CN102918105A - 导电性组合物、太阳能电池单元以及太阳能电池单元的制造方法 - Google Patents

导电性组合物、太阳能电池单元以及太阳能电池单元的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供相对于固化物焊接性良好的导电性组合物、使用该组合物形成电极的太阳能电池单元以及太阳能电池单元的制造方法,其中,所述导电性组合物包括银粉(A)、环氧树脂(B)、固化剂(C),所述环氧树脂(B)至少是环氧当量为1500~4000g/eq的双酚A型环氧树脂(b1)和环氧当量为1000g/eq以下的多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2),所述固化剂(C)为锍阳离子类固化剂。

Description

导电性组合物、太阳能电池单元以及太阳能电池单元的制造方法
技术领域
本发明涉及导电性组合物、使用该组合物形成电极的太阳能电池单元以及太阳能电池的制造方法。
背景技术
在现有技术中,公开有下述的电路基板制造方法:将在银粒子等的导电性粒子中添加并混合由热塑性树脂(例如,丙烯酸树脂、醋酸乙烯树脂等)或热固化性树脂(例如,环氧树脂、不饱和聚酯树脂等)形成的粘结剂、有机溶剂、固化剂、催化剂等而得到的银膏(导电性组合物)按照规定电路图案印刷在合成树脂基材上(例如,聚酯薄膜等),并对这些进行加热而形成呈导体电路的导电性配线,由此制造电路基板。
例如,作为环氧树脂类的膏状材料,在专利文献1中记载有如下内容:“一种导电膏,其特征在于包括:分子量为900以上的环氧树脂;相对于所述环氧树脂重量比率为4~10范围内的银粉;固化所述环氧树脂所需的最少添加量的两倍以上的咪唑类固化剂。”
另外,在专利文献2中记载有如下内容:“一种导电性膏,其特征在于,对(A)环氧树脂、(B)氧杂环丁烷、(C)阳离子聚合类固化剂、以及(D)导电性粉末进行混合而形成。”
另外,在专利文献3中记载有如下内容:“一种导电性膏组合物,包括银粉、加热固化性成分和溶剂,其中,所述加热固化性成分包括:环氧当量为2000~3500g/eq的双酚A型环氧树脂、环氧当量为1000g/eq以下且粘性率为10~100mPa·s的多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂、固化剂,所述多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂为具有如下化1结构式的烷基二醇类或者具有如下化2结构式的聚乙二醇类,化1结构式和化2结构式中n为3~9,所述双酚A型环氧树脂和多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂的重量混合比率为1对1至1对3”。
[化1]
Figure BDA00002439023200021
[化2]
另外,在专利文献4~6中,记载有如下内容:“一种银膏,包括:银粉、环氧树脂及其固化剂(酚醛清漆化合物)、和溶剂”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开平8-92506号公报
专利文献2:特开2004-87268号公报
专利文献3:特开2009-146584号公报
专利文献4:特开2010-53168号公报
专利文献5:特开2010-55787号公报
专利文献6:特开2010-55788号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,本发明的发明人对专利文献1~6所记载的环氧树脂类膏材料进行研究的结果,清楚地发现:对于利用丝网印刷由膏材料形成的配线或电极(以下,也称之为“电极等”)的焊接性(焊料润湿性)差,例如,在形成太阳能电池单元的集电电极时难以实现模块化。
因此,本发明的课题在于提供一种相对于固化物的焊接性良好的导电性组合物、使用该组合物形成电极的太阳能电池单元以及太阳能电池的制造方法。
为解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的发明人经过认真研究的结果,发现:如果相对于特定的两种环氧树脂混合锍阳离子类固化剂,则可形成为相对于固化物的焊接性优良的导电性组合物,由此完成了本发明。即,本发明提供下述内容:
(1)一种导电性组合物,包括:银粉(A)、环氧树脂(B)、固化剂(C),所述环氧树脂(B)至少是环氧当量为1500~4000g/eq的双酚A型环氧树脂(b1)和环氧当量为1000g/eq以下的多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2),所述固化剂(C)为锍阳离子类固化剂。
(2)一种太阳能电池单元,具有受光面一侧的表面电极、半导体基板以及背面电极,所述表面电极和/或所述背面电极使用用于太阳能电池电极用膏的上述(1)所记载的导电性组合物而形成。
(3)一种太阳能电池单元的制造方法,包括:
将上述(1)所记载的导电性组合物涂覆在硅基板上以形成配线的配线形成工序,以及
对所得到的所述配线进行热处理以形成受光面一侧的表面电极和/或背面电极的热处理工序。
发明效果
如下所示,根据本发明,能够提供相对于固化物的焊接性良好的导电性组合物、使用该组合物形成电极的太阳能电池单元以及太阳能电池单元的制造方法。
另外,本发明的导电性组合物即使在低温(150~500℃)烧成也能够抑制断线或渗透等的发生来形成电极等。
而且,如果使用本发明的导电性组合物,则不仅能够在硅基板上形成电极等,且能够在耐热性低的基材上也能够形成电极等,因此非常有用。
附图说明
图1为表示太阳能电池单元的优选实施方式的一个例子的截面图;
图2为利用扫描电子显微镜(SEM)拍摄银粉(AgC-103、福田金属箔粉工业社制造)的照片;
图3为利用扫描电子显微镜(SEM)拍摄银粉(AgC-2011、福田金属箔粉工业社制造)的照片。
附图标号说明
1:太阳能电池单元
2:n层
3:防反射膜
4:表面电极
5:p层
6:背面电极
7:硅基板
具体实施方式
本发明的导电性组合物,包括银粉(A)、环氧树脂(B)、固化剂(C),所述环氧树脂(B)至少为环氧当量为1500~4000g/eq的双酚A型环氧树脂(b1)和环氧当量为1000g/eq以下的多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2),所述固化剂(C)为锍阳离子类固化剂。
下面,关于银粉(A)、环氧树脂(B)、固化剂(C)进行详细说明。
<银粉(A)>
在本发明的导电性组合物中所使用的银粉(A)没有特别的限定,可以使用混合于过去公知的导电性膏中的银粉。
从印刷性良好、可形成体积电阻率小的电极等的理由考虑,上述银粉(A)优选为平均粒径为0.5~10μm的球状银粉末。
在此,所谓球状是指,长径和短径比率为2以下的粒子的形状。
另外,所谓平均粒径是指球状银粉末的粒径的平均值,且指利用激光衍射式粒度分布测量仪测量的50%体积累积粒径(D50)。另外,作为计算平均值基础的粒径,在球状银粉末的截面为椭圆形时是指将该长径和短径的合计值除以2的平均值,在球状银粉末的截面为正圆形时是指该直径。
例如,后述的实施例中所使用的银粉(AgC-103、福田金属箔粉工业社制造)的照片(图2)所示的是相当于球状银粉末,银粉(AgC-2011、福田金属箔粉工业社制造)的照片(图3)所示的是相当于薄片(鳞片)状银粉末,并不相当于球状银粉末。
另外,从印刷性更良好的理由考虑,上述银粉(A)平均粒径优选为0.7~5μm,从烧成速度适当且作业性优良的理由考虑,上述银粉(A)平均粒径更优选为1~3μm。
在本发明中,这样的银粉(A)可以使用市售品,作为其具体例,可举出:AgC-102(形状:球状、平均粒径:1.5μm、福田金属箔粉工业社制造)、AgC-103(形状:球状、平均粒径:1.5μm、福田金属箔粉工业社制造)、AG4-8F(形状:球状、平均粒径:2.2μm、同和电子社制造)、AG2-1C(形状:球状、平均粒径:1.0μm、同和电子社制造)、AG3-11F(形状:球状、平均粒径:1.4μm、同和电子社制造)、EHD(形状:球状、平均粒径:0.5μm、三井金属社制造)、AgC-2011(形状:薄片状、平均粒径:2~10μm、福田金属箔粉工业社制造)等。
<环氧树脂(B)>
本发明的导电性组合物中所使用的环氧树脂(B)至少为环氧当量为1500~4000g/eq的双酚A型环氧树脂(b 1)和环氧当量为1000g/eq以下的多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2),但是在这些环氧树脂中可以进一步并用其它的环氧树脂(b3)。
在此,环氧树脂(B)的环氧当量为根据日本工业规格JISK-7236:2001的“环氧树脂的环氧当量的计算方法”计算得出的值。
(双酚A型环氧树脂(b1))
上述双酚A型环氧树脂(b1)是环氧当量为1500~4000g/eq的双酚A型环氧树脂。
上述双酚A型环氧树脂(b1)的环氧当量为上述范围时,本发明的导电性组合物的固化后的硬度变为良好,能够维持相对于固化物的良好的焊接性。
另外,从相对于本发明的导电性组合物的固化物的焊接性更良好、固化收缩比例小、可抑制被覆体(例如,电路基板等)的翘曲的理由考虑,上述双酚A型环氧树脂(b1)的环氧当量优选为2000~4000g/eq的,更优选为2000~3500g/eq的。
(多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2))
上述多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2)是环氧当量为1000g/eq以下的多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂。
上述多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2)的环氧当量为上述范围时,本发明的导电性组合物的粘度变为良好,且印刷性变为良好。
另外,从进行丝网印刷时的粘度变为适当的理由考虑,上述多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2)的环氧当量优选为100~400g/eq的,更优选为100~300g/eq的。另外,从本发明的导电性组合物的粘度变为良好、印刷性变为良好的理由考虑,上述多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2)的环氧当量优选为100g/eq以上的。
作为上述多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2),具体地可举出例如,乙二醇缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、聚新戊二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、三丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、聚氧基乙二醇二缩水甘油醚、二丙三醇聚缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、山梨糖醇聚缩水甘油醚、聚四甲二醇二缩水甘油醚、季戊四醇二缩水甘油醚、季戊四醇三缩水甘油醚、聚季戊四醇聚缩水甘油醚、三甲基丙烷二缩水甘油醚、四(缩水甘油基氧基苯基)乙烷、三(缩水甘油基氧基)甲烷等,这些可以单独使用一种,也可以两种以上并用。
其中,从本发明的导电性组合物的固化后的硬度良好、相对于固化物的焊接性更良好的理由考虑,优选为聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚,且从可赋予更优良的导电性的理由考虑,更优选为聚乙二醇二缩水甘油醚。
(其它的环氧树脂(b3))
上述其它的环氧树脂(b3)只要是在一个分子中具有两个以上的环氧烷环(环氧基)的化合物,就没有特别的限定。
作为上述其它的环氧树脂(b3),具体地可举出例如,双酚A型环氧树脂(除了相当于上述双酚A型环氧树脂(b1)外)、双酚F型环氧树脂、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、二苯基芴型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、甲酚清漆型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂等,这些可以单独使用一种,也可以两种以上并用。
包括上述其它的环氧树脂(b3)时的含有量,相对于整个环氧树脂(B)的质量,优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下。
在本发明中,从由于本发明的导电性组合物的固化后的硬度适当而相对于被覆体(例如,电路基板等)的紧密性良好、且相对于固化物的焊接性更良好的理由考虑,相对于100质量份的上述银粉(A),上述环氧树脂(B)的含有量优选为4~10质量份,更优选为4~8质量份。
另外,在本发明中,上述双酚A型环氧树脂(b1)和上述多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2)的比例没有特别的限定,但是,从本发明的导电性组合物的固化后的硬度更良好、容易维持相对于固化物的优良的焊接性的理由考虑,优选为上述双酚A型环氧树脂(b1)的混合量(质量)比上述多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2)多。
<固化剂(C)>
本发明的导电性组合物中所使用的固化剂(C)为锍阳离子类固化剂。
作为上述固化剂(C),例如,可举出由下述式(I)表示的锍盐等。
[化3]
Figure BDA00002439023200071
(式中,R1表示氢原子、碳数为1~4的烷基或卤原子,R2表示碳数为1~4的烷基、也可以由碳数为1~4的烷基取代的苄基或α-萘基甲基,R3表示碳数为1~4的烷基。另外,Q为由下述式(a)~(c)的任一项表示的基,X表示SbF6、PF6、CF3SO3、(CF3SO2)2N、BF4、B(C6F5)4或Al(CF3SO3)4。)
[化4]
RO——(a)
Figure BDA00002439023200072
(式(a)中,R表示氢原子、乙酰基、甲氧基羰基或苄基氧基羰基。)
在由上述式(I)表示的锍盐中,从相对于本发明的导电性组合物的固化物的焊接性更优良的理由考虑,优选为上述式(I)中的X由SbF6表示的锍盐,作为具体例,可举出由下述式(1)和(2)表示的化合物。
[化5]
在本发明中,通过作为上述固化剂(C)使用锍阳离子类固化剂,由此相对于本发明的导电性组合物的固化物的焊接性变为良好。
该理由可以被认为是,通过使用在低温(150~500℃程度)下也显示充分的固化性的锍阳离子类固化剂,由此与使用咪唑类固化剂情况相比,提高环氧树脂(B)的聚合度,其结果,银粉(A)之间的接触会变多。特别可以被认为是,锍阳离子类固化剂作为阴离子具有六氟锑酸离子(SbF6 -)时,该离子也作为金属催化剂来起作用,所以焊接性变为更好。
另外,在本发明中,从通过热达到活性化以可使环氧基的开环反应充分进行的理由考虑,相对于100质量份的上述环氧树脂(B),上述固化剂(C)的含有量优选为1~10质量份,更优选为1~5质量份。
<脂肪酸银盐(D)>
从即使是更低温(150~200℃程度)下的烧成也可形成电极等、且可进一步减轻对硅基板的因热引起的损坏的理由考虑,本发明的导电性组合物优选进一步包括脂肪酸银盐(D)。
上述脂肪酸银盐(D)只要是有机羧酸的银盐,就没有特别的限定,例如可使用日本公开特许公报第2008-198595号的〔0063〕~〔0068〕段所记载的脂肪酸金属盐(特别是三级脂肪酸银盐)、日本特许公报第4482930号的〔0030〕段所记载的脂肪酸银、日本公开特许公报第2010-92684号的〔0029〕~〔0045〕段所记载的具有一个以上羟基的脂肪酸银盐、同一公报的〔0046〕~〔0056〕段所记载的二级脂肪酸银盐等。
在这些盐中,优选使用分别具有一个以上羧酸银盐基(-COOAg)和羟基(-OH)的脂肪酸银盐(D1)和/或具有三个以上羧酸银盐基(-COOAg)的聚羧酸银盐(D2)。
具体地例如,作为上述脂肪酸银盐(D1),可优选使用2,2-双(羟基甲基)-正丁酸银盐、2-羟基异丁酸银盐,作为上述聚羧酸银盐(D2),可优选使用1,2,3,4-丁烷四羧酸银盐。
在本发明中,从印刷性良好、可形成体积电阻率小的电极的理由考虑,相对于100质量份的上述银粉(A),上述脂肪酸银盐(D)的含有量优选为1~100质量份,更优选为5~80质量份。
<溶剂>
从印刷性等作业性的观点考虑,本发明的导电性组合物优选进一步包括溶剂。
上述溶剂只要是能够将本发明的导电性组合物涂覆在基材上的溶剂,就没有特别的限定,作为其具体例可举出丁基卡必醇、甲基乙基酮、异佛尔酮、α-萜品醇等,这些可以单独使用一种,也可以两种以上并用。
另外,在包括上述溶剂时的含有量,相对于100质量份的上述银粉(A),优选为2~20质量份,更优选为5~15质量份。
<添加剂>
根据需要,本发明的导电性组合物可以包括除了上述银粉(A)之外的金属粉、还原剂等添加剂。
作为上述金属粉,具体地可举出例如铜、铝等,其中优选为铜。另外,优选为0.01~10μm粒径的金属粉。
作为还原剂,具体地可举出例如乙二醇等。
另一方面,从可使触变性更加良好、更加提高纵横比的理由考虑,相对于100质量份的上述溶剂,氧化银的含有量优选为5质量份以下,更优选为1质量份以下,最优选为实质上不合有氧化银。
本发明的导电性组合物的制造方法没有特别的限定,可以举出将上述银粉(A)、上述环氧树脂(B)和上述固化剂(C)以及根据需要可包括的上述脂肪酸银盐(D)、上述溶剂以及添加剂通过辊压机、捏合机、挤压机、万能搅拌机等进行混合的方法。
本发明的太阳能电池单元是具有受光面一侧的表面电极、半导体基板以及背面电极、且使用上述本发明的导电性组合物形成上述表面电极和/或上述背面电极的太阳能电池单元。
在此,由于本发明的太阳能电池单元的上述本发明的导电性组合物可适用于全背面电极型(所谓背接触式)太阳能电池的背面电极的形成,所以可适用于全背面电极型太阳能电池。
下面,利用图1对本发明的太阳能电池单元的结构进行说明。
如图1所示,本发明的太阳能电池单元1具有:受光面一侧的表面电极4、接合有p层5和n层2的pn接合硅基板7以及背面电极6。
另外,如图1所示,为了降低反射率,例如,优选在薄片表面上进行蚀刻以形成金字塔形状的结构,由此具有防反射膜3。
<表面电极/背面电极>
本发明的太阳能电池单元具有的表面电极和背面电极只要是其中之一或两者是使用本发明的导电性组合物而形成的,就对电极的配置(节距)、形状、高度、宽度等没有特别的限定。
在此,如图1所示,表面电极和背面电极通常具有多个,在本发明中,例如可以是多个表面电极中的仅仅部分表面电极使用本发明的导电性组合物而形成,也可以是多个表面电极中的部分表面电极和多个背面电极中的部分背面电极使用本发明的导电性组合物而形成。
<防反射膜>
本发明的太阳能电池单元可具有的防反射膜是形成在未形成有受光面一侧的表面电极的部分上的膜(膜厚为0.05~0.1μm程度),例如,由氧化硅膜、氮化硅膜、氧化钛膜、或这些膜的层压膜等构成。
<硅基板>
本发明的太阳能电池单元所具有的硅基板没有特别的限定,可以使用为形成太阳能电池的公知的硅基板(板厚为100~450μm程度),且也可以是单晶或多晶硅基板。
另外,上述硅基板具有pn接合,但是这意味着在第一导电型的半导体基板的表面侧形成有第二导电型的受光面杂质扩散区域。另外,在第一导电型为n型的情况下,第二导电型为p型,在第一导电型为p型的情况下,第二导电型为n型。
在此,作为赋予p型的杂质,可举出硼、铝等,作为赋予n型的杂质,可举出磷、砷等。
在本发明的太阳能电池单元中,表面电极和/或背面电极使用本发明的导电性组合物而形成,因此相对于各电极(特别是母线)的焊接性良好,容易实现模块化。
本发明的太阳能电池单元的制造方法没有特别的限定,可举出包括将本发明的导电性组合物涂覆在硅基板上以形成配线的配线形成工序,以及对所得到的配线进行热处理以形成电极(表面电极和/或背面电极)的热处理工序的方法。
另外,在本发明的太阳能电池单元具有防反射膜时,防反射膜可以通过等离子体CVD法等公知方法形成。
下面,对配线形成工序和热处理工序进行详细说明。
<配线形成工序>
上述配线形成工序是将别方面的导电性组合物涂覆在硅基材上以形成配线的工序。
在此,作为涂覆方法,具体可举出例如,喷墨印刷、丝网印刷、凹版印刷、平版印刷、凸版印刷等。
<热处理工序>
上述热处理工序是对在上述配线形成工序中所得到的配线进行热处理以获得导电性的配线(电极)的工序。
在此,上述热处理没有特别的限定。优选在150~800℃的温度下进行数秒~数十分钟的加热(烧成)处理。如果温度和时间在该范围,则即使是在硅基板上形成防反射膜的情况下,也能够利用烧成贯通法容易形成电极。
在本发明中,由于使用本发明的导电性组合物,所以即使在低温(150~500℃程度)下也能够实施良好的热处理(烧成)。
另外,在本发明中,上述配线形成工序中所获得的配线由于在紫外线或者红外线照射下也能够形成电极,所以上述热处理也可以是通过紫外线或者红外线照射的处理。
【实施例】
下面,利用实施例对本发明的导电性组合物进行详细说明。但是,本发明并不限于此。
(实施例1~12、比较例1~6)
在球磨机中添加下述第1表所示的银粉等,以成为下述第1表所示的组合比,并对这些进行混合,由此制造导电性组合物。
<丝网印刷性>
利用丝网印刷将所制造的导电性组合物涂覆在硅基板(单晶硅片、LS-25TVA、156mm×156mm×200μm、信越化学工业社制造)上以形成配线(线宽为70μm、长度为5cm)。
利用光学显微镜对利用丝网印刷形成的干燥前(烧成)前的配线进行了观察。
其结果,将断线、蛇行、渗出和网眼痕迹等均未被确认的情况作为印刷性非常良好来用“A”进行了评价;虽然未被确认断线,但被确认蛇行、渗出和网眼痕迹中的任一种情况作为印刷性良好来用“B”进行了评价;虽然未被确认断线,但被确认蛇行、渗出和网眼痕迹中的任意两种以上情况作为印刷性差来用“C”进行了评价;在被确认断线的情况作为印刷性极差来用“D”进行了评价。这些结果表示在下述第1表里。
<焊接性(焊料润湿性)>
利用丝网印刷将所制造的导电性组合物涂覆在硅基板(单晶硅片、LS-25TVA、156mm×156mm×200μm、信越化学工业社制造)上以形成测试图案(2mm×2mm)。
在所形成的测试图案上涂覆焊接膏后,在150℃的热板上干燥20秒中。
接着,在270℃的焊料槽中浸渍3秒钟后提上来,并从测试图案的焊料润湿性(被覆%)对焊接性进行了评价。
将测试图案上的焊料的被覆面积为100%的作为焊接性非常好来用“A”进行了评价;将测试图案上的焊料的被覆面积为80%以上且小于100%的作为焊接性良好来用“B”进行了评价;将测试图案上的焊接的被覆面积为小于80%的作为焊接性差来用“C”进行了评价。这些结果表示在下述第1表里。
<体积电阻率(比电阻)>
使用在实施例1和10~12中制造的导电性组合物,且利用丝网印刷形成配线后,在烤箱中以200℃、180℃、150℃的三个条件下进行30分钟的干燥,由此制造形成导电性配线(电极)的太阳能电池单元的样品。
对于所制造的各太阳能电池单元的样品,通过使用电阻率计(LORESTA-GP、三菱化学社制造)的四端子四探针法对电极的体积电阻率进行了测量。这些结果表示在下述第2表里。
[表1]
第1表(之一)
Figure BDA00002439023200141
[表2]
第1表(之二)
[表3]
第1表(之三)
Figure BDA00002439023200161
[表4]
第2表
Figure BDA00002439023200162
第1表和第2表中的各成分使用了如下物质。
·银粉:AgC-103(形状:球状、平均粒径:1.5μm、福田金属箔粉工业社制造)
·α-萜品醇:溶剂
·双酚A型环氧树脂:YD-019(环氧当量:2400~3300g/eq、新日铁化学社制造)
·双酚A型环氧树脂:YD-020N(环氧当量:3500~4000g/eq、新日铁化学社制造)
·双酚A型环氧树脂:YD-014(环氧当量:900~1000g/eq、新日铁化学社制造)
·双酚A型环氧树脂:EP-4100E(环氧当量:190g/eq、ADEKA社制造)
·多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂:聚乙二醇二缩水甘油醚(EX-821、环氧当量:185g/eq、Nagase chemteX社制造)
·多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂:二乙二醇二缩水甘油醚(EX-850、环氧当量:122g/eq、Nagase chemteX社制造)
·多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂:乙二醇二缩水甘油醚(EX-810、环氧当量:113g/eq、Nagase chemteX社制造)
·多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂:1,6-己二醇二缩水甘油醚(EX-212、环氧当量:151g/eq、Nagase chemteX社制造)
·固化剂:由下述式(1)表示的化合物(SI-100L、三新化学工业社制造)
·固化剂:由下述式(2)表示的化合物(SI-150、三新化学工业社制造)
·固化剂:由下述式(3)表示的化合物(SI-180、三新化学工业社制造)
·固化剂:由下述式(4)表示的化合物(三氟化硼乙胺、东京化成社制造)
[化6]
BF3·NH2C2H5    (4)
式(3)中,R4表示羟基,R5表示甲基,R6表示甲基。
·2,2-双(羟基甲基)-正丁酸银盐:首先,将50g氧化银(东洋化学工业社制造)、64g的2,2-双(羟基甲基)-正丁酸(东京化成社制造)和300g甲基乙基酮(MEK)投入到球磨机中,并在室温下搅拌24小时而使其进行反应。接着,通过吸引过滤将MEK去除,通过对所获得的粉末进行干燥,由此制造出白色的2,2-双(羟基甲基)-正丁酸银盐。
·2-羟基异丁酸银盐:首先,将50g氧化银(东洋化学工业社制造)、45g的2-羟基异丁酸(东京化成社制造)和300g甲基乙基酮(MEK)投入到球磨机中,并在室温下搅拌24小时而使其进行反应。接着,通过吸引器过滤将MEK去除,通过对所获得的粉末进行干燥,由此制造出白色的2-羟基异丁酸银盐。
·1,2,3,4-丁烷四羧酸银盐:首先,将50g氧化银(东洋化学工业社制造)、25.29g的1,2,3,4-丁烷四羧酸(新日本理化社制造)和300g甲基乙基酮(MEK)投入到球磨机中,并在室温下搅拌24小时而使其进行反应。接着,通过吸引器过滤将MEK去除,通过对所获得的粉末进行干燥,由此制造出白色的1,2,3,4-丁烷四羧酸银盐。
从第1表中所示的结果中可知,使用环氧当量为小于1500g/eq的双酚A型环氧树脂而制造出的比较例1的导电性组合物,虽然其焊接性良好,但是印刷性差。
还可知,使用环氧当量低的常用的双酚A型环氧树脂而制造出的比较例2的导电性组合物,虽然其印刷性极其良好,但是焊接性差。
还可知,使用不是锍阳离子类固化剂而制造出的比较例3的导电性组合物,虽然其印刷性极其良好,但是焊接性差。
还可知,没有混合双酚A型环氧树脂和多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂中的任一种而制造出的比较例4和5的导电性组合物,其印刷性差,焊接性也差。
还可知,并用环氧当量不同的两种双酚A型环氧树脂而制造出的比较例6的导电性组合物,其印刷性差,焊接性也差。
相对于此,并用规定的环氧当量的双酚A型环氧树脂和多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂、并使用锍阳离子类固化剂而制造出的各实施例1~10的导电性组合物,其印刷性良好,焊接性也良好。
还可知,特别是使用将六氟锑酸离子(SbF6 -)作为阴离子来所具有的固化剂而制造出的实施例1~7、9~12的导电性组合物,其焊接性极其良好。
还可知,双酚A型环氧树脂的混合量(质量)比多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂的混合量多的实施例1、2、4、6~8和10~12的导电性组合物,具有其印刷性极其良好的倾向。
另外,从第2表所示的结果可知,并用脂肪酸银盐的实施例10~12的导电性组合物与实施例1的导电性组合物相比,其不依赖于烧成温度,体积电阻率会变小。

Claims (12)

1.一种导电性组合物,包括:银粉(A)、环氧树脂(B)、固化剂(C),
所述环氧树脂(B)至少是环氧当量为1500~4000g/eq的双酚A型环氧树脂(b1)和环氧当量为1000g/eq以下的多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2),
所述固化剂(C)为锍阳离子类固化剂。
2.根据权利要求1所述的导电性组合物,其特征在于,所述固化剂(C)为由下述式(I)表示的锍盐,
Figure FDA00002439023100011
式中,R1表示氢原子、碳数为1~4的烷基或卤原子,R2表示碳数为1~4的烷基、也可以由碳数为1~4的烷基取代的苄基或α-萘基甲基,R3表示碳数为1~4的烷基,且Q为由下述式(a)~(c)的任一项表示的基,X表示SbF6、PF6、CF3SO3、(CF3SO2)2N、BF4、B(C6F5)4或Al(CF3SO3)4
RO——(a)
Figure FDA00002439023100012
式(a)中,R表示氢原子、乙酰基、甲氧基羰基或苄基氧基羰基。
3.根据权利要求2所述的导电性组合物,其特征在于,所述固化剂(C)中,所述式(I)中的X由SbF6表示。
4.根据权利要求1至3任一项所述的导电性组合物,其特征在于,相对于100质量份的所述环氧树脂(B),所述固化剂(C)的含有量为1~10质量份。
5.根据权利要求1至4任一项所述的导电性组合物,其特征在于,所述双酚A型环氧树脂(b1)的环氧当量为2000~3500g/eq。
6.根据权利要求1至5任一项所述的导电性组合物,其特征在于,所述多元醇类缩水甘油醚型环氧树脂(b2)为聚乙二醇二缩水甘油醚。
7.根据权利要求1至6任一项所述的导电性组合物,其特征在于,相对于100质量份的所述银粉(A),所述环氧树脂(B)的含有量为4~10质量份。
8.根据权利要求1至7任一项所述的导电性组合物,其特征在于,进一步包括脂肪酸银盐(D),所述脂肪酸银盐(D)为分别具有一个以上羧酸银盐基(-COOAg)和羟基(-OH)的脂肪酸银盐(D1)和/或具有三个以上羧酸银盐基(-COOAg)的聚羧酸银盐(D2)。
9.根据权利要求8所述的导电性组合物,其特征在于,相对于100质量份的所述银粉(A),所述脂肪酸银盐(D)的含有量为1~100质量份。
10.根据权利要求1至9任一项所述的导电性组合物,其特征在于,用于太阳能电池电极用膏。
11.一种太阳能电池单元,具有受光面一侧的表面电极、半导体基板以及背面电极,
所述表面电极和/或所述背面电极使用权利要求10所记载的导电性组合物而形成。
12.一种太阳能电池单元的制造方法,包括:
将所述权利要求1至10任一项所记载的导电性组合物涂覆在硅基板上以形成配线的配线形成工序,以及
对所得到的所述配线进行热处理以形成受光面一侧的表面电极和/或背面电极的热处理工序。
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