JPWO2018135430A1

JPWO2018135430A1 - 太陽電池用ペースト組成物

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Publication number: JPWO2018135430A1
Application number: JP2018563309A
Authority: JP
Inventors: 正博中原; マルワンダムリン
Original assignee: TOYO ALMINIUM KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: TOYO ALMINIUM KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2038-01-15
Also published as: TW201827530A; CN110192285A; WO2018135430A1; JP7039491B2

Abstract

本発明は、結晶系太陽電池セルにおいて、焼成後の電極層の表面でのＳａｎｄｙ（Ａｌ又はＡｌ−Ｓｉの組成を有する粒状物質）の発生を防止又は抑制するとともに、焼成後の密着性の高いペースト組成物を提供する。本発明は、具体的には、ガラス粉末、有機ビヒクル及び導電性材料を含む太陽電池用ペースト組成物であって、（１）前記導電性材料は、示差走査熱量測定により特定される融点が６６０℃超過８００℃未満のＡｌ−Ｘ合金粉末を４０質量％以上含有し、（２）前記Ａｌ−Ｘ合金粉末における元素Ｘは、シリコン、バリウム、ビスマス、カルシウム、ゲルマニウム、インジウム、ランタン、ニッケル、鉛、アンチモン、ストロンチウム、テルル及びイットリウムからなる群から選択される少なくとも一種である、ことを特徴とする太陽電池用ペースト組成物を提供する。

Description

本発明は、太陽電池用ペースト組成物に関し、特にレーザー照射などを用いて開口部を設けたパッシベーション膜を有する結晶系太陽電池セルに対してｐ^＋層を形成することを目的とした太陽電池用ペースト組成物に関する。

近年、結晶系太陽電池セルの変換効率（発電効率）、信頼性等を向上させることを目的として、種々の研究開発が行われている。その一つとして、ＰＥＲＣ（Passivated emitter and rear cell）型高変換効率セルが注目されている。

ＰＥＲＣ型高変換効率セルは、例えばアルミニウムを主成分とする電極層を備えた構造を有する。この電極層（特に裏面電極層）は、例えばアルミニウムを主体とするペースト組成物をパターン形状に塗布し、必要に応じて乾燥後、焼成することにより形成される。そして、電極層の構成を適切に設計することで、ＰＥＲＣ型高変換効率セルの変換効率を高められることが知られている。例えば、特許文献１には、３０〜７０ｍｏｌ％Ｐｂ^２+、１〜４０ｍｏｌ％Ｓｉ^４+、１０〜６５ｍｏｌ％Ｂ^３+、１〜２５ｍｏｌ％Ａｌ^３+から構成されるガラスフリットを含有するアルミニウムペースト組成物が開示されている。また、特許文献２には、アルミニウム粉末と、アルミニウム−シリコン合金粉末と、シリコン粉末と、ガラス粉末と、有機ビヒクルとを含むペースト組成物が開示されている。

特開２０１３−１４５８６５号公報特開２０１３−１４３４９９号公報

しかしながら、従来のペースト組成物を用いて形成された電極層は、焼成後の電極層の表面にアルミニウム又はアルミニウム−シリコン合金組成を有する直径２０〜２００μｍ程度の粒状物質（以下、この粒状物質を「Ｓａｎｄｙ」ともいう。）が発生して外観不良を生じるという問題がある。また、太陽電池セルをモジュール化する際にこのＳａｎｄｙを起点としてセルが割れてしまうという不具合が発生するという問題がある。

Ｓａｎｄｙの一例を図３、図４に示す。図３は２２０μｍのＳａｎｄｙが認められる例であり、図４は３０μｍのＳａｎｄｙが認められる例である。他方、図５はＳａｎｄｙが認められない例（外観不良の無い例）である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、結晶系太陽電池セルにおいて、焼成後の電極層の表面でのＳａｎｄｙの発生を防止又は抑制するとともに、焼成後の密着性の高いペースト組成物を提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の導電性材料を含むペースト組成物が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。

即ち、本発明は、下記の太陽電池用ペースト組成物に関する。
１．ガラス粉末、有機ビヒクル及び導電性材料を含む太陽電池用ペースト組成物であって、
（１）前記導電性材料は、示差走査熱量測定により特定される融点が６６０℃超過８００℃未満のＡｌ−Ｘ合金粉末を４０質量％以上含有し、
（２）前記Ａｌ−Ｘ合金粉末における元素Ｘは、シリコン、バリウム、ビスマス、カルシウム、ゲルマニウム、インジウム、ランタン、ニッケル、鉛、アンチモン、ストロンチウム、テルル及びイットリウムからなる群から選択される少なくとも一種である、
ことを特徴とする太陽電池用ペースト組成物。
２．前記導電性材料は、前記Ａｌ−Ｘ合金粉末に加えて、更にＡｌ粉末を含有する、上記項１に記載の太陽電池用ペースト組成物。
３．前記Ａｌ−Ｘ合金粉末における元素Ｘは、シリコンである、上記項１又は２に記載の太陽電池用ペースト組成物。

本発明の太陽電池用ペースト組成物によれば、結晶系太陽電池セル（特にＰＥＲＣ型高変換効率セル）において、焼成後の電極層の表面でのＳａｎｄｙの発生を防止又は抑制できるとともに、電極層の高い密着性が得られる。焼結後の電極層の表面でのＳａｎｄｙの発生を防止又は抑制できることは、外観不良及び太陽電池セルのモジュール化の際の割れを防止する点で有用である。

ＰＥＲＣ型太陽電池セルの断面構造の一例を示す模式図であり、（ａ）はその実施形態の一例を、（ｂ）はその実施形態の他例である。実施例及び比較例において作製された電極構造の断面の模式図である。焼成後の電極層の表面にＳａｎｄｙ（２２０μｍ）が認められた一例である。焼成後の電極層の表面にＳａｎｄｙ（３０μｍ）が認められた一例である。焼成後の電極層の表面にＳａｎｄｙが認められない一例である。

以下、本発明の太陽電池用ペースト組成物について詳細に説明する。なお、本明細書において、「〜」で示される範囲は、特に説明する場合を除き「以上、以下」を意味する。

本発明の太陽電池用ペースト組成物は、例えば、結晶系太陽電池セルの電極を形成するために使用することができる。結晶系太陽電池セルとしては特に限定されないが、例えば、ＰＥＲＣ（Passivated emitter and rear cell）型高変換効率セル（以下、「ＰＥＲＣ型太陽電池セル」という。）が挙げられる。本発明の太陽電池用ペースト組成物は、例えば、ＰＥＲＣ型太陽電池セルの裏面電極を形成するために使用することができる。以下、本発明のペースト組成物を、単に「ペースト組成物」とも記載する。

最初に、ＰＥＲＣ型太陽電池セルの構造の一例を説明する。

１．ＰＥＲＣ型太陽電池セル
図１（ａ）、（ｂ）は、ＰＥＲＣ型太陽電池セルの一般的な断面構造の模式図である。ＰＥＲＣ型太陽電池セルは、シリコン半導体基板１、ｎ型不純物層２、反射防止膜（パッシベーション膜）３、グリッド電極４、電極層５、合金層６、ｐ^＋層７を構成要素として備えることができる。

シリコン半導体基板１は特に限定されず、例えば、厚みが１８０〜２５０μｍのｐ型シリコン基板が用いられる。

ｎ型不純物層２は、シリコン半導体基板１の受光面側に設けられる。ｎ型不純物層２の厚みは、例えば、０．３〜０．６μｍである。

反射防止膜３及びグリッド電極４は、ｎ型不純物層２の表面に設けられる。反射防止膜３は、例えば、窒化シリコン膜で形成されパッシベーション膜とも称される。反射防止膜３は、いわゆるパッシベーション膜として作用することで、シリコン半導体基板１の表面での電子の再結合を抑制でき、結果として、発生したキャリアの再結合率を減らすことを可能にする。これにより、ＰＥＲＣ型太陽電池セルの変換効率が高められる。

反射防止膜３は、シリコン半導体基板１の裏面側、つまり、前記受光面と逆側の面にも設けられる。また、この裏面側の反射防止膜３を貫通し、かつ、シリコン半導体基板１の裏面の一部を削るように形成されたコンタクト孔が、シリコン半導体基板１の裏面側に形成されている。

