太阳能电池元件表面电极用导电性糊及太阳能电池元件的制造方法_2

文档序号:8516181阅读:来源:国知局
-饿系玻璃粉的混合玻璃粉和有机赋形 剂的导电性糊,在防反射膜2上W丝网印刷等涂布成所期望的形状W后,进行烧成来形成。
[0037]第二电极4也可W为与第一电极3同样的电极形状,可用与上述的第一电极3同 等的材质及制法来形成。另外,也可W形成包含银的第二母线电极,且在半导体基板1的第 二面的第二母线电极部分W外的大致整个面上形成包含侣的集电电极。
[003引接着,对本实施方式的太阳能电池元件的纹理构造及电极形成所使用的导电性糊 进行详细说明。
[0039]首先,对纹理构造进行说明。
[0040]太阳能电池元件10在半导体基板1的第一面侧具备具有平均宽度及平均高度分 别为10ymW下的突起Ic的纹理构造。该纹理构造的形成采用例如使用了化0H等碱溶液 或氣硝酸(7ッ硝酸)等酸溶液的湿式蚀刻方法或使用了反应性离子蚀刻巧I巧等的干式 蚀刻方法。当该突起Ic的平均宽度及平均高度分别大于10ym时,蚀刻的处理时间就会延 长,另一方面,半导体基板1的表面的反射率并不那么降低。
[0041] 突起Ic的平均宽度及平均高度分别优选为0. 1ymW上1ymW下。如果是该范 围,则能够降低半导体基板1的表面的反射率,且能够遍及半导体基板1的第一面侧的整个 面而均匀且具有准确控制性地形成该微细突起1C。
[0042] 进而,该微细突起Ic的高宽比(突起Ic的高度/宽度)最好平均为0. 1~2。在 该高宽比平均不足0. 1的情况下,例如,波长500~1000皿的光的平均反射率为25%左右, 半导体基板1表面的反射率增大。另外,在该高宽比平均超过2的情况下,在制造过程中, 微细突起Ic会损坏,在形成了太阳能电池元件10的情况下,漏电流增多,得不到良好的输 出特性。
[0043] 接着,对用于形成表面电极即第一电极3的导电性糊进行详细说明。
[0044] 第一电极3使用混合含有W蹄、鹤及饿为必需成分的蹄系玻璃粉、和W铅及饿为 必需成分且实质上不含蹄的铅-饿系玻璃粉的混合玻璃粉作为导电性糊的玻璃粉而形成。 在说明书中,各玻璃粉的构成成分如果没有特别记载,则作为氧化物而含在玻璃粉中。在 此,某成分X为"实质上不含"不排除成分X的不可避免的含有,而是也包含例如成分X含 有10(K)ppmW下的情况。另外,用于形成第一电极3的导电性糊含有上述的导电性粉末、混 合玻璃粉、适当添加剂及有机赋形剂。该导电性糊为适合丝网印刷及其他印刷方法的流变 学糊、涂料、或墨状组合物。
[0045] 导电性糊中的混合玻璃粉的含量可W是在太阳能电池电极形成用的导电性糊中 通常可含的量,作为一个例子,相对于导电性粉末100质量份,优选为0. 1~10质量份。如 果混合玻璃粉的配合量相对于导电性粉末100质量份为0. 1质量份W上,则能够得到规定 的密合性、电极强度。另外,如果混合玻璃粉的配合量相对于导电性粉末100质量份为10 质量份W下,则能够降低在电极表面产生玻璃悬浮,或因流到电极和半导体基板的扩散层 的界面的玻璃而导致接触电阻增加等。另外,虽然没有特别限定,但作为配合于本实施方式 的导电性糊的蹄系玻璃粉及铅-饿系玻璃粉,最好为平均粒径0. 7~2. 0ym的玻璃粉。
[0046] 作为导电性粉末,除W银为主要成分W外,没有特别限制,其形状使用球状、鱗片 状、树枝状等W往所使用的形状。另外,除纯银粉末W外,也可W使用至少表面由银层构 成的银被覆复合粉末、或W银为主要成分的合金等。银粉末等导电性粉末优选平均粒径为 0. 1~10ym。另外,也可W混合使用平均粒径、粒度分布、形状等不同的两种W上的导电性 粉末,还可W混合使用银粉末和银W外的导电性粉末。此外,上述的"主要成分"指的是超 过50质量%而含有的成分,且优选指的是含有70质量% ^上的成分。另外,作为与银粉末 复合化、合金化、或混合的金属,只要无损本实施方式的作用效果,就没有特别限制,可举出 例如侣、金、钮、铜、镶等。其中,从导电性的观点来看,最好使用纯银粉末。
[0047] 作为有机赋形剂,没有特别限定,适当选择配合作为银糊的赋形剂而通常使用的 有机粘结剂或溶剂等。例如,作为有机粘结剂,可使用纤维素类、丙締酸树脂、酪醒树脂、醇 酸树脂或松香醋等。另外,作为溶剂,可使用醇系、離系、醋系、姪系等有机溶剂或水、或它们 的混合溶剂。在此,有机赋形剂的配合量没有特别限定,设为可将导电性粉末及混合玻璃粉 等无机成分保持在糊中的适当的量,根据涂布方法等,适当调节,但通常,相对于导电性粉 末100质量份,设为5~40质量份左右。
[0048] 对于其他成分而言,根据需要在不损害本实施方式的效果的范围,作为添加剂可 适当配合通常可添加的增塑剂、粘度调节剂、表面活性剂、氧化剂、金属氧化物、金属有机化 合物等。另外,也可W配合碳酸银、氧化银、醋酸银该样的银化合物,此外,为了改善烧成温 度及太阳能电池特性等,也可w适当添加氧化铜、氧化锋、氧化铁等。
[0049] 另外,作为添加剂,优选添加锡、氧化锡(II) (SnO)、及氧化锡(IV) (Sn〇2)中的至少 任一种。由此,可得到降低接触电阻值、或提高拉伸强度该样的效果。上述添加剂的添加量 相对于导电性粉末100质量份优选为0. 05~3质量份。
[0050] 上述蹄系玻璃粉例如W氧化物换算计含有蹄30~80摩尔%,含有鹤10~50摩 尔%,含有饿5~25摩尔%,W氧化物换算的合计计,含有该些蹄、鹤及饿50摩尔%W上, 优选为65~85摩尔%。
[0051] 在上述蹄系玻璃粉中,蹄作为网眼形成成分形成玻璃网,如果W氧化物换算计相 对于蹄系玻璃粉整体W30~80摩尔%的范围含有,则容易形成玻璃,优选为40~70摩 尔%的范围。如果是该范围,则在改善火焰贯穿性该一点上是优选的。
[0052] 鹤特别是在上述的蹄系玻璃粉中,有助于玻璃化范围的扩大及稳定化。鹤如果W 氧化物换算计为10~50摩尔%,则容易形成玻璃,优选W15~35摩尔%的范围含有。如 果是该范围,则在进一步改善火焰贯穿性该一点上是优选的。
[0053] 饿特别是在上述的蹄系玻璃粉中,有助于玻璃化范围的扩大及化学耐久性的提 高。当饿W氧化物换算计含有大于25摩尔%时,有时易结晶出晶相,有损玻璃的稳定性。如 果是5~25摩尔%的范围,则在改善玻璃成分的渗出该一点上是优选的。
[0054] 另外,蹄系玻璃粉优选含有银。由此,能够进一步降低接触电阻。银的含量相对于 蹄系玻璃粉整体W氧化物换算计优选为3~40摩尔%。当低于3摩尔%时,得不到含有银 的效果,当为40摩尔%左右或超过40摩尔%时,有时易在玻璃中析出银成分。
[00巧]在上述蹄系玻璃粉中,虽然不是必需,但也可W还含有裡、钢该样的碱金属元素、 儀、巧、锁、领该样的碱±金属元素、棚、侣、磯、铁、饥、锋、错、错、魄、钢、铜该样的元素。蹄系 玻璃粉的该些元素的含量W氧化物换算的合计计优选为50摩尔%W下。
[0056] 另一方面,作为上述铅-饿系玻璃粉,可使用含有铅及饿作为必需成分,且还含有 锋、娃、棚等的玻璃粉。作为优选的铅-饿系玻璃粉,可举出W氧化物换算计含有铅30~70 摩尔%、饿10~40摩尔%、锋30摩尔% ^下(包含0摩尔% )、娃5~30摩尔%且^氧 化物换算的合计计含有上述铅、饿、锋、及娃60摩尔% ^上、更优选80摩尔%W上的玻璃及 W氧化物换算计含有铅30~70摩尔%、饿10~40摩尔%、锋30摩尔% ^下(包含0摩 尔% )、棚1~25摩尔%且^氧化物换算的合计计含有上述铅、饿、锋、及棚60摩尔%W上、 更优选为80摩尔%W上的玻璃。
[0057] 铅特别是在上述铅-饿系玻璃粉中,作为网眼形成成分形成了玻璃网。如果铅W 氧化物换算计为30~70摩尔%,则容易形成玻璃,优选W40~60摩尔%的范围含有。如 果是该范围,则在改善火焰贯穿性该一点上是优选的。
[0058] 饿特别是在上述铅-饿系玻璃粉中,有助于玻璃化范围的扩大及化学耐久性
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