專利名稱：太陽能電池和太陽能電池的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池和太陽能電池的制造方法，特別是涉及能夠既抑制制造 成本又使太陽能電池模塊的電特性和可靠性優(yōu)良的太陽能電池和太陽能電池的制造方
法。
背景技術(shù)：
近年來，由于能源資源枯竭的問題和大氣中CO2增加這樣的地球環(huán)境問題等原 因，希望開發(fā)綠色能源，特別是使用太陽能電池的太陽光發(fā)電被作為新能源而正在被開 發(fā)并實現(xiàn)了實用化，沿著發(fā)展的道路在前進。圖9表示目前一般的太陽能電池的示意性剖視圖。在此，如圖9所示，現(xiàn)有的 太陽能電池在ρ型硅基板11的受光面形成有n+層12，在η+層12上形成有防止反射膜13 和銀電極16。且在硅基板11背面的一部分形成有ρ+層17，在ρ+層17上形成有鋁電極 15。在硅基板11背面的ρ+層17以外的區(qū)域形成有銀電極14。圖10表示圖9所示結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有的太陽能電池制造方法一例的流程圖。首先如步 驟Sl所示，準(zhǔn)備P型硅基板11。接著如步驟S2所示，通過蝕刻硅基板11的表面而進 行除去損傷層等處理。接著如步驟S3所示，通過在硅基板11的一個表面即受光面擴散η型摻雜劑而形 成η+層12，在η+層12上形成防止反射膜13。接著如步驟S4所示，通過網(wǎng)板印刷法向硅基板11的受光面的相反側(cè)即背面印刷 銀膏，以150°C 200°C左右的溫度使之干燥。接著如步驟S5所示，在硅基板11背面的銀膏印刷部位以外的大致所有部位通過 網(wǎng)板印刷法印刷鋁膏，以150°C 200°C左右的溫度使之干燥。這時，使鋁膏與銀膏的一 部分相互重疊地來印刷。接著如步驟S6所示，在硅基板11的受光面的防止反射膜13上通過網(wǎng)板印刷法 印刷銀膏的圖案，然后以150°C 200°C左右的溫度使之干燥。接著如步驟S7所示，把硅基板11的受光面?zhèn)鹊你y膏以及背面?zhèn)鹊你y膏和鋁膏以 700 750°C的溫度燒結(jié)，由此，在硅基板11的受光面?zhèn)刃纬摄y電極16，在硅基板11的 背面形成銀電極14和鋁電極15。在進行上述燒結(jié)時，由于鋁膏作為P型摻雜劑而起作用，在硅基板11的背面一 并形成P+層17，對于提高太陽能電池的電特性大有作用。通過以上工序，完成圖9所示 結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有太陽能電池。圖11表示向上述那樣制造的圖9所示結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有太陽能電池連接內(nèi)部連線而形 成的帶內(nèi)部連線的太陽能電池的示意性剖視圖。在此，圖11所示結(jié)構(gòu)的帶內(nèi)部連線的太 陽能電池能夠如下形成準(zhǔn)備多個上述那樣制造的現(xiàn)有太陽能電池，把內(nèi)部連線18的一 端安置在太陽能電池受光面?zhèn)鹊你y電極16上，且把內(nèi)部連線18的另一端安置在其他太陽 能電池背面?zhèn)鹊你y電極14上，向內(nèi)部連線18、銀電極14和銀電極16涂敷助焊劑后使它們貼緊，并保持該狀態(tài)進行加熱。在制造了多個圖11所示結(jié)構(gòu)的帶內(nèi)部連線的太陽能電池后，把該多個帶內(nèi)部連 線的太陽能電池串聯(lián)或并聯(lián)連接，于是制造出太陽能電池模塊。近年來，這樣把硅基板受光面?zhèn)鹊你y膏以及背面?zhèn)鹊你y膏和鋁膏同時燒結(jié)方式 的太陽能電池在逐漸成為主流，但把硅基板受光面?zhèn)鹊你y膏以及背面?zhèn)鹊你y膏和鋁膏分 別單獨進行燒結(jié)的方式目前也在被采用。目前，在向太陽能電池進行涂覆焊錫后進行內(nèi)部連線的連接，但近年來，省略 上述那樣向太陽能電池涂覆焊錫的方式成為主流，在采用該方式的情況下，靈活運用向 內(nèi)部連線表面涂覆的焊錫。
專利文獻1 特開2001-127317號公報專利文獻2 特開2006-351530號公報近年來，在被關(guān)注的太陽能電池業(yè)界，特別希望有不犧牲太陽能電池的可靠性 而提高太陽能電池電特性的技術(shù)。近年來在太陽能電池生產(chǎn)量擴展的同時而銷售競爭的 激化也顯現(xiàn)出非常明顯的跡象，希望把不僅電特性優(yōu)良，而且成本特性也優(yōu)良的太陽能 電池提供給市場。一般來說，太陽能電池和太陽能電池模塊的電特性多受電阻成分的多寡的影 響。特別是填充因子(F、F)受下述因素的影響很大，這些因素包括在太陽能電池兩面分 別形成的作為銀電極前驅(qū)體的銀膏的組成和作為鋁電極前驅(qū)體的鋁膏的組成或者它們的 組合，以及基于銀電極與內(nèi)部連線(4 >夕一二才、々夕)的電連接而造成的電阻成分的多 寡，其中以銀膏的組成和特性所帶來的影響非常大。銀膏一般由銀粒子和玻璃料(力力7 7 U ？卜)等玻璃成分、樹脂和載色劑(Ε ^ 等有機粘合劑、其他無機添加物和有機溶劑等構(gòu)成。關(guān)于分別向硅基板的受光 面和背面印刷的銀膏的組成，具有很多共通點，例如是能夠運用批量生產(chǎn)性優(yōu)良的網(wǎng)板 印刷法的組成等，但由于銀膏所應(yīng)該具有的功能性的不同，所以向硅基板受光面印刷的 銀膏和向背面印刷的銀膏分別有不同的組成。與硅基板的受光面和背面無關(guān)，為了降低燒結(jié)后銀電極自身的電阻，希望增大 銀粒子的配合比率，若僅單純地增大銀粒子的配合比率，就成為減少銀膏中玻璃成分的 配合比率，該傾向在過大的情況下，則導(dǎo)致硅基板與銀電極的粘接強度惡化。另外，隨 著銀粒子的配合比率增大，在材料成本方面價格變貴，這點能夠容易地想象。銀膏中的玻璃成分由于經(jīng)過上述的燒結(jié)工序而有在電極表面附近局部化的傾 向，硅基板受光面?zhèn)入姌O表面的玻璃成分局部化有提高硅基板與銀電極粘接強度的作 用，但玻璃成分向硅基板相反側(cè)電極表面的局部化則有使后續(xù)工序即內(nèi)部連線向銀電極 上安裝的安裝性惡化的作用。S卩，減少銀膏中玻璃成分的配合比率，一般來說具有提高內(nèi)部連線安裝性的作 用，但同時也有降低硅基板與銀電極粘接強度的作用。另一方面，增大銀膏中玻璃成分 的配合比率有提高硅基板與銀電極粘接強度的作用，而同時也有使內(nèi)部連線安裝性惡化 的作用。為了提高硅基板與銀電極的粘接強度而使燒結(jié)溫度高溫化的情況下，由于促進 了玻璃成分向電極表面的局部化，所以使內(nèi)部連線安裝性降低。而且，硅基板與銀電極的粘接強度降低和內(nèi)部連線安裝性的降低也直接關(guān)系到該部分的電接觸不良，因此，對 于太陽能電池模塊的電特性和可靠性也有不好的影響。特別是在決定用于形成背面銀電極的銀膏的組成時，不僅是要降低銀電極本身 的電阻，而且需要通過降低銀電極與鋁電極的重疊區(qū)域所產(chǎn)生的電阻來提高太陽能電池 和太陽能電池模塊的電特性，且提高硅基板與銀電極的粘接強度，同時提高內(nèi)部連線的 安裝性，且不損害太陽能電池模塊的可靠性。如上所述，銀膏和鋁膏分別含有玻璃成分，但關(guān)于玻璃成分的組成和軟化點 等特性則利用銀膏乃至鋁膏的評價來判斷它們對于太陽能電池的適應(yīng)性(日本特開 2001-127317號公報、日本特開2006-351530號公報)。究其原因，關(guān)于銀膏和鋁膏的玻 璃成分相互沒有關(guān)系，其組成和特性不同的情況多，成為銀電極和鋁電極混合存在的太 陽能電池背面的電阻增大的原因之一
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能電池和太陽能電池的制造方 法，能夠既抑制制造成本又使太陽能電池模塊的電特性和可靠性優(yōu)良。本發(fā)明的太陽能電池具備具有pn結(jié)部的半導(dǎo)體基板和在半導(dǎo)體基板背面的銀 電極和鋁電極，具有銀電極和鋁電極相互重疊的重疊區(qū)域，銀電極所含的玻璃成分的玻 璃軟化點溫度在鋁電極所含的玻璃成分的玻璃軟化點溫度以上。本發(fā)明太陽能電池的制造方法制造所述太陽能電池，包括向半導(dǎo)體基板的背 面涂敷作為銀電極前驅(qū)體的銀膏的工序、向半導(dǎo)體基板的背面涂敷作為鋁電極前驅(qū)體的 鋁膏的工序、燒結(jié)銀膏和鋁膏的工序，銀膏所含的玻璃成分的玻璃軟化點溫度在鋁膏所 含的玻璃成分的玻璃軟化點溫度以上。根據(jù)本發(fā)明，可提供一種太陽能電池和太陽能電池的制造方法，能夠既抑制制 造成本又使太陽能電池模塊的電特性和可靠性優(yōu)良。


圖1是本發(fā)明太陽能電池一例的示意性剖視圖；圖2是圖1所示結(jié)構(gòu)的太陽能電池背面的示意性俯視圖；圖3是圖解具有圖1所示結(jié)構(gòu)的太陽能電池制造方法一例的制造工序一部分的示 意性剖視圖；圖4是圖解具有圖1所示結(jié)構(gòu)的太陽能電池制造方法一例的制造工序其他一部分 的示意性剖視圖；圖5是圖解具有圖1所示結(jié)構(gòu)的太陽能電池制造方法一例的制造工序其他一部分 的示意性剖視圖；圖6是圖解具有圖1所示結(jié)構(gòu)的太陽能電池制造方法一例的制造工序其他一部分 的示意性剖視圖；圖7是圖解具有圖1所示結(jié)構(gòu)的太陽能電池制造方法一例的制造工序其他一部分 的示意性剖視圖；圖8是圖解具有圖1所示結(jié)構(gòu)的太陽能電池制造方法一例的制造工序其他一部分的示意性剖視圖9是現(xiàn)有一般太陽能電池的示意性剖視圖10是圖9所示結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有太陽能電池制造方法一例的流程圖11是向圖9所示結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有太陽能電池連接內(nèi)部連線而形成的帶內(nèi)部連線的 太陽能電池的示意性剖視圖。
符號說明
1、11硅基板2、12n+層3、13防止反射膜
4、6、14、16銀電極4a、6a銀膏5、15鋁電極
5a鋁膏7、17p+層9重疊區(qū)域10露出區(qū)域18內(nèi)部連線具體實施方式
以下，說明本發(fā)明的實施例。本發(fā)明的附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部 分或相當(dāng)?shù)牟糠?。本發(fā)明中，在作為太陽能電池使用的情況下，把太陽光主要射入側(cè)的 半導(dǎo)體基板表面作為受光面，把受光面相反側(cè)的半導(dǎo)體基板的表面作為背面。
圖1表示本發(fā)明太陽能電池一例的示意性剖視圖。在此，圖1所示結(jié)構(gòu)的太陽 能電池例如具有這樣的結(jié)構(gòu)在由P型硅基板構(gòu)成的半導(dǎo)體基板1的受光面上形成n+層 2，在作為半導(dǎo)體基板1受光面相反側(cè)的背面的一部分形成ρ+層7。該例中，由于半導(dǎo)體 基板1是ρ型，n+層2是η型，所以半導(dǎo)體基板1的ρ型內(nèi)部區(qū)域與η型η+層2的界面 成為ρη結(jié)部(ρ型半導(dǎo)體與η型半導(dǎo)體的接合部)，但本發(fā)明并不限定于該結(jié)構(gòu)。
在半導(dǎo)體基板1的受光面的η+層2上形成有防止反射膜3和銀電極6，在半導(dǎo)體 基板1背面的P+層7上形成有鋁電極5，在半導(dǎo)體基板1背面的沒形成ρ+層7的區(qū)域形 成有銀電極4。在此，在半導(dǎo)體基板1的背面形成有銀電極4和鋁電極5相互重疊的區(qū)域 即重疊區(qū)域9。
圖2表示圖1所示結(jié)構(gòu)的太陽能電池背面的示意性俯視圖。在此，在太陽能電 池的半導(dǎo)體基板1背面的大致整個面上形成有鋁電極5，而銀電極4被形成為島狀。
在銀電極4的長度方向，銀電極4與鋁電極5之間并沒形成有電極，而是形成半 導(dǎo)體基板1的背面露出的區(qū)域即露出區(qū)域10。在與銀電極4的長度方向正交的方向上形 成上述重疊區(qū)域9。
在此，例如如后所述，半導(dǎo)體基板1背面的銀電極4是由把包含銀粒子和玻璃 成分的銀膏燒結(jié)所形成，鋁電極5是由把包含鋁粒子和玻璃成分的鋁膏燒結(jié)所形成，因 此，銀電極4和鋁電極5分別例如包含有玻璃料等玻璃成分，本發(fā)明中，銀電極4所含的 玻璃成分的玻璃軟化點溫度在鋁電極5所含的玻璃成分的玻璃軟化點溫度以上(即銀電極 4所含的玻璃成分的玻璃軟化點溫度與鋁電極5所含的玻璃成分的玻璃軟化點溫度相同或 比它高)。
太陽能電池背面的銀電極4和鋁電極5相互重疊的區(qū)域即重疊區(qū)域9是為了獲得 銀電極4與鋁電極5的電接觸所必不可少的，在重疊區(qū)域9，經(jīng)過燒結(jié)工序的高溫化而形 成有主要包含銀和鋁的合金，該合金作為電阻成分起作用。
由此，在重疊區(qū)域9中，由于該電阻成分的增大而產(chǎn)生太陽能電池的F.F的損 失，但如本發(fā)明這樣，作為銀膏所含有的玻璃成分而選擇具有更高溫玻璃軟化點溫度的6成分，由此，能夠不增大銀膏中銀粒子的配合比率就減少重疊區(qū)域9的電阻，能夠使安 裝內(nèi)部連線后的太陽能電池模塊的電特性和可靠性優(yōu)良。并且，由于能夠抑制銀膏中銀 粒子的配合比率增大，所以能夠抑制價格高的銀粒子的使用量，也能夠抑制太陽能電池 和太陽能電池模塊的制造成本。
以下參照圖3 圖8的示意性剖視圖來說明具有圖1所示結(jié)構(gòu)的太陽能電池制造 方法的一例。
首先，如圖3所示，準(zhǔn)備半導(dǎo)體基板1。本例中作為半導(dǎo)體基板1而使用ρ型硅 基板，但當(dāng)然本發(fā)明所使用的半導(dǎo)體基板并不限定于P型硅基板。
接著如圖4所示，在半導(dǎo)體基板1的一個表面形成η+層2。在此，η+層2例如 能夠通過把磷等η型摻雜劑進行熱擴散等來形成。
接著如圖5所示，在半導(dǎo)體基板1的η+層2上形成防止反射膜3。在此，作為 防止反射膜3例如能夠采用氮化硅膜等，例如能夠通過等離子CVD法等形成。
接著如圖6所示，在半導(dǎo)體基板1的形成有η+層2的一側(cè)的相反側(cè)表面涂敷銀 膏如。在此，銀膏如的涂敷例如能夠通過網(wǎng)板印刷法等來進行。
作為銀膏如例如能夠使用包含銀粒子、玻璃成分、有機粘合劑和有機溶劑的組 成。且銀膏如所含的玻璃成分的玻璃軟化點溫度在后述的鋁膏5a所含的玻璃成分的玻 璃軟化點溫度以上。
作為銀粒子沒有特別的限定，例如能夠使用太陽能電池領(lǐng)域所公知的銀粒子。 作為銀粒子的形狀例如能夠舉出球狀、鱗片狀或針狀等。從作業(yè)性良好的觀點出發(fā)， 銀粒子的平均粒子尺寸優(yōu)選0.05 μ m以上10 μ m以下，更優(yōu)選0.1 μ m以上5 μ m以下。 在此，作為銀粒子的平均粒子尺寸，在銀粒子的形狀是球狀的情況下，是指粒子徑的平 均值，在銀粒子的形狀是鱗片狀或針狀的情況下，是指銀粒子的長徑(連結(jié)銀粒子外表 面任意兩點的線段中最長的長度)的平均值。
作為玻璃成分，只要其玻璃軟化點溫度在后述的鋁膏5a所含的玻璃成分的玻璃 軟化點溫度以上，就沒有特別的限定，例如能夠使用B203_Si02"Pb0類、Si02_Bi203"Pb0 類、B2O3-SiO2-Bi2O3 類、B2O3-SiO2-PbO-ZnO 類或 B2O3-SiO2-ZnO 類等目前公知的玻璃 料。
在此，作為銀膏如的玻璃成分，優(yōu)選具有650°C以下的玻璃軟化點溫度，更優(yōu) 選具有600°C以下的玻璃軟化點溫度。在銀膏如的玻璃成分的玻璃軟化點溫度是650°C 以下的情況下，特別是在600°C以下的情況下，有提高后述的燒結(jié)后的銀電極與內(nèi)部連線 的安裝性的傾向，因此，有提高太陽能電池模塊的電特性和可靠性的傾向。
本發(fā)明中，玻璃軟化點溫度的意思是，按照J(rèn)IS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))R3103-01 2001的“玻璃粘性和粘性定點-第一部軟化點的測定方法”的標(biāo)準(zhǔn)所測定的軟化點。
有機粘合劑也沒有特別的限定，能夠使用目前所公知的，例如能夠使用乙基纖 維素、硝化纖維素等纖維素類樹脂和聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸 類樹脂等的至少一種。
有機溶劑也沒有特別的限定，能夠使用現(xiàn)有所公知的，例如能夠使用萜品醇 (α-萜品醇、萜品醇等)等醇類和含有羥基的酯類0，2，4-三甲基-1，3-戊二醇 單異丁酸酯、丁基卡必醇乙酸酯等)等酯類的至少一種。
當(dāng)然銀膏4a也可以還包含上述銀粒子、玻璃成分、有機粘合劑和有機溶劑以外 的成分。
接著如圖7所示，在半導(dǎo)體基板1的涂敷有銀膏如一側(cè)的表面與銀膏如的一部 分相互重疊地涂敷鋁膏5a。在此，鋁膏5a的涂敷例如能夠通過網(wǎng)板印刷法等進行。使 鋁膏5a的一部分與銀膏4a相互重疊地來涂敷。
作為鋁膏5a例如能夠使用包含鋁粒子、玻璃成分、有機粘合劑和有機溶劑的組 成。
作為鋁粒子沒有特別的限定，例如能夠使用太陽能電池領(lǐng)域所公知的鋁粒子。 作為鋁粒子的形狀例如能夠舉出球狀、鱗片狀或針狀等。從確保與由ρ型硅基板構(gòu)成 的半導(dǎo)體基板1的反應(yīng)性、鋁膏5a的涂敷性和涂敷均勻性的觀點出發(fā)，鋁粒子的平均粒 子尺寸優(yōu)選2μιη以上20μιη以下。在此，作為鋁粒子的平均粒子尺寸，在鋁粒子的形 狀是球狀的情況下，是指粒子徑的平均值，在鋁粒子的形狀是鱗片狀或針狀的情況下， 是指鋁粒子的長徑(連結(jié)鋁粒子外表面任意兩點的線段中最長的長度)的平均值。
關(guān)于鋁膏5a中的玻璃成分、有機粘合劑和有機溶劑的說明則分別與上述鋁膏如 中的說明相同。
當(dāng)然鋁膏5a也可以還包含上述鋁膏粒子、玻璃成分、有機粘合劑和有機溶劑以 外的成分。
接著如圖8所示，在半導(dǎo)體基板1的防止反射膜3上涂敷銀膏虹。在此，銀膏 6a的涂敷例如能夠通過網(wǎng)板印刷法等進行。
作為銀膏虹例如能夠采用包含銀粒子、玻璃成分、有機粘合劑和有機溶劑的組 成。
在此，關(guān)于銀膏虹中的銀粒子、玻璃成分、有機粘合劑和有機溶劑的說明分別 與上述銀膏如中的說明相同。
當(dāng)然銀膏虹也可以還包含上述銀粒子、玻璃成分、有機粘合劑和有機溶劑以外 的成分。
在上述內(nèi)容中，是按照銀膏如、鋁膏5a和銀膏虹的順序來進行涂敷，但當(dāng)然并 不限定于該順序。
然后，把向半導(dǎo)體基板1的一個表面涂敷的銀膏虹以及向另一個表面涂敷的銀 膏如和鋁膏5a進行燒結(jié)。由此，通過把防止反射膜3作為熱通路使銀膏虹與η+層2相 接，成為圖1所示的銀電極6，銀膏如和鋁膏5a分別成為圖1所示的銀電極4和鋁電極 5。這樣，能夠制造出圖1所示結(jié)構(gòu)的太陽能電池。
在此，可以把半導(dǎo)體基板1的一個表面的銀膏虹以及另一個表面的銀膏4a和鋁 膏5a同時進行燒結(jié)，也可以把其一部分同時進行燒結(jié)，也可以分別單獨來燒結(jié)。
例如在把銀膏虹、銀膏如和鋁膏5a分別單獨來燒結(jié)時，其燒結(jié)順序沒有特別的 限定。
近年來，出于來自市場的增產(chǎn)要求，燒結(jié)條件也在進行高速化。即現(xiàn)有的燒 結(jié)條件例如是峰值溫度60(TC /每秒3mm左右，但近年來的燒結(jié)條件例如是峰值溫度 750 0C /每秒5mm左右，被高速化。
因此，近年來的燒結(jié)條件是在燒結(jié)時峰值溫度為750°C的高溫條件，即使使用具8有高軟化點的玻璃成分，也能夠使該玻璃成分完全熔化。
另一方面，現(xiàn)有的燒結(jié)條件是峰值溫度為600°C的低溫條件，在使用具有高軟化 點的玻璃成分時，該玻璃成分不會被完全熔化，由于熔化部分和未熔化部分并存，所以 根據(jù)現(xiàn)有的燒結(jié)條件，不適合使用具有高軟化點的玻璃成分。
在燒結(jié)銀膏所含有的玻璃成分時，玻璃成分具有在銀膏表面附近局部化的性 質(zhì)。但以上述那樣的峰值溫度為750°C的近年來采用的燒結(jié)條件來燒結(jié)含有具有高軟化點 玻璃成分的銀膏時，由于該玻璃成分在銀膏的表面緩慢地析出，所以不能成為完全的膜 狀，而是析出成部分膜狀或點狀。
在該玻璃成分析出為部分膜狀或點狀的情況下，難以由該玻璃成分妨礙重疊區(qū) 域9中銀電極4與鋁電極5的接觸，由于成為一種更直接的接觸，所以能夠減少銀電極4 與鋁電極5的接觸電阻，能夠使太陽能電池模塊的電特性和可靠性優(yōu)良。
實施例
<制作實施例1 4和比較例1 4的太陽能電池>
首先，在被酸蝕刻的厚度為180 μ m、具有一個邊長為156mm的正方形表面的ρ 型硅基板的單側(cè)表面，以約800°C 900°C的溫度以磷作為η摻雜劑進行熱擴散，形成具 有約50 Ω / □面電阻值的η+層，利用等離子CVD法把約70 IOOnm厚度的氮化硅膜作 為防止反射膜形成在η+層上。
接著，把平均粒子尺寸為0.4 μ m的球狀銀粒子按照下面表1的銀膏中銀粒子的 配合比率欄所記載的質(zhì)量％分別進行配合，制作銀膏。
在此，把上述銀粒子、作為有機粘合劑的乙基纖維素、作為有機溶劑的2，2， 4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯按照下面表1玻璃成分組成欄所記載的玻璃成分進行 混合來制作銀膏。在銀膏中，乙基纖維素的質(zhì)量2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異 丁酸酯的質(zhì)量玻璃成分的質(zhì)量=3 13 2。
玻璃成分人是8203-8102-種0類的玻璃料，玻璃成分B是B2O3-SiO2-PbO-ZnO 類的玻璃料，玻璃軟化點溫度分別按照表1所示的值來調(diào)整。
表1所示的玻璃成分的玻璃軟化點溫度按照J(rèn)IS R3103-01 2001的“玻璃粘性 和粘性定點-第一部軟化點的測定方法”的標(biāo)準(zhǔn)進行測定。
在實施例1 4和比較例1 4中，玻璃成分A的配合比率是1.42%質(zhì)量。比 較例2 3的玻璃成分B的配合比率是1.42%質(zhì)量，比較例4的玻璃成分B的配合比率 是3%質(zhì)量以上。
把上述那樣制作的銀膏向作為ρ型硅基板背面的單側(cè)面的一部分進行網(wǎng)板印 刷，通過加熱到150°C左右而使銀膏干燥。
接著，以使玻璃成分的玻璃軟化點溫度是505°C的市場銷售的鋁膏的僅一部分 與銀膏相互重疊的方式，向作為P型硅基板背面的大致整個面上通過網(wǎng)板印刷法印刷鋁 膏，在150°c左右使之干燥。
然后，在作為ρ型硅基板受光面的另一個表面的一部分利用網(wǎng)板印刷法來印刷 規(guī)定的銀膏，在150°C左右使之干燥。
把ρ型硅基板背面的銀膏和鋁膏以及ρ型硅基板受光面的銀膏在空氣中在740V 左右進行燒結(jié)，在P型硅基板的受光面形成銀電極，在P型硅基板的背面形成n+層的同9時形成銀電極和鋁電極，完成太陽能電池。
以上太陽能電池的制作作業(yè)中，除了分別使用下面表1的實施例1 4和比較例 1 4所示的銀膏來進行制作以外，是使用相同的條件和相同的方法來制作的，由此制作 出實施例1 4和比較例1 4的太陽能電池。
<實施例1 4和比較例1 4的太陽能電池的評價方法>
(1)背面銀電極-鋁電極的重疊區(qū)域的電阻
通過從背面銀電極之間的電阻減去相同距離的鋁電極的電阻，來求出實施例 1 4和比較例1 4的各個太陽能電池背面的銀電極-鋁電極的重疊區(qū)域的電阻。把其 結(jié)果表示在表1。
表1中，背面銀電極-鋁電極的重疊區(qū)域的電阻欄中所示的值，是以比較例4 的太陽能電池的背面銀電極與鋁電極的重疊區(qū)域的電阻作為100%時的相對值(％ )來表 示。該電阻值表示的是測定4 6片太陽能電池時的平均值。
(2)內(nèi)部連線安裝后的F.F.損失
把如上制作的實施例1 4和比較例1 4的各個太陽能電池的電流-電壓特性 以太陽模擬光(AM1.5、能量密度lOOmW/cm2)為基準(zhǔn)進行測定，從該測定結(jié)果來計算內(nèi) 部連線安裝前的F.F.。
然后，向?qū)嵤├? 4和比較例1 4的太陽能電池的背面銀電極和涂覆有焊錫 的厚度0.2_、寬度2mm的內(nèi)部連線分別涂敷市場銷售的助焊劑，使用被加熱到400°C 左右的電烙鐵，在實施例1 4和比較例1 4的各個太陽能電池背面的銀電極上安裝銅 制的內(nèi)部連線。在進行內(nèi)部連線的安裝后，與上述同樣地來計算安裝內(nèi)部連線后的F.F.， 通過上述計算出的內(nèi)部連線安裝前的F.F.與內(nèi)部連線安裝后的F.F.的差來計算內(nèi)部連線安 裝后的F.F.損失。把其結(jié)果表示在表1。
表1中，內(nèi)部連線安裝后的F.F.損失的欄所示的值是以比較例4的太陽能電池的 內(nèi)部連線安裝后的F.F.損失作為100%時的相對值(％)來表示。該內(nèi)部連線安裝后的 F.F.損失的值表示的是測定2 3片太陽能電池時的平均值。
(3)內(nèi)部連線安裝后的拉伸試驗
使在上述實施例1 4和比較例1 4的太陽能電池上安裝的內(nèi)部連線、與太陽 能電池的除安裝有內(nèi)部連線部分以外的部分保持45°角度，在該狀態(tài)下利用拉伸試驗機 來拉伸內(nèi)部連線，通過下面的基準(zhǔn)來評價內(nèi)部連線與實施例1 4和比較例1 4的太陽 能電池背面的銀電極的粘接強度和剝離狀況。把其結(jié)果表示在表1。
<粘接強度的判斷基準(zhǔn)>
A拉伸試驗機的拉伸強度在200g以上
B拉伸試驗機的拉伸強度不到200g
<剝離狀況的判斷基準(zhǔn)>
在上述拉伸試驗機的拉伸試驗中，ρ型硅基板背面的銀電極不從ρ型硅基板剝 離，且在內(nèi)部連線與銀電極的連接狀態(tài)保持良好的狀態(tài)下，P型硅基板先出現(xiàn)裂紋，把這 種情況定義為A狀況，計算A狀況對于實施拉伸試驗的測定點數(shù)的出現(xiàn)率，利用下面的 基準(zhǔn)進行評價。
即A狀況出現(xiàn)率越高，就表示從銀電極-ρ型硅基板的界面、銀電極-內(nèi)部連線的界面、銀電極的內(nèi)部產(chǎn)生剝離的概率就越低，表示銀電極自身的機械強度和在上述各 界面的粘接強度高。
A A狀況出現(xiàn)率100%
B A狀況出現(xiàn)率75%以上而不到100%
C A狀況出現(xiàn)率50%以上而不到75%
D A狀況出現(xiàn)率不到50%
[表1]
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池，其特征在于，具備 具有pn結(jié)部的半導(dǎo)體基板(1)、在所述半導(dǎo)體基板⑴背面的銀電極⑷和鋁電極(5)， 所述銀電極(4)和所述鋁電極(5)具有相互重疊的重疊區(qū)域(9)， 所述銀電極(4)所含的玻璃成分的玻璃軟化點溫度在所述鋁電極(5)所含的玻璃成分 的玻璃軟化點溫度以上。
2.—種太陽能電池的制造方法，制造權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，包 括如下工序向所述半導(dǎo)體基板(1)的所述背面涂敷作為所述銀電極(4)前驅(qū)體的銀膏(4a)的工序、向所述半導(dǎo)體基板(1)的所述背面涂敷作為所述鋁電極(5)前驅(qū)體的鋁膏(5a)的工序、燒結(jié)所述銀膏(4a)和所述鋁膏(5a)的工序，所述銀膏(4a)所含的玻璃成分的玻璃軟化點溫度在所述鋁膏(5a)所含的玻璃成分的 玻璃軟化點溫度以上。
全文摘要
一種太陽能電池和該太陽能電池的制造方法，該太陽能電池具備具有pn結(jié)部的半導(dǎo)體基板(1)、在半導(dǎo)體基板(1)背面的銀電極(4)和鋁電極(5)，銀電極(4)和鋁電極(5)具有相互重疊的重疊區(qū)域(9)，銀電極(4)所含的玻璃成分的玻璃軟化點溫度在鋁電極(5)所含的玻璃成分的玻璃軟化點溫度以上。
文檔編號H01L31/068GK102027600SQ20098011750
公開日2011年4月20日 申請日期2009年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
發(fā)明者山本真也, 田中聰, 町田智弘 申請人:夏普株式會社