JP2013220599A - Method of manufacturing solar battery element, and screen printing machine - Google Patents

Method of manufacturing solar battery element, and screen printing machine Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a solar battery element, in which an electrode can be efficiently formed by a screen printing method.SOLUTION: There is provided a method of manufacturing a solar battery element in which an electrode is formed by screen printing of a conductive paste on a substrate for the solar battery element by using a screen printing machine including: a scraper for coating a screen plate with the paste; and a squeegee for printing the paste, with which the screen plate is coated, by pushing the paste out of an opening part of the screen plate to printed matter therebelow while moving with its tip part pressing the screen plate; wherein the squeegee 9 has a plurality of projection parts 14 and/or recessed parts 15 restricting flowing of the paste, while arranged on a line at predetermined intervals in the squeegee length direction, in a region coming into contact with the paste during printing on a printing movement-directional front surface (paste scraping-out surface 9a) of the squeegee 9.

Description

本発明は、スクリーン印刷法により電極形成を行う太陽電池素子の製造方法及び太陽電池素子の電極形成用スクリーン印刷機に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell element for forming electrodes by a screen printing method and a screen printer for forming electrodes for solar cell elements.

一般に、太陽電池素子は図1に示す構造を有する。図1において、1は、大きさが100〜150mm角、厚みが0.1〜0.3mmの板状で、かつ多結晶や単結晶シリコン等からなり、ボロン等のp型不純物がドープされたp型の半導体基板である。   In general, a solar cell element has a structure shown in FIG. In FIG. 1, 1 is a plate shape having a size of 100 to 150 mm square and a thickness of 0.1 to 0.3 mm, and is made of polycrystal, single crystal silicon or the like, and doped with p-type impurities such as boron. It is a p-type semiconductor substrate.

太陽電池素子の製造に当たっては、この半導体基板1に、リン等のn型不純物をドープしてn型拡散層2を形成し、SiN(窒化シリコン)などからなる反射防止膜兼パッシベーション膜3を設け、次にスクリーン印刷法を用いて、裏面に導電性アルミニウムペーストを印刷した後、乾燥−焼成することで裏面電極6とBSF(Back Surface Field)層4を同時に形成する。また、表面に導電性ペーストを印刷後、乾燥して焼成し、表面電極5を形成する。   In manufacturing a solar cell element, an n-type diffusion layer 2 is formed by doping an n-type impurity such as phosphorus on the semiconductor substrate 1 and an antireflection film / passivation film 3 made of SiN (silicon nitride) is provided. Then, after a conductive aluminum paste is printed on the back surface using a screen printing method, the back electrode 6 and the BSF (Back Surface Field) layer 4 are simultaneously formed by drying and firing. Further, after printing the conductive paste on the surface, it is dried and fired to form the surface electrode 5.

また、この表面電極5は、太陽電池素子で生じた光生成電流を外部へ取出すためのバスバー電極とこれらのバスバー電極に接続される集電用のフィンガー電極とからなる。以下、太陽電池素子の受光面側となる基板の面を表面(オモテ面)、受光面側と反対側になる基板の面を裏面(ウラ面)とする。   The surface electrode 5 includes a bus bar electrode for taking out a photo-generated current generated in the solar cell element to the outside, and a finger electrode for collecting current connected to the bus bar electrode. Hereinafter, the surface of the substrate that is the light receiving surface side of the solar cell element is the front surface (front surface), and the surface of the substrate that is opposite to the light receiving surface side is the back surface (back surface).

このような方法で製造される太陽電池素子にあっては、上記のように、電極形成にスクリーン印刷法を用いることが一般的である。スクリーン印刷法は、感光性材料を扱うフォトリソグラフィ法などに比べて、厚膜の電極を歩留まりよく大量生産することに向いており、比較的設備費が少なくてすむという利点がある。そのため、スクリーン印刷法は太陽電池素子の電極形成の他、プラズマディスプレイパネルや液晶ディスプレイパネル等の大面積ディスプレイの電極層、抵抗層、誘電体層、あるいは蛍光体層などのパターン形成を含め、電子工業界で広範囲に使用されている。   In a solar cell element manufactured by such a method, it is common to use a screen printing method for electrode formation as described above. The screen printing method is suitable for mass production of a thick film electrode with a high yield as compared with a photolithography method using a photosensitive material, and has an advantage that the equipment cost is relatively low. Therefore, the screen printing method includes not only the formation of electrodes for solar cell elements, but also the formation of patterns such as electrode layers, resistor layers, dielectric layers, or phosphor layers of large area displays such as plasma display panels and liquid crystal display panels. Widely used in the industry.

従来のスクリーン印刷法について図面を用いて説明する。図2は一般的なスクリーン印刷機の主要部の側面模式図であり、図3は一般的なスクリーン印刷法によるペーストの動きをスクリーン版の上から見た平面模式図である。スクリーン印刷に関する一連の印刷動作を、図2を用いて説明する。
まず、形成したいパターンが開口されたスクリーン版7の上に、ペーストが供給される(図2ではペーストは図示されていない)。次に、このペーストの上を、スクレッパ8が上部から圧力をかけられながら一定方向(図2において左方向)に動くことで、スクリーン版7の開口部のパターンにペーストを充填する。次に、スクレッパ8が上昇し、スキージ99が下降してその先端部がスクリーン版7を印刷ステージ10側に押圧する。次に、この押圧状態でスキージ99がスクレッパ8の前記移動方向とは反対方向(図2において右方向)に動くことで、スクリーン版7の開口部のパターンに充填されたペーストを印刷ステージ10上に設置された被印刷物11に転写する。続いて、今度はスキージ99が上昇し、スクレッパ8が下降してスクリーン版7表面に当接し、該スクレッパ8がスキージ99の前記移動方向とは反対方向に移動しながら、スクリーン版7上に残ったペーストを再度該スクリーン版7の開口部のパターンにペーストを充填する。スクリーン印刷機では、以上の一連の動作が繰り返し行われることにより、被印刷物11に所定パターンのペーストが厚塗りされる。
A conventional screen printing method will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic side view of the main part of a general screen printing machine, and FIG. 3 is a schematic plan view of the movement of the paste by a general screen printing method as seen from above the screen plate. A series of printing operations relating to screen printing will be described with reference to FIG.
First, a paste is supplied onto the screen plate 7 in which a pattern to be formed is opened (the paste is not shown in FIG. 2). Next, on the paste, the scraper 8 moves in a certain direction (leftward in FIG. 2) while pressure is applied from above, thereby filling the paste in the pattern of the openings of the screen plate 7. Next, the scraper 8 is raised, the squeegee 99 is lowered, and the tip thereof presses the screen plate 7 toward the printing stage 10. Next, in this pressed state, the squeegee 99 moves in the direction opposite to the moving direction of the scraper 8 (rightward in FIG. 2), so that the paste filled in the pattern of the opening of the screen plate 7 is placed on the printing stage 10. The image is transferred to the substrate 11 placed on the printer. Subsequently, the squeegee 99 is raised, the scraper 8 is lowered and comes into contact with the surface of the screen plate 7, and the scraper 8 remains on the screen plate 7 while moving in a direction opposite to the moving direction of the squeegee 99. The paste is again filled into the pattern of the openings of the screen plate 7. In the screen printing machine, a predetermined pattern of paste is thickly applied to the substrate 11 by repeating the above series of operations.

図3にて、従来のスクリーン印刷法について更に詳しく説明する。図3(a)はスキージ99がスクリーン版7のペースト12が充填された位置に配置され、スクリーン版7を押圧し、移動する前の状態を示している。スキージ99はこの位置からスクリーン版7を押圧し、図3において下方向に移動し、スクリーン版7の下にある被印刷部にペーストを転写して印刷する。このとき、スキージ99の移動方向側のスクリーン版7上に存在するペースト12は、スキージ99の移動方向前面(掻き出し面)に掻き出されてスキージ99とともに移動する。   The conventional screen printing method will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 3A shows a state before the squeegee 99 is disposed at a position where the paste 12 of the screen plate 7 is filled and the screen plate 7 is pressed and moved. The squeegee 99 presses the screen plate 7 from this position, moves downward in FIG. 3, transfers the paste to the printing portion under the screen plate 7 and prints it. At this time, the paste 12 existing on the screen plate 7 on the moving direction side of the squeegee 99 is scraped to the front surface (scraping surface) in the moving direction of the squeegee 99 and moves together with the squeegee 99.

図3(b)はスキージ99の移動が終了し印刷が完了した直後の状態を示している。このとき、図3(b)に示すように、ペースト12の一部がスキージ99の掻き出し面上を流動してスキージ99の両端からはみ出してしまい、スクリーン版7上ではみ出しペースト13となってしまう。このはみ出しペースト13は、スキージ99やスクレッパ8の動作範囲の外にあるため、このままではそれ以後の印刷に使用されなくなってしまう。   FIG. 3B shows a state immediately after the movement of the squeegee 99 is completed and printing is completed. At this time, as shown in FIG. 3B, a part of the paste 12 flows on the scraped surface of the squeegee 99 and protrudes from both ends of the squeegee 99, and becomes the protruding paste 13 on the screen plate 7. . Since this protruding paste 13 is outside the operating range of the squeegee 99 and the scraper 8, it will not be used for subsequent printing.

上記のように、従来のスクリーン印刷法では、供給されたペーストの一部がスキージ動作の後、スキージの両端にはみ出して残留してしまうために、印刷回数を重ねるにつれて、使用されなくなるペーストが増加する一方で、転写印刷可能なペーストが少なくなり、被印刷物上の印刷部がかすれて印刷不良になるという問題があった。この印刷不良を防止するために、従来では、作業者がはみ出したペーストを中央部に掻き寄せて集めるか、又は必要量以上にペーストを供給する必要があり、太陽電池素子の製造において工程の煩雑さや製造コストの点で問題となっていた。   As described above, in the conventional screen printing method, a part of the supplied paste protrudes and remains at both ends of the squeegee after the squeegee operation. On the other hand, there is a problem in that the paste that can be transferred and printed is reduced, and the printing portion on the printed material is faded, resulting in poor printing. In order to prevent this printing defect, conventionally, it is necessary to collect the paste protruding by the operator by scraping it to the center, or to supply the paste more than the necessary amount. It was a problem in terms of production cost.

この問題を解決するために、例えば、特開平5−77393号公報(特許文献1)に示される方法では、スキージのスクレッパ側の側面の両端に八の字型の補助スクレッパをもうけて印刷する方法が開示されている。しかしこの方法は、補助スクレッパの制御が必要になり、印刷条件の制御が複雑になるという問題があった。   In order to solve this problem, for example, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-77393 (Patent Document 1), printing is performed by providing eight-shaped auxiliary scrapers at both ends of the side surface of the squeegee on the scraper side. Is disclosed. However, this method requires the control of the auxiliary scraper and has a problem that the control of the printing conditions becomes complicated.

特開平5−77393号公報JP-A-5-77393

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、スクリーン印刷法による電極形成を効率的に行うことが可能な太陽電池素子の製造方法、及びスクリーン版の印刷領域からのペーストのはみ出しを抑制する太陽電池素子の電極形成用スクリーン印刷機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a method for manufacturing a solar cell element capable of efficiently performing electrode formation by a screen printing method, and a solar that suppresses protrusion of paste from a printing area of a screen plate. It aims at providing the screen printer for electrode formation of a battery element.

本発明は、上記目的を達成するため、下記の太陽電池素子の製造方法及びスクリーン印刷機を提供する。
〔1〕 スクリーン版にペーストをコーティングするスクレッパと、先端部が前記スクリーン版を押圧した状態で移動しながら前記スクリーン版上にコーティングされたペーストを該スクリーン版の開口部からその下の被印刷物に押し出して印刷するスキージを備えるスクリーン印刷機を用いて、太陽電池素子用の基板上に導電性ペーストをスクリーン印刷して電極を形成する太陽電池素子の製造方法であって、前記スキージは、該スキージの印刷移動方向前面において印刷の際にペーストと接触する領域に、該ペーストの流動を規制する複数の凸部及び/又は凹部をスキージ長さ方向に所定の間隔で一列に配列して有することを特徴とする太陽電池素子の製造方法。
〔2〕 前記太陽電池素子用の基板は、半導体基板に拡散層を形成し、その上に反射防止膜を形成したものであって、該反射防止膜上に前記スクリーン印刷機を用いて導電性ペーストをスクリーン印刷して電極を形成することを特徴とする〔1〕に記載の太陽電池素子の製造方法。
〔3〕 前記複数の凸部と凹部は、スキージの前記印刷移動方向前面上で交互に配列されていることを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載の太陽電池素子の製造方法。
〔4〕 隣接する前記凸部及び/又は凹部同士の隣接間隔が1〜100mmであることを特徴とする〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
〔5〕 前記複数の凸部及び/又は凹部は、スキージの前記先端部の外縁に対して平行に配列されていることを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
〔6〕 前記凸部は、円柱形状を有していることを特徴とする〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
〔7〕 前記凹部は、丸穴であることを特徴とする〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
〔8〕 スクリーン版にペーストをコーティングするスクレッパと、先端部が前記スクリーン版を押圧した状態で移動しながら前記スクリーン版上にコーティングされたペーストを該スクリーン版の開口部からその下の被印刷物に押し出して印刷するスキージを備えるスクリーン印刷機であって、前記スキージは、該スキージの印刷移動方向前面において印刷の際にペーストと接触する領域に、該ペーストの流動を規制する複数の凸部及び/又は凹部をスキージ長さ方向に所定の間隔で一列に配列して有することを特徴とする太陽電池素子の電極形成用スクリーン印刷機。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following solar cell element manufacturing method and screen printer.
[1] A scraper for coating the screen plate with a paste, and the paste coated on the screen plate while the tip moves while pressing the screen plate, from the opening of the screen plate to the substrate to be printed A method for manufacturing a solar cell element, wherein an electrode is formed by screen-printing a conductive paste on a substrate for a solar cell element using a screen printer provided with a squeegee for extruding and printing, the squeegee comprising the squeegee A plurality of convex portions and / or concave portions for regulating the flow of the paste arranged in a line at a predetermined interval in the squeegee length direction in a region in contact with the paste at the time of printing on the front surface in the printing movement direction. A method for producing a solar cell element.
[2] The substrate for the solar cell element is obtained by forming a diffusion layer on a semiconductor substrate and forming an antireflection film thereon, and using the screen printer on the antireflection film, the conductive layer is made conductive. The method for producing a solar cell element according to [1], wherein the electrode is formed by screen printing a paste.
[3] The method for manufacturing a solar cell element according to [1] or [2], wherein the plurality of convex portions and concave portions are alternately arranged on a front surface of the squeegee in the printing movement direction.
[4] The method for producing a solar cell element according to any one of [1] to [3], wherein an adjacent interval between adjacent convex portions and / or concave portions is 1 to 100 mm.
[5] The solar cell according to any one of [1] to [4], wherein the plurality of convex portions and / or concave portions are arranged in parallel to an outer edge of the tip portion of the squeegee. Device manufacturing method.
[6] The method for manufacturing a solar cell element according to any one of [1] to [5], wherein the convex portion has a cylindrical shape.
[7] The method for manufacturing a solar cell element according to any one of [1] to [6], wherein the concave portion is a round hole.
[8] A scraper for coating the screen plate with the paste, and the paste coated on the screen plate while moving with the tip portion pressed against the screen plate, from the opening of the screen plate to the printed material under the screen plate A screen printing machine having a squeegee for extruding and printing, wherein the squeegee is in front of the squeegee in the printing movement direction and is in a region in contact with the paste during printing, and a plurality of protrusions for restricting the flow of the paste and / or Alternatively, a screen printing machine for forming an electrode of a solar cell element, having concave portions arranged in a line at predetermined intervals in the squeegee length direction.

本発明の太陽電池素子の製造方法によれば、スクリーン印刷法による電極形成の際に、作業者がはみ出したペーストを中央部に掻き寄せる手間を低減でき、太陽電池素子の生産効率を向上させることができる。また、本発明のスクリーン印刷機によれば、スキージの印刷移動方向前面(ペースト掻き出し面)に凸部及び/又は凹部を設けてスキージ両端からはみ出そうとするペーストの流動を規制するので、作業者がはみ出したペーストを中央部に掻き寄せる手間を低減でき、ペースト供給装置と併用すれば長時間無人運転することも可能で、印刷条件の設定が容易となる。   According to the method for manufacturing a solar cell element of the present invention, it is possible to reduce the trouble of scraping the paste protruding from the operator to the center part when forming an electrode by the screen printing method, and to improve the production efficiency of the solar cell element. Can do. Further, according to the screen printing machine of the present invention, since the convex portion and / or the concave portion are provided on the front surface (paste scraping surface) in the printing movement direction of the squeegee to restrict the flow of the paste that tries to protrude from both ends of the squeegee, It is possible to reduce the trouble of scraping off the paste that has protruded to the center, and when used in combination with the paste supply device, it is possible to perform unattended operation for a long time, and it is easy to set printing conditions.

太陽電池素子の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of a solar cell element. 従来のスクリーン印刷機の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the conventional screen printer. 図2のスクリーン印刷機によるスクリーン印刷の際のペーストの状態を示す模式図であり、(a)は印刷開始時の状態、(b)は印刷終了時の状態である。It is a schematic diagram which shows the state of the paste at the time of screen printing by the screen printer of FIG. 2, (a) is the state at the time of printing start, (b) is the state at the time of completion | finish of printing. 本発明に係るスクリーン印刷機の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the screen printer concerning this invention. 本発明に係るスクリーン印刷機で用いるスキージの構成を示す斜視図であり、(a)は第1の構成例、(b)は第2の構成例である。It is a perspective view which shows the structure of the squeegee used with the screen printer which concerns on this invention, (a) is a 1st structural example, (b) is a 2nd structural example. 図4のスクリーン印刷機によるスクリーン印刷の際のペーストの状態を示す模式図であり、(a)は印刷開始時の状態、(b)は印刷終了時の状態である。It is a schematic diagram which shows the state of the paste at the time of screen printing by the screen printer of FIG. 4, (a) is the state at the time of printing start, (b) is the state at the time of completion | finish of printing.

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は下記説明に加えて広範な他の実施形態で実施することが可能であり、本発明の範囲は、下記に制限されるものではなく、特許請求の範囲に記載されるものである。更に、図面は原寸に比例して示されていない。本発明の説明や理解をより明確にするために、関連部材によっては寸法が拡大されており、また、重要でない部分については図示されていない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The present invention can be implemented in a wide variety of other embodiments in addition to the following description, and the scope of the present invention is not limited to the following, but is described in the claims. is there. Further, the drawings are not shown to scale. In order to make the explanation and understanding of the present invention clearer, dimensions are enlarged depending on related members, and unimportant parts are not shown.

ここでは、図1に示した一般的な構造を有する太陽電池素子を例にとり、その製造工程を説明する。
(半導体基板の準備)
まず、半導体基板1を用意する。この半導体基板1は、単結晶又は多結晶シリコンなどからなり、p型、n型いずれでもよいが、ボロンなどのp型の半導体不純物を含み、比抵抗は0.1〜4.0Ω・cmのp型シリコン基板が用いられることが多い。そこで、以下ではp型シリコン基板を用いた太陽電池素子の製造方法を例にとって説明する。
Here, taking the solar cell element having the general structure shown in FIG. 1 as an example, the manufacturing process will be described.
(Preparation of semiconductor substrate)
First, the semiconductor substrate 1 is prepared. The semiconductor substrate 1 is made of single crystal or polycrystalline silicon, and may be either p-type or n-type, but includes p-type semiconductor impurities such as boron, and has a specific resistance of 0.1 to 4.0 Ω · cm. A p-type silicon substrate is often used. Therefore, hereinafter, a method for manufacturing a solar cell element using a p-type silicon substrate will be described as an example.

半導体基板(シリコン基板ともいう)1の大きさは100〜150mm角、厚みは0.05〜0.30mmの板状のものが好適に用いられる。そして、太陽電池素子の受光面となるp型シリコン基板の表面に、例えば酸性溶液中に浸漬してスライスなどによる表面のダメージを除去してから、更にアルカリ溶液で化学エッチングして洗浄、乾燥することで、テクスチャとよばれる凹凸構造を形成する。凹凸構造は、太陽電池素子受光面において光の多重反射を生じさせる。そのため、凹凸構造を形成することにより、実効的に反射率が低減し、変換効率が向上する。   A semiconductor substrate (also referred to as a silicon substrate) 1 having a plate shape of 100 to 150 mm square and a thickness of 0.05 to 0.30 mm is preferably used. Then, the surface of the p-type silicon substrate serving as the light-receiving surface of the solar cell element is immersed in an acidic solution, for example, to remove surface damage caused by slicing, etc., and further cleaned and dried by chemical etching with an alkaline solution. Thus, an uneven structure called a texture is formed. The concavo-convex structure causes multiple reflection of light on the light receiving surface of the solar cell element. Therefore, by forming the concavo-convex structure, the reflectance is effectively reduced and the conversion efficiency is improved.

(拡散層の形成)
その後、例えばPOCl3などを含む、850〜1,000℃の高温ガス中にp型半導体基板1を設置し、p型半導体基板1の全面にリン等のn型不純物元素を拡散させる熱拡散法により、シート抵抗が30〜300Ω/□程度のn型拡散層2を半導体基板1のオモテ面に形成する。なお、n型拡散層2を熱拡散法により形成する場合には、p型半導体基板1の両面及び端面にもn型拡散層が形成されることがあるが、この場合には、必要なn型拡散層のオモテ面を耐酸性樹脂で被覆したp型半導体基板1をフッ硝酸溶液中に浸漬することによって、不要なn型拡散層を除去することができる。その後、例えば希釈したフッ酸溶液などの薬品に浸漬させることにより、拡散時に半導体基板の表面に形成されたガラス層を除去し、純水で洗浄する。
(Diffusion layer formation)
Thereafter, a thermal diffusion method in which the p-type semiconductor substrate 1 is placed in a high-temperature gas at 850 to 1,000 ° C. containing, for example, POCl 3 , and an n-type impurity element such as phosphorus is diffused over the entire surface of the p-type semiconductor substrate 1. Thus, the n-type diffusion layer 2 having a sheet resistance of about 30 to 300 Ω / □ is formed on the front surface of the semiconductor substrate 1. Note that when the n-type diffusion layer 2 is formed by a thermal diffusion method, n-type diffusion layers may be formed on both surfaces and end surfaces of the p-type semiconductor substrate 1. An unnecessary n-type diffusion layer can be removed by immersing the p-type semiconductor substrate 1 whose front surface of the type diffusion layer is covered with an acid-resistant resin in a hydrofluoric acid solution. Thereafter, the glass layer formed on the surface of the semiconductor substrate at the time of diffusion is removed by immersing in a chemical such as a diluted hydrofluoric acid solution, and washed with pure water.

(反射防止膜兼パッシベーション膜の形成)
更に、上記p型半導体基板1のオモテ面側に反射防止膜兼パッシベーション膜3を形成する。この反射防止膜兼パッシベーション膜3は、例えばSiNなどからなり、例えばSiH4とNH3との混合ガスをN2で希釈し、グロー放電分解でプラズマ化させて堆積させるプラズマCVD法などで形成される。この反射防止膜兼パッシベーション膜3は、p型半導体基板1との屈折率差などを考慮して、屈折率が1.8〜2.3程度になるように形成され、厚み500〜1,000Å程度の厚みに形成され、p型半導体基板1の表面で光が反射するのを防止して、p型半導体基板1内に光を有効に取り込むために設けられる。また、この反射防止膜(SiN膜)は、形成の際にn型拡散層2に対してパッシベーション効果があるパッシベーション膜としても機能し、反射防止の機能と併せて太陽電池素子の電気特性を向上させる効果がある。
(Formation of antireflection film and passivation film)
Further, an antireflection film / passivation film 3 is formed on the front side of the p-type semiconductor substrate 1. The anti-reflection film / passivation film 3 is made of, for example, SiN, and is formed by, for example, a plasma CVD method in which a mixed gas of SiH 4 and NH 3 is diluted with N 2 , and plasma is deposited by glow discharge decomposition. The This antireflection film / passivation film 3 is formed so as to have a refractive index of about 1.8 to 2.3 in consideration of a difference in refractive index with respect to the p-type semiconductor substrate 1, and has a thickness of 500 to 1,000 mm. The p-type semiconductor substrate 1 is formed to have a thickness of about 80 mm and is provided to prevent light from being reflected from the surface of the p-type semiconductor substrate 1 and to effectively incorporate light into the p-type semiconductor substrate 1. The antireflection film (SiN film) also functions as a passivation film having a passivation effect on the n-type diffusion layer 2 when formed, and improves the electrical characteristics of the solar cell element together with the antireflection function. There is an effect to make.

(BSF層、表裏面電極の形成)
次に、半導体基板1のウラ面に、例えばアルミニウムとガラスフリットとワニスなどを含む導電性ペーストをスクリーン印刷し、乾燥させる。しかる後、オモテ面に、例えば銀とガラスフリットとワニスなどを含む帯電性ペーストをスクリーン印刷し、乾燥させる。この後、各電極用ペーストを500〜950℃程度の温度で焼成することで、BSF層4と表面電極5と裏面電極6とを形成する。
(Formation of BSF layer and front and back electrodes)
Next, a conductive paste containing, for example, aluminum, glass frit, varnish and the like is screen printed on the back surface of the semiconductor substrate 1 and dried. Thereafter, a charging paste containing, for example, silver, glass frit and varnish is screen-printed on the front side and dried. Thereafter, the BSF layer 4, the front electrode 5, and the back electrode 6 are formed by firing each electrode paste at a temperature of about 500 to 950 ° C.

上記のような典型的な結晶シリコン太陽電池素子の製造方法においては、電極形成をスクリーン印刷法にて行う。従来のスクリーン印刷法では、図2、図3により前述したように、供給されたペースト12の一部がスキージ動作の後、スキージ99の両端にはみ出してスクリーン版7上に残留してしまうために、印刷回数を重ねるにつれて、使用されなくなるペーストが増加する一方で、転写印刷可能なペーストが少なくなり、半導体基板上の電極パターンがかすれて印刷不良になり、歩留まりが低下するという問題があった。この印刷不良を防止するために、従来では、作業者がはみ出したペーストを中央部に掻き寄せて集めるか、又は必要量以上にペーストを供給する必要があり、工程の煩雑さや製造コストの点で問題となっていた。   In a typical method for manufacturing a crystalline silicon solar cell element as described above, electrodes are formed by screen printing. In the conventional screen printing method, as described above with reference to FIGS. 2 and 3, a part of the supplied paste 12 protrudes from both ends of the squeegee 99 and remains on the screen plate 7 after the squeegee operation. As the number of times of printing increases, the paste that is no longer used increases, but the paste that can be transferred and printed decreases, the electrode pattern on the semiconductor substrate becomes faint, resulting in poor printing, and the yield decreases. In order to prevent this printing defect, conventionally, it is necessary to collect the paste protruding from the operator by scraping it to the center, or to supply the paste in more than the necessary amount. It was a problem.

