CN116332501A - 玻璃、导电浆料和太阳能电池 - Google Patents

玻璃、导电浆料和太阳能电池 Download PDF

Info

Publication number
CN116332501A
CN116332501A CN202211684262.5A CN202211684262A CN116332501A CN 116332501 A CN116332501 A CN 116332501A CN 202211684262 A CN202211684262 A CN 202211684262A CN 116332501 A CN116332501 A CN 116332501A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
electrode
less
pbo
conductive paste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211684262.5A
Other languages
English (en)
Inventor
田村奈奈子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2022144797A external-priority patent/JP2023097338A/ja
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Publication of CN116332501A publication Critical patent/CN116332501A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/07—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/07—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
    • C03C3/072—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/14—Compositions for glass with special properties for electro-conductive glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10—Esters
    • C08F20/22—Esters containing halogen
    • C08F20/24—Esters containing halogen containing perhaloalkyl radicals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F22/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
    • C08F22/10—Esters
    • C08F22/12—Esters of phenols or saturated alcohols
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
    • H01B1/16—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本发明涉及玻璃、导电浆料和太阳能电池。本发明涉及一种玻璃，其中，以氧化物换算的摩尔％计，所述玻璃包含：30％以上且70％以下的PbO、1％以上且30％以下的Bi2O3、4％以上且20％以下的SiO2、2％以上且15％以下的Al2O3、1％以上且20％以下的TiO2、0％以上且30％以下的B2O3和0％以上且20％以下的Ga2O3。

Description

玻璃、导电浆料和太阳能电池
技术领域
本发明涉及玻璃、玻璃粉末、导电浆料和太阳能电池，特别涉及适合用作形成太阳能电池的电极的玻璃、玻璃粉末、使用该玻璃粉末的导电浆料和具有通过该导电浆料而形成的电极的太阳能电池。
背景技术
以往，在硅(Si)等的半导体基板上形成有成为电极的导电层的电子设备被用于各种用途。该成为电极的导电层通过如下方式形成：将使铝(Al)、银(Ag)、铜(Cu)等导电性金属粉末和玻璃粉末分散在有机载体中而得到的导电浆料涂布在半导体基板上，并在形成电极所必要的温度下进行烘烤。
在以这样的方式在半导体基板上形成电极时，有时在半导体基板的形成电极的整个面上形成绝缘膜，以部分贯穿绝缘膜并与半导体基板接触的方式形成图案状的电极。
例如，在太阳能电池中，在成为光接收面的半导体基板上设置减反射膜，并在其上以图案状设置电极。减反射膜为用于在保持充分的可见光透射率的同时降低表面反射率而提高光接收效率的膜，通常由氮化硅、二氧化钛、二氧化硅、氧化铝等绝缘材料构成。
另外，在背面侧也能够接收光的双面受光型太阳能电池中，在整个背面也设置有包含与减反射膜相同的绝缘材料的钝化膜，在该钝化膜上电极以部分与半导体基板接触的方式形成。
电极需要以与半导体基板接触的方式形成。因此，在形成电极时，根据形成的电极的图案除去绝缘膜，在除去了绝缘膜的部分形成电极。作为除去绝缘膜的方法，可以列举利用激光等进行物理除去的方法，但是该方法伴随制造工序的增加、装置引入成本的增加。因此，近年来，采用通过将含有导电性金属粉末和玻璃粉末的导电浆料、即浆料状的电极材料涂布在绝缘膜上并进行热处理，从而使该导电浆料贯穿绝缘膜的烧穿(fire-through)的方法。
在半导体基板上形成电极的上述技术也适用于在太阳能电池中的pn结型半导体基板上形成电极。
在专利文献1中，作为在导电浆料中使用的玻璃中的具体的玻璃组成，公开了如下组成：以质量％计含有60％～95％的PbO、0～10％的B2O3、和1％～30％的SiO2+Al2O3的组成。
