專利名稱：太陽(yáng)能電池模塊、太陽(yáng)能電池模塊的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的連接用電極通過(guò)接頭線(tab line)連接而成的太陽(yáng)能電池模塊以及太陽(yáng)能電池模塊的制造方法。本申請(qǐng)以2010年7月8日在日本申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)?zhí)柼卦?010 - 155758為基礎(chǔ)要求優(yōu)先權(quán)，通過(guò)參照該申請(qǐng)，從而將其引用到本申請(qǐng)中。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能電池由于能將作為清潔且取之不盡的能源的太陽(yáng)光直接變換成電，所以作為環(huán)保的新能源而受到矚目。在將太陽(yáng)能電池作為電力源使用的情況下，由于每I個(gè)太陽(yáng)能電池單元的輸出是數(shù)W左右，所以不按每個(gè)太陽(yáng)能電池單元來(lái)使用，而是采用通過(guò)將多塊太陽(yáng)能電池單元串聯(lián)連接以將輸出提高至100W以上的太陽(yáng)能電池模塊來(lái)進(jìn)行使用。例如，在晶體硅類太陽(yáng)能電池模塊中，多個(gè)鄰接的太陽(yáng)能電池單元通過(guò)由焊料鍍敷后的帶狀銅箔構(gòu)成的接頭線而連接。接頭線將其一端側(cè)連接于一個(gè)太陽(yáng)能電池單元的表面電極，將另一端側(cè)連接于鄰接的太陽(yáng)能電池單元的背面電極，由此將各太陽(yáng)能電池單元串聯(lián)連接。具體而言，太陽(yáng)能電池單元與接頭線的連接是利用焊料處理將通過(guò)銀膏的絲網(wǎng)印刷而形成于太陽(yáng)能電池單元的受光面的匯流條(busbar)電極以及形成在太陽(yáng)能電池單元的背面連接部的Ag電極與接頭線連接(專利文獻(xiàn)I)。再有，太陽(yáng)能電池單元背面的連接部以外的區(qū)域形成有Al電極?？墒?，由于在焊接中進(jìn)行利用高溫達(dá)約260°C的連接處理，所以擔(dān)心由于太陽(yáng)能電池單元的翹曲或在接頭線與表面電極以及背面電極的連接部產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力還有焊劑(flux)的殘?jiān)葘?dǎo)致在太陽(yáng)能電池單元的表面電極以及背面電極與接頭線之間的連接可靠性降低。 因此，以往在太陽(yáng)能電池單元的表面電極以及背面電極與接頭線的連接中，使用能夠進(jìn)行利用比較低的溫度下的熱壓接處理的連接的導(dǎo)電性粘接膜(專利文獻(xiàn)2)。作為這樣的導(dǎo)電性粘接膜，使用將平均粒徑為數(shù)P m級(jí)的球狀或鱗片狀的導(dǎo)電性粒子分散于熱固化型粘結(jié)劑樹(shù)脂組合物來(lái)進(jìn)行膜化后的導(dǎo)電性粘接膜。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2004 - 356349號(hào)公報(bào)；
專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2008 - 135654號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
在使用導(dǎo)電性粘接膜對(duì)這樣的晶體硅類太陽(yáng)能電池模塊的太陽(yáng)能電池單元進(jìn)行連接的情況下，因?yàn)橛晒杌鍢?gòu)成的太陽(yáng)能電池單元的Si表面與導(dǎo)電性粘接膜牢固地粘接，所以表面電極與接頭線的連接沒(méi)有問(wèn)題。另一方面，由于在單元背面的連接部以外形成的Al電極本身的強(qiáng)度不高，所以太陽(yáng)能電池單元與接頭線間的粘接強(qiáng)度不那么高。此外，單元背面的背面電極與接頭線的連接是通過(guò)經(jīng)由導(dǎo)電性粘接膜對(duì)接頭線將約O. 5"3MPa的壓力施加在背面電極上并加熱來(lái)進(jìn)行的，對(duì)I塊硅基板施加數(shù)百N的加重。在這里，在晶體硅類太陽(yáng)能電池單元中，廉價(jià)且大量地供應(yīng)成為原料的硅成為課題，近年來(lái)，從多晶硅錠極薄(例如200 μ πΓ 50 μ m)地切出硅晶片，用于批量生產(chǎn)。因此，硅基板的強(qiáng)度不一定高，在防止破損的方面，需要以低壓進(jìn)行加熱按壓?？墒?，在以往的太陽(yáng)能電池模塊中，以低壓對(duì)接頭線進(jìn)行加熱按壓有可能損害與在單元表面和背面的連接部形成的Ag電極的連接可靠性。再有，導(dǎo)電性粘接膜對(duì)Al電極的粘接強(qiáng)度不充分。通過(guò)在太陽(yáng)能電池單元的背面連接部以外形成Al電極，并且在連接部設(shè)置Ag電極，從而能夠提高與導(dǎo)電性粘接膜的粘接力?？墒牵谙襁@樣確保接頭線與背面電極的連接可靠性的方法中，由于上述理由，需要在連接部設(shè)置Ag電極，導(dǎo)致部件件數(shù)的增加、制造工時(shí)及成本的增加，難以廉價(jià)且大量地供 給太陽(yáng)能電池模塊。因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種通過(guò)以低壓進(jìn)行加熱按壓而防止太陽(yáng)能電池單元的破損并且特別使設(shè)置在太陽(yáng)能電池單元的背面的背面電極與導(dǎo)電性粘接膜的粘接性、發(fā)電效率提高的太陽(yáng)能電池模塊以及太陽(yáng)能電池模塊的制造方法。用于解決課題的方案
為了解決上述的課題，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池模塊，其中，具備多個(gè)硅單元基板，在受光面?zhèn)仍O(shè)置有表面電極，并且在與所述受光面相反一側(cè)的背面設(shè)置有Al背面電極；接頭線，對(duì)一個(gè)所述硅單元基板的所述表面電極和與所述一個(gè)硅單元基板鄰接的其他硅單元基板的所述Al背面電極進(jìn)行連接；以及導(dǎo)電性粘接劑層，對(duì)所述表面電極及所述Al背面電極與所述接頭線進(jìn)行連接，在所述Al背面電極，在與所述接頭線的連接部形成有使所述硅單元基板的硅表面露出的開(kāi)口部，所述開(kāi)口部以比所述接頭線及所述導(dǎo)電性粘接劑層寬度窄的方式設(shè)置并沿著所述連接部呈線狀地形成，所述接頭線經(jīng)由所述導(dǎo)電性粘接劑層與經(jīng)由所述開(kāi)口部露出的所述硅單元基板的硅表面粘接，并且還與所述Al背面電極粘接。此外，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池模塊的制造方法，所述太陽(yáng)能電池模塊具備在受光面?zhèn)仍O(shè)置有表面電極、并且在與所述受光面相反一側(cè)的背面設(shè)置有Al背面電極的多個(gè)硅單元基板，以接頭線經(jīng)由導(dǎo)電性粘接劑層對(duì)一個(gè)硅單元基板的所述表面電極和與該一個(gè)硅單元基板鄰接的其他硅單元基板的所述Al背面電極進(jìn)行連接，其中，所述制造方法具有在開(kāi)口部層疊所述導(dǎo)電性粘接劑層的工序，所述開(kāi)口部在所述Al背面電極的與所述接頭線的連接部沿著該連接部設(shè)置為線狀，使所述硅單元基板的硅表面露出，所述開(kāi)口部與所述接頭線及所述導(dǎo)電性粘接劑層相比寬度窄；以及在所述導(dǎo)電性粘接劑層上層疊所述接頭線的一端的工序。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，在經(jīng)由導(dǎo)電性粘接劑層連接Al背面電極與接頭線時(shí)，由于在與接頭線的連接部設(shè)置開(kāi)口部，使Si表面露出，所以導(dǎo)電性粘接劑層與Si表面的粘接變得良好。此夕卜，通過(guò)開(kāi)口部周圍與接頭線連接，從而接頭線與Al背面電極被導(dǎo)通。進(jìn)而，通過(guò)形成開(kāi)口部，從而在熱加壓時(shí)的壓力集中于開(kāi)口部以外的區(qū)域，因此即使是低壓，接頭線也與連接部的開(kāi)口部以外的區(qū)域牢固地連接。


圖I是應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊的分解立體圖。圖2是太陽(yáng)能電池單元的剖面圖。圖3是表示應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的Al背面電極的底面圖。圖4是表示連接有接頭線的應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的Al背面電極的底面圖。圖5是表示應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的連接部的剖面圖。圖6是表示應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的連接部的平面圖。
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圖7是表示應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的連接部的平面圖。圖8是表示應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的連接部的剖面圖。圖9是表示應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的連接部的平面圖。圖10是表示應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的連接部的剖面圖。圖11是表示應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的連接部的剖面圖。圖12是表示應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的連接部的剖面圖。圖13是表示導(dǎo)電性粘接膜的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖14是表示導(dǎo)電性粘接膜的圖。
具體實(shí)施例方式以下，針對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊以及其制造方法，一邊參照附圖一邊詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊I是將單晶型硅光電變換元件、多晶型光電變換元件用作光電變換元件的晶體硅類太陽(yáng)能電池模塊或使用使由非晶硅構(gòu)成的單元和由微晶硅、非晶硅鍺構(gòu)成的單元層疊起來(lái)的光電變換元件的薄膜硅類太陽(yáng)能電池。[太陽(yáng)能電池模塊I]
如圖I所示，太陽(yáng)能電池模塊I具有由成為內(nèi)部連線的接頭線3將多個(gè)太陽(yáng)能電池單元2串聯(lián)連接起來(lái)的串(strings)4，具備將多個(gè)該串4進(jìn)行排列的矩陣5。而且，該矩陣5被密封粘接劑的片材6夾著，與設(shè)置在受光面?zhèn)鹊谋砻嫔w7以及設(shè)置在背面?zhèn)鹊谋趁嫫?—起統(tǒng)一進(jìn)行層壓，最后在周圍安裝鋁等的金屬框架9，由此形成太陽(yáng)能電池模塊I。作為密封粘接劑，例如使用乙烯乙烯醇(ethylene vinyl alcohol)樹(shù)脂(EVA)等的透光性密封材料。此外，作為表面蓋7，例如使用玻璃或透光性塑料等透光性的材料。此夕卜，作為背面片材8，使用以樹(shù)脂膜夾持了玻璃或鋁箔的層疊體等。[太陽(yáng)能電池單元2]
如圖2所示，太陽(yáng)能電池模塊的各太陽(yáng)能電池單元2具有由硅基板構(gòu)成的光電變換元件10。光電變換元件10在受光面?zhèn)仍O(shè)置有成為表面電極的匯流條電極11和在與匯流條電極11大致正交的方向上形成的作為集電極的指狀電極12。此外，光電變換元件10在與受光面相反的背面?zhèn)仍O(shè)置有由鋁構(gòu)成的Al背面電極13。而且，太陽(yáng)能電池單元2通過(guò)接頭線3將表面的匯流條電極11與鄰接的太陽(yáng)能電池單元2的Al背面電極13電連接，由此構(gòu)成串聯(lián)連接的串4。接頭線3與匯流條電極11以及Al背面電極13的連接通過(guò)導(dǎo)電性粘接膜20來(lái)進(jìn)行。接頭線3能夠利用在以往的太陽(yáng)能電池模塊中使用的接頭線。通過(guò)例如使用50^300 μ m厚的帶狀銅箔，根據(jù)需要實(shí)施鍍金、鍍銀、鍍錫、鍍焊料等，從而形成接頭線3。通過(guò)涂敷Ag膏并進(jìn)行加熱，從而形成匯流條電極11。為了減小遮擋入射光的面積，抑制屏蔽損失(shadow loss),在太陽(yáng)能電池單元2的受光面形成的匯流條電極11以例如1_的寬度形成為線狀?？紤]太陽(yáng)能電池單元2的尺寸、電阻而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定匯流條電極11的數(shù)量。指狀電極12通過(guò)與匯流條電極11同樣的方法，以與匯流條電極11交叉的方式遍及太陽(yáng)能電池單元2的受光面的大致整個(gè)面而形成。此外，指狀電極12每隔規(guī)定間隔、例如2mm地形成具有例如約100 μ m左右的寬度的線。關(guān)于Al背面電極13，如圖3所示，例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷或?yàn)R射等將由鋁構(gòu)成的電極形成在太陽(yáng)能電池單元2的背面。該Al背面電極13在與接頭線3的連接部30形成開(kāi)口·部31，構(gòu)成光電變換元件10的Si露出于外部。因此，如圖4以及圖5所示，在太陽(yáng)能電池單元2中，導(dǎo)電性粘接膜20經(jīng)由Al背面電極13的開(kāi)口部31與光電變換元件10的表面的Si接觸。[本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)I]
此外，如圖5所示，開(kāi)口部31具有比接頭線3以及導(dǎo)電性粘接膜20的寬度小的寬度。而且，在太陽(yáng)能電池單元2中，將導(dǎo)電性粘接膜20以及接頭線3層疊在連接部30上，由此導(dǎo)電性粘接膜20填充在開(kāi)口部31內(nèi)，并且也層疊在開(kāi)口部31的兩側(cè)的Al背面電極13上。
由此，在太陽(yáng)能電池單元2中，開(kāi)口部31內(nèi)變成導(dǎo)電性粘接膜20與經(jīng)由開(kāi)口部31露出于外部的Si牢固地粘接的粘接部33，開(kāi)口部31的周圍變成將Al背面電極13與接頭線3電連接的導(dǎo)通部34。像這樣，在太陽(yáng)能電池單元2中，在使用了導(dǎo)電性粘接膜20的接頭線3與Al背面電極13的連接中，在Al背面電極13的與接頭線3的連接部30設(shè)置開(kāi)口部31，由此能夠在Al部分謀求導(dǎo)通，并且能夠在經(jīng)由開(kāi)口部31露出的Si部分確保連接強(qiáng)度。此外，太陽(yáng)能電池單元2還在連接部30設(shè)置開(kāi)口部31，由此加壓時(shí)的壓力集中于開(kāi)口部31以外的連接部30的區(qū)域。