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KR101072127B1 - 전극선재 및 그 선재에 의해 형성된 접속용 리드선을 구비한 태양전지 - Google Patents

전극선재 및 그 선재에 의해 형성된 접속용 리드선을 구비한 태양전지 Download PDF

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KR101072127B1
KR101072127B1 KR1020057021732A KR20057021732A KR101072127B1 KR 101072127 B1 KR101072127 B1 KR 101072127B1 KR 1020057021732 A KR1020057021732 A KR 1020057021732A KR 20057021732 A KR20057021732 A KR 20057021732A KR 101072127 B1 KR101072127 B1 KR 101072127B1
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토시아키 후지타
마사아키 이시오
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가부시키가이샤 네오맥스 마테리아르
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Abstract

평탄화 롤이나 무단 벨트를 사용하는 일 없이 제조할 수 있고, 땜납성이 뛰어난 전극선재 및 이 전극선재를 땜납한 접속용 리드선을 구비한 태양전지를 제공한다. 해결수단으로서 띠판상의 도전재로 형성된 심재(2)와, 상기 심재(2)의 표면에 적층 형성된 용융땜납 도금층(5A)을 구비한 전극선재에 있어서, 상기 심재(2)는 길이방향을 따라 용융땜납 수용용 오목부(6)가 형성되고, 상기 용융땜납 도금층 (5A)은 상기 오목부(6)에 충전 형성된다. 상기 용융땜납 수용용 오목부(6)는 그 심재 폭방향의 양 단부의 사이가 개구되도록 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 심재(2)는 저열팽창 Fe합금으로 형성된 중간층(3)의 양면에 구리층(4), (4)이 적층 형성된 클래드재로 형성하는 것이 바람직하다.
전극선재, 리드선, 태양전지, 용융땜납, 심재, 띠판상, 무단 벨트

Description

전극선재 및 그 선재에 의해 형성된 접속용 리드선을 구비한 태양전지{ELECTRODE WIRE MATERIAL AND SOLAR BATTERY HAVING CONNECTION LEAD FORMED OF THE WIRE MATERIAL}
본 발명은, 예컨대 태양전지 등의 전자부품의 접속용 리드선으로서 사용할 수 있는 전극선재(電極線材)에 관한 것이다.
태양전지는, PN접합을 갖는 실리콘 반도체로 형성된 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 표면에 선형상(線狀)으로 설치된 복수의 표면전극에 땜납된 접속용 리드선을 구비하고 있고, 통상, 소망의 기전력(起電力)을 얻기 위하여 복수의 태양전지를 직렬로 접속하여 사용된다. 직렬접속은 하나의 태양전지의 표면전극에 땜납된 접속용 리드선을 다른 태양전지의 이면(裏面)전극에 접속함으로써 이루어진다.
상기 접속용 리드선이 반도체 기판의 표면전극에 땜납되기 전의 전극선재는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 원형단면의 구리선이 압연되어 평탄형상으로 눌려진 누름 구리선으로 구성된 심재(芯材, 51)와, 그 양면에 적층 형성된 용융땜납 도금층(52, 52)을 구비한다. 상기 용융땜납 도금층(52, 52)은 상기 심재(51)의 양면에 용융 도금법, 즉, 산세(酸洗) 등에 의해 표면이 청정화된 심재(51)를 용융땜납조에 통과시킴으로써 적층 형성된 것이다. 상기 용융땜납 도금층(52)은 심재(51) 위에 부착된 용융땜납이 응고할 때에 표면장력의 작용에 의해, 도 5에 도시하는 바와 같이, 단부로부터 중앙부에 걸쳐 부풀어 오른 산형상(山形狀)으로 되어 있다.
상기 전극선재를 반도체 기판에 땜납함에 있어서, 가열온도는 땜납재의 융점 근방의 온도로 제어된다. 그 이유는, 전극선재의 심재(51)를 형성하는 구리와 반도체 기판을 형성하는, 예컨대 실리콘과의 열팽창율이 크게 차이나기 때문이다. 즉, 고가인 반도체 기판에 균열을 발생시키는 원인이 되는 열응력을 가능한 한 작게 하도록 저온에서 땜납하기 때문이다. 한편, 땜납시의 가열은 통상, 반도체 기판을 핫 플레이트(hot plate) 위에 놓고, 이 핫 플레이트로부터의 가열과, 반도체 기판 위에 놓인 전극선재의 윗쪽으로부터의 가열을 병용하여 행하여진다.
그러나, 전극선재의 용융땜납 도금층은 도 5에 도시하는 바와 같이, 중앙부가 부풀어 오른 산형상을 하고 있기 때문에, 전극선재를 반도체 기판의 표면전극에 땜납할 때, 상기 표면전극에 도통(導通)하도록 미리 반도체 기판의 표면에 형성된 땜납띠(帶)와 용융땜납 도금층과의 접촉영역이 작아지게 되어, 반도체 기판측으로부터 용융땜납 도금층으로의 열전도가 불충분하게 되기 쉽다. 이 때문에, 땜납온도의 저온화와 더불어 땜납불량이 발생하기 쉽고, 현저할 경우에는 태양전지의 취급중에 접속용 리드선이 반도체 기판으로부터 빠지는 문제가 있다.
그래서, 전극선재의 용융땜납 도금층은 가능한 한 균일두께로 되도록 용융 도금의 단계에서 각종의 연구가 이루어지고 있다. 예컨대, 일본 특개평7-243014호 공보(특허문헌1)에는, 용융도금조로부터 꺼낸 띠판상재료(帶板形狀材料)를, 그 표 면에 부착된 도금층이 용융상태에 있는 동안에, 롤(roll)에 감긴 상태로 도금층을 응고시키거나, 또는 상기 도금층이 부착된 띠판상재료를 한 쌍의 무단 벨트에 끼우면서 응고시키는 기술이 기재되어 있다. 한편, 반도체 재료와의 열팽창 차이가 작은 상기 도전성 재료로서, 예컨대 일본 특개소60-15937호 공보(특허문헌2)에는, Fe, Ni의 합금인 인바(invar, 대표적 조성: Fe-36％Ni)판의 양면에 동판(銅板)을 적층하여 일체화한 클래드(clad)재가 제안되어 있다.
특허문헌1 : 일본 특개평7-243014호 공보
특허문헌2 : 일본 특개소60-15937호 공보
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
상기한 바와 같이, 반도체 기판에 땜납하는 전극선재의 땜납성을 향상시키기 위해서는, 전극선재에 적층 형성된 용융땜납 도금층을 가능한 한 평탄하게 하면 좋지만, 특허문헌1에 기재되어 있는 바와 같이, 도금층을 평탄형상으로 응고시키기 위해서는 평탄화 롤이나, 무단 벨트를 설치하고, 피도금재인 심재(띠판상재)의 장력을 제어하고, 또한 도금 온도나 도금 속도에 따라 롤 직경이나 벨트 길이를 변경하는 등의 번잡한 조작이 필요하게 된다.
본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 평탄화 롤이나 무단 벨트와 같은 도금층 평탄화 응고수단을 사용하는 일 없이 제조할 수 있고, 땜납성이 뛰어난 전극선재 및 이 전극선재에 의해 접속용 리드선이 형성된 태양전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 전극선재는 띠판상의 도전재(導電材)로 형성된 심재와, 상기 심재의 표면에 적층 형성된 용융땜납 도금층을 구비하고, 상기 심재는 길이방향을 따라 용융땜납 수용용 오목부(凹部)가 형성되어, 상기 용융땜납 도금층은 상기 오목부에 충전 형성된 것이다.
이 전극선재에 의하면, 전극선재의 심재에는 용융땜납 수용용 오목부가 형성되므로, 상기 오목부에 공급된 용융땜납이 응고할 때, 용융땜납에 표면장력이 작용하여도 용융땜납의 중앙부는 부풀어지기 어려워, 상기 용융땜납 도금층은 평탄형상으로 되기 쉽다. 이 때문에, 반도체 기판이 땜납띠 등의 피땜납부에 상기 용융땜납 도금층이 접촉하도록 전극선재를 피땜납부의 표면 위에 놓아두면, 피땜납부와 용융땜납 도금층과의 접촉영역은 종래의 산형상의 용융땜납 도금층에 비하여 넓어져, 열도전성이 향상된다. 이 때문에, 전극선재의 땜납성이 향상되어, 뛰어난 접합성을 얻을 수 있다.
상기 전극선재에 있어서, 상기 용융땜납 수용용 오목부에 공급된 용융땜납이 응고할 때에 심재의 폭 전체에 걸쳐 평탄화하기 쉽도록, 상기 용융땜납 수용용 오목부는 그 심재 폭방향의 양 단부(端部)의 사이가 개구되도록 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 용융땜납 수용용 오목부의 개구폭을 크게 형성하기 위해서는, 용융땜납 수용용 오목부를 길이방향에 대하여 수직방향의 단면형상이 접시형 또는 만곡형으로 형성된 상기 심재의 오목한 측에 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 형상은 단순형상이며, 가공이 용이하기 때문에, 공업적 생산성에도 뛰어나다.
또한, 상기 심재는 인바 등의 Fe-Ni합금, 코바르(등록상표) 등의 Fe-Ni-Co합금으로 이루어지는 저열팽창 Fe합금으로 형성된 중간층의 양면에 구리층이 적층 형성된 클래드재로 형성하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 '저열팽창 Fe합금' 이란, 구리에 비교하여 열팽창율이 낮은 Fe합금을 의미한다. 심재를 이러한 클래드재로 형성함으로써, 구리재료에 비하여 열팽창율을 대폭 낮출 수 있기 때문에, 전극선재의 땜납 대상인 반도체 기판에 생기는 열응력을 더욱 줄일 수 있고, 두께가 더욱 얇은 반도체 기판의 사용이 가능하게 되어, 반도체 기판의 경량화, 재료비용의 줄임을 도모할 수 있다.
또한, 상기 용융땜납 도금층은 융점이 130℃ 이상, 300℃ 이하에서, 납을 포함하지 않는 땜납재에 의해 형성할 수 있다. 이와 같은 땜납재는 납에 의한 환경오염의 두려움이 없고, 또한 저융점이기 때문애, 전극선재를 반도체 기판에 땜납할 때에, 열응력이 생기기 어렵다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 태양전지는 PN접합을 갖는 반도체로 형성된 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 표면에 설치된 복수의 표면전극에 땜납된 접속용 리드선을 구비하고, 상기 접속용 리드선은 용융땜납 도금층에 의해 상기 반도체 기판에 설치된 복수의 표면전극에 땜납된 상기 전극선재에 의해 구성된 것이다.
이 태양전지에 의하면, 용융땜납 수용용 오목부에 의해 평탄화된 용융땜납 도금층에 의해 상기 전극선재를 반도체 기판의 표면전극에 땜납하고, 그 전극선재에 의해 접속용 리드선을 구성한 것이므로, 반도체 기판에 대하여 접속용 리드선이 견고하게 접합되어, 반도체 기판으로부터 빠지기 어려워, 내구성이 뛰어나다.
발명의 효과
본 발명의 전극선재에 의하면, 심재의 용융땜납 수용용 오목부에 충전 형성된 용융땜납 도금층은 종래의 것에 비하여 그 표면이 평탄화되기 쉬우므로, 반도체 기판 등에 형성된 피땜납부에 대하여 땜납성이 향상되어, 전극선재의 접합 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 태양전지에 의하면, 상기 전극선재를 사용하여 용융땜납 수용용 오목부에 충전 형성한 용융땜납 도금층을 반도체 기판의 복수의 표면전극에 땜납함으로써 접속용 리드선을 구성하였으므로, 접속용 리드선은 반도체 기판에 견고하게 땜납 접합되어, 반도체 기판으로부터 빠지기 어렵기 때문에, 취급성, 내구성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 전극선재의 횡단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 전극선재의 횡단면도이다.
삭제
도 4는 본 발명의 실시형태에 의한 태양전지의 개략 사시도이다.
도 5는 종래의 전극선재의 횡단면도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 전극선재를 도시하고 있고, 이 전극 선재(1)는 상기 도전재로 형성된 띠판상의 심재(2)와, 그 양면에 적층 형성된 용융땜납 도금층(5A, 5B)을 갖고 있다.
상기 심재(2)는 인바로 형성된 중간층(3)의 양면에 단면적이 같은 구리층(4, 4)이 적층 형성된 클래드재로 구성되어 있다. 상기 인바는 Ni를 35-38질량% 정도 포함한 Fe-Ni합금이고, 가공성이 양호하고, 그 열팽창계수는 1.2×10-6／℃ 정도(Ni=36.5질량%인 경우)이며, 구리의 16.5×10-6／℃에 비하여 상당히 낮다. 상기 심재(2)를 구성하는 중간층(3)과 구리층(4)과의 구성비율은, 판면방향(板面方向)의 열팽창율이 땜납 대상으로 하는 반도체 기판의 재료, 예컨대 실리콘(열팽창율: 3.5×10-6／℃)과 동등하게 되도록 결정하면 좋고, 통상, 전극선재(1)의 길이방향에 대하여 수직방향에서의 단면(횡단면)에 있어서 중간층(3)의 면적비를 대략 20∼60％로 하면 좋다. 상기 심재(2)의 폭이나 두께는 전극선재를 사용하는 용도에 따라 결정되지만, 후술하는 태양전지의 접속용 리드선의 경우에서는, 심재의 크기는 폭 1∼3mm 정도, 두께 0.1∼0.3mm 정도이다.
상기 심재(2)는 길이방향을 따라, 횡단면의 형상이 한 쪽의 표면(도면의 예에서는 하면)의 중앙부가 평탄형상으로 오목한 접시형(접시 단면형상)으로 형성되어 있고, 그 오목한 측에 용융땜납 수용용 오목부(6)가 형성되어 있다. 상기 오목부(6)에는 용융땜납이 응고하여 형성된 용융땜납 도금층(5A)이 형성되고, 그 표면은 거의 평탄형상으로 되어 있다. 상기 오목부의 깊이는 가장 깊은 부분으로 10∼30㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다. 그 폭은 하면 전체 폭에 걸쳐 개구되어 있어도 좋다.
상기 용융땜납 수용용 오목부(6)는 상기 클래드재로 이루어지는 띠판재(심재 소재)에 소성가공, 굽힘가공 등을 실시함으로써 용이하게 가공 형성할 수 있다. 예컨대, 띠판재를 롤 간격이 접시형 단면형상으로 된 형(型) 롤을 통과시킴으로써 용이하게 가공할 수 있다. 또한, 평판형상 클래드재를 슬릿팅(slitting)하여 띠판재를 얻을 때에, 슬릿터(slitter)의 회전날의 간격이나 회전속도를 조정함으로써 슬릿팅된 띠판재의 측단부에 굽힘가공을 실시하도록 하여도 좋다.
상기한 바와 같이 접시형으로 가공된 심재(2)는 산세나 유기용제 등에 의해 표면을 청정화한 후, 심재(2)를 용융땜납조에 통과시킴으로써, 심재(2)의 오목부(6)에 용융땜납을 공급한다. 심재(2)의 오목부(6)에 충전 공급된 용융땜납은 표면장력의 작용에 의해, 오목부(6)를 설치하지 않은 경우(도 5 참조)와 비교하여, 오목부(6)의 중앙부에서의 용융땜납의 부풀어 오름이 억제되어, 그 표면이 평탄화되기 쉽다.
이 때문에, 상기 오목부(6)를 거의 만족시키도록 용융땜납을 충전 공급함으로써, 상기 심재(2)의 폭 전체에 걸쳐 상기 오목부(6)에 수용된 용융땜납의 표면, 나아가서는 응고 후의 용융땜납 도금층(5A)의 표면을 용이하게 평탄화할 수 있다.
상기 오목부(6)를 거의 채우도록 용융땜납을 충전 공급하기 위해서는, 용융땜납 도금을 행할 때에 용융땜납조 온도, 도금 속도를 제어함으로써, 또는 심재(2)를 용융땜납조에 침지(浸漬)하여 끌어올린 후에, 오목부(6)의 개구부로부터 부풀어 오른 여분의 용융땜납을 열풍(熱風)을 불어대서 제거하거나, 긁어내기 부재에 의해 긁어내서 제거함으로써 행할 수 있다.
상기 용융땜납 도금층(5A, 5B)을 형성하는 땜납재로서는, 융점이 130∼300℃ 정도의 Sn-Pb합금, Sn-0.5∼5질량%Ag합금, Sn-0.5∼5질량%Ag-0.3∼1.O질량%Cu합금, Sn-0.3∼1.0질량%Cu합금, Sn-1.0∼5.O질량%Ag-5∼8질량%In합금, Sn-1.0∼5.O질량%Ag-40∼50질량%Bi합금, Sn-40∼50질량%Bi합금, Sn-1.0∼5.O질량%Ag-40∼50질량%Bi-5∼8질량%In합금 등이 사용된다. Pb은 인체, 자연 환경을 오염할 우려가 있으므로, 오염 방지의 관점에서는 Pb가 없는 Sn-Ag합금, Sn-Ag-Cu합금, Sn-Cu합금, Sn-Ag-In합금, Sn-Ag-Bi합금 등의 땜납재가 바람직하다. 또한, 상기 각 땜납재에 있어서, 용융땜납의 산화 방지 때문에, 50∼200ppm 정도의 P, 수∼수십ppm의 Ga, 수∼수십ppm의 Gd, 수∼수십ppm의 Ge 중으로부터 일종 또는 이종 이상을 첨가할 수 있다. 또한, 상기 용융땜납 도금층(5A, 5B)으로서는 Sn, Ag, Cu 등의 각종의 순금속, 또는 이들의 합금을 이용하여 다층구조로 하여도 좋다. 이 경우, 용융후에 소기의 합금성분으로 되도록 각 층의 두께를 조절한다. 이와 같이 다층구조로 하면, 각 층의 두께를 조정하는 것만으로 목적으로 하는 땜납재의 성분을 용이하게 조정할 수 있는 이점이 있다. 다층구조는, 소정의 금속 도금을 순차적으로 실시함으로써 간단하게 형성할 수 있다.
상기 실시형태에서는, 상기 심재(2)는 그 횡단면 형상이 상기 오목부(6)의 중앙 저부가 평탄형상으로 된 접시형을 하고 있지만, 심재의 단면형상은 이러한 형상에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 도 2에 도시하는 전극선재(1A)처럼 심재(2)의 단면형상 전체를 만곡형으로 하여도 좋다. 이 경우, 용융땜납 수용용 오목부(6A)는 저면이 만곡형의 단면형상으로 된다. 한편, 도 2에 도시한 실시형태에 있어서, 상기 도 1의 실시형태의 전극선재(1)와 같은 구성은 같은 도면부호로 붙여져 있다.
또한, 상기 실시형태에 이러한 전극선재(1, 1A, 1B)에서는, 상기 심재(2)를 Fe-35∼38질량%Ni 합금으로 형성된 중간층(3)의 양면에 구리층(4, 4)이 적층 형성된 클래드재로 구성하였지만, 중간층은 코바르(등록상표) 등의 저열팽창율의 Fe-Ni-Co합금, 또는 순(純)Fe로 형성하여도 좋다. 여기서, Fe-Ni-Co합금으로는 Fe-29∼37질량%Ni-6∼18질량%Co합금을 들 수 있다. 그리고, 상기 '저열팽창율'이란, 구리에 비교하여 열팽창율이 낮다는 것을 의미한다. 이와 같이, 심재 전체를 구리재로 형성할 수도 있지만, 심재를 상기 클래드재(특히 중간층을 상기Fe-Ni합금, Fe-Ni-Co합금과 같은 저열팽창 Fe합금)로 구성함으로써, 열팽창율이 실리콘 등의 반도체에 근사한 것으로 할 수 있어, 전극선재를 반도체 기판에 땜납할 때의 열응력을 더욱 줄일 수 있다.
도 4는 상기 제1 실시형태에 의한 전극선재(1)을 사용하여 접속용 리드선을 형성한 태양전지를 도시하고 있고, PN 접합을 갖는 실리콘 반도체로 형성된 반도체 기판(11)과, 상기 반도체 기판(11)의 표면에 선형상으로 설치된 복수의 표면전극(12)에 땜납된 접속용 리드선(13)을 구비하고 있다. 한편, 상기 반도체 기판(11)의 이면에는, 이면전극이 설치되어 있다.
상기 접속용 리드선(13)이 땜납되기 전의 반도체 기판(11)에는, 복수의 선형상 표면전극(12)에 도통하도록, 이들의 표면전극에 직교하여 배치된 땜납띠가 형성되어 있다. 이 땜납띠에 따라, 상기 전극선재(1)의 용융땜납 도금층(5A)이 상기 땜납띠에 접촉하도록 전극선재(1)를 반도체 기판(11) 위에 놓고, 반도체 기판(11)의 땜납띠 및 전극선재(1)의 용융땜납 도금층(5A)을 함께 용융하여 전극선재(1)를 반도체 기판(11)의 표면에 땜납한다. 이에 의해 반도체 기판(11)에 상기 전극선재(1)에 의해 형성된 접속용 리드선(13)이 접합된다.
이 태양전지에 의하면, 전극선재(1)에 형성된 용융땜납 도금층(5A)은 오목부(6)에 충전되어, 그 표면이 평탄형상으로 되어 있기 때문에, 땜납성이 뛰어나, 접속용 리드선(13)이 견고하게 반도체 기판(11)에 접합된다. 이 때문에 접속용 리드선이 반도체 기판으로부터 빠지기 어려워, 내구성이 뛰어나다. 한편, 상기 태양전지의 접속용 리드선(13)으로서는, 제1 실시형태의 전극선재(1)에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시형태에 의한 전극선재(1A, 1B)를 사용할 수 있고, 어느 쪽의 전극선재를 사용하여도 같은 효과를 발휘한다.
이하, 본 발명의 전극선재에 대하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정적으로 해석되는 것은 아니다.
실시예
인바(Fe-36.5질량%Ni)로 이루어지는 두께 60㎛의 중간층의 양면에 60㎛의 구리층이 적층 형성된 클래드재(두께 0.18mm)를 준비하였다. 이 클래드재로부터 슬릿터에 의해 폭 2mm인 띠판재를 제작하고, 또한 이 띠판재를 길이 40mm로 절단하여 실시예에 의한 심재를 얻었다. 슬릿팅시에, 회전날의 간격을 조정하여, 도 1에 도시하는 바와 같이 심재의 폭방향 단부에 굽힘가공을 실시하여, 심재의 횡단면형상이 접시형으로 되도록 가공하였다. 그 단면형상을 광학현미경(배율 200배)에 의해 관찰하였던 바, 심재의 오목한 측에 형성된 오목부의 최대깊이는 약 20㎛이며, 그 개구폭은 심재 폭의 약 95％이었다. 한편, 두께 0.18mm, 폭 2mm인 구리제의 누름선으로부터 길이 40mm인 비교예에 의한 심재를 제작하였다.
이들의 심재의 표면을 유기용제(아세톤)로 청정화한 후, 용융땜납조(땜납 조성: Sn-3.5질량%Ag, 융점: 220℃、욕조 온도: 300℃)에 침지하고, 신속하게 끌어 올려서 심재의 표면에 용융땜납 도금층을 형성하여, 전극선재를 얻었다. 실시예의 전극선재료에서는, 용융땜납 도금층은 상기 오목부에 충전된 상태에서 심재의 폭 전체에 걸쳐 표면이 거의 평탄형상으로 적층 형성되어 있었지만, 비교예의 전극선재에서는 도 5에 도시하는 바와 같이 심재의 측단부에서 중앙부에 걸쳐 부풀어 오른 산형상를 보였다.
이상과 같이 하여 제작한 실시예, 비교예의 전극선재에 플럭스(일본 스페리어제, NS-30)를 도포하고, 각각 전극선재를 무산소 구리 띠판(두께 0.5mm, 폭 4mm, 길이 40mm) 위에, 그 길이방향을 따라 폭 방향의 중앙부에 용융땜납 도금층이 구리 띠판에 접촉하도록 놓아두었다. 이들을 핫 플레이트에 놓아서 가열(260℃에서 1분간 유지)하여, 구리 띠판에 전극선재를 땜납하였다.
그 후, 인장시험기를 이용하여, 상기 전극선재와 구리 띠판을 반대방향으로 인장하여, 전극선재를 동판으로부터 박리하고, 이 박리에 필요한 인장력을 측정하였다. 시험은 각 시료에 대하여 5회 행하여 그 평균치를 구하였다. 그 결과, 실시예에서는 14.lN이며, 비교예에서는 8.1N이었다. 이에 의해, 실시예의 전극선재는 비교예에 비하여 약 1.7배의 접합력을 얻을 수 있어, 땜납성이 뛰어남이 확인되었다.

Claims (13)

  1. 띠판상의 도전재로 형성된 심재(芯材)와, 상기 심재에 심재의 길이방향을 따라 형성되고, 또한 횡단면의 중앙부가 오목한 용융땜납 수용용 오목부와, 상기 용융땜납 수용용 오목부에 충전 형성된 용융땜납 도금층을 구비한 전극선재로서,
    상기 심재는 전체 또는 표면층이 구리로 형성되고, 상기 용융땜납 수용용 오목부는 그 심재 폭 방향의 양 단부(端部)의 사이가 개구된 것을 특징으로 하는 전극선재.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용융땜납 수용용 오목부는 길이방향에 대하여 수직방향의 단면형상이 접시형 또는 만곡형으로 형성되고, 접시형 또는 만곡형으로 형성된 오목한 곳이 상기 용융땜납 수용용 오목부가 되는 것을 특징으로 하는 전극선재.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 심재는 Fe-(35∼38질량%)Ni합금 또는 Fe-(29∼37질량%)Ni-(6∼18질량%)Co합금으로 이루어지는 저열팽창 Fe합금으로 형성된 중간층의 양면에 구리층이 적층 형성된 클래드재로 형성된 것을 특징으로 하는 전극선재.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 용융땜납 도금층은 융점이 130℃ 이상, 300℃ 이하로, 납을 포함하지 않는 땜납재에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 전극선재.
  6. PN 접합을 갖는 반도체로 형성된 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 표면에 설치된 복수의 표면전극에 땜납된 접속용 리드선을 구비한 태양전지에 있어서,
    상기 접속용 리드선은 용융땜납 도금층에 의해 상기 반도체 기판에 설치된 복수의 표면전극에 땜납된 제1항 또는 제3항에 기재된 전극선재에 의해 구성된 태양전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전극선재의 심재는 Fe-(35∼38질량%)Ni합금 또는 Fe-(29∼37질량%)Ni-(6∼18질량%)Co합금으로 이루어지는 저열팽창 Fe합금으로 형성된 중간층의 양면에 구리층이 적층 형성된 클래드재로 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전극선재의 용융땜납 도금층은 융점이 130℃ 이상, 300℃ 이하로, 납을 포함하지 않는 땜납재에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지.
  9. 띠판상의 도전재로 형성된 심재와, 상기 심재에 심재 길이방향을 따라 형성되고, 또한 횡단면의 중앙부가 오목한 용융땜납 수용용 오목부와, 상기 용융땜납 수용용 오목부에 충전 형성된 용융땜납 도금층을 구비한 전극선재의 제조방법으로서,
    전체 또는 표면층이 구리로 형성된 도전성의 평판형상 재료를 슬릿터(slitter)에 의해 복수의 띠판재로 슬릿팅(slitting)하여 상기 심재를 제조하는 심재제조공정과,
    상기 심재제조공정에 의해 얻어진 심재에 용융땜납 도금층을 형성하는 용융땜납 도금공정을 구비하고,
    상기 심재제조공정에 있어서, 상기 평판형상 재료를 슬릿팅할 때에, 슬릿팅되는 각 띠판재의 폭방향 양 단부에 슬릿터의 회전날에 의해 굽힘가공을 실시하여 각 띠판재의 폭방향의 양 단부의 사이가 개구된 용융땜납 수용용 오목부를 형성하고,
    상기 용융땜납 도금공정에 있어서, 심재를 용융땜납조를 통하여 상기 용융땜납 수용용 오목부에 용융땜납을 공급하고, 상기 용융땜납 수용용 오목부에 용융땜납 도금층을 충전 형성하는 것을 특징으로 하는 전극선재의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 심재는 길이방향에 대하여 수직방향의 단면형상이 접시형 또는 만곡형으로 형성되고, 접시형 또는 만곡형으로 형성된 오목한 곳이 상기 용융땜납 수용용 오목부가 되는 것을 특징으로 하는 전극선재의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 평판형상 재료는 Fe-(35∼38질량%)Ni합금 또는 Fe-(29∼37질량%)Ni-(6∼18질량%)Co합금으로 이루어지는 저열팽창 Fe합금으로 형성된 중간층의 양면에 구리층이 적층 형성된 클래드재로 형성된 것을 특징으로 하는 전극선재의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 용융땜납은 융점이 130℃ 이상, 300℃ 이하로, 납을 포함하지 않는 땜납재에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 전극선재의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 심재는, 그 횡폭이 1∼3mm, 두께가 0.1∼0.3mm로 된 것을 특징으로 하는 전극선재의 제조 방법.
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