JP5759220B2 - 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タブ線によって複数の太陽電池セルが接続された太陽電池モジュールに関し、特に導電性粒子を含有する導電性接着剤を介して太陽電池セルの電極と接続されるタブ線を改良した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に関するものである。

例えば結晶シリコン系太陽電池モジュールでは、複数の隣接する太陽電池セルが、インターコネクタとなるタブ線により接続されている。タブ線は、その一端側を一の太陽電池セルの表面電極に接続され、他端側を隣接する太陽電池セルの裏面電極に接続することにより、各太陽電池セルを直列に接続する。このとき、タブ線は、一端側の一面側が一の太陽電池セルの表面電極に接着され、他端側の他面側が隣接する太陽電池セルの裏面電極に接着されている。

具体的に、太陽電池セルは、受光面に銀ペースト等のスクリーン印刷によりバスバー電極が形成され、太陽電池セルの裏面接続部にＡｇ電極が形成されている。なお、太陽電池セル裏面の接続部以外の領域はＡｌ電極やＡｇ電極が形成されている。

また、タブ線は、リボン状銅箔の両面にハンダコート層が設けられることにより形成される。具体的に、タブ線は、厚さ０．０５〜０．２ｍｍ程度に圧延した銅箔をスリットし、あるいは銅ワイヤーを平板状に圧延するなどして得た幅１〜３ｍｍの平角銅線に、ハンダメッキやディップハンダ付け等を施すことにより形成される。

太陽電池セルとタブ線との接続は、タブ線を太陽電池セルの各電極上に配置し、加熱ボンダーによって熱加圧することにより、タブ線表面に形成したハンダを溶融、冷却することにより行う（特許文献１）。

しかし、半田付けでは約２６０℃と高温による接続処理が行われるため、太陽電池セルの反りや、タブ線と表面電極及び裏面電極との接続部に生じる内部応力、さらにフラックスの残渣等により、太陽電池セルの表面電極及び裏面電極とタブ線との間の接続信頼性が低下することが懸念される。

そこで、従来、太陽電池セルの表面電極及び裏面電極とタブ線との接続に、比較的低い温度での熱圧着処理による接続が可能な導電性接着フィルムが使用されている（特許文献２）。このような導電性接着フィルムとしては、平均粒径が数μｍオーダーの球状または鱗片状の導電性粒子を熱硬化型バインダー樹脂組成物に分散してフィルム化したものが使用されている。

図９に示すように、導電性接着フィルム５０は、表面電極及び裏面電極とタブ線５１との間に介在された後、タブ線５１の上から加熱ボンダーによって熱加圧されることにより、バインダー樹脂が流動性を示して電極、タブ線５１間より流出されるとともに、導電性粒子が電極とタブ線５１間に挟持されてこの間の導通を図り、この状態でバインダー樹脂が熱硬化する。これにより、タブ線５１によって複数の太陽電池セル５２が直列接続されたストリングスが形成される。

導電性接着フィルム５０を用いてタブ線５１と表面電極及び裏面電極とが接続された複数の太陽電池セル５２は、ガラス、透光性プラスチックなどの透光性を有する表面保護材と、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）等のフィルムからなる背面保護材との間に、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）等の透光性を有する封止材により封止される。

特開２００４−３５６３４９号公報 特開２００８−１３５６５４号公報

ここで、導電性接着フィルム５０を用いたタブ線５１の接続方法においては、タブ線５１の全長に亘って均一に加熱、加圧することにより所望の接着性、導通性を得られる。一方で、タブ線５１の均一な加熱、加圧は、電極の形状や凹凸による影響を受けやすく、特に、タブ線５１の端部付近は、加熱、加圧のかかり方が不安定となることがある。

これにより、図１０（ａ）に示すように、タブ線５１の端部付近では、加熱ボンダーによって熱加圧されると、図１０（ｂ）に示すように、バインダー樹脂５３や導電性粒子５４が外に流れることがある。そして、タブ線５１は、端部付近における電極との接着力が弱くなり、また導電性粒子５４の捕捉率が下がることにより、接続信頼性、集電効率が低下するおそれがある。

そこで、本発明は、タブ線の端部付近における接着力の向上、及び集電効率の向上を図る太陽電池モジュールと太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルと、上記太陽電池セルの表面及び隣接する太陽電池セルの裏面にそれぞれ形成された電極上に球状の導電性粒子を含有する導電性接着剤を介して接着され、複数の上記太陽電池セル同士を接続するタブ線とを備え、上記タブ線は、長手方向の端部が上記電極側に屈曲されている屈曲部が形成され、上記屈曲部は、上記タブ線の主面から先端までの折り曲げ距離（Ｌ）と、上記導電性粒子の平均粒子径（Ｒ）とが、Ｌ≦Ｒ（Ｌ≠０）、且つＲ−Ｌ≦３０μｍを満たすものである。

