JPH05258918A - 電圧非直線抵抗体用電極材料 - Google Patents
電圧非直線抵抗体用電極材料Info
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- JPH05258918A JPH05258918A JP4053473A JP5347392A JPH05258918A JP H05258918 A JPH05258918 A JP H05258918A JP 4053473 A JP4053473 A JP 4053473A JP 5347392 A JP5347392 A JP 5347392A JP H05258918 A JPH05258918 A JP H05258918A
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- Japan
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- voltage non
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バリスタ特性と、コンデンサ特性の両方を備
え、かつ大きな非直線係数を有し、サージ電流を印加し
た後であっても大きな非直線係数を有する電圧非直線抵
抗体の電極部に用いる電圧非直線抵抗体用電極材料。 【構成】 銀ペーストに酸化ビスマス、酸化ケイ素、無
水ホウ酸から成る組成物に酸化銀と酸化バナジウムを添
加したガラスフリットを含有させた電圧非直線抵抗体用
電極材料。
え、かつ大きな非直線係数を有し、サージ電流を印加し
た後であっても大きな非直線係数を有する電圧非直線抵
抗体の電極部に用いる電圧非直線抵抗体用電極材料。 【構成】 銀ペーストに酸化ビスマス、酸化ケイ素、無
水ホウ酸から成る組成物に酸化銀と酸化バナジウムを添
加したガラスフリットを含有させた電圧非直線抵抗体用
電極材料。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粒界酸化型の電圧非直
線抵抗体、特にSrTiO3系電圧非直線抵抗体に用い
る電極材料に関する。
線抵抗体、特にSrTiO3系電圧非直線抵抗体に用い
る電極材料に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、SrTiO3系電圧非直線抵抗体
等の粒界酸化型の電圧非直線抵抗体は、その素材がペロ
ブスカイト結晶構造を有し、強誘電性を示すため、単に
バリスタとしての機能のみではなく、コンデンサとして
の機能も有する。従って、例えば電子機器や電気機器で
発生する異常電圧、特にノイズおよび静電気等を除去す
るのに優れている。そして、SrTiO3系電圧非直線
抵抗体は、抵抗体の磁器素材を所定形状に形成し、焼結
処理を施して焼結体の抵抗体素子を作成した後、抵抗体
素子の表裏両面に例えばエチルセルロースをブチルカル
ビートに溶解した糊成分に銀粉を混練した銀ペーストを
塗布し、焼付け処理を施して形成された電極部を有する
ものである。
等の粒界酸化型の電圧非直線抵抗体は、その素材がペロ
ブスカイト結晶構造を有し、強誘電性を示すため、単に
バリスタとしての機能のみではなく、コンデンサとして
の機能も有する。従って、例えば電子機器や電気機器で
発生する異常電圧、特にノイズおよび静電気等を除去す
るのに優れている。そして、SrTiO3系電圧非直線
抵抗体は、抵抗体の磁器素材を所定形状に形成し、焼結
処理を施して焼結体の抵抗体素子を作成した後、抵抗体
素子の表裏両面に例えばエチルセルロースをブチルカル
ビートに溶解した糊成分に銀粉を混練した銀ペーストを
塗布し、焼付け処理を施して形成された電極部を有する
ものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
SrTiO3系電圧非直線抵抗体等の粒界酸化型の電圧
非直線抵抗体では磁器を構成する粒子間の抵抗が大きい
ため、その非直線係数が小さい。また、サージ電流を印
加した時に非直線係数の変化率が大きく、非直線係数が
低下するという問題があった。
SrTiO3系電圧非直線抵抗体等の粒界酸化型の電圧
非直線抵抗体では磁器を構成する粒子間の抵抗が大きい
ため、その非直線係数が小さい。また、サージ電流を印
加した時に非直線係数の変化率が大きく、非直線係数が
低下するという問題があった。
【0004】本発明は、前記問題点を解消し、バリスタ
特性と、コンデンサ特性の両方を備え、かつ大きな非直
線係数を有し、サージ電流を印加した後であっても大き
な非直線係数を有する電圧非直線抵抗体を提供するため
に開発された電圧非直線抵抗体用電極材料である。
特性と、コンデンサ特性の両方を備え、かつ大きな非直
線係数を有し、サージ電流を印加した後であっても大き
な非直線係数を有する電圧非直線抵抗体を提供するため
に開発された電圧非直線抵抗体用電極材料である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の電圧非直線抵抗
体用電極材料は、電圧非直線抵抗体に用いる電極材料で
あって、電極部を形成するための銀ペースト中に、酸化
ビスマス70〜90wt%、酸化ケイ素 3〜15wt%、無水
ホウ酸 3〜15wt%から成る組成物 100重量部に対して
酸化銀 1〜10重量部、酸化バナジウム 1〜 5重量部を添
加したガラスフリットを含有したことを特徴とする。
体用電極材料は、電圧非直線抵抗体に用いる電極材料で
あって、電極部を形成するための銀ペースト中に、酸化
ビスマス70〜90wt%、酸化ケイ素 3〜15wt%、無水
ホウ酸 3〜15wt%から成る組成物 100重量部に対して
酸化銀 1〜10重量部、酸化バナジウム 1〜 5重量部を添
加したガラスフリットを含有したことを特徴とする。
【0006】
【作用】SrTiO3を主成分とする焼結体の表裏面
に、銀ペースト中に酸化ビスマスと酸化ケイ素と無水ホ
ウ酸から成る組成物に酸化銀と酸化バナジウムを添加し
たガラスフリットを含有せる電極材料を塗布した後、焼
付け処理を施すと該電極材料中のガラス組成物が焼結体
磁器を構成する粒子間に拡散して、隣接せる粒子を相互
に強固に結合させる。
に、銀ペースト中に酸化ビスマスと酸化ケイ素と無水ホ
ウ酸から成る組成物に酸化銀と酸化バナジウムを添加し
たガラスフリットを含有せる電極材料を塗布した後、焼
付け処理を施すと該電極材料中のガラス組成物が焼結体
磁器を構成する粒子間に拡散して、隣接せる粒子を相互
に強固に結合させる。
【0007】
【実施例】以下に、本発明の具体的な実施例を比較例と
共に説明する。
共に説明する。
【0008】実験例1 先ず、電圧非直線抵抗体を作成するにあたって、原料と
して高純度の酸化チタンストロンチウム(SrTi
O3)、酸化チタン(TiO2)、炭酸カルシウム(Ca
CO3)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化イットリウム
(Y2O3)を夫々用意した。次いで、各原料を電圧非直
線抵抗体が得られるような組成比となるように秤量し、
これらを10時間湿式混合して混合物を得た。得られた
混合物を脱水、乾燥し、空気中で1150℃で2時間仮
焼した後、粉砕して粉砕物を得た。得られた粉砕物にバ
インダとしてポリビニルアルコールを 5.0wt%添加し
て造粒し、この造粒物を1ton /cm2の圧力で加圧成型
して直径10mm、厚さ 1.5mmのペレット状の成型物を作成
し、この成型物を空気中で800℃で2時間仮焼した
後、体積比が1:100 のH2:N2雰囲気中で1400℃
で2時間焼成し、半導体磁器を得た。得られた半導体磁
器の表裏両面にNa化合物としてNa2Oをワニスと共
に塗布し、空気中で1100℃で2時間熱処理を行って
粒界酸化型の電圧非直線抵抗体素地を作成した。
して高純度の酸化チタンストロンチウム(SrTi
O3)、酸化チタン(TiO2)、炭酸カルシウム(Ca
CO3)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化イットリウム
(Y2O3)を夫々用意した。次いで、各原料を電圧非直
線抵抗体が得られるような組成比となるように秤量し、
これらを10時間湿式混合して混合物を得た。得られた
混合物を脱水、乾燥し、空気中で1150℃で2時間仮
焼した後、粉砕して粉砕物を得た。得られた粉砕物にバ
インダとしてポリビニルアルコールを 5.0wt%添加し
て造粒し、この造粒物を1ton /cm2の圧力で加圧成型
して直径10mm、厚さ 1.5mmのペレット状の成型物を作成
し、この成型物を空気中で800℃で2時間仮焼した
後、体積比が1:100 のH2:N2雰囲気中で1400℃
で2時間焼成し、半導体磁器を得た。得られた半導体磁
器の表裏両面にNa化合物としてNa2Oをワニスと共
