WO2010140455A1 - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

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tab wire
surface electrode
solar cell
film
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秀昭 奥宮
山本　憲
雅男 斉藤
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ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社
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Definitions

  • This invention relates to the manufacturing method of the solar cell module by which the photovoltaic cell which has the surface electrode to which the tab wire was connected is resin-sealed.
  • a solder-coated ribbon-like copper foil serving as a tab line is used to form a pattern connecting one surface of the adjacent solar cell and the other back surface to a plurality of solar cells.
  • a solar cell unit is created by applying, and then a transparent ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet as a sealing resin is arranged on both sides of the solar cell unit.
  • EVA transparent ethylene-vinyl acetate copolymer
  • a transparent protective plate such as a transparent glass plate is provided on the front surface side, and a light-resistant resin sheet is provided on the back surface, and the entire laminate obtained is manufactured by thermocompression treatment (Patent Document 1, paragraphs 0003- 0010).
  • Patent Document 2 It has also been proposed to use a decompression laminator equipped with a decompression device and a heat plate during thermocompression bonding (Patent Document 2). By using a decompression laminator, it is said that voids can be prevented from occurring at the thermocompression bonding site.
  • the temperature is relatively high at 240 ° C. or higher, and on the other hand, when sealing with an EVA sheet (resin sealing)
  • the temperature of the process is relatively low at about 150 ° C., and the temperatures of both processes are different. Therefore, these processes have to be separated from each other in terms of time, resulting in a problem that the manufacturing tact becomes long, the number of times of handling increases, and the manufacturing cost increases as a result.
  • internal stress accumulates in the solar battery cell due to the high temperature in the tab wire connection process, defects such as cracks may occur in the solar battery cell in the sealing resin process.
  • a conductive adhesive paste (AP), a conductive adhesive film (AF), an anisotropic conductive paste (ACP), an anisotropic conductive adhesive is formed on a solar battery cell 92 having a surface electrode 91.
  • Laminating film (ACF) adhesive 93 such as insulating adhesive paste (NCP) or insulating adhesive film (NCF), tab wire 94, EVA sheet 95, moisture-proof sheet 96 as required, and crushing when laminated under reduced pressure Since the obtained EVA covers the side surface of the layered adhesive 93, the resin component of the adhesive 93 is not excluded from the connection portion, and there is a concern that reliable bonding cannot be realized.
  • the adhesive 93 is a conductive adhesive film
  • the contained conductive particles are not sufficiently crushed, and there is a possibility that reliable conductive bonding cannot be realized. Therefore, even if a conductive adhesive film is used as an adhesive, the tab wire connecting step and the resin sealing step must still be performed as separate steps in terms of time.
  • the present invention is intended to solve the above-described conventional problems.
  • the surface electrode is used as the surface electrode.
  • the purpose of the present invention is to perform a tab wire connecting process for connecting tab wires and a resin sealing process for sealing solar cells with a sealing resin at a temperature of a relatively low temperature resin sealing process. .
  • the resin constituting the adhesive film is made conductive without being excluded to the outside of the connection region. Protruding the conductive particles from the conductive adhesive film base so that the conductive particles can be crushed.
  • the tab wire itself is in direct contact with the solar cell having the surface electrode.
  • a thermosetting adhesive layer is formed on one side of the metal substrate as the tab wire. And it is to use what the convex part of the metal base material protrudes from the thermosetting adhesive bond layer.
  • the present invention provides, as a first aspect, a method for producing a solar cell module in which a solar cell having a surface electrode to which a tab wire is connected with an adhesive is sealed with a resin using a reduced pressure laminator.
  • a heating stage that has a first chamber and a second chamber partitioned by a flexible sheet as a decompression laminator, each chamber can be independently adjusted for internal pressure, and can be heated in the second chamber.
  • a moisture-proof back sheet or glass plate is sequentially laminated on the resin layer for sealing and the resin layer for sealing, The solar cell is heated on the heating stage while pressing the moisture-proof backsheet or glass plate with the flexible sheet by increasing the internal pressure of the first chamber relative to the second chamber of the decompression laminator, thereby Provided is a manufacturing method characterized in that a surface electrode of a solar battery cell and a tab
  • the present invention is a method for producing a solar cell module as a second aspect, wherein a solar cell having a surface electrode to which a tab wire is connected with a conductive adhesive film is sealed with a resin using a reduced pressure laminator. And As the conductive adhesive film, the thermosetting resin film base holds conductive particles having a particle size larger than the base thickness, and the conductive particles protrude from at least one side of the thermosetting resin film base.
  • each chamber can be independently adjusted for internal pressure, and can be heated in the second chamber
  • Solar cell with surface electrode formed on heating stage in second chamber of vacuum laminator, conductive adhesive film on surface electrode, tab wire on conductive adhesive film, sealing resin layer on tab wire, sealing Laminate a moisture-proof backsheet or glass plate on the resin layer in sequence, but when laminating the conductive adhesive film on the surface electrode, laminate so that the conductive particle protruding surface of the conductive adhesive film is on the tab wire or the surface electrode side.
  • the solar cell is heated on the heating stage while pressing the moisture-proof backsheet or glass plate with the flexible sheet by increasing the internal pressure of the first chamber relative to the second chamber of the decompression laminator, thereby Provided is a manufacturing method characterized in that a surface electrode of a solar battery cell and a tab wire are conductively connected, and the solar battery cell is resin-sealed with a sealing resin layer, thereby obtaining a solar battery module.
  • the present invention is a method for producing a solar cell module, wherein a solar cell having a surface electrode connected with a tab wire is resin-sealed using a reduced pressure laminator, Use a tab wire that has a thermosetting adhesive layer formed on one side of the metal substrate and protrudes from the thermosetting adhesive layer so that the convex portion of the metal substrate can be connected to the surface electrode.
  • a convex portion is formed in the region of the surface electrode connected to the tab wire, using a thermosetting adhesive layer formed on one side of the metal substrate,
  • a heating stage that has a first chamber and a second chamber partitioned by a flexible sheet as a decompression laminator, each chamber can be independently adjusted for internal pressure, and can be heated in the second chamber
  • a solar cell having a surface electrode formed on the heating stage of the second chamber of the decompression laminator, a tab wire on the surface electrode, a sealing resin layer on the tab wire, a moisture-proof backsheet on the sealing resin layer, or Laminate the glass plates in sequence, but when the tab wire with the convex portion of the metal substrate protruding from the thermosetting adhesive layer is laminated on the surface electrode, the convex surface of the metal substrate of the tab wire is on the surface electrode side.
  • Laminate so that The solar cell is heated on the heating stage while pressing the moisture-proof backsheet or glass plate with the flexible sheet by increasing the internal pressure of the first chamber relative to the second chamber of the decompression laminator, thereby Provided is a manufacturing method characterized by connecting a surface electrode of a solar battery cell and a convex portion of a tab wire, and sealing the solar battery cell with a sealing resin sheet, thereby obtaining a solar battery module.
  • the connection is made when the tab wire and the surface electrode of the solar cell are connected by an adhesive (CP, CF, ACP, ACF, NCP, NCF, etc.).
  • an adhesive CP, CF, ACP, ACF, NCP, NCF, etc.
  • the tab wire and the sealing resin are connected so that the pressing force of the sealing resin can be transmitted to the connecting region while separating the connecting region from the sealing resin. A pressure film is placed between them.
  • the conductive connection can be made without removing the binder resin constituting the conductive adhesive film outside the connection region.
  • the conductive particles are projected from the conductive adhesive film base so that the conductive particles for carrying out the process can be crushed.
  • thermosetting adhesive when using the thermosetting adhesive and connecting the tab wire itself to the solar cell having the surface electrode in direct contact, the thermosetting adhesive is excluded outside the connection region.
  • a thermosetting adhesive layer is formed on one side of the metal substrate as the tab wire, and the thermosetting adhesive layer Use one with protruding protrusions. Therefore, in any embodiment, the tab wire and the surface electrode of the solar battery cell can be thermocompression-bonded with high connection reliability by using a reduced pressure laminator, and at the same time, the resin sealing of the solar battery cell can be performed. In addition, it replaces with forming a convex part in a tab line, and the same effect is acquired even if it provides a convex part in the surface electrode side.
  • FIG. 2 is a photomicrograph of conductive particles observed from the glass surface of a laminate prepared in Comparative Example 1.
  • 4 is a photomicrograph of conductive particles observed from the glass surface of the laminate created in Example 3.
  • FIG. 4 is a photomicrograph of conductive particles observed from the glass surface of a laminate prepared in Comparative Example 2. It is a schematic sectional drawing of a solar cell unit. It is a schematic top view of a thin film solar cell unit. It is a schematic sectional drawing of the conventional photovoltaic cell.
  • the first aspect of the present invention is a method for manufacturing a solar cell module in which a solar cell having a surface electrode to which a tab wire is connected with an adhesive is sealed with a resin using a reduced pressure laminator.
  • the decompression laminator used in the present invention has a first chamber and a second chamber partitioned by a flexible sheet, and each chamber can independently adjust the internal pressure, and is heated in the second chamber. It has a heating stage capable of. An example of this decompression laminator will be described in more detail with reference to FIG.
  • FIG. 1 shows a decompression laminator 10 before use, which is composed of an upper unit 11 and a lower unit 12. These units are detachably integrated through a seal member 13 such as an O-ring.
  • the upper unit 11 is provided with a flexible sheet 14 such as silicon rubber, and the flexible sheet 14 divides the decompression laminator 10 into a first chamber 15 and a second chamber 16.
  • a thin glass cloth reinforced Teflon (registered trademark) sheet can be disposed on the surface of the flexible sheet 14 on the second chamber 16 side so that molten sealing resin such as EVA is not transferred.
  • each of the upper unit 11 and the lower unit 12 has a pipe 17, so that each chamber can independently adjust the internal pressure, that is, can be depressurized, pressurized and further released to the atmosphere by a vacuum pump or a compressor. 18 is provided.
  • the piping 17 is branched into two directions 17a and 17b by a switching valve 19, and the piping 18 is branched into two directions 18a and 18b by a switching valve 20.
  • the lower unit 12 is provided with a stage 21 that can be heated.
  • Such a decompression laminator 10 is used as shown in FIGS. 2A to 2E, for example.
  • the upper unit 11 and the lower unit 12 are separated, and a laminate 22 to be thermocompression-bonded is placed on the stage 21.
  • the upper unit 11 and the lower unit 12 are integrated so as to be separable via the seal member 13, and then a vacuum pump (not shown) is connected to each of the pipe 17a and the pipe 18a. Then, the first chamber 15 and the second chamber 16 are evacuated.
  • the switching valve 19 is switched to introduce air into the first chamber 15 from the pipe 17b.
  • the flexible sheet 14 is spread toward the second chamber 16, and as a result, the laminate 22 is pressed by the flexible sheet 14 while being heated by the stage 21.
  • the switching valve 20 is switched to introduce air into the second chamber 16 from the pipe 18b. Thereby, the flexible sheet 14 is pushed back toward the first chamber 15, and finally the internal pressures of the first chamber 15 and the second chamber 16 become the same.
  • the laminate 22 is a laminate in which a conductive adhesive film is sandwiched between the surface electrode of the solar battery cell and the tab wire and the sealing resin layer is disposed on the entire surface of the solar battery cell, FIG. 2A to FIG.
  • conductive connection between the surface electrode and the tab wire and resin sealing of the conductive connection portion can be performed at once.
  • the decompression laminator used in the present invention has been described above, not only is it composed of the upper unit 11 and the lower unit 12 as shown in FIG. 1, but the interior of one housing is divided into two chambers to open and close the door. It is also possible to use a decompression laminator configured to input and recover the laminate.
  • the first chamber and the second chamber may introduce compressed air into the first chamber and pressurize at or above atmospheric pressure. Further, the indoor air may be simply exhausted without reducing the pressure in the second chamber.
  • a surface electrode 31 is formed on the heating stage 21 of the second chamber 16 of the decompression laminator defined by the flexible sheet 14 from the first chamber 15.
  • Solar cell 32, adhesive 33 on surface electrode 31, tab wire 34 on adhesive 33, pressure film 35 on tab wire 34, sealing resin layer 36 on pressure film 35, sealing A moisture-proof back sheet 37 or a glass plate (not shown) is sequentially laminated on the resin layer 36.
  • the solar battery cell 32 is heated by the heating stage 21. Thereby, the surface electrode 31 and the tab wire 34 of the solar battery cell 32 are connected, and the solar battery cell 32 is resin-sealed with the sealing resin layer 36. Thereby, the solar cell module 30 can be obtained (FIG. 3C).
  • the internal pressures of the first chamber 15 and the second chamber 16 are both reduced, and then the second chamber 16 For example, the first chamber 15 is released to the atmosphere while maintaining the reduced pressure state.
  • a film (ACF), an insulating adhesive paste (NCP), an insulating adhesive film (NCF), or the like can be used.
  • Those that are thermosetting can be preferably used.
  • the pressurizing film 35 a resin film having a thickness of 5 to 500 ⁇ m, synthetic paper, non-woven fabric, etc., which exhibits dimensional stability even when heated and pressurized with a vacuum laminator can be used.
  • a constituent material of such a pressure film 35 polyamide, polyimide, polyester, or the like can be used.
  • the glass transition temperature of the pressurizing film 35 is preferably higher than the laminating temperature of the sealing resin layer 36. Specifically, it is desirably at least 10 ° C. or higher.
  • the periphery of the pressurizing film 35 is resin-sealed with a sealing resin layer 36. If it does in this way, what does not have adhesiveness can also be used as the film 35 for pressurization.
  • the sealing resin layer 36 it is preferable to use a sealing resin sheet formed from a known liquid or paste-like sealing resin composition, particularly a sheet. Specifically, a thermoplastic ethylene / vinyl acetate copolymer sheet exhibiting good sealing properties and adhesiveness can be preferably used.
  • the sealing resin layer 36 flows by heating at the time of resin sealing and covers a region to be sealed, but when it contains a curing component, a good resin can be obtained by curing after flowing. Sealing can be realized.
  • the solar cell 32 having the surface electrode 31 is a solar cell that is required to perform tab wire bonding and resin sealing, for example, a crystalline solar cell using a crystalline photoelectric conversion element, A thin film solar cell using a thin film photoelectric conversion element can be mentioned.
  • the surface electrode may exist also in the surface of the back side of a photovoltaic cell.
  • a solar cell unit can be formed from a plurality of solar cells (see FIG. 8 of Patent Document 1 and FIG. 1 of Patent Document 2).
  • a photoelectric conversion element material of a solar battery cell a conventionally known material can be employed. For example, single crystal compounds such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, and GaAs, CdS, CdTe, and the like can be used. Polycrystalline compounds and the like can be mentioned.
  • the tab wire is used as an inner lead for connecting solar cells or an outer lead for taking out electric power in a conventional solar cell module, and a solder coated copper foil ribbon or the like is preferably used. be able to.
  • the moisture-proof back sheet 37 and a glass plate are laminated
  • a solar cell having a surface electrode to which a tab wire is connected with an isotropic or anisotropic conductive adhesive film (CF or ACF) is resin-sealed using a reduced pressure laminator. This is a manufacturing method.
  • thermosetting resin film base 42 As shown in FIG. 4A, conductive particles 43 having a particle size larger than the base thickness are held on the thermosetting resin film base 42 as the conductive adhesive film 41.
  • the one in which the conductive particles 43 protrude from at least one side of the thermosetting resin film base 42 is used.
  • the crushed conductive particles 43 are accommodated in the gaps between the conductive particles 43. Therefore, even if it does not use the film for pressurization used in the 1st aspect, the conductive particle of a conductive adhesive film can fully be crushed and conductive connection can be performed.
  • a thermosetting resin thin film may be formed on the surface of the protruding conductive particles 43 as long as the effect of the present invention is not impaired (not shown).
  • the surface electrode 31 is formed on the heating stage 21 of the second chamber 16 of the decompression laminator defined by the flexible sheet 14 from the first chamber 15.
  • a sheet 37 or a glass plate (not shown) is sequentially stacked, but when the conductive adhesive film 41 is stacked on the surface electrode 31, the conductive adhesive film 41 is stacked so that the conductive particle protruding surface is on the surface electrode 31 side. .
  • the solar battery cell 32 is heated by the heating stage 21. Thereby, the surface electrode 31 of the solar battery cell 32 and the tab wire 34 are conductively connected, and the connection region of the solar battery cell 32 is resin-sealed with the sealing resin layer 36. Thereby, the solar cell module 40 can be obtained (FIG. 4D).
  • a third aspect of the present invention is a method for manufacturing a solar cell module in which a solar cell having a surface electrode to which a tab wire is connected is resin-sealed using a reduced pressure laminator. First, the case where the convex part is formed in the tab line is demonstrated.
  • thermosetting adhesive layer 53 is formed on one side of the metal base 52 as the tab wire 51, and the metal base 52 is formed from the thermosetting adhesive layer 53.
  • the protrusion 52a is used so that it can be connected to the surface electrode.
  • the convex part 52a of the metal base material 52 protrudes from the thermosetting adhesive layer 53, the crushed convex part 52a is accommodated in the gap
  • the thermosetting adhesive thin film may be formed in the surface of the convex part 52a in the range which does not impair the hardening of this invention (not shown).
  • the surface electrode 31 is formed on the heating stage 21 of the second chamber 16 of the decompression laminator defined by the flexible sheet 14 from the first chamber 15.
  • the tab wire 51 is laminated on the surface electrode 31, the tab wire 51 is laminated so that the convex portion 52 a surface of the metal substrate 52 is on the surface electrode 31 side.
  • the solar battery cell 32 is heated by the heating stage 21. Thereby, the surface electrode 31 and the tab wire 51 of the solar battery cell 32 are conductively connected, and the connection region of the solar battery cell 32 is resin-sealed with the sealing resin layer 36. Thereby, the solar cell module 50 can be obtained (FIG. 5D).
  • the third aspect of the present invention in which convex portions are formed on the surface electrode is the production of a solar cell module in which a solar cell having a surface electrode connected with a tab wire is sealed with a resin using a reduced pressure laminator.
  • a method As a tab line, use a metal substrate with a thermosetting adhesive layer formed on one side, A convex portion is formed in the area of the surface electrode connected to the tab wire, A heating stage that has a first chamber and a second chamber partitioned by a flexible sheet as a decompression laminator, each chamber can be independently adjusted for internal pressure, and can be heated in the second chamber
  • the method for forming the convex portion on the surface electrode of the solar battery cell is not particularly limited, and a plating method, a photolithographic method, a press method using a mold, or the like can be employed.
  • the solar cell module manufacturing method in which the tab wires are connected to one side of the solar cell and the resin sealing is performed in a batch has been described in detail.
  • the present invention is not limited thereto.
  • tab wires for series connection are connected to each of both surfaces of a solar cell using a crystalline photoelectric conversion element, and resin sealing is performed.
  • FIG. 8B for extracting power to the photoelectric conversion elements at both ends of a solar cell module in which long thin film photoelectric conversion elements are directly connected in the lateral direction.
  • It is also within the scope of the present invention to connect the tab and seal with resin see FIGS. 3 and 4 of JP-A-2000-340811).
  • a plurality of solar cells are prepared, and the other end of the tab wire 34 whose one end is temporarily attached to an electrode (not shown) on the back surface of the solar cell 32 a is adjacent to the solar cell. It is temporarily attached to an electrode (not shown) on the surface of the cell 32b by applying room temperature pressure or low temperature (about 30 to 120 ° C.) via an adhesive.
  • the solar cell unit 100 is obtained by performing this temporary pasting pattern on a plurality of solar cells.
  • the solar battery unit 100 is replaced with the solar battery cell 32 in FIGS. 3A to 3C, 4B to 4D, and 5B to 5D, so that the solar battery unit can be replaced with a solar battery. You can get a module.
  • thin film solar cells 32 made of thin film photoelectric conversion elements are arrayed in series in a planar direction on a substrate 38, and a surface electrode (not shown) of one end solar cell 32c. 2) and the surface electrode (not shown) of the solar cell 32d at the other end, a tab wire 34 for taking out power is applied at room temperature or low temperature (about 30 to 120 ° C.) via an adhesive.
  • the solar cell unit 100 is obtained by temporary sticking by pressing.
  • the solar battery unit 100 is replaced with the solar battery cell 32 in FIGS. 3A to 3C, 4B to 4D, and 5B to 5D, so that the solar battery unit can be replaced with a solar battery. You can get a module.
  • a pressure film in which lead wires are laminated in advance may be used.
  • Example 1 As a substitute for the solar battery cell, the following materials were used to carry out the first aspect of the present invention.
  • Glass substrate 30mm x 80mm x 0.7mm thickness
  • Tab wire Sn-Ag-Cu lead-free solder dip-plated to a thickness of 20 ⁇ m on both sides of a 2 mm wide ⁇ 0.15 mm thick Cu wire
  • Conductive adhesive film 50 parts by mass of epoxy resin (EP828, Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), 20 parts by mass of phenoxy resin (YP50, Toto Kasei Co., Ltd.), 20 parts by mass of curing agent (HX3941, Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) , 10 parts by weight of conductive particles having an average particle size of 10 ⁇ m (AUL, Sekisui Chemical Co., Ltd.), and a mixture obtained by adding toluene to a solid content concentration of 30% using a roll coater.
  • epoxy resin EP828, Japan Epoxy Resin Co., Ltd.
  • YP50 Toto Kasei Co., Ltd.
  • curing agent HX3941, Asahi Kas
  • Pressure film 30mm x 40mm x 85 ⁇ m (thickness) polyimide film
  • Sealing resin sheet 30 mm x 80 mm x 0.5 mm ethylene-vinyl acetate copolymer sheet
  • Moisture-proof backsheet Polyethylene terephthalate film (35 ⁇ m thick) as a substitute for moisture-proof backsheet
  • a glass substrate is placed on the heating stage in the second chamber of the vacuum laminator in FIG. 1, a conductive adhesive film (width 2 mm, length 5 mm, thickness 0.05 mm) is placed on the surface, and a tab wire is placed thereon.
  • the film for pressurization, the sealing resin sheet, and the moisture-proof back sheet were further stacked.
  • both the first chamber and the second chamber were depressurized to 133 Pa, and then the atmosphere was introduced into the first chamber while maintaining the depressurization of the second chamber to atmospheric pressure. After maintaining this state for 5 minutes, the atmosphere was introduced into the second chamber to be atmospheric pressure.
  • the obtained laminate was observed with a microscope from the back surface (glass surface), it was confirmed that the conductive particles were crushed (FIG. 6A).
  • Example 2 instead of the conductive adhesive film, 50 parts by mass of an epoxy resin (EP828, Japan Epoxy Residue Co., Ltd.), 40 parts by mass of a curing agent (HX3941, Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.), and conductive particles (AUL, Sekisui) having an average particle size of 10 ⁇ m
  • an epoxy resin EP828, Japan Epoxy Residue Co., Ltd.
  • a curing agent HX3941, Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.
  • conductive particles AUL, Sekisui having an average particle size of 10 ⁇ m
  • a conductive adhesive paste obtained by mixing 10 parts by mass of Chemical Industry Co., Ltd., and apply the conductive adhesive paste to the surface of the glass substrate so that the width is 2 mm, the length is 5 mm, and the thickness is 0.05 mm.
  • a laminate was obtained in the same manner as in Example 1. When the obtained laminate was observed with a microscope from the back surface (glass surface
  • Comparative Example 1 A laminate was obtained by repeating the same operation as in Example 1 except that no pressure film was used. When the obtained laminate was observed with a microscope from the back surface (glass surface), the collapse of the conductive particles could not be confirmed (FIG. 6B).
  • Example 3 As a substitute for the solar battery cell, the following material was used to implement the second aspect of the present invention.
  • a glass substrate with ITO is placed on the heating stage in the second chamber of the vacuum laminator in FIG. 1, and the tab wire is placed so that the conductive adhesive film (the type in which the conductive particles protrude from the film surface) faces the ITO electrode on the surface.
  • a sealing resin sheet and an 80 ⁇ m thick polyethylene terephthalate film were further stacked.
  • both the first chamber and the second chamber were decompressed to 133 Pa, and then the atmosphere was introduced into the first chamber while maintaining the decompression of the second chamber to atmospheric pressure. After maintaining this state for 5 minutes, the atmosphere was introduced into the second chamber to be atmospheric pressure.
  • the obtained laminate was observed with a microscope from the back surface (glass surface), it was confirmed that the conductive particles were crushed (FIG. 7A). When the resistance value was measured, it was 5 m ⁇ .
  • Comparative Example 2 A laminate was obtained by repeating the same operation as in Example 2 except that the same conductive adhesive film as that prepared in Example 1 was used. When the obtained laminate was observed with a microscope from the back surface (glass surface), the collapse of the conductive particles could not be confirmed (FIG. 7B). When the resistance value was measured, measurement was impossible and electrical connection could not be obtained.
  • Example 4 As a substitute for the solar battery cell, the following materials were used to carry out the third aspect of the present invention.
  • Glass substrate with ITO 30mm x 80mm x 0.7mm thickness
  • Tab wire Cu wire having a width of 2 mm ⁇ 0.12 mm and formed with protrusions (height 10 ⁇ m) on one side with a mat surface treatment technology at a density of about 50,000 pieces / mm 2
  • Thermosetting adhesive layer The thermosetting adhesive (phenoxy resin 20 parts by mass (YP50, Toto Kasei Co., Ltd. and epoxy resin 50 parts by mass (EP 828, EP Japan Epoxy Resin Co., Ltd.
  • Moisture-proof backsheet Polyethylene terephthalate film (35 ⁇ m thick) as a substitute for moisture-proof backsheet
  • a glass substrate is placed on the heating stage in the second chamber of the decompression laminator shown in FIG. 1, and the tab wire is temporarily attached so that the convex protrusions of the tab wire face the ITO electrode on the surface, and further a sealing resin sheet And an 80 ⁇ m thick polyethylene terephthalate film.
  • both the first chamber and the second chamber were decompressed to 133 Pa, and then the atmosphere was introduced into the first chamber while maintaining the decompression of the second chamber to atmospheric pressure. After maintaining this state for 5 minutes, the atmosphere was introduced into the second chamber to be atmospheric pressure.
  • the obtained laminate was observed with a microscope from the back surface (glass surface), it was confirmed that the convex protrusions were crushed.
  • the resistance value was measured, it was 5 m ⁇ .
  • Comparative Example 3 A laminate was obtained by repeating the same operation as in Example 2 except that a flat line having no convex protrusion was used as the tab line. When the resistance value of the obtained laminate was measured, it was open.
  • the manufacturing method of the present invention includes a tab line connecting step for connecting a tab wire to the surface electrode and a solar cell in manufacturing a solar cell module in which a solar cell having a surface electrode to which a tab wire is connected is resin-sealed.
