KR102007306B1

KR102007306B1 - 소결형 도전성 페이스트용 은분

Info

Publication number: KR102007306B1
Application number: KR1020120047319A
Authority: KR
Inventors: 게이스케 미야노하라; 도시카즈 마츠야마; 다이조우 모리나카; 고유 오타
Original assignee: 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2019-08-05
Also published as: JP2013014790A; JP6047276B2; KR20130004064A

Abstract

500℃에서의 열수축률이 8.7∼13.0%가 되는 새로운 은분을 제공한다.
BET법에 의해 측정되는 비표면적으로부터 산출되는 입자경(「BET경」이라 한다)이 1.10㎛∼2.60㎛이며, 탄소 함유량이 0.11∼0.22질량%인 은분이면, 500℃에서의 열수축률을 8.7∼13.0%로 할 수 있다.

Description

소결형 도전성 페이스트용 은분{SILVER POWDER FOR SINTERED CONDUCTIVE PASTE}

본 발명은, 소결형 도전성 페이스트에 호적(好適)하게 사용할 수 있는 은분, 그 중에서도 태양전지 전극용의 소결형 도전성 페이스트로서 호적하게 사용할 수 있는 은분에 관한 것이다.

도전성 페이스트는, 수지계 바인더와 용매로 이루어지는 비이클(vehicle) 중에 도전필러를 분산시킨 유동성 조성물이며, 전기회로의 형성이나, 세라믹 콘덴서의 외부 전극의 형성 등에 널리 사용되고 있다.

이같은 종의 도전성 페이스트에는, 수지의 경화에 의해 도전성 필러가 압착되어 도통(導通)을 확보하는 수지경화형과, 고온소결에 의해 유기 성분이 휘발하고 도전성 필러가 소결하여 도통을 확보하는 소결형이 있다.

이 중의 소결형 도전성 페이스트는, 일반적으로 도전필러(금속분말)와 글래스 프릿을 유기 비이클 중에 분산시켜 이루어지는 페이스트상 조성물이며, 400∼800℃에서 소결함으로써, 유기 비이클이 휘발하고, 또한 도전필러가 소결함으로써 도통을 확보하는 것이다. 이때, 글래스 프릿(glass frit)은, 이 도전막을 기판에 접착시키는 작용을 갖고, 유기 비이클은, 금속분말 및 글래스 프릿을 인쇄 가능하게 하기 위한 유기액체 매체로서 작용한다.

이와 같은 소결형 도전성 페이스트에 사용하는 은분으로서, 종래, 예를 들면 특허문헌1에는, 은이온을 함유하는 수성 반응계에 환원제 함유 수용액을 첨가하여 은입자를 환원석출시킴으로써, 500℃에서의 열수축률이 5∼15%, 600℃에서의 열수축률이 10∼20%, 평균입경 D₅₀이 5㎛ 이하, 탭밀도가 2g/cm³ 이상, BET 비표면적이 5m²/g 이하의 구상(球狀) 은분이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌2에는, 410℃에서의 열수축률이 5∼15%이며, 더욱 바람직하게는, 500℃에서의 열수축률이 10∼20%인 은분, 구체적으로는 평균입경 D₅₀이 2㎛ 이하인 은분이 개시되어 있다.

일본 특개2006-2228호 공보 일본 특개2007-270334호 공보

도전성 페이스트는, 도포하는 소지(素地)나 사용하는 용도에 따라 다양한 온도에서 소성되지만, 소성 온도에서의 은의 열수축률과 소지와의 상성(相性)이 나쁘면, 소지와 은막과의 사이에 박리가 생기거나, 휨이나 변형, 크랙 등이 생기거나 하는 등의 불량이 생기게 된다.

결정 실리콘형 태양전지는, 일반적으로 실리콘 기판(p형)에 n형 확산층을 형성하여 pn접합을 형성하고, 실리콘 기판(p형)의 이면측에 산화막을 거쳐 이면 전극을 적층하는 한편, n형 확산층의 수광면측(표면측)에는, 반사방지막을 적층함과 함께, 은 페이스트를 인쇄 및 소성하여 은 전극을 형성하는 구성의 것이 일반적이며, 실리콘 기판의 열데미지를 고려하여 500℃ 부근에서 은 페이스트를 소성하여 전극을 형성하는 것이 일반적이다.

이와 같은 태양전지의 전극제작에 사용하는 도전성 페이스트용 은분으로서는, 은의 열수축률과 실리콘 기판과의 상성을 고려하면, 태양전지 제작시의 소성 온도 즉 500℃에서의 은분의 열수축률이 8.7∼13.0%인 것이 바람직함을 알게 되었다.

그래서 본 발명은, 500℃에서의 열수축률이 8.7∼13.0%가 되는 새로운 은분을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은, BET법에 의해 측정되는 비표면적으로부터 산출되는 입자경(「BET경」이라 한다)이 1.10㎛∼2.60㎛이며, 탄소 함유량이 0.11∼0.22질량%인 것을 특징으로 하는 소결형 도전성 페이스트용 은분을 제안하는 것이다.

BET경 및 탄소 함유량이 소정의 범위인 소결형 도전성 페이스트용 은분이면, 500℃에서의 은분의 열수축률이 8.7∼13.0%가 되기 때문에, 태양전지의 전극을 제작하는 경우의 소성시, 실리콘 기판과 은막과의 접착성을 높일 수 있어, 태양전지의 전극제작에 호적하게 사용할 수 있다.

다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 형태예에 의거하여 본 발명을 설명하지만, 본 발명이 다음으로 설명하는 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

<본 은분>

본 실시형태에 따른 소결형 도전성 페이스트용 은분(이하, 「본 은분」이라 한다)은, BET경이 1.10㎛∼2.60㎛이며, 탄소 함유량이 0.11∼0.22질량%인 것을 특징으로 하는 은분이다.

이하, 본 은분의 특징에 대해 더 설명한다.

(탄소 함유량)

본 은분은, 탄소 함유량이 0.11∼0.22질량%인 것이 중요하다.

탄소 함유량이 0.11질량% 미만에서는, 탄소가 소결조제로서 유효하게 작용하지 않게 되기 때문에, 열수축률에 기여하지 않게 될 가능성이 있는 한편, 0.22질량%를 초과하면, 소결이 지나치게 진행할 뿐아니라, 소결시의 가스발생이 많아져, 도체의 팽창 등을 일으키게 되므로 바람직하지 않다.

이와 같은 관점에서, 본 은분의 탄소 함유량은 0.12질량% 이상, 혹은 0.21질량% 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 0.13질량% 이상, 혹은 0.20질량% 이하인 것이 보다 한층 바람직하다.

탄소 함유량을 조정하기 위해서는, 스테아르산나트륨 등의 스테아르산염이나, 젤라틴 등의 응집억제제의 종류와 양을 조정하는 방법을 들 수 있다. 단, 응집억제제의 종류 또는 양을 변화시키면, 입자의 비표면적이나 응집도, 반응액 중의 친화성 등의 물성도 변화하여, 그 결과, 은분 입자에 함유되는 탄소량도 변화하기 때문에, 응집억제제의 첨가량을 증가시키면 그만큼 탄소 함유량이 증가하는 것은 아니다.

또, 본 발명이 규정하는 은분의 탄소 함유량은, 은분 입자의 내부에 함유되거나, 혹은, 입자의 표면에 물리적 혹은 화학적으로 흡착되어 있는 탄소의 함유량이다. 보다 구체적으로는, 은분을 순수로 세정한 여과액의 전도율이 40μS/cm 이하가 되기까지 충분히 세정했을 때에 잔존하는 탄소의 양이다. 이와 같은 세정에 의해 제거되는 탄소는, 예를 들면 은분 입자를 환원석출한 후에 유기물을 후혼합한 경우에, 은분 입자의 표면에 부착하여 있는 탄소이다. 이와 같은 탄소는, 소결조제로서 기능하지 않아, 은분의 열수축률에 기여하지 않기 때문에, 본 발명이 규정하는 은분의 탄소 함유량에서는 제외할 필요가 있다.

따라서, 본 발명이 규정하는 은분의 탄소 함유량은, 은분을 순수로 세정한 여과액의 전도율이 40μS/cm 이하가 되기까지 충분히 세정한 후에 탄소 측정 장치로 측정되는 탄소 함유량이다.

(BET경)

본 은분의 BET경, 즉, BET법에 의해 측정되는 비표면적으로부터 산출되는 입자경이 1.10㎛∼2.60㎛인 것이 중요하다. BET경이 1.10㎛∼2.60㎛의 범위에 있어서, 탄소 함유량을 상기 범위로 조정함으로써, 500℃에서의 은분의 열수축률을 8.7∼13.0%로 조정할 수 있다.

또한, 페이스트로 했을 때의 점성 등, 페이스트의 핸들링을 가미하면, 본 은분의 BET경은 1.15㎛ 이상 혹은 2.60㎛ 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 1.30㎛ 이상 혹은 2.16㎛ 이하인 것이 보다 한층 바람직하다.

BET경을 조정하기 위해서는, 스테아르산나트륨 등의 스테아르산염이나 젤라틴 등의 응집억제제의 양을 조정하거나, 암모니아수의 첨가량을 조정하거나 하는 방법을 들 수 있다.

(D50)

본 은분의 D50, 즉 레이저 회절산란식 입도분포 측정법에 의해 측정하여 얻어지는 체적기준 입도분포에 의한 D50은, 1.50㎛∼3.40㎛인 것이 바람직하다.

본 은분의 D50이 3.40㎛ 이하이면, 페이스트를 인쇄할 때에 세선을 용이하게 형성하는 것이 가능하며, 1.50㎛ 이상이면, 고(高)어스펙트 인쇄를 용이하게 행하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 관점에서, 본 은분의 D50은, 특히 1.51㎛ 이상, 3.36㎛ 이하, 그 중에서도 2.00㎛ 이상, 3.01㎛ 이하인 것이 보다 한층 바람직하다.

D50을 조정하기 위해서는, 스테아르산나트륨 등의 스테아르산염이나 젤라틴 등의 응집억제제의 양을 조정하거나, 질산은 수용액의 농도나 액량을 조정하거나, 환원제 용액의 농도나 액량을 조정하거나 하는 방법을 들 수 있다.

(입자 형상)

본 은분은, 입자 형상을 특히 한정하는 것은 아니지만, 구 형상 혹은 대략 구 형상인 것이 바람직하다. 또한, 도전성 페이스트용으로서는, 당해 구 형상 입자 혹은 대략 구 형상의 입자를 가공하여 이루어지는 플레이크상 입자인 것도 바람직하고, 또한, 상기 구 형상 혹은 대략 구 형상의 입자와 당해 플레이크상 입자의 혼합품도 바람직하다.

(비표면적)

본 은분의 BET 비표면적(SSA)은, 0.60m²/g 미만인 것이 바람직하다.

본 은분의 BET 비표면적이 0.60m²/g 미만이면, 은분 입자끼리의 응집이 비교적 약한 경향이 있다. 한편, 어느 정도의 비표면적을 가짐으로써, 은분 입자끼리의 접점이 많아지므로, 소결 후의 결합을 강하게 할 수 있다. 따라서, 이러한 관점에서, 보다 바람직하게는 0.22m²/g 이상, 0.52m²/g 이하, 그 중에서도 특히 0.26m²/g 이상, 0.50m²/g 이하이다.

(D50/BET경)

현실의 은분의 분립은, 개개의 입자가 완전하게 분리한, 이른바 단분산분(單分散粉)이 아니고, 복수개의 분립이 응집한 상태가 되어 있는 것이 통상이다. 분립의 응집 상태가 적고, 단분산에 가까울수록, D50이 작아지고, D50/BET경은 1에 가까워져간다.