在专利文献2中，有关于在比较低的温度下能够封接的封接材料中使用的铅玻璃的记述，作为具体的玻璃组成，公开了如下组成：以质量％计含有69％～80％的PbO、7.3％～12.5％的Bi2O3、3.5％～11.5％的B2O3、1.7％～8.2％的ZnO、0～3.5％的SiO2、0～4％的CuO、1.3％～5％的F和合计0.1％以下的V、Te、Sb和Fe。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2013/103087号
专利文献2：日本专利第6650885号公报
发明内容
发明所要解决的问题
如专利文献1和2所公开的那样，关于在太阳能电池的电极形成中使用的玻璃，开发了提高电极的形成性，并且降低电极与半导体基板的接触电阻的技术。
但是，在专利文献1中记载的玻璃在烘烤时的玻璃的流动性高，由于过度的烧穿而导致减反射膜的侵蚀加剧，存在开路电压(Voc)变差的问题。另外，由于导电性金属(例如Al)粉末在表面上形成氧化覆膜，因此存在如下问题：覆膜内部中的导电性金属向电极与绝缘膜和半导体基板的界面的移动被抑制、接触电阻增大。另外，在专利文献2中记载的玻璃的耐酸性不充分。
特别是在TOPCon(隧道氧化物钝化接触)等太阳能电池中，目前正在开发通过在保持优异的耐酸性的同时降低电极与半导体基板的接触电阻并且抑制过度的烧穿来提高太阳能电池的转换效率的技术。
本发明的目的在于提供一种玻璃，所述玻璃为用于形成电极的玻璃，当在太阳能电池等的半导体基板上隔着绝缘膜形成电极时，所述玻璃通过在保持耐酸性的同时抑制电极与半导体基板的接触电阻，并且抑制过度的烧穿，能够提高太阳能电池的转换效率。本发明的目的还在于提供含有包含该玻璃的玻璃粉末的导电浆料和通过使用该导电浆料而提高了转换效率的太阳能电池。
用于解决问题的手段
本发明人发现，通过将玻璃组成设定在特定范围内，能够解决上述问题，从而完成了本发明。本发明提供以下构成的玻璃、导电浆料和太阳能电池。
[1]一种玻璃，其中，以氧化物换算的摩尔％计，所述玻璃包含：30％以上且70％以下的PbO、1％以上且30％以下的Bi2O3、4％以上且20％以下的SiO2、2％以上且15％以下的Al2O3、1％以上且20％以下的TiO2、0％以上且30％以下的B2O3和0％以上且20％以下的Ga2O3。
[2]如[1]所述的玻璃，其中，以氧化物换算的摩尔％计，PbO与Bi2O3的含量的合计(PbO+Bi2O3)为50％以上。
[3]如[1]或[2]所述的玻璃，其中，以氧化物换算的摩尔％计，Bi2O3的含量相对于PbO与Bi2O3的含量的合计(PbO+Bi2O3)的比例为5％以上且50％以下。
[4]如[1]～[3]中任一项所述的玻璃，其中，以氧化物换算的摩尔％计，TiO2、ZrO2、La2O3和Nb2O5的含量的合计(TiO2+ZrO2+La2O3+Nb2O5)为2％以上且15％以下。
[5]如[1]～[4]中任一项所述的玻璃，其中，所述玻璃的玻璃化转变温度为330℃以上且430℃以下。
[6]如[1]～[5]中任一项所述的玻璃，其中，所述玻璃的结晶温度为450℃以上且600℃以下。
[7]一种导电浆料，其中，所述导电浆料含有玻璃粉末、导电性金属粉末和有机载体，所述玻璃粉末包含[1]～[6]中任一项所述的玻璃。
[8]一种太阳能电池，其中，所述太阳能电池具有使用[7]所述的导电浆料形成的电极。
[9]一种太阳能电池，所述太阳能电池具有：
硅基板，所述硅基板具有太阳光接收面；
第一绝缘膜，所述第一绝缘膜设置在所述硅基板的所述太阳光接收面上；
第二绝缘膜，所述第二绝缘膜设置在所述硅基板的与所述太阳光接收面相反的一侧的面上；
第一电极，所述第一电极贯穿所述第一绝缘膜的一部分并与所述硅基板接触；和
第二电极，所述第二电极贯穿所述第二绝缘膜的一部分并与所述硅基板接触，其中，
所述第一电极包含金属和玻璃，
所述金属包含选自由Al、Ag、Cu、Au、Pd和Pt构成的组中的至少一种，以氧化物换算的摩尔％计，所述玻璃包含30％以上且70％以下的PbO、1％以上且30％以下的Bi2O3、4％以上且20％以下的SiO2、2％以上且15％以下的Al2O3、1％以上且20％以下的TiO2、0％以上且30％以下的B2O3和0％以上且20％以下的Ga2O3。
发明效果
本发明的玻璃具有特定的组成范围，特别是在含有特定量的促进烧穿的效果高的PbO的同时含有特定量的Bi2O3。Bi2O3与PbO同样地具有提高玻璃的软化流动性的功能，但是烧穿能力比PbO弱，因此通过在玻璃组成中将PbO的一部分置换为Bi2O3，抑制过度的烧穿，提高电极与绝缘膜和半导体基板的接触性。另外，通过含有特定量的氧化能力优异的Bi2O3，使在烘烤时形成的氧化覆膜生长得厚，由于与导电性金属的热膨胀系数的差异，该氧化覆膜产生龟裂。由此，促进了存在于该氧化覆膜内部的导电性金属向电极与绝缘膜和半导体基板的界面的移动，能够降低接触电阻。此外，通过在含有特定量PbO的同时含有促进晶化的TiO2，能够促进晶化，提高耐酸性。
因此，本发明的玻璃通过与导电性成分一起用于导电浆料，显示出优异的烧穿性和耐酸性，此外，通过充分地确保电极与半导体基板的接触而能够提高太阳能电池的转换效率。
附图说明
图1为示意地表示使用本实施方式的导电浆料形成电极的n型Si基板双面受光型太阳能电池的一例的截面的图。
图2为表示在评价接触电阻Rc[Ω]时所使用的形成在Si基板上的电极图案的图。
标号说明
10…太阳能电池，1…n型Si半导体基板，1a…n+层，1b…p+层，2a…减反射膜(氮化硅/氧化铝)，2b…减反射膜(氮化硅/氧化铝)，3a…Ag电极，3b…Ag-Al电极，S1…光接收面，S2…非光接收面。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。
＜玻璃＞
以氧化物换算的摩尔％计，本实施方式的玻璃包含：30％以上且70％以下的PbO、1％以上且30％以下的Bi2O3、4％以上且20％以下的SiO2、2％以上且15％以下的Al2O3、1％以上且20％以下的TiO2、0％以上且30％以下的B2O3和0％以上且20％以下的Ga2O3。在以下的说明中，只要没有特别说明，则玻璃的各成分的含量的“％”表示以氧化物换算的摩尔％计。在本说明书中，在表示数值范围的“～”中包含上下限。另外，在本说明书中，“含有0％”表示不含有。
本实施方式的玻璃中的各成分的含量可以由所得到的玻璃的电感耦合等离子体(ICP-AES：Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy)分析或电子射线显微分析仪(EPMA：Electron Probe Micro Analyzer)分析的结果求出。
以下，在玻璃成分的说明中，“导电浆料”表示“含有本发明的玻璃的导电浆料”。另外，“电极”表示“使用含有本发明的玻璃的导电浆料而得到的电极”。
PbO具有与绝缘膜、硅基板的反应性，并且具有提高玻璃的软化流动性的功能。由此，例如在使用含有本实施方式的玻璃的导电浆料在半导体基板等上形成电极的情况下，能够降低电极与基板等的接触电阻，提高接合强度。
本实施方式的玻璃以30％以上且70％以下的比例含有PbO。通过将PbO的含量设定为30％以上，容易进行烧穿，能够确保电极与绝缘膜和半导体基板的充分接触。PbO的含量优选为35％以上，更优选为40％以上，进一步优选为45％以上。另外，通过将PbO的含量设定为70％以下，能够防止过度的烧穿，抑制绝缘膜的侵蚀。PbO的含量优选为65％以下，更优选为60％以下，进一步优选为57％以下。
Bi2O3与PbO同样地具有提高玻璃的软化流动性的功能，但是烧穿能力比PbO弱，因此通过在玻璃组成中将PbO的一部分置换为Bi2O3，抑制过度的烧穿，具有提高电极与绝缘膜和半导体基板的接触性的功能。另外，Bi2O3氧化能力大，因此促进导电性金属(例如Al)的氧化覆膜的形成。通过使导电性金属的氧化覆膜变得足够厚，在烘烤后由于导电性金属与氧化覆膜的热膨胀系数的差异而在氧化覆膜产生龟裂，促进存在于氧化覆膜内部的导电性金属向电极与绝缘膜和半导体基板的界面的移动。结果，电极和半导体基板的接触电阻降低，电特性提高。
本实施方式的玻璃以1％以上且30％以下的比例含有Bi2O3。当Bi2O3的含量为1％以上时，提高玻璃的软化流动性，另外，抑制过度的烧穿，同时对半导体基板显示出充分的反应性。另外，能够提高耐酸性。Bi2O3的含量优选为2％以上，更优选为4％以上。另外，通过Bi2O3的含量为30％以下，能够确保充分的烧穿性。Bi2O3的含量优选为25％以下，更优选为20％以下，进一步优选为15％以下。
SiO2是提高玻璃的耐候性和稳定性的成分，也是调节与绝缘膜、硅基板的反应性的成分。本实施方式的玻璃以4％以上且20％以下的比例含有SiO2。通过将SiO2的含量设定为4％以上，容易玻璃化，容易形成电极。SiO2的含量优选为6％以上，更优选为8％以上，进一步优选为10％以上。另外，通过SiO2的含量为20％以下，抑制玻璃化转变温度的上升，在烘烤时玻璃显示出优异的流动性，与绝缘膜、硅基板的反应性提高。SiO2的含量优选为18％以下，更优选为16％以下，进一步优选为14％以下。
Al2O3是提高玻璃耐候性的成分。本实施方式的玻璃以2％以上且15％以下的比例含有Al2O3。通过将Al2O3的含量设定为2％以上，能够提高耐候性，并且使玻璃稳定化。Al2O3的含量优选为2.5％以上，更优选为3％以上。另外，通过Al2O3的含量为15％以下，抑制玻璃化转变温度的上升，在软化时显示出优异的流动性。Al2O3的含量优选为13％以下，更优选为11％以下，进一步优选为8％以下。
TiO2是促进烘烤时的晶化且抑制烧穿的过度进行的成分。本实施方式的玻璃以1％以上且20％以下的比例含有TiO2。通过将TiO2的含量设定为1％以上，抑制烧穿的过度进行。TiO2的含量优选为2％以上，更优选为4％以上，进一步优选为7％以上。另外，从确保软化时的玻璃的流动性的观点考虑，TiO2的含量为20％以下，优选为15％以下，更优选为13％以下，进一步优选为11％以下。
B2O3是提高玻璃的软化时的流动性且提高与半导体基板的接合强度的成分。另外，B2O3是玻璃的网络结构形成成分，有助于玻璃的稳定化。本实施方式的玻璃以0％以上且30％以下的比例含有B2O3。在含有B2O3的情况下，其含量优选为4％以上，更优选为8％以上，进一步优选为10％以上。另外，通过将B2O3的含量设定为30％以下，能够提高耐候性。B2O3的含量优选为28％以下，更优选为25％以下，进一步优选为20％以下。
Ga2O3是具有抑制玻璃与在钝化膜中使用的氮化硅过度反应，并且通过Ga向Si基板扩散从而降低接触电阻的功能的成分。本实施方式的玻璃以0％以上且20％以下的比例含有Ga2O3。在含有Ga2O3的情况下，其含量优选为2.0％以上，更优选为2.5％以上。另外，从玻璃的稳定化的观点考虑，Ga2O3的含量为20％以下，优选为18％以下，更优选为15％以下，进一步优选为10％以下。
ZrO2是促进烘烤时的晶化且抑制烧穿的过度进行的成分。在本实施方式的玻璃中，在含有ZrO2的情况下，从抑制烧穿的过度进行的观点考虑，其含量优选为0.5％以上，更优选为1.0％以上，进一步优选为1.5％以上。另外，从确保烧穿性的观点考虑，ZrO2的含量优选为10％以下，更优选为8％以下，进一步优选为6％以下。
La2O3是促进烘烤时的晶化且抑制烧穿的过度进行的成分。在本实施方式的玻璃中，在含有La2O3的情况下，从抑制烧穿的过度进行的观点考虑，其含量优选为0.5％以上，更优选为1.0％以上，进一步优选为1.5％以上。另外，从确保烧穿性的观点考虑，La2O3的含量优选为10％以下，更优选为8％以下，进一步优选为6％以下。
Nb2O5是提高玻璃的耐候性并且提高流动性和反应性的成分。在本实施方式的玻璃中，在含有Nb2O5的情况下，其含量优选为0.5％以上，更优选为1.0％以上。另外，为了提高反应性且提高太阳能电池的电特性，Nb2O5的含量优选为10％以下，更优选为8％以下，进一步优选为6％以下。
在本实施方式的玻璃中，PbO和Bi2O3的含量的合计(PbO+Bi2O3)优选为50％以上。通过(PbO+Bi2O3)在上述范围内，降低玻璃化转变温度，确保充分的流动性，同时能够得到稳定的玻璃。(PbO+Bi2O3)更优选为54％以上，进一步优选为58％以上。另外，从提高耐酸性的观点考虑，(PbO+Bi2O3)优选为85％以下，更优选为80％以下，进一步优选为75％以下。
在本实施方式的玻璃中，Bi2O3的含量相对于PbO和Bi2O3的含量的合计(PbO+Bi2O3)的比例优选为5％以上且50％以下。通过该比例为5％以上，能够在提高耐酸性的同时降低电极和半导体基板的接触电阻。该比例更优选为6％以上。另外，从确保烧穿性的观点考虑，该比例优选为50％以下，更优选为45％以下，进一步优选为30％以下。Bi2O3的含量相对于PbO和Bi2O3的含量的合计(PbO+Bi2O3)的比例是指将PbO和Bi2O3的含量的合计(PbO+Bi2O3)设为100％时Bi2O3的含量的比例。
本实施方式的玻璃通过将烧穿性高的PbO置换为一部分Bi2O3，抑制过度的烧穿，因此能够在抑制减反射膜这样的绝缘膜的侵蚀的同时形成电极，能够提高Voc。此外，通过将PbO置换为一部分Bi2O3，玻璃结构得到强化，耐酸性提高。
在本实施方式的玻璃中，PbO、Bi2O3、SiO2和B2O3的含量的合计(PbO+Bi2O3+SiO2+B2O3)优选为75％以上。通过(PbO+Bi2O3+SiO2+B2O3)在上述范围内，能够使玻璃稳定化。(PbO+Bi2O3+SiO2+B2O3)更优选为78％以上，进一步优选80％以上。另外，为了抑制由玻璃进行晶化引起的烧穿过度进行，(PbO+Bi2O3+SiO2+B2O3)优选为95％以下，更优选为90％以下。
在本实施方式的玻璃中，TiO2、ZrO2、La2O3和Nb2O5的含量的合计(TiO2+ZrO2+La2O3+Nb2O5)优选为2％以上且15％以下。通过(TiO2+ZrO2+La2O3+Nb2O5)为2％以上，显示出优异的耐酸性，此外，由于在烘烤时促进玻璃的晶化，因此抑制烧穿的过度进行。(TiO2+ZrO2+La2O3+Nb2O5)更优选为4％以上，进一步优选为6％以上。另外，从使玻璃稳定化的观点考虑，优选将(TiO2+ZrO2+La2O3+Nb2O5)设定为15％以下，更优选为13％以下，进一步优选为10％以下。
本实施方式的玻璃可以含有除此以外的其它任选成分。作为其它任选成分，具体而言，可以列举P2O5、As2O3、Sb2O5、Na2O、K2O、Fe2O3、CuO、Sb2O3、SnO2、MnO、MnO2、CeO2等通常用于玻璃的各种氧化物成分。
其它成分可以根据目的可以使用一种或组合两种以上使用。
对于其它任选成分的含量，各成分优选为20％以下，更优选为15％以下，进一步优选为10％以下，更进一步优选为5％以下。此外，其它成分的合计含量优选为20％以下，更优选为10％以下。
本实施方式的玻璃的玻璃化转变温度(Tg)优选为330℃以上且430℃以下。通过玻璃化转变温度为330℃以上，能够抑制过度的烧穿，改善Voc。玻璃化转变温度更优选为335℃以上，进一步优选为340℃以上。另外，通过玻璃化转变温度为430℃以下，在软化时显示出优异的流动性，因此电极与半导体基板的反应进行，降低接触电阻，并且能够提高电极与绝缘膜的接触性。玻璃化转变温度更优选为420℃以下，进一步优选为410℃以下。
本实施方式的玻璃的结晶温度(Tc)优选为450℃以上且600℃以下。通过结晶温度为450℃以上，在烘烤时引起晶化，抑制过度的烧穿，改善了Voc。结晶温度更优选为460℃以上，进一步优选为470℃以上。另外，通过结晶温度为600℃以下，能够确保烧穿性，降低接触电阻。结晶温度更优选为580℃以下，进一步优选为570℃以下。
需要说明的是，在本说明书中，玻璃化转变温度(Tg)和结晶温度(Tc)通过将利用理学公司制造的差示热分析(DTA)装置TG8110以升温速度10度/分钟测定而得到的DTA图的第一拐点作为Tg、将放热峰作为Tc求出而得到。
在本说明书中，玻璃显示耐酸性是指在存在乙酸、盐酸等酸性物质的条件下的耐性。
本实施方式的玻璃优选显示出耐酸性。具体而言，例如，本实施方式的玻璃优选在下述条件下的质量减少率小于50％，更优选为30％以下。条件：测定薄板状玻璃的质量W0，在管形瓶中加入该薄板状玻璃和6％乙酸水溶液并进行密封，在室温下保持60分钟，然后从乙酸水溶液中取出该薄板状玻璃，使试样干燥并测定质量W。由此计算出质量减少率。
对本实施方式的玻璃的制造方法没有特别限制。具体而言，例如可以通过以下所示的方法制造。
首先，准备原料混合物。原料只要是在通常的氧化物类玻璃的制造中使用的原料，就没有特别限制，可以使用氧化物、碳酸盐等。在所得到的玻璃中，适当地调节原料的种类和比例，以达到上述组成范围，由此制成原料混合物。
接着，利用公知的方法对原料混合物进行加热，从而得到熔融物。加热熔融的温度(熔融温度)优选为800℃～1400℃，更优选为900℃～1300℃。加热熔融的时间优选为30分钟～300分钟。
然后，通过将熔融物冷却并固化，从而得到本实施方式的玻璃。对冷却方法没有特别限制。例如，可以列举通过向辊轧机(rollout machine)、压制机、向冷却液体中滴加等而进行骤冷的方法。所得到的玻璃优选完全为非晶质、即结晶度为0％。但是，只要在不损害本发明的效果的范围内，则也可以含有晶化的部分。
对上述得到的玻璃的形状没有特别限制，例如可以为块状、板状、薄板状(薄片状)、粉末状等。
本实施方式的玻璃具有作为粘结剂的功能，并且具有导电性，优选用于导电浆料。含有本实施方式的玻璃的导电浆料的导电性高，例如适合用于太阳能电池的电极形成。在导电浆料中含有本实施方式的玻璃的情况下，优选玻璃以玻璃粉末的形式含有。
＜玻璃粉末＞
本实施方式的玻璃粉末包含本实施方式的玻璃，D50优选为0.3μm以上且3.0μm以下。通过D50为0.3μm以上，制成导电浆料时的分散性进一步提高。另外，通过D50为3.0μm以下，在导电性金属粉末的周围不易产生不存在玻璃粉末的部位，因此电极与半导体基板等的胶粘性进一步提高。D50更优选为0.5μm以上。另外，D50更优选为2.7μm以下，进一步优选为2.0μm以下。
需要说明的是，在本说明书中，“D50”表示累积粒度分布中的体积基准的50％粒径，具体而言，表示在使用激光衍射/散射粒度分布测定装置测定的粒径分布的累积粒度曲线中，其累积量以体积基准计占50％时的粒径。
本实施方式的玻璃粉末可以通过例如利用干式粉碎法、湿式粉碎法将以上述方式制造的玻璃粉碎为具有上述特定的粒度分布而得到。
用于得到本实施方式的玻璃粉末的玻璃粉碎方法，例如优选对适当形状的玻璃进行干式粉碎后进行湿式粉碎的方法。干式粉碎和湿式粉碎可以使用例如辊磨机、球磨机、喷射式粉碎机等粉碎机来实施。粒度分布例如可以通过各粉碎中的粉碎时间、球磨机的球的大小等粉碎机的调节而进行调节。在湿式粉碎法的情况下，优选使用水作为溶剂。在湿式粉碎后，通过干燥等除去水分，从而得到玻璃粉末。为了调节玻璃粉末的粒径，除了玻璃的粉碎以外，还可以根据需要进行分级。
＜导电浆料＞
本实施方式的玻璃能够以玻璃粉末的形式适用于导电浆料。由本实施方式的玻璃形成的导电浆料含有上述本实施方式的玻璃粉末、导电性金属粉末和有机载体。
本实施方式的导电浆料所含有的导电性金属粉末可以没有特别限制地使用在半导体基板、绝缘性基板等电路基板(包含层叠电子部件)上形成的电极中通常使用的金属粉末。作为导电性金属粉末，具体而言，可以列举Ag、Al、Cu、Au、Pd、Pt等粉末，其中，从生产率的观点考虑，优选Ag粉末、Al粉末。从抑制凝聚且得到均匀的分散性的观点考虑，导电性金属粉末的粒径D50优选为0.3μm以上且10μm以下。
相对于导电浆料的总质量，导电浆料中的导电性金属粉末的含量优选设定为63.0质量％以上且97.9质量％以下。当导电性金属粉末的含量为63.0质量％以上时，能够抑制导电性金属粉末的进一步烧结，并且能够抑制玻璃浮起等的发生。另外，通过将导电性金属粉末的含量设定为97.9质量％以下，利用玻璃析出物容易充分地覆盖导电性金属粉末的周围。另外，能够提高电极与半导体基板、绝缘性基板等电路基板的胶粘性。相对于导电浆料的总质量，导电性金属粉末的含量更优选为95.0质量％以下。
相对于导电性金属粉末100质量份，导电浆料中的玻璃的含量例如优选设定为0.1质量份以上且10质量份以下。通过将玻璃的含量设定为0.1质量份以上，更容易利用玻璃析出物充分地覆盖导电性金属粉末的周围。
另外，能够提高电极与半导体基板、绝缘性基板等电路基板的胶粘性。另外，通过将玻璃粉末的含量设定为10质量份以下，能够抑制导电性金属粉末的进一步烧结，并且能够抑制玻璃浮起等的发生。相对于导电性金属粉末100质量份，玻璃粉末的含量更优选为0.5质量份以上且8质量份以下。
作为在有机载体中使用的有机树脂粘结剂，例如可以列举：甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、苄基纤维素、丙基纤维素、硝基纤维素等纤维素类树脂；将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-羟基乙酯等丙烯酸类单体中的一种以上聚合而得到的丙烯酸类树脂等有机树脂。
作为在有机载体中使用的溶剂，例如在纤维素类树脂的情况下，优选可以列举：松油醇、二乙二醇丁醚乙酸酯、二乙二醇***乙酸酯、丙二醇二乙酸酯等溶剂。另外，例如在丙烯酸类树脂的情况下，优选可以列举：甲乙酮、松油醇、二乙二醇丁醚乙酸酯、二乙二醇***乙酸酯、丙二醇二乙酸酯等溶剂。
对有机载体中的有机树脂粘结剂与溶剂的比例没有特别限制，以所得到的有机树脂粘结剂溶液成为能够调节导电浆料的粘度的粘度的方式选择。具体而言，以由有机树脂粘结剂：溶剂表示的质量比计，优选为约3：97～约15：85。
相对于导电浆料总量，导电浆料中的有机载体的含量优选为2质量％以上且30质量％以下。通过将有机载体的含量设定为2质量％以上，可以抑制导电浆料的粘度上升，提高导电浆料的印刷等涂布性，容易形成良好的导电层(电极)。另外，通过将有机载体的含量设定为30质量％以下，可以防止导电浆料的固体成分的含有比例降低，得到充分的涂布膜厚。
作为本实施方式的导电浆料的一个方式，可以列举如下的导电浆料，相对于导电浆料的总质量，所述导电浆料包含63.0质量％～97.9质量％的金属，所述金属包含选自由Ag、Al、Cu、Au、Pd和Pt构成的组中的至少一种，相对于上述金属100质量份，所述导电浆料包含0.1质量份～10质量份的玻璃，并且相对于导电浆料的总质量，所述导电浆料包含2质量％～30质量％的有机载体，以氧化物换算的摩尔％计，所述玻璃包含：30％以上且70％以下的PbO、1％以上且30％以下的Bi2O3、4％以上且20％以下的SiO2、2％以上且15％以下的Al2O3、1％以上且20％以下的TiO2、0％以上且30％以下的B2O3和0％以上且20％以下的Ga2O3。
在本实施方式的导电浆料中，除了上述的玻璃、导电性金属粉末和有机载体以外，还可以根据需要并且在不违反本实施方式的目的的限度内配合公知的添加剂。
作为这样的添加剂，例如可以列举各种无机氧化物。作为无机氧化物，具体而言，例如可以列举：B2O3、ZnO、SiO2、Al2O3、TiO2、MgO、ZrO2和Sb2O3以及它们的复合氧化物等。这些无机氧化物具有在导电浆料的烘烤时缓和导电性金属粉末的烧结的效果，由此具有调节烘烤后的接合强度的作用。对包含这些无机氧化物的添加剂的大小没有特别限制，例如可以优选使用D50为10μm以下的添加剂。
导电浆料中的无机氧化物的含量根据目的而适当设定，相对于玻璃粉末，优选为10质量％以下，更优选为7质量％以下。通过无机氧化物相对于玻璃粉末的含量为10质量％以下，能够抑制在电极形成时导电浆料的流动性降低，并且能够确保电极与半导体基板、绝缘性基板等电路基板的充分的接合强度。另外，为了得到实用的配合效果(烘烤后的接合强度的调节)，上述含量的下限值优选为0.5质量％以上，更优选为1.0质量％以上。
在导电浆料中也可以加入消泡剂、分散剂那样的在导电浆料中公知的添加物。需要说明的是，上述有机载体和这些添加物通常是在电极形成的过程中消失的成分。在导电浆料的制备中，可以应用使用了具有搅拌叶片的旋转式的混合机、捣碎机(擂潰機)、辊磨机、球磨机等的公知的方法。
导电浆料对半导体基板、绝缘性基板等电路基板的涂布和烘烤可以通过与以往的电极形成中的涂布、烘烤相同的方法实施。作为涂布方法，可以列举丝网印刷、点涂(dispense)法等。烘烤温度取决于所含有的导电性金属粉末的种类、表面状态等，可以例示约500℃～约1000℃的温度。烘烤时间可以根据要形成的电极的形状、厚度等适当地调节。另外，在导电浆料的涂布与烘烤之间也可以设置约80℃～约200℃的干燥处理。
＜太阳能电池＞
本实施方式的太阳能电池具有使用在上述＜导电浆料＞中记载的导电浆料形成的电极、具体而言烧印(焼付け)在半导体基板上的电极。在本实施方式的太阳能电池中，优选电极中的至少一个电极为以使用上述导电浆料通过烧穿而部分贯穿绝缘膜并与半导体基板接触的方式设置的电极。
作为太阳能电池所具有的这样的贯穿绝缘膜的电极，例如可以列举：作为使用了pn结型的半导体基板的太阳能电池的光接收面上的电极、并以部分贯穿作为减反射膜的绝缘膜且与半导体基板接触的方式设置的电极。作为构成作为减反射膜的绝缘膜的绝缘材料，可以列举氮化硅、二氧化钛、二氧化硅、氧化铝等，绝缘材料优选包含两层。在此情况下，光接收面可以为半导体基板的单面，也可以为两面，半导体基板可以为n型、p型中的任一种，但为了进一步提高太阳能电池的效率，优选为两面，半导体基板优选为n型。这样的设置在太阳能电池的光接收面上的电极可以使用上述导电浆料通过烧穿而形成。
以下，对本实施方式的太阳能电池的构成例进行说明，但本实施方式的太阳能电池的结构不限于该构成例。该构成例的太阳能电池具有：硅基板，所述硅基板具有太阳光接收面(以下也简称为“光接收面”或“表面”)；第一绝缘膜，所述第一绝缘膜设置在硅基板的光接收面上；第二绝缘膜，所述第二绝缘膜设置在硅基板的与光接收面相反的一侧的面(以下也简称为“背面”)上；第一电极，所述第一电极贯穿第一绝缘膜的一部分并与硅基板接触；和第二电极，所述第二电极贯穿上述第二绝缘膜的一部分并与上述硅基板接触。
更具体而言，例如如图1所示，太阳能电池10在n型Si半导体基板1的光接收面S1上设置有p+层1b。在其表面上还形成有减反射膜(氮化硅/氧化铝)2b，在一部分区域中，以贯穿减反射膜(氮化硅/氧化铝)2b并与p+层1b接触的方式形成有Ag-Al电极3b。
在n型Si半导体基板1的非光接收面S2上也同样地设置有n+层1a，在其表面上还形成有减反射膜(氮化硅/氧化铝)2a，在一部分区域中，以贯穿减反射膜(氮化硅/氧化铝)2a并与n+层1a接触的方式形成有Ag电极3a。
对于该Ag-Al电极3b和Ag电极3a，可以利用上述导电浆料在减反射膜(氮化硅/氧化铝)2b、2a的表面上的一部分区域进行涂布、烘烤而形成Ag-Al电极3b或Ag电极3a。
在该构成例中，第一电极为使用本实施方式的导电浆料通过烧穿而形成的电极，优选包含金属和本实施方式的玻璃，所述金属包含选自由Al、Ag、Cu、Au、Pd和Pt构成的组中的至少一种。
第一电极包含90质量％以上且99.9质量％以下的该金属，更优选包含0.1质量％以上且10质量％以下的本实施方式的玻璃。另外，第一电极更优选至少包含Ag。
另外，在该构成例中，第一电极和第二绝缘膜更优选具有与硅基板的两面接触的氧化金属膜以及在氧化金属膜上的氮化硅膜。氧化金属膜更优选包含氧化铝或二氧化硅。
实施例
以下，参照实施例对本发明更详细地进行说明，但本发明不限于实施例。例1～15为实施例，例16～24为比较例。
(例1～24)
通过以下的方法将玻璃制造成薄板状玻璃，由薄板状玻璃制造了玻璃粉末。测定玻璃粉末的粒度分布，并且使用玻璃粉末测定玻璃的玻璃化转变温度。
＜玻璃(薄板状玻璃)的制造＞
以氧化物基准的摩尔％计，按照表1和表2所示的组成将原料粉末配合、混合，在1000℃～1600℃的电炉中使用坩埚熔融30分钟～1小时，成形为包含表1和表2所示的组成的玻璃的薄板状玻璃。
＜玻璃粉末的制造＞
在各例中，通过组合干式粉碎和湿式粉碎对所得到的薄板状玻璃以如下的方式进行粉碎，从而调节粒度分布。测定所得到的玻璃粉末的粒度分布，并且使用玻璃粉末测定玻璃化转变温度。
利用球磨机进行6小时的干式粉碎，利用150目的筛除去粗粒。接着，在上述得到的干式粉碎后除去了粗粒的玻璃粉末以使得D50成为规定的范围内的方式利用球磨机并使用水进行湿式粉碎，由此制造出所期望的粒度分布的玻璃粉末。在该湿式粉碎时，为了得到规定的D50，使用了直径为5mm的氧化铝制的球。然后，对通过湿式粉碎得到的浆料进行过滤，为了除去水分，利用干燥机在130℃下进行干燥，由此制造了玻璃粉末。
＜评价＞
对于各例的玻璃，通过以下的方法评价玻璃粉末的D50、玻璃化温度、结晶温度和耐酸性。将结果与组成一起示于表1和2中。
(玻璃化转变温度)
将所得到的玻璃粉末放入铝制的盘中，利用理学公司制造的差示热分析装置TG8110以10℃/分钟的升温速度进行测定。将通过测定得到的DTA图的第一拐点作为玻璃化转变温度(在表1和2中表示为“Tg”。)。
(结晶温度)
将所得到的玻璃粉末放入铝制的盘中，利用理学公司制造的差示热分析装置TG8110以10度/分钟的升温速度测定0℃～1000℃范围的DTA，在所得到的DTA曲线中，将晶化的放热峰的温度作为Tc。在表1和2中，“N/D”表示由于未进行晶化而无法测定结晶温度。
(D50)
向60立方厘米的异丙醇(IPA)中混合0.02g的玻璃粉末，通过超声波分散将其分散1分钟。将试样投入到Microtrack测定机(激光衍射/散射粒度分布测定装置)中，由此得到了D50的值。
(耐酸性)
测定所得到的薄板状玻璃的质量W0。接着，将玻璃试样和6％乙酸水溶液放入管形瓶中并进行密封，在室温下保持60分钟，然后从乙酸水溶液中取出玻璃试样，使样品干燥并测定质量W。由此计算出质量减少率，按照以下基准评价各玻璃的耐酸性。
〇：质量减少率小于50％。
×：质量减少率大于等于50％。
＜导电浆料的制造＞
分别含有例1～24的玻璃粉末的Ag-Al电极形成用导电浆料通过以下的方法制作。
首先，在15质量份的乙基纤维素中混合85质量份的二乙二醇丁醚乙酸酯，在85℃下搅拌2小时，从而制备了有机载体。接着，将15质量份的所得到的有机载体与84.5质量份的Ag粉末(DOWA Electronics公司制造，球状银粉：AG-4-8F)和0.5质量份的Al粉末(Minalco公司制造的雾化铝粉：#600F)进行混合，然后利用捣碎机混炼10分钟。然后，以相对于100质量份的金属粉末(Ag粉末和Al粉末)为2质量份的比例配合例1～24的玻璃粉末，进一步利用捣碎机混炼90分钟，由此得到了Ag-Al电极形成用导电浆料。
＜评价＞
(接触电阻Rc的测定)
分别使用上述制作的Ag-Al电极形成用导电浆料，以如下的方式在半导体基板上隔着绝缘膜(包含氮化硅层和氧化铝层的两层膜)形成Ag-Al电极，评价此时的接触电阻。
参照图1和图2对接触电阻的测定方法进行说明。图1为示意地表示使用本实施方式的导电浆料形成电极的n型Si基板双面受光型太阳能电池的一例的截面的图。图2为表示在评价接触电阻Rc[Ω]时使用的形成在Si基板上的电极图案的图。
使用切割为160μm厚度的n型结晶型Si半导体基板，首先，为了清洗Si半导体基板的切割面，利用氢氟酸对表面和背面进行极微量程度的蚀刻处理。然后，使用湿式蚀刻法在Si半导体基板的光接收面上形成了降低光反射率的凹凸结构。
接着，通过扩散在Si半导体基板的光接收面上形成了p+层。使用B(硼)作为p型化的掺杂元素。以这样的方式，得到了具有p+层的n型Si半导体基板。接着，在n型Si半导体基板的光接收面(p+层的表面)上形成了减反射膜。主要使用氮化硅和氧化铝作为减反射膜的材料，通过ALD(原子层沉积)形成了10nm厚度的氧化铝层，然后通过等离子体CVD在其上层形成了80nm厚度的氮化硅层。接着，对于半导体基板的p+层，在背面(n型Si基板的背面)上形成了绝缘膜。主要使用氮化硅作为减反射膜的材料，通过等离子体CVD形成了80nm的厚度。
接着，通过丝网印刷将使用上述例1～24的玻璃粉末得到的Ag-Al电极形成用导电浆料以线形涂布在所得到的带有减反射膜的Si半导体基板的光接收面侧的表面上，在120℃下使其干燥。
接着，使用红外光加热式炉在峰温度为740℃下进行100秒的烘烤，从而形成表面Ag-Al电极，完成了接触电阻测定用单面电池。需要说明的是，通过烘烤，以贯穿减反射膜并与Si半导体基板的p+层接触的方式形成了Ag-Al电极。
利用TLM法(转移长度法)测定了使用分别含有上述各例的玻璃粉末的Ag-Al电极形成用导电浆料制造的单面电池的接触电阻。对上述得到的在p+层侧具有隔着绝缘膜(包含氮化硅层和氧化铝层的两层膜)形成的Ag-Al电极的n型Si半导体基板与Ag-Al电极的接触电阻Rc[Ω]进行评价。接触电阻Rc[Ω]通过如下方式求出：将测试仪的阳极侧固定在图2的图案P1，并将测试仪的阴极侧置于图案P2、P3、P4、P5的各个位置上而测定电阻，从而求出接触电阻Rc[Ω]。将结果示于表1和2中。需要说明的是，表1和2中的N/D表示浆料增稠而无法印刷或者由于电阻值大而无法测定接触电阻Rc[Ω]。
(氮化硅层的残留率(SiN残留率))
为了使用测定接触电阻Rc后的n型Si半导体基板来评价各浆料与作为绝缘膜之一的氮化硅层的反应性，测定氮化硅层的残留率。
为了从n型Si半导体基板除去Ag-Al电极，将基板在50％硝酸水溶液中浸渍2小时，然后将基板和1％氢氟酸水溶液放入管形瓶中并进行密闭，在施加超声波的同时浸渍5分钟。接着，利用离子交换水清洗基板。通过分析扫描电子显微镜法(SEM-EDS)对电极上的氮(N1)和电极外的氮(N2)进行定量，计算出电极上的氮与电极外的氮的比例(N1/N2)作为氮化硅层的残留率。需要说明的是，表1和2中的N/D表示浆料增稠而无法印刷。
Figure BDA0004020339140000241
/>
Figure BDA0004020339140000251
如表1和2所示，可知与比较例相比，作为实施例的例1～15的SiN残留率高，能够促进晶化来抑制高温烘烤时的玻璃的流动，并且能够抑制过度的烧穿。例16为不含有TiO2和Bi2O3的例子，例17和18为不含有Bi2O3的例子，例19为不含有TiO2的例子，例20为不含有Al2O3、SiO2、TiO2和Bi2O3、且B2O3的含量大于30％的例子，例21为不含有Al2O3、TiO2和Bi2O3、且PbO的含量大于70％的例子，例22为不含有TiO2和Bi2O3、且SiO2的含量大于20％的例子，例23为PbO的含量小于30％的例子，例24为Bi2O3的含量大于30％的例子。
另外，与比较例相比，作为实施例的例1～15的接触电阻Rc低，绝缘膜贯穿性、即烧穿性优异。此外，作为实施例的例1～15显示出优异的耐酸性。由该结果可知，通过在太阳能电池的形成中使用本发明的玻璃，能够保持耐酸性，并且抑制过度的烧穿来提高Voc，此外，能够降低电极与半导体基板的接触电阻来提高转换效率。
本申请基于在2021年12月27日提交的日本专利申请2021-213435和在2022年9月12日提交的2022-144797，其内容在此以引用的方式并入本文中。

Claims (10)

1.一种玻璃，其中，以氧化物换算的摩尔％计，所述玻璃包含：
30％以上且70％以下的PbO、
1％以上且30％以下的Bi2O3、
4％以上且20％以下的SiO2、
2％以上且15％以下的Al2O3、
1％以上且20％以下的TiO2、
0％以上且30％以下的B2O3、和
0％以上且20％以下的Ga2O3。
2.如权利要求1所述的玻璃，其中，以氧化物换算的摩尔％计，由PbO+Bi2O3表示的PbO与Bi2O3的含量的合计为50％以上。
3.如权利要求1所述的玻璃，其中，以氧化物换算的摩尔％计，Bi2O3的含量相对于由PbO+Bi2O3表示的PbO与Bi2O3的含量的合计的比例为5％以上且50％以下。
4.如权利要求1所述的玻璃，其中，以氧化物换算的摩尔％计，由TiO2+ZrO2+La2O3+Nb2O5表示的TiO2、ZrO2、La2O3和Nb2O5的含量的合计为2％以上且15％以下。
5.如权利要求1所述的玻璃，其中，以氧化物换算的摩尔％计，所述玻璃还包含0.5％以上且10％以下的La2O3。
6.如权利要求1～5中任一项所述的玻璃，其中，所述玻璃的玻璃化转变温度为330℃以上且430℃以下。
7.如权利要求1～5中任一项所述的玻璃，其中，所述玻璃的结晶温度为450℃以上且600℃以下。
8.一种导电浆料，其中，所述导电浆料含有玻璃粉末、导电性金属粉末和有机载体，所述玻璃粉末包含权利要求1～5中任一项所述的玻璃。
9.一种太阳能电池，其中，所述太阳能电池具有使用权利要求8所述的导电浆料而形成的电极。
10.一种太阳能电池，所述太阳能电池具有：
硅基板，所述硅基板具有太阳光接收面；
第一绝缘膜，所述第一绝缘膜设置在所述硅基板的所述太阳光接收面上；
第二绝缘膜，所述第二绝缘膜设置在所述硅基板的与所述太阳光接收面相反的一侧的面上；
第一电极，所述第一电极贯穿所述第一绝缘膜的一部分并与所述硅基板接触；和
第二电极，所述第二电极贯穿所述第二绝缘膜的一部分并与所述硅基板接触，其中，
所述第一电极包含金属和玻璃，
所述金属包含选自由Al、Ag、Cu、Au、Pd和Pt构成的组中的至少一种，
以氧化物换算的摩尔％计，所述玻璃包含30％以上且70％以下的PbO、1％以上且30％以下的Bi2O3、4％以上且20％以下的SiO2、2％以上且15％以下的Al2O3、1％以上且20％以下的TiO2、0％以上且30％以下的B2O3和0％以上且20％以下的Ga2O3。
CN202211684262.5A 2021-12-27 2022-12-27 玻璃、导电浆料和太阳能电池 Pending CN116332501A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-213435 2021-12-27
JP2021213435 2021-12-27
JP2022144797A JP2023097338A (ja) 2021-12-27 2022-09-12 ガラス、導電ペーストおよび太陽電池
JP2022-144797 2022-09-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116332501A true CN116332501A (zh) 2023-06-27

Family

ID=86875389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211684262.5A Pending CN116332501A (zh) 2021-12-27 2022-12-27 玻璃、导电浆料和太阳能电池

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20230099682A (zh)
CN (1) CN116332501A (zh)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6090706B2 (ja) 2012-01-06 2017-03-08 日本電気硝子株式会社 電極形成用ガラス及びこれを用いた電極形成材料
JP6650885B2 (ja) 2014-12-28 2020-02-19 日本山村硝子株式会社 低温封着材料

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230099682A (ko) 2023-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102947235B (zh) 包含铅-碲-硼-氧化物的厚膜浆料以及它们在制造半导体装置中的用途
TWI778207B (zh) 玻璃、玻璃粉末、導電糊料及太陽能電池
EP3405961B1 (en) Conductive paste, method, electrode and solar cell
TWI662004B (zh) 太陽能電池電極形成用導電性糊
JP5955791B2 (ja) ペースト組成物と太陽電池
CN102123961A (zh) 制备硅太阳能电池的无铅玻璃料粉末、其制备方法、包含其的金属膏组合物和硅太阳能电池
JP6966950B2 (ja) ガラス、ガラスの製造方法、導電ペーストおよび太陽電池
WO2013022623A1 (en) Thick film paste containing lead-tellurium-lithium-titanium-oxide and its use in the manufacture of semiconductor devices
JP2017218335A (ja) ガラス、導電ペーストおよび太陽電池
US10407340B2 (en) Glass composition, glass powder, conductive paste, and solar cell
JP2020083670A (ja) ガラス組成物、ガラス粉末、導電ペーストおよび太陽電池
CN112028494B (zh) 玻璃组合物、玻璃组合物的制造方法、导电浆料以及太阳能电池
JP6720712B2 (ja) ガラス粉末、導電ペーストおよび太陽電池
CN111180106B (zh) 玻璃、玻璃粉末、导电糊剂和太阳能电池
CN116332501A (zh) 玻璃、导电浆料和太阳能电池
CN116332500A (zh) 玻璃、导电浆料和太阳能电池
JP2023097338A (ja) ガラス、導電ペーストおよび太陽電池
CN115521064A (zh) 玻璃、玻璃粉末、导电浆料和太阳能电池
TWI841623B (zh) 玻璃、玻璃粉末、導電糊及太陽能電池
JP2023004853A (ja) ガラス、ガラス粉末、導電ペーストおよび太陽電池
CN112441738A (zh) 玻璃组合物、玻璃粉末和导电浆料
KR20210025483A (ko) 유리 조성물, 유리 분말 및 도전 페이스트
TWI778141B (zh) 太陽電池電極形成用導電性糊膏
CN117524540A (zh) 一种电极浆料及光伏电池
JP2017222542A (ja) ガラス粉末、導電ペーストおよび太陽電池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication