(57)【要約】【課題】電極形成に用いられるガラスにおいて、太陽電池等の半導体基板上に絶縁膜を介して電極を形成する際に、絶縁膜を貫通して半導体基板との接触が十分に確保できる電極を低コストで生産効率よく形成できる無鉛ガラスの提供、該ガラスの粉末を含有する、電極形成時に絶縁膜を貫通し半導体基板との接触が確保された電極を低コストで生産効率よく形成し得る導電ペーストおよび、該導電ペーストを用いることで信頼性と生産性の向上した太陽電池の提供。【解決手段】  カチオン％表示で、Ｖ５＋を１５〜５５％、Ｂｉ３＋を１〜８５％含有し、実質的にＰｂ２＋を含まないことを特徴とするガラス、該ガラスの粉末、導電性金属粉末および有機ビヒクルを含有する導電ペースト、および、該導電ペーストを用いて形成した電極を具備することを特徴とする太陽電池。【選択図】図２
2017218335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カチオン％表示で、
Ｖ５＋を１５〜５５％、
Ｂｉ３＋を１〜８５％含有し、
実質的にＰｂ２＋を含まないことを特徴とするガラス。
【請求項２】
太陽電池の電極の形成に用いられる請求項１記載のガラス。
【請求項３】
前記電極がアルミニウム電極である請求項２記載のガラス。
【請求項４】
前記ガラスが含有する原子のイオン半径を用いて計算した前記ガラスの塩基度が０．０１〜０．５０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス。
【請求項５】
さらに、カチオン％表示でＢ３＋を１０〜８０％含有し、前記Ｂｉ３＋の含有量が１〜７５％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス。
【請求項６】
さらに、カチオン％表示でＺｎ２＋を０〜７０％含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス。
【請求項７】
さらに、カチオン％表示でＡｌ３＋を０〜７０％含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス。
【請求項８】
前記ガラスの形態が粉末であり、前記粉末の累積粒度分布における体積基準の５０％粒径Ｄ５０が０．５〜１０μｍである請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラス。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラスの粉末、導電性金属粉末および有機ビヒクルを含有する導電ペースト。
【請求項１０】
前記ガラスの粉末の累積粒度分布における体積基準の５０％粒径Ｄ５０が０．５〜１０μｍである請求項９記載の導電ペースト。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の導電ペーストを用いて形成された電極を具備することを特徴とする太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス、導電ペーストおよび太陽電池に関し、特には太陽電池の電極形成用として好適なガラス、これを用いた導電ペースト、および該導電ペーストにより形成された電極を有する太陽電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シリコン（Ｓｉ）等の半導体基板の上に電極となる導電層を形成した電子デバイスが、種々の用途に使用されている。この電極となる導電層は、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等の導電性金属粉末とガラス粉末を有機ビヒクル中に分散させた導電ペーストを、半導体基板上に塗布し、導電性金属粉末の融点以上の温度で焼成することにより形成されている。
【０００３】
このようにして半導体基板上に電極を形成する際に、半導体基板の電極が形成される面の全体に絶縁膜が形成され、パターン状の電極が絶縁膜を部分的に貫通して半導体基板に接触するように形成される場合がある。例えば、太陽電池においては、受光面となる半導体基板上に反射防止膜が設けられ、電極はその上にパターン状に設けられる。反射防止膜は、十分な可視光透過率を保ちつつ表面反射率を低減して受光効率を高めるためのものであって、通常、窒化珪素、二酸化チタン、二酸化珪素、酸化アルミニウム等の絶縁材料で構成される。また、ＰＥＲＣ（Passivated Emitter and Rear Contact）等の太陽電池では、裏面にも反射防止膜と同様の絶縁材料からなるパッシベーション膜が全体に設けられ、該パッシベーション膜上に電極が部分的に半導体基板に接触する形に形成されている。
【０００４】
ここで、上記電極の形成においては電極を半導体基板と接触させるように形成することが必須であり、受光面では絶縁膜は電極のパターンに対応する部分が除去され、絶縁膜が除去された部分に電極が形成される。また、ＰＥＲＣ太陽電池等の裏面では電気的接触が可能な範囲で部分的に絶縁膜が除去され、裏面全体に電極が形成される。
【０００５】
絶縁層を部分的に除去する方法としては、レーザー等で物理的に除去する方法もあるが製造工程が増える上に、装置導入のコストがかかることから、近年では、電極形成時にガラス粉末を含有する導電ペースト（ペースト状の電極材料）を用いて、ファイヤースルーで該導電ペーストに絶縁膜を貫通させる方法が採用されている。この方法では、例えば、絶縁膜を半導体基板上の全面に設けた後、その絶縁膜上に導電ペーストを適宜の形状で塗布し、焼成処理を施す。これにより、電極材料が加熱溶融させられると同時にこれに接触している絶縁膜がガラスと反応して溶融し、電極は絶縁膜を貫通して半導体基板と接触するように形成される。ＰＥＲＣ太陽電池等の裏面電極においては、絶縁膜を貫通する導電ペーストと絶縁膜を貫通しない導電ペーストを組み合わせて用いることで、裏面全体に形成され部分的に絶縁膜を貫通して半導体基板と接触する電極が得られる。
【０００６】
このような、ファイヤースルーにより絶縁膜を貫通するガラス粉末を含有する導電ペーストとしては、例えば、特許文献１に太陽電池電極用ペーストが記載されている。特許文献１では、上記ガラス粉末を構成するガラスとして、酸化物換算で、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｌｉ、Ｚｎを必須の主成分としてそれぞれ特定の割合で含有し、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗを任意で５モル％以下含有する無鉛ガラスを用いている。
【０００７】
また、絶縁膜を貫通する導電ペーストとしての使用方法は記載されていないが、ＶとＢｉを含有するガラス粉末を用いた電極形成用の導電ペーストやＶとＢｉを含有するガラスを用いた複合材料が知られている。例えば、特許文献２には、ガラス繊維強化プラスチックに用いるガラスにおいて、酸化物換算でＶを５０質量％、Ｂｉを５質量％含有するガラスが記載されている。特許文献３には、自動車等の窓ガラスに設けられるアンテナ用の導電ペーストに用いるガラスとして、Ｖを酸化物換算で０．５〜１０モル％含有し、さらにＢｉを含有するガラスが記載されている。さらに、特許文献４には、太陽電池電極形成用のガラス粉末として、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｌを必須成分として、任意にＶを酸化物換算で１５質量％以下含有するガラスが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５８５６２７７号
【特許文献２】ＷＯ２０１３／０９９４６９公報
【特許文献３】ＷＯ２０１６／０１７２４０公報
【特許文献４】特開２０１５−４１７４１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、電極形成に用いられるガラスにおいて、太陽電池等の半導体基板上に絶縁膜を介して電極を形成する際に、絶縁膜を貫通して半導体基板との接触が十分に確保できる電極を低コストで生産効率よく形成できる無鉛ガラスの提供を目的とする。本発明は、該ガラスの粉末を含有する、電極形成時に絶縁膜を貫通し半導体基板との接触が確保された電極を低コストで生産効率よく形成し得る導電ペーストおよび、該導電ペーストを用いることで信頼性と生産性の向上した太陽電池の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は以下の構成のガラス、導電ペーストおよび太陽電池を提供する。
［１］カチオン％表示で、Ｖ５＋を１５〜５５％、Ｂｉ３＋を１〜８５％含有し、実質的にＰｂ２＋を含まないことを特徴とするガラス。
［２］太陽電池の電極の形成に用いられる［１］記載のガラス。
［３］前記電極がアルミニウム電極である［２］記載のガラス。
［４］前記ガラスが含有する原子のイオン半径を用いて計算した前記ガラスの塩基度が０．０１〜０．５０であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載のガラス。
［５］さらに、カチオン％表示でＢ３＋を１０〜８０％含有し、前記Ｂｉ３＋の含有量が１〜７５％であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載のガラス。
［６］さらに、カチオン％表示でＺｎ２＋を０〜７０％含有することを特徴とする［１］〜［５］のいずれかに記載のガラス。
［７］さらに、カチオン％表示でＡｌ３＋を０〜７０％含有することを特徴とする［１］〜［６］のいずれかに記載のガラス。
［８］前記ガラスの形態が粉末であり、前記粉末の累積粒度分布における体積基準の５０％粒径Ｄ５０が０．５〜１０μｍである［１］〜［７］のいずれかに記載のガラス。
［９］［１］〜［７］のいずれかに記載のガラスの粉末、導電性金属粉末および有機ビヒクルを含有する導電ペースト。
［１０］前記ガラスの粉末の累積粒度分布における体積基準の５０％粒径Ｄ５０が０．５〜１０μｍである［９］記載の導電ペースト。
［１１］［９］または［１０］に記載の導電ペーストを用いて形成された電極を具備することを特徴とする太陽電池。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のガラスは、電極形成に用いられるガラスにおいて、太陽電池等の半導体基板上に絶縁膜を介して電極を形成する際に、絶縁膜を貫通して半導体基板との接触が十分に確保できる電極を低コストで生産効率よく形成できる無鉛ガラスである。本発明においては、該ガラスの粉末を含有する、電極形成時に絶縁膜を貫通し半導体基板との接触が確保された電極を低コストで生産効率よく形成し得る導電ペーストおよび、該導電ペーストを用いることで信頼性と生産性が向上した太陽電池の提供が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の導電ペーストを用いて電極形成されたｎ型Ｓｉ基板両面受光型太陽電池の一例の断面を模式的に示した図である。
【図２】実施例（例３）のガラスを含有する導電ペーストの絶縁膜貫通性の評価結果を示す写真である。
【図３】比較例（例１７）のガラスを含有する導電ペーストの絶縁膜貫通性の評価結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
＜ガラス＞
本発明のガラスは、カチオン％表示で、Ｖ５＋を１５〜５５％、Ｂｉ３＋を１〜８５％含有し、実質的にＰｂ２＋を含まないことを特徴とする。
【００１４】
本発明のガラスはカチオン％表示で、Ｖ５＋およびＢｉ３＋をそれぞれ上記特定量含有することで、半導体基板上に絶縁膜を介して該ガラスと導電性金属粉末を含む導電ペーストを用いてファイヤースルーにより電極を形成する場合に、焼成時にガラス成分が絶縁膜の成分と反応することで導電ペーストが絶縁膜を貫通し、半導体基板と十分な接触を有する信頼性の高い絶縁膜貫通電極の形成が可能となる。本発明のガラスを用いれば、レーザー等で絶縁膜を物理的に除去する方法に比べて、生産効率がよく、低コストで絶縁膜貫通電極が形成できる。また、本発明のガラスは、Ｐｂ２＋を実質的に含有しないことから環境に対する負荷が少ない。
【００１５】
