JP2006224370A

JP2006224370A - スクリーン印刷方法およびその方法を用いて製造された太陽電池

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Publication number: JP2006224370A
Application number: JP2005039044A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Tsukuda; 至弘佃
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2006-08-31

Abstract

【課題】被印刷基板の凹凸面に追従してペースト層を均一な厚さで形成することができるスクリーン印刷方法およびその方法を用いて製造された太陽電池を提供する。
【解決手段】規則的な凹凸部が形成されている凹凸面を有する被印刷基板にペースト材料を塗布するスクリーン印刷法であって、規則的な凹部を形成する線Ｌｋ（またはＭｋ）とスクリーンマスクを形成する線材Ｘｋ（またはＹｋ）とが一致しないように被印刷基板の前記凹凸面上にスクリーンマスクを配置して、前記凹凸面上にペースト材料を印刷することを特徴とするスクリーン印刷方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池の電極形成に代表される導体回路基板などの印刷に使用されるスクリーン印刷方法に関する。

従来、太陽電池における電極の形成には、生産性、信頼性などの面で優位であるため、多くはスクリーン印刷方法が用いられている。

一般的なスクリーン印刷方法においては、図５に示すように、金属あるいは合成樹脂などの線材を織ったスクリーン紗５１２に感光性乳剤５１３を塗布し、必要なパターンを形成したマスク板を前記乳剤上に載せ、露光した後、不必要な乳剤をエッチング除去して空隙部を設けたスクリーンマスク５１１を使用する。このスクリーンマスク５１１を、図５に示すように、スクリーン固定用枠（図示せず）に張り付け、それを被印刷基板ステージ（図示せず）上に保持された被印刷基板５０５に適度な間隔を保って位置合わせする。続いて、ペースト材料５０６をスクリーンマスク５１１上に広げると同時にスクリーンマスク５１１内に充填する機能を有するスクレイパ（図示せず）によりペースト材料５０６をスクリーンマスク５１１上に広げ、かつ、スクリーンマスク５１１内に充填し、これをプラスチックまたはゴムなどから成る、板状またはそれに類する形状のスキージ５０７で押圧し、スクリーンマスク５１１の空隙部を通してパターンを形成すべき被印刷基板５０５上にペースト材料５０６を押し出し、ペースト層５１４を形成する。なお、図５において、矢印Ａ方向は、上記スキージ５０７の押圧走査方向を示している。

ここで、たとえば導体回路を形成する場合においては、ペースト材料５０６には一般的にガラス粉末、導体となる金属粉、印刷性を付与するための樹脂ならびに溶剤等を主成分として、これらを混合、分散したものが用いられる。このような材料をスクリーン印刷法によって印刷後、焼成することにより、電極が基板上に形成され、太陽電池の裏面電極や表面電極として用いられている。

たとえば、特許文献１に開示されるように、積層インダクタ、積層コンデンサなどの電子部品などの製造において、多層の積層により生じた凹凸のある被印刷基体表面へ導体ペーストまたは絶縁体ペーストをスクリーン印刷することが行なわれる。このスクリーン印刷方法によれば、段差を有する被印刷基体表面にスクリーン印刷を行なう際に、スキージがスクリーンと接触する面が平面であり、かつ、スキージ幅を広くとっていることから、凸部の幅が大きい時や、凹部の幅が大きい時にはペーストを均一に塗布することができる。

しかし、このスクリーン印刷方法によれば、凸部間隔の小さい時や、凸部の幅が小さい時や、凹部の幅が小さい時には、印刷条件によって、凸部のみに印刷されたり、凹部のみ印刷されたりすることが多くなる。これは、表面に凹凸を有する被印刷基板に対して、このスクリーン印刷方法でペーストを転写すると、スクリーン紗からのペーストの抜け性が面内で不均一となり、均一な厚さでペーストを印刷することが困難となる。

たとえば、図２に示すような四角錘状の凹凸部が形成された凹凸面を有する被印刷基板２０５に対して、スクリーン印刷法により被印刷基板２０５の凹凸面上にペーストを転写すると、図４に示すような形状のペースト層４１４が形成される。特に、図４（Ａ）におけるＩＶＣ方向（スキージの押圧走査方向に対して垂直な方向）の断面である図４（Ｃ）においては、ペースト材料は被印刷基板４０５の凹凸面に追従して印刷されず、ペースト層４１４の厚さが不均一になり、厚さが不均一な電極が形成される。

たとえば、特許文献２に開示されるように、溶融シリコンから引き出すことにより形成される多結晶シリコン基板の製造方法（リボン法など）においては、その多結晶シリコン基板の表面形状の均一性を確保し、かつ、その品質の向上を図るために、その多結晶シリコン基板を成長させる基体の表面に凹凸形状を設けることが行われている。これにより、得られた多結晶シリコン基板の表面は、基体の表面に設けられた凹凸形状に対応した、たとえば図２に示すような凹凸形状を有する凹凸面となる。このような多結晶シリコン基板の凹凸面に太陽電池の裏面電極を従来の一般的なスクリーン印刷方法で形成した場合、被印刷基板である多結晶シリコン基板の凹凸に起因して、ペースト材料の抜け性が異なり、印刷状態に大きな影響を及ぼし、上記のように、部分的にペースト層の厚さが異なることが多かった。そのため、均一な電極形成が困難となり、裏面電極および裏面電界層の形成不良により、太陽電池特性の低下を生じる恐れがあった。
特公平０７−２５２３４号公報特開２００１−２２３１７２号公報

上記問題を解決するため、本発明は、被印刷基板の凹凸面に追従してペースト層を均一な厚さで形成することができるスクリーン印刷方法およびその方法を用いて製造された太陽電池を提供することを目的とする。

本発明は、規則的な凹凸部が形成されている凹凸面を有する被印刷基板にペースト材料を塗布するスクリーン印刷法であって、規則的な凹部を形成する線とスクリーンマスクを形成する線材とが一致しないように被印刷基板の凹凸面上にスクリーンマスクを配置して、凹凸面上にペースト材料を印刷することを特徴とするスクリーン印刷方法である。

本発明にかかるスクリーン印刷方法において、規則的な凹部を形成する線とスクリーンマスクを形成する線材とのなすバイアス角度αが１５°≦α≦３０°となるように被印刷基板の凹凸面上にスクリーンマスクを配置することができる。また、スクリーンマスクを形成する線材のピッチＰ_bに対する規則的な凹部を形成する線のピッチＰ_aの比Ｐ_a／Ｐ_bを５＜Ｐ_a／Ｐ_b＜４０とすることができる。また、被印刷基板の凹凸面における凸部と凹部との高低差ｔを０.０５ｍｍ≦ｔ≦０．３ｍｍとすることができる。

また、本発明は、上記のスクリーン印刷方法を用いて製造された太陽電池であって、被印刷基板の凹凸面に追従してペースト層が均一な厚さで形成されていることを特徴とする太陽電池である。

上記のように、本発明によれば、被印刷基板の凹凸面に追従してペースト層を均一な厚さで形成することができるスクリーン印刷方法およびその方法を用いて製造した太陽電池を提供することができる。

本発明によって被印刷基板にペースト材料をスクリーン印刷する方法の好ましい実施形態を、図１〜図３を参照して、詳細に説明する。

本発明において用いられる被印刷基板は、規則的な凹凸部が形成されている凹凸面を有する。たとえば、図２を参照して、被印刷基板２０５は、四角錐状の凸部が規則的に並ぶことにより規則的な凹凸部が形成された凹凸面を有している。ここで、上記四角錐は、凸部頂部２０２と稜線２０４から形成されており、隣り合った四角錐の間には凹部２０３が存在する。ただし、本発明においては、被印刷基板は、本実施形態のように四角錐状の凸部が被印刷基板の凹凸表面に存在する場合に限られるわけではなく、凸部が規則的に存在していればよく、その形状は三角錐、六角錐などの多角錐であってもよい。また、図２においては、その凸部頂部２０２が頂点を有する形状が描かれているが、凸部の周辺部分が曲面形状であってもよい。すなわち、凸部周辺に極大値を有していれば足りる。

また、本発明においては、被印刷基板２０５の規則的な凹部を形成する線とスクリーンマスクを形成する線材とが一致しないように被印刷基板の凹凸面上にスクリーンマスクを配置して、凹凸面上にペースト材料を印刷することを特徴とする。すなわち、図１を参照して、たとえば規則的な凹部を形成する線Ｌｋ，Ｍｋ（ここで線Ｌｋ，Ｍｋにおけるｋは１以上の整数、以下同じ）とスクリーンマスクを形成する線材Ｘｋ，Ｙｋ（ここで線材Ｘｋ，Ｙｋにおけるｋは１以上の整数、以下同じ）とのなすバイアス角度αが０°とならないように被印刷基板の凹凸面上にスクリーンマスクを配置して、凹凸面上にペースト材料を印刷する。

ここで、被印刷基板２０５の規則的な凹部を形成する線とは、被印刷基板２０５の凹凸面の規則的な凹部２０３によって形成されている線であって各々の方向に延びている各々の線２０３Ｌ，２０３Ｍをいう。また、スクリーンマスクを形成する線材とは、図５を参照して、スクリーンマスク５１１のスクリーン紗５１２を形成している線材であって各々の方向に延びている各々の線材をいう。

上記バイアス角度αが０°であると、規則的な凹部を形成する線Ｌｋ，Ｍｋとスクリーンマスクを形成する線材Ｘｋ，Ｙｋとが一致することになる。このような状態で、スクリーンマスクの空隙部分にペースト材料が充填され、被印刷基板に印刷されてしまうと、被印刷基板の凹凸面に形成されている凹凸部により、ペースト材料の抜け性が凹凸面内で不均一になり、図４（Ｃ）に示すように、被印刷基板４０５の凹凸面に追従せず厚さが不均一なペースト層４１４が形成される。さらには、図示はしないが、被印刷基板４０５の規則的な凹部を形成する線部分には、スクリーンマスクの空隙部分に充填されたペースト材料が完全に抜けずに、ペースト材料が被印刷基板の凹部に充填されていないことも多くなる。このように厚さが不均一なペースト層が印刷された状態で太陽電池を製造すると、被印刷基板とペースト層との密着強度が維持できずペースト層である裏面電極が剥離したり、裏面電界層の形成が不均一になり太陽電池特性が低下する。このため、本発明においては、上記バイアス角度が０°とならないようにする。

ここで、規則的な凹部を形成する線Ｌｋ（またはＭｋ）とスクリーンマスクを形成する線材Ｘｋ（またはＹｋ）とのなすバイアス角度αとは、０°≦α≦９０°の角度であって、規則的な凹部を形成する線Ｌｋ，Ｍｋとスクリーンマスクを形成する線材Ｘｋ，Ｙｋとが同一平面内にあると仮定した場合に規則的な凹部を形成する線Ｌｋ（またはＭｋ）とスクリーンマスクを形成する線材Ｘｋ（またはＹｋ）とがなす角度をいう。言い換えると、上記バイアス角度αとは、被印刷基板上にスクリーンマスクを重ねて、そのマスクスクリーン越しに被印刷基板を垂直方向から見たときに、規則的な凹部を形成する線Ｌｋとスクリーンマスクを形成する線材Ｘｋとがなす角度をいう。また、角度の異なるバイアス角度が２つ以上存在する場合は、角度が小さい方のバイアス角度をバイアス角度αとする。

なお、図１には、被印刷基板の規則的な凹部を形成する線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌｋ，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍｋと、その上に破線でスクリーンマスクを形成している線材の一部Ｘ１０，Ｘ２０，Ｘ３０，Ｘｋ，Ｙ１０，Ｙ２０，Ｙ３０，Ｙｋを示している。ここで、スクリーンマスクを形成している線材の一部と記載しているのは、たとえば、図示した線材Ｘ１０とＸ２０との間には、実際には複数本の線材があるが、図示していないことを意味する。

また、図１には、一方向の被印刷基板の規則的な凹部を形成する線Ｌｋと、その他の方向の被印刷基板の規則的な凹部を形成する線Ｍｋとが直交し、また、一方向のスクリーンマスクを形成している線材Ｘｋと、その他の方向のスクリーンマスクを形成している線材Ｙｋとが直交する場合が図示されているが、上記の線Ｌｋと線Ｍｋとが直交しない場合および上記の線材Ｘｋと線材Ｙｋとが直交しない場合の少なくともいずれかの場合であってもよい。

ここで、スクリーンマスクを形成する線材の材料としては、被印刷基板の凹凸面に追従してペースト材料を均一な厚さで印刷できるものであれば特に制限はなく、金属または合成樹脂などが好ましく用いられる。

また、本発明においては、上記バイアス角度αは、１５°≦α≦３０°であることが好ましい。上記バイアス角度αを１５°≦α≦３０°とすることにより、図３に示すように、被印刷基板３０５の凹凸表面に追従して厚さが均一なペースト層３１４が形成され、厚さが均一な電極が形成できる。また、このような均一な厚さのペースト層３１４が形成されることにより、被印刷基板３０５とペースト層３１４との密着強度が十分保たれ、さらには均一な裏面電界層が形成されるため、太陽電池特性が高くなる。さらには、太陽電池特性のばらつきが少なくなり、太陽電池の製造工程における製品の歩留りが格段に向上する。

また、本発明においては、スクリーンマスクを形成する線材ピッチＰ_bに対する規則的な凹部を形成する線ＬｋまたはＭｋのピッチＰ_aとの比Ｐ_a／Ｐ_bが、５＜Ｐ_a／Ｐ_b＜４０であることが好ましい。すなわち、上記ピッチ比Ｐ_a／Ｐ_bが５よりも小さくなると被印刷基板の凹凸面上に印刷されるペースト印刷質量が極端に少なくなり、さらに、ピッチ比Ｐ_a／Ｐ_bが４０よりも大きくなるとペースト印刷質量が多くなる。ペースト印刷質量が適正値より少なかったり、多くなったりすると、上記のように、いずれの場合も電極の仕上がりが不十分となり好ましくない。特に、ペースト印刷質量が多い場合には、電極の仕上がりが不十分になるとともに、被印刷基板自身も反ってしまう場合があり好ましくない。

また、本発明においては、凹凸面の凸部と凹部の高低差ｔが０.０５ｍｍ≦ｔ≦０．３ｍｍである被印刷基板を用いることが好ましい。たとえば、図２を参照して、被印刷基板２０５における凸部頂部２０２と凹部２０３との高低差ｔが０．０５ｍｍ≦ｔ≦０．３ｍｍであることを意味する。この高低差ｔが０．３ｍｍを越えると凹凸面に追従した厚さが均一なペースト層を形成し難くなる。

さらに、本発明により、図３を参照して、被印刷基板３０５の規則的な凹凸面に追従してペースト層３１４が均一な厚さで形成される。すなわち、本発明にかかるペースト印刷方法を用いて製造される太陽電池は、被印刷基板であるシリコン基板の凹凸面に追従してペースト層である電極が均一な厚さで形成されているために、得られる太陽電池は、平滑な被印刷基板を用いたものと同等の太陽電池特性を示す。

特に、太陽電池を製造する場合には、受光面電極と裏面電極とが形成されるが、受光面電極には銀を主成分とする電極が形成され、裏面電極にはアルミニウムを主成分とする電極が形成される。このとき、受光面電極は、主電極と副電極とから成る魚骨型の形状を有するパターンを用いることが多く、本発明においてはこのようなパターンを有する電極の形成に適用することが可能である。凹凸面に追従した均一な厚さの受光面電極を形成することで、太陽電池のシリーズ抵抗を小さくすることができるため、従来の一般的なスクリーン印刷方法を用いた場合よりも高効率な太陽電池を製造することが可能となる。

本発明にかかるスクリーン印刷方法を用いて製造された太陽電池およびその製造工程を具体的に説明する。以下の実施例の太陽電池の製造においては、本発明にかかるスクリーン印刷方法を用いて、被印刷基板であるｐ型多結晶シリコンにペースト層である裏面電極を形成した。

（実施例１）
本実施例の太陽電池の製造においては、被印刷基板としてリボン法により製造された厚さが約４００μｍ、大きさが１２５ｍｍ×１２５ｍｍ、比抵抗が２Ω・ｃｍであるｐ型多結晶シリコン基板を用いた。この多結晶シリコン基板の一方の主面は、凸部と凹部との高低差が０．１５ｍｍの四角錐状の凹凸面が形成されている。この四角錘の底面の一辺の長さは１．２５ｍｍである。したがって、この多結晶シリコン基板の一方の主面となる凹凸面は、凹部と凸部の高低差が０．１５ｍｍで、規則的な凹部を形成する線のピッチＰ_aが１．２５ｍｍである。また、この多結晶シリコン基板の他方の主面は平坦な面である。

まず、この多結晶シリコン基板をフッ酸と硝酸との混合液を用いてエッチング洗浄し、次に、ＮａＯＨ水溶液とイソプロパノールとの混合液を用いて液温約９０℃でアルカリエッチングを行ない、基板表面に高さ数μｍの微小ピラミッドを形成した。続いて、太陽電池の受光面となるこの基板の他の主面にＰＳＧ（リンシリケートガラス）液をスピンコート法により塗布し、８５０℃で焼成することにより、受光面側のｎ型半導体層を形成した。さらに、このｎ型半導体層上に、プラズマＣＶＤ（プラズマ化学気相成長）法により、反射防止膜として窒化シリコン膜を形成した。

次に、ｎ型半導体層および反射防止膜を形成した基板の凹凸面の規則的な凹部を形成する線とスクリーンマスクを形成する線材とのなすバイアス角度αが５°〜４０°の範囲となるように、凹凸面上にスクリーンマスクを配置して、太陽電池の裏面となる上記凹凸面上にアルミニウムペーストを印刷した。このときのスクリーンマスクを形成する線材のピッチＰ_bに対する規則的な凹部を形成する線のピッチＰ_aの比Ｐ_a／Ｐ_bは１３．６であった。ここで、上記アルミニウムペーストは、導体物質としてのアルミニウムを７０質量％含み、さらに基板への印刷を可能とするための樹脂および溶剤を含む。ここで、上記のスクリーン印刷により基板の凹凸面上に形成されたアルミニウムペーストのペースト層は、基板外周より２ｍｍ内側に入った１２１ｍｍ×１２１ｍｍの矩形であった。

このとき、基板の凹凸面上に印刷された直後のアルミニウムペースト印刷質量は、図６に示すようになった。予備検討により本実施例において適正なアルミニウムペースト印刷質量は約１．５ｇであることが知られており、図６に示すように、本実施例において、上記バイアス角度αを１５°≦α≦３０°としたときに、アルミニウムペースト印刷質量がほぼ適正であったのに対し、α＜１５°としたときはアルミニウムペースト印刷質量が不足し、α＞３０°としたときはアルミニウムペースト印刷質量が過剰となった。

次に、アルミペーストが印刷された多結晶シリコン基板を、１８０℃で乾燥した後、７５０℃でアルミニウムペーストを焼成して裏面電極を形成するとともに、この裏面電極に隣接した裏面電界層を形成した。印刷直後に測定したアルミニウムペースト印刷質量が適正量より不足しているものの多くは多結晶シリコン基板が露出しており、適正量より過剰のものの多くは裏面電極の剥離が生じていた。また、いずれのものについても、裏面電極および裏面電界層の形成不良が認められた。

次に、引き続いて，受光面に銀ペーストを一般的なスクリーン印刷方法により印刷した後、６５０℃で焼成して、主電極と副電極とにより形成される魚骨型の形状を有する受光面電極を形成して、太陽電池を得た。

上記のようにして得られた太陽電池について、ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ²のソーラーシミュレータを用い、２５℃の雰囲気下においてエネルギー変換効率の測定を行なった。結果を図７に示す。図７に示すように、バイアス角度αが１５°≦α≦３０°のときに、エネルギー変換効率が１４％以上と非常に良好な特性が得られ，この結果は，印刷直後のアルミニウムペースト印刷質量の評価や，乾燥および焼成後の裏面電極の形成状態の評価と一致した。

（実施例２）
本実施例の太陽電池の製造においては、被印刷基板としてリボン法により製造された厚さが約３８０μｍ、大きさが１２５ｍｍ×１２５ｍｍ、比抵抗が１．５Ω・ｃｍであるｐ型多結晶シリコン基板を用いた。この多結晶シリコン基板の一方の主面は、凸部と凹部との高低差が０．１ｍｍの四角錐状の凹凸面が形成されている。この四角錘の底面の一辺の長さは１．５ｍｍである。したがって、この多結晶シリコン基板の一方の主面となる凹凸面は、凹部と凸部の高低差が０．１ｍｍで、規則的な凹部を形成する線のピッチＰ_aが１．５ｍｍである。また、この多結晶シリコン基板の他方の主面は平坦な面である。

まず、この多結晶シリコン基板をフッ酸と硝酸との混合液を用いてエッチング洗浄し、次に、ＮａＯＨ水溶液とイソプロパノールとの混合液を用いて液温約９０℃でアルカリエッチングを行ない、基板表面に高さ数μｍの微小ピラミッドを形成した。続いて、太陽電池の受光面となるこの基板の他の主面にＰＯＣｌ₃を含む窒素ガスを吹き付けて、酸素を含む雰囲気中８５０℃で熱処理することにより、受光面側のｎ型半導体層を形成した。さらに、このｎ型半導体層上に、プラズマＣＶＤ法により、反射防止膜として窒化シリコン膜を形成した。

次に、ｎ型半導体層および反射防止膜を形成した基板の凹凸面の規則的な凹部を形成する線とスクリーンマスクを形成する線材とのなすバイアス角度αが２５°となるように、凹凸面上にスクリーンマスクを配置して、太陽電池の裏面となる上記凹凸面上にアルミニウムペーストを印刷した。本実施例においては、スクリーンマスクを形成する線材のピッチＰ_bに対する規則的な凹部を形成する線のピッチＰ_aの比Ｐ_a／Ｐ_bを変更させて上記のスクリーン印刷を行なった。ここで、上記アルミニウムペーストは、導電物質としてのアルミニウムを７０質量％含み、さらに基板への印刷を可能とするための樹脂および溶剤を含む。ここで、上記のスクリーン印刷により基板の凹凸面上に形成されたアルミニウムペーストのペースト層は、基板外周より２ｍｍ内側に入った１２１ｍｍ×１２１ｍｍの矩形であった。

このとき、基板の凹凸面上に印刷された直後のアルミニウムペースト印刷質量は、図８に示すようになった。予備検討により本実施例において適正なアルミニウムペースト印刷質量は約１．５ｇであることが知られており、図８に示すように、本実施例において、上記ピッチ比Ｐ_a／Ｐ_bを５＜Ｐ_a／Ｐ_b＜４０としたときに、アルミニウムペースト印刷質量がほぼ適正であったのに対し、Ｐ_a／Ｐ_b≦５のときはアルミニウムペースト印刷質量が不足し、Ｐ_a／Ｐ_b≧４０のときはアルミニウムペースト印刷質量が過剰となった。

次に、アルミニウムーストが印刷された多結晶シリコン基板を、１８０℃で乾燥した後、７５０℃でアルミニウムペーストを焼成して裏面電極を形成するとともに、この裏面電極に隣接した裏面電界層を形成した。印刷直後に測定したアルミニウムペースト印刷質量が適正量より不足しているものの多くは多結晶シリコン基板が露出しており、適正量より過剰のものの多くは裏面電極の剥離が生じていた。また、いずれのものについても、裏面電極および裏面電界層の形成不良が認められた。

引き続いて，５＜Ｐ_a/Ｐ_b＜４０°の範囲でアルミニウムペーストが印刷された多結晶基板のみについて、基板の受光面に銀ペーストを一般的なスクリーン印刷方法により印刷し，６５０℃で焼成して，主電極と副電極とにより形成される魚骨型の形状を有する受光面電極を形成して，太陽電池を得た。このとき、基板の規則的な凹部を形成する線とスクリーンマスクを形成する線材とのなすバイアス角度αを２５°として、本発明のスクリーン印刷法により、銀ペーストの印刷を行なった。

上記のようにして得られた太陽電池について、ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ²のソーラーシミュレータを用い，２５℃の雰囲気下において太陽電池のエネルギー変換効率の測定を行なった。本実施例における太陽電池のエネルギー変換効率の平均は１４．５％、フィルファクターの平均は０．７６３と良好であった。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。

被印刷基板の凹凸面の規則的な凹部を形成する線とスクリーンマスクを形成する線材との位置関係を示す模式図である。（Ａ）は被印刷基板の斜視模式図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＩＢ−ＩＩＢ断面模式図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＩＩＣ−ＩＩＣ断面模式図である。（Ａ）は被印刷基板に本発明にかかるスクリーン印刷方法によりペースト材料が印刷された基板の斜視模式図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ断面模式図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ断面模式図である。（Ａ）は被印刷基板に従来の一般的なスクリーン印刷方法によりペースト材料が印刷された基板の斜視模式図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＶＢ−ＩＶＢ断面模式図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＩＶＣ−ＩＶＣ断面模式図である。スクリーン印刷方法によるペースト材料の印刷の概念を示す断面模式図である。一の実施例におけるバイアス角度と太陽電池のアルミニウムペースト印刷質量との関係を示す図である。一の実施例におけるバイアス角度と太陽電池のエネルギー変換効率との関係を示す図である。他の実施例におけるピッチ比Ｐ_a／Ｐ_bとアルミニウムペースト印刷質量との関係を示す図である。

符号の説明

Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌｋ，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍｋ規則的な凹部を形成する線、Ｘ１０，Ｘ２０，Ｘ３０，Ｘｋ，Ｙ１０，Ｙ２０，Ｙ３０，Ｙｋスクリーンマスクを形成する線材、２０２，３０２，４０２凸部頂部、２０３，３０３，４０３凹部、２０３Ｌ，２０３Ｍ線、２０４，３０４，４０４稜線、２０５，３０５，４０５，５０５被印刷基板、３１４，４１４，５１４ペースト層、５０６ペースト材料、５０７スキージ、５１１スクリーンマスク、５１２スクリーン紗、５１３感光性乳剤。

Claims

規則的な凹凸部が形成されている凹凸面を有する被印刷基板にペースト材料を塗布するスクリーン印刷法であって、
規則的な凹部を形成する線とスクリーンマスクを形成する線材とが一致しないように前記被印刷基板の前記凹凸面上に前記スクリーンマスクを配置して、前記凹凸面上にペースト材料を印刷することを特徴とするスクリーン印刷方法。
前記規則的な凹部を形成する線と前記スクリーンマスクを形成する線材とのなすバイアス角度αが１５°≦α≦３０°となるように前記被印刷基板の前記凹凸面上に前記スクリーンマスクを配置することを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷方法。
前記スクリーンマスクを形成する線材のピッチＰ_bに対する前記規則的な凹部を形成する線のピッチＰ_aの比Ｐ_a／Ｐ_bが、５＜Ｐ_a／Ｐ_b＜４０を満たすことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷方法。
前記被印刷基板の前記凹凸面における凸部と凹部との高低差ｔが、０.０５ｍｍ≦ｔ≦０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷方法。
請求項１から請求項４のいずれかに記載のスクリーン印刷方法を用いて製造された太陽電池であって、
前記被印刷基板の前記凹凸面に追従してペースト層が均一な厚さで形成されていることを特徴とする太陽電池。