导电性粘接剂组合物、连接体、太阳能电池模块及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种导电性粘接剂组合物、连接体、太阳能电池模块以及其制造方法。一种导电性粘接剂组合物，其含有包含熔点小于或等于220℃的金属的导电性粒子、热固性树脂以及热阳离子聚合引发剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导电性粘接剂组合物、连接体、太阳能电池模块及其制造方法。特别是本专利技术涉及用于将太阳能电池单元的电极与配线构件电连接的导电性粘接剂组合物、使用该导电性粘接剂组合物得到的连接体和太阳能电池模块、以及该太阳能电池模块的制造方法。
技术介绍
作为解决日益严重的全球变暖和化石能源枯竭问题的方法，作为使用了太阳光的发电系统的太阳能电池受到关注。就现在主流的太阳能电池而言，采用的是如下获得的结构：使用具有形成在单晶或者多晶的硅(Si)晶片上的电极的太阳能电池单元，通过金属配线构件将多个太阳能电池单元彼此串联或者并联连接。通常，对于太阳能电池单元的电极与配线构件的连接，使用显示良好导电性且较廉价的焊料(例如，参照日本特开2002-263880号公报)。进一步，最近考虑到环境问题，已知如下方法：在作为配线构件的铜线上被覆不含铅(Pb)的Sn-Ag-Cu焊料后，将焊料加热至熔融温度以上而将太阳能电池单元的电极与配线构件连接(例如，参照日本特开2002-263880号公报和日本特开2004-204256号公报)。但是，在使用Sn-Ag-Cu焊料将太阳能电池单元的电极与配线构件连接时，必须进行超过Sn-Ag-Cu焊料的熔点、即大于或等于260℃的加热。由此，存在如下问题：不仅会发生太阳能电池单元的特性劣化，而且由于产生太阳能电池单元的翘曲或者破裂而导致成品率降低。特别是在已知通过大于或等于200℃的加热会使太阳能电池特性显著降低的异质接合型太阳能电池单元的电极连接中应用上述焊料被覆配线构件的情况下，存在如下问题：不仅会发生太阳能电池单元的特性劣化，而且由于因太阳能电池单元上的电极劣化所产生的连接强度降低而发生单元上的电极剥落和电极破坏，从而导致制造时的操作性显著降低。另外，因该单元上的电极劣化所产生的连接强度降低并不限于异质接合型太阳能电池，而且对于单元上的电极本身的强度、或者电极与单元表面之间的强度脆弱的太阳能电池单元是共同问题。就这样的太阳能电池单元的电极与配线构件的连接而言，提出了使用导电性粘接剂组合物的方案(例如，参照日本特开2005-243935号公报)。导电性粘接剂组合物为在热固性树脂中混合或者分散有金属粒子(银粒子等)的组合物，主要是通过金属粒子与太阳能电池单元的电极和配线构件进行物理接触来体现电连接。
技术实现思路
但是，日本特开2005-243935号公报等所记载的导电性粘接剂组合物的导电性体现机制是通过金属彼此的接触实现的，因此不一定得到充分的连接特性，存在高温高湿试验(例如85℃/85％)后连接特性降低的倾向。另外，作为通常的太阳能电池模块的制造方法的一例，可列举下述方法。首先，在太阳能电池单元的电极面涂布助熔活性剂，然后将太阳能电池单元的电极面与配线构件相对配置并层叠，进一步进行热风加热，从而制作太阳能电池单元与配线构件的连接体(称为“太阳能电池串(strings)”)。之后，在太阳能电池串的两面层叠密封材料，然后在太阳能电池单元的受光面侧的密封材料上层叠玻璃构件并在太阳能电池单元的背面(与受光面相反侧的面)侧的密封材料上层叠保护膜，从而制作层叠体，进一步使用真空层压机对层叠体进行加热密封。在该太阳能电池串制作时的热风加热工序中，由于高的加热温度和长的加热时间会成为太阳能电池单元的特性劣化、和起因于太阳能电池单元的翘曲或者破裂的成品率降低的直接原因，因此要求低温短时间的加热连接。特别是关于单元上的电极本身的强度、或者电极与单元表面之间的强度脆弱的太阳能电池单元，即使是低温短时间的加热，也会由于对配线连接部的热应力而出现连接强度的极度降低，因配线剥落导致的操作性和成品率降低显著。因此，本专利技术的目的在于提供一种在低温短时间连接时能够得到良好的连接强度，且在高温高湿试验中能够得到良好的连接可靠性的导电性粘接剂组合物。另外，本专利技术的目的在于提供一种使用这样的导电性粘接剂组合物得到的连接体和太阳能电池模块、以及该太阳能电池模块的制造方法。本专利技术的导电性粘接剂组合物含有包含熔点小于或等于220℃的金属的导电性粒子、热固性树脂和热阳离子聚合引发剂。根据本专利技术的导电性粘接剂组合物，通过使用热阳离子聚合引发剂，从而能够在低温短时间加热中以赋予良好的连接强度的程度使热固性树脂固化。另外，根据本专利技术的导电性粘接剂组合物，在低温短时间加热中，利用从热阳离子聚合引发剂游离出来的酸，能够将导电性粒子的表面氧化膜、和与导电性粒子接触的连接部的表面氧化膜除去。由此，促进导电性粒子的熔融和凝聚并且表现出对于连接部的充分润湿性。因此，能够形成电导通路径，因而能够得到良好的电特性。因此，根据本专利技术的导电性粘接剂组合物，能够兼顾良好的连接强度和电特性，在低温短时间连接(例如，比Sn-Ag-Cu焊料的熔点更低温的短时间连接)时能够得到良好的连接强度，且在高温高湿试验(例如85℃/85％)中能够得到良好的连接可靠性。导电性粒子的含量优选相对于导电性粘接剂组合物的总量为5～95质量％。导电性粒子的上述金属优选包含从由铋、铟、锡和锌所组成的组中选择的至少一种。本专利技术的导电性粘接剂组合物可以进一步含有助熔活性剂。助熔活性剂优选具有羟基和羧基。热固性树脂优选包含环氧树脂。热阳离子聚合引发剂优选通过加热放出从由包含锑原子的无机酸离子、包含磷原子的无机酸离子、和包含硼原子的有机酸离子所组成的组中选择的至少一种。热固性树脂与热阳离子聚合引发剂的反应起始温度优选为30～200℃。本专利技术的导电性粘接剂组合物可以用于将太阳能电池单元的电极与配线构件电连接。本专利技术的连接体具有太阳能电池单元和隔着上述导电性粘接剂组合物或者其固化物与太阳能电池单元的电极电连接的配线构件。本专利技术的太阳能电池模块的制造方法具有如下工序：隔着上述导电性粘接剂组合物将太阳能电池单元的电极与配线构件相对配置的工序；在太阳能电池单元的受光面侧和与该受光面相反侧的背面侧层叠密封材料的工序；在太阳能电池单元的受光面侧的密封材料上层叠玻璃构件的工序；在太阳能电池单元的背面侧的密封材料上层叠保护膜的工序；以及对具有上述玻璃构件和上述保护膜的层叠体进行加热，从而将太阳能电池单元的电极与配线构件电连接并将太阳能电池单元密封的工序。本专利技术的太阳能电池模块具有太阳能电池单元、隔着上述导电性粘接剂组合物或者其固化物与太阳能电池单元的电极电连接的配线构件、分别层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电性粘接剂组合物，其含有包含熔点小于或等于220℃的金属的导电性粒子、热固性树脂和热阳离子聚合引发剂。

【技术特征摘要】
2014.03.10 JP 2014-0467441.一种导电性粘接剂组合物，其含有包含熔点小于或等于220℃的金属
的导电性粒子、热固性树脂和热阳离子聚合引发剂。
2.根据权利要求1所述的导电性粘接剂组合物，所述导电性粒子的含量
相对于导电性粘接剂组合物的总量为5～95质量％。
3.根据权利要求1或者2所述的导电性粘接剂组合物，所述导电性粒子
的所述金属包含从由铋、铟、锡和锌所组成的组中选择的至少一种。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的导电性粘接剂组合物，进一步含有
助熔活性剂。
5.根据权利要求4所述的导电性粘接剂组合物，所述助熔活性剂具有羟
基和羧基。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的导电性粘接剂组合物，所述热固性
树脂包含环氧树脂。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的导电性粘接剂组合物，所述热阳离
子聚合引发剂通过加热放出从由包含锑原子的无机酸离子、包含磷原子的无机
酸离子、和包含硼原子的有机酸离子所组成的组中选择的至少一种。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的导电性粘接剂组合物，所述热固性
树脂与所述热阳离子聚合引发剂的反应起始温度为30～200℃。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的导电性粘接剂组合物，其用于将太
阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：须方振一郎，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP