JP2010087251A - Conductive paste for solar battery - Google Patents

Conductive paste for solar battery Download PDF

Info

Publication number
JP2010087251A
JP2010087251A JP2008254821A JP2008254821A JP2010087251A JP 2010087251 A JP2010087251 A JP 2010087251A JP 2008254821 A JP2008254821 A JP 2008254821A JP 2008254821 A JP2008254821 A JP 2008254821A JP 2010087251 A JP2010087251 A JP 2010087251A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive paste
solar cell
silver
electrode
conductive
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
JP2008254821A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Wataru Suenaga
渉 末永
Tsutomu Sugano
勉 菅野
Takeshi Kikuchi
健 菊地
Naoaki Ishibashi
直明 石橋
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.)
Toyo Aluminum KK
DIC Corp
Original Assignee
Toyo Aluminum KK
DIC Corp
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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 Toyo Aluminum KK, DIC Corp, Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Toyo Aluminum KK
Priority to JP2008254821A priority Critical patent/JP2010087251A/en
Publication of JP2010087251A publication Critical patent/JP2010087251A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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

Landscapes

  • Conductive Materials (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide conductive paste for a solar battery which can stably obtain high conversion efficiency even if unleaded glass frit is contained in an electrode which is brought into ohmic contact with an n-type semiconductor (an n-type diffusion layer) of a crystal silicon solar battery, a light condensing electrode for the solar battery which is constituted by printing the conductive paste and sintering it, and the solar battery including the light condensing electrode. <P>SOLUTION: The conductive paste for the solar battery includes binder resin, a solvent, glass frit, and conductive powder having silver or a silver compound as a principal component. The conductive paste for the solar battery includes an Si-based organic compound. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は太陽電池用導電性ペーストに関し、より詳しくは、太陽電池用の集光電極の形成に使用される太陽電池用導電性ペースト、当該太陽電池用導電性ペーストを焼成してなる太陽電池の集光電極、当該集光電極を備えた太陽電池に関する。あるいは、特に結晶系シリコン太陽電池のn型半導体層上にオーミック性の受光面電極(集光電極)を形成するのに適した太陽電池用導電性ペースト、当該太陽電池用導電性ペーストを焼成してなる太陽電池の集光電極、当該集光電極を備えた太陽電池に関する。  The present invention relates to a conductive paste for a solar cell, and more specifically, a conductive paste for a solar cell used for forming a condensing electrode for a solar cell, and a solar cell formed by firing the conductive paste for a solar cell. It is related with a solar cell provided with a condensing electrode and the said condensing electrode. Alternatively, in particular, a conductive paste for solar cell suitable for forming an ohmic light-receiving surface electrode (condensing electrode) on an n-type semiconductor layer of a crystalline silicon solar cell, and firing the conductive paste for solar cell are fired. It is related with the condensing electrode of the solar cell which consists of, and the solar cell provided with the said condensing electrode.

一般的に、結晶系Si太陽電池は、例えば図1に示すように、p型Si基板1、受光面の集光電極2、反射防止膜3、アルミニウムからなる裏面電極4から構成される。
その製造法の一例を挙げると、まず、p型Si基板1bの一方の表面にリン(P)を熱的に拡散させてn型拡散層1aをp型Si基板1bの一方の表面全面に形成させ、p型Si基板1を作製する。このn型拡散層1aのシート抵抗は数十Ω/□程度であり、その厚みは0.3〜0.5μm程度である。次に、このp型Si基板1のn型拡散層1aの表面を清浄化するためにエッチングする。次いで、プラズマCVD法等により、絶縁膜(反射防止膜3)として、窒化シリコン膜、酸化チタン、酸化珪素等の薄膜を、この順にn型拡散層1a上に700〜900Å形成する。
次に、受光面となる反射防止膜3上に集光電極2を形成する集光電極形成用銀ペーストを、一方p型Si基板1の裏面に、グリッド状あるいは所定のパターン状に裏面電極を形成するアルミニウムペーストおよび裏面電極形成用銀ペーストをそれぞれスクリーン印刷し、乾燥させる。その後、700℃〜900℃で数分から数十分間、近赤外炉中で焼成する。その結果、p型Si基板1の裏面側では、アルミニウムがp型Si基板1中に拡散し、アルミニウムの高濃度不純物を含んだP+層(Back Surface Field層)が形成される。また、焼成されたアルミニウムペーストおよび裏面電極形成用銀ペーストは、それぞれアルミニウムからなる裏面電極4および銀からなる裏面電極(図示しない)となり、これらの2つの裏面電極の境界は合金状態になり電気的に接続される。このようにしてアルミニウムペーストにより形成された裏面電極4はハンダ付けが不可能なため、銅箔等による太陽電池素子の相互接続のために裏面電極の形成にはアルミニウムペーストとともに銀ペーストが利用される。
In general, as shown in FIG. 1, for example, a crystalline Si solar cell includes a p-type Si substrate 1, a condensing electrode 2 on a light receiving surface, an antireflection film 3, and a back electrode 4 made of aluminum.
As an example of the manufacturing method, first, phosphorus (P) is thermally diffused on one surface of the p-type Si substrate 1b to form the n-type diffusion layer 1a on the entire surface of one surface of the p-type Si substrate 1b. Thus, the p-type Si substrate 1 is produced. The sheet resistance of the n-type diffusion layer 1a is about several tens of Ω / □, and the thickness is about 0.3 to 0.5 μm. Next, etching is performed to clean the surface of the n-type diffusion layer 1a of the p-type Si substrate 1. Next, as an insulating film (antireflection film 3), a thin film such as a silicon nitride film, titanium oxide, or silicon oxide is formed on the n-type diffusion layer 1a in this order by a plasma CVD method or the like.
Next, a silver paste for forming a condensing electrode 2 for forming the condensing electrode 2 on the antireflection film 3 to be the light receiving surface, and a back electrode in a grid shape or a predetermined pattern on the back surface of the p-type Si substrate 1. The aluminum paste to be formed and the silver paste for forming the back electrode are each screen-printed and dried. Thereafter, baking is performed in a near-infrared furnace at 700 ° C. to 900 ° C. for several minutes to several tens of minutes. As a result, on the back side of the p-type Si substrate 1, aluminum diffuses into the p-type Si substrate 1, and a P + layer (Back Surface Field layer) containing high-concentration aluminum impurities is formed. Also, the fired aluminum paste and the back electrode forming silver paste become the back electrode 4 made of aluminum and the back electrode (not shown) made of silver, respectively, and the boundary between these two back electrodes becomes an alloy state and becomes electrically Connected to. Since the back electrode 4 formed of the aluminum paste in this way cannot be soldered, a silver paste is used together with the aluminum paste to form the back electrode for interconnection of solar cell elements by copper foil or the like. .

一方、表面電極用(集光電極形成用)銀ペーストは所定のパターンで反射防止膜3(絶縁膜)上に印刷され、絶縁膜である窒化シリコン膜を焼き付けにより溶融、貫通して、n型拡散層1a上にオーミック性電極を形成する方法(ファイアスルー)が広く用いられている。通常、このような用途に利用される銀ペーストとしては、銀粒子、ガラスフリット、バインダー、溶剤および各種添加物が混合、分散されたものが用いられており、集光電極形成用銀ペーストをp型Si基板1上に印刷した後、近赤外炉を使用して高速に焼き付けて、厚膜の集光電極2として形成される。そして、通常、この銀ペーストのような導電性ペーストに混合するガラスフリットは変換効率が高くなることから、Pb含有のガラスフリットが一般的に使用されている。   On the other hand, the silver paste for the surface electrode (for condensing electrode formation) is printed on the antireflection film 3 (insulating film) in a predetermined pattern, and the silicon nitride film which is an insulating film is melted and penetrated by baking to form an n-type A method (fire through) of forming an ohmic electrode on the diffusion layer 1a is widely used. Usually, as silver paste used for such applications, silver paste, glass frit, binder, solvent and various additives are mixed and dispersed. After printing on the mold Si substrate 1, it is baked at a high speed using a near-infrared furnace to form a thick film collecting electrode 2. In general, a glass frit mixed with a conductive paste such as this silver paste has high conversion efficiency, and thus a Pb-containing glass frit is generally used.

ところで、近年、環境問題に対する意識が高まり、リード端子などに銅箔を接合させるハンダも鉛を含有しない無鉛ハンダへの移行が進み、ガラスフリットも、その含有量が微量であるとはいえ、無鉛ガラスフリットへの転換が迫られているのが実情である。
地球環境に影響がなく安全性が高い太陽電池に供する導電性ペーストとして、無鉛ハンダに対して良好な濡れ性を得る為に、導電性ペーストにBiを含有する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、無鉛ガラスフリットを含む銀ペーストを用いて、電極表面をハンダ等で被覆することなく、太陽電池素子用の基板との接着強度を確保し、且つ、その長期信頼性に優れた電極を、高い生産性で作製するための技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
上記技術は、材料の無鉛化に伴い、無鉛ガラスフリットを含有した導電性ペーストで形成された電極へのハンダ接合の強度、長期信頼性を目指した技術である。これら無鉛ガラスフリットを用いた導電性ペーストは、無鉛化を第1の目的として一応の成果をあげてはいるが、必ずしも太陽電池の変換効率の向上を目的とするものではなく、有鉛のガラスフリットを用いた場合と同様の良好な変換効率が得られていなかった。
By the way, in recent years, awareness of environmental issues has increased, and solder that joins copper foil to lead terminals has also moved to lead-free solder that does not contain lead, and glass frit is lead-free, even though its content is very small. In fact, it is necessary to switch to glass frit.
In order to obtain good wettability with respect to lead-free solder as a conductive paste for use in a highly safe solar cell that does not affect the global environment, a technique containing Bi 2 O 3 in the conductive paste is disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).
Also, using a silver paste containing lead-free glass frit, without covering the electrode surface with solder or the like, ensuring an adhesive strength with the substrate for solar cell elements, and having an excellent long-term reliability, A technique for manufacturing with high productivity is disclosed (for example, see Patent Document 2).
The above technique is a technique aiming at the strength and long-term reliability of solder bonding to an electrode formed of a conductive paste containing a lead-free glass frit as the material becomes lead-free. Although these conductive pastes using lead-free glass frit have been achieved for the first time with the goal of lead-free, they are not necessarily aimed at improving the conversion efficiency of solar cells. The same good conversion efficiency as in the case of using a frit was not obtained.

一方、n型拡散層上に形成された反射防止膜上にスクリーン印刷し、高速焼成され集光電極の形成に用いられる導電性ペーストは、そのペースト組成に様々な工夫がなされている。結晶系シリコン太陽電池の変換効率と電池特性の安定性に及ぼす電極の影響は大きく、特に集光電極の影響は非常に大きい。
電極性能の目安として、太陽電池の曲線因子(FF)がある。太陽電池の直列抵抗が高いとFFは小さくなる傾向にあるが、直列抵抗に影響を及ぼす要因の一つがp型半導体およびn型半導体の電極との接触抵抗である。このため、前記接触抵抗を下げ太陽電池の高い変換効率と安定な特性を得ることを目的に、太陽電池電極用導電性ペーストに様々な添加物を配合することがこれまでに提案されている。例えば、Sn化合物を導電性ペーストに含有させる技術(例えば、特許文献3参照)、導電性ペーストにY、InおよびMoから選ばれる金属やその化合物であって、0.01〜0.1μmの粒子状の添加物を添加する技術(例えば、特許文献4参照)が開示されている。
しかしながら、これらの先行文献に記載された導電性ペーストにおいては、添加されるガラスフリットは有鉛であり、地球環境に配慮がなされたものではない。このようにガラスフリットとして鉛を含むことなく、しかも焼成して太陽電池用の電極を形成した結果、電極の低い接触抵抗と、太陽電池の高い変換効率を達成するような太陽電池の電極用導電性ペーストは未だ開発されていない。
特開平11−329072号公報 特開2008−109016号公報 特開2008−10527号公報 特許第3853793号公報
On the other hand, a conductive paste that is screen-printed on an antireflection film formed on an n-type diffusion layer and fired at a high speed and used for forming a condensing electrode has been devised for various paste compositions. The influence of the electrodes on the conversion efficiency and the stability of the battery characteristics of the crystalline silicon solar cell is large, and in particular, the influence of the condensing electrode is very large.
As a measure of electrode performance, there is a solar cell fill factor (FF). When the series resistance of the solar cell is high, FF tends to be small, but one of the factors affecting the series resistance is the contact resistance with the electrodes of the p-type semiconductor and the n-type semiconductor. For this reason, it has been proposed so far to add various additives to the conductive paste for solar cell electrodes in order to reduce the contact resistance and obtain high conversion efficiency and stable characteristics of the solar cell. For example, a technology for containing a Sn compound in a conductive paste (see, for example, Patent Document 3), a metal selected from Y, In and Mo or a compound thereof in the conductive paste, and particles having a size of 0.01 to 0.1 μm A technique (for example, see Patent Document 4) of adding a shaped additive is disclosed.
However, in the conductive pastes described in these prior documents, the glass frit to be added is leaded and the global environment is not considered. As described above, the glass frit does not contain lead and is baked to form an electrode for a solar cell. As a result, the electrode electrode conductivity of the solar cell achieves a low contact resistance of the electrode and a high conversion efficiency of the solar cell. Sex paste has not been developed yet.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-329072 JP 2008-109016 A JP 2008-10527 A Japanese Patent No. 3853793

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、結晶系シリコン太陽電池のn型半導体(n型拡散層)にオーミック接触させる電極において、無鉛ガラスフリットを含有しても高い変換効率が安定して得られる太陽電池用導電性ペースト、および当該導電性ペーストを印刷して焼成してなる太陽電池用の集光電極、ならびに当該集光電極を備えた太陽電池を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object thereof is to use lead-free electrodes in ohmic contact with an n-type semiconductor (n-type diffusion layer) of a crystalline silicon solar cell. A conductive paste for solar cell that can stably obtain high conversion efficiency even when glass frit is contained, a condensing electrode for solar cell formed by printing and baking the conductive paste, and the condensing electrode It is in providing the solar cell provided.

一般に、結晶系シリコン太陽電池において、n型半導体(n型拡散層)と接触する電極にはV族の元素であるリン(P)、ヒ素(As)等を、p型半導体(P+層)と接触する電極にはIII族の元素であるホウ素(B)等を存在させると、オーミック接触が改善されるといわれている。前者では、電極とn型半導体を接合させた場合、電極中のリン(P)等がn半導体に形成されるドナーとしての電子が増加する。後者では、電極とp型半導体を接合させた場合、電極中のホウ素(B)がP型半導体に形成される正孔が増加すると考えられる理由による。このような考察に基づくと、半導体であるシリコン基板と同一元素であるSi成分をガラスフリット以外に混合しても効果が得られないと考えられる。しかし、後述の実験から判明するようにn型半導体に接触する電極となる導電性ペーストにリン系有機化合物を配合させてもオーミック接触を低下させる改善はあまりみられない。その反面、本発明者等は、導電性ペースト中にシリコン基板と同一元素を有するSi系有機化合物を配合させた場合、太陽電池に優れた変化効率をもたらすことを見出し、本発明を完成するに至った。  Generally, in a crystalline silicon solar cell, an electrode in contact with an n-type semiconductor (n-type diffusion layer) is made of a group V element such as phosphorus (P), arsenic (As), etc., and a p-type semiconductor (P + layer). It is said that the ohmic contact is improved when a group III element such as boron (B) is present in the contacting electrode. In the former, when an electrode and an n-type semiconductor are bonded, phosphorus (P) and the like in the electrode increase as electrons as donors formed in the n semiconductor. In the latter case, when the electrode and the p-type semiconductor are bonded, boron (B) in the electrode is considered to increase the number of holes formed in the P-type semiconductor. Based on such considerations, it is considered that the effect cannot be obtained even if the Si component, which is the same element as the semiconductor silicon substrate, is mixed in addition to the glass frit. However, as will be understood from the experiment described later, there is little improvement in reducing ohmic contact even when a phosphorus-based organic compound is blended with a conductive paste that becomes an electrode in contact with an n-type semiconductor. On the other hand, the present inventors have found that when a Si-based organic compound having the same element as that of the silicon substrate is blended in the conductive paste, the solar cell has excellent change efficiency, and the present invention is completed. It came.

すなわち、本発明はバインダー樹脂、溶剤、ガラスフリット、および、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末を含有する太陽電池用導電性ペーストであって、Si系有機化合物を含有することを特徴とする太陽電池用導電性ペーストである。
また、本発明は、上記の導電性ペーストを印刷して焼成してなる太陽電池用の集光電極に関する。
さらに、本発明は、上記の集光電極を備えた太陽電池に関する。
That is, the present invention is a conductive paste for a solar cell containing a binder resin, a solvent, a glass frit, and a conductive powder mainly composed of silver or a silver compound, characterized by containing a Si-based organic compound. It is the conductive paste for solar cells.
Moreover, this invention relates to the condensing electrode for solar cells formed by printing and baking said electrically conductive paste.
Furthermore, this invention relates to the solar cell provided with said condensing electrode.

Si系有機化合物を太陽電池用導電性ペーストに混合すると、印刷の際には太陽電池用導電性ペーストのチキソ性の制御、にじみ防止、はじき防止等の機能を果たすため印刷精度を上げることができる。また、反射防止膜への接着性等が向上するため、まず第一に太陽電池の加工プロセスでのトラブルが少なくなる。一方、高温焼成時には、このようなSi系化合物中の有機成分は分解するので、直接、太陽電池の性能へのマイナスの影響は生じず、焼成後は導電性粉末(例えば、銀粒子)を主体とする焼結体である集光電極とSi半導体とがより密着して結合し接触抵抗が低減されると考えられ、そのため、高い変換効率の太陽電池を得ることができ、太陽電池の性能を向上させることができると考えられる。  When the Si-based organic compound is mixed with the conductive paste for solar cells, the printing accuracy can be improved because it performs functions such as controlling the thixotropy of the conductive paste for solar cells, preventing bleeding, and preventing bleeding. . In addition, since adhesion to the antireflection film is improved, first of all, troubles in the processing process of the solar cell are reduced. On the other hand, since organic components in such Si-based compounds are decomposed during high-temperature firing, there is no direct negative effect on the performance of the solar cell, and conductive powder (for example, silver particles) is mainly used after firing. It is considered that the condensing electrode, which is a sintered body, and the Si semiconductor are more closely bonded to each other and contact resistance is reduced, so that a solar cell with high conversion efficiency can be obtained, and the performance of the solar cell is improved. It is thought that it can be improved.

本発明の太陽電池用導電性ペーストは、バインダー樹脂、溶剤、ガラスフリット、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末、及びSi系有機化合物を含有する。
以下、本発明の太陽電池用導電性ペーストの製造工程について詳細に説明するとともに、各工程において使用する各種材料について詳細に説明する。
The conductive paste for solar cell of the present invention contains a binder resin, a solvent, glass frit, a conductive powder mainly containing silver or a silver compound, and a Si-based organic compound.
Hereinafter, the manufacturing process of the conductive paste for solar cell of the present invention will be described in detail, and various materials used in each process will be described in detail.

本発明の太陽電池用導電性ペーストの製造方法としては、バインダー樹脂、溶剤、ガラスフリット、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末、及びSi系有機化合物を含有する混合物を撹拌、分散し、分散液を作製する方法で行うことが出来る。
必要に応じて主たる導電性粉末以外のその他の導電性粉末、ZnO、TiO等の無機微粒子、界面活性剤、分散剤等を添加することができる。
また、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末や、ZnO、TiOの等の無機微粒子等の無機成分は、予め界面活性剤、分散剤等で表面処理してから用いても良い。
As a method for producing the conductive paste for solar cell of the present invention, a binder resin, a solvent, glass frit, conductive powder mainly composed of silver or silver compound, and a mixture containing Si-based organic compound are stirred and dispersed. It can be carried out by a method for producing a dispersion.
Other conductive powder other than the principal conductive powder if necessary, ZnO, such as TiO 2 fine inorganic particles, surfactants, can be added a dispersing agent or the like.
In addition, an inorganic component such as a conductive powder containing silver or a silver compound as a main component or inorganic fine particles such as ZnO and TiO 2 may be used after surface treatment with a surfactant, a dispersant or the like in advance.

本発明の太陽電池用導電性ペーストで使用する銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末としては、銀粒子、銀で表面被覆された金属粒子、または、これらの混合物を用いることができる。
銀粒子としては、球状、鱗片状、針状、樹枝状など任意の形状のものを用いることができる。
銀粒子の製造方法も特に制限されず、機械的粉砕法、還元法、電解法、気相法など任意である。
銀で表面被覆された金属粒子は、銀以外の金属からなる粒子の表面に、メッキなどの方法により銀の被覆層を形成したものである。
銀粒子としては、導電性とコスト面から見て、銀のみからなる球状銀粒子及び鱗片状銀粒子が好ましい。
As the conductive powder mainly composed of silver or a silver compound used in the conductive paste for solar cell of the present invention, silver particles, metal particles surface-coated with silver, or a mixture thereof can be used.
Silver particles having any shape such as a spherical shape, a scale shape, a needle shape, and a dendritic shape can be used.
The method for producing silver particles is not particularly limited, and may be any method such as a mechanical pulverization method, a reduction method, an electrolysis method, or a gas phase method.
The metal particle surface-coated with silver is obtained by forming a silver coating layer on the surface of a particle made of a metal other than silver by a method such as plating.
As the silver particles, spherical silver particles and scaly silver particles made of only silver are preferable from the viewpoint of conductivity and cost.

銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末の体積平均粒径は、好ましくは0.05〜10μm、より好ましくは0.05〜5μm程度である。
この導電性粉末として、体積平均粒径が異なる大小2種類またはそれ以上の導電性粉末を組み合わせて、導電性粉末の電極中での充填密度を向上させることにより、電極を構成する導電性膜の導電性を向上させてもよい。
The volume average particle diameter of the conductive powder containing silver or a silver compound as a main component is preferably 0.05 to 10 μm, more preferably about 0.05 to 5 μm.
As the conductive powder, two or more kinds of conductive powders having different volume average particle diameters are combined to improve the packing density of the conductive powder in the electrode, thereby improving the conductive film constituting the electrode. You may improve electroconductivity.

本発明の太陽電池用導電性ペーストで用いるガラスフリットは、どのようなものでも良く、無鉛ガラスフリットを用いることができる。
無鉛ガラスフリットを用いる場合、無鉛ガラスフリットは、鉛が含まれなければ特に限定されず、例えば、Bi−B−SiO−ZnO系、Bi−B−SiO−Al−ZnO−BaO系、Bi−B−SiO−ZnO−BaO系等が挙げられる。
ガラスフリットの形状・大きさは、特に限定されず、当該分野で公知のものを使用することができる。
ガラスフリットの形状としては、球状、不定形等が挙げられる。
ガラスフリットの平均粒子寸法は、作業性の点等から、0.01〜10μmが好ましく、より好ましくは0.05〜2μm、さらに好ましくは1〜2μmである。なおここで平均粒子寸法は、ガラスフリットが不定形の場合、最長の径のそれぞれ平均をいうものとする。
Any glass frit may be used for the conductive paste for solar cell of the present invention, and a lead-free glass frit can be used.
When the lead-free glass frit is used, the lead-free glass frit is not particularly limited as long as lead is not included. For example, Bi 2 O 3 —B 2 O 3 —SiO 2 —ZnO-based, Bi 2 O 3 —B 2 O 3 -SiO 2 -Al 2 O 3 -ZnO- BaO series, Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -SiO 2 -ZnO-BaO -based, and the like.
The shape and size of the glass frit are not particularly limited, and those known in the art can be used.
Examples of the shape of the glass frit include a spherical shape and an indefinite shape.
The average particle size of the glass frit is preferably 0.01 to 10 μm, more preferably 0.05 to 2 μm, still more preferably 1 to 2 μm from the viewpoint of workability. Here, the average particle size means the average of the longest diameters when the glass frit is irregular.

本発明の太陽電池用導電性ペーストにおいては、十分な接着強度を確保するために、ガラスフリットは、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末100質量部に対して、0.5〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜5質量部である。ガラスフリットの含有量がこの範囲であれば、良好な接着強度を得ることができる。  In the conductive paste for solar cell of the present invention, in order to ensure sufficient adhesive strength, the glass frit is 0.5 to 10 parts with respect to 100 parts by mass of the conductive powder containing silver or a silver compound as a main component. It is preferable that it is a mass part, More preferably, it is 1-5 mass parts. If the content of the glass frit is within this range, good adhesive strength can be obtained.

本発明の太陽電池用導電性ペーストにおいては、バインダー樹脂を用いるが、このバインダー樹脂としては公知のバインダー樹脂を用いることができる。
バインダー樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ブチラール樹脂、フェノール樹脂をはじめ、例えば、エチルセルロース、ニトロセルロース等のセルロース系樹脂;例えば、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート等の(メタ)アクリル系樹脂が挙げられ、これらの樹脂は単独で、あるいは2種類以上を混合して利用できる。これらバインダー樹脂は、想定している塗布方法に適合した、固形分比、粘度、チキソ性等、塗布適性に影響を及ぼす物性を考慮して、適宜選定することができる。
これらのバインダー樹脂の中でも、エチルセルロース樹脂とアクリル樹脂が好ましい。エチルセルロース樹脂とアクリル樹脂は、空気中でバインダー樹脂を分解、除去した後、ほぼ完全に分解し、炭素として焼結塗膜中に残留することが少ない。
本発明の太陽電池用導電性ペースト中のバインダー樹脂の含有量は、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末100質量部に対して0.01〜30質量部の範囲が好ましく、0.01〜15質量部の範囲がさらに好ましく、0.01〜5質量部の範囲が最も好ましい。
In the conductive paste for solar cell of the present invention, a binder resin is used, and a known binder resin can be used as the binder resin.
Examples of the binder resin include polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, butyral resin, phenol resin, and cellulose resins such as ethyl cellulose and nitrocellulose; for example, (meth) acrylic resins such as polymethyl acrylate and polymethyl methacrylate. These resins can be used alone or in admixture of two or more. These binder resins can be appropriately selected in consideration of physical properties that affect coating suitability, such as a solid content ratio, viscosity, and thixotropy, which are suitable for an assumed coating method.
Among these binder resins, ethyl cellulose resin and acrylic resin are preferable. The ethyl cellulose resin and the acrylic resin are decomposed almost completely after decomposing and removing the binder resin in the air and rarely remain in the sintered coating as carbon.
The content of the binder resin in the conductive paste for solar cell of the present invention is preferably in the range of 0.01 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive powder mainly containing silver or a silver compound. The range of 01-15 mass parts is more preferable, and the range of 0.01-5 mass parts is the most preferable.

本発明の太陽電池用導電性ペーストを作製するときに使用する溶剤は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、ベンジルアルコール、1−フェノキシ−2−プロパノール、テルピネオール(Terpineol)等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、アセチルアセトン等のケトン類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチルセロソルブ、ジグライム、ブチルカルビトール等のエーテル類;酢酸メチル、酢酸エチル、炭酸ジエチル、TXIB(1−イソプロピル−2,2−ジメチルトリメチレンジイソブチレート)、酢酸カルビトール、酢酸ブチルカルビトール、2,2,4―トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチラート等のエステル類;ジメチルスルホキシド、スルホラン等のスルホキシド及びスルホン類;塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,1,2−トリクロロエタン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素;ベンゼン、トルエン、o−キシレン、p−キシレン、m−キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族類等が挙げられる。これら溶剤は、想定している塗布方法の塗布適性や、使用するバインダー樹脂の分散性や溶解性、あるいは、塗布後の乾燥性等を考慮して適宜選定することができる。これらの溶剤はここに挙げたものに限定されるものではなく、その使用に際しては単独、或いは2種類以上混合して用いることができる。
本発明の太陽電池用導電性ペースト中の溶剤の含有量は、当該太陽電池用導電性ペーストを適当な基体表面に塗布あるいは印刷する工程がスムーズに実行できる程度に設定される。
Solvents used when producing the conductive paste for solar cell of the present invention are alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, benzyl alcohol, 1-phenoxy-2-propanol, and terpineol; acetone, methyl ethyl ketone , Cyclohexanone, isophorone, ketones such as acetylacetone; amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide; ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, methyl cellosolve, diglyme, butyl carbitol; methyl acetate, acetic acid Ethyl, diethyl carbonate, TXIB (1-isopropyl-2,2-dimethyltrimethylene diisobutyrate), carbitol acetate, butyl carbitol acetate, 2,2,4-trimethyl-1,3-penta Esters such as diol monoisobutyrate; Sulfoxides and sulfones such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; Aliphatic halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, 1,1,2-trichloroethane; benzene, toluene, Aromatics such as o-xylene, p-xylene, m-xylene, monochlorobenzene, dichlorobenzene and the like can be mentioned. These solvents can be appropriately selected in consideration of the applicability of the envisaged application method, the dispersibility and solubility of the binder resin used, the drying properties after application, and the like. These solvents are not limited to those listed here, and can be used alone or in admixture of two or more.
The content of the solvent in the conductive paste for solar cell of the present invention is set to such an extent that the step of applying or printing the conductive paste for solar cell on an appropriate substrate surface can be executed smoothly.

本発明の太陽電池用導電性ペーストに使用するSi系有機化合物としては、シランカップリング剤、各種ポリオルガノシロキサンを用いることが出来る。
ポリオルガノシロキサンとしては、ポリジメチルシロキサン、ポリジエチルシロキサン等のポリアルキルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン等のポリアリールシロキサン、側鎖基や末端基にポリオキシアルキレン基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、水素、カルボキシル基、アミノ基、メルカプト基を有するようなオルガノポリシロキサン等の変性ポリシロキサンを用いることもできる。また、シロキサンユニットを有するブロックコポリマーや、シロキサンユニットを側鎖に持つグラフトコポリマーを用いることも出来る。これらSi系有機化合物の中ではシランカップリング剤、ポリジメチルシロキサン及びポリジメチルシロキサンのポリエーテル変性物からなる群のうちの一つ以上であることが好ましい。
シランカップリング剤は下記の一般式(I)で表されるものが好ましい。
3-nSiR−Y (I)
(但し、上記の一般式(I)中、Xはメトキシ基またはエトキシ基を表し、Yはビニル基、メルカプト基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、グリシドキシ基、ウレイド基、スルフィド基またはメタクリロキシ基を表し、Rは炭素数2〜5のアルキレン基または主鎖の原子数2〜5で主鎖に窒素原子を含有する2価の炭化水素基を表し、Rは炭素数1〜5のアルキル基を表し、nは1〜3の整数を表す。)
As the Si-based organic compound used in the conductive paste for solar cell of the present invention, a silane coupling agent and various polyorganosiloxanes can be used.
Polyorganosiloxanes include polyalkylsiloxanes such as polydimethylsiloxane and polydiethylsiloxane, polyarylsiloxanes such as polydiphenylsiloxane and polymethylphenylsiloxane, polyoxyalkylene groups, alkoxy groups, and hydroxy groups at side groups and terminal groups. It is also possible to use a modified polysiloxane such as an organopolysiloxane having hydrogen, a carboxyl group, an amino group or a mercapto group. Further, a block copolymer having a siloxane unit or a graft copolymer having a siloxane unit in the side chain can also be used. Among these Si-based organic compounds, one or more members selected from the group consisting of silane coupling agents, polydimethylsiloxane, and polydimethylsiloxane polyether-modified products are preferable.
The silane coupling agent is preferably one represented by the following general formula (I).
X n R 2 3-n SiR 1 -Y (I)
(However, in said general formula (I), X represents a methoxy group or an ethoxy group, Y represents a vinyl group, a mercapto group, an epoxy group, an amino group, a methacryl group, a glycidoxy group, a ureido group, a sulfide group, or a methacryloxy group. R 1 represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms or a divalent hydrocarbon group having 2 to 5 atoms in the main chain and containing a nitrogen atom in the main chain, and R 2 has 1 to 5 carbon atoms Represents an alkyl group, and n represents an integer of 1 to 3.)

Yはビニル基、アミノ基、エポキシ基及びメルカプト基が好ましく、アミノ基がさらに好ましい。
はエチレン基またはプロピレン基が好ましく、Rはメチル基またはエチル基が好ましく、メチル基がさらに好ましい。
Y is preferably a vinyl group, an amino group, an epoxy group or a mercapto group, more preferably an amino group.
R 1 is preferably an ethylene group or a propylene group, R 2 is preferably a methyl group or an ethyl group, and more preferably a methyl group.

シランカップリング剤として具体的には、例えば、以下の(a)〜(c)グループのようなものを使用することがさらに好ましい。
(a)グリシドキシ基を有するもの:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、および2−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトエリメトキシシラン、など、(b)アミノ基を有するもの:N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、および3−アミノプロピルトリエトキシシラン、など、(c)メルカプト基を有するもの:3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、などが挙げられる。
製品名で言うと、DOW CORNING TORAY SH6020 SILANE(東レ・ダウコーニング株式会社製)(アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン(80質量%以上含有))、KSE−903、KBM−603(信越化学工業社製)等がある。
Specifically, as the silane coupling agent, for example, the following groups (a) to (c) are more preferably used.
(A) Those having a glycidoxy group: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 2- (3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, etc., (b) amino Having a group: N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-aminopropyltriethoxysilane, etc. (c) mercapto Those having a group: 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and the like.
In terms of product names, DOW CORNING TORAY SH6020 SILANE (manufactured by Dow Corning Toray) (aminoethylaminopropyltrimethoxysilane (containing 80% by mass or more)), KSE-903, KBM-603 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ) Etc.

ポリジメチルシロキサンは、製品名で言うと、KS−66(ジメチルシロキサン単位200〜350)(信越化学工業株式会社)等がある。
ポリジメチルシロキサンのポリエーテル変性物としては、下記の一般式(1)で表されるポリエーテル変性シリコーン共重合体が好ましい。
In terms of product names, polydimethylsiloxane includes KS-66 (dimethylsiloxane units 200 to 350) (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
As the polyether-modified product of polydimethylsiloxane, a polyether-modified silicone copolymer represented by the following general formula (1) is preferable.

Figure 2010087251
Figure 2010087251

但し、上記の一般式(1)中、Rは脂肪族不飽和基を含まない1価の炭化水素基を表し、R、RおよびRは脂肪族不飽和基を含まない1価の炭化水素基または次式:−YO(CO)p(CO)q R(式中、Yは不飽和基を含まない炭素原子数2ないし8のアルキレン基を表し、Rは脂肪族不飽和基を含まない1価の炭化水素基又は−Hを表し、pは1〜50の整数を表し、qは0〜50の整数を表す。)で表されるポリオキシアルキレン基を表すが、R、RおよびRの少なくとも1つは該ポリオキシアルキレン基を表し、xは0以上の整数を表し、yは1以上の整数を表し、x+yは1〜300の整数であり、シロキサンブロックは共重合体の15〜95質量%を構成し、そして、共重合体は少なくとも300の平均分子量を有する。 However, in the above general formula (1), R 1 represents a monovalent hydrocarbon group containing no aliphatic unsaturated group, R 2, R 3 and R 4 are monovalent free of aliphatic unsaturation Or a hydrocarbon group of the following formula: —YO (C 2 H 4 O) p (C 3 H 6 O) q R (wherein Y represents an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms not containing an unsaturated group) , R represents a monovalent hydrocarbon group not containing an aliphatic unsaturated group or -H, p represents an integer of 1 to 50, and q represents an integer of 0 to 50). Represents an alkylene group, at least one of R 2 , R 3 and R 4 represents the polyoxyalkylene group, x represents an integer of 0 or more, y represents an integer of 1 or more, and x + y represents 1 to 300 The siloxane block constitutes 15-95% by weight of the copolymer, and the copolymer is less Also it has an average molecular weight of 300.

具体的な製品名としては、BYK300、BYK301、BYK306、BYK307、BYK335、BYK330、BYK331、BYK341、BYK344、BYK346、BYK302、BYK164(全てビーワイケイ・ケミー・ジャパン社製)等が挙げられる。  Specific product names include BYK300, BYK301, BYK306, BYK307, BYK335, BYK330, BYK331, BYK341, BYK344, BYK346, BYK302, BYK164 (all manufactured by BWK Chemie Japan).

これらSi系有機化合物の中でもシランカップリング剤とポリジメチルシロキサンが好ましく、シランカップリング剤がさらに好ましい。
Si系有機化合物は、単独でも、2種以上併用してもよい。
また、Si系有機化合物の含有量は、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末100質量部に対して、0.01〜5質量部であることが好ましく、0.05〜5質量部であることがさらに好ましく、0.1〜3質量部であることが最も好ましい。
Si系有機化合物の含有量がこの範囲であると、配合の効果が十分得られやすい。
Of these Si-based organic compounds, silane coupling agents and polydimethylsiloxane are preferred, and silane coupling agents are more preferred.
Si-type organic compounds may be used alone or in combination of two or more.
Moreover, it is preferable that content of Si type organic compound is 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass parts of electroconductive powder which has silver or a silver compound as a main component, 0.05-5 mass parts More preferably, it is 0.1-3 mass parts.
When the content of the Si-based organic compound is within this range, the blending effect can be easily obtained.

