CN109065215B - 导电性膏以及太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及导电性膏以及太阳能电池。本发明的导电性膏至少含有Ag粉末等的导电性粉末、玻璃粉和有机载体。玻璃粉含有Te，对于Te的含有量以换算成TeO2计为35～90mol％，玻璃粉含有Zn，对于Zn的含有量以换算成ZnO计为5～50mol％，玻璃粉含有Bi，对于Bi的含有量以换算成Bi2O3计为1～20mol％，并且玻璃粉含有从Li、Na、以及K中选择的至少1种，对于从Li、Na、以及K中选择的至少1种的含有量，以换算成氧化物计为0.1～15mol％。通过使用该导电性膏，实现了能量变换效率高、电池特性良好的太阳能电池。
Description
本申请是申请日为2013年9月19日，申请号为201380059304.9，发明名称为“导电性膏以及太阳能电池”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及导电性膏以及太阳能电池，更详细地，涉及适于太阳能电池的电极形成的导电性膏、以及使用该导电性膏制造的太阳能电池。
背景技术
太阳能电池通常在半导体基板的一个主面形成给定图案的受光面电极。另外，在除了所述受光面电极以外的半导体基板上形成反射防止膜，用所述反射防止膜抑制入射的太阳光的反射损耗，由此提升太阳光向电能的变换效率。
所述受光面电极通常使用导电性膏按照以下方式形成。即，导电性膏含有导电性粉末、玻璃粉(glass frit)以及有机载体，在形成于半导体基板上的反射防止膜的表面涂布导电性膏，形成给定图案的导电膜。然后，在烧成过程使玻璃粉熔融，将导电膜下层的反射防止膜分解、除去，由此烧结导电膜来形成受光面电极，并使该受光面电极和半导体基板粘结，使两者导通。
如此在烧成过程将反射防止膜分解、除去，使半导体基板和受光面电极粘结的方法被称作烧成贯通(fire through)，太阳能电池的变换效率较大依赖于烧成贯通性。即，已知若烧成贯通性不充分则变换效率就会降低，作为太阳能电池的基本性能就差。
另外，在这种太阳能电池中，为了提高受光面电极和半导体基板的粘结强度，优选使用低软化点的玻璃粉。
作为低软化点的玻璃粉，过去使用铅系的玻璃粉，但由于Pb的环境负荷大，因此谋求取代铅系玻璃粉的新的材料的出现。
另一方面，如上述那样，太阳能电池的变换效率较大依赖于烧成贯通性，但是若烧成贯通过剩进行，被烧结的受光面电极穿透反射防止膜而侵蚀到半导体基板，则有可能会招致电池特性的劣化。
为此，在专利文献1中提出了一种太阳能电池电极形成用导电性膏，包含以银为主成分的导电性粉末、玻璃粉、有机载体和溶剂，所述玻璃粉包含以氧化碲为网孔形成成分的碲系玻璃粉。
在该专利文献1中，含有碲系玻璃粉的导电性膏由于即使进行烧成处理，烧结后的受光面电极也不会深入地侵蚀半导体基板内部，因此烧成贯通性的控制容易，由此想要实现在非铅系的同时具有良好的电池特性的太阳能电池。
进而，在该专利文献1中，所述碲系玻璃粉除了包含氧化碲以外，还包含氧化钨或氧化钼，且根据需要包含氧化锌、氧化铋、氧化铝等的任意一种以上，由此谋求玻璃化范围的扩大和稳定化等。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2011－96747号公报(权利要求1、6、段落编号〔0021〕～〔0028〕等)
发明的概要
发明要解决的课题
但是，在专利文献1中，虽然通过使用含有碲系玻璃粉的导电性膏而使受光面电极与半导体基板的接触电阻较低，由此要改善太阳能电池的电池特性，但接触电阻依赖于玻璃粉的组成。即，由于接触电阻受到氧化碲或其它添加物(氧化钨或氧化钼等)的影响，因此难以稳定地将接触电阻维持得较低。
发明内容
本发明鉴于这样的状况而提出，目的在于提供适于能使电极与半导体基板间的接触电阻较低的太阳能电池的电极形成的导电性膏、以及通过使用该导电性膏而使得能量变换效率高且电池特性良好的太阳能电池。