電極層５は、前記コンタクト孔を通じてシリコン半導体基板１に接触するように形成されている。電極層５は、本発明のペースト組成物によって形成される部材であり、所定のパターン形状に形成される。図１（ａ）の形態のように、電極層５は、ＰＥＲＣ型太陽電池セルの裏面全体を覆うように形成されていてもよいし、又は図１（ｂ）の形態のようにコンタクト孔及びその近傍を覆うように形成されていてもよい。電極層５の主成分はアルミニウムであるので、電極層５はアルミニウム電極層である。

電極層５は、例えば、ペースト組成物を所定のパターン形状に塗布することで形成され得る。塗布方法は特に限定されず、例えば、スクリーン印刷等の公知の方法が挙げられる。ペースト組成物を塗布し、必要に応じて乾燥させた後、例えば、アルミニウムの融点（約６６０℃）を超える温度にて短時間焼成することで、電極層５が形成される。

本発明では、焼成温度はアルミニウムの融点（約６６０℃）を超える温度であればよいが、７５０〜９５０℃程度が好ましく、７８０〜９００℃程度がより好ましい。焼成時間は所望の電極層５が形成される範囲で焼成温度に応じて適宜設定することができる。

このように焼成すると、ペースト組成物に含まれるアルミニウムが、シリコン半導体基板１の内部に拡散する。これにより、電極層５とシリコン半導体基板１との間に、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）合金層（合金層６）が形成され、これと同時に、アルミニウム原子の拡散によって、不純物層としてのｐ^＋層７が形成される。

ｐ^＋層７は、電子の再結合を防止し、生成キャリアの収集効率を向上させる効果、いわゆる、ＢＳＦ（Back Surface Field）効果をもたらすことができる。

前記電極層５と合金層６とで形成される電極が、図１に示す裏面電極８である。従って、裏面電極８は、ペースト組成物を用いて形成され、例えば、裏面側の反射防止膜３（パッシベーション膜３）上に塗工し、必要に応じて乾燥後、焼成することによって裏面電極８を形成できる。ここで、本発明のペースト組成物を用いて裏面電極８を形成することにより、焼成後の電極層５の表面でのＳａｎｄｙの発生を防止又は抑制できるとともに、焼成後の電極層５の高い密着性が得られる。特に焼結後の電極層５の表面でのＳａｎｄｙの発生を防止又は抑制できることは、外観不良及び太陽電池セルのモジュール化の際の割れを防止する点で有用である。

２．ペースト組成物
本発明のペースト組成物は、ガラス粉末、有機ビヒクル及び導電性材料を含む太陽電池用ペースト組成物であって、
（１）前記導電性材料は、示差走査熱量測定により特定される融点が６６０℃超過８００℃未満のＡｌ−Ｘ合金粉末を４０質量％以上含有し、
（２）前記Ａｌ−Ｘ合金粉末における元素Ｘは、シリコン、バリウム、ビスマス、カルシウム、ゲルマニウム、インジウム、ランタン、ニッケル、鉛、アンチモン、ストロンチウム、テルル及びイットリウムからなる群から選択される少なくとも一種である、
ことを特徴とする。

前述したように、ペースト組成物を使用することで、ＰＥＲＣ型太陽電池セル等の太陽電池セルの裏面電極を形成することができる。つまり、本発明のペースト組成物は、シリコン基板上に形成されたパッシベーション膜が有する穴を通じてシリコン基板に電気的に接触する太陽電池用裏面電極を形成するために用いることができる。そして、本発明のペースト組成物によれば、結晶系太陽電池セル（特にＰＥＲＣ型太陽電池セル）において、焼成後の電極層の表面でのＳａｎｄｙの発生を防止又は抑制できるとともに、焼成後の電極層の高い密着性が得られる。特に焼結後の電極層の表面でのＳａｎｄｙの発生を防止又は抑制できることは、外観不良及び太陽電池セルのモジュール化の際の割れを防止する点で有用である。

