太陽能電池用互連器及太陽能電池模組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供減少太陽能電池單元的應力，抑制太陽能電池單元的翹曲及裂紋的太陽能電池用互連器。本發(fā)明的太陽能電池用互連器的特征在于，具有：導電線部、以及形成在導電線部的至少一個寬幅面上的表面層；表面層具有如下功能：減少當所述互連器接合于太陽能電池單元時產生的由導電部的熱膨脹系數(shù)與太陽能電池單元的熱膨脹系數(shù)的差引起的應力。
【專利說明】太陽能電池用互連器及太陽能電池模組
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于太陽能電池集電的太陽能電池用互連器(interconnector )及其制造方法以及太陽能電池模組。
【背景技術】
[0002]太陽能電池發(fā)電是將無窮無盡的太陽能直接轉換成電能的發(fā)電方式。因此，太陽能電池發(fā)電作為大幅減輕能源問題的技術，近年來技術開發(fā)變得活躍，市場也正在大幅擴展。
[0003]目前，太陽能電池模組的基板大多采用單晶硅基板或多晶硅基板。采用單晶硅基板等的太陽能電池模組是通過將多片具有20cm平方左右尺寸的被稱為太陽能電池單元的基板串聯(lián)連接而形成的。在形成太陽能電池的多個太陽能電池單元之間通過集電用配線進行連接，將由各個太陽能電池單元產生的電能集電。太陽能電池單元與集電用配線之間的連接大多采用軟釬料的熔融液相接合。該集電用配線稱為互連器或太陽能電池用互連器，由被覆了軟釬料的金屬性導線形成(例如，參照專利文獻I)。
[0004]太陽能電池模組是將發(fā)電電力作為電流輸出的能量設備。由此，與互連器的電流方向垂直的方向的截面的截面積、及互連器與太陽能電池單元間的連接面的面積需要考慮流入互連器的電流量來確定。伴隨太陽能電池的大型化及效率提高，流經互連器的電流量也增加。因此，為了減少在互連器中的電力損失，必須加大互連器的截面積及互連器與太陽能電池單元間的連接面的面積。
[0005]為了將互連器接合在太陽能電池單元上，必須使互連器、太陽能電池單元及作為接合構件使用的軟釬料升溫而進行液相接合后冷卻至室溫。在該冷卻處理中，由于作為太陽能電池單元的主要構造體的硅的熱膨脹系數(shù)與形成作為構成互連器的主要構造體的導電線部的金屬的熱膨脹系數(shù)的差，從而產生應力。金屬與硅在室溫附近的代表性的線膨脹系數(shù)是銅為 16.6 X 10_6 (K-1)，銀為 19 X 10_6 (K-1)，鋁為 25 X 10_6 (K-1)，硅為 3 X 10_6 (K-1)。在200°C下將銅與硅接合時，產生約0.26%的長度差。并且，由于該長度差，在銅與硅之間產生應力，在由硅形成的太陽能電池單元上產生翹曲。
[0006]此外，為了對應硅材料緊缺的狀況，且實現(xiàn)太陽能電池單元的成本降低，一直在進行太陽能電池單元所使用的硅基板的薄型化。例如，厚度180 μ m等非常薄的硅基板逐漸作為太陽能電池單元使用。因此，以往太陽能電池單元因應力而引起的破損增加而成為大問題。此外，即使未達到太陽能電池單元破損的情況，也有太陽能電池單元的受光面翹曲而彎曲的可能。
[0007]為了解決該問題，嘗試了將互連器軟質化(例如，參照非專利文獻I)。為了應對起因于金屬與硅的熱膨脹系數(shù)差的問題，使互連器軟質化、即、使楊氏模量及屈服應力降低是重要的。一般大多使用0.2%屈服強度作為金屬的屈服應力的指標。在互連器的情況下也可預想到以0.2%左右的級數(shù)導入應變。因此，降低0.2%屈服強度會使金屬側屈服，使應力及翹曲減少。為了使金屬軟質化，一般采用通過退火使位錯密度降低的方法。然而，通過退火進行的軟化對于減少0.2%屈服強度有限，難以對應太陽能電池單元基板的進一步薄膜化等。因此，提出了互連器的構造及安裝構造的改良、以及織構的控制的種種技術(例如，參照專利文獻2?6)。
[0008]另一方面，關于作為小型接合構件使用的軟釬料，已知在軟釬料中混入粒狀物而成的軟釬料材料(參照專利文獻7及8)。在專利文獻7中公開了通過使0.01?5重量％粒狀物混入到顆粒或長條軟釬料材料中，提高軟釬料熔融后的突起(凸塊)高度的水平度的技術。在專利文獻8中公開了通過使金屬粒夾雜在軟釬料膏糊中，防止因表面張力而使熔解時的軟釬料成為圓球狀的技術。
[0009]然而，專利文獻7及8分別公開的技術都使用軟釬料作為將半導體芯片等小型電子部件的端子與電子基板連接的連接材料。因此，專利文獻7及8分別公開的接合技術不是設想了在具有與太陽能電池單元的一邊的長度大致相等的長度的太陽能電池用互連器與太陽能電池單元的接合技術中使用的技術。
[0010]例如，太陽能電池用互連器一般是在平板狀的太陽能電池單元表面及背面的多個地方橫跨與太陽能電池單元的一邊的長度大致相同的距離地以規(guī)定的間隔互相平行地進行接合。因此，互連器會分別橫跨較長距離在太陽能電池單元的表面及背面連續(xù)或斷續(xù)地接合，在太陽能電池單元上連續(xù)施加應力。
[0011]此外，在專利文獻9中，關于作為所謂的無鉛軟釬料的錫-鋅-鉍三元系合金，公開了特別是對機械強度及熔融溫度特性進行研究的結果。
[0012]現(xiàn)有技術文獻
[0013]專利文獻
[0014]專利文獻1:日本特開平11-21660號公報
[0015]專利文獻2:日本特開2006-80217號公報
[0016]專利文獻3:日本特開2008-21831號公報
[0017]專利文獻4:日本特開2008-168339號公報
[0018]專利文獻5:日本特開2008-98607號公報
[0019]專利文獻6:日本特開2010-73445號公報
[0020]專利文獻7:日本特開平8-174276號公報
[0021]專利文獻8:日本特開昭63-180395號公報
[0022]專利文獻9:日本特開平9-206983號公報
[0023]非專利文獻
[0024]非專利文獻1:遠藤裕壽等人，日立電線:2007年，26卷I號，pl5
【發(fā)明內容】

[0025]發(fā)明要解決的課題
[0026]這樣，在太陽能電池模組中，除了太陽能電池單元大型化且薄膜化以外，互連器也為了減少電力損失而大型化，因此有應力的影響變大的傾向。此外，將太陽能電池單元與互連器接合的軟釬料隨著所謂的無鉛化的進行，有軟釬料的熔解溫度變高的傾向。因此，存在防止因太陽能電池單元與互連器接合時的加熱冷卻而產生的應力造成太陽能電池單元的翹曲的課題。[0027]本發(fā)明為了解決上述課題而作出，目的在于提供降低與太陽能電池單元有關的應力、抑制太陽能電池單元的翹曲及裂紋的太陽能電池用互連器。
[0028]用于解決課題的手段
[0029]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的太陽能電池用互連器的特征在于，具有導電線部、及形成于導電線部的至少一個寬幅面的表面層，表面層具有如下功能:減少當互連器接合于太陽能電池單元時產生的由導電部的熱膨脹系數(shù)與太陽能電池單元的熱膨脹系數(shù)的差引起的應力。
[0030]本發(fā)明的太陽能電池用互連器由于具有減少當互連器接合于太陽能電池單元時產生的由導電部的熱膨脹系數(shù)與太陽能電池單元的熱膨脹系數(shù)的差引起的應力的功能的表面層，因此可防止因太陽能電池單元與互連器接合時的加熱冷卻產生的應力造成太陽能電池單元的翹曲。
[0031]在本發(fā)明的太陽能電池用互連器中使用的表面層的一例是形成在導電線部的至少一個寬幅面上、且具有軟釬料及分散在軟釬料內部的熔點比軟釬料高的粒狀填料的表面層。
[0032]將在表面層具有使熔點比軟釬料高的粒狀填料分散在內部的軟釬料的太陽能電池用互連器與太陽能電池單元接合時，填料作為間隔物發(fā)揮功能。因此，在具有這樣表面層的太陽能電池用互連器中，由于熔解接合后的軟釬料的厚度在整個接合面上會變得均勻，因此可防止因接合面內的軟釬料的厚度不均而引起的應力的產生。
[0033]此外，由于軟釬料本身與硅相比，熱膨脹系數(shù)較大，因此凝固后會向太陽能電池單元賦予熱應力。熔點比軟釬料高的填料的熱膨脹系數(shù)由于等于或小于軟釬料或互連器中使用的導線材料，因此可減少包含填料的宏觀的軟釬料的熱收縮。因此，可減少在太陽能電池單元之間產生的熱應力。
[0034]在本發(fā)明的太陽能電池用互連器中使用的表面層的其它例子為具有以Λ Τ=Τ1_Τ2規(guī)定的過冷度Λ T小于25°C的Sn系軟釬料的表面層。其中，Tl為表不在差不掃描量熱測定中在升溫速度為10°C /分鐘的升溫過程中的吸熱峰上升的開始溫度，T2為在所述測定中在冷卻速度為10°C /分鐘的冷卻過程中的放熱峰的峰值溫度。
[0035]該表面層為依據(jù)通過管理軟釬料的過冷度Λ T來管理軟釬料的凝固溫度不均的想法而采用的。通過使軟釬料的過冷度Λ T小于25°C，熔解接合后的軟釬料的凝固溫度在整個接合面上變得均勻，因此可防止因接合面內的軟釬料的凝固溫度不均造成的應力的產生。
[0036]發(fā)明效果
[0037]本發(fā)明的太陽能電池用互連器由于具有減少當互連器與太陽能電池單元接合時產生的由所述導電部的熱膨脹系數(shù)與所述太陽能電池單元的熱膨脹系數(shù)的差引起的應力的功能，因此可抑制太陽能電池單元的翹曲及裂紋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是太陽能電池模組的線安裝說明圖。
[0039]圖2(a)是太陽能電池模組的概略平面圖，圖2(b)是太陽能電池模組的概略部分側面圖。[0040]圖3是圖1的AA’截面的概略截面圖。
[0041]圖4是圖1的BB’截面的概略截面圖。
[0042]圖5中(a)是太陽能電池用互連器的第I制造裝置的示意圖，(b)是太陽能電池用互連器的第2制造裝置的示意圖。
[0043]圖6是太陽能電池用互連器的第3制造裝置的示意圖。
[0044]圖7是表示DSC曲線的升溫冷卻測定的例子中過冷度為25°C以上的情況的圖。
[0045]圖8是表示DSC曲線的升溫冷卻測定的例子中過冷度小于25°C的情況的圖。
【具體實施方式】
[0046]以下，參照附圖對太陽能電池用互連器及其制造方法、以及太陽能電池模組的實施方式進行詳細說明。在以下詳細說明中使用時，用語“線安裝”是指為了集電或形成電信號電路，將扁平導線或太陽能電池用互連器(長條導體)以線狀、即二維地線接觸地接合在半導體表面上。
[0047]圖1是太陽能電池用互連器的太陽能電池模組的線安裝說明圖。圖2(a)是太陽能電池模組的概略平面圖，圖2(b)是太陽能電池模組的概略部分側面圖。
[0048]太陽能電池模組100具有兩對太陽能電池用互連器10及3個太陽能電池單元11。兩對太陽能電池用互連器10分別線安裝在形成于太陽能電池單元11表面的表面電極12及形成于太陽能電池單元11背面的背面電極13上。太陽能電池用互連器10通過由接合構件形成的接合部線安裝在太陽能電池單元11的表面電極12及背面電極13的面上。通過這樣將太陽能電池用互連器·10與太陽能電池單元11線安裝，多個太陽能電池單元11串聯(lián)連接。此外，雖然圖1及圖2(a)、2(b)中未顯示，但線安裝了太陽能電池用互連器10的太陽能電池單元11在上方配置EVA粘接層及保護玻璃，并且在下方配置有EVA粘接層及背膜。
[0049]太陽能電池用互連器10的導電線部的長度為太陽能電池單元11長度的2倍左右，寬度為I~3mm,厚度為0.1mm~1mm。
[0050]在太陽能電池用互連器10的導電線部周圍涂覆的形成表面層的軟釬料層的厚度為5μπ?~80μπ?左右，標準的是最大厚度為40μπ?、平均厚度為20 μ m左右的厚度。
[0051]太陽能電池單元11大多使用具有6英寸(150mm見方)的尺寸的電池單元，單晶型的情況下大多使用具有4英寸(100mm見方)的尺寸的電池單元。太陽能電池單元11的厚度為厚100 μ m以上，標準的是200 μ m左右的厚度。因此，與將半導體部件軟釬焊時的接合尺寸(面積、長度)大大不同。
[0052]太陽能電池用互連器10與太陽能電池單元11通過使用助熔劑、吹送2~3秒500°C左右的溫風進行熱壓焊而進行線安裝。此時的壓焊不是全面壓焊，而是針形狀的壓焊。即，通過對線安裝于太陽能電池單元11上的太陽能電池用互連器10從上方在多點進行按壓來進行壓焊。例如，6英寸(150mm)見方的太陽能電池單元的情況下，在10點進行按壓來壓焊。這樣的軟釬料的接合方法與半導體部件安裝用接合方法大大不同，所述半導體部件安裝用接合方法是使用軟熔裝置，在最高溫度250°C左右、且軟釬料熔融溫度以上進行40秒左右，且合計花費5分鐘左右的時間進行接合的方法。
[0053]與太陽能電池單元接合的導線為同樣材質、同樣大小的情況下，施加于太陽能電池單元的熱應力大大受到軟釬料的厚度(太陽能電池單元與導線的距離)、軟釬料的凝固特性、軟釬料的熱膨脹系數(shù)的影響。本發(fā)明采用用于對這些方面進行大幅改善、調整、最適化的構成。
[0054]當使用軟釬料作為將太陽能電池用互連器10與太陽能電池單元11線安裝的接合構件時，軟釬料的接合面積大，且變長，因此，優(yōu)選軟釬料的熱特性在表面電極12及背面電極13的面上會變得均勻。這是由于在接合構件的表面電極12及背面電極13的面上熱特性不均勻時，有發(fā)生太陽能電池單元翹曲或裂紋的可能。例如，凝固后的軟釬料厚度不均勻時，有因在太陽能電池單元11中產生的應力而產生太陽能電池單元11的翹曲或裂紋的可能。此外，軟釬料的凝固溫度在表面電極12及背面電極13的面上不均勻時，有因凝固溫度的不均勻性而發(fā)生太陽能電池單元11的翹曲或裂紋的可能。
[0055]進而，用于將太陽能電池單元11并聯(lián)連接的一對太陽能電池用互連器10在接合部之間軟釬料的熱特性不同時，有在太陽能電池單元11中產生翹曲或裂紋的可能。
[0056]因此，要求將太陽能電池用互連器10與太陽能電池單元11接合的軟釬料遍及單個或多個的接合面地具有均勻的熱特性。
[0057]本發(fā)明提供可通過遍及單個或多個的接合面地具有均勻熱特性的軟釬料進行接合的太陽能電池用互連器10。
[0058]參照圖3?6對第I實施方式的太陽能電池用互連器10及其制造方法、以及太陽能電池模組進行說明。
[0059]圖3是圖1的AA’截面的概略截面圖。
[0060]作為扁平導線的太陽能電池用互連器10具有導電線部I及表面層2。導電線部I為具有4個角經圓化的圓角長方形截面的銅線。表面層2以覆蓋導電線部I的表面整面的方式被配置。表面層2具有鍍敷軟釬料2a、及分散在鍍敷軟釬料2a內的填料2b。
[0061]鍍敷軟釬料2a通過Pb-Sn共晶軟釬料形成，填料2b通過具有比形成鍍敷軟釬料2a的軟釬料材料的熔點高的熔點的銅粒子形成。由于填料2b的熔點比軟釬料材料的熔點高，因此填料2b在導電線部I與太陽能電池單元11之間作為間隔物起作用。因此，導電線部I與太陽能電池單元11之間的距離由填料2b的最大直徑來確定，表面層2的厚度保持為固定值。因此，通過使用與作為導電線部I與太陽能電池單元11之間的距離所希望的值相等的最大直徑的填料2b形成表面層2，可容易且正確地控制鍍敷軟釬料2a的厚度。
[0062]此外，含有的填料的熱膨脹系數(shù)比軟釬料小時，能使含有填料的宏觀的軟釬料的熱收縮減小，能接近太陽能電池單元的熱膨脹系數(shù)，因此填料的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為軟釬料的熱膨脹系數(shù)以下。一般而言，熔點比軟釬料高的金屬或陶瓷大多熱膨脹系數(shù)比軟釬料小。
[0063]關于太陽能電池用互連器10安裝在太陽能電池單元11上時的鍍敷軟釬料2a的厚度、即表面層2的厚度，如后所述，例如優(yōu)選為以平均厚度計為IOym?40μπι范圍內的值。由于線安裝太陽能電池用互連器10后的表面層2的厚度由填料2a的最大直徑確定，因此填料2b的最大直徑優(yōu)選為10 μ m?40 μ m之間的值。此外,填料2b優(yōu)選以使粒徑分布狹小的方式分級。但是，也可以偶發(fā)地以極少的概率混合存在具有比10 μ m?40 μ m大的直徑的填料2b。例如，粒徑分布依據(jù)正態(tài)分布時，填料2b的最大直徑也可以作為粒徑分布的3σ上限。其中，σ是標準偏差。通過篩子去除了具有比所希望的粒徑大的粒徑的填料時，也可將具有最小粒徑的填料依序排列，以位于前面99.85%的填料的粒徑為最大直徑。[0064]填料2b具有保持接合所需的軟釬料量的功能。進而，在將導電線部I按壓在太陽能電池單元11上的狀態(tài)下，接合鍍敷軟釬料2a時，填料2b具有抑制軟釬料的厚度變得過薄而朝橫向擠出的間隔物的功能。因此，軟釬料的平均厚度相對于填料的最大直徑過厚時，軟釬料會朝橫向擠出。另一方面，間隔物的最大直徑比軟釬料的平均厚度小時，有可能無法確保導電線部I與太陽能電池單元11之間的軟釬料在接合中所需要的量。因此，所述填料的最大直徑相對于軟釬料的平均厚度優(yōu)選為50%?100%的范圍內的值。此外，為了通過熔融凝固進行牢固地接合，表面層2中的填料2b的體積率優(yōu)選為5?30%。
[0065]圖4是圖1的BB’截面的概略截面圖。
[0066]太陽能電池模組100具有太陽能電池用互連器10、太陽能電池單元11、表面電極
12、背面電極13、EVA粘接層14、保護玻璃15、及背膜16。
[0067]太陽能電池單元11具有硅基板，在表面及背面上分別形成有表面電極12及背面電極13。表面電極12具有燒結形成的銀糊，且形成于受光面?zhèn)取１趁骐姌O13具有燒結形成的銀和鋁糊，且形成在受光面?zhèn)鹊南喾磦鹊拿嫔稀?br> [0068]太陽能電池用互連器10與表面電極12及背面電極13之間的接合部通過鍍敷軟釬料2a及填料2b形成。在太陽能電池用互連器10與表面電極12及背面電極13之間的接合部中，鍍敷軟釬料2a作為接合構件起作用，填料2b作為間隔物起作用。即，太陽能電池用互連器10與表面電極12及背面電極13之間的接合部厚度由填料2b的最大直徑確定。
[0069]EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)粘接層14分別配置在太陽能電池單元11的表面及背面，將太陽能電池用互連器10密封。保護玻璃15以覆蓋表面?zhèn)鹊腅VA粘接層14的方式配置。背膜16以覆蓋背面?zhèn)鹊腅VA粘接層14的方式配置。
[0070]接著，對太陽能電池用互連器10的制造方法進行說明。
[0071]圖5(a)是太陽能電池用互連器10的第I制造裝置20的示意圖。
[0072]第I制造裝置20適用于所謂熔融鍍敷法的技術，具有熔融軟釬料鍍敷浴21、銅線引導構件22、填料斗23、及填料引導構件24。
[0073]熔融軟釬料鍍敷浴21收集熔融的鍍敷軟釬料2a，將鍍敷軟釬料2a供給到通入熔融軟釬料鍍敷浴21中的導電線部I的外表面。銅線引導構件22具有馬達，將附著有鍍敷軟釬料2a的導電線部I以規(guī)定速度沿垂直方向引導。
[0074]填料斗23具有收集收納填料2b的收集收納部，及排出填料2b的排出部。填料斗23的收集收納部由未圖示的填料供給部收納供給部，填料斗23的排出部形成為以一定速度供給填料。填料引導構件24為用于將由填料斗23的排出部排出的填料2b供給到沿垂直方向引導的導電線部I上的供給路。為了將填料2b供給到附著有鍍敷軟釬料2a的導電線部I上，填料引導構件24的下端部具有與導電線部I的寬度大致相同的寬度。
[0075]接著，對通過第I制造裝置20制造太陽能電池用互連器10的處理工序進行說明。
[0076]首先，第I制造裝置20驅動銅線引導構件22，將導電線部I通入流通有含氫的氮氣并加熱后的未圖示的環(huán)狀爐中。通過也稱為光亮退火的本工序，用氫將形成導電線部I的銅的表面氧化層還原，使軟釬料容易潤濕。使環(huán)狀爐的氫濃度為4%左右至100%。此外，通過如韌銅那樣的含有氧的銅形成導電線部I時，由于有產生氫脆性的可能，因此不優(yōu)選使環(huán)狀爐氫濃度及溫度較高。
[0077]接著，第I制造裝置20驅動銅線引導構件22，將導電線部I通入熔融軟釬料鍍敷浴21的熔融后的鍍敷軟釬料2a內。由此，鍍敷軟釬料2a附著在通入熔融軟釬料鍍敷浴21中的導電線部I的外表面上。
[0078]接著，第I制造裝置20使填料2b接觸并供給到附著在通過銅線引導構件22移動至熔融軟釬料鍍敷浴21的外部的導電線部I外周的鍍敷軟釬料2a。
[0079]并且，第I制造裝置20使供給填料2b后的鍍敷軟釬料2a自然冷卻并完全凝固，由此形成表面層2。
[0080]圖5(b)是太陽能電池用互連器10的第2制造裝置20’的示意圖。第2制造裝置20’與第I制造裝置20不同的是在填料引導構件24上方具有壓接輥25。
[0081]通過第I制造裝置20’制造太陽能電池用互連器10的處理工序進一步包含將填料2b供給到鍍敷軟釬料2a的工序、以及在形成表面層2的工序中壓接在導電線部I上的
處理工序。
[0082]壓接輥25將供給了填料2b的鍍敷軟釬料2a強制地壓接在導電線部I上，由此可將鍍敷軟釬料2a限定為所希望的厚度。
[0083]圖6是太陽能電池用互連器10的第3制造裝置30的示意圖。
[0084]第3制造裝置30適用于所謂氣溶膠或冷噴霧的技術，具有混合物室31及混合物供給噴嘴32。
[0085]混合物室31在內部將軟釬料粉與填料的混合物混合?；旌衔锕┙o噴嘴32將在混合物室31中混合的軟釬料粉與填料的混合物供給到導電線部I。
[0086]接著，對通過第3制造裝置30制造太陽能電池用互連器10的處理工序進行說明。
[0087]首先，通過丙酮等有機溶劑或酸將導電線部I的表面脫脂洗凈。通過該工序，去除附著在導電線部I的表面上的軋制油。
[0088]接著，第3制造裝置30通過未圖標的移動裝置，使導電線部I朝箭頭的方向移動。
[0089]并且，第3制造裝置30將在混合物室31中混合的軟釬料粉與填料的混合物從混合物供給噴嘴32以固體狀態(tài)供給到導電線部I的面上。通過使從混合物供給噴嘴32供給的軟釬料粉與填料的混合物的供給速度比預定速度高，使向導電線部I的面上沖擊的軟釬料粉與填料的混合物以高速附著在導電線部I上，由此形成表面層2。
[0090]如以上所述，在太陽能電池模組100中，將太陽能電池用互連器10與表面電極12接合時，即使使鍍敷軟釬料2a熔融，填料2b也不會熔融。因此，填料2b在導電線部I與表面電極12之間作為間隔物起作用，導電線部I與表面電極12及背面電極13之間的距離由填料2b的最大直徑確定，表面層2的厚度保持為所希望的適當?shù)墓潭ㄖ怠?br> [0091]太陽能電池用互連器10及太陽能電池單元11通過形成表面層2的鍍敷軟釬料2a及填料2b接合。此時，導電線部I在熔融接合時發(fā)揮保持鍍敷軟釬料2a與填料2b的功能。即，用軟釬料將導電線部I與太陽能電池單元11接合時，導電線部I與鍍敷軟釬料2a預先牢固地接合，因此導電線部I與太陽能電池單元11容易對位。此外，在與太陽能電池單元11的界面處鍍敷軟釬料2a潤濕擴展的過渡狀態(tài)下，由于鍍敷軟釬料2a先與導電線部I潤濕，因此將軟釬料與填料保持在扁平線附近。
[0092]將太陽能電池用互連器10軟釬焊在太陽能電池單元11的表面電極12及背面電極13上時，優(yōu)選充分供給軟釬料，但是當軟釬料被供給必要量以上時，發(fā)電效率降低。發(fā)電效率降低是由于供給必要量以上的軟釬料會覆蓋受光面而使受光面積減少，并且電阻率大的軟釬料的量增加而使電阻值上升。進而，由于僅使軟釬料的部分的太陽能電池用互連器10的高度增高，因此太陽能電池用互連器10的影子對受光面的投影量增加，因此太陽能電池單元11的發(fā)電效率降低。另一方面，軟釬料的供給量變少時，難以均勻地供給軟釬料，通過使軟質軟釬料介入而使配線的銅與太陽能電池單元的硅的熱膨脹差緩和的作用變小。因此,應力及熱應變增大,太陽能電池單元的翹曲或裂紋增大。
[0093]在太陽能電池模組100中，導電線部I與表面電極12及背面電極13間的距離由填料2b的最大直徑確定，因此可將接合部的高度規(guī)定為所希望的高度。
