TWI485866B - A conductive paste for forming an electrode for a solar cell element, and a method for manufacturing the solar cell element and the solar cell device - Google Patents

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Masami Sakuraba
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Description

太陽能電池元件之電極形成用導電性糊以及太陽能電池元件與該太陽能電池元件之製造方法
本發明係關於一種太陽能電池元件之電極形成用導電性糊以及具有使用該導電性糊而形成之電極之太陽能電池元件與該太陽能電池元件之製造方法。
一般的太陽能電池元件係如圖4所示，其具有半導體基板21、擴散層22、抗反射層23、背面電極24以及表面電極25。
該太陽能電池元件例如可用以下方式製造：從由矽所構成之半導體基板21的受光面側(表面側)，依序形成雜質的擴散層22、與由氮化矽、氧化矽或氧化鈦等所構成之絕緣性抗反射層23。該半導體21係例如藉由使硼等半導體雜質控制於1×1016 ～1018 原子/cm3 ，而讓比電阻呈現1.5Ωcm左右之第一導電型(例如p型)者。於單晶矽的情況可利用拉晶法(crystal pulling method)等形成，而於多晶矽的情況可利用鑄造法等形成。多晶矽因可大量生產，故於製造成本方面較單晶矽有利。半導體基板21可藉由例如將以拉晶法或鑄造法所形成之鑄錠切片成100～300μm左右的厚度的方式獲得。
擴散層22係半導體基板21的受光面因磷等雜質擴散所形成者，其為呈現半導體基板21之相反的導電型(例如n型)之區域。該擴散層22係藉由例如將半導體基板21配置於爐中，再於氯化磷醯(POCl3 )等中加熱而形成。
抗反射層23係配合抗反射機能，為了保護太陽能電池元件而形成於擴散層22的受光面側。欲使抗反射層23為氮化矽膜時，可使用例如將矽烷(SiH4 )與氨(NH3 )的混合氣體以輝光放電(glow discharge)分解進行電漿化沉積之電漿化學蒸鍍法來形成。例如，顧及抗反射層23與半導體基板21之間之折射率差等，折射率被設定為1.8～2.3左右，而使厚度成為0.05μm～1.0μm左右。
於半導體基板21的表面形成有表面電極25，而於背面形成有背面電極24。表面電極25係藉由將含有導電性粒子、有機黏合劑、溶劑、玻璃料、視需要添加之物質之導電性糊進行印刷、乾燥、燒成而形成。背面電極24亦是由導電性糊加以印刷、乾燥、燒成而形成，但不需使用與表面電極25相同之導電性糊。此外，表面電極25扮演著熱貫通(fire through)的角色，適當的組成與燒成條件的選擇對提升太陽能電池的特性上很重要。該熱貫通，係指燒成之時，導電層糊中所含之玻璃料作用於反射層23而使該層被溶解除去，結果表面電極25與擴散層22相接觸，而產生表面電極25與擴散層22之歐姆接觸(ohmic contact)。若表面電極25與擴散層22之間無法獲得穩定的歐姆接觸，則太陽能電池的串聯電阻會變高而使填充因子(FF)有變小的傾向。太陽能電池的轉換功率係由開放電壓與短路電流密度與FF相乘而得，故FF若變小則轉換功率會降低。
此外，為了使太陽能電池中的發電特性提高，電極的特性很重要。例如，藉由降低電極的電阻值可提高發電功率。為了達成此目的，例如於專利文獻1中已揭示一種導電性糊，其係由有機黏合劑、溶劑、玻璃料、導電性粉末、選自Ti、Bi、Zn、Y、In以及Mo中至少1種之金屬或其金屬化合物所構成，且其中金屬或其金屬化合物的平均粒徑為0.001μm以上而未滿0.1μm。
專利文獻1中記載了藉由對含有超微粒子之金屬或其金屬化合物之導電性糊進行燒成，而可於隔著抗反射層而存在之半導體與導電性糊之間形成具有穩定的高導電性與優異的接著力之表面電極。然而，導電性糊的組成，特別是於專利文獻1中，將含有超微粒子之金屬或其金屬化合物之導電性糊印刷、乾燥於半導體基板表面後，於燒成時，塗膜(糊膜)會收縮使接觸電阻增大，視情況隨著糊膜與半導體基板的熱收縮特性(線膨脹率)的不同，有時半導體基板表面會發生微龜裂。接觸電阻增大的話，如上所述會有FF變小、轉換功率降低的缺陷。
先前技術文獻
專利文獻1：日本專利特開2005-243500號公報
本發明有鑑於以往之技術所具有之上述問題點，其目的在於提供一種不會招致接觸電阻增大之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊、以及使用其導電性糊所形成之具有電極之太陽能電池元件、以及其太陽能電池元件之製造方法。
用以達成上述目的之本發明之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，其特徵在於含有導電性粒子、有機黏合劑、溶劑、玻璃料、含鹼土類金屬之有機化合物。
此外，本發明之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，其特徵在於含有導電性粒子、有機黏合劑、溶劑、玻璃料、以及低熔點金屬。
此外，本發明之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，其特徵在於含有導電性粒子、有機黏合劑、溶劑、玻璃料、含鹼土類金屬之有機化合物、以及低熔點金屬。
此外，本發明之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，其特徵在於含有導電性粒子、有機黏合劑、溶劑、玻璃料、以及低熔點金屬系化合物。
此外，本發明之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，其特徵在於含有導電性粒子、有機黏合劑、溶劑、玻璃料、含鹼土類金屬之有機化合物、以及低熔點金屬系化合物。
含鹼土類金屬之有機化合物較佳為鹼土金屬肥皂。
鹼土金屬肥皂較佳為硬脂酸鎂。
低熔點金屬較佳為Te或Se。
低熔點金屬系化合物較佳為TeO2 。
本發明之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，較佳為含有含鹼土類金屬之有機化合物0.1～5重量%。
本發明之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，較佳為含有低熔點金屬0.1～5重量%。
本發明之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，較佳為含有含鹼土類金屬之有機化合物0.1～5重量%、低熔點金屬0.1～5重量%。
本發明之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，較佳為含有低熔點金屬系化合物0.01～10重量%。
本發明之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，較佳為含有含鹼土類金屬之有機化合物0.1～5重量%、低熔點金屬系化合物0.01～10重量%。
本發明之太陽能電池元件，係於半導體基板的受光面側形成有擴散層，該擴散層上具有抗反射層與表面電極，於半導體基板的反受光面側具有背面電極者；其特徵在於：該表面電極，係藉由將上述導電性糊印刷並燒成於抗反射層上所形成者。
本發明之太陽能電池元件之製造方法，其特徵在於：於半導體基板的受光面側形成擴散層，於該擴散層上形成抗反射層，於該抗反射層上印刷上述導電性糊，於半導體基板的反受光面側印刷背面電極用導電性糊，進而藉由將抗反射層上所印刷之導電性糊加以燒成而與擴散層導通形成表面電極，並藉由背面電極用導電性糊加以燒成而形成背面電極。
藉由本發明，可提供一種不會招致接觸電阻增大之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊、以及使用其導電性糊所形成之具有電極之太陽能電池元件、以及其太陽能電池元件之製造方法。
(1)導電性粒子
作為導電性粒子，可列舉銀粉末、氧化銀粉末、碳酸銀粉末、乙酸銀粉末、鍍銀粉末、含銀合金粉末、鎳粉末、銅粉末等。該等可單獨使用，亦可混合2種以上使用。
導電性粒子較佳為含有銀70～100質量%者。其理由在於，於燒成抗反射層上所印刷之導電性糊使其與擴散層導通時，係以約750～950℃來燒成，而在有銀的情況下，即使無還原性氣體環境，亦不會因表面氧化而降低導電性。
導電性粒子的配合量較佳為相對於導電性糊整體為65～95重量%。其理由在於，當未滿65重量%時則因導電性粒子的配合量過少，而有燒成而得之受光面電極的固有電阻上升的缺點；而當超過95重量%時則印刷性會變差，而有物理上接著強度不足的缺點。
導電性粒子的形狀可為鱗片狀、球狀、薄片狀、不規則狀、或亦可為該等之混合。
導電性粒子的平均粒徑會影響燒結特性(粒徑較大之導電性粒子相較於粒徑較小之導電性粒子以緩慢的速度燒結)，故較佳為0.1～15μm。若未滿0.1μm則燒結速度會過快，而有物理上接著強度不足的缺點。若超過15μm則燒結速度雖稍微變慢，但糊中之分散性以及印刷性會變差，而有難以印刷細線的缺點。
本說明書中所謂平均粒徑，係指以微軌跡式粒度分佈測定法(micro-track method)測定粒徑時，自小徑側累積50%的粒徑。
導電性粒子的比表面積較佳為0.05～5m2 /g。若未滿0.05m2 /g則粒徑會較大，而無法描繪細線。若超過5m2 /g則需要大量的溶劑來調整黏度等，具有作業性不佳的缺點。
(2)玻璃料
本發明中可使用之玻璃料在導電性糊於750～950℃燒成時，為了進行抗反射層的侵蝕以及適當地黏接於半導體基板，較佳為具有300～550℃之軟化點者。
若軟化點低於300℃，則進行燒成時會有無法充分獲得本發明之效果的缺點。另一方面，若軟化點高於550℃，則於燒成時因無法引起充分的熔融流動，故有無法獲得足夠的接著強度的缺點。例如作為玻璃料可列舉Bi系玻璃、Bi2 O3 -B2 O3 -ZnO系玻璃、Bi2 O3 -B2 O3 系玻璃、Bi2 O3 -B2 O3 -SiO2 系玻璃、Ba系玻璃、BaO-B2 O3 -ZnO系玻璃等。
玻璃料的形狀並無限定，可為球狀、亦可為不規則狀。
玻璃料的配合量較佳為相對於導電性糊整體為0.1～10重量%。若未滿0.1重量%則可能接著強度會不充分。若超過10重量%則可能會產生玻璃的隆起或於後製程中之焊接不良。
作為關於玻璃料更詳細的特性，例如以Bi系玻璃料而言，可舉出其具有以下組成：B2 O3 為1～10重量%、BaO為1～10重量%、Bi2 O3 為70～80重量%、Sb2 O3 為1重量%以下、其他(上述物質以及ZnO、CaO以外者)為10重量%以下，且軟化點為約430℃。以Ba系玻璃料而言，可舉出其具有以下組成：B2 O3 為20重量%以上、ZnO為20重量%以下、BaO為40重量%以上、CaO為10重量%以上，且軟化點為約530℃。
(3)含鹼土類金屬之有機化合物、低熔點金屬、低熔點金屬系化合物
含鹼土類金屬之有機化合物與低熔點金屬係用作燒結抑制劑。所謂低熔點金屬，係指熔點為500℃以下之金屬，例如鋅(熔點419.6℃)、鉛(熔點327.5℃)、錫(熔點231.97℃)、鉍(熔點271.3℃)、碲(熔點449.5℃)、硒(熔點217℃)。其中可較佳使用比電阻為0.436Ωcm之半導體之硒。此外，亦可使用熔點為導電性糊之燒成溫度以下之的物質，例如二氧化碲(熔點732.6℃)來取代低熔點金屬。亦即，可使用導電性糊之燒成溫度以下之的物質(如二氧化碲之低熔點金屬化合物)或於導電性糊之燒成溫度以下之溫度產生化學反應(物理變化)的物質，來取代低熔點金屬。
作為含鹼土類金屬之有機化合物，較佳為鹼土金屬肥皂。作為具體的鹼土金屬肥皂而言，可列舉硬脂酸Ca、硬脂酸Mg、硬脂酸Sr、葡萄糖酸Mg等。
該鹼土金屬肥皂之表面活性高，可使導電性粒子均勻分散成一種保護膠體，同時若將其於大氣中燒成，亦可抑制導電性粒子過剩的燒結。其結果，顯示出其與作為半導體基板的主成分之半金屬元素Si之間不會有過大的熱收縮特性，而可滿足需求。此外，當導電性糊含有低熔點金屬或低熔點金屬系化合物時，若其導電性糊於大氣環境下燒成，則低熔點金屬或低熔點金屬系化合物會容易氧化。亦即，導電性糊的燒成過程中因會自然形成氧化物被膜，故可抑制導電性粒子過剩的燒結，顯示出其與作為半導體基板的主成分之半金屬元素Si之間不會有過大的熱收縮特性，而可滿足需求。如上所述，本發明之導電性糊於印刷、乾燥於半導體基板表面後，於燒成時並不會招致微龜裂的產生或接觸電阻的增大。
為了獲得以上所述之效果，導電性糊較佳為含有含適量的鹼土類金屬之有機化合物、適量的低熔點金屬、含適量的鹼土類金屬之有機化合物以及低熔點金屬、適量的低熔點金屬系化合物、或含適量的鹼土類金屬之有機化合物以及低熔點金屬系化合物。具體而言，導電性糊較佳為含有含鹼土類金屬之有機化合物0.1~5重量%。此外，導電性糊較佳為含有低熔點金屬0.1~5重量%。此外，導電性糊較佳為含有含鹼土類金屬之有機化合物0.1~5重量%以及低熔點金屬0.1~5重量%。此外，導電性糊較佳為含有低熔點金屬系化合物0.01~10重量%、更佳為0.1~8重量%、最佳為0.1~4重量%。此外，導電性糊較佳為含有含鹼土類金屬之有機化合物0.1~5重量%以及低熔點金屬系化 合物0.01~10重量%，其中低熔點金屬系化合物更佳為0.1~8重量%、最佳為0.1~4重量%。其理由在於，若未滿上述數值範圍之下限，則無法獲得導電性粒子的燒結抑制效果；若超出上述數值範圍之上限，則電阻會變大而使FF值變小。
此外，導電性糊中亦可含有硒鐵、硒化合金、二氧化硒、亞硒酸鹽、硒酸鹽、二硫化硒、硒有機金屬化合物等之Se的化合物。
此外，導電性糊中亦可含有氯化碲、二氧化碲、亞碲酸化合物、碲化鋅、四溴化碲、碲化鋁、碲化鎘、碲化氫、碲化鉀、碲化鈉、碲化鎵、碲化銀、碲化鉻、碲化鍺、碲化鈷、碲化汞、碲化錫、碲化鎢、碲化鈦、碲化銅、碲化鉛、碲化鉍、碲化砷、碲化錳、碲化鉬、碲酸、偏碲酸銨、偏碲酸鉀、偏碲酸銣、偏碲酸鈉、偏碲酸鉛、碘化碲、硫化碲、聯苯碲、辛酸碲等之碲的無機化合物、碲的有機金屬化合物等之Te的化合物。
導電性糊中亦可含有選自上述之Se的化合物以及Te的化合物之中至少一種之金屬化合物，或含有Se的化合物以及Te的化合物兩者。
特別是ZnTe係最小能隙(價帶與空帶之間的能量差)為2.26eV的直接遷移型的化合物半導體，其添加銀時的雜質能階會由價帶的頂點降至比較接近0.11eV的位置。價帶的電子若不給予足夠的能量使之越過價帶與空帶之間之禁帶而移動至空帶，電子則會停留在價帶而不產生導電，但因熱或光的吸收，電子會自價帶或雜質能階躍起而引起導電。以此觀點，雜質能階與價帶之間的能量差小者較有利，於Te的化合物之中特別可較佳使用ZnTe。
(4)有機黏合劑
作為有機黏合劑並無特別限定，可使用甲基纖維素、乙基纖維素等纖維素衍生物、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、聚丙烯系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、聚胺機甲酸酯系樹脂、松香系樹脂、萜系樹脂、酚系樹脂、脂肪族系石油樹脂、丙烯酸酯系樹脂、二甲苯系樹脂、薰草酮-茚(coumarone-indene)樹脂、苯乙烯系樹脂、二環戊二烯系樹脂、聚丁烯系樹脂、聚醚系樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺系樹脂、乙酸乙烯系樹脂、聚異丁基系樹脂等。
有機黏合劑的配合量較佳為相對於導電性糊整體為0.1～30重量%。若未滿0.1重量%則無法確保足夠的接著強度。另一方面，若超過30重量%則因糊的黏度上升印刷性會下降。
(5)溶劑
作為溶劑並無特別限定，可使用己烷、甲苯、乙基賽珞蘇、環己酮、丁基賽珞蘇、乙酸丁賽珞蘇酯、丁卡必醇、乙酸丁卡必醇酯、二乙二醇二乙基醚、二丙酮醇、松香醇、甲基乙基酮、苯甲基醇等。
溶劑的配合量較佳為相對於導電性糊整體為1～40重量%。其理由在於，若超出此範圍外，則糊的印刷性會降低。
(6)分散劑
導電性糊可配合硬脂酸、棕櫚酸、油酸、月桂酸等之分散劑。此外，分散劑為一般物質，並無限定於有機酸。該分散劑的配合量較佳為相對於導電性糊整體為0.05～10重量%。若未滿0.05重量%，則會有糊的分散性變差的缺點；若超過10重量%，則燒成所得之受光面電極之固有電阻會有升高的缺點。
(7)其他添加劑
本發明中，可在不妨礙本發明之效果的範圍內配合安定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、矽烷偶合劑、消泡劑、黏度調整劑等各種添加劑。
(8)太陽能電池元件的製造方法
針對本發明之太陽能電池元件的製造方法進行詳細說明。
圖1係表示本發明之太陽能電池元件之特定實施形態的剖面構造的概略圖。圖2係表示本發明之電極形狀之一例的圖，其中圖2(a)係太陽能電池元件的受光面側(表面)的俯視圖，圖2(b)係太陽能電池元件的反受光面側(背面)的俯視圖。
矽基板1係由單晶或多晶矽等所構成。該矽基板1含有硼等之第一導電型半導體雜質，比電阻為例如1.0～2.0Ωcm左右。於單晶矽基板的情況可利用拉晶法等形成，而於多晶矽基板的情況可利用鑄造法等形成。藉由拉晶法或鑄造法等形成之矽之鑄錠係以200μm以下，較佳為150μm以下的厚度進行切片而成為矽基板1。此外，以下的說明中係使用p型矽基板來進行說明，但亦可使用n型矽基板。
該矽基板1中為了清潔其切割面，而於表面以NaOH或KOH、或氟酸或氟硝酸等加以微量侵蝕。
之後，於成為光入射面之矽基板表面(受光面)側進行乾蝕刻或濕蝕刻等，形成具有光反射率降低機能之凹凸面(粗面)較佳。
接著，形成n型擴散層2。作為n型化摻雜元素，使用磷較佳，使薄片電阻成為40～100Ω/□左右的n+型。藉此，於n型擴散層2與p型矽基板1之間形成pn接合部。
n型擴散層2係形成於矽基板的受光面，可藉由塗佈熱擴散法(塗佈成為糊狀的P2 O5 並加以熱擴散)、氣相熱擴散法(將成為氣態之POCl3 作為擴散源)、以及離子植入法(使P+離子直接擴散)等方式加以形成。該n型擴散層2係形成於0.3～0.5μm左右的深度。
此外，若於不希望擴散的部位仍形成擴散區域時，可於之後藉蝕刻加以除去。如後所述，藉由鋁糊來形成背面(反受光面)的BSF區域時，因p型摻雜劑之鋁可以充分的濃度擴散至充分的深度，故可無視於較淺之n型擴散層的影響，因而不需要特別除去形成於背面側之n型擴散層。
n型擴散層2的形成方法並無限定於上述方法，例如亦可利用薄膜技術來形成氫化非晶矽膜或含有微晶矽膜之結晶質矽膜等。此外，亦可於p型矽基板1與n型擴散層2之間形成i型矽區域(未圖示)。
接著，形成抗反射層3。作為抗反射層3的材料，可使用SiNx 膜(以Si3 N4 為中心，x的範圍廣)、TiO2 膜、SiO2 膜、MgO膜、ITO膜、SnO2 膜、ZnO膜等。其厚度方面，可對半導體材料加以適當選擇，使得對於適當的入射光可重現無反射條件。例如，以矽基板1而言，可將折射率設為1.8～2.3左右、厚度設為500～1000左右。
作為抗反射層3的製法，可利用CVD法、蒸鍍法或濺鍍法等。
接著，形成BSF(back surface field)層4較佳。此處所謂BSF層，係指於矽基板1的背面側有高濃度的第一導電型半導體雜質擴散而成的區域，因載子的再結合而可發揮防止轉換功率降低的效果。作為雜質元素可使用硼或鋁，亦可將雜質元素濃度提高而成為p+型藉此於BSF層與後述之背面電極6之間獲得歐姆接觸。
作為BSF層4的製法，可利用熱擴散法(以BBr3 作為擴散源)以800～1000℃左右的方式形成。利用熱擴散法時，較佳為於已形成之n型擴散層2上預先形成氧化膜等之擴散屏障。其他製法方面，當使用鋁時可利用下述方法：將含有鋁粉末以及有機賦形劑之鋁糊加以塗佈後，以600～850℃左右的方式燒成，使鋁朝向矽基板1擴散。藉由該方法除了可於塗佈面形成所需的擴散區域，亦不需將背面側不需要的擴散層除去。另外，燒成之鋁亦可直接用作背面電極之集電極。
接著，將如圖2(a)所示之由匯流排電極5a以及指狀電極5b所構成之表面電極5、以及如圖2(b)所示之由匯流排電極6a以及集電極6b所構成之背面電極6形成於矽基板1的表面側以及背面側。
表面電極5可藉由如下方式形成：利用眾知的塗佈法將本發明之之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊塗佈於矽基板1上，以峰值溫度750～950℃的方式燒成數十秒～數十分鐘。
表面電極6係如圖2(b)所示，亦可將含有銀粉末、鋁粉末、有機黏合劑、溶劑、玻璃料之銀-鋁糊加以塗佈、燒成所形成之匯流排電極6a，與含有鋁粉末、有機黏合劑、溶劑、玻璃料之鋁糊加以塗佈、燒成於矽基板1的大致整面所形成之集電極6b以部分重疊的方式構成。
此外，關於表面電極以及背面電極，其各別之電極形成用糊於塗佈、乾燥之後若同時進行燒成，則可減少製造步驟故較佳。各糊之塗佈順序亦無特別限定。
導電性糊所形成之電極形成圖案，為了使太陽能電池元件有效率地集電，係一般所使用之圖案，例如以表面電極而言，可如圖2(a)所示使用梳形圖案。
(9)太陽能電池模組的製造方法
針對使用上述所製造之太陽能電池元件來製造太陽能電池的方法之一例進行說明。
如圖3所示，藉由配線11將鄰近之太陽能電池元件12的表面電極與背面電極加以連接，利用由透明之熱塑性樹脂等所構成之外側填充材13與由透明之熱塑性樹脂等所構成之內側填充材14將太陽能電池元件12包夾，進而於外側填充材13的上側配置由玻璃所構成之透明構件15，而於內側填充材14的下側配置背面保護材16(其係機械特性優異之聚對苯二甲酸乙二酯等片材以耐候性優異之聚氟乙烯之膜所包覆而成者)，再將該等積層構件以適當的真空爐脫氣，並加熱、擠製使之一體化之方式較佳。此外，當複數個太陽能電池元件12串聯時，將複數個元件之中最先的元件與最後的元件的電極的一端藉由輸出導出配線18連接於做為輸出導出部之端子盒17較佳。此外，太陽能電池模組因通常長期放置於野外，故利用由鋁等所構成之框體來保護其周圍較佳。
實施例
以下說明本發明之實施例，但本發明並不限於下述實施例中，於不脫離本發明之技術範圍下可進行適當變更或修正。
(1)半導體晶圓的準備
準備如下之半導體晶圓：於厚度200μm、外形20mm×20mm的大小、比電阻為1.5Ωcm的多晶體矽的p型矽基板表面形成有n型擴散層，並進一步於n型擴散層上形成有SiNx的抗反射層之晶圓。
(2)導電性糊的調製
a.BSF層與背面集電極形成用導電性糊
