太陽能電池模塊的製造方法
2023-05-14 18:08:21
專利名稱：太陽能電池模塊的製造方法
技術領域：
本發明涉及將具有連接有接頭線(夕7IStab wire)的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的太陽能電池模塊的製造方法。
背景技術：
歷來，在製造太陽能電池模塊時，製造是通過首先，通過將由作為接頭線的焊料塗布的帶狀銅箔連接鄰接的太陽能電池的一個的表面與另一個的背面的方式應用於多個太陽能電池，製成太陽能電池單元，接著在該太陽能電池單元的兩面配置作為密封樹脂的透明乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)薄板，再視需要在表面一側配置透明玻璃板等透明保護板，在背面配置耐光性樹脂薄板，對所得層疊物整體進行熱壓黏合處理(專利文獻1、第 0003-0010段)。此外，還提議在熱壓黏合時使用具備減壓裝置和加熱板的減壓層壓機(專利文獻2、。通過使用減壓層壓機，被認為可防止在熱壓黏合部位產生空隙。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2002-319691號公報專利文獻2 日本特開2004-356349號公報發明概述發明所要解決的課題然而，將焊料塗布的接頭線與太陽能電池連接時(接頭線連接工序)的溫度為 240°C以上的較高溫度，另一方面，用EVA薄板進行樹脂密封時(樹脂密封工序)的溫度為約150°C程度的較低溫度，兩工序的溫度不同。因此，存在的問題是，這些工序在時間上也不得不作為單獨工序，使製造節拍變長，處理次數增多，結果製造成本上升。此外，由於接頭線連接工序的高溫在太陽能電池中積累內應力，因此在密封樹脂工序中有時產生太陽能電池中發生龜裂等不良。因此，為了將接頭線連接工序和樹脂密封工序在較低溫度的樹脂密封工序的溫度下一起進行，考慮在太陽能電池上配置可在使用EVA薄板進行樹脂密封時的溫度下連接的導電粘附薄膜，在該導電粘附薄膜上配置接頭線，再配置EVA薄板，接著，視需要在表面一側配置透明玻璃板等透明保護板、在背面配置耐光性樹脂薄板，對所得層疊物整體進行熱壓黏合，由此進行樹脂密封。然而，如圖9所示，如果在具備表面電極91的太陽能電池92上層疊導電粘合漿 (AP)、導電粘附薄膜(AF)、各向異性導電漿(ACP)、各向異性導電粘附薄膜(ACF)、絕緣性粘合漿(NCP)或絕緣性粘附薄膜(NCF)等粘合劑93、接頭線94、EVA薄板95、視需要的防溼薄板96後進行減壓層壓處理，那麼由於壓碎的EVA覆蓋層狀粘合劑93的側面，擔心不能將粘合劑93的樹脂成分從連接部排除，不能實現可靠的連接的問題。特別在粘合劑93為導電粘附薄膜的情況中，不充分壓碎所含導電粒子，有不能實現可靠的導電連接之虞。因此，即使使用導電粘附薄膜作為粘合劑，也依然不得不將接頭線連接工序和樹脂密封工序在時間上作為單獨的工序進行。本發明是為了解決上述歷來的課題的發明，其目的在於，在將具有連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封來製造太陽能電池模塊時，使將接頭線與該表面電極連接的接頭線連接工序和用密封樹脂密封太陽能電池的樹脂密封工序能夠在較低溫度的樹脂密封工序的溫度下一起進行。用於解決課題的手段本發明人等為了使接頭線與太陽能電池的電極的連接和太陽能電池的樹脂密封在太陽能電池的樹脂密封時的較低溫度下一起進行，發現以下三個手段是有效的。即，第1， 在接頭線和太陽能電池的表面電極使用粘合劑(CP、CF、ACP、ACF、NCP、NCF等)連接時，為了使粘合劑從連接區域擠出到其外側，將連接區域從密封樹脂隔離的同時，在接頭線和密封樹脂之間配置加壓用薄膜，使密封樹脂的擠壓力傳遞到連接區域；第2，在接頭線和太陽能電池的表面電極使用導電粘附薄膜連接時，不將構成粘附膜的樹脂向著連接區域的外側排除，使導電粒子從導電粘附薄膜基材突出，以壓碎用於進行導電連接的導電粒子；第3， 在利用熱固化性粘合劑且使接頭線自身與具有表面電極的太陽能電池直接接觸而連接時， 為了實現接頭線和表面電極的直接連接而不使熱固化性粘合劑向著連接區域的外側排除， 作為接頭線使用如下的接頭線在金屬基材的一面形成熱固化性粘合劑層且金屬基材的凸部從熱固化性粘合劑層突出。S卩，作為第1實施方案，本發明提供使用減壓層壓機將具有使用粘合劑連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的太陽能電池模塊的製造方法，所述製造方法的特徵在於，作為減壓層壓機使用如下的減壓層壓機具有通過撓性薄板劃分的第1室和第2 室，各室可分別獨立地進行內壓調整，第2室內具有可加熱的加熱臺，在減壓層壓機的第2室的加熱臺上，依次層疊形成有表面電極的太陽能電池、表面電極之上的粘合劑、粘合劑之上的接頭線、接頭線之上的加壓用薄膜、加壓用薄膜之上的密封用樹脂層、密封用樹脂層之上的防溼性背板或玻璃板，一邊通過使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高，使用撓性薄板擠壓防溼性背板或玻璃板，一邊通過加熱臺加熱太陽能電池，由此使太陽能電池的表面電極和接頭線連接，且通過密封用樹脂層將太陽能電池進行樹脂密封，由此得到太陽能電池模塊。