JP2010283275A5 - - Google Patents

Description

上記課題を解決するためになされた本発明は、光入射側の表面側に第１導電型層を有し、かつ、裏面側に第２導電型層を有する半導体基板を備え、前記半導体基板の第１導電型層上に、反射防止膜と、受光面電極とが設けられるとともに、前記半導体基板の第２導電型層上に接続用裏面電極が設けられ、前記受光面電極が、導体からなるワイヤによって構成されている結晶系太陽電池セルである。
本発明では、前記ワイヤが、金、銀、銅、アルミニウム、パラジウム、又はこれらの合金からなる場合にも効果的である。
本発明では、前記受光面電極が、ガラスフリットを含有する導電性焼結体からなる接続膜を介して前記半導体基板の第１導電型層に電気的に接続されている場合にも効果的である。
本発明では、前記受光面電極が、前記半導体基板の第１導電型層上に設けられた第１の受光面電極と、当該第１の受光面電極上に設けられた第２の受光面電極とを有し、前記第１の受光面電極が、前記導電性焼結体からなる第１の接続膜を介して前記半導体基板の前記第１導電型層に電気的に接続されるとともに、前記第２の受光面電極が、前記導電性焼結体からなる第２の接続膜を介して前記第１の受光面電極に電気的に接続されている場合にも効果的である。
一方、本発明は、光入射側の表面側に第１導電型層を有し、かつ、裏面側に第２導電型層を有する半導体基板の第１導電型層上に、反射防止膜が設けられた太陽電池用基板を用意し、ガラスフリットを含有する導電性ペーストを用い、当該導電性ペーストを焼結させることにより、導体からなるワイヤによって構成された受光面電極を前記太陽電池用基板上に固着するとともに、当該受光面電極を前記半導体基板の第１導電型層に対して電気的に接続させる工程を有する結晶系太陽電池セルの製造方法である。
本発明では、前記受光面電極が、第１及び第２の受光面電極を備え、前記反射防止膜上に前記導電性ペーストを塗布乾燥して第１の接続膜を形成する工程と、前記第１の接続膜上に前記第１の受光面電極を配置する工程と、前記第１の接続膜を焼結させる工程と、前記第１の受光面電極上に前記導電性ペーストを塗布乾燥して第２の接続膜を形成する工程と、前記第２の接続膜を焼結させる工程とを有する場合にも効果的である。
本発明では、前記ワイヤに前記導電性ペーストを塗布乾燥して接続膜を形成した受光面電極を用意し、前記受光面電極を前記太陽電池用基板上に配置する工程と、前記受光面電極の接続膜を焼結させる工程とを有する場合にも効果的である。
本発明では、前記導電性ペーストを塗布する工程が、ディスペンサ法又はインクジェット法によるものである場合にも効果的である。

本発明の場合、受光面電極が導体からなるワイヤによって構成されており、従来技術のスクリーン印刷による受光面電極と比較して、同等の配線抵抗を有する電極を作成する場合に、受光面電極の幅を非常に小さくすることができる。その結果、従来技術では９３％程度であった太陽電池セルの開口率を、９９％程度と大幅に向上させることができる。

さらに、本発明においては、ワイヤからなる受光面電極を導電性ペーストを介して反射防止膜上に配置し、その状態で、ガラスフリットを含有する導電性ペーストからなる第１の接続膜を焼結させることから、反射防止膜と第１の接続膜の反応によるファイアースルーにより、焼結された接続膜を介して受光面電極と半導体基板の第１導電型層とを確実に電気的に接続することができる。

本実施の形態においては、以上説明した導電性ペーストからなる第１の接続膜１５を、反射防止膜１２上に複数塗布形成した後、これらの第１の接続膜１５を乾燥させる。この場合、好ましい乾燥温度は、１８０℃以下である。
さらに、図１（ｃ）に示すように、第１の接続膜１５のそれぞれの上に、ワイヤからなるフィンガー電極２１を位置合わせして配置（載置）する。
本発明の場合、フィンガー電極２１を構成するワイヤの材料は、特に限定されることはないが、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）、又はこれらの合金からなるものを好適に用いることができる。
これらのうちでも、導電性を向上させる観点からは、銀（Ａｇ）を用いることが好ましい。
なお、フィンガー電極２１を構成するワイヤの断面形状は真円形状であり、開口率を向上させる観点からは、その直径は、小さい程好ましい。
ただし、電極として要求される強度や配線抵抗の大きさを考慮すると、直径が１０〜１００μｍとすることが好ましい。

さらに、図２（ｂ）に示すように、第２の接続膜１７のそれぞれの上に、ワイヤからなるバスバー電極２２を位置合わせして配置（載置）する。
本発明の場合、バスバー電極２２を構成するワイヤの材料は、特に限定されることはないが、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）、又はこれらの合金からなるものを好適に用いることができる。
これらのうちでも、導電性を向上させる観点からは、銀（Ａｇ）を用いることが好ましい。
なお、バスバー電極２２を構成するワイヤの断面形状は真円形状であり、太陽電池セルの開口率を向上させる観点からは、その直径は、小さい程好ましい。
ただし、電極として要求される強度や配線抵抗の大きさを考慮すると、直径が１２０〜５００μｍ以下とすることが好ましい。

以上述べたように本実施の形態においては、受光面電極であるフィンガー電極２１及びバスバー電極２２が、導体からなるワイヤによって構成されており、従来技術のスクリーン印刷による受光面電極と比較して、同等の配線抵抗を有する電極を作成する場合に、受光面電極の幅を非常に小さくすることができる。その結果、結晶系太陽電池セルの開口率を大幅に向上させることができる。

また、本実施の形態においては、ワイヤからなるフィンガー電極２１を導電性ペーストを介して反射防止膜１２上に配置し、その状態で、ガラスフリットを含有する導電性ペーストからなる第１の接続膜１５を焼結させることから、反射防止膜１２と第１の接続膜１５の反応によるファイアースルーにより、第１の焼結接続膜１６を介してフィンガー電極２１と半導体基板１０のｎ⁺型半導体層１１とを確実に電気的に接続することができる。

Claims (8)

1. 光入射側の表面側に第１導電型層を有し、かつ、裏面側に第２導電型層を有する半導体基板を備え、
   前記半導体基板の第１導電型層上に、反射防止膜と、受光面電極とが設けられるとともに、前記半導体基板の第２導電型層上に接続用裏面電極が設けられ、
   前記受光面電極が、導体からなるワイヤによって構成されている結晶系太陽電池セル。
2. 前記ワイヤが、金、銀、銅、アルミニウム、パラジウム、又はこれらの合金からなる請求項１記載の結晶系太陽電池セル。
3. 前記受光面電極が、ガラスフリットを含有する導電性焼結体からなる接続膜を介して前記半導体基板の第１導電型層に電気的に接続されている請求項１又は２のいずれか１項記載の結晶系太陽電池セル。
4. 前記受光面電極が、前記半導体基板の第１導電型層上に設けられた第１の受光面電極と、当該第１の受光面電極上に設けられた第２の受光面電極とを有し、前記第１の受光面電極が、前記導電性焼結体からなる第１の接続膜を介して前記半導体基板の前記第１導電型層に電気的に接続されるとともに、前記第２の受光面電極が、前記導電性焼結体からなる第２の接続膜を介して前記第１の受光面電極に電気的に接続されている請求項３記載の結晶系太陽電池セル。
5. 光入射側の表面側に第１導電型層を有し、かつ、裏面側に第２導電型層を有する半導体基板の第１導電型層上に、反射防止膜が設けられた太陽電池用基板を用意し、
   ガラスフリットを含有する導電性ペーストを用い、当該導電性ペーストを焼結させることにより、導体からなるワイヤによって構成された受光面電極を前記太陽電池用基板上に固着するとともに、当該受光面電極を前記半導体基板の第１導電型層に対して電気的に接続させる工程を有する結晶系太陽電池セルの製造方法。
6. 請求項５において、前記受光面電極が、第１及び第２の受光面電極を備え、
   前記反射防止膜上に前記導電性ペーストを塗布乾燥して第１の接続膜を形成する工程と、
   前記第１の接続膜上に前記第１の受光面電極を配置する工程と、
   前記第１の接続膜を焼結させる工程と、
   前記第１の受光面電極上に前記導電性ペーストを塗布乾燥して第２の接続膜を形成する工程と、
   前記第２の接続膜を焼結させる工程とを有する結晶系太陽電池セルの製造方法。
7. 請求項５において、前記ワイヤに前記導電性ペーストを塗布乾燥して接続膜を形成した受光面電極を用意し、
   前記受光面電極を前記太陽電池用基板上に配置する工程と、
   前記受光面電極の接続膜を焼結させる工程とを有する結晶系太陽電池セルの製造方法。
8. 前記導電性ペーストを塗布する工程が、ディスペンサ法又はインクジェット法によるものである請求項５乃至７のいずれか１項記載の結晶系太陽電池セルの製造方法。