導(dǎo)電性膏以及太陽(yáng)能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及導(dǎo)電性膏W及太陽(yáng)能電池,更詳細(xì)地,設(shè)及適于太陽(yáng)能電池的電極形 成的導(dǎo)電性膏、化及使用該導(dǎo)電性膏制造的太陽(yáng)能電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能電池通常在半導(dǎo)體基板的一方的主面形成給定圖案的受光面電極。另外, 在除了所述受光面電極W外的半導(dǎo)體基板上形成反射防止膜,用所述反射防止膜抑制入射 的太陽(yáng)光的反射損耗,由此提升太陽(yáng)光向電能的變換效率。
[0003] 所述受光面電極通常使用導(dǎo)電性膏如W下那樣形成。即,導(dǎo)電性膏含有導(dǎo)電性粉 末、玻璃粉(glass化it)、W及有機(jī)載體,在形成于半導(dǎo)體基板上的反射防止膜的表面涂布 導(dǎo)電性膏,形成給定圖案的導(dǎo)電膜。然后,在燒成過(guò)程中使玻璃粉烙融,將導(dǎo)電膜下層的反 射防止膜分解、除去,由此燒結(jié)導(dǎo)電膜形成受光面電極,并使該受光面電極和半導(dǎo)體基板粘 結(jié),使兩者導(dǎo)通。
[0004] 如此地?zé)蛇^(guò)程中將反射防止膜分解、除去、使半導(dǎo)體基板和受光面電極粘結(jié)方 法被稱(chēng)作燒成貫通(firet虹OU曲),太陽(yáng)能電池的變換效率較大依賴(lài)于燒成貫通性。即,已 知若燒成貫通性不充分,則變換效率會(huì)降低,作為太陽(yáng)能電池的基本性能變差。
[0005] 另外,在該種太陽(yáng)能電池中,為了提高受光面電極和半導(dǎo)體基板的粘結(jié)強(qiáng)度,優(yōu)選 使用低軟化點(diǎn)的玻璃粉。
[0006] 作為低軟化點(diǎn)的玻璃粉,過(guò)去W來(lái)使用鉛系的玻璃粉,但由于Pb的環(huán)境負(fù)荷較 大,因此謀求代替鉛系玻璃粉的新的材料的出現(xiàn)。
[0007] 另一方面,如上述那樣太陽(yáng)能電池的變換效率較大依賴(lài)于燒成貫通性,但若燒成 貫通過(guò)剩地進(jìn)行,燒結(jié)的受光面電極穿透反射防止膜而侵蝕到半導(dǎo)體基板,則有可能會(huì)招 致電池特性的劣化。
[000引為此,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中,提出一種太陽(yáng)能電池電極形成用導(dǎo)電性膏,含有W銀為主 成分的導(dǎo)電性粉末、玻璃粉、有機(jī)載體、和溶劑,所述玻璃粉含有W氧化蹄為網(wǎng)孔形成成分 的蹄系玻璃粉。
[0009] 在該專(zhuān)利文獻(xiàn)1中,由于含有蹄系玻璃粉的導(dǎo)電性膏即使進(jìn)行燒成處理,燒結(jié)后 的受光面電極也不會(huì)深入侵蝕到半導(dǎo)體基板內(nèi)部,因此燒成貫通性的控制容易,由此能實(shí) 現(xiàn)在是非鉛系的同時(shí)具有良好的電池特性的太陽(yáng)能電池。
[0010] 進(jìn)而,在該專(zhuān)利文獻(xiàn)1中,所述蹄系玻璃粉除了氧化蹄W外還含有氧化鶴、氧化 鋼,且根據(jù)需要含有氧化鋒、氧化餓、氧化侶等的任意一種W上,由此來(lái)謀求玻璃化范圍的 放大和穩(wěn)定化等。
[0011] 另外,在該種太陽(yáng)能電池中,為了使受光面電極與半導(dǎo)體基板間的接觸電阻較低 來(lái)提升變換效率,認(rèn)為重要的是控制成為受光面電極的主成分的導(dǎo)電性粉末的燒結(jié)情形。 即,在半導(dǎo)體基板與導(dǎo)電性粉末間存在熱收縮率的差,相關(guān)的熱收縮率的差成為阻礙接觸 電阻的減低化的主要原因。而且,為了縮小熱收縮率的差,需要控制導(dǎo)電性粉末的燒結(jié)情 形。為此,一直w來(lái),通過(guò)在導(dǎo)電性膏中添加添加劑來(lái)控制導(dǎo)電性粉末的燒結(jié)情形,使受光 面電極與半導(dǎo)體基板間的接觸電阻較低。
[0012] 例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中,提出一種太陽(yáng)能電池元件的電極形成用導(dǎo)電性膏,在含有 導(dǎo)電性粒子、有機(jī)粘合劑、溶劑、玻璃粉、和低烙點(diǎn)金屬的太陽(yáng)能電池元件的電極形成用導(dǎo) 電性膏中,低烙點(diǎn)金屬是Te或Se,含有0. 01~lOwt%的該Te或Se。
[0013] 在該專(zhuān)利文獻(xiàn)2中,除了WBi2〇3為主成分的Bi-B寸a系等的玻璃粉W外,還另外 含有作為低烙點(diǎn)金屬的Te、Se,由此來(lái)抑制接觸電阻增大。
[0014] 即,若使導(dǎo)電性膏中含有低烙點(diǎn)金屬并在大氣氣氛中燒成,則由于低烙點(diǎn)金屬變 得易于氧化,因此在導(dǎo)電性膏的燒成過(guò)程中,容易在導(dǎo)電性粒子的表面形成氧化被膜。并且 在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中,通過(guò)如此地在導(dǎo)電性粒子的表面形成氧化被膜,抑制了導(dǎo)電性粒子的過(guò) 剩的燒結(jié),由此使導(dǎo)電性粉末的熱收縮情形接近于半導(dǎo)體基板的熱收縮情形,抑制了半導(dǎo) 體基板與受光面電極間的接觸電阻增大。
[0015] 先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0016] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0017] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 ;JP特開(kāi)2011-96747號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1、6、段落編號(hào)〔0021)~〔 0028)等)
[0018] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 ;JP特許第4754655號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1、段落編號(hào)〔0039)等)
[0019] 發(fā)明的概要
[0020] 發(fā)明要解決的課題
[0021] 但是,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中,由于使用含有蹄系玻璃粉的導(dǎo)電性膏而使受光面電極與 半導(dǎo)體基板的接觸電阻較低,由此雖然改善了太陽(yáng)能電池的電池特性,但接觸電阻依賴(lài)于 玻璃粉的組成。即,由于接觸電阻受到氧化蹄、其它添加物(氧化鶴、氧化鋼等)的影響,因 此難W穩(wěn)定地將接觸電阻維持得較低。
[0022] 另外,在通過(guò)使氧化蹄含有各種添加物來(lái)成為接觸電阻高的組成的情況下,能通 過(guò)另外添加化0、ZrO等來(lái)降低接觸電阻。
[0023] 但是,該種情況下,由于受光面電極的線路電阻增大,因此變得難W得到有所期望 的高變換效率的太陽(yáng)能電池。
[0024] 另外,在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中,雖然通過(guò)除了玻璃粉W外另外添加Te、Se來(lái)謀求接觸電阻 的減低化,但由于Te、Se等的低烙點(diǎn)金屬作為抑制電極的過(guò)剩的燒結(jié)的燒結(jié)抑制劑而被含 有,因此不能使線路電阻充分低,與專(zhuān)利文獻(xiàn)1同樣,難W得到有所期望的高變換效率的太 陽(yáng)能電池。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0025] 本發(fā)明鑒于該樣的狀況而提出,目的在于提供一種是非鉛系的同時(shí),適于能使電 極與半導(dǎo)體基板間的接觸電阻W及電極的線路電阻兩者較低的太陽(yáng)能電池的電極形成的 導(dǎo)電性膏、化及使用該導(dǎo)電性膏而讓能量變換效率高、電池特性良好的太陽(yáng)能電池。
[0026] 用于解決課題的手段
[0027] 本發(fā)明者為了達(dá)成上述目的而進(jìn)行了銳意研究的結(jié)果,獲得如下見(jiàn)解:通過(guò)按照 玻璃粉中的Te、BiW及化的S成分的總量換算成氧化物換算成為95mol%W上的方式調(diào) 制導(dǎo)電性膏,燒結(jié)該導(dǎo)電性膏來(lái)形成電極,能使電極與半導(dǎo)體基板間的接觸電阻w及電極 的線路電阻兩者較低,由此能得到能量變換效率高、電池特性良好的太陽(yáng)能電池。
[002引本發(fā)明基于該樣的見(jiàn)解而提出,本發(fā)明所設(shè)及的導(dǎo)電性膏用于形成太陽(yáng)能電池的 電極,特征在于,所述導(dǎo)電性膏至少含有導(dǎo)電性粉末、W Te、Bi W及化為主成分的玻璃粉、 和有機(jī)載體,所述玻璃粉中的所述Te、所述BiW及所述化的含有摩爾量的總計(jì)換算成氧化 物為95mol%W上。
[0029] 另外,本發(fā)明的導(dǎo)電性膏優(yōu)選;將所述玻璃粉中的所述Te、所述BiW及所述化的 各含有摩爾量分別換算成氧化物,Te為35~89mol%,Bi為1~20mol%,W及化為5~ 50mol%。
[0030] 由此能容易地玻璃化,通過(guò)燒結(jié)過(guò)程中的Te、Bi、化的各玻璃成分的作用,能得到 能制作接觸電阻W及電極的線路電阻兩者低、電池特性良好的太陽(yáng)能電池的導(dǎo)電性膏。 [003U 另外,本發(fā)明的導(dǎo)電性膏優(yōu)選;在所述玻璃粉中含有包含從Si、B、A1、Zr、Ba、Mo、 W及La的群選出的至少1種元素的添加劑。
[0032] 由此能實(shí)現(xiàn)化學(xué)耐久性的提升和玻璃粉的熱物性的容易調(diào)整。
[0033] 另外,本發(fā)明的導(dǎo)電性膏優(yōu)選;所述添加劑的所述玻璃粉中的含有量不足 5mol%。
[0034] 由此,能不招致接觸電阻的增加和線路電阻的增加地提升化學(xué)耐久性。
[0035] 另外,本發(fā)