[發明專利]太陽能電池用導線及其制造方法、保管方法和太陽能電池

有效

• 申請號: 200980147297.1
• 申請日: 2009-11-20
• 公開（公告）號: CN102224270A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 西甫;遠藤裕壽;高橋健;黑田洋光;阿久津裕幸;沢畠勝憲;坂東宙;東谷育;沖川寬
• 申請（專利權）人: 日立電線株式會社;日立電線精密技術株式會社
• 主分類號: C23C2/08
• 分類號: C23C2/08;C23C8/10;H01B5/02;H01L31/042;H05K3/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池用導線，特別是涉及一種與單元的連接性優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。本申請以2008年11月27日申請的日本特愿2008-302501以及2009年10月7日申請的日本特愿2009-233758號為基礎，通過引用其內容而包含于本申請。

背景技術

太陽能電池中使用多晶、單晶的硅晶片作為半導體基板。

基于本發明的圖4A以及圖4B所示的太陽能電池50，對以往的太陽能電池的構成進行說明。太陽能電池50是通過用焊料將太陽能電池用導線10a、10b接合在半導體基板52的規定區域上而制造的，該規定區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內產生的電力通過太陽能電池用導線向外部輸送。

基于本發明的圖1A以及圖1B所示的太陽能電池用導線10，對以往的太陽能電池用導線的構成進行說明。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上下表面的熔融焊料鍍覆層13。帶板狀導電材料12例如是對截面為圓形的導體進行軋制加工而制成帶板狀的材料，也稱為扁平導體、扁平線。

熔融焊料鍍覆層13是通過熱浸鍍法，向帶板狀導電材料12的上下表面供給熔融焊料而形成的。

熱浸鍍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通過熔融焊料液，由此向帶板狀導電材料12的上下表面12a、12b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的熔融焊料凝固時，熔融焊料鍍覆層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部向中央部鼓起的形狀，即，形成為所謂的山形。

將該太陽能電池用導線10切斷成規定的長度，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的熔融焊料鍍覆層13與該表面電極54接觸，在該狀態下進行焊接。將太陽能電池用導線10b焊接到半導體基板52的背面電極55上的情況也相同。

以往，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的熔融焊料鍍覆層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破損的問題已經顯現。因此，為了避免半導體基板52的破損，所以在采取省略對表面電極54進行焊料含浸工序。

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之間帶來優異的焊料接合性的焊料含浸工序，進而即便使用在以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)和熔融焊料鍍覆層13的接合材料(例如Sn)之間形成金屬化合物(例如Ag₃Sn)而實現的。該接合需要通過助熔劑的作用從熔融焊料鍍覆層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。即，當熔融焊料鍍覆層13表面的氧化膜的厚度較大時，則通過助熔劑的氧化膜去除不能充分進行，所以發生焊接不良的情況。

若在表面電極54和熔融焊料鍍覆層13之間發生焊接不良，則半導體基板52和太陽能電池用導線10的接合不充分，所以會因機械的剝離、導通不良而引起組件的輸出功率的降低。

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質量％的P添加到焊料的方法。

專利文獻1中的太陽能電池用導線中，在加熱溫度到300℃為止，氧化膜厚度在1～2μm左右且不變色，加熱溫度到350℃之后氧化膜厚度在5μm左右且才開始稍變色。另一方面，還記載以往例子時在250℃時氧化膜厚度就已經超過6μm，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，在發明產品以及以往例中均為1μm左右。

專利文獻1：日本特開2002-263880號公報

發明內容