太阳能电池电极用糊组合物制造技术

太阳能电池电极用糊组合物，其特征在于，该太阳能电池电极用糊组合物包含导电粉体、玻璃料、有机载体、和使亲水性二氧化硅疏水化而成的二氧化硅，该亲水性二氧化硅是通过使4官能性硅烷化合物或其部分水解生成物或它们的混合物水解、缩合而得到的，上述二氧化硅为堆积比重300g/L以上的二氧化硅。根据本发明专利技术，通过在导电性糊中添加上述的特定的二氧化硅，能够提供混合时的流动性得到改善、作业性变得良好、而且印刷特性也优异的太阳能电池电极用糊组合物。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池电极用糊组合物
本专利技术涉及太阳能电池的电极用的导电性糊组合物。
技术介绍
将太阳光这样的光能转换为电能的太阳能电池，随着对于地球环境问题的关心高涨，积极地开发了各种构造-构成的太阳能电池。其中，使用了硅等半导体基板的太阳能电池，由于其转换效率、制造成本等的优越性，已最一般地使用。作为形成这样的太阳能电池的电极的材料，已知树脂系的糊材料。例如，专利文献1(特开2004-146154号公报)中记载了“银电极用糊，其特征在于，至少包含银粉末、玻璃料、树脂和有机溶剂，玻璃料为用开口径24～100μm的筛分级的残留分”。此外，专利文献2(特开2007-194581号公报)中记载了“太阳能电池电极用糊，其包含微晶径为58nm以上的第1银粉末、微晶径与上述银粉末不同的第2银粉末、玻璃料和树脂粘结剂”。专利文献3(特开2007-235082号公报)中记载了“太阳能电池受光面电极用糊，其包含比表面积为0.20～0.60m2/g的银粒子、玻璃料、树脂粘结剂和稀释剂”。专利文献4(专利第3800108号公报)中记载了“导电性糊，其特征在于，是含有银粉、玻璃料和有机载体的用于在太阳能电池用半导体基板形成电极的导电性糊，上述银粉的BET径比0.10μm大，为0.50μm以下，平均粒径(D50)比0.2μm大，小于2.0μm，平均粒径(D50)/BET径为10以下”。这些以银粉末作为主成分的导电性糊一般难以与其他成分混合，而且流动性也差，因此强烈希望作业性的改善。此外，这样的导电性糊经由丝网版或金属版等在基板上印刷，但为了防止印刷后的洇渗，对于以往的导电性糊，将粘度设定得比较高，调制导电性糊。但是，经由开口径小的丝网版或金属版印刷微细的图案的情况下，上述糊导致的版污染严重，还存在尚未获得满足需要的高精细的配线图案或凸点的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2004-146154号公报专利文献2：特开2007-194581号公报专利文献3：特开2007-235082号公报专利文献4：专利第3800108号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于提供改善作业性、印刷特性也优异的太阳能电池电极用糊组合物。用于解决课题的手段本专利技术，作为解决上述课题的手段，第一提供太阳能电池电极用糊组合物，其特征在于，该太阳能电池电极用糊组合物包含导电粉体、玻璃料(glassfrit)、有机载体(organicvehicle)、和使亲水性二氧化硅疏水化而成的二氧化硅，该亲水性二氧化硅是通过使4官能性硅烷化合物或其部分水解生成物或它们的混合物水解、缩合而得到的，该二氧化硅为堆积比重300g/L以上的二氧化硅。本专利技术，第二提供太阳能电池电极用糊组合物，其特征在于，该二氧化硅为疏水性球状二氧化硅微粒。这种情况下，优选地，疏水性球状二氧化硅微粒的体积基准中值径为0.005～5.0μm，D90/D10的粒度分布的值为3.0以下，平均圆形度为0.8～1。本专利技术，第三提供太阳能电池电极用糊组合物，其中，该二氧化硅是在基本上由SiO2单元组成的亲水性球状二氧化硅微粒的表面导入了R1SiO3/2单元，还导入了R23SiO1/2单元，R1为取代或未取代的碳原子数1～20的1价烃基，R2相同或不同，为取代或未取代的碳原子数1～6的1价烃基。更具体地，提供使用了二氧化硅的太阳能电池电极用糊组合物，其特征在于，上述二氧化硅是如下得到的疏水性球状二氧化硅微粒：(A1)在碱性物质的存在下、亲水性有机溶剂和水的混合液中，使通式(I)表示的4官能性硅烷化合物或其部分水解生成物或它们的混合物水解、缩合，从而得到基本上由SiO2单元组成的亲水性球状二氧化硅微粒混合溶剂分散液，Si(OR3)4(I)其中，R3为相同或不同的碳原子数1～6的1价烃基；(A2)在得到的亲水性球状二氧化硅微粒混合溶剂分散液中添加通式(II)表示的3官能性硅烷化合物或其部分水解生成物或它们的混合物，由此对亲水性球状二氧化硅微粒表面进行处理，从而在上述亲水性球状二氧化硅微粒的表面导入R1SiO3/2单元，其中，R1如下述定义，得到第一疏水性球状二氧化硅微粒混合溶剂分散液，R1Si(OR4)3(II)其中，R1为取代或未取代的碳原子数1～20的1价烃基，R4为相同或不同的碳原子数1～6的1价烃基；(A3)接下来，从该第一疏水性球状二氧化硅微粒混合溶剂分散液将亲水性有机溶剂和水的一部分除去，进行浓缩，从而得到第一疏水性球状二氧化硅微粒混合溶剂浓缩分散液；(A4)在得到的第一疏水性球状二氧化硅微粒混合溶剂浓缩分散液中添加通式(III)表示的硅氮烷化合物、通式(IV)表示的1官能性硅烷化合物或它们的混合物，由此对上述第一疏水性球状二氧化硅微粒表面进行处理，在该第一疏水性球状二氧化硅微粒的表面导入R23SiO1/2单元，其中，R2如通式(III)中定义那样，从而作为第二疏水性二氧化硅微粒而得到，R23SiNHSiR23(III)其中，R2为相同或不同的取代或未取代的碳原子数1～6的1价烃基，R23SiX(IV)其中，R2与通式(III)相同，X为OH基或水解性基团。再有，本专利技术组合物，优选地，以合计100质量份的范围内的比例包含70～85质量份的导电粉体、3～8质量份的玻璃料、10～20质量份的构成有机载体的树脂、0.5～3质量份的二氧化硅。专利技术的效果根据本专利技术，通过在导电性糊中添加上述特定的二氧化硅，能够提供混合时的流动性得到改善、作业性变得良好、而且印刷特性也优异的太阳能电池电极用糊组合物。具体实施方式以下对本专利技术详细说明。本专利技术涉及的太阳能电池电极用糊组合物，是包含导电粉体、玻璃料、粘结剂和使亲水性二氧化硅疏水化而成的二氧化硅的太阳能电池电极用糊组合物，该亲水性二氧化硅是通过使4官能性硅烷化合物或其部分水解生成物或它们的混合物水解、缩合而得到的。以下对各成分进行说明。导电粉体作为导电粉体，只要是以往使用的导电粉体，对其种类并无特别限制。作为这样的导电粉体，可列举金、银、铜、锡、铂或钯等金属的导电粉体，具体地，可列举银粉、银合金粉、铜粉、铜合金粉、金粉、铅粉、锡粉、铂粉、钯粉、铝粉、焊料粒子等。特别优选为银粉末。这些能够1种单独地使用或者将2种以上组合使用。上述导电粉体的形状并无特别限制，作为这样的形状，具体地，可列举球状、粒状、板状、鳞片状、须状、棒状、丝状等。这些形状的导电粉体能够1种单独使用或者将2种以上组合使用。这些导电粉体可作为单独粒子存在，或者可以是凝聚粒子的形态。导电粉体的平均粒径，优选通常为0.1～20μm的范围内，更优选为0.5～15μm的范围内，特别优选为1～10μm的范围内。如果导电性粒子的平均粒径在上述范围内，添加了二氧化硅时容易混合分散，因此优选。此外，也可将平均粒径不同的2种以上的导电粉体，例如平均粒径5～20μm的导电性粒子和平均粒径0.1～小于5μm的导电性粒子混合使用。应予说明，这里的平均粒径的测定法是采用激光衍射式粒度分布测定装置得到的中值径。玻璃料是作为无机粘结剂的用途，为了适宜地烧结和湿润，进而适宜地进行与硅基体的粘接，具有450～550℃的软化点的玻璃料是适合的。能够使用例如PbO-B2O3-SiO2系玻璃、Bi2O3-B2O3-SiO2系玻璃、Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能电池电极用糊组合物，其特征在于，该太阳能电池电极用糊组合物包含导电粉体、玻璃料、有机载体、和使亲水性二氧化硅疏水化而成的二氧化硅，该亲水性二氧化硅是通过使4官能性硅烷化合物或其部分水解生成物或它们的混合物水解、缩合而得到的，上述二氧化硅为堆积比重300g/L以上的二氧化硅。

【技术特征摘要】
2012.08.02 JP 2012-1717361.太阳能电池电极用糊组合物，其特征在于，该太阳能电池电极用糊组合物包含导电粉体、玻璃料、有机载体、和使亲水性二氧化硅疏水化而成的二氧化硅，该亲水性二氧化硅是通过使4官能性硅烷化合物或其部分水解生成物或它们的混合物水解、缩合而得到的，上述二氧化硅为堆积比重300g/L以上的二氧化硅，上述二氧化硅为疏水性球状二氧化硅微粒，疏水性球状二氧化硅微粒的体积基准中值径为0.005～5.0μm，D90/D10的粒度分布的值为3.0以下，平均圆形度为0.8～1，上述二氧化硅是在基本上由SiO2单元组成的亲水性球状二氧化硅微粒的表面导入R1SiO3/2单元，还导入了R23SiO1/2单元，R1为取代或未取代的碳原子数1～20的1价烃基，R2相同或不同，为取代或未取代的碳原子数1～6的1价烃基。2.权利要求1所述的太阳能电池电极用糊组合物，其特征在于，上述二氧化硅是如下得到的疏水性球状二氧化硅微粒：(A1)在碱性物质的存在下、亲水性有机溶剂和水的混合液中，使通式(I)表示的4官能性硅烷化合物或其部分水解生成物或它们的混合物水解、缩合，从而得到基本上由SiO2单元组成的亲水性球状二氧化硅微粒混合溶剂分散液，Si(OR3)4(I)其中，R3为相同或不同的碳原子数1～6的1价烃基；(A2)在得到的亲水性球状二氧化硅微粒混合溶剂分散液中添加通式(II)表...

【专利技术属性】
技术研发人员：松村和之，坂诘功晃，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：