JP2731088B2 - Current collecting electrode of photovoltaic element and method of manufacturing the same - Google Patents

Current collecting electrode of photovoltaic element and method of manufacturing the same

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JP2731088B2
JP2731088B2 JP4210754A JP21075492A JP2731088B2 JP 2731088 B2 JP2731088 B2 JP 2731088B2 JP 4210754 A JP4210754 A JP 4210754A JP 21075492 A JP21075492 A JP 21075492A JP 2731088 B2 JP2731088 B2 JP 2731088B2
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光起電力素子の集電電
極及びその製造方法に係り、特に高い変換効率を有する
光起電力素子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current collecting electrode of a photovoltaic device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a photovoltaic device having high conversion efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】光起電力素子は、光センサー、光電池、
太陽電池等として知られる半導体デバイであり、半導体
の光起電力を利用したエネルギー発生素子である。
2. Description of the Related Art Photovoltaic elements include optical sensors, photovoltaic cells,
It is a semiconductor device known as a solar cell or the like, and is an energy generating element using photovoltaic power of a semiconductor.

【0003】近年エネルギー需要の急激な増大にともな
う、エネルギー供給能力の不足から生ずるエネルギー危
機、あるいは二酸化炭素の増加による温室効果から生ず
る温暖化にともなう地球規模の環境破壊を軽減するため
に環境に対してやさしいエネルギー供給源が望まれてい
る。
In order to reduce global environmental destruction due to the energy crisis resulting from the shortage of energy supply capacity due to the rapid increase in energy demand in recent years, or the global warming resulting from the greenhouse effect due to the increase in carbon dioxide, A gentle energy source is desired.

【0004】とりわけクリーンで安全性が高く、長期間
永続的にエネルギーを供給する能力を有する太陽電池
は、上記の要望に対して、最も大きな期待を寄せられる
新規なエネルギー供給源である。
[0004] A solar cell, which is particularly clean, highly safe, and has the ability to supply energy permanently for a long period of time, is a novel energy source that has the highest expectations for the above demand.

【0005】太陽電池としては、たとえば以下に示す構
成のものがよく知られる所である。 (1)結晶系太陽電池 P型もしくはN型にドープした単結晶体あるいは多結晶
体のウエハーをそれぞれN型もしくはP型にドープする
ことでPN供給を形成したもの。
[0005] As a solar cell, for example, a solar cell having the following structure is well known. (1) Crystalline solar cell A PN supply is formed by doping a P-type or N-type doped single crystal or polycrystalline wafer into an N-type or P-type wafer, respectively.

【0006】(2)アモルファスシリコン系太陽電池 モノシランもしくはジシランガスを熱もしくは高周波電
界もしくは光等で分解しa−Siを生成する。
(2) Amorphous silicon solar cell Mono-silane or di-silane gas is decomposed by heat, high-frequency electric field, light or the like to generate a-Si.

【0007】その際P型ドープ材としてたとえばB
26、BF3等のガス、N型ドープ材としてたとえばP
3等をそれぞれモノシラン、ジシラン等と同時に導入
することでP型半導体、N型半導体を形成し、PIN構
造のアモルファスシリコン系太陽電池を形成したもの。
At this time, as a P-type doping material, for example, B
Gases such as 2 H 6 , BF 3, etc.
A P-type semiconductor and an N-type semiconductor are formed by introducing H 3 and the like simultaneously with monosilane, disilane, and the like, thereby forming an amorphous silicon-based solar cell having a PIN structure.

【0008】(3)化合物半導体太陽電池 n型GeAs上にp型GaAsを液相エピタキシャル成
長をさせることでPN構造を形成したGaAs太陽電
池。
(3) Compound semiconductor solar cell A GaAs solar cell having a PN structure formed by liquid phase epitaxial growth of p-type GaAs on n-type GeAs.

【0009】あるいはN型CdS及びP型CdTeを積
層焼成することでPN構造を形成した太陽電池。
[0009] Alternatively, a solar cell having a PN structure formed by stacking and firing N-type CdS and P-type CdTe.

【0010】その他にもCuInSe2太陽電池、n型
CdS/P型CuInS2太陽電池等がある。かかる光
起電力素子は、入射した光エネルギーを集電電極を通し
て効率よく電気エネルギーとして取り出すことを目的と
するものである。
Other examples include a CuInSe 2 solar cell and an n-type CdS / P-type CuInS 2 solar cell. The purpose of such a photovoltaic element is to efficiently extract incident light energy as electric energy through a current collecting electrode.

【0011】従って、高い変換効率を有する光起電力素
子を得るには、以下の二つの点が重要である。
Therefore, in order to obtain a photovoltaic element having high conversion efficiency, the following two points are important.

【0012】(1)光エネルギーから電気エネルギーへ
の変換効率を高くする。
(1) The conversion efficiency from light energy to electric energy is increased.

【0013】(2)集電電極を介して電気エネルギーを
集電するときの集電電極における電気抵抗を小さくし、
ジュール損失を少なくするためと集電電極による遮光を
軽減するためから電気抵抗のより低い集電電極構成とす
る。
(2) reducing the electrical resistance at the current collecting electrode when collecting electric energy through the current collecting electrode;
In order to reduce Joule loss and reduce light shielding by the current collecting electrode, a current collecting electrode configuration having lower electric resistance is used.

【0014】集電電極を形成する方法については、従
来、次のものが知られている。
[0014] As a method of forming a current collecting electrode, the following is conventionally known.

【0015】たとえば、特公昭57−5066号公報等
にみられるように導電性金属を蒸着することで集電電極
を形成する方法。
For example, a method of forming a collecting electrode by depositing a conductive metal as disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-5066.

【0016】あるいは導電性粉体をガラスもしくは高分
子で結着する導電性塗料により集電電極を形成する方
法。
[0016] Alternatively, a method of forming a current collecting electrode using a conductive paint that binds a conductive powder with glass or a polymer.

【0017】とりわけ、導電性に塗料を用いた方法は、
簡易な製造方法、容易に大面積化出来る点などからその
製造コストの低減に大きな効果が得られると期待される
技術である。
In particular, the method using a paint for conductivity is
This is a technology that is expected to have a significant effect in reducing the manufacturing cost because of its simple manufacturing method and the fact that the area can be easily increased.

【0018】しかしながら、現状では下記に示すような
下点から変換効率の低下もしくは長期間の安定作動が十
分に得られない等の弊害を有している。
However, at present, there are disadvantages such as a decrease in conversion efficiency or insufficient long-term stable operation due to the following points.

