金属箔图案层叠体、金属箔层叠体、金属箔层叠基板、太阳能电池模块及其制造方法与流程

文档序号:11516670阅读:247来源:国知局
金属箔图案层叠体、金属箔层叠体、金属箔层叠基板、太阳能电池模块及其制造方法与流程

本申请是申请日为2012年6月6日的中国专利申请201280027999.8(pct/jp2012/064594)的分案申请。

本发明涉及金属箔图案层叠体、金属箔层叠体、金属箔层叠基板、太阳能电池模块和金属箔图案层叠体的制造方法。

特别是,本发明涉及用于将所谓的背接触方式的太阳能电池单元彼此进行电连接的金属箔图案层叠体、以及使用金属箔图案层叠体的太阳能电池模块。

另外,本发明还涉及在基材上层叠了设有包含布线图案或电路图案等的导电性图案的金属箔和绝缘材料层的金属箔图案层叠体、以及在金属箔图案层叠体上设置太阳能电池单元并密封的太阳能电池模块。

另外,本发明还涉及在基材上层叠了具有布线图案的金属箔的金属箔层叠体、以及在金属箔层叠体上连接太阳能电池单元并密封的太阳能电池模块。

本申请根据2011年6月6日提出的日本特愿2011-126516号、2011年6月6日提出的日本特愿2011-126517号、2011年6月6日提出的日本特愿2011-126518号和2011年6月6日提出的日本特愿2011-126520号主张优先权,并将其内容引用于此。



背景技术:

近年来,作为利用自然能量的发电系统的太阳光发电的普及正在快速进行。如图27所示,用于太阳光发电的太阳能电池模块具有:配置在光入射的面上的透光性基板502、配置在位于光入射面的相反侧的背面侧的后板501、以及配置在透光性基板502和后板501之间的多个太阳能电池单元503。另外,太阳能电池单元503被乙烯·乙酸乙烯酯共聚物(eva)膜等密封材料504夹住并密封。

以往,在太阳能电池模块中,多个太阳能电池单元503、503…通过1~3mm宽的布线材料505以串联方式进行电连接。太阳能电池单元503具有下述结构:在作为太阳的受光面的表面侧设有负电极(n型半导体电极)、在背面侧设有正电极(p型半导体电极)的结构。因此,若通过布线材料505连接彼此相邻的太阳能电池单元503,则在太阳能电池单元503的受光面上布线材料505重叠,光电转换的面积效率有降低的倾向。

因此,为了应对这一问题,例如,专利文献1中提出了一种背接触方式的太阳能电池单元,其中,正电极和负电极这两个电极设置在太阳能电池单元的背面,这些电极通过设在基板上的电路层进行电连接。该方式的太阳能电池单元,在单元背面可以串联连接多个太阳能电池单元,不必牺牲单元表面的受光面积,能够防止光电转换的面积效率的降低。需要说明的是,多个太阳能电池单元通过配置在这些太阳能电池单元的背面侧的金属箔图案层叠体进行电连接。即,金属箔图案层叠体形成了在基材上形成有金属箔图案的层叠结构,通过使用上述金属箔图案作为电路层,多个太阳能电池单元彼此进行电连接。

作为形成这样的金属箔图案层叠体中的金属箔图案的方法,采用通过蚀刻进行的腐蚀加工。在该方法中,在金属箔上将具有耐蚀刻性的抗蚀剂材料等形成图案,之后浸在蚀刻液等中,由此可以除去不存在抗蚀剂材料的部分的金属箔。

另一方面,在该方法中,需要将抗蚀剂材料形成图案,随着金属箔的大面积化,存在着难以进行抗蚀剂材料的图案化的课题。另外,由于大量使用腐蚀金属箔的蚀刻液,所以为了设置蚀刻液的处理所要求的设备及环境对策等,需要很高的成本。

作为用于解决该问题的其他的金属箔的图案化方法,例如,正在开发如专利文献2中记载的、利用模具的刃部进行冲压加工的方法。根据模具的种类,在耐久性、形状精度、加工面积上存在差异,但根据近年来的模具的高精度化及大面积化的要求,数百μm左右的微细的图案加工也可以进行。

另外,一直以来,不仅知道上述图27所示的现有的太阳能电池模块,还知道具备两层密封用膜的太阳能电池模块。具体而言,如图28所示,这样的太阳能电池模块具有:配置在光入射的面上的透光性基板620、配置在位于光入射面的相反侧的背面侧的太阳能电池模块用基材(后板)610、以及被密封在透光性基板620和太阳能电池模块用基材610之间的多个太阳能电池单元630。另外,太阳能电池单元630被乙烯·乙酸乙烯酯共聚物(eva)膜等密封用膜640a、640b夹住并密封。

以往,在太阳能电池模块中,多个太阳能电池单元630通过布线材料650以串联方式进行电连接。太阳能电池单元630具有下述结构:在作为太阳光的受光面630a的表面侧设有负电极631、在背面侧设有正电极632的结构。因此,若通过布线材料650连接彼此相邻的太阳能电池单元630,则在太阳能电池单元630的受光面630a上布线材料650重叠,存在着光电转换的面积效率降低的缺点。

另外,在上述的电极631、632的配置中,太阳能电池模块具有布线材料650从太阳能电池单元630的表侧绕入背侧的结构,所以由于构成太阳能电池模块的多个部件的热膨胀率之差,布线材料650有可能断线。

因此,在专利文献1、3中,提出了正电极和负电极这两个电极被设置在单元的背面的背接触方式的太阳能电池单元。此方式的太阳能电池单元,在单元背面可以串联连接多个太阳能电池单元,不必牺牲单元表面的受光面积,能够防止受光效率和光电转换的面积效率的降低。另外,即使没有形成将布线材料从表侧绕入背侧的结构也无妨,因此还可以防止由构成太阳能电池模块的多个部件的热膨胀率之差引起的布线材料的断线。

在这样的太阳能电池模块中,通过将层叠体粘附(层叠)在太阳能电池用后板上而构成的部件有时会在市场上流通,所述层叠体在绝缘性的基材表面经由粘合剂层粘附有具有用于与太阳能电池单元连接的电路图案(布线图案)的金属箔。

例如,在图29所示的被用作太阳能电池模块用基材的后板610中,在后板610的表面,层叠有通过在基材601上经由粘合剂层602粘合形成有电路图案的金属箔603而构成的层叠体。在该层叠体中,形成金属箔603中的电路图案时,在片状的金属箔603上涂布光阻剂,将具有与电路图案相同的图案的掩模放置于曝光装置上进行曝光。之后,除去不要的抗蚀剂,通过设在金属箔603上的抗蚀剂图案进行蚀刻,由此在金属箔603上形成预定的电路图案。在如此操作而得到的金属箔603的电路图案中,如图29所示,金属箔603的端面通过蚀刻被垂直切除。

另外,作为形成电路图案作为导电性图案的金属箔图案层叠体,专利文献4中记载的结构被提出。该金属箔图案层叠体是在基材表面层叠有粘合剂层和金属箔的金属箔片,通过用已加热的冲切刀冲切金属箔以除去不要的部分,再使用模具等将已定位的金属箔的电路图案热压接在基材上,形成金属箔图案层叠体。如此操作,例如在电子标签(ictag)的天线制造中使用金属箔片。这种情况下,如图29所示,金属箔的电路图案的端面被冲切刀垂直切除。

另外,不仅已知上述图29所示的后板,还已知例如图30所示的后板。

在图30所示的被用作太阳能电池模块用基材的后板610中,在后板610的表面层叠有通过在基材601上经由粘合剂层602粘合形成有布线图案603a的金属箔603而构成的层叠体604。

在该层叠体604中,形成金属箔603的布线图案603a时,在片状的金属箔603上涂布光阻剂,将具有与布线图案603a相同的图案的光掩模放置于曝光装置上进行曝光。之后,除去不要的抗蚀剂,通过设在金属箔603上的抗蚀剂图案进行蚀刻,由此在金属箔603上形成预定的布线图案603a。如此操作而得到的金属箔603的布线图案603a,如图30所示,金属箔603的端面通过蚀刻被垂直切除。

另外,作为具有布线图案的金属箔层叠体,专利文献4中记载的结构被提出。该金属箔层叠体,在基材表面经由粘合剂层层叠有金属箔,使用已加热的冲切刀冲切金属箔以除去不要的部分,再使用模具等将已定位的金属箔的布线图案热压接在基材上,由此形成金属箔层叠体。如此操作,金属箔层叠体被用于电子标签的天线的制造。这种情况下,如图30所示,金属箔的布线图案,其端面被冲切刀垂直切除。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-111122号公报

专利文献2:日本专利第3116209号公报

专利文献3:日本特开2005-11869号公报

专利文献4:日本特开2007-76288号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

将经由粘合层层叠在基材上的金属箔脱模时,在脱模后需要从粘合层上除去金属箔中的不要的部分即不要区域。当金属箔的不要区域与粘合层成为一体形成于粘合层上时,例如,通过卷绕可以连续剥离该不要的部分。

另外,将经由粘合层层叠在基材上的金属箔脱模时,在脱模后需要从粘合层上除去金属箔中的不要的部分即不要区域。而且还认为:由于经年劣化,金属箔图案也会从基材上剥离,希望进一步提高耐久性。

但是,在进行该卷绕时,不仅金属箔的不要区域、就连作为金属箔图案而应该残留的需要区域也有可能剥离。另外还认为:由于经年劣化,金属箔图案也会从基材上剥离,希望进一步提高耐久性。

另外,使用模具的刃部进行脱模时,虽然适当设定刃部的切入量,但如果刃部的尖端没有到达金属箔的背面,则无法准确地切割上述金属箔。另一方面,如果刃部的切入量过大,则刃部的尖端刺伤基材的表面,产品的可靠性降低。因此,为了在准确切割金属箔的同时避免伤到基材,需要严密地设定刃部的尖端应该在粘合层内停住的切入量。然而,粘合层的厚度例如薄至10μm左右,难以调整切入量。

另外,在如图28和图29所示的金属箔图案层叠体中,当通过蚀刻在金属箔上形成电路图案时,需要光阻剂等抗蚀剂类、蚀刻液、残留的抗蚀剂的除去液等大量的药液或材料,所以繁杂且制造成本高。而且,存在着有时金属箔等会因蚀刻液或抗蚀剂除去液等药液而损伤等不良情形。

另外,不仅是在蚀刻时、在使用冲切刀冲切金属箔来制作电路图案时,为了相对于基材垂直形成金属箔的电路图案的端面,若在电路图案上层叠绝缘材料层,则绝缘材料层有可能从电路图案的金属箔上剥离,金属箔图案层叠体有时会成为不良品。

而且,由上述的金属箔图案层叠体制造太阳能电池模块等时,采用下述结构:即在电路图案的表面形成密封材料,在密封材料内安装太阳能电池单元,再将设在太阳能电池单元背面的电极与电路图案连接。因此,为了垂直形成有金属箔的电路图案的端面,有时候密封太阳能电池单元的密封材料会从电路图案的金属箔上剥离、或者密封材料相对于电路图案的金属箔发生移位,由于对齐不良,太阳能电池单元的电极和电路图案的电极有时会发生接触不良。

另外,在图28和图30所示的具有布线图案的金属箔层叠体中,通过蚀刻在金属箔上形成布线图案时,需要抗蚀剂类、蚀刻液、残留的抗蚀剂的除去液等大量的药液或材料,所以繁杂且制造成本高。

而且,通过蚀刻或冲切等制作布线图案时,金属箔的布线图案的端面的剖面形状是相对于基材垂直形成的形状。因此,例如,如图30所示,在构成布线图案603a的金属箔603的上面放置焊锡等导电性膏600,将导电性膏600加热熔融,使其与太阳能电池单元背面的电极等接合时,高温的焊锡从金属箔603的上面流出,流向相邻的布线图案603a,布线图案603a之间有可能短路。

本发明是鉴于上述课题而提出的,其目的在于,提供一种可以防止金属箔图案的剥离,提高耐久性,并且可以将产品的可靠性维持在高水平的金属箔图案层叠体、太阳能电池模块、以及金属箔图案层叠体的制造方法。

另外,本发明的目的还在于,提供一种绝缘材料层的位置相对于导电性图案的金属箔不会发生移动、或者绝缘层不会从金属箔上剥离,可以在金属箔上正确地安装绝缘层的金属箔图案层叠体,以及具备金属箔图案层叠体的太阳能电池模块。

另外,本发明的目的还在于,提供一种熔融的导电性部件不会从布线图案中流出、可以在不同于导电性部件的部件的电极或布线上正确地接合导电性部件的金属箔层叠体,以及具备金属箔层叠体的太阳能电池模块。

解决课题的方法

为了解决上述课题,本发明提出了下述方案。

本发明的第1方案的金属箔图案层叠体,其具备:基材、包含由开口部和金属部构成的金属箔图案的金属箔、以及位于所述开口部和所述金属部的边界且设于所述金属箔的突部。

在本发明的第1方案的金属箔图案层叠体中,具备配置在所述基材表面的上方的粘合层,金属箔图案经由所述粘合层层叠于所述基材,所述突部向上述基材弯曲,并形成于所述粘合层内。

突部是指在加工金属等时,在被加工物的端部形成的卷皮所发生的部位,例如毛边部。

在本发明的第1方案的金属箔图案层叠体中,优选所述粘合层配置在所述基材的所述表面,所述金属箔图案经由配置在所述基材的所述表面的所述粘合层层叠在所述基材。

在本发明的第1方案的金属箔图案层叠体中,优选具备配置在所述基材和所述粘合层之间的缓冲层,所述粘合层配置在所述缓冲层上,所述金属箔图案经由配置在所述缓冲层上的所述粘合层层叠在所述基材。

根据本发明的第1方案的金属箔图案层叠体,毛边部以向粘合层内突出的方式形成并埋入其中,由此由毛边部和粘合层产生的锚定效应显现出来。由此,可以相对于粘合层强固地固定金属箔图案。

另外,在基材与粘合层之间形成有缓冲层的情况下,利用模具的刃部通过切割形成金属箔图案时,可以避免刃部到达基材的表面。

在本发明的第1方案的金属箔图案层叠体中,优选所述突部具有越往所述金属箔图案的所述端部就越向所述基材延伸的倾斜面。

由此,可以使照射到金属箔图案表面的光通过倾斜面反射。因此,例如,将太阳能电池单元放在背面侧,使用金属箔图案层叠体将多个太阳能电池单元彼此电连接时,可以使通过太阳能电池单元的间隙到达倾斜面的光反射,并入射到太阳能电池单元中。由此,可以提高光利用效率。

在本发明的第1方案的金属箔图案层叠体中,优选所述粘合层中形成有沿着上述倾斜面的切入部。

由此,在金属箔图案层叠体的表面层叠由不同于金属箔图案层叠体的材料(其他材料)构成的包覆层时,由包覆层和粘合层产生的锚定效应显现出来。由此,可以相对于粘合层更强固地固定包覆层。

在本发明的第1方案的金属箔图案层叠体中,优选在所述粘合层和所述基材连续形成所述切入部。

由此,在金属箔图案层叠体的表面层叠由不同于金属箔图案层叠体的材料(其他材料)构成的包覆层时,除了显现出由包覆层和粘合层产生的锚定效应外,还显现出由包覆层和基材产生的锚定效应。由此,可以相对于金属箔图案层叠体更强固地固定包覆层。

在本发明的第1方案的金属箔图案层叠体中,优选在所述粘合层和所述缓冲层形成沿着所述倾斜面的切入部。

由此,在金属箔图案层叠体的表面侧层叠由不同于金属箔图案层叠体的材料(其他材料)构成的包覆层时,由包覆层和粘合层以及缓冲层产生的锚定效应显现出来。由此,可以相对于粘合层更强固地固定包覆层。

在本发明的第1方案的金属箔图案层叠体中,所述缓冲层优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(pet膜)。

由此,可以廉价地形成缓冲层,所以可以谋求降低成本。

本发明的第2方案的太阳能电池模块,其具备:多个太阳能电池单元;密封所述太阳能电池单元、且具有背面的密封层;配置在所述密封层的所述背面侧、且将所述多个太阳能电池单元彼此电连接的上述第1方案的金属箔图案层叠体。

根据本发明的第2方案的太阳能电池模块,利用由毛边部和粘合层产生的锚定效应,可以相对于粘合层强固地固定金属箔图案,因此可以提高耐久性。

而且,在基材和粘合层之间形成缓冲层时,通过使用模具的刃部进行切割来形成金属箔图案时,可以避免刃部到达基材表面。因此,可以将太阳能电池模块产品的可靠性维持在高水平。

本发明的第3方案的金属箔图案层叠体的制造方法,至少经由粘合层在基材层叠金属箔,使刃部的尖端压接于所述金属箔切割所述金属箔,并且使所述刃部的尖端至少到达所述粘合层,分离上述金属箔的需要区域和不要区域,剥离形成于所述不要区域中的所述金属箔,由此在所述需要区域中形成金属箔图案。

在本发明的第3方案的金属箔图案层叠体的制造方法中,优选在所述基材层叠所述金属箔时,所述粘合层层叠在所述基材的表面,所述金属箔图案经由配置在所述基材的所述表面的所述粘合层层叠于所述基材。

在本发明的第3方案的金属箔图案层叠体的制造方法中,优选在所述基材层叠所述金属箔时,在所述基材的表面依次层叠缓冲层、所述粘合层、以及所述金属箔。

根据本发明的第3方案的金属箔图案的制造方法,由于刃部的尖端至少到达粘合层,所以作为刃部的切割部位的金属箔的端部向着基材、即向着粘合层的内部突出。即,金属箔的端部形成毛边部。由此,利用由毛边部和粘合层产生的锚定效应,可以相对于粘合层强固地固定金属箔图案。

另外,在粘合层和基材之间设有缓冲层的情况下,可以避免刃部的尖端到达基材表面。

本发明的第4方案的金属箔图案层叠体,其具备:基材;设在上述基材的一个面的粘合剂层;金属箔,其具有经由所述粘合剂层配设在所述基材上的导电性图案和具有倒锥体状且倾斜的端面;包覆所述金属箔的绝缘材料层。

在本发明的第4方案的金属箔图案层叠体中,金属箔的端面倾斜成具有倒锥体状,绝缘材料层以与端面密接的方式填充在金属箔图案层叠体中,绝缘材料层以包覆金属箔的方式层叠。因此,绝缘材料层嵌合在倒锥体状的金属箔端面,可以确实防止绝缘材料层从金属箔剥离、或者防止其因横向的碰撞等而发生移位。

本发明的第5方案的金属箔图案层叠体,其具备:构成上述第1方案的金属箔图案层叠体,设在所述基材的一个面的粘合剂层,以及包覆所述金属箔的绝缘材料层,并且,所述金属箔图案是经由所述粘合剂层配设在所述基材上的导电性图案,所述金属箔具备具有倒锥体状且倾斜的端面,所述突部设在所述端面,并向所述绝缘材料层突出。

在本发明的第5方案的金属箔图案层叠体中,金属箔的端面倾斜成具有倒锥体状,突部从端面向绝缘材料层突出。因此,绝缘材料层与倒锥体状的金属箔端面密接并嵌合,突部向绝缘材料层突出,发挥锚定效应,可以确实防止绝缘材料层从金属箔剥离、或者防止因横向碰撞等而移位。

在本发明的第5方案的金属箔图案层叠体中,优选所述突部的剖面形状为大致三角形,所述突部从所述端面向所述金属箔的所述端面的延长上突出。

由于突部的剖面形状为大致三角形,突部向金属箔的端面的延长上突出以扎入绝缘材料层,因此可以发挥锚定效应。

在本发明的第4方案和第5方案的金属箔图案层叠体中,优选所述金属箔的所述端面与所述基材的倾斜角度(α)为55°~85°的范围。

金属箔的端面的倒锥体状的倾斜角度(α)为55°~85°的范围时,绝缘材料层密接并填充在设在金属箔的端面之间的间隙中,可以防止绝缘材料层从金属箔剥离。另一方面,若端面的倾斜角不足55°,则在金属箔形成时,用于切割金属箔的刀口部的刀尖角变得过大,无法进行平滑的切割。另外,若端面的倾斜角大于85°,则倾斜角接近于直角,所以存在着绝缘材料层容易剥离的不良情形。

在本发明的第4方案和第5方案的金属箔图案层叠体中,优选所述突部的顶角(β)大于0°且在45°以下,所述金属箔的厚度为d时,距粘合在所述粘合剂层的所述金属箔的面的相反侧的表面的高度(h)大于0且在0.5d以下。

由于突部的顶角(β)为大于0°且在45°以下的范围,所以可以对绝缘材料层发挥锚定效应,绝缘材料层对剥离的耐性高,可以获得防止因横向碰撞引起的绝缘材料层的位置与金属箔的位置在横向移动的优异效果。

另外,金属箔的膜厚为d时,自金属箔表面起的突部的高度(h)为大于0且在0.5d以下的范围。因此,对层叠在金属箔的绝缘材料层可以发挥高的锚定效应。另一方面,突部的高度(h)为0以下时,无法得到足够的锚定效应或防止横向移动的效果。另外,突部的高度(h)大于0.5d时,难以形成突部,突部的强度变小,无法充分得到防止绝缘材料层的剥离的效果。另外,锚定效应也降低。另外,突部未必设在端面的延长上,这种情况下可以与自金属箔表面起的突部的高度无关地形成突部。

本发明的第6方案的太阳能电池模块,其具备:具备具有电路图案的金属箔的第4方案和第5方案的金属箔图案层叠体;密封在上述绝缘材料层内部的太阳能电池单元;以及层叠在与设有所述金属箔的所述绝缘材料层的面相反侧的面的透光性前面板。

在本发明的第6方案的太阳能电池模块中,可以使密封太阳能电池单元的绝缘材料层与具有倒锥体状的金属箔的端面密接。另外,可以防止绝缘材料层的剥离或绝缘材料层的移位。而且,当突部向金属箔的端面突出时,突部嵌合在绝缘材料层,可以发挥锚定效应。因此,可以更确实地防止绝缘材料层从金属箔剥离、或者防止绝缘材料层的位置与金属箔的位置发生移动,可以确保太阳能电池单元的电极与金属箔的电极的良好的对齐。

本发明的第7方案的金属箔层叠体,其具备:基材;设在所述基材的一个面的粘合剂层;经由所述粘合剂层配设在所述基材的具有布线图案的金属箔;设在所述金属箔中的应该设置导电性部件的区域周围的突部。

在本发明的第7方案的金属箔层叠体中,通过在具有布线图案的金属箔中应该放置导电性部件的区域周围设置突部,即使接合时加热熔融的导电性部件具有流动性,也可以通过突部将导电性部件拦住并保持。因此,不会出现导电性部件流出而与彼此相邻的布线图案的金属箔或其他布线等短路的情形,可以确实地接合设在金属箔上的导电性部件和不同于导电性部件的部件的电极或布线。

在本发明的第7方案的金属箔层叠体中,优选在所述金属箔中的应该设置导电性部件的区域放置具有流动性的所述导电性部件,所述导电性部件被所述突部拦住。

在本发明的第7方案的金属箔层叠体中,在金属箔的应该设置导电性部件的区域放置导电性部件,并且导电性部件被突部拦住。因此,使具有布线图案的金属箔与其他电极或布线进行电连接时,可以防止获得了流动性的导电性部件从金属箔中漏出而与相邻的布线图案等连接发生短路。

在本发明的第7方案的金属箔层叠体中,优选所述突部的剖面形状是大致三角形,所述突部从所述金属箔的侧面突出。

由此,即使在金属箔的应该放置导电性部件的区域保持导电性部件,但由于在应该放置导电性部件的区域周围设有隆起的突部,所以通过突部使导电性部件滞留,可以防止导电性部件从突部漏出到外侧。

在本发明的第7方案的金属箔层叠体中,优选所述突部由在金属箔的切割时生成的毛边构成。

制作金属箔层叠体时,若用刀口部切入金属箔片,则金属箔的被切入的端面突出形成毛边,可以使用该毛边作为突部。

在本发明的第7方案的金属箔层叠体中,优选所述导电性部件为焊锡或银膏。

由此,通过加热使导电性部件获得流动性,由此通过导电性部件可以容易地接合金属箔和其他的布线或电极。

本发明的第8方案的太阳能电池模块,其具备:第7方案的金属箔层叠体;太阳能电池单元,其在背面设有经由所述导电性部件与所述金属箔的布线图案进行电连接的电极;密封所述太阳能电池单元的密封材料;以及透光性前面板,其层叠在设有所述金属箔的所述密封材料面的相反侧的面。

在本发明的第8方案的太阳能电池模块中,因为在具有布线图案的金属箔中的应该设置导电性部件的区域周围设有突部,所以接合太阳能电池单元和金属箔时,即使导电性部件具有流动性,其也会被突部拦住,保持在金属箔上。因此,经由导电性部件可以确实接合太阳能电池单元的电极和金属箔,可以防止因熔融的导电性部件从突部漏出而引起的与彼此相邻的布线图案的其他金属箔等发生短路。

本发明的第9方案的金属箔层叠基板,其具备:载物(stage)基材;设在所述载物基材上的粘附膜;设在所述粘附膜上且图案化的金属箔片。

发明效果

根据本发明,通过毛边部对粘合层的锚定效应,可以防止金属箔图案的剥离,因此可以提高耐久性。

根据本发明,利用毛边部对粘合层的锚定效应,可以提高耐久性。另外,通过缓冲层的帮助,可以避免伤到基材表面,可以将产品的可靠性维持在高水平。

根据本发明,具备包覆经由粘合剂层层叠在基材的金属箔的绝缘材料层,截断的金属箔的端面倾斜成具有倒锥体状,绝缘材料层与其端面密接并嵌合。因此,可以防止绝缘材料层从金属箔上剥离或发生移位,可以确保一体化的金属箔图案层叠体的形状。

根据本发明,金属箔的端面倾斜成具有倒锥体状,同时突部从端面向绝缘材料层突出。因此,绝缘材料层与具有倒锥体状的金属箔的端面密接并嵌合,突部向绝缘材料层突出,发挥锚定效应,可以确实防止绝缘材料层从金属箔剥离或发生移位,可以确保一体化的金属箔图案层叠体的形状。

根据本发明,密封太阳能电池单元的绝缘材料层以与具有倒锥体状的金属箔端面密接的方式进行包覆。而且,设有突部时,突部向绝缘材料层突出,发挥锚定效应。因此,可以确实防止绝缘材料层从金属箔剥离或发生移位。而且,可以确保太阳能电池单元的电极与金属箔的电极的良好的对齐。

根据本发明,通过在具有布线图案的金属箔中的应该设置导电性部件的区域周围设置突部,在接合金属箔和其他的布线图案时,即使导电性部件具有流动性,也可以通过突部将导电性部件拦住并保持。因此,不会与彼此相邻的其他布线图案等发生短路,可以和不同于导电性部件的部件的电极或布线接合。

另外,根据本发明,通过在具有布线图案的金属箔中的应该设置导电性部件的区域周围设置突部,在接合太阳能电池单元和金属箔时,即使导电性部件具有流动性,也可以通过突部将导电性部件拦住并保持。因此,不会和彼此相邻的布线等发生短路,可以确实与太阳能电池单元的电极接合。

附图的简单说明

图1是本发明的第一实施方式的太阳能电池模块的纵剖面图。

图2是本发明的第一实施方式中图1所示的金属箔图案层叠体的局部放大图。

图3是显示在本发明的第一实施方式中,金属箔图案层叠体的制造方法的程序的流程图。

图4是本发明的第一实施方式中说明层叠工序的图。

图5是本发明的第一实施方式中说明切割工序的图。

图6是本发明的第一实施方式中说明剥离工序的图。

图7是本发明的第二实施方式的金属箔图案层叠体的局部放大图。

图8是本发明的第三实施方式的太阳能电池模块的纵剖面图。

图9是本发明的第三实施方式中图8所示的金属箔图案层叠体的局部放大图。

图10是本发明的第三实施方式中说明层叠工序的图。

图11是本发明的第三实施方式中说明切割工序的图。

图12是本发明的第三实施方式中说明剥离工序的图。

图13a是显示本发明的第四实施方式的金属箔图案层叠体的剖面示意图。

图13b是显示本发明的第四实施方式的金属箔图案层叠体的图,是金属箔图案的突部的放大图。

图14是显示本发明的第四实施方式中的金属箔图案层叠体的制造方法的图,是显示用模具的刀口部在金属箔片中切入切口的状态的剖面示意图。

图15是显示在本发明的第四实施方式中,为了将金属箔片的一部分作为金属箔不要部分而除去以形成间隙,而切入多个切口的状态的剖面示意图。

图16是在本发明的第四实施方式中,从金属箔片中除去金属箔不要部分的状态的剖面示意图。

图17是显示在本发明的第四实施方式中,翻转金属箔并将粘合在基材的状态的剖面示意图。

图18是在本发明的第四实施方式中,使用金属箔图案层叠体的太阳能电池模块的要部剖面示意图。

图19是显示本发明的第五实施方式的金属箔图案层叠体的图。

图20是显示本发明的第六实施方式的金属箔层叠体的剖面示意图。

图21是显示在本发明的第六实施方式中,拦住了在图20所示的金属箔层叠体中的金属箔的上面区域熔融的焊锡的状态的剖面示意图。

图22是在本发明的第六实施方式中,使用实施方式的金属箔层叠体的太阳能电池模块的要部剖面示意图。

图23是显示在本发明的第六实施方式中金属箔层叠体的制造方法的图,是显示使用模具的刀口部在金属箔片中切入切口的状态的剖面示意图。

图24是显示在本发明的第六实施方式中,为了将金属箔片的一部分作为金属箔不要部分而除去以形成间隙,而切入了多个切口的状态的剖面示意图。

图25是显示在本发明的第六实施方式中,从金属箔片上除去了金属箔不要部分的状态的剖面示意图。

图26是显示在本发明的第六实施方式中,放置焊锡的金属箔层叠体的变形例的要部剖面示意图。

图27是现有的太阳能电池模块的纵剖面图。

图28是显示现有的太阳能电池用后板的电路图案的剖面示意图。

图29是显示现有的太阳能电池模块的要部构成的剖面示意图。

图30是显示现有的太阳能电池用后板上所设的布线图案的剖面示意图。

具体实施方式

(第一实施方式)

首先,参照图1~图6,对本发明的第一实施方式的具备金属箔图案层叠体10的太阳能电池模块100进行详细说明。

图1中显示第一实施方式的太阳能电池模块100的纵剖面图。该太阳能电池模块100具备:金属箔图案层叠体10;设在金属箔图案层叠体10的背面侧(图1中的金属箔图案层叠体10的下侧、接近金属箔图案层叠体10的背面的位置)的后板50;设在金属箔图案层叠体10的表面侧(图1中的金属箔图案层叠体10的上侧、接近金属箔图案层叠体10的表面的位置)的多个太阳能电池单元60;在金属箔图案层叠体10上密封多个太阳能电池单元60的密封材料80;以及设在密封材料80的表面侧(图1中的密封材料80的上侧、接近密封材料80的表面的位置)的透光性基板90。另外,在第一实施方式中,为了连接金属箔图案层叠体10和太阳能电池单元60,而使用导电性连接材料70。

在第一实施方式中,金属箔图案层叠体10是用于连接背接触方式的太阳能电池单元60的部件,由基材20、粘合层30、金属箔图案40(金属箔)构成。

作为基材20,例如使用酰亚胺系树脂等绝缘材料形成片状的基材,在第一实施方式中,作为酰亚胺系树脂,使用聚酰亚胺。该聚酰亚胺在高分子中具备最高水平的耐热性、机械特性、化学稳定性。

作为粘合层30,例如使用环氧系树脂的粘合剂。与氨基甲酸酯系树脂或聚酯系粘合剂相比,该环氧系粘合剂在耐热性方面具有优异的性质。该粘合层30被层叠在基材20的整个表面上。

金属箔图案40是与太阳能电池单元60进行电连接的层,其经由粘合层30层叠在基材20的表面。该金属箔图案40具有用于将层叠在金属箔图案层叠体10上的多个太阳能电池单元60以串联方式进行电连接的图案,该金属箔图案40的表面41的一部分起到与太阳能电池单元60进行电连接的电极的作用。

金属箔图案40是设在金属箔的规定的图案,其由开口部和金属部构成。开口部是指除去一部分金属箔后的部位。金属部是指,通过除去一部分金属箔形成开口部后,金属箔图案40上残留的部位。在图2中,粘合层30暴露的部分是开口部,设在(残留在)粘合层30上的金属箔是金属部。

作为该金属箔图案40的材料,例如使用铜、铝和铝的各种合金等。此外,作为金属箔图案40的材料,只要是镍、金、银、锌、黄铜和它们的层叠金属等在印刷布线板等中使用的材料,可以使用任何材料。

如图2中详细所示,在金属箔图案40的侧部、即与金属箔图案40中的层叠方向(图1和图2的上下方向)垂直的方向上的金属箔图案40的端部,形成有从金属箔图案40的表面41向背面42弯曲的毛边部43(突部)。毛边部43位于上述开口部与上述金属部的边界且设在上述金属箔。由此,毛边部43从金属箔图案40的侧部向背面42突出,形成于粘合层30内。换言之,毛边部43以覆盖粘合层30端部的表面的方式形成。

这样的毛边部43具备第一倾斜面(倾斜面)44和第二倾斜面(倾斜面)45。

第一倾斜面44从金属箔图案40的表面41起连续,以越接近所述金属箔图案40的侧方部位(毛边部43的尖端部)越向背面侧(向基材20)延伸的方式后退。

第二倾斜面45从金属箔图案40的背面42起连续,以越接近所述金属箔图案40的侧方部位(毛边部43的尖端部)越向基材20延伸的方式后退。该第二倾斜面45,其整个面形成于粘合层30内,与所述粘合层30密接。

在形成于最接近基材20的位置的毛边部43的端部,第一倾斜面44和第二倾斜面45以彼此交叉的方式连接。而且,在第一实施方式中,作为第一倾斜面44和第二倾斜面45的交叉棱角线的毛边部43的尖端部到达粘合层30与基材20的边界。需要说明的是,该毛边部43的尖端部即使未到达粘合层30与基材20的边界,只要形成于粘合层30内部即可。

另外,如上所述,随着毛边部43的设置,在粘合层30内,形成沿着毛边部43的第一倾斜面44的切入部47。该切入部47朝金属箔图案40的表面41侧开口。切入部47通过毛边部43的第一倾斜面44和与该第一倾斜面44在垂直于层叠方向的方向上相向的粘合层倾斜面31来划分。需要说明的是,在切入部47的尖端(最接近基材20的位置),毛边部43的第一倾斜面44和粘合层倾斜面31彼此交叉。由此,切入部47的形状在纵剖面图中是大致三角形。

后板50例如具有调整透气性的作用。作为该后板50,使用具有耐候性、绝缘性等长期可靠性的材料,例如使用氟树脂膜、低寡聚物·耐热聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜/聚萘二甲酸乙二酯(pen)膜、二氧化硅(sio2)蒸镀膜、铝箔等。在第一实施方式中,作为该后板50,形成以聚氟乙烯为主剂的树脂层。

多个太阳能电池单元60在金属箔图案层叠体10的表面侧在与层叠方向垂直的方向上间隔着设置。作为该太阳能电池单元60,例如使用:单晶硅型、多晶硅型、非晶硅型、化合物型、色素敏感型等。其中,在发电效率优异方面,优选单晶硅型。该太阳能电池单元60的背面侧设有正极和负极的电极。

导电性连接材料70是辅助金属箔图案40与太阳能电池单元60的电连接的部件。作为该导电性连接的材料,使用电阻低的材料。其中,从对金属箔图案40的电阻低的角度考虑,优选含有选自银、铜、锡、铅、镍、金、铋所组成的组中的一种以上的金属的材料。而且,该导电性连接材料70,从粘度高、可以容易地变形成所期望的形状的角度考虑,优选含有选自银、铜、锡、焊锡(铜和铅是主要成分。)所组成的组中的一种以上的金属。

密封材料80通过密封用膜来形成。作为密封用膜,例如通常使用eva片、乙烯·(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚偏二氟乙烯等氟树脂膜等。在第一实施方式中,使用eva片作为密封材料80。通常,使用两块以上的密封用膜,以夹住太阳能电池单元60。在与金属箔图案40的粘合层30相反侧的表面,作为绝缘材料层,层叠有密封材料80。

需要说明的是,在金属箔图案40和密封材料80之间,可以另外设有绝缘性部件。作为这样的绝缘性部件,例如可以列举阻焊剂。

作为透光性基板90,例如可以列举玻璃基板、透明树脂基板等。作为构成透明树脂基板的透明树脂,例如可以列举:丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。

接下来,对第一实施方式的太阳能电池模块100的制造方法进行说明。

首先,制造金属箔图案层叠体10。如图3所示,该金属箔图案层叠体10依次经过层叠工序s1、切割工序s2和剥离工序s3这3个步骤来制造。

在层叠工序s1中,如图4所示,通过在基材20上依次层叠粘合层30和金属箔110,来制作层叠结构体105。即,在基材20的整个表面涂布了粘合层30的状态下,在上述粘合层30的表面层叠金属箔110,由此制作由这3层构成的层叠结构体105。金属箔110由与上述金属箔图案40相同的材料形成。

需要说明的是,在该层叠工序s1中,例如准备:将基材20卷成圆筒状的基材辊;以及同样将金属箔110卷成圆筒状的金属箔辊。优选从该辊中依次输出基材20和金属箔110,同时在输出的基材20的表面涂布被用作粘合层30的粘合剂,在所述粘合层30上贴合金属箔110,由此制作层叠结构体105。

在切割工序s2中,如图5所示,以与金属箔110相向的方式配置具备多个刃部120的模具,使多个刃部120的尖端压接于金属箔110的表面。由此,在切割金属箔110的同时,刃部120的尖端至少到达粘合层30的内部。在第一实施方式中,刃部120的尖端到达粘合层30与基材20的边界。

由此,如图5所示,金属箔110被分离成作为金属箔图案40应该残留的需要区域110a和应该从基材20和粘合层30上剥离的不要区域110b。在第一实施方式中,金属箔110中的一对刃部120之间的区域是不要区域110b,不要区域110b的外侧部分是需要区域110a。

需要说明的是,作为该切割工序s2中的刃部120,优选使用利刃(ピナクル刃)。由此,可以连续切割金属箔110。

另外,通过这样的切割工序s2,被分离成需要区域110a和不要区域110b的金属箔110的侧部、即与层叠方向垂直的方向上的金属箔110的端部,通过刃部120的按压向基材20弯曲,成为毛边部43。特别是,在第一实施方式中,由于刃部120的尖端至少到达粘合层30内,所以毛边部43也弯曲成向粘合层30内突出。

接着,进行剥离工序s3。在该剥离工序s3中,例如,以实施了切割工序s2的层叠结构体105的表面(金属箔110侧)作为外周侧的方式,通过将层叠结构体105卷绕在辊上来进行。由此,如图6所示,只将金属箔110中的不要区域110b从粘合层30剥离,只将金属箔110的需要区域110a作为金属箔图案40残留在粘合层30上。

需要说明的是,为了如此地只剥离金属箔110的不要区域110b,例如,只要将金属箔110中的不要区域110b与粘合层30的接触面积设定成小于需要区域110a与粘合层30的接触面积、同时适当调整卷绕成圆筒状时的曲率即可。

通过上述3个步骤,如图2所示,可以得到具备具有毛边部43的金属箔图案40的金属箔图案层叠体10。

接着,如图1所示,使用该金属箔图案层叠体10,制造太阳能电池模块100。

首先,在金属箔图案层叠体10的金属箔图案40的表面41形成导电性连接材料70,同时将太阳能电池单元60配置在金属箔图案层叠体10,使导电性连接材料70与太阳能电池单元60的电极相向。然后,从外部对上述金属箔图案层叠体10、导电性连接材料70和太阳能电池单元60进行加热加压。由此,在金属箔图案层叠体10的金属箔图案40上安装太阳能电池单元60。

接着,覆盖太阳能电池单元60的周围,利用密封材料80密封太阳能电池单元60。由此,形成金属箔图案层叠体10中的金属箔110和粘合层30与密封材料80密接的状态。此时,在粘合层30的切入部47内也填充密封材料80。

之后,在金属箔图案层叠体10中的基材20的背面侧(形成有金属箔图案40的基材20的面的相反面)层叠后板50。另外,在密封材料80的表面固定透光性基板90形成一体。由此,如图1所示,可以得到太阳能电池单元60通过金属箔图案40以串联方式进行电连接的太阳能电池模块100。

根据上述的太阳能电池模块100的金属箔图案层叠体10,通过以向粘合层30内突出的方式形成毛边部43,由毛边部43和粘合层30产生的锚定效应显现出来。即,由于毛边部43中的第二倾斜面45的整个面与粘合层30密接,所以与没有设置毛边部43时相比,可以增大金属箔图案40与粘合层30的接触面积。由此,可以相对于粘合层30强固地固定金属箔图案40。因此,可以防止金属箔图案40的剥离,所以可以提高属箔图案40和使用了金金属箔图案40的太阳能电池模块100的耐久性。

另外,在第一实施方式中,金属箔图案40中的毛边部43具有越接近金属箔图案40的端部侧越后退至背面侧的第一倾斜面44,所以照射到第一倾斜面44表面的光可以被第一倾斜面44反射。因此,可以使通过彼此相邻的太阳能电池单元60的间隙到达第一倾斜面44的光反射,并入射到太阳能电池单元60中。由此,可以提高太阳能电池模块100的光利用效率。

而且,在太阳能电池模块100中,由第一倾斜面44和密封材料80产生的锚定效应显现出来,所以可以进一步提高金属箔图案40与密封材料80的贴合强度。

另外,在第一实施方式中,在粘合层30内形成有沿着第一倾斜面44的切入部47。因此,在金属箔图案层叠体10的表面层叠由不同于金属箔图案层叠体的材料(其他材料)构成的包覆层时,即在构成太阳能电池模块100时在金属箔图案层叠体10的表面层叠密封材料80的情况下,由密封材料80和粘合层30的切入部47产生的锚定效应显现出来。由此,可以相对于粘合层30强固地固定密封材料80,可以进一步提高太阳能电池模块100的强度。

然后,根据太阳能电池模块100中的金属箔图案层叠体10的制造方法,刃部120的尖端至少到达粘合层30。因此,作为刃部120的切割部位的金属箔110的端部成为毛边部43,毛边部43朝着基材20、即朝着粘合层30内部突出。由此,利用由毛边部43和粘合层30产生的锚定效应,可以相对于粘合层30强固地固定金属箔图案40。

(第二实施方式)

接下来,参照图7,对本发明的第二实施方式的金属箔图案层叠体15进行说明。

图7中,关于与图2相同的构成要素,附上相同的符号,以省略详细的说明。

该第二实施方式的金属箔图案层叠体15,其中切入部47的形状与第一实施方式不同。

在粘合层30的内部和基材20的内部连续形成第二实施方式的切入部47。即,该切入部47通过第一基材倾斜面21a、粘合层倾斜面31和第二基材倾斜面21b来划分。这里,第一基材倾斜面21a以与第一倾斜面44连接、并且沿着第一倾斜面44延伸的方式形成于基材20的内部。