Si系有機化合物は、通常、液体であり、このまま太陽電池用導電性ペーストに配合することができるが、太陽電池用導電性ペーストの製造方法において使用する溶剤に、あらかじめ溶解又は分散させて使用することもできる。
Si系有機化合物は、本発明の太陽電池用導電性ペーストの乾燥塗膜中に均一に存在することが好ましい。Si系有機化合物は、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末、ガラスフリット、無機微粒子等の当該導電性ペーストを構成する種々の粒子間に存在して、焼結時にSi基板と導電性粉末間との接触に好ましい介在物として機能すると考えられる。その結果、Si基板と電極との接触抵抗が低下して変換効率の向上につながると考えられる。
The Si-based organic compound is usually a liquid and can be blended in the conductive paste for solar cells as it is, but is used by dissolving or dispersing in advance in the solvent used in the method for producing the conductive paste for solar cells. You can also.
The Si-based organic compound is preferably uniformly present in the dried coating film of the solar cell conductive paste of the present invention. Si-based organic compounds are present between various particles constituting the conductive paste, such as conductive powder containing silver or a silver compound as a main component, glass frit, and inorganic fine particles, and are electrically conductive with the Si substrate during sintering. It is considered to function as a preferable inclusion for contact between powders. As a result, it is considered that the contact resistance between the Si substrate and the electrode decreases, leading to an improvement in conversion efficiency.

また、当該導電性ペーストには、バインダー樹脂、溶剤、ガラスフリット、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末およびSi系有機化合物の他に、当該導電性ペーストを適当な基体表面に塗布あるいは印刷するために好適な物性とし、導電性粉末および必要に応じて添加される無機微粒子の分散を安定に保つために各種添加剤を適宜配合できる。
好適な添加剤としては、例えば、フタル酸エステル、燐酸エステル、脂肪酸エステル等の分散剤、グリコール類等の可塑剤、低沸点アルコール、無機微粒子等の添加剤などが挙げられる。
当該太陽電池用導電性ペーストにおける導電性粉末の分散性を良好にするために、当該導電性ペーストには分散剤を添加してもよい。
In addition to the binder resin, solvent, glass frit, conductive powder mainly composed of silver or a silver compound, and the Si-based organic compound, the conductive paste may be applied to the surface of an appropriate substrate. Various additives can be appropriately blended in order to obtain suitable physical properties for printing and to keep the dispersion of the conductive powder and the inorganic fine particles added as necessary.
Examples of suitable additives include dispersants such as phthalate esters, phosphate esters and fatty acid esters, plasticizers such as glycols, additives such as low-boiling alcohols and inorganic fine particles.
In order to improve the dispersibility of the conductive powder in the conductive paste for solar cell, a dispersant may be added to the conductive paste.

上述のように、本発明の太陽電池用導電性ペーストには、高い変換効率を得る上で効果的であるZnO、TiO等の無機微粒子を併用してもよい。
これらの無機微粒子の形状・平均粒子寸法は特に限定されない。一般的な無機微粒子の形状としては、球形、不定形等が挙げられる。平均粒子寸法としては、分散性等の点から0.05〜1μmのものが好ましい。
これら無機微粒子は、当該導電性ペーストの焼成過程で導電性粉末の過度な焼結を防ぐことができる。また、焼成に伴い液化したガラスフリットの広がりを抑制し、導電性粉末がn型半導体表面と接触する場を作ることに寄与し、さらに、バインダー樹脂が分解して発生するCO等により還元されて半導体化し得ることも、集光電極と半導体との良好な接触を得るのに役立つと考えられている。
As described above, the conductive paste for solar cell of the present invention may be used in combination with inorganic fine particles such as ZnO and TiO 2 which are effective in obtaining high conversion efficiency.
The shape and average particle size of these inorganic fine particles are not particularly limited. Examples of the shape of a general inorganic fine particle include a spherical shape and an indefinite shape. The average particle size is preferably 0.05 to 1 μm from the viewpoint of dispersibility.
These inorganic fine particles can prevent excessive sintering of the conductive powder during the baking process of the conductive paste. In addition, it suppresses the spread of glass frit liquefied by firing, contributes to creating a field where the conductive powder comes into contact with the n-type semiconductor surface, and is further reduced by CO generated by decomposition of the binder resin. It is believed that the ability to make a semiconductor is also helpful in obtaining good contact between the collector electrode and the semiconductor.

さらに、この無機微粒子を配合する場合、これらの含有量は、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末100質量部に対して、0.5〜15質量部であることが好ましく、より好ましくは2〜10重量部である。
無機微粒子の含有量がこの範囲であると、上記の配合の効果が十分得られやすい。
Furthermore, when blending the inorganic fine particles, the content thereof is preferably 0.5 to 15 parts by mass, more preferably 100 parts by mass of the conductive powder containing silver or a silver compound as a main component. Is 2 to 10 parts by weight.
When the content of the inorganic fine particles is within this range, the effects of the above blending can be sufficiently obtained.

本発明の太陽電池用導電性ペーストで使用される、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末および必要に応じて添加される無機微粒子は、その表面を界面活性剤で処理することが好ましい。
当該導電性粉末および必要に応じて添加される無機微粒子に使用する界面活性剤としては、通常使用される多くの種類の界面活性剤の中から選択して用いることができ、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤を例示することが出来る。
It is preferable to treat the surface of the conductive powder mainly composed of silver or a silver compound and the inorganic fine particles added as necessary with the conductive paste for solar cell of the present invention with a surfactant. .
As the surfactant used for the conductive powder and inorganic fine particles added as necessary, it can be selected from many types of surfactants that are usually used, and anionic surfactant Examples thereof include agents, nonionic surfactants, cationic surfactants and amphoteric surfactants.

陰イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、脂肪酸塩、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物の塩、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤、アルケニルコハク酸塩、アルカンスルフォン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルのリン酸エステルおよびその塩、ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテルのリン酸エステルおよびその塩、等が挙げられる。
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、等が挙げられる。
陽イオン性界面活性剤としては、アルキルアミン塩、第4級アンモニウム塩、等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、アルキルベタイン、アルキルアミンオキサイド、等が挙げられる。
これら界面活性剤の中でも、特にアルキルアミン系の界面活性剤が好ましい。
Examples of the anionic surfactant include alkyl sulfate, polyoxyethylene alkyl sulfate ester salt, alkylbenzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, fatty acid salt, salt of naphthalene sulfonate formalin condensate, polycarboxylic acid type Examples thereof include polymeric surfactants, alkenyl succinates, alkane sulfonates, polyoxyalkylene alkyl ether phosphates and salts thereof, polyoxyalkylene alkyl aryl ether phosphates and salts thereof, and the like.
Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyethylene derivatives, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxy Examples include ethylene fatty acid esters, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyalkylene alkylamines, and alkyl alkanolamides.
Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts and quaternary ammonium salts.
Examples of amphoteric surfactants include alkyl betaines and alkyl amine oxides.
Among these surfactants, alkylamine surfactants are particularly preferable.

アルキルアミン系の界面活性剤としては、アルキルアミンおよびアルキルアミン塩を好適に用いることができる。
アルキルアミン系の非イオン界面活性剤およびアルキルアミン塩系の陽イオン性界面活性剤は、それぞれ単独で使用しても有効であるが、特に併用することによって分散性がより良好となり効果が顕著である。
アルキルアミン系の界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルアミン型の界面活性剤が好ましく、ポリオキシエチレンアルキルアミン型の界面活性剤がさらに好ましい。これらの中でも、以下の化学構造(2)を有するものがさらに好ましい。
As the alkylamine surfactant, alkylamines and alkylamine salts can be suitably used.
Alkylamine-based nonionic surfactants and alkylamine-salt-based cationic surfactants are effective even when used alone, but especially when used in combination, the dispersibility becomes better and the effect is remarkable. is there.
As the alkylamine surfactant, a polyoxyalkylene alkylamine type surfactant is preferable, and a polyoxyethylene alkylamine type surfactant is more preferable. Among these, those having the following chemical structure (2) are more preferable.

Figure 2010087251
Figure 2010087251

但し、上記の化学構造(2)中、a、bはそれぞれ1〜20の整数であり、Rは炭素数8〜20のアルキル基またはアルキルアリル基を表す。
一方、アルキルアミン塩系の界面活性剤としては、アルキルアミンの酢酸塩が好ましく、これらの中でも、以下の化学構造(3)を有するものがさらに好ましい。
However, in said chemical structure (2), a and b are the integers of 1-20, respectively, R represents a C8-C20 alkyl group or alkylallyl group.
On the other hand, alkylamine salt surfactants are preferably alkylamine acetates, and more preferably those having the following chemical structure (3).

Figure 2010087251
Figure 2010087251

但し、上記の化学構造(3)中、Rは炭素数8〜20のアルキル基またはアルキルアリル基を表す。  However, in said chemical structure (3), R represents a C8-C20 alkyl group or alkylallyl group.

アルキルアミン系の界面活性剤およびアルキルアミン塩系の陽イオン性界面活性剤を単独、または混合して使用するとき、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末に対する界面活性剤の全配合量は導電性粉末の種類により適宜調整することができる。例えば、当該導電性粉末として、銀粒子を使用する場合、銀粒子に対する界面活性剤の配合量は、銀粒子の種類により若干調整の必要があるが、銀粒子100質量部に対して0.01〜3.00質量部が好ましく、0.05〜1.50質量部がさらに好ましい。
界面活性剤の全配合量が0.01質量部未満では、充分な分散性が得られ難くなる傾向がある。一方、界面活性剤の全配合量が3.00質量部を超えると、銀粒子の表面が厚く界面活性剤の有機成分に被覆され、焼成後の銀粒子同士の接触が得られ難くなり、導電性が低下する傾向がある。
アルキルアミン系の界面活性剤とアルキルアミン塩系の陽イオン性界面活性剤とを併用する場合は、アルキルアミン系の界面活性剤とアルキルアミン塩系の陽イオン性界面活性剤との混合比率は1:20〜1:5の範囲が好ましい。
When using alkylamine surfactants and alkylamine salt-based cationic surfactants alone or in combination, the total amount of surfactant in the conductive powder based on silver or silver compounds Can be appropriately adjusted depending on the type of conductive powder. For example, when silver particles are used as the conductive powder, the compounding amount of the surfactant with respect to the silver particles needs to be adjusted slightly depending on the type of silver particles, but is 0.01% with respect to 100 parts by mass of the silver particles. -3.00 mass part is preferable, and 0.05-1.50 mass part is further more preferable.
When the total amount of the surfactant is less than 0.01 parts by mass, sufficient dispersibility tends to be hardly obtained. On the other hand, when the total amount of the surfactant exceeds 3.00 parts by mass, the surface of the silver particles is thick and coated with the organic component of the surfactant, and it becomes difficult to obtain contact between the silver particles after firing. Tend to decrease.
When an alkylamine surfactant and an alkylamine salt cationic surfactant are used in combination, the mixing ratio of the alkylamine surfactant to the alkylamine salt cationic surfactant is A range of 1:20 to 1: 5 is preferred.

本発明の太陽電池用導電性ペーストにおいて、界面活性剤を用いる場合、分散液を酸性条件あるいはアルカリ性条件とすることが好ましい。これにより、界面活性剤を介して、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末の表面に界面電気2重層が生じ、分散安定性が得られる。この導電性粉末および必要に応じて添加される無機微粒子の表面電荷の符号に応じて、粒子間に斥力が働くようにして用いることが好ましい。  In the conductive paste for solar cell of the present invention, when a surfactant is used, it is preferable that the dispersion is in an acidic condition or an alkaline condition. Thereby, an interfacial electric double layer is generated on the surface of the conductive powder containing silver or a silver compound as a main component via the surfactant, and dispersion stability is obtained. It is preferable to use the conductive powder and a repulsive force between the particles according to the sign of the surface charge of the inorganic fine particles added as necessary.

本発明の太陽電池用導電性ペーストは、基本的に上記の太陽電池用導電性ペーストの基本構成成分を既述の配合量範囲で配合した混合物を作製し、さらに、必要に応じて各種添加剤を任意構成成分として添加した混合物を撹拌、分散、あるいは、必要に応じて前処理として混練を行ってペースト化し製造することができる。  The conductive paste for solar cell of the present invention is basically a mixture prepared by blending the basic components of the above-mentioned conductive paste for solar cell in the above-mentioned blending amount range, and further various additives as necessary. The mixture in which is added as an optional component can be agitated, dispersed, or kneaded as a pretreatment if necessary to produce a paste.

本発明の太陽電池用導電性ペーストを製造するにあたり、当該導電性ペーストの構成成分の混合物をペースト化するために使用しうる混練、分散手段としては、例えば、二本ロール、三本ロール、ボールミル、サンドミル、ペブルミル、トロンミル、サンドグラインダー、セグバリアトライター、高速インペラー分散機、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、プラネタリーミキサー、ヘンシェルミル、ニーダー、ホモジナイザー、超音波分散機等が挙げられ、これらを用いて混練、分散することができる。  In producing the conductive paste for solar cell of the present invention, the kneading and dispersing means that can be used to paste the mixture of the constituents of the conductive paste include, for example, two rolls, three rolls, ball mill , Sand mill, pebble mill, tron mill, sand grinder, seg barrier triter, high speed impeller disperser, high speed stone mill, high speed impact mill, planetary mixer, Henschel mill, kneader, homogenizer, ultrasonic disperser, etc. Can be used for kneading and dispersing.

このように本発明の太陽電池用導電性ペーストを構成する成分を一度に混合して混合物を作製し、それらの混練、分散を行っても良いが、分散が困難な場合、それらの構成成分の一部に対しては、分散性を高めるために予め前処理を施したり、あるいはこれらの材料を予め混練、分散した分散体を作製しておき、その後、該分散体を残りの他の構成成分と混合して、本発明の太陽電池用導電性ペーストを作製してもよい。特に、本発明において使用する導電性粉末の中でも、銀粒子は比重が高く分散処理に困難を伴うので、このように分散性を高める手法を用いることが好ましい。  As described above, the components constituting the conductive paste for solar cell of the present invention may be mixed at a time to prepare a mixture, and kneading and dispersing may be performed. For some, pretreatment is performed in advance to improve dispersibility, or a dispersion is prepared by kneading and dispersing these materials in advance, and then the dispersion is used as the remaining other components. May be mixed with the conductive paste for solar cell of the present invention. In particular, among the conductive powders used in the present invention, silver particles have a high specific gravity and are difficult to disperse. Therefore, it is preferable to use a technique for increasing the dispersibility.

本発明の太陽電池用導電性ペーストに用いる材料のうち、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末や必要に応じて添加される無機微粒子に対して、前述の前処理を行うときには、既述の界面活性剤や分散剤によって、導電性粉末や無機微粒子、ガラスフリット等の表面を処理する方法が好ましい。特に、銀粒子は比重が高いために沈降しやすく、予め分散性を高めるために銀粒子の表面に表面処理を行っておくことが好ましい。これら導電性粉末や必要に応じて添加される無機微粒子の、界面活性剤を用いた分散性の向上は、予め界面活性剤を導電性粉末の表面に吸着させることで行うことが好ましい。これら前処理は、導電性粉末、無機微粒子に対して別々に行っても良いが、それらのうちの幾つかを同時に行っても良い。  Among the materials used for the conductive paste for solar cell of the present invention, when conducting the above-mentioned pretreatment on conductive powder mainly composed of silver or a silver compound or inorganic fine particles added as necessary, the above-mentioned pretreatment is performed. A method of treating the surface of conductive powder, inorganic fine particles, glass frit or the like with the above-described surfactant or dispersant is preferred. In particular, since the silver particles have a high specific gravity, they are likely to settle, and it is preferable that the surface of the silver particles is previously subjected to a surface treatment in order to enhance dispersibility. It is preferable to improve the dispersibility of these conductive powder and inorganic fine particles added as necessary using a surfactant by adsorbing the surfactant on the surface of the conductive powder in advance. These pretreatments may be performed separately on the conductive powder and the inorganic fine particles, but some of them may be performed simultaneously.

これら銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末や無機微粒子に対する前処理は公知の方法で行うことが出来るが、導電性粉末等と界面活性剤を前処理用の溶剤に分散する分散工程で、導電性粉末の分散液を作製後、該分散液を乾燥させ、乾燥工程で溶剤を揮散させて行う方法を用いることが好ましく、乾燥工程で真空凍結乾燥法を用いることが特に好ましい。
上記の方法を用いると、特に、この導電性粉末や必要に応じて添加される無機微粒子が液相中で製造された場合、これら活性の高い導電性粉末等を効果的に、しかも場合により、それら導電性粉末等が製造されたときの液相のままで界面活性剤を添加し、その存在下で表面処理することができるため、処理が容易な上、これら導電性粉末等の本来の特性を充分に発揮させることができ好ましい。
A pretreatment for the conductive powder or inorganic fine particles containing silver or a silver compound as a main component can be performed by a known method, but in a dispersion step of dispersing the conductive powder and the surfactant in a pretreatment solvent. It is preferable to use a method of preparing a dispersion of conductive powder, drying the dispersion and volatilizing the solvent in the drying step, and particularly preferably using a vacuum freeze-drying method in the drying step.
When the above method is used, particularly when the conductive powder and inorganic fine particles added as necessary are produced in a liquid phase, these highly active conductive powders can be effectively used. Surfactant can be added in the liquid phase when these conductive powders are manufactured, and surface treatment can be performed in the presence thereof, so that the processing is easy and the original characteristics of these conductive powders etc. Can be sufficiently exhibited.

以下、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末等の好ましい前処理の方法について詳細を記載する。
(1)分散工程
本発明の太陽電池用導電性ペーストの製造において、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末の前処理を行う場合、導電性粉末と界面活性剤、あるいは必要に応じて無機微粒子等を溶剤中に添加し、攪拌機または分散機にかけて、導電性粉末等と界面活性剤との混合を行う。このとき、導電性粉末や無機微粒子等の解砕を同時に行える条件で撹拌または分散を行っても良い。
Hereinafter, the details of a preferable pretreatment method for conductive powder or the like mainly composed of silver or a silver compound will be described.
(1) Dispersing Step In the production of the conductive paste for solar cell of the present invention, when conducting pretreatment of conductive powder mainly composed of silver or a silver compound, the conductive powder and surfactant, or as necessary. Inorganic fine particles and the like are added to the solvent, and the mixture is mixed with the conductive powder and the surfactant through a stirrer or a disperser. At this time, stirring or dispersion may be performed under the condition that the conductive powder and the inorganic fine particles can be simultaneously crushed.

より具体的には、本発明に使用する銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末、あるいは、必要に応じて添加される無機微粒子に対する界面活性剤による分散処理は、前記溶剤に界面活性剤を配合して、十分に溶解あるいは分散させた後、導電性粉末を配合することが好ましい。配合後、0.5〜4.0時間分散すると、導電性粉末等が1次粒子へと解砕され、界面活性剤と導電性粉末および必要に応じて添加される無機微粒子とが吸着平衡に達する。  More specifically, the dispersion treatment with the surfactant for the conductive powder mainly containing silver or the silver compound used in the present invention or the inorganic fine particles added as necessary is carried out by adding the surfactant to the solvent. It is preferable to blend the conductive powder after sufficiently dissolving or dispersing. After mixing, when dispersed for 0.5 to 4.0 hours, the conductive powder and the like are disintegrated into primary particles, and the surfactant, the conductive powder, and inorganic fine particles added as necessary are in an adsorption equilibrium. Reach.

このように、例えば、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末、界面活性剤、あるいは必要に応じて添加される無機微粒子と、溶剤とを所望の割合で混合して、分散手段により分散させた導電性粉末等の分散液を得ることができる。
分散液中の導電性粉末等の濃度範囲は、撹拌や分散に用いられる装置に合わせて適宜設定することができるが、次工程で凍結乾燥を行う場合、導電性粉末の分散液中の固形分濃度の範囲は、0.5〜80質量%が好ましく、特に、1〜50質量%が好ましい。
Thus, for example, a conductive powder mainly composed of silver or a silver compound, a surfactant, or inorganic fine particles added as necessary, and a solvent are mixed in a desired ratio and dispersed by a dispersing means. A dispersion liquid of the conductive powder or the like can be obtained.
The concentration range of the conductive powder and the like in the dispersion can be set as appropriate according to the apparatus used for stirring and dispersion. However, when lyophilization is performed in the next step, the solid content in the dispersion of the conductive powder. The concentration range is preferably 0.5 to 80% by mass, particularly 1 to 50% by mass.

ここで、分散工程に用いる溶剤としては、特に限定されないが、例えば、水、水溶性溶剤、または、水と水溶性溶剤との混合物(水溶液)が用いられる。
水溶性溶剤としては、例えば、エタノール、イソプロピルアルコールなどの低級アルコール;エチレングリコールヘキシルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテルなどのアルキルアルコールのエチレンオキシド付加物やプロピレングリコールプロピルエーテルなどのアルキルアルコールのプロピレンオキシド付加物などが挙げられる。
Here, the solvent used in the dispersion step is not particularly limited. For example, water, a water-soluble solvent, or a mixture (aqueous solution) of water and a water-soluble solvent is used.
Examples of the water-soluble solvent include lower alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol; ethylene oxide adducts of alkyl alcohols such as ethylene glycol hexyl ether and diethylene glycol butyl ether, and propylene oxide adducts of alkyl alcohols such as propylene glycol propyl ether. .

銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末の前処理において、導電性粉末等、界面活性剤および溶剤との分散液を乾燥して、前処理した導電性粉末を得るための乾燥法として真空凍結乾燥を使用するときには、乾燥工程についての後述する理由により、上記溶剤の中から真空で凍結乾燥し易い溶剤を選択し、分散工程の溶剤として使用することが好ましく、特に使用する溶剤の凝固点が−40℃以上であることが好ましい。
分散工程に用いる溶剤は、ここに挙げたものに限定されるものではなく、その使用に際しては単独で使用してもよいし、2種類以上の溶剤を適宜選択し混合して使用することができる。
分散工程において使用可能な攪拌機または分散機としては、特に限定されず、後述の公知の攪拌機または分散機の中から適宜選択して使用することができる。
In the pretreatment of conductive powder mainly composed of silver or silver compound, vacuum is used as a drying method for obtaining a pretreated conductive powder by drying a dispersion of a conductive powder or the like and a surfactant and a solvent. When using freeze-drying, it is preferable to select a solvent that can be easily freeze-dried in vacuum from among the above-mentioned solvents for the reasons described later about the drying process, and it is preferable to use it as a solvent in the dispersion process. It is preferable that it is -40 degreeC or more.
Solvents used in the dispersion step are not limited to those listed here, and may be used singly or may be used by appropriately selecting and mixing two or more solvents. .
The stirrer or the disperser that can be used in the dispersion step is not particularly limited, and can be appropriately selected from the well-known stirrers or dispersers described below.

(2)乾燥工程
以上の分散工程によって、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末及び必要に応じて添加される無機微粒子と界面活性剤と溶剤を含有する分散液は、乾燥工程によって溶剤を揮散させ、界面活性剤で表面処理された導電性粉末等を得る。
乾燥工程においては、界面活性剤が熱変化や化学変化を受けないものであれば公知の方法がいずれも適用できるが、特に真空凍結乾燥法による乾燥方法は、分散液を高温にすることなく溶剤を昇華させるため、導電性粉末や無機微粒子が凝集することが少なく、また界面活性剤が偏在することも少ない点で好ましい。
(2) Drying step Through the above dispersion step, the dispersion containing the conductive powder mainly composed of silver or silver compound and the inorganic fine particles, the surfactant and the solvent added as necessary is a solvent by the drying step. The conductive powder surface-treated with the surfactant is obtained.
In the drying step, any known method can be applied as long as the surfactant is not subject to thermal change or chemical change. In particular, the drying method by the vacuum freeze-drying method is a solvent without increasing the dispersion temperature. Therefore, the conductive powder and the inorganic fine particles are less likely to aggregate and the surfactant is less likely to be unevenly distributed.

以下、真空凍結乾燥法を利用した乾燥工程についてさらに詳細に記載する。
真空凍結乾燥法を利用した乾燥工程においては、基本的に低温状態で凍結した分散液から、溶剤のみが昇華除去される。溶剤に溶出して失われる界面活性剤がないため、界面活性剤のほとんど全てが処理後の導電性粉末および必要に応じて添加される無機微粒子の表面に残留する。分散液中において、界面活性剤は導電性粉末および必要に応じて添加される無機微粒子の表面付近に局在しており、溶剤のみが除去される真空凍結乾燥の実施時に、該界面活性剤が導電性粉末および必要に応じて添加される無機微粒子の表面に一様に吸着した状態で当該導電性粉末等を取り出せる可能性が高く、しかも、真空凍結乾燥以外の通常の方法にて溶剤を除去する時のように、当該導電性粉末等が凝集することがなく、極めて効率的な処理方法といえる。このように使用した界面活性剤全てが導電性粉末等の表面に残留して、表面処理された導電性粉末等が効率的に形成されるため、当該導電性粉末等に対する界面活性剤の効果と使用量の関係を把握し易く、当該導電性粉末等の使用量に対する界面活性剤の使用量の最適化が行いやすい。
Hereinafter, the drying process using the vacuum freeze-drying method will be described in more detail.
In the drying process using the vacuum freeze-drying method, basically only the solvent is sublimated and removed from the dispersion frozen at a low temperature. Since there is no surfactant lost by elution in the solvent, almost all of the surfactant remains on the surface of the treated conductive powder and, if necessary, the inorganic fine particles. In the dispersion, the surfactant is localized near the surface of the conductive powder and the inorganic fine particles added as necessary, and when performing the freeze-drying in which only the solvent is removed, the surfactant is There is a high possibility that the conductive powder and the like can be taken out in a state of being uniformly adsorbed on the surface of the conductive powder and inorganic fine particles added as necessary, and the solvent is removed by a normal method other than vacuum freeze-drying. Thus, the conductive powder or the like does not agglomerate as in the case of performing the process, which can be said to be an extremely efficient treatment method. Since all the surfactants used in this manner remain on the surface of the conductive powder and the like, and the surface-treated conductive powder and the like are efficiently formed, the effect of the surfactant on the conductive powder and the like It is easy to grasp the relationship of the amount used, and it is easy to optimize the amount of the surfactant used with respect to the amount of the conductive powder used.

界面活性剤の分子は、当該分子中に親水基側と疎水基側を有するものであることが好ましく、分子がこのような構成を有することで、当該分子中に含まれる親水基側の末端で導電性粉末等の表面に吸着するため、当該分子中に含まれる疎水基側の末端が導電性粉末の表面に対して外側を向くことになる。これにより、前処理をした導電性粉末等を使用して本発明の太陽電池用導電性ペーストを作製した場合、導電性ペースト中に含まれる当該導電性粉末等とバインダー樹脂との親和性が向上し、界面活性剤を介して導電性粉末等の表面にバインダー樹脂が吸着され、これら導電性粉末等の表面を被覆する。その結果、導電性粉末等の分散性が改善される。また、導電性粉末等の表面に吸着したバインダー樹脂による立体障害効果のため、導電性粉末等の凝集が抑制され、1次粒子に分散された状態を持続することができる。  It is preferable that the molecule of the surfactant has a hydrophilic group side and a hydrophobic group side in the molecule, and the molecule has such a configuration, so that at the end of the hydrophilic group side included in the molecule. Since it adsorbs on the surface of the conductive powder or the like, the end of the hydrophobic group side contained in the molecule faces outward with respect to the surface of the conductive powder. Thereby, when the conductive paste for solar cells of the present invention is produced using the pretreated conductive powder, etc., the affinity between the conductive powder contained in the conductive paste and the binder resin is improved. Then, the binder resin is adsorbed on the surface of the conductive powder or the like through the surfactant to coat the surface of the conductive powder or the like. As a result, dispersibility of the conductive powder and the like is improved. Further, because of the steric hindrance effect due to the binder resin adsorbed on the surface of the conductive powder or the like, aggregation of the conductive powder or the like is suppressed, and the state dispersed in the primary particles can be maintained.

乾燥工程において凍結真空乾燥法を使用する場合、例えば、導電性粉末、必要に応じて添加される無機微粒子、水、及び界面活性剤を含む分散液の場合には、当該分散液を大気圧で0℃以下に予備凍結し、理論上は0℃における水の蒸気圧4.5mmHg(=600Pa)を超えないように真空度をコントロールすれば良い。乾燥速度のコントロールのし易さを加味すれば、真空度を1mmHg(=133.32Pa)以下にして、その蒸気圧での融点(凝固点)まで、温度を上げることが好ましい。
このように真空凍結乾燥による乾燥方法では、真空中で分散液に含まれる溶剤を昇華蒸発させ、乾燥するため、乾燥による収縮がわずかであり、導電性粉末等の凝集が発生し難くい。また、熱風乾燥のように高温で試料内での例えば水などの液体成分を移動させつつ行う乾燥ではなく、固体の凍った状態から昇華により直接的に低温乾燥するため、液体成分の移動を伴う乾燥のような部分的成分濃縮、部分的成分変化がほとんど無く好ましい。
When using the freeze vacuum drying method in the drying step, for example, in the case of a dispersion containing conductive powder, inorganic fine particles added as necessary, water, and a surfactant, the dispersion is at atmospheric pressure. The degree of vacuum may be controlled so that it is pre-frozen to 0 ° C. or lower, and theoretically the vapor pressure of water at 0 ° C. does not exceed 4.5 mmHg (= 600 Pa). Considering the ease of controlling the drying speed, it is preferable to raise the temperature to the melting point (freezing point) at the vapor pressure by setting the degree of vacuum to 1 mmHg (= 133.32 Pa) or less.
As described above, in the drying method by vacuum freeze-drying, the solvent contained in the dispersion liquid is sublimated and evaporated in vacuum and dried, so that the shrinkage due to drying is slight, and aggregation of the conductive powder or the like is difficult to occur. In addition, drying is not performed while moving a liquid component such as water in the sample at a high temperature as in hot air drying, but is directly dried at a low temperature by sublimation from a solid frozen state. It is preferable because there is almost no partial component concentration such as drying and almost no partial component change.

前記分散工程および乾燥工程によって、界面活性剤が表面に吸着した導電性粉末等(前処理をした導電性粉末等)を用いて、本発明の太陽電池用導電性ペーストを製造するためには、界面活性剤が表面に吸着した導電性粉末等と、Si系有機化合物、ガラスフリットおよびバインダー樹脂と、溶剤とを混合して、適当な分散機を用いて本発明の太陽電池用導電性ペーストを作製することができる。
なお、前述のように導電性粉末等の表面に界面活性剤が吸着しているので、導電性粉末等の凝集もなく、従って、本発明の太陽電池用導電性ペーストの構成成分を混合して簡単な攪拌操作を行うだけで、本発明の太陽電池用導電性ペーストを得ることができる。
In order to produce the conductive paste for solar cell of the present invention using the conductive powder or the like having the surfactant adsorbed on the surface by the dispersing step and the drying step (pretreated conductive powder or the like) Conductive powder or the like having a surfactant adsorbed on the surface, Si-based organic compound, glass frit, binder resin, and solvent are mixed and the conductive paste for solar cell of the present invention is mixed using an appropriate disperser. Can be produced.
Since the surfactant is adsorbed on the surface of the conductive powder as described above, there is no aggregation of the conductive powder or the like. Therefore, the constituent components of the conductive paste for solar cell of the present invention are mixed. The conductive paste for solar cell of the present invention can be obtained only by performing a simple stirring operation.

すなわち、例えば、太陽電池を構成するp型Si基板上に形成されるn型拡散層の表面に、本発明の太陽電池用導電性ペーストを用いて集光電極を形成する場合、本発明の太陽電池用導電性ペーストを印刷する直前に、当該導電性ペーストの必要構成成分を添加して簡単な撹拌操作を行うことで、分散性が良好な太陽電池用導電性ペーストが得られるため、印刷装置に付随する塗料調整用設備は簡単なもので良い。しかし、分散をより確実に行うためには、既述の混練装置や分散装置を用いて混練処理、分散処理を行っても良い。  That is, for example, when the condensing electrode is formed on the surface of the n-type diffusion layer formed on the p-type Si substrate constituting the solar cell using the conductive paste for solar cell of the present invention, the solar of the present invention Immediately before printing the conductive paste for a battery, the necessary constituents of the conductive paste are added and a simple stirring operation is performed, so that a conductive paste for a solar cell with good dispersibility can be obtained. The equipment for adjusting the paint attached to can be simple. However, in order to perform the dispersion more reliably, the kneading process or the dispersion process may be performed using the kneading apparatus or the dispersing apparatus described above.

上述の方法により分散が完了した本発明の太陽電池用導電性ペーストは、太陽電池用導電性ペーストとして一般的には公知慣用の塗布方法、または、印刷方法によって半導体基板上に印刷し、これを加熱、焼成して集光電極を形成することができる。
塗布方法としては、種々の塗布方法により塗布物として形成することができる。例えば、ディップコート、あるいは、公知のロール塗布方法等、具体的には、エアードクターコート、ブレードコート、ロッドコート、押し出しコート、エアーナイフコート、スクイズコート、含侵コート、リバースロールコート、トランスファーロールコート、グラビアコート、キスコート、キャストコート、スプレイコート等により電子素子や基体上に塗布物を形成することができる。
また、各種印刷方法を適用することも可能である。印刷方法にはまた、凹版印刷のように最適粘度領域が比較的低粘度領域にあるものと、スクリーン印刷のように高粘度領域にあるものとが存在する。具体的には、孔版印刷方法、凹版印刷方法、平版印刷方法などを用いて基体上に所定の大きさに塗布物を印刷することができる。
The solar cell conductive paste of the present invention, which has been dispersed by the above-described method, is generally printed on a semiconductor substrate by a known and commonly used coating method or printing method as a solar cell conductive paste. A condensing electrode can be formed by heating and baking.
As a coating method, it can form as a coated material by various coating methods. For example, dip coating or known roll coating methods such as air doctor coating, blade coating, rod coating, extrusion coating, air knife coating, squeeze coating, impregnation coating, reverse roll coating, transfer roll coating A coating can be formed on an electronic device or a substrate by gravure coating, kiss coating, cast coating, spray coating, or the like.
Various printing methods can also be applied. There are also printing methods in which the optimum viscosity region is in a relatively low viscosity region, such as intaglio printing, and in the high viscosity region, such as screen printing. Specifically, the coating material can be printed in a predetermined size on the substrate using a stencil printing method, an intaglio printing method, a lithographic printing method, or the like.

本発明の太陽電池用導電性ペーストは、太陽電池の集光電極の製造に使用することができ、n型半導体に対し良好な接触を得ることができるため、n型半導体(例えば、n型拡散層)上の集光電極を形成するために有用である。  Since the conductive paste for solar cell of the present invention can be used for manufacturing a concentrating electrode of a solar cell and can obtain good contact with an n-type semiconductor, an n-type semiconductor (for example, n-type diffusion) It is useful for forming a collecting electrode on the layer).

本発明の太陽電池用導電性ペーストを用いて太陽電池の集光電極の製造及び太陽電池の製造を行うためには、以下のような方法で行うことができる。
以下、図1を用いて、太陽電池の集光電極の製造方法及び太陽電池の製造方法の一例を説明する。
まず、p型Si基板1bの一方の表面に、場合によりテクスチャを形成し、その後、P(リン)等を約900℃で熱拡散させて、n型拡散層1aを形成し、p型Si基板1を得る。
次いで、n型拡散層1a上に、窒化ケイ素薄膜、酸化チタン等からなる反射防止膜3をプラズマCVD法等によって50〜100nmの膜厚で形成する。
次いで、光入射側の集光電極を形成するために、本発明の太陽電池用導電性ペーストを反射防止膜3上に膜厚約20μmでスクリーン印刷し、乾燥させる。
次に、裏面側の電極を形成するために、裏面電極形成用アルミニウムペーストを、膜厚30〜50μmでスクリーン印刷により、p型Si基板1の裏面に印刷し乾燥させる。
次いで、このようにp型Si基板の表面および裏面の両面に電極を印刷したp型Si基板1を最高焼成温度750〜850℃で焼成して、光入射側の集光電極2及びアルミニウムからなる裏面電極4を備えた太陽電池セルを得る。
なお、裏面側の電極を形成するに際しては、裏面電極形成用アルミニウムペーストをp型Si基板1の裏面に印刷し乾燥した後、必要に応じて、その上にさらに裏面電極形成用銀ペーストを印刷し乾燥して焼成し、アルミニウムからなる裏面電極4と銀からなる裏面電極(図示しない)を形成することもできる。
In order to manufacture a concentrating electrode of a solar cell and a solar cell using the conductive paste for solar cell of the present invention, the following method can be used.
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the condensing electrode of a solar cell and the manufacturing method of a solar cell is demonstrated using FIG.
First, a texture is optionally formed on one surface of the p-type Si substrate 1b, and then P (phosphorus) or the like is thermally diffused at about 900 ° C. to form an n-type diffusion layer 1a. Get one.
Next, an antireflection film 3 made of a silicon nitride thin film, titanium oxide or the like is formed on the n-type diffusion layer 1a with a film thickness of 50 to 100 nm by a plasma CVD method or the like.
Next, in order to form a light-incident-side condensing electrode, the solar cell conductive paste of the present invention is screen-printed on the antireflection film 3 with a film thickness of about 20 μm and dried.
Next, in order to form an electrode on the back surface side, an aluminum paste for forming a back surface electrode is printed on the back surface of the p-type Si substrate 1 by screen printing with a film thickness of 30 to 50 μm and dried.
Next, the p-type Si substrate 1 having electrodes printed on both the front and back surfaces of the p-type Si substrate in this manner is baked at a maximum baking temperature of 750 to 850 ° C., and is made of the light-collecting electrode 2 and aluminum. A solar battery cell provided with the back electrode 4 is obtained.
When forming the electrode on the back surface side, the back surface electrode forming aluminum paste is printed on the back surface of the p-type Si substrate 1 and dried, and if necessary, the back surface electrode forming silver paste is further printed thereon. Then, it can be dried and fired to form a back electrode 4 made of aluminum and a back electrode (not shown) made of silver.

以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。  EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.

(銀粒子の表面処理物(b1)の作製)
まず、本発明の太陽電池用導電性ペーストの作製に先立ち、以下に示す方法で界面活性剤による導電性粉末の前処理を行なう。
<分散工程>
導電性粉末として50%D径1.4〜2.5μmの銀粒子(商品名:SPN10JS、三井金属社製) 50g、アルキルアミン塩の陽イオン性界面活性剤としてココナットアミンアセテートの10質量%水溶液を4g、アルキルアミンの界面活性剤としてポリオキシエチレンココナットアルキルアミンエーテルの10質量%水溶液を0.4g、溶剤である水50g、及び2mm径のジルコニアビーズ400gを容積250mlのポリ瓶に入れて混合し、回転機(ボールミル)を用いて4時間練肉して、銀粒子の分散液(a1)を得た。
(Preparation of surface treated product of silver particles (b1))
First, prior to the production of the conductive paste for solar cell of the present invention, pretreatment of conductive powder with a surfactant is performed by the method described below.
<Dispersing process>
50 g of silver particles having a D diameter of 1.4 to 2.5 μm as a conductive powder (trade name: SPN10JS, manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd.), 10% by mass of coconut amine acetate as a cationic surfactant for alkylamine salt 4 g of aqueous solution, 0.4 g of 10% by mass aqueous solution of polyoxyethylene coconut alkylamine ether as surfactant for alkylamine, 50 g of water as solvent, and 400 g of 2 mm zirconia beads are placed in a 250 ml plastic bottle. The mixture was mixed and kneaded for 4 hours using a rotating machine (ball mill) to obtain a dispersion (a1) of silver particles.

<乾燥工程>
この銀粒子の分散液(a1)を底面の寸法200mmL×150mmWの平型トレイに100g移し、予備凍結乾燥した後、凍結真空乾燥を行った。
凍結真空乾燥機としては、日本真空社製の「DFM−05AS」を用いた。
予備凍結した銀粒子の分散液(a1)を、予め約−40℃に冷却した棚に載せて、真空度7〜10Paで20時間の凍結真空乾燥後、嵩高のスポンジ状乾燥物として銀粒子の表面処理物(b1)50gを得た。これは界面活性剤で前処理された導電性粉末に相当する。
<Drying process>
100 g of this silver particle dispersion (a1) was transferred to a flat tray having a bottom dimension of 200 mmL × 150 mmW, pre-lyophilized, and then freeze-dried.
As the freeze vacuum dryer, “DFM-05AS” manufactured by Nippon Vacuum Co., Ltd. was used.
The pre-frozen silver particle dispersion (a1) is placed on a shelf that has been cooled to about −40 ° C. in advance, and after freeze-drying for 20 hours at a degree of vacuum of 7 to 10 Pa, 50 g of surface-treated product (b1) was obtained. This corresponds to a conductive powder pretreated with a surfactant.

(銀粒子の表面処理物(b2)の作製)
陽イオン性界面活性剤の代わりに、リン酸エステル系の陰イオン性界面活性剤として、プライサーフA215C(第1工業製薬社製)を銀粒子に対して1質量%混合する以外は、銀粒子の表面処理物(b1)と同様にして、銀粒子の表面処理物(b2)50gを得た。この銀粒子の表面処理物(b2)も界面活性剤で前処理された導電性粉末に相当する。
(Preparation of surface treated product of silver particles (b2))
Silver particles, except that Prisurf A215C (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is mixed as a phosphate anionic surfactant instead of the cationic surfactant in an amount of 1% by mass with respect to the silver particles. In the same manner as in the surface-treated product (b1), 50 g of a surface-treated product (b2) of silver particles was obtained. This silver particle surface-treated product (b2) also corresponds to the conductive powder pretreated with the surfactant.

「実施例1」
(太陽電池用導電性ペーストの製造)
以下の配合の混合物を3本ロールで練肉することにより太陽電池用導電性ペーストを調製した。
調製した太陽電池用導電性ペーストの粘度を、TVE−20H型回転粘度計(東機産業社製)で測定した。
銀粒子の表面処理物(b1) 100 部
エチルセルロース樹脂 2.5 部
無鉛ガラスフリット 5.0 部
(Bi−B−SiO−Al−ZnO−BaO系)
ZnO粉(球形 D50径 700nm) 5.0 部
カオーワックス85P(花王社製) 1.0 部
シランカップリング剤(アミノ型) 1.0 部
(東レ・ダウコーニング社製 DOW CORNING TORAY SH6020 SILANE)
フタル酸ジノルマルブチル(DBP) 2.5 部
テキサノール/1−フェノキシ−2−プロパノール(混合溶剤) 15.05部
"Example 1"
(Manufacture of conductive paste for solar cells)
A conductive paste for solar cell was prepared by kneading a mixture having the following composition with three rolls.
The viscosity of the prepared conductive paste for solar cell was measured with a TVE-20H type rotational viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
Surface treatment of the silver particles (b1) 100 parts of ethyl cellulose resin 2.5 parts Pb-free glass frit 5.0 parts (Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -SiO 2 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO system)
ZnO powder (spherical D50 diameter 700 nm) 5.0 parts Kao wax 85P (manufactured by Kao Corporation) 1.0 part silane coupling agent (amino type) 1.0 part (DOW CORNING TORAY SH6020 SILANE manufactured by Toray Dow Corning)
Dinormal butyl phthalate (DBP) 2.5 parts Texanol / 1-phenoxy-2-propanol (mixed solvent) 15.05 parts

「実施例2〜5、比較例1〜4」
表1に示すように、前処理済の銀粉末(銀粒子の表面処理物(b1)および(b2))、あるいは未処理の銀粉末を用い、バインダー樹脂、無鉛ガラスフリット、溶剤、Si系有機化合物、及び必要に応じて各種添加剤を配合した混合物を、3本ロールで混練して太陽電池用導電性ペーストを調製した。
実施例2のポリジメチルシロキサンとしては、KS−66(ジメチルシロキサン単位200〜350、信越化学工業社製)を、実施例3のポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとしては、BYK330(ビーワイケイ・ケミー・ジャパン社製)を用いた。
実施例4と実施例5のシランカップリング剤としては、実施例1で用いたものと同じものを用いた。
"Examples 2-5, Comparative Examples 1-4"
As shown in Table 1, using pretreated silver powder (surface treated products of silver particles (b1) and (b2)) or untreated silver powder, binder resin, lead-free glass frit, solvent, Si-based organic A mixture containing the compound and various additives as required was kneaded with three rolls to prepare a conductive paste for solar cell.
As the polydimethylsiloxane of Example 2, KS-66 (dimethylsiloxane units 200 to 350, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is used, and as the polyether-modified polydimethylsiloxane of Example 3, BYK330 (B & K Chemie Japan, Inc.) is used. Made).
As the silane coupling agent of Example 4 and Example 5, the same silane coupling agent as used in Example 1 was used.

(太陽電池の作製及び変換効率の測定)
B(ボロン)をドープしたP型多結晶シリコン基板(大きさ150mm×150mm、基板厚み200μm)の表面に、ウエットエッチングによってテクスチャを形成した。
その後、P(リン)を熱拡散させて、n型拡散層(厚み0.3μm)を形成した。
次いで、n型拡散層の上にプラズマCVD法によって、シランガスとアンモニアガスから窒化ケイ素薄膜(厚み約60nm)からなる反射防止膜を形成した。
実施例1〜5、比較例1〜4で調製した太陽電池用導電性ペーストを用いて、スクリーン印刷(325メッシュ、ワイヤ径28μm、乳剤厚10μm)により、反射防止膜上に、膜厚が10〜20μmになるように印刷し、乾燥して、この導電性ペーストからなるバス電極とフィンガー電極からなる電極パターンを形成した。バス電極、フィンガー電極の乾燥膜厚は太陽電池用導電性ペーストの構成によって差違があるが、いずれも滲みやはじきのない良好な電極パターンを印刷できた。
次に、裏面電極形成用アルミニウムペースト(商品名:08−6429、東洋アルミニウム社製)を、スクリーン印刷により、P型多結晶シリコン基板の裏面に、膜厚が30〜50μmになるように印刷し、乾燥した。
その後、P型多結晶シリコン基板の両面に形成された各種電極用ペーストを印刷・乾燥させた基板を、赤外炉で、最高焼成温度750〜850℃で焼成して、光入射側の集光電極及びアルミニウムからなる裏面電極を備えた太陽電池セルを得た。
実施例1〜5の太陽電池用導電性ペーストを用いて太陽電池を作製するにあたっては、形成された集光電極は十分な接着強度を有し、いずれも加工プロセスでトラブルを起こすことが無かった。
また、フィンガー電極の厚みを、レーザ顕微鏡(商品名:VK−9500、キーエンス社製)によって測定した。
(Production of solar cells and measurement of conversion efficiency)
A texture was formed by wet etching on the surface of a P-type polycrystalline silicon substrate (size 150 mm × 150 mm, substrate thickness 200 μm) doped with B (boron).
Thereafter, P (phosphorus) was thermally diffused to form an n-type diffusion layer (thickness 0.3 μm).
Next, an antireflection film made of a silicon nitride thin film (thickness: about 60 nm) was formed on the n-type diffusion layer by plasma CVD from silane gas and ammonia gas.
Using the conductive paste for solar cell prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, the film thickness was 10 on the antireflection film by screen printing (325 mesh, wire diameter 28 μm, emulsion thickness 10 μm). It printed so that it might become ~ 20micrometer, and it dried and formed the electrode pattern which consists of a bus electrode which consists of this electrically conductive paste, and a finger electrode. Although the dry film thicknesses of the bus electrode and the finger electrode differ depending on the configuration of the conductive paste for solar cell, it was possible to print a good electrode pattern without bleeding or repelling.
Next, the back surface electrode forming aluminum paste (trade name: 08-6429, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) is printed on the back surface of the P-type polycrystalline silicon substrate by screen printing so that the film thickness becomes 30 to 50 μm. , Dried.
Thereafter, the substrate on which various electrode pastes formed on both sides of the P-type polycrystalline silicon substrate are printed and dried is baked in an infrared furnace at a maximum baking temperature of 750 to 850 ° C. to collect light on the light incident side. A solar cell provided with an electrode and a back electrode made of aluminum was obtained.
In producing solar cells using the conductive paste for solar cells of Examples 1 to 5, the formed condensing electrodes had sufficient adhesive strength, and none of them caused trouble in the processing process. .
Moreover, the thickness of the finger electrode was measured with a laser microscope (trade name: VK-9500, manufactured by Keyence Corporation).

太陽電池セルの電流−電圧特性を、ソーラーシミュレータ(商品名:WXS−155S−10、ワコム電創社製)のもとで測定し、変換効率を測定した。  The current-voltage characteristics of the solar cells were measured under a solar simulator (trade name: WXS-155S-10, manufactured by Wacom Denso Co., Ltd.), and the conversion efficiency was measured.

実施例1〜5または比較例1〜4において使用した太陽電池用導電性ペーストの組成を、下記の表1に示す。また、表1に変換効率の値を示す。
本発明の太陽電池用導電性ペーストを使用した実施例1〜5は、いずれも、Si有機化合物を含有しない従来の太陽電池用導電性ペーストを使用した比較例1〜4に比べて、良好な変換効率を示した。
The composition of the conductive paste for solar cell used in Examples 1 to 5 or Comparative Examples 1 to 4 is shown in Table 1 below. Table 1 shows conversion efficiency values.
Examples 1 to 5 using the conductive paste for solar cell of the present invention are all better than Comparative Examples 1 to 4 using the conventional conductive paste for solar cell not containing Si organic compound. The conversion efficiency was shown.

