TW201413993A - 太陽電池模組之製造方法、太陽電池用導電性接著劑、太陽電池模組 - Google Patents

太陽電池模組之製造方法、太陽電池用導電性接著劑、太陽電池模組 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種即便於使用導電性接著劑連接電極與連接用導體之情形時，亦不會損害導通可靠性或接著強度之太陽電池模組。於形成於複數個太陽電池(2)之電極(13)、(14)彼此經由連接用導體(3)連接而成之太陽電池模組(1)之製造方法中，使導電性接著劑(20)介存於太陽電池(2)之電極(13)、(14)與連接用導體(3)之間，具有自連接用導體(3)上進行加熱按壓而使導電性接著劑(20)硬化，從而將電極(13)、(14)與連接用導體(3)連接之步驟，導電性接著劑(20)係於熱硬化性樹脂中含有焊料粉及銀粉，焊料粉於加熱按壓處理下與銀粉反應，生成高熔點焊料合金，其顯示高於焊料粉之熔融溫度之熔點。

Description

太陽電池模組之製造方法、太陽電池用導電性接著劑、太陽電池模組
本發明係關於一種太陽電池模組之製造方法、太陽電池用導電性接著劑、太陽電池模組，尤其係關於一種將形成於太陽電池之電極、與連接太陽電池間之標記線導電連接之太陽電池用導電性接著劑之改良。本申請案係基於2012年6月13日於日本提出申請之日本專利申請編號特願2012-134307而主張優先權者，藉由參照該申請案而引用於本申請案中。
習知，使用有將於受光面設置p型電極與n型電極中之一者，於與受光面為相反側之背面設置p型電極與n型電極中之另一者之太陽電池複數個連接而成之太陽電池模組。此種太陽電池模組50係如圖8所示般，將設置於太陽電池51A之受光面之正面電極52、與設置於鄰接之太陽電池51B之背面的背面電極53藉由成為內部連接線之標記線54每幾處進行焊接，藉此構成太陽電池串。
又，有p型電極與n型電極均設置於太陽電池單元之背面之所謂背接觸型之太陽電池模組。背接觸型太陽電池模組係p型電極與n型電極均設置於太陽電池單元之背面，於連接複數個太陽電池單元時，由成為內部連接線之標記線將背面彼此連接。因此，背接觸型太陽電池模組無須於成為受光面之太陽電池單元正面設置電極或標記線，可謀求受光效率之提高，並且外觀亦變得良好。又，背接觸型太陽電池模組與於太陽電池 單元之正背面設置電極之類型不同，無須遍及一太陽電池單元之正面與另一太陽電池單元之背面地引繞標記線，製造步驟亦變得容易。
圖9中表示習知之背接觸型太陽電池模組60中之太陽電池之連接構成。太陽電池61中，p型電極62及n型電極63於背面交替地並設，沿一側緣部形成與p型電極62之各一端連續之p型電極集電部64，沿另一側緣部形成有與n型電極63之各一端連續之n型電極集電部65。
p型電極集電部64及n型電極集電部65於相對向之位置設置多處與標記線66之連接點67。而且，各太陽電池61係以p型電極集電部64與n型電極集電部65鄰接之方式配置，由細線狀之標記線66將各連接點67彼此焊接。
[專利文獻1]日本特開2005-191479號公報
但是，於將該等正背面設置有電極之太陽電池連接之太陽電池模組50或背接觸型之太陽電池模組60中，當藉由焊接進行標記線54、66之連接之情形時，由於要以約260℃之高溫進行連接處理，故有可能導致太陽電池51、61翹曲。
又，為了提高太陽電池模組之輸出而必須降低標記線54、66產生之電阻值，因此必須增大標記線54、66之截面積。但是，若增大標記線之截面積，則標記線本身之剛性變高，有可能因伴隨熱膨脹之於與標記線54、66之焊接點之間產生的內部應力，而使標記線54、66之連接可靠性降低。進而，由於在焊接中使用助熔劑(flux)，故亦有可能因助熔劑之殘渣，而導致太陽電池51、61之密封樹脂之剝落或接著性變差。
又，標記線54、66之連接中亦有不使用焊料，而使用於成為接著劑之絕緣性之熱硬化性樹脂組成物中含有導電性粒子之導電性接著漿料之方法。於使用導電性接著漿料之連接中，經由導電性接著漿料於太陽電池51、61之電極上配置標記線54、66，藉由自標記線54、66之上進行熱加壓，而使導電性粒子由太陽電池51、61之電極與標記線54、66夾持，由此謀求電性導通及機械性連接。但是，於使用導電性接著漿料之連接中，為了抑制連接電阻之上升而必須增多導電性粒子之含量。因此，藉由增多導電性粒子之含量而熱硬化性樹脂相對減少，標記線54、66之接著強度有可能降低。
