太阳电池模块,以及太阳电池模块用布线电路板的制作方法

文档序号:6956494阅读:111来源:国知局
专利名称:太阳电池模块,以及太阳电池模块用布线电路板的制作方法
技术领域
本发明涉及太阳电池模块,以及太阳电池模块用布线电路板。特别是,本发明涉及 能够使用后触点式太阳电池元件的太阳电池模块,以及太阳电池模块用布线电路板。
背景技术
以往,在至少具有铜箔和绝缘层的挠性覆铜箔叠层板的制造方法中,已知具有把 铜箔热处理到拉伸弹性率达到热处理前的以下的热处理工序的挠性覆铜箔叠层板的 制造方法(例如,参见专利文献1-日本特开2008-243898号公报)。按照专利文献1所记载的挠性覆铜箔叠层板的制造方法,能够以相当高的生产率 制造弯曲性能优良的挠性覆铜箔叠层板。可是,专利文献1所记载的挠性覆铜膜叠层板的制造方法,是制造由轧制薄膜、粘 接材料和基体材料构成的三层结构的挠性布线电路板的方法。而且,在这种挠性布线电路 板中,很难只把轧制薄膜从挠性膜布线电路板上分离开来,因为,原来就没有想到只把轧制 薄膜部分分离开来。此外,以往的太阳电池模块(例如,参见专利文献2-日本特开2009-43842号公 报),由于密封了作为布线电路板的构成材料的基体材料、粘结材料,因而要求对产品寿命 要求在10年以上的太阳电池模块,实施与长期可靠性相对应的试验,或者要求对市场上的 实际成品进行改进。此外,在密封了布线电路板的基体材料、粘结材料的情况下,由于基体 材料的线膨胀系数和/或粘结材料的线膨胀系数与太阳电池元件的线膨胀系数不同,太阳 电池元件会产生变形的情况,如果变形很大,就会发生太阳电池元件破损,挠性布线电路板 上的布线断线等情况。

发明内容
因此,本发明的目的就是提供一种结构简单,能具有比以往的太阳电池模块更加 长期的可靠性,能适应薄型化要求的太阳电池模块,以及太阳电池模块用布线电路板。为达到上述目的,本发明提供了一种太阳电池模块,其具备至少具有受光面,与 上述受光面相反的面,设置在上述相反的面上的电极布线的太阳电池元件;与上述电极布 线电连接,并由具有18μπι以上(含18μπι)75μπι以(含75 μ m)厚度的铜箔构成,用包覆 材料包覆表面、背面和两侧面中的至少一个面的导体布线图案;上述太阳电池模块具有密 封部,上述太阳电池元件在垂直投影面内的上述导体布线图案除了与上述太阳电池元件直 接连接的部分以外整个都与密封材料直接接触并被密封部密封。此外,上述太阳电池模块优选上述包覆材料由包含从金属电镀层、导电性粘结材 料,以及软钎焊材料所构成的组中选择的材料形成。此外,上述太阳电池模块优选上述导体布线图案其0.2%屈服强度在IOOMpa以 下。此外,上述太阳电池模块优选上述导体布线图案的上述表面和上述背面具有十点平均粗糙度为1. 0 μ m以下的表面粗糙度。此外,上述太阳电池模块优选上述铜箔为轧制铜箔。此外,上述太阳电池模块优选具有多个上述太阳电池元件,多个上述太阳电池元 件布置成一排以上,上述导体布线图案使至少布置在一排上的多个上述太阳电池元件进行 电的串联连接。此外,本发明为了达到上述目的,提供了一种后触点式太阳电池模块用布线电路 板,这种布线电路板具有基体材料,设置在上述基体材料表面上的粘结层,以及设置在上 述粘结层表面上的导体布线图案;上述导体布线图案具有18 μ m以上(含18 μ m) 75 μ m以 下(含75μπι)的厚度,其0.2%屈服强度在IOOMpa以下,其上述表面或上述背面具有十点 平均粗糙度在Ι.Ομπι以下的表面粗糙度,上述导体布线图案的表面、背面以及两侧面中的 至少一个面用包覆材料包覆。此外,上述后触点式太阳电池模块用布线电路板优选上述基体材料由包含从聚对 苯二甲酸乙二醇脂(PET)、聚萘甲酸乙二醇脂(PEN-polyethylene naphthalate)、聚酰亚胺 以及聚酰胺酰亚胺构成的组中选择的树脂材料构成。此外,上述后触点式太阳电池模块的布线电路板优选上述包覆材料由含有金属镀 层,导电性粘结材料和软钎料构成的组中选择的材料制成。本发明的效果是,按照本发明的太阳电池模块和太阳电池模块用布线电路板,能 够提供一种结构简单,具有比以往的太阳电池模块还要长的长期使用的可靠性,与薄型化 相对应的太阳电池模块,和太阳电池模块用布线电路板。


