TW201936530A - 玻璃、玻璃之製造方法、導電糊及太陽能電池 - Google Patents

玻璃、玻璃之製造方法、導電糊及太陽能電池 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種於用於電極形成之玻璃中，於在太陽能電池等半導體基板上介隔絕緣膜形成電極時，可低成本且生產效率良好地形成可貫通絕緣膜而充分確保與半導體基板之接觸之電極的玻璃及玻璃之製造方法；以及含有該玻璃之粉末、於電極形成時可低成本且生產效率良好地形成貫通絕緣膜而確保與半導體基板之接觸之電極的導電糊；及藉由使用該導電糊而提高了可靠性與生產性之太陽能電池。本發明係：一種玻璃，其特徵在於以莫耳%表示時，含有5～60%之PbO、20～50%之B2 O3 、5～30%之SiO2 、3～20%之K2 O、及3～20%之CaO；一種玻璃之製造方法；一種導電糊，其含有玻璃之粉末、導電性金屬粉末及有機載體；一種太陽能電池，其特徵在於具備使用該導電糊形成之電極。

Description

玻璃、玻璃之製造方法、導電糊及太陽能電池
本發明係關於一種玻璃、玻璃之製造方法、導電糊及太陽能電池，尤其係關於一種適合作為太陽能電池之電極形成用之玻璃、玻璃之製造方法、使用其之導電糊、及具有由該導電糊形成之電極之太陽能電池。
先前以來，於矽(Si)等之半導體基板上形成有成為電極之導電層之電子裝置係用於各種用途。該成為電極之導電層一般而言係藉由以下方式形成：將使鋁(Al)或銀(Ag)、銅(Cu)等導電性金屬粉末與玻璃粉末分散於有機載體中之導電糊塗佈於半導體基板上，以導電性金屬粉末之熔點以上之溫度進行煅燒。
如此於半導體基板上形成電極時，存在於半導體基板之形成電極之整個面形成有絕緣膜，以局部貫通絕緣膜而與半導體基板接觸之方式形成有圖案狀之電極之情形。例如，於太陽能電池中，於成為受光面之半導體基板上設有抗反射膜，電極係於其上設為圖案狀。抗反射膜係用以保持充分之可見光透過率並且降低表面反射率而提高受光效率者，通常包含氮化矽、二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋁等絕緣材料。又，PERC(Passivated Emitter and Rear Contact，鈍化發射極及背局域接觸電池)等太陽能電池中，於背面亦整體地設有與抗反射膜相同之包含絕緣材料之鈍化膜，於該鈍化膜上以與半導體基板局部接觸之形式形成有電極。
此處，於上述電極之形成中，必須以與半導體基板接觸之方式形成電極，而於受光面將絕緣膜之與電極之圖案對應之部分去除，於絕緣膜經去除之部分形成電極。又，於PERC太陽能電池等之背面，於可電性接觸之範圍內將絕緣膜局部去除，於整個背面形成電極。
作為將絕緣層局部去除之方法，雖亦有藉由雷射等以物理方式去除之方法，但就製造步驟增加，而且耗費裝置導入之成本而言，近年來採用如下方法：於電極形成時使用含有玻璃粉末之導電糊(糊狀之電極材料)，藉由燒透使該導電糊貫通絕緣膜。於該方法中，例如將絕緣膜設於半導體基板上之整個面後，於該絕緣膜上以適當之形狀塗佈導電糊，實施煅燒處理。藉此，於電極材料被加熱熔融之同時，與其接觸之絕緣膜與玻璃反應而熔融，電極以貫通絕緣膜而與半導體基板接觸之方式形成。於PERC太陽能電池等之背面電極中，藉由組合使用貫通絕緣膜之導電糊與不貫通絕緣膜之導電糊，而獲得形成於整個背面且局部貫通絕緣膜而與半導體基板接觸之電極。
作為此種藉由燒透而貫通絕緣膜之含有玻璃粉末之導電糊，例如專利文獻1中可列舉太陽能電池電極用糊。於專利文獻1中，作為構成上述玻璃粉末之玻璃，使用下述無鉛玻璃，該無鉛玻璃以氧化物換算計，分別以特定之比率含有Te、Bi、Li、Zn作為必需之主成分，任意含有5莫耳%以下之Mg、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、W。
又，雖未記載作為貫通絕緣膜之導電糊之使用方法，但已知有使用PbO、B2 O3 、SiO2 及K2 O之玻璃組合物。於專利文獻2中，作為密封用玻璃，記載有以氧化物換算計含有42.6莫耳%之PbO、33.3莫耳%之B2 O3 、5.4莫耳%之SiO2 、及5.2莫耳%之K2 O之玻璃。又，已知有使用含有B2 O3 、K2 O、CaO及SiO2 之玻璃粉末之電極形成用材料。
於專利文獻3中記載有於用於太陽能電池之背面電極之玻璃中，以氧化物換算計含有50莫耳%之B2 O3 、9莫耳%之CaO、及9莫耳%之SiO2 之玻璃。於專利文獻4中，作為適於精密模壓成形之新穎之光學玻璃，記載有以氧化物換算計含有30莫耳%之B2 O3 、10莫耳%之K2 O、10莫耳%之CaO、及10莫耳%之SiO2 之玻璃。進而，關於包含PbO之玻璃，於專利文獻5中，作為密封用之玻璃組成，記載有含有59.3莫耳%之PbO、13.4莫耳%之SiO2 、及22.5莫耳%之B2 O3 之玻璃。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第5856277號
[專利文獻2]日本專利特開昭62-270438公報
[專利文獻3]日本專利特開2013-18666公報
[專利文獻4]日本專利特開2006-327925公報
[專利文獻5]日本專利特開平4-292438公報
[發明所欲解決之問題]
本發明之目的在於提供一種作為用於電極形成之玻璃，於在太陽能電池等之半導體基板上介隔絕緣膜形成電極時，可低成本且生產效率良好地形成可貫通絕緣膜而充分確保與半導體基板之接觸之電極的玻璃及玻璃之製造方法。本發明之目的在於提供一種含有該玻璃之粉末、於電極形成時可低成本且生產效率良好地形成貫通絕緣膜而確保與半導體基板之接觸之電極的導電糊；及藉由使用該導電糊而提高了可靠性及生產性之太陽能電池。
[解決問題之技術手段]
本發明提供以下之構成之玻璃、玻璃之製造方法、導電糊及太陽能電池。
[1]一種玻璃，其特徵在於以莫耳%表示時，含有5～60%之PbO、20～50%之B2 O3 、5～30%之SiO2 、3～20%之K2 O、及3～20%之CaO。
[2]如[1]所記載之玻璃，其以莫耳%表示時，進而含有3～20%之BaO。
[3]如[1]或[2]所記載之玻璃，其以莫耳%表示時，進而含有合計為0～10%之選自SrO、Al2 O3 及MgO中之至少1種。
[4]一種玻璃之製造方法，其包含：將第1玻璃與第2玻璃混合之步驟，上述第1玻璃以莫耳%表示時，含有35～60%之B2 O3 、1～40%之K2 O、3～30%之CaO、及5～10%之SiO2 ，且實質上不含PbO，上述第2玻璃以莫耳%表示時，包含20～85%之PbO、1～60%之SiO2 、及3～21%之B2 O3 。
[5]如[4]所記載之玻璃之製造方法，其中上述第1玻璃以莫耳%表示時，進而含有1～25%之BaO。
[6]如[4]或[5]所記載之玻璃之製造方法，其中上述第1玻璃以莫耳%表示時，進而含有0～15%之SrO。
[7]如[4]至[6]中任一項所記載之玻璃之製造方法，其中上述第2玻璃以莫耳%表示時，進而含有合計為0～10%之選自Al2 O3 及MgO中之至少1種。
[8]如[4]至[7]中任一項所記載之玻璃之製造方法，其中上述第1玻璃與上述第2玻璃之混合比率以質量比計為20：80～80：20。
[9]如[4]至[8]中任一項所記載之玻璃之製造方法，其中將上述第1玻璃與上述第2玻璃混合，獲得如[1]至[3]中任一項所記載之玻璃。
[10]一種導電糊，其含有：以莫耳%表示時含有5～60%之PbO、20～50%之B2 O3 、5～30%之SiO2 、3～20%之K2 O、及3～20%之CaO之玻璃之粉末；導電性金屬粉末；及有機載體。
[11]一種導電糊，其含有：包含第1玻璃粉末與第2玻璃粉末之混合物，上述第1玻璃之粉末以莫耳%表示時，含有35～60%之B2 O3 、1～40%之K2 O、3～30%之CaO、及5～10%之SiO2 ，且實質上不含PbO，上述第2玻璃之粉末以莫耳%表示時，包含20～85%之PbO、1～60%之SiO2 、及3～21%之B2 O3 ；導電性金屬粉末；及有機載體。
[12]一種太陽能電池，其特徵在於具備使用如[10]或[11]所記載之導電糊而形成之電極。
[發明之效果]
於本發明中，可提供一種於用於電極形成之玻璃中，於在太陽能電池等之半導體基板上介隔絕緣膜形成電極時，可低成本且生產效率良好地形成可貫通絕緣膜而充分確保與半導體基板之接觸之電極的玻璃及玻璃之製造方法。於本發明中，可提供一種含有該玻璃之粉末，於電極形成時可低成本且生產效率良好地形成貫通絕緣膜而確保與半導體基板之接觸之電極的導電糊；及藉由使用該導電糊而提高了可靠性與生產性之太陽能電池。
以下，對本發明之實施形態進行說明。
＜玻璃＞
本發明之玻璃之特徵在於以莫耳%表示，包含5～60%之PbO、20～50%之B2 O3 、5～30%之SiO2 、3～20%之K2 O、及3～20%之CaO。
本發明之玻璃藉由以莫耳%表示包含5～60%之PbO、20～50%之B2 O3 、5～30%之SiO2 、3～20%之K2 O、及3～20%之CaO，於在半導體基板上介隔絕緣膜使用包含該玻璃與導電性金屬粉末之導電糊藉由燒透形成電極之情形時，於煅燒時之開始過程中玻璃貫通絕緣膜，進而藉由溫度上升，而玻璃促進電極向半導體基板中侵入，藉此可形成具有充分接觸之可靠性較高之絕緣膜貫通電極。若使用本發明之玻璃，則與藉由雷射等以物理方式去除絕緣膜之方法相比，可生產效率良好且低成本地形成絕緣膜貫通電極。
本發明之玻璃之各成分之含量係根據所得之玻璃之感應耦合電漿(ICP-AES：Inductively Coupled Plasmα-Atomic Emission Spectroscopy，感應耦合電漿-原子發射光譜)分析或電子探針微量分析器(EPMA：Electron Probe Micro Analyzer)分析之結果求出。
又，於本說明書中，所謂實質上不含，意指不積極含有，但容許不可避免之雜質之混入。
本發明之玻璃於在半導體基板上介隔絕緣膜使用包含該玻璃與導電性金屬粉末之導電糊藉由燒透形成電極之情形時，可發揮上述效果。於以下之說明中，所謂「電極形成時」只要無特別說明，則係指於半導體基板上介隔絕緣膜使用包含玻璃與導電性金屬粉末之導電糊藉由燒透形成電極之情形。
以下，對本發明之玻璃之各成分進行說明。於以下之說明中，玻璃之各成分之含量之單位「%」只要無特別說明，則表示氧化物換算之莫耳%。於下述第1玻璃及第2玻璃中亦相同。
於本發明之玻璃中，PbO為提高玻璃之軟化流動性，提高與絕緣膜之反應性之必要成分。又，玻璃中之PbO藉由降低玻璃轉移點，可容易地提高與絕緣膜之反應性。其結果，可使其後之電極與半導體基板容易反應，降低接觸電阻。
本發明之玻璃以5%以上且60%以下之比率含有PbO。若PbO之含量未達5%，則玻璃軟化點變高，故而流動性降低，與絕緣膜之反應變得不充分。PbO之含量較佳為7%以上，更佳為8%以上。另一方面，若PbO之含量超過60%，則由於結晶化而無法獲得玻璃。PbO之含量較佳為55%以下，更佳為50%以下。
於本發明之玻璃成分中，B2 O3 為必要成分。B2 O3 具有提高玻璃之軟化流動性，提高與半導體基板之接合強度之功能。又，B2 O3 為使玻璃穩定化之成分。
進而，B2 O3 可藉由使玻璃流動而促進半導體基板與玻璃直接反應。藉此，例如，於半導體基板為pn接合型之Si半導體基板之情形時，可良好地形成與電極接觸之p+ 層或n+ 層。例如，於形成與p+ 層接觸之電極時，可促進作為含有成分之B2 O3 中之B向p+ 層擴散，可形成更良好之p+ 層。
本發明之玻璃以20%以上且50%以下之比率含有B2 O3 。若B2 O3 之含量未達20%，則於電極形成時，無法充分地將B擴散至Si半導體基板中，故而例如存在無法提高太陽能電池之轉換效率之情形。進而，B2 O3 為玻璃之網狀結構形成成分，若未達20%則變得無法玻璃化。B2 O3 之含量較佳為22%以上，更佳為23%以上。另一方面，若B2 O3 之含量超過50%，則有耐候性劣化之虞。B2 O3 之含量較佳為48%以下，更佳為45%以下。
於本發明之玻璃成分中，SiO2 為用以提高耐候性之必要成分。又，藉由含有SiO2 ，可使玻璃穩定化。本發明之玻璃中之SiO2 之含量為5%以上且30%以下。若SiO2 之含量未達5%，則由於結晶化而不易獲得玻璃，無法獲得作為太陽能電池之特性之長期可靠性。SiO2 之含量較佳為6%以上。若SiO2 之含量超過30%，則玻璃轉移點上升，故而於燒結時無法使玻璃流動。SiO2 之含量較佳為28%以下。
於本發明之玻璃成分中，K2 O為提高玻璃之軟化流動性，提高半導體基板與電極之接合強度之必要成分。又，玻璃中之K2 O可於貫通半導體基板上之絕緣膜後容易地移動至半導體基板中。其結果，可降低電極與半導體基板之間之接觸電阻。例如，於導電性金屬為Al之情形時，可幫助Al粒子向Si半導體基板中充分地擴散，可形成良好之p+ 層，或進一步提高p+ 層之性能。
本發明之玻璃以3%以上且20%以下之比率含有K2 O。若K2 O之含量未達3%，則玻璃軟化點變高，故而流動性降低，半導體基板與電極之接合強度變得不充分。K2 O之含量較佳為4%以上。另一方面，若K2 O之含量超過20%，則由於結晶化而無法獲得玻璃。K2 O之含量較佳為19%以下，更佳為18%以下。
於本發明之玻璃成分中，CaO為降低電極與半導體基板之接觸電阻之必要成分。CaO作為玻璃成分，若加熱則可形成結晶核，藉由使晶粒成長而可使半導體基板中之絕緣膜貫通變得完全。本發明之玻璃中之CaO之含量為3%以上且20%以下。若CaO之含量未達3%，則於電極形成時無法充分地貫通絕緣膜，故而例如存在無法提高太陽能電池之轉換效率之情形。CaO之含量較佳為4%以上。若CaO之含量超過20%，則由於結晶化而無法獲得玻璃。CaO之含量較佳為19%以下，更佳為18%以下。
本發明之玻璃除上述必要成分以外，可視需要含有任意成分。作為於本發明之玻璃中含有則較佳之任意成分，可列舉BaO。若本發明之玻璃含有BaO，則可進一步降低電極與半導體基板之接觸電阻。玻璃中之BaO之含量較佳為3%以上且20%以下。若BaO之含量未達3%，則有玻璃轉移點過於上升，電極與半導體之接觸電阻變大之虞。BaO之含量更佳為4%以上。若BaO之含量超過20%，則有由於結晶化而無法獲得玻璃之虞。BaO之含量更佳為18%以下，進而較佳為15%以下。
本發明之玻璃進而較佳為含有合計為0～10%之選自SrO、Al2 O3 及MgO中之至少1種。於本發明之玻璃中，藉由含有該等成分，可使玻璃穩定化，或提高耐候性。SrO、Al2 O3 及MgO之含量較佳為合計為0.5%以上。若SrO、Al2 O3 及MgO合計超過10%，則有不玻璃化之虞。SrO、Al2 O3 及MgO之含量更佳為合計為8%以下。
本發明之玻璃亦可含有該等以外之其他任意成分。作為其他任意成分，具體而言，可列舉P2 O3 、As2 O5 、Sb2 O5 、ZnO、Li2 O、Na2 O、ZrO2 、Fe2 O3 、CuO、Sb2 O3 、SnO2 、MoO3 、WO3 、MnO、MnO2 、CeO2 、TiO2 等通常用於玻璃之各種氧化物成分。該等氧化物成分視目的可單獨使用1種，或組合2種以上使用。其他任意成分之含量較佳為合計為5%以下。
本發明之玻璃之製造方法無特別限定。例如可列舉：以如下所述般獲得之玻璃成為上述組成之方式準備原料混合物，藉由公知之方法加熱熔融而固化之方法。又，本發明之玻璃亦可將下述混合物熔融固化而獲得，上述混合物係將以下所示之第1玻璃與第2玻璃以成為上述玻璃組成之方式組合而成。
＜玻璃之製造方法＞
本發明提供一種玻璃之製造方法，其包含將第1玻璃與第2玻璃混合之步驟，上述第1玻璃以莫耳%表示時，含有35～60%之B2 O3 、1～40%之K2 O、3～30%之CaO、及5～10%之SiO2 ，且實質上不含PbO，上述第2玻璃以莫耳%表示時，包含20～85%之PbO、1～60%之SiO2 、及3～21%之B2 O3 。
根據本發明之製造方法，易於調整本發明之上述玻璃之組成。本發明之製造方法中之第1玻璃含有35～60%之B2 O3 、1～40%之K2 O、3～30%之CaO、及5～10%之SiO2 ，且實質上不含PbO。再者，於本說明書中，所謂實質上不含，意指不積極含有，但容許不可避免之雜質之混入。
如上所述，PbO為提高與絕緣膜之反應性之成分。於藉由本發明之製造方法獲得之玻璃中，第2玻璃藉由含有PbO，主要為了電極貫通絕緣膜而發揮功能。使其後之電極與半導體基板容易反應之功能主要係由第1玻璃實現。
於第1玻璃中，B2 O3 為具有提高使用第1玻璃與第2玻璃所得之玻璃之軟化流動性，提高與半導體基板之接合強度之功能之必要成分。再者，於以下之說明中，所謂所得之玻璃，係指使用第1玻璃與第2玻璃所得之玻璃。又，B2 O3 為使所得之玻璃穩定化之成分。
第1玻璃中之B2 O3 之含量為35%以上且60%以下。B2 O3 之含量就上述觀點而言，較佳為38%以上，更佳為40%以上。若B2 O3 之含量超過60%，則有所得之玻璃之耐候性劣化之虞。B2 O3 之含量較佳為58%以下，更佳為55%以下。
於第1玻璃中，K2 O為提高所得之玻璃之軟化流動性，提高半導體基板與電極之接合強度之必要成分。第1玻璃中之K2 O之含量為1%以上且40%以下。K2 O之含量就上述觀點而言，較佳為3%以上，更佳為5%以上。若K2 O之含量超過40%，則由於結晶化而無法獲得玻璃。K2 O之含量較佳為35%以下，更佳為25%以下。
於第1玻璃中，CaO為於所得之玻璃中降低電極與半導體基板之接觸電阻之必要成分。第1玻璃中之CaO之含量為3%以上且30%以下。CaO之含量就上述觀點而言，較佳為4%以上，更佳為5%以上。若CaO之含量超過30%，則由於結晶化而無法獲得玻璃。CaO之含量較佳為28%以下，更佳為25%以下。
於第1玻璃中，SiO2 為用以提高所得之玻璃之耐候性之必要成分。又，藉由含有SiO2 ，可使所得之玻璃穩定化。第1玻璃中之SiO2 之含量為5%以上且10%以下。SiO2 之含量就上述觀點而言，較佳為6%以上。若SiO2 之含量超過10%，則於所得之玻璃中，玻璃轉移點上升，故而於燒結時玻璃變得無法流動。SiO2 之含量較佳為9%以下。
第1玻璃除上述必要成分以外，可視需要含有任意成分。作為於第1玻璃中含有則較佳之任意成分，可列舉BaO。若第1玻璃含有BaO，則於所得之玻璃中，可進一步降低電極與半導體基板之接觸電阻。第1玻璃中之BaO之含量較佳為1%以上且25%以下。BaO之含量更佳為3%以上。若BaO之含量超過25%，則有由於結晶化而無法獲得玻璃之虞。BaO之含量更佳為20%以下。
第1玻璃亦可進而含有SrO作為任意成分。藉由含有SrO，可對所得之玻璃賦予燒透性。第1玻璃中之SrO之含量較佳為0%～15%。SrO之含量更佳為3%以上。若SrO之含量超過15%，則有不玻璃化之虞。SrO之含量更佳為15%以下，進而較佳為10%以下。
本發明之製造方法中之第2玻璃含有20～85%之PbO、1～60%之SiO2 、及3～21%之B2 O3 。
於第2玻璃中，PbO為於所得之玻璃中提高玻璃之軟化流動性，提高與絕緣膜之反應性之必要成分。又，第2玻璃中之PbO降低玻璃轉移點，藉此可容易地提高與絕緣膜之反應性。第2玻璃中之PbO之含量為20%以上且85%以下。PbO之含量就上述觀點而言，較佳為25%以上，更佳為30%以上。若PbO之含量超過85%，則由於結晶化而無法獲得玻璃。PbO之含量較佳為83%以下，更佳為80%以下。
於第2玻璃中，SiO2 為用以提高所得之玻璃之耐候性之必要成分。又，藉由含有SiO2 ，可使所得之玻璃穩定化。第2玻璃中之SiO2 之含量為1%以上且60%以下。SiO2 之含量就上述觀點而言，較佳為2%以上。若SiO2 之含量超過60%，則於所得之玻璃中，玻璃轉移點上升，故而於燒結時玻璃變得無法流動。SiO2 之含量較佳為58%以下。
於第2玻璃中，B2 O3 為具有提高所得之玻璃之軟化流動性，提高與半導體基板之接合強度之功能之必要成分。第2玻璃中之B2 O3 之含量為3%以上且21%以下。B2 O3 之含量就上述觀點而言，較佳為4%以上。若B2 O3 之含量超過21%，則有所得之玻璃之耐候性劣化之虞。B2 O3 之含量較佳為20%以下。
第2玻璃除上述必要成分以外，可視需要含有任意成分。作為於第2玻璃中含有則較佳之任意成分，可列舉選自Al2 O3 及MgO中之至少1種。藉由含有選自Al2 O3 及MgO中之至少1種，可對所得之玻璃賦予耐候性，且可提高玻璃之穩定化。第2玻璃中之選自Al2 O3 及MgO中之至少1種之合計含量較佳為0%～10%。選自Al2 O3 及MgO中之至少1種之合計含量更佳為1%以上。若選自Al2 O3 及MgO中之至少1種之合計含量超過10%，則有軟化點上升、不玻璃化等之虞。選自Al2 O3 及MgO中之至少1種之合計含量更佳為8%以下。
第1玻璃及第2玻璃亦可分別含有上述成分以外之其他任意成分。作為其他任意成分，具體而言可列舉P2 O3 、As2 O5 、Sb2 O5 、ZnO、Li2 O、Na2 O、ZrO2 、Fe2 O3 、CuO、Sb2 O3 、SnO2 、MoO3 、WO3 、MnO、MnO2 、CeO2 、TiO2 等通常用於玻璃之各種氧化物成分。該等氧化物成分視目的可單獨使用1種，或組合2種以上使用。其他任意成分之含量於第1玻璃、第2玻璃、所得之玻璃之各者中，較佳為合計為5%以下。
於本發明之玻璃之製造方法中，藉由將第1玻璃與第2玻璃混合，所得之玻璃容易與絕緣膜反應，藉此可容易地形成絕緣膜貫通電極。進而，可發揮其後使電極與半導體基板容易反應之功能，可降低接觸電阻。
於本發明之製造方法中，就上述觀點而言，第1玻璃與第2玻璃之混合比率以質量比計較佳為20：80～80：20，更佳為22：78～78：22。第1玻璃與第2玻璃之混合比率尤佳為所得之玻璃中之玻璃組成成為上述玻璃組成之混合比率。
再者，於本發明之製造方法中，於將第1玻璃與第2玻璃混合之步驟中，亦可向第1玻璃及第2玻璃中進一步添加第1玻璃及第2玻璃以外之其他玻璃進行混合。其他玻璃可為1種，亦可為2種以上。於該情形時，亦較佳為所得之玻璃中之玻璃組成成為上述玻璃組成。作為其他玻璃，較佳為容易以將第1玻璃、第2玻璃及其他玻璃混合而得之玻璃中之玻璃組成成為上述玻璃組成之方式調整玻璃。
第1玻璃及第2玻璃可分別藉由例如以下所示之方法進行製造。又，於本發明之上述玻璃中，於準備原料混合物，藉由公知之方法加熱熔融而固化時亦可應用同樣之方法。
首先，準備原料混合物。原料只要為通常用於氧化物系玻璃之製造之原料則無特別限定，可使用氧化物或碳酸鹽等。於所得之玻璃中，以成為上述組成範圍之方式將原料之種類及比率適當調整而製成原料組合物。
其次，藉由公知之方法對原料混合物進行加熱，獲得熔融物。加熱熔融之溫度(熔融溫度)較佳為800～1500℃，更佳為900～1400℃。加熱熔融之時間較佳為30～300分鐘。
其後，藉由將熔融物冷卻進行固化，可獲得第1玻璃、第2玻璃或本發明之玻璃。冷卻方法並無特別限定。亦可採用藉由滾壓機、壓製機、向冷卻液體之滴加等而急冷之方法。所得之玻璃較佳為完全為非晶質，即結晶化度為0%。但是，只要為不損及本發明之效果之範圍，則亦可包含經結晶化之部分。
如此獲得之第1玻璃、第2玻璃或本發明之玻璃可為任何形態。例如可為塊狀、板狀、薄板狀(鱗片狀)、粉末狀等。
本發明之玻璃及藉由本發明之製造方法所得之玻璃可較佳地用於向半導體基板上之電極形成、例如太陽能電池之電極形成。本發明之玻璃及藉由本發明之製造方法所得之玻璃尤其於在半導體基板上介隔絕緣膜使用包含該玻璃與導電性金屬粉末之導電糊藉由燒透形成貫通絕緣膜之電極之情形時，可良好地發揮效果。進而，於電極形成中之電極為鋁電極之情形時，可發揮顯著之效果。於使用包含本發明之玻璃或藉由本發明之製造方法所得之玻璃之導電糊形成電極之情形時，玻璃較佳為粉末。
玻璃之粉末可藉由利用乾式粉碎法或濕式粉碎法將如上所述般製造之玻璃粉碎而獲得。於濕式粉碎法之情形時，較佳為使用水作為溶劑。粉碎例如可使用輥磨機、球磨機、噴射磨機等粉碎機進行。再者，於本發明之製造方法中，第1玻璃及第2玻璃之混合亦可於該粉碎之前進行，但較佳為將第1玻璃及第2玻璃之各者粉碎後，進行混合。除第1玻璃及第2玻璃以外，進而混合其他玻璃之情形亦相同。
將第1玻璃及第2玻璃混合之方法只要為兩者均勻地混合之方法則並無特別限制。於將第1玻璃之粉末及第2玻璃之粉末混合之情形時，例如可列舉使用V型混合機等混合1～2小時之方法。再者，於調配成導電糊之情形時，可將第1玻璃之粉末及第2玻璃之粉末之特定量直接調配，但較佳為調配預先將第1玻璃之粉末及第2玻璃之粉末混合而成之混合粉末。除第1玻璃及第2玻璃以外，進而混合其他玻璃之情形亦相同。
本發明之玻璃、第1玻璃、第2玻璃或藉由本發明之製造方法所得之玻璃之粉末較佳為該粉末之體積基準之50%粒徑D50 為0.5 μm以上且10 μm以下。若玻璃粉末之D50 未達0.5 μm，則存在糊化時之分散變得困難之情形。又，若玻璃粉末之D50 超過10 μm，則於導電性金屬粉末之周圍出現不存在玻璃之部位，故而存在電極與半導體基板之接著性不充分之情形。玻璃粉末之D50 更佳為7.0 μm以下。玻璃粉末之粒徑之調整例如可藉由於粉碎後視需要分級進行。
本說明書中記載之D50 表示於使用雷射繞射/散射式粒度分佈測定裝置測定之粒徑分佈之累積粒度曲線中，其累計量以體積基準計占50%時之粒徑。
＜導電糊＞
本發明之導電糊含有本發明之玻璃粉末或藉由本發明之製造方法所得之玻璃粉末、導電性金屬粉末及有機載體。以下，所謂「本發明之玻璃粉末」或「玻璃粉末」，只要無特別說明，則係指「本發明之玻璃粉末或藉由本發明之製造方法所得之玻璃粉末」。「玻璃」亦同樣係指「本發明之玻璃或藉由本發明之製造方法所得之玻璃」。該玻璃粉末較佳為D50 為0.5 μm以上且10 μm以下之玻璃粉末。進而較佳為D50 為1.0 μm以上且5.0 μm以下之玻璃粉末。
作為本發明之導電糊所含有之導電性金屬粉末，可無特別限制地使用通常用於形成於半導體基板上之電極之金屬粉末。作為導電性金屬粉末，具體而言，可列舉Al、Ag、Cu、Au、Pd、Pt等之粉末，於該等之中，較佳為Al粉末。於將Al粉末用作導電性金屬粉末之情形時，提高與絕緣膜之反應性，並且提高與Si基板之反應性，藉此可降低電極與Si基板之間之電阻，顯著表現出本發明之玻璃之效果。
導電性金屬粉末之D50 就抑制凝聚，且獲得均勻之分散性之觀點而言，較佳為1～10 μm。若D50 為1 μm以下，則糊中之分散性惡化，若為10 μm以上，則反應性降低。
導電糊中之玻璃粉末之含量例如較佳為相對於導電性金屬粉末100質量份，設為0.1質量份以上且15質量份以下。若玻璃粉末之含量未達0.1質量份，則有與絕緣膜之燒透變得不充分，電極部之電阻變大之虞。又，有電極與半導體基板之接著性變差之虞。另一方面，若玻璃粉末之含量超過15質量份，則有由於導電性金屬粉末之比率變低而作為電極之電阻變大之虞。玻璃粉末相對於導電性金屬粉末100質量份之含量更佳為0.5質量份以上且10質量份以下。
作為導電糊含有之有機載體，可使用將有機樹脂黏合劑溶解於溶劑而獲得之有機樹脂黏合劑溶液。
作為用於有機載體之有機樹脂黏合劑，例如可使用：甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、氧基乙基纖維素、苄基纖維素、丙基纖維素、硝化纖維素等纖維素系樹脂；及將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-羥基乙酯等丙烯酸系單體之1種以上聚合而獲得之丙烯酸系樹脂等有機樹脂。
作為用於有機載體之溶劑，於纖維素系樹脂之情形時較佳地使用松油醇、二乙二醇丁醚乙酸酯、二乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯等溶劑，於丙烯酸系樹脂之情形時較佳地使用甲基乙基酮、松油醇、二乙二醇丁醚乙酸酯、二乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯等溶劑。
有機載體中之有機樹脂黏合劑與溶劑之比率並無特別限制，以所得之有機樹脂黏合劑溶液成為可調整導電糊之黏度的黏度之方式進行選擇。具體而言，以有機樹脂黏合劑：溶劑所表示之質量比計，較佳為3：97～15：85左右。
導電糊中之有機載體之含量較佳為相對於導電糊總量而為5質量%以上且30質量%以下。若有機載體之含量未達5質量%，則導電糊之黏度上升，故而導電糊之印刷等塗佈性降低，難以形成良好之導電層(電極)。又，若有機載體之含量超過30質量%，則導電糊之固形物成分之含有比率變低，不易獲得充分之塗佈膜厚。
本發明之導電糊除本發明之玻璃粉末、導電性金屬粉末及有機載體以外，可視需要且於不違反本發明之目的之限度內調配公知之添加劑。
作為此種添加劑，例如可列舉各種無機氧化物。作為無機氧化物，具體而言可列舉B2 O3 、SiO2 、Al2 O3 、TiO2 、MgO、ZrO2 、Sb2 O3 及該等之複合氧化物等。該等之無機氧化物具有於導電糊之煅燒時，緩和導電性金屬粉末之燒結之效果，藉此具有抑制煅燒後之電極表面發生起泡之作用。該等無機氧化物之大小並無特別限定，例如可適當地使用D50 為10 μm以下者。
導電糊中之無機氧化物之含量係視目的適當地設定者，但相對於玻璃粉末，較佳為10質量%以下，更佳為7質量%以下。若無機氧化物相對於玻璃粉末之含量超過10質量%，則有電極形成時之無機氧化物之流動性降低，電極與半導體基板之接著強度降低之虞。又，為了獲得實用之調配效果(抑制電極與半導體基板之電阻)，上述含量較佳為3質量%以上，更佳為5質量%以上。
亦可向導電糊中添加如消泡劑或分散劑之於導電糊之領域中公知之添加物。再者，上述有機載體及該等之添加物通常為於電極形成之過程中消失之成分。導電糊之製備中，可應用使用具備攪拌葉之旋轉式混合機或擂潰機、輥磨機、球磨機等之公知之方法。
本發明之導電糊可適切地用於向半導體基板上之利用煅燒所進行之電極形成，尤其是在設置於半導體基板上之絕緣膜上局部塗佈導電糊後藉由燒透進行之電極形成。若使用本發明之導電糊，則於煅燒時，於塗佈有導電糊之部分，一面抑制該導電糊所含有之玻璃中之氧向導電性金屬粉末擴散，一面玻璃與絕緣膜材料反應而使絕緣膜熔融，藉此獲得貫通絕緣膜而與半導體基板充分接觸之電極。
向絕緣膜上之導電糊之塗佈及煅燒可藉由與先前之藉由燒透進行之電極形成中之塗佈、煅燒相同之方法進行。作為塗佈方法，可列舉網版印刷、施配等。煅燒溫度取決於所含有之導電性金屬粉末之種類、玻璃粉末之種類等，但大概可例示600～1000℃之溫度。煅燒時間係根據貫通之絕緣膜之厚度、半導體基板等而進行適當調整。又，於導電糊之塗佈與煅燒之間，亦可設置100～200℃左右之乾燥處理。
如上所述，本發明之導電糊可較佳地用於在附有絕緣膜之半導體基板上藉由燒透進行電極形成。作為使用本發明之導電糊形成之電極、具體而言，作為具備燒接於半導體基板上之電極之製品，可列舉太陽能電池、二極體元件、電晶體元件、閘流體等。本發明之導電糊適於在太陽能電池之製造中，在附有絕緣膜之半導體基板上藉由燒透進行電極形成。
＜太陽能電池＞
本發明之太陽能電池具備此種使用本發明之導電糊而形成之電極、具體而言，燒接於半導體基板上之電極。於本發明之太陽能電池中，較佳為電極之至少1個為使用本發明之導電糊，藉由燒透以局部貫通絕緣膜而與半導體基板接觸之形式設置之電極。
作為太陽能電池所具有之此種貫通絕緣膜之電極，例如可列舉：設於使用pn接合型半導體基板之太陽能電池之受光面，且以局部貫通作為抗反射膜之絕緣膜而與半導體基板接觸之形式設置之電極。作為構成抗反射膜即絕緣膜之絕緣材料，可列舉氮化矽、二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋁等。於該情形時，受光面可為半導體基板之單面，亦可為兩面，半導體基板可為n型、p型之任一種。此種設置於太陽能電池之受光面之電極可使用本發明之導電糊藉由燒透而形成。
又，於PERC等太陽能電池中，於背面亦整體地設有與抗反射膜相同之包含絕緣材料之鈍化膜，於該鈍化膜上以與半導體基板局部接觸之形式形成有電極。此種PERC太陽能電池之背面電極亦可使用本發明之導電糊藉由燒透而形成。
如上所述，本發明之導電糊較佳為含有Al粉末作為導電性金屬粉末。即，本發明之導電糊較佳地用於Al電極之形成。作為藉由燒透以局部貫通絕緣膜而與半導體基板接觸之形式設置之Al電極，例如可列舉：使用p型Si基板之PERC太陽能電池之背面電極、使用n型Si基板之PERT(Passivated Emitter,Rear Totally diffused，鈍化發射極和背表面全擴散)太陽能電池之背面電極、使用n型Si基板或p型Si基板之兩面受光太陽能電池之設置於p層或p+ 層側之電極、背接觸型太陽能電池之一電極等。
以下，將藉由本發明之導電糊形成p型Si基板兩面受光型之太陽能電池之電極之情形作為一例進行說明。圖1係以示意方式表示使用本發明之導電糊形成電極之p型Si基板兩面受光型太陽能電池之一例之剖面之圖。
圖1所示之太陽能電池10具有p型Si基板1、設置於其上表面之絕緣膜2A、設置於下表面之絕緣膜2B，且具有貫通絕緣膜2B之一部分而與p型Si基板接觸之Al電極4、及貫通絕緣膜2A之一部分而與p型Si基板1接觸之Ag電極3。p型Si基板1之上表面例如具有使用濕式蝕刻法形成之降低光反射率般之凹凸構造。再者，圖式之上下未必表示使用時之上下。再者，視需要，p型Si基板之兩表面亦可具有凹凸構造。
p型Si基板1自上而下依序包含n+ 層1a、p層1b，Al電極4與p層1b接觸，Ag電極3與n+ 層1a接觸。此處，n+ 層1a可藉由對形成有上述凹凸構造之表面例如摻雜P、Sb、As等而形成。
Al電極4及Ag電極3係分別使用含有玻璃粉末與Al粉末之Al電極形成用導電糊、含有玻璃粉末與Ag粉末之Ag電極形成用導電糊如下形成。即，設置於p型Si基板1之兩面之絕緣膜2B、絕緣膜2A係於Al電極4、Ag電極3之形成前整個面無間隙地存在，藉由僅將分別塗佈有用以形成Al電極4及Ag電極3之上述導電糊之部分於導電糊之煅燒時熔融，而形成分別貫通絕緣膜2B、絕緣膜2A而與p型Si基板1接觸之Al電極4及Ag電極3。
再者，Al電極4於貫通絕緣膜2B後，到達p型Si基板1之p層1b後，藉由Al自Al電極擴散至p層1b內，於Al電極正上方形成Al-Si合金層5。進而於Al-Si合金層5之正上方獲得BSF(Back Surface Field，背面電場)層6作為p+ 層。
於上述中，本發明之導電糊可用作Ag電極形成用導電糊及Al電極形成用導電糊，但尤佳為如上所述用作Al電極形成用導電糊。
作為Al電極形成用導電糊，藉由使用含有本發明之玻璃之粉末及Al粉末之本發明之導電糊，於電極形成時，玻璃與構成絕緣膜之絕緣材料充分反應，Al電極形成用導電糊貫通絕緣膜，獲得與p型Si基板1充分接觸之Al電極4。
再者，太陽能電池所具有之絕緣膜2A及絕緣膜2B為抗反射膜，作為構成該膜之絕緣材料，可使用上述列舉之絕緣材料。抗反射膜可為單層膜，亦可為多層膜。本發明之導電糊尤其對具有包含氮化矽之層與包含氧化鋁之層之絕緣膜具有高貫通性。
本發明之太陽能電池係藉由使用含有本發明之玻璃之粉末的於電極形成時可形成容易貫通絕緣膜而確保與半導體基板之接觸之電極的導電糊而形成電極，而提高了可靠性與生產性者。
[實施例]
以下，參照實施例進一步詳細地說明本發明，但本發明並非限定於實施例。例1～11為第1玻璃之製備例，例12～15為比較例用之玻璃之製備例。例21～24為第2玻璃之製備例。例31～44、52～54為玻璃之實施例，例45～48、51、55為玻璃之比較例。
[例1～15、例21～24]
作為於實施例及比較例之玻璃之製造時使用之第1玻璃、比較例用之玻璃、第2玻璃，製造具有表1～3所示之組成、特性之玻璃粉末。即，以成為表1～3所示之組成之方式調配並混合原料粉末，於1000～1300℃之電爐中使用鉑坩堝熔融30分鐘～1小時，成形為薄板狀玻璃後，藉由球磨機以D50 成為特定之範圍(0.5～10 μm)之方式對該薄板狀玻璃進行乾式粉碎，藉由150網眼之篩網去除粗粒。
關於例1～15之玻璃，為了於上述特定之範圍內進一步減小D50 ，將於上述乾式粉碎後，為了去除粗粒而藉由氣流分級所得之玻璃粉末用作玻璃粉末。
關於例21～24之玻璃，為了於上述特定之範圍內進一步減小縮小D50 ，將於上述乾式粉碎後，進而藉由球磨機使用水對去除了粗粒之玻璃粉末進行濕式粉碎而得之玻璃粉末用作玻璃粉末。於該濕式粉碎時為了獲得特定之D50 ，使用直徑5 mm之氧化鋁製球，利用粉碎時間對D50 進行調整。其後，對藉由濕式粉碎獲得之漿料進行過濾，於去除大部分之水分後，為了調整水分量，藉由乾燥機以130℃進行乾燥，製造玻璃粉末。
關於上述所獲得之例1～15、例21～24之玻璃粉末，如以下般測定玻璃轉移點及D50 。
(玻璃轉移點；表中以「DTA Tg」表示)
玻璃轉移點係藉由示差熱分析(DTA)，使用表示發熱-吸熱量之DTA曲線之反曲點求出。
(D50 )
例1～15、例21～24之玻璃粉末係對異丙醇60 cc混合玻璃粉末0.02 g，藉由超音波分散使其分散1分鐘。向Microtrac測定機投入試樣，獲得作為體積基準之50%粒徑之D50 之值。
再者，以下將例1中所得之玻璃粉末以「G1」之簡稱表示。對於其他例亦相同。將玻璃組成、所得之玻璃粉末之簡稱、玻璃轉移點、D50 之測定結果示於表1～表3。於表1～表3中，空欄意指不含該成分。於下述表4～表6中亦相同。
[表1]
[表2]
[表3]
[例31～48、例51～55]
使用上述所得之第1玻璃粉末(G1～G11)、比較例用之玻璃粉末(G12～G15)及第2玻璃粉末(G21～G24)，製造表4～表6中示出組成之例31～48、例51～55之玻璃粉末。關於例31～48之玻璃粉末，將表4及表5中所示之第1玻璃粉末或比較例用之玻璃粉末與第2玻璃粉末以質量比1：1進行混合而製造。關於例51～55之玻璃粉末，將第1玻璃G3與第2玻璃G21以表6所示之比率進行混合而製造。關於各例，混合係藉由V型混合機進行1小時。
(評估)
使用例31～48、例51～55之玻璃粉末製造Al電極形成用導電糊，對電極形成時之絕緣膜貫通性進行評估。此時，絕緣膜使用包含氮化矽層與氧化鋁層之2層者。將結果示於表4～表6。
(1)Al電極形成用導電糊之製作
藉由以下方法製作含有例31～48、例51～55之玻璃粉末之Al電極形成用導電糊。
首先，向乙基纖維素10質量份混合二乙二醇丁醚乙酸酯90質量份，以85℃攪拌2小時製備有機載體。其次，將如此獲得之有機載體21質量份混合至Al粉末(Toyo Aluminium公司製造)79質量份後，藉由擂潰機混練10分鐘。其後，相對於Al粉末100質量份以4質量份之比率調配玻璃粉末，進而藉由擂潰機混練60分鐘製成Al電極形成用導電糊。
(2)Al電極之製作及絕緣膜貫通性之評估
分別使用上述所製作之Al電極形成用導電糊，如以下般於半導體基板上介隔絕緣膜(包含氮化矽層與氧化鋁層之2層膜)形成Al電極，對此時之絕緣膜貫通性進行評估。
使用經切片成160 μm之厚度之p型結晶系Si半導體基板，首先，為了洗淨基板之切片面，藉由氫氟酸對表面進行極其微量程度之蝕刻處理。其後，於光之受光面側之結晶系Si半導體基板表面使用濕式蝕刻法，形成降低光反射率般之凹凸構造。其次，於半導體基板之受光面藉由擴散形成n型層。使用P作為n型化之摻雜元素。其次，相對於半導體基板之n型層於背面(p型Si基板之表面)形成絕緣膜。作為絕緣膜之材料，主要使用氮化矽與氧化鋁，於藉由電漿CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)將氧化鋁層形成為10 nm之厚度後，於其上層將氧化矽層形成為120 nm之厚度。
其次，於光面(p型Si基板之表面)之作為抗反射膜之絕緣膜上，藉由325網眼之網版印刷將上述所獲得之Al電極形成用導電糊塗佈成圖2所示之圖案狀，即塗佈成：10 mm×10 mm之正方形之圖案P1，及距離圖案P1之1邊逐步空開1 mm之間隔，將4個1 mm×10 mm之長方形之圖案P2、P3、P4、P5依序以各者之長邊與上述1邊成為平行之方式配置而成之圖案形狀。其後，使用紅外光加熱式帶式爐以峰溫度為800℃進行100秒之煅燒，形成Al電極。
(2-1)貫通性評估(1)
對上述所得之於p型層側具有介隔絕緣膜(包含氮化矽層與氧化鋁層之2層膜)形成之Al電極之p型Si半導體基板與Al電極之接觸電阻Rc[Ω]進行評估。接觸電阻Rc[Ω]係藉由於圖2之圖案P1固定測試機之陽極側，使測試機之陰極側接觸圖案P2、P3、P4、P5各者之位置並測定電阻，使接觸電阻Rc[Ω]與薄片電阻成分Rs[Ω]分離而求出。
具體而言，如圖3所示，於將陽極與陰極間之距離L[cm]作為橫軸，將電阻R[Ω]作為縱軸之圖表中，對於圖案P1與圖案P2(L＝0.1 cm)、P3(L＝0.3 cm)、P4(L＝0.5 cm)、P5(L＝0.7 cm)之間分別測定之電阻值進行繪圖。根據繪製之4條曲線求出近似直線，該近似直線之截距之值為2Rc。於圖3中，以實線及虛線表示於使用例33與例51之玻璃粉末之情形時獲得之近似直線。於例33中截距之值為5.8[Ω]，求出Rc為2.9[Ω]。於例51中截距之值為35[Ω]，求出Rc為17.5[Ω]。可評估為Rc[Ω]之值越小，貫通性越好。
(2-2)貫通性評估(2)
又，將上述所得之於p型層側具有介隔絕緣膜(包含氮化矽層與氧化鋁層之2層膜)形成之Al電極之p型Si半導體基板，於將鹽酸(氯化氫之35～38%水溶液)與水以1：1之質量比混合之水溶液中浸漬24小時，自該基板去除Al電極。其後，藉由光學顯微鏡(500倍)根據以下之基準對絕緣膜是否經去除進行評估。
○；絕緣膜經去除。
×；無法確認絕緣膜經去除之部位。
將貫通性之評估結果示於表4～表6。又，圖4中表示使用含有例33(實施例)之玻璃之Al電極形成用導電糊如上所述形成Al電極後，去除Al電極之p型Si半導體基板之p型層側表面之光學顯微鏡(500倍)照片。根據圖4之照片可知，於上述Al電極形成時，例33之玻璃與構成絕緣膜之包含氮化矽層與氧化鋁層之2層膜反應，所得之Al電極到達至Si半導體基板。圖5中表示使用含有例45(比較例)之玻璃之Al電極形成用導電糊如上所述形成Al電極後，去除Al電極之p型Si半導體基板之p型層側表面之光學顯微鏡(500倍)照片。根據圖5之照片可知，於上述Al電極形成時，例45之玻璃與構成絕緣膜之包含氮化矽層與氧化鋁層之2層膜之反應性不足，所得之Al電極未到達至Si半導體基板。
[表4]
[表5]
[表6]
根據表4～表6及圖4、5可知，作為實施例之例31～44、52～54之玻璃係對於形成太陽能電池之Al電極而言合適者。
[作為太陽能電池之評估]
使用Solar Simulator(Wacom電創公司製造，WXS-156-10)測定使用分別含有上述例32、33、37～40、46～48之玻璃粉末之Al電極形成用導電糊製造之太陽能電池之轉換效率。具體而言，於Solar Simulator設置太陽能電池，藉由分光特性AM1.5G之基準太陽光線，依據JIS C8912(1998年)測定電流電壓特性，導出各太陽能電池之轉換效率。將所得之轉換效率[%]之結果一併示於表4及表5。再者，於表4及表5中，關於無轉換效率之評估結果之例，於該欄中填寫「-」。
詳細且參照特定之實施態樣說明了本發明，但業者明確，可不偏離本發明之精神與範圍而加以各種變更或修正。
本申請案係基於2018年1月23日提出申請之日本專利申請案2018-008769者，其內容係作為參照而在此引用。
[產業上之可利用性]
根據本發明，獲得於用於電極形成之玻璃中，於在太陽能電池等半導體基板上介隔絕緣膜形成電極時，可低成本且生產效率良好地形成可貫通絕緣膜而充分確保與半導體基板之接觸之電極的玻璃。又，於本發明中，可提供一種含有該玻璃之粉末，於電極形成時可低成本且生產效率良好地形成貫通絕緣膜而確保與半導體基板之接觸之電極的導電糊；及藉由使用該導電糊而提高了可靠性與生產性之太陽能電池。
1‧‧‧p型Si(半導體)基板
1a‧‧‧n+層
1b‧‧‧p層
2A‧‧‧絕緣膜
2B‧‧‧絕緣膜
3‧‧‧Ag電極
4‧‧‧Al電極
5‧‧‧Al-Si合金層
6‧‧‧BSF層
10‧‧‧太陽能電池
P1‧‧‧圖案
P2‧‧‧圖案
P3‧‧‧圖案
P4‧‧‧圖案
P5‧‧‧圖案
圖1係以示意方式表示使用本發明之導電糊而形成電極之p型Si基板兩面受光型太陽能電池之一例之剖面之圖。
圖2係表示評估接觸電阻Rc[Ω]時所使用之形成於Si基板之電極圖案之圖。
圖3係表示使用圖2所示之電極圖案求出接觸電阻Rc[Ω]時之電極間距離L[cm]與電阻R[Ω]之關係之圖表(例33、例51)。
圖4係表示含有實施例(例33)之玻璃之導電糊之絕緣膜貫通性之評估結果之照片。
圖5係表示含有比較例(例45)之玻璃之導電糊之絕緣膜貫通性之評估結果之照片。

Claims (12)

  1. 一種玻璃，其特徵在於： 以莫耳%表示時，含有 5～60%之PbO、 20～50%之B2 O3 、 5～30%之SiO2 、 3～20%之K2 O、及 3～20%之CaO。
  2. 如請求項1之玻璃，其以莫耳%表示時，進而含有3～20%之BaO。
  3. 如請求項1或2之玻璃，其以莫耳%表示時，進而含有合計為0～10%之選自SrO、Al2 O3 及MgO中之至少1種。
  4. 一種玻璃之製造方法，其包含將第1玻璃與第2玻璃混合之步驟， 上述第1玻璃以莫耳%表示時，含有 35～60%之B2 O3 、 1～40%之K2 O、 3～30%之CaO、及 5～10%之SiO2 ，且實質上不含PbO， 上述第2玻璃以莫耳%表示時，包含 20～85%之PbO、 1～60%之SiO2 、及 3～21%之B2 O3 。
  5. 如請求項4之玻璃之製造方法，其中上述第1玻璃以莫耳%表示時，進而含有1～25%之BaO。
  6. 如請求項4或5之玻璃之製造方法，其中上述第1玻璃以莫耳%表示時，進而含有0～15%之SrO。
  7. 如請求項4至6中任一項之玻璃之製造方法，其中上述第2玻璃以莫耳%表示時，進而含有合計為0～10%之選自Al2 O3 及MgO中之至少1種。
  8. 如請求項4至7中任一項之玻璃之製造方法，其中上述第1玻璃與上述第2玻璃之混合比率以質量比計為20：80～80：20。
  9. 如請求項4至8中任一項之玻璃之製造方法，其將上述第1玻璃與上述第2玻璃混合，獲得如請求項1至3中任一項之玻璃。
  10. 一種導電糊，其含有：以莫耳%表示時含有5～60%之PbO、20～50%之B2 O3 、5～30%之SiO2 、3～20%之K2 O、及3～20%之CaO之玻璃之粉末；導電性金屬粉末；及有機載體。
  11. 一種導電糊，其含有：包含第1玻璃之粉末與第2玻璃之粉末之混合物，上述第1玻璃以莫耳%表示時，含有35～60%之B2 O3 、1～40%之K2 O、3～30%之CaO、及5～10%之SiO2 ，且實質上不含PbO，上述第2玻璃以莫耳%表示時，包含20～85%之PbO、1～60%之SiO2 、及3～21%之B2 O3 ； 導電性金屬粉末；及有機載體。
  12. 一種太陽能電池，其特徵在於具備使用如請求項10或11之導電糊形成之電極。
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