JP4818095B2 - Solar cell - Google Patents
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Description
本発明は、凹版を用いて光入射面に集電極を形成する太陽電池集電極の形成装置及び太陽電池集電極の形成方法に関する。 The present invention relates to a solar cell collector forming apparatus and a solar cell collector forming method for forming a collector electrode on a light incident surface using an intaglio.
太陽電池は、クリーンで無尽蔵なエネルギー源である太陽からの光を直接電気に変換できることから、環境に優しい新しいエネルギー源として注目されている。 Solar cells are attracting attention as a new environmentally friendly energy source because they can directly convert light from the sun, a clean and inexhaustible energy source, into electricity.
太陽電池は、光入射により光生成キャリアを発生する光電変換部の光入射面及び背面に、出力取り出し用の１対の電極を形成することによって作製されるのが一般的である。この場合、光入射面上に設けられる電極は、入射光を遮る面積をできるだけ小さくするために、複数の幅狭のフィンガー電極及び幅広のバスバー電極を有する櫛型形状に形成される。 A solar cell is generally manufactured by forming a pair of electrodes for output extraction on a light incident surface and a back surface of a photoelectric conversion unit that generates a photogenerated carrier by light incidence. In this case, the electrodes provided on the light incident surface are formed in a comb shape having a plurality of narrow finger electrodes and wide bus bar electrodes in order to minimize the area that blocks incident light.
しかし、入射光を遮る面積をできるだけ小さくするためにフィンガー電極を細くすると、電気を流す効率が低下し、太陽電池の変換効率の低下を招く。したがって、より多くの電気を流し、より多くの光を光電変換部まで到達させるためには、フィンガー電極を細く、且つ高く形成することが望まれる。 However, if the finger electrode is made thin in order to make the area that blocks incident light as small as possible, the efficiency of flowing electricity is lowered, and the conversion efficiency of the solar cell is lowered. Therefore, in order to allow more electricity to flow and more light to reach the photoelectric conversion unit, it is desirable to make the finger electrodes thin and high.
従来の太陽電池の電極形成はスクリーン印刷法を使用していた。スクリーン印刷法は、平坦なガラス等の対象物に対してフィラーの少ないインクを印刷する場合に、非常に細いラインを形成することができる。しかし、太陽電池のフィンガー電極のように、下地体（光電変換部）の表面に凹凸形状が存在し、フィラーのサイズが大きい導電性ペーストを細く且つ高く形成するには限界があった。 Conventional electrode formation for solar cells uses a screen printing method. The screen printing method can form very thin lines when printing ink with less filler on an object such as flat glass. However, like a finger electrode of a solar cell, there is a limit in forming a thin and high conductive paste having an uneven shape on the surface of the base (photoelectric conversion portion) and a large filler size.
そこで、スクリーン印刷法の代わりに凹版オフセット印刷法を用いて、太陽電池の集電極を形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, a technique for forming a collector electrode of a solar cell using an intaglio offset printing method instead of the screen printing method has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
凹版オフセット印刷では、先ず、集電極のパターンが形成された凹部を有する版（凹版）の表面にドクター刃を当てて移動することにより、凹部内に導電性ペーストを埋め込む。この工程をドクタリング工程という。この時、ドクター刃が均一に圧力を版へ加えるように、ドクター刃が撓んだ状態で凹版の表面を移動させる。次に、凹部内に埋め込まれた導電性ペーストをブランケットに移行させる。最後に、ブランケット上の導電性ペーストをワーク（光電変換部）上に転写する。 In the intaglio offset printing, first, a conductive paste is embedded in the recesses by moving the surface of the plate (intaglio plate) having the recesses on which the collector electrode pattern is formed by applying a doctor blade. This process is called a doctoring process. At this time, the surface of the intaglio is moved while the doctor blade is bent so that the doctor blade applies pressure to the plate uniformly. Next, the conductive paste embedded in the recess is transferred to the blanket. Finally, the conductive paste on the blanket is transferred onto the workpiece (photoelectric conversion unit).
しかしながら、凹版を用いたオフセット印刷法を太陽電池の集電極形成に適用するには、以下に示すような問題点がある。 However, applying the offset printing method using intaglio to the collector electrode formation of a solar cell has the following problems.
通常、集電極のパターンは、一方向に長い直線状のパターンや複数の方向に伸びる直線状のパターンを含む。ドクタリング工程において集電極の直線部分にドクター刃が平行に交わってしまうと、ドクター刃が版の凹部内に落ち込み、凹部内から導電性ペーストが掻き出されたり、凹部以外の部分に導電性ペーストが残留したりすることで、版に形成されたパターン通りに集電極を形成できない場合がある。 Usually, the collector electrode pattern includes a linear pattern long in one direction and a linear pattern extending in a plurality of directions. If the doctor blade crosses the straight part of the collector electrode in parallel in the doctoring process, the doctor blade falls into the concave part of the plate, and the conductive paste is scraped out from the concave part. In some cases, the collector electrode cannot be formed according to the pattern formed on the plate.
特に、アスペクト比の高い太陽電池の集電極を形成する場合、凹部が深くなるため上記問題点が顕著になる。 In particular, when forming a collector electrode of a solar cell having a high aspect ratio, the above-mentioned problem becomes remarkable because the concave portion becomes deep.
本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであり、その目的は、版に形成された凹部のパターン通りにフィンガー電極及びバスバー電極を形成できる太陽電池集電極の形成装置及び太陽電池集電極の形成方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a solar cell collector electrode forming apparatus and a solar cell capable of forming finger electrodes and bus bar electrodes in accordance with the pattern of recesses formed on a plate. It is to provide a method for forming a battery collector electrode.
本発明の第１の特徴は、光入射により光生成キャリアを発生する光電変換部の光入射面上に、光生成キャリアを収集する複数のフィンガー電極及びこの複数のフィンガー電極が収集した光生成キャリアを収集するバスバー電極を形成する太陽電池集電極の形成装置であって、この装置が、フィンガー電極及びバスバー電極の電極パターンに形成された凹部を有する版と、版の表面を移動することにより凹部内に導電性材料を埋め込むドクター刃と、凹部内に埋め込まれた導電性材料を光電変換部の光入射面上に転写する転写手段とを有し、フィンガー電極及びバスバー電極の電極パターンの少なくともいずれか一方は、複数の直線パターン或いは曲線パターンを繋ぎ合わせて形成されていることである。 The first feature of the present invention is that a plurality of finger electrodes that collect photogenerated carriers and a photogenerated carrier collected by the plurality of finger electrodes on a light incident surface of a photoelectric conversion unit that generates photogenerated carriers by light incidence. A device for forming a solar cell collecting electrode for forming a bus bar electrode for collecting a plate, wherein the device has a plate having a recess formed in the electrode pattern of the finger electrode and the bus bar electrode, and a recess by moving the surface of the plate. A doctor blade that embeds a conductive material therein, and a transfer means for transferring the conductive material embedded in the recess onto the light incident surface of the photoelectric conversion unit, and at least one of the electrode patterns of the finger electrode and the bus bar electrode One of them is that a plurality of linear patterns or curved patterns are connected together.
本発明の第２の特徴は、光入射により光生成キャリアを発生する光電変換部の光入射面上に、光生成キャリアを収集する複数のフィンガー電極及びこの複数のフィンガー電極が収集した光生成キャリアを収集するバスバー電極を形成する太陽電池集電極の形成方法であって、この方法が、フィンガー電極及びバスバー電極の電極パターンに形成された凹部を有する版の表面にドクター刃を当てて移動させることにより凹部内に導電性材料を埋め込む第１の工程と、凹部内に埋め込まれた導電性材料を光電変換部の光入射面上に転写する第２の工程とを有し、フィンガー電極及びバスバー電極の電極パターンの少なくともいずれか一方は、複数の直線パターン或いは曲線パターンを繋ぎ合わせて形成されていることである。 The second feature of the present invention is that a plurality of finger electrodes for collecting photogenerated carriers and a photogenerated carrier collected by the plurality of finger electrodes on a light incident surface of a photoelectric conversion unit that generates photogenerated carriers by light incidence. A method for forming a solar cell collector electrode for forming a bus bar electrode for collecting the electrode, wherein the method applies a doctor blade to a surface of a plate having a recess formed in an electrode pattern of a finger electrode and a bus bar electrode and moves the plate. A first step of embedding a conductive material in the recess and a second step of transferring the conductive material embedded in the recess onto the light incident surface of the photoelectric conversion unit, and a finger electrode and a bus bar electrode At least one of the electrode patterns is formed by connecting a plurality of linear patterns or curved patterns.
