太陽能電池用導電性粘接劑及使用該導電性粘接劑的連接方法、太陽能電池模塊、太陽能 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明謀求節(jié)拍時間的縮短和耐熱性、連接可靠性的提高。本發(fā)明使用至少具備環(huán)氧樹脂、固化劑和導電性粒子(23)的導電性粘接劑(17)，所述固化劑含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑，在形成于太陽能電池(2)的電極(11)、(13)上通過導電性粘接劑配置接頭線(3)，通過在規(guī)定的溫度和壓力下將接頭線(3)上部熱加壓規(guī)定時間，使導電性粘接劑(17)熱固化。
【專利說明】太陽能電池用導電性粘接劑及使用該導電性粘接劑的連接方法、太陽能電池模塊、太陽能電池模塊的制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及連接形成于太陽能電池上的電極與接頭線(夕7Htab wire)的太陽能電池用導電性粘接劑及使用該導電性粘接劑的連接方法、太陽能電池模塊、太陽能電池模塊的制備方法。
[0002]本申請以在日本國于2011年8月26日申請的日本特許申請編號特愿2011-184371為基礎主張優(yōu)先權(quán)，通過參考將此申請引用在本申請中。
【背景技術(shù)】
[0003]在太陽能電池模塊中，通過作為內(nèi)部連接件的由涂覆了焊劑的絲帶狀銅箔等構(gòu)成的接頭線將多個毗鄰的太陽能電池連接。接頭線通過將其一端側(cè)與一個太陽能電池的表面電極連接，將另一端側(cè)與毗鄰的太陽能電池的背面電極連接，將各個太陽能電池串聯(lián)連接。
[0004]具體而言，太陽能電池與接頭線的連接將在太陽能電池的受光面通過絲網(wǎng)印刷銀糊狀物而形成的總線電極和在太陽能電池的背面連接部形成的Ag電極與接頭線通過焊劑處理連接(專利文獻I)。需說明的是，太陽能電池背面的連接部以外的區(qū)域形成有Al電極或Ag電極。
[0005]但是，在 釬焊中，由于在約260°C的高溫下進行連接處理，所以由于太陽能電池的彎曲或在接頭線與表面電極和背面電極的連接部產(chǎn)生的內(nèi)部應力以及焊劑的殘渣等，擔心太陽能電池的表面電極和背面電極與接頭線之間的連接可靠性降低。
[0006]因此，目前在太陽能電池的表面電極和背面電極與接頭線的連接中使用可通過較低溫度下的熱壓接處理而連接的導電性粘接薄膜(專利文獻2)。作為這樣的導電性粘接薄膜，使用將平均粒徑為數(shù)μ m級的球狀或鱗片狀導電性粒子分散于熱固化型粘合劑樹脂組合物成膜而得的薄膜。
[0007]在將導電性粘接薄膜插入表面電極和背面電極與接頭線之間后，通過由接頭線的上方進行熱加壓，粘合劑樹脂呈現(xiàn)流動性，在由電極、接頭線間流出的同時，導電性粒子實現(xiàn)電極與接頭線間的導通，在此狀態(tài)下粘合劑樹脂熱固化。由此形成通過接頭線將多個太陽能電池串聯(lián)而得的串組(^卜7 ^ strings)。
[0008]使用導電性粘接薄膜將接頭線與表面電極和背面電極連接的多個太陽能電池在玻璃、透光性塑料等具有透光性的表面保護材料與由PET (Poly EthyleneTerephthalate)等的薄膜構(gòu)成的背面保護材料之間由乙烯-醋酸乙烯共聚物樹脂(EVA)等具有透光性的密封材料密封。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2004-356349號公報 專利文獻2:日本特開2008-135654號公報。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
可是，太陽能電池模塊需要有10年以上的長期可靠性，特別是接頭線與形成于太陽能電池上的電極的連接不良不僅可導致發(fā)電效率降低，而且亦會造成熱點現(xiàn)象，所以需要在高溫高濕環(huán)境下長期暴露時亦具有耐氣候性，確保耐熱性、連接可靠性。
[0011]另一方面，在接頭線的連接工序中，要求縮短節(jié)拍時間(夕夕卜夕4 A tacttime)，需要快速固化且連接可靠性優(yōu)異的導電性粘接劑。
[0012]但是，通常使用的陰離子類環(huán)氧樹脂難以縮短接頭線連接工序的節(jié)拍時間，并且難以通過高Tg化提高耐熱性、連接可靠性。即，在利用陰離子類環(huán)氧樹脂進行快速固化時，與反應速度慢的所謂加成聚合型相比，使用叔胺或咪唑類的所謂陰離子聚合型更有效。但是，當應用于賦予潛伏性的I液型導電性粘接薄膜時，陰離子聚合型有在相同的壓接條件下耐熱性比加成聚合型弱的缺點。
