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TW201133511A - Paste composition for electrode and photovoltaic cell - Google Patents

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Publication number
TW201133511A
TW201133511A TW100102725A TW100102725A TW201133511A TW 201133511 A TW201133511 A TW 201133511A TW 100102725 A TW100102725 A TW 100102725A TW 100102725 A TW100102725 A TW 100102725A TW 201133511 A TW201133511 A TW 201133511A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrode
particles
mass
copper
silver
Prior art date
Application number
TW100102725A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsunori Iwamuro
Masato Yoshida
Takeshi Nojiri
Shuuichirou Adachi
Keiko Kizawa
Takuya Aoyagi
Hiroki Yamamoto
Takashi Naito
Takahiko Kato
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Publication of TW201133511A publication Critical patent/TW201133511A/zh

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
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Description

201133511 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種電極用膏狀組合物及光伏電池。 【先前技術】 一般於光伏電池中設置有表面電極,該表面電極的配 線電阻或接觸電阻與同轉換效率相關的電壓損失有關聯, 另外’配線寬度或形狀會對太陽光的入射量產生影響(例 如,參照濱川圭弘著,「太陽光發電最新的技術與系統」, CMC 出版社,2001 年,p26-p27)。 光伏電池的表面電極通常是以如下方式形成。即,於 藉由使磷等在高溫下熱擴散於p型矽基板的受光面側而形 成的η型半導體層上,利用網版印刷等塗佈導電性组八 物,然後於_。(:〜9贼下對其進行燒結,藉此形成^ 形成該表面電_導電性組合物中包含導電性金屬 粉末、玻璃粒子、以及各種添加劑等。
疋貴金屬,由於資源的問題、 因此期望提出一種替代含有銀 201133511 的導電性組合物(含有銀財)的纽材料。 可列舉應用於半導體配線材料中的銅= 鋼是於靴以上的高溫下容易氧化的材料而 日本專利特開2_姻16號公報中所記载的電 極形成频合物含有銅作為導電性 =成電極’需要於氣氣等的環境下進行燒么= 【發明内容】 本發明的課題在於提供一種燒結時的銅的氧化得到抑 ’’可形成電阻率低的電極的電则膏狀組合物,以及具 有使用該電極时狀組合物卿成的電極的絲電池。 人.本發明的第1型態是—種電極用膏狀組合物,其包 含·以銅為主成分的金屬粒子、含㈣的化合物、玻璃粒 子心劑、以及樹脂。上述含有填的化合物較佳為選自由 破'碟酸銨、鱗酸醋、以及環狀鱗猜所組成的組群中的 至 j ~ 〇 另外’電極用膏狀組合物較佳為更包含銀粒子。 石本發明的第2型態是一種光伏電池,其具有對被賦予 至矽基板上的上述電極用膏狀組合物進行燒結所形成的電 [發明的效果] ,根據本發明,可提供一種燒結時的銅的氧化得到抑 制,可形成電阻率低的電極的電極用膏狀組合物,以及具 4 201133511 有使用該電極时狀組合物所縣的電極的光伏電池。 為讓本發狀上述和其他目的、特徵和伽能更 易懂’下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細 明如下。 、^ 【實施方式】 值作ίΐ說明書t ’「〜」表示分別包含其前後所記載的數 值作為最小值及敢大值的範圍。 〈電極用賞狀組合物> 的電極用膏狀組合物包含:至少—種以銅為主 成刀的金屬粒子、至少一種含有磷的化合物、至 璃粒子、至少一種溶劑、以及至少一種樹脂。 藉由為上述構成,燒結時的銅的氧化得到抑制 成電阻率低的電極。 俗 (金屬粒子) 本發明中的以銅為主成分的金屬粒子(以下, 二粒子」> 表示1個金屬粒子中的銅成分的“ 為5〇質1%以上的金屬粒子。 果的為域分的金耻何為於絲本發明的效 子1可料含紐_軒魏錄㈣分的金屬粒屬子。 作為上述實質上由銅構成的金屬粒子中的其他 列舉 Sb、Sl、K、Na、Ll、Ba、Sr、Ca,、Be、
以及 A
Au等。其中,就調整耐氧化性、炫點等特性的觀點 201133511 J /HKJipil. 而言,較佳為含有A1。 另外,上述含有銅的粒子中所包含的其他原子的含有 率例如於上述含有銅的粒子中’可設定為3質量%以下, 就耐氧化性與低電阻率的觀點而言,較佳為!質量%以下。 上述包含銅及對銅賦予耐氧化性的成分的金屬粒子較 佳為熱重 — _ 敎(The_gmvime_
Thermal Analysis,TG-DTA)中表示最大面積的放熱+ (exothermic peak)的波峰溫度為28〇。〇以上,更佳為28〇〇c 〜800°C,進一步更佳為35〇〇c〜75(rc:。 藉由使用上述以被賦予耐氧化性的銅為主成分的金屬 粒子’燒結時的金屬銅的氧化得到抑制,可形成低電阻率 的電極❶再者,熱重_熱差同時測定是於通常的大氣中,使 用熱重-熱差分析裝置(SII NanoTechnology公司製造, TG/DTA-6200型)’以例如測定溫度範圍:室溫〜1〇〇〇它、 升溫速度:40°C/分、大氣流量:2〇〇 ml/分的條件來進行。 作為上述熱重·熱差同時測定(TG-DTA)中表示最大 面積的放熱峰的波峰溫度為280〇C以上的以銅為主成分的 金屬粒子,具體而言,例如可列舉:含有磷的銅合金粒子, 被覆銀的銅粒子,以及利用選自由三唑化合物、飽和脂肪 酸、不飽和脂肪酸、無機金屬化合物鹽、有機金屬化合物 鹽、聚苯胺(polyaniline)系樹脂、以及金屬烷氧化物 (alkoxide )所組成的組群中的至少一種進行表面處理而成 的銅粒子,較佳為使用選自該些銅粒子中的至少一種。另 外,上述含有銅的粒子可單獨使用一種,亦可組合使用兩 6 201133511
裡以上 曰上述含有_粒子的粒徑並無特別關,作為 1為5G%時的純(以下,有時略記為「Dm」),較佳 為〇.4 μΐΏ〜10 _,更佳為1 _〜7 μηι。藉由設定為0 4 μιη 以上耐氧化性更有效地提昇。另外,藉由為】〇 以下, 電極中的含有銅的粒子彼此的接觸面積變大,電阻率更有 效地下降。再者,含有銅的粒子的粒徑是藉由Microtrac ,度分布測定裝置(日機裝公司製造,MT3型)來 定。 ’、 .另外,上述含有銅的粒子的形狀並無特別限制, 近似球狀、扁平狀、塊狀、板狀、及鱗片狀等中的任一種 ^ 大色就耐氧化性與低電阻率的觀點而言 狀、扁平狀、紐狀。 ====有率,例如可設定為d
7? ^ 耐氧化性與低電阻率的觀點而言,較佳A 72質置%〜9〇質量%,更佳為%質料〜⑽幸乂佳為 以外==’亦可組合使用上述含有_粒子 -含有磷的銅合金- 作為含有碟的銅合金,已知有被 phosphorus brazing)(碟濃度:7 質量〇/: HC0PPer 材料。磷銅釺料亦可用作鋼與銅的^二右j下)的釺焊 σ劑’藉由使用含有 201133511 磷的銅合金粒子作為本發明的^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 的含有銅的粒子,可形成耐氧狀組合物中所包含 ^ 氧化性優異、電阻率低的電極。 =果 電極的低溫燒結成為可能,可削減製程成本 作為本發明巾的含㈣的鋼合金中所包含的碟含有 率,較佳為如熱重熱差同時測定中表示最大面積的麟峰 的波峰溫度達到28〇。(:以上的含有率。具體而言,於^ 磷的銅合金粒子的總質量中,可蚊為謹質量%以上。 於本發射’就魏化性與低電轉的無而言,磷含有 率較佳為0.01質量%〜8質量%,更佳為〇 5質量%〜78 質量%,進而更佳為1質量%〜7 5質量0/〇。 藉由含有磷的銅合金中所包含的磷含有率為8質量% 以下’可達成更低的電阻率,且含有填的銅合金的生產性 優異。另外,藉由磷含有率為〇·01質量%以上,可達成更 優異的耐氧化性。 上述含有磷的銅合金粒子是包含銅與磷的合金,但亦 可更包含其他原子。作為其他原子,例如可列舉:Sb、si、 K、Na、Li、Ba、Sr、Ca、Mg、Be、Zn、Pb、Cd、ΤΙ、V、 Sn、A1、Zr、W、Mo、Ti、Co、:Ni、以及 Au 等。其中, 就調整耐氧化性、熔點等特性的觀點而言,較佳為包含A1。 另外’上述含有填的銅合金粒子中所包含的其他原子 的含有率例如於上述含有墙的銅合金粒子中,可設定為2 質量%以下,就耐氧化性與低電阻率的觀點而言,較佳為 1質量%以下。 8 201133511 J /nuxpn 上述含有磷的銅合金粒子的粒徑並無特別限制 累積重量為50%時的粒徑(以下,有時略記為「D5〇%~為 較佳為0.4μιη〜ΙΟμιη,更佳為1μπι〜7μπι。藉由設^為 0.4 μπι以上,耐氧化性更有敦地提昇。另外,藉由為二 以下,電極中的含有填的銅合金粒子彼此的日接觸面積: 大,電阻率更有效地下降。 另外’上述含有磷的銅合金粒子的形狀並無特別限 制,可為近似球狀、扁平狀、塊狀、板狀、及鱗片狀等中 的任一種形狀,就耐氧化性與低電阻率的觀點而言,較佳 為近似球狀、扁平狀、或板狀。 含有磷的銅合金可藉由通常所使用的方法來製造。另 外,含有磷的銅合金粒子可使用以達到所期望的磷含有率 的方式製備的含有磷的銅合金,利職備金屬粉末的通常 的方法來製備’例如’可利帛水雜法H鮮式來製 造。水霧化法於金屬便覽(丸善(股份)出版事業部)等 中有所記載。 ^具體而言,例如使含有磷的銅合金溶解,藉由喷嘴噴 霧將其粉末化後,騎獲得的粉末進行乾燥、分級,藉此 可製造所期望的含有磷的銅合金粒子。另外,藉由適宜選 擇分級條件,可製造具有所期望的粒徑的磷的銅合金 粒子。 作為本發明的電極用膏狀組合物中所包含的上述含有 ,的銅合金粒子的含量,例如可設定為70質量%〜94質 量%,就耐氧化性與低電阻率的觀點而言,較佳為72質量 201133511 374Ulpit %〜90質量% ’更佳為74質量%〜88質量%。 另外’於本發明中,上述含有填的銅合金粒子可單獨 使用種,亦可組合使用兩種以上。進而,亦可與含有鱗 的1合金粒子以外的表示最大面積的放熱峰的波峰溫度為 280 C以上的含有銅的粒子組合使用。 一 進而,於本發明中,就耐氧化性與電極的低電阻率的 觀點而言,較佳為於電極用膏狀組合物中包含磷含有率為 〇.〇1質里4〜8質量%的含有碌的銅合金粒子%質量%二 94質胃量%,更佳為於電極用膏狀組合物中包含磷含有率為 1質量/。〜7.5質量%的含有磷的銅合金粒子質量%〜88 質量%。 另外,於本發明中,亦可組合使用上述含有磷的銅合 金粒子以外的導電性的粒子。 -被覆銀的銅粒子- 作為本發明t的被覆銀的銅粒子,只要是銅粒子的表 2的至y σ卩分被銀被覆軸粒子即可。藉由使賴覆銀 的銅粒子作為本發明的電極用膏㈣合物中所包含的含有 =的粒子’可形成耐氧化性優異、電阻率低的電極。進而, 藉由以銀被覆峰子’被覆銀的練子與絲子的界面電 阻下降,可形成電阻率進—打降的電極。進而,當水分 ^入至電極料狀組合物中時,藉由使用被覆銀的銅粒 子,可獲得如下效果:可抑制室溫下的銅的氧化,並可提 昇使用期限。 作為上述被覆銀的銅粒子中的銀的被覆量(銀含有 201133511 J /^tuipu 率),較㈣如熱重·熱朗_以 峰的波峰溫度達到2m:以上的被積的= 而言,於被覆銀的銅粒子的總質量中,可設 ' 二 以上’就耐氧化性與電極的低電阻率二I 銀的銅粒子的總質量中,較佳為i質量%二;量二; 二為聰。〜8。質量%,進而更佳為5質量二^ =外,被覆銀的銅粒子的粒徑並無特別限制, 積重^為50%時的粒徑(以下,有時略記為「⑽^), 較佳為0.4 μιη〜10 μιη,更佳為1 〜 # 0.4阿以上,耐氧化性更有效地提昇。