另外，作為第2實施方案，本發明提供使用減壓層壓機將具有使用導電粘附薄膜連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的太陽能電池模塊的製造方法， 所述製造方法的特徵在於，作為導電粘附薄膜使用如下的導電粘附薄膜在熱固化性樹脂薄膜基材上保持粒徑比該基材厚度大的導電粒子，導電粒子從熱固化性樹脂薄膜基材的至少一面突出，作為減壓層壓機使用如下的減壓層壓機具有通過撓性薄板劃分的第1室和第2 室，各室可分別獨立地進行內壓調整，第2室內具有可加熱的加熱臺，在減壓層壓機的第2室的加熱臺上，依次層疊形成有表面電極的太陽能電池、表面電極之上的導電粘附薄膜、導電粘附薄膜之上的接頭線、接頭線之上的密封用樹脂層、密封用樹脂層之上的防溼性背板或玻璃板，其中在表面電極上層疊導電粘附薄膜時，以使導電粘附薄膜的導電粒子突出面在接頭線或表面電極一側的方式層疊，一邊通過使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高，使用撓性薄板擠壓防溼性背板或玻璃板，一邊通過加熱臺加熱太陽能電池，由此使太陽能電池的表面電極和接頭線導電連接，且通過密封用樹脂層將太陽能電池進行樹脂密封，由此得到太陽能電池模塊。進一步地，作為第3實施方案，本發明提供使用減壓層壓機將具有連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的太陽能電池模塊的製造方法，所述製造方法的特徵在於，作為接頭線使用如下的接頭線在金屬基材的一面形成有熱固化性粘合劑層，金屬基材的凸部以可與表面電極連接的方式從熱固化性粘合劑層突出，或者作為接頭線使用在金屬基材的一面形成熱固化性粘合劑層的接頭線且與接頭線連接的表面電極的區域形成有凸部，作為減壓層壓機使用如下的減壓層壓機具有通過撓性薄板劃分的第1室和第2 室，各室可分別獨立地進行內壓調整，第2室內具有可加熱的加熱臺，在減壓層壓機的第2室的加熱臺上，依次層疊形成有表面電極的太陽能電池、表面電極之上的接頭線、接頭線之上的密封用樹脂層、密封用樹脂層之上的防溼性背板或玻璃板，其中在表面電極上層疊金屬基材的凸部從熱固化性粘合劑層突出的接頭線時，以使接頭線的金屬基材的凸部面在表面電極一側的方式層疊，一邊通過使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高，使用撓性薄板擠壓防溼性背板或玻璃板，一邊通過加熱臺加熱太陽能電池，由此使太陽能電池的表面電極和接頭線的凸部連接，且通過密封用樹脂板將太陽能電池進行樹脂密封，由此得到太陽能電池模塊。發明效果本發明的太陽能電池模塊的製造方法的第1實施方案中，在接頭線和太陽能電池的表面電極使用粘合劑(CP、CF、ACP、ACF、NCP、NCF等)連接時，為了使粘合劑從連接區域擠出到其外側，將連接區域從密封樹脂隔離的同時，在接頭線和密封樹脂之間配置加壓用薄膜，以使密封樹脂的擠壓力傳遞到連接區域。另外，第2實施方案中，在接頭線和太陽能電池的表面電極使用導電粘附薄膜連接時，即便不將構成導電粘附薄膜的粘合劑樹脂向連接區域的外側排除，也能使導電粒子從導電粘附薄膜基材突出，以壓碎用於進行導電連接的導電粒子。第3實施方案中，在利用熱固化性粘合劑且使接頭線自身與具有表面電極的太陽能電池直接接觸而連接時，為了即使不將熱固化性粘合劑向連接區域的外側排除也實現接頭線和表面電極的直接連接，作為接頭線使用如下的接頭線在金屬基材的一面形成有熱固化性粘合劑層、金屬基材的凸部從熱固化性粘合劑層突出。因此，在任一個實施方案中都能夠用減壓層壓機以高連接可靠性對接頭線和太陽能電池的表面電極進行熱壓黏合連接， 而且可同時進行太陽能電池的樹脂密封。需要說明的是，代替在接頭線上形成凸部，在表面電極一側設置凸部也能得到相同的效果。附圖簡述
圖1是減壓層壓機的截面示意圖。
圖2A是減壓層壓機的使用說明圖。圖2B是減壓層壓機的使用說明圖。圖2C是減壓層壓機的使用說明圖。圖2D是減壓層壓機的使用說明圖。圖2E是減壓層壓機的使用說明圖。圖3A是本發明的第1實施方案的製造方法的工序圖。圖;3B是本發明的第1實施方案的製造方法的工序圖。圖3C是通過本發明的第1實施方案的製造方法製造的太陽能電池模塊的截面示意圖。圖4A是本發明的第2實施方案中使用的導電粘附薄膜的截面圖。圖4B是本發明的第2實施方案的製造方法的工序圖。圖4C是本發明的第2實施方案的製造方法的工序圖。圖4D是通過本發明的第2實施方案的製造方法製造的太陽能電池模塊的截面示意圖。圖5A是本發明的第3實施方案中使用的接頭線的截面圖。圖5B是本發明的第3實施方案的製造方法的工序圖。圖5C是本發明的第3實施方案的製造方法的工序圖。圖5D是通過本發明的第3實施方案的製造方法製造的太陽能電池模塊的截面示意圖。圖6A是從實施例1中製備的層疊物的玻璃面觀察的導電粒子的顯微鏡照片。圖6B是從比較例1中製備的層疊物的玻璃面觀察的導電粒子的顯微鏡照片。圖7A是從實施例3中製備的層疊物的玻璃面觀察的導電粒子的顯微鏡照片。圖7B是從比較例2中製備的層疊物的玻璃面觀察的導電粒子的顯微鏡照片。圖8A是太陽能電池單元的截面示意圖。圖8B是薄膜太陽能電池單元的頂視示意圖。圖9是歷來的太陽能電池的截面示意圖。用於實施發明的方式本發明的第1實施方案是使用減壓層壓機將具有使用粘合劑連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的太陽能電池模塊的製造方法。本發明中使用的減壓層壓機具有通過撓性薄板劃分的第1室和第2室，各室可分別獨立地進行內壓調整，第2室內具有可加熱的加熱臺。參照圖1對該減壓層壓機的一個實例進行更詳細的說明。圖1顯示使用前的減壓層壓機10，由上部單元11和下部單元12構成。將這些單元經由0形圈等密封部件13可分離地一體化。上部單元11中設有矽橡膠等撓性薄板14， 通過該撓性薄板14，將減壓層壓機10劃分成第1室15和第2室16。撓性薄板14的第2 室16室一側表面上可配置薄的玻璃布強化的Teflon (註冊商標)薄板，以使熔融的EVA等密封樹脂不粘附(転著)。此外，上部單元11及下部單元12中分別設有配管17、18，以便各室可分別獨立地進行內壓調整，即，通過真空泵或壓縮機等減壓、加壓、甚至也可向大氣開放。配管17通過轉換閥門19向兩個方向17a和17b分岔，配管18通過轉換閥門20向兩個方向18a和18b 分岔。此外，下部單元12中設有可加熱的臺21。這樣的減壓層壓機10例如如圖2A-圖2E所示地使用。首先，如圖2A所示，將上部單元11和下部單元12分離，在臺21上載置應當熱壓黏合的層疊物22。接著，如圖2B所示，通過密封部件13將上部單元11和下部單元12可分離地一體化，之後，將配管17a及配管18a分別與真空泵(未圖示)連接，使第1室15及第2室16
內成高真空。如圖2C所示，在第2室16內保持高真空的狀態下，切換轉換閥門19，從配管17b 向第1室內15導入大氣。由此，將撓性薄板14朝著第2室16推進，結果，一邊通過臺21 加熱層疊物22，一邊使用撓性薄板14擠壓。接著，如圖2D所示，切換轉換閥門20，從配管18b向第2室內16導入大氣。由此， 將撓性薄板14朝著第1室15推回，最終第1室15及第2室16的內壓相同。最後，如圖2E所示，使上部單元11和下部單元12分離，從加熱臺21上取出熱壓黏合處理過的層疊物22。由此，減壓層壓機10的操作循環結束，接著返回圖2A。需要說明的是，層疊物22為在太陽能電池的表面電極和接頭線之間夾持導電粘附薄膜、太陽能電池的整個表面配置密封樹脂層的層疊物時，通過進行圖2A-圖2D的操作， 可一起進行表面電極和接頭線之間的導電連接以及導電連接部的樹脂密封。雖然上文對本發明中使用的減壓層壓機進行了說明，但是不限於圖1所示的由上部單元11及下部單元12構成的減壓層壓機，也可以使用以如下方式構成的減壓層壓機將一個箱體的內部分成2個室，通過門的開合進行層疊物的投入、收回。另外，對於第1室和第2室，也可向第1室內導入壓縮空氣進行大氣壓以上的加壓。另外，也可不對第2室進行減壓，僅將室內的空氣排出。本發明的第1實施方案中，如圖3A所示，在使用撓性薄板14從第1室15劃分的減壓層壓機的第2室16的加熱臺21上，依次層疊形成有表面電極31的太陽能電池32、表面電極31之上的粘合劑33、粘合劑33之上的接頭線34、接頭線34之上的加壓用薄膜35、 加壓用薄膜35之上的密封用樹脂層36、密封用樹脂層36之上的防溼性背板37或玻璃板 (未圖示)。接著，如圖:3B所示，一邊通過使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高，使用撓性薄板14擠壓防溼性背板37或玻璃板，一邊通過加熱臺21加熱太陽能電池32。 由此將太陽能電池32的表面電極31和接頭線34連接，且通過密封用樹脂層36將太陽能電池32進行樹脂密封。由此可得到太陽能電池模塊30 (圖3C)。作為使第1室15的內壓相對於減壓層壓機的第2室16相對地高的優選操作，可舉出使第1室15及第2室16的內壓一起處於減壓狀態後，維持第2室16的減壓狀態不變地將第1室15向大氣開放。