用于形成太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材及太阳能电池用集电片的制造方法
【专利摘要】本发明提供了不使用可能对太阳能电池元件带来不良影响的有机类防锈剂而具有良好的防锈性及焊接加工性的用于形成太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材及使用其的太阳能电池用集电片的制造方法。使用用于形成太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材,其中,在导电性基材30中,在铜箔310的表面上形成由锌构成的锌层320,锌层320不含铬,锌的量为大于20mg/m2且小于等于40mg/m2。
【专利说明】用于形成太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材及太阳能电池用集电片的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在太阳能电池模块的内部作为布线使用的用于形成太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材以及太阳能电池用集电片的制造方法。
【背景技术】
[0002]近年来,随着对环境问题意识的提高,作为清洁能源的太阳能电池备受关注。通常,构成太阳能电池的太阳能电池模块是从受光面侧开始依次层叠有透明前面基板、表面侧密封材料片、太阳能电池元件、里面侧密封材料片、以及里面保护片的结构,且其具有通过使太阳光入射上述太阳能电池元件而发电的功能。
[0003]在太阳能电池模块的内部进行发电的太阳能电池元件一般构成为在太阳能电池模块的内部设置有多张,通过将这些串并联连接以得到所需的电压及电流。为了将多个太阳能电池元件在太阳能电池模块的内部进行布线,例如,可以使用将作为布线图案的金属箔层叠在作为基材的树脂片的表面的太阳能电池用集电片(参照专利文献I)。并且,由金属箔构成的布线图案和太阳能电池元件的输出电极通过焊接加工而电接合。
[0004]在作为太阳能电池用集电片基材的树脂片表面设置布线图案,例如可以与印刷线路基板相同地,首先在基材的整个表面层叠由金属箔等构成的导电性基材,然后通过光刻法将导电性基材蚀刻加工成所需的布线图案即可。
[0005]但是,作为上述导电性基材普遍使用的铜箔表面极易被氧化。并且,被氧化的铜箔表面具有极为恶劣的焊接的湿润性。因此,需要在成为布线图案的铜箔表面进行防锈加工。
[0006]这一点,在印刷线路基板中,例如可以通过在作为布线图案的铜箔表面涂覆防锈涂膜的方法(参见专利文献2),在布线图案的表面形成铜和络合物结构的覆膜的方法(参见专利文献3)等所示,在成为布线图案`的导电性基材的表面进行基于有机类防锈剂的防锈处理。实施了这样的防锈处理的印刷线路基板由于布线图案表面的氧化被抑制,所以能够维持良好的焊接湿润性,可以通过焊接加工将电子部件可靠地安装至印刷线路基板上,从这点来看是优选的。
[0007]但是,太阳能电池用集电片使用中,需要几十年长期暴露于太阳光下且同时要保持与太阳能电池元件接合的状态。因此,像印刷线路基板一样进行使用有机类防锈剂的防锈处理时,在长期使用过程中,有机类防锈剂由其自身或其分解后生成的化合物给太阳能电池元件带来不良影响,成为太阳能电池模块的性能劣化的原因。
[0008]形成太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材需要不使用有机类防锈剂的防锈处理。作为这样的防锈处理,可以进行通过包含铬及锌的镀膜在铜箔上设置防锈层的处理(参见专利文献4)。
[0009]或者,也提案有通过在表面上形成由镍含量的比率限制为50%以上的镍一锌合金构成的表面处理层而得到无铬且具有防锈性的铜箔(参见专利文献5)。
[0010]现有技术文献[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2007-081237号公报
[0013]专利文献2:日本特开平9-32549号公报
[0014]专利文献3:日本特开平6 - 006018号公报
[0015]专利文献4:日本特开2000-178787号公报
[0016]专利文献5:日本特开2010-202891号公报
[0017]但是,在使用专利文献4所述的铜箔、即通过包含铬等镀膜在表面上形成防锈保护层的铜箔作为形成太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材时,可以防止因铜箔的氧化而引起的焊接湿润性的劣化,另一方面,形成防锈保护层的组成物,尤其是铬会对布线图案的焊接的湿润性带来不良影响,造成太阳能电池元件的电极和太阳能电池用集电片之间的焊接接合的可靠性的下降。
[0018]另外,专利文献5中所述的铜箔中,完全没有考虑到镍对焊接加工的普遍适应性、即对焊接的湿润性的不良影响这一点,另外由于采用无铬技术,则需要较高分配比以上的镍,相应地提高了成本。
[0019]如上所述,对由用于太阳能电池用集电片的布线图案的铜箔构成的导电性基材,进行了各种各样的以防锈为目的的表面处理,但这些处理中的任一个都在对于太阳能电池用集电片的布线图案所要求的焊接加工适应性方便均带来了不利影响。于是就需要一种既有作为导电性基材的防锈性又在形成布线图案时具有高度焊接加工适应性的导电性基材,而这样的导电性基材目前还不存在。于是,当前在焊接加工适应性方面保留有改善的余地,且作为能以较低成本得到的通用品,由通过包含铬等的镀膜形成了表面处理层的铜箔构成的导电性基材被广泛使用。
【发明内容】
[0020]本发明鉴于以上情况,其目的在于以不使用有机类防锈剂来形成具有良好的防锈性及焊接加工性的太阳能电池用集电片的布线图案作为需要解决的问题。
[0021]本发明的发明人们为解决上述问题反复进行了专心的研究,其结果发现在铜箔的表面,不使用作为防锈剂通常所必须的铬,而是将形成有由规定附着量的锌构成的保护膜的导电性基材用于形成布线图案,从而能够在太阳能电池用集电片的布线图案中同时满足良好的防锈性和焊接加工性的要求,最终完成了本发明。更具体来说,本发明提供了如下方案。
[0022](I)用于太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材的特征在于,在厚度为10 μ m~35 μ m的铜箔的至少一个面上形成有附着量为大于20mg/m2且小于等于40mg/m2的锌层。
[0023](2)根据(I)所述的导电性基材,所述铜箔通过电解制箔形成,在所述铜箔的光泽面上形成有所述锌层。
[0024]( 3)根据(I)或(2)所述的导电性基材,在所述锌层上还形成有一个或多个功能强化层,所述功能强化层中的任一层均不含铬。
[0025](4)太阳能电池用集电片的制造方法的特征在于,包括:层叠工序,将(I)至(3)中的任一项所述的导电性基材与树脂基材层叠以得到层叠体;蚀刻工序,将图案化为想要的布线图案的形状的蚀刻掩模形成在所述层叠体的表面后进行蚀刻处理,从而除去未被所述蚀刻掩模覆盖的地方的所述导电性基材;以及剥离工序,在所述蚀刻工序后,使用碱性剥离液除去所述蚀刻掩模,其中,在所述剥离工序中,通过剥离所述蚀刻掩模,并以所述碱性的剥离液除去所述锌层的表面的一部分,从而在所述布线图案的表面形成所述锌的附着量大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2的防锈保护层。
[0026](5)太阳能电池用集电片的制造方法的特征在于,包括:层叠工序,将在銅箔的表面上形成有第一防锈保护层的导电性基材与树脂基材层叠以得到层叠体;蚀刻工序,将图案化为想要的布线图案的形状的蚀刻掩模制作在所述层叠体的表面后进行蚀刻处理,从而除去未被所述蚀刻掩模覆盖的地方的所述导电性基材;第一防锈保护层除去工序,从所述铜箔的表面上除去所述第一防锈保护层;以及第二防锈保护层形成工序,在所述第一防锈保护层除去工序后,在所述铜箔上形成第二防锈保护层,其中,所述第一防锈保护层至少包含,除锌和锡以外的防锈剂,所述第二防锈保护层由锌构成。
[0027](6)根据(5)所述的太阳能电池用集电片的制造方法,在同一生产设备内连续进行所述第一防锈保护层除去工序和所述第二防锈保护层形成工序。
[0028](7)根据(5)或(6)所述的太阳能电池用集电片的制造方法,所述第一防锈保护层除去工序是通过使用酸性清洗剂的化学研磨来除去第一防锈保护层的工序。
[0029](8)根据(5)至(7)的任一项所述的太阳能电池用集电片的制造方法,在所述第二防锈保护层形成工序中形成的所述第二防锈保护层是由锌构成的层,所述铜箔的表面上的锌的附着量为大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2。
[0030](9)根据(5)至(8)的任一项所述的太阳能电池用集电片的制造方法,所述第一防锈保护层是包含铬及锌的层。
[0031](10)太阳能 电池模块的制造方法的特征在于,包括:太阳能电池用集电片制造工序,通过(4)至(9)中任一项所述的太阳能电池用集电片的制造方法制造太阳能电池用集电片;焊接接合工序,通过焊接加工将太阳能电池元件的电极接合于通过所述太阳能电池用集电片制造工序制造的所述太阳能电池用集电片的布线图案的表面;以及模块一体化工序,将含有通过所述焊接接合工序接合的太阳能电池元件和太阳能电池用集电片的接合体、以及构成太阳能电池模块的其他的部件层叠并一体化。
[0032]发明效果
[0033]根据本发明,提供了不使用可能对太阳能电池元件带来不良影响的有机类防锈剂而具有良好的防锈性及焊接加工性的用于形成太阳能电池用集电片的布线图案的导电性
基材O
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1是本发明的使用用于形成太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材的太阳能电池用集电片的示意图,Ca)是平面图,(b)是(a)的A-A线的纵向截面图。
[0035]图2是本发明的用于形成太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材的层结构的示意图。
[0036]图3的(a)~(d)是依次表示根据本发明的布线片的制造方法的第一实施方式形成布线图案的过程的示意图。[0037]图4是表示在本发明的布线片的制造方法的第二实施方式中,能够使用的第二导电性基材的层结构的示意图。
[0038]图5的(a)~(f)是依次表示根据本发明的布线片的制造方法的第二实施方式形成布线图案的过程的示意图。
[0039]图6是示意性地表示利用本发明的太阳能电池用集电片的制造方法制造的太阳能电池用集电片接合至太阳能电池元件的过程的立体图。
[0040]图7是表示利用本发明的太阳能电池模块的制造方法制造的太阳能电池模块的层结构的示意图。
[0041]图8是表示实施例2中的表面锌量和焊锡高度(〃 > 夕'盛>9高? )之间的关系图
表。
【具体实施方式】
[0042]下面,参照附图,说明本发明的优选实施方式。首先,对能使用本发明的用于形成太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材(以下仅称“导电性基材”)制造的太阳能电池用集电片(以下,仅称“太阳能电池用集电片”)进行说明,然后对本发明的导电性基材进行说明。下面,依次说明本发明的太阳能电池用集电片的制造方法及使用本发明的太阳能电池用集电片的太阳能电池模块的制造方法。
[0043]<太阳能电池用集电片>
[0044]图1是太阳能电池用集电片的示意图,Ca)是平面图,(b)是(a)的A — A线的纵断面图。
[0045]太阳能电池用集电片I在树脂基材2的表面形成有布线图案3。太阳能电池用集电片I通过焊接加工电连接布线图案3和太阳能电池元件的输出电极,由此在太阳能电池模块的内部形成多个太阳能电池元件之间的电配线,以进行来自太阳能电池元件的电量采集。
[0046]树脂基材2是成型为片状的树脂。这里的片状包含膜状的概念,在本发明中两者没有差别。作为构成树脂基材2的树脂,可以使用例如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、环状聚烯烃类树脂、聚苯乙烯类树脂、丙烯腈一苯乙烯共聚物、丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物、聚氯乙烯类树脂、氟类树脂、聚(甲基)丙烯基类、聚碳酸酯类树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂、各种尼龙等聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树月旨、聚酰胺亚酰胺类树脂、芳基邻苯二甲酸酯类树脂、硅胶类树脂、聚砜类树脂、聚苯硫醚类树脂、聚醚砜类树脂、聚氨乙酯类树脂、缩醛类树脂、纤维素类等。其中,从在焊接加工中能够赋予太阳能电池用集电片I良好耐热性的角度出发,优选聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰胺亚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂等,最优选聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。另外,树脂基材2不仅限于单层片材(sheet),也可以是由上述树脂中的多个不同树脂构成的片材层叠而成的多层树脂。树脂基材2的厚度可以根据太阳能电池用集电片I所要求的强度、薄度等适当设定即可。树脂基材2的厚度并没有特别限定,作为一个示例可以为20μηι~250 μ m。
[0047]布线图案3是在太阳能电池用集电片I的表面形成为可以成为想要的布线形状(布线图案)的电配线。如图1的(b)所示,布线图案3至少具有由铜箔构成的导电层31和防锈保护层32。另外,布线图案3也可以在导电层31和树脂基材2之间具有背面防锈保护层33。
[0048]导电层31是由对布线图案3赋予导电性的铜箔构成的层。根据太阳能电池用集电片I所要求的耐受电流的大小等适当设定导电层的厚度即可。导电层的厚度没有特别限定,作为一个示例可以为10 μ m~35 μ m。
[0049]防锈保护层32、背面防锈保护层33均是为了抑制由铜箔构成的导电层31的表面氧化而在铜箔表面上形成的锌构成的薄膜层。
[0050]<用于形成太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材>
[0051]下面,参照图2来说明导电性基材30。图2是表示本发明的导电性基材30的层结构的示意图。
[0052]导电性基材30是在铜箔310的至少一个面上形成有锌层320的导电性的薄膜,在通过后文详述的制造方法制造太阳能电池用集电片I时,作为构成布线图案3的基材,可以优选使用。在导电性基材30中,对没有形成锌层320的铜箔310的另一面,没有特别的层结构等的限制,但优选至少进行某防锈处理,在本实施例的导电性基材30中,形成有由锌构成的背面锌层330。
[0053]导电性基材30在太阳能电池用集电片I形成了布线图案3时,铜箔310成为布线图案3的导通部。在布线图案3需要具有高导电性 、及成形时的加工适应性,而铜箔310可以充分满足这些条件。
[0054]根据太阳能电池用集电片I所要求的耐受电流的大小等适当设定铜箔310的厚度即可。铜箔310的厚度并没有特别限定,作为一个示例可以为IOym~35μπι。
[0055]铜箔310可以通过包括电解式及压延式方法的现有的公知方法进行制箔。制造方法没有特别限定,作为优选的一例,可以使用电解式的制箔方法。电解式的制箔方法是如下的方法:在具有与部分被电解浴沉浸的旋转鼓阳极距离间隔而相对的圆弧状阴极且使电解液流通其间的电解设备中,将铜电沉积至旋转鼓,最终通过从旋转鼓上剥离规定厚度的铜箔来制造铜箔。对于以这种方法制造的铜箔,制箔时贴紧旋转鼓侧的一侧的面为表面粗糙度极小的光泽面,相反一侧的面为表面比较粗糙的粗糙面。
[0056]作为构成导电性基材30的铜箔310,尤其优选能够使用上述具有光泽面和粗糙面的铜箔。在使用具有光泽面和粗糙面的铜箔作为铜箔310时,通过在光泽面侧形成在以下详细说明的锌层320,尤其可以制造焊接加工适应性卓越的导电性基材30。
[0057]锌层320是为了抑制铜箔310的表面氧化而在铜箔310的一个面、优选光泽面上薄膜形成的由锌构成的层。这里,导电性基材30中,形成有锌层320的一侧的面在被用作太阳能电池用集电片I的布线图案3时,成为布线图案3与太阳能电池元件的电极接合一侧的面。因此,形成有锌层320 —侧的面不仅要求防锈性且要求焊接加工性。以往,在铜箔的表面上进行不使用有机类的防锈剂的防锈处理时,必须除锌层以外还形成铬层,而本发明的导电性基材30的特征在于,通过在与太阳能电池元件的电极接合一侧的面上形成被限定为一定的附着量的锌层,从而能够确保在太阳能电池用集电片使用途中所需时的防锈性,同时至少在作为太阳能电池用集电片的布线图案使用时,能够通过使该面为铬少的面来提高焊接加工的适应性。
[0058]用于在铜箔310的表面形成锌层320的方法没有特别限定,可以通过镀锌、锌溅射法、蒸镀来形成。其中,可以优选使用现有公知的镀膜法。镀膜液除锌以外,根据需要,也可以含有络合剂或氨水等。镀膜条件优选为将镀膜液的温度设为15°C至50°C的范围。
[0059]这里,如后文详细述,导电性基材30的锌层320在蚀刻处理工序后的除去蚀刻掩模的剥离工序中,布线图案3上残留的防锈保护层32a的表面的一部分被除去,最终在布线图案3中成为比原本的锌层320更薄的防锈保护层32b (参见图3)。导电性基材30在太阳能电池用集电片I中成为布线图案3时,为了使防锈保护层32 (32b)中的锌的附着量成为以下所述的适当的量,通过事先将锌层320中的锌附着量调整至适当的范围,从而能够对太阳能电池用集电片I的布线图案3赋予防锈性和对于太阳能电池元件的稳定性、以及良好的焊接加工性。
[0060]具体来讲,导电性基材30在成为太阳能电池用集电片I的布线图案3的状态下,在导电层31的表面上形成防锈保护层32的锌的附着量优选为大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2,更优选选为0.5mg/m2且小于等于6mg/m2。形成防锈保护层32的锌的附着量在该范围时,太阳能电池用集电片I能够兼具防锈性和对太阳能电池元件的稳定性、以及良好的焊接加工性。
[0061]上述锌的附着量对于形成薄膜来讲是极小的量。因此,通过这样微量的锌形成的薄膜可以考虑厚度为几个原子的级别,另外,还可以考虑在各处应该会产生膜的缺陷。由于存在这样的膜的缺陷,存在于防锈保护层32的下层的导电层31的铜会在各处露出,因此考虑能够同时保证焊接加工性和防锈性。
[0062]为了在太阳能电池用集电片I的布线图案3上最终形成的防锈保护层32的附着量在上述范围,在导电性基材30中,铜箔310上形成的锌层320中的锌的附着量设为大于20mg/m2且小于等于40mg/m2。或者,更优选为大于25mg/m2且小于等于35mg/m2。如果锌层320中的锌的附着量小于20mg/m2,则难以使形成蚀刻处理后的防锈保护层32b的锌附着量大于0.5mg/m2,会使得布线图案3的防锈性不充分。另外,如果锌层320中的锌的附着量大于40mg/m2,则 在一般条件下形成经过了蚀刻处理的情况下的防锈保护层32b的锌附着量导致大于20mg/m2,降低了焊接加工性。另外,为了防止上述现象,即使增加锌的除去量,但由于增大了除去的锌的成本,所以不优选。
[0063]本实施方式中,如上所述,导电性基材30中,通过在铜箔310的表面以指定的附着量形成由锌构成的锌层320,从而能够使得作为最终产品的太阳能电池用集电片I兼具焊接加工性和防锈性。锌原本是缺乏对焊接的附着适应性的。但是,本发明的发明人们却意外发现通过将构成在太阳能电池用集电片I的布线图案3的导电层31的表面上形成的防锈保护层32的锌附着量设为大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2,从而能够在抑制由锌引起的焊接的加工适应性低下的同时,使构成导电层31的铜的氧化在两个月左右的时间内充分被抑制,并且在作为布线图案3的构成材料的导电性基材30中通过将构成锌层320的锌附着量设为大于20mg/m2且小于等于40mg/m2,从而也可以在三个月左右的时间内充分抑制构成铜箔310的铜的氧化。本发明是基于这一发现完成的。
[0064]太阳能电池用集电片I中,对于与太阳能电池元件接合前的布线图案的氧化,要求极高的防锈性,而作为太阳能电池模块一体化后,铜箔的表面被焊料覆盖,且由于太阳能电池模块的构成部件具有高气体阻隔性,所以成为铜箔的氧化难以进行的状态,另外,一体化后,如果是几乎不可视的微小的氧化则没有问题。因此如果在上述时间内能够发挥所需的防锈性能,则实施上没有任何不足。由于这种情况,本发明的导电性基材是在用于形成太阳能电池用集电片的布线图案时,能够作为极为优选的部件使用。
[0065]与导电性基材30中形成锌层320 —侧的面相反侧的面当被使用作为太阳能电池用集电片I的布线图案3时,其成为与布线图案3的树脂基材2接合的面。因此,不要求像锌层320形成的面那样具有高防锈性、焊接加工性,但为了确保适当的防锈性,优选形成背面锌层330。通常在按照上述镀膜方法形成锌层320时也同时形成背面锌层330。由于在背面锌层330不要求与锌层320同等的物性,因此不是本发明的必要技术特征。
[0066]导电性基材30除上述各层外,还可以根据需要具有其他的功能强化层。这些功能强化层可以为层叠了镍等而成的耐热层、或者使用设置于粗糙面的硅烷偶联剂等的贴紧性增强层等,当然不限于此。其中,只要功能强化层设置于锌层320侧的面,则为了避免对焊接加工适应性的不良影响,优选为不含铬的层。 [0067]另外,关于成为与树脂基材2接合的接合面的在锌层320相反侧的面,为了提高与树脂基材的粘合性,优选可以另外形成使用硅烷偶联剂等的粘附性增强层、层叠了各种粗糙粒子所形成的粗糙处理层。由于这些层不需要考虑对焊接加工适应性的影响,因此不特别要求排除铬。
[0068]另外,使用导电性基材30制造的太阳能电池用集电片I中,能够很好地抑制焊接短路。即,太阳能电池用集电片I具有良好的焊接湿润性,所以配线间的绝缘部分基本没有焊接残留。因此,太阳能电池用集电片I除配线间的间隙在Imm以下的高密度配线外,还特别优选地适用于200 μ m以下的高密度配线、100 μ m以下的高密度配线中。
[0069]<太阳能电池用集电片的制造方法(第一实施方式)>
[0070]接下来,参照图3的(a)~(d)来说明本发明的太阳能电池用集电片的制造方法的第一实施方式。图3的(a)~(d)是依次表示根据本发明的太阳能电池用集电片I的制造方法的第一实施方式形成布线图案的过程的示意图。
[0071]根据太阳能电池用集电片的制造方法的第一实施方式,能够制造上述说明的太阳能电池用集电片I。该太阳能电池用集电片的制造方法的中,如图3的(a)所示,在树脂基材2的表面上,通过层叠本发明涉及的导电性基材30的层叠工序而形成层叠体10,通过对该层叠体10进行蚀刻工序及剥离工序来制成太阳能电池用集电片I。
[0072][层叠工序]
[0073]在树脂基材2的表面上接合本发明的导电性基材30,没有特别限制,可以使用公知的方法。作为公知方法,可以列举有用粘结剂将导电性基材30粘合于树脂基材2的表面的方法。其中优选使用聚氨酯类、聚碳酸酯类、环氧类等的粘结剂通过干式复合法将导电性基材30粘合于树脂基材2的表面的方法。此时,若构成导电性基材30的铜箔310具有光泽面与粗糙面,则将粗糙面侧接合于树脂基材2侦U。
[0074][蚀刻工序]
[0075]蚀刻工序是在导电性基材30的表面上制造被图案化为想要的布线图案形状的蚀刻掩模4后进行蚀刻处理,从而除去未被蚀刻掩模4覆盖的地方的导电性基材30的工序。
[0076]如以上说明所述,该工序中使用的层叠体10是在树脂基材2的表面层叠了导电性基材30而形成的。由锌构成的锌层320在后述的剥离工序中,其一部分被除去,成为防锈保护层32b。因此,锌层320中锌的附着量可以根据剥离工序的条件等适当调整,通常的剥离工序条件下,锌层320中锌的附着量可以在大于20mg/m2且小于等于40mg/m2的范围内调整,因此防锈保护层32b中的锌的附着量可以设为大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2,这样一来可以使太阳能电池用集电片I兼具防锈性和对太阳能电池元件的稳定性、以及良好的焊接加工性。
[0077]该工序中,如图3的(b)所示,首先在导电性基材30的表面(即锌层320的表面)上制造被图案化为想要的布线图案形状的蚀刻掩模4。蚀刻掩模4是在后续说明的蚀刻工序中,为了避免将来成为布线图案3的防锈保护层32a以及导电层31因蚀刻液被腐蚀而设置的。也就是说,需要制作的布线图案3的俯视形状与蚀刻掩模4的俯视形状是相同的。形成这种蚀刻掩模4的方法没有特别限定,可以使用光致抗蚀剂或干膜通过光掩模感光后显影而在导电性基材30的表面上形成蚀刻掩模4,也可以使用喷墨打印机等印刷技术在导电性基材30的表面上形成蚀刻掩模4。
[0078]蚀刻掩模4在后续说明的剥离工序中,需要能够用碱性的剥离液剥离。从这点考虑,优选使用光致抗蚀剂或干膜来制作蚀刻掩模4。
[0079]下面,对蚀刻工序中的蚀刻处理进行说明。如图3的(C)所示,该处理是通过蚀刻液将导电性基材30中未被蚀刻掩模4覆盖的部分除去的处理。经过该处理,由于导电性基材30中的成为布线图案3的以外的部分被除去,因此在树脂基材2的表面上,按照想要的布线图案3的形状残留布线图案3。关于蚀刻处理中使用的蚀刻液,没有特别限制可以使用公知的蚀刻液。
[0080][剥离工序]
[0081]下面,说明剥 离工序。该工序是使用碱性的剥离液除去蚀刻掩模4的工序。
[0082]经过该工序,如图3的(d)所示,蚀刻掩模4被从防锈保护层32a除去。此时,防锈保护层32a的表面的一部分因碱性的剥离液被溶解,其成为比原本的防锈保护层32a薄的膜且锌附着量为大于0.5mg/m2小于等于20mg/m2的防锈保护层32b。也就是说,防锈保护层32b是通过存在于导电性基材30的表面的防锈保护层32a成为薄膜而形成的层。如上所述,由于薄膜的的防锈保护层32b存在,所以能够赋予太阳能电池用集电片I导电层31的防锈性与焊接加工适应性。
[0083]可以使用苛性钠的水溶液等作为剥离工序中使用的碱性剥离液。
[0084]在本实施实施方式的太阳能电池用集电片的制造方法中,在剥离工序中,使蚀刻掩模4完全剥离,另一方面溶解使防锈保护层32b的锌附着量残留为大于0.5mg/m2小于等于20mg/m2,优选大于0.5mg/m2小于等于6mg/m2的范围内。因此,需要通过制造试验将条件调整为能够将蚀刻掩模4完全剥离且使防锈保护层32b中的锌的附着量保留为大于0.5mg/m2小于等于20mg/m2。具体来讲,蚀刻掩模4的剥离程度、防锈保护层32b的残留程度随剥离液的种类、剥离液的温度、剥离液的浓度、剥离工序的处理时间等而变化,因此在制造试验中适当地确定剥离工序的条件,以使其符合上述条件。另外,如上所述,对于防锈保护层32b保留到什么程度,可以通过原子吸光分析等确定残留的锌的量。通过制造实验确定条件后,就可以使用该条件进行本发明的制造。
[0085]作为一个示例,使用具有附着量(厚度)为30mg/m2的锌层320的导电性基材30以及使干膜光固化后的厚度为15 μ m的蚀刻掩模4的情况下,以温度40°C、浓度1.5g/L的苛性钠水溶液作为剥离液,作为剥离工序进行I分钟的沉浸处理后,蚀刻掩模4被完全除去,防锈保护层32b的附着量(厚度)变为约10mg/m2。
[0086]<太阳能电池用集电片的制造方法(第二实施方式)>
[0087]接下来,参见图4、图5的(a)~(f)来说明本发明的太阳能电池用集电片的制造方法的第二实施方式(以下也称“第二制造方法”)。图4是在本发明的太阳能电池用集电片的制造方法的第二实施方式中作为构成布线图案3的材料的第二导电性基材的层结构的示意图。图5的(a)~(f)是依次表示根据本发明的太阳能电池用集电片的制造方法的第二实施方式形成布线图案的过程的示意图。
[0088]首先,参照图4来说明本发明第二制造方法中作为构成布线图案3的材料的第二导电性基材30a。
[0089]第二导电性基材30a是在铜箔310的一个面上形成第一防锈保护层321的导电性薄膜,通过后文详述的本发明的第二制造方法,在制造太阳能电池用集电片I时,可以优选使用作为构成布线图案3的基材。
[0090]另外,本说明书中的第一防锈保护层是指在作为布线图案3的构成材料的铜箔的表面上,该铜箔作为导电性基材的一部分被层叠于树脂基材之前事先形成的防锈保护层,与此相对,在第二制造方法中,将除去第一防锈保护层后在该铜箔的形成有第一防锈保护层的面上重新设置的防锈保护层称为第一防锈保护层。
[0091]第一防锈保护层321是为了抑制铜箔310的表面氧化而在铜箔310的一个面上薄膜形成的层,其可以由含有铬、锌、磷酸、镍等的无机物类的防锈剂形成。其中作为尤其被宽广采用的第一防锈保护层 321的一个示例,可以列举有由锌以及铬构成的防锈保护层。
[0092]在第二导电性基材30a中,与形成第一防锈保护层321的一侧的面相反侧的面在被用作太阳能电池用集电片I的布线图案3时,成为与布线图案3中的树脂基材2接合的面。因此虽然不要求像形成第一防锈保护层321的面那样高的防锈性、焊接加工性,但为确保适当的防锈性,优选形成一个由与第一防锈保护层321相同的组成构成的背面处理层331。
[0093]第二制造方法中,如后文详述,第一防锈保护层321在其制造工程中被完全除去。因此,在第二制造方法中,在具有能以较低的成本获得的锌及铬构成的防锈保护层的通用的导电性基材的基础上,只要是具有至少包含除锌和锡以外的防锈剂的构成的防锈保护层,则不管导电性基材的防锈保护层的组成、形式,都可以制造焊接加工适应性卓越的太阳能电池用集电片。
[0094]第二防锈保护层322是为了抑制铜箔310表面酸化而在铜箔的表面形成的金属薄膜层。作为形成第二防锈保护层322的金属,可以使用既具有防锈性又具有焊接加工适应性的锌或锡。
[0095]接下来,参照图5 (a)~(f)详细说明第二制造方法。这里,省略与本发明的制造方法的第一实施方式(以下也称“第一制造方法”)共通工序的一部分说明,以与第一制造方法不同特征的工序部分为中心进行说明。
[0096][层叠工序]
[0097]如图5的(a)所示,层叠工序是将第二导电性基材30a与树脂基材2层叠而得到第二层叠体IOa的工序。关于该工序,采用与第一制造方法相同的方法即可。
[0098][蚀刻工序][0099]蚀刻工序是在第二层叠体IOa表面制造被图案化为想要的布线图案形状的蚀刻掩模4后进行蚀刻处理,从而除去未被蚀刻掩模4覆盖的地方的第二导电性基材30a的工序。
[0100]该工序中,如图5的(b)所示,首先在第二层叠体IOa的表面(即第一防锈保护层321的表面)制作被图案化为想要的布线图案的形状的蚀刻掩模4。蚀刻掩模4是在第二导电性基材30a中,为了防止在后文说明的蚀刻处理中成为布线图案3的部分将来被蚀刻液腐蚀而设置的。也就是说,想要制造的布线图案3的平面形状与蚀刻掩模4的平面形状相同。形成这种蚀刻掩模4的方法没有特别限定,例如,可以使用光致抗蚀剂或干膜通过光掩模感光后进行显影而在第二层叠体IOa的表面上形成蚀刻掩模4,也可以使用喷墨打印机等的印刷技术在层叠体IOa的表面形成蚀刻掩模4。
[0101]蚀刻掩模34在后文说明的剥离工序中,需要能够用碱性的剥离液剥离。从这点考虑,优选使用光致抗蚀剂或干膜来制作蚀刻掩模4。
[0102]下面,就蚀刻工序中的蚀刻处理进行说明。如图5的(C)所示,该处理是通过蚀刻液将未被蚀刻掩模4覆盖的地方的第二导电性基材30a除去的处理。经过该处理,由于第二导电性基材30a中的成为布线图案3的地方以外的部分被除去,因此,背面处理层331、铜箔310、第一防锈保护层321及蚀刻掩模4在树脂基材2的表面上残留为想要的布线图案3的形状。
[0103]关于蚀刻处理中使用的蚀刻液,没有特别限制可以使用公知的蚀刻液。在进行蚀刻处理时,可以通过一次处理除去构成第二导电性基材30a的第一防锈保护层321、铜箔310、背面处理层331,也可以分多次进行随时除去各层的处理。
[0104][第一防锈保护层除去工序]
[0105]接下来,说明第一防锈保护层除去工序。该工序是除去铜箔310上的第一防锈保护层321的工序。为了可靠地防止`铜箔的氧化,优选在蚀刻工序后从成为布线图案3的形状的铜箔310除去,但也可以在蚀刻工序前,用以下说明的方法,事先将第一防锈保护层321除去。以下,说明在蚀刻工序后从成为布线图案3的形状的铜箔310除去的情况。
[0106]第一防锈保护层除去工序中,可以在除去铜箔310上的第一防锈保护层321的同时除去蚀刻掩模4,也可以在除去第一防锈保护层321之前,事先使用碱性的剥离液,另外进行将蚀刻掩模4除去的剥离处理。这时,可以使用碱性的剥离液除去蚀刻掩模4。作为碱性剥离液的一例,可以使用苛性钠的水溶液等。
[0107]通过该剥离处理,如图5的(d)所示,蚀刻掩模4从第一防锈保护层321的表面被除去。此时,第一防锈保护层321的表面的一部分因碱性的剥离液而被溶解,成为比原本的第一防锈保护层321更薄的薄膜。
