CN108701504A - 导电性糊剂和太阳能电池 - Google Patents

导电性糊剂和太阳能电池 Download PDF

Info

Publication number
CN108701504A
CN108701504A CN201780011473.3A CN201780011473A CN108701504A CN 108701504 A CN108701504 A CN 108701504A CN 201780011473 A CN201780011473 A CN 201780011473A CN 108701504 A CN108701504 A CN 108701504A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductive paste
electrode
solar cell
powder
crystal system
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.)
Pending
Application number
CN201780011473.3A
Other languages
English (en)
Inventor
坂田贤
坂田贤一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nameishi Co Ltd
Namics Corp
Original Assignee
Nameishi Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nameishi Co Ltd filed Critical Nameishi Co Ltd
Publication of CN108701504A publication Critical patent/CN108701504A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
    • H01B1/16—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/482—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body
    • H01L23/4827—Materials
    • H01L23/4828—Conductive organic material or pastes, e.g. conductive adhesives, inks
    • 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
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • 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
    • H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明提供一种导电性糊剂，其是为了形成电极而使用的导电性糊剂，所述电极是为了与晶体系硅太阳能电池的p型半导体层导通而使用的，在烧成时，导电性糊剂能够烧穿防反射膜，能够形成对于p型半导体层的接触电阻低的电极。一种导电性糊剂，其是用于形成太阳能电池的电极的导电性糊剂，导电性糊剂包含(A)导电性粉末、(B)平均粒径为0.5～3.5μm的Al粉末或Al化合物粉末、(C)玻璃料和(D)有机介质，相对于(A)导电性粉末100重量份，包含0.5～5重量份的(B)Al粉末或Al化合物粉末。

Description

导电性糊剂和太阳能电池
技术领域
本发明涉及用于形成半导体设备等的电极的导电性糊剂。尤其是，本发明涉及太阳能电池的电极形成用导电性糊剂。此外，本发明涉及使用该电极形成用导电性糊剂而制造的太阳能电池。
背景技术
将单晶硅或多晶硅加工成平板状而成的晶体系硅使用于基板上的晶体系硅太阳能电池等半导体设备中，通常为了与设备的外部进行电接触而使用电极形成用导电性糊剂在硅基板表面形成电极。在这样操作而形成电极的半导体设备中，近年来，晶体系硅太阳能电池的生产量正大幅增加。这些太阳能电池在晶体系硅基板的一个表面上具有杂质扩散层、防反射膜和光入射侧电极，并在另一个表面上具有背面电极。通过光入射侧电极和背面电极，能够将晶体系硅太阳能电池产生的电力取出至外部。
为了形成以往的晶体系硅太阳能电池的电极，可以使用包含导电性粉末、玻璃料、有机粘结剂、溶剂和其它添加剂的导电性糊剂。作为导电性粉末，主要使用银粒子(银粉末)。
作为用于形成太阳能电池的电极的导电性糊剂，例如，专利文献1记载了一种导电性糊剂，其包含：(i)包含选自银、镍、铜和它们的混合物中的金属的导电性粉末100重量份；(ii)具有3～11μm的粒径的铝粉末0.3～8重量份；(iii)玻璃料3～22重量份；以及(iv)有机介质。
此外，专利文献2记载了用于形成两面受光型太阳能电池单元的电极的p型半导体层用Ag-Al糊剂和n型半导体层用Ag-Al糊剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2014-515161号公报
专利文献2：日本特开2014-192262号公报
发明内容
发明要解决的问题
图1示出一般的晶体系硅太阳能电池的截面示意图的一例。如图1所示，晶体系硅太阳能电池中，通常在晶体系硅基板1(例如p型晶体系硅基板1)的作为光入射侧的表面(光入射侧表面)上形成杂质扩散层4(例如扩散有n型杂质的n型杂质扩散层)。在杂质扩散层4上形成防反射膜2。进而，通过丝网印刷法等，使用导电性糊剂将光入射侧电极20(表面电极)的电极图案印刷在防反射膜2上，通过将导电性糊剂进行干燥和烧成而形成光入射侧电极20。该烧成时，导电性糊剂将防反射膜2烧穿，从而能够以接触杂质扩散层4的方式形成光入射侧电极20。需要说明的是，烧穿是指：用导电性糊剂所含的玻璃料等对作为绝缘膜的防反射膜2进行蚀刻，使光入射侧电极20与杂质扩散层4导通。由于可以不使光从p型晶体系硅基板1的背面侧入射，因此，通常在几乎整面形成背面电极15。在p型晶体系硅基板1与杂质扩散层4的界面上形成了pn结。入射至晶体系硅太阳能电池的大部分入射光透过防反射膜2和杂质扩散层4而入射至p型晶体系硅基板1，在该过程中被吸收，产生电子-空穴对。这些电子-空穴对通过基于pn结的电场，电子被分离向光入射侧电极20，空穴被分离向背面电极15。电子和空穴(载流子)借助这些电极以电流的形式被取出至外部。
图2示出一般的晶体系硅太阳能电池的光入射侧表面的示意图的一例。如图2所示，在晶体系硅太阳能电池的光入射侧表面，作为光入射侧电极20而配置有汇流条电极(光入射侧汇流条电极20a)和指状电极20b。在图1和图2所示的例子中，因入射至晶体系硅太阳能电池的入射光而产生的载流子被指状电极20b收集，进而被光入射侧汇流条电极20a收集。光入射侧汇流条电极20a钎焊利用焊料覆盖了周围的互连用金属带或引线。利用互连用金属带或引线，电流被取出至外部。
以往，一般来说，作为晶体系硅基板1而使用p型的晶体系硅基板1，作为杂质扩散层4而在光入射侧表面形成n型的杂质扩散层4。另一方面，使用n型的晶体系硅基板1，也能够形成p型的杂质扩散层4。n型的晶体系硅基板1的多个载流子为电子，与空穴相比电子的迁移率更大。因此，如果使用n型的晶体系硅基板1，则可期待更高效率的太阳能电池。
图3示出背面也配置有与表面的光入射侧表面相同的电极图案的两面受光型太阳能电池的示意图的一例。需要说明的是，此处提及的两面受光型太阳能电池在制成组件时不一定需要为在两面受光的结构，有时也在单面受光。晶体系硅基板1为p型时，在主要的光入射侧表面形成n型的杂质扩散层4，在背面形成p型的杂质扩散层16。晶体系硅基板1为n型时，在主要的光入射侧表面形成p型的杂质扩散层4，在背面形成n型的杂质扩散层16。需要说明的是，“主要的光入射侧表面”是指：两面受光型单晶硅太阳能电池的形成有pn结的一侧的表面。本说明书中，有时将“主要的光入射侧表面”简称为“光入射侧表面”。此外，将“主要的光入射侧表面”的相反侧的表面称为“背面”。
使用n型的晶体系硅基板1来制造晶体系硅太阳能电池时，针对用于形成与p型的杂质扩散层4导通的电极20的导电性糊剂要求如下性能：在烧成时，导电性糊剂能够烧穿防反射膜2，且相对于p型的杂质扩散层4以低接触电阻进行电接触。
因而，本发明的目的在于，提供一种导电性糊剂，其是用于形成电极的导电性糊剂，所述电极是为了与晶体系硅太阳能电池的p型半导体层导通而使用的，在烧成时，导电性糊剂能够烧穿防反射膜，且能够形成对于p型半导体层的接触电阻低的电极。
此外，本发明的目的在于，提供一种高性能的晶体系硅太阳能电池，其具有对于p型半导体层的接触电阻低的电极。
用于解决问题的方法
如果将包含规定粒径的Al粉末或Al化合物粉末的导电性糊剂印刷在晶体系硅基板之上，并进行烧成，则能够生成Ag/Al相，在Ag/Al相与晶体系硅基板的p型杂质扩散层相接触的部分形成被称为接触点的接触电阻非常低的部分。为了获得高性能的晶体系硅太阳能电池，接触点优选较多。然而，如果接触点形成得较深，则会破坏晶体系硅基板中形成的pn结。因此，需要控制所形成的接触点的大小。
本发明人等发现：通过使用包含规定添加量且规定粒径的Al粉末或Al化合物粉末的导电性糊剂，能够控制所形成的电极中的Ag/Al相的接触点的数量和大小，从而完成了本发明。即，本发明人等发现：通过使用包含规定添加量且规定粒径的Al粉末或Al化合物粉末的导电性糊剂，在形成晶体系硅太阳能电池的电极的烧成过程中，导电性糊剂能够烧穿防反射膜，以低接触电阻形成电极而不是深深地侵蚀p型的杂质扩散层，从而完成了本发明。为了解决上述课题，本发明具有以下的技术方案。
本发明是一种导电性糊剂，其特征在于，其为下述的技术方案1～8。
(技术方案1)
本发明的技术方案1是一种导电性糊剂，其是用于形成太阳能电池的电极的导电性糊剂，导电性糊剂包含(A)导电性粉末、(B)平均粒径为0.5～3.5μm的Al粉末或Al化合物粉末、(C)玻璃料和(D)有机介质，相对于(A)导电性粉末100重量份，包含0.5～5重量份的(B)Al粉末或Al化合物粉末。
根据本发明的技术方案1，能够提供为了形成晶体系硅太阳能电池的光入射侧电极而使用的导电性糊剂，所述导电性糊剂在烧成时，导电性糊剂能够烧穿防反射膜，能够形成对于p型杂质扩散层的接触电阻低的电极。
(技术方案2)
本发明的技术方案2是技术方案1的导电性糊剂，其中，(A)导电性粉末包含Ag粉末、Cu粉末、Ni粉末和它们的混合物中的至少一者。
银(Ag)是电导率高的物质，可优选地用作晶体系硅太阳能电池的电极材料。此外，银的价格昂贵，但通过使用价格较低的Cu粉末和/或Ni粉末，能够以低成本形成晶体系硅太阳能电池的电极。
(技术方案3)
本发明的技术方案3是技术方案1或2的导电性糊剂，其中，(B)Al化合物粉末为包含Al的合金粉末。
根据本发明的技术方案3，通过使本发明的导电性糊剂的(B)Al化合物粉末为包含Al的合金粉末，能够更确实地形成对于p型的杂质扩散层的接触电阻低的电极。
(技术方案4)
本发明的技术方案4是技术方案1～3中任一项的导电性糊剂，其中，(C)玻璃料包含选自氧化铅(PbO)、氧化硼(B2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铋(Bi2O3)和氧化铝(Al2O3)中的至少一者。
根据本发明的技术方案4，通过使本发明的导电性糊剂所含的玻璃料包含规定的氧化物，在导电性糊剂的烧成时，能够更确实地烧穿防反射膜。
(技术方案5)
本发明的技术方案5是技术方案1～4中任一项的导电性糊剂，其中，(D)有机媒介物包含选自乙基纤维素、松香酯、丁缩醛、丙烯酸类和有机溶剂中的至少一者。
根据本发明的技术方案5，通过使本发明的导电性糊剂所含的(D)有机媒介物为规定的物质，能够更容易地使用本发明的导电性糊剂进行电极图案的丝网印刷。
(技术方案6)
本发明的技术方案6是技术方案1～5中任一项的导电性糊剂，其中，导电性糊剂还包含选自树脂酸钛、氧化钛、氧化铈、氮化硅、铜锰锡、铝硅酸盐和硅酸铝中的至少一者。
根据本发明的技术方案6，通过使本发明的导电性糊剂进一步包含选自树脂酸钛、氧化钛、氧化铈、氮化硅、铜锰锡、铝硅酸盐和硅酸铝中的至少一者，能够更确实地形成防反射膜的烧穿和对于p型杂质扩散层的接触电阻低的电极。
(技术方案7)
本发明的技术方案7是技术方案1～6中任一项的导电性糊剂，其是用于形成太阳能电池的p型半导体层上的电极的导电性糊剂。
本发明的导电性糊剂可特别适合地用于形成太阳能电池的p型半导体层上的电极。
(技术方案8)
本发明的技术方案8使技术方案1～7中任一项的导电性糊剂，其是用于形成晶体系硅太阳能电池的p型发射极层上的电极的导电性糊剂，晶体系硅太阳能电池包含n型晶体系硅基板、以及在n型晶体系硅基板的一个主面上形成的p型发射极层。
本发明的导电性糊剂可特别适合地用于形成晶体系硅太阳能电池的p型发射极层上的电极。
(技术方案9)
本发明中，本发明的技术方案9是一种太阳能电池，其使用技术方案1～8中任一项的导电性糊剂而形成有至少一部分电极。
根据本发明的技术方案9，能够提供高性能的晶体系硅太阳能电池，其具有对于p型杂质扩散层的接触电阻低的电极。
发明的效果
根据本发明，能够提供为了形成晶体系硅太阳能电池的电极而使用的导电性糊剂，所述导电性糊剂在烧成时，导电性糊剂能够烧穿防反射膜，能够形成对于p型半导体层的接触电阻低的电极。
此外，根据本发明，能够提供高性能的晶体系硅太阳能电池，其具有对于p型半导体层的接触电阻低的电极。
