JP2009170577A - Method of manufacturing solar cell - Google Patents

Method of manufacturing solar cell Download PDF

Info

Publication number
JP2009170577A
JP2009170577A JP2008005403A JP2008005403A JP2009170577A JP 2009170577 A JP2009170577 A JP 2009170577A JP 2008005403 A JP2008005403 A JP 2008005403A JP 2008005403 A JP2008005403 A JP 2008005403A JP 2009170577 A JP2009170577 A JP 2009170577A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
conductive paste
solar cell
pattern
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2008005403A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutaka Kusano
一孝 草野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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 Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2008005403A priority Critical patent/JP2009170577A/en
Publication of JP2009170577A publication Critical patent/JP2009170577A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a solar cell capable of obviating the need of desiccation after printing, and of providing an electrode pattern of a high aspect ratio. <P>SOLUTION: This manufacturing method of a solar cell includes a process of printing a pattern of conductive paste on a board, and exposing the printed pattern to light. The manufacturing method of a solar cell is characterized in that the conductive paste contains conductive inorganic powder, glass frit, and a photosensitive organic constituent; and the content of an organic solvent in the conductive paste is not larger than 1 mass%. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、少ない工程で高アスペクト比を有する電極パターンを形成できる太陽電池の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell capable of forming an electrode pattern having a high aspect ratio with a small number of steps.

近年、太陽電池産業の発展は目覚ましものがあるが、太陽電池の普及を阻んでいるのは太陽電池の製造コストが高いことにある。太陽電池としては、例えば、p型シリコン基板に対し、凹凸構造を有する受光面側にpn接合、反射防止膜、グリッド電極が形成され、反対側に裏面電極層、裏面電極が形成されたものがある。   In recent years, there has been a remarkable development in the solar cell industry, but the high cost of solar cell production has hindered the widespread use of solar cells. As a solar cell, for example, a p-type silicon substrate with a pn junction, an antireflection film, and a grid electrode formed on the light receiving surface side having a concavo-convex structure and a back electrode layer and a back electrode formed on the opposite side is there.

これらの電極形成は、導電性粉末、ガラスフリット、有機ビヒクルおよび有機溶剤からなる導電ペーストをスクリーン印刷でパターン印刷後、乾燥、焼成して形成する方法が知られている(例えば、特許文献1)。   For forming these electrodes, a method is known in which a conductive paste composed of conductive powder, glass frit, organic vehicle and organic solvent is subjected to pattern printing by screen printing, followed by drying and baking (for example, Patent Document 1). .

しかしながら、該導電ペーストには多量の有機溶剤が含まれており、印刷後の乾燥に多くのエネルギーを要することや印刷後パターンにダレが生じ、高アスペクト比のパターンが得られないという問題があった。
特開2007−19106号公報(第2頁)
However, the conductive paste contains a large amount of organic solvent, and there are problems that a large amount of energy is required for drying after printing, and that the pattern after printing is sagging and a pattern with a high aspect ratio cannot be obtained. It was.
JP 2007-19106 (2nd page)

そこで、本発明は、上記従来技術に鑑みて、印刷後の乾燥を不要にし、高アスペクト比の電極パターンを得ることのできる太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。   Then, in view of the said prior art, this invention aims at providing the manufacturing method of the solar cell which makes the drying after printing unnecessary and can obtain the electrode pattern of a high aspect ratio.

すなわち本発明は、導電ペーストを基板上にパターン印刷して露光する工程を含む太陽電池の製造方法であって、導電ペーストが導電性無機粉末、ガラスフリット、および感光性有機成分を含み、該導電ペースト中の有機溶剤の含有量が1質量%以下であることを特徴とする太陽電池の製造方法である。   That is, the present invention is a method for manufacturing a solar cell including a step of pattern-printing a conductive paste on a substrate and exposing the conductive paste, wherein the conductive paste contains a conductive inorganic powder, a glass frit, and a photosensitive organic component. The content of the organic solvent in the paste is 1% by mass or less.

本発明によれば、乾燥工程を省略し、高アスペクト比の電極パターンを得ることのできる太陽電池の製造方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing process of the solar cell which abbreviate | omits a drying process and can obtain a high aspect-ratio electrode pattern can be provided.

本発明で使用する導電ペーストは、導電性無機粉末、ガラスフリットおよび感光性有機成分を含むものである。   The conductive paste used in the present invention contains a conductive inorganic powder, glass frit and a photosensitive organic component.

導電性無機粉末としては、Ag、Au、Pd、Ni、Cu、AlおよびPtの群から選ばれるものが使用できる。これらは、単独、合金のいずれの状態であってもよい。太陽電池の受光面電極は、光を遮らないように占有面積が小さく、低抵抗を有することが要求されることから、ライン幅が細くて厚い電極とするためには、これら導電性無機粉末の粒子径があまり小さくならないようにすることが好ましい。粒子径としては、体積基準分布の中心径が1〜20μmの範囲内、最大粒子サイズが40μm以下であることが好ましく、より好ましくは、体積基準分布の中心径が1〜10μmの範囲内、最大粒子サイズが30μm以下である。   As the conductive inorganic powder, one selected from the group consisting of Ag, Au, Pd, Ni, Cu, Al, and Pt can be used. These may be in a single state or an alloy state. Since the light receiving surface electrode of a solar cell is required to have a small area and low resistance so as not to block light, in order to make a thin line width and a thick electrode, these conductive inorganic powders It is preferable that the particle diameter is not so small. As the particle diameter, the center diameter of the volume reference distribution is preferably in the range of 1 to 20 μm, and the maximum particle size is preferably 40 μm or less, and more preferably, the center diameter of the volume reference distribution is in the range of 1 to 10 μm. The particle size is 30 μm or less.

ガラスフリットとしては、ファイヤースルー性(反射防止層上に印刷した導電ペーストを焼成させる際に、その導電ペーストの下部に位置する反射防止層も同時に溶融することを利用して、導電ペースト中の導電材料と基板を接触させて、オーミック接続を得ようとするもの)や基板との密着性等を考慮して選ばれるが、特に制限はなく、公知のものが使用できる。ガラスフリットの軟化点やガラス転移温度等は、焼成温度によって適宜選択され、その軟化点やガラス転移温度によって、フリットガラスの成分を調整する。   The glass frit has a fire-through property (when the conductive paste printed on the antireflection layer is baked, the antireflective layer located below the conductive paste also melts at the same time. The material and the substrate are brought into contact with each other to obtain ohmic connection) and the adhesiveness to the substrate is selected, but there is no particular limitation, and a known one can be used. The softening point and glass transition temperature of the glass frit are appropriately selected depending on the firing temperature, and the components of the frit glass are adjusted according to the softening point and glass transition temperature.

また、ファイヤースルー性安定化のためにP、Ti、Bi、Co、Zn、Zr、Fe、Cr等の元素をフリットガラスに含有させてもよい。さらに、V、Mo、W等の金属もしくはその化合物を添加して用いることや暗色化のために炭素粉末等を添加することも有効である。   Further, elements such as P, Ti, Bi, Co, Zn, Zr, Fe, and Cr may be contained in the frit glass in order to stabilize the fire-through property. Further, it is also effective to add a metal such as V, Mo, W, or a compound thereof, or to add carbon powder or the like for darkening.

本発明の太陽電池の製造方法で使用する導電ペーストは、感光性有機成分を含有することを特徴とする。本発明で用いる導電ペーストは後述のように有機溶剤の含有量が1質量%以下であるので、感光性有機成分を含む導電性ペーストを用いてパターン印刷し、露光することによって、べとつきのない塗布パターンを形成することができる。感光性有機成分を含有せず、有機溶剤の含有量が1質量%以下の導電ペーストを用いると、粘度が高すぎてパターン印刷できないペーストとなるか、パターン印刷後乾燥しても印刷パターンがべとついてしまい、印刷パターンが乱れやすいという問題を生じる。   The conductive paste used in the method for manufacturing a solar cell according to the present invention contains a photosensitive organic component. Since the conductive paste used in the present invention has an organic solvent content of 1% by mass or less as will be described later, pattern printing is performed using a conductive paste containing a photosensitive organic component, and exposure is performed without stickiness. A pattern can be formed. If a conductive paste that does not contain a photosensitive organic component and has an organic solvent content of 1% by mass or less is used, a paste that cannot be printed with a pattern due to its viscosity is too high. This causes a problem that the print pattern is easily disturbed.

感光性有機成分としては、分子内に重合性不飽和基を有するモノマー、オリゴマーもしくはポリマーを含むものである。本発明における導電ペーストを構成する感光性有機成分として、印刷後のパターン形状制御や導電ペーストの粘度調整などの役割を果たす成分として分子内に重合性不飽和基を有するモノマー、オリゴマーもしくはポリマーを用いる。   The photosensitive organic component includes a monomer, oligomer or polymer having a polymerizable unsaturated group in the molecule. As a photosensitive organic component constituting the conductive paste in the present invention, a monomer, oligomer or polymer having a polymerizable unsaturated group in the molecule is used as a component that plays a role in controlling the pattern shape after printing or adjusting the viscosity of the conductive paste. .

分子内に重合性不飽和基を有するモノマーとしては、活性な炭素−炭素不飽和二重結合を有する化合物を用いることができる。官能基として、ビニル基、アリル基、アクリレート基、メタクリレート基、アクリルアミド基を有する単官能および多官能化合物が応用できる。具体的な例としては、アリル化シクロヘキシルジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセロールジアクリレート、メトキシ化シクロヘキシルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリグリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールA−エチレンオキサイド付加物のジアクリレート、ビスフェノールA−プロピレンオキサイド付加物のジアクリレート、または上記化合物のアクリル基を1部または全てメタクリル基に代えた化合物等が挙げられる。   As the monomer having a polymerizable unsaturated group in the molecule, a compound having an active carbon-carbon unsaturated double bond can be used. As the functional group, monofunctional and polyfunctional compounds having a vinyl group, an allyl group, an acrylate group, a methacrylate group, or an acrylamide group can be applied. Specific examples include allylated cyclohexyl diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, glycerol diacrylate, methoxylated cyclohexyl diacrylate, neopentyl. Glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, triglycerol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, bisphenol A diacrylate, diacrylate of bisphenol A-ethylene oxide adduct, diacrylate of bisphenol A-propylene oxide adduct Acrylates or the above compounds Compounds of Lil group part or all replaced with methacrylic groups.

また、本発明の導電ペースト中には、25℃における粘度が1〜100mPa・sの範囲内である分子内に重合性不飽和基を有するモノマーを含むことが好ましい。より好ましくは、25℃における粘度が1〜50mPa・sの範囲内である分子内に重合性不飽和基を有するモノマーを含むことである。上記モノマーを含むことで、導電ペーストの粘度調整を容易にすることができる。上記モノマーの具体的な例としては、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ラウリルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、トリデシルアクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、または上記化合物のアクリル基を1部または全てメタクリル基に代えた化合物等が挙げられる。   Moreover, it is preferable that the monomer which has a polymerizable unsaturated group in the molecule | numerator whose viscosity in 25 degreeC is in the range of 1-100 mPa * s is contained in the electrically conductive paste of this invention. More preferably, it includes a monomer having a polymerizable unsaturated group in the molecule whose viscosity at 25 ° C. is in the range of 1 to 50 mPa · s. By including the monomer, the viscosity of the conductive paste can be easily adjusted. Specific examples of the monomer include 1,6-hexanediol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, lauryl acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, Isodecyl acrylate, isooctyl acrylate, tridecyl acrylate, 1,3-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, or of the above compounds Examples thereof include compounds in which one part or all acryl groups are replaced with methacryl groups.

本発明では、これらを1種または2種以上使用することができる。上記モノマーは、導電ペーストに対し、2〜20質量%の範囲で添加され、より好ましくは、5〜15質量%の範囲内である。上記モノマーの量が少なすぎると導電ペーストの室温での流動性がなくなり、パターン印刷が不良となる場合がある。一方、上記モノマーの量が多すぎる場合には導電ペーストの粘度が低下し、目的の膜厚が得られない場合がある。   In the present invention, one or more of these can be used. The monomer is added in the range of 2 to 20% by mass with respect to the conductive paste, and more preferably in the range of 5 to 15% by mass. If the amount of the monomer is too small, the fluidity of the conductive paste at room temperature is lost, and pattern printing may be poor. On the other hand, when the amount of the monomer is too large, the viscosity of the conductive paste decreases, and the desired film thickness may not be obtained.

さらに、本発明で使用する導電ペーストは、パターン印刷後、光硬化させるものであるから、光硬化時間を短縮するために、重合性不飽和基数が2〜6の範囲内にある重合性多官能モノマーを含むことが好ましい。重合性不飽和基数が6を越えるモノマーを用いると相溶性が不良となり、導電ペーストの印刷性が不良となる場合がある。また、重合性不飽和基数が2〜6の範囲内にある重合性多官能モノマーのみを用いた場合、光硬化時の重合収縮により、パターン形状が不良となる場合があるため、重合性不飽和基数が2〜6の範囲内にある重合性多官能モノマーと重合性不飽和基数が1つである重合性単官能モノマーを併用することも有効である。この場合、重合性不飽和基数が2〜6の範囲内にある重合性多官能モノマーと重合性不飽和基数が1つである重合性単官能モノマーの質量比が90:10〜30:70であることが好ましい。質量比が上記範囲内であることで、光硬化時間短縮と光硬化時の重合収縮を抑え、パターン形状の制御が可能となる。   Furthermore, since the conductive paste used in the present invention is photocured after pattern printing, the polymerizable polyfunctional group having a number of polymerizable unsaturated groups in the range of 2 to 6 in order to shorten the photocuring time. It is preferable to include a monomer. If a monomer having a polymerizable unsaturated group number exceeding 6 is used, the compatibility may be poor and the printability of the conductive paste may be poor. In addition, when only the polymerizable polyfunctional monomer having the number of polymerizable unsaturated groups within the range of 2 to 6 is used, the pattern shape may be deteriorated due to polymerization shrinkage at the time of photocuring. It is also effective to use a polymerizable polyfunctional monomer having a number of groups in the range of 2 to 6 and a polymerizable monofunctional monomer having one polymerizable unsaturated group. In this case, the mass ratio of the polymerizable polyfunctional monomer having a polymerizable unsaturated group number in the range of 2 to 6 and the polymerizable monofunctional monomer having one polymerizable unsaturated group is 90:10 to 30:70. Preferably there is. When the mass ratio is within the above range, shortening of the photocuring time and polymerization shrinkage during photocuring can be suppressed, and the pattern shape can be controlled.

分子内に重合性不飽和基を有するオリゴマーもしくはポリマーとしては、炭素−炭素2重結合を有する化合物から選ばれた成分の重合または共重合により得られる。このようなオリゴマーもしくはポリマーに対して、光反応性基を側鎖または分子末端に付加させることによって、分子内に重合性不飽和基を有するオリゴマーもしくはポリマーを得ることができる。     The oligomer or polymer having a polymerizable unsaturated group in the molecule can be obtained by polymerization or copolymerization of components selected from compounds having a carbon-carbon double bond. By adding a photoreactive group to the side chain or molecular end of such an oligomer or polymer, an oligomer or polymer having a polymerizable unsaturated group in the molecule can be obtained.

好ましい重合性不飽和基は、エチレン性不飽和基を有するものである。エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基などが挙げられる。   Preferred polymerizable unsaturated groups are those having an ethylenically unsaturated group. Examples of the ethylenically unsaturated group include a vinyl group, an allyl group, an acrylic group, and a methacryl group.

このような側鎖をオリゴマーもしくはポリマーに付加させる方法は、オリゴマーもしくはポリマー中のメルカプト基、アミノ基、水酸基やカルボキシル基に対して、グリシジル基やイソシアネート基を有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドまたはアリルクロライドを付加反応させて作る方法がある。   The method of adding such a side chain to an oligomer or polymer is an ethylenically unsaturated compound or acrylic acid chloride having a glycidyl group or an isocyanate group with respect to a mercapto group, amino group, hydroxyl group or carboxyl group in the oligomer or polymer. There is a method of making an addition reaction of methacrylic acid chloride or allyl chloride.

グリシジル基を有するエチレン性不飽和化合物としては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、エチルアクリル酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロトン酸グリシジルエーテル、イソクロトン酸グリシジルエーテルなどが挙げられる。イソシアネート基を有するエチレン性不飽和化合物としては、(メタ)アクリロイルイソシアナート、(メタ)アクリロイルエチルイソシアネートなどがある。また、グリシジル基やイソシアネート基を有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドまたはアリルクロライドは、オリゴマーもしくはポリマー中のメルカプト基、アミノ基、水酸基やカルボキシル基に対して0.05〜1モル等量付加させることが好ましい。   Examples of the ethylenically unsaturated compound having a glycidyl group include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, glycidyl ethyl acrylate, crotonyl glycidyl ether, glycidyl crotonic acid, and glycidyl ether of isocrotonic acid. Examples of the ethylenically unsaturated compound having an isocyanate group include (meth) acryloyl isocyanate and (meth) acryloylethyl isocyanate. Further, ethylenically unsaturated compounds having a glycidyl group or an isocyanate group, acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride or allyl chloride are 0.05 to 1 with respect to a mercapto group, amino group, hydroxyl group or carboxyl group in the oligomer or polymer. It is preferable to add a molar equivalent.

このような分子内に重合性不飽和基を有するオリゴマーもしくはポリマーは、重量平均分子量(Mw)が2000〜200000の範囲内、数平均分子量(Mn)が1000〜50000の範囲内であることが好ましく、より好ましくはMwが5000〜100000の範囲内、Mnが1000〜30000の範囲内である。Mw、Mnが上記範囲内であることで、取扱性が良好で、光硬化時に均一な硬化性を得ることができる。   The oligomer or polymer having a polymerizable unsaturated group in the molecule preferably has a weight average molecular weight (Mw) in the range of 2000 to 200000 and a number average molecular weight (Mn) in the range of 1000 to 50000. More preferably, Mw is in the range of 5000 to 100,000, and Mn is in the range of 1000 to 30000. When Mw and Mn are within the above ranges, handleability is good and uniform curability can be obtained during photocuring.

本発明における導電ペーストは、分子内に重合性不飽和基を有するモノマー、オリゴマーもしくはポリマーを含有するが、これらの成分はいずれも活性光線のエネルギー吸収能力はないため、光硬化を行わせるためには光重合開始剤を用いる必要がある。光重合開始剤は、光硬化に使用される光源によって選択され、光ラジカル重合開始剤や光カチオン重合開始剤等が使用できる。   The conductive paste in the present invention contains a monomer, oligomer or polymer having a polymerizable unsaturated group in the molecule, but none of these components has the ability to absorb actinic rays, so that photocuring can be performed. It is necessary to use a photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator is selected depending on the light source used for photocuring, and a radical photopolymerization initiator, a cationic photopolymerization initiator, or the like can be used.

光ラジカル重合開始剤としては、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、2−メチル−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4,4−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチル−ジフェニルサルファイド、アルキル化ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−N,N−ジメチル−N−[2−(1−オキソ−2−プロペニルオキシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4−ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド、2−ヒドロキシ−3−(4−ベンゾイルフェノキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロペンアミニウムクロリド一水塩、2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2ーヒドロキシ−3−(3,4−ジメチル−9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イロキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロパナミニウムクロリド、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィンオサイド、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2−ビイミダゾール、10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、メチルフェニルグリオキシエステル、η5−シクロペンタジエニル−η6−クメニル−アイアン(1+)−ヘキサフルオロフォスフェイト(1−)、ジフェニルスルフィド誘導体、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、4,4−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、4−ベンゾイル−4−メチルフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、2,3−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニル−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、p−t−ブチルジクロロアセトフェノン、ベンジルメトキシエチルアセタール、アントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、2−アミノアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、4−アジドベンザルアセトフェノン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)シクロヘキサン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、2−フェニル−1,2−ブタジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1,3−ジフェニルプロパントリオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、N−フェニルグリシン、テトラブチルアンモニウム(+1)n−ブチルトリフェニルボレート(1−)、ナフタレンスルフォニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、N−フェニルチオアクリドン、4,4−アゾビスイソブチロニトリル、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイルおよびエオシン、メチレンブルー等の光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミン等の還元剤の組み合わせ等や近紫外に吸収を持つ陽イオン染料とボレート陰イオンとの錯体、近赤外増感色素で増感されたハロゲン化銀と還元剤を組み合わせたもの、チタノセン、鉄アレーン錯体、有機過酸化物、ヘキサアリール、ビイミダゾール、N−フェニルグリシン、ジアリールヨードニウム塩等のラジカル発生剤の少なくとも1種と更に必要に応じて、3−置換クマリン、シアニン色素、メロシアニン色素、チアゾール系色素、ピリリウム系色素等の増感色素等が挙げられる。   As radical photopolymerization initiator, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane -1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o- Ethoxycarbonyl) oxime, 2-methyl- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 , Benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin iso Lopyl ether, benzoin isobutyl ether, benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4,4-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide, alkylated benzophenone, 3,3 ' , 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4-benzoyl-N, N-dimethyl-N- [2- (1-oxo-2-propenyloxy) ethyl] benzenemethananium bromide, (4-Benzoylbenzyl) trimethylammonium chloride, 2-hydroxy-3- (4-benzoylphenoxy) -N, N, N-trimethyl-1-propenaminium chloride monohydrate, 2-isopropylthioxanthone, 2,4- Methylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2-hydroxy-3- (3,4-dimethyl-9-oxo-9H-thioxanthen-2-yloxy) -N, N, N-trimethyl -1-propanaminium chloride, 2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphine oxide, 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,5,4 ′, 5′-tetraphenyl-1,2- Biimidazole, 10-butyl-2-chloroacridone, 2-ethylanthraquinone, benzyl, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, methylphenylglyoxyester, η5-cyclopentadienyl-η6-cumenyl- Iron (1 +)-hexafluorophosphate (1-), diphenyl sulfide derivative Bis (η5-2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium, 4,4-bis (dimethylamino) Benzophenone, 4,4-bis (diethylamino) benzophenone, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 4-benzoyl-4-methylphenylketone, dibenzylketone, fluorenone, 2,3-diethoxyacetophenone, 2, 2-dimethoxy-2-phenyl-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, pt-butyldichloroacetophenone, benzylmethoxyethyl acetal, anthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 2-aminoanthraquinone , Β-chlorane Laquinone, anthrone, benzanthrone, dibenzsuberone, methyleneanthrone, 4-azidobenzalacetophenone, 2,6-bis (p-azidobenzylidene) cyclohexane, 2,6-bis (p-azidobenzylidene) -4-methylcyclohexanone, 2 -Phenyl-1,2-butadion-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1,3-diphenylpropanetrione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, N-phenylglycine, tetrabutylammonium (+1) n- Butyltriphenylborate (1-), naphthalenesulfonyl chloride, quinolinesulfonyl chloride, N-phenylthioacridone, 4,4-azobisisobutyronitrile, benzthiazole disulfide, triphenylphosphine, tetrabromine Cation dyes and borate anions that absorb near-ultraviolet light, such as combinations of photoreducing pigments such as carbon fluoride, tribromophenylsulfone, benzoyl peroxide and eosin, methylene blue, and reducing agents such as ascorbic acid and triethanolamine , Silver halide sensitized with near-infrared sensitizing dye and combination of reducing agent, titanocene, iron arene complex, organic peroxide, hexaaryl, biimidazole, N-phenylglycine, diaryliodonium At least one radical generator such as a salt and, if necessary, sensitizing dyes such as 3-substituted coumarins, cyanine dyes, merocyanine dyes, thiazole dyes, pyrylium dyes, and the like can be mentioned.

