JP2000188414A - 太陽電池素子の製造方法及び太陽電池素子 - Google Patents
太陽電池素子の製造方法及び太陽電池素子Info
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- JP2000188414A JP2000188414A JP10366313A JP36631398A JP2000188414A JP 2000188414 A JP2000188414 A JP 2000188414A JP 10366313 A JP10366313 A JP 10366313A JP 36631398 A JP36631398 A JP 36631398A JP 2000188414 A JP2000188414 A JP 2000188414A
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- screen printing
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- 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
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 印刷かすれのない精度の高く且つ製造ライン
の変更に容易に対応できる太陽電池素子の製造方法を提
供する。 【解決手段】 一方の面側に導電ペーストをスクリーン
印刷により集電極を形成した後、他方の面側に導電ペー
ストをスクリーン印刷により集電極を形成する太陽電池
素子の製造方法であって、他方の面側のスクリーン印刷
は、フィンガーライン５ｂがバスバー５ａと直交する角
度より傾けた角度で設けられるパターンを有するスクリ
ーンを用いて行われる。
の変更に容易に対応できる太陽電池素子の製造方法を提
供する。 【解決手段】 一方の面側に導電ペーストをスクリーン
印刷により集電極を形成した後、他方の面側に導電ペー
ストをスクリーン印刷により集電極を形成する太陽電池
素子の製造方法であって、他方の面側のスクリーン印刷
は、フィンガーライン５ｂがバスバー５ａと直交する角
度より傾けた角度で設けられるパターンを有するスクリ
ーンを用いて行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽電池素子及
びその製造方法に関し、特に、両面入射形太陽電池素子
に用いて好適な製造方法に関する。
びその製造方法に関し、特に、両面入射形太陽電池素子
に用いて好適な製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光エネルギーを直接電気エネルギーに変
換する太陽電池は、無尽蔵な太陽光をエネルギー源とし
ているため、環境問題等から脚光を浴びている。
換する太陽電池は、無尽蔵な太陽光をエネルギー源とし
ているため、環境問題等から脚光を浴びている。
【０００３】ところで、昨今太陽電池素子の光の有効利
用を図るべく、光入射側の電極のみならず裏面側の電極
まで透明電極とし、太陽電池素子の表裏から光を入射さ
せるように構成した太陽電池が提案されている。
用を図るべく、光入射側の電極のみならず裏面側の電極
まで透明電極とし、太陽電池素子の表裏から光を入射さ
せるように構成した太陽電池が提案されている。
【０００４】図５に、表裏から光を入射させるように構
成した太陽電池素子の一例を示す。図５は、結晶系半導
体と非晶質半導体との間に実質的に真性な非晶質半導体
を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の
特性を改善した構造（以下、ＨＩＴ構造という。）を示
す模式的断面図である。
成した太陽電池素子の一例を示す。図５は、結晶系半導
体と非晶質半導体との間に実質的に真性な非晶質半導体
を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の
特性を改善した構造（以下、ＨＩＴ構造という。）を示
す模式的断面図である。
【０００５】図５において、単結晶シリコン、多結晶シ
リコン等の結晶系半導体からなるｎ型の結晶系シリコン
基板１の一方の主面上には、真性（ｉ型）の非晶質シリ
コン層２が形成され、その上にｐ型の非晶質シリコン層
３が積層形成されている。更に、そのｐ型の非晶質シリ
コン層３上に、例えばＩＴＯからなる受光面側の透光性
導電膜４が設けられ、この透光性導電膜４上に銀（Ａ
ｇ）からなる櫛形状の集電極５が形成されている。
リコン等の結晶系半導体からなるｎ型の結晶系シリコン
基板１の一方の主面上には、真性（ｉ型）の非晶質シリ
コン層２が形成され、その上にｐ型の非晶質シリコン層
３が積層形成されている。更に、そのｐ型の非晶質シリ
コン層３上に、例えばＩＴＯからなる受光面側の透光性
導電膜４が設けられ、この透光性導電膜４上に銀（Ａ
ｇ）からなる櫛形状の集電極５が形成されている。
【０００６】結晶系シリコン基板１の裏面には内部電界
を導入したいわゆるＢＳＦ（Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ
Ｆｉｅｌｄ）型構造になっている。すなわち、基板１
の裏面側に真性非晶質シリコン層６を介してハイドープ
のｎ型の非晶質シリコン層７が設けられている。このハ
イドープのｎ型の非晶質シリコン層７上に、例えばＩＴ
Ｏからなる透光性導電膜８が形成され、この上にＡｇか
らなる櫛形状の集電極９が形成されている。このよう
に、裏面側も結晶系シリコン基板１とｎ型の非晶質シリ
コン７との間に実質的に真性な非晶質シリコン６を挟
み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の特性