ここで、ガラス中のカチオンの価数は状態により、価数変動する場合もありうるが、本発明のカチオンの元素記号のイオン表記での価数の記載は典型的にとりうる価数で表現している。
【００１６】
本明細書において、「カチオン％」とは、以下のとおりの単位である。まず、ガラスの構成成分をカチオン成分とアニオン成分とに分ける。そして、「カチオン％」とは、ガラス中に含まれる全カチオン成分の合計含有量を１００モル％としたときに、各カチオン成分の含有量を百分率で表記した単位である。以下、ガラスのカチオン成分の含有量は特に断りのない限り、カチオン％であり単に「％」と記す。
【００１７】
本発明のガラスにおける各カチオン成分の含有量は、得られたガラスの誘導結合プラズマ（ＩＣＰ-ＡＥＳ：Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy）分析の結果から求められる。
【００１８】
また、本明細書において、実質的に含有しないとは、積極的には含有させないが、不可避不純物による混入を許容することを意味する。
【００１９】
以下、本発明のガラスのカチオン成分について説明する。なお、本発明のガラスのアニオン成分はＯ２−のみである。本発明のガラスは、半導体基板上に絶縁膜を介して該ガラスと導電性金属粉末を含む導電ペーストを用いてファイヤースルーにより電極を形成する場合に、上記効果を発揮できる。以下の説明において、「電極形成時」とは、特に断りのない限り、半導体基板上に絶縁膜を介してガラスと導電性金属粉末を含む導電ペーストを用いてファイヤースルーにより電極を形成する場合の電極形成時をいう。
【００２０】
本発明のガラスにおいてＶ５＋は必須の成分である。Ｖ５＋は、ガラスの軟化流動性を向上させ、半導体基板と電極の接合強度を向上させる機能を有する。Ｖ５＋は、ガラスの塩基度を小さくさせる成分であり、これにより電極形成時にガラス中の酸素が導電性金属粉末に拡散するのを抑制して、導電ペーストの絶縁膜貫通性の向上に寄与できる。すなわち、Ｖ５＋は、電極を、絶縁膜を貫通して半導体基板に接触する形に形成するのに寄与する成分である。
【００２１】
さらに、Ｖ５＋は、ガラスを流動させることによって半導体基板とガラスが直接反応するのを促進できる。これにより、例えば、半導体基板がｐｎ接合型のＳｉ半導体基板であって、ガラスが、電極と接触するｐ＋層やｎ＋層を形成するまたはその性能をより高めるカチオン成分を含有する場合には、該カチオン成分をｐ＋層やｎ＋層に拡散するのを促進させることができる。例えば、ｐ＋層に接触する電極を形成する際には、好ましく含有するカチオン成分であるＢ３＋をＢとしてｐ＋層に拡散するのを促進でき、より良好なｐ＋層を形成させることができる。
【００２２】
本発明のガラスは、Ｖ５＋を１５％以上５５％以下の割合で含有する。Ｖ５＋の含有量が１５％未満であると、ガラス軟化点が高くなるために流動性が低下し、半導体基板と電極との接合強度が十分なものとならなくなり、電極形成時の導電ペーストの絶縁膜貫通性が不十分になる。Ｖ５＋の含有量は、好ましくは１８％以上であり、より好ましくは２０％以上である。一方、Ｖ５＋の含有量が５５％を超えると、結晶化によりガラスが得られないおそれがあり、また、対候性が乏しくなるので湿式粉砕の工程の実施が困難となる。Ｖ５＋の含有量は、好ましくは５０％以下であり、より好ましくは４５％以下である。
【００２３】
本発明のガラスにおいてＢｉ３＋は、ガラスの軟化流動性を向上させ、半導体基板と電極の接合強度を向上させる必須の成分である。また、ガラス中のＢｉ３＋が還元されて生成された金属Ｂｉ粒子は、共晶反応により導電性金属の粒子の溶融温度を低下させる。その結果、例えば、半導体基板がｐｎ接合型のＳｉ半導体基板である場合には導電性金属の粒子がＳｉ半導体基板へ拡散し、ｐ＋層やｎ＋層を形成してまたはその性能をより高めて、例えば、太陽電池における変換効率向上に寄与する。例えば、導電性金属がＡｌの場合、Ａｌ粒子がＳｉ半導体基板へ十分に拡散し、ｐ＋層を形成する、またはｐ＋層の性能をより高めることが可能となる。
【００２４】
さらに、ガラスを流動させることによって半導体基板とガラスが直接反応するのを促進できる。これにより、例えば、半導体基板がｐｎ接合型のＳｉ半導体基板であって、ガラスが、電極と接触するｐ＋層やｎ＋層を形成するまたはその性能をより高めるカチオン成分を含有する場合には、該カチオン成分をｐ＋層やｎ＋層に拡散するのを促進させることができる。例えば、ｐ＋層に接触する電極を形成する際には、好ましく含有する成分であるＢ３＋をＢとしてｐ＋層に拡散するのを促進でき、より良好なｐ＋層を形成させることができる。
【００２５】
本発明のガラスは、Ｂｉ３＋を１％以上８５％以下の割合で含有する。Ｂｉ３＋の含有量が１％未満であると、ガラス軟化点が高くなるために流動性が低下し、半導体基板と電極との接合強度が十分なものとならない。Ｂｉ３＋の含有量は、好ましくは３％以上であり、より好ましくは５％以上である。一方、Ｂｉ３＋の含有量が８５％を超えると、結晶化によりガラスが得られない。Ｂｉ３＋の含有量は、好ましくは８０％以下であり、より好ましくは７５％以下であり、さらに好ましくは、７０％以下である。
【００２６】
本発明のガラスにおいて、カチオン成分は、Ｖ５＋とＢｉ３＋のみからなってもよく、必要に応じてＶ５＋、Ｂｉ３＋およびＰｂ２＋以外のその他の任意のカチオン成分（以下、「その他のカチオン成分」という。）を含有してもよい。その他のカチオン成分の種類は本発明のガラスの効果を損なわないカチオン成分であれば特に制限されない。本発明のガラスは、具体的には、カチオン％表示で、Ｖ５＋を１５〜５５％、Ｂｉ３＋を１〜８５％、その他のカチオン成分を合計で０〜８４％含有する組成であってよい。ただし、その他のカチオン成分の含有量は、各カチオン成分について本発明のガラスの効果を損なわない含有量である。
【００２７】
その他のカチオン成分として、具体的には、Ｐ５＋、Ａｓ５＋、Ｓｂ５＋、Ｔｅ４＋、Ｂ３＋、Ａｌ３＋、Ｇａ３＋、Ｉｎ３＋、Ｚｎ２＋、Ｓｉ４＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｚｒ４＋、Ｆｅ３＋、Ｃｕ２＋、Ｓｂ３＋、Ｓｎ２＋、Ｓｎ４＋、Ｍｏ６＋、Ｗ６＋、Ｍｎ２＋、Ｍｎ４＋、Ｃｅ４＋、Ｔｉ４＋等の通常ガラスに用いられる各種カチオン成分が挙げられる。これら、カチオン成分は、目的に応じて、１種が単独で、または２種以上が組み合せて用いられる。
【００２８】
本発明のガラスを、例えば、Ｓｉ半導体基板のｎ＋層と接する電極形成に用いる場合には、その他のカチオン成分としては、Ｐ５＋、Ａｓ５＋、Ｓｂ５＋等のｎ＋層の性能を高めることができるカチオン成分が好ましい。また、例えば、Ｓｉ半導体基板のｐ＋層と接する電極形成に本発明のガラスを用いる場合には、その他のカチオン成分としては、Ｂ３＋、Ａｌ３＋、Ｇａ３＋、Ｉｎ３＋等のｐ＋層の性能を高めることができるカチオン成分が好ましい。
【００２９】
本発明のガラスが、上記ｎ＋層やｐ＋層の性能に寄与するカチオン成分を含む場合には、その含有量の下限はカチオン成分の種類に応じて適宜調整される。その場合、例えば、Ｖ５＋の含有量を変更せずに、Ｂｉ３＋の含有量の上限を下げることで組成を調整することが好ましい。各カチオン成分の上限は本発明の効果を損なわない範囲で適宜調整される。
【００３０】
本発明のガラスは、Ｖ５＋およびＢｉ３＋に加えてその他のカチオン成分として、ｐ＋層の性能に寄与するカチオン成分であるＢ３＋を含有することが好ましい。その場合、カチオン％表示で、Ｖ５＋を１５〜５５％、Ｂｉ３＋を１〜７５％、Ｂ３＋を１０〜８０％含有する組成が好ましい。
【００３１】
本発明のガラスにおいてＢ３＋は、ＢとしてＳｉ半導体基板中に拡散することで、ｐ＋層を形成してまたはその性能をより高めて、例えば、太陽電池における変換効率を向上させる機能を有するとともに、ガラスの形成成分でもある。ガラス中のＢ３＋の含有量は、１０％以上８０％以下が好ましい。Ｂ３＋の含有量が１０％未満であると、電極形成時に十分ＢをＳｉ半導体基板中に拡散できないために、例えば、太陽電池における変換効率を上げられないことがある。Ｂ３＋の含有量は、より好ましくは、１５％以上であり、さらに好ましくは２０％以上である。Ｂ３＋の含有量が８０％を超えるとガラスの安定性を低下させるおそれがある。Ｂ３＋の含有量は、より好ましくは７５％以下であり、さらに好ましくは７０％以下である。
【００３２】
本発明のガラスは、その他のカチオン成分としてガラスを安定化させる観点から、Ｚｎ２＋を含有することが好ましい。Ｚｎ２＋は、さらに、電極の耐水性を高める成分でもあり、ガラス中に０％以上７０％以下の割合で含有できる。Ｚｎ２＋を含有させる場合、その含有量は、３％以上が好ましく、５％以上がより好ましい。Ｚｎ２＋の含有量が７０％を超えると、ガラスの安定性が悪化し、失透しやすくなるため、生産性が悪くなるおそれがある。Ｚｎ２＋の含有量は、より好ましくは６０％以下であり、さらに好ましくは５０％以下である。
【００３３】
本発明のガラスは、その他のカチオン成分としてガラスを安定化させる観点から、Ａｌ３＋を含有することが好ましい。Ａｌ３＋は、ガラス中に０％以上７０％以下の割合で含有できる。また、本発明のガラスにおいてＡｌ３＋は、ＡｌとしてＳｉ半導体基板中に拡散することで、ｐ＋層を形成してまたはその性能をより高めて変換効率を向上させる機能を有する。Ａｌ３＋を含有させる場合、その含有量は、２％以上が好ましく、４％以上がより好ましい。Ａｌ３＋の含有量が７０％を超えるとガラスが失透しやすくなり、電極を安定生産できないおそれがある。Ａｌ３＋の含有量は、より好ましくは６０％以下であり、さらに好ましくは５０％以下である。
【００３４】
本発明のガラスは、例えば、生産性の観点からＣｅ４＋を含有することができる。Ｃｅ４＋は、例えば、ガラス作製時にＢｉ３＋が還元されて生成した金属Ｂｉによる装置の侵食等を抑制する機能を有する。Ｃｅ４＋は、ガラス中に０％以上１０％以下の割合で含有できる。Ｃｅ４＋の含有量は、０．３％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましい。Ｃｅ４＋の含有量が１０％を超えると、ガラスが失透しやすくなり、電極を安定生産できないおそれがある。Ｃｅ４＋の含有量は、好ましくは５％以下であり、より好ましくは３％以下である。
【００３５】
本発明のガラスは、該ガラスが含有する原子のイオン半径を用いて計算したガラスの塩基度が０．０１以上０．５０以下であることが好ましい。
【００３６】
ガラスの塩基度は酸素供与能力をあらわし、値が大きいほど酸素を供与し易く、他の金属酸化物との酸素の授受が起こり易い。塩基度は計算から求められるが、その計算方法として２種類あり、電気陰性度を用いた計算方法と原子のイオン半径を用いた計算方法が挙げられる。電気陰性度を利用した計算では原子価による区別はなされていないので、本発明では原子価も考慮した原子のイオン半径を用いて塩基度を算出する。なお、原子のイオン半径を用いてガラスの塩基度を算出する方法は、具体的には、以下のとおりである。
【００３７】
酸化物ＭｉＯのＭｉ−Ｏ間の結合力は陽イオン−酸素間引力として次式（１）で与えられる。
【数１】
2017218335.tif 000003
Ｘｉ；陽イオン−酸素間引力
Ｚｉ；陽イオンの電荷
ｒｉ；陽イオンのイオン半径（Å）
２；酸素イオンの電荷
１．４０；酸素イオンのイオン半径（Å）
【００３８】
ここで、以下の式（２）で示すように、Ｘｉの逆数Ｙｉすなわち１／Ｘｉを単成分酸化物ＭｉＯの酸素供与能力とする。
【数２】
2017218335.tif 000004
このＹｉ値を以下のとおり規格すると、各単成分酸化物のＹｉ値は表１のようになる。
【数３】
2017218335.tif 000005
【００３９】
【表１】
2017218335.tif 000006
【００４０】
ガラスの塩基度Ｙは、ガラスが含有する各酸化物成分のＹｉと、ガラスにおける該酸化物のカチオン成分の含有割合ｎｉから、式（３）により求められる。本明細書において、ガラスの塩基度は、特に断りのない限り、このようにして原子のイオン半径を用いて求められる塩基度Ｙをいう。
【数４】
2017218335.tif 000007
【００４１】
本発明において、ガラスの塩基度が電極形成時における導電ペーストの絶縁膜貫通性に関係することが確認された。本発明のガラスにおいてその塩基度が０．０１以上０．５０以下であると、電極形成時に、ガラスとともに導電ペーストに含まれる導電性金属、特にはＡｌの酸化を抑制しながら、ガラスと絶縁膜成分との反応も十分に行われることから導電ペーストの絶縁膜貫通性がより良好となる。
【００４２】
ガラスの塩基度の値が低いほど導入する導電性金属が酸化されない傾向があるため、電極形成時にガラス中の酸素の導電性金属粉末への拡散を抑えることができ、結果的にガラスは絶縁膜成分との反応のみに寄与することができる。一方、塩基度が低くなりすぎると電極形成時にガラスと絶縁膜成分との反応が不十分になってしまうおそれがある。このように、本発明のガラスにおいては、その塩基度を調整することにより、電極形成時における導電ペーストの絶縁膜貫通性を良好とすることができ、結果として容易に絶縁膜を貫通する電極を半導体基板に直接接触するように形成できる。
【００４３】
ガラスの塩基度は０．０１未満であると、電極形成時にガラスと絶縁膜成分との反応性が乏しくなり、導電ペーストの絶縁膜貫通ができなくなるおそれがある。ガラスの塩基度は、好ましくは０．０３以上であり、より好ましくは０．０５以上である。また、ガラスの塩基度が大きいほどガラス中の酸素が導電性金属粉末に拡散されるため、電極形成時の絶縁膜貫通性が十分に得られなくなる。そのため、ガラスの塩基度が０．５０を超えると、電極形成後に半導体基板への電極の直接接触ができなくなるおそれがある。ガラスの塩基度は好ましくは０．４５以下であり、より好ましくは０．４０以下である。
【００４４】
なお、上記ガラスの塩基度の好ましい範囲は、特に導電性金属としてＡｌを用いた際に、効果的に作用する範囲である。導電性金属の種類により、酸化のされやすさ等に違いがあるので、ガラスの塩基度の好ましい範囲は、導電性金属の種類により適宜調整することが好ましい。また、ガラスの塩基度の好ましい範囲は、絶縁膜を構成する絶縁材料にもよる。絶縁膜を構成する典型的な材料である窒化珪素、二酸化チタン、二酸化珪素、酸化アルミニウム等の場合に上記ガラスの塩基度の範囲は好ましく適用できる。
【００４５】
本発明のガラスの製造方法は、特に限定されない。例えば、以下に示す方法で製造することができる。
【００４６】
まず、原料混合物を準備する。原料は、通常の酸化物系のガラスの製造に用いる原料であれば特に限定されず、酸化物や炭酸塩等を用いることができる。得られるガラスにおいて、上記組成範囲となるように原料の種類および割合を適宜調整して原料組成物とする。
【００４７】
次に、原料混合物を公知の方法で加熱して溶融物を得る。加熱溶融する温度（溶融温度）は、１０００〜１４００℃が好ましく、１２００〜１３００℃がより好ましい。加熱溶融する時間は、３０〜３００分が好ましい。
【００４８】
その後、溶融物を冷却し固化することにより、本発明のガラスを得ることができる。冷却方法は特に限定されない。ロールアウトマシン、プレスマシン、冷却液体への滴下等により急冷する方法をとることもできる。得られるガラスは完全に非晶質である、すなわち結晶化度が０％であることが好ましい。ただし、本発明の効果を損なわない範囲であれば、結晶化した部分を含んでいてもよい。
【００４９】
こうして得られる本発明のガラスは、いかなる形態であってもよい。例えば、ブロック状、板状、薄い板状（フレーク状）、粉末状等であってもよい。
【００５０】
本発明のガラスは、半導体基板上への電極形成、例えば、太陽電池の電極形成に好適に用いられる。本発明のガラスは、特には、半導体基板上に絶縁膜を介して該ガラスと導電性金属粉末を含む導電ペーストを用いてファイヤースルーにより絶縁膜を貫通する電極を形成する場合に、効果をよく発揮できる。さらに、電極形成における電極がアルミニウム電極の場合に、顕著な効果を発揮できる。本発明のガラスを含む導電ペーストを用いて電極を形成する場合、ガラスは粉末であることが好ましい。
【００５１】
ガラスの粉末は、上記のようにして製造されたガラスを乾式粉砕法や湿式粉砕法によって粉砕することにより得ることができる。湿式粉砕法の場合、溶媒として水を用いることが好ましい。粉砕は、例えばロールミル、ボールミル、ジェットミル等の粉砕機を用いて行うことができる。
【００５２】
本発明のガラスの粉末は、該粉末の累積粒度分布における体積基準の５０％粒径Ｄ５０が０．５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。ガラス粉末のＤ５０が０．５μｍ未満であると、ペースト化した際の分散が困難になることがある。また、ガラス粉末のＤ５０が１０．０μｍを超えると、導電性金属粉末の周りにガラスが存在しない個所が発生するため、電極と半導体基板との接着性が十分でない場合がある。ガラス粉末のＤ５０は、より好ましくは７．０μｍ以下である。ガラスの粉末の粒径の調整は、例えば粉砕後に必要に応じて分級することにより行うことができる。
【００５３】
なお、本明細書で記載するＤ５０は、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置を用いて測定した粒径分布の累積粒度曲線において、その積算量が体積基準で５０％を占めるときの粒径を表す。
【００５４】
＜導電ペースト＞
本発明の導電ペーストは、上記本発明のガラスの粉末、導電性金属粉末および有機ビヒクルを含有する。該ガラスの粉末は、Ｄ５０が０．５μｍ以上１０μｍ以下であるガラスの粉末が好ましい。
【００５５】
本発明の導電ペーストが含有する導電性金属粉末は、半導体基板上に形成される電極に通常用いられる金属の粉末が特に制限なく用いられる。導電性金属粉末として、具体的には、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ等の粉末が挙げられ、これらのうちでも、Ａｌ粉末が好ましい。Ａｌは酸化されやすいことから、Ａｌ粉末を導電性金属粉末として用いた場合に、導電性金属粉末への酸素の拡散を抑制し、導電ペーストの絶縁膜貫通性を高められるという本発明のガラスの効果が顕著である。
【００５６】
導電性金属粉末のＤ５０は、凝集が抑制され、かつ、均一な分散性が得られる観点から２〜１５μｍが好ましい。導電ペーストにおけるガラス粉末の含有量は、例えば、導電性金属粉末１００質量部に対して０．１質量部以上１０質量部以下とすることが好ましい。ガラス粉末の含有量が０．１質量部未満であると、導電性金属粉末の周りをガラス析出物で覆うことができなくなるおそれがある。また、電極と半導体基板の接着性が悪くなるおそれがある。一方、ガラス粉末の含有量が１０質量部を超えると、導電性金属粉末がより焼結し、ブリスター等が発生しやすくなる。導電性金属粉末１００質量部に対するガラス粉末の含有量は、より好ましくは０．５質量部以上５質量部以下である。
【００５７】
導電ペーストが含有する、有機ビヒクルとしては、有機樹脂バインダーを溶媒に溶解して得られる有機樹脂バインダー溶液を用いることができる。
【００５８】
有機ビヒクルに用いる有機樹脂バインダーとしては、例えばメチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、オキシエチルセルロース、ベンジルセルロース、プロピルセルロース、ニトロセルロース等のセルロース系樹脂、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート等のアクリル系モノマーの１種以上を重合して得られるアクリル系樹脂等の有機樹脂が用いられる。
【００５９】
有機ビヒクルに用いる溶媒としては、セルロース系樹脂の場合はターピネオール、ブチルジグリコールアセテート、エチルジグリコールアセテート、プロピレングリコールジアセテート等の溶媒が、アクリル系樹脂の場合はメチルエチルケトン、ターピネオール、ブチルジグリコールアセテート、エチルジグリコールアセテート、プロピレングリコールジアセテート等の溶媒が好ましく用いられる。
【００６０】
有機ビヒクルにおける有機樹脂バインダーと溶媒の割合は、特に制限されないが、得られる有機樹脂バインダー溶液が導電ペーストの粘度を調整できる粘度となるように選択される。具体的には、有機樹脂バインダー：溶媒で示す質量比として、３：９７〜１５：８５程度が好ましい。
【００６１】
導電ペーストにおける有機ビヒクルの含有量は、導電ペースト全量に対して５質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。有機ビヒクルの含有量が５質量％未満になると、導電ペーストの粘度が上昇するために導電ペーストの印刷等の塗布性が低下し、良好な導電層（電極）を形成することが難しくなる。また、有機ビヒクルの含有量が３０質量％を超えると、導電ペーストの固形分の含有割合が低くなり、十分な塗布膜厚が得られにくくなる。
【００６２】
本発明の導電ペーストには、上記したガラスの粉末、導電性金属粉末、および有機ビヒクルに加え、必要に応じて、かつ、本発明の目的に反しない限度において公知の添加剤を配合することができる。
【００６３】
このような添加剤としては、例えば、各種無機酸化物が挙げられる。無機酸化物として具体的には、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、およびこれらの複合酸化物等が挙げられる。これらの無機酸化物は、導電ペーストの焼成に際し、導電性金属粉末の焼結を和らげる効果があり、それにより、焼成後の接合強度を調整する作用を有する。これらの無機酸化物からなる添加剤の大きさは特に限定されるものではないが、例えば、Ｄ５０が１０μｍ以下のものを好適に用いることができる。
【００６４】
導電ペーストにおける、無機酸化物の含有量は目的に応じて適宜に設定されるものであるが、ガラスの粉末に対して、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは７質量％以下である。ガラスの粉末に対する無機酸化物の含有量が１０質量％を超えると、電極形成時における無機酸化物の流動性が低下して電極と半導体基板との接着強度が低下するおそれがある。また、実用的な配合効果（焼成後の接合強度の調整）を得るためには、上記含有量の下限値は好ましくは３質量％以上、より好ましくは５質量％以上である。
【００６５】
導電ペーストには、消泡剤や分散剤のように導電ペーストで公知の添加物を加えてもよい。なお、上記有機ビヒクルおよびこれらの添加物は、通常、電極形成の過程で消失する成分である。導電ペーストの調製には、撹拌翼を備えた回転式の混合機や擂潰機、ロールミル、ボールミル等を用いた公知の方法を適用することができる。
【００６６】
本発明の導電ペーストは、半導体基板上への焼成による電極形成、特には、半導体基板上に設けられた絶縁膜上に導電ペーストを部分的に塗布してファイヤースルーにより行われる電極形成に好適に用いられる。本発明の導電ペーストを用いれば、焼成時に、導電ペーストが塗布された部分で、該導電ペーストが含有するガラス中の酸素が導電性金属粉末に拡散するのを抑制しながら、ガラスが絶縁膜材料と反応し絶縁膜を溶融させることで、絶縁膜を貫通し半導体基板に十分に接触する電極が得られる。
【００６７】
絶縁膜上への導電ペーストの塗布、および焼成は、従来のファイヤースルーにより行われる電極形成における塗布、焼成と同様の方法により行うことができる。塗布方法としては、スクリーン印刷、ディスペンス法等が挙げられる。焼成温度は、含有する導電性金属粉末の種類、表面状態等によるが、概ね５００〜１０００℃の温度が例示できる。焼成時間は、貫通させる絶縁膜の厚さ、絶縁膜の種類等により適宜調整される。また、導電ペーストの塗布と焼成の間に、８０〜２００℃程度での乾燥処理を設けてもよい。
【００６８】
＜太陽電池＞
本発明の太陽電池は、このような本発明の導電ペーストを用いて形成した電極、具体的には、半導体基板上に焼付けられた電極を具備する。本発明の太陽電池においては、電極の少なくとも１つが、本発明の導電ペーストを用いて、ファイヤースルーにより、絶縁膜を部分的に貫通して半導体基板に接触する形に設けられた電極であることが好ましい。
【００６９】
太陽電池が有するこのような絶縁膜を貫通する電極としては、例えば、ｐｎ接合型の半導体基板を用いた太陽電池の受光面の電極として反射防止膜である絶縁膜を部分的に貫通して半導体基板に接触する形に設けられた電極が挙げられる。この場合、受光面は半導体基板の片面であっても両面であってもよく、半導体基板はｎ型、ｐ型のいずれであってもよい。このような太陽電池の受光面に設けられる電極は、本発明の導電ペーストを用いてファイヤースルーにより形成できる。
