JP2018190967A - 太陽電池用の導電ペースト、太陽電池及びその製造方法、並びに太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態において、高融点テルル合金化合物は、ガラスの軟化点よりも少なくとも300℃高い融点を有することができ、またその融点は、例えば、900℃以上である。本発明におけるガラスの軟化点は、例えば317℃〜465℃であり、また、テルル合金化合物はガラスの軟化点よりも少なくとも300℃高い融点を有することができ、またしたがって、テルル合金化合物の融点は、例えば617℃〜765℃である。より具体的には、テルル合金化合物は、テルル化鉛、テルル化亜鉛、テルル化銀、又はそれらの組合せを含むことができ、ここで、テルル化鉛の融点は約924℃であり、テルル化銀の融点は約955℃であり、テルル化亜鉛の融点は約1238℃である。しかし、本発明はそれに限定されず、例えば、900℃以上の融点を有する他のテルル合金化合物も使用することができ、例えば、テルル化銅、テルル化マンガン、テルル化カドミウム、又はテルル化鉄を使用することができ、ここで、テルル化銅の融点は約1125℃であり、テルル化マンガンの融点は約1150℃であり、テルル化カドミウムの融点は約1090℃であり、テルル化鉄の融点は約914℃である。
本発明実施形態において、ガラスの材料は、酸化テルル、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化ケイ素、又はそれらの組合せを含むことができる。しかし、本発明はそれに限定されず、ガラスの材料は、以下の元素又はそれら元素の酸化物からなるグループのうち1つ又は複数を含むこともでき、すなわち、該元素としては、リン(P)、ボロン(B)、バリウム(Ba)、ナトリウム(Na)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カルシウム(Ca)、銅(Cu)、ストロンチウム(St)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、リチウム(Li)、カリウム(K)、ジルコニウム(Zr)、バナジウム(V)、セレン(Se)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、アンチモン(Sb)、銀(Ag)、ケイ素(Si)、エルビウム(Er)、ゲルマニウム(Ge)、チタン(Ti)、タリウム(Tl)、ガリウム(Ga)、セリウム(Ce)、ニオブ(Nb)、サマリウム(Sm)、及びランタン(La)である。
本発明の実施形態において、太陽電池用の導電ペーストの総重量に基づいて、銀パウダーの量は、例えば60重量%〜95重量%とし、また銀パウダーの粒径は、例えば0.05μm〜10μmとする。粒子の形状は、フレーク状、球状、円柱状、ブロック状、又はサイズに適合する不特定形状とすることができる。
本発明の実施形態において、有機ビヒクルは、溶剤、粘着剤、及び添加剤を含むことができ、また有機ビヒクルは、導電ペーストに施す焼結プロセス中に除去することができる。太陽電池用の導電ペーストの総重量に基づいて、有機ビヒクルの量は、例えば5重量%〜40重量%とする。より具体的には、溶剤の機能は粘着剤を溶解させて粘性を生ずるようにするものであり、またジエチレン・グリコール・モノブチル・エーテル、テキサノール、αテルピネオール、又はそれらの組合せを含むことができる。粘着剤の機能は溶剤に粘性を付与するものであり、またエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース、又はそれらの組合せを含むことができる。添加剤の機能は導電ペーストの特性を改善するものであり、その例としては、限定しないが、共開始剤、感作物質、結合剤、分散剤、保湿剤、増粘剤、消泡剤、若しくはチキソトロピック剤とすることができ、又はその例としては、以下に限定しないが、酸化ジルコニウム(ZrO2)、五酸化バナジウム(V2O5)、酸化銀(Ag2O)、酸化エルビウム(Er2O3)、酸化スズ(SnO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ネオジム(Nd2O3)、二酸化セレン(SeO2)、酸化鉛(PbO)、三酸化クロム(Cr2O3)、酸化カリウム(K2O)、五酸化リン(P2O5)、二酸化マンガン(MnO2)、酸化ニッケル(NiO)、三酸化サマリウム(Sm2O3)、二酸化ゲルマニウム(GeO2)、フッ化亜鉛(ZnF2)、三酸化インジウム(In2O3)、又は酸化ガリウム(Ga2O3)とすることができる。
本発明の導電ペーストが電気的接続を改善し、また電池効率を向上することを証明するため、以下の実験例を提示する。
太陽電池用の導電ペーストは、以下の表1〜表5に挙げた各成分の量に基づいて調合し、またその太陽電池性能は、曲線因子(FF)及び変換効率(NCell)を含めて測定した。表1〜表5において、テルル合金化合物及びガラスの量は、導電ペーストの総重量に基づき、また重量%の単位である。
Claims (12)
- 太陽電池用の導電ペーストであって、
銀パウダーと、
ガラスと
有機ビヒクルと、及び
前記ガラスの軟化点よりも少なくとも300℃高い融点を有するテルル合金化合物と、
を備える、太陽電池用の導電ペースト。 - 請求項1記載の太陽電池用の導電ペーストにおいて、前記テルル合金化合物の前記融点は900℃以上である、太陽電池用の導電ペースト。
- 請求項2記載の太陽電池用の導電ペーストにおいて、前記テルル合金化合物は、テルル化鉛、テルル化亜鉛、テルル化銀、又はそれらの組合せを含む、太陽電池用の導電ペースト。
- 請求項1記載の太陽電池用の導電ペーストにおいて、前記ガラスの材料は、酸化テルル、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化ケイ素、又はそれらの組合せを含む、太陽電池用の導電ペースト。
- 請求項1記載の太陽電池用の導電ペーストにおいて、太陽電池用の導電ペーストの総重量に基づいて、前記ガラスの量は0.01重量%〜7重量%であり、またテルル合金化合物の量は0.01重量%〜5重量%である、太陽電池用の導電ペースト。
- 請求項4記載の太陽電池用の導電ペーストにおいて、前記ガラスの材料は、酸化テルル、酸化ビスマス、及び酸化亜鉛含み、また太陽電池用の導電ペーストの総重量に基づいて、テルル合金化合物の量は0.01重量%〜3.5重量%である、太陽電池用の導電ペースト。
- 請求項4記載の太陽電池用の導電ペーストにおいて、前記ガラスの材料は、酸化鉛及び酸化テルルを含み、また太陽電池用の導電ペーストの総重量に基づいて、テルル合金化合物の量は0.25重量%〜4重量%である、太陽電池用の導電ペースト。
- 請求項4記載の太陽電池用の導電ペーストにおいて、前記ガラスの材料は、酸化テルル、酸化ビスマス及び酸化ケイ素を含み、また太陽電池用の導電ペーストの総重量に基づいて、テルル合金化合物の量は0.25重量%〜3.5重量%である、太陽電池用の導電ペースト。
- 請求項4記載の太陽電池用の導電ペーストにおいて、前記ガラスの材料は、酸化鉛及び酸化ビスマスを含み、また太陽電池用の導電ペーストの総重量に基づいて、テルル合金化合物の量は0.5重量%〜3重量%である、太陽電池用の導電ペースト。
- 請求項1記載の太陽電池用の導電ペーストによって形成した電極を備える、太陽電池。
- 請求項1記載の太陽電池用の導電ペーストを使用して前記太陽電池の電極を形成する太陽電池製造方法。
- 請求項10記載の太陽電池又は請求項11記載の太陽電池製造方法によって形成した太陽電池を備える、太陽電池モジュール。
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