太阳能电池单元的制造方法以及太阳能电池单元技术

技术编号:22174630 阅读:66 留言:0更新日期:2019-09-21 15:16
在太阳能电池单元的制造方法中,其特征在于,包括将包含作为电极材料的导电性材料的膏涂敷到太阳能电池单元用基板的电极形成面的涂敷工序,涂敷工序包括:基板载置工序,将太阳能电池单元用基板载置到能够控制位置的载置台(104);第1方向控制工序,控制载置台(104)的第1方向的位置;以及膏吐出工序,控制与第1方向正交的载置台(104)的第2方向的位置,并且使用具备吐出膏的吐出喷嘴(103)的液体涂敷装置,一边以来自吐出喷嘴(103)的每单位时间的吐出量控制涂敷量一边将膏涂敷到电极形成面。

Manufacturing Method of Solar Cell Unit and Solar Cell Unit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能电池单元的制造方法以及太阳能电池单元
本专利技术涉及太阳能电池单元的制造方法以及太阳能电池单元,特别涉及太阳能电池单元的电极形成。
技术介绍
关于以往的太阳能电池单元的制造,在专利文献1中采用如以下的步骤。首先,在硅等基板材料的表面,通过蚀刻等方法形成用于使太阳光在基板表面的反射角变化,使反射光进入到基板内的被称为纹理的凹凸构造。接下来,通过扩散等方法形成pn结,通过光干涉效果降低太阳光的反射,所以在该基板材料的至少一面形成由氮化硅膜等高折射率薄膜构成的防反射膜。接下来,在防反射膜上以成为期望的图案的方式涂敷作为电极材料的金属膏等导电性的膏,对膏进行加热而通过包含于该膏的玻璃使防反射膜熔融,实施用于与基板电气接合的烧成,形成电极。进而,在使玻璃成分溶解的蚀刻液中浸渍基板材料,使包含于电极的玻璃成分溶解来降低电极的电气电阻。电极材料一般被称为膏,主要由由金属粉构成的导电性材料、作为玻璃成分的无机材料、作为树脂成分的有机材料以及有机溶剂的组合构成。如上所述,膏通过网板印刷法等各种印刷法被成形为期望的电极形状,通过被称为烧成的加热工序用含有的玻璃成分使防反射膜熔融,与基板材料电气地接合来形成电极。作为导电性材料,通常使用银,但其为贵金属,也易于受到行情的左右,在价格上也不廉价。然而,太阳能电池单元的性能依赖于由该银膏构成的电极的程度大,由其它材料构成的电极并非当前的主流。因此,在开发、制造、销售该膏的厂商之间,现状是针对如何用少的膏量,如何用少的银量,如何制造效率高的太阳能电池单元,每天在竞争。通常,在太阳能电池单元的表面,配置用于对发电的电流进行集电的细的栅格电极,并且以与其正交的方式配置基板间连接用的粗的总线电极,将它们通过网板印刷法一并成形的方法是主流的。膏的高性能化即是细且高的栅格电极的成形,与总线电极所要求的厚度薄、即抑制涂敷量的成形不同,所以近年来,对栅格电极和总线电极分别独立地成形的方法的研究蓬勃发展。另外,在以往的太阳能电池模块的制造方法中,通过利用接头(tab)线接合在受光面侧以及背面侧形成有集电电极的多个太阳能电池单元,形成太阳能电池模块。在受光面侧,接头线与总线电极电气性地以及机械性地接合。因此,如专利文献2所示,还根据太阳能电池模块的机械性的强度的观点来研究总线电极的形状。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第4486622号公报专利文献2:日本专利第4284368号公报
技术实现思路
为了削减太阳能电池单元的制造成本,总线电极的电极膏使用量的削减是有效的,但如果削减总线电极的电极膏使用量,则存在接头线的接合强度降低这样的课题。本专利技术是鉴于上述而完成的,其目的在于实现一种不会降低太阳能电池模块的机械性的强度,而在太阳能电池单元中低成本地形成电极。为了解决上述课题并达成目的,本专利技术的太阳能电池单元的制造方法具备:在半导体基板上形成pn结而形成太阳能电池单元用基板的工序;以及电极形成工序,包括将包含作为电极材料的导电性材料的膏涂敷到太阳能电池单元用基板的电极形成面的涂敷工序、和对涂敷的膏进行烧成的烧成工序。涂敷工序包括:基板载置工序,将太阳能电池单元用基板载置到能够控制位置的载置台;第1方向控制工序,控制载置台的第1方向的位置;以及膏吐出工序,控制与第1方向正交的载置台的第2方向的位置,并且使用具备吐出膏的吐出喷嘴的液体涂敷装置,一边以来自吐出喷嘴的每单位时间的吐出量控制涂敷量一边将膏涂敷到电极形成面。根据本专利技术,不会降低太阳能电池模块的机械性的强度,而能够在太阳能电池单元中低成本地形成电极。附图说明图1是示出具备通过实施方式1的太阳能电池单元的电极形成方法形成的电极的太阳能电池单元的受光面即表面的图。图2是关于图1所示的太阳能电池单元,示出与受光面相反的一侧的背面的图。图3是图1以及图2的V-V剖面图。图4是图1以及图2的W-W剖面图。图5是实施方式1的太阳能电池单元的受光面电极的部分立体图。图6是实施方式1的太阳能电池单元的受光面电极的剖面图。图7是说明在实施方式1的电极形成方法中使用的印刷机的示意图。图8是在实施方式1的电极形成方法中使用的印刷机的载置台部分的示意剖面图。图9是实施方式1的印刷机中的、描绘受光面总线电极的部分以及周边的示意剖面图。图10是实施方式1的涂敷工序的流程图。图11是在实施方式1中的受光面栅格电极的形成中使用的网板印刷机的载置台部分的示意剖面图。图12是图11的放大图。图13是比较用比较例的方法制作出的太阳能电池单元的性能和实施方式1的太阳能电池单元的性能的表图。图14是比较涂敷于用比较例的方法制作出的太阳能电池单元的受光面总线电极的膏的重量和实施方式1的涂敷重量的比较图。图15是示出将比较例的方法中的制造成本分成膏、印刷掩模、印刷机这3个项目并将各个设为1时的实施方式1中的相对值的比较图。图16是说明实施方式1的太阳能电池模块的制造方法的步骤的示意剖面图。图17是说明实施方式1的太阳能电池模块的制造方法的步骤的示意剖面图。图18是实施方式2的太阳能电池单元的剖面图。图19是实施方式2的太阳能电池单元的受光面电极的剖面图。(符号说明)1:p型单晶硅基板;1S:太阳能电池用基板;2:n型杂质扩散层;3:防反射膜;10:太阳能电池单元;20:接头线;21、21A、21B:透光性树脂部件;22:透光性基板;23:背面片材;31:受光面;32:受光面栅格电极;33:受光面总线电极;34:受光面电极;41:背面;42:背面铝电极;43:背面总线电极;44:背面电极;51:膏;52:膏;101:印刷头;102:液体吐出部;103:吐出喷嘴;104:载置台;105:控制部;107:吸引机构;108:吸引部;109:压力传感器;203:掩模框架;200:丝网;200S:感光性乳剂;201:刮板;200A:纵线;200B:横线;202:印刷掩模;301:p型单晶硅基板;302:n型杂质扩散层;303:防反射膜;310:太阳能电池单元;331:受光面;333:受光面总线电极;334:受光面电极;342:背面铝电极;343:背面总线电极。具体实施方式以下,根据附图,详细说明本专利技术的太阳能电池单元的实施方式。此外,本专利技术不限定于该实施方式,能够在不脱离本专利技术的要旨的范围内适宜地变更。另外,在以下所示的附图中,为了易于理解,各部件的比例尺有时与实际不同。在各附图之间也是同样的。实施方式1.图1是示出具备通过本专利技术的实施方式1的太阳能电池单元的电极形成方法形成的电极的太阳能电池单元10的受光面即表面的图。将作为受光面的表面称为第1主面。图2是关于图1所示的太阳能电池单元10,示出与受光面相反的一侧的背面的图。将背面称为第2主面。图3是图1以及图2的V-V剖面图,图4是图1以及图2的W-W剖面图。在太阳能电池单元10的作为第1主面的受光面31,设置有包括受光面栅格电极32以及受光面总线电极33的作为第1集电电极的受光面电极34。受光面栅格电极32以及受光面总线电极33相互正交。另外,在太阳能电池单元10的作为第2主面的背面41,设置有包括背面铝电极42以及背面总线电极43的作为第2集电电极的背面电极44。图1、图2的箭头X所示的作为水平方向的第1方向是受光面总线电极33的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种太阳能电池单元的制造方法,具备:在半导体基板上形成pn结而形成太阳能电池单元用基板的工序;以及电极形成工序,包括将包含作为电极材料的导电性材料的膏涂敷到所述太阳能电池单元用基板的电极形成面的涂敷工序、和对所涂敷的所述膏进行烧成的烧成工序,所述太阳能电池单元的制造方法的特征在于,所述涂敷工序包括:基板载置工序,将所述太阳能电池单元用基板载置到能够控制位置的载置台;第1方向控制工序,控制所述载置台的第1方向的位置;以及膏吐出工序,控制与所述第1方向正交的所述载置台的第2方向的位置,并且使用具备吐出所述膏的吐出喷嘴的液体涂敷装置,一边以来自所述吐出喷嘴的每单位时间的吐出量控制涂敷量,一边将所述膏涂敷到所述电极形成面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.16 JP 2017-0268031.一种太阳能电池单元的制造方法,具备:在半导体基板上形成pn结而形成太阳能电池单元用基板的工序;以及电极形成工序,包括将包含作为电极材料的导电性材料的膏涂敷到所述太阳能电池单元用基板的电极形成面的涂敷工序、和对所涂敷的所述膏进行烧成的烧成工序,所述太阳能电池单元的制造方法的特征在于,所述涂敷工序包括:基板载置工序,将所述太阳能电池单元用基板载置到能够控制位置的载置台;第1方向控制工序,控制所述载置台的第1方向的位置;以及膏吐出工序,控制与所述第1方向正交的所述载置台的第2方向的位置,并且使用具备吐出所述膏的吐出喷嘴的液体涂敷装置,一边以来自所述吐出喷嘴的每单位时间的吐出量控制涂敷量,一边将所述膏涂敷到所述电极形成面。2.根据权利要求1所述的太阳能电池单元的制造方法,其特征在于,在所述膏吐出工序中,将所述第2方向的第1位置处的来自所述吐出喷嘴的每单位时间的吐出量设为第1吐出量,将所述第2方向的第2位置处的来自所述吐出喷嘴的每单位时间的吐出量设为比所述第1吐出量多的第2吐出量。3.根据权利要求1或者2所述的太阳能电池单元的制造方法,其特征在于,在所述膏吐出工序中,将所述第2方向的第1位置处的所述载置...

【专利技术属性】
技术研发人员:土井诚
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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