專(zhuān)利名稱(chēng)：粘接帶及使用其的太陽(yáng)能電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的粘接帶及使用其的太陽(yáng)能電池模塊。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能電池模塊是將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的太陽(yáng)光發(fā)電裝置。近年來(lái)太陽(yáng)能電池模塊作為清潔能源受到關(guān)注，預(yù)測(cè)今后其市場(chǎng)會(huì)急劇擴(kuò)大。這樣的太陽(yáng)能電池模塊通常具有將多個(gè)太陽(yáng)能電池單元電連接的結(jié)構(gòu)。作為電連接太陽(yáng)能電池單元的方法，以往已知有使用軟釬料的方法(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1及幻。由于導(dǎo)通性、粘接強(qiáng)度等連接可靠性?xún)?yōu)異、便宜且具有通用性，而廣泛使用軟釬料。另一方面，作為不使用軟釬料來(lái)電連接太陽(yáng)能電池單元的方法，已公開(kāi)了使用導(dǎo)電性粘接劑的方法(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)3、4、5及6)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2004-204256號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2005-050780號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2000-286436號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 日本特開(kāi)2001-357897號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5 日本特開(kāi)平7-1474M號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)6 日本特開(kāi)2005-101519號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，使用軟釬料的連接方法中，由于連接時(shí)伴隨高溫(通常軟釬料的熔融溫度為230 ^KTC)，有時(shí)在被粘接體(太陽(yáng)能電池單元)中發(fā)生體積收縮等、發(fā)生太陽(yáng)能電池的特性劣化。因此，存在制品的成品率低下這樣的問(wèn)題。特別在太陽(yáng)能電池模塊中，太陽(yáng)能電池單元的價(jià)格占太陽(yáng)能電池模塊價(jià)格的約 40%，另外預(yù)測(cè)太陽(yáng)能電池市場(chǎng)的迅速擴(kuò)大，因此將來(lái)必然要求太陽(yáng)能電池單元的薄型化。 因此，當(dāng)太陽(yáng)能電池單元的薄型化推進(jìn)時(shí)，也存在如下問(wèn)題，即，由于連接時(shí)所伴隨的高溫而產(chǎn)生太陽(yáng)能電池單元的翹曲和裂縫，進(jìn)而，制品的成品率顯著降低。此外，在使用軟釬料的連接方法中，軟釬料的特性上、難以控制與被粘接體的連接界面的厚度，且很難獲得封裝化時(shí)的尺寸精度。另外，不能獲得充分的尺寸精度的場(chǎng)合與封裝工序時(shí)制品的成品率低下有關(guān)。另一方面，使用導(dǎo)電性粘接劑的方法，與使用軟釬料的方法相比可在低溫下連接，因此適合于薄型化的太陽(yáng)能電池單元的電連接。但是，在以往使用導(dǎo)電性粘接劑的方法中， 需要將導(dǎo)電性粘接劑轉(zhuǎn)印到被粘接體上的工序，并且存在太陽(yáng)能電池單元的連接操作性低這樣的問(wèn)題。因此，本發(fā)明鑒于上述情況而完成，目的是提供可抑制制品的成品率低下、且可提高太陽(yáng)能電池單元的連接操作性的粘接帶及使用其的太陽(yáng)能電池模塊。解決課題的方法本發(fā)明提供用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的粘接帶，其是具有金屬箔和設(shè)置于金屬箔的至少一個(gè)面上的由粘接劑構(gòu)成的粘接劑層的粘接帶。利用本發(fā)明的粘接帶，在金屬箔的至少一個(gè)面上設(shè)置粘接劑層，因此在太陽(yáng)能電池單元彼此相互連接時(shí)，可省略將絕緣性基材上的粘接劑層從由基材轉(zhuǎn)印到各太陽(yáng)能電池單元的操作。另外，與使用軟釬料連接太陽(yáng)能電池單元時(shí)相比可在非常低的溫度下連接。因此，可以防止連接時(shí)太陽(yáng)能電池單元的翹曲和裂縫，進(jìn)而可充分提高太陽(yáng)能電池模塊的成品率。上述粘接劑優(yōu)選含有導(dǎo)電性粒子。這樣，可容易地進(jìn)行多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的電連接。為了進(jìn)一步提高連接后的連接可靠性，粘接劑優(yōu)選進(jìn)一步含有熱固性樹(shù)脂。由于導(dǎo)電性?xún)?yōu)異，因此金屬箔優(yōu)選為銅箔或鋁箔。就本發(fā)明的粘接帶而言，優(yōu)選在金屬箔的兩面設(shè)置粘接劑層。由此可在粘接帶的兩面粘接太陽(yáng)能電池，因而可容易地進(jìn)行太陽(yáng)能電池單元的串聯(lián)和并聯(lián)的任一種。本發(fā)明另外提供太陽(yáng)能電池模塊，所述太陽(yáng)能電池模塊具有多個(gè)太陽(yáng)能電池單元，且多個(gè)太陽(yáng)能電池單元通過(guò)連接部件進(jìn)行電連接，連接部件使用上述粘接帶而形成。這樣的太陽(yáng)能電池模塊，由于使用了本發(fā)明的粘接帶，可提高制品的成品率，同時(shí)可提高太陽(yáng)能電池單元彼此相互連接操作性。因此，可降低太陽(yáng)能電池模塊制備時(shí)的成本。發(fā)明的效果通過(guò)本發(fā)明可提供抑制制品的成品率低下、且可提高太陽(yáng)能電池單元的連接操作性的粘接帶及使用其的太陽(yáng)能電池模塊。


圖1是表示本發(fā)明的粘接帶的一個(gè)實(shí)施方式的示意截面圖。圖2是表示本發(fā)明的粘接帶的其他實(shí)施方式的示意截面圖。圖3是表示本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊的一個(gè)實(shí)施方式的部分平面圖。圖4是表示圖3的太陽(yáng)能電池模塊的底面圖。圖5是表示圖3的V-V線截面圖。符號(hào)說(shuō)明1…金屬箔、2，2a，2b…粘接劑層、3…導(dǎo)電性粒子、4…絕緣性粘接劑組合物、5a， 2b…匯流電極、6…發(fā)電部、7…指狀電極、8…背面電極、10，20…粘接帶、100…太陽(yáng)能電池模塊、101…太陽(yáng)能電池單元、102a，102b…連接層、120…連接部件。
具體實(shí)施方式
以下，用附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的適合的實(shí)施方式，但本發(fā)明不限定于以下實(shí)施方式。另外，附圖中對(duì)相同要素賦予相同符號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。另外，上下左右等位置關(guān)系沒(méi)有特別預(yù)先說(shuō)明，就根據(jù)附圖所示位置關(guān)系確定。此外，附圖的尺寸比例并不限定于圖示的比例。圖1是表示本發(fā)明的粘接帶的第1實(shí)施方式的示意截面圖。圖1所示的粘接帶10 具有在金屬箔1的單面設(shè)置粘接劑層2的結(jié)構(gòu)。圖2是表示本發(fā)明的粘接帶的第2實(shí)施方式的示意截面圖。圖2所示的的粘接帶 20具有在金屬箔1的兩面設(shè)置粘接劑層加和2b的結(jié)構(gòu)。粘接劑層2，加及2b分別由包含導(dǎo)電性粒子3和絕緣性粘接劑組合物4的粘接劑構(gòu)成。另外，第1和第2實(shí)施方式表示粘接劑層2，加及2b含有導(dǎo)電性粒子3的實(shí)施方式， 但粘接劑層2，加及2b也可以不含有導(dǎo)電性粒子3。即，通過(guò)粘接劑層將金屬箔1按壓在后述的太陽(yáng)能電池單元的電極上而可使金屬箔1與太陽(yáng)能電池單元的電極直接接觸時(shí)，粘接劑層2，加及2b即使不含有導(dǎo)電性粒子也可。但是，通過(guò)粘接劑層2，加及2b含有導(dǎo)電性粒子3，可使太陽(yáng)能電池單元彼此的電連接更穩(wěn)定。作為金屬箔1，例如可舉出銅、鋁、鐵、金、銀、鎳鈀、鉻、鉬或它們的合金箔。其中，從導(dǎo)電性?xún)?yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選銅箔和鋁箔。從連接可靠性等觀點(diǎn)出發(fā)，這樣的金屬箔1的厚度優(yōu)選為10 200 μ m。作為導(dǎo)電性粒子3，可舉出例如金粒子、銀粒子、銅粒子、鎳(Ni)粒子、鍍金的鎳粒子、鍍金/鎳的塑料粒子、鍍銅的粒子、鍍鎳的粒子。這些導(dǎo)電性粒子，從連接時(shí)導(dǎo)電性粒子對(duì)于被粘接體表面凹凸的埋入性觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為栗狀(毬栗狀，沒(méi)剝外殼的帶刺的栗子) 或球狀。即，栗狀或球狀的導(dǎo)電性粒子，對(duì)于被粘接體表面復(fù)雜的凹凸形狀的埋入性高，對(duì)于連接后的振動(dòng)或膨脹等變動(dòng)追隨性高，因此優(yōu)選。這樣的導(dǎo)電性粒子，從確保導(dǎo)電性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選平均粒徑為2 20 μ m。另外， 導(dǎo)電性粒子的含量，優(yōu)選相對(duì)于粘接劑全部的體積為0. 1 20體積％。當(dāng)導(dǎo)電性粒子的含量小于0. 1體積％時(shí)，有導(dǎo)電性粒子所產(chǎn)生的連接穩(wěn)定性效果不能被充分發(fā)揮的傾向。另外，當(dāng)導(dǎo)電性粒子的含量超過(guò)20體積％時(shí)，有粘接劑層的成形性降低的傾向。作為絕緣性粘接劑組合物4，可使用熱塑性材料、對(duì)于熱或光顯示固化性的材料。 該絕緣性粘接劑組合物4，從提高連接后在高溫高濕下的連接可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選含有熱固性樹(shù)脂。作為熱固性樹(shù)脂，可舉出例如環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂、三嗪-雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂及酚醛樹(shù)脂。這些樹(shù)脂中，從提高耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選環(huán)氧樹(shù)脂。作為環(huán)氧樹(shù)脂可舉出由表氯醇和雙酚A、雙酚F、雙酚AD 和/或雙酚AF等衍生的雙酚型環(huán)氧樹(shù)脂；由表氯醇和酚醛清漆和/或甲酚醛衍生的環(huán)氧酚醛樹(shù)脂；包含含有萘環(huán)骨架的萘系環(huán)氧樹(shù)脂；縮水甘油胺、縮水甘油醚、聯(lián)苯、脂環(huán)式等一分子內(nèi)含有兩個(gè)以上縮水甘油基的各種環(huán)氧化合物。這些物質(zhì)可單獨(dú)使用或?qū)煞N以上混合使用。相對(duì)于絕緣性粘接劑組合物4的總量，這樣的熱固性樹(shù)脂的含量?jī)?yōu)選為10 80 質(zhì)量％，更優(yōu)選為15 70質(zhì)量％。當(dāng)該含量小于10質(zhì)量％時(shí)，與在上述范圍內(nèi)的情形比較，有粘接劑的流動(dòng)性和操作性降低的傾向。當(dāng)該含量超過(guò)80質(zhì)量％時(shí)，與在上述范圍內(nèi)的情形比較，有粘接帶的粘接性降低的傾向。
絕緣性粘接劑組合物4含有熱固性樹(shù)脂的同時(shí)可進(jìn)一步含有熱固性樹(shù)脂用固化劑。所謂熱固性樹(shù)脂用固化劑表示在與熱固性樹(shù)脂一起加熱時(shí)，促進(jìn)熱固性樹(shù)脂固化的固化劑。作為其具體例子，可以舉出咪唑系固化劑、酰胼系固化劑、胺系固化劑、酚系固化劑、酸酐系固化劑、三氟化硼-胺絡(luò)合物、锍鐺鹽、碘鐺鹽、聚胺的鹽、胺酰亞胺及雙氰胺。這些物質(zhì)中，使用環(huán)氧樹(shù)脂作為熱固性樹(shù)脂時(shí)，優(yōu)選使用咪唑系固化劑、酰胼系固化劑、三氟化硼-胺絡(luò)合物、锍鐺鹽、胺酰亞胺、聚胺的鹽或雙氰胺。相對(duì)于絕緣性粘接劑組合物4的總量，這樣的熱固性樹(shù)脂用固化劑的含量?jī)?yōu)選為 2 10質(zhì)量％，更優(yōu)選為4 8質(zhì)量％。當(dāng)該含量小于2質(zhì)量％時(shí)，與在上述范圍內(nèi)的情形比較，有粘接帶的粘接性降低的傾向。當(dāng)該含量超過(guò)10質(zhì)量％時(shí)，與在上述范圍內(nèi)的情形比較，有粘接劑保存時(shí)的穩(wěn)定性降低的傾向。另外，從膜厚尺寸精度或壓接時(shí)壓力分配的觀點(diǎn)出發(fā)，粘接劑層2，加和2b優(yōu)選為薄膜狀。此時(shí)，構(gòu)成粘接劑層2，加和2b的絕緣性粘接劑組合物4，除了上述熱固性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂用固化劑以外，可進(jìn)一步含有薄膜形成材料。作為薄膜形成材料，從可更良好地形成薄膜的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選苯氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂及聚酰胺樹(shù)脂等熱塑性的高分子，更優(yōu)選苯氧樹(shù)脂。從粘接薄膜的流動(dòng)性觀點(diǎn)出發(fā)，這些薄膜形成性高分子的重均分子量?jī)?yōu)選為10000 10000000。當(dāng)該薄膜形成性高分子的重均分子量小于10000時(shí)，與在上述范圍內(nèi)的情形比較，有粘接劑層2的成形性的形成性降低的傾向。當(dāng)該薄膜形成性高分子的重均分子量超過(guò)10000000時(shí)，與在上述范圍內(nèi)的情形比較， 有粘接劑層固化時(shí)的應(yīng)力緩和效果及操作性降低的傾向。相對(duì)于絕緣性粘接劑組合物4的總量，這樣的薄膜形成性高分子的含量?jī)?yōu)選為 2 80質(zhì)量％，更優(yōu)選為5 70質(zhì)量％。當(dāng)薄膜形成性高分子的含量小于2質(zhì)量％時(shí)，與在上述數(shù)值范圍內(nèi)的情形比較，有固化時(shí)的應(yīng)力緩和效果及粘接性提高效果降低的傾向， 當(dāng)超過(guò)80質(zhì)量％時(shí)，有粘接劑層的流動(dòng)性及操作性降低的傾向。絕緣性粘接劑組合物4，根據(jù)需要可進(jìn)一步含有偶合劑、分散劑及螯合材料等添加劑。偶合劑用于改善與被粘接體的粘接性、潤(rùn)濕性。作為其具體例子，可舉出硅烷系偶合劑、鈦酸酯系偶合劑。分散劑用于提高導(dǎo)電性粒子3的分散性。作為其具體例子，可舉出磷酸鈣和碳酸鈣。螯合材料用于抑制銀或銅等的金屬遷移等。作為其具體例子，可舉出無(wú)機(jī)離子交換物。使用這些添加劑時(shí)，相對(duì)于絕緣性粘接劑組合物4的總量，其含量?jī)?yōu)選為0. 1 10 質(zhì)量％，更優(yōu)選為0. 2 8質(zhì)量％。當(dāng)其含量小于0. 1質(zhì)量％時(shí)，與在上述范圍內(nèi)的情形比較，含有添加劑產(chǎn)生的效果小。當(dāng)其含量超過(guò)10質(zhì)量％時(shí)，與在上述范圍內(nèi)的情形比較，有粘接帶保存時(shí)的穩(wěn)定性降低的傾向。另外，絕緣性粘接劑組合物4可含有熱塑性樹(shù)脂、自由基聚合性化合物及自由基聚合引發(fā)劑。作為熱塑性樹(shù)脂，可使用聚酰胺類(lèi)、苯氧樹(shù)脂類(lèi)、聚(甲基)丙烯酸酯類(lèi)、聚酰亞胺類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、聚酯類(lèi)、聚乙烯醇縮丁醛類(lèi)等。這些樹(shù)脂根據(jù)需要可單獨(dú)使用或?qū)煞N以上混合使用。另外，這些熱塑性樹(shù)脂一般的重均分子量為5000 150000。
