KR102554447B1 - 도전성 페이스트 - Google Patents

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Abstract

저온(예를 들어 250℃ 이하)에서 처리하는 것이 가능하고, 비저항이 낮은 도전막을 얻을 수 있는, 태양 전지 전극 형성용의 도전성 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다. (A) 도전성 성분, (B) 에폭시 수지, (C) 이미다졸 및 (D) 용제를 포함하고, (D) 용제를 제외한 도전성 페이스트를 100중량％로 하여, 도전성 페이스트 중의 (C) 이미다졸이 0.1 내지 1.0중량％인, 태양 전지 전극 형성용의 도전성 페이스트이다.

Description

도전성 페이스트
본 발명은 전기적 특성이 우수한 도전성 패턴을 얻을 수 있는 도전성 페이스트에 관한 것이다. 구체적으로는, 태양 전지 등의 반도체 장치의 전극 형성을 위하여 사용할 수 있는 도전성 페이스트에 관한 것이다.
은 입자를 함유하는 도전성 페이스트는, 예를 들어 반도체 장치 및 전자 부품의 전극, 그리고 회로 패턴을 형성하기 위하여 사용되고 있다. 도전성 페이스트에 의한 전극 및 회로 패턴의 형성은, 스크린 인쇄법 등에 의해 소정의 패턴의 도전성 페이스트를 기판 등 상에 도포한 후, 도전성 페이스트를 가열하여, 소정의 패턴의 도전막을 얻음으로써 행할 수 있다.
도전성 페이스트에는, 고온 소성형 도전성 페이스트 및 열경화형 도전성 페이스트의 2가지의 타입이 있다. 고온 소성형의 도전성 페이스트는, 550 내지 900℃ 정도의 고온에서 소성함으로써 도전막을 형성할 수 있는 페이스트이다. 고온 소성형의 도전성 페이스트의 경우, 소성 시에 도전성 페이스트에 포함되는 수지 성분은 소실된다. 열경화형의 도전성 페이스트는, 실온(약 20℃) 내지 250℃ 정도의 비교적 저온에서 가열함으로써 도전막을 형성할 수 있는 페이스트이다. 열경화형의 도전성 페이스트의 경우, 수지 성분이 경화하여 은 입자끼리를 접착시킴으로써 도전막을 형성한다.
도전성 페이스트의 예로서, 특허문헌 1에는, 분자량이 900 이상인 에폭시 수지와, 상기 에폭시 수지에 대한 중량 비율이 4 내지 10의 범위 내인 은 분말과, 상기 에폭시 수지를 경화시키는 데 최저한 필요한 첨가량의 2배 이상의 첨가량의 이미다졸계 경화제를 포함하는, 도전 페이스트가 기재되어 있다.
특허문헌 2에는, 도전성 입자와, 가열 경화성 수지 조성물, 경화제 및 용제를 포함하는 유기계 비히클을 함유하는 도전성 잉크 조성물이 기재되어 있다. 특허문헌 2의 도전성 잉크 조성물에 포함되는 도전성 입자는, 평균 입경 0.1 내지 3㎛의 구상 도전성 입자와, 평균 플레이크 직경이 0.1㎛ 이상 3㎛ 미만인 플레이크상 도전성 입자를 함유한다. 특허문헌 2의 도전성 잉크 조성물에 포함되는 도전성 입자는, 플레이크상 도전성 입자를 구상 도전성 입자보다 질량 비율로 보다 많이 또는 동일한 질량 비율로 함유한다. 또한, 특허문헌 2에는, 경화제로서, 이미다졸계 경화제의 2-에틸-4-메틸이미다졸을 사용하는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 3에는, 도전성 분말과, 열경화성 성분과, 경화제와, 용제를 함유하는 가열 경화형 도전성 페이스트 조성물이 기재되어 있다. 구체적으로는, 특허문헌 3에는, 상기 도전성 분말로서, 플레이크상 분말 및 구상 분말이 사용되는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 열경화성 성분이, 소정의 에폭시 당량 및 소정의 점도를 갖는 2종류의 에폭시 수지가, 소정의 질량비로 배합되는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 경화제로서, 이미다졸류를 사용하는 것이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 평08-092506호 공보 일본 특허 공개 제2010-087131호 공보 일본 특허 공개 제2013-196954호 공보
열경화형 도전성 페이스트는, 일반적으로 결합제로서 에폭시 수지를 사용하고 있다. 열경화형 도전성 페이스트를 사용하여 얻어진 도전막은, 고온 소성형 도전성 페이스트를 사용하여 얻어진 도전막보다도 비저항(전기 저항값)이 높아지는 경향이 있다. 양호한 밀착성과 전기적 특성(10μΩ·㎝ 이하의 비저항)을 양립하고자 하면, 일반적으로는, 250℃ 초과의 고온의 가열 처리가 필요해진다.
열경화형 도전성 페이스트는, 태양 전지의 전극의 형성을 위하여 사용되는 경우가 있다. 높은 변환 효율의 태양 전지를 얻기 위해서는, 낮은 비저항의 전극을 형성할 필요가 있다. 또한, 태양 전지의 종류에 따라서는, 고온의 가열 공정에 의해 악영향을 받는 재료를 사용하는 경우가 있다. 이러한 태양 전지의 경우, 예를 들어 250℃ 이하라고 하는 저온에서, 낮은 비저항의 전극을 형성할 필요가 있다.
본 발명은 저온(예를 들어 250℃ 이하)에서 처리하는 것이 가능하고, 비저항이 낮은 도전막을 형성할 수 있는, 태양 전지 전극 형성용의 도전성 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
(구성 1)
본 발명의 구성 1은 (A) 도전성 성분, (B) 에폭시 수지, (C) 이미다졸 및 (D) 용제를 포함하고, (D) 용제를 제외한 도전성 페이스트를 100중량％로 하여, 도전성 페이스트 중의 (C) 이미다졸이 0.1 내지 1.0중량％인, 태양 전지 전극 형성용의 도전성 페이스트이다.