ペースト組成物は、ガラス粉末、有機ビヒクル及び導電性材料（金属粒子）を構成成分として含む。そして、ペースト組成物が導電性材料（金属粒子）を含むことで、ペースト組成物の塗膜が焼成されて形成される焼結体は、シリコン基板と電気的に接続する導電性が発揮される。
（導電性材料）
本発明において、導電性材料は、
（１）示差走査熱量測定により特定される融点（以下「融点」と略記する。）が６６０℃超過８００℃未満のＡｌ−Ｘ合金粉末を４０質量％以上含有し、
（２）前記Ａｌ−Ｘ合金粉末における元素Ｘは、シリコン、バリウム、ビスマス、カルシウム、ゲルマニウム、インジウム、ランタン、ニッケル、鉛、アンチモン、ストロンチウム、テルル及びイットリウムからなる群から選択される少なくとも一種である。ここで、合金成分Ｘは上記元素の一種以上であり、元素Ｘは１種類でもよく２種類以上でもよい。

融点が６６０℃超過８００℃未満のＡｌ−Ｘ合金としては、例えば、アルミニウム−シリコン合金、アルミニウム−バリウム合金、アルミニウム−ビスマス合金、アルミニウム−カルシウム合金、アルミニウム−ゲルマニウム合金、アルミニウム−インジウム合金、アルミニウム−ランタン合金、アルミニウム−ニッケル合金、アルミニウム−鉛合金、アルミニウム−アンチモン合金、アルミニウム−ストロンチウム合金、アルミニウム−テルル合金、アルミニウム−イットリウム合金等が挙げられる。この中でも、合金粉の形成が容易である点では、アルミニウム−シリコン合金、アルミニウム−ビスマス合金、アルミニウム−ゲルマニウム合金、アルミニウム−インジウム合金、アルミニウム−ニッケル合金、アルミニウム−鉛合金及びアルミニウム−アンチモン合金の少なくとも一種が好ましい。更に、これらの合金の中でも、良好な導電性の観点からはアルミニウム−シリコン合金がより好ましい。

これらの合金では、元素Ｘの含有量に応じて融点が変化するため、各合金中の元素Ｘの含有量を調整することにより、融点を６６０℃超過８００℃未満に調整することができる。融点は、かかる範囲内であればよいが、その中でも６７０℃以上７９０℃以下が好ましく、６８０℃以上７７０℃以下がより好ましく、６９０℃以上７５０℃以下が最も好ましい。本明細書における示差走査熱量測定は、示差走査熱量測定装置（株式会社リガク製、型番Thermo plus EVO2 TG-DTA/H-IR）により測定した値である。

より詳細には、アルミニウム−シリコン合金においてはシリコン含有量が１８〜２８質量％、アルミニウム−バリウム合金においてはバリウム含有量が３〜１２質量％、アルミニウム−ビスマス合金においてはビスマス含有量が４〜１０質量％、アルミニウム−カルシウム合金においてはカルシウム含有量が１２〜１９質量％、アルミニウム−ゲルマニウム合金においてはゲルマニウム含有量が７４〜８９質量％、アルミニウム−インジウム合金においてはインジウム含有量が２１〜３９質量％、アルミニウム−ランタン合金においてはランタン含有量が１３〜２３質量％、アルミニウム−ニッケル合金においてはニッケル含有量が６〜１８質量％、アルミニウム−鉛合金においては鉛含有量が２〜４質量％、アルミニウム−アンチモン合金においてはアンチモン含有量が２〜１０質量％、アルミニウム−ストロンチウム合金においてはストロンチウム含有量が１〜５質量％、アルミニウム−テルル合金においてはテルル含有量が６〜６０質量％、アルミニウム−イットリウム合金においてはイットリウム含有量が１１〜２０質量％（いずれも合金中の含有量）である場合に、各合金の融点を６６０℃超過８００℃未満に調整することができる。なお、これらの合金を２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

導電性材料は、前記Ａｌ−Ｘ合金粉末を４０質量％以上含有する。かかる含有量は４０質量％〜１００質量％（導電性材料の全てが前記Ａｌ−Ｘ合金粉末の場合）の中から幅広く設定することができるが、良好な導電性を得る観点から５０〜８０質量％が好ましい。ここで、前記Ａｌ−Ｘ合金粉末の含有量が１００質量％未満の場合は、残部アルミニウム粉末であることが好ましい。なお、本発明の効果が阻害されない範囲で、必要に応じて前記Ａｌ−Ｘ合金粉末及びアルミニウム粉末以外の他の金属粒子を含有することは許容される。これらの導電性材料は、いずれもガスアトマイズ法、水アトマイズ法、ディスクアトマイズ等の公知のアトマイズ法により製造することができる。

