導電性接着剤及び太陽電池モジュール
【課題】高い耐熱性を有する導電性接着剤及び太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】太陽電池セルの表面のバスバー電極１１と、隣接する他の太陽電池セルのＡｌ裏面電極１３とが、導電性接着剤を介してタブ線と電気的に接続され、導電性接着剤として、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であるものを用いる。
【解決手段】太陽電池セルの表面のバスバー電極１１と、隣接する他の太陽電池セルのＡｌ裏面電極１３とが、導電性接着剤を介してタブ線と電気的に接続され、導電性接着剤として、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であるものを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性粒子が分散された導電性接着剤及びそれを太陽電池セルの電極とタブ線との接続に用いた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの電極とタブ線との接続に、比較的低い温度での熱圧着処理による接続が可能な導電性接着フィルムが用いられる（例えば、特許文献１参照。）。タブ線は、その一端側を一の太陽電池セルの表面電極と接続し、他端側を隣接する他の太陽電池セルの裏面電極と接続することにより、各太陽電池セルを直列に接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８３６０６号公報
【特許文献２】特開２００７−２１４５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池モジュールは、夏場などの外気温が高い状態で稼動した場合、モジュール温度は７０〜８０℃程度まで上昇するといわれている。また、ホットスポット現象が発生すれば、周囲よりも１０〜２０℃以上も異常発熱することがある。
【０００５】
このような異常発熱が起こる可能性のある環境においては、ＪＩＳ Ｃ８９１７にある温度サイクル試験（−４０⇔９０℃）、又は環境試験条件（−４０⇔１００℃）をクリアした導電性接着フィルムを用いた太陽電池モジュールであっても、現在望まれている２０〜３０年の保証期間を達成できない可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、高い耐熱性を有する導電性接着剤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】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明に係る導電性接着剤は、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る太陽電池モジュールは、一の太陽電池セルの表面電極と、該一の太陽電池セルと隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とが、導電性接着剤を介してタブ線と電気的に接続され、前記導電性接着剤が、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、耐熱性の高いアクリル樹脂を用い、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であることにより、優れた耐熱性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】導電性接着フィルムの製品形態の一例を模式的に示す図である。
【図２】太陽電池モジュールの構成例を示す図である。
【図３】太陽電池セルの概略断面図である。
【図４】減圧ラミネーターの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．導電性接着剤
２．導電性接着剤の製造方法
３．太陽電池モジュール
４．太陽電池モジュールの製造方法
５．実施例
【００１２】
＜１．導電性接着剤＞
先ず、太陽電池セルの表面電極又は裏面電極とタブ線とを電気的に接続するための導電性接着剤について説明する。なお、導電性接着剤の形状は、フィルム形状に限定されず、ペーストであってもよい。
【００１３】
本実施の形態における導電性接着剤は、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有する。また、その他の添加組成物として、膜形成樹脂、熱可塑性エラストマー、シランカップリング剤、無機フィラーなどを含有することが好ましい。
【００１４】
アクリル樹脂は、アクリル酸エステル（アクリレート）又はメタクリル酸エステル（メチルメタクリレート）の重合体である。アクリル樹脂としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシメトキシ）フェニル]プロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシエトキシ）フェニル]プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、前記アクリレートをメタクリレートにしたものが挙げられ、これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１５】
また、アクリル樹脂として、リン酸エステル基含有アクリレートを用いることが好ましい。リン含有アクリル酸エステルとしては、モノ(２−アクリロイルオキシエチル)アッシドホスフェート、モノ(２−アクリロイルオキシプロピル)アッシドホスフェート、モノ(２−アクリロイルオキシエブチル)アッシドホスフェートなどが挙げられる。リン酸エステル基含有アクリレートを配合することにより、金属等の無機物表面での接着性を向上させることができる。
【００１６】
ラジカル重合開始剤は、公知のものを使用することができ、中でも有機過酸化物を用いることが好ましい。有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート等を挙げることができる。
【００１７】
導電性粒子としては、例えば、ニッケル、金、銅などの金属粒子、樹脂粒子に金めっきなどを施したものなどを用いることができる。導電性粒子の平均粒径は、接続信頼性の観点から、好ましくは１〜２０μｍ、より好ましくは２〜１０μｍである。また、導電性粒子の平均粒子密度は、接続信頼性及び絶縁信頼性の観点から、好ましくは５００〜５００００個／ｍｍ２、より好ましくは１０００〜３００００個／ｍｍ２である。
【００１８】
膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の種々の樹脂を使用することができ、その中でも膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
【００１９】
熱可塑性エラストマーは、熱を加えると軟化して流動性を示し、冷却するとゴム状弾性体に戻る挙動を示す。熱可塑性エラストマーとしては、アクリルゴム（ＡＣＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などのゴム系弾性体が用いられる。これらの弾性体は、接続時に内部応力を吸収することができ、また、硬化阻害を起こさないため、高い接続信頼性を与えることができる。
【００２０】
シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。シランカップリング剤により、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。
【００２１】
無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウムなどを用いることができる。無機フィラーの含有量により、流動性を制御し、粒子捕捉率を向上させることができる。
【００２２】
本実施の形態における導電性接着剤は、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であることにより、優れた耐熱性を有する。硬化後のガラス転移温度が１５０℃未満の場合は耐熱性が低下し、例えば太陽電池セルの電極とタブ線との接続に用いた場合、熱衝撃試験において発電効率が低下してしまう。また、硬化後のガラス転移温度が１８０℃を超えると、熱衝撃試験において発電効率が低下してしまう。また、硬化後のｔａｎδピーク値が０．２５未満の場合、接着強度が悪化し、また、硬化後のｔａｎδピーク値が０．６を超える場合、耐熱性が低下し、熱衝撃試験において発電効率が低下してしまう。
【００２３】
ここで、ｔａｎδ（損失正接）は、ｔａｎδ＝Ｅ”／Ｅ’で表される式により算出され、０以上かつ１未満の値である。Ｅ”は損失弾性率であり、Ｅ’は貯蔵弾性率である。ｔａｎδは、粘弾性試験機により、所定の周波数で所定の温度範囲における貯蔵弾性率（Ｅ’）の粘弾性スペクトルと、損失弾性率（Ｅ”）の粘弾性スペクトルとを測定することにより、上記式から算出される。また、ガラス転位温度（Ｔｇ）は、ｔａｎδのピーク値の温度として示される。
【００２４】
また、導電性接着剤の硬化前のアスカーＣ２硬度は、４５以上８０以下であることが好ましい。アスカーＣ２硬度が４５以上であることにより、導電性接着剤をフィルム形状にした際、接着剤組成物が流動してフィルムの周縁からにじみ出るウージングを防止することができる。また、アスカーＣ２硬度が８０以下であることにより、熱圧着時に導電性粒子を十分に押し込むことができ、低抵抗の導通を得ることができる。なお、アスカーＣ２硬度は、ＳＲＩＳ０１０１（日本ゴム協会標準規格）に規定されたデュロメータ（スプリング式硬度計）を用いて測定することができる。
【００２５】
このような導電性接着剤によれば、比較的低い温度の熱圧着処理にてタブ線と電極とを強固に接続させることができ、高い接続信頼性を得ることができる。
【００２６】
＜２．導電性接着剤の製造方法＞
次に、前述した導電性接着剤の製造方法について説明する。ここでは、導電性接着剤が膜状に形成された導電性接着フィルムの製造方法について説明する。本実施の形態における導電性接着フィルムの製造方法は、剥離基材上に、前述したアクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子と、膜形成樹脂と、熱可塑性エラストマーと、シランカップリング剤と、無機フィラーとを含む組成物を塗布する塗布工程と、剥離基材上の組成物を乾燥させる乾燥工程とを有する。
【００２７】
塗布工程では、前述したアクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子と、膜形成樹脂と、熱可塑性エラストマーと、シランカップリング剤と、無機フィラーとを含む組成物を、前述した硬化後のガラス転移温度及びｔａｎδピーク値が所定値となるように有機溶剤を用いて調整した後、この組成物を剥離基材上にバーコーター、塗布装置等を用いて塗布する。
【００２８】
有機溶剤としては、トルエン、酢酸エチル、又はこれらの混合溶剤、その他各種有機溶剤を用いることができる。また、剥離基材は、例えば、シリコーンなどの剥離剤をＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene−1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）などに塗布した積層構造からなり、組成物の乾燥を防ぐとともに、組成物のフィルム形状を維持する。
【００２９】
次の乾燥工程では、剥離基材上の組成物を熱オーブン、加熱乾燥装置などにより乾燥させる。これにより、前述した導電性接着剤が膜状に形成された導電性接着フィルムを得ることができる。
【００３０】
図１は、導電性接着フィルムの製品形態の一例を模式的に示す図である。この導電性接着フィルム２０は、剥離基材２１上に前述した導電性接着剤層が積層され、テープ状に成型されている。このテープ状の導電性接着フィルムは、リール２２に剥離基材２１が外周側となるように巻回積層される。剥離基材２１としては、特に制限はなく、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene−1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）などを用いることができる。また、導電性接着フィルム２０は、導電性接着剤層上に透明なカバーフィルムを有する構成としてもよく、導電性接着剤層上に貼付されるカバーフィルムとしてタブ線を用いてもよい。このように予めタブ線と導電性接着フィルム２０とを積層一体化させておくことにより、実使用時においては、剥離基材２１を剥離し、導電性接着フィルム２０の導電性接着剤層をバスバー電極や裏面電極のタブ線接続部上に貼着することによりタブ線と各電極との接続を図ることができる。
【００３１】
図１に示すように導電性接着フィルム２０が巻き取られたリール製品として提供される場合、導電性接着フィルム２０のアスカーＣ２硬度は、４８以上７６以下であることが好ましい。アスカーＣ２硬度が４８以上であることにより、接着剤組成物が流動してフィルムの周縁からにじみ出るウージングを防止することができる。また、アスカーＣ２硬度が７６以下であることにより、熱圧着時に導電性粒子を十分に押し込むことができ、低抵抗の導通を得ることができる。また、導電性接着フィルム２０が短冊形状で２枚以上積層された場合も同様に硬度を前述の範囲とすることにより、変形を防止し、所定の寸法を維持することができる。
【００３２】
＜３．太陽電池モジュール＞
次に、本発明が適用された太陽電池モジュールについて説明する。本発明が適用された太陽電池モジュール１は、光電変換素子として、単結晶型シリコン光電変換素子、多結晶型光電変換素子を用いる結晶シリコン系太陽電池モジュールや、アモルファスシリコンからなるセルと微結晶シリコンやアモルファスシリコンゲルマニウムからなるセルとを積層させた光電変換素子を用いた薄膜シリコン系太陽電池である。
【００３３】
図２に示すように、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル２がインターコネクタとなるタブ線３によって直列に接続されたストリングス４を有し、このストリングス４を複数配列したマトリクス５を備える。そして、太陽電池モジュール１は、このマトリクス５が封止接着剤のシート６で挟まれ、保護基材として受光面側に設けられた表面カバー７及び裏面側に設けられたバックシート８とともに一括してラミネートされ、最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム９が取り付けられることにより形成される。
【００３４】
封止接着剤としては、例えばエチレンビニルアルコール樹脂（ＥＶＡ）等の透光性封止材が用いられる。また、表面カバー７としては、例えば、ガラスや透光性プラスチック等の透光性の材料が用いられる。また、バックシート８としては、ガラスやアルミニウム箔を樹脂フィルムで挟持した積層体等が用いられる。
【００３５】
太陽電池モジュールの各太陽電池セル２は、図３に示すように、シリコン基板からなる光電変換素子１０を有する。光電変換素子１０は、受光面側に表面電極となるバスバー電極１１と、バスバー電極１１とほぼ直交する方向に形成された集電極であるフィンガー電極１２が設けられている。また、光電変換素子１０は、受光面と反対の裏面側に、アルミニウムからなるＡｌ裏面電極１３が設けられている。
【００３６】
そして、太陽電池セル２は、タブ線３によって、表面のバスバー電極１１と、隣接する太陽電池セル２のＡｌ裏面電極１３とが電気的に接続され、これにより直列に接続されたストリングス４を構成する。タブ線３とバスバー電極１１及びＡｌ裏面電極１３との接続は、導電性接着フィルム２０によって行う。
【００３７】
タブ線３は、従来の太陽電池モジュールで使用されているタブ線を利用することができる。タブ線３は、例えば、５０〜３００μｍ厚のリボン状銅箔を使用し、必要に応じて金メッキ、銀メッキ、スズメッキ、ハンダメッキ等を施すことにより形成される。また、タブ線３に、予め前述した導電性接着フィルムが積層されたものを用いてもよい。
【００３８】
バスバー電極１１は、Ａｇペーストを塗布し、加熱することにより形成される。太陽電池セル２の受光面に形成されるバスバー電極１１は、入射光を遮る面積を小さくし、シャドーロスを抑えるために、例えば１ｍｍ幅でライン状に形成されている。バスバー電極１１の数は、太陽電池セル２のサイズや抵抗を考慮して適宜設定される。
【００３９】
フィンガー電極１２は、バスバー電極１１と同様の方法により、バスバー電極１１と交差するように、太陽電池セル２の受光面のほぼ全面に亘って形成されている。また、フィンガー電極１２は、例えば約１００μｍ程度の幅を有するラインが、所定間隔、例えば２ｍｍおきに形成されている。
【００４０】
Ａｌ裏面電極１３は、アルミニウムからなる電極が例えばスクリーン印刷やスパッタ等により太陽電池セル２の裏面に形成される。
【００４１】
なお、太陽電池セル２は、バスバー電極１１を必ずしも設ける必要はない。この場合、太陽電池セル２は、フィンガー電極１２の電流が、フィンガー電極１２と交差するタブ線３によって集められる。また、Ａｌ裏面電極１３にタブ線と接続不良にならない程度に開口部を形成してもよく、これによって接着強度を確保してもよい。
【００４２】
＜４．太陽電池モジュールの製造方法＞
次に、太陽電池モジュールの製造方法について、図２を参照して説明する。本実施の形態における太陽電池モジュールの製造方法は、一の太陽電池セルの表面電極と、一の太陽電池セルと隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とを導電性接着材料を介してタブ線で電気的に接続させる太陽電池モジュールの製造方法において、タブ線を、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下である導電性接着剤を介して表面電極及び裏面電極上に配置し、熱加圧するものである。
【００４３】
具体的には、先ず、光電変換素子１０の表面にＡｇペーストの塗布、焼成によってフィンガー電極１２及びバスバー電極１１を形成し、裏面にＡｌスクリーン印刷等によってタブ線３の接続部にＡｌ裏面電極１３を形成し、太陽電池セルを作製する。
【００４４】
次いで、光電変換素子１０表面のバスバー電極１１及び裏面のＡｌ裏面電極１３に導電性接着フィルム２０を貼着し、この導電性接着フィルム２０上にタブ線３を配設する。
【００４５】
そして、タブ線３の上から所定の圧力で加熱押圧することにより、タブ線３とバスバー電極１１及びＡｌ裏面電極１３を電気的に接続する。このとき、タブ線３は、導電性接着フィルム２０のバインダ樹脂がＡｇペーストにより形成されたバスバー電極１１と良好な接着性を備えることから、バスバー電極１１と機械的に強固に接続される。また、タブ線３は、Ａｌ裏面電極１３と電気的に接続される。
【００４６】
太陽電池セル２が接続されたマトリクス５を封止接着剤のシート６で挟み、保護材として受光面側に設けられた表面カバー７及び裏面側に設けられたバックシート８とともに一括してラミネートすることにより、太陽電池モジュール１が製造される。
【００４７】
このような太陽電池モジュールの製造方法によれば、前述した導電性接着フィルムが、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であるため、加熱押圧ヘッドによる押圧時に、２００℃以下の比較的低い温度の熱圧着処理にてタブ線と電極とを強固に結合させることができ、高い接続信頼性を得ることができる。
【００４８】
また、前述した太陽電池モジュールの製造方法に限らず、一の太陽電池セルの表面電極とタブ線、及び他の太陽電池セルの裏面電極とタブ線とを、前述した導電性接着フィルムを介在させて仮固定し、太陽電池セルの上下面に封止材、保護基材を順に積層し、保護基材の上面からラミネート装置（減圧ラミネーター）にてラミネート圧着させ、封止材を硬化させるとともに表面電極とタブ線及び裏面電極とタブ線とを接続させてもよい。
【００４９】
図４は、減圧ラミネーターの構成を示す図である。減圧ラミネーター３０は、上部ユニット３１と下部ユニット３２とから構成される。これらのユニットは、Ｏリングなどのシール部材３３を介して分離可能に一体化される。上部ユニット３１には、シリコンラバーなどの可撓性シート３４が設けられており、この可撓性シート３４により、減圧ラミネーター３０が第１室３５と第２室３６とに区画される。
【００５０】
また、上部ユニット３１及び下部ユニット３２のそれぞれには、各室がそれぞれ独立的に内圧調整、すなわち、真空ポンプやコンプレッサーなどにより、減圧、加圧、さらに大気開放も可能となるように、配管３７、３８が設けられている。配管３７は、切替バルブ３９により配管３７ａと配管３７ｂとの２方向に分岐しており、配管３８は、切替バルブ４０により配管３８ａと配管３８ｂとの２方向に分岐している。また、下部ユニット３２には、加熱可能なステージ４１が設けられている。
【００５１】
次に、この減圧ラミネーター３０を用いた具体的な接続方法について説明する。先ず、上部ユニット３１と下部ユニット３２とを分離し、ステージ４１上に、タブ線が仮固定された太陽電池セルの上下面に封止材、保護基材（表面カバー７、バックシート８）を順に積層した積層物を載置する。
【００５２】
そして、上部ユニット３１と下部ユニット３２とをシール部材３３を介して分離可能に一体化し、その後、配管３７ａ及び配管３８ａのそれぞれに真空ポンプを接続し、第１室３５及び第２室３６内を高真空にする。第２室３６内を高真空に保ったまま、切替バルブ３９を切り替えて、配管３７ｂから第１室３５内に大気を導入する。これにより、可撓性シート３４が第２室３６に向かって押し広げられ、結果、積層物がステージ４１で加熱されつつ、可撓性シート３４で押圧される。
【００５３】
熱圧着後、切替バルブ４０を切り替え、配管３８ｂから第２室３６内に大気を導入する。これにより、可撓性シート３４が第１室３５に向かって押し戻され、最終的に第１室３５及び第２室３６の内圧が同じとなる。
【００５４】
最後に、上部ユニット３１と下部ユニット３２とを引き離し、ステージ４１上から熱圧着処理された太陽電池モジュールを取り出す。これにより、封止樹脂の硬化と、電極とタブ線との接続とを同時に行うことができる。
【００５５】
このような太陽電池モジュールの製造方法によれば、前述した導電性接着フィルムが、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であるため、熱圧着処理時に、２００℃以下の比較的低い温度の熱圧着処理にてタブ線と電極との間を強固に結合させることができ、高い接続信頼性を得ることができる。
【実施例】
【００５６】
＜５．実施例＞
以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００５７】
ここでは、先ず、組成がそれぞれ異なるフィルム形成用樹脂組成物を調製し、硬化物のガラス転位温度及びｔａｎδピーク値を測定した。そして、各フィルム形成用樹脂組成物を用いて、アクリル系熱硬化型の導電性接着フィルム作製し、この導電性接着フィルムを用いて太陽電池モジュールを作製し、発電効率について評価した。
【００５８】
また、各フィルム形成用樹脂組成物の硬度を測定した。また、各フィルム形成用樹脂組成物を用いて接着剤リールを作製し、ウージングの発生量について評価した。
【００５９】
ガラス転位点及びｔａｎδピーク値の測定、発電効率の評価、硬度の測定、及びウージングの評価は、次のように行った。
【００６０】
＜ガラス転位点及びｔａｎδピーク値の測定＞
フィルム形成用樹脂組成物を所定の大きさに切り出し、１６０℃、１０分の条件で硬化させ、測定用サンプルとした。この測定用サンプルについて、ＤＭＡ（ダイナミックアナライザー）粘弾性測定装置（商品名：レオバイブロンＤＤＶ−０１ＦＰ、オリエンテック社製）を用い、チャック間距離５ｃｍ、測定周波数１１Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの条件で弾性率を測定した。この弾性率測定時のｔａｎδのピーク温度をガラス転位温度（Ｔｇ）とし、そのｔａｎδピーク値を求めた。
【００６１】
＜発電効率の評価＞
フィルム形成用樹脂組成物を、剥離処理された基材フィルム上にバーコーターを用いて塗布し、８０℃のオーブンで５分乾燥させ、厚さ２５μｍのアクリル系熱硬化型の導電性接着フィルムを作製した。
【００６２】
次に、６インチ多結晶Ｓｉセル（寸法：１５．６ｃｍ×１５．６ｃｍ、厚さ：１８０μｍ）のＡｇからなる表面電極部分及びＡｌからなる裏面電極部分に導電性接着フィルムを張り合わせ、導電性接着フィルム上にハンダが被覆されたＣｕタブ線（幅：２ｍｍ、厚さ：０．１５ｍｍ）をヒーターヘッドにより熱加圧（１６０℃、５秒、１ＭＰａ）して固定させた。
【００６３】
そして、タブ線が固定された太陽電池セルを封止接着剤のシートで挟み、受光面側に設けられた表面カバー及び裏面側に設けられたバックシートとともに一括してラミネートした。
【００６４】
この太陽電池モジュールの光電変換効率の測定を、ソーラーシミュレーター（日清紡メカトロニクス社製、ＰＶＳ１１１６ｉ）を用いて、ＪＩＳ Ｃ８９１３（結晶系太陽電池セル出力測定方法）に準拠して行った。
【００６５】
太陽電池モジュールにおける初期発電効率を１００％としたとき、熱衝撃試験（ＴＣＴ：−４０℃、３時間←→１１０℃、３時間、１０００サイクル）後の発電効率が９７％以上のものを○、９５％以上９７％未満のものを△、及び９５％未満のものを×とした。
【００６６】
＜硬度の測定＞
前記調製されたフィルム形成用樹脂組成物を、タイプＣデュロメータ（アスカー社製アスカーゴム硬度計Ｃ２型）にセットし、押針の接触から３００秒後に硬度を室温にて測定した。
【００６７】
＜ウージングの評価＞
前記調製されたフィルム形成用樹脂組成物を、剥離処理された基材フィルム上にバーコーターを用いて塗布し、８０℃のオーブンで５分乾燥させ、厚さ２５μｍのアクリル系熱硬化型の導電性接着フィルムを作製した。導電性接着フィルムの基材フィルム側とは反対側の面に対して垂直に１．０ｍｍ幅でスリット刃を入れ、導電性接着フィルムを切断しながら、０．１ｍ／ｓの速度で導電性接着フィルムからなるテープを３００ｍ巻き取り、接着剤リールを作製した。
【００６８】
そして、接着剤リールが回転しないように固定し、接着剤リールから引き出したテープの先端に５０ｇｆの荷重を加えた状態で、３０℃の恒温槽中に２時間保持した。リール巻芯からのウージング（はみ出し）の発生量が２層未満のものを○、３層未満のものを△、３層以上のものを×とした。なお、判定は、マイクロスコープによる目視によって行った。
【００６９】
［実施例１］
膜形成樹脂としてフェノキシ樹脂（商品名：ＦＸ２８０、新日鐵化学（株）製）を２０質量部用いた。熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を３質量部、及びＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン）（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１２質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を２２質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を３７質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。シランカップリング剤としてメタクリロキシシラン（商品名：ＫＢＥ５０３、信越化学（株）製）を１質量部用いた。無機フィラーとしてシリカ（商品名：アエロジルシリーズ、日本アエロジル（株）製）を５質量部用いた。重合開始剤として有機過酸化物（商品名：ナイパーＢＭＴ、日油（株）製）を５質量部用いた。導電性粒子としてＮｉ粉を５質量部用いた。これら膜形成樹脂、熱可塑性エラストマー、アクリレート、シランカップリング剤、無機フィラー、重合開始剤、及び導電性粒子を配合し、フィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００７０】
この実施例１のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１５０℃、及びｔａｎδピーク値が０．４６であった。また、実施例１のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は△であった。また、実施例１のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は５２であった。また、実施例１のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は○であった。表１に、これらの結果を示す。
【００７１】
［実施例２］
アクリレートとしてジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を３７質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を２２質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００７２】
この実施例２のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１６８℃、及びｔａｎδピーク値が０．２７であった。また、実施例２のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は△であった。また、実施例２のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は５０であった。また、実施例２のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は○であった。表１に、これらの結果を示す。
【００７３】
［実施例３］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、カプロラクトン変性トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００−１ＣＬ、新中村化学（株）製）１５質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を１０質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００７４】
この実施例３のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１６５℃、及びｔａｎδピーク値が０．６０であった。また、実施例３のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は△であった。また、実施例３のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は５３であった。また、実施例３のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は○であった。表１に、これらの結果を示す。
【００７５】
［実施例４］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を２５質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーとしてシリカ（商品名：アエロジルシリーズ、日本アエロジル（株）製）を１質量部用いた。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００７６】
この実施例４のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１７２℃、及びｔａｎδピーク値が０．５０であった。また、実施例４のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は○であった。また、実施例４のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は４８であった。また、実施例４のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は△であった。表１に、これらの結果を示す。
【００７７】
［実施例５］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を２５質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーとしてシリカ（商品名：アエロジルシリーズ、日本アエロジル（株）製）を３質量部用いた。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００７８】
この実施例５のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１７２℃、及びｔａｎδピーク値が０．５１であった。また、実施例５のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は○であった。また、実施例５のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は５３であった。また、実施例５のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は○であった。表１に、これらの結果を示す。
【００７９】
［実施例６］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を２５質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーとしてシリカ（商品名：アエロジルシリーズ、日本アエロジル（株）製）を９質量部用いた。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００８０】
この実施例６のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１７２℃、及びｔａｎδピーク値が０．５１であった。また、実施例６のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は△であった。また、実施例６のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は７６であった。また、実施例６のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は○であった。表１に、これらの結果を示す。
【００８１】
［比較例１］
アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を２７質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を３２質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーを用いなかった。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００８２】
この比較例１のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１４７℃、及びｔａｎδピーク値が０．４６であった。また、比較例１のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は×であった。また、比較例１のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は４２であった。また、比較例１のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は×であった。表２に、これらの結果を示す。
【００８３】
［比較例２］
アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を１５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２２質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を２２質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーを用いなかった。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００８４】
この比較例２のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１７０℃、及びｔａｎδピーク値が０．２４であった。また、比較例２のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は×であった。また、比較例２のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は４３であった。また、比較例２のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は×であった。表２に、これらの結果を示す。
【００８５】
［比較例３］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、カプロラクトン変性トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００−１ＣＬ、新中村化学（株）製）２５質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーを用いなかった。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００８６】
この比較例３のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１６１℃、及びｔａｎδピーク値が０．６６であった。また、比較例３のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は×であった。また、比較例３のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は４４であった。また、比較例３のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は×であった。表２に、これらの結果を示す。
【００８７】
［比較例４］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を３０質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーを用いなかった。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００８８】
この比較例４のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１８２℃、及びｔａｎδピーク値が０．４３であった。また、比較例４のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は×であった。また、比較例４のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は４２であった。また、比較例４のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は×であった。表２に、これらの結果を示す。
【００８９】
［比較例５］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を２５質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーとしてシリカ（商品名：アエロジルシリーズ、日本アエロジル（株）製）を１１質量部用いた。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００９０】
この比較例５のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１７２℃、及びｔａｎδピーク値が０．５２であった。また、比較例５のフィルム形成用樹脂組成物を用いて太陽電池モジュールを作製したところ、フィルムが硬いため、導電性粒子を押し込めず、導通の確保が困難であった。比較例５のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は８１であった。また、比較例５のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は○であった。表２に、これらの結果を示す。
【００９１】
【表１】
【００９２】
【表２】
【００９３】
実施例１〜６に示すように、フィルム形成用樹脂組成物の硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であることにより、優れた耐熱性を得ることができる。したがって、フィルム形成用樹脂組成物からなる導電性接着フィルムを太陽電池セルの電極とタブ線との接続に用いることにより、太陽電池モジュールにおいて良好な発電効率を得ることができる。
【００９４】
比較例１に示すようにフィルム形成用樹脂組成物の硬化後のガラス転移温度が１５０℃未満の場合、及び比較例４に示すように硬化後のガラス転移温度が１８０℃を超える場合、熱衝撃試験後の発電効率の低下が大きかった。また、比較例２に示すようにフィルム形成用樹脂組成物の硬化後のｔａｎδピーク値が０．２５未満の場合、及び比較例３に示すように硬化後のｔａｎδピーク値が０．６を越える場合も、熱衝撃試験後の発電効率の低下が大きかった。
【００９５】
また、実施例１〜６に示すように、硬化前（未硬化）のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度が４５以上８０以下であることにより、ウージングの発生を抑制することができた。一方、比較例１〜４に示すように、硬化前（未硬化）のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度が４５未満の場合、多くの層でウージングが発生した。また、比較例５に示すように、硬化前（未硬化）のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度が８０を超える場合、熱圧着時に導電性粒子を十分に押し込むことができず、初期段階で導通の確保が困難であった。
【符号の説明】
【００９６】
１ 太陽電池モジュール、 ２ 太陽電池セル、 ３ タブ線、 ４ ストリングス、 ５ マトリクス、 ６ シート、 ７ 表面カバー、 ８ バックシート、 ９ 金属フレーム、 １０ 光電変換素子、 １１ バスバー電極、 １２ フィンガー電極、 １３ Ａｌ裏面電極、 ２０ 導電性接着フィルム、 ２１ 剥離基材、 ２２ リール、 ３０ 減圧ラミネーター、 ３１ 上部ユニット、 ３２ 下部ユニット、 ３３ シール部材、 ３４ 可撓性シート、 ３５ 第１室、 ３６ 第２室、 ３７、３８ 配管、 ３９、４０ 切替バルブ、４１ ステージ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性粒子が分散された導電性接着剤及びそれを太陽電池セルの電極とタブ線との接続に用いた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの電極とタブ線との接続に、比較的低い温度での熱圧着処理による接続が可能な導電性接着フィルムが用いられる（例えば、特許文献１参照。）。タブ線は、その一端側を一の太陽電池セルの表面電極と接続し、他端側を隣接する他の太陽電池セルの裏面電極と接続することにより、各太陽電池セルを直列に接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８３６０６号公報
【特許文献２】特開２００７−２１４５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池モジュールは、夏場などの外気温が高い状態で稼動した場合、モジュール温度は７０〜８０℃程度まで上昇するといわれている。また、ホットスポット現象が発生すれば、周囲よりも１０〜２０℃以上も異常発熱することがある。
【０００５】
このような異常発熱が起こる可能性のある環境においては、ＪＩＳ Ｃ８９１７にある温度サイクル試験（−４０⇔９０℃）、又は環境試験条件（−４０⇔１００℃）をクリアした導電性接着フィルムを用いた太陽電池モジュールであっても、現在望まれている２０〜３０年の保証期間を達成できない可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、高い耐熱性を有する導電性接着剤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】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明に係る導電性接着剤は、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る太陽電池モジュールは、一の太陽電池セルの表面電極と、該一の太陽電池セルと隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とが、導電性接着剤を介してタブ線と電気的に接続され、前記導電性接着剤が、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、耐熱性の高いアクリル樹脂を用い、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であることにより、優れた耐熱性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】導電性接着フィルムの製品形態の一例を模式的に示す図である。
【図２】太陽電池モジュールの構成例を示す図である。
【図３】太陽電池セルの概略断面図である。
【図４】減圧ラミネーターの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．導電性接着剤
２．導電性接着剤の製造方法
３．太陽電池モジュール
４．太陽電池モジュールの製造方法
５．実施例
【００１２】
＜１．導電性接着剤＞
先ず、太陽電池セルの表面電極又は裏面電極とタブ線とを電気的に接続するための導電性接着剤について説明する。なお、導電性接着剤の形状は、フィルム形状に限定されず、ペーストであってもよい。
【００１３】
本実施の形態における導電性接着剤は、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有する。また、その他の添加組成物として、膜形成樹脂、熱可塑性エラストマー、シランカップリング剤、無機フィラーなどを含有することが好ましい。
【００１４】
アクリル樹脂は、アクリル酸エステル（アクリレート）又はメタクリル酸エステル（メチルメタクリレート）の重合体である。アクリル樹脂としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシメトキシ）フェニル]プロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシエトキシ）フェニル]プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、前記アクリレートをメタクリレートにしたものが挙げられ、これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１５】
また、アクリル樹脂として、リン酸エステル基含有アクリレートを用いることが好ましい。リン含有アクリル酸エステルとしては、モノ(２−アクリロイルオキシエチル)アッシドホスフェート、モノ(２−アクリロイルオキシプロピル)アッシドホスフェート、モノ(２−アクリロイルオキシエブチル)アッシドホスフェートなどが挙げられる。リン酸エステル基含有アクリレートを配合することにより、金属等の無機物表面での接着性を向上させることができる。
【００１６】
ラジカル重合開始剤は、公知のものを使用することができ、中でも有機過酸化物を用いることが好ましい。有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート等を挙げることができる。
【００１７】
導電性粒子としては、例えば、ニッケル、金、銅などの金属粒子、樹脂粒子に金めっきなどを施したものなどを用いることができる。導電性粒子の平均粒径は、接続信頼性の観点から、好ましくは１〜２０μｍ、より好ましくは２〜１０μｍである。また、導電性粒子の平均粒子密度は、接続信頼性及び絶縁信頼性の観点から、好ましくは５００〜５００００個／ｍｍ２、より好ましくは１０００〜３００００個／ｍｍ２である。
【００１８】
膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の種々の樹脂を使用することができ、その中でも膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
【００１９】
熱可塑性エラストマーは、熱を加えると軟化して流動性を示し、冷却するとゴム状弾性体に戻る挙動を示す。熱可塑性エラストマーとしては、アクリルゴム（ＡＣＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などのゴム系弾性体が用いられる。これらの弾性体は、接続時に内部応力を吸収することができ、また、硬化阻害を起こさないため、高い接続信頼性を与えることができる。
【００２０】
シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。シランカップリング剤により、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。
【００２１】
無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウムなどを用いることができる。無機フィラーの含有量により、流動性を制御し、粒子捕捉率を向上させることができる。
【００２２】
本実施の形態における導電性接着剤は、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であることにより、優れた耐熱性を有する。硬化後のガラス転移温度が１５０℃未満の場合は耐熱性が低下し、例えば太陽電池セルの電極とタブ線との接続に用いた場合、熱衝撃試験において発電効率が低下してしまう。また、硬化後のガラス転移温度が１８０℃を超えると、熱衝撃試験において発電効率が低下してしまう。また、硬化後のｔａｎδピーク値が０．２５未満の場合、接着強度が悪化し、また、硬化後のｔａｎδピーク値が０．６を超える場合、耐熱性が低下し、熱衝撃試験において発電効率が低下してしまう。
【００２３】
ここで、ｔａｎδ（損失正接）は、ｔａｎδ＝Ｅ”／Ｅ’で表される式により算出され、０以上かつ１未満の値である。Ｅ”は損失弾性率であり、Ｅ’は貯蔵弾性率である。ｔａｎδは、粘弾性試験機により、所定の周波数で所定の温度範囲における貯蔵弾性率（Ｅ’）の粘弾性スペクトルと、損失弾性率（Ｅ”）の粘弾性スペクトルとを測定することにより、上記式から算出される。また、ガラス転位温度（Ｔｇ）は、ｔａｎδのピーク値の温度として示される。
【００２４】
また、導電性接着剤の硬化前のアスカーＣ２硬度は、４５以上８０以下であることが好ましい。アスカーＣ２硬度が４５以上であることにより、導電性接着剤をフィルム形状にした際、接着剤組成物が流動してフィルムの周縁からにじみ出るウージングを防止することができる。また、アスカーＣ２硬度が８０以下であることにより、熱圧着時に導電性粒子を十分に押し込むことができ、低抵抗の導通を得ることができる。なお、アスカーＣ２硬度は、ＳＲＩＳ０１０１（日本ゴム協会標準規格）に規定されたデュロメータ（スプリング式硬度計）を用いて測定することができる。
【００２５】
このような導電性接着剤によれば、比較的低い温度の熱圧着処理にてタブ線と電極とを強固に接続させることができ、高い接続信頼性を得ることができる。
【００２６】
＜２．導電性接着剤の製造方法＞
次に、前述した導電性接着剤の製造方法について説明する。ここでは、導電性接着剤が膜状に形成された導電性接着フィルムの製造方法について説明する。本実施の形態における導電性接着フィルムの製造方法は、剥離基材上に、前述したアクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子と、膜形成樹脂と、熱可塑性エラストマーと、シランカップリング剤と、無機フィラーとを含む組成物を塗布する塗布工程と、剥離基材上の組成物を乾燥させる乾燥工程とを有する。
【００２７】
塗布工程では、前述したアクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子と、膜形成樹脂と、熱可塑性エラストマーと、シランカップリング剤と、無機フィラーとを含む組成物を、前述した硬化後のガラス転移温度及びｔａｎδピーク値が所定値となるように有機溶剤を用いて調整した後、この組成物を剥離基材上にバーコーター、塗布装置等を用いて塗布する。
【００２８】
有機溶剤としては、トルエン、酢酸エチル、又はこれらの混合溶剤、その他各種有機溶剤を用いることができる。また、剥離基材は、例えば、シリコーンなどの剥離剤をＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene−1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）などに塗布した積層構造からなり、組成物の乾燥を防ぐとともに、組成物のフィルム形状を維持する。
【００２９】
次の乾燥工程では、剥離基材上の組成物を熱オーブン、加熱乾燥装置などにより乾燥させる。これにより、前述した導電性接着剤が膜状に形成された導電性接着フィルムを得ることができる。
【００３０】
図１は、導電性接着フィルムの製品形態の一例を模式的に示す図である。この導電性接着フィルム２０は、剥離基材２１上に前述した導電性接着剤層が積層され、テープ状に成型されている。このテープ状の導電性接着フィルムは、リール２２に剥離基材２１が外周側となるように巻回積層される。剥離基材２１としては、特に制限はなく、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene−1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）などを用いることができる。また、導電性接着フィルム２０は、導電性接着剤層上に透明なカバーフィルムを有する構成としてもよく、導電性接着剤層上に貼付されるカバーフィルムとしてタブ線を用いてもよい。このように予めタブ線と導電性接着フィルム２０とを積層一体化させておくことにより、実使用時においては、剥離基材２１を剥離し、導電性接着フィルム２０の導電性接着剤層をバスバー電極や裏面電極のタブ線接続部上に貼着することによりタブ線と各電極との接続を図ることができる。
【００３１】
図１に示すように導電性接着フィルム２０が巻き取られたリール製品として提供される場合、導電性接着フィルム２０のアスカーＣ２硬度は、４８以上７６以下であることが好ましい。アスカーＣ２硬度が４８以上であることにより、接着剤組成物が流動してフィルムの周縁からにじみ出るウージングを防止することができる。また、アスカーＣ２硬度が７６以下であることにより、熱圧着時に導電性粒子を十分に押し込むことができ、低抵抗の導通を得ることができる。また、導電性接着フィルム２０が短冊形状で２枚以上積層された場合も同様に硬度を前述の範囲とすることにより、変形を防止し、所定の寸法を維持することができる。
【００３２】
＜３．太陽電池モジュール＞
次に、本発明が適用された太陽電池モジュールについて説明する。本発明が適用された太陽電池モジュール１は、光電変換素子として、単結晶型シリコン光電変換素子、多結晶型光電変換素子を用いる結晶シリコン系太陽電池モジュールや、アモルファスシリコンからなるセルと微結晶シリコンやアモルファスシリコンゲルマニウムからなるセルとを積層させた光電変換素子を用いた薄膜シリコン系太陽電池である。
【００３３】
図２に示すように、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル２がインターコネクタとなるタブ線３によって直列に接続されたストリングス４を有し、このストリングス４を複数配列したマトリクス５を備える。そして、太陽電池モジュール１は、このマトリクス５が封止接着剤のシート６で挟まれ、保護基材として受光面側に設けられた表面カバー７及び裏面側に設けられたバックシート８とともに一括してラミネートされ、最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム９が取り付けられることにより形成される。
【００３４】
封止接着剤としては、例えばエチレンビニルアルコール樹脂（ＥＶＡ）等の透光性封止材が用いられる。また、表面カバー７としては、例えば、ガラスや透光性プラスチック等の透光性の材料が用いられる。また、バックシート８としては、ガラスやアルミニウム箔を樹脂フィルムで挟持した積層体等が用いられる。
【００３５】
太陽電池モジュールの各太陽電池セル２は、図３に示すように、シリコン基板からなる光電変換素子１０を有する。光電変換素子１０は、受光面側に表面電極となるバスバー電極１１と、バスバー電極１１とほぼ直交する方向に形成された集電極であるフィンガー電極１２が設けられている。また、光電変換素子１０は、受光面と反対の裏面側に、アルミニウムからなるＡｌ裏面電極１３が設けられている。
【００３６】
そして、太陽電池セル２は、タブ線３によって、表面のバスバー電極１１と、隣接する太陽電池セル２のＡｌ裏面電極１３とが電気的に接続され、これにより直列に接続されたストリングス４を構成する。タブ線３とバスバー電極１１及びＡｌ裏面電極１３との接続は、導電性接着フィルム２０によって行う。
【００３７】
タブ線３は、従来の太陽電池モジュールで使用されているタブ線を利用することができる。タブ線３は、例えば、５０〜３００μｍ厚のリボン状銅箔を使用し、必要に応じて金メッキ、銀メッキ、スズメッキ、ハンダメッキ等を施すことにより形成される。また、タブ線３に、予め前述した導電性接着フィルムが積層されたものを用いてもよい。
【００３８】
バスバー電極１１は、Ａｇペーストを塗布し、加熱することにより形成される。太陽電池セル２の受光面に形成されるバスバー電極１１は、入射光を遮る面積を小さくし、シャドーロスを抑えるために、例えば１ｍｍ幅でライン状に形成されている。バスバー電極１１の数は、太陽電池セル２のサイズや抵抗を考慮して適宜設定される。
【００３９】
フィンガー電極１２は、バスバー電極１１と同様の方法により、バスバー電極１１と交差するように、太陽電池セル２の受光面のほぼ全面に亘って形成されている。また、フィンガー電極１２は、例えば約１００μｍ程度の幅を有するラインが、所定間隔、例えば２ｍｍおきに形成されている。
【００４０】
Ａｌ裏面電極１３は、アルミニウムからなる電極が例えばスクリーン印刷やスパッタ等により太陽電池セル２の裏面に形成される。
【００４１】
なお、太陽電池セル２は、バスバー電極１１を必ずしも設ける必要はない。この場合、太陽電池セル２は、フィンガー電極１２の電流が、フィンガー電極１２と交差するタブ線３によって集められる。また、Ａｌ裏面電極１３にタブ線と接続不良にならない程度に開口部を形成してもよく、これによって接着強度を確保してもよい。
【００４２】
＜４．太陽電池モジュールの製造方法＞
次に、太陽電池モジュールの製造方法について、図２を参照して説明する。本実施の形態における太陽電池モジュールの製造方法は、一の太陽電池セルの表面電極と、一の太陽電池セルと隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とを導電性接着材料を介してタブ線で電気的に接続させる太陽電池モジュールの製造方法において、タブ線を、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下である導電性接着剤を介して表面電極及び裏面電極上に配置し、熱加圧するものである。
【００４３】
具体的には、先ず、光電変換素子１０の表面にＡｇペーストの塗布、焼成によってフィンガー電極１２及びバスバー電極１１を形成し、裏面にＡｌスクリーン印刷等によってタブ線３の接続部にＡｌ裏面電極１３を形成し、太陽電池セルを作製する。
【００４４】
次いで、光電変換素子１０表面のバスバー電極１１及び裏面のＡｌ裏面電極１３に導電性接着フィルム２０を貼着し、この導電性接着フィルム２０上にタブ線３を配設する。
【００４５】
そして、タブ線３の上から所定の圧力で加熱押圧することにより、タブ線３とバスバー電極１１及びＡｌ裏面電極１３を電気的に接続する。このとき、タブ線３は、導電性接着フィルム２０のバインダ樹脂がＡｇペーストにより形成されたバスバー電極１１と良好な接着性を備えることから、バスバー電極１１と機械的に強固に接続される。また、タブ線３は、Ａｌ裏面電極１３と電気的に接続される。
【００４６】
太陽電池セル２が接続されたマトリクス５を封止接着剤のシート６で挟み、保護材として受光面側に設けられた表面カバー７及び裏面側に設けられたバックシート８とともに一括してラミネートすることにより、太陽電池モジュール１が製造される。
【００４７】
このような太陽電池モジュールの製造方法によれば、前述した導電性接着フィルムが、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であるため、加熱押圧ヘッドによる押圧時に、２００℃以下の比較的低い温度の熱圧着処理にてタブ線と電極とを強固に結合させることができ、高い接続信頼性を得ることができる。
【００４８】
また、前述した太陽電池モジュールの製造方法に限らず、一の太陽電池セルの表面電極とタブ線、及び他の太陽電池セルの裏面電極とタブ線とを、前述した導電性接着フィルムを介在させて仮固定し、太陽電池セルの上下面に封止材、保護基材を順に積層し、保護基材の上面からラミネート装置（減圧ラミネーター）にてラミネート圧着させ、封止材を硬化させるとともに表面電極とタブ線及び裏面電極とタブ線とを接続させてもよい。
【００４９】
図４は、減圧ラミネーターの構成を示す図である。減圧ラミネーター３０は、上部ユニット３１と下部ユニット３２とから構成される。これらのユニットは、Ｏリングなどのシール部材３３を介して分離可能に一体化される。上部ユニット３１には、シリコンラバーなどの可撓性シート３４が設けられており、この可撓性シート３４により、減圧ラミネーター３０が第１室３５と第２室３６とに区画される。
【００５０】
また、上部ユニット３１及び下部ユニット３２のそれぞれには、各室がそれぞれ独立的に内圧調整、すなわち、真空ポンプやコンプレッサーなどにより、減圧、加圧、さらに大気開放も可能となるように、配管３７、３８が設けられている。配管３７は、切替バルブ３９により配管３７ａと配管３７ｂとの２方向に分岐しており、配管３８は、切替バルブ４０により配管３８ａと配管３８ｂとの２方向に分岐している。また、下部ユニット３２には、加熱可能なステージ４１が設けられている。
【００５１】
次に、この減圧ラミネーター３０を用いた具体的な接続方法について説明する。先ず、上部ユニット３１と下部ユニット３２とを分離し、ステージ４１上に、タブ線が仮固定された太陽電池セルの上下面に封止材、保護基材（表面カバー７、バックシート８）を順に積層した積層物を載置する。
【００５２】
そして、上部ユニット３１と下部ユニット３２とをシール部材３３を介して分離可能に一体化し、その後、配管３７ａ及び配管３８ａのそれぞれに真空ポンプを接続し、第１室３５及び第２室３６内を高真空にする。第２室３６内を高真空に保ったまま、切替バルブ３９を切り替えて、配管３７ｂから第１室３５内に大気を導入する。これにより、可撓性シート３４が第２室３６に向かって押し広げられ、結果、積層物がステージ４１で加熱されつつ、可撓性シート３４で押圧される。
【００５３】
熱圧着後、切替バルブ４０を切り替え、配管３８ｂから第２室３６内に大気を導入する。これにより、可撓性シート３４が第１室３５に向かって押し戻され、最終的に第１室３５及び第２室３６の内圧が同じとなる。
【００５４】
最後に、上部ユニット３１と下部ユニット３２とを引き離し、ステージ４１上から熱圧着処理された太陽電池モジュールを取り出す。これにより、封止樹脂の硬化と、電極とタブ線との接続とを同時に行うことができる。
【００５５】
このような太陽電池モジュールの製造方法によれば、前述した導電性接着フィルムが、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であるため、熱圧着処理時に、２００℃以下の比較的低い温度の熱圧着処理にてタブ線と電極との間を強固に結合させることができ、高い接続信頼性を得ることができる。
【実施例】
【００５６】
＜５．実施例＞
以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００５７】
ここでは、先ず、組成がそれぞれ異なるフィルム形成用樹脂組成物を調製し、硬化物のガラス転位温度及びｔａｎδピーク値を測定した。そして、各フィルム形成用樹脂組成物を用いて、アクリル系熱硬化型の導電性接着フィルム作製し、この導電性接着フィルムを用いて太陽電池モジュールを作製し、発電効率について評価した。
【００５８】
また、各フィルム形成用樹脂組成物の硬度を測定した。また、各フィルム形成用樹脂組成物を用いて接着剤リールを作製し、ウージングの発生量について評価した。
【００５９】
ガラス転位点及びｔａｎδピーク値の測定、発電効率の評価、硬度の測定、及びウージングの評価は、次のように行った。
【００６０】
＜ガラス転位点及びｔａｎδピーク値の測定＞
フィルム形成用樹脂組成物を所定の大きさに切り出し、１６０℃、１０分の条件で硬化させ、測定用サンプルとした。この測定用サンプルについて、ＤＭＡ（ダイナミックアナライザー）粘弾性測定装置（商品名：レオバイブロンＤＤＶ−０１ＦＰ、オリエンテック社製）を用い、チャック間距離５ｃｍ、測定周波数１１Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの条件で弾性率を測定した。この弾性率測定時のｔａｎδのピーク温度をガラス転位温度（Ｔｇ）とし、そのｔａｎδピーク値を求めた。
【００６１】
＜発電効率の評価＞
フィルム形成用樹脂組成物を、剥離処理された基材フィルム上にバーコーターを用いて塗布し、８０℃のオーブンで５分乾燥させ、厚さ２５μｍのアクリル系熱硬化型の導電性接着フィルムを作製した。
【００６２】
次に、６インチ多結晶Ｓｉセル（寸法：１５．６ｃｍ×１５．６ｃｍ、厚さ：１８０μｍ）のＡｇからなる表面電極部分及びＡｌからなる裏面電極部分に導電性接着フィルムを張り合わせ、導電性接着フィルム上にハンダが被覆されたＣｕタブ線（幅：２ｍｍ、厚さ：０．１５ｍｍ）をヒーターヘッドにより熱加圧（１６０℃、５秒、１ＭＰａ）して固定させた。
【００６３】
そして、タブ線が固定された太陽電池セルを封止接着剤のシートで挟み、受光面側に設けられた表面カバー及び裏面側に設けられたバックシートとともに一括してラミネートした。
【００６４】
この太陽電池モジュールの光電変換効率の測定を、ソーラーシミュレーター（日清紡メカトロニクス社製、ＰＶＳ１１１６ｉ）を用いて、ＪＩＳ Ｃ８９１３（結晶系太陽電池セル出力測定方法）に準拠して行った。
【００６５】
太陽電池モジュールにおける初期発電効率を１００％としたとき、熱衝撃試験（ＴＣＴ：−４０℃、３時間←→１１０℃、３時間、１０００サイクル）後の発電効率が９７％以上のものを○、９５％以上９７％未満のものを△、及び９５％未満のものを×とした。
【００６６】
＜硬度の測定＞
前記調製されたフィルム形成用樹脂組成物を、タイプＣデュロメータ（アスカー社製アスカーゴム硬度計Ｃ２型）にセットし、押針の接触から３００秒後に硬度を室温にて測定した。
【００６７】
＜ウージングの評価＞
前記調製されたフィルム形成用樹脂組成物を、剥離処理された基材フィルム上にバーコーターを用いて塗布し、８０℃のオーブンで５分乾燥させ、厚さ２５μｍのアクリル系熱硬化型の導電性接着フィルムを作製した。導電性接着フィルムの基材フィルム側とは反対側の面に対して垂直に１．０ｍｍ幅でスリット刃を入れ、導電性接着フィルムを切断しながら、０．１ｍ／ｓの速度で導電性接着フィルムからなるテープを３００ｍ巻き取り、接着剤リールを作製した。
【００６８】
そして、接着剤リールが回転しないように固定し、接着剤リールから引き出したテープの先端に５０ｇｆの荷重を加えた状態で、３０℃の恒温槽中に２時間保持した。リール巻芯からのウージング（はみ出し）の発生量が２層未満のものを○、３層未満のものを△、３層以上のものを×とした。なお、判定は、マイクロスコープによる目視によって行った。
【００６９】
［実施例１］
膜形成樹脂としてフェノキシ樹脂（商品名：ＦＸ２８０、新日鐵化学（株）製）を２０質量部用いた。熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を３質量部、及びＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン）（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１２質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を２２質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を３７質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。シランカップリング剤としてメタクリロキシシラン（商品名：ＫＢＥ５０３、信越化学（株）製）を１質量部用いた。無機フィラーとしてシリカ（商品名：アエロジルシリーズ、日本アエロジル（株）製）を５質量部用いた。重合開始剤として有機過酸化物（商品名：ナイパーＢＭＴ、日油（株）製）を５質量部用いた。導電性粒子としてＮｉ粉を５質量部用いた。これら膜形成樹脂、熱可塑性エラストマー、アクリレート、シランカップリング剤、無機フィラー、重合開始剤、及び導電性粒子を配合し、フィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００７０】
この実施例１のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１５０℃、及びｔａｎδピーク値が０．４６であった。また、実施例１のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は△であった。また、実施例１のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は５２であった。また、実施例１のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は○であった。表１に、これらの結果を示す。
【００７１】
［実施例２］
アクリレートとしてジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を３７質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を２２質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００７２】
この実施例２のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１６８℃、及びｔａｎδピーク値が０．２７であった。また、実施例２のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は△であった。また、実施例２のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は５０であった。また、実施例２のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は○であった。表１に、これらの結果を示す。
【００７３】
［実施例３］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、カプロラクトン変性トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００−１ＣＬ、新中村化学（株）製）１５質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を１０質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００７４】
この実施例３のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１６５℃、及びｔａｎδピーク値が０．６０であった。また、実施例３のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は△であった。また、実施例３のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は５３であった。また、実施例３のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は○であった。表１に、これらの結果を示す。
【００７５】
［実施例４］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を２５質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーとしてシリカ（商品名：アエロジルシリーズ、日本アエロジル（株）製）を１質量部用いた。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００７６】
この実施例４のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１７２℃、及びｔａｎδピーク値が０．５０であった。また、実施例４のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は○であった。また、実施例４のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は４８であった。また、実施例４のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は△であった。表１に、これらの結果を示す。
【００７７】
［実施例５］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を２５質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーとしてシリカ（商品名：アエロジルシリーズ、日本アエロジル（株）製）を３質量部用いた。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００７８】
この実施例５のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１７２℃、及びｔａｎδピーク値が０．５１であった。また、実施例５のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は○であった。また、実施例５のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は５３であった。また、実施例５のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は○であった。表１に、これらの結果を示す。
【００７９】
［実施例６］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を２５質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーとしてシリカ（商品名：アエロジルシリーズ、日本アエロジル（株）製）を９質量部用いた。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００８０】
この実施例６のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１７２℃、及びｔａｎδピーク値が０．５１であった。また、実施例６のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は△であった。また、実施例６のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は７６であった。また、実施例６のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は○であった。表１に、これらの結果を示す。
【００８１】
［比較例１］
アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を２７質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を３２質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーを用いなかった。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００８２】
この比較例１のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１４７℃、及びｔａｎδピーク値が０．４６であった。また、比較例１のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は×であった。また、比較例１のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は４２であった。また、比較例１のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は×であった。表２に、これらの結果を示す。
【００８３】
［比較例２］
アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を１５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２２質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を２２質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーを用いなかった。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００８４】
この比較例２のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１７０℃、及びｔａｎδピーク値が０．２４であった。また、比較例２のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は×であった。また、比較例２のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は４３であった。また、比較例２のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は×であった。表２に、これらの結果を示す。
【００８５】
［比較例３］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、カプロラクトン変性トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００−１ＣＬ、新中村化学（株）製）２５質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーを用いなかった。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００８６】
この比較例３のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１６１℃、及びｔａｎδピーク値が０．６６であった。また、比較例３のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は×であった。また、比較例３のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は４４であった。また、比較例３のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は×であった。表２に、これらの結果を示す。
【００８７】
［比較例４］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を３０質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーを用いなかった。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００８８】
この比較例４のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１８２℃、及びｔａｎδピーク値が０．４３であった。また、比較例４のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した太陽電池モジュールの発電効率の評価結果は×であった。また、比較例４のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は４２であった。また、比較例４のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は×であった。表２に、これらの結果を示す。
【００８９】
［比較例５］
熱可塑性エラストマーとしてアクリルゴム（商品名：ＳＧシリーズ、長瀬ケムテックス（株）製）を５質量部、及びＳＥＢＳ（商品名：タフテックシリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製）を１５質量部用いた。アクリレートとしてエポキシアクリレート（商品名：Ｖ＃５４０、大阪有機化学工業（株）製）を５質量部、ジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＣＰ、新中村化学（株）製）を２４質量部、トリアクリレート（商品名：ＮＫエステルＡ９３００、新中村化学（株）製）を２５質量部、及びリン酸エステル基含有アクリレート（商品名：ＰＭシリーズ、日本化薬（株）製）を２質量部用いた。無機フィラーとしてシリカ（商品名：アエロジルシリーズ、日本アエロジル（株）製）を１１質量部用いた。その他は、実施例１と同様にしてフィルム形成用樹脂組成物を調製した。
【００９０】
この比較例５のフィルム形成用樹脂組成物の弾性率測定を行った結果、ガラス転位点（Ｔｇ）が１７２℃、及びｔａｎδピーク値が０．５２であった。また、比較例５のフィルム形成用樹脂組成物を用いて太陽電池モジュールを作製したところ、フィルムが硬いため、導電性粒子を押し込めず、導通の確保が困難であった。比較例５のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度は８１であった。また、比較例５のフィルム形成用樹脂組成物を用いて作製した接着剤リールのウージングの評価結果は○であった。表２に、これらの結果を示す。
【００９１】
【表１】
【００９２】
【表２】
【００９３】
実施例１〜６に示すように、フィルム形成用樹脂組成物の硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下であることにより、優れた耐熱性を得ることができる。したがって、フィルム形成用樹脂組成物からなる導電性接着フィルムを太陽電池セルの電極とタブ線との接続に用いることにより、太陽電池モジュールにおいて良好な発電効率を得ることができる。
【００９４】
比較例１に示すようにフィルム形成用樹脂組成物の硬化後のガラス転移温度が１５０℃未満の場合、及び比較例４に示すように硬化後のガラス転移温度が１８０℃を超える場合、熱衝撃試験後の発電効率の低下が大きかった。また、比較例２に示すようにフィルム形成用樹脂組成物の硬化後のｔａｎδピーク値が０．２５未満の場合、及び比較例３に示すように硬化後のｔａｎδピーク値が０．６を越える場合も、熱衝撃試験後の発電効率の低下が大きかった。
【００９５】
また、実施例１〜６に示すように、硬化前（未硬化）のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度が４５以上８０以下であることにより、ウージングの発生を抑制することができた。一方、比較例１〜４に示すように、硬化前（未硬化）のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度が４５未満の場合、多くの層でウージングが発生した。また、比較例５に示すように、硬化前（未硬化）のフィルム形成用樹脂組成物のアスカーＣ２硬度が８０を超える場合、熱圧着時に導電性粒子を十分に押し込むことができず、初期段階で導通の確保が困難であった。
【符号の説明】
【００９６】
１ 太陽電池モジュール、 ２ 太陽電池セル、 ３ タブ線、 ４ ストリングス、 ５ マトリクス、 ６ シート、 ７ 表面カバー、 ８ バックシート、 ９ 金属フレーム、 １０ 光電変換素子、 １１ バスバー電極、 １２ フィンガー電極、 １３ Ａｌ裏面電極、 ２０ 導電性接着フィルム、 ２１ 剥離基材、 ２２ リール、 ３０ 減圧ラミネーター、 ３１ 上部ユニット、 ３２ 下部ユニット、 ３３ シール部材、 ３４ 可撓性シート、 ３５ 第１室、 ３６ 第２室、 ３７、３８ 配管、 ３９、４０ 切替バルブ、４１ ステージ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、
硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下である導電性接着剤。
【請求項２】
硬化前のアスカーＣ２硬度が４５以上８０以下である請求項１記載の導電性接着剤。
【請求項３】
無機フィラーを含有する請求項１又は２記載の導電性接着剤。
【請求項４】
前記アクリル樹脂が、リン酸エステル基含有アクリレートを含有し、
前記ラジカル重合開始剤が、有機過酸化物である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の導電性接着剤。
【請求項５】
一の太陽電池セルの表面電極と、該一の太陽電池セルと隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とが、導電性接着剤を介してタブ線と電気的に接続され、
前記導電性接着剤が、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下である太陽電池モジュール。
【請求項６】
一の太陽電池セルの表面電極と、該一の太陽電池セルと隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とを導電性接着材料を介してタブ線で電気的に接続させる太陽電池モジュールの製造方法において、
前記タブ線を、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下である導電性接着剤を介して上記表面電極及び上記裏面電極上に配置し、熱加圧する太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１】
アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、
硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下である導電性接着剤。
【請求項２】
硬化前のアスカーＣ２硬度が４５以上８０以下である請求項１記載の導電性接着剤。
【請求項３】
無機フィラーを含有する請求項１又は２記載の導電性接着剤。
【請求項４】
前記アクリル樹脂が、リン酸エステル基含有アクリレートを含有し、
前記ラジカル重合開始剤が、有機過酸化物である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の導電性接着剤。
【請求項５】
一の太陽電池セルの表面電極と、該一の太陽電池セルと隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とが、導電性接着剤を介してタブ線と電気的に接続され、
前記導電性接着剤が、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下である太陽電池モジュール。
【請求項６】
一の太陽電池セルの表面電極と、該一の太陽電池セルと隣接する他の太陽電池セルの裏面電極とを導電性接着材料を介してタブ線で電気的に接続させる太陽電池モジュールの製造方法において、
前記タブ線を、アクリル樹脂と、ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有し、硬化後のガラス転移温度が１５０℃以上１８０℃以下、且つｔａｎδピーク値が０．２５以上０．６０以下である導電性接着剤を介して上記表面電極及び上記裏面電極上に配置し、熱加圧する太陽電池モジュールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−４５８５３（Ｐ２０１３−４５８５３Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１９５３（Ｐ２０１１−１８１９５３）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００１０８４１０）デクセリアルズ株式会社 (595)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００１０８４１０）デクセリアルズ株式会社 (595)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]