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TWI510594B - 導電性接著劑漿料、帶有導電性接著劑的金屬導線、連接體及太陽電池模組及其製造方法 - Google Patents

導電性接著劑漿料、帶有導電性接著劑的金屬導線、連接體及太陽電池模組及其製造方法 Download PDF

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TWI510594B
TWI510594B TW101101073A TW101101073A TWI510594B TW I510594 B TWI510594 B TW I510594B TW 101101073 A TW101101073 A TW 101101073A TW 101101073 A TW101101073 A TW 101101073A TW I510594 B TWI510594 B TW I510594B
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metal wire
solar cell
resin
conductive
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TW101101073A
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English (en)
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TW201233763A (en
Inventor
Seigo Yokochi
Masaru Fujita
Hiroki Hayashi
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Publication of TW201233763A publication Critical patent/TW201233763A/zh
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Description

導電性接著劑漿料、帶有導電性接著劑的金屬導線、連接體及太陽電池模組及其製造方法
本發明是有關於一種可較佳地用於多個太陽電池單元的電氣接合的導電性接著劑組成物及帶有導電性接著劑的金屬導線、以及使用該些的連接體及太陽電池模組。
作為解決嚴重化的全球暖化或化石能源枯竭問題的手段,作為利用太陽光的發電系統的太陽電池正受到矚目。目前主流的太陽電池採用經由金屬導線將於單晶或多晶的Si晶圓上形成有電極的太陽電池單元串聯或並聯連接的構造。通常,將顯示良好的導電性且廉價的焊錫用於太陽電池單元的電極與金屬導線的連接(專利文獻1)。進而,最近考慮到環境問題,已知有將不含Pb的Sn-Ag-Cu焊錫包覆於作為金屬導線的銅線上,並加熱至該焊錫的熔融溫度以上來將太陽電池單元的電極與金屬導線加以連接的方法(專利文獻1、專利文獻2)。
但是,於該連接時,需要超過Sn-Ag-Cu焊錫的熔點的260℃以上的加熱,因此除引起太陽電池單元的特性劣化以外,產生太陽電池單元的翹曲或破損、良率下降正成為問題。
為了解決此種課題,提出有使用可於更低的溫度下實現電連接的導電性接著劑組成物(專利文獻3)。該導電性接著劑組成物是使以銀粒子為代表的金屬粒子混合、分散於熱硬化性樹脂中而成的組成物,且主要藉由金屬粒子與 太陽電池單元的電極及金屬導線進行物理接觸而使電連接顯現。
另外,作為焊錫的代替材料,提出有一種含有熱硬化性樹脂、如無鉛焊錫等在低溫下熔融的金屬粒子、以及助焊劑,熔融溫度低,濕潤性良好且接著強度高的接著劑(專利文獻4)。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2002-263880號公報
專利文獻2:日本專利特開2004-204256號公報
專利文獻3:日本專利特開2005-243935號公報
專利文獻4:日本專利特開2004-160508號公報
但是,專利文獻3等中所記載的導電性接著劑組成物中的導電性顯現機構是利用金屬粒子彼此的接觸者,因此為了確保良好的導電性,必需增加金屬粒子的含量。其結果,伴隨黏合劑成分的減少,接著劑的接著力下降。
另外,本發明者等人發現當將專利文獻4等中所記載的導電性接著劑組成物用於太陽電池模組的製造時,存在因接著劑具有黏性,故處理變得困難的問題點。
因此,本發明的目的在於提供一種於常溫下無黏性、且可實現低溫下的電氣接合的導電性接著劑組成物、及使用該組成物的帶有導電性接著劑的金屬導線。另外,本發明的目的在於提供一種使用該些導電性接著劑組成物或帶 有導電性接著劑的金屬導線的連接體及太陽電池模組。
再者,於本說明書中,所謂「無黏性」,是指實例中所記載的規定的試驗的結果為未發現有黏性。
本發明提供一種導電性接著劑組成物,其包含:(A)含有熔點為210℃以下的金屬的導電性粒子(以下,亦簡稱為(A)導電性粒子」);(B)軟化點為該導電性粒子中的金屬的熔點以下、且於常溫下為固體的樹脂(以下,亦簡稱為「(B)樹脂」);(C)助熔活性劑;以及(D)溶劑。
根據該導電性接著劑組成物,藉由具有上述構成,於常溫下無黏性、且可實現低溫下的電氣接合。
再者,本說明書中,所謂「熔點」,是指藉由例如示差掃描熱量測定(Differential scanning calorimetry(DSC))所測定的值,所謂「軟化點」,是指藉由例如可使測定溫度變化的流變計所測定的值。
(A)導電性粒子中的金屬較佳為含有選自鉍、銦、錫、及鋅中的至少一種成分。藉此,可一面維持良好的導通性,一面降低導電性粒子的熔點。
作為(B)樹脂,就連接穩定性優異的觀點而言,較佳為含有熱硬化性樹脂,特佳為含有環氧樹脂。
當上述導電性接著劑組成物含有熱硬化性樹脂時,較佳為更包含硬化劑或硬化促進劑。
(C)助熔活性劑較佳為含有具有羥基及羧基的化合物。
(D)溶劑的沸點較佳為20℃以上、300℃以下。藉此, 去除溶劑變得容易,並且可將導電性接著劑組成物均勻地塗佈於太陽電池單元的電極面上。
上述導電性接著劑組成物可較佳地用於將太陽電池單元的電極與金屬導線電連接。
另外,本發明提供一種連接體,其是多個太陽電池單元經由金屬導線而連接的連接體,且該太陽電池單元的電極與金屬導線經由上述導電性接著劑組成物而連接。
另外,本發明提供一種帶有導電性接著劑的金屬導線,其包含金屬導線、及包覆該金屬導線而成的接著劑層,且接著劑層包含使用上述導電性接著劑組成物的接著劑。
另外,本發明提供一種連接體,其包含:多個太陽電池單元;以及配置於該太陽電池單元的電極面,用以將多個太陽電池單元電連接的帶有導電性接著劑的金屬導線;且該帶有導電性接著劑的金屬導線為上述帶有導電性接著劑的金屬導線。
另外,本發明提供一種太陽電池模組的製造方法,其包括如下步驟:於上述連接體的兩面積層密封材;於太陽電池單元的受光面側的密封材上積層玻璃,於太陽電池單元的背面的密封材上積層保護膜;以及藉由對所獲得的積層體進行加熱一面使太陽電池單元與金屬導線電連接並接著,一面密封太陽電池單元。
另外,本發明提供一種太陽電池模組,其經由上述導電性接著劑組成物以使多個太陽電池單元的電極與金屬導線電連接。
根據本發明,可提供一種於常溫下無黏性、且可實現低溫下的電氣接合的導電性接著劑組成物、及使用該組成物的帶有導電性接著劑的金屬導線。另外,藉由使用該些導電性接著劑組成物或帶有導電性接著劑的金屬導線,而可提供一種能夠實現製造太陽電池模組時的製程的縮短與容易化的連接體。另外,本發明藉由使用可實現低溫下的接合的導電性接著劑組成物或帶有導電性接著劑的金屬導線,而可提供一種可靠性高的太陽電池模組。
以下,一面參照圖式一面對本發明的較佳的實施形態進行詳細說明。再者,圖式中,對相同或相當部分標註相同符號,並省略重複的說明。
本發明的導電性接著劑組成物包含(A)導電性粒子、(B)樹脂、(C)助熔活性劑、以及(D)溶劑。
作為(A)導電性粒子,可使用含有熔點為210℃以下的金屬的導電性粒子,更佳為含有熔點為200℃以下的金屬的導電性粒子。(A)導電性粒子中的金屬的熔點的下限並無特別限定,但通常為120℃左右。一般認為若將此種導電性粒子用於導電性接著劑組成物中,則於比較低的溫度下熔融並熔合,即經熔融的多個(A)導電性粒子集合而一體化,該成為一體的熔合體直接將對象物電連接。
考慮到環境問題,(A)導電性粒子中的金屬較佳為包含鉛以外的金屬。作為構成(A)導電性粒子的金屬,例 如可列舉含有選自錫(Sn)、鉍(Bi)、銦(In)、鋅(Zn)等中的至少一種成分的單體或合金。再者,該合金就可獲得更良好的連接可靠性的觀點而言,亦可於(A)導電性粒子中的金屬整體的熔點達到210℃的範圍內,含有選自Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Pd、Al等中的高熔點的成分。
作為構成(A)導電性粒子的金屬,具體而言,Sn42-Bi58焊錫(熔點138℃)、Sn48-In52焊錫(熔點117℃)、Sn42-Bi57-Ag1焊錫(熔點139℃)、Sn90-Ag2-Cu0.5-Bi7.5焊錫(熔點189℃)、Sn96-Zn8-Bi3焊錫(熔點190℃)、Sn91-Zn9焊錫(熔點197℃)等因顯示明確的熔解後的固化行為而較佳。所謂固化行為,是指金屬熔融後變冷而凝固。該些之中,就獲得容易性或低熔點的觀點而言,較佳為使用Sn42-Bi58焊錫或Sn42-Bi57-Ag1焊錫。該些可單獨使用一種、或者將兩種以上組合使用。
(A)導電性粒子的平均粒徑並無特別限制,但較佳為0.1μm~100μm。若該平均粒徑未滿0.1μm,則存在導電性接著劑組成物的黏度變高、作業性下降的傾向。另外,若導電性粒子的平均粒徑超過100μm,則存在印刷性下降且連接可靠性下降的傾向。就使導電性接著劑組成物的印刷性及作業性變得更良好的觀點而言,該平均粒徑更佳為1.0μm~50μm。進而,就進一步提昇導電性接著劑組成物的保存穩定性及硬化物的安裝可靠性的觀點而言,該平均粒徑特佳為5.0μm~30μm。此處,平均粒徑是藉由雷射 繞射、散射法(神岡礦業試驗法No.2)所求出的值。
(A)導電性粒子除僅包含熔點為210℃以下的金屬的導電性粒子以外,亦可為利用包含熔點為210℃以下的金屬的金屬膜包覆包含陶瓷、二氧化矽、樹脂材料等金屬以外的固體材料的粒子的表面而成的導電性粒子,亦可為該些的混合物。
導電性接著劑組成物中的(A)導電性粒子的含量較佳為構成該導電性粒子的金屬的含量相對於導電性接著劑組成物的總量為5質量%~95質量%。於上述金屬的含量未滿5質量%的情況下,存在導電性接著劑組成物的硬化物的導電性下降的傾向。另一方面,若上述金屬的含量超過95質量%,則存在導電性接著劑組成物的黏度變高、作業性下降的傾向。另外,因導電性接著劑組成物中的接著劑成分相對地變少,故存在硬化物的安裝可靠性下降的傾向。
該金屬的相對於導電性接著劑組成物的總量的含量就提昇作業性或導電性的觀點而言,更佳為10質量%~90質量%,就提高硬化物的安裝可靠性的觀點而言,更佳為15質量%~85質量%,特佳為50質量%~85質量%。
再者,亦可將(A)導電性粒子與(a1)包含熔點高於210℃的金屬的導電性粒子併用。作為此種熔點高於210℃的金屬,例如可列舉包含選自Pt、Au、Ag、Cu、Ni、Pd、Al等中的一種金屬或兩種以上的金屬的合金,更具體而言,可列舉Au粉、Ag粉、Cu粉、鍍Ag的Cu粉。作 為市售品,可由作為鍍銀銅粉的「MA05K」(日立化成工業(股份)製造,商品名)而獲得。
當將(A)導電性粒子與(a1)包含熔點高於210℃的金屬的導電性粒子併用時,其調配比率較佳為(A):(a1)以重量比計為99:1~50:50的範圍內,更佳為99:1~60:40的範圍內。
(B)樹脂是具有(A)導電性粒子中的金屬的熔點以下的軟化點、且於常溫下為固體的樹脂。此種樹脂於加熱時在上述熔點以下的溫度下液狀化,因此不會妨礙(A)導電性粒子的熔合。此處所述的常溫是指20℃。藉由使用此種樹脂,可防止黏性。若所應用的樹脂的軟化點超過210℃,則粒子於金屬的熔融時變得難以熔合。另外,於樹脂的軟化點過低的情況下,有時於塗佈金屬導線後產生塗膜的缺失或剝落,另外,存在黏性殘留、處理變得困難的傾向。(B)樹脂的軟化點為210℃以下,但更佳為0℃以上、180℃以下,進而更佳為30℃以上、150℃以下。進而,特佳為80℃以上、150℃以下。
(B)樹脂具有接著其被黏接體的作用,並且作為使導電性接著劑組成物中的導電性粒子及視需要而添加的填料相互結合的黏合劑成分發揮作用。作為此種樹脂,例如可列舉:環氧樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、順丁烯二醯亞胺樹脂及氰酸酯樹脂等熱硬化性的有機高分子化合物、以及該些的前驅物。此處,所謂(甲基)丙烯酸樹脂,是指甲基丙烯酸樹脂及丙烯酸樹脂。該些之中,較佳為以(甲基)丙 烯酸樹脂及順丁烯二醯亞胺樹脂為代表的具有可進行聚合的碳-碳雙鍵的化合物、或者環氧樹脂。該些熱硬化性樹脂的耐熱性及接著性優異,而且若視需要使其溶解或分散於有機溶劑中,則亦能夠以液體的狀態進行處理,因此作業性亦優異。上述熱硬化性樹脂可單獨使用一種、或者將兩種以上組合使用。
(甲基)丙烯酸樹脂包含具有可進行聚合的碳-碳雙鍵的化合物。作為該化合物,例如可列舉:單丙烯酸酯化合物、單甲基丙烯酸酯化合物、二丙烯酸酯化合物、以及二甲基丙烯酸酯化合物。
作為單丙烯酸酯化合物,例如可列舉:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十三酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸異硬脂基酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸異莰酯、二乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚丙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲氧基二乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸二環戊烯基氧基乙酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-苯甲醯氧基乙酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-氰基乙酯、γ-丙烯醯 氧基乙基三甲氧基矽烷、丙烯酸環氧丙酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸二乙胺基乙酯、磷酸丙烯醯氧基乙酯及丙烯醯氧基乙基苯基酸式磷酸鹽。
作為單甲基丙烯酸酯化合物,例如可列舉:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸異戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸異癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十三酯、甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸異硬脂基酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸異莰酯、二乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲氧基二乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸二環戊烯基氧基乙酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇甲基丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-苯甲醯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-氰基乙酯、γ-甲基丙烯醯氧基乙基三甲氧基矽烷、甲基丙烯酸環氧丙酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯、磷酸甲基丙烯醯氧基乙酯及甲基丙烯醯氧基乙基苯基酸式磷酸鹽。
作為二丙烯酸酯化合物,例如可列舉:乙二醇二丙烯酸酯,1,4-丁二醇二丙烯酸酯,1,6-己二醇二丙烯酸酯,1,9-壬二醇二丙烯酸酯,1,3-丁二醇二丙烯酸酯,新戊二醇二丙烯酸酯,二乙二醇二丙烯酸酯,三乙二醇二丙烯酸酯,四乙二醇二丙烯酸酯,聚乙二醇二丙烯酸酯,三丙二醇二丙烯酸酯,聚丙二醇二丙烯酸酯,1莫耳的雙酚A、雙酚F或雙酚AD與2莫耳的丙烯酸環氧丙酯的反應物,雙酚A、雙酚F或雙酚AD的聚環氧乙烷加成物的二丙烯酸酯,雙酚A、雙酚F或雙酚AD的聚環氧丙烷加成物的二丙烯酸酯,雙(丙烯醯氧基丙基)聚二甲基矽氧烷及雙(丙烯醯氧基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物。
作為二甲基丙烯酸酯化合物,例如可列舉:乙二醇二甲基丙烯酸酯,1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯,1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯,1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯,1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯,新戊二醇二甲基丙烯酸酯,二乙二醇二甲基丙烯酸酯,三乙二醇二甲基丙烯酸酯,四乙二醇二甲基丙烯酸酯,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯,三丙二醇二甲基丙烯酸酯,聚丙二醇二甲基丙烯酸酯,1莫耳的雙酚A、雙酚F或雙酚AD與2莫耳的甲基丙烯酸環氧丙酯的反應物,雙酚A、雙酚F或雙酚AD的聚環氧乙烷加成物的二甲基丙烯酸酯,雙酚F或雙酚AD的聚環氧丙烷加成物,雙(甲基丙烯醯氧基丙基)聚二甲基矽氧烷及雙(甲基丙烯醯氧基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物。
該些化合物可單獨使用一種、或者將兩種以上組合使 用。另外,當含有(甲基)丙烯酸樹脂作為熱硬化性樹脂時,可將該些化合物事先聚合後使用,另外,亦可將該些化合物與(A)導電性粒子、(C)助熔活性劑及(D)溶劑混合,並在混合的同時進行聚合。
當熱硬化性樹脂包含具有可進行聚合的碳-碳雙鍵的化合物時,導電性接著劑組成物較佳為含有自由基聚合起始劑。自由基聚合起始劑就有效地抑制空隙的觀點等而言,較佳為有機過氧化物。另外,就提昇導電性接著劑組成物的硬化性及黏度穩定性的觀點而言,有機過氧化物的分解溫度較佳為70℃~170℃,更佳為80℃~160℃。
作為自由基聚合起始劑,例如可列舉:過氧化2-乙基己酸1,1,3,3,-四甲基丁酯、1,1-雙(過氧化第三丁基)環己烷、1,1-雙(過氧化第三丁基)環十二烷、過氧化間苯二甲酸二-第三丁酯、過氧化苯甲酸第三丁酯、二異丙苯基過氧化物、第三丁基異丙苯基過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化第三丁基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化第三丁基)3-己炔及氫過氧化異丙苯。該些可單獨使用一種、或者將兩種以上組合使用。
自由基聚合起始劑的調配比例相對於導電性接著劑組成物的導電性粒子及溶劑以外的成分(以下,稱為「接著劑成分」)的總量,較佳為0.01質量%~20質量%,更佳為0.1質量%~10質量%,進而更佳為0.5質量%~5質量%。
丙烯酸樹脂可使用市售的丙烯酸樹脂。作為其具體 例,可列舉:FINEDIC A-261(大日本油墨化學工業(股份)製造,商品名,軟化點105±3℃)、FINEDIC A-229-30(大日本油墨化學工業(股份)製造,商品名,109±3℃)等。
作為環氧樹脂,只要是其1分子中具有2個以上的環氧基的化合物,則並無特別限制,可使用公知的化合物。作為此種環氧樹脂,例如可列舉:雙酚A、雙酚AD、雙酚S、雙酚F或鹵化雙酚A與表氯醇的縮合物,苯酚酚醛清漆樹脂的環氧丙基醚,甲酚酚醛清漆樹脂的環氧丙基醚,雙酚A酚醛清漆樹脂的環氧丙基醚等。
該環氧樹脂可使用市售的環氧樹脂。作為其具體例,可列舉:作為雙酚A型環氧樹脂的Epikote 1004(軟化點97℃)、1004AF(軟化點97℃)、1007(軟化點128℃)(以上,三菱化學(股份)製造,商品名),YD-012(軟化點75℃-85℃)、YD-013(軟化點85℃-98℃)、YD-014(軟化點91℃-102℃)(以上,新日鐵化學(股份)製造,商品名),EPICLON 4050(軟化點96℃-104℃)、EPICLON 7050(軟化點122℃-131℃)(以上,大日本油墨化學工業(股份)製造,商品名);作為雙酚F型環氧樹脂的Epikote 4005P(軟化點87℃)、4007P(軟化點108℃)(以上,三菱化學(股份)製造,商品名),YDF-2005RL(軟化點91℃-96℃)(新日鐵化學(股份)製造,商品名);作為聯苯型環氧樹脂的Epikote YX4000(軟化點105℃)(三菱化學(股份)製造,商品名);作為改質酚醛清漆型環氧樹脂的EPICLON 865(軟化點64℃-72℃)(大日本油墨化學工業(股份)製造,商品名);作為甲酚酚醛清漆型環氧樹脂的EPICLON N-685-EXP-S(軟化點80℃-90℃)(以上,三菱化學(股份)製造,商品名)等。該些環氧樹脂之中,特佳為離子性雜質少、且反應性優異的雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂及胺型環氧樹脂。
上述環氧樹脂可單獨使用一種,或者將兩種以上組合使用。
另外,當導電性接著劑組成物含有上述環氧樹脂作為熱硬化性樹脂時,可進而含有1分子中僅具有1個環氧基的環氧化合物作為反應性稀釋劑。此種環氧化合物可由市售品而獲得,作為其具體例,例如可列舉:PGE(日本化藥(股份)製造,商品名),PP-101(東都化成(股份)製造,商品名),ED-502、ED-509、ED-509S(以上,旭電化工業(股份)製造,商品名),YED-122(Yuka Shell Epoxy(股份)製造,商品名),KBM-403(信越化學工業(股份)製造,商品名),TSL-8350、TSL-8355、TSL-9905(以上,Toshiba Silicone(股份)製造,商品名)等。該些可單獨使用一種、或者將兩種以上組合使用。
反應性稀釋劑的調配比例只要是不阻礙本發明的效果的範圍即可,較佳為相對於上述環氧樹脂的總量為0質量%~30質量%。
當導電性接著劑組成物含有環氧樹脂作為(B)樹脂時,更佳為含有其硬化劑或硬化促進劑。
作為硬化劑,只要是先前所使用的硬化劑,則並無特別限定,可由市售的硬化劑而獲得。作為市售的硬化劑,例如可列舉:作為苯酚酚醛清漆樹脂的H-1(明和化成(股份)製造,商品名)、VR-9300(三井化學(股份)製造,商品名),作為苯酚芳烷基樹脂的XL-225(三井化學(股份)製造,商品名),由下述通式(I)所表示的作為對甲酚酚醛清漆樹脂的MTPC(本州化學工業(股份)製造,商品名),作為烯丙基化苯酚酚醛清漆樹脂的AL-VR-9300(三井化學(股份)製造,商品名),由下述通式(II)所表示的作為特殊酚樹脂的PP-700-300(日本石油化學(股份)製造,商品名)等。
(式(I)中,R1 分別獨立地表示1價的烴基,較佳為 甲基或烯丙基,q表示1~5的整數。另外,式(II)中,R2 表示烷基,較佳為甲基或乙基,R3 表示氫原子或1價的烴基,p表示2~4的整數)。
硬化劑的調配比例較佳為相對於環氧樹脂的環氧基1.0當量,硬化劑中的反應活性基的總量成為0.2當量~1.2當量的比例,更佳為硬化劑中的反應活性基的總量成為0.4當量~1.0當量的比例,進而更佳為硬化劑中的反應活性基的總量成為0.5當量~1.0當量的比例。若反應活性基未滿0.2當量,則存在接著劑成分的耐回焊龜裂性下降的傾向,若超過1.2當量,則存在接著劑成分的黏度上昇、作業性下降的傾向。上述反應活性基是具有與環氧樹脂的反應活性的取代基,例如可列舉酚性羥基等。
另外,作為硬化促進劑,只要是二氰二胺等先前用作硬化促進劑者,則並無特別限定,可由市售品而獲得。作為市售品,例如可列舉:由下述通式(III)所表示的作為二元酸二醯肼的ADH、PDH、及SDH(以上,日本Hydrazine工業(股份)製造,商品名),作為包含環氧樹脂與胺化合物的反應物的微膠囊型硬化劑的Novacure(旭化成工業(股份)製造,商品名)等。該些硬化促進劑可單獨使用一種、或者將兩種以上組合使用。
式(III)中,R4 表示2價的芳香族基或者碳數1~12的直鏈或支鏈的伸烷基,較佳為間伸苯基或對伸苯基。
上述硬化促進劑的調配比例較佳為相對於環氧樹脂100質量份為0.01質量份~90質量份,更佳為0.1質量份~50質量份。若該硬化促進劑的調配比例未滿0.01質量份,則存在硬化性下降的傾向,若超過90質量份,則存在黏度增大、處理接著劑成分時的作業性下降的傾向。
另外,作為市售的硬化促進劑,除上述硬化促進劑以外或作為其代替品,亦可使用例如作為有機硼鹽化合物的EMZ.K、TPPK(以上,北興化學工業(股份)製造,商品名),作為三級胺類或其鹽的DBU、U-CAT102、106、830、840及5002(以上,San-Apro(股份)製造,商品名),作為咪唑類的Curezol、2PZ-CN、2P4MHZ-PW、C17Z、2PZ-OK、2PZ-CNS及C11Z-CNS(以上,四國化成(股份)製造,商品名)等。
該些硬化促進劑的調配比例較佳為相對於環氧樹脂100質量份為0.1質量份以上、20質量份以下。更佳為15質量份以下。
另外,硬化劑及硬化促進劑可單獨使用各自的一種、或者將兩種以上組合使用。
再者,於本實施形態的導電性接著劑組成物中,除上述熱硬化性樹脂以外,亦可添加作為黏合劑發揮功能的熱塑性樹脂。作為熱塑性樹脂,例如可列舉:ABS樹脂(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚合成樹脂)、聚丙烯樹脂、聚乙 烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚丁二烯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚苯醚樹脂、尼龍樹脂、聚醯胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚縮醛樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚醚醚酮樹脂、改質聚苯醚樹脂、液晶聚合物、氟樹脂、胺基甲酸酯樹脂、聚芳酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂等。該些熱塑性樹脂可單獨使用一種、或者將兩種以上組合使用。
導電性接著劑組成物中的(B)樹脂的含量相對於接著劑成分的總量,較佳為1質量%~60質量%,更佳為5質量%~40質量%,特佳為10質量%~30質量%。
另外,導電性接著劑組成物除(B)樹脂以外,亦可含有一種或兩種以上軟化點大於(A)導電性粒子中的金屬的熔點、及/或於常溫下為液體的樹脂。作為軟化點為(A)導電性粒子中的金屬的熔點以下的樹脂,例如可列舉聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂及聚醯亞胺樹脂。
(C)助熔活性劑是顯示去除形成於(A)導電性粒子的表面的氧化膜的功能者。藉由使用此種助熔活性劑,而去除妨礙(A)導電性粒子的熔融及熔合的氧化膜。(C)助熔活性劑較佳為不阻礙(B)樹脂的硬化反應的化合物。作為(C)助熔活性劑,例如可列舉:松香系樹脂,分子內含有羧基、酚性羥基或醇性羥基的化合物,2,4-二乙基戊二酸、2,2-二乙基戊二酸、3-甲基戊二酸、2-乙基-3-丙基戊二酸、2,5-二乙基己二酸等側鏈上具有烷基的二元酸。 該些之中,就顯示良好的助焊劑活性、且與可用作(B)樹脂的環氧樹脂顯示良好的反應性而言,較佳為分子內含有羥基與羧基的化合物,特佳為脂肪族二羥基羧酸。具體而言,較佳為由下述通式(IV)所表示的化合物或酒石酸。
此處,式(IV)中,R5 表示碳數1~5的烷基,就更有效地發揮使用由式(IV)所表示的化合物所產生的效果的觀點而言,較佳為甲基、乙基或丙基。另外,n及m分別獨立地表示0~5的整數,就更有效地發揮使用由式(IV)所表示的化合物所產生的效果的觀點而言,較佳為n為0且m為1、或者n及m均為1。
作為由上述通式(IV)所表示的化合物,例如可列舉:2,2-雙(羥甲基)丙酸、2,2-雙(羥甲基)丁酸、2,2-雙(羥甲基)戊酸等。
(C)助熔活性劑的含量就更有效地發揮本發明的上述效果的觀點而言,相對於(A)導電性粒子的總量100質量份,較佳為0.1質量份~30質量份。進而,就保存穩定性及導電性的觀點而言,更佳為0.5質量份~20質量份,進而更佳為1質量份~10質量份。
當(C)助熔活性劑的含量未滿0.1質量份時,存在(A)導電性粒子中的金屬的熔融性下降且導電性下降的傾向,當超過30質量份時,存在保存穩定性及印刷性下降的傾向。
為了使導電性接著劑組成物的製作時的作業性及使用時的塗佈作業性變得更良好,(D)溶劑只要是可進行黏度調整的溶劑,則並無特別限制。作為此種溶劑,例如可列舉:水、甲醇、乙醇、異丙醇、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、二乙二醇二甲醚(亦稱為二甘醇二甲醚)、三乙二醇二甲醚(亦稱為三甘醇二甲醚)、二乙二醇二乙醚、2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇、γ-丁內酯、異佛爾酮、卡必醇、卡必醇乙酸酯、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、乙基溶纖劑、乙基溶纖劑乙酸酯、丁基溶纖劑、丁基溶纖劑乙酸酯、二噁烷、環己烷、環己酮、大茴香醚、乙酸丁基溶纖劑、乙酸卡必醇、二丙二醇單甲醚、乙二醇二乙醚、α-萜品醇等。該些可單獨使用一種、或者將兩種以上組合使用。該些之中,較佳為沸點為20℃~300℃的溶劑,更佳為沸點為50℃~260℃的溶劑。特佳為沸點為80℃~220℃的溶劑。若溶劑的沸點為300℃以上,則會產生於乾燥步驟中去除導電性接著劑組成物中的溶劑變得困難這一作業上的問題,另外,若溶劑的沸點為20℃以下,則難以將導電性接著劑組成物均勻地塗佈於太陽電池單元的電極面上。作為具有較佳的沸點的溶劑,例如較佳為二甘醇二甲醚(沸點162℃)、三甘醇二甲 醚(沸點216℃)、丁基溶纖劑(沸點171℃)等。該些溶劑可單獨使用一種、或者將兩種以上組合使用。
(D)溶劑較佳為相對於導電性接著劑組成物的總量含有0.1質量%~95質量%。進而,更佳為含有1質量%~50質量%,特佳為含有5質量%~30質量%。進而,尤佳為含有5質量%~20質量%。若溶劑量為0.1質量%以下,則黏度變高、塗佈步驟中的作業性下降。另外,若溶劑量超過95質量%,則會產生無法塗佈足夠的導電性粒子成分,進而乾燥需要花時間的問題。
為了提昇接著力,導電性接著劑組成物亦可含有矽烷偶合劑或鈦偶合劑等偶合劑。作為矽烷偶合劑,例如可列舉信越化學(股份)製造的商品名「KBM-573」等。另外,為了提昇濕潤性,亦可含有陰離子系界面活性劑或氟系界面活性劑等。進而,亦可含有矽酮油等作為消泡劑。上述接著力提昇劑、濕潤性提昇劑、消泡劑分別可單獨使用一種、或者將兩種以上組合使用。較佳為該些相對於導電性接著劑組成物的溶劑以外的成分的總量,分別含有0.1質量%~10質量%。
導電性接著劑組成物亦可含有填料。作為填料,例如可列舉:丙烯酸橡膠,聚苯乙烯等聚合物粒子,金剛石,氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、二氧化矽等無機粒子。該些填料可單獨使用一種、或者將兩種以上混合使用。
導電性接著劑組成物除上述各成分以外,視需要亦可含有選自由用以緩和應力的可撓劑、用以提昇作業性的稀 釋劑、接著力提昇劑、濕潤性提昇劑及消泡劑所組成的組群中的一種以上的添加劑。另外,除該些成分以外,亦可於不阻礙本發明的效果的範圍內含有各種添加劑。
例如,作為可撓劑,可列舉液狀聚丁二烯(宇部興產(股份)製造的商品名「CTBN-1300×31」及「CTBN-1300×9」、日本曹達(股份)製造的商品名「NISSO-PB-C-2000」等)。當含有可撓劑時,其含量通常相對於熱硬化性樹脂的總量100質量份,較佳為0.01質量份~500質量份。
於本實施形態中,就更有效地發揮上述效果的觀點而言,接著劑成分的調配比率(接著劑成分/導電性粒子)以導電性接著劑組成物中的固體成分比(質量比)計,較佳為5/95~50/50。進而,就接著性、導電性及作業性的觀點而言,上述調配比更佳為10/90~30/70。若該調配比率未滿5/95,則存在接著劑成分的黏度變高、作業性難以確保、或者接著力下降的傾向。若該調配比率超過50/50,則存在導電性下降的傾向。
於本實施形態中,上述各成分亦可將各自所例示的化合物中的任意者加以組合。
本發明的導電性接著劑組成物因含有(D)溶劑,故通常為液狀的導電性接著劑組成物。
導電性接著劑組成物可作為漿料狀的組成物而獲得,該漿料狀的組成物是藉由將上述各成分一次性或分成多次混合、溶解、解粒混煉或分散,並且視需要進行加熱來使 各成分均勻地分散而成者。作為此時所使用的分散.溶解裝置,可列舉公知的攪拌器、擂潰機、三輥機、行星式混合機等。
根據以上所說明的本實施形態的導電性接著劑組成物,可提供一種於常溫下無黏性、且可實現低溫下的電氣接合的導電性接著劑組成物。另外,藉由使用該導電性接著劑組成物,而可提供一種能夠實現製造太陽電池模組時的製程的縮短與容易化的連接體。另外,藉由使用本實施形態的可實現低溫下的電氣接合的導電性接著劑組成物,而可提供一種可靠性高的太陽電池模組。
其次,利用圖1的(a)~(c)對使用上述本實施形態的導電性接著劑組成物所製造的太陽電池模組的一例進行說明。
圖1的(a)~(c)是表示太陽電池模組的主要部分的示意圖,其將多個太陽電池單元相互進行配線連接而成的構造的概略示為一例。圖1的(a)表示太陽電池模組的表面側,圖1的(b)表示背面側,圖1的(c)表示側面側。
如圖1的(a)~(c)所示,太陽電池模組100是藉由金屬導線4來使多個太陽電池單元20相互連接,該太陽電池單元20是於半導體晶圓6的表面側形成有柵電極7及匯流電極(表面電極)3a,於背面側形成有背面電極8及匯流電極(表面電極)3b而成者。而且,金屬導線4的一端經由上述本實施形態的導電性接著劑組成物10而與 作為表面電極的匯流電極3a電連接,另一端經由上述本實施形態的導電性接著劑組成物10而與作為表面電極的匯流電極3b電連接。
圖2是用以說明本實施形態的太陽電池模組的製造方法的一實施形態的圖。
本實施形態的太陽電池模組是由例如包括以下步驟的製造方法來製造:經由導電性接著劑組成物10,將金屬導線4與匯流電極3a及匯流電極3b以相對向的方式配置,而製作連接體30;於連接體30的兩面積層密封材2;於太陽電池單元20的受光面側的密封材2上積層玻璃1,於太陽電池單元20的背面的密封材2上積層背板5(保護膜);於140℃~210℃的溫度(較佳為(A)導電粒子的熔點以上的溫度)下以0.1MPa~6MPa的壓力對所獲得的積層體進行1分鐘~30分鐘的加熱壓接。於該加熱壓接的步驟中,進行太陽電池單元20的匯流電極3a及匯流電極3b與金屬導線4之間的電連接、及利用熱硬化性樹脂的硬化的接著,同時進行太陽電池單元20的密封,從而可一次性地製造太陽電池模組。
根據此種方法,與迄今為止的步驟相比,可謀求步驟縮短及利用生產性的提昇的低成本化。
作為使導電性接著劑組成物介於匯流電極3a或匯流電極3b與金屬導線4之間的方法,例如可列舉藉由分配法、網版印刷法、沖壓成形法等將導電性接著劑組成物10塗佈於匯流電極3a及匯流電極3h或金屬導線4上的方 法。其後,經由導電性接著劑組成物10,將金屬導線4與匯流電極3a及匯流電極3b以相對向的方式配置,藉此可獲得連接體30。
除該些製造方法以外,亦可進行如下的臨時壓接:經由導電性接著劑組成物10,將金屬導線4與太陽電池單元的匯流電極3a及匯流電極3b以相對向的方式配置後,於140℃~210℃的溫度(較佳為(A)導電粒子的熔點以上的溫度)下以0.1MPa~6.0MPa的壓力進行1分鐘~30分鐘的加熱壓接,藉此進行太陽電池單元的匯流電極3a及匯流電極3b與金屬導線4的電連接。藉由進行臨時壓接,而將太陽電池單元20與金屬導線4加以連接,因此連接體30變得容易處理,太陽電池模組製造時的作業性提昇。
當進行了臨時壓接時,將密封材2配置於所獲得的連接體30的兩面,然後將玻璃1配置於太陽電池單元20的受光面側的密封材2上,將背板5(保護膜)配置於太陽電池單元20的背面的密封材2上,並於140℃~180℃的溫度下以0.1MPa~6MPa的壓力對所獲得的積層體進行1分鐘~30分鐘的加熱壓接來密封太陽電池單元,藉此可製造太陽電池模組。
作為玻璃1,可列舉帶有太陽電池用微坑的白板強化玻璃等。作為密封材2,可列舉乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂(Ethylene-Vinyl Acetate,EVA)或使用聚乙烯丁醛的密封樹脂。作為金屬導線4,可列舉將焊錫浸漬或鍍敷於Cu 線上而成的TAB線等。作為背板5,可列舉聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)系或Tedlar(商標名,聚氟乙烯)-PET積層材料、金屬箔-PET積層材料等。
本實施形態的導電性接著劑組成物即便於使用將金屬導線形成於塑膠基板上而成的配線基板的情況下,亦可藉由上述步驟而進行與太陽電池單元的電極的連接。另外,即便於使用膜狀配線基板的情況下,亦可使用本實施形態的導電性接著劑組成物以與上述相同的步驟進行與太陽電池單元的電極的連接。
本實施形態的導電性接著劑組成物的硬化物可用作基板、電子零件、以及將該基板與該電子零件加以接著並進行電連接的導電層。另外,亦可用作半導體搭載用的支撐基材、半導體元件、以及將支撐基材與半導體元件加以接著並進行電連接的導電層。
另外,本實施形態的導電性接著劑組成物亦可用於背面電極型(反向接觸型)太陽電池單元的電極與配線構件的連接。於此情況下,首先,於配線基板的電極上或太陽電池單元的背面電極上塗佈導電性接著劑組成物。繼而,於配線基板上積層穿透了配線基板的電極部(導電性接著劑組成物塗佈部)的密封材,然後以使太陽電池單元的背面電極與配線基板的電極部經由導電性接著劑組成物而連接的方式,於其上配置太陽電池單元。進而,將密封材與玻璃配置於該太陽電池單元的受光面上,將背板配置於太 陽電池單元的背面側,並對該太陽電池模組進行加熱壓接,藉此可一次性地進行太陽電池單元的背面電極與配線基板的電極的連接及接著、以及太陽電池單元的密封步驟。作為玻璃及密封材,可使用上述太陽電池模組的製造方法中所列舉的玻璃及密封材。
本實施形態的帶有導電性接著劑的金屬導線包含金屬導線、及包覆該金屬導線而成的接著劑層。接著劑層由使用上述導電性接著劑組成物的接著劑形成。
金屬導線的素材並無特別限制。特別理想的是比電阻低、且具有機械強度的素材,可列舉銅、鋁、金等。另外,關於素材,可對金、銀、鈀、鎳、錫、焊錫等的金屬層進行蒸鍍或鍍敷處理,亦可實施酸處理等表面處理。
作為利用接著劑層包覆金屬導線的方法,可列舉將導電性接著劑組成物塗佈於金屬導線上的方法。
作為將導電性接著劑組成物塗佈於金屬導線上的方法,可列舉網版印刷、模版印刷、分配器、噴霧法、浸漬等。作為塗佈後的金屬導線的乾燥方法,可列舉真空乾燥、或硬化成分的硬化溫度以下的溫度下的加熱。利用增溫的乾燥的溫度範圍必需由溶劑、及硬化成分的硬化溫度來適宜決定。當溫度低時,溶劑成分的蒸發變慢,無法獲得充分的乾燥,而成為處理時的剝落等的原因。另外,當乾燥溫度高於硬化溫度時,硬化成分的硬化開始,(A)導電性粒子的流動性下降且變得無法熔合。
本實施形態的帶有導電性接著劑的金屬導線可較佳地 用於將多個太陽電池單元電連接。
當使用上述帶有導電性接著劑的金屬導線時,除連接體30的製作方法不同以外,可藉由與上述使用導電性接著劑組成物10的方法相同的製造方法來製造太陽電池模組。當使用帶有導電性接著劑的金屬導線時,藉由將帶有導電性接著劑的金屬導線配置於匯流電極3a及匯流電極3b上,並加以連接而可獲得連接體。
作為匯流電極3a及匯流電極3b與帶有導電性接著劑的金屬導線的連接方法,例如可列舉於140℃~180℃的溫度下加熱1分鐘~30分鐘的方法。
實例
以下,藉由實例來更詳細地說明本發明,但本發明並不限定於該些實例。再者,實例及比較例中所使用的材料是藉由下述方法所製作或所獲得的材料。將製備方法的一例示於實例1,其他實例及比較例的樹脂組成、調配比如表1所示,製備方法與實例1相同。
[實例1]
將Epikote 1007(三菱化學(股份)製造,雙酚A型環氧樹脂的商品名:軟化點128℃)12.0質量份、2P4MHZ-PW(四國化成(股份)製造,2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑的商品名)0.5質量份、BHPA(2,2-雙(羥甲基)丙酸)1.5質量份、以及丁基溶纖劑12.0質量份加以混合,並於三輥機中通過3次來製備接著劑成分。
其次,相對於上述成分26質量份,添加作為導電性粒 子的Sn42-Bi58粒子(平均粒徑為20μm,熔點:138℃)74質量份並加以混合。進而使該些混合物於三輥機中通過3次後,使用真空攪拌擂潰機於500Pa以下進行10分鐘消泡處理,藉此獲得導電性接著劑組成物。
[實例2~實例3、比較例1]
如上所述,除設為表1所示的組成以外,以與實例1相同的方式獲得實例2~實例3、比較例1的導電性接著劑組成物。
再者,表1中的各材料的調配比例的單位為質量份。
YD-014:雙酚A型環氧樹脂,新日鐵化學(股份)製造:軟化點91℃~102℃
YL983U:雙酚F型環氧樹脂,三菱化學(股份)製造:於常溫下為液狀的樹脂
Sn42-Bi57-Ag1焊錫:熔點139℃
(塗佈單元的製作)
利用金屬遮罩(厚度100μm,開口尺寸1.2mm×125mm)將實例1~實例3及比較例1中所獲得的導電性接著 劑組成物印刷於太陽電池單元(125mm×125mm,厚度310μm)的受光面上所形成的表面電極(材質:銀玻璃漿料,2mm×125mm)上,然後於加熱板上以100℃進行3分鐘乾燥,而製成塗佈單元。
[比較例2]
將Sn96.5-Ag3.0-Cu0.5焊錫以與上述相同的方式印刷於太陽電池單元的受光面上所形成的表面電極上,然後以100℃進行3分鐘乾燥,而製成塗佈單元。
(塗佈單元的評價)
針對上述實例1~實例3、比較例1、比較例2的塗佈單元,以下述條件對黏性、連接性及導電性粒子的熔合的有無進行評價。將其結果匯總並示於表2。
關於塗佈單元的黏性,將包覆TAB線(日立電線(股份)製造的商品名「A-TPS」)疊加於塗佈面上,將提起時TAB線落下的情況判定為無黏性,將TAB線仍然附著的情況判定為有黏性。
關於連接性,將焊錫包覆TAB線(日立電線(股份)製造的商品名「A-TPS」)作為金屬導線配置於塗佈單元的受光面上所形成的導電性接著劑組成物上,然後於加熱板上以160℃加熱10分鐘,確認可否進行金屬導線的電連接。測定是使用太陽光模擬器(Wacom Electric公司製造,商品名:WXS-155S-10,AM:1.5G)來進行。
導電性粒子的熔合狀態是利用X射線透視裝置(島津製作所(股份)製造,微焦X射線透視裝置SMX-1000)來確認。
(帶有導電性接著劑的金屬導線)
將實例1~實例3及比較例1中所獲得的導電性接著劑組成物以寬度400μm、厚度200μm塗佈於包覆TAB線(日立電線(股份)製造,商品名:A-TPS)上,然後於加熱板上以100℃加熱3分鐘,而製成帶有導電性接著劑的金屬導線。
(帶有導電性接著劑的金屬導線的評價)
針對上述實例1~實例3、比較例1的帶有導電性接著劑的金屬導線,以下述條件對黏性、連接性及導電性粒子的熔合的有無進行評價。將其結果匯總並示於表3。
關於帶有導電性接著劑的金屬導線的黏性,將包覆TAB線(日立電線(股份)製造的商品名「A-TPS」)疊加於塗佈面上,將提起時TAB線落下的情況判定為無黏性,將TAB線仍然附著的情況判定為有黏性。
關於連接性,將帶有導電性接著劑的金屬導線配置於太陽電池單元(125mm×125mm,厚度310μm)的受光面上所形成的表面電極(材質:銀玻璃漿料,2mm×125mm)上,然後於加熱板上以160℃加熱10分鐘,確認可否進行金屬導線的電連接。測定是使用太陽光模擬器(Wacom Electric公司製造,商品名:WXS-155S-10,AM:1.5G)來進行。
導電性粒子的熔合狀態是利用X射線透視裝置(島津製作所(股份)製造,微焦X射線透視裝置SMX-1000)來確認。
[比較例3]
將助焊劑(千住金屬(股份)製造的商品名「Deltalux 533」)塗佈於太陽電池單元的受光面及背面的表面電極上後,配置Sn96.5-Ag3.0-Cu0.5焊錫(熔點217℃)包覆TAB線(日立電線(股份)製造的商品名「A-TPS」),然後於加熱板上以160℃加熱10分鐘,確認可否進行金屬導線的電連接。測定是使用太陽光模擬器(Wacom Electric公司製造,商品名:WXS-155S-10,AM:1.5G)來進行。將其結果示於表3。
上述實例1~實例3的塗佈單元及帶有導電性接著劑的金屬導線均無黏性,且處理性良好。另外,藉由160℃下的10分鐘的加熱而亦與太陽電池單元進行連接,且確認到導電性粒子的熔合。另一方面,比較例1的塗佈單元及帶有導電性接著劑的金屬導線殘留有黏性,且處理性留有 問題。確認比較例2的塗佈單元及比較例3的帶有導電性接著劑的金屬導線無法藉由160℃下的10分鐘的加熱而進行連接、低溫下的連接性欠佳。
1‧‧‧玻璃
2‧‧‧密封材
3a、3b‧‧‧匯流電極
4‧‧‧金屬導線
5‧‧‧背板
6‧‧‧半導體晶圓
7‧‧‧柵電極
8‧‧‧背面電極
10‧‧‧導電性接著劑組成物
20‧‧‧太陽電池單元
30‧‧‧連接體
100‧‧‧太陽電池模組
圖1的(a)~(c)是表示本發明的太陽電池模組的主要部分的示意圖。
圖2是用以說明本發明的太陽電池模組的製造方法的一實施形態的圖。
3a、3b‧‧‧匯流電極
4‧‧‧金屬導線
6‧‧‧半導體晶圓
7‧‧‧柵電極
8‧‧‧背面電極
10‧‧‧導電性接著劑組成物
20‧‧‧太陽電池單元
100‧‧‧太陽電池模組

Claims (13)

  1. 一種導電性接著劑漿料,其包含:(A)含有熔點為210℃以下的金屬的導電性粒子;(B)軟化點為該導電性粒子中的金屬的熔點以下、且於常溫下為固體的樹脂;(C)助熔活性劑;以及(D)溶劑,其中上述導電性接著劑漿料中的樹脂成分僅使用上述(B)樹脂。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之導電性接著劑漿料,其中上述(A)導電性粒子中的金屬含有選自鉍、銦、錫及鋅中的至少一種成分。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之導電性接著劑漿料,其中上述(B)樹脂含有熱硬化性樹脂。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之導電性接著劑漿料,其中上述熱硬化性樹脂為環氧樹脂。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之導電性接著劑漿料,其更包含硬化劑或硬化促進劑。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之導電性接著劑漿料,其中上述(C)助熔活性劑含有具有羥基及羧基的化合物。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之導電性接著劑漿料,其中上述(D)溶劑的沸點為20℃以上、300℃以下。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之導電性接著劑漿料,其用於將太陽電池單元的電極與金屬導線電連接。
  9. 一種連接體,其是多個太陽電池單元經由金屬導線 連接的連接體,且該太陽電池單元的電極與金屬導線經由如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之導電性接著劑漿料連接。
  10. 一種帶有導電性接著劑的金屬導線,其包含金屬導線及包覆該金屬導線而成的接著劑層,且上述接著劑層包含使用如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之導電性接著劑漿料的接著劑。
  11. 一種連接體,其包含:多個太陽電池單元;以及配置於該太陽電池單元的電極面,用以將多個太陽電池單元電連接的帶有導電性接著劑的金屬導線;且該帶有導電性接著劑的金屬導線為如申請專利範圍第10項所述之帶有導電性接著劑的金屬導線。
  12. 一種太陽電池模組的製造方法,其包括如下步驟:於如申請專利範圍第9項或第11項所述之連接體的兩面積層密封材;於上述太陽電池單元的受光面側的上述密封材上積層玻璃,於上述太陽電池單元的背面的上述密封材上積層保護膜;以及藉由對所獲得的積層體進行加熱一面使上述太陽電池單元與金屬導線電連接並接著,一面密封上述太陽電池單元。
  13. 一種太陽電池模組,其經由如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之導電性接著劑漿料以使多個太陽電池單元的電極與金屬導線電連接。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6061644B2 (ja) * 2012-09-24 2017-01-18 株式会社タムラ製作所 異方性導電性ペーストおよびそれを用いたプリント配線基板
JP6061645B2 (ja) * 2012-09-24 2017-01-18 株式会社タムラ製作所 異方性導電性ペーストおよびそれを用いたプリント配線基板
JP6068106B2 (ja) * 2012-09-24 2017-01-25 株式会社タムラ製作所 異方性導電性ペーストおよびそれを用いたプリント配線基板
CN104021836B (zh) * 2013-02-28 2017-02-01 比亚迪股份有限公司 一种太阳能电池背电极用金属丝及制备方法、背电极及制备方法、太阳能电池片及电池组件
DE102013103837A1 (de) * 2013-04-16 2014-10-16 Teamtechnik Maschinen Und Anlagen Gmbh Aufbringen von Leitkleber auf Solarzellen
JP6468698B2 (ja) * 2013-09-26 2019-02-13 デクセリアルズ株式会社 太陽電池モジュール及びその製造方法
CN103684249B (zh) * 2013-12-17 2017-04-26 英利集团有限公司 焊带与汇流带的连接方法及太阳能电池组件
JP6343517B2 (ja) * 2014-08-06 2018-06-13 積水フーラー株式会社 ホットメルト接着剤
EP3041055A3 (en) * 2014-12-31 2016-11-09 LG Electronics Inc. Solar cell module and method for manufacturing the same
US10185191B2 (en) * 2016-08-02 2019-01-22 Omnivision Technologies, Inc. Panel carrier and method for attaching a liquid-crystal-on-silicon panel thereto
KR102309135B1 (ko) * 2017-03-06 2021-10-07 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 수지 조성물, 수지 조성물의 제조 방법, 및 구조체
CN109072041B (zh) * 2017-03-31 2021-01-22 田中贵金属工业株式会社 导电性粘接剂组合物
JP6877750B2 (ja) 2017-12-06 2021-05-26 ナミックス株式会社 導電性ペースト
US12094991B2 (en) * 2019-11-13 2024-09-17 Maxeon Solar Pte. Ltd. Hybrid dense solar cells and interconnects for solar modules and related methods of manufacture
US20230078492A1 (en) * 2020-05-08 2023-03-16 Lintec Corporation Wiring sheet
CN113078230A (zh) * 2021-03-25 2021-07-06 东方日升新能源股份有限公司 一种电池组件及其封装方法
CN114986018B (zh) * 2022-05-20 2023-07-18 浙江亚通新材料股份有限公司 一种塑性高温钎料组合物及其制备方法
KR102725413B1 (ko) * 2022-06-09 2024-11-01 충북대학교 산학협력단 직접 주사 방식 제조용 도선 조성물 및 이를 이용하여 제조한 유연회로
CN118800831B (zh) * 2024-06-27 2026-01-27 晶澳(扬州)新能源有限公司 一种无主栅光伏组件的制备方法和无主栅光伏组件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200801151A (en) * 2006-04-27 2008-01-01 Sumitomo Bakelite Co Adhesive tape, semiconductor package, and electronics
TW200927870A (en) * 2007-10-03 2009-07-01 Hitachi Chemical Co Ltd Binder composition, electronic parts mounting substrate semiconductor using the same
TW200931672A (en) * 2007-11-15 2009-07-16 Hitachi Chemical Co Ltd Solar battery cell

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5136365A (en) * 1990-09-27 1992-08-04 Motorola, Inc. Anisotropic conductive adhesive and encapsulant material
WO1994024704A1 (en) * 1993-04-12 1994-10-27 Bolger Justin C Area bonding conductive adhesive preforms
US20050097987A1 (en) * 1998-02-24 2005-05-12 Cabot Corporation Coated copper-containing powders, methods and apparatus for producing such powders, and copper-containing devices fabricated from same
US6175075B1 (en) * 1998-04-21 2001-01-16 Canon Kabushiki Kaisha Solar cell module excelling in reliability
JP2001107001A (ja) * 1999-10-06 2001-04-17 Hitachi Cable Ltd フィルム状接着材、配線テープ及び半導体装置
JP2002263880A (ja) 2001-03-06 2002-09-17 Hitachi Cable Ltd Pbフリー半田、およびこれを使用した接続用リード線ならびに電気部品
JP3730209B2 (ja) 2002-11-14 2005-12-21 株式会社東郷製作所 通電接着剤
JP3879666B2 (ja) 2002-12-24 2007-02-14 日立電線株式会社 太陽電池接続用リード線
JP4273399B2 (ja) * 2003-07-08 2009-06-03 日立化成工業株式会社 導電ペースト及びその製造方法
JP4593123B2 (ja) * 2004-02-13 2010-12-08 ハリマ化成株式会社 導電性接着剤
JP4464708B2 (ja) 2004-02-26 2010-05-19 信越半導体株式会社 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
JP4557622B2 (ja) * 2004-07-29 2010-10-06 京セラ株式会社 太陽電池素子の接続構造及びこれを含む太陽電池モジュール
JP2006199937A (ja) * 2004-12-15 2006-08-03 Tamura Kaken Co Ltd 導電性接着剤、これを用いた導電部及び電子部品モジュール
JP5272285B2 (ja) * 2005-09-26 2013-08-28 住友ベークライト株式会社 プリアプライド用封止樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置の製造方法
JP4535050B2 (ja) * 2005-09-27 2010-09-01 パナソニック電工株式会社 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法
EP2052805B1 (en) * 2006-08-04 2016-09-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Bonding material, bonded portion and circuit board
JP5468199B2 (ja) * 2006-11-22 2014-04-09 日立化成株式会社 導電性接着剤組成物、電子部品搭載基板及び半導体装置
JP4463297B2 (ja) * 2007-08-07 2010-05-19 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール
JP5446420B2 (ja) * 2009-04-21 2014-03-19 デクセリアルズ株式会社 太陽電池モジュール及びその製造方法
WO2011046176A1 (ja) * 2009-10-15 2011-04-21 日立化成工業株式会社 導電性接着剤、太陽電池及びその製造方法、並びに太陽電池モジュール

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200801151A (en) * 2006-04-27 2008-01-01 Sumitomo Bakelite Co Adhesive tape, semiconductor package, and electronics
TW200927870A (en) * 2007-10-03 2009-07-01 Hitachi Chemical Co Ltd Binder composition, electronic parts mounting substrate semiconductor using the same
TW200931672A (en) * 2007-11-15 2009-07-16 Hitachi Chemical Co Ltd Solar battery cell

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JP6508292B2 (ja) 2019-05-08

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