图1是从背面看到的具有本发明的实施方式的太阳电池模块的太阳电池元件的 俯视图。图2(a)是用于制造本发明的实施方式的太阳电池模块的挠性布线电路板的俯视 图,图2(b)是沿图2(a)的A-A线的剖视图。图3是本发明的实施方式的太阳电池模块的剖视图。图4是表示制造本发明的实施方式的太阳电池模块的制造流程的图。图5(a)和图5(b)是表示制造本发明实施方式的太阳电池模块的制造流程的图。图6A是表示制造本发明实施方式的太阳电池模块的制造流程的图。图6B是表示制造本发明实施方式的太阳电池模块的制造流程的图。其中1-太阳电池元件,2-挠性布线电路板,3-太阳电池模块,4-太阳电池列, 10-p电极,10a-p侧外侧电极,lOb-p侧细线电极,12_n电极,12a-n侧外侧电极,12b_n侧细 线电极,14-半导体衬底,14a-受光面,15-连接部,16-非连接部,20-基体材料,22-粘结 层,24-p侧用电极,24a-p侧用细线电极,24b-包覆材料,26-n侧用电极,26a-n侧用细线电 极,^b-包覆材料,30-玻璃板,32-透明粘结薄膜,34-背板,36-密封部,38-配线部,40-导 电性粘结材料,50-外部连接盒,52-外部连接电缆,60-金属框架。
具体实施例方式首先,对实施方式进行简要描述。
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本发明所提供的太阳电池模块,是在具有后触点式的太阳电池元件的太阳电池模 块中具备具有受光面,与上述受光面相反的面,以及设置在上述相反的面上的电极布线的 太阳电池元件;与上述电极布线电连接,并具有18 μ m以上75 μ m以下的厚度,其表面、背 面和侧面中的至少一个面用包覆材料包覆的导体布线图案;以及把上述太阳电池元件与上 述导体布线图案密封起来的密封部。下面,详细说明实施方式。图1是从背面看到的具有本发明的实施方式的太阳电池模块的太阳电池元件的 俯视图。首先,说明太阳电池元件1。本实施方式的太阳电池模块3所具有的太阳电池元件1,例如,具有由单晶硅为主 所形成的半导体衬底14和电极布线。S卩,太阳电池元件1具有由规定的半导体材料形成为 平板状的半导体衬底14,半导体衬底14在一个面上具有受光面(即,表面),而在另一个面 (即,背面)上具有电极布线。具体地说,本实施方式的太阳电池元件1是后触点式的太阳 电池元件1,在受光面上不敷设电极布线。此外,电极布线具有P电极10和η电极12,ρ电 极10和η电极12分别做成梳齿形。还有,梳齿形的ρ电极10和η电极12,分别设计成具 有与太阳电池元件1的另一面互相啮合的配置。此外,作为ρ电极10的梳齿的多个ρ侧细线电极10b,和作为η电极12的梳齿的 多个η侧细线电极12b在本实施方式中,分别连续地形成为直线状。而且,当俯视时,ρ侧 细线电极IOb与太阳电池元件1的一边平行,做成从设置在该一边附近的ρ侧外侧电极IOa 向着与该一边相对的一侧延伸。与此相同,η侧细线电极12b设置在该一边的对边附近,做 成从与该对边平行地设置的η侧外侧电极1 延伸到该一边。电极布线(即,ρ电极10和η电极12)的导电性良好,可以用对软钎料的连接性良 好的材料作为主要成分来形成。例如,电极布线可以用银作为主要成分来形成。此外,也可 以在电极布线的表面上喷镀银糊之类的导电性粘结剂层。另外,P侧细线电极IOb和η侧 细线电极12b,也可以分别不连续地做成虚线状。另外,太阳电池元件1还可以以多晶硅为主制成。此外,太阳电池元件1也可以用 其它半导体,例如,以III-V族化合物半导体等为主制成。