光カチオン重合開始剤としては、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスフェート塩、アンチモネート塩等が挙げられる。   Examples of the cationic photopolymerization initiator include iodonium salts, sulfonium salts, phosphate salts, and antimonate salts.

本発明では、これらを1種または2種以上使用することができる。光重合開始剤は、感導電ペーストに対し、0.05〜10質量%の範囲内で添加され、より好ましくは、0.1〜10質量%である。光重合開始剤の量が少なすぎると光硬化不足となり、光重合開始剤の量が多すぎる場合には相溶性が不良になるおそれがある。   In the present invention, one or more of these can be used. A photoinitiator is added in 0.05-10 mass% with respect to an electrically conductive paste, More preferably, it is 0.1-10 mass%. If the amount of the photopolymerization initiator is too small, photocuring is insufficient, and if the amount of the photopolymerization initiator is too large, the compatibility may be poor.

光重合開始剤と共に増感剤を使用することで、感度を向上させたり、反応に有効な波長範囲を拡大することができる。   By using a sensitizer together with the photopolymerization initiator, the sensitivity can be improved or the wavelength range effective for the reaction can be expanded.

増感剤の具体例としては、2,3−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロペンタノン、2,6−ビス(4−ジメチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6−ビス(4−ジメチルアミノベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン、4,4−ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p−ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p−ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2−(p−ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3−ビス(4−ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3−ビス(4−ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3−カルボニルビス(4−ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N−フェニル−N−エチルエタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、N−トリルジエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、3−フェニル−5−ベンゾイルチオテトラゾール、1−フェニル−5−エトキシカルボニルチオテトラゾール等が挙げられる。   Specific examples of the sensitizer include 2,3-bis (4-diethylaminobenzal) cyclopentanone, 2,6-bis (4-dimethylaminobenzal) cyclohexanone, and 2,6-bis (4-dimethylamino). Benzal) -4-methylcyclohexanone, 4,4-bis (dimethylamino) chalcone, 4,4-bis (diethylamino) chalcone, p-dimethylaminocinnamylidene indanone, p-dimethylaminobenzylidene indanone, 2- (P-dimethylaminophenylvinylene) isonaphthothiazole, 1,3-bis (4-dimethylaminophenylvinylene) isonaphthothiazole, 1,3-bis (4-dimethylaminobenzal) acetone, 1,3-carbonylbis (4-Diethylaminobenzal) acetone, 3,3-carbonylbis (7-diethyl) Aminocoumarin), triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, N-phenyl-N-ethylethanolamine, N-phenylethanolamine, N-tolyldiethanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, 4-dimethylaminobenzoic acid Ethyl, dimethylaminobenzoate isoamyl, diethylaminobenzoate isoamyl, benzoate (2-dimethylamino) ethyl, 4-dimethylaminobenzoate (n-butoxy) ethyl, 4-dimethylaminobenzoate 2-ethylhexyl, 3-phenyl- Examples include 5-benzoylthiotetrazole and 1-phenyl-5-ethoxycarbonylthiotetrazole.

本発明で使用する導電ペーストではこれらを1種または2種以上使用することができる。増感剤を本発明の感光性ペーストに添加する場合、その添加量は感光性有機成分に対して通常0.05〜10質量%、より好ましくは0.1〜10質量%である。増感剤の量が少なすぎれば光硬化を向上させる効果が発揮されず、増感剤の量が多すぎれば、相溶性が不良になる恐れがある。   One or two or more of these can be used in the conductive paste used in the present invention. When adding a sensitizer to the photosensitive paste of this invention, the addition amount is 0.05-10 mass% normally with respect to the photosensitive organic component, More preferably, it is 0.1-10 mass%. If the amount of the sensitizer is too small, the effect of improving photocuring is not exhibited, and if the amount of the sensitizer is too large, the compatibility may be poor.

本発明で使用する導電ペーストは、有機溶媒の含有量が1質量%以下であることを特徴とする。有機溶剤の量が多い場合、印刷後に乾燥工程が必要となるため、本発明で使用する導電ペーストでは有機溶剤量は、上記範囲内であることが必要となる。また、上記範囲内で有機溶剤を含むことで、光重合開始剤や増感剤の溶解性を向上させ、均質な導電ペーストが作製できる。本発明において有機溶剤とは、他の物質を溶解する目的で用いられるもので、常温で液体であり、10〜200℃の温度域で揮発性を有する有機物を指し、分子内に反応性の不飽和結合を有するものを除く。有機溶剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、メチルエチルケトン、ジオキサン、アセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルフォキシド、γ−ブチロラクトン、ブロモベンゼン、クロロベンゼン、ジブロモベンゼン、ジクロロベンゼン、ブロモ安息香酸、クロロ安息香酸等、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、テルピネオール、3−メチル−3−メトキシブタノール、テキサノール、ベンジルアルコール、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられる。これらは、2種以上混合して用いてもよい。   The conductive paste used in the present invention is characterized in that the content of the organic solvent is 1% by mass or less. When the amount of the organic solvent is large, a drying step is required after printing. Therefore, in the conductive paste used in the present invention, the amount of the organic solvent needs to be within the above range. Further, by including an organic solvent within the above range, the solubility of the photopolymerization initiator and the sensitizer can be improved, and a homogeneous conductive paste can be produced. In the present invention, an organic solvent is used for the purpose of dissolving other substances, refers to an organic substance that is liquid at normal temperature and has volatility in a temperature range of 10 to 200 ° C., and has no reactivity in the molecule. Excluding those having a saturated bond. The organic solvent is not particularly limited, but for example, methyl ethyl ketone, dioxane, acetone, cyclohexanone, cyclopentanone, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, bromobenzene, chlorobenzene, Dibromobenzene, dichlorobenzene, bromobenzoic acid, chlorobenzoic acid, etc., diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 2-methyl-2,4-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentane Diol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, terpineol, 3-methyl-3-methoxybutanol, texanol, Down benzyl alcohol, dipropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate. You may use these in mixture of 2 or more types.

本発明に使用する導電ペーストでは、導電ペーストの貯蔵安定性のために重合禁止剤を添加することも有効である。具体的な重合禁止剤としては、ヒドロキノン、フェノチアジン、p−t−ブチルカテコール、2,5−ジブチルヒドロキノン、モノ−t−ブチルヒドロキノン、2,5−ジ−t−アミルヒドロキノン、N−フェニルナフチルアミン、2,6−ジ−t−ブチル−p−メチルフェノール、クロラニール、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール等が挙げられる重合禁止剤の添加量は、導電ペースト中に0.01〜1質量%の範囲内で添加することができる。   In the conductive paste used in the present invention, it is also effective to add a polymerization inhibitor for the storage stability of the conductive paste. Specific polymerization inhibitors include hydroquinone, phenothiazine, pt-butylcatechol, 2,5-dibutylhydroquinone, mono-t-butylhydroquinone, 2,5-di-t-amylhydroquinone, N-phenylnaphthylamine, The addition amount of the polymerization inhibitor such as 2,6-di-t-butyl-p-methylphenol, chloranil, hydroquinone monomethyl ether, pyrogallol, etc. is added in the range of 0.01 to 1% by mass in the conductive paste. can do.

本発明の感光性ペーストでは、無機粉末を多量に含んでいるため、これらを均一に分散させるために分散剤を用いることも有効である。分散剤としては、公知のアニオン性分散剤、カチオン性分散剤、非イオン性分散剤等を用いることができるが、本発明においては、無機粉末を多量に含んでいるため、分散剤がイミダゾリニウムカチオンを構成成分とする有機酸塩であることが、特に有効に働く。具体的には、1−メチル−1−タロ−イルアミドエチル−2−タロ−イルイミダゾリニウムメトサルフェート、1−エチルビス(1−メチル−2−ヘプタデシルイミダゾリニウムメトサルフェート)、1−オクタデカノイルアミノエチル−2−ヘプタデシルイミダゾリン塩酸塩、1−ドコサノイルアミノエチル−2−ヘンエイコシルイミダゾリン塩酸塩等が挙げられる。   Since the photosensitive paste of the present invention contains a large amount of inorganic powder, it is also effective to use a dispersant in order to disperse these uniformly. As the dispersant, known anionic dispersants, cationic dispersants, nonionic dispersants and the like can be used. However, in the present invention, since the dispersant contains a large amount of inorganic powder, the dispersant is an imidazole. It is particularly effective that the organic acid salt contains a cation as a constituent. Specifically, 1-methyl-1-taro-ylamidoethyl-2-taro-ylimidazolinium methosulfate, 1-ethylbis (1-methyl-2-heptadecylimidazolinium methosulfate), 1-octa Examples include decanoylaminoethyl-2-heptadecylimidazoline hydrochloride, 1-docosanoylaminoethyl-2-heneicosylimidazoline hydrochloride, and the like.

本発明で使用する導電ペーストでは、その他添加物成分として、チキソ剤、可塑剤、染料等の紫外線吸収剤等を目的に応じて適宜用いることができる。本発明で使用する導電ペーストは、各種成分を所定の組成となるように調合した後、プラネタリーミキサー等のミキサーによって予備分散した後、3本ローラーなどの分散機で分散・混練手段によって均質に作製する
次に上記導電ペーストを用いた太陽電池の製造方法について説明する。
In the conductive paste used in the present invention, an ultraviolet absorber such as a thixotropic agent, a plasticizer, and a dye can be appropriately used depending on the purpose as other additive components. The conductive paste used in the present invention is prepared by blending various components so as to have a predetermined composition, preliminarily dispersed by a mixer such as a planetary mixer, and then homogeneously dispersed and kneaded by a disperser such as a three-roller. Next, a method for manufacturing a solar cell using the conductive paste will be described.

まず、単結晶あるいは多結晶p型シリコン基板の表面に例えばリン等を熱的に拡散させ、n型拡散層を形成する。続いて、n型拡散層上に反射防止層を形成する。反射防止層の材料としては、酸化チタン、二酸化珪素、窒化珪素等が挙げられ、これらは例えば、熱CVD法やプラズマCVD法等で形成することができる。   First, phosphorus or the like is thermally diffused on the surface of a single crystal or polycrystalline p-type silicon substrate to form an n-type diffusion layer. Subsequently, an antireflection layer is formed on the n-type diffusion layer. Examples of the material for the antireflection layer include titanium oxide, silicon dioxide, and silicon nitride. These can be formed by, for example, a thermal CVD method or a plasma CVD method.

次に、反射防止層の表面に上記導電ペーストをパターン印刷する。パターン印刷の方法としては、例えばスクリーン印刷やブレードコーター、テーブルコーター等による塗布が挙げられる。塗布後、露光装置を用いて露光を行う。この際使用される活性光源は、例えば、可視光線、近紫外線、紫外線、電子線、X線、レーザ光などが挙げられる。これらの中で紫外線が最も好ましく、その光源として、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプ、殺菌灯などが使用できる。これらのなかでも超高圧水銀灯が好適である。露光条件は、塗布厚みによって異なるが、1〜100mW/cmの出力の超高圧水銀灯を用いて0.1〜10分間露光を行う。本発明においては、塗布後、露光することにより、印刷後の乾燥を不要にし、パターンのだれを防止できるため、高アスペクト比の導電パターンを形成できる。 Next, the conductive paste is pattern printed on the surface of the antireflection layer. Examples of the pattern printing method include screen printing, coating by a blade coater, a table coater, and the like. After coating, exposure is performed using an exposure apparatus. Examples of the active light source used at this time include visible light, near ultraviolet light, ultraviolet light, electron beam, X-ray, and laser light. Among these, ultraviolet rays are most preferable, and as the light source, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a halogen lamp, or a germicidal lamp can be used. Among these, an ultrahigh pressure mercury lamp is suitable. Exposure conditions vary depending on the coating thickness, but exposure is performed for 0.1 to 10 minutes using an ultrahigh pressure mercury lamp with an output of 1 to 100 mW / cm 2 . In the present invention, exposure after coating eliminates the need for drying after printing and prevents sagging of the pattern, so that a conductive pattern having a high aspect ratio can be formed.

