CN104641474B - 太阳能电池的制造方法、印刷掩模、太阳能电池以及太阳能电池模块 - Google Patents
太阳能电池的制造方法、印刷掩模、太阳能电池以及太阳能电池模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104641474B CN104641474B CN201380048458.8A CN201380048458A CN104641474B CN 104641474 B CN104641474 B CN 104641474B CN 201380048458 A CN201380048458 A CN 201380048458A CN 104641474 B CN104641474 B CN 104641474B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silk
- vertical
- vertical silk
- mask
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 claims description 165
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 45
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 45
- 239000006255 coating slurry Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 42
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 22
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 22
- 230000008859 change Effects 0.000 description 15
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 10
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 4
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 4
- PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N (1s,3r,4e,6e,8e,10e,12e,14e,16e,18s,19r,20r,21s,25r,27r,30r,31r,33s,35r,37s,38r)-3-[(2r,3s,4s,5s,6r)-4-amino-3,5-dihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxy-19,25,27,30,31,33,35,37-octahydroxy-18,20,21-trimethyl-23-oxo-22,39-dioxabicyclo[33.3.1]nonatriaconta-4,6,8,10 Chemical compound C1C=C2C[C@@H](OS(O)(=O)=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2.O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000007581 slurry coating method Methods 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N Acrylic acid Chemical class OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
- B41M1/12—Stencil printing; Silk-screen printing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
- Printing Methods (AREA)
Abstract
本发明的目的在于提供一种太阳能电池的制造方法，该制造方法能够在将太阳能电池的发电效率保持在同等程度的情况下减少作为电极材料的金属浆料的使用量，该太阳能电池的制造方法包括隔着与具有汇流电极部和栅电极部的电极形状对应的印刷掩模在基板的电极形成面涂敷包含作为电极材料的导电性材料的浆料的丝网印刷工序，所述太阳能电池的制造方法的特征在于，丝网印刷工序包括使用印刷掩模来涂敷浆料的工序，该印刷掩模采用了在汇流电极部以比在栅电极部更多的根数排列丝线地织网而成的丝网。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池的制造方法、印刷掩模、太阳能电池以及太阳能电池模块。
背景技术
当前，作为构成太阳能电池模块的太阳能电池，在硅等基板材料的作为受光面的表面和其相反侧的背面分别具有电极的太阳能电池是主流。虽然近年来仅在其两面中的背面形成有电极的太阳能电池也已经实用化，但是在两面形成有电极的太阳能电池依然广泛普及。
例如，在专利文献1中，在太阳能电池的制造时采用如下步骤。首先，通过蚀刻等方法在硅等基板材料的表面形成用于改变太阳光在基板表面的反射角度并将反射光引入到基板内的纹理结构(凹凸)。接着，通过扩散等方法形成pn结。接着，在该基板材料的至少一面，用氮化硅膜等形成用于通过光干涉效应来减少太阳光的反射的防反射膜。接着，在防反射膜上设置图案而涂敷金属浆料，加热金属浆料，利用金属浆料中所包含的玻璃使防反射膜熔融，实施用于实现与基板的电连接的烧成，从而形成电极。进而，将基板材料浸渍在具有溶解玻璃成分的性质的蚀刻液中，溶解电极中所包含的玻璃成分从而降低电极的电阻。
此外，例如在专利文献2和3中，公开了在基板材料的表面侧和背面侧的两面具有电极的太阳能电池的制造方法。
一般，作为形成太阳能电池电极的方法，采用丝网印刷等的简便方法。丝网印刷所使用的印刷掩模是将用金属丝或者化学纤维织网而成的被称为丝网的基体材料固定于掩模框，用树脂固定使金属浆料透过的部分之外的其余部分而成形，而被使用于被印刷物的图案形成。
为了太阳能模块的成本降低，没有在价格方面上占了较大比例的太阳能电池的构成材料的成本降低则极其难以实现。例如，需要对从作为基体材料的基板材料开始直到各个工序中所使用的材料以及耗材设备类等所有材料的重新评估。其中，关于作为电极材料使用的金属浆料材料，作为导电性金属使用银已成为惯例，价格非常昂贵。然而，如果单纯减少电极材料的使用量，则在电极处的电阻损失增加，太阳能电池的发电效率降低。因此，谋求不降低太阳能电池的发电效率而减少金属浆料的使用量。
关于用于汇集太阳能电池的表面侧的电流的栅电极，由于配置了栅电极的部分不进行发电，所以希望栅电极宽度小。然而，由于仅仅使电极宽度变小会使电阻增加从而使电阻损耗增加，所以希望栅电极的厚度厚。如果栅电极的厚度越厚，则电阻损耗越少，从而太阳能电池的发电效率提高。
在使用了以往的丝网印刷掩模的情况下，电极的厚度根据丝网的线径以及开口宽度等掩模规格来确定。
