WO2014013828A1 - 配線材、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

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正弘 西本
大地 森
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Definitions

  • the present invention relates to a wiring material suitable for connecting an electrode formed on a surface of a solar cell and a terminal box for collecting electricity generated by the solar cell, a solar cell module using the wiring material, and a solar cell
  • the present invention relates to a method for manufacturing a battery module.
  • thin-film solar cells in which a semiconductor layer, which is a photoelectric conversion layer, is formed on a substrate such as glass or stainless steel will be thin and light, low in manufacturing cost, and easy to increase in area. It is considered to become the mainstream of solar cells.
  • These thin-film solar cells are obtained by laminating a semiconductor layer or a metal electrode film on an inexpensive substrate with a large area using a forming apparatus such as a plasma CVD apparatus or a sputtering apparatus, and then producing the photoelectric conversion on the same substrate. After the layers are separated by laser patterning or the like to form a plurality of solar cells, these are connected to each other to form a solar cell string.
  • a forming apparatus such as a plasma CVD apparatus or a sputtering apparatus
  • a thin film solar cell is composed of, for example, a plurality of solar cells in which a transparent electrode film made of a transparent conductive film, a photoelectric conversion layer, and a back electrode film are laminated on a light-transmitting insulating substrate.
  • Each solar cell is in the shape of an elongated strip and has a length that covers almost the entire width of the translucent insulating substrate.
  • the thin-film solar battery is configured, for example, by connecting a plurality of solar battery cells in series by connecting one transparent electrode film and the other back electrode film between adjacent solar battery cells. Then, by providing a surface electrode on the transparent electrode film of the solar cell at the end, and connecting the surface electrode and the terminal box with a tab wire, the electricity generated by the plurality of solar cells is terminal Current is collected in a box and taken out from here.
  • a solar cell module using the wiring material to provide a wiring material capable of realizing good connection between the solar cell and the terminal portion of the terminal box, a solar cell module using the wiring material, and a method for manufacturing the solar cell module. Is desirable.
  • a wiring material includes a conductor having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a conductor. Provided with a first layer containing a flux component and a rust preventive component, and a second layer containing an adhesive provided on the second surface of the conductor. Is.
  • a solar cell module electrically connects a solar cell having a surface electrode, a terminal box for taking out electricity generated by the solar cell to the outside, and the surface electrode and the terminal box of the solar cell.
  • a wiring material connected to the conductor, the wiring material is provided on the first surface of the conductor, a conductor having a first surface and a second surface opposite to the first surface, It includes a first layer containing a flux component and a rust preventive component, and a second layer provided on the second surface of the conductor and containing an adhesive.
  • the manufacturing method of the solar cell module which concerns on one embodiment of this invention provides the 1st layer containing a flux component and a rust prevention component in the 1st surface of a conductor, and is the 1st of a conductor.
  • a wiring layer is formed by providing a second layer containing an adhesive on the second surface opposite to the first surface, and one end of the wiring material is connected to the surface of the solar cell via the second layer.
  • the electricity generated by the solar cell is connected to a terminal box through which the electricity is generated through the first layer.
  • the wiring member is solder-connected to, for example, a terminal box that extracts electricity collected from the solar cell via the first layer.
  • the wiring material is formed with the first layer containing the flux component and the component having the rust prevention function, the wettability of the solder is improved, and the solder connection can be performed quickly and reliably.
  • the solar cell is sealed with a light-transmitting sealing material such as EVA, the wiring material is placed in an acetic acid gas atmosphere due to a rise in temperature of the solar cell module, and there is a concern about corrosion. Since the first layer also contains a rust preventive component, it is possible to prevent corrosion.
  • FIG. 12A It is an exploded perspective view showing a substrate type solar cell module to which an embodiment of the present invention is applied. It is a disassembled perspective view which shows the other solar cell module to which one embodiment of this invention was applied. It is sectional drawing which shows the connection part of a current collection tab line and a connection tab line. It is sectional drawing which shows the connection part of a current collection tab line and a connection tab line. It is a disassembled perspective view which shows an example of the thin film solar cell which concerns on a reference example. It is a top view which shows an example of a related thin film solar cell in a reference example. It is sectional drawing in the electrode terminal part of the thin film solar cell shown to FIG. 12A.
  • a thin film solar cell 1 to which an embodiment of the present invention is applied constitutes a solar cell string in which a plurality of solar cells 2 are connected by contact lines.
  • the thin-film solar cell 1 having this string structure is formed on a glass substrate to be a surface cover 5 as shown in FIG. 2, for example, and a sheet 3 and a back sheet 4 of a sealing adhesive are laminated on the back surface side. And laminated.
  • a metal frame 7 such as aluminum is appropriately attached to the periphery, and then a solar cell module 6 is formed by providing a terminal box 8 for taking out electricity collected from the thin film solar cell 1 on the back sheet 4. .
  • the sealing adhesive for example, a light-transmitting sealing material such as ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA: Ethylene Vinyl Acetate Copolymer) is used.
  • EVA Ethylene Vinyl Acetate Copolymer
  • the back sheet 4 a laminate or the like in which glass or aluminum foil is sandwiched between resin films is used.
  • the solar cell module 6 forms the thin film solar cell 1 on the glass substrate used as the surface cover 5, and provides the surface cover 5 and the thin film solar cell 1 separately, and between the surface cover 5 and the back sheet
  • the laminate sealing may be performed with the sheet 3 of the sealing adhesive disposed on the front and back sides of the thin film solar cell 1.
  • the surface cover 5 for example, a translucent material such as glass or translucent plastic is used.
  • the thin-film solar cell 1 is formed by laminating a transparent electrode film made of a transparent conductive film, a photoelectric conversion layer, and a back electrode film in this order. It is a super straight type solar cell in which light is incident from the conductive insulating substrate 10 side.
  • a substrate type solar cell formed in order of the base material, the back surface electrode, the photoelectric converting layer, and the transparent electrode in the thin film solar cell.
  • the super straight type thin film solar cell 1 will be described as an example. However, as will be described later, the present technology can also be used for a substrate type thin film solar cell.
  • the translucent insulating substrate 10 a heat resistant resin such as glass or polyimide can be used. Further, as described above, the thin-film solar cell 1 can also serve as the translucent insulating substrate 10 and the surface cover 5.
  • the transparent electrode film for example, SnO 2 , ZnO and ITO can be used.
  • a silicon-based photoelectric conversion film such as amorphous silicon, microcrystalline silicon, or polycrystalline silicon, or a compound-based photoelectric conversion film such as CdTe, CuInSe 2 or Cu (In, Ga) Se 2 can be used. .
  • the back electrode film has a laminated structure of a transparent conductive film and a metal film, for example.
  • the transparent conductive film, or the like can be used SnO 2, ZnO and ITO. Silver, aluminum, or the like can be used for the metal film.
  • a plurality of rectangular solar cells 2 having a length over almost the entire width of the light-transmitting insulating substrate 10 are formed as shown in FIG. 1A.
  • Each solar battery cell 2 is separated by an electrode dividing line, and one transparent electrode film and the other back electrode film of adjacent solar battery cells 2 and 2 are connected to each other by a contact line. In this way, a solar cell string in which a plurality of solar cells 2 are connected in series is configured.
  • a linear P-type electrode terminal portion 11 having substantially the same length as that of the solar battery cell 2 is provided.
  • a linear N-type electrode terminal portion 12 having substantially the same length as the solar cell 2 is provided.
  • the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12 serve as electrode extraction portions, and electricity is supplied to the terminal box 8 via the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16.
  • the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 include a conductor 20, a flux provided on one surface 20 a (first surface) of the conductor 20 and a liquid having a rust prevention function. It has the 1st layer 21 formed by mixing, and the 2nd layer 23 which consists of the adhesive agent 22 provided in the other surface 20b (2nd surface) of the conductor 20. As shown in FIG. The second layer 23 connects the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12 formed in the thin film solar cell 1 to the same conductor 20 of each of the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16. To do.
  • the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 are connected to the terminal box 8 through which the electricity collected from the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12 is taken out via the first layer 21. Connected by soldering.
  • the conductor 20 is a rectangular wire having a width of 1 to 3 mm, which is substantially the same width as the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12, and for example, a copper foil or aluminum foil rolled to a thickness of 50 to 300 ⁇ m is slit. It is formed by processing or rolling a thin metal wire such as copper or aluminum into a flat plate shape.
  • a first layer 21 made of a liquid in which flux and rust-proof ink are mixed is formed over the entire surface, and on the other surface (M surface) 20b, the entire surface is formed.
  • a second layer 23 made of the adhesive 22 is formed over the entire area.
  • the first layer 21 is formed by mixing a flux and a liquid having a rust prevention function and applying the mixture over the entire surface 20 a of the conductor 20. That is, the first layer has a flux component and a rust preventive component.
  • the flux for example, a lead-free solder flux can be used.
  • the liquid having an antirust function for example, an antirust ink such as a pigment-based carbon black-filled ink or a fluororesin-based ink can be used.
  • Such a first layer 21 has a predetermined thickness by volatilizing a solvent in an oven after a liquid in which a flux and a rust preventive ink are mixed is applied to one surface 20a of the conductor 20 by a wire bar or the like. Formed.
  • the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 are solder-connected to the connection terminal of the terminal box 8 for taking out the electricity collected from the thin-film solar cell 1 through the first layer 21.
  • the first layer 21 includes the flux component, the wettability of the solder is improved, and the solder connection can be performed quickly and reliably.
  • the thin-film solar cell 1 is sealed with a light-transmitting sealing material such as EVA, it becomes an acetic acid gas atmosphere due to a temperature rise of the solar cell module 6 and the like, and there is a concern about corrosion of the tab wire. Since the first layer 21 also contains a rust preventive component, it is possible to prevent corrosion.
  • the connection resistance increases.
  • each solid content ratio of the flux and the rust-preventing ink is within the above range, it is possible to prevent the deterioration of the corrosion resistance and the appearance performance. Further, in this range, the black color of the anticorrosion ink on the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 arranged on the light receiving surface side absorbs ultraviolet rays and improves the weather resistance (light resistance) of the solar cell module. be able to. Further, the wettability of the solder can be improved, and the solder connection can be performed quickly and reliably.
  • the thickness of the first layer 21 is preferably 1 ⁇ m to 10 ⁇ m, more preferably 1 ⁇ m to 8 ⁇ m, and particularly preferably 3 ⁇ m to 5 ⁇ m. As the thickness of the first layer 21 increases, the connection resistance increases. Conversely, as the thickness decreases, the corrosion resistance and appearance tend to deteriorate.
  • the adhesive 22 constituting the second layer 23 is for connecting the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 to the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12, respectively, and is conductive.
  • An adhesive paste or a conductive adhesive film can be used.
  • the second layer 23 is formed by applying a conductive adhesive paste or attaching a conductive adhesive film to the other surface 20 b of the conductor 20.
  • the adhesive 22 includes a thermosetting binder resin layer 25 containing conductive particles 26 at a high density.
  • the minimum melt viscosity of the binder resin is preferably 100 to 100,000 Pa ⁇ s from the viewpoint of indentability. If the minimum melt viscosity of the adhesive 22 is too low, the resin flows in the process of low pressure bonding to main curing, and connection failure or protrusion to the cell light receiving surface is likely to occur, which causes a decrease in the light receiving rate. Moreover, even if the minimum melt viscosity is too high, defects are likely to occur when the film is adhered, and the connection reliability may be adversely affected.
  • the minimum melt viscosity can be measured while a sample is loaded in a predetermined amount of a rotational viscometer and the temperature is increased at a predetermined temperature increase rate.
  • the conductive particles 26 used in the adhesive 22 are not particularly limited.
  • metal particles such as nickel, gold, silver and copper, resin particles subjected to gold plating, and resin particles are plated with gold. Examples thereof include those in which the outermost layer of the applied particles is provided with an insulating coating.
  • the adhesive 22 preferably has a viscosity of about 10 to 10000 kPa ⁇ s, more preferably 10 to 5000 kPa ⁇ s near normal temperature.
  • the viscosity of the adhesive 22 is in the range of 10 to 10,000 kPa ⁇ s, when the adhesive 22 is provided on the other surface 20b of the conductor 20 and wound around the reel 27, blocking due to so-called protrusion can be prevented. And a predetermined tack force can be maintained.
  • composition of the binder resin layer 25 of the adhesive 22 is not particularly limited as long as it does not hinder the above-described characteristics, but more preferably a film-forming resin, a liquid epoxy resin, a latent curing agent, and a silane coupling. Containing the agent.
  • the film-forming resin corresponds to a high molecular weight resin having an average molecular weight of 10,000 or more, and preferably has an average molecular weight of about 10,000 to 80,000 from the viewpoint of film formation.
  • various resins such as an epoxy resin, a modified epoxy resin, a urethane resin, and a phenoxy resin can be used, and among them, a phenoxy resin is preferably used from the viewpoint of the film formation state, connection reliability, and the like. .
  • the liquid epoxy resin is not particularly limited as long as it has fluidity at room temperature, and all commercially available epoxy resins can be used.
  • Specific examples of such epoxy resins include naphthalene type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins, stilbene type epoxy resins, triphenolmethane type epoxy resins, phenol aralkyl type epoxy resins.
  • Resins, naphthol type epoxy resins, dicyclopentadiene type epoxy resins, triphenylmethane type epoxy resins, and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use it combining suitably with other organic resins, such as an acrylic resin.
  • the latent curing agent various curing agents such as a heat curing type and a UV curing type can be used.
  • the latent curing agent does not normally react but is activated by some trigger and starts the reaction.
  • the trigger includes heat, light, pressure, and the like, and can be selected and used depending on the application.
  • a thermosetting latent curing agent is preferably used, and is fully cured by being heated and pressed by the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12.
  • a latent curing agent composed of imidazoles, amines, sulfonium salts, onium salts and the like can be used.
  • silane coupling agent epoxy, amino, mercapto sulfide, ureido, and the like can be used.
  • an epoxy-type silane coupling agent is used preferably. Thereby, the adhesiveness in the interface of an organic material and an inorganic material can be improved.
  • an inorganic filler as another additive composition.
  • an inorganic filler silica, talc, titanium oxide, calcium carbonate, magnesium oxide and the like can be used, and the kind of the inorganic filler is not particularly limited.
  • the adhesive 22 is formed by dissolving conductive particles 26, a film-forming resin, a liquid epoxy resin, a latent curing agent, and a silane coupling agent in a solvent.
  • a solvent toluene, ethyl acetate or the like, or a mixed solvent thereof can be used.
  • the second layer 23 is formed by applying the conductive paste obtained by dissolution onto the other surface 20b of the conductor 20 and volatilizing the solvent. As shown in FIG. 3, the conductor 20 on which the second layer 23 and the first layer 21 are formed is wound around a reel 27 and stored, and is pulled out from the reel 27 by a predetermined length in actual use. These are used as the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16.
  • the adhesive 22 may be attached to the other surface 20b of the conductor 20 by using a conductive adhesive film in addition to using the conductive paste.
  • the conductive adhesive film 28 has a binder resin layer 25 laminated on a base film 29 and is formed in a tape shape like the conductor 20.
  • PET Poly Ethylene Terephthalate
  • OPP Oriented Polypropylene
  • PMP Poly-4-methlpentene-1
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • the base film 29 described above is pasted on the binder resin layer 25 as a cover film.
  • the conductive adhesive film 28 is laminated on the other surface 20b of the conductor 20 in advance, and these are integrated.
  • the base film 29 is peeled off, and the binder resin layer 25 of the conductive adhesive film 28 is adhered onto the P-type electrode terminal portion 11 or the N-type electrode terminal portion 12 to thereby form a positive electrode tab.
  • Temporary bonding of the wire 15 and the tab wire for negative electrode 16 and each electrode terminal portion (P-type electrode terminal portion 11, N-type electrode terminal portion 12) is achieved.
  • the binder resin layer 25 is cured by applying the same heat and pressure as in the case of the conductive paste.
  • the 2nd surface of the tab wire 15 for positive electrodes and the tab wire 16 for negative electrodes is a rough surface which has many microprotrusions
  • the P-type electrode terminal part 11 and the tab wire for positive electrodes 15, and the connection between the N-type electrode terminal portion 12 and the negative electrode tab wire 16 instead of the above-described conductive adhesive paste or conductive adhesive film 28, an insulating adhesive film, an insulating adhesive paste, or the like
  • an insulating adhesive In this case, a large number of minute protrusions on the second surface come into contact with the surface electrode of the solar cell to be conductive, and an area where the minute protrusions do not contact is filled with an insulating adhesive.
  • the insulating adhesive film and the insulating adhesive paste have the same configuration as the conductive adhesive film and the conductive adhesive paste except that the binder resin layer does not contain conductive particles.
  • a metal foil such as a copper foil or an aluminum foil having a thickness of 50 to 300 ⁇ m to be the conductor 20 is prepared.
  • a concrete manufacturing method of metal foil the method of rolling a metal, the method of depositing a metal by electrolytic plating, etc. are illustrated.
  • the first layer 21 is formed by applying a liquid in which flux and rust-preventing ink are mixed to one surface (shiny surface) of the metal foil using a wire bar or the like and then drying the liquid.
  • the conductive foil is dried or bonded by laminating and integrating the conductive adhesive film 28 thereon.
  • a second layer 23 made of the agent 22 is formed.
  • the rolled metal foil is slitted to form a positive electrode tab wire in which the first layer 21 is formed on one surface 20a of the tape-shaped conductor 20 and the second layer 23 is formed on the other surface 20b. 15. A negative electrode tab wire 16 is obtained.
  • the tab wire 15 for positive electrodes and the tab wire 16 for negative electrodes obtain the tape-shaped conductor 20 by rolling thin metal wires, such as copper and aluminum, in flat form, or slitting a rolled metal foil. After that, the first layer 21 and the second layer 23 can be formed.
  • the tape-like positive electrode tab wire 15 and negative electrode tab wire 16 are wound around a reel 27 and stored, pulled out from the reel 27 during use, and cut to a required length. It serves for connection to each electrode terminal part (P-type electrode terminal part 11, N-type electrode terminal part 12).
  • the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 are formed with the first layer 21 made of the flux and the rust-proof ink over the entire surface 20 a of the conductor 20, and other conductors 20.
  • the second layer 23 made of the adhesive 22 is formed over the entire surface 20b, it is used for connection to each electrode terminal portion on the surface of the thin-film solar cell 1 in any part drawn out from the reel. It can also be used for connection to the connection terminal of the terminal box 8.
  • [Tab line connection mode 1] The positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 are connected to the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12 through an adhesive 22 as shown in FIG.
  • Current collecting tab portion 30 that collects current from the portion (P-type electrode terminal portion 11, N-type electrode terminal portion 12), and connection tab portion 31 that extends to terminal box 8 and is connected to the connection terminal of terminal box 8.
  • the current collecting tab portion 30 and the connection tab portion 31 are continuous via the bent portion 32.
  • the current collecting tab portion 30 is a portion between one end of the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 and the bent portion 32.
  • the current collecting tab portion 30 is electrically and mechanically connected to the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12 via the adhesive 22 of the second layer 23 formed on the other surface 20 b of the conductor 20.
  • Connected. The connection tab portion 31 is a portion between the other end portion of the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 and the bent portion 32.
  • the connection tab portion 31 extends along the surface of the thin-film solar cell 1 and penetrates the sealing adhesive sheet 3 and the back sheet 4 (FIG. 2) and is disposed on the back sheet 4. 8 is led to the connection terminal of the terminal box 8 via the first layer 21 formed on the one surface 20 a of the conductor 20.
  • the bent portion 32 is a boundary that divides the current collecting tab portion 30 and the connection tab portion 31.
  • the current collecting tab portion 30 and the connection tab portion 31 are continuous via the bent portion 32, and the positive electrode tab line 15.
  • the tab wire 16 for negative electrodes has the seamless structure which does not have a junction part. For this reason, an increase in resistance due to the concentration of charges at the junction, a decrease in connection reliability at the junction, and damage to the translucent insulating substrate 10 due to the concentration of heat and stress at the junction are prevented. be able to.
  • connection tab part 31 is extended on the surface of the thin film solar cell 1, since the one surface 20a of the conductor 20 is covered with the insulating film 35, the connection tab part 31 is the electrode of the thin film solar cell 1. Even if it is in contact with the film, the insulating film 35 prevents a short circuit.
  • the first layer 21 is provided with insulating properties, such as using non-conductive black ink containing carbon black having a adjusted pH value as the rust-proof ink constituting the first layer 21. Accordingly, it is possible to prevent a short circuit with the electrode film of the thin-film solar cell 1 without using the insulating film 35.
  • the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 are connected to each electrode terminal portion (P-type electrode terminal portion 11, N-type electrode terminal) on the surface of the thin-film solar cell 1 at any part drawn out from the reel 27. It can also be used for connection to the part 12) and can be used for connection to the connection terminal of the terminal box 8.
  • the current collecting tab portion 30 includes a P-type electrode terminal portion 11 and an N-type. After being connected to the electrode terminal portion 12, a connection tab portion 31 ahead of the bent portion 32 is disposed on the back surface side of the thin film solar cell 1, and a sheet 3 and a back sheet 4 of a sealing adhesive such as EVA are further attached. It is inserted and soldered to the connection terminal of the terminal box 8 arranged on the back sheet 4.
  • the current collecting tab portion 30 is disposed on each electrode terminal portion (P-type electrode terminal portion 11, N-type electrode terminal portion 12), and the connection tab portion 31. Is disposed on the surface of the thin film solar cell 1, and the tip portion is inserted through an insertion hole formed in the sheet 3 and the back sheet 4 of the sealing adhesive. Thereafter, the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 are connected to each electrode terminal portion by a vacuum laminator and collectively laminated with a sheet 3 of a sealing adhesive between the surface cover 5 and the back sheet 4. Is stopped.
  • the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 are connected to the connection terminal of the terminal box 8 provided on the back sheet 4 and the back sheet 4.
  • the tip of the connection tab portion 31 through which is inserted is soldered. Thereby, the solar cell module 6 is completed.
  • the first layer 21 of the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 contains the flux, the wettability of the solder is improved. Thus, the solder connection can be performed quickly and reliably. Further, since the thin-film solar cell 1 is sealed with a light-transmitting sealing material such as EVA and placed in an acetic acid gas atmosphere due to a temperature rise of the solar cell module 6 or the like, the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 are disposed. However, since the first layer 21 also contains a liquid having a rust prevention function, each tab wire (the positive electrode tab wire 15, which is disposed on the surface of the thin film solar cell 1). Corrosion of the connection tab portion 31 of the negative electrode tab wire 16) can also be prevented.
  • FIG. 11 shows a configuration example of a thin-film solar cell that constitutes a solar cell string according to a reference example.
  • the thin-film solar cell 100 includes a plurality of solar cells 102 in which a transparent electrode film made of a transparent conductive film (not shown), a photoelectric conversion layer, and a back electrode film are stacked on a light-transmitting insulating substrate 101.
  • Each solar battery cell 102 has a long and narrow strip shape, and has a length extending over almost the entire width of the translucent insulating substrate 101.
  • the thin-film solar battery 100 is configured such that a plurality of solar battery cells 102 are connected in series by connecting one transparent electrode film and the other back electrode film between adjacent solar battery cells 102 and 102. Has been.
  • a linear P-type electrode terminal portion 103 having substantially the same length as the solar cell 102 is formed, and the solar cell at the other end.
  • a linear N-type electrode terminal portion 104 having substantially the same length as that of the solar battery cell 102 is formed on the back electrode film 102.
  • the P-type electrode terminal portion 103 and the N-type electrode terminal portion 104 are electrode extraction portions.
  • the positive electrode current collecting tab wire 105 made of copper foil is electrically and mechanically bonded to the entire surface of the P-type electrode terminal portion 103 called a bus bar.
  • a negative electrode current collecting tab wire 106 made of copper foil is electrically and mechanically bonded to the entire surface of the N-type electrode terminal portion 104 to the N-type electrode terminal portion 104.
  • a terminal box 110 connected to the P-type electrode terminal portion 103 and the N-type electrode terminal portion 104 and outputting electricity to the outside, and the terminal box 110 A terminal box tab wire 111 that connects the P-type electrode terminal portion 103 and the N-type electrode terminal portion 104 is connected.
  • the terminal box 110 is fixed to the center of the back surface of the thin-film solar cell 100 with an adhesive, and a sealing resin such as EVA (not shown) and a back sheet are provided between the thin-film solar cell 100 and the terminal box 110.
  • the terminal box tab wire 111 is made of a long copper foil or Al foil, like the positive electrode current collecting tab wire 105 or the negative electrode current collecting tab wire 106, and the back surface of the thin film solar cell 100 and the insulating tape 112 are connected to each other. It is arranged via.
  • This terminal box tab wire 111 has one end soldered to a terminal box 110 inserted through the sealing resin and the back sheet and disposed on the back sheet, and the other end connected to the P-type electrode via the insulating tape 112. It is disposed on the terminal portion 103 or the N-type electrode terminal portion 104.
  • the connecting portion between the terminal box tab wire 111 and the positive current collecting tab wire 105 is connected to both sides of the insulating tape 112 and the terminal box tab wire 111.
  • the third positive electrode current collecting tab wire 105c is connected across the insulating tape 112 and the terminal box tab wire 111 between the positive electrode current collecting tab wires 105a and 105b.
  • the third positive electrode current collecting tab wire 105 c is connected to the terminal box tab wire 111.
  • the connection (one place) with the tab wire 111 is performed by ultrasonic soldering.
  • the connection between the negative electrode current collecting tab wire 106 and the terminal box tab wire 111 is the same.
  • connection between the first and second positive current collecting tab wires 105a and 105b and the third positive current collecting tab wire 105c, and the third positive current collecting tab wire 105c and the terminal box tab wire 111 are provided.
  • the heat history in the high temperature region accompanying the solder connection is locally applied, so that the translucent insulating substrate 101 made of glass or the like may be warped or damaged.
  • a method of connecting the tab wire via a resin adhesive instead of the solder connection has been proposed.
  • a resin adhesive for example, spherical conductive particles having an average particle size of the order of several ⁇ m are dispersed in a thermosetting binder resin composition to form a film.
  • a resin adhesive that is thermoset at a temperature lower than the melting temperature of the solder is disposed between the tab wire and the P-type electrode terminal portion or the N-type electrode terminal portion, and heat-pressed from above the tab wire. To establish a connection.
  • the use of a tab line with an adhesive in which a resin adhesive layer is laminated on the surface in advance makes it possible to omit the resin adhesive placement step, which is effective in simplifying the manufacturing process.
  • the current collecting tab portion 30 and the connection tab portion 31 are continuous via the bent portion 32, and the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 are respectively connected. It has a seamless structure with no joints. Moreover, the 2nd layer 23 containing the adhesive agent 22 is connected to the P-type electrode terminal part 11 and the N-type electrode terminal part 12 of the thin film solar cell 1, and the 1st layer 21 comes to be connected to a terminal box. ing. For this reason, it is not necessary to join the tab lines as in the above reference example, and it is possible to simplify the manufacturing process, and at the joint portion between the tab lines as in the above reference example.
  • the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 and the terminal box 8 can be electrically connected by a simple method. Furthermore, in the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 in the solar cell module 6 of the present embodiment, when the first layer 21 of the connection tab portion 31 is provided with insulation, an insulating film Without using 35, a short circuit between the connection tab portion 31 and the electrode film of the thin-film solar cell 1 can be prevented.
  • each electrode terminal portion (P-type electrode terminal portion 11, N-type electrode terminal portion on the surface of the thin film solar cell 1). 12) can be used for connection.
  • the tab wire for positive electrode 15 and the tab wire for negative electrode 16 may be configured by connecting a plurality of tab wires as shown in FIG. That is, the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 are connected to the current collector tab wire 36 connected to the P-type electrode terminal portion 11 or the N-type electrode terminal portion 12 and one end is connected to the current collector tab wire 36. The other end may be constituted by a connection tab line 37 connected to the connection terminal of the terminal box 8.
  • the current collecting tab wire 36 is electrically and mechanically connected to the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12 via the adhesive 22 of the second layer 23 formed on the other surface 20 b of the conductor 20.
  • the connection tab line 37 extends to the surface of the thin-film solar cell 1 through the insulating film 35 and is inserted through the sealing adhesive or the back sheet 4 to be disposed on the back sheet 4. 8 connection terminals.
  • the tip of the connection tab line 37 is soldered to the connection terminal of the terminal box 8 via the first layer 21 formed on the one surface 20a of the conductor 20.
  • the second layer 23 of the connection tab wire 37 is an insulating film 35. Is disposed on the surface of the thin-film solar cell 1 with one end thereof disposed in the middle of each of the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12 in the longitudinal direction.
  • the current collecting tab wire 36 is disposed so as to overlap the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12 and to straddle one end portion of the connection tab wire 37.
  • the current collecting tab wire 36 and the connecting tab wire 37 are connected to each electrode terminal portion (P-type electrode terminal portion 11 and N-type electrode terminal portion 12) by the vacuum laminator, and the front cover 5 and the back sheet 4 A batch laminate sealing with a sheet 3 of the sealing adhesive is performed. Thereafter, the other end of the connection tab wire 37 is inserted into the sheet 3 of the sealing adhesive such as EVA and the back sheet 4 and soldered to the connection terminal of the terminal box 8 arranged on the back sheet 4. .
  • the positive electrode tab wire 15 and the negative electrode tab wire 16 may be provided with a connection tab wire 37 on the current collecting tab wire 36. That is, the second layer 23 of the current collecting tab wire 36 is disposed on the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12. The second layer 23 of the connection tab wire 37 is disposed on the surface of the thin film solar cell 1 through the insulating film 35 and one end thereof is disposed on the P-type electrode terminal portion 11 and the N-type electrode terminal portion 12. The current collecting tab wire 36 is disposed in the middle portion in each longitudinal direction.
  • the current collecting tab wire 36 and the connecting tab wire 37 are connected to each electrode terminal portion (P-type electrode terminal portion 11 and N-type electrode terminal portion 12) by the vacuum laminator, and the front cover 5 and the back sheet 4 A batch laminate sealing with a sheet 3 of the sealing adhesive is performed. Thereafter, the other end of the connection tab wire 37 is inserted into the sheet 3 of the sealing adhesive such as EVA and the back sheet 4 and soldered to the connection terminal of the terminal box 8 arranged on the back sheet 4. .
  • a plurality of tab wires having different solid content ratios of the flux and the rust preventive ink constituting the first layer 21 formed on the one surface 20a of the conductor 20 are prepared, and whether soldering is possible or not.
  • the connection resistance, appearance, and corrosion resistance were examined.
  • the ratio of the solid content of the rust preventive ink to the flux solid content was changed by changing the solid content of the rust preventive ink of the first layer 21. Further, the solid content of the first layer 21 including the solid content of the flux and the solid content of the rust-preventing ink was fixed at about 24%, and a diluting solvent was appropriately blended therefor.
  • Example 1 a copper foil (made by Furukawa Electric Co., Ltd .: GTS-MP) having a thickness of 35 ⁇ m is used as the conductor 20, and a liquid in which a flux and a rust-proof ink are mixed is used on one surface 20a thereof.
  • the first layer 21 was formed by drying at 80 ° C. for 5 minutes.
  • the second layer 23 was formed by applying a conductive adhesive paste to the other surface 20 b of the conductor 20.
  • the thickness of the first layer 21 is 3 to 5 ⁇ m (4 ⁇ m thickness ⁇ 1 ⁇ m).
  • the flux 3.00 g of Senju Metal Co., Ltd. product: ES-0307LS was blended. Among them, the flux solid content is 0.60 g.
  • the anti-corrosion ink is 4.19 g of pigment-based carbon black-filled black ink (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.), 0.21 g of a cross-linking agent (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd .: SS Hardener), a diluting solvent (Daisen Chemical Co., Ltd. product: Aluminumk No.18) 2.60g was mix
  • the solid content of the rust-proof ink is 1.80 g.
  • Example 2 the flux components and the thickness of the first layer 21 were the same as those in Example 1.
  • a rust preventive ink 2.79 g of pigment-based carbon black-containing black ink (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.), 0.14 g of a cross-linking agent (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd .: SS Hardener), a diluent solvent Daiichi Seika Co., Ltd. product: Almic No. 18) was blended in an amount of 1.57 g.
  • the solid content of the rust preventive ink is 1.20 g.
  • Example 3 the flux component and the thickness of the first layer 21 were the same as those in Example 1.
  • 1.40 g of pigment-based carbon black ink (Daiichi Seika Co., Ltd.), 0.07 g of a cross-linking agent (Daiichi Seika Co., Ltd .: SS Hardener), and a dilute solvent (as antirust ink) Daiichi Seika Co., Ltd. product: Almic No. 18) was blended in an amount of 0.53 g.
  • the solid content of the rust-proof ink is 0.60 g.
  • Example 4 the flux component and the thickness of the first layer 21 were the same as those in Example 1.
  • a rust-proof ink 0.70 g of pigment-based carbon black-filled black ink (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) and 0.03 g of a crosslinking agent (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd .: SS Hardener) are blended, Dilution solvent was not blended.
  • the solid content of the rust-proof ink is 0.30 g.
  • Example 5 the flux component and the thickness of the first layer 21 were the same as those in Example 1. Further, as a rust-proof ink, 0.47 g of black ink containing pigment-based carbon black (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) and 0.02 g of a crosslinking agent (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd .: SS Hardener) are blended. Dilution solvent was not blended. The solid content of the rust-proof ink is 0.20 g.
  • Example 6 the conditions were the same as in Example 3 except that the thickness of the first layer 21 was set to 1 to 3 ⁇ m.
  • Example 7 the conditions were the same as in Example 3 except that the thickness of the first layer 21 was changed to 5 to 8 ⁇ m.
  • Example 8 the same conditions as in Example 3 were used except that an insulating adhesive film was used as the adhesive 22 of the second layer 23.
  • the flux component was blended, but the first layer 21 was formed by applying a liquid that did not contain the anti-rust ink component.
  • the flux 10 g of Senju Metal Co., Ltd. product: ES-0307LS was blended.
  • the flux solid content is 2.0 g.
  • the contained solvent was volatilized by heating, and the flux solid content, that is, the solid content of the first layer 21 was adjusted to 24%.
  • the first layer 21 was formed by applying a liquid that does not contain the flux component although the rust-preventing ink component was blended.
  • a liquid that does not contain the flux component although the rust-preventing ink component was blended.
  • the rust-proof ink 3.0 g of black ink containing pigment-based carbon black (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.), 0.15 g of cross-linking agent (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd .: SS Hardener), diluting solvent (Daisen Chemical Co., Ltd .: Aluminumk No. 18) was blended in an amount of 2.01 g.
  • the solid content of the rust-proof ink is 1.24 g.
  • soldering is possible is as follows: When the first layer 21 can be soldered to the connection terminal of the terminal box in less than 10 seconds using a soldering iron at a temperature of 400 ° C. ⁇ Solder in 10 seconds or more and less than 15 seconds The case where the connection could be made was ⁇ , and the case where the solder connection could not be made in less than 15 seconds was made X.
  • connection resistance is ⁇ when the connection resistance value is equal to the connection resistance value in the general copper foil solder connection at the time of 2A energization, and the connection resistance value from the connection resistance value in the general copper foil solder connection is The case where the increase was less than 10 m ⁇ was ⁇ , and the case where the increase in the connection resistance value from the connection resistance value in the general copper foil solder connection was 10 m ⁇ or more was evaluated as x.
  • Corrosion resistance is determined when the first layer 21 is visually observed after the pressure cooker test (PCT: 85 ° C., 85%, 1000 hr) after sealing the tab wires according to Examples and Comparative Examples with an EVA sheet.
  • PCT pressure cooker test
  • the case where no discoloration of the first layer 21 was confirmed was indicated by ⁇
  • the case where no significant discoloration was confirmed was indicated by ⁇
  • the case where significant discoloration was confirmed was indicated by ⁇ .
  • the first layer 21 is formed by applying a liquid having a flux and a rust-preventing ink, the wettability of the solder is improved and the speed is increased. Solder connection could be made reliably, and the results of solderability and connection resistance were also good. Further, in Examples 1 to 8, the anticorrosion ink is contained as the first layer 21 even when it is sealed with EVA and becomes an acetic acid gas atmosphere due to a temperature rise or the like. With good results. Further, in Examples 1 to 8, since the pigment-based carbon black-filled ink was used as an anticorrosive ink, the color of the underlying copper foil did not appear, and was particularly stuck to a substrate type thin film solar cell. In some cases, a good appearance can be maintained.
  • Comparative Example 1 since the flux component was contained, good results were obtained for the solderability and the connection resistance value. Copper color appeared clearly, and discoloration of the tab wire due to corrosion was seen after the PCT test.
  • Comparative Example 3 since a liquid having a flux component and a rust preventive ink component was not applied, good results were not obtained in each item of solderability, connection resistance, appearance, and corrosion resistance.
  • the thickness of the first layer 21 is preferably 1 ⁇ m to 10 ⁇ m, more preferably 1 ⁇ m to 8 ⁇ m, and particularly preferably 3 ⁇ m to 5 ⁇ m. It turns out that it is preferable.

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Abstract

第1の面(20a)と、前記第1の面とは反対側の第2の面(20b)とを有する導電体(20)と、前記導電体の第1の面に設けられた、フラックス成分と防錆成分とを含有する第1の層(21)と、前記導電体の第2の面に設けられた、接着剤(22)を含む第2の層(23)とを備えた配線材(15,16)。

Description

配線材、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
 本発明は、太陽電池セルの表面に形成された電極と太陽電池セルが発電した電気を集電する端子ボックスとを接続するのに好適な配線材、この配線材を用いた太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。
 近年、環境負荷の低減が地球的な課題となる中、クリーンでかつ再生可能なエネルギーとして、太陽光発電に大きな期待が寄せられている。太陽電池の主流は、現在までのところ、単結晶シリコンや多結晶シリコンの結晶を製造し、これをスライス加工して板状の半導体として使用するバルクシリコン太陽電池である。しかし、バルクシリコン太陽電池は、シリコン結晶の成長に多くのエネルギーと時間を要し、また製造工程においても複雑な工程が必要となる。
 一方で、ガラスやステンレススチールなどの基板上に、光電変換層である半導体層を形成したいわゆる薄膜太陽電池は、薄型で軽量、製造コストの安さ、大面積化が容易であることなどから、今後の太陽電池の主流になると考えられている。薄膜太陽電池としては、アモルファスシリコンや微結晶シリコン膜を用いたタイプ、あるいはこれらをタンデム型に用いたタイプ等の薄膜シリコン太陽電池や、Cu(銅)、In(インジウム)、Ga(ガリウム)およびSe(セレン)に代表される元素を混ぜ合わせた化合物半導体を用いたCIGS系太陽電池等がある。
 これらの薄膜太陽電池は、大面積の安価な基板上に、プラズマCVD装置又はスパッタ装置のような形成装置を用いて半導体層又は金属電極膜を積層させ、その後、同一基板上に作製した光電変換層をレーザパターニング等により分離して複数の太陽電池セルを形成した後、これらを互いに接続させることにより、太陽電池ストリングを形成する。
 薄膜太陽電池は、例えば透光性絶縁基板上に透明導電膜からなる透明電極膜、光電変換層および裏面電極膜が積層されてなる複数の太陽電池セルにより構成される。各太陽電池セルは、細長い短冊状で、透光性絶縁基板のほぼ全幅にわたる長さを有する。また、薄膜太陽電池は、例えば、隣接する太陽電池セル同士において一方の透明電極膜と他方の裏面電極膜とが互いに接続されることで複数の太陽電池セルが直列に接続されて構成される。そして、端部にある太陽電池セルの透明電極膜上に表面電極を設け、この表面電極と端子ボックスとの間をタブ線によって接続することにより、複数の太陽電池セルで発電された電気を端子ボックスに集電し、ここから外部に取り出すようになっている。
特開2009-295744号公報 特開2012-9753号公報
 このような薄膜太陽電池では、太陽電池と端子ボックスの端子部との良好な接続を実現することができる配線材、この配線材を用いた太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法を提供することが望ましい。
 上述した課題を解決するために、本発明の一実施の形態に係る配線材は、第1の面と、第1の面とは反対側の第2の面とを有する導電体と、導電体の第1の面に設けられた、フラックス成分と防錆成分とを含有する第1の層と、導電体の第2の面に設けられた、接着剤を含む第2の層とを備えたものである。
 また、本発明の一実施の形態に係る太陽電池モジュールは、表面電極を有する太陽電池と、太陽電池によって発電した電気を外部に取り出す端子ボックスと、太陽電池の表面電極と端子ボックスとを電気的に接続する配線材とを備え、配線材は、第1の面と、第1の面とは反対側の第2の面とを有する導電体と、導電体の第1の面に設けられ、フラックス成分と防錆成分とを含有する第1の層と、導電体の第2の面に設けられ、接着剤を含む第2の層とを含むものである。
 また、本発明の一実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法は、導電体の第1の面にフラックス成分と防錆成分とを含有する第1の層を設けると共に、導電体の第1の面と反対の第2の面に接着剤を含む第2の層を設けることにより、配線材を形成し、配線材の一端を、第2の層を介して太陽電池の表面に接続すると共に、第1の層を介して、太陽電池によって発電した電気を外部に取り出す端子ボックスに接続するものである。
 本発明の一実施の形態によれば、配線材は、例えば、第1の層を介して太陽電池から集電した電気を取り出す端子ボックスにハンダ接続される。このとき、配線材は、フラックス成分と防錆機能を有する成分を含有する第1の層が形成されていることから、ハンダの濡れ性が向上して、速く確実にハンダ接続を行うことができる。また、配線材は、太陽電池がEVA等の透光性封止材によって封止されることから、太陽電池モジュールの温度上昇などにより酢酸ガス雰囲気下に置かれることとなり、腐食が懸念されるが、第1の層として防錆成分も含有されていることから、腐食の防止も図ることができる。
本発明の一実施の形態が適用されたタブ線及び薄膜太陽電池を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態が適用されたタブ線及び薄膜太陽電池を示す平面図である。 本発明の一実施の形態が適用された太陽電池モジュールを示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態が適用されたタブ線を示す断面図である。 接着剤を示す断面図である。 接着剤として導電性接着フィルムが用いられたタブ線を示す断面図である。 タブ線が貼着された太陽電池モジュールを示す平面図であり、封止材及びバックシートは省略している。 本発明の一実施の形態が適用されたサブストレート型の太陽電池モジュールを示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態が適用された他の太陽電池モジュールを示す分解斜視図である。 集電タブ線と接続タブ線との接続部を示す断面図である。 集電タブ線と接続タブ線との接続部を示す断面図である。 参考例に係る薄膜太陽電池の一例を示す分解斜視図である。 参考例に係薄膜太陽電池の一例を示す平面図である。 図12Aに示した薄膜太陽電池の電極端子部における断面図である。
 以下、本発明の一実施の形態が適用された配線材、この配線材を用いた太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
 [太陽電池モジュール]
 本発明の一実施の形態が適用された薄膜太陽電池1は、図1A、図1Bに示すように、複数の太陽電池セル2がコンタクトラインによって接続された太陽電池ストリングを構成する。このストリング構造を有する薄膜太陽電池1は、例えば図2に示すように、表面カバー5となるガラス基板上に形成され、裏面側に封止接着剤のシート3及びバックシート4が積層され、一括してラミネートされる。その後、適宜、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム7が取り付けられた後、バックシート4上に薄膜太陽電池1から集電した電気を取り出す端子ボックス8が設けられることにより太陽電池モジュール6が形成される。
 封止接着剤としては、例えばエチレン-酢酸ビニル共重合樹脂(EVA:Ethylene Vinyl Acetate Copolymer)等の透光性封止材が用いられる。また、バックシート4としては、ガラスや、アルミニウム箔を樹脂フィルムで挟持した積層体等が用いられる。なお、太陽電池モジュール6は、表面カバー5となるガラス基板上に薄膜太陽電池1を形成する他、表面カバー5と薄膜太陽電池1とを別々に設け、表面カバー5とバックシート4との間において薄膜太陽電池1の表裏面側に配置された封止接着剤のシート3でラミネート封止してもよい。この場合、表面カバー5としては、例えば、ガラスや透光性プラスチック等の透光性の材料が用いられる。
 [太陽電池セル]
 薄膜太陽電池1は、透光性絶縁基板10上に、図示は省略しているが、透明導電膜からなる透明電極膜、光電変換層、裏面電極膜がこの順に積層されて形成され、透光性絶縁基板10側から光を入射させるスーパーストレート型の太陽電池である。なお、薄膜太陽電池には、基材、裏面電極、光電変換層、透明電極の順で形成されたサブストレート型太陽電池もある。以下では、スーパーストレート型の薄膜太陽電池1を例に説明するが、後述するように、本技術は、サブストレート型の薄膜太陽電池に用いることもできる。
 透光性絶縁基板10としては、ガラスやポリイミドなどの耐熱性樹脂を用いることができる。また、上述したように、薄膜太陽電池1は、透光性絶縁基板10と表面カバー5とを兼用させることもできる。
 透明電極膜としては、例えばSnO、ZnOおよびITOなどを用いることができる。光電変換層としては、アモルファスシリコン、微結晶シリコンあるいは多結晶シリコンなどのシリコン系光電変換膜や、CdTe,CuInSeおよびCu(In,Ga)Seなどの化合物系光電変換膜を用いることができる。
 裏面電極膜は、例えば透明導電膜と金属膜との積層構造を有している。透明導電膜には、SnO、ZnOおよびITOなどを用いることができる。金属膜には、銀およびアルミニウム等を用いることができる。
 このように構成された薄膜太陽電池1には、図1Aに示すように、透光性絶縁基板10のほぼ全幅にわたる長さを有する矩形状の太陽電池セル2が複数形成されている。各太陽電池セル2は、電極分割ラインによって分離されており、隣接する太陽電池セル2,2同士のうちの一方の透明電極膜と他方の裏面電極膜とがコンタクトラインによって互いに接続されている。このようにして、複数の太陽電池セル2が直列に接続された太陽電池ストリングが構成されている。
 そして、太陽電池ストリングの一端の太陽電池セル2の透明電極膜上には、太陽電池セル2とほぼ同じ長さの線状のP型電極端子部11が設けられている。太陽電池ストリングの他端の太陽電池セル2の裏面電極膜上には、太陽電池セル2とほぼ同じ長さの線状のN型電極端子部12が設けられている。薄膜太陽電池1では、これらP型電極端子部11及びN型電極端子部12が電極取り出し部となり、正極用タブ線15及び負極用タブ線16を介して端子ボックス8へ電気が供給される。
 [タブ線(配線材)]
 正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、図3に示すように、導電体20と、導電体20の一面20a(第1の面)に設けられフラックスと防錆機能を有する液体とを混合してなる第1の層21と、導電体20の他面20b(第2の面)に設けられた接着剤22からなる第2の層23とを有する。第2の層23は、薄膜太陽電池1に形成されたP型電極端子部11及びN型電極端子部12と、正極用タブ線15及び負極用タブ線16それぞれの同導電体20とを接続するものである。
 この正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、P型電極端子部11及びN型電極端子部12からそれぞれ集電した電気を外部に取り出す端子ボックス8に、第1の層21を介してハンダ付けにより接続される。
 導電体20は、P型電極端子部11やN型電極端子部12とほぼ同じ幅の1~3mm幅の平角線であり、例えば厚さ50~300μmに圧延された銅箔やアルミ箔をスリット加工し、あるいは銅やアルミなどの細い金属ワイヤーを平板状に圧延することにより形成される。導電体20の一面(S面)20aには、全面に亘ってフラックスと防錆インクとが混合された液体からなる第1の層21が形成され、他面(M面)20bには、全面に亘って接着剤22からなる第2の層23が形成される。
 [第1の層]
 第1の層21は、フラックスと防錆機能を有する液体とを混合し、導電体20の一面20aに全面に亘って塗布することにより形成される。即ち、第1の層はフラックス成分と防錆成分とを有している。フラックスとしては、例えば無鉛ハンダ用フラックスを用いることができる。防錆機能を有する液体としては、例えば顔料系カーボンブラック入り墨インクやフッ素樹脂系インク等の防錆インクを用いることができる。
 このような第1の層21は、フラックスと防錆インクとが混合された液体が導電体20の一面20aにワイヤーバー等により塗布された後、オーブンによって溶剤を揮発することにより所定の厚さに形成される。
 正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、第1の層21を介して、薄膜太陽電池1から集電した電気を取り出す端子ボックス8の接続端子にハンダ接続される。このとき、第1の層21は、フラックス成分を含んで構成されていることから、ハンダの濡れ性が向上して、速く確実にハンダ接続を行うことができる。また、薄膜太陽電池1は、EVA等の透光性封止材によって封止されることから、太陽電池モジュール6の温度上昇などにより酢酸ガス雰囲気下となり、タブ線の腐食が懸念されるが、第1の層21が防錆成分も含有していることから、腐食の防止も図ることができる。
<配合比>
 また、フラックスと、防錆インクとの固形分における配合比は、(フラックス):(防錆インク)=1:3~3:1であることが好ましく、特に(フラックス):(防錆インク)=1:1~2:1または(フラックス):(防錆インク)=1:1~1:2であることがより好ましい。フラックス成分、防錆成分が含まれていれば、フラックス、防錆インク以外のものを用いてもよく、フラックス成分と、防錆成分との固形分における配合比が(フラックス成分):(防錆成分)=1:3~3:1であればよい。
 (フラックス):(防錆インク)=1:3~3:1の範囲よりフラックス固形分が多く防錆インクの固形分が少ないと、耐腐食性が劣化する。また、特にサブストレート型の薄膜太陽電池のように、受光面側に正極用タブ線15及び負極用タブ線16が接続されるタイプにおいては、外観を損なうおそれもある。これは、防錆インクの固形分が少ないと黒色が薄くなり、例えばCIS系やCIGS系の薄膜太陽電池においては、黒い地色上に導電体20の銅色が現れてしまうからである。また、上記範囲よりもフラックス固形分が少なく防錆インクの固形分が多いと、ハンダの濡れ性が悪く、端子ボックス8の接続端子に速く確実にハンダ接続を行うことができず、また、これゆえに接続抵抗が上昇してしまう。
 一方、フラックスと防錆インクとの各固形分比を上記の範囲とすると、耐腐食性の劣化や外観性能の低下を防止できる。また、この範囲では、受光面側に配された正極用タブ線15,負極用タブ線16の防錆インクの黒色によって、紫外線を吸収し、太陽電池モジュールの耐候性(耐光性)を向上させることができる。更に、ハンダの濡れ性を高め、速く確実にハンダ接続を行うことができる。
<第1の層21の厚さ>
 また、第1の層21の厚さは、1μm~10μmであることが好ましく、1μm~8μmの範囲がより好ましく、3μm~5μmの範囲が特に好ましい。第1の層21の厚さが厚くなるにつれて接続抵抗が上昇し、逆に厚さが薄くなるにつれて耐腐食性や外観が劣化する傾向がある。
 [第2の層(接着剤22)]
 次いで、第2の層23について説明する。第2の層23を構成する接着剤22は、正極用タブ線15及び負極用タブ線16をP型電極端子部11及びN型電極端子部12にそれぞれ接続するためのものであり、導電性接着ペーストや導電性接着フィルムを用いることができる。第2の層23は、導電体20の他面20bに、導電性接着ペーストを塗布し、あるいは導電性接着フィルムを貼着することにより形成される。
<導電性接着ペースト>
 接着剤22は、図4に示すように、熱硬化性のバインダー樹脂層25に導電性粒子26が高密度に含有されてなる。また、接着剤22では、押し込み性の観点から、バインダー樹脂の最低溶融粘度が、100~100000Pa・sであることが好ましい。接着剤22は、最低溶融粘度が低すぎると低圧着から本硬化の過程で樹脂が流動してしまい接続不良やセル受光面へのはみ出しが生じやすく、受光率低下の原因ともなる。また、最低溶融粘度が高すぎてもフィルム貼着時に不良を発生しやすく、接続信頼性に悪影響が出る場合もある。なお、最低溶融粘度については、サンプルを所定量回転式粘度計に装填し、所定の昇温速度で温度を上昇させながら測定することができる。
 接着剤22に用いられる導電性粒子26としては、特に制限されず、例えば、ニッケル、金、銀および銅などの金属粒子、樹脂粒子に金めっきなどを施したもの、および樹脂粒子に金めっきを施した粒子の最外層に絶縁被覆を施したものなどを挙げることができる。
 なお、接着剤22は、常温付近での粘度が10~10000kPa・sであることが好ましく、さらに好ましくは、10~5000kPa・sである。接着剤22の粘度が10~10000kPa・sの範囲であることにより、接着剤22を導電体20の他面20bに設け、リール27に巻装した場合において、いわゆるはみ出しによるブロッキングを防止することができ、また、所定のタック力を維持することができる。
 接着剤22のバインダー樹脂層25の組成は、上述のような特徴を阻害しない限り、特に制限されないが、より好ましくは、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを含有する。
 膜形成樹脂は、平均分子量が10000以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、10000~80000程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂およびフェノキシ樹脂等の種々の樹脂を使用することができ、その中でも膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
 液状エポキシ樹脂としては、常温で流動性を有していれば、特に制限はなく、市販のエポキシ樹脂が全て使用可能である。このようなエポキシ樹脂としては、具体的には、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂およびトリフェニルメタン型エポキシ樹脂などを用いることができる。これらは単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、アクリル樹脂など他の有機樹脂と適宜組み合わせて使用してもよい。
 潜在性硬化剤としては、加熱硬化型、UV硬化型などの各種硬化剤が使用できる。潜在性硬化剤は、通常では反応せず、何かしらのトリガーにより活性化し、反応を開始する。
トリガーには、熱、光および加圧などがあり、用途により選択して用いることができる。なかでも、本実施の形態では、加熱硬化型の潜在性硬化剤が好適に用いられ、P型電極端子部11やN型電極端子部12に加熱押圧されることにより本硬化される。液状エポキシ樹脂を使用する場合は、イミダゾール類、アミン類、スルホニウム塩およびオニウム塩などからなる潜在性硬化剤を使用することができる。
 シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系およびウレイド系などを用いることができる。これらの中でも、本実施の形態では、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。これにより、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。
 また、その他の添加組成物として、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーを含有することにより、圧着時における樹脂層の流動性を調整し、粒子捕捉率を向上させることができる。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウムおよび酸化マグネシウム等を用いることができ、無機フィラーの種類は特に限定されるものではない。
 接着剤22は、導電性粒子26と、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを溶剤に溶解させることにより形成される。溶剤としては、トルエン、酢酸エチルなど、又はこれらの混合溶剤を用いることができる。溶解させて得られた導電性ペーストを導電体20の他面20b上に塗布し、溶剤を揮発させることにより、第2の層23が形成される。第2の層23及び第1の層21が形成された導電体20は、図3に示すように、リール27に巻回されて保管され、実使用時には、リール27より所定長さを引き出され、正極用タブ線15や負極用タブ線16として用いられる。
 その後、正極用タブ線15および負極用タブ線16を、P型電極端子部11上およびN電極端子部12上にそれぞれ仮貼りした状態で、加熱押圧ヘッドや真空ラミネーターによって、所定の温度および圧力で熱加圧を行う。これにより、接着剤22のバインダー樹脂が流動化して、P型電極端子部11と正極用タブ線15の導電体20との間、及びN型電極端子部12と負極用タブ線16の導電対20との間を満たすとともに、導電性粒子26が各タブ線(正極用タブ線15,負極用タブ線16)と各電極端子部(P型電極端子部11,N型電極端子部12)との間で挟持される。そして、この状態でバインダー樹脂が硬化する。これにより、接着剤22は、各タブ線を各電極端子部上に接着させると共に、各タブ線と各電極端子部とを導通接続させることができる。
<導電性接着フィルム>
 なお、接着剤22は、導電性ペーストを用いる以外にも、導電性接着フィルムを用い、導電体20の他面20bに貼着してもよい。導電性接着フィルム28は、図5に示すように、ベースフィルム29上にバインダー樹脂層25が積層され、導電体20と同様にテープ状に成形されている。ベースフィルム29としては、特に制限はなく、PET(Poly Ethylene Terephthalate)、OPP(Oriented Polypropylene)、PMP(Poly-4-methlpentene-1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene)などを用いることができる。
 導電性接着フィルム28を用いる場合には、バインダー樹脂層25上に、上述したベースフィルム29が、カバーフィルムとして貼付される。このように、予め導電体20の他面20b上に導電性接着フィルム28を積層して、これらを一体化させておく。これにより、実用使用時においては、ベースフィルム29を剥離し、導電性接着フィルム28のバインダー樹脂層25をP型電極端子部11やN型電極端子部12上に貼着することにより正極用タブ線15や負極用タブ線16と各電極端子部(P型電極端子部11,N型電極端子部12)との仮貼りが図られる。こののち、導電性ペーストの場合と同様の熱加圧を行うことにより、バインダー樹脂層25を硬化させる。
 なお、正極用タブ線15および負極用タブ線16の第2の面が、多数の微小突起を有する凹凸面になっているものである場合には、P型電極端子部11と正極用タブ線15との接続、及びN型電極端子部12と負極用タブ線16との接続には、上述した導電性接着ペーストや導電性接着フィルム28に代えて、絶縁性接着フィルムや絶縁性接着ペースト等の絶縁性接着剤を用いることもできる。この場合には、第2の面の多数の微小突起が太陽電池の表面電極に接触して導通がとられると共に、その微小突起が接触しない領域には絶縁性接着剤が充填されることとなる。絶縁性接着フィルムや絶縁性接着ペーストは、バインダー樹脂層に導電性粒子が含まれていない他は、導電性接着フィルムや導電性接着ペーストと同様の構成を有する。
 [タブ線の製造工程]
 次いで、正極用タブ線15及び負極用タブ線16の製造工程について説明する。先ず、導電体20となる例えば厚さ50~300μmの銅箔やアルミ箔等の金属箔を準備する。なお、金属箔の具体的な製造方法としては、金属を圧延させる方法や電解メッキにより金属を析出させる方法などが例示される。この金属箔の一面(シャイニー面)に、ワイヤーバー等によりフラックスと防錆インクとが混合された液体を塗布した後、これを乾燥させることにより第1の層21を形成する。次いで、この金属箔の他面(マット面)に、ワイヤーバー等により導電性接着ペーストを塗布した後、これを乾燥し、あるいは導電性接着フィルム28をこれらに積層して一体化させることにより接着剤22からなる第2の層23を形成する。
 次いで、この圧延金属箔にスリット加工を行うことにより、テープ状の導電体20の一面20aに第1の層21が形成され、他面20bに第2の層23が形成された正極用タブ線15,負極用タブ線16を得る。
 また、正極用タブ線15,負極用タブ線16は、銅やアルミなどの細い金属ワイヤーを平板状に圧延することにより、あるいは圧延金属箔をスリットすることにより、テープ状の導電体20を得た後に、第1の層21,第2の層23を形成することにより得ることもできる。
 このテープ状の正極用タブ線15,負極用タブ線16は、例えば図3に示すように、リール27に巻回されて保管され、使用時にリール27より引き出され、必要な長さに切断され各電極端子部(P型電極端子部11,N型電極端子部12)への接続に供される。このとき、正極用タブ線15,負極用タブ線16は、導電体20の一面20aの全面に亘ってフラックスと防錆インクとからなる第1の層21が形成され、かつ導電体20の他面20bの全面に亘って接着剤22からなる第2の層23が形成されているため、リールより引き出されたいずれの部位においても、薄膜太陽電池1表面の各電極端子部への接続に供することもでき、また端子ボックス8の接続端子への接続に供することもできる。
 [タブ線の接続態様1]
 このような正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、図6に示すように、P型電極端子部11及びN型電極端子部12に、接着剤22を介してそれぞれ接続され各電極端子部(P型電極端子部11,N型電極端子部12)より集電する集電タブ部30と、端子ボックス8まで延在され端子ボックス8の接続端子と接続される接続タブ部31とを有する。集電タブ部30と接続タブ部31とは、折り曲げ部32を介して連続している。
 集電タブ部30は、正極用タブ線15及び負極用タブ線16の一方の端部と折り曲げ部32との間の部分である。この集電タブ部30は、導電体20の他面20bに形成された第2の層23の接着剤22を介して、P型電極端子部11やN型電極端子部12に電気的、機械的に接続される。
接続タブ部31は、正極用タブ線15及び負極用タブ線16の他方の端部と折り曲げ部32との間の部分である。この接続タブ部31は、薄膜太陽電池1の表面に沿って延在するとともに封止接着剤のシート3やバックシート4(図2)を貫通して、バックシート4上に配置された端子ボックス8の接続端子へと導かれ、その先端部分が、導電体20の一面20aに形成された第1の層21を介して、端子ボックス8の接続端子とハンダ接続される。
 折り曲げ部32は、集電タブ部30と接続タブ部31とを区画する境界であるが、集電タブ部30と接続タブ部31とが折り曲げ部32を介して連続し、正極用タブ線15及び負極用タブ線16が、接合部分を有しないシームレス構造になっている。このため、接合箇所に電荷が集中することによる抵抗値の増大や、接合部分の接続信頼性の低下、接合部分に熱や応力が集中することによる透光性絶縁基板10の損傷等を防止することができる。
 なお、接続タブ部31は、薄膜太陽電池1の表面上に延設されるが、導電体20の一面20aが絶縁フィルム35によって覆われているので、接続タブ部31が薄膜太陽電池1の電極膜と接していても、絶縁フィルム35によってショートが防止される。
 また、接続タブ部31では、第1の層21を構成する防錆インクとしてpH値が調整されたカーボンブラックを含む非導電墨インキ等を用いるなど、第1の層21に絶縁性を備えることにより、絶縁フィルム35を用いることなく、薄膜太陽電池1の電極膜とのショートを防止することができる。これにより、正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、リール27より引き出されたいずれの部位においても、薄膜太陽電池1表面の各電極端子部(P型電極端子部11,N型電極端子部12)への接続に供することもでき、また端子ボックス8の接続端子への接続に供することもできる。
 このような正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、スーパーストレート型の薄膜太陽電池1に用いられる場合、図2に示すように、集電タブ部30がP型電極端子部11及びN型電極端子部12に接続された後、折り曲げ部32より先の接続タブ部31が、適宜絶縁フィルム35を介して薄膜太陽電池1の表面に配設され、さらにEVA等の封止接着剤のシート3及びバックシート4を挿通して、バックシート4上に配置された端子ボックス8の接続端子にハンダ接続される。
 また、正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、サブストレート型の薄膜太陽電池1に用いられる場合、図7に示すように、集電タブ部30がP型電極端子部11及びN型電極端子部12に接続された後、折り曲げ部32より先の接続タブ部31が、薄膜太陽電池1の裏面側に配設され、さらにEVA等の封止接着剤のシート3及びバックシート4を挿通して、バックシート4上に配置された端子ボックス8の接続端子にハンダ接続される。
 正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、集電タブ部30が各電極端子部(P型電極端子部11,N型電極端子部12)上に配設されるとともに、接続タブ部31が薄膜太陽電池1の表面に配設され、先端部が封止接着剤のシート3及びバックシート4に形成された挿通孔を挿通する。その後、正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、真空ラミネーターによって各電極端子部との接続、及び表面カバー5とバックシート4との間での封止接着剤のシート3による一括ラミネート封止が行われる。
 次いで、薄膜太陽電池1の周囲に金属フレーム7が設置された後、正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、バックシート4上に設けられた端子ボックス8の接続端子と、バックシート4を挿通した接続タブ部31の先端部とがハンダ接続される。これにより、太陽電池モジュール6が完成する。
 以上のように、本実施の形態の太陽電池モジュール6によれば、正極用タブ線15及び負極用タブ線16の第1の層21がフラックスを含んでいることから、ハンダの濡れ性が向上して、速く確実にハンダ接続を行うことができる。また、薄膜太陽電池1がEVA等の透光性封止材によって封止され太陽電池モジュール6の温度上昇などにより酢酸ガス雰囲気下に置かれることから、正極用タブ線15及び負極用タブ線16の腐食が懸念されるが、第1の層21が防錆機能を有する液体をも含有していることから、薄膜太陽電池1の表面に配設された各タブ線(正極用タブ線15,負極用タブ線16)の接続タブ部31の腐食も防止できる。
[参考例]
 ここで、本実施の形態の太陽電池モジュール6によって得られる効果について、参考例と比較しながら、より詳細に説明する。
 図11に、参考例に係る太陽電池ストリングを構成する薄膜太陽電池の一構成例を示す。この薄膜太陽電池100は、透光性絶縁基板101上に図示しない透明導電膜からなる透明電極膜、光電変換層、裏面電極膜が積層されてなる複数の太陽電池セル102からなる。各太陽電池セル102は、細長い短冊状で、透光性絶縁基板101のほぼ全幅にわたる長さを有している。また、薄膜太陽電池100は、隣接する太陽電池セル102,102同士において一方の透明電極膜と他方の裏面電極膜とが互いに接続されることで複数の太陽電池セル102が直列に接続されて構成されている。
 この薄膜太陽電池100における一端部の太陽電池セル102の透明電極膜上に、太陽電池セル102とほぼ同一長さの線状のP型電極端子部103が形成され、他端部の太陽電池セル102の裏面電極膜上に、太陽電池セル102とほぼ同一長さの線状のN型電極端子部104が形成されている。これらP型電極端子部103及びN型電極端子部104が電極取出し部になる。
 P型電極端子部103には、銅箔からなる正極集電用タブ線105が、バスバーと呼ばれるP型電極端子部103の全面に対して電気的かつ機械的に接合されている。同様に、N型電極端子部104には、銅箔からなる負極集電用タブ線106が、N型電極端子部104の全面に対して電気的かつ機械的に接合されている。これらの接合手段としては、一般に半田付けで行われている。
 また、図12Aに示すように、薄膜太陽電池100の裏面には、P型電極端子部103及びN型電極端子部104と接続され外部に電気を出力する端子ボックス110と、この端子ボックス110とP型電極端子部103及びN型電極端子部104とを接続する端子ボックス用タブ線111とが接続されている。
 端子ボックス110は、接着剤により薄膜太陽電池100の裏面中央に固定されており、薄膜太陽電池100と端子ボックス110との間には図示しないEVA等の封止樹脂及びバックシートが設けられている。端子ボックス用タブ線111は、上記正極集電用タブ線105や負極集電用タブ線106と同様に長尺状の銅箔やAl箔からなり、薄膜太陽電池100の裏面と絶縁テープ112を介して配設されている。
 この端子ボックス用タブ線111は、一端が封止樹脂及びバックシートを挿通してバックシート上に配設されている端子ボックス110とハンダ接続され、他端が絶縁テープ112を介してP型電極端子部103又はN型電極端子部104上に配設される。
 端子ボックス用タブ線111と正極集電用タブ線105との接続部は、図12Bに示すように、絶縁テープ112及び端子ボックス用タブ線111を挟んだ両側に接続された第1、第2の正極集電用タブ線105a、105b間に亘って第3の正極集電用タブ線105cが、絶縁テープ112及び端子ボックス用タブ線111を跨いで接続されている。また、第3の正極集電用タブ線105cは端子ボックス用タブ線111と接続されている。これら、第1、第2の正極集電用タブ線105a、105bと第3の正極集電用タブ線105cとの接続(2箇所)、及び第3の正極集電用タブ線105cと端子ボックス用タブ線111との接続(1箇所)は、超音波ハンダ接合によって行われている。負極集電用タブ線106と端子ボックス用タブ線111との接続も同様である。
 ところで、薄膜太陽電池100では、P型電極端子部103やN型電極端子部104に、製造手法や構成等に応じて、Al、Ag、ZnO等の様々な材料が用いられるため、材料によってはハンダによって正極集電用タブ線105や負極集電用タブ線106との接続強度が保てないものもある。このため、接続抵抗値の上昇や発電効率の低下を招くおそれがある。
 また、第1、第2の正極集電用タブ線105a、105bと第3の正極集電用タブ線105cとの接続や、第3の正極集電用タブ線105cと端子ボックス用タブ線111との接続時に、ハンダ接続に伴う高温域の熱履歴が局部的に加わることにより、ガラス等からなる透光性絶縁基板101に反りが生じたり、破損する場合もあった。
 そこで、ハンダ接続に代えて、樹脂接着剤を介してタブ線を接続する方法が提案されている。このような樹脂接着剤としては、例えば平均粒径が数μmオーダーの球状の導電性粒子を熱硬化型バインダー樹脂組成物に分散してフィルム化したものが使用されている。この方法では、ハンダの溶融温度よりも低温で熱硬化する樹脂接着材を、タブ線とP型電極端子部やN型電極端子部の間に配設し、タブ線の上から熱加圧することにより接続を図る。
 なかでも、樹脂接着材層を予め表面に積層した接着剤付きタブ線を用いることにより、樹脂接着材の配設工程を省略することができ、製造工程の簡略化を図るうえで有効となる。
 しかし、表面に樹脂接着材層が積層されたタブ線を端子ボックスの端子部にハンダ接続を行う場合には、樹脂接着材層を除去して金属箔を露出させる必要がある。あるいは、接着剤付きタブ線を、予め端子ボックスの端子部との接続部を除いて樹脂接着材層を積層させて形成する必要がある。このため、接着剤付きタブ線を用いた太陽電池モジュールの製造工程や、接着剤付きタブ線の製造工程が煩雑化してしまう。
 これに対し、本実施の形態の太陽電池モジュール6では、集電タブ部30と接続タブ部31とが折り曲げ部32を介して連続し、正極用タブ線15及び負極用タブ線16のそれぞれが、接合部分を有しないシームレスな構造になっている。また、接着剤22を含む第2の層23が薄膜太陽電池1のP型電極端子部11やN型電極端子部12に接続され、第1の層21が端子ボックスに接続されるようになっている。このため、上記の参考例のようにタブ線同士を接合する工程が不要であり、製造工程を簡略化することが可能であると共に、上記の参考例のように、タブ線同士の接合箇所に電荷が集中することによる抵抗値の増大およびこれによる発電効率の低下、接合部分の接続信頼性の低下、接合部分に熱や応力が集中することによる透光性絶縁基板10の損傷等の諸問題が生ずるおそれが少ない。また、簡便な方法により、正極用タブ線15及び負極用タブ線16と端子ボックス8とを電気的に接続することが可能となる。
 更に、本実施の形態の太陽電池モジュール6における正極用タブ線15及び負極用タブ線16では、接続タブ部31の第1の層21に絶縁性を付与するようにした場合には、絶縁フィルム35を用いることなく、接続タブ部31と薄膜太陽電池1の電極膜とのショートを防止することができる。このため、リール27より引き出された正極用タブ線15及び負極用タブ線16のいずれの部位においても、薄膜太陽電池1表面の各電極端子部(P型電極端子部11,N型電極端子部12)への接続に供することができる。
 [タブ線の接続態様2]
 また、正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、図8に示すように、複数のタブ線が接続されることにより構成されていてもよい。すなわち、正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、P型電極端子部11やN型電極端子部12に接続される集電タブ線36と、一端が集電タブ線36に接続され、他端が端子ボックス8の接続端子に接続される接続タブ線37とにより構成されるようにしてもよい。
 集電タブ線36は、導電体20の他面20bに形成された第2の層23の接着剤22を介してP型電極端子部11やN型電極端子部12に対して電気的、機械的に接続される。
また、接続タブ線37は、絶縁フィルム35を介して薄膜太陽電池1の表面に延在されるとともに封止接着材やバックシート4を挿通して、バックシート4上に配置されている端子ボックス8の接続端子と接続される。接続タブ線37の先端は、導電体20の一面20aに形成された第1の層21を介して、端子ボックス8の接続端子にハンダ接続される。
 このような正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、スーパーストレート型の薄膜太陽電池1に用いられる場合、図9に示すように、接続タブ線37の第2の層23が絶縁フィルム35を介して薄膜太陽電池1の表面に配設されるとともにその一端部がP型電極端子部11及びN型電極端子部12の各長手方向の中間部に配設される。集電タブ線36はP型電極端子部11及びN型電極端子部12に重なり、かつ、接続タブ線37の一端部を跨るように配設される。このような集電タブ線36及び接続タブ線37は、真空ラミネーターによって各電極端子部(P型電極端子部11,N型電極端子部12)との接続、及び表面カバー5とバックシート4との間での封止接着剤のシート3による一括ラミネート封止が行われる。その後、接続タブ線37の他端部は、EVA等の封止接着剤のシート3及びバックシート4を挿通して、バックシート4上に配置された端子ボックス8の接続端子にハンダ接続される。
 なお、正極用タブ線15及び負極用タブ線16は、図10に示すように、集電タブ線36の上に接続タブ線37を配設するようにしてもよい。すなわち、集電タブ線36の第2の層23がP型電極端子部11及びN型電極端子部12に配設される。接続タブ線37の第2の層23は絶縁フィルム35を介して薄膜太陽電池1の表面に配設されるとともにその一端部がP型電極端子部11及びN型電極端子部12上に配設された集電タブ線36の各長手方向の中間部に配設される。このような集電タブ線36及び接続タブ線37は、真空ラミネーターによって各電極端子部(P型電極端子部11,N型電極端子部12)との接続、及び表面カバー5とバックシート4との間での封止接着剤のシート3による一括ラミネート封止が行われる。その後、接続タブ線37の他端部は、EVA等の封止接着剤のシート3及びバックシート4を挿通して、バックシート4上に配置された端子ボックス8の接続端子にハンダ接続される。