附图说明
图1是一般的晶体系硅太阳能电池的截面示意图的一例。
图2是一般的晶体系硅太阳能电池的电极图案的示意图的一例。
图3是两面受光型晶体系硅太阳能电池的截面示意图的一例。
具体实施方式
本说明书中，“晶体系硅”包含单晶硅和多晶硅。此外，“晶体系硅基板”是指：为了形成电气元件或电子元件等半导体设备而将晶体系硅成形为平板状等适于形成元件的形状而得的材料。晶体系硅的制造方法可以使用任意的方法。例如，在单晶硅的情况下，可以使用切克劳斯基法，在多晶硅的情况下，可以使用浇铸法。此外，通过其它的制造方法、例如带提拉法而制作的多晶硅带、在玻璃等异种基板上形成的多晶硅等也可用作晶体系硅基板。此外，“晶体系硅太阳能电池”是指使用晶体系硅基板而制作的太阳能电池。
本说明书中，“玻璃料”以多种氧化物、例如金属氧化物作为主材料，通常在玻璃状粒子的形态下使用。
本发明是用于形成太阳能电池的电极的导电性糊剂。本发明的导电性糊剂包含(A)导电性粉末、(B)Al粉末或Al化合物粉末、(C)玻璃料和(D)有机介质。本发明的导电性糊剂所含的(B)Al粉末或Al化合物粉末的平均粒径为0.5～3.5μm。(B)Al粉末或Al化合物粉末的含量相对于(A)导电性粉末100重量份为0.5～5重量份。如果使用本发明的导电性糊剂，则用于形成晶体系硅太阳能电池的电极的烧成时，导电性糊剂能够烧穿防反射膜，能够形成对于p型半导体层(尤其是p型杂质扩散层)的接触电阻低的电极。
以下，以使用n型的晶体系硅基板1得到的晶体系硅太阳能电池的形成光入射侧电极20(表面电极)的情况为例，对本发明的导电性糊剂进行说明。在该晶体系硅太阳能电池的情况下，在光入射侧表面形成的杂质扩散层4为p型杂质扩散层4。如图3所示，在p型杂质扩散层4的表面形成防反射膜2。
如图2所示，在晶体系硅太阳能电池的光入射侧表面，作为光入射侧电极20而配置有汇流条电极(光入射侧汇流条电极20a)和指状电极20b。
在图2所示的例子中，因入射至晶体系硅太阳能电池的入射光而产生的载流子经由p型扩散层4而被指状电极20b收集。因此，要求指状电极20b与p型扩散层4之间的接触电阻低。进而，指状电极20b如下形成：将规定的导电性糊剂印刷在防反射膜2上，进行烧成时，导电性糊剂将防反射膜2烧穿而形成。因此，用于形成指状电极20b的导电性糊剂需要具有将防反射膜2烧穿的性能。本发明的导电性糊剂可适合地用于形成使用n型的晶体系硅基板1得到的晶体系硅太阳能电池的指状电极20b。
接着，针对本发明的导电性糊剂进行具体说明。
本发明的导电性糊剂包含(A)导电性粉末、(B)Al粉末或Al化合物粉末、(C)玻璃料和(D)有机介质。
本发明的导电性糊剂所含的导电性粉末的主要成分可以使用导电性材料、例如金属材料。本发明的导电性糊剂中，(A)导电性粉末可以包含银(Ag)粉末、铜(Cu)粉末、镍(Ni)粉末和它们的混合物(合金)中的至少一者。需要说明的是，作为导电性粉末，优选使用银粉末。此外，本发明的导电性糊剂中，在不损害太阳能电池电极的性能的范围内，可以包含铜(Cu)粉末、镍(Ni)粉末。此外，可以进一步包含其它的金属、例如金、锌和锡等的粉末。上述金属可以用作金属单质的粉末，也可以用作合金粉末。从获得低电阻和高可靠性的观点出发，本发明的导电性糊剂所含的导电性粉末优选包含银。
导电性粉末的粒子形状和粒子尺寸(也称为粒径)没有特别限定。作为粒子形状，可以使用例如球状和鳞片状等的粒子。粒子尺寸是指一个粒子的最大长度部分的尺寸。从作业性的观点等出发，导电性粉末的粒子尺寸优选为0.05～20μm、更优选为0.1～10μm、进一步优选为0.5～3μm。粒子尺寸大于上述范围时，在丝网印刷时发生堵塞等问题。此外，粒子尺寸小于上述范围时，在烧成时粒子过度烧结而无法充分地进行电极的形成。
一般而言，微小粒子的尺寸具有一定的分布，因此，不需要所有的粒子均为上述粒子尺寸，优选全部粒子的累积值50％的粒子尺寸(D50)为上述粒子尺寸的范围。此外，粒子尺寸的平均值(平均粒径)可以处于上述范围。针对本说明书中记载的导电性粉末之外的粒子尺寸也同样。需要说明的是，平均粒径可通过利用MICROTRACK法(激光衍射散射法)进行粒度分布测定，并由粒度分布测定的结果得到D50值，由此求出。
此外，可以将导电性粉末的大小表示为BET值(BET比表面积)。导电性粉末的BET值优选为0.1～5m2/g、更优选为0.2～2m2/g。
本发明的导电性糊剂包含(B)Al粉末或Al化合物粉末。
如果将包含Ag粉末的导电性粉末、玻璃料、以及Al粉末或Al化合物粉末的导电性糊剂进行烧成而形成电极，则能够在电极中形成Ag/Al相。已知电极中的Ag/Al相有助于获得相对于p型半导体的低接触电阻。本发明人等发现：电极中的Ag/Al相的量明显影响电极与p型半导体之间的接触电阻。此外发现：Ag/Al相的大小明显取决于Al粉末或Al化合物粉末的粒子粒径。为了获得光入射侧电极的接触电阻低、即转换效率高的晶体系硅太阳能电池，Al粉末或Al化合物粉末的平均粒径优选为0.5～3.5μm、更优选为0.5～3μm。此外，Al粉末或Al化合物粉末的平均粒径与以往相比优选较小，可以低于3μm。
本发明的导电性糊剂中包含的(B)成分优选为Al粉末。此外，(B)成分为Al化合物粉末时，其种类没有特别限定。然而，为了更确实地形成对于p型的杂质扩散层的接触电阻低的电极，本发明的导电性糊剂所含的Al化合物粉末优选为包含Al的合金粉末。作为包含Al的合金，可以使用例如Al和Zn的合金。此外，可以使用Al与选自Cu、Ni、Au、Zn和Sn中的一种以上形成的合金。
本发明的导电性糊剂中，(B)Al粉末或Al化合物粉末的含量相对于(A)导电性粉末100重量份为0.5～5重量份、优选为0.5～4重量份。通过使(B)Al粉末或Al化合物粉末的添加量为规定的范围，能够确实地形成Ag/Al相，能够形成接触电阻低的电极。
接着，针对本发明的导电性糊剂中包含的玻璃料进行说明。
本发明的导电性糊剂中，(C)玻璃料优选为包含选自氧化铅(PbO)、氧化硼(B2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铋(Bi2O3)和氧化铝(Al2O3)中的至少一者的玻璃料。关于导电性糊剂中的(C)玻璃料的含有比例，相对于导电性粉末100重量份，玻璃料为0.1～20重量份、优选为1～15重量份、更优选为2～10重量份。通过包含相对于导电性粉末的含量为规定量的规定玻璃料，能够利用导电性粉末来保持电极的导电性，并且，能够更确实地烧穿防反射膜。
本发明的导电性糊剂所含的玻璃料优选包含氧化铅(PbO)、氧化硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铋(Bi2O3)、氧化硼(B2O3)和氧化铝(Al2O3)。通过使玻璃料包含这些氧化物，防反射膜的烧穿性优异。此外，通过调节这些氧化物的含量，能够调节玻璃料的软化点。因此，在导电性糊剂的烧成中，能够调整玻璃料的流动性，在将导电性糊剂用于形成晶体系硅太阳能电池用的电极时，能够得到性能良好的晶体系硅太阳能电池。
本发明的导电性糊剂中，在规定的玻璃料100重量份中，PbO的总含量优选为50～97重量份、更优选为60～92重量份、进一步优选为70～90重量份。将具有玻璃料中包含规定量的PbO的玻璃料的导电性糊剂用于形成晶体系硅太阳能电池用的电极时，能够得到性能更良好的晶体系硅太阳能电池。
玻璃料(glass frit)的粒子形状没有特别限定，可以使用例如球状、不规则形状等的玻璃料。此外，粒子尺寸也没有特别限定，从作业性的观点等出发，粒子尺寸的平均值(D50)优选为0.1～10μm的范围，进一步优选为0.5～5μm的范围。
玻璃料(glass frit)的粒子可以使用分别包含规定量的多种必要玻璃料成分的1种粒子。此外，也可以将由单一成分的玻璃料形成的粒子用作多种必要玻璃料成分各自不同的粒子。此外，还可以将多种必要玻璃料成分的组成不同的多种粒子组合使用。
为了使本发明的导电性糊剂的烧成时的玻璃料的软化性能保持适当，玻璃料的软化点优选为200～700℃、更优选为220～650℃、进一步优选为220～600℃。
本发明的导电性糊剂包含(D)有机媒介物。作为有机媒介物，可以包含有机粘结剂和溶剂。有机粘结剂和溶剂承担调整导电性糊剂的粘度等作用，均没有特别限定。也可以使有机粘结剂溶解于溶剂来使用。
本发明的导电性糊剂中，(D)有机媒介物优选包含选自乙基纤维素、松香酯、丁缩醛、丙烯酸类和有机溶剂中的至少一者。有机媒介物可通过将用作有机粘结剂的树脂成分溶解于有机溶剂来获得。作为有机粘结剂，除了乙基纤维素等纤维素系树脂之外，可以从丙烯酸类树脂、丁缩醛树脂和醇酸树脂等中选择并使用。
具体而言，有机粘结剂可以选自乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、木松香、乙基纤维素与酚醛树脂的混合物、低级醇的聚甲基丙烯酸酯、乙二醇单乙酸酯的单丁基醚、羟丙基纤维素(HPC)、聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸及其衍生物、聚甲基丙烯酸酯(PMA)及其衍生物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及其衍生物、以及它们的混合物。此外，作为有机粘结剂，也可以使用除了上述粘结剂之外的聚合物树脂。
导电性糊剂中的有机粘结剂的添加量相对于导电性粉末100重量份通常为0.1～30重量份，优选为0.2～5重量份。
作为溶剂，可以从醇类(例如萜品醇、α-萜品醇和β-萜品醇等)、酯类(例如含羟基的酯类、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、以及丁基卡必醇乙酸酯等)中选择1种或2种以上并使用。溶剂的添加量相对于导电性粉末100重量份通常为0.5～30重量份，优选为2～25重量份。
本发明的导电性糊剂优选进一步包含选自树脂酸钛、氧化钛、氧化铈、氮化硅、铜锰锡、铝硅酸盐和硅酸铝中的至少一者。通过使导电性糊剂包含它们，能够更确实地进行防反射膜的烧穿、以及相对于p型杂质扩散层的接触电阻低的电极的形成。
本发明的导电性糊剂中，进一步作为添加剂，可根据需要而进一步配合选自增塑剂、消泡剂、分散剂、流平剂、稳定剂和密合促进剂等中的添加剂。这些之中，作为增塑剂，可以使用选自邻苯二甲酸酯类、二醇酸酯类、磷酸酯类、癸二酸酯类、己二酸酯类和柠檬酸酯类等中的增塑剂。
本发明的导电性糊剂中，在不对所得太阳能电池的太阳能电池特性造成不良影响的范围内，可以包含除了上述物质之外的添加物。然而，为了获得具有良好的太阳能电池特性和良好的金属带粘接强度的太阳能电池，本发明的导电性糊剂优选为包含导电性粉末、上述规定的玻璃料(glass frit)和有机媒介物的导电性糊剂。
接着，针对本发明的导电性糊剂的制造方法进行说明。本发明的导电性糊剂可通过对有机粘结剂和溶剂添加导电性粉末、玻璃料和根据需要的其它添加物，并进行混合、分散来制造。
混合可通过利用例如行星混合器来进行。此外，分散可通过三辊磨来进行。混合和分散不限定于这些方法，可以使用公知的各种方法。
接着，针对本发明的晶体系硅太阳能电池进行说明。本发明是使用上述本发明的导电性糊剂而形成有至少一部分电极的太阳能电池。
图3示出在光入射侧和背面侧的两个表面具有电极(光入射侧电极20和背面电极15)的晶体系硅太阳能电池的截面示意图。图3所示的晶体系硅太阳能电池具有在光入射侧形成的光入射侧电极20、防反射膜2、p型杂质扩散层(p型硅层)4、n型晶体系硅基板1和背面电极15。此外，图2示出一般的晶体系硅太阳能电池的电极图案的示意图的一例。
本说明书中，用于将电流从晶体系硅太阳能电池取出至外部的电极、即光入射侧电极20和背面电极15有时一并被简称为“电极”。
本发明的导电性糊剂可适当地用作用于形成晶体系硅太阳能电池之类的太阳能电池的p型半导体层(p型发射极层)上的电极的导电性糊剂。由于能够适当地控制所形成的电极中的Ag/Al相的接触点的量和大小，因此能够降低p型半导体层与电极的接触电阻。在图2和图3所示的晶体系硅太阳能电池的情况下，通过使用本发明的导电性糊剂，能够形成接触电阻低的光入射侧表面的指状电极20b。
为了增大光相对于晶体系硅太阳能电池的入射面积，光入射侧电极20在光入射侧表面中所占的面积优选尽可能小为佳。因此，光入射侧表面的指状电极20b的宽度优选尽可能细。另一方面，从降低电损耗(欧姆损耗)的观点出发，指状电极20b的宽度优选较宽的方面。此外，从减小指状电极20b与杂质扩散层4之间的接触电阻的观点出发，指状电极20b的宽度优选较宽的方面。如果考虑以上情况，则指状电极20b的宽度可以设为20～300μm、优选为35～200μm、更优选为40～100μm。即，为了使晶体系硅太阳能电池的转换效率达到最大，可以通过太阳能电池工作的模拟来决定最佳的指状电极20b的间隔和根数。
如图2所示，在晶体系硅太阳能电池的光入射侧表面配置光入射侧汇流条电极20a。光入射侧汇流条电极20a与指状电极20b进行电接触。光入射侧汇流条电极20a钎焊利用焊料覆盖了周围的互连用金属带、引线，电流被取出至外部。
用于形成光入射侧汇流条电极20a的导电性糊剂与指状电极20b的情况同样地可以使用本发明的导电性糊剂。其中，根据需要，也可以使用与本发明的导电性糊剂不同的导电性糊剂。
光入射侧汇流条电极20a的宽度可以为与互连用金属带相同程度的宽度。为了使光入射侧汇流条电极20a为低电阻，光入射侧汇流条电极20a的宽度优选较宽的方面。另一方面，为了增大光相对于光入射侧表面的入射面积，光入射侧汇流条电极20a的宽度优选较窄的方面。因此，汇流条电极的宽度可以设为0.5～5mm、优选为0.5～3mm、更优选为0.7～2mm。此外，汇流条电极的根数可根据晶体系硅太阳能电池的大小来决定。具体而言，汇流条电极的根数可以设为1～5根。即，为了使晶体系硅太阳能电池的转换效率达到最大，可以通过太阳能电池工作的模拟来决定汇流条电极的最佳根数。需要说明的是，在制造太阳能电池组件时，通过利用互连用金属带将晶体系硅太阳能电池相互串联连接。因此，存在背面汇流条电极15a时，光入射侧汇流条电极20a与背面汇流条电极15a的根数优选相同。
此外，用金属引线代替互连用金属带来连接晶体系硅太阳能电池时，能够将汇流条电极的尺寸降至非常小，能够增大光的入射面积。可以决定最佳的引线根数和汇流条电极的形状，用以在这种情况下也使转换效率达到最大。
需要说明的是，图3所示的两面受光型太阳能电池在使用p型的晶体系硅基板1，且在主要的光入射侧表面的相反侧的表面(背面)形成作为背面电场层16的p型杂质扩散层时，可以使用本发明的导电性糊剂来形成背面电极15(背面指状电极15c)。
接着，针对本发明的晶体系硅太阳能电池的制造方法进行说明。
本发明的晶体系硅太阳能电池的制造方法包括准备p型或n型的晶体系硅基板1的工序。作为晶体系硅基板1，可以使用例如掺杂B(硼)的p型单晶硅基板、或者掺杂P(磷)的n型单晶硅基板。在以下的说明中，主要针对使用n型晶体系硅基板1的例子进行说明。
从获得高转换效率的观点出发，优选在晶体系硅基板1的光入射侧的表面形成棱锥状的纹理结构。
接着，本发明的晶体系硅太阳能电池的制造方法包括：在通过上述工序准备的晶体系硅基板1的一个表面上形成其它导电型的杂质扩散层4的工序。例如，作为晶体系硅基板1而使用n型晶体系硅基板1时，可以形成p型杂质扩散层4来作为杂质扩散层4。需要说明的是，本发明的晶体系硅太阳能电池中，可以使用p型晶体系硅基板1。此时，作为杂质扩散层4，形成n型杂质扩散层4。
形成杂质扩散层4时，可以以杂质扩散层4的片状电阻达到40～200Ω/□、优选达到45～180Ω/□的方式来形成。
此外，在本发明的晶体系硅太阳能电池的制造方法中，形成杂质扩散层4的深度可以设为0.15μm～2.0μm。需要说明的是，杂质扩散层4的深度是指：自杂质扩散层4的表面起至pn结为止的深度。pn结的深度可以设为：自杂质扩散层4的表面起至杂质扩散层4中的杂质浓度与基板的杂质浓度相同为止的深度。
接着，本发明的晶体系硅太阳能电池的制造方法包括：在通过上述工序而形成的在杂质扩散层4的表面上形成防反射膜2的工序。防反射膜2可通过PECVD(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition)法等进行成膜。防反射膜2可以以氮化硅膜、氧化硅膜、氧化铝膜或它们的复合层的形式来形成。防反射膜2除了具有防止入射光发生反射的功能之外，还具有作为表面钝化膜的功能，因此能够得到高性能的晶体系硅太阳能电池。
需要说明的是，在图3所示那样的两面受光型太阳能电池的情况下，作为规定的背面电场层16而形成杂质扩散层。使用n型晶体系硅基板1时，作为背面电场层16而形成n型的杂质扩散层。此外，使用p型晶体系硅基板1时，作为背面电场层16而形成p型的杂质扩散层。其后，与光入射侧表面同样地，在背面也形成防反射膜2。
本发明的晶体系硅太阳能电池的制造方法包括：通过将导电性糊剂印刷至防反射膜2的表面并烧成，从而形成光入射侧电极20的工序。此外，本发明的晶体系硅太阳能电池的制造方法还包括：通过在晶体系硅基板1的另一个表面印刷导电性糊剂并烧成，从而形成背面电极15的工序。具体而言，首先将使用规定的导电性糊剂而印刷的光入射侧电极20的图案以100～150℃左右的温度干燥数分钟(例如0.5～5分钟)。需要说明的是，在光入射侧电极20的图案的印刷/干燥之后，为了形成背面电极15，可以对背面也印刷规定的导电性糊剂，并进行干燥。使用n型晶体系硅基板1时，作为用于形成背面电极15的导电性糊剂，可以使用将银用作导电性粉末的太阳能电池电极形成用的公知导电性糊剂。
需要说明的是，在图3所示那样的两面受光型太阳能电池的情况下，作为背面电极15，可以使用与光入射侧电极20相同的电极图案形状(图2所示那样的电极图案形状)的电极。
其后，将所印刷的导电性糊剂进行干燥，并使用管状炉等烧成炉在大气中以规定的烧成条件进行烧成。作为烧成条件，烧成气氛是大气中，烧成温度为400～1000℃、更优选为400～900℃、进一步优选为500～900℃、特别优选为600～850℃。烧成优选在短时间内进行。烧成时的温度曲线(温度-时间曲线)优选为峰状。例如，优选将上述温度设为峰温度，将烧成炉的进出时间设为10～60秒、优选设为20～50秒来进行烧成。
进行烧成时，优选将用于形成光入射侧电极20和背面电极15的导电性糊剂同时进行烧成，从而同时形成两个电极。像这样，通过将规定的导电性糊剂印刷至光入射侧表面和背面，并同时进行烧成，能够使用于形成电极的烧成仅为1次。因此，能够以更低的成本来制造晶体系硅太阳能电池。
如上所述，能够制造本发明的晶体系硅太阳能电池。
本发明的晶体系硅太阳能电池的制造方法中，为了形成光入射侧表面的指状电极20b而使用本发明的导电性糊剂。因此，将电极图案的导电性糊剂进行烧成时，本发明的导电性糊剂能够烧穿防反射膜2。此外，为了形成光入射侧表面的指状电极20b而将本发明的导电性糊剂进行烧成，从而能够在指状电极20b与杂质扩散层4的界面处形成大小受控的接触点。其结果，能够降低指状电极20b与杂质扩散层4之间的接触电阻。
通过将如上操作而得到的本发明的晶体系硅太阳能电池借助互连用金属带或引线进行电连接，并利用玻璃板、密封材料和保护片等进行层压，能够得到太阳能电池组件。作为互连用金属带，可以使用通过焊料而覆盖周围的金属带(例如以铜作为材料的带)。作为焊料，可以使用以锡作为主要成分的焊料，具体为含铅的有铅焊料和无铅焊料等市面上可获取的焊料。
实施例
以下，通过实施例来具体说明本发明，但本发明不限定于它们。
<导电性糊剂的材料和制备比例>
实施例和比较例的太阳能电池的制造所使用的导电性糊剂的组成如下所示。表1示出实施例和比较例所使用的导电性糊剂a～m的导电性糊剂中的Ag和Al粒子的粒径和添加量、以及玻璃料组成和添加量。
(A)导电性粉末
使用了表1所示的Ag(100重量份)。Ag粒子的形状为球状。表1示出Ag的粒径(平均粒径D50)。
(B)玻璃料
使用了表1所示配比的玻璃料。表1示出糊剂a～m的导电性糊剂中的玻璃料相对于导电性粉末100重量份的添加量。需要说明的是，玻璃料的平均粒径D50设为2μm。
(C)有机粘结剂
作为有机粘结剂，使用了乙基纤维素(0.4重量份)。
(D)溶剂
作为溶剂，使用了丁基卡必醇乙酸酯(3重量份)。
接着，将上述规定制备比例的材料用行星混合器混合，进一步用三辊磨分散，并进行糊剂化，由此制备导电性糊剂。
<单晶硅太阳能电池的制造>
制造图3例示那样的两面受光型单晶硅太阳能电池。基板使用了掺杂P(磷)的n型Si单晶基板(基板厚度为200μm)。
首先，通过干式氧化在上述基板上形成约20μm的氧化硅层后，用混合有氟化氢、纯水和氟化铵而成的溶液进行蚀刻，去除基板表面的损伤。进而，用包含盐酸和过氧化氢的水溶液进行重金属清洗。
接着，通过湿式蚀刻在该基板的两面形成纹理(凹凸形状)。具体而言，通过湿式蚀刻法(氢氧化钠水溶液)在两面(主要的光入射侧表面和背面)上形成棱锥状的纹理结构。其后，用包含盐酸和过氧化氢的水溶液进行清洗。
接着，向上述基板的具有纹理结构的一个表面(光入射侧表面)注入硼，将p型扩散层形成至约0.5μm的深度。p型扩散层的片状电阻为60Ω/□。
此外，向上述基板的具有纹理结构的另一个表面(背面)注入磷，将n型扩散层形成至约0.5μm的深度。n型扩散层的片状电阻为20Ω/□。硼和磷的注入同时通过热扩散法来进行。
接着，在形成有p型扩散层的基板的表面(光入射侧表面)和形成有n型扩散层的基板的表面(背面)上形成1～2nm的薄氧化膜层后，利用等离子体CVD法并使用硅烷气体和氨气，将氮化硅薄膜形成至约60nm的厚度。具体而言，通过对NH3/SiH4＝0.5的混合气体1Torr(133Pa)进行辉光放电分解，利用等离子体CVD法而形成膜厚约70nm的氮化硅薄膜(防反射膜2)。
实施例、比较例和参考例的单晶硅太阳能电池的形成有p型扩散层的基板的表面(光入射侧表面)的电极形成用导电性糊剂使用了表2～6所示的糊剂。
导电性糊剂的印刷通过丝网印刷法来进行。在上述基板的防反射膜2上，以膜厚达到约20μm的方式印刷包含1.5mm宽的光入射侧汇流条电极20a和60μm宽的光入射侧指状电极20b的电极图案，其后，以150℃干燥约1分钟。
作为背面电极15(形成有n型扩散层的表面的电极)，通过丝网印刷法来印刷市售的Ag糊剂。需要说明的是，背面电极15的电极图案是与光入射侧电极20相同的电极图案形状。其后，以150℃干燥约60秒钟。干燥后的背面电极15用导电性糊剂的膜厚为约20μm。其后，使用Despatch Industries,Inc.制造的带式炉(烧成炉)CDF7210，以峰温度为720℃、烧成炉的进出为50秒的条件进行两面同时烧成。如上操作，制作单晶硅太阳能电池。
单晶硅太阳能电池的电特性的测定如下进行。即，使用英弘精机株式会社制造的太阳光模拟器SS-150XIL，在25℃、AM1.5的条件的太阳光模拟光(能量密度为100mW/cm2)的照射下，对试制的太阳能电池的电流-电压特性进行测定，由测定结果计算转换效率(％)。需要说明的是，制作两个相同制造条件的单晶硅太阳能电池，测定值以两个的平均值的形式来求出。
<实施例1～7和比较例1～4>
如表2所示那样地使用表1所示的导电性糊剂，制作实施例1～7和比较例1～4的单晶硅太阳能电池。需要说明的是，为了参考，表2中示出导电性糊剂所含的Al粒子的粒径和添加量。此外，表2示出实施例1～7和比较例1～4的单晶硅太阳能电池的转换效率的测定结果。
由表2所示的转换效率的测定结果可以明确：本发明的实施例1～7的单晶硅太阳能电池的转换效率均为19％以上。与此相对，比较例1～4的单晶硅太阳能电池的单晶硅太阳能电池的转换效率均低于19％。因此可以说：本发明的实施例1～7的单晶硅太阳能电池与比较例1～4的单晶硅太阳能电池相比为高性能。
具体而言，如表2所示，若将比较例1和2与实施例1～4进行对比，则导电性糊剂中的Al粉末的粒径为0.5～3.5μm时，太阳能电池的转换效率变高。其中，导电性糊剂中的Al粉末的粒径为0.5～3.0μm时，能够得到特别高的转换效率。此外，若将比较例3和4与实施例2和5～7进行对比，则导电性糊剂中的Al粉末的添加量为0.5～5重量份时，能够得到高转换效率。其中，导电性糊剂中的Al粉末的添加量为0.5～4重量份时，能够得到特别高的转换效率。
表3示出参考例1和2的单晶硅太阳能电池的转换效率。需要说明的是，参考例1和2的单晶硅太阳能电池是将实施例2和3中使用的导电性糊剂c和d用作背面电极15(形成有n型扩散层的表面的电极)的晶体硅太阳能电池。需要说明的是，形成有p型扩散层的基板的表面(光入射侧表面)的光入射侧电极的形成也同样使用导电性糊剂c和d来进行。
由表3所示的转换效率的测定结果可以明确：将实施例2和3中使用的导电性糊剂c和d也用于形成有n型扩散层的表面的电极而得的参考例1和2的单晶硅太阳能电池的转换效率均低于19％。因此，若与n型扩散层相比，则可以说本发明的导电性糊剂能够适合用作形成有p型扩散层的表面的电极。
表4示出实施例8的单晶硅太阳能电池的转换效率。需要说明的是，制造实施例8的单晶硅太阳能电池时，使用包含Al化合物(Al与Zn的合金、配合比Al:Zn＝50:50)的导电性糊剂来代替实施例2中使用的导电性糊剂的Al粉末。为了参考，表4也示出实施例2的测定结果。
由表4所示的转换效率的测定结果可以明确：应用使用Al化合物来代替Al粉末的导电性糊剂而制造的实施例8的单晶硅太阳能电池的情况下，也能够得到19.8％这一高转换效率。
表5示出使用导电性糊剂l而制造的实施例9的单晶硅太阳能电池的转换效率。需要说明的是，导电性糊剂l与实施例2中使用的导电性糊剂c相比时，仅Ag粉末的粒径不同。为了参考，表5也示出了实施例2的测定结果。
由表5所示的转换效率的测定结果可以明确：即使在使用配合有粒径为1.5μm的Ag粒子的导电性糊剂的情况下，也能够得到20.1％这一高转换效率的单晶硅太阳能电池。因此可以说：在导电性糊剂中的Ag粒子的粒径至少为1.5～2.0μm的范围内，能够得到转换效率的单晶硅太阳能电池。
表6示出使用导电性糊剂m而制造的实施例10的单晶硅太阳能电池的转换效率。需要说明的是，导电性糊剂m与实施例2中使用的导电性糊剂c相比时，仅玻璃料的组成不同。导电性糊剂m的玻璃料中配合有氧化铅(PbO)、氧化硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铋(Bi2O3)和氧化铝(Al2O3)，但未配合氧化硼(B2O3)。为了参考，表6也示出了实施例2的测定结果。
由表6所示的转换效率的测定结果可以明确：即使在使用配合有不同组成的玻璃料的导电性糊剂的情况下，也能够得到20.2％这一高转换效率的单晶硅太阳能电池。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
1 晶体系硅基板
2 防反射膜
4 杂质扩散层
15 背面电极
15c 背面指状电极
16 背面电场层(背面的杂质扩散层)
20 光入射侧电极(表面电极)
20a 光入射侧汇流条电极
20b 光入射侧指状电极

Claims (9)

1.一种导电性糊剂，其是用于形成太阳能电池的电极的导电性糊剂，
导电性糊剂包含(A)导电性粉末、(B)平均粒径为0.5μm～3.5μm的Al粉末或Al化合物粉末、(C)玻璃料和(D)有机介质，
相对于(A)导电性粉末100重量份，包含0.5重量份～5重量份的(B)Al粉末或Al化合物粉末。
2.根据权利要求1所述的导电性糊剂，其中，(A)导电性粉末包含Ag粉末、Cu粉末、Ni粉末和它们的混合物中的至少一者。
3.根据权利要求1或2所述的导电性糊剂，其中，(B)Al化合物粉末为包含Al的合金粉末。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的导电性糊剂，其中，(C)玻璃料包含选自氧化铅PbO、氧化硼B2O3、氧化硅SiO2、氧化锌ZnO、氧化铋Bi2O3和氧化铝Al2O3中的至少一者。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的导电性糊剂，其中，(D)有机媒介物包含选自乙基纤维素、松香酯、丁缩醛、丙烯酸类和有机溶剂中的至少一者。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的导电性糊剂，其中，导电性糊剂还包含选自树脂酸钛、氧化钛、氧化铈、氮化硅、铜锰锡、铝硅酸盐和硅酸铝中的至少一者。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的导电性糊剂，其是用于形成太阳能电池的p型半导体层上的电极的导电性糊剂。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的导电性糊剂，其是用于形成晶体系硅太阳能电池的p型发射极层上的电极的导电性糊剂，
晶体系硅太阳能电池包含n型晶体系硅基板、以及在n型晶体系硅基板的一个主面上形成的p型发射极层。
9.一种太阳能电池，其使用权利要求1～8中任一项所述的导电性糊剂形成至少一部分的电极而成。
CN201780011473.3A 2016-03-09 2017-02-24 导电性糊剂和太阳能电池 Pending CN108701504A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-045238 2016-03-09
JP2016045238A JP2017162636A (ja) 2016-03-09 2016-03-09 導電性ペースト及び太陽電池
PCT/JP2017/006994 WO2017154612A1 (ja) 2016-03-09 2017-02-24 導電性ペースト及び太陽電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108701504A true CN108701504A (zh) 2018-10-23

Family

ID=59789905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780011473.3A Pending CN108701504A (zh) 2016-03-09 2017-02-24 导电性糊剂和太阳能电池

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190044005A1 (zh)
JP (1) JP2017162636A (zh)
KR (1) KR20180116424A (zh)
CN (1) CN108701504A (zh)
TW (1) TW201737502A (zh)
WO (1) WO2017154612A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114430851A (zh) * 2019-10-25 2022-05-03 太阳帕斯特有限责任公司 用于n型太阳能电池的导电浆料，n型太阳能电池的制造方法以及n型太阳能电池

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7161738B2 (ja) * 2018-02-08 2022-10-27 ナミックス株式会社 導電性ペースト、硬化物、導電性パターン、衣服及びストレッチャブルペースト
CN110557965B (zh) * 2018-03-30 2021-04-27 深圳市首骋新材料科技有限公司 晶硅太阳能电池正面导电浆料及其制备方法和太阳能电池
WO2019183934A1 (zh) * 2018-03-30 2019-10-03 深圳市首骋新材料科技有限公司 晶硅太阳能电池正面导电浆料及其制备方法和太阳能电池
CN114520068A (zh) * 2022-02-21 2022-05-20 广州市儒兴科技股份有限公司 一种与p+ poly硅接触的电极浆料及其制备方法
WO2023190282A1 (ja) * 2022-03-28 2023-10-05 ナミックス株式会社 導電性ペースト、太陽電池及び太陽電池の製造方法
WO2024101223A1 (ja) * 2022-11-07 2024-05-16 ナミックス株式会社 導電性ペースト、太陽電池及び太陽電池の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102157218A (zh) * 2009-12-28 2011-08-17 株式会社则武 太阳能电池用糊料组合物及其制造方法以及太阳能电池
CN102315286A (zh) * 2010-07-07 2012-01-11 纳美仕有限公司 太阳能电池以及其电极形成用导电膏
CN103430243A (zh) * 2011-04-06 2013-12-04 E.I.内穆尔杜邦公司 制造太阳能电池电极的方法
CN104170094A (zh) * 2011-09-09 2014-11-26 赫劳斯贵金属北美康舍霍肯有限责任公司 银太阳能电池触点
US20150159025A1 (en) * 2013-12-10 2015-06-11 Kyoto Elex Co., Ltd. Conductive Paste for Forming Conductive Film for Semiconductor Devices, Semiconductor Device, and Method for Producing Semiconductor Device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7494607B2 (en) * 2005-04-14 2009-02-24 E.I. Du Pont De Nemours And Company Electroconductive thick film composition(s), electrode(s), and semiconductor device(s) formed therefrom
US20120111399A1 (en) * 2010-11-08 2012-05-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Solar cell electrode
US20120234384A1 (en) * 2011-03-15 2012-09-20 E.I. Du Pont Nemours And Company Conductive metal paste for a metal-wrap-through silicon solar cell
US20130061919A1 (en) * 2011-03-18 2013-03-14 E I Du Pont Nemours And Company Method of manufacturing solar cell electrode
WO2012135551A1 (en) * 2011-03-29 2012-10-04 Sun Chemical Corporation High-aspect ratio screen printable thick film paste compositions containing wax thixotropes
US8927428B2 (en) * 2011-11-04 2015-01-06 E I Du Pont De Nemours And Company Process of forming an aluminum p-doped surface region of an n-doped semiconductor substrate
KR101909143B1 (ko) * 2012-01-20 2018-10-17 엘지전자 주식회사 양면 수광형 태양전지
KR20140029563A (ko) * 2012-08-28 2014-03-11 엘지전자 주식회사 태양전지의 제조 방법
CN104167236B (zh) * 2014-07-30 2016-08-24 安徽状元郎电子科技有限公司 一种竹炭粉/矾矿尾渣复合的导电银浆及其制作方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102157218A (zh) * 2009-12-28 2011-08-17 株式会社则武 太阳能电池用糊料组合物及其制造方法以及太阳能电池
CN102315286A (zh) * 2010-07-07 2012-01-11 纳美仕有限公司 太阳能电池以及其电极形成用导电膏
CN103430243A (zh) * 2011-04-06 2013-12-04 E.I.内穆尔杜邦公司 制造太阳能电池电极的方法
CN104170094A (zh) * 2011-09-09 2014-11-26 赫劳斯贵金属北美康舍霍肯有限责任公司 银太阳能电池触点
US20150159025A1 (en) * 2013-12-10 2015-06-11 Kyoto Elex Co., Ltd. Conductive Paste for Forming Conductive Film for Semiconductor Devices, Semiconductor Device, and Method for Producing Semiconductor Device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114430851A (zh) * 2019-10-25 2022-05-03 太阳帕斯特有限责任公司 用于n型太阳能电池的导电浆料，n型太阳能电池的制造方法以及n型太阳能电池

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017154612A1 (ja) 2017-09-14
TW201737502A (zh) 2017-10-16
KR20180116424A (ko) 2018-10-24
US20190044005A1 (en) 2019-02-07
JP2017162636A (ja) 2017-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5395995B2 (ja) 半導体デバイスの製造に使用される導電性組成物および方法
CN108701504A (zh) 导电性糊剂和太阳能电池
EP1713093B1 (en) Backside electrode for solar cell and fabrication method
JP5362946B2 (ja) 半導体デバイスの製造方法、およびそこで使用される導電性組成物
JP5349738B2 (ja) 半導体デバイスの製造方法、およびそこで使用される導電性組成物
TWI621600B (zh) 用於太陽能電池前電極的糊料組合物以及使用其之太陽能電池
KR20130045225A (ko) 금속 나노입자를 함유한 전도성 페이스트
JP6714275B2 (ja) 導電性ペースト及び太陽電池
CN102315286B (zh) 太阳能电池以及其电极形成用导电膏
JP4556886B2 (ja) 導電性ペースト及び太陽電池素子
JP2018049831A (ja) 厚膜伝導性組成物およびその使用
WO2015012352A1 (ja) 導電性ペースト及び結晶系シリコン太陽電池の製造方法
JP2013511132A (ja) 電気伝導性ペースト組成物
TWI725035B (zh) 導電性膠、太陽能電池及太陽能電池的製造方法
JP2009194121A (ja) 結晶系シリコン太陽電池電極形成用導電性ペースト
JP6137852B2 (ja) 太陽電池の電極形成用導電性ペースト
JP2010251645A (ja) 太陽電池及びその電極形成用導電性ペースト
US20190194059A1 (en) Conductive paste and solar cell
EP2294584A1 (en) Compositions containing submicron particles used in conductors for photovoltaic cells
WO2013031751A1 (ja) 導電性ペースト、半導体装置用電極、半導体装置および半導体装置の製造方法
JP6200128B2 (ja) 太陽電池の電極形成用導電性ペースト

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181023

RJ01 Rejection of invention patent application after publication