太阳能电池的制造方法及太阳能电池的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种太阳能电池的制造方法及太阳能电池，是在基板的表面、形成主栅电极所使用的银膏中的银含有率低于形成次栅电极所使用的银膏中的银含有率的太阳能电池的制造方法及太阳能电池。
【专利说明】太阳能电池的制造方法及太阳能电池
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池的制造方法及太阳能电池。
【背景技术】
[0002]近年来，特别是出于地球环境保护的观点，对将太阳能直接转换为电能的太阳能电池作为新一代能源的期待急剧高涨。作为太阳能电池，虽然具有使用化合物半导体或有机材料的太阳能电池等各种类型，但目前，使用硅晶的太阳能电池已成为主流。
[0003]目前，制造及销售最多的太阳能电池的结构是在受光面和与受光面相反一侧的背面形成了电极的结构。
[0004]图6表示日本特开2004-14566号公报(专利文献I)所公开的现有太阳能电池的受光面的俯视示意图，图7表示沿图6的VI1-VII的剖面示意图。
[0005]如图7所示，专利文献I所公开的现有太阳能电池101在作为基材的P型硅基板103的太阳能电池101的受光面121侧的表面形成η型杂质扩散层104。而且，形成防止反射膜105，以覆盖η型杂质扩散层104。
[0006]而且，如图6及图7所示，在受光面121上形成基于银电极的电极部102。电极部102由主栅102a和次栅102b构成。
[0007]此外，如图7所示，在太阳能电池101的、与受光面121相反一侧的面即背面122上形成P+型层即BSF (Back Surface Field:背面电场)层106。进而，在背面122上形成铝电极107，以覆盖BSF层106，在铝电极107上一部分重叠地形成银电极108。
[0008]太阳能电池101受光面121的电极部102是通过对银膏进行丝网印刷、使之干燥、并在氧化性气体下进行烧制而形成的。在此，电极部102在烧制银膏时，烧穿防止反射膜105，从而穿透防止反射膜105，与η型扩散层104接触。而且，在银膏的丝网印刷中，主栅102a及次栅102b的图案使用同一银膏、在一个工序中形成。
[0009]专利文献1:(日本)特开2004-14566号公报
[0010]随着太阳能发电系统的快速普及，降低太阳能电池的制造成本成为当务之急。作为用来降低太阳能电池的制造成本的方法，减少电极部102的银使用量是有效的方法之
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[0011]然而，在减少电极部102的银使用量的情况下，由于电极部102电阻的升高，可能弓丨起太阳能电池性能的大幅降低。
【发明内容】
[0012]本发明是鉴于上述问题而提出的，本发明的目的在于提供能够减少电极的银使用量、却几乎不会使太阳能电池的性能降低的太阳能电池的制造方法及太阳能电池。
[0013]本发明为一种太阳能电池的制造方法，为具有在基板的表面形成主栅电极及次栅电极的工序的太阳能电池的制造方法，形成主栅电极所使用的银膏中的银含有率低于形成次栅电极所使用的银膏中的银含有率。[0014]在此，在本发明的太阳能电池的制造方法中，形成主栅电极所使用的银膏中的玻璃料含有率优选高于形成次栅电极所使用的银膏中的玻璃料含有率。
[0015]而且，在本发明的太阳能电池的制造方法中，形成主栅电极所使用的银膏中的玻璃料含有率相对于银含有率的比例优选大于形成次栅电极所使用的银膏中的玻璃料含有率相对于银含有率的比例。
[0016]此外，在本发明的太阳能电池的制造方法中，形成主栅电极所使用的银膏中玻璃料的软化点优选低于形成次栅电极所使用的银膏中玻璃料的软化点。
[0017]而且，在本发明的太阳能电池的制造方法中，形成主栅电极所使用的银膏中银的BET值优选大于形成次栅电极所使用的银膏中银的BET值。
[0018]此外，在本发明的太阳能电池的制造方法中，主栅电极的中心部厚度优选薄于次栅电极的中心部厚度。
[0019]进而，本发明为一种太阳能电池，为在基板的表面具有主栅电极及次栅电极的太阳能电池，并且主栅电极中的银含有率低于次栅电极中的银含有率。
[0020]根据本发明，能够提供可减少电极的银使用量、却几乎不会使太阳能电池的性能降低的太阳能电池的制造方法及太阳能电池。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明太阳能电池的一例的受光面的俯视示意图；
[0022]图2是由图1的圆所包围的部分的立体示意图；
[0023]图3是主栅电极与次栅电极的接合部分的俯视示意图；
[0024]图4(a)是串联两个太阳能电池后的状态的正视示意图，(b)是(a)所表示的状态的侧视不意图；
[0025]图5(a)是主栅电极与次栅电极的接合部分的前视示意图，(b)是沿(a)的Vb-Vb的剖面示意图，(C)是对由(b)的圆所包围的部分中银料的状况进行图解的示意性概念图；
[0026]图6是专利文献I所公开的现有太阳能电池的受光面的俯视示意图；
[0027]图7是沿图6的VI1-VII的剖面示意图。
[0028]附图标记说明
[0029]I P型单晶Si基板；2 η型杂质扩散层；3防止反射膜；4主栅电极；5次栅电极；6 BSF层；7背面银电极；8铝电极；9中继馈线；11太阳能电池；101太阳能电池；102电极部；102a主栅；102b次栅；103硅基板；104 η型杂质扩散层；105防止反射膜；106 BSF层；107铝电极；108银电极；121受光面；122背面。
【具体实施方式】
[0030]下面，针对本发明的实施方式进行说明。另外，在本发明的附图中，相同的标记表示相同的部分或相当的部分。
[0031]图1表不本发明太阳能电池的一例的受光面的俯视不意图，图2表不由图1的圆所包围的部分的立体示意图。图1及图2所示的太阳能电池11例如可以按照以下的方式进行制造。
[0032]首先，通过对P型单晶Si基板I进行蚀刻，在P型单晶Si基板I上形成纹理。然后，在P型单晶Si基板I的受光面(表面)上涂布异丙氧基钛酸脂中含有磷化合物的PTG(Phosphoric Titanate Glass:磷酸钛酸盐玻璃)液后，使之干燥。
[0033]接着，将涂布PTG液并干燥后的P型单晶Si基板I加热至例如800°C?900°C，由此，向P型单晶Si基板I扩散磷，从而形成η型杂质扩散层2，同时形成由含有磷的T1x形成的防止反射膜3。按照上述方式形成的η型杂质扩散层2的片电阻例如为45 Ω / □左右。
[0034]然后，在P型单晶Si基板I的非受光面(背面)上，对形成背面银电极7所使用的银膏及形成铝电极8所使用的铝膏进行印刷后，进行干燥。而且，在P型单晶Si基板I的受光面(表面)上，对形成次栅电极5所使用的银膏进行印刷，之后，对形成主栅电极4所使用的银膏进行印刷。在对形成次栅电极5所使用的银膏及形成主栅电极4所使用的银膏进行印刷后，使之干燥。
[0035]此时，为了使形成主栅电极4所使用的银膏中的银含有率低于形成次栅电极5所使用的银膏中的银含有率，在形成主栅电极4所使用的银膏和形成次栅电极5所使用的银膏中使用不同的银膏。
[0036]对于银膏及铝膏的印刷，例如可以使用丝网印刷法，S卩、使用具有形成所希望的图案的开口的丝网，对膏体进行挤压，由此而形成电极图案。在此，银膏是银为导电材料的主要成分的膏体，铝膏是铝为导电材料的主要成分的膏体。
[0037]接着，在对所有的电极图案进行印刷后，在例如800°C左右的温度下烧制银膏及铝膏。此时，在形成主栅电极4所使用的银膏及形成次栅电极5所使用的银膏具有烧穿性的情况下，银膏贯通防止反射膜3，与η型杂质扩散层2电连接。
[0038]而且，通过铝膏的烧制，在P型单晶Si基板I上形成ρ+层即BSF层6。由此，制造出太阳能电池11。
[0039]图3表示主栅电极4与次栅电极5的接合部分的俯视示意图。为了减少形成次栅电极5所使用的银膏的使用量，在主栅电极4与次栅电极5重叠的部分分割次栅电极5。
[0040]在此，次栅电极5例如可以形成为线宽约80 μ m、平均厚度约15 μ m。而且，主栅电极4例如可以形成为线宽约3mm、中心部平坦部分的厚度约15 μ m。
[0041 ] 图4 (a)表不串联两个太阳能电池11后的状态的正视不意图，图4 (b)表不图4 (a)所表示的状态的侧视示意图。在图4(a)及图4(b)中，简单表示了太阳能电池11的结构。
[0042]如图4(a)及图4(b)所示，通常串联多个太阳能电池11进行使用。中继馈线9是用来串联太阳能电池11的配线，连接某太阳能电池11表面的主栅电极4与另一个太阳能电池11背面的背面银电极7。对于中继馈线9的连接，例如可以使用焊料。中继馈线9的宽度例如可以为2mm左右。
[0043]下面，对于次栅电极5与主栅电极4的必要特性进行说明。因为次栅电极5是经过从次栅电极5的端部至主栅电极4的数cm左右的距离进行集电、尽量不损耗太阳能电池11所产生的光电流的电极，所以要求为低电阻。据此，因为将导致电阻升高，因而不优选减少形成次栅电极5所使用的银膏的银含有量。
[0044]主栅电极4及次栅电极5的材料即烧制银比纯银的电阻率高一个数量级左右。另一方面，中继馈线9为被焊料覆盖的铜线，其电阻率可以与纯铜相当。
[0045]因此，主栅电极4主要的作用为将次栅电极5所汇集的电流向中继馈线9传导，而不是长距离传导电流。电流在主栅电极4中流动的距离为主栅电极4的宽度以下，短于电流在次栅电极5中流动的长度，所以，因主栅电极4的电阻造成的损耗较少。
[0046]因此，即使减少形成主栅电极4所使用的银膏的银含有量而导致电阻增高，对太阳能电池11性能的影响也较小。本发明的
【发明者】们着眼于该点，尝试在几乎不降低太阳能电池11性能的程度下减少形成主栅电极4所使用的银膏的银含有量。
[0047]而且，在形成主栅电极4所使用的银膏与形成次栅电极5所使用的银膏中使用不同银膏的情况下，要求:上述电极间的电阻较低、上述电极的接合强度较高、以及上述电极具有长期可靠性。
[0048]进而，主栅电极4有时会受到来自中继馈线9的外力。因此，为了不被外力剥离主栅电极4，要求主栅电极4与太阳能电池11表面的粘接强度高，而且长期可靠性高。为了满足上述条件，对银膏中玻璃料的量等诸条件进行了研究。
[0049]实施例
[0050]下面，详细地说明本发明的实施例。
[0051]在以下的实施例中，使用完全相同的银膏形成次栅电极5，对形成主栅电极4所使用的银膏进行各种改变，调查其特性。将形成次栅电极5所使用的银膏作为基准银膏。另外，在以下的实施例中所使用的所有银膏都具有烧穿性。
[0052]〈第一~第四实施例〉
[0053]在第一~第四实施例中，使用改变了形成主栅电极4所使用的银膏的银含有率和玻璃料含有率的银膏，制作第一~第四实施例的太阳能电池。而且，在第一~第四实施例中，如上所述，使用基准银膏形成次栅电极5。此外，作为基准，也制作使用基准银膏形成主栅电极4及次栅电极5这两者的基准太阳能电池。
[0054] 表1表示第一~第四实施例的太阳能电池及基准太阳能电池的特性。
[0055][表 I]
[0056]
【权利要求】
1.一种太阳能电池的制造方法，为具有在基板的表面形成主栅电极及次栅电极的工序的太阳能电池的制造方法； 其特征在于，形成所述主栅电极所使用的银膏中的银含有率低于形成所述次栅电极所使用的银膏中的银含有率。
2.如权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，形成所述主栅电极所使用的所述银膏中的玻璃料含有率高于形成所述次栅电极所使用的所述银膏中的玻璃料含有率。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，形成所述主栅电极所使用的所述银膏中的玻璃料含有率相对于银含有率的比例大于形成所述次栅电极所使用的所述银膏中的玻璃料含有率相对于银含有率的比例。
4.如权利要求1至3中任一项所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，形成所述主栅电极所使用的所述银膏中的玻璃料的软化点低于形成所述次栅电极所使用的所述银膏中的玻璃料的软化点。
5.如权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，形成所述主栅电极所使用的所述银膏中银的BET值大于形成所述次栅电极所使用的所述银膏中银的BET 值。
6.如权利要求1至5中任一项所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述主栅电极的中心部的厚度薄于所述次栅电极的厚度。
7.一种太阳能电池，为在基板的表面具有主栅电极及次栅电极的太阳能电池，其特征在于，所述主栅电极中的银含有率低于所述次栅电极中的银含有率。
【文档编号】H01L31/04GK104040733SQ201280066671
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年12月27日 优先权日:2012年1月10日
【发明者】田中聪, 大石嘉弘 申请人:夏普株式会社