JP2015523707A - 太陽電池接点の印刷方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2012年4月18日出願の米国仮特許出願61/635,262号に対する優先権を主張する。同文献の開示内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
a.シリコンウエハーのフロント側へARC層を適用することと、
b.ファイヤースルー性能を有するペーストAをARC層上に印刷することであって、ペーストAを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成することと、
c.ペーストBをペーストA上に印刷することであって、ペーストBは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、
i.分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも2本のバスバーと、
ii.フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線であって、
ペーストAおよびペーストBの印刷面積の合計が、フロント側の面積の10%未満である、
フィンガー線と、
を含む、ことと、
d.二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストAは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、(a1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(a2)ガラスフリットを含み、ペーストAは、焼成時の接触抵抗がペーストBよりも低く、
ペーストBは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、(b1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(b2)ガラスフリットを含む。
a.50〜95wt%の金属源であって、
i.銀または銀源、および
ii.ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種の金属または金属源、を含む金属源と、
b.0.5〜15wt%のガラス成分と、
c.5〜20wt%の有機ビヒクルと、
を含む。
a.40〜85wt%の金属源と、
b.0.5〜15wt%のガラス成分と、
c.5〜20wt%の有機ビヒクルと、
を含む。
a.ファイヤースルー性能を有するペーストAをARC層上に印刷することであって、ペーストAを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成する、ことと、
b.ペーストBを印刷および乾燥することであって、ペーストBは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも2本のバスバーを含む、ことと、
c.二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストAは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、(a1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(a2)ガラスフリットを含み、ペーストAは、焼成時において、ペーストBよりもより良好な半田濡れ性を提供し、
ペーストBは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、(b1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(b2)ガラスフリットを含み、ペーストBは、焼成時において、ペーストAよりも低い接触抵抗を提供する。
a.50〜95wt%の金属源であって、
i.銀または銀源、および
ii.ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種の金属または金属源、
を含む、金属源と、
b.0.5〜15wt%のガラス成分と、
c.5〜20wt%の有機ビヒクルと、
を含む。
a.50〜95wt%の金属源、
b.0.10wt%のガラス成分、および、
c.5〜20wt%の有機ビヒクル、
を含む。
a.非ファイヤースルー性能を有するペーストBを、少なくとも2本の平行なバスバーを形成するようにスクリーン印刷および乾燥することと、
b.ファイヤースルー性能を有するペーストAをステンシルを介してARC層上に印刷することであって、ペーストAは、少なくとも2本の平行なバスバーを接続させる細い平行なフィンガーを含むパターン状に印刷される、ことと、
c.二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストAは、ホットメルト接着剤および無機部分を含み、無機部分は、(a1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(a2)ガラスフリットを含み、ペーストAは、焼成時の接触抵抗がペーストBよりも低く、
ペーストBは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、(b1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(b2)ガラスフリットを含み、ペーストBは、焼成時において、ペーストAよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供する。
a.50〜95wt%の金属源、
b.0.5〜15wt%のガラス成分、および、
c.5〜20wt%の有機ビヒクル、
を含む。
a.40〜85wt%の金属源と、
b.0.5〜15wt%のガラス成分と、
c.5〜20wt%の有機ビヒクルと、
を含む。
a.ファイヤースルー性能を有するペーストAをARC層上に印刷することであって、ペーストAは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、
i.フィンガー線の下印刷部を形成する平行な細いフィンガー線、および
ii.フィンガー線と直角交差する少なくとも2本の平行なバスバー、
を含む、ことと、
b.ペーストA、BまたはCをフィンガー線の下印刷部上に印刷および乾燥することであって、ペーストA、B、またはCは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線を含む、ことと、
c.二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストAは、ホットメルト接着剤および無機部分を含み、無機部分は、(a1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(a2)ガラスフリットを含み、ペーストAは、焼成時において、ペーストBよりも良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し、ペーストCは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、(c1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(c2)ガラスフリットを含み、ペーストAは、焼成時において、ペーストCよりも低い接触抵抗をシリコンに提供する。
a.50〜95wt%の金属源と、
b.0.5〜15wt%のガラス成分と、
c.5〜20wt%の有機ビヒクルと、
を含む。
a.40〜85wt%の金属源と、
b.0.5〜15wt%のガラス成分と、
c.5〜20wt%の有機ビヒクルと、
を含む。
a.シリコンウエハーのフロント側へARC層を適用することと、
b.ファイヤースルー性能を有する第1のペーストAをARC層上に印刷することであって、ペーストAを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成する、ことと、
c.第2のペーストAまたはBまたはCを第1のペーストA上に印刷することであって、第2のペーストAまたはBまたはCは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線を含む、ことと、
d.第1のペーストおよび第2のペースト上に第3のペーストBを印刷することであって、ペーストBは、分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも2本のバスバーとして印刷され、
第1のペースト、第2のペーストおよび第3のペーストの印刷面積の合計が、フロント側の面積の10%未満である、ことと、
E.三重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストAは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、(a1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(a2)ガラスフリットを含み、ペーストAは、焼成時の接触抵抗がペーストBよりも低く、
ペーストBは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、(b1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(b2)ガラスフリットを含み、ペーストBは、焼成時において、ペーストAよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し、
ペーストCは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、(c1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(c2)ガラスフリットを含み、ペーストCは、焼成時において、ペーストAよりも低い接触抵抗を提供する。
a.シリコンウエハーのフロント側へARC層を適用することと、
b.ファイヤースルー性能を有するペーストAをARC層上に印刷することであって、ペーストAを複数の連続する平行な細いフィンガー線として印刷して、連続するフィンガー線の下印刷部を形成する、ことと、
c.ペーストBをペーストA上に印刷することであって、ペーストBは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、
i.分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも2本のバスバー、および
ii.フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線、
を含み、
ペーストAおよびペーストBの印刷面積の合計が、フロント側の面積の10%未満である、
ことと、
d.二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストAは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、(a1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(a2)ガラスフリットを含み、ペーストAは、焼成時の接触抵抗がペーストBよりも低く、
ペーストBは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、(b1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(b2)ガラスフリットを含み、ペーストBは、焼成時において、ペーストAよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供する。
a.シリコンウエハーのフロント側へARC層を適用することと、
b.ファイヤースルー性能を有する第1のペーストAをARC層上に印刷することであって、ペーストAを複数の連続する平行な細いフィンガー線として印刷して、連続するフィンガー線の下印刷部を形成する、ことと、
c.第2のペーストAまたはBまたはCをペーストA上に印刷することであって、第2のペーストは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する連続する平行な細いフィンガー線を含み、これにより間に隙間が設けられる、ことと、
d.第1のペーストおよび第2のペースト上に第3のペーストBを印刷することであって、第3のペーストは、分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも2本のバスバーとして印刷され、
第1のペースト、第2のペーストおよび第3のペーストの印刷面積の合計が、フロント側の面積の10%未満である、
ことと、
e.三重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストAは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、(a1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(a2)ガラスフリットを含み、ペーストAは、焼成時の接触抵抗がペーストBよりも低く、
ペーストBは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、(b1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(b2)ガラスフリットを含み、ペーストBは、焼成時において、ペーストAよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し、
ペーストCは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、(c1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(c2)ガラスフリットを含み、ペーストBは、焼成時において、ペーストAよりも低い接触抵抗を提供する。
a.ファイヤースルー性能を有する第1のペーストAをARC層上に印刷することであって、ペーストAは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、
i.フィンガー線の下印刷部を形成する平行な細いフィンガー線と、
ii.フィンガー線と直角交差する少なくとも2本の平行なバスバーと、
を含む、ことと、
b.第2のペーストA、BまたはCを第1のペースト上に印刷および乾燥することであって、第2のペーストは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する連続する平行な細いフィンガー線を含む、ことと、
c.二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストAは、ホットメルト接着剤および無機部分を含み、無機部分は、(a1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(a2)ガラスフリットを含み、ペーストAは、焼成時において、ペーストBよりも良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し、ペーストBは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、(b1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(b2)ガラスフリットを含み、ペーストBは、焼成時において、ペーストAよりも低い接触抵抗を提供する。
a.シリコンウエハーのフロント側へARC層を適用することと、
b.ファイヤースルー性能を有する第1のペーストAをARC層上に印刷することであって、ペーストAは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、
i.フィンガー線の下印刷部を形成する平行な細いフィンガー線と、
ii.フィンガー線と直交する少なくとも2本の平行なバスバーと、
を含む、ことと、
c.第2のペーストAまたはBまたはCを第1のペースト上に印刷することであって、第2のペーストは格子パターン状に印刷され、格子パターンは、
i.フィンガー線の下印刷部上に重ねられた平行な細いフィンガー線と、
ii.フィンガー線と直交する少なくとも2本の平行なバスバーと、
を含み、
第1のペースト、第2のペーストおよび第3のペーストの印刷面積の合計が、フロント側の面積の10%未満である、ことと、
d.二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストAは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、無機部分は、(a1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(a2)ガラスフリットを含み、ペーストAは、焼成時の接触抵抗がペーストBよりも低く、
ペーストBは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、(b1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(h2)ガラスフリットを含み、ペーストBは、焼成時において、ペーストAよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供し、
ペーストCは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、(c1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(c2)ガラスフリットを含み、ペーストBは、焼成時において、ペーストAよりも低い接触抵抗を提供する。
a.ファイヤースルー性能を有するペーストBを少なくとも2本の平行なバスバー間のステンシルを介して印刷および乾燥することであって、ペーストBは、格子パターン状に印刷され、格子パターンは、少なくとも2本の平行なバスバーを接続させる平行な細いフィンガー線を含む、ことと、
b.ファイヤースルー性能を有するペーストAをステンシルを介してARC層上に印刷することであって、ペーストAは、少なくとも2本の平行なバスバーを含むパターン状に印刷される、ことと、
c.二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
ペーストAは、ホットメルト接着剤および無機部分を含み、無機部分は、(a1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(a2)ガラスフリットを含み、ペーストAは、焼成時の接触抵抗がペーストBよりも低く、ペーストBは、有機ビヒクルおよび無機成分を含み、無機成分は、(b1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(b2)ガラスフリットを含み、ペーストBは、焼成時において、ペーストAよりもより良好な半田濡れ性および接着性をシリコンに提供する。
以下の例に、本発明を例示する。以下の例および本明細書および特許請求の範囲中に特段の記載のない限り、全ての部分およびパーセンテージは重量によるものであり、全ての温度は摂氏単位であり、圧力は大気圧またはほぼ大気圧である。
Claims (17)
- フロント側太陽電池接点を、p型領域、n型領域、p−n接合およびARC層を前記フロント側に有するシリコンウエハー上に形成するプロセスであって、前記プロセスは、
a.前記シリコンウエハーの前記フロント側へARC層を適用することと、
b.ファイヤースルー性能を有するペーストAを前記ARC層上に印刷することであって、前記ペーストAを平行であって間に隙間が設けられた複数の細いフィンガー線として印刷して、分割フィンガー線の下印刷部を形成することと、
c.ペーストBをペーストA上に印刷することであって、前記ペーストBは、格子パターン状に印刷され、前記格子パターンは、
i.前記分割フィンガー線の下印刷部と直交する、間に隙間が設けられた少なくとも2本のバスバーと、
ii.前記フィンガー線の下印刷部上に重ねられたフィンガー線の上印刷部を形成する平行な細いフィンガー線と、
を含み、
ペーストAおよびペーストBの印刷面積の合計が、前記フロント側の面積の10%未満であることと、
d.二重印刷されたシリコンウエハーを焼成することと、
を含み、
前記ペーストAは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、前記無機部分は、(a1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(a2)ガラスフリットを含み、前記ペーストAは、焼成時の接触抵抗がペーストBよりも低く、
前記ペーストBは、有機ビヒクルおよび無機部分を含み、前記無機部分は、(b1)少なくとも1種の導電性金属粉末および(b2)ガラスフリットを含む、
プロセス。 - ペーストAおよびペーストBのうち少なくとも1つは、ホットメルト接着剤を含む、請求項1に記載のプロセス。
- ペーストAは、
a.50〜95wt%の金属源であって、
i.銀または銀源、および
ii.ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種の金属または金属源、
を含む、
金属源と、
b.0.5〜15wt%のガラス成分と、
c.5〜20wt%の有機ビヒクルと、
を含む、請求項1に記載のプロセス。 - 前記金属源は、銀合金と、ニッケル、銅、パラジウム、白金、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種の金属とを含む、請求項3に記載のプロセス。
- 前記金属源はニッケルを含み、前記ニッケルは、有機ニッケル化合物の形態で提供される、請求項3に記載のプロセス。
- 前記ガラス成分は、軟化点が300〜550℃である少なくとも1種のPb含有ガラスフリットを含み、前記ガラスフリットは、より低い接触抵抗およびより広い焼成ウィンドウを達成するために、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ti、V、Cr、W、Nb、Ta、Hf、Rh、Ru、Pd、Ptおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される遷移金属の酸化物を含む、請求項3に記載のプロセス。
- 前記ペーストは、0.01〜10wt%の金属アセチルアセトネートを含み、前記金属アセチルアセトネートの金属は、V、Sb、Y、Co、Ni、Zr、Sn、Zn、Li、Mn、Cu、Ce、Ru、RhおよびFeからなる群から選択される、請求項3に記載のプロセス。
- ペーストAは、0.01〜10wt%の少なくとも1種の金属ケイ酸塩をさらに含み、前記金属ケイ酸塩は、MaSibOc+2bの式を有し、式中、a=1、2または3であり、b=1、2または3であり、c=a/2、aまたは2aであり、金属Mは、Zn、Mg、Li、Mn、Co、Ni、Cu、Gd、Zr、Ce、Fe、AlおよびYからなる群から選択される、請求項3に記載のプロセス。
- ペーストAは、有機亜鉛化合物をさらに含む、請求項3に記載のプロセス。
- 少なくとも1つのペーストは、0.01〜5wt%の有機リチウム化合物をさらに含む、請求項3に記載のプロセス。
- ペーストBは、
a.40〜85wt%の金属源と、
b.0.5〜15wt%のガラス成分と、
c.5〜20wt%の有機ビヒクルと、
を含む、請求項3に記載のプロセス。 - 前記ガラスフリットは、反射防止膜を介した焼成が不可能である、請求項10に記載のプロセス。
- ペーストBのガラス成分のTgは、ペーストAのガラス成分のTg以下である、請求項10に記載のプロセス。
- ペーストB中の金属およびガラスの合計割合は、ペーストA中の合計割合未満である、請求項10に記載のプロセス。
- ペーストAおよびペーストBのうち少なくとも1つは、インクジェットプリンタによって印刷される、請求項1に記載のプロセス。
- ペーストBはガラスを含まない、請求項1に記載のプロセス。
- 前記線のアスペクト比は、0.1〜1である、請求項3に記載のプロセス。
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