JP5698365B2 - 電子デバイスの調製に有用な低軟化温度をもつシール剤 - Google Patents
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Description
より具体的には、本発明は、上記の電子デバイス、特に色素増感太陽電池(DSSC)の封止における用途のための、シール剤用組成物、及び当該組成物を含むシールペーストに関する。
優れたシールを形成する能力を改善する。
a)酸化物からなる組成物の成分を混合して均質な混合物を得る工程と、
b)均質な混合物を800℃〜1200℃、好ましくは900℃〜1100℃の温度に約45分間加熱し、溶融ガラスを形成する工程と、
c)溶融ガラスを水中で急速冷却する工程と、
d)工程c)で得られた材料を粉砕し、3〜10ミクロンの寸法の粒子を有する粉末を得る工程と、
e)任意に、結果として得られる混合物の全重量に対して20重量%以下の量の充填剤と共に粉末を混合する工程と
を含む。
表1に示される処方に従い、7つの異なるシール剤用組成物を調製した。各シール剤用組成物に関し、表1に挙げられた酸化物から混合物を調製し、ボールミル中で100rpmの回転にて混合を行った。
実施例1〜7の調製において記載したことと同様にして、表2に示される酸化物の一覧を用いてシール剤用組成物を調製した(p/pで表される%)。明らかなように、ガラスフリットの組成は、本発明と比べて非常に低い酸化ビスマス含有量を有する一方、非常に高い量の酸化ケイ素を有する。
の実施例1のシール剤用組成物120グラムを、有機溶媒としてのテルピネオール20.5g、及び有機バインダとしてのエチルセルロース2.1g(その重合度は、5%のエタノール/トルエン(20/80)の溶液中で測定された際に300cPの粘度を与える)と共に、室温で1時間混合してペーストを得た。
上記の実施例9に記載したことと同様にして、実施例2のシール剤用組成物120gをテルピネオール20.5g及びエチルセルロース2.1g(5%のエタノール/トルエン(20/80)の溶液中で300cP)と共に混合することにより、当該シール剤用組成物からペーストを調製した。
上記の実施例9に記載したことと同様にして、実施例3のシール剤用組成物120gをキミプリント1591(合成及び/又は天然樹脂のポリエチレングリコール誘導体)19.2グラムと共に混合することにより、当該シール剤用組成物からペーストを調製した。
上記の実施例9に記載したことと同様にして、実施例4のシール剤用組成物120gをアセチルセルロースブチレート(Mn:30,000)2.2グラム、及びブチルカルビトール19.4グラムと共に混合することにより、当該シール剤用組成物からペーストを調製した。
(実施例13)
上記の実施例9に記載したことと同様にして、実施例5のシール剤用組成物120gをアセチルセルロースブチレート(Mn:30,000)2.2グラム、及びテルピネオール19.4グラムと共に混合することにより、当該シール剤用組成物からペーストを調製した。
上記の実施例9に記載したことと同様にして、実施例6のシール剤用組成物120gを19.2グラムのキミプリント1591と共に混合することにより、当該シール剤用組成物からペーストを調製した。
上記の実施例9に記載したことと同様にして、実施例7のシール剤用組成物120gをキミプリント1591(合成及び/又は天然樹脂のポリエチレングリコール誘導体)19.2グラムと共に混合することにより、当該シール剤用組成物からペーストを調製した。
次に、実施例14に従って調製されたシールペーストを用いてDSSCセルを調製した。DSSCセルは、Spat M. Progress Photov. (2003), 11(3), 207-220に示されるようにして組み立て、その封止を、実施例14に記載されるペーストを用い、焼結温度420℃及び封止温度470℃にて、Sastrawan R. Solar Energy Mat. and Solar cells (2006), 90(11), 1680-1691に示されるようにして行った。
Claims (10)
- 組成物の全重量に対して、60重量%のBi2O3、5重量%のZnO、7重量%のB2O3、10重量%のSiO2、7重量%のAl2O3、6重量%のBaO、1重量%のMgO、2重量%のNa2O、1重量%のY2O3、1%のNd2O3を含み、ガラスフリットの形態にある、無鉛シール剤用組成物。
- 請求項1に記載のシール剤用組成物の調製方法であって、
a)前記組成物の成分を混合して均質な混合物を得る工程と、
b)前記均質な混合物を800℃〜1200℃の温度に45分間加熱し、溶融ガラスを形成する工程と、
c)前記溶融ガラスを水中で急速冷却する工程と、
d)工程c)で得られた材料を粉砕し、3〜10ミクロンの寸法の粒子を有する粉末を得る工程と
を含むシール剤用組成物の調製方法。 - 工程c)において前記混合物を900〜1100℃の温度に加熱する請求項2に記載のシール剤用組成物の調製方法。
- 充填剤、有機バインダ及び/又は有機溶媒が添加された、請求項1に記載の組成物を含むシールペースト。
- 前記充填剤が、コージライト及び/又はインド石である請求項4に記載のシールペースト。
- 前記バインダが、200〜40,000の数平均分子量をもつポリエチレングリコール;末端OH基において、C1〜C4アルキル基、C2〜C5カルボキシアルキル基、C3〜C4カルボキシアルケニル基又はそれらの組み合わせによって部分的又は全体的に置換されたポリエチレングリコール;合成及び/又は天然樹脂のポリエチレングリコール誘導体、400〜4,000の数平均分子量をもつポリプロピレングリコール;末端OH基において、C1〜C4アルキル基、C2〜C5カルボキシアルキル基、C3〜C4カルボキシアルケニル基又はそれらの組み合わせによって部分的又は全体的に置換されたポリプロピレングリコール;ポリエチレングリコールと、ポリプロピレングリコール、セルロース、又はメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アセチルセルロース、アセチルセルロースブチレートのような部分置換セルロースとのブロックポリマー;並びにそれらの混合物からなる群の中から選択される請求項4又は5に記載のシールペースト。
- 前記バインダが、400〜7,000の数平均分子量をもつポリエチレングリコール;合成及び/又は天然樹脂のポリエチレングリコール誘導体、400〜2,000の数平均分子量をもつポリプロピレングリコール、エチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、並びにそれらの混合物からなる群の中から選択される請求項4〜6のいずれか一項に記載のシールペースト。
- 前記溶媒が、C2〜C6有機酸の1つ又は2つの酸素原子によって任意に置換された、C1〜C8直鎖又は分枝鎖脂肪族アルコール、C1〜C8脂肪族エステル、テルピネオールのようなテルペンアルコール及びその異性体の混合物、並びにそれらの混合物からなる群の中から選択される請求項4〜7のいずれか一項に記載のシールペースト。
- 前記溶媒が、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブチルカルビトールアセテート、n−ブチルアセテート、イソブチル、sec−ブチル、又はtert−ブチル;イソ吉草酸n−ブチル、テルピネオール及びその異性体の混合物、並びにそれらの混合物からなる群の中から選択される請求項4〜8のいずれか一項に記載のシールペースト。
- 請求項4〜9のいずれか一項に記載のシールペーストを用いて封止された電子デバイスであって、前記電子デバイスが、DSSCセル、LCD、(O)LED、MEMS素子又は燃料電池からなる群の中から選択される電子デバイス。
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