露光後、焼成を行う。焼成雰囲気や温度は、ペーストや基板の種類によって異なるが、空気中、窒素、水素などの雰囲気中で焼成する。焼成炉としては、バッチ式の焼成炉やローラーハース式の連続型焼成炉を用いることができる。焼成温度は、500〜1000℃で行うことができる。   After exposure, baking is performed. The firing atmosphere and temperature vary depending on the type of paste and substrate, but firing is performed in an atmosphere of air, nitrogen, hydrogen, or the like. As the firing furnace, a batch-type firing furnace or a roller hearth-type continuous firing furnace can be used. A calcination temperature can be performed at 500-1000 degreeC.

また、シリコン基板の反射防止層を設けた裏面には、裏面電極を形成するが、裏面電極にも上記導電ペーストが使用できる。この際、表面電極と裏面電極を塗布、露光後、焼成することで、表面電極と裏面電極を同時に形成することもできる。   Further, a back electrode is formed on the back surface of the silicon substrate provided with the antireflection layer, and the conductive paste can also be used for the back electrode. At this time, the front electrode and the back electrode can be formed simultaneously by applying and exposing the front electrode and the back electrode, followed by baking.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these Examples.

(導電ペーストA)
湿式還元法により製造された中心粒径(D50)3.2μm、比表面積0.35m/g、タップ密度5.1g/cmのAg粉末80質量%、酸化ビスマス26質量%、酸化珪素13質量%、酸化硼素18質量%、酸化バリウム14質量%、酸化アルミニウム4質量%、酸化亜鉛21質量%からなる組成のガラスを粉砕した中心粒子径(D50)1μmのガラス粉末2質量%、ウレタンアクリレート樹脂(共栄社化学社製 UA−510H)6質量%、表1に示した比率で加えた分子内に重合性不飽和基を有するモノマー10質量%、光重合開始剤(2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン)1質量%、増感剤(2,4−ジエチルチオキサントン)0.5質量%、分散剤(1−メチル−1−タロ−イルアミドエチル−2−タロ−イルイミダゾリニウムメトサルフェート)0.45質量%、重合禁止剤(p−t−ブチルカテコール)0.05質量%を計量、撹拌後、3本ローラーで分散して得られたもの。
(Conductive paste A)
80% by mass of Ag powder having a center particle size (D50) of 3.2 μm, a specific surface area of 0.35 m 2 / g, a tap density of 5.1 g / cm 3 , 26% by mass of bismuth oxide, and silicon oxide 13 manufactured by a wet reduction method 2% by mass of glass powder with a center particle diameter (D50) of 1 μm, urethane acrylate Resin (UA-510H, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 6% by mass, monomer 10% by mass having a polymerizable unsaturated group added in the ratio shown in Table 1, photopolymerization initiator (2-methyl-1 [4 -(Methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone) 1% by mass, sensitizer (2,4-diethylthioxanthone) 0.5% by mass, dispersant (1-methyl-1-taro) Iriamidoethyl-2-taro-ylimidazolinium methosulfate) 0.45% by mass, polymerization inhibitor (pt-butylcatechol) 0.05% by mass was weighed and stirred and dispersed with 3 rollers. What was obtained.

(導電ペーストB)
湿式還元法により製造された中心粒径(D50)3.2μm、比表面積0.35m/g、タップ密度5.1g/cmのAg粉末80質量%、酸化ビスマス26質量%、酸化珪素13質量%、酸化硼素18質量%、酸化バリウム14質量%、酸化アルミニウム4質量%、酸化亜鉛21質量%からなる組成のガラスを粉砕した中心粒子径(D50)1μmのガラス粉末2質量%、ウレタンアクリレート樹脂(共栄社化学社製 UA−510H)6質量%、表1に示した比率で加えた分子内に重合性不飽和基を有するモノマー9.6質量%、有機溶剤(ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート)0.4質量%、光重合開始剤(2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン)1質量%、増感剤(2,4−ジエチルチオキサントン)0.5質量%、分散剤(1−メチル−1−タロ−イルアミドエチル−2−タロ−イルイミダゾリニウムメトサルフェート)0.45質量%、重合禁止剤(p−t−ブチルカテコール)0.05質量%を計量、撹拌後、3本ローラーで分散して得られたもの。
(Conductive paste B)
80% by mass of Ag powder having a center particle size (D50) of 3.2 μm, a specific surface area of 0.35 m 2 / g, a tap density of 5.1 g / cm 3 , 26% by mass of bismuth oxide, and silicon oxide 13 manufactured by a wet reduction method 2% by mass of glass powder having a center particle diameter (D50) of 1 μm, urethane acrylate, and pulverized glass having a composition of 10% by mass, 18% by mass of boron oxide, 14% by mass of barium oxide, 4% by mass of aluminum oxide, and 21% by mass of zinc oxide. Resin (UAE-510H manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 6% by mass, 9.6% by mass of a monomer having a polymerizable unsaturated group in the molecule added at the ratio shown in Table 1, organic solvent (diethylene glycol monobutyl ether acetate) 4% by mass, photopolymerization initiator (2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone) 1% by mass, sensitizer 2,4-diethylthioxanthone) 0.5% by mass, dispersant (1-methyl-1-taro-ylamidoethyl-2-taro-ylimidazolinium methosulfate) 0.45% by mass, polymerization inhibitor (p -T-Butylcatechol) obtained by measuring 0.05% by mass and dispersing with three rollers after stirring.

(導電ペーストC)
湿式還元法により製造された中心粒径(D50)3.2μm、比表面積0.35m/g、タップ密度5.1g/cmのAg粉末80質量%、酸化ビスマス26質量%、酸化珪素13質量%、酸化硼素18質量%、酸化バリウム14質量%、酸化アルミニウム4質量%、酸化亜鉛21質量%からなる組成のガラスを粉砕した中心粒子径(D50)1μmのガラス粉末2質量%、ウレタンアクリレート樹脂(共栄社化学社製 UA−510H)6質量%、表1に示した比率で加えた分子内に重合性不飽和基を有するモノマー9.2質量%、有機溶剤(ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート)0.8質量%、光重合開始剤(2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン)1質量%、増感剤(2,4−ジエチルチオキサントン)0.5質量%、分散剤(1−メチル−1−タロ−イルアミドエチル−2−タロ−イルイミダゾリニウムメトサルフェート)0.45質量%、重合禁止剤(p−t−ブチルカテコール)0.05質量%を計量、撹拌後、3本ローラーで分散して得られたもの。
(Conductive paste C)
80% by mass of Ag powder having a center particle size (D50) of 3.2 μm, a specific surface area of 0.35 m 2 / g, a tap density of 5.1 g / cm 3 , 26% by mass of bismuth oxide, and silicon oxide 13 manufactured by a wet reduction method 2% by mass of glass powder with a center particle diameter (D50) of 1 μm, urethane acrylate Resin (UA-510H manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 6% by mass, 9.2% by mass of a monomer having a polymerizable unsaturated group in the molecule added at the ratio shown in Table 1, organic solvent (diethylene glycol monobutyl ether acetate) 8% by mass, photopolymerization initiator (2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone) 1% by mass, sensitizer 2,4-diethylthioxanthone) 0.5% by mass, dispersant (1-methyl-1-talo-ylamidoethyl-2-taro-ylimidazolinium methosulfate) 0.45% by mass, polymerization inhibitor (p -T-Butyl catechol) obtained by measuring 0.05% by mass and dispersing with three rollers after stirring.

(導電ペーストD)
湿式還元法により製造された中心粒径(D50)3.2μm、比表面積0.35m/g、タップ密度5.1g/cmのAg粉末80質量%、酸化ビスマス26質量%、酸化珪素13質量%、酸化硼素18質量%、酸化バリウム14質量%、酸化アルミニウム4質量%、酸化亜鉛21質量%からなる組成のガラスを粉砕した中心粒子径(D50)1μmのガラス粉末2質量%、ウレタンアクリレート樹脂(共栄社化学社製 UA−510H)6質量%、表1に示した比率で加えた分子内に重合性不飽和基を有するモノマー5質量%、有機溶剤(ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート)5質量%、光重合開始剤(2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン)1質量%、増感剤(2,4−ジエチルチオキサントン)0.5質量%、分散剤(1−メチル−1−タロ−イルアミドエチル−2−タロ−イルイミダゾリニウムメトサルフェート)0.45質量%、重合禁止剤(p−t−ブチルカテコール)0.05質量%を計量、撹拌後、3本ローラーで分散して得られたもの。
(Conductive paste D)
80% by mass of Ag powder having a center particle size (D50) of 3.2 μm, a specific surface area of 0.35 m 2 / g, a tap density of 5.1 g / cm 3 , 26% by mass of bismuth oxide, and silicon oxide 13 manufactured by a wet reduction method 2% by mass of glass powder having a center particle diameter (D50) of 1 μm, urethane acrylate, and pulverized glass having a composition of 10% by mass, 18% by mass of boron oxide, 14% by mass of barium oxide, 4% by mass of aluminum oxide, and 21% by mass of zinc oxide. 6% by mass of resin (UA-510H manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), 5% by mass of a monomer having a polymerizable unsaturated group in the molecule added at the ratio shown in Table 1, 5% by mass of an organic solvent (diethylene glycol monobutyl ether acetate), 1% by mass of photopolymerization initiator (2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone), sensitizer (2,4 Diethylthioxanthone) 0.5% by mass, dispersant (1-methyl-1-taro-ylamidoethyl-2-taro-ylimidazolinium methosulfate) 0.45% by mass, polymerization inhibitor (pt-butyl) Catechol) obtained by measuring 0.05% by mass and dispersing with three rollers after stirring.

(導電ペーストE)
湿式還元法により製造された中心粒径(D50)3.2μm、比表面積0.35m/g、タップ密度5.1g/cmのAg粉末85質量%、酸化ビスマス26質量%、酸化珪素13質量%、酸化硼素18質量%、酸化バリウム14質量%、酸化アルミニウム4質量%、酸化亜鉛21質量%からなる組成のガラスを粉砕した中心粒子径(D50)1μmのガラス粉末2質量%、エチルセルロース樹脂(ダウケミカル社製)3質量%、有機溶剤(ターピネオール)11.5質量%、分散剤(1−メチル−1−タロ−イルアミドエチル−2−タロ−イルイミダゾリニウムメトサルフェート)0.5質量%を計量、撹拌後、3本ローラーで分散して得られたもの。
(Conductive paste E)
The center particle diameter (D50) produced by the wet reduction method is 3.2 μm, the specific surface area is 0.35 m 2 / g, the tap density is 5.1 g / cm 3 , 85% by mass of Ag powder, bismuth oxide is 26% by mass, silicon oxide 13 2% by mass of a glass powder having a center particle diameter (D50) of 1 μm obtained by pulverizing a glass having a composition of 10% by mass, 18% by mass of boron oxide, 14% by mass of barium oxide, 4% by mass of aluminum oxide and 21% by mass of zinc oxide, ethyl cellulose resin (Dow Chemical Co., Ltd.) 3% by mass, organic solvent (terpineol) 11.5% by mass, dispersant (1-methyl-1-taro-ylamidoethyl-2-taro-ylimidazolinium methosulfate) 0.5 What was obtained by weighing and stirring with a three-roller after mass%.

(電極パターン形成評価)
約1000Åの窒化膜を形成した4インチシリコンウエハ(EアンドM社製)上に上記導電ペーストをスクリーン印刷した。スクリーン版は、SUS200メッシュ(線径30μm、紗厚60μm)を用いた。スクリーン印刷後、露光を行った。露光機は、大日本スクリーン製露光機(光源:2kW超高圧水銀灯)を用いた。露光量は、表1に示した。その後、800℃で10分間光洋サーモテック社製ローラーハース焼成炉を用いて焼成した。焼成後、電子顕微鏡(キーエンス社製、VE−7800)を用いてパターン断面部を観察した
なお、パターン形状の判定は以下の通りである。
○:だれが見られないもので、パターンの断面形状が矩形から台形であるもの
×:だれが見られるもので、パターンの断面形状が丸みを帯びたもの
(べとつきの評価)
露光後または、乾燥後に粘着性がないことを指触にて確認した。
(Electrode pattern formation evaluation)
The conductive paste was screen-printed on a 4-inch silicon wafer (manufactured by E & M Co.) on which a nitride film of about 1000 mm was formed. As the screen plate, SUS200 mesh (wire diameter 30 μm, cocoon thickness 60 μm) was used. After screen printing, exposure was performed. As the exposure machine, a Dainippon Screen exposure machine (light source: 2 kW super high pressure mercury lamp) was used. The exposure amount is shown in Table 1. Then, it baked using the roller hearth baking furnace by Koyo Thermotech company for 10 minutes at 800 degreeC. After firing, the pattern cross section was observed using an electron microscope (manufactured by Keyence Corporation, VE-7800). The pattern shape was determined as follows.
○: No one can be seen, and the cross-sectional shape of the pattern is rectangular to trapezoidal ×: Whose is seen, and the cross-sectional shape of the pattern is rounded (evaluation of stickiness)
It was confirmed by touch that there was no tackiness after exposure or after drying.

(目詰まりの評価)
基板20枚に印刷後、基板面内に均一に印刷されず、膜厚ムラや印刷パターンに欠けがみられたものをを目詰まりとした。
(Evaluation of clogging)
After printing on 20 substrates, clogging occurred when the film was not printed uniformly on the substrate surface and the film thickness was uneven and the printed pattern was chipped.

(実施例1〜3)
導電性無機粉末として銀粉末、ガラスフリット、および感光性有機成分を含み、該導電ペースト中の有機溶剤の含有量が1質量%以下である導電ペーストを用いた実施例1〜3では、乾燥工程を必要とすることなく、パターン形状もだれが少し見られるものの、高アスペクト比のパターン形状を有するものであった。ただし、一部スクリーン版に目詰まりが見られた。
(Examples 1-3)
In Examples 1 to 3 using the conductive paste containing silver powder, glass frit, and a photosensitive organic component as the conductive inorganic powder, and the content of the organic solvent in the conductive paste is 1% by mass or less, the drying step However, the pattern shape has a high aspect ratio pattern shape. However, some screen plates were clogged.

(実施例4)
粘度が1〜100mPa・s(25℃)の範囲内である分子内に重合性不飽和基を有するモノマーを導電ペースト中に2〜20質量%の範囲内で含む導電ペーストを用いた実施例4では、乾燥工程を必要とすることなく、パターン形状もだれがほとんど見られない、高アスペクト比のパターン形状を有するものであった。また、スクリーン版の目詰まりも見られなかった。
Example 4
Example 4 using a conductive paste containing a monomer having a polymerizable unsaturated group in a molecule having a viscosity in the range of 1 to 100 mPa · s (25 ° C.) in a range of 2 to 20% by mass in the conductive paste. Then, it has a pattern shape with a high aspect ratio that does not require any drying process and almost no pattern shape is observed. Also, the screen plate was not clogged.

(実施例5)
重合性不飽和基数が2〜6の範囲内にある重合性多官能モノマーと重合性不飽和基数が1つである重合性単官能モノマーの質量比が90:10〜30:70である導電ペーストを用いた実施例5では、乾燥工程を必要とすることなく、パターン形状もだれがほとんど見られない、高アスペクト比のパターン形状を有するものであった。また、スクリーン版の目詰まりも見られなかった。さらに、低露光量(短時間の露光)でパターン形成が可能であった。
(Example 5)
Conductive paste having a mass ratio of 90:10 to 30:70 of a polymerizable polyfunctional monomer having a polymerizable unsaturated group number in the range of 2 to 6 and a polymerizable monofunctional monomer having one polymerizable unsaturated group number In Example 5 using No. 1, a pattern shape having a high aspect ratio in which no dripping was observed without requiring a drying step. Also, the screen plate was not clogged. Furthermore, pattern formation was possible with low exposure amount (short-time exposure).

(比較例1)
有機溶剤量が5質量%である導電ペーストを用いたところ、露光後でも表面がべとつきパターン形成ができなかった。
(Comparative Example 1)
When a conductive paste having an organic solvent amount of 5% by mass was used, a sticky surface could not be formed even after exposure.

(比較例2)
感光性有機成分を含まない導電ペーストを用いたところ、露光後でも表面がべとつきパターン形成ができなかった。
(Comparative Example 2)
When a conductive paste containing no photosensitive organic component was used, a sticky surface could not be formed even after exposure.

(比較例3)
感光性有機成分を含まない導電ペーストを印刷後、タバイ社製熱風乾燥機を用いて100℃で60分乾燥した。べとつきはなく、パターン形成は可能であったが、パターンにだれが見られ、高アスペクト比のパターン形状が得られなかった。
(Comparative Example 3)
After printing the conductive paste containing no photosensitive organic component, it was dried at 100 ° C. for 60 minutes using a hot air dryer manufactured by Tabai. There was no stickiness and pattern formation was possible, but there was some sag in the pattern, and a high aspect ratio pattern shape could not be obtained.

Figure 2009170577
Figure 2009170577

Claims (3)

導電ペーストを基板上にパターン印刷して露光する工程を含む太陽電池の製造方法であって、導電ペーストが導電性無機粉末、ガラスフリットおよび感光性有機成分を含み、該導電ペースト中の有機溶剤の含有量が1質量%以下であることを特徴とする太陽電池の製造方法。   A method of manufacturing a solar cell comprising a step of pattern-printing a conductive paste on a substrate and exposing the conductive paste, wherein the conductive paste contains a conductive inorganic powder, a glass frit and a photosensitive organic component, and the organic solvent in the conductive paste Content is 1 mass% or less, The manufacturing method of the solar cell characterized by the above-mentioned. 前記導電ペーストが、感光性有機成分として25℃における粘度が1〜100mPa・sの範囲内であり、分子内に重合性不飽和基を有するモノマーを該導電ペースト中に2〜20質量%の範囲内で含むことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池の製造方法。   The conductive paste has a viscosity at 25 ° C. of 1 to 100 mPa · s as a photosensitive organic component, and a monomer having a polymerizable unsaturated group in the molecule is in the range of 2 to 20% by mass in the conductive paste. The method for producing a solar cell according to claim 1, comprising: 前記導電ペーストが、感光性有機成分として重合性不飽和基数が2〜6の範囲内にある重合性多官能モノマーと重合性不飽和基数が1つである重合性単官能モノマーを含み、該重合性多官能モノマーと該重合性単官能モノマーの質量比が90:10〜30:70の範囲内であることを特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池の製造方法。   The conductive paste contains, as a photosensitive organic component, a polymerizable polyfunctional monomer having a polymerizable unsaturated group number in the range of 2 to 6 and a polymerizable monofunctional monomer having one polymerizable unsaturated group, the polymerization The method for producing a solar cell according to claim 1 or 2, wherein the mass ratio of the polymerizable polyfunctional monomer and the polymerizable monofunctional monomer is in the range of 90:10 to 30:70.
JP2008005403A 2008-01-15 2008-01-15 Method of manufacturing solar cell Pending JP2009170577A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008005403A JP2009170577A (en) 2008-01-15 2008-01-15 Method of manufacturing solar cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008005403A JP2009170577A (en) 2008-01-15 2008-01-15 Method of manufacturing solar cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009170577A true JP2009170577A (en) 2009-07-30

Family

ID=40971445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008005403A Pending JP2009170577A (en) 2008-01-15 2008-01-15 Method of manufacturing solar cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009170577A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013149617A (en) * 2012-01-17 2013-08-01 E I Du Pont De Nemours & Co Conductive paste for fine-line high-aspect-ratio screen printing in manufacture of semiconductor devices
US8691326B2 (en) 2011-04-01 2014-04-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for manufacturing solar cell electrode

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8691326B2 (en) 2011-04-01 2014-04-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for manufacturing solar cell electrode
JP2013149617A (en) * 2012-01-17 2013-08-01 E I Du Pont De Nemours & Co Conductive paste for fine-line high-aspect-ratio screen printing in manufacture of semiconductor devices

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5309562B2 (en) Method for producing powder particles, powder particles, composition, and method for producing field emission display member using the same
JP5654588B2 (en) Electrode and manufacturing method thereof
JP2012216827A (en) Manufacturing method of solar cell electrode and solar cell electrode manufactured by using the same
JP4449484B2 (en) Conductive paste and method for manufacturing plasma display panel member using the same
JP2009170577A (en) Method of manufacturing solar cell
JP4399891B2 (en) Photosensitive paste and method for producing display member using the same
JP2006126716A (en) Photosensitive insulating paste and method for manufacturing electronic circuit component using the same
JP5515466B2 (en) Electron emission source paste, electron emission source and electron emission device using the same
JP4765820B2 (en) Photosensitive paste and method of manufacturing electronic component using the same
JP2009203415A (en) Glass paste, production method therefor, and manufacturing method for display member using the same
JPH09304923A (en) Photosensitive paste
JP2007115675A (en) Paste for electron emitting source
JP2008130354A (en) Paste for electron emission source
TW201042664A (en) Photosensitive conductive paste, method for producing display using the same and display
JP2012150894A (en) Method for forming insulating pattern and method for manufacturing electronic component
JP2008176968A (en) Paste for electron emission element and electron emission element using it as well as manufacturing method of electron emission element
JP2009038022A (en) Electron emission element
JP2003248307A (en) Photosensitive electroconductive paste using rosin or rosin acrylate and electrode
JP2010020999A (en) Paste for electron emission source
JP6324898B2 (en) Conductive composition, electrode, plasma display panel and touch panel
KR20100075216A (en) Electrode composition, electrode and plasma display panel using the same
TWI550643B (en) Conductive paste and conductive circuit
JP2005174683A (en) Glass paste and photosensitive film, and method of manufacturing component for display panel using the same
JP2010009777A (en) Photosensitive conductive paste and manufacturing method of electrode pattern using the same
JP2009289712A (en) Paste for electron emitting source