(57)【要約】【課題】バックコンタクト方式の太陽電池モジュール生産において、太陽電池セルと太陽電池用配線シートとのラミネート工程でのシワやカールが発生しない太陽電池用配線シートの提供を目的とする。【解決手段】表面に回路パターンが形成された絶縁性基材の裏面に、接着剤層を介して、アルミニウム層、耐候性基材を順次積層してなり、また、前記アルミニウム層の厚みが、６μｍ〜７０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用配線シートである。【選択図】図１
2012222140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に回路パターンが形成された絶縁性基材の裏面に、接着剤層を介して、アルミニウム層、耐候性基材を順次積層してなることを特徴とする太陽電池用配線シート。
【請求項２】
前記アルミニウム層の厚みが、６μｍ〜７０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用配線シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックコンタクト型太陽電池モジュールの配線シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化問題に対する内外各方面の関心が高まる中、二酸化炭素の排出抑制のために、様々な努力が続けられている。化石燃料の消費量の増大は大気中の二酸化炭素の増加をもたらし、その温室効果により地球の気温が上昇し、地球環境に重大な影響を及ぼす。この地球規模の問題を解決するために様々な検討が行われており、特に太陽光発電については、そのクリーン性や無公害性という点から期待が高まっている。
【０００３】
太陽電池は、太陽光のエネルギーを直接電気に換える太陽光発電システムの心臓部を構成するものであり、単結晶、多結晶、又はアモルファスシリコン系の半導体からできている。太陽電池素子は、その単体での電気出力が小さい為に、太陽電池素子（セル）単体をそのままの状態で使用することはなく、一般的には、各太陽電池セルに接続されたインターコネクタ同士を接続することにより、数枚〜数十枚の太陽電池セルを直列、並列に配線し、長期間（約２０年）に亘ってセルを保護するために種々パッケージングが行われ、ユニット化されている。このパッケージに組み込まれたユニットを「太陽電池モジュール」と呼んでいる。
【０００４】
現在も最も多く生産されている太陽電池は、太陽光を受ける受光面がｎ電極で、その裏面がｐ電極から構成されている。受光面側に設けられるｎ電極は電流の取り出しの為には必要不可欠であるが、一方で、その電極の下の基板には太陽光が入射しないため、その部分では発電しない問題がある。従って、変換効率を上げるためには、この受光面側の電極面積を限りなく小さくすることが重要であり、その一つの方法として、ｎ電極およびｐ電極の両電極を裏面に形成したバックコンタクト型太陽電池モジュールが提案されている。
【０００５】
上記バックコンタクト型太陽電池モジュールの太陽電池セルの接続方法として、例えばインターコネクタでの接続方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、インターコネクタでの接続方法では、半田付けによる熱の影響で太陽電池セルに反りが生じ接続精度に問題がある。また、複数の太陽電池セルの配置部を有する配線シートに、バックコンタクト型太陽電池セルを載置して、配線シートにより各太陽電池セル間を電気的に接続する方法も提案されている（特許文献２参照）。この提案の配線シートは、金属箔と絶縁性を有するフレキシブルな基材（プラスチックフィルム基材）の積層体からなり、該金属箔に各太陽電池セル間を接続するための回路パターンが形成されている。
【０００６】
しかしながら、上記配線シートと太陽電池セルを熱ラミネートによりモジュール化する際に、前記フレキシブルな基材（プラスチックフィルム基材）と金属箔はいずれも熱収縮するが、前記フレキシブルな基材（プラスチックフィルム基材）は金属箔に比べて極めて大きな熱収縮をおこす。そのために、金属箔側にシワが発生する。また、特に回路パターンがけ形成されていない部分、すなわちプラスチックフィルム基材の面積に比べて金属箔の面積比率が小さい部分では、応力が集中してシワが発生し易く、また配線シート全体にカールが発生し易く問題である。
【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２０１０−２５８１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
太陽電池セルは急速に薄膜化が進んでおり、従来にも増して各太陽電池セル間を正確に接続できる生産性と高い信頼性が要求されている。本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールを生産する際に、シワやカールが発生しない太陽電池用配線シートの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決することを目的としたものであり、本発明の請求項１に係る発明は、表面に回路パターンが形成された絶縁性基材の裏面に、接着剤層を介して、アルミニウム層、耐候性基材を順次積層してなることを特徴とする太陽電池用配線シートである。
