JP5957546B2 - Conductive composition - Google Patents
Conductive composition Download PDFInfo
- Publication number
- JP5957546B2 JP5957546B2 JP2015001855A JP2015001855A JP5957546B2 JP 5957546 B2 JP5957546 B2 JP 5957546B2 JP 2015001855 A JP2015001855 A JP 2015001855A JP 2015001855 A JP2015001855 A JP 2015001855A JP 5957546 B2 JP5957546 B2 JP 5957546B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- mass
- conductive composition
- silicone resin
- conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 132
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 141
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 83
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 54
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 35
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 24
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 24
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 19
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 14
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 14
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- -1 osmium (Os) Chemical class 0.000 description 6
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 5
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 5
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylpropanoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)C DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910020157 Pb—Li Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 3
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 229910002909 Bi-Te Inorganic materials 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910007563 Zn—Bi Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 2
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOC(C)=O NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018134 Al-Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021364 Al-Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018137 Al-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018467 Al—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018573 Al—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000896 Ethulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001859 Ethyl hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017771 LaFeO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020218 Pb—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018879 Pt—Pd Inorganic materials 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008332 Si-Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008347 Si-Zn-Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002796 Si–Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008427 Si—Al—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006749 Si—Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006676 Si—Zn—Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006680 Si—Zn—Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000003759 ester based solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000004210 ether based solvent Substances 0.000 description 1
- 235000019326 ethyl hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- JWZCKIBZGMIRSW-UHFFFAOYSA-N lead lithium Chemical compound [Li].[Pb] JWZCKIBZGMIRSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920001490 poly(butyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001483 poly(ethyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/40—Glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
- H01B1/16—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Description
本発明は、導電性組成物に関する。より詳細には、太陽電池の電極パターンを形成するために用いることができる導電性組成物に関する。 The present invention relates to a conductive composition. In more detail, it is related with the electroconductive composition which can be used in order to form the electrode pattern of a solar cell.
近年の環境意識の高まりや省エネルギーの観点から太陽電池の普及が急速に進んでおり、それにともなって従来よりも高性能なセル構造、即ち光電変換効率が良好で高出力なセル構造の太陽電池が求められている。この要求を実現するための一つの方策として、太陽電池のセル単位面積あたりの受光面積を拡大することが挙げられる。例えば、受光面積を拡大するための一つの手段として、受光面に形成されている線状電極の細線化(ファインライン化)が望まれている。 In recent years, the spread of solar cells has been rapidly progressing from the viewpoint of environmental awareness and energy saving, and accordingly, a cell structure having a higher performance than the conventional cell structure, that is, a cell structure having a high photoelectric conversion efficiency and a high output cell structure. It has been demanded. One measure for realizing this requirement is to increase the light receiving area per unit cell area of the solar cell. For example, as one means for expanding the light receiving area, it is desired to make a thin line (fine line) of a linear electrode formed on the light receiving surface.
現在主流となっている所謂結晶シリコン型太陽電池の受光面には、典型的には、銀等の電導体によって形成されている細線からなるフィンガー(集電用)電極と、該ファインガー電極に接続するバスバー電極とが設けられている。以下、これら電極を総称して受光面電極ともいう。このような受光面電極は、導体成分としての銀等の導電性粉末と、有機バインダおよび溶剤からなる有機ビヒクル成分とを含み、ペースト状(スラリー状、インク状を包含する。)に調製された材料(以下、「導電性組成物」、単に「組成物」等ともいう。)を、スクリーン印刷法等の手法により所定の電極パターンで太陽電池(セル)の受光面に印刷し、焼成することで形成されている。このような太陽電池の受光面電極を形成するために用いられる導電性組成物に関する従来技術として、例えば、特許文献1〜3が挙げられる。 On the light-receiving surface of so-called crystalline silicon solar cells, which are currently mainstream, typically, a finger (collecting current) electrode made of a thin wire formed of a conductor such as silver, and the finer electrode A bus bar electrode to be connected is provided. Hereinafter, these electrodes are also collectively referred to as light receiving surface electrodes. Such a light receiving surface electrode includes a conductive powder such as silver as a conductor component, and an organic vehicle component composed of an organic binder and a solvent, and is prepared in a paste form (including a slurry form and an ink form). A material (hereinafter also referred to as “conductive composition”, simply “composition”) is printed on a light-receiving surface of a solar cell (cell) with a predetermined electrode pattern by a method such as a screen printing method, and fired. It is formed with. As a prior art regarding the electroconductive composition used in order to form the light-receiving surface electrode of such a solar cell, patent documents 1-3 are mentioned, for example.
ところで、太陽電池の電極形成用の導電性組成物には、上記の構成材料の他に、ガラスフリットが含まれることがある。ガラスフリットは、焼成中に軟化または溶融して基板と電極との良好な結合を実現する無機バインダとして機能し得る。そして、太陽電池の製造においては、導電性組成物がガラスフリットを含むことで、良好なファイヤースルー特性を発現する。すなわち、太陽電池の製造に際しては、典型的には、まず、シリコン基板の受光面のほぼ全面に反射防止膜を形成しておき、この反射防止膜上に受光面電極形成用の導電性組成物を所望の電極パターンで供給して、焼成している。このとき、導電性組成物中のガラスフリットは、焼成中に反射防止膜と反応してこれをガラス中に取り込む。これにより、導電性組成物中の導電性粉末が反射防止膜を通り抜けて(ファイヤースルー)、シリコン基板との良好な電気的接続(オーミックコンタクト)を実現する。このように導電性組成物のファイヤースルー特性を利用すると、微細な受光面電極の形成に際して、反射防止膜を部分的に除去する必要等が無くなり簡便であるとともに、反射防止膜の除去部分と受光面電極の形成位置との間に隙間や重なりが生まれる心配がなくなり好適である。 By the way, the conductive composition for forming an electrode of a solar cell may contain glass frit in addition to the above constituent materials. The glass frit can function as an inorganic binder that softens or melts during firing to achieve a good bond between the substrate and the electrode. And in manufacture of a solar cell, a favorable fire through characteristic is expressed because an electroconductive composition contains glass frit. That is, when manufacturing a solar cell, typically, an antireflection film is first formed on almost the entire light receiving surface of a silicon substrate, and a conductive composition for forming a light receiving surface electrode is formed on the antireflection film. Are supplied in a desired electrode pattern and fired. At this time, the glass frit in the conductive composition reacts with the antireflection film during firing and takes it into the glass. As a result, the conductive powder in the conductive composition passes through the antireflection film (fire-through), and realizes good electrical connection (ohmic contact) with the silicon substrate. When the fire-through characteristics of the conductive composition are used in this way, it is not necessary to remove the antireflection film partially when forming a fine light-receiving surface electrode, and it is easy to use. This eliminates the risk of gaps or overlaps with the surface electrode formation position, which is preferable.
また、太陽電池の受光面においては、受光面電極が形成された部分は遮光部分(非受光部分)となる。このため、受光面電極を従来よりも細線化(ファインライン化)すれば、セル単位面積あたりの受光面積が拡大されて、セル単位面積あたりの出力を向上させることができる。しかしながら、このとき、細線化された分だけ電極を嵩高く(厚く)しなければ電極のライン抵抗が増加し、太陽電池の出力特性が低下してしまう。従って、受光面電極のファインライン化には、電極厚みの向上、即ち高アスペクト比(電極における厚みと線幅との比:厚み/線幅が大きいこと。以下同じ。)であることが同時に求められる。 On the light receiving surface of the solar cell, the portion where the light receiving surface electrode is formed is a light shielding portion (non-light receiving portion). For this reason, if the light receiving surface electrode is made thinner (fine line) than before, the light receiving area per cell unit area can be expanded and the output per cell unit area can be improved. However, at this time, if the electrode is not bulky (thickened) by the amount of thinning, the line resistance of the electrode increases and the output characteristics of the solar cell deteriorate. Therefore, for the fine line formation of the light-receiving surface electrode, it is simultaneously required to improve the electrode thickness, that is, to have a high aspect ratio (ratio of electrode thickness to line width: large thickness / line width; the same shall apply hereinafter). It is done.
しかしながら、従来の導電性組成物については、上述の電極の良好なオーミックコンタクトおよびファインライン化を両立するとの観点において、更なる改善が期待されている。
本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、電極パターンの細線化および高アスペクト比化の実現が可能で、かつ、電極と基板との接点を良好に形成できる、電極形成用の導電性組成物を提供することである。また、この導電性組成物の採用により実現され得る、機能あるいは性能が向上された半導体素子、例えば、太陽電池素子を提供することを他の目的とする。
However, the conventional conductive composition is expected to be further improved from the viewpoint of achieving both good ohmic contact and fine line formation of the above-described electrode.
The present invention has been made in view of such a situation, and its main purpose is to realize thinning of the electrode pattern and high aspect ratio, and to satisfactorily form a contact point between the electrode and the substrate. It is providing the electroconductive composition for electrode formation. Another object of the present invention is to provide a semiconductor element with improved function or performance, for example, a solar cell element, that can be realized by adopting the conductive composition.
上記の目的を実現するべく、本発明によって、電極(電極パターン)を形成するために好適に用いることができる導電性組成物が提供される。この導電性組成物は、導電性粉末と、ガラスフリットと、シリコーン樹脂と、有機バインダと、分散媒と、を含み、上記ガラスフリットは、酸化物換算したときのSiO2成分の割合が0質量%以上5質量%以下であることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a conductive composition that can be suitably used for forming an electrode (electrode pattern). This conductive composition includes conductive powder, glass frit, silicone resin, organic binder, and dispersion medium, and the glass frit has a SiO 2 component ratio of 0 mass when converted to oxide. % Or more and 5% by mass or less.
ここに開示される導電性組成物は、ガラスフリットを含んでいることから、基板との接合性が良好な電極を形成することができ、また、太陽電池用電極の形成に際しては、反射防止膜の上に供給された場合であっても、ファイヤースルーにより好適に電極と基板との接点を形成することができる。延いては良好なオーミックコンタクトを実現することができる。さらに、この導電性組成物はシリコーン樹脂を含むことから、微細で高アスペクト比の電極を安定して形成することが可能となる。ここで、ガラスフリットやシリコーン樹脂に由来するSiO2成分は、電極中に絶縁性の抵抗成分を増大させ得る点で好ましくない。そこで、ここに開示される技術においては、ガラスフリットがSiO2成分を含まないか、あるいは、ガラスフリット中のSiO2成分の割合を上記のとおり制限することで、電極特性を損ねることなく、良好なファイヤースルー特性、電極形状安定性を高いレベルで両立するようにしている。 Since the conductive composition disclosed herein contains glass frit, it can form an electrode having good bonding properties with a substrate, and an antireflection film can be formed when forming a solar cell electrode. Even if it is a case where it supplies to the top, the contact of an electrode and a board | substrate can be suitably formed by a fire through. As a result, a good ohmic contact can be realized. Further, since the conductive composition contains a silicone resin, it is possible to stably form a fine and high aspect ratio electrode. Here, the SiO 2 component derived from glass frit or silicone resin is not preferable in that it can increase the insulating resistance component in the electrode. Therefore, in the technology disclosed herein, the glass frit does not contain a SiO 2 component, or the ratio of the SiO 2 component in the glass frit is limited as described above, so that the electrode characteristics are not impaired. It achieves both high fire-through characteristics and electrode shape stability at a high level.
ここで開示される導電性組成物の好ましい一態様において、上記導電性粉末100質量部に対する上記シリコーン樹脂の割合は、0.005質量部以上0.9質量部以下であることを特徴としている。このような構成により、高アスペクト比の電極を形成できると共に、より電気特性の良好な電極を形成することが可能とされる。 In a preferred embodiment of the conductive composition disclosed herein, the ratio of the silicone resin to 100 parts by mass of the conductive powder is 0.005 parts by mass or more and 0.9 parts by mass or less. With such a configuration, an electrode with a high aspect ratio can be formed, and an electrode with better electrical characteristics can be formed.
ここで開示される導電性組成物の好ましい一態様において、上記シリコーン樹脂の重量平均分子量は3000以上90000以下であることを特徴としている。このような構成により、シリコーン樹脂を添加しない場合と比較して、電極のライン抵抗等の電気特性をより一層高めることができる。 In a preferred embodiment of the conductive composition disclosed herein, the silicone resin has a weight average molecular weight of 3000 or more and 90000 or less. With such a configuration, electrical characteristics such as line resistance of the electrode can be further enhanced as compared with the case where no silicone resin is added.
ここで開示される導電性組成物の好ましい一態様において、上記導電性粉末を構成する金属種が、ニッケル、白金、パラジウム、銀、銅およびアルミニウムからなる群から選択されるいずれか1種または2種以上の元素を含むことを特徴としている。このような構成により、導電性に優れた電極を構成することができる。 In a preferred embodiment of the conductive composition disclosed herein, the metal species constituting the conductive powder is any one or two selected from the group consisting of nickel, platinum, palladium, silver, copper, and aluminum. It is characterized by containing more than seed elements. With such a configuration, an electrode having excellent conductivity can be configured.
本発明は、上記の目的を実現するための他の側面において、上記いずれかに記載の導電性組成物を用いて形成された電極を備えている半導体素子をも提供する。この半導体素子は、典型的には、上記導電性組成物を用いて形成された受光面電極を備えている太陽電池素子であり得る。
本発明の導電性組成物は、具体的には、例えば、半導体基板の受光面上にスクリーン印刷法等により供給された場合に、ライン幅のより微細な電極パターンおよび電極を、嵩高く(高アスペクト比で)形成することができる。そのため、例えば、各種の半導体素子の電極パターンの印刷において更なるファインライン化を実現することができ、半導体素子の更なる小型化および高集積化がなされた高性能な半導体素子が実現される。また、例えば、太陽電池素子の受光面電極の形成に適用することで、受光面の単位面積あたりの受光量を増大させることができ、より多くの電力を発生させられるために特に好ましい。
In another aspect for realizing the above object, the present invention also provides a semiconductor device including an electrode formed using any one of the conductive compositions described above. This semiconductor element can typically be a solar cell element including a light-receiving surface electrode formed using the conductive composition.
Specifically, when the conductive composition of the present invention is supplied, for example, on the light receiving surface of a semiconductor substrate by a screen printing method or the like, a finer electrode pattern and an electrode having a finer line width are bulky (higher (In aspect ratio). Therefore, for example, further fine lines can be realized in printing of electrode patterns of various semiconductor elements, and a high-performance semiconductor element in which the semiconductor element is further miniaturized and highly integrated is realized. Further, for example, it is particularly preferable to apply to the formation of the light receiving surface electrode of the solar cell element because the amount of light received per unit area of the light receiving surface can be increased and more electric power can be generated.
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している内容以外の技術的事項であって本発明の実施に必要な事項は、従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている技術内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. It should be noted that technical matters other than the contents particularly mentioned in the present specification and necessary for the implementation of the present invention can be grasped as design matters for those skilled in the art based on the prior art. The present invention can be carried out based on the technical contents disclosed in the present specification and the common general technical knowledge in the field.
ここで開示される導電性組成物は、典型的には、焼成することにより電極を形成することができる導電性組成物である。この導電性組成物は、本質的に、従来のこの種の導電性組成物と同様に、導電性粉末と、ガラスフリットと、これらの構成要素を分散させるための有機ビヒクル成分(後述するが、有機バインダと分散剤との混合物)とを含み、さらに、シリコーン樹脂を必須の構成要素として含むことで構成されている。以下、これらの各構成要素について説明する。 The conductive composition disclosed herein is typically a conductive composition that can form an electrode by firing. The conductive composition is essentially the same as the conventional conductive composition of this type. The conductive powder, the glass frit, and the organic vehicle component for dispersing these components (described later, A mixture of an organic binder and a dispersant), and a silicone resin as an essential component. Hereinafter, each of these components will be described.
該ペーストの固形分の主体をなす導電性粉末としては、用途に応じた所望の導電性およびその他の物性等を備える各種の金属またはその合金等からなる粉末を考慮することができる。かかる導電性粉末を構成する材料の一例としては、金(Au),銀(Ag),銅(Cu),白金(Pt),パラジウム(Pd),ルテニウム(Ru),ロジウム(Rh),イリジウム(Ir),オスミウム(Os),ニッケル(Ni)およびアルミニウム(Al)等の金属およびそれらの合金、カーボンブラック等の炭素質材料、LaSrCoFeO3系酸化物(例えばLaSrCoFeO3)、LaMnO3系酸化物(例えばLaSrGaMgO3)、LaFeO3系酸化物(例えばLaSrFeO3)、LaCoO3系酸化物(例えばLaSrCoO3)等として表わされる遷移金属ペロブスカイト型酸化物に代表される導電性セラミックス等が例示される。なかでも、白金,パラジウム,銀等の貴金属の単体およびこれらの合金(Ag−Pd合金、Pt−Pd合金等)、およびニッケル,銅,アルミニウムならびにその合金等からなるものが、特に好ましい導電性粉末を構成する材料として挙げられる。なお、比較的コストが安く、電気伝導度が高い等の観点から、銀およびその合金からなる粉末(以下、単に「Ag粉末」ともいう。)が特に好ましく用いられる。以下、本願発明の導電性組成物について、導電性粉末としてAg粉末を用いる場合を例として、説明を行う。 As the conductive powder that is the main component of the solid content of the paste, it is possible to consider powders made of various metals or their alloys having desired conductivity and other physical properties according to the application. Examples of the material constituting the conductive powder include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), platinum (Pt), palladium (Pd), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), iridium ( Ir), metals such as osmium (Os), nickel (Ni) and aluminum (Al) and their alloys, carbonaceous materials such as carbon black, LaSrCoFeO 3 -based oxides (for example, LaSrCoFeO 3 ), LaMnO 3 -based oxides ( Examples thereof include conductive ceramics represented by transition metal perovskite oxides represented by LaSrGaMgO 3 ), LaFeO 3 -based oxides (eg LaSrFeO 3 ), LaCoO 3 -based oxides (eg LaSrCoO 3 ), and the like. Among these, particularly preferable conductive powders are composed of simple metals such as platinum, palladium and silver and alloys thereof (Ag—Pd alloy, Pt—Pd alloy, etc.), nickel, copper, aluminum and alloys thereof. It is mentioned as a material which comprises. From the viewpoint of relatively low cost and high electrical conductivity, a powder made of silver and its alloy (hereinafter also simply referred to as “Ag powder”) is particularly preferably used. Hereinafter, the conductive composition of the present invention will be described using an example in which Ag powder is used as the conductive powder.
Ag粉末その他の導電性粉末の粒径については特に制限はなく、用途に応じた種々の粒径のものを用いることができる。典型的には、レーザ・散乱回折法に基づく平均粒子径が5μm以下のものが適当であり、平均粒子径が3μm以下(典型的には1〜3μm、例えば1〜2μm)のものが好ましく用いられる。 There is no restriction | limiting in particular about the particle size of Ag powder other conductive powder, The thing of the various particle size according to a use can be used. Typically, those having an average particle diameter of 5 μm or less based on the laser / scattering diffraction method are suitable, and those having an average particle diameter of 3 μm or less (typically 1 to 3 μm, for example 1 to 2 μm) are preferably used. It is done.
導電性粉末を構成する粒子の形状は特に限定されない。典型的には、球状、麟片状(フレーク状)、円錐状、棒状のもの等を好適に使用することができる。充填性がよく緻密な受光面電極を形成しやすい等の理由から、球状もしくは鱗片状の粒子を用いることが好ましい。使用する導電性粉末としては、粒度分布のシャープな(狭い)ものが好ましい。例えば、粒子径10μm以上の粒子を実質的に含まないような粒度分布のシャープな導電性粉末が好ましく用いられる。この指標としてレーザ散乱回折法に基づく粒度分布における累積体積10%時の粒径(D10)と累積体積90%時の粒径(D90)との比(D10/D90)が採用できる。粉末を構成する粒径が全て等しい場合はD10/D90の値は1となり、逆に粒度分布が広くなる程このD10/D90の値は0に近づくことになる。D10/D90の値が0.2以上(例えば0.2以上0.5以下)であるような比較的狭い粒度分布の粉末の使用が好ましい。
このような平均粒子径及び粒子形状を有する導電性粉末を用いた導電性組成物は、導電性粉末の充填性がよく、緻密な電極を形成し得る。このことは、細かい電極パターンを形状精度よく形成するにあたって有利である。
The shape of the particles constituting the conductive powder is not particularly limited. Typically, a spherical shape, a flake shape (flake shape), a conical shape, a rod shape, or the like can be preferably used. Spherical or scaly particles are preferably used for reasons such as easy formation of a fine light-receiving surface electrode with good filling properties. As the conductive powder to be used, those having a sharp (narrow) particle size distribution are preferable. For example, a conductive powder having a sharp particle size distribution that does not substantially contain particles having a particle diameter of 10 μm or more is preferably used. As this index, the ratio (D10 / D90) of the particle size (D10) when the cumulative volume is 10% and the particle size (D90) when the cumulative volume is 90% in the particle size distribution based on the laser scattering diffraction method can be adopted. When all the particle sizes constituting the powder are equal, the value of D10 / D90 is 1, and conversely, the value of D10 / D90 approaches 0 as the particle size distribution becomes wider. It is preferable to use a powder having a relatively narrow particle size distribution such that the value of D10 / D90 is 0.2 or more (for example, 0.2 or more and 0.5 or less).
A conductive composition using a conductive powder having such an average particle size and particle shape has a good filling property of the conductive powder and can form a dense electrode. This is advantageous in forming a fine electrode pattern with high shape accuracy.
なお、Ag粉末等の導電性粉末は、その製造方法等により特に限定されない。例えば、周知の湿式還元法、気相反応法、ガス還元法等によって製造された導電性粉末(典型的にはAg粉末)を必要に応じて分級して用いることができる。かかる分級は、例えば、遠心分離法を利用した分級機器等を用いて実施することができる。 In addition, electroconductive powder, such as Ag powder, is not specifically limited by the manufacturing method. For example, conductive powder (typically Ag powder) produced by a known wet reduction method, gas phase reaction method, gas reduction method or the like can be classified and used as necessary. Such classification can be performed using, for example, a classification device using a centrifugal separation method.
ガラスフリットは、上記導電性粉末の無機バインダとして機能し得る成分であり、導電性粉末を構成する導電性粒子同士や、導電性粒子と基板(電極が形成される対象)との結合性を高める働きをする。また、この導電性組成物が例えば太陽電池の受光面電極の形成に用いられる場合には、このガラスフリットの存在により、導電性組成物が下層としての反射防止膜を焼成中に貫通することが可能となり、基板との良好な接着および電気的コンタクトを実現することができる。
このようなガラスフリットは、導電性粉末と同等かそれ以下の大きさに調整されていることが好ましい。例えば、レーザ・散乱回折法に基づく平均粒子径が4μm以下であることが好ましく、好適には2μm以下、典型的には0.1μm以上3μm以下程度であることがより好ましい。
The glass frit is a component that can function as an inorganic binder of the conductive powder, and improves the bonding between the conductive particles constituting the conductive powder and between the conductive particles and the substrate (object on which the electrode is formed). Work. In addition, when this conductive composition is used, for example, for forming a light-receiving surface electrode of a solar cell, the presence of the glass frit may cause the conductive composition to penetrate an antireflection film as a lower layer during firing. This makes it possible to achieve good adhesion and electrical contact with the substrate.
Such a glass frit is preferably adjusted to a size equal to or smaller than that of the conductive powder. For example, the average particle diameter based on the laser / scattering diffraction method is preferably 4 μm or less, more preferably 2 μm or less, and more preferably about 0.1 μm or more and 3 μm or less.
なお、ガラスフリットの組成については、酸化物換算したときのSiO2成分の割合が0質量%以上5質量%以下(例えば5質量%未満)のものを用いることができる。SiO2成分は、系の安定性を高め、またファイヤースルー時の浸食性を調整し得るという点でガラスフリットに含まれていることが好ましい。しかしながら、ここに開示される技術においては、後述のシリコーン樹脂を必須の構成成分として含むようにしており、このシリコーン樹脂は焼成中にSiO2成分を形成する。過剰なSiO2成分はガラスフリットの軟化点を高め、ファイヤースルー時の導電性組成物の侵食性を低減させ得る。また、より低温での焼成による電極形成が不可能となると、電極性能にも悪影響を与え得る。そこでここに開示される技術においては、ガラスフリットのSiO2成分の割合を上記のとおり極少ない量に制限するようにしている。ガラスフリット中のSiO2成分は、4質量%以下であることが好ましく、例えば3質量%以下とすることができる。なお、ガラスフリット中のSiO2成分は0質量%(すなわち、SiO2成分を含まない)であっても良い。
Note that the composition of the glass frit can be used as the proportion of SiO 2 component when converted
ガラスフリットに含まれる他の成分については特に制限はなく、各種の組成のガラスを用いることができる。例えば、おおよそのガラス組成として、当業者が慣用的に表現している呼称である、いわゆる、鉛系ガラス、鉛リチウム系ガラス、亜鉛系ガラス、ボレート系ガラス、ホウケイ酸系ガラス(ただしSi量は制限される)、アルカリ系ガラス、無鉛系ガラス、テルル系ガラス、および、酸化バリウムや酸化ビスマス等を含有するガラス等であってよい。これらのガラスは、改めて言うまでもなく、上記呼称に現れる主たるガラス構成元素の他に、Si(ただしSi量は制限される)、Pb,Zn,Ba,Bi,B,Al,Li,Na,K,Rb,Te,Ag,Zr,Sn,Ti,W,Cs,Ge,Ga,In,Ni,Ca,Cu,Mg,Sr,Se,Mo,Y,As,La,Nd,C,Pr,Gd,Sm,Dy,Eu,Ho,Yb,Lu,Ta,V,Fe,Hf,Cr,Cd,Sb,F,Mn,P,CeおよびNbからなる群から選択された1つまたは複数の元素を含んでいてもよい。このようなガラスフリットは、例えば、一般的な非晶質ガラスの他、一部に結晶を含む結晶化ガラスであってもよい。また、ガラスフリットは、全体としてのSiO2成分が上記のとおり調整されていれば、1種の組成のガラスフリットを単独で用いても良いし、2種以上の組成のガラスフリットを混合して用いても良い。 There is no restriction | limiting in particular about the other component contained in a glass frit, Glass of various compositions can be used. For example, as an approximate glass composition, a so-called lead-based glass, lead-lithium-based glass, zinc-based glass, borate-based glass, borosilicate-based glass (however, the amount of Si is a name that is conventionally expressed by those skilled in the art) The glass may be alkaline glass, lead-free glass, tellurium glass, glass containing barium oxide, bismuth oxide, or the like. Needless to say, these glasses include Si (but the amount of Si is limited), Pb, Zn, Ba, Bi, B, Al, Li, Na, K, in addition to the main glass constituent elements appearing in the above names. Rb, Te, Ag, Zr, Sn, Ti, W, Cs, Ge, Ga, In, Ni, Ca, Cu, Mg, Sr, Se, Mo, Y, As, La, Nd, C, Pr, Gd, Contains one or more elements selected from the group consisting of Sm, Dy, Eu, Ho, Yb, Lu, Ta, V, Fe, Hf, Cr, Cd, Sb, F, Mn, P, Ce and Nb You may go out. Such a glass frit may be, for example, a crystallized glass partially containing crystals in addition to a general amorphous glass. As for the glass frit, as long as the SiO 2 component as a whole is adjusted as described above, one kind of glass frit may be used alone, or two or more kinds of glass frit may be mixed. It may be used.
ガラスフリットを構成するガラスの軟化点は、特に限定されるものではないが、300〜600℃程度(例えば400〜500℃)であることが好ましい。このように軟化点が300℃以上600℃以下の範囲内に調整され得るガラスとしては、具体的には、例えば、以下に示す元素を組み合わせて含むガラスが挙げられる。B−Si−Al系ガラス,Pb−B−Si系ガラス,Si−Pb−Li系ガラス,Si−Al−Mg系ガラス,Ge−Zn−Li系ガラス,B−Si−Zn−Sn系ガラス,B−Si−Zn−Ta系ガラス,B−Si−Zn−Ta−Ce系ガラス,B−Zn−Pb系ガラス,B−Si−Zn−Pb系ガラス,B−Si−Zn−Pb−Cu系ガラス,B−Si−Zn−Al系ガラス,Pb−B−Si−Ti−Bi系ガラス,Pb−B−Si−Ti系ガラス,Pb−B−Si−Al−Zn−P系ガラス,Pb−Li−Bi−Te系ガラス,Pb−Si−Al−Li−Zn−Te系ガラス,Pb−B−Si−Al−Li−Ti−Zn系ガラス,Pb−B−Si−Al−Li−Ti−P−Te系ガラス,Pb−Si−Li−Bi−Te系ガラス,Pb−Si−Li−Bi−Te−W系ガラス,P−Pb−Zn系ガラス,P−Al−Zn系ガラス,P−Si−Al−Zn系ガラス,P−B−Al−Si−Pb−Li系ガラス,P−B−Al−Mg−F−K系ガラス,Te−Pb系ガラス,Tr−Pb−Li系ガラス,V−P−Ba−Zn系ガラス,V−P−Na−Zn系ガラス,AgI−Ag2O−B−P系ガラス,Zn−B−Si−Li系ガラス,Si−Li−Zn−Bi−Mg−W−Te系ガラス,Si−Li−Zn−Bi−Mg−Mo−Te系ガラス,Si−Li−Zn−Bi−Mg−Cr−Te系ガラスなど。このような軟化点を有するガラスフリットを含有する導電性組成物は、例えば、太陽電池素子の受光面電極を形成する際に用いると、良好なファイヤースルー特性を発現して高性能な電極形成に寄与するために好ましい。 Although the softening point of the glass which comprises a glass frit is not specifically limited, It is preferable that it is about 300-600 degreeC (for example, 400-500 degreeC). Specific examples of the glass whose softening point can be adjusted in the range of 300 ° C. or more and 600 ° C. or less include glass containing a combination of the following elements. B-Si-Al glass, Pb-B-Si glass, Si-Pb-Li glass, Si-Al-Mg glass, Ge-Zn-Li glass, B-Si-Zn-Sn glass, B-Si-Zn-Ta glass, B-Si-Zn-Ta-Ce glass, B-Zn-Pb glass, B-Si-Zn-Pb glass, B-Si-Zn-Pb-Cu glass Glass, B-Si-Zn-Al glass, Pb-B-Si-Ti-Bi glass, Pb-B-Si-Ti glass, Pb-B-Si-Al-Zn-P glass, Pb- Li-Bi-Te glass, Pb-Si-Al-Li-Zn-Te glass, Pb-B-Si-Al-Li-Ti-Zn glass, Pb-B-Si-Al-Li-Ti- P-Te glass, Pb-Si-Li-Bi-Te glass, Pb Si-Li-Bi-Te-W glass, P-Pb-Zn glass, P-Al-Zn glass, P-Si-Al-Zn glass, P-B-Al-Si-Pb-Li system Glass, P—B—Al—Mg—F—K glass, Te—Pb glass, Tr—Pb—Li glass, VP—Ba—Zn glass, VP—Na—Zn glass, AgI-Ag 2 O-B- P based glass, Zn-B-Si-Li based glass, Si-Li-Zn-Bi -Mg-W-Te -based glass, Si-Li-Zn-Bi -Mg-Mo- Te glass, Si-Li-Zn-Bi-Mg-Cr-Te glass, and the like. When the conductive composition containing glass frit having such a softening point is used, for example, when forming a light-receiving surface electrode of a solar cell element, it exhibits good fire-through characteristics and forms a high-performance electrode. Preferred to contribute.
シリコーン樹脂は、ここに開示される導電性組成物に含まれる必須の構成成分として特徴的である。このシリコーン樹脂を含有することで、かかる導電性組成物は、例えば印刷から焼成時に亘り形状を安定して保つことができ、より微細で高アスペクト比の電極を安定して形成することが可能となる。また、シリコーン樹脂は、焼成により電極中にSiO2成分を生成し得る。かかるSiO2成分は、ガラスフリットの軟化点を直接的に高めることなく、系の安定性および電極と基板との結着性を高め得る点で好ましい。 The silicone resin is characteristic as an essential constituent component contained in the conductive composition disclosed herein. By containing this silicone resin, such a conductive composition can maintain a stable shape from printing to firing, for example, and can stably form a finer and higher aspect ratio electrode. Become. Moreover, the silicone resin may generate SiO 2 component in the electrode by firing. Such SiO 2 component is preferable in that the stability of the system and the binding property between the electrode and the substrate can be improved without directly increasing the softening point of the glass frit.
このシリコーン樹脂(単にシリコーン(silicone)とも呼ばれ得る)としては、ケイ素(Si)を含む有機化合物を特に制限なく使用することができ、例えば、シロキサン結合(Si−O−Si)による主骨格を有する有機化合物を好ましく使用することができる。例えば、主骨格における未結合手(側鎖、末端)にアルキル基またはフェニル基等を導入した直鎖型シリコーンであってもよい。また、ポリエーテル基、エポキシ基、アミン基、カルボキシル基、アラルキル基、水酸基等の他の置換基を側鎖、末端、または両者に導入した直鎖変性シリコーンであってもよいし、ポリエーテルをシリコーンと交互に結合させた直鎖状のブロック共重合体であってもよい。 As the silicone resin (which may be simply referred to as silicone), an organic compound containing silicon (Si) can be used without particular limitation. For example, a main skeleton formed of siloxane bonds (Si—O—Si) can be used. The organic compound which has can be used preferably. For example, it may be a linear silicone in which an alkyl group or a phenyl group is introduced into a dangling bond (side chain, terminal) in the main skeleton. Further, it may be a linear modified silicone in which other substituents such as a polyether group, an epoxy group, an amine group, a carboxyl group, an aralkyl group, and a hydroxyl group are introduced into a side chain, a terminal, or both. It may be a linear block copolymer alternately bonded with silicone.
このようなシリコーン樹脂は、重量平均分子量(以下、単に「Mw」と示す場合がある)が高くなるほど高アスペクト比の電極を形成し得るために好ましい。しかしながら、Mwがおおよそ11万程度になると、得られる電極の断線等の欠陥を招いたり、抵抗を高めたりしてしまうために好ましくない。このような観点から、例えば、Mwは9万以下であるのが好ましく、7万以下であるのがより好ましく、6万以下であるのが特に好ましい。Mwの下限は特に制限されないが、例えば千以上とすることができ、3千以上であるのが好ましく、5千以上であるのがより好ましく、1万以上、例えば2万以上であるのが特に好ましい。 Such a silicone resin is preferable because an electrode having a high aspect ratio can be formed as the weight average molecular weight (hereinafter sometimes simply referred to as “Mw”) increases. However, when Mw is about 110,000, it is not preferable because defects such as disconnection of the obtained electrode are caused and resistance is increased. From such a viewpoint, for example, Mw is preferably 90,000 or less, more preferably 70,000 or less, and particularly preferably 60,000 or less. The lower limit of Mw is not particularly limited, but can be, for example, 1,000 or more, preferably 3,000 or more, more preferably 5,000 or more, and particularly 10,000 or more, for example 20,000 or more. preferable.
以上の導電性粉末等の構成要素を分散させる有機ビヒクル成分としては、所望の目的に応じて、従来よりこの種の導電性組成物に用いられている各種のものを特に制限はなく使用することができる。典型的には、ビヒクルは、種々の組成の有機バインダと有機溶剤とから構成される。かかる有機ビヒクル成分において、有機バインダは全てが有機溶剤に溶解していても良いし、一部のみが溶解または分散(いわゆるエマルジョンタイプの有機ビヒクルであり得る。)していても良い。
有機バインダとしては、例えば、エチルセルロース,ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース系高分子、ポリブチルメタクリレート,ポリメチルメタクリレート,ポリエチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ポリビニルアルコール,ポリビニルブチラール等をベースとする有機バインダが好適に用いられる。特にセルロース系高分子(例えばエチルセルロース)が好ましく、特に良好なスクリーン印刷を行うことができる粘度特性を実現することができる。
As the organic vehicle component for dispersing the constituent elements such as the above conductive powder, various kinds of those conventionally used in this type of conductive composition are not particularly limited depending on the desired purpose. Can do. Typically, the vehicle is composed of organic binders and organic solvents of various compositions. In such an organic vehicle component, all of the organic binder may be dissolved in an organic solvent, or only a part thereof may be dissolved or dispersed (may be a so-called emulsion type organic vehicle).
Examples of the organic binder include cellulose polymers such as ethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose, acrylic resins such as polybutyl methacrylate, polymethyl methacrylate, and polyethyl methacrylate, epoxy resins, phenol resins, alkyd resins, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, etc. An organic binder based on is preferably used. In particular, a cellulosic polymer (for example, ethyl cellulose) is preferable, and a viscosity characteristic capable of performing particularly good screen printing can be realized.
有機ビヒクルを構成する溶媒として好ましいものは、沸点がおよそ200℃以上(典型的には約200〜260℃)の有機溶媒である。沸点が凡そ230℃以上(典型的にはほぼ230〜260℃)の有機溶媒がより好ましく用いられる。このような有機溶剤としては、ブチルセロソルブアセテート,ブチルカルビトールアセテート(BCA:ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート)等のエステル系溶剤、ブチルカルビトール(BC:ジエチレングリコールモノブチルエーテル)等のエーテル系溶剤、エチレングリコールおよびジエチレングリコール誘導体、トルエン,キシレン,ミネラルスピリット,ターピネオール,メンタノール,テキサノール等の有機溶媒を好適に用いることができる。特に好ましい溶剤成分として、ブチルカルビトール(BC)、ブチルカルビトールアセテート(BCA)、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート等が挙げられる。 A preferable solvent constituting the organic vehicle is an organic solvent having a boiling point of about 200 ° C. or higher (typically about 200 to 260 ° C.). An organic solvent having a boiling point of about 230 ° C. or higher (typically about 230 to 260 ° C.) is more preferably used. Examples of such organic solvents include ester solvents such as butyl cellosolve acetate and butyl carbitol acetate (BCA: diethylene glycol monobutyl ether acetate), ether solvents such as butyl carbitol (BC: diethylene glycol monobutyl ether), ethylene glycol and diethylene glycol. An organic solvent such as a derivative, toluene, xylene, mineral spirit, terpineol, mentanol, or texanol can be preferably used. Particularly preferred solvent components include butyl carbitol (BC), butyl carbitol acetate (BCA), 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate and the like.
導電性組成物に含まれる各構成成分の配合割合は、電極の形成方法、典型的には印刷方法等によっても異なり得るが、概ね、従来より採用されている組成の導電性組成物に準じた配合割合とすることができる。一例として、例えば、以下の配合を目安に各構成成分の割合を決定することができる。
すなわち、導電性組成物中に占める導電性粉末の含有割合は、ペースト全体を100質量%としたとき、およそ70質量%以上(典型的には70質量%〜95質量%)とすることが適当であり、より好ましくは80質量%〜90質量%程度、例えば85質量%程度とすることが好ましい。導電性粉末の含有割合を高くすることは、形状精度がよく緻密な電極のパターンを形成するという観点から好ましい。一方、この含有割合が高すぎると、ペーストの取扱性や、各種の印刷性に対する適性等が低下することがある。
The blending ratio of each constituent component contained in the conductive composition may vary depending on the electrode formation method, typically the printing method, etc., but generally conforms to the conductive composition of the composition conventionally employed. It can be set as a mixture ratio. As an example, for example, the ratio of each component can be determined using the following formulation as a guide.
That is, the content of the conductive powder in the conductive composition is suitably about 70% by mass or more (typically 70% to 95% by mass) when the entire paste is 100% by mass. More preferably, it is preferably about 80% by mass to 90% by mass, for example, about 85% by mass. Increasing the content of the conductive powder is preferable from the viewpoint of forming a dense electrode pattern with good shape accuracy. On the other hand, if the content is too high, the handleability of the paste and the suitability for various printability may be reduced.
シリコーン樹脂は、導電性粉末に対して極少量でも添加することで、電極をより高アスペクト比のものとして形成し得るために好ましい。例えば、導電性粉末を100質量部としたとき、シリコーン樹脂の添加量は、典型的には0.005質量部以上とすることができ、0.01質量部以上とするのが好ましく、0.1質量部以上とするのがより好ましい。なお、過剰な添加は形成される電極の抵抗を高めるために好ましくない。そのため、シリコーン樹脂の添加量は、導電性粉末を100質量部としたとき典型的には1.2質量部以下とすることができ、0.9質量部以下とするのが好ましく、0.8質量部以下とするのがより好ましい。 Silicone resin is preferable because the electrode can be formed with a higher aspect ratio by adding even a very small amount to the conductive powder. For example, when the conductive powder is 100 parts by mass, the addition amount of the silicone resin can typically be 0.005 parts by mass or more, preferably 0.01 parts by mass or more, and More preferably, it is 1 part by mass or more. Excessive addition is not preferable for increasing the resistance of the formed electrode. Therefore, the addition amount of the silicone resin can be typically 1.2 parts by mass or less, preferably 0.9 parts by mass or less when the conductive powder is 100 parts by mass, It is more preferable that the amount is not more than part by mass.
導電性粉末に対するガラスフリットの割合は、シリコーン樹脂との関係もあるため一概には言えないが、良好なファイヤースルー特性を得るために、導電性粉末を100質量部としたとき、典型的には0.1質量部以上とすることができ、0.5質量部以上とするのが好ましく、1質量部以上とするのがより好ましい。なお、過剰な添加は形成される電極の抵抗を高めるために好ましくなく、典型的には12質量部以下とすることができ、10質量部以下とするのが好ましく、8質量部以下とするのがより好ましい。 The ratio of the glass frit to the conductive powder is unclear because of the relationship with the silicone resin, but in order to obtain good fire-through characteristics, typically when the conductive powder is 100 parts by mass, The amount can be 0.1 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass or more, and more preferably 1 part by mass or more. Excessive addition is not preferable in order to increase the resistance of the electrode to be formed, and can be typically 12 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or less, and 8 parts by mass or less. Is more preferable.
なお、上記のシリコーン樹脂とガラスフリットとは、電極内に含まれるSiO2成分の源である。そしてこのSiO2成分がファイヤースルー特性を抑制したり、電極中で絶縁性の抵抗成分となり得たりする点で、その含有量を相補的に考えることができる。より具体的には、ここに開示される導電性組成物は、シリコーン樹脂を含むことから、ガラスフリット中のSiO2成分を少量に抑制することができる。しかしながら、例えば、シリコーン樹脂量が概ね0.15質量部を超える(例えば0.2質量部以上の)範囲では、当該導電性組成物が反射防止膜を貫通したり基板との良好なコンタクトを形成したりするのを可能とするために、シリコーン樹脂量に対応して十分なガラスフリット量を確保することが好ましい。例えば、シリコーン樹脂に対するガラスフリットの質量比(ガラスフリットの質量/シリコーン樹脂の質量)は、7.5以上であるのが好ましく、8以上であるのがより好ましく、8.3以上、例えば10以上であるのが特に好ましい。しかしながら、シリコーン樹脂とガラスフリットとは上記のとおりそのものが電極の抵抗成分となり得る。かかる観点で、シリコーン樹脂に対するガラスフリットの質量比は、例えば概ね18以下であるのが好ましく、16.5以下であるのがより好ましく、例えば15以下、さらに好ましくは12以下とすることができる。例えばこのように、シリコーン樹脂に対するガラスフリットの量比を所定の範囲に収めることで、直列抵抗Rsを効果的に低減すること可能とされる。 Note that the above-mentioned silicone resin and the glass frit is a source of SiO 2 components contained in the electrode. And the content can be considered complementarily in that this SiO 2 component can suppress the fire-through characteristic or can become an insulating resistance component in the electrode. More specifically, since the electroconductive composition disclosed here contains a silicone resin, the SiO 2 component in the glass frit can be suppressed to a small amount. However, for example, when the amount of the silicone resin exceeds approximately 0.15 parts by mass (for example, 0.2 parts by mass or more), the conductive composition penetrates the antireflection film or forms a good contact with the substrate. It is preferable to secure a sufficient amount of glass frit corresponding to the amount of silicone resin. For example, the mass ratio of glass frit to silicone resin (mass of glass frit / mass of silicone resin) is preferably 7.5 or more, more preferably 8 or more, 8.3 or more, for example 10 or more Is particularly preferred. However, as described above, the silicone resin and the glass frit can themselves be the resistance component of the electrode. From this viewpoint, the mass ratio of the glass frit to the silicone resin is preferably about 18 or less, more preferably 16.5 or less, for example, 15 or less, and further preferably 12 or less. For example, as described above, the series resistance Rs can be effectively reduced by keeping the amount ratio of the glass frit to the silicone resin within a predetermined range.
そして、有機ビヒクル成分のうち有機バインダは、導電性粉末の質量を100質量%としたとき、およそ15質量%以下、典型的には1質量%〜10質量%程度の割合で含有されることが好ましい。特に好ましくは、導電性粉末100質量%に対して2質量%〜6質量%の割合で含有される。なお、かかる有機バインダは、例えば、有機溶剤中に溶解している有機バインダ成分と、有機溶剤中に溶解していない有機バインダ成分とが含まれていても良い。有機溶剤中に溶解している有機バインダ成分と、溶解していない有機バインダ成分とが含まれる場合、それらの割合に特に制限はないものの、例えば、有機溶剤中に溶解している有機バインダ成分が(4割〜10割)を占めるようにすることができる。
なお、上記有機ビヒクルの全体としての含有割合は、得られるペーストの性状に合わせて可変であり、おおよその目安として、導電性組成物全体を100質量%としたとき、例えば5質量%〜30質量%となる量が適当であり、5質量%〜20質量%であるのが好ましく、5質量%〜15質量%(特に7質量%〜12質量%)となる量がより好ましい。
Of the organic vehicle components, the organic binder may be contained in a proportion of about 15% by mass or less, typically about 1% by mass to 10% by mass, when the mass of the conductive powder is 100% by mass. preferable. Particularly preferably, it is contained at a ratio of 2% by mass to 6% by mass with respect to 100% by mass of the conductive powder. In addition, this organic binder may contain the organic binder component which is melt | dissolving in the organic solvent, and the organic binder component which is not melt | dissolving in the organic solvent, for example. When the organic binder component dissolved in the organic solvent and the organic binder component not dissolved are included, the ratio thereof is not particularly limited, but for example, the organic binder component dissolved in the organic solvent is (40% to 100%) can be occupied.
In addition, the content rate as a whole of the organic vehicle is variable in accordance with the properties of the obtained paste. As an approximate guide, when the entire conductive composition is 100% by mass, for example, 5% by mass to 30% by mass. %, Is preferably 5% by mass to 20% by mass, and more preferably 5% by mass to 15% by mass (particularly 7% by mass to 12% by mass).
また、ここに開示される導電性組成物は、本発明の目的から逸脱しない範囲において、上記以外の種々の無機添加剤及び/又は有機添加剤を含ませることができる。無機添加剤の好適例として、上記以外のセラミック粉末(ZnO2、Al2O3等)、その他種々のフィラーが挙げられる。また有機添加剤の好適例として、例えば、界面活性剤、消泡剤、酸化防止剤、分散剤、粘度調整剤等の添加剤が挙げられる。 In addition, the conductive composition disclosed herein can contain various inorganic additives and / or organic additives other than those described above without departing from the object of the present invention. Preferable examples of the inorganic additive, ceramic powder other than the above (ZnO 2, Al 2 O 3, etc.), other various fillers and the like. Moreover, as a suitable example of an organic additive, additives, such as surfactant, an antifoamer, antioxidant, a dispersing agent, a viscosity modifier, are mentioned, for example.
以上の導電性組成物は、形状安定性を有していることから、例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷およびインクジェット印刷等に適用する印刷用組成物(ペースト、スラリーあるいはインク等という場合もある。)として好適である。そして、細線化および高アスペクト比化が求められる電極パターンの形成に際し、このような汎用の印刷手段を用いる場合に特に好ましく採用することができる。そこで、例えば、半導体素子の一例としての太陽電池素子を例にし、この受光面上により微細なフィンガー電極を含む櫛型電極パターンをスクリーン印刷により形成する例を示しながら、ここに開示される半導体素子としての太陽電池素子について説明を行う。なお、太陽電池素子に関し、本発明を特徴付ける受光面電極の構成以外については、従来の太陽電池と同様であってよく、従来と同様の構成および従来と同様の材料の使用に関する部分については本発明を特徴付けるものではないため、詳細な説明は省略する。 Since the above conductive composition has shape stability, for example, it may be a printing composition applied to screen printing, gravure printing, offset printing, ink jet printing, etc. Is suitable). And it can employ | adopt especially preferably, when using such a general purpose printing means in the case of formation of the electrode pattern for which a thin line and high aspect ratio are calculated | required. Therefore, for example, a solar cell element as an example of a semiconductor element is taken as an example, and a semiconductor element disclosed herein is shown while showing an example in which a comb-shaped electrode pattern including a fine finger electrode is formed on the light receiving surface by screen printing. The solar cell element will be described. The solar cell element may be the same as the conventional solar cell except for the configuration of the light-receiving surface electrode that characterizes the present invention. The detailed description is omitted.
図1および図2は、本発明の実施により好適に製造され得る太陽電池素子(セル)10の一例を模式的に図示したものであり、単結晶若しくは多結晶或いはアモルファス型のシリコン(Si)からなるウェハを半導体基板11として利用する、いわゆるシリコン型太陽電池素子10である。図1に示すセル10は、一般的な片面受光タイプの太陽電池素子10である。具体的には、この種の太陽電池素子10は、シリコン基板(Siウエハ)11のp−Si層(p型結晶シリコン)18の受光面側にpn接合形成により形成されたn−Si層16を備え、その表面にはCVD等により形成された酸化チタンや窒化ケイ素から成る反射防止膜14と、Ag粉末等を主体として含む導電性組成物から形成される受光面電極12,13とを備える。
FIG. 1 and FIG. 2 schematically show an example of a solar cell element (cell) 10 that can be suitably manufactured by implementing the present invention, and is made of single crystal, polycrystalline, or amorphous silicon (Si). This is a so-called silicon-type
一方、p−Si層18の裏面側には、受光面電極12と同様に所定の導電性組成物(典型的には導電性粉末がAg粉末である導体性ペースト)により形成される裏面側外部接続用電極22と、いわゆる裏面電界(BSF;Back Surface Field)効果を奏する裏面アルミニウム電極20とを備える。アルミニウム電極20は、アルミニウム粉末を主体とする導電性組成物を印刷・焼成することによって裏面の略全面に形成される。この焼成時に図示しないAl−Si合金層が形成され、アルミニウムがp−Si層18に拡散してp+層24が形成される。かかるp+層24、即ちBSF層が形成されることによって、光生成されたキャリアが裏面電極近傍で再結合することが防止され、例えば短絡電流や開放電圧(Voc)の向上が実現される。
On the other hand, on the back side of the p-
図2に示すように、太陽電池素子10のシリコン基板11の受光面11A側には、受光面電極12,13として、数本(例えば、1本〜3本程度)の相互に平行な直線状のバスバー(接続用)電極12と、該バスバー電極12と交差するように接続する相互に平行な多数の(例えば、60本〜90本程度)筋状のフィンガー(集電用)電極13とが形成されている。
フィンガー電極13は、受光により生成した光生成キャリア(正孔および電子)を収集するため多数本形成されている。バスバー電極12はフィンガー電極13により収集されたキャリアを集電するための接続用電極である。このような受光面電極12,13が形成された部分は、太陽電池素子の受光面11Aにおいて非受光部分(遮光部分)を形成する。従って、かかる受光面11A側に設けられるバスバー電極12とフィンガー電極13(特に数の多いフィンガー電極13)をできるだけファインライン化することにより、これに対応した分の非受光部分(遮光部分)が低減され、セル単位面積あたりの受光面積が拡大される。これは、極めてシンプルに太陽電池素子10の単位面積あたりの出力を向上させるものとなり得る。
As shown in FIG. 2, on the
A large number of
このとき、細線化された電極の高さが高く均一であれば良いが、例えば、その一部にでもダレや凹みが発生すると、かかるダレや凹みの箇所は抵抗の増大を招き、集電にロースが生じてしまう。そしてまた、細線化された電極の一部にでも断線が生じると、かかる断線箇所を通じで発電電流を集電することは不可能となる(高抵抗の基板を流れる電流として、集電ロースが発生した状態で集電することとなる)。したがって、太陽電池素子の受光面電極の形成には、電気的な特性が高いことはもちろんのこと、印刷による形状安定性に優れた導電性組成物が求められる。 At this time, it is sufficient if the height of the thinned electrode is high and uniform, but for example, when a sagging or a dent occurs in a part of the electrode, the sagging or the dent causes an increase in resistance, thereby collecting current. Loin is produced. Moreover, if even a part of the thinned electrode breaks, it is impossible to collect the generated current through the broken part (current collection is generated as a current flowing through the high resistance substrate). Current will be collected). Therefore, the formation of the light-receiving surface electrode of the solar cell element requires a conductive composition having excellent electrical stability and excellent shape stability by printing.
このような太陽電池素子10は、概略的には、次のようなプロセスを経て製造される。
即ち、適当なシリコンウェハを用意し、熱拡散法やイオンプランテーション等の一般的な技法により所定の不純物をドープして上記p−Si層18やn−Si層16を形成することにより、上記シリコン基板(半導体基板)11を作製する。次いで、例えばプラズマCVD等の技法により窒化ケイ素等からなる反射防止膜14を形成する。
その後、上記シリコン基板11の裏面11B側に、先ず、所定の導電性組成物(典型的には導電性粉末がAg粉末である導電性組成物)を用いて所定のパターンにスクリーン印刷し、乾燥することにより、焼成後に裏面側外部接続用電極22(図1参照)となる裏面側導体塗布物を形成する。次いで、裏面側の全面に、アルミニウム粉末を導体成分とする導電性組成物をスクリーン印刷法等で塗布(供給)し、乾燥することによりアルミニウム膜を形成する。
Such a
That is, an appropriate silicon wafer is prepared, and the p-
Thereafter, on the
次いで、上記シリコン基板11の表面側に形成した反射防止膜14上に、典型的には、スクリーン印刷法に基づいて図2に示すような配線パターンで本発明の導電性組成物を印刷(供給)する。印刷する線幅は特に限定しないが、本発明の導電性組成物を採用することによって、線幅が70μm程度若しくはそれ以下(好ましくは50μm〜60μm程度の範囲、より好ましくは40μm〜50μm程度の範囲)のフィンガー電極を備える電極パターンの塗膜(印刷体)を形成する。次いで、適当な温度域(典型的には100℃〜200℃、例えば120℃〜150℃程度)で基板を乾燥させる。好適なスクリーン印刷法の内容に関しては後述する。
Next, the conductive composition of the present invention is typically printed (supplied) on the
このように両面にそれぞれペースト塗布物(乾燥膜状の塗布物)が形成されたシリコン基板11を、大気雰囲気中で例えば近赤外線高速焼成炉のような焼成炉を用い、適切な焼成温度(例えば700〜900℃)で焼成する。
かかる焼成によって、受光面電極(典型的にはAg電極)12,13および裏面側外部接続用電極(典型的にはAg電極)22とともに、焼成アルミニウム電極20が形成され、また同時に、図示しないAl−Si合金層が形成されるとともにアルミニウムがp−Si層18に拡散して上述したp+層(BSF層)24が形成され、太陽電池素子10が作製される。
なお、上記のように同時焼成する代わりに、例えば受光面11A側の受光面電極(典型的にはAg電極)12,13を形成するための焼成と、裏面11B側のアルミニウム電極20および外部接続用電極22を形成するための焼成とを別々に実施してもよい。
In this way, the
By such firing, a fired
Instead of simultaneous firing as described above, for example, firing for forming the light receiving surface electrodes (typically Ag electrodes) 12 and 13 on the
ここで開示される導電性組成物によると、例えば、スクリーン印刷により所望の電極パターンにて導電性組成物がシリコン基板11上に供給(印刷)され得る。かかる導電性組成物は、形状安定性に優れているため、例えば、焼成後に得られる電極について、線幅が60μm以下で厚みが20μm以上(好ましくは線幅が40μm以上50μm以下で厚みが20μm以上)のフィンガー電極13を、線の細りや断線の発生を大幅に低減した状態で、高品質に形成することができる。バスバー電極についは、線の細りや断線等による影響が殆どないため、かかる導電性組成物を用いる必要はないものの、例えば線幅1000〜3000μm程度のバスバー電極を高品質に形成することもできる。このように、電極線の細線化と高アスペクト比化が実現されると、例えば、フィンガー電極一本あたりの抵抗を高めることなく単位面積当たりの出力を向上させることができる。また、たとえ電極線の抵抗値が若干上昇した場合においても、電極パターン全体としてのライン抵抗値を低く抑えることができる。したがって、フィンガー電極13の幅と本数とを最適な組み合わせのものとして設計することで、光電変換効率の高い太陽電池素子が提供されることとなる。
According to the conductive composition disclosed herein, the conductive composition can be supplied (printed) on the
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。
(実施形態1)
[導電性組成物の調製]
以下に示す手順で電極形成用の導電性組成物を調製した。すなわち、導電性粉末としては、平均粒子径が2μmの銀(Ag)粉末を用いた。ガラスフリットとしては、下記表1に示す12種類のガラス粉末(平均粒子径:0.5〜1.6μm)を用いた。シリコーン樹脂としては、重量平均分子量Mwが5万のポリジメチルシロキサンを用いた。また、界面活性剤として、硬化ヒマシ油を用いた。有機ビヒクル成分としては、有機バインダ成分としてのエチルセルロース(EC)が分散媒としてのテキサノールに分散されたビヒクルを使用した。
なお、表1において、ガラスフリットの構成を示す記号は、Pbを含む有鉛系ガラスを「A」、Pbを含まずにビスマス(Bi)等を含有する無鉛系ガラスを「B」、Pbを含まずにホウ素(B)やケイ素(Si)等を含有する他の無鉛系ガラスを「C」と表すとともに、各ガラス組成中のSiO2成分の含有量を示す数字を付記したものである。これらのガラスフリットは、組成を調整することで、表1に示すように軟化点を300℃以上600℃以下の範囲で変化させている。
Several examples relating to the present invention will be described below, but the present invention is not intended to be limited to those shown in the examples.
(Embodiment 1)
[Preparation of conductive composition]
A conductive composition for electrode formation was prepared by the following procedure. That is, as the conductive powder, silver (Ag) powder having an average particle diameter of 2 μm was used. As the glass frit, 12 kinds of glass powders (average particle diameter: 0.5 to 1.6 μm) shown in Table 1 below were used. As the silicone resin, polydimethylsiloxane having a weight average molecular weight Mw of 50,000 was used. Moreover, hydrogenated castor oil was used as the surfactant. As the organic vehicle component, a vehicle in which ethyl cellulose (EC) as an organic binder component was dispersed in texanol as a dispersion medium was used.
In Table 1, the symbol indicating the structure of the glass frit is “A” for leaded glass containing Pb, “B” for lead-free glass containing bismuth (Bi) or the like without containing Pb, and Pb. Other lead-free glass containing boron (B), silicon (Si), etc. without being included is represented by “C”, and a number indicating the content of the SiO 2 component in each glass composition is added. In these glass frit, the softening point is changed in the range of 300 ° C. or more and 600 ° C. or less as shown in Table 1 by adjusting the composition.
そしてこれらの材料を、銀粉末を100質量部としたとき、ガラスフリットが2.50質量部、シリコーン樹脂が0質量部,0.0050質量部,0.30質量部のいずれか、エチルセルロースが1.00質量部、硬化ヒマシ油が0.80質量部となるよう配合し、三本ロールミルを用いてよく混練しながら、テキサノールで粘度がおよそ190Pa・sとなるよう調整することで、例1〜21の導電性組成物を調製した。各例の導電性組成物に用いたガラスフリットの種類と、シリコーン樹脂の配合量と、得られた導電性組成物の粘度の実測値とを、下記の表2に示した。なお、表2において、各例で用いたガラスフリットの組成は、表1に示した記号により表している。また、シリコーン樹脂量の欄の「−」は、シリコーン樹脂を配合していない(0質量部)ことを示す。そして各例の導電性組成物の粘度は、HBTタイプのブルックフィールド型粘度計を用い、25℃において20rpmの条件で計測された値である。 When these materials are 100 parts by mass of silver powder, the glass frit is 2.50 parts by mass, the silicone resin is 0 parts by mass, 0.0050 parts by mass, 0.30 parts by mass, or ethyl cellulose is 1 part by mass. 0.001 part by mass, blended with 0.80 parts by mass of hardened castor oil, and while kneading well using a three-roll mill, adjusting the viscosity to about 190 Pa · s with texanol, 21 conductive compositions were prepared. Table 2 below shows the types of glass frit used in the conductive compositions of the respective examples, the blending amount of the silicone resin, and the actually measured values of the viscosity of the obtained conductive compositions. In Table 2, the composition of the glass frit used in each example is represented by the symbols shown in Table 1. Moreover, "-" in the column of the amount of silicone resin indicates that no silicone resin is blended (0 part by mass). And the viscosity of the electrically conductive composition of each example is the value measured on condition of 20 rpm in 25 degreeC using the Brookfield type viscometer of HBT type.
[試験用太陽電池素子(受光面電極)の作製]
上記で得られた例1〜21の導電性組成物を用いて受光面電極(即ち、フィンガー電極とバスバー電極からなる櫛型電極)を形成することで、例1〜21の太陽電池素子を作製した。
具体的には、まず、市販の156mm四方(6インチ角)の寸法の太陽電池用p型単結晶シリコン基板(板厚180μm)を用意し、その表面(受光面)をフッ酸および硝酸の混酸を用いてエッチングすることで、ダメージ層を除去するとともに凹凸のテクスチャ構造を形成した。次いで、上記テクスチャ構造面に対してリン含有溶液を塗布し、熱処理を施すことでこのシリコン基板の受光面に厚さ約0.5μmのn−Si層(n+層)を形成した。次いで、このn−Si層上に、プラズマCVD(PECVD)法により厚みが約80nm程度の窒化ケイ素膜を製膜し、反射防止膜とした。
[Production of test solar cell element (light-receiving surface electrode)]
Using the conductive compositions of Examples 1 to 21 obtained above, light-receiving surface electrodes (that is, comb-shaped electrodes composed of finger electrodes and bus bar electrodes) are formed, thereby producing solar cell elements of Examples 1 to 21. did.
Specifically, first, a commercially available p-type single crystal silicon substrate (plate thickness 180 μm) for 156 mm square (6 inch square) is prepared, and the surface (light receiving surface) is mixed acid of hydrofluoric acid and nitric acid. Etching was used to remove the damaged layer and form an uneven texture structure. Next, a phosphorus-containing solution was applied to the textured structure surface, and heat treatment was performed to form an n-Si layer (n + layer) having a thickness of about 0.5 μm on the light receiving surface of the silicon substrate. Next, a silicon nitride film having a thickness of about 80 nm was formed on the n-Si layer by a plasma CVD (PECVD) method to obtain an antireflection film.
次いで、シリコン基板の裏面側に、所定の銀電極形成用ペーストを用いて、後に裏面側外部接続用電極となるよう所定のパターンでスクリーン印刷し、乾燥させることにより、裏面側電極パターンを形成した。そして、裏面側の全面にアルミニウム電極形成用ペーストをスクリーン印刷し、乾燥することにより、アルミニウム膜を形成する。 Next, the back side electrode pattern was formed on the back side of the silicon substrate by using a predetermined silver electrode forming paste, followed by screen printing with a predetermined pattern to be a back side external connection electrode and drying. . Then, an aluminum electrode forming paste is screen-printed on the entire back surface side and dried to form an aluminum film.
その後、用意した例1〜21の導電性組成物を用い、大気雰囲気中、室温条件下で、スクリーン印刷法によって、上記反射防止膜上に受光面電極(Ag電極)用の電極パターンを印刷し、120℃で乾燥させた。具体的には、図2に示したように、3本の相互に平行な直線状バスバー電極と、このバスバー電極に直交するようにして相互に平行な90本のフィンガー電極とからなる電極パターンをスクリーン印刷にて形成した。目標とするフィンガー電極パターンは、焼成後の寸法が、線幅45μm〜55μm、膜厚15μm〜25μmとなる範囲である。また、バスバー電極は焼成後の線幅がおよそ1.5mmとなるように設定した。
このように両面にそれぞれ電極パターンを印刷した基板を、大気雰囲気中、近赤外線高速焼成炉を用いて焼成温度700〜800℃で焼成することで、評価用の太陽電池を作製した。
Thereafter, using the prepared conductive compositions of Examples 1 to 21, an electrode pattern for a light receiving surface electrode (Ag electrode) was printed on the antireflection film by a screen printing method in an air atmosphere at room temperature. And dried at 120 ° C. Specifically, as shown in FIG. 2, an electrode pattern comprising three mutually parallel linear busbar electrodes and 90 finger electrodes parallel to each other so as to be orthogonal to the busbar electrodes. It was formed by screen printing. The target finger electrode pattern has a range in which dimensions after firing are a line width of 45 μm to 55 μm and a film thickness of 15 μm to 25 μm. The bus bar electrode was set so that the line width after firing was approximately 1.5 mm.
Thus, the solar cell for evaluation was produced by baking the board | substrate which printed the electrode pattern on both surfaces in the air atmosphere at the baking temperature of 700-800 degreeC using the near-infrared high-speed baking furnace.
[評価]
上記のように作製した太陽電池の受光面電極(フィンガー電極)について、次の手順で、膜厚、線幅、直列抵抗Rsおよびエネルギー変換効率Effを測定した。
電極の膜厚および線幅は、各例の太陽電池の受光面電極の任意の位置の厚み(高さ)と線幅とを、形状解析レーザ顕微鏡(株式会社キーエンス製)にて測定した。その結果を、100カ所について測定した値の平均値として、表2に示した。
[Evaluation]
About the light-receiving surface electrode (finger electrode) of the solar cell produced as described above, the film thickness, the line width, the series resistance Rs, and the energy conversion efficiency Eff were measured by the following procedure.
The film thickness and the line width of the electrode were measured with a shape analysis laser microscope (manufactured by Keyence Corporation) for the thickness (height) and the line width at any position of the light-receiving surface electrode of the solar cell of each example. The results are shown in Table 2 as average values of values measured at 100 locations.
電極の直列抵抗Rsおよびエネルギー変換効率Effは、ソーラーシミュレータ(Beger社製、PSS10)を用い、各例の太陽電池について得たI−V曲線から、JIS C8913に規定される「結晶系太陽電池セル出力測定方法」に基づいて算出した。その結果を、ソーラーシミュレータによって得られた100個のデータの平均値として、表2に示した。
The series resistance Rs and the energy conversion efficiency Eff of the electrode are defined in JIS C8913 from the IV curves obtained for the solar cells of each example using a solar simulator (
表2に示されるように、例5,12および19は、導電性組成物に、SiO2含有量が7質量%と比較的多いガラスフリットを用いたが、シリコーン樹脂は配合していない例である。これらの導電性組成物を用いて形成された電極は、ガラスフリットの組成に依らず、他の例の電極と比較して膜厚が有意に薄くなることが確認された。すなわち、シリコーン樹脂を含まない導電性組成物の印刷体(塗膜)はダレてしまい、形状安定性が低いことがわかった。
これに対し、SiO2の割合が0,3および5質量%のガラスフリットを使用し、シリコーン樹脂を含む例1〜4,8〜11および15〜18の導電性組成物は、上記の例5,12および19よりも膜厚が厚い電極を成形できることがわかった。すなわち、焼成中の形状安定性が向上されて、ガラスフリットの組成に依らずアスペクト比の高い電極を形成できることが確認できた。また、この導電性組成物を用いて作製された太陽電池の直列抵抗Rsは概ね低く、変換効率Effは高く、アスペクト比の向上に伴い発電性能が改善されることが確認できた。
As shown in Table 2, Examples 5, 12 and 19 are examples in which a glass frit having a relatively high SiO 2 content of 7% by mass was used for the conductive composition, but no silicone resin was blended. is there. It was confirmed that the electrodes formed using these conductive compositions were significantly thinner than the electrodes of other examples, regardless of the composition of the glass frit. That is, it turned out that the printed body (coating film) of the electroconductive composition which does not contain a silicone resin sags, and its shape stability is low.
On the other hand, the conductive compositions of Examples 1-4, 8-11, and 15-18, which use a glass frit with a SiO 2 ratio of 0, 3 and 5 mass% and contain a silicone resin, are as described in Example 5 above. , 12 and 19 were found to be capable of forming an electrode having a larger film thickness. That is, it was confirmed that the shape stability during firing was improved and an electrode having a high aspect ratio could be formed regardless of the composition of the glass frit. Moreover, the series resistance Rs of the solar cell produced using this electroconductive composition was generally low, conversion efficiency Eff was high, and it has confirmed that electric power generation performance was improved with the improvement in aspect ratio.
なお、ガラスフリット中のSiO2の割合が7質量%であって、シリコーン樹脂を含む、例6,7,13,14,20および21の導電性組成物については、シリコーン樹脂を含まない例5,12および19と比較して、形成される電極の膜厚は厚くなるが、その一方で、直列抵抗および変換効率については悪化することが確認された。これは、シリコーン樹脂の作用によって嵩高い電極を形成できるようになるものの、焼成後の電極中にガラスフリットとシリコーン樹脂に由来するSiO2が存在し、この比較的多量のSiO2が抵抗成分として作用することによるものであると考えられる。したがって、導電性組成物にシリコーン樹脂を配合する場合、ガラスフリット中のSiO2の割合は7質量%未満、例えば5質量%以下とするのが好ましいことがわかった。 Regarding the conductive compositions of Examples 6, 7, 13, 14, 20 and 21 in which the proportion of SiO 2 in the glass frit is 7% by mass and contains a silicone resin, Example 5 does not contain a silicone resin. , 12 and 19, the thickness of the formed electrode is thicker, but on the other hand, it was confirmed that the series resistance and the conversion efficiency deteriorate. This is because a bulky electrode can be formed by the action of the silicone resin, but the glass frit and SiO 2 derived from the silicone resin are present in the electrode after firing, and this relatively large amount of SiO 2 serves as a resistance component. It is thought to be due to the action. Accordingly, it has been found that when a silicone resin is blended in the conductive composition, the proportion of SiO 2 in the glass frit is preferably less than 7% by mass, for example, 5% by mass or less.
また、シリコーン樹脂を含む導電性組成物のうち、例1,8および15は、SiO2成分を含まないガラスフリットを使用した例である。これらは、従来の常識によると、焼成時にSi基板と十分に反応できず、Si基板/電極界面の良好なコンタクトが形成されないことが予想された。しかしながら、例1,8および15の太陽電池の直列抵抗および変換効率は、SiO2成分を含むガラスフリットを用いた例と比較して、いずれも同等かより良好な結果であった。このことから、導電性組成物にシリコーン樹脂を配合することで、このシリコーン樹脂が焼成中にガラスフリット中のSiO2と同等の作用を発現し、SiO2の代替として機能するものと考えられる。そして、導電性組成物にシリコーン樹脂を配合することで、ガラスフリット中のSiO2の割合を削減またはゼロとすることができることが確認できた。SiO2を含まないガラスフリットは軟化点を大幅に低減できることから、このようガラスフリットを含む導電性組成物を用いることで電極形成の際の焼成温度を低下させることができると考えられる。 Also, among the conductive composition containing a silicone resin, examples 1, 8 and 15 are examples using the glass frit that does not contain SiO 2 component. According to conventional common sense, these cannot be sufficiently reacted with the Si substrate at the time of firing, and it is expected that a good contact at the Si substrate / electrode interface is not formed. However, the series resistance and conversion efficiency of the solar cells of Examples 1, 8 and 15 were all equal or better than those using the glass frit containing the SiO 2 component. From this, it is considered that by adding a silicone resin to the conductive composition, this silicone resin exhibits the same action as SiO 2 in the glass frit during firing and functions as a substitute for SiO 2 . Then, by blending the silicone resin in the conductive composition, it was confirmed that it is possible to reduce or zero the proportion of SiO 2 in the glass frit. Since the glass frit not containing SiO 2 can greatly reduce the softening point, it is considered that the firing temperature during electrode formation can be lowered by using such a conductive composition containing glass frit.
さらに、シリコーン樹脂を含む導電性組成物のうち、例3,10および17は、シリコーン樹脂を極少量に抑えた例である。このような極少量のシリコーン樹脂の添加であっても、SiO2含有量が7質量%のガラスフリットを用いた例5,12および19と比較して、膜厚の厚い電極が形成できると共に、太陽電池の直列抵抗および変換効率は同等かより良好な結果であった。このことから、導電性組成物にシリコーン樹脂を極少量でも配合することで、印刷ないしは焼成中の導電性組成物(塗布物)の形状安定性を高める効果が得られ、アスペクト比の改善された電極の形成が可能となることがわかった。 Furthermore, Examples 3, 10 and 17 of the conductive composition containing a silicone resin are examples in which the silicone resin is suppressed to a very small amount. Even with the addition of such a very small amount of silicone resin, a thick electrode can be formed as compared with Examples 5, 12 and 19 using a glass frit having a SiO 2 content of 7% by mass, The series resistance and conversion efficiency of solar cells were the same or better results. Therefore, by adding a silicone resin to the conductive composition even in a very small amount, the effect of improving the shape stability of the conductive composition (application) during printing or baking was obtained, and the aspect ratio was improved. It has been found that the electrode can be formed.
(実施形態2)
[導電性組成物の調製]
以下の手順にて、シリコーン樹脂の重量平均分子量が導電性組成物の特性に与える影響について評価した。すなわち、ガラスフリットとして、実施形態1におけるA5を用いた。また、シリコーン樹脂として、重量平均分子量Mwが(S1)3000,(S2)1万,(S3)2万,(S4)5万,(S5)7万,(S6)9万および(S7)11万の7種類のポリジメチルシロキサンを用いた。そしてこれらのシリコーン樹脂のいずれかを、銀粉末100質量部に対して0.3質量部配合し、その他の条件は上記の実施形態1と同様にして、S1〜S7の導電性組成物を調製した。なお、比較のために、シリコーン樹脂を配合しないS0の導電性組成物も用意した。
次いで、このように用意したS0〜S7の導電性組成物を用い、上記実施形態1と同様に、スクリーン印刷法を利用して、S0〜S7の太陽電池素子を形成した。
(Embodiment 2)
[Preparation of conductive composition]
The influence of the weight average molecular weight of the silicone resin on the characteristics of the conductive composition was evaluated by the following procedure. That is, A5 in Embodiment 1 was used as the glass frit. Moreover, as a silicone resin, the weight average molecular weight Mw is (S1) 3000, (S2) 10,000, (S3) 20,000, (S4) 50,000, (S5) 70,000, (S6) 90,000 and (S7) 11 Seven kinds of polydimethylsiloxane were used. Then, 0.3 parts by mass of any one of these silicone resins is blended with respect to 100 parts by mass of the silver powder, and the other conditions are the same as in the first embodiment to prepare the conductive compositions of S1 to S7. did. For comparison, an S0 conductive composition containing no silicone resin was also prepared.
Subsequently, the solar cell element of S0-S7 was formed using the electroconductive composition of S0-S7 prepared in this way using the screen printing method similarly to the said Embodiment 1. FIG.
[評価]
上記のように形成した受光面電極(フィンガー電極)について、次の手順で、断線数、アスペクト比およびライン抵抗RLを測定した。
電極の断線数は、太陽電池エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence;EL)検査装置を用い、各基板100枚について電極の断線箇所(クラック部分)を特定し、その数を測定した。その結果を、基板1枚当たりの断線箇所数の平均値として、図3に示した。
[Evaluation]
About the light-receiving surface electrode (finger electrode) formed as described above, the number of disconnections, the aspect ratio, and the line resistance RL were measured by the following procedure.
The number of electrode disconnections was determined by specifying the number of electrode disconnections (cracks) for 100 substrates using a solar cell electroluminescence (EL) inspection device. The result is shown in FIG. 3 as an average value of the number of disconnection points per substrate.
電極のアスペクト比は、形状解析レーザ顕微鏡(株式会社キーエンス製)にて各例の受光面電極の幅Wと厚み(高さ)Hとを測定し、(H/W)としてアスペクト比を算出することで求めた。その結果を、受光面電極100カ所について測定した値の平均値として、図3に示した。
電極のライン抵抗値は、抵抗計(日置電機株式会社製、デジタルハイテスタ)を用い、フィンガー電極表面の任意の間隔(24mm)における抵抗値(Ω)として測定した。その結果を、受光面電極100カ所について測定した値の平均値として、図4に示した。
図3および図4のグラフ中のマーカーは、X軸(すなわち重量平均分子量Mw)に従って左側から順にS0〜S7の結果を示している。
The aspect ratio of the electrode is calculated by measuring the width W and thickness (height) H of the light-receiving surface electrode of each example with a shape analysis laser microscope (manufactured by Keyence Corporation), and calculating the aspect ratio as (H / W). I asked for it. The results are shown in FIG. 3 as an average value of values measured for 100 light receiving surface electrodes.
The line resistance value of the electrode was measured as a resistance value (Ω) at an arbitrary interval (24 mm) on the finger electrode surface using a resistance meter (manufactured by Hioki Electric Co., Ltd., Digital HiTester). The results are shown in FIG. 4 as an average value of values measured for 100 light receiving surface electrodes.
The markers in the graphs of FIGS. 3 and 4 indicate the results of S0 to S7 in order from the left side according to the X axis (that is, the weight average molecular weight Mw).
図3から明らかなように、電極のアスペクト比は、導電性組成物中にシリコーン樹脂を添加することで大幅に高められることが確認できた。また、添加したシリコーン樹脂の重量平均分子量が大きくなるほど高アスペクト比の電極形成が可能となり、シリコーン樹脂に含まれるSiが電極の形状維持に寄与することが予想される。
また、図3から、導電性組成物中にシリコーン樹脂を添加すること、またその添加したシリコーン樹脂の重量平均分子量により、電極の断線数が変化することが確認できた。すなわち、本実施形態においては、重量平均分子量が例えば9万以下のシリコーン樹脂を導電性組成物に添加することで、シリコーン樹脂を添加しない場合に比べて電極の断線数を低減できることが確認できた。しかしながら、重量平均分子量が9万を超えて、例えば11万のシリコーン樹脂を用いると、断線数は増大する傾向にあることがわかった。
As is apparent from FIG. 3, it was confirmed that the aspect ratio of the electrode can be significantly increased by adding a silicone resin to the conductive composition. Further, as the weight average molecular weight of the added silicone resin increases, it becomes possible to form an electrode with a high aspect ratio, and it is expected that Si contained in the silicone resin contributes to maintaining the shape of the electrode.
Moreover, it has confirmed from FIG. 3 that the number of disconnection of an electrode changes with addition of a silicone resin in an electroconductive composition, and the weight average molecular weight of the added silicone resin. That is, in this embodiment, it was confirmed that the number of disconnections of the electrode can be reduced by adding a silicone resin having a weight average molecular weight of, for example, 90,000 or less to the conductive composition as compared with the case where no silicone resin is added. . However, it was found that when the weight average molecular weight exceeds 90,000, for example, 110,000 silicone resin is used, the number of disconnections tends to increase.
図4から明らかなように、電極のライン抵抗は、導電性組成物中のシリコーン樹脂の重量平均分子量に影響を受けることがわかった。この結果は、断線数との結果と似た傾向を示している。すなわち、電極形状を高アスペクト比化するとの観点では、導電性組成物中にシリコーン樹脂を添加することは好ましい。しかしながら、過剰なSi成分の含有は電極の断線を招くため、抵抗成分となり得る。これらのことから、電極の高アスペクト比化と低抵抗特性とを両立させるには、重量平均分子量が適切なシリコーン樹脂を用いることが好ましいことがわかった。本実施形態において、導電性組成物中に添加するシリコーン樹脂が、例えば、重量平均分子量が11万未満、より好ましくはおおむね9万以下程度のものを用いるのが好適であることがわかる。 As is apparent from FIG. 4, it was found that the line resistance of the electrode was affected by the weight average molecular weight of the silicone resin in the conductive composition. This result shows a tendency similar to the result of the number of disconnections. That is, from the viewpoint of increasing the electrode shape to a high aspect ratio, it is preferable to add a silicone resin to the conductive composition. However, the inclusion of an excessive Si component can cause a disconnection of the electrode, and thus can be a resistance component. From these, it was found that it is preferable to use a silicone resin having an appropriate weight average molecular weight in order to achieve both high aspect ratio and low resistance characteristics of the electrode. In the present embodiment, it can be seen that the silicone resin added to the conductive composition is preferably, for example, one having a weight average molecular weight of less than 110,000, more preferably about 90,000 or less.
(実施形態3)
[導電性組成物の調製]
以下の手順にて導電性組成物を調製し、組成物内のシリコーン樹脂と直列抵抗Rsとの関係について評価した。ここでガラスフリットとしては、有鉛系ガラスであってSiO2成分の含有量が5質量%の「A5」と、無鉛系ガラス1であってSiO2成分の含有量が5質量%の「B5」とを用いた。また、シリコーン樹脂として、重量平均分子量Mwが5万のポリジメチルシロキサンを用いた。そして銀粉末100質量部に対するこれらガラスフリットとシリコーン樹脂との割合を、下記の表3に示す組み合わせで変化させ、その他の条件は上記実施形態1と同様にして、導電性組成物を調製した。また、これらの導電性組成物を用いて受光面電極を形成することで、太陽電池素子を作製した。
(Embodiment 3)
[Preparation of conductive composition]
A conductive composition was prepared by the following procedure, and the relationship between the silicone resin in the composition and the series resistance Rs was evaluated. Here, as the glass frit, the content of SiO 2 component to a leaded glass is 5 mass% "A5", a lead-free glass 1 content of SiO 2 component is 5 wt% "B5 Was used. As the silicone resin, polydimethylsiloxane having a weight average molecular weight Mw of 50,000 was used. And the ratio of these glass frit and silicone resin with respect to 100 mass parts of silver powder was changed by the combination shown in following Table 3, and other conditions were carried out similarly to the said Embodiment 1, and prepared the electrically conductive composition. Moreover, the solar cell element was produced by forming a light-receiving surface electrode using these electroconductive compositions.
このようにして用意した太陽電池素子の直列抵抗Rsを測定し、表3に示した。なお、有鉛系ガラスフリットA5を用いた導電性組成物は、無鉛系ガラスフリットB5を用いた導電性組成物と比較して、直列抵抗Rs等の特性の高い電極を形成できることが知られている。したがって、下記表3において、ガラスフリットA5を使用した場合はRs≦3.73のときを抵抗が低くて良好であると判断し、ガラスフリットB5を使用した場合はRs≦3.91のときを抵抗が低くて良好であると判断した。そして表3中の、抵抗が低くて良好な結果を太字で示した。
また、表3に示したガラスフリットとシリコーン樹脂との配合量から、ガラスフリットのシリコーン樹脂に対する割合を算出し、表4に示した。なお、表4では、表3において抵抗が良好となったガラスフリットとシリコーン樹脂との配合量の組み合わせについて、結果を太字で示している。
The series resistance Rs of the solar cell element thus prepared was measured and shown in Table 3. In addition, it is known that the conductive composition using the leaded glass frit A5 can form electrodes having higher characteristics such as the series resistance Rs than the conductive composition using the lead-free glass frit B5. Yes. Accordingly, in Table 3 below, when glass frit A5 is used, it is determined that the resistance is low and good when Rs ≦ 3.73, and when glass frit B5 is used, Rs ≦ 3.91. The resistance was judged to be low and good. In Table 3, good results with low resistance are shown in bold.
Further, the ratio of the glass frit to the silicone resin was calculated from the blending amount of the glass frit and the silicone resin shown in Table 3 and shown in Table 4. In Table 4, the results are shown in bold for the combinations of the glass frit and the silicone resin with good resistance in Table 3.
[評価]
表3に示されるように、本実施形態において、導電性組成物に含まれるシリコーン樹脂量が概ね0.2質量部以下の範囲では、ガラスフリットの添加量を所定の範囲に収めることで、直列抵抗Rsを効果的に低減できることがわかる。例えば、ガラス組成に関わらずガラスフリットの添加量を1.875〜3.125質量部に収めることで、直列抵抗Rsを効果的に低減できることがわかる。
一方で、導電性組成物に含まれるシリコーン樹脂量が概ね0.15質量部を超える(例えば0.2質量部以上の)範囲では、シリコーン樹脂量に対するガラスフリット量の比(ガラスフリット質量/シリコーン樹脂質量)を所定の範囲に収めることで、直列抵抗Rsを効果的に低減できることがわかる。例えば、ガラス組成に関わらず、上記ガラスフリット量の比を概ね7.5〜18程度、好ましくは8.33〜16.67程度の範囲に収めることで、直列抵抗Rsを効果的に低減できることがわかる。これは、例えば、導電性組成物に含まれるシリコーン樹脂量を増大させると、形成される電極の直列抵抗Rsを低く保つためにガラスフリットの添加量を増やす必要があることによるものと考えられる。すなわち、導電性組成物中にシリコーン樹脂が含まれると、電極焼成中にこのシリコーン樹脂からSiO2成分が生成し得る。このSiO2成分は、ガラスフリット中のSiO2成分と同様に、電極と射防止膜や基板との界面の浸食を抑制する作用を示す。したがって、良好なファイヤースルー特性を発現させつつ、電極および基板の良好なコンタクトを実現するためには、ガラスフリットの添加量を、導電性組成物に添加するシリコーン樹脂量に適した値に調整しておくことが好ましいといえる。
[Evaluation]
As shown in Table 3, in the present embodiment, when the amount of the silicone resin contained in the conductive composition is approximately 0.2 parts by mass or less, the amount of glass frit added is within a predetermined range, and the series It can be seen that the resistance Rs can be effectively reduced. For example, it can be seen that the series resistance Rs can be effectively reduced by keeping the amount of glass frit added to 1.875 to 3.125 parts by mass regardless of the glass composition.
On the other hand, in the range where the amount of silicone resin contained in the conductive composition generally exceeds 0.15 parts by mass (for example, 0.2 parts by mass or more), the ratio of glass frit amount to silicone resin amount (glass frit mass / silicone) It can be seen that the series resistance Rs can be effectively reduced by keeping the resin mass) within a predetermined range. For example, regardless of the glass composition, the series resistance Rs can be effectively reduced by keeping the ratio of the glass frit amount in the range of about 7.5 to 18, preferably about 8.33 to 16.67. Recognize. This is considered to be because, for example, when the amount of the silicone resin contained in the conductive composition is increased, it is necessary to increase the amount of glass frit added in order to keep the series resistance Rs of the formed electrode low. That is, when a silicone resin is contained in the conductive composition, a SiO 2 component can be generated from this silicone resin during electrode firing. This SiO 2 component has an effect of suppressing erosion at the interface between the electrode and the anti-reflection film or the substrate, like the SiO 2 component in the glass frit. Therefore, in order to achieve good contact between the electrode and the substrate while exhibiting good fire-through characteristics, the amount of glass frit added is adjusted to a value suitable for the amount of silicone resin added to the conductive composition. It is preferable to keep it.
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by suitable embodiment, such description is not a limitation matter and of course various modifications are possible.
10 太陽電池素子(セル)
11 半導体基板(シリコン基板)
11A 受光面
11B 裏面
12 バスバー電極(受光面電極)
13 フィンガー電極(受光面電極)
14 反射防止膜
16 n−Si層
18 p−Si層
20 裏面アルミニウム電極
22 裏面側外部接続用電極
24 p+層
10 Solar cell element (cell)
11 Semiconductor substrate (silicon substrate)
11A Light-receiving
13 Finger electrode (light-receiving surface electrode)
14 Antireflection film 16 n-Si layer 18 p-
Claims (9)
導電性粉末と、
ガラスフリットと、
シリコーン樹脂と、
有機バインダと、
分散媒と、を含み、
前記ガラスフリットは、酸化物換算したときのSiO2成分の割合が0質量%以上5質量%以下であり、
前記シリコーン樹脂の重量平均分子量は90000以下である、導電性組成物。 A conductive composition for forming an electrode, comprising:
Conductive powder;
Glass frit,
Silicone resin,
An organic binder,
A dispersion medium,
The glass frit has a SiO 2 component ratio of 0% by mass or more and 5% by mass or less when converted to an oxide,
The electrically conductive composition whose weight average molecular weights of the said silicone resin are 90000 or less.
前記軟化点以上の温度での焼成により前記電極を形成するために用いられる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の導電性組成物。 The conductive composition according to claim 1, which is used for forming the electrode by firing at a temperature equal to or higher than the softening point.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015001855A JP5957546B2 (en) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | Conductive composition |
PCT/JP2016/050161 WO2016111299A1 (en) | 2015-01-07 | 2016-01-05 | Conductive composition, semiconductor element, and solar battery element |
CN201680005302.5A CN107210325A (en) | 2015-01-07 | 2016-01-05 | Conductive composition, semiconductor element and solar cell device |
CN202110405333.2A CN113178495A (en) | 2015-01-07 | 2016-01-05 | Conductive composition, semiconductor element, and solar cell element |
TW105100219A TWI673726B (en) | 2015-01-07 | 2016-01-06 | Conductive composition, semiconductor element and solar cell element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015001855A JP5957546B2 (en) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | Conductive composition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016127212A JP2016127212A (en) | 2016-07-11 |
JP5957546B2 true JP5957546B2 (en) | 2016-07-27 |
Family
ID=56355986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015001855A Active JP5957546B2 (en) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | Conductive composition |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5957546B2 (en) |
CN (2) | CN107210325A (en) |
TW (1) | TWI673726B (en) |
WO (1) | WO2016111299A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10403770B2 (en) | 2015-02-04 | 2019-09-03 | E I Du Pont De Nemours And Company | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith |
US10593439B2 (en) | 2016-10-21 | 2020-03-17 | Dupont Electronics, Inc. | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith |
US10741300B2 (en) | 2016-10-07 | 2020-08-11 | E I Du Pont De Nemours And Company | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101930286B1 (en) * | 2016-10-31 | 2019-03-12 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | Electrode Paste For Solar Cell's Electrode And Solar Cell using the same |
KR101930284B1 (en) * | 2016-11-01 | 2018-12-19 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | Electrode Paste For Solar Cell's Electrode And Solar Cell using the same |
JP6762848B2 (en) * | 2016-11-02 | 2020-09-30 | 東洋アルミニウム株式会社 | Paste composition |
KR102152842B1 (en) * | 2018-11-30 | 2020-09-07 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | Method for manufacturing conductive paste for solar cell electrode with improved thixotropic and slip |
CN112509727B (en) * | 2020-11-10 | 2022-08-12 | 广东工业大学 | Inner electrode copper paste for low-temperature co-fired ceramic and preparation method and application thereof |
CN114283963B (en) * | 2021-12-20 | 2023-05-26 | 江苏索特电子材料有限公司 | Conductive paste composition, preparation method and application thereof, and crystalline silicon solar cell |
CN114538916A (en) * | 2022-03-03 | 2022-05-27 | 太原理工大学 | Low-temperature co-fired ceramic dielectric material and preparation method thereof |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040055635A1 (en) * | 2002-09-19 | 2004-03-25 | Hiroshi Nagakubo | Conductive paste, method for manufacturing solar battery, and solar battery |
JP5309440B2 (en) * | 2005-11-15 | 2013-10-09 | 三菱マテリアル株式会社 | Composition for forming electrode of solar cell, method for forming the electrode, and method for producing solar cell using the electrode obtained by the forming method |
JP4847154B2 (en) * | 2006-02-24 | 2011-12-28 | 三洋電機株式会社 | Conductive paste composition, solar cell using the paste composition, and solar cell module using the cell |
US20090266409A1 (en) * | 2008-04-28 | 2009-10-29 | E.I.Du Pont De Nemours And Company | Conductive compositions and processes for use in the manufacture of semiconductor devices |
KR20120037364A (en) * | 2009-07-01 | 2012-04-19 | 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 | Binder resin for conductive paste, conductive paste, and solar cell element |
CN101609847B (en) * | 2009-07-08 | 2011-05-18 | 西安交通大学苏州研究院 | Paste for forming solar battery electrode |
KR20120116402A (en) * | 2009-11-16 | 2012-10-22 | 헤레우스 프레셔스 메탈즈 노스 아메리카 콘쇼호켄 엘엘씨 | Electroconductive paste composition |
CN102117844A (en) * | 2009-12-30 | 2011-07-06 | 比亚迪股份有限公司 | Solar cell front electrode paste and method for preparing solar cell front electrode |
JP2012023095A (en) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Conductive composition and solar cell |
KR101181190B1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-09-18 | 엘지이노텍 주식회사 | Solar cell and paste compisition for rear electrode of the same |
WO2013089128A1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | 株式会社村田製作所 | Conductive composition, multilayer ceramic substrate, and method for manufacturing same |
JP6027765B2 (en) * | 2012-05-02 | 2016-11-16 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | Lead-free conductive paste composition for solar cells |
JP5321723B1 (en) * | 2012-10-29 | 2013-10-23 | 横浜ゴム株式会社 | Conductive composition and solar battery cell |
JP6060661B2 (en) * | 2012-12-07 | 2017-01-18 | 富士通株式会社 | Sound extraction apparatus, sound extraction method, and sound extraction program |
JPWO2014103896A1 (en) * | 2012-12-25 | 2017-01-12 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | Electrode forming paste |
CN103531265B (en) * | 2013-10-18 | 2014-12-03 | 南通天盛新能源科技有限公司 | Back field local contact aluminum slurry of crystalline silicon solar cell and preparation method of back field local contact aluminum slurry |
-
2015
- 2015-01-07 JP JP2015001855A patent/JP5957546B2/en active Active
-
2016
- 2016-01-05 CN CN201680005302.5A patent/CN107210325A/en active Pending
- 2016-01-05 WO PCT/JP2016/050161 patent/WO2016111299A1/en active Application Filing
- 2016-01-05 CN CN202110405333.2A patent/CN113178495A/en active Pending
- 2016-01-06 TW TW105100219A patent/TWI673726B/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10403770B2 (en) | 2015-02-04 | 2019-09-03 | E I Du Pont De Nemours And Company | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith |
US10741300B2 (en) | 2016-10-07 | 2020-08-11 | E I Du Pont De Nemours And Company | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith |
US10593439B2 (en) | 2016-10-21 | 2020-03-17 | Dupont Electronics, Inc. | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith |
US10825575B2 (en) | 2016-10-21 | 2020-11-03 | Dupont Electronics, Inc. | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113178495A (en) | 2021-07-27 |
TWI673726B (en) | 2019-10-01 |
WO2016111299A1 (en) | 2016-07-14 |
CN107210325A (en) | 2017-09-26 |
JP2016127212A (en) | 2016-07-11 |
TW201626404A (en) | 2016-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5957546B2 (en) | Conductive composition | |
US10347787B2 (en) | Method for forming a solar cell electrode with conductive paste | |
JP5816738B1 (en) | Conductive composition | |
JP2012502503A (en) | Solar cell electrode | |
TWI585781B (en) | Thick film conductive composition and use thereof | |
JP6735046B2 (en) | Conductive paste for solar cell electrode formation | |
JP6375298B2 (en) | Crystalline silicon solar cell and manufacturing method thereof | |
US20190044005A1 (en) | Conductive paste and solar cell | |
JP2017152520A (en) | Conductor paste for screen printing with a metal mask and use of the same | |
TWI651289B (en) | Composition for solar cell electrode and electrode fabricated using the same | |
JP7027025B2 (en) | Conductive composition | |
KR20110014675A (en) | Compositions containing submicron particles used in conductors for photovoltaic cells | |
JP6084270B1 (en) | Conductive composition | |
JP2017092251A (en) | Conductive composition | |
JP5990315B2 (en) | Conductive composition | |
JP6074483B1 (en) | Conductive composition | |
JP5833298B2 (en) | Method for manufacturing solar cell and electrode forming paste material used in the method | |
CN111630012A (en) | Conductive paste for solar cell electrode, glass frit contained in conductive paste, and solar cell | |
JP6826542B2 (en) | Conductive composition | |
EP3275000A1 (en) | Electro-conductive pastes comprising an oxide additive | |
KR20110014674A (en) | Methods using compositions containing submicron particles used in conductors for photovoltaic cells | |
KR101991976B1 (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
JP5754787B2 (en) | Method for manufacturing solar cell element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160602 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160620 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5957546 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |