JP6581176B2 - 有機エラストマーを含む導電性ペーストを使用した太陽電池電極の組み立て方法 - Google Patents
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Description
以下は、p系シリコン型の太陽電池の製造プロセスの実施形態を示す。しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
太陽電池電極を製造するための導電性ペーストは、以下に詳細に説明される。導電性ペーストは、(i)導電性粉末と、(ii)ガラスフリットと、(iii)エラストマーを含む有機ポリマーと、(iv)有機溶媒と、を含む。
導電性粉末は、電極において電流を運ぶために提供される金属粉末である。
導電性ペーストは、無機結合剤としてガラスフリットを含む。導電性ペーストを焼成する場合、ガラスフリットは、溶融して導電性粉末を焼成することを促進し、基板に付着する。
有機ポリマーは、エラストマーを含む。エラストマーは、弾性を有するポリマーである。
有機溶媒は、有機ポリマーを溶解する任意の液体であることができる。
添加剤としての増粘剤、安定化剤、粘度調整剤、又は表面活性剤を、開示された導電性ペーストに加えることができる。又、分散剤、粘度調整剤等などのその他の通常の添加剤を加えることができる。添加剤の量は、得られた電気導電性ペーストの所望の特徴に依る。又、添加剤を複数の種類で加えることができる。
導電性ペーストを、以下の材料を使用して作製した。本明細書における重量パーセント(重量%)は、導電性ペーストの総重量に基づく重量パーセントを意味する。
−導電性粉末:88.9重量%の球状銀粉末。粒径(D50)は2μmであった。
−ガラスフリット:380〜400℃の軟化点を有する1.8重量%のPb−Te−Li−Crガラスフリット。
有機ポリマー:エチレンアクリルエラストマー(Vamac(登録商標)G,E.I.du Pont de Nemours and Company)又はエチルセルロース。量を表1に示す。
−有機溶媒:Texanol、DBE−3、ブチルカルビトールアセテート、有機溶媒としてのブチルカルビトールの7重量%の混合物。
−添加剤:安定化剤、粘度調整剤、界面活性剤。粘度調整剤の量を、表1に示すように調整して、brookfield HBT粘度計によって測定される導電性ペースト粘度300Pa・sを得た。
エチレンアクリルエラストマーの量を検討した。
表2で示す組成物以外は、電極を実施例1と同一の方法で形成した。
[1]
半導体基板を準備する工程と、
導電性ペーストを前記半導体基板の受光側に対して塗布する工程であって、前記導電性ペーストは、(i)導電性粉末と、(ii)ガラスフリットと、(iii)エラストマーを含む有機ポリマーと、(iv)有機溶媒と、を含む工程と、
塗布された導電性ペーストを焼成する工程と、
を含む、太陽電池電極を製造する方法。
[2]
前記エラストマーは熱可塑性である、[1]に記載の方法。
[3]
前記エラストマーは、アクリルエラストマー、エチレンアクリルエラストマー、ポリイソプレンエラストマー、スチレンエラストマー、スチレン−ブタジエンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ブタジエンエラストマー、ポリイソブチレンエラストマー、ポリイソブチレン−イソプレンエラストマー、ニトリル−ブタジエンエラストマー、ポリニトリルエラストマー、エチレン−プロピレンエラストマー、エチレンプロピレンジエンエラストマー、ポリウレタン−ポリエーテルブロックエラストマー、ポリアミド−ポリエーテルブロックコポリマー、シロキサンエラストマー、エチレン−プロピレンエラストマー
、イソプレンエラストマー、ニトリルエラストマー、天然エラストマー、ポリ(エチレン−co−メチルアクリレート)エラストマー、及びこれらの混合物からなる群から選択される、[1]に記載の方法。
[4]
前記エラストマーは、−5〜−50℃のガラス転移温度を有する、[1]に記載の方法。
[5]
前記エラストマーの100℃でのムーニー粘度(ML 1+4 )は、10〜50である、[1]に記載の方法。
[6]
前記エラストマーは、前記有機ポリマーの重量に基づいて5〜100重量%である、[1]に記載の方法。
[7]
前記有機ポリマーは、前記導電性ペーストの重量に基づいて0.01〜5.0重量%である、[1]に記載の方法。
[8]
前記導電性ペーストの重量に基づいて、前記導電性粉末は、40〜95重量%であり、且つ、前記ガラスフリットは、0.5〜8重量%である、[1]に記載の方法。
[9]
前記太陽電池電極は、10〜60μmの幅を有する、[1]に記載の方法。
[10]
(i)導電性粉末と、(ii)ガラスフリットと、(iii)エラストマーを含む有機ポリマーと、(iv)有機溶媒と、を含む、導電性ペースト。
Claims (6)
- 細線太陽電池電極を製造する方法であって、
半導体基板を準備する工程と、
導電性ペーストを前記半導体基板の受光側に対して塗布する工程であって、前記導電性ペーストは、(i)導電性粉末と、(ii)ガラスフリットと、(iii)エラストマーを含む有機ポリマーと、(iv)有機溶媒と、を含む工程と、
塗布された導電性ペーストを焼成して10〜60μmの幅を有する前記細線太陽電池電極を製造する工程と、
を含み、
前記エラストマーは熱可塑性であり、
前記エラストマーは、エチレンアクリルエラストマーであり、
前記エラストマーは、前記有機ポリマーの重量に基づいて6〜90重量%であり、
前記エラストマーは、−5〜―50℃のガラス転移温度を有し、
前記有機ポリマーは、前記導電性ペーストの重量に基づいて0.01〜5.0重量%であり、
前記導電性ペーストの重量に基づいて、前記導電性粉末は、40〜95重量%であり、且つ、前記ガラスフリットは、0.5〜8重量%である、方法。 - 前記エラストマーの100℃でのムーニー粘度(ML 1+4 )は、10〜50である、請求項1に記載の方法。
- 前記エチレンアクリルエラストマーが、エチレンとアクリル酸とのコポリマー、または選択的に架橋性基を有するモノマーと更に重合させられた、エチレンとアクリル酸エステルとのコポリマーである、請求項1または2に記載の方法。
- 細線太陽電池電極の半導体基板の受光側に塗布するための導電性ペーストであって、
前記導電性ペーストが、(i)導電性粉末と、(ii)ガラスフリットと、(iii)エラストマーを含む有機ポリマーと、(iv)有機溶媒と、を含み、
前記エラストマーは熱可塑性であり、
前記エラストマーは、エチレンアクリルエラストマーであり、
前記エラストマーは、前記有機ポリマーの重量に基づいて6〜90重量%であり、
前記エラストマーは、−5〜−50℃のガラス転移温度を有し、
前記有機ポリマーは、前記導電性ペーストの重量に基づいて0.01〜5.0重量%であり、
前記導電性ペーストの重量に基づいて、前記導電性粉末は、40〜95重量%であり、且つ、前記ガラスフリットは、0.5〜8重量%であり、
前記導電性ペーストが、10〜60μmの幅を有する前記細線太陽電池電極に形成される能力を有する、導電性ペースト。 - 前記エラストマーの100℃でのムーニー粘度(ML 1+4 )は、10〜50である、請求項4に記載の導電性ペースト。
- 前記エチレンアクリルエラストマーが、エチレンとアクリル酸とのコポリマー、または選択的に架橋性基を有するモノマーと更に重合させられた、エチレンとアクリル酸エステルとのコポリマーである、請求項4または5に記載の導電性ペースト。
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