用于解决课题的手段
本发明者为了达成上述目的而进行锐意研究的结果，得到如下见解：在玻璃粉中使Te、Zn、Bi、进而从Li、Na、以及K中选择的至少1种通过氧化物换算而成为给定范围地调制导电性膏，烧结该导电性膏来形成电极，由此能使电极与半导体基板之间的接触电阻较低，能够得到能量变换效率高、电池特性良好的太阳能电池。
本发明基于这样的见解而提出，本发明所涉及的导电性膏用于形成太阳能电池的电极，其特征在于，所述导电性膏至少含有导电性粉末、玻璃粉和有机载体，所述玻璃粉含有Te，对于Te的含有量以换算成TeO2计为35～90mol％，所述玻璃粉含有Zn，对于Zn的含有量以换算成ZnO计为5～50mol％，所述玻璃粉含有Bi，对于Bi的含有量以换算成Bi2O3计为1～20mol％，且所述玻璃粉含有从Li、Na、以及K中选择的至少1种，对于从Li、Na、以及K中选择的至少1种的含有量以换算成氧化物计为0.1～15mol％。
另外，本发明者进一步锐意研究的结果，获知根据需要在玻璃粉中以换算成氧化物计含有给定摩尔量的Mg、Ca、Sr、以及Ba等的碱土类金属，也能得到所期望的变换效率。
即，本发明的导电性膏中，优选所述玻璃粉含有给定摩尔量的从Mg、Ca、Sr、以及Ba中选择的至少1种元素，并且，对于所述给定摩尔量，所述Mg以换算成氧化物计为8mol％以下，所述Ca以换算成氧化物计为5mol％以下，所述Sr以及所述Ba以换算成各自的氧化物计为3mol％以下。
进而，本发明者的更加的锐意研究的结果，获知以换算成氧化物计含有给定摩尔量的Mn、Cu、Ag、V、B、P，也能得到所期望的变换效率。
即，本发明的导电性膏中，优选所述玻璃粉含有给定摩尔量的从Mn、Cu、Ag、V、B、以及P中选择的至少1种元素，并且，对于所述给定摩尔量，所述Mn以及所述Cu以换算成各自的氧化物计为20mol％以下，所述Ag以换算成氧化物计为10mol％以下，所述V以换算成氧化物计为8mol％以下，所述B以及所述P以换算成各自的氧化物计为3mol％以下。
另外，本发明的导电性膏中，优选所述玻璃粉含有给摩尔量的从Ti、Co、Nb、Fe、Ni、Al、Zr、Ta、Si、Sn、以及Sb中选择的至少1种元素，并且，对于所述给定摩尔量，所述Ti以换算成氧化物计为10mol％以下，所述Co以换算成氧化物计为9mol％以下，所述Nb、所述Fe、所述Ni、所述Al、所述Zr、所述Ta、所述Si、所述Sn、以及所述Sb以换算成各自的氧化物计为3mol％以下。
由此，不损害烧成时的玻璃粉的流动化，能实现化学耐久性的提升，能容易地调整玻璃粉的热物性。
另外，本发明的导电性膏中，优选所述玻璃粉的含有量为1～10wt％。
由此，能得到电极与半导体基板间的接合性良好且焊料附着性良好的导电性膏。
另外，本发明的导电性膏中，优选所述导电性粉末是Ag粉末。
由此，即使在大气中烧成导电性膏也能得到有良好的导电性的电极。
另外，本发明所涉及的太阳能电池特征在于，在半导体基板的一个主面形成反射防止膜以及贯通该反射防止膜的电极，所述电极通过烧结上述任一者记载的导电性膏而成。
发明的效果
根据本发明的导电性膏，由于至少含有导电性粉末、玻璃粉和有机载体，所述玻璃粉含有Te，对于Te的含有量以换算成TeO2计为35～90mol％，所述玻璃粉含有Zn，对于Zn的含有量以换算成ZnO计为5～50mol％，所述玻璃粉含有Bi，对于Bi的含有量以换算成Bi2O3计为1～20mol％，且所述玻璃粉含有从Li、Na、以及K中选择的至少1种，对于从Li、Na、以及K中选择的至少1种的含有量以换算成氧化物计为0.1～15mol％，因此能使电极与半导体基板间的接触电阻较低。
另外，根据本发明的太阳能电池，由于在半导体基板的一个主面形成反射防止膜以及贯通该反射防止膜的电极，所述电极通过烧结上述任一者记载的导电性膏而成，因此能使电极与半导体基板间的接触电阻较低，由此能得到能量变换效率高、电池特性良好的太阳能电池。
附图说明
