JP2013143499A

JP2013143499A - ペースト組成物

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Publication number: JP2013143499A
Application number: JP2012003313A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nakahara; 正博中原; Moeko Matsubara; 萌子松原; Takeshi Kikuchi; 健菊地; Takashi Watsuji; 隆和辻
Original assignee: Toyo Aluminum KK
Current assignee: Toyo Aluminum KK
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2013-07-22
Anticipated expiration: 2032-01-11
Also published as: JP5924945B2

Abstract

【課題】ＰＥＲＣ構造の太陽電池において、太陽電池用裏面電極とシリコン基板との界面における空洞の生成を抑制し、かつ、良好なＢＳＦ効果を得ることが可能なペースト組成物を提供する。
【解決手段】ペースト組成物は、シリコン半導体基板１上にパッシベーション膜としての反射防止膜３が形成され、その反射防止膜３に形成された孔を通じてシリコン半導体基板１に電気的に接触する太陽電池用裏面電極８を形成するためのペースト組成物であって、アルミニウム粉末と、アルミニウム‐シリコン合金粉末と、シリコン粉末と、ガラス粉末と、有機ビヒクルとを含む。
【選択図】図１

Description

この発明は、一般的にはペースト組成物に関し、特定的には、シリコン基板上にパッシベーション膜が形成され、そのパッシベーション膜に形成された孔を通じてシリコン基板に電気的に接触する太陽電池用裏面電極を形成するためのペースト組成物に関するものである。

近年、高い変換効率の結晶系太陽電池として、たとえば、特開２００５‐１５０６０９号公報（特許文献１）、特開２０１１‐１５９７８３号公報（特許文献２）に開示されているように、ＰＥＲＣ（Passivated emitter and rear cell）と呼ばれる構造の太陽電池の開発が盛んに行われている。通常の太陽電池では、太陽電池の受光面と反対側の裏面全体にアルミニウム電極層が形成される。これに対して、ＰＥＲＣ構造の太陽電池では、シリコン酸化膜もしくはシリコン窒化膜、または、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜を組み合わせた膜等の絶縁膜からなる反射防止膜が、太陽電池素子の受光面と反対側の裏面に形成されている。この反射防止膜にレーザー光で孔を形成し、この孔を通じてシリコン基板と電気的に接触するようにアルミニウム電極層が形成されている。このようなＰＥＲＣ構造においては、上記のアルミニウム電極層からのアルミニウム原子の拡散によって形成されたｐ⁺層の存在により生成キャリアの収集効率を向上させるＢＳＦ（Back Surface Field）効果が得られるとともに、上記の反射防止膜がパッシベーション膜として作用するので、シリコン基板表面での電子の再結合を抑制することにより、発生したキャリアの再結合率を減らすことが可能となる。その結果、高い電圧を得ることができ、変換効率を高めることができる。

上述したようにＰＥＲＣ構造の太陽電池においてアルミニウム電極層を裏面の一部に形成する（すなわち、ローカルＢＳＦ層（ｐ⁺層）を形成する）ために、通常の太陽電池においてアルミニウム電極層を裏面全体に形成するために用いられているペーストを適用した場合、シリコン基板の表面が露出した開口部に対して塗布されるペーストの量の割合が大きすぎる。このため、ペースト中のアルミニウムとシリコン基板中のシリコンとの反応が局在化することにより、シリコン基板中のシリコンがアルミニウム電極層のマトリックス中に取り込まれてしまう。この結果として、シリコン基板とアルミニウム電極層との界面に空洞（cavity）が生成するためにフィルファクターが悪化することが、エリアス・ウレジョラ（Elias Urrejola）他３名、「裏面不動態化太陽電池のためのAl-Si合金の微細組織における重力の効果（Effect of gravity on the microstructure of Al-Si alloy for rear-passivated solar cells）」、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（Journal of Applied Physics）、アメリカン・インスティチュート・オブ・フィジックス（American Institute of Physics）、２０１１年９月６日、第１１０巻、第５号、５６１０４頁（非特許文献１）で報告されている。実際に、通常の太陽電池において裏面電極を形成するためのペーストを、ＰＥＲＣ構造の太陽電池の裏面電極を形成するために用いた場合、シリコン基板とアルミニウム電極層との界面に空洞が形成されるために、ＢＳＦ効果をもたらすｐ⁺層が形成されないという問題がある。このため、裏面電極としてアルミニウム電極層が形成されたＰＥＲＣ構造の太陽電池が実用化されていない。

