JP2006319170A - Solar cell and its manufacturing method - Google Patents

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孝夫 安江
Keiichiro Utsunomiya
敬一郎 宇都宮
Yukio Hayashi
幸男 林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a solar cell capable of keeping the appearance quality high without expressing a discoloration phenomenon in the superficial color of a silver electrode, even if used in the state of a module for a long period of time, and also without generating macro "color unevenness" or "color pattern" in the state of a module. <P>SOLUTION: The solar cell comprises a silicon substrate 10; a diffusion layer 20 formed on the surface of the silicon substrate; an insulating film 30 formed on the diffusion layer consisting of a silicone nitride film, a titanium oxide film, or a silicone oxide film; a surface silver electrode 801 which is formed so that it might fuse and penetrate an insulating film, while burning conductive metal paste material 800 containing silver powder, organic vehicle, glass powder and carbon, and it could come into electrical contact with the diffusion layer; a back-face aluminum electrode 61 formed in the back-face of the silicon substrate; and a back-face silver electrode 71 formed in the back-face of the silicon substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、長期に渡り外観変化のない太陽電池及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a solar cell having no appearance change over a long period of time and a method for manufacturing the solar cell.

現在、地球上で用いられている電力用太陽電池の主流はシリコン太陽電池であるが、このシリコン太陽電池の量産においては、そのプロセスフローをなるべく簡素化して製造コストの低減を図ろうとするのが一般的である。中でも太陽電池に設けられる電極に関しては、金属ペーストをスクリーン印刷等で形成する方法が採用されている。   At present, silicon solar cells are the mainstream of power solar cells used on the earth. In mass production of silicon solar cells, the process flow is simplified as much as possible to reduce the manufacturing cost. It is common. In particular, a method of forming a metal paste by screen printing or the like is employed for electrodes provided in solar cells.

最初に、従来の太陽電池の製造方法について図3を参照しながら説明する。図3(a)に示したように、p型Si基板10を準備し、その表面に例えばリン(P)を熱的に拡散させ導電型を反転させた、図3(b)に示したように、n型拡散層20を形成する。通常、リンの拡散源としては、オキシ塩化リン(POCl3)が用いられることが多い。一般的には、n型拡散層20は、Si基板10の全面に形成される。なお、このn型拡散層20のシート抵抗は数十Ω/□程度であり、その層の厚みは0.3〜0.5μm程度である。   Initially, the manufacturing method of the conventional solar cell is demonstrated, referring FIG. As shown in FIG. 3A, a p-type Si substrate 10 is prepared and, for example, phosphorus (P) is thermally diffused on the surface to reverse the conductivity type, as shown in FIG. 3B. Then, the n-type diffusion layer 20 is formed. Usually, phosphorus oxychloride (POCl 3) is often used as a phosphorus diffusion source. In general, the n-type diffusion layer 20 is formed on the entire surface of the Si substrate 10. The sheet resistance of the n-type diffusion layer 20 is about several tens of ohms / square, and the thickness of the layer is about 0.3 to 0.5 μm.

続いて、図3(c)に示したように、n型拡散層20の片面をレジストにより保護した後、基板の一主面のみにn型拡散層20を残すようにエッチング処理する。処理後の残存レジストは、有機溶剤等を用いて除去される。   Subsequently, as shown in FIG. 3C, after protecting one surface of the n-type diffusion layer 20 with a resist, an etching process is performed so that the n-type diffusion layer 20 is left only on one main surface of the substrate. The residual resist after the treatment is removed using an organic solvent or the like.

次いで、図3(d)に示したように、プラズマCVD法等により、絶縁膜(反射防止膜)としての窒化シリコン膜30をn型拡散層20上に700〜900Å程度形成する。   Next, as shown in FIG. 3D, a silicon nitride film 30 as an insulating film (antireflection film) is formed on the n-type diffusion layer 20 by a plasma CVD method or the like to a thickness of about 700 to 900 mm.

次に、図3(e)に示したように、基板の裏面の所望の位置に、アルミニウムペースト60および裏面用銀ペースト70をそれぞれスクリーン印刷し、乾燥させる。また、窒化シリコン膜30上には表面電極となる銀ペースト500を裏面と同様にスクリーン印刷し、乾燥し、700℃〜900℃で数分から十数分間、近赤外炉中で焼成する。   Next, as shown in FIG. 3E, the aluminum paste 60 and the back surface silver paste 70 are respectively screen-printed and dried at desired positions on the back surface of the substrate. On the silicon nitride film 30, a silver paste 500 serving as a front electrode is screen-printed in the same manner as the back surface, dried, and baked in a near-infrared furnace at 700 ° C. to 900 ° C. for several minutes to several tens of minutes.

その結果、図3(f)に示したように、基板10の裏面側では、焼成中にアルミニウムペーストから不純物としてのアルミニウムが基板中に拡散し、アルミニウムの高濃度不純物を含んだp+層40が形成される。この層は、一般にBSF(Back Surface Field)層と呼ばれ、太陽電池のエネルギー変換効率の向上に寄与するものである。また、焼成後、アルミニウムペースト60は、裏面アルミニウム電極61となり、裏面用銀ペースト70も同時に裏面銀電極71となる。焼成時において、裏面アルミニウム電極61と裏面銀電極71の境界は、合金状態となり電気的にも接続される。裏面電極のほとんどの部分はp+層を形成する必要があり裏面アルミニウム電極61が占める。裏面銀電極71は、裏面アルミニウム電極61には半田付けが不可能であるため、銅箔等による太陽電池を相互に接続するための電極として裏面の一部に形成される。   As a result, as shown in FIG. 3 (f), on the back surface side of the substrate 10, aluminum as an impurity diffuses from the aluminum paste into the substrate during firing, and the p + layer 40 containing a high concentration impurity of aluminum is formed. It is formed. This layer is generally called a BSF (Back Surface Field) layer and contributes to the improvement of the energy conversion efficiency of the solar cell. Moreover, after baking, the aluminum paste 60 becomes the back surface aluminum electrode 61, and the back surface silver paste 70 also becomes the back surface silver electrode 71 at the same time. At the time of firing, the boundary between the back surface aluminum electrode 61 and the back surface silver electrode 71 becomes an alloy state and is electrically connected. Most of the back electrode needs to form a p + layer and is occupied by the back aluminum electrode 61. Since the back surface silver electrode 71 cannot be soldered to the back surface aluminum electrode 61, the back surface silver electrode 71 is formed on a part of the back surface as an electrode for connecting solar cells made of copper foil or the like.