[0094]通過使表面層2的厚度為10 μ m?40 μ m的范圍內的值，綜合地來看，可抑制太陽能電池模組100的發(fā)電效率的降低及太陽能電池單元11的翹曲及裂紋。
[0095]此外，在太陽能電池模組100中，安裝于太陽能電池單元11表面上的太陽能電池用互連器10上側的寬幅面上也形成有表面層2。當使填料2b分散在導電線部I的寬幅面的兩面的鍍敷軟釬料2a上的情況下，供給到導電線部I的上表面的鍍敷軟釬料2a的一部分通過重力及表面張力移動至導電線部I的下表面。其結果是，在未供于與表面電極12接合的上表面的表面層2上，因填料2b的存在而形成凹凸。射入太陽能電池單元11的表面(受光面)側的太陽光50通過太陽能電池用互連器10上側的寬幅面的凹凸而散射，一部分在EVA粘接層14與保護玻璃15的界面、保護玻璃15與大氣的界面再反射，光進入太陽能電池單元11。由此，通常因太陽能電池用互連器10的反射而損失的光也作為電力被利用，進一步提聞太陽能電池1吳組的發(fā)電效率。
[0096]接著，對第I實施方式的太陽能電池用互連器10的變形進行說明。
[0097]至此，對太陽能電池用互連器10線安裝在太陽能電池模組100上的情況進行了說明，但是太陽能電池用互連器10也可以作為扁平導線適用于LS1、LED等小型半導體裝置所使用的半導體安裝材料。
[0098]在太陽能電池用互連器10中，導電線部I為銅線，也可使用銅合金、鋁、銀或其它良好的導電材料。此外，在太陽能電池用互連器10中，表面層2覆蓋導電線部I的表面全面，但也可以按照將包含在與導電線部I的長度方向垂直的截面中寬度長的邊的面即寬幅面中的一面或兩面覆蓋的方式形成。即，表面層2也可只形成在導電線部I的寬幅面的一面或兩面上。僅在導電線部I的寬幅面的一面上具有表面層2的太陽能電池用互連器10適用于后觸點型太陽能電池模組等。
[0099]這樣的太陽能電池用互連器10在第3制造裝置30中，可通過只使配置于導電線部I的寬幅面的兩面的一對混合物室31及噴嘴32中的一者運轉來形成。
[0100]此外，只在導電線部I的一面上具有表面層2的太陽能電池用互連器10也可通過在導電線部I上涂布含有填料2b的軟釬料糊并固化來制造。該制造方法通過將鍍敷軟釬料2a加熱熔融后使導電線部I與鍍敷軟釬料2a潤濕而在導電線部I與鍍敷軟釬料2a的界面處形成反應相，因此可制造更合適的太陽能電池用互連器10。
[0101]此外，在太陽能電池用互連器10中，鍍敷軟釬料2a通過Pb-Sn共晶軟釬料形成，也可通過Sn-Ag-Cu系的無鉛軟釬料材料等其它軟釬料材料形成。
[0102]此外，在太陽能電池用互連器10中，填料2b為銅粒子，也可為通過比軟釬料材料熔點高的材質形成的粒子。采用鋁、銀等金屬作為填料2b的材料時，與采用銅作為填料2b的情況同樣，填料2b的電阻值比鍍敷軟釬料2a的電阻值低。因此，通過采用金屬作為填料2b的材料，可降低表面層2的電阻值?？紤]到電阻率，優(yōu)選為銀、銅、鋁的順序。另一方面，考慮到與硅的熱膨脹系數(shù)的差，優(yōu)選為銅、銀、鋁的順序。具體而言，將銅與銀比較時，在導電性方面，與銅相比更優(yōu)選銀，但在價格方面，與銀相比更優(yōu)選銅。將銅與鋁比較時，在導電性方面，與鋁相比更優(yōu)選銅，但在價格方面，與銅相比更優(yōu)選鋁。
[0103]此外，作為填料2b的材料也可采用不銹鋼、氧化鋁、二氧化硅等熱膨脹系數(shù)比軟釬料材料小的材料。此時，將太陽能電池用互連器10線安裝在太陽能電池模組上時，表面層2作為緩和應力的層起作用。由于二氧化硅的熱膨脹系數(shù)非常小，因此采用二氧化硅作為填料2b的材料時，可減少導電線部與硅基板之間的軟釬料界面相的熱膨脹系數(shù)的差。
[0104]此外，作為填料2b的材料也可采用在表面上涂覆有鈦、鑰、錳或鎢等活性金屬的陶瓷。此時，由于涂覆有促進陶瓷與金屬的界面反應而提高陶瓷與金屬的接合性的活性金屬，因此會提高填料2b與鍍敷軟釬料2a的潤濕性?；钚越饘偻ㄟ^蒸鍍法、濺鍍法、CVD法等氣相法涂覆在陶瓷上。例如，通過CVD法的一種即氣溶膠法，可涂覆0.1ym左右的鈦層?；钚越饘俚耐扛惨部蛇m用于與軟釬料的潤濕性不良的不銹鋼或鋁等金屬填料。
[0105]此外，為了在接合導電線部I與太陽能電池單元11時容易對位，表面層2只要涂覆在導電線部I上即可，但也可在與太陽能電池單元11接合之前形成反應層。在表面層2上形成反應層時，在將太陽能電池用互連器10與太陽能電池單元11接合的過渡狀態(tài)下，導電線部I比太陽能電池單元11先被鍍敷軟釬料2a潤濕。因此，在表面層2上形成有反應層的太陽能電池用互連器10能在與太陽能電池單元11接合時將鍍敷軟釬料2a及填料2b保持在導電線部I的附近。
[0106]導電線部I由銅形成，且鍍敷軟釬料2a由Pb-Sn共晶軟釬料等含有大量錫的軟釬料形成時，優(yōu)選在導電線部I與鍍敷軟釬料2a的界面處形成有Cu6Sn5作為反應層。由Cu6Sn5形成的反應層的厚度可以較薄。此外，由Cu6Sn5形成的反應層也可以不整面地分布在導電線部I與鍍敷軟釬料2a的界面處。但是，由Cu6Sn5形成的反應層超過平均厚度5 μ m時，容易在導電線部I與鍍敷軟釬料2a的界面處形成裂縫。由于希望太陽能電池用互連器10是軟質的，因此，不優(yōu)選由Cu6Sn5形成的反應層的平均厚度超過5 μ m。
[0107]此外，在通過第I制造裝置20制造太陽能電池用互連器10的處理工序中，可以省略將導電線部I通入環(huán)狀爐中的工序。此外，環(huán)狀爐的氣氛也可為不含氫且只有氬的氣氛。此外，也可采用涂布助熔劑后熔融鍍敷的方法來代替光亮退火。
[0108]接著，參照圖7及圖8，對第2實施方式的太陽能電池用互連器及其制造方法進行說明。
[0109]本發(fā)明人們查明軟釬料的凝固溫度在太陽能電池用互連器10與太陽能電池單元11的接合部內部不同對于太陽能電池單元11的翹曲和裂紋有非常大的影響。即，考慮到在線安裝的太陽能電池用互連器10與太陽能電池單元11的接合面的面內，軟釬料的凝固溫度不同引起的應力是太陽能電池單元11的翹曲或裂紋的原因。由此，通過將接合部的軟釬料的凝固溫度的不均勻設定在規(guī)定的溫度范圍內，使由軟釬料的凝固溫度的不同引起的應力降低，可抑制太陽能電池單元11的翹曲和裂紋。此外，為了將接合部的凝固溫度控制在一定溫度，減少軟釬料的過冷度是最簡便且可控制的方法。
[0110]此外，在專利文獻9中，公開了關于使用差示掃描量熱計(DSC)的熔融溫度特性中的吸收峰數(shù)與軟釬料接合的關系。即，公開了在DSC中顯示單一吸收峰的軟釬料適合于印刷配線板的安裝，以及在DSC中顯示兩個吸收峰的軟釬料對于使用軟釬料烙鐵的接合是有利的。這樣，專利文獻9公開了為了評價軟釬料的熔融溫度特性而使用DSC的測定結果，但是未公開依據(jù)DSC的測定結果管理軟釬料的凝固溫度的不均勻。
[0111]在本說明書中，過冷度是指物質的熱平衡狀態(tài)下的凝固溫度與實際冷卻過程中的凝固溫度的差。過冷度取決于冷卻速度，冷卻速度快時，過冷度變大。在本說明書中，作為過冷度，將一般大多在軟釬料材料的熱分析中進行的冷卻速度為10°c /分鐘時的過冷度作為用于評價的過冷度使用。具體而言，過冷度規(guī)定為在以差示掃描量熱測定法測定的DSC曲線呈現(xiàn)的在10°c /分鐘的升溫過程中的開始溫度(Tl)與在10°C /分鐘的冷卻過程中的峰值溫度(T2)的差(Λ Τ=Τ1-Τ2)。
[0112]表示升溫過程中的吸熱峰的上升的開始溫度(Tl)相當于JIS Ζ3198-1的固相線溫度。另一方面，冷卻過程中的發(fā)熱峰的峰值溫度(Τ2)為在冷卻過程中的發(fā)熱值達到最大值時的溫度。因此，在冷卻過程中的發(fā)熱值具有多個峰時，與最大峰值對應的溫度成為Τ2。DSC曲線在軟釬料單體或在銅芯材那樣的導電材上鍍敷的太陽能電池用互連器的狀態(tài)的任一種狀態(tài)下均可測定。
[0113]圖7是過冷度Λ T為25度以上的DSC曲線的一例。圖8是過冷度Λ T小于25度的DSC曲線的一例。
[0114]一般而言，Sn系軟釬料的過冷度為30°C以上。此外，過冷度為30°C以上的軟釬料在軟釬料內部凝固溫度不同。因此，使用過冷度為30°C以上的軟釬料作為太陽能電池用互連器與太陽能電池單元的接合材使用時，會產生由軟釬料內部的凝固溫度不同所引起的應力。該應力有增大太陽能電池單元的翹曲或裂紋的可能。為了抑制軟釬料內部的凝固溫度的不均，使軟釬料的過冷度比25°C低是有效的。進一步，軟釬料的過冷度優(yōu)選為15°C以下。使軟釬料的過冷度比25°C低的理由是由于過冷度為25°C以上時，軟釬料內部的凝固溫度差為10°C以上，由凝固溫度差引起的應力所引發(fā)的太陽能電池單元的翹曲或裂紋增長。在本說明書中，軟釬料內部的凝固溫度差比10°C大時，凝固溫度的不均較大。如后所述，軟釬料的過冷度小于25°C時，軟釬料內部的凝固溫度差為10°C以內，由凝固溫度差引起的應力的影響變小，因此過冷度小于25°C是必要的。
[0115]在第2實施方式的太陽能電池用互連器中使用的軟釬料的一例為包含以質量％計為0.001%以上且2%以下的Zn、Mg、T1、Co、Zr、Be中的至少一種的Sn系軟釬料。Zn、Mg、T1、Co、Zr、Be中的至少一種的含量為0.001%以上的理由是由于在小于0.001質量％的情況下無法充分地得到降低過冷度的效果。Zn、Mg、T1、Co、Zr、Be中的至少一種的含量為2%以下的理由是由于比2質量％多時軟釬料變硬，有軟釬焊性變差的可能。此外，Sn系軟釬料的Zn、Mg、T1、Co、Zr、Be中的至少一種的含量優(yōu)選為0.01質量％以上且I質量％以下。
[0116]軟釬料中含有Zn時，Zn固溶于軟釬料中而提高軟釬料的強度。軟釬料中含有Mg時，Mg作為脫氧劑起作用，降低軟釬料內部的氧濃度。此外，Mg使軟釬料表面氧化膜變薄。軟釬料中含有Ti時，在軟釬料內部微細分散，發(fā)揮強化析出的作用。軟釬料中含有Co時，與形成于界面處的Cu6Sn5的Cu置換，降低化合物的內部應力。
[0117]此外，Sn系軟釬料以10°C /分鐘的升溫冷卻速度進行差示掃描量熱測定時，無法得到完全的熱平衡狀態(tài)，凝固溫度(T2)成為比熔融的開始溫度(Tl)低0.1°C以上的溫度。因此，過冷度的下限實質上為0.1°C。此外，關于軟釬料的過冷度，即使是添加物的含量相同的物質，根據(jù)升溫或冷卻的不同，也有可能變化。但是，在與太陽能電池單元接合的狀態(tài)下，通過測量太陽能電池用互連器的非接合部的過冷度，可測量與太陽能電池單元接合前太陽能電池用互連器的過冷度。
[0118]作為在第2實施方式的太陽能電池用互連器中使用的軟釬料的一例的組成，Sn的質量優(yōu)選為60%以上。這是由于Sn的質量％小于60%時，即使過冷度小于25°C也難以得到抑制單元翹曲或裂紋的效果。這是由于過冷度與凝固后的應力的相關關系是在以Sn為主體的金屬及合金中獲得的。
[0119]在第2實施方式的互連器中使用的軟釬料的一例中，以質量％計，優(yōu)選含有0.1%以上且4%以下的Ag。這是由于通過添加Ag，可降低軟釬料的熔點并減少在安裝時產生的熱應變，并且提高軟釬料的機械特性而提高接合的可靠性。Ag的含量小于0.1%時，會難以得到上述效果。Ag的含量超過4%時，有生成粗大的Ag3Sn而使接合部的可靠性降低的可能。
[0120]在第2實施方式的太陽能電池用互連器中使用的軟釬料的一例中，以質量％計，優(yōu)選含有0.1%以上且1.5%以下的Cu。與Ag同樣地，Cu添加于Sn系軟釬料中時熔點降低且潤濕性提高。Cu含量小于0.1%時，會難以得到上述效果。Cu的含量超過1.5%時，有生成粗大的Sn-Cu系金屬間化合物而使接合部的可靠性降低的可能。
[0121]在第2實施方式的太陽能電池用互連器中使用的軟釬料的一例中，以質量％計，優(yōu)選進一步含有0.001%以上且0.2%以下的選自Fe及Ni中的至少一種。由此，可使過冷度降低，并且改善軟釬料的疲勞特性并提高接合部的可靠性。Fe及Ni中的至少一種的含量小于0.001%時，會難以得到上述效果。Fe及Ni中的至少一種的含量超過0.2%時，有軟釬料的潤濕性降低、接合強度降低的可能。在過冷度低的軟釬料的一例中，以質量％計，更優(yōu)選Fe及Ni中的至少一種為0.01%以上且0.1%以下。
[0122]在第2實施方式的太陽能電池用互連器中使用的軟釬料的一例中，可以為無鉛軟釬料，也可以為加鉛軟釬料。第2實施方式的軟釬料的一例為無鉛軟釬料時，只要是接近Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系的共晶組成即可。另一方面,第2實施方式的軟釬料的一例為加鉛軟釬料時，優(yōu)選鉛的含量處于以質量％計為30%以上且40%以下的共晶點附近。此夕卜，更優(yōu)選鉛的含量為35質量％以上且40質量％以下。這是由于如果鉛的含量處于共晶點附近，則能降低軟釬料的熔點，并且能使凝固后的殘留應力降低。
[0123]第2實施方式的太陽能電池用互連器在如線材那樣的導電材或帶材等的導電材的部分或全部表面上被覆上述軟釬料。在制造這樣的太陽能電池用互連器時，使用具有如上述的Sn系軟釬料的組成的鍍敷浴，將作為芯材的導電材浸潰在熔融鍍敷物中等。通過這樣的處理，可得到以Sn系軟釬料被覆了導電材的表面的至少一部分的太陽能電池用互連器。關于被覆導電材的Sn系軟釬料的量沒有特別限制，一般優(yōu)選使Sn系軟釬料以5 μ m以上且80 μ m以下左右的厚度進行被覆。
[0124]作為太陽能電池用互連器的芯材的導電材一般使用Cu系材料。芯材的Cu材料不論使用何種材料均可得到本發(fā)明的效果，但是使用進行了〈100〉方向聚集于芯材的長度方向的方位控制的芯材時，可配合本發(fā)明效果進一步防止單元的翹曲和裂紋。
[0125]以上，對第I及第2實施方式進行了說明。通過組合第I實施方式與第2實施方式，可形成在整個接合面上具有均勻的厚度及熔點的接合部。
[0126]實施例[0127]以下，對本發(fā)明的具體實施例進行說明。
[0128](實施例1)
[0129]在本實施例中，進行具有加入有不銹鋼填料的鍍敷軟釬料的表面層的互連器(扁平導線)的制作。銅芯材使用通過將Φ1.5mm的韌銅制圓線軋制成厚度0.2mm、寬度2mm而得到的扁平的銅線部。將該銅線部通入到流通有含40%氫的氮氣并加熱至600°C的環(huán)狀爐中，使銅線部在插入熔融軟釬料鍍敷槽的狀態(tài)下沿環(huán)狀爐的銅線部的出口側出線，進行了熔融鍍敷。作為軟釬料材料，使用Sn-3.0重量％Ag-0.5重量％Cu，使熔融鍍敷槽的溫度為300°C。通過熔融鍍敷槽的銅線部使用銅線引導構件朝垂直方向出浴，但是，在鍍敷槽的液面設置開設有厚度0.3mm、寬度2.4mm的方形孔的拉模，通過該孔向上方移動。剛通過拉模之后的銅線部在軟釬料熔融的狀態(tài)下傳送，隨著向上方移動，軟釬料冷卻、凝固。在以0.5mm/分鐘的速度通線的銅線部上被覆的軟釬料的厚度在板厚度方向單側平均為25 μ m,將其作為比較材料。將其作為試樣A。
[0130]另一方面，在拉模正上方設有供給不銹鋼填料的進料器，使不銹鋼填料接觸熔融狀態(tài)的軟釬料的表面，用隨后的壓接輥將不銹鋼填料壓入軟釬料鍍敷層內來制作互連器。不銹鋼填料通過篩子分級，使用其最大直徑為20 μ m的填料。以0.5mm/分鐘鐘的速度進行通線的結果是，軟釬料的厚度為平均25μπι，軟釬料內的不銹鋼填料的體積率為10%。將這樣制作的互連器作為試樣B。試樣Α、試樣B都在軟釬料與銅的界面處形成平均厚度為I μπι的 Cu6Sn5。
[0131]使用兩條上述互連器，以一定壓力分別安裝到將在厚度200 μπι、150mm見方的太陽能電池單元上平行設置2列的寬度為3mm的銀糊燒結而成的電極上。安裝時，以在軟釬料的熔點以上且比不銹鋼填料的熔點低的溫度使軟釬料熔融而接合。測量由互連器擠出的軟釬料的橫向長度、及太陽能電池單元的翹曲。
[0132]單元的翹曲以使將互連器接合的面成為內側、且使互連器的長度方向彎曲的方式產生。即，翹曲在軟釬料一面凝固一面與硅單元上的電極接合后，因冷卻時的熱應力而產生，由于構成導線的銅和軟釬料的熱膨脹系數(shù)比硅的熱膨脹系數(shù)小而產生。關于單元的翹曲量，在水平面翹曲的單元位于下方時，通過測量單元中央部的水平面與單元的距離求得。
[0133]在試樣A中，軟釬料在銅線部的橫向上局部地擠出，其寬度達到單側平均0.2mm，最大1mm，軟釬料從電極擠出并擴展到太陽能電池受光面。另一方面，試樣B中，軟釬料朝橫向的擠出量停留在單側平均0.05mm，最大0.1mm。
[0134]在試樣A、B中將銅線部的截面進行比較時，在試樣B中，太陽能電池的電極與銅線部的距離通過不銹鋼填料保持在平均25 μ m,軟釬料不會朝橫向潤濕擴展。相對于此，在試樣A中，在銅線部與電極之間局部地有幾乎不存在軟釬料的部分。在該部分中，軟釬料朝橫向大幅地擠出。
[0135]此外，關于太陽能電池單元的翹曲，使用未混入不銹鋼填料的試樣A的太陽能電池單元在安裝互連器的一側翹曲3mm，相對于此，安裝了混入有不銹鋼填料的試樣B的互連器的太陽能電池單元的翹曲為0.Smm0該主要原因考慮如下。首先，由于軟釬料軟熔時不銹鋼填料為固相，因此軟釬料的凝固收縮小。接著，由于不銹鋼的熱膨脹系數(shù)小，因此凝固后的熱收縮小。進而，由于互連器與太陽能電池單元的間隔保持一定的間隔，因此由銅與硅的熱膨脹系數(shù)差引起的熱應變緩和。[0136](實施例2)
[0137]在本實施例中，進行具有加入有銅填料的鍍敷軟釬料的表面層的互連器(扁平導線)的制作。銅芯材使用通過將Φ 1.5mm的韌銅制圓線軋制成厚度0.2mm、寬度2mm而得到的扁平的銅線部。將該銅線部通入到流通有含40%氫的氮氣并加熱了的環(huán)狀爐中，使銅線部在插入熔融軟釬料鍍敷槽的狀態(tài)下沿環(huán)狀爐的銅線部的出口側出線，進行了熔融鍍敷。作為軟釬料材料，使用Sn-L 2重量％Ag-0.5重量％Cu_0.05重量％Ni合金，從保持在250°C的熔融鍍敷槽通過的銅線部使用銅線引導構件向垂直方向出浴并向上方移動。剛出浴后的銅線部在軟釬料熔融的狀態(tài)下傳送，隨著向上方移動，軟釬料冷卻、凝固。
[0138]銅填料的供給設置有供給銅填料的進料器，使銅填料接觸熔融狀態(tài)的軟釬料的表面，用隨后的壓接輥將銅填料壓入軟釬料鍍敷層內。銅填料通過篩子分級，使用其最大直徑為5 μ m~50 μ m的5等級的銅填料。調整進料器的進料量、環(huán)狀爐的溫度及通線速度，使軟釬料內的銅填料的體積率為20%、軟釬料的厚度成為銅填料的最大直徑，從而制作具有加入有銅填料的表面層的互連器。將這樣制作的各互連器作為試樣C~J。此外，通過未加入銅填料的方式，制作單側軟釬料厚度為40 μπι的互連器作為比較材料。將這樣制作的互連器作為試樣K。全部試樣中在軟釬料與銅的界面形成平均厚度為0.5 μ m的Cu6Srv
[0139]使用兩條上述互連器，以一定壓力分別安裝到將在厚度190 μπι、170mm見方的太陽能電池單元上平行設置2列的3mmX5mm尺寸的銀糊燒結而成的電極上。安裝時，以在軟釬料的熔點以上且比不銹鋼填料的熔點低的溫度使軟釬料熔融而接合。安裝的互連器的長度與太陽能電池單元相同，為170_，沿太陽能電池單元上的電極的中心線安裝。將太陽能電池單元與互連器在安裝的長度方向上錯開5mm而接合。接合后，觀察由互連器擠出的軟釬料，測量太陽能電池單 元的翹曲及裂紋的狀態(tài)。
[0140]單元的翹曲以使接合互連器的面成為內側、且使互連器的長度方向彎曲的方式產生。即，翹曲在軟釬料一面凝固一面與硅單元上的電極接合后，因冷卻時的熱應力而產生，由于構成導線的銅和軟釬料的熱膨脹系數(shù)比硅的熱膨脹系數(shù)小而產生。關于單元的翹曲量，在水平面翹曲的單元位于下方時，通過測量單元中央部的水平面與單元的距離求得。
[0141]其結果表示在以下表1中。
[0142]表1
【權利要求】
1.一種太陽能電池用互連器，其特征在于，具有:導電線部、以及形成于所述導電線部的至少一個寬幅面上的表面層，所述表面層具有如下功能:減少當所述互連器接合于太陽能電池單元時產生的由所述導電部的熱膨脹系數(shù)與所述太陽能電池單元的熱膨脹系數(shù)的差引起的應力。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池用互連器，其中，所述表面層形成于所述導電線部的至少一個寬幅面上，且具有軟釬料及分散在該軟釬料內部的熔點比所述軟釬料高的粒狀填料。
3.根據(jù)權利要求2所述的太陽能電池用互連器，其中，所述表面層的厚度的平均值為10 μ m~40 μ m的范圍內的值。
4.根據(jù)權利要求2所述的太陽能電池用互連器，其中，所述填料的最大直徑為10μ m~40 μ m的范圍內的值。
5.根據(jù)權利要求2~4中任意一項所述的扁平導線，其中，所述填料具有選自銅、鋁、銀、鎳、不銹鋼中的至少一種金屬材料。
6.根據(jù)權利要求2~4中任意一項所述的太陽能電池用互連器，其中，所述填料具有選自氧化鋁、二氧化硅中的至少一種陶瓷材料。
7.根據(jù)權利要求2~4中任意一項所述的太陽能電池用互連器，其中，所述填料具有選自銅、鋁、銀、鎳、不銹鋼中的至少一種金屬材料、和選自氧化鋁、二氧化硅中的至少一種陶瓷材料這兩者。
8.根據(jù)權利要求2~4中任意一項所述的太陽能電池用互連器，其中，所述填料具有用活性金屬被覆了表面的陶瓷、不銹鋼或鋁。
9.一種太陽能電池用互連器，其特征在于，所述表面層為形成于所述導電線部表面的至少一部分上的表面層，該表面層具有以Λ Τ=Τ1-Τ2規(guī)定的過冷度Λ T小于25°C的Sn系軟釬料， 其中，Tl為表示在差示掃描量熱測定中在升溫速度為10°c /分鐘的升溫過程中的吸熱峰上升的開始溫度，T2為在所述測定中在冷卻速度為10°C /分鐘的冷卻過程中的放熱峰的峰值溫度。
10.根據(jù)權利要求9所述的太陽能電池用互連器，其中，所述軟釬料含有Zn、Mg、T1、Co、Zr、及Be中的至少一種，這些元素合計以質量％計為0.001%以上且2%以下。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的太陽能電池用互連器，其中，所述軟釬料含有60質量％以上的Sn。
12.根據(jù)權利要求9~11中任意一項所述的太陽能電池用互連器，其中，所述軟釬料含有以質量％計為0.1%以上且4%以下的Ag。
13.根據(jù)權利要求9~12中任意一項所述的太陽能電池用互連器，其中，所述軟釬料含有以質量％計為0.1%以上且1.5%以下的Cu。
14.根據(jù)權利要求9至13中任意一項所述的太陽能電池用互連器，其中，所述軟釬料含有Fe及Ni中的至少一種，這些元素的合計以質量％計為0.001%以上且0.2%以下。
15.根據(jù)權利要求9~14中任意一項所述的太陽能電池用互連器，其中，所述軟釬料為無鉛軟釬料。
16.根據(jù)權利要求9~14中任意一項所述的太陽能電池用互連器，其中，所述軟釬料含有30~45質量％的鉛。
17.一種太陽能電池模組，其特征在于，包含: 構成太陽能電池單元的半導體基板； 形成于所述半導體基板的表面上的電極；和 太陽能電池用互連器，所述太陽能電池用互連器是與所述電極接合的權利要求1~16中任意一項所述的太陽能電池用互連器，所述導電線部與所述電極通過所述表面層電連接。
18.根據(jù)權利要 求16所述的太陽能電池模組，其中，所述互連器在所述導電線部的受光面?zhèn)瘸蔀榕c所述電極的非連接部位的所述寬幅面上也具有所述表面層。
【文檔編號】H01L31/05GK103582954SQ201280025985
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年5月25日 優(yōu)先權日:2011年5月27日
【發(fā)明者】小林孝之, 木村圭一, 田中將元, 橋野英兒 申請人:新日鐵住金株式會社