(57)【要約】【課題】信頼性の高いバックコンタクト型太陽電池を製造することのできるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを提供する。【解決手段】一般式（１）で表される化合物と硬化剤とを含有するバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストであって、前記一般式（１）で表される化合物は、２５℃で結晶性固体であり、かつ、５０〜８０℃の温度においてＥ型粘度計で測定した場合の粘度が１Ｐａ・ｓ以下であるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペースト。［化１］2010212630.tif 000008一般式（１）中、Ｒ１は、水素又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｎは、置換基の数で、１〜４の整数を表す。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で表される化合物と硬化剤とを含有するバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストであって、
前記一般式（１）で表される化合物は、２５℃で結晶性固体であり、かつ、５０〜８０℃の温度においてＥ型粘度計で測定した場合の粘度が１Ｐａ・ｓ以下である
ことを特徴とするバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペースト。
【化１】
2010212630.tif 000006
一般式（１）中、Ｒ１は、水素又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｎは、置換基の数で、１〜４の整数を表す。
【請求項２】
更に、３官能以上の多官能エポキシ化合物を含有することを特徴とする請求項１記載のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペースト。
【請求項３】
多官能エポキシ化合物は、一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする請求項２記載のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペースト。
【化２】
2010212630.tif 000007
一般式（２）中、Ｒ２は、水素又は炭素数１〜３のアルキル基を表す。
【請求項４】
硬化剤は、コハク酸無水物であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペースト。
【請求項５】
硬化剤は、炭素数１０以上の側鎖を有する酸無水物であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペースト。
【請求項６】
バックコンタクトセル上の電極形成部分に、請求項１、２、３、４又は５記載のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを塗布する工程、及び、
前記バックコンタクトセル上の前記電極形成部分以外の部分に、第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを塗布する工程を有するバックコンタクトセルの接合方法であって、
前記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物、エポキシ基含有アクリルポリマー、エピスルフィド化合物、及び、硬化剤を含有し、
前記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物１００重量部に対する前記エピスルフィド化合物の含有量が１重量部以上、３０重量部未満である
ことを特徴とするバックコンタクトセルの接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信頼性の高いバックコンタクト型太陽電池を製造することのできるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料に代わるクリーンエネルギーとして太陽光発電が注目され、太陽電池の開発が進んでいる。
太陽電池モジュールとして、例えば、特許文献１には、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂からなる封止材によって表面及び裏面を封止された太陽電池セルが、裏面側の封止材上に太陽電池用裏面保護シートを積層一体化してなる太陽電池モジュールが開示されている。しかし、特許文献１の太陽電池モジュールは、太陽電池セルの表面（受光面）と裏面とに電極を有し、受光面の電極により太陽光が遮られるため、エネルギー変換効率が不充分であるという問題を抱えている。
【０００３】
そこで、この問題を解決することのできる太陽電池として、バックコンタクト型太陽電池が提案されている。バックコンタクト型太陽電池においては、半導体基板の裏面にｐ電極とｎ電極とが形成された太陽電池セル（バックコンタクトセル）の電極形成面側に、絶縁性基板上にｐ配線とｎ配線とが形成された配線基板が積層一体化されており、ｐ電極とｐ配線、ｎ電極とｎ配線とがそれぞれ電気的に接続されている。バックコンタクト型太陽電池は、バックコンタクトセルの受光面に電極がなく、高いエネルギー変換効率を実現することができ、更に、構造が簡素であることから製造効率に優れ、薄型化を図ることができる。
【０００４】
バックコンタクト型太陽電池の製造においては、例えば、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する工程が行われることがあり、接合方法として、例えば、ハンダ付け、非導電性フィルムを用いる方法、銀ペーストを用いる方法が考えられる。しかし、バックコンタクト型太陽電池においては、高い絶縁性と、バックコンタクトセルと配線基板との間の高い接続信頼性とを両立する必要があるのに対し、ハンダ付けや銀ペーストを用いる方法では導通してしまうため適切ではない。また、非導電性フィルムを用いる方法は、バックコンタクトセルと配線基板とを貼り合わせる際にボイドの巻き込みが生じる。
【０００５】
そこで、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する別の方法として、非導電性ペーストを用いる方法が考えられる。バックコンタクトセルと配線基板とを接合するための非導電性ペーストには、設置後、長期間に渡って高い信頼性を維持することのできる太陽電池を得るために、様々な特性が必要とされる。即ち、優れた塗布性を有し目的とする膜厚を得ることのできる粘度特性、接合信頼性、電極と配線との間の接続信頼性、絶縁性、耐候性、耐冷熱サイクル性、耐マイグレーション性、耐熱性、耐湿性等に優れ、１００℃を超える作動温度よりも高いガラス転移点を有する非導電性ペーストが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２１１０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、信頼性の高いバックコンタクト型太陽電池を製造することのできるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、一般式（１）で表される化合物と硬化剤とを含有するバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストであって、前記一般式（１）で表される化合物は、２５℃で結晶性固体であり、かつ、５０〜８０℃の温度においてＥ型粘度計で測定した場合の粘度が１Ｐａ・ｓ以下であるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストである。
【０００９】
【化１】
2010212630.tif 000002
【００１０】
一般式（１）中、Ｒ１は、水素又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｎは、置換基の数で、１〜４の整数を表す。
以下、本発明を詳述する。
【００１１】
本発明者らは、所定の分子構造及び所定範囲の粘度特性を有するエポキシ化合物と、硬化剤とを含有するバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを用いて、長期間に渡って高い信頼性を維持することのできるバックコンタクト型太陽電池を製造することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、一般式（１）で表される化合物を含有する。
【００１３】
【化２】
2010212630.tif 000003
【００１４】
上記一般式（１）中、Ｒ１は、水素又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｎは、置換基の数で、１〜４の整数を表す。
【００１５】
上記一般式（１）で表される化合物は、極めて結晶性が高く、２５℃で結晶性固体である。そのため、上記一般式（１）で表される化合物を含有することにより、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、常温にて粘度が高くなり、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、塗布後の塗布形状の流延を抑制することができ、目的とする膜厚を有する接着剤層を形成することができる。
【００１６】
上記一般式（１）で表される化合物は、２５℃より高い温度領域では粘度が急激に低下し、５０〜８０℃の温度範囲においてＥ型粘度計で測定した場合の粘度の上限が１Ｐａ・ｓである。これは、上記一般式（１）で表される化合物は、低分子量であるため、２５℃では結晶性固体であるが、２５℃を超えて加熱することで結晶構造が壊れるためであると考えられる。
上記一般式（１）で表される化合物が、５０〜８０℃の温度範囲においてＥ型粘度計で測定した場合の粘度の上限が１Ｐａ・ｓであることから、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、高温にて粘度が低くなり、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、低荷重かつ短タクトにて所望の接合厚みに到達させることができ、特に、２ｃｍ角以上の面積に、接合厚み１００μｍ以下で接合する場合に好適である。また、単に希釈剤を添加することで粘度を低下させていた従来の非導電性ペーストと比べて、硬化時のボイドの発生を低減することができ、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、電極と配線との間の接続信頼性を向上させることができる。
【００１７】
上記一般式（１）で表される化合物は、加熱後、常温に戻すと粘度が急激に上昇するため、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、バックコンタクトセルと配線基板とを積層した後の流延が抑制される。また、上記一般式（１）で表される化合物は、耐熱性に優れることから、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの耐熱性を高めることができる。
【００１８】
更に、上記一般式（１）で表される化合物は、１分子中に２以上のエポキシ基を有することから、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの接着性を高めることができる。また、上記一般式（１）で表される化合物は、芳香環に直結したグリシジルエーテル基を有することから、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの硬化速度を速くすることができ、加熱によりバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを低粘度化した後、速やかに硬化させ、バックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストのはみ出しや、バックコンタクトセルと配線基板とのズレを抑制することができる。
【００１９】
更に、上記一般式（１）で表される化合物は、後述するコハク酸無水物等の硬化剤と併用することによって極めて速く硬化するため、得られる硬化物におけるボイドの発生を極めて効果的に低減することができ、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合に電極と配線との間の接続信頼性に優れる。
【００２０】
上記一般式（１）で表される化合物のうち、市販品として、例えば、ＥＸ−２０１（ナガセケムテックス社製）等が挙げられる。
【００２１】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、更に、３官能以上の多官能エポキシ化合物を含有することが好ましい。
上記多官能エポキシ化合物は特に限定されないが、一般式（２）で表される化合物であることが好ましい。
【００２２】
【化３】
2010212630.tif 000004
【００２３】
上記一般式（２）中、Ｒ２は、水素又は炭素数１〜３のアルキル基を表す。
【００２４】
上記一般式（２）で表される化合物を含有することによって、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合の接合信頼性を向上させることができる。
また、上記一般式（２）で表される化合物は低粘度であり、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの粘度を低下させ、塗布性を向上させることができる。
更に、上記一般式（２）で表される化合物は、後述するコハク酸無水物等の硬化剤と併用することによって極めて速く硬化する。硬化速度が速いと、上記一般式（２）で表される化合物が揮発する前に硬化させることができるため、得られる硬化物におけるボイドの発生を極めて効果的に低減することができ、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合に電極と配線との間の接続信頼性を向上させることができる。
【００２５】
上記一般式（２）で表される化合物のうち、市販品として、例えば、ＥＰ３９５０Ｓ、ＥＰ３９００Ｓ（以上、いずれもアデカ社製）等が挙げられる。
【００２６】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストが上記多官能エポキシ化合物を含有する場合、上記多官能エポキシ化合物の含有量は特に限定されないが、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストに含有される硬化性化合物の合計１００重量部に対して、好ましい下限が１重量部、好ましい上限が５０重量部である。上記多官能エポキシ化合物の含有量が１重量部未満であると、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの粘度が高すぎて塗布性に劣ったり、硬化物の高温における貯蔵弾性率が低すぎたりすることがある。上記多官能エポキシ化合物の含有量が５０重量部を超えると、未反応のエポキシ基が残存し、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを用いてバックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、接合信頼性が低下することがある。
【００２７】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、２５℃での塗布性を向上させることを目的として、希釈剤を含有していてもよい。
【００２８】
上記希釈剤は、１２０℃及び１５０℃での重量減少量の好ましい上限が１％である。上記重量減少量が１％を超えると、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストにおいて、硬化中や硬化後に上記希釈剤の未反応物が揮発してしまい、生産性が低下したり、得られる硬化物に悪影響を与えたりすることがある。
また、上記希釈剤は、上記一般式（１）で表される化合物等の硬化性化合物よりも、硬化開始温度が低く、硬化速度が大きいことが好ましい。
【００２９】
上記希釈剤は特に限定されず、例えば、反応性希釈剤、非反応性希釈剤等が挙げられる。なかでも、反応性希釈剤が好ましい。
【００３０】
上記反応性希釈剤は特に限定されず、繰り返し単位中に脂肪族環状骨格を有する１０量体以下のエポキシ化合物を用いることが好ましい。
上記繰り返し単位中に脂肪族環状骨格を有する１０量体以下のエポキシ化合物を含有することにより、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、２５℃にて塗布性に優れ、かつ、高い耐湿性を有することができる。
【００３１】
上記繰り返し単位中に脂肪族環状骨格を有する１０量体以下のエポキシ化合物は、１０量体を超えるエポキシ化合物であった場合には、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは２５℃での粘度が高くなりすぎ、後述する粘度特性が得られず、塗布性に劣ることがある。
上記繰り返し単位中に脂肪族環状骨格を有する１０量体以下のエポキシ化合物は、５量体以下であることが好ましい。
【００３２】
上記繰り返し単位中に脂肪族環状骨格を有する１０量体以下のエポキシ化合物は特に限定されず、例えば、繰り返し単位中に脂肪族環状骨格を有する１０量体以下のジシクロペンタジエン型エポキシ、繰り返し単位中に脂肪族環状骨格を有する１０量体以下のシクロヘキサン型エポキシ等が挙げられる。
上記繰り返し単位中に脂肪族環状骨格を有する１０量体以下のうち、市販品として、例えば、ＥＰ−４０８８Ｓ（アデカ社製）等が挙げられる。
【００３３】
上記非反応性希釈剤は特に限定されず、本発明の目的を阻害しない範囲で用いることができ、例えば、芳香族炭化水素類、塩化芳香族炭化水素類、塩化脂肪族炭化水素類、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、グリコールエーテル（セロソルブ）類、脂環式炭化水素類、脂肪族炭化水素類等が挙げられる。
【００３４】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストが上記非反応性希釈剤を含有する場合、上記非反応性希釈剤の含有量は特に限定されないが、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストに含有される硬化性化合物の合計１００重量部に対して、好ましい下限は１重量部、好ましい上限は２０重量部である。上記非反応性希釈剤の含有量が１重量部未満であると、上記非反応性希釈剤を添加した効果が得られないことがある。上記非反応性希釈剤の含有量が２０重量部を超えると、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、硬化物にボイドが生じることがあり、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合に電極と配線との間の接続信頼性に劣ることがある。
【００３５】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、その他のエポキシ化合物を含有してもよい。
上記その他のエポキシ化合物は特に限定されず、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、ナフタレン型エポキシ、ＮＢＲ変性ビスＡ型エポキシ、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。
【００３６】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、重合性化合物を含有してもよい。
上記重合性化合物を含有することにより、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合の接合信頼性が向上する。
【００３７】
上記重合性化合物は特に限定されないが、エポキシ基を有するアクリル系高分子化合物が好ましい。
上記エポキシ基を有するアクリル系高分子化合物として、例えば、エポキシ基含有アクリルゴム、エポキシ基含有ブタジエンゴム、ビスフェノール型高分子量エポキシ樹脂、エポキシ基含有フェノキシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂、エポキシ基含有ウレタン樹脂、エポキシ基含有ポリエステル樹脂等が挙げられる。
【００３８】
上記重合性化合物は、数平均分子量の好ましい上限が１０万である。上記重合性化合物の数平均分子量が１０万を超えると、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、後述する粘度特性が得られないことがある。上記重合性化合物は、数平均分子量のより好ましい上限が１万である。
なお、本明細書において、「数平均分子量」とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いてポリスチレンをスタンダードとして求めた値であり、昭和電工社製のカラム「Ｓｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ  ＬＦ−８０４」（長さ３００ｍｍ×２本）、及び、Ｗａｔｅｒｓ社製の測定装置（測定温度４０℃、流速１ｍＬ／ｍｉｎ、溶媒テトラヒドロフラン、標準物質ポリスチレン）を用いて測定した値を意味する。
【００３９】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストが上記重合性化合物を含有する場合、上記重合性化合物の含有量は特に限定されないが、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストに含有される硬化性化合物の合計１００重量部に対して、好ましい下限は１重量部、好ましい上限は５０重量部である。上記重合性化合物の含有量が１重量部未満であると、上記重合性化合物を添加した効果が得られないことがある。上記重合性化合物の含有量が５０重量部を超えると、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、後述する粘度特性が得られなかったり、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合の接合信頼性が劣ったりすることがある。
上記重合性化合物の含有量は、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストに含有される硬化性化合物の合計１００重量部に対して、より好ましい上限が２０重量部である。
【００４０】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、硬化剤を含有する。
上記硬化剤は特に限定されず、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストに含有される硬化性化合物に合わせて従来公知の硬化剤を適宜選択すればよいが、例えば、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸等の加熱硬化型酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤、カチオン系触媒型硬化剤等が挙げられる。なかでも、酸無水物系硬化剤が好ましい。上記酸無水物系硬化剤を用いることによって、硬化速度が速くなり、硬化物におけるボイドの発生を極めて効果的に低減することができる。これらの硬化剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
上記酸無水物系硬化剤は特に限定されないが、コハク酸無水物であることが好ましい。上記コハク酸無水物を用いることによって、硬化速度が極めて速くなり、得られる硬化物におけるボイドの発生を極めて効果的に低減することができる。
上記コハク酸無水物は特に限定されず、例えば、テトラプロペニル無水コハク酸等が挙げられる。
【００４２】
また、上記酸無水物系硬化剤は、炭素数１０以上の側鎖を有する酸無水物であってもよい。上記炭素数１０以上の側鎖は、得られる硬化物中で柔軟な骨格として働くため、上記炭素数１０以上の側鎖を有する酸無水物を含有することにより、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの硬化物は、全体的に柔軟性に優れ、室温で比較的低い弾性率を有することができる。
【００４３】
上記硬化剤の含有量は特に限定されないが、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストに含有される硬化性化合物の官能基と等量反応する硬化剤を用いる場合、上記硬化性化合物の官能基量の合計に対して、好ましい下限が９０当量、好ましい上限が１１０当量である。また、触媒として機能する硬化剤を用いる場合、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストに含有される硬化性化合物の合計１００重量部に対して、好ましい下限が１重量部、好ましい上限が２０重量部である。
【００４４】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストにおいては、硬化速度や硬化物の物性等を調整するために、上記硬化剤に加えて硬化促進剤を含有してもよい。
【００４５】
上記硬化促進剤は特に限定されず、例えば、イミダゾール系硬化促進剤、３級アミン系硬化促進剤等が挙げられる。なかでも、硬化速度や硬化物の物性等の調整をするための反応系の制御をしやすいことから、イミダゾール系硬化促進剤が好ましい。これらの硬化促進剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４６】
上記イミダゾール系硬化促進剤は特に限定されず、例えば、イミダゾールの１位をシアノエチル基で保護した１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、イソシアヌル酸で塩基性を保護したイミダゾール系硬化促進剤（商品名「２ＭＡ−ＯＫ」、四国化成工業社製）等が挙げられる。これらのイミダゾール系硬化促進剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４７】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストが上記硬化促進剤を含有する場合、上記硬化促進剤の含有量は特に限定されないが、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストに含有される硬化性化合物の合計１００重量部に対して、好ましい下限が１重量部、好ましい上限が１０重量部である。
【００４８】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストが上記硬化促進剤を含有する場合、上記硬化剤の含有量は、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストに含有される硬化性化合物の官能基に対して理論的に必要な当量以下とすることが好ましい。上記硬化剤の含有量が理論的に必要な当量を超えると、硬化後に水分によって塩素イオンが溶出しやすくなることがある。即ち、上記硬化剤が過剰であると、例えば、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの硬化物から熱水で溶出成分を抽出した際に、抽出水のｐＨが４〜５程度となるため、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストに含有される硬化性化合物から塩素イオンが多量溶出することがある。従って、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの硬化物１ｇを、１００℃の純水１０ｇで２時間浸した後の純水のｐＨが６〜８であることが好ましく、ｐＨが６．５〜７．５であることがより好ましい。
【００４９】
上記硬化剤及び／又は上記硬化促進剤は、融点の好ましい下限が１２０℃である。融点を１２０℃以上とすることで、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを加熱した場合に、ゲル化が抑制され、バックコンタクトセルと配線基板との接合を好適に行うことができる。また、上記硬化剤及び上記硬化促進剤のうちいずれか一方は粉体であることが好ましい。
【００５０】
上記融点が１２０℃以上の硬化剤として、例えば、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フェラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、ＴＤ−２０９０等のフェノールノボラック樹脂、ＫＨ−６０２１等のビスフェノールＡノボラック樹脂、ＫＡ−１１６５等のオルソクレゾールノボラック樹脂、ＥＨ−３６３６ＡＳ、ＥＨ−３８４２、ＥＨ−３７８０、ＥＨ−４３３９Ｓ、ＥＨ−４３４６Ｓ（以上、旭電化工業社製）等のジシアンジアミドが挙げられる。
また、融点が１２０℃以上の材質で被覆されたマイクロカプセル型硬化剤を用いることも好ましい。
【００５１】
上記融点が１２０℃以上の硬化促進剤として、例えば、２ＭＺ，２ＭＺ−Ｐ、２ＰＺ，２ＰＺ−ＰＷ、２Ｐ４ＭＺ、Ｃ１１Ｚ−ＣＮＳ、２ＰＺ−ＣＮＳ、２ＰＺＣＮＳ−ＰＷ、２ＭＺ−Ａ、２ＭＺＡ−ＰＷ、Ｃ１１Ｚ−Ａ、２Ｅ４ＭＺ−Ａ、２ＭＡ−ＯＫ、２ＭＡＯＫ−ＰＷ、２ＰＺ−ＯＫ、２ＭＺ−ＯＫ、２ＰＨＺ、２ＰＨＺ−ＰＷ、２Ｐ４ＭＨＺ、２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ、２Ｅ４ＭＺ・ＢＩＳ、ＶＴ，ＶＴ−ＯＫ、ＭＡＶＴ、ＭＡＶＴ−ＯＫ（以上、四国化成工業社製）等が挙げられる。特に、１３０℃までは安定で、１３５〜２００℃で活性化する硬化促進剤が好ましく、上述したもののなかでは、２ＭＡ−ＯＫ、２ＭＡＯＫ−ＰＷが好ましい。これらの硬化促進剤を用いた場合、貯蔵安定性、プロセス時の熱に対する安定性及び速硬化性の両立が可能となる。
【００５２】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、必要に応じて、無機イオン交換体を含有してもよい。無機イオン交換体を含有することにより、得られるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペースト中のイオン不純物をトラップし、バックコンタクトセルに形成された電極の腐食を防止することができる。
上記無機イオン交換体のうち、市販品として、例えば、ＩＸＥシリーズ（東亞合成社製）等が挙げられる。
【００５３】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、バックコンタクトセルとの密着性を向上させるために、接着性付与剤を含有してもよい。上記接着性付与は特に限定されず、例えば、イミダゾールシランカップリング剤が挙げられる。
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、その他必要に応じて、ブリード防止剤等の添加剤を含有してもよい。
【００５４】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、２５℃においてＥ型粘度計を用いて粘度を測定したときに、１０ｒｐｍにおける粘度の好ましい下限が１Ｐａ・ｓ、好ましい上限が２００Ｐａ・ｓである。上記粘度が１Ｐａ・ｓ未満であると、バックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを用いてバックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、塗布後に塗布形状を保持することができず流延してしまい、目的とする膜厚を有する接着剤層を形成することが困難となることがある。上記粘度が２００Ｐａ・ｓを超えると、バックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを用いてバックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、均一に又は所望の形状で塗布することが困難となることがある。
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、２５℃においてＥ型粘度計を用いて粘度を測定したときに、１０ｒｐｍにおける粘度のより好ましい下限は５Ｐａ・ｓ、より好ましい上限は３０Ｐａ・ｓである。
【００５５】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、加熱すると粘度が急激に低下する。これは、上記一般式（１）で表される化合物を含有することにより現れる現象であり、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストでは、このような粘度の急激な低下は、５０〜１００℃の温度領域において現れる。
なお、本明細書において、上記「粘度が急激に低下する」とは、「温度上昇とともに徐々に粘度が低下していき、最終的に一定の値にまで低下する」のではなく、「ある温度までは粘度変化はほとんど見られないが、ある温度を境に粘度が急激に低下し、その後昇温に伴う粘度変化がほとんど見られない」ことをいう。
【００５６】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、粘度が急激に低下した後、Ｅ型粘度計を用いて測定したときに、１０ｒｐｍにおける粘度の好ましい下限が０．１Ｐａ・ｓ、好ましい上限が２０Ｐａ・ｓである。上記粘度が０．１Ｐａ・ｓ未満であると、バックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、バックコンタクトセルと配線基板とを積層した後に流延することがある。上記粘度が２０Ｐａ・ｓを超えると、バックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを用いてバックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、高荷重が必要となり、バックコンタクトセルにダメージが発生することがある。
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、粘度が急激に低下した後、Ｅ型粘度計を用いて測定したときに、１０ｒｐｍにおける粘度のより好ましい下限は１Ｐａ・ｓ、より好ましい上限は１０Ｐａ・ｓである。
【００５７】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、上記一般式（１）で表される化合物を含有することにより、上記非反応性希釈剤等の添加量を低減しながら加熱により粘度を急激に低下させることができるため、バックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、硬化物中のボイドの発生を効果的に低減することができる。
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを、厚さ１０μｍの接着剤層とし、該接着剤層を１７０℃、１５分で硬化させた硬化物を、２６０℃の温度条件下に１０秒間曝したときの直径１００μｍ以下のボイド発生率は、好ましい上限が１個／ｍｍ２である。上記硬化物のボイドの発生率が１個／ｍｍ２を超えると、バックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを用いてバックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、電極と配線との間の接続信頼性が不充分となることがある。
【００５８】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、硬化後の−５５〜１２５℃における弾性率Ｅの好ましい下限が１ＧＰａ、好ましい上限が５ＧＰａである。上記弾性率Ｅが１ＧＰａ未満であると、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを用いてバックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、充分な耐熱性が得られないことがある。上記弾性率Ｅが５ＧＰａを超えると、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを用いてバックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、温度の変化によるひずみによって発生した応力が集中し、接合信頼性に悪影響を与えることがある。
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、硬化後の−５５〜１２５℃における弾性率Ｅのより好ましい下限は２ＧＰａ、より好ましい上限は４ＧＰａである。
【００５９】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、（−５５℃における弾性率Ｅ／１２５℃における弾性率Ｅ）の好ましい下限は１、好ましい上限は３である。上記（−５５℃における弾性率Ｅ／１２５℃における弾性率Ｅ）が３を超える場合は特に、温度の変化によるひずみが大きく、接合信頼性に悪影響を与えることがある。上記（−５５℃における弾性率Ｅ／１２５℃における弾性率Ｅ）のより好ましい下限は２である。
【００６０】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、接合対象との接触角の好ましい上限が９０°である。接合対象との接触角が９０°を超えると、接合時に気泡の巻き込み等の不具合が発生することがある。
【００６１】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、２０〜１２０℃の条件で１０分間経過した後の反応率が５％未満であることが好ましい。上記反応率が５％以上であると、ペーストがゲル化して塗布流量が制御できず、バックコンタクトセルと配線基板との接合厚みを制御できなくなることがある。
【００６２】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、硬化の際の硬化収縮率が１％未満であることが好ましい。硬化の際の硬化収縮率が１％以上であると、バックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを用いてバックコンタクトセルと配線基板とを接合する場合、硬化において生じる内部応力により、剥離等の不具合が生じることがある。
なお、本明細書において、上記硬化収縮率は、ＪＩＳ  Ａ０６０２４に基づき、硬化前後の比重差から体積収縮率（％）として求める値を意味する。このとき、比重の測定は測定温度２５℃において行う。
【００６３】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを製造する方法は特に限定されず、例えば、上記一般式（１）で表される化合物等の硬化性化合物、硬化剤、必要に応じて、上記希釈剤、上記硬化促進剤、上記その他の添加剤等を所定量配合して混合する方法が挙げられる。
上記混合する方法は特に限定されず、例えば、ホモディスパー、万能ミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー等を用いて混合する方法が挙げられる。
【００６４】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、上述した粘度特性を有することから塗布性に優れ、高い接合信頼性、電極と配線との間の接続信頼性等を有することから、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを用いて、長期間に渡って高い信頼性を維持することのできるバックコンタクト型太陽電池を製造することができる。
なかでも、バックコンタクトセル上の電極形成部分に本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを塗布した後、上記バックコンタクトセル上の電極形成部分以外に、所定の配合量にて所定の配合物を含有する第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを塗布する工程を行うことにより、長期間に渡って更に高い信頼性を維持することのできるバックコンタクト型太陽電池を製造することができる。
【００６５】
バックコンタクトセル上の電極形成部分に、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを塗布する工程、及び、前記バックコンタクトセル上の前記電極形成部分以外の部分に、第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを塗布する工程を有するバックコンタクトセルの接合方法であって、前記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物、エポキシ基含有アクリルポリマー、エピスルフィド化合物、及び、硬化剤を含有し、前記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物１００重量部に対する前記エピスルフィド化合物の含有量が１重量部以上、３０重量部未満であるバックコンタクトセルの接合方法もまた、本発明の１つである。
【００６６】
本発明のバックコンタクトセルの接合方法では、まず、バックコンタクトセル上の電極形成部分に、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを塗布する工程を行う。
【００６７】
本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、上述のように塗布性に優れ、高い接合信頼性及び電極と配線との間の接続信頼性を有する。そのため、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを、バックコンタクトセル上の電極形成部分を接合するために用いることにより、長期間に渡って高い信頼性を維持することのできるバックコンタクト型太陽電池を製造することができる。
なお、本明細書において、「電極形成部分」とは、金属等の導電材料から形成されたバンプや、電極パッド等を意味する。
【００６８】
上記バックコンタクトセルは特に限定されず、半導体基板の裏面にｐ電極とｎ電極とが形成された従来公知のバックコンタクト型太陽電池用バックコンタクトセルを用いることができる。
【００６９】
上記塗布する方法は特に限定されず、例えば、スクリーン印刷、エアディスペンス、メカニカルディスペンス、コーター、ジェットディスペンス、スプレー塗布等を用いる方法が挙げられる。
【００７０】
上記塗布する厚みは特に限定されないが、好ましい下限は５μｍ、好ましい上限は１００μｍである。上記塗布する厚みが５μｍ未満であると、充分な接合信頼性が発現せず、剥離が発生することがある。上記塗布する厚みが１００μｍを超えると、接合厚みがばらつくことがある。
【００７１】
本発明のバックコンタクトセルの接合方法では、次いで、上記バックコンタクトセル上の上記電極形成部分以外の部分に、第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを塗布する工程を行う。
【００７２】
上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物を含有する。
上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物を含有することにより、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、硬化物の柔軟性が高くなる。
【００７３】
上記脂肪族ポリエーテル骨格は特に限定されず、例えば、プロピレングリコール骨格、ポリテトラメチレングリコール骨格等が挙げられる。
【００７４】
上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物は特に限定されず、例えば、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。なかでも、第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの硬化物の柔軟性をより一層高めることができることから、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルが好ましい。
【００７５】
上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物は、数平均分子量の好ましい下限が８００、好ましい上限が１００００である。数平均分子量が８００未満であると、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、硬化物の柔軟性が充分に高められないことがある。数平均分子量が１００００を超えると、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、粘度が高くなり、取扱性に劣ることがある。
上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物は、数平均分子量のより好ましい下限が８５０、より好ましい上限が２０００であり、更に好ましい下限が９００、更に好ましい上限が１５００である。
なお、本明細書において、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いてポリスチレンをスタンダードとして求めた値であり、例えば、昭和電工社製のカラム「Ｓｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ  ＬＦ−８０４」（長さ３００ｍｍ×２本）、及び、Ｗａｔｅｒｓ社製の測定装置（測定温度４０℃、流速１ｍＬ／ｍｉｎ、溶媒テトラヒドロフラン、標準物質ポリスチレン）を用いて測定した値を意味する。
【００７６】
上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物は、Ｅ型粘度計を用いて２３℃、５ｒｐｍの条件で測定された粘度が５００ｍｍＰａ以下であることが好ましい。上記粘度が５００ｍｍＰａ以下であると、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの塗布性をより一層高めることができる。
【００７７】
上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物のうち、市販品として、例えば、エポゴーセーＰＴ（四日市合成社製、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル）、ＥＸ−８４１（ナガセケムテックス社製、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル）等が挙げられる。
【００７８】
上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、エポキシ基含有アクリルポリマーを含有する。
上記エポキシ基含有アクリルポリマーを含有することにより、エポキシ基が上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物と反応するとともに、アクリルポリマー骨格により、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの硬化物の破断強度を高めることができる。
【００７９】
上記エポキシ基含有アクリルポリマーは、主鎖にアクリルポリマー骨格を有し、側鎖にエポキシ基を有するものが好ましい。
【００８０】
上記エポキシ基含有アクリルポリマーのエポキシ当量の好ましい下限は３００、好ましい上限は１０００である。上記エポキシ基含有アクリルポリマーのエポキシ当量が３００未満であると、架橋密度が高くなりすぎて、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、硬化物の弾性率が大きくなり、接合される部材の反りの発生を防止できないことがある。上記エポキシ基含有アクリルポリマーのエポキシ当量が１０００を超えると、架橋点が少なく、架橋密度が低くなりすぎて、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの耐熱性が不充分となることがある。上記エポキシ基含有アクリルポリマーのエポキシ当量のより好ましい下限は４００、より好ましい上限は８００である。
【００８１】
上記エポキシ基含有アクリルポリマーの数平均分子量の好ましい下限は５０００、好ましい上限は５００００である。上記エポキシ基含有アクリルポリマーの数平均分子量が５０００未満であると、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの硬化物が柔軟性に劣り、剥離が発生することがある。上記エポキシ基含有アクリルポリマーの数平均分子量が５００００を超えると、エポキシ基含有アクリルポリマーは、他の成分との相溶性が低下することがある。上記エポキシ基含有アクリルポリマーの数平均分子量のより好ましい下限は７０００、より好ましい上限は２００００である。
【００８２】
上記エポキシ基含有アクリルポリマーのうち、市販品として、例えば、ＣＰ−３０（日油社製、エポキシ当量５３０、数平均分子量９０００）、ＣＰ−５０Ｓ（日油社製、エポキシ当量３１０、数平均分子量２００００）、ＣＰ−２０ＳＡＰ（日油社製、エポキシ当量７５０、数平均分子量８０００）が挙げられる。
【００８３】
上記エポキシ基含有アクリルポリマーの含有量は特に限定されないが、上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物１００重量部に対する好ましい下限が４重量部、好ましい上限が４０重量部である。上記エポキシ基含有アクリルポリマーの含有量が４重量部未満であると、熱履歴により剥離が生じることがある。上記エポキシ基含有アクリルポリマーの含有量が４０重量部を超えると、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、粘度が高くなり、取扱性に劣ることがある。上記エポキシ基含有アクリルポリマーの含有量のより好ましい下限は１０重量部、より好ましい上限は３０重量部である。
【００８４】
上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、エピスルフィド化合物を含有する。
エピスルフィド化合物は、エポキシ化合物に比べて、基板等に対する接着力が高いため、上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物に対してエピスルフィド化合物を所定量含有することにより、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、基板等との界面剥離を効果的に防止することができる。また、硬化物の弾性率も適正化することができ、接合される部材の反りの発生を防止することができる。
【００８５】
上記エピスルフィド化合物は、エピスルフィド基を有するものであれば特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂のエポキシ基の酸素原子を硫黄原子に置換したものが挙げられる。
上記エピスルフィド化合物は、例えば、ビスフェノール型エピスルフィド化合物（ビスフェノール型エポキシ樹脂のエポキシ基の酸素原子が硫黄原子に置換されたもの）、水添ビスフェノール型エピスルフィド化合物等が挙げられる。なかでも、液状であり、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの粘度を必要以上に上げないことから、水添ビスフェノール型エピスルフィド化合物が好ましい。
【００８６】
上記水添ビスフェノール型エピスルフィド化合物のうち、市販品として、例えば、ＹＬ−７００７（ジャパンエポキシレジン社製、水添ビスフェノールＡ型エピスルフィド化合物）等が挙げられる。
【００８７】
上記エピスルフィド化合物の含有量は、上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物１００重量部に対して、１重量部以上、３０重量部未満である。上記エピスルフィド化合物の含有量が１重量部未満であると、基板等との界面剥離を防止することができない。上記エピスルフィド化合物の含有量が３０重量部以上であると、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、硬化物の弾性率が高くなり、接合される部材の反りの発生を防止できない。上記エピスルフィド化合物は、上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物１００重量部に対する含有量の好ましい下限が５重量部、好ましい上限が２０重量部である。
【００８８】
上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物とは別に、芳香族骨格を有し、かつ、分子量が１５０〜５００であるエポキシ化合物を含有することが好ましい。
上記芳香族骨格を有し、かつ、分子量が１５０〜５００であるエポキシ化合物を含有することにより、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの硬化物の高温での弾性率を高めることができ、接着信頼性を高めることができる。また、第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの硬化速度も速くなることから、接合される部材の反りの発生をより一層抑制することができる。
【００８９】
上記芳香族骨格を有し、かつ、分子量が１５０〜５００であるエポキシ化合物は、分子量が１５０未満である場合には、熱硬化中に揮発しやすく、分子量が５００を超える場合には、充分な高温弾性率の向上効果や硬化速度の促進効果が得られない。上記芳香族骨格を有し、かつ、分子量が１５０〜５００であるエポキシ化合物は、分子量のより好ましい下限が２００、より好ましい上限が３００である。
なお、上記芳香族骨格を有し、かつ、分子量が１５０〜５００であるエポキシ化合物の分子量は、構造式が特定できる場合には、当該構造式から算出できる分子量を意味する。また、上記芳香族骨格を有し、かつ、分子量が１５０〜５００であるエポキシ化合物が重合体であって構造式が特定できない場合には、数平均分子量を意味する。
【００９０】
上記芳香族骨格を有し、かつ、分子量が１５０〜５００であるエポキシ化合物は特に限定されず、例えば、アニリン型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、レゾルシノール型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物等が挙げられる。なかでも、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの粘度を低くすることができ、塗布性をより一層高めることができることから、アニリン型エポキシ化合物、レゾルシノール型エポキシ化合物が好ましい。
【００９１】
上記アニリン型エポキシ化合物として、例えば、グリシジルオキシ−Ｎ，Ｎ−グリシジルアニリン等が挙げられる。上記アニリン型エポキシ化合物のうち、市販品として、例えば、ＥＰ−３９００Ｓ、ＥＰ−３９５０（いずれもＡＤＥＫＡ社製）等が挙げられる。
上記レゾルシノール型エポキシ化合物として、例えば、ｍ−レゾルシノールジグリシジルエーテル、ｏ−レゾルシノールジグリシジルエーテル等が挙げられる。上記レゾルシノール型エポキシ化合物のうち、市販品として、例えば、ＥＸ−２０１、ＥＸ−２０３（いずれもナガセケムテックス社製）等が挙げられる。
【００９２】
上記芳香族骨格を有し、かつ、分子量が１５０〜５００であるエポキシ化合物の含有量は特に限定されないが、上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物１００重量部に対する好ましい下限が１重量部、好ましい上限が２０重量部である。上記芳香族骨格を有し、かつ、分子量が１５０〜５００であるエポキシ化合物の含有量が１重量部未満であると、高温での弾性率向上等の効果が得られないことがある。上記芳香族骨格を有し、かつ、分子量が１５０〜５００であるエポキシ化合物の含有量が２０重量部を超えると、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、硬化物の柔軟性が低くなり、接合される部材の反りの発生を防止できないことがある。
上記芳香族骨格を有し、かつ、分子量が１５０〜５００であるエポキシ化合物の含有量は、上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物１００重量部に対するより好ましい下限は３重量部、より好ましい上限は１０重量部である。
【００９３】
上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、硬化剤を含有する。
上記硬化剤は特に限定されず、従来公知の硬化剤を用いることができる。具体的には、例えば、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、コハク酸無水物等の酸無水物系硬化剤や、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤や、カチオン系触媒型硬化剤等が挙げられる。これらの硬化剤は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、接着信頼性が高いことから、酸無水物系硬化剤が好ましく、二重結合を有する酸無水物がより好ましい。二重結合を有する酸無水物を用いると、得られる第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストの硬化物の柔軟性をより一層高めることができ、接合される部材の反りの発生を低減することができる。
上記二重結合を有する酸無水物は、例えば、ドデセニル無水コハク酸、テトラプロペニル無水コハク酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。
【００９４】
上記二重結合を有する酸無水物のうち、市販品として、例えば、ＤＤＳＡ（新日本理化社製、ドデセニル無水コハク酸）、ＹＨ−３０６（ジャパンエポキシレジン社製、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸）等が挙げられる。
【００９５】
上記硬化剤の含有量は、上記硬化剤が等量反応する硬化剤である場合、全ての硬化性成分（上記脂肪族ポリエーテル骨格とグリシジルエーテル基とを有するエポキシ化合物、エポキシ基含有アクリルポリマー、エピスルフィド化合物、及び、必要に応じて配合する上記芳香族骨格を有し、かつ、分子量が１５０〜５００であるエポキシ化合物）の硬化性官能基の総和１００重量部に対して、好ましい下限が３０当量、好ましい上限が１１０当量である。また、上記硬化剤が触媒として機能する硬化剤である場合、全ての硬化性成分の総和１００重量部に対して、好ましい下限が１重量部、好ましい上限が２０重量部である。
【００９６】
上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、本発明の目的を阻害しない範囲内で、硬化促進剤、硬化物の熱膨張を抑制するためのシリカ粒子、無機イオン交換体、増粘剤等を含有してもよく、更に、必要に応じて、ブリード防止剤、接着性付与剤の従来公知の添加剤を含有してもよい。
また、上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを製造する方法は特に限定されず、例えば、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを製造する方法と同様の方法を用いることができる。
【００９７】
上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストは、上述のように、硬化物の柔軟性が高く、接合される部材の反りの発生を抑制することができ、硬化物と基板等との間の界面剥離を防止することができる。そのため、上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを、上記バックコンタクトセル上の上記電極形成部分以外の部分を接合するために用いることにより、長期間に渡って高い信頼性を維持することのできるバックコンタクト型太陽電池を製造することができる。
【００９８】
上記バックコンタクトセル上の上記電極形成部分以外の部分に、上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを塗布する方法は特に限定されず、例えば、スクリーン印刷、エアディスペンス、メカニカルディスペンス、コーター、ジェットディスペンス、スプレー塗布等を用いる方法が挙げられる。
【００９９】
上記塗布する厚みは特に限定されないが、好ましい下限は５μｍ、好ましい上限は１００μｍである。上記塗布する厚みが５μｍ未満であると、充分な信頼性が発現せず、剥離が生じることがある。上記塗布する厚みが１００μｍを超えると、接合厚みがばらつくことがある。
【０１００】
上記バックコンタクトセル上の上記電極形成部分以外の部分に、上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを塗布する工程を行うことにより、電極形成部分には本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストが塗布され、かつ、電極形成部分以外の部分には上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストが塗布された、バックコンタクトセルが得られる。
【０１０１】
本発明のバックコンタクトセルの接合方法では、例えば、上述のようにして得られた２種のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストが塗布されたバックコンタクトセルと、配線基板とを積層し、次いで、該２種のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを硬化させることにより、バックコンタクトセルと配線基板とを接合することができる。本発明のバックコンタクトセルの接合方法を用いることにより、上記電極形成部分においては、接合信頼性や、電極と配線との間の接続信頼性等を高めることができ、かつ、上記電極形成部分以外の部分においては、硬化物の柔軟性を高め、接合される部材の反りの発生を抑制することができることから、設置後、長期間に渡って高い信頼性を維持することのできるバックコンタクトセル型太陽電池を製造することができる。
なお、上記２種のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストとは、本発明のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストと、上記第二のバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストとを意味する。
【発明の効果】
【０１０２】
本発明によれば、信頼性の高いバックコンタクト型太陽電池を製造することのできるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０１０３】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【０１０４】
（実施例１〜４、比較例１）
表１の組成に従って、下記に示す各材料を、ホモディスパーを用いて攪拌混合することによりバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを作製した。なお、表１中、各組成の配合量は重量部を表す。
【０１０５】
（一般式（１）で表される化合物）
レゾルシノール型エポキシ（ＥＸ−２０１、長瀬産業社製、単量体、２５℃で結晶固体、融点３０〜６０℃、５０℃での粘度２５０ｍＰａ・ｓ）
【０１０６】
（多官能エポキシ化合物）
ＥＰ３９００Ｓ（ＡＤＥＫＡ社製）
【０１０７】
（繰り返し単位中に脂肪族環状骨格を有する１０量体以下のエポキシ化合物）
ジシクロペンタジエン型エポキシ（ＥＰ−４０８８Ｓ、アデカ社製、単量体）
【０１０８】
（その他のエポキシ化合物）
ビスフェノールＡ型エポキシ化合物（ＥＰ８２８、ジャパンエポキシレジン社製、５０℃での粘度２Ｐａ・ｓ）
ナフタレン型エポキシ化合物（ＨＰ−４０３２Ｄ、常温液状、大日本インキ化学工業社製、５０℃での粘度５Ｐａ・ｓ）
ＮＢＲ変性ビスＡ型エポキシ化合物（ＥＰＲ−４０３０、アデカ社製、常温液状、５０℃での粘度５０Ｐａ・ｓ）
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル（ＥＸ−８４１、ナガセケムテックス社製）
【０１０９】
（エポキシ基含有アクリル系高分子化合物）
エポキシ基含有アクリル樹脂（ブレンマーＣＰ−３０、ジャパンエポキシレジン社製）
【０１１０】
（硬化剤）
酸無水物（ＹＨ−３０６、ジャパンエポキシレジン社製）
酸無水物（ＹＨ−３０７、ジャパンエポキシレジン社製）
コハク酸無水物（ＤＤＳＡ、新日本理化社製）
【０１１１】
（硬化促進剤）
イミダゾール化合物（２ＭＡ−ＯＫ、四国化成工業社製）
【０１１２】
（増粘剤）
増粘剤（Ｒ２０２、日本アエロジル社製）
【０１１３】
（接着性付与剤）
イミダゾールシランカップリング剤（ＳＰ−１０００、日鉱マテリアル社製）
【０１１４】
（評価）
実施例及び比較例で得られたバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストについて、以下の方法により評価を行った。結果を表１に示した。
【０１１５】
（１）粘度の測定
得られたバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストについて、Ｅ型粘度測定装置（商品名「ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ  ＴＶ−２２」、ＴＯＫＩ  ＳＡＮＧＹＯ  ＣＯ．ＬＴＤ社製、使用ローター＝φ１５ｍｍ、設定温度＝２５℃）を用いて、回転数１０ｒｐｍにおける、２５℃、５０℃及び８０℃における粘度を測定した。
【０１１６】
（２）塗布形状の保持性
得られたバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを、エアディスペンサーを用いてガラス基板上に塗布した後、塗布形状を保持できるか否かについて評価した。塗布直後から貼り合せまでの間に、塗布形状が崩れてしまい好適な塗布形状を保持できなかった場合を×、好適な塗布形状を保持できた場合を○とした。
【０１１７】
（３）ボイドの有無
２３℃、６０％の環境下で１６８時間吸湿させたガラスエポキシ基板を用意した。このガラスエポキシ基板上に、得られたバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを用いて、５ｃｍ×３ｃｍのベアウェハを接着した。得られた積層体を、温度８５℃、湿度８５％の高温高湿オーブンに２４時間放置した。その後、２３０℃以上が２０秒以上でかつ最高温度が２６０℃となるＩＲリフロー炉に投入した。投入後、超音波探傷装置（ＳＡＴ）を用いて、ボイドの有無を観察した。ボイドが接合面積の１％以上観察された場合を×、１％未満の場合を○とした。
【０１１８】
（４）ガラス転移点
得られたバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストについて、動的粘弾性測定装置（アイティー計測制御社製）を用いて、ガラス転移点を測定した。
【０１１９】
（５）絶縁性
Ｌ／Ｓ＝２０μｍ／２０μｍのＣｕ櫛形電極が形成されたＰＩフィルムを用意した。このＰＩフィルムの櫛部に、得られたバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを用いて無アルカリガラスを貼り付けた。得られた積層体に温度１２０℃、湿度１００％の環境下で５Ｖを印可し、絶縁性を評価した。１０００時間抵抗が２桁減少した場合を×、２桁以内であった場合○とした。
【０１２０】
（６）温度サイクル試験
５ｃｍ×５ｃｍ×０．４ｍｍのベアウェハに、得られたバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストをスクリーン印刷により塗布し、５ｃｍ×５ｃｍ×０．６ｍｍパイレックス（登録商標）ガラスを６０℃にて貼り合わせた。その後、１５０℃で１０分硬化し、温度サイクル試験機により、耐冷熱サイクル性を評価した。超音波探傷装置（ＳＡＴ）を用いてボイドの有無を観察し、ボイドが接合面積の１％以上観察された場合を×、１％未満の場合を○とした。
【０１２１】
【表１】
2010212630.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明によれば、信頼性の高いバックコンタクト型太陽電池を製造することのできるバックコンタクト型太陽電池用非導電性ペーストを提供することができる。