一方、表面電極用銀ペースト500は、焼成中に窒化シリコン膜を溶融・貫通しn型拡散層と電気的な接触を取る表面銀電極501となる。この様な方法は、一般的にファイヤースルーと言われる。pn接合を有する半導体基板の表面に絶縁膜を形成してなる半導体装置の製造方法において、例えば、特許文献1には、絶縁膜を溶融する性質を有するガラス、例えば鉛ボロンガラスを含む金属ペーストを用いる技術が開示されている。   On the other hand, the surface electrode silver paste 500 becomes a surface silver electrode 501 which melts and penetrates the silicon nitride film during firing and takes electrical contact with the n-type diffusion layer. Such a method is generally called fire-through. In a method for manufacturing a semiconductor device in which an insulating film is formed on the surface of a semiconductor substrate having a pn junction, for example, Patent Document 1 discloses a metal paste containing glass having a property of melting an insulating film, for example, lead boron glass. The technique used is disclosed.

また、特許文献2には、半導体基板の一主面側に他の導電型を呈する領域を形成するとともに、この半導体基板の一主面側に反射防止膜を形成し、電極材料をこの反射防止膜上から塗布し太陽電池を形成する方法において、前記電極材料が、例えば鉛、ホウ素、珪素などを含み、300〜600℃程度の軟化点を有するガラスフリットに更にTi、Bi、Co、Zn、Zr、Fe、Crの何れか一種または複数を含有する技術が開示されている。   In Patent Document 2, a region having another conductivity type is formed on one main surface side of a semiconductor substrate, an antireflection film is formed on one main surface side of the semiconductor substrate, and the electrode material is made of this antireflection film. In the method of forming a solar cell by coating from above the film, the electrode material contains, for example, lead, boron, silicon, etc., and a glass frit having a softening point of about 300 to 600 ° C., Ti, Bi, Co, Zn, A technique containing one or more of Zr, Fe, and Cr is disclosed.

これら従来技術は、表面銀電極をファイヤースルーにより形成するものであり、その後、更にフラックス、次いで半田溶液に浸漬することにより表裏の銀電極上に半田層を被覆している。以上の工程を経ることにより、太陽電池の変換効率、太陽電池を相互に接続する場合に重要となる銀電極の引っ張り強度においてそれぞれ十分な特性が得られるとされている。   In these conventional techniques, a surface silver electrode is formed by fire-through, and then a solder layer is coated on the front and back silver electrodes by further dipping in a flux and then a solder solution. By passing through the above steps, it is said that sufficient characteristics can be obtained in the conversion efficiency of the solar cell and the tensile strength of the silver electrode which is important when the solar cells are connected to each other.

さらに、特許文献3には、Si基板上に窒化シリコン膜を形成し、その上に導電性金属ペースト材料を塗布印刷し、焼成し、ファイヤースルーによって表面銀電極を形成する半導体装置の製造方法において、窒化シリコン膜が、CVD法により形成され、導電性金属ペースト材料が、銀粉末、有機ビヒクル、ガラス粉末を含み、ガラス粉末の添加量が導電性金属ペースト材料に対して1.5重量%以上、ガラス粉末の軟化点が450℃〜550℃、ガラス粉末中のBの含有量が15重量%以下であり、焼成がドライエア雰囲気において800〜850℃で行われる技術が開示されている。本従来技術によれば、耐湿性に対する信頼性はモジュール状態でJISの規格を十分に満たしかつ高効率な太陽電池が得られる。また半田コートを使用しないので、製造コストを下げつつ、生産性を大幅に改善することができるとともに、鉛を用いないことから環境上非常に有利であるとされている。 Further, Patent Document 3 discloses a method of manufacturing a semiconductor device in which a silicon nitride film is formed on a Si substrate, a conductive metal paste material is applied and printed thereon, fired, and a surface silver electrode is formed by fire-through. The silicon nitride film is formed by a CVD method, and the conductive metal paste material contains silver powder, an organic vehicle, and glass powder, and the added amount of the glass powder is 1.5% by weight or more with respect to the conductive metal paste material. A technique is disclosed in which the softening point of the glass powder is 450 ° C. to 550 ° C., the content of B 2 O 3 in the glass powder is 15% by weight or less, and the firing is performed at 800 to 850 ° C. in a dry air atmosphere. . According to this prior art, the reliability with respect to moisture resistance sufficiently satisfies the JIS standard in a module state, and a highly efficient solar cell can be obtained. In addition, since no solder coat is used, productivity can be greatly improved while lowering manufacturing costs, and lead is not used, which is extremely advantageous from an environmental point of view.

特開平10−233518号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-233518 特開2001−313400号公報JP 2001-313400 A 特開2004−207493号公報JP 2004-207493 A

太陽電池は、以降のプロセスであるアセンブリ工程を経て封止されたモジュール状態で屋外にて使用され、その使用年月は10年以上にもわたり、その際、信頼性の一つとして外観品質を確保することが重要となる。   Solar cells are used outdoors in a sealed module state through an assembly process, which is a subsequent process, and have been used for over 10 years. At that time, appearance quality is one of the reliability. It is important to ensure.

特許文献1及び2の太陽電池では、前記したように、耐湿性を確保するために一般には銀電極の表面に半田被覆が行われてきた。しかしながら、半田被覆は鉛を使用するために、環境の観点から問題がある。また、半田被覆工程の存在は、生産性、製造コストに悪影響を及ぼしている。   In the solar cells of Patent Documents 1 and 2, as described above, in general, solder coating has been performed on the surface of the silver electrode in order to ensure moisture resistance. However, since the solder coating uses lead, there is a problem from an environmental point of view. In addition, the presence of the solder coating process has an adverse effect on productivity and manufacturing cost.

また、特許文献3の太陽電池では、前記したように、耐湿性に優れ、生産性が良好であり、製造コストを十分に抑制することができるとともに、地球環境に悪影響を及ぼすことのない太陽電池が得られる。しかしながら、銀電極の表面に半田被覆が無いために、長期間モジュール状態で使用されると、最初は一般的に光沢を帯びている銀電極の表面色が、次第に黒っぽくなったり、黄色っぽくなったりと、いわゆる変色現象が発現する。これは一般に、銀の腐食や硫化と呼ばれる現象で、銀電極の表面変色によりモジュール状態でマクロな「色むら」や「色模様」が発生し、外観品質を著しく低下させるといった課題がある。   Moreover, in the solar cell of patent document 3, as above-mentioned, while being excellent in moisture resistance, productivity is favorable, while being able to fully suppress manufacturing cost, it does not have a bad influence on global environment. Is obtained. However, since there is no solder coating on the surface of the silver electrode, when used in a module state for a long period of time, the surface color of the silver electrode which is generally glossy at first becomes gradually blackish or yellowish. And so-called discoloration phenomenon appears. This is generally a phenomenon called silver corrosion or sulfidation, and there is a problem that macro appearance of “color unevenness” or “color pattern” occurs in the module state due to the surface discoloration of the silver electrode, and the appearance quality is remarkably deteriorated.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、長期間モジュール状態で使用されても、銀電極の表面色が変色現象を発現せず、モジュール状態でマクロな「色むら」や「色模様」が発生せず、外観の品質を高く保つことができる太陽電池を得るものである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to prevent the surface color of the silver electrode from causing a discoloration phenomenon even if it is used in a module state for a long time, and to make a macro in the module state. Thus, it is possible to obtain a solar cell that does not generate “color irregularity” or “color pattern” and can maintain high quality of appearance.

