KR20170125814A - 도통 페이스트, 전기 모듈 및 전기 모듈의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

접착제와, 전극간을 도통 가능하게 하는 도전 입자를 포함하고, 상기 도전 입자의 직경 치수의 변동 계수가 25％ 이하인 도통 페이스트. 상기 도전 입자의 평균 입자 직경은 10㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하다. 제1 전극과, 제2 전극이, 상기 도통 페이스트에 의해 형성되는 도통재에 의해 복수의 셀로 구획된 상태로 접착되어 있음과 함께, 인접하는 상기 복수의 셀이 전기적으로 접속되어 있는 전기 모듈.

Description

도통 페이스트, 전기 모듈 및 전기 모듈의 제조 방법

본 발명은 도통 페이스트, 전기 모듈 및 전기 모듈의 제조 방법에 관한 것이다. 본원은, 2015년 3월 4일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2015-042662호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그의 내용을 여기에 원용한다.

최근에는 클린 에너지의 발전 장치로서 태양 전지가 주목받아, 실리콘계 태양 전지 및 색소 증감 태양 전지의 개발이 진행되고 있다. 색소 증감 태양 전지는, 높은 광전 변환 효율을 가짐과 함께 염가로 양산하기 쉽기 때문에, 그의 구조 및 제조 방법이 널리 연구되고 있다.

상술한 색소 증감 태양 전지를 비롯하여 밀봉을 필요로 하는 전기 모듈에서는, 복수의 셀을 동일 평면 내에 배열하여 제작할 때에, 예를 들어 인접하는 셀간에 있어서, 제1 셀의 상측 전극과, 제2 셀의 하측 전극을 전기적으로 접속하며, 또한 전극간에 전해질 등의 요소를 밀봉하기 위하여, 「밀봉재/도통재(예를 들어 도선, 도통 페이스트 등)/밀봉재」의 구조를 구비하고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 투명 전극과, 대향 전극과, 이들 전극을 밀봉하여 절연하는 밀봉 절연부를 구비한 광전 변환 소자가 동일 평면 내에 나란히 설치된 광전 변환 모듈이 개시되어 있다. 이 광전 변환 모듈에서는, 인접하는 광전 변환 소자끼리를 전기적으로 접속하기 위하여, 제1 광전 변환 소자의 투명 전극 부재의 일부와, 제2 광전 변환 소자의 대향 전극 부재의 일부를, 서로 마주 보게 하여, 그 사이에 도통재를 배치한다. 이에 의해, 복수의 셀간에서의 직렬 구조가 형성된다.

그런데, 특허문헌 1에 기재된 광전 변환 모듈에는, 도통재로서 금속제의 와이어 등이 이용되고 있기 때문에, 레이저나 초음파 융착 등으로 셀을 절단할 때에 도통재를 절단하기 어렵고, 셀을 절단하는 데 시간이 걸린다는 문제가 있었다. 이 문제를 해결하는 방법으로서, 접착제에 도전성 필러를 구비한 도통 페이스트를 사용하여 전기적인 접속을 도모하는 방법이 알려져 있다.

일본 특허 공개 제2001-357897호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 광전 변환 모듈에서는, 도통 페이스트가 광전 변환 소자끼리의 전기적인 접속을 확보하기에 충분한 도전 성능을 갖고 있지 않기 때문에, 도통 페이스트를 이용한 전기 모듈의 품질이 안정되기 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 절단의 용이성 및 품질의 안정성을 확보할 수 있는 도통 페이스트 및 해당 도통 페이스트에 의해 형성되는 도통재를 구비한 전기 모듈을 제공한다.

본 발명의 도통 페이스트는, 접착제와, 전극간을 도통 가능하게 하는 복수개의 도전 입자를 포함하고, 상기 도전 입자의 직경 치수의 변동 계수가 25％ 이하인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기의 변동 계수는 이하의 (1) 식과 같이 표현된다.

또한, 도전 입자의 직경 치수의 변동 계수의 산출에 사용하는 평균 입자 직경의 측정 방법으로는, 예를 들어 도전 입자를 현미경으로 관찰하고, 버니어 캘리퍼스 등으로 측정한 결과를 환산하는 방법, 화상 해석법, 콜터법, 원심 침강법, 레이저 해석 산란법 등을 들 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다.

도전 입자의 직경 치수의 변동 계수가 25％ 이하인 것으로, 도전 입자의 직경 치수는 대략 균일하게 된다. 예를 들어, 전기 모듈을 구성하는 전극간에 본 발명의 도통 페이스트를 배치했을 때에, 전극의 연장 방향으로 도전 입자가 분산된다. 그리고, 이들 전극을 구비하는 기재를 가압하여 고르게 함으로써, 도전 입자가 동일면(즉, 전극의 일면) 상에 단층으로 배치되기 쉬워진다. 그래서, 전극끼리 사이에 도통 페이스트를 고화시킨 도통재를 배치했을 때에, 이들 전극끼리의 두께 방향의 간극에 도전 입자가 단수(즉 단층으로) 개재한 상태가 된다. 이에 따라, 전극의 연장 방향의 도전 입자 사이의 접착제만의 부분은 비교적 부드럽고, 절단하기 쉽게 된다. 절단되었을 때에는, 전극간의 두께 방향에서는 전극간의 접점이 쉽게 얻을 수 있고, 전극끼리 도통하기 쉬워진다. 또한, 전극간의 두께 치수가 대략 일정하게 유지된다.

본 발명의 도통 페이스트에 있어서, 상기 도전 입자의 평균 입자 직경은, 10㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하다.

상술한 구성에 의하면, 전기 모듈의 전극끼리 사이에 도통 페이스트를 배치할 때에, 전극간의 두께 치수가 적절하게 설정된다.

본 발명의 전기 모듈은, 제1 전극과, 제2 전극이, 상술한 도통 페이스트에 의해 형성되는 도통재에 의해 복수의 셀로 구획된 상태로 접착되어 있음과 함께, 인접하는 상기 복수의 셀이 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성에 의하면, 전기 모듈의 전극간의 보다 양호한 도통이 도모되는 동시에, 전기 모듈의 전극간의 거리가 일정하게 유지되기 쉬워진다.

본 발명의 전기 모듈에 있어서, 상기 도전 입자 중, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 양쪽에 접하고 있는 도전 입자의 개수 비율이 50％ 이상인 것이 바람직하다.

상술한 구성에 의하면, 전극과 도전 입자의 접촉점의 개수가 양호한 도통을 도모할 정도로 확보되어, 전극간의 두께 방향에서의 전극간의 접점이 쉽게 얻을 수 있다. 그 결과, 전기 모듈의 전극끼리 도통하기 쉬워진다.

본 발명의 전기 모듈에 있어서, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극의 단면적당의, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 양쪽에 접하고 있는 도전 입자의 개수가 20개/1㎟ 이상인 것이 바람직하다.

상술한 구성에 의하면, 단위 면적당 전극과 도전 입자와의 접촉점의 개수가 양호한 도통을 도모할 정도로 확보되어, 전극간의 두께 방향에서의 전극간의 접점이 쉽게 얻어진다. 그 결과, 전기 모듈의 전극끼리 도통하기 쉬워진다.

본 발명의 전기 모듈에 있어서, 상기 도통재가 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 두께 방향의 간격보다도 작은 직경 치수의 보조 도전 물질을 더 포함할 수도 있다.

상술한 구성에 의하면, 전극간의 도전 입자끼리의 간극에 보조 도전 물질이 배치되어, 전극간의 접점을 더 용이하게 얻을 수 있다. 이에 따라, 전극간의 도통이 더욱 도모된다.

본 발명의 전기 모듈에 있어서, 상기 보조 도전 물질은 입자상 또는 섬유상인 것이 바람직하다.

상술한 구성에 의하면, 입자상 또는 섬유상인 것에 의해, 보조 도전 물질이 전극간의 도전 입자끼리의 간극에 효과적으로 배치된다.

본 발명의 전기 모듈에 있어서, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극은 광 증감 색소를 포함하고 있을 수도 있다.

상술한 구성에 의하면, 광이 조사되는 등의 자극을 받은 광 증감 색소로부터 제1 전극 또는 제2 전극에 전자가 전달되므로, 예를 들어 색소 증감형의 전기 모듈이 용이하게 실현된다.

본 발명의 전기 모듈의 제조 방법은, 상술한 본 발명의 전기 모듈의 제조 방법이며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 임의의 거리를 두고 대향시켜, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에, 적어도 상기 도통 페이스트를 배치하는 제1 공정과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 서로의 거리가 상기 도전 입자의 평균 입자 직경의 70％ 이상 90％ 이하가 될 때까지 서로 접근하도록 가압하여, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 접합하는 제2 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성에 의하면, 제2 공정에 있어서, 제1 전극과 제2 전극의 거리를 도전 입자의 평균 입자 직경보다 작게 억제하고 가압함으로써 제1 전극 및 제2 전극과 도전 입자가 보다 접촉하기 쉬워져, 이들 전극과 도전 입자 사이의 접점이 용이하고 또한 확실하게 얻어진다. 이에 의해, 전기 모듈의 전극간의 도통이 더욱 도모된다.

본 발명에 관한 도전 페이스트에 의하면, 전기적으로 절단하기 쉽고, 전극간을 안정적으로 도통시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 전기 모듈에 의하면, 제1 전극과 제2 전극 사이의 도통 페이스트를 용이하게 절단할 수 있음과 함께, 전극간의 도통이 안정적으로 된다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 전기 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태인 전기 모듈을 도시하는 도면이며, 도 1에 도시하는 B-B선에서 화살표 방향으로 본 단면의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태인 전기 모듈을 도시하는 도면이며, 도 1에 도시하는 A-A선에서 화살표 방향으로 본 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태인 전기 모듈의 변형예를 도시하는 도면이며, 도 1에 도시하는 B-B선에 대응하는 변형예의 색소 증감 태양 전지 위치에서 화살표 방향으로 본 단면의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태인 색소 증감 태양 전지의 제조 방법을 설명하는 도면이며, 한쪽 접합 기재의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태인 색소 증감 태양 전지의 제조 방법을 설명하는 도면이며, 다른 쪽 접합 기재의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태인 색소 증감 태양 전지의 제조 방법을 설명하는 도면이며, 접합 기재끼리를 접합하는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 8은 제1 실시예로부터 제3 실시예의 전기 모듈을 나타내는 평면도이다.

이하, 본 발명을 적용한 일 실시 형태인 도통 페이스트, 전기 모듈 및 전기 모듈의 제조 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 사용하는 도면은 모식적인 것이며, 길이, 폭 및 두께의 비율 등은 실제와 동일하게는 한정되지 않고, 적절히 변경할 수 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서 예시되는 재료 등은 일례이며, 본 발명은 그들에 한정되는 것은 아니며, 그의 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.

<도통 페이스트>

본 실시 형태의 도통 페이스트는, 적어도 접착제와, 도전 입자를 포함하고 있다. 도통 페이스트는, 유동성을 억제한 것, 또는 유동성이 낮은 것일 수도 있다.

접착제는, 도시 생략된 전기 모듈의 전극간을 소정의 간격을 두고 대향 배치시킨 상태를 보유 지지하는 기능을 갖는 물질이다. 접착제의 상기의 기능은, 소성, 가열이나 광 조사 등의 자극에 의해 발현하는 것일 수도 있다. 이러한 접착제로서는, 열 가소성 수지, 열경화성 수지, 자외선 경화성 수지의 수지를 적어도 1종 포함한 수지 재료를 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되지 않는다. 상기 수지 재료로서는, 예를 들어 아세트산비닐 수지계 에멀젼형 접착제, 에틸렌ㆍ아세트산비닐 공중합 수지, EVA(에틸렌-아세트산비닐-염화비닐의 3원 공중합체)계 에멀젼형 접착제, α-올레핀(이소부텐-무수 말레산 수지)계 접착제, 아크릴 수지계 에멀젼형 접착제, 스티렌ㆍ부타디엔 고무계 라텍스형 접착제, 아세트산비닐 수지계 용제형 접착제, 아크릴 수지계 용제형 접착제, 염화비닐 수지계 용제형 접착제, 클로로프렌 고무계 용제형 접착제, 클로로프렌 고무계 용제형 매스틱 타입 접착제, 니트릴 고무계 용제형 접착제, 재생 고무계 용제형 스티렌부타디엔 러버(styrene-butadiene rubber: SBR)계 용제형 접착제, 우레탄 수지계 접착제, 실리콘 수지계 접착제, 변성 실리콘 수지계 접착제, 에폭시ㆍ변성 실리콘 수지계 접착제, 아크릴 수지계(second generation of acrylic adhesives: SGA) 접착제, 전분계 접착제, 폴리머 시멘트 모르타르, 에폭시 수지 모르타르, 실릴화 우레탄 수지계 접착제, 핫 멜트형 접착제 등을 들 수 있다.

또한, 접착제로서는, 전기 모듈의 전극간을 소정의 간격을 두고 대향 배치시킨 상태를 보유 지지하는 기능을 갖고 있으면, 높은 점성을 갖는 점착재를 사용할 수 있다. 이러한 점착재로서는, 예를 들어 고무계, 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계의 것을 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되지 않는다. 구체적으로는, 천연 고무, 아크릴산에스테르 공중합체, 실리콘 고무, 우레탄 수지 등을 들 수 있다.

도전 입자는, 접착제 중에 분산되어, 도시 생략된 전기 모듈의 전극끼리를 도통 가능하게 하는 물질이다. 도전 입자는, 금속 입자와 같이 도전 입자 자체가 도전성을 갖고 있을 수도 있고, 예를 들어 적어도 표면이 도전성을 갖는 금속층에 의해 형성된 입자일 수 있다.

도전 입자의 형상은, 전극간에 배치했을 때에 스페이서의 역할을 하면, 특별히 제한되지 않는다. 최대 내포 부피를 가짐과 함께, 저항이 적은 관점에서, 도전 입자는 구상인 것이 바람직하다. 도전 입자의 구상 이외의 형상으로서는, 예를 들어 타원 형상, 입방 형상, 다각체 형상 등을 들 수 있다.

도전 입자의 직경 치수는, 대략 균일하게 형성되어 있다. 즉, 상기 (1) 식으로 정의되는 도전 입자의 직경 치수의 변동 계수는 25％ 이하이고, 바람직하게는 15％ 이하, 더 바람직하게는 8％ 이하이다. 또한, 도전 입자의 평균 입자 직경은, 3㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10㎛ 이상 250㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 50㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기의 도전 입자 이외에 도전성 물질이 포함되는 경우, 상기 범위 내의 평균 입자 직경을 갖는 도전 입자는, 도통 페이스트에 포함되는 복수의 도전성 물질 중 1질량％ 이상, 바람직하게는 10중량％ 이상, 더 바람직하게는 40중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 70중량％ 이상 포함되어 있다. 이에 의해, 도통재를 배치하는 전극간의 거리가 일정하게 보유 지지되기 쉬워진다.

도전 입자로서는, 예를 들어 금, 은, 구리, 크롬, 티타늄, 백금, 니켈, 주석, 아연, 납, 텅스텐, 철, 알루미늄 등의 금속 입자를 들 수 있다. 또한, 이들 금속을 포함하는 화합물을 포함하는 입자, 도전성 수지를 포함하는 입자, 또는 카본 블랙 등의 탄소계 입자를 들 수 있다. 또한, 수지제의 입자에 무전해 니켈 등의 도전성을 갖는 금속을 피복한 것 등을 들 수 있다.

특히, 도전 입자는, 유연성을 갖는 수지 입자와, 해당 수지 입자의 표면을 피복하고 있는 도전 금속층을 갖는 도전 입자(이하, 「수지 코어 도전 입자」라고 칭함)인 것이 바람직하다. 수지 코어 도전 입자를 사용한 경우, 특히 후술하는 본 발명의 제조 방법에 의해 전기 모듈을 제조함으로써, 전극간의 도통을 매우 안정적으로 확보하는 것이 가능해진다.

수지 코어 도전 입자의 수지 입자를 형성하기 위한 수지로서는, 예를 들어 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 요소 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르에테르케톤 및 폴리에테르술폰 등을 들 수 있다. 수지 입자의 경도를 바람직한 범위로 용이하게 제어할 수 있으므로, 수지 입자를 형성하기 위한 수지는, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를 1종 또는 2종 이상 중합시킨 중합체인 것이 바람직하다. 또한, 도전 금속층으로서는 니켈층, 팔라듐층, 구리층 또는 금층인 것이 바람직하고, 니켈층 또는 금층인 것이 더 바람직하고, 구리층인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 도전 금속층의 두께는, 10㎚ 이상 200㎛ 이하인 것이 바람직하고, 200㎚ 이상 100㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 1㎛ 이상 30㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.

상기 수지 코어 도전 입자의 상세한 구성이나 제조 방법에 관해서는, 국제 공개 공보 제2011/132658호를 참조할 수 있다.

본 실시 형태의 도통 페이스트에서는, 도전 입자가 도통 페이스트에 있어서 적절하게 분산되는 관점에서, 0.1질량％ 내지 70질량％의 도전 입자에 대하여 99.9질량％ 내지 30질량％의 접착제가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 질량비에 의해, 전술한 바와 같이 도전 입자가 도통 페이스트에 적절하게 분산되어, 도통 페이스트의 경도가 전극에 배치하는 데 편의적인 정도가 된다. 또한, 도통 페이스트에 있어서, 전극간이 안정적인 도통을 도모하는 데 적합한 도전 입자를 보유 지지시킬 수 있음과 함께, 도통 페이스트를 초음파 등으로 절연 또는 절단하기 쉬운 정도로, 도전 입자가 포함된다. 이와 같이 접착제는, 상술한 기능 등 외에도, 도전 입자의 분산 상태를 보유 지지하는 기능도 갖는다.

본 실시 형태의 도통 페이스트는, 접착제와, 도전 입자 외에, 보조 도전 물질을 포함하고 있는 것이 바람직하다. 예를 들어 보조 도전 물질이 입자상이면, 전극간에 도통재로서 배치된 때에, 전극간의 두께 방향의 간격보다도 작은 직경 치수를 갖는다.

도통재에 있어서의 도전 입자의 간극에 개재시킬 목적으로부터, 보조 도전 물질의 평균 입자 직경은, 예를 들어 도전 입자의 평균 입자 직경에 대하여, 80％ 이하이고, 더 바람직하게는 50％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 30％ 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 상기 목적이 달성되어, 도통재의 도전성이 보다 높아짐으로써, 전극간이 전기적으로 안정되어 도통한다.

보조 도전 물질로서는, 도전성을 갖고, 도전 입자의 도통성을 저해하지 않는 것이면 되고, 상기 도전 입자보다도 더 작은 직경의 입자상이나 섬유의 보조 도전 물질을 들 수 있다.

보조 도전 물질의 재료로서는, 금, 은, 구리, 크롬, 티타늄, 백금, 니켈, 주석, 아연, 납, 텅스텐, 철, 알루미늄 등의 금속, 이들 금속을 포함하는 화합물, 도전성 수지, 또는 카본 블랙 등이 탄소 재료를 포함하는 것을 들 수 있다. 상기 도전 입자와 동등한 물질이어도 된다.

보조 도전 물질이 섬유상인 경우에는, 도전 입자의 입자 직경에 대하여, 섬유 직경이 45％ 이하인 것을 예시할 수 있다. 더 바람직하게는 30％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 15％ 이하이다. 상기 도전성 섬유의 섬유 길이로서는, 애스펙트비 2 내지 500을 예시할 수 있다. 섬유 직경과 애스펙트비는, 도전 입자의 도통성을 저해하지 않도록, 적절히 조정할 수 있다.

상술한 보조 도전 물질은, 형상이나 크기가 균일하거나 불균일해도 되고, 특별히 한정되지 않는다.

또한, 본 실시 형태의 도통 페이스트에는, 유기 용매가 첨가되어 있을 수도 있다. 이 유기 용매는, 도전 입자나 결합제 수지의 분산 상태를 보유 지지하기 위한 보조 매체이다. 이러한 유기 용매로서는, 예를 들어 물, 아세트산에틸, 에스테르계, 알코올계 및 케톤계의 용매, 테트라히드로푸란, 헥산, 방향족의 용매 등을 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되지 않는다.

이상 설명한 도통 페이스트는, 대략 균일하게 형성되어 있는 도전 입자를 접착제 중에 적량 포함하고 있기 때문에, 전극간에 배치된 때에, 가압하여 고르게 함으로써 도전 입자가 동일면 상에 단층으로 배치되기 쉽다. 그래서, 도통 페이스트를 전기 모듈의 전극끼리의 사이에 도통재로서 배치했을 때에, 이들 전극끼리의 사이에 도전 입자가 두께 방향으로 단수(즉, 단층)로 개재한 상태가 되고, 도전 입자끼리의 사이에 도통재가 절단하기 쉬워진다. 또한, 전극끼리가 도통하기 쉬워진다. 그로 인하여, 전극간의 접점을 취하기 쉬워져, 전극간의 거리를 일정하게 유지하기 쉬워진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도전 입자가 직접적으로 접착제 중에 분산되어 있는 도통 페이스트나 도통재를 예시하여 설명했지만, 도전 입자는 적당한 보조재(도시 생략)나 밀봉재를 통하여 간접적으로 접착제에 보유 지지되고, 이들이 일체화되어 있을 수도 있다. 이러한 보조재를 구성할 수 있는 비도전성 재료로서, 예를 들어 열 가소성 수지, 열경화성 수지, 자외선 경화성 수지 등의 수지를 적어도 1종 포함한 수지 재료, 또는 공지의 섬유를 구성하는 섬유 재료, 셀룰로오스, 폴리비닐알코올 등의 재료를 들 수 있다. 또한, 상기 보조재로서, 상술에서 예시한 것 이외에, 태양 전지 등의 전기 모듈에 사용되고 있는 공지의 밀봉재를 사용할 수도 있다.

<전기 모듈>

이어서, 본 실시 형태의 전기 모듈(1)의 일례로서 색소 증감 태양 전지(전기 모듈)(1A)에 대하여 설명한다.

또한, 이하에서는 색소 증감 태양 전지(1A)에 대하여 설명하지만, 본 실시 형태의 도통재(6)는 제1 기재(2) 및 제2 기재(4) 사이에 형성된 복수의 셀 C의 밀봉과, 각 셀 C, C. ..., C끼리의 전기적인 직렬 접속 또는 병렬 접속을 요하는 다양한 전기 모듈에 적용 가능하다. 도 1 또는 도 2에 도시한 바와 같이, 색소 증감 태양 전지(1A)는, 제1 기재(2) 상에 설치된 투명 도전막(3)과, 제2 기재(4) 상에 설치된 대향 도전막(5)이, 도통재(6)를 통하여 대향 배치된 전기 모듈이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 색소 증감 태양 전지(1A)는, 제1 기재(2)와, 반도체 전극(제1 전극)(7)과, 제2 기재(4)와, 대향 전극(제2 전극)(8)과, 전해질(9)과, 도통재(6)를 구비하고 있다.

반도체 전극(7)은, 제1 기재(2) 상에 적층된 투명 도전막(3)과, 투명 도전막(3) 상에 적층된 다공질의 반도체층(10)을 구비하고 있다.

전해질(9)이 접촉하는 반도체층(10)에 있어서 다공질 내부를 포함하는 표면에는, 공지된 도시되지 않은 광 증감 색소가 흡착되고 있다.

대향 전극(8)은, 제2 기재(4) 상에 적층된 대향 도전막(5)과, 대향 도전막(5) 상에 적층된 촉매층(11)을 구비하고 있다.

도통재(6)는, 서로 평행하게 일 방향으로 연장되는 복수의 반도체층(10) 사이에 배치되어 있다.

도통재(6)는, 전술한 바와 같이, 도통재(6)에 포함된 도전 입자(20)가 대략 균일한 크기로 형성되어 있고, 도통재(6)의 도공 또는 배치에 있어서 고르게 하거나 가압하거나 함으로써, 도전 입자(20)가 두께 방향으로 겹치지 않고 단층으로 배치되기 쉽게 되어 있다. 즉, 도통재(6)의 도전 입자(20)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 투명 도전막(3)과 대향 도전막(5) 사이에, 가압 등의 고르게 하는 작업에 의해 두께 방향으로 단층으로 배치되기 쉽게 되어 있다.

상술한 배치에 있어서, 도통재(6)의 도전 입자(20) 중 반도체 전극(7)의 투명 도전막(3)과 대향 전극(8)의 대향 도전막(5)의 양쪽에 접하고 있는 도전 입자(20)의 개수 비율은 50％ 이상이며, 60％ 이상인 것이 바람직하고, 68％ 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 색소 증감 태양 전지(1A)에 있어서의 양호한 도통을 도모하기 위하여 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)의 양쪽에 접촉하고 있는 도전 입자(20)가 중요하다는 관점에서, 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)의 양쪽에 접하고 있는 도전 입자(20)의 개수는 20개/1㎟ 이상이며, 30개/1㎟ 이상인 것이 바람직하고, 50개/1㎟ 이상인 것이 보다 바람직하다.

도 1 또는 도 2에 도시한 바와 같이, 도통재(6)의 양측쪽에는 밀봉재(12, 12)가 배치되어 있다.

도통재(6)와 밀봉재(12)에 의해, 전극간(즉, 투명 도전막(3)과 대향 도전막(5) 사이)을 접착하고 있다. 한편, 전술한 일 방향(도통재(6)의 연장 방향)에 교차하는 방향으로는, 초음파 융착 등의 수단에 의해 절연 및 접착되어 있다(이하, 절연된 부분을 「절연부(13)」로 함). 이와 같이 하여, 각각에 반도체층(10)을 갖는 셀 C가 액밀하게 밀봉되어 있다. 그리고, 도통재(6)에 포함된 도전 입자(20)에 의해, 반도체 전극(7)과 대향 전극(8) 사이에는 두께 방향으로 간극이 형성되고, 그 간극 내에 전해질(9)이 밀봉되어 있다.

색소 증감 태양 전지(1A)에 있어서, 도통재(6)는, 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)을 구성하는 투명 도전막(3)에 직접 접촉하고 있다. 투명 도전막(3) 및 대향 도전막(5)의 소정의 개소에는, 레이저 조사 등에 의해 절연된 복수의 패터닝부(25)가 설치되어 있다.

인접하는 셀 C, C끼리의 투명 도전막(3) 및 대향 도전막(5)은, 패터닝부(25)에 의해 복수로 구획되어, 복수의 투명 도전막(3) 및 대향 도전막(5)의 패턴이 형성된다. 구획된 각 셀 C에 있어서, 제1 셀 C1의 대향 전극(8)을 구성하는 대향 도전막(5)과, 제1 셀 C1에 인접하는 제2 셀 C2의 반도체 전극(7)을 구성하는 투명 도전막(3)이 도통재(6)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 이 결과, 제1 셀 C1과 제2 셀 C2가 직렬로 접속되어 있다.

반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)을 구성하는 제1 기재(2) 및 제2 기재(4)의 재료는 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 유리, 수지 등의 절연체, 반도체, 금속 등을 들 수 있다. 상기 수지로서는, 예를 들어 폴리(메트)아크릴산에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리아미드 등을 들 수 있다. 얇고 가벼운 유연한 색소 증감 태양 전지(1A)를 제조하는 관점에서는, 기재는 투명 수지제인 것이 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름인 것이 보다 바람직하다.

투명 도전막(3), 대향 도전막(5)의 종류는 특별히 한정되지 않고 공지의 색소 증감 태양 전지에 사용되는 도전막이 적용 가능하며, 예를 들어 금속 산화물로 구성되는 박막을 들 수 있다. 상기 금속 산화물로서는, 주석 도프 산화인듐(ITO), 불소 도프 산화주석(FTO), 알루미늄 도프 산화아연(ATO), 산화인듐/산화아연(IZO), 갈륨 도프 산화아연(GZO) 등을 들 수 있다.

반도체층(10)은, 흡착한 광 증감 색소로부터 전자를 수취하는 것이 가능한 재료에 의해 구성되며, 통상은 다공질인 것이 바람직하다. 반도체층(10)을 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않고 공지의 반도체층(10)의 재료가 적용 가능하며, 예를 들어 산화티타늄, 산화아연, 산화주석 등의 금속 산화물 반도체를 들 수 있다.

반도체층(10)에 담지되는 광 증감 색소는 특별히 한정되지 않고 예를 들어 유기 색소, 금속 착체 색소 등의 공지의 색소를 들 수 있다. 상기 유기 색소로서는, 예를 들어 쿠마린계, 폴리엔계, 시아닌계, 헤미시아닌계, 티오펜계 등을 들 수 있다. 상기 금속 착체 색소로서는, 예를 들어 루테늄 착체 등이 적합하게 사용된다.

촉매층(11)을 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않고 공지의 재료가 적용 가능하며, 예를 들어 백금, 카본 나노 튜브 등의 카본류, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-폴리(스티렌술폰산)(PEDOT/PSS) 등의 도전성 중합체 등을 들 수 있다.

전해질(9)의 종류는 특별히 한정되지 않고 공지의 색소 증감 태양 전지에서 사용되고 있는 전해질을 적용할 수 있다. 산화 환원 쌍(즉, 전해질(9))으로서는, 예를 들어 요오드와 요오드화 나트륨이 유기 용매에 용해된 전해액을 들 수 있다.

이상 설명한 색소 증감 태양 전지(1A)는, 도통재(6)가 다수의 도전 입자(20)를 구비하여 도통을 도모하는 구성을 구비하고 있기 때문에, 초음파를 사용하여 셀 C의 형성 또는 셀 C를 재구획할 때에 도통재(6)를 용이하게 절연하는 것이 가능해진다는 효과를 갖는다.

또한, 색소 증감 태양 전지(1A)는, 도통재(6)에 포함된 도전 입자(20)가 대략 균일한 크기로 형성되어 있기 때문에, 투명 도전막(3)과 대향 도전막(5) 사이에, 두께 방향으로 단일의 도전 입자(20)를 배치하는 것이 용이해진다. 따라서, 색소 증감 태양 전지(1A)는, 투명 도전막(3)과 대향 도전막(5) 사이의 치수를 대략 일정하게 하기 쉽다는 효과를 갖는다.

또한, 색소 증감 태양 전지(1A)는, 투명 도전막(3)과 대향 도전막(5) 사이의 치수를 대략 일정하게 하기 쉽고, 투명 도전막(3)과 대향 도전막(5) 사이가 두께 방향으로 단일(단층)의 도전 입자(20)에 의해 도통이 용이하게 도모되기 때문에, 각각의 도전 입자(20)로 확실하게 도통을 취하기 쉽다는 효과를 갖는다.

또한, 색소 증감 태양 전지(1A)는, 도통재(6)에 의해 투명 도전막(3)과 대향 도전막(5)의 갭을 형성할 수 있기 때문에, 갭의 형성은 도통재(6)의 양측에 배치하는 밀봉재(12, 12)에 의존하지 않는다. 그래서, 색소 증감 태양 전지(1A)는, 도통재(6)의 양측에 배치하는 밀봉재(12, 12)의 폭 치수를 가급적 작게 하고, 셀 C 내의 반도체층(10)의 면적을 가급적 크게 할 수 있다는 효과를 갖는다.

또한, 색소 증감 태양 전지(1A)에서는, 도전 입자(20) 중 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)의 양쪽에 접하고 있는 도전 입자의 개수 비율이 50％ 이상이기 때문에, 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)과 도전 입자(20)의 접촉점의 개수가 색소 증감 태양 전지(1A)에 있어서의 양호한 도통을 도모할 정도로 확보된다.

또한, 색소 증감 태양 전지(1A)에서는, 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)의 단면적당의, 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)의 양쪽에 접하고 있는 도전 입자(20)의 개수가, 20개/1㎟ 이상이기 때문에, 단위 면적당 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)과 도전 입자의 접촉점의 개수가 색소 증감 태양 전지(1A)에 있어서의 양호한 도통을 도모할 정도로 확보된다.

따라서, 색소 증감 태양 전지(1A)에 의하면, 전극간의 두께 방향에서의 전극간의 접점이 용이하게 얻어지므로, 색소 증감 태양 전지(1A)의 전극끼리 도통하기 쉬워진다.

도 4는, 색소 증감 태양 전지(1A)의 변형예인 색소 증감 태양 전지(전기 모듈)(1B)를 도시하는 도면이며, 도 1에 도시하는 B-B선에 대응하는 색소 증감 태양 전지(1B)의 위치에서 화살표 방향으로 본 단면의 일부를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 4에 도시하는 색소 증감 태양 전지(1B)의 구성 요소에 있어서, 도 2에 도시하는 색소 증감 태양 전지(1A)의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대하여서는 동일한 부호를 부여하고, 그의 설명을 생략한다.

색소 증감 태양 전지(1B)의 도통재(6)는, 접착제(21)와, 도전 입자(20)에 더하여, 보조 도전 입자(보조 도전 물질)(28)를 포함하고 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 보조 도전 입자(28)는, 도전성을 갖고, 반도체 전극(7)과 대향 전극(8) 사이의 두께 방향의 간격보다도 작은 직경 치수를 갖는다. 즉, 보조 도전 입자(28)는, 스페이서의 기능을 갖지 않은 도전 입자이다. 이 구성에 의해, 반도체 전극(7)과 대향 전극(8) 사이의 도통재(6)에 있어서, 도전 입자(20)끼리의 간극에 보조 도전 입자(28)가 배치되어, 반도체 전극(7)과 대향 전극(8) 사이의 접점이 더욱 용이하게 얻어진다. 그래서, 반도체 전극(7)과 대향 전극(8) 사이의 보다 확실한 도통이 도모된다.

<전기 모듈의 제조 방법>

이어서, 본 발명에 관한 전기 모듈(1)의 제조 방법 일 실시 형태에 대하여, 색소 증감 태양 전지(1A)의 제조 방법(이하, 간단히 「제조 방법」이라고도 함)을 예로 들어 설명한다.

본 실시 형태의 제조 방법은, 색소 증감 태양 전지(1A)의 제조 방법(전기 모듈의 제조 방법)이며, 반도체 전극(7)과 대향 전극(8)을 임의의 거리를 두고 대향시켜, 반도체 전극(7)과 대향 전극(8) 사이에, 적어도 도통 페이스트를 배치하는 제1 공정과, 반도체 전극(7)과 대향 전극(8)을 서로의 거리가 도전 입자(20)의 평균 입자 직경의 70％ 이상 90％ 이하가 될 때까지 서로 접근할 수 있도록 가압하여, 반도체 전극(7)과 대향 전극(8)을 접합하는 제2 공정을 구비하고 있다. 이하, 각 공정에 대하여 구체적으로 설명한다.

[제1 공정]

우선, 롤ㆍ투ㆍ롤 방식을 이용한 공지의 색소 증감 태양 전지의 제조 방법을 사용하여, 소정의 방향(P)으로 연속 반송되는 제1 기재(2) 상의 셀을 형성하기 위한 소정의 위치에 투명 도전막(3)을 형성하고, 그 후, 소정의 위치에 반도체층(10)을 형성하고, 반도체층(10)의 양측(즉, 주위)에 밀봉재(12)를 형성한 후, 전해질(9)을 적층한다. 이에 따라, 도 5에 도시한 바와 같이, 반도체 전극(7) 및 밀봉재(12)를 구비함과 함께, 적소에 간극 S가 형성된 접합 기재(31)를 얻는다. 또한, 소정의 방향(P)은 제조상의 사정 등을 감안하여 자유롭게 설정하면 되며, 예를 들어 도통재(6)의 연장 방향에 평행한 방향으로 할 수도 있다.

다음으로, 공지의 색소 증감 태양 전지의 제조 방법을 사용하여, 소정의 방향(P)으로 연속 반송되는 제2 기재(4) 상의 셀을 형성하기 위한 소정의 위치에 대향 도전막(5)을 형성하고, 그 후, 소정의 위치에 촉매층(11)을 형성한다. 이에 의해, 도 6에 도시한 바와 같이, 대향 전극(8)을 구비한 접합 기재(32)를 얻는다.

다음으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 접합 기재(31)의 간극(제1 전극과 제2 전극 사이) S에, 도통 페이스트 공급부(40)로부터 적어도 접착제와, 도전 입자(20)를 함유하는 도통 페이스트를 충전하고, 도통재(6)로 한다. 실제로는, 밀봉재(12)나 배선 재료 등이 후술하는 제2 공정에 있어서 압궤되어, 넓어지는 것을 감안하여, 도전성 페이스트를 소정의 두께보다도 약간 두껍게 충전할 수도 있다.

[제2 공정]

계속해서 도 8에 도시한 바와 같이, 접합 기재(31)의 반도체층(10)과 접합 기재(32)의 촉매층(11)을 대향시켜, 접합 기재(31)와 접합 기재(32)를 서로 접근시킨다. 접합 기재(31, 32)의 두께 방향으로 소정의 간격을 둔 상태에서 해당 두께 방향에 따라 배치되는 한쌍의 롤러(41, 42)를 사용하여, 접합 기재(31)와 접합 기재(32)를 서로 보다 접근하게 가압한다. 이 때, 반도체 전극(7)의 투명 도전막(3)과 대향 전극(8)의 대향 도전막(5)의 거리 T를 도전 입자(20)의 평균 입자 직경의 70％ 이상 90％ 이하로 하고, 바람직하게는 75％ 이상 85％ 이하로 한다. 또한, 반도체 전극(7)과 대향 전극(8)의 거리 T가 상술한 조건이 되도록 한쌍의 롤러(41, 42)끼리의 상하 방향 간격 및 가압력 등을 적절하게 조정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 한쌍의 롤러(41, 42)에 의해 거리 T가 도전 입자(20)의 평균 입자 직경보다도 짧아지도록 가압함으로써, 도전 입자(20)의 재질 및 탄성에 따라 일부의 도전 입자(20)(즉, 직경 치수가 거리 T보다 큰 도전 입자(20))는 압궤된다.

한쌍의 롤러(41, 42)에 의해 가압된 가압 공간 w에 대하여 적당히 배치된 자외선 조사부(46)로부터 자외선 UV를 조사하여, 자외선 경화 수지로 이루어지는 밀봉재(12)를 경화시킴으로써 접합 기재(31)와 접합 기재(32)를 접합한다. 이 때, 상술한 바와 같이 한쌍의 롤러(41, 42)에 의해 가압 공간 w에서 압궤된 도전 입자(20)의 형상이 복귀하는 경우도 있지만, 그로 인해, 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)과 도전 입자(20)의 접촉 면적이 넓어지고, 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)과 도전 입자(20)의 접점이 보다 확실하게 형성된다. 또한, 도통재(6)에 있어서의 도전 입자(20)의 분산 등이 안정된다. 또한, 밀봉재(12)의 경화를 촉진하기 위하여, 가압 공간 W보다 반송 방향(P)의 전방에서 자외선을 이차적으로 조사해도 상관없다.

또한, 압궤되는 것에 의한 도전 입자(20)의 탄성 변형 및 탄성 복귀에 의한 도전 입자(20)의 형상 복귀를 이용할 수 있다는 점에서, 도전 입자(20)는 수지제의 볼(미립자)로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상술한 제1 공정 및 제2 공정에 의해, 도 1 및 도 2에 도시하는 색소 증감 태양 전지(1A)를 얻을 수 있다. 또한, 도 4에 도시하는 색소 증감 태양 전지(1B)의 제조 방법은, 도통 페이스트에 보조 도전 물질(21)이 함유되는 것 이외는, 상술한 색소 증감 태양 전지(1A)의 제조 방법과 동일하다.

이상 설명한 전기 모듈(1)의 제조 방법에서는, 전기 모듈(1)을 구성하는 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8) 사이에, 적어도 접착제와, 도전 입자(20)를 함유하는 도통 페이스트를 배치한 때에, 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)의 연장 방향으로 도전 입자(20)가 분산된다. 그리고, 반도체 전극(7)을 갖는 접합 기재(31)와 대향 전극(8)을 갖는 접합 기재(32)를 서로 접근하도록 가압하여 고르게 하여, 접합함으로써, 도전 입자(20)가 동일면(즉, 전극의 일면) 상에 단층으로 배치되기 쉽다. 따라서, 전극끼리의 사이에 도통 페이스트의 유동성을 저하시킨 도통재(6)를 배치했을 때에, 이들 전극끼리의 두께 방향의 간극 S에 도전 입자(20)가 단수(즉 단층으로) 개재한 상태가 된다. 이에 의해, 전기 모듈(1)의 제조 방법에 의하면, 전극의 연장 방향의 도전 입자(20) 사이의 접착제나 바인더 등만의 부분은 비교적 부드럽고, 절단하기 쉬운 전기 모듈(1)을 얻을 수 있다.

또한, 전기 모듈(1)의 제조 방법에서는, 가압 공간 w의 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8) 사이의 두께 방향에서, 투명 도전막(3)과 대향 도전막(5)의 거리 T를 도전 입자(20)의 평균 입자 직경의 70％ 이상 90％ 이하로 함으로써, 투명 도전막(3)과 대향 도전막(5)이 도전 입자(20)에 가압된다. 이에 의해, 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)과 도전 입자(20) 사이의 접점이 용이하고 또한 확실하게 얻어지고, 또한 반도체 전극(7) 및 대향 전극(8)과 도전 입자(20)의 접촉 면적이 정도로 확보되므로, 전극끼리 양호하게 도통된다. 따라서, 전기 모듈(1)의 제조 방법에 의하면, 전기 모듈(1)의 도전 성능을 확실하게 보유 지지하여, 전기 모듈(1)의 품질이 양호하게 안정시킬 수 있다. 즉, 전기적으로 절단하기 쉽고, 반도체 전극(7)과 대향 전극(8) 사이의 도통재(6)를 용이하게 절단할 수 있음과 함께, 전극간을 고안정적으로 도통 가능한 전기 모듈(1)을 얻을 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 관계되는 특정의 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위 내에 기재된 본 발명의 요지 범위 내에 있어서, 다양한 변형ㆍ변경이 가능하다.

예를 들어, 도통재(6) 자체가 밀봉재(12)의 역할을 담당하여, 밀봉재(12)를 겸하고 있을 수도 있다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(제1 실시예)

ITO가 성막된 PET 필름을 포함하는 도전성 필름을 준비하였다. 도전성 필름의 크기는 세로 치수 10㎝, 가로 치수 15㎝로 하고, 도전성 필름의 두께 치수는 100㎛로 했다. 또한, 단부로부터 8.3㎝ 내측의 개소에 절연 가공을 행했다(도 8 참조).

계속해서, 도 8에 도시한 바와 같이, 절연 가공을 행한 개소 및 당해 개소 근방에, 간격을 두고 평면에서 볼 때 선상으로 폭 치수 1.5㎜의 밀봉재를 배치했다.

다음에, 접착제로서 4.5g의 에폭시 수지 및 4.5g의 페놀 수지에, 표면에 금도금을 실시한 마이크로펄(등록 상표) AU-250을 도전 입자로서 혼합하고, 도통 페이스트로 했다. 이 도전 입자의 평균 입자 직경은 50㎛이며, 도전 입자의 직경 치수의 변동 계수는 6％였다. 또한, 도전 입자는 도통 페이스트에 10질량％ 포함되는 상태가 되도록, 에폭시 수지 및 페놀 수지에 혼합했다.

계속해서, 도 8에 도시한 바와 같이, 2개의 밀봉재간에 상기 도통 페이스트를 도포했다. 그 후, 이 도전성 필름과 동일한 크기의 대향 전극을 준비하고, 도전성 필름에 접합하고, 140℃에서 도통 페이스트를 열경화에 의해 고화시키고, 도통 페이스트를 도통재로 하여, 전기 모듈을 제작했다.

열경화 후에, 도전성 필름과 대향 전극 사이의 전기 저항값을 테스터로 측정한 결과, 구리선 및 은 페이스트와 대략 동등한 저항값이 얻어졌다. 즉, 상술한 바와 같이 본 실시예의 전기 모듈에 있어서는, 구리선과 동등한 도전성이 확보되고 있는 것을 확인했다.

계속해서, 도 8에 도시한 바와 같이, 도통재를 횡단하는 방향으로, 제1 실시예의 전기 모듈을 초음파 융착기로 구획하는 (절단) 작업을 행했다. 그 후, 대각선(도 10에 도시하는 X선) 상에 인접하는 셀의 도통성을 테스터로 확인한 결과, 도통성은 확인되지 않고, 절단되어 있는 것을 확인했다. 이 작업을 행했을 때, 도통재를 절단하는 데 불필요한 시간은 걸리지 않았다.

(제2 실시예)

도전 입자로서, 금도금을 실시한 마이크로펄(등록 상표) AU-250로 바꾸어서 은 입자를 사용하는 것 이외는, 제1 실시예와 동일하게 하여 전기 모듈을 형성했다. 또한, 이 은 입자의 평균 입자 직경 및 직경 치수의 변동 계수도 제1 실시예와 마찬가지로 했다.

도통 페이스트의 열경화 후에, 도전성 필름과 대향 전극 사이의 전기 저항값을 테스터로 측정한 결과, 제1 실시예와 마찬가지로, 구리선 및 은 페이스트와 대략 동등한 저항값이 얻어졌다.

또한, 제1 실시예와 동일하게 하여, 접착제 및 도통재를 횡단하는 방향으로, 제2 실시예의 전기 모듈을 초음파 융착기로 구획한 후, 대각선(도 10에 도시하는 X선) 상에 인접하는 셀의 도통성을 테스터로 확인한 결과, 도통성은 확인되지 않고, 절단되어 있는 것을 확인했다. 이 작업을 행했을 때, 도통재를 절단하는 데 불필요한 시간은 걸리지 않았다.

(제3 실시예)

도전 입자로서, 제1 실시예에서 사용한 마이크로펄(등록 상표) AU-250의 표면에 무전해 니켈 도금을 실시했다. 그 결과, 평균 입자 직경 63㎛, 직경 치수의 변동 계수 23％의 도전 입자를 얻었다. 그 이외는, 제1 실시예와 동일하게 하여 전기 모듈을 형성했다.

도통 페이스트의 열경화 후에, 도전성 필름과 대향 전극 사이의 전기 저항값을 테스터로 측정한 결과, 제1 실시예와 마찬가지로, 구리선 및 은 페이스트와 대략 동등한 저항값이 얻어졌다.

또한, 제1 실시예와 동일하게 하여, 접착제 및 도통재를 횡단하는 방향으로, 제3 실시예의 전기 모듈을 초음파 융착기로 구획한 후, 대각선(도 10에 도시하는 X선) 상에 인접하는 셀의 도통성을 테스터로 확인한 결과, 도통성은 확인되지 않고, 절단되어 있는 것을 확인했다. 이 작업을 행했을 때, 도통재를 절단하는 데 불필요한 시간은 걸리지 않았다.

(비교예)

도통재로서 폭 치수 1.5㎜, 두께 치수 60㎛의 도전성 점착 테이프(제조원: 가부시키가이샤 데라오카제작소)를 사용하고, 밀봉제의 연장 방향을 따라서 설치하는 것 이외는, 제1 실시예와 동일하게 하여 전기 모듈을 형성했다.

또한, 제1 실시예와 동일하게 하여, 도통재를 횡단하는 방향으로, 비교예의 전기 모듈을 초음파 융착기로 구획한 후, 대각선(도 8에 나타내는 X선) 상에 인접하는 셀의 도통성을 테스터로 확인한 결과, 도통성이 확인되고, 절단되어 있지 않았다. 이 작업을 행했을 때, 도통재를 절단하는데, 제1 실시예에서 제3 실시예의 소요 시간의 약 3배의 시간을 요했다. 또한, 최종적으로 이 도통재를 절단하기 위해서는, 별도의 공정을 행하지 않을 수 없었다.

이상 설명한 제1 실시예로부터 제3 실시예까지의 각 실시예 및 비교예에 의해, 본 실시 형태의 도통 페이스트 및 도통재에 의하면, 도통재의 강성이 종전에 비교하여 낮아짐과 함께, 도통재가 종전에 비교하여 부드러워지고, 도통재 및 이 도통재를 사용한 전기 모듈을 레이저나 초음파 융착 등으로 용이하게 절단할 수 있는 것을 확인했다.

1: 전기 모듈
1A, 1B: 색소 증감 태양 전지(전기 모듈)
2: 제1 기재
6: 도통재
7: 반도체 전극(제1 전극)
8: 대향 전극(제2 전극)
20: 도전 입자
21: 접착제
28: 보조 도전 입자(보조 도전 물질)
C: 셀

Claims (9)

1. 접착제와, 전극간을 도통 가능하게 하는 도전 입자를 포함하고,
   상기 도전 입자의 직경 치수의 변동 계수가 25％ 이하인, 도통 페이스트.
2. 제1항에 있어서, 상기 도전 입자의 평균 입자 직경은 3㎛ 이상 500㎛ 이하인, 도통 페이스트.
3. 제1 전극과, 제2 전극이, 제1항 또는 제2항에 기재된 도통 페이스트에 의해 형성되는 도통재에 의해 복수의 셀에 구획된 상태로 접착되어 있음과 함께, 인접 하는 상기 복수의 셀이 전기적으로 접속되어 있는, 전기 모듈.
4. 제3항에 있어서, 상기 도전 입자 중, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 양쪽에 접하고 있는 도전 입자의 개수 비율이 50％ 이상인, 전기 모듈.
5. 제3항에 있어서, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극의 단면적당의, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 양쪽에 접하고 있는 도전 입자의 개수가 20개/1㎟ 이상인 것을 특징으로 하는, 전기 모듈.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도통재는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 두께 방향의 간격보다도 작은 직경 치수의 보조 도전 물질을 더 포함하는, 전기 모듈.
7. 제6항에 있어서, 상기 보조 도전 물질이 입자상 또는 섬유상인, 전기 모듈.
8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극이 광 증감 색소를 포함하는, 전기 모듈.
9. 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 전기 모듈의 제조 방법이며,
   상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 임의의 거리를 두고 대향시켜, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에, 적어도 상기 도통 페이스트를 배치하는 제1 공정과,
   상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 서로의 거리가 상기 도전 입자의 평균 입자 직경의 70％ 이상 90％ 이하가 될 때까지 서로 접근하도록 가압하여, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 접합하는 제2 공정을 구비하는, 전기 모듈의 제조 방법.

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