[0108]另外,在该剥离处理中,也可以通过提高剥离液的温度、或者提高剥离液的浓度等,适当调整剥离条件,从铜箔310的表面除去全部第一防锈保护层321而不是第一防锈保护层321的一部分。此时,该剥离处理即成为第一防锈保护层除去工序。
[0109]可以通过上述剥离处理进行第一防锈保护层除去工序,而为了将第一防锈保护层321完全除去,更优选通过化学研磨来进行处理。可以通过以现有的公知化学研磨液、即硫酸、蚁酸、盐酸等以及含有其他溶剂的酸性的清洗剂来清洗第一防锈保护层321,从而进行化学研磨。另外,该清洗剂还可以包括有机或者无机的防锈剂。作为一个示例,优选可以使用日本特开平6-112646中记载的含有硫酸和过氧化氢的水溶液。另外,如上所述,也可以在上述剥离处理的基础上追加进行该化学研磨,也可以不经过上述剥离处理而通过该化学研磨同时除去蚀刻掩模与第一防锈保护层321。
[0110]经过该工序,如图5的(e)所示,第一防锈保护层321被从铜箔310的表面完全除去,从而成为铜箔310的铜箔在布线图案3的表面露出的状态。
[0111]另外,为了抑制与第一防锈保护层除去工序同时进行、或者该工序结束后进入后面的第二防锈保护层形成工序之间的铜箔表面进行的迅速氧化,可以通过苯并三唑等有机类的防锈剂进行临时防锈处理。
[0112][第二防锈保护层形成工序]
[0113]接下来,说明第二防锈保护层形成工序。该工序是在上述第一防锈保护层除去工序中除去第一防锈保护层321后在成为从图案3的表面露出的状态的铜箔310上形成第二防锈保护层322的工序。
[0114]如上述说明中所述,第二防锈保护层322是由形成于铜箔310的表面上的锌及/或锡构成的金属薄膜层。作为布线图案3的表面处理层,在兼备防锈性与焊接加工适应性这方面是优选的。
[0115]形成第二防锈保护层322的金属为锌时,具体来讲,如上述说明中所述,在铜箔310的表面上形成第二防锈保护层322的锌附着量优选为大于0.5mg/m2小于等于20mg/m2,更优选为大于0.5mg/m2小于等于6mg/m2。
[0116]作为用于在铜箔310的表面上形成由锌构成的第二防锈保护层322的方法,可以采取镀膜、溅射法以及蒸镀,但为了均匀地形成如上所述极其薄的层,优选采用非电解镀。非电解镀可以采取以往公知的方法。具体来讲,用表面活性剂等处理铜箔310的表面且向其赋予钯等镀膜催化剂后,通过将其沉浸在含有锌的非电解镀液中来形成第二防锈保护层322。上述说明的第二防锈保护层322中的锌附着量通过调整处理液的温度、处理时间来适当地调整优选范围即可。
[0117]另外,第二防锈保护层322中包含的锌的量如上所述是极其微量的。为了确定这样微量的锌的含量,将事先已知面积的第二防锈保护层322用酸、碱溶解,通过原子吸光分析对所得溶液中包含的锌原子的量进行定量即可。
[0118]形成第二防锈保护层322的金属为锡时,锡的量只要是大于0.005mg/m2的量,则其上限没有特别限制。在第二防锈保护层322中包含的锡的量小于等于0.005mg/m2的情况下,不能得到对铜箔310充分的防锈效果。从锡通常也被用作焊接的成分来看,其是不会阻碍焊接加工适应性的。另一方面,由于锡比铜的电离化倾向高,因此锡会优先发生腐蚀。由此,由于可以防止铜的腐蚀,因而锡也具有一定的防锈效果。通过以上说明,用锡作为形成第二防锈保护层322的金属,从而能够制造出兼具焊接加工适应性和防锈性的太阳能电池用集电片I。
[0119]作为在铜箔310的表面上形成由锡构成的第二防锈保护层322的方法,可以采用镀膜、溅射法以及蒸镀,但优选为通过用简便的设备就能够生产的镀膜来形成,具体来讲,优选通过沉浸在镀膜液中来进行形成,从而形成第二防锈保护层322。
[0120]为了防止铜箔`310的表面氧化,第二防锈保护层形成工序要在前面的第一防锈保护层除去工序结束后,铜箔表面上开始氧化前快速开始。铜箔表面上开始氧化之前具体是指在外观上只要不是因氧化而引起的变色等的变化的状态即可,通过在这种状态下开始第二防锈保护层形成工序,从而可以防止制造工序中及制造工序后的铜箔的氧化,从而能够制造具有良好焊接加工适应性的太阳能电池用集电片。
[0121]更具体来讲,优选在同一生产设备内连续进行第一防锈保护层除去工序与第二防锈保护层形成工序。由此可以进一步有效地防止第一防锈保护层除去工序后的铜箔的氧化。在同一生产设备内,包括如字面所述地在单一的制造设备内进行的情况、以及在所谓的串排的连续的生产方式中进行生产的情况,或者,更优选能够在阻断氧的状态下运行的设备内进行第一防锈保护层除去工序和第二防锈保护层形成工序。
[0122]在现有的太阳能电池用集电片的制造方法中,为了防止构成导电性基材的铜箔的氧化,形成在铜箔表面的保护层是必要的技术方案,在制造太阳能电池用集电片的整个工序中都不能除去。但是在本发明的太阳能电池用集电片的制造方法的第二实施方式中,可以除去制造工序中的表面保护层,由此无论导电性基材的表面处理采用怎样的实施方式,都能制造出具有良好焊接加工适应性的太阳能电池用集电片。
[0123]另外,通过第二制造方法制造的太阳能电池用集电片也和用第一制造方法制造的太阳能电池用集电片一样能够很好地抑制所谓的焊接短路。
[0124]<太阳能电池模块>
[0125]以下,说明使用根据本发明的制造方法制造的太阳能电池用集电片的太阳能电池模块。
[0126]太阳能电池用集电片I被用作组装在太阳能电池模块的模块内的电配线。太阳能电池用集电片I中的导电层31的表面和太阳能电池元件的电极通过防锈保护层32由焊接加工而接合,从而太阳能电池用集电片I和太阳能电池元件被电连接,成为电配线。
[0127]这里,太 阳能电池元件的电极是指用于将太阳能电池元件接收光而产生的电力输出至太阳能电池元件的外部的电极。该电极没有特别限定,作为一个示例,可以由银或银化合物等构成。
[0128]另外,在焊接加工中使用的焊料没有特别限制,可以使用以往周知的材料。作为这种焊料的一个示例,可以列举有铅一锡合金焊料、银焊、无铅焊料、锡一铋、锡一铋一银等。通过防锈保护层32用焊接加工来接合太阳能电池元件的电极和铜箔310的表面时,没有特别限制,可以使用以往周知的方法。
[0129]太阳能电池用集电片I和太阳能电池元件的接合体根据需要通过将透明前面基板、表面侧密封材料片、背面侧密封材料片、以及里面保护片材等组合,成为太阳能电池模块。
[0130]作为这种太阳能电池模块的一个示例,可以列举从太阳能电池模块的表面侧开始按顺序重叠透明前面基板、表面侧密封材料片、太阳能电池元件和太阳能电池用集电片I的接合体、里面侧密封材料片及里面保护片材,并通过真空热分层加工而使之成为一体,但并不限于这种方案,考虑太阳能电池模块所要求的性能适当构成即可。
[0131]〈太阳能电池模块的制造方法〉
[0132]接下来,参照图6及图7说明该太阳能电池模块的制造方法。图6是示意性地表示太阳能电池用集电片I接合至太阳能电池元件5的情况的立体图。图7是表示利用太阳能电池模块的制造方法制造的太阳能电池模块100的层结构的示意图。[0133][焊接接合工序]
[0134]如图6表示,根据本发明的太阳能电池模块的制造方法,制造太阳能电池用集电片I的太阳能电池用集电片制造工序后,通过焊接加工来接合太阳能电池用集电片I的布线图案3的表面和太阳能电池元件的电极。具体来讲,通过防锈保护层32 (或第二防锈保护层322)将铜箔310用焊接加工接合至太阳能电池元件5的电极(未图示)。由此,太阳能电池用集电片I和太阳能电池元件5被电连接,成为太阳能电池模块内部的电配线。另外,在太阳能电池模块的内部,除通过太阳能电池用集电片I进行配线外,也可以根据需要通过带状线等进行配线。
[0135]这里,太阳能电池元件5的电极是指用于将太阳能电池元件5接收光而产生的电力输出至太阳能电池元件5的外部的电极。该电极没有特别限定,作为一个示例,可以由银或银化合物等构成。
[0136]在隔着防锈保护层32(或第二防锈保护层322)用焊接加工接合太阳能电池元件5的电极和铜箔310的表面时的焊接加工中使用的焊料没有特别限制,可以使用以往周知的材料。作为这种焊接的一个示例,可以使用铅一锡合金焊料、银焊、无铅焊料、锡一铋、锡一秘一银等。
[0137]另外,本实施方式的太阳能电池模块的制造方法中,优选采用以下方法:使用的焊料为由导电性的合金成分和绝缘性高的树脂成分构成的合金/树脂复合类焊料,将该焊料涂覆在太阳能电池用集电片的几乎整个面上后,与太阳能电池用集电片重合,然后进行回流将太阳能电池用集电片和太阳能电池元件加热接合时,将焊料的树脂成分残留在配线间的同时,使合金成分移至布线图案上,合金和树脂相分离,通过焊料的合金成分与布线图案接合。即,此时,需要通过回流快速地分离合金和树脂,由于太阳能电池用集电片I具有良好的布线图案部分的湿润性,所以能够快速发生合金部分的移动。
[0138][模块一体化工序]
[0139]如图7所示,根据需要,太阳能电池用集电片I和太阳能电池元件5的接合体通过将透明前面基板6、表面侧密封材料片7、里面侧密封材料片8、及里面保护片材9等组合而成为太阳能电池模块100。
[0140]如图7所示,太阳能电池模块100可以通过从太阳能电池模块的表面侧开始按顺序重叠透明前面基板6、表面侧密封材料片7、太阳能电池元件5和太阳能电池用集电片I的接合体、里面侧密封材料片8及里面保护片材9,并通过真空热分层加工而成为一体来制造。
[0141]根据以上太阳能电池用集电片的配线单元制造方法及太阳能电池模块的制造方法,能够达到以下效果。
[0142](I)由太阳能电池用集电片的布线图案所使用的铜箔构成的导电性基材中,必须进行以防锈为目的的表面处理,而这样的处理一方面会给太阳能电池用集电片的布线图案所要求的焊接加工适应性带来不利影响。于是,在本发明的导电性基材中,通过对导电性基材的构成进行独特的研究,从而解决了该问题。即,使导电性基材的构成为,以在厚度为10 μ m~35 μ m的铜箔的至少一个面上,形成有附着量为大于20mg/m2且小于等于40mg/m2的锌层为特征的导电性基材。由此,能够提供一种不使用有机类防锈剂、可以形成具有良好防锈性及焊接加工性的太阳能电池用集电片的布线图案的导电性基材。[0143](2)此外,设定铜箔以电解制箔形成且上述铜箔的光泽面上形成有上述锌层的导电性基材。由此,可以使导电性基材获得更加良好的焊接加工适应性。
[0144](3)此外,锌层上还形成有一个或多个功能强化层,上述功能强化层中的的任何一层均不含铬。由此,在导电性基材中可以在不损伤良好的焊接加工适应性的同时适当提高耐热性等其他物性。
[0145](4)在太阳能电池用集电片的制造方法中,通过对制造工序进行独特的研究解决了既具有布线图案的防锈性又具有焊接加工适应性这两者的问题。即,一种太阳能电池用集电片的制造方法包括:层叠工序,与树脂基材层叠得到层叠体;蚀刻工序,将图案化为想要的布线图案形状的蚀刻掩模形成在层叠体的表面后进行蚀刻处理,从而除去未被蚀刻掩模覆盖的地方的导电性基材;以及剥离工序,在蚀刻工序后,用碱性剥离液除去上述蚀刻掩模,其中,在剥离工序中,在剥离蚀刻掩模且用碱性的剥离液除去所述锌层表面的一部分,由此在布线图案的表面形成锌的附着量大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2的防锈保护层。由此,可以实现不使用有机类的防锈剂就能制造出对于太阳能电池用集电片具有防锈性和良好的焊接加工适应性的布线图案太阳能电池用集电片。
[0146](5)此外,太阳能电池用集电片的制造方法是如下特征的制造方法:包括层叠工序、蚀刻工序、和从铜箔表面上除去第一防锈保护层的第一防锈保护层除去工序、以及第一防锈保护层除去工序后在铜箔上形成第二防锈保护层的第二防锈保护层形成工序,第一防锈保护层至少包含锌或锡、以外的防锈剂,第二防锈保护层由锌及/或锡构成。由此,能够实现太阳能电池用集电片的制造工序中的第一防锈保护层的完全除去,以及之后工序中的第二防锈保护层的形成。因此,不论用于防锈的表面处理采用何种实施方式,都能够制造具有良好的焊接加工适应性的太阳能电池用集电片。
[0147](6)此外,采用在同一生产设备内连续进行第一防锈保护层除去工序与第二防锈保护层形成工序的制造方法。由此,更可靠地防止第一防锈保护层除去工序后的铜箔的氧化。
[0148](7)此外,采用第一防锈保护层除去工序是通过使用酸性清洗剂的化学研磨来除去第一防锈保护层的工序。由此,可以更加完全地除去第一防锈保护层。
[0149](8)此外,第二防锈保护层是由锌构成的层,使铜箔表面上锌的附着量大于0.5mg/m2小于等于20mg/m2。由此,能够同时实现构成导电层的铜箔的防锈性和焊接加工适应性。因此,能够制造具有良好的焊接加工适应性的太阳能电池用集电片。
[0150](9)此外,使第一防锈保护层为包含铬及锌的层。由此,即使使用能以较低成本获得的通用导电性基材的情况下,也能够制造具有良好焊接加工适应性的太阳能电池用集电片。
[0151](10)此外,太阳能电池模块的制造方法包括:根据上述制造方法制造太阳能电池用集电片的太阳能电池用集电片制造工序;使上述太阳能电池元件的电极通过焊接加工接合至上述太阳能电池用集电片制造工序中制造的上述太阳能电池用集电片的布线图案的表面的焊接接合工序;以及层叠含有在上述焊接接合工序中接合的太阳能电池元件和太阳能电池用集电片的接合体、以及构成太阳能电池模块的其他的部件使之一体化的模块一体化工序,根据上述太阳能电池模块的制造方法,从而能够制造太阳能电池模块,该太阳能电池模块由于太阳能电池用集电片具有良好的焊接加工适应性,能够很好地抑制焊接短路,且耐久性方面也较为卓越。