上記アルミニウム粉末は合金が形成されていないアルミニウムをいうが、不可避不純物及び原料由来の微量の添加元素の存在は排除しない。また同様に、本発明におけるＡｌ−Ｘ合金は、アルミニウムと元素Ｘとの合金を示すが、アルミニウム及び元素Ｘ中の不可避不純物及び原料由来の微量の添加元素の存在は排除しない。

導電性材料（Ａｌ−Ｘ合金粉末、アルミニウム粉末）の形状は特に限定されず、例えば、球状、楕円状、不定形状、鱗片状、繊維状等のいずれでもよい。導電性材料の形状が球状であれば、ペースト組成物により形成される前記電極層５において、導電性材料の充填性が増大して電気抵抗を効果的に低下させることができる。

また、導電性材料の形状が球状である場合、ペースト組成物により形成される前記電極層５において、シリコン半導体基板１と導電性材料との接点が増えるので、良好なＢＳＦ層を形成しやすい。球状の場合には、レーザー回折法により測定される平均粒子径が１〜１０μｍの範囲であることが好ましい。
（ガラス粉末）
ガラス粉末は、導電性材料とシリコンとの反応、及び、導電性材料自身の焼結を助ける作用があるとされている。

ガラス粉末としては特に限定されず、例えば、太陽電池セルの電極層を形成するために使用されているペースト組成物に含まれる公知のガラス成分とすることができる。ガラス粉末の具体例としては、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、バナジウム（Ｖ）、ホウ素（Ｂ）、シリコン（Ｓｉ）、スズ（Ｓｎ）、リン（Ｐ）及び亜鉛（Ｚｎ）からなる群から選択される少なくとも一種が挙げられる。また、鉛を含むガラス粉末、又は、ビスマス系、バナジウム系、スズ−リン系、ホウケイ酸亜鉛系、アルカリホウケイ酸系等の無鉛のガラス粉末を用いることができる。特に人体への影響を考慮すると、無鉛のガラス粉末を用いることが望ましい。

具体的にガラス粉末は、Ｂ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｖ_２Ｏ_５、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＷＯ_３、Ｐ_２Ｏ_５及びＴｅＯ_２からなる群より選ばれる少なくとも１種の成分を含むことができる。例えば、ガラス粉末において、Ｂ_２Ｏ_３成分とＢｉ_２Ｏ_３成分とのモル比（Ｂ_２Ｏ_３／Ｂｉ_２Ｏ_３）が０．８以上４．０以下であるガラスフリットと、Ｖ_２Ｏ_５成分とＢａＯ成分とのモル比（Ｖ_２Ｏ_５／ＢａＯ）が１．０以上２．５以下であるガラスフリットとを組み合わせてもよい。

ガラス粉末の軟化点は、例えば、７５０℃以下とすることができる。ガラス粉末に含まれる粒子の平均粒子径は、例えば、１μｍ以上３μｍ以下とすることができる。

ペースト組成物中に含まれるガラス粉末の含有量は、例えば、導電性材料１００質量部に対して、０．５質量部以上４０質量部以下であることが好ましい。この場合、シリコン半導体基板１および反射防止膜３（パッシベーション膜）との密着性が良好となり、また、電気抵抗も増大しにくい。ペースト組成物中に含まれるガラス粉末の含有量は、導電性材料１００質量部に対して、１質量部以上８質量部以下であることが特に好ましい。
（有機ビヒクル）
有機ビヒクルとしては、溶剤に、必要に応じて各種添加剤及び樹脂を溶解した材料を使用できる。又は、溶剤を含まず、樹脂そのものを有機ビヒクルとして使用してもよい。

溶剤は、公知の種類が使用可能であり、具体的には、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。

各種添加剤としては、例えば、酸化防止剤、腐食抑制剤、消泡剤、増粘剤、タックファイヤー、カップリング剤、静電付与剤、重合禁止剤、チキソトロピー剤、沈降防止剤等を使用することができる。具体的には、例えば、ポリエチレングリコールエステル化合物、ポリエチレングリコールエーテル化合物、ポリオキシエチレンソルビタンエステル化合物、ソルビタンアルキルエステル化合物、脂肪族多価カルボン酸化合物、燐酸エステル化合物、ポリエステル酸のアマイドアミン塩、酸化ポリエチレン系化合物、脂肪酸アマイドワックス等を使用することができる。

樹脂としては公知の種類が使用可能であり、エチルセルロース、ニトロセルロース、ポリビニールブチラール、フェノール樹脂、メラニン樹脂、ユリア樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂、イソシアネート化合物、シアネート化合物等の熱硬化樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルフォン、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ４フッ化エチレン、シリコン樹脂等の二種以上を組み合わせて用いることができる。

有機ビヒクルに含まれる樹脂、溶剤、各種添加剤の割合は任意に調整することができ、例えば、公知の有機ビヒクルと同様の成分比とすることができる。

有機ビヒクルの含有比率は特に限定されないが、例えば、良好な印刷性を有するという観点から、導電性材料１００質量部に対して、１０質量部以上５００質量部以下であることが好ましく、２０質量部以上４５質量部以下であることが特に好ましい。

本発明のペースト組成物は、例えば、太陽電池セルの電極層（特には図１で示されるようなＰＥＲＣ型太陽電池セルの裏面電極８）を形成するための使用として適している。よって、本発明のペースト組成物は、太陽電池裏面電極形成剤としても使用され得る。

以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。

実施例１
アトマイズ法により生成したＡｌ−６．０質量％Ｂｉ粉末４０質量部と、アトマイズ法により生成したＡｌ粉末６０質量部と、Ｂ_２Ｏ_３−Ｂｉ_２Ｏ_３−ＳｒＯ−ＢａＯ−Ｓｂ_２Ｏ_３＝４０／４０／１０／５／５（ｍｏｌ％）のガラス粉１．５質量部を、エチルセルロースをブチルジグリコールに溶解した樹脂液３５質量部に、既知の分散装置（ディスパー）を用いてペースト化した。

評価用の太陽電池セルである焼成基板を次のように製作した。

まず、図１の（Ａ）に示すように、まず、厚みが１８０μｍのシリコン半導体基板１を準備した。そして、図１の（Ｂ）に示すように、レーザー発振器として波長が５３２ｎｍのＹＡＧレーザーを用いて、幅Ｄが５０μｍ、深さが１μｍのコンタクト孔９をシリコン半導体基板１の裏面に形成した。このシリコン半導体基板１は、抵抗値３Ω・ｃｍであり、裏面パッシベーション型単結晶であった。

次に、図２の（Ｃ）に示すように、裏面全体（コンタクト孔９が形成されている側の面）を覆うように、上記で得たペースト組成物１０を、シリコン半導体基板１の表面上に、スクリーン印刷機を用いて、１．０〜１．１ｇ／ｐｃになるように印刷した。次いで、図示はしていないが、受光面に公知の技術で作成したＡｇペーストを印刷した。

その後、８００℃に設定した赤外ベルト炉を用いて焼成した。この焼成により、図２の（Ｄ）に示すように、電極層５を形成し、また、この焼成の際にアルミニウムがシリコン半導体基板１の内部に拡散することにより、電極層５とシリコン半導体基板１との間にＡｌ−Ｓｉの合金層６が形成されると同時に、アルミニウム原子の拡散による不純物層としてｐ^＋層（ＢＳＦ層）７が形成された。以上のように、評価用の焼成基板を製作した。

得られた太陽電池セルの評価においては、キーエンス社製マイクロスコープＶＨＸ−Ｄ５００を用いて、Ｓａｎｄｙの有無を確認した。

Ｓａｎｄｙが全く確認されなかったものを○、５０μｍ以下の小さなＳａｎｄｙが確認されたものを△、５０μｍ以上の大きなＳａｎｄｙが確認されたものを×とした。なお、○評価のみが合格である。

密着性の評価については、シリコン基板上に形成されたアルミニウム電極の表面にメンディングテープ（１２ｍｍ幅、３Ｍ社製）を長さ３ｃｍ程度貼り付けた後、シリコン基板に対し４５度の角度で勢いよくテープを剥がし、アルミニウムが付着した部分の合計面積と、貼り付けた元のメンディングテープ面積の割合を、二値化処理可能な解析ソフトを用いて算出することで評価を行った。密着性の評価は、全て同一人物が同一の姿勢、角度、力、および一定の速度で行った。メンディングテープにアルミニウムの付着が全くないものを○、少しでも付着していたものを×として評価した。

実施例２
アトマイズ法により生成したＡｌ−２０．０Ｓｉ粉末６５質量部と、アトマイズ法により生成したＡｌ粉末３５質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてペーストを作成し、評価を行った。

実施例３
アトマイズ法により生成したＡｌ−２０．０Ｓｉ粉末１００質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてペーストを作成し、評価を行った。

実施例４
アトマイズ法により生成したＡｌ−３．０Ｐｂ粉末４５質量部と、アトマイズ法により生成したＡｌ粉末５５質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてペーストを作成し、評価を行った。

実施例５
アトマイズ法により生成したＡｌ−６．０Ｓｂ粉末４５質量部と、アトマイズ法により生成したＡｌ粉末５５質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてペーストを作成し、評価を行った。

実施例６
アトマイズ法により生成したＡｌ−２５．０Ｉｎ粉末４５質量部と、アトマイズ法により生成したＡｌ粉末５５質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてペーストを作成し、評価を行った。

実施例７
アトマイズ法により生成したＡｌ−１０．０Ｎｉ粉末４５質量部と、アトマイズ法により生成したＡｌ粉末５５質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてペーストを作成し、評価を行った。

比較例１
アトマイズ法により生成したＡｌ−２８．０Ｓｉ粉末４０質量部と、アトマイズ法により生成したＡｌ粉末６０質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてペーストを作成し、評価を行った。

比較例２
アトマイズ法により生成したＡｌ−１０．０Ｍｇ粉末４０質量部と、アトマイズ法により生成したＡｌ粉末６０質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてペーストを作成し、評価を行った。

比較例３
アトマイズ法により生成したＡｌ−１５．０Ｇｅ粉末４０質量部と、アトマイズ法により生成したＡｌ粉末６０質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてペーストを作成し、評価を行った。

比較例４
アトマイズ法により生成したＡｌ粉末１００質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてペーストを作成し、評価を行った。

比較例５
アトマイズ法により生成したＡｌ−２０．０Ｓｉ粉末２０質量部と、アトマイズ法により生成したＡｌ粉末８０質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてペーストを作成し、評価を行った。

比較例６
アトマイズ法により生成したＡｌ−２０．０Ｓｉ粉末３０質量部と、アトマイズ法により生成したＡｌ粉末７０質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてペーストを作成し、評価を行った。

表１の結果から明らかな通り、本発明の太陽電池用ペースト組成物を結晶系太陽電池セルに用いることによって、焼成後の電極層の表面でのＳａｎｄｙの発生を防止又は抑制できるとともに、電極層の高い密着性が得られる。

１：シリコン半導体基板
２：ｎ型不純物層
３：反射防止膜（パッシベーション膜）
４：グリッド電極
５：電極層
６：合金層
７：ｐ+層
８：裏面電極
９：コンタクト孔
１０：ペースト組成物

Claims

ガラス粉末、有機ビヒクル及び導電性材料を含む太陽電池用ペースト組成物であって、
（１）前記導電性材料は、示差走査熱量測定により特定される融点が６６０℃超過８００℃未満のＡｌ−Ｘ合金粉末を４０質量％以上含有し、
（２）前記Ａｌ−Ｘ合金粉末における元素Ｘは、シリコン、バリウム、ビスマス、カルシウム、ゲルマニウム、インジウム、ランタン、ニッケル、鉛、アンチモン、ストロンチウム、テルル及びイットリウムからなる群から選択される少なくとも一種である、
ことを特徴とする太陽電池用ペースト組成物。
前記導電性材料は、前記Ａｌ−Ｘ合金粉末に加えて、更にＡｌ粉末を含有する、請求項１に記載の太陽電池用ペースト組成物。
前記Ａｌ−Ｘ合金粉末における元素Ｘは、シリコンである、請求項１又は２に記載の太陽電池用ペースト組成物。