太阳能电池元件及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及太阳能电池元件及其制造方法。
【背景技术】
[0002] -般而言，使用娃基板作为半导体基板的太阳能电池元件，具有在一导电型（原 文:一導電型）的娃基板的受光面设置了逆导电型层(原文:逆導電型層）的pn结结构。此外， 太阳能电池元件具有与P型娃区域电连接的P型电极、W及与n型娃区域电连接的n型电极。
[0003] 作为上述的P型电极，已知有W侣为主成分的电极。（例如，参见日本特开2003-223813号公报、日本特开2012-218982号公报和日本特开2013-168369号公报）。
【发明内容】
[0004] 发明要解决的问题
[0005] 关于用于太阳能电池元件的电极，例如，要求对设置电极的半导体基板的密合强 度大、电极形成后的半导体基板的翅曲增加小等。然而，运些电极特性容易受到形成电极的 半导体基板的表面形状等结构的影响。
[0006] 本发明鉴于运样的问题而完成，其目的在于，特别提供一种电极相对于半导体基 板的密合强度大、电极形成后的娃基板的翅曲增加小的太阳能电池元件及其制造方法。
[0007] 用于解决问题的方法
[0008] 本发明的一方式的太阳能电池元件，其具备在表面具有P型半导体区域的娃基板、 和配置在所述P型半导体区域之上的W侣为主成分的电极，其中，所述电极具有包含氧化 饥、氧化蹄和氧化棚的玻璃成分，在该玻璃成分中，氧化饥的含量少于氧化蹄的含量与氧化 棚的含量之和。
[0009] 与上述不同的其他方式的太阳能电池元件，其具备在表面具有P型半导体区域的 娃基板、和配置在所述P型半导体区域之上的W侣为主成分的电极，所述电极具有包含氧化 饥、氧化蹄和氧化棚的玻璃成分，在将该玻璃成分设为100质量份时，该玻璃成分含有5~33 质量份的氧化饥、4~30质量份的氧化蹄、和4~18质量份的氧化棚。
[0010] 另外，本发明的一方式的太阳能电池元件的制造方法，所述太阳能电池元件具备 在表面具有P型半导体区域的娃基板、和配置在所述P型半导体区域之上的W侣为主成分的 电极，所述制造方法包括:印刷工序，其为在所述娃基板的所述P型半导体区域之上，印刷具 有粉末和有机载体的导电性糊剂的工序，所述粉末具有包含氧化饥、氧化蹄和氧化棚的玻 璃成分，在该玻璃成分中，氧化饥的含量少于氧化蹄的含量与氧化棚的含量之和，且所述粉 末W侣为主成分;和电极形成工序，其为烧成所述导电性糊剂，在所述娃基板的所述P型半 导体区域之上形成所述电极的工序。
[0011] 与上述不同的其他方式的太阳能电池元件的制造方法，所述太阳能电池元件具备 在表面具有P型半导体区域的娃基板、和配置在所述P型半导体区域之上的W侣为主成分的 电极，所述制造方法包括:印刷工序，其为在所述娃基板的所述P型半导体区域之上，印刷具 有粉末和有机载体的导电性糊剂的工序，所述粉末具有包含氧化饥、氧化蹄和氧化棚的玻 璃成分，在将该玻璃成分设为100质量份时，该玻璃成分含有5~33质量份的氧化饥、4~30 质量份的氧化蹄、和4~18质量份的氧化棚，且所述粉末W侣为主成分;和电极形成工序，其 为烧成所述导电性糊剂，在所述娃基板的所述P型半导体区域之上形成所述电极的工序。 [001引发明效果
[0013] 根据上述构成的太阳能电池元件及其制造方法，可W提供一种维持高转化效率、 不会增大电极形成后的娃基板的翅曲、此外使娃基板与电极的密合强度提高的太阳能电池 元件。
[0014] 根据上述构成的太阳能电池元件及其制造方法，可W提供一种例如在娃基板的电 极形成面具有纹理的情况下、或者形成有防反射层等情况下，不易受到电极形成面的结构 的影响、能够实现良好的电极特性的太阳能电池元件。
【附图说明】
[0015] 图1是从受光面侧观察本发明的一方式的太阳能电池元件的一例的俯视图。
[0016] 图2是从非受光面侧观察本发明一方式的太阳能电池元件的一例的俯视图。
[0017] 图3是图1中在K-K线的单点划线部分切断后的部位的剖面图。
【具体实施方式】
[0018] W下，基于附图对本发明的实施方式进行详细的说明。需要说明的是，由于附图是 示意性地进行表示，因此各图中的构成要素的尺寸和位置关系等可W适当地改变。
[0019] <导电性糊剂>
[0020] 本实施方式的太阳能电池元件中使用的电极用的导电性糊剂，例如具有：W侣为 主成分的侣粉末;至少包含氧化饥、氧化蹄和氧化棚的玻璃成分;和有机载体。并且，在玻璃 成分中，氧化饥的含量少于氧化蹄的含量与氧化棚的含量之和。另外，在将玻璃成分设为 100质量份时，该导电性糊剂的玻璃成分可W含有5~33质量份的氧化饥、4~30质量份的氧 化蹄、和4~18质量份的氧化棚。
[0021] 侣粉末是W高纯度的侣为主成分的金属粉末，或者是W合金作为主成分的金属粉 末，其中该合金W侣为主成分。此处，所谓"主成分"是指相对于金属粉末总体而存在50质 量％ W上的情况。W下的"主成分"也同样进行定义。
