(57)【要約】  導電性部材の接続構造は、アルミ配線と、アルミ配線を導電性ユニットに接続して導電させる導電性接続ユニットとを備え、前記導電性接続ユニットは、少なくともアルミ配線に接触する微細な複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストと、複数の銀粒子に接触すると共にアルミ配線から導電性ユニットに向かう方向に銀粒子より長く延びた導電性金属粒子と、を有する。
2013039213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ配線と、前記アルミ配線を導電性ユニットに接続して導電させる導電性接続ユニットとを備え、
前記導電性接続ユニットは、少なくとも前記アルミ配線に接触する微細な複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストと、前記複数の銀粒子に接触すると共に前記アルミ配線から前記導電性ユニットに向かう方向に前記銀粒子より長く延びた導電性金属粒子と、を有する、
導電性部材の接続構造。
【請求項２】
前記導電性金属粒子は柱状である、請求項１に記載された導電性部材の接続構造。
【請求項３】
前記導電性金属粒子は、銅、銀、ニッケル、または、他の導電性金属のいずれかである、請求項１または２に記載の導電性部材の接続構造。
【請求項４】
前記導電性金属粒子は銀粒子であり、前記第一の銀ペーストに含まれている、請求項１または２に記載の導電性部材の接続構造。
【請求項５】
前記導電性金属粒子は銀粒子であり、第二の銀ペーストに含まれている、請求項１または２に記載の導電性部材の接続構造。
【請求項６】
前記導電性金属粒子は打ち抜きによって形成された板状部材である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の導電性部材の接続構造。
【請求項７】
前記導電性金属粒子と前記導電性ユニットとの間に、微細な銀粒子を含む第三の銀ペーストを介在させて導電させる、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導電性部材の接続構造。
【請求項８】
アルミ配線と、前記アルミ配線を導電性ユニットに接続して導電させる導電性接続ユニットとを備え、
前記導電性接続ユニットは、複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストからなり、
前記アルミ配線には、前記銀粒子を嵌合して導電させる凹凸部が形成されている、
導電性部材の接続構造。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の前記導電性部材の接続構造と、
前記アルミ配線が接着剤層を介して接合される基板と、
を備える、金属箔パターン積層体。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載された前記導電性部材の接続構造と、
前記アルミ配線が接着剤層を介して接合される基板と、
前記導電性ユニットである電極を裏面に設けた太陽電池セルと、
前記太陽電池セルを封止する封止材と、
前記封止材に対して前記アルミ配線とは反対の面に積層してなる透光性前面板と、
を備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミ配線と導電性接続部材とを接続させた導電性部材の接続構造と、この接続構造を備えた金属箔パターン積層体と、この金属箔パターン積層体に太陽電池セルを接続させて封止した太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自然エネルギーを利用する発電システムである太陽光発電の普及が急速に進められている。太陽光発電を行う太陽電池モジュール２００を、図７に示す。太陽電池モジュール２００は、光の入射面に配置された透光性基板１２０と、太陽電池モジュール用基材（バックシート）１１０と、透光性基板１２０と太陽電池モジュール用基材１１０の間に封止された多数の太陽電池セル１３０とを有している。また、太陽電池セル１３０は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルム等の封止用フィルム１４０ａ，１４０ｂに挟まれて封止されている。
太陽電池モジュール２００は、複数の太陽電池セル１３０が配線材１５０で電気的に直列に接続されている。太陽電池セル１３０には、太陽光の受光面１３０ａである表面にマイナス電極１３１、裏面にプラス電極１３２が設けられている。そのため、配線材１５０で接続すると、受光面１３０ａに配線材１５０が重なり、光電変換の面積効率が低下する欠点がある。【０００３】
また、上述した電極１３１，１３２の配置では、配線材１５０を太陽電池セル１３０の表面から裏面に接続する構造になるため、各部材の熱膨張率の差が原因で配線材１５０が断線するおそれがあった。
そこで、特許文献１，２では、プラス電極とマイナス電極の両電極がセルの裏面に設置されたバックコンタクト方式の太陽電池セルが提案されている。この方式の太陽電池セルでは、両電極をセルの裏面で直列に接続することが可能であり、セル表面の受光面積を減らすことなく、受光率と光電変換の面積効率の低下を防止できる。また、配線材を表面から裏面に接続する構造にしなくてもよいため、各部材の熱膨張率の差による配線材の断線も防止できる。【０００４】
このような太陽電池モジュールとして、絶縁性の基材の表面に接着剤層を介して、太陽電池セルに接続するための配線パターンを有する金属箔を被着した積層体を、太陽電池用バックシートに積層させて形成した部品を市場に流通させる場合がある。
例えば、図８に示すような太陽電池モジュール用基材としての積層体１００では、基材１０１の上に接着剤層１０２を介して、配線パターン１０３ａが形成された金属箔１０３を接着したシート部材が、バックシート１１０の表面に積層されている。【０００５】
この積層体１００では、配線パターン１０３ａの形成に際して、シート状の金属箔１０３にフォトレジストを塗布して、配線パターン１０３ａと同じパターンのマスクを載置して露光を行う。その後、不要なレジストを除去して金属箔１０３上のレジストパターンでエッチングを行うことによって、金属箔１０３に所定の配線パターン１０３ａが形成される。
配線パターン１０３ａは、太陽電池セルの裏面に設けた電極が導電性接続部材を介して接合されることにより、通電される。【０００６】
上述した特許文献１及び２に記載された積層体において、金属箔の積層体に積層する配線パターンを形成する金属として主に銅が用いられていたが、銅は高価であるため比較的低廉なアルミ配線を用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１１８６９号公報
【特許文献２】特開２００９−１１１１２２号公報
【特許文献３】特開２００７−７６２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、太陽電池セルの裏面の電極を、アルミ配線の配線パターンに導電性接続部材を介して接合する場合、アルミ配線の表面にアルミナＡｌ２Ｏ３の酸化皮膜が形成されているために、導電性接続部材がはんだ材料の場合はアルミ配線に十分接触して通電させることができないという欠点があった。はんだ材料がアルミ配線と十分接触されないと抵抗値が大きくなる。【０００９】
このような接合構造を、例えば特許文献３に記載されたＩＣタグアンテナに用いる場合、アルミ配線と電極との接合部分は１〜３箇所程度であり、抵抗値の上昇は大きな問題ではない。しかし、特許文献１及び２に記載された太陽電池モジュールでは、例えば２０〜３０個の太陽電池セルの電極を導電性接続部材を介してアルミ配線によって直列に接続する構造であるため、抵抗値が大きくかつ電流消費量が上昇する。
また、アルミ配線と電極との間隙を小さくしても接触抵抗は安定しなかった。
さらに、導電性接続部材として銀粒子を含む銀ペーストを用いた場合、銀粒子は一般的に粒径が１０〜２０μｍと小さいため、銀ペーストの高さを数百μｍに形成すると銀粒子の接続が不安定になり、導電性が劣化する場合があった。【００１０】
本発明では、アルミ配線と導電性接続ユニットとの間の接触抵抗を小さくかつ安定させることにより良好な導電性を得られる導電性部材の接続構造、この接続構造を備えた金属箔パターン積層体及び太陽電池モジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
導電性部材の接続構造は、アルミ配線と、アルミ配線を導電性ユニットに接続して導電させる導電性接続ユニットとを備え、導電性接続ユニットは、少なくともアルミ配線に接触する微細な複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストと、複数の微細な銀粒子に接触すると共にアルミ配線から導電性ユニットに向かう方向に銀粒子より長く延びた導電性金属粒子と、を有する。
導電性ユニットとは、後述の実施形態で例示するように本願では電極を指すが、抵抗、集積回路などの他の部品、または、配線部材などの導電性材料であってもよい。
アルミ配線に導電性接続ユニットとして第一の銀ペーストの複数の銀粒子と導電性金属粒子とを順次接触させて導通させることができる。さらに、銀粒子により、アルミ配線と導電性金属粒子との接触面積がそれぞれ大きく確保される。また、導電性金属粒子はアルミ配線から導電性ユニットに向かう方向に銀粒子よりも長く延びて大きい。従って、従来の複数の銀粒子を接触させる場合よりも、導電性を向上させ、かつ、接触抵抗を小さく安定させることができる。
なお、微細な銀粒子は平板状であれば、接触面積を確保する上で好ましい。【００１２】
また、導電性金属粒子は柱状であることが好ましい。柱状であれば、従来の複数の銀粒子を用いた場合と比較して、長さ方向の接続数を減らすことができ、柱状の軸方向に安定した導電性を確保できる。【００１３】
導電性金属粒子は、銅、銀、ニッケルまたは他の導電性金属のいずれかであってもよい。
導電性金属粒子を銅やニッケルまたは他の導電性金属で形成すれば、銀と同様な導電性を得られると共に銀よりも低コストである。特に、銀で形成すれば良好な導電性を得られる。【００１４】
また、導電性金属粒子は銀粒子であり、第一の銀ペーストに含まれていてもよい。
導電性金属粒子が微細な複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストに含まれている場合、アルミ配線と導電性ユニットとで第一の銀ペーストを押圧することにより、導電性金属粒子をアルミ配線に面接触する銀粒子に面接触させて積層することができる。従って、接触抵抗が小さく安定し、かつ、導電性が良好となる。
あるいは、導電性金属粒子は銀粒子であり、第二の銀ペーストに含まれていてもよい。
導電性金属粒子が第一の銀ペーストとは異なる第二の銀ペーストに含まれている場合には、アルミ配線に塗布された第一の銀ペーストに第二の銀ペーストを塗布することにより、導電性金属粒子をアルミ配線に面接触する銀粒子に確実に面接触させて積層することができる。従って、上記同様に接触抵抗が小さく安定し、かつ、導電性が良好となる。【００１５】
また、導電性金属粒子は、打ち抜きによって形成された板状部材であってもよい。
打ち抜きで形成された板状の導電性金属粒子をアルミ配線に接触する銀粒子に載置することにより、確実に積層することができる。【００１６】
また、導電性金属粒子と導電性ユニットとの間に微細な銀粒子を含む第三の銀ペーストを介在させて導電させてもよい。
第一の銀ペーストの銀粒子に導電性金属粒子を接触させ、さらに第三の銀ペーストの銀粒子を介して導電性ユニットに接触させることにより、アルミ配線と導電性ユニットとの間での接触抵抗を安定させて導電性を向上させることができる。【００１７】
導電性部材の接続構造は、アルミ配線と、アルミ配線を導電性ユニットに接続して導電させる導電性接続ユニットとを備え、導電性接続ユニットは、複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストからなり、アルミ配線には、銀粒子を嵌合して導電させる凹凸部が形成されている。
アルミ配線と導電性ユニットとは、第一の銀ペーストに含まれた複数の銀粒子を接触させることにより導電される。さらに、アルミ配線に設けた凹凸部に銀粒子を嵌合させることによりアルミ配線と銀粒子との接触を確実にして接触抵抗を小さく安定させて導電できる。【００１８】
金属箔パターン積層体は、上述したいずれかの導電性部材の接続構造と、アルミ配線が接着剤層を介して接合される基板と、を備える。
これにより、アルミ配線と導電性ユニットとの接触を確実にして接触抵抗を小さく安定させることができる。【００１９】
太陽電池モジュールは、上述したいずれかの導電性部材の接続構造と、アルミ配線が接着剤層を介して接合される基板と、導電性ユニットである電極を裏面に設けた太陽電池セルと、太陽電池セルを封止する封止材と、封止材に対してアルミ配線とは反対の面に積層してなる透光性前面板と、を備える。
透光性前面板を通して太陽電池セルで受光した光を光電変換して、太陽電池セルの電極、導電性接続ユニット、および、アルミ配線をこの順に確実に接触させて導電させることにより、接触抵抗を小さく安定させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本願の導電性部材の接続構造によれば、アルミ配線に導電性接続ユニットとして第一の銀ペーストの複数の銀粒子と導電性金属粒子とを順次接触させて導電させることで、銀粒子により、アルミ配線と導電性金属粒子との接触面積がそれぞれ確保される。また、導電性金属粒子は導電性接続ユニットにおけるアルミ配線から導電性ユニットに向かう方向に銀粒子よりも長く延びている。従って、従来の複数の銀粒子を接触させる場合と比較して、接触抵抗を小さく安定させ、かつ、導電性も向上させることができる。【００２１】
また、本願の導電性部材の接続構造によれば、導電性接続ユニットはアルミ配線に接触する微細な複数の銀粒子を含む第一の銀ペーストを含み、アルミ配線には微細な銀粒子を嵌合する凹凸部が形成されている。そのため、アルミ配線と第一の銀ペーストに含まれた微細な銀粒子を接触させて接触抵抗を小さく安定させて、導電性を向上できる。【００２２】
本願の金属箔パターン積層体は、導電性部材の接続構造によって、アルミ配線と導電性接続ユニットとの接触を確実にして接触抵抗を小さく安定させ、導電性を向上させることができる。【００２３】
本願の太陽電池モジュールは、太陽電池セルで受光した光を光電変換して、太陽電池セルの電極、導電性接続ユニット、および、アルミ配線をこの順に確実にそれぞれ確実に面接触させて導電させることにより、接触抵抗を小さく安定させて導電性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本願の第一実施形態による太陽電池モジュールを分離して示す断面図である。
【図２】図１に示す太陽電池モジュールにおけるアルミ配線と太陽電池セルの電極との接合構造を示す要部拡大断面図である。
【図３】本願の第二実施形態によるアルミ配線と太陽電池セルの電極との間の接続構造を示す要部拡大断面図である。
【図４】本願の第三実施形態によるアルミ配線と太陽電池セルの電極との間の接続構造を示す要部拡大断面図である。
【図５】本願の第四実施形態によるアルミ配線と太陽電池セルの電極との間の接続構造を示す要部拡大断面図である。
【図６】本願の第一実施形態の変形例によるアルミ配線と太陽電池セルの電極との間の接続構造を示す要部拡大断面図である。
【図７】従来の太陽電池モジュールの要部構成を示す断面図である。
【図８】従来の太陽電池用バックシートに設けた配線パターンを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、各実施形態に基づく導電性部材の接続構造を備えた太陽電池モジュールについて図１及び図６により説明する。
第一実施形態
図１に示す第一実施形態による導電性部材の接続構造を含む太陽電池モジュール１は、金属箔パターン積層体２と、金属箔パターン積層体２の裏面に設けられたバックシート３と、金属箔パターン積層体２の表面に配列された複数の太陽電池セル４と、複数の太陽電池セル４を金属箔パターン積層体２の上で封止する封止材５と、封止材５の表面に設けられた透光性前面板６とを備えている。
【００２６】
バックシート３はシールド材としてバリア層を有している。バックシート３のバリア層としては、湿度遮蔽性や酸素遮断性を有する、アルミ箔膜またはアルミ箔膜と基材８の樹脂材料との複合積層フィルムを使用できる。
金属箔パターン積層体２は、バックシート３に接合された絶縁性の基材８と、接着剤層９と、所定の回路パターンが形成された金属箔パターンとしてアルミ配線１０とが積層されて接合されている。
【００２７】
基材８はフィルム形状またはシート形状を有している。材料としては、例えばアクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ウレタン、エポキシ、メラミン、スチレン、またはこれらを共重合した樹脂を用いることが可能である。断熱性、弾力性、および、光学特性を制御するため、必要に応じて基材８中に有機または無機フィラー等を混入させてもよい。
接着剤層９は、例えば熱硬化性樹脂であるウレタン、アクリル、エポキシ、ポリイミド、オレフィン、またはこれらを共重合した段階硬化型接着剤を加熱して硬化させることにより形成されている。また、接着剤層３として段階硬化型でない接着剤層を用いてもよい。
【００２８】
アルミ配線１０は、互いに所定の間隙を開けて配列されており、アルミ配線１０の各配線間の隙間には絶縁樹脂１２が配設されている。アルミ配線１０は、所定の配線パターンを有している。アルミ配線１０の表面１０ａには、アルミナＡｌ２Ｏ３を含む酸化皮膜が形成されやすい。そのため、後述する導電性接続ユニット１５の平板銀粒子２１は上述のはんだ材料よりも、導電性は良好であるが、一方で接着しにくいために抵抗値が増加する。この抵抗値は微々たるものであるが、太陽電池モジュール１では太陽電池セル４を多数直列に接続するため、全体の抵抗値が増大する。
そのため、太陽電池セル４の裏面に配設された電極１３との電気接続のために、アルミ配線１０の表面１０ａの酸化被膜を除去することが望ましい。酸化皮膜除去後のアルミ配線１０の表面１０ａに酸化皮膜が再び形成されることを防ぐために、例えばアルミニウム用六価クロムフリー表面処理剤（日本パーカライジング株式会社製「パルコート」）等の酸化防止皮膜を形成することが好ましい。
【００２９】
また、太陽電池セル４を封止して絶縁する封止材５として例えばＥＶＡフィルムが用いられている。封止材５は、太陽電池セル４を挟み込むように２枚以上のＥＶＡフィルムを積層して形成してもよい。更に封止材５の表面に接着される透光性前面板６には、例えばガラスパネル等が用いられる。
なお、上述した太陽電池モジュール１は最終製品であるが、バックシート３からアルミ配線１０（及び絶縁樹脂１２）を含む金属箔パターン積層体２までの積層体を製品として出荷することがあり、更に導電性接続ユニット１５も含まれる場合がある。
なお、金属箔パターン積層体２は、基材８と、接着剤層９と、アルミ配線１０との積層として例示したが、基材８上に直接アルミ配線１０を設け、接着剤層９を用いない構成、さらには、バックシート３にアルミ配線１０を設け、基材８を用いない構成など、任意の組み合わせが可能である。
また、絶縁樹脂１２および／またはバックシート３を用いずに、太陽電池モジュール１または金属箔パターン積層体２を構成することも可能である。
【００３０】
次に、太陽電池モジュール１で用いられる本願の第一実施形態である導電性部材の接続構造について図２を参照して説明する。
図２に示す本実施形態によるアルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３との接続構造において、アルミ配線１０と電極１３とを接続する導電性接続ユニット１５として、従来は一般的にはんだが用いられていた。しかし、配線パターンとしてアルミ配線１０を用いる場合、はんだではアルミ配線１０に接着しにくく電気抵抗が増大する。そのため、導電性接続ユニット１５として銀ペースト１７が用いられる。
なお、アルミ配線１０、導電性接続ユニット１５、太陽電池セル４の電極１３は導電性部材を構成し、接合構造とはアルミ配線１０及び導電性接続ユニット１５、或いはアルミ配線１０、導電性接続ユニット１５及び太陽電池セル４の電極１３の接合構造をいう。
【００３１】
アルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３との間隙Ｋは、例えば４００マイクロメートル（μｍ）程度である。アルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３との間隙Ｋに銀ペースト１７を配設して電気的に接続する場合、合成樹脂１８中に含有される銀粒子は一般的に例えば粒径１０〜２０μｍ程度と微細である。また、含有割合を例えば銀粒子８０重量％、合成樹脂２０重量％とすると、体積比では銀粒子の割合が重量比より低下する。そのため、銀粒子同士の接触割合が小さくなるために、通電時の抵抗値が大きくかつ安定しない。
太陽電池モジュール１は、太陽電池セル４を例えば２０〜３０個程度直列に接続する構成を有する。従って、接触抵抗値が増大して発電効率が低下することを防ぐために、導電性接続ユニット１５の接触抵抗を低下させる必要がある。
これに対し、多数の銀粒子の粒径を例えば１００〜２００μｍ程度に大きく形成すれば接触面積が増大して通電時の抵抗値は低下する。しかし、このような大きな粒径の銀粒子は一般的に製造されていないために製造コストが増大する。
【００３２】
そこで、本願の第一実施形態では、導電性部材の接続構造において、銀粒子の製造コストの増大を抑制して接触面積を増大させて電気抵抗を低減させるために、次の構成を採用した。
即ち、本願の第一実施形態によるアルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３の接続構造において、図２に示すように、銀ペースト１７は粘性と流動性を有する合成樹脂１８中に多数の銀粒子を分散混合させたペーストである。銀粒子は、例えばピラー（柱）状で高さが４００μｍ程度の長く大きなピラー銀粒子２０と、例えば略板状で微細な（例えば１０〜２０μｍ程度）平板銀粒子２１とを含む。
合成樹脂１８は、例えばエポキシ樹脂もしくはシリコン樹脂を含む。