본 은분은, D50/BET경으로 표시되는 응집도가 3.00 미만이면, 응집이 강하지 않아 균질한 페이스트를 제작할 수 있기 때문에, 3.00 미만인 것이 바람직하고, 그 중에서도 2.93 이하, 그 중에서도 1.56 이하인 것이 더욱 바람직하다.

(열수축률)

본 은분은, 상술한 바와 같이, 태양전지에 사용하는 실리콘 기판과의 접착성, 보다 구체적으로 말하면, 500℃에서 소성했을 때에 생기는 은분의 수축에 의한 실리콘 기판의 박리 등을 발생시키지 않는 접착성의 관점에서, 본 은분의 500℃에서의 열수축률은 8.7∼13.0%인 것이 중요하며, 특히 8.90 이상, 12.42 이하, 그 중에서도 특히 10.37 이상, 11.93 이하인 것이 바람직하다.

BET경 및 탄소 함유량을 소정의 범위로 조정함으로써, 500℃에서의 은분의 열수축률이 8.7∼13.0%로 할 수 있다.

<제법>

다음으로, 본 은분의 바람직한 제조 방법에 대해 설명한다.

본 은분의 제조 방법의 일례로서, 질산은 등의 은 용액에 환원제를 가하기 전에, 스테아르산나트륨 등의 스테아르산염을 적당한 양으로 가하여 환원하는 방법을 들 수 있다. 즉, 환원제를 가하기 전에, 스테아르산나트륨 등의 스테아르산염이나 젤라틴 등의 응집억제제를 가하고 그 양을 조정함으로써, 은분의 BET경을 조정할 수 있고, 게다가, 스테아르산이나 젤라틴 등에 기인하는 탄소량을 조정할 수 있다.

보다 구체적으로 말하면, 질산은 등의 은 수용액에 착화제를 가한 후, 환원제를 첨가함과 함께, 스테아르산나트륨 등의 스테아르산염이나, 젤라틴 수용액 등의 응집억제제를 적당한 양 가하여 교반하고, 이어서 필요에 따라 분산제를 첨가하여 교반시키면서 반응시켜 은입자를 환원석출시키고, 그 후, 여과, 세정, 건조시켜 본 은분을 제조할 수 있다.

이때, 스테아르산염이나 젤라틴 수용액의 양이 적으면, 탄소 함유량을 소정 범위로 조정할 수 없을 뿐아니라, BET경을 소정의 범위로 조정할 수 없기 때문에, 스테아르산염을 가하는 양은, 은 1mol에 대해 스테아르산염을 1.00×10^-3∼4.00×10^-3mol인 것이 바람직하다. 또한, 젤라틴 수용액을 가하는 양은, 은 1mol에 대해 젤라틴을 0.30g∼0.50g인 것이 바람직하다.

또, 질산은 등의 은 수용액은, 질산은, 은염 착체(錯體), 및 은 중간체 중 어느 하나를 함유하는 수용액, 또는 슬러리를 사용할 수 있다.

또한, 착화제로서는, 예를 들면 암모니아수, 암모늄염, 킬레이트 화합물 등을 들 수 있다.

환원제로서는, 예를 들면 아스코르브산, 아황산염, 알칸올아민, 과산화수소수, 포름산, 포름산암모늄, 포름산나트륨, 글리옥살, 타르타르산, 차아인산나트륨, 수소화붕소 금속염, 디메틸아민보란, 히드라진, 히드라진 화합물, 히드로퀴논, 피로갈롤, 포도당, 갈산, 포르말린, 무수아황산나트륨, 롱가리트(Rongalite) 등을 함유하는 수용액을 들 수 있다.

분산제로서는, 예를 들면 지방산, 지방산염, 계면활성제, 유기금속, 킬레이트제, 보호 콜로이드 등을 들 수 있다.

<용도>

본 은분은, 도전 페이스트용, 특히 소결형 도전성 페이스트용의 은분으로서 호적하다.

소결형 도전성 페이스트는, 예를 들면 유기 비이클 중에, 본 은분을 글래스 프릿과 함께 혼합함으로써 제조할 수 있다.

이때, 글래스 프릿으로서는, 예를 들면, 납보로실리케이트 유리나, 아연보로실리케이트 등의 무연유리도 들 수 있다.

또한, 수지 바인더로서는, 예를 들면 임의의 수지 바인더를 사용할 수 있다. 예를 들면 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 규소 수지, 유리아 수지, 아크릴 수지, 셀룰로오스 수지에서 선택되는 1종 이상을 함유하는 조성을 채용하는 것이 바람직하다.

본 은분은, 500℃에서의 은분의 열수축률이 8.7∼13.0%이며, 태양전지에 있어서의 실리콘 기판과의 상성(相性)이 극히 좋으므로, 본 은분을 사용한 도전 페이스트는, 태양전지의 전극에 사용하는 것이 특히 바람직하다.

<어구의 설명>

본 명세서에 있어서 「X∼Y」(X, Y는 임의의 숫자)로 표현하는 경우, 특히 언급이 없는 한 「X 이상 Y 이하」의 뜻과 함께, 「바람직하게는 X보다 크다」 혹은 「바람직하게는 Y보다 작다」의 뜻도 포함한다.

또한, 「X 이상」(X는 임의의 숫자) 혹은 「Y 이하」(Y는 임의의 숫자)로 표현한 경우, 「X보다 큰 것이 바람직하다」 혹은 「Y 미만인 것이 바람직하다」는 취지의 의도도 포함한다.

[실시예]

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에 의거하여 더 상술한다.

실시예 및 비교예에서 얻어진 은분에 관하여, 이하에 나타내는 방법으로 여러 특성을 평가했다.

(1) 탄소 함유량

전도율 40μS/cm 이하가 되기까지 순수를 사용하여 세정하여 얻어진 은분(샘플)을, 탄소 측정 장치(HORIBA사제 EMIA「221V2」)로 탄소 함유량을 측정했다.

(2) BET 비표면적(SSA) 및 BET경

QUANTACHROME사제의 모노소브(상품명「MS-18」)를 사용하여, JIS R 1626-1996(파인세라믹스 분체의 기체흡착 BET법에 의한 비표면적의 측정 방법)의 「6.2유동법의 (3.5)일점법」에 준거하여, BET 비표면적(SSA)의 측정을 행했다. 그때, 캐리어 가스인 헬륨과, 흡착질 가스인 질소의 혼합 가스를 사용했다.

BET경은, 상기 BET 비표면적을 사용하여 하기 식으로 산출했다. 또, 진비중은 은분이면 10.49이다.

BET경 = 6 ÷ BET 비표면적 ÷ 진비중

(3) D50

은분(샘플) 0.2g을 IPA 50mL 중에 넣고 초음파를 조사하여 (3분간)분산시킨 후, 입도분포 측정 장치(닛키소가부시키가이샤제 「마이크로트랙(상품명) MT-3000EXII(형번)」)에 의해, 체적기준 입도분포에 의한 D50을 측정했다.

(4) 열수축률

은분(샘플) 0.2g을 사용하고, 493kg의 하중을 걸어 φ3.8mm의 원주상으로 성형했다. 이 성형체의 종방향의 선수축률(%)을, 열기계 분석 장치 TMA(세이코인스트루먼츠사제 「EXSTAR6000-TMA/SS6200」)를 사용하고, 98mN의 하중을 걸면서 Air 분위기 중 5℃/분의 승온 속도로 측정하여, 500℃에서의 열수축률(%)을 구했다.

<실시예1>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 50mL를 순수 1L에 용해시켜 질산은 수용액을 제조하고, 농도 25질량%의 암모니아수 60mL를 첨가하여 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다.

이어서, 20℃의 은암민 착체 수용액에, 농도 11.9g/L의 히드라진 수용액 1L와, 농도 2.9g/L의 스테아르산나트륨 수용액 35mL(은 1mol에 대해 1.76×10^-3mol에 상당)를 혼합함으로써 은입자를 환원석출시켰다.

이어서, 이 은입자를 여과하여, 여과액의 전도율이 40μS/cm 이하가 되기까지 수세 후, 건조시킴으로써 은분(샘플)을 얻었다.

<실시예2>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 50mL를 순수 1L에 용해시켜 질산은 수용액을 제조하고, 농도 25질량%의 암모니아수 60mL를 첨가하여 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다. 이어서, 20℃의 은암민 착체 수용액에, 농도 11.9g/L의 히드라진 수용액 1L와, 농도 2.9g/L의 스테아르산나트륨 수용액 30mL(은 1mol에 대해 1.50×10^-3mol에 상당)를 혼합함으로써 은입자를 환원석출시켰다.

<실시예3>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 50mL를 순수 1.4L에 용해시켜 질산은 수용액을 제조하고, 농도 25질량%의 암모니아수 60mL를 첨가하여 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다. 이어서, 20℃의 은암민 착체 수용액에, 농도 19.6g/L의 히드라진 수용액 0.6L와, 농도 2.9g/L의 스테아르산나트륨 수용액 30mL(은 1mol에 대해 1.50×10^-3mol에 상당)를 혼합함으로써 은입자를 환원석출시켰다.

<실시예4>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 50mL를 순수 1L에 용해시켜 질산은 수용액을 제조하고, 농도 25질량%의 암모니아수 60mL를 첨가하여 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다. 이어서, 20℃의 은암민 착체 수용액에, 농도 11.9g/L의 히드라진 수용액 1L와, 농도 2.9g/L의 스테아르산나트륨 수용액 45mL(은 1mol에 대해 2.30×10^-3mol에 상당)를 혼합함으로써 은입자를 환원석출시켰다.

<실시예5>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 50mL를 순수 1L에 용해시켜 질산은 수용액을 제조하고, 농도 25질량%의 암모니아수 60mL를 첨가하여 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다. 이어서, 20℃의 은암민 착체 수용액에, 농도 11.9g/L의 히드라진 수용액 1L와, 농도 5g/L의 젤라틴 수용액 16mL(은 1mol에 대해 0.43g에 상당)를 혼합함으로써 은입자를 환원석출시켰다.

<실시예6>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 50mL를 순수 1L에 용해시켜 질산은 수용액을 제조하고, 농도 25질량%의 암모니아수 50mL를 첨가하여 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다. 이어서, 20℃의 은암민 착체 수용액에, 농도 11.9g/L의 히드라진 수용액 1L와, 농도 5g/L의 젤라틴 수용액 16mL(은 1mol에 대해 0.43g에 상당)를 혼합함으로써 은입자를 환원석출시켰다.

<비교예1>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 50mL를 순수 1L에 용해시켜 질산은 수용액을 제조하고, 농도 25질량%의 암모니아수 50mL를 첨가하여 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다. 이어서, 20℃의 은암민 착체 수용액에, 농도 11.9g/L의 히드라진 수용액 1L와, 농도 100g/L의 스테아르산나트륨 수용액 4mL(은 1mol에 대해 7.04×10^-3mol에 상당)를 혼합함으로써 은입자를 환원석출시켰다.

이어서, 이 은슬러리에 농도 98질량%의 황산 20mL를 첨가하여 교반했다.

<비교예2>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 50mL를 순수 1L에 용해시켜 질산은 수용액을 제조하고, 농도 25질량%의 암모니아수 60mL를 첨가하여 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다. 이어서, 20℃의 은암민 착체 수용액에, 농도 11.9g/L의 히드라진 수용액 1L와, 농도 100g/L의 스테아르산나트륨 수용액 3mL(은 1mol에 대해 5.28×10^-3mol에 상당)를 혼합함으로써 은입자를 환원석출시켰다.

<비교예3>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 50mL를 순수 1L에 용해시켜 질산은 수용액을 제조하고, 농도 25질량%의 암모니아수 60mL를 첨가하여 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다. 이어서, 20℃의 은암민 착체 수용액에, 농도 11.9g/L의 히드라진 수용액 1L와, 농도 37질량%의 포르말린6mL 및, 농도 5g/L의 젤라틴 수용액 16mL(은 1mol에 대해 0.43g에 상당)를 혼합함으로써 은입자를 환원석출시켰다.

<비교예4>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 75mL를 순수 1L에 용해시켜 질산은 수용액을 제조하고, 농도 25질량%의 암모니아수 90mL를 첨가하여 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다.

<비교예5>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 50mL를 순수 0.8L에 용해시켜 질산은 수용액을 제조하고, 농도 25질량%의 암모니아수 60mL를 첨가하여 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다.

이어서, 20℃의 은암민 착체 수용액에, 농도 11.9g/L의 히드라진 수용액 0.8L와, 농도 2.9g/L의 스테아르산나트륨 수용액 35mL(은 1mol에 대해 1.76×10^-3mol에 상당)를 혼합함으로써 은입자를 환원석출시켰다.

[표 1]

실시예 및 비교예에서 얻은 은분(샘플)은, 모두 구 형상이었다.

실시예 및 이제까지 행한 시험결과로부터, 은에 대한 스테아르산염이나 젤라틴의 첨가 비율 등을 조정함으로써, BET경을 1.10㎛∼2.60㎛로 하고, 또한 탄소 함유량을 0.11∼0.22질량%로 조정하면, 500℃에서의 은분의 열수축률이 8.7∼13.0%로 함을 알 수 있었다.

Claims

실리콘 기판 위에 은막을 형성하기 위해 사용하는 소결형 도전성 페이스트용 은분으로서, BET법에 의해 측정되는 비표면적으로부터 산출되는 입자경(「BET경」이라 한다)이 1.10㎛∼2.60㎛이며, 탄소 함유량이 0.11질량% 이상 0.20질량% 미만인 것을 특징으로 하는 소결형 도전성 페이스트용 은분.
실리콘 기판 위에 은막을 형성하기 위해 사용하는 소결형 도전성 페이스트용 은분으로서, BET법에 의해 측정되는 비표면적으로부터 산출되는 입자경(「BET경」이라 한다)이 1.10㎛∼2.60㎛이며, 탄소 함유량이 0.11질량% 이상 0.20질량% 미만인 것을 특징으로 하는 소결형 도전성 페이스트용 은분(단, 비표면적이 0.27m²/g이며, 탄소 함유량이 0.16질량%이며, D50이 3.1㎛이며, D50×BET이 0.8인 은분을 제외한다).
제1항 또는 제2항에 있어서,
BET경에 대한, 레이저 회절산란식 입도분포 측정법에 의해 측정하여 얻어지는 체적기준 입도분포에 의한 D50의 비율(D50/BET경)이 1 이상 3.00 미만인 것을 특징으로 하는 소결형 도전성 페이스트용 은분.
제1항 또는 제2항에 있어서,
500℃에서의 열수축률이 8.7∼13.0%인 것을 특징으로 하는 소결형 도전성 페이스트용 은분.
제1항 또는 제2항에 있어서,
비표면적이 0.22m²/g 이상 0.60m²/g 미만인 것을 특징으로 하는 소결형 도전성 페이스트용 은분.
제1항 또는 제2항에 있어서,
레이저 회절산란식 입도분포 측정법에 의해 측정하여 얻어지는 체적기준 입도분포에 의한 D50이 1.50㎛∼3.40㎛인 것을 특징으로 하는 소결형 도전성 페이스트용 은분.
제1항 또는 제2항에 기재된 은분을 사용하여 이루어지는 소결형 도전성 페이스트.
제1항 또는 제2항에 기재된 은분을 사용하여 이루어지는 태양전지 전극용 소결형 도전성 페이스트.