太阳能电池用导线及其制造方法、保管方法和太阳能电池的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请号为200980147297. 1、国际申请日为2009年11月20日、发明名称 为"太阳能电池用导线及其制造方法、保管方法和太阳能电池"的发明申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及一种太阳能电池用导线，特别是设及一种与单元的连接性优异的太阳 能电池用导线及其制造方法、保管方法和太阳能电池。本申请W2008年11月27日申请的 日本特愿2008-302501W及2009年10月7日申请的日本特愿2009-233758号为基础，通 过引用其内容而包含于本申请。
【背景技术】
[0003] 太阳能电池中使用多晶、单晶的娃晶片作为半导体基板。
[0004] 基于本发明的图4A化及图4B所示的太阳能电池50,对W往的太阳能电池的构成 进行说明。太阳能电池50是通过用焊料将太阳能电池用导线10a、l化接合在半导体基板 52的规定区域上而制造的，该规定区域即是设置在半导体基板52表面的表面电极54和设 置在背面的背面电极54。在半导体基板52内产生的电力通过太阳能电池用导线向外部输 送。
[0005] 基于本发明的图1A化及图1B所示的太阳能电池用导线10,对W往的太阳能电池 用导线的构成进行说明。太阳能电池用导线10具有带板状导电材料12和形成于带板状导 电材料12上下表面的烙融焊料锻覆层13。带板状导电材料12例如是对截面为圆形的导体 进行轴制加工而制成带板状的材料，也称为扁平导体、扁平线。
[0006] 烙融焊料锻覆层13是通过热浸锻法，向带板状导电材料12的上下表面供给烙融 焊料而形成的。
[0007] 热浸锻法是通过酸洗处理等将带板状导电材料12的上下表面净化，并将该带板 状导电材料12通过烙融焊料液，由此向带板状导电材料12的上下表面12a、1化层叠焊料 的方法。当附着在带板状导电材料12的上下表面12a、12b的烙融焊料凝固时，烙融焊料锻 覆层13由于表面张力的作用形成为如图1A所示的从宽度方向的侧部向中央部鼓起的形 状，即，形成为所谓的山形。
[0008] 将该太阳能电池用导线10切断成规定的长度，并利用空气吸附移动到半导体基 板52的表面电极（栅电极）54上，在半导体基板52的表面电极54上进行焊接。在表面电 极54预先形成有与表面电极54导通的电极带（指针）（未图示）。使太阳能电池用导线 10a的烙融焊料锻覆层13与该表面电极54接触，在该状态下进行焊接。将太阳能电池用导 线1化焊接到半导体基板52的背面电极55上的情况也相同。
[0009]W往，为了在半导体基板52的表面电极54与太阳能电池用导线10之间得到优异 的焊料接合性，使表面电极54含浸与太阳能电池用导线10的烙融焊料锻覆层13相同成分 的焊料。可是，近年来，随着半导体基板52的薄型化的发展，使表面电极54含浸焊料时半 导体基板52破损的问题已经显现。因此，为了避免半导体基板52的破损，所W在采取省略 对表面电极54进行焊料含浸工序。
[0010] 由于省略了对半导体基板52的表面电极54和太阳能电池用导线10之间带来优 异的焊料接合性的焊料含浸工序，进而即便使用在W往接合性没有问题的太阳能电池用导 线，也不能得到充分的接合性的情况变得常见。半导体基板52和太阳能电池用导线10间 的接合是通过在表面电极54的电极材料（例如Ag)和烙融焊料锻覆层13的接合材料（例 如Sn)之间形成金属化合物（例如AgjSn)而实现的。该接合需要通过助烙剂的作用从烙融 焊料锻覆层13的表面和表面电极54的表面去除氧化膜，从而使焊料的金属原子（Sn)和电 极的金属原子（Ag)直接碰撞，并且需要通过加热使焊料中的Sn原子易于扩散到其他原子 (Ag)的晶格内。目P，当烙融焊料锻覆层13表面的氧化膜的厚度较大时，则通过助烙剂的氧 化膜去除不能充分进行，所W发生焊接不良的情况。
[0011] 若在表面电极54和烙融焊料锻覆层13之间发生焊接不良，则半导体基板52和太 阳能电池用导线10的接合不充分，所化会因机械的剥离、导通不良而引起组件的输出功率 的降低。
[0012] 专利文献1已提出为了抑制在制造时或使用时焊料表面生成氧化膜，将0. 002~ 0. 015质量％的P添加到焊料的方法。
[0013] 专利文献1中的太阳能电池用导线中，在加热温度到300°C为止，氧化膜厚度在 1~2ym左右且不变色，加热温度到350°C之后氧化膜厚度在5ym左右且才开始稍变色。 另一方面，还记载W往例子时在250°C时氧化膜厚度就已经超过6ym，变色显著。此外，在 专利文献1中还记载了不加热时的氧化膜厚度，在发明产品W及W往例中均为1ym左右。
[0014] 专利文献1;日本特开2002-263880号公报
【发明内容】
[0015] 如上所述，为了将太阳能电池用导线牢固地接合到半导体基板，将烙融焊料锻覆 层13表面的氧化膜变薄即可。然而根据专利文献1，尽管是加热前的状态，发明产品的氧化 膜厚度也在lym(lOOOnm)左右。因此，不足W在省略了对表面电极的焊料含浸工序的半导 体基板和太阳能电池用导线之间得到牢固的接合性。
[0016] 因此，本发明的目的在于解决上述课题，提供一种与单元的连接性优异的太阳能 电池用导线及其制造方法、保管方法W及太阳能电池。
[0017] 为达成上述目的，本发明的特征是一种太阳能电池用导线，其特征在于，是与太阳 能电池单元进行接合的，在截面形状被加工成扁平状的带板状导电材料上设置有烙融焊料 锻覆层的太阳能电池用导线，其中，烙融焊料锻覆层表面的氧化膜厚度为7nmW下。
[001引在上述太阳能电池用导线中，上述带板状导电材料可W是体积电阻率为 50yQ?mmW下的扁平线。
[001引在上述太阳能电池用导线中，上述带板状导电材料可W是化、Al、Ag化及Au中的 任一种。
[0020] 在上述太阳能电池用导线中，上述带板状导电材料可W是初铜、低氧铜、无氧铜、 磯脱氧铜W及纯度为99. 9999%W上的高纯度铜中的任一种。
[0021] 在上述太阳能电池用导线中，上述烙融焊料锻覆层可W是Sn系焊料或是使用Sn 作为第1成分且含有0. 1质量上的选自化、111、81、513、4肖、211、化^及化中的至少一 种元素作为第2成分的Sn系焊料合金。
[0022] 本发明的其他特征是一种太阳能电池用导线的制造方法，其特征在于，通过对线 材实施轴制加工或纵切加工（slitprocessing)而形成带板状导电材料，并用连续电加热 或连续加热式加热炉或批次式加热设备对该带板状导电材料进行热处理，之后，供给烙融 焊料对带板状导电材料进行焊料锻覆时，将其锻覆温度设为焊料的液相线温度+120°CW 下。
[0023] 在上述太阳能电池用导线的制造方法中，供给烙融焊料对带板状导电材料进行焊 料锻覆时，也可W将锻覆作业气氛的温度设为30°CW下，将锻覆作业气氛的相对湿度设为 65%W下。
[0024] 本发明另外的特征是一种太阳能电池用导线的保管方法，其特征在于，用氧穿透 性为1血/m2 ?day?MPaW下、透湿度为0.Ig/m2 ?dayW下的捆包材料对权利要求1所述的 太阳能电池用导线进行捆包，保管。
[00巧]在上述太阳能电池用导线的保管方法中，也可W将太阳能电池用导线在未捆包或 开封捆包材料的状态下，在温度30°CW下、相对湿度65%W下的条件下进行保管。
[0026] 本发明还具有的其他特征是一种太阳能电池，其特征在于，将上述太阳能电池用 导线通过其烙融焊料锻覆层的焊料与半导体基板的表面电极和背面电极焊接