TWI391955B - A conductor connecting member and a manufacturing method thereof, a connecting structure and a solar cell module - Google Patents

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TWI391955B TW097137272A TW97137272A TWI391955B TW I391955 B TWI391955 B TW I391955B TW 097137272 A TW097137272 A TW 097137272A TW 97137272 A TW97137272 A TW 97137272A TW I391955 B TWI391955 B TW I391955B
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Description

導電體接續用構件及其製造方法、接續構造與太陽能電池模組
本發明關於導電體接續用構件及其製造方法、接續構造與太陽能電池,尤其關於適合於連接具有電極的太陽能電池單元彼此之導電體接續用構件及其製造方法,使用上述導電體接續用構件的接續構造,以及太陽能電池。本發明的導電體接續用構件,除了上述,亦可廣泛適用於電連接電磁波屏蔽或短路模式用途等之2點間分離的電極。
太陽能電池模組係具有透過配線構件以電連接複數的太陽能電池單元之表面電極而串聯及/或並聯地連接的構造。而且,於電極與配線構件的連接,向來使用焊料(例如參照專利文獻1)。焊料由於導通性、固著強度等的接續可靠性優異,廉價且具有通用性,而被廣泛使用。
另一方面,從環境保護的觀點等來看,檢討不使用焊料的配線之接續方法。例如,下述專利文獻2及3中揭示使用糊狀或薄膜狀的導電性黏著劑的接續方法。
專利文獻1:特開2004-204256號公報
專利文獻2:特開2000-286436號公報
專利文獻3:特開2005-101519號公報
然而,於上述專利文獻1記載的用焊料之接續方法中,由於焊料的熔融溫度通常為230~260℃左右,伴隨接續的高溫或焊料的體積收縮,會對太陽能電池單元的半導體構造有不利影響,所製作的太陽能電池模組容易發生特性劣化。再者,由於最近半導體基板的薄型化,單元的破裂或翹曲係變得更容易發生。又,焊料的接續,由於難以控制電極及配線構件間的距離,故難以充分得到封裝時的尺寸精度。若不能得到充分的尺寸精度,則在封裝時,製品的良率會隨著降低。
另一方面,茲認為如專利文獻2及3記載的使用導電性黏著劑來進行電極與配線的連接之手法,與用焊料的情況相比,由於可在低溫黏著,故可抑制高溫加熱對太陽能電池單元的不利影響。然而,要藉由此手法來製作太陽能電池模組,對於所有的電極皆必須重複首先藉由在太陽能電池單元的電極上塗佈或層合糊狀或薄膜狀的導電性黏著劑以形成黏著劑層,其次在所形成黏著劑層上將配線構件定位後進行黏著的步驟。因此,接續步驟係繁雜而有太陽能電池模組的生產性降低之問題。又,專利文獻2及3記載的方法係不考慮被附體的表面狀態之影響,而有得不到充分的接續可靠性(尤其高溫高濕下的接續可靠性)之情況。
本發明鑒於上述情事而完成者,目的為提供在電連接互相分離的導電體彼此時,可謀求接續步驟的簡單化,同時可得到優異的接續可靠性之導電體接續用構件及其製造 方法。又,本發明之目的為提供可使優異的生產性與高的接續可靠性並存的接續構造及太陽能電池模組。
為了達成上述目的,本發明提供一種導電體接續用構件,其係於金屬箔的至少一側的面上形成黏著劑層所成之導電體接續用構件,金屬箔係於黏著劑層所形成之面上,具有與金屬箔一體化之實質上高度相等的複數之突起,黏著劑層係埋藏突起,且與金屬箔相反側的表面係實質上平滑地形成。
本發明的導電體接續用構件係以金屬箔代替配線金屬線,藉由黏著劑層將金屬箔連接固定在作為被附體之導電體上者,此等金屬箔與黏著劑層係一體化。藉由使用該導電體接續用構件,例如可極有效率地僅以1步驟進行太陽能電池單元的電極與作為配線金屬線的金屬箔之連接。
本發明的導電體接續用構件,例如使用作為焊料的代替物,可減低對太陽能電池單元的熱傷害,同時可以優異的接續可靠性來電連接太陽能電池單元彼此。即,本發明的導電體接續用構件,由於藉由黏著劑層來連接金屬箔與導電體,接續溫度係可為200℃以下的低溫化,因此不易發生基板的翹曲,由於黏著劑層的厚度亦為以膠帶狀由一定厚度形成,故容易控制。
再者,本發明的導電體接續用構件係在金屬箔表面上具有實質上高度相等的複數之突起,而且黏著劑層由於埋 藏突起,與金屬箔相反側的表面係實質上平滑地形成,故消除黏著劑的填充不足,在對導電體的連接時不易捲入氣泡而容易連接,可成為低電阻的接續,得到優異的接續可靠性。又,於接續時發生從接續部分擠出多餘的黏著劑時,藉由黏著強度的提高效果或作為保護層的機能,可得到耐濕性的提高效果,提高接續可靠性。另外,亦可考慮作為被附體的導電體之表面狀態而設定黏著劑層的厚度,由於接續步驟亦如上述地僅為1步驟,故極有效率的接續係成為可能。又,本發明的導電體接續用構件,由於形成有金屬箔的突起之面係被黏著劑層所被覆,故不易發生金屬箔的腐蝕,可得到安定的導電性。
本發明的導電體接續用構件較佳為自上述突起的頂部到上述黏著劑層的表面為止距離為20μm以下,藉由加熱加壓而與導電體連接時,前述金屬箔與前述導電體之間係可導電。
又,於本發明的導電體接續用構件中,較佳為上述突起係具有頂部之橫斷面積較基部之橫斷面積更小的形狀,且以鄰接之突起頂部之中心點的間隔L為0.1~5mm之範圍內之方式規則地排列,而上述突起之高度H小於上述中心點間隔L。由於上述突起係具有頂部之橫斷面積較基部之橫斷面積更小的形狀,在接續時可容易得到導電體接續用構件與導電體的接觸,可更確實地實現低電阻的接續。又,由於以鄰接的突起頂部之中心點間隔L為0.1~5mm之範圍內之方式規則地排列,突起的形成係容易,而且在 連接於小面積的導電體時亦容易對應,於接續時在金屬箔與導電體之間可得到安定且良好的導通。
另外,於本發明的導電體接續用構件中,上述金屬箔較佳為含有選自Cu、Ag、Au、Fe、Ni、Pb、Zn、Co、Ti、Mg、Sn及Al所成之群的至少1種金屬者。藉此,於接續時在金屬箔與導電體之間可得到更良好的導通。
還有,於本發明的導電體接續用構件中,上述黏著劑層較佳為由含有潛在性硬化劑之熱硬化性黏著劑組成物所成之層。藉此,黏著劑層的低溫短時間硬化與保存安定性之並存係成為可能,可提高接續作業性,同時可得到分子構造上優異的黏著性。
再者,於本發明的導電體接續用構件中,較佳為上述黏著劑層係由含有導電粒子之黏著劑組成物所成之層,上述導電粒子的平均粒徑係上述金屬箔的上述突起之高度以下。藉此,可高水準地使金屬箔與導電體之間的黏著性及導電性並存。
本發明尚提供一種導電體接續用構件之製造方法,其係上述本發明的導電體接續用構件之製造方法,其包含:於上述金屬箔之至少一側的面上形成上述突起後,於上述金屬箔之形成有上述突起的面上層合黏著劑薄膜而形成上述黏著劑層之步驟。
本發明還提供一種導電體接續用構件之製造方法,其係上述本發明的導電體接續用構件之製造方法,其包含:於上述金屬箔之至少一側的面上形成上述突起後,於上述 金屬箔之形成有上述突起的面上流延含有黏著劑與溶劑的黏著劑層形成用溶液,藉由加熱去除前述溶劑後形成上述黏著劑層之步驟。
本發明更提供一種導電體接續用構件之製造方法,其係上述本發明的導電體接續用構件之製造方法,其包含:形成由第1黏著劑層及第2黏著劑層所成之黏著劑層之步驟,其中上述第1黏著劑層,係於上述金屬箔之至少一側的面上形成上述突起後,於上述金屬箔之形成有上述突起的面上,藉由層合黏著劑薄膜、或流延含有黏著劑與溶劑之黏著劑層形成用溶液並藉由加熱去除上述溶劑而形成,上述第2黏著劑層,係於該第1黏著劑層上,藉由層合黏著劑薄膜、或流延含有黏著劑與溶劑之黏著劑層形成用溶液並藉由加熱去除上述溶劑而形成。
若依照此等導電體接續用構件的製造方法,則上述本發明的導電體接續用構件之有效率的製造係成為可能。
本發明亦提供一種接續構造,其係使上述本發明的導電體接續用構件與導電體,透過上述黏著劑層使上述導電體接續用構件中的上述金屬箔之形成有上述突起的面與上述導電體以對向之方式配置,並藉由將此等加熱加壓而得到上述金屬箔與上述導電體的電連接,同時施予黏著。
若依照本發明的接續構造,則由於藉由本發明的導電體接續用構件將當作配線構件的金屬箔電連接於導電體,故接續步驟可簡單化而且可得到優異的接續可靠性。若採用如此的本發明之接續構造於需要配線接續的電氣.電子 零件(尤其太陽能電池模組),則可實現零件的生產性之提高及接續可靠性之提高。
於本發明的接續構造中,較佳為上述導電體之與上述金屬箔接續的面具有表面粗糙度,上述導電體之表面粗糙部位的突起係與上述金屬箔之上述突起接觸。藉此,可增加金屬箔與導電體的接觸點,得到更低電阻且接續可靠性更高的接續構造。
又,於本發明的接續構造中,較佳為上述黏著劑層係含有導電粒子,而上述導電體與前述金屬箔係透過上述導電粒子予以電連接。藉此,可增加金屬箔與導電體的接觸點,得到更低電阻且接續可靠性更高的接續構造。
本發明更提供一種太陽能電池模組,其係具備具有表面電極之複數的太陽能電池單元之太陽能電池模組,其特徵為上述太陽能電池單元之彼此係透過於上述表面電極以黏著構件所黏著之金屬箔而予以電連接,而上述金屬箔,係藉由上述本發明之導電體接續用構件而設置,且上述金屬箔之與上述表面電極相接的面係形成有上述突起的面。
若依照本發明的太陽能電池模組,藉由透過本發明的導電體接續用構件所設置的金屬箔而連接太陽能電池單元彼此,則製造容易且可得到優異的接續可靠性。因此,若依照本發明的太陽能電池模組,可使優異的生產性與高的接續可靠性並存。
於本發明的太陽能電池模組中,較佳為上述黏著構件係含有導電粒子,而上述表面電極與上述金屬箔係透過上 述導電粒子而予以電連接。藉此,可增加金屬箔與表面電極的接觸點,得到更低電阻且接續可靠性更高的太陽能電池模組。
又,於本發明的太陽能電池模組中,較佳為上述表面電極之與上述金屬箔接續的面係具有表面粗糙度,上述表面電極之表面粗糙部位的突起係與上述金屬箔的前述突起接觸而形成電連接部位,上述金屬箔中的上述電連接部位以外的部分實質上係以上述黏著構件所被覆。藉此,可增加金屬箔與表面電極的接觸點,得到更低電阻且接續可靠性更高的太陽能電池模組。
依照本發明,可提供在電連接互相分離的導電體彼此時,能謀求接續步驟的簡單化,同時可得到優異的接續可靠性之導電體接續用構件及其製造方法。又,可提供能使優異的生產性與高的接續可靠性並存的接續構造及太陽能電池模組。
實施發明的最佳形態
以下,邊參照圖式邊詳細說明本發明的合適實施形態。再者,圖式中,相同或相當部分係附有相同符號,重複的說明係省略。又,上下左右等的位置關係,只要沒有特別預先指明,則係以圖式所示的位置關係的基礎。再者,圖式的尺寸比率係不受圖示的比率所限定。
圖1及圖2係顯示本發明的導電體接續用構件之一實施形態的模型橫斷面圖。圖1所示的導電體接續用構件10及圖2所示的導電體接續用構件20係具備兩主面具有突起2的金屬箔1、及在金屬箔1的兩主面上所設置的黏著劑層3,而具有附黏著劑的金屬箔膠帶之形態。此處,突起2係與金屬箔1一體化,具有實質上高度相等的形狀。又,黏著劑層3係埋藏突起2,且與金屬箔1的相反側之表面係實質上平滑地形成。
又,圖3及圖4係顯示本發明的導電體接續用構件的另一實施形態之模型橫斷面圖。圖3所示的導電體接續用構件30及圖4所示的導電體接續用構件40係具備一側的主面具有突起2的金屬箔1、及金屬箔1之形成有突起2之側的主面上所設置黏著劑層3,而具有附黏著劑的金屬箔膠帶之形態。此處,突起2係與金屬箔1一體化,具有實質上高度相等的形狀。又,黏著劑層3係埋藏突起2,且與金屬箔1的相反側之表面係實質上平滑地形成。
如圖1及圖2所示地,突起2及黏著劑層3形成於金屬箔1的兩面上之導電體接續用構件,於製作後述的太陽能電池模組時,係可容易地進行連接太陽能電池單元的表面電極與相鄰的太陽能電池單元之背面所設置的表面電極(背面電極)的接續步驟。即,由於在兩面上設有黏著劑層3,可不需要將導電體接續用構件反轉,而連接表面電極與背面電極。
另一方面,如圖3及圖4所示地,突起2及黏著劑層 3僅形成於金屬箔1的一面之導電體接續用構件,在突起2及黏著劑層3的形成步驟簡單且成本之點係優異,適合於連接同一面上所設置的導電體彼此之情況等。
導電體接續用構件10、20、30及40係具有附黏著劑的金屬箔膠帶之形態,於當作膠帶捲繞時,較佳為將離型紙等的隔片設置在黏著劑層3的面上,或於導電體接續用構件30及40的情況,在金屬箔1的背面設置矽等的背面處理劑層。
突起2若具有頂部之橫斷面積較基部之橫斷面積更小的形狀,則在接續時氣泡容易從接續用構件與導電體的界面脫泡而較佳。此處,上述橫斷面積表示在與金屬箔1的厚度方向垂直的面將突起2切斷時的橫斷面積。突起2係如圖1~4所示地,特佳為具有從基部到頂部的橫斷面積變小的形狀(錐形狀)。
又,突起2較佳為以鄰接之突起頂部之中心點的間隔L為0.1~5mm之範圍內之方式規則地排列。若在上述範圍內縮小中心點間隔L,則在連接於小面積的被附體時容易對應,而若在上述範圍內增大,則由於突起2的製造步驟係可機械處理地對應,各自較佳可按照目的來選擇。從同樣的觀點來看,中心點間隔L更佳為0.2~3mm,特佳為0.3~2mm。再者,上述中心點間隔L係意味任意的突起2與最接近其的突起2之間的頂部中心點間隔。但是,鄰接的突起2彼此之中心點間隔可未必完全相同,可在上述範圍內變化。
再者,突起2的高度H係可任意地設定,20~5000μm左右係實用。尚且,如圖1~4所示地,突起2的高度H係自突起2的基部到頂部為止的高度,較佳為不超過鄰接的突起頂部之中心點間隔L的值。於此情況下,突起2的形成容易進行,接續用構件的製造容易,而且在接續時容易得到易脫泡的良好作業性。又,金屬箔1除了實質上高度相等的複數之突起2以外,亦可具有比該突起2之高度還低的突起或凹凸。
於本發明中,突起2的高度H及中心點間隔L之測定係可藉由通常所用的游標卡尺或測微計等來測定,但較佳為精密地藉由突起2的橫斷面之金屬顯微鏡或電子顯微鏡觀察來求得。
又,於本發明中,金屬箔1具有實質上高度相等的複數之突起2,係意味在金屬箔1上意圖地形成複數之高度整齊的突起。再者,由於突起2形成時的尺寸精度等之點,突起2的高度可不完全相同,複數之突起2的高度可具有±20%以內、較佳±15%以內左右的誤差。
金屬箔1之突起2的形成方法係沒有特別的限制,可採用粒徑經控制的研磨粉或輥等之物理方法、鍍敷或蝕刻等的化學方法等一般方法。於本發明中,以表面形成有凹凸的輥來壓延金屬箔等之壓花方法,由於可容易形成實質上高度相等的規則排列之突起2,同時金屬箔1的連續製造係可能、量產性亦優異而較佳。
接著,使用圖5~7來說明突起2的配置圖樣。此處, 圖5(a)係示意地顯示突起配置的一例之平面圖,圖5(b)係圖5(a)的部分放大圖,圖5(c)係沿著圖5(a)的I-I線之部分橫斷面圖。又,圖6(a)係示意地顯示突起配置的另一例之平面圖,圖6(b)係圖6(a)的部分放大圖,圖6(c)係沿著圖6(a)的II-II線之部分橫斷面圖。再者,圖7(a)係顯示突起配置的再一例之平面圖,圖7(b)係圖7(a)的部分放大圖,圖7(c)係沿著圖7(a)的III-III線之部分橫斷面圖。
突起2係可如圖5~6所示地之設於格子狀的交叉部之獨立型,或可如圖7所示地之波狀或未圖示的線狀等之連續型。獨立型由於在接續時與被附體的接觸點數變多,故容易得到導通性,連續型由於在接續時容易從被附體界面脫泡且在接續部不易發生氣泡的混入而較佳。
又,突起2的平面形狀可採用圓、橢圓、正方形、長方形、三角、四角、五角以上的多角形等。於此等之中,圓、橢圓、多角形等之銳角少者,從製造容易、接續時的脫泡性優異之觀點來看係較佳。另一方面,銳角者,從在接續時突起的尖端部貫穿黏著劑層3而容易得到與被附體的接觸,容易得到低電阻的接續之觀點來看係較佳。
再者,於金屬箔1的兩主面具有突起2時,兩主面的突起2之形狀或配置圖樣可為相同或不同。
作為金屬箔1,從導電性或耐腐蝕性及可撓性等的觀點來看,可舉出含有選自Cu、Ag、Au、Fe、Ni、Pb、Zn、Co、Ti、Mg、Sn及Al所成之群的至少1種金屬者,或層 合此等者。於此等之中,從來導電性優異來看,較佳為銅箔及鋁箔。
金屬箔1的厚度5~150μm。又,於將導電體接續用構件當作膠帶捲繞時,從變形性或操作性之點來看,金屬箔1的厚度較佳為20~100μm。再者,於金屬箔1的厚度薄而強度不足時,可進行塑膠薄膜等的補強。此處,上述金屬箔1的厚度係意味扣除突起2的高度後之最小厚度。
於此等金屬箔1之中,特佳為印刷電路板之材料的覆銅積層板所用的軋製銅箔,因為具有柔軟性而比較容易進行壓花等的機械加工,而且由於是通用材料而取得容易,經濟上亦適合。
作為黏著劑層3,可廣泛採用由含有熱塑性材料或藉由熱或光而顯示硬化性的硬化性材料之黏著劑組成物所形成者。於本實施形態中,從接續後的耐熱性或耐濕性優異來看,黏著劑層3較佳含有硬化性材料。作為硬化性材料,可舉出熱硬化性樹脂,可使用眾所周知者。作為熱硬化性樹脂,例如可舉出環氧樹脂、苯氧樹脂、丙烯酸樹脂、苯酚樹脂、蜜胺樹脂、聚胺甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂等。於此等之中,從接續可靠性的觀點來看,較佳為在黏著劑層3中含有環氧樹脂、苯氧樹脂及丙烯酸樹脂中的至少1個。
又,黏著劑層3較佳為含有熱硬化性樹脂與此熱硬化性樹脂的潛在性硬化劑。潛在性硬化劑之熱及/或壓力所致的反應開始之活性點係比較明顯,適合於伴隨加熱加壓步 驟的接續方法。再者,黏著劑層3更佳為含有環氧樹脂與環氧樹脂的潛在性硬化劑。由含有潛在性硬化劑的環氧系黏著劑所形成的黏著劑層3,由於可短時間硬化而接續作業性良好,分子構造上黏著性優異,故特佳。
作為上述環氧樹脂,可舉出雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、乙內醯脲型環氧樹脂、異氰尿酸酯型環氧樹脂、脂肪族鏈狀環氧樹脂等。此等環氧樹脂可被鹵化,也可被氫化。此等環氧樹脂係可併用2種以上。
作為潛在性硬化劑,可舉出陰離子聚合性的觸媒型硬化劑、陽離子聚合性的觸媒型硬化劑、聚加成型的硬化劑等。此等係可單獨或當作2種以上的混合物來使用。於此等之中,從快速硬化性優異、不需要考慮化學當量之點來看,較佳為陰離子或陽離子聚合性的觸媒型硬化劑。
作為陰離子或陽離子聚合性的觸媒型硬化劑,例如可舉出3級胺類、咪唑類、醯肼系化合物、三氟化硼-胺錯合物、鎓鹽(鋶鹽、銨鹽等)、胺醯亞胺、二胺基馬來腈、蜜胺及其衍生物、多胺的鹽、氰胍等,亦可使用此等的改性物。作為聚加成型的硬化劑,可舉出多胺類、聚硫醇、多酚、酸酐等。
於使用3級胺類或咪唑類當作陰離子聚合性的觸媒型 硬化劑時,環氧樹脂係在160℃~200℃左右的中溫被加熱數10秒~數小時左右而硬化。因此,使用壽命(適用期)比較長而較佳。
作為陽離子聚合性的觸媒型硬化劑,較佳為使用藉由能量線照射使環氧樹脂硬化的感光性鎓鹽(主要使用芳香族重氮鎓鹽、芳香族鋶鹽等)。又,作為能量線照射以外之藉由加熱活化而使環氧樹脂硬化者,有脂肪族鋶鹽等。此種硬化劑由於具有快速硬化性的特徵而較佳。
此等硬化劑經聚胺甲酸酯系、聚酯系等的高分子物質或鎳、銅等的金屬薄膜及矽酸鈣等的無機物所被覆而微膠囊化者,因為可延長使用壽命而較佳。
黏著劑層3的活性溫度較佳為40~200℃。活性溫度若低於40℃,則與室溫(25℃)的溫度差少,接續用構件的保存變成必須低溫;另一方面,若超過200℃,則容易對接續部分以外的構件產生熱影響。基於同樣的觀點,黏著劑層3的活性溫度更佳為50~150℃。再者,黏著劑層3的活性溫度係表示以黏著劑層3當作試料,使用DSC(差示掃描熱量計),從室溫以10℃/分鐘升溫時的發熱峰溫度。
又,黏著劑層3的活性溫度,若設定在低溫側則會提高反應性,但保存性有降低的傾向,故較佳為考慮此等來決定。即,依照本實施形態的導電體接續用構件,可在藉由黏著劑層3的活性溫度以下之熱處理而在基板上所設置的導電體上,進行暫時接續,得到附有金屬箔及黏著劑的基板。然後,藉由將黏著劑層3的活性溫度設定在上述範 圍,邊充分確保黏著劑層3的保存性,邊加熱到活性溫度以上時,可容易實現可靠性優異的接續。藉此,在完成暫時接續品後,可更有效地實現成批硬化等的2階段硬化。又,於製作如上述的暫時接續品時,由於在活性溫度以下幾乎沒有隨著硬化反應而使黏著劑層3的黏度上升,故對電極的微細凹凸之填充性優異,可得到容易進行製造管理的效果。
本實施形態的導電體接續用構件,由於利用金屬箔1之表面上所形成的突起面之凹凸來得到厚度方向的導電性,基本上未必定要添加導電粒子,但從接續時增加凹凸面的數目可使接觸點數增加的觀點來看,較佳為在黏著劑層3中含有導電粒子。
導電性粒子係沒有特別的限定,例如可舉出金粒子、銅粒子、鎳粒子、鍍金的鎳粒子、鍍金/鎳的塑膠粒子、鍍銅的粒子、鍍鎳的粒子等。又,從接續時導電粒子對於被附體表面的凹凸之埋入性的觀點來看,導電粒子較佳為具有帶刺殼的栗子狀或球狀的粒子形狀。即,如此形狀的導電粒子對於金屬箔或被附體表面的複雜凹凸形狀亦埋入性高,對於接續後的振動或膨脹等的變動之追隨性高,可更提高接續可靠性。
本實施形態中的導電粒子可使用粒徑分布為1~50μm左右,較佳1~30μm的範圍者。
黏著劑層3所含有的導電粒子之含量係只要在黏著劑層3的黏著性不會顯著降低的範圍即可,例如以黏著劑層 3的全體積為基準可為10體積%以下,較佳為0.1~7體積%。
