KR102315050B1 - Reworkable conductive adhesive and solar cell module - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도전성 접착제에 관한 것으로, 태양전지 모듈에서, 특히 모듈의 각 셀의 탭선과 전극의 접착에 의한 각 싱글셀들의 배열이 잘못된 경우, 잘못된 부분의 접착제를 쉽게 제거하여 재시공(REWORK) 가능하거나 파손된 전지 셀을 교체하도록 할 수 있는 재시공성이 우수한 새로운 도전성 접착제 및 이를 이용한 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.The present invention relates to a conductive adhesive, and in a solar cell module, in particular, when the arrangement of each single cell by the adhesion of the tab wire and electrode of each cell of the module is wrong, it is possible to easily remove the adhesive from the wrong part and rework it or An object of the present invention is to provide a new conductive adhesive having excellent re-construction properties capable of replacing damaged battery cells and a solar cell module using the same.
Description
본 발명은 고온 이형성(detachability)을 가져 재시공이 가능한 도전성 접착제(conductive adhesive) 및 그것을 태양 전지 셀의 전극과 탭선의 접속에 이용한 태양 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a conductive adhesive having high temperature detachability and re-construction possible, and a solar cell module using the same for connecting an electrode of a solar cell to a tab wire.
태양전지에 있어서, 태양 전지 모듈을 제작할 때, 각 태양 전지 셀의 전극과 탭선의 접속에서 열에 의해 경화가 가능한 도전성 접착제(conductive adhesive)가 사용되고 있다.Solar cells WHEREIN: When producing a solar cell module, the conductive adhesive which can be hardened by heat is used for the connection of the electrode of each solar cell, and a tab wire.
통상 탭선은 그의 일단측을 하나의 태양 전지 셀의 표면 전극과 접속하고, 타 단측을 인접하는 다른 태양 전지 셀의 이면 전극과 접속함으로써, 각 태양 전지 셀을 직렬로 접속하는 역할을 한다. 상기 전극과 탭선을 접속할 때 사용하는 도전성접착제는 통상적으로 경화성 도전성 접착제를 사용하는데 시공 후 경화되는 경우 재사용이 불가능하다. Usually, the tab wire serves to connect each solar cell in series by connecting one end of the wire with the front electrode of one solar cell and connecting the other end with the back electrode of another adjacent solar cell. The conductive adhesive used to connect the electrode and the tab wire generally uses a curable conductive adhesive, but when it is cured after construction, it cannot be reused.
따라서, 태양전지 모듈을 제작할 때, 상기 경화성 도전성 접착제를 이용하여 접속되는 부분에서 배열이 잘못될 경우, 외관상 좋지 않고, 모듈의 효율이 낮아지는 원인이 된다. 그리고 이들 접착은 경화성 도전성 접착제를 사용하므로, 일단 접착된 것을 제거하기 어려워 태양전지 모듈 자체를 폐기하거나 불량인 상태로 판매하는 문제점이 있다. Therefore, when manufacturing a solar cell module, if the arrangement is wrong at the part connected using the curable conductive adhesive, the appearance is not good, and it causes the efficiency of the module to be lowered. And since these adhesions use a curable conductive adhesive, it is difficult to remove what is once adhered, so there is a problem in that the solar cell module itself is discarded or sold in a defective state.
또한 슁글(Shingle)타입으로 제조되는 경우, 수십장을 적층 후 출력확인을 하는데, 이때 셀 불량으로 미세 크랙이 발생하거나 또는 적층 후 셀 피치가 맞지 않을 경우, 제작한 STRING(셀을 15~21장 슁글타입으로 만든 중간체) 또는 모듈을 폐기해야 하지만, 접착제를 제거한 후 필요한 부분의 셀을 교체할 수 있다면, 즉, 재시공이 가능할 경우 STRING, 모듈의 부분 수정이 가능하여 손실비용을 크게 감소시킬 수 있다. Also, in the case of single-type manufacturing, the output is checked after stacking dozens of sheets. type) or module should be discarded, but if the cell in the necessary part can be replaced after removing the adhesive, that is, if re-construction is possible, partial modification of the STRING and module is possible, greatly reducing the cost of loss.
본 발명은 상기와 같이 도전성 접착제로 접착한 태양전지 모듈의 경우, 특히 모듈의 각 셀의 탭선과 전극의 접착에 의한 각 셀들의 배열이 잘못된 경우, 잘못된 부분의 접착제를 쉽게 제거하여 재시공(REWORK) 가능하거나 파손된 태양전지의 셀을 교체하도록 할 수 있는 재시공성이 우수한 새로운 도전성 접착제 및 이를 이용한 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.In the case of a solar cell module bonded with a conductive adhesive as described above, the present invention easily removes the adhesive from the wrong part and reworks it, especially when the arrangement of each cell is wrong due to the adhesion of the tab wire and the electrode of each cell of the module. An object of the present invention is to provide a new conductive adhesive having excellent re-construction properties that can replace cells of a possible or damaged solar cell, and a solar cell module using the same.
즉, 본 발명은 전극과 탭선을 경화형 접착제에 의해 접속할 때, 배열이 불량하게 접속되어 접착제가 경화되어 접속되었을지라도, 경화된 접착제에 열을 가하는 경우, 이형성이 증가하여 접착제를 쉽게 제거할 수 있는 접착제를 제공하는 것이다. 따라서 잘못된 배열의 경우에도 용이하게 접착제를 제거함으로써, 불량이나 문제가 있는 부분만을 재시공할 수 있는 재시공(rework) 특성이 있는 새로운 도전성 접착제 및 이를 이용한 태양전지 모듈을 제공하는 것이다. That is, the present invention provides that when the electrode and the tab wire are connected by a curable adhesive, even if the arrangement is poorly connected and the adhesive is hardened and connected, when heat is applied to the cured adhesive, the releasability increases and the adhesive can be easily removed. to provide an adhesive. Therefore, by easily removing the adhesive even in the case of an incorrect arrangement, it is to provide a new conductive adhesive having a rework characteristic that can reconstruct only defective or problematic parts and a solar cell module using the same.
본 발명의 접착제는 경화하여 접착한 후에도, 태양전지의 사용온도에서는 강한 접착성을 부여하지만, 열을 가하면 접착제가 쉽게 제거되는 이형성이 발현되어, 재시공이 가능한, 즉 재시공 특성을 가지는 새로운 접착제를 제공하는 것이다. 또한, 열을 가하여 불량 셀을 분리할 경우, 접착제가 파괴되지 않고 셀과 접착제의 계면 혹은 셀과 탭선에의 계면에서 분리되는 새로운 접착제를 제공하는 것이다. 본 발명은 150 ℃ 이상, 좋게는 200 ℃ 이상, 더욱 좋게는 250 ℃에서 3분 이내에 이형성이 나타나는 접착제를 제공하는 것으로서, 태양전지가 작동되는 온도범위에서는 이형성이 없이 단단히 접착되지만, 부분 교체가 필요할 때, 가열에 의해 이형성이 증가되어 재시공이 가능한 새로운 기능을 가지는 태양전지용 접착제를 제공하는 것이다.Although the adhesive of the present invention provides strong adhesiveness at the operating temperature of the solar cell even after hardening and bonding, the adhesive is easily removed when heat is applied, and a new adhesive having re-installation is possible, that is, a new adhesive having re-installation characteristics. will do In addition, it is to provide a new adhesive that is separated from the interface between the cell and the adhesive or the interface between the cell and the tab wire without breaking the adhesive when the defective cell is separated by applying heat. The present invention provides an adhesive that exhibits releasability within 3 minutes at 150 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher, and more preferably 250 ° C. In the temperature range in which the solar cell is operated, it is firmly adhered without releasability, but requires partial replacement. When the release property is increased by heating, it is to provide an adhesive for a solar cell having a new function that can be reconstructed.
또한 본 발명은 일 예로서, 250℃에서 3분 이내에 접착제의 이형성이 증가되어 쉽게 제거되어 재시공 가능하거나 또는 배열을 재조정하여 위치를 바로 수정할 수 있는 재시공성이 우수한 도전성 접착제 및 이를 이용한 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides, as an example, a conductive adhesive having excellent re-construction property that can be easily removed and re-constructed, or the position can be directly corrected by re-arranging the arrangement, and a solar cell module using the same because the releasability of the adhesive is increased within 3 minutes at 250 ° C. will provide
통상, 태양 전지 모듈은 여름철에도 60 내지 90℃ 정도까지 상승한다고 알려져 있으며, 본 발명에 따른 도전성 접착제를 사용하는 경우, 정상적인 사용에 따른 이형성은 전혀 발생하지 않고, 단단히 접착되어 있으므로, 태양전지의 통상적인 사용에는 접착성에서 문제점이 전혀 발생하지 않는 태양전지용 접착제 및 이를 이용한 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.In general, it is known that the solar cell module rises to about 60 to 90° C. even in summer, and when the conductive adhesive according to the present invention is used, the releasability according to normal use does not occur at all, and since it is firmly attached, the typical solar cell It is to provide an adhesive for a solar cell that does not cause any problems in adhesiveness when using phosphorus, and a solar cell module using the same.
상기 과제를 해결하기 위하여, 하나의 태양 전지 셀의 표면 전극과, 상기 하나의 태양 전지 셀과 인접하는 다른 태양 전지 셀의 이면 전극을 접속하는 재시공(reworkable)이 가능한 도전성 접착제로서, 상기 도전성 접착제는 250℃에서 3분 이내에 탈착되는 재시공(reworkable) 특성을 가지는 것인 재시공(reworkable) 가능한 도전성 접착제를 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, a reworkable conductive adhesive for connecting a surface electrode of one solar cell and a back electrode of another solar cell adjacent to the one solar cell, the conductive adhesive comprising: An object of the present invention is to provide a reworkable conductive adhesive having a reworkable property that is detached within 3 minutes at 250°C.
또한 상기 재시공 가능한 도전성 접착제는 초기 리본과의 접착강도가 ≥1.0 N인 것일 수 있다.In addition, the re-installable conductive adhesive may have an initial adhesive strength of ≥1.0 N with the ribbon.
또한 본 발명의 재시공 가능한 도전성 접착제는 웨이퍼간 접착강도가 10 kgf 이상인 것일 수 있다.In addition, the reworkable conductive adhesive of the present invention may have an adhesive strength between wafers of 10 kgf or more.
또한 본 발명의 재시공 가능한 도전성 접착제는 겔타임이 90 ℃에서 25 sec이하인 것일 수 있으며, 또한 DSC발열온도가 90 ℃ 이하인 것일 수 있다.In addition, the re-installable conductive adhesive of the present invention may have a gel time of 25 sec or less at 90 ℃, and may have a DSC heating temperature of 90 ℃ or less.
또한 본 발명의 재시공 가능한 도전성 접착제는 250 ℃에서 3분 이내에 탈착되는 재시공 특성을 가지는 것이며, 또한 초기 리본과의 접착강도가 1.0 N 이상이고, 모듈 웨이퍼간 접착강도가 10 kgf 이상이며, 겔타임이 90℃에서 25sec이하이고 DSC발열온도가 90℃ 이하인 재시공 가능한 도전성 접착제일 수 있다. In addition, the re-installable conductive adhesive of the present invention has a re-installation characteristic that is detachable within 3 minutes at 250 ° C. Also, the initial adhesive strength with the ribbon is 1.0 N or more, the adhesive strength between module wafers is 10 kgf or more, and the gel time is It may be a reworkable conductive adhesive having a DSC heating temperature of 90°C or less and 25 sec or less at 90°C.
본 발명의 도전성 접착제는 (A)도전성 입자; (B)지환족(메타)아크릴레이트, 폴리우레탄계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 폴리에테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 알콕시알킬(메타)아크릴레이트, 포스페이트계 에스테르 및 열 개시제를 포함하는 도전성 접착조성물;을 포함하는 도전성 접착제일 수 있다.The conductive adhesive of this invention is (A) electroconductive particle; (B) A conductive adhesive composition comprising an alicyclic (meth)acrylate, a polyurethane-based (meth)acrylate oligomer, a polyether-based (meth)acrylate oligomer, an alkoxyalkyl (meth)acrylate, a phosphate-based ester, and a thermal initiator It may be a conductive adhesive containing;
또한 본 발명의 도전성 접착제는 (A)도전성 입자 100중량부에 대하여, (B)지환족(메타)아크릴레이트, 폴리우레탄계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 폴리에테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 알콕시알킬(메타)아크릴레이트, 포스페이트계에스테르 및 열 개시제를 포함하는 도전성 접착조성물 10 내지 100중량부를 포함하는 도전성 접착제일 수 있다.In addition, the conductive adhesive of the present invention (A) with respect to 100 parts by weight of the conductive particles, (B) alicyclic (meth) acrylate, polyurethane-based (meth) acrylate oligomer, polyether-based (meth) acrylate oligomer, alkoxyalkyl It may be a conductive adhesive comprising 10 to 100 parts by weight of a conductive adhesive composition including (meth)acrylate, phosphate-based ester, and a thermal initiator.
본 발명에서 상기 접착조성물 중 폴리우레탄계 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 폴리에테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머의 함량이 40 내지 80 중량%인 것일 수 있다. 또한, 상기 폴리우레탄계 (메타)아크릴레이트 올리고머를 단독으로 사용하거나 또는 상기 폴리우레탄계 (메타)아크릴레이트 올리고머와 폴리에테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머를 2 내지 10 : 1 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다.In the present invention, the content of the polyurethane-based (meth)acrylate oligomer and the polyether-based (meth)acrylate oligomer in the adhesive composition may be 40 to 80% by weight. In addition, the polyurethane-based (meth)acrylate oligomer may be used alone, or the polyurethane-based (meth)acrylate oligomer and the polyether-based (meth)acrylate oligomer may be mixed in a weight ratio of 2 to 10:1.
또한 본 발명에서 상기 접착조성물 중, 지환족(메타)아크릴레이트 단량체 10 내지 50 중량%, 알콕시(메타)아크릴레이트 단량체 1 내지 20 중량%, 포스페이트계 에스테르 0.05 내지 3 중량%, 및 열 개시제 0.05 내지 5 중량%를 포함하는 것일 수 있다.In addition, in the adhesive composition in the present invention, 10 to 50% by weight of an alicyclic (meth)acrylate monomer, 1 to 20% by weight of an alkoxy (meth)acrylate monomer, 0.05 to 3% by weight of a phosphate-based ester, and 0.05 to a thermal initiator It may contain 5% by weight.
또한 본 발명은 하나의 태양 전지 셀의 표면 전극과, 상기 하나의 태양 전지 셀과 인접하는 다른 태양 전지 셀의 이면 전극이 재시공 가능한 도전성 접착제를 통해 탭선과 전기적으로 접속되며, 상기 재시공 가능한 도전성 접착제는 250℃에서 3분 이내에 탈착되는 재시공 가능한 도전성 접착제인 태양 전지 모듈을 제공할 수 있다.In addition, the present invention provides that the surface electrode of one solar cell and the back electrode of another solar cell adjacent to the one solar cell are electrically connected to the tab wire through a reworkable conductive adhesive, and the reworkable conductive adhesive is It is possible to provide a solar cell module that is a re-installable conductive adhesive that is detachable within 3 minutes at 250°C.
또한 본 발명의 태양전지 모듈에 사용되는 재시공 가능한 도전성 접착제는 초기 리본과의 접착강도가 ≥1.0N이고, 모듈웨이퍼간 접착강도가 10kgf 이상이며, 겔타임이 90 ℃에서 25 sec이하이고, DSC(Dynamic scanning calorimetry, 시차주사 열량계) 최대발열피크의 온도가 90℃ 이하인 도전성 접착제인 태양전지 모듈일 수 있다.In addition, the reworkable conductive adhesive used in the solar cell module of the present invention has an initial adhesive strength of ≥ 1.0N, an adhesive strength between module wafers of 10 kgf or more, a gel time of 25 sec or less at 90 ° C, and DSC ( Dynamic scanning calorimetry, differential scanning calorimetry) It may be a solar cell module that is a conductive adhesive having a maximum exothermic peak temperature of 90° C. or less.
또한, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 하나의 태양 전지 셀의 표면 전극과, 상기 하나의 태양 전지 셀과 인접하는 다른 태양 전지 셀의 이면 전극이 상기의 도전성 접착제를 통해 탭선과 전기적으로 접속되는 것일 수 있다. In addition, in the solar cell module according to the present invention, the surface electrode of one solar cell and the back electrode of another solar cell adjacent to the one solar cell are electrically connected to the tab wire through the conductive adhesive. can
본 발명에 따른 도전성 접착제를 채택하는 경우, 150 ℃ 이상, 좋게는 200 ℃ 이상의 고온에서 도전성 접착제 경화층이 쉽게 이형되어 탈리된다. 즉, 잔사를 남기지 않고 이형성이 증가되어 재시공성이 현저히 상승한다. When the conductive adhesive according to the present invention is adopted, the cured conductive adhesive layer is easily released and detached at a high temperature of 150° C. or higher, preferably 200° C. or higher. That is, the releasability is increased without leaving a residue, and the reworkability is remarkably increased.
또한 태양전지 모듈 배열이 불량이 발생하여도 이를 폐기하지 않고 재시공 또는 배열의 재수정이 가능하므로, 태양전지 모듈을 제작할 때, 매우 높은 경제성 및 재시공성을 부여할 수 있다.In addition, even if the solar cell module arrangement is defective, it is possible to reconstruct or re-arrange the arrangement without discarding it, so that very high economic feasibility and reconstruction can be imparted when manufacturing the solar cell module.
도 1은 웨이퍼 간 접착강도를 측정하는 방법을 도시한 것이다.1 shows a method for measuring the adhesion strength between wafers.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하지만, 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto only for reference, and may be implemented in various forms.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. Also, unless defined otherwise, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The terminology used in the description herein is for the purpose of effectively describing particular embodiments only and is not intended to limit the present invention.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구 범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다. Further, the singular forms used in the specification and appended claims may also be intended to include the plural forms unless the context specifically dictates otherwise.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.
이하, 본 발명의 실시 양태에 대하여 구체적으로 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is demonstrated concretely.
먼저, 태양 전지 셀의 표면 전극 또는 이면 전극과 탭선을 전기적으로 접속하기 위한 본 발명의 도전성 접착제에 대하여 설명한다.First, the conductive adhesive of this invention for electrically connecting the surface electrode or back electrode of a solar cell, and a tab wire is demonstrated.
본 발명의 도전성 접착제는 페이스트이며, 또한 필름형태일 수도 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.The conductive adhesive of the present invention is a paste, and may be in the form of a film, but is not limited thereto.
본 발명의 전기적 도전성 접착제의 일 양태는 (A)도전성 입자; (B)지환족(메타)아크릴레이트, 폴리우레탄계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 폴리에테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 알콕시알킬(메타)아크릴레이트, 포스페이트계에스테르 및 열 개시제를 포함하는 도전성 접착 조성물;을 포함한다.One aspect of the electrically conductive adhesive of the present invention is (A) conductive particles; (B) A conductive adhesive composition comprising an alicyclic (meth)acrylate, a polyurethane-based (meth)acrylate oligomer, a polyether-based (meth)acrylate oligomer, an alkoxyalkyl (meth)acrylate, a phosphate-based ester, and a thermal initiator includes ;
본 발명의 일 예로서는 상기 도전성 입자 100중량부에 대하여, 지환족(메타)아크릴레이트, 폴리우레탄계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 폴리에테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 알콕시알킬(메타)아크릴레이트, 포스페이트계에스테르 및 열 개시제를 포함하는 도전성 접착조성물 10 내지 100중량부를 포함하는 도전성 접착제를 제공함으로써, 본 발명을 완성할 수 있다.As an example of the present invention, based on 100 parts by weight of the conductive particles, alicyclic (meth)acrylate, polyurethane-based (meth)acrylate oligomer, polyether-based (meth)acrylate oligomer, alkoxyalkyl (meth)acrylate, phosphate By providing a conductive adhesive comprising 10 to 100 parts by weight of a conductive adhesive composition including a system ester and a thermal initiator, the present invention can be completed.
또한 본 발명에서는 상기 올리고머의 함량은 전체 도전성 접착조성물(B) 100중량% 중, 40 내지 80중량%를 포함하는 것이 본 발명이 목적으로 하는 재시공성이 더욱 우수한 효과, 즉 잔사를 남기지 않고 고온에서 완전히 제거되어 재시공성이 더욱 우수한 효과를 가지므로 더욱 선호된다.In addition, in the present invention, the content of the oligomer includes 40 to 80% by weight among 100% by weight of the total conductive adhesive composition (B), which is a more excellent effect of re-installation for the purpose of the present invention, that is, at high temperature without leaving a residue. It is more preferred because it is completely removed and has a more excellent effect of re-construction.
또한 본 발명의 도전성 접착제는 필요에 의해 무기충진제, 활제, 막형성제, 커플링제, 소포제, 점도증진제 및 용매 등을 더 포함할 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다. In addition, the conductive adhesive of the present invention may further include, if necessary, an inorganic filler, a lubricant, a film forming agent, a coupling agent, an antifoaming agent, a viscosity enhancing agent, a solvent, and the like, but is not limited thereto.
본 발명에 있어서, 도전성 입자로서는, 예를 들면 은, 니켈, 금, 구리 등의 금속 입자에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 도전성 입자를 사용할 수 있다. 상기 입자는 플레이크상일 수도 있고, 입자상일 수도 있으며, 그 형태에 대하여는 특별히 한정하지 않는다.In this invention, as electroconductive particle, the 1 type(s) or 2 or more types of electroconductive particle chosen from metal particles, such as silver, nickel, gold|metal|money, copper, can be used, for example. The particles may be in the form of flakes or particles, and the shape is not particularly limited.
본 발명에서 상기 도전성 입자는 그 입자의 크기에 있어서 특별히 한정하지 않지만, 예를 들면, 접속 신뢰성의 관점에서, 0.01 내지 30 μm일 수 있지만 그 입자의 크기에 대하여 특별히 도전성 접속성이 충분한 이상 한정하지 않는다. In the present invention, the conductive particles are not particularly limited in terms of the size of the particles. For example, in terms of connection reliability, it may be 0.01 to 30 μm, but the size of the particles is not particularly limited as long as the conductive connectivity is sufficient. does not
이하 본 발명의 상기 접착조성물의 각 성분에 대하여 구체적으로 살핀다. Hereinafter, each component of the adhesive composition of the present invention will be looked at in detail.
먼저 본 발명의 우레탄계(메타)아크릴레이트 올리고머 및 폴리에테르(메타)아크릴레이트 올리고머를 포함하는 올리고머에 대하여 설명한다. First, an oligomer including the urethane-based (meth)acrylate oligomer and the polyether (meth)acrylate oligomer of the present invention will be described.
본 발명은 상기 2종의 올리고머의 혼합 올리고머와 지환족 (메타)아크릴레이트 및 포스페이트계에스테르 화합물을 포함함으로써, 저온에서 경화가능하고, 저온에서 경화되어 접착강도가 높지만, 고온에서는 접착강도가 낮아져 이형성이 증가하여 재접착 또는 재시공성이 현저히 상승한다.The present invention includes a mixed oligomer of the two types of oligomers and an alicyclic (meth)acrylate and phosphate-based ester compound, so that it can be cured at a low temperature and has high adhesive strength by curing at a low temperature, but at a high temperature, the adhesive strength is lowered and the releasability is As this increases, re-adhesiveness or reworkability is significantly increased.
상기 본 발명의 올리고머 혼합물은 전체 접착조성물 중 40 내지 80 중량% 일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니지만 상기 범위에서 본 발명의 목적을 달성하기에 더욱 유리하기 때문에 선호될 수 있다.The oligomer mixture of the present invention may be 40 to 80% by weight of the total adhesive composition, but is not limited thereto, but may be preferred because it is more advantageous to achieve the object of the present invention in the above range.
본 발명의 폴리우레탄계 (메타)아크릴레이트 올리고머는 경화성으로, 그 말단이 (메타)아크릴레이트로 이루어지며, 중량평균 분자량이 1,000 내지 30,000 g/mol인 화합물일 수 있으며, 우레탄 결합을 반복단위로 포함하며, 통상적으로 유연한 물성을 지닌다. The polyurethane-based (meth)acrylate oligomer of the present invention is curable, and the terminal thereof is composed of (meth)acrylate, and may be a compound having a weight average molecular weight of 1,000 to 30,000 g/mol, and includes a urethane bond as a repeating unit and usually has flexible physical properties.
본 발명의 폴리우레탄계 (메타)아크릴레이트 올리고머는 폴리올류 및 폴리이소시아네이트를 반응시켜서 얻어지는 이소시아네이트기 말단 우레탄 프리폴리머를 1분자 중에 적어도 1개의 수산기를 갖는 아크릴레이트 모노머와 반응시킴으로써 얻어질 수 있다.The polyurethane-based (meth)acrylate oligomer of the present invention can be obtained by reacting an isocyanate group-terminated urethane prepolymer obtained by reacting polyols and polyisocyanate with an acrylate monomer having at least one hydroxyl group in one molecule.
폴리우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머는 종류가 다양하며, 사용된 이소시아네이트의 종류에 따라 지방족 우레탄(메타)아크릴레이트와 방향족 우레탄(메타)아크릴레이트로 나누어지고, 어떤 것이라도 제한하지 않지만, 본 발명에서는 통상 2 내지 20개의 관능기를 갖는 지방족 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 사용하는 것이 본 발명의 재시공성을 위하여 더욱 선호된다.Polyurethane (meth) acrylate oligomers are of various types, and are divided into aliphatic urethane (meth) acrylate and aromatic urethane (meth) acrylate depending on the type of isocyanate used. In general, it is more preferred to use an aliphatic urethane (meth)acrylate oligomer having 2 to 20 functional groups for reworkability of the present invention.
본 발명의 폴리우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 예로는, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트우레탄 올리고머, 페닐글리시딜에테르아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트우레탄올리고머 및 페닐글리시딜에테르아크릴레이트톨루엔디이소시아네이트우레탄 올리고머 등을 들 수 있는데, 이에 한정하지 않는다. 본 발명의 폴리우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 상업화 한 제품으로는 EB270, EB1290, EB9260, U451(SK Cytec), SC2100(미원상사) 등을 들 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.Examples of the polyurethane (meth)acrylate oligomer of the present invention include pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane oligomer, phenyl glycidyl ether acrylate hexamethylene diisocyanate urethane oligomer, and phenyl glycidyl ether acrylate toluenedi. Isocyanate urethane oligomer and the like can be mentioned, but is not limited thereto. Commercialized products of the polyurethane (meth)acrylate oligomer of the present invention include, but are not limited to, EB270, EB1290, EB9260, U451 (SK Cytec), and SC2100 (Miwon Corporation).
본 발명에서 상기 폴리우레탄계(메타)아크릴레이트의 함량은 전체 접착조성물 중, 30 내지 80중량%, 좋게는 40 내지 70중량%를 사용할 수 있다. 이를 사용하는 경우, 본 발명의 고온에서의 재시공성이 더욱 우수하므로 이를 선호한다.In the present invention, the content of the polyurethane-based (meth)acrylate may be 30 to 80% by weight, preferably 40 to 70% by weight of the total adhesive composition. When it is used, it is preferred because the reworkability at high temperature of the present invention is more excellent.
다음 본 발명의 폴리에테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머에 대하여 설명한다. Next, the polyether-based (meth)acrylate oligomer of the present invention will be described.
폴리에테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머는 예를 들면 폴리에테르폴리올의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 구체적으로, 폴리에테르(메타)아크릴레이트 올리고머의 점도는 2,000 cps 이하, 예를 들면 10 내지 2000cps의 것일 수 있으며, 더욱 구체적으로 1,000 cps 이하의 것이 좋다.The polyether-based (meth)acrylate oligomer can be obtained, for example, by esterifying the hydroxyl group of the polyether polyol with (meth)acrylic acid. Specifically, the viscosity of the polyether (meth) acrylate oligomer may be 2,000 cps or less, for example, 10 to 2000 cps, and more specifically 1,000 cps or less.
폴리에테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머는 1분자 안에 1개 이상, 구체적으로 2개 이상의 수산기를 가지는 폴리에테르폴리올과 그 수산기와 반응하는 관능기를 가지는 (메타) 아크릴레이트모노머 ((메타)아크릴산을 포함한다)를 반응시킨 것을 사용할 수 있다. 당해 양 성분을 반응시키기 위한 배합비율 (폴리에테르폴리올의 수산기/(메타) 아크릴레이트모노머의 관능기)는 구체적으로 0.8 내지 1.2, 더욱 구체적으로 0.9 내지 1.1 일 수 있다.The polyether-based (meth)acrylate oligomer includes a polyether polyol having one or more, specifically, two or more hydroxyl groups in one molecule, and a (meth)acrylate monomer ((meth)acrylic acid having a functional group that reacts with the hydroxyl group. ) can be used. The mixing ratio (hydroxyl group of polyether polyol/functional group of (meth)acrylate monomer) for reacting both components may be specifically 0.8 to 1.2, more specifically 0.9 to 1.1.
상기 폴리에테르폴리올으로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1、3-부탄디올, 1、4-부탄디올, 1、6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 글리데린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 솔비톨 등의 적어도 2개의 활성수소원자를 가지는 화합물의 1종 또는 2종 이상을, 통상의 방법에 의해 부가중합해서 얻어진 것을 이용할 수 있다. Examples of the polyether polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1, 3-butanediol, 1, 4-butanediol, 1, 6-hexanediol, neopentyl glycol. , glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, sorbitol, etc., one or two or more compounds having at least two active hydrogen atoms, those obtained by addition polymerization by a conventional method can be used.
폴리에테르폴리올의 수산기와 반응하는 관능기를 가지는 (메타)아크릴레이트모노머로서는, 상기의 카르복시기 함유 (메타)아크릴레이트모노머 일 수 있다. 본 발명에서 상기 모노머로서 (메타)아크릴산을 포함하는 경우 재시공(rework) 특성을 더욱 향상 시킨다. 이때, 상기 (메타)아크릴산이라는 의미는 아크릴산 또는 메타아크릴산을 모두 포함하는 개념이다.As the (meth)acrylate monomer having a functional group reacting with the hydroxyl group of the polyether polyol, the above-mentioned carboxyl group-containing (meth)acrylate monomer may be used. In the present invention, when (meth)acrylic acid is included as the monomer, rework characteristics are further improved. In this case, the (meth)acrylic acid is a concept including both acrylic acid and methacrylic acid.