还有,ρ电极10和η电极12的 布置也可以与本实施方式的布置相反。接着,说明挠性布线电路板2。图2(a)是用于制造本发明的实施方式的太阳电池模块的挠性布线电路板的俯视 图,图2(b)是沿图2(a)的A-A线的剖视图。作为用于制造本实施方式的太阳电池模块3的太阳电池模块用布线电路板(即, 布线电路板)的挠性布线电路板2具备具有挠性的基体材料20,和作为设置在基体材料 20上方的布线图案的导体布线图案(S卩,ρ侧用电极M和η侧用电极26),并且在基体材 料20与导体布线图案之间设有粘结层22。粘结层22可以设在基体材料20的几乎整个表 面上,或者只设置在其一部分上。此外,导体布线图案用包覆材料包覆起来。接着,说明基体材料20。基体材料20以具有挠性的绝缘材料为主形成,做成薄膜状。基体材料20,例如,从 易于处理的观点出发,做成其厚度为IOym以上125 μ m以下,最好具有25 μ m以上75 μ m以下的厚度。作为构成基体材料20的绝缘材料,例如,可以使用聚对苯二甲酸乙二醇脂 (PET),聚萘甲酸乙二醇脂(PEN),聚酰亚胺,以及聚酰胺酰亚胺等。接着,说明粘结层22。粘结层22主要是由通过供给能量而使粘结力降低的粘结剂组合物形成的。作为 粘结剂组合物,可以使用环氧类树脂,丙稀类树脂等树脂材料。此外,能量的供给,可以列举 例如,藉助于加热来供给热量,或者藉助于紫外线(UV)的照射来供给光能。S卩,粘结层22 主要是由在将规定的能量供给到挠性布线电路板2上的情况下,对粘结层22的导体布线图 案的粘结力降低的粘结剂组合物构成的。接着,说明导体布线图案。导体布线图案,例如,主要是由铜或者铜合金形成的。此外,导体布线图案,从减 小直流电阻,减小基于温度变化而产生的应力的观点出发,最好做成具有18μπι以上(含 18μπι)75μπι以下(含75μπι)的厚度。此外,在温度变化的环境中,为了减小在本实施方式 的太阳电池模块3所具有的太阳电池元件1内所产生的应力,导体布线图案的0.2%屈服强 度,最好通过进行退火处理等使其减小到IOOMpa以下的程度。因此,导体布线图案最好用 轧制的铜箔制成。还有,为了达到容易地把粘结层22从导体布线图案上剥离下来的目的,导体布线 图案的至少与粘结层22接触的表面的表面粗糙度,优选其十点平均粗糙度在1. 0 μ m以下。具体地说,导体布线图案具有下列电极在粘结层22的表面设置成梳齿状,作为 第一导电型的P型用的第一布线的P侧用电极M ;以及在与设有P侧用电极M的区域不同 的粘结层22的表面设置成梳齿状,作为与ρ型不同的第二导电型的η型用的第二布线的η 侧用电极26。具体地说,作为ρ侧用电极M的梳齿的ρ侧用细线电极Ma,与作为η侧用 电极26的梳齿的η侧用细线电极26a布置成交替地啮合。此外,本实施方式的导体布线图案,其表面、背面和侧面都用有导电性的包覆材料 包覆。具体地说,P侧用电极对和11侧用电极沈的表面和侧面,都用金属电镀、导电性粘 结材料,或者软钎焊材料等包覆材料24b和包覆材料26b包覆起来。另外,在太阳电池模块 3中,用包覆材料24b和包覆材料26b包覆了 ρ侧用电极M和η侧用电极沈的表面和侧 面,而P侧用电极M和η侧用电极沈的背面(即,粘结在P侧用电极M和η侧用电极沈 的粘结层22上的面)则由密封部36来包覆。另外,借助于包覆材料24b和包覆材料 还能防止导体布线图案的变色,防止导体布线图案的腐蚀,并且还能实现导体布线图案对 太阳电池元件1的电极布线的电连接的可靠性的提高。此外,作为一个例子,作为包覆材料 24b和包覆材料26b也可以使用金、锡之类的电镀膜。作为一个例子,挠性布线电路板2可以用下述方法获得。首先,准备好轧制铜箔的 原箔(例如,可以从轧制箔材的厂家(日立电线株式会社等)获得)。此时,对轧制铜箔进行 退火处理,例如,使其0.2%屈服强度达到IOOMpa以下。此外,作为表面处理还可以对原箔 进行清洗油分,及轧制表面粗糙度的调整。对于这样得到的轧制铜箔,根据需要,可以进行 脱脂处理、酸洗处理、粗糙化处理,或者进行有机可焊性防腐(OSP-Organic Solderability Preservative)处理。接着,对准备好的轧制铜箔进行叠层加工。例如,使用粘结材料T (株式会社有泽 制作所制造),在由PEN构成的基体材料20上,对轧制铜箔进行叠层加工,制成铜包覆叠层(CCL-Copper Clad Lamination)材料。所获得的CCL材料,根据要求切成规定的宽度。然 后,由设置在CCL材料的表面上的轧制铜箔上形成导体布线图案。导体布线图案,例如,可 以通过将抗蚀刻剂丝网印刷在轧制铜箔的表面上之后,对轧制铜箔进行湿式腐蚀处理来形 成。或者,也可以采用光刻法和蚀刻法来形成导体布线图案。然后,对导体布线图案进行电 镀处理,或者进行OSP处理。还有,图2中作为一个例子表示了在挠性布线电路板2上安装了两个太阳电池元 件1的设计方案。在本实施方式的变形例子中,还可以采用具有能够把3个以上的太阳电 池元件1安装成一排或者两排以上的设计方案的挠性布线电路板2。此外,太阳电池元件1 之间的间隔、太阳电池元件1之间的导体布线图案的形状可以自由设计。另外,为了防止各 个太阳电池元件1彼此之间的接触而破损,太阳电池元件1之间的间隔最好设置在Imm以 上。还有,最好在挠性布线电路板2上形成用于在安装太阳电池元件1时对其进行定位的 标识图案和/或标识孔。另外,作为挠性布线电路板2,例如,还可以使用基体材料20的厚度在60 μ m以下, 能够弯曲的极薄的刚性衬底(极薄的环氧玻璃衬底),粘贴了具有预先经过电镀处理之类 的表面处理的铜箔的粘贴铜箔衬底,或者,也可以使用覆有两层铜膜的衬底。此时,这种覆 有两层铜膜的衬底,包括下列各种衬底使用喷溅法或者蒸镀法等气相的膜成形法,在由树 脂构成的基体材料20上形成金属层之后,再在金属层上进行镀铜而形成的衬底;把树脂浇 注在铜箔上形成的衬底;或者,使用把热塑性树脂作为粘结材料,把由树脂构成的基体材料 20粘贴在铜箔上而形成的模拟覆有两层铜膜的衬底。这些覆有两层铜膜的衬底,由于是降 低了粘贴在基体材料20上的铜膜相对于基体材料20的剥离强度而制成的,所以能用作制 造本实施方式的太阳电池模块3所使用的挠性布线电路板2。此外,导体布线图案也可以使用把铜和因瓦合金(Fe-36%Ni合金)组合起来的复 合金属来制造。由于使用了复合金属,就能使导体布线图案的线膨胀系数接近于太阳电池 元件1的线膨胀系数。 下面,说明太阳电池模块3。图3是表示本发明的实施方式的太阳电池模块的剖视图。本实施方式的太阳电池模块3具有具有受光面14a的太阳电池元件1 ;以及从挠 性布线电路板2上除掉基体材料20和粘结层22而残留的,用包覆材料把表面和侧面包覆 起来,由密封部36包覆其背面的导体布线图案。本实施方式的太阳电池模块3是使用后触 点式太阳电池元件1的太阳电池模块3。具体说,本实施方式的太阳电池模块3具有太阳 电池元件1 ;对太阳电池元件1的P电极10和η电极12与挠性布线电路板2具有的ρ侧 用电极M和η侧用电极沈进行电连接的导电性粘结材料40 ;把太阳电池元件1、ρ侧用电 极M和η侧用电极沈密封起来的密封部36 ;设置在太阳电池元件1的受光面的透明粘结 薄膜32 ;设置在透明粘结薄膜32的太阳电池元件1的相反一侧的玻璃板30 ;以及设置在ρ 侧用电极M和η侧用电极沈的太阳电池元件1的相反一侧的背板34。此外,太阳电池模块3还具有与ρ侧用电极M和η侧用电极沈电连接的配线部 38 ;与配线部38电连接的外部连接电缆52 ;容纳外部连接电缆52的一部分的外部连接盒 50 ;以及把玻璃板30和背板34夹在里面的金属框架60。下面,在说明太阳电池模块3的制造工序,并说明太阳电池模块3的结构。
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首先,说明太阳电池模块3的制造工序。图4、图5、图6A和图6B表示本发明的实施方式的太阳电池模块的制造流程的一 个例子。具体说,图4表示把太阳电池元件搭载在挠性布线电路板上的大致情况。此外, 图5(a)是表示把太阳电池搭载在挠性布线电路板上的状态的俯视图,图5(b)是表示沿图 5(a)的B-B线的剖视图。另外,图5(a)是从没有搭载太阳电池元件的基体材料这一面看的 图。元件准备工序、布线电路板准备工序、搭载工序如下。首先,在准备好太阳电池元件1和挠性布线电路板2之后(元件准备工序、布线电 路板准备工序),把太阳电池元件1搭载在挠性布线电路板2上(搭载工序)。具体地说, 以将太阳电池元件1的P电极10与作为挠性布线电路板2的布线图案的ρ侧用电极M电 连接,将太阳电池元件1的η电极12与作为挠性布线电路板2的布线图案的η侧用电极 26电连接的方式将太阳电池元件1搭载在挠性布线电路板2上。这里,在本实施方式的搭载工序中,是把ρ电极10和η电极12电连接在布线图案 子(即,P侧用电极对和11侧用电极沈)的一部分上。具体地说,搭载工序是把太阳电池 元件1搭载在挠性布线电路板2上,从而在布线图案上形成布线图案与ρ电极10和η电极 12电连接的连接部15,以及布线图案与ρ电极10和η电极12在物理上不接触的非接触部 16。例如,如图5(b)所示,用导电性粘结材料40把ρ电极10与在ρ侧用电极M的表 面上形成的包覆材料24b部分地(或者断续地)电连接的部分是连接部15 ;形成于一个连 接部15和另一个与该连接部15相隣的连接部15之间,把ρ电极10与ρ侧用电极M隔开 的部分是非连接部16。因此,连接部15与非连接部16是交替设置的。在η电极12与η侧 用电极26之间,也是同样的结构。另外,非连接部16,例如,可以用构成下文所述的密封部 36的密封树脂来填充。在此,导电性粘结材料40是预先通过印刷形成在太阳电池元件1的ρ电极10和η 电极12的表面上,或者挠性布线电路板2的ρ侧用电极M和η侧用电极沈的表面上。然 后,使用图像识别之类的技术,使太阳电池元件1与挠性布线电路板2相互对位,并把太阳 电池元件1搭载在挠性布线电路板2上。由此,如图5所示,便形成了许多太阳电池元件1 串联连接的太阳电池列4。另外,在把太阳电池元件1搭载在挠性布线电路板2上的情况下,挠性布线电路板 2可以形成为长方形的薄板,或者滚卷状。在使用滚卷状的挠性布线电路板2时,在搭载太 阳电池元件1之前,或者在此之后,可以按照所搭载个数的太阳电池元件1的量的长度通过 把它切成薄板或者一长条而形成太阳电池列4。此外,把连接部15和非连接部16设置成布线图案状的理由,是为了在太阳电池元 件1发生翘曲时,防止太阳电池元件1破损,以及防止在太阳电池模块3的制造过程中作业 性能的恶化。因此,连接部15的间隔最好是根据太阳电池元件1的厚度、挠性布线电路板2 的结构的变化进行调整。此外,在通过导电性粘结材料40把太阳电池元件1搭载在挠性 布线电路板2上的过程中,可以通过只加热导电性粘结材料40这一部分,或者只加热太阳 电池元件1这一侧来减小太阳电池元件1的翘曲。
图6A(a)表示通过透明粘结薄板把玻璃板粘贴在太阳电池列上的状态的断面的 大致情况,图6A(b)表示在剥离挠性布线电路板的基体材料与粘结层的过程中的断面的大 致情况。图6B表示从太阳电池列上把挠性布线电路板的基体材料和粘结层剥离之后的断 面的大致情况。下面,说明粘贴工序。首先,准备在一个面上粘贴了透明粘结薄板32的玻璃板30。然后,把太阳电池列 4的半导体衬底14的表面粘贴在透明粘结薄板32的玻璃板30的相反一侧的表面上(粘贴 工序)。具体地说,透明粘结薄板32是以乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)类,或者硅酮类树 脂为主形成的。此外,透明粘结薄板32还能具有让太阳光中波长短的光变换成能在太阳电 池元件1中发电的波长的波长转换功能。并且,在粘贴了玻璃板30的透明粘结薄板32的 与玻璃板30相反一侧的表面上配置了太阳电池列4,使透明粘结薄板32与太阳电池元件1 紧贴在一起或者粘接起来。另外,在透明粘结薄板32与太阳电池元件1的粘接力不充分的 情况下,还能对透明粘结薄板32加热以提高粘结力。接着,说明暴露工序。然后,如图6A(b)所示,通过从作为布线图案的ρ侧用电极M和η侧用电极沈的 表面上除去基体材料20,从而使ρ侧用电极M和η侧用电极沈的表面,即,与作为电极布 线的P电极10和η电极12连接的ρ侧用电极M和η侧用电极沈的面相反一侧的面暴露 出来(暴露工序)。暴露工序通过从P侧用电极M和η侧用电极沈的表面上把基体材料 20、或者基体材料20与粘结层22剥离开来,从而使ρ侧用电极M和η侧用电极沈的背面 暴露出来。具体地说,暴露工序是根据构成挠性布线电路板2所具有的粘结层22的粘结剂 组合物的特性,具有对挠性布线电路板2和/或粘结层22加热的加热工序,或者把紫外线 (UV)照射在挠性布线电路板2和/或粘结层22上的照射工序。此外,暴露工序是借助于 加热工序或照射工序,如图6A(b)所示那样,通过把粘结力很差的粘结层22和基体材料20 从P侧用电极M和η侧用电极沈上剥离下来,从而把ρ侧用电极M和η侧用电极沈的 背面暴露出来。更具体地说,暴露工序作为把规定的能量,直接或者间接地供给到挠性布线电路 板2的粘结层22上的工序具有加热工序或者照射工序。例如,加热工序可以使用对挠性布 线电路板2进行加热的工序,或者借助于把红外线照射到粘结层22上而对粘结层22进行 加热的工序等。暴露工序在借助于加热工序或者照射工而使粘结层22的粘结力降低的状 态下,把基体材料20和粘结层22从ρ侧用电极M和η侧用电极沈上剥离下来。由此,如 图6Β所示,形成了具有除掉了基体材料20和粘结层22的状态的太阳电池列4。此时,在图6Β的状态下,在ρ侧用电极M和η侧用电极沈的背面,即,在基体材 料20和粘结层22被除掉而暴露出来的面上,则未设有包覆材料24b和包覆材料^b,然后, 通过由后述的密封工序形成的密封部36,从而该背面由密封部36包覆起来。另外,通过把基体材料20和粘结层22沿着以玻璃板30的表面为基准的150度以 上180度以下的角度的方向剥离下来,可以降低基体材料20和粘结层22的剥离对透明粘 结薄膜32与太阳电池元件1的紧密贴合或者粘结状态带来的影响。此外,特别是在基体材 料20和粘结层22开始剥离时,还可以用夹子之类对ρ侧用电极M和η侧用电极沈与电极10和电极12未连接的部分进行固定。此外,布线电路板准备工序,最好是准备具有下述性能的粘结层22的挠性布线电 路板2,即,在加热粘结层22的过程中或在加热之后,或者用紫外线(UV光)对粘结层22照 射之后的布线图案相对于粘结层22的(即,ρ侧用电极对和11侧用电极沈)的剥离强度 (不过,是90度剥离,拉开速度为20mm/分)为100N/m以下。接着,说明清洗工序。在把基体材料20和粘结层22从ρ侧用电极M和η侧用电极沈上剥离下来之 后,就能使用正常压力的等离子体等来清洗P侧用电极M和η侧用电极沈的背面(清洗 工序)。另外,在把基体材料20和粘结层22从ρ侧用电极M和η侧用电极沈上剥离下 来之后,就能在P侧用电极M和η侧用电极沈的背面上,即,借助于剥离基体材料20和粘 结层22而暴露在外部的ρ侧用电极对和11侧用电极沈的面(即,与连接着导电性粘结 材料40的面相反一侧的面)上,涂覆、印刷导电性的粘结材料,或者软钎焊膏等。然后,通 过对涂覆或印刷了导电性粘结材料等的区域进行加热而使导电性粘结材料熔融,并让熔融 了的导电性粘结材料等从P侧用电极M和η侧用电极沈的背面一侧流入到表面(即,与 P侧用电极M和η侧用电极沈的导电性粘结材料40连接的面)一侧,就能实现ρ侧用电 极M和η侧用电极沈与ρ电极10和η电极12之间的连接强度的提高。由此,在ρ侧用 电极M和η侧用电极沈与ρ电极10和η电极12之间的连接强度不足的情况下,就能弥 补它们之间的连接强度。最后,说明模块形成工序。接着,把作为布线部件的配线部和外部连接用的布线部件(未图示)安装在太阳 电池列4上。然后,使用乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA树脂)等密封用树脂,密封太阳电池 元件1,以及P侧用电极M和η侧用电极沈而形成密封部36 (密封工序)。接着,把背板 34重叠在密封部36的表面上,再进行除气、加热。然后,例如,安装用铝制成的金属框架60、 外部连接盒50和外部连接电缆52。这样,就得到了如图3所示的本实施方式的太阳电池模 块3。接着,说明实施方式的变形例。也可以把铜箔本身分离成两层的可剥离铜箔(三井金属矿业株式会社的带有铜 箔托板的铜箔)用在挠性布线电路板2上。在这种情况下,由于铜箔本身能从挠性布线电 路板2上剥离下来,所以能用于制造本实施方式的太阳电池模块3。此外,在形成挠性布线 电路板2时,在准备ρ侧用电极M和η侧用电极沈用的轧制铜箔的阶段,还可以对这种轧 制铜箔进行电镀处理。藉此,在从轧制铜箔形成导体布线图案时,由于在所形成的布线图案 的表面、背面处于已经设置了电镀膜的状态,所以,通过对具有这种导体布线图案的挠性布 线电路板2以原状进行电镀处理,就能把包覆材料设置在导体布线图案的前面上。也可以在把基体材料20和粘结层22剥离下来之后的ρ侧用电极M和η侧用电 极沈的表面上,除去设有配线部等的部分而只剩下构成粘结层22的粘结剂组合物。此外, 也可以残留一部分基体材料20和粘结层22。例如,也可以只剥离与ρ侧用电极M和η侧 用电极沈的端部相对应的部分,或者与太阳电池元件1之间相对应部分的基体材料20和 粘结层22。本实施方式的效果如下。
本实施方式的太阳电池模块3,由于是通过在把太阳电池元件1搭载在挠性布线 电路板2上之后,再把构成挠性布线电路板2的基体材料20和粘结层22除去,然后再密封 太阳电池元件1而制成的,所以主要是用密封树脂来密封挠性布线电路板2的ρ侧用电极 24和η侧用电极沈以及太阳电池元件1。即,由于可以将除了挠性布线电路板2的ρ侧用 电极M和η侧用电极沈之外的其它部分分离出去,所以可以主要提供用密封树脂来密封 挠性布线电路板2的ρ侧用电极M和η侧用电极沈以及太阳电池元件1的太阳电池模块 3。这样,在本实施方式的太阳电池模块3中,由于还能够简化长期的可靠性试验和验证试 验,所以特别能减少开发后触点式太阳电池模块3的开发期限,并能降低开发费用。此外,由于本实施方式的用于制造太阳电池模块3的挠性布线电路板2,可以在其 整个导体布线图案的表面、背面和两侧面上设置镀层等包覆材料,所以能够推迟或者防止 用铜或者铜合金制成的导体布线图案的变色和腐蚀。还有,由于只经过从挠性布线电路板 2剥离基体材料20和粘结层22工序,就能完成导体布线图案背面的包覆,因而能省掉或者 简化重新包覆该背面的工序,适合于太阳电池模块3的制造。此外,本实施方式的太阳电池模块3,由于除去了构成挠性布线电路板2的基体材 料20和粘结层22而不被密封部36密封,因而能够大幅度地抑制长期使用中因紫外线引起 的基体材料20和粘结层22的分解而造成的密封部36的绝缘电阻的降低,因吸湿而产生的 基体材料20和粘结层22的水解造成的密封部36的绝缘电阻的降低,或者在EVA树脂等与 基体材料20和粘结层22之间产生的化学反应造成的密封部36的绝缘电阻的降低。此外,按照本实施方式的太阳电池模块3的制造方法,由于从挠性布线电路板2上 去除了基体材料20和粘结层22,从而能在实现结构简单的太阳电池模块3的同时,还能使 太阳电池模块3薄型化。而且,在密封部36中,由于主要是密封了 ρ侧用电极M和η侧用 电极26以及太阳电池元件1,而没有密封基体材料20和粘结层22,因而能防止因基体材料 20的线膨胀系数和粘结层22的线膨胀系数与太阳电池元件1的线膨胀系数之差引起的太 阳电池元件1内产生应力。还有,由于挠性布线电路板2的粘结层22主要由借助于供给能 量而降低粘结力的材料构成,所以,在把基体材料20和粘结层22剥离的情况下,就能减少 P侧用电极M和η侧用电极沈表面上的粘结层22的残渣。以上虽说明了本发明的实施方式,但如上所述的实施方式并不限定本发明的保护 范围。此外,还应该注意,在实施方式中所说明的全部特征组合,并不限制为用于解决本发 明的课题所必须的手段。
