导电性组合物、太阳能电池单元和太阳能电池组件制造技术

本发明专利技术提供导电性组合物、太阳能电池单元和太阳能电池组件。本发明专利技术以导电性组合物的低成本化为目的。本发明专利技术的导电性组合物，含有导电性粒子、有机酸银盐和溶剂，所述导电性粒子为金属粉的至少部分表面包覆有银的银包覆金属粉，所述金属粉为镍粉或铜粉且其平均粒径为1.0~20μm，并且所述银包覆金属粉的15~25质量%为所述银包覆层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导电性组合物、太阳能电池单元和太阳能电池组件。
技术介绍
以往，作为煅烧而形成电极等的材料，使用各种导电性组合物。例如，专利文献I中公开了 “一种导电性组合物,其含有电阻率为20Χ10_6Ω · cm以下的金属材料(A)、具有一个以上羟基的脂肪酸银盐(B)和通过使用沸点为200°C以下的二元脂肪酸而得到的二元脂肪酸银盐(C) ”()，并且使用“银粉末”作为“金属材料(A) ”()。另外，专利文献2中提出了“一种导电性组合物，其含有银粉(A)、氧化银(B)和有·机溶剂(D)，该银粉(A)为组合物所含有的银单质和银化合物中的50质量％以上”()，并记载了含有羧酸银作为任选成分的方式、含有玻璃粉、金属类添加剂等其他添加剂的方式( 等)。专利文献I :日本特开2010-92684号公报专利文献2 :日本特开2011-35062号公报含有银粉的导电性组合物在煅烧后显示出优良的导电性等而具备高性能，但另一方面，存在成本高的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术以导电性组合物的低成本化为目的。本专利技术人为了达到上述目的而进行了深入研究，结果发现，通过使用银粉的替代物，能够实现低成本化，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术提供以下的(I广(5)。(I) 一种导电性组合物，其含有导电性粒子、有机酸银盐和溶剂，上述导电性粒子为金属粉的至少部分表面包覆有银的银包覆金属粉，上述金属粉为镍粉或铜粉且其平均粒径为I. (Γ20 μ m，并且上述银包覆金属粉的15 25质量％为上述银包覆层。(2)如上述(I)所述的导电性组合物，其中，上述金属粉的平均粒径为2. (Γ Ομπι。(3) 一种导电性组合物，其含有导电性粒子、有机酸银盐和溶剂，上述导电性粒子的25 100质量％为银包覆金属粉，上述有机酸银盐的含量相对于上述导电性粒子100质量份为5 100质量份。(4) 一种太阳能电池单元，其具备受光面侧的表面电极、半导体基板和背面电极，并且上述表面电极和/或上述背面电极通过使用上述(I广(3)中任一项所述的导电性组合物形成。(5) 一种太阳能电池组件，其通过使用表面由焊料覆盖的连接体将上述4所述的太阳能电池单元串联接合而成。专利技术效果根据本专利技术，能够实现导电性组合物的低成本化。附图说明图I是太阳能电池单元的示意剖面图。图2是从太阳能电池单元的表面电极侧观察到的示意俯视图和从背面电极侧观察到的示意仰视图。图3是太阳能电池组件的示意立体图和接合部的放大剖面图。标号说明I 表面电极 Ia 指状电极Ib 汇流电极2 防反射膜3 n 层4 pn接合娃基板5 p 层6 背面电极6a 全表面电极(铝电极)6b 连接部(银电极)7 結晶系硅基板8 连接体8a 焊料8b 金属带10 太阳能电池单元20 太阳能电池组件具体实施例方式本专利技术的第一方式的导电性组合物，其含有导电性粒子、有机酸银盐和溶剤，上述导电性粒子为金属粉的至少部分表面包覆有银的银包覆金属粉，上述金属粉为镍粉或铜粉且其平均粒径为l.OlOym，并且上述银包覆金属粉的15 25质量％为上述银包覆层。其详细情况如后所述，上述银包覆金属粉在金属粉的至少部分表面包覆有银。由于本专利技术的第一方式的导电性组合物含有如上所述的银包覆金属粉来代替以往所使用的银粉或者作为至少一部分银粉，因此能够实现低成本化。在此，首先对制造本专利技术的第一方式的导电性组合物的方法进行说明。该方法没有特别限定，可以列举例如将后述的必须成分和任选成分使用球磨机、轧辊、捏合机、挤出机、万能搅拌机、自转公转真空搅拌机等进行混合和均匀化的方法，其优选方式(以下也称为“本专利技术的导电性组合物的制造方法”)是制造本专利技术的第一方式的导电性组合物的方法，具备如下エ序准备含有上述银包覆金属粉、有机酸、氧化银和上述溶剂的组合物(以下，为方便起见，称为“中间组合物”)的エ序；以及通过使上述中间组合物中的上述有机酸与上述氧化银反应而生成上述有机酸银盐的エ序。接着，对本专利技术的导电性组合物的制造方法所具备的各エ序进行说明。首先，作为准备上述中间组合物的エ序，并没有特别限定，例如，只要将上述的必须成分和后述的任选成分按各自预定量进行配合来准备上述中间组合物即可。此时，优选配合利用上述溶剂使上述有机酸溶液化而成的溶液。另外，作为接下来的エ序，只要是通过使上述有机酸与上述氧化银反应而生成上述有机酸银盐的エ序则没有特别限定，例如，优选如下エ序利用球磨机等将上述银包覆金属粉、上述氧化银以及用上述溶剂使上述有机酸溶液化而成的溶液混合，在使作为固体的上述氧化银粉碎的同时，在室温下反应约I小吋 约24小吋。需要说明的是，在生成上述有机酸银盐的反应中，上述有 机酸所具有的羧基(-C00H) 2摩尔与上述氧化银(Ag2O) I摩尔发生反应，生成上述有机酸银盐所具有的有机酸银盐基团(-COOAg) 2摩尔和水(H2O) I摩尔。对于通过上述本专利技术的导电性组合物的制造方法得到的本专利技术的第一方式的导电性组合物而言，生成的上述有机酸银盐呈附着在上述银包覆金属粉的表面的状态。导电性组合物随后经过煅烧而形成电极等，但在含有上述银包覆金属粉的情况下，从银包覆层的空隙露出的金属(镍或铜)部分在该煅烧时发生氧化，从而与焊料的密合性(焊料密合性)有时会变差。但是，本专利技术中，如上所述，生成的上述有机酸银盐呈附着在上述银包覆金属粉的表面的状态。因此，通过煅烧由上述有机酸银盐生成银，生成的银直接附着到上述银包覆金属粉的表面(将该状态的银包覆金属粉称为“多重银包覆金属粉”)，从而覆盖镍的露出部分。由此，即使在煅烧时，也能抑制镍露出部分的氧化，从而抑制焊料密合性的劣化。在此，作为“多重银包覆金属粉”，只要是在上述银包覆金属粉上进ー步追加性地附着有银的金属粉即可，追加的银的附着状态没有特别限定。因此，追加的银包括例如附着在从银包覆层露出的镍部分的银；层叠附着在原有的银包覆层上的银等，这些附着状态的比例等也没有特别限定。接着，对本专利技术的导电性组合物的制造方法中使用的各成分进行详细说明。本专利技术中使用的上述银包覆金属粉在镍粉或铜粉等金属粉的至少部分表面包覆有银。从导电性的观点出发，上述银包覆金属粉的15 25质量％为银包覆层。上述银包覆金属粉的银包覆层的量低于15质量％时，镍粉或铜粉不能充分地被银包覆而导致其一部分露出，因此导电性降低。另ー方面，超过25质量％吋，银量增加到超出需要量，因此导致成本増加。对此，银包覆层的量只要在上述范围内就能够得到良好的导电性并且能够抑制成本增加。对于上述银包覆金属粉而言，与银局部存在于部分表面相比，优选银在上述金属粉的整个表面上均匀分布而并非局部存在。由此，形成导通性均匀的银包覆金属粉。另外，包覆的银例如可以通过化学镀或电镀等公知的方法以点状、网状等形状附着到金属粉的表面上。从印刷性的观点出发，上述银包覆金属粉中的金属粉自身的平均粒径优选为I. (T20u m,更优选为2. (TlOu m。金属粉自身的平均粒径小于I. Ou m时，比表面积增大,组合物的粘度増加、流动性降低，印刷性可能变差。另ー方面，超过20 y m吋，使用丝网印刷等进行印刷时，在丝网发生堵塞，从而可能发生飞白等印刷不良。与此相对，只要使金属粉自身的平均粒径在上述范围内， 就能够得到良好的印刷性，还能够抑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电性组合物，其含有导电性粒子、有机酸银盐和溶剂，所述导电性粒子为金属粉的至少部分表面包覆有银的银包覆金属粉，所述金属粉为镍粉或铜粉且其平均粒径为1.0~20μm，并且所述银包覆金属粉的15~25质量%为所述银包覆层。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：圆谷庆子，荒川一雄，石川和宪，梶田治，大西利树，杉谷雄史，
申请(专利权)人：横滨橡胶株式会社，福田金属箔粉工业株式会社，
类型：发明
国别省市：