NTA膏制造技术

本发明专利技术涉及一种NTA膏，其目的为不使用银乃至降低银的使用量以及降低铅(铅玻璃)的使用量乃至不使用铅(铅玻璃)。为达成上述目的，该种NTA膏的构成为包含粒子键结而形成导电性的主材、使主材的粒子键结的有机材料、调整浓度的有机溶媒及将全体整合并且使之接着于涂布材料的树脂；于烧结这些的混练物而形成导电性电极的膏中，主材包含混入钒酸盐玻璃的粉末所作成的混练物，将所作成的该混练物于340℃至900℃的范围内、且1秒至60秒的范围内进行烧结，而形成导电性电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种NTA膏，其包含：粒子键结而形成导电性的主材、使主材的粒子键结的有机材料、调整浓度的有机溶媒及将全体整合并且使之接着于涂布材料的树脂；烧结这些的混练物而形成导电性电极。
技术介绍
过去，利用可再生能源之一的太阳电池，是以20世纪的主角半导体技术为基础而进行开发。是影响人类生存的全球性水准的重要开发。该开发课题不仅就将太阳光转换成为电能的效率，也面临降低制造成本及无公害的课题而持续进展。就这些的实现而言，降低电极所使用的银(Ag)和铅(Pb)的使用量乃至不使用银(Ag)和铅(Pb)特别重要。通常来说，太阳电池的构造如图15(a)的平面图及图15(b)的剖面图所示，由以下各要素构成：将太阳光能源转换成为电能N型/P型的硅基板43，防止硅基板43的表面反射及属于绝缘体薄膜的氮化硅膜45，取出在硅基板43中所产生电子的指状电极42，收集指状电极42所取出电子的汇流排电极(busbarelectrode)41，将汇流排电极41所收集电子取出至外部的引出导线47。其中，在汇流排电极(排电极(buselectrode))41、指状电极42及引出导线47使用银(银膏)及铅(铅玻璃)，而理想为在汇流排电极(排电极)41、指状电极42及引出导线47中不使用或者减少使用银，并进一步减少铅(铅玻璃)的使用量乃至不使用铅(铅玻璃)，而为低成本且无公害。尤其，传统的银膏包含银成分(粉末)、玻璃成分(铅玻璃)、有机材料的成分、有机溶媒的成分、树脂的成分，因此理想为不使用前面2种所述的银成分(粉末)及玻璃成分(铅玻璃)，并置换为代替品，以所期望的1种材料(例如本专利技术的NTA玻璃)置换，而不使用银、铅或者降低银、铅的使用量，成为低成本且无公害。
技术实现思路
(专利技术欲解决的课题)上述传统的图15太阳电池的构成要素中，有在指状电极42、汇流排电极41、引出导线47等使用银(银膏)及铅(作为黏结剂的铅玻璃)，而理想为出现一种新颖的膏，其不使用乃至减少银的使用量及不使用乃至减少使用铅(铅玻璃)的使用量，降低太阳电池的制造成本且无公害化。(解决课题的手段)本专利技术者等发现，当膏为使用采用后述100％的NTA玻璃(钒酸盐玻璃)而不含银与玻璃(铅玻璃)的膏、或者混入少许银与玻璃(铅玻璃)的膏(以下称为NTA膏)来实验性地作成排电极等时，可作成具有与使用上述传统含银粉末与玻璃的银膏作成排电极等时相比为不变或者较优异特性的太阳电池(于后述)。该NTA膏不限使用于上述太阳电池的排电极等，也可作为导电性膏使用于以网版印刷等作成的电极。本专利技术基于这些发现，为了不使用乃至混入少许银及降低铅(铅玻璃)的使用量乃至不使用铅(铅玻璃)，例如在形成太阳电池的构成要素的排电极(汇流排电极)等时，以NTA膏作成(例如网版印刷)并烧制，而可不使用银及铅(铅玻璃)、乃至降低银及铅(铅玻璃)的使用量。因此，本专利技术为一种NTA膏，其包含：粒子键结而形成导电性的主材、使主材的粒子键结的有机材料、调整浓度的有机溶媒及将全体整合并且使之接着于涂布材料的树脂；在烧结这些的混练物而形成导电性电极的膏中，主材包含混入钒酸盐玻璃的粉末所作成的混练物，将所作成的混练物以340℃至900℃的范围内、且1秒至60秒的范围内进行烧结而形成导电性的电极。此时，以在钒酸盐玻璃的粉末混入0以上至50wt％银粉末的方式来取代主材的钒酸盐玻璃的粉末。而且，以照射红外线或者远红外线而进行340℃至900℃的范围内、且1秒至60秒的范围内的烧结。而且，红外线或者远红外线的照射以灯泡、陶瓷加热器或者激光进行。而且，电极作为太阳电池的电极。(专利技术的效果)本专利技术如上述，通过使用导电性的NTA玻璃为100％的NTA膏、进一步使用导电性的NTA玻璃达50％左右(可进一步减少含量)的NTA膏来取代传统的银膏并进行烧制，而可不使用或者降低传统的银膏中的银，且降低铅(铅玻璃)的使用量乃至不使用铅(铅玻璃)，可达到低成本且无公害化。由于这些情况，而具有下述特征。第1，例如在形成太阳电池的汇流排电极(排电极)时，使用100％、进一步达50％左右的导电性钒酸盐玻璃的NTA玻璃(参照日本注册商标第5009023号、日本专利第5333976号等)来取代银膏，而可不使用银、乃至降低银的使用量，并进一步降低铅(铅玻璃)的使用量乃至不使用铅(铅玻璃)。第2，例如通过使用100％乃至50％左右(可进一步减少含量)NTA玻璃的汇流排电极(排电极)，于现阶段得到的初期实验结果，能形成将太阳光能源转换为电子能量的效率几乎同等或者稍高、并发挥作为汇流排电极效果的电极(参照图14)。公认这是因为NTA玻璃为(1)具有导电性，(2)通过采用NTA玻璃，指状电极形成与该汇流排电极(排电极)的上面为相同高度的部分、或穿出上面而突出的部分，这些部分以导线的超声波焊接而接合，就结果而言，直接以指状电极连接高电子浓度区域与导线，和其他要素(例如参照下述“第3”)所造成。第3，不同于以往，指状电极的形成与汇流排电极的形成有使用含有不同玻璃料的膏的情形。以往于指状电极的形成，需产生所谓烧穿(fire-through)现象。这是通过使用作为银的烧结助剂的玻璃料中的成分分子，例如通过铅玻璃中的铅分子的作用，突破形成于硅基板的表层的氮化硅膜的绝缘层而形成指状电极，而有效率地收集于硅基板产生的电子。但是，就汇流排电极的形成而言，烧穿现象并非必须。以往，使汇流排电极也包含铅成分的铅玻璃作为烧结助剂而进行烧结，因此构造虽然不同，但汇流排电极与硅基板会形成电性导通而降低转换效率。通过在形成汇流排电极时使用不产生烧穿现象的NTA玻璃作为烧结助剂，可消除转换效率的降低。第4，有使用银粉末材料所致的太阳电池成本高(原材料费高)的问题。而且，亦浮现由于过度地需求银材料所致的材料调度问题。公认可制作即使将导电玻璃的NTA玻璃的含有比率大幅地增加至100％乃至50％，并对应该增加量而减少银量，也不会降低转换效率的太阳电池一事，会对产业界造成重大的冲击。第5，可不使用于传统的汇流排电极的形成所一直采用的铅玻璃的使用，即，可无铅化。借此，能够完全避免铅公害的环境问题。附图说明图1为本专利技术的NTA玻璃粉末的制作流程图。图2为本专利技术的NTA膏的制作流程图。图3为本专利技术的NTA膏的组成例。图4为本专利技术的NTA膏的应用流程图。图5为本专利技术的网版印刷所使用的网版的条件例。图6为本专利技术一实施例的构造图(步骤的完成图：剖面图)。图7为说明本专利技术的动作的流程图。图8为说明本专利技术的详细步骤的图(之1)。图9为说明本专利技术的详细步骤的图(之2)。图10为本专利技术的详细说明图(汇流排电极的烧制)。图11为本专利技术的说明图(汇流排电极)。图12为本专利技术的说明图(汇流排电极)。图13为本专利技术的说明图(超声波焊接)。图14为本专利技术的测定例(效率)。图15为传统技术的说明图。符号说明11硅基板12高电子浓度区域(扩散掺杂)13绝缘膜(氮化硅膜)14电子取出口(指状电极)15汇流排电极16背面电极17导线41汇流排电极42指状电极43硅基板44N/P扩散层45氮化硅膜46背面电极(铝层)。171导线(超声波焊接形成)。具体实施方式(实施例)[实施例1]图1表示本专利技术的NTA玻璃粉末的制作流程图。图1中，S1是调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种NTA膏，其包含粒子键结而形成导电性的主材、使所述主材的粒子键结的有机材料、调整浓度的有机溶媒、及将全体整合并且使之接着于涂布材料的树脂；于烧结这些的混练物而形成的导电性电极膏中，所述主材包含混入钒酸盐玻璃的粉末所作成的混练物，将所作成的该混练物于340℃至900℃的范围内、且1秒至60秒的范围内进行烧结而形成导电性的电极。

【技术特征摘要】
2015.10.13 JP 2015-2024611.一种NTA膏，其包含粒子键结而形成导电性的主材、使所述主材的粒子键结的有机材料、调整浓度的有机溶媒、及将全体整合并且使之接着于涂布材料的树脂；于烧结这些的混练物而形成的导电性电极膏中，所述主材包含混入钒酸盐玻璃的粉末所作成的混练物，将所作成的该混练物于340℃至900℃的范围内、且1秒至60秒的范围内进行烧结而形成导电性的电极。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：上迫浩一，新井杰也，菅原美爱子，小林贤一，小宫秀利，松井正五，横山周平，
申请(专利权)人：亚特比目株式会社，农工大TLO株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP