JP2017183327A - Method of manufacturing solar battery and printing device - Google Patents

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藤川　正洋
Masahiro Fujikawa
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar battery that can have its output deterioration reduced by eliminating unevenness in electrode printing without making a manufacturing process for the solar battery complicated.SOLUTION: A method of manufacturing a solar battery includes the steps of: forming a light receiving surface electrode on a light receiving surface 2A with fine unevenness of a solar battery substrate 2 having a p-n junction; and forming a back electrode on a back surface. Then the step of forming the light receiving surface electrode includes: a first printing step of forming a pattern print part by supplying electrode paste 6 onto a printing mask 3, and raking electrode paste 6 from the printing mask 3 to a surface of the solar battery substrate 2 by sliding a first squeegee 4 on the printing mask 3 in an A direction; and a second printing step of smoothing a cross-sectional shape of the pattern print part by sliding a second squeegee 5 in the A direction and thus raking electrode paste 6 remaining on the printing mask 3 from the printing mask 3 to the surface of the solar battery substrate 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、太陽電池の製造方法および印刷装置に係り、特に受光面側電極の形成に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell and a printing apparatus, and more particularly to formation of a light receiving surface side electrode.

従来の結晶系シリコン太陽電池は、多結晶シリコンもしくは単結晶シリコンのｐ型シリコン基板の面全体にｎ型の拡散層が形成され、ｐｎ接合を形成するものであるが、受光面側の表面にはテクスチャーと呼ばれる微小な凹凸が設けられている。微小凹凸上には反射防止膜が形成され、反射防止膜の上に櫛形状に受光面電極が設けられている。シリコン基板の裏面には、裏面全体に電極が設けられている。   In the conventional crystalline silicon solar cell, an n-type diffusion layer is formed on the entire surface of a polycrystalline silicon or single-crystal silicon p-type silicon substrate to form a pn junction. Is provided with minute irregularities called texture. An antireflection film is formed on the minute irregularities, and a light receiving surface electrode is provided in a comb shape on the antireflection film. On the back surface of the silicon substrate, electrodes are provided on the entire back surface.

上記結晶系シリコン太陽電池は、例えば以下のようにして製造される。まず、ｐ型単結晶シリコン基板の表面に微小凹凸を形成する。微小凹凸の形成には、アルカリ溶液とアルコールの混合液、フッ酸と硝酸の混酸溶液等のエッチング液を用いたウェットエッチングプロセス、もしくはＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ：リアクティブイオンエッチング）法等のドライエッチングプロセスを用いる。表面の微小凹凸は外からの光の反射を抑えて閉じ込め、光を電気に変換する効率を上げるために形成される。次に、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）ガス中で気相拡散法によりｐ型単結晶シリコン基板にｎ型拡散層を形成する。フッ化水素に浸し表面にできた酸化膜を除去した後に、表面に反射防止膜である窒化シリコンをプラズマＣＶＤ(Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学的気相成長)法により形成する。次に、表面に銀ペーストを用い印刷法で櫛形状にパターン化した受光面電極を形成する。裏面電極として、アルミニウムペーストを用い裏面全体にアルミニウム電極が形成されるとともに、一部外部取り出し電極として銀電極が印刷法で形成される。そして、１５０℃で乾燥した後に７００℃から８００℃で受光面電極および裏面電極を焼成し太陽電池が完成される。 The crystalline silicon solar cell is manufactured as follows, for example. First, minute irregularities are formed on the surface of a p-type single crystal silicon substrate. For the formation of minute irregularities, a wet etching process using an etching solution such as a mixed solution of an alkali solution and an alcohol, a mixed acid solution of hydrofluoric acid and nitric acid, or dry etching such as a RIE (Reactive Ion Etching) method. Use process. The minute irregularities on the surface are formed in order to suppress the reflection of light from the outside and confine it, and increase the efficiency of converting light into electricity. Next, an n-type diffusion layer is formed on the p-type single crystal silicon substrate by a vapor phase diffusion method in phosphorus oxychloride (POCl 3 ) gas. After removing the oxide film formed on the surface by immersing in hydrogen fluoride, silicon nitride as an antireflection film is formed on the surface by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Next, a light-receiving surface electrode patterned in a comb shape by a printing method using silver paste on the surface is formed. As a back electrode, an aluminum paste is used to form an aluminum electrode on the entire back surface, and a silver electrode is partially formed as an external extraction electrode by a printing method. And after drying at 150 degreeC, a light-receiving surface electrode and a back surface electrode are baked at 700 to 800 degreeC, and a solar cell is completed.

以上のように、太陽電池セルの受光面側に形成する受光面電極は主に印刷法により形成されるが、受光面電極の表面は印刷マスクのメッシュを通して転写されるため表面が凹凸形状になる。   As described above, the light-receiving surface electrode formed on the light-receiving surface side of the solar battery cell is mainly formed by a printing method, but the surface of the light-receiving surface electrode is transferred through the mesh of the printing mask, so that the surface becomes uneven. .

特に受光面電極の櫛型電極部の細い電極を形成する場合は、印刷面積に比較してメッシュの占有する面積が大きく電極ペーストの固形分比が大きく粘度が高いために、電極表面にメッシュに起因する凹凸が発生する。電極表面の凹凸が大きいと電極の導体抵抗が高くなり電流が流れにくくなり、セル出力の低下が生じる。   In particular, when forming a thin electrode in the comb-shaped electrode portion of the light-receiving surface electrode, the area occupied by the mesh is large compared to the printed area, the solid content ratio of the electrode paste is large, and the viscosity is high. The resulting unevenness occurs. If the irregularities on the electrode surface are large, the conductor resistance of the electrode becomes high and current does not flow easily, resulting in a decrease in cell output.

受光面電極の凹凸を少なくするためには、例えば、特許文献１では、マスクのメッシュパターンを変更した異なるマスクを用いて複数回印刷する、あるいはペースト粘度を低くする技術が開示されている。   In order to reduce the unevenness of the light-receiving surface electrode, for example, Patent Document 1 discloses a technique of printing a plurality of times using different masks in which the mesh pattern of the mask is changed, or reducing the paste viscosity.

また、メッシュのない板状の金属を電極形状に抜いたメタルマスクを使用することで凹凸を少なくする技術も開示されている。   Also disclosed is a technique for reducing irregularities by using a metal mask obtained by extracting a plate-like metal without a mesh into an electrode shape.

特開平１１−１０３０８４号公報JP 11-103084 A

以上のように、印刷マスクのメッシュを通して電極ペーストをパターン転写して太陽電池の受光面電極を形成する場合、印刷面積に比較してメッシュ面積が大きく電極ペーストの固形分比が大きく粘度が高いために電極表面に凹凸が発生し易い。電極表面の凹凸が大きいと電極の導体抵抗が高くなり電流が流れにくくなり、セル出力の低下が生じる。これを防ぐために特許文献１の技術では、マスクピッチを変更して複数回印刷を行ったり、粘度を低くしたりしている。しかしながら特許文献１の技術では、印刷工程が複雑になる上、塗布する電極ペーストの使用量が多くなりコストの高騰を招くという問題があった。また、メッシュのない板状の金属を電極形状に抜いたメタルマスクを使用した場合、十分なパターン精度を得ることができず高度の印刷技術を必要とするという問題があった。   As described above, when patterning the electrode paste through the mesh of the printing mask to form the light receiving surface electrode of the solar cell, the mesh area is large compared to the printing area, the solid content ratio of the electrode paste is large, and the viscosity is high. In addition, unevenness is likely to occur on the electrode surface. If the irregularities on the electrode surface are large, the conductor resistance of the electrode becomes high and current does not flow easily, resulting in a decrease in cell output. In order to prevent this, in the technique of Patent Document 1, printing is performed a plurality of times by changing the mask pitch, or the viscosity is lowered. However, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that the printing process is complicated and the amount of electrode paste to be applied is increased, resulting in an increase in cost. Further, when a metal mask in which a plate-like metal without a mesh is extracted into an electrode shape is used, there is a problem that sufficient pattern accuracy cannot be obtained and a high-level printing technique is required.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池の製造プロセスを複雑化することなく電極印刷時の凹凸をなくし、太陽電池セルの出力劣化を低減することができる太陽電池を得ることを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: The solar cell which can eliminate the unevenness | corrugation at the time of electrode printing without complicating the manufacturing process of a solar cell, and can reduce the output degradation of a photovoltaic cell is obtained. For the purpose.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、基板に電極を形成する工程を含む太陽電池の製造方法であり、電極を形成する工程が、印刷マスク上に電極ペーストを供給する電極ペースト供給工程と、印刷マスク上を、第１のスキージが摺動する第１の印刷工程と、印刷マスク上を、第２のスキージが摺動する第２の印刷工程とを含む。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a method for manufacturing a solar cell including a step of forming an electrode on a substrate, and the step of forming an electrode supplies an electrode paste on a printing mask. An electrode paste supplying step, a first printing step in which the first squeegee slides on the printing mask, and a second printing step in which the second squeegee slides on the printing mask.

本発明によれば、太陽電池の製造プロセスを複雑化することなく電極印刷時の凹凸をなくし、太陽電池セルの出力劣化を低減することができる太陽電池を得ることができるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that it is possible to obtain a solar cell that can eliminate unevenness during electrode printing without complicating the manufacturing process of the solar cell and reduce the output deterioration of the solar cell.

実施の形態１における太陽電池の製造方法の概念を示す図The figure which shows the concept of the manufacturing method of the solar cell in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１にかかる太陽電池の製造方法に用いられる印刷装置の構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the printing apparatus used for the manufacturing method of the solar cell concerning Embodiment 1. FIG. 実施の形態１にかかる太陽電池の製造方法に用いられる印刷装置の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the printing apparatus used for the manufacturing method of the solar cell concerning Embodiment 1. FIG. 実施の形態１にかかる太陽電池の製造方法に用いられる印刷装置の構成を示す上面図FIG. 2 is a top view showing a configuration of a printing apparatus used in the method for manufacturing a solar cell according to the first embodiment. 実施の形態１にかかる太陽電池の製造方法で形成された太陽電池を示す図であり、（ａ）は、太陽電池の受光面を示す図、（ｂ）は、（ａ）に示す太陽電池の、受光面とは反対側の裏面を示す図、（ｃ）は、同太陽電池のVc−Vc断面図、（ｄ）は、同太陽電池のVｄ−Vｄ断面図It is a figure which shows the solar cell formed with the manufacturing method of the solar cell concerning Embodiment 1, (a) is a figure which shows the light-receiving surface of a solar cell, (b) is the solar cell shown to (a). The figure which shows the back surface on the opposite side to a light-receiving surface, (c) is Vc-Vc sectional drawing of the solar cell, (d) is Vd-Vd sectional view of the solar cell. （ａ）から（ｄ２）は、実施の形態１にかかる太陽電池の製造方法における受光面電極の印刷工程を示す工程断面図であり、（ｂ２）は（ｂ１）の工程で得られた太陽電池基板の要部拡大断面図、（ｄ２）は（ｄ１）の工程で得られた太陽電池基板の要部拡大断面図(A)-(d2) is process sectional drawing which shows the printing process of the light-receiving surface electrode in the manufacturing method of the solar cell concerning Embodiment 1, (b2) is the solar cell obtained at the process of (b1). The principal part expanded sectional view of a board | substrate, (d2) is the principal part expanded sectional view of the solar cell board | substrate obtained at the process of (d1). （ａ）および（ｂ）は、実施の形態２における太陽電池の製造方法の概念を示す図(A) And (b) is a figure which shows the concept of the manufacturing method of the solar cell in Embodiment 2. FIG. 実施の形態２における太陽電池の製造工程を示す断面図Sectional drawing which shows the manufacturing process of the solar cell in Embodiment 2. FIG. 実施の形態２における太陽電池の製造工程を示す断面図Sectional drawing which shows the manufacturing process of the solar cell in Embodiment 2. FIG. （ａ）および（ｂ）は、実施の形態３における太陽電池の製造方法の概念を示す図(A) And (b) is a figure which shows the concept of the manufacturing method of the solar cell in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３における太陽電池の製造工程を示す断面図Sectional drawing which shows the manufacturing process of the solar cell in Embodiment 3. 実施の形態３における太陽電池の製造工程を示す断面図Sectional drawing which shows the manufacturing process of the solar cell in Embodiment 3. 実施の形態４における太陽電池の製造工程に用いられる印刷マスクを示す図The figure which shows the printing mask used for the manufacturing process of the solar cell in Embodiment 4.

以下に、本発明にかかる太陽電池の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。また、平面図であっても、図面を見易くするためにハッチングを付す場合がある。一方断面図であっても、図面を見易くするためにハッチングを付さない場合がある。   Embodiments of a method for manufacturing a solar cell according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. In the drawings shown below, the scale of each member may be different from the actual scale for easy understanding. The same applies between the drawings. Further, even a plan view may be hatched to make the drawing easy to see. On the other hand, even a cross-sectional view may not be hatched for easy viewing of the drawing.

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における太陽電池の製造方法の概念を示す図、図２は、実施の形態１にかかる太陽電池の製造方法に用いられる印刷装置の構成を示す斜視図、図３は、同断面図、図４は、同上面図である。実施の形態１の太陽電池の製造方法に用いられる印刷装置では、支持台である印刷ステージ１に固定された、ｐｎ接合を有する太陽電池基板２に対し、印刷マスク３を介して、第１のスキージ４と第２のスキージ５とを並行して駆動し、電極ペースト６を供給して受光面グリッド電極１４Ｇを印刷する。第１のスキージ４よりも第２のスキージ５の方が硬度が高い。実施の形態１の印刷方法では、印刷マスク３上に電極ペースト６を供給し、印刷マスク３上を、第１のスキージ４が第１の方向Ａに摺動することで、電極ペースト６を印刷マスク３から太陽電池基板２表面に掻き出し、パターン印刷部を形成する第１の印刷工程を実施する。続いて、第２のスキージ５が第１の方向であるＡ方向に摺動することで、印刷マスク３上に残留した電極ペースト６を印刷マスク３から太陽電池基板２表面に掻き出し、パターン印刷部の断面形状を緩和する第２の印刷工程を実施する。従って、凹凸の少ないなだらかな表面をもつ受光面電極を形成することができる方法である。なお、実施の形態において硬度が高いとはショア硬度が高いことをいうものとする。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a concept of a method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 1, FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a printing apparatus used in the method for manufacturing a solar cell according to Embodiment 1, and FIG. FIG. 4 is a top view of the same. In the printing apparatus used in the method for manufacturing the solar cell according to the first embodiment, the first solar cell substrate 2 having a pn junction fixed to the printing stage 1 that is a support base is connected via the printing mask 3 to the first. The squeegee 4 and the second squeegee 5 are driven in parallel to supply the electrode paste 6 to print the light receiving surface grid electrode 14G. The second squeegee 5 has a higher hardness than the first squeegee 4. In the printing method of the first embodiment, the electrode paste 6 is supplied onto the print mask 3, and the electrode paste 6 is printed on the print mask 3 by sliding the first squeegee 4 in the first direction A. A first printing process is performed in which the surface of the solar cell substrate 2 is scraped from the mask 3 to form a pattern printing portion. Subsequently, the second squeegee 5 slides in the A direction, which is the first direction, so that the electrode paste 6 remaining on the print mask 3 is scraped from the print mask 3 to the surface of the solar cell substrate 2 and the pattern printing unit. A second printing step for relaxing the cross-sectional shape is performed. Therefore, this is a method capable of forming a light-receiving surface electrode having a smooth surface with little unevenness. In the embodiments, high hardness means high Shore hardness.

受光面電極の印刷に用いられる印刷装置について説明する。印刷装置は、印刷ステージ１と、印刷マスク３と、ヘラ状の治具である第１のスキージ４と、第１のスキージ４よりも先端部の硬度が高い第２のスキージ５と、を備えている。第１のスキージ４および第２のスキージ５は、樹脂あるいはゴムなどで形成されている。印刷マスク３は、マスクパターンの形成されたメッシュからなるマスク本体３１とマスク本体３１を支持するマスク枠３２とで構成される。マスク本体３１上に図示しないディスペンサから供給される電極ペースト６が、ヘラ状の治具であるスクレッパ７で、均一に拡げられる。Ａ、Ｂは第１のスキージ４および第２のスキージ５の摺動方向を示す。印刷マスク３のマスク本体３１は、メッシュ上に、電極パターンに対応する樹脂材料のパターンをフォトリソグラフィにより形成したものである。   A printing apparatus used for printing the light receiving surface electrode will be described. The printing apparatus includes a printing stage 1, a printing mask 3, a first squeegee 4 that is a spatula-shaped jig, and a second squeegee 5 having a tip portion with a hardness higher than that of the first squeegee 4. ing. The first squeegee 4 and the second squeegee 5 are made of resin or rubber. The printing mask 3 includes a mask body 31 made of a mesh on which a mask pattern is formed and a mask frame 32 that supports the mask body 31. The electrode paste 6 supplied from a dispenser (not shown) on the mask body 31 is spread evenly by a scraper 7 which is a spatula-like jig. A and B indicate the sliding directions of the first squeegee 4 and the second squeegee 5. The mask body 31 of the printing mask 3 is obtained by forming a resin material pattern corresponding to an electrode pattern on a mesh by photolithography.

印刷ステージ１には、被印刷物であるｐｎ接合を有する太陽電池基板２が固定される。印刷ステージ１は、上面であるステージ面に載置した太陽電池基板２をたとえば真空吸着することにより位置決め固定する。   A solar cell substrate 2 having a pn junction that is a substrate to be printed is fixed to the printing stage 1. The printing stage 1 is positioned and fixed, for example, by vacuum suction of the solar cell substrate 2 placed on the stage surface that is the upper surface.

印刷ステージ１上に固定された太陽電池基板２上には、該太陽電池基板２の上面である被印刷面と一定の間隔を空けて、四角形状の印刷マスク３が配置される。印刷マスク３は、たとえばアルミニウム合金などからなるマスク枠３２間に金属メッシュからなるマスク本体３１が一定の張力で張設および支持されている。すなわち、マスク枠３２は、マスク本体３１の外周縁部にマスク本体３１の外周に沿って設けられて金属メッシュを保持する。金属メッシュは、印刷パターンに対応した開口部を除く部分に感光性樹脂膜からなる乳剤が被着されている。印刷マスク３と印刷ステージ１とは、それぞれに設けられたアライメントマーカーにより位置決めされる。   On the solar cell substrate 2 fixed on the printing stage 1, a rectangular print mask 3 is arranged at a certain distance from the surface to be printed which is the upper surface of the solar cell substrate 2. In the printing mask 3, a mask body 31 made of a metal mesh is stretched and supported between a mask frame 32 made of, for example, an aluminum alloy with a constant tension. That is, the mask frame 32 is provided along the outer periphery of the mask body 31 at the outer peripheral edge of the mask body 31 to hold the metal mesh. In the metal mesh, an emulsion made of a photosensitive resin film is applied to a portion excluding the opening corresponding to the printing pattern. The printing mask 3 and the printing stage 1 are positioned by alignment markers provided on each.

印刷マスク３の上部には、第１のスキージ４と、第２のスキージ５と、スクレッパ７とが図示しない駆動手段により昇降可能且つ一定の摺動方向であるＡまたはＢ方向に移動可能に設けられている。第１のスキージ４および第２のスキージ５は、スクレッパ７と所定の間隔を開けて摺動方向Ａにおけるスクレッパ７の摺動方向の下流側にスクレッパ７と略平行方向に配置されている。   A first squeegee 4, a second squeegee 5, and a scraper 7 are provided above the printing mask 3 so as to be movable up and down by a driving means (not shown) and movable in a certain sliding direction A or B. It has been. The first squeegee 4 and the second squeegee 5 are arranged in a direction substantially parallel to the scraper 7 on the downstream side in the sliding direction of the scraper 7 in the sliding direction A with a predetermined distance from the scraper 7.

Ｘ方向は、第１のスキージ４、第２のスキージ５、およびスクレッパ７の幅方向である。第１のスキージ４、第２のスキージ５、およびスクレッパ７の幅方向は、印刷マスク３の面方向においてＹ方向と略直交する方向とされる。また、第１のスキージ４および第２のスキージ５の幅寸法は、印刷マスク３におけるパターン印刷領域と略等しく、またはＸ方向において両端がパターン印刷領域からはみ出す寸法とされる。パターン印刷領域は、印刷パターンに対応した開口部が乳剤に設けられて被印刷物である太陽電池基板２に対して電極ペースト６の印刷が行われる領域である。スクレッパ７の幅寸法は、Ｘ方向において両端が第１のスキージ４および第２のスキージ５から突出するように第１のスキージ４および第２のスキージ５の幅寸法よりも長くされている。スクレッパ７において第１のスキージ４および第２のスキージ５から突出した部分は、印刷方向Ａにむけて屈曲した屈曲部とされている。Ｚ方向は、第１のスキージ４、第２のスキージ５、およびスクレッパ７の昇降方向である。   The X direction is the width direction of the first squeegee 4, the second squeegee 5, and the scraper 7. The width direction of the first squeegee 4, the second squeegee 5, and the scraper 7 is a direction substantially orthogonal to the Y direction in the surface direction of the printing mask 3. Further, the width dimension of the first squeegee 4 and the second squeegee 5 is substantially equal to the pattern printing area in the printing mask 3, or is a dimension in which both ends protrude from the pattern printing area in the X direction. The pattern printing area is an area where the electrode paste 6 is printed on the solar cell substrate 2 which is a printing object by providing an opening corresponding to the printing pattern in the emulsion. The width dimension of the scraper 7 is longer than the width dimension of the first squeegee 4 and the second squeegee 5 so that both ends protrude from the first squeegee 4 and the second squeegee 5 in the X direction. A portion of the scraper 7 that protrudes from the first squeegee 4 and the second squeegee 5 is a bent portion that is bent toward the printing direction A. The Z direction is the ascending / descending direction of the first squeegee 4, the second squeegee 5, and the scraper 7.

次に、実施の形態１の印刷装置を用いた電極形成方法について説明する。電極形成方法に先立ち、太陽電池基板の構成について簡単に説明する。図５は、実施の形態１にかかる太陽電池の製造方法で形成された太陽電池を示す図であり、（ａ）は、太陽電池の受光面を示す図、（ｂ）は、（ａ）に示す太陽電池の、受光面とは反対側の裏面を示す図、（ｃ）は、同太陽電池のVc−Vc断面図、（ｄ）は、同太陽電池のVｄ−Vｄ断面図である。次に本実施の形態の印刷方法を用いて電極を形成した太陽電池について説明する。太陽電池基板２の受光面２Ａには、互いに直交するように配置された受光面グリッド電極１４Ｇおよび受光面バス電極１４Ｂが設けられている。太陽電池基板２の裏面には、アルミニウム電極１３および裏面バス電極１５が設けられている。   Next, an electrode forming method using the printing apparatus of Embodiment 1 will be described. Prior to the electrode formation method, the configuration of the solar cell substrate will be briefly described. FIG. 5: is a figure which shows the solar cell formed with the manufacturing method of the solar cell concerning Embodiment 1, (a) is a figure which shows the light-receiving surface of a solar cell, (b) is (a). The figure which shows the back surface on the opposite side to the light-receiving surface of the solar cell to show, (c) is Vc-Vc sectional drawing of the solar cell, (d) is Vd-Vd sectional drawing of the solar cell. Next, a solar cell in which electrodes are formed using the printing method of the present embodiment will be described. The light receiving surface 2A of the solar cell substrate 2 is provided with a light receiving surface grid electrode 14G and a light receiving surface bus electrode 14B arranged so as to be orthogonal to each other. An aluminum electrode 13 and a back bus electrode 15 are provided on the back surface of the solar cell substrate 2.

実施の形態１にかかわる太陽電池は、基板としてｐ型単結晶シリコン基板１０を用いている。なお、基板はこれに限定されるものではなく、ｐ型多結晶シリコン基板の他、ｎ型のシリコン基板を用いても良い。ｐ型単結晶シリコン基板１０の受光面側には、光を閉じ込めるためのテクスチャーと呼ばれる凹凸部が３μｍ程度の深さで形成されている。ｐ型単結晶シリコン基板１の凹凸部には０．２μｍのｎ型拡散層１１が形成され、ｐ型単結晶シリコン基板１とｎ型拡散層１１との間でｐｎ接合部を形成している。ｎ型拡散層１１上に反射を低減し光利用率を向上するための反射防止膜１２が形成されて太陽電池基板２を形成している。そして太陽電池基板２の受光面２Ａ側には多数の細い受光面グリッド電極１４Ｇと受光面グリッド電極１４Ｇと直交する数本の太い受光面バス電極１４Ｂが反射防止膜１２の開口部に形成されている。   The solar cell according to Embodiment 1 uses a p-type single crystal silicon substrate 10 as a substrate. The substrate is not limited to this, and an n-type silicon substrate may be used in addition to the p-type polycrystalline silicon substrate. On the light receiving surface side of the p-type single crystal silicon substrate 10, an uneven portion called a texture for confining light is formed with a depth of about 3 μm. An n-type diffusion layer 11 having a thickness of 0.2 μm is formed on the uneven portion of the p-type single crystal silicon substrate 1, and a pn junction is formed between the p-type single crystal silicon substrate 1 and the n-type diffusion layer 11. . An antireflection film 12 for reducing reflection and improving light utilization is formed on the n-type diffusion layer 11 to form the solar cell substrate 2. On the light receiving surface 2A side of the solar cell substrate 2, a large number of thin light receiving surface grid electrodes 14G and several thick light receiving surface bus electrodes 14B orthogonal to the light receiving surface grid electrodes 14G are formed in the openings of the antireflection film 12. Yes.

太陽電池基板２の裏面２Ｂは、ｐ型単結晶シリコン基板１０上にアルミニウム電極１３と外部取り出し電極として銀からなる裏面バス電極１５とが配置される。アルミニウム電極１３下には、焼成によるアルミニウムとシリコンの合金層が形成され、合金層の下層にはアルミニウム拡散によるｐ+層であるＢＳＦ（Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）層が形成されている。 On the back surface 2B of the solar cell substrate 2, an aluminum electrode 13 and a back surface bus electrode 15 made of silver as an external extraction electrode are arranged on a p-type single crystal silicon substrate 10. Under the aluminum electrode 13, an alloy layer of aluminum and silicon is formed by firing, and a BSF (Back Surface Field) layer which is a p + layer by aluminum diffusion is formed under the alloy layer.

次に太陽電池の製造方法について述べる。例えばｐ型単結晶シリコン基板１０をフッ酸および純水で洗浄する。そしてｐ型単結晶シリコン基板１０の受光面側の表面に凹凸部を形成する工程は、例えば水酸化ナトリウムとイソプロピルアルコールの混合溶液に浸し、凹凸部が３μｍになるようにウェットエッチングを行う。またはＲＩＥなどドライエッチングプロセスで表面を１μｍから３μｍの高さの差をもつ凹凸形状の表面としても良い。   Next, a method for manufacturing a solar cell will be described. For example, the p-type single crystal silicon substrate 10 is cleaned with hydrofluoric acid and pure water. Then, in the step of forming the concavo-convex portion on the surface of the p-type single crystal silicon substrate 10 on the light receiving surface side, for example, it is immersed in a mixed solution of sodium hydroxide and isopropyl alcohol, and wet etching is performed so that the concavo-convex portion becomes 3 μm. Alternatively, the surface may be an uneven surface having a height difference of 1 μm to 3 μm by a dry etching process such as RIE.

そして、表面に微小凹凸部を形成した基板をオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）ガス中で気相拡散法により高温で熱拡散させてシリコン基板表面にｎ型拡散層１１を形成する。このときの拡散させるリン濃度は、オキシ塩化リンガスの濃度および温度雰囲気、加熱時間により制御することが可能である。拡散後の基板のシート抵抗は４０Ωから６０Ω／□になった。拡散工程後に、反射防止膜１２を形成する。形成には、シランとアンモニアの混合ガスを用いたプラズマＣＶＤを用い、窒化シリコン膜を形成する。窒化シリコン膜は６０ｎｍから８０ｎｍ形成した。 Then, the n-type diffusion layer 11 is formed on the surface of the silicon substrate by thermally diffusing the substrate on the surface of which the minute irregularities are formed in phosphorus oxychloride (POCl 3 ) gas at a high temperature by a vapor phase diffusion method. The phosphorus concentration to be diffused at this time can be controlled by the concentration of phosphorus oxychloride gas, the temperature atmosphere, and the heating time. The sheet resistance of the substrate after diffusion was changed from 40Ω to 60Ω / □. After the diffusion process, the antireflection film 12 is formed. For the formation, a silicon nitride film is formed by plasma CVD using a mixed gas of silane and ammonia. The silicon nitride film was formed from 60 nm to 80 nm.

次に受光面の反対側に裏面電極であるアルミニウム電極１３と取り出し電極である銀からなる裏面バス電極１５を形成する。順序はどちらが先に形成してもよいが、ここでは取り出し電極の銀電極を先に形成することとする。取り出し銀電極の電極形状はライン状でもドット状でもよい。印刷法により銀ペーストを受光面バス電極１４Ｂに対応した受光面と反対側の位置に形成し裏面バス電極１５を乾燥させた後にアルミニウム電極１３を形成する。アルミニウム電極１３は、印刷マスク３を使用し裏アルミニウム電極を形成する。アルミニウム電極１３は、裏面バス電極１５を抜いた裏面２Ｂ全面に印刷する開口パターンを持つ印刷マスク３用いて形成される。以上のようにして裏面電極を印刷法で形成した後に２００℃５分で乾燥させる。乾燥後受光面電極１４の印刷工程が実施される。   Next, an aluminum electrode 13 as a back electrode and a back bus electrode 15 made of silver as a take-out electrode are formed on the opposite side of the light receiving surface. Either may be formed first, but here, the silver electrode of the extraction electrode is formed first. The electrode shape of the extraction silver electrode may be a line shape or a dot shape. A silver paste is formed at a position opposite to the light receiving surface corresponding to the light receiving surface bus electrode 14B by a printing method, and after the back surface bus electrode 15 is dried, the aluminum electrode 13 is formed. The aluminum electrode 13 forms a back aluminum electrode using the printing mask 3. The aluminum electrode 13 is formed by using a printing mask 3 having an opening pattern to be printed on the entire back surface 2B from which the back surface bus electrode 15 is removed. After the back electrode is formed by the printing method as described above, it is dried at 200 ° C. for 5 minutes. After drying, the printing process of the light receiving surface electrode 14 is performed.

図６（ａ）から（ｄ２）は、実施の形態１にかかる太陽電池の製造方法における受光面電極の印刷工程を示す工程断面図であり、（ｂ２）は（ｂ１）の工程で得られた太陽電池基板の要部拡大断面図、（ｄ２）は（ｄ１）の工程で得られた太陽電池基板の要部拡大断面図である。受光面電極１４の印刷は、受光面バス電極１４Ｂと受光面グリッド電極１４Ｇとで使用する電極ペーストを変えることが多く、別工程で実施されることが多い。ここでは受光面バス電極１４Ｂを印刷した後受光面グリッド電極１４Ｇを印刷する工程について説明するが、逆でもよい。あるいは受光面バス電極１４Ｂと受光面グリッド電極１４Ｇとを同一の電極ペーストで印刷する場合には同一の印刷工程を用いてもよい。   6 (a) to 6 (d2) are process cross-sectional views illustrating the printing process of the light-receiving surface electrode in the method for manufacturing the solar cell according to the first embodiment, and (b2) is obtained in the process (b1). The principal part expanded sectional view of a solar cell board | substrate, (d2) is the principal part expanded sectional view of the solar cell board | substrate obtained at the process of (d1). Printing of the light receiving surface electrode 14 is often performed in a separate process because the electrode paste used between the light receiving surface bus electrode 14B and the light receiving surface grid electrode 14G is changed. Here, the process of printing the light receiving surface grid electrode 14G after printing the light receiving surface bus electrode 14B will be described, but the reverse may be possible. Alternatively, when the light receiving surface bus electrode 14B and the light receiving surface grid electrode 14G are printed with the same electrode paste, the same printing process may be used.

まず、印刷マスク３上におけるパターン印刷を含む領域にスクレッパ７により電極ペースト６を薄くコートしておき、第１のスキージ４によって印刷マスク３に一定の押圧力を加えた状態で図６（ａ）における印刷方向Ａに沿ってパターン印刷領域上を第１のスキージ４を摺動させることによって、印刷マスク３の開口部を通して電極ペースト６が太陽電池基板２側に押し出され、所望のパターンが太陽電池基板２に印刷される。ここで一定の押圧力とは、第１のスキージ４を印刷マスク３の上に設置し、印刷マスク３下部の太陽電池基板２に当たるように下げる程度のものとする。第１のスキージ４に押圧力をかけた状態で、印刷パターン領域を移動させることで、マスク本体３１上を第１のスキージ４が摺動し、マスク本体３１のメッシュを通して電極ペースト６が第１のスキージ４により押し出される。   First, an electrode paste 6 is thinly coated with a scraper 7 on a region including pattern printing on the printing mask 3, and a certain pressing force is applied to the printing mask 3 by the first squeegee 4 in FIG. By sliding the first squeegee 4 on the pattern printing region along the printing direction A, the electrode paste 6 is pushed out to the solar cell substrate 2 side through the opening of the printing mask 3, and the desired pattern is formed in the solar cell. Printed on the substrate 2. Here, the constant pressing force is such that the first squeegee 4 is placed on the printing mask 3 and lowered so as to hit the solar cell substrate 2 below the printing mask 3. The first squeegee 4 slides on the mask body 31 by moving the print pattern area in a state in which the pressing force is applied to the first squeegee 4, and the electrode paste 6 passes through the mesh of the mask body 31 and the first electrode paste 6 passes through the first squeegee 31. The squeegee 4 is pushed out.

図６（ａ）は、印刷はじめの状態を示し、図６（ｂ１）は、図２におけるＡ方向の端部まで第１のスキージ４が動いた状態を示す。図６（ｂ２）は、図６（ｂ１）における太陽電池基板２の要部拡大断面図を示す。図６（ｂ２）から明らかなように、第１のスキージ４によって太陽電池基板２上に掻き出された受光面グリッド電極１４Ｇは、低い部分の高さａ１と高い部分の高さｂ１との差が大きく、凹凸の大きい表面となっている。 6A shows a state at the beginning of printing, and FIG. 6B1 shows a state in which the first squeegee 4 has moved to the end in the A direction in FIG. FIG. 6 (b2) shows an enlarged cross-sectional view of the main part of the solar cell substrate 2 in FIG. 6 (b1). FIG 6 (b2) As is clear from the light-receiving surface grid electrode 14G of the first squeegee 4 scraped out onto a solar cell substrate 2, the height b 1 of the height a 1 high part of the lower portion The difference is large, and the surface has large irregularities.

次いで、印刷マスク３上に残留する電極ペースト６を、第２のスキージ５によって印刷マスク３に一定の押圧力を加えた状態で図６（ｃ）における印刷方向Ａに沿ってパターン印刷領域上を第２のスキージ５が摺動することによって、印刷マスク３の開口部を通して電極ペースト６が太陽電池基板２側に押し出され、印刷された受光面グリッド電極１４Ｇ上に補填され、なだらかなパターンからなる受光面グリッド電極１４Ｇが太陽電池基板２に印刷される。このときの押圧力も、第２のスキージ５を印刷マスク３の上に設置された、印刷マスク３下部の太陽電池基板２に当たるように下げる程度のものとする。押圧力をかけた状態で、印刷パターン領域を移動させることで、マスク本体３１上を第２のスキージ５が摺動し、マスク本体３１のメッシュを通して銀ペーストが第２のスキージ５により押し出される。   Next, the electrode paste 6 remaining on the printing mask 3 is applied to the pattern printing region along the printing direction A in FIG. 6C in a state where a certain pressing force is applied to the printing mask 3 by the second squeegee 5. When the second squeegee 5 slides, the electrode paste 6 is pushed out to the solar cell substrate 2 side through the opening of the printing mask 3, and is supplemented on the printed light receiving surface grid electrode 14G, and has a gentle pattern. The light receiving surface grid electrode 14 </ b> G is printed on the solar cell substrate 2. The pressing force at this time is also such that the second squeegee 5 is lowered so as to contact the solar cell substrate 2 below the printing mask 3 installed on the printing mask 3. The second squeegee 5 slides on the mask main body 31 by moving the print pattern area with the pressing force applied, and the silver paste is pushed out by the second squeegee 5 through the mesh of the mask main body 31.

図６（ｃ）は、第２のスキージ５による印刷はじめの状態を示し、図６（ｄ１）は、図２におけるＡ方向の端部まで第２のスキージ５が動いた状態を示す。図６（ｄ２）は、図６（ｄ１）における太陽電池基板２の要部拡大断面図を示す。図６（ｄ２）から明らかなように、第２のスキージ５によって太陽電池基板２上に掻き出された受光面グリッド電極１４Ｇは、低い部分の高さａ２と高い部分の高さｂ２との差が前工程である図６（ｂ２）に比べて大きく低減されて、凹凸の少ないなだらかな表面となっている。 FIG. 6C shows a state of starting printing with the second squeegee 5, and FIG. 6D1 shows a state in which the second squeegee 5 has moved to the end in the A direction in FIG. FIG.6 (d2) shows the principal part expanded sectional view of the solar cell board | substrate 2 in FIG.6 (d1). FIG 6 (d2) As is clear from the light-receiving surface grid electrode 14G of the second squeegee 5 scraped out onto a solar cell substrate 2, the height b 2 of the height a 2 high portion of the lower portion The difference is greatly reduced as compared with FIG. 6 (b2), which is the previous step, and the surface has a smooth surface with little unevenness.

実施の形態１の印刷方法で形成された太陽電池の受光面グリッド電極１４Ｇは、表面の凹凸が少なくかつ、アスペクト比が高く、コンタクト抵抗も低く、信頼性の高い電極を構成するものである。   The light-receiving surface grid electrode 14G of the solar cell formed by the printing method of the first embodiment constitutes a highly reliable electrode with less surface irregularities, a high aspect ratio, a low contact resistance.

なお、受光面グリッド電極１４Ｇに用いられる銀ペーストは細く形成するため、銀など固形分が９０％前後の高粘度ペーストが用いられる。印刷スクリーンのメッシュを透過して印刷するのでメッシュ部の裏側は、開口部と比較すると低く形成され、受光面グリッド電極１４Ｇの表面は凹凸をもつことになる。凹凸が大きく凹部の高さが低くなると形成された電極の導体抵抗が大きくなるためセル出力の低下が起きる。   In addition, since the silver paste used for the light-receiving surface grid electrode 14G is formed thin, a high-viscosity paste having a solid content of about 90% such as silver is used. Since printing is performed through the mesh of the printing screen, the back side of the mesh portion is formed lower than the opening, and the surface of the light receiving surface grid electrode 14G has irregularities. When the unevenness is large and the height of the recesses is reduced, the conductor resistance of the formed electrode is increased, so that the cell output is reduced.

実施の形態１の印刷装置によれば、受光面グリッド電極１４Ｇ表面の凹凸を少なくするために、電極を形成する印刷装置の構造として、スキージを並行に２本配置したものとする。印刷マスク３は、印刷方向に沿って受光面グリッド電極１４Ｇを印刷するように配置する。一定区間ごとに、２本並行に配置したスキージのうち、印刷方向の前に配置した第１のスキージ４でペースト６を押し出して受光面グリッド電極１４Ｇの電極パターンを形成し、第２のスキージ５で受光面グリッド電極１４Ｇの電極パターンの凸部になった部分を掻き取るようにし、凹凸を少なくする。   According to the printing apparatus of the first embodiment, two squeegees are arranged in parallel as the structure of the printing apparatus for forming the electrodes in order to reduce the unevenness on the surface of the light receiving surface grid electrode 14G. The printing mask 3 is arranged so as to print the light receiving surface grid electrode 14G along the printing direction. Of the two squeegees arranged in parallel for each fixed section, the paste 6 is pushed out by the first squeegee 4 arranged before the printing direction to form the electrode pattern of the light receiving surface grid electrode 14G, and the second squeegee 5 Then, the convex portions of the electrode pattern of the light receiving surface grid electrode 14G are scraped off to reduce the unevenness.

第１のスキージ４で形成した電極高さの凹凸の低い部分ａ1は７μｍ、高い部分ｂ1は１５μｍで凹凸の差は８μｍに対して、第１のスキージ４で形成した後に第２のスキージ５で印刷した後の電極高さの凹凸は低い部分ａ2が８μｍ、高い部分ｂ2が１１μｍと電極凹凸の差が４μｍとなり電極の凹凸が大きく減った。 The low squeegee portion a 1 formed by the first squeegee 4 has a low portion a 1 of 7 μm, the high portion b 1 of 15 μm and the unevenness difference of 8 μm. The unevenness of the electrode height after printing in No. 5 was 8 μm for the low part a 2 , 11 μm for the high part b 2 , and the difference between the electrode unevenness was 4 μm.

このとき、電極ペースト６の粘度を３５０Ｐａ・ｓから４００Ｐａ・ｓと高くすることで電極凹凸の低い部分の高さを５μｍ以上とする。また、第１のスキージ４の硬度はショア硬度で５０°から８０°であるものを使用し、第２のスキージ５の硬度を第１のスキージ４より高い、ショア硬度で７０°から１００°の硬いスキージを用いることで電極の高い部分を掻き取る効果が高くなる。一般的な市販スキージの硬度は５０°から９０°であるが、スキージの硬度が低いと上からの押圧力でスキージのたわみ量が大きくペーストを押し出す作用が大きく電極の厚みが厚くなる。反対に、スキージの硬度が高いとペーストの押し出す力が弱く電極の厚みが薄くなる。実施の形態１では第１のスキージに硬度７０°、第２のスキージに電極の高い部分のペーストを掻き取るため硬度の高い８０°のスキージを使用した。形成した電極は１５０℃で乾燥する。   At this time, by increasing the viscosity of the electrode paste 6 from 350 Pa · s to 400 Pa · s, the height of the low electrode unevenness portion is set to 5 μm or more. The first squeegee 4 has a Shore hardness of 50 ° to 80 °, and the second squeegee 5 has a higher hardness than the first squeegee 4 and has a Shore hardness of 70 ° to 100 °. By using a hard squeegee, the effect of scraping the high part of the electrode is enhanced. The hardness of a general commercial squeegee is 50 ° to 90 °, but if the hardness of the squeegee is low, the amount of deflection of the squeegee is large due to the pressing force from above, and the action of pushing out the paste is large, and the thickness of the electrode is increased. On the other hand, when the hardness of the squeegee is high, the pushing force of the paste is weak and the thickness of the electrode is thin. In the first embodiment, the first squeegee has a hardness of 70 °, and the second squeegee uses a squeegee having a high hardness of 80 ° in order to scrape the paste at a high part of the electrode. The formed electrode is dried at 150 ° C.

以上のようにして受光面グリッド電極１４Ｇおよび受光面バス電極１４Ｂの印刷形成工程が完了した後、電極焼成を行う。焼成は赤外線加熱炉を用いて７５０℃から８００℃以上で実施される。焼成工程のピーク８００℃となる焼成部の前にプリ焼成部を設け４００℃設定とした。ここを通過するときで剥離層が熱分解し消失する。同時に剥離層上に残っていたニジミとして付着していた銀粒子が飛散し除去される。そして銀電極が８００℃で焼成され、同時に裏面電極も加熱しアルミニウムがシリコンと反応し、アルミニウム電極１３下にはアルミ合金層が形成され、アルミニウム拡散によるＢＳＦ層が形成される。以上で、太陽電池の製造工程が完了する。   After the light receiving surface grid electrode 14G and the light receiving surface bus electrode 14B are printed as described above, the electrodes are fired. Firing is performed at 750 ° C. to 800 ° C. or higher using an infrared heating furnace. A pre-baking part was provided in front of the baking part at the peak of 800 ° C. in the baking process and set to 400 ° C. When passing through here, the release layer is thermally decomposed and disappears. At the same time, the silver particles adhering as blemishes remaining on the release layer are scattered and removed. Then, the silver electrode is baked at 800 ° C., and at the same time, the back electrode is heated and aluminum reacts with silicon, an aluminum alloy layer is formed under the aluminum electrode 13, and a BSF layer is formed by aluminum diffusion. This completes the solar cell manufacturing process.

乾燥した受光面グリッド電極の形状を測定した結果、通常硬度の７０°のスキージで１回印刷した電極の高さの最大値と最小値の差の平均値が７μｍあったのが、上記方法で形成した電極高さの最大値と最小値の差の平均値は３μｍとなり大きな改善が見られた。   As a result of measuring the shape of the dried light-receiving surface grid electrode, the average value of the difference between the maximum value and the minimum value of the electrode printed once with a squeegee having a normal hardness of 70 ° was 7 μm. The average value of the difference between the maximum value and the minimum value of the height of the formed electrode was 3 μm, showing a great improvement.

実施の形態１の印刷装置によれば、２本並行に配置したスキージを一定区間ごとに、順次降下させ、一方のスキージのみを摺動する方法を用いたが、２本並行に配置したスキージを、一定の間隔を隔てて同時に摺動させる駆動制御部を用いて実施するようにしてもよい。２本のスキージを間隔を隔てて同時に摺動させることで、印刷方向の前に配置した第１のスキージ４で電極ペースト６を押し出して受光面グリッド電極１４Ｇの電極パターンを形成し、後の第２のスキージ５で受光面グリッド電極１４Ｇの電極パターンの凸部になった部分を掻き取っていくようにし、凹凸を少なくするようにしてもよい。これにより、印刷時間の節減をはかることができるが、第１のスキージ４による印刷部分が第２のスキージ５で乱される場合もあるため、第１のスキージ４と第２のスキージ５との間隔と、第１のスキージ４と第２のスキージ５との駆動速度を調整する必要がある。また駆動制御部を用いて、並行配置された、第１のスキージ４と第２のスキージ５との駆動に時間差をもち、第１のスキージ４の駆動後に第２のスキージ５を駆動するようにしてもよい。さらにまた、多数の太陽電池基板２に対し順次印刷する場合には、第１のスキージ４が太陽電池基板２の他端側まで到達した後に、第２のスキージ５を太陽電池基板２の一端側に降下させるようにしてもよい。   According to the printing apparatus of the first embodiment, the method of sequentially lowering two squeegees arranged in parallel and sliding only one squeegee for each predetermined section is used. However, the two squeegees arranged in parallel are used. Alternatively, the driving control unit may be used that slides at a constant interval at the same time. By simultaneously sliding the two squeegees at an interval, the electrode paste 6 is pushed out by the first squeegee 4 arranged in the front of the printing direction to form the electrode pattern of the light-receiving surface grid electrode 14G. The squeegee 5 may be used to scrape off the convex portions of the electrode pattern of the light-receiving surface grid electrode 14G so as to reduce the unevenness. As a result, the printing time can be saved. However, since the printing portion of the first squeegee 4 may be disturbed by the second squeegee 5, the first squeegee 4 and the second squeegee 5 It is necessary to adjust the interval and the driving speed of the first squeegee 4 and the second squeegee 5. Further, the drive control unit is used to drive the first squeegee 4 and the second squeegee 5 arranged in parallel with each other so that the second squeegee 5 is driven after the first squeegee 4 is driven. May be. Furthermore, when printing is sequentially performed on a large number of solar cell substrates 2, the second squeegee 5 is moved to one end side of the solar cell substrate 2 after the first squeegee 4 reaches the other end side of the solar cell substrate 2. You may make it descend to.

実施の形態２．
図７は、実施の形態２の太陽電池の製造方法の概念を示す図であり、（ａ）および（ｂ）はグリッド電極を印刷するための工程断面図である。（ａ）は、矢印Ａ方向に第１のスキージ２４で印刷を行う工程を示し、（ｂ）は、矢印Ｂ方向に第２のスキージ２５で印刷を行う工程を示す。実施の形態２は、第１のスキージ２４と第２のスキージ２５が反対に向かうように配置されて、まず第１のスキージ２４で矢印Ａ方向に第１回目の印刷すなわち第１の印刷工程を実施する。そして反対側に移動した後に第１のスキージ２４を上昇させてから、次に第２のスキージ２５を降下させる。第２のスキージ２５が逆方向であるＢ方向に第２のスキージ２５が印刷マスク３上を摺動することで電極ペースト６が太陽電池基板２上に掻き出される。そして掻き出された電極ペースト６が第１回目の印刷パターン上をなぞることで、印刷マスク３の開口部を通して電極ペースト６が太陽電池基板２側に押し出され、印刷された受光面グリッド電極１４Ｇ上に補填される。以上のように第１の印刷工程で得られた第１回目の印刷パターン上を第２回目の印刷でなぞる第２の印刷工程を実施することで、なだらかなパターンからなる受光面グリッド電極１４Ｇが太陽電池基板２に印刷される。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing the concept of the method for manufacturing the solar cell of the second embodiment, and (a) and (b) are process cross-sectional views for printing the grid electrode. (A) shows the process of printing with the 1st squeegee 24 in the arrow A direction, (b) shows the process of printing with the 2nd squeegee 25 in the arrow B direction. In the second embodiment, the first squeegee 24 and the second squeegee 25 are disposed so as to face each other. First, the first squeegee 24 performs the first printing, that is, the first printing process in the arrow A direction. carry out. Then, after moving to the opposite side, the first squeegee 24 is raised, and then the second squeegee 25 is lowered. The electrode paste 6 is scraped onto the solar cell substrate 2 by the second squeegee 25 sliding on the print mask 3 in the B direction which is the reverse direction of the second squeegee 25. Then, the scraped electrode paste 6 is traced on the first printed pattern, so that the electrode paste 6 is pushed out to the solar cell substrate 2 side through the opening of the print mask 3 and is printed on the printed light receiving surface grid electrode 14G. To be compensated. As described above, by performing the second printing process in which the first printing pattern obtained in the first printing process is traced by the second printing, the light-receiving surface grid electrode 14G having a gentle pattern is formed. Printed on the solar cell substrate 2.

ここで、実施の形態２の印刷装置は、マスク移動装置８を有し、第１の印刷工程と第２の印刷工程との間に、印刷マスク３を、Ａ方向またはＢ方向にマスク開口のメッシュのピッチの半分移動する。なお、印刷マスク３を移動するのに代えて、印刷マスク３に対して太陽電池基板２をＡ方向またはＢ方向にマスク開口のメッシュのピッチの半分変位させるようにしてもよい。   Here, the printing apparatus according to the second embodiment includes the mask moving device 8, and the print mask 3 is provided with a mask opening in the A direction or the B direction between the first printing process and the second printing process. Move half the mesh pitch. Instead of moving the print mask 3, the solar cell substrate 2 may be displaced by half the pitch of the mesh of the mask opening in the A direction or the B direction with respect to the print mask 3.

図８は、第１のスキージ２４を用いてＡ方向に摺動させる第１の印刷工程を示し、破線は第１のスキージ２４の印刷はじめの位置状態を示し、実線は、図８におけるＡ方向の端部まで第１のスキージ２４が動いた状態を示す。図８の太陽電池基板２上の受光面グリッド電極１４Ｇから明らかなように、第１のスキージ２４によって太陽電池基板２上に掻き出された受光面グリッド電極１４Ｇは、低い部分の高さと高い部分の高さとの差が大きく、凹凸の大きい表面となっている。   FIG. 8 shows a first printing process in which the first squeegee 24 is slid in the A direction, the broken line shows the first printing position of the first squeegee 24, and the solid line shows the A direction in FIG. The state which the 1st squeegee 24 moved to the edge part of this is shown. As apparent from the light-receiving surface grid electrode 14G on the solar cell substrate 2 in FIG. 8, the light-receiving surface grid electrode 14G scraped onto the solar cell substrate 2 by the first squeegee 24 has a low portion and a high portion. The difference between the height and the surface is large, and the surface has large irregularities.

次いで、印刷マスク３をＡ方向にメッシュの半ピッチだけずらす。   Next, the printing mask 3 is shifted by a half pitch of the mesh in the A direction.

印刷マスク３がＡ方向に半ピッチずらされた後、印刷マスク３上に残留する電極ペースト６を、第２のスキージ２５によって印刷マスク３に一定の押圧力を加えた状態で図９における印刷方向Ｂに沿ってパターン印刷領域上を第２のスキージ２５が摺動せしめられる。第２のスキージ２５が摺動することによって、印刷マスク３の開口部を通して電極ペースト６が太陽電池基板２側に押し出される。押し出しにより、印刷された受光面グリッド電極１４Ｇ上に補填され、なだらかなパターンからなる受光面グリッド電極１４Ｇが太陽電池基板２に印刷される。このときの押圧力も、第２のスキージ２５を印刷マスク３の上に設置された、印刷マスク３下部の太陽電池基板２に当たるように下げる程度のものとする。押圧力をかけた状態で、印刷パターン領域を移動させることで、印刷マスク３上を第２のスキージ２５が摺動し、印刷マスク３のメッシュを通して銀ペーストが第２のスキージ２５により押し出される。   After the printing mask 3 is shifted by a half pitch in the A direction, the electrode paste 6 remaining on the printing mask 3 is applied with a constant pressing force to the printing mask 3 by the second squeegee 25 in the printing direction in FIG. The second squeegee 25 is slid along the pattern printing area along B. When the second squeegee 25 slides, the electrode paste 6 is pushed out toward the solar cell substrate 2 through the opening of the print mask 3. By the extrusion, the light receiving surface grid electrode 14G having a gentle pattern is printed on the solar cell substrate 2 so as to be compensated on the printed light receiving surface grid electrode 14G. The pressing force at this time is also such that the second squeegee 25 is lowered so as to contact the solar cell substrate 2 below the printing mask 3 installed on the printing mask 3. The second squeegee 25 slides on the print mask 3 by moving the print pattern area with the pressing force applied, and the silver paste is pushed out by the second squeegee 25 through the mesh of the print mask 3.

図９において破線は、第２のスキージ２５による印刷はじめの状態を示し、実線は、図９におけるＢ方向の端部まで第２のスキージ２５が動いた状態を示す。図９から明らかなように、第２のスキージ２５によって太陽電池基板２上に掻き出された受光面グリッド電極１４Ｇは、低い部分の高さと高い部分の高さの差が大きく低減されて、凹凸の少ないなだらかな表面となっている。   In FIG. 9, a broken line indicates a state where printing by the second squeegee 25 is started, and a solid line indicates a state where the second squeegee 25 has moved to the end in the B direction in FIG. 9. As apparent from FIG. 9, the light receiving surface grid electrode 14G scraped onto the solar cell substrate 2 by the second squeegee 25 is greatly reduced in the difference in height between the low portion and the high portion. It has a gentle surface with little.

実施の形態２の印刷方法で形成された太陽電池の受光面グリッド電極１４Ｇは、表面の凹凸が実施の形態１の印刷方法で形成された受光面グリッド電極１４Ｇよりも少なくかつ、アスペクト比が高く、コンタクト抵抗も低く、信頼性の高い電極を構成するものである。   The light-receiving surface grid electrode 14G of the solar cell formed by the printing method of the second embodiment has less surface irregularities than the light-receiving surface grid electrode 14G formed by the printing method of the first embodiment and has a higher aspect ratio. In addition, the contact resistance is low, and a highly reliable electrode is formed.

単純に印刷すると受光面グリッド電極１４Ｇの凹凸が重なるため凹凸が大きくなる場合があるが、実施の形態２の印刷装置を用いることで、第１のスキージ２４と第２のスキージ２５の摺動による第１および第２の印刷工程の間に、印刷マスクもしくは印刷ステージをマスク開口部のメッシュピッチの半分、印刷方向にずらすような装置制御を実施する。   When printing is simply performed, the unevenness of the light receiving surface grid electrode 14G overlaps and the unevenness may increase. However, by using the printing apparatus of the second embodiment, the first squeegee 24 and the second squeegee 25 slide. During the first and second printing steps, apparatus control is performed such that the printing mask or printing stage is shifted in the printing direction by half the mesh pitch of the mask openings.

上記構成により、前に印刷した電極パターンの凹部がずれることによりさらなる凹凸の緩和をはかることができる。   With the above-described configuration, the unevenness can be further reduced by shifting the recesses of the previously printed electrode pattern.

なお、印刷マスクもしくは印刷ステージをマスク開口部のメッシュピッチの半分、印刷方向にずらすとは、メッシュピッチの奇数倍であればよい。   It should be noted that shifting the printing mask or printing stage in the printing direction by half the mesh pitch of the mask opening may be an odd multiple of the mesh pitch.

実施の形態３．
実施の形態１および２では、２本のスキージを用いて第１および第２の印刷工程を実施したが、実施の形態３では、１本のスキージの２つのエッジを往復方向で使用することで、実施する方法である。図１０は、実施の形態３の太陽電池の製造方法の概念を示す図であり、（ａ）および（ｂ）は受光面グリッド電極を印刷するための工程断面図である。印刷するための印刷装置は、Ａ面２４ＡとＢ面２４Ｂとを使用可能な両面スキージ２４Ｄと、両面スキージ２４Ｄを回転させるとともに平行移動させるスキージ移動装置２６を備える。図１０（ａ）は矢印Ａ方向に両面スキージ２４ＤのＡ面２４Ａで印刷を行う第１の印刷工程を示し、図１０（ｂ）は矢印Ｂ方向に両面スキージ２４ＤのＢ面２４Ｂで印刷を行う第２の印刷工程を示す。 Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the first and second printing steps are performed using two squeegees, but in the third embodiment, two edges of one squeegee are used in the reciprocating direction. This is a method to implement. FIG. 10 is a diagram illustrating the concept of the method for manufacturing the solar cell of the third embodiment, and (a) and (b) are process cross-sectional views for printing the light-receiving surface grid electrodes. The printing apparatus for printing includes a double-sided squeegee 24D that can use the A-side 24A and the B-side 24B, and a squeegee moving device 26 that rotates and translates the double-sided squeegee 24D. 10A shows a first printing process in which printing is performed on the A surface 24A of the double-sided squeegee 24D in the direction of arrow A, and FIG. 10B shows printing on the B-side 24B of the double-sided squeegee 24D in the direction of arrow B. A 2nd printing process is shown.

実施の形態３では、まず両面スキージ２４ＤのＡ面２４Ａで矢印Ａ方向に第１回目の印刷を実施する。そして反対側に移動した後にスキージ移動装置２６によって、両面スキージ２４Ｄを上昇させてから、次に両面スキージ２４Ｄを回転し、Ｂ面２４Ｂが下方になるように設置する。両面スキージ２４Ｄを回転したのち、降下させて逆方向であるＢ方向に両面スキージ２４ＤのＢ面２４Ｂが印刷マスク３上を摺動する。両面スキージ２４ＤのＢ面２４Ｂが摺動することで電極ペースト６を太陽電池基板２上に掻き出す。掻き出された電極ペースト６は第１回目の印刷パターン上をなぞる。以上のようにして、印刷マスク３の開口部を通して電極ペースト６が太陽電池基板２側に押し出され、印刷された受光面グリッド電極１４Ｇ上に補填され、なだらかなパターンからなる受光面グリッド電極１４Ｇが太陽電池基板２に印刷される。   In the third embodiment, first, the first printing is performed in the direction of arrow A on the A surface 24A of the double-sided squeegee 24D. Then, after moving to the opposite side, the double-sided squeegee 24D is raised by the squeegee moving device 26, and then the double-sided squeegee 24D is rotated so that the B-side 24B faces downward. After rotating the double-sided squeegee 24D, the B-side 24B of the double-sided squeegee 24D slides on the print mask 3 in the B direction, which is the reverse direction. The electrode paste 6 is scraped onto the solar cell substrate 2 by sliding the B surface 24B of the double-sided squeegee 24D. The scraped electrode paste 6 is traced on the first printed pattern. As described above, the electrode paste 6 is pushed out to the solar cell substrate 2 side through the opening of the printing mask 3, and is supplemented on the printed light receiving surface grid electrode 14G, so that the light receiving surface grid electrode 14G having a gentle pattern is formed. Printed on the solar cell substrate 2.

図１１は、両面スキージ２４ＤのＡ面２４Ａを用いてＡ方向に摺動させる第１の印刷工程を示し、破線は両面スキージ２４Ｄの印刷はじめの位置状態を示し、実線は、図１１におけるＡ方向の端部まで両面スキージ２４Ｄが動いた状態を示す。図１１の太陽電池基板２上の受光面グリッド電極１４Ｇから明らかなように、両面スキージ２４ＤのＡ面２４Ａによって太陽電池基板２上に掻き出された受光面グリッド電極１４Ｇは、低い部分の高さと高い部分の高さとの差が大きく、凹凸の大きい表面となっている。   FIG. 11 shows a first printing process in which the A surface 24A of the double-sided squeegee 24D is slid in the A direction, the broken line shows the initial printing position of the double-sided squeegee 24D, and the solid line shows the A direction in FIG. A state in which the double-sided squeegee 24D has moved to the end of FIG. As is apparent from the light receiving surface grid electrode 14G on the solar cell substrate 2 in FIG. 11, the light receiving surface grid electrode 14G scraped onto the solar cell substrate 2 by the A surface 24A of the double-sided squeegee 24D has a low height. The difference from the height of the high part is large, and the surface has large irregularities.

この後、印刷マスク３上に残留する電極ペースト６を、両面スキージ２４ＤのＢ面２４Ｂによって印刷マスク３に一定の押圧力を加えた状態で図１２における印刷方向Ｂに沿ってパターン印刷領域上を両面スキージ２４Ｄが摺動せしめられる。両面スキージ２４ＤのＢ面２４Ｂが摺動することによって、印刷マスク３の開口部を通して電極ペースト６が太陽電池基板２側に押し出される。押し出しにより、印刷された受光面グリッド電極１４Ｇ上に補填され、なだらかなパターンからなる受光面グリッド電極１４Ｇが太陽電池基板２に印刷される。このときの押圧力も両面スキージ２４ＤのＢ面２４Ｂを印刷マスク３の上に設置された、印刷マスク３下部の太陽電池基板２に当たるように下げる程度のものとする。押圧力をかけた状態で、印刷パターン領域を移動させることで、印刷マスク３上を両面スキージ２４ＤのＢ面２４Ｂが摺動し、印刷マスク３のメッシュを通して銀ペーストが両面スキージ２４ＤのＢ面２４Ｂにより押し出される。   Thereafter, the electrode paste 6 remaining on the printing mask 3 is applied to the pattern printing region along the printing direction B in FIG. 12 in a state where a certain pressing force is applied to the printing mask 3 by the B surface 24B of the double-sided squeegee 24D. The double-sided squeegee 24D is slid. By sliding the B surface 24B of the double-sided squeegee 24D, the electrode paste 6 is pushed out to the solar cell substrate 2 side through the opening of the printing mask 3. By the extrusion, the light receiving surface grid electrode 14G having a gentle pattern is printed on the solar cell substrate 2 so as to be compensated on the printed light receiving surface grid electrode 14G. The pressing force at this time is also such that the B surface 24B of the double-sided squeegee 24D is lowered so as to contact the solar cell substrate 2 below the printing mask 3 installed on the printing mask 3. By moving the printing pattern area with the pressing force applied, the B surface 24B of the double-sided squeegee 24D slides on the printing mask 3, and the silver paste passes through the mesh of the printing mask 3 and the B side 24B of the double-sided squeegee 24D. Extruded by

図１２において破線は、両面スキージ２４ＤのＢ面２４Ｂによる印刷はじめの状態を示し、実線は、図１２におけるＢ方向の端部まで両面スキージ２４ＤのＢ面２４Ｂが動いた状態を示す。図１２から明らかなように、両面スキージ２４ＤのＢ面２４Ｂによって太陽電池基板２上に掻き出された受光面グリッド電極１４Ｇは、低い部分の高さと高い部分の高さの差が大きく低減されて、凹凸の少ないなだらかな表面となっている。   In FIG. 12, a broken line indicates a state of printing starting from the B surface 24B of the double-sided squeegee 24D, and a solid line indicates a state where the B surface 24B of the double-sided squeegee 24D has moved to the end in the B direction in FIG. As is clear from FIG. 12, the difference between the height of the lower portion and the height of the light receiving surface grid electrode 14G scraped onto the solar cell substrate 2 by the B surface 24B of the double-sided squeegee 24D is greatly reduced. It has a gentle surface with little unevenness.

実施の形態３の印刷方法で形成された太陽電池の受光面グリッド電極１４Ｇは、表面の凹凸が実施の形態１の印刷方法で形成された受光面グリッド電極１４Ｇよりも少なくかつ、アスペクト比が高く、コンタクト抵抗も低く、信頼性の高い電極を構成するものである。実施の形態３の印刷装置では、１本のスキージの両面で硬度が異なるようにし、Ａ面よりもＢ面で硬度が高くなるように構成した両面スキージ２４を用いているため、構成が簡単である。   The light receiving surface grid electrode 14G of the solar cell formed by the printing method of the third embodiment has less surface irregularities than the light receiving surface grid electrode 14G formed by the printing method of the first embodiment, and has a higher aspect ratio. In addition, the contact resistance is low, and a highly reliable electrode is formed. The printing apparatus according to the third embodiment uses a double-sided squeegee 24 that is configured such that the hardness is different on both sides of one squeegee and the hardness is higher on the B side than on the A side. is there.

実施の形態３の印刷装置においても、実施の形態２と同様、第１の印刷工程と第２の印刷工程との間にマスク移動装置を用いて、印刷マスクのピッチをずらすようにすることも可能である。   Also in the printing apparatus of the third embodiment, as in the second embodiment, the mask moving device may be used to shift the pitch of the printing mask between the first printing process and the second printing process. Is possible.

実施の形態４．
実施の形態２では、第１の印刷工程と第２の印刷工程との間にマスク移動装置を用いて、印刷マスクのメッシュピッチをずらすことで、よりなだらかな断面形状を得ることができるようにしたが、実施の形態４では、印刷装置で用いる印刷マスクの構造により、印刷ピッチをずらし、よりなだらかな電極形状を得るものである。 Embodiment 4 FIG.
In the second embodiment, a gentler cross-sectional shape can be obtained by shifting the mesh pitch of the printing mask using a mask moving device between the first printing process and the second printing process. However, in the fourth embodiment, the printing pitch is shifted by the structure of the printing mask used in the printing apparatus, and a more gentle electrode shape is obtained.

図１３は実施の形態４の製造工程で用いられる印刷装置の印刷マスク３０を模式的に示す上面図である。印刷装置は実施の形態１で示したものと同様であり、ここでは説明を省略する。本実施の形態の印刷装置は、印刷マスク３０が、マスク枠３２で支持され、印刷方向Ａの端部に樹脂膜部分３１ｂを有し残部は通常のメッシュパターンからなるマスク本体３１ａで構成されたことを特徴とする。   FIG. 13 is a top view schematically showing the printing mask 30 of the printing apparatus used in the manufacturing process of the fourth embodiment. The printing apparatus is the same as that shown in the first embodiment, and a description thereof is omitted here. In the printing apparatus according to the present embodiment, the printing mask 30 is supported by a mask frame 32, and has a resin film portion 31b at an end portion in the printing direction A, and the remaining portion is configured by a mask body 31a having a normal mesh pattern. It is characterized by that.

実施の形態４の印刷マスクでは、片方の端部に樹脂膜部分３１ｂを設け、樹脂膜部分３１ｂと印刷パターンのあるメッシュパターンからなるマスク本体部３１ａとが接合された構成をとる。樹脂膜部分３１ｂはマスク本体部３１ａよりも弾性率の高い材料で構成することで、樹脂膜部分３１ｂの方がマスク本体部３１ａよりも伸び易く、樹脂膜部分３１ｂを起点側とするＢ方向から印刷するときにだけマスクが伸びるので印刷位置がずれるようになる。   The printing mask of the fourth embodiment has a configuration in which a resin film portion 31b is provided at one end, and the resin film portion 31b and a mask main body portion 31a made of a mesh pattern having a printing pattern are joined. The resin film portion 31b is made of a material having a higher elastic modulus than the mask main body portion 31a, so that the resin film portion 31b is easier to extend than the mask main body portion 31a, and from the B direction starting from the resin film portion 31b. Since the mask extends only when printing is performed, the printing position is shifted.

これにより形成される電極位置がずれるため、印刷マスクを移動するのと同じ効果があり、マスク移動装置を用いてマスク本体部３１ａのメッシュピッチを半ピッチずらす制御をすることなく、凹凸を減少させることができ、よりなだらかな断面形状の受光面グリッド電極を得る。   Since the electrode position formed thereby is shifted, it has the same effect as moving the printing mask, and the unevenness is reduced without controlling the mesh pitch of the mask body 31a by a half pitch using the mask moving device. The light-receiving surface grid electrode having a more gentle cross-sectional shape can be obtained.

なお、樹脂膜部分３１ｂは印刷マスク３のマスク部を構成する樹脂膜と同一材料で構成してもよい。つまり、印刷マスクのメッシュパターンを有するマスク本体部３１ａからメッシュパターンをなくし、樹脂膜のみとしてもよい。かかる構成によれば、印刷マスクの製造が容易とすることができる。   The resin film portion 31b may be made of the same material as the resin film that forms the mask portion of the printing mask 3. That is, the mesh pattern may be eliminated from the mask main body 31a having the mesh pattern of the printing mask, and only the resin film may be used. According to such a configuration, it is possible to easily manufacture the printing mask.

実施の形態１から４において、受光面グリッド電極１４Ｇ形成のための印刷パターンは印刷後焼成工程を経て電極となるものであるが、図面では印刷パターンそのものに受光面グリッド電極１４Ｇと符号を付しているが、煩雑さを避けるために別の符号を付すことなく焼成後受光面グリッド電極１４Ｇを形成する印刷パターンにも受光面グリッド電極１４Ｇと同一の１４Ｇを付している。   In the first to fourth embodiments, the printed pattern for forming the light receiving surface grid electrode 14G becomes an electrode through a baking process after printing, but in the drawings, the printed pattern itself is labeled with the light receiving surface grid electrode 14G. However, in order to avoid complication, the same 14G as the light-receiving surface grid electrode 14G is also attached to the print pattern that forms the light-receiving surface grid electrode 14G after baking without adding another symbol.

なお、前記実施の形態１から４において、第１および第２のスキージあるいは、両面スキージのＡ面およびＢ面は、印刷マスク上の摺動部となる領域で、硬度の異なるもので構成したが、同じものでもなだらかな電極断面形状を得ることは可能である。   In the first to fourth embodiments, the first and second squeegees or the A-side and B-side of the double-sided squeegee are regions that are sliding portions on the printing mask and are made of different hardnesses. Even with the same material, it is possible to obtain a gentle electrode cross-sectional shape.

また、前記実施の形態１から４において、太陽電池の製造方法に用いる印刷装置について説明したが、配線基板への配線層の形成に用いられるスクリーン印刷装置など、他の装置に用いられるスクリーン印刷装置にも適用可能である。   In the first to fourth embodiments, the printing apparatus used for the solar cell manufacturing method has been described. However, the screen printing apparatus used for other apparatuses such as a screen printing apparatus used for forming a wiring layer on a wiring board. It is also applicable to.

加えて、前記実施の形態１から４では、太陽電池の受光面グリッド電極の形成について説明したが、受光面グリッド電極に限定されるものではなく、ガラス基板などの絶縁性基板上に形成した集積型薄膜太陽電池への電極形成をはじめとする、太陽電池への電極印刷工程全般、さらには配線基板などの基板への、抵抗体パターンの形成、導電体パターンの形成、絶縁体パターンの形成を含む厚膜印刷工程を用いた印刷パターンの形成全般に適用可能である。特に凹凸のある基板表面に、パターン精度が必要でかつ表面凹凸の少ない印刷パターンが必要な場合に有効である。   In addition, in the first to fourth embodiments, the formation of the light-receiving surface grid electrode of the solar cell has been described. However, the present invention is not limited to the light-receiving surface grid electrode, and is integrated on an insulating substrate such as a glass substrate. Including electrode formation on thin-film thin-film solar cells, the entire electrode printing process on solar cells, and the formation of resistor patterns, conductor patterns, and insulator patterns on substrates such as wiring boards The present invention can be applied to the general formation of a printing pattern using a thick film printing process. This is particularly effective when a printed pattern with high surface accuracy and little surface unevenness is required on a substrate surface with unevenness.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。   The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

１ 印刷ステージ、２ 太陽電池基板、２Ａ 受光面、３ 印刷マスク、４，２４ 第１のスキージ、５，２５ 第２のスキージ、６ 電極ペースト、８ マスク移動装置、１０ ｐ型単結晶シリコン基板、１１ ｎ型拡散層、１２ 反射防止膜、１３ アルミニウム電極、１４ 受光面電極、１４Ｇ 受光面グリッド電極、１４Ｂ 受光面バス電極、１５ 裏面バス電極、２４Ｄ 両面スキージ、２４Ａ Ａ面、２４Ｂ Ｂ面、２６ スキージ移動装置、３０ 印刷マスク、３１ マスク本体、３１ａ マスク本体部、３１ｂ 樹脂膜部分、３２ マスク枠。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Print stage, 2 Solar cell substrate, 2A Light-receiving surface, 3 Print mask, 4,24 1st squeegee, 5,25 2nd squeegee, 6 Electrode paste, 8 Mask moving apparatus, 10 p-type single crystal silicon substrate, 11 n-type diffusion layer, 12 antireflection film, 13 aluminum electrode, 14 light receiving surface electrode, 14G light receiving surface grid electrode, 14B light receiving surface bus electrode, 15 back surface bus electrode, 24D double-sided squeegee, 24A A surface, 24B B surface, 26 Squeegee moving device, 30 printing mask, 31 mask body, 31a mask body portion, 31b resin film portion, 32 mask frame.

Claims (17)

基板に電極を形成する工程を含み、
前記電極を形成する工程が、
印刷マスク上に電極ペーストを供給する電極ペースト供給工程と、
前記印刷マスク上を、第１のスキージが摺動する第１の印刷工程と、
前記印刷マスク上を、第２のスキージが摺動する第２の印刷工程とを含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。 Forming an electrode on the substrate,
Forming the electrode comprises:
An electrode paste supply step of supplying an electrode paste on the printing mask;
A first printing step in which a first squeegee slides on the printing mask;
And a second printing step in which a second squeegee slides on the printing mask. 前記基板はｐｎ接合を有する半導体基板であり、
前記半導体基板の微小凹凸を持つ第１主面に受光面電極を形成する工程と、第２主面に裏面電極を形成する工程とを含み、
前記受光面電極を形成する工程が、
前記印刷マスク上に電極ペーストを供給する電極ペースト供給工程と、
前記印刷マスク上を、第１のスキージが摺動することで、前記電極ペーストを前記印刷マスクから前記半導体基板表面に掻き出し、パターン印刷部を形成する第１の印刷工程と、
前記印刷マスク上を、第２のスキージが摺動することで、前記印刷マスク上に残留した前記電極ペーストを前記印刷マスクから前記半導体基板表面に掻き出し、前記パターン印刷部の断面形状をなだらかにする第２の印刷工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。 The substrate is a semiconductor substrate having a pn junction;
Forming a light receiving surface electrode on a first main surface having minute irregularities of the semiconductor substrate, and forming a back electrode on a second main surface;
Forming the light-receiving surface electrode,
An electrode paste supplying step of supplying an electrode paste on the printing mask;
A first printing step in which a first squeegee slides on the printing mask to scrape the electrode paste from the printing mask onto the surface of the semiconductor substrate to form a pattern printing portion;
As the second squeegee slides on the printing mask, the electrode paste remaining on the printing mask is scraped from the printing mask onto the surface of the semiconductor substrate, and the cross-sectional shape of the pattern printing portion is made smooth. The manufacturing method of the solar cell of Claim 1 including a 2nd printing process. 前記第１のスキージと前記第２のスキージは、間隔を隔てて２本並行配置され、
同時に駆動されることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池の製造方法。 The first squeegee and the second squeegee are arranged in parallel at an interval,
The method for manufacturing a solar cell according to claim 2, wherein the solar cells are driven simultaneously. 前記第１のスキージと前記第２のスキージは、間隔を隔てて２本並行配置され、
時間差をもって駆動されることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池の製造方法。 The first squeegee and the second squeegee are arranged in parallel at an interval,
It drives with a time difference, The manufacturing method of the solar cell of Claim 2 characterized by the above-mentioned. 前記第１のスキージと前記第２のスキージは、前記印刷マスク上で、２本対向して配置され、
前記第１の印刷工程は、前記第１のスキージを第１の方向に移動させて前記半導体基板上に電極ペーストを前記印刷マスクから前記半導体基板表面に掻き出し、パターン印刷部を形成する工程であり、
前記第２の印刷工程は、前記第１の印刷工程の後、
第２のスキージを前記第１の方向とは逆の第２の方向に摺動させることで、前記印刷マスク上に残留した前記電極ペーストを、前記電極ペーストを前記印刷マスクから前記半導体基板表面に掻き出し、前記パターン印刷部の断面形状を緩和する工程であることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池の製造方法。 The first squeegee and the second squeegee are arranged to face each other on the printing mask,
The first printing step is a step of moving the first squeegee in a first direction and scraping an electrode paste on the semiconductor substrate from the printing mask onto the surface of the semiconductor substrate to form a pattern printing portion. ,
In the second printing step, after the first printing step,
By sliding the second squeegee in a second direction opposite to the first direction, the electrode paste remaining on the print mask is transferred from the print mask to the surface of the semiconductor substrate. The method for manufacturing a solar cell according to claim 2, wherein the method is a step of scraping and relaxing a cross-sectional shape of the pattern printing unit. 前記第１のスキージと前記第２のスキージは、互いに硬度が異なることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。   The method for manufacturing a solar cell according to any one of claims 2 to 5, wherein the first squeegee and the second squeegee have different hardnesses from each other. 前記第２のスキージは前記第１のスキージより硬度が高いことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池の製造方法。   The method for manufacturing a solar cell according to claim 6, wherein the second squeegee has a higher hardness than the first squeegee. 前記第１の印刷工程と前記第２の印刷工程との間に前記印刷マスクに対して前記半導体基板を前記第１または前記第２の方向にマスク開口を構成するメッシュピッチの半分移動するマスク移動工程を含むことを特徴とする請求項２および５から７のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。   Mask movement for moving the semiconductor substrate in the first or second direction by half the mesh pitch constituting the mask opening in the first or second direction with respect to the printing mask between the first printing step and the second printing step. The method for manufacturing a solar cell according to claim 2, further comprising a step. 前記印刷マスクは、前記第１または第２の方向の片方の端部に樹脂膜部分を配し、前記樹脂膜部分と印刷パターンを備えたメッシュ部分を持つマスク本体部とが接合された接合領域を有することを特徴とする請求項２および５から７のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。   The printing mask has a resin film portion disposed at one end in the first or second direction, and a bonding region in which the resin film portion and a mask body portion having a mesh portion having a printing pattern are bonded. The method for producing a solar cell according to any one of claims 2 and 5 to 7, wherein: 印刷マスクと、
印刷マスク上にペーストを供給し、拡げるスクレッパと、
前記印刷マスク上を、第１の方向に摺動することで、前記電極ペーストを前記印刷マスクから基板表面に掻き出し、パターン印刷部を形成する第１のスキージと、
前記印刷マスク上に残留した前記電極ペーストを前記印刷マスクから前記基板表面に掻き出し、前記パターン印刷部の断面形状を緩和する第２のスキージとを備えたことを特徴とする印刷装置。 A printing mask;
A scraper that supplies and spreads the paste on the printing mask;
A first squeegee that slides on the print mask in a first direction to scrape the electrode paste from the print mask onto the substrate surface to form a pattern printing portion;
A printing apparatus comprising: a second squeegee that scrapes the electrode paste remaining on the printing mask from the printing mask onto the substrate surface and relaxes the cross-sectional shape of the pattern printing unit. 前記第１のスキージと前記第２のスキージは、間隔を隔てて２本並行配置され、
前記第１のスキージと前記第２のスキージとを同時に駆動する駆動制御部を有することを特徴とする請求項１０に記載の印刷装置。 The first squeegee and the second squeegee are arranged in parallel at an interval,
The printing apparatus according to claim 10, further comprising a drive control unit that drives the first squeegee and the second squeegee at the same time. 前記第１のスキージと前記第２のスキージは、間隔を隔てて２本並行配置され、
前記第１のスキージと前記第２のスキージとの駆動に時間差をもち、前記第１のスキージ駆動後に前記第２のスキージを駆動する駆動制御部を有することを特徴とする請求項１０に記載の印刷装置。 The first squeegee and the second squeegee are arranged in parallel at an interval,
The drive control unit for driving the second squeegee after driving the first squeegee has a time difference in driving between the first squeegee and the second squeegee. Printing device. 前記第１のスキージと前記第２のスキージは、前記印刷マスク上で、２本対向して配置され、相対向する第１および第２の方向にそれぞれ駆動する駆動制御部を備え、
前記駆動制御部は、
最初に第１のスキージを前記印刷マスク上を前記第１の方向に摺動させて前記基板上に電極ペーストを前記印刷マスクから前記半導体基板表面に掻き出し、パターン印刷部を形成した後、
第２のスキージが前記第１の方向とは逆の前記第２の方向に摺動することで、前記印刷マスク上に残留した前記電極ペーストを前記印刷マスクから前記半導体基板表面に掻き出し、前記パターン印刷部の断面形状をなだらかにすることを特徴とする請求項１０に記載の印刷装置。 The first squeegee and the second squeegee are arranged opposite to each other on the printing mask, and each has a drive control unit that drives in opposite first and second directions,
The drive control unit
First, the first squeegee is slid in the first direction on the printing mask to scrape the electrode paste from the printing mask onto the semiconductor substrate surface on the substrate to form a pattern printing portion.
When the second squeegee slides in the second direction opposite to the first direction, the electrode paste remaining on the print mask is scraped from the print mask onto the semiconductor substrate surface, and the pattern The printing apparatus according to claim 10, wherein a cross-sectional shape of the printing unit is smoothed. 前記第１のスキージと前記第２のスキージは、互いに硬度が異なることを特徴する請求項１０から１３のいずれか１項に記載の印刷装置。   The printing apparatus according to claim 10, wherein the first squeegee and the second squeegee have different hardnesses. 前記第２のスキージは前記第１のスキージより硬度が高いことを特徴とする請求項１４に記載の印刷装置。   The printing apparatus according to claim 14, wherein the second squeegee has a higher hardness than the first squeegee. 前記第１のスキージの前記第１の方向への摺動と前記第２のスキージの前記第２の方向への摺動との間に前記印刷マスクに対して前記基板を前記第１または前記第２の方向にマスクの開口を構成するメッシュピッチの半分移動する移動部を含むことを特徴とする請求項１０および１３から１５のいずれか１項に記載の印刷装置。   Between the sliding of the first squeegee in the first direction and the sliding of the second squeegee in the second direction, the substrate is placed on the print mask with respect to the first or the first. 16. The printing apparatus according to claim 10, further comprising a moving unit that moves in half the mesh pitch that forms the opening of the mask in the direction of 2. 前記印刷マスクは、前記第１または第２の方向の片方の端部に樹脂膜部分を配し、前記樹脂膜と印刷パターンを備えたメッシュ部分とが接合された接合領域を有することを特徴とする請求項１０および１３から１５のいずれか１項に記載の印刷装置。   The printing mask has a bonding region in which a resin film portion is arranged at one end portion in the first or second direction, and the resin film and a mesh portion having a printing pattern are bonded. The printing apparatus according to any one of claims 10 and 13 to 15.
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