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導(dǎo)電性糊劑及太陽能電池

903   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:東洋鋁株式會社  
2024-02-21 15:09:02
權(quán)利要求書: 1.一種導(dǎo)電性糊劑,其含有銀粒子、有機(jī)載體、玻璃熔料以及銅化合物,所述銅化合物含有丙酮酸系銅絡(luò)合物,相對于所述銀粒子100質(zhì)量份,所述銅化合物中所含有的銅的量為

0.01~0.121質(zhì)量份,所述玻璃熔料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為小于460℃且為430℃以上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電性糊劑,所述銀粒子的平均粒徑D50為2.0μm以下。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電性糊劑,所述有機(jī)載體含有選自纖維素系高分子、(甲基)丙烯酸酯系高分子以及松香系樹脂中的至少1種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電性糊劑,所述玻璃熔料含有ZnO和/或PbO。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電性糊劑,相對于所述銀粒子100質(zhì)量份,所述玻璃熔料的含量為0.1~10質(zhì)量份。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電性糊劑,所述銅化合物含有乙酰丙酮銅。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電性糊劑,其還含有具有選自鈦、鋯以及鉿中的至少1種金屬元素的金屬化合物。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電性糊劑,所述金屬化合物含有所述金屬的氧化物、所述金屬的醇鹽或所述金屬的乙酰丙酮絡(luò)合物。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電性糊劑,相對于所述銀粒子100質(zhì)量份,所述金屬化合物的含量為0.01~2.0質(zhì)量份。

10.一種太陽能電池,其具有使用權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性糊劑形成的電極。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的太陽能電池,所述電極構(gòu)建背面電極的至少一部分。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的太陽能電池,所述背面電極具有所述電極以及鋁電極。

13.根據(jù)權(quán)利要求10~12中任一項(xiàng)所述的太陽能電池,其還具有背面鈍化膜,在該太陽能電池的背面?zhèn)?,所述鈍化膜存在于構(gòu)建該太陽能電池的基板與所述電極之間。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的太陽能電池,所述電極與所述背面鈍化膜直接接觸。

說明書: 導(dǎo)電性糊劑及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及導(dǎo)電性糊劑及太陽能電池。背景技術(shù)[0002] 通常,為了形成太陽能電池之類的半導(dǎo)體器件所具有的電極而使用導(dǎo)電性糊劑等。[0003] 導(dǎo)電性糊劑通常為含有導(dǎo)電性粒子、有機(jī)載體(有機(jī)載體通常含有粘合劑樹脂和溶劑。)以及玻璃熔料的糊劑狀組合物。[0004] 在使用上述導(dǎo)電性糊劑形成太陽能電池的受光面?zhèn)鹊碾姌O(也稱為正面電極或光入射側(cè)電極。)時、上通過述玻璃熔料的作用導(dǎo)致的燒穿,從而將防反射膜(例如,氮化硅膜)溶解除去,能夠?qū)崿F(xiàn)正面電極與擴(kuò)散層之間的電接觸。[0005] 另一方面,在太陽能電池的背面?zhèn)?,一直嘗試使用上述導(dǎo)電性糊劑在背面鈍化膜上形成電極(背面電極)。[0006] 例如,提出了用于形成太陽能電池的鈍化膜上形成的電極的導(dǎo)電性糊劑,其含有(A)導(dǎo)電性粒子、(B)有機(jī)載體以及(C)特定的玻璃熔料,相對于導(dǎo)電性粒子100重量份,含有玻璃熔料0.3~2重量份(專利文獻(xiàn)1、2)。[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0008] 專利文獻(xiàn)[0009] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2018-6064號公報(bào)[0010] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2018-32491號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容[0011] 發(fā)明所要解決的課題[0012] 通常,太陽能電池所具有的背面鈍化膜為氮化硅膜,與上述防反射膜的膜材料相同。因此,在背面鈍化膜上使用現(xiàn)有防反射膜所使用的導(dǎo)電性糊劑并進(jìn)行燒成時,上述導(dǎo)電性糊劑(背面電極)會將背面鈍化膜燒穿,或者,背面鈍化膜被導(dǎo)電性糊劑除去,從而在基板(晶體硅基板)上產(chǎn)生很多表面缺陷,結(jié)果導(dǎo)致存在太陽能電池的性能降低的問題。[0013] 在這種情況下,本發(fā)明人們參考專利文獻(xiàn)1等,調(diào)制了導(dǎo)電性糊劑并對其進(jìn)行了評價,結(jié)果發(fā)現(xiàn),這樣的導(dǎo)電性糊劑對于上述問題還存在鈍化膜產(chǎn)生損傷(例如,在基板上產(chǎn)生表面缺陷,發(fā)生燒穿等)、或者對鈍化膜的密合性低的情況。[0014] 因此,本發(fā)明的目的在于提供一種在制成電極時鈍化膜的損傷少、對鈍化膜的密合性優(yōu)異的導(dǎo)電性糊劑。[0015] 上述那樣鈍化膜的損傷少的結(jié)果,可以提高太陽能電池的發(fā)電效率。[0016] 另外,本發(fā)明的目的還在于提供一種太陽能電池。[0017] 解決課題的手段[0018] 本發(fā)明人們?yōu)榱私鉀Q上述課題進(jìn)行了悉心研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過相對于銀粒子、有機(jī)載體和玻璃熔料使用規(guī)定量的銅化合物可以獲得期望的效果,從而完成了本發(fā)明。[0019] 本發(fā)明是基于上述見解而完成的,具體而言,通過以下的構(gòu)成來解決上述課題。[0020] [1]一種導(dǎo)電性糊劑,含有銀粒子、有機(jī)載體、玻璃熔料以及銅化合物,相對于上述銀粒子100質(zhì)量份,上述銅化合物中所含有的銅的量為0.01~0.8質(zhì)量份。[0021] [2]根據(jù)[1]所述的導(dǎo)電性糊劑,上述銀粒子的平均粒徑(D50)為2.0μm以下。[0022] [3]根據(jù)[1]或[2]所述的導(dǎo)電性糊劑,上述有機(jī)載體含有選自纖維素系高分子、(甲基)丙烯酸酯系高分子以及松香系樹脂中的至少1種。[0023] [4]根據(jù)[1]~[3]中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性糊劑,上述玻璃熔料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為500℃以下。[0024] [5]根據(jù)[1]~[4]中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性糊劑,上述玻璃熔料含有ZnO和/或PbO。[0025] [6]根據(jù)[1]~[5]中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性糊劑,相對于上述銀粒子100質(zhì)量份,上述玻璃熔料的含量為0.1~10質(zhì)量份。[0026] [7]根據(jù)[1]~[6]中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性糊劑,上述銅化合物為選自銅絡(luò)合物、銅有機(jī)酸鹽以及銅氧化物中的至少1種。[0027] [8]根據(jù)[1]~[7]中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性糊劑,上述銅化合物含有選自乙酰丙酮銅、新癸酸銅、氧化亞銅、氧化銅、雙(8?羥基喹啉)銅、雙(三苯基膦)硼氫化亞銅(Bis(triphenylphosphine)coppertetrahydroborate)以及三氟甲磺酸銅中的至少1種。[0028] [9]根據(jù)[1]~[8]中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性糊劑,其還含有具有選自鈦、鋯以及鉿中的至少1種金屬的金屬化合物。[0029] [10]根據(jù)[9]所述的導(dǎo)電性糊劑,上述金屬化合物含有上述金屬的氧化物、上述金屬的醇鹽或上述金屬的乙酰丙酮絡(luò)合物。[0030] [11]根據(jù)[9]或[10]所述的導(dǎo)電性糊劑,相對于上述銀粒子100質(zhì)量份,上述金屬化合物的含量為0.01~2.0質(zhì)量份。[0031] [12]一種太陽能電池,其具有使用[1]~[11]中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性糊劑形成的電極。[0032] [13]根據(jù)[12]所述的太陽能電池,上述電極構(gòu)建背面電極的至少一部分。[0033] [14]根據(jù)[13]所述的太陽能電池,上述背面電極具有上述電極以及鋁電極。[0034] [15]根據(jù)[12]~[14]中任一項(xiàng)所述的太陽能電池,其還具有背面鈍化膜,在該太陽能電池的背面?zhèn)?,上述鈍化膜存在于構(gòu)建該太陽能電池的基板與上述電極之間。[0035] [16]根據(jù)[15]所述的太陽能電池,上述電極與上述背面鈍化膜直接接觸。[0036] 發(fā)明效果[0037] 本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑在制成電極時,鈍化膜的損傷少,對鈍化膜的密合性優(yōu)異。[0038] 另外,本發(fā)明的太陽能電池的鈍化膜的損傷少,鈍化膜的密合性優(yōu)異。附圖說明[0039] [圖1]圖1為示意性地表示本發(fā)明的太陽能電池的一個實(shí)施方案的截面圖。具體實(shí)施方式[0040] 以下對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。[0041] 另外,在本說明書中,(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,(甲基)丙烯酰基表示丙烯?;蚣谆;?,(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。[0042] 另外,在本說明書中,使用“~”表示的數(shù)值范圍的意思是包含“~”前后所記載的數(shù)值作為下限值和上限值的范圍。[0043] 在本說明書中,只要沒有特別限定,所使用的各成分可以分別單獨(dú)使用屬于該成分的物質(zhì),或者可以組合使用2種以上這些物質(zhì)。在成分含有2種以上的物質(zhì)的情況下,成分的含量為2種以上的物質(zhì)的合計(jì)含量。[0044] 在本說明書中,有時將本發(fā)明的組合物在制成電極時鈍化膜的損傷少簡稱為“損傷少”,將本發(fā)明的組合物在制成電極時對鈍化膜的密合性簡稱為“密合性”。[0045] 在本說明書中,有時將上述損傷少以及上述密合性優(yōu)異中的至少一個效果更優(yōu)異稱為本發(fā)明的效果更優(yōu)異。[0046] 在本說明書中,“晶體硅”包括單晶硅以及多晶硅。另外,“晶體硅基板”是指,用于形成電氣元件或電子元件等半導(dǎo)體器件而將晶體硅成型為平板狀等適合形成元件的形狀的材料。晶體硅的制造方法可以使用任意的方法。例如,在單晶硅的情況下,可以使用提拉法(Czochralskimethod),在多晶硅的情況下,可以使用鑄造法(castingmethod)。另外,通過其他制造方法例如帶提拉法制作的多晶硅帶、玻璃等異種基板上形成的多晶硅等也可以作為晶體硅基板使用。另外,“晶體硅太陽能電池”是指,使用晶體硅基板制作的太陽能電池。[0047] [導(dǎo)電性糊劑][0048] 本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑含有銀粒子、有機(jī)載體、玻璃熔料以及銅化合物,相對于上述銀粒子100質(zhì)量份,上述銅化合物中所含有的銅的量為0.01~0.8質(zhì)量份。[0049] 認(rèn)為本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑通過具有這樣的構(gòu)成可以獲得期望的效果。其原因還不明確,但是可以大致推測如下。[0050] 已知在太陽能電池的背面鈍化膜或防反射膜上使用導(dǎo)電性糊劑并將其燒成時,上述導(dǎo)電性糊劑中含有的玻璃熔料對背面鈍化膜等發(fā)生作用(例如反應(yīng)導(dǎo)致的侵蝕),由此導(dǎo)致導(dǎo)電性糊劑(電極)將背面鈍化膜等溶解除去,從而燒穿(firethough)。如果在背面鈍化膜中發(fā)生燒穿,則背面缺陷導(dǎo)致的載流子復(fù)合頻率增大,結(jié)果導(dǎo)致發(fā)電效率降低。[0051] 另一方面,本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑含有銅化合物。[0052] 在本發(fā)明中,上述銅化合物為銅與其它元素化合物而形成的物質(zhì),構(gòu)成上述銅化合物的銅具有氧化價位(例如1價或2價)。[0053] 因此,本發(fā)明人們推測,在將本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑施加到背面鈍化膜等上并將其燒成的情況下,本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑中含有的玻璃熔料在與背面鈍化膜等發(fā)生作用之前,先與銅化合物反應(yīng),從而可以緩和玻璃熔料對背面鈍化膜的作用。[0054] 另外,本發(fā)明人們推測,除了上述緩和之外,本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑中含有的銅化合物可以適度地控制使用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑形成的電極與用于與其他部件連接等時使用的焊料的合金化,從而能夠提高上述電極與上述焊料之間的密合性。[0055] 以下對本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑中含有的各成分進(jìn)行詳細(xì)說明。[0056] <銀粒子>[0057] 本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑含有銀粒子。[0058] 上述銀粒子為金屬銀的粒子。[0059] ·銀粒子的形狀[0060] 銀粒子的形狀沒有特別限制。例如可以舉出球狀、片(鱗片)狀。[0061] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、得到的(銀)電極的強(qiáng)度優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),銀粒子優(yōu)選為球狀。[0062] 這里,球狀是指長徑/短徑的比率為2以下的粒子形狀。另外,片狀是指長徑/短徑的比率大于2的形狀。[0063] 銀粒子的長徑和短徑可以根據(jù)掃描電子顯微鏡(SEM)得到的圖像來求得?!伴L徑”是指在通過SEM得到的粒子圖像中,通過銀粒子大致重心的線段中長度最長的長度。“短徑”是指通過SEM得到的粒子圖像中,通過銀粒子大致重心的線段中長度最短的長度。[0064] 另外,在上述圖像中任意選擇100個銀粒子,測定上述100個銀粒子的長徑,將由上述100個銀粒子的長徑算出的平均值作為銀粒子平均長徑(平均值)。銀粒子的平均短徑也是同樣。[0065] ·銀粒子的平均粒徑[0066] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、得到的(銀)電極的強(qiáng)度更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述銀粒子的平均粒徑(D50)優(yōu)選為2.0μm以下,更優(yōu)選為1.0μm以下。[0067] 另外,作為上述銀粒子,例如可以使用被稱為納米銀的平均粒徑(D50)為數(shù)十納米的銀粒子。上述納米銀的形狀沒有特別限制,具體可以舉出例如球狀的粒子。[0068] 另外,具有上述平均粒徑的銀粒子的形狀沒有特別限制,例如可以以上述平均粒徑(D50)來規(guī)定球狀銀粒子的粒徑。[0069] 上述銀粒子的平均粒徑是指通過使用激光衍射粒度分布測定裝置測定基于體積的粒度分布而求得的累積50%的粒徑(50%體積累積粒徑,也稱為“平均粒徑(D50)”。)。作為這樣的激光衍射粒度分布測定裝置,例如可以舉出與、堀場製作所制造的LA-500(商品名)相當(dāng)?shù)难b置。[0070] ·球狀銀粒子[0071] 可以作為上述銀粒子使用的球狀銀粒子沒有特別限制。例如可以舉出現(xiàn)有公知的球狀銀粒子。[0072] ··球狀銀粒子的平均粒徑(D50)[0073] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、得到的(銀)電極的強(qiáng)度更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述球狀銀粒子的平均粒徑(D50)優(yōu)選為2.0μm以下,更優(yōu)選為1.0μm以下。[0074] ·片狀銀粒子[0075] 可以作為上述銀粒子使用的片狀銀粒子沒有特別限制。例如可以舉出現(xiàn)有公知的片狀銀粒子。[0076] ··片狀銀粒子的長徑、短徑[0077] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、得到的(銀)電極的強(qiáng)度更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述片狀銀粒子的長徑以平均值計(jì)優(yōu)選為2.0μm以下,更優(yōu)選為1.0μm以下。[0078] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、得到的(銀)電極的強(qiáng)度更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述片狀銀粒子的短徑以平均值計(jì)優(yōu)選小于1.0μm,更優(yōu)選為0.1μm以下。[0079] 另外,片狀銀粒子的長徑平均值和短徑的平均值可以通過前述方法求得。[0080] 作為片狀銀粒子,例如可以舉出平均短徑(厚度)(平均值)為數(shù)十nm(例如10~90nm),平均長徑(寬度)為0.3~6μm的銀粒子作為合適的例子。

[0081] 作為上述片狀銀粒子的市售品,例如可以舉出トクセン工業(yè)株式會社銷售的商品名N300的市售品等。[0082] <有機(jī)載體>[0083] 本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑含有有機(jī)載體。[0084] 上述有機(jī)載體含有有機(jī)粘合劑即可。[0085] 上述有機(jī)載體可以含有有機(jī)粘合劑以及溶劑。在本發(fā)明中,作為有機(jī)載體,可以使用在有機(jī)粘合劑中加入了溶劑的有機(jī)載體。[0086] 作為有機(jī)粘合劑,例如可以舉出纖維素系高分子、(甲基)丙烯酸酯系高分子、松香系樹脂。[0087] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、且印刷性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述有機(jī)載體優(yōu)選含有選自纖維素系高分子、(甲基)丙烯酸酯系高分子以及松香系樹脂中的至少1種(有機(jī)粘合劑)。[0088] 作為上述纖維素系樹脂,例如可以舉出乙基纖維素、硝基纖維素等。[0089] 作為上述(甲基)丙烯酸酯系樹脂,例如可以舉出聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。[0090] 作為上述松香系樹脂,例如可以舉出松香酯。[0091] 上述有機(jī)載體優(yōu)選含有有機(jī)粘合劑以及溶劑。[0092] 作為可以在上述有機(jī)載體中含有的溶劑,例如可以舉出醇類(例如松油醇、α-松油醇、β-松油醇、丁基卡必醇等)、酯類(例如含有羥基的酯類、2,2,4―三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯、丁基卡必醇乙酸酯等)。[0093] ·有機(jī)粘合劑的濃度[0094] 在上述有機(jī)載體含有有機(jī)粘合劑以及溶劑的情況下,從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、且操作性更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),有機(jī)粘合劑相對于有機(jī)載體總量的濃度優(yōu)選為3~15質(zhì)量%,更優(yōu)選為5~10質(zhì)量%。[0095] ·有機(jī)載體的含量[0096] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、且印刷性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),相對于上述銀粒子100質(zhì)量份,上述有機(jī)載體的含量(包括有機(jī)載體含有有機(jī)粘合劑以及溶劑的情況。)優(yōu)選為1~150質(zhì)量份,更優(yōu)選為30~150質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為50~100質(zhì)量份。[0097] ·有機(jī)粘合劑的含量[0098] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、且印刷性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),相對于上述銀粒子100質(zhì)量份,上述有機(jī)粘合劑的含量優(yōu)選為1~25質(zhì)量份。[0099] <玻璃熔料>[0100] 本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑含有玻璃熔料。[0101] 玻璃熔料是指以多種氧化物、例如金屬氧化物為主材料的物質(zhì),通常為玻璃狀的粒子形態(tài)。[0102] 構(gòu)成上述玻璃熔料的氧化物沒有特別限制。例如可以舉出ZnO、PbO、B2O3、SiO2、Al2O3。[0103] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、且容易獲得的觀點(diǎn)出發(fā),上述玻璃熔料優(yōu)選含有ZnO和/或PbO,更優(yōu)選含有PbO。[0104] 在上述玻璃熔料含有ZnO和/或PbO的情況下,上述玻璃熔料優(yōu)選還含有B2O3和/或SiO2。[0105] ·玻璃熔料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度[0106] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、易軟化性優(yōu)異、且制成太陽能電池是的曲線因子優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述玻璃熔料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為500℃以下,更優(yōu)選小于460℃。[0107] 對于玻璃熔料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,可以使用SHIMADZU社制造的差示掃描量熱儀DSC-50以升溫速度15℃/min升溫至3780℃,測定約50℃~約370℃的溫度區(qū)域的DSC曲線。將上述DSC曲線中最初的拐點(diǎn)的溫度作為玻璃熔料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

[0108] ·玻璃熔料的含量[0109] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),相對于上述銀粒子100質(zhì)量份,上述玻璃熔料的含量優(yōu)選為0.1~10質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.5~5.0質(zhì)量份。[0110] <銅化合物>[0111] 本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑含有銅化合物。[0112] 上述銅化合物為銅與其他元素化合而構(gòu)成的物質(zhì)。[0113] 構(gòu)成上述銅化合物的銅具有氧化價位(例如1價或2價)。[0114] 本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑通過含有上述銅化合物,在制成電極時,鈍化膜的損傷少、對鈍化膜的密合性優(yōu)異。由于上述那樣鈍化膜的損傷少,所以具有使用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑得到的電極的太陽能電池的發(fā)電效率變高。[0115] 另外,使用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑形成的電極與(在于其他部件連接時使用的)焊料的密合性優(yōu)異。[0116] 上述其他元素沒有特別限制。上述其他元素可以單獨(dú)使用也可以組合2種以上使用。[0117] 作為上述銅化合物,例如可以舉出銅絡(luò)合物、銅有機(jī)酸鹽、銅氧化物。[0118] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述銅化合物優(yōu)選為選自銅絡(luò)合物、銅有機(jī)酸鹽以及銅氧化物中的至少1種。[0119] ·銅絡(luò)合物[0120] 作為上述銅化合物的銅絡(luò)合物為銅的絡(luò)合物。構(gòu)成銅絡(luò)合物的配體沒有特別限制。[0121] 作為上述銅絡(luò)合物,例如可以舉出乙酰丙酮銅之類的丙酮酸系銅絡(luò)合物;雙(8?羥基喹啉)銅之類的喹啉醇系銅絡(luò)合物;雙(三苯基膦)硼氫化亞銅之類的硼酸膦系銅絡(luò)合物。[0122] 其中,從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、且分散性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選丙酮酸系銅絡(luò)合物,更優(yōu)選乙酰丙酮銅。[0123] ·銅有機(jī)酸鹽[0124] 作為上述銅化合物的銅有機(jī)酸鹽為銅與有機(jī)酸的鹽。構(gòu)成銅有機(jī)酸鹽的有機(jī)酸沒有特別限制。例如可以舉出具有羧基的烴化合物(羧酸)、烷基磺酸。[0125] 作為上述銅有機(jī)酸鹽,例如可以舉出,新癸酸銅之類的碳原子數(shù)6~20的羧酸與銅形成的鹽;三氟甲磺酸鹽之類的可以被氟取代的烷基磺酸鹽。[0126] 其中,從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、且分散性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選氟取代的烷基磺酸鹽,更優(yōu)選三氟甲磺酸鹽。[0127] ·銅氧化物[0128] 作為上述銅化合物的銅氧化物,例如可以舉出氧化亞銅、氧化銅。[0129] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述銅化合物優(yōu)選含有選自乙酰丙酮銅、新癸酸銅、氧化亞銅、氧化銅、雙(8?羥基喹啉)銅、雙(三苯基膦)硼氫化亞銅以及三氟甲磺酸銅中的至少1種,更優(yōu)選乙酰丙酮銅、氧化銅,進(jìn)一步優(yōu)選氧化銅。[0130] <銅化合物中所含有的銅的含量>[0131] 在本發(fā)明中,相對于上述銀粒子100質(zhì)量份,上述銅化合物中所含有的銅的量為0.01~0.8質(zhì)量份。

