JP2011126722A - Sealing material for sealing laser, glass member with sealing material layer and solar cell using the member and method for producing the solar cell - Google Patents

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俊弘 竹内
Satoru Fujimine
哲 藤峰
Satoshi Takeda
諭司 竹田
Nobuko Mitsui
暢子 満居
Motoji Ono
元司 小野
Mitsuru Watanabe
満 渡邉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing material for sealing a laser, capable of improving the seal reliability between glass substrates by relaxing the residual stress produced on the joint interface between the glass substrate and a sealing layer. <P>SOLUTION: The sealing material for sealing the laser contains: sealing glass comprising low melting point glass; a low-expansion filler of 5-25% mass ratio; a laser absorbing material of 1-10% mass ratio; and a hollow bead of 0.5-7% mass ratio. The sealing material is baked and stuck to a sealing area of the glass substrate 3 to form a sealing material layer 6. The sealing material-stuck glass substrate 3 is layered on the glass substrate 2 while interposing the sealing material layer 6 between them. The sealing material layer 6 is irradiated with a laser beam 7 and melted to seal the space between the glass substrates 2 and 3. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ封着用封着材料、封着材料層付きガラス部材、およびそれを用いた太陽電池とその製造方法に関する。   The present invention relates to a sealing material for laser sealing, a glass member with a sealing material layer, a solar cell using the same, and a method for manufacturing the solar cell.

色素増感型太陽電池のような太陽電池では、2枚のガラス基板で電池素子部(光電変換素子部)を封止したガラスパッケージの適用が進められている。2枚のガラス基板間を封止する封着材料としては、耐候性や耐湿性等に優れる封着ガラスが使用されている。ただし、封着ガラスによる封着温度は400〜600℃程度であるため、焼成炉を用いた加熱処理では電池素子部の特性が劣化してしまう。そこで、2枚のガラス基板の周辺部に封着ガラスとレーザ吸収材とを含む封着材料層を配置し、これにレーザ光を照射して封着材料層を局所的に加熱・溶融させるレーザ封着の適用が検討されている(特許文献1参照)。   In a solar cell such as a dye-sensitized solar cell, application of a glass package in which a battery element part (photoelectric conversion element part) is sealed with two glass substrates is being promoted. As a sealing material for sealing between two glass substrates, a sealing glass having excellent weather resistance, moisture resistance and the like is used. However, since the sealing temperature by sealing glass is about 400-600 degreeC, the characteristic of a battery element part will deteriorate in the heat processing using a baking furnace. Therefore, a laser that arranges a sealing material layer including a sealing glass and a laser absorber on the periphery of two glass substrates, and irradiates the laser beam on the sealing material layer to locally heat and melt the sealing material layer. Application of sealing has been studied (see Patent Document 1).

レーザ光による局所加熱を適用したレーザ封着は、電池素子部への熱的影響を抑制できる反面、封着材料層を局所的に急熱・急冷するプロセスであるため、封着材料層の溶融固着層からなる封着層とガラス基板との接合界面に残留応力が生じやすいという難点がある。接合界面の残留応力は、封着部やガラス基板にクラックや割れ等を生じさせる要因となる。特に、屋外に設置される太陽電池には、昼間と夜間との間の温度差等に基づく熱サイクルが繰り返し付加されるため、接合界面に残留応力が生じているガラスパッケージでは封着部やガラス基板にクラックや割れ等が生じやすい。   Laser sealing using local heating with laser light can suppress the thermal effect on the battery element, but it is a process in which the sealing material layer is rapidly heated and cooled locally, so the sealing material layer is melted. There is a drawback that residual stress tends to occur at the bonding interface between the sealing layer made of the fixing layer and the glass substrate. Residual stress at the bonding interface is a factor that causes cracks and cracks in the sealing portion and the glass substrate. In particular, solar cells installed outdoors are repeatedly subjected to thermal cycles based on the temperature difference between daytime and nighttime. Therefore, in glass packages with residual stress at the bonding interface, sealing parts and glass Cracks and cracks are likely to occur on the substrate.

ガラスパネルの封着にレーザ光による局所加熱を適用するにあたって、特許文献1に記載されているように、封着材料層とガラス基板との熱膨張係数の差を低減して熱応力の発生を抑制することが試みられている。また、特許文献2にはビスマス系封着ガラス(ガラスフリット)に、シリカ、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、リン酸ジルコニウム等の低膨張充填材を添加して低膨張化した封着材料が記載されている。しかしながら、封着材料層の熱膨張係数をガラス基板のそれに近似させただけでは、レーザ照射後の封着材料層の局所的な急冷に起因する接合界面の残留応力を十分に緩和することはできない。   In applying local heating by laser light to sealing of a glass panel, as described in Patent Document 1, the difference in thermal expansion coefficient between the sealing material layer and the glass substrate is reduced to generate thermal stress. Attempts have been made to suppress. Further, Patent Document 2 describes a sealing material which has a low expansion by adding a low expansion filler such as silica, alumina, zirconia, cordierite, zirconium phosphate to bismuth-based sealing glass (glass frit). ing. However, by merely approximating the thermal expansion coefficient of the sealing material layer to that of the glass substrate, the residual stress at the bonding interface due to local rapid cooling of the sealing material layer after laser irradiation cannot be sufficiently relaxed. .

特開2008−115057号公報JP 2008-115057 A 特開2006−137637号公報JP 2006-137737 A

本発明の目的は、2枚のガラス基板間の封着にレーザ光による局所加熱を適用するにあたって、ガラス基板と封着層との接合界面に生じる残留応力を緩和することによって、ガラス基板間の封着信頼性を高めることを可能にしたレーザ封着用封着材料と封着材料層付きガラス部材、さらにそのような封着材料層付きガラス部材を用いることによって、長期信頼性を向上させた太陽電池とその製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is to relieve the residual stress generated at the bonding interface between the glass substrate and the sealing layer when applying local heating by laser light to the sealing between the two glass substrates. A laser sealing sealing material and a glass member with a sealing material layer capable of increasing the sealing reliability, and further improving the long-term reliability by using such a glass member with a sealing material layer. It is in providing a battery and its manufacturing method.

本発明の態様に係るレーザ封着用封着材料は、低融点ガラスからなる封着ガラスと、質量割合で5〜25%の範囲の低膨張充填材と、1〜10%の範囲のレーザ吸収材と、0.5〜7%の範囲の中空ビーズとを含有することを特徴としている。   The sealing material for laser sealing according to an aspect of the present invention includes a sealing glass made of low-melting glass, a low expansion filler in a mass ratio of 5 to 25%, and a laser absorber in a range of 1 to 10%. And hollow beads in the range of 0.5 to 7%.

本発明の態様に係る封着材料層付きガラス部材は、封止領域を備えるガラス基板と、前記ガラス基板の前記封止領域上に設けられ、本発明の態様に係るレーザ封着用封着材料の焼成層からなる封着材料層とを具備することを特徴としている。   A glass member with a sealing material layer according to an aspect of the present invention is provided on a glass substrate having a sealing region and the sealing region of the glass substrate, and the laser sealing sealing material according to the aspect of the present invention. And a sealing material layer made of a fired layer.

本発明の態様に係る太陽電池は、第1の封止領域を備える第1の表面を有する第1のガラス基板と、前記第1の封止領域に対応する第2の封止領域を備える第2の表面を有し、前記第2の表面が前記第1のガラス基板の前記第1の表面と対向するように配置された第2のガラス基板と、前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板との間に設けられた太陽電池素子部と、前記太陽電池素子部を封止するように、前記第1のガラス基板の前記第1の封止領域と前記第2のガラス基板の前記第2の封止領域との間に形成され、本発明の態様に係る封着材料の溶融固着層からなる封着層とを具備することを特徴としている。   A solar cell according to an aspect of the present invention includes a first glass substrate having a first surface including a first sealing region, and a second sealing region corresponding to the first sealing region. A second glass substrate disposed so that the second surface faces the first surface of the first glass substrate, the first glass substrate, and the second glass substrate. Of the first sealing region of the first glass substrate and the second glass substrate so as to seal the solar cell element portion provided between the glass substrate and the solar cell element portion. And a sealing layer formed between the second sealing region and formed of a melt-fixed layer of the sealing material according to an aspect of the present invention.

本発明の態様に係る太陽電池の製造方法は、第1の封止領域を備える第1の表面を有する第1のガラス基板を用意する工程と、前記第1のガラス基板の前記第1の封止領域に対応する第2の封止領域と、前記第2の封止領域上に形成され、本発明の態様に係る封着材料の焼成層からなる封着材料層とを備える第2の表面を有する第2のガラス基板を用意する工程と、前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板とを、前記第1の表面と前記第2の表面とが対向するように前記封着材料層を介して積層する工程と、前記第1のガラス基板または前記第2のガラス基板を通して前記封着材料層にレーザ光を照射し、前記封着材料層を溶融させて前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板との間に設けられる太陽電池素子部を封止する封着層を形成する工程とを具備することを特徴としている。   The method for manufacturing a solar cell according to an aspect of the present invention includes a step of preparing a first glass substrate having a first surface including a first sealing region, and the first sealing of the first glass substrate. 2nd surface provided with the 2nd sealing area | region corresponding to a stop area | region, and the sealing material layer which consists of a baking layer of the sealing material which is formed on the said 2nd sealing area | region, and concerns on the aspect of this invention Preparing the second glass substrate having the first glass substrate and the second glass substrate, the sealing material so that the first surface and the second surface face each other. Laminating through a layer, and irradiating the sealing material layer with laser light through the first glass substrate or the second glass substrate to melt the sealing material layer, thereby the first glass substrate. And a sealing layer for sealing a solar cell element portion provided between the second glass substrate and the second glass substrate It is characterized by comprising the step of forming.

本発明の態様に係るレーザ封着用封着材料および封着材料層付きガラス部材によれば、レーザ封着時にガラス基板と封着層との接合界面に生じる残留応力を緩和することができる。従って、本発明の態様に係る太陽電池とその製造方法によれば、接合界面の残留応力に起因する封着部やガラス基板のクラックや割れ等を経時的に抑制することができ、これにより長期信頼性を高めることが可能となる。   According to the sealing material for laser sealing and the glass member with a sealing material layer according to the aspect of the present invention, residual stress generated at the bonding interface between the glass substrate and the sealing layer during laser sealing can be relaxed. Therefore, according to the solar cell and the manufacturing method thereof according to the aspect of the present invention, it is possible to suppress cracks and cracks of the sealing portion and the glass substrate due to the residual stress at the bonding interface over time, and thereby, for a long time. Reliability can be increased.

本発明の実施形態による太陽電池の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the solar cell by embodiment of this invention. 図1に示す太陽電池の電池素子部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the battery element part of the solar cell shown in FIG. 本発明の実施形態による太陽電池の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the solar cell by embodiment of this invention. 図3に示す太陽電池の製造工程で使用する第1のガラス基板を示す平面図である。It is a top view which shows the 1st glass substrate used at the manufacturing process of the solar cell shown in FIG. 図4のA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. 図3に示す太陽電池の製造工程で使用する第2のガラス基板を示す平面図である。It is a top view which shows the 2nd glass substrate used at the manufacturing process of the solar cell shown in FIG. 図6のA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. 本発明の実施例1における封着温度と残留応力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the sealing temperature in Example 1 of this invention, and a residual stress.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図1は本発明の実施形態による太陽電池を示す断面図、図2は図1に示す太陽電池の電池素子部を拡大して示す断面図、図3は本発明の実施形態による太陽電池の製造工程を示す図、図4ないし図7はそれに用いる第1および第2のガラス基板の構成を示す図である。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a solar cell according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a battery element portion of the solar cell shown in FIG. 1, and FIG. FIGS. 4 to 7 are views showing the steps, and FIGS. 4 to 7 are views showing the structures of the first and second glass substrates used therefor.

図1に示す太陽電池1は、色素増感型太陽電池のような電気化学的な湿式セル構造を有する太陽電池である。太陽電池1は、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3とを具備している。第1および第2のガラス基板2、3としては、例えばソーダライムガラス基板が使用される。ソーダライムガラス基板には、各種公知の組成を適用することができる。第1および第2のガラス基板2、3を構成するソーダライムガラス基板は、例えば80〜90×10-7/℃の範囲の熱膨張係数を有している。 A solar cell 1 shown in FIG. 1 is a solar cell having an electrochemical wet cell structure such as a dye-sensitized solar cell. The solar cell 1 includes a first glass substrate 2 and a second glass substrate 3. For example, soda lime glass substrates are used as the first and second glass substrates 2 and 3. Various known compositions can be applied to the soda lime glass substrate. The soda lime glass substrate which comprises the 1st and 2nd glass substrates 2 and 3 has a thermal expansion coefficient of the range of 80-90 * 10 < -7 > / (degreeC), for example.

第1のガラス基板2の表面2aとそれと対向する第2のガラス基板3の表面3aとの間には、電池素子部4が設けられている。電池素子部4は、例えば色素増感型太陽電池素子(色素増感型光電変換素子)を備えている。電池素子部4の構造は特に限定されるものではなく、各種公知の素子構造を適用することができる。この実施形態の太陽電池1は、電池素子部4の素子構造に限定されるものではない。図2に電池素子部4の構成例として色素増感型太陽電池素子40の構造の一例を示す。   A battery element portion 4 is provided between the surface 2a of the first glass substrate 2 and the surface 3a of the second glass substrate 3 facing it. The battery element unit 4 includes, for example, a dye-sensitized solar cell element (dye-sensitized photoelectric conversion element). The structure of the battery element unit 4 is not particularly limited, and various known element structures can be applied. The solar cell 1 of this embodiment is not limited to the element structure of the battery element unit 4. FIG. 2 shows an example of the structure of the dye-sensitized solar cell element 40 as a configuration example of the battery element unit 4.

図2に示す色素増感型太陽電池素子40において、第1のガラス基板2の表面2aには透明導電膜41を介して増感色素を有する半導体電極(光電極/アノード)42が設けられている。第2のガラス基板3の表面3aには、透明導電膜43を介して対向電極(カソード)44が設けられている。透明導電膜41、43は配線膜等を構成するものであり、例えばフッ素ドープ酸化スズ(FTO)や酸化インジウムスズ(ITO)等からなる。透明導電膜41、43はFTO膜やITO膜の単独膜に限らず、一部が他の導電膜(Al膜、Al合金膜、Cu膜、Cu合金膜等)や絶縁膜(SiOx膜やSiNx膜等)と積層された積層膜であってもよい。   In the dye-sensitized solar cell element 40 shown in FIG. 2, a semiconductor electrode (photoelectrode / anode) 42 having a sensitizing dye is provided on the surface 2 a of the first glass substrate 2 via a transparent conductive film 41. Yes. A counter electrode (cathode) 44 is provided on the surface 3 a of the second glass substrate 3 via a transparent conductive film 43. The transparent conductive films 41 and 43 constitute a wiring film and are made of, for example, fluorine-doped tin oxide (FTO) or indium tin oxide (ITO). The transparent conductive films 41 and 43 are not limited to single films such as FTO films and ITO films, but some of them are other conductive films (Al films, Al alloy films, Cu films, Cu alloy films, etc.) and insulating films (SiOx films and SiNx films). It may be a laminated film laminated with a film or the like.

半導体電極42は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物の多孔質膜で構成されており、その内部に増感色素が吸着されている。増感色素としては、例えばルテニウム錯体色素やオスミウム錯体色素等の金属錯体色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素等の有機色素が用いられる。対向電極44は白金、金、銀等の薄膜からなる。そして、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間には電解質45が封入されており、これら各構成要素によって色素増感型太陽電池素子40が構成されている。   The semiconductor electrode 42 is composed of a porous film of a metal oxide such as titanium oxide, zirconium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, tin oxide, and zinc oxide, and a sensitizing dye is adsorbed therein. Examples of the sensitizing dye include metal complex dyes such as ruthenium complex dyes and osmium complex dyes, and organic dyes such as cyanine dyes, merocyanine dyes, and triphenylmethane dyes. The counter electrode 44 is made of a thin film such as platinum, gold, or silver. An electrolyte 45 is enclosed between the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3, and the dye-sensitized solar cell element 40 is configured by these components.

太陽電池1の作製に用いられる第1のガラス基板2の表面2aは、図4および図5に示すように、電池素子部4の一部となる素子構造体4Aが形成される第1の素子領域2Aと、その外周に沿って設けられた第1の封止領域2Bとを備えている。第1の封止領域2Bは第1の素子領域2Aを囲うように設けられている。第2のガラス基板3の表面3aは、図6および図7に示すように、第1の素子領域2Aに対応する第2の素子領域3Aと、第1の封止領域2Bに対応する第2の封止領域3Bとを備えている。第2の素子領域3Aには電池素子部4の一部となる素子構造体4Bが形成される。素子構造体4A、4Bは、上述したように配線膜、電極膜等の素子膜やそれに基づく素子構造を有している。   As shown in FIGS. 4 and 5, the surface 2 a of the first glass substrate 2 used for manufacturing the solar cell 1 is a first element on which an element structure 4 </ b> A that becomes a part of the battery element unit 4 is formed. A region 2A and a first sealing region 2B provided along the outer periphery thereof are provided. The first sealing region 2B is provided so as to surround the first element region 2A. As shown in FIGS. 6 and 7, the surface 3a of the second glass substrate 3 has a second element region 3A corresponding to the first element region 2A and a second element region corresponding to the first sealing region 2B. Sealing region 3B. In the second element region 3 </ b> A, an element structure 4 </ b> B that becomes a part of the battery element unit 4 is formed. As described above, the element structures 4A and 4B have element films such as wiring films and electrode films, and element structures based thereon.

第1のガラス基板2と第2のガラス基板3とは、電池素子部4を構成する素子構造体4A、4Bが形成された表面2a、3aが対向するように、所定の間隙を持って配置される。第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間の間隙は、封着層5で気密封止されている。すなわち、封着層5は電池素子部4を気密封止するように、第1のガラス基板2の封止領域2Bと第2のガラス基板3の封止領域3Bとの間に形成されている。電池素子部4は第1のガラス基板2と第2のガラス基板3と封着層5とで構成されたガラスパネルで気密封止されている。封着層5は例えば20〜100μmの範囲の厚さを有する。   The first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 are arranged with a predetermined gap so that the surfaces 2a and 3a on which the element structures 4A and 4B constituting the battery element portion 4 are formed face each other. Is done. The gap between the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 is hermetically sealed with a sealing layer 5. That is, the sealing layer 5 is formed between the sealing region 2B of the first glass substrate 2 and the sealing region 3B of the second glass substrate 3 so as to hermetically seal the battery element portion 4. . The battery element portion 4 is hermetically sealed with a glass panel composed of the first glass substrate 2, the second glass substrate 3, and the sealing layer 5. The sealing layer 5 has a thickness in the range of 20 to 100 μm, for example.

封着層5は、第2のガラス基板3の封止領域3Bに形成された封着材料層6にレーザ光を照射して溶融させ、続いて急冷して第1のガラス基板2の封止領域2Bに固着させた溶融固着層からなるものである。第2のガラス基板3の封止領域3Bには、図6および図7に示すように枠状の封着材料層6が形成されている。封着材料層6にはレーザ光が照射される。そして、レーザ光の照射に基づいて発生する熱で封着材料層6を第1のガラス基板2の封止領域2Bに溶融固着させることによって、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間の空間を気密封止する封着層5が形成される。   The sealing layer 5 seals the first glass substrate 2 by irradiating the sealing material layer 6 formed in the sealing region 3 </ b> B of the second glass substrate 3 with a laser beam and melting it, followed by rapid cooling. It consists of a melt-fixed layer fixed to the region 2B. As shown in FIGS. 6 and 7, a frame-shaped sealing material layer 6 is formed in the sealing region 3 </ b> B of the second glass substrate 3. The sealing material layer 6 is irradiated with laser light. Then, the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 are melted and fixed to the sealing region 2B of the first glass substrate 2 by heat generated based on the irradiation of the laser light. The sealing layer 5 that hermetically seals the space between the two is formed.

封着材料層6は封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材と中空ビーズとを含有する封着材料の焼成層である。封着材料は主成分としての封着ガラスに、レーザ吸収材と低膨張充填材と中空ビーズとを配合したものである。封着材料はこれら以外の添加材を必要に応じて含有していてもよい。封着ガラス(ガラスフリット)には、例えばビスマス系ガラス、錫−リン酸系ガラス、バナジウム系ガラス、鉛系ガラス等の低融点ガラスが用いられる。これらのうち、ガラス基板2、3に対する封着性やその信頼性、さらには環境や人体に対する影響性等を考慮して、ビスマス系ガラスや錫−リン酸系ガラスを使用することが好ましく、さらに耐候性等に優れるビスマス系ガラスを使用することが望ましい。   The sealing material layer 6 is a fired layer of a sealing material containing sealing glass, a low expansion filler, a laser absorber, and hollow beads. The sealing material is obtained by blending a laser absorbing material, a low expansion filler and hollow beads into sealing glass as a main component. The sealing material may contain additives other than these as required. For the sealing glass (glass frit), for example, low melting point glass such as bismuth glass, tin-phosphate glass, vanadium glass, and lead glass is used. Among these, it is preferable to use bismuth glass or tin-phosphate glass in consideration of sealing properties to the glass substrates 2 and 3, reliability thereof, influence on the environment and human body, and the like. It is desirable to use bismuth-based glass having excellent weather resistance and the like.

ビスマス系ガラス(ガスフリット)は、70〜90質量%のBi23、1〜20質量%のZnO、および2〜18質量%のB23(基本的には合計量を100質量%とする)の組成を有することが好ましい。Bi23はガラスの網目を形成する成分である。Bi23の含有量が70質量%未満であると低融点ガラスの軟化点が高くなり、低温での封着が困難になる。Bi23の含有量が90質量%を超えるとガラス化しにくくなると共に、熱膨張係数が高くなりすぎる傾向がある。 Bismuth-based glass (gas frit) is composed of 70 to 90% by mass of Bi 2 O 3 , 1 to 20% by mass of ZnO, and 2 to 18% by mass of B 2 O 3 (basically, the total amount is 100% by mass). It is preferable to have a composition of Bi 2 O 3 is a component that forms a glass network. When the content of Bi 2 O 3 is less than 70% by mass, the softening point of the low-melting glass becomes high and sealing at a low temperature becomes difficult. When the content of Bi 2 O 3 exceeds 90% by mass, it becomes difficult to vitrify and the thermal expansion coefficient tends to be too high.

ZnOは熱膨張係数等を下げる成分である。ZnOの含有量が1質量%未満であるとガラス化が困難になる。ZnOの含有量が20質量%を超えると低融点ガラス成形時の安定性が低下し、失透が発生しやすくなる。B23はガラスの骨格を形成してガラス化が可能な範囲を広げる成分である。B23の含有量が2質量%未満であるとガラス化が困難となる。B23の含有量が18質量%を超えると軟化点が高くなりすぎて、封着時に荷重をかけたとしても低温で封着することが困難となる。 ZnO is a component that lowers the thermal expansion coefficient and the like. Vitrification becomes difficult when the content of ZnO is less than 1% by mass. When the content of ZnO exceeds 20% by mass, stability during low-melting glass molding is lowered, and devitrification is likely to occur. B 2 O 3 is a component that forms a glass skeleton and widens the range in which vitrification is possible. If the content of B 2 O 3 is less than 2% by mass, vitrification becomes difficult. If the content of B 2 O 3 exceeds 18% by mass, the softening point becomes too high, and it becomes difficult to seal at a low temperature even if a load is applied during sealing.

Bi23、ZnO、B23の3成分(基本成分)で形成されるガラスは転移点が低く、低温用の封着材料に適しているが、Al23、CeO2、CuO、Fe23、Ag2O、WO3、MoO3、Nb23、Ta25、Ga23、Sb23、Li2O、Na2O、K2O、Cs2O、CaO、SrO、BaO、WO3、SiO2、P25、SnOx(xは1または2である)等の任意成分を含有してもよい。ただし、任意成分の含有量が多すぎるとガラスが不安定となって失透が発生したり、またガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は30質量%以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には100質量%となるように調整される。 A glass formed of three components (basic components) of Bi 2 O 3 , ZnO, and B 2 O 3 has a low transition point and is suitable as a sealing material for low temperature, but Al 2 O 3 , CeO 2 , CuO Fe 2 O 3 , Ag 2 O, WO 3 , MoO 3 , Nb 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Ga 2 O 3 , Sb 2 O 3 , Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Cs 2 O, CaO, SrO, BaO, WO 3, SiO 2, P 2 O 5, SnO x (x is a is 1 or 2) may contain optional components such. However, if the content of any component is too large, the glass becomes unstable and devitrification may occur, and the glass transition point and softening point may increase. Therefore, the total content of any component is 30% by mass. The following is preferable. The glass composition in this case is adjusted so that the total amount of the basic component and the optional component is basically 100% by mass.

上述した任意成分のうち、Al23は熱膨張係数を下げ、かつ焼成時の低融点ガラスの安定性を向上させる成分である。Al23の含有量は0〜5質量%の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは0.1〜5質量%の範囲である。Al23の含有量が5質量%を超えるとガラスの粘性が上がり、低融点ガラス中にAl23が未溶融物として残りやすくなる。Al23を0.1質量%以上含有させることによって、焼成時の低融点ガラスの安定性をより有効に高めることが可能となる。 Among the optional components described above, Al 2 O 3 is a component that lowers the thermal expansion coefficient and improves the stability of the low-melting glass during firing. The content of Al 2 O 3 is preferably in the range of 0 to 5% by mass, more preferably in the range of 0.1 to 5% by mass. If the content of Al 2 O 3 exceeds 5% by mass, the viscosity of the glass increases, and Al 2 O 3 tends to remain as an unmelted material in the low-melting glass. By containing Al 2 O 3 in an amount of 0.1% by mass or more, the stability of the low-melting glass during firing can be more effectively increased.

Fe23は粘性をほとんど増大させることなく、封着時におけるガラスの結晶化を抑制して封着可能温度域を広げる成分である。ただし、Fe23を過剰に添加するとガラス化範囲が狭くなるため、その含有量は0〜0.5質量%の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは0.01〜0.2質量%の範囲である。CuOはガラスの粘性を下げ、特に低温側での封着可能温度域を広げる成分であり、その含有量は0〜5質量%の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは0.1〜3質量%の範囲である。CuOの含有量が5質量%を超えると結晶の析出速度が大きくなり、高温側での封着可能温度域が狭くなる。 Fe 2 O 3 is a component that expands the temperature range that can be sealed by suppressing the crystallization of the glass during sealing without substantially increasing the viscosity. However, since the vitrification range is narrowed when Fe 2 O 3 is added excessively, the content is preferably in the range of 0 to 0.5 mass%, more preferably 0.01 to 0.2 mass%. Range. CuO is a component that lowers the viscosity of the glass and expands the temperature range that can be sealed especially on the low temperature side, and its content is preferably in the range of 0 to 5 mass%, more preferably 0.1 to 3 mass%. % Range. When the content of CuO exceeds 5% by mass, the deposition rate of crystals increases, and the temperature range where sealing is possible on the high temperature side becomes narrow.

CeO2はガラス組成中のBi23がガラス融解時に金属ビスマスとして析出することを抑制し、ガラスの流動性を安定化させる成分である。CeO2の含有量は0〜5質量%の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは0.1〜5質量%の範囲である。CeO2の含有量が5質量%を超えるとガラスの粘度が高くなり、低温での封着が困難となる。さらに、CeO2はPtやPt合金からなるルツボでビスマス系ガラスを溶解する際に、ルツボの劣化(侵食や亀裂)を抑制する効果を有する。 CeO 2 is a component that suppresses the precipitation of Bi 2 O 3 in the glass composition as metallic bismuth when the glass is melted and stabilizes the fluidity of the glass. The CeO 2 content is preferably in the range of 0 to 5% by mass, more preferably in the range of 0.1 to 5% by mass. When the content of CeO 2 exceeds 5% by mass, the viscosity of the glass becomes high and sealing at a low temperature becomes difficult. Furthermore, CeO 2 has an effect of suppressing crucible deterioration (erosion and cracking) when melting bismuth glass with a crucible made of Pt or a Pt alloy.

封着材料に配合されるレーザ吸収材としては、例えばFe、Cr、Mn、Co、NiおよびCuから選ばれる少なくとも1種の金属や前記金属の酸化物(複合酸化物を含む)等が用いられる。レーザ吸収材の含有量は封着材料に対して0.1〜10質量%の範囲とすることが好ましい。レーザ吸収材の含有量が0.1質量%未満であると、レーザ光を照射した際に封着材料層6を十分に溶融させることができない。レーザ吸収材の含有量が10質量%を超えると、レーザ光の照射時に第2のガラス基板3との界面近傍で局所的に発熱して第2のガラス基板3に割れ等が生じたり、また封着材料の溶融時の流動性が劣化して第1のガラス基板2との接着性が低下するおそれがある。   As the laser absorbing material blended in the sealing material, for example, at least one metal selected from Fe, Cr, Mn, Co, Ni and Cu, an oxide of the metal (including a composite oxide), and the like are used. . The content of the laser absorber is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass with respect to the sealing material. When the content of the laser absorber is less than 0.1% by mass, the sealing material layer 6 cannot be sufficiently melted when irradiated with laser light. If the content of the laser absorbing material exceeds 10% by mass, the second glass substrate 3 may be cracked due to local heat generation near the interface with the second glass substrate 3 when irradiated with laser light, or There is a possibility that the fluidity at the time of melting of the sealing material is deteriorated and the adhesiveness with the first glass substrate 2 is lowered.

封着材料に配合される低膨張充填材としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、ムライト、コージェライト、ユークリプタイト、スポジュメン、リン酸ジルコニウム系化合物、酸化錫系化合物、石英固溶体から選ばれる少なくとも1種が用いられる。リン酸ジルコニウム系化合物としては、(ZrO)227、NaZr2(PO43、KZr2(PO43、Ca0.5Zr2(PO43、Na0.5Nb0.5Zr1.5(PO43、K0.5Nb0.5Zr1.5(PO43、Ca0.25Nb0.5Zr1.5(PO43、NbZr(PO43、Zr2(WO3)(PO42、これらの複合化合物が挙げられる。低膨張充填材とは封着材料の主成分である封着ガラスより低い熱膨張係数を有するものである。 Low expansion fillers to be blended into the sealing material include silica, alumina, zirconia, zirconium silicate, aluminum titanate, mullite, cordierite, eucryptite, spodumene, zirconium phosphate compounds, tin oxide compounds, quartz At least one selected from solid solutions is used. Zirconium phosphate compounds include (ZrO) 2 P 2 O 7 , NaZr 2 (PO 4 ) 3 , KZr 2 (PO 4 ) 3 , Ca 0.5 Zr 2 (PO 4 ) 3 , Na 0.5 Nb 0.5 Zr 1.5 ( PO 4 ) 3 , K 0.5 Nb 0.5 Zr 1.5 (PO 4 ) 3 , Ca 0.25 Nb 0.5 Zr 1.5 (PO 4 ) 3 , NbZr (PO 4 ) 3 , Zr 2 (WO 3 ) (PO 4 ) 2 , these Examples include complex compounds. The low expansion filler has a lower thermal expansion coefficient than the sealing glass which is the main component of the sealing material.

低膨張充填材の含有量は、封着ガラスの熱膨張係数がガラス基板2、3の熱膨張係数に近づくように適宜に設定される。低膨張充填材は封着ガラスやガラス基板2、3の熱膨張係数にもよるが、封着材料に対して2〜25質量%の範囲で含有させることが好ましい。低膨張充填材の含有量が2質量%未満であると、封着材料の熱膨張率を調整する効果を十分に得ることができない。一方、低膨張充填材の含有量が25質量%を超えると、封着材料の流動性が低下して接着強度が低下するおそれがある。   The content of the low expansion filler is appropriately set so that the thermal expansion coefficient of the sealing glass approaches the thermal expansion coefficient of the glass substrates 2 and 3. The low expansion filler is preferably contained in the range of 2 to 25% by mass with respect to the sealing material, although it depends on the thermal expansion coefficient of the sealing glass and the glass substrates 2 and 3. If the content of the low expansion filler is less than 2% by mass, the effect of adjusting the thermal expansion coefficient of the sealing material cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the content of the low expansion filler exceeds 25% by mass, the fluidity of the sealing material may be reduced, and the adhesive strength may be reduced.

ところで、封着材料層6の局所加熱にレーザ光を使用する場合、封着材料層6はそれに沿って走査されるレーザ光が照射された部分から順に溶融し、レーザ光の照射終了と共に急冷固化されて第1のガラス基板2に固着する。封着材料層6はレーザ光の照射に伴って局所的に急熱・急冷される。このように、封着材料層6はレーザ光の照射部位が急熱されて溶融し、レーザ光の通過後に急冷されて固化することなる。従来の封着材料を用いた場合、レーザ光の通過後の急冷時において、封着材料層6の溶融固化層である封着層5とガラス基板2、3との接合界面に大きな残留応力が生じる。   By the way, when laser light is used for local heating of the sealing material layer 6, the sealing material layer 6 is melted in order from the portion irradiated with the laser light scanned along the sealing material layer 6 and rapidly cooled and solidified upon completion of the laser light irradiation. And fixed to the first glass substrate 2. The sealing material layer 6 is locally heated and quenched as the laser beam is irradiated. In this manner, the sealing material layer 6 is melted by rapidly heating the irradiated portion of the laser beam, and is rapidly cooled and solidified after the laser beam has passed. When a conventional sealing material is used, a large residual stress is generated at the bonding interface between the sealing layer 5 that is a melt-solidified layer of the sealing material layer 6 and the glass substrates 2 and 3 during rapid cooling after the passage of laser light. Arise.

ガラス基板2、3と封着層5との接合界面の残留応力は、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3と封着層5とで構成されたガラスパネル、ひいては太陽電池1の信頼性を低下させる要因となる。特に、屋外に設置される太陽電池1には、昼間と夜間との間の温度差等に基づく熱サイクルが繰り返し付加されるため、接合界面に残留応力が生じていると封着層5やガラス基板2、3にクラックや割れ等が生じやすくなる。これが太陽電池1の経時的な信頼性(長期信頼性)を低下させる要因となっている。   The residual stress at the bonding interface between the glass substrates 2 and 3 and the sealing layer 5 is that of the glass panel constituted by the first glass substrate 2, the second glass substrate 3 and the sealing layer 5, and consequently the solar cell 1. It becomes a factor which reduces reliability. In particular, the solar cell 1 installed outdoors is repeatedly subjected to a thermal cycle based on a temperature difference between daytime and nighttime. Therefore, if a residual stress is generated at the bonding interface, the sealing layer 5 or glass Cracks and cracks are likely to occur in the substrates 2 and 3. This is a factor that reduces the temporal reliability (long-term reliability) of the solar cell 1.

このような点に対して、この実施形態の封着材料は中空ビーズを含有している。中空ビーズは、その内部に閉塞された空孔を有する形状(中空形状)を備え、かつ封着材料層6をレーザ光で局所加熱する際に中空形状が維持されるものであればよい。このような中空ビーズの具体例としては、硼珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、およびソーダライムガラスから選ばれる硝材からなる中空ガラスビーズが挙げられる。これらの硝材は封着材料の主成分である封着ガラスより転移点および軟化点が高いため、レーザ封着時においても中空形状が維持される。なお、中空ビーズは中空ガラスビーズに限らず、上記した中空ガラスビーズと同様な形状および特性を有するものであればよく、例えば中空シリカビーズのような中空セラミックビーズを使用することも可能である。   In contrast, the sealing material of this embodiment contains hollow beads. The hollow beads may be any shape as long as the hollow beads have a shape (hollow shape) having closed pores and the hollow shape is maintained when the sealing material layer 6 is locally heated with laser light. Specific examples of such hollow beads include hollow glass beads made of a glass material selected from borosilicate glass, aluminosilicate glass, and soda lime glass. Since these glass materials have a higher transition point and softening point than sealing glass, which is the main component of the sealing material, a hollow shape is maintained even during laser sealing. The hollow beads are not limited to the hollow glass beads, and any hollow beads having the same shape and characteristics as the hollow glass beads described above can be used. For example, hollow ceramic beads such as hollow silica beads can be used.

封着材料層6内に存在する中空ビーズは、レーザ封着時に生じる残留応力の緩和材として機能する。すなわち、レーザ光の照射後の局所的な急冷部位に生じる応力が中空ビーズの形状に基づく弾性(中空形状に基づく変形性)により緩和される。さらに、封着層5とガラス基板2、3との接合体の残留応力σは、以下の式から求められる。
σ=α・ΔT・E/(1−ν)
ここで、αは熱膨張係数、Eはヤング率、ΔTは温度差、νはポアソン比である。中空ビーズを含有する封着材料層6を使用した場合、封着層5のヤング率Eが下がるため、残留応力を低減することができる。これらによって、ガラス基板2、3と封着層5との接合界面に生じる残留応力を緩和することが可能となる。
The hollow beads present in the sealing material layer 6 function as a relieving material for residual stress generated during laser sealing. That is, the stress generated in the local quenching region after laser light irradiation is relieved by elasticity based on the shape of the hollow beads (deformability based on the hollow shape). Furthermore, the residual stress σ of the joined body of the sealing layer 5 and the glass substrates 2 and 3 can be obtained from the following equation.
σ = α · ΔT · E / (1-ν)
Here, α is a thermal expansion coefficient, E is a Young's modulus, ΔT is a temperature difference, and ν is a Poisson's ratio. When the sealing material layer 6 containing hollow beads is used, the Young's modulus E of the sealing layer 5 is lowered, so that residual stress can be reduced. By these, it becomes possible to relieve the residual stress generated at the bonding interface between the glass substrates 2 and 3 and the sealing layer 5.

中空ビーズの含有量は封着材料に対して0.5〜7質量%の範囲とすることが好ましい。中空ビーズの含有量が0.5質量%未満であると、上述した中空ビーズによる残留応力の緩和効果を十分に得ることができない。中空ビーズの含有量が7質量%を超えると、封着材料の流動性が低下して接着強度等が低下するおそれがある。また、中空ビーズの形状は最大粒径がガラス基板2、3の間隔以下であり、かつ平均粒径が1〜15μmの範囲であることが好ましい。中空ビーズの平均粒径が15μmを超えると封着層5の緻密性等が損なわれるおそれがあり、これにより気密封止性が低下しやすくなる。中空ビーズの平均粒径が1μm未満であると、表面積が増大することで封着材料の流動性が低下しやすくなる。流動性を維持し得る含有量では残留応力の緩和効果が不十分になりやすい。   The content of the hollow beads is preferably in the range of 0.5 to 7% by mass with respect to the sealing material. When the content of the hollow beads is less than 0.5% by mass, the above-described residual stress relaxation effect by the hollow beads cannot be sufficiently obtained. When the content of the hollow beads exceeds 7% by mass, the fluidity of the sealing material is lowered, and the adhesive strength and the like may be lowered. Moreover, it is preferable that the shape of the hollow beads has a maximum particle size of not more than the distance between the glass substrates 2 and 3 and an average particle size in the range of 1 to 15 μm. If the average particle diameter of the hollow beads exceeds 15 μm, the denseness of the sealing layer 5 may be impaired, and thereby the hermetic sealing property tends to be lowered. When the average particle size of the hollow beads is less than 1 μm, the fluidity of the sealing material tends to be lowered due to the increase in the surface area. If the content can maintain fluidity, the residual stress relaxation effect tends to be insufficient.

中空ビーズは、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材と中空ビーズとの合計体積(封着材料の合計体積)Aに対する中空ビーズ内の空孔の合計体積Bの割合(B/A×100[%](封着材料の空孔率))が1〜20%の範囲となる空孔を有することが好ましい。封着材料の空孔率が1%未満の場合には、中空ビーズによる残留応力の緩和効果を十分に得ることができないおそれがある。一方、封着材料の空孔率が20%を超える場合には、封着層5による気密封止性が低下したり、また封着層5自体の強度が不十分となって封着性やその信頼性が低下するおそれがある。封着材料の空孔率(B/A×100[%])は1.5〜15%の範囲であることがより好ましい。   The hollow beads have a ratio of the total volume B of the voids in the hollow beads to the total volume A (total volume of the sealing material) A of the sealing glass, the low expansion filler, the laser absorber, and the hollow beads (B / A × 100 [%] (porosity of the sealing material) is preferably 1 to 20%. When the porosity of the sealing material is less than 1%, there is a possibility that the effect of relaxing the residual stress by the hollow beads cannot be obtained sufficiently. On the other hand, when the porosity of the sealing material exceeds 20%, the hermetic sealing performance by the sealing layer 5 decreases, or the strength of the sealing layer 5 itself becomes insufficient and the sealing performance is reduced. Its reliability may be reduced. The porosity (B / A × 100 [%]) of the sealing material is more preferably in the range of 1.5 to 15%.

封着材料層6は以下のようにして第2のガラス基板3の封止領域3B上に形成される。まず、封着材料をビヒクルと混合して封着材料ペーストを調製する。ビヒクルとしては、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、オキシエチルセルロース、ベンジルセルロース、プロピルセルロース、ニトロセルロース等の樹脂を、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解したもの、またメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリテート、2−ヒドロキシエチルメタアクリレート等のアクリル系樹脂を、メチルエチルケトン、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解したもの等が用いられる。   The sealing material layer 6 is formed on the sealing region 3B of the second glass substrate 3 as follows. First, a sealing material paste is prepared by mixing a sealing material with a vehicle. Examples of the vehicle include those obtained by dissolving a resin such as methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, oxyethyl cellulose, benzyl cellulose, propyl cellulose, and nitrocellulose in a solvent such as terpineol, butyl carbitol acetate, and ethyl carbitol acetate. ) Acrylic resins such as acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, etc. dissolved in a solvent such as methyl ethyl ketone, terpineol, butyl carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, etc. Used.

封着材料ペーストの粘度は、ガラス基板3に塗布する装置に対応した粘度に合わせればよく、樹脂(バインダ成分)と溶剤の割合や封着用材料とビヒクルの割合により調整することができる。封着材料ペーストには、消泡剤や分散剤のようにガラスペーストで公知の添加物を加えてもよい。封着材料ペーストの調製には、撹拌翼を備えた回転式の混合機やロールミル、ボールミル等を用いた公知の方法を適用することができる。   The viscosity of the sealing material paste may be adjusted to the viscosity corresponding to the apparatus applied to the glass substrate 3, and can be adjusted by the ratio of the resin (binder component) and the solvent and the ratio of the sealing material and the vehicle. A known additive may be added to the sealing material paste as a glass paste such as an antifoaming agent or a dispersing agent. A known method using a rotary mixer equipped with a stirring blade, a roll mill, a ball mill or the like can be applied to the preparation of the sealing material paste.

第2のガラス基板3の封止領域3Bに封着材料ペーストを塗布し、これを乾燥させて封着材料ペーストの塗布層を形成する。封着材料ペーストは、例えばスクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法を適用して第2の封止領域3B上に塗布したり、あるいはディスペンサ等を用いて第2の封止領域3Bに沿って塗布する。封着材料ペーストの塗布層は、例えば120℃以上の温度で10分以上乾燥させることが好ましい。乾燥工程は塗布層内の溶剤を除去するために実施するものである。塗布層内に溶剤が残留していると、その後の焼成工程でバインダ成分を十分に除去できないおそれがある。   A sealing material paste is applied to the sealing region 3B of the second glass substrate 3 and dried to form an application layer of the sealing material paste. The sealing material paste is applied onto the second sealing region 3B by applying a printing method such as screen printing or gravure printing, or is applied along the second sealing region 3B using a dispenser or the like. To do. The coating layer of the sealing material paste is preferably dried at a temperature of 120 ° C. or more for 10 minutes or more, for example. A drying process is implemented in order to remove the solvent in an application layer. If the solvent remains in the coating layer, the binder component may not be sufficiently removed in the subsequent firing step.

上記した封着材料ペーストの塗布層を焼成して封着材料層6を形成する。焼成工程は、まず塗布層を封着材料の主成分である封着ガラス(ガラスフリット)のガラス転移点以下の温度に加熱し、塗布層内のバインダ成分を除去した後、封着ガラス(ガラスフリット)の軟化点以上の温度に加熱し、封着材料を溶融してガラス基板3に焼き付ける。このようにして、封着材料の焼成層からなる封着材料層6を形成する。   The coating layer of the sealing material paste described above is baked to form the sealing material layer 6. In the firing step, the coating layer is first heated to a temperature below the glass transition point of sealing glass (glass frit), which is the main component of the sealing material, and the binder component in the coating layer is removed, and then the sealing glass (glass The sealing material is melted and baked on the glass substrate 3 by heating to a temperature equal to or higher than the softening point of the frit. In this way, the sealing material layer 6 composed of the fired layer of the sealing material is formed.

この実施形態の太陽電池1は、図3に示すように、封着材料層6を有する第2のガラス基板3(素子構造体4Bを備える)とそれとは別に作製した第1のガラス基板2(素子構造体4Aを備える)とを用いて作製される。まず、図3(a)に示すように、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3とを、それらの表面2a、3a同士が対向するように配置する。次いで、図3(b)に示すように、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3とを、封着材料層6を介して積層する。第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間には、封着材料層6の厚さに基づいて電池素子部4の配置空間となる間隙が形成される。   As shown in FIG. 3, the solar cell 1 of this embodiment includes a second glass substrate 3 (including an element structure 4B) having a sealing material layer 6 and a first glass substrate 2 (separately produced) ( The element structure 4A is provided). First, as shown to Fig.3 (a), the 1st glass substrate 2 and the 2nd glass substrate 3 are arrange | positioned so that those surfaces 2a and 3a may oppose. Next, as shown in FIG. 3 (b), the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 are laminated via the sealing material layer 6. Between the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3, a gap serving as an arrangement space for the battery element unit 4 is formed based on the thickness of the sealing material layer 6.

次に、図3(c)に示すように、第2のガラス基板3(または第1のガラス基板2)を通して封着材料層6にレーザ光7を照射する。レーザ光7は枠状の封着材料層6に沿って走査しながら照射される。レーザ光7は特に限定されるものではなく、半導体レーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、YAGレーザ、HeNeレーザ等からのレーザ光が使用される。レーザ光7の出力は封着材料層6の厚さ等に応じて適宜に設定されるものであり、封着材料層6の加熱温度(加工温度)が450〜800℃の範囲となるような出力を適用することが好ましい。封着材料層6の加熱温度が450℃未満であると、封着材料層6を十分に溶融させることができないおそれがある。一方、封着材料層6の加熱温度が800℃を超えると、加熱時にガラス基板2、3にクラックや割れ等が生じやすくなる。   Next, as shown in FIG. 3C, the sealing material layer 6 is irradiated with a laser beam 7 through the second glass substrate 3 (or the first glass substrate 2). The laser beam 7 is irradiated while scanning along the frame-shaped sealing material layer 6. The laser beam 7 is not particularly limited, and a laser beam from a semiconductor laser, a carbon dioxide laser, an excimer laser, a YAG laser, a HeNe laser, or the like is used. The output of the laser beam 7 is appropriately set according to the thickness of the sealing material layer 6 and the like, and the heating temperature (processing temperature) of the sealing material layer 6 is in the range of 450 to 800 ° C. It is preferable to apply the output. If the heating temperature of the sealing material layer 6 is less than 450 ° C., the sealing material layer 6 may not be sufficiently melted. On the other hand, when the heating temperature of the sealing material layer 6 exceeds 800 ° C., cracks and cracks are likely to occur in the glass substrates 2 and 3 during heating.

封着材料層6はそれに沿って走査されるレーザ光7が照射された部分から順に溶融し、レーザ光7の照射終了と共に急冷固化されて第1のガラス基板2に固着される。そして、封着材料層6の全周にわたってレーザ光を照射することによって、図3(d)に示すように第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間を封止する封着層5を形成する。封着材料層6は中空ビーズを含有しているため、レーザ封着時にガラス基板2、3と封着層5との接合界面に生じる残留応力を緩和することができる。   The sealing material layer 6 is melted in order from the portion irradiated with the laser beam 7 scanned along the sealing material layer 6, and is rapidly cooled and solidified and fixed to the first glass substrate 2 when the irradiation of the laser beam 7 is completed. And sealing which seals between the 1st glass substrate 2 and the 2nd glass substrate 3 as shown in FIG.3 (d) by irradiating a laser beam over the perimeter of the sealing material layer 6 Layer 5 is formed. Since the sealing material layer 6 contains hollow beads, residual stress generated at the bonding interface between the glass substrates 2 and 3 and the sealing layer 5 during laser sealing can be reduced.

このようにして、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3と封着層5とで構成されたガラスパネルで、素子領域2A、3Aに形成された電池素子部4を気密封止した太陽電池1を作製する。太陽電池1の信頼性は、封着初期時のガラスパッケージの気密封止性に加えて、そのような気密封止性を長期間にわたって維持し得るかどうかに依存する。長期信頼性に関しては、特にガラス基板2、3と封着層5との接合界面に生じる残留応力が影響する。接合界面の残留応力が大きいと封着層5やガラス基板2、3にクラックや割れ等が生じやすくなる。この実施形態では接合界面の残留応力を緩和しているため、封着層5の接合強度やそれに基づく気密封止性を長期間にわたって維持することができる。従って、信頼性に優れる太陽電池1を再現性よく提供することが可能となる。   In this manner, the battery element portion 4 formed in the element regions 2A and 3A was hermetically sealed with the glass panel constituted by the first glass substrate 2, the second glass substrate 3, and the sealing layer 5. The solar cell 1 is produced. The reliability of the solar cell 1 depends on whether or not such a hermetic sealability can be maintained over a long period of time in addition to the hermetic sealability of the glass package at the initial stage of sealing. Regarding the long-term reliability, the residual stress generated at the bonding interface between the glass substrates 2 and 3 and the sealing layer 5 is particularly affected. If the residual stress at the bonding interface is large, cracks and cracks are likely to occur in the sealing layer 5 and the glass substrates 2 and 3. In this embodiment, since the residual stress at the bonding interface is relaxed, the bonding strength of the sealing layer 5 and the hermetic sealing performance based thereon can be maintained over a long period of time. Therefore, it becomes possible to provide the solar cell 1 excellent in reliability with high reproducibility.

なお、この実施形態の封着材料とそれを用いた封着材料層付きガラス部材(封着材料層6を有するガラス基板3)の使用用途は、太陽電池用のガラスパッケージの作製に限られるものではなく、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイパネル、液晶表示装置等の平板型ディスプレイ装置、有機EL素子を用いた有機EL照明等に用いられるガラスパッケージ(2枚のガラス基板と封着層とで構成したパッケージ)、また電子部品の封止体や真空ペアガラスのようなガラス部材(建材)等にも適用することが可能である。   The use of the sealing material of this embodiment and the glass member with a sealing material layer (glass substrate 3 having the sealing material layer 6) using the sealing material is limited to the production of a glass package for solar cells. Rather than a flat panel display device such as an organic EL display, plasma display panel, liquid crystal display device, etc., a glass package used for organic EL lighting using an organic EL element (consisting of two glass substrates and a sealing layer) The present invention can also be applied to a package), a glass member (building material) such as a sealed body of electronic parts and vacuum pair glass.

次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。なお、以下の説明は本発明を限定するものではく、本発明の趣旨に沿った形での改変が可能である。   Next, specific examples of the present invention and evaluation results thereof will be described. In addition, the following description does not limit this invention, The modification | change in the form along the meaning of this invention is possible.

(実施例1)
質量%表示で、Bi2382.8%、B235.6%、ZnO10.7%、Al230.5%、CeO20.2%、Fe230.1%、CuO0.1%の組成を有するビスマス系ガラスフリット(平均粒径=1μm、比重=7.2、DTAガラス転移点=356℃、DTAガラス軟化点=410℃)、低膨張充填材としてコージェライト粉末(平均粒径=2μm、比重=2.5)、レーザ吸収材としてFe23−Co23−Cr23系黒色顔料(平均粒径=1μm、比重=5.1)、中空ビーズとして硼珪酸ガラスからなる中空ガラスビーズ・Sphericel 110P8(ポッターズバロティーニ社製、平均粒径=12μm、比重=1.1、殻材質の比重=2.6、空間率=58%)を用意した。
Example 1
In terms of mass%, Bi 2 O 3 82.8%, B 2 O 3 5.6%, ZnO 10.7%, Al 2 O 3 0.5%, CeO 2 0.2%, Fe 2 O 3 0. Bismuth glass frit having a composition of 1% and CuO 0.1% (average particle diameter = 1 μm, specific gravity = 7.2, DTA glass transition point = 356 ° C., DTA glass softening point = 410 ° C.), as a low expansion filler Cordierite powder (average particle size = 2 μm, specific gravity = 2.5), Fe 2 O 3 —Co 2 O 3 —Cr 2 O 3 black pigment (average particle size = 1 μm, specific gravity = 5.1) as a laser absorber. ), Hollow glass beads made of borosilicate glass as a hollow bead, Sphericel 110P8 (Potters Barotini, average particle size = 12 μm, specific gravity = 1.1, specific gravity of shell material = 2.6, space ratio = 58% ) Was prepared.

上記したビスマス系ガラスフリット84.1質量%とコージェライト粉末10.0質量%と黒色顔料4.7体積%と中空ガラスビーズ1.2質量%とを混合して封着材料(熱膨張係数:75×10-7/℃)を作製した。ガラスフリットとコージェライト粉末と黒色顔料と中空ガラスビーズとの合計体積Aに対する中空ガラスビーズの空孔の合計体積Bの割合(B/A×100[%](封着材料の空孔率))は3.5%である。次いで、封着材料90質量%をビヒクル10質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。封着材料ペーストは粘度が130Pa・sとなるように溶剤で希釈した。ビヒクルはバインダ成分としてのエチルセルロース5質量%を2,2,4―トリメチル―1,3−ペンタンジオールモノイソブチレートからなる溶剤95質量%に溶解して作製したものである。 The above-mentioned bismuth-based glass frit 84.1% by mass, cordierite powder 10.0% by mass, black pigment 4.7% by volume, and hollow glass beads 1.2% by mass are mixed to form a sealing material (thermal expansion coefficient: 75 × 10 −7 / ° C.). Ratio of total volume B of voids of hollow glass beads to total volume A of glass frit, cordierite powder, black pigment and hollow glass beads (B / A × 100 [%] (porosity of sealing material)) Is 3.5%. Next, 90% by mass of the sealing material was mixed with 10% by mass of the vehicle to prepare a sealing material paste. The sealing material paste was diluted with a solvent so that the viscosity became 130 Pa · s. The vehicle was prepared by dissolving 5% by mass of ethyl cellulose as a binder component in 95% by mass of a solvent composed of 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate.

次に、ソーダライムガラス(熱膨張係数:87×10-7/℃)からなる第2のガラス基板(寸法:100×100×0.5mmt)の外周領域に、封着材料ペーストを線幅が1mmとなるようにスクリーン印刷法で塗布した後、120℃×10分の条件で乾燥させた。次いで、焼成炉にて460℃で10分間保持して焼成することによって、膜厚が35μmの封着材料層を形成した。 Next, the sealing material paste is applied to the outer peripheral region of a second glass substrate (dimensions: 100 × 100 × 0.5 mmt) made of soda lime glass (thermal expansion coefficient: 87 × 10 −7 / ° C.). After applying by screen printing so as to be 1 mm, it was dried at 120 ° C. for 10 minutes. Subsequently, the sealing material layer having a film thickness of 35 μm was formed by firing at 460 ° C. for 10 minutes in a firing furnace.

上述した封着材料層を有する第2のガラス基板と第1のガラス基板(第2のガラス基板と同組成、同形状のガラス基板)とを積層した。次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に、波長940nm、出力13Wのレーザ光を10mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。封着材料層の加工温度は503℃(放射温度計で測定)であった。   The second glass substrate having the sealing material layer described above and a first glass substrate (a glass substrate having the same composition and shape as the second glass substrate) were stacked. Next, the sealing material layer is irradiated with a laser beam having a wavelength of 940 nm and an output of 13 W at a scanning speed of 10 mm / s through the second glass substrate to melt and quench and solidify the sealing material layer. The substrate and the second glass substrate were sealed. The processing temperature of the sealing material layer was 503 ° C. (measured with a radiation thermometer).

このようにして得たガラスパネルの気密封止性を、封着初期段階と熱サイクル試験(TCT)後に評価した。熱サイクル試験(TCT)は−40℃×30分→85℃×30分を1サイクルとし、これを200サイクル繰り返すことにより実施した。気密性封止性はヘリウムリーク試験により評価し、測定値が10-9Pa・m3/s以下である場合に気密性が十分であると判断した。その結果、実施例1によるガラスパネルは封着初期段階のみならず、熱サイクル試験後においても十分な気密性を有していることが確認された。なお、封着層の断面をSEMで観察したところ、中空ガラスビーズはレーザ封着後においても、その形状(中空形状)が維持されていることが確認された。 The glass panel thus obtained was evaluated for hermetic sealing properties after the initial sealing stage and the thermal cycle test (TCT). The thermal cycle test (TCT) was performed by repeating −200 ° C. × 30 minutes → 85 ° C. × 30 minutes as one cycle and repeating this 200 times. The airtight sealing performance was evaluated by a helium leak test, and it was determined that the airtightness was sufficient when the measured value was 10 −9 Pa · m 3 / s or less. As a result, it was confirmed that the glass panel according to Example 1 has sufficient airtightness not only in the initial stage of sealing but also after the thermal cycle test. In addition, when the cross section of the sealing layer was observed by SEM, it was confirmed that the shape (hollow shape) of the hollow glass beads was maintained even after laser sealing.

次に、実施例1の封着材料(中空ガラスビーズを含有する封着材料)による残留応力の低減効果を確認するために、以下に示す試験を実施した。まず、上述した封着材料ペーストをソーダライムガラス基板(寸法:50×10×0.55mmt)に塗布した後、上記した焼成工程と同一条件で焼成することによって、形状が30×1mm、膜厚が35μmの封着材料層を形成した。この封着材料層上にソーダライムガラス基板を配置した後、上記したレーザ封着工程と同一条件でレーザ封着を実施することによって、応力測定用の接合体試料を作製した。ただし、レーザ光の出力は12W、13W、14Wとし、それぞれの場合でレーザ封着を実施して接合体試料を作製した。   Next, in order to confirm the effect of reducing the residual stress by the sealing material of Example 1 (sealing material containing hollow glass beads), the following tests were performed. First, after applying the above-mentioned sealing material paste to a soda lime glass substrate (dimensions: 50 × 10 × 0.55 mmt), baking is performed under the same conditions as in the baking step described above, so that the shape is 30 × 1 mm and the film thickness. Formed a sealing material layer of 35 μm. After placing a soda lime glass substrate on the sealing material layer, laser sealing was performed under the same conditions as in the laser sealing step described above, thereby producing a joined sample for stress measurement. However, the output of the laser beam was 12 W, 13 W, and 14 W, and in each case, laser sealing was performed to prepare a joined body sample.

このようにして得た各試料の歪みを断面方向から測定し、この歪みの値から残留応力値を算出した。その結果を表1および図8に示す。また、中空ガラスビーズを含まない封着材料(後に記載する表2に組成を示す)を用いて形成した封着材料層(比較例1)について、実施例1と同一条件でレーザ封着を実施することによって、応力測定用の接合体試料を作製した。表1および図8には比較例1による接合体試料の測定結果を併せて示す。   The strain of each sample thus obtained was measured from the cross-sectional direction, and the residual stress value was calculated from the strain value. The results are shown in Table 1 and FIG. Also, laser sealing was performed under the same conditions as in Example 1 for a sealing material layer (Comparative Example 1) formed using a sealing material that does not contain hollow glass beads (the composition is shown in Table 2 described later). As a result, a joined body sample for stress measurement was produced. Table 1 and FIG. 8 also show the measurement results of the joined body sample according to Comparative Example 1.

Figure 2011126722
Figure 2011126722

表1および図8から明らかなように、実施例1の中空ガラスビーズを含む封着材料を用いた接合体試料は、中空ガラスビーズを含まない封着材料を用いた比較例1の接合体試料と比べて、各封着温度において残留応力が低減されていることが分かる。従って、実施例1のガラスパッケージを適用して太陽電池を作製することによって、その信頼性を長期間にわたって維持することが可能となる。   As is apparent from Table 1 and FIG. 8, the joined body sample using the sealing material containing the hollow glass beads of Example 1 is the joined body sample of Comparative Example 1 using the sealing material containing no hollow glass beads. It can be seen that the residual stress is reduced at each sealing temperature. Therefore, by applying the glass package of Example 1 to produce a solar cell, the reliability can be maintained for a long period.

(実施例2)
実施例1と同一のガラスフリット、低膨張充填材、レーザ吸収材、および中空ガラスビーズを使用し、これらを表2に示す配合比で混合して封着材料を作製する以外は、実施例1と同様にしてガラスパッケージを作製(レーザ光の出力は13Wを使用)した。このガラスパッケージの気密封止性を実施例1と同様にして測定した。その結果を表2に示す。表2から明らかなように、実施例2のガラスパッケージは、実施例1と同様に封着初期段階のみならず、熱サイクル試験後においても十分な気密性を有していることが確認された。また、接合界面の残留応力も実施例1と同様に低減されていることが確認された。
(Example 2)
Example 1 except that the same glass frit, low expansion filler, laser absorber, and hollow glass beads as in Example 1 were used and these were mixed at the compounding ratio shown in Table 2 to produce a sealing material. A glass package was produced in the same manner as described above (laser light output was 13 W). The hermetic sealing property of this glass package was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2. As is clear from Table 2, it was confirmed that the glass package of Example 2 had sufficient airtightness not only in the initial sealing stage but also after the thermal cycle test as in Example 1. . In addition, it was confirmed that the residual stress at the bonding interface was also reduced as in Example 1.

(実施例3〜4)
実施例1と同一のガラスフリット、低膨張充填材、レーザ吸収材、および中空ガラスビーズを使用し、これらを表2に示す配合比で混合して封着材料を作製する以外は、実施例1と同様にしてガラスパッケージを作製(レーザ光の出力は13Wを使用)した。実施例3は封着材料の空孔率を7%としたものであり、実施例4は封着材料の空孔率を10%としたものである。これらのガラスパッケージの気密封止性を実施例1と同様にして測定した。その結果を表2に示す。
(Examples 3 to 4)
Example 1 except that the same glass frit, low expansion filler, laser absorber, and hollow glass beads as in Example 1 were used and these were mixed at the compounding ratio shown in Table 2 to produce a sealing material. A glass package was produced in the same manner as described above (laser light output was 13 W). In Example 3, the porosity of the sealing material is 7%, and in Example 4, the porosity of the sealing material is 10%. The hermetic sealing properties of these glass packages were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

次に、実施例3および実施例4の封着材料を用いる以外は、実施例1と同様にして応力測定用の接合体試料を作製した。なお、実施例3の封着材料については、レーザ光の出力を13Wとして接合体試料を作製した。実施例4の封着材料については、レーザ光の出力を12.5W、13W、13.5Wとして接合体試料をそれぞれ作製した。これらの接合体試料の歪みを実施例1と同様にして測定し、それらの値から残留応力値を算出した。それらの結果を表3に示す。   Next, a joined body sample for stress measurement was prepared in the same manner as in Example 1 except that the sealing materials of Example 3 and Example 4 were used. In addition, about the sealing material of Example 3, the conjugate | zygote sample was produced for the output of the laser beam as 13W. As for the sealing material of Example 4, joined body samples were prepared with laser light outputs of 12.5 W, 13 W, and 13.5 W, respectively. The distortion of these joined body samples was measured in the same manner as in Example 1, and the residual stress value was calculated from those values. The results are shown in Table 3.

Figure 2011126722
Figure 2011126722

Figure 2011126722
Figure 2011126722

表2および表3から明らかなように、封着材料の空孔率を7%および10%とした封着材料を用いた場合、残留応力の低減効果を得た上で、ガラスパッケージの気密封止性も維持されている。従って、封着材料に中空ガラスビーズを配合した場合においても、気密封止性を十分に確保し得ることが分かる。   As is apparent from Tables 2 and 3, when a sealing material having a porosity of 7% and 10% was used, the residual stress was reduced, and the glass package was hermetically sealed. The stopping property is also maintained. Therefore, it can be seen that even when hollow glass beads are blended in the sealing material, a sufficient hermetic sealing property can be secured.

1…太陽電池、2…第1のガラス基板、2A…第1の素子領域、2B…第1の封止領域、3…第2のガラス基板、3A…第2の素子領域、3B…第2の封止領域、4…電池素子部、4A,4B…素子構造体、5…封着層、6…封着材料層、7…レーザ光。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solar cell, 2 ... 1st glass substrate, 2A ... 1st element area | region, 2B ... 1st sealing area | region, 3 ... 2nd glass substrate, 3A ... 2nd element area | region, 3B ... 2nd 4 ... Battery element part, 4A, 4B ... Element structure, 5 ... Sealing layer, 6 ... Sealing material layer, 7 ... Laser beam.

Claims (10)

低融点ガラスからなる封着ガラスと、質量割合で5〜25%の範囲の低膨張充填材と、1〜10%の範囲のレーザ吸収材と、0.5〜7%の範囲の中空ビーズとを含有することを特徴とするレーザ封着用封着材料。   Sealing glass made of low melting point glass, low expansion filler in the range of 5 to 25% by mass ratio, laser absorber in the range of 1 to 10%, and hollow beads in the range of 0.5 to 7% A sealing material for laser sealing, comprising: 前記中空ビーズは、硼珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、およびソーダライムガラスから選ばれる硝材からなる中空ガラスビーズであることを特徴とする請求項1記載のレーザ封着用封着材料。   2. The sealing material for laser sealing according to claim 1, wherein the hollow beads are hollow glass beads made of a glass material selected from borosilicate glass, aluminosilicate glass, and soda lime glass. 前記中空ビーズは1〜15μmの範囲の平均粒径を有することを特徴とする請求項1または請求項2記載のレーザ封着用封着材料。   The sealing material for laser sealing according to claim 1 or 2, wherein the hollow beads have an average particle diameter in the range of 1 to 15 µm. 前記中空ビーズは、前記封着ガラスと前記低膨張充填材と前記レーザ吸収材と前記中空ビーズとの合計体積Aに対する前記中空ビーズ内の空孔の合計体積Bの割合(B/A×100[%])が1〜20%の範囲となる空孔を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載のレーザ封着用封着材料。   The hollow beads have a ratio of total volume B of pores in the hollow beads to total volume A of the sealing glass, the low expansion filler, the laser absorber, and the hollow beads (B / A × 100 [ %]) Has pores in the range of 1 to 20%, the sealing material for laser sealing according to any one of claims 1 to 3. 前記低融点ガラスは、質量割合で70〜90%の範囲のBi23、1〜20%の範囲のZnO、および2〜18%の範囲のB23を含むビスマス系ガラスからなることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載のレーザ封着用封着材料。 The low-melting-point glass is made of bismuth-based glass containing Bi 2 O 3 in the range of 70 to 90% by mass, ZnO in the range of 1 to 20%, and B 2 O 3 in the range of 2 to 18%. The sealing material for laser sealing according to any one of claims 1 to 4, wherein: 前記低膨張充填材は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、ムライト、コージェライト、ユークリプタイト、スポジュメン、リン酸ジルコニウム系化合物、酸化錫系化合物、および石英固溶体から選ばれる少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項記載のレーザ封着用封着材料。   The low expansion filler is at least one selected from silica, alumina, zirconia, zirconium silicate, aluminum titanate, mullite, cordierite, eucryptite, spodumene, zirconium phosphate compound, tin oxide compound, and quartz solid solution. The sealing material for laser sealing according to any one of claims 1 to 5, wherein the sealing material comprises a seed. 封止領域を備えるガラス基板と、
前記ガラス基板の前記封止領域上に設けられ、請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載のレーザ封着用封着材料の焼成層からなる封着材料層と
を具備することを特徴とする封着材料層付きガラス部材。
A glass substrate provided with a sealing region;
A sealing material layer provided on the sealing region of the glass substrate and comprising a fired layer of the sealing material for laser sealing according to any one of claims 1 to 6. A glass member with a sealing material layer.
前記封着材料層は20〜100μmの範囲の厚さを有することを特徴とする請求項7記載の封着材料層付きガラス部材。   The said sealing material layer has thickness of the range of 20-100 micrometers, The glass member with the sealing material layer of Claim 7 characterized by the above-mentioned. 第1の封止領域を備える第1の表面を有する第1のガラス基板と、
前記第1の封止領域に対応する第2の封止領域を備える第2の表面を有し、前記第2の表面が前記第1のガラス基板の前記第1の表面と対向するように配置された第2のガラス基板と、
前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板との間に設けられた太陽電池素子部と、
前記太陽電池素子部を封止するように、前記第1のガラス基板の前記第1の封止領域と前記第2のガラス基板の前記第2の封止領域との間に形成され、請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載のレーザ封着用封着材料の溶融固着層からなる封着層と
を具備することを特徴とする太陽電池。
A first glass substrate having a first surface with a first sealing region;
It has a 2nd surface provided with the 2nd sealing field corresponding to the 1st sealing field, and it arranges so that the 2nd surface may counter the 1st surface of the 1st glass substrate A second glass substrate,
A solar cell element portion provided between the first glass substrate and the second glass substrate;
It is formed between the first sealing region of the first glass substrate and the second sealing region of the second glass substrate so as to seal the solar cell element part. A solar cell comprising: a sealing layer comprising a melt-fixed layer of the sealing material for laser sealing according to any one of claims 1 to 6.
第1の封止領域を備える第1の表面を有する第1のガラス基板を用意する工程と、
前記第1のガラス基板の前記第1の封止領域に対応する第2の封止領域と、前記第2の封止領域上に形成され、請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載のレーザ封着用封着材料の焼成層からなる封着材料層とを備える第2の表面を有する第2のガラス基板を用意する工程と、
前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板とを、前記第1の表面と前記第2の表面とが対向するように前記封着材料層を介して積層する工程と、
前記第1のガラス基板または前記第2のガラス基板を通して前記封着材料層にレーザ光を照射し、前記封着材料層を溶融させて前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板との間に設けられる太陽電池素子部を封止する封着層を形成する工程と
を具備することを特徴とする太陽電池の製造方法。
Providing a first glass substrate having a first surface with a first sealing region;
The first sealing region is formed on the second sealing region corresponding to the first sealing region of the first glass substrate, and on the second sealing region. Preparing a second glass substrate having a second surface comprising a sealing material layer comprising a fired layer of the laser sealing sealing material;
Laminating the first glass substrate and the second glass substrate via the sealing material layer such that the first surface and the second surface are opposed to each other;
The sealing material layer is irradiated with laser light through the first glass substrate or the second glass substrate, and the sealing material layer is melted to form the first glass substrate and the second glass substrate. And a step of forming a sealing layer for sealing the solar cell element portion provided therebetween.
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