【００３３】
銀ペースト１７は、アルミ配線１０の表面上に微細な複数の平板銀粒子２１が接触して配列され、平板銀粒子２１と太陽電池セル４の電極１３との間にピラー銀粒子２０が接触して配設されている。なお、アルミ配線１０には、表面１０ａの酸化被膜を除去して酸化防止被膜を形成する。これによっても接触抵抗値が下がって導電性が向上する。
上記構成により、アルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３との間で板状の微細な銀粒子２１とピラー銀粒子２０とを通して通電する。また、太陽電池セル４の電極１３は銀で形成されているので導電性が良好である。
【００３４】
アルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３との間隙Ｋに配設された銀ペースト１７について、合成樹脂１８に含まれる平板銀粒子２１とピラー銀粒子２０を上述のように接合させるために、次の製造方法を用いる。
合成樹脂１８中にピラー銀粒子２０と平板銀粒子２１を混合させた銀ペースト１７を製作し、この銀ペースト１７をアルミ配線１０上に塗布し、その上に太陽電池セル４の電極１３を配置する。アルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３とで銀ペースト１７に圧力をかけると、押圧力によって、大きなピラー銀粒子２０は例えば１個のみがアルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３との間に残り、このピラー銀粒子２０とアルミ配線１０との間に微細な複数の平板銀粒子２１が平板状に残って挟持され、互いに面接触する。
さらに、加熱することで、アルミ配線１０、複数の平板銀粒子２１、ピラー銀粒子２０、および、電極１３がこの順に面接触して接合する。
【００３５】
上述のように本第一実施形態による太陽電池モジュール１における導電性部材の接続構造は、アルミ配線１０と電極１３との間隙Ｋに塗布した銀ペースト１７を押圧し固化させる。これにより、アルミ配線１０の表面１０ａの導電性皮膜上に微細な複数の平板銀粒子２１とピラー銀粒子２０とを順次積層して太陽電池セル４の電極１３に面接触させることができる。さらに、アルミ配線１０の表面１０ａの酸化被膜を除去して導電性皮膜を形成することにより、抵抗値をより安定させることができる。
アルミ配線１０と電極１３との間隙Ｋ内で柱状のピラー銀粒子２０を高さ方向に平板銀粒子２１より長く形成した構成により、アルミ配線１０と複数の平板銀粒子２１、平板銀粒子２１とピラー銀粒子２０の下端面、および、ピラー銀粒子２０の上端面と電極１３との各接触面積をそれぞれ面接触によって確保できる。従って、接触抵抗と電流消費量が低減して抵抗値が安定し、導電性が向上する。
【００３６】
さらに、高さの大きい柱状のピラー銀粒子２０を設けると共に、ピラー銀粒子２０とアルミ配線１０との間に微細な平板銀粒子２１を複数配列させることにより、接触抵抗を低減させて導通性を向上させたため、大きなピラー銀粒子２０の数が低減し、製造コストの上昇を抑制できる。
そのため、太陽電池モジュール１において、銀ペースト１７でアルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３とを例えば数十個直列に接続させても、抵抗値が増大して電流消費量が増大することを抑制できる。
【００３７】
なお、本願の太陽電池モジュール１における導電性部材の接続構造は上述の第一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜構成や材料等の変更や置換が可能であり、それらも本願に含まれる。
以下に、本願の他の実施形態や変形例について説明するが、上述した第一実施形態と同一または同様な部材、部品等には同一の符号を用いて説明を省略する。
【００３８】
第二実施形態
本願の第二実施形態による太陽電池モジュール１の導電性部材の接続構造について、図３によって説明する。
第二実施形態によるアルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３との接続構造では、図３に示すように導電性接続ユニット１５を、平板銀粒子２１を含む第一銀ペースト２３とピラー銀粒子２０を含む第二銀ペースト２４とによって二層に形成する。
【００３９】
