[发明专利]太阳能电池用导线及其制造方法、保管方法和太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池用导线，特别是涉及一种与单元的连接性优异的太阳能电池用导线及其制造方法、保管方法和太阳能电池。本申请以2008年11月27日申请的日本特愿2008-302501以及2009年10月7日申请的日本特愿2009-233758号为基础，通过引用其内容而包含于本申请。

背景技术

太阳能电池中使用多晶、单晶的硅晶片作为半导体基板。

基于本发明的图4A以及图4B所示的太阳能电池50，对以往的太阳能电池的构成进行说明。太阳能电池50是通过用焊料将太阳能电池用导线10a、10b接合在半导体基板52的规定区域上而制造的，该规定区域即是设置在半导体基板52表面的表面电极54和设置在背面的背面电极54。在半导体基板52内产生的电力通过太阳能电池用导线向外部输送。

基于本发明的图1A以及图1B所示的太阳能电池用导线10，对以往的太阳能电池用导线的构成进行说明。太阳能电池用导线10具有带板状导电材料12和形成于带板状导电材料12上下表面的熔融焊料镀覆层13。带板状导电材料12例如是对截面为圆形的导体进行轧制加工而制成带板状的材料，也称为扁平导体、扁平线。

熔融焊料镀覆层13是通过热浸镀法，向带板状导电材料12的上下表面供给熔融焊料而形成的。

热浸镀法是通过酸洗处理等将带板状导电材料12的上下表面净化，并将该带板状导电材料12通过熔融焊料液，由此向带板状导电材料12的上下表面12a、12b层叠焊料的方法。当附着在带板状导电材料12的上下表面12a、12b的熔融焊料凝固时，熔融焊料镀覆层13由于表面张力的作用形成为如图1A所示的从宽度方向的侧部向中央部鼓起的形状，即，形成为所谓的山形。

将该太阳能电池用导线10切断成规定的长度，并利用空气吸附移动到半导体基板52的表面电极(栅电极)54上，在半导体基板52的表面电极54上进行焊接。在表面电极54预先形成有与表面电极54导通的电极带(指针)(未图示)。使太阳能电池用导线10a的熔融焊料镀覆层13与该表面电极54接触，在该状态下进行焊接。将太阳能电池用导线10b焊接到半导体基板52的背面电极55上的情况也相同。

以往，为了在半导体基板52的表面电极54与太阳能电池用导线10之间得到优异的焊料接合性，使表面电极54含浸与太阳能电池用导线10的熔融焊料镀覆层13相同成分的焊料。可是，近年来，随着半导体基板52的薄型化的发展，使表面电极54含浸焊料时半导体基板52破损的问题已经显现。因此，为了避免半导体基板52的破损，所以在采取省略对表面电极54进行焊料含浸工序。

由于省略了对半导体基板52的表面电极54和太阳能电池用导线10之间带来优异的焊料接合性的焊料含浸工序，进而即便使用在以往接合性没有问题的太阳能电池用导线，也不能得到充分的接合性的情况变得常见。半导体基板52和太阳能电池用导线10间的接合是通过在表面电极54的电极材料(例如Ag)和熔融焊料镀覆层13的接合材料(例如Sn)之间形成金属化合物(例如Ag₃Sn)而实现的。该接合需要通过助熔剂的作用从熔融焊料镀覆层13的表面和表面电极54的表面去除氧化膜，从而使焊料的金属原子(Sn)和电极的金属原子(Ag)直接碰撞，并且需要通过加热使焊料中的Sn原子易于扩散到其他原子(Ag)的晶格内。即，当熔融焊料镀覆层13表面的氧化膜的厚度较大时，则通过助熔剂的氧化膜去除不能充分进行，所以发生焊接不良的情况。

若在表面电极54和熔融焊料镀覆层13之间发生焊接不良，则半导体基板52和太阳能电池用导线10的接合不充分，所以会因机械的剥离、导通不良而引起组件的输出功率的降低。

专利文献1已提出为了抑制在制造时或使用时焊料表面生成氧化膜，将0.002～0.015质量％的P添加到焊料的方法。

专利文献1中的太阳能电池用导线中，在加热温度到300℃为止，氧化膜厚度在1～2μm左右且不变色，加热温度到350℃之后氧化膜厚度在5μm左右且才开始稍变色。另一方面，还记载以往例子时在250℃时氧化膜厚度就已经超过6μm，变色显著。此外，在专利文献1中还记载了不加热时的氧化膜厚度，在发明产品以及以往例中均为1μm左右。

专利文献1：日本特开2002-263880号公报

发明内容