作為自由基聚合性化合物，只要是(甲基)丙烯基、(甲基)丙烯?；蛞蚁┗确肿觾?nèi)具有烯烴的化合物即可，沒(méi)有特別限制，可以使用公知的化合物。這些物質(zhì)中優(yōu)選具有(甲基)丙烯?；淖杂苫酆闲曰衔铩Ｗ鳛樽杂苫酆闲曰衔锏木唧w例子，可舉出例如環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯低聚物、 聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚醚(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物等低聚物、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊烯酯、(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊烯氧基乙酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三聚異氰酸改性2官能(甲基)丙烯酸酯、三聚異氰酸改性3官能(甲基)丙烯酸酯、2，2’-二(甲基)丙烯酰氧基二乙基磷酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基酸式磷酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。這些化合物根據(jù)需要可單獨(dú)使用或?qū)煞N以上混合使用?？墒褂靡酝阎倪^(guò)氧化物或偶氮化合物等公知化合物作為自由基聚合引發(fā)劑。具體地可舉出枯烯基過(guò)氧化新癸酸酯、1，1，3，3_四甲基丁基過(guò)氧化新癸酸酯、1-環(huán)己基-1-甲基乙基過(guò)氧化新癸酸酯、叔己基過(guò)氧化新癸酸酯、叔丁基過(guò)氧化新癸酸酯、叔丁基過(guò)氧化新戊酸酯、1，1，3，3-四甲基丁基過(guò)氧化-2-乙基己酸酯、2，5-二甲基-2，5-二(2-乙基己?；^(guò)氧化)己烷、叔己基過(guò)氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基過(guò)氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基過(guò)氧化新庚酸酯、叔戊基過(guò)氧化-2-乙基己酸酯、二叔丁基過(guò)氧化六氫對(duì)苯二甲酸酯、 叔戊基過(guò)氧化_3，5，5-三甲基己酸酯、3-羥基-1，1- 二甲基丁基過(guò)氧化新癸酸酯、1，1,3, 3-四甲基丁基過(guò)氧化-2-乙基己酸酯、叔戊基過(guò)氧化新癸酸酯、叔戊基過(guò)氧化-2-乙基己酸酯、2，2，_偶氮雙-2，4-二甲基戊腈、1，1，_偶氮雙(1-乙酰氧基-1-苯基乙烷)、2，2，_偶氮雙異丁腈、2，2’ -偶氮雙甲基丁腈)、二甲基_2，2’ -偶氮雙異丁腈、4，4’ -偶氮雙 (4-氰基戊酸)、1，1’ -偶氮雙(1-環(huán)己烷腈)、叔己基過(guò)氧化異丙基單碳酸酯、叔丁基過(guò)氧化馬來(lái)酸、叔丁基過(guò)氧化-3，5，5-三甲基己酸酯、叔丁基過(guò)氧化月桂酸酯、2，5-二甲基-2， 5-二(3-甲基芐基過(guò)氧化)己烷、叔丁基過(guò)氧化-2-乙基己基單碳酸酯、叔己基過(guò)氧化苯甲酸酯、2，5_ 二甲基-2，5-二(芐基過(guò)氧化)己烷、叔丁基過(guò)氧化苯甲酸酯、二丁基過(guò)氧化三甲基己二酸酯、叔戊基過(guò)氧化正辛酸酯、叔戊基過(guò)氧化異壬酸酯、叔戊基過(guò)氧化苯甲酸酯等。這些化合物可單獨(dú)使用或?qū)煞N以上混合使用。另外，在含有熱塑性樹(shù)脂、自由基聚合性化合物及自由基聚合引發(fā)劑的絕緣性粘接劑組合物4中，根據(jù)需要可進(jìn)一步含有添加劑?？紤]粘接性及導(dǎo)電性時(shí)，上述粘接劑層2，加和2b的厚度優(yōu)選為5 50 μ m。進(jìn)而，考慮連接可靠性時(shí)，粘接劑層2，加和2b的厚度更優(yōu)選為8 40 μ m。可通過(guò)調(diào)節(jié)粘接劑的不揮發(fā)性成分的量、調(diào)節(jié)敷貼器或狹縫涂布機(jī)的間隙來(lái)控制粘接劑層2，加和2b的厚度。利用上述粘接帶可抑制制品的成品率低下，并可提高太陽(yáng)能電池單元的連接操作性。這樣的粘接帶可通過(guò)以往公知的方法來(lái)制備，例如用以下方法來(lái)制備。首先，通過(guò)將含有上述絕緣性粘接劑組合物4的構(gòu)成成分的粘接劑組合物溶解或分散于有機(jī)溶劑中進(jìn)行液態(tài)化來(lái)制備涂布液。將該涂布液涂布于金屬箔的單面或兩面上后，除去溶劑，由此可形成粘接劑層。此時(shí)，絕緣性粘接劑組合物4構(gòu)成成分中含有熱固性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂用固化劑時(shí)，在小于熱固性樹(shù)脂用固化劑的活性溫度下進(jìn)行涂布液的干燥。將這樣得到的單面或兩面上形成的金屬箔切開(kāi)適當(dāng)寬度的的縫，由此可得到上述的粘接帶。作為此時(shí)的有機(jī)溶劑，可使用例如醋酸乙酯等酯系溶劑。另外，可使用輥涂機(jī)、縫涂機(jī)、浸涂機(jī)、旋涂機(jī)、敷貼器及狹縫涂布機(jī)等涂布裝置來(lái)涂布涂布液。另外，制備在金屬箔的兩面形成粘接劑層的粘接帶時(shí)，可在單面形成粘接劑層后在另一面形成粘接劑層，也可使用浸涂機(jī)等在金屬箔的兩面涂布涂布液后將其干燥。本發(fā)明的粘接帶可適用于太陽(yáng)能電池單元的連接。太陽(yáng)能電池模塊中，一般將多個(gè)具有表面電極的太陽(yáng)能電池單元進(jìn)行串連和/或并聯(lián)連接。進(jìn)行連接的太陽(yáng)能電池單元，為了具有耐環(huán)境性，用強(qiáng)化玻璃等來(lái)夾持，用具有透明性的樹(shù)脂填埋太陽(yáng)能電池單元與強(qiáng)化玻璃的間隙。本發(fā)明的粘接帶特別適用于將多個(gè)太陽(yáng)能電池單元進(jìn)行串連和/或并聯(lián)連接的用途。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊，是具有多個(gè)太陽(yáng)能電池單元，并使用上述粘接帶將多個(gè)太陽(yáng)能電池單元進(jìn)行電連接的模塊。在這里，圖3、4及5是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例方式的太陽(yáng)能電池模塊的主要部分的圖，表示多個(gè)太陽(yáng)能電池單元進(jìn)行相互連接的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3是本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊的一部分切口部分平面圖，圖4是圖3的太陽(yáng)能電池模塊的一部分切口底面圖，圖5表示圖3的V-V線截面圖。另夕卜，圖3及圖4中將后述的連接部件120的一部分切開(kāi)表示。如圖3、4及5所示，本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池模塊100具有多個(gè)太陽(yáng)能電池單元 101。各太陽(yáng)能電池單元101具有板狀的發(fā)電部6。發(fā)電部6通過(guò)太陽(yáng)光產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，例如使用半導(dǎo)體晶片來(lái)形成。在發(fā)電部6的表面?zhèn)炔⒘性O(shè)置多根(圖3 5中6根)指狀電極 7。接著，在指狀電極7上設(shè)置多根(圖3 5中2根)的匯流電極fe使得其與指狀電極 7進(jìn)行交叉。在這里，指狀電極7與匯流電極fe接觸。另一方面，在發(fā)電部6的背面?zhèn)仍O(shè)置背面電極8，在背面電極8上設(shè)置多根(圖3 5中2根)匯流電極恥。在這里，背面電極8與匯流電極恥接觸。接著，兩個(gè)太陽(yáng)能電池單元101彼此通過(guò)連接部件120進(jìn)行連接。具體地說(shuō)，連接部件120的一端連接在一個(gè)太陽(yáng)能電池單元101的匯流電極5a，連接部件120的另一端連接于另一個(gè)太陽(yáng)能電池單元101的匯流電極恥。即，太陽(yáng)能電池單元101彼此進(jìn)行串連連接。連接部件120由金屬箔1和分別設(shè)置在其兩面的連接層102a、102b構(gòu)成。連接層10 接觸匯流電極恥，連接層102b接觸匯流電極fe。在這里，連接部件120是使用粘接帶20來(lái)形成的。連接層102a、102b與粘接帶20 的粘接劑層h、2b分別對(duì)應(yīng)。此時(shí)，在絕緣性粘接劑組合物4的構(gòu)成成分中含有熱固性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂用固化劑時(shí)，至少是對(duì)應(yīng)于匯流電極fe和恥部分的連接層102a、102b通過(guò)后述方法等進(jìn)行固化處理。因此，至少是對(duì)應(yīng)于匯流電極如和恥部分的連接層102a、 102b分別由導(dǎo)電粒子3和絕緣性粘接劑組合物4的固化體來(lái)構(gòu)成。接著，在太陽(yáng)能電池模塊100中，通過(guò)上述連接部件120進(jìn)行連接的太陽(yáng)能電池單元101用強(qiáng)化玻璃(未圖示)等夾持，太陽(yáng)能電池單元101與強(qiáng)化玻璃的間隙通過(guò)具有透明性的樹(shù)脂(未圖示)來(lái)填埋。
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作為半導(dǎo)體晶片的材料，可舉出例如硅的單晶、多晶及非結(jié)晶等半導(dǎo)體。作為指狀電極7、匯流電極如和恥、以及背面電極8的材料，可舉出身為具有導(dǎo)電性公知材料的一般材料，例如含有銀的玻璃糊或粘接劑樹(shù)脂中分散了各種導(dǎo)電粒子的銀糊、金糊、碳糊、鎳糊、氧化鋁糊及通過(guò)燒成、蒸鍍形成的ΙΤ0。這些物質(zhì)中，從耐熱性、導(dǎo)電性、穩(wěn)定性及成本的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用由含有銀的玻璃糊構(gòu)成的電極。指狀電極7、匯流電極fe和5b以及背面電極8可在半導(dǎo)體晶片6上通過(guò)例如絲網(wǎng)印刷等來(lái)形成。絕緣性粘接劑組合物4的構(gòu)成成分中含有熱固性樹(shù)脂及熱固性樹(shù)脂用固化劑時(shí)的上述粘接帶20的固化處理，例如可通過(guò)在140 200°C、0. 5 4Mpa下、加熱加壓5 20 秒鐘來(lái)進(jìn)行。另外，絕緣性粘接劑組合物4的構(gòu)成成分中含有熱塑性樹(shù)脂、自由基聚合性化合物及自由基聚合引發(fā)劑時(shí)上述粘接帶20的固化處理，例如可通過(guò)在140 200°C、0. 1 IOMpa下、加熱加壓0. 5 120秒鐘來(lái)進(jìn)行。通過(guò)該固化處理，可將粘接帶20壓接于匯流電極fe和恥，粘接帶20的粘接劑層加及2b至少是對(duì)應(yīng)于匯流電極fe及恥的部分進(jìn)行固化，粘接帶20成為連接部件120。由于具有該構(gòu)成的太陽(yáng)能電池模塊100使用上述粘接帶，因此，可使提高制品的成品率，同時(shí)可提高太陽(yáng)能電池單元彼此的連接操作性。因此，可降低太陽(yáng)能電池模塊制備時(shí)的成本。實(shí)施例以下通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于此。(實(shí)施例1)(1)粘接帶的制備在醋酸乙酯中添加苯氧樹(shù)脂(高分子量環(huán)氧樹(shù)脂)(聯(lián)合碳化物公司(union carbide)制、商品名“PKHC”) 50g和環(huán)氧樹(shù)脂(日本環(huán)氧樹(shù)脂公司制、商品名1L-980”) 20g 以及咪唑5g，制備30質(zhì)量％的醋酸乙酯溶液，在其中添加相對(duì)于固體成分全部體積為5體積％的平均粒徑2. 5 μ m的栗狀的鎳粒子。使用輥涂機(jī)將得到的混合液涂布于厚度75 μ m 的銅箔的單面。將其在110°C干燥5分鐘，獲得在單面形成厚度30 μ m粘接劑層的金屬箔。 將其切成寬2. 0mm，得到粘接帶。另外，粘接劑層的厚度，使用測(cè)微計(jì)(三豐有限公司制、 ID-Cl 12)來(lái)測(cè)定。(2)使用粘接帶的太陽(yáng)能電池單元的連接使該粘接帶重合于形成在太陽(yáng)能電池單元上(厚度150μπι，15(3Π Χ15(3Π )的電極配線(材質(zhì)銀玻璃糊、2mmX 15cm、Rz = 10 μ m, Ry = 14 μ m)的寬度方向，使用壓接工具 (裝置名AC-S300、日化設(shè)備工程公司制)在170°C、2MPa、進(jìn)行20秒鐘加熱加壓，獲得實(shí)施例1的帶有粘接帶的太陽(yáng)能電池單元。(實(shí)施例2)除了粘接劑層的厚度為40 μ m以外，與實(shí)施例1同樣操作獲得實(shí)施例2的帶有粘接帶的太陽(yáng)能電池單元。(實(shí)施例3)除了用平均粒徑5 μ m的鍍金的鎳粒子代替平均粒徑2. 5 μ m的栗狀的鎳粒子以外，與實(shí)施例1同樣操作獲得實(shí)施例3的帶有粘接帶的太陽(yáng)能電池單元。(實(shí)施例4)
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除了用相對(duì)于固體成分全部體積為0. 5體積％的平均粒徑10 μ m的鍍金/鎳的塑料(苯乙烯-丁二烯共聚物)粒子代替平均粒徑2. 5 μ m的栗狀的鎳粒子以外，與實(shí)施例1 同樣操作獲得實(shí)施例4的帶有粘接帶的太陽(yáng)能電池單元。(實(shí)施例5)除了用鋁箔代替銅箔以外，與實(shí)施例1同樣操作獲得實(shí)施例5的帶有粘接帶的太陽(yáng)能電池單元。(實(shí)施例6)除了用厚度175 μ m的銅箔代替厚度75 μ m的銅箔以外，與實(shí)施例1同樣操作獲得實(shí)施例6的帶有粘接帶的太陽(yáng)能電池單元。(實(shí)施例7)除了不添加鎳粒子以外，與實(shí)施例1同樣操作獲得實(shí)施例7的帶有粘接帶的太陽(yáng)能電池單元。(比較例1)使用TAB線代替粘接帶，使用軟釬料連接TAB線和電極配線，獲得比較例1的帶有粘接帶的太陽(yáng)能電池單元。(太陽(yáng)能電池的評(píng)價(jià))對(duì)于實(shí)施例1 7及比較例1中得到的帶有粘接帶的太陽(yáng)能電池單元，測(cè)定太陽(yáng)能電池的F. F.(曲線因子)(初期值)。對(duì)于F. F.，將完成初期測(cè)定完了的電池暴露于85°C、 85%RH下，也測(cè)定經(jīng)過(guò)1500小時(shí)后的值(終值)。使用Wacom電創(chuàng)公司制造的太陽(yáng)光模擬器(WXS-155S-10，AM1. 5G)測(cè)定IV曲線，將初期值減去終值的值作為Delta(F. F.)。另外， 在Delta(F. F.)為0. 2以上時(shí)連接可靠性不充分。進(jìn)而，對(duì)電池成品率、粘接劑層成形性及粘接帶成形性也進(jìn)行評(píng)價(jià)。電池成品率表示觀察壓接了粘接帶后的電池狀態(tài)，在10片太陽(yáng)能電池單元中除去有裂縫或剝離的電池的比例(％)。另外，關(guān)于粘接劑層成形性，沒(méi)有Φ50μπι以上疵點(diǎn)時(shí)評(píng)價(jià)為A，有Φ50μπι 以上疵點(diǎn)時(shí)評(píng)價(jià)為B。關(guān)于粘接帶成形性，金屬箔中沒(méi)有粘接劑層的浮起或剝離時(shí)評(píng)價(jià)為 Α，金屬箔中有粘接劑層的浮起或剝離時(shí)評(píng)價(jià)為B。將關(guān)于以上的實(shí)施例1 7的粘接帶的材料構(gòu)成等示于表1，將對(duì)于實(shí)施例1 7和比較例1評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。[表1]
權(quán)利要求
1.一種粘接帶，其是用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的粘接帶，其具有金屬箔和設(shè)置于該金屬箔的至少一個(gè)面上的由含有導(dǎo)電性粒子的粘接劑構(gòu)成的粘接劑層，所述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑為2 20 μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘接帶，其中，所述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑為2.5 10 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘接帶，其中，所述導(dǎo)電性粒子為栗狀或球狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘接帶，其中，所述導(dǎo)電性粒子是鍍金的鎳粒子或鍍金/鎳的塑料粒子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘接帶，其中，所述粘接劑進(jìn)一步含有絕緣性粘接劑組合物， 所述絕緣性粘接劑組合物含有熱塑性樹(shù)脂、自由基聚合性化合物和自由基聚合引發(fā)劑。
6.一種粘接帶，其是用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的粘接帶，其具有金屬箔和設(shè)置于該金屬箔的至少一個(gè)面上的由含有導(dǎo)電性粒子的粘接劑構(gòu)成的粘接劑層，所述導(dǎo)電性粒子為栗狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粘接帶，其中，所述導(dǎo)電性粒子是鎳粒子。
8.一種粘接帶，其是用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的粘接帶，其具有金屬箔和設(shè)置于該金屬箔的至少一個(gè)面上的由含有絕緣性粘接劑組合物的粘接劑構(gòu)成的粘接劑層，所述粘接劑層不含有導(dǎo)電性粒子，所述絕緣性粘接劑組合物含有薄膜形成材料、熱固性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂用固化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粘接帶，其中，所述薄膜形成材料是苯氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂或聚酰胺樹(shù)脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粘接帶，其中，所述薄膜形成材料是苯氧樹(shù)脂。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粘接帶，其中，所述薄膜形成材料的重均分子量為10000 10000000。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粘接帶，其中，所述熱固性樹(shù)脂是環(huán)氧樹(shù)脂。
13.一種粘接帶，其是用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的粘接帶，其具有金屬箔和設(shè)置于該金屬箔的至少一個(gè)面上的由含有絕緣性粘接劑組合物的粘接劑構(gòu)成的粘接劑層，所述粘接劑層不含有導(dǎo)電性粒子，所述絕緣性粘接劑組合物含有熱塑性樹(shù)脂、自由基聚合性化合物及自由基聚合引發(fā)劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的粘接帶，其中，所述熱塑性樹(shù)脂是聚酰胺類(lèi)、苯氧樹(shù)脂類(lèi)、 聚(甲基)丙烯酸酯類(lèi)、聚酰亞胺類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、聚酯類(lèi)或聚乙烯醇縮丁醛類(lèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的粘接帶，其中，所述熱塑性樹(shù)脂的重均分子量為5000 150000。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的粘接帶，其中，所述自由基聚合性化合物具有(甲基)丙烯酰基。
17.根據(jù)權(quán)利要求1 16中任一項(xiàng)所述的粘接帶，其中，所述金屬箔為銅箔或鋁箔。
18.根據(jù)權(quán)利要求1 16中任一項(xiàng)所述的粘接帶，其中，所述粘接劑層設(shè)置于所述金屬箔的兩面。
19.具有金屬箔和設(shè)置于該金屬箔的至少一個(gè)面上的由含有導(dǎo)電性粒子的粘接劑構(gòu)成的粘接劑層的粘接帶作為用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的粘接帶的應(yīng)用，所述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑為2 20 μ m。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的應(yīng)用，其中，所述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑為2.5 10 μ m。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的應(yīng)用，其中，所述導(dǎo)電性粒子為栗狀或球狀。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的應(yīng)用，其中，所述導(dǎo)電性粒子是鍍金的鎳粒子或鍍金/鎳的塑料粒子。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的應(yīng)用，其中，所述粘接劑進(jìn)一步含有絕緣性粘接劑組合物， 上述絕緣性粘接劑組合物含有熱塑性樹(shù)脂、自由基聚合性化合物和自由基聚合引發(fā)劑。
24.具有金屬箔和設(shè)置于該金屬箔的至少一個(gè)面上的由含有導(dǎo)電性粒子的粘接劑構(gòu)成的粘接劑層的粘接帶作為用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的粘接帶的應(yīng)用，所述導(dǎo)電性粒子為栗狀。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的應(yīng)用，其中，所述導(dǎo)電性粒子是鎳粒子。
26.具有金屬箔和設(shè)置于該金屬箔的至少一個(gè)面上的由含有絕緣性粘接劑組合物的粘接劑構(gòu)成的粘接劑層的粘接帶作為用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的粘接帶的應(yīng)用，所述粘接劑層不含有導(dǎo)電性粒子，所述絕緣性粘接劑組合物含有薄膜形成材料、熱固性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂用固化劑。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的應(yīng)用，其中，所述薄膜形成材料是苯氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂或聚酰胺樹(shù)脂。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的應(yīng)用，其中，所述薄膜形成材料是苯氧樹(shù)脂。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的應(yīng)用，其中，所述薄膜形成材料的重均分子量為10000 10000000。
30.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的應(yīng)用，其中，所述熱固性樹(shù)脂是環(huán)氧樹(shù)脂。
31.具有金屬箔和設(shè)置于該金屬箔的至少一個(gè)面上的由含有絕緣性粘接劑組合物的粘接劑構(gòu)成的粘接劑層的粘接帶作為用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的粘接帶的應(yīng)用，所述粘接劑層不含有導(dǎo)電性粒子，所述絕緣性粘接劑組合物含有熱塑性樹(shù)脂、自由基聚合性化合物及自由基聚合引發(fā)劑。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的應(yīng)用，其中，所述熱塑性樹(shù)脂是聚酰胺類(lèi)、苯氧樹(shù)脂類(lèi)、聚 (甲基)丙烯酸酯類(lèi)、聚酰亞胺類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、聚酯類(lèi)或聚乙烯醇縮丁醛類(lèi)。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的應(yīng)用，其中，所述熱塑性樹(shù)脂的重均分子量為5000 150000。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的應(yīng)用，其中，所述自由基聚合性化合物具有(甲基)丙烯酰基。
35.具有金屬箔和設(shè)置于該金屬箔的至少一個(gè)面上的由含有導(dǎo)電性粒子的粘接劑構(gòu)成的粘接劑層的粘接帶作為用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的粘接帶的應(yīng)用，所述導(dǎo)電性粒子是鍍金的鎳粒子或鍍金/鎳的塑料粒子。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的應(yīng)用，其中，所述粘接劑進(jìn)一步含有絕緣性粘接劑組合物， 所述絕緣性粘接劑組合物含有熱固性樹(shù)脂。
37.根據(jù)權(quán)利要求19 36中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述金屬箔為銅箔或鋁箔。
38.根據(jù)權(quán)利要求19 36中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中，所述粘接劑層設(shè)置于所述金屬箔的兩面。
39.一種太陽(yáng)能電池模塊，其特征在于，其具有多個(gè)太陽(yáng)能電池單元，所述多個(gè)太陽(yáng)能電池單元通過(guò)連接部件進(jìn)行電連接， 所述連接部件是使用權(quán)利要求1 16中任一項(xiàng)所述的粘接帶來(lái)形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種粘接帶及使用其的太陽(yáng)能電池模塊。本發(fā)明的粘接帶用于電連接多個(gè)太陽(yáng)能電池單元，所述粘接帶具有金屬箔和設(shè)置于該金屬箔的至少一個(gè)面上的由含有導(dǎo)電性粒子的粘接劑構(gòu)成的粘接劑層，所述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑為2～20μm。利用本發(fā)明的粘接帶，可抑制制品的成品率低下，且可提高太陽(yáng)能電池單元的連接操作性。
文檔編號(hào)H01L31/05GK102176482SQ20111007735
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者清水健博, 福富隆廣, 福島直樹(shù) 申請(qǐng)人:日立化成工業(yè)株式會(huì)社