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

文档序号:8516181
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
【技术领域】
[0001] 本发明设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。
【背景技术】
[0002] 通常的太阳能电池元件具备:娃系的例如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W银为主要成分的导电性粉 末、玻璃粉及有机赋形剂(Kt夕)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。
[0003] 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(7六^六一乂^^一)。
[0004] 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。W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,本发明人等进行了研究,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 接触电阻高该样的问题。
[0005]另外,也进行了使用含有蹄的玻璃粉作为玻璃粉的尝试(例如,参照专利文献2)。 本发明人等进行了研究,结果如果使用含有蹄的玻璃粉,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 时含有铅和蹄的玻璃粉作为玻璃粉的尝试(例如,参照专利文献3)。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1;日本特开2001-93326号公报
[0009] 专利文献2;日本特开2012-84585号公报
[0010] 专利文献3;国际公开第2011/140197号小册子

【发明内容】

[0011] 发明所要解决的课题
[0012] 但是,同时含有铅和蹄的玻璃粉具有含有铅的玻璃粉和含有蹄的玻璃粉的中间的 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)该样的问题。
[0013] 本发明的目的在于,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。
[0014] 用于解决课题的手段
[0015] 本发明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,
[0016] 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。
[0017] 另外,就本发明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:
[0018] 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;
[0019] 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;和
[0020] 第=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。
[00川发明效果
[0022] 根据本发明,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】
[0023] 图1是示意性地表示使用本发明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。
[0024] 图2(a)~(e)是示意性地表示本发明的太阳能电池元件的制造工序的剖面图。
【具体实施方式】
[00巧]下面,一边参照附图一边对本发明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。
[0026]〔太阳能电池元件表面电极导电性糊)
[0027] 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。
[002引如图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la)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la上)的第一区域le的防反射膜2。
[0029] 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If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。
[0030] 作为半导体基板1,使用具有规定的渗杂元素(导电型控制用的杂质)并呈单导电 型(例如,p型)的单晶娃基板或多晶娃基板等晶体娃基板。半导体基板1的厚度更优选 为例如250ymW下,进一步优选为150ymW下。在本实施方式中,W使用呈P型导电型的 晶体娃基板作为半导体基板1的例子进行说明。在形成为由晶体娃基板构成的半导体基板 1呈P型的情况下,作为渗杂元素,适合使用例如棚或嫁。
[0031] 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Ic 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Ic为圆锥形状或棱锥形状,通过控制基于RIE(ReactiveIon化ching)法的气体浓度或 蚀刻时间,能够使其大小发生变化。
[0032] 相反导电型层la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型导电型的娃基板作为半导体基板1的情况下, 则相反导电型层la形成为呈n型导电型。该种相反导电型层la可通过例如使磯等杂质扩 散在该娃基板的第一面来形成。
[0033]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SiNy膜、 Ti化膜、SiO2膜、MgO膜、IT0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)。
[0034] 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炬ackSurfaceField)区域化。BSF区域化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。
[0035] 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~ 200ym左右,所W宽度比第一母线电极小。
[0036] 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,该种第一电极 3的厚度为10~40ym左右。如后所述地,如上所述的第一电极3可通过使用含有W银为 主要成分的导电性粉末、混合含有蹄系玻璃粉和铅
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