第二基材倾斜面21b是与第一基材倾斜面21a在垂直于层叠方向的方向上相向的倾斜面。第一倾斜面44和第一基材倾斜面21a位于同一平面上,粘合层倾斜面31和第二基材倾斜面21b位于同一平面上。

需要说明的是,在形成于基材20内部的切入部47的尖端,一对基材倾斜面21a、21b相互交叉。由此,切入部47的形状在纵剖面图中呈大致三角形状。

这样的切入部47,在制造金属箔图案层叠体15时的切割工序s2中,是通过使刃部120挤压层叠结构体15使刃部120的尖端到达基材20内部而形成的。

由此,在金属箔图案层叠体15的表面层叠由不同于金属箔图案层叠体的材料(其他材料)构成的包覆层、即密封材料80时,除了显现出由密封材料80和粘合层30产生的锚定效应,还显现出由密封材料80和基材20产生的锚定效应。由此,可以相对于金属箔图案层叠体15更强固地固定密封材料80,可以进一步提高太阳能电池模块100的强度。

以上,对本发明的第一实施方式和第二实施方式进行了详细说明,但本发明的技术范围并不限于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内,可以加入各种变更。

例如,在第一实施方式和第二实施方式中,为了将背接触方式的多个太阳能电池单元60彼此连接而使用了金属箔图案层叠体10、15,但并不限于太阳能电池单元的连接结构,为了将其他的安装部件或电子部件等进行电连接,可以使用金属箔图案层叠体。

(第三实施方式)

接下来,参照图8~图12,对本发明的第三实施方式的具备金属箔图案层叠体210的太阳能电池模块100进行详细说明。

在第三实施方式中,与上述第一实施方式和第二实施方式相同的部件附有相同的符号,其说明则省略或简化。

图8中显示第三实施方式的太阳能电池模块200的纵剖面图。该太阳能电池模块200具备:金属箔图案层叠体210、设在上述金属箔图案层叠体210的背面侧(图8中的金属箔图案层叠体210的下侧、接近金属箔图案层叠体210的背面的位置)的后板50、设在金属箔图案层叠体210的表面侧(图8中的金属箔图案层叠体210的上侧、接近金属箔图案层叠体210的表面的位置)的多个太阳能电池单元60、在金属箔图案层叠体210上密封多个太阳能电池单元60的密封材料80、设在密封材料80的表面侧的透光性基板90。另外,在第三实施方式中,为了连接金属箔图案层叠体210和太阳能电池单元60,使用导电性连接材料70。

在第三实施方式中,金属箔图案层叠体210是用于连接背接触方式的太阳能电池单元60的部件,其由基材20、缓冲层25、粘合层30、金属箔图案40构成。即,缓冲层25配置在基材20和粘合层30之间。

缓冲层25层叠在基材20的表面,作为缓冲层25的材料,例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等比较廉价的聚合物树脂或粘合剂。需要说明的是,该缓冲层25的厚度例如设定成与粘合层30相同的程度或较其大。

作为粘合层30的材料,使用与上述实施方式相同的材料。另外,粘合层30的厚度例如设定成10μm左右。

金属箔图案40是与太阳能电池单元60进行电连接的层,其经由粘合层30层叠在基材20的表面。该金属箔图案40具有用于将层叠在金属箔图案层叠体210上的多个太阳能电池单元60以串联方式进行电连接的图案,金属箔图案40的表面41的一部分起到与太阳能电池单元60进行电连接的电极的作用。

如图9所详细显示,在金属箔图案40的侧部、即金属箔图案40中的在垂直于层叠方向(图8和图9的上下方向)的方向上的金属箔图案40的端部,形成有从金属箔图案40的表面41向背面42弯曲的毛边部43。由此,毛边部43以从金属箔图案40的侧部向背面42突出的方式形成于粘合层30内。

与上述的实施方式一样,这样的毛边部43具备第一倾斜面(倾斜面)44和第二倾斜面(倾斜面)45。但是,缓冲层25形成于粘合层30与基材20之间,在这一点上第三实施方式不同于上述实施方式。

在形成于最接近基材20的位置的毛边部43的端部,第一倾斜面44和第二倾斜面45以相互交叉的方式连接。而且,在第三实施方式中,作为第一倾斜面44和第二倾斜面45的交叉棱角线的毛边部43的尖端部达到粘合层30与缓冲层25的边界。

需要说明的是,即使该毛边部43的尖端部没有到达粘合层30与缓冲层25的边界,但只要形成于粘合层30内部即可。另外,也可在粘合层30的内部和缓冲层25的内部中均形成毛边部43的尖端部。

另外,如上所述,随着毛边部43的设置,在粘合层30和缓冲层25内,形成沿着毛边部43的第一倾斜面44的切入部47。该切入部47向金属箔图案40的表面41侧开口。切入部47通过第一缓冲层倾斜面26、粘合层倾斜面31和第二基材倾斜面21b来划分。这里,第一缓冲层倾斜面26以与第一倾斜面44连接、并且沿着第一倾斜面44向缓冲层25延伸的方式形成于缓冲层25的内部。粘合层倾斜面31与第一倾斜面44在垂直于层叠方向的方向上相向。第二缓冲层倾斜面26与第一缓冲层倾斜面26在垂直于层叠方向的方向上相向。第一倾斜面44和第一缓冲层倾斜面26位于同一平面上,粘合层倾斜面31和第二缓冲层倾斜面26位于同一平面上。

需要说明的是,在形成于缓冲层25内部的切入部47的尖端,一对缓冲层倾斜面26相互交叉。由此,切入部47的形状在纵剖面图中呈大致三角形状。

接下来,对第三实施方式的太阳能电池模块200的制造方法进行说明。

首先,制造金属箔图案层叠体210。该金属箔图案层叠体210,如参照上述第一实施方式的图3进行说明的那样,依次经过层叠工序s1、切割工序s2和剥离工序s3这3个步骤来制造。

在层叠工序s1中,如图10所示,制作在基材20上依次层叠有缓冲层25、粘合层30和金属箔110的层叠结构体205。即,在基材20的表面层叠缓冲层25并使其固定,之后在所述缓冲层25的表面涂布粘合层30的状态下,在所述粘合层30的表面层叠金属箔110,由此制作由这4个层构成的层叠结构体205。金属箔110由与上述金属箔图案40相同的材料形成。

需要说明的是,在该层叠工序s1中制作层叠结构体205时,例如准备:将基材20卷绕成圆筒状的基材辊、以及同样将缓冲层25卷绕成圆筒状的缓冲层辊。边从该辊中依次输出基材20和缓冲层25边相互层叠。之后,优选在所述缓冲层25的表面涂布被用作粘合层30的粘合剂,在所述粘合层30上贴合金属箔110,由此制作层叠结构体205。另外,如上述实施方式中所述,准备将金属箔110卷绕成圆筒状的金属箔辊,可以边从金属箔辊中输出金属箔110边在粘合层30上贴合金属箔110。

在切割工序s2中,如图11所示,配置具备多个刃部120的模具使其与金属箔110相向,将多个刃部120的尖端压接于金属箔110的表面。由此,在切割金属箔110的同时,刃部120的尖端贯穿粘合层,刃部120的尖端到达缓冲层25和基材20的边界。

由此,如图11所示,金属箔110被分离成作为金属箔图案40而应该残留的需要区域110a、以及应该从基材20和粘合层30上剥离的不要区域110b。在第三实施方式中,金属箔110中的一对刃部120之间的区域是不要区域110b,不要区域110b的外侧部分是需要区域110a。

需要说明的是,作为该切割工序s2中的刃部120,优选使用利刃。由此,可以连续切割金属箔110。

另外,通过这样的切割工序s2,被分离成需要区域110a和不要区域110b的金属箔110的侧部、即与层叠方向垂直的方向上的金属箔110的端部,通过刃部120的按压向基材20弯曲,成为毛边部43。特别是,在第三实施方式中,由于刃部120的尖端至少到达粘合层30内,所以毛边部43也弯曲成向粘合层30内突出。

接着,进行剥离工序s3。在该剥离工序s3中,例如,以实施了切割工序s2的层叠结构体205的表面(金属箔110侧)作为外周侧的方式,通过将层叠结构体205卷绕成圆筒状来进行。由此,如图12所示,只将金属箔110中的不要区域110b从粘合层30上剥离,而只将金属箔110的需要区域110a作为金属箔图案40残留在粘合层30上。

需要说明的是,为了如此地只剥离金属箔110的不要区域110b,例如只要将金属箔110中的不要区域110b与粘合层30的接触面积设定成小于需要区域110a与粘合层30的接触面积、并且适当调整卷绕成圆筒状时的曲率即可。

通过上述3个步骤,如图9所示,可以得到具备具有毛边部43的金属箔图案40的金属箔图案层叠体210。

接着,如图8所示,使用该金属箔图案层叠体210,制造太阳能电池模块200。

首先,在金属箔图案层叠体210中的金属箔图案40的表面41上形成导电性连接材料70,并且将太阳能电池单元60配置在金属箔图案层叠体210,使导电性连接材料70与太阳能电池单元60的电极相向。然后,从外部对这些金属箔图案层叠体210、导电性连接材料70和太阳能电池单元60进行加热加压。由此,在金属箔图案层叠体210的金属箔图案40上安装太阳能电池单元60。

然后,与上述的实施方式一样,使用密封材料80密封太阳能电池单元60。

之后,与上述的实施方式一样,在基材20的背面侧层叠后板50,将透光性基板90固定在密封材料80的表面使成一体。由此,如图8所示,可以得到太阳能电池单元60通过金属箔图案40以串联方式进行电连接的太阳能电池模块200。

根据上述的太阳能电池模块200的金属箔图案层叠体210,通过以向粘合层30内突出的方式形成毛边部43,由毛边部43和粘合层30产生的锚定效应显现出来。即,由于毛边部43中的第二倾斜面45的整个面与粘合层30密接,所以与没有设置毛边部43时相比,可以增大金属箔图案40与粘合层30的接触面积。由此,可以相对于粘合层30强固地固定金属箔图案40。因此,可以防止金属箔图案40的剥离,所以可以提高金属箔图案40和使用了金属箔图案40的太阳能电池模块200的耐久性。

另外,由于在基材20和粘合层30之间形成有缓冲层25,所以通过模具的刃部120的切割形成金属箔图案40时,可以避免刃部120到达基材20的表面。

具体而言,优选将模具的刃部120的尖端的切入量停留在粘合层30的膜厚以内。但是,当粘合层30的厚度小时,难以调整该切入量,刃部120的尖端有可能越过粘合层30到达背面侧。相对于此,在第三实施方式中,由于缓冲层25介于粘合层30和基材20之间,所以即使是刃部120的尖端贯穿粘合层30而接近基材20的情形,通过缓冲层25,也可以避免刃部120的尖端到达基材20。由此,可以将由金属箔图案层叠体210和太阳能电池模块200构成的产品的可靠性维持在高水平。

另外,在第三实施方式中,金属箔图案40中的毛边部43具有越接近金属箔图案40的端部侧越后退至背面侧的第一倾斜面44,所以可以使照射到第一倾斜面44表面的光被第一倾斜面44反射。因此,可以使通过彼此相邻的太阳能电池单元60的间隙到达第一倾斜面44的光反射,并入射到太阳能电池单元60中。由此,可以提高太阳能电池模块200的光利用效率。

而且,在太阳能电池模块200中,由第一倾斜面44和密封材料80产生的锚定效应显现出来,所以可以进一步提高金属箔图案40与密封材料80的贴合强度。

另外,在第三实施方式中,在粘合层30内形成有沿着第一倾斜面44的切入部47。因此,在金属箔图案层叠体210的表面层叠由不同于金属箔图案层叠体的材料(其他材料)构成的包覆层的情况下,即在构成太阳能电池模块200时在金属箔图案层叠体210的表面层叠密封材料80的情况下,由密封材料80和粘合层30以及缓冲层25的切入部47产生的锚定效应显现出来。由此,可以相对于粘合层30及缓冲层25强固地固定密封材料80,可以进一步提高太阳能电池模块200的强度。

而且,根据太阳能电池模块200中的金属箔图案层叠体210的制造方法,刃部120的尖端至少到达粘合层30。因此,作为刃部120的切割部位的金属箔110的端部成为毛边部43,毛边部43朝着基材20、即朝着粘合层30的内部以毛边部43的形式突出。由此,利用由毛边部43和粘合层30产生的锚定效应,可以相对于粘合层30强固地固定金属箔图案40。

以上,对本发明的第三实施方式进行了详细说明,但本发明的技术范围并不限于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内,可以加入各种变更。

例如,在第三实施方式中,为了将背接触方式的多个太阳能电池单元60彼此连接而使用了金属箔图案层叠体210,但并不限于太阳能电池单元的连接结构,可以为了将其它的安装部件或电子部件等进行电连接而使用金属箔图案层叠体。

(第四实施方式)

接下来,根据图13a~图18,对本发明的第四实施方式的太阳能电池模块等中使用的金属箔图案层叠体进行说明。

图13a和图13b所示的第四实施方式的金属箔图案层叠体1,例如装载在太阳能电池模块的后板上使用。作为构成太阳能电池用后板的部件,还可以使用具有隔湿性或隔氧性的金属箔膜、或者由金属箔膜和树脂构成的复合层叠膜。

第四实施方式的金属箔图案层叠体1,例如在绝缘性基材2的表面经由粘合剂层3层叠形成有规定的电路图案的金属箔4而成为一体。而且,在金属箔4的与粘合剂层3相反侧的表面,层叠有密封材料5作为绝缘材料层。

需要说明的是,在金属箔4与密封材料5之间,可以另外设有绝缘性部件。作为这样的绝缘性部件,例如可以列举阻焊剂。

这里,基材2形成膜状或片状。作为基材2的材料,例如可以使用丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、氨基甲酸酯、环氧树脂、密胺树脂、苯乙烯、或这些材料共聚的树脂。为了控制绝热性、弹力性、光学特性,根据需要,还可以在基材2中混入有机或无机填料等。

另外,在太阳能电池用后板上形成金属箔图案时,还可以使用上述基材2作为太阳能电池后板。此时,作为构成基材2的部件,可以使用具有隔湿性或隔氧性的金属箔膜、或由金属箔膜和上述树脂构成的复合层叠膜。

粘合剂层3例如通过将作为热固化性树脂的氨基甲酸酯、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、烯烃、或这些材料共聚的阶段固化型粘合剂加热并使其固化而形成。另外,作为粘合剂层3,可以使用非阶段固化型的粘合剂层。

另外,密封材料5可以由普通的密封材料、例如eva等形成。密封材料5通过密封用膜或清漆而形成,但清漆比密封用膜便宜,所以优选。作为密封材料5,使用密封用膜时,例如使用eva膜、乙烯·(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚偏二氟乙烯等氟树脂膜等。可以将两块以上的密封用膜层叠而形成,使夹住太阳能电池单元24(参照图18)。

虽然密封材料5内没有混入填料,但可以混入填料,作为混入密封材料5内的填料,可以使用导电性填料。

接下来,根据图13a及图13b,对金属箔4的构成进行说明。

另外,金属箔4上形成有布线图案或电路图案等导电性图案(金属箔图案)。金属箔4上形成有根据导电性图案的形状而切除并填充有密封材料5的间隙7。作为间隙7所面对的金属箔4的侧面的端面4a的剖面形状是倒锥体状(逆倾斜形状)。

在图13a及图13b中,导电性图案40由开口部和金属部构成。开口部是指除去一部分金属箔4后的部位。金属部是指,通过除去一部分金属箔4形成开口部后,残留在金属箔图案40中的部位。在图13a中,间隙7、即密封材料5与粘合剂层3接触的部位是开口部,设在粘合剂层3上的金属箔4是金属部。另外,端面4a设在开口部与金属部的边界。

在倒锥体状中,金属箔4的端面4a与基材2(以及粘合剂层3)的倾斜角α设定在55°~85°的范围。端面4a的倒锥体的倾斜角α在该范围时,密封材料5被填充在金属箔4的间隙7内,固化后可以防止密封材料5从金属箔4上剥离。

另一方面,倾斜角α不足55°时,如下所述,在制造金属箔4时,用于通过切割形成金属箔4的端面4a的模具16的刀口部16a的刀尖角变得过大,无法进行平滑的切割。若倾斜角α大于85°,则端面4a的倾斜角接近于直角,所以存在着密封材料5容易剥离的不良情形。由于密封材料5与粘合剂层3的粘合力低于与金属箔4的粘合力,所以若倾斜角α超过85°,则特别是,密封材料5容易剥离。

需要说明的是,希望倾斜角α更优选设定为55°~75°的范围。

而且,在金属箔4的端面4a与粘合剂层3所相向的表面4b的交叉部,例如形成有向端面4a的延长面上(端面4a延长的假想面上)突出的突部9。

突部9位于开口部和金属部的边界且设在金属箔4上。另外,突部9设在端面4a,向作为绝缘材料层的密封材料5突出。

突部9的厚度从突部9的根基向尖端逐渐变小,即,突部9具有尖细的形状。

在图13a及图13b中,该突部9的形状是尖端具有顶部的剖面三角形状,但突部9的形状并不限于该形状。突部9未必设在端面4a的延长面上,可以相对于端面4a以适当的角度形成。

这里,突部9的顶角β处于0°<β≤45°的范围。顶角β为上述范围时,相对于密封材料5得到强的锚定效应,可以得到防止由横向的碰撞引起的密封材料5的位置与金属箔4的位置横向移动的优异的效果,所以密封材料5不会从金属箔4上剥离。

另外,突部9距金属箔4的表面4b的高度h(在金属箔4的垂直方向上的高度),当金属箔4的膜厚为d时,其处于0°<h≤0.5d的范围。例如,d=35μm时,高度h优选为15μm以下。另外,突部9可以未必设在端面4a的延长面上,可以具有与端面4a的倾斜角α不同的倾斜角。此时,可以与从金属箔4的表面4b到突部9的尖端的高度h无关地,形成突部9,但为了在得到密封材料5的在横向的耐冲击性的同时防止其在横向的移位,优选高度h大于0。

而且,高度h为0°<h≤0.5d的范围时,相对于层叠在金属箔4上的密封材料5可以发挥高的锚定效应。另一方面,突部9的高度h为0以下时,无法发挥充分的锚定效应。形成突部9的高度h大于0.5d的突部9,这从金属箔4的材质或制造特性的观点考虑难以实现。另外,即使在该条件下可以形成突部9,突部9的刚性或强度也会变小。因此,若剥离应力作用于密封材料5,则锚定效应小,无法充分得到防剥离的效果,因此不优选。

金属箔4例如通过使用后述的模具16切割由铜、铝、锌、铁、镍、钴、或它们的合金等形成的金属片而形成。另外,作为形成金属箔4的材料,除上述材料外,还可以使用所期望的金属。

考虑到模具的脱模性,金属箔4的膜厚优选为5μm以上且1mm以下。若膜厚不足5μm,则金属箔4难以处理,若膜厚超过1mm,则难以脱模。而且,若考虑到模具的耐久性,则金属箔4的膜厚优选为200μm以下。

接下来,根据图14~图17,对具备上述构成的第四实施方式的金属箔图案层叠体1的制造方法进行说明。

在图14中,经由粘附膜13在载物基材12上粘合用于形成电路图案的片状金属箔片4a。作为切割用的模具16的刀口部16a,例如使利刃与所得的金属箔片4a的层叠体14相向。模具16具有剖面三角形的刀口部16a从基座部16b突出而形成的结构。刀口部16a的刀尖角a例如为40°~60°的范围,在图示的例子中,刀尖角a=50°。

作为模具16,可以使用腐蚀模具或切削模具等,但模具16并不限于这些模具。作为模具16的材料,可以使用玻璃、预硬化钢、调质钢、析出硬化钢、钨·碳化物与钴的合金、其他的超硬度合金等,但模具16的材料并不限于这些材料。将金属箔片4a高精度地脱模时,优选刀口部16a的刀尖角a为锐角。

刀尖角a越小,则切割时金属箔片4a上所形成的毛边等越小,但模具16的耐久性下降。通常,优选刀尖角a为40°~60°左右,根据金属箔片4a与刀尖角a的关系来设定刀尖角a,使适度产生毛边。

这里,通过将刀口部16a切入金属箔片4a中,可以形成毛边9a。作为金属箔片4a的材料,如上所述,例如使用铜、铝、锌、铁、镍、钴、或它们的合金等。使用铜作为金属箔片4a的材料时,以通过刀口部16a开裂的方式产生毛边。铝是较软的材质,因此使用该材料时,容易产生毛边并容易变形。铝比铜便宜,但毛边9a容易变形。与铝相比,铜能够容易形成尖锐的剖面大致三角形的毛边9a,因此可靠性高。

接下来,对第四实施方式的金属箔图案层叠体1的制造方法进行说明。

首先,如图14所示,配置具备刀口部16a的模具16,使其与具备金属箔片4a的层叠体14相向。

接下来,作为切入工序,将刀口部16a的刀尖沿层叠体14的厚度方向切入金属箔片4a中,来切割金属箔片4a,将刀口部16a压入粘附膜13中,使刀尖到达接近粘附膜13的中间部,之后停止切入(半切法)。由此,切割金属箔片4a。在半切法中,在层叠体14的厚度方向停止切入,使模具16的刀口部16a从层叠体14表面向内部压入(切入)的深度达到适当的深度。因此,切割金属箔片4a后压入粘附膜13内的刀口部16a的刀尖到达接近粘附膜13的中间部的位置,并且适当设定刀口部16a的长度,使基座部16b接触到金属箔片4a的表面而停止切入。

然后,通过刀口部16a的切入,金属箔片4a与粘附片13的接触面由于刀尖的两侧产生的应力而变形,对应着刀尖的形状,例如形成剖面三角形的毛边9a。而且,在形成毛边9a的同时,通过作用于金属箔片4a与粘附片13的边界面的应力,金属箔片4a与粘附片13之间的接合面发生部分剥离,在通过刀口部16a的切入而形成的毛边9a的两侧形成空间c1。

这里,为了在金属箔4上形成间隙7,如图15所示,例如通过3条刀口部16a,在金属箔片4a上应该形成的间隙7的两端和相当于位于间隙7的两端之间的中间部的位置形成3个切入部18。如此操作,在通过刀口部16a的切入而形成的毛边9a与毛边9a之间形成的2个空间c1彼此连通,空间成长以形成具有空间c1的宽度的约2倍宽的空间c。由此,被形成于金属箔片4a上的3个切入部18和成长的空间c隔开的金属箔不要部分4f可以分离。

而且,如图16所示,金属箔不要部分4f被切入部18和空间c分离除去,从而在金属箔片4a之间形成间隙7,在间隙7的两端部分别形成有形成金属箔片4a的端面4a’的正锥体的倾斜面。

如此操作,通过切削加工形成间隙7,从而将金属箔不要部分4f从金属箔片4a上分离,金属箔片4a从粘附片13上剥离。由此,得到金属箔层叠基板。

该金属箔层叠基板具备:载物基材12、设在载物基材12上的粘附膜13、设在粘附膜13上且图案化的金属箔片4a。

接下来,使该金属箔带4a翻转,经由粘合剂层3将金属箔片4a粘合在预先准备的基材2的表面。由此,如图17所示,形成层叠有基材2、粘合剂层3、以及使金属箔片4a翻转而形成的金属箔4的金属箔图案层叠体1a。在构成该金属箔图案层叠体1的位于最上层的金属箔4中,间隙7所面对的端面4a具有倒锥体状的倾斜面。以毛边9a向端面4a的延长上突出的方式构成突部9。换言之,以沿着端面4a毛边9a突出的方式形成突部9。

然后,通过以在图17所示的金属箔图案层叠体1a的金属箔4的整个面和暴露在间隙7中的粘合剂层3的表面涂覆密封材料5的方式,在金属箔4及粘合剂层3上层叠密封材料5,可以制造图13a及图13b所示的金属箔图案层叠体1。

接下来,对图18中作为本发明的第四实施方式的使用图13a及图13b所示的金属箔图案层叠体1的太阳能电池模块20进行说明。

在第四实施方式的太阳能电池模块20中,在位于上述金属箔图案层叠体1的最下层的基材2上粘合有后板22。该后板22粘合在与设有粘合剂层3的基材2的面相反侧的面上。

在后板22中,设有作为屏蔽材料来使用的阻挡层。作为后板22的阻挡层,可以使用具有隔湿性或隔氧性的金属箔膜、或由金属箔膜和基材2的树脂材料构成的复合层叠膜。

然后,在金属箔图案层叠体1的粘合剂层3上,形成电路图案的金属箔4隔着间隔7排列。在该金属箔4上,设置由焊锡或银膏等形成的导电性连接材料23,在这些导电性连接材料23上设置太阳能电池单元24,在设在太阳能电池单元24的背面的电极上连接导电性连接材料23。

另外,在金属箔图案层叠体1的金属箔4及粘合剂层3上,层叠有密封太阳能电池单元24而绝缘的密封材料5。而且,在密封材料5的表面,粘合有玻璃平板等透光性基板125(透光性前面板)。

在该太阳能电池模块20中,金属箔4的端面4a也具有倒锥体的倾斜角α。另外,在形成于金属箔4的1个或2个倒锥体的端面4a之间的间隙7内填充密封材料5并使之固化。因此,固化后可以防止密封材料5从金属箔4或粘合剂层3上剥离或分离。而且,在金属箔4的端面4a的延长面上,由毛边9a形成的突部9向密封材料5内突出而形成,所以通过锚定效应,可以防止密封材料5从金属箔4上剥离或分离。

如上所述,根据第四实施方式的金属箔图案层叠体1,形成填充有密封材料5的间隙7的金属箔4的端面4a具有倒锥体状的倾斜面。因此,即使密封材料5与通过间隙7开口的粘合剂层3之间的接合力小于密封材料5与金属箔4之间的接合力,也可以防止密封材料5从金属箔4或粘合剂层3上剥离或分离。

而且,在金属箔4的端面4a中,设有向端面4a的延长面上突出的突部9,突部9埋入密封材料5内。因此,在具有突部9的端面4a和密封材料5之间产生锚定效应,可以更进一步防止密封材料5从金属箔4上剥离或分离。

另外,在上述的具备金属箔图案层叠体1的太阳能电池模块20中,同样,在接合了后板22的金属箔图案层叠体1中,可以将金属箔4和密封材料5的耐剥离强度维持在高水平,可以防止密封材料5从金属箔4上剥离或分离。

需要说明的是,本发明的金属箔图案层叠体1和包含其的太阳能电池模块20并不限于上述第四实施方式。本发明的技术范围并不限于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内可以加入各种变更。

(第五实施方式)

接下来,根据图19,对本发明的第五实施方式的金属箔图案层叠体130进行说明。

图19所示的金属箔图案层叠体130,其具备与上述第四实施方式的金属箔图案层叠体1大致相同的构成,在金属箔4上没有设置突部9,在这一点上,第五实施方式和第四实施方式不同。

需要说明的是,在第五实施方式的金属箔图案层叠体130中,即使在制造时通过模具16的刀口部16a切入金属箔片4a中形成了毛边9a,但通过压印,也可以使金属箔片4a的表面变得平坦。或者,通过使模具16的刀口部16a切入金属箔片4a中来分离并切除金属箔不要部分4f,将得到的金属箔片卷绕在辊上,由此通过卷绕时的金属箔片4a上产生的压力,可以使产生毛边9a的金属箔片4a的表面变得平坦。或者可以切除毛边9a。

在第五实施方式的金属箔图案层叠体130中,在形成有填充了密封材料5的间隙7的金属箔4的端面4a上也设有倒锥体状的倾斜面,因此可以防止密封材料5从金属箔4或粘合剂层3上剥离或分离。

需要说明的是,在上述的第四实施方式及第五实施方式中,在金属箔图案层叠体1、130中,均在位于间隙7的两侧并且形成间隙7的金属箔4的端面4a上形成了具有倒锥体状的倾斜面。而且,将倾斜面与基材的角度设定为倾斜角α。在本发明中,位于间隙7两侧的端面4a的形状未必是倒锥体状,只要至少单侧的端面4a具有倾斜角α的倒锥体状即可。

另外,关于形成于金属箔4的端面4a上的突部9,也只要至少在一个端面4a上形成突部9即可。

需要说明的是,上述第四实施方式及第五实施方式中使用的密封材料5均为绝缘材料层,在太阳能电池模块20中使用密封材料5时,在太阳能电池模块20内,密封材料5固定已被定位的太阳能电池单元24、或者其作为绝缘材料来使用。

另外,本发明的第四实施方式及第五实施方式的金属箔图案层叠体1、130,并不限于在太阳能电池模块20中使用。此外,通过在构成电子标签的天线、导电体、布线图案或电路图案等各种导电性图案的金属箔4上层叠密封材料5等绝缘材料层等,也可以应用本发明的金属箔图案层叠体。本发明中的层叠了密封材料5等绝缘材料层的金属箔图案层叠体1、130被用于任意的用途。

(第六实施方式)

接下来,根据图20~图25,对本发明的第六实施方式的太阳能电池模块等中使用的金属箔层叠体进行说明。

在第六实施方式中,与上述第四实施方式及第五实施方式相同的部件附上相同的符号,其说明省略或简化。

图20所示的第六实施方式的金属箔层叠体51,例如装载在太阳能电池模块的后板上使用。作为构成该后板的部件,可以使用具有隔湿性或隔氧性的铝箔膜、或由铝箔膜和树脂构成的复合层叠膜。

第六实施方式的金属箔层叠体51,例如,经由粘合剂层53在绝缘性的基材52的表面层叠形成有规定的布线图案的金属箔54而一体化。

作为基材52的材料,使用与上述第四实施方式相同的材料。

另外,在太阳能电池用后板上形成布线图案时,还可以使用上述的基材52作为太阳能电池后板。此时,作为构成基材52的部件,还可以使用具有隔湿性或隔氧性的铝箔膜、或由铝箔膜和上述树脂构成的复合层叠膜。

作为粘合剂层53的材料,使用与上述第四实施方式相同的材料。

接下来,对金属箔54的构成进行说明。

金属箔54具有被间隙76分割的布线图案。在金属箔54的上面区域56上,放置焊锡膏或银膏等导电性膏,上面区域56经由导电性膏与后述的设在太阳能电池单元63的背面的电极接合。在图20及图21所示的例子中,焊锡57放置在上面区域56上。另外,在包围金属箔54的上面区域56的侧面54a的延长面上(侧面54a延长的假想面上),形成有突部58。如图21所示,突部58从上面区域56上隆起,拦住(包围)焊锡57,使热熔融而具有流动性的焊锡57不会漏入金属箔54的周围。

优选在金属箔54的侧面54a的全周形成突部58,但未必是全周。即使在突部58与突部58之间存在间隙,通过熔融的焊锡57的表面张力也可以防止漏出。

而且,在图20中,金属箔54的突部58具有尖端具有顶部的剖面三角形状,但突部58的形状并不限于该形状。突部58未必设在侧面54a的延长面上。可以以相对于侧面54a具有适当的角度的方式形成突部58。

需要说明的是,金属箔54例如通过用后述的模具72的刀口部73切割由铝、或铜、锌、铁、镍、钴、或它们的合金等形成的金属片而形成。铝比其他的金属软且粘度大,所以使用铝箔作为金属箔54,用模具72的刀口部73切入进行脱模时,可以形成大的毛边,所以可以形成大的由毛边组成的突部58,因此优选。

如图21所示,通过由该毛边形成的突部58,可以在上面区域56中大量保持接合用的焊锡57的具有流动性的膏。因此,可以防止流动性膏从上面区域56中漏下,使彼此相邻的金属箔54的布线图案导通而短路。

接下来,根据图22,对作为本发明的第六实施方式的使用图20所示的金属箔层叠体51的太阳能电池模块61进行说明。

在第六实施方式的太阳能电池模块61中,在位于上述金属箔层叠体51的最下层的基材52上粘合有后板62。该后板62粘合在与设有粘合剂层53的基材52的面相反侧的面上。在后板62中,设有被用作屏蔽材料的阻挡层。作为后板62的阻挡层,可以使用具有隔湿性或隔氧性的铝箔膜或由铝箔膜和基材52的树脂材料构成的复合层叠膜。

而且,在金属箔层叠体51的粘合剂层53上,形成布线图案的金属箔54隔着间隙76排列。在该金属箔54的上面区域56中,设置焊锡57作为导电性部件,在焊锡57上设置太阳能电池单元63,设在太阳能电池单元63的背面的电极上连接有焊锡57。

另外,在金属箔层叠体51的金属箔54及粘合剂层53上,层叠有密封太阳能电池单元63而绝缘的、例如由eva膜形成的密封材料64。而且,在密封材料64的表面,粘合有玻璃平板等透光性基板65。密封材料64可以具有将两块以上的eva膜层叠使夹住太阳能电池单元63的结构。

在组装该太阳能电池模块61时,在图22中,将焊锡57放置在金属箔层叠体51的金属箔54的上面区域56上使其加热熔融,或者,将已加热熔融的焊锡57滴加在金属箔54的上面区域56上。在该状态下,熔融的焊锡57在金属箔54的上面区域56上被设在上面区域56的周围的突部58拦住,熔融焊锡57以隆起的方式滞留在上面区域56上,可以防止熔融焊锡57泄露到突部58的外侧。

而且,在金属箔54的被突部58包围的区域内,通过表面张力的作用,焊锡57保持着隆起的状态,在焊锡57上放置设在太阳能电池单元63的背面的电极,通过冷却焊锡57,金属箔54的布线图案和设在太阳能电池单元63的背面的电极在导通状态下将太阳能电池单元63固定在太阳能电池模块61的内部。

接下来,根据图23~图25,对具备上述构成的第六实施方式的金属箔层叠体51的制造方法进行说明。

在图23中,经由粘附膜69在载物基材68上粘合用于形成布线图案的片状金属箔片54a。作为切割用的模具72的刀口部73,例如使利刃与所得的金属箔片54a的层叠体71相向。模具72具有剖面三角形的刀口部73从基座部74突出而形成的结构。刀口部73的刀尖角α例如为40°~60°的范围,在图示的例子中,刀尖角α=50°。

作为模具72,可以使用腐蚀模具或切削模具等,但模具72并不限于这些模具。作为模具72的材料,可以使用玻璃、预硬化钢、调质钢、析出硬化钢、钨·碳化物与钴的合金、其他的超硬度合金等,但模具72的材料并不限于这些材料。将金属箔片54a高精度地脱模时,优选刀口部73的刀尖角α为锐角。

刀尖角α越小,则切割时金属箔片54a上所形成的毛边等就变得越小,但模具72的耐久性下降。通常,优选刀尖角α为40°~60°左右,根据金属箔片54a与刀尖角α的关系来设定刀尖角α,使适度地产生毛边。

在图23中,通过将刀口部73切入金属箔片54a中,可以形成毛边58a。铜是比较具有刚性的金属,所以使用铜作为金属箔片54a的材料时,以金属箔片54a开裂的方式产生毛边。另外,铝合金是较软的材质,所以使用铝合金作为金属箔片54a时,容易产生毛边58a且毛边58a容易生长。铝比铜便宜,容易形成大的毛边58a,所以由毛边58a形成的突部58的高度(距上面区域56的垂直方向的高度)高,可以保持焊锡57,并且还可以增加滞留的焊锡57的液量。

在第六实施方式中,通过使用铝作为金属箔片54a,可以形成长的毛边58a,可以在金属箔54的上面区域56中保持较多量的焊锡57。

接下来,对在金属箔54上形成突部58的方法进行说明。

首先,如图23所示,配置具备刀口部73的模具72,使其与具备金属箔片54a的层叠体71相向。

接下来,作为切入工序,将模具72的刀口部73的刀尖沿层叠体71的厚度方向切入金属箔片54a中,切割金属箔片54a,将刀口部73按压在粘附膜69上,使刀尖达到接近粘附膜69的中间部,之后停止切入(半切法)。由此,切割金属箔片54a。在半切法中,在层叠体71的厚度方向上停止切入,使模具72的刀口部73从层叠体71的表面向内部压入(切入)的深度达到适当的深度。因此,适当设定刀口部73的长度,使切割金属箔片54a以压入粘附膜69内的刀口部73的刀尖到达接近粘附膜69的中间部的位置,并且,基座部74接触到金属箔片54a的表面而停止切入。

然后,通过刀口部73的切入,金属箔片54a与粘附片69的接触面通过刀尖的两侧所产生的应力而变形,对应着刀尖的形状,例如形成剖面三角形的毛边58a。而且,在形成毛边58a的同时,由于作用于金属箔片54a与粘附片69的界面的应力,金属箔片54a和粘附片69之间的接合面发生部分剥离,在通过刀口部73的切入而形成的毛边58a的两侧形成空间c1。

这里,为了形成隔开由金属箔54形成的布线图案的间隙76,如图24所示,例如,通过3条刀口部73,在金属箔片54a上应该形成的间隙76的两端和相当于位于间隙76的两端之间的中间部的位置形成3条切入部77。如此操作,在通过刀口部73的切入而形成的毛边58a与毛边58a之间形成的2个空间c1彼此连通,空间成长成具有空间c1的宽度的约2倍宽的空间c。由此,用形成于金属箔片54a上的3个切入部77和已成长的空间c隔开的金属箔不要部分54f可以分离。

而且,如图25所示,金属箔不要部分54f被切入部77和空间c分离除去,由此在金属箔片54a之间形成间隙76,在间隙76的两端部分别形成金属箔片54a的侧面54a’和形成于侧面54a’上的毛边58a。

如此操作,通过切削加工形成间隙76,由此将金属箔不要部分4f从金属箔片4a上分离,并且,在侧面54a’上形成有毛边58a的金属箔片54a从粘附片69上剥离。由此,得到金属箔层叠基板。

该金属箔层叠基板具备:载物基材68、设在载物基材68上的粘附膜69、设在粘附膜69上且图案化的金属箔片54a。

接下来,将该金属箔片54a翻转,经由粘合剂层53在预先准备的基材52的表面粘合金属箔片54a。由此,如图20所示,形成层叠有基材52、粘合剂层53、以及使金属箔片54a翻转而形成的金属箔54的金属箔层叠体51。在构成该金属箔层叠体51的位于最上层的金属箔54中,布线图案被间隙76隔开。形成各布线图案的金属箔54具有上面区域56和由向其侧面54a的延长上突出的毛边58a形成的突部58。如此操作,可以制造金属箔层叠体51。

如上所述,根据第六实施方式的金属箔层叠体51,在具有布线图案的金属箔54中的应该配置焊锡57的上面区域56的周围设有由毛边58a形成的突部58。根据该结构,在接合时加热熔融的焊锡57具有流动性的状态下,焊锡57保持在金属箔54的上面区域56中时,通过从上面区域56隆起的突部58将焊锡57拦住,可以防止加热熔融的焊锡57泄漏到金属箔54的周围。因此,不会和彼此相邻的布线图案的金属箔54等发生短路,可以确实接合太阳能电池单元63等部件的电极或布线和焊锡57。

另外,根据第六实施方式的太阳能电池模块61,在具有布线图案的金属箔54的上面区域56的周围设有突部58,焊锡57搭载在上面区域56上。因此,即使接合时焊锡57通过加热而具有流动性,通过突部58也可以拦住焊锡57,由于表面张力的作用,焊锡57以从上面区域56隆起的方式保持。因此,彼此相邻的布线等不会发生短路,可以确实地与太阳能电池单元63的电极接合。

需要说明的是,本发明的金属箔层叠体51和包含金属箔层叠体51的太阳能电池模块61,并不限于上述第六实施方式。本发明的技术范围并不限于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内,可以加入各种变更。

在上述第六实施方式中,作为接合布线图案的金属箔54和太阳能电池单元63的电极的导电性部件而设置了焊锡57,但本发明并不限于焊锡57,可以使用银膏等具有适当的熔融性的导电性部件。

另外,在上述第六实施方式的金属箔层叠体51中,在基材52上层叠片状的粘合剂层53,沿着布线图案的形状被间隙76分割排列的金属箔54形成于粘合剂层53上。为了代替该构成,与金属箔54的布线图案一样,粘合剂层53被间隙76分割,该粘合剂层53可以层叠在基材52上。

而且,在上述第六实施方式中,通过用模具72的刀口部73切割金属箔片54a,沿着布线图案形成的金属箔54排列在粘合剂层53上。金属箔54具有被间隙76分割的图案。由此,如图20和图21所示,金属箔54的侧面54a相对于基材52大致垂直地形成。需要说明的是,金属箔54的侧面54a可以不是大致垂直地形成在基材52上。例如,如图26所示的第六实施方式的变形例那样,随着刀口部73的切入,金属箔54的侧面54a的形状可以是倒锥体状。此时,朝着金属箔54的上垂直方向由毛边58a形成的突部58,具有倾斜成外侧宽广的倒锥体状。因此,在上面区域56中,被突部58包围的面积增加,容纳焊锡57的金属箔54的容量增大,太阳能电池单元63的电极等与金属箔54的接合的可靠性和接合力提高。

需要说明的是,在上述变形例中的金属箔54中,在金属箔54的侧面54a上形成具有倒锥体状的倾斜面,侧面54a与粘合剂层53的角度是锐角。两侧的侧面54a的形状未必是倒锥体状,可以采用正锥体等适当的形状。

另外,本发明的第六实施方式中的金属箔层叠体51,并不限于在太阳能电池模块61中使用。此外,作为构成电子标签的天线、导电体、或电路图案等各种导电性图案的金属箔54,也可以使用上述的金属箔层叠体。本发明中的金属箔层叠体51,可在任意的用途中应用。

工业实用性

本发明可广泛用于金属箔图案层叠体、金属箔层叠体、金属箔层叠基板、太阳能电池模块、以及金属箔图案层叠体的制造方法。

符号说明

1、10、15、130、210:金属箔图案层叠体

2、20、52:基材

3、53:粘合剂层

4、54、110:金属箔

4a:端面

4a、54a:金属箔片

5:密封材料(绝缘材料层)

9、58:突部

9a、58a:毛边(バリ)

16、72:模具

16a、73:刀口部

20、61、100、200:太阳能电池模块

21、21a、21b:基材倾斜面

22、50、62:后板

23、70:导电性连接材料

24、60、63:太阳能电池单元

25:缓冲层

26:缓冲层倾斜面

30:粘合层

31:粘合层倾斜面

40:金属箔图案

41:表面

42:背面

43:毛边部(バリ部)

44:第一倾斜面

45:第二倾斜面

47:切入部

51:金属箔层叠体

54a、54a’:侧面

56:上面区域

57:焊锡

65、90、125:透光性基板

80:密封材料

120:刃部

105、205:层叠结构体

110a:需要区域

110b:不要区域

s1:层叠工序

s2:切割工序

s3:剥离工序

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1