JPH11213754A - 導電性ペースト - Google Patents
導電性ペーストInfo
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- JPH11213754A JPH11213754A JP10018617A JP1861798A JPH11213754A JP H11213754 A JPH11213754 A JP H11213754A JP 10018617 A JP10018617 A JP 10018617A JP 1861798 A JP1861798 A JP 1861798A JP H11213754 A JPH11213754 A JP H11213754A
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Landscapes
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- Conductive Materials (AREA)
Abstract
くて低接触抵抗でありながらファイヤースルーに適した
導電性ペーストを提供する。 【解決手段】 本発明にかかる導電性ペーストは、銀粉
末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有機溶媒とを
主成分とし、塩化物もしくは臭化物、または、フッ化物
が添加されたものとなっている。また、これらの導電性
ペーストに対し、第5族元素化合物が添加されていても
よい。
Description
には、太陽電池の製造に適した導電性ペーストに関す
る。
される製品のうちには図1で示すような太陽電池があ
り、結晶シリコン系の太陽電池は、P型多結晶であるシ
リコン基板1の一面側(図では上面側)にn+層2が形
成されており、かつ、その上側には表面反射率を低減す
るための反射防止膜3と電流を取り出すための受光面電
極4とが形成されている一方、シリコン基板1の他面側
(図では下面側)にはp+層5及び裏面電極6が形成さ
れた構成を有している。そして、この種の太陽電池を作
製する際には、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒク
ルと、有機溶媒とを主成分とする導電性ペーストが用い
られており、低コストの太陽電池では、スクリーン印刷
法でもって印刷された導電性ペーストを焼成炉中で焼成
して受光面電極4を形成することが行われている。
電性ペーストの種類や受光面電極4の形成プロセスを変
更する必要が生じることになり、例えば、導電性ペース
トを焼成し終わった後に反射防止膜3を形成する形成プ
ロセスを採用した場合には、受光面電極4上にも反射防
止膜3が形成される結果として半田が付着し難いことに
なってしまう。また、導電性ペーストを用いて形成され
た受光面電極4に対する半田付けを実行したうえで反射
防止膜3を形成することも可能であるが、このような形
成プロセスを採用した場合には、半田の融点以上にまで
シリコン基板1の温度を上昇させることができないなど
の制限を受けることになる。
は、反射防止膜3を形成しておいたうえで受光面電極4
を形成するのが一般的な形成プロセスであることにな
り、反射防止膜3が代表的な反射防止膜材料としての酸
化チタン(TiO2)または窒化ケイ素(Si3N4)で
ある際の形成プロセスは、図示省略しているが、以下の
ような手順に従ったものとなる。
際には、常圧CVD法などを採用してシリコン基板1の
n+層2上にTiO2膜を堆積させた後、このTiO2膜
上に導電性ペーストを印刷し、かつ、導電性ペーストを
焼成して受光面電極4を形成することが行われる。すな
わち、この形成プロセスは、焼成過程における導電性ペ
ーストに添加されているガラス粉末の作用でもって反射
防止膜3が破られ、導電性ペースト中の金属成分とn+
層2とでオーミックコンタクトが形成される現象、つま
り、ファイヤースルーといわれる現象を利用したもので
あり、このような形成プロセスでは導電性ペーストの材
料が重要であることになる。そして、例えば、特公平3
−46985号公報には、導電性ペーストに対して第5
族元素化合物を添加しておくと、曲線因子が向上するこ
となどが開示されている。
は、プラズマCVD法を採用したうえでシリコン基板1
のn+層2上にSi3N4膜を堆積させることが行われる