なお、通常の太陽電池において裏面電極を形成するためのペーストとして、シリコン基板中のシリコンがアルミニウム電極層のマトリックス中に拡散するのを最小限にするために、アルミニウム粉末と、アルミニウムに対するシリコンの重量比が５％以上５０％以下であるＡｌ−Ｓｉ合金粉末とを含む太陽電池用ペースト材が、特開２０１０‐１２３９９９号公報（特許文献３）で提案されている。

また、シリコン基板の反りによる製造歩留まりの低下を防止するために、アルミニウム粉末と、このアルミニウム粉末１００重量部に対して０．５〜５０重量部のシリコン粉末とを含む太陽電池用ペースト材料が、特開２００１‐３１３４０２号公報（特許文献４）で提案されている。

特開２００５‐１５０６０９号公報特開２０１１‐１５９７８３号公報特開２０１０‐１２３９９９号公報特開２００１‐３１３４０２号公報

エリアス・ウレジョラ（Elias Urrejola）他３名、「裏面不動態化太陽電池のためのAl-Si合金の微細組織における重力の効果（Effect of gravity on the microstructure of Al-Si alloy for rear-passivated solar cells）」、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（Journal of Applied Physics）、アメリカン・インスティチュート・オブ・フィジックス（American Institute of Physics）、２０１１年９月６日、第１１０巻、第５号、５６１０４頁

しかしながら、本発明者らは、上記の特許文献３で提案されたペーストを実際に検証したところ、アルミニウム電極層とシリコン基板との界面における空洞の生成を十分に抑制することができなかった。また、空洞の生成を抑制するためにＡｌ−Ｓｉ合金中のシリコン含有量を増加させると、融点が１０００℃以上になり、アルミニウム電極層を形成するための焼成温度よりも高くなるので、十分なＢＳＦ効果が得られないという問題が生じる。

一方、上記の特許文献４で提案されたペーストを用いて、アルミニウム電極層とシリコン基板との界面における空洞の生成を抑制するためには、シリコン粉末の含有割合を相当高くしなければならない。また、ペースト中のシリコン粉末の含有割合を高くすると、形成されるアルミニウム電極層の導電性が低下するという問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、ＰＥＲＣ構造の太陽電池において、太陽電池用裏面電極とシリコン基板との界面における空洞の生成を抑制し、かつ、良好なＢＳＦ効果を得ることが可能なペースト組成物を提供することである。

本発明者らは、ＰＥＲＣ構造の太陽電池において、アルミニウム電極層とシリコン基板との界面における空洞の生成を抑制するためのペーストの組成を種々検討した。その結果、アルミニウム粉末に加えて、アルミニウム‐シリコン合金粉末とシリコン粉末をペーストに含ませることによって、ペースト中のアルミニウムとシリコン基板中のシリコンとの過剰な反応を制御し、アルミニウム電極層とシリコン基板との界面における空洞の生成を抑制することができるとともに、良好なＢＳＦ効果をもたらすｐ⁺層を形成することができることを見出した。この知見に基づいて、本発明に従ったペースト組成物は、次のような特徴を備えている。

本発明に従ったペースト組成物は、シリコン基板上にパッシベーション膜が形成され、そのパッシベーション膜に形成された孔を通じてシリコン基板に電気的に接触する太陽電池用裏面電極を形成するためのペースト組成物であって、アルミニウム粉末と、アルミニウム‐シリコン合金粉末と、シリコン粉末と、ガラス粉末と、有機ビヒクルとを含む。

本発明のペースト組成物において、アルミニウム‐シリコン合金粉末が、シリコンを５質量％以上４０質量％以下含むことが好ましい。

また、本発明のペースト組成物において、アルミニウム粉末、アルミニウム‐シリコン合金粉末、および、シリコン粉末の合計質量に対する、アルミニウム‐シリコン合金粉末とシリコン粉末とに含まれるシリコンの合計質量の比率が、０．１０以上０．４０以下であることが好ましい。

さらに、本発明のペースト組成物において、アルミニウム‐シリコン合金粉末に含まれるシリコンの質量と、シリコン粉末に含まれるシリコンの質量との比率が、１００：１〜１：２であることが好ましい。

なお、本発明のペースト組成物は、アルミニウム粉末１００質量部に対して、アルミニウム‐シリコン合金粉末を１００質量部以上５００質量部以下、シリコン粉末を１質量部以上３００質量部以下、ガラス粉末を０．５質量部以上４０質量部以下、有機ビヒクルを７０質量部以上５００質量部以下、含むことが好ましい。

以上のように、本発明のペースト組成物を用いることにより、太陽電池用裏面電極とシリコン基板との界面における空洞の生成を抑制し、かつ、良好なＢＳＦ効果を得ることができるので、太陽電池の変換効率をさらに高めることができる。

一つの実施の形態として本発明が適用される太陽電池素子の一般的な断面構造を模式的に示す図である。本発明の実施例と比較例において作製された電極構造の断面を模式的に示す図である。

＜太陽電池素子＞
図１に示すように、太陽電池素子は、たとえば、厚みが１８０〜２５０μｍのｐ型シリコン半導体基板１を用いて構成される。シリコン半導体基板１の受光面側には、厚みが０．３〜０．６μｍのｎ型不純物層２と、その上に、たとえば、窒化シリコン膜からなる反射防止膜（パッシベーション膜）３と、グリッド電極４とが形成されている。

また、シリコン半導体基板１の受光面と反対側の裏面には、たとえば、窒化シリコン膜からなる反射防止膜（パッシベーション膜）３が形成され、反射防止膜３を貫通してシリコン半導体基板１の表面に到達するコンタクト孔が形成され、このコンタクト孔を通じてシリコン半導体基板１の表面に接触するように所定のパターン形状に従ったアルミニウム電極層５が形成されている。アルミニウム電極層５は、アルミニウム粉末と、アルミニウム‐シリコン合金粉末と、シリコン粉末と、ガラス粉末と、有機ビヒクルを含むペースト組成物をスクリーン印刷等によって塗布し、乾燥させた後、６６０℃（アルミニウムの融点）を超える温度にて短時間焼成することによって形成されている。この焼成の際にアルミニウムがシリコン半導体基板１の内部に拡散することにより、アルミニウム電極層５とシリコン半導体基板１との間にアルミニウム‐シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）合金層６が形成されると同時に、アルミニウム原子の拡散による不純物層としてｐ⁺層（ＢＳＦ層）７が形成される。このｐ⁺層７の存在により、電子の再結合を防止し、生成キャリアの収集効率を向上させるＢＳＦ効果が得られる。このようにして、シリコン半導体基板１の裏面側には、アルミニウム電極層５とアルミニウム‐シリコン合金層６とから構成される裏面電極８が形成されている。このようにして、ＰＥＲＣ構造のセルを備えたバックコンタクト型の太陽電池が構成されている。上記の組成を有するペースト組成物が、ＰＥＲＣ構造のセルを備えたバックコンタクト型の太陽電池において裏面電極８を形成するために用いられることにより、アルミニウム電極層５とシリコン半導体基板１との界面における空洞の生成を抑制することができるとともに、良好なＢＳＦ層を形成することができる。

＜ペースト組成物＞
ペースト組成物は、上記の裏面電極８を形成するために、反射防止膜（パッシベーション膜）３の上に塗工され、かつ、反射防止膜３に形成されたコンタクト孔を通じてシリコン半導体基板１の表面に接触するように塗工される導電性のペースト組成物であり、アルミニウム粉末、アルミニウム‐シリコン合金粉末、シリコン粉末、ならびに、バインダーとしてガラス粉末および有機ビヒクルを含有する。

＜アルミニウム粉末＞
ペースト組成物に含まれるアルミニウム粉末は、ペースト組成物を焼成することによって形成されたアルミニウム電極層において導電性を発揮する。また、アルミニウム粉末は、ペースト組成物を焼成した際にシリコン半導体基板１との間にアルミニウム‐シリコン合金層６とｐ⁺層７を形成するので、上述のＢＳＦ効果が得られる。

アルミニウム粉末を構成するアルミニウム粒子の形状は特に限定されない。特にアルミニウム粒子の形状が球状であれば、アルミニウム電極層５におけるアルミニウム粒子の充填性が増大することにより、電極としての電気抵抗を効果的に低下させることができる。また、アルミニウム粒子の形状が球状であれば、シリコン半導体基板１とアルミニウム粒子との接点が増え、良好なＢＳＦ層を形成することができる。

アルミニウム粉末を構成するアルミニウム粒子の平均粒子径は１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。平均粒子径が１μｍ未満では、アルミニウム粒子同士が凝集するおそれがあるので、ペースト中での分散性が悪化する。平均粒子径が１０μｍを越えると、反応性が低下してしまう。

＜アルミニウム‐シリコン合金粉末＞
ペースト組成物に含まれるアルミニウム‐シリコン合金粉末も、ペースト組成物を焼成することによって形成されたアルミニウム電極層において導電性を発揮する。また、シリコン粉末に加えて、アルミニウム‐シリコン合金粉末をペースト組成物に含ませることにより、シリコン粉末中のシリコンとアルミニウム‐シリコン合金粉末中のシリコンとによって、ペースト中のアルミニウムとシリコン半導体基板１中のシリコンとの過剰な反応を制御し、アルミニウム電極層５とシリコン半導体基板１との界面における空洞の生成を抑制することができる。

アルミニウム‐シリコン合金粉末を構成するアルミニウム‐シリコン合金粒子の形状は特に限定されない。アルミニウム‐シリコン合金粉末を構成するアルミニウム‐シリコン合金粒子の平均粒子径は１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。平均粒子径が１μｍ未満では、アルミニウム‐シリコン合金粒子同士が凝集するおそれがあるので、ペースト中での分散性が悪化する。平均粒子径が１０μｍを越えると、反応性が低下してしまう。

また、アルミニウム‐シリコン合金粉末が、シリコンを５質量％以上４０質量％以下含むことが好ましい。

なお、本発明のペースト組成物中に含まれるアルミニウム‐シリコン合金粉末の含有比率は、特に限定されないが、アルミニウム粉末１００質量部に対して、１００質量部以上５００質量部以下であることが好ましい。この場合、ペースト中のアルミニウムとシリコン半導体基板１中のシリコンとの過剰な反応をより効果的に制御することができる。

＜シリコン粉末＞
アルミニウム‐シリコン合金粉末に加えて、シリコン粉末をペースト組成物に含ませることにより、アルミニウム‐シリコン合金粉末中のシリコンとシリコン粉末中のシリコンとによって、ペースト中のアルミニウムとシリコン半導体基板１中のシリコンとの過剰な反応を制御し、アルミニウム電極層５とシリコン半導体基板１との界面における空洞の生成を抑制することができる。

シリコン粉末を構成するシリコン粒子の形状は特に限定されない。シリコン粉末を構成するシリコン粒子の平均粒子径は１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。平均粒子径が１μｍ未満では、シリコン粒子同士が凝集するおそれがあるので、ペースト中での分散性が悪化する。平均粒子径が１０μｍを越えると、反応性が低下してしまう。

また、本発明のペースト組成物中に含まれるシリコン粉末の含有比率は、特に限定されないが、アルミニウム粉末１００質量部に対して、１質量部以上３００質量部以下であることが好ましい。この場合、ペースト組成物を焼成することによって形成されるアルミニウム電極層５の導電性を損なうことなく、ペースト中のアルミニウムとシリコン半導体基板１中のシリコンとの過剰な反応を制御し、アルミニウム電極層５とシリコン半導体基板１との界面における空洞の生成を抑制することができる。

なお、ペースト組成物中のシリコンの質量比率は特に限定されないが、アルミニウム粉末、アルミニウム‐シリコン合金粉末、および、シリコン粉末の合計質量に対する、アルミニウム‐シリコン合金粉末とシリコン粉末とに含まれるシリコンの合計質量の比率が、０．１０以上０．４０以下であることが好ましい。

さらに、ペースト組成物において、アルミニウム‐シリコン合金粉末に含まれるシリコンの質量と、シリコン粉末に含まれるシリコンの質量との比率が、１００：１〜１：２であることが好ましい。

＜ガラス粉末＞
ガラス粉末は、アルミニウム粉末とシリコンとの反応と、アルミニウム粉末自身の焼結とを助ける作用があるとされている。

ガラス粉末としては、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、バナジウム（Ｖ）、ホウ素（Ｂ）、シリコン（Ｓｉ）、スズ（Ｓｎ）、リン（Ｐ）、および、亜鉛（Ｚｎ）からなる群より選ばれた１種、または２種以上を含有してもよい。また、鉛を含むガラス粉末、または、ビスマス系、バナジウム系、スズ‐リン系、ホウケイ酸亜鉛系、アルカリホウケイ酸系等の無鉛のガラス粉末を用いることができる。特に人体への影響を考慮すると、無鉛のガラス粉末を用いることが望ましい。

また、ガラス粉末の軟化点は７５０℃以下であることが好ましい。

さらに、ガラス粉末を構成するガラス粒子の平均粒子径は、１μｍ以上３μｍ以下であることが好ましい。

なお、本発明のペースト組成物中に含まれるガラス粉末の含有比率は、特に限定されないが、アルミニウム粉末１００質量部に対して、０．５質量部以上４０質量部以下であることが好ましい。ガラス粉末の含有比率がアルミニウム粉末１００質量部に対して、０．５質量部未満ではシリコン半導体基板１および反射防止膜（パッシベーション膜）３との密着性が低下し、４０質量部を越えるとアルミニウム電極層５の電気抵抗が増加してしまう。

＜有機ビヒクル＞
有機ビヒクルとしては、溶剤に、必要に応じて各種添加剤および樹脂を溶解したものが使用される。溶剤としては公知のものが使用可能であり、具体的には、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。各種添加剤としては、たとえば、酸化防止剤、腐食抑制剤、消泡剤、増粘剤、タックファイヤー、カップリング剤、静電付与剤、重合禁止剤、チキソトロピー剤、沈降防止剤等を使用することができる。具体的には、たとえば、ポリエチレングリコールエステル化合物、ポリエチレングリコールエーテル化合物、ポリオキシエチレンソルビタンエステル化合物、ソルビタンアルキルエステル化合物、脂肪族多価カルボン酸化合物、燐酸エステル化合物、ポリエステル酸のアマイドアミン塩、酸化ポリエチレン系化合物、脂肪酸アマイドワックス等を使用することができる。樹脂としては公知のものが使用可能であり、エチルセルロース、ニトロセルロース、ポリビニールブチラール、フェノール樹脂、メラニン樹脂、ユリア樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂、イソシアネート化合物、シアネート化合物等の熱硬化樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルフォン、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ４フッ化エチレン、シリコン樹脂等の二種以上を組み合わせて用いることができる。本発明のペースト組成物に含められる有機ビヒクルとして、溶剤に溶解させないで樹脂を用いてもよい。

なお、本発明のペースト組成物中に含まれる有機ビヒクルの含有比率は、特に限定されないが、アルミニウム粉末１００質量部に対して、７０質量部以上５００質量部以下であることが好ましい。有機ビヒクルの含有比率がアルミニウム粉末１００質量部に対して、７０質量部未満、または、５００質量部を越えると、ペースト組成物の印刷性が低下するおそれがある。

以下、本発明の実施例と比較例について説明する。

（ペースト組成物の準備）
実施例１〜３と比較例１、２のペースト組成物を次のようにして準備した。

（実施例１）
アルミニウム粉末１００質量部に対して、アルミニウム‐２０質量％シリコン合金粉末を４００質量部、シリコン粉末を１００質量部、ガラス粉末を７質量部、および、有機ビヒクルを１４０質量部加えて、周知の混合機にて混合した。

（実施例２）
アルミニウム粉末１００質量部に対して、アルミニウム‐２０質量％シリコン合金粉末を４００質量部、シリコン粉末を６０質量部、ガラス粉末を７質量部、および、有機ビヒクルを１４０質量部加えて、周知の混合機にて混合した。

（実施例３）
アルミニウム粉末１００質量部に対して、アルミニウム‐２５質量％シリコン合金粉末を４００質量部、シリコン粉末を３３質量部、ガラス粉末を７質量部、および、有機ビヒクルを１４０質量部加えて、周知の混合機にて混合した。

（比較例１）
アルミニウム‐２５質量％シリコン合金粉末５００質量部に対して、ガラス粉末を７質量部、および、有機ビヒクルを１４０質量部加えて、周知の混合機にて混合した。

（比較例２）
アルミニウム粉末５００質量部に対して、シリコン粉末を２１５質量部、ガラス粉末を７質量部、および、有機ビヒクルを１４０質量部加えて、周知の混合機にて混合した。

（アルミニウム電極層の形成）
図２の（Ａ）に示すように、まず、厚みが１８０μｍのシリコン半導体基板１を準備した。そして、図２の（Ｂ）に示すように、レーザー発振器として波長が５３２ｎｍのＹＡＧレーザーを用いて、直径Ｄが１００μｍ、深さが１μｍのコンタクト孔９をシリコン半導体基板１の表面に形成した。

次に、図２の（Ｃ）に示すように、コンタクト孔９を覆うように、上記で得られた実施例１〜３と比較例１、２の各ペース組成物１０を、シリコン半導体基板１の表面上に、スクリーン印刷機を用いて、厚みが２０μｍ、幅が５００μｍの線状に塗布した。そして、ペースト組成物１０が塗布されたシリコン半導体基板１を、１００℃の温度で１０分間乾燥させた後、ベルト炉にてピーク温度を９００℃に設定して焼成した。この焼成により、図２の（Ｄ）に示すように、アルミニウム電極層５が形成されるとともに、この焼成の際にアルミニウムがシリコン半導体基板１の内部に拡散することにより、アルミニウム電極層５とシリコン半導体基板１との間にＡｌ−Ｓｉ合金層６が形成されると同時に、アルミニウム原子の拡散による不純物層としてｐ⁺層（ＢＳＦ層）７が形成された。

以上のようにして実施例１〜３と比較例１、２の焼成基板の試料を作製した。

（空洞の有無の評価）
得られた焼成基板の各試料の断面を光学顕微鏡（２００倍）で観察し、シリコン半導体基板１とアルミニウム電極層５との界面における空洞の有無を評価した。空洞が形成されていなかったものを「○」、深さが３μｍ未満の比較的小さい空洞が形成されていたものを「△」、深さが３μｍ以上の巨大な空洞が形成されていたものを「×」と評価した。

（コンタクト抵抗の評価）
日置電機株式会社製の抵抗測定器（製品名：HiTESTER 3540）を用いて、得られた焼成基板の各試料の電気抵抗を測定し、ＴＬＭ(Transmission line method)法により、アルミニウム電極層５とシリコン半導体基板１とのコンタクト抵抗を算出した。

以上の評価結果を表１に示す。

表１から、アルミニウム粉末に、アルミニウム‐シリコン合金粉末とシリコン粉末を加えて調製された実施例１〜３のペースト組成物を用いてアルミニウム電極層５を形成すると、シリコン半導体基板１とアルミニウム電極層５との界面に空洞が生成することを抑制することができ、コンタクト抵抗を低くすることができ、すなわち、良好なＢＳＦ層（ｐ⁺層７）が形成されたことがわかる。

以上に開示された実施の形態や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慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態や実施例ではなく、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でのすべての修正や変形を含むものと意図される。

１：ｐ型シリコン半導体基板、２：ｎ型不純物層、３：反射防止膜（パッシベーション膜）、４：グリッド電極、５：アルミニウム電極層、６：アルミニウム‐シリコン合金層、７：ｐ⁺層、８：裏面電極、９：コンタクト孔、１０：ペースト組成物。

Claims

シリコン基板上にパッシベーション膜が形成され、そのパッシベーション膜に形成された孔を通じてシリコン基板に電気的に接触する太陽電池用裏面電極を形成するためのペースト組成物であって、
アルミニウム粉末と、アルミニウム‐シリコン合金粉末と、シリコン粉末と、ガラス粉末と、有機ビヒクルとを含む、ペースト組成物。
前記アルミニウム‐シリコン合金粉末が、シリコンを５質量％以上４０質量％以下含む、請求項１に記載のペースト組成物。
前記アルミニウム粉末、前記アルミニウム‐シリコン合金粉末、および、前記シリコン粉末の合計質量に対する、前記アルミニウム‐シリコン合金粉末と前記シリコン粉末とに含まれるシリコンの合計質量の比率が、０．１０以上０．４０以下である、請求項１または請求項２に記載のペースト組成物。
前記アルミニウム‐シリコン合金粉末に含まれるシリコンの質量と、前記シリコン粉末に含まれるシリコンの質量との比率が、１００：１〜１：２である、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のペースト組成物。
前記アルミニウム粉末１００質量部に対して、前記アルミニウム‐シリコン合金粉末を１００質量部以上５００質量部以下、前記シリコン粉末を１質量部以上３００質量部以下、前記ガラス粉末を０．５質量部以上４０質量部以下、前記有機ビヒクルを７０質量部以上５００質量部以下、含む、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のペースト組成物。