导电性铝分散糊料、太阳能电池的制造方法以及太阳能电池技术

本发明专利技术涉及导电性铝分散糊料、太阳能电池的制造方法以及太阳能电池。本发明专利技术能够提供一种印刷和涂布性优异、所形成的背面电极的表面电阻值低、还能够充分抑制烧成时的硅半导体基板的翘曲的发生的导电性铝分散糊料。上述糊料是用于在硅半导体的背面形成电极的导电性铝分散糊料，所述硅半导体是在其表面侧形成了反射防止层的具有pn结的硅半导体，其特征在于，含有铝粉末、玻璃粉末、分散剂和有机溶剂，所述分散剂为含有碱性基团和酸性基团的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物的胺值为2～100mgKOH/g、且酸值为10～35mgKOH/g。

【技术实现步骤摘要】
导电性铝分散糊料、太阳能电池的制造方法以及太阳能电池
本专利技术涉及导电性铝分散糊料、太阳能电池的制造方法以及太阳能电池。
技术介绍
近年来，从安全和环境保护的观点出发，太阳能电池受到人们的关注。太阳能电池通过含有具有pn结的硅(Si)半导体而形成。通常，在作为受光面侧的硅半导体的表面侧形成n+层(η型杂质层)，在该n+层上设置反射防止膜和表面电极。另外，在硅半导体的背面侧设置背面电极，在其烧成过程中形成P+层(BSF(背面电场)层)。通常，作为背面电极，使用由导电性铝分散糊料所形成的铝电极。通常的导电性铝分散糊料通过含有铝粉末、玻璃粉末和有机粘合剂构成。通过将该导电性铝分散糊料印刷和涂布在硅半导体的背面后，干燥，烧成以形成背面电极。但是，对于背面电极形成用的导电性铝分散糊料，除了要求其在印刷和涂布性上优异以外，还要求其所形成的背面电极的表面电阻值低。再者，从太阳能电池的材料成本削减的观点看，还要求其能够抑制伴随着对硅半导体的利用率的提高将其厚度减薄，烧成时导电性铝分散糊料的收缩所引起的硅半导体基板的翘曲的发生。提出了满足上述要求的各种导电性铝分散糊料的方案:例如提出了还含有金属醇盐的导电性铝分散糊料(参考专利文献I)，含有具有特定的软化点的玻璃粉末的导电性铝分散糊料(参考专利文献2)，还含有非晶质二氧化硅的导电性铝分散糊料(参考专利文献3)，含有纯度为99.9质量％以上的铝粉末的导电性铝分散糊料(参考专利文献4)等。通过本专利技术的专利技术人的研究明确了为了满足上述要求，导电性铝分散糊料的分散剂的研究是重要的。作为在背面电极形成用的导电性铝分散糊料中掺合分散剂的技术，提出了例如在其中掺合铝粉末、介质、无机高分子和分散剂的方案(参考专利文献5)。还提出了掺合了至少含有铝、铜或者它们的合金的金属粒子、氧化物粒子、有机粘合剂以及分散剂的方案(参考专利文献6)。作为分散剂其本身的技术，提出了例如由含有作为颜料吸附基的碱性基团的颜料吸附嵌段和不含有颜料吸附基的嵌段构成的嵌段共聚物树脂所形成的分散剂的方案(参考专利文献7)。还提出了由使含羟基化合物和含碱性基团化合物与多异氰酸酯化合物的异氰酸酯基团反应所得的碱性氨基甲酸酯类树脂构成的分散剂的方案(参考专利文献8)。现有技术专利文献1:国际公开第2006/003830号。专利文献2:日本专利特开2006-351530号公报。专利文献3:日本专利特开2007-128872号公报。专利文献4:日本专利特开2008-159879号公报。专利文献5:日本专利特表2012-508812号公报。专利文献6:日本专利特开2011-077222号公报。专利文献7:日本专利特开2004-054213号公报。专利文献8:日本专利特开2011-057823号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是，使用专利文献I?6的导电性铝分散糊料，不能充分抑制烧成时因导电性铝分散糊料膜的收缩所引起的硅半导体基板的翘曲的发生。特别在专利文献5和6中，虽然记载有掺合分散剂的内容，但是因不是以分散剂为焦点的技术，所以不能获得分散剂的翘曲抑制效果是其现状。而专利文献7和8的分散剂都用于滤色片的颜料分散用途。即该用途与太阳能电池的背面电极形成用途完全不同，其
完全不同。为此，其现状是没有任何尝试着将这些分散剂用于太阳能电池的背面电极形成用的导电性铝分散糊料中。本专利技术是鉴于上述内容而完成的技术专利技术，其目的是提供一种印刷和涂布性都优异的、所形成的背面电极的表面电阻值低的、且能够充分抑制烧成时硅半导体基板的翘曲的发生的导电性铝分散糊料。解决技术问题所采用的技术方案为实现上述目的，本专利技术提供一种导电性铝分散糊料，该糊料是用于在硅半导体的背面形成电极的导电性铝分散糊料，所述硅半导体是在其表面侧形成了反射防止层的具有pn结的硅半导体，其特征在于，含有铝粉末、玻璃粉末、分散剂和有机溶剂，所述分散剂为含有碱性基团和酸性基团的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物的胺值为2?100mgK0H/g、且酸值为10?35mgK0H/g。所述的导电性铝分散糊料较好还含有二氧化硅微粒及/或树脂。所述二氧化硅微粒较好是疏水性二氧化硅微粒。所述二氧化硅微粒的一次粒子的个数平均粒径较好为7?12nm。较好含有所述树脂，且所述树脂为丙烯酸树脂或者纤维素树脂。较好是:所述铝粉末的含有量相对于除去所述有机溶剂后的所述导电性铝分散糊料的总质量为87?99质量％。较好是:所述玻璃粉末的含有量相对于除去所述有机溶剂后的所述导电性铝分散糊料的总质量为0.2?9.0质量％ ;所述分散剂的含有量相对于所述总质量为0.2?6.0质量％。较好是:所述玻璃粉末的含有量相对于除去所述有机溶剂后的所述导电性铝分散糊料的总质量为0.2?9.0质量含有所述树脂，并且所述分散剂的含有量和所述树脂的含有量的总量相对于所述总质量为0.2?6.0质量％ ;所述分散剂的含有量相对于所述总量为10?90质量％。较好是:所述玻璃粉末为玻璃化温度为400°C以上的玻璃粉末。较好是:含有所述二氧化硅微粒，并且所述二氧化硅微粒的含有量相对于除去所述有机溶剂后的所述导电性铝分散糊料的总质量为0.1?1.0质量％。还提供一种太阳能电池的制造方法，该制造方法含有如下工序:印刷.涂布工序:在硅半导体的背面印刷或者涂布所述的导电性铝分散糊料，所述硅半导体是在其表面侧形成了反射防止层的具有Pn结的硅半导体；干燥工序:将所述印刷或者涂布的导电性铝分散糊料膜干燥，使有机溶剂挥发；烧成工序:通过将所述干燥后的导电性铝分散糊料膜烧成使所述硅半导体导通。提供一种太阳能电池，该电池是具备具有pn结的硅半导体、形成在所述硅半导体的表面侧的表面电极和反射防止层、形成在所述硅半导体的背面侧的背面电极的电池，其特征在于，所述背面电极由所述的导电性铝分散糊料所形成。专利技术的效果本专利技术通过含有铝粉末、玻璃粉末、具有特定结构和官能度(日文:官能基価)的分散剂和有机溶剂，能够提供如下的导电性铝分散糊料:例如在丝网印刷中，从印刷原版进行良好版剥离等的印刷和涂布性都优异的、且所形成的背面电极的表面电阻值低，还能够充分抑制烧成时硅半导体基板的翘曲的发生。这被推测为:因为通过含有分散剂就能确保印刷和涂布所需的粘性，能够减少树脂的含有量，其结果是导电性铝分散糊料膜中很难生成因烧成时的树脂挥发导致的间隙，能够抑制Si基板的翘曲。还被推测为:通过含有二氧化硅微粒及/或树脂就能赋予导电性铝分散糊料良好的粘性和粘接性，印刷.涂布工序中形成了导电性铝分散糊料膜的硅晶片基板和丝网印刷的原版容易分离。【附图说明】图1是说明本专利技术的一实施方式的太阳能电池的制造方法的图；(A)是显示印刷.涂布工序的图；(B)是显示干燥工序的图；(C)是显示烧成工序的图。图2是说明硅半导体基板翘曲的测定方法的图。[符号的说明]I…Si基板(娃半导体)2…糊料膜3 …P+层(BSF 层)4…电极层(背面电极)【具体实施方式】下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。<导电性铝分散糊料>本专利技术的实施方式的导电性铝分散糊料用于在硅半导体的背面形成电极，所述硅半导体是在太阳能电池的背面、即其表面侧形成了反射防止层的具有pn结的硅半导体。具体来说，本实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电性铝分散糊料，该糊料是用于在硅半导体的背面形成电极的导电性铝分散糊料，所述硅半导体是在其表面侧形成了反射防止层的具有pn结的硅半导体，其特征在于，含有铝粉末、玻璃粉末、分散剂和有机溶剂，所述分散剂为含有碱性基团和酸性基团的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物的胺值为2～100mgKOH/g、且酸值为10～35mgKOH/g。

【技术特征摘要】
2012.06.22 JP 2012-141116;2013.03.29 JP 2013-07451.一种导电性铝分散糊料，该糊料是用于在硅半导体的背面形成电极的导电性铝分散糊料，所述硅半导体是在其表面侧形成了反射防止层的具有Pn结的硅半导体，其特征在于，含有铝粉末、玻璃粉末、分散剂和有机溶剂，所述分散剂为含有碱性基团和酸性基团的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物的胺值为2~100mgK0H/g、且酸值为10~35mgK0H/g。2.如权利要求1所述的导电性铝分散糊料，其特征在于，还含有二氧化硅微粒及/或树脂。3.如权利要求2所述的导电性铝分散糊料，其特征在于，所述二氧化硅微粒是疏水性二氧化硅微粒。4.如权利要求2或3所述的导电性铝分散糊料，其特征在于，所述二氧化硅微粒的一次粒子的个数平均粒径为7~12nm。5.如权利要求2~4中任一项所述的导电性铝分散糊料，其特征在于，含有所述树脂，且所述树脂为丙烯酸树脂或者纤维素树脂。6.如权利要求2~5中任一项所述的导电性铝分散糊料，其特征在于，所述铝粉末的含有量相对于除去所述有机溶剂后的所述导电性铝分散糊料的总质量为87~99质量％。7.如权利要求2~5中任一项所述的导电性铝分散糊料，其特征在于，所述玻璃粉末的含有量相对于除去所述有机溶剂后的所述导电性铝分散糊料的总质量为0.2~9.0质fi% ; 所述分散剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：平田莉恵子，濑田努，野嶋健司，
申请(专利权)人：日本油漆株式会社，
类型：发明
国别省市：