 次いで、本発明の実施例について説明する。本実施例では、導電体20の一面20aに形成される第1の層21を構成するフラックスと防錆インクとの各固形分比率を変えた複数のタブ線を用意し、ハンダ付けの可否や接続抵抗、外観や耐腐食性について検討した。
 各実施例及び比較例に係るタブ線では、第1の層21の防錆インクの固形分を変えることにより、防錆インクの固形分とフラックス固形分との比率を変えた。また、フラックス固形分と防錆インクの固形分とを合わせた第1の層21の固形分を、いずれも約24%に固定し、そのために適宜希釈溶媒を配合した。
 実施例1では、導電体20として厚さ35μmの銅箔(古河電工(株)製:GTS-MP)を用い、その一面20aにフラックスと防錆インクとが混合された液体をワイヤーバーを使用して塗布した後、80℃、5分にて乾燥させて第1の層21を形成した。また、導電体20の他面20bに導電性接着ペーストを塗布して第2の層23を形成した。
 第1の層21の厚さは3~5μm(4μm厚±1μm)である。フラックスは、千住金属(株)製:ES-0307LSを3.00g配合した。そのうちフラックス固形分は0.60gである。防錆インクは、顔料系カーボンブラック入り墨インク(大日精化(株)製)を4.19g、架橋剤(大日精化(株)製:SSハードナー)を0.21g、希釈溶媒(大日精化(株)製:アルミックNo.18)を2.60g、配合した。防錆インクの固形分は1.80gである。
 フラックス固形分と防錆インクの固形分とを合わせた第1の層21の固形分は24%であり、フラックス固形分と防錆インクの固形分との配合比は、(フラックス):(防錆インク)=1:3である。
 実施例2では、フラックス成分や第1の層21の厚さは実施例1と同じ条件とした。また、防錆インクとして、顔料系カーボンブラック入り墨インク(大日精化(株)製)を2.79g、架橋剤(大日精化(株)製:SSハードナー)を0.14g、希釈溶媒(大日精化(株)製:アルミックNo.18)を1.57g、配合した。防錆インクの固形分は1.20gである。
 フラックス固形分と防錆インクの固形分とを合わせた第1の層21の固形分は24%であり、フラックス固形分と防錆インクの固形分との配合比は、(フラックス):(防錆インク)=1:2である。
 実施例3では、フラックス成分や第1の層21の厚さは実施例1と同じ条件とした。また、防錆インクとして、顔料系カーボンブラック入り墨インク(大日精化(株)製)を1.40g、架橋剤(大日精化(株)製:SSハードナー)を0.07g、希釈溶媒(大日精化(株)製:アルミックNo.18)を0.53g、配合した。防錆インクの固形分は0.60gである。
 フラックス固形分と防錆インクの固形分とを合わせた第1の層21の固形分は24%であり、フラックス固形分と防錆インクの固形分との配合比は、(フラックス):(防錆インク)=1:1である。
 実施例4では、フラックス成分や第1の層21の厚さは実施例1と同じ条件とした。また、防錆インクとして、顔料系カーボンブラック入り墨インク(大日精化(株)製)を0.70g、架橋剤(大日精化(株)製:SSハードナー)を0.03g、配合し、希釈溶媒は配合しなかった。防錆インクの固形分は0.30gである。
 フラックス固形分と防錆インクの固形分とを合わせた第1の層21の固形分は24%であり、フラックス固形分と防錆インクの固形分との配合比は、(フラックス):(防錆インク)=2:1である。
 実施例5では、フラックス成分や第1の層21の厚さは実施例1と同じ条件とした。また、防錆インクとして、顔料系カーボンブラック入り墨インク(大日精化(株)製)を0.47g、架橋剤(大日精化(株)製:SSハードナー)を0.02g、配合し、希釈溶媒は配合しなかった。防錆インクの固形分は0.20gである。
 フラックス固形分と防錆インクの固形分とを合わせた第1の層21の固形分は23%であり、フラックス固形分と防錆インクの固形分との配合比は、(フラックス):(防錆インク)=3:1である。
 実施例6では、第1の層21の厚さを1~3μmとした他は、実施例3と同じ条件とした。
 実施例7では、第1の層21の厚さを5~8μmとした他は、実施例3と同じ条件とした。
 実施例8では、第2の層23の接着剤22として、絶縁性接着フィルムを用いた他は、実施例3と同じ条件とした。
 比較例1では、フラックス成分は配合されるが、防錆インク成分を含有しない液体を塗布することにより第1の層21を形成した。フラックスは、千住金属(株)製:ES-0307LSを10g配合した。そのうちフラックス固形分は2.0gである。更に加熱により含有溶媒を揮発させ、フラックス固形分、すなわち第1の層21の固形分を24%に調整した。フラックス固形分と防錆インクの固形分との配合比は、(フラックス):(防錆インク)=1:0である。
 比較例2では、防錆インク成分は配合されるが、フラックス成分を含有しない液体を塗布することにより第1の層21を形成した。防錆インクは、顔料系カーボンブラック入り墨インク(大日精化(株)製)を3.0g、架橋剤(大日精化(株)製:SSハードナー)を0.15g、希釈溶媒(大日精化(株)製:アルミックNo.18)を2.01g、配合した。防錆インクの固形分は1.24gである。防錆インク、すなわち第1の層21の固形分は24%であり、フラックス固形分と防錆インクの固形分との配合比は、(フラックス):(防錆インク)=0:1である。
 比較例3では、導電体20の一面に第1の層21を形成しないタブ線を用意した。
 以上の実施例及び比較例に係るタブ線について、ハンダ付けの可否や接続抵抗、外観や耐腐食性について検討した。ハンダ付けの可否は、温度400℃のはんだごてを用いて、第1の層21を端子ボックスの接続端子に10秒未満でハンダ接続できた場合を○、10秒以上、15秒未満でハンダ接続できた場合を△、15秒未満ではハンダ接続ができない場合を×とした。
 接続抵抗は、2A通電時の一般的な銅箔のハンダ接続における接続抵抗値と同等の接続抵抗値である場合は○、一般的な銅箔のハンダ接続における接続抵抗値からの接続抵抗値の上昇が10mΩ未満である場合を△、一般的な銅箔のハンダ接続における接続抵抗値からの接続抵抗値の上昇が10mΩ以上である場合を×とした。
 外観検査は、第1の層21を形成した後、目視にてタブ線を観察したときに、下地の銅色が確認できない場合を○、下地の銅色がやや確認できる場合を△、下地の銅色がはっきり確認できる場合を×とした。
 耐腐食性は、実施例及び比較例に係るタブ線をEVAシートにて封止した後、プレッシャークッカー試験(PCT:85℃85%1000hr)後に第1の層21を目視にて観察したときに、第1の層21の変色が確認されない場合を○、著しい変色が確認されない場合を△、著しい変色が確認された場合を×とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
                              
 表1に示すように、実施例1~8では、フラックスと防錆インクとを有する液体が塗布されて第1の層21が形成されていることから、ハンダの濡れ性が向上して、速く確実にハンダ接続を行うことができ、ハンダ付けの可否や接続抵抗値も良好な結果となった。また、実施例1~8では、EVAによって封止され温度上昇などにより酢酸ガス雰囲気下となった場合にも、第1の層21として防錆インクが含有されていることから、耐腐食性について、良好な結果となった。さらに、実施例1~8では、顔料系カーボンブラック入り墨インクを防錆インクとして用いることから、下地の銅箔の色が現れることもなく、特にサブストレート型の薄膜太陽電池に貼着された場合にも良好な外観を保つことができる。
 一方、比較例1では、フラックス成分は含有されているためハンダ付けの可否や接続抵抗値については良好な結果が得られたが、防錆インクが含有されていないため、外観検査においては下地の銅色がはっきりと現れてしまい、またPCT試験後には腐食によるタブ線の変色が見られた。
 反対に、比較例2では、防錆インクは含有されているため外観検査、耐腐食性については良好であったが、フラックス成分が含有されていないため、ハンダ付けにおいては400℃のはんだごてにて15秒未満では充分なハンダ接続はできず、それゆえ接続抵抗値も上昇してしまった。
 比較例3では、フラックス成分及び防錆インク成分を有する液体が塗布されていないため、ハンダ付けの可否や接続抵抗、外観や耐腐食性の各項目において良好な結果は得られなかった。
 また、実施例2及び実施例3の結果から、フラックス固形分と防錆インクの固形分との配合比は、(フラックス):(防錆インク)=1:1~1:2が特に好ましいことが分かる。
 また、実施例6とその他の実施例とを対比すると、第1の層21の層厚は、1μm~10μmであることが好ましく、1μm~8μmの範囲がより好ましく、3μm~5μmの範囲が特に好ましいことが分かる。
 本出願は、日本国特許庁において2012年7月17日に出願された日本特許出願番号第2012-158781号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
 当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (14)

  1.  第1の面と、前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する導電体と、
     前記導電体の第1の面に設けられた、フラックス成分と防錆成分とを含有する第1の層と、
     前記導電体の第2の面に設けられた、接着剤を含む第2の層と
    を備えた配線材。
  2.  前記第2の層を介して太陽電池の表面電極に接続されるとともに、前記第1の層を介して、前記太陽電池によって発電した電気を外部に取り出す端子ボックスに接続されるよう構成されている
     請求項1記載の配線材。
  3.  前記フラックス成分と前記防錆成分との、固形分における配合比は、
     フラックス成分:防錆成分=1:3~3:1
    として定義される
     請求項1記載の配線材。
  4.  前記第1の層の厚さは、1μm~8μmである
     請求項1記載の配線材。
  5.  テープ状に形成され、リールに巻回された巻装体を構成する
     請求項1に記載の配線材。
  6.  表面電極を有する太陽電池と、
     前記太陽電池によって発電した電気を外部に取り出す端子ボックスと、
     前記太陽電池の表面電極と前記端子ボックスとを電気的に接続する配線材と
    を備え、
     前記配線材は、
     第1の面と、前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する導電体と、
     前記導電体の第1の面に設けられ、フラックス成分と防錆成分とを含有する第1の層と、
     前記導電体の第2の面に設けられ、接着剤を含む第2の層と
    を含む
     太陽電池モジュール。
  7.  前記配線材は、前記第2の層を介して前記太陽電池の表面電極に接続されるとともに、前記第1の層を介して前記端子ボックスに接続されている
     請求項6記載の太陽電池モジュール。
  8.  前記太陽電池は、薄膜太陽電池であり、
     前記第1の層は絶縁性を有し、前記太陽電池の表面上に配置されている
     請求項7記載の太陽電池モジュール。
  9.  前記配線材は、シームレスなテープ形状を有する
     請求項8記載の太陽電池モジュール。
  10.  導電体の第1の面にフラックス成分と防錆成分とを含有する第1の層を設けると共に、前記導電体の前記第1の面と反対側の第2の面に接着剤を含む第2の層を設けることにより、配線材を形成し、
     前記配線材を、前記第2の層を介して太陽電池の表面に接続すると共に、前記第1の層を介して、前記太陽電池によって発電した電気を外部に取り出す端子ボックスに接続する
     太陽電池モジュールの製造方法。
  11.  前記フラックス成分と前記防錆成分との、固形分における配合比は、
     フラックス成分:防錆成分=1:3~3:1
    として定義される
     請求項10記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  12.  前記第1の層の厚さは、1μm~8μmである
     請求項10記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  13.  前記配線材をテープ状に形成し、
     前記テープ状の配線材をリールに巻回することにより巻装体を構成し、
     前記巻装体からシームレスな配線材を引き出し、
     前記シームレスな配線材を用いて、前記太陽電池の表面と前記端子ボックスとを接続する
     請求項10記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  14.  前記配線材の一端を、前記第2の層を介して、前記太陽電池に形成された表面電極に接続し、
     前記配線材の他端を、前記第1の層を介して、前記端子ボックスに接続する
     請求項13記載の太陽電池モジュールの製造方法。
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