JP6351332B2 - Conductor-forming composition comprising a low-melting glass composition - Google Patents
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Description
本発明は、新規な低融点ガラス組成物及びそれを含む導体形成用組成物に関する。より具体的には、シリコン太陽電池の裏面電極を形成するアルミニウム含有ペースト、特に裏面パッシベーション(Passivated Emitter and Rear Cell:PERC)構造を有するシリコン太陽電池(PERC型シリコン太陽電池)の裏面電極を形成するアルミニウム含有ペーストに適した低融点ガラス組成物に関する。 The present invention relates to a novel low-melting glass composition and a conductor-forming composition containing the same. More specifically, an aluminum-containing paste that forms a back electrode of a silicon solar cell, particularly a back electrode of a silicon solar cell (PERC type silicon solar cell) having a back-passive passivation (PERC) structure is formed. The present invention relates to a low-melting glass composition suitable for an aluminum-containing paste.
結晶シリコン系太陽電池は、高変換効率を発揮できるとともに比較的低コストで製造できることから、現在最も主流をなす太陽電池タイプの1つとなっている。近年、この結晶シリコン系太陽電池の変換効率をより高めるために、PERC構造を有する太陽電池の開発が行われている(特許文献1、特許文献2等)。この太陽電池の裏面は、貫通孔を有するパッシベーション膜がシリコン基板上に形成されており、その膜の上からアルミニウム電極が形成されている。そして、アルミニウム電極はパッシベーション膜の貫通孔が形成されている部分でシリコン基板と電気的にコンタクトされている。パッシベーション膜としては、例えばシリコン窒化膜、シリコン酸化膜又はこれらの組み合わせにより形成されている。 Crystalline silicon solar cells are one of the most prevalent solar cell types at present because they can exhibit high conversion efficiency and can be manufactured at a relatively low cost. In recent years, in order to further increase the conversion efficiency of this crystalline silicon solar cell, solar cells having a PERC structure have been developed (Patent Document 1, Patent Document 2, etc.). On the back surface of the solar cell, a passivation film having a through hole is formed on a silicon substrate, and an aluminum electrode is formed on the film. The aluminum electrode is in electrical contact with the silicon substrate at the portion where the through hole of the passivation film is formed. The passivation film is formed of, for example, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or a combination thereof.
PERC構造を有しない一般的な太陽電池では、受光面とは反対側の全面にアルミニウム電極層が形成される。アルミニウム電極層は、通常アルミニウム粉末、ガラス粉末、樹脂及び有機溶剤を含むペーストをスクリーン印刷し、焼成することにより形成される。アルミニウム電極層とシリコン基板とは、これらの間に形成される合金層及びP+層(又はBSF層)を介して全面的にコンタクトする。 In a general solar cell not having a PERC structure, an aluminum electrode layer is formed on the entire surface opposite to the light receiving surface. The aluminum electrode layer is usually formed by screen-printing and baking a paste containing aluminum powder, glass powder, resin and organic solvent. The aluminum electrode layer and the silicon substrate are in full contact with each other through an alloy layer and a P + layer (or BSF layer) formed between them.
これに対し、PERC型太陽電池の製造においては、図1に示すように、まずシリコン基板11上にパッシベーション膜12が全面的に形成され(図1(a))、そのパッシベーション膜12に貫通孔13が複数形成され(図1(b))、次いでその上からアルミニウムペーストを用いてアルミニウム電極14が形成され(図1(c))、最後に焼成することにより貫通孔13中に合金層15及びP+電界層16が形成される(図1(d))。 On the other hand, in the manufacture of the PERC type solar cell, as shown in FIG. 1, first, a passivation film 12 is formed on the entire surface of the silicon substrate 11 (FIG. 1A), and a through hole is formed in the passivation film 12. 13 are formed (FIG. 1 (b)), and then an aluminum electrode 14 is formed thereon using an aluminum paste (FIG. 1 (c)). Finally, the alloy layer 15 is formed in the through hole 13 by firing. Then, a P + electric field layer 16 is formed (FIG. 1D).
このように、PERC型太陽電池の製造過程では、パッシベーション膜に形成された貫通孔を介してシリコン基板と電気的にコンタクトする界面と、パッシベーション膜とアルミニウムペーストが物理的に密着する層が存在する。このため、PERC型太陽電池に適用されるアルミペーストには、通常の太陽電池用アルミペーストに求められるようなAl−Si合金層及びP+電界層を形成する性能に加え、パッシベーション膜と良好な密着を形成することが必要とれる。しかも、パッシベーション膜との過剰反応によるファイヤースルーが起こらないことも要求される。 As described above, in the manufacturing process of the PERC type solar cell, there are an interface in electrical contact with the silicon substrate through a through hole formed in the passivation film, and a layer in which the passivation film and the aluminum paste are physically in close contact with each other. . For this reason, in addition to the performance of forming an Al—Si alloy layer and a P + electric field layer as required for a normal solar cell aluminum paste, the aluminum paste applied to the PERC solar cell has a good passivation film and It is necessary to form a close contact. Moreover, it is also required that no fire-through occurs due to excessive reaction with the passivation film.
通常の太陽電池の裏面電極を形成するアルミペーストに用いられるガラス粉末として好適なガラス組成物は種々提案されている。 Various glass compositions suitable as a glass powder for use in an aluminum paste forming the back electrode of a normal solar cell have been proposed.
例えば、ガラス組成として、下記酸化物換算のモル%表示で、SiO2:1〜45%、B2O3:25〜65%、ZnO:0〜11%未満含有することを特徴とする電極形成用ガラス組成物が開示されている(特許文献3)。 For example, as a glass composition, the electrode formation is characterized by containing SiO 2 : 1 to 45%, B 2 O 3 : 25 to 65%, ZnO: less than 0 to 11% in terms of mol% in terms of the following oxides. A glass composition is disclosed (Patent Document 3).
また、シリコン半導体基板を用いる太陽電池用の導電性ペーストに含まれる低融点ガラスにおいて、その組成が、実質的に鉛成分を含まず、質量%で、SiO2:1〜15、B2O3:18〜30、Al2O3:0〜10、ZnO:25〜43、RO(MgO、CaO、SrO、BaOより選択される1種以上の合計):8〜30、及び、R2O(Li2O、Na2O、K2Oより選択される1種以上の合計):6〜17、を含むことを特徴とするSiO2−B2O3−ZnO−RO−R2O系無鉛低融点ガラス等が提案されている(特許文献4、特許文献5)。 Further, the low-melting glass contained in the conductive paste for solar cell using a silicon semiconductor substrate, the composition is substantially free of lead component, in mass%, SiO 2: 1~15, B 2 O 3 : 18~30, Al 2 O 3: 0~10, ZnO: 25~43, RO (MgO, CaO, SrO, 1 or more in total selected from BaO): 8 to 30 and,, R 2 O ( SiO 2 —B 2 O 3 —ZnO—RO—R 2 O-based lead-free, characterized in that it contains 6 to 17, a total of one or more selected from Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O) Low melting glass etc. are proposed (patent documents 4 and 5).
上記のように、PERC構造を有しない一般の太陽電池の裏面電極を形成するためのアルミペーストに配合されるガラス粉末として種々のガラス組成物が提案されているが、いずれもPERC型太陽電池の製造においてはパッシベーション膜と良好な密着が得られない。 As described above, various glass compositions have been proposed as glass powders blended in an aluminum paste for forming the back electrode of a general solar cell that does not have a PERC structure. In manufacturing, good adhesion to the passivation film cannot be obtained.
例えば、特許文献3に示すガラス組成物は、パッシベーション膜との密着を確保するために十分に軟化点を低くすることができない。また、特許文献4又は特許文献5に開示されているガラス組成物は、低い軟化点を有するものの、アルカリ金属酸化物の含有量が少なく、パッシベーション膜との密着が不十分であるため、PERC型太陽電池の裏面電極を形成するためのアルミニウムペーストに添加するガラス組成物としては不適である。 For example, the glass composition shown in Patent Document 3 cannot sufficiently lower the softening point in order to ensure adhesion with the passivation film. Further, the glass composition disclosed in Patent Document 4 or Patent Document 5 has a low softening point, but has a low alkali metal oxide content and insufficient adhesion to the passivation film. It is unsuitable as a glass composition to be added to an aluminum paste for forming a back electrode of a solar cell.
また、低軟化点ガラスを得るため、PbO又はBi2O3がその組成中の多量(例えば60wt%以上)に含有させることも考えられるが、これら重金属がガラス成分中に含まれるとSiとAlの反応が不均質に起こりやすくなり、焼成後に大きなブリスターが発生しやすくなるという問題があり、これらの成分の多量添加に依存しないガラス組成の開発が望まれる。 Further, in order to obtain a low softening point glass, PbO or Bi 2 O 3 may be contained in a large amount (for example, 60 wt% or more) in the composition. However, when these heavy metals are contained in the glass component, Si and Al The above reaction tends to occur inhomogeneously and large blisters are likely to occur after firing, and the development of a glass composition that does not depend on the addition of a large amount of these components is desired.
従って、本発明の主な目的は、特にパッシベーション膜との良好な密着性が得られる電極形成用ペーストに適したガラス組成物を提供することである。 Accordingly, a main object of the present invention is to provide a glass composition suitable for an electrode forming paste that can provide good adhesion to a passivation film.
本発明者は、従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を有するガラス組成物によって上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies in view of the problems of the prior art, the present inventor has found that the above object can be achieved by a glass composition having a specific composition, and has completed the present invention.
すなわち、本発明は、下記の低融点ガラス組成物を含む導体形成用組成物に係る。
1. モル%で(1)Al2O3:3〜20%、(2)SiO2:10〜24%、(3)B2O3:28〜50%及び(4)Li2O、Na2O及びK2Oの少なくとも1種の合計:20〜43%を含むことを特徴とするガラス組成物及び導電性粒子を含む導体形成用組成物。
2. ガラス組成物が(1)MgO、CaO、SrO及びBaOの少なくとも1種の合計:0〜17%及び(2)ZnO:0〜11%をさらに含む、前記項1に記載の導体形成用組成物。
3. ガラス組成物の軟化点が420〜560℃である、前記項1又は2に記載の導体形成用組成物。
4. 導電性粒子が1)金属Al及び2)Al系合金の少なくとも1種である、前記項1〜3のいずれかに記載の導体形成用組成物。
5. 溶剤及びバインダーの少なくとも1種をさらに含む、前記項1〜4のいずれかに記載の導体形成用組成物。
6. バナジウム成分、アンチモン成分及びマンガン成分の少なくとも1種をさらに含む、前記項1〜5のいずれかに記載の導体形成用組成物。
7. 導電性である、前記項1〜6のいずれかに記載の導体形成用組成物。
8. シリコン太陽電池の導体を形成するために用いる、前記項1〜7のいずれかに記載の導体形成用組成物。
9. シリコン太陽電池がPERC型シリコン太陽電池であって、シリコン基板及びパッシベーション膜の双方に接触した電極を形成するために用いる、前記項8に記載の導体形成用組成物。
That is, this invention relates to the composition for conductor formation containing the following low melting glass composition.
1. In mole% (1) Al 2 O 3 : 3~20%, (2) SiO 2: 10~24%, (3) B 2 O 3: 28~50% , and (4) Li 2 O, Na 2 O and at least one of the sum of K 2 O: conductor forming composition containing glass composition and conductive particles comprising a 20 to 43%.
2. Item 2. The conductor-forming composition according to Item 1, wherein the glass composition further comprises (1) a total of at least one of MgO, CaO, SrO, and BaO: 0 to 17% and (2) ZnO: 0 to 11% . .
3. Item 3. The conductor-forming composition according to Item 1 or 2, wherein the glass composition has a softening point of 420 to 560 ° C.
4). Item 4. The conductor-forming composition according to any one of Items 1 to 3 , wherein the conductive particles are at least one of 1) metal Al and 2) an Al-based alloy.
5. Item 5. The conductor-forming composition according to any one of Items 1 to 4 , further comprising at least one of a solvent and a binder.
6). Item 6. The conductor-forming composition according to any one of Items 1 to 5 , further comprising at least one of a vanadium component, an antimony component, and a manganese component.
7). Item 7. The conductor-forming composition according to any one of Items 1 to 6, which is conductive.
8). Item 8. The conductor-forming composition according to any one of Items 1 to 7 , which is used for forming a conductor of a silicon solar cell.
9. Item 9. The conductor-forming composition according to Item 8, wherein the silicon solar cell is a PERC type silicon solar cell and is used to form an electrode in contact with both the silicon substrate and the passivation film.
本発明のガラス組成物は、特定のガラス組成を有することから、比較的低い軟化点を有するとともに、これを導体形成組成物(導体形成用ペースト状組成物)におけるガラス成分として優れた効果を達成することができる。すなわち、基材との密着性に優れた塗膜を形成できる導体形成用組成物を提供することができる。このような導体形成用組成物は、特に、太陽電池の導体を形成する場合に最適である。この中でも、PERC型太陽電池の裏面電極の形成に用いる場合は、Al−Si合金層及びP+電界層を効果的に形成できる性能に加え、パッシベーション膜との良好な密着性を得ることができる。 Since the glass composition of the present invention has a specific glass composition, it has a relatively low softening point and achieves an excellent effect as a glass component in a conductor-forming composition (conductor-forming paste-like composition). can do. That is, it is possible to provide a conductor-forming composition that can form a coating film having excellent adhesion to a substrate. Such a composition for forming a conductor is particularly suitable for forming a conductor of a solar cell. Among these, when used for forming the back electrode of the PERC type solar cell, in addition to the performance of effectively forming the Al—Si alloy layer and the P + electric field layer, good adhesion to the passivation film can be obtained. .
11 シリコン基板
12 パッシベーション層
13 貫通孔
14 アルミニウム電極
15 合金層
16 P+電界層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Silicon substrate 12 Passivation layer 13 Through-hole 14 Aluminum electrode 15 Alloy layer 16 P + Electric field layer
本発明のガラス組成物(以下「本発明ガラス組成物」ともいう。)は、モル%で(1)Al2O3:3〜20%、(2)SiO2:10〜24%、(3)B2O3:28〜50%及び(4)Li2O、Na2O及びK2Oの少なくとも1種の合計:20〜43%を含むことを特徴とする。 The glass composition of the present invention (hereinafter also referred to as “the glass composition of the present invention”) is (1) Al 2 O 3 : 3 to 20%, (2) SiO 2 : 10 to 24%, (3 ) B 2 O 3: 28~50%, and (4) Li 2 O, at least one of the sum of Na 2 O and K 2 O: characterized in that it comprises a 20 to 43%.
(1)ガラス組成
本発明ガラス組成物は、上記のようにAl、Si、B、アルカリ金属(Li,Na又はK)等の各成分が酸化物換算での所定の含有量を有するものである。以下、各成分及びその含有量について説明する。
(1) Glass composition As described above, the glass composition of the present invention is such that each component such as Al, Si, B, alkali metal (Li, Na or K) has a predetermined content in terms of oxide. . Hereinafter, each component and its content will be described.
Al2O3
Al2O3はガラスを安定化させ、耐候性を向上させる成分である。Al2O3を所定量含有させることにより、R2Oを多量に含有しながらも十分な耐候性を有する組成物を得ることができる。
Al 2 O 3
Al 2 O 3 is a component that stabilizes the glass and improves the weather resistance. By containing a predetermined amount of Al 2 O 3 , it is possible to obtain a composition having sufficient weather resistance while containing a large amount of R 2 O.
Al2O3含有量は、通常3〜20%とし、好ましくは5.5〜20%とし、より好ましくは10〜20%とし、最も好ましくは15〜20%とする。Al2O3含有量が3%未満の場合はガラスの耐湿性が悪くなるという問題が起こるおそれがある。他方、Al2O3含有量が20%を超える場合は、軟化点が高くなることに加え、結晶化が起こり、パッシベーション膜と密着しなくなるおそれがある。 The Al 2 O 3 content is usually 3 to 20%, preferably 5.5 to 20%, more preferably 10 to 20%, and most preferably 15 to 20%. When the Al 2 O 3 content is less than 3%, there is a possibility that the moisture resistance of the glass is deteriorated. On the other hand, when the Al 2 O 3 content exceeds 20%, the softening point is increased, and in addition, crystallization occurs and there is a possibility that the Al 2 O 3 content does not adhere to the passivation film.
SiO2
SiO2はガラス形成成分である。
SiO 2
SiO 2 is a glass forming component.
SiO2含有量は、通常10〜24%とし、好ましくは11〜16%とする。SiO2含有量が10%未満の場合はガラスの耐湿性が低下するおそれがある。他方、SiO2含有量が24%を超える場合は、軟化点が高くなり、パッシベーション膜と密着しなくなるおそれがある。 The SiO 2 content is usually 10 to 24%, preferably 11 to 16%. If the SiO 2 content is less than 10%, the moisture resistance of the glass may be reduced. On the other hand, when the SiO 2 content exceeds 24%, the softening point becomes high and there is a possibility that the SiO 2 content does not adhere to the passivation film.
B2O3
B2O3はガラス形成成分であるとともに、融剤になり得る。
B 2 O 3
B 2 O 3 is a glass forming component and can be a flux.
B2O3含有量は、通常28〜50%とし、好ましくは29〜41%とする。B2O3含有量が28%未満の場合は結晶化が起こりやすくなり、パッシベーション膜と密着しなくなるおそれがある。他方、B2O3含有量が50%を超える場合は、ガラスの耐湿性が悪くなることがある。 The B 2 O 3 content is usually 28 to 50%, preferably 29 to 41%. When the content of B 2 O 3 is less than 28%, crystallization is likely to occur and there is a possibility that the B 2 O 3 content does not adhere to the passivation film. On the other hand, when the B 2 O 3 content exceeds 50%, the moisture resistance of the glass may be deteriorated.
Li2O、Na2O及びK2Oの少なくとも1種
Li2O、Na2O、K2O(以下、これらを「R2O」と総称する。)は、パッシベーション膜と反応することにより膜との密着強度を向上させる効果を有する。
Li 2 O, at least one Li 2 O Na 2 O and K 2 O, Na 2 O, K 2 O ( hereinafter, collectively referred to as "R 2 O".), By reacting with a passivation film It has the effect of improving the adhesion strength with the film.
Li2O、Na2O及びK2Oの少なくとも1種の合計の含有量は、通常20〜43%とし、好ましくは25〜43%とし、より好ましくは31〜43%とする。前記合計量が20%未満の場合は軟化点が高くなりパッシベーション膜との密着が得られなくなる場合がある。他方、前記合計量が43%を超える場合は、ガラスの耐湿性が悪くなるおそれがある。 The total content of at least one of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O is usually 20 to 43%, preferably 25 to 43%, more preferably 31 to 43%. When the total amount is less than 20%, the softening point becomes high and adhesion to the passivation film may not be obtained. On the other hand, when the said total amount exceeds 43%, there exists a possibility that the moisture resistance of glass may worsen.
ZnO
ZnOはガラスの軟化点を低下させる成分である。本発明では任意の成分である。
ZnO
ZnO is a component that lowers the softening point of glass. In the present invention, it is an optional component.
ZnO含有量は、通常0〜11%とし、好ましくは実質的に0%とする。ZnO含有量が11%を超える場合は、結晶化が起こりやすくなり、パッシベーション膜と密着しなくなるという問題が起こるおそれがある。 The ZnO content is usually 0 to 11%, preferably substantially 0%. When the ZnO content exceeds 11%, crystallization is likely to occur, and there is a possibility that the problem of not being in close contact with the passivation film may occur.
MgO、CaO、SrO及びBaOの少なくとも1種
MgO、CaO、SrO及びBaO(以下、これらを「RO」と総称する。)、はガラスの軟化点を低下させる成分である。本発明では任意の成分である。
At least one of MgO, CaO, SrO and BaO MgO, CaO, SrO and BaO (hereinafter collectively referred to as “RO”) are components that lower the softening point of glass. In the present invention, it is an optional component.
ROの含有量(合計含有量)は通常0〜17%とし、好ましくは実質的に0%とする。RO含有量が17%を超える場合は、パッシベーション膜との良好な密着が得られなくなるおそれがあるほか、耐湿性が低下する起こるおそれがある。 The RO content (total content) is usually 0 to 17%, preferably substantially 0%. If the RO content exceeds 17%, good adhesion to the passivation film may not be obtained, and moisture resistance may be reduced.
その他の成分
本発明ガラス組成物は、本発明の効果を損なわない範囲内において、他の成分が含有されていても良い。例えば、PbO、Bi2O3、TeO2、P2O5、V2O5,Sb2O3,Nb2O5、GeO2、Fe2O3、MnO2、TiO2、ZrO2等の各種の酸化物が挙げられる。
Other Components The glass composition of the present invention may contain other components as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, PbO, Bi 2 O 3, TeO 2, P 2 O 5, V 2 O 5, Sb 2 O 3, Nb 2 O 5, GeO 2, Fe 2 O 3, MnO 2, TiO 2, ZrO 2 , etc. Various oxides are mentioned.
反対に、本発明の効果を損なわせるおそれが高い成分は少量又は実質的に0%とすることが好ましい。特に、リン成分、テルル成分、ビスマス成分及び/又は鉛成分を含む場合であっても、1)P2O5、2)TeO2、3)Bi2O3及び4)PbOの合計量がモル%で0〜6%であることが望ましく、特に0〜3%であることがより望ましく、さらに0〜1%であることが最も望ましい。従って、例えば、P2O5は0〜6%の範囲内で含有させることができる。TeO2は0〜3%の範囲内で含有させることができる。Bi2O3は実質的に0%とすることができる。PbOは0〜1.9%の範囲内で含有させることができる。 On the contrary, it is preferable that the amount of the component that is likely to impair the effect of the present invention is small or substantially 0%. In particular, even when a phosphorus component, a tellurium component, a bismuth component and / or a lead component are included, the total amount of 1) P 2 O 5 , 2) TeO 2 , 3) Bi 2 O 3 and 4) PbO is mol % Is preferably 0 to 6%, more preferably 0 to 3%, and most preferably 0 to 1%. Therefore, for example, P 2 O 5 can be contained within a range of 0 to 6%. TeO 2 can be contained within a range of 0 to 3%. Bi 2 O 3 can be substantially 0%. PbO can be contained within a range of 0 to 1.9%.
本発明ガラス組成物の物性・性状
本発明の組成物を構成するガラスの軟化点(後述する測定条件におけるDTAの軟化点)は限定的ではないが、特に850℃以下での焼成を可能にするという点で、420〜560℃とすることが好ましく、特に420〜520℃とすることがより好ましい。
Physical properties and properties of the glass composition of the present invention The softening point of the glass constituting the composition of the present invention (the softening point of DTA under the measurement conditions described later) is not limited, but enables firing particularly at 850 ° C. or lower. Therefore, it is preferable to set it as 420-560 degreeC, and it is more preferable to set it as 420-520 degreeC especially.
また、本発明ガラス組成物の性状も制限されないが、通常は粉末状として用いることができる。本発明ガラス組成物が粉末状である場合、平均粒径(D50)は限定的ではないが、通常は50μm以下の範囲内において使用形態、用途等に応じて適宜調節することできる。例えば、粉末状の本発明ガラス組成物を用いてペーストを調製する場合は、以下に述べる粒度に適宜調整すれば良い。 Moreover, although the property of this invention glass composition is not restrict | limited, Usually, it can use as a powder form. When the glass composition of the present invention is in the form of powder, the average particle diameter (D 50 ) is not limited, but can be adjusted as appropriate depending on the use form, application, etc., usually within a range of 50 μm or less. For example, when a paste is prepared using the powdered glass composition of the present invention, the particle size described below may be appropriately adjusted.
本発明ガラス組成物の製造
本発明ガラス組成物は、公知のガラス組成物の製造方法と同様の方法で製造することができる。材料としては、本発明におけるガラスの各成分の供給源となる化合物を出発原料として使用すれば良い。例えばB2O3のためにH3BO3、B2O3等を用いることができる。また例えばAl2O3のためにAl(OH)3、Al2O3等を用いることができる。他の成分についても、SiO2、ZnO、Mg(OH)2、Li2CO3等のように、各種酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等、ガラスの製造で通常に用いられる出発原料を採用することができる。そして、これらを所定の割合で含有する混合物を出発原料として用いて混合物の溶融を行う。
Production of glass composition of the present invention The glass composition of the present invention can be produced by the same method as the production method of a known glass composition. As a material, a compound serving as a supply source of each component of the glass in the present invention may be used as a starting material. For example B 2 H 3 BO 3 for O 3, B 2 O 3 or the like can be used. Further, for example Al (OH) 3 for Al 2 O 3, Al 2 O 3 or the like can be used. As for other components, starting materials usually used in glass production, such as various oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, etc., such as SiO 2 , ZnO, Mg (OH) 2 , Li 2 CO 3, etc. Can be adopted. And a mixture containing these in a predetermined ratio is used as a starting material, and the mixture is melted.
本発明の組成物を構成するガラスは、例えば、原料化合物を混合することにより混合物を得る第1工程及び得られた混合物を溶融することにより溶融物を得る第2工程を含む製造方法によって製造することができる。 The glass constituting the composition of the present invention is produced, for example, by a production method including a first step of obtaining a mixture by mixing raw material compounds and a second step of obtaining a melt by melting the obtained mixture. be able to.
第1工程
第1工程では、意図するガラスの組成・比率となるように前記出発原料を秤量し、混合することにより混合物を調製する。この場合、各成分の原料の混合順序等は特に制限されず、同時に配合しても良く、特定の化合物順に配合しても良い。原料は、通常は粉末の形態でガラス溶融炉に供給される。そのための原料粉末は、各成分を含む原料を公知の方法で粉砕、混合等することにより得ることができる。
First Step In the first step, a mixture is prepared by weighing and mixing the starting materials so as to have the intended composition and ratio of the glass. In this case, the order of mixing the raw materials of each component is not particularly limited, and may be blended at the same time or in a specific compound order. The raw material is usually supplied to the glass melting furnace in the form of powder. The raw material powder for that purpose can be obtained by pulverizing and mixing the raw materials containing the respective components by a known method.
第2工程
第2工程では、上記の混合物を溶融することにより溶融物を得る。溶融に際しては、原料の組成に応じてガラス溶融温度を設定すれば良いが、通常は1000〜1500℃の範囲とし、好ましくは1000〜1350℃程度とすれば良い。得られた溶融物は、必要に応じて、溶融物からそのまま粉末を製造する工程に供しても良い。例えば、溶融物を冷却ロールにて冷却しながらフレーク状粉末を得ることができる。また、溶融物をいったん冷却した後、必要に応じて粉砕、分級等の処理をすることにより粉末を得ることもできる。このように本発明のガラス組成物は、粉末状として好適に提供することができる。
Second Step In the second step, a melt is obtained by melting the above mixture. In melting, the glass melting temperature may be set in accordance with the composition of the raw material, but it is usually in the range of 1000 to 1500 ° C., preferably about 1000 to 1350 ° C. The obtained melt may be subjected to a process for producing a powder as it is from the melt as necessary. For example, a flaky powder can be obtained while cooling the melt with a cooling roll. Moreover, after cooling a melt once, powder can also be obtained by processes, such as a grinding | pulverization and a classification, as needed. Thus, the glass composition of the present invention can be suitably provided as a powder.
本発明ガラス組成物の使用
本発明ガラス組成物を用いて導体を形成する場合、公知又は市販のガラス組成物と同様の方法で用いることができる。例えば、粉末状の本発明ガラス組成物(以下「本発明ガラス粉末」ともいう。)及び導電性粒子(導電性粉末)を含む導体形成用組成物に好適に使用することができる。このような導体形成用組成物も本発明に包含される。
Use of glass composition of the present invention When a conductor is formed using the glass composition of the present invention, it can be used in the same manner as known or commercially available glass compositions. For example, it can be suitably used for a conductor-forming composition containing a powdery glass composition of the present invention (hereinafter also referred to as “glass glass of the present invention”) and conductive particles (conductive powder). Such a conductor-forming composition is also included in the present invention.
導体形成用組成物の形態としては、その塗膜による導体パターンを形成できるものであれば限定的でないが、特にa)本発明ガラス粉末、b)導電性粒子、c)溶剤及びバインダー(有機バインダー)の少なくとも1種を含む液状組成物(好ましくはペースト状組成物)の形態で好適に用いることができる。このような液状組成物は、市販の金属粉末含有ペーストに本発明ガラス粉末を配合することによっても調製することができる。 The form of the conductor-forming composition is not particularly limited as long as the conductor pattern can be formed by the coating film. In particular, a) the glass powder of the present invention, b) conductive particles, c) solvent and binder (organic binder). ) Can be suitably used in the form of a liquid composition (preferably a paste-like composition) containing at least one kind. Such a liquid composition can also be prepared by blending the glass powder of the present invention with a commercially available metal powder-containing paste.
上記液状組成物(本発明液状組成物)を調製する場合、本発明ガラス粉末の平均粒径(D50)は、特に限定されないが、通常は0.1〜10μmとし、特に0.5〜5μmとすることが好ましい。平均粒径が0.1μm未満である場合には、本発明液状組成物を調製する際、バインダーが多量に必要となり、焼成前後での体積収縮の程度が大きくなるほか、粒子の強固な凝集により本発明液状組成物中での分散性が低下するおそれがある。平均粒径が10μmを超える場合は、導体形成に際して支障が生じるおそれがある。また、本発明ガラス粉末の最大粒径も、限定的ではないが、通常は30μm以下とし、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下である。 When preparing the liquid composition (the present invention the liquid composition), the average particle size (D 50) of the present invention the glass powder is not particularly limited, usually a 0.1 to 10 [mu] m, particularly 0.5~5μm It is preferable that When the average particle size is less than 0.1 μm, a large amount of binder is required when preparing the liquid composition of the present invention, the degree of volume shrinkage before and after firing is increased, and the particles are strongly agglomerated. There is a possibility that the dispersibility in the liquid composition of the present invention is lowered. When the average particle diameter exceeds 10 μm, there is a possibility that troubles may occur during conductor formation. The maximum particle size of the glass powder of the present invention is not limited, but is usually 30 μm or less, preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less.
本発明ガラス粉末の本発明液状組成物中での濃度は、特に制限されないが、通常は液状組成物中0.1〜5重量%程度とし、特に0.5〜3重量%とすることが好ましく、さらには1.5〜3重量%とすることがより好ましい。このような範囲内に設定することによって、スクリーン印刷等を好適に行うことができる。また、導電性粒子に対する本発明ガラス組成物の使用量(比率)は限定的ではないが、一般的には導電性粒子100重量部に対して本発明ガラス粉末0.1〜8重量部とし、特に1.7〜5重量部とすることが望ましい。 The concentration of the glass powder of the present invention in the liquid composition of the present invention is not particularly limited, but is usually about 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 to 3% by weight in the liquid composition. Furthermore, it is more preferable to set it as 1.5 to 3 weight%. By setting within such a range, screen printing or the like can be suitably performed. Moreover, although the usage-amount (ratio) of this invention glass composition with respect to electroconductive particle is not limited, generally it is set as this invention glass powder 0.1-8 weight part with respect to 100 weight part of electroconductive particle, In particular, the amount is preferably 1.7 to 5 parts by weight.
導電性粒子としては、特に電気伝導性のある材料であれば限定的でなく、例えばCu、Ag、Au、Al、Fe等の金属又はその合金のほか、炭素等を用いることができる。例えば、PERC型シリコン太陽電池の裏面電極を形成する場合は、導電性粒子として1)金属Al及び2)Al系合金の少なくとも1種を好適に用いることができる。 The conductive particles are not particularly limited as long as they are electrically conductive materials. For example, in addition to metals such as Cu, Ag, Au, Al, Fe, or alloys thereof, carbon or the like can be used. For example, when forming the back electrode of a PERC type silicon solar cell, at least one of 1) metal Al and 2) Al-based alloy can be suitably used as the conductive particles.
導電性粒子の本発明液状組成物中での濃度は、特に制限されないが、通常は液状組成物中60〜85重量%程度の範囲内で適宜設定することができる。 The concentration of the conductive particles in the liquid composition of the present invention is not particularly limited, but can usually be appropriately set within a range of about 60 to 85% by weight in the liquid composition.
前記バインダーとしては特に制限されず、公知又は市販の金属ペースト(アルミニウムペースト)等で使用されている成分と同様のものを採用することができる。例えば、エチルセルロース等のセルロース樹脂、主成分であるメチルメタアクリレートと各種アクリレート、メタアクリレート、アクリルアミド、スチレン、アクリロニトリル等とアクリル酸、メタクリル酸等との共重合体及びこれにさらに各種不飽和基を付加させたもの等が挙げられる。 It does not restrict | limit especially as said binder, The thing similar to the component currently used by the well-known or commercially available metal paste (aluminum paste) etc. is employable. For example, cellulose resin such as ethyl cellulose, copolymers of methyl methacrylate as the main component and various acrylates, methacrylate, acrylamide, styrene, acrylonitrile, etc. and acrylic acid, methacrylic acid, etc. And the like.
前記有機溶剤としては、前記バインダーの種類等に応じて適宜選択すれば良く、例えばエタノール、メタノール、IPA等のアルコール類のほか、ターピネオール(α―ターピネオールまたはα―ターピネオールを主成分としたβ―ターピネオール,γ―ターピネオールの混合体)、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、エチレングリコールアルキルエーテル、ジエチレングリコールアルキルエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジアルキルエーテルアセテート、トリエチレングリコールアルキルエーテルアセテート、トリエチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールアルキルエーテル、トリプロピレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート、γ―ブチルラクトン等が挙げられる。これらの溶剤は単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。 The organic solvent may be appropriately selected depending on the kind of the binder, for example, alcohols such as ethanol, methanol, IPA, and terpineol (α-terpineol or β-terpineol containing α-terpineol as a main component). , Γ-terpineol mixture), butyl carbitol, butyl carbitol acetate, ethylene glycol alkyl ether, diethylene glycol alkyl ether, ethylene glycol alkyl ether acetate, diethylene glycol alkyl ether acetate, diethylene glycol dialkyl ether acetate, triethylene glycol alkyl ether acetate, Triethylene glycol alkyl ether, propylene glycol alkyl ether, propylene glycol Phenyl ether, dipropylene glycol alkyl ether, tripropylene glycol alkyl ether, propylene glycol alkyl ether acetates, dipropylene glycol alkyl ether acetate, tripropylene glycol alkyl ether acetate, .gamma.-butyrolactone and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
その他にも、本発明の導体形成用組成物(特にペースト状組成物)の調製においては、必要に応じて、例えば可塑剤、増粘剤、増感剤、界面活性剤、分散剤等の添加剤を適宜配合することができる。 In addition, in the preparation of the conductor-forming composition of the present invention (particularly a paste-like composition), for example, a plasticizer, a thickener, a sensitizer, a surfactant, a dispersant, etc. are added as necessary. An agent can be appropriately blended.
特に、本発明の導体形成用組成物においては、ブリスター(塗膜の膨れ等)を抑制ないしは防止するために表面改質剤を配合することもできる。一般に、PERC型太陽電池は、通常の太陽電池に比べてブリスターが生じやすい。特にSiと合金層を形成しない部分においてブリスターが生じやすい。ガラス成分は密着に寄与するが、ガラス成分のほかにブリスターを抑制する添加物を配合することが望ましい。 In particular, in the composition for forming a conductor of the present invention, a surface modifier can be blended in order to suppress or prevent blistering (blowing of the coating film). In general, blisters are more likely to occur in PERC type solar cells than in normal solar cells. In particular, blisters are likely to occur in portions where no alloy layer is formed with Si. Although a glass component contributes to adhesion | attachment, it is desirable to mix | blend the additive which suppresses a blister other than a glass component.
本発明では、表面改質剤自体は、ブリスター防止効果のあるものとして知られている各種の金属成分を採用することができる。特に、本発明ガラス組成物との関係において、バナジウム成分、アンチモン成分及びマンガン成分の少なくとも1種を好適に用いることができる。これらは、金属単体の形態でも良いが、化合物(酸化物又は塩類)の形態でも配合することができる。上記塩類としては、例えば塩化物、硫酸塩、硝酸塩等の無機酸塩(鉱酸塩)、酢酸塩、シュウ酸塩等の有機酸塩のいずれも使用することができる。さらに、上記成分は、ガラスの形態で使用することもできる。すなわち、バナジウム成分、アンチモン成分及びマンガン成分の少なくとも1種とガラス形成成分を含んでなるガラスを表面改質剤として用いることができる。特に、本発明では、導体形成用ガラス組成物を使用する際の焼成時において、焼成温度以下で融解できる表面改質剤を用いることが望ましく、かかる見地より表面改質剤としてはより融解させやすいガラスの形態で用いることが特に望ましい。 In the present invention, various metal components known to have a blister prevention effect can be adopted as the surface modifier itself. In particular, in relation to the glass composition of the present invention, at least one of a vanadium component, an antimony component, and a manganese component can be suitably used. These may be in the form of a simple metal, but can also be blended in the form of a compound (oxide or salt). Examples of the salts include inorganic acid salts (mineral acid salts) such as chlorides, sulfates, and nitrates, and organic acid salts such as acetates and oxalates. Furthermore, the said component can also be used with the form of glass. That is, glass comprising at least one of a vanadium component, an antimony component, and a manganese component and a glass forming component can be used as a surface modifier. In particular, in the present invention, it is desirable to use a surface modifier that can be melted at a temperature lower than the firing temperature when firing when using the conductor-forming glass composition. It is particularly desirable to use it in the form of glass.
本発明において、表面改質剤の添加量は限定的ではないが、通常は導体形成用組成物中0.1〜5重量%程度とすれば良い。かかる範囲に設定することによって、優れた密着性を維持しながら、ブリスターを効果的に抑制することができる。また、導電性粒子に対する表面改質剤の使用量(比率)は限定的ではないが、通常は導電性粒子100重量部に対して表面改質剤0.1〜8重量部とし、特に1.7〜5重量部とすることが望ましい。 In the present invention, the amount of the surface modifier added is not limited, but is usually about 0.1 to 5% by weight in the conductor-forming composition. By setting to such a range, blisters can be effectively suppressed while maintaining excellent adhesion. The amount (ratio) of the surface modifier used for the conductive particles is not limited, but is usually 0.1 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the conductive particles. 7 to 5 parts by weight is desirable.
導体の形成
導体の形成に際しては、導体形成用組成物(好ましくは本発明液状組成物)による塗膜で導体パターンを基板(特にシリコン基板)上に形成する工程及び前記パターンを焼成する工程を含む製造方法によって導体を製造することができる。導体パターンを形成する方法は、公知の方法に従えば良く、例えば印刷法(スクリーン印刷等)をはじめとする公知のプロセスを採用することができる。
In forming the conductor forming the conductor, the conductor forming composition (preferably the present invention the liquid composition) comprising the step of firing step and the pattern forming the conductor pattern on the substrate (particularly a silicon substrate) in the coating film by A conductor can be manufactured by a manufacturing method. The method for forming the conductor pattern may be a known method, and for example, a known process such as a printing method (screen printing or the like) can be employed.
また、基板としては特に制限されず、最終製品の用途等に応じて適宜選択することができる。例えば、最終製品がシリコン太陽電池である場合、基盤としてはシリコン基板等を好適に用いることができる。 Moreover, it does not restrict | limit especially as a board | substrate, According to the use etc. of a final product, it can select suitably. For example, when the final product is a silicon solar cell, a silicon substrate or the like can be suitably used as the base.
特に、導体形成用組成物は、シリコン太陽電池として特にPERC型シリコン太陽電池の導体の形成に好適である。例えば、図1(c)に示すように、貫通孔13を有するパッシベーション膜12の上から導体形成用組成物による電極層14を形成するために用いる材料として好適である。この場合、電極層は、貫通孔を通じてシリコン基板と接触するとともに、パッシベーション膜の表面にも接触されるように形成されるが、シリコン基板及びパッシベーション膜のいずれとも高い密着性を得ることができる。しかも、合金層15及びp+電界層16も効果的に生成させることができる。このように、本発明の導体形成用組成物は、シリコン基板及びパッシベーション膜の双方に接触した電極を形成するために用いる材料として有用である。特に、本発明では、パッシベーション膜が窒化ケイ素を含む場合、とりわけ実質的にパッシベーション膜が窒化ケイ素(SiN)からなる場合により高い効果を得ることができる。 In particular, the conductor-forming composition is suitable for forming a conductor of a PERC type silicon solar cell, particularly as a silicon solar cell. For example, as shown in FIG. 1C, it is suitable as a material used to form an electrode layer 14 made of a conductor-forming composition from above a passivation film 12 having a through hole 13. In this case, the electrode layer is formed so as to be in contact with the silicon substrate through the through hole and also on the surface of the passivation film, but high adhesion can be obtained with both the silicon substrate and the passivation film. Moreover, the alloy layer 15 and the p + electric field layer 16 can also be generated effectively. As described above, the conductor-forming composition of the present invention is useful as a material used for forming an electrode in contact with both a silicon substrate and a passivation film. In particular, in the present invention, when the passivation film contains silicon nitride, a higher effect can be obtained particularly when the passivation film is substantially made of silicon nitride (SiN).
以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより具体的に説明する。ただし、本発明の範囲は、実施例に限定されない。 The features of the present invention will be described more specifically with reference to the following examples and comparative examples. However, the scope of the present invention is not limited to the examples.
実施例1〜14及び比較例1〜4
表1及び表2に示す組成となるように出発原料を用いて秤量し、これらを均一に混合した後、白金質のルツボを用いて1000〜1350℃の温度で1〜2時間溶融した。得られた融液をステンレス鋼製の冷却ロールにて急冷し、厚さ0.5〜1.0mmのガラスフレークを作製した。次いで、このガラスフレークを粉砕し、気流分級により、平均粒径(D50)1〜4μm、最大粒径20μm以下の粉末ガラスを得た。なお、粉末ガラスの粒径はレーザー散乱式粒度分布測定機を用いて測定し、それにより気流分級条件を求めた。
Examples 1-14 and Comparative Examples 1-4
The starting materials were weighed so as to have the compositions shown in Tables 1 and 2, and these were uniformly mixed, and then melted at a temperature of 1000 to 1350 ° C. for 1 to 2 hours using a platinum crucible. The obtained melt was quenched with a stainless steel cooling roll to produce glass flakes having a thickness of 0.5 to 1.0 mm. Next, the glass flakes were pulverized, and powder glass having an average particle size (D50) of 1 to 4 μm and a maximum particle size of 20 μm or less was obtained by air classification. In addition, the particle size of the powder glass was measured using a laser scattering type particle size distribution measuring machine, thereby obtaining the air classification conditions.
なお、実施例及び比較例のガラス組成物を作製するための上記出発原料(各成分の供給源)として、SiO2、H3BO3、Al(OH)3、Li2CO3、Na2CO3、K2CO3、CaCO3、SrCO3,Mg(OH)2、PbO、Pb3O4、BaCO3、CuO、ZnO、TeO2、Al(PO3)3をそれぞれ用いた。 In addition, SiO 2 , H 3 BO 3 , Al (OH) 3 , Li 2 CO 3 , Na 2 CO are used as the starting materials (supply sources of the respective components) for producing the glass compositions of Examples and Comparative Examples. 3 , K 2 CO 3 , CaCO 3 , SrCO 3 , Mg (OH) 2 , PbO, Pb 3 O 4 , BaCO 3 , CuO, ZnO, TeO 2 , Al (PO 3 ) 3 were used.
試験例1
実施例及び比較例で調製されたガラス組成物について、軟化点及び密着性を下記の方法によって調べた。その結果を表1及び表2に示す。なお、表1及び表2の「R2O」はアルカリ金属酸化物を示し、「RO」はアルカリ土類金属酸化物を示す。
Test example 1
About the glass composition prepared by the Example and the comparative example, the softening point and adhesiveness were investigated by the following method. The results are shown in Tables 1 and 2. In Tables 1 and 2, “R 2 O” represents an alkali metal oxide, and “RO” represents an alkaline earth metal oxide.
(1)軟化点
各ガラスの粉末状試料の約50mgを白金セルに入れ、アルミナ粉末を標準試料として、大気雰囲気下に、示差熱分析装置(型名「TG−8120」、(株)リガク製)を用いて室温から20K/分の昇温速度でDTA曲線を得た。最初の吸熱ピークの開始点(外挿点)をガラス転移点とし、その吸熱の極小値の温度を屈伏点とした。第2の吸熱ピークの開始点(外挿点)をガラス軟化点とした。
(1) Softening point About 50 mg of each glass powder sample is put in a platinum cell, and an alumina powder is used as a standard sample in an air atmosphere under a differential thermal analyzer (model name “TG-8120”, manufactured by Rigaku Corporation). ) To obtain a DTA curve from room temperature at a heating rate of 20 K / min. The starting point (extrapolated point) of the first endothermic peak was taken as the glass transition point, and the temperature at the minimum value of the endotherm was taken as the yield point. The starting point (extrapolated point) of the second endothermic peak was taken as the glass softening point.
(2)密着性
アルミニウム粉末76重量部及びビヒクル24重量部(エチルセルロースをターピネオールに11重量%溶解させたもの)からなるアルミニウムペーストを調製した。次いで、このアルミニウムペーストに実施例及び比較例のガラス粉末を添加することにより導体形成用ペースト組成物を調製した。この導体形成用ペースト組成物としては、導体形成用ペースト組成物中のガラス粉末の含有量として0.75重量%及び1.5重量%の2種を用意した。この導体形成用ペースト組成物を用いて156mm□のSiN膜付き多結晶シリコンウエハのSiN膜面にスクリーン印刷を行った。スクリーン印刷は、152mm□及び325メッシュのスクリーンを用いて、1.2±0.05gの塗布量となるように印刷した。その後、120℃のオーブンで乾燥させた。
(2) Adhesiveness An aluminum paste consisting of 76 parts by weight of aluminum powder and 24 parts by weight of a vehicle (ethylcellulose dissolved in 11% by weight in terpineol) was prepared. Subsequently, the paste composition for conductor formation was prepared by adding the glass powder of an Example and a comparative example to this aluminum paste. As this conductor forming paste composition, two types of 0.75 wt% and 1.5 wt% were prepared as the glass powder content in the conductor forming paste composition. Using this conductor-forming paste composition, screen printing was performed on the SiN film surface of a 156 mm □ polycrystalline silicon wafer with a SiN film. Screen printing was performed by using a screen of 152 mm □ and 325 mesh so that the coating amount was 1.2 ± 0.05 g. Then, it was dried in an oven at 120 ° C.
次に、乾燥させたサンプルを大気中で焼成を行った。焼成は、焼成ゾーンが余熱ゾーンと本焼成ゾーンとの2ゾーンで構成されたビーム搬送式赤外焼成炉を用い、余熱ゾーンを350℃×30秒、本焼成ゾーンを820℃×4秒と設定した。この際、サンプルの基板裏面に熱電対を接触させてサンプルの温度を実測し、サンプルの実際の温度が758℃〜772℃になるように焼成した。 Next, the dried sample was baked in the air. For firing, a beam conveyance type infrared firing furnace having two firing zones, a preheating zone and a main firing zone, is used, the preheating zone is set to 350 ° C. × 30 seconds, and the main firing zone is set to 820 ° C. × 4 seconds. did. At this time, a thermocouple was brought into contact with the back surface of the sample substrate to measure the temperature of the sample, and the sample was baked so that the actual temperature of the sample was 758 ° C to 772 ° C.
焼成後のサンプルについて、印刷面に市販の粘着テープ(スコッチ(登録商標)メンディングテープ No.810−118)を貼り付け、約1分放置した後、手指で粘着テープを剥がした。剥離した粘着テープを市販ノートの紙面に貼り付け、画像取り込みを行い、印刷層が付着した部分(剥離部)とそれ以外の部分(残部)が白黒に分かれるよう画像処理し、面積算出ソフトで剥離部の面積割合を算出し、さらに残部の面接割合を求めた。残部の面積割合が大きいほど、印刷層が上記シリコンウエハに良好に密着していることを示す。評価方法としては、残部の面接割合が100%を「◎」、100%未満65%以上を「○」、65%未満20%以上を「△」、20%未満を「×」とした。 About the sample after baking, the commercially available adhesive tape (Scotch (trademark) mending tape No.810-118) was affixed on the printing surface, and after leaving to stand for about 1 minute, the adhesive tape was peeled off with fingers. Affix the peeled adhesive tape to the paper surface of a commercial notebook, capture the image, process the image so that the printed layer adheres (peeled part) and the other part (remainder) separate into black and white, and peels it with area calculation software The area ratio of the part was calculated, and the interview ratio of the remaining part was obtained. The larger the area ratio of the remaining portion, the better the printed layer adheres to the silicon wafer. As the evaluation method, the interview ratio of the remaining portion was set as “◎” for 100%, “◯” for 65% or more less than 100%, “Δ” for 20% or less less than 65%, and “x” for less than 20%.
表1及び表2の結果からも明らかなように、実施例1〜14のガラス粉末は、比較例1〜4と比べて優れた密着性を有することがわかる。 As is clear from the results of Tables 1 and 2, it can be seen that the glass powders of Examples 1 to 14 have excellent adhesion as compared with Comparative Examples 1 to 4.
試験例2
表面改質剤の添加効果について調べた。試験用サンプルは、表3に示すように、1)実施例のガラス粉末、2)所定の表面改質剤及び3)前記の試験例1の「(2)密着性」で用いたアルミニウムペーストを配合して得られた導体形成用組成物について、前記の試験例1の「(2)密着性」と同様にして評価を行った。焼成後のサンプルについて、試験例1の「(2)密着性」と同様にして密着性を調べた。その結果を表3に示す。
Test example 2
The effect of adding a surface modifier was investigated. As shown in Table 3, the test sample is composed of 1) the glass powder of the example, 2) the predetermined surface modifier, and 3) the aluminum paste used in “(2) Adhesion” of the test example 1 above. The conductor-forming composition obtained by blending was evaluated in the same manner as “(2) Adhesiveness” in Test Example 1 described above. About the sample after baking, it carried out similarly to "(2) Adhesion" of Experiment 1, and investigated adhesiveness. The results are shown in Table 3.
さらに、焼成後の塗膜の外観を実体顕微鏡で15mm□の視野を観察した。これらの結果も併せて表3に示す。外観の評価は、アルミ玉の発生が認められないもの「○」、10個以下のアルミ玉が発生しているもの「△」、多数のアルミ玉が発生しているものを「×」とした。 Furthermore, the external appearance of the coating film after baking was observed with a stereomicroscope in a 15 mm square field. These results are also shown in Table 3. The appearance was evaluated as “◯” where no generation of aluminum balls was recognized, “△” where 10 or less aluminum balls were generated, and “×” where many aluminum balls were generated. .
なお、表3中の表面改質剤「VG」は、V2O5:36モル%、B2O3:17モル%及びZnO:47モル%からなるバナジウム含有ガラス(フリット)を示す。 The surface modifier “VG” in Table 3 represents vanadium-containing glass (frit) composed of V 2 O 5 : 36 mol%, B 2 O 3 : 17 mol% and ZnO: 47 mol%.
表3の結果からも明らかなように、表面改質剤を使用することにより、優れた密着性を維持しつつ、ブリスターを効果的に抑制して良好な外観が得られることがわかる。 As is clear from the results in Table 3, it can be seen that by using the surface modifier, it is possible to effectively suppress blisters and obtain a good appearance while maintaining excellent adhesion.
本発明ガラス組成物は、特にシリコン太陽電池の導体を形成するのに適した材料である。特に、PERC型太陽電池の製造において、その裏面電極の形成に有用である。 The glass composition of the present invention is a material particularly suitable for forming a conductor of a silicon solar cell. In particular, it is useful for forming the back electrode in the manufacture of PERC type solar cells.
Claims (9)
The composition for forming a conductor according to claim 8, wherein the silicon solar cell is a PERC type silicon solar cell, and is used for forming an electrode in contact with both the silicon substrate and the passivation film.
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