JP2023097338A - ガラス、導電ペーストおよび太陽電池 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、太陽電池等の半導体基板上に絶縁膜を介して電極を形成する際に、耐酸性を維持しつつ、電極と半導体基板との接触抵抗を抑制し、かつ、過剰なファイアスルーを抑制することで、太陽電池の変換効率を向上させることのできるガラスを提供する。【解決手段】酸化物換算のモル％表示で、ＰｂＯを３０％以上７０％以下、Ｂｉ２Ｏ３を１％以上３０％以下、ＳｉＯ２を４％以上２０％以下、Ａｌ２Ｏ３を２％以上１５％以下、ＴｉＯ２を１％以上２０％以下、Ｂ２Ｏ３を０％以上３０％以下、およびＧａ２Ｏ３を０％以上２０％以下含むガラス。【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス、ガラス粉末、導電ペーストおよび太陽電池に関し、特には太陽電池の電極形成用として好適なガラス、ガラス粉末、これを用いた導電ペースト、および該導電ペーストにより形成された電極を有する太陽電池に関するものである。

従来から、シリコン（Ｓｉ）等の半導体基板の上に電極となる導電層を形成した電子デバイスが、種々の用途に使用されている。この電極となる導電層は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等の導電性金属粉末とガラス粉末を有機ビヒクル中に分散させた導電ペーストを、半導体基板上に塗布し、電極形成に必要な温度で焼成することにより形成されている。

このようにして半導体基板上に電極を形成する際に、半導体基板の電極が形成される面の全体に絶縁膜が形成され、パターン状の電極が絶縁膜を部分的に貫通して半導体基板に接触するように形成される場合がある。

例えば、太陽電池においては、受光面となる半導体基板上に反射防止膜が設けられ、電極はその上にパターン状に設けられる。反射防止膜は、十分な可視光透過率を保ちつつ表面反射率を低減して受光効率を高めるためのものであって、通常、窒化珪素、二酸化チタン、二酸化珪素、酸化アルミニウム等の絶縁材料で構成される。

また、裏面側でも受光できるような両面受光型太陽電池では、裏面にも反射防止膜と同様の絶縁材料からなるパッシベーション膜が全体に設けられ、該パッシベーション膜上に電極が部分的に半導体基板に接触する形で形成されている。

電極は、半導体基板に接触するように形成する必要がある。したがって、電極形成の際には、形成する電極のパターンに応じて絶縁膜が除去され、絶縁膜が除去された部分に電極が形成される。絶縁膜を除去する方法としてレーザー等で物理的に除去する方法が挙げられるが、当該方法は製造工程の増加や、装置導入コストの増加を伴う。したがって、近年では導電性金属粉末とガラス粉末を含有する導電ペースト、すなわちペースト状の電極材料を絶縁膜上に塗布して熱処理を行うことで、該導電ペーストに絶縁膜を貫通させる、ファイアスルーなる方法が採用されている。

半導体基板上に電極を形成する上記技術は、太陽電池におけるｐｎ接合型の半導体基板上への電極形成にも適用されている。

特許文献１には、導電ペーストに用いるガラスにおいて具体的なガラス組成として、質量％で、ＰｂＯを６０～９５％、Ｂ_２Ｏ_３を０～１０％、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３を１～３０％含有する組成が開示されている。

特許文献２には、比較的低温で封着可能な封着材料に用いる鉛ガラスに関する記述があり、具体的なガラス組成として、質量％でＰｂＯを６９～８０％、Ｂｉ_２Ｏ_３を７．３～１２．５％、Ｂ_２Ｏ_３を３．５～１１．５％、ＺｎＯを１．７～８．２％、ＳｉＯ_２を０～３．５％、ＣｕＯを０～４％、Ｆを１．３～５％、Ｖ、Ｔｅ、Ｓｂ及びＦｅが合計で０．１％以下含有する組成が開示されている。

国際公開第２０１３／１０３０８７号 特許第６６５０８８５号公報

特許文献１および２に開示されているように、太陽電池の電極形成に用いるガラスについては、電極の形成性を向上するとともに、電極と半導体基板との接触抵抗を低減させる技術が開発されている。

しかし、特許文献１に記載されているガラスは、焼成時のガラスの流動性が高く、過剰なファイアスルーにより反射防止膜の浸食が進み、開放電圧（Ｖｏｃ）が悪化する問題がある。また、導電性金属（例えば、Ａｌ）粉末が表面に酸化被膜を形成することにより、被膜内部における導電性金属による電極と絶縁膜及び半導体基板との界面への移動が抑制され、接触抵抗が増大するという問題がある。また、特許文献２に記載されているガラスは、耐酸性が不十分である。

特にＴＯＰＣｏｎ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｏｘｉｄｅ Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｃｏｎｔａｃｔ）等の太陽電池において、現状では、優れた耐酸性を維持しながら、電極と半導体基板との接触抵抗を低減し、かつ過剰なファイアスルーを抑制することで太陽電池の変換効率を向上させる技術は開発途上である。

本発明は、電極形成に用いられるガラスであって、太陽電池等の半導体基板上に絶縁膜を介して電極を形成する際に、耐酸性を維持しつつ、電極と半導体基板との接触抵抗を抑制し、かつ、過剰なファイアスルーを抑制することで、太陽電池の変換効率を向上し得るガラスの提供を目的とする。本発明は、さらに、該ガラスからなるガラス粉末を含有する導電ペーストおよび該導電ペーストを用いることで変換効率の向上した太陽電池を提供することを目的とする。

本発明者らは、ガラス組成を特定範囲とすることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。本発明は以下の構成のガラス、導電ペーストおよび太陽電池を提供する。

［１］酸化物換算のモル％表示で、
ＰｂＯを３０％以上７０％以下、
Ｂｉ_２Ｏ_３を１％以上３０％以下、
ＳｉＯ_２を４％以上２０％以下、
Ａｌ_２Ｏ_３を２％以上１５％以下、
ＴｉＯ_２を１％以上２０％以下、
Ｂ_２Ｏ_３を０％以上３０％以下、および
Ｇａ_２Ｏ_３を０％以上２０％以下
含むガラス。
［２］酸化物換算のモル％表示で、ＰｂＯとＢｉ_２Ｏ_３の含有量の合計（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３）が５０％以上である、［１］に記載のガラス。
［３］酸化物換算のモル％表示で、ＰｂＯとＢｉ_２Ｏ_３の含有量の合計（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３）に対するＢｉ_２Ｏ_３の含有量の割合が５％以上５０％以下である、［１］または［２］に記載のガラス。
［４］酸化物換算のモル％表示で、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３およびＮｂ_２Ｏ_５の含有量の合計（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が２％以上１５％以下である、［１］～［３］のいずれか１に記載のガラス。
［５］ガラス転移温度が３３０℃以上４３０℃以下である、［１］～［４］のいずれか１に記載のガラス。
［６］結晶化温度が４５０℃以上６００℃以下である、［１］～［５］のいずれか１に記載のガラス。
［７］［１］～［６］のいずれか１に記載のガラスからなるガラス粉末、導電性金属粉末、および有機ビヒクルを含有する導電ペースト。
［８］［７］に記載の導電ペーストを用いて形成された電極を備える太陽電池。
［９］太陽光受光面を有するシリコン基板と、
前記シリコン基板の前記太陽光受光面に設けられた第１絶縁膜と、
前記シリコン基板の前記太陽光受光面の反対側の面に設けられた第２絶縁膜と、
前記第１絶縁膜の一部を貫通して前記シリコン基板に接触する第１電極と、
前記第２絶縁膜の一部を貫通して前記シリコン基板に接触する第２電極と、
を備える太陽電池であって、
前記第１電極は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、ＰｄおよびＰｔからなる群から選択される少なくとも１種を含む金属と、酸化物換算のモル％表示で、ＰｂＯを３０％以上７０％以下、Ｂｉ_２Ｏ_３を１％以上３０％以下、ＳｉＯ_２を４％以上２０％以下、Ａｌ_２Ｏ_３を２％以上１５％以下、ＴｉＯ_２を１％以上２０％以下、Ｂ_２Ｏ_３を０％以上３０％以下およびＧａ_２Ｏ_３を０％以上２０％以下のガラスと、を含む太陽電池。

本発明のガラスは特定の組成範囲を有し、特に、ファイアスルーを促進する効果の高いＰｂＯとともに、Ｂｉ_２Ｏ_３を特定量含有する。Ｂｉ_２Ｏ_３はＰｂＯと同様にガラスの軟化流動性を向上させる機能を有しながら、ＰｂＯよりもファイアスルーする力が弱いため、ガラス組成中でＰｂＯの一部をＢｉ_２Ｏ_３に置き換えることで、過剰なファイアスルーを抑制し、電極と絶縁膜並びに半導体基板との接触性を向上させる。また、還元力に優れたＢｉ_２Ｏ_３を特定量含有することで、焼成時に形成される酸化被膜を厚く成長させて導電性金属との熱膨張係数の差により該酸化被膜に亀裂を生じさせる。これにより、該酸化被膜内部に存在する導電性金属による電極と絶縁膜及び半導体基板との界面への移動が促進され、接触抵抗を低減できる。さらに、結晶化を促進するＴｉＯ_２をＰｂＯとともに特定量含有することにより、結晶化を促進し、耐酸性を向上できる。

したがって、本発明のガラスは、導電性成分とともに導電ペーストに用いることで、優れたファイアスルー性および耐酸性を示し、さらに電極と半導体基板との接触を十分に確保して、太陽電池の変換効率を向上できる。

図１は、本実施形態に係る導電ペーストを用いて電極形成されたｎ型Ｓｉ基板両面受光型太陽電池の一例の断面を模式的に示した図である。 図２は、接触抵抗Ｒｃ［Ω］を評価する際に使用したＳｉ基板に形成した電極パターンを示した図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
＜ガラス＞
本実施形態に係るガラスは、酸化物換算のモル％表示で、ＰｂＯを３０％以上７０％以下、Ｂｉ_２Ｏ_３を１％以上３０％以下、ＳｉＯ_２を４％以上２０％以下、Ａｌ_２Ｏ_３を２％以上１５％以下、ＴｉＯ_２を１％以上２０％以下、Ｂ_２Ｏ_３を０％以上３０％以下、およびＧａ_２Ｏ_３を０％以上２０％以下含む。以下の説明において、特に断りのない限り、ガラスの各成分の含有量における「％」の表示は、酸化物換算のモル％表示である。本明細書において、数値範囲を表す「～」では、上下限を含む。また、本明細書において、「０％含有する」とは含有しないことを表す。

本実施形態に係るガラスにおける各成分の含有量は、得られたガラスの誘導結合プラズマ（ＩＣＰ－ＡＥＳ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ－Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析若しくは電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ）分析の結果から求められる。

以下、ガラス成分の説明において、「導電ペースト」は「本発明のガラスを含有する導電ペースト」を意味する。また、「電極」は「本発明のガラスを含有する導電ペーストを用いて得られる電極」を意味する。

ＰｂＯは絶縁膜やシリコン基板との反応性を有し、かつ、ガラスの軟化流動性を向上させる機能を有する。これにより、例えば本実施形態に係るガラスを含有する導電ペーストを用いて半導体基板等に電極を形成した場合、電極と基板等との接触抵抗を低減し、接合強度を向上できる。

本実施形態に係るガラスは、ＰｂＯを３０％以上７０％以下の割合で含有する。ＰｂＯの含有量を３０％以上とすることにより、ファイアスルーが進行しやすく、電極と絶縁膜並びに半導体基板との十分な接触を確保できる。ＰｂＯの含有量は、好ましくは３５％以上、より好ましくは４０％以上、さらに好ましくは４５％以上である。また、ＰｂＯの含有量を７０％以下とすることにより、過剰なファイアスルーを防ぎ、絶縁膜の浸食を抑制できる。ＰｂＯの含有量は、好ましくは６５％以下、より好ましくは６０％以下、さらに好ましくは５７％以下である。

Ｂｉ_２Ｏ_３は、ＰｂＯと同様にガラスの軟化流動性を向上させる機能を有しながら、ＰｂＯよりもファイアスルーする力が弱いため、ガラス組成中でＰｂＯの一部をＢｉ_２Ｏ_３に置き換えることで、過剰なファイアスルーを抑制し、電極と絶縁膜並びに半導体基板との接触性を向上させる機能を有する。また、Ｂｉ_２Ｏ_３は還元力が大きいため、導電性金属（例えば、Ａｌ）の酸化被膜の形成を促進する。導電性金属の酸化被膜が十分に厚くなることで、焼成後に導電性金属と酸化被膜との熱膨張係数の差によって酸化被膜に亀裂が生じ、酸化被膜内部に存在する導電性金属による電極と絶縁膜及び半導体基板との界面への移動が促進される。その結果、電極と半導体基板との接触抵抗が低減し、電気特性が向上する。