また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池セルの表面電極に球状の導電性粒子を含有する導電性接着剤を介してタブ線の一端側を配置し、上記太陽電池セルと隣接する太陽電池セルの裏面電極に導電性粒子を含有する導電性接着剤を介して上記タブ線の他端側を配置する工程と、上記タブ線を上記表面電極及び上記裏面電極へ熱加圧し、上記導電性接着剤によって上記タブ線を上記表面電極及び上記裏面電極へ接着する工程とを有し、上記タブ線は、長手方向の端部が上記電極側に屈曲されている屈曲部が形成され、上記屈曲部は、上記タブ線の主面から先端までの折り曲げ距離（Ｌ）と、上記導電性粒子の平均粒子径（Ｒ）とが、Ｌ≦Ｒ（Ｌ≠０）、且つＲ−Ｌ≦３０μｍを満たす。

本発明によれば、タブ線は、屈曲部が流動性を示す導電性接着剤を押さえ込み、タブ線と電極との間から導電性接着剤のバインダー樹脂が必要以上に流出することを防止するとともに、バインダー樹脂内に分散されている導電性粒子を捕捉する。したがって、本発明によれば、タブ線の端部付近における電極との接着力の低下を防止できると共に、また導電性粒子の捕捉率の低下を防止し、接続信頼性、集電効率を維持、向上させることができる。

太陽電池モジュールを示す分解斜視図である。 太陽電池セルのストリングスを示す断面図である。 太陽電池セルの裏面電極及び接続部を示す平面図である。 タブ線の屈曲部を示す断面図である。 導電性接着フィルムを示す断面図である。 リール状に巻回された導電性接着フィルムを示す図である。 タブ線の接続工程を示す断面図である。 実施例及び比較例を示す断面図である。 従来の太陽電池モジュールを示す斜視図である。 従来の太陽電池モジュールにおけるタブ線の接続工程を示す断面図である。

以下、本発明が適用された太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。

［太陽電池モジュール］
本発明が適用された太陽電池モジュール１は、図１〜図３に示すように、複数の太陽電池セル２がインターコネクタとなるタブ線３によって直列に接続されたストリングス４を有し、このストリングス４を複数配列したマトリクス５を備える。そして、太陽電池モジュール１は、このマトリクス５が封止接着剤のシート６で挟まれ、受光面側に設けられた表面カバー７及び裏面側に設けられたバックシート８とともに一括してラミネートされ、最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム９が取り付けられることにより形成される。

封止接着剤としては、例えばエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）等の透光性封止材が用いられる。また、表面カバー７としては、例えば、ガラスや透光性プラスチック等の透光性の材料が用いられる。また、バックシート８としては、ガラスや、アルミニウム箔を樹脂フィルムで挟持した積層体等が用いられる。

太陽電池モジュールの各太陽電池セル２は、光電変換素子１０を有する。光電変換素子１０は、単結晶型シリコン光電変換素子、多結晶型光電変換素子を用いる結晶シリコン系太陽電池や、アモルファスシリコンからなる薄膜シリコン系太陽電池、アモルファスシリコンからなるセルと微結晶シリコンやアモルファスシリコンゲルマニウムからなるセルとを積層させた多接合型の薄膜シリコン系太陽電池、いわゆる化合物薄膜系太陽電池、有機系、量子ドット型など、各種光電変換素子１０を用いることができる。

また、光電変換素子１０は、受光面側に内部で発生した電気を集電するフィンガー電極１２とフィンガー電極１２の電気を集電するバスバー電極１１とが設けられている。バスバー電極１１及びフィンガー電極１２は、太陽電池セル２の受光面となる表面に、例えばＡｇペーストがスクリーン印刷等により塗布された後、焼成されることにより形成される。また、フィンガー電極１２は、受光面の全面に亘って、例えば約５０〜２００μｍ程度の幅を有するラインが、所定間隔、例えば２ｍｍおきに、ほぼ平行に複数形成されている。バスバー電極１１は、フィンガー電極１２と略直交するように形成され、また、太陽電池セル２の面積に応じて複数形成されている。

また、光電変換素子１０は、受光面と反対の裏面側に、アルミニウムや銀からなる裏面電極１３が設けられている。裏面電極１３は、図２及び図３に示すように、例えばアルミニウムや銀からなる電極が、スクリーン印刷やスパッタ等により太陽電池セル２の裏面に形成される。裏面電極１３は、後述する導電性接着フィルム１７を介してタブ線３が接続されるタブ線接続部１４を有する。

そして、太陽電池セル２は、タブ線３によって、表面に形成された各バスバー電極１１と、隣接する太陽電池セル２の裏面電極１３とが電気的に接続され、これにより直列に接続されたストリングス４を構成する。タブ線３とバスバー電極１１及び裏面電極１３とは、後述する導電性接着フィルム１７によって接続される。

［タブ線］
タブ線３は、図２に示すように、隣接する太陽電池セル２Ｘ、２Ｙ、２Ｚの各間を電気的に接続する長尺状の導電性基材である。タブ線３は、例えば厚さ５０〜３００μｍに圧延された銅箔やアルミ箔をスリットし、あるいは銅やアルミなどの細い金属ワイヤーを平板状に圧延することにより、導電性接着フィルム１７とほぼ同じ幅の１〜３ｍｍ幅の平角の銅線を得る。そして、タブ線３は、この平角銅線に、必要に応じて金メッキ、銀メッキ、スズメッキ、ハンダメッキ等を施すことにより形成される。

［屈曲部］
また、図４に示すように、タブ線３は、太陽電池セル２の各電極１１，１３上に配置されたとき、長手方向の端部が電極１１，１３側に屈曲される屈曲部１８が形成されている。屈曲部１８は、タブ線３が加熱ボンダー等により、導電性接着フィルム１７を介してバスバー電極１１や裏面電極１３に加熱押圧される際に、タブ線３の端部におけるバインダー樹脂２２や導電性粒子２３がタブ線３と電極１１，１３との間から流出することを防止し、接着力や電気的な接続信頼性を向上させるものである。

タブ線３は、屈曲部１８が流動性を示すバインダー樹脂２２を押さえ込み、タブ線３と電極１１，１３との間からバインダー樹脂２２が必要以上に流出することを防止するとともに、バインダー樹脂２２内に分散されている導電性粒子２３を捕捉する。したがって、太陽電池モジュール１は、タブ線３の端部付近における電極１１，１３との接着力の低下を防止できると共に、タブ線３の末端部における導電性粒子２３の捕捉率の低下を防止し、接続信頼性、集電効率を維持、向上させることができる。

また、屈曲部１８は、図４に示すように、タブ線３の導電性接着フィルム１７と接する一主面３ａから屈曲部１８の先端部１８ａまでの折り曲げ距離（Ｌ）と、導電性接着フィルム１７に含有されている導電性粒子２３の平均粒子径（Ｒ）とが、Ｌ≦Ｒ（Ｌ≠０）、且つＲ−Ｌ≦３０μｍを満たす。

屈曲部１８の折り曲げ距離（Ｌ）が、導電性粒子２３の平均粒子径（Ｒ）よりも長くなると、導電性接着フィルム１７のバインダー樹脂の流出が阻害され、また、導電性粒子２３がタブ線３の端部において電極１１，１３との間で挟持されなくなるおそれもあり、かえって導通性が阻害されることになる。

また、導電性粒子２３の平均粒子径（Ｒ）と屈曲部１８の折り曲げ距離（Ｌ）との差が３０μｍより大きくなると、バインダー樹脂や導電性粒子２３の流出を防止できず、接着力の低下や、導電性粒子２３の捕捉率の低下による集電効率の低下を招く。

また、この導電性粒子２３の平均粒子径（Ｒ）と屈曲部１８の折り曲げ距離（Ｌ）との差は、３０μｍ以下の範囲で使用可能であり、０〜２０μｍとすることが好ましい。屈曲部１８は、Ｒ−Ｌ≦０〜２０μｍ（０≦Ｒ−Ｌ≦２０μｍ）とすることにより、バインダー樹脂の流出を防止すると共に導電性粒子２３の捕捉率を向上させ、効果的にタブ線３と電極１１，１３との接着力、集電効率の向上を図ることができる。

なお、屈曲部１８の折り曲げ距離（Ｌ）は、平角の銅線を押し切りにより切断する際の圧力や、カッターの上歯と下歯のスペースをコントロールすることにより、調整することができる。また、屈曲部１８の折り曲げ距離（Ｌ）は１０〜５０μｍの範囲で使用可能であり、１０〜３０μｍの範囲で好ましく使用できる。

［接着フィルム］
導電性接着フィルム１７は、図５に示すように、バインダー樹脂２２に球状の導電性粒子２３が高密度に含有された熱硬化性のバインダー樹脂層である。また、導電性接着フィルム１７は、押し込み性の観点から、バインダー樹脂２２の最低溶融粘度が、１００〜１０００００Ｐａ・ｓであることが好ましい。導電性接着フィルム１７は、最低溶融粘度が低すぎると低圧着から本硬化の過程で樹脂が流動してしまい接続不良やセル受光面へのはみ出しが生じやすく、受光率低下の原因ともなる。また、最低溶融粘度が高すぎてもフィルム貼着時に不良を発生しやすく、接続信頼性に悪影響が出る場合もある。なお、最低溶融粘度については、サンプルを所定量回転式粘度計に装填し、所定の昇温速度で上昇させながら測定することができる。

導電性接着フィルム１７に用いられる球状の導電性粒子２３としては、特に制限されず、例えば、ニッケル、金、銀、銅などの金属粒子、樹脂粒子に金めっきなどを施したもの、樹脂粒子に金めっきを施した粒子の最外層に絶縁被覆を施したものなどを挙げることができる。本実施の形態では、ニッケル粒子を好適に用いることができる。なお、本発明における球状とは、いわゆる球形に限らず、断面が略円形や楕円形の球形の他、平坦面や湾曲面からなる多面体など、一般に金属粒子や樹脂粒子がとり得る、粒径を観念できるあらゆる形態をいう。

また、導電性接着フィルム１７は、常温付近での粘度が１０〜１００００ｋＰａ・ｓであることが好ましく、さらに好ましくは、１０〜５０００ｋＰａ・ｓである。導電性接着フィルム１７の粘度が１０〜１００００ｋＰａ・ｓの範囲であることにより、導電性接着フィルム１７をリール状に巻装した場合において、いわゆるはみ出しによるブロッキングを防止することができ、また、所定のタック力を維持することができる。

導電性接着フィルム１７のバインダー樹脂２２の組成は、上述のような特徴を害さない限り、特に制限されないが、より好ましくは、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを含有する。

膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の種々の樹脂を使用することができ、その中でも膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。

液状エポキシ樹脂としては、常温で流動性を有していれば、特に制限はなく、市販のエポキシ樹脂が全て使用可能である。このようなエポキシ樹脂としては、具体的には、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂などを用いることができる。これらは単独でも、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、アクリル樹脂など他の有機樹脂と適宜組み合わせて使用してもよい。

潜在性硬化剤としては、加熱硬化型、ＵＶ硬化型などの各種硬化剤が使用できる。潜在性硬化剤は、通常では反応せず、何かしらのトリガーにより活性化し、反応を開始する。トリガーには、熱、光、加圧などがあり、用途により選択して用いることができる。なかでも、本願では、加熱硬化型の潜在性硬化剤が好適に用いられ、バスバー電極１１や裏面電極１３に加熱押圧されることにより本硬化される。液状エポキシ樹脂を使用する場合は、イミダゾール類、アミン類、スルホニウム塩、オニウム塩などからなる潜在性硬化剤を使用することができる。

シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。これらの中でも、本実施の形態では、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。これにより、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。

また、その他の添加組成物として、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーを含有することにより、圧着時における樹脂層の流動性を調整し、粒子捕捉率を向上させることができる。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができ、無機フィラーの種類は特に限定されるものではない。

図６は、導電性接着フィルム１７の製品形態の一例を模式的に示す図である。この導電性接着フィルム１７は、剥離基材２４上にバインダー樹脂２２が積層され、テープ状に成型されている。このテープ状の導電性接着フィルムは、リール２５に剥離基材２４が外周側となるように巻回積層される。剥離基材２４としては、特に制限はなく、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene−1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）などを用いることができる。また、導電性接着フィルム１７は、バインダー樹脂２２上に透明なカバーフィルムを有する構成としてもよい。

このとき、バインダー樹脂２２上に貼付されるカバーフィルムとして上述したタブ線３を用いてもよい。導電性接着フィルム１７は、バインダー樹脂２２がタブ線３の屈曲部１８の屈曲方向となる一主面３ａに積層される。このように、予めタブ線３と導電性接着フィルム１７とを積層一体化させておくことにより、実使用時においては、剥離基材２４を剥離し、導電性接着フィルム１７のバインダー樹脂２２をバスバー電極１１や裏面電極１３のタブ線接続部１４上に貼着することによりタブ線３と各電極１１，１３との接続が図られる。

上記では、フィルム形状を有する導電性接着フィルムについて説明したが、ペースト状であっても問題は無い。本願では、導電性粒子を含有するフィルム状の導電性接着フィルム１７またはペースト状の導電性接着ペーストを「導電性接着剤」と定義する。

なお、導電性接着フィルム１７は、リール形状に限らず、バスバー電極１１や裏面電極１３のタブ線接続部１４の形状に応じた短冊形状であってもよい。

図６に示すように導電性接着フィルム１７が巻き取られたリール製品として提供される場合、導電性接着フィルム１７の粘度を１０〜１００００ｋＰａ・ｓの範囲とすることにより、導電性接着フィルム１７の変形を防止し、所定の寸法を維持することができる。また、導電性接着フィルム１７が短冊形状で２枚以上積層された場合も同様に、変形を防止し、所定の寸法を維持することができる。

