CN103140932B - 太阳能电池集电电极形成方法、太阳能电池集电电极形成用导电性组合物的套组以及太阳能电池单元 - Google Patents

太阳能电池集电电极形成方法、太阳能电池集电电极形成用导电性组合物的套组以及太阳能电池单元 Download PDF

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Abstract

本发明目的在于提供一种可形成焊锡粘附性出色的电极的太阳能电池集电电极形成方法。本发明的太阳能电池集电电极形成方法是使用至少含有导电性颗粒(A)、玻璃粉(B)、以及溶剂(C)的太阳能电池集电电极形成用导电性组合物，形成太阳能电池集电电极，其具有：指状电极形成工序，其使用相对于100重量份所述导电性颗粒(A)含有3～10重量份金属氧化物(D)的指状电极形成用导电性组合物，形成指状电极；以及母线电极形成工序，其在所述指状电极形成工序后，使用相对于100重量份所述导电性颗粒(A)含有不足3重量份金属氧化物(D)的母线电极形成用导电性组合物，形成母线电极。

Description

太阳能电池集电电极形成方法、太阳能电池集电电极形成用导电性组合物的套组以及太阳能电池单元
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池集电电极形成方法、太阳能电池集电电极形成用导电性组合物、以及具有使用这些形成的电极的太阳能电池单元。
背景技术
随着人们对地球环境问题的关注度日益提高，大家正在积极开发将太阳光等光能转换成电能的各种构造和构成的太阳能电池。其中使用硅等半导体基板的太阳能电池，因其转换效率、制造成本等优势，使用最为普遍。
作为形成这种太阳能电池电极的材料，例如专利文献1中记载了“一种太阳能电池电极用导电性糊状物，其含有有机粘合剂、溶剂、导电性颗粒、玻璃粉、金属氧化物、以及在150～800℃温度范围内变化为气体的物质”([权利要求1])，作为上述金属氧化物，记载了氧化锌等([权利要求2])，作为上述变化为气体的物质，记载了有机金属化合物([权利要求3]、[权利要求4])。
进而，专利文献2中记载了“一种太阳能电池用电极糊状物，含有导电性粒子、无铅玻璃粉、树脂粘合剂、以及氧化锌颗粒，其中，相对于氧化锌总量，比表面积6m2/g以下的氧化锌颗粒为10重量％以上”([权利要求1])，并记载了作为电极糊状物的添加剂，众所周知的有氧化锌([0005])。
另一方面，专利文献3中，本申请人提出了“一种导电性组合物，其含有银粉(A)、氧化银(B)、以及有机溶剂(D)，该银粉(A)为组合物所含银单质及银化合物的50质量％以上”([权利要求1])，并记载了作为任意成分含有羧酸银的形态、以及含有玻璃粉和金属类添加剂等其他添加剂的形态([权利要求2]、[0030]、[0033]、[0034]等)。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本专利特开2007-294677号公报
【专利文献2】日本专利特表2011-501444号公报
【专利文献3】日本专利特开2011-35062号公报
发明概要
发明拟解决的问题
然而，本发明人对专利文献1～3中记载的糊状物及导电性组合物进行研究后，明确了虽然通过金属氧化物(氧化锌)的添加效果，所获得的太阳能电池单元的曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)提高，但是根据金属氧化物的添加量，其与太阳能电池单元中形成的母线电极(汇流电极)之间的焊锡粘附性差，难以使用以焊锡覆盖金属带的互连器，使太阳能电池单元形成组件。
因此，本发明的课题在于提供一种可形成焊锡粘附性出色的电极的太阳能电池集电电极形成方法、太阳能电池集电电极形成用导电性组合物的套组、以及使用这些制造的曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)出色的太阳能电池单元。
发明内容
本发明人为解决上述课题进行深入研究后发现，使用金属氧化物含量不同的2种导电性组合物来分别形成指状电极及母线电极，由此可形成焊锡粘附性出色的电极，并可制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)出色的太阳能电池单元，从而完成本发明。即，本发明提供下述(1)～(4)。
(1)一种太阳能电池集电电极形成方法，其使用至少含有导电性颗粒(A)、玻璃粉(B)、以及溶剂(C)的太阳能电池集电电极形成用导电性组合物，形成太阳能电池集电电极，其具有：
指状电极形成工序，其使用相对于100重量份上述导电性颗粒(A)含有3～10重量份金属氧化物(D)的指状电极形成用导电性组合物，形成指状电极；和
母线电极形成工序，其在上述指状电极形成工序后，使用相对于100重量份上述导电性颗粒(A)含有不足3重量份金属氧化物(D)的母线电极形成用导电性组合物，形成母线电极。
(2)一种太阳能电池集电电极形成用导电性组合物的套组，其至少含有导电性颗粒(A)、玻璃粉(B)、以及溶剂(C)，其具有：
相对于100重量份上述导电性颗粒(A)，含有3～10重量份金属氧化物(D)的指状电极形成用导电性组合物；和
相对于100重量份上述导电性颗粒(A)，含有不足3重量份金属氧化物(D)的母线电极形成用导电性组合物。
(3)一种太阳能电池单元，其具备受光面侧的表面电极、半导体基板、以及背面电极，
至少上述表面电极是用上述(2)中所述的太阳能电池集电电极形成用导电性组合物的套组，并使用上述(1)中所述的太阳能电池集电电极形成方法而形成。
(4)一种太阳能电池组件，其使用以焊锡覆盖表面的互连器，将上述(3)中所述的太阳能电池单元进行串联接合。
发明效果
如下所示，依据本发明，能够提供一种可形成焊锡粘附性出色的电极的太阳能电池集电电极形成方法、太阳能电池集电电极形成用导电性组合物的套组、以及使用这些制造的曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)出色的太阳能电池单元。
附图说明
图1是太阳能电池单元的模式化剖面图。
图2是从太阳能电池单元的表面电极侧观察的模式化俯视图、以及从背面电极侧观察的模式化仰视图。
图3是太阳能电池组件的模式化立体图、以及接合部的放大剖面图。
符号说明
1表面电极
1a指状电极
1b母线电极
2防反射膜
3n层
4pn接合硅基板
5p层
6背面电极
6a整面电极(铝电极)
6b连接部(银电极)
7晶体硅基板
8互连器
8a焊锡
8b金属带
10太阳能电池单元
20太阳能电池组件
具体实施方式
〔太阳能电池集电电极形成用导电性组合物的套组〕
本发明的太阳能电池集电电极形成用导电性组合物的套组(以下简称为“本发明的套组组合物”)至少含有导电性颗粒(A)、玻璃粉(B)、以及溶剂(C)，其具有：相对于100重量份上述导电性颗粒(A)含有3～10重量份金属氧化物(D)的指状电极形成用导电性组合物(以下也称为“指状电极用组合物”)、和相对于100重量份上述导电性颗粒(A)含有不足3重量份金属氧化物(D)的母线电极形成用导电性组合物(以下也称为“母线电极用组合物”)。
以下，对上述指状电极用组合物及上述母线电极用组合物含有的导电性颗粒(A)、玻璃粉(B)、溶剂(C)、金属氧化物(D)、以及可根据需要含有的其他成分等进行详细说明。另外，上述指状电极用组合物及上述母线电极用组合物中通用的成分，将作为本发明的套组组合物的成分加以详细说明。
<导电性颗粒(A)>
本发明的套组组合物中使用的导电性颗粒(A)并无特别限定，例如可使用电阻率为20×10-6Ω·cm以下的金属材料。
作为上述金属材料，具体而言，例如可列举金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、以及镍(Ni)等，这些可单独使用1种，也可同时使用2种以上。
其中，因为要能够形成体积电阻率小的电极，并能够制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)更好的太阳能电池单元，所以优选为金、银、以及铜，更优选为银。
本发明中，因为要印刷性良好，所以上述导电性颗粒(A)优选使用平均颗粒直径为0.5～10μm的金属粉末。
上述金属粉末中，因为要能够形成体积电阻率小的电极，并能够制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)更好的太阳能电池单元，所以更优选使用球状的银粉末。
此处，平均颗粒直径是指金属粉末颗粒直径的平均值，是使用激光衍射式粒度分布测量装置测量的50％体积累积直径(D50)。另外，关于作为计算平均值之基础的颗粒直径，金属粉末剖面为椭圆形时是指将其长直径和短直径之合计值除以2的平均值，为正圆形时是指其直径。
此外，球状是指长直径/短直径的比率为2以下的颗粒形状。
此外，本发明中，因为要印刷性更好，所以上述导电性颗粒(A)的平均颗粒直径优选为0.7～5μm，又因为要烧结速度适当且作业性出色，所以更优选为1～3μm。
进而，本发明中，作为上述导电性颗粒(A)，可使用市售产品，作为其具体例，可列举AgC-102(形状：球状，平均颗粒直径：1.5μm，福田金属箔粉工业公司制造)、AgC-103(形状：球状，平均颗粒直径：1.5μm，福田金属箔粉工业公司制造)、AG4-8F(形状：球状，平均颗粒直径：2.2μm，DOWAE1ectronics公司制造)、AG2-1C(形状：球状，平均颗粒直径：1.0μm，DOWAElectronics公司制造)、AG3-11F(形状：球状，平均颗粒直径：1.4μm，DOWAElectronics公司制造)、SPN5J(形状：球状，平均颗粒直径：1.2μm，三井金属公司制造)、EHD(形状：球状，平均颗粒直径：0.5μm，三井金属公司制造)、AgC-2011(形状：片状，平均颗粒直径：2～10μm，福田金属箔粉工业公司制造)、以及AgC-301K(形状：片状，平均颗粒直径：3～10μm，福田金属箔粉工业公司制造)等。
<玻璃粉(B)>
本发明的套组组合物中使用的玻璃粉(B)并无特别限定，优选使用软化温度为300℃以上且低于烧结温度(热处理温度)者。
作为上述玻璃粉(B)，具体而言，例如可列举软化温度300～800℃的硼硅酸玻璃粉等。
上述玻璃粉(B)的形状并无特别限定，可为球状，也可为破碎粉状。球状玻璃粉的平均颗粒直径(D50)优选为0.1～20μm，更优选为1～10μm。进而，优选使用已除去15μm以上颗粒且具有集中式粒度分布的玻璃粉。
相对于100重量份上述导电性颗粒(A)，上述玻璃粉(B)含量优选为0.1～10重量份，更优选为1～5重量份。
<溶剂(C)>
本发明的套组组合物中使用的溶剂(C)只要是能够将上述指状电极用组合物及上述母线电极用组合物涂布到基材上的溶剂，则并无特别限定。
作为上述溶剂(C)，具体而言，例如可列举丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯、二乙二醇二丁醚、甲基乙基酮、异佛尔酮、以及α-松油醇等，这些可单独使用1种，也可同时使用2种以上。
此外，相对于100重量份上述导电性颗粒(A)，上述溶剂(C)含量优选为2～20重量份，更优选为5～15重量份。
<金属氧化物(D)>
本发明的套组组合物中使用的金属氧化物(D)只要是由氧原子与金属元素直接或间接键合形成的氧化物，则并无特别限定。
作为上述金属氧化物(D)，具体而言，例如可列举氧化锌、氧化钛、氧化硅、氧化铈、氧化铋、氧化锡、以及由ABO3(式中，A表示由Ba、Ca、以及Sr所组成群中选择的至少1种元素，B表示由Ti、Zr、以及Hf所组成群中选择的至少1种元素且含有Ti)表示的钙钛矿等，这些可单独使用1种，也可同时使用2种以上。