於本實施形態的導電體用接續構件中,當黏著劑層3含有導電粒子時,從高水準地使黏著性與導電性並存的觀點來看,導電粒子的平均粒徑PD(μm)較佳為與突起2的高度H同等或在其以下。於本實施形態中,導電粒子由於只要順應金屬箔1的突起2或被附體的粗糙度即可,故具有可寬廣設定粒徑分布的特徵。
又,於本實施形態的導電體用接續構件中,當黏著劑層3含有潛在性硬化劑時,潛在性硬化劑的平均粒徑較佳為與突起2的高度H或導電粒子的平均粒徑PD同等或在其以下。潛在性硬化劑的平均粒徑,與通常潛在性硬化劑相比,係硬質的安定材料之金屬箔1的突起2的高度或導電粒子的平均粒徑PD之同等以下,故藉由對保管中的導電體接續用構件施加壓力時,可抑制潛在性硬化劑的機能降低,可邊充分確保導電體接續用構件的保存安定性,邊謀求黏著性的提高。特別地,上述條件係有效地確保將導電體接續用構件當作膠帶捲繞體時的保存安定性。
再者,於本說明書中,導電粒子的平均粒徑PD係意味藉由下式所求得之值。又,潛在性硬化劑的平均粒徑亦意味同樣地求得之值。
[數1]PD=Σnd/Σn
此處的式中,n表示最大徑為d的粒子之數。作為粒 徑的測定方法,可舉出一般使用的電子顯微鏡或光學顯微鏡、庫爾特(Coulter)計數器、光散射法等。再者,於粒子具有縱橫比時,d係採用中心徑。又,於本發明中,較佳為藉由電子顯微鏡對最低10個以上的粒子進行測定。
於黏著劑層3中,除了上述成分以外,為了改善與硬化劑、硬化促進劑及與基材的黏著性或潤濕性,亦可含有矽烷系偶合劑、鈦酸酯系偶合劑或鋁酸酯系偶合劑等的改質材料,而且為了提高導電粒子的分散性,可含有磷酸鈣或碳酸鈣等的分散劑、用於抑制銀或銅遷移等的銅害防止劑或螯合材料等。
黏著劑層3係埋藏突起2,且與金屬箔1相反側的表面係實質上平滑地形成。再者,實質上平滑地形成係指肉眼所看到的外觀為大致平坦且光滑的狀態,至少黏著劑面的平均粗糙度(根據JIS B0601-1994的十點平均表面粗糙度Rz)係指後述的自突起2的頂部到黏著劑層的表面為止之距離D以下的狀態。黏著劑層3,藉由具有上述構造,可消除黏著劑的填充不足,在對導電體的接續時,不易捲入氣泡而容易接續,低電阻的接續係成為可能,可得優異的接續可靠性。又,於接續時發生從接續部分擠出多餘的黏著劑時,藉由黏著強度的提高效果或作為保護層的機能,可得到耐濕性的提高效果,提高接續可靠性。
黏著劑層3,從接續時容易得到導電性的觀點來看,自突起2的頂部到黏著劑層的表面為止之距離D較佳為20μm以下,更佳為15μm以下,尤更佳為12μm以下。藉 由使距離D成為上述值以下,於藉由加熱加壓來連接於導電體時,在金屬箔1與導電體之間可容易得到導電的狀態。再者,若黏著劑沒有被覆突起,而突起為露出的狀態時,則容易發生電極的腐蝕或黏著性的降低等之不良狀況而不宜。
此處,黏著劑層3中的自突起2的頂部到黏著劑層的表面為止之距離D係藉由測微計(Mitutoyo Corp公司製,商品名:ID-C112C)來測定。具體地,可藉由首先測定在突起的頂部之導電體接續構件之全體的厚度,其次例如藉由溶劑來去除該部分的黏著劑層後,測定金屬箔的突起部分之厚度,由此等測定值的差可求得距離D。於此情況下,測定點係取至少3點以上,以此等的平均值當作距離D。
為了得到突起2與導電體的導電,必須藉由使突起2的尖端刺入或接觸導電體,或藉由電壓下的絕緣破壞等,從突起2與導電體之間排除黏著劑層3。根據如此的觀點,黏著劑層3的厚度調節亦係重要。依照本實施形態的導電體接續用構件,可邊藉由加熱加壓來黏著金屬箔與導電體,邊於通電時在金屬箔與導電體之間達成顯示10-1 Ω/cm2 以下程度的低電阻性之導通。
本實施形態的導電體接續用構件亦可在黏著劑層3上具備隔片。於此情況下,可使導電體接續用構件成為捲繞物,同時在使用時之前可防止異物混入或塵埃等的附著。作為如此的隔片,可舉出聚乙烯薄膜、或聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯等的塑膠薄膜、以及紙等。
以上說明的本實施形態之導電體接續用構件係可藉由配置在導電體上,藉由加熱加壓,邊黏著金屬箔與導電體,邊在通電時於金屬箔與導電體之間得而導電。
本實施形態的導電體接續用構件係適合作為用於串聯及/或並聯地連接複數個太陽能電池單元彼此的接續用構件。
接著,說明上述本實施形態的導電體接續用構件之製造方法。作為第1導電體接續用構件的製造方法,可舉出包含在金屬箔的至少一側的面上形成突起後,於金屬箔之形成有突起的面上層合黏著劑薄膜而形成黏著劑層的步驟之方法。
突起例如可藉由將金屬箔壓花而形成。
作為將黏著劑層的表面平滑化之方法,例如可舉出使用附隔片的黏著劑薄膜之方法。由於隔片具有平滑面,故可容易使黏著劑層之與金屬箔相反側的表面成為實質上平滑。又,作為其它方法,可舉出在層合黏著劑薄膜後,於黏著劑薄膜之金屬箔相反側的表面上,搭接具有平滑面的薄膜。
若在使用時剝離隔片,則可更有效地防止保存時黏著劑層表面的平滑性被損傷。
上述第1導電體接續用構件的製造方法,從在金屬箔的兩面上形成黏著劑時的製造作業性良好,可在事前準備具有突起的金屬箔與黏著劑薄膜,而且大量生產亦優異之點來看係特佳。
又,作為第2導電體接續用構件的製造方法,可舉出包含在金屬箔之至少一側的面上形成突起後,於金屬箔之形成有突起的面上流延含有黏著劑與溶劑的黏著劑層形成用溶液,藉由加熱去除溶劑而形成黏著劑層的步驟之方法。藉由此方法,可在溶劑的乾燥時將黏著劑層表面平滑化。即,若藉由上述黏著劑層形成用溶液,可降低溶液的黏度而容易填充突起之間,同時由於在乾燥溫度的高溫下溶液從突起部流到凹部,而可容易得到平滑面。於本實施形態中,按照需要,在黏著劑層的表面上更搭接具有平滑面的薄膜,則可容易得到更良好的平滑面。又,藉由使此薄膜當作隔片照原樣地殘留著,可使導電體接續用構件成為捲繞物,同時在使用時之前可防止異物混入或塵埃等的附著。又,由於在使用時剝離隔片,可更有效地防止保存時黏著劑層表面的平滑性被損傷。
作為黏著劑層形成用溶液中所含有的黏著劑,可舉出上述構成黏著劑層3的各成分。作為溶劑,例如可舉出醋酸乙酯、甲苯、甲基乙基酮等。
又,黏著劑層形成用溶液的黏度係依照先前所述的觀點或形成方法來適宜選擇,例如在20℃可為10~30,000MPa.S左右。於使用輥塗機時,黏著劑層形成用溶液的黏度較佳為100~1,000MPa.S左右。又,從藉由溶劑排出量的減低而防止環境污染或提高生產速度的觀點來看,黏著劑層形成用溶液的固體成分濃度以溶液總量為基準較佳為20質量%以上,更佳為25質量%以上。
黏著劑層形成用溶液的流延係可藉由輥塗機、刀塗機、吻塗機、簾幕塗覆機、噴霧機等的方法來進行。
作為藉由加熱去除溶劑的條件,從可抑制黏著劑的硬化促進或生產效率之觀點來看,較佳為在溫度70~130℃加熱3~30分鐘。
上述第2導電體接續用構件的製造方法,係特別適合於在金屬箔的一面上形成黏著劑層時,步驟係簡便,故經濟上有利。
又,作為第3導電體接續用構件的製造方法,可舉出包含藉由於金屬箔的至少一側的面上形成前述突起後,於金屬箔之形成有前述突起的面上,層合黏著劑薄膜,或流延含有黏著劑與溶劑的黏著劑層形成用溶液,經由加熱去除溶劑,而形成第1黏著劑層,藉由於該第1黏著劑層上,層合黏著劑薄膜,或流延含有黏著劑與溶劑的黏著劑層形成用溶液,經由加熱去除溶劑,而形成第2黏著劑層,形成由第1黏著劑層與第2黏著劑層所成的黏著劑層之步驟。藉由此方法,第2黏著劑層由於例如係藉由層合厚度D的黏著劑薄膜而形成,或以乾燥後的厚度成為D的方式流延黏著劑層形成用溶液而形成,故可更正確地調整自突起2的頂部到黏著劑層的表面為止之距離D。
接著,說明使用本實施形態的導電體接續用構件之導電體的接續構造。
圖8~10係顯示將本實施形態的導電體接續用構件連接於導電體所成的接續構造之橫斷面模型圖。如圖8~10 所示地,於本實施形態的接續構造中,主要藉由接續時的加熱加壓而使導電體接續用構件的突起2與導電性被附體(導電體)4直接接觸,得到金屬箔1與導電體4的導通。即,本實施形態的接續構造係由導電體接續用構件的金屬箔1表面之突起2與導電體4接觸,藉由黏著劑層3固定而成的接續構造。由突起2與導電體4的接觸而得之導電性,係藉由黏著劑層3的黏著力或硬化收縮力等而固定維持。於黏著劑層3例如含有硬化性樹脂時,圖8~10中的黏著劑層3亦可被硬化。
又,於圖10所示的接續構造中,黏著劑層3含有導電粒子5。於此情況下,除了突起2與導電體4直接接觸而導通金屬箔1與導電體4,導電粒5亦部分地存在突起2與導電體4之間,透過此導電粒子5而導通金屬箔1與導電體4。如此,除了突起2與導電體4的接觸點,亦增加導電粒子5所致的接觸點,可得更低電阻且更高接續可靠性的接續構造。
於本實施形態的接續構造中,導電體4之與金屬箔1連接的面較佳為具有表面粗糙度。藉此,可增加突起2與導電體4的接觸點,得到更低電阻且更高接續可靠性的接續構造。
接著,說明使用本實施形態的導電體接續用構件之導電體的接續方法。
第1實施形態的導電體之接續方法,係具有使用金屬箔1的兩面上具有突起2及黏著劑層3的導電體接續用構 件來電連接互相分離的第1導電體與第2導電體之方法,導電體接續用構件的一部分係與第1導電體呈對向配置,將此等加熱加壓以電連接金屬箔1與第1導電體,同進行黏著的第1步驟,及使導電體接續用構件的其它部分與第2導電體呈對向配置,將此等加熱加壓而電連接金屬箔1與第2導電體,同時進行黏著的第2步驟。藉此,第1導電體與第2的導電體係透過導電體上所黏著的金屬箔1而電連接。本實施形態的導電體之接續方法,例如係適合於串聯地連接複數個太陽能電池單元彼此。
再者,上述第1步驟與第2步驟係可同時進行,也可以第1步驟、第2步驟之順序或其相反的順序來進行。又,於上述第2步驟中,與第2導電體連接的導電體接續用構件之面,亦可為與第1導電體連接的導電體接續用構件之面相同的面。於此情況下,例如適合於並聯地連接複數個太陽能電池單元彼此之情況等。
又,第2實施形態的導電體之接續方法,係具有使用金屬箔1的僅一面上具有突起2及黏著劑層3的導電體接續用構件來電連接互相分離的第1導電體與第2導電體之方法,導電體接續用構件的一部分及與第1導電體,係導電體接續用構件之具有突起2的面與第1導電體呈對向配置,將此等加熱加壓而電連接金屬箔1與第1導電體,同時進行黏著之第1步驟,及使導電體接續用構件的其它部分與第2導電體,以導電體接續用構件之具有突起2的面與第2導電體呈對向配置,將此等加熱加壓而電連接金屬 箔1與第2導電體,同時進行黏著之第2步驟。藉此,第1導電體與第2導電體係通過導電體上所黏著的金屬箔1而被電連接。而且,上述第1步驟及第2步驟係可同時進行,也可以第1步驟、第2步驟之順序或其相反的順序來進行。本實施形態的導電體之接續方法,例如係適合於並聯地連接複數個太陽能電池單元彼此之情況等。
作為上述第1實施形態及第2實施形態的導電體之接續方法中的導電體,例如可舉出太陽能電池單元的匯流電極、電磁波屏蔽的屏蔽配線或接地電極、短路模式用途的半導體電極或顯示電極等。
作為太陽能電池單元的匯流電極,可舉出含在含有作為可得到導電的眾所周知材質之一般銀的玻璃糊或黏著劑樹脂中分散有各種導電粒子的銀糊、金糊、碳糊、鎳糊、鋁糊及藉由焙燒或蒸鍍所形成的ITO等,從耐熱性、導電性、安定性、成本的觀點來看,較佳為使用含有銀的玻璃糊電極。又,於太陽能電池單元的情況,主要為在由Si的單結晶、多結晶、非結晶的至少一個以上所成的半導體基板上藉由網版印刷等分別設置Ag電極與Al電極。此時,電極表面一般具有3~30μm的凹凸。特別地,太陽能電池單元中所形成的電極的十點平均粗糙度Rz多為粗到2~18μm的情況。
再者,電極面的粗糙度係使用KEYENCES公司製的超針度形狀測定顯微鏡(商品名:VK-8510)來觀察,使用圖像計測.解析軟體,根據JIS B0601-1994,算出十點 平均表面粗糙度Rz及最大高度Ry者。
加熱溫度及加壓壓力的條件,只要是可確保金屬箔1與導電體4之間的電連接,可藉由黏著劑層3來黏著導電體4與金屬箔1的範圍即可,並沒有特別限制。再者,此加壓及加熱的諸條件係可依照所使用的用途、黏著劑層3中的各成分、設有導電體4的基材之材料等來適宜選擇。例如,於黏著劑層3含有熱硬化性樹脂時,加熱溫度只要是熱硬化性樹脂硬化的溫度即可。又,加壓壓力只要是使導電體4與金屬箔1之間充分密接,且不損傷導電體4或金屬箔1等的範圍即可。再者,加熱、加壓時間只要是可在設有導電體4的基材等傳輸過剩的熱,不使此等材料損傷或變質的時間即可。具體地,加壓壓力較佳為0.1MPa~10MPa,加熱溫度較佳為100℃~220℃,加熱加壓時間較佳為60秒以下。又,此等條件更佳為朝低壓、低溫、短時間的方向。
如上述,本實施形態的導電體接續用構件係適合作為用於串聯及/或並聯地連接複數個太陽能電池單元彼此的接續構件。太陽能電池係使用作為以串聯及/或並聯地連接複數個太陽能電池單元,以耐環境性用的強化玻璃等來夾入,具備藉透明性的樹脂埋藏間隙的外部端子之太陽能電池模組。
此時,如圖8~10所說明地,本實施形態的導電體接續用構件之突起部2係與導電體4(單元電極)接觸,或更使導電粒子5介於之間存在,而可電連接太陽能電池單 元彼此。
此處,圖11係顯示本實施形態的太陽能電池模組之主要部分的模型圖,顯示複數的太陽能電池單元互相被配線所接續的構造之概略。圖11(a)顯示太陽能電池模組的表面側,圖11(b)顯示背面側,圖11(c)顯示側面側。
如圖11(a)~(c)所示地,太陽能電池模組100係將於半導體晶圓11的表面側形成有柵電極12及匯流電極(表面電極)14a、在背面側形成有背面電極13及匯流電極(表面電極)14b的太陽能電池單元,以配線構件10a複數地互相連接。然後,以配線構件10a的一端連接當作表面電極的匯流電極14a,及以另一端連接當作表面電極的匯流電極14b。再者,配線構件10a係使用導電性接續用構件10而設置者。具體地,使導電性接續用構件10的一端側在匯流電極14a上呈對向配置,將此等在相對方向中加熱加壓,導電性接續用構件10的另一端側係在匯流電極14b上呈對向配置,將此等在相對方向中加熱加壓,而設置配線構件10a。
於本實施形態中,金屬箔1與匯流電極14a、及金屬箔1與匯流電極14b係可使導電粒子介於之間存在而被連接。
又,圖12係沿著圖11(c)所示的太陽能電池模組之VII-VII線的橫斷面圖。再者,圖12中係僅顯示半導體晶圓11的表面側,而省略背面側的構成。本實施形態的太陽能電池模組係具有經由將導電性接續用構件10的一端側 配置在匯流電極14a上,進行加熱加壓的步驟來製作,電連接金屬箔1與匯流電極14a,同時藉由黏著劑層3的硬化物3a來黏著金屬箔1與匯流電極14a的構造。再者,於本實施形態中,金屬箔1之與匯流電極14a相接的面以外的部分係被黏著劑的硬化物(較佳為樹脂)所被覆。具體地,金屬箔1之與匯流電極14a相接的面之相反側面,係被黏著劑層3的硬化物3a所被覆,金屬箔1的側面係被接續時的加熱加壓所擠出的黏著劑(剩餘黏著劑)的硬化物15所被覆。藉由如此的構造,可有效地防止金屬箔與其它導電構件的接觸所造成的電短路(short),而且藉由防止金屬箔的腐蝕,可提高金屬箔的耐久性。
又,於如本實施形態的導電性接續用構件10為膠帶狀時,由於構件的寬度與長度方向相比係非常小,故可增多黏著劑對金屬箔的側面方向之擠出,而容易得到補強接續部的強度之效果。
雖然以上說明本發明的較佳實施形態,但本發明不受上述實施形態所限定。本發明在不脫離其要旨的範圍內係可能有各式各樣的變形。
本發明的導電體接續用構件係不僅可適用於製作上述太陽能電池的之際,例如亦可適用於製作電磁波屏蔽、鉭電容器等的短路模式、鋁電解電容器、陶瓷電容器、功率電晶體、各種感測器、MEMS關聯材料、顯示器材料的引出配線構件等之際。
實施例
以下舉出實施例來具體說明本發明,惟本發明不受此等實施例所限定。
(實施例1) (1)附黏著劑的金屬箔膠帶(導電體接續用構件)之製作
將作為薄膜形成材的500克苯氧樹脂(Inchem公司製,商品名:PKHA,分子量25,000,高分子量環氧樹脂)、及200克環氧樹脂(日本火藥股份有限公司製,商品名:EPPN,多官能縮水甘油醚型環氧樹脂)溶解在1750克醋酸乙酯中,而得到溶液。接著,將作為潛在性硬化劑的50克在液狀環氧樹脂中分散有咪唑系微膠囊的母體混合物型硬化劑(旭化成工業股份有限公司製,商品名:Novacure,平均粒徑2μm)加到上述溶液中,而得到固體成分30質量%的黏著劑層形成用塗佈液。
其次,將上述黏著劑層形成用塗佈液塗佈在隔片(經剝離處理的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜)上,在110℃乾燥10分鐘而形成黏著劑層。藉此,得到黏著劑層的厚度為200μm的黏著劑薄膜。
接著,於厚度75μm之兩面上形成有下述表1所示突起的軋製銅箔(具有如圖1所示之半球狀的橫斷面之突起係連續地形成如圖7的波狀,突起的基部橫斷面直徑(短軸徑)500μm,突起的高度(H)0.5mm,鄰接的突起之中心點間隔(L)1.5mm)之兩面上,使用輥塗機,將上述黏 著劑薄膜邊在輥間加熱到70℃,邊層合而得到積層體。本例中,由於對金屬箔形成突起係在黏著劑層的形成之前進行,故可在事前準備一定條件的突起。又,於剝離隔片後,確認黏著劑層的表面被平滑化。再者,黏著劑層係埋藏突起,自突起的頂部到黏著劑層的表面為止之距離為15μm。又,於此積層體中,黏著劑層的活性溫度為120℃。
然後,於黏著劑層上邊捲入作為隔片的聚乙烯薄膜,邊將上述積層體捲繞成捲筒狀,而得到捲繞物。藉由將此捲繞物裁切成寬度2.0mm,而得到附黏著劑的金屬箔膠帶。
(2)用附黏著劑的金屬箔膠帶之太陽能電池單元的接續
準備於矽晶圓的表面上設有由銀玻璃糊所形成的表面電極(寬度2mm×長度15cm,十點平均表面粗糙度Rz:12μm,最大高度Ry:13μm)的太陽能電池單元(厚度:150μm,大小15cm×15cm)。
接著,將所上述所得之附黏著劑的金屬箔膠帶定位於太陽能電池單元的表面電極,藉由使用壓合工具(裝置名:AC-S300,日化設備工程公司製)在170℃、2MPa加熱加壓20秒,而進行黏著。如此地,得到透過導電性黏著薄膜使銅箔所成配線構件連接於太陽能電池單元的表面電極之接續構造。
(實施例2)
除了在黏著劑層形成用塗佈液中添加2體積%的粒徑 分布寬度為1~15μm(平均粒徑:7μm)的帶刺殼的栗子狀之Ni粉以外,與實施例1同樣地,得到附黏著劑的金屬箔膠帶。接著,使用此附黏著劑的金屬箔膠帶,與實施例1同樣地得到接續構造。再者,所添加的導電粒子係未進行粒徑的均勻化處理,而具有如上述的寬廣粒徑分布者。
(實施例3)
除了作為金屬箔,使用在厚度35μm的一面上形成有下述表1所示突起的軋製銅箔(如圖3所示的梯形狀之突起係形成如圖6的格子狀,突起的基部橫斷面係1邊為1mm的正方形,頂部橫斷面係1邊為500μm的正方形之梯形,突起的高度(H)0.1mm、鄰接的突起之中心點間隔(L)1.3mm),於此銅箔的突起形成面上層合黏著劑層的厚度為80μm的黏著劑薄膜以外,與實施例1同樣地,得到附黏著劑的金屬箔膠帶。再者,黏著劑層係埋藏突起,且自突起的頂部到黏著劑層的表面為止的距離係5μm。
接著,以突起形成面與表面電極呈對向的方式,將此附黏著劑的金屬箔膠帶定位在表面電極上,得到與實施例1同樣的接續構造。
(實施例4)
準備與實施例3同樣的軋製銅箔,使用輥塗機,於此銅箔的突起形成面上流延實施例1的黏著劑層形成用塗佈液,在110℃乾燥5分鐘。於此乾燥時,藉由高溫使塗膜 從金屬箔的突起部流延到基底部(凹部),乾燥去除溶劑而使塗膜的表面成為平滑。如此地,得到在金屬箔上形成有具平滑表面的黏著劑層之積層體。
其次,於黏著劑層上邊捲入作為隔片的聚乙烯薄膜,邊將上述積層體捲繞成捲筒狀,與實施例1同樣地得到捲繞物。此方法係可防止塵埃等的異物混入金屬箔與黏著劑層的界面。又,於此方法中,藉由在黏著劑層形成用塗佈液的塗佈時變更輥間隙,或變更黏著劑層形成用塗佈液的固體成分濃度,可容易調整黏著劑層的厚度,而可對應於細小規格。再者,本實施例中的黏著劑層係埋藏突起,且以自突起的頂部到黏著劑層的表面為止的距離成為5μm的方式設置。
接著,以突起形成面與表面電極呈對向的方式,將此附黏著劑的金屬箔膠帶定位在表面電極上,得到與實施例1同樣的接續構造。
(實施例5)
除了關於金屬箔表面上所形成的突起,將鄰接的突起之中心點間隔(L)變更為3mm,將突起的高度(H)變更為1mm以外,與實施例4同樣地,得到附黏著劑的金屬箔膠帶。接著,使用此附黏著劑的金屬箔膠帶,與實施例1同樣地得到接續構造。再者,黏著劑層係埋藏突起,且以自突起的頂部到黏著劑層的表面為止之距離成為12μm的方式設置。
(實施例6)
除了將金屬箔改變為厚度50μm的鋁箔以外,與實施例5同樣地,得到附黏著劑的金屬箔膠帶。接著,使用此附黏著劑的金屬箔膠帶,得到與實施例1同樣的接續構造。再者,由於鋁箔為比較軟質,突起的形成係容易。又,黏著劑層係埋藏突起,且以自突起的頂部到黏著劑層的表面為止之距離成為12μm的方式設置。
(比較例1)
除了作為金屬箔,照原樣地使用突起形成前之厚度35μm的軋製銅箔,於其一面上形成黏著劑層以外,與實施例3同樣地,得到附黏著劑的金屬箔膠帶。再者,除了使用此附黏著劑的金屬箔膠帶以外,與實施例3同樣地,得到接續構造。
(比較例2)
除了使用黏著劑層的厚度為40μm的黏著劑薄膜以外,與實施例3同樣地,得到附黏著劑的金屬箔膠帶。再者,黏著劑層係未埋藏突起,而自金屬箔的底部到黏著劑層的表面為止的距離係40μm。又,突起的上部係露出。
<評價>
對上述實施例1~6及比較例1~2的接續構造,如下 述地評價deltaF.F.。表1中顯示結果。
[deltaF.F.]
使用太陽模擬器(WACOM電創公司製,商品名:WXS-155S-10,AM:1.5G)來測定所得之接續構造的IV曲線。又,將接續構造在85℃、85%RH的高溫高濕環境下靜置1500小時後,同樣地測定IV曲線。由各自的IV曲線分別導出F.F.,以由高溫高濕環境下靜置之前的F.F.減去高溫高濕條件下靜置後的F.F.之值[F.F.(0h)-F.F.(1500h)]當作Delta(F.F.),使用其當作評價指標。再者,一般地,於Delta(F.F.)的值成為0.2以下時,則判斷接續可靠性良好。
[接續構造的製作良率、黏著劑層成形性及金屬箔膠帶成形性的評價]
關於上述實施例1~6,亦評價接續構造的製作良率、黏著劑層成形性及金屬箔膠帶成形性。實施例1~6皆係接續構造的製作良率、黏著劑層成形性及金屬箔膠帶成形性良好。又,於實施例1~6中,接續溫度係可能為比以往的焊料接續溫度(240℃)還低的溫度(170℃),亦沒有看到基板的翹曲。再者,實施例1~6的接續構造皆係導電性及黏著性良好。另一方面,於比較例1中,由於金屬箔不具有突起,故金屬突起與表面電極的接觸係困難,得不到導電性。又,於比較例2中,由突起的上半分部大體上露出,雖然初期的導電性良好,但Delta(F.F.)的值大而實用上困難。茲認為其主要因素為金屬箔與表面電極之黏著不充分。
由以上的結果可知,依照本發明,可提供作為焊料的代替物之減低對太陽能電池單元的熱傷害,用於藉由加熱加壓使具有高可靠性的太陽能電池單元彼此可電導通的附黏著劑之金屬箔膠帶(導電體接續用構件)及其製造方法,以及用上述附黏著劑之金屬箔膠帶之接續構造及太陽能電池。
依照本發明之附黏著劑的金屬箔膠帶,可藉由黏著劑來進行電極與配線構件的接續,接續溫度係可低溫化到200℃以下,不易發生基板的翹曲發生。而且,錐形狀的黏著劑層,由於埋藏金屬箔的突起,且與金屬箔的相反側之面係平滑地形成,故容易控制厚度。又,由於亦可考慮被附體的表面狀態來設定黏著劑層的厚度,接續步驟亦僅為藉由黏著劑來連接電極與配線構件的1步驟,故極有效率的接續係成為可能。
產業上的利用可能性
依照本發明,可提供在電連接互相分離的導電體彼此時,可謀求接續步驟的簡單化,同時可得到優異的接續可靠性之導電體接續用構件及其製造方法。又,依照本發明,可提供能使優異的生產性與高的接續可靠性並存的接續構造及太陽能電池模組。
1‧‧‧金屬箔
2‧‧‧突起
3‧‧‧黏著劑層
3a‧‧‧硬化物
4‧‧‧導電性被附體
5‧‧‧導電粒子
10‧‧‧導電性接續用構件
10a‧‧‧配線構件
11‧‧‧半導體晶圓
12‧‧‧柵電極
13‧‧‧背面電極
14a‧‧‧匯流電極
14b‧‧‧匯流電極
15‧‧‧硬化物
20‧‧‧導電體接續用構件
30‧‧‧導電體接續用構件
40‧‧‧導電體接續用構件
100‧‧‧太陽能電池模組
圖1係顯示本發明的導電體接續用構件之一實施形態 的模型橫斷面圖。
圖2係顯示本發明的導電體接續用構件之另一實施形態的模型橫斷面圖。
圖3係顯示本發明的導電體接續用構件之又一實施形態的模型橫斷面圖。
圖4係顯示本發明的導電體接續用構件的再一實施形態之模型橫斷面圖。
圖5係顯示與本發明有關的突起之配置的一例之模型圖。
圖6係顯示與本發明有關的突起之配置的另一例之模型圖。
圖7係顯示與本發明有關突起之配置的再一例之模型圖。
圖8係顯示將本實施形態的導電體接續用構件連接於導電體所成的接續構造之橫斷面模型圖。
圖9係顯示將本發明的導電體接續用構件連接於導電體所成的接續構造之橫斷面模型圖。
圖10係顯示將本發明的導電體接續用構件連接於導電體所成的接續構造之橫斷面模型圖。
圖11係顯示本發明的太陽能電池模組之主要部分的模型圖。
圖12係顯示本發明的太陽能電池模組之一部分的模型橫斷面圖。
1‧‧‧金屬箔
2‧‧‧突起
3‧‧‧黏著劑層
10‧‧‧導電性接續用構件
D‧‧‧距離
H‧‧‧高度
L‧‧‧中心點間隔

Claims (78)

  1. 一種導電體接續用構件,其係於金屬箔之至少一側的面上形成黏著劑層所成之導電體接續用構件,包括:前述金屬箔係於前述黏著劑層所形成之面上,具有與前述金屬箔一體化之實質上高度相等之複數的突起,前述突起及前述黏著劑層係形成於前述金屬箔之兩面上;前述黏著劑層係埋藏前述突起,而與前述黏著劑層的前述金屬箔為相反側之表面實質上平滑地形成。
  2. 如申請專利範圍第1項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為20μm以下,藉由加熱加壓而與導電體接續時,前述金屬箔與前述導電體之間係可導電。
  3. 如申請專利範圍第2項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為15μm以下。
  4. 如申請專利範圍第2項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為12μm以下。
  5. 如申請專利範圍第1項之導電體接續用構件,其中前述突起之高度為20~5000μm。
  6. 如申請專利範圍第1項之導電體接續用構件,其中前述突起係具有頂部之橫斷面積較基部之橫斷面積更 小的形狀,且以鄰接之突起頂部之中心點的間隔L為0.1~5mm之範圍內之方式規則地配列。
  7. 如申請專利範圍第6項之導電體接續用構件,其中前述突起之高度小於前述中心點間隔L。
  8. 如申請專利範圍第6項之導電體接續用構件,其中前述中心點間隔L為0.2~3mm。
  9. 如申請專利範圍第6項之導電體接續用構件,其中前述中心點間隔L為0.3~2mm。
  10. 如申請專利範圍第1項之導電體接續用構件,其中前述突起之高度具有±20%以內的誤差。
  11. 如申請專利範圍第1項之導電體接續用構件,其中前述突起之高度具有±15%以內的誤差。
  12. 如申請專利範圍第1項之導電體接續用構件,其中前述金屬箔係含有選自Cu、Ag、Au、Fe、Ni、Pb、Zn、Co、Ti、Mg、Sn及Al所成之群的至少1種金屬者。
  13. 如申請專利範圍第1項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係由含有潛在性硬化劑之熱硬化性黏著劑組成物所成之層。
  14. 如申請專利範圍第13項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係含有環氧樹脂。
  15. 如申請專利範圍第1項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係由含有導電粒子之黏著劑組成物所成之層,而前述導電粒子之平均粒徑為前述金屬箔之前述突 起的高度以下。
  16. 如申請專利範圍第1項之導電體接續用構件,其係用於串聯及/或並聯地接續複數個太陽能電池單元彼此。
  17. 一種導電體接續用構件,其係於金屬箔之至少一側的面上形成黏著劑層所成之導電體接續用構件,包括:前述金屬箔係於前述黏著劑層所形成之面上,具有與前述金屬箔一體化之實質上高度相等之複數的突起,前述黏著劑層係埋藏前述突起,而與前述黏著劑層的前述金屬箔為相反側之表面實質上平滑地形成,前述突起之高度為20~5000μm。
  18. 如申請專利範圍第17項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為20μm以下,藉由加熱加壓而與導電體接續時,前述金屬箔與前述導電體之間係可導電。
  19. 如申請專利範圍第18項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為15μm以下。
  20. 如申請專利範圍第18項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為12μm以下。
  21. 如申請專利範圍第18項之導電體接續用構件,其中前述突起係具有頂部之橫斷面積較基部之橫斷面積更小的形狀,且以鄰接之突起頂部之中心點的間隔L為0.1~5mm之範圍內之方式規則地配列。
  22. 如申請專利範圍第21項之導電體接續用構件,其中前述突起之高度小於前述中心點間隔L。
  23. 如申請專利範圍第21項之導電體接續用構件,其中前述中心點間隔L為0.2~3mm。
  24. 如申請專利範圍第21項之導電體接續用構件,其中前述中心點間隔L為0.3~2mm。
  25. 如申請專利範圍第17項之導電體接續用構件,其中前述突起之高度具有±20%以內的誤差。
  26. 如申請專利範圍第17項之導電體接續用構件,其中前述突起之高度具有±15%以內的誤差。
  27. 如申請專利範圍第17項之導電體接續用構件,其中前述金屬箔係含有選自Cu、Ag、Au、Fe、Ni、Pb、Zn、Co、Ti、Mg、Sn及Al所成之群的至少1種金屬者。
  28. 如申請專利範圍第17項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係由含有潛在性硬化劑之熱硬化性黏著劑組成物所成之層。
  29. 如申請專利範圍第28項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係含有環氧樹脂。
  30. 如申請專利範圍第17項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係由含有導電粒子之黏著劑組成物所成之層,而前述導電粒子之平均粒徑為前述金屬箔之前述突起的高度以下。
  31. 如申請專利範圍第17項之導電體接續用構件,其係用於串聯及/或並聯地接續複數個太陽能電池單元彼此。
  32. 一種導電體接續用構件,其係於金屬箔之至少一側的面上形成黏著劑層所成之導電體接續用構件,包括:前述金屬箔係於前述黏著劑層所形成之面上,具有與前述金屬箔一體化之實質上高度相等之複數的突起,前述黏著劑層係埋藏前述突起,而與前述黏著劑層的前述金屬箔為相反側之表面實質上平滑地形成,前述突起係具有頂部之橫斷面積較基部之橫斷面積更小的形狀,且以鄰接之突起頂部之中心點的間隔L為0.1~5mm之範圍內之方式規則地配列。
  33. 如申請專利範圍第32項之導電體接續用構件,其 中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為20μm以下,藉由加熱加壓而與導電體接續時,前述金屬箔與前述導電體之間係可導電。
  34. 如申請專利範圍第33項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為15μm以下。
  35. 如申請專利範圍第33項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為12μm以下。
  36. 如申請專利範圍第32項之導電體接續用構件,其中前述突起之高度小於前述中心點間隔L。
  37. 如申請專利範圍第36項之導電體接續用構件,其中前述中心點間隔L為0.2~3mm。
  38. 如申請專利範圍第36項之導電體接續用構件,其中前述中心點間隔L為0.3~2mm。
  39. 如申請專利範圍第32項之導電體接續用構件,其中 前述突起之高度具有±20%以內的誤差。
  40. 如申請專利範圍第32項之導電體接續用構件,其中前述突起之高度具有±15%以內的誤差。
  41. 如申請專利範圍第32項之導電體接續用構件,其中前述金屬箔係含有選自Cu、Ag、Au、Fe、Ni、Pb、Zn、Co、Ti、Mg、Sn及Al所成之群的至少1種金屬者。
  42. 如申請專利範圍第32項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係由含有潛在性硬化劑之熱硬化性黏著劑組成物所成之層。
  43. 如申請專利範圍第42項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係含有環氧樹脂。
  44. 如申請專利範圍第32項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係由含有導電粒子之黏著劑組成物所成之層,而前述導電粒子之平均粒徑為前述金屬箔之前述突起的高度以下。
  45. 如申請專利範圍第32項之導電體接續用構件,其係用於串聯及/或並聯地接續複數個太陽能電池單元彼此。
  46. 一種導電體接續用構件,其係於金屬箔之至少一側的面上形成黏著劑層所成之導電體接續用構件,包括: 前述金屬箔係於前述黏著劑層所形成之面上,具有與前述金屬箔一體化之實質上高度相等之複數的突起,前述黏著劑層係埋藏前述突起,而與前述黏著劑層的前述金屬箔為相反側之表面實質上平滑地形成,前述突起之高度具有±20%以內的誤差。
  47. 如申請專利範圍第46項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為20μm以下,藉由加熱加壓而與導電體接續時,前述金屬箔與前述導電體之間係可導電。
  48. 如申請專利範圍第47項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為15μm以下。
  49. 如申請專利範圍第47項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為12μm以下。
  50. 如申請專利範圍第46項之導電體接續用構件,其中前述突起係具有頂部之橫斷面積較基部之橫斷面積更小的形狀,且以鄰接之突起頂部之中心點的間隔L為0.1~5mm之範圍內之方式規則地配列, 前述突起之高度小於前述中心點間隔L。
  51. 如申請專利範圍第50項之導電體接續用構件,其中前述中心點間隔L為0.2~3mm。
  52. 如申請專利範圍第46項之導電體接續用構件,其中前述突起之高度具有±15%以內的誤差。
  53. 如申請專利範圍第46項之導電體接續用構件,其中前述金屬箔係含有選自Cu、Ag、Au、Fe、Ni、Pb、Zn、Co、Ti、Mg、Sn及Al所成之群的至少1種金屬者。
  54. 如申請專利範圍第46項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係由含有潛在性硬化劑之熱硬化性黏著劑組成物所成之層。
  55. 如申請專利範圍第54項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係含有環氧樹脂。
  56. 如申請專利範圍第46項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係由含有導電粒子之黏著劑組成物所成之層,而前述導電粒子之平均粒徑為前述金屬箔之前述突起的高度以下。
  57. 如申請專利範圍第46項之導電體接續用構件,其 係用於串聯及/或並聯地接續複數個太陽能電池單元彼此。
  58. 一種導電體接續用構件,其係於金屬箔之至少一側的面上形成黏著劑層所成之導電體接續用構件,包括:前述金屬箔係於前述黏著劑層所形成之面上,具有與前述金屬箔一體化之實質上高度相等之複數的突起,前述黏著劑層係埋藏前述突起,而與前述黏著劑層的前述金屬箔為相反側之表面實質上平滑地形成,前述黏著劑層係由含有導電粒子之黏著劑組成物所成之層,而前述導電粒子之平均粒徑為前述金屬箔之前述突起的高度以下。
  59. 如申請專利範圍第58項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為20μm以下,藉由加熱加壓而與導電體接續時,前述金屬箔與前述導電體之間係可導電。
  60. 如申請專利範圍第59項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為15μm以下。
  61. 如申請專利範圍第59項之導電體接續用構件,其中自前述突起之頂部至前述黏著劑層之前述表面為止的距離為12μm以下。
  62. 如申請專利範圍第58項之導電體接續用構件,其中前述突起係具有頂部之橫斷面積較基部之橫斷面積更小的形狀,且以鄰接之突起頂部之中心點的間隔L為0.1~5mm之範圍內之方式規則地配列,前述突起之高度小於前述中心點間隔L。
  63. 如申請專利範圍第62項之導電體接續用構件,其中前述中心點間隔L為0.2~3mm。
  64. 如申請專利範圍第58項之導電體接續用構件,其中前述突起之高度具有±15%以內的誤差。
  65. 如申請專利範圍第58項之導電體接續用構件,其中前述金屬箔係含有選自Cu、Ag、Au、Fe、Ni、Pb、Zn、Co、Ti、Mg、Sn及Al所成之群的至少1種金屬者。
  66. 如申請專利範圍第58項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係由含有潛在性硬化劑之熱硬化性黏著劑組成物所成之層。
  67. 如申請專利範圍第66項之導電體接續用構件,其中前述黏著劑層係含有環氧樹脂。
  68. 如申請專利範圍第58項之導電體接續用構件,其 中前述黏著劑層係由含有導電粒子之黏著劑組成物所成之層,而前述導電粒子之平均粒徑為前述金屬箔之前述突起的高度以下。
  69. 如申請專利範圍第58項之導電體接續用構件,其係用於串聯及/或並聯地接續複數個太陽能電池單元彼此。
  70. 一種如申請專利範圍第1~69項中任一項之導電體接續用構件的製造方法,包括:於前述金屬箔之至少一側的面上形成前述突起後,於前述金屬箔之形成有前述突起的面上層合黏著劑薄膜而形成前述黏著劑層之步驟。
  71. 一種如申請專利範圍第1~69項中任一項之導電體接續用構件的製造方法,包括:於前述金屬箔之至少一側的面上形成前述突起後,於前述金屬箔之形成有前述突起的面上流延含有黏著劑與溶劑之黏著劑層形成用溶液,並藉由加熱去除前述溶劑後形成前述黏著劑層之步驟。
  72. 一種如申請專利範圍第1~69項中任一項之導電體接續用構件的製造方法,包括:形成由第1黏著劑層及第2黏著劑層所成之黏著劑層之步驟,其中前述第1黏著劑層,係於前述金屬箔之至少一側的面上形成前述突起後,於前述金屬箔之形成有前述突起的面上,藉由層合黏著劑薄膜、或流延含有黏著劑與溶劑之黏 著劑層形成用溶液並藉由加熱去除前述溶劑而形成,前述第2黏著劑層,係於該第1黏著劑層上,藉由層合黏著劑薄膜、或流延含有黏著劑與溶劑之黏著劑層形成用溶液並藉由加熱去除前述溶劑而形成。
  73. 一種接續構造,包括:使如申請專利範圍第1~69項中任一項之導電體接續用構件與導電體,透過前述黏著劑層使前述導電體接續用構件中的前述金屬箔之形成有前述突起的面與前述導電體以對向之方式配置,並藉由將此等加熱加壓而獲得使前述金屬箔與前述導電體為電連接的同時即予黏著。
  74. 如申請專利範圍第73項之接續構造,其中前述導電體與前述金屬箔接續的面具有表面粗糙度,而前述導電體之表面粗糙部位的突起係與前述金屬箔之前述突起接觸。
  75. 如申請專利範圍第73或74項之接續構造,其中前述黏著劑層係含有導電粒子,而前述導電體與前述金屬箔係透過前述導電粒子而予以電連接。
  76. 一種太陽能電池模組,其係具備具有表面電極之複數的太陽能電池單元之太陽電池模組,包括:前述太陽能電池單元之彼此,係透過於前述表面電極以黏著構件所黏著之金屬箔而予以電連接,而前述金屬箔與前述黏著構件,係藉由如申請專利範圍 第1~69項中任一項之導電體接續用構件而設置,且前述金屬箔之與前述表面電極相接的面,係形成有前述突起的面。
  77. 如申請專利範圍第76項之太陽能電池模組,其中前述黏著構件係含有導電粒子,而前述表面電極與前述金屬箔,係透過前述導電粒子而予以電連接。
  78. 如申請專利範圍第76或77項之太陽能電池模組,其中前述表面電極之與前述金屬箔接續的面,係具有表面粗糙度;前述表面電極之表面粗糙部位的突起係與前述金屬箔的前述突起接觸而形成電連接部位;且前述金屬箔中,前述電連接部位以外的部分,實質上係以前述黏著構件所被覆。
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