版の凹部をドクター刃が移動する時、ドクター刃の方向がフィンガー電極及びバスバー電極の電極パターンの長辺に対して平行に交わってしまうと、ドクター刃が凹部内に落ち込み、凹部内から導電性ペーストが掻き出されたり、凹部以外の部分に導電性ペーストが残留したりすることで、版に形成されたパターン通りに集電極を形成できない。そこで、フィンガー電極及びバスバー電極の電極パターンの少なくともいずれか一方が複数の直線パターン或いは曲線パターンを繋ぎ合わせて形成されていることにより、ドクター刃がフィンガー電極又はバスバー電極の電極パターンの長辺に対して平行に交わっても、ドクター刃はフィンガー電極又はバスバー電極の電極パターンを構成する各直線パターン或いは各曲線パターンの長辺に対して斜めに交わるため、ドクター刃が凹部内に落ち込むことが無くなる。よって、凹部内から導電性ペーストが掻き出されたり、凹部以外の部分に導電性ペーストが残留したりすることも無くなり、版に形成されたパターン通りにフィンガー電極及びバスバー電極を形成することができる。 When the doctor blade moves through the concave part of the plate, if the direction of the doctor blade crosses parallel to the long sides of the electrode pattern of the finger electrode and bus bar electrode, the doctor blade falls into the concave part and becomes conductive from within the concave part. Since the paste is scraped off or the conductive paste remains in a portion other than the concave portion, the collecting electrode cannot be formed according to the pattern formed on the plate. Therefore, at least one of the electrode patterns of the finger electrode and the bus bar electrode is formed by connecting a plurality of linear patterns or curved patterns, so that the doctor blade is in contact with the long side of the electrode pattern of the finger electrode or the bus bar electrode. Even if the doctor blades cross in parallel, the doctor blades do not fall into the recesses because they intersect obliquely with respect to the long sides of each linear pattern or each curved pattern constituting the electrode pattern of the finger electrode or bus bar electrode. Therefore, the conductive paste is not scraped out from the inside of the concave portion, and the conductive paste does not remain in portions other than the concave portion, and the finger electrode and the bus bar electrode can be formed according to the pattern formed on the plate. .
本発明の第１及び第２の特徴において、フィンガー電極及びバスバー電極の電極パターンの長辺方向がドクター刃の移動方向に対して傾斜していることが望ましい。これにより、ドクター刃をフィンガー電極及びバスバー電極の電極パターンの長辺に対して斜めに交わるようにすることができる。 In the first and second features of the present invention, it is desirable that the long side direction of the electrode pattern of the finger electrode and the bus bar electrode is inclined with respect to the moving direction of the doctor blade. Thereby, a doctor blade can be made to cross diagonally with respect to the long side of the electrode pattern of a finger electrode and a bus-bar electrode.
本発明の第１及び第２の特徴において、版の電極パターンにおいて、フィンガー電極とバスバー電極は垂直よりも傾斜した角度で交わっていることが望ましい。これにより、ドクター刃をフィンガー電極の電極パターンの長辺及びバスバー電極を構成する複数の直線パターンの長辺に対して斜めに交わるようにすることができる。 In the first and second aspects of the present invention, in the plate electrode pattern, the finger electrode and the bus bar electrode preferably intersect at an angle inclined from the vertical. Thereby, a doctor blade can be made to cross diagonally with respect to the long side of the electrode pattern of a finger electrode, and the long side of the some linear pattern which comprises a bus-bar electrode.
本発明の第１及び第２の特徴において、ドクター刃がドクター刃の移動方向に対して傾斜していても構わない。これにより、ドクター刃をフィンガー電極及びバスバー電極の電極パターンの長辺に対して斜めに交わるようにすることができる。 In the first and second features of the present invention, the doctor blade may be inclined with respect to the direction of movement of the doctor blade. Thereby, a doctor blade can be made to cross diagonally with respect to the long side of the electrode pattern of a finger electrode and a bus-bar electrode.
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.
図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して、本発明の実施の形態に係わる太陽電池集電極の形成装置が備える版について説明する。太陽電池は、光入射により光生成キャリアを発生する光電変換部と、光電変換部で発生した光生成キャリアを取り出すための正負１対の電極とを備えている。正負１対の電極は、光電変換部の表面及び裏面に設けられる。或いは、光電変換部の裏面に正負一対の電極が設けられる場合もある。光電変換部の表面に入射する光のみから光生成キャリアを生成し、且つ１対の電極のうち一方の電極が光電変換部の表面（＝光入射面）に設けられる場合、入射光を遮る面積をできるだけ小さくするために、前記した一方の電極は、複数の幅狭のフィンガー電極と幅広のバスバー電極とを組み合わせて例えば櫛型状の形状に形成される。フィンガー電極は光電変換部で生成された光生成キャリアの収集用の電極であり、光電変換部の表面のほぼ全域にわたって、例えば５０μｍ程度の幅を有する直線状のフィンガー電極が２ｍｍおきに配されている。また、バスバー電極は、複数のフィンガー電極で収集された光生成キャリアの集電用の電極であり、例えば、約１．５ｍｍの幅で総てのフィンガー電極と交差するように、直線状に形成される。また、バスバー電極の数は、太陽電池の大きさや抵抗を考慮して適宜適当な数に設定される。 With reference to Fig.1 (a) and FIG.1 (b), the plate | board with which the formation apparatus of the solar cell collector electrode concerning embodiment of this invention is provided is demonstrated. The solar cell includes a photoelectric conversion unit that generates a photogenerated carrier by light incidence and a pair of positive and negative electrodes for taking out the photogenerated carrier generated in the photoelectric conversion unit. A pair of positive and negative electrodes is provided on the front and back surfaces of the photoelectric conversion unit. Alternatively, a pair of positive and negative electrodes may be provided on the back surface of the photoelectric conversion unit. Area that blocks incident light when photogenerated carriers are generated only from light incident on the surface of the photoelectric conversion unit, and one of the pair of electrodes is provided on the surface (= light incident surface) of the photoelectric conversion unit. In order to make this as small as possible, the one electrode described above is formed in a comb shape, for example, by combining a plurality of narrow finger electrodes and a wide bus bar electrode. The finger electrode is an electrode for collecting photogenerated carriers generated in the photoelectric conversion unit, and linear finger electrodes having a width of about 50 μm, for example, are arranged every 2 mm over almost the entire surface of the photoelectric conversion unit. Yes. The bus bar electrode is an electrode for collecting photogenerated carriers collected by a plurality of finger electrodes. For example, the bus bar electrode has a width of about 1.5 mm and is formed in a straight line so as to intersect all the finger electrodes. Is done. Further, the number of bus bar electrodes is appropriately set in consideration of the size and resistance of the solar cell.
また、光電変換部がその表面のみならず裏面からの光入射により光生成キャリアを発生することができる場合、光電変換部の光入射面には、光電変換部の表面のみならず裏面も含まれる。よって、光電変換部の表面及び裏面上にも同様にしてフィンガー電極及びバスバー電極が形成される。 In addition, when the photoelectric conversion unit can generate photogenerated carriers not only from the front surface but also from the back surface, the light incident surface of the photoelectric conversion unit includes not only the surface of the photoelectric conversion unit but also the back surface. . Therefore, finger electrodes and bus bar electrodes are similarly formed on the front and back surfaces of the photoelectric conversion portion.