  • the resin sealing step of sealing the cell with the sealing resin can be performed at a temperature at a relatively low temperature of the resin sealing step. Therefore, it is useful for manufacturing a solar battery unit or a solar battery unit combining a plurality thereof. Specifically, in the case of connection between the inner lead in the crystalline solar cell and the bus bar electrode formed by screen printing of the silver paste, in the connection between the surface electrode and the outer lead in the thin film solar cell, Useful.

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Abstract

　タブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルが樹脂封止されてなる太陽電池モジュールの製造において、タブ接続工程と太陽電池セルの樹脂封止工程とを、比較的低温の樹脂封止工程の温度で一括で行う。そのために、接着剤でタブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルを減圧ラミネーターを用いて樹脂封止することにより、太陽電池モジュールを製造する。減圧ラミネーターとして、可撓性シートにより区画された第１室と第２室とを有し、各室はそれぞれ独立的に内圧調整が可能となっており、第２室内に加熱が可能な加熱ステージを有するものを使用する。

Description

太陽電池モジュールの製造方法
　本発明は、タブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルが樹脂封止されてなる太陽電池モジュールの製造方法に関する。
　従来、太陽電池モジュールを製造する場合、まず、タブ線となるハンダコートしたリボン状銅箔で、隣接する太陽電池セルの一方の表面と他方の裏面とを接続するパターンを複数の太陽電池セルに適用することにより太陽電池セルユニットを作成しており、次にその太陽電池セルユニットの両面に、封止樹脂として透明なエチレン-酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）シートを配し、更に、必要に応じて、表面側に透明ガラス板などの透明保護板、裏面に耐光性樹脂シートを配し、得られた積層物全体を熱圧着処理することにより製造している（特許文献１、段落０００３～００１０）。また、熱圧着の際に、減圧装置とヒート板とを備えた減圧ラミネーターを使用することも提案されている（特許文献２）。減圧ラミネーターを使用することにより、熱圧着部位にボイドが生ずることを防止できるとされている。
特開２００２－３１９６９１号公報 特開２００４－３５６３４９号公報
　しかし、ハンダがコートされたタブ線を太陽電池セルに接続する際（タブ線接続工程）の温度は２４０℃以上と比較的高温であり、一方、ＥＶＡシートで樹脂封止する際（樹脂封止工程）の温度は約１５０℃程度と比較的低温であり、両工程の温度が相違する。従って、これらの工程は時間的にも別工程とせざるを得ず、製造タクトが長くなり、ハンドリング回数が増大し、結果的に製造コストが上昇するという問題があった。また、タブ線接続工程の高い温度により太陽電池セルには内部応力が溜まるので、封止樹脂工程において太陽電池セルにクラックが発生するなどの不良が生ずる場合があった。
　そこで、タブ線接続工程と樹脂封止工程とを、比較的低温の樹脂封止工程の温度で一括で行うべく、太陽電池セルにＥＶＡシートを用いた樹脂封止の際の温度で接続が可能な導電接着フィルムを配し、その導電接着フィルム上にタブ線を配し、更に、ＥＶＡシートを配し、次いで、必要に応じて、表面側に透明ガラス板などの透明保護板、裏面に耐光性樹脂シートを配し、得られた積層物全体を熱圧着することにより樹脂封止することが考えられる。
　ところが、図９に示すように、表面電極９１を備えた太陽電池セル９２上に、導電接着ペースト（ＡＰ）、導電接着フィルム（ＡＦ）、異方性導電ペースト（ＡＣＰ）、異方性導電接着フィルム（ＡＣＦ）、絶縁性接着ペースト（ＮＣＰ）や絶縁性接着フィルム（ＮＣＦ）等の接着剤９３、タブ線９４、ＥＶＡシート９５、必要に応じ防湿シート９６を積層し、減圧ラミネート処理すると、押しつぶされたＥＶＡが層状の接着剤９３の側面を覆うため、接着剤９３の樹脂成分が接続部から排除されず、確実な接合が実現できないという問題が懸念される。特に、接着剤９３が導電接着フィルムである場合には、含有されている導電粒子が十分に押しつぶされず、確実な導電接合が実現できないおそれがある。従って、接着剤として導電接着フィルムを使用したとしても、依然として、タブ線接続工程と樹脂封止工程とは時間的にも別工程として行わざるを得ない。
　本発明は、以上の従来の課題を解決しようとするものであり、タブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルを樹脂封止して太陽電池モジュールを製造する場合に、当該表面電極にタブ線を接続するタブ線接続工程と太陽電池セルを封止樹脂で封止する樹脂封止工程とを、比較的低温の樹脂封止工程の温度で一括で行えるようにすることを目的とする。
　本発明者らは、太陽電池セルの電極へのタブ線の接続と太陽電池セルの樹脂封止とを、太陽電池セルの樹脂封止時の比較的低い温度で一括に行うために、以下の三つの手段が有効であることを見出した。即ち、第１には、タブ線と太陽電池セルの表面電極とを接着剤（ＣＰ、ＣＦ、ＡＣＰ、ＡＣＦ、ＮＣＰ、ＮＣＦ等）で接続する場合に、接続領域からその外側に接着剤が押し出されるようにするために、接続領域を封止樹脂から離隔しながらも、封止樹脂の押圧力を接続領域に伝えられるようにタブ線と封止樹脂との間に加圧用フィルムを配すること、第２には、タブ線と太陽電池セルの表面電極とを導電接着フィルムで接続する場合に、接着フィルムを構成する樹脂が接続領域の外側へ排除されることなく、導電接続を行うための導電粒子を潰せるように、導電接着フィルムべースから導電粒子を突出させること、第３には、熱硬化性接着剤を利用しつつ、タブ線自体を表面電極を有する太陽電池セルに直接接触させて接続する場合に、熱硬化性接着剤が接続領域の外側へ排除されることなくタブ線と表面電極とのダイレクトな接続を実現するために、タブ線として、金属基材の片面に熱硬化性接着剤層が形成され且つ熱硬化性接着剤層から金属基材の凸部が突出しているものを使用すること、である。
　即ち、本発明は、第１の態様として、接着剤でタブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルを、減圧ラミネーターを用いて樹脂封止してなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
　減圧ラミネーターとして、可撓性シートにより区画された第１室と第２室とを有し、各室はそれぞれ独立的に内圧調整が可能となっており、第２室内に加熱が可能な加熱ステージを有するものを使用し、
　減圧ラミネーターの第２室の加熱ステージ上に、表面電極が形成された太陽電池セル、表面電極上に接着剤、接着剤上にタブ線、タブ線上に加圧用フィルム、加圧用フィルム上に封止用樹脂層、封止用樹脂層上に防湿性バックシート又はガラスプレートを順次積層し、
　減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くすることにより可撓性シートで防湿性バックシート又はガラスプレートを押圧しつつ、加熱ステージで太陽電池セルを加熱し、それにより太陽電池セルの表面電極とタブ線とを接続し、且つ太陽電池セルを封止用樹脂層で樹脂封止し、それにより太陽電池モジュールを得ることを特徴とする製造方法を提供する。
　また、本発明は、第２の態様として、導電接着フィルムでタブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルを、減圧ラミネーターを用いて樹脂封止してなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
　導電接着フィルムとして、熱硬化性樹脂フィルムべースに、そのべース厚よりも大きな粒径の導電粒子が保持されており、熱硬化性樹脂フィルムべースの少なくとも片面から導電粒子が突出しているものを使用し、
　減圧ラミネーターとして、可撓性シートにより区画された第１室と第２室とを有し、各室はそれぞれ独立的に内圧調整が可能となっており、第２室内に加熱が可能な加熱ステージを有するものを使用し、
　減圧ラミネーターの第２室の加熱ステージ上に、表面電極が形成された太陽電池セル、表面電極上に導電接着フィルム、導電接着フィルム上にタブ線、タブ線上に封止用樹脂層、封止用樹脂層上に防湿性バックシート又はガラスプレートを順次積層し、但し表面電極上に導電接着フィルムを積層する際、導電接着フィルムの導電粒子突出面がタブ線又は表面電極側になるように積層し、
　減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くすることにより可撓性シートで防湿性バックシート又はガラスプレートを押圧しつつ、加熱ステージで太陽電池セルを加熱し、それにより太陽電池セルの表面電極とタブ線とを導電接続させ、且つ太陽電池セルを封止用樹脂層で樹脂封止し、それにより太陽電池モジュールを得ることを特徴とする製造方法を提供する。
　更に、本発明は、第３の態様として、タブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルを、減圧ラミネーターを用いて樹脂封止してなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
　タブ線として、金属基材の片面に熱硬化性接着剤層が形成され、熱硬化性接着剤層から金属基材の凸部が表面電極に接続可能となるように突出しているものを使用し、又はタブ線として、金属基材の片面に熱硬化性接着剤層が形成されているものを使用し且つタブ線と接続される表面電極の領域に凸部が形成されており、
　減圧ラミネーターとして、可撓性シートにより区画された第１室と第２室とを有し、各室はそれぞれ独立的に内圧調整が可能となっており、第２室内に加熱が可能な加熱ステージを有するものを使用し、
　減圧ラミネーターの第２室の加熱ステージ上に、表面電極が形成された太陽電池セル、表面電極上にタブ線、タブ線上に封止用樹脂層、封止用樹脂層上に防湿性バックシート又はガラスプレートを順次積層し、但し表面電極上に金属基材の凸部が熱硬化性接着剤層から突出しているタブ線を積層する際、タブ線の金属基材の凸部面が表面電極側になるように積層し、
　減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くすることにより可撓性シートで防湿性バックシート又はガラスプレートを押圧しつつ、加熱ステージで太陽電池セルを加熱し、それにより太陽電池セルの表面電極とタブ線の凸部とを接続させ、且つ太陽電池セルを封止用樹脂シートで樹脂封止し、それにより太陽電池モジュールを得ることを特徴とする製造方法を提供する。
　本発明の太陽電池モジュールの製造方法の第１の態様では、タブ線と太陽電池セルの表面電極とを接着剤（ＣＰ、ＣＦ、ＡＣＰ、ＡＣＦ、ＮＣＰ、ＮＣＦ等）で接続する場合に、接続領域からその外側に接着剤が押し出されるようにするために、接続領域を封止樹脂から離隔しながらも、封止樹脂の押圧力を接続領域に伝えられるようにタブ線と封止樹脂との間に加圧用フィルムを配している。
　また、第２の態様では、タブ線と太陽電池セルの表面電極とを導電接着フィルムで接続する場合に、導電接着フィルムを構成するバインダー樹脂を接続領域の外側へ排除しなくても、導電接続を行うための導電粒子を潰せるように、導電接着フィルムべースから導電粒子を突出させている。
　第３の態様では、熱硬化性接着剤を利用しつつ、タブ線自体を表面電極を有する太陽電池セルに直接接触させて接続する場合に、熱硬化性接着剤を接続領域の外側へ排除しなくてもタブ線と表面電極とのダイレクトの接続を実現するために、タブ線として、金属基材の片面に熱硬化性接着剤層が形成され、熱硬化性接着剤層から金属基材の凸部が突出しているものを使用する。従って、いずれの態様においてもタブ線と太陽電池セルの表面電極とを減圧ラミネーターで高い接続信頼性で熱圧着接続でき、しかも同時に太陽電池セルの樹脂封止が可能となる。なお、タブ線に凸部を形成することに代えて、表面電極側に凸部を設けても同じ効果が得られる。
減圧ラミネーターの概略断面図である。 減圧ラミネーターの使用説明図である。 減圧ラミネーターの使用説明図である。 減圧ラミネーターの使用説明図である。 減圧ラミネーターの使用説明図である。 減圧ラミネーターの使用説明図である。 本発明の第１の態様の製造方法の工程図である。 本発明の第１の態様の製造方法の工程図である。 本発明の第１の態様の製造方法で製造した太陽電池モジュールの概略断面図である。 本発明の第２の態様で使用する導電接着フィルムの断面図である。 本発明の第２の態様の製造方法の工程図である。 本発明の第２の態様の製造方法の工程図である。 本発明の第２の態様の製造方法で製造した太陽電池モジュールの概略断面図である。 本発明の第３の態様で使用するタブ線の断面図である。 本発明の第３の態様の製造方法の工程図である。 本発明の第３の態様の製造方法の工程図である。 本発明の第３の態様の製造方法で製造した太陽電池モジュールの概略断面図である。 実施例１で作成した積層物のガラス面から観察した導電粒子の顕微鏡写真である。 比較例１で作成した積層物のガラス面から観察した導電粒子の顕微鏡写真である。 実施例３で作成した積層物のガラス面から観察した導電粒子の顕微鏡写真である。 比較例２で作成した積層物のガラス面から観察した導電粒子の顕微鏡写真である。 太陽電池ユニットの概略断面図である。 薄膜太陽電池ユニットの概略上面図である。 従来の太陽電池セルの概略断面図である。
　本発明の第１の態様は、接着剤でタブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルを、減圧ラミネーターを用いて樹脂封止してなる太陽電池モジュールの製造方法である。
　本発明において使用する減圧ラミネーターは、可撓性シートにより区画された第１室と第２室とを有し、各室はそれぞれ独立的に内圧調整が可能となっており、第２室内に加熱が可能な加熱ステージを有するものである。この減圧ラミネーターの一例を図１を参照しながら、より詳細に説明する。
　図１は、使用前の減圧ラミネーター１０を示しており、上部ユニット１１と下部ユニット１２とから構成される。これらのユニットは、Ｏリングなどのシール部材１３を介して分離可能に一体化される。上部ユニット１１には、シリコンラバーなどの可撓性シート１４が設けられており、この可撓性シート１４により、減圧ラミネーター１０が第１室１５と第２室１６とに区画される。可撓性シート１４の第２室１６室側表面には、溶融したＥＶＡ等の封止樹脂が転着しないように薄いガラスクロス強化テフロン（登録商標）シートを配することができる。
　また、上部ユニット１１及び下部ユニット１２のそれぞれには、各室がそれぞれ独立的に内圧調整、即ち、真空ポンプやコンプレッサーなどにより減圧、加圧、更に大気解放も可能となるように、配管１７、１８が設けられている。配管１７は切替バルブ１９で二方向に１７ａと１７ｂとに分岐しており、配管１８は切替バルブ２０で二方向に１８ａと１８ｂとに分岐している。また、下部ユニット１２には、加熱可能なステージ２１が設けられている。
　このような減圧ラミネーター１０は、例えば、図２Ａ～図２Ｅに示すように使用する。
　まず、図２Ａに示すように、上部ユニット１１と下部ユニット１２とを分離し、ステージ２１上に、熱圧着すべき積層物２２を載置する。
　次に、図２Ｂに示すように、上部ユニット１１と下部ユニット１２とをシール部材１３を介して分離可能に一体化し、その後、配管１７ａおよび配管１８ａのそれぞれに真空ポンプ（図示せず）を接続し、第１室１５および第２室１６内を高真空にする。
　図２Ｃに示すように、第２室１６内を高真空に保ったまま、切替バルブ１９を切り替えて、配管１７ｂから第１室内１５に大気を導入する。これにより、可撓性シート１４が第２室１６に向かって押し広げられ、結果、積層物２２がステージ２１で加熱されつつ、可撓性シート１４で押圧される。
　次に、図２Ｄに示すように、切替バルブ２０を切り替え、配管１８ｂから第２室内１６に大気を導入する。これにより、可撓性シート１４が第１室１５に向かって押し戻され、最終的に第１室１５および第２室１６の内圧が同じになる。
　最後に、図２Ｅに示すように、上部ユニット１１と下部ユニット１２とを引き離し、加熱ステージ２１上から熱圧着処理された積層物２２を取り出す。これにより、減圧ラミネーター１０の操作サイクルが完了し、次に、図２Ａに戻る。
　なお、積層物２２が、太陽電池セルの表面電極とタブ線との間に導電接着フィルムを挟持させ、太陽電池セル全面に封止樹脂層が配された積層物である場合、図２Ａ～図２Ｄの操作を行うことにより、表面電極とタブ線との間の導電接続と、導電接続部の樹脂封止とが一括で可能となる。
　以上、本発明で使用する減圧ラミネーターを説明したが、図１のような上部ユニット１１および下部ユニット１２から構成されるものだけでなく、一つの筐体の内部を２室に分け、扉の開閉により積層物の投入、回収を行うように構成された減圧ラミネーターを使用することもできる。また、第１室と第２室とは、第１室内に圧搾空気を導入し、大気圧以上の加圧を行ってもよい。また、第２室を減圧することなく、単に室内の空気が排気されるようにしてもよい。
　本発明の第１の態様においては、図３Ａに示すように、可撓性シート１４で第１室１５から画された減圧ラミネーターの第２室１６の加熱ステージ２１上に、表面電極３１が形成された太陽電池セル３２、表面電極３１上に接着剤３３、接着剤３３上にタブ線３４、タブ線３４上に加圧用フィルム３５、加圧用フィルム３５上に封止用樹脂層３６、封止用樹脂層３６上に防湿性バックシート３７又はガラスプレート（図示せず）を順次積層する。
　次に、図３Ｂに示すように、減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くすることにより可撓性シート１４で防湿性バックシート３７又はガラスプレートを押圧しつつ、加熱ステージ２１で太陽電池セル３２を加熱する。それにより太陽電池セル３２の表面電極３１とタブ線３４とを接続し、且つ太陽電池セル３２を封止用樹脂層３６で樹脂封止する。これにより太陽電池モジュール３０を得ることができる（図３Ｃ）。
　減圧ラミネーターの第２室１６に対し第１室１５の内圧を相対的に高くする好ましい操作としては、第１室１５および第２室１６の内圧を共に減圧状態とした後、第２室１６の減圧状態を維持したまま第１室１５を大気に解放することが挙げられる。
　接着剤３３としては、電子部品を太陽電池セルに実装する場合に使用される公知の導電接着ペースト（ＣＰ）、導電接着フィルム（ＣＦ）、異方性導電ペースト（ＡＣＰ）、異方性導電接着フィルム（ＡＣＦ）、絶縁性接着ペースト（ＮＣＰ）や絶縁性接着フィルム（ＮＣＦ）等を使用することができる。熱硬化性であるものを好ましく使用できる。
　加圧用フィルム３５としては、減圧ラミネーターによる加熱、加圧でも寸法安定性を示す５～５００μｍ厚の樹脂フィルム、合成紙、不織布等を使用することができる。このような加圧用フィルム３５の構成材料としては、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル等を使用することができる。なお、加圧用フィルム３５のガラス転移温度は、封止用樹脂層３６のラミネート温度より高いことが好ましい。具体的には、少なくとも１０℃以上高いことが望ましい。
　また、加圧用フィルム３５は、その周縁が封止用樹脂層３６により樹脂封止されていることが好ましい。このようにすると、加圧用フィルム３５として、接着性を持たないものも使用することができる。
　封止用樹脂層３６としては、公知の液状、ペースト状封止用樹脂組成物から形成したもの、特にシート状に成形した封止用樹脂シートを使用することが好ましい。具体的には、良好な封止性と接着性とを示す熱可塑性のエチレン／酢酸ビニル共重合体シートを好ましく使用することができる。通常、封止用樹脂層３６は、樹脂封止の際の加熱により流動し、封止すべき領域を覆うが、硬化成分を含有している場合には、流動後に硬化させることにより良好な樹脂封止を実現することができる。
　表面電極３１を有する太陽電池セル３２としては、タブ線の接合と樹脂封止とを行うことが求められる太陽電池セルであり、例えば、結晶系光電変換素子を使用する結晶系太陽電池セルや、薄膜系光電変換素子を使用する薄膜系太陽電池セルを挙げることができる。また、表面電極は太陽電池セルの裏側の表面にも存在してもよい。その場合には、複数の太陽電池セルから太陽電池ユニットを形成することができる（特許文献１の図８、特許文献２の図１参照）。なお、太陽電池セルの光電変換素子材料としては、従来公知の材料を採用することができ、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ＧａＡｓ系などの単結晶化合物、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ等の多結晶化合物等を挙げることができる。
　タブ線は、従来の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セル同士を接続するためのインナーリードあるいは、電力を取り出すためのアウターリードとして使用されているものであり、ハンダコート銅箔リボンなどを好ましく使用することができる。
　また、本発明の第１の態様においては、封止用樹脂層３６上に、防湿性バックシート３７やガラスプレートを積層するが、それらとしては、従来公知の太陽電池モジュールにおいて使用されているものを適宜選択して使用することができる。
　次に、加圧用フィルムを使用しない本発明の第２の態様について説明する。
　本発明の第２の態様は、等方性又は異方性の導電接着フィルム（ＣＦ又はＡＣＦ）でタブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルを、減圧ラミネーターを用いて樹脂封止してなる製造方法である。
　この第２の態様においては、導電接着フィルム４１として、図４Ａに示すように、熱硬化性樹脂フィルムべース４２に、そのべース厚よりも大きな粒径の導電粒子４３が保持されており、熱硬化性樹脂フィルムべース４２の少なくとも片面から導電粒子４３が突出しているものを使用する。このように、熱硬化性樹脂フィルムべース４２から導電粒子４３が突出しているため、導電粒子４３の間隙に、潰れた導電粒子４３が収容される。従って、第１の態様で使用したような加圧用フィルムを使用しなくても、導電接着フィルムの導電粒子を十分に潰して導電接続を行うことができる。なお、本発明の効果を損なわない範囲で、突出した導電粒子４３の表面に熱硬化性樹脂薄膜が形成されていてもよい（図示せず）。
　このような第２の態様によれば、加圧用フィルムを使用しないので、受光面側に使用した場合でも、加圧用フィルムの使用による受光率の低下を考慮する必要がないという利点がある。
　この第２の態様においては、図４Ｂに示すように、まず、可撓性シート１４で第１室１５から画された減圧ラミネーターの第２室１６の加熱ステージ２１上に、表面電極３１が形成された太陽電池セル３２、表面電極３１上に導電接着フィルム４１、導電接着フィルム４１上にタブ線３４、タブ線３４上に封止用樹脂層３６、封止用樹脂層３６上に防湿性バックシート３７又はガラスプレート（図示せず）を順次積層し、但し表面電極３１上に導電接着フィルム４１を積層する際、導電接着フィルム４１の導電粒子突出面が表面電極３１側になるように積層する。
　次に、図４Ｃに示すように、減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くすることにより可撓性シート１４で防湿性バックシート３７又はガラスプレートを押圧しつつ、加熱ステージ２１で太陽電池セル３２を加熱する。それにより太陽電池セル３２の表面電極３１とタブ線３４とを導電接続し、且つ太陽電池セル３２の接続領域を封止用樹脂層３６で樹脂封止する。これにより太陽電池モジュール４０を得ることができる（図４Ｄ）。
　なお、“減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くする操作”、“封止用樹脂シート”、“表面電極を有する太陽電池セル”、“
防湿性バックシート”、“ガラスプレート”については、本発明の第１の態様において説明したとおりである。
　また、第２の態様とは異なる、加圧用フィルムを使用しない本発明の第３の態様について説明する。
　本発明の第３の態様は、タブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルを、減圧ラミネーターを用いて樹脂封止してなる太陽電池モジュールの製造方法である。まず、タブ線に凸部が形成されている場合について説明する。
　この第３の態様においては、図５Ａに示すように、タブ線５１として、金属基材５２の片面に熱硬化性接着剤層５３が形成され、熱硬化性接着剤層５３から金属基材５２の凸部５２ａが表面電極に接続可能となるように突出しているものを使用する。このように、熱硬化性接着剤層５３から金属基材５２の凸部５２ａが突出しているため、凸部５２ａの間隙に、潰れた凸部５２ａが収容される。従って、第１の態様で使用したような加圧用フィルムを使用しなくても、導電接続を行うことができる。なお、本発明の硬化を損なわない範囲で、凸部５２ａの表面に熱硬化性接着剤薄膜が形成されていてもよい（図示せず）。
　この第３の態様においては、図５Ｂに示すように、まず、可撓性シート１４で第１室１５から画された減圧ラミネーターの第２室１６の加熱ステージ２１上に、表面電極３１が形成された太陽電池セル３２、表面電極３１上にタブ線５１、タブ線５１上に封止用樹脂層３６、封止用樹脂層３６上に防湿性バックシート３７又はガラスプレート（図示せず）を順次積層し、但し表面電極３１上にタブ線５１を積層する際、タブ線５１の金属基材５２の凸部５２ａ面が表面電極３１側になるように積層する。
　次に、図５Ｃに示すように、減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くすることにより可撓性シート１４で防湿性バックシート３７又はガラスプレートを押圧しつつ、加熱ステージ２１で太陽電池セル３２を加熱する。それにより太陽電池セル３２の表面電極３１とタブ線５１とを導電接続し、且つ太陽電池セル３２の接続領域を封止用樹脂層３６で樹脂封止する。これにより太陽電池モジュール５０を得ることができる（図５Ｄ）。
　このような第３の態様によれば、加圧用フィルムを使用しないので、受光面側に使用しても、加圧用フィルムの使用による受光率の低下を考慮する必要がないという利点がある。
　なお、“減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くする操作”、“封止用樹脂シート”、“表面電極を有する太陽電池セル”、および“防湿性バックシート”および“ガラスプレート”については、本発明の第１の態様において説明したとおりである。
　次に、本発明の第３の態様において、タブ線に凸部を形成するのではなく、表面電極に凸部を形成した場合を説明する。
　即ち、表面電極に凸部を形成した本発明の第３の態様は、タブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルを、減圧ラミネーターを用いて樹脂封止してなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
　タブ線として、金属基材の片面に熱硬化性接着剤層が形成されているものを使用し、
　タブ線と接続される表面電極の領域に、凸部が形成されており、
　減圧ラミネーターとして、可撓性シートにより区画された第１室と第２室とを有し、各室はそれぞれ独立的に内圧調整が可能となっており、第２室内に加熱が可能な加熱ステージを有するものを使用し、