に塗布し、空気中で1100℃で2時間熱処理を行って
粒界酸化型の電圧非直線抵抗体素地を作成した。
【0009】この粒界酸化型の電圧非直線抵抗体素地と
は別に、銀ペースト用ガラスフリットを作成するにあた
って、原料として高純度の酸化ビスマス(Bi2O3)、
酸化ケイ素(SiO2)、無水ホウ酸(B2O3)、酸化
銀(Ag2O)、酸化バナジウム(V2O5)を夫々用意
した。次いで、前記銀ペースト用ガラスフリットの各原
料を表1の組成比率となるように夫々秤量し、これらを
機械乳鉢を用いて2時間混合粉砕して混合物を得た。得
られた混合物を白金ルツボ内に入れ、ガラスフリット組
成に合わせて 900〜1200℃の間の温度で30分間加熱溶融
させてガラス物質を得、これを直ちに水中に投入して急
冷し、得られた粒状ガラスを粉砕して粒径1ミクロン以
下のガラスフリットを作成した。そして、作成されたガ
ラスフリットを銀粉 100重量部に対して 5重量部添加
し、混合して得られた混合物 100重量部に対し、予めエ
チルセルロース 3重量部をブチルカルビトール12重量部
に溶解した糊成分30重量部を加えて乳鉢を用いて均質に
なるまで混練して組成の異なる種々の銀ペーストを作成
した。
は別に、銀ペースト用ガラスフリットを作成するにあた
って、原料として高純度の酸化ビスマス(Bi2O3)、
酸化ケイ素(SiO2)、無水ホウ酸(B2O3)、酸化
銀(Ag2O)、酸化バナジウム(V2O5)を夫々用意
した。次いで、前記銀ペースト用ガラスフリットの各原
料を表1の組成比率となるように夫々秤量し、これらを
機械乳鉢を用いて2時間混合粉砕して混合物を得た。得
られた混合物を白金ルツボ内に入れ、ガラスフリット組
成に合わせて 900〜1200℃の間の温度で30分間加熱溶融
させてガラス物質を得、これを直ちに水中に投入して急
冷し、得られた粒状ガラスを粉砕して粒径1ミクロン以
下のガラスフリットを作成した。そして、作成されたガ
ラスフリットを銀粉 100重量部に対して 5重量部添加
し、混合して得られた混合物 100重量部に対し、予めエ
チルセルロース 3重量部をブチルカルビトール12重量部
に溶解した糊成分30重量部を加えて乳鉢を用いて均質に
なるまで混練して組成の異なる種々の銀ペーストを作成
した。
【0010】次に、前記銀ペーストとは別に作成された
粒界酸化型電圧非直線抵抗体素地の表裏両面に、前記組
成の異なる銀ペーストを夫々スクリーン印刷法により塗
布し、銀ペースト組成に合わせて 600〜 800℃の間の温
度で10〜60分間の間の時間で焼付け処理を行って両面に
銀電極を形成した粒界酸化型の電圧非直線抵抗体素子を
作成した。
粒界酸化型電圧非直線抵抗体素地の表裏両面に、前記組
成の異なる銀ペーストを夫々スクリーン印刷法により塗
布し、銀ペースト組成に合わせて 600〜 800℃の間の温
度で10〜60分間の間の時間で焼付け処理を行って両面に
銀電極を形成した粒界酸化型の電圧非直線抵抗体素子を
作成した。
【0011】作成された粒界酸化型の電圧非直線抵抗体
素子の夫々について、電圧非直線係数(α)、バリスタ
電圧の変化率(ΔV 1mA)、電圧非直線係数の変化率
(Δα)の各電気特性を測定し、その結果を表1に示し
た。尚、電圧非直線係数は
素子の夫々について、電圧非直線係数(α)、バリスタ
電圧の変化率(ΔV 1mA)、電圧非直線係数の変化率
(Δα)の各電気特性を測定し、その結果を表1に示し
た。尚、電圧非直線係数は
【0012】
【数1】
【0013】により測定し、バリスタ電圧は素子に 8×
20μSの波形で1000Aのサージ電流を同一方向に10回印
加して測定した。また、電圧非直線係数の変化率は
20μSの波形で1000Aのサージ電流を同一方向に10回印
加して測定した。また、電圧非直線係数の変化率は
【0014】
【数2】
【0015】において求め、また、バリスタ電圧の変化
率は
率は
【0016】
【数3】
【0017】において求めた。また、電圧非直線抵抗体
素子の電気特性の測定試験を行う際、該素子のエッジ部
分における放電を防止するために、予め該素子全面にエ
ポキシ系樹脂をコーティングした。
素子の電気特性の測定試験を行う際、該素子のエッジ部
分における放電を防止するために、予め該素子全面にエ
ポキシ系樹脂をコーティングした。
【0018】
【表1】
【0019】尚、表1中で※印を付けたものは本発明の
範囲外のものであり、その他は本発明の範囲内のもので
ある。
範囲外のものであり、その他は本発明の範囲内のもので
ある。
【0020】表1から明らかなように、本発明の電圧非
直線抵抗体用電極材料における組成の限定理由は次の通
りである。
直線抵抗体用電極材料における組成の限定理由は次の通
りである。
【0021】酸化ビスマスの組成比が70wt%未満では
非直線係数が低下し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大
きくなり、非直線係数の変化率の絶対値が大きくなる。
また、組成比が90wt%を超えると非直線係数が低下
し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大きくなり、また非
直線係数の変化率の絶対値が大きくなる。
非直線係数が低下し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大
きくなり、非直線係数の変化率の絶対値が大きくなる。
また、組成比が90wt%を超えると非直線係数が低下
し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大きくなり、また非
直線係数の変化率の絶対値が大きくなる。
【0022】無水ホウ酸の組成比が 3wt%未満では非
直線係数が低下し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大き
くなり、非直線係数変化率の絶対値が大きくなる。ま
た、組成比が15wt%を超えるとバリスタ電圧変化率の
絶対値並びに非直線係数変化率の絶対値が大きくなる。
直線係数が低下し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大き
くなり、非直線係数変化率の絶対値が大きくなる。ま
た、組成比が15wt%を超えるとバリスタ電圧変化率の
絶対値並びに非直線係数変化率の絶対値が大きくなる。
【0023】酸化ケイ素の組成比が 3wt%未満では非
直線係数が低下し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大き
くなり、非直線係数変化率の絶対値が大きくなる。ま
た、組成比が15wt%を超えると非直線係数が低下し、
バリスタ電圧変化率の絶対値並びに非直線係数変化率の
絶対値が大きくなる。
直線係数が低下し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大き
くなり、非直線係数変化率の絶対値が大きくなる。ま
た、組成比が15wt%を超えると非直線係数が低下し、
バリスタ電圧変化率の絶対値並びに非直線係数変化率の
絶対値が大きくなる。
【0024】酸化銀の添加量が 1重量部未満ではバリス
タ電圧変化率の絶対値並びに非直線係数変化率の絶対値
が大きくなる。また、添加量が10重量部を超えると非直
線係数が低下し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大きく
なり、非直線係数変化率の絶対値が大きくなる。
タ電圧変化率の絶対値並びに非直線係数変化率の絶対値
が大きくなる。また、添加量が10重量部を超えると非直
線係数が低下し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大きく
なり、非直線係数変化率の絶対値が大きくなる。
【0025】酸化バナジウムの添加量が 1重量部未満で
は非直線係数が低下し、バリスタ電圧変化率の絶対値が
大きくなり、非直線係数変化率の絶対値が大きくなる。
また、添加量が 5重量部を超えると非直線係数が低下
し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大きくなり、非直線
係数変化率の絶対値が大きくなる。
は非直線係数が低下し、バリスタ電圧変化率の絶対値が
大きくなり、非直線係数変化率の絶対値が大きくなる。
また、添加量が 5重量部を超えると非直線係数が低下
し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大きくなり、非直線
係数変化率の絶対値が大きくなる。
【0026】実験例2 前記実験例1では銀ペースト中に含まれるガラスフリッ
ト量を銀粉 100重量部に対して5重量部としたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、銀ペースト中の銀
