JPH11329072A - 導電ペースト及びそれを用いた太陽電池 - Google Patents
導電ペースト及びそれを用いた太陽電池Info
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- JPH11329072A JPH11329072A JP10150722A JP15072298A JPH11329072A JP H11329072 A JPH11329072 A JP H11329072A JP 10150722 A JP10150722 A JP 10150722A JP 15072298 A JP15072298 A JP 15072298A JP H11329072 A JPH11329072 A JP H11329072A
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｐｂを含まず、安全性に優れ、かつ、無鉛は
んだに対して良好な濡れ性を有する導電ペースト及びそ
れを用いて製造した太陽電池を提供する。 【解決手段】 従来のガラスフリットに代えて、Ｂｉ
2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、及びＢ2Ｏ3を含有するガラスフリッ
ト、Ｂｉ2Ｏ3、及びＳｉＯ2を含有するガラスフリッ
ト、Ｂｉ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、及びＳｉＯ2を含有するガラ
スフリット、のいずれかを用いる。
んだに対して良好な濡れ性を有する導電ペースト及びそ
れを用いて製造した太陽電池を提供する。 【解決手段】 従来のガラスフリットに代えて、Ｂｉ
2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、及びＢ2Ｏ3を含有するガラスフリッ
ト、Ｂｉ2Ｏ3、及びＳｉＯ2を含有するガラスフリッ
ト、Ｂｉ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、及びＳｉＯ2を含有するガラ
スフリット、のいずれかを用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、導電ペースト及
びそれを用いて電極を形成した太陽電池に関する。
びそれを用いて電極を形成した太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】太陽電
池セル（以下、単に「太陽電池」ともいう）などの半導
体素子において、ｎ型半導体上にオーミック性電極を形
成する場合、導電ペースト（厚膜電極ペースト）を所定
のパターンで塗布して、焼き付けることにより電極（厚
膜電極）を形成する方法が広く用いられている。
池セル（以下、単に「太陽電池」ともいう）などの半導
体素子において、ｎ型半導体上にオーミック性電極を形
成する場合、導電ペースト（厚膜電極ペースト）を所定
のパターンで塗布して、焼き付けることにより電極（厚
膜電極）を形成する方法が広く用いられている。
【０００３】通常、このような用途に用いられる導電ペ
ーストとしては、Ａｇ粉末、ガラスフリット、及び各種
の添加物を、有機質ビヒクルに分散させたものが用いら
れており、例えば、スクリーン印刷などの方法によっ
て、導電ペーストを基板上に塗布した後、近赤外炉を使
用して高速に焼き付けることにより、厚膜電極が形成さ
れている。そして、このような導電ペーストにおいて
は、ガラスフリットとして、Ｐｂ系ガラスからなるガラ
スフリットが一般的に使用されている。
ーストとしては、Ａｇ粉末、ガラスフリット、及び各種
の添加物を、有機質ビヒクルに分散させたものが用いら
れており、例えば、スクリーン印刷などの方法によっ
て、導電ペーストを基板上に塗布した後、近赤外炉を使
用して高速に焼き付けることにより、厚膜電極が形成さ
れている。そして、このような導電ペーストにおいて
は、ガラスフリットとして、Ｐｂ系ガラスからなるガラ
スフリットが一般的に使用されている。
【０００４】また、上述のようにして導電ペーストを塗
布、焼き付けすることにより形成される厚膜電極と電流
取出用のリード端子との接続には、多くの場合、Ｓｎ／
Ｐｂ共晶はんだが使用されている。
布、焼き付けすることにより形成される厚膜電極と電流
取出用のリード端子との接続には、多くの場合、Ｓｎ／
Ｐｂ共晶はんだが使用されている。
【０００５】ところで、近年は、環境問題に対する意識
が高まり、リード端子の取り付けなどに用いられるはん
だなどにおいても、有害なＰｂを含有しない無鉛材料
（無鉛はんだ）への移行が進みつつある。そして、無鉛
はんだとしては、主成分であるＳｎと、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚ
ｎ、Ｉｎ、Ｃｕからなる群より選ばれる少なくとも１種
を配合した無鉛はんだが広く用いられつつある。
が高まり、リード端子の取り付けなどに用いられるはん
だなどにおいても、有害なＰｂを含有しない無鉛材料
（無鉛はんだ）への移行が進みつつある。そして、無鉛
はんだとしては、主成分であるＳｎと、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚ
ｎ、Ｉｎ、Ｃｕからなる群より選ばれる少なくとも１種
を配合した無鉛はんだが広く用いられつつある。
【０００６】しかし、従来のように、ガラスフリットと
してＰｂ系ガラスを用いた導電ペーストを塗布、焼き付
けすることにより形成された厚膜電極に、無鉛はんだを
使用すると、十分なはんだ濡れ性が得られず、リード端
子などを接続した場合に、接続信頼性が不十分になると
いう問題点がある。
してＰｂ系ガラスを用いた導電ペーストを塗布、焼き付
けすることにより形成された厚膜電極に、無鉛はんだを
使用すると、十分なはんだ濡れ性が得られず、リード端
子などを接続した場合に、接続信頼性が不十分になると
いう問題点がある。
【０００７】また、導電ペーストを構成するガラスフリ
ットについても、その含有量が微量であるとはいえ、無
鉛材料への転換が迫られているのが実情である。
ットについても、その含有量が微量であるとはいえ、無
鉛材料への転換が迫られているのが実情である。
【０００８】本願発明は、上記課題を解決するものであ
り、鉛を含まず、かつ、無鉛はんだに対して良好な濡れ
性を有する導電ペースト及びそれを用いて製造される安
全性の高い太陽電池を提供することを目的とする。
り、鉛を含まず、かつ、無鉛はんだに対して良好な濡れ
性を有する導電ペースト及びそれを用いて製造される安
全性の高い太陽電池を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明（請求項１）の導電ペーストは、導電成分
であるＡｇ粉末と、Ｂｉ2Ｏ3と、ビヒクルとを配合して
なるものであることを特徴としている。
に、本願発明（請求項１）の導電ペーストは、導電成分
であるＡｇ粉末と、Ｂｉ2Ｏ3と、ビヒクルとを配合して
なるものであることを特徴としている。
【００１０】Ａｇ粉末と、Ｂｉ2Ｏ3と、ビヒクルとを配
合することにより、Ｐｂ系ガラスフリットを用いなくて
も、焼き付け性や、焼き付けることにより形成される導
体（電極）の特性について、従来のＰｂ系ガラスフリッ
トを用いる場合と同等の性能を得ることが可能になると
ともに、無鉛はんだに対する濡れ性を向上させることが
可能になる。
合することにより、Ｐｂ系ガラスフリットを用いなくて
も、焼き付け性や、焼き付けることにより形成される導
体（電極）の特性について、従来のＰｂ系ガラスフリッ
トを用いる場合と同等の性能を得ることが可能になると
ともに、無鉛はんだに対する濡れ性を向上させることが
可能になる。
【００１１】また、請求項２の導電ペーストは、導電成
分であるＡｇ粉末と、ガラスフリットと、ビヒクルとを
配合してなる導電ペーストであって、ガラスフリット
が、Ｂｉ2Ｏ3と、Ｂ2Ｏ3とを、Ｂ2Ｏ3：５０mol％以下
（０mol％は含まない）の割合で配合したものであるこ
とを特徴としている。
分であるＡｇ粉末と、ガラスフリットと、ビヒクルとを
配合してなる導電ペーストであって、ガラスフリット
が、Ｂｉ2Ｏ3と、Ｂ2Ｏ3とを、Ｂ2Ｏ3：５０mol％以下
（０mol％は含まない）の割合で配合したものであるこ
とを特徴としている。
【００１２】Ａｇ粉末と、ガラスフリットと、ビヒクル
とを配合してなる導電ペーストにおいて、ガラスフリッ
トとして、Ｂｉ2Ｏ3と、Ｂ2Ｏ3とを上記の所定の割合で
配合したガラスフリットを用いた場合、Ｐｂ系ガラスフ
リットを用いなくても、焼き付け性や、焼き付けること
により形成される導体（電極）の特性について、従来の
Ｐｂ系ガラスフリットを用いる場合と同等の性能を得る
ことが可能になるとともに、無鉛はんだに対する濡れ性
を向上させることが可能になる。なお、Ｂ2Ｏ3の含有割
合を５０mol％以下（０mol％は含まない）としたのは、
Ｂ2Ｏ3が５０mol％を越えるとガラス軟化点が高くなる
ため、電極表面にガラスが偏析してはんだ濡れ性が悪化
することによる。
とを配合してなる導電ペーストにおいて、ガラスフリッ
トとして、Ｂｉ2Ｏ3と、Ｂ2Ｏ3とを上記の所定の割合で
配合したガラスフリットを用いた場合、Ｐｂ系ガラスフ
リットを用いなくても、焼き付け性や、焼き付けること
により形成される導体（電極）の特性について、従来の
Ｐｂ系ガラスフリットを用いる場合と同等の性能を得る
ことが可能になるとともに、無鉛はんだに対する濡れ性
を向上させることが可能になる。なお、Ｂ2Ｏ3の含有割
合を５０mol％以下（０mol％は含まない）としたのは、
Ｂ2Ｏ3が５０mol％を越えるとガラス軟化点が高くなる
ため、電極表面にガラスが偏析してはんだ濡れ性が悪化
することによる。
【００１３】また、請求項３の導電ペーストは、導電成
分であるＡｇ粉末と、ガラスフリットと、ビヒクルとを
配合してなる導電ペーストであって、ガラスフリット
が、Ｂｉ2Ｏ3と、ＳｉＯ2とを、ＳｉＯ2 ：６０mol％
以下（０mol％は含まない）の割合で配合したものであ
ることを特徴としている。
分であるＡｇ粉末と、ガラスフリットと、ビヒクルとを
配合してなる導電ペーストであって、ガラスフリット
が、Ｂｉ2Ｏ3と、ＳｉＯ2とを、ＳｉＯ2 ：６０mol％
以下（０mol％は含まない）の割合で配合したものであ
ることを特徴としている。
【００１４】Ａｇ粉末と、ガラスフリットと、ビヒクル
とを配合してなる導電ペーストにおいて、ガラスフリッ
トとして、Ｂｉ2Ｏ3と、ＳｉＯ2とを上記の所定の割合
で配合したガラスフリットを用いた場合、Ｐｂ系ガラス
フリットを用いなくても、焼き付け性や、焼き付けるこ
とにより形成される導体（電極）の特性について、従来
のＰｂ系ガラスフリットを用いる場合と同等の性能を得
ることが可能になるとともに、無鉛はんだに対する濡れ
性を向上させることが可能になる。なお、ＳｉＯ2の含
有割合を６０mol％以下（０mol％は含まない）としたの
は、ＳｉＯ2が６０mol％を越えるとガラス軟化点が高く
なるため、電極表面にガラスが偏析してはんだ濡れ性が
悪化することによる。
とを配合してなる導電ペーストにおいて、ガラスフリッ
トとして、Ｂｉ2Ｏ3と、ＳｉＯ2とを上記の所定の割合
で配合したガラスフリットを用いた場合、Ｐｂ系ガラス
フリットを用いなくても、焼き付け性や、焼き付けるこ
とにより形成される導体（電極）の特性について、従来
のＰｂ系ガラスフリットを用いる場合と同等の性能を得
ることが可能になるとともに、無鉛はんだに対する濡れ
性を向上させることが可能になる。なお、ＳｉＯ2の含
有割合を６０mol％以下（０mol％は含まない）としたの
は、ＳｉＯ2が６０mol％を越えるとガラス軟化点が高く
なるため、電極表面にガラスが偏析してはんだ濡れ性が
悪化することによる。
【００１５】また、請求項４の導電ペーストは、導電成
分であるＡｇ粉末と、ガラスフリットと、ビヒクルとを
配合してなる導電ペーストであって、ガラスフリット
が、Ｂｉ2Ｏ3と、Ｂ2Ｏ3と、ＳｉＯ2とをＢｉ2Ｏ3：２
０mol％以上（１００mol％を含まない）、Ｂ2Ｏ3 ：５
０mol％以下（０mol％は含まない）、ＳｉＯ2 ：６０m
ol％以下（０mol％は含まない）の割合で配合したもの
であることを特徴としている。
分であるＡｇ粉末と、ガラスフリットと、ビヒクルとを
配合してなる導電ペーストであって、ガラスフリット
が、Ｂｉ2Ｏ3と、Ｂ2Ｏ3と、ＳｉＯ2とをＢｉ2Ｏ3：２
０mol％以上（１００mol％を含まない）、Ｂ2Ｏ3 ：５
０mol％以下（０mol％は含まない）、ＳｉＯ2 ：６０m
ol％以下（０mol％は含まない）の割合で配合したもの
であることを特徴としている。
【００１６】Ａｇ粉末と、ガラスフリットと、ビヒクル
とを配合してなる導電ペーストにおいて、ガラスフリッ
トとして、Ｂｉ2Ｏ3と、Ｂ2Ｏ3と、ＳｉＯ2を上記の所
定の割合で配合したガラスフリットを用いた場合、Ｐｂ
系ガラスフリットを用いなくても、焼き付け性や、焼き
付けることにより形成される導体（電極）の特性につい
て、従来のＰｂ系ガラスフリットを用いる場合と同等の
性能を得ることが可能になるとともに、無鉛はんだに対
する濡れ性を向上させることが可能になる。なお、Ｂｉ
2Ｏ3の含有割合を２０mol％以上（１００mol％を含まな
い）としたのは、Ｂｉ2Ｏ3が２０mol％未満になるとガ
ラス軟化点が高くなるため、電極表面にガラスが偏析し
てはんだ濡れ性が悪化することによる。また、Ｂ2Ｏ3の
含有割合を５０mol％以下（０mol％は含まない）とした
のは、Ｂ2Ｏ3が５０mol％を越えるとガラス軟化点が高
くなるため、電極表面にガラスが偏析してはんだ濡れ性
が悪化することによる。また、ＳｉＯ2の含有割合を６
０mol％以下（０mol％は含まない）としたのは、ＳｉＯ
2が６０mol％を越えるとガラス軟化点が高くなるため、
電極表面にガラスが偏析してはんだ濡れ性が悪化するこ
とによる。
とを配合してなる導電ペーストにおいて、ガラスフリッ
トとして、Ｂｉ2Ｏ3と、Ｂ2Ｏ3と、ＳｉＯ2を上記の所
定の割合で配合したガラスフリットを用いた場合、Ｐｂ
系ガラスフリットを用いなくても、焼き付け性や、焼き
付けることにより形成される導体（電極）の特性につい
て、従来のＰｂ系ガラスフリットを用いる場合と同等の
性能を得ることが可能になるとともに、無鉛はんだに対
する濡れ性を向上させることが可能になる。なお、Ｂｉ
2Ｏ3の含有割合を２０mol％以上（１００mol％を含まな
い）としたのは、Ｂｉ2Ｏ3が２０mol％未満になるとガ
ラス軟化点が高くなるため、電極表面にガラスが偏析し
てはんだ濡れ性が悪化することによる。また、Ｂ2Ｏ3の
含有割合を５０mol％以下（０mol％は含まない）とした
のは、Ｂ2Ｏ3が５０mol％を越えるとガラス軟化点が高
くなるため、電極表面にガラスが偏析してはんだ濡れ性
が悪化することによる。また、ＳｉＯ2の含有割合を６
０mol％以下（０mol％は含まない）としたのは、ＳｉＯ
2が６０mol％を越えるとガラス軟化点が高くなるため、
電極表面にガラスが偏析してはんだ濡れ性が悪化するこ
とによる。
【００１７】また、請求項５の導電ペーストは、焼き付
けすることにより形成される導体に、主成分であるＳｎ
と、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｕからなる群より選ば
れる少なくとも１種から構成される無鉛はんだによるは
んだ付けが行われる用途に用いられるものであることを
特徴としている。
けすることにより形成される導体に、主成分であるＳｎ
と、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｕからなる群より選ば
れる少なくとも１種から構成される無鉛はんだによるは
んだ付けが行われる用途に用いられるものであることを
特徴としている。
【００１８】本願発明の導電ペーストを塗布、焼き付け
することにより形成された導体に、上記の無鉛はんだを
用いてはんだ付けを行った場合、十分なはんだ濡れ性が
得られる。したがって、Ｐｂを含まない無鉛のガラスフ
リットを用いた導電ペーストで電極や導体を形成するこ
とが可能になるとともに、この電極や導体などに、無鉛
はんだを用いて、リード端子などを確実に取り付けるこ
とが可能になる。
することにより形成された導体に、上記の無鉛はんだを
用いてはんだ付けを行った場合、十分なはんだ濡れ性が
得られる。したがって、Ｐｂを含まない無鉛のガラスフ
リットを用いた導電ペーストで電極や導体を形成するこ
とが可能になるとともに、この電極や導体などに、無鉛
はんだを用いて、リード端子などを確実に取り付けるこ
とが可能になる。
【００１９】また、本願発明（請求項６）の太陽電池
は、ｎ型半導体上に形成された電極に、リード端子が取
り付けられた構造を有する太陽電池であって、前記電極
が、請求項１〜５のいずれかに記載の導電ペーストを、
ｎ型半導体上に塗布、焼き付けすることにより形成され
ており、かつ、前記リード端子が、主成分であるＳｎ
と、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｕからなる群より選ば
れる少なくとも１種から構成される無鉛はんだにより、
前記電極上に取り付けられていることを特徴としてい
る。
は、ｎ型半導体上に形成された電極に、リード端子が取
り付けられた構造を有する太陽電池であって、前記電極
が、請求項１〜５のいずれかに記載の導電ペーストを、
ｎ型半導体上に塗布、焼き付けすることにより形成され
ており、かつ、前記リード端子が、主成分であるＳｎ
と、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｕからなる群より選ば
れる少なくとも１種から構成される無鉛はんだにより、
前記電極上に取り付けられていることを特徴としてい
る。
【００２０】上記本願発明の導電ペーストを塗布、焼き
付けすることにより電極を形成するとともに、主成分で
あるＳｎと、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｕの中から選
ばれる少なくとも１種から構成される無鉛はんだを用い
て、電極にリード端子を取り付けることにより、鉛を含
まない導電ペーストと無鉛はんだを用いて、特性や信頼
性を低下させることなく、電極の形成と、リード端子の
取付を行うことが可能になり、安全性に優れ、環境保護
の見地からも好ましい太陽電池を得ることが可能にな
る。
付けすることにより電極を形成するとともに、主成分で
あるＳｎと、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｕの中から選
ばれる少なくとも１種から構成される無鉛はんだを用い
て、電極にリード端子を取り付けることにより、鉛を含
まない導電ペーストと無鉛はんだを用いて、特性や信頼
性を低下させることなく、電極の形成と、リード端子の
取付を行うことが可能になり、安全性に優れ、環境保護
の見地からも好ましい太陽電池を得ることが可能にな
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を示
して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
なお、この実施形態では、本願発明の導電ペーストを、
ｎ−Ｓｉ基板の電極形成材料として使用した場合を例に
とって説明する。
して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
なお、この実施形態では、本願発明の導電ペーストを、
ｎ−Ｓｉ基板の電極形成材料として使用した場合を例に
とって説明する。
【００２２】［ガラスフリットの調製］ まず、表１に示す組成となるように、ガラスフリット
の出発原料であるＢ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｂｉ2Ｏ3を配合
し、１１００℃の炉中に一時間放置して完全に溶融させ
る。 その後、溶融した原料を炉から取り出し、直ちに純水
中に投入してガラス化させる。 そして、得られたビーズ状のガラスをボールミルで湿
式粉砕し、乾燥させることにより表１に示すような組成
のガラスフリット（試料番号１〜１３）を得る。なお、
＊印を付した試料番号１及び８は本発明の範囲外の比較
例である。また、試料番号１３はＢｉ2Ｏ3が１００％で
あって、Ｂｉ2Ｏ3だけでは、ガラス化しないため、厳密
にはガラスフリットではない。なお、この実施形態で
は、試料番号１３については、Ｂｉ2Ｏ3の結晶性粉末を
使用した。
の出発原料であるＢ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｂｉ2Ｏ3を配合
し、１１００℃の炉中に一時間放置して完全に溶融させ
る。 その後、溶融した原料を炉から取り出し、直ちに純水
中に投入してガラス化させる。 そして、得られたビーズ状のガラスをボールミルで湿
式粉砕し、乾燥させることにより表１に示すような組成
のガラスフリット（試料番号１〜１３）を得る。なお、
＊印を付した試料番号１及び８は本発明の範囲外の比較
例である。また、試料番号１３はＢｉ2Ｏ3が１００％で
あって、Ｂｉ2Ｏ3だけでは、ガラス化しないため、厳密
にはガラスフリットではない。なお、この実施形態で
は、試料番号１３については、Ｂｉ2Ｏ3の結晶性粉末を
使用した。
【００２３】
【表１】
【００２４】なお、表１の各試料の、Ｂ2Ｏ3、Ｓｉ
Ｏ2、Ｂｉ2Ｏ3の割合を図１に示す。表１の試料番号
は、図１の三成分系状態図に記入した番号と対応してい
る。
Ｏ2、Ｂｉ2Ｏ3の割合を図１に示す。表１の試料番号
は、図１の三成分系状態図に記入した番号と対応してい
る。
【００２５】［導電ペーストの調製］次に、上記のよう
に調製したガラスフリット（試料番号１〜１３）を用
い、以下に示す手順で導電ペーストを調製した。 Ａｇ粉末、上記のガラスフリット、ビヒクル、Ａｇ3
ＰＯ4を以下の割合で配合する。 Ａｇ粉末 ：２０vol％ ガラスフリット： ３vol％ ビヒクル ：７６vol％ Ａｇ3ＰＯ4 ： １vol％ そして、上記の割合で配合された原料を、３本ロール
で分散して評価用試料である導電ペースト（電極ペース
ト）を得る。
に調製したガラスフリット（試料番号１〜１３）を用
い、以下に示す手順で導電ペーストを調製した。 Ａｇ粉末、上記のガラスフリット、ビヒクル、Ａｇ3
ＰＯ4を以下の割合で配合する。 Ａｇ粉末 ：２０vol％ ガラスフリット： ３vol％ ビヒクル ：７６vol％ Ａｇ3ＰＯ4 ： １vol％ そして、上記の割合で配合された原料を、３本ロール
で分散して評価用試料である導電ペースト（電極ペース
ト）を得る。
【００２６】なお、この実施形態では、Ａｇ粉末とし
て、粒径１〜３μmのものを用い、ビヒクルとしては、
ターピネオールにエチルセルロースを１５重量％の割合
で溶解させたものを使用した。
て、粒径１〜３μmのものを用い、ビヒクルとしては、
ターピネオールにエチルセルロースを１５重量％の割合
で溶解させたものを使用した。
【００２７】また、Ａｇ3ＰＯ4は、基板−電極間の接触
をオーミック性にして、接触抵抗を小さくするための添
加物である。
をオーミック性にして、接触抵抗を小さくするための添
加物である。
【００２８】［電極の形成］ 上記導電ペースト（電極ペースト）を、１０×７mmに
カットしたＳｉウエハの両面に、スクリーン印刷法によ
り印刷する。 導電ペーストが印刷されたＳｉウエハを、１５０℃で
乾燥した後、近赤外炉において８００℃で焼成して電極
（電極膜）を形成した。上記のようにして作製した試料
につき、無鉛はんだに対するはんだ濡れ性の評価を行っ
た。
カットしたＳｉウエハの両面に、スクリーン印刷法によ
り印刷する。 導電ペーストが印刷されたＳｉウエハを、１５０℃で
乾燥した後、近赤外炉において８００℃で焼成して電極
（電極膜）を形成した。上記のようにして作製した試料
につき、無鉛はんだに対するはんだ濡れ性の評価を行っ
た。
【００２９】なお、無鉛はんだとしては、主成分である
Ｓｎと、Ａｇ及びＢｉを配合してなる無鉛はんだを用い
た。
Ｓｎと、Ａｇ及びＢｉを配合してなる無鉛はんだを用い
た。
【００３０】また、はんだ濡れ性の評価方法として、メ
ニスコグラフ法を用いた。なお、メニスコグラフ法と
は、図２に示すように、両面に電極（電極膜）１が形成
された基板（試料）２をはんだ浴３中に浸漬した状態
で、浮力・表面張力などの基板２に作用する力を測定し
て、はんだ濡れ性を評価する方法である。
ニスコグラフ法を用いた。なお、メニスコグラフ法と
は、図２に示すように、両面に電極（電極膜）１が形成
された基板（試料）２をはんだ浴３中に浸漬した状態
で、浮力・表面張力などの基板２に作用する力を測定し
て、はんだ濡れ性を評価する方法である。
【００３１】そして、図３に示すように、浸漬を開始し
て１０秒後の、基板に働く力（Ｆ（１０））をはんだ濡
れ性の指標として、各試料のはんだ濡れ性を評価した。
なお、電極のはんだ濡れ性が良好であるほど、基板をは
んだ浴の方向に引っ張る力（引力）が大きくなる。はん
だ濡れ性の評価結果（Ｆ（１０）の測定結果）を表１に
併せて示す。
て１０秒後の、基板に働く力（Ｆ（１０））をはんだ濡
れ性の指標として、各試料のはんだ濡れ性を評価した。
なお、電極のはんだ濡れ性が良好であるほど、基板をは
んだ浴の方向に引っ張る力（引力）が大きくなる。はん
だ濡れ性の評価結果（Ｆ（１０）の測定結果）を表１に
併せて示す。
【００３２】表１に示すように、本発明の範囲内の組成
のガラスフリットを使用した導電ペースト（試料番号２
〜７，９〜１３）を塗布、焼き付けすることにより形成
した電極は、従来のＰｂ系ガラスフリットを使用した導
電ペーストを用いた電極（モニタ）に比べて、はんだ濡
れ性が向上していることがわかる。特に、Ｂｉ2Ｏ3の配
合割合の多い領域で、はんだ濡れ性が大幅に向上してい
ることがわかる。
のガラスフリットを使用した導電ペースト（試料番号２
〜７，９〜１３）を塗布、焼き付けすることにより形成
した電極は、従来のＰｂ系ガラスフリットを使用した導
電ペーストを用いた電極（モニタ）に比べて、はんだ濡
れ性が向上していることがわかる。特に、Ｂｉ2Ｏ3の配
合割合の多い領域で、はんだ濡れ性が大幅に向上してい
ることがわかる。
【００３３】なお、Ｂ2Ｏ3が本発明の範囲を超える試料
番号１と、ＳｉＯ2が本発明の範囲を超える試料番号８
においては、はんだ濡れ性が不十分という結果になって
いる。
番号１と、ＳｉＯ2が本発明の範囲を超える試料番号８
においては、はんだ濡れ性が不十分という結果になって
いる。
【００３４】また、実際に、上記の試料番号１〜１３の
導電ペーストを用いて、図４に示すように、基板（ｎ型
半導体）１１の一方の面（上面）側の反射防止膜１８上
に、Ａｇ電極（受光面電極）１３を形成するとともに、
無鉛はんだ１４により受光面用電極１３にリード端子１
５を取り付け、さらに、基板１１の他方の面（下面）側
にＡｌ電極１６を形成し、リード端子１７を取り付ける
ことにより、太陽電池を作製した。そして、この太陽電
池セルについて、ＦＦ（Fill Factor：曲線因子）値を
測定した。なお、ＦＦ値は、太陽電池セルにおける電極
の性能の目安となる値で、電極の接触抵抗や配線抵抗が
高い場合、あるいは、ＰＮ接合がリークされている場合
にはその値が減少する。上記のようにして測定したＦＦ
値を表１に併せて示す。
導電ペーストを用いて、図４に示すように、基板（ｎ型
半導体）１１の一方の面（上面）側の反射防止膜１８上
に、Ａｇ電極（受光面電極）１３を形成するとともに、
無鉛はんだ１４により受光面用電極１３にリード端子１
５を取り付け、さらに、基板１１の他方の面（下面）側
にＡｌ電極１６を形成し、リード端子１７を取り付ける
ことにより、太陽電池を作製した。そして、この太陽電
池セルについて、ＦＦ（Fill Factor：曲線因子）値を
測定した。なお、ＦＦ値は、太陽電池セルにおける電極
の性能の目安となる値で、電極の接触抵抗や配線抵抗が
高い場合、あるいは、ＰＮ接合がリークされている場合
にはその値が減少する。上記のようにして測定したＦＦ
値を表１に併せて示す。
【００３５】表１に示すように、本発明の範囲内の組成
のガラスフリットを使用した導電ペースト（試料番号２
〜７，９〜１３）を用いて形成した太陽電池セルのＦＦ
値は、従来のＰｂ系ガラスフリットを使用した導電ペー
ストを用いて電極を形成した太陽電池セルの場合（従来
品）と同等以上であり、実装時に太陽電池セルの特性を
劣化させないことがわかる。
のガラスフリットを使用した導電ペースト（試料番号２
〜７，９〜１３）を用いて形成した太陽電池セルのＦＦ
値は、従来のＰｂ系ガラスフリットを使用した導電ペー
ストを用いて電極を形成した太陽電池セルの場合（従来
品）と同等以上であり、実装時に太陽電池セルの特性を
劣化させないことがわかる。
【００３６】なお、上記実施形態では、特性測定用の太
陽電池セルを形成した場合について説明したが、太陽電
池の具体的な構造や形状、寸法などに関しては、特別の
制約はない。また、本願発明の導電ペーストは太陽電池
に限らず、その他の半導体素子にも使用することが可能
であり、その場合にも、無鉛はんだに対する十分な濡れ
性を確保することができる。
陽電池セルを形成した場合について説明したが、太陽電
池の具体的な構造や形状、寸法などに関しては、特別の
制約はない。また、本願発明の導電ペーストは太陽電池
に限らず、その他の半導体素子にも使用することが可能
であり、その場合にも、無鉛はんだに対する十分な濡れ
性を確保することができる。
【００３７】本願発明は、さらにその他の点においても
上記実施形態に限定されるものではなく、導電ペースト
を構成する各材料の配合割合や、組み合わせて使用する
無鉛はんだの組成などに関し、発明の要旨の範囲内にお
いて、種々の応用、変形を加えることが可能である。
上記実施形態に限定されるものではなく、導電ペースト
を構成する各材料の配合割合や、組み合わせて使用する
無鉛はんだの組成などに関し、発明の要旨の範囲内にお
いて、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００３８】
【発明の効果】上述のように、本願発明（請求項１〜
４）の導電ペーストは、従来のガラスフリットに代え
て、Ｂｉ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、及びＢ2Ｏ3を含有するガ
ラスフリット、Ｂｉ2Ｏ3、及びＳｉＯ2を含有するガ
ラスフリット、Ｂｉ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、及びＳｉＯ2を含
有するガラスフリット、のいずれかを用いるようにして
いるので、Ｐｂ系ガラスフリットを用いなくても、焼き
付け性や、焼き付けることにより形成される導体（電
極）の特性について、従来のＰｂ系ガラスフリットを用
いる場合と同等の性能を得ることが可能になるととも
に、無鉛はんだに対する濡れ性を向上させることが可能
になる。
４）の導電ペーストは、従来のガラスフリットに代え
て、Ｂｉ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、及びＢ2Ｏ3を含有するガ
ラスフリット、Ｂｉ2Ｏ3、及びＳｉＯ2を含有するガ
ラスフリット、Ｂｉ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、及びＳｉＯ2を含
有するガラスフリット、のいずれかを用いるようにして
いるので、Ｐｂ系ガラスフリットを用いなくても、焼き
付け性や、焼き付けることにより形成される導体（電
極）の特性について、従来のＰｂ系ガラスフリットを用
いる場合と同等の性能を得ることが可能になるととも
に、無鉛はんだに対する濡れ性を向上させることが可能
になる。
【００３９】また、請求項５のように、本願発明の導電
ペーストを塗布、焼き付けすることにより形成された導
体に、主成分であるＳｎと、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、
Ｃｕからなる群より選ばれる少なくとも１種から構成さ
れる無鉛はんだを用いてはんだ付けを行うようにした場
合、実用上問題がない程度の、十分なはんだ濡れ性を得
ることができる。したがって、ガラスフリットがＰｂを
含まない無鉛の導電ペーストを用いて電極を形成するこ
とが可能になるとともに、この電極に、無鉛はんだを用
いてリード端子などを確実に取り付けることが可能にな
る。
ペーストを塗布、焼き付けすることにより形成された導
体に、主成分であるＳｎと、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、
Ｃｕからなる群より選ばれる少なくとも１種から構成さ
れる無鉛はんだを用いてはんだ付けを行うようにした場
合、実用上問題がない程度の、十分なはんだ濡れ性を得
ることができる。したがって、ガラスフリットがＰｂを
含まない無鉛の導電ペーストを用いて電極を形成するこ
とが可能になるとともに、この電極に、無鉛はんだを用
いてリード端子などを確実に取り付けることが可能にな
る。
【００４０】また、本願発明（請求項６）の太陽電池の
ように、上記本願発明の導電ペーストを塗布、焼き付け
することにより電極を形成するとともに、主成分である
Ｓｎと、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｕの中から選ばれ
る少なくとも１種から構成される無鉛はんだを用いて、
電極にリード端子を取り付けるようにした場合、鉛を含
まない導電ペーストと無鉛はんだを用いて、特性や信頼
性を低下させることなく、電極の形成と、リード端子の
取付を行うことが可能になり、安全性に優れ、環境保護
の見地からも好ましい太陽電池を得ることが可能にな
る。
ように、上記本願発明の導電ペーストを塗布、焼き付け
することにより電極を形成するとともに、主成分である
Ｓｎと、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｕの中から選ばれ
る少なくとも１種から構成される無鉛はんだを用いて、
電極にリード端子を取り付けるようにした場合、鉛を含
まない導電ペーストと無鉛はんだを用いて、特性や信頼
性を低下させることなく、電極の形成と、リード端子の
取付を行うことが可能になり、安全性に優れ、環境保護
の見地からも好ましい太陽電池を得ることが可能にな
る。
【図１】ガラスフリットを構成するＢ2Ｏ3、ＳｉＯ2、
Ｂｉ2Ｏ3の割合を示す三成分系状態図である。
Ｂｉ2Ｏ3の割合を示す三成分系状態図である。
【図２】メニスコグラフ法によりはんだ濡れ性を評価す
る方法を示す図である。
る方法を示す図である。
【図３】メニスコグラフ法によりはんだ濡れ性を評価す
る場合の、基板（試料）をはんだ浴に浸漬してからの経
過時間と基板に作用する力の関係を示す線図である。
る場合の、基板（試料）をはんだ浴に浸漬してからの経
過時間と基板に作用する力の関係を示す線図である。
【図４】本願発明の一実施形態にかかる導電ペーストを
用いて受光面用電極を形成するとともに、無鉛はんだを
用いて受光面用電極にリード端子を取り付けた太陽電池
を模式的に示す図である。
用いて受光面用電極を形成するとともに、無鉛はんだを
用いて受光面用電極にリード端子を取り付けた太陽電池
を模式的に示す図である。
【符号の説明】 １ 電極（電極膜） ２ 基板 ３ はんだ浴 １１ 基板（ｎ型半導体） １３ Ａｇ電極（受光面電極） １４ 無鉛はんだ １５ リード端子 １６ Ａｌ電極 １７ リード端子 １８ 反射防止膜
Claims (6)
- 【請求項１】導電成分であるＡｇ粉末と、Ｂｉ2Ｏ3と、
ビヒクルとを配合してなるものであることを特徴とする
導電ペースト。 - 【請求項２】導電成分であるＡｇ粉末と、ガラスフリッ
トと、ビヒクルとを配合してなる導電ペーストであっ
て、 ガラスフリットが、Ｂｉ2Ｏ3と、Ｂ2Ｏ3とを、 Ｂ2Ｏ3：５０mol％以下（０mol％は含まない）の割合で
配合したものであることを特徴とする導電ペースト。 - 【請求項３】導電成分であるＡｇ粉末と、ガラスフリッ
トと、ビヒクルとを配合してなる導電ペーストであっ
て、 ガラスフリットが、Ｂｉ2Ｏ3と、ＳｉＯ2とを、 ＳｉＯ2：６０mol％以下（０mol％は含まない）の割合
で配合したものであることを特徴とする導電ペースト。 - 【請求項４】導電成分であるＡｇ粉末と、ガラスフリッ
トと、ビヒクルとを配合してなる導電ペーストであっ
て、 ガラスフリットが、Ｂｉ2Ｏ3と、Ｂ2Ｏ3と、ＳｉＯ2と
を Ｂｉ2Ｏ3：２０mol％以上（１００mol％を含まない）、 Ｂ2Ｏ3 ：５０mol％以下（０mol％は含まない）、 ＳｉＯ2 ：６０mol％以下（０mol％は含まない）の割
合で配合したものであることを特徴とする導電ペース
ト。 - 【請求項５】焼き付けすることにより形成される導体
に、主成分であるＳｎと、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃ
ｕからなる群より選ばれる少なくとも１種から構成され
る無鉛はんだによるはんだ付けが行われる用途に用いら
れるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
かに記載の導電ペースト。 - 【請求項６】ｎ型半導体上に形成された電極に、リード
端子が取り付けられた構造を有する太陽電池であって、 前記電極が、請求項１〜５のいずれかに記載の導電ペー
ストを、ｎ型半導体上に塗布、焼き付けすることにより
形成されており、かつ、 前記リード端子が、主成分であるＳｎと、Ｂｉ、Ａｇ、
Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｕからなる群より選ばれる少なくとも１
種から構成される無鉛はんだにより、前記電極上に取り
付けられていることを特徴とする太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10150722A JPH11329072A (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 導電ペースト及びそれを用いた太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10150722A JPH11329072A (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 導電ペースト及びそれを用いた太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11329072A true JPH11329072A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15502990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10150722A Pending JPH11329072A (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 導電ペースト及びそれを用いた太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11329072A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006313744A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-11-16 | E I Du Pont De Nemours & Co | 導電性厚膜組成物、電極、およびそれから形成される半導体デバイス |
| KR100676596B1 (ko) | 2003-05-28 | 2007-01-30 | 후다바 덴시 고교 가부시키가이샤 | 전자기기 하우징 내부의 전극 등 고착용 도전성소결체 |
| JP2007235082A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-09-13 | E I Du Pont De Nemours & Co | 太陽電池電極用ペースト |
| WO2007125879A1 (ja) | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Sharp Corporation | 太陽電池電極用導電性ペースト |
| JP2008177560A (ja) * | 2007-12-25 | 2008-07-31 | Sharp Corp | 太陽電池およびストリング |
| JP2008543080A (ja) * | 2005-06-03 | 2008-11-27 | フエロ コーポレーション | 鉛フリー太陽電池コンタクト |
| JP2011501444A (ja) * | 2007-10-18 | 2011-01-06 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 太陽電池用電極ペーストおよびそれを用いた太陽電池電極 |
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| KR20110115620A (ko) | 2009-02-25 | 2011-10-21 | 가부시키가이샤 노리타케 캄파니 리미티드 | 태양 전지 전극용 페이스트 조성물 |
| EP2200091A4 (en) * | 2007-09-27 | 2012-01-18 | Murata Manufacturing Co | AG ELECTRODE PASTE, SOLAR BATTERY CELL AND PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF THE SOLAR BATTERY CELL |
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| CN113284645A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-08-20 | 广州汉源新材料股份有限公司 | 一种纳米银膏及其制备方法 |
-
1998
- 1998-05-13 JP JP10150722A patent/JPH11329072A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20110115620A (ko) | 2009-02-25 | 2011-10-21 | 가부시키가이샤 노리타케 캄파니 리미티드 | 태양 전지 전극용 페이스트 조성물 |
| DE112010000891T5 (de) | 2009-02-25 | 2012-06-14 | Noritake Co., Ltd. | Pastenzusammensetzung für Solarzellenelektrode |
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