本発明者らはこの問題を解決すべく、スキージに関して鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。即ち、本発明に係るスクリーン印刷機は、図4に示すように、スクリーン版7にペーストをコーティングするスクレッパ8と、先端部が前記スクリーン版7を押圧した状態で移動しながら前記スクリーン版7上にコーティングされたペーストを該スクリーン版7の下の被印刷物11に押し出して印刷するスキージ9を備えるスクリーン印刷機であって、前記スキージ9は、該スキージ9の印刷移動方向前面(ペースト掻き出し面)において印刷の際にペーストと接触する領域に、該ペーストの流動を規制する複数の凸部及び/又は凹部(図4においては凸部14)をスキージ長さ方向に所定の間隔で一列に配列して有することを特徴とするものである。なお、スキージ長さ方向とは、スキージの印刷移動方向に対して垂直となる方向である。   In order to solve this problem, the present inventors diligently studied on the squeegee and have come to achieve the present invention. That is, as shown in FIG. 4, the screen printing machine according to the present invention has a scraper 8 that coats the screen plate 7 with a paste, and the screen plate 7 moves while the tip portion presses the screen plate 7 while moving. The screen printing machine includes a squeegee 9 for extruding and printing the paste coated on the substrate 11 under the screen plate 7 for printing, the squeegee 9 being in front of the printing movement direction of the squeegee 9 (paste scraping surface). In FIG. 4, a plurality of convex portions and / or concave portions (protruding portions 14 in FIG. 4) that regulate the flow of the paste are arranged in a line at predetermined intervals in the squeegee length direction in the region that contacts the paste during printing. It is characterized by having. The squeegee length direction is a direction perpendicular to the printing movement direction of the squeegee.

ここで、スキージ9の形状は、平型スキージ、角型スキージ、剣型スキージ、先端カット型スキージなどのいずれでもよいが、これらに限定されるものではない。   Here, the shape of the squeegee 9 may be any of a flat squeegee, a square squeegee, a sword squeegee, a tip cut squeegee, but is not limited thereto.

また、スキージ9の主な素材は、ウレタンゴムなどの弾性材料が好適に用いられるが、金属製のものを使用してもよく、またこれらに限定されるものではない。なお、弾性材料からなるスキージ9の硬度は、JIS A硬さで60〜95度が好ましいが、この範囲に限定されるものではない。   The main material of the squeegee 9 is preferably an elastic material such as urethane rubber, but a metal material may be used and is not limited thereto. The hardness of the squeegee 9 made of an elastic material is preferably 60 to 95 degrees in terms of JIS A hardness, but is not limited to this range.

また、スキージ9の大きさは、例えば厚さ3.0〜10.0mm、幅10〜100mm、長さ50〜2000mmであればよく(スキージ9の形状(厚さ、幅、長さ)は、図5(a)を参照のこと)、例えば一辺15cmの正方形の板状の半導体基板1に対して電極パターンを印刷する場合は、厚さ6.0mm、幅50mm、長さ200mmのスキージが好適に用いられる。
またここで使用されるスキージは、スクレッパとしても用いることができる。
The size of the squeegee 9 may be, for example, a thickness of 3.0 to 10.0 mm, a width of 10 to 100 mm, and a length of 50 to 2000 mm (the shape (thickness, width, length) of the squeegee 9 is For example, when printing an electrode pattern on a square plate-like semiconductor substrate 1 having a side of 15 cm, a squeegee having a thickness of 6.0 mm, a width of 50 mm, and a length of 200 mm is preferable. Used for.
The squeegee used here can also be used as a scraper.

なお、本発明において、被印刷物11は太陽電池素子用の基板であり、該基板においてこのような電極形成用のスクリーン印刷を行う対象となる面は、前述した反射防止膜兼パッシベーション膜3のような反射防止膜形成面、又は反射防止膜や拡散層を形成していない半導体基板面である。   In the present invention, the substrate 11 is a substrate for a solar cell element, and the surface of the substrate that is subjected to screen printing for electrode formation is the antireflection film / passivation film 3 described above. It is a surface of a semiconductor substrate on which no antireflection film or a diffusion layer is formed.

図5は、本発明の実施の形態におけるスキージの構造例を示す斜視図である。ここでは平型スキージを例にとって説明する。
図5(a)に示すように、スキージ9は、スクリーン版7にペーストを印刷するためのペースト掻き出し面(印刷移動方向前面)9aに複数の凸部14をスキージ長さ方向に所定の間隔で一列に配列して設けている。また、凸部14は、ペースト掻き出し面9aにおいて印刷の際にペーストと接触する領域に配置されている。
FIG. 5 is a perspective view showing a structural example of the squeegee in the embodiment of the present invention. Here, a flat squeegee will be described as an example.
As shown in FIG. 5 (a), the squeegee 9 has a plurality of protrusions 14 at a predetermined interval in the squeegee length direction on a paste scraping surface (front surface in the printing movement direction) 9a for printing paste on the screen plate 7. They are arranged in a line. Moreover, the convex part 14 is arrange | positioned in the area | region which contacts a paste in the case of printing in the paste scraping surface 9a.

また、凸部14の形状は、ペースト掻き出し面9aから突起していればその先端部は丸型や多角形型、波型など任意の形状でよく、図5(a)に示すように円柱形状でよい。更に、凸部14の大きさは、ペースト掻き出し面9aに一定の間隔をあけて複数の凸部14を設けることができる範囲で任意の大きさでよい。また、凸部14同士の隣接間隔は1〜100mmが好ましく、10〜50mmがより好ましい。凸部14の隣接間隔が1mm未満ではペースト掻き出し面9aを遡るペーストが凸部14の間を通過することができない場合があり、100mm超ではペーストの流動抑制効果が不十分となるおそれがある。   Further, the shape of the convex portion 14 may be any shape such as a round shape, a polygonal shape, or a corrugated shape as long as it protrudes from the paste scraping surface 9a. As shown in FIG. It's okay. Furthermore, the magnitude | size of the convex part 14 may be arbitrary magnitude | sizes in the range which can provide the several convex part 14 in the paste scraping surface 9a at a fixed space | interval. Moreover, 1-100 mm is preferable and, as for the adjacent space | interval of the convex parts 14, 10-50 mm is more preferable. If the distance between adjacent protrusions 14 is less than 1 mm, the paste going back on the paste scraping surface 9 a may not pass between the protrusions 14, and if it exceeds 100 mm, the paste flow suppression effect may be insufficient.

また、複数の凸部14は、スキージ9の前記先端部(スクリーン版7を押圧する先端部)の外縁に対して平行に配列されていることが好ましい。これにより、ペーストの流動を効率的かつ均一に抑制することができる。
なお、この凸部14は、ペーストを印刷するためのペースト掻き出し面9aとは反対の面にも同様に形成されていてもよい。
Further, the plurality of convex portions 14 are preferably arranged in parallel to the outer edge of the tip portion of the squeegee 9 (tip portion that presses the screen plate 7). Thereby, the flow of the paste can be efficiently and uniformly suppressed.
In addition, this convex part 14 may be similarly formed in the surface opposite to the paste scraping surface 9a for printing paste.

このようなスキージ9を用いると、印刷時にスキージ9に掻き出されたペーストはペースト掻き出し面9a上を流動しようとするが凸部14に絡め取られやすくなり、その流動が規制されるようになる。このとき、凸部14同士はある一定の間隔で離間した状態で配置されていることから、ペーストがペースト掻き出し面9aを上方に遡ることが完全に制限されるわけではなく、ある程度の割合のペーストは凸部14の間を通ってペースト掻き出し面9aを上方に遡り、スキージ長さ方向に若干流動した後に再度スクリーン版7側に降りてくるのでスキージ9の長さ方向におけるスクリーン版7へのペーストの供給量の均一化を図ることができる。従って、凸部14のない従来のスキージ99を使用している場合と比較して、スキージ表面(ペースト掻き出し面9a)にペーストが残存しやすくなり、スキージ両端にペーストがはみ出しにくくなるとともに、スクリーン版7にペーストが均等に供給されて部分的な印刷のかすれが抑制される。更にそれだけでなく、印刷時のペースト利用効率が向上し、ペースト塗出量増大も見込める。また、このスキージ9を使用するときの印刷条件は、既存のスキージ99の使用時の印刷条件から変更する必要がない。   When such a squeegee 9 is used, the paste scraped out by the squeegee 9 during printing tends to flow on the paste scraping surface 9a but is easily entangled with the convex portion 14, and the flow is regulated. . At this time, since the convex portions 14 are arranged in a state of being spaced apart at a certain interval, it is not completely limited that the paste goes back up the paste scraping surface 9a. Passes between the convex portions 14, goes up the paste scraping surface 9 a, flows slightly in the squeegee length direction, and then descends again to the screen plate 7 side, so the paste to the screen plate 7 in the length direction of the squeegee 9 The supply amount can be made uniform. Accordingly, as compared with the case where the conventional squeegee 99 without the convex portion 14 is used, the paste is likely to remain on the squeegee surface (paste scraping surface 9a), and the paste is difficult to protrude from both ends of the squeegee. The paste is evenly supplied to 7 and the blurring of partial printing is suppressed. Furthermore, the paste utilization efficiency at the time of printing is improved, and an increase in paste coating amount can be expected. Further, the printing conditions when using the squeegee 9 need not be changed from the printing conditions when using the existing squeegee 99.

このように、スキージ9を用いることで、太陽電池素子の製造工程のうち、スクリーン印刷法による電極形成工程において、スクリーン印刷領域からはみ出したペーストを作業者がその印刷領域の中央部に掻き寄せる手間を低減しペーストを有効に利用することができ、例えばペースト供給装置と併用すれば長時間無人運転することも可能である。更に、このスクリーン印刷機により、ペースト塗出量が増大し、印刷条件の設定が容易なスクリーン印刷を行うことができる。   In this way, by using the squeegee 9, in the solar cell element manufacturing process, in the electrode forming process by the screen printing method, the operator has to scrape the paste protruding from the screen printing area to the center of the printing area. Thus, the paste can be used effectively. For example, if it is used in combination with a paste supply device, it can be operated unattended for a long time. Further, the screen printing machine can perform screen printing with an increased paste coating amount and easy setting of printing conditions.

また、本発明で用いるスキージ9は、図5(a)に示す構造に限るものではなく、例えば図5(b)に示す構造としてもよい。図5(b)では、スキージ9は、ペースト掻き出し面(印刷移動方向前面)9aに複数の凸部14と凹部15をスキージ長さ方向に所定の間隔で交互かつ一列に配列して設けている。これにより、スキージ9のペースト掻き出し面9a全体へ均一に、ペーストをより多く残存させることが可能になる。   Further, the squeegee 9 used in the present invention is not limited to the structure shown in FIG. 5A, and may have a structure shown in FIG. 5B, for example. In FIG. 5B, the squeegee 9 is provided with a plurality of convex portions 14 and concave portions 15 alternately arranged in a line at predetermined intervals in the squeegee length direction on the paste scraping surface (front surface in the printing movement direction) 9a. . Thereby, it becomes possible to leave more paste uniformly on the entire paste scraping surface 9a of the squeegee 9.

なお、凹部15の形状は、ペースト掻き出し面9aから凹んでいれば開口部において丸型や多角形型、波型など任意の形状でよく、図5(b)に示すように丸穴でよい。   The shape of the recess 15 may be any shape such as a round shape, a polygonal shape, or a corrugated shape in the opening as long as it is recessed from the paste scraping surface 9a, and may be a round hole as shown in FIG.

また、隣接する凸部14同士及び凹部15同士の隣接間隔が1〜100mmであることが好ましく、10〜50mmがより好ましい。両者の隣接間隔が1mm未満ではペースト掻き出し面9aを遡るペーストが凸部14と凹部15の間を通過することができない場合があり、100mm超ではペーストの流動抑制効果が不十分となるおそれがある。   Moreover, it is preferable that the adjacent space | interval of adjacent convex parts 14 and recessed parts 15 is 1-100 mm, and 10-50 mm is more preferable. If the distance between the two is less than 1 mm, the paste going back on the paste scraping surface 9a may not pass between the convex portion 14 and the concave portion 15, and if it exceeds 100 mm, the paste flow suppression effect may be insufficient. .

以上のように、スキージ9のペースト掻き出し面(印刷移動方向前面)9aに複数の凸部14及び/又は凹部15を所定の配置パターンで形成することで、ペーストの利用効率の向上が見込める。   As described above, by forming the plurality of convex portions 14 and / or concave portions 15 in a predetermined arrangement pattern on the paste scraping surface (print movement direction front surface) 9a of the squeegee 9, it is possible to improve the use efficiency of the paste.

なお、凸部14や凹部15を形成する対象は、スキージ9だけである必要は無く、スクリーン印刷時にペーストと接触し、そのままであればペーストがその接触領域で流動して印刷領域からはみ出してしまう箇所でもよい。例えば、スクリーン印刷機において、スキージを固定するクランプ部に、凸部14及び/又は凹部15を形成したカバーをスキージ9の印刷移動方向前面側に配置されるように取り付けた態様であっても同様の効果が見込める。これによれば、該凸部14及び/又は凹部15を形成したカバーがスクリーン印刷時に残存ペーストに接触することで、カバー表面にペーストが残存しやすくなり、端部にペーストがはみ出しにくくなるだけでなく、印刷時のペースト利用効率が上がり、ペースト塗出量の増大も見込める。なお、この凸部14及び/又は凹部15を形成したカバーと凸部14及び/又は凹部15を形成したスキージ9を併用してもよい。   Note that the squeegee 9 need not be the only target for forming the convex portions 14 and the concave portions 15, and is in contact with the paste during screen printing, and if it remains as it is, the paste flows in the contact region and protrudes from the printing region. It may be a place. For example, in a screen printing machine, the same may be applied to an aspect in which a cover formed with a convex portion 14 and / or a concave portion 15 is attached to a clamp portion that fixes a squeegee so as to be disposed on the front side in the printing movement direction of the squeegee 9. Can be expected. According to this, the cover formed with the convex portions 14 and / or the concave portions 15 comes into contact with the remaining paste at the time of screen printing, so that the paste is likely to remain on the cover surface and the paste does not easily protrude from the end portion. In addition, the paste use efficiency during printing is increased, and the amount of paste applied can be expected to increase. In addition, you may use together the cover in which this convex part 14 and / or the recessed part 15 were formed, and the squeegee 9 in which the convex part 14 and / or the recessed part 15 were formed.

以下に、本発明の実施例及び比較例を挙げて、更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these.

[実施例1]
まず、ボロンがドープされ、0.2mm厚にスライスして作製された比抵抗が約1Ω・cmのp型の単結晶シリコンからなるp型シリコン基板に外径加工を行うことによって、一辺15cmの正方形の板状とした。そして、このp型シリコン基板をフッ硝酸溶液中に15秒間浸漬させてダメージエッチングし、更に2質量%のKOHと2質量%のIPA(イソプロピルアルコール)を含む70℃の溶液で5分間化学エッチングした後に、純水で洗浄し、乾燥させることで、p型シリコン基板表面にテクスチャ構造を形成した。
[Example 1]
First, by performing outer diameter processing on a p-type silicon substrate made of p-type single crystal silicon doped with boron and sliced to a thickness of 0.2 mm and having a specific resistance of about 1 Ω · cm, a side of 15 cm is formed. A square plate was used. Then, this p-type silicon substrate was immersed in a hydrofluoric acid solution for 15 seconds for damage etching, and further chemically etched with a 70 ° C. solution containing 2% by mass of KOH and 2% by mass of IPA (isopropyl alcohol) for 5 minutes. Later, by washing with pure water and drying, a texture structure was formed on the surface of the p-type silicon substrate.

上記p型シリコン基板に対して、POCl3ガス雰囲気中において、850℃の温度で30分間の条件で熱拡散処理を行うことにより、p型シリコン基板に拡散層(n層)を形成した。ここで用意したp型シリコン基板表面の熱処理後のシート抵抗は、一面が約80Ω/□、n層の拡散深さは0.3μmであった。 A diffusion layer (n layer) was formed on the p-type silicon substrate by subjecting the p-type silicon substrate to thermal diffusion treatment in a POCl 3 gas atmosphere at a temperature of 850 ° C. for 30 minutes. The sheet resistance after heat treatment of the surface of the p-type silicon substrate prepared here was about 80Ω / □ on one side, and the diffusion depth of the n layer was 0.3 μm.

その後、n層上に耐酸性樹脂を形成した後に、p型シリコン基板をフッ硝酸溶液中に10秒間浸漬することによって、耐酸性樹脂が形成されていない部分のn層を除去した。その後、耐酸性樹脂を除去することによって、p型シリコン基板の表面のみにn層を形成した。続いて、SiH4とNH3、N2を用いたプラズマCVD法により、p型シリコン基板のn層が形成されている表面上に、反射防止膜兼パッシベーション膜となるSiNを厚さ1,000Åで形成した。
次に、p型シリコン基板のウラ面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性アルミニウムペーストを印刷し、150℃で乾燥させた。次いで、p型シリコン基板のオモテ面に、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストを印刷し、150℃で乾燥させてフィンガー電極を形成した。更に、これらのフィンガー電極と直交するように、バスバー電極を、スクリーン印刷法を用いて、導電性銀ペーストを印刷し、150℃で乾燥させた。
なお、このときのスクリーン印刷法では、図4に示す構成のスクリーン印刷機を用いた。また、スキージ9の構成は、図5(b)に示す厚さ6.0mm、幅50mm、長さ200mmのものであり、凸部14が径0.5mm、高さ0.5mmの円柱形状のもの、凹部15が径0.5mm、深さ0.5mmの丸穴である。
最後に、これまでの処理済の基板を、最高温度800℃で導電性ペーストを焼成して電極を形成することで、太陽電池素子を作製した。
Thereafter, after forming an acid resistant resin on the n layer, the p-type silicon substrate was immersed in a hydrofluoric acid solution for 10 seconds to remove the portion of the n layer where the acid resistant resin was not formed. Thereafter, the acid-resistant resin was removed to form an n layer only on the surface of the p-type silicon substrate. Subsequently, SiN serving as an antireflection film and a passivation film is formed on the surface of the p-type silicon substrate on which the n layer is formed by plasma CVD using SiH 4 , NH 3 , and N 2. Formed with.
Next, a conductive aluminum paste was printed on the back surface of the p-type silicon substrate using a screen printing method and dried at 150 ° C. Next, a conductive silver paste was printed on the front surface of the p-type silicon substrate using a screen printing method and dried at 150 ° C. to form finger electrodes. Furthermore, a conductive silver paste was printed on the bus bar electrode using a screen printing method so as to be orthogonal to these finger electrodes, and dried at 150 ° C.
In the screen printing method at this time, a screen printing machine having the configuration shown in FIG. 4 was used. The configuration of the squeegee 9 has a thickness of 6.0 mm, a width of 50 mm, and a length of 200 mm as shown in FIG. 5B, and the convex portion 14 has a cylindrical shape with a diameter of 0.5 mm and a height of 0.5 mm. The recess 15 is a round hole having a diameter of 0.5 mm and a depth of 0.5 mm.
Finally, the solar cell element was produced by baking an electrically conductive paste from the processed substrate so far at a maximum temperature of 800 ° C. to form an electrode.

[比較例1]
実施例1において、スクリーン印刷法による導電性ペースト印刷に使用するスキージを一般的な平スキージに代え(即ち、図2の構成とし)、それ以外は実施例1の条件で太陽電池素子を作製した。
[Comparative Example 1]
In Example 1, the squeegee used for conductive paste printing by the screen printing method was replaced with a general flat squeegee (that is, the configuration shown in FIG. 2), and a solar cell element was manufactured under the conditions of Example 1 except that. .

以上のように、実施例1、比較例1の条件でそれぞれ1,000枚ずつの太陽電池素子を作製し、そのときの導電性ペーストのスクリーン印刷工程の基板1枚あたりの処理タクト、太陽電池素子の外観検査合格率、太陽電池素子の平均変換効率を求めた。なお、太陽電池素子の外観検査は電極の不良の有無を目視で検査するものであり、その目視検査で合格した割合を外観検査合格率とした。また、太陽電池素子の変換効率は該太陽電池素子をセル25℃、100mW/cm2、スペクトルAM1.5グローバルの擬似太陽光照射時の電気特性を測定して求めた。
表1にその結果を示す。スクリーン印刷処理タクトは平均値である。
As described above, 1,000 solar cell elements were produced under the conditions of Example 1 and Comparative Example 1, respectively, and the processing tact per solar substrate in the screen printing process of the conductive paste at that time, the solar cell The appearance inspection pass rate of the element and the average conversion efficiency of the solar cell element were determined. In addition, the external appearance inspection of the solar cell element is to visually inspect for the presence or absence of an electrode defect, and the ratio that passed the visual inspection was defined as the appearance inspection pass rate. Moreover, the conversion efficiency of the solar cell element was determined by measuring the electric characteristics of the solar cell element at the time of irradiating simulated sunlight with a cell of 25 ° C., 100 mW / cm 2 and spectrum AM1.5 global.
Table 1 shows the results. The screen print processing tact is an average value.

Figure 2013220599
Figure 2013220599

表1に示すように、本発明のスクリーン印刷機により印刷した実施例1では、比較例1と比較すると、良好な太陽電池素子の外観検査合格率や変換効率は維持したまま、太陽電池素子の導電性ペーストのスクリーン印刷工程における処理タクトを低減することが可能であった。また、スキージ両端にペーストがはみ出しにくくなることから作業者がはみ出したペーストを中央部に掻き寄せる手間を低減することができ、将来的に処理枚数を増やした場合の省人化も見込める。この印刷方法は、一般的なスクリーン印刷法に広く利用することができる。   As shown in Table 1, in Example 1 printed by the screen printing machine of the present invention, when compared with Comparative Example 1, the appearance inspection pass rate and conversion efficiency of a good solar cell element were maintained, and the solar cell element It was possible to reduce the processing tact in the screen printing process of the conductive paste. In addition, since it is difficult for the paste to protrude from both ends of the squeegee, it is possible to reduce the labor of scraping the paste protruding from the center to the center, and it is possible to save labor when the number of processed sheets is increased in the future. This printing method can be widely used for general screen printing methods.

1 半導体基板
2 n型拡散層
3 反射防止膜兼パッシベーション膜
4 BSF層
5 表面電極
6 裏面電極
7 スクリーン版
8 スクレッパ
9、99 スキージ
9a ペースト掻き出し面
10 印刷ステージ
11 被印刷物
12 ペースト
13 はみ出しペースト
14 凸部
15 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 N-type diffused layer 3 Antireflection film and passivation film 4 BSF layer 5 Front surface electrode 6 Back surface electrode 7 Screen plate 8 Scraper 9, 99 Squeegee 9a Paste scraping surface 10 Printing stage 11 Substrate 12 Paste 13 Extrusion paste 14 Convex Part 15 Recess

Claims (8)

スクリーン版にペーストをコーティングするスクレッパと、先端部が前記スクリーン版を押圧した状態で移動しながら前記スクリーン版上にコーティングされたペーストを該スクリーン版の開口部からその下の被印刷物に押し出して印刷するスキージを備えるスクリーン印刷機を用いて、太陽電池素子用の基板上に導電性ペーストをスクリーン印刷して電極を形成する太陽電池素子の製造方法であって、前記スキージは、該スキージの印刷移動方向前面において印刷の際にペーストと接触する領域に、該ペーストの流動を規制する複数の凸部及び/又は凹部をスキージ長さ方向に所定の間隔で一列に配列して有することを特徴とする太陽電池素子の製造方法。   A scraper that coats the screen plate with a paste, and a paste coated on the screen plate while being moved while the tip portion presses the screen plate is pushed out from the opening portion of the screen plate to a substrate to be printed. A method of manufacturing a solar cell element using a screen printing machine equipped with a squeegee to screen-print a conductive paste on a substrate for a solar cell element to form an electrode, wherein the squeegee is moved by printing the squeegee A plurality of convex portions and / or concave portions for restricting the flow of the paste are arranged in a line at predetermined intervals in the squeegee length direction in a region in contact with the paste at the time of printing in the front direction. Manufacturing method of solar cell element. 前記太陽電池素子用の基板は、半導体基板に拡散層を形成し、その上に反射防止膜を形成したものであって、該反射防止膜上に前記スクリーン印刷機を用いて導電性ペーストをスクリーン印刷して電極を形成することを特徴とする請求項1に記載の太陽電池素子の製造方法。   The substrate for the solar cell element is a semiconductor substrate in which a diffusion layer is formed and an antireflection film is formed thereon, and a conductive paste is screened on the antireflection film using the screen printer. The method for manufacturing a solar cell element according to claim 1, wherein the electrode is formed by printing. 前記複数の凸部と凹部は、スキージの前記印刷移動方向前面上で交互に配列されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池素子の製造方法。   The method for manufacturing a solar cell element according to claim 1, wherein the plurality of convex portions and concave portions are alternately arranged on the front surface in the printing movement direction of the squeegee. 隣接する前記凸部及び/又は凹部同士の隣接間隔が1〜100mmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の太陽電池素子の製造方法。   The manufacturing method of the solar cell element according to any one of claims 1 to 3, wherein an adjacent interval between adjacent convex portions and / or concave portions is 1 to 100 mm. 前記複数の凸部及び/又は凹部は、スキージの前記先端部の外縁に対して平行に配列されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池素子の製造方法。   The said some convex part and / or a recessed part are arranged in parallel with the outer edge of the said front-end | tip part of a squeegee, The manufacturing of the solar cell element of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Method. 前記凸部は、円柱形状を有していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の太陽電池素子の製造方法。   The method for manufacturing a solar cell element according to any one of claims 1 to 5, wherein the convex portion has a cylindrical shape. 前記凹部は、丸穴であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の太陽電池素子の製造方法。   The said recessed part is a round hole, The manufacturing method of the solar cell element of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. スクリーン版にペーストをコーティングするスクレッパと、先端部が前記スクリーン版を押圧した状態で移動しながら前記スクリーン版上にコーティングされたペーストを該スクリーン版の開口部からその下の被印刷物に押し出して印刷するスキージを備えるスクリーン印刷機であって、前記スキージは、該スキージの印刷移動方向前面において印刷の際にペーストと接触する領域に、該ペーストの流動を規制する複数の凸部及び/又は凹部をスキージ長さ方向に所定の間隔で一列に配列して有することを特徴とする太陽電池素子の電極形成用スクリーン印刷機。   A scraper that coats the screen plate with a paste, and a paste coated on the screen plate while being moved while the tip portion presses the screen plate is pushed out from the opening portion of the screen plate to a substrate to be printed. A screen printing machine including a squeegee, wherein the squeegee includes a plurality of convex portions and / or concave portions that regulate flow of the paste in a region in contact with the paste during printing in front of the squeegee in a printing movement direction. A screen printer for forming electrodes of solar cell elements, which is arranged in a line at predetermined intervals in the squeegee length direction.
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