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导电性粘接材料、太阳能电池及其制造方法

阅读:513发布:2020-05-14

专利汇可以提供导电性粘接材料、太阳能电池及其制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供可获得高连接可靠性的 导电性 粘接材料、 太阳能 电池 模 块 及其制造方法。在含有膜形成 树脂 、液状环 氧 树脂、 固化 剂和导电性粒子的导电性粘接材料(20)中,作为固化剂使用酸酐系固化剂或酚系固化剂,作为导电性粒子使用 焊料 粒子。通过固化剂的焊剂效果,焊料可获得润展性、高的连接可靠性。,下面是导电性粘接材料、太阳能电池及其制造方法专利的具体信息内容。

1.导电性粘接材料,其含有膜形成树脂、液状环树脂、固化剂和导电性粒子,所述固化剂为酸酐系固化剂或酚系固化剂,所述导电性粒子为焊料粒子。
2.根据权利要求1所述的导电性粘接材料,其中,所述固化剂为酸酐系固化剂,所述酸酐系固化剂为具有降片烯骨架的脂环式酸酐。
3.根据权利要求1或2所述的导电性粘接材料,其中,所述固化剂的固化开始温度为所述焊料粒子的熔点以上。
4.根据权利要求3所述的导电性粘接材料,其中,所述固化剂的固化开始温度与所述焊料粒子的熔点之差为15℃以下。
5.根据权利要求3或4所述的导电性粘接材料,其中,所述焊料粒子的熔点为135℃以上150℃以下。
6.太阳能电池,其为利用接头线将一个太阳能电池单元的表面电极、和与该一个太阳能电池单元相邻的其他太阳能电池单元的里面电极通过导电性粘接材料电连接而得到的太阳能电池模块,所述导电性粘接材料含有形成树脂、液状环氧树脂、固化剂和导电性粒子,所述固化剂为酸酐系固化剂或酚系固化剂,所述导电性粒子为焊料粒子。
7.太阳能电池模块的制造方法,其为利用接头线将一个太阳能电池单元的表面电极、和与该一个太阳能电池单元相邻的其他太阳能电池单元的里面电极通过导电性粘接材料电连接的太阳能电池模块的制造方法,所述导电性粘接材料含有形成树脂、液状环氧树脂、固化剂和导电性粒子,所述固化剂为酸酐系固化剂或酚系固化剂,所述导电性粒子为焊料粒子,
所述方法具有:
将所述一个太阳能电池单元的表面电极与接头线、以及所述其他太阳能电池单元的里面电极与接头线通过所述导电性粘接材料临时配置的临时配置工序;和
由所述接头线的上面利用加热按压头进行按压的按压工序。
8.太阳能电池模块的制造方法,其为利用接头线将一个太阳能电池单元的表面电极、和与该一个太阳能电池单元相邻的其他太阳能电池单元的里面电极通过导电性粘接材料电连接的太阳能电池模块的制造方法,所述导电性粘接材料含有形成树脂、液状环氧树脂、固化剂和导电性粒子,所述固化剂为酸酐系固化剂或酚系固化剂,所述导电性粒子为焊料粒子,
所述方法具有:
将所述一个太阳能电池单元的表面电极与接头线、以及所述其他太阳能电池单元的里面电极与接头线通过所述导电性粘接材料临时配置的临时配置工序;和
在所述太阳能电池单元的上下面按顺序层叠密封材料、保护基材,由所述保护基材的上面利用层叠装置进行层叠压接,使所述密封材料固化,同时将所述表面电极与接头线以及所述里面电极与接头线连接的层叠压接工序。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池模块的制造方法,其中,所述层叠压接工序的温度高于所述焊料粒子的熔点。

说明书全文

导电性粘接材料、太阳能电池及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及分散有导电性粒子的导电性粘接材料、并使用其将太阳能电池单元的表面/里面电极与接头线(タブ線)连接的太阳能电池模块及其制造方法。本申请以在日本国内于2010年11月26日申请的日本专利申请号特愿2010-263607为基础,主张优先权,通过参照该申请引用于本申请。

背景技术

[0002] 一直以来,在结晶系太阳能电池模块中,多个相邻的太阳能电池单元通过由经焊料(ハンダ)涂布的带状箔制成的接头线连接。接头线将其一端侧连接于一个太阳能电池单元的表面电极、将另一端侧连接于相邻的其他太阳能电池单元的里面电极,从而将各太阳能电池单元串联地连接。
[0003] 具体地说,太阳能电池单元与接头线的连接是利用糊的网板印刷形成于太阳能电池单元受光面的母线电极(バスバー電極)及形成于太阳能电池单元的里面连接部的Ag电极与接头线通过焊接处理而连接。另外,太阳能电池单元里面的连接部以外的区域可形成Al电极。
[0004] 但是,由于在焊接中进行在超过200℃的高温下的连接处理,因此由于太阳能电池单元的翘曲、接头线与表面电极及里面电极的连接部所产生的内部应、进而焊剂的残渣等,太阳能电池单元的表面电极及里面电极与接头线之间的连接可靠性可能会降低。
[0005] 因此,提出了在太阳能电池单元的表面电极及里面电极与接头线的连接中,使用可利用在较低温度下的热压接处理进行连接的导电性粘接膜(例如参照专利文献1、2)。
[0006] 现有技术文献专利文献
专利文献1:日本特开2007-214533号公报
专利文献2:日本特开2008-135652号公报。

发明内容

[0007] 发明要解决的技术问题但是,现有的太阳能电池模块用导电性粘接膜使用金属填充物作为导电性粒子,没有如焊接那样与电极形成金属键,因此连接可靠性令人担忧。
[0008] 本发明鉴于这种以往的事实而提出,提供可获得高连接可靠性的导电性粘接材料及其制造方法、以及太阳能电池模块及其制造方法。
[0009] 用于解决技术问题的方法本发明人等进行了深入研究的结果发现,通过使用焊料粒子作为导电性粘接材料的导电性粒子、使用酸酐系固化剂或酚系固化剂作为固化剂,可获得高的连接可靠性。
[0010] 即,本发明所涉及的导电性粘接材料,其特征在于,含有膜形成树脂、液状环树脂、固化剂和导电性粒子,所述固化剂为酸酐系固化剂或酚系固化剂,所述导电性粒子为焊料粒子。
[0011] 另外,本发明所涉及的太阳能电池模块为利用接头线将一个太阳能电池单元的表面电极、和与该一个太阳能电池单元相邻的其他太阳能电池单元的里面电极通过导电性粘接材料电连接而得到的太阳能电池模块,其特征在于,所述导电性粘接材料含有形成树脂、液状环氧树脂、固化剂和导电性粒子,所述固化剂为酸酐系固化剂或酚系固化剂,所述导电性粒子为焊料粒子。
[0012] 另外,本发明所涉及的太阳能电池模块的制造方法是利用接头线将一个太阳能电池单元的表面电极、和与该一个太阳能电池单元相邻的其他太阳能电池单元的里面电极通过导电性粘接材料电连接的太阳能电池模块的制造方法,其特征在于,所述导电性粘接材料含有形成树脂、液状环氧树脂、固化剂和导电性粒子,所述固化剂为酸酐系固化剂或酚系固化剂,所述导电性粒子为焊料粒子,所述方法具有以下工序:将所述一个太阳能电池单元的表面电极与接头线、以及所述其他太阳能电池单元的里面电极与接头线通过所述导电性粘接材料临时配置的临时配置工序;和由所述接头线的上面利用加热按压头进行按压的按压工序。
[0013] 另外,本发明所涉及的太阳能电池模块的制造方法是利用接头线将一个太阳能电池单元的表面电极、和与该一个太阳能电池单元相邻的其他太阳能电池单元的里面电极通过导电性粘接材料电连接的太阳能电池模块的制造方法,其特征在于,所述导电性粘接材料含有形成树脂、液状环氧树脂、固化剂和导电性粒子,所述固化剂为酸酐系固化剂或酚系固化剂,所述导电性粒子为焊料粒子,所述方法具有以下工序:将所述一个太阳能电池单元的表面电极与接头线、以及所述其他太阳能电池单元的里面电极与接头线通过所述导电性粘接材料临时配置的临时配置工序;在所述太阳能电池单元的上下面按顺序层叠密封材料、保护基材,由所述保护基材的上面利用层叠装置进行层叠压接,使所述密封材料固化,同时将所述表面电极与接头线以及所述里面电极与接头线连接的层叠压接工序。
[0014] 发明效果根据本发明,通过使用焊料粒子作为导电性粘接材料的导电性粒子、使用酸酐系固化剂或酚系固化剂作为固化剂,从而可以提高焊料的润展性、形成牢固的金属键,因此可获得高的连接可靠性。
附图说明
[0015] [图1]图1为本发明所适用的太阳能电池模块的分解斜视图。
[0016] [图2]图2为太阳能电池模块的截面图。
[0017] [图3]图3为表示减压层叠机的构成的截面图。

具体实施方式

[0018] 以下对本发明的实施方式一边参照附图一边以下述顺序详细地进行说明。
[0019] 1. 导电性粘接材料2. 太阳能电池模块
3. 太阳能电池模块的制造方法
4. 实施例
<1. 导电性粘接材料>
首先,对用于将太阳能电池单元的表面电极或里面电极与接头线电连接的导电性粘接材料进行说明。另外,导电性粘接材料的形状不限定于膜形状,也可以是糊剂。
[0020] 本实施方式中的导电性粘接材料含有膜形成树脂、液状环氧树脂、固化剂和导电性粒子,使用酸酐系固化剂或酚系固化剂作为固化剂、使用焊料粒子作为导电性粒子。
[0021] 膜形成树脂相当于平均分子量为10000以上的高分子量树脂,从膜形成性的观点出发,优选为10000~80000左右的平均分子量。作为膜形成树脂,可以使用环氧树脂、改性环氧树脂、甲酸乙酯树脂、苯氧基树脂等各种树脂,其中从膜形成状态、连接可靠性等的观点出发,优选使用苯氧基树脂。
[0022] 作为液状环氧树脂,只要在常温下具有流动性,则无特别限定,可以全部使用市售的环氧树脂。作为这种环氧树脂,具体地说可使用型环氧树脂、联苯型环氧树脂、酚基酚清漆型环氧树脂、双酚型环氧树脂、二苯乙烯型环氧树脂、三酚基甲烷型环氧树脂、酚基芳烷基型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三苯甲烷型环氧树脂等。它们可单独使用,也可2种以上组合使用。另外,还可以与丙烯酸树脂等其他的有机树脂适当组合使用。
[0023] 作为固化剂,使用酸酐系固化剂或酚系固化剂。这些固化剂具有提高焊料润展性的焊剂效果,同时在固化时与环氧成分相反应,因此可以防止因固化剂的残渣所导致的不良影响。
[0024] 作为酸酐系固化剂,可以使用脂环式酸酐、芳香族酸酐、脂肪族酸酐等。其中,优选使用具有降片烯骨架的脂环式酸酐。作为这种脂环式酸酐,可举出下述通式所示的甲基二环[2.2.1]庚烷-2.3-二羧酸酐/二环[2.2.1]庚烷-2.3-二羧酸酐。
[0025] [化学式1](式中,R表示氢或甲基。)
另外,具有游离羧酸的固化剂由于反应性高、导电性粘接材料的寿命降低,因此不优选。
[0026] 另外,作为酚系固化剂,可以使用酚基甲醛型酚醛树脂、酚基芳烷基型酚醛树脂等。
[0027] 作为导电性粒子,优选使用可利用较低温度下的热压接处理进行连接的共晶焊料,添加有Bi、In的低熔点焊料等焊料粒子。焊料粒子的熔点可根据固化剂的开始温度适当设定,但从太阳能电池单元的翘曲、在接头线与表里面电极的连接部所产生的内部应力的观点出发,优选为100℃以上200℃以下、更优选为135℃以上150℃以下。