[0013]另一方面，在利用有機酸酰肼的加成聚合反應的體系中，由于固化反應緩慢進行，所以適合抑制電池的彎曲，適合將固化物的Tg控制在合適的范圍，但在反應速度方面有問題。
[0014]因此，本發(fā)明的目的在于，提供使固化反應速度與耐熱性并存，在接頭線的連接工序中可謀求節(jié)拍時間的縮短，并且謀求耐熱性、連接可靠性的提高的太陽能電池模塊的制備方法、連接方法、太陽能電池用導電性粘接劑和太陽能電池模塊。
[0015]解決課題的手段
為解決上述課題，本發(fā)明所涉及的太陽能電池模塊的制備方法為如下制備方法:使用至少具備環(huán)氧樹脂、固化劑和導電性粒子，上述固化劑含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑的導電性粘接劑，在形成于太陽能電池上的電極上通過上述導電性粘接劑配置接頭線，通過在規(guī)定的溫度和壓力下將上述接頭線上部熱加壓規(guī)定時間，使上述導電性粘接劑熱固化。
[0016]另外，本發(fā)明所涉及的連接方法為如下連接方法:使用至少具備環(huán)氧樹脂、固化劑和導電性粒子，上述固化劑含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑的導電性粘接劑，在形成于太陽能電池上的電極上通過上述導電性粘接劑配置接頭線，通過在規(guī)定的溫度和壓力下將上述接頭線上部熱加壓規(guī)定時間，使上述導電性粘接劑熱固化。
[0017]另外，本發(fā)明所涉及的導電性粘接劑為將形成于太陽能電池上的電極與接頭線連接的導電性粘接劑，其中，至少具備環(huán)氧樹脂、固化劑和導電性粒子，上述固化劑含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑。
[0018]另外，本發(fā)明所涉及的太陽能電池模塊為使用導電性粘接劑將形成于太陽能電池上的電極與接頭線連接而得的太陽能電池模塊，其中，上述導電性粘接劑至少具備環(huán)氧樹月旨、固化劑和導電性粒子，上述固化劑含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑。
[0019]發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，作為導電性粘接劑的固化劑，由于含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑，所以在接頭線的熱加壓條件為低溫低壓短時間的條件下可防止基板彎曲或損傷，并且謀求節(jié)拍時間的縮短，與此同時可提高環(huán)氧樹脂的反應率，謀求粘接層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的最優(yōu)化，接頭線的粘接性、連接可靠性的提高?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0020]圖1為示出太陽能電池模塊的分解透視圖。
[0021]圖2為示出太陽能電池的串組的截面圖。
[0022]圖3為示出太陽能電池的背面電極和連接部的平面圖。
[0023]圖4為示出導電性粘接薄膜的截面圖。
[0024]圖5為示出卷曲成卷筒狀的導電性粘接薄膜的圖。
[0025]實施發(fā)明的最佳方式
以下邊參照附圖邊對應用本發(fā)明的太陽能電池模塊的制備方法、連接方法、太陽能電池用導電性粘接劑和太陽能電池模塊進行詳細說明。需說明的是，本發(fā)明并不僅限定于以下實施方式，在不偏離本發(fā)明的要點的范圍內(nèi)當然可進行各種變更。另外，附圖為示意圖，各種尺寸的比例等有時與現(xiàn)實的比例不同。具體的尺寸等應參考以下說明進行判斷。另外，附圖相互之間當然亦包含相互的尺寸關系或比例不同的部分。
[0026][太陽能電池模塊]
應用本發(fā)明的太陽能電池模塊I如圖廣圖3所示，具有將多個太陽能電池2通過作為內(nèi)部連接件的接頭線3串聯(lián)而得的串組4，具備將多個這樣的串組4排列而得的矩陣5。而且，太陽能電池模塊I可通過如下方法形成:用密封材料的片材6夾住此矩陣5，與設置于受光面?zhèn)鹊谋砻姹桓参?和設置于背面?zhèn)鹊谋嘲?共同一體層壓，最后在周圍安裝鋁等的金屬框9。
[0027]作為密封材料，例如可使用乙烯`-醋酸乙烯酯共聚物樹脂(EVA)等透光性密封材料。另外，作為表面被覆物7，例如`可使用玻璃或透光性塑料等透光性材料。另外，作為背板8，可使用玻璃或用樹脂薄膜夾持鋁箔而得的層壓體等。
[0028]太陽能電池模塊的各個太陽能電池2具有光電轉(zhuǎn)換元件10。以下，作為光電轉(zhuǎn)換元件10，以使用單晶硅型光電轉(zhuǎn)換元件或多晶硅型光電轉(zhuǎn)換元件的結(jié)晶硅類太陽能電池為例進行說明，本發(fā)明可使用薄膜類太陽能電池、有機類、量子點型等各種光電轉(zhuǎn)換元件。
[0029]另外，光電轉(zhuǎn)換元件10在受光面?zhèn)仍O置收集在內(nèi)部產(chǎn)生的電的指狀電極12和收集指狀電極12的電的總線電極11?？偩€電極11和指狀電極12在作為太陽能電池2的受光面的表面例如在通過絲網(wǎng)印刷等涂布Ag糊狀物后通過煅燒而形成。另外，對于指狀電極12，遍及受光面的整個表面，例如以例如2mm的規(guī)定間隔大致平行地形成多條具有約50^200 μ m左右的寬度的線?？偩€電極11與指狀電極12以近似垂直的方式形成，另外根據(jù)太陽能電池2的面積形成多個總線電極。
[0030]需說明的是，太陽能電池2亦可制成不設置總線電極的所謂無總線結(jié)構(gòu)。此時，太陽能電池2通過導電性粘接薄膜17將下述接頭線3與指狀電極12直接連接。
[0031]另外，光電轉(zhuǎn)換元件10在與受光面相對的背面?zhèn)仍O置由鋁或銀構(gòu)成的背面電極
13。如圖2和圖3所示，背面電極13通過絲網(wǎng)印刷或濺射等在太陽能電池2的背面形成例如由鋁或銀構(gòu)成的電極。背面電極13具有通過下述導電性粘接薄膜17連接有接頭線3的接頭線連接部14。
[0032]而且，太陽能電池2通過接頭線3將形成于表面的總線電極11與毗鄰的太陽能電池2的背面電極13電連接，由此構(gòu)成串聯(lián)而得的串組4。接頭線3與總線電極11和背面電極13通過下述導電性粘接薄膜17連接。[0033][接頭線]
如圖2所示，接頭線3為將毗鄰的太陽能電池2X、2Y、2Z相互之間電連接的長帶狀導電性基材。接頭線3例如通過將軋制成厚度為50-300 μ m的銅箔或鋁箔縱切，或?qū)~或鋁等的細金屬絲軋制成平板狀，得到與導電性粘接薄膜17基本相同寬度的廣3_寬的平角銅線。而且，接頭線3可通過根據(jù)需要對此平角銅線實施鍍金、鍍銀、鍍錫、鍍焊劑等而形成。
[0034]對于接頭線3，將一面3a作為與太陽能電池2的設置有總線電極11的表面的粘接面，將另一面3b作為與太陽能電池2的設置有背面電極13的背面的粘接面。另外，接頭線3將長度方向的一端側(cè)作為與太陽能電池2的表面連接的表面連接部3c，將長度方向的另一端側(cè)作為與太陽能電池2的背面連接的背面連接部3d。
[0035][導電性粘接劑]
接著，對作為將接頭線3與太陽能電池2的表面和背面連接的導電性粘接劑的導電性粘接薄膜17進行說明。如圖4和圖5所示，導電性粘接薄膜17為將導電性粒子23高密度填充于至少具有環(huán)氧樹脂和固化劑的熱固化性粘合劑樹脂層22而得的薄膜。另外，導電性粘接薄膜17的固化劑含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑。咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑的摻混比例可在咪唑類固化劑:有機酸二酰肼=1:41:1的范圍內(nèi)使用，優(yōu)選可在咪唑類固化劑:有機酸二酰肼固化劑=1:3~3:1的范圍內(nèi)使用。
[0036]作為導電性粘接薄膜17中使用的導電性粒子23，無特殊限制，例如可列舉出鎳、金、銀、銅等金屬粒子，對樹脂粒子實施鍍金等而得的粒子，在對樹脂粒子實施鍍金而得的粒子的最外層實施絕緣覆蓋而得的粒子等。需說明的是，對于導電性粒子23的平均粒徑，在1~50μηι的范圍內(nèi)是可使用的,可優(yōu)選使用10-30μηι的范圍。
[0037] 導電性粘接薄膜17的熱固化性粘合劑樹脂層22的組成至少含有環(huán)氧樹脂和固化劑，優(yōu)選進一步含有成膜樹脂和硅烷偶聯(lián)劑。
[0038]作為環(huán)氧樹脂，無特殊限制，市售的環(huán)氧樹脂均可使用。
[0039]作為這樣的環(huán)氧樹脂，具體而言可使用萘型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂型環(huán)氧樹脂、雙酚型環(huán)氧樹脂、二苯乙烯型環(huán)氧樹脂、三苯酚甲烷型環(huán)氧樹脂、苯酚芳烷基型環(huán)氧樹脂、萘酚型環(huán)氧樹脂、二聚環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂等。它們可單獨使用或?qū)?種以上組合使用。另外，亦可與丙烯酸樹脂等其它有機樹脂適宜組合使用。
[0040]固化劑使用含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑的固化劑。此固化劑亦可具有潛伏性。潛伏性固化劑通常不反應，因某種觸發(fā)劑(卜” ^ - trigger)而活化,開始反應。觸發(fā)劑有熱、光、加壓等，可根據(jù)用途選擇使用。其中，在本申請中，適合使用加熱固化型潛伏性固化劑，通過對總線電極11或背面電極13加熱按壓而進行主固化(本硬化maincuring)。
[0041]成膜樹脂相當于平均分子量為10000以上的高分子量樹脂，從成膜性的觀點出發(fā)，優(yōu)選為10000-80000左右的平均分子量。作為成膜樹脂，可使用環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹月旨、氨基甲酸酯樹脂、苯氧基樹脂等各種樹脂，其中從成膜狀態(tài)、連接可靠性等觀點出發(fā)適合使用苯氧基樹脂。
[0042]作為硅烷偶聯(lián)劑，可使用環(huán)氧類、氨基類、巰基.硫化物類、酰脲類等。其中，在本實施方式的形態(tài)下，優(yōu)選使用環(huán)氧類硅烷偶聯(lián)劑。由此可提高有機材料與無機材料的界面的粘接性。
[0043]另外，作為其它的添加組合物，優(yōu)選含有無機填充劑。通過含有無機填充劑，可調(diào)整壓接時的樹脂層的流動性，提高粒子捕集率。作為無機填充劑，可使用二氧化硅、滑石粉、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等，無機填充劑的種類無特殊限定。
[0044]圖5為示意性地示出導電性粘接薄膜17的產(chǎn)品形態(tài)的一個實例的圖。此導電性粘接薄膜17在剝離基材24上層壓粘合劑樹脂層22，成型為帶狀。此帶狀導電性粘接薄膜卷曲層壓于卷筒25上，使剝離基材24成為外周側(cè)。作為剝離基材24，無特殊限制，可使用 PET (Poly Ethylene Terephthalate)、OPP (Oriented Polypropylene) > PMP(Poly-4-methlpentene-l)、PTFE (Polytetrafluoroethylene)等。另外，導電性粘接薄膜17可制成在粘合劑樹脂層22上具有透明的覆蓋薄膜的結(jié)構(gòu)。
[0045]此時，作為粘貼于粘合劑樹脂層22上的覆蓋薄膜，亦可使用上述接頭線3。對于導電性粘接薄膜17，將粘合劑樹脂層22層壓于接頭線3的作為與太陽能電池2表面的粘接面的一面3a或作為與太陽能電池2背面的粘接面的另一面3b。這樣，通過預先將接頭線3與導電性粘接薄膜17層壓一體化，在實際使用時，通過將剝離基材24剝離，將導電性粘接薄膜17的粘合劑樹脂層22貼付于總線電極11或背面電極13的接頭線連接部14上，謀求接頭線3與各個電極11、13的連接。
[0046]以上對具有薄膜形狀的導電性粘接薄膜進行了說明，但即使為糊狀也無問題。在本申請中，將含有導電性粒子的薄膜狀的導電性粘接薄膜17或糊狀的導電性粘接糊定義為“導電性粘接劑”。當使用導電性粘接糊時，除將此導電性粘接糊涂布于總線電極11或接頭線連接部14上后重疊接頭線3以外，通過預先在作為與太陽能電池2的粘接面的接頭線3的一面3a或另一面3b涂布此導電性粘接糊，亦可通過導電性粘接糊將接頭線3貼付于太陽能電池2的各個電極11、13上。
[0047]需說明的是，導電性粘接薄膜17并不限定于卷筒形狀，亦可為與太陽能電池2表面的總線電極11或背面電極13的接頭線連接部14形狀相對應的長條形狀。
[0048]如圖5所示，當作為將導電性粘接薄膜17纏繞而得的卷筒產(chǎn)品提供時，通過將導電性粘接薄膜17的粘度設為l(Tl0000kPa.s的范圍，可防止導電性粘接薄膜17變形，維持規(guī)定的尺寸。另外，當以長條形狀層壓2張以上的導電性粘接薄膜17時亦可同樣防止變形，維持規(guī)定的尺寸。
[0049][制備工序]
對于上述導電性粘接薄膜17，將導電性粒子23、環(huán)氧樹脂、固化劑、成膜樹脂和硅烷偶聯(lián)劑溶解于溶劑。作為溶劑，可使用甲苯、醋酸乙酯等或它們的混合溶劑。將溶解而得的樹脂生成用溶液涂布于剝離片材上，通過揮發(fā)溶劑，得到導電性粘接薄膜17。
[0050]將切割為規(guī)定長度的2張表面電極用導電性粘接薄膜17和2張背面電極用導電性粘接薄膜17暫時粘貼于太陽能電池2的表面、背面的規(guī)定位置。此時，將導電性粘接薄膜17載置于形成于太陽能電池2表面的各個總線電極11上或背面的接頭線連接部14上，在因暫時粘貼頭(仮貼”y K )而產(chǎn)生流動性但不發(fā)生主固化的程度的溫度(例如70°C )和壓力(例如0.5MPa)下熱加壓規(guī)定時間(例如0.5秒)。
[0051]接著，將同樣切割成規(guī)定長度的接頭線3重疊配置于導電性粘接薄膜17上。此時，接頭線3將一面3a的表面連接部3c配置于總線電極11上，將另一面3b的背面連接部3d配置于背面電極13的接頭線連接部14上。接著，在導電性粘接薄膜17的粘合劑樹脂熱固化的規(guī)定溫度(例如180°C左右)和規(guī)定壓力(例如2MPa左右)下，將接頭線3通過加熱按壓頭熱加壓規(guī)定時間(例如15秒左右)。由此通過導電性粘接薄膜17將接頭線3與總線電極11或背面電極13電連接且機械連接。
[0052]這樣，每次將一片太陽能電池2輸送至加熱按壓頭的正下方，在依次將接頭線3與總線電極11和背面電極13粘接的同時，通過接頭線3與毗鄰的太陽能電池2串聯(lián)或并聯(lián)，構(gòu)成串組4、矩陣5。
[0053]然后，對于串組4或矩陣5，將EVA等透光性密封材料的片材6層壓于表面、背面的兩面，與表面被覆物7和背板8一同通過減壓層壓裝置一體層壓。此時，亦將導電性粘接薄膜17在規(guī)定溫度(例如160°C )下加熱規(guī)定時間(例如20分鐘左右)。最后，通過在周圍安裝鋁等金屬框9形成太陽能電池模塊I。
[0054][作用.效果]
在這里，作為導電性粘接薄膜17的固化劑，太陽能電池2含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑。有機酸二酰肼固化劑與環(huán)氧環(huán)發(fā)生加成聚合反應，形成羥基，促進咪唑的固化反應。由此，導電性粘接薄膜17即使在使用加熱按壓頭的接頭線3的熱加壓條件為180°C、2MPa、15秒的所謂低溫低壓短時間的條件下亦可使環(huán)氧樹脂的反應率為55%以上，此外在減壓層壓時可使環(huán)氧樹脂的反應率為95%以上。另外，對于太陽能電池模塊，因?qū)щ娦哉辰颖∧?7熱固化而形成的粘接層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為170°C以上。
[0055]S卩，通過在接頭線的連接工序中以2步在低溫低壓短時間下進行熱加壓，接著在減壓層壓壓接工序中進行熱加壓，可防止太陽能電池的彎曲或破裂等，另外可促進固化物反應，將環(huán)氧樹脂的反應率提高至95%，以謀求Tg的最優(yōu)化(170°C以上)，接頭線的粘接性、連接可靠性的提高。
[0056]因此，根據(jù)導電性粘接薄膜17和太陽能電池模塊1，接頭線3在低溫低壓短時間的熱加壓條件下可防止基板的彎曲或損傷，并且可謀求節(jié)拍時間的縮短，與此同時可使接頭線3的粘接性良好，此外在太陽能電池模塊制備初期和將太陽能電池模塊長時間暴露于高溫高濕環(huán)境下時亦可維持良好的連接可靠性。
[0057]需說明的是,將接頭線主壓接(本圧著main press-boding)時的環(huán)氧樹脂的反應率優(yōu)選55?85%。若超過85%，則在層壓工序中無法壓入，若不足55%，則即使通過層壓工序亦無法達到足夠的反應率，均有連接可靠性出現(xiàn)不良的情況。
實施例
[0058]接著，對本發(fā)明的實施例進行說明。在本實施例中，對于改變作為導電性粘接薄膜的固化劑的咪唑與有機酸二酰肼的摻混比的實施例，與使用不含有有機酸二酰肼的固化劑的比較例進行比較，測定它們的環(huán)氧樹脂的反應率、Tg、接頭線的粘接力和連接可靠性。
[0059]作為各種樣品中的太陽能電池，準備如下太陽能電池:使用包含多晶硅的光電轉(zhuǎn)換元件，在表面設置有將Ag糊狀物涂布并煅燒而成的指狀電極和總線電極，在背面遍及整個面設置有Ag電極的太陽能電池。作為實施例和比較例所涉及的通過導電性粘接薄膜與太陽能電池連接的接頭線，使用將銅箔電鍍涂覆而獲得的接頭線。
[0060]作為各種樣品中的導電性粘接薄膜，將下述實施例和比較例所涉及的固化劑:20質(zhì)量份，和導電性粒子:10質(zhì)量份與
苯氧基樹脂(PKHH =InChem公司制):20質(zhì)量份，
液狀環(huán)氧樹脂(jer604:三菱化學株式會社制):30質(zhì)量份，
丙烯酸橡膠(Teisanresin { r λ vT 'y V 'y ) SGP3:Nagase ChemteX Corporation
、株式會社)制)as質(zhì)量份，
聚丁二烯橡膠(RKB系列:Resinous Kasei C0., Ltd.( > '7' f ^化成株式會社)制):15質(zhì)量份
溶于甲苯(100質(zhì)量份)，制備樹脂組合物。然后，將溶解而得的樹脂生成用溶液涂布于剝離片材上，通過用烘箱揮發(fā)溶劑，得到導電性粘接薄膜。
[0061]另外，作為下述實施例中使用的有機酸二酰肼，準備有機酸二酰肼A、B。有機酸二酰肼A如下制備。向具備攪拌裝置的三頸燒瓶中稱量4-異丙基-2-咪唑啉酮(Imidazolidone)、甲醇，邊于室溫攪拌，邊滴加丙烯酸甲酯。在滴加結(jié)束后，放置一夜，濃縮至干，得到化合物。將此化合物溶解于甲醇，加入肼水合物的80%水溶液，在攪拌下加熱回流4小時。在濃縮至干后，將殘渣溶于甲醇，放置一夜。濾取析出的結(jié)晶，在用甲醇洗滌后，減壓干燥，得到有機酸二酰肼A。另外，有機酸二酰肼B如下制備。將7，11-十八碳二烯-1，18- 二羧酸甲酯溶解于甲醇，加入肼水合物的80%水溶液，在攪拌下加熱回流4小時。在濃縮至干后，將殘渣溶于甲醇，放置一夜。濾取析出的結(jié)晶，在用甲醇洗滌后，減壓干燥，得到有機酸二酰肼B。
[0062]實施例1作為固化劑(20質(zhì)量份)將咪唑類固化劑(Novacure7 )HX3941:Asahi Kasei E-materials Corporation (旭化成 ^ 一 ^ ^ 7 卟文' )制)與有機酸二酰肼A (熔點為120°C )以1:1的比例摻混。另外，作為導電性粒子(10質(zhì)量份)，使用10 μ m的置換鍍銀涂覆銅粉。
[0063]此置換鍍銀涂覆銅粉使用對通過稱為所謂的霧化法的制法得到的霧化銅粉進一步實施機械粉碎而得的銅微粉。需說明的是，據(jù)推測在機械粉碎時為防止因銅粉相互聚集而導致的粗大化而添加脂肪酸。具體而言，使用Nippon Atomized Metal PowdersCorporation (日本7卜^ 4 <加工(株))制薄片銅微粉(型號:AFS_Cu 7 μ m)。此銅微粉通過激光衍射散射式粒度分布測定法得到的重量累積粒徑D50為7.9 μ m。
[0064]在大氣中將500g的此薄片狀銅微粉于250°C熱處理5分鐘。然后，將經(jīng)氧化處理的銅微粉用乳缽粗粉碎。將500g的此銅微粉加入1000ml的1%氫氧化鉀水溶液中，攪拌20分鐘，接著進行一次傾析處理，進而加入1000ml的純水，攪拌數(shù)分鐘。
[0065]然后，進行二次傾析處理，加入2500ml的硫酸濃度為15g/L的硫酸水溶液，攪拌30分鐘。進而，再重復I次利用硫酸水溶液的酸洗。進而，進行三次傾析處理，加入2500ml的純水，攪拌數(shù)分鐘。然后，進行四次傾析處理，通過過濾洗滌、抽吸脫水，將薄片狀的銅微粉與溶液過濾分離，將薄片狀的銅微粉于90°C的溫度下進行2小時的干燥。
[0066]接著，向已干燥的薄片狀銅微粉中加入2500ml的硫酸濃度為7.5g/L的硫酸水溶液，攪拌30分鐘。進而，進行五次傾析處理，加入2500ml的純水，攪拌數(shù)分鐘。
[0067]進而，進行六次傾析處理，加入2500ml的1%酒石酸鈉鉀溶液，攪拌數(shù)分鐘，形成銅漿。向該銅漿中加入稀硫酸或氫氧化鉀溶液，調(diào)整使銅漿的PH為3.5^4.5。
[0068]耗費30分鐘的時間向調(diào)整過pH的銅漿中緩慢添加1000ml的硝酸銀氨溶液(向水中添加87.5g的硝酸銀，加入氨水，調(diào)整為1000ml而得的溶液)，與此同時進行置換反應處理和還原反應處理，進而進行30分鐘的攪拌，得到鍍銀銅微粉。
[0069]然后，進行七次傾析處理，加入3500ml的純水，攪拌數(shù)分鐘。進而進行八次傾析處理，加入3500ml的純水,攪拌數(shù)分鐘。
[0070]然后，通過過濾洗滌、抽吸脫水，將鍍銀銅微粉與溶液過濾分離，將鍍銀銅微粉于90°C的溫度下進行2小時的干燥。 [0071]將500g的上述鍍銀銅微粉放入管狀爐中，在氫氣流下(3.0-3.51/min)的還原性氣氛中于200°C熱處理30分鐘。將熱處理過的鍍銀銅微粉用乳缽粉碎。將500g的上述熱處理過的鍍銀銅微粉分散于1000ml的0.5%硬脂酸異丙酯溶液，攪拌30分鐘。
[0072]然后，通過過濾洗滌、抽吸脫水，將熱處理過的覆蓋有硬脂酸的鍍銀銅微粉與溶液過濾分離，將熱處理過的覆蓋有硬脂酸的鍍銀銅微粉于90°C的溫度下進行2小時的干燥，得到熱處理過的覆蓋有硬脂酸的鍍銀銅微粉(參照日本特開2010-174311號公報)。
[0073]對于實施例2，除將固化劑的摻混比例設為咪唑類固化劑:有機酸二酰肼A=2:1以外，設為與實施例1相同的組成。
[0074]對于實施例3，除將固化劑的摻混比例設為咪唑類固化劑:有機酸二酰肼A=1: 2以外，設為與實施例1相同的組成。
[0075]對于實施例4，作為固化劑(20質(zhì)量份)將咪唑類固化劑(Novacure { "O7 ) HX3941:Asahi Kasei E-materials Corporation (旭化成 4 一 ^ ^ 7 卟文' )制)與有機酸二酰肼B (熔點為160°C)以2:1的比例摻混。另外，作為導電性粒子，使用與實施例I相同的涂銀銅粉。
[0076]對于實施例5，除將固化劑的摻混比例設為咪唑類固化劑:有機酸二酰肼B=1:1以外，設為與實施例4相同的組成。
[0077]對于實施例6，除將固化劑的摻混比例設為咪唑類固化劑:有機酸二酰肼B=1: 2以外，設為與實施例4相同的組成。
[0078]對于實施例7，除將固化劑的摻混比例設為咪唑類固化劑:有機酸二酰肼B=1: 3以外，設為與實施例4相同的組成。
[0079]對于實施例8，除將固化劑的摻混比例設為咪唑類固化劑:有機酸二酰肼B=3:1以外，設為與實施例4相同的組成。
[0080]對于實施例9，除使用10 μ m銅粉(T-220 ;三井金屬礦業(yè)株式會社制)作為導電性粒子以外，設為與實施例5相同的組成。
[0081]對于實施例10，除將固化劑的摻混比例設為咪唑類固化劑:有機酸二酰肼B=1:4以外，設為與實施例1相同的組成。
[0082]對于實施例11，除將固化劑的摻混比例設為咪唑類固化劑:有機酸二酰肼B=4:1以外，設為與實施例1相同的組成。
[0083]對于比較例1，作為固化劑(20質(zhì)量份)將咪唑類固化劑(Novacure { "O7 ) HX3941:Asahi Kasei E-materials Corporation (旭化成 4 一 ^ ^ 7 卟文' )制)與酚類固化劑(TD-2131:DIC株式會社制)以1:2的比例摻混。另外，作為導電性粒子，使用涂銀銅粉。
[0084]對于比較例2，除作為固化劑(20質(zhì)量份)將咪唑類固化劑(Novacure {工7 ) HX3941:Asahi Kasei E-materials Corporation (旭化成 4 一 ^ ^ 1J 7 卟文' )制)與酸酐類固化劑(HNA-100:新日本理化株式會社制)以1:2的比例摻混以外，設為與比較例I相同的組成。
[0085]對于比較例3,除使用咪唑類固化劑(Novacure {) HX3941:AsahiKasei E-materials Corporation (旭化成 ' )制)作為固化劑(20 質(zhì)量份)以外，設為與比較例I相同的組成。
[0086]對于比較例4，除使用酚類固化劑(TD-2131 =DIC株式會社制)作為固化劑(20質(zhì)量份)以外，設為與比較例I相同的組成。
[0087]對于比較例5，除使用酸酐類固化劑(HNA-100:新日本理化株式會社制)作為固化劑(20質(zhì)量份)以外，設為與比較例I相同的組成。
[0088]對于比較例6，除使用ΙΟμπι銅粉(Τ-220 ;三井金屬礦業(yè)株式會社制)作為導電性粒子以外，設為與比較例3相同的組成。
[0089]在70°C、0.5MPa、0.5秒的熱加壓條件下將實施例和比較例所涉及的各種導電性粘接薄膜暫時粘貼于太陽能電池的總線電極上和背面Ag電極上。接著，在導電性粘接薄膜上層壓接頭線，在180°C、2MPa、15秒的熱加壓條件下進行主壓接，與總線電極和背面Ag電極連接。此時，測定環(huán)氧樹脂的反應率。就反應率而言，對于固化反應前和固化反應后的樣品進行IR測定，求得得到的圖中的環(huán)氧基峰(914CHT1)強度之比作為殘留的環(huán)氧基的比例，求得由I中減去此比例而得的結(jié)果作為反應率(%)。
[0090]然后，將包含EVA樹脂的密封材料的片材層壓于太陽能電池的表面、背面，使用減壓層壓裝置進行一體層壓，制備太陽能電池模塊的樣品。層壓條件為160°C、20分鐘。對于各種太陽能電池的樣品，與上述相同地求得環(huán)氧樹脂的反應率(%)。另外，測定導電性粘接薄膜固化而得的粘接層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。另外，進行在90°方向由總線電極、背面Ag電極剝離接頭線的90°剝離試驗(JIS K6854-1)，測定剝離強度(N/mm)，求得接頭線的粘接性。此外，使用數(shù)字萬用表(數(shù)字萬用表7561:橫川電機株式會社制)，采用4端子法在太陽能電池模塊的制備初期和高溫高濕試驗后(85°C 85%RH250hr/85°C 85%RH500hr)測定通過2mA電流時的連接電阻，求得接頭線的連接可靠性。
[0091]需說明的是，就接頭線的粘接性而言，將剝離強度為2.0N/mm以上計為◎，將
1.5N/mm以上且不足2.0N/mm計為〇，將1.0N/mm以上且不足1.5N/mm計為Λ，將不足1.0N/mm計為X。就接頭線的連接可靠性而言，將電阻值不足4πιΩ計為◎，將4πιΩ以上且不足5mΩ計為〇，將5mΩ以上且不足6mΩ計為Λ，將6mΩ以上計為。將測定結(jié)果示出于表1中。
[0092][表 I]
【權(quán)利要求】
1.太陽能電池模塊的制備方法，所述制備方法使用至少具備環(huán)氧樹脂、固化劑和導電性粒子的導電性粘接劑，所述固化劑含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑， 在形成于太陽能電池的電極上通過所述導電性粘接劑配置接頭線， 通過在規(guī)定的溫度和壓力下將所述接頭線上部熱加壓規(guī)定時間，使所述導電性粘接劑熱固化。
2.權(quán)利要求1的太陽能模塊的制備方法，所述制備方法在連接有所述接頭線的所述太陽能電池上重疊配置密封樹脂， 通過一體層壓壓接，進一步在規(guī)定的溫度和壓力下將所述導電性粘接劑熱加壓規(guī)定時間。
3.權(quán)利要求2的太陽能電池模塊的制備方法，其中，所述咪唑類固化劑:所述有機酸二酰肼固化劑的摻混比為3:廣1:3。
4.權(quán)利要求3的太陽能電池模塊的制備方法，其中，所述咪唑類固化劑:所述有機酸二酰肼固化劑的摻混比為2:廣1:2。
5.權(quán)利要求3或4的太陽能電池模塊的制備方法，其中，所述有機酸二酰肼固化劑的熔點為 120。。?160。。。
6.連接方法，所述連接方法使用至少具備環(huán)氧樹脂、固化劑和導電性粒子的導電性粘接劑，所述固化劑含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑， 在形成于太陽能電池的電極上通過所述導電性粘接劑配置接頭線， 通過在規(guī)定的溫度和壓力下將所述接頭線上部熱加壓規(guī)定時間，使所述導電性粘接劑熱固化。
7.導電性粘接劑，其為將形成于太陽能電池上的電極與接頭線連接的導電性粘接劑， 其中，至少具備環(huán)氧樹脂、固化劑和導電性粒子， 所述固化劑含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑。
8.權(quán)利要求7的導電性粘接劑，其中，所述咪唑類固化劑:所述有機酸二酰肼固化劑的摻混比為3:廣1:3。
9.權(quán)利要求8的導電性粘接劑，其中，所述咪唑類固化劑:所述有機酸二酰肼固化劑的摻混比為2:1?1:2。
10.權(quán)利要求8或9的導電性粘接劑，其中，所述有機酸二酰肼固化劑的熔點為120。。?160。。。
11.權(quán)利要求疒10中任一項的導電性粘接劑，所述導電性粘接劑用于太陽能電池的制備工序，所述制備工序為:將所述導電性粘接劑在所述電極與所述接頭線之間重疊，通過在規(guī)定的溫度和壓力下由所述接頭線的上方熱加壓規(guī)定時間而將所述接頭線連接于所述電極上后，進一步通過與密封樹脂共同一體層壓壓接而在規(guī)定的溫度和壓力下熱加壓規(guī)定時間。
12.太陽能電池模塊，其為使用導電性粘接劑將形成于太陽能電池上的電極與接頭線連接而得的太陽能電池模塊， 其中，所述導電性粘接劑至少具備環(huán)氧樹脂、固化劑和導電性粒子， 所述固化劑含有咪唑類固化劑和有機酸二酰肼固化劑。
【文檔編號】C09J9/02GK103748690SQ201280041644
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月26日
【發(fā)明者】中原幸一 申請人:迪睿合電子材料有限公司