【００７０】
また、ＰＥＲＣ等の太陽電池では、裏面にも反射防止膜と同様の絶縁材料からなるパッシベーション膜が全体に設けられ、該パッシベーション膜上に電極が部分的に半導体基板に接触する形に形成される。このような、ＰＥＲＣ太陽電池の裏面電極も本発明の導電ペーストを用いてファイヤースルーにより形成できる電極である。
【００７１】
上記のとおり本発明の導電ペーストは導電性金属粉末としてＡｌ粉末を含有することが好ましい。すなわち、本発明の導電ペーストはＡｌ電極の形成に好ましく用いられる。ファイヤースルーにより、絶縁膜を部分的に貫通して半導体基板に接触する形に設けられたＡｌ電極としては、例えば、ｐ型Ｓｉ基板を用いたＰＥＲＣ太陽電池の裏面電極、ｎ型Ｓｉ基板を用いたＰＥＲＴ（Passivated Emitter, Rear Totally diffused）太陽電池の裏面電極、ｎ型Ｓｉ基板またはｐ型Ｓｉ基板を用いた両面受光太陽電池の、ｐ型層またはｐ＋層側に設けられた電極、バックコンタクト型太陽電池の一方の電極等が挙げられる。
【００７２】
以下、ｎ型Ｓｉ基板両面受光型の太陽電池の電極を本発明の導電ペーストで形成した場合を例に説明する。図１は、本発明の導電ペーストを用いて電極形成されたｎ型Ｓｉ基板両面受光型太陽電池の一例の断面を模式的に示した図である。
【００７３】
図１に示す太陽電池１０は、ｎ型Ｓｉ基板１と、その上面に設けられた絶縁膜２Ａ、下面に設けられた絶縁膜２Ｂを有し、絶縁膜２Ａの一部を貫通してｎ型Ｓｉ基板１に接触するＡｌ電極３、および絶縁膜２Ｂの一部を貫通してｎ型Ｓｉ基板１に接触するＡｇ電極４を有する。ｎ型Ｓｉ基板１の両表面は、例えば、ウエットエッチング法を用いて形成される、光反射率を低減させるような凹凸構造を有する。なお、図面の上下は、必ずしも使用時における上下を示すものではない。
【００７４】
ｎ型Ｓｉ基板１は、上から順にｐ＋層１ａ、ｎ層１ｂ、ｎ＋層１ｃで構成され、Ａｌ電極３はｐ＋層１ａに、Ａｇ電極４はｎ＋層１ｃに接触している。ここで、ｐ＋層１ａおよびｎ＋層１ｃは、上記凹凸構造が形成された表面に、例えば、ｐ＋層１ａについては、Ｂ、Ａｌ等をドープする、ｎ＋層１ｃについては、Ｐ、Ｓｂ、Ａｓ等をドープすることで形成され得る。
【００７５】
Ａｌ電極３およびＡｇ電極４は、ガラスとＡｌ粉末を含有するＡｌ電極形成用導電ペースト、ガラスとＡｇ粉末を含有するＡｇ電極形成用導電ペーストを、それぞれ用いて次のようにして形成される。すなわち、ｎ型Ｓｉ基板１の両面に設けられた絶縁膜２Ａ、絶縁膜２Ｂは、Ａｌ電極３、Ａｇ電極４の形成前は全面に隙間なく存在し、Ａｌ電極３およびＡｇ電極４を形成するための上記導電ペーストがそれぞれ塗布された部分のみが導電ペーストの焼成時に溶融することで、絶縁膜２Ａ、絶縁膜２Ｂをそれぞれ貫通しｎ型Ｓｉ基板１に接触するＡｌ電極３およびＡｇ電極４が形成される。
【００７６】
上記において、本発明の導電ペーストは、Ａｇ電極形成用導電ペーストおよびＡｌ電極形成用導電ペーストとして用いることができるが、上記のとおりＡｌ電極形成用導電ペーストとして用いることが特に好ましい。
【００７７】
Ａｌ電極形成用導電ペーストとして、Ｖ５＋およびＢｉ３＋をそれぞれ上記特定量含有する本発明のガラスの粉末と、Ａｌ粉末を含有する本発明の導電ペーストを用いることで、電極形成時に、ガラス中の酸素のＡｌ粉末中への拡散が抑制されるとともに、ガラスが絶縁膜を構成する絶縁材料と十分に反応して、Ａｌ電極形成用導電ペーストが絶縁膜を貫通し、ｎ型Ｓｉ基板１のｐ＋層１ａと十分に接触するＡｌ電極３が得られる。
【００７８】
また、Ａｌ電極形成用導電ペーストに用いる本発明のガラスとして、Ｖ５＋およびＢｉ３＋に加えてその他のカチオン成分として、Ｂ３＋を含有するガラスを用いれば、ｎ型Ｓｉ基板１のｐ＋層１ａに到達した導電ペースト中のガラスがｐ＋層と直接反応して、Ｂ３＋が還元したＢとしてｐ＋層１ａ中に拡散しその性能を高めることができる。
【００７９】
なお、太陽電池１０が有する絶縁膜２Ａおよび絶縁膜２Ｂは、反射防止膜であり、該膜を構成する絶縁材料としては、上記に挙げた絶縁材料が使用可能である。反射防止膜は、単層膜であってもよく、多層膜であってもよい。本発明の導電ペーストは、特に窒化珪素からなる層を有する絶縁膜に対して高い貫通性を有する。
【００８０】
本発明の太陽電池は、本発明のガラスの粉末を含有する電極形成時に容易に絶縁膜を貫通し半導体基板との接触が確保された電極を形成し得る導電ペーストを用いて電極が形成されていることで、信頼性と生産性が向上した太陽電池である。
【実施例】
【００８１】
以下、本発明について実施例を参照してさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されない。例１〜１５は実施例、例１６〜１８は比較例である。
【００８２】
［例１〜１８］
以下の方法でガラスを製造し、該ガラスを含有する電極形成用の導電ペーストについて、ファイヤースルーにより電極を形成する際の絶縁膜貫通性について評価した。
【００８３】
＜ガラス粉末の製造＞
電極形成用の導電ペーストに使用するガラスとして、表２、３に示す組成、特性を有するガラス粉末を製造した。すなわち、表２および表３に示す組成となるように原料粉末を配合、混合し、１０００〜１３００℃の電気炉中で白金ルツボを用いて３０分〜１時間溶融し、薄板状ガラスを成形した後、この薄板状ガラスをボールミルでＤ５０が所定の範囲（０．５〜１０μｍ）となるように乾式粉砕し、１５０メッシュの篩にて粗粒を除去した。例２、３、５、６、８、９、１１、１２、１４、１５については、乾式粉砕後、粗粒を除去して得られたガラス粉末を、そのままガラス粉末として用いた。
【００８４】
例１、４、７、１０、１３、１６〜１８のガラスについては、上記所定の範囲内でＤ５０をより小さくさせるために、上記乾式粉砕後、粗粒を除去したガラス粉末をさらにボールミルで水を用いて湿式粉砕して得られたガラス粉末を、ガラス粉末として用いた。この湿式粉砕の際に所定のＤ５０を得るためにボールは直径５ｍｍのアルミナ製を用いて、Ｄ５０を粉砕時間で調整をした。その後、湿式粉砕で得られたスラリーを濾過して、ほとんどの水分を除去した後に、水分量を調整するために乾燥機により１３０℃で乾燥させて、ガラス粉末を製造した。