光電変換部は、ｐｎ或いはｐｉｎ接合などの半導体接合を有しており、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ等の単結晶系半導体材料、非晶質Ｓｉ系合金或いはＣｕＩｎＳｅ等の薄膜半導体材料、或いはＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体材料等の半導体材料から構成されている。また、最近では色素増感型等の有機半導体材料を用いたものも検討されている。また、光電変換部の光入射面には透明電極が表出しているが、窒化珪素膜や酸化珪素膜などが表出していても構わない。 The photoelectric conversion unit has a semiconductor junction such as a pn or pin junction, a single crystal semiconductor material such as single crystal Si or polycrystalline Si, a thin film semiconductor material such as an amorphous Si alloy or CuInSe, or GaAs It is made of a semiconductor material such as a compound semiconductor material such as InP. Recently, those using an organic semiconductor material such as a dye-sensitized type have been studied. Further, although the transparent electrode is exposed on the light incident surface of the photoelectric conversion unit, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like may be exposed.
集電極（フィンガー電極及びバスバー電極）は、導電性材料によって形成され、その一例として、エポキシ樹脂をバインダー、導電性粒子をフィラーとした熱硬化型導電性樹脂などの導電性ペーストより形成されている。集電極のフィラーは、電気伝導性を得ることを目的としており、その組成は、銅、銀、ニッケル、アルミニウム、錫、金などから選ばれる少なくとも１種の金属粒子、もしくはこれらの合金、混合などが適用できる。フィラーの形状は、フレーク状のものと球状のものを混合したり、大きさの異なるものを混合することにより、電気導電性を高める工夫を施すこともできる。また、集電極のバインダーは、フィラーを接着することを主目的としており、信頼性を維持するためには、耐湿性や耐熱性に優れていることが要求される。これらを満たすバインダーの材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられ、これらから選ばれる少なくとも一種、あるいは、これらの樹脂の混合、共重合などを適用することができる。 The collector electrode (finger electrode and bus bar electrode) is formed of a conductive material. For example, the collector electrode is formed of a conductive paste such as a thermosetting conductive resin using an epoxy resin as a binder and conductive particles as a filler. . The filler of the collector electrode is intended to obtain electrical conductivity, and the composition thereof is at least one metal particle selected from copper, silver, nickel, aluminum, tin, gold, etc., or an alloy or a mixture thereof. Is applicable. The shape of the filler can be devised to increase electrical conductivity by mixing flakes and spheres, or mixing different sizes. Further, the binder of the collector electrode is mainly intended to adhere a filler, and is required to be excellent in moisture resistance and heat resistance in order to maintain reliability. Examples of the binder material satisfying these include epoxy resin, acrylic resin, polyimide resin, phenol resin, urethane resin, silicone resin, and the like, at least one selected from these, or a mixture or copolymer of these resins Etc. can be applied.
また、光電変換部が結晶系半導体等、非晶質半導体に比べ高い耐熱性を有する材料から構成される場合には、導電性樹脂として樹脂型導電性樹脂よりも高温で焼成・硬化される導電性樹脂材料を用いることができる。例えば、銀、アルミニウムなどの金属粉末と、ガラスフリットと、有機質ビヒクルなどから構成される焼成型の導電性樹脂を用いることができる。 In addition, when the photoelectric conversion part is made of a material having higher heat resistance than an amorphous semiconductor, such as a crystalline semiconductor, a conductive resin that is baked and cured at a higher temperature than a resin-type conductive resin as a conductive resin. Resin material can be used. For example, a fired conductive resin including a metal powder such as silver or aluminum, glass frit, an organic vehicle, or the like can be used.
本発明の実施の形態に係わる太陽電池集電極の形成装置は、光電変換部の光入射面上に、複数のフィンガー電極及びバスバー電極を含む集電極を形成する装置である。太陽電池集電極の形成装置は、図１（ａ）に示すような、フィンガー電極の電極パターン１２及びバスバー電極の電極パターン１３に形成された凹部を有する版１１を備える。版１１は、例えばステンレスで形成された平板であって、凹部はエッチング加工により形成される。版１１の表面に形成された凹部は、フィンガー電極の電極パターン（以後、「フィンガー電極パターン」という）１２及びバスバー電極の電極パターン（以後、「バスバー電極パターン」という）１３に形成されている。なお、版１１の材質は、ステンレスに限定されず、ステンレス銅、ガラス、樹脂などを用いることができる。 An apparatus for forming a solar cell collector electrode according to an embodiment of the present invention is an apparatus for forming a collector electrode including a plurality of finger electrodes and bus bar electrodes on a light incident surface of a photoelectric conversion unit. The solar cell collecting electrode forming apparatus includes a plate 11 having a recess formed in an electrode pattern 12 of finger electrodes and an electrode pattern 13 of bus bar electrodes, as shown in FIG. The plate 11 is a flat plate made of, for example, stainless steel, and the concave portion is formed by etching. The concave portions formed on the surface of the plate 11 are formed in an electrode pattern of finger electrodes (hereinafter referred to as “finger electrode pattern”) 12 and an electrode pattern of bus bar electrodes (hereinafter referred to as “bus bar electrode pattern”) 13. The material of the plate 11 is not limited to stainless steel, and stainless copper, glass, resin, or the like can be used.
フィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３の形状及び寸法は、光電変換部に形成されるフィンガー電極及びバスバー電極のそれと同じである。フィンガー電極パターン１２は、互いに平行に配置された、複数の直線状のパターンであり、バスバー電極パターン１３は、フィンガー電極パターン１２に対して垂直に配置された、直線状のパターンである。フィンガー電極パターン１２の寸法の一例としては、長さＬが１０ｃｍ、深さＨが２０μｍ、幅Ｗが５０μｍ、ピッチが２ｍｍである。また、バスバー電極パターン１３の寸法の一例としては、長さが１０ｃｍ、深さが２０μｍ、幅が１．５ｍｍである。 The shape and dimensions of the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13 are the same as those of the finger electrode and the bus bar electrode formed in the photoelectric conversion unit. The finger electrode pattern 12 is a plurality of linear patterns arranged in parallel to each other, and the bus bar electrode pattern 13 is a linear pattern arranged perpendicular to the finger electrode patterns 12. As an example of the dimensions of the finger electrode pattern 12, the length L is 10 cm, the depth H is 20 μm, the width W is 50 μm, and the pitch is 2 mm. As an example of the dimensions of the bus bar electrode pattern 13, the length is 10 cm, the depth is 20 μm, and the width is 1.5 mm.
図２は図１（ａ）の点線で囲んだ領域１０を拡大した平面図であり、バスバー電極パターン１３の詳細な形状を説明する。バスバー電極パターン１３は、複数の直線パターンを繋ぎ合わせて形成されている。複数の直線パターンの両端が接続され、バスバー電極パターン１３全体がノコギリの刃のような凹凸形状を有する。各直線パターンはフィンガー電極パターン１２に対して傾斜している。各直線パターンの形状、寸法はほぼ同じであるが、直線パターンの形状又は寸法を変えても構わない。また、バスバー電極パターン１３を直線パターンの代わりに曲線パターンが繋ぎ合わせて形成しても構わない。また、バスバー電極パターン１３の代わりにフィンガー電極パターン１２を、或いは、バスバー電極パターン１３及びフィンガー電極パターン１２の両方を、前記したように、複数の直線パターン又は曲線パターンを繋ぎ合わせて形成してもよい。 FIG. 2 is an enlarged plan view of a region 10 surrounded by a dotted line in FIG. 1A, and the detailed shape of the bus bar electrode pattern 13 will be described. The bus bar electrode pattern 13 is formed by connecting a plurality of linear patterns. Both ends of the plurality of linear patterns are connected, and the entire bus bar electrode pattern 13 has an uneven shape like a saw blade. Each linear pattern is inclined with respect to the finger electrode pattern 12. The shape and size of each linear pattern are substantially the same, but the shape or size of the linear pattern may be changed. Further, the bus bar electrode pattern 13 may be formed by connecting curved patterns instead of the linear pattern. Alternatively, the finger electrode pattern 12 may be formed instead of the bus bar electrode pattern 13, or both the bus bar electrode pattern 13 and the finger electrode pattern 12 may be formed by connecting a plurality of linear patterns or curved patterns as described above. Good.
