太陽能電池用導線及其制造方法、保管方法和太陽能電池的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請?zhí)枮?00980147297. 1、國際申請日為2009年11月20日、發(fā)明名稱 為"太陽能電池用導線及其制造方法、保管方法和太陽能電池"的發(fā)明申請的分案申請。
技術領域
[0002] 本發(fā)明設及一種太陽能電池用導線，特別是設及一種與單元的連接性優(yōu)異的太陽 能電池用導線及其制造方法、保管方法和太陽能電池。本申請W2008年11月27日申請的 日本特愿2008-302501W及2009年10月7日申請的日本特愿2009-233758號為基礎，通 過引用其內(nèi)容而包含于本申請。
【背景技術】
[0003] 太陽能電池中使用多晶、單晶的娃晶片作為半導體基板。
[0004] 基于本發(fā)明的圖4A化及圖4B所示的太陽能電池50,對W往的太陽能電池的構(gòu)成 進行說明。太陽能電池50是通過用焊料將太陽能電池用導線10a、l化接合在半導體基板 52的規(guī)定區(qū)域上而制造的，該規(guī)定區(qū)域即是設置在半導體基板52表面的表面電極54和設 置在背面的背面電極54。在半導體基板52內(nèi)產(chǎn)生的電力通過太陽能電池用導線向外部輸 送。
[0005] 基于本發(fā)明的圖1A化及圖1B所示的太陽能電池用導線10,對W往的太陽能電池 用導線的構(gòu)成進行說明。太陽能電池用導線10具有帶板狀導電材料12和形成于帶板狀導 電材料12上下表面的烙融焊料鍛覆層13。帶板狀導電材料12例如是對截面為圓形的導體 進行軸制加工而制成帶板狀的材料，也稱為扁平導體、扁平線。
[0006] 烙融焊料鍛覆層13是通過熱浸鍛法，向帶板狀導電材料12的上下表面供給烙融 焊料而形成的。
[0007] 熱浸鍛法是通過酸洗處理等將帶板狀導電材料12的上下表面凈化，并將該帶板 狀導電材料12通過烙融焊料液，由此向帶板狀導電材料12的上下表面12a、1化層疊焊料 的方法。當附著在帶板狀導電材料12的上下表面12a、12b的烙融焊料凝固時，烙融焊料鍛 覆層13由于表面張力的作用形成為如圖1A所示的從寬度方向的側(cè)部向中央部鼓起的形 狀，即，形成為所謂的山形。
[0008] 將該太陽能電池用導線10切斷成規(guī)定的長度，并利用空氣吸附移動到半導體基 板52的表面電極（柵電極）54上，在半導體基板52的表面電極54上進行焊接。在表面電 極54預先形成有與表面電極54導通的電極帶（指針）（未圖示）。使太陽能電池用導線 10a的烙融焊料鍛覆層13與該表面電極54接觸，在該狀態(tài)下進行焊接。將太陽能電池用導 線1化焊接到半導體基板52的背面電極55上的情況也相同。
[0009]W往，為了在半導體基板52的表面電極54與太陽能電池用導線10之間得到優(yōu)異 的焊料接合性，使表面電極54含浸與太陽能電池用導線10的烙融焊料鍛覆層13相同成分 的焊料。可是，近年來，隨著半導體基板52的薄型化的發(fā)展，使表面電極54含浸焊料時半 導體基板52破損的問題已經(jīng)顯現(xiàn)。因此，為了避免半導體基板52的破損，所W在采取省略 對表面電極54進行焊料含浸工序。
[0010] 由于省略了對半導體基板52的表面電極54和太陽能電池用導線10之間帶來優(yōu) 異的焊料接合性的焊料含浸工序，進而即便使用在W往接合性沒有問題的太陽能電池用導 線，也不能得到充分的接合性的情況變得常見。半導體基板52和太陽能電池用導線10間 的接合是通過在表面電極54的電極材料（例如Ag)和烙融焊料鍛覆層13的接合材料（例 如Sn)之間形成金屬化合物（例如AgjSn)而實現(xiàn)的。該接合需要通過助烙劑的作用從烙融 焊料鍛覆層13的表面和表面電極54的表面去除氧化膜，從而使焊料的金屬原子（Sn)和電 極的金屬原子（Ag)直接碰撞，并且需要通過加熱使焊料中的Sn原子易于擴散到其他原子 (Ag)的晶格內(nèi)。目P，當烙融焊料鍛覆層13表面的氧化膜的厚度較大時，則通過助烙劑的氧 化膜去除不能充分進行，所W發(fā)生焊接不良的情況。
