JP2013143420A - 太陽電池及び太陽電池の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】グリッド電極と主電極とで異なる銀ペーストを用いた太陽電池において、各電極の銀使用量を最適化し、性能低下を起こすことなく銀使用量の低減を図る。
【解決手段】太陽電池11の受光面のメイングリッド電極4の形成に用いる銀ペースト中の銀の含有率を、サブグリッド電極5の形成に用いられる銀ペースト中の銀の含有率より低くする。
【選択図】図1

Description

本発明は、太陽電池及びその製造方法、太陽電池モジュールに関するものである。特に、太陽電池の入射光側の面である受光面の電極の形成方法に関する。
太陽光エネルギを直接電気エネルギに変換する太陽電池は、近年、特に地球環境問題の観点から、次世代のエネルギ源としての期待が急激に高まっている。太陽電池としては、化合物半導体または有機材料を用いたものなど様々な種類があるが、現在、主流となっているのは、シリコン結晶を用いたものである。
現在、最も多く製造および販売されている太陽電池は、受光面と、受光面の反対側である裏面とに電極が形成された構造のものである。
図6、図7は、特許文献1に開示されている従来の太陽電池101の模式的な図である。図6は、太陽電池の受光面側の平面図を示す模式的な図であり、図7は、図6で示したB−B′の断面である。
太陽電池101は、p型のシリコン基板103を基材として、受光面121となる表面近傍にn型拡散層104が形成されている。さらに、その表面を覆うように、反射防止膜105が形成されている。受光面121には、銀電極による電極部102が形成されている。電極部102は、メイングリッド102aと、サブグリッド102bとからなる。受光面121と反対側の面、すなわち裏面122には、表面近傍にp型層であるBSF(Back Surface Field)層106が形成されている。さらに、BSF層106のある領域を覆うようにアルミ電極107が配置されている。裏面122には、アルミ電極107に一部重なるように銀電極108が形成されている。
受光面121の電極部102は、銀ペーストを用いてスクリーン印刷し、乾燥させ、酸化性雰囲気下で焼成して形成する。焼成時に電極部102は、反射防止膜105をファイヤースルー、すなわち突き抜けてn型拡散層104と接触する。銀ペーストを用いてスクリーン印刷する際、メイングリッド102a及びサブグリッド102bのパターンは、同じ銀ペーストを用いて1回の工程で形成する。
特開2004−14566号公報
太陽光発電システムが急速に普及するにつれ太陽電池の製造コストの低減は必要不可欠となっている。これに対し、電極部の銀の使用量を低減することは有効な手段の一つである。
しかしながら、電極部102の銀の使用量を低減すると、抵抗の増加による性能低下等を引き起こす可能性がある。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、性能低下を起こすことなく電極の銀使用量の低減を図ることを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、本発明の太陽電池の製造方法は、受光面にメイングリッド電極とサブグリッド電極を有する太陽電池の製造方法であって、前記メイングリッド電極の形成に用いる銀ペースト の銀の含有率が、前記サブグリッド電極の形成に用いられる銀ペーストの銀の含有率より低いことを特徴とする。
本発明の別の一態様によれば、前記メイングリッド電極の形成に用いる銀ペーストは、ガラスフリットの含有率が、前記サブグリッド電極の形成に用いる銀ペーストより多くてもよい。
本発明の別の一態様によれば、前記メイングリッド電極の形成に用いる銀ペーストは、ガラスフリット/銀含有率比が、前記サブグリッド電極の形成に用いる銀ペーストより大きくてもよい。
本発明の別の一態様によれば、前記メイングリッド電極の形成に用いる銀ペーストは、ガラスフリットの軟化点温度が、前記サブグリッド電極の形成に用いる銀ペーストより低くてもよい。
本発明の別の一態様によれば、前記メイングリッド電極の形成に用いる銀ペーストは、銀のBET値が、前記サブグリッド電極の形成に用いる銀ペーストより大きくてもよい。
本発明の別の一態様によれば、前記メイングリッド電極の中心部の厚さは、前記サブグリッド電極より薄くてもよい。
本発明の別の一態様によれば、本発明の太陽電池は、受光面にメイングリッド電極とサブグリッド電極を有する太陽電池であって、前記メイングリッド電極は、銀の含有率が、前記サブグリッド電極より低いことを特徴とする。
本発明によれば、性能低下を起こすことなく電極の銀使用量を低減した太陽電池及びその製造方法を提供することが出来る。
本発明の太陽電池の一例の表す受光面側の模式的な平面図である。 図1の円で囲んだ箇所を斜めから見た拡大図を表す模式的な図である。 サブグリッド電極とメイングリッド電極の接合部分を模式的に示した図である。 太陽電池をインターコネクタにより2個直列に接続した状態を示す模式的な図である。 実施例9〜12におけるメイングリッド電極とサブグリッド電極の界面の状況を模式的に示した図である。 従来技術の太陽電池の受光面側の平面図を示す模式的な図である。 図6のB−B′の断面を表す模式的な図である。
図1、図2は、本発明の太陽電池の一例を表す図である。図1は、受光面側の平面図であり、図2は、図1の丸で囲んだ箇所を斜めから見た拡大図である。
太陽電池11は以下の工程で作製する。p型単結晶Si基板1をエッチングによりテクスチャー形成後、受光面(表面)にイソプロポキシチタネートにリン化合物を含ませたPTG(Phosphoric Titanate Glass)液を塗布、乾燥させ、800〜900℃に加熱し、リンを拡散させてn型拡散層2を形成すると同時に、とリンを含有したTiOxからなる反射防止膜3を形成する。n型拡散層2のシート抵抗は45Ω/□前後である。
次に電極を形成する。p型単結晶Si基板1の非受光面(裏面)には裏面銀電極7およびアルミ電極8を印刷、乾燥を行う。表面にはサブグリッド電極5、メイングリッド電極4の順に印刷、乾燥を行う。このとき、サブグリッド電極5、メイングリッド電極4の形成には、異なる銀ペーストを用いる。
電極の印刷は、所望のパターンに開口したスクリーンを用い、ペーストをスキージングすることでパターン形成するスクリーン印刷法を用いる。銀やアルミといった所望の導電材料を主成分とするペーストを用いる。
全ての電極パターンが形成された後、800℃前後の温度で焼成を行う。この時、銀ペーストがファイヤースルー性を有するものであると、焼成により銀ペーストが反射防止膜3を貫通し、n型拡散層2と電極材料が電気的に接続される。またアルミ電極8はp型半導体中にp層6、いわゆるBSF(Back Surface Field)を形成する。このようにして太陽電池11を得る。
図3はサブグリッド電極5とメイングリッド電極4の接合部分を示した図である。サブグリッド電極5に使用する銀ペーストを削減するため、サブグリッド電極5とメイングリッド電極4が重なる部分においては、サブグリッド電極5を分断している。
サブグリッド電極5の線幅は80μm、平均厚は約15μm、メイングリッド電極4の線幅は3.0mm、中心部の平坦部分の厚さは約15μmとなるよう形成した。
図4(a)は、太陽電池11を2個直列に接続した状態の正面図であり、図4(b)はその側面図である。これらの図では、太陽電池11の構造は簡略化して示している。太陽電池11はこのように、複数直列につないで使用することが一般的である。インターコネクタ9は、太陽電池11を直列に接続するための配線材であり、ある太陽電池11の表面のメイングリッド電極4と別の太陽電池11の裏面の裏面銀電極7を接続する。接続にはハンダを用いる。インターコネクタ9の幅は2.0mmである。
ここで、サブグリッド電極5とメイングリッド電極4に必要とされる特性に関して述べる。サブグリッド電極5は、太陽電池11で発生した光電流を出来るだけ損失なく、サブグリッド電極5の端からメイン電極4まで数cm程度の距離を経て集電するものであるため、低抵抗であることが求められる。このことから、サブグリッド電極5の形成に用いる銀ペーストの銀の含有量を減らすことは、抵抗が上昇するために望ましくない。
メイングリッド電極4やサブグリッド電極5の材料である焼成銀は純銀の抵抗率よりも1桁ほど高い一方、インターコネクタ9はハンダ被覆された銅線であり、抵抗率は純銅並みである。従ってメイングリッド電極4は、電流を長距離伝導させるものではなく、サブグリッド電極5で集電した電流をインターコネクタ9に伝導することが主な役割である。電流がメイングリッド電極4を流れる距離はメイングリッド電極の幅以下であり、電流がサブグリッド電極5を流れる長さに比べれば短いため、メイングリッド電極4の抵抗による損失は少ない。従ってメイングリッド電極4の形成に用いる銀ペーストの銀の含有量を減らして抵抗が高くなっても、太陽電池の性能への影響は小さい。本発明はこの点に着目し、メイングリッド電極4の形成に用いる銀ペーストの銀含有量を、太陽電池の性能を落とさない程度まで削減することを試みた。
また、サブグリッド電極とメイングリッド電極とで異なる銀ペーストを用いた場合、電極間の抵抗が低く接合の強度が高いことや、それらが長期信頼性を有することが求められる。さらに、メイングリッド電極はインターコネクタから外力を受けることがある。従ってメイングリッド電極は、外力によって剥がれないように太陽電池の表面に対して接着強度が高く、その長期信頼性が高いことが求められる。こういった条件を満たすため、銀ペーストのガラスフリットの量等の諸条件を検討した。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
以下の実施例、比較例においては、サブグリッド電極5には全て同じ銀ペーストを用い、メイングリッド電極4に用いる銀ペーストを種々変更してその特性を調べた。サブグリッド電極5に用いた銀ペーストをペーストAとし、これを基準の銀ペーストとする。
使用したすべての銀ペーストは、ファイヤースルー性を有するものである。
<実施例1〜4>
これらの実施例では、メイングリッド電極4に銀含有率とガラスフリット含有率を変えた銀ペーストを用いて検討した。サブグリッド電極5には前記の通りペーストAを使用した。また、基準として、メイングリッド電極にもペーストAを使用した太陽電池も作製した。
表1に各実施例の銀ペースト及び基準であるペーストAをメイングリッド電極に使用して作製した太陽電池の特性を示す。
まず表の各項目に関して説明する。
銀含有率やガラスフリットの含有率は、銀ペースト中の銀やガラスフリットの含有率である。wt%(質量百分率)で記載している。
ガラスフリット/銀含有率比は、銀含有率に対するガラスフリット含有率の比をパーセントで示したものである。
銀含有率比は、各銀ペーストの銀含有率を、基準となるペーストAの銀含有率に対する比率で示している。銀含有率比が100%を下回れば、銀の使用量を削減できていることを意味する。
最大出力比は、作製した太陽電池の電気特性を示す値である。メイングリッド電極及びサブグリッド電極の両方にペーストAを使用して作製した基準となる太陽電池の最大出力(Pm)を基準とした比率で示している。最大出力比が100%付近であれば、基準となる太陽電池と遜色ない性能であることがわかる。
接着強度は、メイングリッド電極5の接着強度を示したものである。作製した太陽電池11のメイングリッド電極5に、幅2.0mm厚さ0.5mmのハンダ被覆されたインターコネクタ9をハンダ付けし、45°の方向に引っ張り、その剥離強度が2N以上であったものを合格としている。表では合格の場合を「○」、不合格の場合を「×」と記載した。
信頼性は、作製した太陽電池11を温度85℃、湿度85%の環境下に500時間放置した時の最大出力の保持率が98%以上であったものを合格としている。
まず基準となるペーストAの結果を見ると、接着強度、信頼性ともに合格であった。従って、少なくともサブグリッド電極5とメイングリッド電極4の両方にペーストAを用いた基準となる太陽電池は、実用に耐えうることがわかる。
続いて各実施例の結果を見ると、実施例1〜4は、いずれも銀ペーストの銀含有率比が100%を下回っており、銀の使用量を削減できている。また、いずれもガラスフリットの含有率がペーストA(1.5wt%)より大きく、1.6wt%以上である。さらにガラスフリット/銀含有率比いずれもがペーストA(1.8%)より大きく、2.0%以上である。
一方、最大出力比は99.7%〜100.4%であり、ほとんど性能に差は無い。また、いずれも接着強度、信頼性ともに合格であった。
以上より、メイングリッド電極4に使用する銀ペーストは、サブグリッド電極5に用いる銀ペーストより銀含有率を少なくして、銀の使用量を削減することができた。また、ガラスフリットの含有率を大きくすることで、あるいはガラスフリット/銀含有率比を大きくすることで、銀の使用量を減らしても銀ペーストAを使用した場合と同程度の性能を得られた。すなわち、性能を落とすことなく低コスト化が可能となった。
<実施例5〜8>
これらの実施例及び比較例では、メイングリッド電極4に銀含有率とガラスフリット軟化点を変えた銀ペーストを用いて検討した。サブグリッド電極5には前記の通りペーストAを使用した。
表2に各実施例の銀ペースト及び基準であるペーストAをメイングリッド電極に使用して作製した太陽電池の特性を示す。
表の項目のうち、表1と異なるもののみ説明する。
ガラスフリット軟化点は、各銀ペーストに用いたガラスフリットの軟化点の温度を記載している。また、サブグリッドとの軟化点差は、サブグリッドに用いたペーストAの軟化点590℃と比較した、各銀ペーストの軟化点の温度差を示したものである。
各実施例の結果を見ると、実施例5〜8は、いずれも銀ペーストの銀含有率比が100%を下回っており、銀の使用量を削減できている。また、いずれもガラスフリット軟化点がペーストA(590℃)より低く、いずれも560℃以下である。
一方、最大出力比は99.7%〜100.4%であり、ほとんど性能に差は無い。また、いずれも接着強度、信頼性ともに合格であった。
以上より、メイングリッド電極4に使用する銀ペーストは、サブグリッド電極5に用いる銀ペーストより銀含有率を少なくして、銀の使用量を削減することができた。また、ガラスフリット軟化点を低くすることで、銀の使用量を減らしても銀ペーストAを用いた場合と同程度の性能を得られた。すなわち、性能を落とすことなく低コスト化が可能となった。
<実施例9〜12>
これらの実施例及び比較例では、メイングリッド電極4は銀含有率と銀粉のBET値を変えた銀ペーストを用いて検討した。サブグリッド電極5には前記の通りペーストAを使用した。
表3に各実施例の銀ペースト及び基準であるペーストAをメイングリッド電極に使用して作製した太陽電池の特性を示す。
表の項目のうち、表1、表2と異なるもののみ説明する。
BET値(Brunaure Emmett Teller Value)は比表面積とも呼ばれる値で、物体の単位質量あたりの表面積である。この値を銀粉の粒径の指標として用いている。BET値が大きいほど銀粉の粒径が小さい。銀粉の形状によらずBET値が0.25m2/gまでを「小」、0.25〜0.50m2/gまでのものを「中」、0.50m2/g以上を「大」と三分類して表に示した。
各実施例の結果を見ると、実施例9〜12は、いずれも銀ペーストの銀含有率比が100%を下回っており、銀の使用量を削減できている。また、いずれも銀粉のBET値の分類は「大」であり、ペーストAのBET値の分類「中」よりBET値が大きい。すなわちいずれも銀粉の粒径がペーストAに用いた銀粉より小さい。
一方、最大出力比は99.7%〜100.4%であり、ほとんど性能に差は無い。また、いずれも接着強度、信頼性ともに合格であった。
以上より、メイングリッド電極4に使用する銀ペーストは、サブグリッド電極5に用いる銀ペーストより銀含有率を少なくして、銀の使用量を削減することができた。また、銀粉の粒径を小さくすることで、銀の使用料を減らしても銀ペーストAを用いた場合と同程度の性能を得られた。すなわち、性能を落とすことなく低コスト化が可能となった。
図5は、実施例9〜12におけるメイングリッド電極4とサブグリッド電極5の接合部分の状況を模式的に示した図である。図5(a)はメイングリッド電極4とサブグリッド電極5の接合部分の正面図であり、図5(b)は図5(a)で示したA−A′の断面である。図5(c)は図5(b)において円で囲んだ部分における銀粉の状況を説明する概念図である。図5(c)において、黒い大きな丸はサブグリッド電極5中の銀粉を、白い小さな丸はメイングリッド電極4中の銀粉を表す。図5(c)のように、メイングリッド電極4の銀粉の粒径の方がサブグリッド電極5の銀粉の粒径より小さいため、メイングリッド電極4の銀粉がサブグリッド電極5の銀粉の隙間に入り込み、電極間を低抵抗で接続すると共に密着度が高くなったものと考えられる。
<実施例13〜15及び比較例1>
これらの実施例及び比較例では、性能を落とすことなくメイングリッド電極4を薄くすることを試みた。メイングリッド電極4を薄くすれば、さらに銀使用量を削減できるためである。サブグリッド電極5はペーストAを使用し、前述の80μmの線幅のスクリーンで印刷し、平均厚を約15μmとなるよう形成した。メイングリッド電極4は前記実施例1の銀ペーストを使用し、スクリーン仕様を変えることで厚さを4種類に変化させて、実施例3つ及び比較例1つを作製した。メイングリッド電極4の厚さはメイングリッド電極4の中心部の平坦部分を1本当たり3点測定し、その平均値を厚さとした。
表4に各実施例及び比較例を作製するために用いたスクリーンの仕様と評価結果を示す。
各実施例及び比較例1の結果を見ると、メイングリッド電極4の平均厚は実施例13が最も厚く、比較例1が最も薄い。最大出力比は99.6%〜100.2%であり、ほとんど性能に差は無い。接着強度と信頼性は、実施例13〜15は合格であったのに対し、比較例1は不合格であった。
接着強度と信頼性が合格であった実施例13〜15のメイングリッド電極4の平均厚は、いずれもサブグリッド電極5の平均厚15μmより薄い。このように、メイングリッド電極に用いる銀ペーストの銀含有量を減らすことに加えて、メイングリッド電極の厚さをより薄くすることで、性能を落とすことなくさらに銀使用量を削減して低コスト化することが可能となった。
一方、比較例1の結果より、メイングリッド電極4を薄くしすぎると接着強度と信頼性が低下することがわかる。上記の結果によれば、実施例15の厚さ5.9μmと比較例1の厚さ4.8μmの間に臨界があることから、メイングリッド電極4の平均厚が約5.4μm以上であることが望ましい。また、5.9μm以上であることがより望ましい。
なお、上記実施例13〜15では、スクリーン仕様を変えることによりメイングリッド電極の厚さを変えたが、銀ペーストの粘性を変化させることにより変えることも可能である。
以上説明したように、本発明は現行と同等の電気特性、接着強度、信頼性を有する太陽電池を、低コストで製造することが可能となる。
本発明は、グリッド電極と主電極とで異なる銀ペーストを用いた太陽電池及びその製造方法、該太陽電池を用いた太陽電池モジュール全般に広く適用することが可能である。
1 p型単結晶Si基板
2 n型拡散層
3 反射防止膜
4 メイングリッド電極
5 サブグリッド電極
6 p
7 裏面銀電極
8 アルミ電極
9 インターコネクタ
11 太陽電池

Claims (7)

  1. 受光面にメイングリッド電極とサブグリッド電極を有する太陽電池の製造方法であって、
    前記メイングリッド電極の形成に用いる銀ペーストの銀の含有率が、前記サブグリッド電極の形成に用いられる銀ペーストの銀の含有率より低い太陽電池の製造方法。
  2. 前記メイングリッド電極の形成に用いる銀ペーストは、ガラスフリットの含有率が、前記サブグリッド電極の形成に用いる銀ペーストより多い請求項1に記載の太陽電池の製造方法。
  3. 前記メイングリッド電極の形成に用いる銀ペーストは、ガラスフリット/銀含有率比が、前記サブグリッド電極の形成に用いる銀ペーストより大きい請求項1に記載の太陽電池の製造方法。
  4. 前記メイングリッド電極の形成に用いる銀ペーストは、ガラスフリットの軟化点温度が、前記サブグリッド電極の形成に用いる銀ペーストより低い請求項1に記載の太陽電池の製造方法。
  5. 前記メイングリッド電極の形成に用いる銀ペーストは、銀のBET値が、前記サブグリッド電極の形成に用いる銀ペーストより大きい請求項1に記載の太陽電池の製造方法。
  6. 前記メイングリッド電極の中心部の厚さは、前記サブグリッド電極より薄い請求項1に記載の太陽電池の製造方法。
  7. 受光面にメイングリッド電極とサブグリッド電極を有する太陽電池であって、
    前記メイングリッド電極は、銀の含有率が、前記サブグリッド電極より低い太陽電池。
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CN201610804108.5A CN106129187A (zh) 2012-01-10 2012-12-27 太阳能电池、装置及太阳能电池的制造方法
PCT/JP2012/083805 WO2013105446A1 (ja) 2012-01-10 2012-12-27 太陽電池の製造方法および太陽電池
DE112012005620.5T DE112012005620T5 (de) 2012-01-10 2012-12-27 Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle und die Solarzelle
CN201280066671.7A CN104040733A (zh) 2012-01-10 2012-12-27 太阳能电池的制造方法及太阳能电池
US15/178,939 US20160284894A1 (en) 2012-01-10 2016-06-10 Method for Producing a Solar Cell and the Solar Cell

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016152481A1 (ja) * 2015-03-20 2016-09-29 株式会社マテリアル・コンセプト 太陽電池装置及びその製造方法
JP2020184644A (ja) * 2020-07-21 2020-11-12 農工大ティー・エル・オー株式会社 太陽電池および太陽電池の製造方法
JP2021022735A (ja) * 2020-09-21 2021-02-18 アートビーム株式会社 太陽電池および太陽電池の製造方法

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD1009775S1 (en) 2014-10-15 2024-01-02 Maxeon Solar Pte. Ltd. Solar panel
USD750556S1 (en) * 2014-11-19 2016-03-01 Sunpower Corporation Solar panel
USD767484S1 (en) * 2014-11-19 2016-09-27 Sunpower Corporation Solar panel
USD933584S1 (en) 2012-11-08 2021-10-19 Sunpower Corporation Solar panel
USD914590S1 (en) * 2013-04-26 2021-03-30 Soliculture, Inc. Solar module
US9573214B2 (en) * 2014-08-08 2017-02-21 Merlin Solar Technologies, Inc. Solder application method and apparatus
USD999723S1 (en) 2014-10-15 2023-09-26 Sunpower Corporation Solar panel
USD933585S1 (en) 2014-10-15 2021-10-19 Sunpower Corporation Solar panel
USD913210S1 (en) 2014-10-15 2021-03-16 Sunpower Corporation Solar panel
USD896747S1 (en) 2014-10-15 2020-09-22 Sunpower Corporation Solar panel
USD877060S1 (en) * 2016-05-20 2020-03-03 Solaria Corporation Solar module
EP3358627A1 (en) 2017-02-07 2018-08-08 LG Electronics Inc. Solar cell
CN106876498A (zh) * 2017-03-03 2017-06-20 广东爱康太阳能科技有限公司 P型perc双面太阳能电池的背面电极和电池
CN106876494A (zh) * 2017-03-03 2017-06-20 广东爱康太阳能科技有限公司 P型perc双面太阳能电池的背电极结构和电池
USD841570S1 (en) * 2017-08-25 2019-02-26 Flex Ltd Solar cell
USD856919S1 (en) * 2017-10-16 2019-08-20 Flex Ltd. Solar module
USD855017S1 (en) * 2017-10-24 2019-07-30 Flex Ltd. Solar cell
USD855016S1 (en) * 2017-10-24 2019-07-30 Flex Ltd. Solar cell
CN110957386A (zh) * 2018-09-21 2020-04-03 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 条形电池片、太阳能电池片及光伏组件
CN109968799A (zh) * 2019-04-29 2019-07-05 苏州腾晖光伏技术有限公司 用于晶硅电池背电极的网版及晶硅电池背电极制备方法
USD904290S1 (en) * 2019-05-23 2020-12-08 Verde21 S.R.L. Sb Device for converting and accumulating energy
JP1684268S (ja) 2020-01-10 2021-04-26
CN117790596A (zh) * 2021-08-27 2024-03-29 晶科能源股份有限公司 光伏电池片、电池组件及制备工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004014566A (ja) * 2002-06-03 2004-01-15 Sharp Corp 太陽電池およびその製造方法
JP2007103473A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池装置および太陽電池モジュール

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61107775A (ja) * 1984-10-31 1986-05-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池
ES2115671T3 (es) * 1991-06-11 1998-07-01 Ase Americas Inc Celula solar mejorada y metodo para la fabricacion de la misma.
JP4144241B2 (ja) * 2002-04-15 2008-09-03 三菱電機株式会社 太陽電池
JP4248356B2 (ja) * 2003-09-26 2009-04-02 三洋電機株式会社 太陽電池装置および太陽電池モジュール
WO2005109524A1 (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 太陽電池及びその製造方法
CN101395723A (zh) * 2006-03-07 2009-03-25 株式会社村田制作所 导电性糊及太阳电池
EP1993144A4 (en) * 2006-03-07 2011-05-11 Murata Manufacturing Co CONDUCTIVE PASTE AND SOLAR CELL
JP4040659B2 (ja) * 2006-04-14 2008-01-30 シャープ株式会社 太陽電池、太陽電池ストリング、および太陽電池モジュール
JPWO2008078374A1 (ja) * 2006-12-25 2010-04-15 ナミックス株式会社 太陽電池用導電性ペースト
JP4174545B1 (ja) * 2007-05-10 2008-11-05 シャープ株式会社 太陽電池、太陽電池の製造方法、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール
KR101543046B1 (ko) * 2007-08-31 2015-08-07 헤레우스 프레셔스 메탈즈 노스 아메리카 콘쇼호켄 엘엘씨 태양 전지용 층상 컨택 구조
JP5525714B2 (ja) * 2008-02-08 2014-06-18 日立粉末冶金株式会社 ガラス組成物
JP5059042B2 (ja) * 2009-02-25 2012-10-24 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 太陽電池電極用ペースト組成物
JP5137923B2 (ja) * 2009-09-18 2013-02-06 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 太陽電池用電極ペースト組成物
JP5559509B2 (ja) * 2009-10-28 2014-07-23 昭栄化学工業株式会社 太陽電池電極形成用導電性ペースト
JP5559510B2 (ja) * 2009-10-28 2014-07-23 昭栄化学工業株式会社 太陽電池素子及びその製造方法
CN101826573A (zh) * 2009-12-25 2010-09-08 欧贝黎新能源科技股份有限公司 一种半导体副栅极一金属主栅极晶体硅太阳电池制备方法
US8981208B2 (en) * 2010-06-21 2015-03-17 Lg Electronics Inc. Solar cell
CN101972681A (zh) * 2010-09-13 2011-02-16 常州亿晶光电科技有限公司 辊筒间距调节报警提示装置
CN102270696A (zh) * 2011-05-30 2011-12-07 合肥海润光伏科技有限公司 一种正面电极二次套印工艺
US9343591B2 (en) * 2012-04-18 2016-05-17 Heracus Precious Metals North America Conshohocken LLC Methods of printing solar cell contacts

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004014566A (ja) * 2002-06-03 2004-01-15 Sharp Corp 太陽電池およびその製造方法
JP2007103473A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池装置および太陽電池モジュール

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016152481A1 (ja) * 2015-03-20 2016-09-29 株式会社マテリアル・コンセプト 太陽電池装置及びその製造方法
JPWO2016152481A1 (ja) * 2015-03-20 2017-12-28 株式会社マテリアル・コンセプト 太陽電池装置及びその製造方法
JP2020184644A (ja) * 2020-07-21 2020-11-12 農工大ティー・エル・オー株式会社 太陽電池および太陽電池の製造方法
JP7058390B2 (ja) 2020-07-21 2022-04-22 農工大ティー・エル・オー株式会社 太陽電池および太陽電池の製造方法
JP2021022735A (ja) * 2020-09-21 2021-02-18 アートビーム株式会社 太陽電池および太陽電池の製造方法

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Publication number Publication date
JP5820278B2 (ja) 2015-11-24
US20160284894A1 (en) 2016-09-29
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