因此，太陽(yáng)能電池單元2即使在使用極薄的硅晶片來(lái)形成單元基板的情況下，也能通過(guò)使用導(dǎo)電性粘接膜20以低壓將接頭線3加熱按壓于Al背面電極13來(lái)進(jìn)行連接，能夠也沒(méi)有單元破損等危險(xiǎn)，并且確保接頭線3與Al背面電極13的連接強(qiáng)度。此外，太陽(yáng)能電池單元2不需要在背面設(shè)置Ag電極，能夠謀求低成本、制造工時(shí)的削減等。此外，如圖6所示，在太陽(yáng)能電池單元2中，將利用導(dǎo)電性粘接膜20連接接頭線3的連接部30確保為線狀，在連接部30的長(zhǎng)尺寸方向上形成有呈線狀開(kāi)口的開(kāi)口部31。在太陽(yáng)能電池單元2中，設(shè)置沿著連接部30形成為線狀的開(kāi)口部31，由此Si表面與導(dǎo)電性粘接膜20的粘接面積增大，能夠使接頭線3與Al背面電極13的粘接性提高。[本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)2]
此外，如圖7以及圖8所示，在太陽(yáng)能電池單元2中，也可以形成在連接部30的長(zhǎng)尺寸方向上呈線狀開(kāi)口、并且在寬度方向上并排排列有多個(gè)寬度窄的開(kāi)口部的條紋狀的開(kāi)口部
36。在連接部30的寬度方向上并排排列的各開(kāi)口部36a、36b···中，太陽(yáng)能電池單元2的Si表面分別露出并與導(dǎo)電性粘接膜20直接粘接的部分變成粘接部33，各開(kāi)口部36a、36b···的兩側(cè)變?yōu)閷l背面電極13與接頭線3電連接的導(dǎo)通部34。此外，在開(kāi)口部36中，各開(kāi)口部36a、36b···并排排列的方向的全部寬度以比接頭線3以及導(dǎo)電性粘接膜20的寬度窄的寬度形成。采用該開(kāi)口部36，Si表面與導(dǎo)電性粘接膜20的接觸區(qū)域在寬度方向上分散，并且與開(kāi)口部31相比接頭線3與Al背面電極13的接觸面積增加，因此能夠維持與連接部30的粘接性并且使發(fā)電效率提高。[本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)3]
此外，如圖9所示，在太陽(yáng)能電池單元2中，也可以形成在連接部30的長(zhǎng)尺寸方向上呈線狀開(kāi)口、并且沿著連接部30的長(zhǎng)尺寸方向呈鋸齒狀形成有導(dǎo)通部34的開(kāi)口部37。在該開(kāi)口部37中，在連接部30的長(zhǎng)尺寸方向上，未形成導(dǎo)通部34的部分變成太陽(yáng)能電池單元 2的Si基板露出了的粘接部33，粘接部33的兩側(cè)以及在連接部30內(nèi)呈鋸齒狀形成的覆蓋Si表面的Al電極部分變成與接頭線3電連接的導(dǎo)通部34。采用該開(kāi)口部37，與開(kāi)口部31相比接頭線3與Al背面電極13的接觸面積也增加，因此能夠維持與連接部30的粘接性并且使發(fā)電效率提高。[本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)4]
此外，如圖10所示，在太陽(yáng)能電池單元2中，也可以形成剖面形狀由大徑部41與小徑部42構(gòu)成的開(kāi)口部38。大徑部41具有與接頭線3以及導(dǎo)電性粘接膜20的寬度大致相同的寬度，此外，具有將接頭線3以及導(dǎo)電性粘接膜20合起來(lái)的深度。而且，接頭線3以及導(dǎo)電性粘接膜20配設(shè)在大徑部41內(nèi)，與太陽(yáng)能電池單元2的背面為大致同一面。因此，在太陽(yáng)能電池單元2中，接頭線3不會(huì)在Al背面電極13上突出，能夠防止接頭線3的剝離、破損，并且提高設(shè)計(jì)性。此外，太陽(yáng)能電池單元2能夠使接頭線3與Al背面電極13的接觸面積增大，能夠使發(fā)電效率提高。此外，小徑部42形成在大徑部41的底面大致中央，使Si表面面向外部，并且被填充了導(dǎo)電性粘接膜20。由具有與接頭線3以及導(dǎo)電性粘接膜20的寬度及厚度大致相同的寬度及深度的大徑部41和小徑部42構(gòu)成開(kāi)口部38的剖面形狀，由此在太陽(yáng)能電池單元2中，小徑部42變成導(dǎo)電性粘接膜20與Si牢固地粘接的粘接部33，大徑部41變成將Al背面電極13與接頭線3電連接的導(dǎo)通部34。像這樣，就太陽(yáng)能電池單元2而言，在使用了導(dǎo)電性粘接膜20的接頭線3與Al背面電極13的連接中，在經(jīng)由小徑部42露出的Si部分確保連接強(qiáng)度，另一方面使接頭線3與Al電極的接觸面積增大，謀求發(fā)電效率的提高，并且接頭線3不會(huì)在Al背面電極13上突出而是呈大致同一面地形成，因此能夠防止接頭線3的剝離、破損，能夠謀求設(shè)計(jì)性的提聞。[本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)5]