を改善したＢＳＦ構造となっている。
を導入したいわゆるＢＳＦ（Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ
Ｆｉｅｌｄ）型構造になっている。すなわち、基板１
の裏面側に真性非晶質シリコン層６を介してハイドープ
のｎ型の非晶質シリコン層７が設けられている。このハ
イドープのｎ型の非晶質シリコン層７上に、例えばＩＴ
Ｏからなる透光性導電膜８が形成され、この上にＡｇか
らなる櫛形状の集電極９が形成されている。このよう
に、裏面側も結晶系シリコン基板１とｎ型の非晶質シリ
コン７との間に実質的に真性な非晶質シリコン６を挟
み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の特性
を改善したＢＳＦ構造となっている。
【０００７】上記した太陽電池素子は、次のような手順
にて製造される。まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、結
晶系シリコン基板１の一方の主面にｉ型の非晶質シリコ
ン層２、ｐ型の非晶質シリコン層３を連続的に形成し、
また、基板の裏面側にｉ型の非晶質シリコン層６、ｎ型
の非晶質シリコン層７を連続的に形成する。次に、スパ
ッタリング法にて、非晶質シリコン層３及び非晶質シリ
コン層７上に透光性導電膜４及び透光性導電膜８を形成
し、更に、スクリーン印刷法にて、透光性導電膜４及び
透光性導電膜８上に櫛形状の集電極５及び集電極９を形
成する。
にて製造される。まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、結
晶系シリコン基板１の一方の主面にｉ型の非晶質シリコ
ン層２、ｐ型の非晶質シリコン層３を連続的に形成し、
また、基板の裏面側にｉ型の非晶質シリコン層６、ｎ型
の非晶質シリコン層７を連続的に形成する。次に、スパ
ッタリング法にて、非晶質シリコン層３及び非晶質シリ
コン層７上に透光性導電膜４及び透光性導電膜８を形成
し、更に、スクリーン印刷法にて、透光性導電膜４及び
透光性導電膜８上に櫛形状の集電極５及び集電極９を形
成する。
【０００８】このような構造の太陽電池素子では、結晶
系シリコン基板１以外の各層の形成を、プラズマＣＶＤ
法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の方法を用
いて全て２００℃以下の温度で行うことができるので、
基板の反りの発生を防止でき、しかも製造コストの低減
化を図ることができる。
系シリコン基板１以外の各層の形成を、プラズマＣＶＤ
法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の方法を用
いて全て２００℃以下の温度で行うことができるので、
基板の反りの発生を防止でき、しかも製造コストの低減
化を図ることができる。
【０００９】上記した集電極５（９）は、図７に示すよ
うに、幅が１．５ｍｍ程度のバスバー５ａに幅２００μ
ｍ程度のフィンガーライン５ｂ、５ｂが１ｍｍ間隔でバ
スバー５ａと直交する方向に設けられている。このよう
な集電極５（９）をスクリーン印刷で透光性導電膜４
（８）上に形成する場合には、図６に示すように、乳剤
１１及びメッシュ１２を一体化させ、電極を形成する部
位に対応して乳剤を欠損させて、集電極パターンを形成
したスクリーン１７を下地体となるに透光性導電膜４
（８）上に被せ、スキージ１４を移動させて導電ペース
ト１５を下地体上に塗布し、同図（ｂ）に示すように上
記した形状の集電極５（９）を形成している。
うに、幅が１．５ｍｍ程度のバスバー５ａに幅２００μ
ｍ程度のフィンガーライン５ｂ、５ｂが１ｍｍ間隔でバ
スバー５ａと直交する方向に設けられている。このよう
な集電極５（９）をスクリーン印刷で透光性導電膜４
（８）上に形成する場合には、図６に示すように、乳剤
１１及びメッシュ１２を一体化させ、電極を形成する部
位に対応して乳剤を欠損させて、集電極パターンを形成
したスクリーン１７を下地体となるに透光性導電膜４
（８）上に被せ、スキージ１４を移動させて導電ペース
ト１５を下地体上に塗布し、同図（ｂ）に示すように上
記した形状の集電極５（９）を形成している。
【００１０】フィンガーライン５ｂ，５ｂ間の間隔が１
ｍｍまたフィンガーライン５ｂの幅が２００μｍとバス
バー５ａに比べて狭い。このため、導電ペースト１５が
下地体４（８）にうまく塗布されるように、通常は、フ
ィンガーライン５ｂ，５ｂの並設方向と平行、すなわち
バスバー５ａと直交する方向（図中矢印Ａ方向）にスキ
ージ１４を移動させている。
ｍｍまたフィンガーライン５ｂの幅が２００μｍとバス
バー５ａに比べて狭い。このため、導電ペースト１５が
下地体４（８）にうまく塗布されるように、通常は、フ
ィンガーライン５ｂ，５ｂの並設方向と平行、すなわち
バスバー５ａと直交する方向（図中矢印Ａ方向）にスキ
ージ１４を移動させている。
【００１１】ところが、集電極５、９は太陽電池素子の
表裏に設けているために、一方の面の集電極のスクリー
ン印刷を終えた後、基板１を反転させて、他方の面のス
クリーン印刷を行う必要がある。また、集電極５、９の
バスバーは、接続体を用いて太陽電池素子同士を電気的
に接続し太陽電池モジュールを形成するために同じ方向
になるように形成されている。
表裏に設けているために、一方の面の集電極のスクリー
ン印刷を終えた後、基板１を反転させて、他方の面のス
クリーン印刷を行う必要がある。また、集電極５、９の
バスバーは、接続体を用いて太陽電池素子同士を電気的
に接続し太陽電池モジュールを形成するために同じ方向
になるように形成されている。
【００１２】これら一連の製造工程は、図８の概略図に
示すように、プラズマＣＶＤ法による薄膜形成工程ライ
ンの後、スパッタリング法による透光性導電膜の形成工
程ラインを経て、一方の面のスクリーン印刷工程、プリ
ベークによる乾燥工程、基板の反転工程、他方の面のス
クリーン印刷工程、導電ペーストの硬化工程と、なる。
また、上記スクリーン印刷装置におけるスキージは、基
板の搬送との関係から基板の移動方向と直交する方向に
移動するように構成されている。
示すように、プラズマＣＶＤ法による薄膜形成工程ライ
ンの後、スパッタリング法による透光性導電膜の形成工
程ラインを経て、一方の面のスクリーン印刷工程、プリ
ベークによる乾燥工程、基板の反転工程、他方の面のス
クリーン印刷工程、導電ペーストの硬化工程と、なる。
また、上記スクリーン印刷装置におけるスキージは、基
板の搬送との関係から基板の移動方向と直交する方向に
移動するように構成されている。
【００１３】上記した製造ラインを直線的に配置すれ
ば、基板を反転させても、スクリーンは表面側と同じ方
向にバスバーがある集電極パターンのまま配置されるの
で、同じスキージの移動方向により、導電ペーストを塗
布することができる。しかし、製造ラインの配置の関係
により、一方のスクリーン印刷工程後にラインを直交方
向に曲げるような配置にすると、表裏のバスバーを同じ
向きにするためには、スクリーンの集電極パターンの配
置とスキージの移動方向が表面側とは異なるようにな
る。すなわち、スキージの移動方向が図７におけるＢ方
向になってしまう。
ば、基板を反転させても、スクリーンは表面側と同じ方
向にバスバーがある集電極パターンのまま配置されるの
で、同じスキージの移動方向により、導電ペーストを塗
布することができる。しかし、製造ラインの配置の関係
により、一方のスクリーン印刷工程後にラインを直交方
向に曲げるような配置にすると、表裏のバスバーを同じ
向きにするためには、スクリーンの集電極パターンの配
置とスキージの移動方向が表面側とは異なるようにな
る。すなわち、スキージの移動方向が図７におけるＢ方
向になってしまう。
【００１４】前述したように、導電ペースト１５を下地
体にうまく塗布するには、フィンガーライン５ｂ、５ｂ
の並設方向と平行、すなわちバスバー５ａと直交する方
向が好ましい。しかし、上記のよう工程ラインの関係か
らこの方向とは異なる方向の場合には、スキージスピー
ドを遅くしないとフィンガーラインが途切れたりして印
刷かすれが発生する。すなわち、倍ぐらいの時間をかけ
てスキージを移動させるように、スキージスピードを遅
くするなどの方法をとらなければ導電ペーストをうまく
塗布することができない。
体にうまく塗布するには、フィンガーライン５ｂ、５ｂ
の並設方向と平行、すなわちバスバー５ａと直交する方
向が好ましい。しかし、上記のよう工程ラインの関係か
らこの方向とは異なる方向の場合には、スキージスピー
ドを遅くしないとフィンガーラインが途切れたりして印
刷かすれが発生する。すなわち、倍ぐらいの時間をかけ
てスキージを移動させるように、スキージスピードを遅
くするなどの方法をとらなければ導電ペーストをうまく
塗布することができない。
【００１５】また、前述した櫛形状の集電極及び集電極
を形成するスクリーン印刷法プロセスにおいては、基板
温度が８００℃〜９００℃となる比抵抗１０-6Ω・ｃｍ
が程度の焼成型のＡｇペーストを使用することができ
ず、比抵抗が５×１０-5Ω・ｃｍの比抵抗が一桁以上高
い低温硬化型（ポリマー型）Ａｇペーストを使用してい
る。この高抵抗な低温硬化型Ａｇペーストを使用する集
電極では、印刷膜厚の均一性を含め印刷かすれのない精
度の高いスクリーン印刷法が重要となってくる。更に、
製造分野での印刷タクトの向上において、印刷スキージ
のスピードアップが課題となっている。
を形成するスクリーン印刷法プロセスにおいては、基板
温度が８００℃〜９００℃となる比抵抗１０-6Ω・ｃｍ
が程度の焼成型のＡｇペーストを使用することができ
ず、比抵抗が５×１０-5Ω・ｃｍの比抵抗が一桁以上高
い低温硬化型（ポリマー型）Ａｇペーストを使用してい
る。この高抵抗な低温硬化型Ａｇペーストを使用する集
電極では、印刷膜厚の均一性を含め印刷かすれのない精
度の高いスクリーン印刷法が重要となってくる。更に、
製造分野での印刷タクトの向上において、印刷スキージ
のスピードアップが課題となっている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、太陽
電池の太陽電池特性（光電変換特性）を向上させるため
には、Ａｇペーストを用いた集電極のスクリーン印刷性
を向上させ、抵抗を少なくして集電ロスを減らせる必要
がある。特に、高抵抗な低温硬化型Ａｇペーストを使用
する集電極では、印刷膜厚の均一性を含め印刷かすれの
ない精度の高いスクリーン印刷法が重要となる。更に、
製造分野での印刷タクトの向上において、印刷スキージ
のスピードアップが課題となっている。
電池の太陽電池特性（光電変換特性）を向上させるため
には、Ａｇペーストを用いた集電極のスクリーン印刷性
を向上させ、抵抗を少なくして集電ロスを減らせる必要
がある。特に、高抵抗な低温硬化型Ａｇペーストを使用
する集電極では、印刷膜厚の均一性を含め印刷かすれの
ない精度の高いスクリーン印刷法が重要となる。更に、
製造分野での印刷タクトの向上において、印刷スキージ
のスピードアップが課題となっている。
【００１７】この発明は上述した従来の問題点に鑑みな
されたものにして、印刷かすれのない精度の高く且つ製
造ラインの変更に容易に対応できる太陽電池素子及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
されたものにして、印刷かすれのない精度の高く且つ製
造ラインの変更に容易に対応できる太陽電池素子及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この発明は、結晶系半導
体を備え、表裏面に透光性導電膜が設けられ、この透光
性導電膜上にそれぞれ導電性ペーストを用いたスクリー
ン印刷により形成された集電極を有する太陽電池素子で
あって、少なくとも一方の集電極は、フィンガーライン
がバスバーと直交する角度より傾けた角度で設けられて
いることを特徴とする。
体を備え、表裏面に透光性導電膜が設けられ、この透光
性導電膜上にそれぞれ導電性ペーストを用いたスクリー
ン印刷により形成された集電極を有する太陽電池素子で
あって、少なくとも一方の集電極は、フィンガーライン
がバスバーと直交する角度より傾けた角度で設けられて
いることを特徴とする。
【００１９】前記フィンガーラインをバスバーに対して
傾ける角度を４０度ないし７０度にするよい。
傾ける角度を４０度ないし７０度にするよい。
【００２０】太陽電池の集電極のフィンガーラインをバ
スバーに対して、４０度から７０度の範囲で傾けたパタ
ーンのスクリーンを用いてスクリーン印刷を行って形成
することで、スムーズなスクリーン印刷が行え、印刷か
すれのない集電極が得られる。
スバーに対して、４０度から７０度の範囲で傾けたパタ
ーンのスクリーンを用いてスクリーン印刷を行って形成
することで、スムーズなスクリーン印刷が行え、印刷か
すれのない集電極が得られる。
【００２１】また、前記フィンガーラインを山型又は谷
型に形成配置するとよい。このように配置することで、
基板端部のフィンガーラインとバスバーまでの距離が長
くなるのを避けることができ、基板端部での電流を短距
離で集電できる。
型に形成配置するとよい。このように配置することで、
基板端部のフィンガーラインとバスバーまでの距離が長
くなるのを避けることができ、基板端部での電流を短距
離で集電できる。
【００２２】前記山型又は谷型の頂点を通る線がバスバ
ーの延びる方向より所定の角度を有して配置するとよ
い。このように配置することで、全てのフィンガーライ
ンはバスバーと接続させることができるようになり、起
電力を無駄なく集電できる。
ーの延びる方向より所定の角度を有して配置するとよ
い。このように配置することで、全てのフィンガーライ
ンはバスバーと接続させることができるようになり、起
電力を無駄なく集電できる。
【００２３】また、この発明の製造方法は、一方の面側
に導電ペーストをスクリーン印刷により集電極を形成し
た後、他方の面側に導電ペーストをスクリーン印刷によ
り集電極を形成する太陽電池素子の製造方法であって、
他方の面側のスクリーン印刷は、フィンガーラインがバ
スバーと直交する角度より傾けた角度で設けられるパタ
ーンを有するスクリーンを用いて行われることを特徴と
する。
に導電ペーストをスクリーン印刷により集電極を形成し
た後、他方の面側に導電ペーストをスクリーン印刷によ
り集電極を形成する太陽電池素子の製造方法であって、
他方の面側のスクリーン印刷は、フィンガーラインがバ
スバーと直交する角度より傾けた角度で設けられるパタ
ーンを有するスクリーンを用いて行われることを特徴と
する。
【００２４】上記したスクリーンを用いることで、スキ
ージの移動方向に関係なく、スキージスピードを落とす
なく、確実に印刷が可能となり、製造ラインの組み替え
などに容易に対応できる。
ージの移動方向に関係なく、スキージスピードを落とす
なく、確実に印刷が可能となり、製造ラインの組み替え
などに容易に対応できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、この発明をその実施の形態
を示す図面を参照して具体的に説明する。図１は、この
発明の太陽電池素子の製造方法の工程を示す断面図であ
る。
を示す図面を参照して具体的に説明する。図１は、この
発明の太陽電池素子の製造方法の工程を示す断面図であ
る。
【００２６】まず、ｎ型の結晶系シリコン基板１の一方
の主面に、ＳｉＨ4 を用いたプラズマＣＶＤ法により、
ｉ型の非晶質シリコン層２を形成し、続いてその上に、
ＳｉＨ4 とＢ2 Ｈ6 との混合ガスを用いたプラズマＣＶ
Ｄ法により、ｐ型の非晶質シリコン層３を形成する（図
１（ａ）参照）。また、結晶系シリコン基板１の他方の
主面に、ＳｉＨ4 を用いたプラズマＣＶＤ法により、ｉ
型の非晶質シリコン層６を形成し、続いて、その上に、
ＳｉＨ4 とＰＨ3 との混合ガスを用いたプラズマＣＶＤ
法により、ハイドープのｎ型の非晶質シリコン層７を形
成する（図１（ｂ）参照）。
の主面に、ＳｉＨ4 を用いたプラズマＣＶＤ法により、
ｉ型の非晶質シリコン層２を形成し、続いてその上に、
ＳｉＨ4 とＢ2 Ｈ6 との混合ガスを用いたプラズマＣＶ
Ｄ法により、ｐ型の非晶質シリコン層３を形成する（図
１（ａ）参照）。また、結晶系シリコン基板１の他方の
主面に、ＳｉＨ4 を用いたプラズマＣＶＤ法により、ｉ
型の非晶質シリコン層６を形成し、続いて、その上に、
ＳｉＨ4 とＰＨ3 との混合ガスを用いたプラズマＣＶＤ
法により、ハイドープのｎ型の非晶質シリコン層７を形
成する（図１（ｂ）参照）。
【００２７】次に、スパッタリング法により、非晶質シ
リコン層３と非晶質シリコン層７との上に、何れもＩＴ
Ｏからなる透光性導電膜４と透光性導電膜８とをそれぞ
れ形成する（図１（ｃ））。
リコン層３と非晶質シリコン層７との上に、何れもＩＴ
Ｏからなる透光性導電膜４と透光性導電膜８とをそれぞ
れ形成する（図１（ｃ））。
【００２８】続いて、集電極パターンを形成したスクリ
ーンを下地体となるに透光性導電膜４上に被せ、スキー
ジをバスバーと直交する方向に移動させてＡｇペースト
を下地体上に塗布し、Ａｇペーストを乾燥させて透光性
導電膜４の上に集電極５を形成する（図１（ｄ）参
照）。次に、基板１を反転させて、集電極パターンを形
成したスクリーンを下地体となるに透光性導電膜８上に
被せる。このとき、表裏のバスバーは同じ方向になるよ
うに、スクリーンは配置される。そして、スキージを移
動させてＡｇペーストを下地体上に塗布し、透光性導電
膜８の上に集電極９を形成する（図１（ｅ）参照）。
ーンを下地体となるに透光性導電膜４上に被せ、スキー
ジをバスバーと直交する方向に移動させてＡｇペースト
を下地体上に塗布し、Ａｇペーストを乾燥させて透光性
導電膜４の上に集電極５を形成する（図１（ｄ）参
照）。次に、基板１を反転させて、集電極パターンを形
成したスクリーンを下地体となるに透光性導電膜８上に
被せる。このとき、表裏のバスバーは同じ方向になるよ
うに、スクリーンは配置される。そして、スキージを移
動させてＡｇペーストを下地体上に塗布し、透光性導電
膜８の上に集電極９を形成する（図１（ｅ）参照）。
【００２９】本発明は、上述した工程において、低温硬
化型Ａｇペーストを用いたスクリーン印刷法により集電
極を形成する際に、バスバーと平行する方向と直交する
方法のどちらにスキージを移動させても良好にＡｇペー
ストを塗布できるようにした。すなわち、印刷されるパ
ターンに印刷かすれが発生せず、またペーストが多量に
印刷されてることによる印刷のにじみの発生を防止する
方法を提供する。更に、スキージスピードを遅くするこ
となく印刷を可能にしたスクリーン印刷用のパターンを
提供する。
化型Ａｇペーストを用いたスクリーン印刷法により集電
極を形成する際に、バスバーと平行する方向と直交する
方法のどちらにスキージを移動させても良好にＡｇペー
ストを塗布できるようにした。すなわち、印刷されるパ
ターンに印刷かすれが発生せず、またペーストが多量に
印刷されてることによる印刷のにじみの発生を防止する
方法を提供する。更に、スキージスピードを遅くするこ
となく印刷を可能にしたスクリーン印刷用のパターンを
提供する。
【００３０】このため、本発明者等は、集電極パターン
を種々変更したスクリーンを用意し、これらスクリーン
を用いてスキージをバスバーと平行する方向と直交する
方向のどちらの方向にも移動させてスクリーン印刷を行
い、特に、スクリーン印刷がうまく行かないバスバーと
平行する方向にスキージを移動させる場合においても印
刷かすれや印刷のにじみの発生がなく、しかもスキージ
スピードを速くできるパターンを見い出した。すなわ
ち、図２に示すように、集電極のパターンをバスバー５
ａに対してフィンガーライン５ｂを２０度から７０度の
範囲で傾けるようにしたパターンを有するスクリーンを
用いると、スクリーン印刷において、印刷かすれなどが
発生せずに、しかも４方向いずれからの印刷に対しても
スムーズに且つスキージスピードも速くすることができ
た。
を種々変更したスクリーンを用意し、これらスクリーン
を用いてスキージをバスバーと平行する方向と直交する
方向のどちらの方向にも移動させてスクリーン印刷を行
い、特に、スクリーン印刷がうまく行かないバスバーと
平行する方向にスキージを移動させる場合においても印
刷かすれや印刷のにじみの発生がなく、しかもスキージ
スピードを速くできるパターンを見い出した。すなわ
ち、図２に示すように、集電極のパターンをバスバー５
ａに対してフィンガーライン５ｂを２０度から７０度の
範囲で傾けるようにしたパターンを有するスクリーンを
用いると、スクリーン印刷において、印刷かすれなどが
発生せずに、しかも４方向いずれからの印刷に対しても
スムーズに且つスキージスピードも速くすることができ
た。
【００３１】印刷かすれとスキージスピード等の対策で
あれば、図２に示すパターンの集電極を用いればよい
が、単にバスバー５ａに対してフィンガーライン５ｂを
斜めに傾けるだけでは、基板端部に位置するのフィンガ
ーライン５ｂはバスバー５ａまでの距離が長くなる。こ
のため、フィンガーライン５ｂの抵抗成分により起電力
の集電ロスは否めない。そこで、図３に示すように、山
型又は谷型をしたフィンガーライン５ｂを設けると良
い。フィンガーライン５ｂを山型又は谷型にすると、２
つのバスバー５ａに届かないフィンガーライン５ｂが存
在してもそのフィンガーライン５ｂとバスバー５ａまで
の距離はバスバー５ａ、５ａ間の略１／２以下になり、
フィンガーライン５ｂの距離が延びることに起因する集
電ロスは防げる。
あれば、図２に示すパターンの集電極を用いればよい
が、単にバスバー５ａに対してフィンガーライン５ｂを
斜めに傾けるだけでは、基板端部に位置するのフィンガ
ーライン５ｂはバスバー５ａまでの距離が長くなる。こ
のため、フィンガーライン５ｂの抵抗成分により起電力
の集電ロスは否めない。そこで、図３に示すように、山
型又は谷型をしたフィンガーライン５ｂを設けると良
い。フィンガーライン５ｂを山型又は谷型にすると、２
つのバスバー５ａに届かないフィンガーライン５ｂが存
在してもそのフィンガーライン５ｂとバスバー５ａまで
の距離はバスバー５ａ、５ａ間の略１／２以下になり、
フィンガーライン５ｂの距離が延びることに起因する集
電ロスは防げる。
【００３２】しかし、バスバー５ａと接続しないフィン
ガーライン５ｂもパターン上には表れるので、図４に示
すように、フィンガーライン５ｂの谷又は山の中心部を
バスバーライン５ａ、５ａ間の中心からずらしたパター
ンにすると、全てのフィンガーライン５ｂがバスバー５
ａと接続され、更に、バスバー５ａまでの距離をバスバ
ー間の略１／２以下にできる。
ガーライン５ｂもパターン上には表れるので、図４に示
すように、フィンガーライン５ｂの谷又は山の中心部を
バスバーライン５ａ、５ａ間の中心からずらしたパター
ンにすると、全てのフィンガーライン５ｂがバスバー５
ａと接続され、更に、バスバー５ａまでの距離をバスバ
ー間の略１／２以下にできる。
【００３３】そして、図４に示すように、フィンガーラ
イン５ｂの山又は谷の中心を通るラインが一方のバスバ
ー５ａからバスバー５ａ、５ａ間の中央部になるように
傾けることで、全てのフィンガーライン５ｂがバスバー
５ａと接続される。
イン５ｂの山又は谷の中心を通るラインが一方のバスバ
ー５ａからバスバー５ａ、５ａ間の中央部になるように
傾けることで、全てのフィンガーライン５ｂがバスバー
５ａと接続される。
【００３４】次に、フィンガーライン５ｂをバスバー５
ａに対して６０度傾けて、山部の角度を１２０度にし、
更に山部の中央部を図４に示すようにずらしたパターン
を有するスクリーンと図７に示す従来のパターンのスク
リーンを準備し、バスバー５ａと平行な方向にスキージ
を移動させて下地上にＡｇペーストを塗布した。このと
きの印刷条件を比較した結果を表１に示す。尚、Ａｇペ
ーストは、低温硬化型Ａｇペーストであり、その粘度は
４５０ポワーズのものを用いた。
ａに対して６０度傾けて、山部の角度を１２０度にし、
更に山部の中央部を図４に示すようにずらしたパターン
を有するスクリーンと図７に示す従来のパターンのスク
リーンを準備し、バスバー５ａと平行な方向にスキージ
を移動させて下地上にＡｇペーストを塗布した。このと
きの印刷条件を比較した結果を表１に示す。尚、Ａｇペ
ーストは、低温硬化型Ａｇペーストであり、その粘度は
４５０ポワーズのものを用いた。
【００３５】
【表１】
【００３６】この発明によれば、従来のバスバー５ａと
直交する方向にスキージを移動させる速度と同じスキー
ジスピードである７０ｍｍ／ｓｅｃでスキージを移動さ
せても印刷かすれのないスクリーン印刷ができた。この
結果、この発明によれば、スクリーンの上下左右、すな
わち、４方向からの印刷に対応することができる。これ
に対して、従来のものでは、４０ｍｍ／ｓｅｃのスキー
ジ速度でスキージを移動しないと印刷かすれが発生し
た。従って、従来のものでは、バスバー５ａと平行な方
向にスキージを移動させる場合には、製造条件が極めて
悪くなる。
直交する方向にスキージを移動させる速度と同じスキー
ジスピードである７０ｍｍ／ｓｅｃでスキージを移動さ
せても印刷かすれのないスクリーン印刷ができた。この
結果、この発明によれば、スクリーンの上下左右、すな
わち、４方向からの印刷に対応することができる。これ
に対して、従来のものでは、４０ｍｍ／ｓｅｃのスキー
ジ速度でスキージを移動しないと印刷かすれが発生し
た。従って、従来のものでは、バスバー５ａと平行な方
向にスキージを移動させる場合には、製造条件が極めて
悪くなる。
【００３７】次に、図４に示すスクリーンのパターンに
おいて、バスバー５ａに対するフィンガーライン５ｂの
角度を変更し、スクリーン印刷を行ったときの太陽電池
素子の太陽電池特性と、印刷性を調べた結果を表２に示
す。スクリーン印刷の条件は全て表１に従う条件により
行った。
おいて、バスバー５ａに対するフィンガーライン５ｂの
角度を変更し、スクリーン印刷を行ったときの太陽電池
素子の太陽電池特性と、印刷性を調べた結果を表２に示
す。スクリーン印刷の条件は全て表１に従う条件により
行った。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２より、バスバー５ａに対してフィンガ
ーライン５ｂを傾ける角度は４０度から７０度、山型或
いは谷型にした頂点の角度は８０度から１４０度の範囲
がよいことが分かる。
ーライン５ｂを傾ける角度は４０度から７０度、山型或
いは谷型にした頂点の角度は８０度から１４０度の範囲
がよいことが分かる。
【００４０】また、使用する導電性ペーストとして、Ｃ
ｕペーストまたはＡｌペーストを上記のＡｇペーストに
変えて用いた場合にも、Ａｇペーストの場合と同様な特
性が得られた。
ｕペーストまたはＡｌペーストを上記のＡｇペーストに
変えて用いた場合にも、Ａｇペーストの場合と同様な特
性が得られた。
【００４１】上記したように、図２ないし図４に示すパ
ターンを少なくとも２回目のスクリーン印刷により形成
する側の集電極に用いれば、工程ラインの配置に関係な
く、スキージスピードを低下させることなく、印刷かす
れ等のない集電極を形成することができる。すなわち、
表側の集電極５のパターンは図７に示すパターンに形成
し、裏面側の集電極９のパターンを図２ないし図４に示
すパターン好ましくは図４に示すパターンにすること
で、製造分野での印刷タクトを向上させることができ
る。表裏の集電極５、９の双方を図２ないし図４に示す
パターン好ましくは図４に示すパターンを用いても良
い。
ターンを少なくとも２回目のスクリーン印刷により形成
する側の集電極に用いれば、工程ラインの配置に関係な
く、スキージスピードを低下させることなく、印刷かす
れ等のない集電極を形成することができる。すなわち、
表側の集電極５のパターンは図７に示すパターンに形成
し、裏面側の集電極９のパターンを図２ないし図４に示
すパターン好ましくは図４に示すパターンにすること
で、製造分野での印刷タクトを向上させることができ
る。表裏の集電極５、９の双方を図２ないし図４に示す
パターン好ましくは図４に示すパターンを用いても良
い。
【００４２】上記したように、図２ないし図４に示すパ
ターンを有するスクリーンを用いることで、太陽電池素
子の集電極のフィンガーパターンを４方向からのスムー
ズに印刷することいが可能となる。また、スキージスピ
ードも４０ｍｍ／ｓｅｃから７０ｍｍ／ｓｅｃに向上さ
せることができる。
ターンを有するスクリーンを用いることで、太陽電池素
子の集電極のフィンガーパターンを４方向からのスムー
ズに印刷することいが可能となる。また、スキージスピ
ードも４０ｍｍ／ｓｅｃから７０ｍｍ／ｓｅｃに向上さ
せることができる。
【００４３】また、図４に示すように、バスバー５ａが
延びる方向に対して山又は谷の頂点を通る線を傾ける
（所定の角度を有して配置する）ことで、基板端部の電
流を短距離で集電でき光電変換特性が向上させることが
できる。
延びる方向に対して山又は谷の頂点を通る線を傾ける
（所定の角度を有して配置する）ことで、基板端部の電
流を短距離で集電でき光電変換特性が向上させることが
できる。
【００４４】尚、上記した実施の形態においては、ＨＩ
Ｔ構造の太陽電池素子にこの発明を適用した場合につき
説明したが、これに限られず他の結晶系太陽電池素子に
この発明が適用できることはいうまでもない。
Ｔ構造の太陽電池素子にこの発明を適用した場合につき
説明したが、これに限られず他の結晶系太陽電池素子に
この発明が適用できることはいうまでもない。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の集電極
パターンを少なくとも２回目のスクリーン印刷により形
成する側の集電極に用いれば、工程ラインの配置に関係
なく、且つスキージスピードを低下させることなく、印
刷かすれ等のない集電極を形成することができる。
パターンを少なくとも２回目のスクリーン印刷により形
成する側の集電極に用いれば、工程ラインの配置に関係
なく、且つスキージスピードを低下させることなく、印
刷かすれ等のない集電極を形成することができる。
【図１】この発明の太陽電池素子の製造方法の工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】この発明に用いられる集電極パターンを有する
スクリーンを示す概略平面図である。
スクリーンを示す概略平面図である。
【図３】この発明に用いられる集電極パターンを有する
スクリーンを示す概略平面図である。
スクリーンを示す概略平面図である。
【図４】この発明に用いられる集電極パターンを有する
スクリーンを示す概略平面図である。
スクリーンを示す概略平面図である。
【図５】ＨＩＴ構造の太陽電池素子を示す模式的断面図
である。
である。
【図６】スクリーン印刷処理で工程を示し、（ａ）は使
用するスクリーン印刷状態を示す概略断面図、（ｂ）は
導電ペースト印刷された状態を示す概略断面図である。
用するスクリーン印刷状態を示す概略断面図、（ｂ）は
導電ペースト印刷された状態を示す概略断面図である。
【図７】従来の集電極のパターンを示す概略平面図であ
る。
る。
【図８】太陽電池素子の製造工程を示す工程説明図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ 結晶系シリコン基板 ２、６ ｉ型非晶質シリコン層 ３ ｐ型非晶質シリコン層 ４、８ 透光性導電膜 ５、９ 集電極 ７ ｎ型非晶質シリコン層
Claims (5)
- 【請求項１】 結晶系半導体を備え、表裏面に透光性導
電膜が設けられ、この透光性導電膜上にそれぞれ導電性
ペーストを用いたスクリーン印刷により形成された集電
極を有する太陽電池素子であって、少なくとも一方の集
電極は、フィンガーラインがバスバーと直交する角度よ
り傾けた角度で設けられていることを特徴とする太陽電
池素子。 - 【請求項２】 前記フィンガーラインがバスバーに対し
て傾ける角度を４０度ないし７０度にしたことを特徴と
する請求項１に記載の太陽電池素子。 - 【請求項３】 前記フィンガーラインが山型又は谷型に
形成配置されていることを特徴とする請求項１又は２に
記載の太陽電池素子。 - 【請求項４】 前記山型又は谷型の頂点を通る線がバス
バーの延びる方向より所定の角度を有して配置されてい
ることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池素子。 - 【請求項５】 一方の面側に導電ペーストをスクリーン
印刷により集電極を形成した後、他方の面側に導電ペー
ストをスクリーン印刷により集電極を形成する太陽電池
素子の製造方法であって、他方の面側のスクリーン印刷
は、フィンガーラインがバスバーと直交する角度より傾
けた角度で設けられるパターンを有するスクリーンを用
いて行われることを特徴とする太陽電池素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366313A JP2000188414A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 太陽電池素子の製造方法及び太陽電池素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366313A JP2000188414A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 太陽電池素子の製造方法及び太陽電池素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000188414A true JP2000188414A (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=18486474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10366313A Pending JP2000188414A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 太陽電池素子の製造方法及び太陽電池素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000188414A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005317886A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-11-10 | Kyocera Corp | 光電変換装置とこれを用いた太陽電池素子、並びに太陽電池モジュール |
| JP2005353998A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Sharp Corp | 太陽電池の製造方法および太陽電池 |
| JP2007324264A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 太陽電池 |
| JP2010067987A (ja) * | 2009-10-29 | 2010-03-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池の製造装置及び太陽電池の製造方法 |
| WO2012014806A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| US8178777B2 (en) | 2003-10-08 | 2012-05-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing solar cell and solar cell manufactured thereby |
| JP2012129518A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-07-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置、及びその作製方法 |
| JP2013165269A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Palo Alto Research Center Inc | 非四角形基板上にグリッド線を作り出す方法 |
| CN106274038A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-01-04 | 江苏正能电子科技有限公司 | 一种太阳能硅片正银印刷网板 |
| TWI570947B (zh) * | 2012-09-18 | 2017-02-11 | 太陽光電能源科技股份有限公司 | 具有傾斜指形電極之太陽能電池 |
| CN113997709A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-02-01 | 南京日托光伏新能源有限公司 | 实现mwt电池正面栅线细线化的印刷方法 |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP10366313A patent/JP2000188414A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2010067987A (ja) * | 2009-10-29 | 2010-03-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池の製造装置及び太陽電池の製造方法 |
| JPWO2012014806A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2013-09-12 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
| WO2012014806A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
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| US9337361B2 (en) | 2010-11-26 | 2016-05-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof |
| JP2016122851A (ja) * | 2010-11-26 | 2016-07-07 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 光電変換装置 |
| JP2013165269A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Palo Alto Research Center Inc | 非四角形基板上にグリッド線を作り出す方法 |
| TWI570947B (zh) * | 2012-09-18 | 2017-02-11 | 太陽光電能源科技股份有限公司 | 具有傾斜指形電極之太陽能電池 |
| CN106274038A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-01-04 | 江苏正能电子科技有限公司 | 一种太阳能硅片正银印刷网板 |
| CN113997709A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-02-01 | 南京日托光伏新能源有限公司 | 实现mwt电池正面栅线细线化的印刷方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060119 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060912 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070130 |