太阳能电池受光面电极用糊、其制造方法以及太阳能电池单元的制作方法_6

文档序号:9525687阅读:来源:国知局

[0117] 上述表3的No.P01~P06是使用了W03作为含高熔点金属的添加物的例子。在 调制糊时,只是将含铅的添加物和含高熔点金属的添加物混合而不经过复合化过程的 No.P01,也得到了非LDE、LDE时的FF值都为77以上的良好的结果。再者,在该表3所示的 评价的范围中,接合强度全都为2.9 (N)以上的良好的结果。另外,在350~500 (°C)的范围 实施了假烧的No.P02~P04和采用机械化学法进行了复合化的No.P06中,得到了非LDE、 LDE时的FF值都极高、为77~79的结果,但在将假烧温度设为550(°C)的No.P05中,虽 然在为非LDE时FF值为76,但是在为LDE时,FF值为75,为不充分的结果。可以认为这是 由于因假烧温度过高因而如"复合后的析出物"一栏所示那样生成了化合物的缘故。
[0118] 另外,表3的N〇.P07~P11是使用了此03作为含高熔点金属的添加物的例子。 在调制糊时,只是将含铅的添加物和含高熔点金属的添加物混合而不经过复合化过程的 No.P07,也得到了非LDE、LDE时的FF值都为77以上的良好的结果。另外,在400~500(°C) 的范围实施了假烧的No.P08、P09、和采用机械化学法进行了复合化的No.P11中,得到了非 LDE、LDE时的FF值都极高、为78~79的结果,但在将假烧温度设为550(°C)的No.P10中, 虽然在为非LDE时FF值为76,但是在为LDE时,FF值为74,是不充分的结果。可以认为这 也是由于因假烧温度过高因而如"复合后的析出物"一栏所示那样生成了化合物的缘故。
[0119] 另外,表3的No.P12~P16是使用了Cr203作为含高熔点金属的添加物的例子。 在调制糊时,只是将含铅的添加物和含高熔点金属的添加物混合而不经过复合化过程的 No.P12,也得到了非LDE、LDE时的FF值都为77以上的良好的结果。另外,在400~500(°C) 的范围实施了假烧的No.P13、P14、和采用机械化学法进行了复合化的No.P16中,得到了非 LDE、LDE时的FF值都极高、为77~79的结果,但在将假烧温度设为550(°C)的No.P15中, 虽然在为非LDE时FF值为76,但是在为LDE时,FF值为74,是不充分的结果。可以认为这 也是由于因假烧温度过高因而如"复合后的析出物"一栏所示那样生成了化合物的缘故。
[0120] 另外,表3的Νο·Ρ17~P24是使用了与上述不同的其它化合物、SP(NH山。W1204、 H2TO4、(NH4)2M〇04、Cr3(0H)2(0C0CH3)7作为含高熔点金属的添加物的例子。即使采用这样 的化合物来添加,即使使用仅混合的方法、假烧法、机械化学法中的任一方法,都可得到非 LDE、LDE时的FF值都为77~79的良好的结果。
[0121] 另外,No.P25~27是将含铅的添加物的种类变更为Pb(N03)2、PbC03、Pb的例子。 对仅假烧的情况进行了评价,在这些情况下也得到了非LDE、LDE时的FF值都为78~79的 极良好的结果。
[0122] 另外,No.P28~30是将高熔点金属氧化物混合到玻璃料中,实施假烧来担载后, 在调制糊时添加了Pb304的例子。在这些情况下也得到了非LDE、LDE时的FF值都为77~ 78的极良好的结果。
[0123] 根据以上的评价结果判明:复合化过程不被特别限定,但在进行假烧的情况下,优 选控制在500(°C)以下,以使得不发生玻璃、与铅以及高熔点金属的反应。
[0124] 下述的表4,是对于各种玻璃,归纳了添加物的有无和种类、和对由使用了该添加 物的糊形成了受光面电极的情况下的以往结构的太阳能电池(非LDE)的输出、使用了与 上述的实施例同样的LDE基板的太阳能电池中的输出、接合强度进行了评价的结果。该评 价,是对于表4所示的玻璃料和添加物的组合的每一个,将玻璃组成、糊组成等进行各种变 更,在各组合下,在被认为是最佳的条件下评价了特性,在表4中仅示出了最佳条件的评 价结果。上述以往结构的太阳能电池,除了使用受光面侧的表面磷浓度高且η层厚的基 板以外,与上述的太阳能电池10同样地制造出。另外,LDE基板使用了薄膜电阻为110~ 120(〇/口)的基板。该薄膜电阻值是通过市售的四探针法薄膜电阻测定器测定出的值。 另外,在表4中,"玻璃料"一栏的"担载",是如上述那样实施假烧处理而将PbO、W0等担载 于玻璃料上的,"添加物"一栏是在调制糊时与玻璃分开地添加的添加物。输出和接合强度 的测定方法以及判断基准与表1所示的同样,但关于输出评价结果,将FF值78以上记为 "〇"、76~77记为"Λ"、75以下记为"X"。
[0125] 表 4
[0126] [特性比较汇总]
[0127]
[0128] 如上述的表4所示,当为使用Pb-Te玻璃、且不含高熔点金属的构成时,得不到LDE 输出("X"评价),ZnO的添加限于接合强度的改善。另外,当为向Pb-Te玻璃添加含高熔 点金属的添加物、或使用包含高熔点金属的Pb-Te玻璃的构成时,虽得到LDE输出,但接合 强度不充分("X"评价)。另外,即使是在Te玻璃上担载PbO或向该玻璃添加了含铅的添 加物的构成,在不含高熔点金属的情况下,也得不到LDE输出。与此相对,判明了:当为在Te 玻璃上担载PbO或向该玻璃添加含铅的添加物、并且担载W0、CrO、M〇0中的任一种或添加 了含高熔点金属的添加物的构成、和在包含高熔点金属的Te玻璃上担载了PbO的构成时, LDE输出和接合强度都提高。特别是在包含高熔点金属的Te玻璃上担载了PbO的情况、和 在Te玻璃上担载了PbO以及高熔点金属的情况下,LDE输出极高("〇"评价),而且,在Te 玻璃上担载了PbO和高熔点金属的情况下,得到了接合强度也极高("〇"评价)的结果。
[0129] 根据上述的结果,为了提高LDE输出,优选在Te玻璃上担载了高熔点金属、或者使 用包含高熔点金属的Te玻璃、并且担载了Pb,为了提高接合强度,优选担载了高熔点金属、 或者添加了含高熔点金属的添加物。因此,在进行了评价的范围内,认为在Te玻璃上担载 PbO和高熔点金属的方式是最好的。再者,即使是与在上述表4中输出评价为〇的组合相同 的组合,在所述表1、表3中也有FF值限于76~77的情形,但如上所述,表4所示的结果是 基于各组合下的最佳条件的结果。在表1、表3中FF值低的情形,是由玻璃组合没有最佳化 等原因所致。
[0130] 如上所述,根据本实施例,用于受光面电极28的形成的电极用糊,使用如上述那 样的各种组成的无铅的碲玻璃,向其中混合各种含铅的添加物和含高熔点金属的添加物、 或向包含高熔点金属的无铅的碲玻璃中混合含铅的添加物,优选采用假烧、机械化学法等 适宜的方法进行担载,因此当通过烧成贯通来形成受光面电极28时,可得到适度地具有凹 凸的侵蚀面,因此可得到能够同时满足电特性和接合强度的太阳能电池10。而且,作为如上 述那样构成糊的结果,由于在受光面电极28中包含高熔点金属和铅,因此再结合被抑制, 因此具有即使是LDE基板也能得到高输出的优点。
[0131] 以上参照附图对本发明进行了详细说明,但本发明也能够以其他的方式实施,可 在不脱离其主旨的范围施以各种变更。
【主权项】
1. 一种太阳能电池受光面电极用糊,其特征在于,包含导电性粉末、玻璃料、和载色剂, 所述玻璃料由无铅的碲玻璃构成,该糊用于通过涂布于硅基板的一个面上并实施烧成处 理,经烧成贯通而形成太阳能电池的受光面电极, 该糊包含: 钨、钼和铬之中的至少1种高熔点金属;和 含铅的添加物。2. 根据权利要求1所述的太阳能电池受光面电极用糊,所述高熔点金属是以含高熔点 金属的添加物的形式与所述无铅的碲玻璃分开地被添加的,所述含高熔点金属的添加物包 含钨、钼和铬这些高熔点金属之中的至少1种。3. 根据权利要求2所述的太阳能电池受光面电极用糊,所述含高熔点金属的添加物的 一部分或全部被担载于所述玻璃料上。4. 根据权利要求1~3的任一项所述的太阳能电池受光面电极用糊,所述含铅的添加 物的一部分或全部被担载于所述玻璃料上。5. 根据权利要求4所述的太阳能电池受光面电极用糊,所述含铅的添加物通过与所述 玻璃料混合并在氧化气氛中在500°C以下的温度下实施假烧处理而被担载于该玻璃料上。6. 根据权利要求5所述的太阳能电池受光面电极用糊,所述含铅的添加物的一部分以 氧化物形式残存。7. 根据权利要求1~6的任一项所述的太阳能电池受光面电极用糊,所述含铅的添加 物,以按氧化物换算的PbO/玻璃料重量比为0. 5~1. 0的范围内的比例被含有。8. 根据权利要求1~7的任一项所述的太阳能电池受光面电极用糊,所述高熔点金属, 按各自换算成氧化物后的值计,以相对于玻璃料的除了W03、M〇0、Cr203以外的成分的合计质 量G,(W03/G) +2 (M〇03/G) +4Cr203/G为0. 04~0. 40的范围内的比例被含有至少1种。9. 根据权利要求1~8的任一项所述的太阳能电池受光面电极用糊,所述无铅的碲玻 璃,含有按氧化物换算为54~80mol%的Te02、和0· 4~18mol%的Li20〇10. 根据权利要求1~9的任一项所述的太阳能电池受光面电极用糊,所述无铅的碲玻 璃,含有按氧化物换算为25mol%以下的Bi203、5mol%以下的CuO、和20mol%以下的Si02〇11. 一种太阳能电池受光面电极用糊的制造方法,其特征在于,包括: 含铅的添加物担载工序,该工序使含铅的添加物的一部分或全部担载于由无铅的碲玻 璃构成的玻璃料上,所述无铅的碲玻璃含有钨、钼和铬之中的至少1种高熔点金属;和 混合工序,该工序将导电性粉末、所述玻璃料、所述含铅的添加物、和载色剂混合。12. 根据权利要求11所述的太阳能电池受光面电极用糊的制造方法,所述含铅的添加 物担载工序,是将所述玻璃料与所述含铅的添加物的粉末混合,并在氧化气氛中在500°C以 下的温度下实施假烧处理的工序。13. -种太阳能电池受光面电极用糊的制造方法,其特征在于,包括: 含高熔点金属的添加物担载工序,该工序使含有钨、钼和铬之中的至少1种高熔点金 属的添加物的一部分或全部担载于由无铅的碲玻璃构成的玻璃料上;和 混合工序,该工序将导电性粉末、所述玻璃料、所述含高熔点金属的添加物、含铅的添 加物、和载色剂混合。14. 根据权利要求13所述的太阳能电池受光面电极用糊的制造方法,包括含铅的添加 物担载工序,该工序使所述含铅的添加物的一部分或全部担载于所述玻璃料上。15. 根据权利要求14所述的太阳能电池受光面电极用糊,所述含铅的添加物担载工 序,是将所述玻璃料与所述含铅的添加物的粉末混合,并在氧化气氛中在500°C以下的温度 下实施假烧处理的工序。16. -种太阳能电池单元,在形成于p型娃基板的一个面上的η+层上具备防反射膜,并 且通过烧成贯通而设置有受光面电极, 该太阳能电池单元的特征在于,所述受光面电极由权利要求1~10的任一项所述的太 阳能电池受光面电极用糊生成。
【专利摘要】提供能够形成与基板的接合强度高且接触电阻低的电极、在使用了LDE基板的情况下也可得到高输出的太阳能电池的太阳能电池受光面电极用糊、其制造方法、以及高输出的太阳能电池单元。用于形成受光面电极的导电性糊,使用各种组成的无铅的碲玻璃,在其中混合各种含铅的添加物和含高熔点金属的添加物,优选采用假烧、化学机械法等适宜的方法进行担载,因此若通过烧成贯通来形成受光面电极,则可得到适度地具有凹凸的侵蚀面,因此能够一并满足电特性和接合强度。另外,由于在受光面电极(28)中含有高熔点金属和铅,因此再结合受到抑制,因此即使是LDE基板也能够得到高输出。
【IPC分类】H01B1/22, H01L31/18, H01L31/0224, H01L31/04
【公开号】CN105280731
【申请号】CN201510303050
【发明人】杉山高启, 角田航介, 林博道, 吉野泰
【申请人】株式会社则武
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年6月4日
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