权利要求
1.一种太阳电池模块,其特征在于,其具备至少具有受光面,与上述受光面相反的 面,设置在上述相反的面上的电极布线的太阳电池元件;与上述电极布线电连接,并由具有 18 μ m以上(含18 μ m) 75 μ m以下(含75 μ m)厚度的铜箔构成,用包覆材料包覆表面、背面 和两侧面中的至少一个面的导体布线图案;上述太阳电池模块具有密封部,上述太阳电池 元件在垂直投影面内的上述导体布线图案除了与上述太阳电池元件直接连接的部分以外 整个都与密封材料直接接触并被密封部密封。
2.如权利要求1所述的太阳电池模块,其特征在于,上述包覆材料由包含从金属电镀 层、导电性粘结材料,以及软钎焊材料所构成的组中选择的材料形成。
3.如权利要求1或2所述的太阳电池模块,其特征在于,上述导体布线图案其0.2%屈 服强度在IOOMpa以下。
4.如权利要求3所述的太阳电池模块,其特征在于,上述导体布线图案的上述表面和 上述背面具有十点平均粗糙度为1. 0 μ m以下的表面粗糙度。
5.如权利要求4所述的太阳电池模块,其特征在于,上述铜箔是轧制铜箔。
6.如权利要求5所述的太阳电池模块,其特征在于,上述太阳电池模块具有多个上述 太阳电池元件,多个上述太阳电池元件布置成一排以上,上述导体布线图案使至少布置在 一排上的多个上述太阳电池元件进行电的串联连接。
7.一种后触点式太阳电池模块用布线电路板,其特征在于,这种布线电路板具有基 体材料,设置在上述基体材料表面上的粘结层,以及设置在上述粘结层表面上的导体布线 图案;上述导体布线图案具有18ym以上(含18μπι)75μπι以下(含75 μ m)的厚度,其 0. 2%屈服强度在IOOMpa以下,其上述表面或上述背面具有十点平均粗糙度在1. 0 μ m以下 的表面粗糙度,上述导体布线图案的表面、背面以及两侧面中的至少一个面用包覆材料包 覆。
8.如权利要求7所述的后触点式太阳电池模块用布线电路板,其特征在于,上述基体 材料由包含从聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)、聚萘甲酸乙二醇脂(PEN)、聚酰亚胺以及聚酰 胺酰亚胺构成的组中选择的树脂材料形成。
9.如权利要求7所述的后触点式太阳电池模块用布线电路板,其特征在于,上述包覆 材料由含有金属镀层,导电性粘结材料和软钎料构成的组中选择的材料形成。
全文摘要
本发明涉及太阳电池模块,以及太阳电池模块用布线电路板。本发明提供了一种结构简单,具有超过以往的太阳电池模块的长期可靠性,适应薄型化的太阳电池模块,以及太阳电池模块用布线电路板。本发明的太阳电池模块(3)具备具有受光面(14a),与受光面(14a)相反的面,设置在该相反的面上的电极布线的太阳电池元件(1);与电极布线电连接,并具有18μm以上75μm以下的厚度,表面、背面和侧面用包覆材料(26b)包覆的导体布线图案;以及密封太阳电池元件(1)和导体布线图案的密封部(36)。
文档编号H01L31/05GK102110727SQ20101054841
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月12日 优先权日2009年11月20日
发明者今井升, 多贺胜俊, 铃木亚季, 高桥健 申请人:日立电线株式会社
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