TW201316355A - 導電性接著劑及太陽電池模組 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有高耐熱性之導電性接著劑及太陽電池模組。本發明之太陽電池模組中，太陽電池單元表面之匯流排電極（11）及鄰接之另一太陽電池單元之Al背面電極（13）經由導電性接著劑而與標記線電性連接，作為導電性接著劑，係使用含有丙烯酸系樹脂、自由基聚合起始劑及導電性粒子，硬化後之玻璃轉移溫度為150℃以上180℃以下，且tanδ峰值為0.25以上0.60以下者。

Description

導電性接著劑及太陽電池模組
本發明係有關於一種分散有導電性粒子之導電性接著劑以及將其用於太陽電池單元之電極與標記線(tab line)之連接的太陽電池模組。本申請案係以2011年8月23日在日本提出申請之日本專利申請案編號特願2011-181953作為基礎且主張其優先權，並且將該申請案藉由參照而援用於本申請案中。
近年來，太陽電池模組中係使用可藉由相對低溫下之熱壓接處理而實現連接之導電性接著膜將太陽電池單元之電極與標記線連接(例如，參照專利文獻1)。標記線係藉由將其一端側與一太陽電池單元之表面電極連接，將另一端側與鄰接之另一太陽電池單元之背面電極連接，而將各太陽電池單元串列連接。
[專利文獻1]日本特開2009-283606號公報
[專利文獻2]日本特開2007-214533號公報
當太陽電池模組在夏季等外界空氣溫度較高之狀態下工作時，模組溫度據稱會上升至70~80℃左右。並且，若產生熱斑(hot spot)現象，則存在產生較周圍高10~20℃以上之異常發熱的情況。
於此種有可能產生異常發熱之環境下，即便為使用可耐受JIS C8917中記載之溫度循環試驗(-4090℃)、或 環境試驗條件(-40100℃)之導電性接著膜的太陽電池模組，亦存在無法達成目前所期望之20~30年之保用期的可能性。
本發明係鑒於上述先前之實際情況而提出者，本發明提供一種具有高耐熱性之導電性接著劑及太陽電池模組。為了解決上述問題，本發明之導電性接著劑之特徵在於：含有丙烯酸系樹脂、自由基聚合起始劑及導電性粒子，硬化後之玻璃轉移溫度為150℃以上180℃以下，且tanδ峰值為0.25以上0.60以下。
又，本發明之太陽電池模組之特徵在於：一太陽電池單元之表面電極、及與該一太陽電池單元鄰接之另一太陽電池單元之背面電極經由導電性接著劑而與標記線電性連接，上述導電性接著劑含有丙烯酸系樹脂、自由基聚合起始劑及導電性粒子，硬化後之玻璃轉移溫度為150℃以上180℃以下，且tanδ峰值為0.25以上0.60以下。
本發明藉由使用耐熱性較高之丙烯酸系樹脂，使硬化後之玻璃轉移溫度為150℃以上180℃以下，且tanδ峰值為0.25以上0.60以下，可獲得優異之耐熱性。
以下，一面參照圖式一面依照下述順序對本發明之實施形態進行詳細說明。
1.導電性接著劑
2.導電性接著劑之製造方法
3.太陽電池模組
4.太陽電池模組之製造方法
5.實施例
<1.導電性接著劑>
首先，就用以將太陽電池單元之表面電極或背面電極與標記線電性連接的導電性接著劑進行說明。再者，導電性接著劑之形狀並不限定為膜形狀，亦可為糊劑(paste)。
本實施形態之導電性接著劑含有丙烯酸系樹脂、自由基聚合起始劑及導電性粒子。另外，作為其他添加組成物，較佳為含有膜形成樹脂、熱塑性彈性體、矽烷偶合劑、無機填料等。
丙烯酸系樹脂係丙烯酸酯(acrylic ester、acrylate)或甲基丙烯酸酯(methacrylic acid ester、methacrylate)之聚合物。作為丙烯酸系樹脂，例如可列舉：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸異丁酯、環氧丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯、丁二醇四丙烯酸酯、2-羥基-1,3-二丙烯醯氧基丙烷、2,2-雙[4-(丙烯醯氧基甲氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(丙烯醯氧基乙氧基)苯基]丙烷、丙烯酸二環戊烯酯、丙烯酸三環癸酯、異氰脲酸三(丙烯醯氧基乙基)酯、丙烯酸胺基甲酸酯等。該等可單獨使用一種，亦可同時使用兩種以上。另外，可列舉使上述丙烯酸酯形成為甲基丙烯酸酯所得者，該等可單獨使用一種，亦可同時使用兩種以上。
另外，丙烯酸系樹脂較佳為使用含磷酸酯基之丙烯酸 酯。作為含磷之丙烯酸酯，可列舉：磷酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯、磷酸單(2-丙烯醯氧基丙基)酯、磷酸單(2-丙烯醯氧基丁基)酯等。藉由調配含磷酸酯基之丙烯酸酯，可提高導電性接著劑於金屬等無機物表面之接著性。
自由基聚合起始劑可使用公知者，其中較佳為使用有機過氧化物。作為有機過氧化物，例如可列舉：過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、丁基過氧化物、苄基過氧化物、過氧化二月桂醯、二丁基過氧化物、苄基過氧化物、過氧化二碳酸酯等。
作為導電性粒子，例如可使用鎳、金、銅等金屬粒子，對樹脂粒子實施鍍金等所得之粒子等。對於導電性粒子之平均粒徑，就連接可靠性之觀點而言，較佳為1~20 μm，更佳為2~10 μm。另外，對於導電性粒子之平均粒子密度，就連接可靠性及絕緣可靠性之觀點而言，較佳為500~50000個/mm2，更佳為1000~30000個/mm2。
膜形成樹脂相當於平均分子量為10000以上之高分子量樹脂，就膜形成性之觀點而言，較佳為平均分子量為10000~80000左右。膜形成樹脂可使用環氧樹脂、改質環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、苯氧基樹脂等各種樹脂，其中，就膜形成狀態、連接可靠性等觀點而言，適宜使用苯氧基樹脂。
熱塑性彈性體當加熱時軟化而顯示流動性，冷卻時表現出恢復為橡膠狀彈性體的行為。作為熱塑性彈性體，可使用丙烯酸系橡膠(ACR)、丁二烯橡膠(BR)、腈橡膠 (NBR)等橡膠系彈性體。該等彈性體可於連接時吸收內部應力，並且不會引起硬化阻礙，因此可賦予較高之連接可靠性。
作為矽烷偶合劑，可使用環氧系、胺基系、巰基．硫醚系、脲基系等。藉由矽烷偶合劑，可提高有機材料與無機材料之界面的接著性。
作為無機填料，可使用二氧化矽、滑石、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等。可利用無機填料之含量控制流動性，提高粒子捕捉率。
本實施形態之導電性接著劑硬化後之玻璃轉移溫度為150℃以上180℃以下，且tanδ峰值為0.25以上0.60以下，藉此具有優異之耐熱性。硬化後之玻璃轉移溫度未達150℃之情形時，耐熱性降低，例如用於太陽電池單元之電極與標記線之連接時，於熱衝擊試驗中發電效率下降。另外，若硬化後之玻璃轉移溫度超過180℃，則於熱衝擊試驗中發電效率下降。另外，硬化後之tanδ峰值未達0.25之情形時，接著強度惡化，又，硬化後之tanδ峰值超過0.6之情形時，耐熱性降低，於熱衝擊試驗中發電效率下降。
於此，tanδ(損失正切)係可由以tanδ=E"/E'表示之式算出，為0以上且未達1之值。E"為損失彈性模數，E'為儲存彈性模數。tanδ可藉由使用黏彈性試驗機，測定規定頻率下、規定溫度範圍內之儲存彈性模數(E')之黏彈譜、及損失彈性模數(E")之黏彈譜，而由上述式算出。另外，玻璃轉移溫度(Tg)可示為tanδ之峰值之溫度。
另外，導電性接著劑硬化前之ASKER C2硬度較佳為45以上80以下。藉由使ASKER C2硬度為45以上，可防止將導電性接著劑形成為膜形狀時，接著劑組成物流動而自膜之周緣滲出之滲漏(oozing)。另外，藉由使ASKER C2硬度為80以下，熱壓接時可將導電性粒子充分地壓入，可獲得低電阻之導通。再者，ASKER C2硬度可使用SRIS0101(日本橡膠協會標準規範)中規定之硬度計(彈簧式硬度計(spring type durometer))進行測定。
若利用此種導電性接著劑，則可藉由相對低溫之熱壓接處理將標記線與電極牢固地連接，可獲得較高之連接可靠性。
<2.導電性接著劑之製造方法>
以下，就上述導電性接著劑之製造方法進行說明。此處，係就導電性接著劑形成為膜狀之導電性接著膜之製造方法進行說明。本實施形態之導電性接著膜之製造方法包含：塗佈步驟，於剝離基材上塗佈含有上述之丙烯酸系樹脂、自由基聚合起始劑、導電性粒子、膜形成樹脂、熱塑性彈性體、矽烷偶合劑、及無機填料的組成物；及乾燥步驟，將剝離基材上之組成物乾燥。
於塗佈步驟中，將含有上述之丙烯酸系樹脂、自由基聚合起始劑、導電性粒子、膜形成樹脂、熱塑性彈性體、矽烷偶合劑、及無機填料之組成物，使用有機溶劑加以調整以使上述之硬化後之玻璃轉移溫度及tanδ峰值達到規定值後，利用棒塗機、塗佈裝置等將該組成物塗佈於剝離基 材上。
作為有機溶劑，可使用甲苯、乙酸乙酯或該等之混合溶劑、以及其他各種有機溶劑。另外，剝離基材例如可包含將聚矽氧等脫模劑塗佈於PET(Poly Ethylene Terephthalate(聚對苯二甲酸乙二酯))、OPP(Oriented Polypropylene(延伸聚丙烯))、PMP(Poly-4-methlpentene-1(聚-4-甲基戊烯-1))、PTFE(Polytetrafluoroethylene(聚四氟乙烯))等上之積層結構，藉此可防止組成物乾燥，且可維持組成物之膜形狀。
於其次之乾燥步驟中，利用熱烘箱、加熱乾燥裝置等將剝離基材上之組成物乾燥。藉此，可獲得上述之導電性接著劑形成為膜狀之導電性接著膜。
圖1係以示意方式表示導電性接著膜之製品形態之一例的圖。該導電性接著膜20係將上述之導電性接著劑層積層於剝離基材21上，成形為帶狀。該帶狀之導電性接著膜係以剝離基材21位於外周側之方式捲繞積層於捲盤22上。剝離基材21並無特別限制，可使用PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、OPP(延伸聚丙烯)、PMP(聚-4-甲基戊烯-1)、PTFE(聚四氟乙烯)等。另外，導電性接著膜20亦可形成為於導電性接著劑層上具有透明之覆蓋膜的構成，可使用標記線作為黏附於導電性接著劑層上之覆蓋膜。藉由如此般預先將標記線與導電性接著膜20積層而形成為一體，實際使用時，藉由將剝離基材21剝離，將導電性接著膜20之導電性接著劑層黏貼於匯流排電極或背面電極的標記線 連接部上，即可實現標記線與各電極之連接。
於提供如圖1所示般將導電性接著膜20卷取而成之捲盤製品之情形時，導電性接著膜20之ASKER C2硬度較佳為48以上76以下。藉由使ASKER C2硬度為48以上，可防止接著劑組成物流動而自膜之周緣滲出之滲漏。另外，藉由使ASKER C2硬度為76以下，熱壓接時可將導電性粒子充分地壓入，可獲得低電阻之導通。另外，於導電性接著膜20為短條形狀且將2片以上積層之情形時，藉由亦同樣地將硬度調整為上述範圍內，可防止變形，維持規定之尺寸。
<3.太陽電池模組>
其次，就應用本發明之太陽電池模組進行說明。應用本發明之太陽電池模組1為光電轉換元件使用單晶型矽光電轉換元件、多晶型光電轉換元件之結晶矽系太陽電池模組，或光電轉換元件使用將包含非晶矽之單元與包含微晶矽或非晶矽鍺之單元積層而成的光電轉換元件的薄膜矽系太陽電池。
如圖2所示，太陽電池模組1具備矩陣5，該矩陣5具有利用成為互連器(interconnector)之標記線3使複數個太陽電池單元2串列連接所成之組列4，且排列有複數個該組列4。其次，將該矩陣5以密封接著劑之片材6夾持，且與作為保護基材的設置於受光面側之表面蓋7及設置於背面側之後罩片材8一起統一進行層壓，最後於周圍安裝鋁等之金屬框架9，藉此形成可太陽電池模組1。
作為密封接著劑，例如可使用乙烯-乙烯醇樹脂(EVA)等透光性密封材料。另外，作為表面蓋7，例如可使用玻璃或透光性塑膠等透光性材料。另外，作為後罩片材8，可使用將玻璃或鋁箔以樹脂膜夾持所成之積層體等。
太陽電池模組之各太陽電池單元2如圖3所示般具有包含矽基板之光電轉換元件10。光電轉換元件10中，於受光面側設置有成為表面電極之匯流排電極11、及形成於與匯流排電極11大致正交之方向上的作為集電極之指狀電極12。另外，光電轉換元件10中，於與受光面相反之背面側設置有包含鋁之Al背面電極13。
並且，太陽電池單元2中，藉由標記線3將表面之匯流排電極11與鄰接之太陽電池單元2的Al背面電極13電性連接，藉此構成串列連接之組列4。標記線3與匯流排電極11及Al背面電極13之連接可藉由導電性接著膜20而進行。
標記線3可利用先前之太陽電池模組中所使用之標記線。標記線3例如可使用50~300 μm厚之條帶狀銅箔，視需要實施鍍金、鍍銀、鍍錫、焊料鍍敷等而形成。另外，亦可使用於標記線3上預先積層有上述導電性接著膜者。
匯流排電極11可藉由塗佈Ag糊劑且加熱而形成。對於形成於太陽電池單元2之受光面之匯流排電極11，為了減小遮擋入射光之面積，抑制陰影損失，例如係形成為寬度1 mm之線狀。匯流排電極11之數可考慮太陽電池單元2之尺寸或電阻而適宜設定。
指狀電極12係以與匯流排電極11同樣之方法，以與匯流排電極11交叉之方式遍及太陽電池單元2之大致整個受光面而形成。並且，指狀電極12係具有例如約100 μm左右之寬度的線相距規定間隔、例如2 mm而形成。
Al背面電極13可將包含鋁之電極藉由例如絲網印刷或濺鍍等形成於太陽電池單元2之背面。
再者，太陽電池單元2中並非必須設置匯流排電極11。此時，太陽電池單元2中，指狀電極12之電流彙集於與指狀電極12交叉之標記線3中。另外，亦可於Al背面電極13中以不會造成與標記線連接不良之程度形成開口部，亦可藉此確保接著強度。
<4.太陽電池模組之製造方法>
以下，參照圖2對太陽電池模組之製造方法進行說明。本實施形態之太陽電池模組之製造方法中，該太陽電池模組係一太陽電池單元之表面電極、及與一太陽電池單元鄰接之另一太陽電池單元之背面電極經由導電性接著材料由標記線電性連接者，該製造方法係將標記線經由導電性接著劑配置於表面電極及背面電極上且進行熱壓，該導電性接著劑含有丙烯酸系樹脂、自由基聚合起始劑及導電性粒子，硬化後之玻璃轉移溫度為150℃以上180℃以下，且tanδ峰值為0.25以上0.60以下。
具體而言，首先於光電轉換元件10之表面塗佈Ag糊劑，進行煆燒而形成指狀電極12及匯流排電極11，於背面藉由Al絲網印刷等於標記線3之連接部形成Al背面電極 13，藉此製作太陽電池單元。
繼而，於光電轉換元件10表面之匯流排電極11及背面之Al背面電極13上黏貼導電性接著膜20，於該導電性接著膜20上配設標記線3。
然後，自標記線3上方以規定之壓力進行加熱按壓，藉此將標記線3與匯流排電極11及Al背面電極13電性連接。此時，由於導電性接著膜20之黏合劑樹脂與由Ag糊劑所形成之匯流排電極11具有良好之接著性，故而標記線3與匯流排電極11以機械方式牢固地連接。另外，標記線3與Al背面電極13電性連接。
將使太陽電池單元2連接而成之矩陣5以密封接著劑之片材6夾持，與作為保護材的設置於受光面側之表面蓋7及設置於背面側之後罩片材8一起統一層壓，藉此製造太陽電池模組1。
根據如上所述之太陽電池模組之製造方法，由於上述導電性接著膜含有丙烯酸系樹脂、自由基聚合起始劑及導電性粒子，硬化後之玻璃轉移溫度為150℃以上180℃以下，且tanδ峰值為0.25以上0.60以下，故而利用加熱按壓頭進行按壓時，以200℃以下之相對低溫之熱壓接處理即可使標記線與電極牢固地結合，可獲得較高之連接可靠性。
另外，並不僅限於上述之太陽電池模組之製造方法，亦可如下：於一太陽電池單元之表面電極與標記線、以及另一太陽電池單元之背面電極與標記線間介設上述導電性接著膜而暫時固定，於太陽電池單元之上下表面依序積層 密封材料、保護基材，自保護基材之上表面利用層壓裝置(減壓貼合機)進行層壓壓接，使密封材料硬化並且使表面電極與標記線以及背面電極與標記線連接。
圖4係表示減壓貼合機之構成的圖。減壓貼合機30包含上部單元31與下部單元32。該等單元經由O形環等密封構件33而以可分離之方式形成為一體。上部單元31中設置有矽橡膠等之可撓性片材34，該可撓性片材34將減壓貼合機30分隔為第1室35與第2室36。
另外，上部單元31及下部單元32中分別設置有配管37、38，以使得各室可分別獨立地進行內壓調整，即藉由真空泵或壓縮機等進行減壓、加壓，進而亦可開放於大氣中。配管37利用切換閥39而分支為配管37a與配管37b之2個方向，配管38利用切換閥40而分支為配管38a與配管38b之2個方向。另外，下部單元32中設置有可進行加熱之平臺41。
繼而，就使用該減壓貼合機30之具體連接方法進行說明。首先，將上部單元31與下部單元32分離，於平臺41上，載置於標記線經暫時固定之太陽電池單元之上下表面依序積層有密封材料、保護基材(表面蓋7、後罩片材8)的積層物。
繼而，將上部單元31與下部單元32經由密封構件33以可分離之方式形成為一體，然後，於配管37a及配管38a上分別連接真空泵，將第1室35及第2室36內形成為高真空。於將第2室36內保持為高真空之狀態下，將切換閥 39切換，自配管37b向第1室35內導入大氣。藉此，可撓性片材34朝向第2室36壓展，結果，積層物由平臺41加熱且由可撓性片材34按壓。
熱壓接後，將切換閥40切換，自配管38b向第2室36內導入大氣。藉此，將可撓性片材34朝向第1室35壓回，最終第1室35及第2室36之內壓變得相同。
最後，將上部單元31與下部單元32分離，自平臺41上取出經熱壓接處理之太陽電池模組。藉此，可將密封樹脂之硬化、及電極與標記線之連接同時進行。
根據如上所述之太陽電池模組之製造方法，由於上述導電性接著膜含有丙烯酸系樹脂、自由基聚合起始劑及導電性粒子，硬化後之玻璃轉移溫度為150℃以上180℃以下，且tanδ峰值為0.25以上0.60以下，故而於熱壓接處理時，以200℃以下之相對低溫之熱壓接處理即可使標記線與電極之間牢固地結合，可獲得較高之連接可靠性。
[實施例] <5.實施例>
以下，列舉實施例對本發明進行具體說明，但本發明並不限定於該等實施例。
於此，首先製備組成分別不同之膜形成用樹脂組成物，測定硬化物之玻璃轉移溫度及tanδ峰值。繼而，使用各膜形成用樹脂組成物，製作丙烯酸系熱硬化型之導電性接著膜，且使用該導電性接著膜製作太陽電池模組，對發電效率進行評價。
另外，測定各膜形成用樹脂組成物之硬度。又，使用各膜形成用樹脂組成物製作接著劑捲盤，對滲漏產生量進行評價。
玻璃轉移點及tanδ峰值之測定、發電效率之評價、硬度之測定、以及滲漏之評價係以如下方式進行。
<玻璃轉移點以及tanδ峰值之測定>
將膜形成用樹脂組成物切割成規定之大小，於160℃、10分鐘之條件下使之硬化，作為測定用樣品。對該測定用樣品，使用DMA(動態分析)黏彈性測定裝置(商品名：Rheovibron DDV-01FP，Orientec公司製造)，於夾頭間距5 cm、測定頻率11 Hz、升溫速度3℃/min之條件下測定彈性模數。將進行該彈性模數測定時tanδ之波峰溫度作為玻璃轉移溫度(Tg)，求出上述tanδ峰值。
<發電效率之評價>
將膜形成用樹脂組成物使用棒塗機塗佈於經剝離處理之基材膜上，於80℃之烘箱中乾燥5分鐘，製作厚度25 μm之丙烯酸系熱硬化型之導電性接著膜。
繼而，將導電性接著膜貼合於6英寸之多晶Si單元(尺寸：15.6 cm×15.6 cm，厚度：180 μm)的由Ag構成之表面電極部分以及由Al構成之背面電極部分，將於導電性接著膜上被覆有焊料之Cu標記線(寬：2 mm、厚：0.15 mm)利用加熱頭進行熱壓(160℃，5秒，1 MPa)而固定。
