CN103890966B - 导电性粘接剂以及使用该导电性粘接剂的太阳能电池模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种导电性粘接剂，用于将太阳能电池单元的电极和接合线连接，其含有固化性树脂、导电性粒子、固化剂和仅由钛黑构成的黑色着色剂。

Description

导电性粘接剂以及使用该导电性粘接剂的太阳能电池模块及其制造方 法
技术领域
本发明涉及导电性粘接剂以及使用该导电性粘接剂的太阳能电池模块及其制造方法。
背景技术
太阳能电池将清洁且用之不尽的太阳光直接进行电变换，因此，作为新的能源被期待。
上述太阳能电池作为经由接合线将多个太阳能电池单元连接的太阳能电池模块来使用。
现有的接合线使用在铜线表面涂布有焊锡的类型。但是，由于焊锡连接需要高温，所以产生受光面的面板破裂或翘曲，因为接合线突出的(漏出的)焊锡而短路等，成为缺陷的原因。
因此，作为代替焊锡的连接材料，正使用导电性粘接剂等粘接剂。作为涂布有这种粘接剂的接合线，有在铜线的整个面上涂布了导电性粘接剂的接合线。在这种接合线中，由于可在低温下连接，所以可以降低发生太阳能电池单元的翘曲、裂纹等问题。
在所述接合线与所述太阳能电池单元的电极的连接中，将作为连接材料的导电性粘接剂着色，利用相机等识别该颜色，由此确认上述接合线与上述太阳能电池单元的上述电极是否在适当位置被连接(对齐)。
而且，作为这种连接中使用的导电性粘接剂，例如可以举出含有碳黑的导电性粘接剂(例如参照专利文献1)。
但是，在使用该导电性粘接剂的情况下，虽然相机识别性优异，但存在粘接性及连接可靠性不充分的问题。另外，还存在保存稳定性不充分的问题。进一步，由于从连接位置突出，从而存在使发电效率降低的问题。
作为将电极彼此连接的导电性粘接剂，已知有将基板的电极与电子零件的电极连接的各向异性导电膜，在上述各向异性导电膜中，通常使用无机填料(例如参照专利文献2)。作为上述无机填料，例如可以举出二氧化硅、氧化铝、碳类、钛黑、钛氮氧化物、石墨粉末、铁黑等。上述无机填料作为提高连接基板的电极与电子零件的电极时的对齐的视觉识别性的目的而添加。但是关于上述各向异性导电膜，未进行任何有关太阳能电池的连接的探讨，而且关于上述各向异性导电膜是否给发电效率带来影响完全没有进行探讨。
因此，在用于太阳能电池模块的导电性粘接剂中，现状是寻求提供相机识别性、粘接性及连接可靠性优异且具有保存稳定性，又不会对发电效率带来影响的导电性粘接剂、使用该导电性粘接剂的太阳能电池模块及该太阳能电池模块的制造方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开第2011-153214号公报
专利文献2：日本专利公开第2007-018760号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题是解决现有的所述诸多问题，实现以下的目的。即，本发明的目的是提供在用于太阳能电池模块的导电性粘接剂中相机识别性、粘接性及连接可靠性优异且具有保存稳定性，又不会对发电效率带来影响的导电性粘接剂、使用该导电性粘接剂的太阳能电池模块及该太阳能电池模块的制造方法。
用于解决课题的手段
作为用于解决所述课题的手段，如下。即：
＜1＞一种导电性粘接剂，其用于将太阳能电池单元的电极与接合线连接，其特征在于，
含有固化性树脂、导电性粒子、固化剂、仅由钛黑构成的黑色着色剂。
＜2＞根据上述＜1＞所述的导电性粘接剂，仅由钛黑构成的黑色着色剂的含量相对于导电性粘接剂中的树脂为0.1质量％～10.0质量％。
＜3＞根据上述＜1＞至＜2＞中任一项所述的导电性粘接剂，导电性粒子的含量相对于导电性粘接剂中的树脂为3质量％～10质量％。
＜4＞根据上述＜1＞～＜3＞中任一项所述的导电性粘接剂，其为膜状及糊状中的任一种。
＜5＞一种太阳能电池模块，其特征在于，
具有带有电极的太阳能电池单元、接合线和粘接层，将所述太阳能电池单元的所述电极与所述接合线经由所述粘接层连接，
所述粘接层由上述＜1＞～＜4＞中任一项所述的导电性粘接剂形成。
＜6＞一种太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，至少包含：
在带有电极的太阳能电池单元的所述电极上，将由权利要求1～4中任一项所述的导电性粘接剂形成的粘接层及接合线通过挤压及加热以使所述电极与所述接合线经由所述粘接层粘接且电连接的方式进行配置的配置工序；
将所述太阳能电池单元通过密封用树脂覆盖，进一步将所述密封用树脂通过防湿性背板及玻璃板中的任一个覆盖的被覆工序；
对所述防湿性背板及玻璃板中的任一个进行挤压的挤压工序；
对载置有所述太阳能电池单元的加热台进行加热的加热工序。
发明效果
根据本发明，能够解决现有的所述诸多问题，实现所述目的，可以提供在用于太阳能电池模块的导电性粘接剂中相机识别性、粘接性及连接可靠性优异且具有保存稳定性，又不会对发电效率带来影响的导电性粘接剂、使用该导电性粘接剂的太阳能电池模块及该太阳能电池模块的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的太阳能电池模块的一个实例的概略部分截面图；
图2是使用前的减压层压机的一个实例的概略截面图；
图3A是减压层压机的使用说明图；
图3B是减压层压机的使用说明图；
图3C是减压层压机的使用说明图；
图3D是减压层压机的使用说明图；