[0028] 在焊料粒子与固化剂的关系中,固化剂的固化开始温度优选为焊料粒子的熔点以上。由此,在表现出固化剂的充分的弯曲性能后,可以使固化剂和环氧物固化。另外,在同时进行后述的密封树脂的固化和电极与接头线的连接的层叠压接工序中也可优选使用。
[0029] 另外,固化剂的固化开始温度与焊料粒子的熔点之差的绝对值优选为35℃以下、更优选为15℃以下。当温度差比其大时,则焊剂效果不充分、连接可靠性降低。
[0030] 另外,作为其他的添加组合物,优选配合丙烯酸橡胶(ACR)、丁二烯橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)等橡胶系的弹性粒子。弹性粒子可以吸收内部应力,另外由于不会引起固化阻碍,因此可以赋予高的连接可靠性。
[0031] 进而,还可添加硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂,可以使用环氧系、氨基系、巯基-硫化物系、酰脲系等。由此,可以提高有机材料与无机材料界面处的粘接性。
[0032] 通过这种导电性粘接材料,可以利用较低温度的热压接处理在接头线与电极之间形成牢固的金属键,可获得高的连接可靠性。
[0033] 当制造具有前述构成的导电性粘接材料时,将形成树脂、液状环氧树脂、固化剂和导电性粒子溶解在溶剂中。作为溶剂,可以使用甲苯、乙酸乙酯等或者它们的混合溶剂。
[0034] 另外,当制造片材形状的导电性导电膜时,使用棒涂机、涂布装置等将在溶剂中溶解有形成树脂、液状环氧树脂、固化剂和导电性粒子的树脂组合物涂布在剥离基材上,使用热烘箱、加热干燥装置等使剥离基材上的组合物干燥,从而可获得规定厚度的导电性导电膜。
[0035] 剥离基材具有例如将硅氧烷等剥离剂涂布在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯Poly Ethylene Terephthalate)、OPP(定向聚丙烯Oriented Polypropylene)、PMP(聚-4-甲基-1-戊烯Poly-4-methylpentene-1)、PTFE(聚四氟乙烯Polytetrafluoroethylene)等的层叠构造,可以在防止导电性导电膜的干燥的同时、维持它们的形状。
[0036] <2. 太阳能电池模块>以下,对本发明所适用的太阳能电池模块及其制造方法一边参照附图一边详细地进行说明。本发明所适用的太阳能电池模块1是使用单结晶型硅光电转换元件、多结晶型光电转换元件作为光电转换元件的结晶硅系太阳能电池模块;或使用层叠有由无定形硅制成的单元和由微结晶硅、无定形硅锗制成的单元的光电转换元件的薄膜硅系太阳能电池。
[0037] 如图1所示,太阳能电池模块1具有通过内部相连的接头线3而使多个太阳能电池单元2串联地连接的线(ストリングス)4,具备排列有多个该线4的基体(マトリクス)5。而且,太阳能电池模块1通过下述方法形成:利用密封粘接剂的片材6夹持该基体5,作为保护基材将设于受光面侧的表面盖7及设于里面侧的背板8同时一并层叠,最后在周围安装等的金属框9。
[0038] 作为密封粘接剂,例如使用乙烯-乙烯醇树脂(EVA)等透光性密封材料。另外,作为表面盖7,例如使用玻璃或透光性塑料等透光性的材料。另外,作为背板8,使用用树脂膜夹持有玻璃或铝箔的层叠体等。
[0039] 太阳能电池模块的各太阳能电池单元2如图2所示,具有由硅基板制成的光电转换元件10。光电转换元件10在受光面侧设有成为表面电极的母线电极11、形成于几乎与母线电极11垂直的方向上的集电极即指状电极12。另外,光电转换元件10在与受光面相反的里面侧上设有由铝制成的Al里面电极13。
[0040] 进而,太阳能电池单元2通过接头线3将表面的母线电极11与相邻的太阳能电池单元2的Al里面电极13电连接,由此构成串联连接的线4。接头线3与母线电极11及与Al里面电极13的连接通过导电性粘接膜20进行。
[0041] 接头线3可以利用在现有太阳能电池模块中使用的接头线。接头线3例如使用50~300μm厚的带状铜箔,根据需要实施金、镀银、镀、镀焊等,由此而形成。另外,还可以使用在接头线3上预先层叠有导电性粘接膜者。
[0042] 母线电极11通过涂布Ag糊并进行加热而形成。形成于太阳能电池单元2的受光面的母线电极11为了减小遮挡入射光的面积、抑制屏蔽损耗(シャドーロス),例如以1mm宽度形成为线状。母线电极11的数量考虑太阳能电池单元2的尺寸、电阻适当进行设定。
[0043] 指状电极12通过与母线电极11相同的方法,按照与母线电极11相交叉的方式,在太阳能电池单元2的受光面的几乎整个面上形成。另外,指状电极12以规定间隔、例如2mm间隔形成具有例如约100μm左右宽度的线。
[0044] Al里面电极13可通过例如网板印刷、溅射等在太阳能电池单元2的里面形成由铝制成的电极。
[0045] 另外,太阳能电池单元2未必必须设置母线电极11。此时,太阳能电池单元2通过与指状电极12交叉的接头线3集中指状电极12的电流。另外,还可以在Al里面电极13中以不会发生与接头线连接不良的程度形成开口部,由此可以确保粘接强度。
[0046] <3. 太阳能电池模块的制造方法>接着,对太阳能电池模块的制造方法参照图1进行说明。第1实施方式的太阳能电池模块的制造方法是利用接头线将一个太阳能电池单元的表面电极、和与一个太阳能电池单元相邻的其他太阳能电池单元的里面电极通过导电性粘接材料电连接的太阳能电池模块的制造方法,将一个太阳能电池单元的表面电极与接头线、以及所述其他太阳能电池单元的里面电极与接头线通过所述导电性粘接膜临时配置,由接头线的上面利用加热按压头进行按压。
[0047] 具体地说,首先在光电转换元件10的表面上通过Ag糊的涂布、烧成而形成指状电极12及母线电极11,在里面利用Al网板印刷等在接头线3的连接部形成Al里面电极13,制作太阳能电池单元。
[0048] 接着,在光电转换元件10表面的母线电极11及里面的Al里面电极13上粘贴导电性粘接膜20,在该导电性粘接膜20上配设接头线3。
[0049] 进而,通过由接头线3的上方以规定压力进行加热按压,将接头线3与母线电极11及Al里面电极13电连接。此时,接头线3由于导电性粘接膜20的粘合剂树脂具备与通过Ag糊所形成的母线电极11的良好粘接性,因此与母线电极11机械性地牢固地连接。另外,接头线3电连接于Al里面电极13。
[0050] 利用密封粘接剂的片材6夹持连接有太阳能电池单元2的基体5,作为保护材料将设于受光面侧的表面盖7及设于里面侧的背板8同时一并层叠,从而制造太阳能电池模块1。
[0051] 该第1实施方式中,所述导电性粘接膜含有形成树脂、液状环氧树脂、固化剂和导电性粒子,固化剂为酸酐系固化剂或酚系固化剂,导电性粒子为焊料粒子,从而在利用加热按压头进行按压时,可以通过200℃以下较低温度的热压接处理在接头线与电极之间形成牢固的金属键,可获得高的连接可靠性。
[0052] 接着,对于同时进行密封树脂的固化和电极与接头线的连接的第2实施方式中的太阳能电池模块的制造方法进行说明。第2实施方式的太阳能电池模块的制造方法是利用接头线将一个太阳能电池单元的表面电极、和与一个太阳能电池单元相邻的其他太阳能电池单元的里面电极通过导电性粘接膜电连接的太阳能电池模块的制造方法,将一个太阳能电池单元的表面电极与接头线、以及其他太阳能电池单元的里面电极与接头线通过所述导电性粘接膜临时固定,在太阳能电池单元的上下面按顺序层叠密封材料、保护基材,由保护基材的上面利用层叠装置进行层叠压接,在使密封材料固化的同时,使表面电极与接头线以及里面电极与接头线连接。
[0053] 首先,对同时进行密封树脂的固化和电极与接头线的连接的层叠装置进行说明。
[0054] 图3为表示减压层叠机的构成的图。减压层叠机30由上部单元31和下部单元32构成。这些单元通过O环等密封构件33、按照能够分离的方式进行一体化。在上部单元31上设置硅橡胶等可挠性片材34,通过该可挠性片材34将减压层叠机30划分为第1室35和第2室36。
[0055] 另外,在上部单元31及下部单元32中分别设有配管37、38,使得各室能够分别独立地进行内压调整,即可通过真空压缩机等进行减压、加压、进而大气开放。配管37通过切换39分支成配管37a和配管37b的2个方向,配管38通过切换阀40分支成配管38a和配管38b的2个方向。另外,在下部单元32上设有可加热的平台41。
[0056] 接着,对使用了该减压层叠机30的具体连接方法进行说明。首先,将上部单元31和下部单元32分离,在平台41上载置在临时固定有接头线的太阳能电池单元的上下面上依次层叠有密封材料、保护基材(表面盖7、背板8)的层叠物。另外,接头线临时固定在太阳能电池单元上时的温度也可以低于导电性粘接材料的焊料粒子的熔点。
[0057] 进而,将上部单元31和下部单元32通过密封构件33可分离地进行一体化,之后将真空泵分别连接于配管37a及配管38a,使第1室35及第2室36内达到高真空。将第2室36内保持于高真空的状态,将切换阀39切换,由配管37b将大气导入第1室35内。由此,可挠性片材34朝向第2室36扩张,结果层叠物在平台41上被加热,同时被可挠性片材34按压。
[0058] 在热压接后,将切换阀40切换,由配管38b将大气导入第2室36内。由此,将可挠性片材34朝向第1室35推回,最终第1室35及第2室36的内压变得相同。
[0059] 最后,将上部单元31与下部单元32分离,将经热压接处理的太阳能电池模块从平台41上取出。由此,可以同时进行密封树脂的固化和电极与接头线的连接。
[0060] 在该第2实施方式中,通过使层叠装置的热压接温度高于导电性粘接材料的焊料粒子的熔点,可以在接头线与电极之间形成牢固的金属键,可获得高的连接可靠性。另外,通过使用固化剂的固化开始温度为焊料粒子的熔点以上的导电性粘接材料,可以在表现出固化剂的充分的弯曲功能之后,使固化剂和环氧物固化。进而,通过使用固化剂的固化开始温度与焊料粒子的熔点之差为15℃以下的导电性粘接材料,可获得充分的焊剂效果、可提高连接可靠性。
[0061] [实施例]<4. 实施例>
以下对本发明的实施例进行说明,但本发明不限定于这些实施例。这里,如下述实施例
1~6及比较例1~3那样,使用导电性粘接膜将太阳能电池单元的表里面电极与接头线连接,评价其结合性、粘接性及连接可靠性。
[0062] [结合性的评价]作为焊剂功能的评价,将太阳能电池单元的电极和接头线剥开,使用光学显微镜观察焊料的润展性。在表1、2所示的评价中,将相对于原本面积显示出3.0倍以上的面积比的润展性的情况评价为◎,将相对于原本面积显示出1.5倍以上且小于3.0倍的面积比的润展性的情况评价为○,将相对于原本面积显示出小于1.5倍的面积比的润展性的情况评价为△,将相对于原本面积不显示润展性的情况评价为×。
[0063] [粘接性的评价]使用拉伸试验机(テンシオロン、オリエンテック社制)将太阳能电池单元的接头线拉起至相对于电极面为90°方向,测定粘接强度。在表1、2所示的评价中,将粘接强度为
2.0N/mm以上的情况评价为◎,将粘接强度为1.5N/mm以上且小于2.0N/mm的情况评价为○,将粘接强度为1.0N/mm以上且小于1.5N/mm的情况评价为△,将粘接强度小于1.0N/mm的情况评价为×。
[0064] [连接可靠性的评价]对太阳能电池单元,测定初期(Initial)的电阻;和在温度85℃、湿度85%RH、500小时的TH试验(湿热试验Thermal Humidity Test)后的电阻。测定使用数字万用表(数字万用表7555、横河电机社制)以4端网络法(4端子法)测定流过电流1mA时的连接电阻。在表1、2所示的评价中,将连接电阻小于4Ω的情况评价为◎,将连接电阻为4Ω以上且小于5Ω的情况评价为○,将连接电阻为5Ω以上且小于6Ω的情况评价为△,将连接电阻为
6Ω以上的情况评价为×。
[0065] [实施例1]配合苯氧基树脂(YD-50、新日化学(株)制)20质量份、液状环氧树脂(EP828、三菱化学(株)制)30质量份、酸酐系固化剂(HNA-100、新日本理化(株)制)20质量份、丙烯酸橡胶(テイサンレジンSG80H、ナガセケムテックス(株)制)15质量份、聚丁二烯橡胶(RKB系列、レジナス化成(株)制)15质量份及Sn-In(52%)系焊料粒子(溶点117℃、千住金属工业(株)制)30质量份,制备导电性粘接材料。使用棒涂机将其涂布在经剥离处理的PET上,利用80℃的烘箱干燥5分钟,制作厚度25μm的导电性粘接膜。
[0066] 接着,在6英寸多结晶Si单元(尺寸:15.6cm×15.6cm、厚度:180μm)的由Ag制成的表面电极部分及由Al制成的里面电极部分上粘贴导电性粘接膜,利用加热头对在导电性粘接膜上包覆有焊料的Cu接头线(宽:2mm、厚度:0.15mm)进行热加压(140℃、15秒、2MPa),进行临时固定。
[0067] 进而,利用密封粘接剂的片材夹持临时固定有接头线的太阳能电池单元,与设于受光面侧的表面盖及设于里面侧的背板同时一并层叠。具体地说,一边将图3所示减压层叠机30的第2室36的加热平台维持于155℃,一边将第1室35和第2室36一起减压至133Pa后,保持第2室36减压的状态,达到在第1室35内导入有大气的大气压。将该状态保持5分钟后,在第2室36内导入大气,达到大气压。
[0068] 该太阳能电池模块的结合性的评价结果为○,粘接性的评价结果为○,及连接可靠性的评价结果在初期阶段为○,在TH试验后为△。表1显示了它们的结果。
[0069] [实施例2]除了使用Sn-Bi(58%)系焊料粒子(溶点139℃、千住金属工业(株)制)之外,与实施例1同样地制作导电性粘接膜。使用该导电性粘接膜与实施例1同样地制作太阳能电池模块。
[0070] 该太阳能电池模块的结合性的评价结果为○,粘接性的评价结果为○,及连接可靠性的评价结果在初期阶段为◎,在TH试验后为○。表1显示了它们的结果。
[0071] [实施例3]除了使用Sn-Bi(50%)系焊料粒子(溶点150℃、千住金属工业(株)制)之外,与实施例1同样地制作导电性粘接膜。使用该导电性粘接膜与实施例1同样地制作太阳能电池模块。
[0072] 该太阳能电池模块的结合性的评价结果为◎,粘接性的评价结果为◎,及连接可靠性的评价结果在初期阶段为◎,在TH试验后为◎。表1显示了它们的结果。
[0073] [实施例4]除了使用Sn-Pb(37%)系焊料粒子(溶点183℃、千住金属工业(株)制)之外,与实施例1同样地制作导电性粘接膜。
[0074] 除了在180℃下进行临时固定时的热加压以外,与实施例1同样地制作太阳能电池模块。
[0075] 该太阳能电池模块的结合性的评价结果为○,粘接性的评价结果为○,及连接可靠性的评价结果在初期阶段为○,在TH试验后为△。表1显示了它们的结果。
[0076] [实施例5]除了代替酸酐系固化剂使用酚系固化剂(TD-2131、DIC(株)制)、使用Sn-Bi(50%)系焊料粒子(溶点150℃、千住金属工业(株)制)之外,与实施例1同样地制作导电性粘接膜。
使用该导电性粘接膜与实施例1同样地制作太阳能电池模块。
[0077] 该太阳能电池模块的结合性的评价结果为△、粘接性的评价结果为△,及连接可靠性的评价结果在初期阶段为○、在TH试验后为△。表1显示了它们的结果。
[0078] [实施例6]除了使用Sn-Pb(37%)系焊料粒子(溶点183℃、千住金属工业(株)制)之外,与实施例1同样地制作导电性粘接膜。
[0079] 除了在180℃下进行临时固定时的热加压、将图3所示的减压层叠机30的第2室36的加热平台维持于200℃之外,与实施例4同样地制作太阳能电池模块。
[0080] 该太阳能电池模块的结合性的评价结果为△,粘接性的评价结果为○,及连接可靠性的评价结果在初期阶段为○,在TH试验后为△。表1显示了它们的结果。
[0081] [表1]
[0082] [比较例1]除了代替酸酐系固化剂使用有机酸二酰肼系固化剂(アミキュアUDH-J、味の素ファインテクノ(株)制)、使用Sn-Bi(50%)系焊料粒子(溶点150℃、千住金属工业(株)制)之外,与实施例1同样地制作导电性粘接膜。使用该导电性粘接膜与实施例1同样地制作太阳能电池模块。
[0083] 该太阳能电池模块的结合性的评价结果为×,粘接性的评价结果为△,及连接可靠性的评价结果在初期阶段为×,在TH试验后为×。表2显示了它们的结果。
[0084] [比较例2]除了代替酸酐系固化剂使用咪唑系固化剂(ノバキュアHX3941HP、旭化成イーマテリアルズ(株)制)、使用Sn-Bi(50%)系焊料粒子(溶点150℃、千住金属工业(株)制)之外,与实施例1同样地制作导电性粘接膜。使用该导电性粘接膜与实施例1同样地制作太阳能电池模块。
[0085] 该太阳能电池模块的结合性的评价结果为×,粘接性的评价结果为△,及连接可靠性的评价结果在初期阶段为×,在TH试验后为×。表2显示了它们的结果。
[0086] [表2]
[0087] 在使用了有机酸二酰肼系固化剂的比较例1及使用了咪唑系固化剂的比较例2中,不能观察到焊料的润展性、不能获得良好的连接可靠性。另一方面,在使用了酸酐系固化剂的实施例1~4、6及使用了酚系固化剂的实施例5中,可观察到焊料的润展性。即,根据实施例1~6可知,由于在使用了焊料粒子的导电性粘接膜中表现出焊剂功能,因此可获得良好的连接可靠性。
[0088] 由实施例1~3可知,通过使用同时进行密封树脂的固化和电极与接头线的连接的连接方法,可获得良好的连接可靠性。另外,由实施例4、6可知,即便在利用加热按压头进行(临时)固定时使电极与接头线连接,也可获得良好的连接可靠性。
[0089] 另外,固化剂的固化开始温度与焊料粒子的熔点之差为15℃以下,因此在结合性、粘接性及连接可靠性中全部获得高的评价结果(实施例2、3)。
[0090] 【符号说明】1 太阳能电池模块、2 太阳能电池单元、3 接头线、4 线、5 基体、6 片材、7 表面盖、8 背板、9 金属框、10 光电转换元件、11 母线电极、12 指状电极、13 Al里面电极、20 导电性粘接膜、30 减压层叠机、31 上部单元、32 下部单元、33 密封构件、34 可挠性片材、35 第1室、36 第2室、37、38 配管、39、40 切换阀、41 平台
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