电极用糊剂组合物及太阳能电池制造技术

本发明专利技术提供一种电极用糊剂组合物，其含有含磷率为6质量％以上且8质量％以下的含磷的铜合金粒子、玻璃粒子、溶剂和树脂而构成。此外，还提供一种太阳能电池，其具有使用该电极用糊剂组合物而形成的电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电极用糊剂组合物及太阳能电池。
技术介绍
通常结晶硅系太阳能电池设有表面电极，该表面电极的布线电阻、接触电阻关系到与转换效率有关的电压损失，并且布线宽度、形状会影响到太阳光的入射量(例如参照非专利文献1)。太阳能电池的表面电极通常按以下方式形成。即，在使磷等在高温下热扩散至p型硅基板的受光面侧而形成的n型半导体层上，利用丝网印刷等涂布导电性组合物，将其在800～900℃烧成，从而形成表面电极。形成该表面电极的导电性组合物含有导电性金属粉末、玻璃粒子、和各种添加剂等。作为上述导电性金属粉末，虽然通常使用银粉末，但是出于各种理由对使用银粉末以外的金属粉末进行了研究。例如公开了能够形成含银和铝的太阳能电池用电极的导电性组合物(例如参照专利文献1)。此外，还公开了含有含银的金属纳米粒子和银以外的金属粒子的电极形成用组合物(例如参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-313744号公报专利文献2：日本特开2008-226816号公报非专利文献非专利文献1：滨川圭弘著、“太阳光发电最新的技术和体系”、CMC出版社，2001年，p26-27
技术实现思路
专利技术要解决的问题通常用于形成电极的银为贵金属，由于资源的问题以及原料金属本身价格高，因此期望提供代替含银的导电性组合物(含银的糊剂)的糊剂材料。作为有望代替银的材料，可列举应用于半导体布线材料的铜。铜资源丰富，原料金属成本也低廉，为银的约百分之一。但是，铜是在200℃以上的高温下容易被氧化的材料，例如，在专利文献2记载的电极形成用组合物中含有铜作为导电性金属情况下，为了将其烧成而形成电极，需要在氮气等气氛下进行烧成这样的特殊工序。本专利技术的课题在于，提供可抑制烧成时铜的氧化且能够形成电阻率低的电极的电极用糊剂组合物、以及具有使用该电极用糊剂组合物而形成的电极的太阳能电池。用于解决问题的手段本专利技术的方案为一种电极用糊剂组合物，其含有含磷率为6质量％以上且8质量％以下的含磷的铜合金粒子、玻璃粒子、溶剂和树脂。上述玻璃粒子的玻璃软化点优选为600℃以下且希望结晶化开始温度超过600℃。上述含磷的铜合金粒子的粒径(D50)优选为0.4μm～10μm。上述玻璃粒子的粒径(D50)优选为0.5μm～10μm。上述玻璃粒子的粒径(D50)相对于上述含磷的铜合金粒子的粒径(D50)之比优选为0.05～100。上述电极用糊剂组合物优选还含有银粒子，更优选使将上述含磷的铜合金粒子和上述银粒子的总量设为100质量％时的银粒子的含有率为5质量％以上且65质量％以下。上述含磷的铜合金粒子及上述银粒子的总含有率优选为70质量％以上且94质量％以下，进一步优选使上述玻璃粒子的含有率为0.1质量％以上且10质量％以下、并且上述溶剂及上述树脂的总含有率为3质量％以上且29.9质量％以下。本专利技术的第2方案为一种太阳能电池，其具有将附于硅基板上的上述电极用糊剂组合物烧成而形成的电极。专利技术效果根据本专利技术，可以提供可抑制烧成时铜的氧化且能够形成电阻率低的电极的电极用糊剂组合物、以及具有使用该电极用糊剂组合物而形成的电极的太阳能电池。附图说明图1是本专利技术涉及的太阳能电池的剖面图。图2是表示本专利技术涉及的太阳能电池的受光面侧的平面图。图3是表示本专利技术涉及的太阳能电池的背面侧的平面图。图4中，(a)为表示本专利技术涉及的背接触型太阳能电池元件的AA剖面构成的立体图。(b)为表示本专利技术涉及的背接触型太阳能电池元件的背面侧电极结构的平面图。具体实施方式本说明书中“～”，表示包含其前后记载的数值分别作为最小值和最大值的范围。<电极用糊剂组合物>本专利技术的电极用糊剂组合物含有含磷率为6质量％以上且8质量％以下的含磷的铜合金粒子、玻璃粒子的至少1种、溶剂的至少1种和树脂的至少1种。通过上述构成，可抑制烧成时铜的氧化并且能够形成电阻率低的电极。(含磷的铜合金粒子)本专利技术的电极用糊剂组合物含有含磷率为6质量％以上且8质量％以下的含磷的铜合金粒子。就本专利技术的含磷的铜合金中所含有的磷的含有率而言，从耐氧化性和低电阻率的观点出发，含磷率为6质量％以上且8质量％以下，优选为6.3质量％以上且7.8质量％以下，更优选为6.5质量％以上且7.5质量％以下。通过使含磷的铜合金中所含的磷的含有率为8质量％以下，从而能够达成更低的电阻率，并且含磷的铜合金的生产率优异。此外，通过使含磷率为6质量％以上，从而能够达成更优异的耐酸性。作为含磷的铜合金，已知被称为磷铜焊料(磷浓度：通常为7质量％左右以下)的钎焊材料。磷铜焊料还是被用作铜与铜的接合剂的材料。通过使本专利技术的电极用糊剂组合物中使用含磷的铜合金粒子，从而能够利用磷对铜氧化物的还原性而形成耐氧化性优异、电阻率低的电极。进而可以得到能够进行电极的低温烧成且能削减工艺成本这样的效果。上述含磷的铜合金粒子是含有铜和磷的合金，但其还可以进一步含有其它原子。作为其它原子，可列举例如：Ag、Mn、Sb、Si、K、Na、Li、Ba、Sr、Ca、Mg、Be、Zn、Pb、Cd、Tl、V、Sn、Al、Zr、W、Mo、Ti、Co、Ni、及Au等。此外，上述含磷的铜合金粒子中含有的其它原子的含有率，例如可以在上述含磷的铜合金粒子中为3质量％以下，从耐氧化性和低电阻率的观点出发，优选为1质量％以下。此外，本专利技术中，上述含磷的铜合金粒子可以单独使用1种，也可以组合使用两种以上。作为上述含磷的铜合金粒子的粒径，没有特别的限制，作为累积重量为50％时的粒径(以下有时简写成“D50％”)，优选为0.4μm～10μm，更优选为1μm～7μm。通过使该粒径为0.4μm以上，从而会更有效地提高耐氧化性。此外，通过使该粒径为10μm以下，从而电极中含磷的铜合金粒子彼此的接触面积变大，会更有效地降低电阻率。另外，含磷的铜合金粒子的粒径通过MICRO TRACK粒度分布测定装置(日机装社制、MT3300型)来测定。此外，作为上述含磷的铜合金粒子的形状，没有特别的限制，可以是大致球状、扁平状、块状、板状、及鳞片状等任意形状。从耐氧化性和低电阻率的观点出发，上述含磷的铜合金粒子的形状优选为大致球状、扁平状、或板状。作为本专利技术的电极用糊剂组合物中含有的上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.07 JP 2011-0857031.一种电极用糊剂组合物，其含有含磷率为6质量％以上且8质量％
以下的含磷的铜合金粒子、玻璃粒子、溶剂和树脂。
2.根据权利要求1所述的电极用糊剂组合物，其中，所述玻璃粒子的
玻璃软化点为600℃以下，结晶化开始温度超过600℃。
3.根据权利要求1或2所述的电极用糊剂组合物，其中，所述含磷的
铜合金粒子的粒径D50为0.4μm～10μm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电极用糊剂组合物，其中，所
述玻璃粒子的粒径D50为0.5μm～10μm。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电极用糊剂组合物，其中，所
述玻璃粒子的粒径D50相对于所述含磷的铜合金粒子...

【专利技术属性】
技术研发人员：足立修一郎，吉田诚人，野尻刚，岩室光则，木泽桂子，青柳拓也，山本浩贵，内藤孝，加藤隆彦，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：
国别省市：