【0019】(1)電気抵抗が比較的大きくジュール損
失の上昇を招いていることから変換効率のロスを大きく
している。
(1) Since the electric resistance is relatively large and the Joule loss is increased, the loss of the conversion efficiency is increased.

【0020】(2)長時間の使用にあたって、酸化する
ために電気抵抗が更に上昇し変換効率のロスをより大き
くしている。
(2) When used for a long time, the electric resistance is further increased due to oxidation and the conversion efficiency loss is further increased.

【0021】(3)湿度の影響で集電電極の剥離を招き
集電電極としての機能を徐々に低下させること。
(3) The function of the current collecting electrode is gradually reduced by causing the current collecting electrode to peel off due to the influence of humidity.

【0022】(4)光の照射により一部の材料が光劣化
し、微細クラックを発生し、最終的に集電電極の破断に
いたり、集電電極としての機能を失する。
(4) Part of the material is lightly deteriorated due to light irradiation, and fine cracks are generated. Finally, the current collecting electrode breaks or loses its function as a current collecting electrode.

【0023】これらの点から、集電電極の電気抵抗を下
げる、あるいは長期間にわたって安定化させる等の観点
からいつくかの改良がこれまでなされてきた。たとえば
特公昭61−59549号公報では金および銀の導電粉
を低融点ガラスで結着する方法が開示されている。
From these points, some improvements have been made so far from the viewpoint of reducing the electric resistance of the current collecting electrode or stabilizing it for a long period of time. For example, Japanese Patent Publication No. 61-55949 discloses a method of bonding conductive powders of gold and silver with low-melting glass.

【0024】特公昭61−59551号公報では、金銀
およびアルミニウムを低融点ガラスで結着する方法が、
特公昭62−8958号公報では、ニッケルおよびアン
チモンの合金を導電性粉体としてバインダーで結着する
方法が開示されている。
Japanese Patent Publication No. 61-59551 discloses a method of bonding gold, silver and aluminum with a low-melting glass.
Japanese Patent Publication No. 62-8958 discloses a method of binding an alloy of nickel and antimony as a conductive powder with a binder.

【0025】特公昭63−11791号公報、特公平2
−3553号公報、特公平2−3554号公報、特公平
2−3555号公報等においては銀にビスマス、希土類
元素等の各種の金属を添加しバインダーで結着する方法
が開示されている。
Japanese Patent Publication No. 63-11179, Japanese Patent Publication No. 2
Japanese Patent Publication No. 3553, Japanese Patent Publication No. 2-3554 and Japanese Patent Publication No. 2-3555 disclose a method of adding various metals such as bismuth and rare earth elements to silver and binding them with a binder.

【0026】しかしながらいずれの場合においても、体
積抵抗率が30〜50μΩ・cm程度で、起電力素子の
集電電極としてはまだ体積抵抗率が十分に低下しておら
ず変換効率の損失を大きくしている。また、長期間の安
定性、耐湿度性、耐光性等の点でも十分な解決を得られ
ていない。
However, in any case, the volume resistivity is about 30 to 50 μΩ · cm, and the volume resistivity of the current collecting electrode of the electromotive element has not yet been sufficiently reduced, so that the loss of conversion efficiency is increased. ing. In addition, sufficient solutions have not been obtained in terms of long-term stability, humidity resistance, light resistance and the like.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以下の優れ
た特性を有する集電電極を備えた変換効率の高い、かつ
長期間にわたって安定に作動する光起電力素子の提供を
目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a photovoltaic device having a current collecting electrode having the following excellent characteristics, having a high conversion efficiency and operating stably for a long period of time.

【0028】(1)電気抵抗が小さくジュール損失を低
くおさえ変換効率のロスを少なくした光起電力素子。
(1) A photovoltaic element having a small electric resistance, a low Joule loss and a low conversion efficiency loss.

【0029】(2)長期間の使用にわたって、高い変換
効率を維持し安定に作動する光起電力素子。
(2) A photovoltaic element that maintains high conversion efficiency and operates stably over a long period of use.

【0030】(3)高湿、高温、低温等の各種の環境要
因に対して集電電極の剥離等が発生せず、集電電極の機
能が高い状態で維持することが可能な光起電力素子。
(3) Photovoltaic power capable of maintaining the function of the current collecting electrode in a high state without peeling of the current collecting electrode due to various environmental factors such as high humidity, high temperature, and low temperature. element.

【0031】(4)光の照射により、集電電極が光劣化
しにくく、集電電極の機能が高い状態で維持することが
可能な光起電力素子。
(4) A photovoltaic element capable of maintaining the function of the current collecting electrode in a high state, with the current collecting electrode hardly deteriorated by light irradiation.

【0032】[0032]

【課題を解決するための手段】本発明の光起電力素子の
集電電極は、半導体層上に、導電性粉体と結着材とを含
む導電層と該導電層の上に半田層とを有し、該半田層は
少なくとも前記導電層の表面を被覆しており、前記導電
性粉体は、Cu、Ni、Al、Fe、In、Pd、C
r、Tiから選ばれる少なくとも一種を主として、その
表面または表面近傍にAg、Sn、Pbから選ばれる少
なくとも一種が偏在し、表面から内部に向かって該偏在
する金属の含有量が減少している傾斜合金粉体であり、
前記結着材の数平均分子量が5000以下であることを
特徴とする。
According to the present invention, a current collecting electrode of a photovoltaic element comprises a conductive layer containing a conductive powder and a binder on a semiconductor layer, and a solder layer on the conductive layer. Wherein the solder layer covers at least the surface of the conductive layer, and the conductive powder comprises Cu, Ni, Al, Fe, In, Pd, C
A gradient in which at least one selected from r and Ti is mainly present, and at least one selected from Ag, Sn and Pb is unevenly distributed on the surface or near the surface, and the content of the unevenly distributed metal decreases from the surface toward the inside. Alloy powder,
The number average molecular weight of the binder is 5,000 or less.

【0033】また、本発明の光起電力素子の集電電極の
製造方法は、半導体層を有する基体上に、金属粉体と結
着材とからなる導電性ペーストを塗布し熱硬化させるこ
とにより導電層を形成する工程と、該導電層上にクリー
ム半田を塗布し熱溶融させることにより半田層を形成す
る工程とを有し、前記導電性粉体は、Cu、Ni、A
l、Fe、In、Pd、Cr、Tiから選ばれる少なく
とも一種を主として、その表面または表面近傍にAg、
Sn、Pbから選ばれる少なくとも一種が偏在し、表面
から内部に向かって該偏在する金属の含有量が減少して
いる傾斜合金粉体であり、前記結着材の数平均分子量が
5000以下であることを特徴とする。
Further, the method for manufacturing a current collecting electrode of a photovoltaic element according to the present invention comprises applying a conductive paste comprising a metal powder and a binder onto a substrate having a semiconductor layer and thermally curing the paste. Forming a solder layer by applying a cream solder on the conductive layer and thermally melting the solder layer, wherein the conductive powder is formed of Cu, Ni, A
1, at least one selected from the group consisting of Fe, In, Pd, Cr, and Ti, and Ag,
A gradient alloy powder in which at least one selected from Sn and Pb is unevenly distributed and the content of the metal unevenly distributed from the surface toward the inside decreases, and the number average molecular weight of the binder is 5,000 or less. It is characterized by the following.

【0034】[0034]

【作用】本発明の第一の作用は、集電電極の電気抵抗を
著しく低減させることが可能な点にある。
The first effect of the present invention is that the electric resistance of the current collecting electrode can be significantly reduced.

【0035】導電性粉体とガラスもしくは高分子(結着
材)とからなる導電性ペーストは、その体積抵抗率が3
0〜50μΩ・cm以上である。
The conductive paste composed of conductive powder and glass or polymer (binder) has a volume resistivity of 3%.
0 to 50 μΩ · cm or more.

【0036】この種の導電性ペーストのみでライン幅2
00μm平均膜厚10μmの集電電極を形成すると、線
抵抗は、1.5Ω/cm以上となり電気抵抗の大きい集
電電極となる。その結果、集電損失が非常に大きくな
り、変換効率を著しく低下させることになる。
A line width of 2 using only this kind of conductive paste
When a current collecting electrode having an average film thickness of 00 μm and a thickness of 10 μm is formed, the line resistance becomes 1.5 Ω / cm or more and the current collecting electrode has a large electric resistance. As a result, the current collection loss becomes very large, and the conversion efficiency is significantly reduced.

【0037】一方、本発明にみられるように、導電性粉
体を含む導電層とともに、この導電層を被覆する金属層
を設けることで、集電電極としての電気抵抗を大幅に低
下させることが可能となる。たとえば、導電層を上述の
条件における導電性ペーストで形成し、その上部に膜厚
2μmで200μm幅の銅を設けると、導電性ペースト
により形成された導電層と金属層(銅)とが並列接続化
される。銅だけの線抵抗は0.25Ω/cmであるが、
発明では、導電層と金属層(銅)とが並列接続化される
ので、全体の線抵抗は0.21Ω/cmとなり集電電極
としての電気抵抗を1/7と大幅に低下させることにな
る。
On the other hand, as shown in the present invention, by providing a conductive layer containing conductive powder and a metal layer covering the conductive layer, the electrical resistance as a current collecting electrode can be significantly reduced. It becomes possible. For example, when a conductive layer is formed of a conductive paste under the above-described conditions, and copper having a thickness of 2 μm and a width of 200 μm is provided thereon, the conductive layer formed of the conductive paste and the metal layer (copper) are connected in parallel. Be transformed into Although the line resistance of copper alone is 0.25Ω / cm,
In the invention, since the conductive layer and the metal layer (copper) are connected in parallel, the overall line resistance becomes 0.21 Ω / cm, and the electric resistance as a current collecting electrode is greatly reduced to 1/7. .

【0038】同様に上述の導電性ペーストにより形成さ
れた導電層の上部に膜厚10μmで200μm幅のハン
ダ(金属層)を設けると、ハンダ(金属層)だけの線抵
抗は0.5Ω/cmであるが、導電層と金属層とが並列
接続化することから全体の線抵抗は0.4Ω/cmとな
り集電電極としての電気抵抗も1/4と大幅に低下させ
ることになる。
Similarly, when a solder (metal layer) having a thickness of 10 μm and a width of 200 μm is provided on a conductive layer formed of the above-mentioned conductive paste, the line resistance of the solder (metal layer) alone is 0.5 Ω / cm. However, since the conductive layer and the metal layer are connected in parallel, the overall line resistance is 0.4 Ω / cm, and the electric resistance as a current collecting electrode is greatly reduced to 4.

【0039】これらの例にみられるように、本発明にお
いては集電電極の抵抗を著しく低下させることから変換
効率の高い光起電力素子を可能にするものである。
As can be seen from these examples, the present invention enables a photovoltaic element having high conversion efficiency because the resistance of the current collecting electrode is significantly reduced.

【0040】なお、上記効果は、導電層の体積抵抗率が
30〜50μΩ・cm以上のものに限定されるものでは
なく、体積抵抗率がさらに低い導電層においても全く同
一の効果が得られる。
The above effect is not limited to the conductive layer having a volume resistivity of 30 to 50 μΩ · cm or more, and the same effect can be obtained even in a conductive layer having a lower volume resistivity.

【0041】本発明の第二の特に顕著な作用は、導電性
粉体を含む導電層の半導体から離れた側に金属層を設け
る(おおむね全長にわたり設けることが好ましい)こと
により、金属層の非常に優れた防湿性および遮光性によ
り導電性粉体を含む導電層を保護することが可能とな
る。とりわけ導電性粉体を含む導電層の半導体から離れ
た面全体を金属で被覆することで著しい保護効果が達成
出来る。
The second particularly remarkable effect of the present invention is that the metal layer is provided on the side of the conductive layer containing the conductive powder away from the semiconductor (preferably provided substantially over the entire length), so that the metal layer can be formed very easily. It is possible to protect the conductive layer containing the conductive powder due to excellent moisture-proof and light-shielding properties. In particular, a remarkable protective effect can be achieved by coating the entire surface of the conductive layer containing the conductive powder away from the semiconductor with metal.

【0042】導電性粉体を含む導電層が露出した場合、
あるいは、高分子で被覆した場合であっても被覆程度が
十分でない場合においては、湿度の影響を非常に大きく
受ける。
When the conductive layer containing the conductive powder is exposed,
Alternatively, even when coated with a polymer, if the degree of coating is not sufficient, the influence of humidity is very large.

【0043】その結果、イオンのマイグレーションによ
るデンドライトの成長で作動が不安定化しやすくなる。
また酸化が非常に加速されることから電気抵抗の上昇が
容易に観察される。
As a result, the operation tends to be unstable due to the growth of dendrites due to the migration of ions.
Further, since the oxidation is greatly accelerated, an increase in the electric resistance is easily observed.

【0044】あるいは結着材の吸湿により接着面の剥離
を招き接触抵抗が上昇し、集電機能の大幅な低下を招く
ことになる。
Alternatively, moisture absorption of the binder causes peeling of the bonding surface, resulting in an increase in contact resistance and a significant decrease in the current collecting function.

【0045】金属層を設けることで、湿度の侵入を防止
出来ることから上述の湿度に関連したあらゆる劣化が著
しく低下できることになる。
By providing a metal layer, the invasion of humidity can be prevented, so that any deterioration related to the above-mentioned humidity can be significantly reduced.

【0046】あるいは導電性粉体を含む導電層に光があ
たることで光による影響を非常に大きく受ける。
Alternatively, when light is applied to the conductive layer containing the conductive powder, the light is greatly affected by the light.

【0047】光照射により導電性粉体から成る導電層の
結着材が光分解して、もろくなりひび割れの発生もしく
は接着面の剥離を生ずる。その結果電気抵抗の上昇が容
易に観察され、集電機能の大幅な低下を招くことにな
る。
The binder of the conductive layer made of the conductive powder is photodecomposed by light irradiation, and becomes brittle, causing cracks or peeling of the bonding surface. As a result, an increase in electric resistance is easily observed, which causes a significant decrease in the current collecting function.

【0048】金属層を設けることで、光を遮光できるの
で、上記の効果以外にも光によるあらゆる劣化を著しく
低下させることが出来ることになる。
By providing the metal layer, light can be shielded, so that any deterioration due to light other than the above effects can be significantly reduced.

【0049】また、半導体層上に透明導電膜などを設け
た場合においては、透明導電膜上に直接金属層を設けた
構成により導電性粉体からなる導電層上に金属層を設け
た構成を有する方が密着性を向上させることができる。
In the case where a transparent conductive film or the like is provided on the semiconductor layer, a structure in which a metal layer is provided on a conductive layer made of conductive powder by a structure in which a metal layer is provided directly on the transparent conductive film. Having it can improve the adhesion.

【0050】以上の作用により、光起電力を有する半導
体層上に該半導体層から発生する電力を集電するための
集電電極を設けた、本発明による光起電力素子は変換効
率の高いかつ長期にわたり安定した作動を可能にするき
わめて優れた性能を達成することを可能にするものであ
る。
According to the above operation, the photovoltaic element according to the present invention, in which the current collecting electrode for collecting the power generated from the semiconductor layer on the semiconductor layer having photovoltaic power, has a high conversion efficiency and It is possible to achieve extremely excellent performance that enables stable operation over a long period of time.

【0051】導電性粉体としては、金、銀、白金、パラ
ジウム等の金属の他にも銅、ニッケル、スズ、鉛、亜
鉛、アルミニウム、鉄、クロム、チタン等の金属からな
る粉体、もしくはこれら金属あるいは他の金属種との合
金もしくはドープした金属の粉体、もしくはこれら金属
あるいは他の金属種で粉体中でその分布に特殊性をもた
せた粉体、もしくはこれら金属あるいは他の金属種で表
面コート処理した粉体等が好適に用いられる。あるいは
これら粉体を混合したものであってもよい。
Examples of the conductive powder include powders of metals such as copper, nickel, tin, lead, zinc, aluminum, iron, chromium, and titanium in addition to metals such as gold, silver, platinum, and palladium. Powders of alloys or doped metals with these metals or other metal species, or powders of these metals or other metal species with special distribution in the powder, or these metal or other metal species A powder or the like which has been surface-coated with is preferably used. Alternatively, a mixture of these powders may be used.

【0052】とくに本発明では、従来酸化等の問題で適
用が難しいされていた金属種である銅、ニッケル、ス
ズ、亜鉛、アルミニウム、鉄等を主とした構成において
でさえも、非常に酸化しにくく安定に使用出来ることを
可能にした点に特徴を有している。
In particular, in the present invention, even in a structure mainly composed of metal species such as copper, nickel, tin, zinc, aluminum, and iron which have been conventionally difficult to apply due to problems such as oxidation, extremely oxidization is not achieved. It has a feature in that it is hard to use stably.

【0053】あるいは本発明では、従来比較的電気抵抗
が高く適用が難しいとされていた金属種である、インジ
ウム、パラジウム、クロム、チタン、スズ、鉛、鉄、コ
バルト、ニッケル等を主とした構成においてでさえも、
電気抵抗を下げた状態で使用することを可能にするもの
である。
Alternatively, in the present invention, a structure mainly composed of indium, palladium, chromium, titanium, tin, lead, iron, cobalt, nickel, etc., which are conventionally considered to be relatively high in electrical resistance and difficult to apply. Even in
This enables use in a state where the electric resistance is lowered.

【0054】とりわけ複数種の金属からなる導電粉にお
いては、更に積層される金属の被覆時において、金属の
被覆率を高く出来ること、また金属膜のピンホール等の
欠陥が少ないこと、金属層の密着力が高くなることなど
で本発明の効果がより優れたものとなった。
In particular, in the case of a conductive powder composed of a plurality of types of metals, it is possible to increase the coverage of the metal when coating the metal to be further laminated, to reduce the number of defects such as pinholes in the metal film, The effect of the present invention became more excellent, for example, by increasing the adhesion.

【0055】このような効果が得られる粉体の構成とし
ては、以下のような構成がある。
The following configuration is available as a configuration of the powder that can obtain such effects.

【0056】 複数の金属から成る粉体で一つの金属
種が粉体の表面から内部に行くに従ってその分布が徐々
に減少する、いわゆる傾斜合金と称される粉体、たとえ
ば銀が傾斜分布する銅合金、スズが傾斜分布する銅合
金、鉛が傾斜分布する銅合金、銅が傾斜分布する銀合
金、スズが傾斜分布する銀合金、パラジウムが傾斜分布
する銀合金、銅が傾斜分布するアルミニウム合金等であ
る。尚二元金属構成系以外にも三元金属構成系でも、四
元金属構成系でも同様に優れた効果が得られる。
In a powder composed of a plurality of metals, the distribution of one metal species gradually decreases from the surface to the inside of the powder. Alloys, copper alloys with a gradient distribution of tin, copper alloys with a gradient distribution of lead, silver alloys with a gradient distribution of copper, silver alloys with a gradient distribution of tin, silver alloys with a gradient distribution of palladium, aluminum alloys with a gradient distribution of copper, etc. It is. It should be noted that excellent effects can also be obtained with a ternary metal constitution system or a quaternary metal constitution system other than the binary metal constitution system.

【0057】粉体の製造方法としては、真空加熱もしく
はスパッタリング等で複数の金属源からの供給量を制御
して傾斜を持たせる方法、あるいは、溶液において環元
析出させる方法においてイオンの析出傾向の差を利用し
て傾斜を持たせる方法、あるいは、熔融合金をアトマイ
ズし、融点の差を利用して傾斜を持たせる方法等であ
る。これらの粉体に更に熱処理を施し傾斜分布を制御す
ることもありえる。
As a method for producing a powder, a method of controlling the supply amount from a plurality of metal sources by vacuum heating or sputtering or the like to give a gradient, or a method of precipitating ions in a solution to reduce the tendency of ion precipitation. There is a method of giving a gradient using the difference, or a method of atomizing the fusion gold and giving a gradient using the difference of the melting points. These powders may be further subjected to a heat treatment to control the gradient distribution.

【0058】 複数の金属から成る粉体で、異なる金
属種で表面コート処理した粉体、たとえば銀で表面コー
ト処理した銅粉、スズで表面コート処理した銅粉、鉛で
表面コート処理した銅粉、銅で表面コート処理した銀
粉、スズで表面コート処理した銀粉、パラジウムで表面
コート処理した銀粉、銅で表面コート処理したアルミニ
ウム粉、カーボンコート処理した鉄粉等である。
A powder composed of a plurality of metals and powder coated with a different metal type, such as copper powder coated with silver, copper powder coated with tin, and copper powder coated with lead Silver powder that has been surface-coated with copper, silver powder that has been surface-coated with tin, silver powder that has been surface-coated with palladium, aluminum powder that has been surface-coated with copper, iron powder that has been carbon-coated, and the like.

【0059】粉体の製造方法としては、各種の金属粉に
金属イオンを打込む方法、あるいは湿式下でメッキ処理
を施す方法、複数の金属粉を強制撹拌して処理する方法
等がある。 複数の金属から成る粉体で比較的分布が均一ないわ
ゆる合金粉。たとえば黄銅粉、青銅粉、金−銅合金粉、
リン青銅粉、浄銀粉、スズ鉛合金等である。 異なる金属粉を混合した粉体、たとえば銅−銀混合
粉、銅−スズ混合粉、パラジウム−銀混合粉等である。
As a method of producing powder, there are a method of implanting metal ions into various metal powders, a method of performing plating treatment in a wet system, a method of forcibly stirring a plurality of metal powders, and the like. A so-called alloy powder composed of a plurality of metals and having a relatively uniform distribution. For example, brass powder, bronze powder, gold-copper alloy powder,
Phosphor bronze powder, pure silver powder, tin-lead alloy and the like. Powders obtained by mixing different metal powders, for example, copper-silver mixed powder, copper-tin mixed powder, palladium-silver mixed powder, and the like.

【0060】導電粉の粒子径としては、各種の粒子径の
ものが使用可能である。電気抵抗あるいは長期の安定作
動の点から、数平均粒子径として0.01μm〜100
μmのものがより望ましい(数平均粒子径は、沈降法で
測定した直径もしくは粒子の断面積を真円に変換させた
直径の平均値とする)。
As the particle size of the conductive powder, those having various particle sizes can be used. From the viewpoint of electric resistance or long-term stable operation, the number average particle diameter is 0.01 μm to 100 μm.
It is more preferable that the particle diameter is μm (the number average particle diameter is the average value of the diameter measured by the sedimentation method or the diameter obtained by converting the cross-sectional area of the particle into a perfect circle).

【0061】導電性粉体を結着させる結着材としては、
無機系あるいは有機系で一般的に結着材として知られる
ものが適用出来る。
As the binder for binding the conductive powder,
An inorganic or organic material generally known as a binder can be used.

【0062】たとえば無機系結着材として各種のガラス
が使用出来る。また有機系結着材としては熱可塑型高分
子、硬化型高分子が使用出来る。
For example, various glasses can be used as the inorganic binder. As the organic binder, a thermoplastic polymer or a curable polymer can be used.

【0063】熱可塑型高分子の結着材としては、たとえ
ば飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、酢酸
ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ビニルアルコール樹脂、
アセタール樹脂、アミド樹脂等ならびにそれらの変性樹
脂、共重合樹脂等が使用可能である。
Examples of the binder of the thermoplastic polymer include saturated polyester resin, phenol resin, acrylic resin, styrene resin, epoxy resin, urethane resin, vinyl acetate resin, vinyl chloride resin, vinyl alcohol resin,
Acetal resins, amide resins and the like, and modified resins and copolymer resins thereof can be used.

【0064】硬化型高分子の結着材としては、たとえば
イミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹
脂、アルキッド樹脂、不飽和アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレ
ート樹脂ならびにそれらのオリゴマー、およびそれらの
変性品等が使用可能である。
Examples of the curable polymer binder include imide resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, alkyd resin, unsaturated acrylic resin, epoxy resin, polyurethane resin, melamine resin, diallyl phthalate resin and oligomers thereof. And modified products thereof can be used.

【0065】とりわけ硬化型高分子の結着材が長期間の
安定作動の点で優れた効果が得られる。
In particular, the curable polymer binder has an excellent effect in terms of long-term stable operation.

【0066】この中でも特に数平均分子量が5000以
下の時に、積層する金属の密着力が一層強化され、更に
優れた効果が得られた。
In particular, when the number average molecular weight is 5,000 or less, the adhesion of the metal to be laminated is further enhanced, and a more excellent effect is obtained.

【0067】場合によっては、硬化型高分子に若干の熱
可塑型高分子を添加すること、あるいは導電性粉体の分
散性あるいは結着材とのぬれ性を制御する点で、さらに
カップリング剤とか分散剤等の各種添加剤等を添加する
ことでより効果を高められる。
In some cases, a coupling agent may be further added in order to add a slight amount of a thermoplastic polymer to the curable polymer or to control the dispersibility of the conductive powder or the wettability with the binder. The effect can be further enhanced by adding various additives such as a dispersing agent and the like.

【0068】導電性粉体と結着材の混合比率は、 (導電性粉体重量) ──────────────── ×100 (導電性粉体重量)+(結着材重量) で表され、電気抵抗、ならびに長期にわたる作動安定性
の点から3%〜50%が望ましい。
The mixing ratio between the conductive powder and the binder is (weight of conductive powder)) × 100 (weight of conductive powder) + ( 3% to 50% is desirable in terms of electrical resistance and long-term operation stability.

【0069】混合手段としては、必要であれば適宜希釈
溶剤を加え、撹拌もしくはミリングの手段等を用いる。
As a mixing means, if necessary, a diluting solvent is appropriately added, and stirring or milling means is used.

【0070】ミリングの装置としてはロールミル、ビー
ズミル、サンドミル、超音波ミル、噴射衝突型ミル、ボ
ールミル等の一般的に用いられる各種ミリング装置を使
用することが出来る。
As the milling apparatus, various milling apparatuses generally used such as a roll mill, a bead mill, a sand mill, an ultrasonic mill, a jet collision type mill and a ball mill can be used.

【0071】導電性粉体から成る導電層の形成手段とし
ては、インキ状のものについては、たとえばスクリーン
印刷、平板印刷、凹板印刷、凸板印刷のような印刷手
段、あるいはディスペンサー等の供給手段を用い半導体
層上に形成し、加熱乾燥、あるいは加熱硬化、光・電子
線等により硬化するものである。膜厚としては0.1μ
m〜500μmの範囲で形成されることが電気抵抗・長
期にわたる作動安定性の点で望ましい。
As the means for forming the conductive layer made of conductive powder, in the case of ink, for example, printing means such as screen printing, flat plate printing, concave plate printing, convex plate printing, or supply means such as a dispenser Is formed on a semiconductor layer by using a heat-drying method or a heat-curing method, and is cured by light or electron beam. 0.1μ as the film thickness
It is desirable that the thickness is formed in the range of m to 500 μm in view of electric resistance and long-term operation stability.

【0072】また、半導体層と導電性粉体から成る導電
層の中間に透明導電膜、反射防止膜、保護膜等が介在し
ても、本発明の効果を減少させることはまったくなかっ
た。
Further, even if a transparent conductive film, an antireflection film, a protective film and the like are interposed between the semiconductor layer and the conductive layer made of conductive powder, the effect of the present invention was not reduced at all.

【0073】導電性粉体から成る導電層の半導体層から
離れた面のおおむね全長にわたり被覆する金属として
は、電気抵抗の点から体積抵抗率が50μΩ・cm以下
のものが望ましい。たとえば金、銀、白金、パラジウ
ム、銅、ニッケル、スズ、鉛、亜鉛、アルミニウム、イ
ンジウム、鉄、クロム、チタン等の金属もしくはそれら
を主成分とする金属、あるいは合金等である。
The metal covering the entire surface of the surface of the conductive layer made of the conductive powder away from the semiconductor layer preferably has a volume resistivity of 50 μΩ · cm or less from the viewpoint of electric resistance. For example, a metal such as gold, silver, platinum, palladium, copper, nickel, tin, lead, zinc, aluminum, indium, iron, chromium, titanium, or a metal containing these as a main component, or an alloy is used.

【0074】特に体積抵抗率が30μΩ・cm以下のも
のが特に好ましい。たとえば金、銀、白金、パラジウ
ム、銅、ニッケル、スズ、鉛、亜鉛、アルミニウム、イ
ンジウム、鉄、クロム等の金属もしくはそれらを主成分
とする金属、あるいは合金等である。
In particular, those having a volume resistivity of 30 μΩ · cm or less are particularly preferable. For example, a metal such as gold, silver, platinum, palladium, copper, nickel, tin, lead, zinc, aluminum, indium, iron, chromium, or a metal containing these as a main component, or an alloy thereof.

【0075】特に密着性に優れ長期の作動安定性に非常
に優れた金属はスズ、鉛を主成分とした各種の低融点ハ
ンダ、あるいはインジウムを含有する低融点合金、ある
いは比較的延展性に富む金属、たとえば銅、スズ、鉛、
亜鉛、アルミニウム、インジウム、金、銀、パラジウム
等の金属もしくはこれらを含有する合金である。
Metals having particularly excellent adhesion and extremely excellent long-term operation stability include various low-melting solders containing tin and lead as main components, low-melting alloys containing indium, and relatively high ductility. Metals such as copper, tin, lead,
Metals such as zinc, aluminum, indium, gold, silver, and palladium or alloys containing these.

【0076】金属層の形成手段は、真空蒸着、スパッタ
リング等による手段、もしくはメッキ等による湿式形成
手段、熔融金属への浸漬コート手段あるいは粉体金属の
熔融手段等である。その他にも一般的な金属膜形成手段
を用いることが可能である。
Means for forming the metal layer include means such as vacuum deposition and sputtering, wet forming means such as plating, immersion coating means on molten metal, and means for melting powder metal. In addition, a general metal film forming means can be used.

【0077】膜厚としては、0.01μm〜500μm
の範囲で形成されることが電気抵抗・長期にわたる作動
安定性の点で望ましい。
The film thickness is 0.01 μm to 500 μm
It is desirable in terms of electric resistance and operation stability for a long period of time that it is formed within the range described above.

【0078】[0078]

【実施例】以下詳細を実施例に基づき説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details will be described below based on embodiments.

【0079】(実施例−1) 厚み1mmのSUS430製基板上にDCスパッタ方法
でCrを2000Å堆積後、RFプラズマCVD法にて
次のステップを実施した。
(Example-1) After depositing 2,000 mm of Cr by a DC sputtering method on a SUS430 substrate having a thickness of 1 mm, the following steps were performed by an RF plasma CVD method.

【0080】ステップ−1: SiH4ガス/PH3
ス:99.98/0.02の比率で1Torr下100
WのRF電力の投入で500ÅのN型半導体層の形成 ステップ−2: SiH4ガス/H2ガス=30/70の
比率で1.5Torr下50WのRF電力の投入で50
00ÅのI型半導体層の形成 ステップ−3: SiH4ガス/H2ガス/BF3ガス=
3/96.7/0.3の比率で1.2Torr下1kW
のRF電力の投入で200ÅのP型半導体層の形成 上記操作を2回繰り返しNIPNIP接合を有する半導
体層、いわゆるタンデムセルを形成した。
Step-1: SiH 4 gas / PH 3 gas: 99.98 / 0.02 at 100% under 1 Torr
Formation of 500 ° N-type semiconductor layer by application of RF power of W Step 2: SiH 4 gas / H 2 gas = 30/70 = 1.5 Torr and 50 W of application of 50 W RF power
Step I: SiH 4 gas / H 2 gas / BF 3 gas =
1 kW under 1.2 Torr at a ratio of 3 / 96.7 / 0.3
The above operation was repeated twice to form a semiconductor layer having a NIPNIP junction, a so-called tandem cell.

【0081】その表面にO2ガスを0.5Torrの条
件下でInを蒸着し膜厚700Åの透明導電膜を形成し
た。
On the surface, In was vapor-deposited with O 2 gas under the condition of 0.5 Torr to form a transparent conductive film having a thickness of 700 °.

【0082】次に、全体における銀含有率が5wt%で
あり、粒子表面の銀含有率が75%で、内部に行くに従
ってその比率が低下する平均粒子径10μmの傾斜合金
粉体を75重量部と、平均分子量500のエポキシ樹脂
20重量部と、エトキシエタノール5重量部とから成る
導電ペーストをスクリーン印刷後180℃×60分加熱
硬化し、幅200μm、平均膜厚20μmの分散系導電
層を形成した。体積抵抗率は50μΩ・cmであった。
Next, 75 parts by weight of a gradient alloy powder having an average particle diameter of 10 μm in which the silver content in the whole is 5 wt%, the silver content in the particle surface is 75%, and the ratio decreases toward the inside. Then, a conductive paste composed of 20 parts by weight of an epoxy resin having an average molecular weight of 500 and 5 parts by weight of ethoxyethanol was screen-printed and then cured by heating at 180 ° C. for 60 minutes to form a dispersed conductive layer having a width of 200 μm and an average thickness of 20 μm. did. The volume resistivity was 50 μΩ · cm.

【0083】更に、スズ・鉛(合金比率スズ60%で体
積抵抗率17μΩ・cm)クリームハンダ(平均粒子径
30μm、フラックス含有率15%)を分散系導電層の
全長にわたり幅500μmで積層スクリーン印刷し、2
30℃×5分の加熱で熔融することで平均膜厚30μm
の金属層(半田層)を形成し集電電極とした(図−1を
参照) (比較例−2) 実施例−1において傾斜合金粉体にかえて、平均粒子径
10μmの銅粉体を使用して、同様の操作を行なった。
尚、この分散系導電層の体積抵抗率は70μΩ・cmで
あった。
Further, tin / lead (alloy ratio: 60% tin, volume resistivity: 17 μΩ · cm) cream solder (average particle diameter: 30 μm, flux content: 15%) is laminated screen-printed to a width of 500 μm over the entire length of the dispersed conductive layer. And 2
Melting by heating at 30 ° C for 5 minutes, average film thickness 30μm
(See FIG. 1) (Comparative Example 2) Copper powder having an average particle diameter of 10 μm was used instead of the gradient alloy powder in Example 1. And the same operation was performed.
The volume resistivity of the dispersion conductive layer was 70 μΩ · cm.

【0084】(比較例−2、3) 実施例−1および比較例−1において金属層を形成しな
かったものを、それぞれ比較例−2および比較例−3と
した。
(Comparative Examples 2 and 3) Comparative Examples 2 and 3 were obtained by forming no metal layer in Example 1 and Comparative Example 1, respectively.

【0085】結果を以下に示す。The results are shown below.

【0086】 [初期] 実施例−1 比較例−1 比較例−2 比較例−3 集電電極の電気抵抗 0.22Ω/cm 0.24Ω/cm 1.25Ω/cm 1.75Ω/cm シリーズ抵抗 35Ω・cm2 38Ω・cm2 200Ω・cm2 270Ω・cm2 シャント抵抗 50kΩ・cm2 50kΩ・cm2 50kΩ・cm2 50kΩ・cm2 変換効率 8.0% 7.9% 6% 5.5% [65℃、90%RH(相対湿度)下でAM1.5 1kW/cm2の照射強度で550時間後] 実施例−1 比較例−1 比較例−2 比較例−3 集電電極の電気抵抗 0.23Ω/cm 0.26Ω/cm 2.50Ω/cm 4.37Ω/cm シリーズ抵抗 50Ω・cm2 55Ω・cm2 390Ω・cm2 700Ω・cm2 シャント抵抗 45kΩ・cm2 45kΩ・cm2 10kΩ・cm2 3kΩ・cm2 変換効率 7.2% 7.1% 4% 2.5% 以上の結果から実施例−1が非常にすぐれていることが
わかる。
[Initial] Example-1 Comparative example-1 Comparative example-2 Comparative example-3 Electric resistance of current collecting electrode 0.22Ω / cm 0.24Ω / cm 1.25Ω / cm 1.75Ω / cm Series resistance 35Ω · cm 2 38Ω · cm 2 200Ω · cm 2 270Ω · cm 2 shunt resistance 50kΩ · cm 2 50kΩ · cm 2 50kΩ · cm 2 50kΩ · cm 2 Conversion efficiency 8.0% 7.9% 6% 5.5% [After 550 hours at an irradiation intensity of AM 1.5 1 kW / cm 2 at 65 ° C. and 90% RH (relative humidity)] Example-1 Comparative Example -1 electrical resistance of Comparative example -2 Comparative example -3 collector electrode 0.23Ω / cm 0.26Ω / cm 2.50Ω / cm 4.37Ω / cm Series resistance 50Ω · cm 2 55Ω · cm 2 390Ω · cm 2 700Ω · cm 2 shunt resistance 45kΩ · cm 2 45kΩ · cm 2 10kΩ · cm 2 3kΩ · cm 2 Conversion efficiency 7.2% 7.1% 4% 2.5% From the above results, it can be seen that Example-1 is very excellent.

【0087】(実施例−2、3 比較例−4、5) 厚さ0.2mmのP型SiウエハーにPOCl3を気相
拡散することによりPN接合を形成し、P層側の全面に
アルミニウムを蒸着し、N層側に集電電極を設け、更に
反射防止膜を形成した。
(Examples 2, 3 Comparative Examples 4, 5) A PN junction was formed by vapor-phase diffusion of POCl 3 on a P-type Si wafer having a thickness of 0.2 mm, and aluminum was formed on the entire surface of the P layer side. Was deposited, a current collecting electrode was provided on the N layer side, and an antireflection film was further formed.

【0088】集電電極の形成を実施例−1に従ったもの
を実施例−2とした。また比較例−1に従ったものを実
施例−3とした。
Example 2 was the one in which the collector electrode was formed according to Example 1. In addition, the product according to Comparative Example-1 was designated as Example-3.

【0089】同様に比較例−2および比較例−3に従っ
たものをそれぞれ比較例−4と比較例−5とした。
Similarly, those according to Comparative Example-2 and Comparative Example-3 were referred to as Comparative Example-4 and Comparative Example-5, respectively.

【0090】結果を以下に示す。The results are shown below.

【0091】 [初期] 実施例−2 実施例−3 比較例−4 比較例−5 集電電極の電気抵抗 0.22Ω/cm 0.24Ω/cm 1.25Ω/cm 1.75Ω/cm シリーズ抵抗 15Ω・cm2 15Ω・cm2 85Ω・cm2 120Ω・cm2 シャント抵抗 10kΩ・cm2 10kΩ・cm2 10kΩ・cm2 10kΩ・cm2 変換効率 14% 13.9% 10% 9.0% [65℃、90%RH下でAM1.5 1kW/cm2の照射強度で550時間後] 実施例−2 実施例−3 比較例−4 比較例−5 集電電極の電気抵抗 0.23Ω/cm 0.26Ω/cm 2.50Ω/cm 4.4 Ω/cm シリーズ抵抗 15Ω・cm2 15Ω・cm2 160Ω・cm2 300Ω・cm2 シャント抵抗 10kΩ・cm2 10kΩ・cm2 2kΩ・cm2 1.5kΩ・cm2 変換効率 14% 13.9% 8% 6% 以上の結果から実施例−2および実施例−3が非常にす
ぐれていることがわかる。
[Initial] Example-2 Example-3 Comparative example-4 Comparative example-5 Electric resistance of current collecting electrode 0.22Ω / cm 0.24Ω / cm 1.25Ω / cm 1.75Ω / cm Series resistance 15Ω · cm 2 15Ω · cm 2 85Ω · cm 2 120Ω · cm 2 shunt resistor 10kΩ · cm 2 10kΩ · cm 2 10kΩ · cm 2 10kΩ · cm 2 conversion efficiency 14% 13.9% 10% 9.0% [65 ℃, 90% After 550 hours at an irradiation intensity of AM 1.5 1 kW / cm 2 under RH] Example-2 Example-3 Comparative Example-4 Comparative Example-5 Electrical Resistance of Current Collector Electrode 0.23Ω / cm 0.26Ω / cm 2.50Ω / cm 4.4 Ω / cm series resistance 15Ω · cm 2 15Ω · cm 2 160Ω · cm 2 300Ω · cm 2 shunt resistance 10kΩ · cm 2 10kΩ · cm 2 2kΩ · cm 2 1.5kΩ · cm 2 Conversion efficiency 14% 13.9% 8% 6% From the above results, it can be seen that Example-2 and Example-3 are very excellent.

【0092】[0092]

【発明の効果】本発明の光起電力素子によれば、光起電
力を有する半導体層上に半導体層から発生する電力を集
電するための集電電極を設けたので、変換効率の高いか
つ長期にわたり安定した作動を可能にするきわめて優れ
た性能を達成することを可能にする。
According to the photovoltaic element of the present invention, a current collecting electrode for collecting power generated from the semiconductor layer is provided on the semiconductor layer having photovoltaic power, so that the conversion efficiency is high. It is possible to achieve extremely good performance which enables stable operation over a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例−1に係る光起電力素子の傾視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view of a photovoltaic element according to Example-1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Sus430基板、 2 Crを2000Å下部に有するa−Si半導体
膜、 3 酸化インジウムの導電膜、 4 集電電極、 5 導電層(分散系導電層)、 6 導電性粉体、 7 結着剤、 8 金属層。
1 Sus430 substrate, 2 a-Si semiconductor film having Cr below 2000 mm, 3 conductive film of indium oxide, 4 current collecting electrode, 5 conductive layer (dispersed conductive layer), 6 conductive powder, 7 binder 8 Metal layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤崎 達雄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−283472(JP,A) 特開 平2−7476(JP,A) 特開 平3−173007(JP,A) 実開 平4−52747(JP,U) 特公 平4−756(JP,B2) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Tatsuo Fujisaki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (56) References JP-A-3-283472 (JP, A) JP-A-2 -7476 (JP, A) JP-A-3-173007 (JP, A) JP-A-4-52747 (JP, U) JP-B-4-756 (JP, B2)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体層上に、導電性粉体と結着材とを
含む導電層と該導電層の上に半田層とを有し、該半田層
は少なくとも前記導電層の表面を被覆しており、前記導
電性粉体は、Cu、Ni、Al、Fe、In、Pd、C
r、Tiから選ばれる少なくとも一種を主として、その
表面または表面近傍にAg、Sn、Pbから選ばれる少
なくとも一種が偏在し、表面から内部に向かって該偏在
する金属の含有量が減少している傾斜合金粉体であり、
前記結着材の数平均分子量が5000以下であることを
特徴とする光起電力素子の集電電極。
A conductive layer containing a conductive powder and a binder, and a solder layer on the conductive layer, wherein the solder layer covers at least a surface of the conductive layer. And the conductive powder is Cu, Ni, Al, Fe, In, Pd, C
A gradient in which at least one selected from r and Ti is mainly present, and at least one selected from Ag, Sn and Pb is unevenly distributed on the surface or in the vicinity of the surface, and the content of the unevenly distributed metal decreases from the surface toward the inside. Alloy powder,
A current collecting electrode for a photovoltaic device, wherein the binder has a number average molecular weight of 5,000 or less.
【請求項2】 半導体層を有する基体上に、金属粉体と
結着材とからなる導電性ペーストを塗布し熱硬化させる
ことにより導電層を形成する工程と、該導電層上にクリ
ーム半田を塗布し熱溶融させることにより半田層を形成
する工程とを有し、前記導電性粉体は、Cu、Ni、A
l、Fe、In、Pd、Cr、Tiから選ばれる少なく
とも一種を主として、その表面または表面近傍にAg、
Sn、Pbから選ばれる少なくとも一種が偏在し、表面
から内部に向かって該偏在する金属の含有量が減少して
いる傾斜合金粉体であり、前記結着材の数平均分子量が
5000以下であることを特徴とする光起電力素子の集
電電極の製造方法。
2. A step of applying a conductive paste comprising a metal powder and a binder on a substrate having a semiconductor layer and thermally curing the conductive paste to form a conductive layer, and applying cream solder on the conductive layer. Coating and thermally melting to form a solder layer, wherein the conductive powder is Cu, Ni, A
1, at least one selected from the group consisting of Fe, In, Pd, Cr, and Ti, and Ag,
A gradient alloy powder in which at least one selected from Sn and Pb is unevenly distributed and the content of the unevenly distributed metal decreases from the surface toward the inside, and the number average molecular weight of the binder is 5,000 or less. A method for manufacturing a current collecting electrode of a photovoltaic device, comprising:
【請求項3】 前記クリーム半田は前記導電層よりも幅
広に形成することを特徴とする請求項2記載の光起電力
素子の製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the cream solder is formed wider than the conductive layer.
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