上述した導電性接着フィルム１７は、導電性粒子２３と、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを溶剤に溶解させる。溶剤としては、トルエン、酢酸エチルなど、又はこれらの混合溶剤を用いることができる。溶解させて得られた樹脂生成用溶液を剥離シート上に塗布し、溶剤を揮発させることにより、導電性接着フィルム１７を得る。

そして、導電性接着フィルム１７は、表面電極用２本及び裏面電極用２本を所定の長さにカットされ、太陽電池セル２の表裏面の所定位置に仮貼りされる。このとき、導電性接着フィルム１７は、太陽電池セル２の表面にほぼ平行に複数形成されている各バスバー電極１１及び裏面電極１３のタブ線接続部１４上に仮貼りされる。なお、導電性接着剤として導電性接着ペーストを用いる場合は、バスバー電極１１及び裏面電極１３のタブ線接続部１４上に導電性接着ペーストが塗布される。

次いで、同様に所定の長さにカットされたタブ線３が導電性接着フィルム１７上に一主面３ａが重畳配置される。その後、導電性接着フィルム１７は、タブ線３の上から加熱ボンダーによって所定の温度、圧力で熱加圧されることにより、バインダー樹脂２２が各電極１１，１３とタブ線３との間より流出されるとともに導電性粒子２３がタブ線３と各電極１１，１３との間で挟持され、この状態でバインダー樹脂２２が硬化する。これにより、導電性接着フィルム１７は、タブ線３を各電極上に接着させると共に、導電性粒子２３がバスバー電極１１や裏面電極１３に接触し導通接続させることができる。

［本発明の効果］
このとき、太陽電池モジュール１は、バスバー電極１１上に導電性接着フィルム１７を介して配置されたタブ線３の末端に屈曲部１８が設けられている。このため、図７（ａ）に示すように、タブ線３は、加熱ボンダーによって熱加圧されることにより、図７（ｂ）に示すように、当該屈曲部１８が流動性を呈した導電性接着フィルム１７のバインダー樹脂２２内に埋入し、バインダー樹脂２２をタブ線３の下部に押さえ込む。

これにより、太陽電池モジュール１は、タブ線３の屈曲部１８が、タブ線３と電極１１，１３との間からバインダー樹脂２２が必要以上に流出することを防止するとともに、バインダー樹脂２２内に分散されている導電性粒子２３を捕捉する。したがって、太陽電池モジュール１は、タブ線３の端部付近における電極１１，１３との接着力の低下を防止できると共に、タブ線３の末端部における導電性粒子２３の捕捉率の低下を防止し、接続信頼性、集電効率を維持、向上させることができる。

また、太陽電池モジュール１は、タブ線３の屈曲部１８が、図４に示すように、タブ線３の導電性接着フィルム１７と接する一主面３ａから先端までの折り曲げ距離（Ｌ）と、導電性接着フィルム１７に含有されている導電性粒子２３の平均粒子径（Ｒ）とが、Ｌ≦Ｒ（Ｌ≠０）、且つＲ−Ｌ≦３０μｍを満たしてもよい。これにより、タブ線３は、屈曲部１８によってバインダー樹脂２２の流出を適度に防止し、かつ導電性粒子２３を確実に捕捉することができる。

さらに、太陽電池モジュール１は、導電性粒子２３の平均粒子径（Ｒ）と屈曲部１８の折り曲げ距離（Ｌ）との差を、０〜２０μｍとしてもよい。これにより、タブ線３は、屈曲部１８がバインダー樹脂２２の流出を防止すると共に導電性粒子２３の捕捉率を向上させ、効果的にタブ線３と電極１１，１３との接着力、接続信頼性、集電効率の維持、向上を図ることができる。

このようにして、太陽電池セル２を順次タブ線３によって接続し、ストリングス４、マトリクス５を形成していく。次いで、マトリクス５を構成する複数の太陽電池セル２は、ガラス、透光性プラスチックなどの透光性を有する表面カバー７と、ガラスやＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）フィルム等からなるバックシート８との間に、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）等の透光性を有する封止材のシート６により封止される。最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム９が取り付けられることにより太陽電池モジュール１が形成される。

［バスバーレス］
なお、太陽電池モジュール１は、上述したように、太陽電池セル２の受光面側にフィンガー電極１２と略直交するバスバー電極１１を設け、当該バスバー電極１１上に導電性接着剤及びタブ線３を積層させる構成の他、バスバー電極１１を設けることなく、フィンガー電極１２と直交するように導電性接着剤及びタブ線３を積層させるいわゆるバスバーレス構造としてもよい。

［一括ラミネート］
また、太陽電池モジュール１は、上述したように太陽電池セル２の各電極１１，１３上に導電性接着剤及びタブ線３を配置した後、加熱ボンダーによってタブ線３上を熱加圧させる工法の他、太陽電池セル２の表面及び裏面に導電性接着剤、タブ線３及び太陽電池セル２を封止するＥＶＡ等の透光性封止材シートを順次積層させ、減圧ラミネータを用いて一括してラミネート処理を行うことにより、タブ線３を各電極１１，１３上に熱加圧してもよい。

次いで、本発明の実施例について説明する。実施例は、図８に示すように、屈曲部１８の折り曲げ距離（Ｌ）を変えたタブ線のサンプル４０と、導電性粒子２３の平均粒子径（Ｒ）を変えた導電性接着フィルムのサンプル４１を作成した。タブ線３としては、Ｐｂ入りはんだディップ銅線（銅厚１５０μｍ、はんだ厚３０μｍ、幅４ｍｍ）を用いた。そして、これらタブ線のサンプル４０を導電性接着フィルムのサンプル４１を介して、表面に全面Ａｇ電極３０が形成されたガラス基板３１の当該Ａｇ電極３０に２本ずつ熱加圧して接着した。熱加圧条件は、いずれも１８０℃、１０ｓｅｃ、２ＭＰａとした。

導電性接着フィルムのサンプル４１の構成は、
フェノキシ樹脂（ＹＰ−５０：新日鐵化学株式会社製）；２０質量部
液状エポキシ樹脂（ＥＰ８２８：三菱化学株式会社製）；５０質量部
ニッケル粒子（バーレインコ社製）；１０質量部
イミダゾール系潜在性硬化剤（ＨＸ３９４１ＨＰ：旭化成株式会社製）；２０質量部
トルエン；１００質量部
を混合し樹脂組成物を調整した。

その後、この樹脂組成物を、５０μｍ厚の剥離処理ポリエチレンテレフタレートフィルムに、２５μｍ厚となるように塗布し、８０℃のオーブン中で５分間加熱乾燥処理して成膜することにより導電性接着フィルムのサンプル４１を作成した。

そして、各サンプルについて、接着されたタブ線の接着力（Ｎ／ｃｍ）、粒子捕捉率（％）、２つのタブ線間における初期の導通抵抗（Ω）及び熱衝撃試験（８０℃、８０％ＲＨ、５００ｈｒ）後の導通抵抗（Ω）を測定した。

接着力（Ｎ／ｃｍ）は、タブ線を９０°方向で剥離する９０°剥離試験（ＪＩＳ Ｋ６８５４−１）を行い、測定した。また、粒子捕捉率（％）は、タブ線の接着前におけるタブ線の面積に対応する粒子数と、タブ線の接着後におけるタブ線とＡｇ電極３０間に存在する粒子数から算出した。抵抗値は２本のタブ線上より電流端子及び電圧端子をそれぞれ接続する４端子法により測定した。

実施例１は、タブ線３として、屈曲部１８の折り曲げ距離（Ｌ）が１０μｍのものを用いた。また、導電性接着フィルム１７として、バインダー樹脂２２に含有するニッケル粒子の平均粒子径（Ｒ）が１０μｍのものを用いた。実施例１では、Ｒ−Ｌ＝０μｍとなる。

実施例２は、タブ線３として実施例１と同一のものを用いた。また、導電性接着フィルム１７として、バインダー樹脂２２に含有するニッケル粒子の平均粒子径（Ｒ）が１５μｍのものを用いた。実施例２では、Ｒ−Ｌ＝５μｍとなる。

実施例３は、タブ線３として実施例１と同一のものを用いた。また、導電性接着フィルム１７として、バインダー樹脂２２に含有するニッケル粒子の平均粒子径（Ｒ）が３０μｍのものを用いた。実施例３では、Ｒ−Ｌ＝２０μｍとなる。

実施例４は、タブ線３として実施例１と同一のものを用いた。また、導電性接着フィルム１７として、バインダー樹脂２２に含有するニッケル粒子の平均粒子径（Ｒ）が４０μｍのものを用いた。実施例４では、Ｒ−Ｌ＝３０μｍとなる。

実施例５は、タブ線３として屈曲部１８の折り曲げ距離（Ｌ）が２０μｍのものを用いた。また、導電性接着フィルム１７として、実施例３と同一のものを用いた。実施例５では、Ｒ−Ｌ＝１０μｍとなる。

実施例６は、タブ線３として屈曲部１８の折り曲げ距離（Ｌ）が３０μｍのものを用いた。また、導電性接着フィルム１７として、実施例３と同一のものを用いた。実施例６では、Ｒ−Ｌ＝０μｍとなる。

実施例７は、タブ線３として実施例６と同一のものを用いた。また、導電性接着フィルム１７として、実施例４と同一のものを用いた。実施例６では、Ｒ−Ｌ＝１０μｍとなる。

比較例１は、タブ線として、屈曲部を設けないもの（Ｌ＝０）を用いた。また、導電性接着フィルムとして、バインダー樹脂２２に含有するニッケル粒子の平均粒子径（Ｒ）が６μｍのものを用いた。

比較例２は、タブ線３として実施例５と同一のものを用いた。また、導電性接着フィルム１７として、比較例１と同一のものを用いた。比較例２では、Ｒ−Ｌ＝−１４μｍとなる。

比較例３は、タブ線として、屈曲部を設けないもの（Ｌ＝０）を用いた。また、導電性接着フィルムとして、バインダー樹脂２２に含有するニッケル粒子の平均粒子径（Ｒ）が１５μｍのものを用いた。

測定結果を表１に示す。表１に示すように、実施例１〜７では、いずれも接着力が４Ｎ／ｃｍ以上となり、タブ線３がＡｇ電極３０と強固に接着されていることが分かる。一方、比較例１、３では、接着力が１．５Ｎ／ｃｍと接着強度が不足した。これは、実施例１〜７では、タブ線３の末端に屈曲部１８を設けることで、タブ線３とＡｇ電極３０との間からバインダー樹脂２２が必要以上に流出することを防止することができたのに対し、比較例１では、屈曲部が設けられていないためバインダー樹脂が過剰に流出したためである。

また、実施例１〜７では、いずれも粒子捕捉率が６０％以上となり、電気的な接続信頼性が向上されている。一方、比較例１〜３では、粒子捕捉率が４０％程度に留まる。これは、実施例１〜７では、タブ線３の屈曲部１８によりバインダー樹脂２２内に分散されているニッケル粒子を捕捉することができたのに対し、比較例１、３では当該屈曲部１８による粒子の捕捉効果が得られないためである。また、比較例２では、屈曲部の折り曲げ距離（Ｌ）がニッケル粒子の平均粒子径（Ｒ）よりも大きく、導電性接着フィルム１７のバインダー樹脂２２の流出が阻害されるとともに、ニッケル粒子がタブ線の端部においてＡｇ電極３０との間で挟持されなくなるためである。

また、実施例１〜７では、いずれも初期の導通抵抗が平均６Ω以下で、最大９Ωであり、熱衝撃試験後の導通抵抗も平均１２Ω以下で、最大１５Ωと、低抵抗が維持されている。一方、比較例１では初期の導通抵抗値が平均８Ω、最大１５Ωと高く、比較例２では、熱衝撃試験後の導通抵抗値が平均３０Ω、最大１００Ωと上昇し、比較例３でも初期導通抵抗が平均７Ω、最大１０Ωと高く、熱衝撃試験後の導通抵抗値も最大２０Ωまで上昇した。以上より、実施例１〜７によれば、接着力、粒子捕捉率、導通抵抗の信頼性、いずれの面でも実用に耐えられるものであることが分かる。

また、実施例３、５、６を比較すると、タブ線３の折り曲げ長さLが増加すると接着力が増加ことが分かった。Lが増加することにより、タブ線３と太陽電池セル２間で挟持できる導電性接着フィルム１７の体積が増加する。つまり溶融／硬化後の導電性接着フィルム１７の厚みが増すことにより、接着力が増加するためと思われる。更に、タブ線３の端部に屈曲部１８を備えていることにより、タブ線３の端部におけるタブ線３からはみ出す導電性接着フィルム１７の量が増加し、接着力が更に向上すると考えられるためである。

また、実施例１〜３、５〜７では、Ｒ−Ｌ≦０〜２０μｍを満たすことにより、導電性粒子の粒子捕捉率がさらに向上し、初期導通抵抗値のみならず熱衝撃試験後の抵抗値も安定し、信頼性の維持が可能となった。

また、実施例１〜７では、屈曲部の折り曲げ距離（Ｌ）が１０〜３０μｍとすることにより、Ｒ−Ｌ≦３０μｍを満たす導電性粒子２３の選択の幅が広がる。

１ 太陽電池モジュール、２ 太陽電池セル、３ タブ線、３ａ 一主面、４ ストリングス、５ マトリクス、６ シート、７ 表面カバー、８ バックシート、９ 金属フレーム、１０ 光電変換素子、１１ バスバー電極、１２ フィンガー電極、１３ 裏面電極、１４ タブ線接続部、１７ 導電性接着フィルム、１８ 屈曲部、２３ 導電性粒子、２４ 剥離基材、２５ リール、３０ Ａｇ電極、３１ ガラス基板

Claims (17)

1. 複数の太陽電池セルと、上記太陽電池セルの表面及び隣接する太陽電池セルの裏面にそれぞれ形成された電極上に球状の導電性粒子を含有する導電性接着剤を介して接着され、複数の上記太陽電池セル同士を接続するタブ線とを備え、
   上記タブ線は、長手方向の端部が上記電極側に屈曲されている屈曲部が形成され、上記屈曲部は、上記タブ線の主面から先端までの折り曲げ距離（Ｌ）と、上記導電性粒子の平均粒子径（Ｒ）とが、Ｌ≦Ｒ（Ｌ≠０）、且つＲ−Ｌ≦３０μｍを満たす太陽電池モジュール。
2. 上記屈曲部は、上記タブ線の主面から先端までの折り曲げ距離（Ｌ）と、上記導電性粒子の平均粒子径（Ｒ）とが、Ｒ−Ｌ≦０〜２０μｍを満たす請求項１記載の太陽電池モジュール。
3. 上記屈曲部は、上記タブ線の主面から先端までの折り曲げ距離（Ｌ）が、１０〜３０μｍである請求項１又は請求項２に記載の太陽電池モジュール。
4. 上記導電性粒子がニッケル粒子である請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
5. 上記タブ線は、上記端部が上記導電性接着剤に接触している請求項１記載の太陽電池モジュール。
6. 複数の太陽電池セルと、上記太陽電池セルの表面及び隣接する太陽電池セルの裏面にそれぞれ形成された電極上に球状の導電性粒子を含有する導電性接着剤を介して接着され、複数の上記太陽電池セル同士を接続するタブ線とを備え、
   上記タブ線は、長手方向の端部が上記電極側に屈曲されている屈曲部が形成され、上記屈曲部は、上記タブ線の主面から先端までの折り曲げ距離（Ｌ）が、１０〜３０μｍである太陽電池モジュール。
7. 上記導電性粒子がニッケル粒子である請求項６記載の太陽電池モジュール。
8. 上記タブ線は、上記端部が上記導電性接着剤に接触している請求項６記載の太陽電池モジュール。
9. 太陽電池セルの表面電極に球状の導電性粒子を含有する導電性接着剤を介してタブ線の一端側を配置し、上記太陽電池セルと隣接する太陽電池セルの裏面電極に球状の導電性粒子を含有する導電性接着剤を介して上記タブ線の他端側を配置する工程と、
   上記タブ線を上記表面電極及び上記裏面電極へ熱加圧し、上記導電性接着剤によって上記タブ線を上記表面電極及び上記裏面電極へ接着する工程とを有し、
   上記タブ線は、長手方向の端部が上記電極側に屈曲されている屈曲部が形成され、上記屈曲部は、上記タブ線の主面から先端までの折り曲げ距離（Ｌ）と、上記導電性粒子の平均粒子径（Ｒ）とが、Ｌ≦Ｒ（Ｌ≠０）、且つＲ−Ｌ≦３０μｍを満たす太陽電池モジュールの製造方法。
10. 上記接着工程では、上記太陽電池セルの表面及び裏面に上記導電性接着剤、上記タブ線及び上記太陽電池セルを封止する封止材を順次積層させ、一括してラミネート処理を行うことにより、上記タブ線を上記表面電極及び上記裏面電極へ熱加圧する請求項９記載の太陽電池モジュールの製造方法。
11. 上記屈曲部は、上記タブ線の主面から先端までの折り曲げ距離（Ｌ）と、上記導電性粒子の平均粒子径（Ｒ）とが、Ｒ−Ｌ≦０〜２０μｍを満たす請求項９又は請求項１０に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
12. 上記屈曲部は、上記タブ線の主面から先端までの折り曲げ距離（Ｌ）が、１０〜３０μｍである請求項９〜１１のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
13. 上記導電性粒子がニッケル粒子である請求項９〜１２のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
14. 上記タブ線は、上記端部を上記導電性接着剤に接触させる請求項９記載の太陽電池モジュールの製造方法。
15. 太陽電池セルの表面電極に球状の導電性粒子を含有する導電性接着剤を介してタブ線の一端側を配置し、上記太陽電池セルと隣接する太陽電池セルの裏面電極に球状の導電性粒子を含有する導電性接着剤を介して上記タブ線の他端側を配置する工程と、
    上記タブ線を上記表面電極及び上記裏面電極へ熱加圧し、上記導電性接着剤によって上記タブ線を上記表面電極及び上記裏面電極へ接着する工程とを有し、
    上記タブ線は、長手方向の端部が上記電極側に屈曲されている屈曲部が形成され、上記屈曲部は、上記タブ線の主面から先端までの折り曲げ距離（Ｌ）が、１０〜３０μｍである太陽電池モジュールの製造方法。
16. 上記導電性粒子がニッケル粒子である請求項１５記載の太陽電池モジュールの製造方法。
17. 上記タブ線は、上記端部が上記導電性接着剤に接触している請求項１５記載の太陽電池モジュールの製造方法。

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