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TWI536581B - A conductive substrate for forming a wiring pattern for a solar cell collector sheet, and a method for manufacturing a current collector for a solar cell - Google Patents

A conductive substrate for forming a wiring pattern for a solar cell collector sheet, and a method for manufacturing a current collector for a solar cell Download PDF

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TWI536581B
TWI536581B TW101121355A TW101121355A TWI536581B TW I536581 B TWI536581 B TW I536581B TW 101121355 A TW101121355 A TW 101121355A TW 101121355 A TW101121355 A TW 101121355A TW I536581 B TWI536581 B TW I536581B
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TW
Taiwan
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solar cell
protective layer
zinc
wiring pattern
copper foil
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Application number
TW101121355A
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English (en)
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Inventor
Takayuki Komai
Satoshi Emoto
Original Assignee
Dainippon Printing Co Ltd
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Publication date
Priority claimed from JP2011132438A external-priority patent/JP5919656B2/ja
Priority claimed from JP2011217846A external-priority patent/JP5803530B2/ja
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Description

太陽能電池用集電片的配線圖案形成用的導電性基材、及太陽能電池用集電片的製造方法
本發明是有關一種太陽能電池用集電片的配線圖案形成用的導電性基材、及太陽能電池用集電片的製造方法，該導電性基材是在太陽能電池模組的內部作為配線使用。
近年來，對環境問題的意識升高，因此作為潔淨的能源來源的太陽能電池受到矚目。一般，構成太陽能電池的太陽能電池模組，其構成為從受光面側依序積層透明前面基板、表面側密封材料片、太陽能電池元件、背面側密封材料片及背面保護片，且具有下述機能：藉由太陽光入射至上述太陽能電池元件中來進行發電。
在太陽能電池模組的內部進行發電的太陽能電池元件，通常於太陽能電池模組的內部設置複數片，且以下述方式構成：能夠藉由將此等太陽能電池元件串聯或並聯來獲得所需的電壓及電流。為了在太陽能電池模組的內部對複數片太陽能電池元件進行配線，而使用太陽能電池用集電片，該太陽能電池用集電片，例如：使要形成為配線圖案之金屬箔，積層於基材亦即樹脂薄片的表面上而成(參照專利文獻1)。而且，由金屬箔所構成的配線圖案、與太陽能電池元件的輸出電極，是藉由焊接加工來予以電性接合。
在太陽能電池用集電片的基材亦即樹脂薄片的表面上 設置配線圖案時，只要以下述方式進行即可，例如：與印刷配線基板同樣地，首先，於該基材的整個表面，積層由金屬箔等所構成之導電性基材，然後，藉由光微影法(photolithography)，以形成所期望的配線圖案的方式，對此導電性基材進行蝕刻加工。
通常作為上述導電性基材使用之銅箔的表面，極為容易受到氧化。而且，受到氧化後的銅箔的表面，對焊料的濕潤性會顯著不良。因此，對於要形成為配線圖案之銅箔的表面，必須進行防銹加工。
關於此點，在印刷配線基板方面，是如下述方法，藉由有機系的防銹劑，來對要形成為配線圖案之導電性基材的表面進行防銹處理，該方法為：於要形成為配線圖案之銅箔的表面塗佈防銹塗膜的方法(參照專利文獻2)、使會與銅形成錯合物構造之被膜形成於配線圖案的表面上的方法(參照專利文獻3)等。經實施這樣的防銹處理後的印刷配線基板，由於配線圖案的表面氧化會受到抑制，故維持對焊料的良好的濕潤性，而從藉由焊接加工來將電子零件確實地安裝在印刷配線基板的觀點來看，該印刷配線基板為較佳者。
然而，太陽能電池用集電片是在下述狀態下使用：長達數十年的長時間一直都暴露在太陽光下且接合在太陽能電池元件上。因此，若像印刷配線基板這樣使用有機系的防銹劑來實施防銹處理，則在長時間使用的過程中，有機系的防銹劑，會因防銹劑本身或由防銹劑分解而生成的化 合物，而對於太陽能電池元件造成不良影響，而可能會成為太陽能電池模組的性能劣化的原因。
對於用以形成太陽能電池用集電片的配線圖案之導電性基材，必須進行不使用有機系的防銹劑的防銹處理。作為這樣的防銹處理，一直是進行藉由電鍍來於銅箔上設置防銹層的處理，該電鍍含有鉻及鋅(參照專利文獻4)。
或者，亦提案有一種銅箔，其藉由於表面形成由鎳-鋅合金所構成之表面處理層，且將該鎳-鋅合金的鎳含量的比例限定為50%以上，而能夠一面不含鉻一面具有防銹性(參照專利文獻5)。
[先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2007-081237號公報
專利文獻2：日本特開平9-326549號公報
專利文獻3：日本特開平6-006018號公報
專利文獻4：日本特開2000-178787號公報
專利文獻5：日本特開2010-202891號公報
然而，當使用專利文獻4中所記載的銅箔亦即藉由含有鉻等之電鍍來於表面形成防銹保護層而成之銅箔，作為用以形成太陽能電池用集電片的配線圖案之導電性基材 時，能夠防止銅箔因氧化而造成對焊料的濕潤性劣化，另一方面，形成防銹保護層的組成物，其中尤其是鉻，會對於配線圖案對焊料的濕潤性造成不良影響，而有下述問題：藉由焊接來將太陽能電池的電極與太陽能電池用集電片接合的確實性會降低。
此外，專利文獻5中所記載的銅箔，未有任何考慮關於鎳一般會對於焊接加工適性亦即對焊料的濕潤性造成不良影響之點，並且，為了不含鉻，而必須含有超過高分配比的鎳，而會增加成本。
如上所述，對於用於太陽能電池用集電片的配線圖案之由銅箔所構成之導電性基材，已為了防銹的目的而實施各種處理作為表面處理，但另一方面，此等處理均會對於太陽能電池用集電片的配線圖案所要求的焊接加工適性造成不佳影響。至今一直尋求一種導電性基材，其能夠使作為導電性基材的防銹性與要形成為配線圖案時的焊接加工適性，高等級地並存，但這樣的導電性基材目前尚不存在。於是，目前廣泛使用一種由銅箔所構成之導電性基材，其在焊接加工適性方面尚殘留有改善空間，且藉由含有鉻等之電鍍來形成有表面處理層，而作為一種能夠以較低成本來取得的泛用品。
本發明是鑒於如上所述之狀況而研創，所欲解決之問題在於形成一種太陽能電池用集電片的配線圖案，其在不使用有機系的防銹劑的情形下具備良好的防銹性及焊接加工性。
本發明人為了解決上述問題而反覆致力進行研究，結果發現下述事實，遂完成本發明：藉由使用一種導電性基材來作為配線圖案形成用，即能夠在太陽能電池用集電片的配線圖案中使良好的防銹性與圖案加工性並存，該導電性基材是在不使用一般作為防銹劑所必需的鉻的情形下，於銅箔的表面上形成由規定的附著量的鋅所構成之保護膜而成。更具體而言，本發明提供下述技術。
(1)一種導電性基材，用於太陽能電池用集電片的配線圖案，該導電性基材的特徵在於：於厚度10 μm~35 μm的銅箔的至少一側的面形成有鋅層，該鋅層的附著量超過20 mg/m2且為40 mg/m2以下。
(2)如(1)所述的導電性基材，其中，前述銅箔是由電解製箔所形成，並且，前述鋅層是被形成於前述銅箔的光澤面。
(3)如(1)或(2)所述的導電性基材，其中，於前述鋅層上進而形成有一層或複數層機能強化層，並且，在前述機能強化層中的任一層中均不含鉻。
(4)一種太陽能電池用集電片的製造方法，其具備下述步驟：積層步驟，其將(1)至(3)中任一項所述的導電性基材，與樹脂基材積層而獲得積層體；蝕刻步驟，其藉由在將蝕刻遮罩形成於前述積層體的表面後進行蝕刻處理，來將未受到前述蝕刻遮罩所覆蓋之處的前述導電性基材去除，該蝕刻遮罩被圖案化為期望的 配線圖案；以及剝離步驟，其在前述蝕刻步驟後，使用鹼性的剝離液來將前述蝕刻遮罩去除；並且，在前述剝離步驟中，將前述蝕刻遮罩剝離，並利用前述鹼性的剝離液來去除前述鋅層的表面的一部分，藉此，使防銹保護層形成於前述配線圖案的表面上，該防銹保護層的前述鋅的附著量超過0.5 mg/m2且為20 mg/m2以下。
(5)一種太陽能電池用集電片的製造方法，其具備下述步驟：積層步驟，其將銅箔的表面上形成有第1防銹保護層之導電性基材，與樹脂基材積層，而獲得積層體；蝕刻步驟，其藉由在將蝕刻遮罩形成於前述積層體的表面後進行蝕刻處理，來將未受到前述蝕刻遮罩所覆蓋之處的前述導電性基材去除，該蝕刻遮罩被圖案化為期望的配線圖案；第1防銹保護層去除步驟，其將前述第1防銹保護層從前述銅箔的表面上去除；以及第2防銹保護層形成步驟，其在前述第1防銹保護層去除步驟後，於前述銅箔上形成第2防銹保護層；並且，前述第1防銹保護層至少含有鋅或錫以外之防銹劑，前述第2防銹保護層是由鋅所構成。
(6)如(5)所述的太陽能電池用集電片的製造方法，其中，前述第1防銹保護層去除步驟與前述第2防銹保護層形成 步驟，是在同一個生產設備內連續地進行。
(7)如(5)或(6)所述的太陽能電池用集電片的製造方法，其中，前述第1防銹保護層去除步驟是藉由化學研磨來將第1防銹保護層去除，該化學研磨是使用酸性的洗淨劑。
(8)如(5)或(6)所述的太陽能電池用集電片的製造方法，其中，在前述第2防銹保護層形成步驟中所形成的前述第2防銹保護層，是由鋅所構成；並且，鋅附著在前述銅箔的表面上的附著量超過0.5 mg/m2且為20 mg/m2以下。
(9)如(5)或(6)所述的太陽能電池用集電片的製造方法，其中，前述第1防銹保護層是含有鉻及鋅之層。
(10)一種太陽能電池模組的製造方法，其具備下述步驟：太陽能電池用集電片製造步驟，其藉由(4)至(9)中任一項所述的太陽能電池用集電片的製造方法來製造太陽能電池用集電片；焊接接合步驟，其藉由焊接加工，將太陽能電池元件的電極，接合在由前述太陽能電池用集電片製造步驟所製得的前述太陽能電池用集電片的配線圖案的表面上；以及模組一體化步驟，其將在前述焊接接合步驟中接合而成之由太陽能電池元件與太陽能電池用集電片所構成之接合體，與構成太陽能電池模組之其他構件積層而形成為一體。
根據本發明，能夠提供一種太陽能電池用集電片的配線圖案形成用的導電性基材，其在不使用有機系的防銹劑 的情形下具備良好的防銹性及焊接加工性，該有機系的防銹劑會有對於太陽能電池元件造成不良影響的可能性。
[實施發明的較佳形態]
一面參照圖式，一面說明本發明的較佳的實施形態。首先，說明能夠使用本發明的太陽能電池用集電片的配線圖案形成用的導電性基材(以下亦僅稱為「導電性基材」)來製造之太陽能電池用集電片(以下亦僅稱為「太陽能電池用集電片」)，其次，說明本發明的導電性基材。以下，依序說明本發明的太陽能電池用集電片的製造方法、及太陽能電池模組的製造方法，該太陽能電池模組的製造方法是使用本發明的太陽能電池用集電片。
<太陽能電池用集電片>
第1圖是太陽能電池用集電片的示意圖，(a)是平面圖，(b)是在(a)的A-A線的縱剖面圖。
太陽能電池用集電片1，是於樹脂基材2的表面形成有配線圖案3。太陽能電池用集電片1，是藉由焊接加工，來將配線圖案3與太陽能電池元件的輸出電極予以電性接合，藉此在太陽能電池模組的內部形成複數個太陽能電池元件間的電氣配線，而從太陽能電池元件進行集電。
樹脂基材2，是成型為薄片狀。此處，所謂薄片狀，為包含薄膜狀在內的概念，在本發明中，兩者並無差異。 構成樹脂基材2之樹脂可例示如：聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯系樹脂、氟系樹脂、聚(甲基)丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等聚酯系樹脂、各種耐綸等聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚鄰苯二甲酸芳酯系樹脂、矽氧系樹脂、聚碸(polysulfone)系樹脂、聚苯硫醚系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚胺酯(polyurethane)系樹脂、縮醛系樹脂、纖維素系等。此等中，從能夠對太陽能電池用集電片1賦予進行焊接加工時的良好的耐熱性的觀點來看，以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等聚酯系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂等為佳，以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等最佳。此外，樹脂基材2不限於單層薄片，亦可為複數層的樹脂，該複數層的樹脂是將由上述樹脂中的複數種不同的樹脂所構成之薄片予以積層而成。樹脂基材2的厚度，只要因應太陽能電池用集電片1所要求的強度和薄度等來適當設定即可。樹脂基材2的厚度無特別限定，其一例可舉例如20~250 μm。
配線圖案3為電氣配線，其以形成為期望的配線形狀(配線圖案)的方式形成於太陽能電池用集電片1的表面。如第1圖(b)所示，配線圖案3至少具備導電層31及防銹保護層32，該導電層31是由銅箔所構成。此外，配線圖 案3，可在導電層31及樹脂基材2之間，進而具備背面防銹保護層33。
導電層31是由銅箔所構成，其用以對配線圖案3賦予導電性。導電層的厚度，只要因應太陽能電池用集電片1所要求的耐電流的大小等來適當設定即可。導電層的厚度無特別限定，其一例可舉例如10~35 μm。
防銹保護層32、背面防銹保護層33，均為由鋅所構成之薄膜層，該等是為了抑制由銅箔所構成之導電層31的表面氧化而形成於銅箔的表面上。
<太陽能電池用集電片的配線圖案形成用的導電性基材>
其次，一面參照第2圖，一面說明導電性基材30。第2圖是顯示本發明的導電性基材30的層構成的示意圖。
導電性基材30為具導電性的薄膜，是於銅箔310的至少一側的面形成鋅層320而成，在藉由後面詳細說明的製造方法來製造太陽能電池用集電片1時，導電性基材30能夠作為構成配線圖案3之基材而較佳地使用。關於導電性基材30中未形成鋅層320之銅箔310的另一側的面，其層構成等無特別限定，以至少經任何的防銹處理為佳，在本實施例的導電性基材30中，形成有由鋅所構成之背面鋅層330。
當導電性基材30在太陽能電池用集電片1中形成為配線圖案3時，銅箔310是成為配線圖案3的導通部。對於配線圖案3，亦要求高導電性、及成形時的加工適性，銅箔310充分滿足該等條件。
銅箔310的厚度，只要因應太陽能電池用集電片1所要求的耐電流的大小等來適當設定即可。銅箔310的厚度無特別限定，其一例可舉例如10~35 μm。
銅箔310能夠藉由習知的製造方法來製造，該習知的製造方法包含電解式的方法及壓延式的方法。製造方法無特別限定，較佳的一例可舉例如電解式的製箔方法。電解式的製箔方法是藉由下述方式來製造銅箔：在具備轉鼓式陽極及圓弧狀陰極並使電解液在兩電極間流通之電解設備中，使銅電沉積在轉鼓，最後將規定的厚度的銅箔從鼓剝離，該圓弧狀陰極是以與轉鼓式陽極隔開間隔的方式面向轉鼓式陽極，該轉鼓式陽極的一部分浸漬於電解浴中。由此方法所製得的銅箔，其在進行製箔時密著在轉鼓側的側的面會成為表面粗糙度極小的光澤面，其相反側的面會成為表面粗糙度較大的粗化面。
能夠特佳地使用如上所述具備光澤面及粗化面之銅箔，來作為構成導電性基材30之銅箔310。在以具備光澤面及粗化面之銅箔作為銅箔310時，藉由於光澤面側形成以下詳細說明的鋅層320，即能夠製造特別是焊接加工適性優異的導電性基材30。
鋅層320是由鋅所構成，其為了抑制銅箔310的表面氧化而以薄膜的形態來形成於銅箔310的一側的面上，以形成於銅箔310的光澤面為佳。此處，導電性基材30中鋅層320所形成之側的面，在作為太陽能電池用集電片1的配線圖案3使用時，成為配線圖案3與太陽能電池元件的 電極接合的側的面。因此，對於鋅層320所形成的側的面，除了防銹性以外，亦要求焊接加工性。至今，當對銅箔的表面實施不使用有機系的防銹劑的防銹處理時，一直是除了鋅層以外亦必須形成鉻層，但本發明的導電性基材30具有下述特徵點：藉由於與太陽能電池元件的電極接合之側的面，形成限定為一定附著量的鋅層，而一面確保太陽能電池用集電片用途中所需的防銹性，並且至少在作為太陽能電池用集電片的配線圖案使用時，使此面不含鉻而提高焊接加工適性。
用以使鋅層320形成於銅箔310的表面的方法無特別限定，能夠藉由下述方式來形成：鍍鋅、鋅的濺鍍或蒸鍍。其中，能夠較佳地使用習知的電解電鍍方法。除了鋅以外，鍍覆液亦可因應需要而含有錯化劑或氨水等。鍍覆條件，以將鍍覆液的溫度設為15℃~50℃的範圍為佳。
此處，導電性基材30的鋅層320，是如後面詳細說明，在進行將蝕刻處理步驟後的蝕刻遮罩去除之剝離步驟時，將殘留在配線圖案3上的防銹保護層32a的表面的一部分削去，最後在配線圖案3中成為較原本的鋅層320更薄的防銹保護層32b(參照第3圖)。導電性基材30，是藉由在太陽能電池用集電片1中形成為配線圖案3時，以使防銹保護層32(32b)中的鋅的附著量成為以下說明的適當量的方式，預先將鋅層320中的鋅的附著量調整為適當範圍，即能夠對太陽能電池用集電片1的配線圖案3，賦予防銹性以及對太陽能電池元件的安定性及良好的焊接加工性。
具體而言，在導電性基材30形成為太陽能電池用集電片1的配線圖案3的狀態下，於導電層31的表面上形成防銹保護層32之鋅的附著量，以超過0.5 mg/m2且為20 mg/m2以下為佳，以超過0.5 mg/m2且為6 mg/m2以下較佳。形成防銹保護層32之鋅的附著量在此範圍內時，太陽能電池用集電片1，能夠兼具防銹性以及對太陽能電池元件的安定性及良好的焊接加工性。
對形成薄膜而言，上述鋅的附著量為極小量。因此，由這樣的微量的鋅所形成之薄膜，其厚度應該為數個原子的等級，並且應該會在各處產生膜的缺陷。由於存在有這樣的膜的缺陷，故存在於防銹保護層32的下層之導電層31的銅會在各處露出，因此能夠應使焊接加工性與防銹性並存。
為了將最後形成於太陽能電池用集電片1的配線圖案3的防銹保護層32的附著量設為上述範圍，而在導電性基材30中，將銅箔310上所形成的鋅層320中的鋅的附著量設為超過20 mg/m2且為40 mg/m2以下。此外，以超過25 mg/m2且為35 mg/m2以下更佳。若鋅層320中的鋅的附著量未達20 mg/m2，則難以使蝕刻處理後形成防銹保護層32b的鋅的附著量超過0.5 mg/m2，而配線圖案3的防銹性會不充分。此外，若鋅層320中的鋅的附著量超過40 mg/m2，則當在一般條件下進行蝕刻處理時形成防銹保護層32b的鋅的附著量會超過20 mg/m2，而配線圖案3的焊接加工性會降低。此外，即使能夠為了防止此情形而提高鋅的去除 量，由於所去除的鋅的成本仍會增加，故不佳。
在本實施形態中，如上所述，在導電性基材30中，使特定附著量的由鋅所構成之鋅層320形成於銅箔310的表面，來謀求在最後製品亦即太陽能電池用集電片1中使焊接加工性與防銹性並存。原本，鋅是缺乏對焊料的附著適性。然而，本發明人等意外發現下述事實：藉由將構成形成於太陽能電池用集電片1的配線圖案3的導電層31的表面之防銹保護層32的鋅的附著量設為超過0.5 mg/m2且為20 mg/m2以下，即能夠抑制鋅造成焊接的加工適性降低，並且在2個月左右的時間內充分抑制構成導電層31的銅氧化；以及藉由在作為配線圖案3的構成材料之導電性基材30中亦將構成鋅層320之鋅的附著量設為超過20 mg/m2且為40 mg/m2以下，即能夠在3個月左右的時間內充分抑制構成銅箔310的銅氧化。本發明是依據這樣的技術思想來完成。
在太陽能電池用集電片1中，雖對於配線圖案在與太陽能電池元件接合前氧化，要求極高的防銹性，但由於進行一體化而成為太陽能電池模組後，銅箔的表面受到焊料所覆蓋，並且太陽能電池模組的構成構件具備高阻氣(gas barrier)性，故成為銅箔氧化不容易持續進行的狀態，並且，進行一體化後，只要為無法辨識的程度的些微氧化，則不會成為問題。因此，只要在如上所述的時間內能夠發揮所需的防銹性能，在實施上就不會有任何不足。從這樣的原因來看，當將用途設為太陽能電池用集電片的配線圖 案形成用時，本發明的導電性基材能夠作為極佳的構件使用。
在導電性基材30中，與鋅層320所形成之側的面相反側的面，在作為太陽能電池用集電片1的配線圖案3使用時，會成為配線圖案3中之與樹脂基材2接合之面。因此，雖不要求與鋅層320所形成的面同等的較高的防銹性和焊接加工性，但為了確保適當的防銹性，以形成背面鋅層330為佳。通常，在藉由上述鍍覆方法來形成鋅層320時，亦會同時形成背面鋅層330。惟，因對於背面鋅層330，不要求與鋅層320同等的物性，因此並非本發明的必須構成要件。
除了上述各層以外，導電性基材30亦可因應需要而進而具備其他機能強化層。此等機能強化層可舉例如：積層有鎳等的耐熱層、或設置於粗化面之使用矽烷耦合劑等而得之密著性提高層等，但不限於此等。惟，當機能強化層設置於鋅層330側的面時，為了避免對於焊接加工適性造成不良影響，該機能強化層以設為不含鉻之層為佳。
再者，關於作為與樹脂基材2接合之面之與鋅層320相反側的面，為了提高與樹脂基材的黏著性，較佳是另外形成下述層，例如：使用矽烷耦合劑等而得的密著性提高層、和使各種粗化粒子積層而成之粗化處理層。此等層，由於不需要考慮對於焊接加工適性造成的影響，故不特別要求排除鉻。
再者，在使用導電性基材30而製得之太陽能電池用集 電片1的情形，能夠較佳地抑制所謂焊接短路(solder short)。換言之，太陽能電池用集電片1，由於焊料的濕潤性優異，故幾乎不會發生焊料殘留在配線間的絕緣部分的情形。因此，太陽能電池用集電片1，不僅當然能夠在特別是配線間距為1 mm以下的高密度配線中較佳地使用，並且亦能夠在配線間距為200 μm以下的高密度配線和配線間距為100 μm以下的高密度配線中較佳地使用。
<太陽能電池用集電片的製造方法(第1實施態樣)>
其次，一面參照第3圖(a)~(d)，一面說明本發明的太陽能電池用集電片的製造方法的第1實施態樣。第3圖(a)~(d)為依序顯示藉由本發明的太陽能電池用集電片的製造方法的第1實施態樣來形成配線圖案的狀況的示意圖。
藉由太陽能電池用集電片的製造方法的第1實施態樣，即能夠製造上述所說明的太陽能電池用集電片1。在此太陽能電池用集電片的製造方法的第1實施態樣中，是藉由下述方式來製作太陽能電池用集電片1：藉由積層步驟來形成積層體10後，對此積層體10實施蝕刻步驟及剝離步驟，該積層步驟，如第3圖(a)所示地將本發明的導電性基材30積層於樹脂基材2的表面上。
[積層步驟]
在使本發明的導電性基材30接合在樹脂基材2的表面時，能夠無特別限制地使用習知方法。這樣的方法可舉例如：藉由黏著劑來將導電性基材30黏著在樹脂基材2的表面的方法。其中，以藉由乾式積層法來將導電性基材30黏 著在樹脂基材2的表面的方法為佳，該乾式積層法是使用胺酯系、聚碳酸酯系、環氧系等之黏著劑。此時，當構成導電性基材30的銅箔310具有光澤面及粗化面時，是使粗化面側接合在樹脂基材2之側。
[蝕刻步驟]
蝕刻步驟，是藉由在於導電性基材30的表面製作經圖案化為期望的配線圖案的形狀之蝕刻遮罩4後，進行蝕刻處理，來將未受到蝕刻遮罩4所覆蓋之處的導電性基材30去除。
如以上所說明，此步驟中所使用的積層體10，是於樹脂基材2的表面積層有導電性基材30。在後述的剝離步驟中，由鋅所構成之鋅層320，其一部分被去除，而成為防銹保護層32b。因此，鋅層320中之鋅的附著量，只要配合剝離步驟的條件等來適當調整即可，在一般的剝離步驟的條件下，藉由在超過20 mg/m2且為40 mg/m2以下的範圍內調整鋅層320中之鋅的附著量，即能夠將防銹保護層32b中之鋅的附著量設為超過0.5 mg/m2且為20 mg/m2以下，這樣進行，即能夠使太陽能電池用集電片1兼具防銹性以及對太陽能電池元件的安定性及良好的焊接加工性。
在此步驟中，如第3圖(b)所示，首先，於導電性基材30的表面(亦即鋅層320的表面)製作經圖案化為期望的配線圖案的形狀之蝕刻遮罩4。蝕刻遮罩4是為了避免下述情形而設置：將來要形成為配線圖案3的防銹保護層32a及導電層31在後面說明的蝕刻步驟中受到蝕刻液所腐 蝕。換言之，欲製作的配線圖案3的俯視形狀與蝕刻遮罩4的俯視形狀相同。形成這樣的蝕刻遮罩4的方法無特別限定，例如：可藉由在透過光罩使光阻或乾膜感光後進行顯影來於導電性基材30的表面形成蝕刻遮罩4，亦可藉由噴墨印表機等印刷技術來於導電性基材30的表面形成蝕刻遮罩4。
蝕刻遮罩4，必須能夠在後面說明的剝離步驟中以鹼性的剝離液來剝離。從這樣的觀點來看，以使用光阻或乾膜來製作蝕刻遮罩4為佳。
其次，說明蝕刻步驟中的蝕刻處理。此處理，如第3圖(c)所示，藉由蝕刻液，來將導電性基材30中的未受到蝕刻遮罩4所覆蓋的部分去除。由於藉由經過此處理，來將導電性基材30中的形成為配線圖案3之處以外的部分去除，故在樹脂基材2的表面，配線圖案3會以期望的配線圖案3的形狀殘留。蝕刻處理中所使用的蝕刻液，能夠無特別限制地使用習知物。
[剝離步驟]
其次，說明剝離步驟。此步驟是使用鹼性的剝離液來去除蝕刻遮罩4。
藉由經過此步驟，來像第3圖(d)所示這樣，將蝕刻遮罩4從防銹保護層32a的表面去除。此時，防銹保護層32a，其表面的一部分會受到鹼性的剝離液所溶解，而成為防銹保護層32b，該防銹保護層32b為較原本的防銹保護層32a更薄的薄膜，並且該防銹保護層32b之鋅的附著量超過0.5 mg/m2且為20 mg/m2以下。換言之，防銹保護層32b是藉由下述方式來形成：使先前存在於導電性基材30的表面上之防銹保護層32a成為薄膜。如上所述，因存在有薄膜的防銹保護層32b，而能夠對太陽能電池用集電片1賦予導電層31的防銹性及焊接加工適性。
剝離步驟中所使用的鹼性的剝離液，可舉例如氫氧化鈉的水溶液。
本實施態樣的太陽能電池用集電片的製造方法，是在剝離步驟中，使蝕刻遮罩4完全剝離，另一方面以使防銹保護層32b在鋅的附著量超過0.5 mg/m2且為20 mg/m2以下的範圍內殘留的方式使其溶解，該鋅的附著量以超過0.5 mg/m2且為6 mg/m2以下為佳。因此，能夠將蝕刻遮罩4完全剝離並且能夠殘留鋅的附著量超過0.5 mg/m2且為20 mg/m2以下的防銹保護層32b的條件，必須藉由製造測試來調查。具體而言，由於蝕刻遮罩4剝離的程度和防銹保護層32b殘留的程度，會因剝離液的種類、剝離液的溫度、剝離液的濃度、剝離步驟的處理時間等而改變，故以適合上述條件的方式，在製造測試中適當決定剝離步驟的條件。再者，關於防銹保護層32b殘留何種程度，只要如上所述，藉由原子吸光分析等來對殘留之鋅的量進行定量即可。藉由製造測試來決定條件後，只要使用該條件來進行本製造即可。
作為一例，當使用具有附著量(厚度)30 mg/m2的鋅層320之導電性基材30、及藉由光來使乾膜硬化而成的厚度 15 μm的蝕刻遮罩4時，藉由以溫度40℃、濃度1.5 g/L的氫氧化鈉水溶液作為剝離液，實施約1分鐘的浸漬處理作為剝離步驟，來將蝕刻遮罩4完全去除，而防銹保護層32b的附著量(厚度)成為約10 mg/m2。
<太陽能電池用集電片的製造方法(第2實施態樣)>
其次，一面參照第4圖、第5圖(a)~(f)，一面說明本發明的太陽能電池用集電片的製造方法的第2實施態樣(以下亦稱為「第2製造方法」)。第4圖是顯示在本發明的太陽能電池用集電片的製造方法的第2實施態樣中構成配線圖案3的材料亦即第2導電性基材之層構成的示意圖。第5圖(a)~(f)為依序顯示藉由本發明的太陽能電池用集電片的製造方法的第2實施態樣來形成配線圖案的狀況的示意圖。
首先，一面參照第4圖，一面說明在本發明的第2製造方法中構成配線圖案3的材料亦即第2導電性基材30a。
第2導電性基材30a，為於銅箔310的一側的面上形成第1防銹保護層321而成之具導電性的薄膜，而在藉由後面詳細說明的本發明的第2製造方法來製造太陽能電池用集電片1時，能夠較佳地作為構成配線圖案3的基材使用。
再者，本說明書中，所謂第1防銹保護層，是指於配線圖案3的構成材料亦即銅箔的表面，在較將該銅箔積層於樹脂基材作為導電性基材的一部分更早以前預先所形成的防銹保護層，相對地，在第2製造方法中，在將第1防 銹保護層去除後，重新設置於該銅箔的先前形成有第1防銹保護層的面的防銹保護層，是稱為第2防銹保護層。
第1防銹保護層321，是為了抑制銅箔310的表面氧化而以薄膜的形態來形成於銅箔310的一側的面，並且能夠藉由含有鉻、鋅、磷酸、鎳等的無機系之防銹劑來形成。此等中，特別廣泛採用的第1防銹保護層321的一例，可舉例如由鋅及鉻所構成之防銹保護層。
在第2導電性基材30a中，與第1防銹保護層321所形成的側的面相反側的面，在作為太陽能電池用集電片1的配線圖案3使用時，會成為配線圖案3中之與樹脂基材2接合之面。因此，雖不要求與第1防銹保護層321所形成的面同等的較高的防銹性和焊接加工性，但為了確保適當的防銹性，以形成由與第1防銹保護層321同樣的組成所構成的背面處理層331為佳。
在第2製造方法中，第1防銹保護層321是如後面詳細說明，在其製造步驟中完全去除。因此，在第2製造方法中，不僅是具備由能夠以較低成本來取得的鋅及鉻所構成的防銹保護層之泛用的導電性基材，並且若為具備至少含有鋅或錫以外之防銹劑而成之防銹保護層之導電性基材，則不論導電性基材之防銹保護層之組成和態樣為如何，均能夠製造一種太陽能電池用集電片，其焊接加工適性優異。
第2防銹保護層322為金屬薄膜層，其為了抑制銅箔310的表面氧化而形成於銅箔310的表面上。形成第2防 銹保護層322之金屬，能夠使用鋅或錫，來作為能夠使防銹性及焊接加工適性並存者。
其次，一面參照第5圖(a)~(f)，一面詳細說明第2製造方法。再者，關於與本發明之製造方法之第1實施態樣(以下亦稱為「第1製造方法」)同樣的步驟，是省略一部分說明，而以與第1製造方法不同的特異的步驟部分為中心來說明。
[積層步驟]
如第5圖(a)所示，積層步驟是將第2導電性基材30a與樹脂基材2積層，而獲得第2積層體10a。此步驟只要與第1製造方法之情形同樣地進行即可。
[蝕刻步驟]
蝕刻步驟，是藉由在於第2積層體10a之表面製作經圖案化為期望的配線圖案的形狀之蝕刻遮罩4後，進行蝕刻處理，來將未受到蝕刻遮罩4所覆蓋之處的第2導電性基材30a去除。
在此步驟中，如第5圖(b)所示，首先，於第2積層體10a之表面(亦即第1防銹保護層321之表面)製作經圖案化為期望的配線圖案的形狀之蝕刻遮罩4。蝕刻遮罩4是為了避免下述情形而設置：第2導電性基材30a中的將來要形成為配線圖案3的部分，在後面說明的蝕刻步驟中受到蝕刻液所腐蝕。換言之，欲製作的配線圖案3的俯視形狀與蝕刻遮罩4的俯視形狀相同。形成這樣的蝕刻遮罩4的方法無特別限定，例如：可藉由在透過光罩使光阻或乾膜 感光後進行顯影來於第2積層體10a之表面形成蝕刻遮罩4，亦可藉由噴墨印表機等印刷技術來於第2積層體10a之表面形成蝕刻遮罩4。
蝕刻遮罩4，必須能夠在後面說明之剝離步驟中以鹼性的剝離液來剝離。從這樣的觀點來看，以使用光阻或乾膜來製作蝕刻遮罩4為佳。
其次，說明蝕刻步驟中之蝕刻處理。此處理，如第5圖(c)所示，藉由蝕刻液，來將未受到蝕刻遮罩4所覆蓋之處的第2導電性基材30a去除。由於藉由經過此處理，來將第2導電性基材30a中的要形成為配線圖案3之處以外的部分去除，故在樹脂基材2的表面，背面處理層331、銅箔310、第1防銹保護層321及配線圖案3會以期望的配線圖案3的形狀殘留。
蝕刻處理中所使用的蝕刻液，能夠無特別限制地使用習知物。在進行蝕刻處理時，可藉由進行一次處理來將構成第2導電性基材30a之第1防銹保護層321、銅箔310、背面處理層331去除，亦可分成複數次來進行隨時將各層去除的處理。
[第1防銹保護層去除步驟]
其次，說明第1防銹保護層去除步驟。此步驟是將銅箔310上的第1防銹保護層321去除。為了確實地防止銅箔氧化，較佳是在蝕刻步驟後從形成為配線圖案3的形狀的銅箔310去除，但亦能夠在蝕刻步驟前預先以下述說明的方法來將第1防銹保護層321去除。以下，說明在蝕刻 步驟後從形成為配線圖案3的形狀的銅箔310去除。
在第1防銹保護層去除步驟中，可在去除銅箔310上的第1防銹保護層321時，同時將蝕刻遮罩4去除，亦可在將第1防銹保護層321去除之前預先使用鹼性的剝離液來另外進行將蝕刻遮罩4去除之剝離處理。此時，能夠使用鹼性的剝離液來將將蝕刻遮罩4去除。鹼性的剝離液，可舉例如氫氧化鈉的水溶液。
藉由此剝離處理，來像第5圖(d)所示這樣，將蝕刻遮罩4從第1防銹保護層321的表面去除。此時，第1防銹保護層321，其表面的一部分會受到鹼性的剝離液所溶解，而成為較原本的第1防銹保護層321更薄的薄膜。
再者，在進行此剝離處理時，可藉由提高剝離液的溫度、或提高剝離液的濃度等，來適當調整剝離條件，而不是將第1防銹保護層321的一部分去除，而是將第1防銹保護層321全部從銅箔310的表面去除。此時，此剝離處理即為第1防銹保護層去除步驟。
第1防銹保護層去除步驟，雖亦能夠藉由上述剝離處理來進行，但為了將第1防銹保護層321完全去除，以藉由化學研磨來進行較佳。化學研磨能夠藉由下述方式來進行：藉由習知的化學研磨液，亦即藉由含有硫酸、甲酸、鹽酸等及其他溶劑之酸性的洗淨劑，來將第1防銹保護層321洗淨。此外，此洗淨劑可含有有機或無機之防銹劑。其一例能夠較佳地使用：日本特開平6-112646中所記載的含有硫酸及過氧化氫之水溶液。再者，如上所述，可除了 上述剝離處理以外亦額外地進行此化學研磨，且亦能夠在不經過上述剝離處理的情形下藉由此化學研磨來將蝕刻遮罩及第1防銹保護層321一次去除。
藉由經過此步驟，來像第5圖(e)所示這樣，將第1防銹保護層321從銅箔310的表面完全去除，而成為構成銅箔310之銅箔在配線圖案3的表面露出的狀態。
再者，為了抑制在直到後續之第2防銹保護層形成步驟為止的期間內，銅箔表面氧化持續進行，可在進行第1防銹保護層去除步驟之同時、或第1防銹保護層去除步驟結束後立刻進行下述處理，例如：藉由苯并三唑等有機系之防銹劑來進行暫時防銹處理。
[第2防銹保護層形成步驟]
其次，說明第2防銹保護層形成步驟。此步驟是於銅箔310上形成第2防銹保護層322，該銅箔310是經在前述第1防銹保護層去除步驟中將第1防銹保護層321去除而成為在圖案3的表面露出的狀態。
第2防銹保護層322，如上述說明，為形成於銅箔310的表面之金屬薄膜層，其是由鋅及/或錫所構成。在兼具防銹性及焊接加工適性的觀點上，第2防銹保護層322是作為配線圖案3的表面處理層的較佳者。
當用以形成第2防銹保護層322之金屬為鋅時，具體而言，用以於銅箔310的表面上形成第2防銹保護層322之鋅的附著量，如上述說明，以超過0.5 mg/m2且為20 mg/m2以下為佳，以超過0.5 mg/m2且為6 mg/m2以下較佳。
使由鋅所構成的第2防銹保護層322形成於銅箔310的表面的方法，能夠藉由：鍍覆和濺鍍、蒸鍍，為了形成均勻的如上所述的極薄的層，以藉由無電解鍍覆來形成為佳。無電解鍍覆能夠使用習知方法。具體而言，以藉由下述方式來形成第2防銹保護層322為佳：以界面活性劑等來對銅箔310的表面進行處理，並供給鈀等鍍覆觸媒後，浸漬於含有鋅的無電解鍍覆液中。上述說明的第2防銹保護層322中，鋅的附著量，只要藉由調整處理液的溫度、處理時間，來適當調整在較佳範圍內即可。
再者，第2防銹保護層322中所含之鋅的量，如上所述為極微量。在對這樣的微量的鋅進行定量時，只要以酸或鹼來使預先已知面積的第2防銹保護層322溶解而獲得溶液後，藉由原子吸光分析來對所得的溶液中所含的鋅原子的量進行定量即可。
當用以形成第2防銹保護層322之金屬為錫時，錫的量，只要超過0.005 mg/m2即可，上限無特別限定。當第2防銹保護層322中所含之錫的量為0.005 mg/m2以下時，無法獲得對銅箔310的充分的防銹效果。錫一般亦作為焊料的成分使用，由此明顯可知錫不會阻礙焊接加工適性。另一方面，由於錫的離子化傾向較銅更高，故錫較優先發生腐蝕。由於能夠藉此防止銅腐蝕，故錫亦具有一定的防銹效果。如上所述，藉由將用以形成第2防銹保護層322之金屬設為錫，即能夠製造一種太陽能電池用集電片1，其兼具焊接加工適性及防銹性。
使由錫所構成的第2防銹保護層322形成於銅箔310的表面的方法，能夠藉由：鍍覆和濺鍍、蒸鍍，由於鍍覆能夠使用簡便的設備來生產，故以藉由鍍覆來形成為佳，具體而言，以藉由下述方式來形成第2防銹保護層322為佳：藉由浸漬於鍍覆浴中來進行形成。
為了防止銅箔310的表面氧化，而在先前進行的第1防銹保護層去除步驟結束後且較銅箔表面上開始氧化更早以前，立刻開始進行第2防銹保護層形成步驟。所謂較銅箔表面上開始氧化更早以前，具體而言，只要為在外觀上未發生由氧化所造成的變色等變化的狀態即可，藉由趁著在這樣的狀態下開始進行第2防銹保護層形成步驟，即能夠防止在製造步驟中及製造步驟後銅箔氧化，而能夠製造一種太陽能電池用集電片，其具備良好的焊接加工適性。
更具體而言，第1防銹保護層去除步驟及第2防銹保護層形成步驟，以在同一個生產設備內連續地進行為佳。這樣進行，即能夠更確實地防止第1防銹保護層去除步驟後銅箔氧化。所謂在同一個生產設備內，是指包含下述情形在內：如字面所述在單一製造裝置內進行的情形、及所謂在線上(in-line)進行的連續的生產形態中進行製造的情形，並且，第1防銹保護層去除步驟及第2防銹保護層形成步驟，以於在經將氧隔絕的狀態下進行的設備內進行更佳。
在習知的太陽能電池用集電片的製造方法中，為了防止構成導電性基材的銅箔氧化，形成於銅箔的表面上表面 保護層，先前一直為必須的構成要素，且在製造太陽能電池用集電片的所有步驟中均無法去除。然而，在本發明的太陽能電池用集電片的製造方法的第2實施態樣中，能夠在製造步驟中去除表面保護層，藉此，不論導電性基材的表面處理的態樣為如何，均能夠製造一種太陽能電池用集電片，其具備良好的焊接加工適性。
再者，由第2製造方法所製得的太陽能電池用集電片，亦與藉由第1製造方法來製造的情形同樣地，能夠較佳地抑制所謂焊接短路。
<太陽能電池模組>
以下，說明太陽能電池模組，該太陽能電池模組是使用由本發明的製造方法所製得的太陽能電池用集電片。
太陽能電池用集電片1，是組裝在太陽能電池模組中作為模組內的電氣配線使用。透過防銹保護層32，藉由焊接加工，來將太陽能電池用集電片1中的導電層31的表面與太陽能電池元件的電極接合，藉此將太陽能電池用集電片1與太陽能電池元件予以電性接合，而成為電氣配線。
此處，所謂太陽能電池元件的電極，是用以將太陽能電池元件接收光而產生的電力，輸出至太陽能電池元件的外部。此電極無特別限定，其一例為由銀或銀化合物等所構成。
此外，焊接加工中，所使用的焊料，能夠無特別限制地使用習知物。這樣的焊料的一例可舉例如：鋅-錫合金焊料、含銀焊料、無鉛焊料、錫-鉍、錫-鉍-銀等。在透過防 銹保護層32，藉由焊接加工，來將太陽能電池元件的電極與銅箔310的表面接合時，能夠無特別限制地使用習知方法。
由太陽能電池用集電片1與太陽能電池元件接合而成之接合體，藉由因應需要而將透明前面基板、表面側密封材料片、背面側密封材料片、背面保護片等組合，而成為太陽能電池模組。
這樣的太陽能電池模組的一例可舉例如：從太陽能電池模組的表面側依序疊合透明前面基板、表面側密封材料片、由太陽能電池元件與太陽能電池用集電片1接合而成之接合體、背面側密封材料片及背面保護片後，藉由真空熱積層加工來形成為一體而得之太陽能電池模組，但不限於這樣的構成，只要考慮太陽能電池模組所要求的性能來適當構成即可。
<太陽能電池模組的製造方法>
其次，一面參照第6圖及第7圖，一面說明此太陽能電池模組的製造方法。第6圖是示意地顯示太陽能電池用集電片1被接合在太陽能電池元件5上的狀況的斜視圖。第7圖是顯示藉由太陽能電池模組的製造方法所製造之太陽能電池模組100的層構成的示意圖。
[焊接接合步驟]
如第6圖所示，在藉由本發明的太陽能電池模組的製造方法來製造太陽能電池用集電片1之太陽能電池用集電片製造步驟後，藉由焊接加工，來將太陽能電池用集電片 1的配線圖案3的表面與太陽能電池元件5的電極接合。具體而言，透過防銹保護層32(或第2防銹保護層322)，藉由焊接加工，來對太陽能電池元件5的電極(未圖示)接合銅箔310。藉此，將太陽能電池用集電片1與太陽能電池元件5予以電性接合，而成為太陽能電池模組內部的電氣配線。再者，在太陽能電池模組內部，除了由太陽能電池用集電片1所得的配線以外，亦可因應需要而藉由帶狀線(ribbon wire)等來進行配線。
此處，所謂太陽能電池元件5的電極，是用以將太陽能電池元件5接收光而產生的電力，輸出至太陽能電池元件的外部。此電極無特別限定，其一例為由銀或銀化合物等所構成。
在透過防銹保護層32(或第2防銹保護層322)，藉由焊接加工來將太陽能電池元件5的電極與銅箔310的表面接合時，焊接加工中，所使用的焊料，能夠無特別限制地使用習知物。這樣的焊料的一例可舉例如：鋅-錫合金焊料、含銀焊料、無鉛焊料、錫-鉍、錫-鉍-銀等。
此外，在本實施態樣的太陽能電池模組的製造方法中，所使用的焊料為由導電性的合金成分及絕緣性高的樹脂成分所構成的合金/樹脂複合系焊料，並且能夠較佳地使用下述方法：在將此焊料塗佈於太陽能電池用集電片面大約整面後，與太陽能電池用集電片重疊，然後進行迴焊(reflow)來將太陽能電池用集電片與太陽能電池元件加熱接合時，一面使焊料的樹脂成分殘留在配線間，一面使合 金成分轉移至配線圖案上，而將合金與樹脂予以相分離，以焊料的合金成分來與配線圖案接合。換言之，此時，必須藉由迴焊來迅速地使合金與樹脂分離，由於太陽能電池用集電片1的配線圖案部分的濕潤性優異，故合金部分會迅速轉移。
[模組一體化步驟]
如第7圖所示，由太陽能電池用集電片1與太陽能電池元件5接合而成之接合體，藉由因應需要而將透明前面基板6、表面側密封材料片7、背面側密封材料片8、背面保護片9等組合，而成為太陽能電池模組100。
如第7圖所示，太陽能電池模組100能夠藉由下述方式來製造：從太陽能電池模組的表面側依序疊合透明前面基板6、表面側密封材料片7、由太陽能電池元件5與太陽能電池用集電片1接合而成之接合體、背面側密封材料片8及背面保護片9後，藉由真空熱積層加工來形成為一體。
只要藉由上述的太陽能電池用集電片的製造方法及太陽能電池模組的製造方法，即能夠產生如下所述的功效。
(1)對於用於太陽能電池用集電片的配線圖案之由銅箔所構成之導電性基材，必須進行為了防銹的目的而進行的表面處理，但另一方面，這樣的處理會對於太陽能電池用集電片的配線圖案所要求的焊接加工適性造成不佳影響。於是，在本發明的導電性基材，是藉由針對導電性基材的構成著手進行特有的研究，來解決此問題。換言之，設為一種導電性基材，其構成為：於厚度10 μm~35 μm的銅箔之 至少一側的面形成有鋅層，該鋅層的附著量超過20 mg/m2且為40 mg/m2以下。藉此，能夠提供一種導電性基材，其能夠形成太陽能電池用集電片的配線圖案，並且該導電性基材在不使用有機系之防銹劑的情形下具備良好的防銹性及焊接加工性。
(2)此外，設為下述導電性基材：銅箔是由電解製箔所形成，並且，前述鋅層是被形成於前述銅箔的光澤面。藉此，能夠使導電性基材的焊接加工適性更優異。
(3)此外，設為下述構成：於鋅層上進而形成有一層或複數層機能強化層，並且，在前述機能強化層中的任一層中均不含鉻。藉此，在導電性基材中，能夠在不損害優異的焊接加工適性的情形下適當提高耐熱性等其他物性。
(4)藉由在太陽能電池用集電片的製造方法中，針對製造步驟著手進行特有的研究，來解決使配線圖案的防銹性及焊接加工適性並存的問題。換言之，設為一種太陽能電池用集電片的製造方法，其具備下述步驟：積層步驟，使導電性基材與樹脂基材積層，而獲得積層體；蝕刻步驟，其藉由在於積層體的表面形成經圖案化為期望的配線圖案的形狀之蝕刻遮罩後，進行蝕刻處理，來將未受到蝕刻遮罩所覆蓋之處的導電性基材去除；以及剝離步驟，其在蝕刻步驟後，使用鹼性的剝離液來將前述蝕刻遮罩去除；在剝離步驟中，藉由將蝕刻遮罩剝離，並且以鹼性的剝離液來將鋅層的表面的一部分去除，來使防銹保護層形成於配線圖案的表面，該防銹保護層之鋅的附著量超過0.5 mg/m2 且為20 mg/m2以下。藉此，能夠製造一種配線圖案太陽能電池用集電片，太陽能電池用集電片具備防銹性及良好的焊接加工適性。
(5)此外，將太陽能電池用集電片的製造方法設為一種製造方法，其具備下述步驟：積層步驟；蝕刻步驟；第1防銹保護層去除步驟，其將第1防銹保護層從銅箔的表面上去除；以及第2防銹保護層形成步驟，其在第1防銹保護層去除步驟後，於銅箔上形成第2防銹保護層；第1防銹保護層至少含有鋅或錫以外之防銹劑而成，第2防銹保護層是由鋅及/或錫所構成。藉此，能夠將太陽能電池用集電片的製造步驟中的第1防銹保護層完全去除，並且能夠在後續步驟中形成第2防銹保護層。藉此，不論用以防銹的表面處理的態樣為如何，均能夠製造一種太陽能電池用集電片，其具備良好的焊接加工適性。
(6)此外，設為下述製造方法：第1防銹保護層去除步驟及第2防銹保護層形成步驟，是在同一個生產設備內連續地進行。藉此，能夠更確實地防止在第1防銹保護層去除步驟後銅箔氧化。
(7)此外，將第1防銹保護層去除步驟設為下述步驟：藉由化學研磨來將第1防銹保護層去除，該化學研磨是使用酸性的洗淨劑。藉此，能夠更完全地將第1防銹保護層去除。
(8)此外，將第2防銹保護層設為：由鋅所構成，並且，鋅附著在銅箔的表面上的附著量超過0.5 mg/m2且為20 mg/m2以下。藉此，能夠使構成導電層之銅箔的防銹性及焊接加工適性並存。因此，能夠製造一種太陽能電池用集電片，其具備良好的焊接加工適性。
(9)此外，將第1防銹保護層設為含有鉻及鋅。藉此，即使使用能夠以較低成本來取得的泛用的導電性基材，仍能夠製造一種太陽能電池用集電片，其焊接加工適性優異。
(10)此外，根據一種太陽能電池模組的製造方法，因太陽能電池用集電片具備良好的焊接加工適性，而能夠製造一種太陽能電池模組，其能夠較佳地抑制焊接短路並且耐久性亦優異，該太陽能電池模組的製造方法具備下述步驟：太陽能電池用集電片製造步驟，其藉由上述製造方法來製造太陽能電池用集電片；焊接接合步驟，其藉由焊接加工，來將太陽能電池元件的電極，接合在由前述太陽能電池用集電片製造步驟所製得之前述太陽能電池用集電片的配線圖案的表面；模組一體化步驟，其將前述焊接接合步驟中接合而成之由太陽能電池元件及太陽能電池用集電片所構成之接合體，與構成太陽能電池模組之其他構件積層而形成為一體。
以上，顯示實施形態及實施態樣，來具體說明本發明之用於太陽能電池用集電片的配線圖案之導電性基材、太陽能電池用集電片的製造方法、太陽能電池模組的製造方法，但本發明並不限於上述實施形態及實施態樣，能夠在本發明的構成的範圍內適當加以變更來實施。
[實施例]
以下藉由實施例來更詳細說明本發明。再者，本發明並不受下述實施例所限定。
<測試例1>
如下所述，製作太陽能電池用集電片之評估用樣品(以下亦僅稱為「樣品」)後，針對各個樣品，評估焊料密著適性及防銹性，作為實施例、比較例。
使用藉由乾式積層法來將導電性基材積層於成型為薄片狀之聚萘二甲酸乙二酯(PEN)(厚度50 μm)之基材表面而成之積層體，該導電性基材是藉由電解鍍鋅來於厚度25 μm的銅箔的光澤面形成鋅層而成，該銅箔是藉由電解製箔法所得，該鋅層的附著量為30 mg/m2。於此積層體的表面，使用乾膜，製作厚度80 μm、寬度150 mm、長度150 mm的蝕刻遮罩。
然後，以溫度45℃、濃度250 g/L的氯化鐵水溶液作為蝕刻液，將形成有上述蝕刻遮罩之積層片，於此蝕刻液中浸漬約2分鐘，然後以純水來洗淨。藉此，將未受到蝕刻遮罩所覆蓋之處的導電性基材去除。
然後，作為剝離步驟，將經過上述蝕刻處理之積層體，於剝離液中僅浸漬表1中所記載的時間，該剝離液為溫度40℃、濃度1.5 g/L的氫氧化鈉水溶液。然後，以純水來洗淨。藉此，於基材的表面，形成由導電性基材所構成的寬度150 mm、長度150 mm的配線圖案。藉由原子吸光分析，來對配線圖案之防銹保護層(鋅層)中所含之鋅的量進行定 量，結果如表1所示。
分別對表1中所記載的實施例1~3及比較例1~2的太陽能電池用集電片的評估用樣品，測試焊料密著適性。測試時所使用的焊料含有錫42%、鉍57%、銀1%(TAMURA化研股份有限公司製的型號TCAP-5405)作為合金成分，於太陽能電池用集電片面整面塗佈焊料後，使用加熱板，以成為焊料熔融溫度亦即160~170℃的方式將太陽能電池用集電片加熱使其熔融。藉此，使焊料的合金成分轉移至太陽能電池用集電片的配線圖案部分。焊料密著適性的評估，是藉由目視來進行，並依照下述基準。
A：焊料在配線圖案上擴展開，而顯示良好的濕潤性
B：焊料雖以隆起的方式附著在配線圖案的表面，但密著性仍良好
C：焊料以隆起的方式附著在配線圖案的表面，而密著性不良
分別對表1中所記載的實施例1~3及比較例1~2的太陽能電池用集電片的評估用樣品，藉由在85℃、85% RH放置24小時，來評估防銹性。防銹性的評估，是藉由目視來進行，並依照下述基準。
A：配線圖案的表面未產生陰影
B：配線圖案的表面的金屬光澤稍微降低
C：配線圖案一部分變色
由表1所示可知，防銹保護層中所含之鋅的量為5~15 mg/m2的實施例1~3的太陽能電池用集電片，能夠使焊料密著適性與防銹性並存，相對地，比較例1及2無法滿足焊料密著適性及防銹性的任一者。由此事實能夠確認，使用本發明的導電性基材之太陽能電池用集電片的有效性。
<測試例2>
除了將防銹保護層中所含之鋅的量變更為下述表2所示之量以外，其餘與測試例1同樣進行，而獲得實施例4~7、比較例3~4的太陽能電池用集電片的評估用樣品。然後，於各個太陽能電池用集電片上，使用6 mm直徑的網版，來將焊料塗佈成圓形形狀。然後，使用加熱板，以成為焊料熔融溫度亦即160~170℃的方式將太陽能電池用集電片加熱使其熔融，然後放置冷卻。
此時，焊料因表面張力，而於銅表面上形成為從剖面來看大約為凸半球狀(圓頂狀)。使用測微計來測量其高度後，設為焊料堆積高度(N=3的平均值)。此外，另外測定每個點的焊料塗佈量後，求出每單位質量的焊料堆積高 度。此外，與測試例1同樣地，以3階段來顯示濕潤性的外觀目視狀態。將其結果彙整表示在表2。此外，在第8圖中，橫軸設為防銹保護層中所含之鋅量，縱軸設為每單位質量的焊料堆積高度，而以圖表來表示兩者間的關係。
由表2及第8圖所示即能夠理解，因鋅量在本發明的範圍內及較佳的範圍內，而濕潤性良好。再者，當鋅量為零時(比較例4)，在測定開始時，銅表面生銹，而未進行評估。因此，在表2中，將濕潤性目視評估標示為「-」。
此外，由表2及第8圖可知，將焊料塗佈成點狀並使其熔融冷卻後，作為濕潤性的指標的焊料堆積高度較佳。再者，當難以將每個點的塗佈量維持一定時，只要測定焊 料塗佈量後設為每單位質量的焊料堆積高度，則能夠更加提高精確度。在此實施例中能夠理解，在鋅量20 mg附近(焊料堆積高度10 μm附近)具有濕潤性的臨界點。使用此方法，即能夠僅測定堆積高度來簡易地比較濕潤性，而亦極有益於作為評估手法。
<測試例3>
使用藉由乾式積層法來將導電性基材積層於與測試例1相同的基材的表面而成之積層體，該導電性基材是藉由電解電鍍來於厚度25 μm的銅箔的光澤面形成鋅層並於其上層進而形成鉻層而成，該銅箔是藉由電解製箔法所得，該鋅層的附著量為5 mg/m2，該鉻層的附著量為2 mg/m2。於此積層體的表面，使用乾膜，製作厚度80 μm、寬度150 mm、長度150 mm的蝕刻遮罩。
然後，以與測試例1相同的方法、相同的條件，來將未受到蝕刻遮罩所覆蓋之處的導電性基材去除。
然後，作為剝離步驟，將經過上述蝕刻處理之積層體，與實施例1同樣地於剝離液中僅浸漬90秒，該剝離液為溫度40℃、濃度1.5 g/L的氫氧化鈉水溶液。然後，以純水來洗淨。藉此，於基材的表面，形成由導電性基材所構成的寬度150 mm、長度150 mm的配線圖案。藉由原子吸光分析，來對配線圖案之防銹保護層的表層中所含的鉻的量進行定量後，結果鉻的附著量為2 mg/m2。
對此具備鉻層之太陽能電池用集電片，以上述測試例1中所記載的測試方法及評估基準，來評估焊料密著適性 及防銹性。結果，防銹性為A，焊料密著性為C。
<測試例4>
如下所述，製作太陽能電池用集電片的評估用樣品(以下亦僅稱為「樣品」)後，針對各個樣品，評估焊料加工適性及防銹性，作為實施例、比較例及參考例。
[積層步驟]
為了製作實施例8、比較例5~7及參考例1、2的樣品，藉由乾式積層法，來將下述導電性基材積層於下述樹脂基材，而製作成積層體。
樹脂基材：成型為薄片狀的聚萘二甲酸乙二酯(PEN)(厚度50 μm)。
導電性基材：其於25 μm的銅箔的表面，藉由鍍鋅來形成有附著量20 mg/m2的鋅層並藉由鍍鉻來形成有附著量2 mg/m2的鉻層，作為第1防銹保護層。
[蝕刻步驟]
並且，於此等積層體的表面，使用乾膜，製作厚度15 μm、寬度150 mm、長度150 mm的蝕刻遮罩。然後，以溫度45℃、濃度250 g/L的氯化鐵水溶液作為蝕刻液，將形成有上述蝕刻遮罩之積層體，於此蝕刻液中浸漬約2分鐘，然後以純水來洗淨。藉此，將未受到蝕刻遮罩所覆蓋之處的導電性基材去除。
[剝離處理]
然後，作為剝離處理，將經過上述蝕刻步驟之積層體，於剝離液中僅浸漬下述表3中所記載的時間，該剝離液為 溫度40℃、濃度1.0 g/L的氫氧化鈉水溶液。然後，以純水來洗淨。藉此，於基材的表面，形成寬度150 mm、長度150 mm的配線圖案，該配線圖案形成有由銅箔所構成之導電層及由鋅所構成之表面處理層。
[第1防銹保護層去除步驟]
然後，作為第1防銹保護層去除步驟，藉由化學研磨處理，來將經過上述剝離處理之積層體之形成於導電性基材表面之第1防銹保護層去除。化學研磨處理是藉由下述方式來進行：以離子交換水來將硫酸15~20%、過氧化氫水10~15%的洗淨劑之原液(使用MEC股份有限公司製MECBRITE CA-5330H)稀釋2倍後，在常溫浸漬30秒。惟，作為比較例1之樣品之積層體，不進行此第1防銹保護層去除步驟。
[第2防銹保護層形成步驟]
然後，作為第2防銹保護層形成步驟，於經過上述第1防銹保護層去除步驟之作為實施例、比較例2及參考例1、2之樣品之積層體之導電性基材表面，藉由無電解鍍覆，來形成第2防銹保護層。無電解鍍覆是藉由下述方式來進行：於40℃之鍍鋅液中，分別僅浸漬表1所示之時間。再者，實施例及參考例1、2是在第1防銹保護層去除步驟結束後1分鐘後接連地進行第2防銹保護層形成步驟，比較例2是在第1防銹保護層去除步驟結束後放置3分鐘後進行。
對經過第2防銹保護層形成步驟之實施例、比較例2 及參考例1、2之樣品，藉由原子吸光分析，來測定第2防銹保護層中所含之鋅的量。結果如表1所示。再者，針對未將第1防銹保護層去除之比較例1之樣品，藉由原子吸光分析，來對防銹保護層之表層中所含之鉻的量進行定量後，結果鉻的附著量為2 mg/m2。
對如上所述製成之實施例、比較例及參考例之各樣品，測試焊料密著適性。測試時所使用的焊料，含有錫42%、鉍57%、銀1%(TAMURA化研股份有限公司製之型號TCAP-5405)作為合金成分，於太陽能電池用集電片面整面塗佈焊料後，使用加熱板，以成為焊料熔融溫度亦即160~170℃之方式將太陽能電池用集電片加熱使其熔融。藉此，使焊料之合金成分轉移至太陽能電池用集電片的配線圖案部分。焊料密著適性之評估，是藉由目視來進行，並依照下述基準。結果如表1所示。
A：焊料在配線圖案上擴展開，而顯示良好的濕潤性
B：焊料雖以隆起的方式附著在配線圖案的表面，但密著性仍良好
C：焊料以隆起的方式附著在配線圖案的表面，而密著性不良
分別對如上所述製成的實施例、比較例及參考例的各樣品，測試防銹性。測試是對各樣品，藉由在85℃、85% RH放置24小時來進行，防銹性的評估，是藉由目視來進行，並依照下述基準。
A：配線圖案的表面未產生陰影
B：配線圖案的表面的金屬光澤稍微降低
C：配線圖案一部分變色
由表3所示可知，由本發明的第2製造方法所製得的實施例8的樣品，兼具較佳的焊料密著適性及較佳的防銹性，相對地，由欠缺本發明的第2製造方法的任一構成要件的製造方法所製得之比較例5~6，無法滿足焊料密著適性或防銹性的任一者。此外，由參考例1、2的評估結果可知，第2防銹保護層中所含之鋅的含量，以超過0.5 mg/m2且為20 mg/m2以下為佳。由上述，即能夠確認由本發明的第2製造方法所製得之太陽能電池用集電片的有用性。
1‧‧‧太陽能電池用集電片
10‧‧‧積層體
10a‧‧‧第2積層體
2‧‧‧樹脂基材
3‧‧‧配線圖案
30‧‧‧導電性基材
30a‧‧‧第2導電性基材
31‧‧‧導電層
32、32a、32b‧‧‧防銹保護層
33‧‧‧背面保護層
310‧‧‧銅箔
320‧‧‧鋅層
321‧‧‧第1防銹保護層
322‧‧‧第2防銹保護層
330‧‧‧背面鋅層
331‧‧‧背面處理層
4‧‧‧蝕刻遮罩
5‧‧‧太陽能電池元件
6‧‧‧透明前面基板
7‧‧‧表面側密封材料片
8‧‧‧背面側密封材料片
9‧‧‧背面保護片
100‧‧‧太陽能電池模組
第1圖是顯示使用本發明的太陽能電池用集電片的配線圖案形成用的導電性基材之太陽能電池用集電片的示意圖，(a)是平面圖，(b)是在(a)的A-A線的縱剖面圖。
第2圖是顯示本發明的太陽能電池用集電片的配線圖案形成用的導電性基材的層構成的示意圖。
第3圖(a)~(d)是依序顯示藉由本發明的太陽能電池用集電片的製造方法的第1實施態樣來形成配線圖案的狀況的示意圖。
第4圖是顯示在本發明的太陽能電池用集電片的製造方法的第2實施態樣中能夠使用的第2導電性基材的層構成的示意圖。
第5圖(a)~(f)是依序顯示藉由本發明的太陽能電池用集電片的製造方法的第2實施態樣來形成配線圖案的狀況的示意圖。
第6圖是示意地顯示藉由本發明的太陽能電池用集電片的製造方法所製造之太陽能電池用集電片被接合在太陽能電池元件上的狀況的斜視圖。
第7圖是顯示藉由本發明的太陽能電池模組的製造方法所製造的太陽能電池模組的層構成的示意圖。
第8圖是顯示實施例2中的表面鋅量與焊料堆積高度的關係的圖表。
30‧‧‧導電性基材
310‧‧‧銅箔
320‧‧‧鋅層
330‧‧‧背面鋅層

Claims (9)

  1. 一種導電性基材，用於太陽能電池用集電片的配線圖案，其中：於厚度10μm~35μm的銅箔的光澤面上形成有鋅層，該鋅層的附著量超過20mg/m2且為40mg/m2以下，其中，該銅箔是由電解製箔所形成，具備光澤面與表面粗糙度相對地比該光澤面大的粗化面；並且，在形成於前述銅箔的前述光澤面側上的任一層中均不含鉻。
  2. 如請求項1所述的導電性基材，其中，在形成於前述銅箔的前述光澤面上的鋅層上進而形成有一層或複數層不含鉻的機能強化層。
  3. 一種太陽能電池用集電片的製造方法，其具備下述步驟：積層步驟，其將請求項1或2所述的導電性基材，與樹脂基材積層而獲得積層體；蝕刻步驟，其藉由在將蝕刻遮罩形成於前述積層體的表面後進行蝕刻處理，來將未受到前述蝕刻遮罩所覆蓋之處的前述導電性基材去除，該蝕刻遮罩被圖案化為期望的配線圖案；以及剝離步驟，其在前述蝕刻步驟後，使用鹼性的剝離液來將前述蝕刻遮罩去除；並且，在前述剝離步驟中，將前述蝕刻遮罩剝離，並 利用前述鹼性的剝離液來去除前述鋅層的表面的一部分，藉此，使防銹保護層形成於前述配線圖案的表面上，該防銹保護層的前述鋅的附著量超過0.5mg/m2且為20mg/m2以下。
  4. 一種太陽能電池用集電片的製造方法，其具備下述步驟：積層步驟，其將銅箔的表面上形成有第1防銹保護層之導電性基材，與樹脂基材積層，而獲得積層體；蝕刻步驟，其藉由在將蝕刻遮罩形成於前述積層體的表面後進行蝕刻處理，來將未受到前述蝕刻遮罩所覆蓋之處的前述導電性基材去除，該蝕刻遮罩被圖案化為期望的配線圖案；第1防銹保護層去除步驟，其將前述第1防銹保護層從前述銅箔的表面上去除；以及第2防銹保護層形成步驟，其在前述第1防銹保護層去除步驟後，於前述銅箔上形成第2防銹保護層；並且，前述第1防銹保護層至少含有鋅、或錫以外之防銹劑，前述第2防銹保護層是由鋅所構成。
  5. 如請求項4所述的太陽能電池用集電片的製造方法，其中，前述第1防銹保護層去除步驟與前述第2防銹保護層形成步驟，是在同一個生產設備內連續地進行。
  6. 如請求項4或5所述的太陽能電池用集電片的製造方法，其中，前述第1防銹保護層去除步驟是藉由化學研磨來將第1防銹保護層去除，該化學研磨使用酸性的洗淨劑。
  7. 如請求項4或5所述的太陽能電池用集電片的製造方法，其中，在前述第2防銹保護層形成步驟中所形成的前述第2防銹保護層，是由鋅所構成；並且，鋅附著在前述銅箔的表面上的附著量超過0.5mg/m2且為20mg/m2以下。
  8. 如請求項4或5所述的太陽能電池用集電片的製造方法，其中，前述第1防銹保護層是含有鉻及鋅之層。
  9. 一種太陽能電池模組的製造方法，其具備下述步驟：太陽能電池用集電片製造步驟，其藉由請求項3至8中任一項所述的太陽能電池用集電片的製造方法來製造太陽能電池用集電片；焊接接合步驟，其藉由焊接加工，將太陽能電池元件的電極，接合在由前述太陽能電池用集電片製造步驟所製得的前述太陽能電池用集電片的配線圖案的表面上；以及模組一體化步驟，其將在前述焊接接合步驟中接合而成之由太陽能電池元件與太陽能電池用集電片所構成之接合體，與構成太陽能電池模組之其他構件積層而形成為一體。
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