[0011] 若在表面電極54和烙融焊料鍛覆層13之間發(fā)生焊接不良，則半導體基板52和太 陽能電池用導線10的接合不充分，所化會因機械的剝離、導通不良而引起組件的輸出功率 的降低。
[0012] 專利文獻1已提出為了抑制在制造時或使用時焊料表面生成氧化膜，將0. 002~ 0. 015質(zhì)量％的P添加到焊料的方法。
[0013] 專利文獻1中的太陽能電池用導線中，在加熱溫度到300°C為止，氧化膜厚度在 1~2ym左右且不變色，加熱溫度到350°C之后氧化膜厚度在5ym左右且才開始稍變色。 另一方面，還記載W往例子時在250°C時氧化膜厚度就已經(jīng)超過6ym，變色顯著。此外，在 專利文獻1中還記載了不加熱時的氧化膜厚度，在發(fā)明產(chǎn)品W及W往例中均為1ym左右。
[0014] 專利文獻1;日本特開2002-263880號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 如上所述，為了將太陽能電池用導線牢固地接合到半導體基板，將烙融焊料鍛覆 層13表面的氧化膜變薄即可。然而根據(jù)專利文獻1，盡管是加熱前的狀態(tài)，發(fā)明產(chǎn)品的氧化 膜厚度也在lym(lOOOnm)左右。因此，不足W在省略了對表面電極的焊料含浸工序的半導 體基板和太陽能電池用導線之間得到牢固的接合性。
[0016] 因此，本發(fā)明的目的在于解決上述課題，提供一種與單元的連接性優(yōu)異的太陽能 電池用導線及其制造方法、保管方法W及太陽能電池。
[0017] 為達成上述目的，本發(fā)明的特征是一種太陽能電池用導線，其特征在于，是與太陽 能電池單元進行接合的，在截面形狀被加工成扁平狀的帶板狀導電材料上設置有烙融焊料 鍛覆層的太陽能電池用導線，其中，烙融焊料鍛覆層表面的氧化膜厚度為7nmW下。
[001引在上述太陽能電池用導線中，上述帶板狀導電材料可W是體積電阻率為 50yQ?mmW下的扁平線。
[001引在上述太陽能電池用導線中，上述帶板狀導電材料可W是化、Al、Ag化及Au中的 任一種。
[0020] 在上述太陽能電池用導線中，上述帶板狀導電材料可W是初銅、低氧銅、無氧銅、 磯脫氧銅W及純度為99. 9999%W上的高純度銅中的任一種。
[0021] 在上述太陽能電池用導線中，上述烙融焊料鍛覆層可W是Sn系焊料或是使用Sn 作為第1成分且含有0. 1質(zhì)量上的選自化、111、81、513、4肖、211、化^及化中的至少一 種元素作為第2成分的Sn系焊料合金。
[0022] 本發(fā)明的其他特征是一種太陽能電池用導線的制造方法，其特征在于，通過對線 材實施軸制加工或縱切加工（slitprocessing)而形成帶板狀導電材料，并用連續(xù)電加熱 或連續(xù)加熱式加熱爐或批次式加熱設備對該帶板狀導電材料進行熱處理，之后，供給烙融 焊料對帶板狀導電材料進行焊料鍛覆時，將其鍛覆溫度設為焊料的液相線溫度+120°CW 下。
[0023] 在上述太陽能電池用導線的制造方法中，供給烙融焊料對帶板狀導電材料進行焊 料鍛覆時，也可W將鍛覆作業(yè)氣氛的溫度設為30°CW下，將鍛覆作業(yè)氣氛的相對濕度設為 65%W下。
[0024] 本發(fā)明另外的特征是一種太陽能電池用導線的保管方法，其特征在于，用氧穿透 性為1血/m2 ?day?MPaW下、透濕度為0.Ig/m2 ?dayW下的捆包材料對權(quán)利要求1所述的 太陽能電池用導線進行捆包，保管。
[00巧]在上述太陽能電池用導線的保管方法中，也可W將太陽能電池用導線在未捆包或 開封捆包材料的狀態(tài)下，在溫度30°CW下、相對濕度65%W下的條件下進行保管。
[0026] 本發(fā)明還具有的其他特征是一種太陽能電池，其特征在于，將上述太陽能電池用 導線通過其烙融焊料鍛覆層的焊料與半導體基板的表面電極和背面電極焊接