此外，如圖11所示，在太陽(yáng)能電池單元2中，也可以形成設(shè)置有朝向外部而直徑縮小的錐形部43的開(kāi)口部39。在開(kāi)口部39中，通過(guò)錐形部43而被直徑擴(kuò)大的太陽(yáng)能電池單元2的Si表面?zhèn)茸兂蓪?dǎo)電性粘接膜20與Si牢固地粘接的粘接部33，直徑縮小的外部側(cè)變成將Al背面電極13與接頭線3電連接的導(dǎo)通部34。像這樣，在太陽(yáng)能電池單元2中，形成具備從太陽(yáng)能電池單元2的Si表面朝向外部而直徑縮小的錐形部43的開(kāi)口部39，由此能夠使導(dǎo)電性粘接膜20與Si表面的接觸面積、以及接頭線3與Al背面電極13的接觸面分別增大。因此，通過(guò)設(shè)置開(kāi)口部39，從而在太陽(yáng)能電池單元2中能夠使導(dǎo)電性粘接膜20與Si表面的粘接性提高，并且能夠使接頭線3與Al背面電極13的導(dǎo)通性提高，使發(fā)電效率提高。[本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)6]
此外，如圖12所示，在太陽(yáng)能電池單元2中，也可以形成由大徑部44與錐形部45構(gòu)成剖面形狀的開(kāi)口部40。大徑部44與上述大徑部41同樣地，具有與接頭線3以及導(dǎo)電性粘接膜20的寬度大致相同的寬度，此外，具有將接頭線3以及導(dǎo)電性粘接膜20合起來(lái)的深度。因此，在太陽(yáng)能電池單元2中，通過(guò)在大徑部44內(nèi)配設(shè)接頭線3以及導(dǎo)電性粘接膜20，從而接頭線3與太陽(yáng)能電池單元2的背面為大致同一面，并且使接頭線3與Al背面電極13的接觸面積增大。因此，在太陽(yáng)能電池單元2中，接頭線3不會(huì)在Al背面電極13上突出，能夠防止接頭線3的剝離、破損，并且提高設(shè)計(jì)性，此外，能夠使發(fā)電效率提高。錐形部45也與上述錐形部43同樣地，具有從太陽(yáng)能電池單元2的Si表面朝向外 部而直徑縮小的形狀。因此，在太陽(yáng)能電池單元2中，能夠使導(dǎo)電性粘接膜20與Si表面的接觸面積、以及接頭線3與Al背面電極13的接觸面分別增大，使導(dǎo)電性粘接膜20與Si表面的粘接性提聞，并且能夠使接頭線3與Al背面電極13的導(dǎo)通性提聞，使發(fā)電效率提聞。[導(dǎo)電性粘接膜20]
如圖13所示，導(dǎo)電性粘接膜20是高密度地含有導(dǎo)電性粒子23的熱固化性的粘結(jié)劑樹(shù)脂層。此外，關(guān)于導(dǎo)電性粘接膜20，從壓入性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選粘結(jié)劑樹(shù)脂的最低熔融粘度為10(Tl00000Pa*s。關(guān)于導(dǎo)電性粘接膜20，當(dāng)最低熔融粘度過(guò)低時(shí)，在低壓接至本固化工序中樹(shù)脂流動(dòng)而容易產(chǎn)生連接不良或向受光面的溢出，也成為受光率降低的原因。此外，即使最低熔融粘度過(guò)高，也容易在膜粘貼時(shí)產(chǎn)生不良，還存在對(duì)連接可靠性造成壞影響的情況。再有，關(guān)于最低熔融粘度，能夠?qū)⒁?guī)定量的樣品裝填于旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)，一邊以規(guī)定的升溫速度上升一邊進(jìn)行測(cè)定。作為用于導(dǎo)電性粘接膜20的導(dǎo)電性粒子23，不特別限制，能夠舉出例如對(duì)鎳、金、銅等金屬粒子、樹(shù)脂粒子實(shí)施了鍍金等的導(dǎo)電性粒子，在對(duì)樹(shù)脂粒子實(shí)施了鍍金的粒子的最外層實(shí)施了絕緣覆蓋的導(dǎo)電性粒子等。再有，作為導(dǎo)電性粒子23，通過(guò)含有扁平的薄片狀金屬粒子，從而使相互重疊的導(dǎo)電性粒子23的數(shù)量增加，能夠確保良好的導(dǎo)通可靠性。此外，導(dǎo)電性粘接膜20優(yōu)選在常溫附近的粘度為l(Tl0000kPa · s,更優(yōu)選為l(T5000kPa · S。導(dǎo)電性粘接膜20的粘度為l(Tl0000kPa · s的范圍，由此在使導(dǎo)電性粘接膜20為帶狀的卷筒卷的情況下，能夠防止所謂的溢出，此外，能夠維持規(guī)定的粘著力。導(dǎo)電性粘接膜20的粘結(jié)劑樹(shù)脂層的組成只要不損害上述那樣的特征就不被特別限制，但是更優(yōu)選含有膜形成樹(shù)脂、液狀環(huán)氧樹(shù)脂、潛在性固化劑、以及硅烷偶聯(lián)(silanecoupling)劑。膜形成樹(shù)脂相當(dāng)于平均分子量為10000以上的高分子量樹(shù)脂，從膜形成性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為1000(Γ80000左右的平均分子量。作為膜形成樹(shù)脂，能夠使用環(huán)氧樹(shù)脂、改性環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨基甲酸酯樹(shù)脂、苯氧樹(shù)脂等各種樹(shù)脂，其中從膜形成狀態(tài)、連接可靠性等觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用苯氧樹(shù)脂。