电极用糊剂组合物及太阳能电池的制作方法_4

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效果来实现与下部n型层的欧姆接触。
[0115] 此外,如图4(b)的平面图所示那样,在相反侧分别在n侧、p侧均以条纹状印刷本 发明的电极用糊剂组合物,并进行烧成,从而形成背面电极6、7。
[0116] 本发明中,通过使用上述电极用糊剂组合物而形成通孔电极4、集电用栅电极2、 背面电极6及背面电极7,从而在含有铜作为导电性金属的情况下抑制铜的氧化,并以优异 的生产率形成低电阻率的通孔电极4、集电用栅电极2、背面电极6及背面电极7。
[0117] 另外,本发明的电极用糊剂组合物并非限定为如上所述的太阳能电池电极的用 途,也适合用于例如等离子显示器的电极布线及屏蔽布线、陶瓷电容器、天线电路、各种传 感器电路、半导体设备的散热材料等的用途中。
[0118] 另外,日本申请2011-085703公开的全部内容作为参照并入本说明书中。
[0119] 本说明书中记载的全部的文献、专利申请和技术标准,与具体且分别记载了各个 文献、专利申请和技术标准的情况,同程度地作为参照援引于本说明书中。
[0120] 实施例
[0121] 以下,通过实施例更具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。另外, 在无特别说明的情况下,"份"及" % "为质量基准。
[0122] 〈实施例1>
[0123] (a)电极用糊剂组合物的制备
[0124]制备含7质量%磷的含磷的铜合金粒子,将其溶解并利用水雾化法粉末化后,进 行干燥、分级。将分级后的粉末混合,进行脱氧、脱水分处理,制作含7质量%磷的含磷的铜 合金粒子。另外,含磷的铜合金粒子的粒径(D50% )为1. 5 ym。
[0125] 制备由二氧化硅(Si02) 3份、氧化铅(PbO) 60份、氧化硼(B203) 18份、氧化铋 (Bi203) 5份、氧化铝(Al203) 5份及氧化锌(Zn0)9份构成的玻璃(以下有时简写成"G1")。 所得的玻璃G1的软化点为420°C,结晶化温度超过600°C。
[0126] 使用所得的玻璃G1,得到粒径(D50% )为1. 7 y m的玻璃粒子。
[0127] 将上述得到的含磷的铜合金粒子85. 1份、玻璃粒子1. 7份、以及含有3质量%的 乙基纤维素(EC、重均分子量190000)的萜品醇(异构混合体)溶液13. 2份混合,在玛瑙乳 钵中搅拌混合20分钟,制备电极用糊剂组合物1。
[0128](b)太阳能电池元件的制作
[0129] 准备在受光面形成有n型半导体层、纹理及防反射膜(氮化硅膜)的膜厚190 ym 的P型半导体基板,切割成125_X 125mm的大小。在该受光面利用丝网印刷法以形成如图 2所示的电极图案的方式印刷上述得到的电极用糊剂组合物1。电极的图案由150 ym宽的 指线(finger line)和1. 1mm宽的主栅线(bus bar)构成,适当调整印刷条件(网线版的 孔径、印刷速度、印刷压力)以使烧成后的膜厚为20 y m,将其在加热到150°C的烘箱中放置 15分钟,通过蒸发除去溶剂。
[0130] 接着,在背面同样以丝网印刷整面地印刷铝电极糊剂。适当调整印刷条件以使烧 成后的膜厚为40 ym。将其在加热到150°C的烘箱中放置15分钟,通过蒸发除去溶剂。
[0131] 接着,使用隧道炉(N0RITAKE公司制,1列输送W/B隧道炉),在大气气氛下、烧成 最高温度850°C条件下进行保持时间10秒钟的加热处理(烧成),制作形成有期望电极的 太阳能电池元件1。
[0132]〈实施例2>
[0133] 将电极形成时的烧成条件从实施例1中的最高温度850 °C下10秒钟变为最高温度 750°C下15秒钟,除此以外,与实施例1同样地制作了太阳能电池元件2。
[0134]〈实施例3>
[0135] 将含磷的铜合金粒子的粒径从实施例1中的1.5ym变为5.0ym,除此以外,与实 施例1同样地制作了电极用糊剂组合物3及太阳能电池元件3。
[0136]〈实施例4>
[0137] 将含磷的铜合金粒子的含磷率从实施例1中的7质量%变为6质量%,除此以外, 与实施例1同样地制作了电极用糊剂组合物4及太阳能电池元件4。
[0138]〈实施例5>
[0139] 将含磷的铜合金粒子的含磷率从实施例1中的7质量%变为8质量%,除此以外, 与实施例1同样地制作了电极用糊剂组合物5及太阳能电池元件5。
[0140]〈实施例6>
[0141] 除了进一步添加银粒子(粒径(D50% )3 ym、Aldrich公司制高纯度化学品)以 外,与实施例3同样地制作了电极用糊剂组合物6及太阳能电池元件6。
[0142] 具体而言,制备含有含磷的铜合金粒子(含磷率7质量%、粒径(D50 % ) 5 y m) 75. 0 份、银粒子10. 1份、玻璃粒子(Gl) 1.7份、以及含3质量%乙基纤维素(EC)的萜品醇(异 构混合体)溶液13. 2份的电极用糊剂组合物6,使用该电极用糊剂组合物6,除此以外,与 实施例3同样地制作了太阳能电池元件6。
[0143]〈实施例7~17>
[0144] 将实施例1中的含磷的铜合金粒子的含磷率、粒径(D50% )及含量、银粒子的含 量、玻璃粒子的种类及含量、含3%的乙基纤维素(EC)的萜品醇溶液的含量按表1所示进行 改变,除此以外,与实施例1同样地制备了电极用糊剂组合物7~17。
[0145] 另外,玻璃粒子(G2)由氧化钒(V205) 45份、氧化磷(P205) 24. 2份、氧化钡 (BaO) 20. 8份、氧化锑(Sb203) 5份及氧化钨(W03) 5份构成,粒径(D50% )为1. 7 y m。此外, 该玻璃的软化点为492°C、结晶化温度超过600°C。
[0146] 接着,分别使用所得的电极用糊剂组合物7~17,将加热处理的温度及处理时间 按表1所示进行改变,除此以外,分别与实施例1同样地制作了形成有期望电极的太阳能电 池元件7~17。
[0147]〈比较例1>
[0148] 在实施例1的电极用糊剂组合物的制备中不使用含磷的铜合金粒子,并以表1所 示的组成改变各成分,除此以外,与实施例1同样地制备了电极用糊剂组合物C1。
[0149] 使用不含有含磷的铜合金粒子的电极用糊剂组合物C1,除此以外,与实施例1同 样地制作了太阳能电池元件C1。
[0150]〈比较例2>
[0151] 将电极形成时的烧成条件从比较例1中的最高温度850 °C下10秒钟变为最高温度 750°C下15秒钟,除此以外,与比较例1同样地制作了太阳能电池元件C2。
[0152]〈比较例3>
[0153] 将实施例1变为不含磷的纯铜(含磷率为0%),除此以外,与实施例1同样地制 备了电极用糊剂组合物C3。
[0154] 使用电极用糊剂组合物C3,除此以外,与实施例1同样地制作了太阳能电池元件 C3〇
[0155]〈比较例4>
[0156] 将电极形成时的烧成条件从比较例3中的最高温度850°C下10秒钟变为最高温度 700°C下20秒钟,除此以外,与比较例1同样地制作了太阳能电池元件C4。
[0157]【表1】
[0158]
【主权项】
1. 一种电极用糊剂组合物,其含有含磷率为6质量%以上且8质量%以下的含磷的铜 合金粒子、玻璃粒子、溶剂和树脂。
2. 根据权利要求1所述的电极用糊剂组合物,其中,所述玻璃粒子的玻璃软化点为 600°C以下,结晶化开始温度超过600°C。
3. 根据权利要求1或2所述的电极用糊剂组合物,其中,所述含磷的铜合金粒子的粒径 D50 为 0? 4ym~10ym。
4. 根据权利要求1~3中任一项所述的电极用糊剂组合物,其中,所述玻璃粒子的粒径 D50 为 0? 5ym~10ym。
5. 根据权利要求1~4中任一项所述的电极用糊剂组合物,其中,所述玻璃粒子的粒径 D50相对于所述含磷的铜合金粒子的粒径D50之比为0. 05~100。
6. 根据权利要求1~5中任一项所述的电极用糊剂组合物,其还含有银粒子。
7. 根据权利要求6所述的电极用糊剂组合物,其中,将所述含磷的铜合金粒子和所述 银粒子的总量设为100质量%时的银粒子的含有率为5质量%以上且65质量%以下。
8. 根据权利要求6或7所述的电极用糊剂组合物,其中,所述含磷的铜合金粒子及所 述银粒子的总含有率为70质量%以上且94质量%以下,所述玻璃粒子的含有率为0. 1质 量%以上且10质量%以下,所述溶剂及所述树脂的总含有率为3质量%以上且29. 9质 量%以下。
9. 一种太阳能电池,具有将附于硅基板上的权利要求1~8中任一项所述的电极用糊 剂组合物烧成而形成的电极。
【专利摘要】本发明提供一种电极用糊剂组合物,其含有含磷率为6质量%以上且8质量%以下的含磷的铜合金粒子、玻璃粒子、溶剂和树脂而构成。此外,还提供一种太阳能电池,其具有使用该电极用糊剂组合物而形成的电极。
【IPC分类】H01L31-0224, H01B1-22, H01B1-16, C22C9-00
【公开号】CN104694778
【申请号】CN201510145600
【发明人】足立修一郎, 吉田诚人, 野尻刚, 岩室光则, 木泽桂子, 青柳拓也, 山本浩贵, 内藤孝, 加藤隆彦
【申请人】日立化成工业株式会社
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2012年3月30日
【公告号】CN102934174A, CN102934174B, EP2696353A1, EP2696353A4, WO2012137688A1
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