TWI631087B - Ｎｔａ膏 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種NTA膏，其目的係不使用銀乃至降低銀的使用量以及降低鉛(鉛玻璃)的使用量乃至不使用鉛(鉛玻璃)。
為達成上述目的，該種NTA膏之構成係包含粒子鍵結而形成導電性之主材、使主材的粒子鍵結之有機材料、調整濃度之有機溶媒及將全體整合並且使之接著於塗佈材料之樹脂；於燒結該等之混練物而形成導電性電極的膏中，主材包含混入釩酸鹽玻璃的粉末所作成之混練物，將所作成之該混練物於340℃乃至900℃的範圍內、且1秒乃至60秒的範圍內進行燒結，而形成導電性的電極。

Description

NTA膏
本發明係關於一種NTA膏，其係包含：粒子鍵結而形成導電性之主材、使主材的粒子鍵結之有機材料、調整濃度之有機溶媒及將全體整合並且使之接著於塗佈材料之樹脂；燒結該等之混練物而形成導電性電極。
過去，利用可再生能源之一的太陽電池，係以20世紀的主角之半導體技術為基礎而進行其開發。其為影響人類生存之全球性水準的重要開發。該開發課題不僅是就將太陽光轉換成為電能之效率，亦面臨降低製造成本及無公害的課題而持續進展。就該等之實現而言，降低電極所使用的銀(Ag)和鉛(Pb)的使用量乃至不使用銀(Ag)和鉛(Pb)係特別重要。
通常來說，太陽電池的構造係如第13圖的(a)的平面圖及(b)的剖面圖所示，係由以下的各要素所構成：將太陽光能源轉換成為電能N型/P型之矽基板43，防止矽基板43的表面之反射及屬於絕緣體薄膜之氮化矽膜45，取出在矽基板43中所產生的電子之指狀電極42，收集指狀電極42所取出的電子之匯流排電極41，將匯流 排電極41所收集的電子取出至外部之引出導線47。
其中，在匯流排電極(排電極)41、指狀電極42及引出導線47係使用銀(銀膏)及鉛(鉛玻璃)，而理想為在匯流排電極(排電極)41、指狀電極42及引出導線47中不使用或者減少使用銀，並進一步減少鉛(鉛玻璃)的使用量乃至不使用鉛(鉛玻璃)，而為低成本且無公害。
尤其，傳統的銀膏係包含銀成分(粉末)、玻璃成分(鉛玻璃)、有機材料的成分、有機溶媒的成分、樹脂的成分，因此理想為不使用前面2種所述的銀成分(粉末)及玻璃成分(鉛玻璃)，並置換為代替品，以所期望的1種材料(例如本發明之NTA玻璃)置換，而不使用銀、鉛或者降低銀、鉛的使用量，成為低成本且無公害。
上述之傳統的第13圖的太陽電池的構成要素中，有在指狀電極42、匯流排電極41、引出導線47等使用銀(銀膏)及鉛(作為黏結劑之鉛玻璃)，而理想為出現一種新穎的膏，其係所謂不使用乃至減少銀的使用量及不使用乃至減少使用鉛(鉛玻璃)的使用量，降低太陽電池的製造成本且無公害化者。
本發明者等發現，當膏係使用採用後述100%之NTA玻璃(釩酸鹽玻璃)而不含銀與玻璃(鉛玻璃)之膏、或者混入少許銀與玻璃(鉛玻璃)之膏(以下稱為NTA膏) 來實驗性地作成排電極等時，係可作成具有與使用上述之傳統的含銀粉末與玻璃之銀膏作成排電極等時相比為不變或者較優異的特性之太陽電池(於後述)。該NTA膏不限使用於上述之太陽電池的排電極等，亦可作為導電性膏使用於以網版印刷等作成之電極。
本發明基於該等發現，為了不使用乃至混入少許銀及降低鉛(鉛玻璃)的使用量乃至不使用鉛(鉛玻璃)，例如在形成太陽電池的構成要素之排電極(匯流排電極)等時，係以NTA膏作成(例如網版印刷)並燒製，而可不使用銀及鉛(鉛玻璃)、乃至降低銀及鉛(鉛玻璃)的使用量。
因此，本發明係一種NTA膏，其係包含：粒子鍵結而形成導電性之主材、使主材的粒子鍵結之有機材料、調整濃度之有機溶媒及將全體整合並且使之接著於塗佈材料之樹脂；在燒結該等之混練物而形成導電性電極的膏中，主材係包含混入釩酸鹽玻璃的粉末所作成之混練物，將所作成之混練物以340℃乃至900℃的範圍內、且1秒乃至60秒的範圍內進行燒結而形成導電性的電極。
此時，係以於釩酸鹽玻璃的粉末混入0以上至50wt%銀粉末之方式來取代主材之釩酸鹽玻璃的粉末。
而且，係以照射紅外線或者遠紅外線而進行340℃乃至900℃的範圍內、且1秒乃至60秒的範圍內之燒結。
而且，紅外線或者遠紅外線之照射係以燈 泡、陶瓷加熱器或者雷射進行。
而且，電極係作為太陽電池的電極。
本發明如上述，係藉由使用導電性的NTA玻璃為100%之NTA膏、進一步係使用導電性的NTA玻璃達50%左右(可進一步減少含量)之NTA膏來取代傳統的銀膏並進行燒製，而可不使用或者降低傳統的銀膏中之銀，且降低鉛(鉛玻璃)的使用量乃至不使用鉛(鉛玻璃)，可達到低成本且無公害化。由於該等情事，而具有下述特徴。
第1，例如在形成太陽電池的匯流排電極(排電極)時，使用100%、進一步係達50%左右之導電性釩酸鹽玻璃之NTA玻璃(參照日本註冊商標第5009023號、日本專利第5333976號等)來取代銀膏，而可不使用銀、乃至降低銀的使用量，並進一步降低鉛(鉛玻璃)的使用量乃至不使用鉛(鉛玻璃)。
第2，例如藉由使用100%乃至50%左右(可進一步減少含量)NTA玻璃之匯流排電極(排電極)，於現階段得到的初期實驗結果，係能形成將太陽光能源轉換為電子能量之效率係幾乎同等或者稍高、並發揮作為匯流排電極之效果的電極(參照第14圖)。咸認此係因為NTA玻璃為(1)具有導電性，(2)藉由採用NTA玻璃，指狀電極係形成與該匯流排電極(排電極)的上面為相同高度的部分、或穿出上面而突出的部分，該等部分係以導線的超音波焊接而接合，就結果而言，係直接以指狀電極連接高電子濃度區 域與導線，和其他要素(例如參照下述「第3」)所造成。
第3，不同於以往，指狀電極之形成與匯流排電極之形成係有使用含有不同的玻璃料之膏之情形。以往於指狀電極之形成，需產生所謂燒穿(fire-through)之現象。此係藉由使用作為銀的燒結助劑之玻璃料中的成分分子，例如藉由鉛玻璃中的鉛分子的作用，突破形成於矽基板的表層之氮化矽膜的絕緣層而形成指狀電極，而有效率地收集於矽基板產生的電子。但是，就匯流排電極之形成而言，燒穿現象並非必須。以往，係使匯流排電極亦包含鉛成分之鉛玻璃作為燒結助劑而進行燒結，因此構造雖然不同，但匯流排電極與矽基板會形成電性導通而降低轉換效率。藉由在形成匯流排電極時使用不產生燒穿現象之NTA玻璃作為燒結助劑，可消除轉換效率之降低。
第4，係有使用銀粉末材料所致之太陽電池的成本高(原材料費高)的問題。而且，亦浮現由於過度地需求銀材料所致之材料調度問題。咸認可製作即使將導電玻璃之NTA玻璃之含有比率大幅地增加至100%乃至50%，並對應該增加量而減少銀量，也不會降低轉換效率之太陽電池一事，會對產業界造成重大的衝擊。
第5，可不使用於傳統的匯流排電極之形成所一直採用的鉛玻璃之使用，亦即，可無鉛化。藉此，能夠完全避免鉛公害之環境問題。
11‧‧‧矽基板
12‧‧‧高電子濃度區域(擴散摻雜)
13‧‧‧絕緣膜(氮化矽膜)
14‧‧‧電子取出口(指狀電極)
15‧‧‧匯流排電極