본 발명에서 (메타)아크릴산을 사용하는 경우에는 전체 모노머에 대하여 0.1 내지 100중량%를 사용할 수 있으며, 구체적으로 0.1 내지 30중량%의 범위에서 사용하는 것이 재시공 특성을 향상 시킬 수 있어서 좋지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.In the present invention, when (meth)acrylic acid is used, 0.1 to 100% by weight can be used with respect to the total monomer, and specifically, it is preferable to use in the range of 0.1 to 30% by weight to improve re-construction characteristics, but must be limited thereto. it is not doing
본 발명의 상기 폴리에테르폴리올(메타)아크릴레이트 올리고머는 접착조성물 중 30중량% 이하, 구체적으로 1 내지 30중량%의 범위 내에서 사용하는 것이 본 발명의 저온 접착성 및 고온 이형성을 동시에 달성할 수 있다.The polyether polyol (meth)acrylate oligomer of the present invention can be used in an amount of 30% by weight or less, specifically 1 to 30% by weight in the adhesive composition, to achieve the low-temperature adhesiveness and high-temperature releasability of the present invention at the same time have.
본 발명의 상기 지환족(메타)아크릴레이트에 대하여 설명한다.The alicyclic (meth)acrylate of the present invention will be described.
지환족 단량체의 예로는 사이클로헥실 아크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 메틸사이클로헥실 아크릴레이트, 메틸사이클로헥실 메타크릴레이트, 트리메틸사이클로헥실 아크릴레이트, 트리메틸사이클로헥실 메타크릴레이트 및 다른 지환족 메타크릴레이트 및 아크릴레이트 단량체, 예컨대 데칼린올, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 수소화된 비스페놀 A 및 F의 에스테르 유도체 등이 포함될 수 있으며 이에 한정하는 것은 아니다.Examples of cycloaliphatic monomers include cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, methylcyclohexyl acrylate, methylcyclohexyl methacrylate, trimethylcyclohexyl acrylate, trimethylcyclohexyl methacrylate and other cycloaliphatic methacrylates and acrylate monomers such as decalinol, isobornyl (meth)acrylate, ester derivatives of hydrogenated bisphenols A and F, and the like, but are not limited thereto.
상기 지환족(메타)아크릴레이트 단량체는 전체 접착조성물 100중량% 중, 10 내지 50중량%를 사용하는 경우, 본 발명의 재시공성이 우수하므로 이를 선호 하지만 반드시 상기 조성비에 한정하는 것은 아니다.When the alicyclic (meth)acrylate monomer is used in an amount of 10 to 50% by weight of 100% by weight of the total adhesive composition, it is preferred because it has excellent reworkability of the present invention, but it is not necessarily limited to the composition ratio.
다음은 본 발명의 알콕시알킬(메타)아크릴레이트 단량체 대하여 설명한다. 본 발명의 알콕시알킬(메타)아크릴레이트 단량체는 저온 접착성을 더욱 증진시키는 역할을 하며, 본 발명의 단량체들의 혼화성을 증가시켜 저온접착성 향상 및 고온 이형성을 촉진하는 역할을 한다.Next, the alkoxyalkyl (meth)acrylate monomer of the present invention will be described. The alkoxyalkyl (meth)acrylate monomer of the present invention serves to further enhance low-temperature adhesion, and serves to increase the miscibility of the monomers of the present invention, thereby improving low-temperature adhesiveness and high-temperature releasability.
본 발명에서 알콕시알킬(메타)아크릴레이트는 C1~C4의 알콕시기를 하나 또는 둘 이상을 치환한 C1~C6의 알킬(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있으며, 아크릴레이트의 경시변화에 따른 접착강도의 증가를 방지하고, 고온에서 이형성을 일정하게 유지하는 역할을 하고 있으므로 선호된다. In the present invention, the alkoxyalkyl (meth)acrylate may be a C1-C6 alkyl (meth)acrylate in which one or two or more C1-C4 alkoxy groups are substituted. It is preferred because it serves to prevent and maintain a constant releasability at high temperatures.
구체적인 예로는 에톡시에틸아크릴레이트, 디에톡시에틸아크릴레이트 등의 것을 들 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.Specific examples include, but are not limited to, ethoxyethyl acrylate and diethoxyethyl acrylate.
상기 알콕시알킬(메타)아크릴레이트 단량체는 전체 접착조성물 100중량% 중, 1 내지 20중량%를 사용하는 것이 상기 고온에서의 이형성의 유지, 즉 접착강도의 경시 증가를 방지하여 더욱 선호된다.The use of 1 to 20% by weight of the alkoxyalkyl (meth)acrylate monomer among 100% by weight of the total adhesive composition is more preferred to maintain the releasability at the high temperature, that is, to prevent an increase in adhesive strength over time.
다음은 본 발명의 포스페이트계 에스테르 화합물에 대하여 설명한다. 포스페이트계 에스테르 화합물은 도전성 접착제 조성물에서 도전성 입자의 분산을 유도하고, 도전성 접착제를 탭선과 전극 접착을 위하여 코팅하는 경우, 접착면의 두께의 균일성을 유지하고, 도전입자의 분산을 유도하여 고르게 접착가능하고, 또한, 저온에서의 접착강도 개선 및 고온에서의 도전성 접착제 접착층을 제거할 때, 잔사가 남지 않는 효과를 더욱 달성할 수 있다. Next, the phosphate-based ester compound of the present invention will be described. The phosphate-based ester compound induces the dispersion of conductive particles in the conductive adhesive composition, and when the conductive adhesive is coated for adhesion between the tab wire and the electrode, the uniformity of the thickness of the adhesive surface is maintained, and the conductive particles are dispersed and adhered evenly. In addition, when the adhesive strength improvement at low temperature and the conductive adhesive adhesive layer at high temperature are removed, the effect of leaving no residue can be further achieved.
본 발명의 상기 포스페이트계 에스테르 화합물은 구체적인 예로는 포스페이트 에스테르 계면활성제들 중에서, C8-10 알킬 에틸 포스페이트, C9-15 알킬 포스페이트, 세테아레쓰(Ceteareth)-2 포스페이트, 세테아레쓰-5 포스페이트, 세테쓰(Ceteth)-8 포스페이트, 세테쓰-10 포스페이트, 세틸 포스페이트, C6-10 파레쓰(Pareth)-4 포스페이트, C12-15 파레쓰-2 포스페이트, C12-15 파레쓰-3 포스페이트, DEA-세테아레쓰-2 포스페이트, DEA-세틸 포스페이트, DEA-올레쓰-3 포스페이트, 칼륨 세틸 포스페이트, 데세쓰(Deceth)-4 포스페이트, 데세쓰-6 포스페이트 및 트리라우레쓰-4 포스페이트가 언급될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the phosphate-based ester compound of the present invention include, among phosphate ester surfactants, C8-10 alkyl ethyl phosphate, C9-15 alkyl phosphate, Ceteareth-2 phosphate, ceteareth-5 phosphate, three Ceteth-8 Phosphate, Ceteth-10 Phosphate, Cetyl Phosphate, C6-10 Pareth-4 Phosphate, C12-15 Pareth-2 Phosphate, C12-15 Pareth-3 Phosphate, DEA-Se Mention may be made, but not include theareth-2 phosphate, DEA-cetyl phosphate, DEA-oleth-3 phosphate, potassium cetyl phosphate, Deceth-4 phosphate, deceth-6 phosphate and trilaureth-4 phosphate. It is not limited.
상기 포스페이트계 에스테르 화합물은 접착 조성물 100중량% 중, 0.05 내지 3중량%를 사용하는 것이 본 발명의 목적을 더 쉽게 달성하므로 더욱 선호되지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.The phosphate-based ester compound is more preferably used in an amount of 0.05 to 3% by weight of 100% by weight of the adhesive composition to more easily achieve the object of the present invention, but is not necessarily limited thereto.
열 개시제로서는 유기 과산화물을 이용하는 것이 바람직하다. 유기 과산화물로는, 예를 들면 터셔리부틸퍼옥시네오데카노에이트, 벤조일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 부틸퍼옥사이드, 벤질퍼옥사이드, 디라우로일퍼옥사이드, 디부틸퍼옥사이드, 벤질퍼옥사이드, 퍼옥시디카보네이트 등을 들 수 있으며 저온 개시제일수록 더욱 선호한다. 상기 열 개시제는 접착 조성물 100중량% 중 0.05 내지 5중량%를 채택할 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.It is preferable to use an organic peroxide as a thermal initiator. Examples of the organic peroxide include tert-butyl peroxyneodecanoate, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, butyl peroxide, benzyl peroxide, dilauroyl peroxide, dibutyl peroxide, benzyl peroxide, peroxydicarbonate and the like, and a low-temperature initiator is more preferred. The thermal initiator may be employed in an amount of 0.05 to 5% by weight of 100% by weight of the adhesive composition, but is not limited thereto.
본 발명에서는 특별히 필요할 경우, 접착조성물 전체에 대하여 유기 용제로서는, 톨루엔, 케톤, 에테르, 아세트산에틸 등의 에스테르 등을 20wt% 이내로 혼합하여 추가할 수 있다, In the present invention, if particularly necessary, as an organic solvent to the entire adhesive composition, toluene, ketone, ether, ester such as ethyl acetate, etc. can be added by mixing within 20 wt%,
다음은 도전성 접착제를 이용한 태양전지 모듈이 제조방법에 대하여 설명한다. Next, a method for manufacturing a solar cell module using a conductive adhesive will be described.
도전성 접착제의 제조방법은 페이스트 형태로 제조하는 것이 일반적이지만, 또 다르게는 필름 형태로 제조하여 적용할 수 있으며, 여기서는 페이스트 접착제로 제조하여 모듈을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.The manufacturing method of the conductive adhesive is generally prepared in the form of a paste, but alternatively, it can be manufactured and applied in the form of a film. Here, a method of manufacturing a module by manufacturing with a paste adhesive will be described.
본 발명의 도전성 접착제는 상기 조성 성분 및 구체적으로 상기 조성성분과 조성비로 혼합하여 페이스트 슬러리를 제조한 후, 이를 이용하여 텝선과 이면전극이 접촉되는 부분에 도포하고 경화하여 제조한다. 경화공정은 통상 120℃이내에서 탭선과 이면 전극 사이에 적층된 도전성 접착제를 압력을 가하면서 접합할 수 있다. The conductive adhesive of the present invention is prepared by mixing the composition component and specifically the composition component and the composition ratio to prepare a paste slurry, and then applying it to the portion where the tap line and the back electrode are in contact and curing it using this. In the curing process, the conductive adhesive laminated between the tab wire and the back electrode can be bonded while applying pressure within 120° C.
즉, 본 발명의 태양 전지 모듈의 제조 방법은, 하나의 태양 전지 셀의 표면 전극과, 그 태양 전지 셀과 인접하는 다른 태양 전지 셀의 이면 전극을 도전성 접착 재료를 통해 탭선으로 전기적 접속시키는 태양 전지 모듈의 제조 방법으로서, 탭선을, 본 발명의 도전성 접착제를 통해 표면 전극 및 이면 전극 상에 배치하고, 가압하여 경화함으로써 모듈을 제조하는 것이다.That is, in the method for manufacturing a solar cell module of the present invention, a solar cell in which a surface electrode of one solar cell and a back electrode of another solar cell adjacent to the solar cell are electrically connected with a tab wire through a conductive adhesive material. As a manufacturing method of a module, a tab wire is arrange|positioned on a surface electrode and a back electrode through the conductive adhesive of this invention, and it manufactures a module by pressurizing and hardening.
본 발명의 모듈 제작의 일 예를 들면, 먼저, 광전 변환 소자의 표면에 Ag 페이스트의 도포, 소성에 의해 핑거 전극 및 버스바 전극을 형성하고, 이면에 탭선의 접속부에 알루미늄 이면 전극을 형성하여 태양 전지 셀을 제작한다.As an example of manufacturing the module of the present invention, first, a finger electrode and a bus bar electrode are formed by applying and firing Ag paste on the surface of the photoelectric conversion element, and an aluminum back electrode is formed in the connection part of the tab wire on the back surface. manufacture a battery cell.
상기 태양전지 셀의 표면의 버스바 전극 및 알루미늄 이면 전극에 본 발명의 도전성 접착제를 도포하고, 도포된 접착제 상부에 탭선을 배치하고, 소정의 압력으로 경화함으로써, 탭선과 버스바 전극 및 알루미늄 이면 전극을 전기적으로 접속하며 이러한 과정을 반복함으로써 복수의 태양전지 셀이 본 발명의 도전성 접착제에 의해 서로 연결되어 태양전지 모듈을 제작하게 된다. The conductive adhesive of the present invention is applied to the bus bar electrode and the aluminum back electrode on the surface of the solar cell, a tab wire is placed on the applied adhesive, and cured with a predetermined pressure, thereby making the tab wire and the bus bar electrode and the aluminum back electrode By electrically connecting and repeating this process, a plurality of solar cells are connected to each other by the conductive adhesive of the present invention to manufacture a solar cell module.
상기의 본 발명의 도전성 접착제를 사용함으로써, 전극과 탭선을 접속할 때, 배열이 불량하게 접속되어 경화되는 경우에도, 열을 가하는 경우, 접착제가 오히려 쉽게 제거되어 접착제를 재도포하여 모듈을 재시공할 수 있고, 즉 고온에서 이형성이 증가하여 쉽게 접착제를 제거할 수 있다. 따라서 잘못된 배열의 경우에 재시공(rework)이 가능한 새로운 도전성 접착제 및 이를 이용한 태양전지 모듈을 제공하는 것이다. By using the conductive adhesive of the present invention, when connecting the electrode and the tab wire, even if the arrangement is poorly connected and hardened, when heat is applied, the adhesive is rather easily removed, so that the module can be re-applied by reapplying the adhesive. That is, the releasability is increased at high temperature, so that the adhesive can be easily removed. Therefore, it is to provide a new conductive adhesive that can be reworked in case of an incorrect arrangement and a solar cell module using the same.
또한 본 발명은 상기 재시공 특성이 150 ℃ 이상, 구체적으로 200 ℃ 이상에서 이형성이 나타나도록 함으로써, 태양전지가 작동되는 온도범위에서는 이러한 이형성이 나타나지 않도록 할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the present invention has the effect of preventing such releasability from appearing in the temperature range at which the solar cell operates by allowing the re-installation characteristic to exhibit releasability at 150° C. or higher, specifically 200° C. or higher.
또한 본 발명에 따라 제조되는 태양 전지 모듈은 250℃에서 3분 이내에 접착제가 이형성이 증가되어 쉽게 제거되어 재시공가능하거나 또는 배열을 재조정하여 위치를 바로 수정할 수 있는 재시공성이 우수한 도전성 접착제 및 이를 이용한 태양전지 모듈을 제공하는 것이다. 더욱 구체적으로 250℃에서 2분 이내에 재시공이 가능한 것이 좋다.In addition, in the solar cell module manufactured according to the present invention, the adhesive has increased releasability within 3 minutes at 250° C., so that it can be easily removed and reconstructed, or the conductive adhesive having excellent reconstruction property that can be directly corrected by realigning the arrangement and the solar cell using the same To provide a battery module. More specifically, it is preferable that re-construction is possible within 2 minutes at 250°C.
