用于形成太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材及太陽能電池用集電片的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了不使用可能對太陽能電池元件帶來不良影響的有機(jī)類防銹劑而具有良好的防銹性及焊接加工性的用于形成太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材及使用其的太陽能電池用集電片的制造方法。使用用于形成太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材，其中，在導(dǎo)電性基材30中，在銅箔310的表面上形成由鋅構(gòu)成的鋅層320，鋅層320不含鉻，鋅的量為大于20mg/m2且小于等于40mg/m2。
【專利說明】用于形成太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材及太陽能電池用集電片的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在太陽能電池模塊的內(nèi)部作為布線使用的用于形成太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材以及太陽能電池用集電片的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著對環(huán)境問題意識的提高，作為清潔能源的太陽能電池備受關(guān)注。通常，構(gòu)成太陽能電池的太陽能電池模塊是從受光面?zhèn)乳_始依次層疊有透明前面基板、表面?zhèn)让芊獠牧掀?、太陽能電池元件、里面?zhèn)让芊獠牧掀⒁约袄锩姹Ｗo(hù)片的結(jié)構(gòu)，且其具有通過使太陽光入射上述太陽能電池元件而發(fā)電的功能。
[0003]在太陽能電池模塊的內(nèi)部進(jìn)行發(fā)電的太陽能電池元件一般構(gòu)成為在太陽能電池模塊的內(nèi)部設(shè)置有多張，通過將這些串并聯(lián)連接以得到所需的電壓及電流。為了將多個(gè)太陽能電池元件在太陽能電池模塊的內(nèi)部進(jìn)行布線，例如，可以使用將作為布線圖案的金屬箔層疊在作為基材的樹脂片的表面的太陽能電池用集電片(參照專利文獻(xiàn)I)。并且，由金屬箔構(gòu)成的布線圖案和太陽能電池元件的輸出電極通過焊接加工而電接合。
[0004]在作為太陽能電池用集電片基材的樹脂片表面設(shè)置布線圖案，例如可以與印刷線路基板相同地，首先在基材的整個(gè)表面層疊由金屬箔等構(gòu)成的導(dǎo)電性基材，然后通過光刻法將導(dǎo)電性基材蝕刻加工成所需的布線圖案即可。
[0005]但是，作為上述導(dǎo)電性基材普遍使用的銅箔表面極易被氧化。并且，被氧化的銅箔表面具有極為惡劣的焊接的濕潤性。因此，需要在成為布線圖案的銅箔表面進(jìn)行防銹加工。
[0006]這一點(diǎn)，在印刷線路基板中，例如可以通過在作為布線圖案的銅箔表面涂覆防銹涂膜的方法(參見專利文獻(xiàn)2)，在布線圖案的表面形成銅和絡(luò)合物結(jié)構(gòu)的覆膜的方法(參見專利文獻(xiàn)3)等所示，在成為布線圖案`的導(dǎo)電性基材的表面進(jìn)行基于有機(jī)類防銹劑的防銹處理。實(shí)施了這樣的防銹處理的印刷線路基板由于布線圖案表面的氧化被抑制，所以能夠維持良好的焊接濕潤性，可以通過焊接加工將電子部件可靠地安裝至印刷線路基板上，從這點(diǎn)來看是優(yōu)選的。
[0007]但是，太陽能電池用集電片使用中，需要幾十年長期暴露于太陽光下且同時(shí)要保持與太陽能電池元件接合的狀態(tài)。因此，像印刷線路基板一樣進(jìn)行使用有機(jī)類防銹劑的防銹處理時(shí)，在長期使用過程中，有機(jī)類防銹劑由其自身或其分解后生成的化合物給太陽能電池元件帶來不良影響，成為太陽能電池模塊的性能劣化的原因。
[0008]形成太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材需要不使用有機(jī)類防銹劑的防銹處理。作為這樣的防銹處理，可以進(jìn)行通過包含鉻及鋅的鍍膜在銅箔上設(shè)置防銹層的處理(參見專利文獻(xiàn)4)。
[0009]或者，也提案有通過在表面上形成由鎳含量的比率限制為50%以上的鎳一鋅合金構(gòu)成的表面處理層而得到無鉻且具有防銹性的銅箔(參見專利文獻(xiàn)5)。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-081237號公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)2:日本特開平9-32549號公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)3:日本特開平6 - 006018號公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)4:日本特開2000-178787號公報(bào)
[0016]專利文獻(xiàn)5:日本特開2010-202891號公報(bào)
[0017]但是，在使用專利文獻(xiàn)4所述的銅箔、即通過包含鉻等鍍膜在表面上形成防銹保護(hù)層的銅箔作為形成太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材時(shí)，可以防止因銅箔的氧化而引起的焊接濕潤性的劣化，另一方面，形成防銹保護(hù)層的組成物，尤其是鉻會對布線圖案的焊接的濕潤性帶來不良影響，造成太陽能電池元件的電極和太陽能電池用集電片之間的焊接接合的可靠性的下降。
[0018]另外，專利文獻(xiàn)5中所述的銅箔中，完全沒有考慮到鎳對焊接加工的普遍適應(yīng)性、即對焊接的濕潤性的不良影響這一點(diǎn)，另外由于采用無鉻技術(shù)，則需要較高分配比以上的鎳,相應(yīng)地提高了成本。
[0019]如上所述，對由用于太陽能電池用集電片的布線圖案的銅箔構(gòu)成的導(dǎo)電性基材，進(jìn)行了各種各樣的以防銹為目的的表面處理，但這些處理中的任一個(gè)都在對于太陽能電池用集電片的布線圖案所要求的焊接加工適應(yīng)性方便均帶來了不利影響。于是就需要一種既有作為導(dǎo)電性基材的防銹性又在形成布線圖案時(shí)具有高度焊接加工適應(yīng)性的導(dǎo)電性基材，而這樣的導(dǎo)電性基材目前還不存在。于是，當(dāng)前在焊接加工適應(yīng)性方面保留有改善的余地，且作為能以較低成本得到的通用品，由通過包含鉻等的鍍膜形成了表面處理層的銅箔構(gòu)成的導(dǎo)電性基材被廣泛使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]本發(fā)明鑒于以上情況，其目的在于以不使用有機(jī)類防銹劑來形成具有良好的防銹性及焊接加工性的太陽能電池用集電片的布線圖案作為需要解決的問題。
[0021]本發(fā)明的發(fā)明人們?yōu)榻鉀Q上述問題反復(fù)進(jìn)行了專心的研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)在銅箔的表面，不使用作為防銹劑通常所必須的鉻，而是將形成有由規(guī)定附著量的鋅構(gòu)成的保護(hù)膜的導(dǎo)電性基材用于形成布線圖案，從而能夠在太陽能電池用集電片的布線圖案中同時(shí)滿足良好的防銹性和焊接加工性的要求，最終完成了本發(fā)明。更具體來說，本發(fā)明提供了如下方案。
[0022](I)用于太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材的特征在于，在厚度為10 μ m~35 μ m的銅箔的至少一個(gè)面上形成有附著量為大于20mg/m2且小于等于40mg/m2的鋅層。
[0023](2)根據(jù)(I)所述的導(dǎo)電性基材，所述銅箔通過電解制箔形成，在所述銅箔的光澤面上形成有所述鋅層。
[0024]( 3)根據(jù)(I)或(2)所述的導(dǎo)電性基材，在所述鋅層上還形成有一個(gè)或多個(gè)功能強(qiáng)化層，所述功能強(qiáng)化層中的任一層均不含鉻。
[0025](4)太陽能電池用集電片的制造方法的特征在于，包括:層疊工序，將(I)至(3)中的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性基材與樹脂基材層疊以得到層疊體；蝕刻工序，將圖案化為想要的布線圖案的形狀的蝕刻掩模形成在所述層疊體的表面后進(jìn)行蝕刻處理，從而除去未被所述蝕刻掩模覆蓋的地方的所述導(dǎo)電性基材；以及剝離工序，在所述蝕刻工序后，使用堿性剝離液除去所述蝕刻掩模，其中，在所述剝離工序中，通過剝離所述蝕刻掩模，并以所述堿性的剝離液除去所述鋅層的表面的一部分，從而在所述布線圖案的表面形成所述鋅的附著量大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2的防銹保護(hù)層。
[0026](5)太陽能電池用集電片的制造方法的特征在于，包括:層疊工序，將在銅箔的表面上形成有第一防銹保護(hù)層的導(dǎo)電性基材與樹脂基材層疊以得到層疊體；蝕刻工序，將圖案化為想要的布線圖案的形狀的蝕刻掩模制作在所述層疊體的表面后進(jìn)行蝕刻處理，從而除去未被所述蝕刻掩模覆蓋的地方的所述導(dǎo)電性基材；第一防銹保護(hù)層除去工序，從所述銅箔的表面上除去所述第一防銹保護(hù)層；以及第二防銹保護(hù)層形成工序，在所述第一防銹保護(hù)層除去工序后，在所述銅箔上形成第二防銹保護(hù)層，其中，所述第一防銹保護(hù)層至少包含，除鋅和錫以外的防銹劑，所述第二防銹保護(hù)層由鋅構(gòu)成。
[0027](6)根據(jù)(5)所述的太陽能電池用集電片的制造方法，在同一生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)連續(xù)進(jìn)行所述第一防銹保護(hù)層除去工序和所述第二防銹保護(hù)層形成工序。
[0028](7)根據(jù)(5)或(6)所述的太陽能電池用集電片的制造方法，所述第一防銹保護(hù)層除去工序是通過使用酸性清洗劑的化學(xué)研磨來除去第一防銹保護(hù)層的工序。
[0029](8)根據(jù)(5)至(7)的任一項(xiàng)所述的太陽能電池用集電片的制造方法，在所述第二防銹保護(hù)層形成工序中形成的所述第二防銹保護(hù)層是由鋅構(gòu)成的層，所述銅箔的表面上的鋅的附著量為大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2。
[0030](9)根據(jù)(5)至(8)的任一項(xiàng)所述的太陽能電池用集電片的制造方法，所述第一防銹保護(hù)層是包含鉻及鋅的層。
[0031](10)太陽能 電池模塊的制造方法的特征在于，包括:太陽能電池用集電片制造工序，通過(4)至(9)中任一項(xiàng)所述的太陽能電池用集電片的制造方法制造太陽能電池用集電片；焊接接合工序，通過焊接加工將太陽能電池元件的電極接合于通過所述太陽能電池用集電片制造工序制造的所述太陽能電池用集電片的布線圖案的表面；以及模塊一體化工序，將含有通過所述焊接接合工序接合的太陽能電池元件和太陽能電池用集電片的接合體、以及構(gòu)成太陽能電池模塊的其他的部件層疊并一體化。
[0032]發(fā)明效果
[0033]根據(jù)本發(fā)明，提供了不使用可能對太陽能電池元件帶來不良影響的有機(jī)類防銹劑而具有良好的防銹性及焊接加工性的用于形成太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性
基材O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明的使用用于形成太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材的太陽能電池用集電片的示意圖，Ca)是平面圖，(b)是(a)的A-A線的縱向截面圖。
[0035]圖2是本發(fā)明的用于形成太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材的層結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0036]圖3的(a)~(d)是依次表示根據(jù)本發(fā)明的布線片的制造方法的第一實(shí)施方式形成布線圖案的過程的示意圖。[0037]圖4是表示在本發(fā)明的布線片的制造方法的第二實(shí)施方式中，能夠使用的第二導(dǎo)電性基材的層結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0038]圖5的(a)~(f)是依次表示根據(jù)本發(fā)明的布線片的制造方法的第二實(shí)施方式形成布線圖案的過程的示意圖。
[0039]圖6是示意性地表示利用本發(fā)明的太陽能電池用集電片的制造方法制造的太陽能電池用集電片接合至太陽能電池元件的過程的立體圖。
[0040]圖7是表示利用本發(fā)明的太陽能電池模塊的制造方法制造的太陽能電池模塊的層結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0041]圖8是表示實(shí)施例2中的表面鋅量和焊錫高度(〃 > 夕'盛>9高? )之間的關(guān)系圖
表。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面，參照附圖，說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。首先，對能使用本發(fā)明的用于形成太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材(以下僅稱“導(dǎo)電性基材”)制造的太陽能電池用集電片(以下，僅稱“太陽能電池用集電片”)進(jìn)行說明，然后對本發(fā)明的導(dǎo)電性基材進(jìn)行說明。下面，依次說明本發(fā)明的太陽能電池用集電片的制造方法及使用本發(fā)明的太陽能電池用集電片的太陽能電池模塊的制造方法。
[0043]<太陽能電池用集電片>
[0044]圖1是太陽能電池用集電片的示意圖，Ca)是平面圖，(b)是(a)的A — A線的縱斷面圖。
[0045]太陽能電池用集電片I在樹脂基材2的表面形成有布線圖案3。太陽能電池用集電片I通過焊接加工電連接布線圖案3和太陽能電池元件的輸出電極，由此在太陽能電池模塊的內(nèi)部形成多個(gè)太陽能電池元件之間的電配線，以進(jìn)行來自太陽能電池元件的電量采集。
[0046]樹脂基材2是成型為片狀的樹脂。這里的片狀包含膜狀的概念，在本發(fā)明中兩者沒有差別。作為構(gòu)成樹脂基材2的樹脂，可以使用例如聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、環(huán)狀聚烯烴類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、丙烯腈一苯乙烯共聚物、丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物、聚氯乙烯類樹脂、氟類樹脂、聚(甲基)丙烯基類、聚碳酸酯類樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯樹脂、各種尼龍等聚酰胺類樹脂、聚酰亞胺類樹月旨、聚酰胺亞酰胺類樹脂、芳基鄰苯二甲酸酯類樹脂、硅膠類樹脂、聚砜類樹脂、聚苯硫醚類樹脂、聚醚砜類樹脂、聚氨乙酯類樹脂、縮醛類樹脂、纖維素類等。其中，從在焊接加工中能夠賦予太陽能電池用集電片I良好耐熱性的角度出發(fā)，優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰胺亞酰胺類樹脂、聚酰亞胺類樹脂等，最優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。另外，樹脂基材2不僅限于單層片材(sheet)，也可以是由上述樹脂中的多個(gè)不同樹脂構(gòu)成的片材層疊而成的多層樹脂。樹脂基材2的厚度可以根據(jù)太陽能電池用集電片I所要求的強(qiáng)度、薄度等適當(dāng)設(shè)定即可。樹脂基材2的厚度并沒有特別限定，作為一個(gè)示例可以為20μηι~250 μ m。
[0047]布線圖案3是在太陽能電池用集電片I的表面形成為可以成為想要的布線形狀(布線圖案)的電配線。如圖1的(b)所示，布線圖案3至少具有由銅箔構(gòu)成的導(dǎo)電層31和防銹保護(hù)層32。另外，布線圖案3也可以在導(dǎo)電層31和樹脂基材2之間具有背面防銹保護(hù)層33。
[0048]導(dǎo)電層31是由對布線圖案3賦予導(dǎo)電性的銅箔構(gòu)成的層。根據(jù)太陽能電池用集電片I所要求的耐受電流的大小等適當(dāng)設(shè)定導(dǎo)電層的厚度即可。導(dǎo)電層的厚度沒有特別限定，作為一個(gè)示例可以為10 μ m~35 μ m。
[0049]防銹保護(hù)層32、背面防銹保護(hù)層33均是為了抑制由銅箔構(gòu)成的導(dǎo)電層31的表面氧化而在銅箔表面上形成的鋅構(gòu)成的薄膜層。
[0050]<用于形成太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材>
[0051]下面，參照圖2來說明導(dǎo)電性基材30。圖2是表示本發(fā)明的導(dǎo)電性基材30的層結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0052]導(dǎo)電性基材30是在銅箔310的至少一個(gè)面上形成有鋅層320的導(dǎo)電性的薄膜，在通過后文詳述的制造方法制造太陽能電池用集電片I時(shí)，作為構(gòu)成布線圖案3的基材，可以優(yōu)選使用。在導(dǎo)電性基材30中，對沒有形成鋅層320的銅箔310的另一面，沒有特別的層結(jié)構(gòu)等的限制，但優(yōu)選至少進(jìn)行某防銹處理，在本實(shí)施例的導(dǎo)電性基材30中，形成有由鋅構(gòu)成的背面鋅層330。
[0053]導(dǎo)電性基材30在太陽能電池用集電片I形成了布線圖案3時(shí)，銅箔310成為布線圖案3的導(dǎo)通部。在布線圖案3需要具有高導(dǎo)電性 、及成形時(shí)的加工適應(yīng)性，而銅箔310可以充分滿足這些條件。
[0054]根據(jù)太陽能電池用集電片I所要求的耐受電流的大小等適當(dāng)設(shè)定銅箔310的厚度即可。銅箔310的厚度并沒有特別限定，作為一個(gè)示例可以為IOym~35μπι。
[0055]銅箔310可以通過包括電解式及壓延式方法的現(xiàn)有的公知方法進(jìn)行制箔。制造方法沒有特別限定，作為優(yōu)選的一例，可以使用電解式的制箔方法。電解式的制箔方法是如下的方法:在具有與部分被電解浴沉浸的旋轉(zhuǎn)鼓陽極距離間隔而相對的圓弧狀陰極且使電解液流通其間的電解設(shè)備中，將銅電沉積至旋轉(zhuǎn)鼓，最終通過從旋轉(zhuǎn)鼓上剝離規(guī)定厚度的銅箔來制造銅箔。對于以這種方法制造的銅箔，制箔時(shí)貼緊旋轉(zhuǎn)鼓側(cè)的一側(cè)的面為表面粗糙度極小的光澤面，相反一側(cè)的面為表面比較粗糙的粗糙面。
[0056]作為構(gòu)成導(dǎo)電性基材30的銅箔310，尤其優(yōu)選能夠使用上述具有光澤面和粗糙面的銅箔。在使用具有光澤面和粗糙面的銅箔作為銅箔310時(shí)，通過在光澤面?zhèn)刃纬稍谝韵略敿?xì)說明的鋅層320，尤其可以制造焊接加工適應(yīng)性卓越的導(dǎo)電性基材30。
[0057]鋅層320是為了抑制銅箔310的表面氧化而在銅箔310的一個(gè)面、優(yōu)選光澤面上薄膜形成的由鋅構(gòu)成的層。這里，導(dǎo)電性基材30中，形成有鋅層320的一側(cè)的面在被用作太陽能電池用集電片I的布線圖案3時(shí)，成為布線圖案3與太陽能電池元件的電極接合一側(cè)的面。因此，形成有鋅層320 —側(cè)的面不僅要求防銹性且要求焊接加工性。以往，在銅箔的表面上進(jìn)行不使用有機(jī)類的防銹劑的防銹處理時(shí)，必須除鋅層以外還形成鉻層，而本發(fā)明的導(dǎo)電性基材30的特征在于，通過在與太陽能電池元件的電極接合一側(cè)的面上形成被限定為一定的附著量的鋅層，從而能夠確保在太陽能電池用集電片使用途中所需時(shí)的防銹性，同時(shí)至少在作為太陽能電池用集電片的布線圖案使用時(shí)，能夠通過使該面為鉻少的面來提高焊接加工的適應(yīng)性。
[0058]用于在銅箔310的表面形成鋅層320的方法沒有特別限定，可以通過鍍鋅、鋅濺射法、蒸鍍來形成。其中，可以優(yōu)選使用現(xiàn)有公知的鍍膜法。鍍膜液除鋅以外，根據(jù)需要，也可以含有絡(luò)合劑或氨水等。鍍膜條件優(yōu)選為將鍍膜液的溫度設(shè)為15°C至50°C的范圍。
[0059]這里，如后文詳細(xì)述，導(dǎo)電性基材30的鋅層320在蝕刻處理工序后的除去蝕刻掩模的剝離工序中，布線圖案3上殘留的防銹保護(hù)層32a的表面的一部分被除去，最終在布線圖案3中成為比原本的鋅層320更薄的防銹保護(hù)層32b (參見圖3)。導(dǎo)電性基材30在太陽能電池用集電片I中成為布線圖案3時(shí)，為了使防銹保護(hù)層32 (32b)中的鋅的附著量成為以下所述的適當(dāng)?shù)牧?，通過事先將鋅層320中的鋅附著量調(diào)整至適當(dāng)?shù)姆秶?，從而能夠?qū)μ柲茈姵赜眉娖琁的布線圖案3賦予防銹性和對于太陽能電池元件的穩(wěn)定性、以及良好的焊接加工性。
[0060]具體來講，導(dǎo)電性基材30在成為太陽能電池用集電片I的布線圖案3的狀態(tài)下，在導(dǎo)電層31的表面上形成防銹保護(hù)層32的鋅的附著量優(yōu)選為大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2,更優(yōu)選選為0.5mg/m2且小于等于6mg/m2。形成防銹保護(hù)層32的鋅的附著量在該范圍時(shí)，太陽能電池用集電片I能夠兼具防銹性和對太陽能電池元件的穩(wěn)定性、以及良好的焊接加工性。
[0061]上述鋅的附著量對于形成薄膜來講是極小的量。因此，通過這樣微量的鋅形成的薄膜可以考慮厚度為幾個(gè)原子的級別，另外，還可以考慮在各處應(yīng)該會產(chǎn)生膜的缺陷。由于存在這樣的膜的缺陷，存在于防銹保護(hù)層32的下層的導(dǎo)電層31的銅會在各處露出，因此考慮能夠同時(shí)保證焊接加工性和防銹性。
[0062]為了在太陽能電池用集電片I的布線圖案3上最終形成的防銹保護(hù)層32的附著量在上述范圍，在導(dǎo)電性基材30中，銅箔310上形成的鋅層320中的鋅的附著量設(shè)為大于20mg/m2且小于等于40mg/m2?；蛘?，更優(yōu)選為大于25mg/m2且小于等于35mg/m2。如果鋅層320中的鋅的附著量小于20mg/m2，則難以使形成蝕刻處理后的防銹保護(hù)層32b的鋅附著量大于0.5mg/m2，會使得布線圖案3的防銹性不充分。另外，如果鋅層320中的鋅的附著量大于40mg/m2，則 在一般條件下形成經(jīng)過了蝕刻處理的情況下的防銹保護(hù)層32b的鋅附著量導(dǎo)致大于20mg/m2，降低了焊接加工性。另外，為了防止上述現(xiàn)象，即使增加鋅的除去量，但由于增大了除去的鋅的成本，所以不優(yōu)選。
[0063]本實(shí)施方式中，如上所述，導(dǎo)電性基材30中，通過在銅箔310的表面以指定的附著量形成由鋅構(gòu)成的鋅層320，從而能夠使得作為最終產(chǎn)品的太陽能電池用集電片I兼具焊接加工性和防銹性。鋅原本是缺乏對焊接的附著適應(yīng)性的。但是，本發(fā)明的發(fā)明人們卻意外發(fā)現(xiàn)通過將構(gòu)成在太陽能電池用集電片I的布線圖案3的導(dǎo)電層31的表面上形成的防銹保護(hù)層32的鋅附著量設(shè)為大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2，從而能夠在抑制由鋅引起的焊接的加工適應(yīng)性低下的同時(shí)，使構(gòu)成導(dǎo)電層31的銅的氧化在兩個(gè)月左右的時(shí)間內(nèi)充分被抑制，并且在作為布線圖案3的構(gòu)成材料的導(dǎo)電性基材30中通過將構(gòu)成鋅層320的鋅附著量設(shè)為大于20mg/m2且小于等于40mg/m2，從而也可以在三個(gè)月左右的時(shí)間內(nèi)充分抑制構(gòu)成銅箔310的銅的氧化。本發(fā)明是基于這一發(fā)現(xiàn)完成的。
[0064]太陽能電池用集電片I中，對于與太陽能電池元件接合前的布線圖案的氧化，要求極高的防銹性，而作為太陽能電池模塊一體化后，銅箔的表面被焊料覆蓋，且由于太陽能電池模塊的構(gòu)成部件具有高氣體阻隔性，所以成為銅箔的氧化難以進(jìn)行的狀態(tài)，另外，一體化后，如果是幾乎不可視的微小的氧化則沒有問題。因此如果在上述時(shí)間內(nèi)能夠發(fā)揮所需的防銹性能，則實(shí)施上沒有任何不足。由于這種情況，本發(fā)明的導(dǎo)電性基材是在用于形成太陽能電池用集電片的布線圖案時(shí)，能夠作為極為優(yōu)選的部件使用。
[0065]與導(dǎo)電性基材30中形成鋅層320 —側(cè)的面相反側(cè)的面當(dāng)被使用作為太陽能電池用集電片I的布線圖案3時(shí)，其成為與布線圖案3的樹脂基材2接合的面。因此，不要求像鋅層320形成的面那樣具有高防銹性、焊接加工性，但為了確保適當(dāng)?shù)姆冷P性，優(yōu)選形成背面鋅層330。通常在按照上述鍍膜方法形成鋅層320時(shí)也同時(shí)形成背面鋅層330。由于在背面鋅層330不要求與鋅層320同等的物性，因此不是本發(fā)明的必要技術(shù)特征。
[0066]導(dǎo)電性基材30除上述各層外，還可以根據(jù)需要具有其他的功能強(qiáng)化層。這些功能強(qiáng)化層可以為層疊了鎳等而成的耐熱層、或者使用設(shè)置于粗糙面的硅烷偶聯(lián)劑等的貼緊性增強(qiáng)層等，當(dāng)然不限于此。其中，只要功能強(qiáng)化層設(shè)置于鋅層320側(cè)的面，則為了避免對焊接加工適應(yīng)性的不良影響，優(yōu)選為不含鉻的層。 [0067]另外，關(guān)于成為與樹脂基材2接合的接合面的在鋅層320相反側(cè)的面，為了提高與樹脂基材的粘合性，優(yōu)選可以另外形成使用硅烷偶聯(lián)劑等的粘附性增強(qiáng)層、層疊了各種粗糙粒子所形成的粗糙處理層。由于這些層不需要考慮對焊接加工適應(yīng)性的影響，因此不特別要求排除鉻。
[0068]另外，使用導(dǎo)電性基材30制造的太陽能電池用集電片I中，能夠很好地抑制焊接短路。即，太陽能電池用集電片I具有良好的焊接濕潤性，所以配線間的絕緣部分基本沒有焊接殘留。因此，太陽能電池用集電片I除配線間的間隙在Imm以下的高密度配線外，還特別優(yōu)選地適用于200 μ m以下的高密度配線、100 μ m以下的高密度配線中。
[0069]<太陽能電池用集電片的制造方法(第一實(shí)施方式)>
[0070]接下來，參照圖3的(a)~(d)來說明本發(fā)明的太陽能電池用集電片的制造方法的第一實(shí)施方式。圖3的(a)~(d)是依次表示根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池用集電片I的制造方法的第一實(shí)施方式形成布線圖案的過程的示意圖。
[0071]根據(jù)太陽能電池用集電片的制造方法的第一實(shí)施方式，能夠制造上述說明的太陽能電池用集電片I。該太陽能電池用集電片的制造方法的中，如圖3的(a)所示，在樹脂基材2的表面上，通過層疊本發(fā)明涉及的導(dǎo)電性基材30的層疊工序而形成層疊體10，通過對該層疊體10進(jìn)行蝕刻工序及剝離工序來制成太陽能電池用集電片I。
[0072][層疊工序]
[0073]在樹脂基材2的表面上接合本發(fā)明的導(dǎo)電性基材30，沒有特別限制，可以使用公知的方法。作為公知方法，可以列舉有用粘結(jié)劑將導(dǎo)電性基材30粘合于樹脂基材2的表面的方法。其中優(yōu)選使用聚氨酯類、聚碳酸酯類、環(huán)氧類等的粘結(jié)劑通過干式復(fù)合法將導(dǎo)電性基材30粘合于樹脂基材2的表面的方法。此時(shí)，若構(gòu)成導(dǎo)電性基材30的銅箔310具有光澤面與粗糙面，則將粗糙面?zhèn)冉雍嫌跇渲?偵U。
[0074][蝕刻工序]
[0075]蝕刻工序是在導(dǎo)電性基材30的表面上制造被圖案化為想要的布線圖案形狀的蝕刻掩模4后進(jìn)行蝕刻處理，從而除去未被蝕刻掩模4覆蓋的地方的導(dǎo)電性基材30的工序。
[0076]如以上說明所述，該工序中使用的層疊體10是在樹脂基材2的表面層疊了導(dǎo)電性基材30而形成的。由鋅構(gòu)成的鋅層320在后述的剝離工序中，其一部分被除去，成為防銹保護(hù)層32b。因此，鋅層320中鋅的附著量可以根據(jù)剝離工序的條件等適當(dāng)調(diào)整，通常的剝離工序條件下，鋅層320中鋅的附著量可以在大于20mg/m2且小于等于40mg/m2的范圍內(nèi)調(diào)整，因此防銹保護(hù)層32b中的鋅的附著量可以設(shè)為大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2，這樣一來可以使太陽能電池用集電片I兼具防銹性和對太陽能電池元件的穩(wěn)定性、以及良好的焊接加工性。
[0077]該工序中，如圖3的(b)所示，首先在導(dǎo)電性基材30的表面(即鋅層320的表面)上制造被圖案化為想要的布線圖案形狀的蝕刻掩模4。蝕刻掩模4是在后續(xù)說明的蝕刻工序中，為了避免將來成為布線圖案3的防銹保護(hù)層32a以及導(dǎo)電層31因蝕刻液被腐蝕而設(shè)置的。也就是說，需要制作的布線圖案3的俯視形狀與蝕刻掩模4的俯視形狀是相同的。形成這種蝕刻掩模4的方法沒有特別限定，可以使用光致抗蝕劑或干膜通過光掩模感光后顯影而在導(dǎo)電性基材30的表面上形成蝕刻掩模4，也可以使用噴墨打印機(jī)等印刷技術(shù)在導(dǎo)電性基材30的表面上形成蝕刻掩模4。
[0078]蝕刻掩模4在后續(xù)說明的剝離工序中，需要能夠用堿性的剝離液剝離。從這點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用光致抗蝕劑或干膜來制作蝕刻掩模4。
[0079]下面，對蝕刻工序中的蝕刻處理進(jìn)行說明。如圖3的(C)所示，該處理是通過蝕刻液將導(dǎo)電性基材30中未被蝕刻掩模4覆蓋的部分除去的處理。經(jīng)過該處理，由于導(dǎo)電性基材30中的成為布線圖案3的以外的部分被除去，因此在樹脂基材2的表面上，按照想要的布線圖案3的形狀殘留布線圖案3。關(guān)于蝕刻處理中使用的蝕刻液，沒有特別限制可以使用公知的蝕刻液。
[0080][剝離工序]
[0081]下面，說明剝 離工序。該工序是使用堿性的剝離液除去蝕刻掩模4的工序。
[0082]經(jīng)過該工序，如圖3的(d)所示，蝕刻掩模4被從防銹保護(hù)層32a除去。此時(shí)，防銹保護(hù)層32a的表面的一部分因堿性的剝離液被溶解，其成為比原本的防銹保護(hù)層32a薄的膜且鋅附著量為大于0.5mg/m2小于等于20mg/m2的防銹保護(hù)層32b。也就是說，防銹保護(hù)層32b是通過存在于導(dǎo)電性基材30的表面的防銹保護(hù)層32a成為薄膜而形成的層。如上所述，由于薄膜的的防銹保護(hù)層32b存在，所以能夠賦予太陽能電池用集電片I導(dǎo)電層31的防銹性與焊接加工適應(yīng)性。
[0083]可以使用苛性鈉的水溶液等作為剝離工序中使用的堿性剝離液。
[0084]在本實(shí)施實(shí)施方式的太陽能電池用集電片的制造方法中，在剝離工序中，使蝕刻掩模4完全剝離，另一方面溶解使防銹保護(hù)層32b的鋅附著量殘留為大于0.5mg/m2小于等于20mg/m2,優(yōu)選大于0.5mg/m2小于等于6mg/m2的范圍內(nèi)。因此,需要通過制造試驗(yàn)將條件調(diào)整為能夠?qū)⑽g刻掩模4完全剝離且使防銹保護(hù)層32b中的鋅的附著量保留為大于0.5mg/m2小于等于20mg/m2。具體來講，蝕刻掩模4的剝離程度、防銹保護(hù)層32b的殘留程度隨剝離液的種類、剝離液的溫度、剝離液的濃度、剝離工序的處理時(shí)間等而變化，因此在制造試驗(yàn)中適當(dāng)?shù)卮_定剝離工序的條件，以使其符合上述條件。另外，如上所述，對于防銹保護(hù)層32b保留到什么程度，可以通過原子吸光分析等確定殘留的鋅的量。通過制造實(shí)驗(yàn)確定條件后，就可以使用該條件進(jìn)行本發(fā)明的制造。
[0085]作為一個(gè)示例，使用具有附著量(厚度)為30mg/m2的鋅層320的導(dǎo)電性基材30以及使干膜光固化后的厚度為15 μ m的蝕刻掩模4的情況下，以溫度40°C、濃度1.5g/L的苛性鈉水溶液作為剝離液，作為剝離工序進(jìn)行I分鐘的沉浸處理后，蝕刻掩模4被完全除去，防銹保護(hù)層32b的附著量(厚度)變?yōu)榧s10mg/m2。
[0086]<太陽能電池用集電片的制造方法(第二實(shí)施方式)>
[0087]接下來，參見圖4、圖5的(a)~(f)來說明本發(fā)明的太陽能電池用集電片的制造方法的第二實(shí)施方式(以下也稱“第二制造方法”)。圖4是在本發(fā)明的太陽能電池用集電片的制造方法的第二實(shí)施方式中作為構(gòu)成布線圖案3的材料的第二導(dǎo)電性基材的層結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5的(a)~(f)是依次表示根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池用集電片的制造方法的第二實(shí)施方式形成布線圖案的過程的示意圖。
[0088]首先，參照圖4來說明本發(fā)明第二制造方法中作為構(gòu)成布線圖案3的材料的第二導(dǎo)電性基材30a。
[0089]第二導(dǎo)電性基材30a是在銅箔310的一個(gè)面上形成第一防銹保護(hù)層321的導(dǎo)電性薄膜，通過后文詳述的本發(fā)明的第二制造方法，在制造太陽能電池用集電片I時(shí)，可以優(yōu)選使用作為構(gòu)成布線圖案3的基材。
[0090]另外，本說明書中的第一防銹保護(hù)層是指在作為布線圖案3的構(gòu)成材料的銅箔的表面上，該銅箔作為導(dǎo)電性基材的一部分被層疊于樹脂基材之前事先形成的防銹保護(hù)層，與此相對，在第二制造方法中，將除去第一防銹保護(hù)層后在該銅箔的形成有第一防銹保護(hù)層的面上重新設(shè)置的防銹保護(hù)層稱為第一防銹保護(hù)層。
[0091]第一防銹保護(hù)層321是為了抑制銅箔310的表面氧化而在銅箔310的一個(gè)面上薄膜形成的層，其可以由含有鉻、鋅、磷酸、鎳等的無機(jī)物類的防銹劑形成。其中作為尤其被寬廣采用的第一防銹保護(hù)層 321的一個(gè)示例，可以列舉有由鋅以及鉻構(gòu)成的防銹保護(hù)層。
[0092]在第二導(dǎo)電性基材30a中，與形成第一防銹保護(hù)層321的一側(cè)的面相反側(cè)的面在被用作太陽能電池用集電片I的布線圖案3時(shí)，成為與布線圖案3中的樹脂基材2接合的面。因此雖然不要求像形成第一防銹保護(hù)層321的面那樣高的防銹性、焊接加工性，但為確保適當(dāng)?shù)姆冷P性，優(yōu)選形成一個(gè)由與第一防銹保護(hù)層321相同的組成構(gòu)成的背面處理層331。
[0093]第二制造方法中，如后文詳述，第一防銹保護(hù)層321在其制造工程中被完全除去。因此，在第二制造方法中，在具有能以較低的成本獲得的鋅及鉻構(gòu)成的防銹保護(hù)層的通用的導(dǎo)電性基材的基礎(chǔ)上，只要是具有至少包含除鋅和錫以外的防銹劑的構(gòu)成的防銹保護(hù)層，則不管導(dǎo)電性基材的防銹保護(hù)層的組成、形式，都可以制造焊接加工適應(yīng)性卓越的太陽能電池用集電片。
[0094]第二防銹保護(hù)層322是為了抑制銅箔310表面酸化而在銅箔的表面形成的金屬薄膜層。作為形成第二防銹保護(hù)層322的金屬，可以使用既具有防銹性又具有焊接加工適應(yīng)性的鋅或錫。
[0095]接下來，參照圖5 (a)~(f)詳細(xì)說明第二制造方法。這里，省略與本發(fā)明的制造方法的第一實(shí)施方式(以下也稱“第一制造方法”)共通工序的一部分說明，以與第一制造方法不同特征的工序部分為中心進(jìn)行說明。
[0096][層疊工序]
[0097]如圖5的(a)所示，層疊工序是將第二導(dǎo)電性基材30a與樹脂基材2層疊而得到第二層疊體IOa的工序。關(guān)于該工序，采用與第一制造方法相同的方法即可。
[0098][蝕刻工序][0099]蝕刻工序是在第二層疊體IOa表面制造被圖案化為想要的布線圖案形狀的蝕刻掩模4后進(jìn)行蝕刻處理，從而除去未被蝕刻掩模4覆蓋的地方的第二導(dǎo)電性基材30a的工序。
[0100]該工序中，如圖5的(b)所示，首先在第二層疊體IOa的表面(即第一防銹保護(hù)層321的表面)制作被圖案化為想要的布線圖案的形狀的蝕刻掩模4。蝕刻掩模4是在第二導(dǎo)電性基材30a中，為了防止在后文說明的蝕刻處理中成為布線圖案3的部分將來被蝕刻液腐蝕而設(shè)置的。也就是說，想要制造的布線圖案3的平面形狀與蝕刻掩模4的平面形狀相同。形成這種蝕刻掩模4的方法沒有特別限定，例如，可以使用光致抗蝕劑或干膜通過光掩模感光后進(jìn)行顯影而在第二層疊體IOa的表面上形成蝕刻掩模4，也可以使用噴墨打印機(jī)等的印刷技術(shù)在層疊體IOa的表面形成蝕刻掩模4。
[0101]蝕刻掩模34在后文說明的剝離工序中，需要能夠用堿性的剝離液剝離。從這點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用光致抗蝕劑或干膜來制作蝕刻掩模4。
[0102]下面，就蝕刻工序中的蝕刻處理進(jìn)行說明。如圖5的(C)所示，該處理是通過蝕刻液將未被蝕刻掩模4覆蓋的地方的第二導(dǎo)電性基材30a除去的處理。經(jīng)過該處理，由于第二導(dǎo)電性基材30a中的成為布線圖案3的地方以外的部分被除去，因此，背面處理層331、銅箔310、第一防銹保護(hù)層321及蝕刻掩模4在樹脂基材2的表面上殘留為想要的布線圖案3的形狀。
[0103]關(guān)于蝕刻處理中使用的蝕刻液，沒有特別限制可以使用公知的蝕刻液。在進(jìn)行蝕刻處理時(shí)，可以通過一次處理除去構(gòu)成第二導(dǎo)電性基材30a的第一防銹保護(hù)層321、銅箔310、背面處理層331，也可以分多次進(jìn)行隨時(shí)除去各層的處理。
[0104][第一防銹保護(hù)層除去工序]
[0105]接下來，說明第一防銹保護(hù)層除去工序。該工序是除去銅箔310上的第一防銹保護(hù)層321的工序。為了可靠地防止`銅箔的氧化，優(yōu)選在蝕刻工序后從成為布線圖案3的形狀的銅箔310除去，但也可以在蝕刻工序前，用以下說明的方法，事先將第一防銹保護(hù)層321除去。以下，說明在蝕刻工序后從成為布線圖案3的形狀的銅箔310除去的情況。
[0106]第一防銹保護(hù)層除去工序中，可以在除去銅箔310上的第一防銹保護(hù)層321的同時(shí)除去蝕刻掩模4，也可以在除去第一防銹保護(hù)層321之前，事先使用堿性的剝離液，另外進(jìn)行將蝕刻掩模4除去的剝離處理。這時(shí)，可以使用堿性的剝離液除去蝕刻掩模4。作為堿性剝離液的一例，可以使用苛性鈉的水溶液等。
[0107]通過該剝離處理，如圖5的(d)所示，蝕刻掩模4從第一防銹保護(hù)層321的表面被除去。此時(shí)，第一防銹保護(hù)層321的表面的一部分因堿性的剝離液而被溶解，成為比原本的第一防銹保護(hù)層321更薄的薄膜。
[0108]另外，在該剝離處理中，也可以通過提高剝離液的溫度、或者提高剝離液的濃度等，適當(dāng)調(diào)整剝離條件，從銅箔310的表面除去全部第一防銹保護(hù)層321而不是第一防銹保護(hù)層321的一部分。此時(shí)，該剝離處理即成為第一防銹保護(hù)層除去工序。
[0109]可以通過上述剝離處理進(jìn)行第一防銹保護(hù)層除去工序，而為了將第一防銹保護(hù)層321完全除去，更優(yōu)選通過化學(xué)研磨來進(jìn)行處理?？梢酝ㄟ^以現(xiàn)有的公知化學(xué)研磨液、即硫酸、蟻酸、鹽酸等以及含有其他溶劑的酸性的清洗劑來清洗第一防銹保護(hù)層321，從而進(jìn)行化學(xué)研磨。另外，該清洗劑還可以包括有機(jī)或者無機(jī)的防銹劑。作為一個(gè)示例，優(yōu)選可以使用日本特開平6-112646中記載的含有硫酸和過氧化氫的水溶液。另外,如上所述,也可以在上述剝離處理的基礎(chǔ)上追加進(jìn)行該化學(xué)研磨，也可以不經(jīng)過上述剝離處理而通過該化學(xué)研磨同時(shí)除去蝕刻掩模與第一防銹保護(hù)層321。
[0110]經(jīng)過該工序，如圖5的(e)所示，第一防銹保護(hù)層321被從銅箔310的表面完全除去，從而成為銅箔310的銅箔在布線圖案3的表面露出的狀態(tài)。
[0111]另外，為了抑制與第一防銹保護(hù)層除去工序同時(shí)進(jìn)行、或者該工序結(jié)束后進(jìn)入后面的第二防銹保護(hù)層形成工序之間的銅箔表面進(jìn)行的迅速氧化，可以通過苯并三唑等有機(jī)類的防銹劑進(jìn)行臨時(shí)防銹處理。
[0112][第二防銹保護(hù)層形成工序]
[0113]接下來，說明第二防銹保護(hù)層形成工序。該工序是在上述第一防銹保護(hù)層除去工序中除去第一防銹保護(hù)層321后在成為從圖案3的表面露出的狀態(tài)的銅箔310上形成第二防銹保護(hù)層322的工序。
[0114]如上述說明中所述，第二防銹保護(hù)層322是由形成于銅箔310的表面上的鋅及/或錫構(gòu)成的金屬薄膜層。作為布線圖案3的表面處理層，在兼?zhèn)浞冷P性與焊接加工適應(yīng)性這方面是優(yōu)選的。
[0115]形成第二防銹保護(hù)層322的金屬為鋅時(shí)，具體來講，如上述說明中所述，在銅箔310的表面上形成第二防銹保護(hù)層322的鋅附著量優(yōu)選為大于0.5mg/m2小于等于20mg/m2，更優(yōu)選為大于0.5mg/m2小于等于6mg/m2。
[0116]作為用于在銅箔310的表面上形成由鋅構(gòu)成的第二防銹保護(hù)層322的方法，可以采取鍍膜、濺射法以及蒸鍍，但為了均勻地形成如上所述極其薄的層，優(yōu)選采用非電解鍍。非電解鍍可以采取以往公知的方法。具體來講，用表面活性劑等處理銅箔310的表面且向其賦予鈀等鍍膜催化劑后，通過將其沉浸在含有鋅的非電解鍍液中來形成第二防銹保護(hù)層322。上述說明的第二防銹保護(hù)層322中的鋅附著量通過調(diào)整處理液的溫度、處理時(shí)間來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整優(yōu)選范圍即可。
[0117]另外，第二防銹保護(hù)層322中包含的鋅的量如上所述是極其微量的。為了確定這樣微量的鋅的含量，將事先已知面積的第二防銹保護(hù)層322用酸、堿溶解，通過原子吸光分析對所得溶液中包含的鋅原子的量進(jìn)行定量即可。
[0118]形成第二防銹保護(hù)層322的金屬為錫時(shí)，錫的量只要是大于0.005mg/m2的量，則其上限沒有特別限制。在第二防銹保護(hù)層322中包含的錫的量小于等于0.005mg/m2的情況下，不能得到對銅箔310充分的防銹效果。從錫通常也被用作焊接的成分來看，其是不會阻礙焊接加工適應(yīng)性的。另一方面，由于錫比銅的電離化傾向高，因此錫會優(yōu)先發(fā)生腐蝕。由此，由于可以防止銅的腐蝕，因而錫也具有一定的防銹效果。通過以上說明，用錫作為形成第二防銹保護(hù)層322的金屬，從而能夠制造出兼具焊接加工適應(yīng)性和防銹性的太陽能電池用集電片I。
[0119]作為在銅箔310的表面上形成由錫構(gòu)成的第二防銹保護(hù)層322的方法，可以采用鍍膜、濺射法以及蒸鍍，但優(yōu)選為通過用簡便的設(shè)備就能夠生產(chǎn)的鍍膜來形成，具體來講，優(yōu)選通過沉浸在鍍膜液中來進(jìn)行形成，從而形成第二防銹保護(hù)層322。
[0120]為了防止銅箔`310的表面氧化，第二防銹保護(hù)層形成工序要在前面的第一防銹保護(hù)層除去工序結(jié)束后，銅箔表面上開始氧化前快速開始。銅箔表面上開始氧化之前具體是指在外觀上只要不是因氧化而引起的變色等的變化的狀態(tài)即可，通過在這種狀態(tài)下開始第二防銹保護(hù)層形成工序，從而可以防止制造工序中及制造工序后的銅箔的氧化，從而能夠制造具有良好焊接加工適應(yīng)性的太陽能電池用集電片。
[0121]更具體來講，優(yōu)選在同一生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)連續(xù)進(jìn)行第一防銹保護(hù)層除去工序與第二防銹保護(hù)層形成工序。由此可以進(jìn)一步有效地防止第一防銹保護(hù)層除去工序后的銅箔的氧化。在同一生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)，包括如字面所述地在單一的制造設(shè)備內(nèi)進(jìn)行的情況、以及在所謂的串排的連續(xù)的生產(chǎn)方式中進(jìn)行生產(chǎn)的情況，或者，更優(yōu)選能夠在阻斷氧的狀態(tài)下運(yùn)行的設(shè)備內(nèi)進(jìn)行第一防銹保護(hù)層除去工序和第二防銹保護(hù)層形成工序。
[0122]在現(xiàn)有的太陽能電池用集電片的制造方法中，為了防止構(gòu)成導(dǎo)電性基材的銅箔的氧化，形成在銅箔表面的保護(hù)層是必要的技術(shù)方案，在制造太陽能電池用集電片的整個(gè)工序中都不能除去。但是在本發(fā)明的太陽能電池用集電片的制造方法的第二實(shí)施方式中，可以除去制造工序中的表面保護(hù)層，由此無論導(dǎo)電性基材的表面處理采用怎樣的實(shí)施方式，都能制造出具有良好焊接加工適應(yīng)性的太陽能電池用集電片。
[0123]另外，通過第二制造方法制造的太陽能電池用集電片也和用第一制造方法制造的太陽能電池用集電片一樣能夠很好地抑制所謂的焊接短路。
[0124]<太陽能電池模塊>
[0125]以下，說明使用根據(jù)本發(fā)明的制造方法制造的太陽能電池用集電片的太陽能電池模塊。
[0126]太陽能電池用集電片I被用作組裝在太陽能電池模塊的模塊內(nèi)的電配線。太陽能電池用集電片I中的導(dǎo)電層31的表面和太陽能電池元件的電極通過防銹保護(hù)層32由焊接加工而接合，從而太陽能電池用集電片I和太陽能電池元件被電連接，成為電配線。
[0127]這里，太 陽能電池元件的電極是指用于將太陽能電池元件接收光而產(chǎn)生的電力輸出至太陽能電池元件的外部的電極。該電極沒有特別限定，作為一個(gè)示例，可以由銀或銀化合物等構(gòu)成。
[0128]另外，在焊接加工中使用的焊料沒有特別限制，可以使用以往周知的材料。作為這種焊料的一個(gè)示例，可以列舉有鉛一錫合金焊料、銀焊、無鉛焊料、錫一鉍、錫一鉍一銀等。通過防銹保護(hù)層32用焊接加工來接合太陽能電池元件的電極和銅箔310的表面時(shí)，沒有特別限制，可以使用以往周知的方法。
[0129]太陽能電池用集電片I和太陽能電池元件的接合體根據(jù)需要通過將透明前面基板、表面?zhèn)让芊獠牧掀?、背面?zhèn)让芊獠牧掀?、以及里面保護(hù)片材等組合，成為太陽能電池模塊。
[0130]作為這種太陽能電池模塊的一個(gè)示例，可以列舉從太陽能電池模塊的表面?zhèn)乳_始按順序重疊透明前面基板、表面?zhèn)让芊獠牧掀⑻柲茈姵卦吞柲茈姵赜眉娖琁的接合體、里面?zhèn)让芊獠牧掀袄锩姹Ｗo(hù)片材，并通過真空熱分層加工而使之成為一體，但并不限于這種方案，考慮太陽能電池模塊所要求的性能適當(dāng)構(gòu)成即可。
[0131]〈太陽能電池模塊的制造方法〉
[0132]接下來，參照圖6及圖7說明該太陽能電池模塊的制造方法。圖6是示意性地表示太陽能電池用集電片I接合至太陽能電池元件5的情況的立體圖。圖7是表示利用太陽能電池模塊的制造方法制造的太陽能電池模塊100的層結(jié)構(gòu)的示意圖。[0133][焊接接合工序]
[0134]如圖6表示，根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池模塊的制造方法，制造太陽能電池用集電片I的太陽能電池用集電片制造工序后，通過焊接加工來接合太陽能電池用集電片I的布線圖案3的表面和太陽能電池元件的電極。具體來講，通過防銹保護(hù)層32 (或第二防銹保護(hù)層322)將銅箔310用焊接加工接合至太陽能電池元件5的電極(未圖示)。由此，太陽能電池用集電片I和太陽能電池元件5被電連接，成為太陽能電池模塊內(nèi)部的電配線。另外，在太陽能電池模塊的內(nèi)部，除通過太陽能電池用集電片I進(jìn)行配線外，也可以根據(jù)需要通過帶狀線等進(jìn)行配線。
[0135]這里，太陽能電池元件5的電極是指用于將太陽能電池元件5接收光而產(chǎn)生的電力輸出至太陽能電池元件5的外部的電極。該電極沒有特別限定，作為一個(gè)示例，可以由銀或銀化合物等構(gòu)成。
[0136]在隔著防銹保護(hù)層32(或第二防銹保護(hù)層322)用焊接加工接合太陽能電池元件5的電極和銅箔310的表面時(shí)的焊接加工中使用的焊料沒有特別限制，可以使用以往周知的材料。作為這種焊接的一個(gè)示例，可以使用鉛一錫合金焊料、銀焊、無鉛焊料、錫一鉍、錫一秘一銀等。
[0137]另外，本實(shí)施方式的太陽能電池模塊的制造方法中，優(yōu)選采用以下方法:使用的焊料為由導(dǎo)電性的合金成分和絕緣性高的樹脂成分構(gòu)成的合金/樹脂復(fù)合類焊料，將該焊料涂覆在太陽能電池用集電片的幾乎整個(gè)面上后，與太陽能電池用集電片重合，然后進(jìn)行回流將太陽能電池用集電片和太陽能電池元件加熱接合時(shí)，將焊料的樹脂成分殘留在配線間的同時(shí)，使合金成分移至布線圖案上，合金和樹脂相分離，通過焊料的合金成分與布線圖案接合。即，此時(shí)，需要通過回流快速地分離合金和樹脂，由于太陽能電池用集電片I具有良好的布線圖案部分的濕潤性，所以能夠快速發(fā)生合金部分的移動。
[0138][模塊一體化工序]
[0139]如圖7所示，根據(jù)需要，太陽能電池用集電片I和太陽能電池元件5的接合體通過將透明前面基板6、表面?zhèn)让芊獠牧掀?、里面?zhèn)让芊獠牧掀?、及里面保護(hù)片材9等組合而成為太陽能電池模塊100。
[0140]如圖7所示，太陽能電池模塊100可以通過從太陽能電池模塊的表面?zhèn)乳_始按順序重疊透明前面基板6、表面?zhèn)让芊獠牧掀?、太陽能電池元件5和太陽能電池用集電片I的接合體、里面?zhèn)让芊獠牧掀?及里面保護(hù)片材9，并通過真空熱分層加工而成為一體來制造。
[0141]根據(jù)以上太陽能電池用集電片的配線單元制造方法及太陽能電池模塊的制造方法，能夠達(dá)到以下效果。
[0142](I)由太陽能電池用集電片的布線圖案所使用的銅箔構(gòu)成的導(dǎo)電性基材中，必須進(jìn)行以防銹為目的的表面處理，而這樣的處理一方面會給太陽能電池用集電片的布線圖案所要求的焊接加工適應(yīng)性帶來不利影響。于是，在本發(fā)明的導(dǎo)電性基材中，通過對導(dǎo)電性基材的構(gòu)成進(jìn)行獨(dú)特的研究，從而解決了該問題。即，使導(dǎo)電性基材的構(gòu)成為，以在厚度為10 μ m~35 μ m的銅箔的至少一個(gè)面上,形成有附著量為大于20mg/m2且小于等于40mg/m2的鋅層為特征的導(dǎo)電性基材。由此，能夠提供一種不使用有機(jī)類防銹劑、可以形成具有良好防銹性及焊接加工性的太陽能電池用集電片的布線圖案的導(dǎo)電性基材。[0143](2)此外，設(shè)定銅箔以電解制箔形成且上述銅箔的光澤面上形成有上述鋅層的導(dǎo)電性基材。由此，可以使導(dǎo)電性基材獲得更加良好的焊接加工適應(yīng)性。
[0144](3)此外，鋅層上還形成有一個(gè)或多個(gè)功能強(qiáng)化層，上述功能強(qiáng)化層中的的任何一層均不含鉻。由此，在導(dǎo)電性基材中可以在不損傷良好的焊接加工適應(yīng)性的同時(shí)適當(dāng)提高耐熱性等其他物性。
[0145](4)在太陽能電池用集電片的制造方法中，通過對制造工序進(jìn)行獨(dú)特的研究解決了既具有布線圖案的防銹性又具有焊接加工適應(yīng)性這兩者的問題。即，一種太陽能電池用集電片的制造方法包括:層疊工序，與樹脂基材層疊得到層疊體；蝕刻工序，將圖案化為想要的布線圖案形狀的蝕刻掩模形成在層疊體的表面后進(jìn)行蝕刻處理，從而除去未被蝕刻掩模覆蓋的地方的導(dǎo)電性基材；以及剝離工序，在蝕刻工序后，用堿性剝離液除去上述蝕刻掩模，其中，在剝離工序中，在剝離蝕刻掩模且用堿性的剝離液除去所述鋅層表面的一部分，由此在布線圖案的表面形成鋅的附著量大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2的防銹保護(hù)層。由此，可以實(shí)現(xiàn)不使用有機(jī)類的防銹劑就能制造出對于太陽能電池用集電片具有防銹性和良好的焊接加工適應(yīng)性的布線圖案太陽能電池用集電片。
[0146](5)此外，太陽能電池用集電片的制造方法是如下特征的制造方法:包括層疊工序、蝕刻工序、和從銅箔表面上除去第一防銹保護(hù)層的第一防銹保護(hù)層除去工序、以及第一防銹保護(hù)層除去工序后在銅箔上形成第二防銹保護(hù)層的第二防銹保護(hù)層形成工序，第一防銹保護(hù)層至少包含鋅或錫、以外的防銹劑，第二防銹保護(hù)層由鋅及/或錫構(gòu)成。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能電池用集電片的制造工序中的第一防銹保護(hù)層的完全除去，以及之后工序中的第二防銹保護(hù)層的形成。因此，不論用于防銹的表面處理采用何種實(shí)施方式，都能夠制造具有良好的焊接加工適應(yīng)性的太陽能電池用集電片。
[0147](6)此外，采用在同一生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)連續(xù)進(jìn)行第一防銹保護(hù)層除去工序與第二防銹保護(hù)層形成工序的制造方法。由此，更可靠地防止第一防銹保護(hù)層除去工序后的銅箔的氧化。
[0148](7)此外，采用第一防銹保護(hù)層除去工序是通過使用酸性清洗劑的化學(xué)研磨來除去第一防銹保護(hù)層的工序。由此，可以更加完全地除去第一防銹保護(hù)層。
[0149](8)此外，第二防銹保護(hù)層是由鋅構(gòu)成的層，使銅箔表面上鋅的附著量大于0.5mg/m2小于等于20mg/m2。由此，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)構(gòu)成導(dǎo)電層的銅箔的防銹性和焊接加工適應(yīng)性。因此，能夠制造具有良好的焊接加工適應(yīng)性的太陽能電池用集電片。
[0150](9)此外，使第一防銹保護(hù)層為包含鉻及鋅的層。由此，即使使用能以較低成本獲得的通用導(dǎo)電性基材的情況下，也能夠制造具有良好焊接加工適應(yīng)性的太陽能電池用集電片。
[0151](10)此外，太陽能電池模塊的制造方法包括:根據(jù)上述制造方法制造太陽能電池用集電片的太陽能電池用集電片制造工序；使上述太陽能電池元件的電極通過焊接加工接合至上述太陽能電池用集電片制造工序中制造的上述太陽能電池用集電片的布線圖案的表面的焊接接合工序；以及層疊含有在上述焊接接合工序中接合的太陽能電池元件和太陽能電池用集電片的接合體、以及構(gòu)成太陽能電池模塊的其他的部件使之一體化的模塊一體化工序，根據(jù)上述太陽能電池模塊的制造方法，從而能夠制造太陽能電池模塊，該太陽能電池模塊由于太陽能電池用集電片具有良好的焊接加工適應(yīng)性，能夠很好地抑制焊接短路，且耐久性方面也較為卓越。
[0152]以上，雖然已經(jīng)對本發(fā)明的太陽能電池用集電片的布線圖案使用的導(dǎo)電性基材、太陽能電池用集電片的制造方法、太陽能電池模塊的制造方法，通過其實(shí)施方式以及實(shí)施形式進(jìn)行了具體的說明，而本發(fā)明并不受上述實(shí)施方式及實(shí)施形式的限制，在本發(fā)明的構(gòu)成范圍內(nèi)可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏右詫?shí)施。
[0153]實(shí)施例
[0154]以下，通過實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，本發(fā)明不受以下實(shí)施例的限制。
[0155]〈試驗(yàn)例1>
[0156]作為實(shí)施例、比較例，如下所述，制作了太陽能電池用集電片的評價(jià)用試樣(以下僅稱“試樣”)，并對各個(gè)試樣進(jìn)行了焊接貼合適應(yīng)性和防銹性的評價(jià)。 [0157]使用通過干式復(fù)合法在被成型為片狀的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)(厚度50μπι)的基材表面上層疊導(dǎo)電性基材而形成的層疊體，上述導(dǎo)電性基材在通過電解制箔法得到的厚度為25μπι的銅箔的光澤面上，通過鋅鍍膜法形成有附著量為30mg/m2的鋅層。在該層疊體的表面上使用干膜制造厚度80 μ m、寬度150mm、長度150mm的蝕刻掩模。
[0158]然后，將溫度45°C、濃度250g/L的氯化鐵水溶液作為蝕刻液，將形成有上述蝕刻掩模的層疊片材在該蝕刻液中沉浸約兩分鐘，接著用純水清洗。由此，沒有被蝕刻掩模覆蓋的地方的導(dǎo)電性基材被除去。
[0159]接下來，作為剝離工序，將經(jīng)過了上述蝕刻處理的層疊體在溫度40°C、濃度1.5g/L的苛性鈉水溶液的剝離液中，沉浸相當(dāng)于表1所記載的時(shí)間。接著用純水清洗。由此，由導(dǎo)電性基材構(gòu)成的寬150mm、長150mm布線圖案形成在基材的表面上。在表1中不出布線圖案的防銹保護(hù)層(鋅層)中包含的鋅的量通過原子吸光分析進(jìn)行定量的結(jié)果。
[0160]對于表1中記載的實(shí)施例1~3及比較例I~2的太陽能電池用集電片的評價(jià)用試樣分別進(jìn)行了焊接貼合適應(yīng)性的試驗(yàn)。試驗(yàn)中使用的焊料是含42%的錫、57%的鉍、1%的銀的合金成分(TAMURA化研株式會社(夕A 9化研株式會社)生產(chǎn)的形式TCAP-5405)，在太陽能電池用集電片的整個(gè)面上涂覆焊料后，用熱板以作為焊料溶融溫度的160~170°C加熱熔融太陽能電池用集電片。由此，焊料的合金成分向太陽能電池用集電片的布線圖案部分移動?？赏ㄟ^觀察進(jìn)行焊料貼合適應(yīng)性的評價(jià)，并遵循以下基準(zhǔn)。
[0161]A:焊料在布線圖案中延展，顯示了良好的濕潤性
[0162]B:焊料在布線圖案的表面堆積附著，但粘附性良好
[0163]C:焊料在布線圖案的表面堆積附著，且粘附性不好
[0164]對于表1中記載的實(shí)施例1~3及比較例I~2的太陽能電池用集電片的評價(jià)用的各個(gè)試樣，在85°C、85%RH中放置24小時(shí)，來評價(jià)防銹性?？赏ㄟ^觀察進(jìn)行防銹性的評價(jià)，并遵循以下基準(zhǔn)。
[0165]A:布線圖案的表面上不產(chǎn)生渾濁
[0166]B:布線圖案的表面的金屬光澤稍微有些降低
[0167]C:布線圖案部分發(fā)生了變色
[0168][表 I]
[0169]
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)電性基材，所述導(dǎo)電性基材用于太陽能電池用集電片的布線圖案，所述導(dǎo)電性基材的特征在于， 在厚度為10 μ m~35 μ m的銅箔的至少一個(gè)面上形成有附著量為大于20mg/m2且小于等于40mg/m2的鋅層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電性基材，其特征在于， 所述銅箔通過電解制箔形成， 在所述銅箔的光澤面上形成有所述鋅層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電性基材，其特征在于， 在所述鋅層上還形成有一個(gè)或多個(gè)功能強(qiáng)化層， 所述功能強(qiáng)化層中的任一層均不含鉻。
4.一種太陽能電池用集電片的制造方法，其特征在于，包括: 層疊工序，將權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性基材與樹脂基材層疊以得到層置體； 蝕刻工序，將圖案化為想要的布線圖案的形狀的蝕刻掩模形成在所述層疊體的表面后進(jìn)行蝕刻處理，從而除去未被所述蝕刻掩模覆蓋的地方的所述導(dǎo)電性基材；以及剝離工序，在所述蝕刻工序后，使用堿性剝離液除去所述蝕刻掩模， 其中，在所述剝離工序中，通過剝離所述蝕刻掩模，并以所述堿性的剝離液除去所述鋅層的表面的一部分，從而在所述布線圖案的表面形成所述鋅的附著量大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2的防銹保護(hù)層。`
5.一種太陽能電池用集電片的制造方法，其特征在于，包括: 層疊工序，將在銅箔的表面上形成有第一防銹保護(hù)層的導(dǎo)電性基材與樹脂基材層疊以得到層疊體； 蝕刻工序，將圖案化為想要的布線圖案的形狀的蝕刻掩模制作在所述層疊體的表面后進(jìn)行蝕刻處理，從而除去未被所述蝕刻掩模覆蓋的地方的所述導(dǎo)電性基材； 第一防銹保護(hù)層除去工序，從所述銅箔的表面上除去所述第一防銹保護(hù)層；以及第二防銹保護(hù)層形成工序，在所述第一防銹保護(hù)層除去工序后，在所述銅箔上形成第二防銹保護(hù)層， 其中，所述第一防銹保護(hù)層至少包含，除鋅和錫以外的防銹劑，所述第二防銹保護(hù)層由鋅構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能電池用集電片的制造方法，其特征在于， 在同一生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)連續(xù)進(jìn)行所述第一防銹保護(hù)層除去工序和所述第二防銹保護(hù)層形成工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的太陽能電池用集電片的制造方法，其特征在于， 所述第一防銹保護(hù)層除去工序是通過使用酸性清洗劑的化學(xué)研磨來除去第一防銹保護(hù)層的工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的太陽能電池用集電片的制造方法，其特征在于， 在所述第二防銹保護(hù)層形成工序中形成的所述第二防銹保護(hù)層是由鋅構(gòu)成的層，所述銅箔的表面上的鋅的附著量為大于0.5mg/m2且小于等于20mg/m2。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的太陽能電池用集電片的制造方法，其特征在于，所述第一防銹保護(hù)層是包含鉻及鋅的層。
10.一種太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，包括: 太陽能電池用集電片制造工序，通過權(quán)利要求4至9中任一項(xiàng)所述的太陽能電池用集電片的制造方法制造太陽能電池用集電片； 焊接接合工序，通過焊接加工將太陽能電池元件的電極接合于通過所述太陽能電池用集電片制造工序制造的所述太陽能電池用集電片的布線圖案的表面；以及 模塊一體化工序，將含有通過所述焊接接合工序接合的太陽能電池元件和太陽能電池用集電片的接合體、以及構(gòu)成太陽能電池模塊的其他的部件層疊并一體化。
【文檔編號】H01B5/02GK103732798SQ201280038899
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月14日
【發(fā)明者】駒井貴之, 江本智史 申請人:大日本印刷株式會社