Figure 2010087251
Figure 2010087251

表1から判るように、Si系有機化合物を含有する実施例1〜5で示される本発明の太陽電池用導電性ペーストを用いた太陽電池は、これを使用していない比較例1〜4で示される従来の太陽電池用導電性ペーストを用いた太陽電池より高い変換効率を示した。特に、実施例1、2に示すように、アルキルアミン系の界面活性剤で表面処理した銀粒子の表面処理物(b1)を用い、Si系有機化合物としてシランカップリング剤またはポリジメチルシロキサンを含有する太陽電池用導電性ペーストを用いた場合に高い変換効率を得ることができ、中でも実施例1のシランカップリング剤を含有する太陽電池用導電性ペーストを用いた場合の変換効率が最も優れていた。
また、実施例2、3と実施例5、また、比較例1と比較例2〜4におけるフィンガー電極厚の比較から、アルキルアミン系の界面活性剤で表面処理した銀粒子の表面処理物(b1)を用いた場合、リン酸エステル系の界面活性剤で表面処理した銀粒子の表面処理物(b2)を用いた場合や、全く表面処理しなかった銀粉末を用いた場合に比べて、チキソ性が向上しやすく、電極パターンを印刷する際にスクリーン印刷の網目を良好に通過して、膜厚の厚い電極を形成することができる傾向にあるため、これらの寄与もあって高い変換効率を示していると考えられるが、Si系有機化合物を用いた導電性ペーストはさらに変換効率を向上させた。特に、実施例1と実施例2のシランカップリング剤を含有する太陽電池用導電性ペーストを用いたものは、フィンガー電極厚が低下しているにもかかわらず高い変換効率を示し、シリコン基板に対する接触抵抗の低下が実現できている可能性が高いことが判った。
As can be seen from Table 1, the solar cells using the conductive paste for solar cell of the present invention shown in Examples 1 to 5 containing Si-based organic compounds are Comparative Examples 1 to 4 not using this. It showed higher conversion efficiency than the solar cell using the conventional conductive paste for solar cell shown. In particular, as shown in Examples 1 and 2, the surface treated product (b1) of silver particles surface-treated with an alkylamine-based surfactant is used, and a silane coupling agent or polydimethylsiloxane is contained as a Si-based organic compound. High conversion efficiency can be obtained when using the conductive paste for solar cell, and the conversion efficiency when using the conductive paste for solar cell containing the silane coupling agent of Example 1 is the most excellent. It was.
Moreover, from the comparison of the finger electrode thickness in Examples 2 and 3 and Example 5 and Comparative Example 1 and Comparative Examples 2 to 4, the surface treated product of silver particles (b1) surface-treated with an alkylamine surfactant. ) Is used compared to the case of using a surface treated product (b2) of silver particles surface-treated with a phosphate ester-based surfactant or the case of using silver powder that has not been surface-treated at all. Since it tends to be easy to improve, and it tends to pass through a screen printing mesh well when forming an electrode pattern to form a thick film electrode, these conversions contribute to high conversion efficiency. As can be seen, the conductive paste using the Si-based organic compound further improved the conversion efficiency. In particular, those using the solar cell conductive paste containing the silane coupling agent of Example 1 and Example 2 showed high conversion efficiency despite the reduction in the thickness of the finger electrode. It was found that there is a high possibility that the contact resistance could be reduced.

太陽電池の基本構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the basic structure of a solar cell.

符号の説明Explanation of symbols

1 p型Si基板
1a n型拡散層
1b p型Si基板
2 集光電極
3 反射防止膜
4 裏面電極
1 p-type Si substrate 1a n-type diffusion layer 1b p-type Si substrate 2 condensing electrode 3 antireflection film 4 back electrode

Claims (7)

バインダー樹脂、溶剤、ガラスフリット、および、銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末を含有する太陽電池用導電性ペーストであって、Si系有機化合物を含有することを特徴とする太陽電池用導電性ペースト。  A conductive paste for a solar cell containing a binder resin, a solvent, a glass frit, and a conductive powder containing silver or a silver compound as a main component, and containing a Si-based organic compound. Conductive paste. 前記Si系有機化合物を前記銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末100質量部に対して0.01〜5質量部含有する請求項1に記載の太陽電池用導電性ペースト。  The electrically conductive paste for solar cells of Claim 1 which contains 0.01-5 mass parts of said Si type organic compounds with respect to 100 mass parts of conductive powder which has the silver or silver compound as a main component. 前記Si系有機化合物は、シランカップリング剤、ポリジメチルシロキサンおよびポリジメチルシロキサンのポリエーテル変性物からなる群のうちの一つ以上である請求項2に記載の太陽電池用導電性ペースト。  3. The conductive paste for solar cell according to claim 2, wherein the Si-based organic compound is one or more selected from the group consisting of a silane coupling agent, polydimethylsiloxane, and a polydimethylsiloxane polyether-modified product. 前記ガラスフリットは鉛を含まない請求項1〜3のいずれか1項に記載の太陽電池用導電性ペースト。  The conductive paste for solar cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the glass frit does not contain lead. 前記銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末は、溶剤、前記銀または銀化合物を主成分とする導電性粉末及び分散剤を含有する混合液を真空凍結乾燥することによって、前処理したものである請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池用導電性ペースト。  The conductive powder containing silver or silver compound as a main component is pre-treated by vacuum freeze-drying a mixed solution containing a solvent, the conductive powder mainly containing silver or silver compound, and a dispersant. The conductive paste for solar cell according to any one of claims 1 to 4. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の太陽電池用導電性ペーストを、太陽電池を構成する単結晶または多結晶のSi基板上に形成された反射防止膜上に印刷し焼成することにより形成された太陽電池の集光電極。  By printing and baking the conductive paste for solar cell according to any one of claims 1 to 5 on an antireflection film formed on a single crystal or polycrystalline Si substrate constituting the solar cell. Condensing electrode of the formed solar cell. 単結晶または多結晶のSi基板と、前記Si基板の一方の面に形成された反射防止膜と、前記反射防止膜上に形成された集光電極と、前記Si基板の他方の面に形成された裏面電極とから構成される太陽電池において、前記集光電極が請求項1〜5のいずれか1項に記載の太陽電池用導電性ペーストにより形成されたものである太陽電池。
A single crystal or polycrystalline Si substrate, an antireflection film formed on one surface of the Si substrate, a condensing electrode formed on the antireflection film, and formed on the other surface of the Si substrate. The solar cell comprised from the back electrode by which the said condensing electrode was formed with the electrically conductive paste for solar cells of any one of Claims 1-5.
JP2008254821A 2008-09-30 2008-09-30 Conductive paste for solar battery Pending JP2010087251A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008254821A JP2010087251A (en) 2008-09-30 2008-09-30 Conductive paste for solar battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008254821A JP2010087251A (en) 2008-09-30 2008-09-30 Conductive paste for solar battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010087251A true JP2010087251A (en) 2010-04-15

Family

ID=42250915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008254821A Pending JP2010087251A (en) 2008-09-30 2008-09-30 Conductive paste for solar battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010087251A (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012054517A (en) * 2010-09-03 2012-03-15 Noritake Co Ltd Method of manufacturing solar cell and paste material for forming electrode used in that method
JP2012178456A (en) * 2011-02-25 2012-09-13 Yokohama Rubber Co Ltd:The Conductive composition for solar cell collecting electrode formation and solar cell
JP2016127276A (en) * 2014-12-30 2016-07-11 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. Composition for forming solar cell electrode and electrode manufactured using the same
WO2017074151A1 (en) * 2015-10-31 2017-05-04 엘에스니꼬동제련 주식회사 Electrode paste composition for solar cell and solar cell prepared by means of same
JPWO2016194882A1 (en) * 2015-06-01 2017-06-15 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Conductive composition and electrode forming method
JP2017152520A (en) * 2016-02-24 2017-08-31 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Conductor paste for screen printing with a metal mask and use of the same
WO2017144555A1 (en) 2016-02-23 2017-08-31 Basf Se Conductive paste comprising a silicone oil
JP2018067547A (en) * 2016-10-21 2018-04-26 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith
JP2018152218A (en) * 2017-03-13 2018-09-27 ナミックス株式会社 Conductive paste, chip electronic component and method for producing the same
US10403770B2 (en) 2015-02-04 2019-09-03 E I Du Pont De Nemours And Company Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith
US10741300B2 (en) 2016-10-07 2020-08-11 E I Du Pont De Nemours And Company Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith
WO2020258683A1 (en) * 2019-06-24 2020-12-30 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 Solar cell and manufacturing method therefor
JP7027025B2 (en) 2015-11-10 2022-03-01 ナミックス株式会社 Conductive composition
CN116364331A (en) * 2023-05-19 2023-06-30 南通艾盛新能源科技有限公司 Inorganic slurry, N-type battery slurry and preparation method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09275221A (en) * 1996-04-04 1997-10-21 Murata Mfg Co Ltd Conductive compsn. for solar cells and electrode manufacturing method for solar cells
WO2006057348A1 (en) * 2004-11-29 2006-06-01 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Method for producing surface-treated silver-containing powder and silver paste using surface-treated silver-containing powder
WO2007102287A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Conductive paste and solar cell

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09275221A (en) * 1996-04-04 1997-10-21 Murata Mfg Co Ltd Conductive compsn. for solar cells and electrode manufacturing method for solar cells
WO2006057348A1 (en) * 2004-11-29 2006-06-01 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Method for producing surface-treated silver-containing powder and silver paste using surface-treated silver-containing powder
WO2007102287A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Conductive paste and solar cell

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012054517A (en) * 2010-09-03 2012-03-15 Noritake Co Ltd Method of manufacturing solar cell and paste material for forming electrode used in that method
JP2012178456A (en) * 2011-02-25 2012-09-13 Yokohama Rubber Co Ltd:The Conductive composition for solar cell collecting electrode formation and solar cell
CN108269643A (en) * 2014-12-30 2018-07-10 三星Sdi株式会社 Composition for electrode of solar battery and the electrode of solar battery using its preparation
JP2016127276A (en) * 2014-12-30 2016-07-11 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. Composition for forming solar cell electrode and electrode manufactured using the same
US10403770B2 (en) 2015-02-04 2019-09-03 E I Du Pont De Nemours And Company Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith
JPWO2016194882A1 (en) * 2015-06-01 2017-06-15 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Conductive composition and electrode forming method
WO2017074151A1 (en) * 2015-10-31 2017-05-04 엘에스니꼬동제련 주식회사 Electrode paste composition for solar cell and solar cell prepared by means of same
KR101733161B1 (en) * 2015-10-31 2017-05-08 엘에스니꼬동제련 주식회사 Electrode Paste Composition For Solar Cell's Electrode And Solar Cell
JP7027025B2 (en) 2015-11-10 2022-03-01 ナミックス株式会社 Conductive composition
WO2017144555A1 (en) 2016-02-23 2017-08-31 Basf Se Conductive paste comprising a silicone oil
CN108701503A (en) * 2016-02-23 2018-10-23 巴斯夫欧洲公司 Include the conducting paste of silicone oil
US10453974B2 (en) 2016-02-23 2019-10-22 Basf Se Conductive paste comprising a silicone oil
JP2017152520A (en) * 2016-02-24 2017-08-31 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Conductor paste for screen printing with a metal mask and use of the same
US10741300B2 (en) 2016-10-07 2020-08-11 E I Du Pont De Nemours And Company Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith
US10593439B2 (en) 2016-10-21 2020-03-17 Dupont Electronics, Inc. Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith
US10825575B2 (en) 2016-10-21 2020-11-03 Dupont Electronics, Inc. Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith
JP2018067547A (en) * 2016-10-21 2018-04-26 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith
JP7083615B2 (en) 2016-10-21 2022-06-13 ソーラー ペースト リミテッド ライアビリティ カンパニー A conductive paste composition, a method for manufacturing a semiconductor device using the conductive paste composition, and a semiconductor device.
JP2018152218A (en) * 2017-03-13 2018-09-27 ナミックス株式会社 Conductive paste, chip electronic component and method for producing the same
WO2020258683A1 (en) * 2019-06-24 2020-12-30 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 Solar cell and manufacturing method therefor
CN116364331A (en) * 2023-05-19 2023-06-30 南通艾盛新能源科技有限公司 Inorganic slurry, N-type battery slurry and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010087251A (en) Conductive paste for solar battery
JP2010199034A (en) Conductive paste for solar cell and manufacturing method therefor
TWI432539B (en) Conductive paste for forming a solar cell electrode
KR100798255B1 (en) Electroconductive thick film composition, electrode, and solar cell formed therefrom
TWI453930B (en) Solar cell device and manufacturing method therefor
TWI461496B (en) Solar cell and paste composition for rear electrode of the same
JP5957546B2 (en) Conductive composition
TW201251084A (en) Nanoparticle inks for solar cells
WO2007125879A1 (en) Electroconductive paste for solar battery electrode
JP2007294677A (en) Conductive paste for solar cell electrode
TWI659050B (en) Silicone-containing solar cell metallization paste
KR101497038B1 (en) Ag paste composition for forming electrode and Preparation method thereof
TWI401808B (en) Paste composition, electrode and solar cell including the same
WO2019116787A1 (en) Conductive paste
KR102007864B1 (en) Electrode Paste For Solar Cell&#39;s Electrode And Solar Cell using the same
TWI592950B (en) Paste for solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same
JP2007242912A (en) Conductive paste and solar cell element
JP2008010527A (en) Conductive paste for solar cell electrode
TW201243866A (en) Conductive paste and solar cell
TW201739715A (en) Composition for solar cell electrode and electrode fabricated using the same
JP2007294678A (en) Conductive paste for solar cell electrode
JP2017092253A (en) Conductive composition
WO2014178419A1 (en) Solar cell and paste composition for forming aluminum electrode for solar cell
CN110534227A (en) A kind of high-performance silver paste applied to N+ layers of TOPCon battery
US20140137937A1 (en) Etching composition and its use in a method of making a photovoltaic cell

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110613

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120821

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121211