JP2018074078A - ペースト組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ペースト組成物は、アルミニウム粒子及びアルミニウム−シリコン合金粒子の少なくとも一方の金属粒子と、ガラス粉末と、有機ビヒクルとを少なくとも含み、金属粒子は、レーザー回折散乱法で測定される体積基準とした粒度分布曲線において、最小粒子径Dminが1.5μm以上2.0μm以下、粒度分布曲線において、50%目に該当する中心粒子径(D50)が4.0μm以上8.0μm以下、式(1)
D=D50/(D90−D10) (1)
(式(1)中、D50は中心粒子径であり、D90は、粒度分布曲線において90%目に該当する粒子径であり、D10は、粒度分布曲線において10%目に該当する粒子径である)で表されるDの値が0.7以上である。
【選択図】図1
Description
項1.アルミニウム粒子及びアルミニウム−シリコン合金粒子の少なくとも一方の金属粒子と、ガラス粉末と、有機ビヒクルとを少なくとも含み、
前記金属粒子は、レーザー回折散乱法で測定される体積基準とした粒度分布曲線において、最小粒子径Dminが1.5μm以上2.0μm以下であり、前記粒度分布曲線において、50%目に該当する中心粒子径(D50)が4.0μm以上8.0μm以下であり、かつ、後記式(1)
D=D50/(D90−D10) (1)
(式(1)中、D50は前記中心粒子径であり、D90は、前記粒度分布曲線において90%目に該当する粒子径であり、D10は、前記粒度分布曲線において10%目に該当する粒子径である)
で表されるDの値が0.7以上である、ペースト組成物。
項2.前記ガラス粉末は、鉛(Pb)、ビスマス(Bi)、バナジウム(V)、ホウ素(B)、シリコン(Si)、スズ(Sn)、リン(P)及び亜鉛(Zn)からなる群より選択される1種以上の元素を含む、項1に記載のペースト組成物。
項3.前記金属粒子100質量部あたり、前記ガラス粉末の含有量が1質量部以上8質量部以下、前記有機ビヒクルの含有量が20質量部以上45質量部以下である、項1又は2に記載のペースト組成物。
図1(a)、(b)は、PERC型太陽電池セルの一般的な断面構造の模式図である。PERC型太陽電池セルは、シリコン半導体基板1、n型不純物層2、反射防止膜3、グリッド電極4、電極層5、合金層6、p+層7を構成要素として備えることができる。
次に、本実施形態のペースト組成物について詳述する。
D=D50/(D90−D10) (1)
(式(1)中、D50は前記中心粒子径であり、D90は、前記粒度分布曲線において90%目に該当する粒子径であり、D10は、前記粒度分布曲線において10%目に該当する粒子径である)
で表されるDの値が0.7以上である。
D=D50/(D90−D10) (1)
(式(1)中、D50は前記中心粒子径であり、D90は、前記粒度分布曲線において90%目に該当する粒子径であり、D10は、前記粒度分布曲線において10%目に該当する粒子径である)
で表されるDの値が0.7以上である。Dの値がこの範囲であることは、前記金属粒子は、微粉及び粗粉の割合が少なく、粒子径の分布が小さく、より均一な粒度を有することを意味する。Dの値が0.7未満であると、抵抗が低くなりにくく、変換効率が十分でない。Dの値の上限は、例えば、2.0とすることができ、この場合、生産性の低化が起こりにくくなる。好ましいDの値の上限は、1.4である。Dの値は、0.7〜1.0であることが特に好ましい。
ガスアトマイズ法により調製したアルミニウム粒子100質量部と、B2O3−Bi2O3−SrO−BaO−Sb2O3=40/40/10/5/5(mol%)の成分比を有するガラス粉末1.5質量部と、エチルセルロースをブチルジグリコールに溶解した樹脂液(有機ビヒクル)35質量部とを、既知の分散装置(ディスパー)を用いて混合することで、ペースト組成物を得た。使用したアルミニウム粒子のDmin、D10、D50及びD90は、後掲の表1の通りとした。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム−シリコン合金粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム−シリコン合金粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム粒子及びアルミニウム−シリコン合金粒子の混合粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。前記混合粒子中、アルミニウム粒子とアルミニウム−シリコン合金粒子との質量比率は1:1であった。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム粒子及びアルミニウム−シリコン合金粒子の混合粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。前記混合粒子中、アルミニウム粒子とアルミニウム−シリコン合金粒子との質量比率は1:1であった。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム−シリコン合金粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム−シリコン合金粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム粒子及びアルミニウム−シリコン合金粒子の混合粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。前記混合粒子中、アルミニウム粒子とアルミニウム−シリコン合金粒子との質量比率は1:1であった。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。
アルミニウム粒子を、表1に示すDmin、D10、D50及びD90を有するアルミニウム粒子に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてペースト組成物を得た。
評価用の太陽電池セルである焼成基板を次のように製作した。まず、図2の(A)に示すように、まず、厚みが180μmのシリコン半導体基板1を準備した。そして、図2の(B)に示すように、レーザー発振器として波長が532nmのYAGレーザーを用いて、直径Dが100μm、深さが1μmのコンタクト孔9をシリコン半導体基板1の表面に形成した。このシリコン半導体基板1は、抵抗値3Ω・cmであり、裏面パッシベーション型単結晶であった。
2:n型不純物層
3:反射防止膜(パッシベーション膜)
4:グリッド電極
5:電極層
6:合金層
7:p+層
8:裏面電極
9:コンタクト孔
10:ペースト組成物
Claims (3)
- アルミニウム粒子及びアルミニウム−シリコン合金粒子の少なくとも一方の金属粒子と、ガラス粉末と、有機ビヒクルとを少なくとも含み、
前記金属粒子は、レーザー回折散乱法で測定される体積基準とした粒度分布曲線において、最小粒子径Dminが1.5μm以上2.0μm以下であり、前記粒度分布曲線において、50%目に該当する中心粒子径(D50)が4.0μm以上8.0μm以下であり、かつ、後記式(1)
D=D50/(D90−D10) (1)
(式(1)中、D50は前記中心粒子径であり、D90は、前記粒度分布曲線において90%目に該当する粒子径であり、D10は、前記粒度分布曲線において10%目に該当する粒子径である)
で表されるDの値が0.7以上である、ペースト組成物。 - 前記ガラス粉末は、鉛(Pb)、ビスマス(Bi)、バナジウム(V)、ホウ素(B)、シリコン(Si)、スズ(Sn)、リン(P)及び亜鉛(Zn)からなる群より選択される1種以上の元素を含む、請求項1に記載のペースト組成物。
- 前記金属粒子100質量部あたり、前記ガラス粉末の含有量が1質量部以上8質量部以下、前記有機ビヒクルの含有量が20質量部以上45質量部以下である、請求項1又は2に記載のペースト組成物。
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