图3E是减压层压机的使用说明图；
图4A是用于说明配置工序及被覆工序的概略截面图；
图4B是用于说明挤压工序及加热工序的概略截面图；
图4C是表示本发明的太阳能电池模块的一个实例的概略截面图。
具体实施方式
(导电性粘接剂)
本发明的导电性粘接剂至少含有固化性树脂、导电性粒子、固化剂和仅由钛黑构成的黑色着色剂，进一步根据需要含有其它成分。
上述导电性粘接剂是用于将太阳能电池单元的电极与接合线连接的导电性粘接剂。
＜黑色着色剂＞
上述黑色着色剂仅由钛黑构成。如果上述黑色着色剂中含有碳黑等，则会引起保存稳定性降低、发电效率降低、粘接性降低及连接可靠性降低。
-钛黑-
上述钛黑是黑色类氧化钛，是从二氧化钛中除去了一部分氧的构造的黑色颜料。上述钛黑也被称作黑色类次氧化钛。
作为上述钛黑的黑色度，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可举出Lab表色类(Hunter Lab表色类)中L值为20以下的黑色度等。
作为上述钛黑，可以是合成的钛黑，也可以是市售品。作为上述钛黑的合成方法，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出日本专利公开第平05-193942号公报中记载的方法等。作为上述钛黑的市售品，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出钛黑12S(三菱综合材料株式会社制，L值11.4)、钛黑13M(三菱综合材料株式会社制，L值12.5)、钛黑13M-C(三菱综合材料株式会社制，L值10.9)、TilackD(赤穗化成株式会社制，微粒型L值13～15，超微粒型L值14～18)等。
上述市售品的钛黑虽然稍微带绿色，但在本发明中这样的钛黑也可以作为上述钛黑使用。
作为上述钛黑的平均粒径，没有特别限制，可根据目的适宜选择，但优选为10nm～200nm，更优选为20nm～150nm，特别优选为50nm～100nm。上述平均粒径如果小于10nm，则会难以处理，如果超过200nm，则黑色度会不足。上述平均粒径如果在上述特别优选的范围内，则在相机识别性这一点是有利的。
上述平均粒径例如可通过粒度分布测定装置(マイクロトラックMT3100，日机装株式会社制)等进行测定。
作为仅由上述钛黑构成的黑色着色剂的含量，没有特别限制，可根据目的适宜选择，但相对于上述导电性粘接剂中的树脂，优选为0.1质量％～10.0质量％，更优选为0.3质量％～10.0质量％，特别优选为0.4质量％～7.0质量％。上述含量如果小于0.1质量％，则相机识别性会降低，如果超过10.0质量％，则连接可靠性会降低。上述含量如果在上述特别优选的范围内，则保存稳定性、相机识别性、抑制发电效率降低、粘接性及连接可靠性全部非常优异，在这一点上是有利的。
在此，作为上述导电性粘接剂中的树脂，例如可举出上述固化性树脂、上述固化剂、膜形成树脂、各种橡胶等。
＜导电性粒子＞
作为上述导电性粒子，只要是导电性的粒子，就没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可举出金粉、银粉、铜粉、镍粉、涂金铜粉、涂银铜粉等。
其中，从抑制腐蚀这一点出发，优选涂银铜粉。
-涂银铜粉-
上述涂银铜粉是指表面的至少一部分由银被覆的铜粉。通过使用上述涂银铜粉，可以得到连接可靠性优异，并且发电效率不降低的导电性粘接剂。
上述涂银铜粉，换言之为，是在铜粉表面的至少一部分涂有银的铜粉。上述涂银铜粉可以是铜粉的表面整体被银涂布的铜粉，也可以是铜粉表面的一部分被银涂布的铜粉。在涂布一部分的情况下，相比银在铜粉表面的一部分分布不均的铜粉，优选使铜粉表面在各处露出，并且银遍布铜粉表面整体而不分布不均地涂布的铜粉。通过不分布不均地涂布，可以得到导电性均一的涂银铜粉。在该情况下，涂布的银在铜粉的表面呈以点状、网眼状等形状附着的状态。
作为铜粉的粒径，没有特别限制，可根据目的适宜选择。
上述涂银铜粉也可以由脂肪酸被覆。通过上述涂银铜粉由上述脂肪酸被覆，使涂银铜粉的表面平滑化。作为上述脂肪酸，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出硬脂酸等。
作为上述涂银铜粉的制造方法，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出以下［1］～［5］的方法等。
使用硝酸银、碳酸铵盐及EDTA(乙二胺四乙酸)三钠的银络合盐溶液在金属铜粉的表面使金属银析出的方法(例如参照日本专利公开第昭57-59283号公报)。
使用硝酸银、氨水及EDTA的银络合盐溶液在金属铜粉的表面使金属银析出的方法(例如参照日本专利公开第昭61-3802号公报)。
使铜粉分散于螯合剂溶液中后，向分散液中加入银离子溶液，促进还原反应，进一步添加还原剂，使其完全还原析出，在铜粉的表面使银被膜析出的方法(例如参照日本专利公开第平1-119602号公报)。
在银离子存在的含有机溶剂的溶液中通过银离子和金属铜的置换反应使银被覆于铜粒子的表面的方法(例如参照日本专利公开第2006-161081号公报)。
对加工成片状的铜粉进行热处理，将铜粉表面氧化，接着将铜粉在碱性溶液中除去铜粉表面的有机物并且水洗后，在酸性溶液中对铜粉表面的氧化物酸洗及水洗，之后向分散有该铜粉的酸性溶液中添加还原剂并调整pH，制作铜粉浆液，向该铜粉浆液中连续添加银离子溶液，由此，通过无电解置换电镀和还原型无电解电镀在铜粉表面形成银层的方法(例如参照日本专利公开第2010-174311号公报)。
其中，优选［5］的方法。
作为上述导电性粒子的平均粒径，没有特别限制，可根据目的适宜选择，但优选为1μm～50μm，更优选为3μm～30μm，特别优选为5μm～20μm。上述平均粒径如果小于1μm，则可靠性会不足，如果超过50μm，则太阳能电池单元会破损。上述平均粒径如果在上述特别优选的范围内，则在长期可靠性这一点上是有利的。
上述平均粒径例如可通过粒度分布测定装置(マイクロトラックMT3100，日机装株式会社制)等进行测定。
作为上述导电性粒子的含量，没有特别限制，可根据目的适宜选择，但相对于上述导电性粘接剂中的树脂，优选为1质量％～20质量％，更优选为3质量％～10质量％，特别优选为4质量％～6质量％。上述含量如果小于1质量％，连接可靠性会降低，如果超过20质量％，则连接可靠性会降低。上述含量如果在上述特别优选的范围内，则保存稳定性、相机识别性、抑制发电效率降低、粘接性及连接可靠性均非常优异，在这一点上是有利的。
在此，作为上述导电性粘接剂中的树脂，例如可以举出上述固化性树脂、上述固化剂、膜形成树脂、各种橡胶等。
＜固化性树脂＞
作为上述固化性树脂，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出环氧树脂、丙烯酸树脂等。
-环氧树脂-
作为上述环氧树脂，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚型环氧树脂(例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂等)、芪型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三苯基甲烷型环氧树脂等。它们可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
-丙烯酸树脂-
作为上述丙烯酸树脂，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸环氧酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯、四亚甲基二醇四丙烯酸酯、2-羟基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷、2,2-双［4-(丙烯酰氧基甲氧基)苯基］丙烷、2,2-双［4-(丙烯酰氧基乙氧基)苯基］丙烷、丙烯酸二环戊烯酯、丙烯酸三环癸烯酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、氨酯丙烯酸酯等。它们可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
另外，可以举出将上述丙烯酸酯变为甲基丙烯酸酯。
它们可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
作为上述固化性树脂的含量，没有特别限制，可根据目的适宜选择。
＜固化剂＞
作为上述固化剂，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出以2-乙基4-甲基咪唑为代表的咪唑类；过氧化月桂酰、丁基过氧化物、苄基过氧化物、过氧化二月桂酰、二丁基过氧化物、二苄基过氧化物、过氧化二碳酸酯、过氧化苯甲酰等有机过氧化物；有机胺类等阴离子类固化剂；锍盐、盐、铝螯合剂等阳离子类固化剂等。
其中，特别优选环氧树脂和咪唑类潜在性固化剂的组合、丙烯酸树脂和有机过氧化物类固化剂的组合。
作为上述固化剂的含量，没有特别限制，可根据目的适宜选择。
＜其它成分＞
作为上述其它成分，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出膜形成树脂、硅烷偶联剂、各种橡胶、填充剂、软化剂、促进剂、抗老化剂、有机溶剂、粒子捕捉机等。上述其它成分的含量没有特别限制，可根据目的适宜选择。
-膜形成树脂-
作为上述膜形成树脂，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出苯氧基树脂、不饱和聚酯树脂、饱和聚酯树脂、氨基甲酸乙酯树脂、丁二烯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚烯烃树脂等。它们可以单独使用一种，也可以并用两种以上。其中，特别优选为苯氧基树脂。
作为上述膜形成树脂的含量，没有特别限制，可根据目的适宜选择。
作为上述导电性粘接剂的形状，没有特别限制，可根据目的适宜选择，可以为膜状，也可以为糊状。糊状是指不是水、有机溶剂之类的低粘度且流动性高的状态，而是稍有粘性的半固体形状的状态。
(太阳能电池模块)
本发明的太阳能电池模块至少具有太阳能电池单元、接合线和粘接层，进一步根据需要具有密封用树脂、防湿性背板（backsheet，バックシート）、玻璃板等其它部件。
上述太阳能电池单元的上述电极和上述接合线经由上述粘接层连接。
＜太阳能电池单元＞
作为上述太阳能电池单元，只要具有作为光电变换部分的光电变换元件和电极，则就没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出薄膜类太阳能电池单元、结晶类太阳能电池单元等。
作为上述薄膜类太阳能电池单元，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出非晶硅太阳能电池单元、CdS/CdTe太阳能电池单元、色素敏化太阳能电池单元、有机薄膜太阳能电池单元、微晶硅太阳能电池单元(串联型太阳能电池单元)等。
作为上述太阳能电池单元的平均厚度，没有特别限制，可根据目的适宜选择。
-电极-
作为上述电极，没有特别限制，可根据目的适宜选择。
＜接合线＞
作为上述接合线，只要是将相邻的上述太阳能电池单元的各自之间电连接的线，就没有特别限制，可根据目的适宜选择。
作为上述接合线的材质，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出铜、铝、铁、金、银、镍、钯、铬、钼及它们的合金等。另外，根据需要也可以对这些金属施以镀金、镀银、镀锡、镀焊锡等。
作为上述接合线的形状，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出带状等。
作为上述接合线的平均宽度，没有特别限制，可根据目的适宜选择，但优选为1mm～6mm。
作为上述接合线的平均厚度，没有特别限制，可根据目的适宜选择，但优选为5μm～300μm。
＜粘接层＞
上述粘接层由本发明的上述导电性粘接剂形成。
作为形成上述粘接层的方法，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出在上述接合线上层叠薄膜状的上述导电性粘接剂的方法、在上述接合线上涂布糊状的上述导电性粘接剂的方法等。
该情况下，在成为接合线的宽广材质(例如铜箔)上层叠薄膜状的上述导电性粘接剂，制作层叠体，将该层叠体切成接合线的宽度，由此也可以得到形成了上述粘接层的上述接合线。
作为上述粘接剂的涂布方法，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出旋涂法、流延法、微凹版涂布法、凹板涂布法、刮涂法、棒涂法、辊涂法、线棒式涂布法、浸涂法、喷涂法等。
作为上述粘接层的平均厚度，没有特别限制，可根据目的适宜选择，但优选为3μm～100μm，更优选为5μm～30μm，特别优选为8μm～25μm。上述平均厚度如果小于3μm，则粘接强度会显著降低，如果超过100μm，则粘接层会从接合线突出，而发生电连接方面的缺陷。上述平均厚度如果在上述特别优选的范围内，则在粘接可靠性这一点上是有利的。
在此，上述平均厚度为每20cm2任意测定5处时的平均值。
作为上述粘接层的平均宽度，没有特别限制，可根据目的适宜选择，但优选为1mm～6mm，且与上述接合线相同的宽度或小于上述接合线的宽度。
＜密封用树脂＞
作为上述密封用树脂，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯/醋酸乙烯/异氰尿酸三烯丙酯(EVAT)、聚乙烯丁酸酯(PVB)、聚异丁烯(PIB)、有机硅树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂等。
＜防湿性背板＞
作为上述防湿性背板，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、铝(Al)、PET和Al和聚乙烯(PE)的层叠体等。
＜玻璃板＞
作为上述玻璃板，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出碱石灰浮法玻璃板等。
作为上述太阳能电池模块的构造，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出将多个上述太阳能电池单元用上述接合线电串联连接的结构。在此，使用附图说明本发明的太阳能电池模块的构造的一个实例。图1是表示本发明的太阳能电池模块的一个实例的概略部分截面图。图1的太阳能电池模块100为将多个太阳能电池单元50用作为内部连接器起作用的接合线1电串联连接的太阳能电池模块。在此，太阳能电池单元50由光电变换元件3、设于其受光面上的汇流条电极的第一电极41、设于非受光面上的汇流条电极的第二电极43、在光电变换元件3上以与第一电极41、第二电极43几乎正交的方式设置的集电极的指状电极42、44构成。在接合线1的两面的规定部位形成有粘接层40，接合线1将相邻的太阳能电池单元50的一个太阳能电池单元50的第一电极41与另一个太阳能电池单元50的第二电极43使用接合线1的两面电连接。
作为上述太阳能电池模块的制造方法，没有特别限制，可根据目的适宜选择，但优选为后述的本发明的太阳能电池模块的制造方法。
(太阳能电池模块的制造方法)
本发明的太阳能电池模块的制造方法至少包含配置工序、被覆工序、挤压工序和加热工序，进一步根据需要还包含其它工序。
本发明的太阳能电池模块的制造方法可以适用于本发明的上述太阳能电池模块的制造。
上述太阳能电池模块的制造方法优选使用减压层压机进行。
＜配置工序＞
作为上述配置工序，只要是在具有电极的太阳能电池单元的电极上将由本发明的上述导电性粘接剂形成的粘接层及接合线通过挤压及加热以使上述电极和上述接合线经由上述粘接层粘接且电连接的方式进行配置的工序，就没有特别限制，可根据目的适宜选择。
在上述配置工序中，可以预先在上述接合线上形成由上述导电性粘接剂形成的上述粘接层后，将形成有上述粘接层的上述接合线配置于上述太阳能电池单元的上述电极的所希望的位置，也可以预先在上述太阳能电池单元的上述电极上形成上述导电性粘接层后，将上述接合线配置于上述太阳能电池单元的上述电极的所希望的位置。
作为上述太阳能电池单元，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出本发明的上述太阳能电池模块的说明中例示的上述太阳能电池单元等。
＜被覆工序＞
作为上述被覆工序，只要是将上述太阳能电池单元用密封用树脂被覆，进一步将上述密封用树脂用防湿性背板及玻璃板中的任一个被覆的工序，就没有特别限制，可根据目的适宜选择。
作为上述密封用树脂、上述防湿性背板、上述玻璃板，没有特别限制，可根据目的适宜选择，例如可以举出本发明的上述太阳能电池模块的说明中例示的上述密封用树脂、上述防湿性背板、上述玻璃板等。
＜挤压工序＞
作为上述挤压工序，只要是挤压上述防湿性背板及玻璃板中的任一个的工序，就没有特别限制，可根据目的适宜选择。
作为挤压上述防湿性背板及玻璃板中的任一个的压力，没有特别限制，可根据目的适宜选择。
作为挤压上述防湿性背板及玻璃板中的任一个的时间，没有特别限制，可根据目的适宜选择。
＜加热工序＞
作为上述加热工序，只要是对载置有上述太阳能电池单元的加热台进行加热的工序，就没有特别限制，可根据目的适宜选择。
通过对上述加热台进行加热，可以加热上述粘接层及上述密封用树脂。
作为上述加热工序中的加热温度，没有特别限制，可根据目的适宜选择，但优选为50℃～250℃，更优选为100℃～200℃，特别优选为120℃～170℃。上述加热温度如果小于50℃，则上述电极和上述接合线的粘接及密封会不充分，如果超过250℃，则粘接层、密封用树脂等有机树脂会热分解。上述加热温度如果在上述特别优选的范围内，则在粘接及连接双方的可靠性这一点上是有利的。
作为上述加热工序中的加热时间，没有特别限制，可根据目的适宜选择，但优选为1秒～1小时，更优选为5秒～30分钟，特别优选为10秒～20分钟。上述加热时间如果小于1秒，则上述电极和上述接合线的粘接及密封会不充分，如果超过1小时，则粘接强度会降低。上述加热时间如果在上述特别优选的范围内，则在粘接及连接双方的可靠性这一点是是有利的。
作为开始上述挤压工序及上述加热工序的顺序，没有特别限制，可根据目的适宜选择，可以在开始上述挤压工序之前对上述加热台进行加热，也可以在开始上述挤压工序之后再加热上述加热台。
＜减压层压机＞
上述减压层压机至少具有第一室、第二室、挠性片和加热台，进一步根据需要还具有其它部件。
上述第一室和上述第二室由上述挠性片划分。
上述第一室和上述第二室可分别独立地调整内压。
上述加热台可进行加热，并且配设于上述第二室内。
在此，使用附图对上述减压层压机及其操作进行说明。图2是使用前的减压层压机的一个实例的概略截面图。减压层压机10由上部单元11和下部单元12构成。这些单元经由密封部件13可分离地一体化。在上部单元11设有挠性片14，利用该挠性片14将减压层压机10划分成第一室15和第二室16。
另外，分别在上部单元11及下部单元12以各室可分别独立地进行内压调整的方式设置配管17、18。配管17由切换阀19向配管17a和配管17b这两个方向分支，配管18由切换阀20向配管18a和配管18b这两个方向分支。另外，在下部单元12配设可加热的加热台21。
这种减压层压机10例如图3A～图3E所示那样使用。
首先，如图3A所示，在加热台21上载置应热层压的层叠物22。
接着，如图3B所示，将上部单元11和下部单元12经由密封部件13可分离地一体化，之后，分别在配管17a及配管18a上连接真空泵(未图示)，使第一室15及第二室16内成为高真空。
接着，如图3C所示，在将第二室16内保持在高真空的状态下，切换切换阀19，从配管17b向第一室15导入大气。此时，对加热台21进行加热。结果是层叠物22一边被加热台21加热，一边被挠性片14挤压。
接着，如图3D所示，切换切换阀20，从配管18b向第二室16内导入大气，使第一室15及第二室16的内压相同。
最后，如图3E所示，使上部单元11和下部单元12分开，从加热台21上取出热层压处理的层叠物22。由此，减压层压机10的操作循环结束。
另外，得到的层叠物22在上述太阳能电池模块的制造方法中为本发明的上述太阳能电池模块。
通过进行图3A～图3E的操作，可以一并实施接合线与电极的连接、通过密封用树脂进行的密封。
以上，对上述减压层压机的一个实例进行了说明，但上述减压层压机不限于由图2中那样的上部单元及下部单元构成的减压层压机，也可以使用以将一个筐体的内部分为两室且通过门的开闭来进行层叠物的投入、回收的方式构成的减压层压机。另外，上述第一室和上述第二室也可以向上述第一室内导入压缩空气，进行大气压以上的加压。另外，也可以不对上述第二室减压而仅将室内的空气排除。
接着，使用附图详细说明使用上述减压层压机的情况的本发明的上述太阳能电池模块的制造方法的一个实例。
图4A是用于说明配置工序及被覆工序的概略截面图(减压层压机的部分放大图)。图4B是用于说明挤压工序及加热工序的概略截面图。图4C是表示本发明的太阳能电池模块的一个实例的概略截面图。
如图4A所示，在由挠性片14与第一室15划分的第二室16的加热台21上配置形成有电极4的太阳能电池单元32。接着，在电极4上，将粘接层2及接合线1以使电极4和接合线1通过挤压及加热经由粘接层2粘接且电连接的方式进行配置。接着，依次配置密封用树脂5和防湿性背板6以被覆太阳能电池单元32。
接着，如图4B所示，在将第一室15及第二室16的内压形成减压状态后，在保持第二室16的减压状态的状态下将第一室15转成大气压，由此，一边用挠性片14挤压防湿性背板6，一边对加热台21加热，加热太阳能电池单元32。由此，将太阳能电池单元32的电极4和接合线1用粘接层2粘接且电连接，进一步将太阳能电池单元32用密封用树脂密封。由此，可以得到太阳能电池模块(图4C)。
根据图4A～图4C，可以将电极4和接合线1粘接且电连接，进一步进行用密封用树脂将太阳能电池单元32密封的层压体的整体压装。
实施例
下面，说明本发明的实施例，但本发明不受这些实施例任何限定。
制造例1
＜涂银铜粉的制造＞
作为铜粉，使用对通过被称作雾化法的制法得到的雾化铜粉进一步施以机械粉碎而得到的铜粉。另外，在机械搅拌时，推测出于防止铜粉彼此凝集带来的粗大化的目的而添加脂肪酸。具体而言，使用日本アトマイズ加工株式会社制的片状铜粉(AFS-Cu7μm)。该铜粉通过激光衍射散射式粒度分布测定法得到的重量累积粒径D50为7.9μm。
将该片状铜粉500g在大气中在250℃下热处理5分钟(氧化处理)。之后，将氧化处理的铜粉加入研钵中进行粗粉碎。将该铜粉500g加入1质量％氢氧化钾水溶液1,000mL中搅拌20分钟，接着，进行第1次倾析处理，进一步加入纯水1,000mL并搅拌处理数分钟。
然后，进行第2次倾析处理，加入硫酸浓度15g/L的硫酸水溶液2,500mL搅拌30分钟(酸清洗)。进一步再重复一次通过上述硫酸水溶液进行的酸清洗。进一步进行第3次倾析处理，加入纯水2,500mL搅拌数分钟。而且，进行第4次倾析处理，进行过滤清洗及吸附脱水，由此对片状铜粉和溶液进行分滤，并将片状铜粉在90℃下干燥2小时。
接着，向干燥完的片状铜粉中加入硫酸浓度7.5g/L的硫酸水溶液2,500mL并搅拌30分钟。进一步进行第5次倾析处理，并加入纯水2,500mL搅拌数分钟。
进一步进行第6次倾析处理，加入1质量％酒石酸钠钾溶液2,500mL搅拌数分钟，形成铜浆液。向该铜浆液中加入稀硫酸或氢氧化钾溶液，调整铜浆液的pH，使其为3.5～4.5。
一边向调整了pH的铜浆液中用30分钟缓慢添加硝酸银氨溶液1,000mL(将硝酸银87.5g添加到水中并加入氨水，调整为1,000mL)，一边进行置换反应处理及还原反应处理，进一步搅拌30分钟，得到涂银铜粉。
之后，进行第7次倾析处理，加入纯水3,500mL并搅拌数分钟。进一步进行第8次倾析处理，加入纯水3,500mL并搅拌数分钟。然后，进行过滤清洗及吸附脱水，由此将涂银铜粉和溶液分滤，将涂银铜粉在90℃下干燥2小时。
将上述得到的涂银铜粉500g加入管状炉内，在氢气流下(3.0L/分钟～3.5L/分钟)的还原性气氛中以200℃热处理30分钟。将热处理完的涂银铜粉用研钵粉碎。而且，使粉碎后的涂银铜粉500g分散于0.5质量％硬脂酸异丙醇溶液1,000mL中，搅拌30分钟。
然后，进行过滤清洗及吸附脱水，由此将热处理完的硬脂酸处理的涂银铜粉和溶液分滤，进一步在90℃下干燥2小时，得到硬脂酸处理的涂银铜粉(参照日本专利公开第2010-174311号公报)。
实施例1
＜太阳能电池模块的制作＞
-导电性粘接膜的制作-
将苯氧基树脂(PKHH，InChem社制)25质量份、丙烯酸酯树脂(NKエステルA-IB，新中村化学株式会社制)45质量份、丙烯酸橡胶(テイサンレジンSGP3，长濑产业株式会社制)10质量份、异戊二烯-苯乙烯共聚物(セプトン1001，可乐丽株式会社制)15质量份、固化剂(ナイパーBW，日油株式会社制，有机过氧化物)5质量份、导电性粒子(制造例1中得到的涂银铜粉，平均粒径10μm)5质量份及钛黑1(13MT，三菱综合材料株式会社制，平均粒径80nm)0.1质量份混合，制备导电性粘接组合物。
其次，将得到的导电性粘接组合物涂布于表面经剥离处理的厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(剥离膜)上。在80℃的烘炉中进行5分钟加热处理而成膜，由此得到平均厚度为22μm的导电性粘接膜。
-层压及切割-
在铜箔上层压上述导电性粘接膜，制作层叠有上述导电性粘接膜的铜箔。接着，将层叠了上述导电性粘接膜的铜箔切成宽度4mm，制作带粘接层的接合线。
-太阳能电池模块的制作-
使用图2所示的减压层压机，通过图4A～图4C所示的方法的层压整体压装制作太阳能电池模块。
作为太阳能电池单元，使用形成有电极(白色)4的太阳能电池单元(Q6LTT-200，Q-Cells社制，结晶类太阳能电池单元)。
在电极4上暂时贴附实施例1中制作的带粘接层的接合线(图4A中相当于导电性粘接层2及接合线1)的条件为加热温度70℃、压力0.5MPa、1秒钟。
密封用树脂使用厚度500μm的乙烯/醋酸乙烯共聚物。
防湿性背板使用厚度250μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(凸版印刷株式会社制，BS-SP)。
加热押压条件为2MPa，加热温度为180℃，进行15秒钟。
＜评价＞
上述得到的导电性粘接膜及太阳能电池模块提供以下的评价。表1表示结果。
-膜保存稳定性-
将带剥离膜的导电性粘接膜切成宽度4mm，卷轴状卷取100m，将得到的卷轴在25℃50％RH下保存。对保存初期及保存后每1个月的导电性粘接膜测定DSC(示差扫描热量测定)的发热量、溶融粘度及后述的连接可靠性。测定结果中的每一项都与保存初期无变化的最大保存期间作为可保存期间，以下述评价基准进行评价。
〔评价基准〕
◎：可保存期间为1年以上
○：可保存期间为6个月以上且小于1年
△：可保存期间为4个月以上且小于6个月
×：可保存期间小于4个月
-相机识别性-
使用作为视觉识别装置的形FZ用200万像素数码单色相机(商品名：形FZ-S2M，欧姆龙株式会社制)对得到的太阳能电池模块的白色电极是否适宜地贴附了导电性粘接层(黑色)进行判定。具体而言，使用按照以特定的阈值识别白及黑的方式设定的上述相机对100处连接部位进行测定，求出判断为对白色的电极适宜地贴附了黑色的导电性粘接层的比例(识别率(％))，以下述评价基准进行评价。
〔评价基准〕
◎：识别率为95％以上
○：识别率为80％以上且小于95％
△：识别率为50％以上且小于80％
×：识别率小于50％
另外，阈值为容易识别白色，即以成为严格判定的方式进行设定。因此，只要为△以上，则为实用上没有问题的水平。
-抑制突出带来的发电效率降低-
如果粘接层从电极和接合线的连接部位突出，则会阻碍发电效率。因此，评价突出带来的发电效率的降低。
发电效率根据JISC8913(结晶类太阳能电池单元输出测定方法)，使用日光模拟光源(日清纺精密机器株式会社制，日光模拟光源PVS1116i-M)，通过测定条件：照度1,000W/m2、温度25℃、光谱AM1.5G进行测定。
作为比较对象，在实施例1的导电性粘接膜的制作中，除含有钛黑以外，使用与实施例1同样制作的太阳能电池模块。
测定比较对象的发电效率(S0)及作为测定试样的太阳能电池模块的发电效率(S1)，利用下式对测定试样的发电效率的降低进行测定，以下述评价基准进行评价。
发电效率降低＝S0-S1
〔评价基准〕
◎：小于0.01％
○：0.01％以上且小于0.05％
△：0.05％以上且小于0.10％
×：0.10％以上
-粘接性-
使用剥离强度试验机(テンシロン，株式会社オリエンテック制)测定以拉伸强度50cm/min在90°方向剥离时的剥离强度(N/mm)，以下述评价基准进行评价。
〔评价基准〕
◎：2.0N/mm以上
○：1.5N/mm以上且小于2.0N/mm
△：1.0N/mm以上且小于1.5N/mm
×：小于1.0N/mm
-连接可靠性-
将2条接合线(Cu箔，1.5mm宽度、厚度200μm)的前端2mm的部分使用导电性粘接膜热压装(180℃，2MPa，10秒)于形成有Ag电极(β电极)的玻璃基板上，制作测定试样。另外，2条接合线的前端部分的距离为3mm。
使用数字万用表(横河电气株式会社制，数字万用表7555)测定得到的测定试样的初期及85℃85％RH下保存500小时后的电阻，以下述评价基准进行评价。
〔评价基准〕
◎：小于4mΩ
○：4mΩ以上且小于5mΩ
△：5mΩ以上且小于6mΩ
×：6mΩ以上
实施例2～8
除在实施例1的导电性粘接膜的制作中将钛黑1的含量及导电性粒子的含量变更为表1所记载的含量以外，与实施例1同样地制作导电性粘接膜及太阳能电池模块。
提供与实施例1相同的评价。表1表示结果。
实施例9
除在实施例1中将导电性粘接膜代替为以下的导电性粘接膜以外，与实施例1同样地制作太阳能电池模块。
提供与实施例1相同的评价。表2表示结果。
-导电性粘接膜的制作-
将苯氧基树脂(PKHH，InChem社制)20质量份、环氧树脂(jer640，三菱化学株式会社制，4官能环氧丙基胺型)30质量份、丙烯酸橡胶(テイサンレジンSGP3，长濑产业株式会社制)15质量份、聚丁二烯橡胶(RKBシリーズ，レジナス化成株式会社制)15质量份、咪唑类潜在性固化剂(ノバキュアHX3941HP，旭化成イーマテリアルズ株式会社制)20质量份、导电性粒子(制造例1中制作的涂银铜粉)5质量份及钛黑1(13MT，三菱综合材料株式会社制，平均粒径80nm)0.1质量份混合，制备导电性粘接组合物。
其次，将得到的导电性粘接组合物涂布于表面经剥离处理的厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(剥离膜)上。在80℃的烘炉中加热处理5分钟进行成膜，由此得到平均厚度为22μm的导电性粘接膜。
实施例10～13
除在实施例9的导电性粘接膜的制作中将钛黑1的含量变为表2所记载的含量以外，与实施例9同样地制作导电性粘接膜及太阳能电池模块。
提供与实施例1相同的评价。表2表示结果。
实施例14
除在实施例3的导电性粘接膜的制作中将钛黑1代替为钛黑2(TilackD，赤穗化成株式会社制，平均粒径90nm)以外，与实施例3同样地制作导电性粘接膜及太阳能电池模块。
提供与实施例1相同的评价。表2表示结果。
实施例15
除在实施例3的导电性粘接膜的制作中将涂银铜粉代替为镍粉以外，与实施例3同样地制作导电性粘接膜及太阳能电池模块。
提供与实施例1同样的评价。表2表示结果。
实施例16
除在实施例3的导电性粘接膜的制作中将涂银铜粉代替为铜粉以外，与实施例3同样地制作导电性粘接膜及太阳能电池模块。
提供与实施例1相同的评价。表2表示结果。
比较例1～14
除在实施例1的导电性粘接膜的制作中将着色剂的种类及含量以及导电性粒子的种类及含量变更为表3或表4所记载的种类及含量以外，与实施例1同样地制作导电性粘接膜及太阳能电池模块。
提供与实施例1相同的评价。表3及表4表示结果。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
在表1～表4中，着色剂含量及导电性粒子含量为相对于导电性粘接膜中的树脂(包含膜形成树脂、热固化性树脂、橡胶、共聚物、固化剂等)100质量份的含量(质量％)。
表1～表4所记载的着色剂及导电性粒子如下。
钛黑2：TilackD，赤穗化成株式会社制，平均粒径90nm
碳黑1：＃3050B，三菱化学株式会社制，平均粒径50nm
碳黑2：デンカブラック，电化学工业株式会社制，乙炔黑，平均粒径35nm
碳黑3：ケッチェンブラックEC600JD，ライオン株式会社制，ケッチェンブラック，平均粒径34nm
Ni：HCA-1，INCＯ社制，镍粉，平均粒径10μm
铜粉：T-220，三井金属株式会社制，平均粒径10μm
染料:Sumiplast Blue S，住化ケムテックス株式会社制
有机颜料：CYANINE BLUE KRO，山阳色素株式会社制
二氧化钛：FTR700，堺化学工业株式会社制，平均粒径200nm
实施例1～16中，膜保存稳定性、相机识别性、抑制突出带来的发电效率降低、粘接性及连接可靠性全部为良好的结果。
特别是，在钛黑的含量为0.3质量％～10.0质量％的情况下，膜保存稳定性、相机识别性、抑制突出带来的发电效率降低、粘接性及连接可靠性全部为良好的结果，在0.5质量％～5.0质量％的情况下，为非常良好的结果(参照实施例1～6)。
在涂银铜粉的含量为3质量％～10质量％的情况下，膜保存稳定性、相机识别性、抑制突出带来的发电效率降低、粘接性及连接可靠性全部为良好的结果(参照实施例3、7、及8)。
在使用丙烯酸酯树脂作为固化性树脂的情况(例如参照实施例1～6)及使用环氧树脂的情况(参照实施例9～13)中的任一情况下，也均为良好的结果。
在将钛黑由三菱综合材料株式会社制的13MT代替为赤穗化成株式会社制的Tilack D的情况下，结果没有差异，得到良好的结果(参照实施例14)。
使用涂银铜粉作为导电性粒子的情况(例如实施例3)相比使用镍粉或铜粉作为导电性粒子的情况(参照实施例15、16)，连接可靠性也非常优异。
在将着色剂由钛黑代替为碳黑的比较例1～3、12及13中，膜保存稳定性、抑制突出带来的发电效率降低、粘接性、连接可靠性中的任一个均比实施例差。
在不含钛黑且使用镍粉作为导电性粒子的比较例4中，相机识别性降低。进一步，增加在比较例4中镍粉的含量的比较例5中，虽然相机识别性、连接可靠性提高，但抑制突出带来的发电效率降低不充分，不能得到膜保存稳定性、相机识别性、抑制突出带来的发电效率降低、粘接性及连接可靠性的全部满足。
在不含着色剂且导电性粒子为铜粉的比较例6、着色剂使用蓝色染料的比较例7、着色剂使用蓝色颜料的比较例8、着色剂使用白色颜料的比较例9及比较例10以及不含着色剂的比较例11中，也未能得到膜保存稳定性、相机识别性、抑制突出带来的发电效率降低、粘接性及连接可靠性的全部满足。
在着色剂使用钛黑的情况下，并用碳黑时(比较例14)，抑制突出带来的发电效率降低、粘接性及连接可靠性也不充分。
产业上的可利用性
本发明的导电性粘接剂的相机识别性、粘接性及连接可靠性优异，且具有保存稳定性，又不会对发电效率带来影响，因此，可以适合用作太阳能电池模块所使用的导电性粘接剂。另外，本发明的太阳能电池模块的制造方法因可节省工序来制造，可适用于本发明的太阳能电池模块的制造。
符号说明
1接合线
2粘接层
3光电变换元件
4电极
5密封用树脂
6防湿性背板
10减压层压机
11上部单元
12下部单元
13密封部件
14挠性片
15第一室
16第二室
17、17a、17b配管
18、18a、18b配管
19切换阀
20切换阀
21加热台
22层叠物
32太阳能电池单元
40粘接层
41第一电极
42指状电极
43第二电极
44指状电极
50太阳能电池单元
100太阳能电池模块

Claims (5)

1.一种导电性粘接剂，其用于将太阳能电池单元的电极和接合线连接，其特征在于，
含有固化性树脂、导电性粒子、固化剂和仅由钛黑构成的黑色着色剂，所述导电性粒子为涂银铜粉，所述导电性粒子的含量相对于导电性粘接剂中的树脂为3质量％～10质量％，所述仅由钛黑构成的黑色着色剂的含量相对于导电性粘接剂中的树脂为0.3质量％～10.0质量％。
2.根据权利要求1所述的导电性粘接剂，所述导电性粒子的含量相对于导电性粘接剂中的树脂为4质量％～6质量％，所述仅由钛黑构成的黑色着色剂的含量相对于导电性粘接剂中的树脂为0.5质量％～5.0质量％。
3.根据权利要求1所述的导电性粘接剂，其为膜状及糊状中的任一种。
4.一种太阳能电池模块，其特征在于，
具有：带有电极的太阳能电池单元、接合线和粘接层，所述太阳能电池单元的所述电极和所述接合线经由所述粘接层连接，
所述粘接层由权利要求1～3中任一项所述的导电性粘接剂形成。
5.一种太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，至少包含：
在带有电极的太阳能电池单元的所述电极上，将由权利要求1～3中任一项所述的导电性粘接剂形成的粘接层及接合线通过挤压及加热以使所述电极和所述接合线经由所述粘接层粘接且电连接的方式进行配置的配置工序；
将所述太阳能电池单元用密封用树脂被覆，进一步将所述密封用树脂用防湿性背板及玻璃板中的任一个被覆的被覆工序；
对所述防湿性背板及玻璃板中的任一个进行挤压的挤压工序；
对载置有所述太阳能电池单元的加热台进行加热的加热工序。
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