JP6702011B2 - ガラス粉末、導電ペーストおよび太陽電池 - Google Patents
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Description
[1] カチオン%表示で、B3+を25〜80%、Pb2+を20〜75%含み、累積粒度分布における体積基準の10%粒径をD10、体積基準の50%粒径をD50、体積基準の90%粒径をD90としたときに、D50/D10が2.0〜4.5、かつ、D90/D50が1.5〜3.4であるガラス粉末。
[2] 太陽電池の電極の形成に用いられる[1]のガラス粉末。
[3] 前記電極がアルミニウム電極である[2]のガラス粉末。
[4] 前記D50が0.5〜5.0μmである[1]〜[3]のいずれかのガラス粉末。
[5] 水分含有量が0.2〜1.0質量%である[1]〜[4]のいずれかのガラス粉末。
[6] [1]〜[5]のいずれかのガラス粉末、導電性金属粉末、および有機ビヒクルを含有する導電ペースト。
[7] [6]の導電ペーストを用いて形成された電極を具備する太陽電池。
本発明のガラス粉末は、カチオン%表示で、B3+を25〜80%、Pb2+を20〜75%含む組成のガラスの粉末からなる。そして、当該ガラスの粉末は、累積粒度分布における体積基準の10%粒径をD10、体積基準の50%粒径をD50、体積基準の90%粒径をD90としたときに、D50/D10が2.0〜4.5、かつ、D90/D50が1.5〜3.4である。
本発明の導電ペーストは、上記本発明のガラス粉末、導電性金属粉末および有機ビヒクルを含有する。
本発明の太陽電池は、このような本発明の導電ペーストを用いて形成された電極、特には、pn接合型のSi半導体基板上に焼付けられた電極を具備する。本発明の導電ペーストを用いて形成される電極は、太陽電池の半導体基板の、p型層またはp+層もしくはn型層またはn+層に接触するように設けられる電極に適用できるが、p型層またはp+層に接触するように設けられる電極に用いられることが好ましい。
以下の方法でガラス粉末を製造し、該ガラス粉末を含有する電極形成用の導電ペーストを製造した。得られた導電ペーストを用いて図1と同様の構成の太陽電池とした際の、Si半導体基板中のp+層表面から深さ1〜5μmにおけるB平均濃度を測定するともに、該太陽電池の変換効率について評価した。
例1〜8のガラス粉末0.02gをイソプロピルアルコール60ccに混ぜ、超音波分散により1分間分散させて試料を作成した。マイクロトラック測定機に上記で得られた各試料を投入し、D10、D50およびD90の値を得た。
上記で得られた例1〜8のガラス粉末の水分含有量を、カールフィッシャー法により測定した。測定条件は300℃である。測定結果を表1に示す。
上記で作成した例1〜8のガラス粉末をそれぞれ含有するAl電極形成用導電ペーストを以下の方法で作製した。Ag電極形成用導電ペーストは、市販品(デュポン社製、商品名:ソーラメットPV18A)を準備した。
上記で得られたAl電極形成用導電ペーストおよびAg電極形成用導電ペーストを用いて、以下のようにして図1と同様の構成の、p型Si半導体基板1上の非受光面S2に裏面電極としてAl電極4および受光面S1に表面電極としてAg電極3を形成し、太陽電池10を製造した。
(1)Si半導体基板中のp+層表面から深さ1〜5μmにおけるB(ホウ素)平均濃度
上記各例のガラス粉末をそれぞれ含有するAl電極形成用導電ペーストを用いて製造した太陽電池を塩酸(塩化水素の35〜38%水溶液):水=1:1で混ぜた水溶液中に24時間浸して、裏面のAl電極を除去して、測定対象試料を作成した。
一次イオン種:Ox +
一次加速電圧:5.0kV
一次イオンカレント:1μA
一次イオン入射角:試料面垂直方向からの角度45°
ラスターサイズ:200×200μm2
検出領域: 40×40μm2
スパッタレート:二次イオン質量分析によって形成される分析クレータの深さを触針式表面形状測定器(Veeco社製Dektak150)にて測定し、スパッタレートを求めた。
二次イオン極性:プラス
中和用の電子銃使用:有
上記各例のガラス粉末をそれぞれ含有するAl電極形成用導電ペーストを用いて製造した太陽電池の変換効率を、ソーラシミュレータ(山下電装社製、YSS−180S)を用いて測定した。具体的には、ソーラシミュレータに太陽電池を設置し、分光特性AM1.5Gの基準太陽光線によって、JIS C8912に準拠して電流電圧特性を測定して、各太陽電池の変換効率を導き出した。得られた変換効率の結果を表1に示す。
Claims (6)
- カチオン%表示で、
B3+を25〜80%、
Pb2+を20〜75%含み、
累積粒度分布における体積基準の10%粒径をD10、体積基準の50%粒径をD50、体積基準の90%粒径をD90としたときに、
D50/D10が2.0〜4.5、かつ、
D90/D50が1.5〜3.4
であり、
水分含有量が0.2〜1.0質量%であるガラス粉末。 - 太陽電池の電極の形成に用いられる請求項1記載のガラス粉末。
- 前記電極がアルミニウム電極である請求項2記載のガラス粉末。
- 前記D50が0.5〜5.0μmである請求項1〜3のいずれか1項記載のガラス粉末。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載のガラス粉末、導電性金属粉末、および有機ビヒクルを含有する導電ペースト。
- 請求項5記載の導電ペーストを用いて形成された電極を具備する太陽電池。
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