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技术

本发明专利技术的目的在于提供一种形成接触电阻低且拉伸强度强的太阳能电池元件表面电极的导电性糊及其制造方法。该太阳能电池元件表面电极用导电性糊用于太阳能电池元件的所述表面电极的形成，该太阳能电池元件具备：半导体基板、配置于该半导体基板的一个主面上的第一区域的防反射膜和配置于所述半导体基板的一个主面上的第二区域的表面电极，其特征在于，所述导电性糊含有导电性粉末、混合玻璃粉和有机赋形剂，该混合玻璃粉混合含有以碲、钨及铋为必需成分的碲系玻璃粉、和以铅及铋为必需成分且实质上不含碲的铅-铋系玻璃粉。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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
本专利技术涉及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。
技术介绍
通常的太阳能电池元件具备：硅系的例如p型半导体基板、n型扩散层、防反射膜、背面电极及表面电极。另外，在表面电极的形成时，使用混合了以银为主要成分的导电性粉末、玻璃粉及有机赋形剂(ビヒクル)等的导电性糊。通过丝网印刷或孔版印刷等，将该导电性糊按电极图案形成在形成于半导体基板的一个主面侧(受光面侧)的防反射膜上，然后将其烧成，形成表面电极。在该烧成时，通常，通过导电性糊所含的玻璃粉的作用，溶解、去除防反射膜。由此，可实现表面电极和扩散层的电接触。该工序通常称为火焰贯穿(フアイア一スル一)。为了良好地进行火焰贯穿，作为导电性糊中的玻璃粉，最好使用与防反射膜的溶解性良好的玻璃。以往，作为玻璃粉，从易调节其软化点、与半导体基板的密合性也优异、能够比较良好地进行火焰贯穿的理由来看，大多使用含有铅的玻璃(例如，参照专利文献1)。但是，本专利技术人等进行了研究，结果在使用了含有铅的玻璃粉的情况下，具有拉伸强度强但接触电阻高这样的问题。另外，也进行了使用含有碲的玻璃粉作为玻璃粉的尝试(例如，参照专利文献2)。本专利技术人等进行了研究，结果如果使用含有碲的玻璃粉，则可得到低接触电阻，但有时因应用该玻璃粉的基板的表面状态、烧成温度而得不到足够的拉伸强度。因此，也进行了使用同时含有铅和碲的玻璃粉作为玻璃粉的尝试(例如，参照专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-93326号公报专利文献2：日本特开2012-84585号公报专利文献3：国际公开第2011/140197号小册子
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，同时含有铅和碲的玻璃粉具有含有铅的玻璃粉和含有碲的玻璃粉的中间的特性，拉伸强度及接触电阻中的任一特性都不充分，存在不能兼得低接触电阻和强拉伸强度(粘接强度)这样的问题。本专利技术的目的在于，提供一种形成接触电阻低且拉伸强度强的太阳能电池元件表面电极的导电性糊及太阳能电池元件的制造方法。用于解决课题的手段本专利技术的一个方式的太阳能电池元件表面电极用导电性糊用于太阳能电池元件的所述表面电极的形成，该太阳能电池元件具备：半导体基板、配置于该半导体基板的一个主面上的第一区域的防反射膜和配置于所述半导体基板的一个主面上的第二区域的表面电极，其特征在于，所述导电性糊含有导电性粉末、混合玻璃粉和有机赋形剂，该混合玻璃粉混合含有以碲、钨及铋为必需成分的碲系玻璃粉、和以铅及铋为必需成分且实质上不含碲的铅-铋系玻璃粉。另外，就本专利技术的一个方式的太阳能电池元件的制造方法而言，该太阳能电池元件具备：半导体基板、配置于该半导体基板的一个主面上的第一区域的防反射膜和配置于所述半导体基板的一个主面上的第二区域的表面电极，该方法具有：第一工序，在所述半导体基板的一个主面上形成所述防反射膜；第二工序，将导电性糊印刷在所述防反射膜上，该导电性糊含有导电性粉末、混合玻璃粉和有机赋形剂，该混合玻璃粉混合含有以碲、钨及铋为必需成分的碲系玻璃粉、和以铅及铋为必需成分且实质上不含碲的铅-铋系玻璃粉；和第三工序，通过对所述导电性糊进行烧成而去除位于所述导电性糊下的所述防反射膜，使所述防反射膜配置于所述半导体基板的所述第一区域，在所述半导体基板的所述第二区域形成所述表面电极。专利技术效果根据本专利技术，能够得到具有接触电阻低且拉伸强度强的表面电极的太阳能电池元件及其制造方法。由此，太阳能电池元件的转换效率提高。附图说明图1是示意性地表示使用本专利技术的导电性糊而形成了表面电极的太阳能电池元件的一个实施方式的剖面图。图2(a)～(e)是示意性地表示本专利技术的太阳能电池元件的制造工序的剖面图。具体实施方式下面，一边参照附图一边对本专利技术的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的实施方式的一个例子进行说明。〔太阳能电池元件表面电极导电性糊〕首先，对使用本实施方式的导电性糊形成表面电极的太阳能电池元件的基本结构进行说明。如图1所示，本实施方式的太阳能电池元件10具备：具有单导电型(一導電型)的第一半导体区域和相对于该第一半导体区域而言相反导电型(逆導電型)的第二半导体区域(相反导电型层1a)的半导体基板1、和配置于半导体基板1中光入射的一侧的主面即第一面上(在本实施方式中，相反导电型层1a上)的第一区域1e的防反射膜2。进而，太阳能电池元件10具有：设置于半导体基板1的第一面上的第二区域1f的表面电极即第一电极3、和设置于半导体基板1的与第一面为相反侧的主面即第二面上的背面电极即第二电极4。作为半导体基板1，使用具有规定的掺杂元素(导电型控制用的杂质)并呈单导电型(例如，p型)的单晶硅基板或多晶硅基板等晶体硅基板。半导体基板1的厚度更优选为例如250μm以下，进一步优选为150μm以下。在本实施方式中，以使用呈p型导电型的晶体硅基板作为半导体基板1的例子进行说明。在形成为由晶体硅基板构成的半导体基板1呈p型的情况下，作为掺杂元素，适合使用例如硼或镓。在半导体基板1的第一面侧，形成有许多图2所示的微细突起1c。该微细突起1c为了使向半导体基板1的表面侧照射的光进行多重反射、减少表面反射而设置。该微细突起1c为圆锥形状或棱锥形状，通过控制基于RIE(ReactiveIonEtching)法的气体浓度或蚀刻时间，能够使其大小发生变化。相反导电型层1a是呈与半导体基板1相反的导电型的层，例如，形成于半导体基板1的第一面的表层内。如果在使用呈p型导电型的硅基板作为半导体基板1的情况下，则相反导电型层1a形成为呈n型导电型。这种相反导电型层1a可通过例如使磷等杂质扩散在该硅基板的第一面来形成。防反射膜2是起到降低所期望的波长区域的光的反射率，使光生成载流子量增大的作用的膜，能够提高太阳能电池元件10的光电流密度Jsc。防反射膜2由例如SiNx膜、TiO2膜、SiO2膜、MgO膜、ITO膜、SnO2膜、ZnO膜等构成。其厚度根据材料而适当选择，使得对于适当的入射光，能够实现无反射条件(無反射条件)。另外，如图1所示，太阳能电池元件10在半导体基板1的第二面侧的表层部形成有导电型呈p+的BSF(BackSurfaceField)区域1b。BSF区域1b具有降低在半导体基板1的第二面附近载流子的再结合引起的光电转换效率下降的作用，在半导体基板1的第二面侧形成内部电场。第一电极3具有第一母线电极、和相对于第一母线电极交叉的多个线状指状电极。该第一母线电极具有例如1.3～2.5mm左右的宽度。指状电极呈线状，其宽度为50～200μm左右，所以宽度比第一母线电极小。另外，指状电极彼此隔开1.5～3mm左右的间隔而设有多个。另外，这种第一电极3的厚度为10～40μm左右。如后所述地，如上所述的第一电极3可通过使用含有以银为主要成分的导电性粉末、混合含有碲系玻璃粉和铅-铋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上以丝网印刷等涂布成所期望的形状以后，进行烧成来形成。第二电极4也可以为与第一电极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，也可以形成包含银的第二母线电极，且在半导体基板1的第二面的第二母本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池元件表面电极用导电性糊，其用于太阳能电池元件的表面电极的形成，该太阳能电池元件具备：半导体基板、配置于该半导体基板的一个主面上的第一区域的防反射膜和配置于所述半导体基板的一个主面上的第二区域的表面电极，其特征在于，所述导电性糊含有导电性粉末、混合玻璃粉和有机赋形剂，该混合玻璃粉混合含有以碲、钨及铋为必需成分的碲系玻璃粉和以铅及铋为必需成分且实质上不含碲的铅‑铋系玻璃粉。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.29 JP 2013-0712371.一种太阳能电池元件表面电极用导电性糊，其用于太阳能电池元件的表面电极的形成，该太阳能电池元件具备：半导体基板、配置于该半导体基板的一个主面上的第一区域的防反射膜和配置于所述半导体基板的一个主面上的第二区域的表面电极，其特征在于，所述导电性糊含有导电性粉末、混合玻璃粉和有机赋形剂，该混合玻璃粉混合含有以碲、钨及铋为必需成分的碲系玻璃粉和以铅及铋为必需成分且碲含量为1000ppm以下的铅-铋系玻璃粉。2.根据权利要求1所述的太阳能电池元件表面电极用导电性糊，其特征在于，所述碲系玻璃粉的软化点比所述铅-铋系玻璃粉的软化点低10～100℃。3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池元件表面电极用导电性糊，其特征在于，所述混合玻璃粉以质量比4：6～8：2的比例含有所述碲系玻璃粉和所述铅-铋系玻璃粉。4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池元件表面电极用导电性糊，其特征在于，所述碲系玻璃粉是以氧化物换算计含有碲30～80摩尔％、钨10～50摩尔％、铋5～25摩尔％的玻璃粉。5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池元件表面电极用导电性糊，其特征在于，所述铅-铋系玻璃粉是以氧化物换算计含有铅30～70摩尔％、铋10～40摩尔％、锌30摩尔％以下(包含0摩尔％)、硅5～30摩尔％的玻璃粉、或以氧化物换算计含有铅30～70摩尔％、铋10～40摩尔％、锌30摩尔％以下(包含0摩尔％)、硼1～25摩尔％的玻璃粉。6.根据权利要求1或2所述的太阳能电池元件表面电极用导电性糊，其特征在于，所述混合玻璃粉还包含以铅及碲为必需成分的铅-碲系玻璃粉。7.根据权利要求1或2所述的太阳能电池元件表面电极用导电性糊，其特征在于，所述导电性糊含有锡、氧化锡(II)、及氧化锡(IV)中的至少任一种作为添加剂。8.一种太阳能电池元件的制造方法，该太阳能电...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋本裕二，金作整，西村浩辅，三浦好雄，
申请(专利权)人：昭荣化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP