CN101820000B - 太阳能电池引线及其制造方法和使用该引线的太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种单元开裂抑制效果以及接合可靠性高的太阳能电池引线及其制造方法和使用该引线的太阳能电池。在带板状导电材料(12)的表面上被覆有焊锡镀层的太阳能电池引线中，所述被覆的焊锡镀层在其表面上有凹凸部，而且拉伸试验中的0.2％的弹性极限应力值在90MPa以下。

Description

太阳能电池引线及其制造方法和使用该引线的太阳能电池

技术领域

本发明涉及太阳能电池引线，特别涉及与太阳能电池单元的接合性优良的太阳能电池引线及其制造方法和使用该引线的太阳能电池。

背景技术

在太阳能电池中，作为半导体基板使用多晶以及单晶的Si单元。

如图6(a)～图6(c)所示，太阳能电池100，在半导体基板102的规定的区域上、亦即在半导体基板102的表面上设置的正面电极104和在背面设置的背面电极105上，用焊锡或者粘接剂接合太阳能电池引线103a、103b来制作。通过太阳能电池引线103向外部传送在半导体基板102内发生的电力。

如图8所示，现有的太阳能电池引线103具有带板状导电材料112和在该带板状导电材料112的上下面上形成的熔融焊锡镀层113。带板状导电材料112例如是压延加工圆形断面的导体而形成带板状的材料，也称为扁平导体、扁平线材。

熔融焊锡镀层113，是在带板状导电材料112的上下面上通过熔镀方法供给熔融焊锡而形成的。

熔镀方法，是通过酸洗等把带板状导电材料112的上下面清洗干净，通过使该带板状导电材料112通过熔融焊锡槽，在带板状导电材料112的上下面112a、b上积层焊锡的方法。熔融焊锡镀层113，通过在带板状导电材料112的上下面112a、b上附着的熔融焊锡凝固时表面张力的作用，如图8所示，形成从宽度方向的侧部到中央部鼓起的形状、即所谓的山形。

图8表示的现有的太阳能电池引线103，在带板状导电材料112的上下面112a、b上形成鼓起为山形的熔融焊锡镀层113。因为在该太阳能电池引线103上熔融焊锡镀层113鼓起成为山形，所以在线圈架上卷绕时不容易得到稳定的积层状态，容易发生卷绕散乱。另外，有时由于卷绕散乱使引线缠住，不能引出。

把该太阳能电池引线103切断成规定的长度，用空气吸附移动到图6的半导体基板102的正面电极104上，在半导体基板102的正面电极104上用焊锡或者粘接剂接合。在正面电极104上预先形成和正面电极104导通的电极带(未图示)。使太阳能电池引线103a的熔融焊锡镀层113与该正面电极104接触，在该状态下附着焊锡或者预先涂布粘接剂进行接合。在半导体基板102的背面电极105上接合太阳能电池引线103b的场合也同样。

此时，图8的太阳能电池引线103，因为熔融焊锡镀层113鼓起变得偏厚，所以有与空气吸附夹具的接触面积小，吸附力不充分，移动时落下的问题。另外，正面电极104和熔融焊锡镀层113的接触面积变小。当正面电极104和熔融焊锡镀层113的接触面积小时，从半导体基板102向熔融焊锡镀层113的热传导不充分，产生焊锡附着不良。

另外，正面电极104和熔融焊锡镀层113的接触面积小，使得在半导体基板102的表面和背面的两面上接合太阳能电池引线103a、103b的场合，在正面电极104上锡焊的太阳能电池引线103a和在背面电极105上锡焊的太阳能电池引线103b之间发生位置偏移，由于该位置偏移会引起单元开裂(半导体基板102开裂)。因为半导体基板102昂贵，所以单元开裂是不希望的。

为增大正面电极104和熔融焊锡镀层113的接触面积，提出了下述的方法：通过对于锡镀线材施行压延、切削、腐蚀，在焊锡镀层上产生凹凸部，使之能够迅速加热，增加和正面电极的接触面积，抑制模块输出的降低，提高可靠性。

如图7所示，专利文献1、2的太阳能电池引线93，通过对于在带板状导电材料的上下面上形成的熔融焊锡镀层压延或者切削或者腐蚀形成了凹凸部。当把这样的太阳能电池引线对于半导体基板的正面电极或者背面电极锡焊在熔融焊锡镀层上时，使太阳能电池引线在半导体基板上牢固地接合，太阳能电池引线不容易从半导体基板脱离，耐久性优良。

【专利文献1】国际公开WO2006/128204号

【专利文献2】特开2008-147567号公报

【专利文献3】特开2008-543003号公报

如上所述，根据专利文献1、2的太阳能电池引线，因为在上下面的焊锡镀层上进行凹凸加工，从宽度方向侧部到中央部的镀层也变得平坦，不容易发生对于电极的位置偏移，不容易发生由位置偏移引起的单元开裂。但是，由于用焊锡或者树脂在电极上接合时的温度变化单元容易翘曲，因此引线容易剥落，所以遗留有模块输出降低的问题。

因为半导体基板占太阳能电池的成本的大半，所以正在研究半导体基板的薄型化，但是薄型化的半导体基板在向电极接合时容易翘曲，容易开裂。例如，当半导体基板的厚度在200μm以下时由于翘曲单元开裂或者扁平线材剥离发生的比例增大。由于起因于太阳能电池引线在半导体基板上单元开裂或者扁平线材剥离使得模块输出降低，所以不希望半导体基板薄型化。

发明内容

因此，本发明的目的是解决上述课题，提供一种单元开裂抑制效果以及接合可靠性高的太阳能电池引线及其制造方法和使用该引线的太阳能电池。

为实现上述目的，本发明的第一形态是一种太阳能电池引线，其在带板状导电材料的表面上被覆焊锡镀层，其特征在于，所述被覆的焊锡镀层在其表面上有凹凸部，而且拉伸试验中的0.2％的弹性极限应力值在90MPa以下。

本发明的第二形态是根据本发明的第一形态所述的太阳能电池引线，其特征在于，在向带板状导电材料的表面上供给熔融焊锡形成熔融焊锡镀层的太阳能电池引线中，使熔镀温度在使用的焊锡的液相线温度+120℃以下，使所述熔融焊锡镀层表面的氧化膜的厚度在7nm以下。

本发明的第三形态是根据本发明的第一形态或第二形态所述的太阳能电池引线，其中，所述带板状导电材料是体积电阻率是50μΩ·mm以下的扁平线材。

本发明的第四形态是根据本发明的第一形态到第三形态中任一形态所述的太阳能电池引线，其中，所述带板状导电材料由Cu、Al、Ag、Au的任何一种组成。

本发明的第五形态是根据本发明的第一形态到第四形态中任一形态所述的太阳能电池引线，其中，所述带板状导电材料由韧Cu、低氧Cu、无氧Cu、磷脱氧Cu、纯度99.9999％以上的高纯度Cu的任何一种组成。

本发明的第六形态是根据本发明的第一形态到第五形态中任一形态所述的太阳能电池引线，其中，所述熔融焊锡镀层，由Sn系焊锡，或者Sn系焊锡合金组成，所述Sn系焊锡合金，作为第一成分使用Sn，作为第二成分包含0.1mass％以上从Pb、In、Bi、Sb、Ag、Zn、Ni、Cu中选择的至少一种元素。

本发明的第七形态是一种太阳能电池引线的制造方法，其特征在于，通过压延或者切割加工线材成形为带板状导电材料，在对于该带板状导电材料进行热处理后，在其表面上被覆焊锡镀层，对于该被覆后的带板状导电材料在焊锡熔融状态下通过使用进行凹凸加工的夹具，在所述焊锡镀层的表面上形成凹凸部。

本发明的第八形态是一种太阳能电池，其特征在于，把根据本发明的第一形态到第六形态中任一形态所述的太阳能电池引线通过其熔融焊锡镀层的焊锡通过锡焊或者树脂接合在半导体基板的正面电极以及背面电极上。

根据本发明，能够发挥这样的优良的效果：可以得到单元开裂抑制效果以及接合可靠性高的太阳能电池引线。

附图说明

图1表示本发明的一个实施形式，(a)是太阳能电池引线的俯视图以及沿俯视图的虚线的横截面图，(b)是成为太阳能电池引线的材料的带板状导电材料的概略立体图。

图2是表示本发明的其他实施形式的太阳能电池引线的图，(a)是俯视图以及沿俯视图的虚线的纵截面图，(b)是俯视图以及沿俯视图的虚线的横截面图，(c)是俯视图以及沿俯视图的虚线的横截面图。

图3是本发明中形成熔融焊锡镀层的熔镀设备的概略图。

图4表示本发明的太阳能电池，(a)是太阳能电池的俯视图(纸面横向是太阳能电池的纵向，纸面纵向是太阳能电池的横向)，(b)是横截面图，(c)是引线在正面电极上接合的纵截面图。

图5表示现有的太阳能电池，(a)是太阳能电池的俯视图(纸面横向是太阳能电池的纵向，纸面纵向是太阳能电池的横向)，(b)是横截面图，(c)是引线在正面电极上接合的纵截面图。

图6表示现有的太阳能电池，(a)是太阳能电池的俯视图(纸面横向是太阳能电池的纵向，纸面纵向是太阳能电池的横向)，(b)是横截面图，(c)是引线在正面电极上接合的纵截面图。

图7表示现有的太阳能电池引线的俯视图以及横截面图。

图8表示现有的太阳能电池引线的俯视图以及横截面图。

符号说明

10、20、30、40太阳能电池引线

12带板状导电材料

13、23、33、43熔融焊锡镀层

具体实施方式

下面根据附图详细说明本发明的合适的一个实施形式。

如图1(a)所示，本发明的太阳能电池引线10，给带板状导电材料12的上下面供给熔融焊锡，在焊锡槽出口把熔镀后的带板状导电材料12在焊锡熔融的状态下用预先经过凹凸加工的夹具(例如滚)夹持，一边调整熔镀厚度，一边在上下的熔融焊锡镀层13a、13b上形成凹凸部。这里，所谓焊锡熔融的状态，是指固体的焊锡和液体的焊锡共存的固液共存状态。

带板状导电材料12，通过压延加工线材(截面为圆形的线材)形成，用连续通电加热炉或者连续式加热炉或者间歇式加热设备将其进行热处理形成。

图1(b)表示带板状导电材料12的立体图，上面12a和下面12b做成平坦面、侧面12c鼓起形成凸状，端面12d切割成适当的长度形成。

图3表示用于在熔融焊锡镀层13、13上形成凹凸部的熔镀设备，设置使带板状导电材料12在焊锡槽15内反转朝向上方的反转滚16，在位于该滚16的上方的焊锡槽15的上方设置上下一对的滚17a、17b和18a、18b，在它们上方设置上拉滚19。在下部的滚17a、17b上施行为预先在镀层上形成凹凸部的凹凸加工。

带板状导电材料12，通过被浸渍在焊锡槽15内给上下面供给焊锡，用反转滚16反转，朝向上方，用下部滚17a、17b夹持镀层形成凹凸部。通过用上部滚18a、18b调整芯材(Cu)的位置，制造如图1(a)所示在熔融焊锡镀层13、13上形成了凹凸部的太阳能电池引线10。

用于在带板状导电材料12上形成有凹凸部12的熔融焊锡镀层13、13的上下的滚17a、17b、18a、18b，被配置成在焊锡槽15的出口夹持带板状导电材料12的上下面，通过微调该上下的滚17a、17b、18a、18b的间隔，能够调整熔融焊锡镀层13、13的镀层厚度以及该镀层13的横截面形状。另外，这里作为在焊锡镀层13上形成凹凸部的方法，说明了通过一对滚夹持的方法，但是不限于此，通过使被覆有焊锡镀层的扁平导体通过凹凸加工内侧的印模，也可以形成。

图2表示本发明的太阳能电池引线的其他的形状。

图2(a)的太阳能电池引线20，在带板状导电材料12的上下面的熔融焊锡镀层23上，对于线材的纵长方向垂直地排列凹凸的条纹那样形成。

另外，图2(b)的太阳能电池引线30，在带板状导电材料12的上下面的熔融焊锡镀层33上，对于线材的纵长方向以与图1不同的间距平行地排列凹凸的条纹那样形成。

另外，图2(c)的太阳能电池引线40，在带板状导电材料12的上下面的熔融焊锡镀层43上，施行滚花那样形成。

这些形状，在图3的熔镀设备中，可以通过调整熔融焊锡镀层的量和上下的滚17a、17b、18a、18b的间隔及其位置，改变滚17a、17b的凹凸加工图形而形成。

亦即，用图3的熔镀设备，在带板状导电材料12的上下面上形成熔融焊锡镀层13、23、43时，在带板状导电材料12的上下行走的路径由反转滚16和上拉滚19决定，通过对于该路径微调上下的各滚17a、17b、18a、18b的位置和间隔，能够调整上部熔融焊锡镀层23a的层厚和下部熔融焊锡镀层23b的层厚，同时能够调整全体的层厚，另外全体的层厚以及凹凸形状，由下部的滚17a、17b的间隔决定，用上部的滚18a、18b的间隔决定作为芯材的带板状导电材料12的位置。

滚对于焊锡镀层炉的高度，因为固定在焊锡镀层未完全凝固的位置，所以镀层表面的凹凸在表面张力的作用下成为圆弧的形状。另外，因为在熔融状态下在镀层上形成凹凸部，所以作为芯材的带板状导电材料12不会加工硬化，而能够低维持其0.2％的弹性极限应力值。

在该图2中表示的带板状导电材料12的导体宽度和电极宽度相同的场合，通过抑制供给的焊锡量，可防止给正面电极、背面电极的接合部过剩地供给有助于带板状导电材料和半导体基板的接合的焊锡，而向电极以外的部位流出减少单元受光面。由此，能够得到无阴影抑制优良的太阳能电池引线。

这样，本发明的太阳能电池引线10、20、30、40，在熔融焊锡镀层13、23、33、43上形成凹凸，以使对于半导体基板的正面电极以及背面电极的设置变得容易，以及以使充分确保在接合时必要的热传导。进而，因为在焊锡熔融状态下在镀层上形成凹凸部所以芯材不硬化，能够维持低的0.2％弹性极限应力值，在向单元连接时不容易产生单元翘曲。因为不容易产生单元翘曲，所以不容易发生单元翘曲时的引线的剥离。由此，对于正面电极以及背面电极能够牢固地接合(有效接合面积宽的接合)。

在带板状导电材料12上，例如使用体积电阻率50μΩ·mm以下的扁平线材。通过压延加工该扁平线材，能够得到图1(b)那样的横截面形状的带板状导电材料12。

带板状导电材料12，由Cu、Al、Ag、Au的任何一种、或者韧Cu、低氧Cu、无氧Cu、磷脱氧Cu、纯度99.9999％以上的高纯度Cu的任何一种组成。

作为熔融焊锡镀层，使用Sn系焊锡(Sn系焊锡合金)。Sn系焊锡，作为成分重量最重的第一成分使用Sn，作为第二成分，包含0.1mass％以上从Pb、In、Bi、Sb、Ag、Zn、Ni、Cu中选择的至少一种元素。

下面，说明本发明的效果。

在向图4表示的半导体基板42的正面电极44以及背面电极45接合图1(a)表示的太阳能电池引线10时，太阳能电池引线10或者半导体基板52的加热温度，控制在熔融焊锡镀层13的焊锡的熔点附近或者接合用的树脂的硬化温度附近。其理由是：因为太阳能电池引线10的带板状导电材料12(例如铜)的热膨胀率和半导体基板(Si)的热膨胀率极大地不同。由于热膨胀率的不同，产生作为在半导体基板42上发生翘曲以及裂缝的原因的热应力。为减小该热应力，减小引线的0.2％弹性极限应力值即可。由此，在接合时被加热了的引线冷却时，因为降低了在单元内产生的压缩应力所以减低单元的翘曲，能够防止通过单元翘曲发生的引线的剥离。因此，希望引线的0.2％弹性极限应力值在90MPa以下。另外，为减小接合时的热膨胀变形，可以在接合温度尽可能低的温度下进行。因此，太阳能电池引线10或者半导体基板42的加热温度，被控制在熔融焊锡镀层13的焊锡的熔点附近的温度，或者为进一步减小发生的热应力，被控制在比之焊锡可低温接合的树脂或者导电糊、各向异性导电薄膜的硬化温度。

上述接合时的加热方法，例如在热板上设置半导体基板42，并用来自该热板的加热和来自在半导体基板42上设置的太阳能电池引线10的上方的加热。

为增大半导体基板42的正面电极44以及背面电极45和熔融焊锡镀层13的接触面积、并使从半导体基板42向熔融焊锡镀层13的热传导充分，最好使包含熔融焊锡镀层13的太阳能电池引线10的形状成为扁平状且在表面上有凹凸部。然后，为防止由于单元翘曲使引线剥离，必须使引线10的0.2％弹性极限应力值在90MPa以下。

但是，图7表示的现有的太阳能电池引线93，因为用压延或者切削加工表面，所以凹凸部的形状尖锐，引线的0.2％弹性极限应力值高。因此，如图5所示，在半导体基板52的正面电极54上接合时在半导体基板上产生翘曲。因此，在引线和半导体基板之间产生剥离，不能得到充分的导通，模块输出降低。另一方面，本发明的引线为把0.2％弹性极限应力值抑制到很低在焊锡的熔融状态下实施焊锡的凹凸部形成。由此，引线的焊锡镀层的凹凸部的形状就成为带圆弧的形状。

本发明，因为通过用滚17、18挤掉熔融焊锡能够抑制高速进行熔镀时发生的镀层的偏厚化，所以与现有技术相比能够高速地形成规定的镀层厚度，批量生产性也优良。其结果，本发明能够提供对于单元开裂抑制以及连接可靠性最优效果的太阳能电池引线。

下面在表1中表示在本发明中使用的带板状导电材料的物性。

【表1】

材料	Cu	Ag	Au	Al
					热膨胀系数(×10-6/℃)	17.0	19.1	29.1	23.5
0.2％弹性极限应力值(MPa)	40	55	30	20
					体积电阻率(μΩ.mm)	16.9	16.3	22.0	26.7

带板状导电材料，优选体积电阻率较小的材料。如表1所示，在带板状导电材料中，有Cu、Al、Ag、Au等。

Cu、Al、Ag、Au中体积电阻率最低的是Ag。因此，当作为带板状导电材料使用Ag时，能够使使用太阳能电池引线的太阳能电池的发电效率达到最大限度。当作为带板状导电材料使用Cu时，能够降低太阳能电池引线的成本。当作为带板状导电材料使用Al时，能够减轻太阳能电池引线10、20、30、40的重量。

在作为带板状导电材料使用Cu的场合，在该铜中，也可以使用韧Cu、低氧Cu、无氧Cu、磷脱氧Cu、纯度99.9999％以上的高纯度Cu的任何一种。为使带板状导电材料的0.2％弹性极限应力值最小，使用纯度高的Cu有利。因此，当使用纯度99.9999％以上的高纯度Cu时，能够减小带板状导电材料的0.2％弹性极限应力值。当使用韧Cu或者磷脱氧Cu时，能够降低太阳能电池引线的成本。

作为在熔融焊锡镀层中使用的焊锡，使用Sn系焊锡、或者Sn系焊锡合金，所述Sn系焊锡合金，作为第一成分使用Sn，作为第二成分包含0.1mass％以上从Pb、In、Bi、Sb、Ag、Zn、Ni、Cu中选择的至少一种元素。这些焊锡，作为第三成分也可以包含1000ppm以下的微量元素。

下面说明本发明的太阳能电池引线的制造方法。

首先，通过压延加工作为原料的截面圆形的线材(未图示)形成带板状导电材料。用连续通电加热炉或者连续式加热炉或者间歇式加热设备热处理该带板状导电材料。其后，使用图3那样的熔镀生产线供给熔融焊锡，在熔融焊锡镀层上形成凹凸部。

与此相对，现有的太阳能电池引线在熔镀后，在焊锡镀层凝固的状态下通过压延、切削、腐蚀等，在镀层表面上形成凹凸部。在施行压延、切削的加工的场合，因为在引线的芯材中也往往会产生加工硬化，所以引线的0.2％弹性极限应力值增大。另一方面，在通过腐蚀进行凹凸部加工的场合，虽然能够抑制0.2％弹性极限应力值的增大，但是不能进行短时间的连续处理，批量生产性差。

一般，在固体或者液体的内部，因为在内部分子彼此之间分子间力作用，所以具有尽可能变小的性质。表面的分子因为在一侧由不同的分子包围，所以处于高的内部能状态，要使该过剩的能成为稳定的状态。在焊锡(液体)接触空气的场合，因为空气中的分子间力与焊锡中的分子间力相比极小，所以焊锡表面的分子不被空气侧的分子拉拽，而仅被焊锡内部的分子拉拽。因此，焊锡表面的分子总是要进入焊锡中，其结果，焊锡表面成为表面积最小的(构成焊锡的元素少的)球状。

通过缩小这样的表面积那样作用的力(表面张力)，图1、2表示的本发明的太阳能电池引线10、20、30、40以及图8表示的无凹凸加工的现有的太阳能电池引线103，在带板状导电材料的上下面上形成以用曲面构成的凹凸部或者鼓成山形的形状凝固的熔融焊锡镀层，应该成为球状的焊锡不成为球状，是因为在焊锡上施加有与带板状导电材料界面的相互作用力(焊锡和带板状导电材料的界面张力)的缘故。

作为把原料加工成带板状导电材料的加工方法，可以应用压延加工、切割加工的任何一种。所谓压延加工，是把圆线材压延使成为扁平状的方式。当通过压延加工形成带板状导电材料时，能够形成很长的在纵长方向宽度均匀的材料。切割加工可以应对各种宽度的材料。亦即，即使导电材料原料的宽度在纵长方向不均匀，即使使用宽度不同的多种导电材料原料，通过切割加工也能够形成很长的在纵长方向宽度均匀的材料。

通过热处理带板状导电材料，能够提高带板状导电材料的软化特性。提高带板状导电材料的软化特性对于减低0.2％弹性极限应力值十分有效。作为热处理方法，有连续通电加热、连续式加热、间歇式加热。为连续在很长的长度上进行热处理，优选连续通电加热、连续式加热。在需要稳定的热处理的场合，优选间歇式加热。从防止氧化的观点出发，优选使用氮等惰性气体气氛炉或者氢还原气氛炉。

惰性气体气氛炉或者氢还原气氛炉，通过连续通电加热炉或者连续式加热炉或者间歇式加热设备提供。

下面详细说明本发明的太阳能电池。

如图4(a)～图4(c)所示，本发明的太阳能电池40，是把迄今说明的太阳能电池引线10(或者20、30、40)通过熔融焊锡镀层13的焊锡或者树脂与半导体基板42的正面电极44以及背面电极45接合形成的电池。但是，在焊锡接合的场合，希望使焊锡镀层表面的氧化膜厚在7nm以下。当氧化膜的厚度超过7nm时，在向单元上的电极锡焊太阳能电池引线时，氧化膜的去除困难，太阳能电池引线对于电极的锡焊不充分。氧化膜的厚度，例如在通过二次光电分析得到的深度轮廓中，把溅射速率进行SiO₂换算，可以用氧峰值减半的时间定义。作为使焊锡镀层表面的氧化膜厚成为7nm以下的方法，有把熔镀温度设定在使用的焊锡的液相线温度+120℃以下进行熔镀的方法。

因为在成为太阳能电池引线10和正面电极44的接合面的熔融焊锡镀层上形成了凹凸部，所以在半导体基板42的电极上太阳能电池引线10的位置稳定，防止位置偏移。另外，因为使与有多个凹凸部的电极的有效接触面积增大。所以能够降低接触电阻。进而，因为减小了引线的0.2％弹性极限应力值，所以在接合时半导体基板42不容易翘曲，不容易发生由于翘曲引起的引线的剥离。

根据本发明的太阳能电池40，因为能够增大太阳能电池引线10和半导体基板的有效接触面积，抑制接合时的单元开裂，所以能够提高太阳能电池的输出和提高原材料利用率。

【实施例】

(实施例1)

压延加工作为导电材料原料的Cu材料，形成宽1.0mm、厚0.2mm的扁平线状的带板状导电材料。用连续式加热炉热处理该带板状导电材料，进而在该带板状导电材料的周围用图3表示的熔镀设备施行Sn-3％Ag-0.5％Cu焊锡熔镀，在带板状导电材料的上下面上形成有凹凸部的熔融焊锡镀层(凸部的镀层厚度为40μm)(导体热处理Cu)。通过上述，得到图1(a)的太阳能电池引线10。从用拉伸速度100mm/min的拉伸试验得到的S-S曲线求0.2％弹性极限应力值点荷重，用芯材(Cu)的截面积除来求0.2％弹性极限应力值，为60MPa。

(实施例2～5、比较例1、实施例6～8、比较例6)

与实施例1的太阳能电池引线10同样形成带板状导电材料，在连续式加热炉中变更加热温度进行热处理(实施例4～8、比较例6用相同的温度热处理)，进而，在该带板状导电材料的周围用图3表示的熔镀设备施行Sn-3％Ag-0.5％Cu焊锡熔镀，实施例2～5、比较例1使用和实施例1同样的凹凸加工滚，实施例6～8使用变更凹凸加工的滚，而比较例6完全不使用滚，在带板状导电材料的上下面上形成熔融焊锡镀层(凸部的镀层厚度为40μm)(导体热处理Cu)。通过上述，实施例2～5、比较例1得到图1(a)表示的太阳能电池引线，实施例6得到图2(a)表示的太阳能电池引线，实施例7得到图2(b)表示的太阳能电池引线，实施例8得到图2(c)表示的太阳能电池引线，比较例6得到图8表示的太阳能电池引线。0.2％弹性极限应力值，实施例2是70MPa，实施例3是80MPa，实施例4是90MPa，实施例5是90MPa，比较例1是100MPa，实施例6～8是90MPa，比较例6是90MPa。

(比较例2～5)

压延加工作为导电材料原料的Cu材料，形成宽1.0mm、厚0.2mm的扁平线状的带板状导电材料。用连续式加热炉热处理该带板状导电材料(用和实施例4～8相同的温度热处理)，进而在该带板状导电材料的周围用熔镀设备施行Sn-3％Ag-0.5％Cu焊锡熔镀，在带板状导电材料的上下面上形成熔融焊锡镀层(中央部的镀层厚度为40μm)(导体热处理Cu)。其后，比较例2、3通过凹凸加工滚压延，比较例4通过切削加工，比较例5通过腐蚀，在焊锡镀层上形成凹凸部。通过上述，得到图7的太阳能电池引线93。0.2％弹性极限应力值，比较例2～4是120MPa，比较例5是90MPa。

在这些实施例1～4、比较例1、实施例6～8、比较例2以及比较例4～6的太阳能电池引线上适量涂布松香系焊剂，把各个太阳能电池引线设置在长150mm×宽150mm×厚180μm的半导体基板(Si单元)上面的电极部位，在载有10g的砝码的状态下进行热板加热(在260℃下保持30秒)。另一方面，在实施例5、比较例3的太阳能电池引线上涂布导电性粘接剂(Ag/环氧系)，把各个太阳能电池引线设置在长150mm×宽150mm×厚180μm的半导体基板(Si单元)上面的电极部位，在载有10g的砝码的状态下进行热板加热(在180℃下保持3分钟)，接合。观察了在它们接合时产生的单元翘曲的影响下发生的引线的剥离状况。

表2表示实施例1～8以及比较例1～6的评价结果。

【表2】

镀层凹凸部形成方法

截面形状

0.2％弹性极限应力值(MPa)

单元连接方法

接合面积

批量生产成本

实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5比较例1实施例6实施例7实施例8比较例2比较例3比较例4比较例5比较例6

比较例2熔融滚镀熔融滚镀熔融滚镀熔融滚镀熔融滚镀熔融滚镀熔融滚镀熔融滚镀压延加工压延加工压延加工压延加工无

图1(a)图1(a)图1(a)图1(a)图1(a)图1(a)图2(a)图2(b)图2(c)图7图7图7图7图8

60708090901009090901201201209090

焊锡焊锡焊锡焊锡粘接剂焊锡焊锡焊锡焊锡焊锡粘接剂焊锡焊锡焊锡

○○○○○×○○○×××○×

○○○○○○○○○△△△×○

表2的“镀层凹凸部形成方法”的栏，表示在扁平线状的带板状导电材料的上下面上形成凹凸部的方法。“截面形状”的栏，表示是哪个图中表示的截面形状。“0.2％弹性极限应力值”的栏，表示拉伸试验结果得到的引线的0.2％弹性极限应力值、“单元连接方法”的栏，表示对于单元上的引线的连接方法(焊锡或者粘接剂)。“接合面积”的栏，表示在引线和单元接合后返回到常温的状态下用X射线评价有效接合面积的比例的结果，用○表示有效接合面积的比例在90％以上，用×表示不到90％。另外，有效接合面积的比例是通过下述的公式计算出的。“批量生产成本”的栏表示，把现有的熔镀中花费的成本作为1，把制造成本不到1.2的场合作为○、把1.2～1.5的场合作为△、把超过1.5的场合作为×。

(有效接合面积的比例)＝[(接合部面积的总和)/(引线的投影面积)]×100

如表2所示，因为实施例1～8的太阳能电池引线的0.2％弹性极限应力值低、单元翘曲小，所以确认接合部面积的总和大。另外，在熔镀生产线中，因为使用在熔融焊锡上形成凹凸部的方法，所以批量生产成本与现有的熔镀生产线大体相同，是工业上优良的方法。

与此相对，即使是与实施例1～8同样的制造过程，在降低了芯材(Cu)的退火温度的比较例1中，引线的0.2％弹性极限应力值高，由于接合时的单元翘曲的影响接合部面积的总和变小。在比较例2～4中，因为为在焊锡镀层上形成凹凸部进行了压延或者切削，所以引线的芯材(Cu)加工硬化，引线的0.2％弹性极限应力值增高，同样由于接合时的单元翘曲的影响接合部面积的总和变小。另外，因为用别的工序进行凹凸部的加工，所以批量生产成本也升高。在比较例5中，虽然因为为在焊锡镀层上形成凹凸部进行了腐蚀，所以引线的芯材(Cu)没有加工硬化，可以把引线的0.2％弹性极限应力值维持得低，接合时的单元翘曲的影响小，可以增大接合部面积的总和，但是因为腐蚀工序需要长的时间，所以批量生产成本升高，工业上的价值极低。在比较例6中，虽然因为不包括加工所以0.2％弹性极限应力值低，但是因为焊锡镀层是山形的形状，所以与电极的接合部面积的总和变小。

如上所述，从实施例1～8以及比较例1～6的评价结果，可以确认本发明的引线能够增大与单元的有效接合面积。

Claims (6)

1.一种太阳能电池引线的制造方法，其通过轧制或切削加工将线材成形为带板状导电材料，对该带板状导电材料进行热处理之后在该带板状导电材料的表面上被覆熔融焊锡镀层，其特征在于，

使被覆熔融焊锡镀层后的带板状导电材料在镀层的焊锡熔融状态下通过进行了凹凸加工的夹具，在熔融焊锡镀层的表面上形成凹凸部。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池引线的制造方法，其特征在于，

在熔融焊锡镀层的表面上形成有凹凸部的带板状导电材料的拉伸试验中的0.2％的弹性极限应力值在90MPa以下。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池引线的制造方法，其特征在于，

使在带板状导电材料上被覆的熔融焊锡镀层的熔融温度在液相温度+120℃以下，使焊锡镀层表面的氧化膜的厚度为7nm。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池引线的制造方法，其中，

所述带板状导电材料由Cu、Al、Ag、Au中的任何一种组成。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池引线的制造方法，其中，

构成所述镀层的焊锡由Sn系焊锡或者Sn系焊锡合金组成，

所述Sn系焊锡合金，作为第一成分使用Sn，作为第二成分包含0.1mass％以上从Pb、In、Bi、Sb、Ag、Zn、Ni、Cu中选择的至少一种元素。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池引线的制造方法，其特征在于，

所述夹具是被配置成夹住带板状导电材料的上下面的一对滚。

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