本发明中，因为要能够形成体积电阻率小的电极，并能够制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)更好的太阳能电池单元，所以上述金属氧化物(D)的平均颗粒直径优选为10μm以下。
此处，平均颗粒直径是指金属氧化物颗粒直径的平均值，可使用扫描型电子显微镜(SEM)或透射型电子显微镜(TEM)测量1mm2视角中存在的所有金属氧化物的颗粒直径，并据其平均值算出。此外，也可使用由BET法求出的比表面积与下述公式(式中，S表示金属氧化物的比表面积，ρ表示金属氧化物的密度)算出。
平均颗粒直径＝6/(ρ×S)
此外，因为要能够形成体积电阻率更小的电极，并能够制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)更好的太阳能电池单元，所以除了下述具有铝或镓的氧化锌以外，上述金属氧化物(D)的平均颗粒直径优选为10nm以上且不足100nm，更优选为30～50nm。
此外，本发明中，因为要能够形成体积电阻率小的电极，并能够制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)更好的太阳能电池单元，所以上述金属氧化物(D)优选为部分含有铝或镓(以下在本段落中简称为“铝等”)的导电性氧化锌(以下称为“导电性氧化锌”)。
此处，部分含有铝等是指氧化锌被铝等掺杂的状态，可通过向氧化锌混合铝等物质的氧化物并进行烧结而形成。
此外，因为要能够形成体积电阻率更小的电极，并能够制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)更好的太阳能电池单元，所以上述导电性氧化锌的平均颗粒直径优选为0.02～10μm，更优选为0.02～3.5μm。
进而，本发明中，因为要能够形成体积电阻率小的电极，并能够制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)更好的太阳能电池单元，所以上述金属氧化物(D)优选为上述钙钛矿。
作为上述钙钛矿，具体而言，可适当列举由BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、以及BrZrO3表示的钙钛矿，其中，更优选为SrTiO3。
本发明中，相对于100重量份上述导电性颗粒(A)，上述指状电极用组合物中的上述金属氧化物(D)含量为3～10重量份。
同样，相对于100重量份上述导电性颗粒(A)，上述母线电极用组合物中的上述金属氧化物(D)含量不足3重量份。另外，母线电极形成用导电性组合物中，上述金属氧化物(D)为任意成分。
上述金属氧化物(D)的含量为上述范围时，可形成焊锡粘附性出色的电极(母线电极)，从而可制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)良好的太阳能电池单元。
这点虽然并未具体明确，但本发明人等认为原因在于，上述金属氧化物(D)一方面有助于体积电阻率降低，另一方面也会对焊锡粘附性造成不良影响。即，可认为原因在于，将太阳能电池单元形成组件时，使用上述金属氧化物(D)含量少的母线电极用组合物，形成与覆盖焊锡的互连器接触的母线电极，由此可确保焊锡粘附性，并且，使用上述金属氧化物(D)含量多的指状电极用组合物，形成指状电极，由此可确保更低的体积电阻率。
此外，本发明中，因为要能够制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)更好的太阳能电池单元，所以相对于100重量份上述导电性颗粒(A)，上述指状电极用组合物中的上述金属氧化物(D)含量优选为5～10重量份，更优选为5～8重量份。
同样，因为要能够形成焊锡粘附性更出色的电极(母线电极)，所以相对于100重量份上述导电性颗粒(A)，上述母线电极用组合物中的上述金属氧化物(D)含量优选为0～2重量份，更优选为0～1重量份。
<脂肪酸银盐(E)>
因为要能够形成体积电阻率小的电极，并能够制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)更好的太阳能电池单元，所以本发明的套组组合物优选为上述指状电极用组合物含有脂肪酸银盐(E)。
此处，上述脂肪酸银盐(E)只要是有机羧酸(脂肪酸)的银盐，则并无特别限定，例如可使用日本专利特开2008-198595号公报[0063]～[0068]段落中记载的脂肪酸金属盐(尤其是3级脂肪酸银盐)、日本专利特许第4482930号公报[0030]段落中记载的脂肪酸银盐、日本专利特开2010-92684号公报[0029]～[0045]段落中记载的具有1个以上羟基的脂肪酸银盐、相同公报[0046]～[0056]段落中记载的2级脂肪酸银盐、以及日本专利特开2011-35062号公报[0022]～[0026]段落中记载的羧酸银等。
其中，因为要印刷性良好，且能够形成体积电阻率更小的电极，并能够制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)更好的太阳能电池单元，所以优选使用由碳原子数18以下的脂肪酸银盐(E1)、分别具有1个以上羧基银盐基(-COOAg)和羟基(-OH)的脂肪酸银盐(E2)、以及不具有羟基(-OH)但具有2个以上羧基银盐基(-COOAg)的聚羧酸银盐(E3)所组成群中选择的至少1种脂肪酸银盐。
其中，因为要能够形成体积电阻率更小的电极，所以尤其优选使用不具有羟基(-OH)但具有3个以上羧基银盐基(-COOAg)的聚羧酸银盐(E3)。
此处，作为上述脂肪酸银盐(E2)，例如可列举下述式(I)～(III)中任意一个表示的化合物。
化学式1
(式(I)中，n表示0～2的整数，R1表示氢原子或碳原子数1～10的烷基，R2表示碳原子数1～6的亚烷基。n为0或1时，多个R2可分别相同也可不同。n为2时，多个R1可分别相同也可不同。
式(II)中，R1表示氢原子或碳原子数1～10的烷基，多个R1可分别相同也可不同。
式(III)中，R1表示氢原子或碳原子数1～10的烷基，R3表示碳原子数1～6的亚烷基。多个R1可分别相同也可不同。)
此外，作为上述聚羧酸银盐(E3)，例如可例举下述式(IV)表示的化合物。化学式2
(式(IV)中，m表示2～6的整数，R4表示碳原子数1～24的m价饱和脂肪族烃基、碳原子数2～12的m价不饱和脂肪族烃基、碳原子数3～12的m价脂环式烃基、或者碳原子数6～12的m价芳香族烃基。若将R4的碳原子数设为p，则m≤2p+2。)
作为上述脂肪酸银盐(E1)，具体而言，可适当列举2-甲基丙酸银盐(别名：异酪酸银盐)、以及2-甲基丁酸银盐等。
此外，作为上述脂肪酸银盐(E2)，具体而言，可适当列举2-羟基异酪酸银盐、以及2，2-双(羟基甲基)-n-酪酸银盐等。
此外，作为上述聚羧酸银盐(E3)，具体而言，可适当列举1，3，5-戊烷三羧酸银盐、以及1，2，3，4-丁烷四羧酸银盐等。
本发明中，因为要印刷性更好，所以相对于100重量份上述导电性颗粒(A)，含有上述脂肪酸银盐(E)时的含量优选为0.1～10重量份，更优选为1～10重量份。
<树脂粘合剂>
从印刷性的角度出发，本发明的套组组合物也可根据需要含有树脂粘合剂。
上述树脂粘合剂是将具有粘合剂功能的树脂溶解到溶剂中的粘合剂。
作为上述树脂，具体而言，例如可列举乙基纤维素树脂、硝基纤维素树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、以及酚醛树脂等，这些可单独使用1种，也可同时使用2种以上。其中，从热分解性的角度出发，优选使用乙基纤维素树脂。
此外，作为上述溶剂，具体而言，例如可列举α-松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、双丙酮醇、以及甲基异丁基酮等，这些可单独使用1种，也可同时使用2种以上。另外，本发明中，上述溶剂也可为上述溶剂(C)的一部分。
本发明的套组组合物也可根据需要含有还原剂等添加剂。
作为上述还原剂，具体而言，例如可列举乙二醇类等。
另一方面，因为要触变性更好，且能够进一步提高纵横比，所以相对于100重量份上述溶剂(C)，氧化银含量优选为5重量份以下，更优选为1重量份以下，最优选为实质上不含有氧化银的形态。
本发明的套组组合物的制造方法，即上述指状电极用组合物及上述母线电极用组合物的调制方法并无特别限定，可列举以下方法：使用轧辊机、混碾机、挤出机、以及万能搅拌机等设备分别将上述导电性颗粒(A)、上述玻璃粉(B)、上述溶剂(C)、上述金属氧化物(D)，以及可根据需要含有的上述脂肪酸银盐(E)、树脂粘合剂及添加剂进行混合。
〔太阳能电池集电电极形成方法〕
本发明的太阳能电池集电电极形成方法(以下称为“本发明的电极形成方法”)将形成太阳能电池集电电极，其具有：使用上述指状电极用组合物形成指状电极的指状电极形成工序；以及在上述指状电极形成工序后，使用上述母线电极用组合物形成母线电极的母线电极形成工序。
以下，对指状电极形成工序及母线电极形成工序进行详细说明。
<指状电极形成工序>
本发明的电极形成方法具有的指状电极形成工序，是使用上述指状电极用组合物形成指状电极的工序。
作为上述指状电极形成工序，例如可列举具有以下工序的方法等：将上述指状电极用组合物涂布在硅基板(具备防反射膜时为防反射膜)上形成配线(指状电极前驱物质)的配线形成工序、以及对所得配线进行热处理(烧结)后形成指状电极的热处理工序。
此外，防反射膜可通过等离子CVD法等众所周知的方法形成。
另外，本发明的太阳能电池单元具备防反射膜时，通过上述配线在上述热处理工序的热处理时对上述防反射膜进行穿透烧结，可形成为上述电极接触到硅基板上。
以下，对配线形成工序及热处理工序进行详细说明。
(配线形成工序)
上述配线形成工序是将上述指状电极用组合物涂布在硅基板(具备防反射膜时为防反射膜)上形成配线(指状电极前驱物质)的工序。
此处，作为涂布方法，具体而言，例如可列举喷墨、丝网印刷、凹版印刷、胶版印刷、以及凸版印刷等。
另外，本发明中，由于下述母线电极形成工序中是在形成母线电极的部分涂布上述母线电极用组合物，因此在其前工序的上述配线形成工序中，上述指状电极用组合物不仅涂布在形成指状电极的部分，也可涂布在形成母线电极的部分。
(热处理工序)
上述热处理工序是对上述配线形成工序中所得配线进行热处理后获得指状电极的工序。
本发明中，上述热处理并无特别限定，优选为在150～860℃温度下加热(烧结)数秒钟～数十分钟的处理。如果温度及时间在该范围内，则即使在硅基板上形成了防反射膜时，也可通过穿透烧结法轻易形成电极。
此外，上述配线形成工序中所得配线也可通过紫外线或红外线照射形成电极，因此上述热处理工序也可使用紫外线或红外线照射。
<母线电极形成工序>
本发明的电极形成方法具有的母线电极形成工序，是使用上述母线电极用组合物形成母线电极的工序。
作为上述母线电极形成工序，例如可列举具有以下工序的方法等：将上述母线电极用组合物涂布在硅基板(具备防反射膜时为防反射膜)上形成配线(母线电极前驱物质)的配线形成工序、以及对所得配线进行热处理(烧结)后形成母线电极的热处理工序。
此处，上述配线形成工序及上述热处理工序中的涂布方法和热处理方法，均与上述指状电极形成工序中说明的工序基本相同。
〔太阳能电池单元〕
本发明的太阳能电池单元具备受光面侧的表面电极、半导体基板、以及背面电极，至少上述表面电极是用上述本发明的套组组合物，并使用上述本发明的电极形成方法而形成。
此处，本发明的太阳能电池单元中，上述本发明的套组组合物也可用于形成全背面电极型(即所谓的背接触型)太阳能电池的背面电极，因此也可用于全背面电极型太阳能电池。
以下，使用图1及图2对本发明的太阳能电池单元的构成进行说明。另外，虽然图1中是列举晶体硅太阳能电池为例，说明本发明的太阳能电池单元，但本发明并未限定于此，例如也可为薄膜无定形硅太阳能电池、以及混合型(HIT)太阳能电池等。
如图1所示，本发明的太阳能电池单元10具备受光面侧的表面电极1(指状电极1a)、由n层3和p层5接合的pn接合硅基板4(以下也将这些统称为“晶体硅基板7”)、以及背面电极6(整面电极6a)。另外，图1是图2中I-I线的模式化剖面图。
此外，如图1所示，为降低反射率，本发明的太阳能电池单元10优选具备形成金字塔状纹理的防反射膜2。
如图2(A)所示，作为受光面侧的表面电极1，本发明的太阳能电池单元10具备指状电极1a、以及母线电极1b。
此外，如图2(B)及图1所示，作为背面电极6，本发明的太阳能电池单元10具备整面电极6a、以及连接部6b。
<表面电极/背面电极>
本发明的太阳能电池单元具备的表面电极及/或背面电极中，只要至少表面电极是用本发明的套组组合物形成，则电极的配置(间距)、形状、高度、以及宽度等并无特别限定。
此处，图1及图2所示的形态中，至少使用本发明的套组组合物形成具有指状电极1a及母线电极1b的表面电极1。
另一方面，背面电极6虽然也可使用本发明的套组组合物形成，但是优选用铝电极形成整面电极6a，用银电极形成连接部6b。
<防反射膜>
本发明的太阳能电池单元还可具备的防反射膜是在受光面上未形成表面电极的部分形成的膜(膜厚：0.05～0.1μm左右)，例如可由硅氧化膜、硅氮化膜、氧化钛膜、以及其层叠膜等构成。
<晶体硅基板>
本发明的太阳能电池单元具备的晶体硅基板并无特别限定，可使用用于形成太阳能电池的众所周知的硅基板(板厚：100～450μm左右)，此外，也可为单晶或多晶中的任意一种硅基板。
此外，上述晶体硅基板具有pn接合，这意味着在第1导电型半导体基板的表面侧形成了第2导电型的受光面杂物扩散区域。另外，当第1导电型为n型时，第2导电型为p型，当第1导电型为p型时，第2导电型为n型。
此处，作为形成p型的杂物，可列举硼、铝等，作为形成n型的杂物，可列举磷、砷等。
〔太阳能电池组件〕
本发明的太阳能电池组件是使用以焊锡覆盖表面的互连器将本发明的太阳能电池单元进行串联接合的太阳能电池组件。
以下，使用图3对本发明的太阳能电池组件的构成进行说明。
如图3所示，本发明的太阳能电池组件20是使用以焊锡8a覆盖金属带8b表面的互连器8，将太阳能电池单元10进行串联接合。
此处，作为金属带，具体而言，例如可适当使用涂了导电性粘结剂的铜带或铝带等。
此外，如图3中接合部的放大剖面图所示，表面电极1的母线电极1b与互连器8的焊锡8a紧密贴合，背面电极6的连接部6b与互连器8的焊锡8a紧密贴合。
本发明的太阳能电池组件中，由于母线电极(以及背面电极的连接部)是用上述母线电极用组合物形成，因此与互连器中焊锡的粘附性良好，能够轻松形成组件。
实例
以下，使用实例对本发明的套组组合物及太阳能电池单元进行详细说明。但本发明并不限定于此。
(指状电极用组合物A1～A5的调制)
在球磨机中添加下述第1表所示的导电性颗粒等，使其达到下述第1表所示的组成比，并将其混合，由此调制出指状电极用导电性组合物。
表1
第1表
第1表中的各成分使用了以下材料。
·银粉：AgC-103(形状：球状，平均颗粒直径：1.5μm，福田金属箔粉工业公司制造)
·溶剂：α-松油醇
·氧化锌：ZnO(平均颗粒直径：20～40nm，TAYCA公司制造)
·氧化铋：Bi2O3(平均颗粒直径：51nm，C.I.KASEI公司制造)
·钙钛矿化合物：SrTiO3(平均颗粒直径：0.8μm，日本化学工业公司制造)
·导电性氧化锌：ZnO:Al(平均颗粒直径：3.5μm，本庄化学公司制造)
·树脂粘合剂：EC-100FTP(乙基纤维素树脂固体量：9％，日新化成公司制造)
·玻璃粉：硼硅酸铅玻璃粉末
(母线电极用组合物B1～B4的调制)
在球磨机中添加下述第2表所示的导电性颗粒等，使其达到下述第2表所示的组成比，并将其混合，由此调制出母线电极用导电性组合物。
另外，下述第2表中的各成分使用了与上述第1表相同的物质。
表2
第2表
(实例1～7、比较例1～2)
首先，准备硅基板(单晶硅晶片，LS-25TVA，156mm×156mm×200μm，信越化学工业公司制造)，通过丝网印刷在整个背面涂布铝浆，并使其干燥。
接着，按照下述第3表所示的组合，通过丝网印刷在硅基板表面涂布调制好的各导电性组合物，由此形成指状电极的规定配线图案及母线电极的规定配线图案。
通过丝网印刷形成配线后，使用烧结炉在峰值温度740℃条件下烧结60秒钟，制成已形成导电性配线(指状电极及母线电极)的太阳能电池单元样品。
<焊锡粘附性>
在制成的太阳能电池单元样品的母线电极上，使用焊锡烙铁安装焊锡带(组成：Sn-3Ag-0.5Cu)。
其后，依据JISK6850：1999，以拉伸速度50mm/分钟进行拉伸剪断试验，测量断裂时的荷载(MPa)。结果如下述第3表所示。
此处，断裂时的荷载为15MPa以上，则可评估为具有太阳能电池单元组件化所需的焊锡粘附性。
<曲线因子(FF)、光电转换效率(Eff)>
使用电池测试器(山下电装公司制造)对制成的各太阳能电池单元样品的电气特性(I-V特性)进行评估，求得曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)。结果如下述第3表所示。另外，下述第3表中的数值，是以比较例2中制造的太阳能电池单元样品之结果为100时的相对评估进行表示。
表3
第3表(其1)
表4
第3表(其2)
根据第1表～第3表所示的结果可知，如果形成母线电极时也使用金属氧化物含量较多的导电性组合物(A1)，则与作为标准的比较例2的太阳能电池单元样品相比，虽然曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)获得改善，但焊锡粘附性极差(比较例1)。
相对于此，如果形成指状电极时使用金属氧化物含量较多的导电性组合物(A1～A5)，形成母线电极时使用金属氧化物含量较少的导电性组合物(B1～B4)，则可形成焊锡粘附性出色的电极，并可制造曲线因子(FF)及光电转换效率(Eff)出色的太阳能电池单元(实例1～7)。

Claims (4)

1.一种太阳能电池集电电极形成方法，其使用至少含有导电性颗粒(A)、玻璃粉(B)、以及溶剂(C)的太阳能电池集电电极形成用导电性组合物，形成太阳能电池集电电极，其具有：
指状电极形成工序，其使用相对于100重量份所述导电性颗粒(A)含有3～10重量份金属氧化物(D)的指状电极形成用导电性组合物，形成指状电极；和
母线电极形成工序，其在所述指状电极形成工序后，使用相对于100重量份所述导电性颗粒(A)含有不足3重量份金属氧化物(D)的母线电极形成用导电性组合物，形成母线电极，
其中，所述金属氧化物(D)不包括所述玻璃粉(B)中的金属氧化物。
2.一种太阳能电池集电电极形成用导电性组合物的套组，其至少含有导电性颗粒(A)、玻璃粉(B)、以及溶剂(C)，其具有：
相对于100重量份所述导电性颗粒(A)，含有3～10重量份金属氧化物(D)的指状电极形成用导电性组合物；和
相对于100重量份所述导电性颗粒(A)，含有不足3重量份金属氧化物(D)的母线电极形成用导电性组合物，
其中，所述金属氧化物(D)不包括所述玻璃粉(B)中的金属氧化物。
3.一种太阳能电池单元，其具备受光面侧的表面电极、半导体基板、以及背面电极，
至少所述表面电极是用权利要求2所述的太阳能电池集电电极形成用导电性组合物的套组，并使用权利要求1所述的太阳能电池集电电极形成方法而形成。
4.一种太阳能电池组件，其使用以焊锡覆盖表面的互连器，将权利要求3所述的太阳能电池单元进行串联接合。
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