジュールは、例えば、以下の図２（ａ）〜（ｃ）に示す工程を経て得ることができる。
配線電極２ａを表面に有するフレキシブルプリント基板２を用意する。また、導電性粒子２１とバインダー樹脂とを含む導電材料４Ａを用意する。本実施形態では、バインダー樹脂が熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含み、熱硬化性を有する導電材料４Ａを用いている。導電材料４Ａは、接続材料でもある。次に、図２（ａ）に示すように、フレキシブルプリント基板２の配線電極２ａ上に選択的に、導電材料４Ａを配置する（第１の配置工程）。フレキシブルプリント基板２の配線電極２ａ上の代わりに、太陽電池セル３の電極３ａ上に選択的に、導電材料４Ａを配置してもよい。
上記第１の配置工程では、フレキシブルプリント基板上に全体に均一に導電材料を塗布しない。可能な限り、配線電極上をねらって導電材料を配置することが好ましく、配線電極上のみに導電材料を配置することが好ましい。但し、フレキシブルプリント基板の配線電極が設けられていない部分にも、導電材料が配置されていてもよい。フレキシブルプリント基板の配線電極が設けられていない部分に配置される導電材料は少ないほどよい。
従って、上記第１の配置工程において、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルム上に配置される導電材料の全体１００重量％中、又は上記太陽電池セル上に配置される導電材料の全体１００重量％中、上記配線電極上又は上記電極上に配置される導電材料の量を、好ましくは９０重量％以上、より好ましくは９９重量％以上、更に好ましくは１００重量％（全量）にする。
配置精度をより一層高める観点からは、上記導電材料の配置は、印刷又はディスペンサーによる塗布により行われることが好ましい。従って、上記導電材料は、導電ペーストであることが好ましい。但し、上記導電材料は、導電フィルムであってもよい。導電フィルムを用いれば、配置後の導電フィルムの過度の流動を抑えることができる。一方で、所定の大きさの導電フィルムを用意する必要が生じる。
また、電極３ａを表面に有する太陽電池セル３を用意する。また、導電性粒子を含まない接続材料４Ｂを用意する。接続材料４Ｂは、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含む。図２（ｂ）に示すように、太陽電池セル３の電極３ａが設けられている側の表面に、導電性粒子を含まない接続材料４Ｂを配置する（第２の配置工程）。なお、太陽電池セル３の電極３ａ上に選択的に、導電材料４Ａを配置した場合には、配線電極２ａを表面に有するフレキシブルプリント基板を用意する。フレキシブルプリント基板２の配線電極２ａが設けられている側の表面に、導電性粒子を含まない接続材料４Ｂを配置する（第２の配置工程）。なお、導電性粒子を含まない接続材料を配置しなくてもよい。
次に、上記第１の配置工程で得られ、導電材料４Ａが配置されたフレキシブルプリント基板２と、上記第２の配置工程で得られ、接続材料４Ｂが配置された太陽電池セル３とを貼り合わせる工程を行う。すなわち、図２（ｃ）に示すように、フレキシブルプリント基板２の配線電極２ａと太陽電池セル３の電極３ａとが導電性粒子２１により電気的に接続されるように、フレキシブルプリント基板２と太陽電池セル３とを貼り合わせる（貼合工程）。配線電極２ａと電極３ａとの間には、導電性粒子２１を含む導電材料４Ａが配置されている。フレキシブルプリント基板２の配線電極が設けられていない部分と、太陽電池セル３の電極が設けられていない部分との間には、導電性粒子を含まない接続材料４Ｂが配置されている。
上記貼合工程において加圧することが好ましい。加圧によって、突起が導電部の表面又は電極の表面の酸化膜を効果的に突き破る。この結果、導通信頼性をより一層高めることができる。上記加圧の圧力は好ましくは９．８×１０４Ｐａ以上、好ましくは１．０×１０６Ｐａ以下である。上記加圧の圧力が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。
上記のようにして、導電材料４Ａ及び接続材料４Ｂにより接続部４が形成される。また、必要に応じて、バックシート５や封止材６を配置することで、図１に示す太陽電池モジュール１が得られる。
また、上記貼合工程において、導電材料４Ａ及び接続材料４Ｂを加熱することが好ましい。加熱によって、導電材料４Ａ及び接続材料４Ｂを硬化させて、硬化した接続部４を形成することができる。
上記加熱の温度は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは１００℃以上、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１５０℃以下である。上記加熱の温度が上記下限以上及び上記上限以下であると、硬化を十分に進行させ、接続信頼性を効果的に高めることができる。
図１に示す太陽電池モジュールは、例えば、以下の図３（ａ）〜（ｃ）に示す工程を経て得ることもできる。
配線電極２ａを表面に有するフレキシブルプリント基板２を用意する。また、導電性粒子２１とバインダー樹脂とを含む導電材料４Ａを用意する。図３（ａ）に示すように、フレキシブルプリント基板２の配線電極２ａ上に選択的に、導電材料４Ａを配置する（第１の配置工程）。フレキシブルプリント基板２の配線電極２ａ上の代わりに、太陽電池セル３の電極３ａ上に選択的に、導電材料４Ａを配置してもよい。
また、導電性粒子を含まない接続材料４Ｂを用意する。フレキシブルプリント基板２の配線電極２ａが設けられていない部分に、接続材料４Ｂを配置する（第２の配置工程）。第１の配置工程と第２の配置工程とは、第１の配置工程が先に行われてもよく、第２の配置工程が先に行われてもよい。第１の配置工程と第２の配置工程とは同時に行われてもよい。
また、図３（ｂ）に示すように、電極３ａを表面に有する太陽電池セル３を用意する。なお、太陽電池セル３の電極３ａ上に選択的に、導電材料４Ａを配置した場合には、配線電極２ａを表面に有するフレキシブルプリント基板２を用意する。
次に、上記第１，第２の配置工程で得られ、導電材料４Ａ及び接続材料４Ｂが配置されたフレキシブルプリント基板２と、太陽電池セル３とを貼り合わせる工程を行う。図３（ｃ）に示すように、フレキシブルプリント基板２の配線電極２ａと太陽電池セル３の電極３ａとが導電性粒子２１により電気的に接続されるように、フレキシブルプリント基板２と太陽電池セル３とを貼り合わせる（貼合工程）。
上記のようにして、導電材料４Ａ及び接続材料４Ｂにより接続部４が形成される。また、必要に応じて、バックシート５や封止材６を配置することで、図１に示す太陽電池モジュール１が得られる。
上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムに設けられている電極（配線電極）及び上記太陽電池セルに設けられている電極としては、金電極、ニッケル電極、錫電極、アルミニウム電極、銅電極、銀電極、モリブデン電極及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。なかでも、銅電極（銅配線電極）又はアルミニウム電極（アルミニウム配線電極）が好ましく、アルミニウム電極（アルミニウム配線電極）が特に好ましい。上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムに設けられている配線電極が、アルミニウム配線電極であるか、又は、上記太陽電池セルに設けられている電極が、アルミニウム電極であることが特に好ましい。この場合に、上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムに設けられている配線電極と、上記太陽電池セルに設けられている電極とのうち、一方のみがアルミニウムにより形成されていてもよく、両方がアルミニウムにより形成されていてもよい。上記フレキシブルプリント基板又は上記樹脂フィルムに設けられている配線電極がアルミニウム配線電極であってもよく、上記太陽電池セルに設けられている電極がアルミニウム電極であってもよい。アルミニウム電極（アルミニウム配線電極）を用いる場合に、本発明の効果がより一層発揮され、特に導電性粒子の突起による効果がより一層発揮される。
以下、導電性粒子、導電材料及び太陽電池モジュールの他の詳細を説明する。
（導電性粒子）
上記基材粒子としては、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。上記基材粒子は、金属粒子を除く基材粒子であることが好ましく、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることがより好ましい。
上記基材粒子は、樹脂により形成された樹脂粒子であることが好ましい。電極間を接続する際には、導電性粒子を電極間に配置した後、一般的に導電性粒子を圧縮させる。基材粒子が樹脂粒子であると、圧縮により導電性粒子が変形しやすく、導電性粒子と電極との接触面積が大きくなる。このため、電極間の導通信頼性が高くなる。
上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂；ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂；ポリアルキレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、及び、エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を１種もしくは２種以上重合させて得られる重合体等が用いられる。エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を１種もしくは２種以上重合させることにより、導電材料に適した任意の圧縮時の物性を有する樹脂粒子を設計及び合成することができる。
上記樹脂粒子を、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させて得る場合には、上記エチレン性不飽和基を有する単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。
上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート類；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、１，３−アダマンタンジオールジ（メタ）アクリレート等の酸素原子含有（メタ）アクリレート類；（メタ）アクリロニトリル等のニトリル含有単量体；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類；酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の酸ビニルエステル類；エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素；トリフルオロメチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロエチル（メタ）アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等のハロゲン含有単量体等が挙げられる。