作為液狀環(huán)氧樹(shù)脂，只要在常溫下具有流動(dòng)性就不特別限制，能夠使用市場(chǎng)銷售的全部環(huán)氧樹(shù)脂。作為這樣的環(huán)氧樹(shù)脂，具體而言，能夠使用萘型環(huán)氧樹(shù)脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)月旨、酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚型環(huán)氧樹(shù)脂、芪型環(huán)氧樹(shù)脂、三酚甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂、芳烷基酚型環(huán)氧樹(shù)脂、萘酚型環(huán)氧樹(shù)脂、二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹(shù)脂、三苯甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂等。它們可以單獨(dú)使用，也可以組合2種以上進(jìn)行使用。此外，也可以與丙烯酸樹(shù)脂等其他有機(jī)樹(shù)脂適當(dāng)?shù)亟M合來(lái)使用。作為潛在性固化劑，能夠使用加熱固化型、UV固化型等的各種固化劑。潛在性固化劑通常不反應(yīng)，通 過(guò)某種觸發(fā)而活性化，開(kāi)始反應(yīng)。在觸發(fā)中有熱、光、加壓等，能夠根據(jù)用途進(jìn)行選擇來(lái)使用。在使用液狀環(huán)氧樹(shù)脂的情況下，能夠使用包括咪唑類、胺類、锍鹽、鎗(onium)鹽等的潛在性固化劑。作為硅烷偶聯(lián)劑，能夠使用環(huán)氧類、氨基類、巰基 硫化物類、酰脲類等。在這些硅烷偶聯(lián)劑中，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選使用環(huán)氧類硅烷偶聯(lián)劑。由此，能夠使有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的界面處的粘接性提高。此外，作為其他添加組合物，優(yōu)選含有無(wú)機(jī)填料。通過(guò)含有無(wú)機(jī)填料，從而能夠調(diào)整在壓接時(shí)的樹(shù)脂層的流動(dòng)性，使粒子捕捉率提高。作為無(wú)機(jī)填料，能夠使用二氧化硅、滑石、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等，無(wú)機(jī)填料的種類不特別限定。圖14是示意地表示導(dǎo)電性粘接膜20的制品形態(tài)的一個(gè)例子的圖。該導(dǎo)電性粘接膜20在剝離基材21上層疊粘結(jié)劑樹(shù)脂層，成型為帶狀。該帶狀的導(dǎo)電性粘接膜以剝離基材21為外周側(cè)的方式卷繞層疊于卷筒22。作為剝離基材21，不特別限制，能夠使用 PET (Poly Ethylene Terephthalate,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、OPP (OrientedPolypropylene,取向聚丙烯)、PMP(Poly-4-methlpentene_l,聚-4 -甲基戍烯-1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene,聚四氟乙烯)等。此外，導(dǎo)電性粘接膜20也可以采用在粘結(jié)劑樹(shù)脂層上具有透明的蓋膜的結(jié)構(gòu)。這時(shí)，作為粘貼在粘結(jié)劑樹(shù)脂層上的蓋膜，也可以使用上述的接頭線3。像這樣，預(yù)先使接頭線3與導(dǎo)電性粘接膜20層疊整體化，由此在實(shí)際使用時(shí)將剝離基材21剝離，將導(dǎo)電性粘接膜20的粘結(jié)劑樹(shù)脂層粘貼在匯流條電極11、A1背面電極13的連接部30上，由此謀求接頭線3與各電極11、13的連接。再有，導(dǎo)電性粘接膜20不限于卷筒形狀，也可以是長(zhǎng)條形狀。在如圖14所示那樣做成纏繞有導(dǎo)電性粘接膜20的卷筒制品來(lái)提供的情況下，通過(guò)使導(dǎo)電性粘接膜20的粘度為l(Tl0000kPa *s的范圍，從而能夠防止導(dǎo)電性粘接膜20的變形，并且能夠維持規(guī)定的尺寸。此外，在以長(zhǎng)條形狀層疊有2塊以上導(dǎo)電性粘接膜20的情況下也是同樣地，能夠防止變形，并且能夠維持規(guī)定的尺寸。上述的導(dǎo)電性粘接膜20將導(dǎo)電性粒子23、膜形成樹(shù)脂、液狀環(huán)氧樹(shù)脂、潛在性固化劑、以及硅烷偶聯(lián)劑溶解在溶劑中。作為溶劑，能夠使用甲苯、醋酸乙酯等或它們的混合溶劑。將進(jìn)行溶解而獲得的樹(shù)脂生成用溶液涂敷在剝離片材上，使溶劑揮發(fā)，由此獲得導(dǎo)電性粘接膜20。太陽(yáng)能電池單元2在光電變換元件10的表面通過(guò)Ag膏的涂敷、燒制從而形成指狀電極12以及匯流條電極11，在背面通過(guò)Al絲網(wǎng)印刷等形成在接頭線3的連接部30具有開(kāi)口部31、36 40的Al背面電極13。接著，在光電變換元件10中，在表面的匯流條電極11以及背面的連接部30粘貼導(dǎo)電性粘接膜20，在該導(dǎo)電性粘接膜20上配設(shè)接頭線3。該導(dǎo)電性粘接膜20以及接頭線3的層疊也可以通過(guò)將在接頭線3的一個(gè)面形成有導(dǎo)電性粘接膜20的粘結(jié)劑樹(shù)脂層的膜粘貼在匯流條電極11以及連接部30來(lái)進(jìn)行。接著，通過(guò)從接頭線3之上以規(guī)定的壓力進(jìn)行加熱按壓，從而將接頭線3與匯流條電極11以及Al背面電極13電連接。這時(shí)，由于導(dǎo) 電性粘接膜20的粘結(jié)劑樹(shù)脂與通過(guò)Ag膏形成的匯流條電極11具備良好的粘接性，所以接頭線3與匯流條電極11機(jī)械地牢固連接。此外，由于導(dǎo)電性粘接膜20的粘結(jié)劑樹(shù)脂與從形成于Al背面電極13的連接部30的開(kāi)口部31、36 40露出的Si表面具備良好的粘接性，所以接頭線3在開(kāi)口部31、36 40處與Al背面電極13機(jī)械地牢固連接，在其他的Al部分電連接。進(jìn)而，由于在加壓時(shí)的壓力集中于連接部30的開(kāi)口部31、36 40以外的區(qū)域，所以即使是低壓，接頭線3也與連接部30的開(kāi)口部31、36 40以外的區(qū)域牢固地連接。再有，本申請(qǐng)發(fā)明除了使用導(dǎo)電性粘接膜20以外，也可以通過(guò)涂敷膏狀的導(dǎo)電性粘接劑來(lái)使接頭線3與各電極11、13連接。在該情況下，熔融粘度是以錐板(cone-plate)型粘度計(jì)測(cè)定出的25°C的粘度，優(yōu)選為5(T200Pa · s，更優(yōu)選為50 150Pa · S。此外，太陽(yáng)能電池單元2不一定需要設(shè)置匯流條電極11。在該情況下，在太陽(yáng)能電池單元2中，指狀電極12的電流通過(guò)與指狀電極12交叉的接頭線3而集中。再有，太陽(yáng)能電池單元2也可以在形成于表面?zhèn)鹊呐c接頭線3的連接部形成開(kāi)口部，由此也同樣地能夠在低壓下確保連接強(qiáng)度。[實(shí)施例I]
接著，說(shuō)明對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元2 (尺寸15. 6cmX15. 6cm、厚度180 μ m)的粘接性以及發(fā)電效率進(jìn)行測(cè)定的實(shí)施例。在實(shí)施例I中，在連接部30的長(zhǎng)尺寸方向形成線狀地開(kāi)口的上述開(kāi)口部31 (開(kāi)口部的尺寸1.5mmX15. 6cm、深度30μπι)，經(jīng)由導(dǎo)電性粘接膜20通過(guò)加熱器頭(heater header)對(duì)接頭線3進(jìn)行熱加壓(180°C、15秒、IMPa)而使其粘接。在實(shí)施例2中，形成條紋狀地并排排列有多個(gè)寬度窄的開(kāi)口部的上述開(kāi)口部36 (各開(kāi)口部36的尺寸1. 5mmX15. 6cm、深度40μπκ開(kāi)口部36間的距離0. 3mm),經(jīng)由導(dǎo)電性粘接膜20通過(guò)加熱器頭對(duì)接頭線3進(jìn)行熱加壓(180°C、15秒、IMPa)而使其粘接。在比較例I中，在接頭線的連接部未設(shè)置開(kāi)口部，經(jīng)由導(dǎo)電性粘接膜20直接將接頭線熱加壓到Al背面電極而使其粘接。在比較例2中，在接頭線的連接部未設(shè)置開(kāi)口部，通過(guò)對(duì)Ag膏進(jìn)行印刷/干燥來(lái)形成Ag電極，經(jīng)由導(dǎo)電性粘接膜20將接頭線3熱加壓到該Ag電極上而使其粘接。在比較例3中，在接頭線的連接部未設(shè)置開(kāi)口部，通過(guò)對(duì)Ag膏進(jìn)行印刷/干燥來(lái)形成Ag電極，將帶有焊料的接頭線熱加壓到該Ag電極上而使其粘接。粘接性是通過(guò)90°剝落(peel)強(qiáng)度(N/cm)來(lái)進(jìn)行測(cè)定的。關(guān)于發(fā)電效率，通過(guò)模擬器來(lái)測(cè)定在接頭線連接前的發(fā)電效率(％)和在接頭線連接后的發(fā)電效率(％)。在表I中示出測(cè)定結(jié)果。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能電池模塊，其中，具備 多個(gè)硅單元基板，在受光面?zhèn)仍O(shè)置有表面電極，并且在與所述受光面相反一側(cè)的背面設(shè)置有Al背面電極； 接頭線，對(duì)一個(gè)所述硅單元基板的所述表面電極和與所述一個(gè)硅單元基板鄰接的其他硅單元基板的所述Al背面電極進(jìn)行連接；以及 導(dǎo)電性粘接劑層，對(duì)所述表面電極以及所述Al背面電極與所述接頭線進(jìn)行連接， 在所述Al背面電極，在與所述接頭線的連接部形成使所述硅單元基板的硅表面露出的開(kāi)口部，所述開(kāi)口部以比所述接頭線以及所述導(dǎo)電性粘接劑層寬度窄的方式設(shè)置并沿著所述連接部呈線狀地形成， 所述接頭線經(jīng)由所述導(dǎo)電性粘接劑層與經(jīng)由所述開(kāi)口部露出的所述硅單元基板的硅表面粘接，并且還與所述Al背面電極粘接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述開(kāi)口部在所述接頭線以及所述導(dǎo)電性粘接劑層的寬度方向有多個(gè)開(kāi)口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述開(kāi)口部具有大徑部和形成在該大徑部的內(nèi)側(cè)的小徑部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述開(kāi)口部形成為朝向外部而直徑縮小的剖面錐形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述小徑部形成為朝向外部而直徑縮小的剖面錐形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求f權(quán)利要求5的任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述接頭線與所述導(dǎo)電性粘接劑層構(gòu)成被預(yù)先整體化的導(dǎo)電性粘接膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述導(dǎo)電性粘接劑層通過(guò)從所述接頭線之上被熱加壓而固化。
8.根據(jù)權(quán)利要求權(quán)利要求7的任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中， 所述表面電極具有在所述受光面上并排排列形成的多個(gè)指狀電極和與該多個(gè)指狀電極交叉的匯流條電極， 所述接頭線與設(shè)置在所述硅單元基板的所述受光面的所述匯流條電極連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求f權(quán)利要求8的任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，在所述表面電極的與所述接頭線的連接部也形成有所述開(kāi)口部。
10.根據(jù)權(quán)利要求f權(quán)利要求9的任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述太陽(yáng)能電池模塊是晶體硅類太陽(yáng)能電池。
11.一種太陽(yáng)能電池模塊的制造方法，所述太陽(yáng)能電池模塊具備在受光面?zhèn)仍O(shè)置有表面電極、并且在與所述受光面相反一側(cè)的背面設(shè)置有Al背面電極的多個(gè)硅單元基板，以接頭線經(jīng)由導(dǎo)電性粘接劑層對(duì)一個(gè)硅單元基板的所述表面電極和與該一個(gè)硅單元基板鄰接的其他硅單元基板的所述Al背面電極進(jìn)行連接，其中，所述制造方法具有 在開(kāi)口部層疊所述導(dǎo)電性粘接劑層的工序，所述開(kāi)口部在所述Al背面電極的與所述接頭線的連接部沿著該連接部設(shè)置為線狀，使所述硅單元基板的硅表面露出，所述開(kāi)口部與所述接頭線及所述導(dǎo)電性粘接劑層相比寬度窄；以及 在所述導(dǎo)電性粘接劑層上層疊所述接頭線的一端的工序。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的太陽(yáng)能電池模塊的制造方法，其中，所述接頭線與所述導(dǎo)電性粘接劑層構(gòu)成被預(yù)先整體化的導(dǎo)電性粘接膜，同時(shí)進(jìn)行所述導(dǎo)電性粘接劑層的層疊工序和所述接頭線的層疊工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽(yáng)能電池模塊的制造方法，其中，通過(guò)從所述接頭線之上進(jìn)行熱加壓，從而使所述導(dǎo)電性粘接劑層固化。
全文摘要
經(jīng)由導(dǎo)電性粘接膜使背面電極與接頭線的粘接性提高，并且使發(fā)電效率提高。具備多個(gè)硅單元基板(2)，在受光面?zhèn)仍O(shè)置有表面電極，在背面設(shè)置有Al背面電極(13)；接頭線(3)，對(duì)表面電極(11)和Al背面電極(13)進(jìn)行連接；以及導(dǎo)電性粘接劑層(20)，對(duì)表面電極(11)及Al背面電極(13)與接頭線(3)進(jìn)行連接，在Al背面電極(13)，在與接頭線(3)的連接部(30)形成有使硅單元基板(2)的硅表面露出的開(kāi)口部(31)，該開(kāi)口部(31)以比接頭線(3)以及導(dǎo)電性粘接劑層(20)寬度窄的方式設(shè)置并沿著連接部(30)呈線狀地形成，接頭線(3)經(jīng)由導(dǎo)電性粘接劑層(20)與經(jīng)由開(kāi)口部(31)露出的硅單元基板(2)的硅表面粘接，并且還與Al背面電極(13)粘接。
文檔編號(hào)H01L31/04GK102971861SQ20118003380
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
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