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)