之後，將固定有標記線之太陽電池單元以密封接著劑之片材夾持，與設置於受光面側之表面蓋及設置於背面側 之後罩片材一起統一層壓。
該太陽電池模組之光電轉換效率之測定係使用太陽模擬器(Nisshinbo Mechatronics公司製造，PVS1116i)，依據JIS C8913(晶系太陽電池單元輸出功率測定方法)而進行。
將太陽電池模組之初期發電效率設為100%時，將熱衝擊試驗(TCT：-40℃下3小時←→110V下3小時，1000次循環)後之發電效率為97%以上者評價為○，95%以上且未達97%者評價為△，未達95%者評價為×。
<硬度之測定>
將上述所製備之膜形成用樹脂組成物設置於C型硬度計(ASKER公司製造之ASKER橡膠硬度計C2型)中，使壓針接觸後300秒後，於室溫下測定硬度。
<滲漏之評價>
將上述所製備之膜形成用樹脂組成物，使用棒塗機塗佈於經剝離處理之基材膜上，於80℃之烘箱中乾燥5分鐘，製作厚度25 μm之丙烯酸系熱硬化型之導電性接著膜。相對於導電性接著膜之與基材膜側為相反側之面垂直地以1.0 mm寬插入切縫刀，一面切斷導電性接著膜，一面以0.1 m/s之速度將包含導電性接著膜之帶卷取300 m，製作接著劑捲盤。
繼而，固定接著劑捲盤使其無法旋轉，於自接著劑捲盤中抽出之帶之前端施加50 gf之荷重，於該狀態下在30℃之恆溫槽中保持2小時。將自捲盤卷芯之滲漏(伸出) 之產生量未達2層者評價為○，未達3層者評價為△，3層以上者評價為×。再者，判定係使用顯微鏡藉由目視而進行。
[實施例1]
作為膜形成樹脂，使用苯氧基樹脂(商品名：FX280，新日鐵化學股份有限公司製造)20質量份。作為熱塑性彈性體，使用丙烯酸系橡膠(商品名：SG系列，Nagase ChemteX股份有限公司製造)3質量份、及SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)(商品名：Tuftec系列，Asahi Kasei Chemicals股份有限公司製造)12質量份。作為丙烯酸酯，使用環氧丙烯酸酯(商品名：V#540，大阪有機化學工業股份有限公司製造)22質量份、二甲基丙烯酸酯(商品名：NK Ester DCP，新中村化學股份有限公司製造)37質量份、及含磷酸酯基之丙烯酸酯(商品名：PM系列，日本化藥股份有限公司製造)2質量份。作為矽烷偶合劑，使用甲基丙烯醯氧基矽烷(商品名：KBE503，信越化學股份有限公司製造)1質量份。作為無機填料，使用二氧化矽(商品名：Aerosil系列，日本Aerosil股份有限公司製造)5質量份。作為聚合起始劑，使用有機過氧化物(商品名：Nyper BMT，日油股份有限公司製造)5質量份。作為導電性粒子，使用Ni粉末5質量份。將該等膜形成樹脂、熱塑性彈性體、丙烯酸酯、矽烷偶合劑、無機填料、聚合起始劑及導電性粒子加以調配，製備膜形成用樹脂組成物。
測定該實施例1之膜形成用樹脂組成物之彈性模數，結果玻璃轉移點(Tg)為150℃，tanδ峰值為0.46。另外， 使用實施例1之膜形成用樹脂組成物所製作的太陽電池模組之發電效率之評價結果為△。另外，實施例1之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度為52。又，使用實施例1之膜形成用樹脂組成物所製作的接著劑捲盤之滲漏之評價結果為○。將該等之結果示於表1。
[實施例2]
作為丙烯酸酯，使用二甲基丙烯酸酯(商品名：NK Ester DCP，新中村化學股份有限公司製造)37質量份、三丙烯酸酯(商品名：NK Ester A9300，新中村化學股份有限公司製造)22質量份、及含磷酸酯基之丙烯酸酯(商品名：PM系列，日本化藥股份有限公司製造)2質量份。除此之外，以與實施例1相同之方式製備膜形成用樹脂組成物。
測定該實施例2之膜形成用樹脂組成物之彈性模數，結果玻璃轉移點(Tg)為168℃，tanδ峰值為0.27。另外，使用實施例2之膜形成用樹脂組成物所製作的太陽電池模組之發電效率之評價結果為△。另外，實施例2之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度為50。
另外，使用實施例2之膜形成用樹脂組成物所製作的接著劑捲盤之滲漏之評價結果為○。將該等之結果示於表1。
[實施例3]
作為熱塑性彈性體，使用丙烯酸系橡膠(商品名：SG系列，Nagase ChemteX股份有限公司製造)5質量份、及SEBS(商品名：Tuftec系列，Asahi Kasei Chemicals股份 有限公司製造)15質量份。作為丙烯酸酯，使用環氧丙烯酸酯(商品名：V#540，大阪有機化學工業股份有限公司製造)5質量份、二甲基丙烯酸酯(商品名：NK Ester DCP，新中村化學股份有限公司製造)24質量份、己內酯改質三丙烯酸酯(商品名：NK Ester A9300-1CL，新中村化學股份有限公司製造)15質量份、三丙烯酸酯(商品名：NK Ester A9300，新中村化學股份有限公司製造)10質量份、及含磷酸酯基之丙烯酸酯(商品名：PM系列，日本化藥股份有限公司製造)2質量份。除此之外，以與實施例1相同之方式製備膜形成用樹脂組成物。
測定該實施例3之膜形成用樹脂組成物之彈性模數，結果玻璃轉移點(Tg)為165℃，tanδ峰值為0.60。另外，使用實施例3之膜形成用樹脂組成物所製作的太陽電池模組之發電效率之評價結果為△。另外，實施例3之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度為53。另外，使用實施例3之膜形成用樹脂組成物所製作的接著劑捲盤之滲漏之評價結果為○。將該等之結果示於表1。
[實施例4]
作為熱塑性彈性體，使用丙烯酸系橡膠(商品名：SG系列，Nagase ChemteX股份有限公司製造)5質量份、及SEBS(商品名：Tuftec系列，Asahi Kasei Chemicals股份有限公司製造)15質量份。作為丙烯酸酯，使用環氧丙烯酸酯(商品名：V#540，大阪有機化學工業股份有限公司製造)5質量份、二甲基丙烯酸酯(商品名：NK Ester DCP， 新中村化學股份有限公司製造)24質量份、三丙烯酸酯(商品名：NK Ester A9300，新中村化學股份有限公司製造)25質量份、及含磷酸酯基之丙烯酸酯(商品名：PM系列，日本化藥股份有限公司製造)2質量份。作為無機填料，使用二氧化矽(商品名：Aerosil系列，日本Aerosil股份有限公司製造)1質量份。除此之外，以與實施例1相同之方式製備膜形成用樹脂組成物。
測定該實施例4之膜形成用樹脂組成物之彈性模數，結果玻璃轉移點(Tg)為172℃，tanδ峰值為0.50。另外，使用實施例4之膜形成用樹脂組成物所製作的太陽電池模組之發電效率之評價結果為○。另外，實施例4之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度為48。另外，使用實施例4之膜形成用樹脂組成物所製作的接著劑捲盤之滲漏之評價結果為△。將該等之結果示於表1。
[實施例5]
作為熱塑性彈性體，使用丙烯酸系橡膠(商品名：SG系列，Nagase ChemteX股份有限公司製造)5質量份、及SEBS(商品名：Tuftec系列，Asahi Kasei Chemicals股份有限公司製造)15質量份。作為丙烯酸酯，使用環氧丙烯酸酯(商品名：V#540，大阪有機化學工業股份有限公司製造)5質量份、二甲基丙烯酸酯(商品名：NK Ester DCP，新中村化學股份有限公司製造)24質量份、三丙烯酸酯(商品名：NK Ester A9300，新中村化學股份有限公司製造)25質量份、及含磷酸酯基之丙烯酸酯(商品名：PM系列，日 本化藥股份有限公司製造)2質量份。作為無機填料，使用二氧化矽(商品名：Aerosil系列，日本Aerosil股份有限公司製造)3質量份。除此之外，以與實施例1相同之方式製備膜形成用樹脂組成物。
測定該實施例5之膜形成用樹脂組成物之彈性模數，結果玻璃轉移點(Tg)為172℃，tanδ峰值為0.51。另外，使用實施例5之膜形成用樹脂組成物所製作的太陽電池模組之發電效率之評價結果為○。另外，實施例5之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度為53。另外，使用實施例5之膜形成用樹脂組成物所製作的接著劑捲盤之滲漏之評價結果為○。將該等之結果示於表1。
[實施例6]
作為熱塑性彈性體，使用丙烯酸系橡膠(商品名：SG系列，Nagase ChemteX股份有限公司製造)5質量份、及SEBS(商品名：Tuftec系列，Asahi Kasei Chemicals股份有限公司製造)15質量份。作為丙烯酸酯，使用環氧丙烯酸酯(商品名：V#540，大阪有機化學工業股份有限公司製造)5質量份、二甲基丙烯酸酯(商品名：NK Ester DCP，新中村化學股份有限公司製造)24質量份，三丙烯酸酯(商品名：NK Ester A9300，新中村化學股份有限公司製造)25質量份、及含磷酸酯基之丙烯酸酯(商品名：PM系列，日本化藥股份有限公司製造)2質量份。作為無機填料，使用二氧化矽(商品名：Aerosil系列，日本Aerosil股份有限公司製造)9質量份。除此之外，以與實施例1相同之方式製 備膜形成用樹脂組成物。
測定該實施例6之膜形成用樹脂組成物之彈性模數，結果玻璃轉移點(Tg)為172℃，tanδ峰值為0.51。另外，使用實施例6之膜形成用樹脂組成物所製作的太陽電池模組之發電效率之評價結果為△。另外，實施例6之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度為76。另外，使用實施例6之膜形成用樹脂組成物所製作的接著劑捲盤之滲漏之評價結果為○。將該等之結果示於表1。
[比較例1]
作為丙烯酸酯，使用環氧丙烯酸酯(商品名：V#540，大阪有機化學工業股份有限公司製造)27質量份、二甲基丙烯酸酯(商品名：NK Ester DCP，新中村化學股份有限公司製造)32質量份、及含磷酸酯基之丙烯酸酯(商品名：PM系列，日本化藥股份有限公司製造)2質量份。未使用無機填料。除此之外，以與實施例1相同之方式製備膜形成用樹脂組成物。
測定該比較例1之膜形成用樹脂組成物之彈性模數，結果玻璃轉移點(Tg)為147℃，tanδ峰值為0.46。另外，使用比較例1之膜形成用樹脂組成物所製作的太陽電池模組之發電效率之評價結果為×。另外，比較例1之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度為42。另外，使用比較例1之膜形成用樹脂組成物所製作的接著劑捲盤之滲漏之評價結果為×。將該等結果示於表2。
[比較例2]
作為丙烯酸酯，使用環氧丙烯酸酯(商品名：V#540，大阪有機化學工業股份有限公司製造)15質量份、二甲基丙烯酸酯(商品名：NK Ester DCP，新中村化學股份有限公司製造)22質量份、三丙烯酸酯(商品名：NK Ester A9300，新中村化學股份有限公司製造)22質量份、及含磷酸酯基之丙烯酸酯(商品名：PM系列，日本化藥股份有限公司製造)2質量份。未使用無機填料。除此之外，以與實施例1相同之方式製備膜形成用樹脂組成物。
測定該比較例2之膜形成用樹脂組成物之彈性模數，結果玻璃轉移點(Tg)為170℃，tanδ峰值為0.24。另外，使用比較例2之膜形成用樹脂組成物所製作的太陽電池模組之發電效率之評價結果為×。另外，比較例2之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度為43。另外，使用比較例2之膜形成用樹脂組成物所製作的接著劑捲盤之滲漏之評價結果為×。將該等結果示於表2。
[比較例3]
作為熱塑性彈性體，使用丙烯酸系橡膠(商品名：SG系列，Nagase ChemteX股份有限公司製造)5質量份、及SEBS(商品名：Tuftec系列，Asahi Kasei Chemicals股份有限公司製造)15質量份。作為丙烯酸酯，使用環氧丙烯酸酯(商品名：V#540，大阪有機化學工業股份有限公司製造)5質量份、二甲基丙烯酸酯(商品名：NK Ester DCP，新中村化學股份有限公司製造)24質量份、己內酯改質三丙烯酸酯(商品名：NK Ester A9300-1CL，新中村化學股份 有限公司製造)25質量份、及含磷酸酯基之丙烯酸酯(商品名：PM系列，日本化藥股份有限公司製造)2質量份。未使用無機填料。除此之外，以與實施例1相同之方式製備膜形成用樹脂組成物。
測定該比較例3之膜形成用樹脂組成物之彈性模數，結果玻璃轉移點(Tg)為161℃，tanδ峰值為0.66。另外，使用比較例3之膜形成用樹脂組成物所製作的太陽電池模組之發電效率之評價結果為×。另外，比較例3之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度為44。另外，使用比較例3之膜形成用樹脂組成物所製作的接著劑捲盤之滲漏之評價結果為×。將該等結果示於表2。
[比較例4]
作為熱塑性彈性體，使用丙烯酸系橡膠(商品名：SG系列，Nagase ChemteX股份有限公司製造)5質量份、及SEBS(商品名：Tuftec系列，Asahi Kasei Chemicals股份有限公司製造)15質量份。作為丙烯酸酯，使用二甲基丙烯酸酯(商品名：NK Ester DCP，新中村化學股份有限公司製造)24質量份、三丙烯酸酯(商品名：NK Ester A9300，新中村化學股份有限公司製造)30質量份、及含磷酸酯基之丙烯酸酯(商品名：PM系列，日本化藥(株)製)2質量份。未使用無機填料。除此之外，以與實施例1相同之方式製備膜形成用樹脂組成物。
測定該比較例4之膜形成用樹脂組成物之彈性模數，結果玻璃轉移點(Tg)為182℃，tanδ峰值為0.43。另外， 使用比較例4之膜形成用樹脂組成物所製作的太陽電池模組之發電效率之評價結果為×。另外，比較例4之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度為42。另外，使用比較例4之膜形成用樹脂組成物所製作的接著劑捲盤之滲漏之評價結果為×。將該等結果示於表2。
[比較例5]
作為熱塑性彈性體，使用丙烯酸系橡膠(商品名：SG系列，Nagase ChemteX股份有限公司製造)5質量份、及SEBS(商品名：Tuftec系列，Asahi Kasei Chemicals股份有限公司製造)15質量份。作為丙烯酸酯，使用環氧丙烯酸酯(商品名：V#540，大阪有機化學工業股份有限公司製造)5質量份、二甲基丙烯酸酯(商品名：NK Ester DCP，新中村化學股份有限公司製造)24質量份、三丙烯酸酯(商品名：NK Ester A9300，新中村化學股份有限公司製造)25質量份、及含磷酸酯基之丙烯酸酯(商品名：PM系列，日本化藥股份有限公司製造)2質量份。作為無機填料，使用二氧化矽(商品名：Aerosil系列，日本Aerosil股份有限公司製造)11質量份。除此之外，以與實施例1相同之方式製備膜形成用樹脂組成物。
測定該比較例5之膜形成用樹脂組成物之彈性模數，結果玻璃轉移點(Tg)為172℃，tanδ峰值為0.52。另外，使用比較例5之膜形成用樹脂組成物製作太陽電池模組，結果由於膜較硬而無法壓入導電性粒子，難以確保導通。比較例5之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度為81。 另外，使用比較例5之膜形成用樹脂組成物所製作的接著劑捲盤之滲漏之評價結果為○。將該等結果示於表2。
如實施例1~6所示，藉由使膜形成用樹脂組成物之硬 化後之玻璃轉移溫度為150℃以上180℃以下，且tanδ峰值為0.25以上0.60以下，可獲得優異之耐熱性。因此，藉由將包含膜形成用樹脂組成物之導電性接著膜用於太陽電池單元之電極與標記線之連接，太陽電池模組可獲得良好之發電效率。
於如比較例1所示般膜形成用樹脂組成物之硬化後之玻璃轉移溫度未達150℃之情形時，以及如比較例4所示般硬化後之玻璃轉移溫度超過180℃之情形時，熱衝擊試驗後發電效率大幅下降。另外，於如比較例2所示般膜形成用樹脂組成物之硬化後之tanδ峰值未達0.25之情形時，以及如比較例3所示般硬化後之tanδ峰值超過0.6之情形時，熱衝擊試驗後之發電效率亦大幅下降。
另外，如實施例1~6所示，藉由使硬化前(未硬化)之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度為45以上80以下，可抑制產生滲漏。另一方面，如比較例1~4所示般，於硬化前(未硬化)之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度未達45之情形時，於多層中產生滲漏。另外，如比較例5所示般，硬化前(未硬化)之膜形成用樹脂組成物之ASKER C2硬度超過80之情形時，熱壓接時無法將導電性粒子充分地壓入，於初期階段難以確保導通。
1‧‧‧太陽電池模組
2‧‧‧太陽電池單元
3‧‧‧標記線
4‧‧‧組列
5‧‧‧矩陣
6‧‧‧片材
7‧‧‧表面蓋
8‧‧‧後罩片材
9‧‧‧金屬框架
10‧‧‧光電轉換元件
11‧‧‧匯流排電極
12‧‧‧指狀電極
13‧‧‧Al背面電極
20‧‧‧導電性接著膜
21‧‧‧剝離基材
22‧‧‧捲盤
30‧‧‧減壓貼合機
31‧‧‧上部單元
32‧‧‧下部單元
33‧‧‧密封構件
34‧‧‧可撓性片材
35‧‧‧第1室
36‧‧‧第2室
37、37a、37b、38、38a、38b‧‧‧配管
39、40‧‧‧切換閥
41‧‧‧平臺
圖1係以示意方式表示導電性接著膜之製品形態之一例的圖。
圖2係表示太陽電池模組之構成例圖。
圖3係太陽電池單元之概略剖面圖。
圖4係表示減壓貼合機之構成圖。
2‧‧‧太陽電池單元
3‧‧‧標記線
10‧‧‧光電轉換元件
11‧‧‧匯流排電極
12‧‧‧指狀電極
13‧‧‧Al背面電極
20‧‧‧導電性接著膜

Claims (7)

  1. 一種導電性接著劑，其含有丙烯酸系樹脂、自由基聚合起始劑及導電性粒子，並且硬化後之玻璃轉移溫度為150℃以上180℃以下，且tanδ峰值為0.25以上0.60以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之導電性接著劑，其硬化前之ASKER C2硬度為45以上80以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之導電性接著劑，其含有無機填料。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之導電性接著劑，其中該丙烯酸系樹脂含有含磷酸酯基之丙烯酸酯，該自由基聚合起始劑為有機過氧化物。
  5. 如申請專利範圍第3項之導電性接著劑，其中該丙烯酸系樹脂含有含磷酸酯基之丙烯酸酯，該自由基聚合起始劑為有機過氧化物。
  6. 一種太陽電池模組，其係一太陽電池單元之表面電極、及與該一太陽電池單元鄰接之另一太陽電池單元之背面電極經由導電性接著劑而與標記線電性連接，且該導電性接著劑含有丙烯酸系樹脂、自由基聚合起始劑及導電性粒子，硬化後之玻璃轉移溫度為150℃以上180℃以下，且tanδ峰值為0.25以上0.60以下。
  7. 一種太陽電池模組之製造方法，係使一太陽電池單元之表面電極、及與該一太陽電池單元鄰接之另一太陽電池單元之背面電極經由導電性接著材料由標記線電性連接， 該製造方法係將該標記線經由導電性接著劑配置於該表面電極及該背面電極上且進行熱壓，該導電性接著劑含有丙烯酸系樹脂、自由基聚合起始劑及導電性粒子，硬化後之玻璃轉移溫度為150℃以上180℃以下，且tanδ峰值為0.25以上0.60以下。
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