통상, 태양 전지 모듈은 여름철에도 60 내지 90℃ 정도까지 상승한다고 알려져 있어서, 본 발명에 따른 도전성 접착제를 사용하는 경우, 정상적인 사용에 따른 문제점이 전혀 발생하지 않는 효과를 가진다. In general, it is known that the solar cell module rises to about 60 to 90° C. even in summer, so when the conductive adhesive according to the present invention is used, there is an effect that there is no problem with normal use.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
<재시공(Rework) 특성><Rework characteristics>
태양광 실리콘 웨이퍼의 후면 Ag전극 표면에 길이 5cm, 선폭 3mm 두께 40±5um으로 인쇄한 후 그 위에 다른 태양광 실리콘웨이퍼의 후면전극부위를 덮고, 10g 무게추로 누른 후 열풍 또는 IR 건조기에서 150℃, 20초간 경화를 시켜 평가용 시편을 제작하였다. 제작된 웨이퍼를 250℃의 핫플레이트 위에 올려 부착된 웨이퍼가 떨어지는 시간(규격 : 3분 이내)과 떨어진 부위의 현상을 기록하였다.After printing on the surface of the rear Ag electrode of the solar silicon wafer with a length of 5cm, a line width of 3mm and a thickness of 40±5um, cover the rear electrode part of another solar silicon wafer on it, press it with a 10g weight, and place it in a hot air or IR dryer at 150℃ , was cured for 20 seconds to prepare a specimen for evaluation. The manufactured wafer was placed on a hot plate at 250° C., and the time the attached wafer fell (standard: within 3 minutes) and the phenomenon of the separated part were recorded.
<겔 타임><Gel Time>
핫플레이트에서 85 내지 95℃ 온도로 셋팅 및 실측 후 제조된 도전성 접착제 0.5g을 떨어뜨린 후 테프론 막대로 저으면서 겔화되는 초기시간과 완료 시간을 측정(규격: 90℃ 25초 이내)하였다. 겔 타임은 온도에 따라 시간이 다르므로, 온도별 겔 타임을 측정하여 온도에 따른 반응시간을 파악할 수 있다. After 0.5 g of the prepared conductive adhesive was dropped after setting and measurement at a temperature of 85 to 95 ° C on a hot plate, the initial time and completion time of gelation were measured (standard: 90 ° C. within 25 seconds) while stirring with a Teflon rod. Since the gel time varies depending on the temperature, the reaction time according to the temperature can be determined by measuring the gel time for each temperature.
<웨이퍼 간 접착강도><Adhesive strength between wafers>
태양광 실리콘 웨이퍼의 후면 Ag전극 표면에 길이 5cm, 선폭 3mm 두께 40±5um으로 인쇄한 후 그 위에 다른 태양광 실리콘웨이퍼의 후면전극부위를 덮고, 10g 무게추로 누른 후 열풍 또는 IR 건조기에서 150℃, 20초간 경화를 시켜 평가용 시편을 제작한다. 제작된 웨이퍼를 Universal Testing machine( WL2100) 설비를 사용하여 도 1과 같은 방향으로 접착강도 (규격 : 10kgf 이상)를 측정하였다.After printing on the surface of the rear Ag electrode of the solar silicon wafer with a length of 5cm, a line width of 3mm and a thickness of 40±5um, cover the rear electrode part of another solar silicon wafer on it, press it with a 10g weight, and place it in a hot air or IR dryer at 150℃ , to prepare a specimen for evaluation by curing it for 20 seconds. Adhesive strength (standard: 10kgf or more) was measured for the manufactured wafer in the same direction as in FIG. 1 using a Universal Testing machine (WL2100) facility.
<리본과의 초기 접착강도><Initial adhesive strength with ribbon>
태양광 실리콘 웨이퍼의 후면 Ag전극 표면에 길이 5cm, 선폭 3mm 두께 40±5 ㎛로 인쇄한 후 그 위에 리본(재질 Sn:Pb=6:4)를 올린 후 100 g이하의 무게를 주면서 150℃, 2초간 경화를 실시한다. 경화된 시편을 Mecmesin사의 Multi tester기로 강도(규격: 1.0N이상)를 측정하고 떨어진 부위의 웨이퍼에 도전성접착제가 남아 있는지 여부 및 리본에 도전성접착제가 묻어 있는지 여부를 관찰하였다.After printing with a length of 5cm, a line width of 3mm and a thickness of 40±5㎛ on the surface of the rear Ag electrode of the solar silicon wafer, a ribbon (material Sn:Pb=6:4) is placed on it, and a weight of less than 100 g is applied to 150℃, Curing for 2 seconds. The strength (standard: 1.0N or more) of the hardened specimen was measured with Mecmesin's multi tester, and whether conductive adhesive remained on the wafer and whether conductive adhesive was adhered to the ribbon was observed.
<가사시간><Lyrics time>
제조된 도전성접착제를 상온 (25±5℃)에 방치한 후 초기, 24시간 및 48시간 후 점도를 측정하여 초기대비 점도 변화율 평가하였다.After the prepared conductive adhesive was left at room temperature (25±5° C.), the viscosity was measured at the initial stage, 24 hours and 48 hours later to evaluate the rate of change in viscosity compared to the initial stage.
<DSC 발열온도><DSC heating temperature>
DSC(Dynamic scanning calorimetry, 시차주사 열량계)는 METTLER TOLEDO사의 823E를 사용하여 측정하였다. 시차 주사열량계는 일정한 속도에서 가열, 냉각 또는 등온 유지될 때 샘플에서 생산된 열 흐름을 측정하였다. 분석 팬에 제조된 도전성 접착제를 무게 10±2mg를 올린 후 상온에서 200 ℃까지 5℃/분의 가열속도로 분석하였다. 이때 도전성 접착제는 발열반응의 경화거동을 하며, 최대 발열피크의 온도를 측정해서 조성별 반응온도를 비교 하였다.DSC (Dynamic scanning calorimetry, differential scanning calorimetry) was measured using an 823E from METTLER TOLEDO. Differential scanning calorimetry measured the heat flow produced in a sample when heated, cooled, or held isothermal at a constant rate. After weighing 10±2 mg of the conductive adhesive prepared in the analysis pan, it was analyzed from room temperature to 200° C. at a heating rate of 5° C./min. At this time, the conductive adhesive exhibits a curing behavior of an exothermic reaction, and the temperature of the maximum exothermic peak was measured to compare the reaction temperature for each composition.
[실시예 및 비교예][Examples and Comparative Examples]
하기 표 1의 조성성분으로 도전성 입자를 제외하고 모두 혼합하여 상온에서 균일분산을 충분히 하였다. 이후 표 1의 비율대로 Ag 플레이트(평균 입경 6.3㎛)를 투입하여 상온에서 충분히 교반 한 후, 추가하여 밀링하여 균일 분산 페이스트를 제조하였다. All components except for the conductive particles were mixed with the composition shown in Table 1 below to sufficiently uniformly disperse at room temperature. Thereafter, an Ag plate (average particle diameter of 6.3 μm) was added according to the ratio shown in Table 1, sufficiently stirred at room temperature, and then milled to prepare a uniformly dispersed paste.
상기 도전성접착제를 이용하여 하기와 같이 물성을 측정하여 표 1에 수록하였다.The physical properties were measured as follows using the conductive adhesive and are listed in Table 1.
올리고머urethane
oligomer
(sec.)high temperature desorption time
(sec.)
(조건: 250 ℃)reconstructability
(Condition: 250 ℃)
불량Extremely
error
불량Extremely
error
( 상온 )Adhesive strength with ribbon
(room temperature)
(90 ℃)gel time
(90℃)
(kgf)Wafer-to-wafer adhesion strength
(kgf)
(상온)housekeeping time
(room temperature)
Ag 플레이크 입자 평균입경 : 6.3㎛ Ag flake particle average particle size: 6.3㎛
우레탄올리고머 : DJE-001 (제조사 : 미원스페셜티케미칼)Urethane oligomer: DJE-001 (Manufacturer: Miwon Specialty Chemical)
에톡시아크릴레이트 : 1,1-디에톡시에틸아크릴레이트Ethoxy acrylate: 1,1-diethoxyethyl acrylate
폴리에테르아크릴레이트 : SC-9211 (제조사 : 미원 스페셜티케미칼) Polyether acrylate: SC-9211 (Manufacturer: Miwon Specialty Chemicals)
포스페이트 에스테르 : PM-21 (제조사 ; Nippon kayaku ) Phosphate Ester: PM-21 (Manufacturer; Nippon kayaku)
열개시제 : t-부틸퍼옥시네오데카노에이트Thermal initiator: t-butylperoxyneodecanoate
상기 표 1에서 보듯이 본 발명의 접착제의 경우, 250℃에서 3분 내로 재시공이 가능하였으며, 리워킹 온도가 230℃이상에서는 3분 이내로 매우 우수한 특성을 보여주었으며, 재시공 작업성과 동시에 접착강도 및 겔 타임 등에서 차이가 없이 모든 면에서 우수한 특성을 잘 나타내었다.As shown in Table 1 above, in the case of the adhesive of the present invention, re-construction was possible at 250 ° C. in 3 minutes, and when the reworking temperature was 230 ° C. or higher, it showed very excellent properties within 3 minutes. It showed excellent characteristics in all aspects without any difference in time, etc.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described with specific details and limited examples and drawings, but these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the present invention is not limited to the above embodiments. Various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the art.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구 범위뿐 아니라 이 특허청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and not only the claims described below, but also all those with equivalent or equivalent modifications to the claims will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention. .
Claims (18)
상기 도전성 접착제는 200 내지 300℃에서 3분 이내에 접착제 이형성이 발현되어 탈리되는 것인 도전성 접착제.(A) conductive particles; (B) adhesive composition comprising an alicyclic (meth)acrylate, a polyurethane-based (meth)acrylate oligomer, a polyether-based (meth)acrylate oligomer, an alkoxyalkyl (meth)acrylate, a phosphate-based ester, and a thermal initiator; A conductive adhesive comprising a
The conductive adhesive is a conductive adhesive that is detached from the adhesive release property is expressed within 3 minutes at 200 to 300 ℃.
(A)도전성 입자 100 중량부에 대하여, 지환족(메타)아크릴레이트, 폴리우레탄계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 폴리에테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머, 알콕시알킬(메타)아크릴레이트, 포스페이트계에스테르 및 열 개시제를 포함하는 (B)접착조성물 10 내지 100 중량부를 포함하는 도전성 접착제.According to claim 1,
(A) With respect to 100 parts by weight of the conductive particles, an alicyclic (meth)acrylate, a polyurethane-based (meth)acrylate oligomer, a polyether-based (meth)acrylate oligomer, an alkoxyalkyl (meth)acrylate, a phosphate-based ester, and A conductive adhesive comprising 10 to 100 parts by weight of (B) an adhesive composition containing a thermal initiator.
상기 접착조성물 중 폴리우레탄계 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 폴리에테르계 (메타)아크릴레이트 올리고머의 함량이 40 내지 80 중량%인 도전성 접착제.The method of claim 1,
A conductive adhesive in which the content of the polyurethane-based (meth)acrylate oligomer and the polyether-based (meth)acrylate oligomer in the adhesive composition is 40 to 80% by weight.
상기 도전성 접착제는 250 ℃에서 3분 이내에 접착제 이형성이 발현되어 탈리되는 것인 도전성 접착제. According to claim 1,
The conductive adhesive is a conductive adhesive that is detached by the adhesive release property is expressed within 3 minutes at 250 ℃.
상기 도전성 접착제는 초기 접착강도가 1.0N 이상인 것인 도전성 접착제.5. The method of claim 4,
The conductive adhesive has an initial adhesive strength of 1.0N or more.
상기 접착조성물 중, 지환족(메타)아크릴레이트 단량체 10 내지 50 중량%, 알콕시(메타)아크릴레이트 단량체 1 내지 20 중량%, 포스페이트계 에스테르 0.05 내지 3 중량%, 및 열 개시제 0.05 내지 5 중량%를 포함하는 것인 도전성 접착제. The method of claim 1,
In the adhesive composition, 10 to 50% by weight of an alicyclic (meth)acrylate monomer, 1 to 20% by weight of an alkoxy (meth)acrylate monomer, 0.05 to 3% by weight of a phosphate-based ester, and 0.05 to 5% by weight of a thermal initiator A conductive adhesive to include.
상기 도전성 접착제는 초기 리본과의 접착강도가 1.0 N 이상인 것인 태양 전지 모듈.8. The method of claim 7,
The conductive adhesive has an initial adhesive strength with the ribbon of 1.0 N or more.
상기 도전성 접착제는 웨이퍼간 접착강도가 10 kgf 이상인 것인 태양 전지 모듈.8. The method of claim 7,
The conductive adhesive has an adhesive strength between wafers of 10 kgf or more.
상기 도전성 접착제는 겔 타임이 90 ℃에서 25 sec 이하인 태양 전지 모듈.8. The method of claim 7,
The conductive adhesive is a solar cell module having a gel time of 25 sec or less at 90 °C.
상기 도전성 접착제는 DSC발열온도가 90℃ 이하인 도전성 접착제인 태양 전지 모듈.8. The method of claim 7,
The conductive adhesive is a solar cell module that is a conductive adhesive having a DSC heating temperature of 90° C. or less.
상기 도전성 접착제는 초기 리본과의 접착강도가 1.0 N 이상이고, 모듈웨이퍼간 접착강도가 10 kgf 이상이며, 겔타임이 90℃에서 25sec이하이고, DSC발열온도가 90℃ 이하인 태양 전지 모듈.8. The method of claim 7,
The conductive adhesive has an initial adhesive strength of 1.0 N or more, an adhesive strength between module wafers of 10 kgf or more, a gel time of 25 sec or less at 90 ° C, and a DSC heating temperature of 90 ° C or less.
상기 도전성 접착제는 초기 리본과의 접착강도가 1.0 N이상인 것인 도전성 접착제.14. The method of claim 13,
The conductive adhesive has an initial adhesive strength with the ribbon of 1.0 N or more.
상기 도전성 접착제는 웨이퍼간 접착강도가 10 kgf 이상인 것인 도전성 접착제.14. The method of claim 13,
The conductive adhesive has a wafer-to-wafer adhesive strength of 10 kgf or more.
상기 도전성 접착제는 겔타임이 90℃에서 25sec이하인 도전성 접착제.14. The method of claim 13,
The conductive adhesive is a conductive adhesive having a gel time of 25 sec or less at 90°C.
상기 도전성 접착제는 DSC 최고 발열온도가 90 ℃ 이하인 도전성 접착제.14. The method of claim 13,
The conductive adhesive is a conductive adhesive having a DSC maximum heat generation temperature of 90 ℃ or less.
상기 도전성 접착제는 초기 리본과의 접착강도가 1.0 N 이상이고, 모듈웨이퍼간 접착강도가 10 kgf 이상이며, 겔타임이 90℃에서 25 sec이하이고 DSC발열온도가 90 ℃ 이하인 도전성 접착제.14. The method of claim 13,
The conductive adhesive has an initial adhesive strength of 1.0 N or more, an adhesive strength between module wafers of 10 kgf or more, a gel time of 25 sec or less at 90 ℃, and a DSC heating temperature of 90 ℃ or less.
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