將平均粒徑約3μm的鋁粉末70重量份、乙基纖維素(有機黏合劑)1重量份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酯(溶劑)28重量份、軟化點約405℃之Bi2 O3 -B2 O3 -ZnO系玻璃料1重量份，藉由三輥磨機混合成糊狀，製得BSF層與背面集電極形成用導電性糊。
b.背面匯流排電極形成用導電性糊
將平均粒徑約1μm的銀粉末80重量份、平均粒徑約3μm的鋁粉末2.4重量份、乙基纖維素(有機黏合劑)1重量份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酯(溶劑)15重量份、軟化點約405℃之Bi2 O3 -B2 O3 -ZnO系玻璃料1.5重量份、硬脂酸0.1重量份，藉由三輥磨機混合成糊狀，製得背面匯流排電極形成用導電性糊。
c.表面匯流排電極與表面指狀電極形成用導電性糊
＜實施例1～17(含有Bi系玻璃料之導電性糊)的組成＞
實施例1～7中，對於導電性粒子(平均粒徑0.4μm之Ag粉末)86重量份、軟化點約430℃之Bi系玻璃料(由Bi2 O3 70～80重量%、Sb2 O3 1重量%以下、其他(除了上述物質以及ZnO、CaO之外者)10重量%以下組成者)1重量份、乙基纖維素1重量份(有機黏合劑)、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酯11重量份(溶劑)、硬脂酸0.5重量份(分散劑)，如以下表1所示配合鹼土金屬皂與Te。此外，將由上述導電性粒子、Bi系玻璃料、乙基纖維素、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酯、硬脂酸所配合而成者，以下稱為第一主糊組成。
此外，實施例8～11中，對於第一主糊組成，如以下表1所示僅配合硬脂酸鎂。
此外，實施例12以及13中，對於第一主糊組成，如以下表1所示僅配合硬脂酸鎂與TeO2 。
此外，實施例14中，對於第一主糊組成，如以下表1所示僅配合Te。
此外，實施例15中，對於第一主糊組成，如以下表1所示僅配合TeO2 。
此外，實施例16中，對於第一主糊組成，如以下表1所示僅配合Se。
此外，實施例17中，對於第一主糊組成，如以下表1所示僅配合ZnTe。
此外，將實施例1～17之組成藉由三輥磨機混合成糊狀，再適當添加上述有機溶劑調製，使得後述網板印刷時之糊的黏度成為300Pa‧s。如上所述，製得表面匯流排電極與表面指狀電極形成用導電性糊。
＜實施例18～32(含有Ba系玻璃料之導電性糊)的組成＞
實施例18～32中，對於導電性粒子(平均粒徑0.4μm之Ag粉末)86重量份、軟化點約530℃之Ba系玻璃料(由B2 O3 20重量%以上、ZnO 20重量%以下、BaO 40重量%以上、CaO 10重量%以上組成者)1重量份、乙基纖維素1重量份(有機黏合劑)、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酯11重量份(溶劑)、硬脂酸0.5重量份(分散劑)，如以下表2所示配合硬脂酸鎂與TeO2 。此外，將由上述導電性粒子、Ba系玻璃料、乙基纖維素、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酯、硬脂酸所配合而成者，以下稱為第二主糊組成。
此外，實施例25～31中，對於第二主糊組成，如以下表2所示僅配合TeO2 。
此外，實施例32中，對於第二主糊組成，如以下表2所示僅配合Te。
此外，將實施例18～32之組成藉由三輥磨機混合成糊狀，再適當添加上述有機溶劑調製，使得後述網板印刷時之糊的黏度成為300Pa‧s。如上所述，製得表面匯流排電極與表面指狀電極形成用導電性糊。
＜比較例1～6(含有Bi系玻璃料之導電性糊)的組成＞
此外，比較例1～5中，對於第一主糊組成，如以下表3所示添加1重量份Te並配合其他化合物來取代鹼土金屬肥皂。
此外，比較例6中，對於第一主糊組成，如以下表3所示，均不添加。
此外，將比較例1～6之組成藉由三輥磨機混合成糊狀，再適當添加上述有機溶劑調製，使得後述網板印刷時之糊的黏度成為300Pa‧s。如上所述，製得作為比較例之表面匯流排電極與表面指狀電極形成用導電性糊。
＜比較例7(含有Ba系玻璃料之導電性糊)的組成＞
此外，比較例7中，對於第二主糊組成，如以下表4所示，均不添加。
此外，將比較例7之組成藉由三輥磨機混合成糊狀，再適當添加上述有機溶劑調製，使得後述網板印刷時之糊的黏度成為300Pa‧s。如上所述，製得作為比較例之表面匯流排電極與表面指狀電極形成用導電性糊。
＜參考例1～9的組成＞
此外，參考例1～3中，對於第一主糊組成，如以下表5所示配合大量的硬脂酸Mg；參考例4中，對於第一主糊組成，如以下表5所示配合大量的Te；參考例5中，對於第一主糊組成，如以下表5所示配合大量的Se；參考例6中，對於第一主糊組成，如以下表5所示配合大量的TeO2 ；參考例7中，對於第一主糊組成，如以下表5所示配合大量的ZnTe；參考例8、9中，對於第二主糊組成，如以下表5所示配合大量的TeO2 ；此外，將參考例1～9之組成藉由三輥磨機混合成糊狀，再適當添加上述有機溶劑調製，使得後述網板印刷時之糊的黏度成為300Pa‧s。如上所述，製得作為參考例之表面匯流排電極與表面指狀電極形成用導電性糊。
(3)導電性糊的印刷
將上述(2)a所調製之導電性糊藉由網板印刷塗佈於(1)所準備之半導體晶圓背面側的大致整個面上，並將(2)b所調製之導電性糊藉由網板印刷塗佈於該導電性糊之上，於150℃進行乾燥5分鐘後，以自然冷卻的方式冷卻至室溫，形成如圖2(b)之6a所示之形狀。
接著，將(2)c所調製之導電性糊藉由網板印刷塗佈於(1)所準備之半導體晶圓表面側，於150℃進行乾燥5分鐘後，以自然冷卻的方式冷卻至室溫，形成如圖2(a)之5a以及5b所示之形狀。
(4)燒成
將塗佈有以上導電性糊之半導體晶圓，挿入BTU公司製之Model PV309中有4個區域(zone)之加熱區之高速燒成爐，再以Datapaq公司之溫度紀錄器一邊確認半導體晶圓表面的最高溫度，一邊將其表面最高溫度作為燒成溫度，於800℃的燒成溫度燒成1分鐘。該燒成過程中，藉由半導體晶圓背面側所塗佈之鋁擴散至半導體晶圓側，會形成如圖1之4所示之BSF層，同時會形成如圖1之6b所示之集電極。
(5)電氣特性的評價
求出如以上所製作之太陽能電池元件試驗片的FF值。具體而言，係使用共進電機股份有限公司製之商品名KST-15Ce-1s之試驗機、與關西科學機器公司製之商品名XES-502S之太陽模擬器，來從電壓-電流曲線求出FF值。於表1、表2、表3、表4、表5中顯示各實施例、比較例、以及參考例的FF值。FF值的數值越大表示變換效率越高。
從表1、表2、表3、表4、表5之間的比較可知，本發明之實施例1～32的FF值，相較於比較例1～7以及參考例1～3顯示出較大的值。
從實施例1～7以及實施例8～11之間的比較可知，添加有適量的Te與含有適量的鹼土金屬肥皂者之FF值，相較於不含Te而僅含有鹼土金屬肥皂(硬脂酸Mg)者，其FF值要來得大。
此外，藉由實施例1～4的比較可知，鹼土金屬肥皂中配合有硬脂酸Mg者之FF值，相較於添加其他鹼土金屬肥皂者之FF值要來得大。
此外，藉由實施例4與實施例12的比較可知，添加有硬脂酸Mg且配合有TeO2 者之FF值，相較於添加有硬脂酸鎂且配合有Te者之FF值要來得大。
為了發揮燒結抑制效果並且增大FF值，對於1重量份之Te，硬脂酸Mg的添加量較佳為1～5重量份左右。此外，由表1可推知，為了於上述硬脂酸Mg的添加量範圍中使FF值增加到最大，對於1重量份之Te，硬脂酸Mg的添加量較佳為2重量份及其附近(1.5～2.5重量份左右)。
此外，從實施例12與實施例20、實施例13與實施例21、實施例15與實施例28的比較可知，使用Ba系玻璃料較使用Bi系玻璃料者之FF值有較大的傾向。
此外，從實施例25～31的比較可知，使用Ba系玻璃料時藉由配合TeO2 2～4重量份可得到較0.75更高的FF值。此外，從實施例18～24的比較可知，含有TeO2 與1重量份之硬脂酸Mg時，即使TeO2 為0.5重量份亦可得到較0.75更高的FF值；若含有1重量份的硬脂酸Mg與1～4重量份的TeO2 則FF值可更加增大。此外，從實施例32可知，即使不含有硬脂酸Mg但含有4重量份之Te時亦可得到較0.75更高的FF值。
此外，由實施例4～7與參考例1、2的比較可知，即使含有1重量份的Te但若硬脂酸鎂的配合量過多，則Ag粒子的燒結抑制效果會無法充分發揮，另一方面，則因電阻增大而使FF值降低。
此外，由實施例8～11與參考例3的比較可知，若硬脂酸鎂的配合量過多，則Ag粒子的燒結抑制效果會無法充分發揮，另一方面，則因電阻增大而使FF值降低。
此外，從比較例1～5可知，即使含有1重量份的Te，不含具有鹼土金屬之有機化合物的導電性糊，其FF值較低。
此外，大量配合有Te粉末、Se粉末、TeO2 粉末、或ZnTe粉末之參考例4～9，因熱貫通使反射層的傳導效果過大，發生表面電極與p型矽的分流(短路)，而無法測定FF值。
以下將關於上述實施例、比較例與參考例FF值的評價結果加以整理：
(1)於導電性糊中藉由配合適量的硬脂酸Mg、低熔點金屬或低熔點金屬系化合物可使FF值增加。
(2)添加適量的Te，且含有適量的鹼土金屬肥皂之導電性糊的FF值，相較於不含Te而僅含有鹼土金屬肥皂之導電性糊的FF值要來得大。該鹼土金屬肥皂以硬脂酸Mg較佳。
(3)於導電性糊中含有硬脂酸Mg與Te時，對於Te 1重量份而言若含有硬脂酸Mg 1.5～2.5重量份左右，則所配合之導電性糊的FF值可更加增大。
(4)即使不含具有鹼土金屬之有機化合物，藉由於導電性糊中含有TeO2 可使FF值增大。此時，藉由使用Ba系玻璃料作為玻璃料可使FF值更加增大。
(5)含有硬脂酸Mg與TeO2 之導電性糊的FF值，較含有硬脂酸Mg與Te之導電性糊的FF值來得大。此時若使用Ba系玻璃料作為玻璃料，且對於硬脂酸Mg 1重量份而言若含有TeO2 1～4重量份左右，則FF值可更加增大。
(6)即使含有Te，具有含鹼土金屬之有機化合物以外物質的導電性糊，其FF值較低。
此外，如表1、表2所示，實施例1～32之太陽能電池元件試驗片的FF值，相較於比較例1～7以及參考例1～3的FF值要來得大，故實施例1～32之太陽能電池元件試驗片的接觸電阻值，相較於比較例1～7以及參考例1～3的接觸電阻值要來得小。
 產業上之可利用性
本發明可適用於太陽能電池元件之電極形成用導電性糊以及太陽能電池元件。
1．．．矽基板
2．．．n型擴散層
3．．．抗反射層
4．．．BSF層
5．．．表面電極
5a．．．表面匯流排電極
5b．．．表面指狀電極
6．．．背面電極
6a．．．背面匯流排電極
6b．．．背面集電極
11．．．配線
12．．．太陽能電池元件
13．．．外側填充材
14．．．內側填充材
15．．．透明構件
16．．．背面保護材
17．．．端子盒
18．．．輸出導出配線
21．．．半導體基板
22．．．擴散層
23．．．抗反射層
24．．．背面電極
25．．．表面電極
圖1係本發明之太陽能電池元件之特定實施形態的剖面圖。
圖2(a)係本發明之太陽能電池元件之特定實施形態之受光面側的俯視圖。
圖2(b)係本發明之太陽能電池元件之特定實施形態之反受光面側的俯視圖。
圖3係表示太陽能電池模組之一例的剖面圖。
圖4係表示一般太陽能電池元件之概略結構之剖面圖。

Claims (9)

  1. 一種太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，其特徵在於：含有導電性粒子、有機黏合劑、溶劑、玻璃料、以及鹼土金屬肥皂，且上述導電性粒子之含量為65~95重量%，且上述鹼土金屬肥皂之含量為1~5重量%。
  2. 一種太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，其含有導電性粒子、有機黏合劑、溶劑、玻璃料、以及低熔點金屬之Se或Te，且上述低熔點金屬之含量為0.1~5重量%。
  3. 一種太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，其含有導電性粒子、有機黏合劑、溶劑、玻璃料、鹼土金屬肥皂、以及低熔點金屬之Se或Te，且上述鹼土金屬肥皂之含量為0.1~5重量%，上述低熔點金屬之含量為0.1~5重量%。
  4. 一種太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，其含有導電性粒子、有機黏合劑、溶劑、玻璃料、以及Se或Te之化合物，且上述Se或Te之化合物之含量為0.01~10重量%。
  5. 一種太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，其含有導電性粒子、有機黏合劑、溶劑、玻璃料、鹼土金屬肥皂、以及Se或Te之化合物，且上述鹼土金屬肥皂之含量為0.1~5重量%，上述Se或Te之化合物之含量為0.01~10重量%。
  6. 如申請專利範圍第1、3、5項之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，其中鹼土金屬肥皂為硬脂酸鎂。
  7. 如申請專利範圍第4或5項之太陽能電池元件之電極形成用導電性糊，其中Se或Te之化合物為TeO2 。
  8. 一種太陽能電池元件，係於半導體基板的受光面側形成有擴散層，該擴散層上具有抗反射層與表面電極，於半導體基板的反受光面側具有背面電極者；其特徵在於：該表面電極，係藉由將申請專利範圍第1~7項中任一項之導電性糊印刷並燒成於抗反射層上所形成者。
  9. 一種太陽能電池元件之製造方法，其特徵在於：於半導體基板的受光面側形成擴散層，於該擴散層上形成抗反射層，於該抗反射層上印刷申請專利範圍第1~7項中任一項之導電性糊，於半導體基板的反受光面側印刷背面電極用導電性糊，進而藉由將抗反射層上所印刷之導電性糊加以燒成而與擴散層導通形成表面電極，並藉由將背面電極用導電性糊加以燒成而形成背面電極。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10923608B2 (en) 2017-04-28 2021-02-16 Giga Solar Materials Corp. Conductive paste for solar cell, solar cell and manufacturing method thereof, and solar cell module

Families Citing this family (91)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5559509B2 (ja) 2009-10-28 2014-07-23 昭栄化学工業株式会社 太陽電池電極形成用導電性ペースト
JP5559510B2 (ja) * 2009-10-28 2014-07-23 昭栄化学工業株式会社 太陽電池素子及びその製造方法
US9947809B2 (en) 2009-11-11 2018-04-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Conductive paste and electronic device and solar cell including an electrode formed using the conductive paste
JP5362615B2 (ja) * 2010-02-22 2013-12-11 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 銀粉及びその製造方法
JP2011171673A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Kyoto Elex Kk 太陽電池素子の電極形成用導電性ペースト及び太陽電池素子並びにその太陽電池素子の製造方法
JP5285639B2 (ja) * 2010-02-26 2013-09-11 京都エレックス株式会社 太陽電池素子の電極形成用導電性ペースト
JP2011204872A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Kyoto Elex Kk 太陽電池素子の受光面電極形成用導電性ペースト及び太陽電池素子並びにその太陽電池素子の製造方法
WO2011140197A1 (en) 2010-05-04 2011-11-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Thick-film pastes containing lead- and tellurium-oxides, and their use in the manufacture of semiconductor devices
CN102456427A (zh) * 2010-10-30 2012-05-16 比亚迪股份有限公司 一种导电浆料及其制备方法
US8691612B2 (en) * 2010-12-10 2014-04-08 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method of creating micro-scale silver telluride grains covered with bismuth nanoparticles
MY166077A (en) * 2010-12-24 2018-05-23 Shinetsu Chemical Co Method for manufacturing solar cell element and solar cell element
JP5884077B2 (ja) * 2010-12-29 2016-03-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池及び太陽電池モジュール
JP5789544B2 (ja) * 2011-03-02 2015-10-07 韓國電子通信研究院Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ 伝導性組成物並びにこれを含むシリコン太陽電池及びその製造方法
KR101814014B1 (ko) 2011-03-25 2018-01-03 삼성전자주식회사 도전성 페이스트, 상기 도전성 페이스트를 사용하여 형성된 전극을 포함하는 전자 소자 및 태양 전지
US8512463B2 (en) 2011-04-05 2013-08-20 E I Du Pont De Nemours And Company Thick film paste containing bismuth-tellurium-oxide and its use in the manufacture of semiconductor devices
US20120255605A1 (en) * 2011-04-06 2012-10-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of manufacturing solar cell electrode
CN102185001B (zh) * 2011-04-18 2013-04-17 西安交通大学 硅基纳米氧化锌粉体薄膜异质结太阳能的结构及其制备
JP5338846B2 (ja) * 2011-04-25 2013-11-13 横浜ゴム株式会社 太陽電池集電電極形成方法、太陽電池セルおよび太陽電池モジュール
WO2012160921A1 (ja) * 2011-05-26 2012-11-29 株式会社 村田製作所 導電性ペースト及び太陽電池
US20150099352A1 (en) * 2011-07-19 2015-04-09 Hitachi Chemical Company, Ltd. COMPOSITION FOR FORMING n-TYPE DIFFUSION LAYER, METHOD OF PRODUCING n-TYPE DIFFUSION LAYER, AND METHOD OF PRODUCING PHOTOVOLTAIC CELL ELEMENT
US8691119B2 (en) 2011-08-11 2014-04-08 E I Du Pont De Nemours And Company Thick film paste containing lead-tellurium-lithium-titanium-oxide and its use in the manufacture of semiconductor devices
US8696948B2 (en) 2011-08-11 2014-04-15 E I Du Pont De Nemours And Company Thick film paste containing lead—tellurium—lithium—titanium—oxide and its use in the manufacture of semiconductor devices
WO2013062549A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Wuxi Calex Science And Technology Co., Ltd. Electro-conductive composition for forming semiconductor electrodes
KR20130064659A (ko) * 2011-12-08 2013-06-18 제일모직주식회사 태양전지 전극용 페이스트 조성물 및 이로부터 제조된 전극
KR101985929B1 (ko) 2011-12-09 2019-06-05 삼성전자주식회사 도전성 페이스트, 상기 도전성 페이스트를 사용하여 형성된 전극을 포함하는 전자 소자 및 태양 전지
JP5339014B1 (ja) * 2012-01-10 2013-11-13 日立化成株式会社 バリア層形成用組成物、太陽電池用基板の製造方法及び太陽電池素子の製造方法
CN104067395A (zh) * 2012-01-10 2014-09-24 日立化成株式会社 掩模形成用组合物、太阳能电池用基板的制造方法及太阳能电池元件的制造方法
KR101363344B1 (ko) 2012-01-10 2014-02-19 주식회사 젠스엔지니어링 전도성 페이스트를 전극으로 사용하는 실리콘 태양전지 모듈 및 그 제조 방법.
TW201331312A (zh) * 2012-01-10 2013-08-01 Hitachi Chemical Co Ltd 遮罩形成用組成物、太陽電池用基板的製造方法以及太陽電池元件的製造方法
KR101909143B1 (ko) * 2012-01-20 2018-10-17 엘지전자 주식회사 양면 수광형 태양전지
US8952245B2 (en) * 2012-01-23 2015-02-10 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc Conductive thick film paste for solar cell contacts
JP5839574B2 (ja) * 2012-03-21 2016-01-06 京都エレックス株式会社 加熱硬化型導電性ペースト組成物
US20130248777A1 (en) * 2012-03-26 2013-09-26 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc Low silver content paste composition and method of making a conductive film therefrom
JP5600702B2 (ja) * 2012-03-28 2014-10-01 京都エレックス株式会社 太陽電池素子の電極形成用導電性ペースト
KR20130117345A (ko) 2012-04-17 2013-10-25 헤레우스 프레셔스 메탈즈 노스 아메리카 콘쇼호켄 엘엘씨 태양 전지 접촉을 위한 전도성 후막 페이스트용 텔루륨 무기 반응 시스템
CN103377751B (zh) 2012-04-17 2018-01-02 赫劳斯贵金属北美康舍霍肯有限责任公司 用于太阳能电池触点的导电厚膜膏
JP5706998B2 (ja) * 2012-04-26 2015-04-22 国立大学法人大阪大学 透明導電性インク及び透明導電パターン形成方法
US8845932B2 (en) 2012-04-26 2014-09-30 E I Du Pont De Nemours And Company Thick film paste containing bismuth-tellurium-oxide and its use in the manufacture of semiconductor devices
JP2013243279A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Namics Corp 太陽電池の電極形成用導電性ペースト
US20150155401A1 (en) * 2012-06-12 2015-06-04 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc Electroconductive paste with adhesion enhancer
KR101999795B1 (ko) 2012-06-27 2019-07-12 삼성전자주식회사 도전성 페이스트, 상기 도전성 페이스트를 사용하여 형성된 전극을 포함하는 전자 소자 및 태양 전지
JP5690780B2 (ja) * 2012-07-18 2015-03-25 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Ａｇ電極形成用ペースト組成物とその製造方法ならびに太陽電池
TW201407635A (zh) * 2012-08-09 2014-02-16 Darfon Materials Corp 銀漿及其用於製造光伏元件之用途
US8900488B2 (en) 2012-09-06 2014-12-02 E I Du Pont De Nemours And Company Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith
CN104813414B (zh) 2012-09-18 2017-12-05 贺利氏贵金属北美康舍霍肯有限责任公司 导电性膏以及太阳能电池
JP2014078594A (ja) * 2012-10-10 2014-05-01 Noritake Co Ltd ペースト組成物と太陽電池
CN102956283B (zh) * 2012-10-25 2016-08-03 上海玻纳电子科技有限公司 一种新型高效晶硅太阳能电池用无铅化银浆及其制备与应用
EP2749545B1 (en) 2012-12-28 2018-10-03 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Binary glass frits used in N-Type solar cell production
CN103000249B (zh) * 2012-12-28 2016-09-28 上海匡宇科技股份有限公司 一种太阳能电池正面银浆及其制备方法
KR20140092744A (ko) 2012-12-29 2014-07-24 제일모직주식회사 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극
EP2763141B1 (en) 2013-02-01 2016-02-03 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken LLC Low fire silver paste
KR101587683B1 (ko) 2013-02-15 2016-01-21 제일모직주식회사 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극
EP2787510B1 (en) * 2013-04-02 2018-05-30 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Particles comprising Al, Si and Mg in electro-conductive pastes and solar cell preparation
JP6170710B2 (ja) * 2013-04-10 2017-07-26 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 太陽電池用導電性ペースト組成物の製造方法
KR102032280B1 (ko) * 2013-04-25 2019-10-15 엘지전자 주식회사 태양 전지의 전극용 페이스트 조성물
WO2014185537A1 (ja) * 2013-05-17 2014-11-20 株式会社カネカ 太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
TW201511296A (zh) 2013-06-20 2015-03-16 Plant PV 用於矽太陽能電池之核-殼型鎳粒子金屬化層
CN104347735A (zh) * 2013-07-25 2015-02-11 比亚迪股份有限公司 一种太阳能电池片和太阳能电池组件
US9159864B2 (en) * 2013-07-25 2015-10-13 First Solar, Inc. Back contact paste with Te enrichment and copper doping control in thin film photovoltaic devices
US9761742B2 (en) 2013-12-03 2017-09-12 E I Du Pont De Nemours And Company Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith
US9793025B2 (en) 2013-12-03 2017-10-17 E I Du Pont De Nemours And Company Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith
JP6242198B2 (ja) 2013-12-10 2017-12-06 京都エレックス株式会社 半導体デバイスの導電膜形成用導電性ペースト、および半導体デバイス、並びに半導体デバイスの製造方法
TWI517430B (zh) 2013-12-31 2016-01-11 東旭能興業有限公司 太陽能電池單元及其製造方法
CN104752556A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 东旭能兴业有限公司 太阳能电池单元及其制造方法
US9218979B2 (en) * 2014-01-16 2015-12-22 Phononic Devices, Inc. Low resistivity ohmic contact
KR101600874B1 (ko) * 2014-05-16 2016-03-09 덕산하이메탈(주) 은 페이스트 조성물 및 이를 이용하여 제조된 태양전지
CN104021841B (zh) * 2014-06-25 2016-09-28 西安工程大学 一种碳纳米管复合铜厚膜导电浆料及其制备方法
TWI505294B (zh) * 2014-12-08 2015-10-21 Giga Solar Materials Corp 一種含無鉛玻璃熔塊之導電漿（六）
JP2016115873A (ja) * 2014-12-17 2016-06-23 京都エレックス株式会社 太陽電池電極形成用導電性ペースト、並びに、これを用いた太陽電池素子および太陽電池モジュール
KR101696985B1 (ko) * 2014-12-30 2017-01-17 삼성에스디아이 주식회사 태양전지 전극　형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극
KR20170014734A (ko) * 2015-07-31 2017-02-08 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이의 제조 방법
US10784383B2 (en) 2015-08-07 2020-09-22 E I Du Pont De Nemours And Company Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith
JP2018525832A (ja) 2015-08-14 2018-09-06 ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェンＨｅｎｋｅｌ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧａＡ 太陽光電池において使用される焼結性組成物
WO2017035103A1 (en) 2015-08-25 2017-03-02 Plant Pv, Inc Core-shell, oxidation-resistant particles for low temperature conductive applications
US10418497B2 (en) 2015-08-26 2019-09-17 Hitachi Chemical Co., Ltd. Silver-bismuth non-contact metallization pastes for silicon solar cells
WO2017051775A1 (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 東洋アルミニウム株式会社 ペースト組成物及びシリコンゲルマニウム層の形成方法
US10696851B2 (en) 2015-11-24 2020-06-30 Hitachi Chemical Co., Ltd. Print-on pastes for modifying material properties of metal particle layers
JP2016122840A (ja) * 2015-12-18 2016-07-07 日立化成株式会社 素子及び太陽電池並びに電極用ペースト組成物
GB201601034D0 (en) 2016-01-20 2016-03-02 Johnson Matthey Plc Conductive paste,electrode and solar cell
JP6714275B2 (ja) * 2016-08-23 2020-06-24 ナミックス株式会社 導電性ペースト及び太陽電池
TWI745562B (zh) 2017-04-18 2021-11-11 美商太陽帕斯特有限責任公司 導電糊料組成物及用其製成的半導體裝置
CN107274965B (zh) * 2017-07-03 2019-07-05 云南科威液态金属谷研发有限公司 基于低熔点金属微纳米粉末的电子浆料及其制造方法
CN107879635B (zh) * 2017-08-31 2021-05-04 无锡帝科电子材料股份有限公司 用于制备太阳能电池电极的玻璃粉料、包括其的糊剂组合物、太阳能电池电极及太阳能电池
JP6877750B2 (ja) * 2017-12-06 2021-05-26 ナミックス株式会社 導電性ペースト
RU2690091C1 (ru) * 2018-11-08 2019-05-30 Общество с ограниченной ответственностью "Научное Предприятие Монокристалл Пасты" Алюминиевая паста для изготовления тыльного контакта кремниевых солнечных элементов c тыльной диэлектрической пассивацией
CN114946039A (zh) * 2020-02-14 2022-08-26 硕禾电子材料股份有限公司 用于异质结太阳能电池的导电糊膏、异质结太阳能电池与电极结构
KR102455164B1 (ko) * 2020-03-13 2022-10-17 주식회사 헤드솔라 페이스트, 이의 제조방법 및 이를 이용한 태양전지 광전극용 차단층 제조방법
EP4129531A4 (en) 2020-03-26 2024-05-15 Dowa Electronics Materials Co., Ltd. SILVER POWDER, ASSOCIATED PRODUCTION METHOD AND CONDUCTIVE PASTE
CN112909128A (zh) * 2021-02-07 2021-06-04 宣城睿晖宣晟企业管理中心合伙企业(有限合伙) 异质结太阳能电池片的制造方法及异质结太阳能电池片
BR112023022604A2 (pt) * 2021-04-30 2024-01-16 Arkion Life Sciences Llc Composições e métodos para controle de insetos, bactérias e/ou fungos
US12055737B2 (en) * 2022-05-18 2024-08-06 GE Precision Healthcare LLC Aligned and stacked high-aspect ratio metallized structures

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05128910A (ja) * 1991-11-07 1993-05-25 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 導体ペースト
JP2001284754A (ja) * 2000-03-30 2001-10-12 Kyocera Corp ガラスセラミック回路基板
TW200811883A (en) * 2006-04-25 2008-03-01 Sharp Kk Electroconductive paste for solar battery electrode

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5066621A (en) * 1990-06-21 1991-11-19 Johnson Matthey Inc. Sealing glass composition and electrically conductive formulation containing same
BR9610739A (pt) 1995-10-05 1999-07-13 Ebara Sola Inc Célula solar e processo para sua fabricação
JP2001313400A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Kyocera Corp 太陽電池素子の形成方法
US6599446B1 (en) * 2000-11-03 2003-07-29 General Electric Company Electrically conductive polymer composite compositions, method for making, and method for electrical conductivity enhancement
WO2004090942A2 (en) 2003-04-01 2004-10-21 Aguila Technologies, Inc. Thermally conductive adhesive composition and process for device attachment
JP3853793B2 (ja) 2004-02-27 2006-12-06 京セラケミカル株式会社 太陽電池用導電性ペースト、太陽電池及び太陽電池の製造方法
US7556748B2 (en) * 2005-04-14 2009-07-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of manufacture of semiconductor device and conductive compositions used therein
JP2007081059A (ja) * 2005-09-13 2007-03-29 Toyo Aluminium Kk アルミニウムペースト組成物およびそれを用いた太陽電池素子
JP2007134387A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Sharp Corp 光電変換素子およびその電極形成方法
US8721931B2 (en) * 2005-12-21 2014-05-13 E I Du Pont De Nemours And Company Paste for solar cell electrode, solar cell electrode manufacturing method, and solar cell
JP4948876B2 (ja) * 2006-04-03 2012-06-06 京セラ株式会社 太陽電池素子用導電性ペースト及びそれを用いた太陽電池素子の製造方法。
WO2008001518A1 (fr) 2006-06-30 2008-01-03 Mitsubishi Materials Corporation Composition de fabrication d'une électrode dans une cellule solaire, procédé de fabrication de l'électrode, et cellule solaire utilisant une électrode obtenue par le procédé de fabrication
CN101164943A (zh) 2006-10-19 2008-04-23 北京印刷学院 一种用作电子浆料组成中粘接相的无铅碲酸盐低熔玻璃
JP5272373B2 (ja) * 2007-10-17 2013-08-28 セントラル硝子株式会社 多結晶Ｓｉ太陽電池
CN102037573A (zh) 2008-06-11 2011-04-27 E.I.内穆尔杜邦公司 形成硅太阳能电池的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05128910A (ja) * 1991-11-07 1993-05-25 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 導体ペースト
JP2001284754A (ja) * 2000-03-30 2001-10-12 Kyocera Corp ガラスセラミック回路基板
TW200811883A (en) * 2006-04-25 2008-03-01 Sharp Kk Electroconductive paste for solar battery electrode

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10923608B2 (en) 2017-04-28 2021-02-16 Giga Solar Materials Corp. Conductive paste for solar cell, solar cell and manufacturing method thereof, and solar cell module

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120032573A (ko) 2012-04-05
CN101828267A (zh) 2010-09-08
JP2015122506A (ja) 2015-07-02
US9461188B2 (en) 2016-10-04
JP4754655B2 (ja) 2011-08-24
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US20150020880A1 (en) 2015-01-22
KR101225909B1 (ko) 2013-01-24
JP2010283340A (ja) 2010-12-16
EP2323171A4 (en) 2012-12-05
US8852465B2 (en) 2014-10-07
US20110192457A1 (en) 2011-08-11
EP2637216A1 (en) 2013-09-11
EP2323171A1 (en) 2011-05-18
CN101828267B (zh) 2013-10-23
TW201007957A (en) 2010-02-16
EP2637215B1 (en) 2019-02-27
JP2014116627A (ja) 2014-06-26
EP2323171B1 (en) 2019-07-03
JPWO2010016186A1 (ja) 2012-01-12
JP5870124B2 (ja) 2016-02-24
WO2010016186A1 (ja) 2010-02-11
EP2637216B1 (en) 2014-12-17
KR101135337B1 (ko) 2012-04-17

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