[发明专利]低熔点玻璃组合物及使用其的导电性糊剂材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种低熔点玻璃组合物，其为尤其在形成晶体硅太阳能电池的电极中的、可获得良好的电特性且与硅半导体基板的密合性良好的无铅导电性糊剂材料。

背景技术

作为使用半导体硅基板的电子部件，已知有如图1所示的太阳能电池元件。如图1所示，太阳能电池元件在厚度为200μm左右的p型半导体硅基板1的光接收面侧形成有n型半导体硅层2，在光接收面侧表面形成有用以提高光接收效率的氮化硅膜等抗反射膜3，在该抗反射膜3上形成有与半导体连接的表面电极4。另外，在p型半导体硅基板1的背面侧，同样地形成有铝电极层5。

该铝电极层5通常由如下方法形成：使用丝网印刷等涂布由铝粉末、玻璃粉、含有乙基纤维素、丙烯酸类树脂等粘合剂的有机赋形剂组成的铝糊剂材料，在600~900℃左右的温度下进行短时间焙烧。

在该铝糊剂的焙烧中，铝扩散到p型半导体硅基板1中，从而在铝电极层5与p型半导体硅基板1之间形成被称为BSF（Back Surface Field）层6的Si-Al共晶层，进而形成由于铝的扩散所形成的杂质层p⁺层7。

该p⁺层7具有抑制由p-n结的光伏效应所生成的载流子的再结合所致的损失的效果，有助于提高太阳能电池元件的转换效率。

关于该BSF效果，公开有通过使用含有铅的玻璃作为铝糊剂所含的玻璃粉可获得高效果（例如参照专利文献1、2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-59380号公报

专利文献2：日本特开2003-165744号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，铅成分虽然是使玻璃为低熔点方面非常重要的成分，但是对人体、环境造成的危害较大。上述日本特开2007-59380号公报、日本特开2003-165744号公报所公开的玻璃粉存在含有铅成分的问题。

用于解决问题的方案

本发明提供SiO₂-B₂O₃-ZnO-RO-R₂O系无铅低熔点玻璃（第1玻璃），其为在使用硅半导体基板的太阳能电池中使用的导电性糊剂中所含的低熔点玻璃，其特征在于，该玻璃的组成实质上不含铅成分，且含有以质量%计为1~15的SiO₂、18~30的B₂O₃、0~10的Al₂O₃、25~43的ZnO、8~30的RO（选自MgO、CaO、SrO、BaO中的1种以上的总和）、及6~17的R₂O（选自Li₂O、Na₂O、K₂O中的1种以上的总和）。

第1玻璃也可是无铅低熔点玻璃（第2玻璃），其特征在于，其在30℃~300℃下的热膨胀系数为80×10^-7/℃~130×10^-7/℃、软化点为400℃以上且550℃以下。

另外，本发明提供导电性糊剂、太阳能电池元件、或电子材料用基板，其特征在于，其含有第1玻璃或第2玻璃。

附图说明

图1是可使用本发明的导电性糊剂的普通的晶体硅太阳能电池单元的概略剖视图。

具体实施方式

通过使用含有本发明的无铅低熔点玻璃粉的导电性糊剂材料，可获得高的B SF效果。另外，可获得与硅半导体基板的良好的密合性。进而，因为实质上不含铅成分，所以对人体、环境不造成危害。