本実施形態のガラスは、Ｂｉ_２Ｏ_３を１％以上３０％以下の割合で含有する。Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量が１％以上であると、ガラスの軟化流動性を向上させ、また過剰なファイアスルーを抑制しつつ半導体基板に対して十分な反応性を示す。また、耐酸性を向上し得る。Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは２％以上であり、より好ましくは４％以上である。また、Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量は３０％以下であることにより、十分なファイアスルー性を確保できる。Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量は好ましくは２５％以下であり、より好ましくは２０％以下、さらに好ましくは１５％以下である。

ＳｉＯ_２は、ガラスの耐候性及び安定性を向上させる成分であり、絶縁膜やシリコン基板との反応性を調整する成分でもある。本実施形態のガラスは、ＳｉＯ_２を４％以上２０％以下の割合で含有する。ＳｉＯ_２の含有量を４％以上とすることにより、ガラス化しやすくなり電極形成が容易となる。ＳｉＯ_２の含有量は好ましくは６％以上であり、より好ましくは８％以上であり、さらに好ましくは１０％以上である。また、ＳｉＯ_２の含有量が２０％以下であることにより、ガラス転移点の上昇を抑制し、焼成時にガラスが優れた流動性を示し、絶縁膜やシリコン基板との反応性が向上する。ＳｉＯ_２の含有量は好ましくは１８％以下であり、より好ましくは１６％以下、さらに好ましくは１４％以下である。

Ａｌ_２Ｏ_３は、ガラスの耐候性を向上させる成分である。本実施形態に係るガラスは、Ａｌ_２Ｏ_３を２％以上１５％以下の割合で含有する。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量を２％以上とすることにより、耐候性を向上するとともに、ガラスを安定化し得る。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは２．５％以上であり、より好ましくは３％以上である。また、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が１５％以下であることにより、ガラス転移点の上昇を抑制し、軟化時に優れた流動性を示す。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は好ましくは１３％以下、より好ましくは１１％以下、さらに好ましくは８％以下である。

ＴｉＯ_２は、焼成時の結晶化を促進し、ファイアスルーの過剰な進行を抑制する成分である。本実施形態に係るガラスは、ＴｉＯ_２を１％以上２０％以下の割合で含有する。ＴｉＯ_２の含有量を１％以上とすることにより、ファイアスルーの過剰な進行が抑制される。ＴｉＯ_２の含有量は好ましくは２％以上であり、より好ましくは４％以上、さらに好ましくは７％以上である。また、軟化時のガラスの流動性を担保する観点から、ＴｉＯ_２の含有量は２０％以下であり、好ましくは１５％以下、より好ましくは１３％以下、さらに好ましくは１１％以下である。

Ｂ_２Ｏ_３は、ガラスの軟化時の流動性を向上させ、半導体基板との接合強度を向上させる成分である。また、Ｂ_２Ｏ_３はガラスの網目構造形成成分であり、ガラスの安定化に寄与する。本実施形態に係るガラスは、Ｂ_２Ｏ_３を０％以上３０％以下の割合で含有する。Ｂ_２Ｏ_３を含有する場合、その含有量は４％以上が好ましく、より好ましくは８％以上、さらに好ましくは１０％以上である。また、Ｂ_２Ｏ_３の含有量を３０％以下とすることにより、耐候性が向上し得る。Ｂ_２Ｏ_３の含有量は好ましくは２８％以下、より好ましくは２５％以下、さらに好ましくは２０％以下である。

Ｇａ_２Ｏ_３は、ガラスがパッシベーション膜に使用される窒化珪素と過剰に反応することを抑制し、さらにＧａがＳｉ基板へ拡散することで接触抵抗を下げる機能を有する成分である。本実施形態に係るガラスは、Ｇａ_２Ｏ_３を０％以上２０％以下の割合で含有する。Ｇａ_２Ｏ_３を含有する場合、その含有量は２．０％以上が好ましく、より好ましくは２．５％以上である。また、ガラスの安定化の観点から、Ｇａ_２Ｏ_３の含有量は２０％以下であり、好ましくは１８％以下、より好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１０％以下である。

ＺｒＯ_２は、焼成時の結晶化を促進し、ファイアスルーの過剰な進行を抑制する成分である。本実施形態のガラスにおいて、ＺｒＯ_２を含有する場合、その含有量はファイアスルーの過剰な進行を抑制する観点から、０．５％以上が好ましく、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは１．５％以上である。また、ファイアスルー性を確保する観点から、ＺｒＯ_２の含有量は１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、６％以下がさらに好ましい。

Ｌａ_２Ｏ_３は、焼成時の結晶化を促進し、ファイアスルーの過剰な進行を抑制する成分である。本実施形態のガラスにおいて、Ｌａ_２Ｏ_３を含有する場合、その含有量はファイアスルーの過剰な進行を抑制する観点から、０．５％以上が好ましく、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは１．５％以上である。また、ファイアスルー性を確保する観点から、Ｌａ_２Ｏ_３の含有量は１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、６％以下がさらに好ましい。

Ｎｂ_２Ｏ_５は、ガラスの耐候性を向上させるとともに流動性と反応性を向上させる成分である。本実施形態のガラスにおいて、Ｎｂ_２Ｏ_５を含有する場合、その含有量は、０．５％以上が好ましく、より好ましくは１．０％以上である。また、反応性を高め、太陽電池の電気特性を向上させるために、Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量は１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、６％以下がさらに好ましい。

本実施形態に係るガラスは、ＰｂＯとＢｉ_２Ｏ_３の含有量の合計（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３）が５０％以上であることが好ましい。（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３）が前記範囲であることで、ガラス転移点を低下させて十分な流動性を確保しながら、安定なガラスが得られる。（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３）は、より好ましくは５４％以上、さらに好ましくは５８％以上である。また、耐酸性向上の観点から、（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３）は、８５％以下が好ましく、８０％以下がより好ましく、７５％以下がさらに好ましい。

本実施形態に係るガラスは、ＰｂＯとＢｉ_２Ｏ_３の含有量の合計（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３）に対するＢｉ_２Ｏ_３の含有量の割合が５％以上５０％以下であることが好ましい。該割合が５％以上であることにより、耐酸性を向上させながら、電極と半導体基板との接触抵抗を低減できる。該割合は、より好ましくは６％以上である。また、ファイアスルー性を確保する観点から、該割合は５０％以下であることが好ましく、より好ましくは４５％以下、さらに好ましくは３０％以下である。ＰｂＯとＢｉ_２Ｏ_３の含有量の合計（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３）に対するＢｉ_２Ｏ_３の含有量の割合とは、ＰｂＯとＢｉ_２Ｏ_３の含有量の合計（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３）を１００％としたときの、Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量の割合をさす。

本実施形態に係るガラスは、ファイアスルー性が高いＰｂＯを一部Ｂｉ_２Ｏ_３に置換することにより、過剰なファイアスルーが抑制されるため、反射防止膜といった絶縁膜の侵食を抑えつつ電極が形成でき、Ｖｏｃを向上し得る。さらに、ＰｂＯを一部Ｂｉ_２Ｏ_３に置換することで、ガラス構造が強化されて耐酸性が向上する。

本実施形態に係るガラスは、ＰｂＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２およびＢ_２Ｏ_３の含有量の合計（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）が７５％以上であることが好ましい。（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）が前記範囲であることにより、ガラスが安定化し得る。より好ましくは７８％以上、さらに好ましくは８０％以上である。また、ガラスが結晶化することによるファイアスルーの過剰な進行を抑制するため、９５％以下が好ましく、９０％以下がより好ましい。

本実施形態に係るガラスは、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３およびＮｂ_２Ｏ_５の含有量の合計（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が２％以上１５％以下であることが好ましい。（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が２％以上であることにより、優れた耐酸性を示し、更に、焼成時にガラスの結晶化が促進されるため、ファイアスルーの過剰な進行が抑制される。より好ましくは４％以上、さらに好ましくは６％以上である。また、ガラスを安定化する観点から、（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５）を１５％以下とすることが好ましく、より好ましくは１３％以下、さらに好ましくは１０％以下である。

本実施形態に係るガラスは、これら以外のその他の任意成分を含有してもよい。その他の任意成分として、具体的には、Ｐ_２Ｏ_３、Ａｓ_２Ｏ_５、Ｓｂ_２Ｏ_５、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＭｎＯ、ＭｎＯ_２、ＣｅＯ_２等の通常ガラスに用いられる各種酸化物成分が挙げられる。

他の成分は、目的に応じて、１種または２種以上を組み合せて用いられる。
その他の任意成分の含有量は、各成分について２０％以下が好ましく、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、５％以下が一層好ましい。さらに、他の成分の合計含有量は２０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましい。

本実施形態に係るガラスは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３３０℃以上４３０℃以下であることが好ましい。ガラス転移温度が３３０℃以上であることにより、過剰なファイアスルーを抑制でき、Ｖｏｃが改善する。ガラス転移温度は、より好ましくは３３５℃以上、さらに好ましくは３４０℃以上である。また、ガラス転移温度が４３０℃以下であることにより、軟化時に優れた流動性を示すため、電極と半導体基板との反応が進み、接触抵抗を下げるとともに、電極と絶縁膜との接触性を向上できる。ガラス転移温度は、４２０℃以下がより好ましく、４１０℃以下がさらに好ましい。

本実施形態に係るガラスは、結晶化温度（Ｔｃ）が４５０℃以上６００℃以下であることが好ましい。結晶化温度が４５０℃以上であることにより、焼成時に結晶化が起こり、過剰なファイアスルーが抑制され、Ｖｏｃが改善する。結晶化温度は、より好ましくは４６０℃以上、さらに好ましくは４７０℃以上である。また、結晶化温度が６００℃以下であることにより、ファイアスルー性が担保され、接触抵抗を低減できる。結晶化温度は、５８０℃以下がより好ましく、５７０℃以下がさらに好ましい。

なお、本明細書において、ガラス転移温度（Ｔｇ）及び結晶化温度（Ｔｃ）は、リガク社製、示差熱分析（ＤＴＡ）装置ＴＧ８１１０にて昇温速度；１０℃／分で測定して得られたＤＴＡチャートの第１屈曲点をＴｇ、発熱ピークをＴｃとして求めることにより得られる。

本明細書において、ガラスが耐酸性を示す、とは、酢酸や塩酸などの酸性物質が存在する条件下における耐性を意味する。

本実施形態に係るガラスは、耐酸性を示すことが好ましい。具体的には例えば、本実施形態に係るガラスは、下記条件にて質量減少率が５０％未満であることが好ましく、３０％以下であることがより好ましい。
条件：薄板状ガラスの質量Ｗ０を測定し、バイアル瓶に該薄板状ガラスと、６％酢酸水溶液を入れて密封し、室温下で６０分保持後、該薄板状ガラスを酢酸水溶液から取り出し、試料を乾燥させ質量Ｗを測定する。ここから質量減少率を算出する。

本実施形態に係るガラスの製造方法は、特に限定されない。具体的には例えば、以下に示す方法で製造できる。

まず、原料混合物を準備する。原料は、通常の酸化物系のガラスの製造に用いる原料であれば特に限定されず、酸化物や炭酸塩等を使用できる。得られるガラスにおいて、上記組成範囲となるように原料の種類および割合を適宜調整して原料混合物とする。

次に、原料混合物を公知の方法で加熱して溶融物を得る。加熱溶融する温度（溶融温度）は、８００～１４００℃が好ましく、９００～１３００℃がより好ましい。加熱溶融する時間は、３０～３００分が好ましい。

その後、溶融物を冷却し固化することにより、本実施形態に係るガラスが得られる。冷却方法は特に限定されない。例えば、ロールアウトマシン、プレスマシン、冷却液体への滴下等により急冷する方法が挙げられる。得られるガラスは完全に非晶質である、すなわち結晶化度が０％であることが好ましい。ただし、本発明の効果を損なわない範囲であれば、結晶化した部分を含んでいてもよい。

上記で得られるガラスの形状は特に限定されず、例えばブロック状、板状、薄い板状（フレーク状）、粉末状等であってもよい。

本実施形態に係るガラスは、結合剤としての機能を有するとともに、導電性を有しており導電ペーストに用いることが好ましい。本実施形態に係るガラスを含有する導電ペーストは導電性が高く、例えば、太陽電池の電極形成に好適に用いられる。本実施形態に係るガラスを導電ペーストに含有させる場合、ガラスはガラス粉末として含まれることが好ましい。

＜ガラス粉末＞
本実施形態に係るガラス粉末は、本実施形態に係るガラスからなり、Ｄ_５０が０．３μｍ以上３．０μｍ以下であることが好ましい。Ｄ_５０が０．３μｍ以上であることで、導電ペーストとした際の分散性がより向上する。また、Ｄ_５０が３．０μｍ以下であることで、導電性金属粉末の周りにガラス粉末が存在しない個所が発生しにくいため、電極と半導体基板等との接着性がより向上する。Ｄ_５０は、より好ましくは０．５μｍ以上である。また、より好ましくは２．７μｍ以下、さらに好ましくは２．０μｍ以下である。

なお、本明細書において「Ｄ_５０」は、累積粒度分布における体積基準の５０％粒径を示し、具体的には、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を用いて測定した粒径分布の累積粒度曲線において、その積算量が体積基準で５０％を占めるときの粒径を表す。

本実施形態に係るガラス粉末は、上記のようにして製造されたガラスを、例えば、乾式粉砕法や湿式粉砕法によって上記特定の粒度分布を有するように粉砕することにより得られる。

本実施形態に係るガラス粉末を得るためのガラスの粉砕方法は、例えば、適当な形状のガラスを乾式粉砕した後、湿式粉砕する方法が好ましい。乾式粉砕および湿式粉砕は、例えばロールミル、ボールミル、ジェットミル等の粉砕機を用いて実施できる。粒度分布は、例えば、各粉砕における粉砕時間や、ボールミルのボールの大きさ等粉砕機の調整によって調整し得る。湿式粉砕法の場合、溶媒として水を用いることが好ましい。湿式粉砕の後、乾燥等により水分を除去して、ガラス粉末が得られる。ガラス粉末の粒径を調整するために、ガラスの粉砕に加えて、必要に応じて分級を行ってもよい。

＜導電ペースト＞
本実施形態に係るガラスは、ガラス粉末として導電ペーストに適用できる。本実施形態に係るガラスによる導電ペーストは、上記本実施形態に係るガラス粉末、導電性金属粉末および有機ビヒクルを含有する。

本実施形態に係る導電ペーストが含有する導電性金属粉末は、半導体基板や絶縁性基板等の回路基板（積層電子部品を含む）上に形成される電極に通常用いられる金属の粉末が特に制限なく用いられる。導電性金属粉末として、具体的には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ等の粉末が挙げられ、これらの中でも、生産性の点からＡｇ粉末、Ａｌ粉末が好ましい。凝集が抑制され、かつ、均一な分散性が得られる観点から導電性金属粉末の粒子径はＤ_５０が、０．３μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。

導電ペーストにおける導電性金属粉末の含有量は、導電ペーストの全質量に対して６３．０質量％以上９７．９質量％以下とすることが好ましい。導電性金属粉末の含有量が６３．０質量％以上であると、導電性金属粉末のさらなる焼結を抑制し、ガラス浮き等の発生を抑制できる。また、導電性金属粉末の含有量を９７．９質量％以下とすることにより、導電性金属粉末の周りをガラス析出物で十分に覆い易い。また、電極と半導体基板や絶縁性基板等の回路基板との接着性を向上できる。導電ペーストの全質量に対する導電性金属粉末の含有量は、より好ましくは９５．０質量％以下である。

導電ペーストにおけるガラスの含有量は、例えば、導電性金属粉末１００質量部に対して０．１質量部以上１０質量部以下とすることが好ましい。ガラスの含有量を０．１質量部以上とすることにより、導電性金属粉末の周りをガラス析出物により十分に覆い易い。
また、電極と半導体基板や絶縁性基板等の回路基板との接着性を向上できる。また、ガラス粉末の含有量を１０質量部以下であることにより、導電性金属粉末のさらなる焼結を抑制し、ガラス浮き等の発生を抑制できる。導電性金属粉末１００質量部に対するガラス粉末の含有量は、より好ましくは０．５質量部以上８質量部以下である。

有機ビヒクルに用いる有機樹脂バインダーとしては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、オキシエチルセルロース、ベンジルセルロース、プロピルセルロース、ニトロセルロース等のセルロース系樹脂、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルアクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート等のアクリル系モノマーの１種以上を重合して得られるアクリル系樹脂等の有機樹脂が挙げられる。

有機ビヒクルに用いる溶媒としては、例えば、セルロース系樹脂の場合はターピネオール、ブチルジグリコールアセテート、エチルジグリコールアセテート、プロピレングリコールジアセテート等の溶媒が好ましく挙げられる。また、例えば、アクリル系樹脂の場合はメチルエチルケトン、ターピネオール、ブチルジグリコールアセテート、エチルジグリコールアセテート、プロピレングリコールジアセテート等の溶媒が好ましく挙げられる。

有機ビヒクルにおける有機樹脂バインダーと溶媒の割合は、特に制限されないが、得られる有機樹脂バインダー溶液が導電ペーストの粘度を調整できる粘度となるように選択される。具体的には、有機樹脂バインダー：溶媒で示す質量比として、３：９７～１５：８５程度が好ましい。

導電ペーストにおける有機ビヒクルの含有量は、導電ペースト全量に対して２質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。有機ビヒクルの含有量を２質量％以上とすることにより、導電ペーストの粘度が上昇するのを抑制し、導電ペーストの印刷等の塗布性を向上し、良好な導電層（電極）を形成し易い。また、有機ビヒクルの含有量を３０質量％以下とすることにより、導電ペーストの固形分の含有割合が低くなるのを防ぎ、十分な塗布膜厚が得られる。

本実施形態に係る導電ペーストの一態様として、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、ＰｄおよびＰｔからなる群から選ばれる少なくとも１種を含む金属を導電ペーストの全質量に対して６３．０～９７．９質量％含み、酸化物換算のモル％表示で、ＰｂＯを３０％以上７０％以下、Ｂｉ_２Ｏ_３を１％以上３０％以下、ＳｉＯ_２を４％以上２０％以下、Ａｌ_２Ｏ_３を２％以上１５％以下、ＴｉＯ_２を１％以上２０％以下、Ｂ_２Ｏ_３を０％以上３０％以下、およびＧａ_２Ｏ_３を０％以上２０％以下含むガラスを上記金属１００質量部に対して０．１～１０質量部含み、有機ビヒクルを導電ペーストの全質量に対して２～３０質量％含む導電ペーストが挙げられる。

本実施形態に係る導電ペーストには、上記したガラス、導電性金属粉末、および有機ビヒクルに加え、必要に応じて、かつ、本実施形態に係る目的に反しない限度において公知の添加剤を配合できる。

このような添加剤としては、例えば、各種無機酸化物が挙げられる。無機酸化物として、具体的には例えば、Ｂ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＭｇＯ、ＺｒＯ_２およびＳｂ_２Ｏ_３、並びにこれらの複合酸化物等が挙げられる。これらの無機酸化物は、導電ペーストの焼成に際し、導電性金属粉末の焼結を和らげる効果があり、それにより、焼成後の接合強度を調整する作用を有する。これらの無機酸化物からなる添加剤の大きさは特に限定されるものではないが、例えば、Ｄ_５０が１０μｍ以下のものを好適に使用できる。

導電ペーストにおける、無機酸化物の含有量は目的に応じて適宜に設定されるものであるが、ガラス粉末に対して、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは７質量％以下である。ガラス粉末に対する無機酸化物の含有量が１０質量％以下であることにより、電極形成時における導電ペーストの流動性が低下するのを抑制し、電極と半導体基板や絶縁性基板等の回路基板との十分な接合強度が確保できる。また、実用的な配合効果（焼成後の接合強度の調整）を得るためには、上記含有量の下限値は好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは１．０質量％以上である。

導電ペーストには、消泡剤や分散剤のように導電ペーストで公知の添加物を加えてもよい。なお、上記有機ビヒクルおよびこれらの添加物は、通常、電極形成の過程で消失する成分である。導電ペーストの調製には、撹拌翼を備えた回転式の混合機や擂潰機、ロールミル、ボールミル等を用いた公知の方法を適用できる。

半導体基板や絶縁性基板等の回路基板上への導電ペーストの塗布、および焼成は、従来の電極形成における塗布、焼成と同様の方法により実施できる。塗布方法としては、スクリーン印刷、ディスペンス法等が挙げられる。焼成温度は、含有する導電性金属粉末の種類、表面状態等によるが、概ね５００～１０００℃の温度が例示できる。焼成時間は、形成しようとする電極の形状、厚さ等に応じて適宜調整される。また、導電ペーストの塗布と焼成の間に、８０～２００℃程度での乾燥処理を設けてもよい。

＜太陽電池＞
本実施形態に係る太陽電池は、上記＜導電ペースト＞に記載の導電ペーストを用いて形成した電極、具体的には、半導体基板上に焼付けられた電極を備える。本実施形態に係る太陽電池においては、電極の少なくとも１つが、上記導電ペーストを用いて、ファイアスルーにより、絶縁膜を部分的に貫通して半導体基板に接触する形に設けられた電極であることが好ましい。

太陽電池が有するこのような絶縁膜を貫通する電極としては、例えば、ｐｎ接合型の半導体基板を用いた太陽電池の受光面の電極として反射防止膜である絶縁膜を部分的に貫通して半導体基板に接触する形に設けられた電極が挙げられる。反射防止膜である絶縁膜を構成する絶縁材料としては窒化珪素、二酸化チタン、二酸化珪素、酸化アルミニウム等が挙げられ、絶縁材料は２層からなることが好ましい。この場合、受光面は半導体基板の片面であっても両面であってもよく、半導体基板はｎ型、ｐ型のいずれであってもよいが、より太陽電池の効率を上げるためには、両面であることが好ましく、半導体基板はｎ型であることが好ましい。このような太陽電池の受光面に設けられる電極は、上記導電ペーストを用いてファイアスルーにより形成できる。

本実施形態に係る太陽電池の構成例について以下に説明するが、本実施形態に係る太陽電池の構成は当該構成例に限定されない。当該構成例に係る太陽電池は、太陽光受光面（以下単に「受光面」または「表面」ともいう）を有するシリコン基板と、シリコン基板の受光面に設けられた第１の絶縁膜と、シリコン基板の受光面とは反対側の面（以下単に「裏面」ともいう）に設けられた第２の絶縁膜と、第１の絶縁膜の一部を貫通してシリコン基板に接触する第１の電極と、シリコン基板に前記第２の絶縁膜の前記開口部を介して部分的に接触する第２の電極と、を備える。

より具体的には、例えば図１に示すように、太陽電池１０は、ｎ型Ｓｉ半導体基板１の受光面Ｓ１にｐ^＋層１ｂが設けられている。その表面にはさらに反射防止膜（窒化ケイ素／酸化アルミニウム）２ｂが形成されているが、一部の領域では、反射防止膜（窒化ケイ素／酸化アルミニウム）２ｂを貫通してｐ^＋層１ｂに接触する形でＡｇ－Ａｌ電極３ｂが形成されている。

ｎ型Ｓｉ半導体基板１の非受光面Ｓ２でも同様に、ｎ^＋層１ａが設けられ、その表面にはさらに反射防止膜（窒化ケイ素／酸化アルミニウム）２ａが形成されているが、一部の領域では、反射防止膜（窒化ケイ素／酸化アルミニウム）２ａを貫通してｎ^＋層１ａに接触する形でＡｇ電極３ａが形成されている。

このＡｇ－Ａｌ電極３ｂ及びＡｇ電極３ａは、反射防止膜（窒化ケイ素／酸化アルミニウム）２ｂ，２ａの表面上の一部の領域にＡｇ－Ａｌ電極３ｂ又はＡｇ電極３ａを、上記導電ペーストを介して塗布、焼成して形成できる。

当該構成例において、第１の電極は本実施形態に係る導電ペーストを用いてファイアスルーにより形成された電極であり、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、ＰｄおよびＰｔからなる群から選択される少なくとも１種を含む金属と、本実施形態に係るガラスとを含むことが好ましい。

第１の電極は当該金属を９０質量％以上９９．９質量％以下含み、本実施形態に係るガラスを０．１質量％以上１０質量％以下含むことがより好ましい。また、第１の電極は少なくともＡｇを含むことがより好ましい。

また、当該構成例において、第１の電極と第２の絶縁膜は、シリコン基板の両面に接する酸化金属膜と、酸化金属膜上にさらに窒化珪素膜とを備えることがより好ましい。酸化金属膜は、酸化アルミニウム又は二酸化珪素からなることがより好ましい。

以下、本発明について実施例を参照してさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されない。例１～１５は実施例であり、例１６～２４は比較例である。

（例１～２４）
以下の方法でガラスを薄板状ガラスとして製造し、薄板状ガラスからガラス粉末を製造した。ガラス粉末の粒度分布を測定するとともに、ガラス粉末を用いてガラスのガラス転移温度を測定した。