[0132] 通過使上述銅的量在規(guī)定的范圍,在制成電極時,鈍化膜的損傷少、且對鈍化膜的密合性優(yōu)異。另外,由于上述鈍化膜的損傷少,所以具有使用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑形成的電極的太陽能電池的發(fā)電效率優(yōu)異。[0133] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),相對于上述銀粒子100質(zhì)量份,上述銅的量優(yōu)選為0.1~0.5質(zhì)量份。[0134] (金屬化合物)[0135] 從本發(fā)明的效果(特別是密合性)更優(yōu)異、和/或與焊料的密合性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑優(yōu)選還含有具有選自周期表第4族的鈦、鋯以及鉿中的至少1種金屬元素的金屬化合物。[0136] 上述金屬化合物所具有的金屬元素優(yōu)選為選自鈦、鋯以及鉿中的至少1種,更優(yōu)選為鈦、鋯或鉿,進(jìn)一步優(yōu)選為鈦。[0137] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述金屬化合物優(yōu)選含有上述金屬的氧化物、上述金屬的醇鹽或上述金屬的乙酰丙酮絡(luò)合物。[0138] 從本發(fā)明的效果更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述金屬化合物優(yōu)選含有鈦的醇鹽,更優(yōu)選含有鈦四醇鹽。[0139] 作為上述金屬化合物,具體可以舉出例如,鈦、鋯或鉿的氧化物;鈦、鋯或鉿的醇鹽;鈦、鋯或鉿的乙酰丙酮絡(luò)合物。[0140] 作為鈦的氧化物,例如可以舉出氧化鈦(TiO2)。[0141] 其中,從本發(fā)明的效果更優(yōu)異、以及/或者與焊料的密合性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述金屬化合物優(yōu)選含有上述金屬的醇鹽(金屬醇鹽)。[0142] 構(gòu)成上述金屬醇鹽的醇鹽基沒有特別限制。例如可以舉出,具有碳原子數(shù)1~10的烷基的醇鹽基。金屬構(gòu)成醇鹽的醇鹽基所具有的烷基可以為直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀、或它們的組合。[0143] 在上述金屬醇鹽具有多個醇鹽基的情況下,上述多個醇鹽基可以相同也可以不同。[0144] 1分子上述金屬醇鹽所具有的醇鹽基的數(shù)量可以為1以上、且構(gòu)成上述金屬醇鹽的金屬的價數(shù)以下。[0145] 在1分子上述金屬醇鹽所具有的醇鹽基的數(shù)量小于構(gòu)成上述金屬醇鹽的金屬的價數(shù)的情況下,金屬醇鹽可以還具有醇鹽基以外的基團(tuán)。醇鹽基以外的基團(tuán)沒有特別限制。例如可以舉出,無取代的烴基或具有取代基的烴基;烷基氨基之類的Rn-NH-(R表示烴基,n表示1或2。)。[0146] 從本發(fā)明的效果(特別是密合性)更優(yōu)異、或與焊料的密合性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),上述金屬化合物優(yōu)選含有鈦醇鹽、鋯醇鹽和/或鉿醇鹽,更優(yōu)選含有鈦醇鹽,進(jìn)一步優(yōu)選含有四醇鈦,特別優(yōu)選含有四丁醇鈦(四丁氧基鈦)。[0147] 作為上述鈦醇鹽,例如可以舉出四丙醇鈦、四丁醇鈦之類的四醇鈦。[0148] 作為上述鋯醇鹽,例如可以舉出,四丙醇鋯、四丁醇鋯之類的四醇鋯。[0149] 作為上述鉿醇鹽,例如可以舉出丁醇鉿、2-乙基己醇鉿。[0150] ··金屬化合物的含量[0151] 從本發(fā)明的效果(特別是密合性)更優(yōu)異、或與焊料的密合性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),相對于上述銀粒子100質(zhì)量份,上述金屬化合物的含量優(yōu)選為0.01~2.0質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.05~1.0質(zhì)量份。

[0152] (添加劑)[0153] 本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑根據(jù)需要也可以進(jìn)一步含有例如還原劑等添加劑。[0154] 作為上述還原劑,具體的可以舉出例如二醇類等。[0155] 本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑的制造方法沒有特別限制,例如可以舉出利用開煉機(jī)、捏合機(jī)、擠出機(jī)或萬能攪拌器等將上述銀粒子、上述有機(jī)載體、上述玻璃熔料和上述銅化合物以及根據(jù)需要可以含有的上述金屬化合物、上述添加劑混合的方法。[0156] 作為本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑的用途,例如可以舉出用于太陽能電池的電極。[0157] 作為可以適用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑的太陽能電池的電極,例如可以舉出,受光面?zhèn)鹊哪妇€電極;占據(jù)背面?zhèn)鹊囊徊糠置婊蛉棵娴谋趁骐姌O。[0158] 在將本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑應(yīng)用于太陽能電池的情況下,本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑應(yīng)用于太陽能電池中的位置沒有特別限制。[0159] 在使用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑在太陽能電池的背面?zhèn)刃纬呻姌O的情況下,例如可以在基板的背面直接應(yīng)用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑。[0160] 另外,在基板的背面具有背面鈍化膜的情況下,可以將本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑應(yīng)用于上述背面鈍化膜上的至少一部分。[0161] 例如可以通過將本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑在700~900℃的條件下燒成來形成電極。[0162] 由本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑形成的電極,例如可以連接互連條(用焊料被覆了的金屬線)。[0163] [太陽能電池][0164] 本發(fā)明的太陽能電池是具有使用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑形成的電極的太陽能電池。[0165] 本發(fā)明的太陽能電池除了具有使用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑形成的電極以外,沒有特別限制。[0166] 以下有時將使用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑形成的電極稱為“規(guī)定的電極”。[0167] 作為上述規(guī)定的電極,例如可以舉出,受光面?zhèn)?光入射側(cè))的母線電極、背面?zhèn)鹊碾姌O(背面電極的一部分面或全部面)。上述規(guī)定的電極優(yōu)選為背面?zhèn)鹊碾姌O,更優(yōu)選構(gòu)成背面電極的至少一部分。[0168] 在上述規(guī)定的電極構(gòu)成背面電極的一部分的情況下,上述背面電極優(yōu)選具有上述規(guī)定的電極和鋁電極。[0169] 本發(fā)明的太陽能電池可以進(jìn)一步具有背面鈍化膜(背面鈍化型太陽能電池)。[0170] 這種情況下,在上述太陽能電池的背面?zhèn)?,?yōu)選上述鈍化膜存在于構(gòu)建上述太陽能電池的基板與上述規(guī)定的電極之間。上述規(guī)定的電極可以與上述背面鈍化膜直接接觸。[0171] 作為本發(fā)明的太陽能電池,優(yōu)選進(jìn)一步具有背面鈍化膜,在上述太陽能電池的背面?zhèn)龋鲜鲡g化膜存在于上述太陽能電池所具有的基板與上述規(guī)定的電極之間,上述規(guī)定的電極與上述背面鈍化膜直接接觸,上述背面電極具有上述規(guī)定的電極和鋁電極。[0172] 以下使用附圖對本發(fā)明的太陽能電池進(jìn)行說明。另外,本發(fā)明不受附圖的限制。[0173] 圖1是示意性地表示本發(fā)明的太陽能電池的一個實(shí)施方式的截面圖。[0174] 圖1所示的太陽能電池為背面鈍化型太陽能電池。[0175] 圖1所示的背面鈍化型太陽能電池具有形成在光入射側(cè)的光入射側(cè)母線電極20a、防反射膜2、n型雜質(zhì)擴(kuò)散層(n型硅層)4、p型晶體硅基板1、并且在背面具有背面鈍化膜14、背面電極15。背面電極15具有背面電極15b和背面電極15a?;?(晶體硅基板)與背面電極15b通過配置于背面鈍化膜14的點(diǎn)狀開口部而電接觸?;?與背面電極15b接觸的部分配置有雜質(zhì)擴(kuò)散部18(p型雜質(zhì)擴(kuò)散部)。雜質(zhì)擴(kuò)散部18具有BSF(背場,BackSurfaceField)層18a和Al-Si合金層18b。

[0176] 在圖1中,背面電極15a使用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑形成。[0177] 在圖1中,鈍化膜14存在于基板1與背面電極15a之間,背面電極15a與背面鈍化膜14直接接觸,背面電極15具有背面電極15a和背面電極15b。能夠形成背面電極15b的導(dǎo)電性糊劑可以是本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑或其之外的導(dǎo)電性糊劑。作為本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑以外的導(dǎo)電性糊劑,例如可以舉出可以形成鋁電極的導(dǎo)電性糊劑(含有鋁的導(dǎo)電性糊劑)。

[0178] 在圖1中,基板1與背面電極15a之間的鈍化膜14沒有燒穿。[0179] 在圖1中,光入射側(cè)母線電極20a將防反射膜2燒穿。作為用于形成光入射側(cè)母線電極20a的導(dǎo)電性糊劑,例如可以舉出能夠?qū)⒎婪瓷淠┑默F(xiàn)有公知的導(dǎo)電性糊劑。[0180] 在將本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑應(yīng)用于光入射側(cè)母線電極20a的情況下,所得到的光入射側(cè)母線電極沒有將防反射膜2燒穿。[0181] (制造方法)[0182] 下面對本發(fā)明的太陽能電池的制造方法進(jìn)行說明。對于本發(fā)明的太陽能電池的制造方法,除了具有使用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑形成的電極以外沒有特別限制。下述的制造方法是本發(fā)明的太陽能電池的制造方法的一個例子。[0183] ·基板[0184] 本發(fā)明的太陽能電池的制造方法首先包含準(zhǔn)備一個導(dǎo)電形(p型或n型導(dǎo)電型)的(晶體硅)基板1的工序。作為(晶體硅)基板1,例如可以使用p型晶體硅基板,具體地例如可以使用p型單晶硅基板。[0185] 從得到高轉(zhuǎn)換效率的觀點(diǎn)出發(fā),(晶體硅)基板1的光入射側(cè)的表面優(yōu)選具有金字塔狀的紋理結(jié)構(gòu)。[0186] ·雜質(zhì)擴(kuò)散層4的形成[0187] 接著,本發(fā)明的太陽能電池的制造方法包含在上述工程中準(zhǔn)備的(晶體硅)基板1的一個表面形成其他的導(dǎo)電型的雜質(zhì)擴(kuò)散層4的工序。例如在使用p型晶體硅基板1作為(晶體硅)基板1的情況下,作為雜質(zhì)擴(kuò)散層4,例如可以形成擴(kuò)散了n型雜質(zhì)P(磷)的n型雜質(zhì)擴(kuò)散層。也可以使用n型晶體硅基板制造晶體硅太陽能電池。這種情況下,作為雜質(zhì)擴(kuò)散層形成p型雜質(zhì)擴(kuò)散層。[0188] ·防反射膜2以及背面鈍化14的形成[0189] 接著,本發(fā)明的太陽能電池的制造方法包含在上述工程中形成的雜質(zhì)擴(kuò)散層4的表面形成防反射膜2并在上述基板1的背面形成背面鈍化膜14的工序。[0190] 作為防反射膜2,可以形成氮化硅膜(SiN膜)。在使用氮化硅膜作為防反射膜2的情況下,氮化硅膜的層具有作為正面鈍化膜的功能。因此,在使用氮化硅膜作為防反射膜2的情況下,可以得到高性能的晶體硅太陽能電池。另外,通過使防反射膜2為氮化硅膜(氮化硅膜),可以對入射的光發(fā)揮防反射作用。氮化硅膜可以通過PECD(等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積,PlasmaEnhancedChemicalaporDeposition)法等來成膜。[0191] 另外,在該工序中,在基板1的背面形成氮化硅膜等背面鈍化膜14??梢酝ㄟ^圖案化等方式在背面鈍化膜14上形成用于使(晶體硅)基板1與背面電極15b電接觸的點(diǎn)狀開口部。[0192] ·光入射側(cè)電極以及背面電極的形成[0193] 本發(fā)明的太陽能電池的制造方法中包含通過在防反射膜2的表面印刷導(dǎo)電性糊劑并進(jìn)行燒成來形成光入射側(cè)電極的工序。[0194] 另外,本發(fā)明的太陽能電池的制造方法還包含,通過在(晶體硅)基板1的另一表面(背面)印刷導(dǎo)電性糊劑并進(jìn)行燒成來形成背面電極15的工序。[0195] 具體而言,首先在100~150℃左右的溫度下將使用導(dǎo)電性糊劑印刷的光入射側(cè)電極(光入射側(cè)指狀電極和/或光入射側(cè)母線電極)圖案干燥數(shù)分鐘(例如0.5~5分鐘)。另外,此時,光入射側(cè)電極的圖案中,可以使用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑或其以外的導(dǎo)電性糊劑來形成光入射側(cè)母線電極20a。這是因?yàn)樵谑褂帽景l(fā)明的導(dǎo)電性糊劑形成光入射側(cè)母線電極20a的情況下,不會對作為鈍化膜的防反射膜2產(chǎn)生不良影響。為了形成光入射側(cè)指狀電極,可以使用公知的光入射側(cè)電極形成用導(dǎo)電性糊劑。[0196] 在印刷和干燥光入射側(cè)電極的圖案之后,為了形成背面電極15,在背面鈍化膜上印刷用于形成背面電極15a的本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑、以及用于形成背面電極15b的導(dǎo)電性糊劑。[0197] 對于在背面鈍化膜上印刷用于形成背面電極15或背面電極15a的本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑的方法沒有特別限制。另外,在用于形成背面電極15b的導(dǎo)電性糊劑與本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑不同的情況下,對印刷用于形成背面電極15b的導(dǎo)電性糊劑的方法沒有特別限制。例如二者都可以舉出現(xiàn)有公知的方法。[0198] 用于形成背面電極15a的導(dǎo)電性糊劑只要是本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑就沒有特別限制。[0199] ··用于形成背面電極15b的導(dǎo)電性糊劑[0200] 用于形成背面電極15b的導(dǎo)電性糊劑可以與本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑相同,也可以不同。[0201] 在用于形成背面電極15b的導(dǎo)電性糊劑與本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑不同的情況下,作為用于形成背面電極15b的導(dǎo)電性糊劑,例如可以舉出鋁糊劑。[0202] 上述鋁糊劑沒有特別限制。例如可以舉出,含有鋁粉末、玻璃粉末以及有機(jī)載體的鋁糊劑。[0203] (鋁粉末)[0204] 鋁粉末的平均粒徑優(yōu)選為1~10μm。鋁粉末的平均粒徑可以使用激光衍射粒度分布儀進(jìn)行測定。[0205] 作為一個優(yōu)選的實(shí)施方式,可以舉出鋁粉末為球狀。[0206] (玻璃粉末)[0207] 玻璃粉末有助于鋁粉末與硅之間的反應(yīng)、以及鋁粉末自身的燒結(jié)。作為玻璃粉末,可以含有選自Pb、Bi、、B、Si、Sn、P以及Zn中的1種或2種以上。另外,可以使用含有鉛的玻璃粉末,或者可以使用鉍系、釩系、錫-磷系、硼硅酸鋅系、堿性硼硅酸系等無鉛玻璃粉末。特別是考慮到對人體的影響,優(yōu)選使用無鉛玻璃粉末。另外,玻璃粉末的軟化點(diǎn)優(yōu)選為750℃以下。軟化點(diǎn)大于750℃的玻璃粉末的情況下,存在使用背面鈍化膜時與背面鈍化膜的密合性顯著降低的顧慮。另外,玻璃粉末的平均粒徑優(yōu)選為1μm以上且3μm以下。鋁糊劑中所含有的玻璃粉末的含量沒有特別限制,相對于鋁粉末100質(zhì)量份優(yōu)選為0.5質(zhì)量份以上且40質(zhì)量份以下。在導(dǎo)電性鋁糊劑中的玻璃粉末的含量小于0.5質(zhì)量份的情況下,與晶片和鈍化膜的密合性降低,如果超過40質(zhì)量份,則存在作為電極的電阻增加的顧慮。[0208] (有機(jī)載體)[0209] 作為有機(jī)載體,例如可以使用在溶劑中溶解有有機(jī)粘合劑(樹脂)的有機(jī)載體。也可以根據(jù)需要進(jìn)一步添加各種添加劑。[0210] 作為上述溶劑,可以使用公知的溶劑。例如可以舉出,二乙二醇單丁基醚、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、二丙二醇單甲基醚等。[0211] 作為上述各種添加劑,例如可以使用抗氧化劑、防腐劑、消泡劑、增粘劑、阻燃劑(Tuckfire)、偶聯(lián)劑、靜電劑、阻聚劑、觸變劑、防沉降劑等。具體而言,例如可以使用聚乙二醇酯化合物、聚乙二醇醚化合物、聚氧乙烯山梨醇酐酯化合物、山梨糖醇酐烷基酯化合物、脂肪族多元羧酸化合物、磷酸酯化合物、聚酯酸的酰胺基胺鹽、氧化聚乙烯系化合物、脂肪酸酰胺蠟等。[0212] 作為上述有機(jī)粘合劑(樹脂),可以使用公知的樹脂,例如可以將乙基纖維素、硝基纖維素、聚乙烯醇縮丁醛、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂、二甲苯甲醛樹脂、醇酸樹脂、不飽和聚酯樹脂、丙烯酸酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、呋喃樹脂、氨基甲酸酯樹脂、異氰酸酯化合物、氰酸化合物等熱固性樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲醛、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚苯醚、聚砜、聚酰亞胺、聚醚砜、聚芳酯、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、硅酮樹脂等中的2種以上組合使用。[0213] 鋁糊劑中所含有的有機(jī)載體的含量沒有特別限制,相對于鋁粉末100質(zhì)量份,優(yōu)選為70質(zhì)量份以上且200質(zhì)量份以下。這是因?yàn)槿绻袡C(jī)載體的含量小于70質(zhì)量份或者大于200質(zhì)量份,則存在糊劑的印刷性降低的顧慮。

[0214] 作為鋁糊劑的制造方法,例如可以舉出,通過使用周知的混合設(shè)備將鋁粉末、玻璃粉末以及有機(jī)載體混合來制造鋁糊劑的方法。[0215] ··干燥[0216] 如上所述,在背面鈍化膜上印刷用于形成背面電極15的本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑、或印刷用于形成背面電極15a的本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑和用于形成背面電極15b的導(dǎo)電性糊劑之后,可以將其干燥。[0217] ··燒成[0218] 可以使用管狀爐等燒成爐在大氣中在規(guī)定的條件下對上述干燥后的導(dǎo)電性糊劑進(jìn)行燒成。作為燒成條件,燒成氣氛為大氣,燒成溫度為500~1000℃,更優(yōu)選為600~1000℃,進(jìn)一步優(yōu)選為500~900℃,特別優(yōu)選為700~900℃。優(yōu)選以短時間進(jìn)行燒成,燒成時的溫度曲線(溫度-時間曲線)優(yōu)選為峰狀。例如,優(yōu)選將上述溫度作為峰值溫度,在燒成爐進(jìn)?出的時間為10~60秒,優(yōu)選為20~40秒的條件下進(jìn)行燒成。[0219] 燒成時,優(yōu)選將用于形成光入射側(cè)電極以及背面電極15的導(dǎo)電性糊劑同時燒成,優(yōu)選將兩電極同時形成。這種情況下,可以僅進(jìn)行一次用于形成電極的燒成,所以可以以低成本制造太陽能電池。[0220] 通過上述方式操作可以制造本發(fā)明的太陽能電池。[0221] 本發(fā)明的太陽能電池的制造方法中,在對用于形成光入射側(cè)電極的基板1的光入射側(cè)表面上述印刷的導(dǎo)電性糊劑進(jìn)行燒成時,用于形成光入射側(cè)指狀電極和/或光入射側(cè)母線電極的導(dǎo)電性糊劑優(yōu)選將防反射膜2燒穿。由此,可以以光入射側(cè)電極與雜質(zhì)擴(kuò)散層4接觸的方式形成光入射側(cè)電極。其結(jié)果,可以降低光入射側(cè)電極與雜質(zhì)擴(kuò)散層4之間的接觸電阻。能夠用于將防反射膜2燒穿的、用于形成光入射側(cè)電極的導(dǎo)電性糊劑沒有特別限制。例如可以舉出現(xiàn)有公知的導(dǎo)電性糊劑。

[0222] 用互連用金屬帶將通過上述方式操作得到的本發(fā)明的太陽能電池電連接,通過將玻璃板、密封材料以及保護(hù)片等層疊可以得到太陽能電池模塊。作為互連用金屬帶,可以使用被焊料覆蓋周圍的金屬帶(例如以銅作為材料的帶)。作為焊料,可以使用以錫為主成分的焊料,具體而言,可以使用加入鉛的有鉛焊料和無鉛焊料等能夠在市面上得到的焊料。[0223] 在本發(fā)明的太陽能電池中,例如可以用焊料將上述金屬帶與光入射側(cè)的母線電極連接。[0224] 另外,在本發(fā)明的太陽能電池中,可以用焊料將上述金屬帶與規(guī)定的電極(例如背面電極的一部分面或全部面)連接。[0225] 在本發(fā)明的太陽能電池中,通過具有使用本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑形成的規(guī)定的電極,可以提供高性能的太陽能電池。[0226] 實(shí)施例[0227] 下面示出實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。但是本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限定。[0228] <導(dǎo)電性糊劑的制造>[0229] 通過攪拌設(shè)備以下表1中所示的組成(質(zhì)量份)將下表1中的各成分混合來制造導(dǎo)電性糊劑。[0230] 另外,下述表1的“銅化合物”欄中的各銅化合物右邊記載的值為上述各銅化合物中所含有的銅相對于各銅化合物的比例。表1中,上述銅的比例的單位為“質(zhì)量%”。[0231] 另外,各實(shí)施例中使用的“各銅化合物”的量的數(shù)值為作為銅化合物(或使用的市售品)的量。對于金屬化合物、鋅化合物(比較)、金屬銅(比較)也是同樣。[0232] 另外,按照表1所示的量使用表1的“有機(jī)載體”欄所示的有機(jī)粘合劑和溶劑,將它們預(yù)先混合而得到混合物,將得到的混合物作為有機(jī)載體使用。[0233] <評價>[0234] 使用按照上述方式制造的導(dǎo)電性糊劑進(jìn)行以下評價。將結(jié)果示于表1。[0235] (對鈍化膜的損傷)[0236] 通過光致發(fā)光成像法(記為“PL法”)來評價導(dǎo)電性糊劑導(dǎo)致的對鈍化膜的損傷。[0237] PL法是對物質(zhì)照射光并觀測激發(fā)的電子返回基態(tài)時產(chǎn)生的光的方法。通過使用該方法可以以非破壞、非接觸的方式且以短時間評價導(dǎo)電性糊劑導(dǎo)致的對鈍化膜的損傷(反應(yīng)性)。[0238] 具體而言,對試樣照射能量大于禁帶寬度的光使其發(fā)光,根據(jù)其發(fā)光的狀況來評價晶體中的缺陷以及表面、界面缺陷的狀態(tài)。在試樣具有結(jié)晶硅基板中的缺陷以及表面、界面缺陷的情況下,缺陷作為光照射產(chǎn)生的電子-空穴對的復(fù)合的中心發(fā)揮作用,與此對應(yīng),光致發(fā)光的發(fā)光強(qiáng)度降低。即,在通過印刷導(dǎo)電性糊劑并燒成而形成的電極侵蝕鈍化膜,鈍化膜被除去的晶體硅基板表面形成缺陷的情況下,形成表面缺陷的部分(即,試樣中形成了電極的部分)的光致發(fā)光的發(fā)光強(qiáng)度降低。通過該光致發(fā)光的發(fā)光強(qiáng)度的強(qiáng)弱可以評價試樣糊劑的與鈍化層之間的反應(yīng)性。[0239] 為了通過PL法進(jìn)行評價,在后述的“對鈍化膜的密合性”的評價中,與制備的密合性評價用基板同樣地制備帶有背面電極的基板。[0240] ·利用PL法的測定[0241] 利用PL法的測定使用BT Imaging社制造的光致發(fā)光成像系統(tǒng)(PhotoluminescenceImagingSystem)裝置(型號LIS-R2)進(jìn)行。

[0242] 通過激發(fā)用光源(波長650nm、功率3mW)對上述帶有背面電極的基板照射光,獲得光致發(fā)光的發(fā)光強(qiáng)度圖像,通過目視觀察。[0243] ·評價基準(zhǔn)[0244] 在通過上述方式得到的光致發(fā)光的發(fā)光強(qiáng)度圖像中,印刷了電極的部分的發(fā)光強(qiáng)度與未印刷電極的部分的發(fā)光強(qiáng)度同等的情況下,評價為對鈍化膜的損傷少,將其表示為“○”。[0245] 在上述圖像中,印刷了電極的部分的發(fā)光強(qiáng)度比未印刷電極的部分的發(fā)光強(qiáng)度弱(形成了電極的部分比未形成電極的部分暗)的情況下,評價為對鈍化膜的損傷大,將其表示為“×”。[0246] (對鈍化膜的密合性)[0247] 使用通過上述方式制造的導(dǎo)電性糊劑制作模擬太陽能電池的密合性評價用基板,進(jìn)行對鈍化膜的密合性試驗(yàn)。另外,在上述密合性試驗(yàn)中,測定鈍化膜與規(guī)定的電極之間的密合強(qiáng)度、以及金屬帶與規(guī)定的電極之間的密合強(qiáng)度這兩者,由于規(guī)定的電極中含有的金屬粒子為銀粒子,所以金屬帶與規(guī)定的電極之間的粘合強(qiáng)度較高。因此,通過上述試驗(yàn),可以評價鈍化膜與規(guī)定的電極之間的密合性。[0248] ·密合性評價用基板的制備[0249] 基板使用p型單晶硅基板(基板:縱橫各6英寸、厚度200μm)。[0250] 首先,通過干法氧化在上述基板(圖1中的基板1。以下的符號與圖1一致。)上形成約20μm的氧化硅層,然后用混合氟化氫、純水和氟化銨而成的溶液進(jìn)行蝕刻,除去基板表面的損傷。接著,用含有鹽酸和過氧化氫的水溶液進(jìn)行重金屬清洗。[0251] 另外,密合性評價用基板不具有光入射側(cè)電極、光入射側(cè)表面的紋理結(jié)構(gòu)、n型雜質(zhì)擴(kuò)散層4、以及防反射膜2。[0252] 接著,通過等離子體CD法使用硅烷氣體和氨氣在基板1的背面的全部面上形成厚度約為60nm的作為背面鈍化膜14的氮化硅膜。具體而言,通過將NH3/SiH4=0.5的混合氣體1Torr(133Pa)進(jìn)行輝光放電分解,利用等離子體CD法形成膜厚約60nm的氮化硅膜(背面鈍化膜14)。

[0253] 通過絲網(wǎng)印刷法將上述制造的各導(dǎo)電性糊劑印刷到上述帶有背面鈍化膜的基板的背面鈍化膜14上,以30mm的間隔形成5根背面電極15a。[0254] 各背面電極15a的膜厚約為10μm、長度為100mm、寬度為2mm。[0255] 然后,在150℃下將施加了上述導(dǎo)電性糊劑的基板干燥約1分鐘。[0256] 使用以鹵素?zé)魹榧訜嵩吹慕t外燒成爐(日本ガイシ社制太陽能電池用高速燒成試驗(yàn)爐)在大氣中以規(guī)定的條件將干燥后的各施加了導(dǎo)電性糊劑的基板燒成。燒成條件,775℃的峰值溫度,在大氣中,以燒成爐的進(jìn)?出時間為30秒的條件下進(jìn)行燒成,制作成帶有背面電極的基板。

[0257] 接著,每一個帶有背面電極的基板準(zhǔn)備5條作為互連用的金屬帶的銅帶(寬1.5mm×總厚度0.16mm,以約40μm的膜厚被覆共晶焊料[錫:鉛=64:36的重量比])。[0258] 上述制作的帶有背面電極的基板中,各背面電極15a上配置1條上述金屬帶,以覆蓋上述各背面電極15a,使用助焊劑在帶有焊料的襯墊上在250℃的溫度下附著焊料3秒,由此得到密合性評價用基板。上述得到的每1個密合性評價用基板具有5根背面電極15a,各背面電極15a焊接有1條金屬帶。[0259] ·拉伸試驗(yàn)[0260] 將設(shè)置在上述的焊接的金屬帶的一端的環(huán)狀部連接到數(shù)字拉力機(jī)(エイアンドディー社制,數(shù)字拉力機(jī)AD-4932-50N),相對于基板1沿著180度的方向拉伸金屬帶,用上述數(shù)字拉力機(jī)測定破壞強(qiáng)度,從而進(jìn)行密合強(qiáng)度的測定。[0261] 對于各實(shí)施例,制作3個密合性評價用基板,按照上述方式測定15根上述焊接的背面電極15a的密合強(qiáng)度,求出上述測定得到的密合強(qiáng)度的測定值的平均值。[0262] ·評價基準(zhǔn)[0263] 本發(fā)明中,密合強(qiáng)度(上述得到的密合強(qiáng)度的平均值。以下同樣)大于1N/mm的情況下,記為對鈍化膜的密合性優(yōu)異。[0264] 密合強(qiáng)度比1N/mm越大,密合性越優(yōu)異。[0265] (發(fā)電效率)[0266] 關(guān)于太陽能電池,使用預(yù)先用激光燈在p型單晶硅基板(基板:縱橫各6英寸、厚度200μm)上設(shè)置了線狀開口部的電阻值3Ω·cm的背面鈍化型單晶硅基板。

[0267] 在上述背面鈍化型單晶硅基板的背面鈍化膜上以線狀施加上述制作的各導(dǎo)電性糊劑,每1個太陽能電池1施加0.02~0.03g,從而印刷背面電極15a(5根,間隔30mm。各背面電極15a的膜厚約為10μm,長度為100mm,寬度為2mm)。[0268] 接著,在上述背面鈍化型單晶硅基板的背面剩余部分的整體上施加以公知技術(shù)制作的鋁糊劑,每1個太陽能電池1施加0.9~1.0g,從而印刷背面電極15b(線狀)。[0269] 接著,在受光面印刷以公知技術(shù)制作的Ag糊劑作為正面電極。[0270] 將上述印刷了各電極的基板在800℃的條件下燒成3秒,從而得到發(fā)電效率評價用基板。[0271] ·太陽能電池的發(fā)電效率[0272] 對上述得到的發(fā)電效率評價用基板,使用ワコム電創(chuàng)社制造的太陽模擬器:WXS-156S-10、I-測定裝置:I15040-10實(shí)施I-測定,計(jì)算出太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率(Eff、單位%)。用上述轉(zhuǎn)換效率的結(jié)果評價太陽能電池的發(fā)電效率。

[0273] 本發(fā)明中,上述發(fā)電效率優(yōu)選為20.0%以上,更優(yōu)選為20.3%以上。[0274] ·太陽能電池的曲線因子(FF)[0275] 將上述I-測定的結(jié)果代入下式,算出表示太陽能電池的電氣特性的曲線因子(FF)。[0276] FF=Pmax÷(oc×Isc)[0277] FF:曲線因子[0278] Pmax:最佳工作點(diǎn)的功率[W][0279] oc:開路電壓[][0280] Isc:短路電流[A][0281] ··評價基準(zhǔn)[0282] 優(yōu)選FF接近1。[0283] FF接近1表示太陽能電池的內(nèi)部損失(電子與空穴的復(fù)合導(dǎo)致湮滅)小,太陽能電池的外部取得的電能大。即,F(xiàn)F接近1也表示鈍化膜的損傷少。[0284] [表1][0285][0286] 表1所示的各成分的詳細(xì)信息如下。[0287] (銀粒子)[0288] ·球狀銀粒子:球狀的銀粒子。平均粒徑(D50)0.8μm[0289] ·片狀銀粒子:片狀的銀粒子。商品名N300(トクセン工業(yè)社制,長徑(寬)平均0.3μm、短徑(厚)平均0.05μm。[0290] (有機(jī)載體)[0291] ·有機(jī)粘合劑:乙基纖維素。商品名STD300,日進(jìn)化成社制。[0292] ·溶媒:松油醇。ヤスハラケミカル社制[0293] (銅化合物)[0294] ·乙酰丙酮銅:東京化成工業(yè)社制。具有下述結(jié)構(gòu)。乙酰丙酮銅。[0295][0296] ·雙(8?羥基喹啉)銅:東京化成工業(yè)社制。具有下述結(jié)構(gòu)。[0297][0298] ·雙(三苯基膦)硼氫化亞銅:東京化成工業(yè)社制。具有下述結(jié)構(gòu)。[0299][0300] ·三氟甲磺酸銅:東京化成工業(yè)社制。具有下述結(jié)構(gòu)。[0301][0302] ·氧化銅:CuO。CIKナノテック社制。平均粒徑(D50)48nm[0303] ·新癸酸銅:日本化學(xué)産業(yè)社制[0304] (金屬化合物)[0305] ·四丁醇鈦:Ti(OBu)4,東京化成工業(yè)社制[0306] (鋅化合物(比較))[0307] ·氧化鋅[0308] (金屬銅(比較))[0309] ·銅合金:銀涂覆銅粉。涂覆(鍍)了銀粉的銅粉(商品名TMF-C05F,東洋アルミニウム社制)。[0310] (玻璃熔料)[0311] ·ZnO·B2O3·SiO2:玻璃化轉(zhuǎn)變溫度490℃。[0312] ·PbO·B2O3·SiO2:玻璃化轉(zhuǎn)變溫度460℃。[0313] ·PbO·B2O3:玻璃化轉(zhuǎn)變溫度380℃。[0314] ·PbO·SiO2:玻璃化轉(zhuǎn)變溫度430℃。[0315] ·PbO·SiO2:玻璃化轉(zhuǎn)變溫度550℃。[0316] ·PbO·SiO2:玻璃化轉(zhuǎn)變溫度470℃。[0317] 根據(jù)表1所示的結(jié)果可知,不含有銅化合物而具有銅合金的比較例1的對鈍化膜的損傷大。[0318] 銅化合物所含有的銅的量超過規(guī)定范圍的比較例2的對鈍化膜的損傷大。[0319] 不含有銅化合物而含有鋅化合物的比較例3的對鈍化膜的密合性低。[0320] 與此相對,本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑在制成電極時,鈍化膜的損傷少,對鈍化膜的密合性優(yōu)異。[0321] 另外,本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑對上述鈍化膜的損傷少,所以發(fā)電效率優(yōu)異。[0322] 附圖標(biāo)記說明[0323] 1p型晶體硅基板[0324] 2防反射膜[0325] 4n型雜質(zhì)擴(kuò)散層(n型硅層)[0326] 14背面鈍化膜[0327] 15背面電極[0328] 15a背面電極[0329] 15b背面電極[0330] 18雜質(zhì)擴(kuò)散部(p型雜質(zhì)擴(kuò)散部)[0331] 18aBSF(BackSurfaceField)層[0332] 18bAl-Si合金層[0333] 20a光入射側(cè)母線電極



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“導(dǎo)電性糊劑及太陽能電池” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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