【００１０】
本発明の請求項２に係る発明は、前記アルミニウム層の厚みが、６μｍ〜７０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用配線シートである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の配線シートを用いることで、シワやカールがなく、各太陽電池セル間を正確に接続することでき、高い生産性と信頼性を保持したバッコンタクト型太陽電池を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の太陽電池用配線シートの模式的断面図を示す。
【図２】従来の太陽電池用配線シートの模式的断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の太陽電池用配線シートについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の太陽電池用配線シートの模式的断面図、図２は従来の太陽電池用配線シートの模式的構成断面図を示す。
【００１５】
従来の太陽電池用配線シートは図２に示すように、絶縁性基材２と回路パターン１の積層体からなり、そのために、プラスチックフィルム基材からなる絶縁性基材２と金属箔からなる回路パターン１の、それぞれの熱収縮率の著しい違いにより、太陽電池モジュールの作製工程である熱ラミネーションにおいて、太陽電池用配線シートにシワやカールが発生して各セル間での正確な接続が出来難い問題があった。
【００１６】
本発明は、図１に示すように、表面に回路パターン１が形成された絶縁性基材２の裏面に、接着剤層を介して、アルミニウム層３、耐候性基材４を順次積層した積層体からなる太陽電池用配線シートである。本発明は前記アルミニウム層３の剛性を活かし、太陽電池用配線シートの中間層として構成することで、シワやカールの発生を防ぐ作用効果を得ることができる。
【００１７】
＜回路パターン＞
本発明に係る回路パターン１の形成に用いられる金属層は、回路パターンの形成のし易さから銅、アルミニウムが望ましい。また、回路パターン形成はフォトエッチング法や金属ペーストからなるインクを用いたスクリーン印刷法などが適用できる。また、前記金属層の厚みは、１０μｍ〜１００μｍが好ましい。１０μｍ未満であると、過電流や温度変化による影響で断線が生じる可能性があり、１００μｍを超えるとコスト的に望ましくな
い。
【００１８】
＜絶縁性基材＞
本発明に係る絶縁性基材２としては、太陽電池モジュール化の一般的な加工条件、特に加工温度で変形しない優れた耐熱性を有することが重要であり、融点が１５０℃以上の高分子延伸フィルムまたは該高分子延伸フィルムの複合体を使用することができる。好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）などである。また、これらの高分子延伸フィルムに耐候性、水蒸気や酸素ガスバリア性、あるいは易接着性を付加した層を設けた複合体であってもよい。前記絶縁性基材の融点が１５０℃未満であると寸法安定性に欠け、太陽電池セルの配置部と回路シートとの接続位置合わせの精度が低下し、太陽電池モジュールに求められる性能が発揮できない。また、前記絶縁性基材の厚みは、６μｍ〜４００μｍが好ましい。厚みが６μｍ未満であると絶縁性が不足し、４００μｍを超えると熱収縮が大きくなり、太陽電池用配線シートの変形をアルミニウム層の作用効果で防ぐことが難しく、また、コストの問題が生じる。
【００１９】
＜アルミニウム層＞
本発明に係るアルミニウム層３は、その剛性により、太陽電池モジュール作製工程の熱ラミネート工程において発生するシワやカールを防ぐことに加えて、バリア性による信頼性向上の作用効果をもたらすことができる。前記アルミニウム層３の厚さは、６μｍ〜７０μｍが好ましく、６μｍ未満であると剛性が不足して太陽電池用配線シートの変形を防ぐことができない。また、７０μｍを超えるとコストや重量の問題が生じる。
【００２０】
＜耐候性基材＞
本発明に係る耐候性基材４としては、長期間、太陽光や風雨に暴露されても著しい劣化が生じない耐候性を有するプラスチックフィルムが好ましく、要求される耐候性の程度によっては前記絶縁性基材を用いることもできるが、特にパーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン−４フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、塩化−３フッ化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂や低オリゴマーＰＥＴをフィルム化したもの等が好ましい。前記耐候性基材４の厚みは、６μｍ〜１００μｍが好ましく、６μｍ未満であると強度と耐候性が不足し、１００μｍを超えると熱収縮が大きくなり、太陽電池用配線シートの変形をアルミニウム層の作用効果で防ぐことが難しく、また、コストの問題が生じる。
