TW201301528A - 導電性糊及太陽能電池 - Google Patents
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Abstract
本發明之導電性糊含有Ag粉末、黏合劑樹脂及有機溶劑，且含有熔點為1000℃以下之鹼金屬化合物。作為鹼金屬，特佳為Li。作為鹼金屬化合物之化合物形態，較佳為熔點為400℃以下之羧酸鹽、醯胺類，又，亦可使用碳酸鹽或硼酸鹽。使用該導電性糊而形成受光面電極3。藉此，實現一種燒透性良好，電極之比電阻亦低，可獲得良好之電池特性之太陽能電池電極用之導電性糊。
Description
本發明係關於一種導電性糊及太陽能電池，更詳細而言，本發明係關於一種適宜形成太陽能電池之電極之導電性糊及使用該導電性糊而製造之太陽能電池。
太陽能電池通常於半導體基板之一主表面上形成有特定圖案之受光面電極。又，於除上述受光面電極以外之半導體基板上形成有抗反射膜，以上述抗反射膜抑制所入射之太陽光之反射損失，藉此提高太陽光向電能之轉換效率。
上述受光面電極通常係於抗反射膜之表面塗佈導電性糊而形成特定圖案之導電膜，並進行煅燒而形成。即，導電膜下層之抗反射膜藉由氮化矽(SiNx)等絕緣體而形成，因此於形成受光面電極之煅燒過程中分解、去除上述抗反射膜，使導電膜燒結而形成受光面電極，並且使該受光面電極與半導體基板接著而導通兩者。
如此般於煅燒過程分解、去除抗反射膜而使半導體基板與受光面電極接著之方法稱為燒透(fire through，煅燒貫通)，太陽能電池之轉換效率較大程度上依賴於燒透性。即，若燒透性不充分，則於受光面電極與半導體基板之間會殘存抗反射膜，故受光面電極與半導體基板之間之導通性降低，其結果轉換效率降低，作為太陽能電池之基本性能較差。
因此，為提高太陽能電池之特性，需要提高燒透性，由
於Ag等導電性粉末之燒透性較差，故先前將ZnO等無機氧化物添加至導電性糊中而提高其燒透性。
例如，於專利文獻1中，提出於有機介質中分散有Ag粉末、含有Zn之添加劑及1種或複數種無鉛玻璃料之厚膜導電性組合物。
於該專利文獻1中，欲藉由使用含有2~10重量%之ZnO及0.5~4重量%之玻璃料之導電性糊(厚膜導電性組合物)，而獲得具有良好之接著強度且轉換效率良好之太陽能電池。
又，於專利文獻2中，提出一種含有Ag粉末、ZnO粉末、無鉛玻璃料、有機溶劑，且無鉛玻璃料以總玻璃料作為基準Bi2O3>5 mol%、B2O3<15 mol%、BaO<5 mol%、SrO<5 mol%、Al2O3<5 mol%，(ZnO之含量/Ag粉末之含量)×100超過2.5之厚膜導電性組合物。
於該專利文獻2中，藉由將ZnO與Ag粉末之含量設為(ZnO之含量/銀粉末之含量)×100>2.5，典型而言，將組合物中之ZnO設為0.5~15.0重量%，而謀求太陽能電池之電氣性能之提高。
又，於專利文獻3中，提出有包含由混合物所製作之接點之太陽能電池，且於煅燒之前上述混合物包含固體部分及有機部分，上述固體部分包含Ag等導電性金屬成分：約85~約99重量%及玻璃成分：約1~約15重量%，且該玻璃成分不含鉛。
進而，於專利文獻3中，揭示有上述固體部分係將SnO、ZnO等特定氧化物或2Li2O‧5V2O5等特定複合氧化
物添加至玻璃成分中之太陽能電池接點。
並且，於專利文獻3中，藉由使用上述組成之導電性糊，即使於玻璃成分中不含有環境負荷較大之鉛亦可於受光面電極之煅燒過程中促進抗反射膜之去除，藉此可降低受光面電極與半導體基板之間之接觸電阻。
專利文獻1：日本專利特開2006-332032號公報(參照請求項1、段落號[0024]、[0031]、[0058]等)
專利文獻2：日本專利特表2010-524257號公報(參照請求項1、段落號[0026]~[0028]等)
專利文獻3：日本專利特表2008-543080號公報(參照請求項1、段落號[0017])
然而，上述專利文獻1~3均係使導電性糊中含有ZnO等無機氧化物或玻璃料等添加物而謀求燒透性之提高，但該等添加物之含量較多，導電性粉末之含量相對減少，故存在電極之比電阻變高之問題。
本發明係鑒於此種情況而完成者，其目的在於提供一種燒透性良好、電極之比電阻亦較低，且可獲得良好之電池特性之太陽能電池電極用之導電性糊及使用該導電性糊而製造之太陽能電池。
本發明者為達成上述目的而進行銳意研究，結果得到以下見解：僅使導電性糊中含有熔點為1000℃以下之鹼金屬化合物，即使不含有無機氧化物亦可有效地產生燒透，藉此可於電極中增加源自於導電性粉末之金屬成分之含有比率，而可降低電極之比電阻。
本發明係基於此種見解而完成者，本發明之導電性糊之特徵在於，其係用以形成太陽能電池之電極之導電性糊，且含有導電性粉末、黏合劑樹脂及溶劑，且含有熔點為1000℃以下之鹼金屬化合物。
藉此，即使不添加無機氧化物亦可有效地產生燒透。而且，可於電極中增加源自於導電性粉末之金屬成分之含有比率，故可降低電極之比電阻，藉此可提高太陽能電池之轉換效率。
又，熔點較低之鹼金屬化合物於乾燥時至煅燒時容易於基板界面流動。因此，即使添加微量亦可充分產生鹼金屬特有之燒透性。因此，鹼金屬化合物之熔點越低越佳，較佳為800℃以下，進而較佳為400℃以下。
即，本發明之導電性糊較佳為上述鹼金屬化合物之熔點為800℃以下。
進而，本發明之導電性糊較佳為上述鹼金屬化合物之熔點為400℃以下。
又，本發明之導電性糊較佳為上述鹼金屬化合物含有羧酸鹽及胺類中至少任一種。
於此情形時，可確保更良好之燒透性。
又，本發明之導電性糊較佳為上述鹼金屬化合物含有碳酸鹽及硼酸鹽中至少任一種。
於此情形時，即使熔點相對較高或添加微量，亦可實現具有所期望之燒透性且電極之比電阻較低之太陽能電池電極用導電性糊。
又，本發明之導電性糊較佳為上述鹼金屬化合物中所含有之鹼金屬元素為鋰。
於此情形時，可實現燒透性更良好且可謀求低線電阻之導電性糊。
又，本發明之導電性糊較佳為上述鹼金屬化合物之含量為2重量%以下(不包含0重量%)。
藉此，可實現電極之比電阻不增大而燒透性良好且可謀求低線電阻之導電性糊。
又，本發明之導電性糊較佳為上述導電性粉末為Ag粉末。
又，本發明之太陽能電池之特徵在於：於半導體基板之一主表面上形成抗反射膜及貫通該抗反射膜之電極，且上述電極係由上述任一項中記載之導電性糊燒結而成。
根據本發明之導電性糊，由於其含有導電性粉末(較佳為Ag粉末)、黏合劑樹脂及溶劑，且含有熔點為1000℃以下之鹼金屬化合物，故即使不添加無機氧化物亦可有效地產生燒透。而且，可於電極中增加源自於導電性粉末之金屬成分之含有比率，故可降低電極之比電阻，藉此可提高
太陽能電池之轉換效率。
又，根據本發明之太陽能電池，由於其於半導體基板之一主表面形成抗反射膜及貫通該抗反射膜之電極，且上述電極係由上述任一項中記載之導電性糊燒結而成，故可獲得半導體基板與電極之導通性良好、電極之比電阻較低，而轉換效率良好之太陽能電池。
繼而，詳細說明本發明之實施形態。
圖1係使用本發明之導電性糊而製造的太陽能電池之一實施形態之要部剖面圖。
該太陽能電池係於以Si作為主成分之半導體基板1之一主表面形成抗反射膜2及受光面電極3，並且於該半導體基板1之另一主表面形成背面電極4。
半導體基板1包含p型半導體層1b與n型半導體層1a，於p型半導體層1b之上表面形成n型半導體層1a。該半導體基板1例如可藉由使雜質擴散於單晶或多晶之p型半導體層1b之一主表面，形成較薄之n型半導體層1a而獲得，只要於p型半導體層1b之上表面形成n型半導體層1a，則其結構及製法並無特別限定。又，半導體基板1亦可使用於n型半導體層1a之一主表面形成有較薄之p型半導體層1b之結構者或於半導體基板1之一主表面之一部分形成有p型半導體層1b與n型半導體層1a二者之結構者。只要係形成有抗反射膜2之半導體基板1之主表面，則均可有效地使用本發明之導電性糊。再者，於圖1中，半導體基板1之表面記載為扁
平狀，為有效地將太陽光封閉於半導體基板1中，其表面係以具有微小凹凸結構之方式而形成。
抗反射膜2係以氮化矽(SiNx)等絕緣性材料而形成，抑制箭頭A所表示之太陽光向受光面之光反射，迅速且效率良好地將太陽光引導至半導體基板1。作為構成該抗反射膜2之材料，並非限定於上述氮化矽，亦可使用其他絕緣性材料，例如氧化矽(SiO2)或氧化鈦(TiO2)等，亦可併用2種以上之絕緣性材料。又，若為結晶Si系，則可使用單晶Si及多晶Si之任一種。
受光面電極3係貫通抗反射膜2而形成於半導體基板1上。該受光面電極3可藉由使用絲網印刷等，將下述本發明之導電性糊塗佈於半導體基板1上而製作導電膜，並進行煅燒而形成。即，於形成受光面電極3之煅燒過程中，分解、去除導電膜下層之抗反射膜2而進行燒透，藉此以貫通抗反射膜2之形態於半導體基板1上形成受光面電極3。
具體而言，如圖2所示，受光面電極3係以梳齒狀並排設置大量指狀電極(finger electrode)5a、5b、...5n，並以與指狀電極5a、5b、...5n成交叉狀之方式設置匯流電極6，且指狀電極5a、5b、...5n與匯流電極6電性連接。並且，於除設置受光面電極3之部分以外之剩餘區域形成抗反射膜2。以此方式藉由指狀電極5n對半導體基板1中產生之電力進行集電，並且藉由匯流電極6取出至外部。
具體而言，如圖3所示，背面電極4係由形成於p型半導
體層1b之背面之包含Al等之集電電極7、與形成於該集電電極7之背面且與該集電電極7電性連接之包含Ag等之取出電極8而構成。並且，半導體基板1中產生之電力集中於集電電極7中，藉由取出電極8而提取電力。
繼而，對用以形成受光面電極3之本發明之導電性糊進行詳細說明。
本發明之導電性糊含有導電性粉末、黏合劑樹脂及有機溶劑，且含有熔點為1000℃以下之鹼金屬化合物。
以此方式藉由使本發明之導電性糊含有鹼金屬化合物，即使於導電性糊中不含有ZnO等無機氧化物或玻璃料，亦可於製作太陽能電池時之煅燒過程中產生燒透。
即，先前為提高燒透性而添加有相當量之ZnO等無機氧化物。因此，於受光面電極3中，源自於導電性粉末之金屬成分之含有比率降低，其結果，導致電極之比電阻增加。
然而，根據本發明者之研究結果，已明確含有鹼金屬元素且熔點較低之鹼金屬化合物存在產生燒透性之特有性質。
因此，於本實施形態中，使導電性糊中含有熔點為1000℃以下之鹼金屬化合物，藉此產生燒透性。並且，藉由該鹼金屬化合物產生燒透性只需微量之添加即可，無需如先前之無機氧化物般添加相當分量。
即，於本發明中，僅含有微量鹼金屬化合物便可確保燒透性，故可提高受光面電極3中之源自於導電性粉末之金
屬成分之含有比率。因此，亦可降低電極之比電阻，而可進一步提高太陽能電池之轉換效率。
導電性糊中所含之鹼金屬化合物之含量並無特別限定，如上所述以微量便可確保所期望之燒透性。其中，若鹼金屬化合物之含量過剩，則電極之比電阻有增加之傾向，故較佳為2重量%(不包含0重量%)以下。
又，作為鹼金屬化合物，只要熔點較低，且含有鹼金屬元素，則並無特別限定，較佳為使用熔點為1000℃以下、較佳為熔點為800℃以下、進而較佳為熔點為400℃以下之鹼金屬化合物。即，若熔點變低，則鹼金屬化合物於乾燥時至煅燒時於與半導體基板1之n型半導體層1a之界面上流動。因此，藉由含有微量之鹼金屬化合物，可使n型半導體層1a之表面存在充分量之鹼金屬元素，而可飛躍性地提高與n型半導體層1a之界面上之燒透性。
並且，作為此種鹼金屬化合物，可較佳地使用含有鹼金屬元素之十二烷酸鹽、十八烷酸鹽、乙酸鹽、乙二酸鹽等羧酸鹽、醯胺類等。
其中，即使於熔點超過400℃之情形時，含有鹼金屬元素之碳酸鹽或硼酸鹽亦可僅含有微量便可確保良好之燒透性。
再者，作為鹼金屬元素，並無特別限定，可使用Li、K、Na等，就獲得更小之接觸電阻Rc之觀點而言，可較佳地使用Li。
又，作為導電性粉末，只要為具有良好之導電性之金屬
粉，則並無特別限定，可較佳地使用即使於大氣中進行煅燒處理之情形時亦不會氧化而可維持良好之導電性之Ag粉末。再者，該導電性粉末之形狀亦無特別限定，例如可為球狀、扁平狀、不定形形狀、或該等之混合粉之任一者。
又，導電性粉末之平均粒徑亦無特別限定，就確保所期望之接觸點之觀點而言，於導電性粉末與半導體基板1之間以球形粉換算計，較佳為1.0~5.0 μm。
作為導電性糊中所含之黏合劑樹脂，並無特別限定，例如，可使用乙基纖維素樹脂、硝化纖維素樹脂、丙烯酸系樹脂、醇酸樹脂、或者該等之組合。
又，對於有機溶劑亦無特別限定，可單獨或組合使用α-松脂醇、二甲苯、甲苯、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單***、二乙二醇單***乙酸酯等。
並且，黏合劑樹脂與有機溶劑係以例如以體積比率計成為1~3：7~9之方式而製備，藉此而製作有機媒劑。
再者，本發明之導電性糊即使不含有玻璃料，亦可起到所期望之作用效果，亦可為提高受光面電極3與半導體基板1之密接性而含有玻璃料。於此情形時，作為玻璃料並無特別限定，考慮到環境方面，較佳為使用不含鉛之Si-B-Bi系玻璃料等無鉛玻璃料。
又，若為電極之比電阻不會成為問題之範圍內，則亦可添加無機氧化物。
並且，該導電性糊可藉由將導電性粉末、有機媒劑及視需要之各種添加劑以成為特定混合比率之方式進行稱量並
混合，使用三輥研磨機等進行分散、混練而容易地製造。
如此般，本實施形態含有Ag粉末等導電性粉末、黏合劑樹脂、及溶劑，且含有熔點為1000℃以下之鹼金屬化合物，故即使不添加無機氧化物亦可產生燒透。而且，由於可增加受光面電極3中之導電性粉末之含有比率，故可降低電極之比電阻，藉此可提高太陽能電池之轉換效率。
又，於將鹼金屬化合物熔點設為800℃以下、尤其是400℃以下之情形時，由於鹼金屬化合物之熔點變低，故於乾燥時至煅燒時容易於與n型半導體層1a之界面上流動。因此，即使添加微量亦可充分產生鹼金屬特有之燒透性。
又，藉由使鹼金屬化合物含有羧酸鹽及胺類中任一種，可獲得更良好之燒透性。
又，於鹼金屬化合物含有碳酸鹽及硼酸鹽中任一種之情形時，即使熔點相對變高，亦可以微量之添加實現具有所期望之燒透性且線電阻較低之太陽能電池電極用導電性糊。
又，於鹼金屬元素為鋰之情形時，可實現燒透性更良好且可謀求低比電阻之導電性糊。
並且，可獲得半導體基板1與受光面電極3之導通性良好，比電阻較低，而轉換效率良好之太陽能電池。
再者，本發明並非限定於上述實施形態者。又，較佳為根據需要於導電性糊中添加少量之鄰苯二甲酸二2-乙基己酯、鄰苯二甲酸二丁酯等塑化劑之1種或該等之組合。
又，添加脂肪酸醯胺或脂肪酸等流變調整劑亦較佳，進而亦可添加觸變劑、增黏劑、分散劑等。
繼而，具體說明本發明之實施例。
(試樣編號1~10、13、15、16)
準備平均粒徑為1.0 μm之球形Ag粉末作為導電性粉末，又，準備表1所示之添加物。
繼而，製作有機媒劑。即，以作為黏合劑樹脂之乙基纖維素樹脂成為10重量%、作為有機溶劑之TEXANOL(商品名)成為90重量%之方式將乙基纖維素樹脂與TEXANOL混合而製作有機媒劑。
然後，以Ag粉末成為80.0重量%、添加物成為0.2重量%、有機媒劑成為19.8重量%之方式調配該等，利用行星式混合機混合後以三輥研磨機進行混練，藉此製作試樣編號1~10、13、15及16之導電性糊。
(試樣編號11)
除平均粒徑為1.0 μm之球形Ag粉末、及作為添加物之十二烷酸鋰以外，亦準備Si-B-Bi系無鉛玻璃料。
然後，與上述同樣地製作有機媒劑，繼而，以Ag粉末成為80.0重量%、添加物成為0.2重量%、Si-B-Bi系無鉛玻璃料成為2重量%、有機媒劑成為17.8重量%之方式調配該等，利用行星式混合機混合後以三輥研磨機進行混練，藉此製作試樣編號11之導電性糊。
(試樣編號12)
以平均粒徑1.0 μm之球形Ag粉末成為80重量%、有機媒劑成為20重量%之方式調配該等，且不添加鹼金屬化合物，除此以外，與上述同樣地製作試樣編號12之導電性糊。
(試樣編號14)
以平均粒徑1.0 μm之球形Ag粉末成為80重量%、作為添加物之氧化鋅成為4.6重量%、有機媒劑成為15.4重量%之方式調配該等，除此以外，與上述同樣地製作試樣編號14之導電性糊。
(試樣編號17)
以平均粒徑1.0 μm之球形Ag粉末成為80重量%、Si-B-Bi-Li系無鉛玻璃料成為2.0重量%、有機媒劑成為18.0重量%之方式調配該等，且不添加鹼金屬化合物，除此以外，與上述同樣地製作試樣編號17之導電性糊。
(試樣編號18)
以平均粒徑1.0 μm之球形Ag粉末成為80重量%、Si-B-Bi系無鉛玻璃料成為2.0重量%、有機媒劑成為18.0重量%之方式調配該等，且不添加鹼金屬化合物，除此以外，與上述同樣地製作試樣編號18之導電性糊。
使用TG-DTA(Thermo-Gravimetric/Differential Thermal Analyzer，熱重差熱分析儀)，對用於試樣之製作之添加物進行熱分析並測定熔點。即，於氧化鋁製容器中收納試樣
5 mg，標準試樣使用α氧化鋁，一面以100 mL/min之流量向測定裝置內供給空氣，一面以1分鐘上升20℃之煅燒分佈加熱該測定裝置，根據相對於溫度之重量變化而製作TG(Thermo-Gravimetric，熱重)曲線及DTA(Differential Thermal，差熱)曲線。然後，根據該TG曲線及DTA曲線測定各添加物之熔點。
如圖4所示，於抗反射膜上製作特定之電極圖案，藉由TLM(Transmission Line Model，傳輸線模型)法而求得接觸電阻Rc。
即，以電漿增強化學氣相沈積法(PECVD，Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)，於橫X為50 mm、縱Y為50 mm、厚度T為0.2 mm的多晶之Si系半導體基板11之整個表面上形成膜厚0.1 μm之抗反射膜12。
此處作為抗反射膜12之材料種，試樣編號10使用TiO2，其他則使用SiNx。再者，該Si系半導體基板11係於p型Si系半導體層之上表面形成n型Si系半導體層。
繼而，使用試樣編號1~18之各導電性糊進行絲網印刷而製作具有特定圖案之膜厚20 μm之導電膜。繼而，將各試樣放入溫度設定為150℃之烘箱中使導電膜乾燥。
其後，使用帶式近紅外爐(Despatch公司製造，CDF7210)，以用約1分鐘將試樣自入口搬送至出口之方式調整輸送速度，於大氣環境下以煅燒最高溫度750℃進行煅燒，製作形成有電極13a~13f之試樣編號1~18之試樣。
此處，測定各電極13a~13f之距離L1~L5，結果電極13a與電極13b之間之距離L1為200 μm，電極13b與電極13c之間之距離L2為400 μm，電極13c與電極13d之間之距離L3為600 μm，電極13d與電極13e之間之距離L4為800 μm，電極13e與電極13f之間之距離L5為1000 μm。又，電極之長度Z均為30 mm。
繼而，使用TLM法，對試樣編號1~18之各試樣求得接觸電阻Rc。
該TLM法係作為薄膜試樣之接觸電阻之評價方法而廣為人知，使用傳送線理論，且將電極、與下層之半導體基板等價考慮為所謂之傳送線電路而計算出接觸電阻Rc。即，於電極13a~13f之長度Z、n型Si系半導體層之薄片電阻RSH、電極間距離L、電極間電阻R之間，數學式(1)成立。
R=(L/Z)×RSH+2Rc………(1)
根據數學式(1)可明確，電極間電阻R與電極間距離L具有直線關係。因此，測定電極間距離Ln(n=1~5)下之各電阻R，將L推算為0，藉此求得2Rc，根據此2Rc可計算出接觸電阻Rc。
因此，於本實施例中，測定電極間距離Ln下之各電阻R，計算出試樣編號1~18之各試樣之接觸電阻Rc。再者，n型Si系半導體層之薄片電阻RSH可針對由上述數學式(1)導出之直線，根據將橫軸設為L、縱軸設為R時之斜率而計算出。此處為30 Ω/cm。
又，對試樣編號1~18之各試樣測定長度30 mm、寬度
200 μm之電極之線電阻。繼而，將該線電阻除以長度，並乘以剖面積，藉此測定電極之比電阻。再者，線電阻係使用數位電壓表而測定，電極之剖面積係使用接觸式表面粗糙度測量儀而測定。
表1表示試樣編號1~18之導電性糊之規格、接觸電阻Rc及電極之比電阻。
試樣編號12僅以Ag形成電極13a~13f，不含有鹼金屬化合物，故電極之比電阻較低，但未產生燒透，接觸電阻Rc過度變高，無法測定接觸電阻Rc。
試樣編號13亦無法測定接觸電阻Rc。可認為其原因在於，雖含有氧化鋅作為添加物，但其含量為0.2重量%，故未產生燒透。
試樣編號14雖接觸電阻Rc較低為2.5 Ω，但電極之比電阻提高為6.60 μΩ．cm。其可認為由於將氧化鋅之含量增量至4.6重量%，故燒透性良好，接觸電阻Rc降低，但Ag之含量相對降低，因此比電阻變高。
試樣編號15之電極之比電阻良好，為5.28 μΩ．cm，但接觸電阻Rc極高，為4532 Ω。其可認為雖含有羧酸鹽作為添加物，但該羧酸鹽中不含有鹼金屬元素，故結果燒透性較差。
試樣編號16之電極之比電阻較良好，為3.96 μΩ．cm，但與試樣編號15同樣地於羧酸鹽中不含有鹼金屬元素，因此接觸電阻Rc變高為770 Ω。
相對對此，可知試樣編號1~11均含有0.2重量%之微量之熔點為1000℃以下之鹼金屬化合物，故接觸電阻Rc較低，燒透性良好，且電極之比電阻降低。
又，可知含有羧酸鋰之試樣編號4~7、10、11之接觸電阻Rc為7 Ω以下，可獲得特別良好之結果。
又，如試樣編號7所示，可知若含有鋰，則即使為胺類亦可獲得10 Ω以下之良好之接觸電阻Rc。
又，如試樣編號8、9所示，可知若含有鋰，則即使為碳酸鹽、硼酸鹽亦可獲得30 Ω以下之良好之接觸電阻Rc。
又，由試樣編號5與試樣編號10之對比可明確，藉由含有微量之本發明之添加物，可無關於抗反射膜之種類而進行所期望之燒透，獲得良好之接觸電阻Rc，從而可於半導體基板-電極間獲得良好之歐姆接觸。
又，由試樣編號5與試樣編號11之對比可明確確認，即使為賦予與半導體基板11之密接性而使導電性糊中含有玻璃料，亦對接觸電阻Rc或電極之比電阻幾乎無影響，可獲得所期望之良好之歐姆接觸。
再者，試樣編號17、18係調查作為鹼金屬元素之Li之含有形態者。由該試樣編號17與試樣編號18之對比可明確確認，由於玻璃料自身具有燒透性，故兩者之接觸電阻Rc均變為100 Ω以下，但Si-B-Bi系無鉛玻璃料相較於含有Li之Si-B-Bi-Li系無鉛玻璃料而言接觸電阻Rc降低。即，即使於玻璃料中含有Li，亦未產生Li之接觸電阻Rc之降低效果，藉由另作為添加物添加至導電性糊中而產生接觸電阻Rc之降低效果。
圖5係對於試樣編號4~9，將各試樣之熔點Tm與接觸電阻Rc之關係繪製所成之圖，橫軸為熔點Tm(℃)，縱軸為接觸電阻Rc(Ω)。
根據該圖5明確可知，若熔點Tm降低，則接觸電阻Rc亦降低，尤其是熔點Tm較佳為800℃以下、進而較佳為400℃以下。
使用十二烷酸鋰作為鹼金屬化合物而製作十二烷酸鋰之含量不同之試樣編號21~24之導電性糊。再者，試樣編號22係與實施例1之試樣編號5同樣之導電性糊。
繼而，以與實施例1同樣之方法、順序對試樣編號21~24之各試樣求出接觸電阻Rc及電極之比電阻。
表2表示試樣編號21~24之各導電性糊中所含有之十二烷酸鋰之熔點、含量及測定結果。
由此表2可明確，於增加十二烷酸鋰之含量之情形時，接觸電阻Rc幾乎無變動，但電極之比電阻有增加之傾向。因此，可知若考慮電極之比電阻，則十二烷酸鋰之含量較佳為2重量%以下。
使用燒透性良好且電極之比電阻較低之導電性糊而實現轉換效率較高之太陽能電池。
1‧‧‧半導體基板
1a‧‧‧n型半導體層
1b‧‧‧p型半導體層
2‧‧‧抗反射膜
3‧‧‧受光面電極(電極)
4‧‧‧背面電極
5a‧‧‧指狀電極
5b‧‧‧指狀電極
5n‧‧‧指狀電極
6‧‧‧匯流電極
7‧‧‧集電電極
8‧‧‧取出電極
11‧‧‧Si系半導體基板
12‧‧‧抗反射膜
13a~13f‧‧‧電極
A‧‧‧箭頭
L1~L5‧‧‧距離
X~Z‧‧‧長度
圖1係表示使用本發明之導電性糊而製造的太陽能電池之一實施形態之要部剖面圖。
圖2係模式地表示受光面電極側之放大平面圖。
圖3係模式地表示背面電極側之放大平面圖。
圖4係模式地表示藉由實施例而製作之電極圖案之平面圖。
圖5係表示實施例中使用之鹼金屬化合物之熔點Tm與接觸電阻Rc之關係之圖。
1‧‧‧半導體基板
1a‧‧‧n型半導體層
1b‧‧‧p型半導體層
2‧‧‧抗反射膜
3‧‧‧受光面電極
4‧‧‧背面電極
Claims (9)
- 一種導電性糊，其特徵在於：其係用以形成太陽能電池之電極者，且含有導電性粉末、黏合劑樹脂及溶劑，且含有熔點為1000℃以下之鹼金屬化合物。
- 如請求項1之導電性糊，其中上述鹼金屬化合物之熔點為800℃以下。
- 如請求項2之導電性糊，其中上述鹼金屬化合物之熔點為400℃以下。
- 如請求項1至3中任一項之導電性糊，其中上述鹼金屬化合物含有羧酸鹽及胺類中至少任一種。
- 如請求項1之導電性糊，其中上述鹼金屬化合物含有碳酸鹽及硼酸鹽中至少任一種。
- 如請求項1至3中任一項之導電性糊，其中上述鹼金屬化合物中所含之鹼金屬元素為鋰。
- 如請求項1至3中任一項之導電性糊，其中上述鹼金屬化合物之含量為2重量%以下(不包含0重量%)。
- 如請求項1至3中任一項之導電性糊，其中上述導電性粉末為Ag粉末。
- 一種太陽能電池，其特徵在於：於半導體基板之一主表面上形成抗反射膜及貫通該抗反射膜之電極，上述電極係由如請求項1至8中任一項之導電性糊燒結而成。
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