進而，於近年來之太陽電池中，為了降低因熱加壓產生之負荷，於連接標記線54、66之導電性接著劑中亦要求速硬化性。因此，使用藉由反應速度較快之自由基聚合而固化之導電性接著劑。但是，若反應速度較快，則在由標記線54、66與太陽電池51、61之電極夾持導電性粒子之前黏合劑樹脂便硬化，亦有可能損害電性連接可靠性。又，若欲藉由增多導電性粒子之含量來維持連接可靠性，則黏合劑樹脂相對減少，標記線54、66之接著強度有可能降低。
因此，本發明之目的在於提供一種即便於使用導電性接著劑進行連接之情形時，亦不會損害導通可靠性或接著強度之太陽電池模組之製造方法、太陽電池用導電性接著劑、太陽電池模組。
為解決上述課題，本發明之太陽電池模組之製造方法係製造將形成於複數個太陽電池之電極彼此經由連接用導體連接而成之太陽電池模組之方法，且使導電性接著劑介存於上述太陽電池之電極與上述連接用導體之間，具有將上述電極與上述連接用導體加熱按壓而使上述導電性接著劑硬化，從而將上述電極與上述連接用導體連接之步驟，上述導電性接 著劑係於熱硬化性樹脂中含有焊料粉及銀粉，上述焊料粉於上述加熱按壓處理下與上述銀粉反應，生成高熔點焊料合金，其顯示高於上述焊料粉之熔融溫度之熔點。
又，本發明之太陽電池用導電性接著劑係將形成於構成太陽電池模組之太陽電池之電極、與連接形成於複數個上述太陽電池之上述電極彼此之連接用導體加以連接者，且於熱硬化性樹脂含有焊料粉及銀粉，上述焊料粉為Sn-Bi，Sn-Bi：銀粉之質量比為2：1~1：2。
又，本發明之太陽電池模組係將形成於複數個太陽電池之電極彼此經由連接用導體連接而成者，且形成於上述太陽電池之電極與上述連接用導體係利用導電性接著劑而連接，上述導電性接著劑係於熱硬化性樹脂中含有焊料粉及銀粉，上述焊料粉於上述加熱按壓處理下與上述銀粉反應，生成高熔點焊料合金，其顯示高於上述焊料粉之熔融溫度之熔點。
根據本發明，於熱硬化性樹脂中含有焊料粉及銀粉，上述焊料粉於上述加熱按壓處理下與上述銀粉反應，生成高熔點焊料合金，其顯示高於上述焊料粉之熔融溫度之熔點。因此，於使導電性接著劑熱硬化時，在達到熱硬化處理溫度之前焊料粉便熔融，藉此可由熱硬化性樹脂中相對少量之已熔融之焊料粉形成經由銀粉連續之網狀結構(金屬之連續相)，發揮較高之導通可靠性，並且可使熱硬化性樹脂之含量相對增大，使太陽電池之電極與連接用導體之接著強度提高。
1‧‧‧太陽電池模組
2‧‧‧太陽電池
3‧‧‧連接用導體
4‧‧‧太陽電池串
5‧‧‧矩陣
6‧‧‧片材
7‧‧‧表面護罩
11‧‧‧p型電極
12‧‧‧n型電極
13‧‧‧p型電極集電部
14‧‧‧n型電極集電部
16‧‧‧絕緣基板
17‧‧‧配線
17a‧‧‧端子
18‧‧‧絕緣層
20‧‧‧導電性接著漿料
21‧‧‧導電性接著膜
23‧‧‧熱硬化性樹脂
24‧‧‧轉盤
30‧‧‧太陽電池模組
31‧‧‧太陽電池
32‧‧‧標記線
33‧‧‧正面電極
34‧‧‧背面電極
圖1係表示太陽電池模組之分解立體圖。
圖2係表示太陽電池單元之受光面側之立體圖。
圖3係表示太陽電池單元之剖面圖。
圖4係表示太陽電池單元之製造步驟之剖面圖。
圖5係表示導電性接著膜之剖面圖。
圖6係表示太陽電池模組之剖面圖。
圖7係用以說明實施例之立體圖。
圖8係表示習知之太陽電池模組之剖面圖。
圖9係表示習知之太陽電池模組之俯視圖。
以下，一面參照圖式，一面對應用本發明之太陽電池模組之製造方法、太陽電池用導電性接著劑、太陽電池模組詳細地進行說明。再者，當然，本發明並不僅限定於以下實施形態，可於不脫離本發明之主旨之範圍內進行各種變更。又，圖式為模式性者，有各尺寸之比率等與現實者不同之情形。具體之尺寸等應參考以下之說明進行判斷。又，當然，圖式相互間亦包含相互之尺寸之關係或比率不同之部分。
[太陽電池模組]
關於應用本發明之太陽電池模組1，以p型電極與n型電極均設置於太陽電池之背面之所謂背接觸型之太陽電池模組為例進行說明。
[太陽電池]
如圖1所示，太陽電池模組1具備矩陣5，該矩陣5具有複數個太陽電池單元2藉由成為內部連接線之連接用導體3而串列連接之太陽電池串4，且將該太陽電池串4複數個排列而成。而且，太陽電池模組1係藉由將該矩陣5與密封接著劑之片材6及設置於受光面側之表面護罩7一併總括地層疊而密封，最後，藉由在周圍安裝鋁等之金屬框架9而形成。
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。又，作為表面護罩7，例如可使用玻璃或透光性塑膠等透光 性之材料。
[太陽電池]
太陽電池2可使用單晶型矽型、多晶矽型、非晶矽型等之矽光電轉換元件、或薄膜型、化合物型、色素增感型等之光電轉換元件等作為光電轉換元件。其中，太陽電池2可較佳地使用發電效率優異之單晶型矽型之光電轉換元件。
[pn電極]
如圖2及圖3所示，太陽電池2於成為受光面之正面2a未形成電極，於與受光面為相反側之背面2b形成有極性不同之p型電極11及n型電極12。
太陽電池2中，線狀之p型電極11及n型電極12於背面2b交替地並設，且沿一側緣部設置與複數個p型電極11之各一端連接之p型電極集電部13，沿另一側緣部設置有與複數個n型電極12之各一端連接之n型電極集電部14。p型電極集電部13及n型電極集電部14沿太陽電池2之相對向之一側緣部及另一側緣部設置，且具有特定之寬度。藉此，太陽電池2係將p型電極11及p型電極集電部13、n型電極12及n型電極集電部14分別形成為梳狀，且分別相互錯開地進入至梳痕之間。
該等p型電極11、n型電極12、p型電極集電部13及n型電極集電部14例如係藉由在太陽電池2之背面2b將Ag漿料等導電性漿料以特定圖案塗佈、焙燒而形成。
而且，太陽電池2係藉由下述之連接用導體3而將p型電極集電部13與鄰接之太陽電池2之n型電極集電部14電性連接，藉此構成串列連接之太陽電池串4。連接用導體3與p型電極集電部13及n型電極集電部14之連接係藉由下述之導電性接著漿料20而進行。
[連接用導體]
接著，對連接太陽電池2彼此之連接用導體3進行說明。如圖3所示，連接用導體3係於絕緣基板16上形成配線17，且具有例如用以將複數個太陽電池2串列連接之端子17a。作為絕緣基板16，可使用PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二酯)、聚醯亞胺等高分子樹脂基板、使絕緣樹脂含浸於玻璃纖維而成之複合材料等。又，作為配線17、端子17a，可使用銅、鋁、鐵-鎳合金等。
再者，連接用導體3之配線17上係由絕緣層18被覆。絕緣層18由絕緣材料所構成，防止因自例如EVA片材釋出之乙酸氣體所致之腐蝕。作為絕緣材料，例如可列舉環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺酯樹脂等，既可單獨使用該等樹脂，亦可併用2種以上。又，該等樹脂中亦可含有矽土、雲母、氧化鋁、硫酸鋇等無機粉末。
連接用導體3係將端子17a經由下述之導電性接著漿料20等導電性接著劑分別配置於設置於一太陽電池2A之背面2b之p型電極集電部13、及設置於與該一太陽電池2A鄰接之另一太陽電池2B之背面2b之n型電極集電部14。繼而，連接用導體3藉由利用加熱按壓頭或減壓貼合機進行熱加壓，而使導電性接著漿料20硬化。藉此，複數個太陽電池2相互連接。
[導電性接著劑]
接著，對連接太陽電池2之p型電極集電部13、n型電極集電部14、與連接用導體3之導電性接著劑進行說明。導電性接著劑可使用於例如成為接著劑之熱硬化性樹脂組成物中含有焊料粉及銀粉之導電性接著漿料20。
作為構成熱硬化性樹脂之硬化成分，可使用藉由與硬化劑進行熱硬化處理而具有接著作用之環氧樹脂、酚樹脂、胺酯樹脂等，其中，為了助熔劑成分之不活性化，較佳為使用環氧樹脂。作為此種環氧樹脂， 可例示雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂等環氧丙醚型環氧樹脂。此外，可應用脂環式環氧樹脂或含雜環之環氧樹脂等通常已知者。
再者，於反應速度相對較快之脂環式環氧樹脂之情形時，伴隨其之使用而熱硬化性樹脂之硬化速度加快，故較佳為更迅速地進行藉由已熔融之焊料粉之網狀結構(金屬之連續相)形成。於此情形時，只要使用更低熔點之焊料粉即可。
又，作為硬化劑，使用與硬化成分對應之硬化劑。於硬化成分為環氧樹脂之情形時，於熱硬化時不會產生氣體、與環氧樹脂混合時可實現較長之適用期、且可實現所獲得之硬化物之電性特性、化學特性及機械特性間之良好之平衡之方面而言，較佳為使用酸酐作為硬化劑。
又，若使用具有助熔劑活性者作為硬化劑，則於熱硬化時，可使相對於銀粉之已熔融之焊料之潤濕性提高，可由導電性接著劑之熱硬化物中相對少量之已熔融之焊料粉形成經由銀粉連續之網狀結構(金屬之連續相)。因此，可發揮較高之導通可靠性，且可使熱硬化性樹脂之含量相對增大，使太陽電池之電極與連接用導體之接著強度提高。
作為使硬化劑表現助熔劑活性之方法，可列舉藉由公知之方法於硬化劑導入羧基、磺醯基、磷酸基等質子酸基。其中，自與環氧樹脂之反應性之方面而言，較佳為應用羧基。
因此，作為硬化成分為環氧樹脂之情形時之較佳之硬化劑，可列舉存在游離之羧基之三羧酸之單酸酐，較佳可列舉環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酸酐。
熱硬化性樹脂中之硬化成分與硬化劑之含有比例根據硬化成分或硬化劑之種類而不同，但於硬化成分為環氧樹脂，且硬化劑為三羧酸之單酸酐之情形時，即便環氧樹脂之含量相對過多或過少均成為硬化不 充分，故以莫耳當量基準之當量比([環氧樹脂]/[硬化劑])計較佳為1：0.5~1：1.5、更佳為1：0.8~1：1.2。
於熱硬化性樹脂，除上述硬化成分及硬化劑以外，可於不損害發明之效果之範圍內添加調配於公知之熱硬化性接著劑之各種添加劑、例如顏料、紫外線吸收劑、硬化促進劑、矽烷偶合劑。
熱硬化性樹脂可藉由將硬化成分或硬化劑、及其他添加劑利用通常方法均勻地混合而進行調整。
於上述熱硬化性樹脂含有焊料粉及銀粉。銀粉之電阻較小但熔點較高，藉由熱硬化性樹脂之通常之熱硬化處理時之加熱不會熔融，故為了僅使用銀粉作為導電性粒子來實現效率較佳之導電性，而必須使未熔融之銀粉彼此接觸。為此，於熱硬化性樹脂調配大量銀粉，但若調配大量銀粉，則熱硬化性樹脂之含量相對減少而可能導致接著力降低。因此，於本發明中，作為調配於熱硬化性樹脂之金屬填料之總量之一部分，使用顯示熱硬化溫度附近之熔融溫度之焊料粉，由已熔融之焊料粉於銀粉間進行網狀結構化(金屬之連續相化)。
作為用於此種目的之焊料粉，具體而言，使用顯示熔融溫度低於熱硬化性樹脂之熱硬化處理溫度，且於熱硬化性樹脂之熱硬化處理條件下與銀粉反應，生成高熔點焊料合金，其顯示高於該焊料粉之熔融溫度之熔點。藉此可使熱硬化性樹脂之硬化物之耐熱性提高。
作為此種焊料粉，可較佳地列舉Sn-Bi系焊料粉、Sn-In系焊料粉、Sn-Zn系焊料粉，其中，自低溫熔融性之觀點而言，可更佳地列舉Sn-Bi系焊料粉、Sn-In系焊料粉。作為Sn-Bi系焊料粉之具體例，可列舉Sn-58Bi共晶系焊料粉(熔點139℃)，作為Sn-In系焊料粉之具體例，可列舉Sn-52In系焊料粉(熔點117℃)，作為Sn-Zn系焊料粉之具體例，可列舉Sn-9Zn系焊料粉(熔點199℃)。
作為銀粉及焊料粉之粒子形狀，可列舉球狀、扁平狀、粒狀、針狀等形狀。
銀粉與焊料粉之質量比係若前者過多，則有網狀結構(金屬之連續相)變少之傾向，若前者過少，則有高熔點焊料之生成量變少之傾向，故以質量比計較佳為1：2~2：1，更佳為1：1.5~1.5：1。
導電性接著漿料20係藉由將以上說明之金屬填料與熱硬化性樹脂利用通常方法均勻地混合而調整者，亦可視需要添加有機溶劑。此處，金屬填料之熱硬化性樹脂中之含量(由以下式(1)定義之質量基準之金屬填料填充率)若過低，則有難以形成網狀結構(金屬之連續相)之傾向，若過高則有熱硬化性樹脂之接著力降低之傾向，故較佳為75~95%，更佳為80~90%。
金屬填料填充率(%)={金屬填料/(金屬填料+硬化成分+硬化劑)}×100 (1)
[製造步驟]
接著，參照圖4對太陽電池模組1之製造步驟進行說明。本發明之一實施形態之太陽電池模組1之製造方法係配置形成有與形成於太陽電池2之背面2b之電極集電部13、14導通連接之端子17a之絕緣基板16，且於該端子17a上塗佈導電性接著漿料20。繼而，於絕緣基板16上載置密封接著材之片材6a，於其上積層太陽電池2。
此時，太陽電池2進行形成於背面2b之p型電極集電部13及n型電極集電部14、與連接用導體3之端子17a之位置對準。藉此，連接用導體3係跨及2個太陽電池2間鄰接之p型電極集電部13及n型電極集電部14而配置。
再者，塗佈於p型電極集電部13上之導電性接著漿料20不會觸碰到附近之n型電極12，又，塗佈於n型電極集電部14上之導電性接 著漿料20不會觸碰到附近之p型電極11。同樣地，配置於p型電極集電部13上之連接用導體3之一端子17a不會觸碰到附近之n型電極12，又，配置於n型電極集電部14上之連接用導體3之另一端子17a不會觸碰到附近之p型電極11。
繼而，於太陽電池2之受光面上載置密封接著材之片材6b，於其上載置表面護罩7。然後，將該積層體自表面護罩7之上面以層疊裝置(減壓貼合機)使其層疊壓接一面藉由加熱器進行加熱。藉此，該積層體中，密封材片材6a、6b流動，太陽電池2之電極集電部13、14與端子17a經由導電性接著漿料20電性、機械地連接，並且藉由密封材片材6a、6b之硬化而被層疊密封。
藉由該熱加壓步驟，導電性接著漿料20藉由減壓貼合機以特定之溫度(例如150~180℃)、特定之壓力(例如0.5~2.0MPa)進行特定時間熱加壓。此時，導電性接著漿料20中，在達到熱硬化處理溫度之前焊料粉便熔融，藉此由熱硬化性樹脂中相對少量之已熔融之焊料粉形成經由銀粉連續之網狀結構(金屬之連續相)。又，導電性接著漿料20中，熱硬化性樹脂自連接用導體3與p型電極集電部13及n型電極集電部14之間流出並且夾持銀粉或上述網狀結構(金屬之連續相)，於該狀態下熱硬化性樹脂硬化。藉此，經由導電性接著漿料20，連接用導體3與p型電極集電部13及n型電極集電部14導通連接，相鄰接之太陽電池2串列連接。最後，在周圍安裝鋁等之金屬框架9，從而完成太陽電池模組1。
[效果]
根據太陽電池模組1之製造方法，於熱硬化性樹脂所含有之焊料粉顯示熔融溫度低於熱硬化性樹脂之熱硬化處理溫度，且於熱硬化性樹脂之熱硬化處理條件下與銀粉反應，生成高熔點焊料合金，其顯示高於該焊料粉之熔融溫度之熔點。藉此，可於熱硬化性樹脂硬化之前，於硬化溫度以下 由熱硬化性樹脂中相對少量之已熔融之焊料粉形成經由銀粉連續之高熔點焊料合金之網狀結構(金屬之連續相)，使連接用導體3之端子17a與太陽電池2之各電極集電部13、14之間導通，其後使熱硬化性樹脂熱硬化。因此，太陽電池模組1可發揮高導通可靠性，並且使熱硬化性樹脂之含量相對增大，使太陽電池之電極與連接用導體之接著強度提高。
又，導電性接著漿料20中由於銀粉具有高之熱導性，故熱硬化性樹脂整體具備較高之熱導性。因此，導電性接著漿料20於熱加壓步驟中具有速硬化性，加熱時間成為短時間而抑制對太陽電池2之熱衝擊，又，可縮短工站時間(tact time)。進而，於使用導電性接著漿料20製造而成之太陽電池模組1中，已熔融之焊料粉於熱硬化處理下與銀粉反應，生成高熔點焊料合金，其顯示高於該焊料粉之熔融溫度之熔點，故導電性接著劑層之耐熱性提昇，可使機械性之連接可靠性提高。
[導電性接著膜]
再者，導電性接著劑除導電性接著漿料20以外，亦可製成如圖5所示般，藉由使熱硬化性樹脂含有膜形成樹脂而形成為膜狀之導電性接著膜21。膜形成樹脂相當於平均分子量為10000以上之高分子量樹脂，自膜形成性之觀點而言，較佳為10000~80000左右之平均分子量。作為膜形成樹脂，可使用環氧樹脂、改質環氧樹脂、胺酯樹脂、苯氧基樹脂等各種樹脂，其中，自膜形成狀態、連接可靠性等觀點而言，可較佳地使用苯氧基樹脂。
導電性接著膜21係藉由如下操作而形成，即，將混合上述金屬填料與熱硬化性樹脂並且適當地添加有機溶劑之樹脂組成物塗佈於基底膜22上，藉由使溶劑揮發而積層熱硬化性樹脂層23。作為基底膜22，無特別限制，可使用PET(Poly Ethylene Terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)、OPP(Oriented Polypropylene，定向聚丙烯)、PMP(Poly-4-methlpentene-1，聚-4-甲基戊烯-1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene，聚四氟乙烯)等。作為溶劑， 可使用甲苯、乙酸乙酯等、或其等之混合溶劑。
又，導電性接著膜21形成為膠帶狀且被捲繞於轉盤24而保管，於實際使用時，自轉盤24拉出，並切割為與形成於連接用導體3之端子17a大致同等之特定長度。其後，導電性接著膜21係將熱硬化性樹脂層23暫貼於端子17a上，於剝離基底膜22後，配置太陽電池2之p型電極集電部13及n型電極集電部14。太陽電池2中，鄰接之p型電極集電部13及n型電極集電部14係跨及形成於連接用導體3之端子17a間而配置，藉此形成複數個太陽電池2藉由連接用導體3連接而成之太陽電池串4。其後，藉由與上述步驟相同之步驟形成太陽電池模組1。
再者，導電性接著膜22並不限定於形成為長條狀之轉盤形狀，亦可為對應於端子17a之短條形狀。
[正背面連接型之情形]
又，上述中以所謂之背接觸型之太陽電池模組1為例進行了說明，但本發明亦可適用於如圖6所示般，將於受光面31a設置有由p型電極與n型電極中之一者所構成之正面電極33，於與受光面31a相反側之背面31b設置有由p型電極與n型電極中之另一者所構成之背面電極34之太陽電池31經由成為連接用導體之標記線32複數個連接而成之太陽電池模組1。
標記線32例如係藉由使用厚度為50~300μm之帶狀銅箔，且視需要實施鍍金、鍍銀、鍍錫、鍍焊料等而形成。又，標記線32係經由導電性接著劑將一端側配置於一太陽電池31之正面電極33上，將另一端側配置於與一太陽電池31鄰接之另一太陽電池之背面電極34上。
於此情形時，作為使形成於太陽電池31之正面電極33及背面電極34與標記線32導通連接之導電性接著劑，亦使用上述導電性接著漿料20、或導電性接著膜21。導電性接著漿料20或導電性接著膜21被供給至形成於太陽電池31之受光面31a及背面31b之正面電極33及背面電極34 與標記線32之間，且自標記線32上藉由未圖示之加熱按壓頭以特定溫度、特定壓力進行特定時間加熱按壓而使其熱硬化。
於該熱加壓步驟中，導電性接著劑係可於熱硬化性樹脂硬化之前，由熱硬化性樹脂中相對少量之已熔融之焊料粉形成經由銀粉連續之網狀結構(金屬之連續相)，於由標記線32與太陽電池31之正面電極33及背面電極34夾持該網狀結構之後使熱硬化性樹脂熱硬化。因此，太陽電池模組1發揮較高之導通可靠性，並且可使熱硬化性樹脂之含量相對增大，使太陽電池31之電極33、34與成為連接用導體之標記線32之接著強度提高。
再者，於此情形時，導電性接著膜21亦可代替基底膜22，或者於與基底膜22相反側設置標記線32。
[實施例]
接著，對本發明之實施例進行說明。本實施例中，作為實施例及比較例，使用代替於熱硬化性樹脂所含有之金屬填料之複數個導電性接著漿料，形成連接形成於玻璃基板上之Ag電極與形成於軟性基板(FPC)之連接端子之連接構造體樣品，測定Ag電極-連接端子間之導通電阻。
如圖7所示，於玻璃基板40，遍及整個表面地形成Ag固體電極41，於該Ag電極41上，將實施例及比較例之導電性接著漿料42印刷為厚度200μm、直徑5mm之圓形。於其上，重疊預先將連接部分挖空成直徑10mm之圓形之EVA片材。FPC43係藉由形成與導電性接著劑之形狀為相同形狀之連接端子44，將該連接端子44自EVA片材之開口部對準重疊於相面對之導電性接著漿料42，並以減壓貼合機進行壓接而製作連接構造體樣品。
熱壓接之條件為160℃(導電性接著漿料之溫度)、0.1MPa、20分鐘。又，連接構造體樣品之Ag電極-連接端子間之導通電阻係使用數 位萬用表，於連接初期與TCT(Temperature Cycle Test(溫度循環試驗)：-40℃、30min125℃、30min；200個循環)後進行測定。而且，將相對於連接初期之電阻值之電阻值之上升率未達15%之情形設為○，將15%以上且未達30%設為△，將30%以上之情形設為×。
構成導電性接著漿料之熱硬化性樹脂係藉由混合雙酚F型環氧樹脂(三菱化學股份有限公司製造：JER806)100質量份作為硬化成分、及環己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酸酐(三菱氣體化學股份有限公司製造：H-TMAn/H-TMAn-S)80質量份作為硬化劑而獲得。
於實施例1中，相對於上述熱硬化性樹脂100質量份，混合平均粒徑20μm之Sn-58Bi焊料粉(三井金屬礦業股份有限公司製造：Sn-Bi焊料粉)470質量份、及銀粉(福田金屬箔粉工業股份有限公司製造：AgC-224)230質量份(Sn-Bi：銀粉≒2：1)作為金屬填料。
於實施例2中，相對於上述熱硬化性樹脂100質量份，混合平均粒徑20μm之Sn-58Bi焊料粉(三井金屬礦業股份有限公司製造：Sn-Bi焊料粉)420質量份、及銀粉(福田金屬箔粉工業股份有限公司製造：AgC-224)280質量份(Sn-Bi：銀粉=1.5：1)作為金屬填料。
於實施例3中，相對於上述熱硬化性樹脂100質量份，混合平均粒徑20μm之Sn-58Bi焊料粉(三井金屬礦業股份有限公司製造：Sn-Bi焊料粉)350質量份、及銀粉(福田金屬箔粉工業股份有限公司製造：AgC-224)350質量份(Sn-Bi：銀粉=1：1)作為金屬填料。
於實施例4中，相對於上述熱硬化性樹脂100質量份，混合平均粒徑20μm之Sn-58Bi焊料粉(三井金屬礦業股份有限公司製造：Sn-Bi焊料粉)450質量份、及銀粉(福田金屬箔粉工業股份有限公司製造：AgC-224)450質量份(Sn-Bi：銀粉=1：1)作為金屬填料。
於實施例5中，相對於上述熱硬化性樹脂100質量份，混合 平均粒徑20μm之Sn-58Bi焊料粉(三井金屬礦業股份有限公司製造：Sn-Bi焊料粉)280質量份、及銀粉(福田金屬箔粉工業股份有限公司製造：AgC-224)420質量份(Sn-Bi：銀粉=1：1.5)作為金屬填料。
於實施例6中，相對於上述熱硬化性樹脂100質量份，混合平均粒徑20μm之Sn-58Bi焊料粉(三井金屬礦業股份有限公司製造：Sn-Bi焊料粉)230質量份、及銀粉(福田金屬箔粉工業股份有限公司製造：AgC-224)470質量份(Sn-Bi：銀粉≒1：2)作為金屬填料。
於比較例1中，相對於上述熱硬化性樹脂100質量份，混合銀粉(福田金屬箔粉工業股份有限公司製造：AgC-224)700質量份(Sn-Bi：銀粉=0：1)作為金屬填料。
於比較例2中，相對於上述熱硬化性樹脂100質量份，混合平均粒徑20μm之Sn-58Bi焊料粉(三井金屬礦業股份有限公司製造：Sn-Bi焊料粉)700質量份(Sn-Bi：銀粉=1：0)作為金屬填料。
如表1所示，於在熱硬化性樹脂含有焊料粉與銀粉作為金屬填料之實施例1~6中，TCT後之電阻值之上升率未達30%。其原因在於，在熱硬化性樹脂硬化之前，由熱硬化性樹脂中已熔融之焊料粉形成經由銀粉而連續之網狀結構(金屬之連續相)，使玻璃基板40之Ag固體電極41與FPC43之連接端子44之間導通，於該狀態使熱硬化性樹脂熱硬化。藉此，可知於實施例1~6中，玻璃基板40之Ag固體電極41與FPC43之連接端 子44牢固地連接，於TCT後亦發揮良好之導通性。
另一方面，於僅含有焊料粉或銀粉之一者作為金屬填料之比較例1及比較例2中，初期導通電阻較高，於TCT後，玻璃基板40之Ag固體電極41與FPC43之連接端子44之間成為開路而無法測定電阻值。
若將實施例1與其他實施例進行對比，則於實施例1中，Ag粉相對較少，故高熔點焊料合金之生成量為相對少量，於TCT後電阻值稍微上升。藉此，可知銀粉與焊料粉之質量比為1：2~2：1，更佳為1：1.5~1.5：1。
1‧‧‧太陽電池模組
2‧‧‧太陽電池
2b‧‧‧背面
3‧‧‧連接用導體
6‧‧‧片材
7‧‧‧表面護罩
13‧‧‧p型電極集電部
14‧‧‧n型電極集電部
16‧‧‧絕緣基板
17‧‧‧配線
17a‧‧‧端子
18‧‧‧絕緣層
20‧‧‧導電性接著漿料

Claims (7)

  1. 一種太陽電池模組之製造方法，該太陽電池模組係形成於複數個太陽電池之電極彼此經由連接用導體連接而成，且使導電性接著劑介存於上述太陽電池之電極與上述連接用導體之間，具有將上述電極與上述連接用導體加熱按壓而使上述導電性接著劑硬化，從而將上述電極與上述連接用導體連接之步驟，上述導電性接著劑係於熱硬化性樹脂中含有焊料粉及銀粉，上述焊料粉於上述加熱按壓處理下與上述銀粉反應，生成高熔點焊料合金，其顯示高於上述焊料粉之熔融溫度之熔點。
  2. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組之製造方法，其中上述焊料粉為Sn-Bi、Sn-In或Sn-Zn。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之太陽電池模組之製造方法，其中上述導電性接著劑含有具有助熔劑活性之酸酐系硬化劑。
  4. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組之製造方法，其中上述焊料粉為Sn-Bi，Sn-Bi：銀粉之質量比為2：1~1：2。
  5. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組之製造方法，其中上述連接用導體為FPC基板，上述太陽電池為背接觸型。
  6. 一種太陽電池用導電性接著劑，其係將形成於構成太陽電池模組之太陽電池之電極、與連接形成於複數個上述太陽電池之上述電極彼此之連接用導體加以連接者；且於熱硬化性樹脂含有焊料粉及銀粉，上述焊料粉為Sn-Bi，Sn-Bi：銀粉之質量比為2：1~1：2。
  7. 一種太陽電池模組，其係形成於複數個太陽電池之電極彼此經由連接用導體連接而成者，且形成於上述太陽電池之電極、與上述連接用導體係由導電性接著劑而連接，上述導電性接著劑係於熱硬化性樹脂中含有焊料粉及銀粉，上述焊料粉於上述加熱按壓處理下與上述銀粉反應，生成高熔點焊料合金，其顯示高於上述焊料粉之熔融溫度之熔點。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102361177B1 (ko) * 2017-03-07 2022-02-11 엘지전자 주식회사 태양전지 모듈 및 그 제조 방법
CN109659402A (zh) * 2019-01-24 2019-04-19 常州时创能源科技有限公司 太阳能电池片的串连工艺
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Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2716641B2 (ja) * 1992-12-28 1998-02-18 キヤノン株式会社 光起電力素子の集電電極及びその製造方法
US5428249A (en) * 1992-07-15 1995-06-27 Canon Kabushiki Kaisha Photovoltaic device with improved collector electrode
JP2000309773A (ja) * 1998-11-30 2000-11-07 Nippon Handa Kk 導電性接着剤およびそれを使用した接着方法
JP2003347564A (ja) * 2002-05-28 2003-12-05 Kyocera Corp 光電変換装置
JP2007103473A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池装置および太陽電池モジュール
KR20100009249A (ko) * 2008-07-18 2010-01-27 삼성전자주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
WO2010103998A1 (ja) * 2009-03-11 2010-09-16 信越化学工業株式会社 太陽電池セル電極の接続用シート、太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュール
US8691620B2 (en) * 2009-05-26 2014-04-08 Lg Chem, Ltd. Method for preparation of front electrode for solar cell of high efficiency
JP4678698B2 (ja) * 2009-09-15 2011-04-27 シャープ株式会社 太陽電池モジュールおよびその製造方法
EP2431438B1 (en) * 2010-09-20 2012-11-28 Henkel AG & Co. KGaA Electrically conductive adhesives
CN102509747A (zh) * 2011-11-08 2012-06-20 江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司 一种太阳能电池片的连接方法及带有导电粘合剂的汇流带

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