粉量、ガラスフリットの組成、経済性、電気特性値等を
考慮して適宜設定すればよく、一般には銀粉 100重量部
に対して 1〜25重量部程度とすればよい。
ト量を銀粉 100重量部に対して5重量部としたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、銀ペースト中の銀
粉量、ガラスフリットの組成、経済性、電気特性値等を
考慮して適宜設定すればよく、一般には銀粉 100重量部
に対して 1〜25重量部程度とすればよい。
【0027】次に銀粉に対して添加するガラスフリット
量についての具体的実験例について説明する。先ず、前
記実験例1に準じて表1の試料No.3および試料No.7に
示す組成のガラスフリットを用意した。次に試料No.3
または試料No.7の組成のガラスフリットを銀粉 100重
量部に対して表2に示すように添加し、混合して得られ
た混合物 100重量部に対し、予め、エチルセルロース 3
重量部をブチルカルビトール12重量部に溶解した糊成分
を30重量部加えて、乳鉢を用いて均質になるまで混練し
てガラスフリット量の異なる 種々の銀ペーストを作成
した。
量についての具体的実験例について説明する。先ず、前
記実験例1に準じて表1の試料No.3および試料No.7に
示す組成のガラスフリットを用意した。次に試料No.3
または試料No.7の組成のガラスフリットを銀粉 100重
量部に対して表2に示すように添加し、混合して得られ
た混合物 100重量部に対し、予め、エチルセルロース 3
重量部をブチルカルビトール12重量部に溶解した糊成分
を30重量部加えて、乳鉢を用いて均質になるまで混練し
てガラスフリット量の異なる 種々の銀ペーストを作成
した。
【0028】作成されたガラスフリット量の異なる銀ペ
ーストを用いた以外は前記実験例1と同様の方法で粒界
酸化型の電圧非直線抵抗体素子を作成した。作成された
粒界酸化型の電圧非直線抵抗体素子の夫々について、前
記実験例1と同一条件で電圧非直線係数(α)、バリス
タ電圧の変化率(ΔV 1mA)、電圧非直線係数の変化率
(Δα)の各電気特性を測定し、その結果を表2に示
す。
ーストを用いた以外は前記実験例1と同様の方法で粒界
酸化型の電圧非直線抵抗体素子を作成した。作成された
粒界酸化型の電圧非直線抵抗体素子の夫々について、前
記実験例1と同一条件で電圧非直線係数(α)、バリス
タ電圧の変化率(ΔV 1mA)、電圧非直線係数の変化率
(Δα)の各電気特性を測定し、その結果を表2に示
す。
【0029】
【表2】
【0030】尚、表2中で試料No.に※を付けたもの以
外が本発明において用いる銀ペーストとなる銀粉に加え
るガラスフリット量の好ましい範囲のものである。
外が本発明において用いる銀ペーストとなる銀粉に加え
るガラスフリット量の好ましい範囲のものである。
【0031】表2から明らかなように、銀粉へのガラス
フリットの添加量が 1重量部未満では非直線係数が低下
し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大きくなり、非直線
係数変化率の絶対値が大きくなる。また、添加量が25重
量部を超えるとバリスタ電圧変化率の絶対値並びに非直
線係数変化率の絶対値が大きくなる。従って、銀ペース
トとなる銀粉へのガラスフリットの添加量は銀粉 100重
量部に 1〜25重量部の範囲とすることが好ましい。
フリットの添加量が 1重量部未満では非直線係数が低下
し、バリスタ電圧変化率の絶対値が大きくなり、非直線
係数変化率の絶対値が大きくなる。また、添加量が25重
量部を超えるとバリスタ電圧変化率の絶対値並びに非直
線係数変化率の絶対値が大きくなる。従って、銀ペース
トとなる銀粉へのガラスフリットの添加量は銀粉 100重
量部に 1〜25重量部の範囲とすることが好ましい。
【0032】
【発明の効果】このように本発明の電圧非直線抵抗体用
電極材料は、これを粒界酸化型の電圧非直線抵抗体素子
の電極部として用いることにより、大きな非直線係数を
得ることが出来、また大きなサージ電流を流してもバリ
スタ電圧および非直線係数の劣化がなく、優れたバリス
タ特性を維持できる電圧非直線抵抗体を提供することが
出来る効果を有する。
電極材料は、これを粒界酸化型の電圧非直線抵抗体素子
の電極部として用いることにより、大きな非直線係数を
得ることが出来、また大きなサージ電流を流してもバリ
スタ電圧および非直線係数の劣化がなく、優れたバリス
タ特性を維持できる電圧非直線抵抗体を提供することが
出来る効果を有する。
Claims (1)
- 【請求項1】 電圧非直線抵抗体に用いる電極材料であ
って、電極部を形成するための銀ペースト中に、酸化ビ
スマス70〜90wt%、酸化ケイ素 3〜15wt%、無水ホ
ウ酸 3〜15wt%から成る組成物 100重量部に対して酸
化銀 1〜10重量部、酸化バナジウム 1〜 5重量部を添加
したガラスフリットを含有したことを特徴とする電圧非
直線抵抗体用電極材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4053473A JPH05258918A (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 電圧非直線抵抗体用電極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4053473A JPH05258918A (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 電圧非直線抵抗体用電極材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05258918A true JPH05258918A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=12943827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4053473A Withdrawn JPH05258918A (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 電圧非直線抵抗体用電極材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05258918A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014079930A (ja) * | 2012-10-15 | 2014-05-08 | Nippon Carbide Ind Co Inc | レーザー転写マーキング用フィルムおよびそれを用いたレーザーマーキング品 |
WO2014162818A1 (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | ナミックス株式会社 | 電極形成用導電性ペースト、太陽電池の製造方法及び太陽電池 |
-
1992
- 1992-03-12 JP JP4053473A patent/JPH05258918A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014079930A (ja) * | 2012-10-15 | 2014-05-08 | Nippon Carbide Ind Co Inc | レーザー転写マーキング用フィルムおよびそれを用いたレーザーマーキング品 |
WO2014162818A1 (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | ナミックス株式会社 | 電極形成用導電性ペースト、太陽電池の製造方法及び太陽電池 |
US20160049532A1 (en) * | 2013-04-04 | 2016-02-18 | Namics Corporation | Conductive paste-forming electrode, solar cell manufacturing method and solar cell |
JPWO2014162818A1 (ja) * | 2013-04-04 | 2017-02-16 | ナミックス株式会社 | 電極形成用導電性ペースト、太陽電池の製造方法及び太陽電池 |
US9577122B2 (en) | 2013-04-04 | 2017-02-21 | Namics Corporation | Conductive paste-forming electrode, solar cell manufacturing method and solar cell |
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