16‧‧‧背面電極
17‧‧‧導線
41‧‧‧匯流排電極
42‧‧‧指狀電極
43‧‧‧矽基板
44‧‧‧N/P擴散層
45‧‧‧氮化矽膜
46‧‧‧背面電極(鋁層)
171‧‧‧導線(超音波焊接形成)
第1圖係本發明之NTA玻璃粉末的製作流程圖。
第2圖係本發明之NTA膏的製作流程圖。
第3圖係本發明之NTA膏的應用流程圖。
第4圖係本發明之1實施例的構造圖(步驟的完成圖：剖面圖)。
第5圖係說明本發明之動作的流程圖。
第6圖係說明本發明之詳細步驟的圖(其之1)。
第7圖係說明本發明之詳細步驟的圖(其之2)。
第8圖係本發明之詳細說明圖(匯流排電極的燒製)。
第9圖係本發明之說明圖(匯流排電極)。
第10圖係本發明之說明圖(匯流排電極)。
第11圖係本發明之說明圖(超音波焊接)。
第12圖係本發明之測定例(效率)。
第13圖係傳統技術的說明圖。
(實施例) [實施例1]
第1圖係表示本發明的NTA玻璃粉末之製作流程圖。
第1圖中，S1係調合並溶解(900℃至1200℃)NTA玻璃的原料。此係以電爐(理想係於惰性氣體環境中)將NTA玻璃的原料於例如900℃至1200℃的範圍內溶解。關於NTA玻璃(釩酸鹽玻璃)，係參照日本專利第5333976號等。再者，於熔融既存之NTA玻璃塊時，係以600℃左右熔融。
S2，作成3至5mm之NTA玻璃碎片。例如將S1所溶解之NTA玻璃流入經冷卻的輥之間而製作碎片。
S3係進行粗粉碎。此係將S2所作成之NTA玻璃碎片進行粗粉碎而成為2至3mm左右的粉末。
S4係進行微粉碎。此係將在S3以粗粉碎所作成之NTA玻璃的粉末藉由噴射粉碎機進行粉碎之微粉碎，成為2至3μm左右、或者進一步成為次微米尺寸。
S5係完成NTA玻璃粉末。
藉由以上步驟，可將NTA玻璃(釩酸鹽玻璃)熔融並流入經冷卻的輥之間而作成NTA玻璃碎片，並將該NTA玻璃碎片進行粗粉碎、微粉碎而粉碎至所期望的尺寸(2至3μm、或者次微米)，作成NTA玻璃粉末。
第2圖係表示本發明之NTA膏之製作流程圖。
第2圖所表示之流程圖記載有材料(1)、(2)、(3)、(4)之例。
第2圖中，S11係於容器中進行攪拌。此係在接下來的S12依序放入(投入)容器之前即開始進行容器中之攪拌。
S12係依(1)、(2)、(3)、(4)之順序放入容器。此係按第2圖之S12所記載的(1)主材、(2)有機材料、(3)有機溶媒、(4)樹脂之順序放入容器。再者，亦可視所需改變放入之順序。
S13係判斷是否結束。此係判斷是否已將全 部的材料放入至容器中並完成攪拌。為YES時即於S14完成膏。為NO時則回到S12，重複進行將下一個材料放入容器中並攪拌。
以上述方式，將(1)主材、(2)有機材料、(3)有機溶媒、(4)樹脂依序放入容器並進行攪拌而作成混練物，可作成NTA膏。
本發明之NTA膏之組成例
(a)NTA玻璃膏之組成例(NTA100%)
此例係以下述方式成為如表2所示者。
(b)NTA玻璃膏之組成例(NTA50%、銀50wt%)
(1)主材：釩酸鹽玻璃的粉末2至3μm(參照第2圖)、濃度範圍75至80wt%，為表現電極之導電性的材料(對應於傳統的銀膏中的銀(Ag)粉末材料(在此例中，銀(Ag)粉末為0wt%，亦即不含銀))。
(2)有機材料：二乙二醇單丁基乙酸酯等，濃度範圍係10至15wt%，為使主材粒子鍵結之材料。
(3)有機溶媒：萜品醇，濃度範圍5至10wt%，用以調整NTA膏之濃度(尤其，調整為適合網版印刷時之濃度)之材料。
(4)樹脂：纖維素系樹脂1至5%，係用以整合全體及接著於塗佈材料(例如接著於太陽電池的電極作成對象之膜)之材料。
再者，作為(3)有機溶媒，其他有乙醇、丙基纖維素、丁基纖維素、羥基丙基纖維素、羧甲基纖維素、羥基乙基纖維素、羥基丁基纖維素、乙醯纖維素等。
作為(4)樹脂，理想係採用另含環氧樹脂、聚酯樹脂、矽樹脂、脲樹脂、丙烯酸樹脂等中之1種以上的組成。
包含以上組成之NTA膏(NTA玻璃100%)可依所述第1圖、第2圖之流程圖作成。
表2係表示NTA50wt%、銀50wt%之組成例。此例係以下述方式成為如圖示者。
(1)主材：釩酸鹽玻璃的粉末2至3μm(參照第2圖)、濃度範圍35至40wt%，係表現電極之導電性 的材料(所混合的主材之銀(Ag)粉末亦為表現電極之導電性之材料(在此例中，包含與NTA玻璃粉末相同量之銀粉末))。
(1)主材：銀粉末2至3μm，濃度範圍35至40wt%，為表現電極之導電性的材料。
(2)有機材料：二乙二醇單丁基乙酸酯、濃度範圍10至15wt%，為使主材粒子鍵結之材料。
(3)有機溶媒：萜品醇、濃度範圍5至10wt%，用以調整NTA膏之濃度(尤其，調整為適合網版印刷時之濃度)之材料。
(4)樹脂：纖維素系樹脂，係1至5%，係用以整合全體及接著於塗佈材料(例如接著於太陽電池的電極製作對象之膜)之材料。
包含以上組成之NTA膏(NTA粉末50%，銀粉末50%)可依所述第1圖、第2圖之流程圖作成。再者，亦可視所需混入玻璃(鉛玻璃)等粉末(用以表現燒穿等)。
第3圖係表示本發明之NTA膏應用流程圖。此係使用NTA膏(NTA玻璃100%)作成太陽電池的電極之流程圖。
第3圖中，S21係網版印刷NTA膏，印刷匯流排電極圖案。此係使用NTA膏(NTA玻璃100%)網版印刷而構成後述太陽電池的第7圖之(f)之匯流排電極15。再者，亦可進行複數次網版印刷而調整膜厚等。
S22，係放置於乾燥的大氣中(2至24小時)。此乾燥係例如使用
．乾燥盒(乾燥用的箱子、容器)等。
．視情形亦會省略本步驟。
S23係使所印刷的NTA膏之溶劑((3)有機溶媒)揮發。例如以下述條件進行：
．於40至100℃左右的溫度區域
．進行100分鐘左右的熱處理(乾燥處理)(去除溶媒之步驟)。藉此，使經網版印刷NTA膏之太陽電池的匯流排電極之部分(圖案部分)所含之(4)溶劑揮發，且接著於太陽電池的匯流排電極之基底部分。
S24係放置於乾燥的大氣中(2至24小時)。此乾燥係例如：
．使用乾燥盒(乾燥用的箱子、容器)等。
．視情形亦會省略本步驟。
S25係進行燒製(燒結)。條件為：
．遠紅外線燒結裝置之1例係：於340至900℃的範圍內，以3至60秒的範圍進行燒結。
又，只要在約1(較佳為3)至60秒的範圍即可。而且，亦可使用紅外線之燒結裝置取代遠紅外線燒結 裝置。作為藉由遠紅外線、紅外線之燒結，於上述例係使用燈泡(遠紅外線燈泡)，惟並不限於此，只要是陶瓷加熱器、雷射等可放出紅外線、遠紅外線者皆可。進一步而言，只要可以上述範圍內之溫度、燒結時間進行燒結，則亦可為其他手段(例如亦可為將空氣等氣體加熱之熱風等)。
再者，亦可進行複數次網版印刷及燒結而調整膜厚。
藉由以上方式，實驗中之太陽電池的匯流排電極係將本發明之NTA膏(NTA玻璃100%、進一步50%等)網版印刷，並於上述範圍內(溫度、燒結時間)進行燒結，可測定到太陽電池的效率(轉換效率)係與傳統的銀膏(銀粉末100%)幾乎同等或者略佳(參照後述第4圖以後)。
表3係表示本發明之網版印刷所使用的網版之條件例。
本發明之網版印刷所使用的網版之條件例
如表3所記載，網版之條件例如：
．網版線徑：16μm
．網目數：325道/吋
．網目(孔徑)：62μm
．空隙率：63%。其中，就調控太陽電池的匯流排電極之膜厚而言，係藉由改變上述網版之條件、或者改變NTA膏中的(2)有機溶材之濃度而進行。
再者，第13圖中，背面電極(鋁層)46於傳統係使用鋁，有一部分使用銀之情形，惟本發明係使用NTA膏(NTA玻璃100%)且亦可進一步添加銀(例如0%以上至50%位)而作成。
以下，詳細說明上述本發明之使用NTA膏(NTA玻璃100%)及混入有銀粉末之NTA膏所作成的太陽電池之匯流排電極15時之實施例(實驗例)(以下實施例為相同發明者、申請人之所申請的日本特願2015-180720號(申請日：平成27年9月14日)中[實施例]的複製(括弧內為本次追加者))。以下係NTA膏之一應用例。
第4圖係顯示本發明之1實施例構造圖(步驟的完成圖：剖面圖)。
於第4圖中，矽基板11為公知的半導體矽基板。
高電子濃度區域(擴散摻雜層)12係藉由擴散摻雜等於矽基板11之上形成有所期望的p型/n型的層之公知的區域(層)，在圖中從上方向入射太陽光時，會在矽基板11產生電子(發電)且積蓄該電子之區域。在此，所積蓄的電子係藉由電子取出口(指狀電極(銀))14朝上方向被取出(參照發明之效果)。
絕緣膜(氮化矽膜)13係使太陽光通過(穿透)且使匯流排電極15與高電子濃度區域14電性絕緣之公知的膜。
電子取出口(指狀電極(銀))14係經由形成在絕緣膜13的孔穴而將積蓄在高電子濃度區域12中的電子取出之口(指狀電極)。指狀電極14在本發明中如圖所示，當以NTA玻璃100%(至71%左右)燒製匯流排電極15時，指狀電極14係形成(燒製)與匯流排電極15之上面為相同高度的部分、或穿出而於上面突出的部分(藉由調控NTA膏的厚度而進行)，而可經由該指狀電極14使高電子濃度區域12中的電子直接流入至導線17(直接取出電子)。亦即，可用高電子濃度區域12、指狀電極14、匯流排電極15、導線17的路徑1(傳統的路徑1)，與高電子濃度區域12、指狀電極14、導線17的路徑2(本發明所追加的路徑2)這2條路徑將高電子濃度區域12中的電子(電流)經由導線17取出至外部，就結果而言，係可使高電子濃度區域12與導線17之間的電阻值為非常小，降低損失，就結果而言係可提升太陽電池的效率。
匯流排電極(電極1(NTA玻璃100%))15係電性連接複數個電子取出口(指狀電極)14之電極，為不使用銀或降低銀的使用量之對象的電極(參照發明之效果)。
背面電極(電極2(鋁))16係形成在矽基板11的下面之公知的電極。
導線(焊接形成)17，係電性連接複數個匯流 排電極15的將電子(電流I)取出至外部的導線；或更進一步將該導線超音波焊接接合在本發明中之指狀電極14與匯流排電極15的上面為相同高度的部分或穿出匯流排電極15的上面的部分，而將電子(電流)取出至外部的導線。
基於以上之第4圖的構造，從上往下方向照射太陽光時，太陽光係通過無導線17和無電子取出口14的部分及絕緣膜13，入射至矽基板11而產生電子。然後，積蓄於高電子濃度區域12的電子，係經由電子取出口(指狀電極)14、匯流排電極15、導線17的路徑1，以及電子取出口(指狀電極)14、導線17的路徑2這兩個路徑被取出至外部。此時，如後述之第5圖至第12圖，在焊膏中混入100%至71%(亦可更少，參照第12圖)之NTA玻璃(導電性玻璃)作為玻璃料且進行燒製而形成匯流排電極15，能夠不使用銀或降低銀的使用量。以下將依序詳細地說明。
第5圖係表示本發明之動作說明流程圖，第6圖及第7圖係表示各步驟的詳細構造。
在第5圖中，S1係準備矽基板。
S2係進行清洗。該等S1、S2係如第6圖(a)所示，將在S1所準備的矽基板11之面(形成高電子濃度區域12的面)良好地清洗。
S3係進行擴散摻雜。此係如第6圖(b)所示，在第6圖(a)所清洗過的矽基板11之上進行公知的擴散摻雜，形成高電子濃度區域12。
S4係形成抗反射膜(氮化矽膜)。此係如第6 圖(c)所示，在形成第6圖(b)的高電子濃度區域12後，藉由公知的手法形成例如氮化矽膜作為抗反射膜(使太陽光通過，而且盡可能減少表面反射之膜)。
S5係網版印刷指狀電極。此係如第6圖(d)所示，在形成第6圖(c)的氮化矽膜13後，網版印刷形成之指狀電極14的圖案。印刷材料係例如使用在銀混入鉛玻璃作為玻璃料(frit)者。
S6係對指狀電極進行燒製且使其燒穿(fire-through)。此係對第6圖(d)的進行網版印刷後之指狀電極14的圖案(混入銀與鉛玻璃的玻璃料而成者)進行燒製，如第6圖(e)所示，使氮化矽膜13燒穿而形成於其中形成有銀(導電性)之指狀電極14。
S7係網版印刷匯流排電極(電極1)。此係如第7圖(f)所示，在形成第6圖(e)的指狀電極14後，網版印刷形成匯流排電極15的圖案。印刷材料係例如使用NTA氣體(100%)者作為玻璃料。
S8係燒製匯流排電極。此係對在第6圖(f)的進行網版印刷後之匯流排電極15的圖案(NTA玻璃(100%)的玻璃料)進行燒製(燒製時間即便較長亦為1分鐘以內，燒製1至3秒以上)，如第7圖(g)所示，匯流排電極15係形成於最上層，且為本發明之特徴，指狀電極14係形成與形成於其最上層的匯流排電極15之上面為相同高度的部分、或穿出匯流排電極15之上面的部分。(此係藉由調控膜厚進行。)
此外，進行S5及S7的印刷，亦可將兩者同時燒製。
S9係形成背面電極(電極2)。此係如第7圖(h)所示，於矽基板11的下側(背面)形成例如鋁電極。
S10係焊接形成導線。此係如第7圖(i)所示，以焊接，例如超音波焊接而形成電性連接第7圖(g)的匯流排電極之導線並電性連接，則可以高電子濃度區域12、指狀電極14、匯流排電極16、導線17的路徑1(傳統的路徑1)，與高電子濃度區域12、指狀電極14、導線17的路徑2(本發明所追加的路徑2)這兩種路徑，將高電子濃度區域12中的電子(電流)經由導線17取出至外部，可以使高電子濃度區域12與導線17之間的電阻值為非常小而減少損失，進而提升太陽電池的效率。亦即，本發明所追加的路徑2係指狀電極14的一端位於高電子濃度區域12之中，且具有另一端與NTA玻璃100%之匯流排電極15的上面為相同高度的部分或穿出匯流排電極15之上面的部分，並於該部分直接接合(以超音波焊接直接接合)導線，因此形成高電子濃度區域12、指狀電極14、導線17的路徑2。又，路徑1為傳統的路徑。
藉由以上的步驟，能夠於矽基板製作太陽電池。
第8圖係表示本發明之詳細說明圖(匯流排電極的燒製)。
第8圖(a)係示意性表示以銀100%、NTA0%(重量比)燒製匯流排電極之例，第8圖(b)係示意性 表示以銀50%、NTA50%(重量比)燒製匯流排電極之例，第8圖(c)係示意性表示以NTA100%(重量比)燒製匯流排電極之例。燒製時間即便較長亦為1分鐘以內，且設為1至3秒以上。
如第8圖(a)、第8圖(b)及第8圖(c)之圖示，以成為大致相同構造之方式所形成的太陽電池之試作實驗，可得到如下述的實驗結果。
試作實驗結果，就印刷匯流排電極的圖案之材料而言，在第8圖(a)及第8圖(b)製成太陽電池時的轉換效率為平均約17.0%，係得到大致相同的結果，再者，在第8圖(c)係得到轉換效率為平均約17.2%。由初期實驗結果得知，該等第8圖(a)至(c)均於大致相同的轉換效率之範圍內，或者第8圖(c)的NTA 100%為稍高的轉換效率。此外，NTA玻璃係由釩、鋇、鐵所構成，特別是鐵係在內部強力地鍵結且殘留於該內部，具有即便與其他材料混合其結合性亦極小的性質(參照日本專利第5333976號等)，更且推測是由所述的本發明之高電子濃度區域與導線之間的路徑(路徑1與路徑2並列)之改善所致。
第9圖及第10圖係表示本發明之說明圖(匯流排電極)。
第9圖(a)及第9圖(b)為NTA 50%、銀50%者，其中，第9圖(a)係表示全體平面圖，第9圖(b)係表示放大圖。第10圖(c)為NTA 100%、銀0%者，而第10圖(c)係表示放大圖。
於第9圖(a)及第9圖(b)中，匯流排電極15係如第9圖(a)的全體平面圖所示，為長條狀的電極，將此以光學顯微鏡放大時，可觀察到如第9圖(b)所示的構造。
於第9圖(b)中，匯流排電極15在使用傳統的銀及鉛玻璃的玻璃料進行燒製時，銀係均勻地分散，但在使用本發明之銀及NTA玻璃的玻璃料進行燒製(即便較長亦為1分鐘以內、1至3秒以上的燒製)時，如該第9圖(b)所示，清楚明白銀聚集形成在匯流排電極15的中央部分。因此，如在發明之效果一段所說明，於銀混入NTA玻璃並進行短時間燒製(即便較長亦為1分鐘、1至3秒以上的燒製)時，銀會聚集在中央部分而使導電性提升(相較於傳統銀均勻地分散之情況，導電性會提升)，且因NTA玻璃本身亦具有導電性等總合性作用，即便減少銀的比例而增加NTA玻璃，製造作為太陽電池時的轉換效率係如前述，為約16.9%，在實驗中可得到大致相同的結果。
而且，燒製溫度為500℃至900℃，惟需視實驗而決定在製成作為太陽電池時最適之溫度。過低或過高均無法得到如第9圖(b)的構造，需依實驗而決定。
於第10圖(c)中，匯流排電極15係圖示的中央部分之橫向寬度較寬的條狀之電極，顯示本發明之NTA 100%的放大照片之1例。
能清楚明白，此第10圖(c)的匯流排電極15係具有於縱向之寬度較窄的指狀電極14穿出該匯流排電極15而於上側稍微突出的部分，且該突出的部分之周圍較原本的指狀電極14的寬度更粗。然後，在圖示的匯流排電極15之上，以與該匯流排電極15的寬度相同、寬度稍小、或稍大的寬度，以如後述第11圖所詳細說明之方式進行超音波焊接，藉此可以前述的路徑1(光電子濃度區域12、指狀電極14、匯流排電極15、導線17的路徑1)及路徑2(光電子濃度區域12、指狀電極14、導線17的路徑2)之兩種路徑導電連接高濃度電子區域與該導線，減少電子(電流)的損失而有效率地取出至外部，得到與第9圖(a)、(b)大致相同的轉換效率，或稍高的轉換效率(約17.2%)。
而且，燒製溫度為與第9圖(a)、(b)大致相同的500℃至900℃，惟需依實驗而決定製成作為太陽電池時最適之溫度。過低或過高均無法得到如第10圖(c)的構造，需依實驗而決定。
第11圖係表示本發明之說明圖(超音波焊接)。此係前述第10圖(c)的NTA 100%之情況者(而且，同樣可適用於第9圖(a)、(b))。
第11圖(a)係表示指狀電極14經燒製後的狀態。
第11圖(b)係表示傳統例，其係在第11圖(a)的匯流排電極15(NTA 100%)之上，焊接以虛線表示之在此圖為稍大(亦可為相同或較小)的導線17。在此傳統例中，係進行一般的焊接，故指狀電極14所突出的部分(銀100%)係與導線17焊接接合，惟指狀電極14之未突出的部分(NTA100%的部分)與導線17並未充分地焊接接合，機械強度並不充分。亦即，指狀部係容易附有焊料。其他(NTA玻璃部)係難以附有焊料。另一方面，在後述的第11圖(c)之超音波焊接時係焊接接合，機械強度會大幅提升。
第11圖(c)係表示本發明之例，其係在第11圖(a)的匯流排電極15(第10圖(c)的匯流排電極15)之上超音波焊接以虛線表示之稍大的導線17。此本發明之例中，進行超音波焊接，故指狀電極14突出的部分(銀)與導線17係焊接接合，而且，無指狀電極14的部分(NTA100%的部分)與導線17亦焊接接合，亦即，指狀部係容易附有焊料。其他(NTA玻璃部)亦容易附有焊料。故機械強度大幅提升，同時提升了前述的路徑2(高電子濃度區域12、指狀電極14、匯流排電極15、導線17的路徑2)之導電性。
第12圖係表示本發明之測定例(效率)。本第12圖係針對前述的匯流排電極15使NTA由100%變化至70%時之良好的測定例，第12圖的橫軸係表示樣本的編號，縱軸係表示效率(%)。樣本設為：
．NTA 100% 銀 0%
．NTA 90% 銀 10%
．NTA 80% 銀 20%
．NTA 70% 銀 30%，以該等製成太陽電池，各測定結果(效率)係如圖示所示。此外，由於是初期實驗，故如圖所示，測定結果中呈現相當的離散，但均落在16.9至17.5的範圍內，且即便在以NTA 100%製成匯流排電極15(亦即，不含銀而製成)來製造太陽電池時，仍可得到與NTA70%(或進一步為80%、90%)相比為相同程度或稍高的效率，而能清楚明白亦可使用NTA 100%(發明人等發現此事實)。

Claims (4)

  1. 一種NTA膏，其係包含粒子鍵結而形成導電性之主材、使前述主材的粒子鍵結之有機材料、調整濃度之有機溶媒、及將全體整合並且使之接著於塗佈材料之樹脂；於燒製該等之混練物而形成的導電性太陽電池電極膏中，前述主材包含僅混入釩酸鹽玻璃的粉末所作成之混練物，將所作成之該混練物於340℃乃至900℃的範圍內、且1秒乃至60秒的範圍內進行燒製，藉由該燒製進行前述釩酸鹽玻璃的再排列，而改善電子導電性，並形成具有該釩酸鹽玻璃的電子導電性的太陽電池之電極。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之NTA膏，其中，於前述主材之釩酸鹽玻璃的粉末混入有0以上至50wt%銀粉末。
  3. 如申請專利範圍第1項至第2項中任一項所述之NTA膏，其中，係以照射紅外線或者遠紅外線而進行前述340℃乃至900℃的範圍內、且1秒乃至60秒的範圍內之燒製。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之NTA膏，其中，前述照射紅外線或者遠紅外線係以燈泡、陶瓷加熱器、或者雷射進行。
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