JP2012151388A - Composition for transparent conductive film of solar cell and transparent conductive film - Google Patents

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Takehiro Yonezawa
岳洋 米澤
Reiko Izumi
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Kazuhiko Yamazaki
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition for a transparent conductive film used in the wet coating method for thin film solar cell, and to provide a transparent conductive film created by that composition, the transparent conductive film enhances power generation efficiency of a thin film solar cell by increasing the difference of refractive index between the transparent conductive film and a photoelectric conversion layer thereby increasing reflection light on the interface of the transparent conductive film-photoelectric conversion layer and returning increased light to the photoelectric conversion layer, and the composition for transparent conductive film can form this transparent conductive film.SOLUTION: The composition for the transparent conductive film of a thin film solar cell contains conductive oxide particles, anisotropic magnesium fluoride particles having an average grain size of 1-50 nm, and a binder. For total 100 pts.mass of the conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles, 2-35 pts.mass of anisotropic magnesium fluoride particles are contained.

Description

本発明は、透明導電膜用組成物、および透明導電膜に関する。より詳しくは、薄膜太陽電池向け透明導電膜用組成物、および透明導電膜に関する。   The present invention relates to a transparent conductive film composition and a transparent conductive film. In more detail, it is related with the composition for transparent conductive films for thin film solar cells, and a transparent conductive film.

現在、環境保護の立場から、クリーンエネルギーの研究開発、実用化が進められており、太陽電池は、エネルギー源である太陽光が無尽蔵であり、無公害である等ことから注目されている。従来、太陽電池には、単結晶シリコンや多結晶シリコンのバルク太陽電池が用いられてきたが、バルク太陽電池は、製造コストが高く、生産性も低いことから、なるべくシリコン量を節約した太陽電池の開発が急がれている。   Currently, clean energy is being researched and put into practical use from the standpoint of environmental protection, and solar cells are attracting attention because of the inexhaustible and non-polluting nature of solar energy. Conventionally, single-crystal silicon or polycrystalline silicon bulk solar cells have been used for solar cells. However, since the bulk solar cells are high in production cost and low in productivity, the solar cells save as much silicon as possible. The development of is urgent.

そこで、厚さが、例えば、0.3〜2μmのアモルファスシリコン等の半導体を用いた薄膜太陽電池の開発が、精力的に行われている。この薄膜太陽電池は、ガラス基板や耐熱性プラスチック基板上に、光電変換に必要な量の半導体層を形成する構造のため、薄型で軽量、低コスト、大面積化が容易である等の利点がある。   Therefore, development of a thin film solar cell using a semiconductor such as amorphous silicon having a thickness of, for example, 0.3 to 2 μm has been vigorously performed. This thin-film solar cell has the advantage that it is thin, lightweight, low-cost, and easy to increase in area because it has a structure in which a semiconductor layer of an amount necessary for photoelectric conversion is formed on a glass substrate or a heat-resistant plastic substrate. is there.

薄膜太陽電池には、スーパーストレート構造とサブストレート構造があり、スーパーストレート型構造は、透光性基板側から太陽光を入射させるため、通常、基板−透明電極−光電変換層−裏面電極の順で形成される構造をとる。一方、サブストレート型構造は、通常、基板−裏面電極−光電変換層−透明電極の順で形成される構造をとる。   Thin-film solar cells have a superstrate structure and a substrate structure, and the superstrate type structure allows sunlight to enter from the translucent substrate side. Therefore, the order is usually substrate-transparent electrode-photoelectric conversion layer-backside electrode. The structure formed by is taken. On the other hand, the substrate-type structure usually has a structure formed in the order of substrate-back surface electrode-photoelectric conversion layer-transparent electrode.

これらの薄膜太陽電池では、従来、電極や反射膜はスパッタ等の真空成膜法で形成されていたが、一般に、大型の真空成膜装置の導入、維持、運転には多大なコストが必要である。この点を改良するため、透明導電膜と導電性反射膜を、透明導電膜用組成物と導電性反射膜用組成物を用いて、より安価な製造方法である湿式塗工法で形成する技術が、開示されている(特許文献1)。   In these thin-film solar cells, the electrodes and the reflective film have been conventionally formed by a vacuum film formation method such as sputtering, but in general, a large cost is required for the introduction, maintenance, and operation of a large-scale vacuum film formation apparatus. is there. In order to improve this point, there is a technique for forming a transparent conductive film and a conductive reflective film by a wet coating method, which is a cheaper manufacturing method, using a composition for transparent conductive film and a composition for conductive reflective film. (Patent Document 1).

特開2009−88489号公報JP 2009-88489 A

本発明は、上記の湿式塗工法により製造される透明導電膜を改良することを課題とする。本発明者らは、透明導電膜用組成物を改良し、湿式塗工法で用いられる透明導電膜の屈折率と、光電変換層の屈折率の差を大きくすることにより、透明導電膜−光電変換層界面での反射光が増加し、この増加した光電変換層への戻り光により、薄膜太陽電池の発電効率を向上させることができることを見出した。この手法は、スーパーストレート型薄膜太陽電池、サブストレート型薄膜太陽電池やバルクシリコン太陽電池のいずれにも適用可能であり、特にスーパーストレート型薄膜太陽電池に適している。   This invention makes it a subject to improve the transparent conductive film manufactured by said wet coating method. The inventors have improved the composition for transparent conductive film, and increased the difference between the refractive index of the transparent conductive film used in the wet coating method and the refractive index of the photoelectric conversion layer, thereby producing a transparent conductive film-photoelectric conversion. It has been found that the reflected light at the layer interface increases, and the power generation efficiency of the thin film solar cell can be improved by the increased return light to the photoelectric conversion layer. This technique can be applied to any of a super straight type thin film solar cell, a substrate type thin film solar cell, and a bulk silicon solar cell, and is particularly suitable for a super straight type thin film solar cell.

本発明は、以下に示す構成によって上記課題を解決した薄膜太陽電池向け透明導電膜用組成物、および透明導電膜に関する。
(1)導電性酸化物粒子と、平均粒径:1〜50nmの異方性フッ化マグネシウム粒子と、バインダーと、を含み、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子の合計100質量部に対して、異方性フッ化マグネシウム粒子を2〜35質量部含むことを特徴とする、薄膜太陽電池向け透明導電膜用組成物。
(2)バインダーが、加熱により硬化するポリマー型バインダーおよび/またはノンポリマー型バインダーである、上記(1)記載の薄膜太陽電池向け透明導電膜用組成物。
(3)ノンポリマー型バインダーが、金属石けん、金属錯体、金属アルコキシド、ハロシラン類、2−アルコキシエタノール、β−ジケトン、およびアルキルアセテートからなる群より選ばれる少なくとも1種である、上記(2)記載の薄膜太陽電池向け透明導電膜用組成物。
(4)導電性酸化物粒子と、平均粒径:1〜50nmの異方性フッ化マグネシウム粒子と、硬化したバインダーと、を含み、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子の合計100質量部に対して、異方性フッ化マグネシウム粒子を2〜35質量部含むことを特徴とする、薄膜太陽電池向け透明導電膜。
(5)バインダーが、ポリマー型バインダーおよび/またはノンポリマー型バインダーである、上記(4)記載の薄膜太陽電池向け透明導電膜。
(6)ノンポリマー型バインダーが、金属石けん、金属錯体、金属アルコキシド、ハロシラン類、2−アルコキシエタノール、β−ジケトン、およびアルキルアセテートからなる群より選ばれる少なくとも1種である、上記(5)記載の薄膜太陽電池向け透明導電膜。
(7)上記(4)〜(6)のいずれか記載の薄膜太陽電池向け透明導電膜を含む、薄膜太陽電池。
(8)基材、透明電極層、光電変換層、および透明導電膜を備える薄膜太陽電池の透明導電膜の製造方法であって、光電変換層上に、請求項1〜3のいずれか1項記載の透明導電膜用組成物を、湿式塗工法により塗布して透明導電塗膜を形成した後、透明導電塗膜を有する基材を、130〜400℃で焼成して、厚さ:0.03〜0.5μmの透明導電膜を形成する、透明導電膜の製造方法。
(9)湿式塗工法が、スプレーコーティング法、ディスペンサーコーティング法、スピンコーティング法、ナイフコーティング法、スリットコーティング法、インクジェットコーティング法、ダイコーティング法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、またはグラビア印刷法である、上記(8)記載の透明導電膜の製造方法。
This invention relates to the composition for transparent conductive films for thin film solar cells which solved the said subject with the structure shown below, and a transparent conductive film.
(1) The conductive oxide particles, the average particle diameter: 1 to 50 nm of anisotropic magnesium fluoride particles, and a binder, the total of 100 masses of the conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles The composition for transparent conductive films for thin film solar cells, comprising 2 to 35 parts by mass of anisotropic magnesium fluoride particles with respect to parts.
(2) The composition for a transparent conductive film for a thin-film solar cell according to the above (1), wherein the binder is a polymer-type binder and / or a non-polymer-type binder that is cured by heating.
(3) The above (2) description, wherein the non-polymer type binder is at least one selected from the group consisting of metal soap, metal complex, metal alkoxide, halosilane, 2-alkoxyethanol, β-diketone, and alkyl acetate. A transparent conductive film composition for thin film solar cells.
(4) Total of conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles, including conductive oxide particles, average particle diameter: 1 to 50 nm anisotropic magnesium fluoride particles, and a cured binder A transparent conductive film for a thin film solar cell, comprising 2 to 35 parts by mass of anisotropic magnesium fluoride particles with respect to 100 parts by mass.
(5) The transparent conductive film for a thin-film solar cell according to (4), wherein the binder is a polymer-type binder and / or a non-polymer-type binder.
(6) The above (5) description, wherein the non-polymer type binder is at least one selected from the group consisting of metal soaps, metal complexes, metal alkoxides, halosilanes, 2-alkoxyethanol, β-diketone, and alkyl acetate. Transparent conductive film for thin film solar cells.
(7) A thin film solar cell comprising the transparent conductive film for a thin film solar cell according to any one of (4) to (6).
(8) It is a manufacturing method of the transparent conductive film of a thin film solar cell provided with a base material, a transparent electrode layer, a photoelectric converting layer, and a transparent conductive film, Comprising: Any one of Claims 1-3 on a photoelectric converting layer. After applying the composition for transparent conductive film of description by a wet coating method to form a transparent conductive coating film, the base material which has a transparent conductive coating film is baked at 130-400 degreeC, thickness: 0. A method for producing a transparent conductive film, comprising forming a transparent conductive film having a thickness of 03 to 0.5 μm.
(9) The wet coating method is a spray coating method, a dispenser coating method, a spin coating method, a knife coating method, a slit coating method, an inkjet coating method, a die coating method, a screen printing method, an offset printing method, or a gravure printing method. The method for producing a transparent conductive film according to (8) above.

本発明(1)の透明導電膜用組成物は、湿式塗工法で光電変換層上に塗布、焼成することができ、異方性フッ化マグネシウム粒子の含有量によって、得られた透明導電膜の屈折率を低下させることができる。すなわち、透明導電膜の屈折率と、光電変換層の屈折率の差が大きくなり、透明導電膜−光電変換層界面での反射光が増加し、この増加した光電変換層への戻り光で、薄膜太陽電池の発電効率を向上させることが可能な透明導電膜を簡便に得ることができる。   The composition for transparent conductive film of the present invention (1) can be applied and baked on the photoelectric conversion layer by a wet coating method, and depending on the content of anisotropic magnesium fluoride particles, The refractive index can be lowered. That is, the difference between the refractive index of the transparent conductive film and the refractive index of the photoelectric conversion layer increases, the reflected light at the transparent conductive film-photoelectric conversion layer interface increases, and the increased return light to the photoelectric conversion layer, A transparent conductive film capable of improving the power generation efficiency of the thin film solar cell can be easily obtained.

本発明(4)によれば、透明導電膜−光電変換層界面での反射光が増加し、この増加した光電変換層への戻り光により、発電効率が向上した薄膜太陽電池を簡便に得ることができる。   According to the present invention (4), the reflected light at the transparent conductive film-photoelectric conversion layer interface increases, and a thin film solar cell with improved power generation efficiency can be obtained easily by the increased return light to the photoelectric conversion layer. Can do.

本発明(7)によれば、高額な真空設備を用いずに、透明導電膜の形成が可能であり、発電効率の高い薄膜太陽電池を簡便に、低コストで製造することができる。   According to the present invention (7), a transparent conductive film can be formed without using expensive vacuum equipment, and a thin-film solar cell with high power generation efficiency can be manufactured easily and at low cost.

本発明の透明導電膜を用いる薄膜太陽電池の断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section of the thin film solar cell using the transparent conductive film of this invention.

以下、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明する。なお、%は特に示さない限り、また数値固有の場合を除いて質量%である。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments. Unless otherwise indicated, “%” means “% by mass” unless otherwise specified.

〔薄膜太陽電池向け透明導電膜用組成物〕
本発明の薄膜太陽電池向け透明導電膜用組成物(以下、「導電膜組成物」という)は、導電性酸化物粒子と、平均粒径:1〜50nmの異方性フッ化マグネシウム粒子と、バインダーと、を含み、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子の合計100質量部に対して、異方性フッ化マグネシウム粒子を2〜35質量部含むことを特徴とする。
[Composition for transparent conductive film for thin film solar cell]
The composition for transparent conductive film for thin-film solar cells of the present invention (hereinafter referred to as “conductive film composition”) includes conductive oxide particles, anisotropic magnesium fluoride particles having an average particle size of 1 to 50 nm, And 2 to 35 parts by mass of anisotropic magnesium fluoride particles with respect to 100 parts by mass in total of the conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles.

導電性酸化物粒子としては、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)、ATO(Antimony Tin Oxide:アンチモンドープ酸化錫)の酸化錫粉末やAl、Co、Fe、In、Sn、およびTiからなる群より選ばれる少なくとも種の金属を含有する酸化亜鉛粉末等が好ましく、このうち、ITO、ATO、AZO(Aluminum Zinc Oxide:アルミドープ酸化亜鉛)、IZO(Indium Zinc Oxide:インジウムドープ酸化亜鉛)、TZO(Tin Zinc Oxide:スズドープ酸化亜鉛)が、より好ましい。また、導電性酸化物微粒子の平均粒径は、分散媒中で安定性を保つため、10〜100nmの範囲内であることが好ましく、このうち、20〜60nmの範囲内であると、より好ましい。ここで、平均粒径は、QUANTACHROME AUTOSORB−1による比表面測定によるBET法または堀場製作所製LB−550による動的光散乱法で測定する。特に記載がない場合にはQUANTACHROME AUTOSORB−1による比表面測定によるBET法を用いて測定する。   The conductive oxide particles are made of ITO (Indium Tin Oxide), tin oxide powder of ATO (Antimony Tin Oxide) or Al, Co, Fe, In, Sn, and Ti. Zinc oxide powder containing at least one kind of metal selected from the group is preferable, and among them, ITO, ATO, AZO (Aluminum Zinc Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), TZO (Tin Zinc Oxide: tin-doped zinc oxide) is more preferable. The average particle diameter of the conductive oxide fine particles is preferably in the range of 10 to 100 nm in order to maintain stability in the dispersion medium, and more preferably in the range of 20 to 60 nm. . Here, the average particle diameter is measured by a BET method by specific surface measurement by QUANTACHROME AUTOSORB-1 or a dynamic light scattering method by LB-550 manufactured by Horiba. Unless otherwise specified, measurement is performed using the BET method based on specific surface measurement by QUANTACHROME AUTOSORB-1.

異方性フッ化マグネシウム粒子は、平均粒径:1〜50nmであり、1nmより小さいと粒子の安定性に欠けるため二次凝集を引き起こしやすく試料作製が困難であり、50nmより大きいと導電性粒子のコンタクトを阻害するため適さないためである。ここで、異方性フッ化マグネシウム粒子の平均粒径とは、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所(株)製/LA−950)にて測定し、粒子径基準を個数として演算した50%平均粒子径(D50)をいう。このレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置による個数基準平均粒径は、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製 S−4300及びSU−8000)により観察した画像において、任意の50個の粒子について粒径を実測したときのその平均粒径とほぼ一致する。なお、異方性形状であるか、球状であるかは、上記走査型電子顕微鏡で観察した像で、識別したアスペクト比(長径/短径)が1.5以上のものを異方性形状と識別する。また異方性フッ化マグネシウム粒子の平均粒径とは、異方性フッ化マグネシウム粒子の直径(長径)の平均値をいう。異方性フッ化マグネシウム粒子のアスペクト比(長径/短径)は1.5〜5の範囲であることが好ましい。短径は0.5〜30nmの範囲であることが好ましく、0.5〜20nmの範囲であることが特に好ましい。異方性フッ化マグネシウム粒子は、球状のフッ化マグネシウム粒子に比べて、粒子の異方性により光の散乱させる効果が高く、透明導電膜−光電変換層界面での反射光が増加する。フッ化マグネシウムは、ナノ〜ミクロンオーダーで粒子の製造が可能であり、粒子の表面は親水性であるため、アルコール等の溶媒に分散させることができる。 Anisotropic magnesium fluoride particles have an average particle size of 1 to 50 nm. If the particle size is smaller than 1 nm, the stability of the particles is insufficient, so that secondary agglomeration is likely to occur, and it is difficult to prepare a sample. This is because it is not suitable because it interferes with the contact of the device. Here, the average particle size of anisotropic magnesium fluoride particles is measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (manufactured by Horiba, Ltd./LA-950), and the particle size reference is calculated as the number. Of 50% average particle diameter (D 50 ). The number-based average particle diameter measured by the laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer is the particle diameter of any 50 particles in an image observed with a scanning electron microscope (S-4300 and SU-8000 manufactured by Hitachi High-Technologies). Is approximately the same as the average particle diameter when actually measured. Whether the shape is anisotropic or spherical is an image observed with the above-mentioned scanning electron microscope, and the identified aspect ratio (major axis / minor axis) is 1.5 or more. Identify. Moreover, the average particle diameter of anisotropic magnesium fluoride particles means the average value of the diameter (major axis) of anisotropic magnesium fluoride particles. The aspect ratio (major axis / minor axis) of the anisotropic magnesium fluoride particles is preferably in the range of 1.5 to 5. The minor axis is preferably in the range of 0.5 to 30 nm, and particularly preferably in the range of 0.5 to 20 nm. Anisotropic magnesium fluoride particles have a higher light scattering effect due to particle anisotropy than spherical magnesium fluoride particles, and reflected light at the transparent conductive film-photoelectric conversion layer interface increases. Magnesium fluoride can produce particles on the order of nano to micron, and since the surface of the particles is hydrophilic, it can be dispersed in a solvent such as alcohol.

ここで、フッ化マグネシウムの屈折率は、一般的に1.37とされており、フッ化カルシウム(屈折率:1.43)よりも低く、硬化後の透明導電膜の屈折率を低下させる。なお、他のフッ化物では、フッ化ナトリウム(屈折率:1.34)があるが、水への溶解性が高いため本発明の利用に適さない。   Here, the refractive index of magnesium fluoride is generally 1.37, which is lower than that of calcium fluoride (refractive index: 1.43), and lowers the refractive index of the transparent conductive film after curing. Other fluorides include sodium fluoride (refractive index: 1.34), which is not suitable for use in the present invention because of its high solubility in water.

また、異方性フッ化マグネシウム粒子は、光電変換層との濡れ性がよく、膜の厚さムラを低減することができる。図1に、本発明の透明導電膜を用いる薄膜太陽電池の断面の模式図を示す。なお、図1は、スーパーストレート型の例である。図1では、薄膜太陽電池は、基材10、透明電極層3、光電変換層2、透明導電膜1、導電性反射膜4の順に備えており、基板10側から太陽光が入射する。入射した太陽光の多くは、導電性反射膜4で反射され、光電変換層2に戻り、変換効率を向上させている。ここで、透明導電膜1と光電変換層2の界面でも太陽光の反射は起きており、本発明の透明導電膜用組成物を用いた透明導電膜1は、屈折率が低いため、透明導電膜1と光電変換層2の界面での反射光を増加させ、薄膜太陽電池の発電効率を向上させることができる。   Further, the anisotropic magnesium fluoride particles have good wettability with the photoelectric conversion layer, and can reduce film thickness unevenness. In FIG. 1, the schematic diagram of the cross section of the thin film solar cell using the transparent conductive film of this invention is shown. FIG. 1 shows an example of a super straight type. In FIG. 1, the thin-film solar cell includes a base material 10, a transparent electrode layer 3, a photoelectric conversion layer 2, a transparent conductive film 1, and a conductive reflective film 4, and sunlight enters from the substrate 10 side. Most of the incident sunlight is reflected by the conductive reflective film 4 and returns to the photoelectric conversion layer 2 to improve the conversion efficiency. Here, sunlight is also reflected at the interface between the transparent conductive film 1 and the photoelectric conversion layer 2, and the transparent conductive film 1 using the composition for transparent conductive film of the present invention has a low refractive index. The reflected light at the interface between the film 1 and the photoelectric conversion layer 2 can be increased, and the power generation efficiency of the thin film solar cell can be improved.

バインダーは、加熱により硬化するポリマー型バインダー又はノンポリマー型バインダーのいずれか一方又は双方を含む組成物であると好ましい。ポリマー型バインダーとしては、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、アルキッド樹脂、ポリウレタン、アクリルウレタン、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、セルロース、およびシロキサンポリマ等が挙げられる。また、ポリマー型バインダーには、アルミニウム、シリコン、チタン、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銀、銅、亜鉛、モリブデンもしくは錫の金属石鹸、金属錯体、または金属アルコキシドの加水分解体が含まれることが好ましい。ノンポリマー型バインダーとしては、金属石鹸、金属錯体、金属アルコキシド、ハロシラン類、2−アルコキシエタノール、β−ジケトン、およびアルキルアセテート等が挙げられる。また、金属石鹸、金属錯体、または金属アルコキシドに含まれる金属は、アルミニウム、シリコン、チタン、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銀、銅、亜鉛、モリブデン、錫、インジウムまたはアンチモンであると好ましく、シリコン、アルミニウムのアルコキシド(例えば、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド)が、より好ましい。これらポリマー型バインダー、ノンポリマー型バインダーが、加熱により硬化することで、低温での低いヘイズ率及び体積抵抗率の透明導電膜の形成を可能とする。なお、金属アルコキシドは、加水分解物、またはこの脱水物でもよい。   The binder is preferably a composition containing one or both of a polymer type binder and a non-polymer type binder that are cured by heating. Examples of the polymer binder include acrylic resin, polycarbonate, polyester, alkyd resin, polyurethane, acrylic urethane, polystyrene, polyacetal, polyamide, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, cellulose, and siloxane polymer. Polymeric binders include aluminum, silicon, titanium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, silver, copper, zinc, molybdenum or tin metal soaps, metal complexes, or metal alkoxide hydrolysates. It is preferable. Non-polymer type binders include metal soaps, metal complexes, metal alkoxides, halosilanes, 2-alkoxyethanol, β-diketone, and alkyl acetate. The metal contained in the metal soap, metal complex, or metal alkoxide is preferably aluminum, silicon, titanium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, silver, copper, zinc, molybdenum, tin, indium, or antimony. More preferred are alkoxides of silicon and aluminum (for example, tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, aluminum ethoxide, and aluminum isopropoxide). These polymer-type binders and non-polymer-type binders are cured by heating, thereby enabling formation of a transparent conductive film having a low haze ratio and volume resistivity at low temperatures. The metal alkoxide may be a hydrolyzate or a dehydrated product.

金属アルコキシドを硬化させるときには、加水分解反応を開始させるための水分とともに、触媒として塩酸、硝酸、リン酸(HPO)、フッ酸等の酸、または、アンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリを含有させると好ましく、加熱硬化後に、触媒が揮発し易く、残存しにくい、ハロゲンが残留しない、耐水性に弱いP等が残存しない、Na等アルカリ金属塩が残存しない等の観点から、硝酸がより好ましい。また、硝酸の場合には、仮にNが残存して、下地の光電変換層(n型)に拡散してもドナーとして働くため、光電変換層の変換効率が低くならず、むしろ変換効率が高くなり得る。 When the metal alkoxide is to be cured, together with moisture for initiating the hydrolysis reaction, as a catalyst, an acid such as hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid (H 3 PO 4 ), hydrofluoric acid, ammonia water, aqueous sodium hydroxide solution, etc. It is preferable to contain an alkali. From the viewpoint that the catalyst is easily volatilized and hardly remains after heating and curing, no halogen remains, P or the like which is weak in water resistance does not remain, and an alkali metal salt such as Na does not remain. Is more preferable. In the case of nitric acid, since N remains and acts as a donor even if it diffuses into the underlying photoelectric conversion layer (n-type), the conversion efficiency of the photoelectric conversion layer is not low, but rather the conversion efficiency is high. Can be.

透明導電膜用組成物は、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子の合計100質量部に対して、導電性酸化物粒子を98〜65質量部含み、好ましくは、95〜70質量部含む。上限値を越えると密着性が低下し、下限値未満では導電性が低下するからである。   The composition for transparent conductive film contains 98 to 65 parts by mass of conductive oxide particles, preferably 95 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles. Including parts. This is because if the upper limit is exceeded, the adhesiveness is lowered, and if it is less than the lower limit, the conductivity is lowered.

導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子の合計100質量部に対して、異方性フッ化マグネシウム粒子を2〜35質量部含み、好ましくは5〜30質量部含む。下限値以下では、硬化後の透明導電膜の屈折率を十分低くすることができず、上限値以上では、導電性が低下するからである。   2 to 35 parts by mass, preferably 5 to 30 parts by mass of anisotropic magnesium fluoride particles are contained with respect to 100 parts by mass in total of the conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles. This is because the refractive index of the transparent conductive film after curing cannot be sufficiently lowered below the lower limit, and the conductivity decreases below the upper limit.

これらバインダーの含有割合は、透明導電膜用組成物中の固形分(導電性酸化物粒子、異方性フッ化マグネシウム粒子、およびバインダー):100質量部に対して、5〜50質量部であると好ましく、10〜30質量部であると、より好ましい。また、バインダーとして、金属アルコキシドを、触媒として硝酸を用いる場合には、金属アルコキシド:100質量部に対して、硝酸を0.03〜3質量部であると、バインダーの硬化速度、硝酸の残存量の観点から好ましい。なお、触媒である硝酸の量が少ないと、バインダーである金属アルコキシドの加水分解体の重合速度が遅くなり、加水分解に必要な水の量が足りない場合には、強固な透明導電膜が得られなくなるおそれがある。また、焼成による硬化時に重合度が高い網目構造をとった加水分解溶液であると、収縮する際にかかる応力が導電性粒子同士のコンタクトを補助する形となっていると考えられるため、金属アルコキシド:100質量部に対して、水が10〜120質量部であると好ましい。   The content of these binders is 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of solid content (conductive oxide particles, anisotropic magnesium fluoride particles, and binder) in the composition for transparent conductive film. And preferably 10 to 30 parts by mass. Moreover, when using a metal alkoxide as a binder and nitric acid as a catalyst, the curing rate of the binder and the remaining amount of nitric acid when the nitric acid is 0.03 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the metal alkoxide. From the viewpoint of If the amount of nitric acid as the catalyst is small, the polymerization rate of the hydrolyzate of the metal alkoxide as the binder is slowed down, and if the amount of water required for hydrolysis is insufficient, a strong transparent conductive film can be obtained. There is a risk of being lost. In addition, in the case of a hydrolysis solution having a network structure with a high degree of polymerization at the time of curing by firing, it is considered that the stress applied when shrinking is in a form that assists the contact between the conductive particles. : It is preferable in water being 10-120 mass parts with respect to 100 mass parts.

透明導電膜用組成物は、使用する他の成分に応じてカップリング剤を加えるのが好ましい。それは導電性微粒子、異方性フッ化マグネシウム粒子と、バインダーとの結合性、およびこの透明導電膜用組成物により形成される透明導電膜と、基材に積層された光電変換層または導電性反射膜との密着性向上のためである。カップリング剤としては、シランカップリング剤、アルミカップリング剤及びチタンカップリング剤などが挙げられる。カップリング剤の含有量は、透明導電膜用組成物に占める固形分(導電性酸化物粒子、異方性フッ化マグネシウム粒子、バインダー、およびシランカップリング剤等):100質量部に対して、0.2〜5質量部が好ましく、0.5〜2質量部がより好ましい。   It is preferable to add a coupling agent to the composition for transparent conductive films according to the other components used. It is composed of conductive fine particles, anisotropic magnesium fluoride particles and binder, and a transparent conductive film formed from the composition for transparent conductive film, a photoelectric conversion layer or a conductive reflection laminated on the substrate. This is for improving the adhesion to the film. Examples of the coupling agent include a silane coupling agent, an aluminum coupling agent, and a titanium coupling agent. The content of the coupling agent is a solid content (conductive oxide particles, anisotropic magnesium fluoride particles, binder, silane coupling agent, etc.) in the transparent conductive film composition: 100 parts by mass, 0.2-5 mass parts is preferable and 0.5-2 mass parts is more preferable.

透明導電膜用組成物は、成膜を良好にするために、分散媒を含むと好ましい。分散媒としては、水;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類;トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類;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;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類やエチレングリコール等のグリコール類;エチルセロソルブ等のグリコールエーテル類等が挙げられる。分散媒の含有量は、良好な成膜性を得るために、透明導電膜用組成物:100質量部に対して、65〜99質量部であると好ましい。   The composition for transparent conductive film preferably contains a dispersion medium in order to improve film formation. As a dispersion medium, water; alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol and butanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone and isophorone; hydrocarbons such as toluene, xylene, hexane and cyclohexane; N, N-dimethyl Examples include amides such as formamide and N, N-dimethylacetamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; glycols such as ethylene glycol; glycol ethers such as ethyl cellosolve and the like. In order to obtain good film formability, the content of the dispersion medium is preferably 65 to 99 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the transparent conductive film composition.

また、使用する成分に応じて、低抵抗化剤や水溶性セルロース誘導体等を加えることが好ましい。低抵抗化剤としては、コバルト、鉄、インジウム、ニッケル、鉛、錫、チタンおよび亜鉛の鉱酸塩および有機酸塩からなる群より選ばれた1種又は2種以上が好ましい。例えば、酢酸ニッケルと塩化第二鉄の混合物、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸錫と塩化アンチモンの混合物、硝酸インジウムと酢酸鉛の混合物、アセチル酢酸チタンとオクチル酸コバルトの混合物等が挙げられる。これら低抵抗化剤の含有量は、導電性酸化物粉末:100質量部に対して、0.2〜15質量部が好ましい。水溶性セルロース誘導体は、非イオン化界面活性剤であるが、他の界面活性剤に比べて少量の添加でも導電性酸化物粉末を分散させる能力が極めて高く、また、水溶性セルロース誘導体の添加により、形成される透明導電膜の透明性も向上する。水溶性セルロース誘導体としては、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等が挙げられる。水溶性セルロース誘導体の添加量は、導電性酸化物粉末:100質量部に対して、0.2〜5質量部が好ましい。   Moreover, it is preferable to add a low resistance agent, a water-soluble cellulose derivative, etc. according to the component to be used. The low resistance agent is preferably one or more selected from the group consisting of cobalt, iron, indium, nickel, lead, tin, titanium and zinc mineral salts and organic acid salts. For example, a mixture of nickel acetate and ferric chloride, zinc naphthenate, a mixture of tin octylate and antimony chloride, a mixture of indium nitrate and lead acetate, a mixture of titanium acetyl acetate and cobalt octylate and the like can be mentioned. The content of these low resistance agents is preferably 0.2 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive oxide powder. Although the water-soluble cellulose derivative is a non-ionizing surfactant, it has a very high ability to disperse the conductive oxide powder even when added in a small amount compared to other surfactants, and by adding the water-soluble cellulose derivative, The transparency of the formed transparent conductive film is also improved. Examples of the water-soluble cellulose derivative include hydroxypropyl cellulose and hydroxypropyl methylcellulose. The addition amount of the water-soluble cellulose derivative is preferably 0.2 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive oxide powder.

透明導電膜用組成物は、所望の成分を、常法により、ペイントシェーカー、ボールミル、サンドミル、セントリミル、三本ロール等によって混合し、導電性酸化物粒子、異方性フッ化マグネシウム粒子等を分散させ、製造することができる。無論、通常の攪拌操作によって製造こともできる。   In the transparent conductive film composition, the desired components are mixed by a conventional method using a paint shaker, ball mill, sand mill, centrimill, triple roll, etc., and conductive oxide particles, anisotropic magnesium fluoride particles, etc. are dispersed. And can be manufactured. Of course, it can also be produced by a normal stirring operation.

〔薄膜太陽電池向け透明導電膜〕
本発明の薄膜太陽電池向け透明導電膜は、導電性酸化物粒子と、平均粒径:1〜50nmの異方性フッ化マグネシウム粒子と、硬化したバインダーと、を含み、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子の合計100質量部に対して、異方性フッ化マグネシウム粒子を2〜35質量部含むことを特徴とする。
[Transparent conductive film for thin film solar cells]
The transparent conductive film for a thin film solar cell of the present invention comprises conductive oxide particles, anisotropic magnesium fluoride particles having an average particle size of 1 to 50 nm, and a cured binder, 2 to 35 parts by mass of anisotropic magnesium fluoride particles are included with respect to 100 parts by mass of anisotropic magnesium fluoride particles in total.

導電性酸化物粒子、異方性フッ化マグネシウムについては、上述のとおりであり、硬化したバインダーは、上述のバインダーを硬化させたもの、すなわち、上述の薄膜太陽電池向け透明導電膜用組成物を硬化させたものである。   The conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride are as described above, and the cured binder is obtained by curing the above-mentioned binder, that is, the above-described composition for transparent conductive film for thin-film solar cells. It has been cured.

ここで、異方性フッ化マグネシウム粒子は、例えば、塩化マグネシウム水溶液または酢酸マグネシウム水溶液中に、フッ化アンモニウム水溶液を滴下させ、異方性フッ化マグネシウム粒子の前駆体を含む反応溶液を得た後、この反応溶液に、塩化マグネシウム水溶液または酢酸マグネシウム水溶液と、フッ化アンモニウム水溶液とを滴下させることより、異方性フッ化マグネシウム粒子を生成することができる。生成した異方性フッ化マグネシウム粒子は、遠心分離等による洗浄ろ過により、水溶液から分離することができる。なお、洗浄ろ過は、未反応物および副生成物のイオン種を除去するため、複数回繰り返すことが好ましい。   Here, the anisotropic magnesium fluoride particles are obtained, for example, by dropping an aqueous ammonium fluoride solution into an aqueous magnesium chloride solution or an aqueous magnesium acetate solution to obtain a reaction solution containing a precursor of anisotropic magnesium fluoride particles. Then, anisotropic magnesium fluoride particles can be generated by dropping a magnesium chloride aqueous solution or a magnesium acetate aqueous solution and an ammonium fluoride aqueous solution dropwise into the reaction solution. The produced anisotropic magnesium fluoride particles can be separated from the aqueous solution by washing filtration such as centrifugation. The washing filtration is preferably repeated a plurality of times in order to remove unreacted substances and by-product ionic species.

本発明の透明導電膜の製造方法は、基材、透明電極層、光電変換層、および透明導電膜を備える薄膜太陽電池の透明導電膜の製造方法であって、光電変換層上に、上記の透明導電膜用組成物を、湿式塗工法により塗布して透明導電塗膜を形成した後、透明導電塗膜を有する基材を、130〜400℃で焼成して、厚さ:0.03〜0.5μmの透明導電膜を形成する。   The method for producing a transparent conductive film of the present invention is a method for producing a transparent conductive film of a thin-film solar cell comprising a base material, a transparent electrode layer, a photoelectric conversion layer, and a transparent conductive film, After applying the transparent conductive film composition by a wet coating method to form a transparent conductive coating film, the substrate having the transparent conductive coating film is baked at 130 to 400 ° C. to obtain a thickness of 0.03 to 0.03. A 0.5 μm transparent conductive film is formed.

まず、基材、透明電極層、光電変換層、および透明導電膜を備える薄膜太陽電池の光電変換層上に、上記透明導電膜用組成物を、湿式塗工法により塗布する。ここでの塗布は、焼成後の厚さが、0.03〜0.5μm、好ましくは0.05〜0.2μmの厚さとなるようにする。続いて、この塗膜を、温度20〜120℃、好ましくは25〜60℃で、1〜30分間、好ましくは2〜10分間乾燥する。このようにして透明導電塗膜を形成する。   First, the said composition for transparent conductive films is apply | coated by the wet coating method on the photoelectric converting layer of a thin film solar cell provided with a base material, a transparent electrode layer, a photoelectric converting layer, and a transparent conductive film. The application here is performed so that the thickness after firing is 0.03 to 0.5 μm, preferably 0.05 to 0.2 μm. Subsequently, the coating film is dried at a temperature of 20 to 120 ° C., preferably 25 to 60 ° C., for 1 to 30 minutes, preferably 2 to 10 minutes. In this way, a transparent conductive coating film is formed.

上記基材は、ガラス、セラミックスもしくは高分子材料からなる透光性基板のいずれか、またはガラス、セラミックス、高分子材料、およびシリコンからなる群より選ばれた2種類以上の透光性積層体を使用することができる。高分子基板としては、ポリイミドやPET(ポリエチレンテレフタレート)等の有機ポリマーにより形成された基板が挙げられる。   The base material is a light-transmitting substrate made of glass, ceramics or a polymer material, or two or more kinds of light-transmitting laminates selected from the group consisting of glass, ceramics, a polymer material, and silicon. Can be used. Examples of the polymer substrate include a substrate formed of an organic polymer such as polyimide or PET (polyethylene terephthalate).

更に上記湿式塗工法は、スプレーコーティング法、ディスペンサーコーティング法、スピンコーティング法、ナイフコーティング法、スリットコーティング法、インクジェットコーティング法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、またはダイコーティング法のいずれかであることが好ましいが、これに限られるものではなく、あらゆる方法を利用できる。   Further, the wet coating method may be any one of a spray coating method, a dispenser coating method, a spin coating method, a knife coating method, a slit coating method, an inkjet coating method, a screen printing method, an offset printing method, or a die coating method. Although it is preferable, the present invention is not limited to this, and any method can be used.

スプレーコーティング法は、透明導電膜用組成物を圧縮エアにより霧状にして基材に塗布する、または分散体自体を加圧し霧状にして基材に塗布する方法であり、ディスペンサーコーティング法は、例えば、透明導電膜用組成物を注射器に入れ、この注射器のピストンを押すことにより注射器先端の微細ノズルから分散体を吐出させて、基材に塗布する方法である。スピンコーティング法は、透明導電膜用組成物を回転している基材上に滴下し、この滴下した透明導電膜用組成物を、その遠心力により基材周縁に拡げる方法であり、ナイフコーティング法は、ナイフの先端と所定の隙間をあけた基材を水平方向に移動可能に設け、このナイフより上流側の基材上に透明導電膜用組成物を供給して、基材を下流側に向って水平移動させる方法である。スリットコーティング法は、透明導電膜用組成物を狭いスリットから流出させて基材上に塗布する方法であり、インクジェットコーティング法は、市販のインクジェットプリンタのインクカートリッジに透明導電膜用組成物を充填し、基材上にインクジェット印刷する方法である。スクリーン印刷法は、パターン指示材として紗を用い、その上に作られた版画像を通して透明導電膜用組成物を基材に転移させる方法である。オフセット印刷法は、版に付けた透明導電膜用組成物を、直接基材に付着させず、版から一度ゴムシートに転写させ、ゴムシートから改めて基材に転移させる、透明導電膜用組成物の撥水性を利用した印刷方法である。ダイコーティング法は、ダイ内に供給された透明導電膜用組成物を、マニホールドで分配させてスリットより薄膜上に押し出し、走行する基材の表面を塗工する方法である。ダイコーティング法には、スロットコート方式やスライドコート方式、カーテンコート方式がある。   The spray coating method is a method of applying the transparent conductive film composition to the substrate in a mist form by compressed air, or applying the dispersion itself to the substrate in a mist form, and the dispenser coating method is For example, the transparent conductive film composition is placed in a syringe, and a dispersion is discharged from a fine nozzle at the tip of the syringe by pushing a piston of the syringe, and applied to a substrate. The spin coating method is a method in which a transparent conductive film composition is dropped onto a rotating substrate, and the dropped transparent conductive film composition is spread on the periphery of the substrate by its centrifugal force. Provides a base material with a predetermined gap from the tip of the knife so that it can move in the horizontal direction, and supplies the composition for transparent conductive film on the base material upstream of the knife, so that the base material is placed downstream. It is a method of moving horizontally. The slit coating method is a method in which a transparent conductive film composition is allowed to flow out of a narrow slit and applied onto a substrate, and the inkjet coating method is performed by filling a commercially available ink jet printer ink cartridge with the transparent conductive film composition. , A method of inkjet printing on a substrate. The screen printing method is a method in which a transparent conductive film composition is transferred to a substrate through a plate image formed thereon using wrinkles as a pattern indicating material. In the offset printing method, the composition for transparent conductive film attached to the plate is not directly attached to the substrate, but is transferred from the plate to a rubber sheet once, and then transferred from the rubber sheet to the substrate again. This is a printing method that utilizes the water repellency of water. The die coating method is a method in which the composition for a transparent conductive film supplied into a die is distributed by a manifold and extruded onto a thin film from a slit, and the surface of a traveling substrate is applied. The die coating method includes a slot coat method, a slide coat method, and a curtain coat method.

最後に、透明導電塗膜を有する基材を、大気中または窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中で、130〜400℃、好ましくは150〜350℃の温度で、5〜60分間、好ましくは15〜40分間保持して焼成する。ここで、焼成後の透明導電膜の厚さが0.03〜0.5μmの範囲となるように透明導電膜用組成物を塗布する理由は、焼成後の厚さが0.03μm未満、又は0.5μmを越えると、増反射効果が十分に得られないからである。   Finally, the substrate having the transparent conductive coating is placed in the atmosphere or in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon at a temperature of 130 to 400 ° C., preferably 150 to 350 ° C., preferably 5 to 60 minutes, preferably Hold for 15-40 minutes and fire. Here, the reason for applying the transparent conductive film composition so that the thickness of the transparent conductive film after firing is in the range of 0.03 to 0.5 μm is that the thickness after firing is less than 0.03 μm, or This is because if the thickness exceeds 0.5 μm, the effect of increasing reflection cannot be obtained sufficiently.

塗膜を有する基材の焼成温度を130〜400℃の範囲としたのは、130℃未満では、複合膜における透明導電膜において表面抵抗値が高くなりすぎる不具合が生じるからである。また、400℃を越えると、低温プロセスという生産上のメリットを生かせない、すなわち、製造コストが増大し、生産性が低下してしまう。また、特にアモルファスシリコン、微結晶シリコン、またはこれらを用いたハイブリッド型シリコン太陽電池は比較的熱に弱く、焼成工程によって変換効率が低下するからである。   The reason why the firing temperature of the base material having the coating film is in the range of 130 to 400 ° C. is that when the temperature is lower than 130 ° C., the transparent conductive film in the composite film has a problem that the surface resistance value becomes too high. On the other hand, when the temperature exceeds 400 ° C., the merit in production such as a low temperature process cannot be utilized, that is, the manufacturing cost increases and the productivity decreases. In particular, amorphous silicon, microcrystalline silicon, or a hybrid silicon solar cell using these is relatively weak against heat, and the conversion efficiency is lowered by the firing process.

塗膜を有する基材の焼成時間を5〜60分間の範囲としたのは、焼成時間が下限値未満では、複合膜における透明導電膜において表面抵抗値が高くなりすぎる不具合が生じるからである。焼成時間が上限値を越えると、必要以上に製造コストが増大して生産性が低下してしまい、また、太陽電池セルの変換効率が低下する不具合を生じるためである。   The reason why the firing time of the base material having the coating film is in the range of 5 to 60 minutes is that when the firing time is less than the lower limit value, the surface resistance value becomes too high in the transparent conductive film in the composite film. If the firing time exceeds the upper limit, the manufacturing cost will increase more than necessary, resulting in a decrease in productivity, and a problem that the conversion efficiency of the solar battery cell will be reduced.

以上により、本発明の透明導電膜を形成することができる。このように、本発明の製造方法は、湿式塗工法を使用することにより、真空蒸着法やスパッタ法などの真空プロセスを可能な限り排除できるため、より安価に透明導電膜を製造できる。   As described above, the transparent conductive film of the present invention can be formed. As described above, the manufacturing method of the present invention can eliminate a vacuum process such as a vacuum deposition method and a sputtering method as much as possible by using a wet coating method, and thus can manufacture a transparent conductive film at a lower cost.

以下に、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

表1〜3で示す組成(数値は、質量部を示す)になるように、合計が60gで、100cmのガラス瓶中に入れ、直径:0.3mmのジルコニアビーズ(ミクロハイカ、昭和シェル石油製):100gを用いて、ペイントシェーカーで6時間分散することにより、実施例1〜19、比較例1〜4の透明導電膜組成物を作製した。なお、表1の比率の欄ではでは、導電性酸化物粒子を導と、異方性フッ化マグネシウム粒子をMgFと、カップリング剤をカップと省略した。また、表4に、用いた異方性フッ化マグネシウム(MgF)粒子の平均粒径を示す。ここで、異方性フッ化マグネシウム粒子1〜3と、バインダーとして用いたSiO結合剤1〜7は、以下のようにして、作製した。 Zirconia beads (microhaika, manufactured by Showa Shell Sekiyu KK) with a total diameter of 60 g and placed in a 100 cm 3 glass bottle so as to have the composition shown in Tables 1 to 3 (numerical values indicate parts by mass) : The transparent conductive film composition of Examples 1-19 and Comparative Examples 1-4 was produced by disperse | distributing for 6 hours with a paint shaker using 100g. Note that in the column in a ratio of Table 1, and the electrically conductive oxide particles, the anisotropy magnesium fluoride particles and MgF 2, were omitted coupling agent and cup. Table 4 shows the average particle size of the anisotropic magnesium fluoride (MgF 2 ) particles used. Here, anisotropic magnesium fluoride particles 1 to 3 and SiO 2 binders 1 to 7 used as binders were produced as follows.

〔異方性フッ化マグネシウム粒子1〕
45℃に加温し、攪拌している250cmの塩化マグネシウム水溶液中に、250cmのフッ化アンモニウム水溶液を、チューブポンプ用いて1時間かけて滴下させ、反応溶液Aを得た。反応溶液Aに、200cmの塩化マグネシウム水溶液と、200cmのフッ化アンモニウム水溶液とを、チューブポンプ用いて2時間かけて滴下させ、生成されたコロイド粒子に、遠心分離による洗浄ろ過を8回繰り返して、平均粒径が15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子:10gを得た。
[Anisotropic magnesium fluoride particles 1]
It warmed to 45 ° C., while magnesium chloride aqueous solution 250 cm 3 the stirring, the aqueous solution of ammonium fluoride in 250 cm 3, using a tube pump is added dropwise over 1 hour to obtain a reaction solution A. 200 cm 3 of magnesium chloride aqueous solution and 200 cm 3 of ammonium fluoride aqueous solution are dropped into the reaction solution A over 2 hours using a tube pump, and the produced colloidal particles are repeatedly washed and filtered by centrifugation 8 times. Thus, 10 g of anisotropic magnesium fluoride particles having an average particle diameter of 15 nm were obtained.

〔異方性フッ化マグネシウム粒子2〕
45℃に加温し、攪拌している300cmの酢酸マグネシウム水溶液中に、200cmのフッ化アンモニウム水溶液を、チューブポンプ用いて1時間かけて滴下させ、反応溶液Bを得た。反応溶液Bに、200cmの酢酸マグネシウム水溶液と、200cmのフッ化アンモニウム水溶液とを、チューブポンプを用いて2時間かけて滴下させ、生成されたコロイド粒子に、遠心分離による洗浄ろ過を8回繰り返して、平均粒径が20nmの異方性フッ化マグネシウム粒子:10gを得た。
[Anisotropic magnesium fluoride particles 2]
Into a 300 cm 3 magnesium acetate aqueous solution heated to 45 ° C. and stirred, 200 cm 3 ammonium fluoride aqueous solution was dropped over 1 hour using a tube pump to obtain a reaction solution B. 200 cm 3 of magnesium acetate aqueous solution and 200 cm 3 of ammonium fluoride aqueous solution are dropped into the reaction solution B using a tube pump over 2 hours, and the produced colloidal particles are washed and filtered by centrifugation 8 times. Repeatedly, 10 g of anisotropic magnesium fluoride particles having an average particle diameter of 20 nm were obtained.

〔異方性フッ化マグネシウム粒子3〕
55℃に加温し、攪拌している250cmのフッ化カリウム水溶液中に、300cmの塩化マグネシウム水溶液を、チューブポンプを用いて1時間かけて滴下させ、反応溶液Cを得た。反応溶液Cに、300cmの塩化マグネシウム水溶液と、250cmのフッ化カリウム水溶液とを、チューブポンプを用いて3時間かけて滴下させ、生成されたコロイド粒子に、遠心分離による洗浄ろ過を5回繰り返して、平均粒径が30nmの異方性フッ化マグネシウム粒子:15gを得た。
[Anisotropic magnesium fluoride particles 3]
Into a 250 cm 3 aqueous potassium fluoride solution heated to 55 ° C. and stirred, a 300 cm 3 aqueous magnesium chloride solution was added dropwise over 1 hour using a tube pump to obtain a reaction solution C. A 300 cm 3 aqueous magnesium chloride solution and a 250 cm 3 aqueous potassium fluoride solution are dropped into the reaction solution C over 3 hours using a tube pump, and the resulting colloidal particles are washed and filtered by centrifugation 5 times. Repeatedly, 15 g of anisotropic magnesium fluoride particles having an average particle diameter of 30 nm were obtained.

〔SiO結合剤1〕
50cmのガラス製の4つ口フラスコを用い、140gのテトラエトキシシランと、140gのエチルアルコールを加え、攪拌しながら、1.7gの60%硝酸を120gの純水に溶解した溶液を一度に加え、その後50℃で3時間反応させることにより製造した。
[SiO 2 binder 1]
Using a four-necked flask made of 50 cm 3 glass, add 140 g of tetraethoxysilane and 140 g of ethyl alcohol and stir a solution of 1.7 g of 60% nitric acid in 120 g of pure water at a time while stirring. In addition, it was then produced by reacting at 50 ° C. for 3 hours.

〔SiO結合剤2〕
500cmのガラス製の4つ口フラスコを用い、85gのテトラエトキシシランと、100gのエチルアルコールを加え、攪拌しながら室温で、0.09gの60%硝酸を110gの純水に溶解した溶液を、チューブポンプを用いて10〜15分の時間をかけて投入した。その後、得られた混合溶液に、あらかじめ混合しておいた45gのアルミニウムトリ−sec−ブトキシドと、60gのエチルアルコールの混合溶液を、チューブポンプを用いて10〜15分の時間をかけて投入した。室温にて30分程度攪拌した後、50℃で3時間反応させることにより製造した。
[SiO 2 binder 2]
Using a 500 cm 3 glass four-necked flask, add 85 g of tetraethoxysilane and 100 g of ethyl alcohol and stir a solution of 0.09 g of 60% nitric acid in 110 g of pure water at room temperature while stirring. The tube pump was used for 10 to 15 minutes. Thereafter, a mixed solution of 45 g of aluminum tri-sec-butoxide and 60 g of ethyl alcohol mixed in advance was added to the obtained mixed solution over a period of 10 to 15 minutes using a tube pump. . The mixture was stirred at room temperature for about 30 minutes and then reacted at 50 ° C. for 3 hours.

〔SiO結合剤3〕
50cmのガラス製の4つ口フラスコを用い、115gのテトラエトキシシランと、175gのエチルアルコールを加え、攪拌しながら、1.4gの35%塩酸を110gの純水に溶解した溶液を一度に加え、その後45℃で3時間反応させることにより製造した。
[SiO 2 binder 3]
Using a four-necked flask made of 50 cm 3 glass, add 115 g of tetraethoxysilane and 175 g of ethyl alcohol and stir a solution of 1.4 g of 35% hydrochloric acid in 110 g of pure water at a time. In addition, it was produced by reacting at 45 ° C. for 3 hours.

〔SiO結合剤4〕
500cmのガラス製の4つ口フラスコを用い、130gのテトラエトキシシランと、145gのエチルアルコールを加え、攪拌しながら、1.25gの30%アンモニア水を124gの純水に溶解した溶液を一度に加え、その後45℃で3時間反応させることにより製造した。
[SiO 2 binder 4]
Using a four-necked flask made of 500 cm 3 glass, add 130 g of tetraethoxysilane and 145 g of ethyl alcohol and stir a solution of 1.25 g of 30% aqueous ammonia in 124 g of pure water while stirring. And then reacted at 45 ° C. for 3 hours.

〔SiO結合剤5〕
500cmのガラス製の4つ口フラスコを用い、90gのテトラエトキシシランと、100gのエチルアルコールを加え、攪拌しながら室温の状態で、0.9gの60%硝酸を110gの純水に溶解した溶液を、10〜15分の時間をかけて投入した、その後、得られた混合溶液に、あらかじめ混合しておいた40gのアルミニウムトリ−sec−ブトキシドと、60gのエチルアルコールの混合溶液を、10〜15分の時間をかけて投入した。室温にて30分程度攪拌した後、50℃で3時間反応させることにより製造した。
[SiO 2 binder 5]
Using a 500 cm 3 glass four-necked flask, 90 g of tetraethoxysilane and 100 g of ethyl alcohol were added, and 0.9 g of 60% nitric acid was dissolved in 110 g of pure water at room temperature while stirring. The solution was added over a period of 10 to 15 minutes. Thereafter, a mixed solution of 40 g of aluminum tri-sec-butoxide and 60 g of ethyl alcohol previously mixed with the obtained mixed solution was 10 It was added over a period of ~ 15 minutes. The mixture was stirred at room temperature for about 30 minutes and then reacted at 50 ° C. for 3 hours.

〔SiO結合剤6〕
500cmのガラス製の4つ口フラスコを用い、125gのテトラエトキシシランと、160gのエチルアルコールを加え、攪拌しながら、0.6gの60%硝酸を115gの純水に溶解した溶液を一度に加え、その後50℃で3時間反応させることにより製造した。
[SiO 2 binder 6]
Using a four-necked flask made of 500 cm 3 glass, add 125 g of tetraethoxysilane and 160 g of ethyl alcohol, and stir a solution of 0.6 g of 60% nitric acid in 115 g of pure water at a time. In addition, it was then produced by reacting at 50 ° C. for 3 hours.

〔SiO結合剤7〕
500cmのガラス製の4つ口フラスコを用い、145gのテトラエトキシシランと、140gのエチルアルコールを加え、攪拌しながら、0.015gの60%硝酸を115gの純水に溶解した溶液を一度に加え、その後50℃で3時間反応させることにより製造した。
[SiO 2 binder 7]
Using a four-neck flask made of 500 cm 3 glass, add 145 g of tetraethoxysilane and 140 g of ethyl alcohol, and stir a solution of 0.015 g of 60% nitric acid in 115 g of pure water at a time. In addition, it was then produced by reacting at 50 ° C. for 3 hours.

〔カップリング剤〕
シランカップリング剤にはビニルトリエトキシシランを用いた。チタンカップリング剤には、式(1):
[Coupling agent]
Vinyltriethoxysilane was used as the silane coupling agent. For the titanium coupling agent, the formula (1):

で表されるジアルキルパイロホスファイト基を有するチタンカップリング剤を用いた。 The titanium coupling agent which has the dialkyl pyrophosphite group represented by these was used.

〔混合溶媒〕
混合溶媒1には、イソプロパノール、エタノール及びN,N−ジメチルホルムアミドの混合液(質量比4:2:1)を、混合溶媒2には、エタノール、ブタノールの混合液(質量比98:2)を用いた。
[Mixed solvent]
The mixed solvent 1 is a mixture of isopropanol, ethanol and N, N-dimethylformamide (mass ratio 4: 2: 1), and the mixed solvent 2 is a mixture of ethanol and butanol (mass ratio 98: 2). Using.

〔ノンポリマー型バインダー〕
ノンポリマー型バインダー1には、2−n−ブトキシエタノールと3−イソプロピル−2,4−ペンタンジオンの混合液を、ノンポリマー型バインダー2には、2,2−ジメチル−3,5−ヘキサンジオンとイソプロピルアセテートの混合液(質量比1:1)を、ノンポリマー型バインダー3には、2−イソブトキシエタノールと2−ヘキシルオキシエタノールとn−プロピルアセテートの混合物(質量比4:1:1)を用いた。
[Non-polymer type binder]
The non-polymer type binder 1 is a mixture of 2-n-butoxyethanol and 3-isopropyl-2,4-pentanedione, and the non-polymer type binder 2 is 2,2-dimethyl-3,5-hexanedione. And non-polymer binder 3 is a mixture of 2-isobutoxyethanol, 2-hexyloxyethanol and n-propyl acetate (mass ratio 4: 1: 1). Was used.

〔実施例1〜19〕
実施例1では、まず、以下の表1に示すように、分散媒となるIPA中に、導電性酸化物粉末として平均粒径25nmのITO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を、98対2の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤1を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して30質量%の比率で混合した。
[Examples 1 to 19]
In Example 1, first, as shown in Table 1 below, in an IPA serving as a dispersion medium, an ITO powder having an average particle size of 25 nm and an anisotropic magnesium fluoride having an average particle size of 15 nm as a conductive oxide powder. Particle 1 is mixed at a ratio of 98 to 2, and SiO 2 binder 1 as a binder is mixed at a ratio of 30% by mass with respect to solid particles obtained by combining conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles. did.

実施例2では、分散媒となるエタノール中に、導電性酸化物粉末として平均粒径40nmのATO粉末と、平均粒径20nmの異方性フッ化マグネシウム粒子2を、95対5の割合で、またバインダーとしてノンポリマー型バインダー1を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して10質量%の比率で混合した。   In Example 2, in ethanol as a dispersion medium, an ATO powder having an average particle size of 40 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 2 having an average particle size of 20 nm as a conductive oxide powder in a ratio of 95: 5, Further, the non-polymer type binder 1 as a binder was mixed at a ratio of 10% by mass with respect to solid particles obtained by combining conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例3では、分散媒となるIPA中に、導電性酸化物粉末として平均粒径30nmのTZO粉末と、平均粒径20nmの異方性フッ化マグネシウム粒子2を、92対8の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤2を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して30質量%の比率で混合した。 In Example 3, in IPA serving as a dispersion medium, TZO powder having an average particle size of 30 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 2 having an average particle size of 20 nm as a conductive oxide powder were in a ratio of 92 to 8, Further, the SiO 2 binder 2 as a binder was mixed at a ratio of 30% by mass with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例4では、分散媒となるエタノール中に、導電性酸化物粉末として平均粒径30nmのITO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を、92対8の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤7を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して25質量%の比率で混合した。 In Example 4, in ethanol as a dispersion medium, ITO powder with an average particle size of 30 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 1 with an average particle size of 15 nm as a conductive oxide powder in a ratio of 92 to 8, Further, the SiO 2 binder 7 as a binder was mixed at a ratio of 25 mass% with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例5では、分散媒となる混合溶媒1中に、導電性酸化物粉末として平均粒径35nmのITO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を、90対10の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤6を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して20質量%の比率で混合した。 In Example 5, in a mixed solvent 1 serving as a dispersion medium, an ITO powder having an average particle diameter of 35 nm and an anisotropic magnesium fluoride particle 1 having an average particle diameter of 15 nm as a conductive oxide powder are in a ratio of 90 to 10. In addition, the SiO 2 binder 6 as a binder was mixed at a ratio of 20% by mass with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例6では、分散媒となるエタノール中に、導電性酸化物粉末として平均粒径40nmのITO粉末と、平均粒径30nmの異方性フッ化マグネシウム粒子3を、90対10の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤2を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して20質量%の比率で混合した。 In Example 6, in ethanol as a dispersion medium, ITO powder having an average particle diameter of 40 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 3 having an average particle diameter of 30 nm as a conductive oxide powder were in a ratio of 90 to 10, Further, the SiO 2 binder 2 as a binder was mixed at a ratio of 20% by mass with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例7では、分散媒となるエタノール中に、導電性酸化物粉末として平均粒径25nmのITO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を85対15の割合で、またバインダーとしてノンポリマー型バインダー1を導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して30質量%、さらに化学式(1)で表されるジアルキルパイロホスファイト基を有するチタンカップリング剤を、塗膜形成後の固形物分となる導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子及びバインダー成分を合わせた組成物質量に対して0.5質量%の比率で混合した。   In Example 7, in ethanol serving as a dispersion medium, ITO powder having an average particle diameter of 25 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 1 having an average particle diameter of 15 nm as a conductive oxide powder in a ratio of 85 to 15, Non-polymer type binder 1 as a binder is 30% by mass with respect to solid particles obtained by combining conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles, and further has a dialkylpyrophosphite group represented by chemical formula (1). Titanium coupling agent is mixed at a ratio of 0.5% by mass with respect to the amount of the composition material including the conductive oxide particles, anisotropic magnesium fluoride particles, and the binder component, which are solids after the coating is formed. did.

実施例8では、分散媒となる混合溶媒2中に、導電性酸化物粉末として平均粒径50nmのATO粉末と、平均粒径20nmの異方性フッ化マグネシウム粒子2を、85対15の割合で、またバインダーとしてノンポリマー型バインダー2を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して30質量%の比率で混合した。   In Example 8, in a mixed solvent 2 serving as a dispersion medium, an ATO powder having an average particle diameter of 50 nm and an anisotropic magnesium fluoride particle 2 having an average particle diameter of 20 nm as a conductive oxide powder are in a ratio of 85 to 15. In addition, the non-polymer type binder 2 as a binder was mixed at a ratio of 30% by mass with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例9では、分散媒となる混合溶媒1中に、導電性酸化物粉末として平均粒径30nmのATO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を、85対15の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤3を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して15質量%の比率で混合した。 In Example 9, in a mixed solvent 1 serving as a dispersion medium, an ATO powder having an average particle size of 30 nm and an anisotropic magnesium fluoride particle 1 having an average particle size of 15 nm as a conductive oxide powder are in a ratio of 85 to 15. In addition, the SiO 2 binder 3 as a binder was mixed at a ratio of 15 mass% with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例10では、分散媒となる混合溶媒2中に、導電性酸化物粉末として平均粒径40nmのITO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を、82対18の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤4を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して30質量%の比率で混合した。 In Example 10, in the mixed solvent 2 serving as a dispersion medium, ITO powder having an average particle diameter of 40 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 1 having an average particle diameter of 15 nm as a conductive oxide powder are in a ratio of 82 to 18. In addition, the SiO 2 binder 4 as a binder was mixed at a ratio of 30% by mass with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例11では、分散媒となる混合溶媒2中に、導電性酸化物粉末として平均粒径35nmのITO粉末と、平均粒径30nmの異方性フッ化マグネシウム粒子3を、82対18の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤5を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して25質量%の比率で混合した。 In Example 11, in a mixed solvent 2 serving as a dispersion medium, ITO powder having an average particle size of 35 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 3 having an average particle size of 30 nm as a conductive oxide powder were in a ratio of 82 to 18. In addition, the SiO 2 binder 5 as a binder was mixed at a ratio of 25 mass% with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例12では、分散媒となるエタノール中に、導電性酸化物粉末として平均粒径30nmのITO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を、80対20の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤6を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して25質量%、さらにシランカップリング剤(信越シリコーン(株)製KBE−1003)を、塗膜形成後の固形物分となる導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子及びバインダー成分を合わせた組成物質量に対して0.7質量%の比率で混合した。 In Example 12, in ethanol serving as a dispersion medium, ITO powder having an average particle size of 30 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 1 having an average particle size of 15 nm as a conductive oxide powder were in a ratio of 80 to 20, Further, the SiO 2 binder 6 as a binder is 25% by mass with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles, and a silane coupling agent (KBE- manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.). 1003) was mixed at a ratio of 0.7% by mass with respect to the amount of the composition material including the conductive oxide particles, the anisotropic magnesium fluoride particles, and the binder component, which are solids after the coating was formed.

実施例13では、分散媒となるIPA中に、導電性酸化物粉末として平均粒径25nmのIZO粉末と、平均粒径20nmの異方性フッ化マグネシウム粒子2を、80対20の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤1を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して25質量%の比率で混合した。 In Example 13, in IPA as a dispersion medium, IZO powder having an average particle diameter of 25 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 2 having an average particle diameter of 20 nm as a conductive oxide powder in a ratio of 80 to 20, Further, the SiO 2 binder 1 as a binder was mixed at a ratio of 25% by mass with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例14では、分散媒となるブタノール中に、導電性酸化物粉末として平均粒径25nmのITO粉末と、平均粒径30nmの異方性フッ化マグネシウム粒子3を、80対20の割合で、またバインダーとしてノンポリマー型バインダー3を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して10質量%の比率で混合した。   In Example 14, in butanol as a dispersion medium, ITO powder having an average particle diameter of 25 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 3 having an average particle diameter of 30 nm as a conductive oxide powder in a ratio of 80 to 20, Further, the non-polymer type binder 3 as a binder was mixed at a ratio of 10% by mass with respect to solid particles obtained by combining conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例15では、分散媒となるIPA中に、導電性酸化物粉末として平均粒径25nmのIZO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を、80対20の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤3を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して25質量%の比率で混合した。 In Example 15, in IPA serving as a dispersion medium, IZO powder having an average particle diameter of 25 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 1 having an average particle diameter of 15 nm as a conductive oxide powder in a ratio of 80 to 20, Further, the SiO 2 binder 3 as a binder was mixed at a ratio of 25 mass% with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例16では、分散媒となる混合溶媒1中に、導電性酸化物粉末として平均粒径25nmのIZO粉末と、平均粒径20nmの異方性フッ化マグネシウム粒子2を、78対22の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤5を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して30質量%の比率で混合した。 In Example 16, a 78:22 ratio of IZO powder having an average particle diameter of 25 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 2 having an average particle diameter of 20 nm as a conductive oxide powder in the mixed solvent 1 serving as a dispersion medium. In addition, the SiO 2 binder 5 as a binder was mixed at a ratio of 30% by mass with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例17では、分散媒となる混合溶媒1中に、導電性酸化物粉末として平均粒径30nmのTZO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を、77対23の割合で、またバインダーとしてノンポリマー型バインダー2を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して15質量%の比率で混合した。   In Example 17, in a mixed solvent 1 serving as a dispersion medium, TZO powder having an average particle size of 30 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 1 having an average particle size of 15 nm as a conductive oxide powder were in a ratio of 77 to 23. In addition, the non-polymer type binder 2 as a binder was mixed at a ratio of 15% by mass with respect to solid particles obtained by combining conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例18では、分散媒となる混合溶媒1中に、導電性酸化物粉末として平均粒径50nmのITO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を、70対30の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤2を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して15質量%の比率で混合した。 In Example 18, in a mixed solvent 1 serving as a dispersion medium, ITO powder having an average particle diameter of 50 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 1 having an average particle diameter of 15 nm as a conductive oxide powder are in a ratio of 70:30. In addition, the SiO 2 binder 2 as a binder was mixed at a ratio of 15% by mass with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

実施例19では、分散媒となるIPA中に、導電性酸化物粉末として平均粒径40nmのATO粉末と、平均粒径20nmの異方性フッ化マグネシウム粒子2を、65対35の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤7を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して30質量%の比率で混合した。 In Example 19, in IPA serving as a dispersion medium, ATO powder having an average particle size of 40 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 2 having an average particle size of 20 nm as a conductive oxide powder in a ratio of 65 to 35, Further, the SiO 2 binder 7 as a binder was mixed at a ratio of 30% by mass with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

〔比較例1〜4〕
比較例1では、分散媒となるIPA中に、導電性酸化物粉末として平均粒径25nmのITO粉末を、またバインダーとしてSiO結合剤1を、導電性酸化物粒子に対して30質量%の比率で混合した。
[Comparative Examples 1-4]
In Comparative Example 1, in IPA serving as a dispersion medium, ITO powder having an average particle diameter of 25 nm as a conductive oxide powder, and SiO 2 binder 1 as a binder were 30% by mass with respect to the conductive oxide particles. Mixed in ratio.

比較例2では、分散媒となるIPA中に、導電性酸化物粉末として平均粒径25nmのITO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を、99対1の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤1を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して25質量%の比率で混合した。 In Comparative Example 2, in IPA serving as a dispersion medium, ITO powder having an average particle diameter of 25 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 1 having an average particle diameter of 15 nm as a conductive oxide powder are in a ratio of 99: 1. Further, the SiO 2 binder 1 as a binder was mixed at a ratio of 25% by mass with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

比較例3では、分散媒となるIPA中に、導電性酸化物粉末として平均粒径25nmのITO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を、63対37の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤1を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して30質量%の比率で混合した。 In Comparative Example 3, in IPA serving as a dispersion medium, ITO powder having an average particle diameter of 25 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 1 having an average particle diameter of 15 nm as conductive oxide powders were in a ratio of 63 to 37. Further, the SiO 2 binder 1 as a binder was mixed at a ratio of 30% by mass with respect to solid particles obtained by combining conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles.

比較例4では、分散媒となるエタノール中に、導電性酸化物粉末として平均粒径25nmのITO粉末と、平均粒径15nmの異方性フッ化マグネシウム粒子1を、50対50の割合で、またバインダーとしてSiO結合剤1を、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子を合わせた固形物粒子に対して25質量%の比率で混合した。 In Comparative Example 4, in ethanol serving as a dispersion medium, ITO powder having an average particle diameter of 25 nm and anisotropic magnesium fluoride particles 1 having an average particle diameter of 15 nm as conductive oxide powders are in a ratio of 50:50. Further, the SiO 2 binder 1 as a binder was mixed at a ratio of 25% by mass with respect to the solid particles obtained by combining the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles.

〔透明導電膜用組成物評価〕
屈折率評価については、実施例1〜19、比較例1〜4に示す透明導電膜用組成物について、光学定数が既知のガラス基板に対して、湿式塗工法(スピンコーティング法、ダイコーティング法、スプレーコーティング法、オフセット印刷法)により透明電極膜を成膜後、160〜220℃で20〜60分焼成することにより、厚さ0.05〜0.2μmの透明導電膜を形成した。その膜に対して、分光エリプソメトリー装置(J.A.Woollam Japan(株)製 M−2000)を用いて測定し、透明電極膜部分についてデータを解析し、光学定数を求めた。解析した光学定数から、633nmの値を屈折率とした。表1〜3に、これらの結果を示す。
[Evaluation of composition for transparent conductive film]
About refractive index evaluation, about the composition for transparent conductive films shown in Examples 1-19 and Comparative Examples 1-4, with respect to the glass substrate whose optical constant is known, the wet coating method (spin coating method, die coating method, After forming the transparent electrode film by spray coating method or offset printing method), the transparent conductive film having a thickness of 0.05 to 0.2 μm was formed by baking at 160 to 220 ° C. for 20 to 60 minutes. The film was measured using a spectroscopic ellipsometry apparatus (JA Woollam Japan Co., Ltd. M-2000), data was analyzed for the transparent electrode film portion, and the optical constant was determined. From the analyzed optical constant, a value of 633 nm was taken as the refractive index. Tables 1 to 3 show these results.

図1に示すように、まず一方の主面に厚さ50nmのSiO2層(図示せず)が形成されたガラス基板を基板10として準備し、このSiO2層上に表面に凹凸テクスチャを有しかつF(フッ素)ドープされた厚さ800nmの表面電極層(SnO膜)3を、透明電極層3として形成した。この透明電極層3にはレーザー加工法を用いてパターニングすることによりアレイ状とするとともに、それらを電気的に相互接続する配線を形成した。次に透明電極層3上にプラズマCVD法を用いて、光電変換層2を形成した。この光電変換層2は、この実施例では、基板10側から順に、p型a−Si:H(非晶質単価シリコン)、i型a−Si(非晶質シリコン)及びn型μc−Si(微結晶炭化シリコン)、からなる膜を積層して得た。上記光電変換層2を、レーザー加工法を用いてパターニングした。こちらを既に成膜が進んでいる太陽電池セルとして実施例にて示した透明導電膜用組成物評価に利用した。 As shown in FIG. 1, first, a glass substrate having an SiO 2 layer (not shown) having a thickness of 50 nm formed on one main surface is prepared as a substrate 10, and an uneven texture is formed on the surface of this SiO 2 layer. Then, a surface electrode layer (SnO 2 film) 3 having a thickness of 800 nm and doped with F (fluorine) was formed as the transparent electrode layer 3. The transparent electrode layer 3 was patterned using a laser processing method to form an array, and wirings for electrically connecting them were formed. Next, the photoelectric conversion layer 2 was formed on the transparent electrode layer 3 using a plasma CVD method. In this embodiment, the photoelectric conversion layer 2 includes p-type a-Si: H (amorphous unit cost silicon), i-type a-Si (amorphous silicon), and n-type μc-Si in this order from the substrate 10 side. A film made of (microcrystalline silicon carbide) was obtained by stacking. The photoelectric conversion layer 2 was patterned using a laser processing method. This was utilized for the evaluation of the composition for transparent conductive films shown in Examples as a solar battery cell in which film formation had already progressed.

実施例1〜19、比較例1〜4に示す透明導電膜用組成物について、既に成膜が進んでいる太陽電池セルに対して、焼成後の厚さが0.01〜0.5μmとなるように湿式塗工法(スピンコーティング法、ダイコーティング法、スプレーコーティング法、オフセット印刷法、)で、塗布した後、温度25〜60℃の低温で5分間乾燥して、透明導電膜1を形成した。表1〜3に、塗装方法を示す。   About the composition for transparent conductive films shown in Examples 1-19 and Comparative Examples 1-4, the thickness after baking will be 0.01-0.5 micrometer with respect to the photovoltaic cell in which film-forming has already progressed. Thus, after applying by a wet coating method (spin coating method, die coating method, spray coating method, offset printing method), the transparent conductive film 1 was formed by drying at a low temperature of 25 to 60 ° C. for 5 minutes. . Tables 1 to 3 show coating methods.

次いで、この透明導電膜1上に次の方法で調製した導電性反射膜用組成物を、焼成後の厚さが0.05〜2.0μmとなるように湿式塗工法で塗布した後、温度25〜60℃の低温で5分間乾燥して導電性反射膜を形成した。次いで、160〜220℃で20〜60分焼成することにより、太陽電池セル上に複合膜を形成した。表1〜3に、透明導電膜1の焼成後膜厚を示す。ここで、膜厚は、日立ハイテクノロジーズ製走査型電子顕微鏡(SEM、装置名:S−4300、SU−8000)による断面観察により測定した。なお、導電性反射膜用組成物の調製方法は以下のようにした。   Next, the conductive reflective film composition prepared by the following method is applied on the transparent conductive film 1 by a wet coating method so that the thickness after firing is 0.05 to 2.0 μm, and then the temperature is increased. The conductive reflective film was formed by drying at a low temperature of 25 to 60 ° C. for 5 minutes. Subsequently, the composite film was formed on the photovoltaic cell by baking at 160-220 degreeC for 20-60 minutes. Tables 1 to 3 show the film thickness after firing of the transparent conductive film 1. Here, the film thickness was measured by cross-sectional observation using a scanning electron microscope (SEM, apparatus names: S-4300, SU-8000) manufactured by Hitachi High-Technologies. In addition, the preparation method of the composition for electroconductive reflective films was as follows.

まず、硝酸銀を脱イオン水に溶解して、金属イオン水溶液を調製した。また、クエン酸ナトリウムを脱イオン水に溶解して、濃度が26重量%のクエン酸ナトリウム水溶液を調製した。このクエン酸ナトリウム水溶液に、35℃に保持された窒素ガス気流中に粒状の硫酸第1鉄を直接加えて溶解させ、クエン酸イオンと第1鉄イオンを3:2のモル比で含有する還元剤水溶液を調製した。次いで、上記窒素ガス気流を35℃に保持した状態で、マグネチックスターラーの攪拌子を還元剤水溶液中に入れ、攪拌子を100rpmの回転速度で回転させて、上記還元剤水溶液を攪拌しながら、この還元剤水溶液に上記金属塩水溶液を滴下して合成した。ここで、還元剤水溶液への金属塩水溶液の添加量は、還元剤水溶液の量の1/10以下になるように、各溶液の濃度を調整することで、室温の金属塩水溶液を滴下しても反応温度が40℃に保持されるようにした。また、上記還元剤水溶液と金属塩水溶液との混合比は、還元剤として加えられる第1鉄イオンの当量が、金属イオンの当量の3倍となるように調整した。還元剤水溶液への金属塩水溶液の滴下が終了した後、混合液の攪拌をさらに15分間続けることにより、混合液内部に金属粒子を生じさせ、金属粒子が分散した金属粒子分散液を得た。金属粒子分散液のpHは5.5であり、分散液中の金属粒子の化学量論的生成量は、5g/リットルであった。得られた分散液は、室温で放置することにより、分散液中の金属粒子を沈殿させ、沈殿した金属粒子の凝集物をデンカンテーションにより分離した。分離した金属凝集物に脱イオン水を加えて分散体とし、限外濾過により脱塩処理した後、さらにメタノールで置換洗浄することにより、金属(銀)の含有量を50質量%とした。その後、遠心分離機を用い、この遠心分離機の遠心力を調整して、粒径が100nmを超える比較的大きな銀粒子を分離することにより、一次粒子径10〜50nmの範囲内の銀ナノ粒子を数平均で、71%含有するように調整した。即ち、数平均ですべての銀ナノ粒子100%に対する一次粒子径10〜50nmの範囲内を占める銀ナノ粒子の割合が、71%になるように調整した。得られた銀ナノ粒子は、炭素骨格が炭素数3の有機主鎖の保護剤が化学修飾されていた。   First, silver nitrate was dissolved in deionized water to prepare a metal ion aqueous solution. In addition, sodium citrate was dissolved in deionized water to prepare a sodium citrate aqueous solution having a concentration of 26% by weight. Reduction in which aqueous ferric sulfate is directly added and dissolved in this sodium citrate aqueous solution in a nitrogen gas stream maintained at 35 ° C. to contain citrate ions and ferrous ions in a molar ratio of 3: 2. An aqueous agent solution was prepared. Next, with the nitrogen gas stream maintained at 35 ° C., a magnetic stirrer stirrer is placed in the reducing agent aqueous solution, the stirrer is rotated at a rotation speed of 100 rpm, and the reducing agent aqueous solution is stirred, The metal salt aqueous solution was dropped into the reducing agent aqueous solution and synthesized. Here, the amount of the metal salt aqueous solution added to the reducing agent aqueous solution is adjusted so that the concentration of each solution is adjusted to 1/10 or less of the amount of the reducing agent aqueous solution. The reaction temperature was maintained at 40 ° C. The mixing ratio of the reducing agent aqueous solution and the metal salt aqueous solution was adjusted so that the equivalent of ferrous ions added as a reducing agent was three times the equivalent of metal ions. After the addition of the aqueous metal salt solution to the reducing agent aqueous solution was completed, stirring of the mixed solution was continued for an additional 15 minutes to generate metal particles inside the mixed solution to obtain a metal particle dispersion in which the metal particles were dispersed. The pH of the metal particle dispersion was 5.5, and the stoichiometric amount of metal particles in the dispersion was 5 g / liter. The obtained dispersion was allowed to stand at room temperature, thereby precipitating metal particles in the dispersion and separating aggregates of the precipitated metal particles by decantation. Deionized water was added to the separated metal agglomerated to form a dispersion, subjected to desalting treatment by ultrafiltration, and further subjected to substitution washing with methanol, whereby the metal (silver) content was set to 50% by mass. Thereafter, using a centrifuge, the centrifugal force of the centrifuge is adjusted to separate relatively large silver particles having a particle size of more than 100 nm, whereby silver nanoparticles having a primary particle diameter of 10 to 50 nm are separated. Was adjusted to contain 71% by number average. That is, the ratio of the silver nanoparticles occupying the range of the primary particle diameter of 10 to 50 nm with respect to 100% of all silver nanoparticles on the number average was adjusted to 71%. The obtained silver nanoparticles were chemically modified with an organic main chain protective agent having a carbon skeleton of 3 carbon atoms.

次に、得られた金属ナノ粒子10質量部を、水、エタノールおよびメタノールを含む混合溶液90質量部に添加混合することにより分散させた。さらに、この分散液に添加物としてポリビニルピロリドンを4質量%と、クエン酸銀を1質量%と、金属ナノ粒子の比率が95質量%となるように加えることで、導電性反射膜用組成物を得た。得られた導電性反射膜用組成物を、透明導電膜1上に焼成後の厚さが0.05〜2.0μmとなるように湿式塗工法で塗布した後、160〜220℃で20〜60分間の熱処理条件で焼成することにより、透明導電膜1上に導電性裏面反射膜4を形成した。   Next, 10 parts by mass of the obtained metal nanoparticles were dispersed by adding to 90 parts by mass of a mixed solution containing water, ethanol and methanol. Further, 4% by mass of polyvinylpyrrolidone, 1% by mass of silver citrate, and 95% by mass of the metal nanoparticles are added to the dispersion as additives, so that the composition for conductive reflective film is added. Got. After apply | coating the obtained composition for electroconductive reflective films on the transparent conductive film 1 with a wet coating method so that the thickness after baking may be 0.05-2.0 micrometers, it is 20-160 degreeC at 160-220 degreeC. The conductive back surface reflection film 4 was formed on the transparent conductive film 1 by firing under heat treatment conditions for 60 minutes.

次いで、太陽電池セルとして発電効率を評価するにあたり、導電性反射膜上に補強膜として、補強膜用組成物をダイコーティング装置により、既に導電性反射膜まで成膜が進んでいる太陽電池セル上に塗布して、補強膜用組成物を焼成後の厚さが350nmになるように、真空乾燥により補強膜用塗布膜から溶媒を離脱させた後に、太陽電池セルを熱風乾燥炉内で180℃に20分間保持して、補強膜用塗布膜を熱硬化させ、導電性反射膜用補強膜を得た。なお、補強膜用組成物の調製方法は以下のようにした。   Next, when evaluating power generation efficiency as a solar battery cell, a reinforcing film composition as a reinforcing film on the conductive reflective film is formed on the solar battery cell which has already been formed to the conductive reflective film by a die coating apparatus. After the solvent is removed from the coating film for reinforcing film by vacuum drying so that the thickness after firing the composition for reinforcing film is 350 nm, the solar battery cell is heated at 180 ° C. in a hot air drying furnace. For 20 minutes, the coating film for reinforcing film was thermally cured to obtain a reinforcing film for conductive reflective film. In addition, the preparation method of the composition for reinforcing films was as follows.

まず、導電性酸化物微粒子として平均粒径25nmのITO粒子を8質量%と、カップリング剤としてジアルキルパイロホスファイト基を有するチタンカップリング剤を2質量%と、分散媒としてエタノール及びブタノールの混合液(質量比98:2)を90質量%とを混合し、室温にて800rpmの回転速度で1時間攪拌した。次にこの混合物60gを100ccのガラス瓶中に入れ、直径0.3mmのジルコニアビーズ(昭和シェル石油製:ミクロハイカ)100gを用いてペイントシェーカーで6時間分散することにより、ITO粒子の分散液を調製した。ここで、ジアルキルパイロホスファイト基を有するチタンカップリング剤は上記実施の形態に挙げた化学式(1)で示される。また、SiO結合剤は、上記SiO結合剤1と同様にして調整した。次に、ITO粒子の分散液4質量%を、分散媒であるエタノール86質量%と混合した後、SiO結合剤1を10質量%でさらに混合し、補強膜用組成物のベース液を得た後、このベース液95質量%と、添加剤としてフュームドシリカ分散液5質量%とを混合し、超音波振動器により室温にて10分間分散混合して混合物を全体になじませ、補強膜用組成物である塗液を調製した。 First, 8% by mass of ITO particles having an average particle diameter of 25 nm as conductive oxide fine particles, 2% by mass of titanium coupling agent having a dialkylpyrophosphite group as a coupling agent, and a mixture of ethanol and butanol as a dispersion medium The liquid (mass ratio 98: 2) was mixed with 90% by mass and stirred at room temperature at a rotation speed of 800 rpm for 1 hour. Next, 60 g of this mixture was placed in a 100 cc glass bottle and dispersed with a paint shaker for 6 hours using 100 g of zirconia beads having a diameter of 0.3 mm (manufactured by Showa Shell Sekiyu KK: Microhaika) to prepare a dispersion of ITO particles. . Here, the titanium coupling agent having a dialkylpyrophosphite group is represented by the chemical formula (1) given in the above embodiment. The SiO 2 binder was prepared in the same manner as the SiO 2 binder 1 described above. Next, 4% by mass of the dispersion liquid of ITO particles was mixed with 86% by mass of ethanol as a dispersion medium, and then the SiO 2 binder 1 was further mixed at 10% by mass to obtain a base liquid of the composition for reinforcing film. After that, 95% by mass of this base solution and 5% by mass of fumed silica dispersion as an additive are mixed, and dispersed and mixed at room temperature for 10 minutes by an ultrasonic vibrator, and the mixture is thoroughly blended to form a reinforcing membrane. A coating liquid, which is a composition for use, was prepared.

導電性反射膜用補強膜まで形成された太陽電池セルは、光電変換層2および、その上に成膜した透明導電膜1、導電性反射膜4、および導電性反射膜用補強膜を、レーザー加工法を用いてパターニングを実施した。   The solar battery cell formed up to the reinforcing film for the conductive reflective film is obtained by converting the photoelectric conversion layer 2, the transparent conductive film 1 formed thereon, the conductive reflective film 4, and the conductive reflective film reinforcing film into a laser. Patterning was performed using a processing method.

太陽電池セルの評価方法としては、レーザー加工法を用いてパターンニングを実施した加工後の基板にリード線配線を実施し、I−V特性カーブを確認した際の出力特性及び短絡電流密度である(Jsc)の値を、実施例と同様の製造方法にて得た光電変換層を用い、透明導電膜、導電性反射膜、補強膜が全てスパッタ法により形成された太陽電池セルを100とした際の相対出力評価を行った。表1〜3に、これらの結果を示す。   As an evaluation method of the solar battery cell, there are output characteristics and short-circuit current density when lead wire wiring is performed on a processed substrate subjected to patterning using a laser processing method and an IV characteristic curve is confirmed. The solar cell in which the transparent conductive film, the conductive reflective film, and the reinforcing film were all formed by the sputtering method using a photoelectric conversion layer obtained by the same manufacturing method as in the example was used as the value of (Jsc). Relative output evaluation was performed. Tables 1 to 3 show these results.

ここで、全てスパッタ法により形成された薄膜太陽電池セルとは、図1に示すように、先ず一方の主面に厚さ50nmのSiO2層(図示せず)が形成されたガラス基板を基板10として準備し、このSiO2層上に表面に凹凸テクスチャを有しかつF(フッ素)ドープされた厚さ800nmの表面電極層(SnO膜)3を形成した。この透明電極層3にはレーザー加工法を用いてパターニングすることによりアレイ状とするとともに、それらを電気的に相互接続する配線を形成した。次に透明電極層3上にプラズマCVD法を用いて、光電変換層2を形成した。この光電変換層2は、この実施例では、基板10側から順に、p型a−Si:H(非晶質単価シリコン)、i型a−Si(非晶質シリコン)及びn型μc−Si(微結晶炭化シリコン)、からなる膜を積層して得た。上記光電変換層2を、レーザー加工法を用いてパターニングした後、マグネトロンインライン式スパッタリング装置を用いて、光電変換層2上に、厚さ80nmの透明導電膜(ZnO層)1及び厚さ200nmの導電性反射膜(銀電極層)4を順次形成したものである。 Here, as shown in FIG. 1, a thin-film solar cell formed entirely by sputtering is a glass substrate in which a SiO 2 layer (not shown) having a thickness of 50 nm is first formed on one main surface. The surface electrode layer (SnO 2 film) 3 having an uneven texture on the surface and doped with F (fluorine) was formed on the SiO 2 layer. The transparent electrode layer 3 was patterned using a laser processing method to form an array, and wirings for electrically connecting them were formed. Next, the photoelectric conversion layer 2 was formed on the transparent electrode layer 3 using a plasma CVD method. In this embodiment, the photoelectric conversion layer 2 includes p-type a-Si: H (amorphous unit cost silicon), i-type a-Si (amorphous silicon), and n-type μc-Si in this order from the substrate 10 side. A film made of (microcrystalline silicon carbide) was obtained by stacking. After patterning the photoelectric conversion layer 2 using a laser processing method, a transparent conductive film (ZnO layer) 1 having a thickness of 80 nm and a thickness of 200 nm are formed on the photoelectric conversion layer 2 using a magnetron inline sputtering apparatus. A conductive reflective film (silver electrode layer) 4 is formed sequentially.

密着性評価については、テープテスト(JIS K−5600)に準ずる方法にて、実施例1〜19、比較例1〜4に示す透明導電膜用組成物について、既に成膜が進んでいる太陽電池セルに対して透明電極膜及び、導電性反射膜を成膜後、160〜220℃で20〜60分焼成することにより、太陽電池セル上に複合膜を形成した上で、その膜に対してテープを密着させ、剥がした際に、成膜した膜がはがれたり、めくれあがったりする状態の程度により、優・可・不可の3段階で評価した。テープ側に膜形成物が張り付かず、接着テープのみがはがれた場合を優とし、接着テープの剥がれと基材となる光電変換層2が露出した状態が混在した場合を可とし、接着テープの引き剥がしにより基材となる光電変換層2表面の全面が露出した場合を不可とした。表1〜3に、これらの結果を示す。   Regarding adhesion evaluation, solar cells in which film formation has already progressed for the compositions for transparent conductive films shown in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 4 by a method according to the tape test (JIS K-5600). After the transparent electrode film and the conductive reflective film are formed on the cell, the composite film is formed on the solar cell by baking at 160 to 220 ° C. for 20 to 60 minutes, and then the film is applied to the film. When the tape was brought into close contact and peeled off, the film was evaluated according to three levels: excellent, acceptable, and impossible depending on the degree of film peeling or turning up. The case where the film formation does not stick to the tape side and only the adhesive tape is peeled off is excellent, and the case where the peeling of the adhesive tape and the state in which the photoelectric conversion layer 2 serving as the base material is exposed is allowed. The case where the entire surface of the photoelectric conversion layer 2 as a base material was exposed by peeling was regarded as impossible. Tables 1 to 3 show these results.

表1〜3から明らかなように、実施例1〜19の全てで、屈折率が低く、密着性が良好で、相対発電効率は108〜118%と著しく高く、相対短絡電流密度も104〜107%と高かった。これに対して、異方性フッ化マグネシウム粒子を含まない比較例1、異方性フッ化マグネシウム粒子を1質量部しか含まない比較例2では、屈折率が高く、相対発電効率、相対短絡電流密度ともに、略100%であった。フッ化マグネシウム粒子を37質量部含む比較例3、50質量部含む比較例4では、相対発電効率、相対短絡電流密度ともに低かった。   As is clear from Tables 1 to 3, in all of Examples 1 to 19, the refractive index is low, the adhesion is good, the relative power generation efficiency is remarkably high as 108 to 118%, and the relative short-circuit current density is also 104 to 107. % Was high. In contrast, Comparative Example 1 that does not include anisotropic magnesium fluoride particles and Comparative Example 2 that includes only 1 part by mass of anisotropic magnesium fluoride particles have a high refractive index, relative power generation efficiency, and relative short-circuit current. Both densities were approximately 100%. In Comparative Example 3 containing 37 parts by mass of magnesium fluoride particles and Comparative Example 4 containing 50 parts by mass, both the relative power generation efficiency and the relative short-circuit current density were low.

以上のように、本発明の透明導電膜用組成物は、湿式塗工法で光電変換層上に塗布、焼成することができ、異方性フッ化マグネシウム粒子の含有量によって、得られた透明導電膜の屈折率を調整することができた。したがって、薄膜太陽電池の発電効率を向上させることが可能な透明導電膜を簡便に得ることができるがわかった。   As described above, the transparent conductive film composition of the present invention can be applied and baked on the photoelectric conversion layer by a wet coating method, and the transparent conductive film obtained can be obtained depending on the content of anisotropic magnesium fluoride particles. The refractive index of the film could be adjusted. Therefore, it turned out that the transparent conductive film which can improve the power generation efficiency of a thin film solar cell can be obtained simply.

本発明の透明導電膜用組成物は、湿式塗工法で光電変換層上に塗布、焼成することができ、異方性フッ化マグネシウム粒子の含有量によって、得られた透明導電膜の屈折率を調整することができた。したがって、薄膜太陽電池の発電効率を向上させることが可能な透明導電膜を簡便に得ることができるがわかった。   The composition for transparent conductive film of the present invention can be applied and baked on the photoelectric conversion layer by a wet coating method, and the refractive index of the obtained transparent conductive film is determined depending on the content of anisotropic magnesium fluoride particles. I was able to adjust. Therefore, it turned out that the transparent conductive film which can improve the power generation efficiency of a thin film solar cell can be obtained simply.

10 基材
1 透明導電膜
2 光電変換層
3 透明電極層
4 導電性反射膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Base material 1 Transparent conductive film 2 Photoelectric conversion layer 3 Transparent electrode layer 4 Conductive reflective film

Claims (9)

導電性酸化物粒子と、平均粒径:1〜50nmの異方性フッ化マグネシウム粒子と、バインダーと、を含み、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子の合計100質量部に対して、異方性フッ化マグネシウム粒子を2〜35質量部含むことを特徴とする、薄膜太陽電池向け透明導電膜用組成物。   The conductive oxide particles, the anisotropic magnesium fluoride particles having an average particle diameter of 1 to 50 nm, and the binder, and a total of 100 parts by mass of the conductive oxide particles and the anisotropic magnesium fluoride particles And the composition for transparent conductive films for thin film solar cells characterized by including 2-35 mass parts of anisotropic magnesium fluoride particles. バインダーが、加熱により硬化するポリマー型バインダーおよび/またはノンポリマー型バインダーである、請求項1記載の薄膜太陽電池向け透明導電膜用組成物。   The composition for transparent conductive films for thin film solar cells according to claim 1, wherein the binder is a polymer-type binder and / or a non-polymer-type binder that is cured by heating. ノンポリマー型バインダーが、金属石けん、金属錯体、金属アルコキシド、ハロシラン類、2−アルコキシエタノール、β−ジケトン、およびアルキルアセテートからなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項2記載の薄膜太陽電池向け透明導電膜用組成物。   The thin film solar cell according to claim 2, wherein the non-polymer type binder is at least one selected from the group consisting of metal soap, metal complex, metal alkoxide, halosilanes, 2-alkoxyethanol, β-diketone, and alkyl acetate. For transparent conductive film. 導電性酸化物粒子と、平均粒径:1〜50nmの異方性フッ化マグネシウム粒子と、硬化したバインダーと、を含み、導電性酸化物粒子と異方性フッ化マグネシウム粒子の合計100質量部に対して、異方性フッ化マグネシウム粒子を2〜35質量部含むことを特徴とする、薄膜太陽電池向け透明導電膜。   A total of 100 parts by mass of conductive oxide particles and anisotropic magnesium fluoride particles, including conductive oxide particles, anisotropic magnesium fluoride particles having an average particle diameter of 1 to 50 nm, and a cured binder On the other hand, the transparent conductive film for thin film solar cells characterized by containing 2-35 mass parts of anisotropic magnesium fluoride particles. バインダーが、ポリマー型バインダーおよび/またはノンポリマー型バインダーである、請求項4記載の薄膜太陽電池向け透明導電膜。   The transparent conductive film for thin film solar cells according to claim 4, wherein the binder is a polymer-type binder and / or a non-polymer-type binder. ノンポリマー型バインダーが、金属石けん、金属錯体、金属アルコキシド、ハロシラン類、2−アルコキシエタノール、β−ジケトン、およびアルキルアセテートからなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項5記載の薄膜太陽電池向け透明導電膜。   The thin film solar cell according to claim 5, wherein the non-polymer type binder is at least one selected from the group consisting of metal soap, metal complex, metal alkoxide, halosilanes, 2-alkoxyethanol, β-diketone, and alkyl acetate. Transparent conductive film. 請求項4〜6のいずれか1項記載の薄膜太陽電池向け透明導電膜を含む、薄膜太陽電池。   The thin film solar cell containing the transparent conductive film for thin film solar cells of any one of Claims 4-6. 基材、透明電極層、光電変換層、および透明導電膜を備える薄膜太陽電池の透明導電膜の製造方法であって、光電変換層上に、請求項1〜3のいずれか1項記載の透明導電膜用組成物を、湿式塗工法により塗布して透明導電塗膜を形成した後、透明導電塗膜を有する基材を、130〜400℃で焼成して、厚さ:0.03〜0.5μmの透明導電膜を形成する、透明導電膜の製造方法。   It is a manufacturing method of the transparent conductive film of a thin film solar cell provided with a base material, a transparent electrode layer, a photoelectric converting layer, and a transparent conductive film, Comprising: Transparent of any one of Claims 1-3 on a photoelectric converting layer. After apply | coating the composition for electrically conductive films by the wet-coating method and forming a transparent conductive coating film, the base material which has a transparent conductive coating film is baked at 130-400 degreeC, thickness: 0.03-0 A method for producing a transparent conductive film, which forms a 5 μm transparent conductive film. 湿式塗工法が、スプレーコーティング法、ディスペンサーコーティング法、スピンコーティング法、ナイフコーティング法、スリットコーティング法、インクジェットコーティング法、ダイコーティング法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、またはグラビア印刷法である、請求項8記載の透明導電膜の製造方法。   The wet coating method is a spray coating method, a dispenser coating method, a spin coating method, a knife coating method, a slit coating method, an inkjet coating method, a die coating method, a screen printing method, an offset printing method, or a gravure printing method. The manufacturing method of the transparent conductive film of 8.
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