印刷掩模采用丝网所使用的每1英寸(25.4mm)上的丝线的根数(以下称为“网目数”)和其丝线的线径来表示其规格。例如，将每1英寸配置200根丝线且使用线径为40μm的丝线的情况表示为“200φ40”。因此，根数越多则表示网目越细，相对地线径也越细。
在以往的印刷掩模中，以丝网的纵丝或者横丝相对于栅电极图案倾斜20～30度的方式将丝网粘贴到掩模框。这是因为，如果栅电极图案和丝线平行，则会因图案边缘被丝线覆盖而不能形成精密的电极图案。
在太阳能电池模块中，将太阳能电池的汇流电极与相邻的太阳能电池的背面汇流电极用焊接铜线来焊接从而串联连接。
此外，在本说明书中，汇流电极表示表面侧的汇流电极。背面侧的汇流电极记述为背面汇流电极。
关于用于将太阳能电池彼此用焊接铜线焊接而连接的汇流电极，由于追求基于焊接的接合强度，所以减小汇流电极宽度有限。
因此，为了减少汇流电极处的金属浆料的使用量，需要减薄汇流电极的厚度。
然而，汇流电极的厚度与栅电极同样，由丝网的线径以及开口宽度等掩模规格来确定，所以如果为了提高发电效率而增加栅电极的厚度，则汇流电极的厚度也变厚。
此外，在汇流电极中，由于所汇集的电流在焊接于汇流电极上的焊接铜线上流过，所以即使加厚汇流电极的厚度也没有电阻损耗降低效果，发电效率也不会提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4486622号公报(参照第0014段)
专利文献2：日本专利第4319006号公报(参照第0019段)
专利文献3：日本专利第4481869号公报(参照第0052段)
发明内容
如果为了提高太阳能电池的发电效率而使栅电极的厚度变厚，则汇流电极的厚度也变厚，存在金属浆料的使用量增加的问题。
另一方面，如果为了削减金属浆料的使用量而使汇流电极的厚度变薄，则栅电极的厚度也变薄，存在太阳能电池的发电效率大幅度降低的问题。
本发明是为了解决上述那样的问题点而完成的，其目的在于，获得能够在将太阳能电池的发电效率保持在同等程度的情况下减少作为电极材料的金属浆料的使用量的太阳能电池的制造方法、该制造方法中所使用的印刷掩模、具有通过该制造方法所制造的电极的太阳能电池和太阳能电池模块。
本发明的太阳能电池的制造方法是一种包括隔着与具有汇流电极部和栅电极部的电极形状对应的印刷掩模在基板的电极形成面涂敷包含作为电极材料的导电性材料的浆料的丝网印刷工序的太阳能电池的制造方法，所述太阳能电池的制造方法的特征在于，
所述丝网印刷工序包括使用所述印刷掩模来涂敷所述浆料的工序，所述印刷掩模采用了在所述汇流电极部以比在所述栅电极部更多的根数排列丝线地织网而成的丝网。
此外，本发明的印刷掩模是一种在将包含作为电极材料的导电性材料的浆料涂敷到基板的电极形成面时使用的印刷掩模，所述印刷掩模的特征在于，
用于保持所述浆料的丝网是在汇流电极部以比在栅电极部更多的根数排列丝线地织网而成的。
根据本发明，通过使用采用了在汇流电极部以比在上述栅电极部更多的根数排列丝线地织网而成的丝网的印刷掩模，能够不减少栅电极处的金属浆料使用量而减少汇流电极处的金属浆料使用量。由此，能够在将太阳能电池的发电效率保持在同等程度的情况下降低太阳能电池的制造成本。
附图说明
图1是示出具有利用本发明的实施方式1所涉及的太阳能电池的制造方法形成的电极的太阳能电池的表面的外观图。
图2是示出太阳能电池的背面的外观图。
图3是示出图1和图2所示的太阳能电池的E-E部分的剖面图。
图4是示出丝网印刷工序中使用的印刷机的工作台部分的示意剖面图。
图5是图4的主要部分的放大剖面图。
图6是示出利用本发明的实施方式1的方法形成电极的基板材料的例子的俯视图。
图7是示出利用本发明的实施方式1的方法形成电极的基板材料的例子的俯视图。
图8是示出丝网印刷工序中使用的印刷掩模的俯视图。
图9是图8的栅电极部的F-F部分的放大剖面图。
图10是图8的汇流电极部的G-G部分的放大剖面图。
图11是形成本发明的实施方式1的电极形成方法所使用的印刷掩模中的电极图案之前的掩模(空白板)的平面示意图。
图12是示出本发明的实施方式1的丝网的详细情况的放大俯视图。
图13是图12的丝网的H-H部分的剖面图。
图14是形成本发明的实施方式1的电极形成方法所使用的印刷掩模中的电极图案之后的平面示意图。
图15是示出关于图14所示的构成中的一部分的详细情况的放大俯视图。
图16是示出将本实施方式1的丝网的栅电极部的一部分放大了的示意图。
图17是示出了本实施方式1的丝网的栅电极部的透过厚度的一览表。
图18是示出将本实施方式1的丝网的汇流电极部的一部分放大了的示意图。
图19是示出了本实施方式1的丝网的汇流电极部的透过厚度的一览表。
图20是对以往例和本实施方式的比较进行总结的一览表。
图21是示出本发明的实施方式2的丝网的详细情况的放大俯视图。
图22是图21的丝网的J-J部分的剖面图。
图23是示出了本实施方式2的丝网的丝线密集的密集部位的角度的一览表。
图24是示出了本实施方式2的丝网的丝线密集的密集部位的宽度的一览表。
图25是用于说明本发明的实施方式3所涉及的太阳能电池的制造方法的步骤的剖面示意图。
图26是用于说明本发明的实施方式3所涉及的太阳能电池的制造方法的步骤的剖面示意图。
符号说明
1太阳能电池、2印刷掩模、3基板材料、4工作台、5金属浆料、6掩模框、7吸引机构、8涂刷器、9丝网、10感光性乳剂、11纵丝、12横丝、13外缘侧面、14空白、15透光性基板、16透光性树脂部件、17带布线的太阳能电池、18背面片、19透光性树脂层、20开口部、21栅电极、22汇流电极、23背面铝电极、24背面汇流电极、31p型硅基板、32n层、33防反射膜、41栅电极开口部、42汇流电极开口部、111～120纵丝、131～140横丝、150密集部位、161纵丝113在横丝132与横丝133之间的中间位置、162纵丝114在横丝135与横丝136之间的中间位置、163纵丝115在横丝1385与横丝139之间的中间位置、401、402纵丝、403、404横丝、441、442、443、444纵丝、445、446横丝、501丝网、511～520纵丝、531～540横丝、550密集部位、Dv1纵丝线径、Wv1纵丝开口宽度、Pv1纵丝间距、Dh1横丝线径、Wh1横丝开口宽度、Ph1横丝间距、Dv2纵丝线径、Wv2纵丝开口宽度、Wv3纵丝相邻幅度、Pv2纵丝间距、Dh2横丝线径、Wh2横丝开口宽度、Ph2横丝间距、Nh2纵丝周期、Nv2纵丝连续组、02密集部位角度、L2密集部位幅度
具体实施方式
以下，基于附图详细说明本发明所涉及的太阳能电池的制造方法、印刷掩模、太阳能电池以及太阳能电池模块的实施方式。此外，本实施方式不用于限定本发明。
实施方式1
说明本发明的实施方式1的太阳能电池电极的形成方法、印刷掩模和太阳能电池。
图1是示出具有利用本发明的实施方式1所涉及的太阳能电池的电极形成方法形成的电极的太阳能电池的作为受光面的表面的图。图2是针对图1所示的太阳能电池示出与受光面相反的一侧的背面的图。图3是图1和图2的E-E剖面图。在太阳能电池1的表面设置有包括栅电极21(Grid electrode)和汇流电极(Bus electrode)22的表面电极。栅电极21和汇流电极22相互正交。
图1、图2的箭头X所示的水平方向是栅电极21的长边方向。图1、图2的箭头Y所示的垂直方向是汇流电极22的长边方向。在太阳能电池1的背面设置有背面铝电极23和背面汇流电极24。
图3示出图1、图2的E-E剖面图。图中上侧是受光面(表面)。在p型硅基板31的上表面通过磷扩散形成n层32，且形成有具有pn结的光电变换部。在n层32的上侧形成有防反射膜33。在防反射膜33的上侧设置有汇流电极22。汇流电极22的下方的防反射膜33通过烧成而熔融，汇流电极22与n层32电接触。在背面侧设置有背面铝电极23和背面汇流电极24。
接下来，说明本实施方式1所涉及的太阳能电池的表面电极的电极形成方法。图4是示出丝网印刷工序中使用的印刷机中的工作台部分的示意剖面图。在丝网印刷工序中，隔着印刷掩模2在基板材料3的电极形成面涂敷金属浆料5。图5是图4的主要部分的放大图。
图4和图5所示的印刷机具有放置基板材料3的工作台4，工作台4具有用于固定基板材料3的吸引机构7。吸引机构7通过工作台4中的空气的吸引而将基板材料3固定于工作台4。
印刷掩模2包括：掩模框6、具有纵丝11和横丝12且粘贴在掩模框6的印刷面侧的丝网(screen mesh)9以及感光性乳剂10。
图5是省略工作台4和掩模框6地绘制的。
图6和图7是示出根据本实施方式1形成电极的基板材料的例子的俯视图。作为基板材料3，例如使用图6所示的正方形形状的基板材料、或者如图7所示那样将正方形的四角做成圆弧状的圆角四边形形状的基板材料。图6所示的正方形形状的一边M、与图7所示的圆角四边形形状的一边等效宽度M例如设为156mm。
作为基板材料3，例如使用作为薄板状的硅的硅晶片。此外，只要能够通过丝网印刷工序形成电极，基板材料3可以是任何材质的。
金属浆料5含有作为电极材料的导电性材料，调整成分以保持期望的粘度。作为用于金属浆料5的代表性的导电性材料，可以列举金、银、铜、铂和钯。金属浆料5包含这些导电性材料中的一种或多种。
印刷机通过使涂刷器8在放置了金属浆料5的状态的印刷掩模2上扫描，隔着印刷掩模2在基板材料3的电极形成面涂敷金属浆料5。不使金属浆料5通过印刷掩模2中的感光性乳剂10所覆盖的部分，而使金属浆料5通过暴露了丝网9的部分，从而印刷机将印刷掩模2的印刷图案转印到电极形成面上。
通过丝网印刷而涂敷到基板材料3的金属浆料5通过通常被称为“烧成”的处理而成为电极。在烧成工序中，实施将峰值温度设为900度以下、优选设为750度到800度的加热处理。烧成炉中的加热处理的时间设为大致2分钟以内。
在通过丝网印刷来形成电极之前进行p型电极与n型电极的分离(以下称为pn分离)的情况下，为了抑制因电极材料的附着而产生漏电流，需要抑制金属浆料5附着到外缘侧面13，并且设置空白14。为此，优选以用感光性乳剂10覆盖印刷掩模的周缘部的方式进行图案形成。此外，在电极形成后进行基于激光加工等的pn分离的情况下，为了抑制漏电流的产生，也优选抑制金属浆料5附着到外缘侧面13且设置空白14。
通过以上那样的工序形成太阳能电池用电极。此外，除了太阳能电池用电极的形成方法以外，利用与以往相同的制造方法，制造太阳能电池。
接下来，详细说明本实施方式1的太阳能电池的表面电极的电极形成所使用的印刷掩模2。
图8是示出丝网印刷工序中使用的印刷掩模2的俯视图，图9是图8的F-F部分(栅电极部)的放大剖面图。图9是与横丝12平行的角度下的剖面图。图8的箭头X所示的水平方向是栅电极21的长边方向。图8的箭头Y所示的垂直方向是汇流电极22的长边方向。
丝网9具有纵丝11、横丝12和感光性乳剂10。在感光性乳剂10中设置有栅电极开口部41。
图10是图8的G-G部分(汇流电极部)的放大剖面图。图10是与横丝12平行的角度下的剖面图。
丝网9具有纵丝11、横丝12和感光性乳剂10。在感光性乳剂10中设置有汇流电极开口部42。
本实施方式的印刷掩模2的特征在于，用于保持浆料的丝网是以在汇流电极部以两根丝线来进行织网的。
图11是在用于本实施方式1的电极形成方法的印刷掩模中形成电极图案之前的掩模(空白板)的示意图。图12是将图11的四角部ABCD放大的图。图11的四角部ABCD和图12的外周角部ABCD相对应。
图11的箭头X所示的垂直方向是成为栅电极21的长边方向的方向。图11的箭头Y所示的水平方向是成为汇流电极22的长边方向的方向。图11是将图8顺时针旋转90度得到的配置图。
掩模(空白板)由丝网9和掩模框6构成。
掩模框6的印刷面侧粘贴丝网9。
用图12和图13示出丝网9的织网方法。
图12是示出丝网9的织网方法的俯视图。丝网9具有纵丝111～120以及横丝131～140。
图中，为了明确纵丝的连接方式，每根纵丝中加入斜线。
以往的丝网以纵丝和横丝交替地上下替换的方式织网，而在本实施方式1的丝网9中，以上下部分地连接的方式织网。
以横丝131通过纵丝111之下、纵丝112、113之上、纵丝114之下、纵丝115之上、纵丝116之下、纵丝117之上、纵丝118之下、纵丝119之上、纵丝120之下的方式织网。在此，纵丝112、113连续地通过上侧这一点与以往的织网不同。
图13示出图12的H-H剖面图。是横丝131部位的剖面图。
横丝131通过纵丝111之下、纵丝112之上，所以在纵丝111与纵丝112之间从下向上改变位置。因此，关于纵丝111与纵丝112的间隔，为了使横丝131通过，需要一定程度的间隔。通常，纵丝111与纵丝112的间隔需要是横丝131的直径的2倍到4倍的程度。
另一方面，横丝131通过纵丝112之上、纵丝113之上，所以在纵丝112与纵丝113之间位置不变。因此，在横丝131的位置处，纵丝112与纵丝113的间隔能够无限地接近。
以横丝132通过纵丝111之上、纵丝112、113之下、纵丝114之上、纵丝115之下、纵丝116之上、纵丝117之下、纵丝118之上、纵丝119之下、纵丝120之上的方式织网。在此，纵丝112、113连续地通过下侧这一点与以往的织网不同。
以横丝133通过纵丝111之下、纵丝112之上、纵丝113、114之下、纵丝115之上、纵丝116之下、纵丝117之上、纵丝118之下、纵丝119之上、纵丝120之下的方式织网。在此，纵丝113、114连续地通过下侧这一点与以往的织网不同。
如果关注横丝连续地通过纵丝的上侧或下侧的部位的话，则如下。
横丝131通过纵丝112、113的上侧。
横丝132通过纵丝112、113的下侧。
横丝133通过纵丝113、114的下侧。
横丝134通过纵丝113、114的上侧。
横丝135通过纵丝113、114的下侧。
横丝136通过纵丝114、115的下侧。
横丝137通过纵丝114、115的上侧。
横丝138通过纵丝114、115的下侧。
横丝139通过纵丝115、116的下侧。
横丝140通过纵丝115、116的上侧。
由于在纵丝通过相同侧的部位处，能够使纵丝间的距离接近，所以如果关注纵丝间的距离的话，则如下。
在横丝131的位置处，能够使纵丝112、113接近。
在横丝132的位置处，能够使纵丝112、113接近。
在横丝133的位置处，能够使纵丝113、114接近。
在横丝134的位置处，能够使纵丝113、114接近。
在横丝135的位置处，能够使纵丝113、114接近。
在横丝136的位置处，能够使纵丝114、115接近。
在横丝137的位置处，能够使纵丝114、115接近。
在横丝138的位置处，能够使纵丝114、115接近。
在横丝139的位置处，能够使纵丝115、116接近。
在横丝140的位置处，能够使纵丝115、116接近。
由于通过这样地构成，能够使纵丝的间隔接近，所以能够比以往例更密地配置纵丝。也就是说，能够增加每单位长度上的纵丝的根数。
如果关注纵丝，则纵丝113由于在横丝132的位置处与纵丝112同位于上侧，所以处于接近纵丝112的距离。由于在横丝133的位置处与纵丝114同位于上侧，所以处于接近纵丝114的距离。
也就是说，纵丝113在横丝132与横丝133的中间位置161处位置从纵丝112侧向纵丝114侧偏移。
同样地，纵丝114在横丝135与横丝136的中间位置162处位置从纵丝113侧向纵丝115侧偏移。
同样地，纵丝115在横丝138与横丝139的中间位置163处位置从纵丝114侧向纵丝116侧偏移。
通过这样地按每三根横丝地使连续的纵丝横向地挪动的方式织网，如图12的虚线所包围的区域那样，倾斜地形成纵丝间的距离接近的密集部位150。该密集部位150在Y方向从丝网的上端到下端连续地形成。
将该密集部位150与密集部位以外的纵丝所呈的角度设为θ2。
此外，本实施例中，说明了按每三根横丝地将连续的纵丝横向挪动的例子，但是并不是限定为每三根横丝。每一根横丝、每两根横丝、每四根横丝、每五根横丝等、无论哪种构成都可以。
通过改变该构成，能够改变倾斜地形成的密集部位150的角度θ2。
图14是在本实施方式1的电极形成方法中使用的印刷掩模中形成电极图案之后的示意图。图15是将图14的一部分放大的图。
图14的箭头X所示的垂直方向是栅电极21的长边方向。图14的箭头Y所示的水平方向是汇流电极22的长边方向。
印刷掩模2如图14和图15所示那样将感光性乳剂10的图案涂敷形成在丝网9上，所以具有丝网9、覆盖丝网9的一部分的感光性乳剂10和掩模框6。
感光性乳剂10具有包括栅电极开口部41和汇流电极开口部42的开口部20。栅电极开口部41配置成垂直方向、即图15的X方向成为长边方向。汇流电极开口部42配置成水平方向、即图15的Y方向成为长边方向。
丝网9以使密集部位150与汇流电极开口部42重叠的方式从图12的配置起旋转并粘贴到掩模框6。如果从图12的配置起顺时针旋转(θ2+90°)的角度，则Y方向成为水平方向，与图15的汇流电极开口部42重叠。
在图14的图案中设置有四个汇流电极开口部42。以与该四个的部位重叠的方式在丝网9上设置四处密集部位150，以使密集部位150成为水平方向的方式旋转并粘贴之后，将汇流电极开口部42与密集部位150对齐地设置即可。
通过这样地以使丝网9的密集部位150与汇流电极开口部42一致的方式配置，能够仅在汇流电极开口部42的位置处密集配置纵丝。
利用印刷掩模2，如图5所示那样，在由感光性乳剂10覆盖的部分阻止金属浆料5的通过，在暴露了丝网9的部分、即开口部20使金属浆料5通过。掩模框6保持感光性乳剂10和丝网9。
印刷掩模2只要具有适于用于形成电极的丝网印刷的特性，则也可以适当改变结构。例如，印刷掩模2一般使用不锈钢作为丝网的材料，但也可以代替不锈钢而使用由合成纤维系材料构成的丝网、或者由不锈钢以外的其它金属材料构成的丝网。此外，印刷掩模2也可以不使用感光性乳剂10、而是将金属部件的图案贴合到丝网来使用。
用图16和图18说明通过丝网9的金属浆料的吐出量。
图16是示出将本实施方式1的丝网的栅电极部的一部分放大了的示意图。在本发明的实施方式1中，栅电极部的丝网的构成与以往的丝网的构成相同。
纵丝401、402以纵丝线径Dv1形成。
纵丝401、402隔开纵丝开口宽度Wv1的间隔地配置。
纵丝间距Pv1为纵丝开口宽度Wv1与纵丝线径Dv1的合计值。
横丝403、404以横丝线径Dh1形成。
横丝403、404隔开横丝开口宽度Wh1的间隔地配置。
横丝间距Ph1为横丝开口宽度Wh1与横丝线径Dh1的合计值。
横丝403通过纵丝401的下侧，并通过纵丝402的上侧。
横丝404通过纵丝401的上侧，并通过纵丝402的下侧。
一般地，纵丝线径Dv1与横丝线径Dh1相同。此外，纵丝开口宽度Wv1与横丝开口宽度Wh1相同。
作为表示从丝网吐出的浆料吐出量的指标，使用被称作“透过厚度”的指标。基于图16说明透过厚度。按丝网的厚度(＝纱厚)填充到丝网的开口部的浆料在去除了丝网之后，通过表面张力而扩展到原先丝网的位置。厚度比纱厚薄出与此相应的量。
将浆料扩展后的厚度称作“透过厚度”。通常是被称作“透过容积”或者“透过体积”的指标，但是由于是具有长度的维度的指标，所以在本说明书中称作“透过厚度”。透过厚度用下式表示。
透过厚度＝(开口面积×纱厚)/(纵丝间距Pv1×横丝间距Ph1)
开口面积＝纵丝开口宽度Wv1×横丝开口宽度Wh1
纵丝间距Pv1＝纵丝开口宽度Wv1+纵丝线径Dv1
横丝间距Ph1＝横丝开口宽度Wh1+横丝线径Dh1
纱厚通常与(纵丝线径+横丝线径)相同。关于在编丝之后进行了碾压那样的加工的丝网，纱厚可能为纵丝线径与横丝线径之和的50％左右。
图17示出计算了栅电极部的透过厚度的一览表。
纵丝线径Dv1与横丝线径Dh1设为相同。此外，纵丝开口宽度Wv1与横丝开口宽度Wh1设为相同。
此外，因为以往的丝网的构成与栅电极部的丝网的构成相同，所以以往的丝网的透过厚度也为相同厚度。
A1是“200φ40”。在A1中，由于按每25.4mm地排列200根丝，所以间距为25.4mm/200根＝127μm。开口宽度等于从间距减去线径得到的值。在A1中，由于线径为40μm，所以开口宽度为87μm。纱厚设为与一般的丝网的纱厚相等的值。图17中记载的纱厚为一般的丝网的纱厚。
在A1下，透过高度为29.6μm。
A2是“250φ30”。在A2下，透过高度为22.8μm。
A3是“290φ20”。在A3下，透过高度为20.8μm。
A4是“360φ16”。在A4下，透过高度为16.7μm。
图18是示出将本实施方式1的丝网的汇流电极部的一部分放大了的示意图。
纵丝441、442、443、444以纵丝线径Dv2形成。
纵丝443和纵丝444以纵丝相邻宽度Wv3进行配置。
纵丝441和纵丝442也同样以纵丝相邻宽度Wv3进行配置。
纵丝442和纵丝443以纵丝开口宽度Wv2进行配置。
纵丝间距Pv2为纵丝开口宽度Wv2、纵丝相邻宽度Wv3与纵丝线径Dv2的相当于2根的量的合计值。
横丝445、446以横丝线径Dh2形成。
横丝445和横丝446以横丝开口宽度Wv2进行配置。
横丝445通过纵丝441、442的下侧，并通过纵丝443、444的上侧。
横丝446通过纵丝441、442的上侧，并通过纵丝443、444的下侧。
横丝间距Ph2为横丝开口宽度Wh2与横丝线径Dh2的合计值。
一般地，纵丝线径Dv2与横丝线径Dh2相同。此外，纵丝开口宽度Wv2与横丝开口宽度Wh2相同。
本实施方式1中，透过厚度用下式表示。
透过厚度＝(开口面积×纱厚)/(纵丝间距Pv2×横丝间距Ph2)
开口面积＝(纵丝开口宽度Wv2+纵丝相邻宽度Wv3)×横丝开口宽度Wh2
纵丝间距Pv2＝纵丝开口宽度Wv2+纵丝相邻宽度Wv3+2×纵丝线径Dv2
横丝间距Ph2＝横丝开口宽度Wh2+横丝线径Dh2
图19是示出了计算了本实施方式的丝网的透过厚度的一览表。
相邻比是纵丝相邻宽度Wv3与纵丝线径Dv2的比。
当相邻比为0时，表示为2根纵丝紧密相接地配置。
当相邻比为0.5时，表示为2根纵丝隔开纵丝的线径的一半的间隔地配置。
纵丝开口宽度Wv2和横丝开口宽度Wh2设为与栅电极部的开口宽度Wv1、Wh1相同。
B1是设为与“200φ40”相同的线径、开口宽度，将2根纵丝紧密相接地配置的情况。在B1下，透过高度为22.5μm。
B2是设为与“250φ30”相同的线径、开口宽度，将2根纵丝紧密相接地配置的情况。在B2下，透过高度为17.6μm。
B3是设为与“290φ20”相同的线径、开口宽度，将2根纵丝紧密相接地配置的情况。在B3下，透过高度为17.0μm。
B4是设为与“360φ16”相同的线径、开口宽度，将2根纵丝紧密相接地配置的情况。在B4下，透过高度为13.6μm。
C1是设为与“200φ40”相同的线径、开口宽度，将2根纵丝隔开线径的一半地配置的情况。在C1下，透过高度为20.1μm。
C2是设为与“250φ30”相同的线径、开口宽度，将2根纵丝隔开线径的一半地配置的情况。在C2下，透过高度为15.8μm。
C3是设为与“290φ20”相同的线径、开口宽度，将2根纵丝隔开线径的一半地配置的情况。在C3下，透过高度为15.5μm。
C4是设为与“360φ16”相同的线径、开口宽度，将2根纵丝隔开线径的一半地配置的情况。在C4下，透过高度为12.5μm。
图20示出对栅电极部和汇流电极部的透过厚度的比较进行了汇总的表。
由于栅电极部的丝网的构成与以往的丝网的构成相同，所以图20也是以往例与本实施方式1的汇流电极部的透过厚度的比较。
透过厚度比是汇流电极部的透过厚度与栅电极部的透过厚度之比。
在线径40μm、开口宽度87μm下，如果将2根纵丝紧密相接地配置，则汇流电极部的透过厚度减少到76％。如果将2根纵丝隔开线径的一半地配置，则透过厚度减少到84％。
在线径30μm、开口宽度72μm下，如果将2根纵丝紧密相接地配置，则汇流电极部的透过厚度减少到77％。如果将2根纵丝隔开线径的一半地配置，则透过厚度减少到84％。
在线径20μm、开口宽度68μm下，如果将2根纵丝紧密相接地配置，则汇流电极部的透过厚度减少到81％。如果将2根纵丝隔开线径的一半地配置，则透过厚度减少到86％。
在线径16μm、开口宽度55μm下，如果将2根纵丝紧密相接地配置，则汇流电极部的透过厚度减少到82％。如果将2根纵丝隔开线径的一半地配置，则透过厚度减少到86％。
如以上那样，根据本实施方式1，能够不改变栅电极的透过厚度而减少汇流电极透过厚度。
印刷掩模2所使用的丝网9如图12和图15所示那样，配置成密集部位150与汇流电极开口部42重叠。
通过这样地配置，能够不改变栅电极处的金属浆料5的透过厚度而减小汇流电极处的透过厚度。也就是说，能够不改变栅电极的形状而减小汇流电极处的金属浆料5的使用量。
例如，在线径20μm、开口宽度68μm下，如果将2根纵丝隔开线径的一半地配置，则汇流电极处的金属浆料的使用量能够随着透过厚度的减少而减少到86％。
此外，在实施方式1中，说明了在纵丝的线径和横丝的线径相同的情况下的效果，但是在改变了纵丝的线径和横丝的线径的情况下也有同样的效果，即使改变纵丝的线径和横丝的线径也没有问题。
这样，通过部分地将纵丝按2根位于同一侧的方式进行织网，能够部分地形成将纵丝密集配置的密集部位。通过使该密集部位与汇流电极开口部一致地进行配置，能够使用在汇流电极部以比在栅电极部更多的根数排列丝线地织网而成的丝网，来将浆料涂敷到硅等基板材料，能够不改变栅电极的浆料使用量而减少汇流电极的金属浆料使用量。由此，能够在将太阳能电池的发电效率保持在同等程度的情况下减少金属浆料的使用量。
通过本发明的实施方式1的电极形成方法，通过使用上述的印刷掩模，即使使用通常的印刷机，也能够削减表面汇流电极所使用的金属浆料的使用量。因此，根据本实施方式，除了变更印刷掩模这一点之外，能够利用与以往同样的丝网印刷方法来实现金属浆料的使用量的削减。此外，本发明的实施方式1的电极形成方法与比较例的方法相比，能够通过对印刷掩模的规格进行变更而更容易地实施。本发明的实施方式1的电极形成方法对太阳能电池的受光面侧的电极特别有用。
由于采用本发明的实施方式1的电极形成方法，通过使用采用了在汇流电极部以比在上述栅电极部更多的根数排列丝线而织网得到的丝网的印刷掩模，能够不减少在栅电极处的金属浆料使用量而减少在汇流电极处的金属浆料使用量。由此，能够在将太阳能电池的发电效率保持在同等程度的情况下降低太阳能电池的制造成本。
如以上那样，本实施方式所涉及的太阳能电池的制造方法、印刷掩模和太阳能电池对太阳能电池的低成本化有用。
实施方式2
详细说明本发明的实施方式2的印刷掩模。
此外，关于本发明的实施方式2的太阳能电池电极的形成方法和太阳能电池，除了印刷掩模和用它来形成的电极形状以外，与实施方式1相同。
图21、图22是示出变更了纵丝连续的构成的本发明的实施方式2的丝网501的构成。
在实施方式2中，在连续地设置多个纵丝相邻的部位这一点上与实施方式1不同。
图21是示出丝网501的织网方法的图。丝网501具有纵丝511～520以及横丝531～540。
以横丝531通过纵丝511、512之下、纵丝513、514之上、纵丝515、516之下、纵丝517、518之上、纵丝519之下、纵丝520之上的方式织网。也就是说，以将纵丝连续地通过相同侧的部位按四组相邻地配置的方式进行织网。
图22示出图21的J-J剖面图。是横丝531部位的剖面图。
由于横丝531通过纵丝512之下、纵丝513之上，所以在纵丝512与纵丝513之间从下向上地改变位置。因此，为了使横丝531通过，纵丝512与纵丝513的间隔需要一定程度的间隔。
同样地，由于横丝531通过纵丝514之上、纵丝515之下，所以在纵丝514与纵丝515之间从上向下地改变位置。因此，为了使横丝531通过，纵丝514与纵丝515的间隔需要一定程度的间隔。
同样地，由于横丝531通过纵丝516之下、纵丝517之上，所以为了使横丝531通过，纵丝516与纵丝517之间的间隔需要一定程度的间隔。
此外，由于横丝531通过纵丝518之上、纵丝519之下，所以为了使横丝531通过，纵丝518与纵丝519之间的间隔需要一定程度的间隔。
另一方面，横丝531通过纵丝511之上、纵丝512之下，所以在纵丝511与纵丝512之间不改变位置。因此，纵丝511与纵丝512的间隔能够无限地接近。
同样地，由于横丝531通过纵丝513、纵丝514之上，所以在纵丝513与纵丝514之间不改变位置。因此，纵丝513与纵丝514的间隔能够无限地接近。
此外，由于横丝531通过纵丝515、纵丝516之下，所以纵丝515与纵丝516的间隔能够无限地接近。
此外，由于横丝531通过纵丝517、纵丝518之上，所以纵丝517与纵丝518的间隔能够无限地接近。
如果关注横丝连续地通过纵丝的上侧或下侧的部位的话，则如下。
横丝531通过纵丝511、512的下侧、纵丝513、514的上侧、纵丝515、516的下侧、纵丝517、518的上侧。
横丝532通过纵丝511、512的上侧、纵丝513、514的下侧、纵丝515、516的上侧、纵丝517、518的下侧。
横丝533通过纵丝511、512的下侧、纵丝513、514的上侧、纵丝515、516的下侧、纵丝517、518的上侧。
横丝534通过纵丝512、513的下侧、纵丝514、515的上侧、纵丝516、517的下侧、纵丝518、519的上侧。
横丝535通过纵丝512、513的上侧、纵丝514、515的下侧、纵丝516、517的上侧、纵丝518、519的下侧。
横丝536通过纵丝512、513的下侧、纵丝514、515的上侧、纵丝516、517的下侧、纵丝518、519的上侧。
横丝537通过纵丝513、514的下侧、纵丝515、516的上侧、纵丝517、518的下侧、纵丝519、520的上侧。
横丝538通过纵丝513、514的上侧、纵丝515、516的下侧、纵丝517、518的上侧、纵丝519、520的下侧。
横丝539通过纵丝513、514的下侧、纵丝515、516的上侧、纵丝517、518的下侧、纵丝519、520的上侧。
横丝540通过纵丝514、515的下侧、纵丝516、517的上侧、纵丝518、519的下侧。
由于在纵丝通过相同侧的部位处，能够使纵丝间的距离接近，所以如果关注纵丝间的距离的话，则如下。
在横丝531、532、533的位置处，能够使纵丝511、512接近。此外，能够使纵丝513、514接近。此外，能够使纵丝515、516接近。此外，能够使纵丝517、518接近。
在横丝534、535、536的位置处，能够使纵丝512、513接近。此外，能够使纵丝514、515接近。此外，能够使纵丝516、517接近。此外，能够使纵丝518、519接近。
在横丝537、538、539的位置处，能够使纵丝513、514接近。此外，能够使纵丝515、516接近。此外，能够使纵丝517、518接近。此外，能够使纵丝519、520接近。
在横丝540的位置处，能够使纵丝514、515接近。此外，能够使纵丝516、517接近。此外，能够使纵丝518、519接近。
由于通过这样地构成，能够使纵丝的间隔接近，所以能够比以往例更密地配置纵丝。也就是说，能够增加每单位长度上的纵丝的根数。
此外，由于能够连续地形成密集配置有纵丝的部位，所以能够自由地设定密集配置有纵丝的部位的宽度。
如果关注纵丝的话，则纵丝512由于在横丝533的位置处与纵丝511同位于上侧，所以处于接近纵丝511的位置。由于在横丝534的位置处与纵丝513同位于上侧，所以处于接近纵丝513的位置。
也就是说，纵丝512在横丝533与横丝534的中间位置处位置从纵丝511侧向纵丝513侧偏移。
同样地，纵丝513在横丝536与横丝537的中间位置处位置从纵丝512侧向纵丝514侧偏移。
同样地，纵丝514在横丝533与横丝534的中间位置处位置从纵丝513侧向纵丝515侧偏移。此外，在横丝539与横丝540的中间位置处位置从纵丝513侧向纵丝515侧偏移。
通过这样地按每三根横丝地将连续的纵丝横向地挪动的方式织网，能够如图21的虚线所包围的区域那样，倾斜地形成纵丝间的距离接近的密集部位550。该密集部位550在Y方向从网的上端到下端连续地形成。
针对密集部位550的角度和宽度进行计算。
如果将纵丝横向挪动的纵丝周期设为Nh2根，将纵丝连续的纵丝连续组设为Nv2组，则纵丝与密集部位550所形成的角度即密集部位角度θ2、和密集部位550的与密集部位角度θ2成直角的方向上的宽度即密集部位宽度L2如以下那样表示。
tanθ2＝Pv2/(Nh2×Ph2)
cosθ2＝(Nv2×Pv2)/L2
图23示出在改变纵丝周期Nh2时的密集部位角度θ2的计算例。
横丝间距Ph2和纵丝间距Pv2按图19的C3的条件来计算。在计算例中，横丝间距Ph2为88μm、纵丝间距Pv2为118μm。
如果将纵丝周期Nh2设得大，则密集部位角度θ2变小。在图21的纵丝周期为3根的状态下，密集部位角度θ2为24.1°。
此外，纵丝周期Nh2不必在Y方向的整个长度上都是恒定的。例如，通过交替地设定纵丝周期2根与纵丝周期3根，能够将密集部位角度θ2设在纵丝周期为2根时的33.9°与纵丝周期为3根时的24.1°之间。
通过这样地调整纵丝周期，能够实现任意的密集部位角度θ2。
图24示出改变纵丝周期Nh2和纵丝连续组Nv2时的密集部位宽度L2的计算例。
横丝间距Ph2和纵丝间距Pv2按图19的C3的条件来计算。在计算例中，横丝间距Ph2为88μm、纵丝间距Pv2为118μm。
当纵丝周期Nh2为3根时，如果将纵丝连续组Nv2设为15组，则密集部位宽度L2为1932μm 1.9mm。
也就是说，在汇流宽度为2mm的情况下，通过将线径Dv2、Dh2设为20μm，将纵丝开口宽度Wv2、横丝开口宽度Wh2设为68μm，将纵丝相邻宽度Wv3设为10μm，将纵丝周期Nh2设为3根，将纵丝连续组Nv2设为15组，将不锈钢网旋转(24.1+90)°而粘贴到印刷掩模，能够使汇流开口部与密集部位一致地配置。
此外，考虑到汇流电极开口部和密集部位宽度的定位精度，密集部位宽度优选稍稍小于汇流电极宽度。
这样，根据本发明的实施方式2，通过部分地将纵丝按2根位于同一侧的方式进行织网，能够部分地形成将纵丝密集配置的密集部位。
此外，由于能够连续地形成密集配置有纵丝的部位，所以能够自由地选择密集配置有纵丝的部位的宽度即密集部位宽度。
此外，通过改变将纵丝横向挪动的纵丝周期和纵丝连续的纵丝连续组，能够自由地选择纵丝与密集部位所形成的角度即密集部位角度θ2。
通过使该密集部位与汇流电极开口部一致地进行配置，能够使用以在汇流电极部以比在栅电极部更多的根数排列丝线地织网而成的丝网，来将浆料涂敷到硅等基板材料，能够不改变栅电极的浆料使用量而减少汇流电极的金属浆料使用量。由此，能够在将太阳能电池的发电效率保持在同等程度的情况下减少金属浆料的使用量。
用本发明的实施方式2的电极形成方法，通过使用上述的印刷掩模，即使使用通常的印刷机，也能够削减表面汇流电极所使用的金属浆料的使用量。因此，根据本实施方式，除了变更印刷掩模这一点之外，能够利用与以往同样的丝网印刷方法来实现金属浆料的使用量的削减。此外，本发明的实施方式2的电极形成方法与比较例的方法相比，能够通过对印刷掩模的规格进行变更而更容易地实施。本发明的实施方式2的电极形成方法对太阳能电池的受光面侧的电极特别有用。
由于采用本发明的实施方式2的电极形成方法，通过使用采用了在汇流电极部以比在上述栅电极部更多的根数排列丝线地织网而成的丝网的印刷掩模，能够不减少在栅电极处的金属浆料使用量而减少在汇流电极处的金属浆料使用量。由此，能够在将太阳能电池的发电效率保持在同等程度的情况下降低太阳能电池的制造成本。
此外，由于能够连续地形成密集配置有纵丝的部位，所以能够自由地选择密集配置有纵丝的部位的宽度即密集部位宽度。
此外，通过改变纵丝横向挪动的纵丝周期和纵丝连续的纵丝连续组，能够自由地选择纵丝与密集部位所形成的角度即密集部位角度θ2。
如以上那样，本实施方式2所涉及的太阳能电池的制造方法、印刷掩模和太阳能电池对太阳能电池的低成本化有用。
实施方式3
详细说明本发明的实施方式3的太阳能电池模块。
图25和图26是用于说明本实施方式3所涉及的太阳能电池的制造方法的步骤的剖面示意图。图25、图26的上侧是受光面侧。
图25是在太阳能电池模块的设置状态、且上侧为受光面侧的状态下的图，但是在太阳能电池模块的组装时，是在图25上下反转的状态下进行的。
首先，在透光性基板15上设置透光性树脂部件16。将带布线的太阳能电池17设置于该透光性树脂部件16。带布线的太阳能电池17是使采用本发明的实施方式1或实施方式2而做成的规定个数的太阳能电池1(参照图1)并列，将太阳能电池的汇流电极与相邻的太阳能电池的背面汇流电极用焊接铜线焊接而串联地进行布线接合而形成的。
此外，用作布线的材料除了焊接铜线以外，只要是具有导电性的材料都可以。
带布线的太阳能电池17以各太阳能电池1的背面朝上、以表面朝透光性基板15的一侧地设置于透光性树脂部件16。
在带布线的太阳能电池17之上，进而设置透光性树脂部件16和背面片18。图25示出了从图的上部起依次地重叠透光性基板15、透光性树脂部件16、带布线的太阳能电池17、透光性树脂部件16和背面片18的状态。
通过在将这些部件压接的状态下实施加热处理，制成如图26所示那样将密封了带布线的太阳能电池17的透光性树脂层19、透光性基板15与背面片18一体化的太阳能电池模块。使用具有通过本发明的实施方式1或实施方式2的太阳能电池用电极的形成方法来形成的电极的太阳能电池17，能够在将太阳能电池的发电效率保持在同等程度的状态下，通过减少金属浆料的使用量而降低太阳能电池的制造成本，从而降低太阳能电池模块的制造成本。
在太阳能电池模块的制作中的加热和压接处理中，优选使用被称作“层压机(Laminator)”的真空加热压接装置。层压机使透光性树脂部件16以及背面片18加热变形，进而将它们热固化，从而进行一体化，并且将太阳能电池密封于透光性树脂层19。
真空加热压接装置在减压环境下对各部件进行加热并压接。由此，无论是透光性基板15和透光性树脂部件16之间、透光性部件16和带布线的太阳能电池17之间、带布线太阳能电池17和透光性树脂部件16之间、透光性树脂部件16和背面片18之间中的哪一处，都能够防止空隙以及气泡的残留，以均匀的压力来压接各部件。
利用真空加热压接装置的加热和压接的处理是在200度以下、优选150度至200度的温度下实施。加热和压接处理中的温度设为可以根据透光性树脂部件16的材质而适当变更。
作为透光性基板15，例如使用玻璃基板。透光性基板15只要能够透过太阳光即可，也可以是玻璃以外的材质构成的基板。透光性树脂部件16含有乙烯醋酸乙烯酯系、聚乙烯基丁缩醛系、环氧树脂系、丙烯酸系、聚氨酯系、烯烃系、聚酯系、硅系、聚苯乙烯系、聚碳酸酯系和橡胶系等树脂中的一种或多种。透光性树脂部件16只要能够透过太阳光，则也可以是除在此列举的之外的任意材质。
作为背面片18，使用聚酯系、聚乙烯系、聚碳酸酯系和聚酰亚胺系等树脂中的一种或多种构成的片。背面片18只要具有足以保护太阳能电池的强度、耐湿性和耐候性，则也可以由除在此列举的之外的任意材质构成。为了提高强度、耐湿性和耐候性，背面片18也可以不仅仅由树脂材料，还由粘贴了金属箔材料的复合材料构成。此外，背面片18也可以将具有高反射率的金属材料或者具有高折射率的透明部件通过蒸镀等粘贴到树脂材料而成。
为了提高层压加工的密接性，防止从外部浸入水分等，太阳能电池模块的端面也可以用由橡胶系树脂部件等构成的胶带来保护。作为橡胶系树脂部件，例如使用丁基橡胶。而且，考虑到作为构造体的操作难易程度，太阳能电池模块也可以设置包围外周的框。框使用例如铝或者铝合金等金属部件构成。
利用本实施方式1或实施方式2所涉及的电极形成方法，本实施方式3无需对比较例的方法进行大幅变更，就能够通过简便的方法获得廉价的太阳能电池模块，所以在工业上非常有用。
Claims (8)
1.一种太阳能电池的制造方法，包括隔着与具有汇流电极部和栅电极部的电极形状对应的印刷掩模在基板的电极形成面涂敷包含作为电极材料的导电性材料的浆料的丝网印刷工序，所述太阳能电池的制造方法的特征在于，
所述丝网印刷工序包括使用所述印刷掩模来涂敷所述浆料的工序，所述印刷掩模采用了在所述汇流电极部以比在所述栅电极部更多的根数排列丝线地织网而成的丝网，
其中，使用按以下方式形成的所述印刷掩模，即，部分地将所述丝网的纵丝和横丝中的所述纵丝连续多根排列，并将所述纵丝连续的在所述横丝上的位置依次挪动，从而倾斜地形成所述纵丝的连续的密集部位，并且与所述密集部位对应地配置汇流电极图案，从而形成所述印刷掩模。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
在形成所述印刷掩模时，将所述丝网的纵丝和横丝交替地上下织网，部分地使所述纵丝连续多根地位于所述横丝的上侧或下侧的同一侧。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，
使用将所述纵丝在所述横丝的同一侧连续的根数设为2根的所述印刷掩模。
4.一种印刷掩模，在将包含作为电极材料的导电性材料的浆料涂敷到基板的电极形成面时使用，所述印刷掩模的特征在于，
用于保持所述浆料的丝网是在汇流电极部以比在栅电极部更多的根数排列丝线地织网而成的，
在所述印刷掩模中，部分地使所述丝网的纵丝和横丝中的所述纵丝连续多根排列，并将所述纵丝连续的在所述横丝上的位置依次挪动，从而倾斜地形成所述纵丝的连续的密集部位，并且与所述密集部位对应地配置汇流电极图案。
5.根据权利要求4所述的印刷掩模，其特征在于，
所述印刷掩模具有纵丝和横丝交替地上下织网而成的所述丝网，部分地使所述纵丝连续多根地位于所述横丝的上侧或下侧的同一侧。
6.根据权利要求5所述的印刷掩模，其特征在于，
将所述纵丝在所述横丝的同一侧连续的根数设为2根。
7.一种太阳能电池，其特征在于，使用根据权利要求1至3的任一项所述的太阳能电池的制造方法来形成。
8.一种太阳能电池模块，其特征在于，
排列多个根据权利要求7所述的太阳能电池，由通过所述印刷掩模形成的汇流电极将相邻的所述太阳能电池相互连接起来。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012-248064 | 2012-11-12 | ||
| JP2012248064 | 2012-11-12 | ||
| PCT/JP2013/059693 WO2014073223A1 (ja) | 2012-11-12 | 2013-03-29 | 太陽電池の製造方法、印刷マスク、太陽電池および太陽電池モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104641474A CN104641474A (zh) | 2015-05-20 |
| CN104641474B true CN104641474B (zh) | 2016-08-17 |
Family
ID=50684347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201380048458.8A Expired - Fee Related CN104641474B (zh) | 2012-11-12 | 2013-03-29 | 太阳能电池的制造方法、印刷掩模、太阳能电池以及太阳能电池模块 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5866029B2 (zh) |
| CN (1) | CN104641474B (zh) |
| TW (1) | TWI523253B (zh) |
| WO (1) | WO2014073223A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110268532A (zh) * | 2017-02-16 | 2019-09-20 | 三菱电机株式会社 | 太阳能电池单元的制造方法以及太阳能电池单元 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101826569A (zh) * | 2010-05-13 | 2010-09-08 | 无锡尚德太阳能电力有限公司 | 太阳电池、网版及其太阳电池组件 |
| CN202428772U (zh) * | 2011-12-23 | 2012-09-12 | 昆山允升吉光电科技有限公司 | 一种太阳能电池电极印刷网版 |
| TW201242043A (en) * | 2011-02-21 | 2012-10-16 | Sharp Kk | Screen and method for manufacturing solar cell |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005101519A (ja) * | 2003-09-05 | 2005-04-14 | Hitachi Chem Co Ltd | 太陽電池ユニット及び太陽電池モジュール |
| JP2006341547A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Sharp Corp | 印刷用マスク、スクリーン印刷方法および光電変換素子の製造方法ならびに光電変換素子 |
| JP4842655B2 (ja) * | 2006-02-10 | 2011-12-21 | シャープ株式会社 | 太陽電池製造用スクリーンマスク |
| US20090023235A1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Mackenzie John D | Method and Apparatus for Improved Printed Cathodes for Light-Emitting Devices |
| JP2009272405A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池素子およびその製造方法 |
-
2013
- 2013-03-29 CN CN201380048458.8A patent/CN104641474B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-03-29 JP JP2014545587A patent/JP5866029B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-03-29 WO PCT/JP2013/059693 patent/WO2014073223A1/ja active Application Filing
- 2013-10-31 TW TW102139485A patent/TWI523253B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101826569A (zh) * | 2010-05-13 | 2010-09-08 | 无锡尚德太阳能电力有限公司 | 太阳电池、网版及其太阳电池组件 |
| TW201242043A (en) * | 2011-02-21 | 2012-10-16 | Sharp Kk | Screen and method for manufacturing solar cell |
| CN202428772U (zh) * | 2011-12-23 | 2012-09-12 | 昆山允升吉光电科技有限公司 | 一种太阳能电池电极印刷网版 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2014073223A1 (ja) | 2016-09-08 |
| WO2014073223A1 (ja) | 2014-05-15 |
| JP5866029B2 (ja) | 2016-02-17 |
| TWI523253B (zh) | 2016-02-21 |
| TW201436271A (zh) | 2014-09-16 |
| CN104641474A (zh) | 2015-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105874609B (zh) | 具有低电阻电极的太阳能电芯的模块制造 | |
| CN106206808B (zh) | 太阳能电池组件及其制备方法 | |
| CN105514183B (zh) | 一种晶硅太阳能电池正面电极的制备方法 | |
| CN105900250B (zh) | 太阳能电池的制造方法以及印刷掩模 | |
| JP2017510083A (ja) | バイパスダイオードを備える光起電力モジュール | |
| CN105977329A (zh) | 太阳能电池组件 | |
| CN105702755B (zh) | 一种晶硅太阳能电池的正面电极 | |
| CN104576779B (zh) | 丝网阵列导电膜、太阳能电池及其制备方法 | |
| CN105977328A (zh) | 太阳能电池组件 | |
| CN105679849B (zh) | 一种晶硅太阳能电池 | |
| KR20110044271A (ko) | 채광형 태양전지 모듈 | |
| CN104641474B (zh) | 太阳能电池的制造方法、印刷掩模、太阳能电池以及太阳能电池模块 | |
| US20180294367A1 (en) | Back contact solar cell substrate, method of manufacturing the same and back contact solar cell | |
| JP2014216388A (ja) | 太陽電池モジュール及び太陽電池セル | |
| CN103009789B (zh) | 一种太阳能电池片及其印刷丝网 | |
| CN209434198U (zh) | 一种新型太阳能电池片及组件 | |
| CN105552145A (zh) | 一种晶硅太阳能电池 | |
| CN205985021U (zh) | 太阳能电池 | |
| JP5904881B2 (ja) | 太陽電池の製造方法、および印刷マスク | |
| TWI556455B (zh) | 太陽能電池、其模組及其製造方法 | |
| CN107408597A (zh) | 太阳能电池组件 | |
| CN218632061U (zh) | 一种太阳能电池及光伏组件 | |
| JP2017188525A (ja) | 太陽電池モジュール及び太陽光発電システム | |
| CN206921833U (zh) | P型双面太阳能电池 | |
| JP2014116451A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160817 Termination date: 20210329 |