JP2010087131A - 導電性インク組成物及び該組成物を用いて形成された太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】電極幅の更なる細線化及び低抵抗化が可能な導電性インク組成物及び該組成物を用いて電極又は電気配線が形成された太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】導電性粒子と、加熱硬化性樹脂組成物、硬化剤及び溶剤を含む有機系ビヒクルとを含有する導電性インク組成物であって、導電性粒子が平均粒径０．１〜３μｍの球状導電性粒子と平均フレーク径が０．１μｍ以上３μｍ未満であるフレーク状導電性粒子とを含有し、導電性粒子が前記フレーク状導電性粒子を５０質量％以上含有することを特徴とする。フレーク状導電性粒子の平均フレーク径が球状導電性粒子の平均粒径よりも大きいことが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品等の電極又は電気配線の形成に用いられる導電性インク組成物に関する。更に詳しくは、太陽電池モジュールにおける電気配線、又は太陽電池セルの電極の形成に好適に用いることができる導電性インク組成物及び該組成物を用いて形成された太陽電池モジュールに関するものである。

導電性インク組成物をフィルム、基板、又は電子部品等の基材に塗布又は印刷した後、加熱して乾燥硬化させることにより、電極又は電気配線等を形成するという方法は、従来から広く用いられている。しかし、近年の電子機器の高性能化に伴い、導電性インク組成物を用いて形成される電極や電気配線等には、より低抵抗で信頼性が高いことが要求され、その要求は年々高まりつつある。

太陽電池の分野においては、表面にテクスチャ構造が形成された結晶性の半導体基板等からなる光電変換層と、該光電変換層上に設けられる集電極とを備える光起電力素子において、集電極は、電極幅をできるだけ細線化し、抵抗を極力小さく設計することが求められている。一般に、太陽電池は使用する材料の種類によって、結晶系の単結晶型又は多結晶型や、アモルファス型、化合物型、ハイブリッド型等に分類される。

図１及び図２はハイブリッド型太陽電池における太陽電池セルの一例を示す模式図であり、図２はその受光面側からみた平面を、また図１は、図２のＡ−Ａ線の断面を示す図である。ハイブリッド型太陽電池における太陽電池セルは、図１に示すように、ｎ型単結晶シリコン基板１１の受光面側に非結晶質のアモルファスシリコン層１２が形成され、このアモルファスシリコン層１２上にＩＴＯからなる透明電極１３、更に、透明電極１３上には、集電極１４が形成される。一方、受光面と反対側の基板裏面には、アモルファスシリコン層１６及び透明電極１７が形成される。集電極１４が形成される表面は、光閉じ込め効果を得るために、凹凸形状を有するテクスチャ構造になっているのが一般的である。

集電極１４は、例えば図２に示すように、バスバー部１４ａとフィンガー部１４ｂとから構成され、光電変換層である上記ｎ型単結晶シリコン基板等にできるだけ多くの光を吸収させ、抵抗損失なく電力を取り出すことが要求されることから、電極幅、特にフィンガー部１４ｂの電極幅を細線化し、受光面の面積をより広く確保すること、また抵抗をより小さくすることが要求される。

このような集電極の電極幅の細線化及び低抵抗化を実現すべく、例えば、集電極が粒状導電性フィラーとフレーク状導電性フィラーを含有し、このうち導電性フィラー全体に対する粒状導電性フィラーの含有量が４０重量％以上である導電性ペーストを用いて形成された光起電力素子が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この光起電力素子を構成する集電極は、一般に、スクリーン印刷法を用いて形成されるが、導電性ペースト中にフレーク状導電性フィラーが多く含まれると、スクリーン版に目詰まりが生じ易く、印刷パターンにかすれや断線を起こし、細線化が困難であるという従来の問題点を解決することを目的とするものである。
特開２００２−７６３９８号公報（請求項１）

しかしながら、上記特許文献１に記載された発明では、フレーク状導電性フィラーの含有量を少なくすることで良好な導電性が損なわれないよう、導電性ペースト中に含まれるフレーク状導電性フィラーのフレーク径（フレーク平面の最長長さ）が５μｍ以上、好ましくは６〜８μｍとされており、比較的大きなフレーク径の導電性フィラーを使用しなければならない。そのため、導電性ペーストをスクリーン印刷法等を用いて印刷する際、微細なパターンの印刷が困難となり、形成される電極の電極幅を細線化するという効果は十分ではなかった。

本発明の目的は、電極又は電気配線、特に、太陽電池の集電極において、電極幅の更なる細線化及び低抵抗化が可能であり、また細線化された狭い密着面積においても十分な密着性を有するとともに、耐熱性に優れた信頼性の高い電極を形成し得る導電性インク組成物を提供することにある。

本発明の別の目的は、上記導電性インク組成物を用いて形成された電極を備え、光電変換効率の高い太陽電池セル及び該太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールを提供することにある。

本発明の更に別の目的は、上記導電性インク組成物を用いて形成された電気配線を備え、光電変換効率の高い太陽電池モジュールを提供することにある。

請求項１に係る発明は、導電性粒子と、加熱硬化性樹脂組成物、硬化剤及び溶剤を含む有機系ビヒクルとを含有する導電性インク組成物であって、導電性粒子が平均粒径０．１〜３μｍの球状導電性粒子と平均フレーク径が０．１μｍ以上３μｍ未満であるフレーク状導電性粒子とを含有し、導電性粒子がフレーク状導電性粒子を球状導電性粒子より質量割合でより多く又は同じ質量割合で含有することを特徴とする導電性インク組成物である。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、フレーク状導電性粒子の平均フレーク径が球状導電性粒子の平均粒径よりも大きい導電性インク組成物である。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、導電性粒子が球状導電性粒子を５０〜５質量％、フレーク状導電性粒子を５０〜９５質量％含有する導電性インク組成物である。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれか１項に係る発明であって、加熱硬化性樹脂組成物と導電性粒子の含有割合が質量比で２〜１５：７５〜９５である導電性インク組成物である。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし４いずれか１項に係る発明であって、導電性粒子がＡｇ粒子である導電性インク組成物である。

請求項６に係る発明は、請求項１ないし５いずれか１項に係る発明であって、加熱硬化性樹脂組成物がエポキシ樹脂組成物である導電性インク組成物である。

請求項７に係る発明は、請求項１ないし６いずれか１項に係る発明であって、硬化剤がイミダゾール類、第３級アミン類又はフッ化ホウ素を含むルイス酸、或いはその化合物である導電性インク組成物である。

請求項８に係る発明は、請求項１ないし７いずれか１項に係る発明であって、基板上に塗布後、温度１００〜２８０℃の範囲内で加熱硬化する導電性インク組成物である。

請求項９に係る発明は、請求項１ないし８いずれか１項に記載の導電性インク組成物を用いて集電極が形成された太陽電池セルである。

請求項１０に係る発明は、請求項９に係る発明であって、集電極が透明導電層上に形成された太陽電池セルである。

請求項１１に係る発明は、請求項９又は１０記載の太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールである。

請求項１２に係る発明は、請求項１ないし８いずれか１項に記載の導電性インク組成物を用いてリード線が形成された太陽電池モジュールである。

本発明の導電性インク組成物によれば、導電性粒子と、加熱硬化性樹脂組成物、硬化剤及び溶剤を含む有機系ビヒクルとを含有する導電性インク組成物であって、導電性粒子が平均粒径０．１〜３μｍの球状導電性粒子と平均フレーク径が０．１μｍ以上３μｍ未満であるフレーク状導電性粒子とを含有し、導電性粒子が前記フレーク状導電性粒子を前記球状導電性粒子より質量割合でより多く又は同じ質量割合で含有することにより、電極又は電気配線、特に、太陽電池の集電極の形成において、電極幅の更なる細線化及び低抵抗化が可能になる。また細線化された狭い密着面積においても十分な密着性を有するとともに、耐熱性に優れた高い信頼性の電極を形成することができる。
本発明の導電性インク組成物を用いて形成された集電極は、電極幅がより細線化され、低抵抗化されるため、この電極を備えた太陽電池セル及び該太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールは、光電変換効率を高めることができる。
また本発明の導電性インク組成物を用いて形成されたリード線は、従来のものよりも低抵抗であるため、このリード線を備えた太陽電池モジュールは、高い光電変換効率が得られる。

次に本発明を実施するための最良の形態について説明する。
本発明の導電性インク組成物は、導電性粒子と、加熱硬化性樹脂組成物、硬化剤及び溶剤を含む有機系ビヒクルとを含有する。
導電性粒子は平均粒径０．１〜３μｍの球状導電性粒子と平均フレーク径が０．１μｍ以上３μｍ未満であるフレーク状導電性粒子とを含有する。球状導電性粒子の平均粒径を上記範囲としたのは、０．１μｍ未満のものは、加工コストが非常に高価であるからである。一方、３μｍを越えると、粒径の大きな粒子が多く含まれることにより組成物の粘度が低くなるため、印刷後のパターン形状が崩れ、滲みが発生する。また導電性粒子が密に集まり難く、低抵抗化が困難になる。このうち、球状導電性粒子の平均粒径は、０．１〜２．０μｍであることが特に好ましい。またフレーク状導電性粒子の平均フレーク径を上記範囲としたのは、０．１μｍ未満であると、比表面積が大きく、組成物の粘度が高くなり過ぎたり、またフレーク状導電性粒子を入れることにより高い導電性を得るという効果が得られ難くなるからである。一方、３μｍ以上になると、形成される電極の低抵抗化が困難であったり、またスクリーン印刷法等を用いて印刷する際、スクリーン目詰まりを起こし、かすれなどの印刷不良を起こす。このうち、フレーク状導電性粒子のフレーク径は０．１５〜２．０μｍであることが好ましい。ここで、球状導電性粒子及びフレーク状導電性粒子の平均フレーク径とは、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（堀場製作所製 ＬＡ−９５０）にて測定し、粒子径基準を個数として演算した５０％平均粒子径（Ｄ₅₀）をいう。このレーザー回折／散乱式粒度分布測定装置による個数基準平均粒径又は平均フレーク径の値は、走査型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ製 Ｓ−４３００ＳＥ及びＳ−９００）により観察した画像において、任意の５０個の粒子について粒径を実測したときのその平均粒径又は平均フレーク径とほぼ一致する。なおフレーク状であるか球状であるかは、上記走査型顕微鏡で観察した像で識別したアスペクト比（直径／厚さ）が２以上のものをフレーク状とし、２未満のものを球状と識別する。またフレーク状導電性粒子の平均フレーク径とは、フレーク状導電性微粒子の直径（長径）の平均値をいう。フレーク状導電性粒子のアスペクト比（直径／厚さ）は２〜２０の範囲であることが好ましい。厚みは０．００５〜１．５μｍの範囲であることが好ましく、０．００５〜０．５μｍの範囲であることが特に好ましい。

また、フレーク状導電性粒子に比べて粒径の大きい球状導電性粒子が多く含まれると、フレーク状粒子の隙間を球状導電性粒子が埋めることにより導電性粒子同士が密に集まり、高い導電性を確保するという効果が低下するため、フレーク状導電性粒子の平均フレーク径が球状導電性粒子の平均粒径よりも大きいことが好ましい。

導電性粒子は上記フレーク状導電性粒子を上記球状導電性粒子より質量割合でより多く又は同じ質量割合で含有する。即ち導電性粒子は上記フレーク状導電性粒子を５０質量％以上含有する。フレーク状導電性粒子が５０質量％未満であると、導電性が低下する。このうち、導電性粒子はフレーク状導電性粒子を５０〜９５質量％含有するのが好ましく、６５〜９５質量％含有するのが更に好ましい。即ち球状導電性粒子を５０〜５質量％含有するのが好ましく、３５〜５質量％含有するのが更に好ましい。

導電性粒子としては、比抵抗が小さく酸化され難いという理由から、Ａｇ粒子を使用するのが好ましいが、Ａｇ以外には、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ又はＡｌを単独で使用してもよいし、或いはＡｇを含めたこれら２種以上を組み合わせて使用してもよい。

本発明の導電性インク組成物を構成する有機系ビヒクルは、熱硬化性樹脂組成物、硬化剤及び溶剤を含有する。
有機系ビヒクルを構成する加熱硬化性樹脂組成物には、従来よりも更に細線化され、接着面積が狭くなった集電極において高い密着性を発現させる必要があるという理由から、エポキシ樹脂組成物を使用するのが好ましい。好適なエポキシ樹脂組成物には、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビフェニル型、ビフェニル混合型、クレゾールノボラック型、ナフタレン型、ジシクロペンタジエン型等のエポキシ樹脂組成物が挙げられる。このうち、ビフェニル型又はビフェニル混合型のエポキシ樹脂が特に好ましい。ビフェニル型エポキシ樹脂には、例えば、ビフェノールグリシジルエーテル型エポキシ樹脂（日本化薬社製：ＮＣ−３０００、ＮＣ−３０００Ｌ、ジャパンエポキシレジン社製：ＹＸ４０００、ＹＬ６６４０等）が挙げられる。またビフェニル混合型には、ｏ−クレゾールノボラックのポリグリシジルエーテルとビフェノールグリシジルエーテルとを混合したエポキシ樹脂（日本化薬社製：ＣＥＲ−１０２０等）が挙げられる。また上記エポキシ樹脂組成物の中でも、特に、室温では、固体で存在し、かつ１５０℃における溶融粘度が０．１Ｐａ・ｓ以下であるという性質を有するものが特に好ましい。その理由は、硬化剤との反応を瞬時に進めることができ、また、高い密着性を発現させ、比抵抗を低下させるのに好適だからである。一方、１５０℃における溶融粘度が０．１Ｐａ・ｓを越えると、硬化反応が瞬時に進まず、密着不良等の不具合が生じやすいため好ましくない。ここで示した溶融粘度の値は、例えば、コーン及びプレート型のＩＣＩ粘度計（Research Equipment London社製）を用いて測定された値である。

硬化剤としては、一般的に用いられるイミダゾール類、第３級アミン類又はフッ化ホウ素を含むルイス酸、或いはその化合物が好適である。イミダゾール類には、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール又は２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。第３級アミン類には、ピペリジン、ベンジルジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、イソフォロンジアミン又はジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。フッ化ホウ素を含むルイス酸には、フッ化ホウ素モノエチルアミン等のフッ化ホウ素のアミン錯体が挙げられる。またジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）のような潜在性の高い硬化剤を用い、その促進剤として上記硬化剤を組み合わせても良い。このうち、密着性向上の理由から、イミダゾール類の２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール又は２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾールが特に好ましい。

溶剤としては、ジオキサン、ヘキサン、トルエン、メチルセロソルブ、シクロヘキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジアセトンアルコール、ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、ブチルセルソルブ、ブチルセロソルブアセテート、エチルセルソルブ、α−テルピネオール等が挙げられる。このうち、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、α−テルピネオールが特に好ましい。

本発明の導電性インク組成物は、例えば、以下のような方法で調製される。
先ず、好ましくは温度２０〜３０℃、更に好ましくは２５℃の条件で、上記溶剤１００質量部に対し、上記熱硬化性樹脂組成物を好ましくは１０〜５０質量部、更に好ましくは２０〜４０質量部を混合し、次いで上記硬化剤を適量混合して有機系ビヒクルを調製する。このように調製された有機系ビヒクルと、上記導電性粒子とを、例えば３本ロールミル等の混練機を用いて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物が調製される。このとき、調製される導電性インク組成物に適性な粘度、及び必要な流動性を持たせるために、有機系ビヒクルを５〜３０質量％、導電性粒子を７０〜９５質量％の割合で混合するのが好ましい。有機系ビヒクルが下限値の５質量％未満、即ち導電性粒子が９５質量％を越えると、インク組成物としての適性な流動性が得られ難く、一方、有機系ビヒクルが上限値の３０質量％を越える、即ち導電性粒子が７０質量％未満になると、導電性粒子が不足し、良好な導電性が得られ難くなるからである。このうち、有機系ビヒクルを８〜２０質量％、導電性粒子を８０〜９２質量％の割合で混合するのが特に好ましい。

また導電性インク組成物中の加熱硬化性樹脂組成物と導電性粒子の含有割合は、導電性の高い電極を形成するのに好適であるという理由から、質量比で２〜１５：７５〜９５であることが好ましい。このうち、更に好ましくは、２〜７：８３〜９５である。

このように調製された本発明の導電性インク組成物は、３０〜１００Ｐａ・ｓの適正な粘度を有する。これによりスクリーン印刷法を用いて基板等に塗布する場合、形状の乱れやかすれを生じることなく、微細なパターンの印刷ができる。また基板や太陽電池セルにおける積層体上等に塗布又は印刷した後、好ましくは１００〜２８０℃、更に好ましくは１５０〜２２０℃の温度で硬化する性質を有する。１００℃未満では、硬化が不十分となる。またハイブリッド型の太陽電池セルにおいては、２８０℃を超える温度で焼成した場合、太陽電池セルの性能に支障を来す。

本発明の導電性インク組成物は、電極又は電気配線、特に、太陽電池モジュールにおける太陽電池セルの集電極、又はリード線の形成に好適に用いることができる。太陽電池セルの集電極は、例えば、太陽電池セルの平面を模式的に表した図２に示すように、２本のバスバー部１４ａと、このバスバー部１４ａと直交する複数本からなるフィンガー部１４ｂとを備える。

この集電極の電極幅、特にフィンガー部の電極幅は、より多くの光を受光面に照射させるために、できるだけ細線化することが求められているが、本発明の導電性インク組成物では、平均フレーク径が０．１μｍ以上３μｍ未満と、従来のものに比べて小さいフレーク状導電性粒子を使用しているため、微細なパターンの印刷ができ、形成される太陽電池の集電極の更なる細線化が可能となる。またフレーク径の小さいフレーク状導電性粒子を使用することにより、スクリーン印刷法を用いて印刷する際、従来技術で問題とされていたスクリーン目詰まりといった不具合も解消される。また本発明の導電性インク組成物では、従来のものに比べ、平均フレーク径の小さいフレーク状導電性粒子を使用しているが、高い導電性を維持できる。その理由は、導電性粒子同士が硬化後に密に集まり、導電経路が多く確保できるためであると推察される。更に、接着性の高いエポキシ樹脂を用いているため、より細線化され、狭められた接着面積においても、高い密着性が得られる。

本発明の導電性インク組成物を用いて形成された集電極を備えた太陽電池セル及び該太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールは、集電極の細線化により、より多くの光を受光面に照射させ、光電変換層に吸収させることができるため、高い光電変換効率が得られる。

また、図３に示すように、一般に太陽電池モジュール３０は、リード線３１により太陽電池セル３２同士を相互に電気的に接続されることで形成される。このリード線は、太陽電池モジュールの特性を高めるために、より低抵抗のものを用いることが要求されることから、通常、銅箔が使用され、この銅箔は半田などにより被覆される。本発明の導電性インク組成物は、リード線における銅箔の代替として利用でき、印刷法による形成が可能であることから、簡便な方法で低抵抗のリード線の形成が可能になる。

本発明の導電性インク組成物を用いて集電極が形成された太陽電池セル又はこの太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールは、高い光電変換効率が得られる。

また本発明の導電性インク組成物を用いてリード線が形成された太陽電池モジュールは、従来の銅箔等により形成されたリード線よりも低抵抗であるため、高い光電変換効率が得られる。

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜実施例１＞
導電性粒子として、以下の表１に示すように、平均フレーク径０．５μｍのフレーク状導電性粒子７５質量％、平均粒径０．２μｍの球状導電性粒子２５質量％からなる銀粒子を用意した。また有機系ビヒクルを構成する加熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製：ＹＸ４０００）を、硬化剤としてイミダゾール系硬化剤の２−エチル−４−メチルイミダゾールを、また溶剤としてブチルカルビトールアセテートを用意した。

先ず、温度２５℃の条件で、ブチルカルビトールアセテート１００質量部に対し、エポキシ樹脂３０質量部を混合し、更に前記混合物に２−エチル−４−メチルイミダゾールを適量添加して有機系ビヒクルを調製した。次いで、得られた有機系ビヒクル１２質量％と、上記銀粒子８８質量％とを３本ロールミルにて混練し、ペースト化することにより導電性インク組成物を調製した。

次いで、得られた導電性インク組成物を、スクリーン印刷法を用いて１００×１００ｍｍ角のガラス基板上に印刷塗布した後、このガラス基板を熱風循環炉に投入し、２００℃の温度で３０分間焼成して１０×１０ｍｍ角の電極を形成した。

＜実施例２＞
ブチルカルビトールアセテート１００質量部に対し、エポキシ樹脂３５質量部として有機系ビヒクルを調製したこと、また以下の表１に示すように、導電性粒子として、平均フレーク径０．５μｍのフレーク状導電性粒子９０質量％、平均粒径０．１μｍの球状導電性粒子１０質量％からなる銀粒子を使用したこと、及び導電性粒子の含有割合を９０質量％、有機系ビヒクルの含有割合を１０質量％としたこと以外は、実施例１と同様に、導電性インク組成物を調製し、電極を形成した。

＜実施例３＞
ブチルカルビトールアセテート１００質量部に対し、エポキシ樹脂４０質量部として有機系ビヒクルを調製したこと、また以下の表１に示すように、導電性粒子として、平均フレーク径０．５μｍのフレーク状導電性粒子５０質量％、平均粒径０．３μｍの球状導電性粒子５０質量％からなる銀粒子を使用したこと、及び導電性粒子の含有割合を９０質量％、有機系ビヒクルの含有割合を１０質量％としたこと以外は、実施例１と同様に、導電性インク組成物を調製し、電極を形成した。

＜実施例４＞
ブチルカルビトールアセテート１００質量部に対し、エポキシ樹脂２０質量部として有機系ビヒクルを調製したこと、また以下の表１に示すように、導電性粒子として、平均フレーク径０．２μｍのフレーク状導電性粒子７５質量％、平均粒径０．１μｍの球状導電性粒子２５質量％からなる銀粒子を使用したこと、及び導電性粒子の含有割合を８５質量％、有機系ビヒクルの含有割合を１５質量％としたこと以外は、実施例１と同様に、導電性インク組成物を調製し、電極を形成した。

＜実施例５＞
ブチルカルビトールアセテート１００質量部に対し、エポキシ樹脂３５質量部として有機系ビヒクルを調製したこと、また以下の表１に示すように、導電性粒子として、平均フレーク径１．０μｍのフレーク状導電性粒子７０質量％、平均粒径０．３μｍの球状導電性粒子３０質量％からなる銀粒子を使用したこと以外は、実施例１と同様に、導電性インク組成物を調製し、電極を形成した。

＜実施例６＞
以下の表１に示すように、導電性粒子として、平均フレーク径２．０μｍのフレーク状導電性粒子６５質量％、平均粒径０．３μｍの球状導電性粒子３５質量％からなる銀粒子を使用したこと、及び導電性粒子の含有割合を８６質量％、有機系ビヒクルの含有割合を１４質量％としたこと以外は、実施例１と同様に、導電性インク組成物を調製し、電極を形成した。

＜比較例１＞
以下の表１に示すように、導電性粒子として、平均フレーク径５．０μｍのフレーク状導電性粒子７５質量％、平均粒径０．２μｍの球状導電性粒子２５質量％からなる銀粒子を使用したこと以外は、実施例１と同様に、導電性インク組成物を調製し、電極を形成した。

＜比較例２＞
ブチルカルビトールアセテート１００質量部に対し、エポキシ樹脂３５質量部として有機系ビヒクルを調製したこと、また以下の表１に示すように、導電性粒子として、平均フレーク径０．０５μｍのフレーク状導電性粒子７５質量％、平均粒径０．２μｍの球状導電性粒子２５質量％からなる銀粒子を使用したこと以外は、実施例１と同様に、導電性インク組成物を調製し、電極を形成した。

＜比較例３＞
以下の表１に示すように、導電性粒子として、平均フレーク径０．５μｍのフレーク状導電性粒子３０質量％、平均粒径０．２μｍの球状導電性粒子７０質量％からなる銀粒子を使用したこと、及び導電性粒子の含有割合を８９質量％、有機系ビヒクルの含有割合を１１質量％としたこと以外は、実施例１と同様に、導電性インク組成物を調製し、電極を形成した。

＜比較例４＞
以下の表１に示すように、導電性粒子として、平均フレーク径０．５μｍのフレーク状導電性粒子１００質量％からなる銀粒子を使用したこと以外は、実施例１と同様に、導電性インク組成物を調製し、電極を形成した。即ち、調製された導電性インク組成物には、球状導電性粒子は含まれない。

＜比較例５＞
ブチルカルビトールアセテート１００質量部に対し、エポキシ樹脂３５質量部として有機系ビヒクルを調製したこと、また以下の表１に示すように、導電性粒子として、平均フレーク径０．５μｍのフレーク状導電性粒子７５質量％、平均粒径５．０μｍの球状導電性粒子２５質量％からなる銀粒子を使用したこと、及び導電性粒子の含有割合を８９質量％、有機系ビヒクルの含有割合を１１質量％としたこと以外は、実施例１と同様に、導電性インク組成物を調製し、電極を形成した。

＜比較例６＞
ブチルカルビトールアセテート１００質量部に対し、エポキシ樹脂４０質量部として有機系ビヒクルを調製したこと、また以下の表１に示すように、導電性粒子として、平均フレーク径３．０μｍのフレーク状導電性粒子４０質量％、平均粒径３．０μｍの球状導電性粒子６０質量％からなる銀粒子を使用したこと、及び導電性粒子の含有割合を９０質量％、有機系ビヒクルの含有割合を１０質量％としたこと以外は、実施例１と同様に、導電性インク組成物を調製し、電極を形成した。

＜比較試験及び評価＞
実施例１〜６及び比較例１〜６で得られた導電性インク組成物について粘度、スクリーン印刷性、スクリーン目詰まり及び最小線幅を評価した。また実施例１〜６及び比較例１〜６の導電性インク組成物を用いて形成された電極について比抵抗を評価した。その結果を以下の表２に示す。
（１）粘度：レオメータ（ティー・エー・インスツルメント社製：ＡＲ１０００）を用いて、４００ｍｍコーンを使用し、ずり速度１０Ｓ^-1とした時の値を測定した。
（２）スクリーン印刷性：スクリーン印刷法により１００×１００ｍｍ角のガラス基板上に印刷されたパターンについて、パターン形状が確認できた場合を「良好」とし、印刷時のかすれ等でパターン形状が僅かに乱れた場合を「可」とし、また印刷時にレオロジー特性の関係からパターンが全く印刷できなかったり、著しいかすれによりライン欠損が全体にわたってみられた場合を「不可」とした。
（３）スクリーン目詰まり：スクリーン版が目詰まりして連続印刷が困難な場合、又はライン形状に目詰まりによる未塗布箇所がみられた場合を「有」とし、未塗布箇所がみられなかった場合を「無」とした。
（４）最小線幅：４０、５０、７０、１００、１５０及び２００μｍの線幅で開口部が設計されたスクリーン版を用いて１００×１００ｍｍ角のガラス基板上にパターンを印刷し、ラインが重ならずに乱れることなく印刷できた最小の線幅を最小線幅とした。
（５）比抵抗：１００×１００ｍｍ角のガラス基板上に形成された１０×１０ｍｍ角の電極について、表面固有抵抗表面抵抗計（三菱化学社製：ローレスタ）にて四端子四探針方式を用いて測定した表面抵抗値と、レーザー顕微鏡（キーエンス社製：ＶＫ−９６００）を用いて測定した膜厚の値から、電極の比抵抗値（Ω・ｃｍ）を算出した。

表２から明らかなように、実施例１〜６及び比較例１〜６を比較すると、実施例１〜６では適切な粘度が得られ、スクリーン目詰まりも無く、スクリーン印刷性においても高い評価が得られた。また最小線幅については、実施例２〜６では、比較例３よりも若干評価は下がったが、比較例１，５及び６に比べれば、高い評価が得られた。

また、実施例１〜６で形成された電極の比抵抗は、比較例１〜６で形成された電極よりもはるかに低く、高い導電性が得られることが確認された。

図２のＡ−Ａ線の断面を示す図。 太陽電池セルの平面の一例を表す模式図。 太陽電池モジュールの一例の概略を示す平面図。

Claims (12)

1. 導電性粒子と、加熱硬化性樹脂組成物、硬化剤及び溶剤を含む有機系ビヒクルとを含有する導電性インク組成物であって、
   前記導電性粒子が平均粒径０．１〜３μｍの球状導電性粒子と平均フレーク径が０．１μｍ以上３μｍ未満であるフレーク状導電性粒子とを含有し、
   前記導電性粒子が前記フレーク状導電性粒子を前記球状導電性粒子より質量割合でより多く又は同じ質量割合で含有すること
   を特徴とする導電性インク組成物。
2. フレーク状導電性粒子の平均フレーク径が球状導電性粒子の平均粒径よりも大きい請求項１記載の導電性インク組成物。
3. 導電性粒子が球状導電性粒子を５０〜５質量％、フレーク状導電性粒子を５０〜９５質量％含有する請求項１又は２記載の導電性インク組成物。
4. 加熱硬化性樹脂組成物と導電性粒子の含有割合が質量比で２〜１５：７５〜９５である請求項１ないし３いずれか１項に記載の導電性インク組成物。
5. 導電性粒子がＡｇ粒子である請求項１ないし４いずれか１項に記載の導電性インク組成物。
6. 加熱硬化性樹脂組成物がエポキシ樹脂組成物である請求項１ないし５いずれか１項に記載の導電性インク組成物。
7. 硬化剤がイミダゾール類、第３級アミン類又はフッ化ホウ素を含むルイス酸、或いはその化合物である請求項１ないし６いずれか１項に記載の導電性インク組成物。
8. 基板上に塗布後、温度１００〜２８０℃の範囲内で加熱硬化する請求項１ないし７いずれか１項に記載の導電性インク組成物。
9. 請求項１ないし８いずれか１項に記載の導電性インク組成物を用いて集電極が形成された太陽電池セル。
10. 集電極が透明導電層上に形成された請求項９記載の太陽電池セル。
11. 請求項９又は１０記載の太陽電池セルを備えた太陽電池モジュール。
12. 請求項１ないし８いずれか１項に記載の導電性インク組成物を用いてリード線が形成された太陽電池モジュール。

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