[0022] 侣粉末的形状没有特别限制，可W使用球状或薄片状等的粉末。另外，侣粉末的粒 径可W根据导电性糊剂的涂布（印刷)条件和烧成条件而适当选择。但是，从印刷性和烧成 特性的观点考虑，平均粒径为0.1~10皿左右的粉末是适宜的。侣粉末的质量相对于导电性 糊剂的总质量优选为50 % W上且90 % W下。
[0023] 向侣粉末中添加含有蹄、铅、饥、棚等的玻璃粉末。另外，玻璃粉末可W含有蹄、铅、 饥、棚等的元素单体，或者含有W它们的合金为主成分的金属粒子或化合物粒子。该玻璃粉 末，例如，可W通过混合PbO-Bs化系的第1玻璃料、Te〇2-V2化系的第2玻璃料等而制作，也可 W通过对混合上述成分所制作的玻璃进行粉碎而制作。
[0024] 玻璃粉末的含有质量相对于导电性糊剂的总质量优选为0.01 % W上且5% W下。 通过使玻璃粉末的含有质量在该数值范围内，从而娃基板与电极的电接触、机械接触变得 良好，并且还可W将电极形成后的基板的翅曲抑制得较小。
[0025] 有机载体可W通过将作为粘合剂使用的有机树脂成分(有机粘合剂)溶解在有机 溶剂中而得到。作为有机粘合剂，可W使用纤维素系树脂、丙締酸类树脂、或醇酸树脂等。另 夕h作为有机溶剂，可W使用松油醇、二乙二醇单下基酸乙酸醋等。
[0026] 需要说明的是，作为导电性糊剂的副成分，可W添加娃粉末、锋粉末等。通过含有 适量的娃粉末和锋粉末，从而改善了电极形成后的基板的翅曲W及电极的电阻等。
[0027] <太阳能电池元件>
[0028] 对本实施方式的太阳能电池元件10的基本构成进行说明。太阳能电池元件10具有 作为第1主面的背面化、和位于背面化的相反侧的作为第2主面的表面la。另外，太阳能电池 元件10具有:例如，Wp型半导体区域位于最背面化侧、并且n型半导体区域位于最表面Ia侧 的方式，而层叠有P型半导体区域和n型半导体区域的娃基板1。另外，太阳能电池元件10还 具有配置在娃基板1的P型半导体区域之上的电极。
[0029] 此处，关于上述电极，上述导电性糊剂的玻璃成分的质量比保持为大致相同。也就 是说，上述电极具有至少包含氧化饥、氧化蹄和氧化棚的玻璃成分，在该玻璃成分中，氧化 饥的含量少于氧化蹄的含量与氧化棚的含量之和。如上所述，通过使玻璃成分中含有氧化 饥、氧化蹄和氧化棚，从而在娃基板1的背面形成纹理和防反射层的情况下等，无论背面的 状态如何，都可W形成良好电特性的P型电极。另外，通过上述玻璃成分，可W制作翅曲小、 且电极与娃基板1的密合性提高的太阳能电池元件。
[0030] 另外，上述电极可W为如下电极:具有至少包含氧化饥、氧化蹄和氧化棚的玻璃成 分，并且在将玻璃成分设为100质量份时，该玻璃成分含有5~33质量份的氧化饥、4~30质 量份的氧化蹄、和4~18质量份的氧化棚。通过使用上述玻璃成分形成P型电极，可W制作特 性良好且翅曲较小、电极与娃基板1的密合性提高的太阳能电池元件。
[0031] 接着，对太阳能电池元件10的具体例进行说明。作为娃基板1，使用含有规定的渗 杂剂元素、具有一导电型（例如，P型）的单晶娃基板或多晶娃基板。娃基板1的电阻率为0.2 ~2Q ? cm左右。另外，娃基板1的厚度，例如，优选为250]imW下，进一步优选为ISOiimW下。 另外，娃基板1的形状没有特别限定。但是，如果在平面视图中为四边形，则在制法上W及排 列多个太阳能电池元件而构成太阳能电池组件时，可W减小太阳能电池元件间的间隙，从 运些观点考虑其是适合的。
[0032] 对使用P型娃基板作为娃基板1的例子进行说明。当娃基板1具有P型时，作为渗杂 剂元素，例如，添加棚或嫁是适合的。
[0033] 与一导电型层2形成pn结的逆导电型层3是具有与一导电型层2(娃基板1)相反的 导电型的层，其可W设置在娃基板1的表面Ia侧。如果是一导电型层2具有P型的导电型的情 况，则逆导电型层3形成为具有n型的导电型。当娃基板1具有P型的导电型时，则逆导电型层 3可W通过使憐等渗杂剂元素在娃基板1的表面Ia侧扩散而形成。
[0034] 防反射层4使表面Ia中的光反射率降低，使娃基板1所吸收的光量增大。并且，由于 起到了使通过光吸收而生成的电子空穴对增多的作用，因此有助于太阳能电池的转化效率 的提高。防反射层4,例如，由氮化娃膜、氧化铁膜、氧化娃膜或氧化侣膜、或者它们的层叠膜 形成。防反射层4的折射率和厚度，可W根据构成材料而适当选择，并且可W设定为针对适 当的入射光而能够实现无反射条件的厚度。在娃基板1上形成的防反射层4的折射率优选为 1.8~2.3左右，厚度优选为500~1200及左右。另外，防反射层4还具有如下效果，即，减少 娃基板1的界面和晶界处的载流子的复合所致的转化效率下降的、作为纯化膜的效果。
[003引 BSF(Back-Su计ace-Field)区域7具有在娃基板1的背面化侧形成内部电场