＜ガラス（薄板状ガラス）の製造＞
酸化物基準のモル％表示で、表１及び２に示す組成となるように原料粉末を配合、混合し、１０００～１６００℃の電気炉中でルツボを用いて３０分から１時間溶融し、表１及び２に示す組成のガラスからなる薄板状ガラスを成形した。

＜ガラス粉末の製造＞
各例において、得られた薄板状ガラスを乾式粉砕と湿式粉砕を組み合せて以下のとおり粉砕して粒度分布を調整した。得られたガラス粉末の粒度分布を測定するとともに、ガラス粉末を用いてガラス転移温度を測定した。

ボールミルで６時間乾式粉砕し、１５０メッシュの篩にて粗粒を除去した。次いで、上記で得られた乾式粉砕後、粗粒を除去したガラス粉末を、Ｄ_５０が所定の範囲となるように、ボールミルで水を用いて湿式粉砕することで、所望の粒度分布のガラス粉末を製造した。この湿式粉砕の際に、所定のＤ_５０を得るために直径５ｍｍのアルミナ製のボールを用いた。その後、湿式粉砕で得られたスラリーを濾過して、水分を除去するために乾燥機により１３０℃で乾燥して、ガラス粉末を製造した。

＜評価＞
各例のガラスについて以下の方法でガラス粉末のＤ_５０、ガラス転移温度、結晶化温度および耐酸性を評価した。結果を組成とともに表１及び２に示す。

（ガラス転移温度）
得られたガラス粉末をアルミニウム製のパンにつめ、リガク社製、示差熱分析装置ＴＧ８１１０にて昇温速度を１０℃／分にて測定した。測定で得られたＤＴＡチャートの第１屈曲点をガラス転移温度（表１及び２中、「Ｔｇ」と示す。）とした。

（結晶化温度）
得られたガラス粉末をアルミニウム製のパンにつめ、リガク社製、示差熱分析装置ＴＧ８１１０にて１０℃／分の昇温速度で、０～１０００℃の範囲のＤＴＡを測定し、得られたＤＴＡ曲線において、結晶化の発熱ピークの温度をＴｃとした。表１及び２中、「Ｎ／Ｄ」は結晶化しなかったため結晶化温度が測定できなかったことを示す。

（Ｄ_５０）
イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）６０ｃｃに対してガラス粉末０．０２ｇを混ぜ、超音波分散により１分間分散させた。マイクロトラック測定機（レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置）に試料投入し、Ｄ_５０の値を得た。

（耐酸性）
得られた薄板状ガラスの質量Ｗ０を測定した。次に、バイアル瓶にガラス試料と、６％酢酸水溶液を入れて密封し、室温下で６０分保持後、ガラス試料を酢酸水溶液から取り出し、試料を乾燥させ質量Ｗを測定した。ここから質量減少率を算出し、以下の基準で各ガラスの耐酸性を評価した。
〇：質量減少率が５０％未満であった。
×：質量減少率が５０％超であった。

＜導電ペーストの製造＞
例１～２４のガラス粉末をそれぞれ含有するＡｇ－Ａｌ電極形成用導電ペーストを以下の方法で作製した。

まず、エチルセルロース１５質量部にブチルジグリコールアセテート８５質量部を混合し、８５℃で２時間撹拌して有機ビヒクルを調製した。次に、得られた有機ビヒクル１５質量部を、Ａｇ粉末（ＤＯＷＡエレクトロニクス社製、球状銀粉：ＡＧ－４－８Ｆ）８４．５質量部とＡｌ粉末（ミナルコ社製アトマイズアルミ粉：＃６００Ｆ）０．５質量部に混合した後、擂潰機により１０分間混練した。その後、例１～２４のガラス粉末を、金属粉末（Ａｇ粉末およびＡｌ粉末）１００質量部に対して２質量部の割合で配合し、さらに擂潰機により９０分間混練することで、Ａｇ－Ａｌ電極形成用導電ペーストを得た。

＜評価＞
（接触抵抗Ｒｃの測定）
上記で作製したＡｇ－Ａｌ電極形成用導電ペーストをそれぞれ用いて、以下のようにして半導体基板上に絶縁膜（窒化珪素層および酸化アルミナ層から成る２層膜）を介してＡｇ－Ａｌ電極を形成し、その際の接触抵抗について評価した。

接触抵抗の測定方法について図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る導電ペーストを用いて電極形成されたｎ型Ｓｉ基板両面受光型太陽電池の一例の断面を模式的に示した図である。図２は、接触抵抗Ｒｃ［Ω］を評価する際に使用したＳｉ基板に形成した電極パターンを示した図である。

１６０μｍの厚みにスライスされたｎ型の結晶系Ｓｉ半導体基板を用いて、まず、Ｓｉ半導体基板のスライス面を洗浄するために、表面および裏面をフッ酸でごく微量程度エッチング処理した。その後、Ｓｉ半導体基板の受光面にウエットエッチング法を用いて、光反射率を低減させるような凹凸構造を形成した。

次に、Ｓｉ半導体基板の受光面にｐ^＋層を拡散にて形成した。ｐ型化のドーピング元素としてはＢ（ボロン）を用いた。このようにしてｐ^＋層を有するｎ型Ｓｉ半導体基板を得た。次に、ｎ型Ｓｉ半導体基板の受光面（ｐ^＋層の表面）に反射防止膜を形成した。反射防止膜の材料としては、おもに、窒化珪素と酸化アルミニウムを用い、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）にて酸化アルミニウム層を１０ｎｍの厚さに形成した後に、その上層にプラズマＣＶＤにて窒化珪素層を８０ｎｍの厚さに形成した。次に、半導体基板のｐ^＋層に対して裏面（ｎ型Ｓｉ基板の裏）に絶縁膜を形成した。反射防止膜の材料としては、おもに、窒化珪素を用い、プラズマＣＶＤにて８０ｎｍの厚さに形成した。

次に、得られた反射防止膜付きＳｉ半導体基板の受光面側の表面に上記例１～２４のガラス粉末を用いて得られたＡｇ－Ａｌ電極形成用導電ペーストをスクリーン印刷によりライン状に塗布して、１２０℃で乾燥させた。

次いで、赤外光加熱式炉を用いてピーク温度が７４０℃で１００秒間焼成を行い、表面Ａｇ－Ａｌ電極を形成させて、接触抵抗測定用片面セルを完成させた。なお、焼成によりＡｇ－Ａｌ電極は反射防止膜を貫通してＳｉ半導体基板のｐ^＋層に接触する形に形成された。

上記各例のガラス粉末をそれぞれ含有するＡｇ－Ａｌ電極形成用導電ペーストを用いて製造した片面セルの接触抵抗を、ＴＬＭ法（Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｌｅｎｇｔｈ Ｍｅｔｈｏｄ）により測定した。上記で得られた、ｐ^＋層側に絶縁膜（窒化珪素層および酸化アルミナ層から成る２層膜）を介して形成されたＡｇ－Ａｌ電極を有するｎ型Ｓｉ半導体基板とＡｇ－Ａｌ電極との接触抵抗Ｒｃ［Ω］を評価した。接触抵抗Ｒｃ［Ω］は、図２のパターンＰ１にテスターの陽極側を固定させて、パターンＰ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５のそれぞれの位置にテスターの陰極側を当てて電気抵抗を測定し、接触抵抗Ｒｃ［Ω］を求めた。結果を表１及び２示す。なお、表１及び２中のＮ／Ｄは、ペーストが増粘して印刷ができなかった、あるいは抵抗値が大きかったため接触抵抗Ｒｃ［Ω］が測定できなかったことを示す。

（窒化珪素層の残存率（ＳｉＮ残存率））
接触抵抗Ｒｃを測定した後のｎ型Ｓｉ半導体基板を用いて、各ペーストと絶縁膜の一つである窒化珪素層との反応性を評価するため、窒化珪素層の残存率を測定した。
ｎ型Ｓｉ半導体基板からＡｇ－Ａｌ電極を除去するために、５０％硝酸水溶液に基板を２時間浸漬後、バイアル瓶に基板と１％フッ酸水溶液を入れて密閉し、超音波をかけながら５分間浸漬した。次に、イオン交換水で基板を洗浄した。分析走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ―ＥＤＳ）によって、電極上の窒素（Ｎ１）と電極外の窒素（Ｎ２）を定量し、窒化珪素層の残存率として、電極上の窒素と電極外の窒素の割合（Ｎ１／Ｎ２）を算出した。なお、表１及び２中のＮ／Ｄは、ペーストが増粘して印刷ができなかったことを示す。

表１及び２に示すように、実施例である例１～１５は、比較例に対して、ＳｉＮ残存率が高く、結晶化を促進させて高温焼成時のガラスの流動を抑制し、過剰なファイアスルーを抑制できることが分かった。例１６はＴｉＯ_２及びＢｉ_２Ｏ_３を含有しない例、例１７及び１８はＢｉ_２Ｏ_３を含有しない例、例１９はＴｉＯ_２を含有しない例、例２０はＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２及びＢｉ_２Ｏ_３を含有せず、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が３０％超である例、例２１はＡｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２及びＢｉ_２Ｏ_３を含有せず、ＰｂＯの含有量が７０％超である例、例２２はＴｉＯ_２及びＢｉ_２Ｏ_３を含有せず、ＳｉＯ_２の含有量が２０％超である例、例２３はＰｂＯの含有量が３０％未満である例、例２４はＢｉ_２Ｏ_３の含有量が３０％超である例である。

また、実施例である例１～１５は、比較例に対して接触抵抗Ｒｃが低く、絶縁膜貫通性、すなわちファイアスルー性に優れていた。さらに、実施例である例１～１５は、優れた耐酸性を示した。この結果から、太陽電池の形成に本発明のガラスを用いることで、耐酸性を維持しつつ、過剰なファイアスルーを抑制してＶｏｃを高め、さらに電極と半導体基板との接触抵抗を下げて変換効率を向上し得ることが分かった。

１０…太陽電池、１…ｎ型Ｓｉ半導体基板、１ａ…ｎ^＋層、１ｂ…ｐ^＋層、２ａ…反射防止膜（窒化ケイ素／酸化アルミニウム）、２ｂ…反射防止膜（窒化ケイ素／酸化アルミニウム）、３ａ…Ａｇ電極、３ｂ…Ａｇ－Ａｌ電極、Ｓ１…受光面、Ｓ２…非受光面。

Claims (9)

1. 酸化物換算のモル％表示で、
   ＰｂＯを３０％以上７０％以下、
   Ｂｉ_２Ｏ_３を１％以上３０％以下、
   ＳｉＯ_２を４％以上２０％以下、
   Ａｌ_２Ｏ_３を２％以上１５％以下、
   ＴｉＯ_２を１％以上２０％以下、
   Ｂ_２Ｏ_３を０％以上３０％以下、および
   Ｇａ_２Ｏ_３を０％以上２０％以下
   含むガラス。
2. 酸化物換算のモル％表示で、ＰｂＯとＢｉ_２Ｏ_３の含有量の合計（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３）が５０％以上である、請求項１に記載のガラス。
3. 酸化物換算のモル％表示で、ＰｂＯとＢｉ_２Ｏ_３の含有量の合計（ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３）に対するＢｉ_２Ｏ_３の含有量の割合が５％以上５０％以下である、請求項１に記載のガラス。
4. 酸化物換算のモル％表示で、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３およびＮｂ_２Ｏ_５の含有量の合計（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が２％以上１５％以下である、請求項１に記載のガラス。
5. ガラス転移温度が３３０℃以上４３０℃以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載のガラス。
6. 結晶化温度が４５０℃以上６００℃以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載のガラス。
7. 請求項１～４のいずれか１項に記載のガラスからなるガラス粉末、導電性金属粉末、および有機ビヒクルを含有する導電ペースト。
8. 請求項７に記載の導電ペーストを用いて形成された電極を備える太陽電池。
9. 太陽光受光面を有するシリコン基板と、
   前記シリコン基板の前記太陽光受光面に設けられた第１絶縁膜と、
   前記シリコン基板の前記太陽光受光面の反対側の面に設けられた第２絶縁膜と、
   前記第１絶縁膜の一部を貫通して前記シリコン基板に接触する第１電極と、
   前記第２絶縁膜の一部を貫通して前記シリコン基板に接触する第２電極と、
   を備える太陽電池であって、
   前記第１電極は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、ＰｄおよびＰｔからなる群から選択される少なくとも１種を含む金属と、酸化物換算のモル％表示で、ＰｂＯを３０％以上７０％以下、Ｂｉ_２Ｏ_３を１％以上３０％以下、ＳｉＯ_２を４％以上２０％以下、Ａｌ_２Ｏ_３を２％以上１５％以下、ＴｉＯ_２を１％以上２０％以下、Ｂ_２Ｏ_３を０％以上３０％以下およびＧａ_２Ｏ_３を０％以上２０％以下のガラスと、を含む太陽電池。

Images