【００２１】
＜接着剤層＞
本発明に係わる接着剤層は、２液硬化型のポリウレタン系接着剤が好ましい。また接着剤の塗布量は、乾燥後で３〜２０ｇ／ｍ２が望ましい。３ｇ／ｍ２未満では、接着強度の不足となり、２０ｇ／ｍ２を超えると接着強度などの問題はないが経済的ではない。
【実施例】
【００２２】
以下に、本発明の具体的実施例を説明する。
【００２３】
＜実施例１＞
絶縁性基材として、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（フタムラ化学社製：商品名「ＦＥ２００１」）を用い、その一方の面に、厚さ２０μｍのアルミ箔（サンアルミ社製：商品名「８０７９合金ＡＬ」）、耐候性基材として前記ポリエチレンテレフタレートフィルムを、２液硬化型高分子ポリウレタン系ドライラミネート接着剤（三井化学社製：商品名「Ａ５１１」）を介して、順次貼り合せ、さらに、前記絶縁性基材の他方の面に、前記接着剤を介して、厚さ３５μｍの銅箔（三井金属社製：商品名「ＴＰＩＩＩ（Ｍ）」）を貼り合せて積層体を得た。なお、前記接着剤の塗布量は、乾燥時で８ｇ／ｍ２に調製した。
【００２４】
次に、上記積層体に、フォトエッチング法により回路パターンを形成し、太陽電池用配線シートを作製した。
【００２５】
＜比較例１＞
絶縁性基材として、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ社製：商品名「ＫＸ１０」）を用い、厚さ３５μｍの銅箔（三井金属社製：商品名「ＴＰＩＩＩ（Ｍ）」）と、２液硬化型高分子ポリウレタン系ドライラミネート接着剤（三井化学社製：商品名「Ａ５１１」）を介して貼り合せ、積層体を得た。なお、前記接着剤の塗布量は、乾燥時で８ｇ／ｍ２に調製した。
【００２６】
次に、上記積層体に、実施例１と同様にして、フォトエッチング法により回路パターンを形成し、太陽電池用配線シートを作製した。
【００２７】
＜比較例２＞
絶縁性基材として、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（南亜社製：商品名「ＢＤ１１」）を用い、厚さ３５μｍの銅箔（三井金属社製：商品名「ＴＰＩＩＩ（Ｍ）」）と、２液硬化型高分子ポリウレタン系ドライラミネート接着剤（三井化学社製：商品名「Ａ５１１」）を介して貼り合せ、積層体を得た。なお、前記接着剤の塗布量は、乾燥時で８ｇ／ｍ２に調製した。
【００２８】
次に、上記積層体に、実施例１と同様にして、フォトエッチング法により回路パターンを形成し、太陽電池用配線シートを作製した。
【００２９】
＜比較例３＞
絶縁性基材として、厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（南亜社製：商品名「ＢＤ１１」）を用い、厚さ３５μｍの銅箔（三井金属社製：商品名「ＴＰＩＩＩ（Ｍ）」）と、２液硬化型高分子ポリウレタン系ドライラミネート接着剤（三井化学社製：商品名「Ａ５１１」）を介して貼り合せ、積層体を得た。なお、前記接着剤の塗布量は、乾燥時で８ｇ／ｍ２に調製した。
【００３０】
次に、上記積層体に、実施例１と同様にして、フォトエッチング法により回路パターンを形成し、太陽電池用配線シートを作製した。
【００３１】
＜評価項目＞
実施例１および比較例１〜３で得られた太陽電池用配線シートの、通常の太陽電池モジュール作製時の条件下におけるシワ及びカールを評価した。評価結果を下記表１に示す。
【００３２】
【表１】
2012222140.tif 000003
【００３３】
＜評価方法＞
実施例１および比較例１〜３で得られた太陽電池用配線シートを、それぞれ１０００ｍｍ×１６００ｍｍに断裁して評価用試料を作製し、通常の太陽電池モジュール作製時の条件下（ラミネート加熱温度：１６５℃、圧力：１３０Ｐａ、時間：９分）に放置した後、シワ及びカールを観察した。
（シワ）      ：配線シート全体を観察し、シワが全く無い状態を○、シワが発生した
状態を×と判定した。
（カール）    ：配線シートを銅箔面下置き及び銅箔面上置きの両方で観察し、シート
端部の浮きが無い状態を○、端部が浮くまたは筒状にカールした状態
を×と判定した。
（総合評価）  ：シワ、カール両方の判定が○の場合を○、いずれか一方の判定が×の
場合を△、両方の判定が×の場合を×とした。
【００３４】
＜比較評価＞
実施例１の本発明品は比較例１〜３の比較例品に比べて、いずれにおいても良好な結果を示した。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・回路パターン
２・・・絶縁性基材
３・・・アルミニウム層
４・・・耐候性基材
【図１】
2012222140.tif 000004
【図２】
2012222140.tif 000005