酸化防止被膜を形成したアルミ配線１０の表面１０ａにおいて、最初に、合成樹脂１８中に微細な複数の平板銀ペースト２１を混合させた第一銀ペースト２３を塗布する。次に、第一銀ペースト２３の上に合成樹脂１８中にピラー銀粒子２０を混合させた第二銀ペースト２４を塗布し、その上に太陽電池セル４の電極１３を接着させる。さらに、加熱することで、アルミ配線１０、複数の平板銀粒子２１、ピラー銀粒子２０、複数の平板銀粒子２１、および、電極１３がこの順に面接触して接合する。
本第二実施形態による導電性部材の接続構造によれば、アルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３との間隙Ｋに微細な複数の平板銀ペースト２１とピラー銀ペースト２０を順次積層して互いに面接触させることにより、アルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３を確実に導電状態にできる。
また、導電性接続ユニット１５を二層に形成したため、第一実施形態における押圧方法において、平板銀粒子２１とピラー銀粒子２０との積層をより確実に形成できる。  
【００４０】
上述した第一及び第二実施形態において、アルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３とを接続する導電性接続部材１５として、アルミ配線１０上に微細な平板銀粒子２１と高さの大きなピラー銀粒子２０とを積層した。ピラー銀粒子２０の上端面と太陽電池セル４の電極１３との接続は、電極１３が銀で形成されているために導電性が良好である。しかし、ピラー銀粒子２０と電極１３との接触と通電を一層確実にするために、電極１３の表面にも、微細な平板銀粒子２１を合成樹脂１８中に混合した第一銀ペースト２３と同一構成の第三銀ペーストを塗布してもよい。
【００４１】
第三実施形態
本願の第三実施形態による太陽電池モジュール１の導電性部材の接続構造について、図４によって説明する。
本第三実施形態では、太陽電池モジュール１のアルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３との接続構造において、導電性接続ユニット１５を、平板銀粒子２１を含む２つの第一銀ペースト２３、第三銀ペースト２３Ａと、それらの間に配設したピラー金属粒子２６とによって三層に形成した。
【００４２】
即ち、酸化防止被膜を形成したアルミ配線１０の表面１０ａにおいて、合成樹脂１８中に微細な平板銀ペースト２１を混合させた第一銀ペースト２３を塗布する。アルミ配線１０上に設けた第一銀ペースト２３の平板銀ペースト２１の上面に、例えば銅、Ｎｉ、またはその他の各種の導電性金属によって形成された柱状のピラー金属粒子２６を配置する。
そして、太陽電池セル４の電極１３に第三銀ペースト２３Ａを塗布し、ピラー金属粒子２６の上端面に配置する。ピラー金属粒子２６を銀以外の導電性金属、例えば銅で形成した場合、電極１３との間に平板銀粒子２１を設置すると良好な導電性が得られる。
【００４３】
本第三実施形態による導電性部材の接続構造によれば、アルミ配線１０から太陽電池セル４の電極１３までの間隙Ｋに微細な平板銀粒子２１、ピラー金属粒子２６、および、平板銀粒子２１をこの順に三層になるように面接触させて積層する。さらに、加熱することで、アルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３とを導通状態に形成できる。
なお、ピラー金属粒子２６は厚さが４００μｍ程度であり、略板状である。そのため、例えばフィルム状の銅やＮｉ等の導電性金属をパンチングによって打ち抜いて取り出し、アルミ配線１０の表面１０ａの平板銀粒子２１上に載置すればよい。
【００４４】
本第三実施形態による太陽電池モジュール１における導電性部材の接続構造によれば、アルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３との間に、平板銀粒子２１、ピラー金属粒子２６、および、平板銀粒子２１をこの順に三層に積層して形成して互いに面接触させる。従って、アルミ配線１０と太陽電池セル４との間の接触抵抗値を低減して導電性を向上させることができる。
しかも、平板銀粒子２１より高さが大きなピラー金属粒子２６を、高価な銀の代わりに低廉な銅やＮｉ等の導電性金属で形成すると共に、平板銀粒子２１を一般的な寸法を有する微細な銀粒子を用いて形成したため、さらに低コストで製造できる。
なお、ピラー金属粒子２６を銀で形成してもよい。
【００４５】
第四実施形態
本願の第四実施形態による太陽電池モジュール１の導電性部材の接続構造について、図５によって説明する。
本第四実施形態によるアルミ配線１０と導電性接続ユニット１５との接続構造において、アルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３との間隙Ｋに、導電性接続ユニット１５として、銀ペースト２９を塗布し、加熱して接合する。銀ペースト２９は、合成樹脂１８内に、例えば１０〜２０μｍ程度の粒径を有する微細な多数の銀粒子２８を混合して形成する。銀ペースト２９に含まれる含有割合は、上述したように、重量比で例えば銀粒子２８は８０重量％、合成樹脂１８は２０重量％である。
アルミ配線１０の表面１０ａには、銀粒子２８を嵌合可能な微細な複数の凹部３０を凹凸部として形成する。そのため、アルミ配線１０の表面１０ａの凹凸部の粗さ（Ｒｚ値）を銀粒子２８の粒径と略同一に形成して、表面１０ａの凹部３０に銀粒子２８が入り込むようにする。なお、銀粒子２８の粒径は必ずしも均一である必要はなく不定形でもよく、粒度分布の中心値を凹凸部の粗さ（Ｒｚ値）と略同一にすればよい。
【００４６】
アルミ配線１０の表面１０ａについて、上述の各実施形態と同様に酸化被膜を除去して酸化防止被膜を形成してもよいが、砥石等で研磨して所定寸法の粗さの凹凸部を形成することで酸化被膜を除去するようにしてもよい。
【００４７】
上述のように、本第四実施形態による太陽電池モジュール１における導電性部材の接続構造によれば、アルミ配線１０と太陽電池セル４の電極１３とが、それらの間隙Ｋに塗布された銀ペースト２９に含まれる多数の銀粒子２８同士の接触によって導通状態とされる。しかも、アルミ配線１０の表面１０ａに形成された凹凸部の凹部３０に銀粒子２８を嵌合させることで、アルミ配線１０と銀粒子２８とを十分接触させたうえで導通できる。また、電極１３は銀で形成されているため、銀ペースト２９の銀粒子２８と十分接触し、従って、確実に導通できる。
【００４８】
なお、上述した本願の各実施形態では、導電性部材の接続構造として、アルミ配線１０から太陽電池セル４の電極１３までの接続構造について説明したが、本願は上述した接続構造に限定されず、太陽電池セル４の電極１３に代えて、他の回路等の導電性ユニットとアルミ配線１０との接続構造にも用いることができる。
また、本願の各実施形態による導電性部材の接続構造は、必ずしも太陽電池モジュール１だけではなく、ＩＣタグのアンテナ、導電体、回路パターン等の各種の導電性部材の接続構造に用いることもできる。
【００４９】
第一実施形態における導電性接続ユニット１５において、図２に示すように１個のピラー銀粒子２０に代えて、図６に示すように複数個のピラー銀粒子２０Ａが分散または接触して並列に配列されていてもよい。この構成は第二、第三実施形態におけるピラー銀粒子２０やピラー金属粒子２６にも使用できる。
ピラー銀粒子２０やピラー金属粒子２６は導電性金属粒子を形成する。
銀ペースト１７、２３、２９に含まれる微細な銀粒子２１、２８は、必ずしも平板状である必要はなく、不定形であってもよい。
【００５０】
また、上述の各実施形態では、アルミ配線１０の表面１０ａの酸化被膜を除去して酸化防止被膜を形成し、導電性を確保したが、必ずしも酸化被膜を除去する必要はない。例えば、ＩＣタグアンテナ等では、導電性接続部材１５との通電のために用いる銀ペーストは例えば１〜３個程度と微少であるため、酸化被膜を通して導電性接続部材１５と導通させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
アルミ配線と導電性接続部材とを接続させた導電性部材の接続構造と、この接続構造を備えた金属箔パターン積層体と、この金属箔パターン積層体に太陽電池セルを接続させて封止した太陽電池モジュールに適用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１  太陽電池モジュール
２  金属箔パターン積層体
４  太陽電池セル
５  封止材
６  透光性前面板
１０  アルミ配線
１０ａ  表面
１３  電極
１５  導電性接続部材
１７、２９  銀ペースト
１８  合成樹脂
２０  ピラー銀粒子
２１  平板銀粒子
２３  第一銀ペースト
２３Ａ  第三銀ペースト
２４  第二銀ペースト
２６  ピラー金属粒子
２８  銀粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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