专利名称：：太阳能电池用连接引线和它的制造方法及太阳能电池的制作方法太阳能电池用连接引线和它的制造方法及太阳能电池技术区域本发明涉及连接太阳能电池的Si单元的指定触点区域的太阳能电池用连接引线和它的制造方法及太阳能电池。技术背景现在主流的太阳能电池中所使用的Si单元是采用多晶或单晶的Si晶片而成的。如图2所示，在Si单元1的指定区域用焊剂接合焊剂镀敷矩形线2(太阳能电池用连接引线)，通过它成为传送所发出的电力的结构。作为焊剂镀敷矩形线2，如图3所示，-使用由韧铜或无氧铜等纯铜3构成的矩形导体作为导体，将Sn-Pb共晶焊剂4作为焊剂(参照专利文献1)。而且，近年，从保护环境的角度考虑，正在研究使用不含Pb的焊剂来进行替换(参照专利文献2)。专利文献1:日本特开平11-21660号公报专利文献2:日本特开2002-263880号公报专利文献3:日本特开2005-243935号公才艮专利文献4:日本特开2005-243972号公净艮专利文献5:日本特开2006-49666号公报专利文献6:日本特开2006-140039号公报专利文献3:日本特开2006-54355号公才艮
发明内容在构成太阳能电池的构件中，Si晶片占了材料成本的大半。因此，正在研究Si晶片的薄板化，但在薄板化的时候，由于连接引线接合时的加热工序和使用时的温度变化，会产生Si晶片翘曲、破损这样不理想的情况。例如，在焊剂连接前，如图4(a)所示，Si单元l和焊剂镀敷矩形线2都没有翘曲，是笔直的，但在焊剂连接后，如图4(b)所示，Si单元l产生了翘曲。为了处理这种情况，越来越需要热膨胀小的材料作为连接引线的构成材料。将如图5所示的Cu3和殷钢(注册商标)5按照Cu-殷钢-Cu的顺序相复合，将得到的材料(CIC)作为矩形导体使用时，如表1中所示的Cu-殷钢(Fe-36mass%Ni)-Cu、Cu、Fe-36mass%Ni、Si的材料特性的一个例子，因为殷钢是低热膨胀，所以可以与Si的热膨胀匹配。但是，殷钢的导电率比铜低(体积电阻率比铜高)，所以作为太阳能电池的发电效率下降。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>作为保证导电率同时又抑制单元翘曲的方法，考虑通过降低导电率高的导体的0.2%屈服强度值，来降低由于焊剂连接后的导体热收缩而产生的"使单元翘曲的力，，的方法，因此，可以匹配与Si的热膨胀。但是，在导体上包覆焊剂4,0.2%屈服强度值比焊剂包覆前增大，所以，用这种方法来对电池进行薄型化变得更加困难。因此，本发明的目的是提供一种太阳能电池用连接线，在连接Si单元后的热收缩时，Si单元的翘曲少，并且具有高导电性，并提供该连接引线的制造方法和太阳能电池。为了完成上述目的，技术放案1的发明是提供一种太阳能电池用连接引线，是在高温下连接到在太阳能电池的Si单元的指定的触点区域的，在截面是矩形状的导体表面具备镀敷层的太阳能电池用连接引线，其特征在于，该引线整体的0.2。/。屈服强度值在60MPa以下，上述镀敷层的厚度，即面向上述Si单元的面的厚度在5jum以下。技术方案2的发明为，根据技术方案1所述的太阳能电池用连接引线，其特征在于，上述导体材料是Cu、Al、Ag、Au中的任一种。技术方案3的发明为，根据技术方案2所述的太阳能电池用连接引线，其特征在于，上述导体是由韧铜、低氧铜、无氧铜、磷脱酸铜、99.9999%以上的高纯度铜中的任一种所构成的。技术方案4的发明为，根据技术方案1至3中任一项所述的太阳能电池用连接引线，其特征在于，上述导体的体积电阻率在50jLiQ'mm以下。技术方案5的发明为，根据技术方案1所述的太阳能电池用连接引线，其特征在于，上述镀敷层是由含有从Ni、Ag、Sn、Zn、Cr、Au、Pd、Ru、Pt中选出的至少l种元素的金属材料构成的。技术方案6的发明为，根据技术方案5所述的太阳能电池用连接引线，其特征在于，构成上述镀敷层的金属材料含有1000ppm以下的微量元素作为第3成分。技术方案7的发明是一种太阳能电池用连接引线的制造方法，是在高温下连接到太阳能电池的Si单元的指定的触点区域的太阳能电池用连接引线的制造方法，其特征在于，对体积电阻率在50jaQ'mm以下的金属材料施加压延加工或者纵切加工，形成截面是矩形状的导体，对此矩形导体用连续式通电加热或者连续式加热炉或者分批式加热的设备来实施热处理后，在此矩形导体表面设有镀敷层的同时，此镀敷层的厚度，即面向上述Si单元的面的镀敷厚度在5iam以下，将引线整体的0.2%屈服强度值调整在60MPa以下。技术方案8的发明提供一种太阳能电池，是在太阳能电池的Si单元的指定的触点区域，连接太阳能电池用连接引线而成的太阳能电池，其特征在于，对技术方案1至6任一项所述的太阳能电池用连接引线的与上述触点相连接的部分预先涂布上导电性粘合剂，将太阳能电池的触点区域与涂布了导电性粘合剂的太阳能电池用连接引线接触后，加热至高温，熔化上述导电性粘合剂，然后硬化导电性粘合剂，接合太阳能电池的触点区域和太阳能电池用连接引线，让其连接。利用本发明的太阳能电池用连接引线，即使在和Si单元连接后热收缩时，Si单元的翘曲少，并且能得到高导电性。而且，能够方便地测定0.2°/。屈服强度值。附图il明图1:本发明的合适的一个实施方式中的太阳能电池用连接引线的横截面图。图2:显示将太阳能电池用连接引线连接在Si单元的状态的斜视图。图3:以往的一般的太阳能电池用连接引线的横截面图。图4:Si单元与太阳能电池用连接引线的连接状态的示意图。图4(a)是焊剂连接前的状态，图4(b)显示的是焊剂连接后产生翘曲的状态。图5:以往的采用CIC的太阳能电池用连接引线的横截面图。图6:显示将太阳能电池用连接引线连接在Si单元的状态的截面图。符号说明1.Si单元2.焊剂镀敷矩形线3.导体4.焊剂镀敷5.殷钢6.导电性粘合剂或者焊剂12.太阳能电池用连接引线14.镀敷层具体实施方式下面，基于附图来说明本发明的实施方式。通常，用高温连接热膨胀系数不同的异种金属时，累计温度变化时热膨胀系数、杨氏模量的值成为产生翘曲的力。但是，如果像太阳能电池这样连接的两种构件(Si单元，太阳能电池用连接引线)的刚性显著不同，而且连接温度也是20(TC以上的高温，截面积更小的导体(太阳能电池用连接引线)就屈月良，由上述热膨胀系数、杨氏模量产生的力其本身不会成为产生翘曲的力。如果导体的屈服应力低，用小(弱)力可使其塑性变形，没有在此以上的变形阻力。因此，采用塑性变形指标的0.2%屈服强度值小的导体的太阳能电池用连接引线，具有降低连接Si单元后的翘曲量的效果。因此，如图1所示，本实施方式中的太阳能电池用连接引线12是在导体3的表面设有镀敷层(薄层镀敷)14而成的，0.2%屈服强度值设在60MPa以下。导体3的体积电阻率比较小，具体是由50jaQ'mm以下的材料构成，希望截面形状是矩形的，这样易于与Si单力的连接。而且，镀敷层14的厚度是5ym以下。作为导体3的材料，如图2所示，除了Cu之外，还有Au、Ag、Al等，根据材料的选择能够进一步降低0.2%屈服强度。在这些导体材料中，体积电阻率最低的是Ag，使用Ag导体，能够最大限度发挥发电效率。另外，希望低成本化优先时则选择Cu作为导体，希望轻量化时则选择A1作为导体。表2所示的0.2%屈服强度对于材料来说并不是固定的值，通过用超过软化温度的温度施加热处理是可以变化的，只是Cu、Ag、Au和Al的各自0.2%屈服强度值一个例子。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>作为Cu的种类，可以-使用韧铜、低氧铜、无氧铜、^畴脱酸铜、Cu(纯度99.9999%以上)的任一种。为了使0.2%屈服强度最小，使用纯度高的Cu有利，例如，选择纯度为99.9999%以上的高纯度Cu。另一方面，若想降低成本，可选择含有杂质并且0.2%屈服强度大的韧铜或者磷脱酸铜。用于镀敷层14的金属是含有从Ni、Ag、Sn、Zn、Cr、Au、Pd、Ru、Pt中选出的至少1种元素的金属材料，但可以含有范围在1000ppm以下的微量元素作为第3成分。作为用于镀敷层14的金属，特别优选Ni，因为它成本低并且可以抑制在对镀敷线热处理时的导体金属扩散。另夕卜，作为第3成分的微量元素还有Co、P等。以本实施方式中的太阳能电池用连接引线12的制造方法为例，如下所示。首先，将构成导体3的体积电阻率在50|aQ'mm以下金属材料压延形成矩形状，形成矩形导体。对此矩形导体施加分批式加热的热处理，降低矩形导体的0.2%屈服强度，调整成设定值(目标的0.2%屈服强度(60MPa以下))。对热处理后的矩形导体的周围加设厚度在5jLim以下的镀敷层14,得到0.2%屈服强度在60MPa以下的太阳能电池用连接引线12。作为将导体3加工成矩形状的方法，可以使用压延加工、纵切加工中的任一种。从圆线压延进行矩形化的方式能够制造长度均一的导体。纵切方式有能够应付各种型宽材料的优点。作为用于降低导体3的0.2%屈服强度的热处理方式，可以使用通电加热方式、利用连续式加热炉的方式、分批式加热方式等。在连续进行长尺寸的处理时，适合采用通电加热方式或者利用连续式加热炉的方式，在需要稳定的热处理时，希望是分批式加热方式。而且，从防止热处理时的导体3的氧化的角度考虑，可以使用氢元素还原氛围或者氮元素等非活泼性气体氛围的炉子进行热处理。而且，热处理用超过导体3的软化温度的温度进行，调整热处理条件使0.2%屈服强度成为设定值。而且，热处理在对矩形导体的周围加设镀敷层后或者在镀敷前后可以实施2回以上，这时，比起只在镀敷前进行热处理时能够进一步降低0.2%屈服强度。作为镀敷层14的镀敷法，可以使用电镀和化学镀等分批方式。将镀敷以分批方式进行，能够防止由于用连续镀敷方式产生的张力而引起的加工硬化，并能够抑制导体的0.2%屈服强度的增大。以上所述的本实施方式中的太阳能电池用连接引线12是连接在太阳能电池的Si单元指定的触点区域。具体来说，是对太阳能电池用连接引线12的与触点区域连接的部分预先涂布上导电性粘合剂或者焊剂，让太阳能电池的触点区域与涂布了导电性粘合剂或者焊剂的太阳能电池用连接引线12接合。然后，加热至高温，熔融导电性粘合剂或者焊剂后，硬化导电性粘合剂或者焊剂，使太阳能电池的触点区域和太阳能电池用连接引线12接合，连接，来得到太阳能电池。希望导电粘合剂具有与焊剂同等以上的热传导率，而且，具有与焊剂同等以下的体积电阻率和熔融温度。而且，导电性粘合剂或者焊剂可以预先涂布在Si单元指定的触点区域。作为导电性粘合剂，并无特别限制，可以使用惯用的粘合剂。例如在导电性填料中有Ag、Ag基合金、C、Cu、Sn-Bi系焊剂等，粘合剂粘结剂中有环氧化物、硅、苯酚、尿烷、丙烯酸、聚酰亚胺等。下面，说明本实施方式的作用。以往的太阳能电池用连接引线为了连接Si单元(太阳能电池单元)，在导体的表面设有熔融镀敷的焊剂的厚的镀敷(例如，厚度40(im)。因为重视太阳能电池单元和太阳能电池用连接引线的接合强度，并为了确保充分的接合强度，这种镀敷厚度要有必要的厚度。但是，这种焊剂镀敷的结果，是产生了太阳能电池用连接引线的0.2%屈服强度增大的问题。因此，本实施方式中的太阳能电池用连接引线12是在矩形状导体3的表面包覆5|im以下厚度的具有优良耐腐蚀性的金属材料的镀敷层14来代替焊剂的厚镀敷。以此，来抑制太阳能电池用连接引线12的0.2%屈服强度的增大。将这种太阳能电池用连接引线12通过导电性粘合剂等与Si单元连接，太阳能电池用连接引线12产生热膨胀，但0.2%屈服强度低，即，因为屈服应力低，由热膨胀时的拉伸应力产生塑性变形。因此，即使导电性粘合剂硬化，太阳能电池用连接引线12几乎不收缩，能够降低由于Si单元和太阳能电池用连接引线12的连接后的导体热收缩产生的"让单元翘曲的力"。而且，导电性粘合剂因为具有与焊剂同等以上的热传导率、体积电阻率，所以不会损害导电性和连接可靠性，能够连接Si单元和太阳能电池用连接引线12。希望本实施方式中的太阳能电池用连接引线12的0.2%屈服强度值在60MPa以下。将0.2%屈服强度值控制在这个区域、范围内，与以往的导体使用Cu-殷钢(注册商标)-Cu复合材料或热处理的Cu的焊剂镀敷的太阳能电池用连接引线(矩形线)相比，能够降低单元翘曲，得到大的效果。像这样将太阳能电池用连接引线12的0.2%屈服强度值规定在60MPa以下，可以在制品形状的条件下进行特性评价。而且，本实施方式中的太阳能电池用连接引线12的镀敷层14的厚度希望在5Mm以下。设有5nm以下厚度的镀敷层14，与以往的焊剂镀敷的太阳能电池用连接引线相比，0.2%屈服强度大幅下降，能够得到充分的抑制单元翘曲的效果。这样通过控制对导体3的镀敷层14的厚度，来抑制镀敷引起的屈服强度的增大。在图1中，导体3的整个外层均匀地设有镀^:层14，但由镀敷层14对导体3的包覆可以是图2、图6所示的面向Si单元的面，或者只是导体3外周的一部分(例如，导体3的上面和下面)，以此能够进一步降低0.2%屈服强度。实施例本发明中的太阳能电池用连接引线的一个实施例如下所示。将Cu材料压延成型宽2.0mm、厚0.16mm的矩形线状后，对此导体实施300°Cx90分的热处理，用Ni薄层镀敷经过这种热处理的导体的周围，制作太阳能电池用连接引线。此时，如表3所示，改变薄层镀敷的镀敷厚度，制作出各种0.2%屈服强度的太阳能电池用连接引线(实施例1~6，比4交例1)。而且，将镀敷方法改成焊剂镀敷(比较例2)、对导体采用Cu-殷钢(注册商标)-Cu(板厚比率2:1:2)、进行焊剂镀敷(比较例3)、对导体使用以往的Cu，制作的焊剂镀敷(比较例4)。薄层镀敷可以通过利用电镀(或者化学镀)的分批方式进行，焊剂镀敷通过利用熔融镀敷的轴对轴(连续式)进行。0.2%屈服强度是从用拉伸速度为20mm/min的拉伸试验中得到的S-S曲线中，求得0.2%屈服强度点的荷重，除以导体的截面积算出的。而且，为了评价温度循环特性，实施了温度循环试验(-40~90°C),评价了连接可靠性。进而，将各个太阳能电池用连接引线连接到长150mmx宽150mm,厚20,的Si单元后(实施例15、比较例1用导电性粘合剂连接，实施例6、比较例24进行焊剂连接)，调查Si单元的翘曲。在导电性粘合剂中使用Ag/环氧物系粘合剂，石更化条件为18(TCx3min。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>如表3所示，可以看出薄层镀敷品(实施例15,比较例l)由导电性粘合剂连接，与焊剂镀敷品(比较例24)一样，可以得到良好的温度循环特性。而且，焊剂连接的薄层镀敷品(实施例6)也能得到良好的温度循环特性。另一方面，焊剂镀敷品的0.2%屈服强度变大，影响到单元的翘曲。而且，薄层镀敷品、镀敷厚度是6pm的时候(比较例1),0.2%屈服强度、单元的翘曲与焊剂镀敷品(比较例2)相比，没有太大变化。因此，能够确认薄层镀敷的镀敷厚度希望是在5pm以下。镀敷厚度是5pm的薄层镀敷品(实施例5),0.2%屈服强度为60MPa，比起采用以往的Cu导体的比较例4的0.2%屈服强度(160MPa)低很多，能够将翘曲量降低到以往的4成以下。将薄层镀敷品的镀敷厚度进一步变薄，能够同时减小0.2%屈服强度、单元的翘曲，使对应Si单元的进一步薄型化成为可权利要求1.一种太阳能电池用连接引线，其为在高温下连接到太阳能电池的Si单元的指定的触点区域的，在截面是矩形状的导体表面具备镀敷层的太阳能电池用连接引线，其特征在于，该引线整体的0.2。/o屈服强度值在60MPa以下，所述镀敷层的厚度，即面向所述Si单元的面的厚度在5iam以下。2.根据权利要求1所述的太阳能电池用连接引线，其特征在于，所述导体材料是Cu、Al、Ag、Au中的任一种。3.根据权利要求2所述的太阳能电池用连接引线，其特征在于，所述导体由韧铜、低氧铜、无氧铜、磷脱酸铜、99.9999%以上的高纯度铜中的任一种构成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的太阳能电池用连接引线，其特征在于，所述导体的体积电阻率在50)iiQ.mm以下。5.根据权利要求1所述的太阳能电池用连接引线，其特征在于，所述镀敷层是由含有从Ni、Ag、Sn、Zn、Cr、Au、Pd、Ru、Pt中选出的至少1种元素的金属材料构成的。6.根据权利要求5所述的太阳能电池用连接引线，其特征在于，构成所述镀敷层的金属材料含有1000ppm以下的微量元素作为第3成分。7.本发明提供一种太阳能电池用连接引线的制造方法，其为在高温下连接到太阳能电池的Si单元的指定的触点区域的太阳能电池用连接引线的制造方法，其特征在于，对体积电阻率在50MQ.mm以下的金属材料施加压延加工或者纵切加工，形成截面是矩形状的导体，对此矩形导体用连续式通电加热或者分批式加热的设备来实施热处理后，在此矩形导体表面设置镀敷层的同时，使此镀敷层的厚度，即面向所述Si单元的面的镀敷厚度在5jim以下，将引线整体的0.2°/。屈服强度值调整在60MPa以下。8.本发明提供一种太阳能电池，其为在太阳能电池的Si单元的指定的触点区域，连接太阳能电池用连接引线而成的太阳能电池，其特征在于，对权利要求1至6任一项所述的太阳能电池用连接引线的与所述触点区域相连接的部分，预先涂布上导电性粘合剂，将太阳能电池的触点区域与涂布了导电性粘合剂的太阳能电池用连接引线接触后，加热至高温，熔化所述导电性粘合剂，然后硬化导电性粘合剂，接合太阳能电池的触点区域和太阳能电池用连接引线，让其连接。全文摘要本发明提供一种太阳能电池用连接引线，它在连接Si单元后的热收缩时，Si单元的翘曲少，并且具有高导电性，并提供它的制造方法和太阳能电池。本发明中的太阳能电池用连接引线(12)对太阳能电池的Si单元的指定的触点区域用高温连接，在截面是矩形状的导体(3)的表面具备镀敷层(14)，太阳能电池用连接引线(12)的整体的0.2％屈服强度值在60MPa以下，镀敷层(14)的厚度，即面向上述Si单元的面的厚度在5μm以下。文档编号H01L31/02GK101145586SQ20071015443公开日2008年3月19日申请日期2007年9月12日优先权日2006年9月13日发明者甫西,辻隆之,远藤裕寿,阿久津裕幸申请人:日立电线株式会社;日立电线精密技术株式会社