　減圧ラミネーターの第２室の加熱ステージ上に、表面電極が形成された太陽電池セル、表面電極上にタブ線、タブ線上に封止用樹脂層、封止用樹脂層上に防湿性バックシート又はガラスプレートを順次積層し、
　減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くすることにより可撓性シートで防湿性バックシート又はガラスプレートを押圧しつつ、加熱ステージで太陽電池セルを加熱し、それにより太陽電池セルの表面電極の凸部とタブ線とを接続させ、且つ太陽電池セルを封止用樹脂シートで樹脂封止し、それにより太陽電池モジュールを得ることを特徴とする製造方法である。
　この態様において、太陽電池セルの表面電極に凸部を形成する方法としては、特に制限はなく、メッキ法、フォトリソグラフ法、金型を用いたプレス法などを採用することができる。
　以上説明した本発明の第１～３の態様においては、太陽電池セルの片面に、タブ線を接続し且つ樹脂封止することを一括で行う太陽電池モジュールの製造方法について詳細に説明したが、本発明はそれに限られず、例えば、図８Ａに示すように、結晶系光電変換素子を用いた太陽電池セルの両面のそれぞれに、直列接続するためのタブ線を接続し且つ樹脂封止することや（特開２００８－３００４０３号公報の図１参照）、図８Ｂに示すように、長尺の薄膜系光電変換素子を横方向に直接に接続した太陽電池モジュールの両端の光電変換素子に電力取り出し用タブを接続し且つ樹脂封止すること（特開２０００－３４０８１１号公報の図３及び図４参照）も本発明の範囲である。
　具体的には、図８Ａの場合、複数の太陽電池セルを用意し、太陽電池セル３２ａの裏面の電極（図示せず）に一端が仮貼りされたタブ線３４の他端を隣接する太陽電池セル３２ｂの表面の電極（図示せず）に、接着剤を介して室温加圧もしくは低温（約３０～１２０℃）加圧することにより仮貼りする。この仮貼りパターンを複数の太陽電池セルに対して行うことにより、太陽電池ユニット１００を得る。この太陽電池ユニット１００を、図３Ａ～図３Ｃ、図４Ｂ～図４Ｄ及び図５Ｂ～図５Ｄにおける太陽電池セル３２に代替することにより、複数の太陽電池セルから構成される太陽電池ユニットから太陽電池モジュールを得ることができる。
　図８Ｂの場合、基材３８上に、薄膜系光電変換素子からなる薄膜系太陽電池セル３２が、直列に平面方向に配列されており、一方の末端の太陽電池セル３２ｃの表面電極（図示せず）と、他方の末端の太陽電池セル３２ｄの表面電極（図示せず）とに、電力取り出し用のタブ線３４を、接着剤を介して室温加圧もしくは低温（約３０～１２０℃）加圧することにより仮貼りし、太陽電池ユニット１００を得る。この太陽電池ユニット１００を、図３Ａ～図３Ｃ、図４Ｂ～図４Ｄ及び図５Ｂ～図５Ｄにおける太陽電池セル３２に代替することにより、複数の太陽電池セルから構成される太陽電池ユニットから太陽電池モジュールを得ることができる。
　また、本発明において、接着剤上にタブ線及び加圧用フィルムを順次積層する際に、予めリード線が積層されている加圧用フィルムを使用してもよい。
　以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
　　実施例１
　太陽電池セルの代用として以下の材料を用い、本発明の第１の態様を実施した。
＜使用材料＞
ガラス基板：　３０ｍｍ×８０ｍｍ×０．７ｍｍ厚み
タブ線：　２ｍｍ幅×０．１５ｍｍ厚みのＣｕ線の両面にＳｎ－Ａｇ－Ｃｕ鉛フリーハンダを２０μｍ厚にディップメッキしたもの
導電接着フィルム：　エポキシ樹脂（ＥＰ８２８、ジャパンエポキシレジン（株））５０質量部と、フェノキシ樹脂（ＹＰ５０、東都化成（株））２０質量部、硬化剤（ＨＸ３９４１、旭化成ケミカルズ（株））２０質量部、平均粒径１０μｍの導電粒子（ＡＵＬ、積水化学工業（株））１０質量部とを混合し、更にトルエンを固形分濃度３０％となるように加えた混合物を、ロールコーターを用いて銅箔上に乾燥厚が２５μｍとなるように塗布し、８０℃のオーブン中で乾燥して得たフィルム
加圧用フィルム：　３０ｍｍ×４０ｍｍ×８５μｍ（厚）のポリイミドフィルム
封止用樹脂シート：　３０ｍｍ×８０ｍｍ×０．５ｍｍのエチレン－酢酸ビニル共重合体シート
防湿性バックシート： 防湿性バックシートの代用としてポリエチレンテレフタレートフィルム（３５μｍ厚）
　図１の減圧ラミネーターの第２室の加熱ステージ上に、ガラス基板を置き、その表面に導電接着フィルム（巾２ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚み０．０５ｍｍ）を設置し、その上に、タブ線を重ね、更に加圧用フィルム、封止樹脂シート、防湿性バックシートを重ねた。加熱ステージを１５０℃に維持しながら、第１室と第２室とを共に１３３Ｐａまで減圧した後、第２室の減圧を保持したまま、第１室に大気を導入して大気圧とした。この状態を５分間保持した後、第２室に大気を導入し、大気圧とした。得られた積層物を裏面（ガラス面）から顕微鏡観察したところ、導電粒子が潰れていたことが確認できた（図６Ａ）。
　　実施例２
　導電接着フィルムに代えて、エポキシ樹脂（ＥＰ８２８、ジャパンエポキシレジ（株））５０質量部、硬化剤（ＨＸ３９４１、旭化成ケミカルズ（株））４０質量部、及び平均粒径１０μｍの導電粒子（ＡＵＬ、積水化学工業（株））１０質量部とを混合して得た導電接着ペーストを使用し、ガラス基板の表面に導電接着ペーストを巾２ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚み０．０５ｍｍとなるように塗布すること以外、実施例１と同様にして積層物を得た。得られた積層物を裏面（ガラス面）から顕微鏡観察したところ、導電粒子が潰れていたことが確認できた。
　　比較例１
　加圧用フィルムを使用しない以外は、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより、積層物を得た。得られた積層物を裏面（ガラス面）から顕微鏡観察したところ、導電粒子の潰れは確認できなかった（図６Ｂ）。
　実施例３
　太陽電池セルの代用として以下の材料を用い、本発明の第２の態様を実施した。
＜使用材料＞
ＩＴＯ付きガラス基板：　３０ｍｍ×８０ｍｍ×０．７ｍｍ厚み
タブ線：　２ｍｍ幅×０．１２ｍｍ厚みのＣｕ線
導電接着フィルム：　エポキシ樹脂（ＥＰ８２８、ジャパンエポキシレジン（株））５０質量部と、フェノキシ樹脂（ＹＰ５０、東都化成（株））２０質量部と、硬化剤（ＨＸ３９４１、旭化成ケミカルズ（株））２０質量部と、平均粒径１０μｍの導電粒子（ＡＵＬ、積水化学工業（株））１０質量部とを混合し、更にトルエンを固形分濃度３０％となるように加えた混合物を、ロールコーターを用いて銅箔上に１０μｍの厚みで塗布し、８０℃のオーブン中で乾燥して得たフィルム（樹脂層厚は３μｍ）
封止用樹脂シート：　３０ｍｍ×８０ｍｍ×０．５ｍｍのエチレン－酢酸ビニル共重合体シート
防湿性バックシート：防湿性バックシートの代用としてポリエチレンテレフタレートフィルム（３５μｍ厚）
　図１の減圧ラミネーターの第２室の加熱ステージ上に、ＩＴＯ付きガラス基板を置き、その表面のＩＴＯ電極に導電接着フィルム（導電粒子がフィルム表面から突出しているタイプ）が対向するようにタブ線を仮貼着し、更に封止樹脂シートと８０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムを重ねた。ステージを１５０℃に維持しながら、第１室と第２室とを共に１３３Ｐａまで減圧した後、第２室の減圧を保持したまま、第１室に大気を導入して大気圧とした。この状態を５分間保持した後、第２室に大気を導入し、大気圧とした。得られた積層物を裏面（ガラス面）から顕微鏡観察したところ、導電粒子が潰れていたことが確認できた（図７Ａ）。抵抗値を測定したところ５ｍΩであった。
　　比較例２
　導電接着フィルムとして、実施例１で作成したものと同じものを使用すること以外は、実施例２と同様の操作を繰り返すことにより、積層物を得た。得られた積層物を裏面（ガラス面）から顕微鏡観察したところ、導電粒子の潰れは確認できなかった（図７Ｂ）。抵抗値を測定したところ、測定不能であり、電気的接続は得られなかった。
　実施例４
　太陽電池セルの代用として以下の材料を用い、本発明の第３の態様を実施した。
＜使用材料＞
ＩＴＯ付きガラス基板：　３０ｍｍ×８０ｍｍ×０．７ｍｍ厚み
タブ線：　２ｍｍ幅×０．１２ｍｍ厚みのＣｕ線であって、片面にマット面処理技術により凸状（高さ１０μｍ）の突起を約５万個／ｍｍ２の密度で形成したもの
熱硬化性接着剤層：　タブ線の凸状突起形成面に塗布／乾燥法により、熱硬化性接着剤（フェノキシ樹脂２０質量部（ＹＰ５０、東都化成（株）とエポキシ樹脂５０質量部（ＥＰ８２８、ジャパンエポキシレジン（株）と硬化剤２０質量部（ＨＸ３９４１、旭化成ケミカルズ（株））を厚さ７μｍとなるように塗布したもの
封止用樹脂シート：　３０ｍｍ×８０ｍｍ×０．５ｍｍのエチレン－酢酸ビニル共重合体シート
防湿性バックシート：防湿性バックシートの代用としてポリエチレンテレフタレートフィルム（３５μｍ厚）
　図１の減圧ラミネーターの第２室の加熱ステージ上に、ガラス基板を置き、その表面のＩＴＯ電極にタブ線の凸状突起が対向するようにタブ線を仮貼着し、更に封止樹脂シートと８０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムを重ねた。ステージを１５０℃に維持しながら、第１室と第２室とを共に１３３Ｐａまで減圧した後、第２室の減圧を保持したまま、第１室に大気を導入して大気圧とした。この状態を５分間保持した後、第２室に大気を導入し、大気圧とした。得られた積層物を裏面（ガラス面）から顕微鏡観察したところ、凸状突起が潰れていたことが確認できた。抵抗値を測定したところ５ｍΩであった。
　　比較例３
　タブ線として、凸状突起を形成していないフラットなものを使用すること以外は、実施例２と同様の操作を繰り返すことにより、積層物を得た。得られた積層物について抵抗値を測定したところオープンであった。
　本発明の製造方法は、タブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルが樹脂封止されてなる太陽電池モジュールの製造において、当該表面電極にタブ線を接続するタブ線接続工程と太陽電池セルを封止樹脂で封止する樹脂封止工程とを、比較的低温の樹脂封止工程の温度で一括で行えるものである。従って、太陽電池セルやその複数を組み合わせた太陽電池ユニットの製造に有用である。具体的には、結晶系太陽電池においてはインナーリードと銀ペーストのスクリーン印刷により形成されるバスバー電極との接続の際に、薄膜系太陽電池においては表面電極とアウターリードとの接続の際に、有用である。
１０　減圧ラミネーター
１１　上部ユニット
１２　下部ユニット
１３　シール部材
１４　可撓性シート
１５　第１室
１６　第２室
１７、１７ａ、１７ｂ、１８、１８ａ、１８ｂ　配管
１９、２０　切替バルブ
２１　加熱ステージ
２２　積層物
３０、４０、５０　太陽電池モジュール
３１　表面電極
３２、３２ａ、３２ｂ　３２ｃ、３２ｄ　太陽電池セル
３３　接着剤
３４、５１　タブ線
３５　加圧用フィルム　
３６　封止用樹脂層
３７　防湿性バックシート
３８　基材
４１　導電接着フィルム
４２　熱硬化性樹脂フィルムべース
４３　導電粒子
５２　金属基材
５２ａ　凸部
５３　熱硬化性接着剤層
１００　太陽電池ユニット

Claims (20)

  1. 　接着剤でタブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルを、減圧ラミネーターを用いて樹脂封止してなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
    　減圧ラミネーターとして、可撓性シートにより区画された第１室と第２室とを有し、各室はそれぞれ独立的に内圧調整が可能となっており、第２室内に加熱が可能な加熱ステージを有するものを使用し、
    　減圧ラミネーターの第２室の加熱ステージ上に、表面電極が形成された太陽電池セル、表面電極上に接着剤、接着剤上にタブ線、タブ線上に加圧用フィルム、加圧用フィルム上に封止用樹脂層、封止用樹脂層上に防湿性バックシート又はガラスプレートを順次積層し、
    　減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くすることにより可撓性シートで防湿性バックシート又はガラスプレートを押圧しつつ、加熱ステージで太陽電池セルを加熱し、それにより太陽電池セルの表面電極とタブ線とを接続し、且つ太陽電池セルを封止用樹脂層で樹脂封止し、それにより太陽電池モジュールを得ることを特徴とする製造方法。
  2. 　減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くする操作が、第１室および第２室の内圧を共に減圧状態とした後、第２室の減圧状態を維持したまま第１室を大気に解放することである請求項１記載の製造方法。
  3. 　接着剤が、導電接着フィルムである請求項１又は２記載の製造方法。
  4. 　加圧用フィルムの周縁が、封止用樹脂層により樹脂封止されている請求項１～３のいずれかに記載の製造方法。
  5. 　封止用樹脂層が、エチレン／酢酸ビニル共重合体シートである請求項１～４のいずれかに記載の製造方法。
  6. 　太陽電池セルが、導電性接着フィルムにより表面電極とタブ線とが接続される薄膜系太陽電池セル又は結晶系太陽電池セルである請求項１～５のいずれかに記載の製造方法。
  7. 　太陽電池セルが、複数連続した太陽電池ユニットを構成している請求項１～６のいずれかに記載の製造方法。
  8. 　接着剤上にタブ線及び加圧用フィルムを順次積層する際に、予めリード線が積層されている加圧用フィルムを使用する請求項１～７のいずれかに記載の製造方法。
  9. 　導電接着フィルムでタブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルを、減圧ラミネーターを用いて樹脂封止してなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
    　導電接着フィルムとして、熱硬化性樹脂フィルムべースに、そのべース厚よりも大きな粒径の導電粒子が保持されており、熱硬化性樹脂フィルムべースの少なくとも片面から導電粒子が突出しているものを使用し、
    　減圧ラミネーターとして、可撓性シートにより区画された第１室と第２室とを有し、各室はそれぞれ独立的に内圧調整が可能となっており、第２室内に加熱が可能な加熱ステージを有するものを使用し、
    　減圧ラミネーターの第２室の加熱ステージ上に、表面電極が形成された太陽電池セル、表面電極上に導電接着フィルム、導電接着フィルム上にタブ線、タブ線上に封止用樹脂層、封止用樹脂層上に防湿性バックシート又はガラスプレートを順次積層し、但し表面電極上に導電接着フィルムを積層する際、導電接着フィルムの導電粒子突出面がタブ線又は表面電極側になるように積層し、
    　減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くすることにより可撓性シートで防湿性バックシート又はガラスプレートを押圧しつつ、加熱ステージで太陽電池セルを加熱し、それにより太陽電池セルの表面電極とタブ線とを導電接続させ、且つ太陽電池セルを封止用樹脂層で樹脂封止し、それにより太陽電池モジュールを得ることを特徴とする製造方法。
  10. 　減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くする操作が、第１室および第２室の内圧を共に減圧状態とした後、第１室の減圧状態を維持したまま第２室を大気に解放することである請求項９記載の製造方法。
  11. 　封止用樹脂層が、エチレン／酢酸ビニル共重合体シートである請求項９～１０のいずれかに記載の製造方法。
  12. 　太陽電池セルが、導電性接着フィルムにより表面電極とタブ線とが接続される薄膜系太陽電池セル又は結晶系太陽電池セルである請求項９～１１のいずれかに記載の製造方法。
  13. 　接着剤上にタブ線及び加圧用フィルムを順次積層する際に、予めリード線が積層されている加圧用フィルムを使用する請求項９～１２のいずれかに記載の製造方法。
  14. 　太陽電池セルが、複数連続した太陽電池ユニットを構成している請求項９～１３のいずれかに記載の製造方法。
  15. 　タブ線が接続された表面電極を有する太陽電池セルを、減圧ラミネーターを用いて樹脂封止してなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
    　タブ線として、金属基材の片面に熱硬化性接着剤層が形成され、熱硬化性接着剤層から金属基材の凸部が表面電極に接続可能となるように突出しているものを使用し、又はタブ線として、金属基材の片面に熱硬化性接着剤層が形成されているものを使用し且つタブ線と接続される表面電極の領域に凸部が形成されており、
    　減圧ラミネーターとして、可撓性シートにより区画された第１室と第２室とを有し、各室はそれぞれ独立的に内圧調整が可能となっており、第２室内に加熱が可能な加熱ステージを有するものを使用し、
    　減圧ラミネーターの第２室の加熱ステージ上に、表面電極が形成された太陽電池セル、表面電極上にタブ線、タブ線上に封止用樹脂層、封止用樹脂層上に防湿性バックシート又はガラスプレートを順次積層し、但し表面電極上に金属基材の凸部が熱硬化性接着剤層から突出しているタブ線を積層する際、タブ線の金属基材の凸部面が表面電極側になるように積層し、
    　減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くすることにより可撓性シートで防湿性バックシート又はガラスプレートを押圧しつつ、加熱ステージで太陽電池セルを加熱し、それにより太陽電池セルの表面電極とタブ線の凸部とを接続させ、且つ太陽電池セルを封止用樹脂層で樹脂封止し、それにより太陽電池モジュールを得ることを特徴とする製造方法。
  16. 　減圧ラミネーターの第２室に対し第１室の内圧を相対的に高くする操作が、第１室および第２室の内圧を共に減圧状態とした後、第１室の減圧状態を維持したまま第２室を大気に解放することである請求項１５記載の製造方法。
  17. 　封止用樹脂層が、エチレン／酢酸ビニル共重合体シートである請求項１５または１６記載の製造方法。
  18. 　太陽電池セルが、導電性接着フィルムにより表面電極とタブ線とが接続される薄膜系太陽電池セル又は結晶系太陽電池セルである請求項１５～１７のいずれかに記載の製造方法。
  19. 　接着剤上にタブ線及び加圧用フィルムを順次積層する際に、予めリード線が積層されている加圧用フィルムを使用する請求項１５～１８のいずれかに記載の製造方法。
  20. 　太陽電池セルが、複数連続した太陽電池ユニットを構成している請求項１５～１９のいずれかに記載の製造方法。
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