作為粘合劑33，可使用在將電子部件安裝到太陽能電池中時使用的公知的導電粘合漿(CP)、導電粘附薄膜(CF)、各向異性導電漿(ACP)、各向異性導電粘附薄膜(ACF)、絕緣性粘合漿(NCP)或絕緣性粘附薄膜(NCF)等。可優選使用熱固化性的粘合劑。作為加壓用薄膜35，可使用即使通過減壓層壓機進行加熱、加壓也顯示尺寸穩定性的5-500 μ m厚的樹脂薄膜、合成紙、無紡布等。作為這樣的加壓用薄膜35的構成材料， 可使用聚醯胺、聚醯亞胺、聚酯等。此外，優選加壓用薄膜35的玻璃化溫度比密封用樹脂層 36的層壓溫度高。具體而言，優選至少高出10°C以上。此外，加壓用薄膜35優選其邊緣通過密封用樹脂層36進行樹脂密封。若這樣做， 那麼作為加壓用薄膜35也可使用無粘著性的加壓用薄膜。作為密封用樹脂層36，優選使用公知的由液狀、糊狀密封用樹脂組合物形成的密封用樹脂層，尤其成型為薄板狀的密封用樹脂薄板。具體而言，可優選使用顯示良好的密封性和粘著性的熱塑性的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物薄板。通常，密封用樹脂層36由於樹脂密封時的加熱而流動、覆蓋應當密封的區域，但是在含有固化成分的情況下，通過在流動後使之固化可實現良好的樹脂密封。具有表面電極31的太陽能電池32是需要進行接頭線的連接和樹脂密封的太陽能電池，例如，可舉出使用結晶類光電變換元件的結晶類太陽能電池或使用薄膜類光電變換元件的薄膜類太陽能電池。此外，表面電極也可存在於太陽能電池的背側的表面。在該情況下，可從多個太陽能電池形成太陽能電池單元(參照專利文獻1的圖8、專利文獻2的圖 1)。此外，太陽能電池的光電變換元件材料可採用歷來公知的材料，例如可舉出單晶矽、多晶矽、無定形矽，GaAs類等單晶化合物，CdS、CdTe等多晶化合物等。接頭線為在歷來的太陽能電池模塊中作為用於太陽能電池彼此連接的內引線或者用於取出電力的外引線而使用的接頭線，可優選使用焊料塗布的銅箔帶等。另外，本發明的第1實施方案中，在密封用樹脂層36上層疊防溼性背板37或玻璃板，但是它們可適當選擇使用歷來公知的太陽能電池模塊中所使用的。接著，對不使用加壓用薄膜的本發明的第2實施方案進行說明。本發明的第2實施方案是使用減壓層壓機將具有通過各向同性或各向異性的導電粘附薄膜(CF或ACF)連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的製造方法。該第2實施方案中，作為導電粘附薄膜41，如圖4A所示，使用如下導電粘附薄膜 在熱固化性樹脂薄膜基材42上保持粒徑比該基材厚度大的導電粒子43，導電粒子43從熱固化性樹脂薄膜基材42的至少一面突出。這樣，因為導電粒子43從熱固化性樹脂薄膜基材42突出，所以在導電粒子43的間隙中容納壓碎的導電粒子43。因此，即使不使用如同第1實施方案中使用的加壓用薄膜，也可將導電粘附薄膜的導電粒子充分壓碎而進行導電連接。需要說明的是，在不損害本發明的效果的範圍內，也可在突出的導電粒子43的表面形成熱固化性樹脂薄膜(未圖示)。依據這樣的第2實施方案，由於不使用加壓用薄膜，所以存在即使在受光面一側使用的情況下，也不需要考慮因加壓用薄膜的使用所致的受光率低下的優點。該第2實施方案中，如圖4B所示，首先，在使用撓性薄板14從第1室15劃分的減壓層壓機的第2室16的加熱臺21上，依次層疊形成有表面電極31的太陽能電池32、表面電極31之上的導電粘附薄膜41、導電粘附薄膜41之上的接頭線34、接頭線34之上的密封用樹脂層36、密封用樹脂層36之上的防溼性背板37或玻璃板(圖未示)，其中在表面電極 31上層疊導電粘附薄膜41時，以使導電粘附薄膜41的導電粒子突出面在表面電極31—側的方式層疊。
接著，如圖4C所示，一邊通過使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高，使用撓性薄板14擠壓防溼性背板37或玻璃板，一邊通過加熱臺21加熱太陽能電池32。 由此，將太陽能電池32的表面電極31和接頭線34進行導電連接，且通過密封用樹脂層36 將太陽能電池32的連接區域進行樹脂密封。由此可得到太陽能電池模塊40 (圖4D)。需要說明的是，關於「使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高的操作」、「密封用樹脂薄板」、「具有表面電極的太陽能電池」、「防溼性背板」、「玻璃板」，與本發明的第1實施方案中說明的相同。此外，對與第2實施方案不同、不使用加壓用薄膜的本發明的第3實施方案進行說明。本發明的第3實施方案是使用減壓層壓機將具有連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的太陽能電池模塊的製造方法。首先，就在接頭線上形成凸部的情況進行說明。該第3實施方案中，如圖5A所示，作為接頭線51，使用在金屬基材52的一面形成熱固化性粘合劑層53，金屬基材52的凸部5 以可與表面電極連接的方式從熱固化性粘合劑層53突出的接頭線。這樣，因為金屬基材52的凸部5 從熱固化性粘合劑層53突出， 所以在凸部5 的間隙中容納壓碎的凸部52a。因此，即使不使用如同第1實施方案中使用的加壓用薄膜，也可進行導電連接。需要說明的是，在不損害本發明的固化的範圍內，也可在凸部52a的表面形成熱固化性粘合劑薄膜(未圖示)。該第3實施方案中，如圖5B所示，首先，在使用撓性薄板14從第1室15劃分的減壓層壓機的第2室16的加熱臺21上，依次層疊形成有表面電極31的太陽能電池32、表面電極31之上的接頭線51、接頭線51之上的密封用樹脂層36、密封用樹脂層36之上的防溼性背板37或玻璃板(未圖示)，其中在表面電極31上層疊接頭線51時，以使接頭線51的金屬基材52的凸部5 面在表面電極31 —側的方式層疊。接著，如圖5C所示，一邊通過使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高，使用撓性薄板14擠壓防溼性背板37或玻璃板，一邊通過加熱臺21加熱太陽能電池32。 由此，對太陽能電池32的表面電極31和接頭線51進行導電連接，且通過密封用樹脂層36 將太陽能電池32的連接區域進行樹脂密封。由此可得到太陽能電池模塊50 (圖5D)。依據這樣的第3實施方案，因為不使用加壓用薄膜，所以存在即使在受光面一側使用，也不需要考慮因加壓用薄膜的使用所致的受光率低下的優點。需要說明的是，關於「使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高的操作」、「密封用樹脂薄板」、「具有表面電極的太陽能電池」、及「防溼性背板」及「玻璃板」，與本發明的第1實施方案中說明的相同。接著，對本發明的第3實施方案中不在接頭線上形成凸部、在表面電極上形成凸部的情況進行說明。S卩，在表面電極上形成凸部的本發明的第3實施方案是，使用減壓層壓機將具有連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的太陽能電池模塊的製造方法， 所述製造方法的特徵在於，作為接頭線使用在金屬基材的一面形成熱固化性粘合劑層的接頭線，在與接頭線連接的表面電極的區域形成凸部，
作為減壓層壓機使用如下的減壓層壓機具有通過撓性薄板劃分的第1室和第2 室，各室可分別獨立地進行內壓調整，第2室內具有可加熱的加熱臺，在減壓層壓機的第2室的加熱臺上，依次層疊形成有表面電極的太陽能電池、表面電極之上的接頭線、接頭線之上的密封用樹脂層、密封用樹脂層之上的防溼性背板或玻璃板，一邊通過使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高，使用撓性薄板擠壓防溼性背板或玻璃板，一邊通過加熱臺加熱太陽能電池，由此使太陽能電池的表面電極的凸部和接頭線連接，且通過密封用樹脂薄板將太陽能電池進行樹脂密封，由此得到太陽能電池模塊。該實施方案中，作為在太陽能電池的表面電極上形成凸部的方法，無特別限定，可採用電鍍法、光刻法、使用模具的壓製法等。在以上說明的本發明的第1-3實施方案中，雖然對在太陽能電池的一面上一起進行接頭線連接且樹脂密封的太陽能電池模塊的製造方法進行了詳細說明，但是本發明不限於此，例如，如圖8A所示，在使用結晶類光電變換元件的太陽能電池的兩面分別進行用於串聯連接的接頭線的連接並且進行樹脂密封(參照日本特開2008-300403號公報的圖 1)，或者如圖8B所示，在將長條狀的薄膜類光電變換元件在橫向上直接連接的太陽能電池模塊的兩端的光電變換元件上連接用於電力取出的接頭且進行樹脂密封(參照日本特開 2000-340811號公報的圖3及圖4)，也在本發明的範圍內。具體而言，在圖8A的情況中，準備多個太陽能電池，將太陽能電池3 的背面的電極(未圖示)上一端臨時粘貼的接頭線34的另一端經由粘合劑通過室溫加壓或低溫(約 30-120°C)加壓與鄰接的太陽能電池32b的表面的電極(未圖示)臨時粘貼。通過對多個太陽能電池進行將該臨時粘貼方式，得到太陽能電池單元100。通過將該太陽能電池單元 100代替圖3A-圖3C、圖4B-圖4D及圖5B-圖5D中的太陽能電池32，可由多個太陽能電池構成的太陽能電池單元得到太陽能電池模塊。在圖8B的情況中，在基材38上，將包括薄膜類光電變換元件的薄膜類太陽能電池32串聯地在平面方向上排列，將用於電力取出的接頭線34經由粘合劑通過室溫加壓或低溫(約30-120°C)加壓，與一個方向的末端的太陽能電池32c的表面電極(未圖示)和另一方向的末端的太陽能電池32d的表面電極(未圖示)臨時粘貼，得到太陽能電池單元 100。通過將該太陽能電池單元100代替圖3A-圖3C、圖4B-圖4D及圖5B-圖5D中的太陽能電池32，可得到由多個太陽能電池構成的太陽能電池單元得到太陽能電池模塊。另外，本發明中，在粘合劑上依次層疊接頭線及加壓用薄膜時，也可使用預先層疊有引線的加壓用薄膜。
實施例以下通過實施例對本發明進行具體說明。實施例1作為太陽能電池的替代品使用以下的材料，實施本發明的第1實施方案。〈使用材料〉玻璃基板30mm X 80mm X0. 7mm 厚
接頭線在2mm寬X0. 15mm厚的Cu線的兩面浸鍍20 μ m厚的Sn-Ag-Cu無鉛焊料的接頭線導電粘附薄膜將如下獲得的混合物用輥塗機在銅箔上塗布,以使乾燥厚度為 25 μ m，在80°C的烘箱中乾燥得到的薄膜混合環氧樹脂(EP828、^ ~ 「 >工*。# * > ^ > (株))50質量份、苯氧樹脂(YP50、東都化成(株))20質量份、固化劑(HX3941、旭化成* ^ 力X (株))20質量份和平均粒徑10 μ m的導電粒子(AUL、積水化學工業(株))10質量份，再加入甲苯以使固體成分濃度為30%加壓用薄膜30πιπιΧ40πιπιΧ85μπι(厚)的聚醯亞胺薄膜密封用樹脂薄板30mmX80mmX0. 5謹的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄板防溼件背板作為防溼件背板替代品的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(35μπι厚)在圖1的減壓層壓機的第2室的加熱臺上放置玻璃基板，其表面設置導電粘附薄膜(寬2mm、長5mm、厚0. 05mm)，其上疊置接頭線，再疊置加壓用薄膜、密封樹脂薄板、防溼性背板。將加熱臺維持在150°C的同時，使第1室和第2室一起減壓至133 為止後，保持第 2室的減壓不變，向第1室導入大氣至大氣壓。將該狀態保持5分鐘後，向第2室導入大氣至大氣壓。從背面(玻璃面)用顯微鏡觀察所得層疊物時，可確認已將導電粒子壓碎(圖 6A)。實施例2代替導電粘附薄膜，使用將環氧樹脂(EP^8、夕f # * >夕(株))50質量份、固化劑(HX3941、旭化成* S力X (株))40質量份及平均粒徑10 μ m的導電粒子 (AUL、積水化學工業(株))10質量份混合得到的導電粘合漿，在玻璃基板的表面塗布以使導電粘合漿為寬2mm、長5mm、厚0.05mm以外，與實施例1相同地得到層疊物。從背面(玻璃面)用顯微鏡觀察所得層疊物時，可確認已將導電粒子壓碎。比較例1除不使用加壓用薄膜以外，通過重複與實施例1相同的操作，得到層疊物。從背面 (玻璃面)用顯微鏡觀察所得層疊物時，不能確認導電粒子的壓碎(圖6B)。實施例3作為太陽能電池替代品使用以下的材料，實施本發明的第2實施方案。〈使用材料〉帶ITO 的玻璃基板:30mm X 80mm X 0. 7mm 厚接頭線2mm寬X0. 12mm厚的Cu線導電粘附薄膜將如下獲得的混合物，用輥塗機在銅箔上以10 μ m的厚度塗布， 在80°C的烘箱中中乾燥得到的薄膜(樹脂層厚度為3 μ m)混合環氧樹脂(EP828、B >、
」 y (株))50質量份、苯氧樹脂(YP50、東都化成(株))20質量份、固化劑 (HX3941、旭化成* ^力^ (株))20質量份和平均粒徑IOym的導電粒子(AUL、積水化學工業(株))10質量份，再加入甲苯以使固體成分濃度為30%密封用樹脂薄板30mm X 80mm X0. 5謹的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄板防溼性背板作為防溼性背板的替代品的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(35 μ m厚)在圖1的減壓層壓機的第2室的加熱臺上放置帶ITO的玻璃基板，臨時粘貼接頭線以使導電粘附薄膜(導電粒子從薄膜表面突出的類型)面對所述玻璃基板表面的ITO電極，再疊置密封樹脂薄板和80 μ m厚的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。將臺維持在150°C的同時，使第1室和第2室一起減壓至133 後，保持第2室的減壓不變，向第1室導入大氣至大氣壓。將該狀態保持5分鐘後，向第2室導入大氣至大氣壓。從背面(玻璃面)用顯微鏡觀察所得層疊物時，可確認導電粒子壓碎(圖7A)。測定電阻值為5πιΩ。比較例2除導電粘附薄膜使用在實施例1中製備的相同導電粘附薄膜外，通過重複與實施例2相同的操作，得到層疊物。從背面(玻璃面)用顯微鏡觀察所得層疊物時，不能確認導電粒子的壓碎(圖7Β)。在測定電阻值時，不能測定，得不到電連接。實施例4作為太陽能電池的替代品使用以下的材料，實施本發明的第3實施方案。〈使用材料〉帶ITO 的玻璃基板:30mm X 80mm X 0. 7mm 厚接頭線2mm寬X0. 