が、特公平5−72114号公報でも開示されている通
り、Si3N4ではファイヤースルーが生じ難いため、受
光面電極4が形成される領域のSi3N4膜をエッチング
によって除去しておいたうえで受光面電極4を形成する
ことが実行される。なお、最近、「F.Duerinckx、R.Einh
aus、E.VanKerschaver、J.Szlufcik、J.Nijs、R.Mertens、7t
h Workshop on The Role of Impurities and Defects S
ilicon DeviceProcessing(1997)、223」でファイヤー
スルーによる太陽電池の作製プロセスに関する発表がな
されているが、この文献では導電性ペーストの材料組成
まで明らかにされていない。さらにまた、太陽電池のう
ちには、シリコン基板1のn+層2と反射防止膜3との
間に酸化ケイ素(SiO2)などの酸化膜を設けておい
たうえ、表面再結合を低減するための表面パッシベーシ
ョンを行った構成とされたものもある。
明者らが太陽電池用として市販されている導電性ペース
トを利用し、反射防止膜3がTiO2またはSi3N4で
ある場合のファイヤースルーによる電極形成のプロセス
を検討したところ、以下のような不都合が生じることが
判明している。すなわち、TiO2については良好な曲
線因子を示す導電性ペーストであっても、表面パッシベ
ーションを行った構造、つまり、反射防止膜3がTiO
2/SiO2の構造である場合には、接触抵抗の増加が原
因と考えられる若干の曲線因子の低下が認められる。
i3N4/SiO2であり、受光面電極4が上記同様の導
電性ペーストでもって形成された太陽電池の電流特性及
び電圧特性を測定してみたところ、反射防止膜3がTi
O2である場合と比較して曲線因子が大きく低下するこ
とが明らかとなった。なお、導電性ペーストの焼成温度
を高温にすると、曲線因子が若干向上していることが認
められるが、この際にも短絡電流及び開放電圧の低下が
生じるために高効率な太陽電池は得られない。すなわ
ち、従来から一般的な導電性ペーストを用いる限りは、
反射防止膜3の特性や表面パッシベーションの有無に起
因して導電性ペーストとシリコンの接触状態が変化する
ことが避けられず、これらの相違をも考慮したうえでの
導電性ペーストや電極形成のプロセスを検討する必要が
あるのが実情であった。
されたものであって、反射防止膜に対する接触抵抗の依
存性が小さくて低接触抵抗でありながらファイヤースル
ーに適した導電性ペーストの提供を目的としている。
導電性ペーストは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビ
ヒクルと、有機溶媒とを主成分としており、かつ、少な
くとも1種類の塩化物が添加されていることを特徴とす
るものである。請求項2に係る導電性ペーストは請求項
1に記載されたものであり、塩化物が塩化銀であること
を特徴とする。請求項3に係る導電性ペーストは請求項
1に記載されたものであり、塩化物が塩化パラジウムで
あることを特徴とする。請求項4に係る導電性ペースト
は請求項1に記載されたものであり、塩化物が塩化プラ
チナであることを特徴とする。請求項5に係る導電性ペ
ーストは請求項1に記載されたものであり、塩化物が塩
化イリジウムであることを特徴とする。請求項6に係る
導電性ペーストは請求項1ないし請求項5に記載された
ものであり、塩化物の他に第5族元素化合物も添加され
ていることを特徴とする。
は、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有機
溶媒とを主成分としており、かつ、少なくとも1種類の
臭化物が添加されていることを特徴とするものである。
請求項8に係る導電性ペーストは請求項7に記載された
ものであり、臭化物が臭化銀であることを特徴とする。
請求項9に係る導電性ペーストは請求項7に記載された
ものであり、臭化物が臭化インジウムであることを特徴
とする。請求項10に係る導電性ペーストは請求項7に
記載されたものであり、臭化物が臭化セシウムであるこ
とを特徴とする。請求項11に係る導電性ペーストは請
求項7に記載されたものであり、臭化物が臭化ニッケル
であることを特徴とする。請求項12に係る導電性ペー
ストは請求項7ないし請求項11に記載されたものであ
り、臭化物の他に第5族元素化合物も添加されているこ
とを特徴とする。
は、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有機
溶媒とを主成分とし、かつ、少なくとも1種類のフッ化
物が添加されていることを特徴とするものである。請求
項14に係る導電性ペーストは請求項13に記載された
ものであり、フッ化物がフッ化リチウムであることを特
徴とする。請求項15に係る導電性ペーストは請求項1
3に記載されたものであり、フッ物がフッ化ニッケルで
あることを特徴とする。請求項16に係る導電性ペース
トは請求項13に記載されたものであり、フッ物がフッ
化アルミニウムであることを特徴とする。請求項17に
係る導電性ペーストは請求項13ないし請求項16に記
載されたものであり、フッ化物の他に第5族元素化合物
も添加されていることを特徴とする。請求項18に係る
導電性ペーストは、請求項6、請求項12、請求項17
に記載されたものであり、第5族元素化合物が酸化リン
であることを特徴としている。
射防止膜がTiO2及びSi3N4のいずれか、あるい
は、SiO2などのような表面パッシベーションの有無
に拘わらず、ファイヤースルーを利用した形成プロセス
を実行し得ることになる。そして、本発明に係る導電性
ペーストによって良好な電極形成が行われる理由として
は、以下のようなことが考えられる。
程の導電性ペーストに添加されているガラス粉末の作用
でもって反射防止膜が破られることになり、導電性ペー
スト中の金属成分とn+層によってオーミックコンタク
トが形成されると考えられているのであるが、金属成分
とシリコンとの界面に酸化膜が存在していると、接触抵
抗が高くなるためにガラス粉末の材質と反射防止膜の材
質との組み合わせによってはガラス粉末の作用が変わる
可能性があり、その結果として接触抵抗が反射防止膜の
構造によって変化すると考えられる。これに対し、本発
明の導電性ペーストでは、添加している塩化物もしくは
臭化物、または、フッ化物がガラス粉末の反射防止膜を
破る作用を補助することになり、導電性ペースト中の金
属とn+層とでもって良好なオーミックコンタクトが形
成されると予想される。
する。
断面図であり、結晶シリコン系の太陽電池は、厚さが3
00〜500μm程度のP型多結晶であるシリコン基板
1の一面側(図では上面側)にn+層2が形成され、か
つ、その上側には反射防止膜3と受光面電極4とが形成
されている一方、シリコン基板1の他面側(図では下面
側)にはp+層5及び裏面電極6が形成された構成を有
している。そして、以下の各実施例で説明する導電性ペ
ーストのそれぞれは、スクリーン印刷法を採用して印刷
された後に焼成炉中で焼成されることによって太陽電池
の受光面電極4を形成する際に用いられるものとなって
いる。なお、太陽電池の構成そのものは従来の形態と基
本的に異ならないので、ここでは図1を流用している。
トは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有
機溶媒とを主成分とし、かつ、少なくとも1種類の塩化
物である塩化銀(AgCl)が添加されたものとなって
いる。すなわち、本実施例1では、平均粒径が約1μm
とされた銀粉末100重量部に対し、ホウケイ酸鉛系ガ
ラス粉末を3重量部、エチルセルロース及びテレピネオ
ールからなる有機質ビヒクルを10重量部、カルビトー
ル系有機溶媒を20重量部ずつ加え合わせ、かつ、銀粉
末100重量部に対して0.005%、0.01%、
0.1%ずつのAgClを加え合わせたうえ、乳鉢及び
3本ロールを使用しながら混練及び分散することによっ
て表1中のペーストNo.1〜3で示される導電性ペー
ストのそれぞれを調整している。また、これらの比較対
象となる導電性ペースト、つまり、銀粉末と、ガラス粉
末と、有機質ビヒクルと、有機溶媒とからなり、AgC
lが加えられていない導電性ペーストを比較例1として
調整することも行っている。
用意し、かつ、PSG膜を形成したうえでの熱処理を実
行することによって深さが0.3μm程度とされたn+
層2をシリコン基板1の一面側に形成した後、このシリ
コン基板1の他面上にAlペーストをスクリーン印刷法
でもって印刷し、近赤外線炉中で焼成することによって
p+層5と裏面電極6とを形成することを実行した。次
いで、n+層2上に反射防止膜3を形成したうえ、本実
施例1に係る導電性ペースト、つまり、ペーストNo.
1〜3で示される導電性ペーストのそれぞれと、比較例
1で示される導電性ペーストとをスクリーン印刷法でも
って反射防止膜3上に印刷した後、近赤外線炉を利用し
ながら約650℃の温度で焼成することによって受光面
電極4を形成した。
O2、TiO2/SiO2、Si3N4もしくはSi3N4/
SiO2のいずれかであるとされており、TiO2膜は常
圧CVD装置を用いることによってチタン酸アルコキシ
ドから形成され、かつ、Si3N4膜はプラズマCVD装
置を用いることによってシラン及びアンモニアから形成
されたものである一方、表面パッシベーション膜として
のSiO2膜はn+層2の形成後におけるドライ酸化法で
形成されたものとなっている。
て作製された太陽電池の有する特性を本発明の発明者ら
が調査してみたところ、表1で示すような調査結果が得
られている。そして、この調査結果によれば、本実施例
1に係る導電性ペースト、つまり、AgClを0.01
%以上添加してなるペーストNo.1〜3のそれぞれを
用いることによって受光面電極4が形成された太陽電池
では、比較例1の導電性ペーストを用いて受光面電極4
が形成された太陽電池と比べて接触抵抗が低減された結
果、FFが向上し、かつ、反射防止膜3に対するFFの
依存性が小さくなっていることが分かる。その結果、本
実施例1に係る導電性ペーストを用いることによって受
光面電極4を形成した際には、変換効率の向上した太陽
電池を作製し得ることが明らかとなる。
トは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有
機溶媒とを主成分としており、塩化物である塩化パラジ
ウム(PdCl2)が添加されたものとなっている。本
実施例2においては、銀粉末100重量部に対し、ホウ
ケイ酸鉛系ガラス粉末を3重量部、エチルセルロース及
びテレピネオールからなる有機質ビヒクルを10重量
部、カルビトール系有機溶媒を20重量部ずつ加え合わ
せ、かつ、銀粉末100重量部に対して0.005%、
0.01%、0.1%ずつのPdCl2をさらに加え合
わせたうえ、乳鉢及び3本ロールを使用しながら混練及
び分散して表2中のペーストNo.4〜6で示される導
電性ペーストを調整している。
って受光面電極4を形成し、かつ、太陽電池を作製した
うえで特性を調査してみたところ、表2で示すような調
査結果が得られた。すなわち、この調査結果によれば、
0.01%以上のPdCl2を添加してなるペーストN
o.4〜6のそれぞれからなる受光面電極4が形成され
た太陽電池では、比較例1の導電性ペーストを用いて受
光面電極4が形成された太陽電池と比べて接触抵抗が低
減された結果、FFが向上し、かつ、反射防止膜3に対
するFFの依存性が小さくなっており、変換効率の向上
した太陽電池が得られることが分かる。
lやPdCl2に代えて塩化プラチナ(PtCl2)や塩
化イリジウム(IrCl3)を使用した場合であっても
同様の結果が得られることが確認されており、このよう
な結果からは、少なくとも1種類の塩化物を用いればよ
いことが明らかとなる。
トは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有
機溶媒とを主成分としており、塩化物であるPtCl2
の他、第5族元素化合物である五酸化リンも添加されて
いる。すなわち、本実施例3では、銀粉末100重量部
に対し、ホウケイ酸鉛系ガラス粉末を3重量部、エチル
セルロース及びテレピネオールからなる有機質ビヒクル
を10重量部、五酸化リンを0.1重量部、カルビトー
ル系有機溶媒を20重量部ずつ加え合わせ、かつ、銀粉
末100重量部に対して0.005%、0.01%、
0.1%ずつのPtCl2を加え合わせたうえ、乳鉢及
び3本ロールを使用しながら混練及び分散することによ
って表3中のペーストNo.7〜9で示される導電性ペ
ーストのそれぞれを調整している。
ースト、つまり、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒ
クルと、有機溶媒とからなり、PtCl2が加えられて
いない導電性ペーストを比較例2として調整することも
行っている。さらに、実施例1同様の形成プロセスに従
って受光面電極4を形成し、かつ、太陽電池を作製した
うえで特性を調査してみたところ、表3で示すような調
査結果が得られた。すなわち、この調査結果によれば、
五酸化リンを添加してなる比較例2の導電性ペーストを
用いることによって受光面電極4が形成された太陽電池
では、比較例1の導電性ペーストを用いて受光面電極4
が形成された太陽電池と比べてFFが大きくなってい
る。また、0.005%以上のPdCl2を添加してな
るペーストNo.7〜9のそれぞれからなる受光面電極
4が形成された太陽電池では、比較例2の導電性ペース
トを用いて受光面電極4が形成された太陽電池と比べて
接触抵抗が低減された結果、FFが向上し、反射防止膜
3に対するFFの依存性が小さくなって変換効率が向上
している。
トは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有
機溶媒とを主成分としており、塩化物であるIrCl3
の他、第5族元素化合物である五酸化リンも添加された
ものとなっている。本実施例3では、銀粉末100重量
部に対し、ホウケイ酸鉛系ガラス粉末を3重量部、エチ
ルセルロース及びテレピネオールからなる有機質ビヒク
ルを10重量部、五酸化リンを0.1重量部、カルビト
ール系有機溶媒を20重量部ずつ加え合わせ、かつ、銀
粉末100重量部に対して0.005%、0.01%、
0.1%ずつのIrCl3をさらに加え合わせたうえ、
乳鉢及び3本ロールを使用しながら混練及び分散するこ
とによって表3中のペーストNo.10〜12で示され
る導電性ペーストを調整している。
って受光面電極4を形成し、かつ、太陽電池を作製した
うえで特性を調査してみたところ、表4で示すような調
査結果が得られた。すなわち、この調査結果によれば、
0.005%以上のIrCl3を添加してなるペースト
No.10〜12のそれぞれからなる受光面電極4が形
成された太陽電池では、比較例2の導電性ペーストを用
いて受光面電極4が形成された太陽電池と比べて接触抵
抗が低減された結果、FFが向上し、かつ、反射防止膜
3に対するFFの依存性が小さくなっており、変換効率
の向上した太陽電池が得られることが明らかとなってい
る。
トは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有
機溶媒とを主成分とし、少なくとも1種類の臭化物であ
るところの臭化銀(AgBr)が添加されたものとなっ
ている。すなわち、本実施例5では、平均粒径が約1μ
mとされた銀粉末100重量部に対し、ホウケイ酸鉛系
ガラス粉末を3重量部、エチルセルロース及びテレピネ
オールからなる有機質ビヒクルを10重量部、カルビト
ール系有機溶媒を20重量部ずつ加え合わせ、かつ、銀
粉末100重量部に対して0.005%、0.01%、
0.1%ずつのAgBrを加え合わせたうえ、乳鉢及び
3本ロールを使用しながら混練及び分散することによっ
て表5中のペーストNo.13〜15で示される導電性
ペーストのそれぞれを調整している。また、これらの比
較対象となる導電性ペースト、つまり、銀粉末と、ガラ
ス粉末と、有機質ビヒクルと、有機溶媒とからなり、A
gBrが加えられていない導電性ペーストを改めて比較
例3として調整することも行っている。引き続き、実施
例1と同様の形成プロセスに従って受光面電極4を形成
し、かつ、太陽電池を作製したうえで特性を調査してみ
たところ、表5で示すような調査結果が得られた。すな
わち、この調査結果によれば、本実施例5に係る導電性
ペースト、つまり、AgBrを0.005%以上添加し
てなるペーストNo.13〜15のそれぞれを用いてな
る受光面電極4が形成された太陽電池では、比較例3の
導電性ペーストを用いて受光面電極4が形成された太陽
電池と比べて接触抵抗が低減された結果、FFが向上
し、かつ、反射防止膜3に対するFFの依存性が小さく
なっている。その結果、本実施例5に係る導電性ペース
トを用いることによって受光面電極4を形成した際に
は、変換効率の向上した太陽電池が得られることにな
る。
トは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有
機溶媒とを主成分とし、臭化物である臭化インジウム
(InBr3)が添加されている。本実施例6において
は、銀粉末100重量部に対し、ホウケイ酸鉛系ガラス
粉末を3重量部、エチルセルロース及びテレピネオール
からなる有機質ビヒクルを10重量部、カルビトール系
有機溶媒を20重量部ずつ加え合わせており、さらに、
銀粉末100重量部に対して0.005%、0.01
%、0.1%ずつのInBr3を加え合わせたうえ、乳
鉢及び3本ロールを使用しながら混練及び分散して表6
中のペーストNo.16〜18で示される導電性ペース
トを調整している。
って受光面電極4を形成し、かつ、太陽電池を作製した
うえで特性を調査してみたところ、表6で示すような調
査結果が得られた。すなわち、この調査結果によれば、
0.005%以上のInBr3を添加してなるペースト
No.16〜18の導電性ペーストそれぞれからなる受
光面電極4が形成された太陽電池では、比較例1の導電
性ペーストを用いて受光面電極4が形成された太陽電池
と比べて接触抵抗が低減された結果、FFが向上し、か
つ、反射防止膜3に対するFFの依存性が小さくなって
おり、変換効率の向上した太陽電池が得られる。
rやInBr3に代えて臭化セシウム(CsBr)や臭
化ニッケル(NiBr2)を使用した場合であっても同
様の結果が得られることが確認されており、このような
結果からは、少なくとも1種類の臭化物を用いればよい
ことが明らかとなる。
トは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有
機溶媒とを主成分としており、臭化物であるCsBrの
他、第5族元素化合物である五酸化リンも添加されてい
る。すなわち、本実施例7では、銀粉末100重量部に
対し、ホウケイ酸鉛系ガラス粉末を3重量部、エチルセ
ルロース及びテレピネオールからなる有機質ビヒクルを
10重量部、五酸化リンを0.1重量部、カルビトール
系有機溶媒を20重量部ずつ加え合わせた後、銀粉末1
00重量部に対して0.005%、0.01%、0.1
%ずつのCsBrをさらに加え合わせたうえ、乳鉢及び
3本ロールを使用しながら混練及び分散することによっ
て表7中のペーストNo.19〜21で示される導電性
ペーストを調整している。
ースト、つまり、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒ
クルと、有機溶媒とからなり、CsBrが加えられてい
ない導電性ペーストを比較例4として調整することを行
った後、実施例1同様の形成プロセスに従って受光面電
極4を形成し、かつ、太陽電池を作製したうえで特性を
調査してみたところ、表7で示すような調査結果が得ら
れた。すなわち、この調査結果によれば、五酸化リンを
添加してなる比較例4の導電性ペーストを用いることに
よって受光面電極4が形成された太陽電池では、比較例
3の導電性ペーストを用いて受光面電極4が形成された
太陽電池と比べてFFが大きくなっている。
てなるペーストNo.19〜21のそれぞれからなる受
光面電極4が形成された太陽電池では、比較例4の導電
性ペーストを用いて受光面電極4が形成された太陽電池
と比べて接触抵抗が低減された結果、FFが向上し、反
射防止膜3に対するFFの依存性が小さくなって変換効
率が向上している。
トは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有
機溶媒とを主成分としており、臭化物であるNiBr2
の他、五酸化リンも添加されている。本実施例8では、
銀粉末100重量部に対し、ホウケイ酸鉛系ガラス粉末
を3重量部、エチルセルロース及びテレピネオールから
なる有機質ビヒクルを10重量部、五酸化リンを0.1
重量部、カルビトール系有機溶媒を20重量部ずつ加え
合わせ、かつ、銀粉末100重量部に対して0.005
%、0.01%、0.1%ずつのNiBr2を加え合わ
せたうえ、乳鉢及び3本ロールを使用しながら混練及び
分散することによって表8中のペーストNo.22〜2
4で示される導電性ペーストを調整している。
って受光面電極4を形成し、かつ、太陽電池を作製した
うえで特性を調査してみたところ、表8で示すような調
査結果が得られた。すなわち、この調査結果によれば、
0.005%以上のNiBr2を添加してなるペースト
No.22〜24のそれぞれからなる受光面電極4が形
成された太陽電池では、比較例2の導電性ペーストを用
いて受光面電極4が形成された太陽電池と比べて接触抵
抗が低減された結果、FFが向上し、かつ、反射防止膜
3に対するFFの依存性が小さくなっており、変換効率
の向上した太陽電池が得られることが明らかとなる。
トは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有
機溶媒とを主成分とし、かつ、少なくとも1種類のフッ
化物であるところのフッ化リチウム(LiF)が添加さ
れたものとなっている。すなわち、本実施例9では、平
均粒径が約1μmとされた銀粉末100重量部に対し、
ホウケイ酸鉛系ガラス粉末を3重量部、エチルセルロー
ス及びテレピネオールからなる有機質ビヒクルを10重
量部、カルビトール系有機溶媒を20重量部ずつ加え合
わており、さらに、銀粉末100重量部に対して0.0
05%、0.01%、0.1%ずつのLiFを加え合わ
せたうえ、乳鉢及び3本ロールを使用しながら混練及び
分散することによって表9中のペーストNo.25〜2
7で示される導電性ペーストのそれぞれを調整してい
る。また、比較対象となる導電性ペースト、つまり、銀
粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクルと、有機溶媒と
からなり、LiFが加えられていない導電性ペーストも
改めて比較例5として調整されている。
に従って受光面電極4を形成し、かつ、太陽電池を作製
したうえで特性を調査してみたところ、表9で示すよう
な調査結果が得られた。すなわち、この調査結果によれ
ば、本実施例9に係る導電性ペースト、つまり、LiF
を0.01%以上添加してなるペーストNo.25〜2
7のそれぞれを用いてなる受光面電極4が形成された太
陽電池では、比較例5の導電性ペーストを用いて受光面
電極4が形成された太陽電池と比べて接触抵抗が低減さ
れた結果、FFが向上し、かつ、反射防止膜3に対する
FFの依存性が小さくなっている。その結果、本実施例
9に係る導電性ペーストを用いることによって受光面電
極4を形成した際には、変換効率の向上した太陽電池が
得られることになる。
に代えてフッ化ニッケル(NiF2)やフッ化アルミニ
ウム(AlF3)を使用した場合であっても同様の結果
が得られることが確認されており、このような結果から
は、少なくとも1種類のフッ化物を用いればよいことが
明らかとなる。
ーストは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクル
と、有機溶媒とを主成分としており、フッ化物であるN
iF2の他、第5族元素化合物である五酸化リンも添加
されている。すなわち、本実施例10では、銀粉末10
0重量部に対し、ホウケイ酸鉛系ガラス粉末を3重量
部、エチルセルロース及びテレピネオールからなる有機
質ビヒクルを10重量部、五酸化リンを0.1重量部、
カルビトール系有機溶媒を20重量部ずつ加え合わせた
後、銀粉末100重量部に対して0.005%、0.0
1%、0.1%ずつのNiF2を加え合わせたうえ、乳
鉢及び3本ロールを使用しながら混練及び分散すること
によって表10中のペーストNo.28〜30で示され
る導電性ペーストを調整している。
ースト、つまり、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒ
クルと、有機溶媒とからなり、NiF2が加えられてい
ない導電性ペーストを比較例6として調整することも行
っている。さらに、実施例1同様の形成プロセスに従っ
て受光面電極4を形成し、かつ、太陽電池を作製したう
えで特性を調査してみたところ、表10で示すような調
査結果が得られた。すなわち、この調査結果によれば、
五酸化リンを添加してなる比較例6の導電性ペーストを
用いることによって受光面電極4が形成された太陽電池
では、比較例5の導電性ペーストを用いて受光面電極4
が形成された太陽電池と比べてFFが大きくなってい
る。
してなるペーストNo.28〜30のそれぞれからなる
受光面電極4が形成された太陽電池では、比較例6の導
電性ペーストを用いて受光面電極4が形成された太陽電
池と比べても接触抵抗が低減された結果、FFが向上
し、反射防止膜3に対するFFの依存性が小さくなって
変換効率が向上している。
ーストは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒクル
と、有機溶媒とを主成分としており、フッ化物であるA
lF3の他、五酸化リンも添加されている。本実施例1
1では、銀粉末100重量部に対し、ホウケイ酸鉛系ガ
ラス粉末を3重量部、エチルセルロース及びテレピネオ
ールからなる有機質ビヒクルを10重量部、五酸化リン
を0.1重量部、カルビトール系有機溶媒を20重量部
ずつ加え合わせ、かつ、銀粉末100重量部に対して
0.005%、0.01%、0.1%ずつのAlF3を
加え合わせたうえ、乳鉢及び3本ロールを使用しながら
混練及び分散することによって表8中のペーストNo.
31〜33で示される導電性ペーストを調整している。
って受光面電極4を形成し、かつ、太陽電池を作製した
うえで特性を調査してみたところ、表11で示すような
調査結果が得られた。すなわち、この調査結果によれ
ば、0.005%以上のAlF3を添加してなるペース
トNo.30〜33のそれぞれからなる受光面電極4が
形成された太陽電池では、比較例6の導電性ペーストを
用いて受光面電極4が形成された太陽電池と比べて接触
抵抗が低減された結果、FFが向上し、かつ、反射防止
膜3に対するFFの依存性が小さくなっており、変換効
率の向上した太陽電池が得られることが明らかとなって
いる。
性ペーストは、銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒク
ルと、有機溶媒とを主成分とし、塩化物もしくは臭化
物、または、フッ化物が添加されたものであり、反射防
止膜に対する接触抵抗の依存性が小さくて低接触抵抗で
ありながらファイヤースルーに適した特性を有するもの
となっている。したがって、本発明に係る導電性ペース
トによれば、反射防止膜の特性や表面パッシベーション
の有無などに拘わらず、反射防止膜上に導電性ペースト
を印刷して焼成するだけのことによって接触抵抗の低い
電極を形成することが可能となり、反射防止膜に対応し
て導電性ペーストを変更したり電極形成のプロセスを検
討したりする作業が不要になるという効果が得られる。
る。
Claims (18)
- 【請求項1】 銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒク
ルと、有機溶媒とを主成分とし、塩化物が添加されてい
ることを特徴とする導電性ペースト。 - 【請求項2】 請求項1に記載の導電性ペーストであっ
て、 塩化物は塩化銀であることを特徴とする導電性ペース
ト。 - 【請求項3】 請求項1に記載の導電性ペーストであっ
て、 塩化物は塩化パラジウムであることを特徴とする導電性
ペースト。 - 【請求項4】 請求項1に記載の導電性ペーストであっ
て、 塩化物は塩化プラチナであることを特徴とする導電性ペ
ースト。 - 【請求項5】 請求項1に記載の導電性ペーストであっ
て、 塩化物は塩化イリジウムであることを特徴とする導電性
ペースト。 - 【請求項6】 請求項1ないし請求項5に記載の導電性
ペーストであって、 塩化物の他に第5族元素化合物も添加されていることを
特徴とする導電性ペースト。 - 【請求項7】 銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒク
ルと、有機溶媒とを主成分とし、臭化物が添加されてい
ることを特徴とする導電性ペースト。 - 【請求項8】 請求項7記載の導電性ペーストであっ
て、 臭化物は臭化銀であることを特徴とする導電性ペース
ト。 - 【請求項9】 請求項7記載の導電性ペーストであっ
て、 臭化物は臭化インジウムであることを特徴とする導電性
ペースト。 - 【請求項10】 請求項7記載の導電性ペーストであっ
て、 臭化物は臭化セシウムであることを特徴とする導電性ペ
ースト。 - 【請求項11】 請求項7記載の導電性ペーストであっ
て、 臭化物は臭化ニッケルであることを特徴とする導電性ペ
ースト。 - 【請求項12】 請求項7ないし請求項11に記載の導
電性ペーストであって、 臭化物の他に第5族元素化合物も添加されていることを
特徴とする導電性ペースト。 - 【請求項13】 銀粉末と、ガラス粉末と、有機質ビヒ
クルと、有機溶媒とを主成分とし、フッ化物が添加され
ていることを特徴とする導電性ペースト。 - 【請求項14】 請求項13記載の導電性ペーストであ
って、 フッ化物はフッ化リチウムであることを特徴とする導電
性ペースト。 - 【請求項15】 請求項13記載の導電性ペーストであ
って、 フッ化物はフッ化ニッケルであることを特徴とする導電
性ペースト。 - 【請求項16】 請求項13記載の導電性ペーストであ
って、 フッ化物はフッ化アルミニウムであることを特徴とする
導電性ペースト。 - 【請求項17】 請求項13ないし請求項16に記載の
導電性ペーストであって、 フッ化物の他に第5族元素化合物も添加されていること
を特徴とする導電性ペースト。 - 【請求項18】 請求項6、請求項12、請求項17に
記載の導電性ペーストであって、 第5族元素化合物は酸化リンであることを特徴とする導
電性ペースト。
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