【００８５】
上記で得られた例１〜１８のガラス粉末について、以下のようにしてＤ５０を測定するとともに、塩基度を算出した。また、例１〜１８のガラス粉末を用いてＡｌ電極形成用導電ペーストを製造し、電極形成時の窒化珪素膜貫通性を評価した。その結果を表２および表３に示す。
【００８６】
（Ｄ５０）
例１〜１５のガラス粉末は水６０ｃｃに対してガラス粉末０．０２ｇを混ぜ、超音波分散により１分間分散させた。マイクロトラック測定機に試料投入し、体積基準の５０％粒径であるＤ５０の値を得た。例１６〜１８のガラス粉末はイソプロピルアルコール６０ｃｃに対してガラス粉末０．０２ｇを混ぜ、超音波分散により１分間分散させた。マイクロトラック測定機に試料投入し、累積粒度分布における体積基準の５０％粒径であるＤ５０の値を得た。
【００８７】
（塩基度）
例１〜１８のガラスの塩基度は、各ガラス毎に含有する原子のイオン半径を用いる方法で算出した。すなわち、表１の単成分酸化物のＹｉ値と表２、表３に示される組成を用いて、式（３）により算出した。
【００８８】
（窒化珪素膜貫通性）
（１）Ａｌ電極形成用導電ペーストの作製
例１〜１８のガラス粉末をそれぞれ含有するＡｌ電極形成用導電ペースト１〜１８を以下の方法で作製した。
【００８９】
まず、エチルセルロース１０質量部にブチルジグリコールアセテート９０質量部を混合し、８５℃で２時間撹拌して有機ビヒクルを調製した。次に、こうして得られた有機ビヒクル２１質量部を、Ａｌ粉末（ミナルコ社製、噴霧アルミニウム粉：＃８００Ｆ）７９質量部に混合した後、擂潰機により１０分間混練した。その後、ガラス粉末を、Ａｌ粉末１００質量部に対して４質量部の割合で配合し、さらに擂潰機により６０分間混練しＡｌ電極形成用導電ペーストとした。
【００９０】
（２）Ａｌ電極の作製および窒化珪素膜貫通性の評価
上記で作製したＡｌ電極形成用導電ペースト１〜１８をそれぞれ用いて、以下のようにして半導体基板上に絶縁膜（窒化珪素膜）を介してＡｌ電極を形成し、その際の窒化珪素膜貫通性について評価した。
【００９１】
１６０μｍの厚みにスライスされたｎ型の結晶系Ｓｉ半導体基板を用いて、まず、基板のスライス面を洗浄するために、表面をフッ酸でごく微量程度エッチング処理した。その後、光の受光面側の結晶系Ｓｉ半導体基板表面にウエットエッチング法を用いて、光反射率を低減させるような凹凸構造を形成した。次に、半導体基板の受光面にｐ型層を拡散にて形成する。ｐ型化のドーピング元素としてはＢを用いた。次に、半導体基板の受光面（ｐ型層の表面）に反射防止膜を形成した。反射防止膜の材料としては、おもに、窒化珪素を用い、プラズマＣＶＤにて８０ｎｍの厚さに形成した。次に、受光面の反射防止膜（窒化珪素膜）上に上記で得られたＡｌ電極形成用導電ペーストを２００メッシュのスクリーン印刷により幅５００μｍのライン状に塗布した。その後、赤外光加熱式バッチ炉を用いてピーク温度が８００℃で１００秒間の焼成を行い、Ａｌ電極を形成した。
【００９２】
上記で得られた、ｐ型層側に反射防止膜（窒化珪素膜）を介して形成されたＡｌ電極を有するｎ型Ｓｉ半導体基板を、塩酸（塩化水素の３５〜３８％水溶液）と水を１：１の質量比で混合した水溶液中に２４時間浸して、該基板からＡｌ電極を除去した。その後、光学顕微鏡（１００倍）により反射防止膜（窒化珪素膜）が除去されているかどうかを以下の基準により評価した。
【００９３】
○；幅２００〜６００μｍのライン状に反射防止膜（窒化珪素膜）が除去されている。
×；反射防止膜（窒化珪素膜）が除去されている箇所が確認できない。
【００９４】
評価結果を表２よび表３に示す。また、図２に例３（実施例）のガラスを含有するＡｌ電極形成用導電ペースト３を用いて上記のようにしてＡｌ電極を形成後、Ａｌ電極が除去されたｎ型Ｓｉ半導体基板のｐ型層側表面の光学顕微鏡（１００倍）写真を示す。図２の写真によれば、上記Ａｌ電極形成時に、反射防止膜を構成する窒化珪素と例３のガラス粉末が反応して、得られたＡｌ電極がＳｉ半導体基板まで到達していることが分かる。図３に例１７（比較例）のガラスを含有するＡｌ電極形成用導電ペースト１７を用いて上記のようにしてＡｌ電極を形成後、Ａｌ電極が除去されたｎ型Ｓｉ半導体基板のｐ型層側表面の光学顕微鏡（１００倍）写真を示す。図３の写真によれば、上記Ａｌ電極形成時に、例１７のガラス粉末は反射防止膜を構成する窒化珪素との反応性が乏しく、得られたＡｌ電極がＳｉ半導体基板にまで到達していないことが分かる。
【００９５】
【表２】
2017218335.tif 000008
【００９６】
【表３】
2017218335.tif 000009
【００９７】
表２および表３から明らかなように、実施例である例１〜１５のガラスの粉末は太陽電池のＡｌ電極を形成するために好適なものである。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明によれば、電極形成に用いられるガラスにおいて、太陽電池等の半導体基板上に絶縁膜を介して電極を形成する際に、絶縁膜を貫通して半導体基板との接触が十分に確保できる電極を低コストで生産効率よく形成できる無鉛ガラスが得られる。また、本発明においては、該ガラスの粉末を含有する、電極形成時に絶縁膜を貫通し半導体基板との接触が確保された電極を低コストで生産効率よく形成し得る導電ペーストおよび、該導電ペーストを用いることで信頼性と生産性が向上した太陽電池の提供が可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１０…太陽電池、１…ｎ型Ｓｉ半導体基板、１ａ…ｐ＋層、１ｂ…ｎ層、１ｃ…ｎ＋層、２Ａ，２Ｂ…絶縁膜、３…Ａｌ電極、４…Ａｇ電極。
【図１】
2017218335.tif 000010
【図２】
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【図３】
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