图1是表示使用本发明所涉及的导电性膏制造的太阳能电池的1个实施方式的主要部分截面图。
图2是示意地表示受光面电极侧的放大俯视图。
图3是示意地表示背面电极侧的放大底视图。
具体实施方式
接下来详细说明本发明的实施方式。
图1是表示使用本发明所涉及的导电性膏制造的太阳能电池的1个实施方式的主要部分截面图。
该太阳能电池在以Si为主成分的半导体基板1的一个主面形成反射防止膜2以及受光面电极3，并且在该半导体基板1的另一个主面形成背面电极4。
半导体基板1具有p型半导体层1b和n型半导体层1a，在p型半导体层1b的上表面形成n型半导体层1a。
例如使杂质扩散到单晶或多晶的p型半导体层1b的一个主面，形成薄的n型半导体层1a，由此能得到该半导体基板1，但只要在p型半导体层1b的上表面形成n型半导体层1a，其结构以及制法就没有特别的限定。另外，半导体基板1也可以使用在n型半导体层的一个主面形成薄的p型半导体层的结构的基板、在半导体基板1的一个主面的一部分形成p型半导体层和n型半导体层双方的结构的基板。不管怎样，只要是形成了反射防止膜2的半导体基板1的主面，就能有效地使用本发明所涉及的导电性膏。
另外，在图1中半导体基板1的表面记载为平坦状，但为了有效果地将太阳光封入半导体基板1，表面形成为具有微小凹凸结构。
反射防止膜2由氮化硅(SiNx)等的绝缘性材料形成，抑制箭头A所示的太阳光在受光面的反射，将太阳光迅速且效率良好地引导到半导体基板1。作为构成该反射防止膜2的材料，并不限定于上述的氮化硅，也可以使用其它绝缘性材料、例如氧化硅或氧化钛，也可以并用2个种类以上的绝缘性材料。另外，若是结晶Si系，则可以使用单晶Si以及多晶Si的任一者。
受光面电极3在半导体基板1上贯通反射防止膜2而形成。使用丝网印刷等将后述的本发明的导电性膏涂布在半导体基板1上来制作导电膜，并进行烧成，由此形成该受光面电极3。即，在形成受光面电极3的烧成过程将导电膜下层的反射防止膜2分解、除去从而烧成贯通，由此在贯通反射防止膜2的形态下在半导体基板1上形成受光面电极3。
受光面电极3具体如图2所示那样，多个指电极5a、5b、…5n被并排设置成梳齿状，并且与指电极5a、5b、…5n交叉状地设置母线电极6，指电极5a、5b、…5n和母线电极6电连接。并且，在除了设置受光面电极3的部分以外的剩余的区域形成反射防止膜2。如此地由指电极5a、5b、…5n对在半导体基板1产生的电力进行集电，并且由母线电极6取出到外部。
背面电极4具体如图3所示那样由集电电极7和取出电极8构成，该集电电极7形成在p型半导体层1b的背面，由Al等构成，该取出电极8与该集电电极7电连接，由Ag等构成。并且，由半导体基板1产生的电力在集电电极7被集电，由取出电极8取出电力。
接下来详述用于形成受光面电极3的本发明的导电性膏。
本发明的导电性膏至少含有导电性粉末、玻璃粉和有机载体。
并且，所述玻璃粉含有Te，对于Te的含有量以换算成TeO2计为35～90mol％，所述玻璃粉含有Zn，对于Zn的含有量以换算成ZnO计为5～50mol％，所述玻璃粉含有Bi，对于Bi的含有量以换算成Bi2O3计为1～20mol％，且所述玻璃粉含有从Li、Na、以及K中选择的至少1种，对于从Li、Na、以及K中选择的至少1种的含有量以换算成氧化物计为0.1～15mol％。
由此，能使受光面电极3与半导体基板1之间的接触电阻较低，能够获得能量变换效率高、电池特性良好的太阳能电池。
以下详述将玻璃粉中的Te、Zn、Bi、进而将从Li、Na、以及K中选择的至少1种的含有摩尔量限定在上述的范围的理由。
(1)Te的含有摩尔量
玻璃由非晶化而形成网孔状的网络结构的网孔状氧化物、修饰网孔状氧化物而非晶化的修饰氧化物、和两者的中间的中间氧化物构成。这当中，TeO2作为网孔状氧化物发挥作用，并且由于烧结后的受光面电极不会深入侵蚀半导体基板内部，因此烧成贯通性的控制容易，能成为重要的构成成分。
但是，若Te的含有摩尔量以换算成TeO2计而降低到不足35mol％，则难以确保所期望的烧成贯通性。另一方面，若Te的含有摩尔量以换算成TeO2计而超过90mol％，则其它玻璃成分的含有摩尔量会变得过少而难以玻璃化。
为此在本实施方式中，将玻璃粉中的Te的含有摩尔量以换算成氧化物即TeO2计而设为35～90mol％。
(2)Zn的含有摩尔量
ZnO作为中间氧化物发挥作用，在导电性膏的烧成时，促进反射防止膜2的分解、除去而使顺畅的烧成贯通成为可能，有助于受光面电极3与半导体基板1之间的接触电阻的降低。
但是，若Zn的含有摩尔量以换算成ZnO计而降低到不足5mol％，则有可能变得不能确保所期望的顺畅的烧成贯通性。另一方面，若Zn的含有摩尔量以换算成ZnO计而超过50mol％，则Te或Bi等其它玻璃成分相对的减少，因此不优选。
为此，在本实施方式中，将玻璃粉中的Zn的含有摩尔量以换算成ZnO计而设为5～50mol％。
(3)Bi的含有摩尔量
Bi2O3具有作为修饰氧化物来调整玻璃的流动性的作用，另外，还有助于烧成贯通性的促进。
并且，为了促进相关的烧成贯通性，Bi的含有摩尔量以换算成Bi2O3计需要至少为1mol％以上。另一方面，若Bi的含有摩尔量以换算成Bi2O3计而超过20mol％，则玻璃化将变得困难。
为此在本实施方式中，将玻璃粉中的Bi的含有摩尔量以换算成Bi2O3计而设为1～20mol％。
(4)Li、Na、以及K的含有摩尔量
Li2O、Na2O、以及K2O与Bi2O3同样，都具有作为修饰氧化物来调整玻璃的软化点的功能，由于在适度的温度范围促进晶化，因此有助于烧成贯通性的提升。
并且，为此需要含有从Li、Na、以及K中选择的至少1种，以换算成氧化物计为0.1mol％以上。另一方面，若将从Li、Na、以及K中选择的至少1种以换算成氧化物计而超过15mol％地大量含有，则有可能会使玻璃粉的化学耐久性降低。
为此在本实施方式中，将玻璃粉中的从Li、Na、以及K中选择的至少1种的含有摩尔量以换算成氧化物计而设为0.1～15mol％。
另外，本发明还优选除了含有上述Te、Zn、Bi、Li、Na、以及K以外，还根据需要含有各种添加物。
例如含有Mg、Ca、Sr、以及Ba等的碱土类金属的氧化物具有作为修饰氧化物来调整玻璃的流动性的作用，也有助于烧成贯通性的促进，因此优选根据需要使玻璃粉中含有这些碱土类金属当中的至少1种以上。
其中，优选在含有Mg的情况下，以换算成MgO计为8mol％以下，在含有Ca的情况下，以换算成CaO计为5mol％以下，在含有Sr、Ba的情况下以分别换算成SrO以及BaO计为3mol％以下。即，关于碱土类金属，若超过上述含有摩尔量含有，则烧成贯通性反而降低，接触电阻变大而有可能会招致变换效率的降低。
另外，由于Mn、Cu、Ag、V、B、以及P等的元素也有助于烧成贯通性的促进，因此优选根据需要使玻璃粉中含有从它们中选择的至少1种的元素。
其中，优选在含有Mn、Cu的情况下，以分别换算成MnO2以及CuO计为20mol％以下，在含有Ag的情况下，以换算成Ag2O计为10mol％以下，在含有V的情况下，以换算成V2O5计为8mol％以下，在含有B、P的情况下，以分别换算成B2O3以及P2O5计为3mol％以下。即，关于这些添加元素，若超过上述含有摩尔量而含有，则烧成贯通性反而会降低，接触电阻变大而招致变换效率的降低。
进而，由于Ti、Nb、Fe、Co、Ni、Al、Zr、Ta、Si、Sn、以及Sb等的元素有助于玻璃粉的化学耐久性的提升，因此优选根据需要适宜地使玻璃粉中含有。
其中，优选在含有Ti的情况下，以换算成TiO2计为10mol％以下，在含有Co的情况下，以换算成CoO计为9mol％以下，在含有Nb、Fe、Ni、Al、Zr、Ta、Si、Sn、以及Sb的情况下，以分别换算成Nb2O5、Fe2O3、NiO、Al2O3、ZrO2、Ta2O5、SiO2、SnO2、以及Sb2O3计为3mol％以下。即，关于这些添加元素，若超过上述含有摩尔量含有，则有可能无法实现玻璃化。
另外，这些添加物的添加形态并没有特别的限定，能以氧化物、氢氧化物、过氧化物、卤化物、碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、氟化物等的形态进行添加。
另外，导电性膏中的玻璃粉的含有量并没有特别的限定，但优选为1～10wt％，更优选为1～5wt％。即，若玻璃粉的含有量不足1wt％，则有可能会使电极与半导体基板的接合性降低，若玻璃粉的含有量超过10wt％，则在烧成后的电极表面过剩地存在玻璃成分而有可能会招致焊料附着性的降低。
作为导电性粉末，只要是具有良好的导电性的金属粉就没有特别的限定，能优选使用在大气中进行烧成处理的情况下也不会氧化、能维持良好的导电性的Ag粉末。另外，该导电性粉末的形状也没有特别的限定，例如可以是球形状、扁平状、不定形形状、或者它们的混合粉。
另外，导电性粉末的平均粒径也没有特别的限定，从在导电性粉末与半导体基板1之间确保所期望的接触点的观点出发，优选以换算成球形粉计为0.5～5.0μm。
另外，导电性膏中的导电性粉末的含有量并没有特别的限定，但优选为80～95wt％。若导电性粉末的含有量不足80wt％，则有电极的膜厚变薄，线路电阻增加的倾向。另一方面，若导电性粉末的含有量超过95wt％，则有机载体等的含有量变少，有可能会使膏化变得困难。
有机载体被调制成粘合剂树脂(binder resin)和有机溶剂例如体积比率成为1：9至3：7的范围内。另外，作为粘合剂树脂并没有特别的限定，例如能使用乙基纤维素树脂、硝化纤维素树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、或它们的组合。另外，关于有机溶剂也没有特别的限定，能单独或组合使用酯醇(TEXANOL)、α―萜品醇、二甲苯、甲苯、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚醋酸酯、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚醋酸酯等。
另外，优选在导电性膏中根据需要添加邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯等的可塑剂的1种或它们的组合。另外，还优选添加脂肪酸酰胺或脂肪酸等的流变调节剂，也可以进一步添加触变剂、增稠剂、分散剂等。
然后，秤量导电性粉末、玻璃粉、有机载体、根据需要的各种添加剂并将它们混合，使它们成为给定的混合比率，使用三辊研磨机等进行分散、混匀，由此能容易地制造该导电性膏。
如此，由于本导电性膏至少含有Ag等的导电性粉末、玻璃粉和有机载体，所述玻璃粉含有Te，对于Te的含有量以换算成TeO2计为35～90mol％，所述玻璃粉含有Zn，对于Zn的含有量以换算成ZnO计为5～50mol％，所述玻璃粉含有Bi，对于Bi的含有量以换算成Bi2O3计为1～20mol％，且所述玻璃粉含有从Li、Na、以及K中选择的至少1种，对于从Li、Na、以及K中选择的至少1种的含有量以换算成氧化物计为0.1～15mol％，因此能使受光面电极3与半导体基板1之间的接触电阻较低，能谋求变换效率的提升。
另外，本导电性膏在给定摩尔量的范围内含有上述的各种添加剂的情况下，玻璃粉不会损害良好的化学耐久性，能使受光面电极3与半导体基板1间的接触电阻较低，能谋求变换效率的提升。
并且，由于本太阳能电池在半导体基板1的一个主面形成反射防止膜2以及贯通该反射防止膜2的受光面电极3，受光面电极3是烧结上述导电性膏而成，因此能使受光面电极3与半导体基板1间的接触电阻以及受光面电极3的线路电阻两者较低，由此能得到能量变换效率高、电池特性良好的太阳能电池。
另外，本发明并不限定于上述实施方式。例如，关于导电性膏的构成成分，只要不给电池特性带来影响，也可以含有各种无机添加剂。
另外，在上述实施方式中，将导电性膏用于受光面电极的形成，但也可以用于背面电极的形成。
接下来具体说明本发明的实施例。
实施例
〔样本的制作〕
(导电性膏的制作)
作为玻璃素材，准备TeO2、ZnO、Bi2O3、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO、MnO2、CuO、Ag2O、B2O3、V2O5、P2O5、TiO2、Nb2O5、Fe2O3、CoO、NiO、Al2O3、ZrO2、Ta2O5、SiO2、SnO2、Sb2O5、以及MoO3。然后，秤量这些玻璃素材以成为表1所示那样的配料量，并进行调制，制作样本编号1～26的玻璃粉。
[表1]
另外，作为导电性粉末，准备平均粒径1.6μm的球形Ag粉末。
接下来，作为粘合剂树脂按照乙基纤维素树脂为10wt％、作为有机溶剂按照酯醇为90wt％的方式，将乙基纤维素树脂和酯醇混合，制作有机载体。
然后，使得Ag粉末成为86.0wt％、玻璃粉成为3.0wt％地将它们和脂肪酸酰胺、脂肪酸等的流变调节剂以及有机载体一起配料，在用行星搅拌机混合后用三辊研磨机混匀，由此制作样本编号1～26的导电性膏。
(太阳能电池单元的制作)
在纵50mm、横50mm、厚0.2mm的单晶的Si系半导体基板的表面整个区域通过等离子增强化学气相沉积法(PECVD)形成膜厚0.1μm的反射防止膜。另外，该Si系半导体基板使P扩散到p型Si系半导体层的一部分，由此在p型Si系半导体层的上表面形成n型Si系半导体层。
接下来，准备以Al为主成分的Al膏以及以Ag为主成分的Ag膏。然后，在所述Si系半导体基板的背面适宜涂敷Al膏以及Ag膏，使它们干燥来形成背面电极用导电膜。
接下来，使用上述导电性膏进行丝网印刷，使得烧成后的膜厚成为20μm地在Si系半导体基板的表面涂布导电性膏，制作受光面电极用导电膜。
接下来将各样本放入设定为温度150℃的烘箱中，使导电膜干燥。
之后，使用传送带式近红外炉(“デスパツチ社”制、CDF7210)，调整输送速度，使得样本在入口～出口间输送约1分钟，在大气气氛下以最高烧成温度760～800℃进行烧成，导电性膏被烧结而形成受光面电极，如此地制作样本编号1～26的太阳能电池单元。另外，将最高烧成温度设为760～800℃是因为根据膏组成不同而最佳的最高烧成温度不同。
〔样本的评价〕
对样本编号1～26的各样本使用太阳模拟器(“英弘精機社”制、SS－50XIL)，在温度25℃、AM(air mass)－1.5的条件下测定电流－电压特性曲线，根据该电流－电压特性曲线求取以数式(1)表征的填充因子FF(Fill Factor)。
FF＝Pmax/(Voc×Isc)…(1)
在此，Pmax是样本的最大输出，Voc是将输出端子断开时的断开电压，Isc是将输出端子短路时的短路电流。
另外，根据最大输出Pmax、受光面电极的面积A、辐射照度E，基于数式(2)求取变换效率η。
η＝Pmax/(A×E)…(2)
表2表示样本编号1～26的各样本的填充因子FF、变换效率η、以及评价结果。在此，评价结果将填充因子FF为0.76以上、变换效率η为16.40％以上的样本评价为优(◎)，将填充因子为FF0.72以上不足0.76、变换效率η为15.60以上不足16.40的样本评价为良(○)，将填充因子FF不足0.72、变换效率η不足15.60的样本评价为不良(×)。
[表2]
*1)为本发明(权利要求1)范围外
*2)为本发明(权利要求3)范围外
*3)为本发明(权利要求4)范围外
样本编号26的填充因子FF低到0.712，变换效率η也低到15.12％。认为由于在玻璃粉中不含有ZnO、Li2O、Na2O、以及K2O的任一者，含有本发明范围外的MoO3，因此烧成贯通性差，由此接触电阻变大而电池特性劣化。
与此相对，样本编号1～25中，TeO2的含有摩尔量为35.0～88.9mol％，ZnO的含有摩尔量为5.0～50.0mol％，Bi2O3的含有摩尔量为1.0～19.9mol％，Li2O、Na2O或K2O的含有摩尔量为0.1～15.0mol％，哪一者都在本发明范围内，因此得到填充因子FF为0.736～0.786、变换效率η为15.74～16.84％的良好的结果。
特别地，样本编号1～19还在本发明的优选的范围内含有碱土类金属氧化物等的各种添加物，填充因子FF成为0.775以上，变换效率η成为16.57％以上，得到更良好的结果。
另一方面，样本编号20～22的碱土类金属氧化物的含有摩尔量在本发明的优选的范围外，由此虽然能确保使用性，但受光面电极与半导体基板间的接触电阻若干增大，填充因子FF和变换效率若干变差。
另外，样本编号23～25的B2O3、MnO2以及CuO的含有摩尔量在本发明的优选的范围外，由此可知与样本编号20～22同样，虽然能确保使用性，但受光面电极与半导体基板间的接触电阻若干变大，填充因子FF和变换效率若干变差。
如此，只要Te、Zn、Bi、进而从Li、Na、K中选择的至少1种的含有摩尔量在本发明范围内，就能减小受光面电极与半导体基板间的接触电阻，就能得到良好的电池特性，另外，通过在本发明的优选的范围内含有各种添加剂，能得到更良好的电池特性。
产业上的利用可能性
能使电极与半导体基板间的接触电阻较低，由此能得到能量变换效率高的太阳能电池。
标号的说明
1 半导体基板
2 反射防止膜
3 受光面电极(电极)
Claims (9)
1.一种导电性膏，用于形成太阳能电池的电极，其特征在于，
所述导电性膏至少含有导电性粉末、玻璃粉和有机载体，
所述玻璃粉含有Te，对于Te的含有量以换算成TeO2计为35～90mol％，所述玻璃粉含有Zn，对于Zn的含有量以换算成ZnO计为5～50mol％，所述玻璃粉含有Bi，对于Bi的含有量以换算成Bi2O3计为1～20mol％，且所述玻璃粉含有从Li、Na、以及K中选择的至少1种，对于从Li、Na、以及K中选择的至少1种的含有量以换算成氧化物计为0.1～15mol％。
2.根据权利要求1所述的导电性膏，其特征在于，
所述玻璃粉含有给定摩尔量的从Mn、Cu、Ag、V、B、以及P中选择的至少1种元素，并且，
对于所述给定摩尔量，所述Mn以及所述Cu以换算成各自的氧化物计为20mol％以下，所述Ag以换算成氧化物计为10mol％以下，所述V以换算成氧化物计为8mol％以下，所述B以及所述P以换算成各自的氧化物计为3mol％以下。
3.根据权利要求1所述的导电性膏，其特征在于，
所述玻璃粉含有给定摩尔量的从Ti、Co、Nb、Fe、Ni、Al、Zr、Ta、Si、Sn、以及Sb中选择的至少1种元素，并且，
对于所述给定摩尔量，所述Ti以换算成氧化物计为10mol％以下，所述Co以换算成氧化物计为9mol％以下，所述Nb、所述Fe、所述Ni、所述Al、所述Zr、所述Ta、所述Si、所述Sn、以及所述Sb以换算成各自的氧化物计为3mol％以下。
4.根据权利要求1所述的导电性膏，其特征在于，
所述玻璃粉的含有量为1～10wt％。
5.根据权利要求1所述的导电性膏，其特征在于，
所述导电性粉末是Ag粉末。
6.根据权利要求2所述的导电性膏，其特征在于，
所述玻璃粉含有给定摩尔量的从Ti、Co、Nb、Fe、Ni、Al、Zr、Ta、Si、Sn、以及Sb中选择的至少1种元素，并且，
对于所述给定摩尔量，所述Ti以换算成氧化物计为10mol％以下，所述Co以换算成氧化物计为9mol％以下，所述Nb、所述Fe、所述Ni、所述Al、所述Zr、所述Ta、所述Si、所述Sn、以及所述Sb以换算成各自的氧化物计为3mol％以下。
7.根据权利要求2所述的导电性膏，其特征在于，
所述玻璃粉的含有量为1～10wt％。
8.根据权利要求2所述的导电性膏，其特征在于，
所述导电性粉末是Ag粉末。
9.一种太阳能电池，其特征在于，
在半导体基板的一个主面形成反射防止膜以及贯通该反射防止膜的电极，
所述电极通过烧结权利要求1～8中任一项所述的导电性膏而形成。
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