본 발명의 구성 1에 의하면, 저온(예를 들어 250℃ 이하)에서 처리하는 것이 가능하여, 비저항이 낮은 도전막(예를 들어, 태양 전지의 전극)을 형성할 수 있는, 태양 전지 전극 형성용의 도전성 페이스트를 제공할 수 있다.
(구성 2)
본 발명의 구성 2는 (C) 이미다졸이, 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)의 이미다졸로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는, 구성 1의 도전성 페이스트이다.
식 (1)
Figure 112020062604206-pct00001
식 (2)
Figure 112020062604206-pct00002
식 (3)
Figure 112020062604206-pct00003
본 발명의 구성 2에 의하면, 본 발명의 도전성 페이스트가, 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)의 이미다졸로부터 선택되는 적어도 하나를 포함함으로써, 얻어지는 도전막(예를 들어, 태양 전지의 전극)의 비저항을 낮게 할 수 있다.
(구성 3)
본 발명의 구성 3은 (B) 에폭시 수지가, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 및 비스페놀 A형 에폭시 수지로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는, 구성 1 또는 2의 도전성 페이스트이다.
본 발명의 구성 3에 의하면, (B) 에폭시 수지로서, 소정의 에폭시 수지를 사용함으로써, 저온(예를 들어 250℃ 이하)에서, 열경화성 수지의 열경화를 할 수 있다.
(구성 4)
본 발명의 구성 4는 (D) 용제가, 에틸렌글리콜모노페닐에테르 또는 부틸카르비톨아세테이트를 포함하는, 구성 1 내지 3 중 어느 것의 도전성 페이스트이다.
본 발명의 구성 4에 의하면, (D) 용제가, 에틸렌글리콜모노페닐에테르 또는 부틸카르비톨아세테이트를 포함함으로써, 낮은 비저항의 도전막(예를 들어, 태양 전지의 전극)을 얻는 것을 보다 확실하게 할 수 있다.
(구성 5)
본 발명의 구성 5는 (E) 페놀 수지를 더 포함하는, 구성 1 내지 4 중 어느 것의 도전성 페이스트이다.
본 발명의 구성 5에 의하면, 도전성 페이스트가, (E) 페놀 수지를 더 포함함으로써, 저온(예를 들어 250℃ 이하)에서의, 열경화성 수지의 열경화를 보다 확실하게 할 수 있다.
(구성 6)
본 발명의 구성 6은 (F) 커플링제를 더 포함하는, 구성 1 내지 5 중 어느 것의 도전성 페이스트이다.
본 발명의 구성 6에 의하면, 도전성 페이스트가 추가로 커플링제를 포함함으로써, 도전성 성분 등의 무기 성분과, 열경화성 수지의 접착성을 보다 양호한 것으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 저온(예를 들어 250℃ 이하)에서 처리하는 것이 가능하고, 비저항이 낮은 도전막을 형성할 수 있는, 태양 전지 전극 형성용의 도전성 페이스트를 제공할 수 있다.
도 1은 도전성 페이스트를 사용하여 형성한 전극을 갖는 태양 전지의 일례를 도시하는 단면 모식도이다.
도 2는 도전성 페이스트를 사용하여 형성한 전극을 위한 비저항 측정용 패턴을 도시하는 평면 모식도이다.
도 3은 전극과, 결정계 실리콘 기판 간의 접촉 저항의 측정에 사용한 접촉 저항 측정용 패턴을 도시하는 평면 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는, 본 발명을 구체화할 때의 형태이며, 본 발명을 그 범위 내에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 도전성 페이스트는, 열경화형 도전성 페이스트이다. 본 발명의 도전성 페이스트는, 소정의 성분을 포함함으로써, 저온(예를 들어 250℃ 이하)에서 열경화시켜서 전극을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 도전성 페이스트를 사용함으로써, 비저항이 낮은 도전막(전극)을 얻을 수 있다. 본 발명의 도전성 페이스트는, 태양 전지의 전극 형성용의 도전성 페이스트로서 바람직하게 사용할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「도전막」이란, 도전성 페이스트를 소정의 기판 등의 표면에, 소정의 형상의 패턴으로 되도록 인쇄 등을 하고, 경화시킨 박막상의 패턴을 말한다. 소정의 형상의 패턴으로서는, 임의의 형상, 예를 들어, 선상, 도트상 및 평면상의 형상 패턴을 포함한다.
본 발명의 도전성 페이스트는, 반도체 장치 및 전자 부품 등의 전극, 그리고 회로 패턴으로서의 도전막을 형성하기 위하여 사용할 수 있다. 본 발명의 도전성 페이스트는, 반도체, 산화물 및 세라믹 등의 무기 재료의 표면뿐만 아니라, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 및 PEN(폴리에틸렌나프탈레이트) 등의 내열성이 낮은 기판에, 전극 및/또는 회로 패턴을 형성하기 위하여 사용할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「반도체 장치」란, 반도체 칩을 사용한 장치, 예를 들어, 트랜지스터 및 집적 회로 등의 반도체 장치, 액정 디스플레이(LCD) 및 플라스마 디스플레이 패널(PDP) 등의 플랫 패널 디스플레이, 그리고 태양 전지 등의 반도체를 사용한 장치를 의미한다. 반도체 장치는, 반도체 내의 전자 및 홀의 성질을 이용한 장치이며, 반도체로의 직접적 또는 간접적인 전기적 접속을 위한 전극을 갖는다.
반도체 장치의 전극이 광의 투과를 필요로 하는 경우가 있다. 그러한 전극의 재료로서, 투명 도전막이 사용된다. 투명 도전막을 재료로 하는 전극을, 투명 전극이라고 한다. 투명 전극은, 액정 디스플레이(LCD) 및 플라스마 디스플레이 패널(PDP) 등의 플랫 패널 디스플레이, 그리고 각종 태양 전지 등의 반도체 장치에 사용되고 있다. 태양 전지로서는, 비정질 실리콘 태양 전지 및 화합물 반도체 태양 전지(CIS(CuInSe2) 태양 전지, CIGS(Copper Indium Gallium Selenide(구리 인듐 갈륨 셀레나이드)) 태양 전지 및 CdTe 태양 전지 등) 등의 박막 태양 전지, 헤테로 접합형 태양 전지, 그리고 결정계 실리콘 태양 전지 등을 들 수 있다. 투명 전극은, 예를 들어 플랫 패널 디스플레이, 박막 태양 전지 및 헤테로 접합형 태양 전지 등의 전극 형성에 사용되고 있다.
투명 전극의 재료인 투명 도전막으로서는, 산화물 도전막을 사용할 수 있다. 산화물 도전막으로서, 산화인듐주석(「ITO(Indium Tin Oxide)」라고도 한다.) 박막, 산화주석 박막, 및 ZnO계 박막 등을 들 수 있다. 현재, ITO 박막은, 플랫 패널 디스플레이, 그리고 각종 태양 전지 등에 많이 사용되고 있다. 반도체 장치로의 광의 입사, 또는 반도체 장치로부터의 광의 출사를 방해하지 않도록, 투명 전극에 대하여 전기적 접속을 하기 위해서, 격자(grid)상의 전극(간단히 「전극」이라고 하는 경우가 있다.)이 형성된다. 본 발명의 도전성 페이스트는, 투명 전극의 표면으로의, 격자상의 전극의 형성을 위하여 사용할 수 있다.
반도체 장치의 반도체의 재료의 종류, 전자 부품의 재료의 종류, 그리고 반도체 장치 및 전자 부품 등을 구성하는 반도체 이외의 재료의 종류에 따라서는, 전극 형성의 공정에 있어서, 고온, 예를 들어 250℃를 초과하는 온도에서의 처리를 한 경우, 반도체 칩 및/또는 그 이외의 재료가 열화되는 경우가 있다. 본 발명의 도전성 페이스트를 사용함으로써, 저온(예를 들어 250℃ 이하)에서 비저항이 낮은 전극을 형성할 수 있다. 본 발명의 도전성 페이스트를 사용함으로써, 반도체 장치가 고온에 의해 열화되지 않고, 소정의 저저항의 전극을 형성할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트를 사용하여, 투명 도전막에 전극을 형성한 경우, 낮은 접촉 저항을 얻을 수 있다. 특히, ITO 박막에 전극을 형성한 경우, 낮은 접촉 저항(예를 들어 8mΩ·㎠ 이하의 접촉 저항)을 비교적 용이하게 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 도전성 페이스트는, 투명 도전막, 특히 ITO 박막에 전극을 형성하기 위하여 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트는, 태양 전지의 투명 도전막의 표면에 전극을 형성하기 위해서 바람직하게 사용할 수 있다. 태양 전지의 종류에 따라서는, 고온의 가열 공정에 의해 악영향을 받는 재료를 사용하는 경우가 있다. 본 발명의 도전성 페이스트는, 특히, 이러한 내열성이 낮은 태양 전지의 투명 도전막의 표면에 전극을 형성하기 위해서 바람직하게 사용할 수 있다. 고온의 가열 공정에 의해 악영향을 받는 재료로서는, 비정질 실리콘을 들 수 있다. 비정질 실리콘을 재료로서 사용하는 태양 전지로서는, 비정질 실리콘 태양 전지, 그리고 비정질 실리콘 및 결정 실리콘을 사용한 헤테로 접합형 태양 전지(이하, 간단히 「헤테로 접합형 태양 전지」라고 한다.)를 들 수 있다. 본 발명의 도전성 페이스트는, 비정질 실리콘 태양 전지 및 헤테로 접합형 태양 전지의 투명 도전막의 표면에 전극을 형성하기 위해서 바람직하게 사용할 수 있다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 도전성 페이스트의 바람직한 용도인 헤테로 접합형 태양 전지에 대해서 설명한다.
도 1에, 헤테로 접합형 태양 전지의 일례의 단면 모식도를 도시한다. 도 1에 도시하는 헤테로 접합형 태양 전지는, n형의 결정계 실리콘 기판(10)(예를 들어, 단결정 실리콘 기판 또는 다결정 실리콘 기판)의 광 입사측 표면에, 진성 비정질 실리콘을 포함하는 i형 비정질 실리콘층(12)(막 두께 약 10㎚) 및 p형 비정질 실리콘을 포함하는 p형 비정질 실리콘층(14a)(막 두께 약 10㎚)이 이 순으로 적층되어 있다. p형 비정질 실리콘층(14a) 상에는 투명 도전막, 예를 들어 산화인듐주석(ITO)을 포함하는 투명 도전막(16)(막 두께 약 70㎚)이 배치된다. 투명 도전막(16)의 표면에는, 슬릿상의 광 입사측 표면을 얻기 위해서, 격자(grid)상의 광 입사측 전극(18a)이 형성된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 결정계 실리콘 기판(10)의 이면에는, 진성 비정질 실리콘을 포함하는 i형 비정질 실리콘층(12)(막 두께 약 10㎚) 및 고농도로 도핑된 n형 비정질 실리콘을 포함하는 n형 비정질 실리콘층(14b)(막 두께 약 10㎚)이 이 순으로 적층되어 있다. n형 비정질 실리콘층(14b) 상에는, 광 입사측 표면과 마찬가지로, 투명 도전막(16) 및 격자상의 이면 전극(18b)이 형성된다.
도 1에 도시하는 헤테로 접합형 태양 전지의 경우, 결정계 실리콘 기판 이외의 각 층의 형성을, 플라스마 CVD법, 스퍼터링법, 증착법, 또는 스크린 인쇄법 등의 방법을 사용하여 모두 약 200℃ 이하의 온도로 행할 수 있다. 또한, 비정질 실리콘은, 고온의 가열 공정에 의해 악영향을 받기 때문에, 투명 도전막(16)의 표면에 광 입사측 전극(18a) 및 이면 전극(18b)을 형성할 때의 온도는, 저온인 것이 바람직하다. 본 발명의 도전성 페이스트를 사용하면, 저온(예를 들어 250℃ 이하)에서, 비저항이 낮은 광 입사측 전극(18a) 및 이면 전극(18b)을 형성할 수 있다.
이어서, 본 발명의 도전성 페이스트에 대하여 설명한다.
본 발명의 태양 전지 전극 형성용의 전성 페이스트는, (A) 도전성 성분, (B) 에폭시 수지, (C) 이미다졸 및 (D) 용제를 포함한다. 본 발명의 전성 페이스트는, (D) 용제를 제외한 도전성 페이스트를 100중량％로 하여, 도전성 페이스트 중의 (C) 이미다졸이 0.1 내지 1.0중량％이다.
본 발명의 도전성 페이스트에 의하면, 저온(예를 들어 250℃ 이하)에서 처리하는 것이 가능하고, 비저항이 낮은 도전막(예를 들어, 태양 전지의 전극)을 얻을 수 있는, 태양 전지 전극 형성용의 도전성 페이스트를 제공할 수 있다.
<(A) 도전성 성분>
본 발명의 도전성 페이스트는, (A) 도전성 성분을 포함한다.
도전성 성분이란, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 아연 및/또는 주석 등의 도전성 성분을 포함하는 도전성 입자이다. 도전성 입자의 형상은, 예를 들어, 구상, 플레이크상, 또는 침상 등의 형상일 수 있다. 다른 형상의 도전성 입자를 혼합하여 사용할 수 있다.
도전성 입자의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 환원법, 분쇄법, 전해법, 아토마이즈법, 열처리법, 또는 그들의 조합에 의해 제조할 수 있다. 플레이크상의 도전성 입자는, 예를 들어 구상의 도전성 입자를 볼 밀 등에 의해 압궤함으로써 제조할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트는, (A) 도전성 성분이, 구상 및/또는 플레이크상의 입자인 것이 바람직하다.
도전막의 비저항을 저하시키는 관점에서는, 플레이크상의 도전성 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 플레이크상의 도전성 입자만을 사용한 경우, 도전성 페이스트의 점도가 높아져서, 취급성이 악화된다(요변성이 높아진다). 따라서, 본 발명의 도전성 페이스트에 포함되는 도전성 입자로서는, 플레이크상의 도전성 입자와, 구상의 도전성 입자를 혼합한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 플레이크상의 도전성 입자와 구상의 도전성 입자의 바람직한 혼합 비율(중량비)은 플레이크상의 도전성 입자가 1에 대하여, 구상의 도전성 입자가 0.25 내지 4이다. 보다 바람직하게는, 플레이크상의 도전성 입자가 1에 대하여 구상의 도전성 입자가 0.67 내지 1.5이다. 플레이크상의 도전성 입자와 구상의 도전성 입자의 가장 바람직한 혼합 비율은, 1:1이다.
도전성 입자의 바람직한 평균 입자경은, 0.1㎛ 내지 15㎛이며, 보다 바람직하게는, 0.5㎛ 내지 10㎛이며, 가장 바람직하게는, 0.5㎛ 내지 5㎛이다. 본 명세서에 있어서 평균 입자경은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한, 개수 기준에 기초하는 평균 입자경(전체 입자의 적산값 50％의 평균 입자경: D50)을 말한다. 도전성 입자의 평균 입자경이 상기 범위에 있는 경우, 도전성 페이스트를 가열하여 얻어지는 전극 및 회로 패턴의 표면 상태가 양호해진다. 또한, 도전성 페이스트를 가열하여 얻어지는 전극 및 회로 패턴의 전기적 특성이 향상된다.
본 발명의 도전성 페이스트에 포함되는 (A) 도전성 성분의 함유량은, 도전성 페이스트 전체에 대하여 바람직하게는 75 내지 98중량％이며, 보다 바람직하게는 80 내지 97중량％, 더욱 바람직하게는 85 내지 95중량％이다.
본 발명의 도전성 페이스트에 포함되는 (A) 도전성 성분으로서는, (A) 도전성 성분이, 은 (Ag) 및 구리(Cu)로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. (A) 도전성 성분으로서, 은 입자 및/또는 구리 입자를 사용할 수 있다. 또한, (A) 도전성 성분으로서, 은 및 구리의 합금 입자를, 단독으로, 또는 은 입자 및/또는 구리 입자와 함께 사용할 수 있다. 비저항이 낮은 금속인 은 및/또는 구리를 사용함으로써, 비저항이 낮은 도전막을 얻을 수 있다.
은 입자의 도전율은 높다. 그 때문에, 은 입자는, 많은 반도체 장치, 예를 들어 태양 전지용의 전극으로서, 종래부터 사용되고 있어, 신뢰성이 높다. 본 발명의 도전성 페이스트의 경우, 도전성 성분으로서 은 입자를 사용함으로써, 신뢰성이 높고, 고성능의 반도체 장치, 예를 들어 태양 전지를 제조할 수 있다. 그 때문에, 은 입자를, 도전성 성분의 주요 성분으로서 사용하는 것이 바람직하다.
구리 입자는, 비교적 저가격이며, 높은 도전율을 갖기 때문에, 전극 재료로서 바람직하다. 도전성 성분으로서 구리 입자를 사용함으로써, 도전성 페이스트의 비용을 낮게 할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트에는, 그 용도의 성능이 손상되지 않는 범위에서, 은 입자 및/혹은 구리 입자 이외의 다른 금속 입자, 또는 은 입자 및/혹은 구리 입자와의 합금 입자를 포함할 수 있다. 낮은 전기 저항 및 높은 신뢰성을 얻는 점에서, 도전성 성분은 은 입자를 도전성 성분 전체에 대하여 80중량％ 이상 포함하는 것이 바람직하고, 90중량％ 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 도전성 성분은 은 입자만을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 「도전성 성분은 은 입자만을 포함하는」이란, 불가피하게 존재하는 불순물을 제외하고, 실질적으로 도전성 성분의 전부가 은 입자인 것을 의미한다. 즉, 도전성 성분이 은 입자만을 포함하는 경우에는, 도전성 성분은, 은 입자 이외에, 불가피하게 존재하는 불순물을 함유할 수 있다. 은 입자 이외의 다른 성분에 대해서도 마찬가지이다.
<(B) 열경화성 수지 >
본 발명의 도전성 페이스트는, (B) 에폭시 수지를 포함한다.
에폭시 수지의 예로서, 고분자량의 비스페놀 A형 에폭시 수지, p-글리시딜옥시페닐디메틸트리스 비스페놀 A 디글리시딜에테르와 같은 분지상 다관능 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 디글리시딜비페닐과 같은 비페닐형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 테트라브로모 비스페놀 A형 에폭시 수지, 트리스(히드록실페닐)메탄형 에폭시 수지, 비닐(3,4-시클로헥센)디옥시드, 3,4-에폭시시클로헥실카르복실산(3,4-에폭시시클로헥실)메틸, 아디프산비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸), 2-(3,4-에폭시시클로헥실) 5,1-스피로(3,4-에폭시시클로헥실)-m-디옥산과 같은 지환식 에폭시 수지, 헥사히드로프탈산디글리시딜, 3-메틸헥사히드로프탈산디글리시딜, 헥사히드로테레프탈산디글리시딜과 같은 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜톨루이딘, 트리글리시딜-p-아미노페놀, 테트라글리시딜-m-크실릴렌디아민, 테트라글리시딜비스(아미노메틸)시클로헥산과 같은 글리시딜아민형 에폭시 수지, 1,3-디글리시딜-5-메틸-5-에틸히단토인과 같은 히단토인형 에폭시 수지, 1,3-비스(3-글리시독시프로필)-1,1,3,3-테트라메틸디실록산과 같은 실리콘 골격을 갖는 에폭시 수지와 같은 에폭시 수지를 들 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트에 포함되는 (B) 에폭시 수지는, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 및 비스페놀 A형 에폭시 수지로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. (B) 에폭시 수지는, 실질적으로 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 및 비스페놀 A형 에폭시 수지로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. (B) 에폭시 수지로서, 소정의 에폭시 수지를 사용함으로써, 저온(예를 들어 250℃ 이하)에서, 열경화성 수지의 열경화를 할 수 있다.
<(C) 이미다졸>
본 발명의 도전성 페이스트는, (C) 이미다졸을 포함한다.
본 발명의 도전성 페이스트는, (C) 이미다졸이, 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)의 이미다졸로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
식 (1)
Figure 112020062604206-pct00004
식 (2)
Figure 112020062604206-pct00005
식 (3)
Figure 112020062604206-pct00006
본 발명의 도전성 페이스트가, 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)의 이미다졸로부터 선택되는 적어도 하나를 포함함으로써, 얻어지는 도전막(예를 들어, 태양 전지의 전극)의 비저항을 더 낮게 할 수 있다.
<(D) 용제>
본 발명의 도전성 페이스트는, (D) 용제를 포함한다. (D) 용제의 첨가에 의해, 도전성 페이스트의 점도를 조정할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트에 포함되는 용제의 예로서, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 테트랄린 등의 방향족 탄화수소; 테트라히드로푸란 등의 에테르류; 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 이소포론 등의 케톤류; 2-피롤리돈, 1-메틸-2-피롤리돈 등의 락탐류; 에틸렌글리콜모노페닐에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르(부틸카르비톨), 및 이들에 대응하는 프로필렌글리콜 유도체 등의 에테르알코올류; 그들에 대응하는 아세트산에스테르 등의 에스테르류(예를 들어, 부틸카르비톨아세테이트); 말론산, 숙신산 등의 디카르복실산의 메틸에스테르 혹은 에틸에스테르 등의 디에스테르류를 들 수 있다. 이들 중에서는, 에틸렌글리콜모노페닐에테르 및 부틸카르비톨아세테이트로부터 선택되는 적어도 하나를 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트는, (D) 용제가, 에틸렌글리콜모노페닐에테르 또는 부틸카르비톨아세테이트를 포함하는 것이 바람직하다.
(D) 용제가, 에틸렌글리콜모노페닐에테르 또는 부틸카르비톨아세테이트를 포함함으로써, 낮은 비저항의 도전막(예를 들어, 태양 전지의 전극)을 얻는 것을 보다 확실하게 할 수 있다. 또한, 소정의 용제를 사용함으로써, 도전성 페이스트의 점도를 더욱 적절하게 조정할 수 있고, 인쇄되는 도전막의 인쇄 특성을 향상할 수 있다. 구체적으로는, 도전막의 패턴이 세선 형상일 경우에는, 선 폭을 가늘고 일정하게 할 수 있고, 막 두께를 일정하게 할 수 있고, 높은 애스펙트비의 형상으로 할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트를 스크린 인쇄에 의해 투명 도전막 등의 표면에 도포하는 경우, 도전성 페이스트의 상온에서의 겉보기 점도는, 100 내지 1000Pa·s인 것이 바람직하고, 200 내지 800Pa·s인 것이 보다 바람직하고, 300 내지 600Pa·s인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 점도는, 브룩필드 점도계: HBD형(브룩필드사제)을 사용하여, 회전 속도 5rpm, 온도 25℃에서 측정한 값을 사용할 수 있다. 도전성 페이스트 중의 (D) 용제의 배합량을 조정함으로써, 도전성 페이스트의 점도를 소정의 범위로 할 수 있다.
<그 밖의 성분>
본 발명의 도전성 페이스트는, 상술한 (A), (B), (C) 및 (D) 성분 이외에, 하기의 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트는, 에폭시 수지 이외의 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 그러한, 열경화성 수지의 예로서, 요소 수지, 멜라민 수지, 구아나민 수지와 같은 아미노 수지; 옥세탄 수지; 레졸형 페놀 수지, 알킬레졸형 페놀 수지, 노볼락형 페놀 수지, 알킬노볼락형 페놀 수지, 아르알킬노볼락형 페놀 수지와 같은 페놀 수지; 실리콘 에폭시, 실리콘 폴리에스테르와 같은 실리콘 변성 수지; 비스말레이미드, 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트는, 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 열가소성 수지의 예로서, 노볼락형 페놀 수지, 알릴페놀 수지, 페녹시 수지, 부티랄 수지, 셀룰로오스 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지, 열가소성의 크실렌 수지, 히드록시스티렌계 중합체, 셀룰로오스 유도체, 및 이들 중 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트는, 열경화성 수지 또는 열가소성 수지로서, (E) 페놀 수지를 더 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 도전성 페이스트가, (E) 페놀 수지를 더 포함함으로써, 저온(예를 들어 250℃ 이하)에서의, 열경화성 수지의 열경화를 보다 확실하게 할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트는, (F) 커플링제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 도전성 페이스트가 추가로 커플링제를 포함함으로써, 도전성 성분 등의 무기 성분과, 열경화성 수지의 접착성을 보다 양호한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트는, 또한, 무기 안료, 유기 안료, 레벨링제, 틱소트로픽제, 및 소포제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있다.
<도전성 페이스트의 제조 방법>
본 발명의 도전성 페이스트의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 도전성 페이스트는, 각 성분을, 소정의 배합으로, 분쇄기, 프로펠러 교반기, 니더, 삼축 롤밀, 및 포트 밀 등의 혼합기에 투입하고, 혼합함으로써, 제조할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트는, 스크린 인쇄법 등의 공지된 방법에 의해 투명 전극 등의 표면에 도포할 수 있다. 도전성 페이스트를 투명 전극 등의 표면에 도포한 후, 도전성 페이스트를 소정의 온도로 가열하여 경화함으로써, 도전막을 형성할 수 있다.
도전성 페이스트의 열경화를 위한 가열 온도는, 전극 형성 시의 처리 온도가 250℃ 이하인 것이 바람직하고, 200℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 구체적으로는, 도전성 페이스트의 열경화를 위한 가열 온도는, 바람직하게는 60 내지 250℃이고, 보다 바람직하게는 60 내지 200℃, 더욱 바람직하게는 100 내지 200℃이다.
투명 전극 등의 표면에 도포하는 도전성 페이스트의 두께는, 바람직하게는 10 내지 100㎛이며, 보다 바람직하게는 15 내지 80㎛이며, 더욱 바람직하게는 20 내지 50㎛이다.
본 발명의 도전성 페이스트를 가열하여 얻어진 도전막은, 기판에 대한 밀착 강도가 높고, 비저항이 낮고(도전성이 높고), 및 접촉 저항이 낮다는 특징을 갖고 있다. 그 때문에, 본 발명의 열경화형 도전성 페이스트를 사용함으로써, 반도체 장치 등이 고온에 의해 열화되지 않고, 반도체 장치 등에 대하여 양호한 전극을 형성할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트는, 반도체 장치, 전자 부품의 전극 및 회로 패턴 등의 형성에 사용할 수 있다. 본 발명의 도전성 페이스트는, 반도체 기판 및 세라믹 기판 등 뿐만 아니라, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 및 PEN(폴리에틸렌나프탈레이트) 등의 내열성이 낮은 기판에 회로 패턴이나 전극을 형성하기 위하여 사용할 수 있다.
본 발명의 열경화형 도전성 페이스트를 사용하여, ITO 박막 등의 투명 도전막의 표면에 전극을 형성한 경우, 낮은 접촉 저항을 얻을 수 있다. 특히, ITO 박막에 전극을 형성한 경우, 낮은 접촉 저항(예를 들어 8mΩ·㎠ 이하의 접촉 저항)을 비교적 용이하게 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 열경화형 도전성 페이스트는, 투명 도전막, 특히 ITO 박막을 재료로 하는 투명 전극의 표면에 전극을 형성하기 위하여 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 도전성 페이스트는, 태양 전지 전극 형성용의 도전성 페이스트로서 바람직하게 사용할 수 있다. 본 발명의 도전성 페이스트는, 특히, 비정질 실리콘계 등의 박막 재료를 사용한 태양 전지, 예를 들어, 비정질 실리콘 태양 전지, 헤테로 접합형 태양 전지 및 화합물 반도체 태양 전지(CIS 태양 전지, CIGS 태양 전지 및 CdTe 태양 전지 등)의 전극 형성용의 도전성 페이스트로서 바람직하게 사용할 수 있다. 비정질 실리콘계 등의 박막 재료는 고온에 약하다. 본 발명의 도전성 페이스트를 사용함으로써, 비교적 저온에서의 전극 형성을 행할 수 있다. 본 발명의 도전성 페이스트는, 도 1에 도시한 바와 같은, 비교적 변환 효율이 높은 헤테로 접합형 태양 전지의 전극 형성을 위해서, 특히 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 태양 전지 전극 형성용의 도전성 페이스트는, 전극 형성 시의 처리 온도가 250℃ 이하인 것이 바람직하고, 200℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이러한 온도에서 전극 형성을 행함으로써, 고온에 약한 박막 재료에 대한 악영향을 억제할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예에 대하여 설명한다.
[도전성 페이스트의 조정]
도전성 페이스트의 원료로서, 표 4에 나타내는 재료를 준비하였다. 표 1 내지 3에, 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 6의 재료 배합을 나타낸다. 표 1 내지 3에 나타나는 배합 비율은, (D) 용제를 제외한 도전성 페이스트의 중량을 100중량부로 했을 때의 중량부이다. 즉, 표 1 내지 3에 나타나는 배합 비율은, (A) 도전성 성분, (B) 에폭시 수지, (C) 이미다졸, (E) 페놀 수지 및 (F) 커플링제의 합계 중량을 100중량부로 했을 때의, 각 성분의 중량부이다.
(A) 도전성 성분
도전성 성분으로서, 표 4에 나타내는 은 입자 A 및 B의 2종류를, 표 1 내지 3에 나타내는 배합으로 사용하였다.
은 입자 A: 입자 형상은 플레이크상이며, 평균 입자경은 3㎛이다.
은 입자 B: 입자 형상은 구상이며, 평균 입자경은 1㎛이다.
(B) 에폭시 수지
열경화성 수지로서, 표 4에 나타내는 에폭시 수지 A, B 및 C의 3종류를, 표 1 내지 3에 나타내는 배합으로 사용하였다.
에폭시 수지 A: 다관능 에폭시 수지(트리스페놀메탄에폭시 수지)
에폭시 수지 B: 비스페놀 F형 에폭시 수지
에폭시 수지 C: 비스페놀 A형 에폭시 수지
(C) 이미다졸
이미다졸로서, 표 4에 나타내는 이미다졸 A 내지 C의 3종류를, 표 1 내지 3의 배합으로 사용하였다. 이미다졸 A 내지 C는, 하기의 화학식으로 표시된다.
이미다졸 A: 하기 식 (1)의 이미다졸
식 (1)
Figure 112020062604206-pct00007
이미다졸 B: 하기 식 (2)의 이미다졸
식 (2)
Figure 112020062604206-pct00008
이미다졸 C: 하기 식 (3)의 이미다졸
식 (3)
Figure 112020062604206-pct00009
(D) 용제
용제로서, 표 4에 나타내는 용제 A 및 B의 2종류를, 표 1 내지 3에 나타내는 배합으로 사용하였다.
(E) 페놀 수지
표 4에 나타내는 페녹시 수지를, 표 1 내지 3에 나타내는 배합으로 사용하였다.
(F) 커플링제
표 4에 나타내는 커플링제를, 표 1 내지 3에 나타내는 배합으로 사용하였다.
상기 (A) 내지 (F)의 각 성분을 표 1 내지 3에 나타내는 중량비로 혼합하여, 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 6의 도전성 페이스트를 조제하였다.
이어서, 상술한 소정의 조제 비율의 재료를, 플라네터리 믹서로 혼합하고, 또한 삼축 롤밀로 분산하여, 페이스트화함으로써 도전성 페이스트를 조제하였다.
[비저항의 측정]
실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 6의 도전성 페이스트를 가열하여 얻어진 도전막의 비저항(전기 저항률)을 측정하였다.
실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 6의 비저항은, 이하의 수순으로 측정하였다. 즉, 폭 15㎜, 길이 15㎜, 두께 200㎛의 알루미나 기판을 준비하였다. 이 기판 상에, 325메쉬의 스테인리스제 스크린을 사용하여, 도 2에 도시한 바와 같은 도전성 페이스트를 포함하는 패턴을 인쇄하였다.
이어서, 기판 상에 도포한 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 6의 도전성 페이스트를 포함하는 패턴을, 200℃에서 30분간 가열하여, 비저항 측정용 시료를 얻었다.
실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 6의 도전성 페이스트를 가열하여 얻어진, 비저항 측정용 시료의 도전막 패턴의 비저항을, 도요테크니카사제 멀티미터 2001형을 사용하여, 4단자법으로 측정하였다. 측정 결과를 표 1 내지 3에 나타내었다.
또한, 비저항 측정용 시료로서, 동일 조건의 것을 4개 제작하고, 측정값은 4개의 평균값으로서 구하였다.
표 1 내지 3으로부터 명백해진 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 17의 도전성 페이스트를 사용하여 얻어진 도전막의 비저항(전기 저항률)은 9.8μΩ·㎝(실시예 1) 이하였다. 일반적으로, 10μΩ·㎝ 이하의 비저항이면, 전극으로서 적합하게 사용할 수 있다고 할 수 있다. 이에 반해, 비교예 1 내지 6의 도전성 페이스트를 사용하여 얻어진 도전막의 비저항(전기 저항률)은 10.3μΩ·㎝(비교예 3) 내지 13.2μΩ·㎝(비교예 1)의 범위였다. 따라서, 본 발명의 실시예 1 내지 17의 도전성 페이스트를 사용하여 도전막을 형성함으로써, 더 낮은 비저항을 얻을 수 있는 것이 명확해졌다.
[접촉 저항의 측정]
실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 6의 도전성 페이스트를 사용하여, 투명 도전막을 갖는 결정계 실리콘 기판의 표면에 전극을 형성하고, 접촉 저항을 측정하였다. 구체적으로는, 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 6의 도전성 페이스트를 사용한 접촉 저항 측정용 패턴을, 결정계 실리콘 기판의 표면에 형성된 투명 도전막 상에 스크린 인쇄하고, 가열함으로써, 접촉 저항 측정용 전극을 얻었다.
기판으로서, n형 결정계 실리콘 기판(기판 두께 200㎛)을 사용하였다.
이어서, n형 결정계 실리콘 기판의 표면에 투명 도전막을 형성하였다. 구체적으로는, 산화인듐 및 산화주석을 포함하는 스퍼터링 타깃을 사용하여, 스퍼터링법에 의해, 산화인듐주석 박막(ITO 박막)을 형성하였다. 얻어진 ITO 박막의 시트 저항은, 80Ω/square였다. 이와 같이 하여 얻어진 접촉 저항 측정용 기판을, 접촉 저항 측정용 전극의 제작을 위하여 사용하였다.
접촉 저항 측정용 기판으로의 도전성 페이스트의 인쇄는, 스크린 인쇄법에 의해 행하였다. 상술한 기판 상에, 막 두께가 약 30㎛로 되도록 접촉 저항 측정용 패턴을 인쇄하고, 그 후, 200℃에서 30분간 가열하여, 접촉 저항 측정용 시료를 얻었다. 도 3에, 접촉 저항 측정을 위하여 사용한 접촉 저항 측정용 패턴의 평면 모식도를 도시한다. 도 3에 도시하는 접촉 저항 측정용 패턴은, 폭 0.1㎜, 길이 13.5㎜의 7개의 직사각형의 전극 패턴을, 피치 간격이 2.05㎜로 되도록 배치한 패턴이다.
접촉 저항 측정용 시료로서, 동일 조건의 것을 3개 제작하고, 측정값은 3개의 평균값으로서 구하였다.
접촉 저항은, 도 3에 도시하는 소정의 직사각형의 전극 패턴 간의 전기 저항을 GP Solar사제 GP 4TEST Pro를 사용하여, TLM법(Transfer length Method(이동 길이법))에 의해 구하였다. 접촉 저항이 10mΩ·㎠ 이하인 경우에는, 투명 도전막 상의 전극으로서 사용 가능하다. 접촉 저항이 8mΩ·㎠ 이하인 경우에는 투명 도전막 상의 전극으로서 바람직하게 사용할 수 있다.
표 1 내지 3으로부터 명백해진 바와 같이, 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 6의 도전성 페이스트를 사용하여 얻어진 도전막의 투명 도전막(ITO 박막)에 대한 접촉 저항은, 7.9mΩ·㎠(실시예 1) 이하였다. 따라서, 실시예 1 내지 17의 접촉 저항에 대해서는, 투명 도전막상의 전극으로서 바람직하게 사용할 수 있는 수치 범위라고 할 수 있다. 또한, 비교예 1 내지 6에 대해서, 비저항은 높은 값이었지만, 접촉 저항은 양호한 값이라고 할 수 있다.
<납땜 접착 강도의 측정>
본 발명의 도전성 페이스트의 평가의 하나로서, 납땜 접착 강도를 측정하였다. 납땜 접착 강도 측정용 기판으로서는, 상술한 접촉 저항의 측정 경우와 마찬가지로, 투명 도전막을 갖는 결정계 실리콘 기판을 사용하였다. 이 기판의 표면에 태양 전지 전극을 모방한 전극 패턴을 형성하고, 접촉 저항을 측정하였다.
투명 도전막을 갖는 결정계 실리콘 기판을, 15㎜×15㎜의 정사각형으로 절단하여 사용하였다.
전극 패턴을 형성하기 위한 도전성 페이스트의 인쇄는, 스크린 인쇄법에 의해 행하였다. 표 1, 표 2 및 표 3에 나타내는 실시예 및 비교예의 도전성 페이스트를 사용하고, 상술한 기판의 투명 도전막 상에, 막 두께가 약 20㎛로 되도록, 길이 1.3㎜, 2㎜폭의 전극 패턴을 인쇄하고, 가열함으로써, 납땜 접착 강도 측정용의 전극을 얻었다.
납땜을 한 금속 리본의 접착 강도 측정용의 시료는 이하와 같이 제작하고, 측정하였다. 상술한 한 변이 15㎜인 정사각형의 납땜 접착 강도 측정용 기판에 형성된 전극에, 인터 커넥트용의 금속 리본인 구리 리본(폭 1.5㎜×전체 두께 0.16㎜, 공정 땜납[주석:납=64:36의 중량비]을 약 40㎛의 막 두께로 피복)을, 플럭스를 사용해서 납땜 패드 상에 250℃의 온도에서 3초간 납땜함으로써, 접착 강도 측정용의 시료를 얻었다. 그 후, 리본의 일단부에 마련한 링상부를 디지털 인장 게이지(A&D사제, 디지털 포스 게이지 AD-4932-50N)에 의해 기판 표면에 대하여 90도 방향으로 인장하고, 접착의 파괴 강도를 측정함으로써 납땜 접착 강도의 측정을 행하였다. 또한, 시료는 10개 제작하고, 측정값은 10개의 평균값으로서 구하였다. 또한, 금속 리본의 접착 강도가 1N/㎜보다 큰 경우에는, 사용에 견디는 양호한 접착 강도라고 할 수 있다.
납땜 접착 강도의 측정 결과를, 표 1 내지 3의 「접착 강도」란에 나타내었다.
표 1 내지 3으로부터 명백해진 바와 같이, 실시예 1 내지 17의 도전성 페이스트를 사용하여 얻어진 도전막의 납땜 접착 강도는, 1.31N/㎜(실시예 1) 이상이었다. 따라서, 실시예 1 내지 17의 납땜 접착 강도에 대해서는, 사용에 견디는 양호한 접착 강도라고 할 수 있다. 또한, 비교예 1 및 2의 도전성 페이스트를 사용하여 얻어진 도전막의 납땜 접착 강도는, 각각 0.62N/㎜ 및 0.70N/㎜였다. 따라서, 비교예 1 및 2의 납땜 접착 강도에 대해서는, 사용에 견디는 양호한 접착 강도라고는 할 수 없다.
[인쇄 특성의 평가]
상술한 접촉 저항 측정용 패턴의 형상을 측정함으로써, 인쇄 특성의 평가를 행하였다. 접촉 저항 측정용 패턴의 형상의 측정은, 레이저텍사제 공초점 현미경OPTELICS H1200 및 표면 조도 형상 측정기 1500SD2를 사용하여 행하였다. 표 1 내지 3에 기호 「○」로서 나타내는 바와 같이, 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 6의 도전성 페이스트의 투명 도전막(ITO 박막)의 표면으로의 인쇄 특성은 양호하였다.
Figure 112020062604206-pct00010
Figure 112020062604206-pct00011
Figure 112020062604206-pct00012
Figure 112020062604206-pct00013
10: 결정계 실리콘 기판
12: i형 비정질 실리콘층
14a: p형 비정질 실리콘층
14b: n형 비정질 실리콘층
16: 투명 도전막
18a: 광 입사측 전극
18b: 이면 전극

Claims (6)

  1. (A) 도전성 성분, (B) 에폭시 수지, (C) 이미다졸 및 (D) 용제를 포함하고, (D) 용제를 제외한 도전성 페이스트를 100중량％로 하여, 도전성 페이스트 중의 (C) 이미다졸이 0.1 내지 1.0중량％이고,
    (B) 에폭시 수지가, 트리스페놀메탄에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지 및 비스페놀 A형 에폭시 수지를 포함하는 태양 전지 전극 형성용의 도전성 페이스트.
  2. 제1항에 있어서, (C) 이미다졸이, 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)의 이미다졸로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 도전성 페이스트.
    식 (1)
    Figure 112020062604206-pct00014

    식 (2)
    Figure 112020062604206-pct00015

    식 (3)
    Figure 112020062604206-pct00016
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, (D) 용제가, 에틸렌글리콜모노페닐에테르 또는 부틸카르비톨아세테이트를 포함하는 도전성 페이스트.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, (E) 페놀 수지를 더 포함하는 도전성 페이스트.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, (F) 커플링제를 더 포함하는 도전성 페이스트.
  6. 삭제
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