この発明に係る太陽電池は、シリコン基板と、前記シリコン基板に形成された拡散層と、前記拡散層上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられた焼成後暗色である導電性金属ペースト材料を焼成することで前記拡散層と電気的に接続するように形成された表面銀電極と、前記シリコン基板の裏面に形成された裏面アルミニウム電極と、前記シリコン基板の裏面に形成された裏面銀電極とを設けたものである。   The solar cell according to the present invention includes a silicon substrate, a diffusion layer formed on the silicon substrate, an insulating film formed on the diffusion layer, and a dark color after firing provided on the insulating film. A front surface silver electrode formed to be electrically connected to the diffusion layer by firing a metal paste material, a back surface aluminum electrode formed on the back surface of the silicon substrate, and formed on the back surface of the silicon substrate A back surface silver electrode is provided.

この発明に係る太陽電池の製造方法は、シリコン基板の表面に導電型を反転させた拡散層を形成し、前記拡散層上に反射防止膜を形成する太陽電池の製造方法であって、前記反射防止膜上に、焼成後暗色である導電性金属ペースト材料をスクリーン印刷して乾燥し、800℃〜850℃で数分から十数分間、ドライエア雰囲気中の近赤外炉中で焼成する工程と、前記焼成後暗色である導電性金属ペースト材料が焼成中に前記反射防止膜を溶融・貫通し、前記拡散層と電気的な接触を取ることが可能な表面銀電極を形成する工程とを設けたものである。   A method for manufacturing a solar cell according to the present invention is a method for manufacturing a solar cell in which a diffusion layer having an inverted conductivity type is formed on a surface of a silicon substrate, and an antireflection film is formed on the diffusion layer. On the prevention film, a conductive metal paste material that is dark after firing is screen-printed and dried, and is fired in a near-infrared furnace in a dry air atmosphere at 800 ° C. to 850 ° C. for several minutes to ten and several minutes; And a step of forming a surface silver electrode capable of electrically contacting the diffusion layer by melting and penetrating the antireflection film during firing of the conductive metal paste material that is dark after firing. Is.

この発明に係る太陽電池は、長期間モジュール状態で使用されても、銀電極の表面色が変色現象を発現せず、モジュール状態でマクロな「色むら」や「色模様」が発生せず、外観の品質を高く保つことができるという効果を奏する。   Even if the solar cell according to the present invention is used in a module state for a long period of time, the surface color of the silver electrode does not exhibit a discoloration phenomenon, and a macro "color unevenness" or "color pattern" does not occur in the module state. There is an effect that the quality of the appearance can be kept high.

実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る太陽電池について図1を参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る太陽電池の製造方法を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Embodiment 1 FIG.
A solar cell according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a diagram showing a method of manufacturing a solar cell according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or equivalent part.

図1において、この実施の形態1に係る太陽電池は、p型Si基板10と、Si基板10の表面に形成されたn型拡散層20と、n型拡散層20上に形成された窒化シリコン膜30と、銀粉末、有機ビヒクル、ガラス粉末、および炭素粉末を含む導電性金属ペースト材料800が焼成中に窒化シリコン膜30を溶融・貫通し、n型拡散層20と電気的な接触を取ることが可能なように形成された表面銀電極801と、Si基板10の裏面に形成された裏面アルミニウム電極61と、Si基板10の裏面に形成された裏面銀電極71とが設けられている。   1, the solar cell according to the first embodiment includes a p-type Si substrate 10, an n-type diffusion layer 20 formed on the surface of the Si substrate 10, and silicon nitride formed on the n-type diffusion layer 20. The conductive metal paste material 800 including the film 30 and silver powder, organic vehicle, glass powder, and carbon powder melts and penetrates the silicon nitride film 30 during firing, and makes electrical contact with the n-type diffusion layer 20. A front surface silver electrode 801 formed so as to be capable of being formed, a back surface aluminum electrode 61 formed on the back surface of the Si substrate 10, and a back surface silver electrode 71 formed on the back surface of the Si substrate 10 are provided.

まず、図1(a)に示すように、p型Si基板10を準備する。このSi基板10は、例えば引き上げ法により製造される単結晶あるいは鋳造法により製造される多結晶シリコン基板を用い、これに反射防止構造の凹凸構造であるテクスチャを形成したものである。太陽電池の場合、上記のように形成したインゴットからスライスしたままの基板を用いることが多い。この場合、スライスに用いたワイヤーソー等の傷による基板表面ダメージおよびウエハスライス工程の汚染を取り除くために、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液あるいは弗酸と硝酸の混合液などを用いて、およそ10〜20μm程度、基板表面をエッチングする。更には、基板表面に付着した鉄など重金属類の除去のために、塩酸と過酸化水素の混合液で洗浄する工程を付加してもよい。その後、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液等を用いて反射防止構造であるテクスチャ構造を形成する場合もある。この状態がSi基板10である。   First, as shown in FIG. 1A, a p-type Si substrate 10 is prepared. The Si substrate 10 is formed by using, for example, a single crystal manufactured by a pulling method or a polycrystalline silicon substrate manufactured by a casting method, on which a texture that is an uneven structure of an antireflection structure is formed. In the case of a solar cell, a substrate that has been sliced from the ingot formed as described above is often used. In this case, an alkaline aqueous solution such as potassium hydroxide or sodium hydroxide aqueous solution or a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid is used to remove the substrate surface damage due to the wire saw used for slicing and contamination of the wafer slicing process. Then, the surface of the substrate is etched by about 10 to 20 μm. Furthermore, a step of washing with a mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide may be added to remove heavy metals such as iron adhering to the substrate surface. Then, the texture structure which is an antireflection structure may be formed using alkaline aqueous solutions, such as potassium hydroxide and sodium hydroxide aqueous solution. This state is the Si substrate 10.

次に、図1(b)および(c)に示すように、Si基板10の表面に例えばリン(P)を熱的に拡散させ導電型を反転させたn型拡散層20を形成する。通常、リンの拡散源としては、オキシ塩化リン(POCl3)が用いられることが多い。一般的には、n型拡散層20は、Si基板10の全面に形成される。なお、このn型拡散層20のシート抵抗は数十Ω/□程度であり、その層の厚みは0.3〜0.5μm程度である。n型拡散層20の深さは、拡散温度や時間をコントロールすることにより容易に変えることができる。続いて、n型拡散層20の片面をレジストにより保護した後、Si基板10の一主面のみにn型拡散層を残すようにエッチング処理する。処理後の残存レジストは、有機溶剤等を用いて除去される。なお、これとは別に、リンが含まれる液体塗布材料、例えばPSG(Phospho−Silicate−Glass)などをSi基板10の1面のみにスピンコート等を用いて塗布して、適当な条件でアニールする拡散方法を用いることもできるが、Si基板10の裏面までn型拡散層が形成される恐れのある場合には、レジストを用いる方法を採用することで、完全性を高めることができる。   Next, as shown in FIGS. 1B and 1C, an n-type diffusion layer 20 in which, for example, phosphorus (P) is thermally diffused and the conductivity type is inverted is formed on the surface of the Si substrate 10. Usually, phosphorus oxychloride (POCl 3) is often used as a phosphorus diffusion source. In general, the n-type diffusion layer 20 is formed on the entire surface of the Si substrate 10. The sheet resistance of the n-type diffusion layer 20 is about several tens of ohms / square, and the thickness of the layer is about 0.3 to 0.5 μm. The depth of the n-type diffusion layer 20 can be easily changed by controlling the diffusion temperature and time. Subsequently, after protecting one surface of the n-type diffusion layer 20 with a resist, an etching process is performed so that the n-type diffusion layer is left only on one main surface of the Si substrate 10. The residual resist after the treatment is removed using an organic solvent or the like. Separately, a liquid coating material containing phosphorus, such as PSG (Phospho-Silicate-Glass), is applied to only one surface of the Si substrate 10 by spin coating or the like and annealed under appropriate conditions. Although a diffusion method can be used, if there is a possibility that an n-type diffusion layer may be formed up to the back surface of the Si substrate 10, it is possible to improve the integrity by adopting a method using a resist.

次いで、図1(d)に示すように、n型拡散層20上に絶縁膜(例えば反射防止膜)として機能する窒化シリコン膜30を形成する。この窒化シリコン膜30により、太陽電池の入射光に対する表面反射率が低減するために大幅に発生電流を増加させることが可能となる。窒化シリコン膜30の厚さは、その屈折率にもよるが、例えば1.9から2.0程度の屈折率の場合、700〜900Å程度が適当である。この窒化シリコン膜30は、減圧熱CVD法やプラズマCVD法を用いて形成される。熱CVD法の場合、ジクロルシラン(SiCl2H2)とアンモニア(NH3)ガスを原料とすることができ、700℃以上の温度で成膜を行えばよい。この方法では原料ガスが高温により熱分解するため、窒化シリコン膜30中にはほとんど水素は含まれず、SiとNの組成比は、ほぼ化学量論的組成であるSi3N4となり、屈折率もほぼ1.96から1.98の範囲になる。従って、この様な窒化シリコン膜30の場合、後の工程で熱処理が加えられても膜質(膜厚、屈折率)が変化しない極めて緻密な膜質であるという特徴を有する。また、プラズマCVD法で形成する場合、原料ガスとしてはSiH4とNH3の混合ガスを用い、プラズマにより原料ガスを分解し、300〜550℃の温度で成膜を行なえばよい。このプラズマCVD法の場合、熱CVDに比べて低温成膜であり、原料ガスに含まれていた水素が窒化シリコン膜30中にも含まれ、またガス分解がプラズマによるためSiとNの組成比も大きく変化させることができる等の特徴を有する。具体的には原料ガスの流量比、成膜時の圧力、温度等の条件を変化させることで、Si、N、水素の組成比が変化し、屈折率で、1.8〜2.5の範囲の窒化シリコン膜30を形成できる。このような膜質の場合、後の工程で熱処理が加えられた場合、例えば電極焼成工程で水素が脱離するなどの現象により屈折率が成膜直後と比較して変化する場合がある。この場合には、あらかじめ後の工程での熱処理による膜質変化を考慮して、成膜条件を決定するように対応することにより、太陽電池として必要な窒化シリコン膜30を得ることができる。   Next, as shown in FIG. 1D, a silicon nitride film 30 that functions as an insulating film (for example, an antireflection film) is formed on the n-type diffusion layer 20. Since the silicon nitride film 30 reduces the surface reflectance of the solar cell with respect to the incident light, the generated current can be greatly increased. Although the thickness of the silicon nitride film 30 depends on its refractive index, for example, in the case of a refractive index of about 1.9 to 2.0, about 700 to 900 mm is appropriate. The silicon nitride film 30 is formed using a low pressure thermal CVD method or a plasma CVD method. In the case of the thermal CVD method, dichlorosilane (SiCl 2 H 2) and ammonia (NH 3) gas can be used as raw materials, and film formation may be performed at a temperature of 700 ° C. or higher. In this method, since the source gas is thermally decomposed at a high temperature, the silicon nitride film 30 contains almost no hydrogen, the composition ratio of Si and N becomes Si3N4, which is almost stoichiometric, and the refractive index is also about 1. The range is from .96 to 1.98. Therefore, such a silicon nitride film 30 has a feature that the film quality (film thickness, refractive index) does not change even if a heat treatment is applied in a later step, so that the film quality is extremely dense. In the case of forming by a plasma CVD method, a mixed gas of SiH4 and NH3 is used as a source gas, the source gas is decomposed by plasma, and film formation may be performed at a temperature of 300 to 550 ° C. In the case of this plasma CVD method, film formation is performed at a lower temperature than thermal CVD, hydrogen contained in the source gas is also contained in the silicon nitride film 30, and since the gas decomposition is caused by plasma, the composition ratio of Si and N Has a feature that it can be greatly changed. Specifically, the composition ratio of Si, N, and hydrogen is changed by changing the flow rate ratio of the source gas, the pressure during film formation, the temperature, and the like, and the refractive index is 1.8 to 2.5. A range of silicon nitride film 30 can be formed. In the case of such film quality, when a heat treatment is applied in a later step, the refractive index may change compared to that immediately after the film formation due to a phenomenon such as hydrogen desorption in the electrode firing step. In this case, the silicon nitride film 30 necessary as a solar cell can be obtained by taking into account the film quality change caused by the heat treatment in the subsequent process and determining the film formation conditions.

一方、図1(d)において、窒化シリコン膜30の替わりに、酸化チタン膜を形成してもよい。酸化チタン膜は、TPT(テトラプロピルチタネート)に代表される有機チタネート(チタンを含む有機液体材料)蒸気と水蒸気を混合した状態で250℃から300℃で熱分解を行う熱CVD法で形成することができる。   On the other hand, in FIG. 1D, a titanium oxide film may be formed instead of the silicon nitride film 30. The titanium oxide film is formed by a thermal CVD method in which an organic titanate (organic liquid material containing titanium) typified by TPT (tetrapropyl titanate) vapor and water vapor are mixed and thermally decomposed at 250 ° C. to 300 ° C. Can do.

更に、図1(d)において、窒化シリコン膜30の替わりに、シリコン酸化膜を形成してもよい。シリコン酸化膜は、熱酸化法、好ましくは熱CVD法もしくはプラズマCVD法によって形成することができる。この場合の熱CVD法の場合は、例えば原料ガスとしてSi2Cl4とO2の混合ガスを用い、温度は700〜900℃である。プラズマCVD法の場合、例えば原料ガスとしてSiH4とO2の混合ガスを用いて、温度は200〜500℃である。   Further, in FIG. 1D, a silicon oxide film may be formed instead of the silicon nitride film 30. The silicon oxide film can be formed by a thermal oxidation method, preferably a thermal CVD method or a plasma CVD method. In the case of the thermal CVD method in this case, for example, a mixed gas of Si2Cl4 and O2 is used as a source gas, and the temperature is 700 to 900 ° C. In the case of the plasma CVD method, for example, a mixed gas of SiH 4 and O 2 is used as a source gas, and the temperature is 200 to 500 ° C.

次に、図1(e)および(f)に示すように、Si基板10の裏面の所望の位置に、アルミニウムペースト60および裏面用銀ペースト70をそれぞれスクリーン印刷し、乾燥させる。また、窒化シリコン膜30上には表面電極となる導電性金属ペースト材料800を裏面と同様にスクリーン印刷し、乾燥し、800℃〜850℃で数分から十数分間、ドライエア雰囲気中の近赤外炉中で焼成する。なお、本発明でいうドライエア雰囲気とは、例えば、露点−60℃以下の空気を意味する。   Next, as shown in FIGS. 1E and 1F, an aluminum paste 60 and a back surface silver paste 70 are screen-printed at desired positions on the back surface of the Si substrate 10 and dried. Further, on the silicon nitride film 30, a conductive metal paste material 800 to be a front electrode is screen-printed in the same manner as the back surface, dried, and near infrared in a dry air atmosphere at 800 ° C. to 850 ° C. for several minutes to several tens of minutes. Bake in a furnace. In addition, the dry air atmosphere as used in the field of this invention means the air whose dew point is -60 degrees C or less, for example.

この導電性金属ペースト材料800は、焼成中に窒化シリコン膜30を溶融・貫通し、n型拡散層20と電気的な接触を取ることが可能な表面銀電極801となる。なお、本発明においては、耐湿性等の所望の効果を奏するためには該焼成は、この温度範囲内で行う必要がある。一方、Si基板10の裏面側では、焼成中にアルミニウムペースト60から不純物としてのアルミニウムがSi基板10中に拡散し、アルミニウムの高濃度不純物を含んだp+層40が形成される。   This conductive metal paste material 800 becomes a surface silver electrode 801 capable of melting and penetrating the silicon nitride film 30 during firing and making electrical contact with the n-type diffusion layer 20. In the present invention, in order to achieve a desired effect such as moisture resistance, the firing needs to be performed within this temperature range. On the other hand, on the back surface side of the Si substrate 10, aluminum as an impurity diffuses from the aluminum paste 60 into the Si substrate 10 during firing, and a p + layer 40 containing a high concentration impurity of aluminum is formed.

焼成後、アルミニウムペースト60は、裏面アルミニウム電極61となり、裏面用銀ペースト70も同時に裏面銀電極71となる。焼成時において、裏面アルミニウム電極61と裏面銀電極71の境界は合金状態となり電気的にも接続される。裏面電極のほとんどの部分はp+層を形成する必要があり裏面アルミニウム電極61が占める。裏面銀電極71は、アルミニウム電極には半田付けが不可能であるため、銅箔等による太陽電池を相互に接続するための電極として裏面の一部に形成される。   After firing, the aluminum paste 60 becomes the back surface aluminum electrode 61 and the back surface silver paste 70 also becomes the back surface silver electrode 71 at the same time. At the time of firing, the boundary between the back surface aluminum electrode 61 and the back surface silver electrode 71 becomes an alloy state and is electrically connected. Most of the back electrode needs to form a p + layer and is occupied by the back aluminum electrode 61. Since the back surface silver electrode 71 cannot be soldered to the aluminum electrode, the back surface silver electrode 71 is formed on a part of the back surface as an electrode for mutually connecting solar cells made of copper foil or the like.

この発明の実施の形態1における焼成後暗色である導電性金属ペースト材料800は、銀粉末、有機ビヒクル、ガラス粉末といったものからなる導電性金属ペースト材料に炭素粉末を添加したものである。銀粉末とガラス粉末、および炭素粉末は、有機ビヒクル中に分散している。   Conductive metal paste material 800 that is dark after firing in Embodiment 1 of the present invention is obtained by adding carbon powder to a conductive metal paste material made of silver powder, organic vehicle, glass powder, or the like. Silver powder, glass powder, and carbon powder are dispersed in an organic vehicle.

銀粉末の粒子径は、特に限定されないが、平均粒径で10ミクロンを超えないサイズ、好ましくは5ミクロンを超えないサイズが望ましい。導電性金属ペースト材料800における銀粉末の含有量は、例えば50〜90重量%であり、有機ビヒクルを除いた場合、導電性金属ペースト材料800の固形成分中、通常、60〜99重量%である。   The particle size of the silver powder is not particularly limited, but it is desirable that the average particle size does not exceed 10 microns, and preferably does not exceed 5 microns. The content of the silver powder in the conductive metal paste material 800 is, for example, 50 to 90% by weight. When the organic vehicle is removed, the content is usually 60 to 99% by weight in the solid component of the conductive metal paste material 800. .

ガラス粉末は、絶縁膜上に塗布印刷し、焼成したときに絶縁膜を溶融・貫通する性質を有する。このガラス粉末は、耐湿性に関して長期信頼性を付与するために、軟化点が450℃〜550℃である必要がある。なお、本発明でいう軟化点とは、ASTM C338−57の繊維伸び法により得られる値を意味する。最も好ましく使用されるガラス粉末は、ボロシリケートフリット、例えば鉛ボロシリケートフリット、ビスマス、バリウム、カルシウムまたは他のアルカリ土族ボロシリケートフリットである。ただし、長期間の耐湿性を確保する目的から、ガラス粉末組成中のB含有量は、15重量%以下である必要がある。このようなガラスフリットの製造はよく知られており、例えば酸化物の形態のガラス成分を一緒に溶融して溶融した組成物を水中の注ぎフリットを形成することにより得られる。ガラスは好ましくは水でフリット粒子サイズを低下させるように振動ミル中で粉砕し実質的均一サイズのフリットを得るようにするのがよい。また、導電性金属ペースト材料800におけるガラス粉末量は、1.5重量%以上、好ましくは2.0〜5.0重量%である。またガラス粉末の粒径は、平均粒径で0.5〜6.0μmが好ましい。 Glass powder has the property of melting and penetrating an insulating film when it is applied, printed, and baked on the insulating film. This glass powder needs to have a softening point of 450 ° C. to 550 ° C. in order to provide long-term reliability with respect to moisture resistance. In addition, the softening point as used in the field of this invention means the value obtained by the fiber elongation method of ASTM C338-57. Most preferably used glass powders are borosilicate frit, such as lead borosilicate frit, bismuth, barium, calcium or other alkaline earth borosilicate frit. However, in order to ensure long-term moisture resistance, the B 2 O 3 content in the glass powder composition needs to be 15% by weight or less. The production of such glass frit is well known and is obtained, for example, by melting together glass components in the form of oxides and pouring the molten composition into water to form a frit. The glass is preferably ground in a vibration mill to reduce the frit particle size with water to obtain a substantially uniform size frit. Moreover, the amount of the glass powder in the conductive metal paste material 800 is 1.5% by weight or more, preferably 2.0 to 5.0% by weight. The particle size of the glass powder is preferably 0.5 to 6.0 μm in terms of average particle size.

炭素粉末は、電極を暗色に保つために添加する。このため、粒子径は特に限定されないが、金属粉末である上記銀粉末の粒子径よりは小さいほうが望ましい。   Carbon powder is added to keep the electrode dark. For this reason, the particle diameter is not particularly limited, but is preferably smaller than the particle diameter of the silver powder which is a metal powder.

導電性金属ペースト材料800における有機ビヒクルは、非水性の不活性液体が好ましい。また有機ビヒクルは、増粘剤、安定化剤等の各種添加剤を含有することもできる。好ましい有機媒体としては、例えば、エチレンセルロース20重量部に対し、テキサノール80重量部を組み合わせたものが挙げられる。この配合割合は、スクリーン印刷に良好な粘度を提供する。   The organic vehicle in the conductive metal paste material 800 is preferably a non-aqueous inert liquid. The organic vehicle can also contain various additives such as thickeners and stabilizers. A preferable organic medium includes, for example, a combination of 20 parts by weight of ethylene cellulose and 80 parts by weight of texanol. This blending ratio provides a good viscosity for screen printing.

以上のように本実施の形態1は、導電性金属ペースト材料800が、銀粉末、有機ビヒクル、ガラス粉末および炭素粉末を含むことを特徴としているので、表面銀電極801が暗色化し、かつある程度の低抵抗値を維持するために、長期間モジュール状態で使用されても、銀電極の表面色が変色現象を発現せず、モジュール状態でマクロな「色むら」や「色模様」が発生しない、高外観品質の太陽電池モジュールを得られる効果がある。   As described above, the first embodiment is characterized in that the conductive metal paste material 800 includes silver powder, organic vehicle, glass powder, and carbon powder. Therefore, the surface silver electrode 801 is darkened and has a certain level. Even if it is used in a module state for a long time in order to maintain a low resistance value, the surface color of the silver electrode does not exhibit a discoloration phenomenon, and macro “color unevenness” or “color pattern” does not occur in the module state. There is an effect of obtaining a high-quality solar cell module.

実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る太陽電池について図2を参照しながら説明する。図2は、この発明の実施の形態2に係る太陽電池の製造方法を示す図である。
Embodiment 2. FIG.
A solar cell according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 2 of the present invention.

図2において、この実施の形態2に係る太陽電池は、p型Si基板10と、Si基板10の表面に形成されたn型拡散層20と、n型拡散層20上に形成された窒化シリコン膜30と、銀粉末、有機ビヒクル、およびガラス粉末を含む導電性金属ペースト材料900が焼成中に窒化シリコン膜30を溶融・貫通し、n型拡散層20と電気的な接触を取ることが可能なように形成された表面銀電極901と、表面銀電極901上に、銀粉末、有機ビヒクル、ガラス粉末、および炭素粉末を含む導電性金属ペースト材料800が焼成されて形成された表面銀電極801と、Si基板10の裏面に形成された裏面アルミニウム電極61と、Si基板10の裏面に形成された裏面銀電極71とが設けられている。   2, the solar cell according to the second embodiment includes a p-type Si substrate 10, an n-type diffusion layer 20 formed on the surface of the Si substrate 10, and silicon nitride formed on the n-type diffusion layer 20. The conductive metal paste material 900 including the film 30 and the silver powder, the organic vehicle, and the glass powder can melt and penetrate the silicon nitride film 30 during firing, and can be in electrical contact with the n-type diffusion layer 20. The surface silver electrode 901 formed as described above, and the surface silver electrode 801 formed by firing a conductive metal paste material 800 containing silver powder, organic vehicle, glass powder, and carbon powder on the surface silver electrode 901. A back surface aluminum electrode 61 formed on the back surface of the Si substrate 10 and a back surface silver electrode 71 formed on the back surface of the Si substrate 10 are provided.

図2(a)から図2(d)までに関しては、上記実施の形態1とまったく同一である。   2A to 2D are exactly the same as those in the first embodiment.

図2(e)および(f)に示すように、Si基板10の裏面の所望の位置に、アルミニウムペースト60および裏面用銀ペースト70をそれぞれスクリーン印刷し、乾燥させる。また、窒化シリコン膜30上には一層目の表面電極となる導電性金属ペースト材料900を裏面と同様にスクリーン印刷し、乾燥させる。   As shown in FIGS. 2E and 2F, an aluminum paste 60 and a back surface silver paste 70 are screen-printed at desired positions on the back surface of the Si substrate 10 and dried. Further, on the silicon nitride film 30, a conductive metal paste material 900 to be a first surface electrode is screen-printed and dried in the same manner as the back surface.

次に、二層目の表面電極となる導電性金属ペースト材料800を裏面と同様にスクリーン印刷し、乾燥させ、800℃〜850℃で数分から十数分間、ドライエア雰囲気中の近赤外炉中で焼成する。なお、本発明でいうドライエア雰囲気とは、例えば、露点−60℃以下の空気を意味する。   Next, the conductive metal paste material 800 which becomes the surface electrode of the second layer is screen-printed in the same manner as the back surface, dried, and in a near-infrared furnace in a dry air atmosphere at 800 ° C. to 850 ° C. for several minutes to ten and several minutes. Bake with. In addition, the dry air atmosphere as used in the field of this invention means the air whose dew point is -60 degrees C or less, for example.

導電性金属ペースト材料900及び800のうち、導電性金属ペースト材料900は、焼成中に窒化シリコン膜30を溶融・貫通し、n型拡散層20と電気的な接触を取ることが可能な表面銀電極901となる。また、導電性金属ペースト材料800は、表面銀電極901を通じて、n型拡散層20と電気的な接触を取ることが可能な表面銀電極801となる。耐湿性等の所望の効果を奏するためには該焼成は、この温度範囲内で行う必要がある。   Of the conductive metal paste materials 900 and 800, the conductive metal paste material 900 melts and penetrates the silicon nitride film 30 during firing, and is surface silver capable of making electrical contact with the n-type diffusion layer 20. It becomes the electrode 901. In addition, the conductive metal paste material 800 becomes a surface silver electrode 801 capable of making electrical contact with the n-type diffusion layer 20 through the surface silver electrode 901. In order to achieve a desired effect such as moisture resistance, the firing needs to be performed within this temperature range.

一方、Si基板10の裏面側では、焼成中にアルミニウムペースト60から不純物としてのアルミニウムがSi基板10中に拡散し、アルミニウムの高濃度不純物を含んだp+層40が形成される。   On the other hand, on the back surface side of the Si substrate 10, aluminum as an impurity diffuses from the aluminum paste 60 into the Si substrate 10 during firing, and a p + layer 40 containing a high concentration impurity of aluminum is formed.

焼成後、アルミニウムペースト60は、裏面アルミニウム電極61となり、裏面用銀ペースト70も同時に裏面銀電極71となる。焼成時において、裏面アルミニウム電極61と裏面銀電極71の境界は合金状態となり電気的にも接続される。裏面電極のほとんどの部分はp+層を形成する必要があり裏面アルミニウム電極61が占める。裏面銀電極71は、アルミニウム電極には半田付けが不可能であるため、銅箔等による太陽電池を相互に接続するための電極として裏面の一部に形成される。   After firing, the aluminum paste 60 becomes the back surface aluminum electrode 61 and the back surface silver paste 70 also becomes the back surface silver electrode 71 at the same time. At the time of firing, the boundary between the back surface aluminum electrode 61 and the back surface silver electrode 71 becomes an alloy state and is electrically connected. Most of the back electrode needs to form a p + layer and is occupied by the back aluminum electrode 61. Since the back surface silver electrode 71 cannot be soldered to the aluminum electrode, the back surface silver electrode 71 is formed on a part of the back surface as an electrode for mutually connecting solar cells made of copper foil or the like.

この発明の実施の形態2における導電性金属ペースト材料900は、銀粉末、有機ビヒクル、ガラス粉末を含む導電性金属ペースト材料であり、また、焼成後暗色である導電性金属ペースト材料800は、銀粉末、有機ビヒクル、ガラス粉末といったものからなる導電性金属ペースト材料に炭素粉末を添加したものである。銀粉末とガラス粉末、および炭素粉末は、有機ビヒクル中に分散している。   The conductive metal paste material 900 according to the second embodiment of the present invention is a conductive metal paste material containing silver powder, organic vehicle, and glass powder, and the conductive metal paste material 800 that is dark after firing is silver Carbon powder is added to a conductive metal paste material made of powder, organic vehicle, glass powder or the like. Silver powder, glass powder, and carbon powder are dispersed in an organic vehicle.

先述したように、導電性金属ペースト材料800は、導電性金属ペースト材料900に比べて、暗色化のための炭素粉末を含んでいるため、その抵抗値が高くなっている。太陽電池において、基板内で発生した電荷を有効に捕獲するため、表面銀電極の抵抗値はできるだけ低いほうが望ましい。したがって、上記実施の形態1で示したような表面銀電極801一層のものよりも、下層を表面銀電極901で、上層を表面銀電極801とし、二層構造にて形成したほうが、抵抗値的に有利となり、また表面色暗色化も果たすことが可能となる。   As described above, since the conductive metal paste material 800 contains carbon powder for darkening, the resistance value of the conductive metal paste material 800 is higher than that of the conductive metal paste material 900. In the solar cell, it is desirable that the resistance value of the surface silver electrode be as low as possible in order to effectively capture the charge generated in the substrate. Therefore, it is better to form a two-layer structure in which the lower layer is the surface silver electrode 901 and the upper layer is the surface silver electrode 801, rather than the single surface silver electrode 801 as shown in the first embodiment. In addition, the surface color can be darkened.

実施の形態3.
上記の実施の形態1及び2において、表面銀電極801を暗色化するために導電性金属ペースト材料800中に、炭素粉末を含有させたが、粉末である必要はまったく無く、粒子をはじめ、炭素含有材料であれば、その形態は任意であり、同様の効果を奏する。
Embodiment 3 FIG.
In Embodiments 1 and 2 above, carbon powder is included in the conductive metal paste material 800 to darken the surface silver electrode 801. However, it is not necessary to be a powder at all, including particles, carbon. If it is a contained material, the form is arbitrary and there exists the same effect.

実施の形態4.
上記の実施の形態1〜3において、表面銀電極801を暗色化し、かつある程度の低抵抗値を維持するために導電性金属ペースト材料800中に、炭素を含有させたが、炭素にこだわる必要は無く、たとえばシリコン基板色を呈する顔料等を添加しても、同様の効果を奏する。
Embodiment 4 FIG.
In the above first to third embodiments, carbon is contained in the conductive metal paste material 800 in order to darken the surface silver electrode 801 and maintain a certain low resistance value, but it is necessary to stick to carbon. Even if, for example, a pigment exhibiting a silicon substrate color is added, the same effect can be obtained.

この発明の実施の形態1に係る太陽電池の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the solar cell which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る太陽電池の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the solar cell which concerns on Embodiment 2 of this invention. 従来の太陽電池の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the conventional solar cell.

符号の説明Explanation of symbols

10 p型Si基板、20 n型拡散層、30 窒化シリコン膜、40 p+層、60 アルミニウムペースト、61 裏面アルミニウム電極、70 裏面用銀ペースト、71 裏面銀電極、800 焼成後暗色である導電性金属ペースト材料、801 暗色表面銀電極、900 導電性金属ペースト材料、901 表面銀電極。   10 p-type Si substrate, 20 n-type diffusion layer, 30 silicon nitride film, 40 p + layer, 60 aluminum paste, 61 back surface aluminum electrode, 70 back surface silver paste, 71 back surface silver electrode, 800 conductive metal that is dark after firing Paste material, 801 dark surface silver electrode, 900 conductive metal paste material, 901 surface silver electrode.

Claims (8)

シリコン基板と、
前記シリコン基板に形成された拡散層と、
前記拡散層上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられた焼成後暗色である導電性金属ペースト材料を焼成することで前記拡散層と電気的に接続するように形成された表面銀電極と、
前記シリコン基板の裏面に形成された裏面アルミニウム電極と、
前記シリコン基板の裏面に形成された裏面銀電極と
を備える太陽電池。
A silicon substrate;
A diffusion layer formed on the silicon substrate;
An insulating film formed on the diffusion layer;
A surface silver electrode formed so as to be electrically connected to the diffusion layer by firing a conductive metal paste material that is dark after firing provided on the insulating film;
A back surface aluminum electrode formed on the back surface of the silicon substrate;
A back surface silver electrode formed on the back surface of the silicon substrate.
シリコン基板と、
前記シリコン基板に形成された拡散層と、
前記拡散層上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられた導電性金属ペースト材料と、前記導電性金属ペースト上に設けられた焼成後暗色である導電性金属ペースト材料とを焼成することで前記拡散層と電気的に接続するように形成された表面銀電極と、
前記シリコン基板の裏面に形成された裏面アルミニウム電極と、
前記シリコン基板の裏面に形成された裏面銀電極と
を備える太陽電池。
A silicon substrate;
A diffusion layer formed on the silicon substrate;
An insulating film formed on the diffusion layer;
The conductive metal paste material provided on the insulating film and the conductive metal paste material that is dark after firing provided on the conductive metal paste are fired to be electrically connected to the diffusion layer. A surface silver electrode formed as follows:
A back surface aluminum electrode formed on the back surface of the silicon substrate;
A back surface silver electrode formed on the back surface of the silicon substrate.
焼成後暗色である導電性金属ペースト材料は、炭素を有している
ことを特徴とする請求項1又は2記載の太陽電池。
The solar cell according to claim 1, wherein the conductive metal paste material that is dark after firing has carbon.
炭素は、粉末である
ことを特徴とする請求項3記載の太陽電池。
The solar cell according to claim 3, wherein the carbon is powder.
焼成後暗色である導電性金属ペースト材料は、炭素の粉末よりも粒子径が大きい金属粉末を有する
ことを特徴とする請求項4記載の太陽電池。
The solar cell according to claim 4, wherein the conductive metal paste material that is dark after firing has a metal powder having a particle size larger than that of carbon powder.
シリコン基板と、
前記シリコン基板に形成された拡散層と、
前記拡散層上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられた焼成後シリコン基板色である導電性金属ペースト材料を焼成することで前記拡散層と電気的に接続するように形成された表面銀電極と、
前記シリコン基板の裏面に形成された裏面アルミニウム電極と、
前記シリコン基板の裏面に形成された裏面銀電極と
を備える太陽電池。
A silicon substrate;
A diffusion layer formed on the silicon substrate;
An insulating film formed on the diffusion layer;
A surface silver electrode formed on the insulating film so as to be electrically connected to the diffusion layer by firing a conductive metal paste material which is a silicon substrate color after firing;
A back surface aluminum electrode formed on the back surface of the silicon substrate;
A back surface silver electrode formed on the back surface of the silicon substrate.
シリコン基板の表面に導電型を反転させた拡散層を形成し、前記拡散層上に反射防止膜を形成する太陽電池の製造方法であって、
前記反射防止膜上に、焼成後暗色である導電性金属ペースト材料をスクリーン印刷して乾燥し、800℃〜850℃で数分から十数分間、ドライエア雰囲気中の近赤外炉中で焼成する工程と、
前記焼成後暗色である導電性金属ペースト材料が焼成中に前記反射防止膜を溶融・貫通し、前記拡散層と電気的な接触を取ることが可能な表面銀電極を形成する工程と
を含む太陽電池の製造方法。
A method for manufacturing a solar cell, comprising forming a diffusion layer having a conductivity type inverted on a surface of a silicon substrate, and forming an antireflection film on the diffusion layer,
A step of screen-printing and drying a conductive metal paste material that is dark after firing on the antireflection film, and firing in a near-infrared furnace in a dry air atmosphere at 800 ° C. to 850 ° C. for several minutes to ten and several minutes. When,
A step of forming a surface silver electrode in which the conductive metal paste material, which is dark after firing, melts and penetrates the antireflection film during firing and is capable of making electrical contact with the diffusion layer. Battery manufacturing method.
シリコン基板の表面に導電型を反転させた拡散層を形成し、前記拡散層上に反射防止膜を形成する太陽電池の製造方法であって、
前記反射防止膜上に、導電性金属ペーストをスクリーン印刷して乾燥する工程と、
前記導電性金属ペースト上に、焼成後暗色である導電性金属ペースト材料をスクリーン印刷して乾燥し、800℃〜850℃で数分から十数分間、ドライエア雰囲気中の近赤外炉中で焼成する工程と、
前記導電性金属ペースト材料が焼成中に前記反射防止膜を溶融・貫通し、前記拡散層と電気的な接触を取ることが可能な表面銀電極を形成する工程と
を含む太陽電池の製造方法。
A method for manufacturing a solar cell, comprising forming a diffusion layer having a conductivity type inverted on a surface of a silicon substrate, and forming an antireflection film on the diffusion layer,
A step of screen-printing and drying a conductive metal paste on the antireflection film, and
On the conductive metal paste, a conductive metal paste material that is dark after firing is screen-printed and dried, and fired in a near-infrared furnace in a dry air atmosphere at 800 ° C. to 850 ° C. for several minutes to ten and several minutes. Process,
Forming a surface silver electrode capable of melting and penetrating the antireflection film during firing and making electrical contact with the diffusion layer during firing.
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