太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電性粘接劑及使用該導(dǎo)電性粘接劑的連接方法、太陽(yáng)能電池模塊、太陽(yáng)能 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明謀求節(jié)拍時(shí)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(dǎo)電性粒子(23)的導(dǎo)電性粘接劑(17)，所述固化劑含有咪唑類固化劑和有機(jī)酸二酰肼固化劑，在形成于太陽(yáng)能電池(2)的電極(11)、(13)上通過(guò)導(dǎo)電性粘接劑配置接頭線(3)，通過(guò)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(shí)間，使導(dǎo)電性粘接劑(17)熱固化。
【專利說(shuō)明】太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電性粘接劑及使用該導(dǎo)電性粘接劑的連接方法、太陽(yáng)能電池模塊、太陽(yáng)能電池模塊的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及連接形成于太陽(yáng)能電池上的電極與接頭線(夕7Htab wire)的太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電性粘接劑及使用該導(dǎo)電性粘接劑的連接方法、太陽(yáng)能電池模塊、太陽(yáng)能電池模塊的制備方法。
[0002]本申請(qǐng)以在日本國(guó)于2011年8月26日申請(qǐng)的日本特許申請(qǐng)編號(hào)特愿2011-184371為基礎(chǔ)主張優(yōu)先權(quán)，通過(guò)參考將此申請(qǐng)引用在本申請(qǐng)中。
【背景技術(shù)】
[0003]在太陽(yáng)能電池模塊中，通過(guò)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(gè)毗鄰的太陽(yáng)能電池連接。接頭線通過(guò)將其一端側(cè)與一個(gè)太陽(yáng)能電池的表面電極連接，將另一端側(cè)與毗鄰的太陽(yáng)能電池的背面電極連接，將各個(gè)太陽(yáng)能電池串聯(lián)連接。
[0004]具體而言，太陽(yáng)能電池與接頭線的連接將在太陽(yáng)能電池的受光面通過(guò)絲網(wǎng)印刷銀糊狀物而形成的總線電極和在太陽(yáng)能電池的背面連接部形成的Ag電極與接頭線通過(guò)焊劑處理連接(專利文獻(xiàn)I)。需說(shuō)明的是，太陽(yáng)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(jìn)行連接處理，所以由于太陽(yáng)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(yīng)力以及焊劑的殘?jiān)龋瑩?dān)心太陽(yáng)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(yáng)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(guò)較低溫度下的熱壓接處理而連接的導(dǎo)電性粘接薄膜(專利文獻(xiàn)2)。作為這樣的導(dǎo)電性粘接薄膜，使用將平均粒徑為數(shù)μ m級(jí)的球狀或鱗片狀導(dǎo)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(dǎo)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(guò)由接頭線的上方進(jìn)行熱加壓，粘合劑樹脂呈現(xiàn)流動(dòng)性，在由電極、接頭線間流出的同時(shí)，導(dǎo)電性粒子實(shí)現(xiàn)電極與接頭線間的導(dǎo)通，在此狀態(tài)下粘合劑樹脂熱固化。由此形成通過(guò)接頭線將多個(gè)太陽(yáng)能電池串聯(lián)而得的串組(^卜7 ^ strings)。
[0008]使用導(dǎo)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(gè)太陽(yáng)能電池在玻璃、透光性塑料等具有透光性的表面保護(hù)材料與由PET (Poly EthyleneTerephthalate)等的薄膜構(gòu)成的背面保護(hù)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(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-356349號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特開2008-135654號(hào)公報(bào)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
可是，太陽(yáng)能電池模塊需要有10年以上的長(zhǎng)期可靠性，特別是接頭線與形成于太陽(yáng)能電池上的電極的連接不良不僅可導(dǎo)致發(fā)電效率降低，而且亦會(huì)造成熱點(diǎn)現(xiàn)象，所以需要在高溫高濕環(huán)境下長(zhǎng)期暴露時(shí)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(shí)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(dǎo)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(shí)間，并且難以通過(guò)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(jìn)行快速固化時(shí)，與反應(yīng)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(dāng)應(yīng)用于賦予潛伏性的I液型導(dǎo)電性粘接薄膜時(shí)，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(diǎn)。
[0013]另一方面，在利用有機(jī)酸酰肼的加成聚合反應(yīng)的體系中，由于固化反應(yīng)緩慢進(jìn)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(yīng)速度方面有問(wèn)題。
[0014]因此，本發(fā)明的目的在于，提供使固化反應(yīng)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(shí)間的縮短，并且謀求耐熱性、連接可靠性的提高的太陽(yáng)能電池模塊的制備方法、連接方法、太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電性粘接劑和太陽(yáng)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(yáng)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(dǎo)電性粒子，上述固化劑含有咪唑類固化劑和有機(jī)酸二酰肼固化劑的導(dǎo)電性粘接劑，在形成于太陽(yáng)能電池上的電極上通過(guò)上述導(dǎo)電性粘接劑配置接頭線，通過(guò)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(shí)間，使上述導(dǎo)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(dǎo)電性粒子，上述固化劑含有咪唑類固化劑和有機(jī)酸二酰肼固化劑的導(dǎo)電性粘接劑，在形成于太陽(yáng)能電池上的電極上通過(guò)上述導(dǎo)電性粘接劑配置接頭線，通過(guò)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(shí)間，使上述導(dǎo)電性粘接劑熱固化。
[0017]另外，本發(fā)明所涉及的導(dǎo)電性粘接劑為將形成于太陽(yáng)能電池上的電極與接頭線連接的導(dǎo)電性粘接劑，其中，至少具備環(huán)氧樹脂、固化劑和導(dǎo)電性粒子，上述固化劑含有咪唑類固化劑和有機(jī)酸二酰肼固化劑。
[0018]另外，本發(fā)明所涉及的太陽(yáng)能電池模塊為使用導(dǎo)電性粘接劑將形成于太陽(yáng)能電池上的電極與接頭線連接而得的太陽(yáng)能電池模塊，其中，上述導(dǎo)電性粘接劑至少具備環(huán)氧樹月旨、固化劑和導(dǎo)電性粒子，上述固化劑含有咪唑類固化劑和有機(jī)酸二酰肼固化劑。
[0019]發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，作為導(dǎo)電性粘接劑的固化劑，由于含有咪唑類固化劑和有機(jī)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(shí)間的條件下可防止基板彎曲或損傷，并且謀求節(jié)拍時(shí)間的縮短，與此同時(shí)可提高環(huán)氧樹脂的反應(yīng)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(shuō)明】
[0020]圖1為示出太陽(yáng)能電池模塊的分解透視圖。
[0021]圖2為示出太陽(yáng)能電池的串組的截面圖。
[0022]圖3為示出太陽(yáng)能電池的背面電極和連接部的平面圖。
[0023]圖4為示出導(dǎo)電性粘接薄膜的截面圖。
[0024]圖5為示出卷曲成卷筒狀的導(dǎo)電性粘接薄膜的圖。
[0025]實(shí)施發(fā)明的最佳方式
以下邊參照附圖邊對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊的制備方法、連接方法、太陽(yáng)能電池用導(dǎo)電性粘接劑和太陽(yáng)能電池模塊進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需說(shuō)明的是，本發(fā)明并不僅限定于以下實(shí)施方式，在不偏離本發(fā)明的要點(diǎn)的范圍內(nèi)當(dāng)然可進(jìn)行各種變更。另外，附圖為示意圖，各種尺寸的比例等有時(shí)與現(xiàn)實(shí)的比例不同。具體的尺寸等應(yīng)參考以下說(shuō)明進(jìn)行判斷。另外，附圖相互之間當(dāng)然亦包含相互的尺寸關(guān)系或比例不同的部分。
[0026][太陽(yáng)能電池模塊]
應(yīng)用本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊I如圖廣圖3所示，具有將多個(gè)太陽(yáng)能電池2通過(guò)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(gè)這樣的串組4排列而得的矩陣5。而且，太陽(yáng)能電池模塊I可通過(guò)如下方法形成:用密封材料的片材6夾住此矩陣5，與設(shè)置于受光面?zhèn)鹊谋砻姹桓参?和設(shè)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(yáng)能電池模塊的各個(gè)太陽(yáng)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(yáng)能電池為例進(jìn)行說(shuō)明，本發(fā)明可使用薄膜類太陽(yáng)能電池、有機(jī)類、量子點(diǎn)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(shè)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(yáng)能電池2的受光面的表面例如在通過(guò)絲網(wǎng)印刷等涂布Ag糊狀物后通過(guò)煅燒而形成。另外，對(duì)于指狀電極12，遍及受光面的整個(gè)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(yáng)能電池2的面積形成多個(gè)總線電極。
[0030]需說(shuō)明的是，太陽(yáng)能電池2亦可制成不設(shè)置總線電極的所謂無(wú)總線結(jié)構(gòu)。此時(shí)，太陽(yáng)能電池2通過(guò)導(dǎo)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(duì)的背面?zhèn)仍O(shè)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(guò)絲網(wǎng)印刷或?yàn)R射等在太陽(yáng)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(guò)下述導(dǎo)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(yáng)能電池2通過(guò)接頭線3將形成于表面的總線電極11與毗鄰的太陽(yáng)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(guò)下述導(dǎo)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(yáng)能電池2X、2Y、2Z相互之間電連接的長(zhǎng)帶狀導(dǎo)電性基材。接頭線3例如通過(guò)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(xì)金屬絲軋制成平板狀，得到與導(dǎo)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(guò)根據(jù)需要對(duì)此平角銅線實(shí)施鍍金、鍍銀、鍍錫、鍍焊劑等而形成。
[0034]對(duì)于接頭線3，將一面3a作為與太陽(yáng)能電池2的設(shè)置有總線電極11的表面的粘接面，將另一面3b作為與太陽(yáng)能電池2的設(shè)置有背面電極13的背面的粘接面。另外，接頭線3將長(zhǎng)度方向的一端側(cè)作為與太陽(yáng)能電池2的表面連接的表面連接部3c，將長(zhǎng)度方向的另一端側(cè)作為與太陽(yáng)能電池2的背面連接的背面連接部3d。
[0035][導(dǎo)電性粘接劑]
接著，對(duì)作為將接頭線3與太陽(yáng)能電池2的表面和背面連接的導(dǎo)電性粘接劑的導(dǎo)電性粘接薄膜17進(jìn)行說(shuō)明。如圖4和圖5所示，導(dǎo)電性粘接薄膜17為將導(dǎo)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(dǎo)電性粘接薄膜17的固化劑含有咪唑類固化劑和有機(jī)酸二酰肼固化劑。咪唑類固化劑和有機(jī)酸二酰肼固化劑的摻混比例可在咪唑類固化劑:有機(jī)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(jī)酸二酰肼固化劑=1:3~3:1的范圍內(nèi)使用。
[0036]作為導(dǎo)電性粘接薄膜17中使用的導(dǎo)電性粒子23，無(wú)特殊限制，例如可列舉出鎳、金、銀、銅等金屬粒子，對(duì)樹脂粒子實(shí)施鍍金等而得的粒子，在對(duì)樹脂粒子實(shí)施鍍金而得的粒子的最外層實(shí)施絕緣覆蓋而得的粒子等。需說(shuō)明的是，對(duì)于導(dǎo)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(dǎo)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(jìn)一步含有成膜樹脂和硅烷偶聯(lián)劑。
[0038]作為環(huán)氧樹脂，無(wú)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(dú)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(jī)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(jī)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(yīng)，因某種觸發(fā)劑(卜” ^ - trigger)而活化,開始反應(yīng)。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(qǐng)中，適合使用加熱固化型潛伏性固化劑，通過(guò)對(duì)總線電極11或背面電極13加熱按壓而進(jìn)行主固化(本硬化maincuring)。
[0041]成膜樹脂相當(dāng)于平均分子量為10000以上的高分子量樹脂，從成膜性的觀點(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(jī)材料與無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)填充劑。通過(guò)含有無(wú)機(jī)填充劑，可調(diào)整壓接時(shí)的樹脂層的流動(dòng)性，提高粒子捕集率。作為無(wú)機(jī)填充劑，可使用二氧化硅、滑石粉、氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂等，無(wú)機(jī)填充劑的種類無(wú)特殊限定。
[0044]圖5為示意性地示出導(dǎo)電性粘接薄膜17的產(chǎn)品形態(tài)的一個(gè)實(shí)例的圖。此導(dǎo)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(dǎo)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(wú)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(dǎo)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(shí)，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(duì)于導(dǎo)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(yáng)能電池2表面的粘接面的一面3a或作為與太陽(yáng)能電池2背面的粘接面的另一面3b。這樣，通過(guò)預(yù)先將接頭線3與導(dǎo)電性粘接薄膜17層壓一體化，在實(shí)際使用時(shí)，通過(guò)將剝離基材24剝離，將導(dǎo)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(gè)電極11、13的連接。
[0046]以上對(duì)具有薄膜形狀的導(dǎo)電性粘接薄膜進(jìn)行了說(shuō)明，但即使為糊狀也無(wú)問(wèn)題。在本申請(qǐng)中，將含有導(dǎo)電性粒子的薄膜狀的導(dǎo)電性粘接薄膜17或糊狀的導(dǎo)電性粘接糊定義為“導(dǎo)電性粘接劑”。當(dāng)使用導(dǎo)電性粘接糊時(shí)，除將此導(dǎo)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(guò)預(yù)先在作為與太陽(yáng)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(dǎo)電性粘接糊，亦可通過(guò)導(dǎo)電性粘接糊將接頭線3貼付于太陽(yáng)能電池2的各個(gè)電極11、13上。
[0047]需說(shuō)明的是，導(dǎo)電性粘接薄膜17并不限定于卷筒形狀，亦可為與太陽(yáng)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(duì)應(yīng)的長(zhǎng)條形狀。
[0048]如圖5所示，當(dāng)作為將導(dǎo)電性粘接薄膜17纏繞而得的卷筒產(chǎn)品提供時(shí)，通過(guò)將導(dǎo)電性粘接薄膜17的粘度設(shè)為l(Tl0000kPa.s的范圍，可防止導(dǎo)電性粘接薄膜17變形，維持規(guī)定的尺寸。另外，當(dāng)以長(zhǎng)條形狀層壓2張以上的導(dǎo)電性粘接薄膜17時(shí)亦可同樣防止變形，維持規(guī)定的尺寸。
[0049][制備工序]
對(duì)于上述導(dǎo)電性粘接薄膜17，將導(dǎo)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(guò)揮發(fā)溶劑，得到導(dǎo)電性粘接薄膜17。
[0050]將切割為規(guī)定長(zhǎng)度的2張表面電極用導(dǎo)電性粘接薄膜17和2張背面電極用導(dǎo)電性粘接薄膜17暫時(shí)粘貼于太陽(yáng)能電池2的表面、背面的規(guī)定位置。此時(shí)，將導(dǎo)電性粘接薄膜17載置于形成于太陽(yáng)能電池2表面的各個(gè)總線電極11上或背面的接頭線連接部14上，在因暫時(shí)粘貼頭(仮貼”y K )而產(chǎn)生流動(dòng)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(shí)間(例如0.5秒)。
[0051]接著，將同樣切割成規(guī)定長(zhǎng)度的接頭線3重疊配置于導(dǎo)電性粘接薄膜17上。此時(shí)，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(dǎo)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(guò)加熱按壓頭熱加壓規(guī)定時(shí)間(例如15秒左右)。由此通過(guò)導(dǎo)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(jī)械連接。
[0052]這樣，每次將一片太陽(yáng)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(shí)，通過(guò)接頭線3與毗鄰的太陽(yáng)能電池2串聯(lián)或并聯(lián)，構(gòu)成串組4、矩陣5。
[0053]然后，對(duì)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(guò)減壓層壓裝置一體層壓。此時(shí)，亦將導(dǎo)電性粘接薄膜17在規(guī)定溫度(例如160°C )下加熱規(guī)定時(shí)間(例如20分鐘左右)。最后，通過(guò)在周圍安裝鋁等金屬框9形成太陽(yáng)能電池模塊I。
[0054][作用.效果]
在這里，作為導(dǎo)電性粘接薄膜17的固化劑，太陽(yáng)能電池2含有咪唑類固化劑和有機(jī)酸二酰肼固化劑。有機(jī)酸二酰肼固化劑與環(huán)氧環(huán)發(fā)生加成聚合反應(yīng)，形成羥基，促進(jìn)咪唑的固化反應(yīng)。由此，導(dǎo)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(shí)間的條件下亦可使環(huán)氧樹脂的反應(yīng)率為55%以上，此外在減壓層壓時(shí)可使環(huán)氧樹脂的反應(yīng)率為95%以上。另外，對(duì)于太陽(yáng)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(guò)在接頭線的連接工序中以2步在低溫低壓短時(shí)間下進(jìn)行熱加壓，接著在減壓層壓壓接工序中進(jìn)行熱加壓，可防止太陽(yáng)能電池的彎曲或破裂等，另外可促進(jìn)固化物反應(yīng)，將環(huán)氧樹脂的反應(yīng)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(dǎo)電性粘接薄膜17和太陽(yáng)能電池模塊1，接頭線3在低溫低壓短時(shí)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(shí)間的縮短，與此同時(shí)可使接頭線3的粘接性良好，此外在太陽(yáng)能電池模塊制備初期和將太陽(yáng)能電池模塊長(zhǎng)時(shí)間暴露于高溫高濕環(huán)境下時(shí)亦可維持良好的連接可靠性。
[0057]需說(shuō)明的是,將接頭線主壓接(本圧著main press-boding)時(shí)的環(huán)氧樹脂的反應(yīng)率優(yōu)選55?85%。若超過(guò)85%，則在層壓工序中無(wú)法壓入，若不足55%，則即使通過(guò)層壓工序亦無(wú)法達(dá)到足夠的反應(yīng)率，均有連接可靠性出現(xiàn)不良的情況。
實(shí)施例
[0058]接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施例中，對(duì)于改變作為導(dǎo)電性粘接薄膜的固化劑的咪唑與有機(jī)酸二酰肼的摻混比的實(shí)施例，與使用不含有有機(jī)酸二酰肼的固化劑的比較例進(jìn)行比較，測(cè)定它們的環(huán)氧樹脂的反應(yīng)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(yáng)能電池，準(zhǔn)備如下太陽(yáng)能電池:使用包含多晶硅的光電轉(zhuǎn)換元件，在表面設(shè)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(gè)面設(shè)置有Ag電極的太陽(yáng)能電池。作為實(shí)施例和比較例所涉及的通過(guò)導(dǎo)電性粘接薄膜與太陽(yáng)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(dǎo)電性粘接薄膜，將下述實(shí)施例和比較例所涉及的固化劑:20質(zhì)量份，和導(dǎo)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(xué)株式會(huì)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(huì)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(huì)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(guò)用烘箱揮發(fā)溶劑，得到導(dǎo)電性粘接薄膜。
[0061]另外，作為下述實(shí)施例中使用的有機(jī)酸二酰肼，準(zhǔn)備有機(jī)酸二酰肼A、B。有機(jī)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?cái)嚢?，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(shí)。在濃縮至干后，將殘?jiān)苡诩状?，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(jī)酸二酰肼A。另外，有機(jī)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(shí)。在濃縮至干后，將殘?jiān)苡诩状?，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(jī)酸二酰肼B。
[0062]實(shí)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(jī)酸二酰肼A (熔點(diǎn)為120°C )以1:1的比例摻混。另外，作為導(dǎo)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(duì)通過(guò)稱為所謂的霧化法的制法得到的霧化銅粉進(jìn)一步實(shí)施機(jī)械粉碎而得的銅微粉。需說(shuō)明的是，據(jù)推測(cè)在機(jī)械粉碎時(shí)為防止因銅粉相互聚集而導(dǎo)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(hào):AFS_Cu 7 μ m)。此銅微粉通過(guò)激光衍射散射式粒度分布測(cè)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(jìn)行一次傾析處理，進(jìn)而加入1000ml的純水，攪拌數(shù)分鐘。
[0065]然后，進(jìn)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(jìn)而，再重復(fù)I次利用硫酸水溶液的酸洗。進(jìn)而，進(jìn)行三次傾析處理，加入2500ml的純水，攪拌數(shù)分鐘。然后，進(jìn)行四次傾析處理，通過(guò)過(guò)濾洗滌、抽吸脫水，將薄片狀的銅微粉與溶液過(guò)濾分離，將薄片狀的銅微粉于90°C的溫度下進(jìn)行2小時(shí)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(jìn)而，進(jìn)行五次傾析處理，加入2500ml的純水，攪拌數(shù)分鐘。
[0067]進(jìn)而，進(jìn)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(fèi)30分鐘的時(shí)間向調(diào)整過(guò)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(shí)進(jìn)行置換反應(yīng)處理和還原反應(yīng)處理，進(jìn)而進(jìn)行30分鐘的攪拌，得到鍍銀銅微粉。
[0069]然后，進(jìn)行七次傾析處理，加入3500ml的純水，攪拌數(shù)分鐘。進(jìn)而進(jìn)行八次傾析處理，加入3500ml的純水,攪拌數(shù)分鐘。
[0070]然后，通過(guò)過(guò)濾洗滌、抽吸脫水，將鍍銀銅微粉與溶液過(guò)濾分離，將鍍銀銅微粉于90°C的溫度下進(jìn)行2小時(shí)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(guò)的鍍銀銅微粉用乳缽粉碎。將500g的上述熱處理過(guò)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(guò)過(guò)濾洗滌、抽吸脫水，將熱處理過(guò)的覆蓋有硬脂酸的鍍銀銅微粉與溶液過(guò)濾分離，將熱處理過(guò)的覆蓋有硬脂酸的鍍銀銅微粉于90°C的溫度下進(jìn)行2小時(shí)的干燥，得到熱處理過(guò)的覆蓋有硬脂酸的鍍銀銅微粉(參照日本特開2010-174311號(hào)公報(bào))。
[0073]對(duì)于實(shí)施例2，除將固化劑的摻混比例設(shè)為咪唑類固化劑:有機(jī)酸二酰肼A=2:1以外，設(shè)為與實(shí)施例1相同的組成。
[0074]對(duì)于實(shí)施例3，除將固化劑的摻混比例設(shè)為咪唑類固化劑:有機(jī)酸二酰肼A=1: 2以外，設(shè)為與實(shí)施例1相同的組成。
[0075]對(duì)于實(shí)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(jī)酸二酰肼B (熔點(diǎn)為160°C)以2:1的比例摻混。另外，作為導(dǎo)電性粒子，使用與實(shí)施例I相同的涂銀銅粉。
[0076]對(duì)于實(shí)施例5，除將固化劑的摻混比例設(shè)為咪唑類固化劑:有機(jī)酸二酰肼B=1:1以外，設(shè)為與實(shí)施例4相同的組成。
[0077]對(duì)于實(shí)施例6，除將固化劑的摻混比例設(shè)為咪唑類固化劑:有機(jī)酸二酰肼B=1: 2以外，設(shè)為與實(shí)施例4相同的組成。
[0078]對(duì)于實(shí)施例7，除將固化劑的摻混比例設(shè)為咪唑類固化劑:有機(jī)酸二酰肼B=1: 3以外，設(shè)為與實(shí)施例4相同的組成。
[0079]對(duì)于實(shí)施例8，除將固化劑的摻混比例設(shè)為咪唑類固化劑:有機(jī)酸二酰肼B=3:1以外，設(shè)為與實(shí)施例4相同的組成。
[0080]對(duì)于實(shí)施例9，除使用10 μ m銅粉(T-220 ;三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社制)作為導(dǎo)電性粒子以外，設(shè)為與實(shí)施例5相同的組成。
[0081]對(duì)于實(shí)施例10，除將固化劑的摻混比例設(shè)為咪唑類固化劑:有機(jī)酸二酰肼B=1:4以外，設(shè)為與實(shí)施例1相同的組成。
[0082]對(duì)于實(shí)施例11，除將固化劑的摻混比例設(shè)為咪唑類固化劑:有機(jī)酸二酰肼B=4:1以外，設(shè)為與實(shí)施例1相同的組成。
[0083]對(duì)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(huì)社制)以1:2的比例摻混。另外，作為導(dǎo)電性粒子，使用涂銀銅粉。
[0084]對(duì)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(huì)社制)以1:2的比例摻混以外，設(shè)為與比較例I相同的組成。
[0085]對(duì)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(shè)為與比較例I相同的組成。
[0086]對(duì)于比較例4，除使用酚類固化劑(TD-2131 =DIC株式會(huì)社制)作為固化劑(20質(zhì)量份)以外，設(shè)為與比較例I相同的組成。
[0087]對(duì)于比較例5，除使用酸酐類固化劑(HNA-100:新日本理化株式會(huì)社制)作為固化劑(20質(zhì)量份)以外，設(shè)為與比較例I相同的組成。
[0088]對(duì)于比較例6，除使用ΙΟμπι銅粉(Τ-220 ;三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社制)作為導(dǎo)電性粒子以外，設(shè)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(shí)施例和比較例所涉及的各種導(dǎo)電性粘接薄膜暫時(shí)粘貼于太陽(yáng)能電池的總線電極上和背面Ag電極上。接著，在導(dǎo)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(jìn)行主壓接，與總線電極和背面Ag電極連接。此時(shí)，測(cè)定環(huán)氧樹脂的反應(yīng)率。就反應(yīng)率而言，對(duì)于固化反應(yīng)前和固化反應(yīng)后的樣品進(jìn)行IR測(cè)定，求得得到的圖中的環(huán)氧基峰(914CHT1)強(qiáng)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(yīng)率(%)。
[0090]然后，將包含EVA樹脂的密封材料的片材層壓于太陽(yáng)能電池的表面、背面，使用減壓層壓裝置進(jìn)行一體層壓，制備太陽(yáng)能電池模塊的樣品。層壓條件為160°C、20分鐘。對(duì)于各種太陽(yáng)能電池的樣品，與上述相同地求得環(huán)氧樹脂的反應(yīng)率(%)。另外，測(cè)定導(dǎo)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(jìn)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(yàn)(JIS K6854-1)，測(cè)定剝離強(qiáng)度(N/mm)，求得接頭線的粘接性。此外，使用數(shù)字萬(wàn)用表(數(shù)字萬(wàn)用表7561:橫川電機(jī)株式會(huì)社制)，采用4端子法在太陽(yáng)能電池模塊的制備初期和高溫高濕試驗(yàn)后(85°C 85%RH250hr/85°C 85%RH500hr)測(cè)定通過(guò)2mA電流時(shí)的連接電阻，求得接頭線的連接可靠性。
[0091]需說(shuō)明的是，就接頭線的粘接性而言，將剝離強(qiáng)度為2.0N/mm以上計(jì)為◎，將
1.5N/mm以上且不足2.0N/mm計(jì)為〇，將1.0N/mm以上且不足1.5N/mm計(jì)為Λ，將不足1.0N/mm計(jì)為X。就接頭線的連接可靠性而言，將電阻值不足4πιΩ計(jì)為◎，將4πιΩ以上且不足5mΩ計(jì)為〇，將5mΩ以上且不足6mΩ計(jì)為Λ，將6mΩ以上計(jì)為。將測(cè)定結(jié)果示出于表1中。
[0092][表 I]
【權(quán)利要求】
1.太陽(yáng)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(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電性粘接劑，所述固化劑含有咪唑類固化劑和有機(jī)酸二酰肼固化劑， 在形成于太陽(yáng)能電池的電極上通過(guò)所述導(dǎo)電性粘接劑配置接頭線， 通過(guò)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(shí)間，使所述導(dǎo)電性粘接劑熱固化。
2.權(quán)利要求1的太陽(yáng)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(yáng)能電池上重疊配置密封樹脂， 通過(guò)一體層壓壓接，進(jìn)一步在規(guī)定的溫度和壓力下將所述導(dǎo)電性粘接劑熱加壓規(guī)定時(shí)間。
3.權(quán)利要求2的太陽(yáng)能電池模塊的制備方法，其中，所述咪唑類固化劑:所述有機(jī)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(yáng)能電池模塊的制備方法，其中，所述咪唑類固化劑:所述有機(jī)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(yáng)能電池模塊的制備方法，其中，所述有機(jī)酸二酰肼固化劑的熔點(diǎn)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(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電性粘接劑，所述固化劑含有咪唑類固化劑和有機(jī)酸二酰肼固化劑， 在形成于太陽(yáng)能電池的電極上通過(guò)所述導(dǎo)電性粘接劑配置接頭線， 通過(guò)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(shí)間，使所述導(dǎo)電性粘接劑熱固化。
7.導(dǎo)電性粘接劑，其為將形成于太陽(yáng)能電池上的電極與接頭線連接的導(dǎo)電性粘接劑， 其中，至少具備環(huán)氧樹脂、固化劑和導(dǎo)電性粒子， 所述固化劑含有咪唑類固化劑和有機(jī)酸二酰肼固化劑。
8.權(quán)利要求7的導(dǎo)電性粘接劑，其中，所述咪唑類固化劑:所述有機(jī)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(dǎo)電性粘接劑，其中，所述咪唑類固化劑:所述有機(jī)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(dǎo)電性粘接劑，其中，所述有機(jī)酸二酰肼固化劑的熔點(diǎn)為120。。?160。。。
11.權(quán)利要求疒10中任一項(xiàng)的導(dǎo)電性粘接劑，所述導(dǎo)電性粘接劑用于太陽(yáng)能電池的制備工序，所述制備工序?yàn)?將所述導(dǎo)電性粘接劑在所述電極與所述接頭線之間重疊，通過(guò)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(shí)間而將所述接頭線連接于所述電極上后，進(jìn)一步通過(guò)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(shí)間。
12.太陽(yáng)能電池模塊，其為使用導(dǎo)電性粘接劑將形成于太陽(yáng)能電池上的電極與接頭線連接而得的太陽(yáng)能電池模塊， 其中，所述導(dǎo)電性粘接劑至少具備環(huán)氧樹脂、固化劑和導(dǎo)電性粒子， 所述固化劑含有咪唑類固化劑和有機(jī)酸二酰肼固化劑。
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