另;卜::定二 :=:rr的銅粒顺 成二匕上ίί覆銀的銅粒子的形狀並無特別限制,可 ^ 4狀、扁平狀、塊狀、板狀、及鱗片狀等中的任一 種形狀,就耐氧化性與低電阻率的觀點 球狀、爲平狀、或板狀。 μ:^近似 =上述被覆銀的銅粒子的銅亦可於無損本發 果的=内包含其他料。作為其他軒 m、Na、Li、Ba、sr、ca、Mg、Bezn 夂: \ ^ ΑΙ'ΖΓ' W'Mo'Ti'C〇,Ni,, ί佳為包含中^調整耐氧化性、熔點等特性的觀點而言, 另外’上述被覆銀的銅粒子中所包含的其他原子的含 11 201133511 有率,如於上述被覆銀的銅粒子中,可設定為3質量%以 下’就耐氧化性與低電阻率的觀點而言,較佳為1質量% 以下。 另外,上述被覆銀的銅粒子為藉由銀被覆已述的含有 構的銅合金者亦較佳。藉此,_化性進—步提昇,所形 成的電極的電阻率進一步下降。 關於被覆銀的銅粒子中的含有磷的銅合金的詳細情 況,其含義與已述的含有磷的銅合金相同,較佳的型態亦 相同。 作為上述被覆銀的銅粒子的製備方法,只要是可藉由 銀被覆銅粒子(較佳為含有填的銅合金粒子)的表面的至 少一部分的製備方法,則並無特別限制。例如可如下般製 備。即,將銅粉(或者含有磷的銅合金粉)分散於硫酸、 鹽酸、構酸等雜溶液中,然後向該銅粉分散液中添加整 合劑來製作銅粉漿料。向所獲得的銅粉漿料中添加銀離子 溶液,藉此可藉由取代反應於銅粉表面上形成銀層來製備 被覆銀的銅粒子。 上述螯合劑並無特別限制,例如可使用:乙二胺四乙 酸鹽、二亞乙基二胺(triethylenediamine)、二亞乙基三胺 五乙酸(diethylenetriamine pentaacetic acid)、亞胺二乙酸 (iminodiacetic acid)等。另外,作為銀離子溶液,例如可 使用硝酸銀溶液等。 作為本發明的電極用膏狀組合物中所包含的上述被覆 銀的銅粒子的含有率,另外,作為包含後述的銀粒子時的 12 201133511 37401pif 被覆銀的銅粒子與銀粒子的總 質量%〜94質量%,就耐氧化性丰’例如可設定為70 較佳為72質量%〜9〇質量%,估-電阻率的觀點而言, % 〇 文佳為74質量°/。〜88質量 另外,於本發明中,上述被覆銀 一種’亦可組合使用兩種以上。另外 ^了早獨使用 上的含有放熱峰的波峰溫度為― 言,較佳ί二極電阻率的觀點而 ”質量°/°〜88質量%的被覆銀的銅 ^°〜94質置%(當包含後述的銀粒子時為被覆 人^粒子與銀粒子的總含有率),更佳為於電極用膏狀組 己物中包含銀含有率為5質量%〜75質量%的被覆銀的銅 粒子74質量%〜88質量%(當包含後述的銀粒子時為被覆 銀的鋼粒子與銀粒子的總含有率)。 進而’較佳為於電極用膏狀組合物中包含銀含有率為 1質量%〜88質量%、磷含有率為〇 〇1質量%〜8質量%的 被覆銀的含有磷的銅合金粒子70質量%〜94質量%(當包 含後述的銀粒子時為被覆銀的含有磷的銅合金粒子與銀粒 子的總含有率)’更佳為於電極用膏狀組合物中包含銀含有 率為5質量%〜75質量%、磷含有率為1質量%〜7.5質量 %的被覆銀的含有磷的銅合金粒子74質量%〜88質量% (包含後述的銀粒子時的被覆銀的含有磷的銅合金粒子與 13 201133511 37401pif 銀粒子的總含有率)。 另外,於本發明中,亦可組合使用上述被覆銀的銅粒 子以外的導電性的粒子。 -經表面處理的銅粒子_ 本發明中的含有銅的粒子為利用選自由三嗤化合物、 飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、無機金屬化合物鹽、有機金 屬化合物鹽、聚苯胺系樹脂、以及金狀氧化物所組成的 組群(以下,有時稱為「表面處理劑」)中的至少—種進行 表面處理而成的銅粒子亦較佳,更佳為利用選自由三嗤化 ^物、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、以及無機金屬化合物 f所組成的組群中的至少—種崎表面處理而成的銅粒 子。 藉由使用以表面處理劑的至少一種進行表面處理而成 的銅粒子作林發_電極用錄組合物巾所包含的含有 銅的粒子,可形成耐氧化性優異、f阻率低的電極。進而, 當水分混人至電極用膏㈣合封時,藉由使用經表面處 理的銅粒子,可獲得如下效果:可抑射 並可提昇使用期限。 ^ 另外於本發明中,上述表面處理劑可單獨使用一種, 亦可組合使用兩種以上。 於本發明中,經表面處理的銅粒子是利用選自由三嗤 化合物、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、無機金屬化合物:、 有機金屬化合物鹽、料㈣、翻旨、叹金躲氧化物所 組成的組群中的至少—種進行了表面處理,但視需㈣可 201133511 37401pif 併用其他表面處理劑。 作為上述表面處理劑中的三唑化合物,例如可列舉·· 苯幷三唑、三唑等。另外,作為上述表面處理劑中的飽和 脂肪酸,例如可列舉:庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸 (undecanoic acid)、十二酸(laurostearic acid)、十三酸 (tridecylic acid)、十四酸、十五酸、硬脂酸、十九酸、花 生酸、二十二酸(benhenic acid)等。另外,作為上述表 面處理劑中的不飽和脂肪酸,例如可列舉:丙烯酸、曱基 丙烯酸、丁烯酸(crotonic acid)、異丁稀酸、十一稀酸 (undecylenic acid )、油酸、反油酸、錄油酸(cetoleic acid )、 蕓苔酸(brassidic acid )、芥子酸、山梨酸、亞麻油酸(iin〇leic acid )、次亞麻油酸(iin〇ienic acid )、花生油酸(arachid〇nic acid)等。 另外’作為上述表面處理劑中的無機金屬化合物鹽, 例如可列舉:矽酸鈉、錫酸鈉、硫酸錫、硫酸鋅、鋅酸鈉、 硝酸錯、锆酸鈉、氧氣化鍅、硫酸鈦、氯化鈦、草酸鈦酸 鉀等。另外,作為上述表面處理劑中的有機金屬化合物鹽, 例如可列舉:硬脂酸鉛、乙酸鉛、四烷氧基锆的對異丙苯 基苯基(p-cumylphenyl)衍生物、四烷氧基鈦的對異丙苯 基苯基衍生物等。另外,作為上述表面處理劑中的金屬烷 氧化物,例如可列舉:鈦烷氧化物、鍅烷氧化物、鉛烷氧 化物、矽烷氧化物(slllC0n alk〇xide)、錫烷氧化物、銦烷 氧化物等。 作為其他表面處理劑’例如可列舉十二烷基苯磺酸等。 15 201133511 37401pif 藉由併用硬脂酸及硬脂酸錯的至少一種盘乙, 處理劑,可形成耐氧化性進-步提昇、電阻率^的電^面 ^财的絲面處_峰子只要峰子的表電° 至夕—部分被上述表面處理劑的至少一的 == 粒子中所包含的表面處理; = ===:積:熱峰的波: 銅粒子的總質量中,可設定為〇 ::表的 ===口:,較佳為丄=: 表面 _的範圍内粒無,發明 au等。其 較佳為包含Ai。而’化性、熔點等特性的觀點而言, 的含:例===:::二包含_子 f二’就耐氧化‘二:二:3 201133511 ο /πυιριι 步提昇,所形成的電極的電阻率進一步下降。 關於經表面處理的銅粒子中的含有填的銅合金的詳細 十月况,其含義與已述的含有鱗的合金相同,較佳的型態亦 相同。 另外,上述經表面處理的銅粒子的粒徑並無特別限 制,作為累積重量為50%時的粒徑(以下,有時略記為 「050%」),較佳為〇.4 4111〜1〇41][1,更佳為111111〜7叫1。 藉由設定為0.4 μιη以上,耐氧化性更有效地提昇。另外, 藉由為10 μιη以下,電極中的上述經表面處理的銅粒子彼 此的接觸面積變大,電阻率更有效地下降。 另外,上述經表面處理的銅粒子的形狀並無特別限 制,可為近似球狀、扁平狀、塊狀、板狀、及鱗片狀等中 的任一種形狀,就耐氧化性與低電阻率的觀點而言,較佳 為近似球狀、扁平狀、或板狀。 作為使用表面處理劑的銅粒子的表面處理方法,可對 應於所使用的表面處理劑而適宜選擇。例如,製備使表面 f理劑溶解於可溶解表面處理_溶财而成的表面處理 /谷液,使銅粒子次潰於該表面處理溶液中後進行乾燥,藉 此可利用該表面處理劑被覆銅粒子的表面的至少一部分。 ±述可祕表面處糊的糊可對應於表面處理劑而 ^宜選擇。例如可列舉:水、曱醇、乙醇、異丙醇等醇系 洛劑、乙二醇單乙趟(ethyleneglyc〇lm〇n〇ethylether)等 =醇系溶劑、二乙二醇單丁_卡必醇系賴、二乙二醇 早乙醚乙錢(diethylene glyeQl嶋祕yl咖肛她) 17 201133511 37401pif 專卡必醇乙酸酯系溶劑等。 續酸使用苯㈣、三4、十二炫基苯 溶液,然綠綱編處理 可使:====作為表*處理劑時’ 的矣而=處理'合液中的表面處理劑的濃度可對應於所使用 期望的表面處理量而適宜選擇。 85質量^為f!%〜90質量%,較佳為2質量%〜 =為本發明的電極用膏狀組合物中所包含的上述經表 :子的含有率,另外,作為包含後述的銀粒子 時的經表面處理的銅粒子與銀粒子的總含有率,例如可咬 定f70質量%〜94質量%’就耐氧化性與低電阻率的觀點 而吕’較佳為72質量%〜9〇質量%,更佳 88質量%。 貝置/〇 另外於本發明巾,上述經表面處理的銅粒子可單獨 使用種’亦可組合使用兩種以上。另外’亦可與經表面 處理的鋼粒子以外的表示最大面積的放熱峰的波峰溫度為 280°C以上的含有銅的粒子組合使用。 於本發明中,就耐氧化性與電極的低電阻率的觀點而 a,較佳為於電極用膏狀組合物中包含以含有選自由三唾 化合物、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、無機金屬化合物鹽、 有機金屬化合物鹽、聚苯胺系樹脂、以及金屬烷氧化物所 201133511 組成的組群中的至少—種0 01質量%〜10質量%的方式進 仃了表面處理的銅粒子70質量%〜94質量%(當包含後述 的銀粒子時為經表面處理的銅粒子與銀粒子的總含有 率)’更佳為於電極用膏狀組合物中包含以含有選自由三唑 化合物 '飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸以及無機金屬化合物 鹽所組成的組群中的至少一種〇」質量%〜8質量%的方式 進行了表面處理的銅粒子4質量%〜88質量% (當包含後 述的銀粒子時為經表面處理的銅粒子與銀粒子的她含 率)。 一進而,較佳為於電極用膏狀組合物中包含以含有選自 由二唑化合物、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、無機金屬化 合物鹽、有機金屬化合物鹽、聚苯胺系樹脂、以及金屬烷 氧化物所組成的組群中的至少一種〇 〇1質量%〜1〇質量% 的方式進行了表面處理,且磷含有率為8質量%以下的經 ,面處理的含有磷的銅合金粒子7〇質量%〜94質量。(包 a後述的銀粒子時的經表面處理的含有磷的銅合金粒子與 =粒子_含有率),更佳為於電極用I狀組合物中包含以 s有選自由二唑化合物、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸以及 無機金屬化合物鹽所組成的組群中的少一 質量,式進行了表面處理,V含有=質;: 。7.5質置%的經表面處理的含有磷的銅合金粒子%質量 /〇 88質(包含後述的銀粒子時的經表面處理的含有 磷的銅合金粒子與銀粒子的總含有率)。 另外’於本發明中’亦可組合使用上述經表面處理的 19 201133511 銅粒子以外的導電性的粒子。 (含有填的化合物) 本發明的電極用膏狀組合物包含至少一種含有填的化 合物。藉此,耐氧化財效地提昇,所形成的電極的電阻 率下降。進而’ H纟#晶#光伏電池,則亦可獲得如下的 效果:於電極的燒結時’可藉由擴散而將p摻雜入電極下 的Si中,可維持Si的η型層的特性。 作為上述含有翻化合物,就耐氧化性與電極的低電 阻率的觀點而言,較佳為分子内的磷原子的含有率大,且 於2〇〇C左右的溫度條件下不產生蒸發或分解的化合物。 々作為上述含有磷的化合物,具體而言,可列舉:磷酸 等磷系無機酸、磷酸銨等磷酸鹽、磷酸烷基酯及磷酸芳基 醋等磷酸醋、六苯氧基磷腈等環狀鱗腈以及該些的衍生物。 本發明中的含有磷的化合物就财氧化性與電極的低電 阻率t觀點而言,較佳為選自由磷酸、磷酸銨、磷酸酯、 =及%狀磷腈所組成的組群中的至少一種,更佳為選自由 磷酸銨、磷酸酯、以及環狀磷腈所組成的組群中的至少一 種。 作為本發明中的上述含有磷的化合物的含量,就耐氧 化性與電極的低電阻率的觀點而言,於電極用膏狀組合物 的總質量中’較佳為0.5 f量%〜1G f量%,更佳為i質 量%〜7質量%。 日進而’於本發明中’較佳為於電極用膏狀組合物的總 質置中包含作為含有磷的化合物的選自由磷酸、磷酸銨、 201133511 ^/4Ulpif 包含選自由更i為於電極用膏狀組合物的總質量中 中的至少-種!質量%〜7質狀赠所組成的組群 (玻璃粒子) 本發明的電極用膏狀組合物包含至少— 藉由電極用膏狀組合物包含 ” 下,利用张璃 於電極形成溫度 利用所明的燒結貝穿(fire th h) 射膜的氮化賴,並形成電極與_的=:仏反 上述玻璃粒子若為於電極形成溫度下軟化 =的氮化鶴化’並取入經氧化的二氧化石夕,藉: 〜去除抗反射膜的玻雜子’則可無特別限制地使用該技 術領域中通常所使用的玻璃粒子。 A於本發明中’就耐氧化性與電極的低電阻率的觀點而 :,較佳為包含玻璃軟化點為6(κη>ΧΊΓ,結晶化起始溫 度超過_°C的玻璃的玻璃粒子。再者,上述玻璃軟化點 是利用熱機械分析裝置(Thermo Mechanical Analyzer, TMA)以通常的方法來測定,另外,上述結晶化起始溫度 是利用熱重-熱差分析裝置(Th_al
Gravimetry-Differential Thermal Analyzer,丁G-DTA)以通 常的方法來測定。 就可咼效地取入一氧化石夕而言,電極用膏狀組合物中 所包含的玻璃粒子一般由包含鉛的玻璃構成。作為此種包 含鉛的玻璃,例如可列舉日本專利第03050064號公報等中 21 201133511 374Ulpif 所記載的玻璃,於本發财亦可較佳地使賤些玻璃。 另外,於本發明中,若考慮對於環境的影響,則較 為=實質上不含錯的無錯玻璃。作為無錯玻璃,例如可 歹,f日t專利特開2〇〇6_313744號公報的段落編號0〇24 〜&洛職_中所記_無财璃、或者日本專利特門 號公報等中所記載的無鉛玻璃,自該些無: 玻璃中適宜選擇後應用於本發明中亦較佳。 。 跑暂粒子的含有率,於電極时狀組合物的 〔二」較佳為W f量%〜1〇質量。/°,更佳為〇.5質量 十°: / ’進而更佳為1質量質量%。藉由以上 =的:有率包含玻璃粒子,更有效地達成耐氧化性、 電極的低電阻率及低接觸電阻。 於本發明中,作為玻璃粒子,較佳為含有包含益 ^^^•^料〜㈣㈣更佳為含有包含‘ Q :具、里/〇以上的無鉛玻璃的玻璃粒子0.5質量0/〇〜 U ΛΑ 進而更佳為含有包含V2〇5的含量為1質量%以 上的…、鉛玻璃的玻璃粒子1質量%〜7質量%。 (溶劑及樹脂) -種t明Ϊ電極用膏狀組合物包含至少一種溶劑與至少 此’可對應於賦予至石夕基板時的賦予方法將 ίί 2 膏狀組合物的液體物性(例如’黏度、表 面張力4)調整為所需的液體物性。 甲無制聞。例如可列舉:己烧、環己燒、 ^容劑;二氣乙烯、二氣乙烧、二氯苯等氣化烴 22 201133511 ,、四氫呋°南、呋喃、四氫吡味、吡喃、二噁烷 劍、U_二氧戊環、三仙(tdQxane)等環狀醚系溶 卞,,N-—甲基曱醯胺、取_二曱基乙酸胺等酿胺系溶 '一曱基亞石風、二乙基亞石風等亞石風系溶劑;丙酉同、甲基 乙土_、二乙基酮'環己酮等酮系溶劑;乙醇、孓丙醇、 單丙崎等醇系化合物;2,2,4_三甲基-1,3·戊二醇 夂曰2,2,4-二曱基-l,3-戊二醇單丙酸酯、2,2,4_三曱 醇t™1、2,2,4-三甲基],3_戊二醇單異ΐ酸 ,,--乙基-1,3-戊二醇單乙酸醋、乙二醇單丁鱗乙酸 、二7二乙r二醇,乙酸酯等多元醇的醋系溶劑;丁基溶 祐口酿―^ 乙鍵等多元醇_系溶劑;α,品烤、α - 、月桂油稀、別羅勒婦、棒樣婦、雙戍稀 =歸以=、香彻、羅勒稀、水㈣等的J系 劑以及該些的混合物。 膏狀明中的上述溶劑,就於魏板上形成電極用 多_旷&物時的塗佈性、印刷性的觀點而言,較佳為選自 ;=酿=、刪溶劑、多元醇_系;= 的至少種佳為選自多元醇的㈣溶劑及_系溶劑中 用兩iir种’上述溶劑可單獨使用—種,亦可組合使 樹脂另:可述樹脂’只要是可藉由燒結而熱分解的 樹脂。i體而、1別限制地使用該技術領域中通常所使用的 "體而^例如可列舉·甲基纖維素、 23 201133511 J /^tuipn 經曱基纖維素、硝化纖維素等纖維素系樹脂;聚乙烯醇類; 聚乙烯吡咯啶酮類;丙烯酸樹脂;乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共 聚物;聚乙烯丁醛等的丁醛樹脂;酚改性醇酸樹脂、蓖麻 油脂肪酸改性醇酸樹脂之類的醇酸樹脂;環氧樹脂;酚樹 脂;松香酯樹脂等。 作為本發明中的上述樹脂,就燒結時的消失性的觀點 而言,較佳為選自纖維素系樹脂、丙烯酸樹脂中的至少一 種,更佳為選自纖維素系樹脂中的至少一種。 於本發明中,上述樹脂可單獨使用一種,亦可組合使 用兩種以上。 本I _電極用膏狀組合物中,上述溶劑與上述樹 應於所期望的液體物性與所使用的溶劑及樹 月曰=員:適宜選擇。例如’溶劑與樹脂的總含量於電極 。膏狀纽合物的總質量中,較佳為5質量%以上、 二=5質量%以上、25質量%以下,進而= 質里竓以上、20質量%以下。 藉由溶劑與樹脂的總含量為上述範圍内 切基板_賦予義_得良好,可更容 易地形成具有所期望的寬度及高度的電極。了更谷 (銀粒子) 粒子本極时肢合物擁騎包含至少一種銀 阻率進銀粒子,耐氧化性進—步提昇,電極的電 果進二Γ獲得製成光伏電池模組二 丹的效果。此種情關如可如下般考慮。 24 201133511 37401pif 二雨又於作為電極形成溫度區域的600〇C至90(TC的溫 度,域中’產生銀於銅中的少量的固溶、以及銅於銀中的 的固溶’而在銅與銀的界面形成銅-銀固溶體的層(固 /谷^域)可5忍為當將含有銅的粒子與銀粒子的混合物加熱 至同=後,緩慢地冷卻至室溫時,不產生固溶區域,但因 幵/成,極時以數秒自高溫域冷卻至常溫,故可認為高溫下 的,=體的層作為非平衡的111溶體相或銅與銀的共晶組織 ,Ια^銀粒子及含有銅的粒子的表面。可認為此種銅·銀固 溶體層有助於電極形成溫度下的含有銅餘子的耐氧化 性。 另外’銅·銀固溶體層於憲C至·。c以上的溫度下 :形成。因此’可認為藉由將熱重熱差同時測定中表示 子盘峰的波峰溫度為赋以上的含有銅的粒 性可更有效地提昇含有銅的粒子的耐氧化 所形成的電極的電阻率進一步下降。 構^上輕粒子的銀亦可包含不可聽地混 【:子:乍為不可避免地混入的其他原子,例如可列舉:sb 1 、Na、Ll、Ba、Sr、Ca、Mg、Be、Zn T1、V、Sn、M、Zr、W、M〇、Ti、c〇、Ni、d ,發明巾的銀粒子的粒徑並 :==為一上,= 耐氧化性更有效地提U =二為。·4陣以上’ 中的銀粒子及令右领^卜稭由為⑽以下,電極 有銅的粒子等金屬粒子彼此的接觸面積變 25 201133511 37401pif 大’電阻率更有效地下降。 明的電極用膏狀組合物中,上述含有鋼的粒子 益特與上述銀粒子的粒徑(D5〇%)的關係並 更佳為任一方的粒徑與另-方二 且藉此,電極的電轉更有效地1"降。可認為 銀原因所造成的:電極内的含有銅的粒子及 ,;子等金屬粒子彼此的接觸面積變大。 入古^和作為本發明的電極时狀組合射的銀粒子的 ‘用二二尤:氧化性與極的低電阻率的觀點而言,於電 為8 物中’較佳為8.4質量%〜85.5質量%,更佳 為8.9質篁%〜8〇 1質量%。 ^本發财’就耐氧化性與電極的低電阻率的 里A 88質置/〇,更佳為達到17質量%〜77質量^ 上述含有銅的粒子的含有率為9質量%以上,例如當丄 子包含五氧化二飢時,銀與銳的反應得到抑制,‘ ==阻進一步下降。另外,藉由前含有銅的粒子: 3有率為88質量%以下,進一步抑告丨丨人 含的銅與碎基板接觸,電極的接觸電^—步下降中所包 」外’於本發_電極用f狀組合物中,就 =的低電阻率、對於魏板的塗佈性的觀點而言,^生 含有銅的粒子及上述絲子的總含量較佳為7 $ 26 201133511 37401pif 上、94質量%以下,更佳為%質量%以上、88質量%以下。 f由上述含有_粒子及上祕粒子的總含量為70質量 /〇以上,賦予電则t狀組合物時可容易地達成較佳的黏 度。另外’藉由上述含有銅的粒子及上述銀粒子的總含量 為94質量%以下,可更有效地抑制賦予電極用膏狀組合物 時的摩擦的產生。 進而’於本發_電極帛纽組合財,就耐氧化性 與電極的低電阻率的觀點而言,較佳為上述含有銅的粒子 及上述銀粒子的總含有率為7Q質量%以上、%質量%以 下,上述玻璃粒子的含有率為0.1質量%以上、10質量% =下’上述溶劑、上述樹脂及上述含有翻化合物的總含 有率為3質量%以上、29·9質量%以下,更佳為上述含有 銅的粒子及上述銀粒子的總含有率為72質量%以上、如 質里%以下,上述玻璃粒子的含有率為〇$質量%以上、8 質量%以下,上述溶劑、上述樹脂及上述含㈣的化合物 的總含有率為5質量%以上、25 f量%以下,進而更佳為 上述含有銅的粒子及上述銀粒子的總含有率為%質量% 以上、88質量%以下,上述破璃粒子的含有率為丄質量% 以上、7質量%以下,上述溶劑、上述樹脂及上述含有磷 的化合物的總含有率為7質量°/。以上、2G質量%以下。 (助熔劑) 電極用膏狀組合物可更包含至少一種助炫劑。藉由包 :助熔劑,而寸氧化性進一步提昇,所形成的電極的電阻率 進-步下降。進而’亦可獲得可抑_擴散至魏板的效 27 201133511 ^ /'rviuii 果 作為本發財__,只要是可去_成 的粒子的表面的氧化膜的助熔劑,則並無特別^制。^ ^ 呵咖旨肪酸、彌化合物、—物、以i硼 氟化物等作為較佳的助熔劑。 浐辦更?5 ’可列舉.十二酸、十四酸、棕櫚酸、硬 j文乂酉夂、硬炔酸、氧化硼、删酸鉀、领酸納、蝴酸 二、碱化卸、喊化鈉、聰化鐘、酸性氟化卸、酸性 氟化納、酸性氟储、氟化鉀、氟化鈉、氟化鐘等。 其中,就電極材料燒結時的耐熱性(助熔劑於燒結的 低溫時不揮發的特性)及補充含有銅的粒子的耐氧化性的 觀點而言’可列舉瓣岐聽化卸作為特佳的助溶劑。 於本發明中,該些助熔劑可分別單獨使用一種,亦可 組合使用兩種類以上。 另外,作為本發明的電極用膏狀組合物中的助熔劑的 含量,就有效地表現出含有_粒子的魏化性的觀點、 以及降低電極材料的燒結結束時助熔劑被去除的部分的空 隙率的觀點而言,於電極用膏狀組合物的總質量中,較佳 為0.1質量%〜5質量%,更佳為〇 3質量。/。〜4質量。/。,進 而更佳為0.5質量%〜3.5質量%,特佳為〇 7質量%〜3質 量%,極佳為1質量%〜2.5質量%。 (其他成分) 進而,本發明的電極用膏狀組合物除上述成分以外, 視需要可更包含該技術領域中通常所使用的其他成分。作 28 201133511 ㈣劑、界面活性劑、 |屬乳化物、陶瓷、有機金属 制。可本1=^戶㈣纽組合物的製造方“=卿 子、玻璃粒子、溶劑、樹脂、以及視需要上有鋼的粒 科此製造本發明的紐 作為使二,合物的電極的製造方法> 一述=:==合:來製造電極的方 燒結’藉此可於所期望的區域形=區= ==理組合:’即使於氧的存在下(例= 且體而Ί二 成電阻率低的電極。 伏電:用電二;電極用膏狀組合物形成光 狀的方式賦予二物:;為所期望的形 ΓΓί 電極形成為所期望的形狀。另外,科由 使用上述電極用膏狀組合物,即使於 ,由 大H進行燒結處理,亦可形成電阻率低的電極h, 2將電極用膏狀組合物塗佈於石夕基板上的方法,例 二=ίΓΓ'嘴墨法、及分配法等,就生產性的 觀點而s ’較佳為_網版印刷的塗佈。 ^利用網版印刷塗佈本發明的電⑽膏狀組合物時, =、ί80 Pa.s〜1000 Pa.s的範圍的黏度。再者,電極 用局狀組合物的黏度是於25ΐ下利用Brook脇丽黏度 29 201133511
J / -TV ApiA 計來測定。 上述電極用膏狀組合物的賦予量可對應於要形成的電 ,的ί小而適宜選擇。例如,可料極用膏狀組合物賦予 重設定為2 g/m2〜10 g/m2,較佳為4咖2〜8咖2。 另外,作為使用本發明的電極料狀組合物形成電極 時的熱處理條件(燒結條件),可應用該技術領域中通 使用的熱處理條件。 ,一般而言,熱處理溫度(燒結溫度)為8 〇〇〇c〜9〇〇t:, 但咼使用本發明的電極用膏狀組合物時,可應用更低的溫 度下的熱處理條件,例如,可形成於6〇〇。〇〜85〇。〇的熱處 理溫度下具有良好的特性的電極。 另外,熱處理時間可對應於熱處理溫度等而適宜選 擇,例如可設定為1秒〜20秒。 <光伏電池> 本發明的光伏電池具有對被賦予至矽基板上的上述電 極用膏狀組合物進行燒結而形成的電極。藉此,可獲得具 有良好的特性的光伏電池,且該光伏電池的生產性優異。 以下’一面參照圖式一面說明本發明的光伏電池的具 體例’但本發明並不限定於此。 將表示具有代表性的光伏電池元件的一例的剖面圖、 受光面及背面的概要示於圖1、圖2及圖3。 通常’於光伏電池元件的半導體基板130中使用單晶 或多晶Si等。該半導體基板13〇中含有硼等,而構成p型 半導體。受光面側為了抑制太陽光的反射,藉由钱刻而形 201133511 3740Ipif ^圖示h於該受光面側摻_等,並以 厚度設置有η型半導體的擴散層⑶,並且在 侧!Vf,分的邊界形成有pn接合部。進而,於受光面 H嫌法等在擴散層131上設置膜厚為⑽⑽左 右的氮化矽等的抗反射層132。 其次,對設置於受光面側的受光面電極133、以及形 面的集電電極134及功率取出電極135進行說明。 133與功率取出電極135是由上述電極用膏狀 外,集電電極134是由包含玻璃粉末的銘 ^極月狀組合物形成。該些電極是_網版印刷等將上述 膏^且合物㈣成所期望的_後,進行乾燥,然後於大 軋中以600C〜850°C左右進行燒結而形成。 於本發明中,藉由使用上述電極用膏狀組合物,即使 ^^比較低的狐度T進賴結’亦可軸電畴及 率優異的電極。 此時,於受光_,形成受光面電極133的上述電極 用膏狀組合物中所包含的玻璃粒子與抗反射層132進行反 ^ (燒結貫穿)’岐U面電極133與紐層ΐ3ι電性 接(歐姆接觸)。 <於本發明中’藉由使用上述電極用膏狀組合物來形成 戈光面電極⑶,一面含有銅作為導電性金屬,一面抑制 I’5的氧化’而以良好的生紐形成低電阻率的受光面電極 133。 另外’於S面側,當進行燒結時,形錢電電極134 201133511 37401pif 的1呂電極犬組合物中的紹擴散至半導體基板13〇的背 面,而形成電極成分擴散層136,藉此可 的 與集電電極134、功率取出電極n 導體基板130 另外,分諸之間獲得歐姆接觸。 另外,將作為本發明的其他型態的光伏電池 例的受光面及AA剖面構造的立體圖 側 極構造的平面圖(b)示於圖4。 板的ΐ:: 所示,於包含15型半導體的石夕基 ==兩面的通孔。另外’於受光面It ===理(未圖示)。進而,於受光面側形成 有利用n i化擴政處理所形成的η型 型半導體層3上戦有抗反射膜(未圖示)。^是 先前的結晶Si㈣伏電料元相_倾來^藉由” 藉的侃射墨法將本發明的電则膏狀組 至先前所形成的通孔内部,進而,於受光面側同 樣也將本發_電極时狀組合物印刷成栅狀,而形成如 下的組合物層,該組合⑽形成通孔電極4及集電用栅電 極2 〇 此處’用於填充用與印綱的膏較理想的是使用以黏 度為首的特性最適合於各㈣㈣組成財,亦可使用相 同組成的膏一次性地進行填充、印刷。 另—方面,於受光面的相反侧(背面側)形成用於防 止載子複合的咼濃度摻雜層5。此處,使用硼(Β)或鋁(αι) 作為形成南濃度摻雜層5的雜質元素來形成〆層。該高濃 32 201133511 度摻雜層5例如可藉由於上述抗反射膜形成前的單元製造 步驟中實施將B作為概源的鎌散處理來形成,或者當 使用A1日夺’可藉由於上述印刷步驟中將A1膏印刷在相反 面側來形成。 其後,於650。(:至850¾下進行燒結,被填充、印刷於 上述通孔内部與受光面觸形成的抗反射膜上的上述電極 用膏狀組合物藉錢結貫穿效果,而達成與下部η型層的 歐姆接觸。 、仰仄甶侧’如由圖4(b)的平面圖所示,將 本么明的電極用膏狀組合物分別於η側、ρ侧均印刷成條 狀並進行燒結,藉此形成背面電極ό、7。 極4 ㈣上述電極料狀組合物形成通孔電 集電用柵電極2、背面電極6及背面電極7,藉此一 的:甚r作為導電性金屬’―面抑制朗氧化,而以優里 面雷i t形成低電阻率的通孔電極4、集電用栅電極2、背 面電極6及背面電極7。 牙 述的3電的電極用膏狀組合物並不限定於如上所 示器的電極用途’例如,亦可較佳地用於電裝顯 測器雷致Ϊ 線、喊電容器、天線電路、各種感 、 、半導體元件的散熱材料等用途。 [實例] 限定::些明’但本發明並不 及「%」為質量基^ 特別說明,則「份」 33 201133511 〈實例l > (a) 電極用膏狀組合物的製備 製備包含氧化釩(V205) 32份、氧化磷(p2〇5) 26 份、氧化鋇(BaO) 10份、氧化鏟(Mn〇2) 8份、氧化納 (Na20) 1份、氧化卸(κ2〇) 3份、氧化辞(ho) 1〇 份、氧化鎢(w〇3)i〇份的玻璃(以下,有時略記為「pl9」)。 該玻璃的軟化點為447〇C,結晶化溫度超過日㈨它。 使用所獲得的玻璃P19,獲得粒徑(D5〇%)為17 μιη 的玻璃粒子。 一將銅粒子(粒徑(D50%)為L5 μιη,純度為99.9%, 一井金屬礦業股份有限公司製造)85丨份、玻璃粒子(ρ19) 1·7份、含有4%的乙基纖維素(Ec)的丁基卡必醇乙酸酯 (BCA)溶液13.2份、以及作為含有磷的化合物的磷酸(以 下,有時略記為「P1」)3份加以混合,然後於瑪瑙製乳蛛 中攪拌20分鐘,製成電極用膏狀組合物1。 (b) 光伏電池單元的製作 準備於受光面形成有n型半導體層、紋理及抗反射膜 (氮化矽膜)的膜厚為19〇 μιη的p型半導體基板,並切 成125 mmxl25 mm的大小。利用網版印刷法,將上述所 獲得的電極用嘗狀組合物丨以成為如圖2所示的電極圖案 的方式印刷於其受光面。電極的圖案是由15〇 μιη寬度的 手指線(Finger line)與u mm寬度的匯流條(Busba〇 構成’且以使燒結後的膜厚達到2〇μιη的方式適宜調整印 刷條件(筛板的筛孔、印刷速度、印刷壓力)。將所獲得者 34
201133511 J/4UipiI =至1的供箱中15分鐘,藉由蒸散來去除溶劑。 蒸散來去除溶劑。 ⑽^中15分鐘’藉由 線急速加熱爐内’在大氣環境下以_ 光:電池單:;、。理(燒結),製成形成有所期望的電極的 <實例2> 度艾更,65GC來代替85(rc,除此以外,以 的方式,卿成有所敏的電極的光伏電池單元2。Q <實例3〜實例5> 如表1所示,於實例2中分 時略記為「P2」),酸三苯醋(以下,有 (以下,有時略記為「心二 制成雷細〜“Γ 卜,以與實例2相同的方式 衣成電極^狀組合物3〜電極用膏狀組合物5。 用二:==實 =物3〜電極 =形成有所期望的電極的光伏電池單元 <實例6 > 使用上述所獲得㈣極用纽組合物$,製成具有如 35 201133511 光伏電池單元6。再者,加熱處理是於 <實例7> 製備將實例5中所使用的電極用膏狀組合物^人 狀份替換成銀粒子的電極用膏 #田“乍為更包3銀粒子的電極用膏狀組合物。 <比=:狀組合物7製成光伏電池單元7。 磷的實例1中的電極用膏狀組合物時,不使用含有 ==成為表1所示的組成的方式變更各成 合物C卜 以與實例1相同的方式製成電極用膏狀組 成光組合物C1,以與實例1相同的方式製 <比較例2> 鱗二:實I 1中的電極用舰合物時,不使用含有 =的^物,紅成為表1騎的組成的方式變更各成 ,以與實例1相同的方式製成電極用膏狀組 T使^極时狀組合物C2,並將加熱處理設定為 伏二元除此以外’以與實例1相同的方式製成光 <比較例3> 於製備實例1中的電極用膏狀組合物時,不使用含有 36 201133511 磷的化合物,並以成為表1所示的組成的方式變更各成 分,除此以外,以與實例1相同的方式製成電極用膏狀組 合物C1。除將加熱處理設定為650°c、10秒以外,以與實 例1相同的方式製成光伏電池單元C3。 37 201133511
Julo 寸 ιε 【Id 處理溫度/ 處理時間 850°C/2 秒 650°C/10 秒 650°C/l〇 秒 650°C/l〇 秒 650°C/10 秒 650t/10 秒 650°C/l〇 秒 850°C/2 秒 650°C/l〇 秒 650°CA〇 秒 含有磷的化合物 種類 P: 5: cs PL, cn cu 2 2 Z 1 1 1 含量 (份) m m m m CO CO cn 1 1 1 U ^ 受钱A ^ Φ PQ ^ 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 玻璃粒子 種類 1—— Z1—9J 1 P19 1 丨.P19—..J 1 P19 J P19 I 1 P19J P19 I P19 I P19 I P19 含量 (份) 1> l> 卜 卜 卜 銀粒子 粒徑(D50%) (μπι) 1 1 1 1 1 1 cn 1 m 1 含量 (份) 1 1 1 1 1 1 42.9 1 v-i 〇〇 1 含有銅的粒子 粒徑(D50%) (μ™) W-ϊ r*H r—4 1 含量 (份) 1 82.1 1 1 82.1 1 1 82.1 1 82.1 I 82.1 I 82.1 I I 39.2 1 vi 00 1 00 實例 實例1 實例2 實例3 1實例4 I 實例5 1實例6 I 實例7 比較例1 比較例2 比較例3 °°ε 201133511 J /^tuipii <評價> 所製作的光伏電池單元的評價是將作為模擬太陽光的 Wacom Electric (股份)製造的 WXS-155S-10、作為電流-電壓(I-V)評價測定器的 I-V CURVE TRACER MP-160 (EKO INSTRUMENT公司製造)的測定裝置加以組合來 進行。表示作為光伏電池的發電性能的Eff (轉換效率)、 FF (fillfactor,填充因數)、v〇c (開路電壓)及Jsc (短路 電流)分別為藉由依據JIS-C-8912、JIS-C-8913及 JIS-C-8914進行測定而獲得的測定值。將所獲得的各測定 值換算成將比較例2的測定值設定為100.0的相對值並示 於表2。 39 201133511 J-aIO寸卜 ε 【(Nd 作為光伏電池的發電性能 Jsc (相對值)短路電流 96.2 S; 94.2 96.3 100.0 102.1 109.2 NG 100.0 NG Voc (相對值)開路電壓 97.7 〇\ 94.3 94.3 95.6 97.5 100.7 NG 100.0 NG FF (相對值) 填充因數 85.2 93.4 i 92.5 | CO On 98.1 I 107.0 111.7 ! NG 100.0 NG Eff (相對值)轉換效率 104.0 119.8 109.9 112.3 122.0 126.1 129.6 NG 100.0 NG 處理溫度/ 處理時間 850°C/2 秒 i 650cC/10 秒 650°C710 秒 650°C/10 秒 650°C/10 秒 650°C/10 秒 650°C/10 秒 850°C/2 秒 650°c/10 秒 650。(:八0 秒 實例 實例1 實例2 實例3 實例4 實例5 實例6 實例7 比較例1 比較例2 比較例3 201133511 J /πυιριι 根據以上所述,藉由使用本發明的電極用膏狀組合 物,即便使用以銅為主成分的金屬粒子作為電極的導電二 金屬亦可形成電阻率低的電極。即便於一般的850°C的 處理溫度下,亦顯示出良好的發電性能,進而,即便於成 為低溫區域的650°C的處理溫度下,亦顯示出良好的發♦ 性能。 曰本申請案2010-013513號、日本申請案2〇1〇_2222〇1 號所揭示的所有内容是作為參照而被引用於本說明書中。 本說明書中所記載的全部文獻、曰本專利申請案、以 及技術規格是以與具體地且個別地記載以參照的形式引用
各個文獻、日本專利申請案、以及技術規格時相同的程度, 作為參照而被引用於本說明書中。 X 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然盆並非用以 „明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神 和祀圍内,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保講 範圍當視後附之巾料利·所界定者解。 、° 【圖式簡單說明】 圖1是本發明的光伏電池的剖面圖。 示本發明的光伏電池的受光面側的平面圖 是表不本發明的光伏電池的背面側的平面圖。 ΛΛ取4⑷是表示本發明的單元倾觸型光伏電池白 成的立體圖。(b)是表示本發明的單元= ^先伏電池的背面側電極構造的平面圖。 【主要元件符號說明】 201133511 J I 1 l :包含P型石夕基板的單元晶圓 2:集電用柵電極 3 : η型半導體層 4:通孔電極 5:高濃度摻雜層 6:背面電極 7:背面電極 130 :半導體基板 131 :擴散層 132 :抗反射層 133 :受光面電極 134 :集電電極 135 :功率取出電極 136 :電極成分擴散層 42

Claims (1)

  1. 201133511 j /ηνι μΐι 七、i申請專i 、·〜種電極用膏狀組合物,包含: ,為主成分的金屬粒子; 含有碟的化合物; 坡王离板子;溶劑;以及 樹脂。 ry」 •如申請專利範圍第1項所述之電極用膏狀組合物, :t述含有麟的化合物為選自由磷酸、磷酸銨、磷酸酯、 以及環狀璘腈所組成的組群中的至少一種。 更包專利圍第1項所述之電極用膏狀組合物, 4. 一種光伏電池,其具有對被賦予 請專利範圍第1項至第3項中任一馆 夕土板上的如申 合物進行燒結卿成的麵。1所述之電極用膏狀組 43
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