12mm厚的Cu線，其中通過無光面處理技術以約5萬個/mm2的密度在一面形成凸狀(高10 μ m)的突起熱固化件粘合劑層如下獲得的層通過塗布/乾燥法在接頭線的凸狀突起形成面塗布熱固化性粘合劑(苯氧樹脂20質量份(YP50、東都化成(株)和環氧樹脂50質量份(EP828、」 \水。# * l·夕 > (株)和固化劑20質量份(HX3941、旭化成> S力A 1 (株))，使厚度為7μπι密封用樹脂薄板30mm X 80mm Χ0. 5謹的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄板防溼性背板作為防溼性背板的替代品的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(35 μ m厚)在圖1的減壓層壓機的第2室的加熱臺上放置玻璃基板，臨時粘貼接頭線使接頭線的凸狀突起面對所述玻璃基板表面的ITO電極，再疊置密封樹脂薄板和80μπι厚的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。將臺維持在150°C的同時，使第1室和第2室一起減壓至133 為止後，保持第2室的減壓不變，向第1室導入大氣至大氣壓。將該狀態保持5分鐘後，向第2 室導入大氣至大氣壓。從背面(玻璃面)用顯微鏡觀察所得層疊物時，可確認已將凸狀突起壓碎。測定電阻值為5m Ω。比較例3除作為接頭線使用不形成凸狀突起的平坦接頭線以外，通過重複與實施例2相同的操作，得到層疊物。對所得層疊物測定電阻值時，為斷路。產業上的可利用性本發明的製造方法在將具有連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的太陽能電池模塊的製造中，可使將接頭線與該表面電極連接的接頭線連接工序和通過密封樹脂密封太陽能電池的樹脂密封工序，在較低溫度的樹脂密封工序的溫度下一起進行。因此，在將太陽能電池或多個太陽能電池組合而成的太陽能電池單元的製造中有用。 具體而言，對於結晶類太陽能電池在將內引線和通過銀漿的網版印刷形成的母線電極連接時，對於薄膜類太陽能電池在將表面電極和外引線連接時，是有用的。符號的說明10減壓層壓機11上部單元
12下部單元13密封部件14撓性薄板15第 1 室16 第 2 室17、17a、17b、18、18a、18b 配管19、20轉換閥門21加熱臺22層疊物30、40、50太陽能電池模塊31表面電極32、32a、32b 32c、32d 太陽能電池33粘合劑34、51 接頭線35加壓用薄膜36密封用樹脂層37防溼性背板38 基材41導電粘附薄膜42熱固化性樹脂薄膜基材43導電粒子52金屬基材52a 凸部53熱固化性粘合劑層100太陽能電池單元
權利要求
1.使用減壓層壓機將具有使用粘合劑連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的太陽能電池模塊的製造方法，所述製造方法的特徵在於，作為減壓層壓機使用如下的減壓層壓機具有通過撓性薄板劃分的第1室和第2室，各室可分別獨立地進行內壓調整，第2室內具有可加熱的加熱臺，在減壓層壓機的第2室的加熱臺上，依次層疊形成有表面電極的太陽能電池、表面電極之上的粘合劑、粘合劑之上的接頭線、接頭線之上的加壓用薄膜、加壓用薄膜之上的密封用樹脂層、密封用樹脂層之上的防溼性背板或玻璃板，一邊通過使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高，使用撓性薄板擠壓防溼性背板或玻璃板，一邊通過加熱臺加熱太陽能電池，由此使太陽能電池的表面電極和接頭線連接，且通過密封用樹脂層將太陽能電池進行樹脂密封，由此得到太陽能電池模塊。
2.權利要求1的製造方法，其中，使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高的操作為在使第1室及第2室的內壓一起處於減壓狀態後，維持第2室的減壓狀態不變地將第1室向大氣開放。
3.權利要求1或2的製造方法，其中，粘合劑為導電粘附薄膜。
4.權利要求1-3中任一項的製造方法，其中，通過密封用樹脂層將加壓用薄膜的邊緣進行樹脂密封。
5.權利要求1-4中任一項的製造方法，其中，密封用樹脂層為乙烯/醋酸乙烯酯共聚物薄板。
6.權利要求1-5中任一項的製造方法，其中，太陽能電池為通過導電性粘附薄膜將表面電極和接頭線連接的薄膜類太陽能電池或結晶類太陽能電池。
7.權利要求1-6中任一項的製造方法，其中，太陽能電池構成多個連續而成的太陽能電池單元。
8.權利要求1-7中任一項的製造方法，其中，在粘合劑上依次層疊接頭線及加壓用薄膜時，使用預先層疊有引線的加壓用薄膜。
9.使用減壓層壓機將具有使用導電粘附薄膜連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的太陽能電池模塊的製造方法，所述製造方法的特徵在於，作為導電粘附薄膜使用如下的導電粘附薄膜在熱固化性樹脂薄膜基材上保持粒徑比該基材厚度大的導電粒子，導電粒子從熱固化性樹脂薄膜基材的至少一面突出，作為減壓層壓機使用如下的減壓層壓機具有通過撓性薄板劃分的第1室和第2室，各室可分別獨立地進行內壓調整，第2室內具有可加熱的加熱臺，在減壓層壓機的第2室的加熱臺上，依次層疊形成有表面電極的太陽能電池、表面電極之上的導電粘附薄膜、導電粘附薄膜之上的接頭線、接頭線之上的密封用樹脂層、密封用樹脂層之上的防溼性背板或玻璃板，其中在表面電極上層疊導電粘附薄膜時，以使導電粘附薄膜的導電粒子突出面在接頭線或表面電極一側的方式層疊，一邊通過使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高，使用撓性薄板擠壓防溼性背板或玻璃板，一邊通過加熱臺加熱太陽能電池，由此使太陽能電池的表面電極和接頭線導電連接，且通過密封用樹脂層將太陽能電池進行樹脂密封，由此得到太陽能電池模塊。
10.權利要求9的製造方法，其中，使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高的操作為在使第1室及第2室的內壓一起處於減壓狀態後，維持第1室的減壓狀態不變地將第2室向大氣開放。
11.權利要求9-10中任一項的製造方法，其中，密封用樹脂為乙烯/醋酸乙烯酯共聚物薄板。
12.權利要求9-11中任一項的製造方法，其中，太陽能電池為通過導電性粘附薄膜將表面電極和接頭線連接的薄膜類太陽能電池或結晶類太陽能電池。
13.權利要求9-12中任一項的製造方法，其中，在粘合劑上依次層疊接頭線及加壓用薄膜時，使用預先層疊有引線的加壓用薄膜。
14.權利要求9-13中任一項的製造方法，其中，太陽能電池構成多個連續而成的太陽能電池單元。
15.使用減壓層壓機將具有連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的太陽能電池模塊的製造方法，所述製造方法的特徵在於，作為接頭線使用如下的接頭線在金屬基材的一面形成熱固化性粘合劑層，金屬基材的凸部以可與表面電極連接的方式從熱固化性粘合劑層突出，或者作為接頭線使用在金屬基材的一面形成熱固化性粘合劑層的接頭線且與接頭線連接的表面電極的區域形成凸部， 作為減壓層壓機使用如下的減壓層壓機具有通過撓性薄板劃分的第1室和第2室，各室可分別獨立地進行內壓調整，第2室內具有可加熱的加熱臺，在減壓層壓機的第2室的加熱臺上，依次層疊形成有表面電極的太陽能電池、表面電極之上的接頭線、接頭線之上的密封用樹脂層、密封用樹脂層之上的防溼性背板或玻璃板， 其中在表面電極上層疊金屬基材的凸部從熱固化性粘合劑層突出的接頭線時，以使接頭線的金屬基材的凸部面在表面電極一側的方式層疊，一邊通過使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高，使用撓性薄板擠壓防溼性背板或玻璃板，一邊通過加熱臺加熱太陽能電池，由此使太陽能電池的表面電極和接頭線的凸部連接，且通過密封用樹脂層將太陽能電池進行樹脂密封，由此得到太陽能電池模塊。
16.權利要求15的製造方法，其中，使第1室的內壓相對於減壓層壓機的第2室相對地高的操作為在使第1室及第2室的內壓一起處於減壓狀態後，維持第1室的減壓狀態不變地將第2室向大氣開放。
17.權利要求15或16的製造方法，其中，密封用樹脂層為乙烯/醋酸乙烯酯共聚物薄板。
18.權利要求15-17中任一項的製造方法，其中，太陽能電池為通過導電性粘附薄膜將表面電極和接頭線連接的薄膜類太陽能電池或結晶類太陽能電池。
19.權利要求15-18中任一項的製造方法，其中，在粘合劑上依次層疊接頭線及加壓用薄膜時，使用預先層疊有引線的加壓用薄膜。
20.權利要求15-19中任一項的製造方法，其中，太陽能電池構成多個連續而成的太陽能電池單元。
全文摘要
將具有連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封而成的太陽能電池模塊的製造中，將接頭連接工序和太陽能電池的樹脂密封工序在較低溫度的樹脂密封工序的溫度下一起進行。因此，使用減壓層壓機將具有使用粘合劑連接有接頭線的表面電極的太陽能電池進行樹脂密封，從而製造太陽能電池模塊。減壓層壓機使用具有通過撓性薄板劃分的第1室和第2室、各室可分別獨立地進行內壓調整、第2室內具有可加熱的加熱臺的減壓層壓機。
文檔編號H01L31/042GK102460726SQ20108002514
公開日2012年5月16日 申請日期2010年5月14日 優先權日2009年6月3日
發明者奧宮秀昭, 山本憲, 齊藤雅男 申請人:索尼化學&信息部件株式會社