[0152]以上,虽然已经对本发明的太阳能电池用集电片的布线图案使用的导电性基材、太阳能电池用集电片的制造方法、太阳能电池模块的制造方法,通过其实施方式以及实施形式进行了具体的说明,而本发明并不受上述实施方式及实施形式的限制,在本发明的构成范围内可以进行适当的变更而加以实施。
[0153]实施例
[0154]以下,通过实施方式对本发明进行详细说明。需要说明的是,本发明不受以下实施例的限制。
[0155]〈试验例1>
[0156]作为实施例、比较例,如下所述,制作了太阳能电池用集电片的评价用试样(以下仅称“试样”),并对各个试样进行了焊接贴合适应性和防锈性的评价。 [0157]使用通过干式复合法在被成型为片状的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)(厚度50μπι)的基材表面上层叠导电性基材而形成的层叠体,上述导电性基材在通过电解制箔法得到的厚度为25μπι的铜箔的光泽面上,通过锌镀膜法形成有附着量为30mg/m2的锌层。在该层叠体的表面上使用干膜制造厚度80 μ m、宽度150mm、长度150mm的蚀刻掩模。
[0158]然后,将温度45°C、浓度250g/L的氯化铁水溶液作为蚀刻液,将形成有上述蚀刻掩模的层叠片材在该蚀刻液中沉浸约两分钟,接着用纯水清洗。由此,没有被蚀刻掩模覆盖的地方的导电性基材被除去。
[0159]接下来,作为剥离工序,将经过了上述蚀刻处理的层叠体在温度40°C、浓度1.5g/L的苛性钠水溶液的剥离液中,沉浸相当于表1所记载的时间。接着用纯水清洗。由此,由导电性基材构成的宽150mm、长150mm布线图案形成在基材的表面上。在表1中不出布线图案的防锈保护层(锌层)中包含的锌的量通过原子吸光分析进行定量的结果。
[0160]对于表1中记载的实施例1~3及比较例I~2的太阳能电池用集电片的评价用试样分别进行了焊接贴合适应性的试验。试验中使用的焊料是含42%的锡、57%的铋、1%的银的合金成分(TAMURA化研株式会社(夕A 9化研株式会社)生产的形式TCAP-5405),在太阳能电池用集电片的整个面上涂覆焊料后,用热板以作为焊料溶融温度的160~170°C加热熔融太阳能电池用集电片。由此,焊料的合金成分向太阳能电池用集电片的布线图案部分移动。可通过观察进行焊料贴合适应性的评价,并遵循以下基准。
[0161]A:焊料在布线图案中延展,显示了良好的湿润性
[0162]B:焊料在布线图案的表面堆积附着,但粘附性良好
[0163]C:焊料在布线图案的表面堆积附着,且粘附性不好
[0164]对于表1中记载的实施例1~3及比较例I~2的太阳能电池用集电片的评价用的各个试样,在85°C、85%RH中放置24小时,来评价防锈性。可通过观察进行防锈性的评价,并遵循以下基准。
[0165]A:布线图案的表面上不产生浑浊
[0166]B:布线图案的表面的金属光泽稍微有些降低
[0167]C:布线图案部分发生了变色
[0168][表 I]
[0169]
【权利要求】
1.一种导电性基材,所述导电性基材用于太阳能电池用集电片的布线图案,所述导电性基材的特征在于, 在厚度为10 μ m~35 μ m的铜箔的至少一个面上形成有附着量为大于20mg/m2且小于等于40mg/m2的锌层。
2.根据权利要求1所述的导电性基材,其特征在于, 所述铜箔通过电解制箔形成, 在所述铜箔的光泽面上形成有所述锌层。
3.根据权利要求1或2所述的导电性基材,其特征在于, 在所述锌层上还形成有一个或多个功能强化层, 所述功能强化层中的任一层均不含铬。
4.一种太阳能电池用集电片的制造方法,其特征在于,包括: 层叠工序,将权利要求1至3中的任一项所述的导电性基材与树脂基材层叠以得到层置体; 蚀刻工序,将图案化为想要的布线图案的形状的蚀刻掩模形成在所述层叠体的表面后进行蚀刻处理,从而除去未被所述蚀刻掩模覆盖的地方的所述导电性基材;以及剥离工序,在所述蚀刻工序后,使用碱性剥离液除去所述蚀刻掩模, 其中,在所述剥离工序中,通过剥离所述蚀刻掩模,并以所述碱性的剥离液除去所述锌层的表面的一部分,从而在所述布线图案的表面形成所述锌的附着量大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2的防锈保护层。`
5.一种太阳能电池用集电片的制造方法,其特征在于,包括: 层叠工序,将在銅箔的表面上形成有第一防锈保护层的导电性基材与树脂基材层叠以得到层叠体; 蚀刻工序,将图案化为想要的布线图案的形状的蚀刻掩模制作在所述层叠体的表面后进行蚀刻处理,从而除去未被所述蚀刻掩模覆盖的地方的所述导电性基材; 第一防锈保护层除去工序,从所述铜箔的表面上除去所述第一防锈保护层;以及第二防锈保护层形成工序,在所述第一防锈保护层除去工序后,在所述铜箔上形成第二防锈保护层, 其中,所述第一防锈保护层至少包含,除锌和锡以外的防锈剂,所述第二防锈保护层由锌构成。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池用集电片的制造方法,其特征在于, 在同一生产设备内连续进行所述第一防锈保护层除去工序和所述第二防锈保护层形成工序。
7.根据权利要求5或6所述的太阳能电池用集电片的制造方法,其特征在于, 所述第一防锈保护层除去工序是通过使用酸性清洗剂的化学研磨来除去第一防锈保护层的工序。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的太阳能电池用集电片的制造方法,其特征在于, 在所述第二防锈保护层形成工序中形成的所述第二防锈保护层是由锌构成的层,所述铜箔的表面上的锌的附着量为大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的太阳能电池用集电片的制造方法,其特征在于,所述第一防锈保护层是包含铬及锌的层。
10.一种太阳能电池模块的制造方法,其特征在于,包括: 太阳能电池用集电片制造工序,通过权利要求4至9中任一项所述的太阳能电池用集电片的制造方法制造太阳能电池用集电片; 焊接接合工序,通过焊接加工将太阳能电池元件的电极接合于通过所述太阳能电池用集电片制造工序制造的所述太阳能电池用集电片的布线图案的表面;以及 模块一体化工序,将含有通过所述焊接接合工序接合的太阳能电池元件和太阳能电池用集电片的接合体、以及构成太阳能电池模块的其他的部件层叠并一体化。
【文档编号】H01B5/02GK103732798SQ201280038899
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年6月14日 优先权日:2011年6月14日
【发明者】驹井贵之, 江本智史 申请人:大日本印刷株式会社