上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）テトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類；トリアリル（イソ）シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。
上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記樹脂粒子を得ることができる。この方法としては、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で懸濁重合する方法、並びに非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。
上記基材粒子が金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子である場合には、基材粒子の材料である無機物としては、シリカ及びカーボンブラック等が挙げられる。上記無機物は金属ではないことが好ましい。上記シリカにより形成された粒子としては特に限定されないが、例えば、加水分解性のアルコキシシリル基を２つ以上有するケイ素化合物を加水分解して架橋重合体粒子を形成した後に、必要に応じて焼成を行うことにより得られる粒子が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子としては、例えば、架橋したアルコキシシリルポリマーとアクリル樹脂とにより形成された有機無機ハイブリッド粒子等が挙げられる。
上記基材粒子が金属粒子である場合には、該金属粒子の材料である金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。但し、基材粒子は金属粒子ではないことが好ましい。
上記基材粒子の平均粒子径は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、更に好ましくは１０μｍ以上、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、更に好ましくは５０μｍ以下である。上記基材粒子の平均粒子径は、２０μｍ以下であってもよい。基材粒子の平均粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、導電性粒子と電極との接触面積が充分に大きくなり、かつ導電層を形成する際に凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。また、導電性粒子を介して接続された電極間の間隔が大きくなりすぎず、かつ導電部が基材粒子の表面から剥離し難くなる。太陽電池セルやフレキシブルプリント基板の回路表面の凹凸の影響を吸収する観点から、上記基材粒子の平均粒子径は１０μｍ以上、かつ５０μｍ以下であることが好ましい。
上記基材粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。樹脂粒子の平均粒子径は、任意の樹脂粒子５０個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。
上記導電部の厚みは、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上、更に好ましくは２０ｎｍ以上、特に好ましくは５０ｎｍ以上、好ましくは１０００ｎｍ以下、より好ましくは８００ｎｍ以下、更に好ましくは５００ｎｍ以下、特に好ましくは４００ｎｍ以下、最も好ましくは３００ｎｍ以下である。複数の導電部がある場合には、上記導電部の厚みは、複数の導電部全体の厚みを示す。上記導電部の厚みが上記下限以上であると、導電性粒子の導電性がより一層良好になる。上記導電部の厚みが上記上限以下であると、基材粒子と導電部との熱膨張率の差が小さくなり、基材粒子から導電部が剥離し難くなる。
上記基材粒子の表面上に上記導電部を形成する方法としては、無電解めっきにより上記導電部を形成する方法、並びに電気めっきにより上記導電部を形成する方法等が挙げられる。
上記導電部は、金属を含むことが好ましい。上記導電部の材料である金属は、特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、亜鉛、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム、タングステン、モリブデン及びカドミウム、並びにこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属として、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）を用いてもよい。上記記金属は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記導電性粒子は導電部の外表面に、複数の突起を有する。上記芯物質が上記導電部中に埋め込まれていることによって、上記導電部の外表面に突起を容易に形成可能である。導電性粒子により接続される電極の表面には、酸化膜が形成されていることが多い。突起を有する導電性粒子を用いた場合には、電極間に導電性粒子を配置して圧着させることにより、突起により上記酸化膜が効果的に排除される。このため、電極と導電性粒子とがより一層確実に接触し、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。さらに、突起によって、導電性粒子と電極との間のバインダー樹脂が効果的に排除される。このため、電極間の導通信頼性が高くなる。
上記導電性粒子の表面に突起を形成する方法としては、基材粒子の表面に芯物質を付着させた後、無電解めっきにより導電部を形成する方法、並びに基材粒子の表面に無電解めっきにより導電部を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電部を形成する方法、並びに無電解めっきにより導電部を形成する途中段階で、芯物質を添加して導電部を形成する方法等が挙げられる。上記突起を形成する他の方法としては、芯物質を添加せずに、無電解めっき形成中にめっき浴内に反応により芯物質を生成し、芯物質と共に無電解めっきにより導電層を形成する方法等が挙げられる。上記基材粒子の表面に芯物質を付着させる方法としては、従来公知の方法を採用可能である。上記芯物質が上記導電部中に埋め込まれていることによって、上記導電部が外表面に複数の突起を有するようにすることが容易である。但し、導電性粒子及び導電部の表面に突起を形成するために、芯物質を必ずしも用いなくてもよい。上記芯物質は、導電部の内部又は内側に配置されていることが好ましい。
上記芯物質の材料としては、導電性物質及び非導電性物質が挙げられる。上記導電性物質としては、例えば、金属、金属の酸化物、黒鉛等の導電性非金属及び導電性ポリマー等が挙げられる。上記導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン等が挙げられる。上記非導電性物質としては、シリカ、アルミナ及びジルコニア等が挙げられる。なかでも、導電性を高めることができ、更に接続抵抗を効果的に低くすることができるので、金属が好ましい。上記芯物質は金属粒子であることが好ましい。
上記金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム及びカドミウム等の金属、並びに錫−鉛合金、錫−銅合金、錫−銀合金、錫−鉛−銀合金及び炭化タングステン等の２種類以上の金属で構成される合金等が挙げられる。なかでも、ニッケル、銅、銀又は金が好ましい。上記芯物質の材料である金属は、上記導電部の材料である金属と同じであってもよく、異なっていてもよい。上記芯物質の材料は、ニッケルを含むことが好ましい。また、上記金属の酸化物としては、アルミナ、シリカ及びジルコニア等が挙げられる。
上記芯物質の形状は特に限定されない。芯物質の形状は塊状であることが好ましい。芯物質としては、例えば、粒子状の塊、複数の微小粒子が凝集した凝集塊、及び不定形の塊等が挙げられる。
上記芯物質の平均径（平均粒子径）は、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０５μｍ以上、好ましくは０．９μｍ以下、好ましくは０．６μｍ以下、より好ましくは０．４μｍ以下、更に好ましくは０．２μｍ以下である。上記芯物質の平均径が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗が効果的に低くなる。
上記芯物質の「平均径（平均粒子径）」は、数平均径（数平均粒子径）を示す。芯物質の平均径は、任意の芯物質５０個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。
上記導電性粒子１個当たりの上記の突起の数は、好ましくは１０個以上、より好ましくは５０個以上、更に好ましくは１００個以上である。上記の突起の数は、３個以上であってもよく、５個以上であってもよい。上記突起の数の上限は特に限定されない。上記突起の数は、好ましくは１０００個以下、より好ましくは８００個以下である。上記突起の数の上限は導電性粒子の粒子径等を考慮して適宜選択できる。
導通信頼性をより一層高める観点からは、複数の上記突起の平均高さは、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、更に好ましくは２００ｎｍ以上、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下である。複数の上記突起の平均高さは、３００ｎｍ以下であってもよい。上記突起の平均高さが上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続抵抗が効果的に低くなる。
導通信頼性をより一層高める観点からは、複数の上記突起の平均高さの上記導電部の厚みに対する比は好ましくは０．１以上、より好ましくは０．５以上、好ましくは３．０以下、より好ましくは２．０以下である。
上記突起の高さは、導電性粒子の中心と突起の先端とを結ぶ線（図４に示す破線Ｌ１）上における、突起が無いと想定した場合の導電部の仮想線（図４に示す破線Ｌ２）上（突起が無いと想定した場合の球状の導電性粒子の外表面上）から突起の先端までの距離を示す。すなわち、図４においては、破線Ｌ１と破線Ｌ２との交点から突起の先端までの距離を示す。
（導電材料及び接続材料）
上記導電材料は、上述した導電性粒子とバインダー樹脂とを含む。上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂として、公知の絶縁性の樹脂を用いること可能である。
上記バインダー樹脂、上記導電材料及び上記接続材料は、熱可塑性成分又は熱硬化性成分を含むことが好ましい。上記バインダー樹脂、上記導電材料及び上記接続材料は、熱可塑性成分を含んでいてもよく、熱硬化性成分を含んでいてもよい。上記バインダー樹脂、上記導電材料及び上記接続材料は、熱硬化性成分を含むことが好ましい。上記バインダー樹脂、上記導電材料及び上記接続材料は、加熱により硬化可能な硬化性化合物（熱硬化性化合物）と熱硬化剤とを含むことが好ましい。上記加熱により硬化可能な硬化性化合物と上記熱硬化剤とは、上記バインダー樹脂が硬化するように適宜の配合比で用いられる。
上記熱硬化性化合物としては、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、（メタ）アクリル化合物、フェノール化合物、アミノ化合物、不飽和ポリエステル化合物、ポリウレタン化合物、シリコーン化合物及びポリイミド化合物等が挙げられる。上記熱硬化性化合物は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記熱硬化剤としては、イミダゾール硬化剤、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、ポリチオール硬化剤、酸無水物及び熱カチオン硬化開始剤等が挙げられる。上記熱硬化剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記導電材料１００重量％中、上記バインダー樹脂の含有量は好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上、更に好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは７０重量％以上、好ましくは９９．９９重量％以下、より好ましくは９９．９重量％以下である。上記バインダー樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間に導電性粒子が効率的に配置され、接続信頼性がより一層高くなる。
上記導電材料１００重量％中、上記導電性粒子の含有量は好ましくは０．０１重量％以上、より好ましくは０．１重量％以上、好ましくは８０重量％以下、より好ましくは６０重量％以下、更に好ましくは４０重量％以下、特に好ましくは２０重量％以下、最も好ましくは１０重量％以下である。上記導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
（実施例１）
（１）導電性粒子の作製
ジビニルベンゼン重合体粒子（平均粒子径３μｍ）を用意した。上記重合体粒子をエッチングし、水洗した。次に、パラジウム触媒を８重量％含むパラジウム触媒化液１００ｍＬ中に重合体粒子を添加し、攪拌した。その後、ろ過し、洗浄した。ｐＨ６の０．５重量％ジメチルアミンボラン液に重合体粒子を添加し、パラジウムが付着された重合体粒子を得た。
パラジウムが付着された重合体粒子をイオン交換水３００ｍＬ中で３分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、ニッケル粒子スラリー（芯物質であるニッケル粒子の平均粒子径１５０ｎｍ）１ｇを３分間かけて上記分散液に添加し、芯物質が付着された重合体粒子を得た。
芯物質が付着された重合体粒子を用いて、無電解めっき法により、重合体粒子の表面に、ニッケル層を形成した。ニッケル層の外表面に複数の突起を有する導電性粒子を作製した。なお、ニッケル層の厚さは０．１μｍであった。複数の突起の平均高さは１５０ｎｍであった。
（２）導電材料（導電ペースト）の作製
熱硬化性化合物であるエポキシ化合物（ＡＤＥＫＡ社製「ＥＰ−３３００Ｐ」）２０重量部と、熱硬化性化合物であるエポキシ化合物（ＤＩＣ社製「ＥＰＩＣＬＯＮ ＨＰ−４０３２Ｄ」）１５重量部と、熱硬化剤であるイミダゾールのアミンアダクト体（味の素ファインテクノ社製「ＰＮ−Ｆ」）１０重量部と、硬化促進剤である２−エチル−４−メチルイミダゾール１重量部と、フィラーであるアルミナ（平均粒子径０．５μｍ）２０重量部とを配合し、さらに導電性粒子を得られる導電ペースト１００重量％中での含有量が１０重量％となるように添加した後、遊星式攪拌機を用いて２０００ｒｐｍで５分間攪拌することにより、導電材料を得た。
（３）接続材料（ペースト）の作製
熱硬化性化合物であるエポキシ化合物（ＡＤＥＫＡ社製「ＥＰ−３３００Ｐ」）２０重量部と、熱硬化性化合物であるエポキシ化合物（ＤＩＣ社製「ＥＰＩＣＬＯＮ ＨＰ−４０３２Ｄ」）１５重量部と、熱硬化剤であるイミダゾールのアミンアダクト体（味の素ファインテクノ社製「ＰＮ−Ｆ」）１０重量部と、硬化促進剤である２−エチル−４−メチルイミダゾール１重量部と、フィラーであるアルミナ（平均粒子径０．５μｍ）２０重量部とを配合し、接続材料を得た。
（４）太陽電池モジュールの作製
アルミニウム配線電極を表面に有するフレキシブルプリント基板（Ｌ／Ｓ＝５０μｍ／５０μｍ）を用意した。また、銅電極を表面に有する太陽電池セル（Ｌ／Ｓ＝５０μｍ／５０μｍ）を用意した。
フレキシブルプリント基板の配線電極上に選択的に、ディスペンサーを用いて、導電材料を塗布して、厚み５０μｍの導電材料層を部分的に形成した。フレキシブルプリント基板上の導電材料の全てが配線電極上に配置されていた。すなわち、フレキシブルプリント基板上に配置される導電材料の全体１００重量％中、配線電極上に配置される導電材料の量は１００重量％であった。
また、太陽電池セルの電極が設けられている側の表面に全体にわたって、印刷により接続材料を塗布し、厚み１００μｍの接続材料層を形成した。
次に、フレキシブルプリント基板のアルミニウム配線電極と太陽電池セルの銅電極とが導電性粒子により電気的に接続されるように、フレキシブルプリント基板と太陽電池セルとを貼り合わせた。このとき、１５０℃の雰囲気下で５分間、ガラス基材とＥＶＡフィルムの中に挟みこむようにフレキシブルプリント基板と太陽電池セルとを配置して真空ラミネートを行った。ラミネート時の加熱により、導電材料層及び接続材料層を硬化させて接続部を形成した。フレキシブルプリント基板のアルミニウム配線電極と太陽電池セルの銅電極とが導電性粒子により電気的に接続されている太陽電池モジュールを得た。
（実施例２）
フレキシブルプリント基板上に配置される導電材料の全体１００重量％中、配線電極上に配置される導電材料の量を９９重量％に変更したこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
（実施例３）
フレキシブルプリント基板上に配置される導電材料の全体１００重量％中、配線電極上に配置される導電材料の量を９０重量％に変更したこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
（実施例４）
フレキシブルプリント基板上に配置される導電材料の全体１００重量％中、配線電極上に配置される導電材料の量を８５重量％に変更したこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
（実施例５）
芯物質の平均粒子径をかえて、導電性粒子の複数の突起の平均高さを２０ｎｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を得た。なお、ニッケル層の厚さは０．１μｍであった。複数の突起の平均高さは５０ｎｍであった。得られた導電性粒子を用いて実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
（実施例６）
芯物質の平均粒子径をかえて、導電性粒子の複数の突起の平均高さを３００ｎｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして、導電性粒子を得た。なお、ニッケル層の厚さは０．１μｍであった。複数の突起の平均高さは３５０ｎｍであった。得られた導電性粒子を用いて実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
（実施例７）
太陽電池セルの電極を銅電極からアルミニウム電極に変更したこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
（実施例８）
（１）導電性粒子の作製
スチレンとイソボルニルアクリレートとにより形成された共重合体粒子（平均粒子径２０μｍ）を用意した。上記重合体粒子をエッチングし、水洗した。次に、パラジウム触媒を８重量％含むパラジウム触媒化液１００ｍＬ中に重合体粒子を添加し、攪拌した。その後、ろ過し、洗浄した。ｐＨ６の０．５重量％ジメチルアミンボラン液に重合体粒子を添加し、パラジウムが付着された重合体粒子を得た。
パラジウムが付着された重合体粒子をイオン交換水３００ｍＬ中で３分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、ニッケル粒子スラリー（芯物質であるニッケル粒子の平均粒子径４００ｎｍ）３ｇを３分間かけて上記分散液に添加し、芯物質が付着された重合体粒子を得た。
芯物質が付着された重合体粒子を用いて、無電解めっき法により、重合体粒子の表面に、ニッケル層を形成した。ニッケル層の外表面に複数の突起を有する導電性粒子を作製した。なお、ニッケル層の厚さは０．１μｍであった。複数の突起の平均高さは４５０ｎｍであった。
（２）導電材料（導電ペースト）の作製
熱硬化性化合物であるエポキシ化合物（ＤＩＣ社製「ＥＰＩＣＬＯＮ ８５０」）２０重量部と、熱硬化性化合物であるエポキシ化合物（ＤＩＣ社製「ＥＰＩＣＬＯＮ Ｎ−７７０」）２０重量部と、潜在性熱硬化剤であるマイクロカプセル型硬化剤（旭化成イーマテリアルズ社製「ノバキュアＨＸ−３７４２」）２０重量部と、シランカップリング剤（信越化学工業社製「ＫＢＭ−４０３」）１重量部と、フィラーであるアルミナ（平均粒子径０．５μｍ）２０重量部とを配合し、さらに導電性粒子を得られる導電ペースト１００重量％中での含有量が１重量％となるように添加した後、遊星式攪拌機を用いて１０００ｒｐｍで５分間攪拌することにより、導電材料を得た。
（３）太陽電池モジュールの作製
アルミニウム配線電極を表面に有するフレキシブルプリント基板（Ｌ／Ｓ＝３００μｍ／３００μｍ）を用意した。また、アルミニウム電極を表面に有する太陽電池セル（Ｌ／Ｓ＝３００μｍ／３００μｍ）を用意した。
フレキシブルプリント基板の配線電極上に選択的に、スクリーン印刷機を用いて、導電材料を塗布して、厚み５０μｍの導電材料層を部分的に形成した。フレキシブルプリント基板上の導電材料の全てが配線電極上に配置されていた。すなわち、フレキシブルプリント基板上に配置される導電材料の全体１００重量％中、配線電極上に配置される導電材料の量は１００重量％であった。
また、太陽電池セルの電極が設けられている側の表面には、接続材料を塗布しなかった。
次に、フレキシブルプリント基板のアルミニウム配線電極と太陽電池セルのアルミニウム電極とが導電性粒子により電気的に接続されるように、フレキシブルプリント基板と太陽電池セルとを貼り合わせた。このとき、１５０℃の雰囲気下で５分間、ガラス基材とＥＶＡフィルムの中に挟みこむようにフレキシブルプリント基板と太陽電池セルとを配置して真空ラミネートを行った。ラミネート時の加熱により、導電材料層を硬化させて接続部を形成した。フレキシブルプリント基板のアルミニウム配線電極と太陽電池セルのアルミニウム電極とが導電性粒子により電気的に接続されている太陽電池モジュールを得た。
（実施例９）
スチレンとイソボルニルアクリレートとにより形成された共重合体粒子（平均粒子径１０μｍ）を用いたこと以外は実施例８と同様にして太陽電池モジュールを得た。
（実施例１０）
ニッケル粒子スラリーのニッケル粒子の平均粒子径を１５０ｎｍに変更し、得られたニッケル層の外表面に複数の突起を有する導電性粒子を得た。導電性粒子のニッケル層の厚さは０．１μｍ、複数の突起の平均高さは２００ｎｍであった。得られた導電性粒子を使用したこと以外は実施例８と同様にして太陽電池モジュールを得た。
（実施例１１）
実施例１で用いた重合体粒子を用いて、ニッケル粒子スラリーを使用せずに、めっき浴内に反応によりニッケル芯物質を生成し、生成した芯物質と共に無電解ニッケルめっきを共析出させることでニッケル層の外表面に複数の突起を有する導電性粒子を得た。導電性粒子のニッケル層の厚さは０．１μｍ、複数の突起の平均高さは２５０ｎｍであった。得られた導電性粒子を使用したこと以外は実施例８と同様にして太陽電池モジュールを得た。
（実施例１２）
太陽電池モジュール作製時にアルミニウム配線電極を表面に有する樹脂フィルムを用いたこと以外は実施例８と同様にして太陽電池モジュールを得た。
（実施例１３）
実施例８と同様にして芯物質が付着された重合体粒子を得た。この重合体粒子の表面に無電解めっき法により、銅層を形成することで銅層の外表面に複数の突起を有する導電性粒子を作製した。なお、銅層の厚さは０．１μｍ、複数の突起の平均高さは４５０ｎｍであった。得られた導電性粒子を用いたこと以外は実施例８と同様にして太陽電池モジュールを得た。
（実施例１４）
太陽電池モジュール作製時に、太陽電池セルの配線電極上に選択的に、スクリーン印刷機を用いて、導電材料を塗布して、厚み５０μｍの導電材料層を部分的に形成したこと以外は、実施例８と同様にして太陽電池モジュールを得た。
（比較例１）
フレキシブルプリント基板の全面に導電材料を塗布したこと、並びに接続材料を塗布していない太陽電池セルを用いたこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
（比較例２）
実施例１で得られた重合体粒子を用意した。この重合体粒子を用いて、無電解めっき法により、重合体粒子の表面に、ニッケル層を形成し、導電性粒子を作製した。比較例２では、導電性粒子の導電部の表面に突起を形成しなかった。得られた導電性粒子を用いて実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
（比較例３）
導電材料（導電ペースト）をはんだペーストに変更したこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
（比較例４）
導電材料（導電ペースト）をＡｇペーストに変更したこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
（比較例５）
実施例８で得られた重合体粒子を用意した。この重合体粒子を用いて、無電解めっき法により、重合体粒子の表面に、ニッケル層を形成し、導電性粒子を作製した。比較例５では、導電性粒子の導電部の表面に突起を形成しなかった。得られた導電性粒子を用いて実施例８と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
（比較例６）
実施例８で得られた重合体粒子を用意した。この重合体粒子の表面に無電解めっき法により、銅層を形成し、導電性粒子を作製した。比較例６では、導電性粒子の導電部の表面に突起を形成しなかった。得られた導電性粒子を用いて実施例８と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
（評価）
（１）初期のエネルギー変換効率
得られた太陽電池モジュールにおけるエネルギー変換効率を測定した。また、初期のエネルギー変換効率を下記の基準で判定した。
［初期のエネルギー変換効率の評価基準］
○○○○：エネルギー変換効率が２２％を超える
○○○：エネルギー変換効率が２０％を超え２２％以下
○○：エネルギー変換効率が１８％を超え２０％以下
○：エネルギー変換効率が１６％を超え１８％以下
△：エネルギー変換効率が１４％を超え１６％以下
×：エネルギー変換効率が１４％以下
（２）信頼性試験後のエネルギー変換効率
得られた太陽電池モジュールについて、サイクル試験機にて、−４０℃〜９０℃、保持時間３０分、温度変化率８７℃／時間のサイクル試験を２００サイクル行った後、エネルギー変換効率を測定した。信頼性試験後のエネルギー変換効率を下記の基準で判定した。
［信頼性試験後のエネルギー変換効率の評価基準］
○○○○：エネルギー変換効率が２２％を超える
○○○：エネルギー変換効率が２０％を超え２２％以下
○○：エネルギー変換効率が１８％を超え２０％以下
○：エネルギー変換効率が１６％を超え１８％以下
△：エネルギー変換効率が１４％を超え１６％以下
×：エネルギー変換効率が１４％以下
結果を下記の表１に示す。
Figure 2015105121
なお、実施例１では太陽電池セルに銅電極を使用し、実施例７では太陽電池セルにアルミニウム電極を使用した。実施例１と実施例７とで、初期のエネルギー変換効率及び信頼性試験後のエネルギー変換効率の上記の基準による評価結果は同じであったが、アルミニウム電極において、本発明の構成を備える導電性粒子を用いることで、本発明の構成を備えていない導電性粒子を用いた場合と比べて、本発明の効果がより効果的に発現することを確認した。なお、実施例１〜１３及び比較例１の単粒子あたりの突起の数は約３００個〜約９００個であった。
１…太陽電池モジュール
２…フレキシブルプリント基板
２ａ…配線電極
３…太陽電池セル
３ａ…電極
４…接続部
４Ａ…導電材料
４Ｂ…接続材料
５…バックシート
６…封止材
２１，２１Ａ，２１Ｂ…導電性粒子
２１ａ，２１Ａａ，２１Ｂａ…突起
２２…基材粒子
２３，２３Ａ，２３Ｂ…導電部
２３ａ，２３Ａａ，２３Ｂａ…突起
２３Ｂｘ…第１の導電部
２３Ｂｙ…第２の導電部
２４…芯物質

Claims (7)

  1. バックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法であって、
    配線電極を表面に有するフレキシブルプリント基板又は配線電極を表面に有する樹脂フィルムを用いて、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムの前記配線電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置する第１の配置工程と、
    電極を表面に有する太陽電池セルを用いて、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムの前記配線電極と前記太陽電池セルの前記電極とが前記導電性粒子により電気的に接続されるように、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムと前記太陽電池セルとを貼り合わせる貼合工程とを備えるか、又は、
    電極を表面に有する太陽電池セルを用いて、前記太陽電池セルの前記電極上に選択的に、導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を配置する第１の配置工程と、配線電極を表面に有するフレキシブルプリント基板又は配線電極を表面に有する樹脂フィルムを用いて、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムの前記配線電極と前記太陽電池セルの前記電極とが前記導電性粒子により電気的に接続されるように、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムと前記太陽電池セルとを貼り合わせる貼合工程とを備え、
    前記導電性粒子として、基材粒子と、前記基材粒子の表面上に配置された導電部とを有し、かつ前記導電部の外表面に複数の突起を有する導電性粒子を用いる、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法。
  2. 前記第１の配置工程において、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルム上に配置される導電材料の全体１００重量％中、前記配線電極上に配置される導電材料の量を９０重量％以上にするか、又は、前記第１の配置工程において、前記太陽電池セル上に配置される導電材料の全体１００重量％中、前記電極上に配置される導電材料の量を９０重量％以上にする、請求項１に記載のバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法。
  3. 前記第１の配置工程において、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルム上に配置される導電材料の全体１００重量％中、前記配線電極上に配置される導電材料の量を９９重量％以上にするか、又は、前記第１の配置工程において、前記太陽電池セル上に配置される導電材料の全体１００重量％中、前記電極上に配置される導電材料の量を９９重量％以上にする、請求項２に記載のバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法。
  4. 前記導電性粒子における複数の前記突起の平均高さが、１０ｎｍ以上、６００ｎｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法。
  5. 前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムの前記配線電極がアルミニウム配線電極であるか、又は、前記太陽電池セルの前記電極がアルミニウム電極である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法。
  6. 前記太陽電池セルの前記電極が設けられている側の表面に、導電性粒子を含まない接続材料を配置する第２の配置工程を備えるか、又は、
    前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムの前記配線電極が設けられている側の表面に、導電性粒子を含まない接続材料を配置する第２の配置工程を備え、
    前記貼合工程において、前記接続材料により、前記フレキシブルプリント基板又は前記樹脂フィルムの前記配線電極が設けられていない部分と、前記太陽電池セルの前記電極が設けられていない部分とを貼り合わせる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法。
  7. 前記バインダー樹脂が、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの製造方法。
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