図３の斜視図は、図１（ａ）の版１１の表面をドクター刃１４が移動する様子を示す。本発明の実施の形態に係わる太陽電池集電極の形成装置は、図１（ａ）に示した版１１の表面を移動することにより凹部（１２、１３）内に導電性材料（例えば、導電性ペースト）を埋め込むドクター刃１４を備える。図３に示すように、版１１の表面にドクター刃１４の先端を当てた状態で、図３の矢印に示す方向Ｄ（ドクター刃の移動方向）に、版１１の表面上でドクター刃１４を移動させる。勿論、ドクター刃１４を固定して版１１を矢印の方向Ｄとは逆の方向に移動させても構わない。これにより、版１１の表面上に予め堆積されている導電性ペースト１５は凹部１２、１３の内部へ埋め込まれる。ドクター刃１４は例えば可撓性を有する平板で形成され、ドクター刃１４の先端と版１１の表面に接する部分は直線状となる。ドクター刃１４の移動方向Ｄとドクター刃１４の先端は直交している。ドクター刃１４が版１１の表面を移動する際、ドクター刃１４はバスバー電極パターン１３の長辺に対して平行に交わり、フィンガー電極パターン１２の長辺に対して垂直に交わる。 The perspective view of FIG. 3 shows how the doctor blade 14 moves on the surface of the plate 11 of FIG. An apparatus for forming a solar cell collector electrode according to an embodiment of the present invention moves a surface of the plate 11 shown in FIG. 1 (a) to move a conductive material (for example, conductive material) into the recesses (12, 13). A doctor blade 14 for embedding a paste) is provided. As shown in FIG. 3, with the tip of the doctor blade 14 applied to the surface of the plate 11, the doctor blade 14 is placed on the surface of the plate 11 in the direction D (direction of movement of the doctor blade) indicated by the arrow in FIG. Move. Of course, the doctor blade 14 may be fixed and the plate 11 may be moved in the direction opposite to the arrow direction D. As a result, the conductive paste 15 deposited in advance on the surface of the plate 11 is embedded in the recesses 12 and 13. The doctor blade 14 is formed of, for example, a flexible flat plate, and the portion of the doctor blade 14 that is in contact with the surface of the plate 11 is linear. The moving direction D of the doctor blade 14 and the tip of the doctor blade 14 are orthogonal. When the doctor blade 14 moves on the surface of the plate 11, the doctor blade 14 intersects parallel to the long side of the bus bar electrode pattern 13 and intersects perpendicularly to the long side of the finger electrode pattern 12.
版１１の凹部１２、１３の上をドクター刃１４が移動する時、ドクター刃１４の方向がバスバー電極パターン１３の長辺に対して平行に交わる場合を考える。この場合、図２に示したような凹凸形状が形成されていないと、ドクター刃１４が凹部１３内に落ち込んでしまう。これにより、凹部１３内から導電性ペースト１５が掻き出されたり、凹部１３以外の部分に導電性ペースト１５が残留したりすることで、版１１に形成されたパターン通りにバスバー電極を形成できない。そこで、バスバー電極パターン１３を図２のように複数の直線パターンを繋ぎ合わせて形成することにより、ドクター刃１４が、複数の直線パターンの長辺に対して斜めに交わるようになり、ドクター刃１４が凹部１３内に落ち込むことが無くなる。よって、凹部１３内から導電性ペースト１５が掻き出されたり、凹部１３以外の部分に導電性ペースト１５が残留したりすることも無くなり、版１１に形成されたパターン通りにバスバー電極を形成することができる。 Consider a case where the direction of the doctor blade 14 intersects the long side of the bus bar electrode pattern 13 in parallel when the doctor blade 14 moves on the concave portions 12 and 13 of the plate 11. In this case, if the uneven shape as shown in FIG. 2 is not formed, the doctor blade 14 falls into the recess 13. Thereby, the conductive paste 15 is scraped out from the inside of the recess 13 or the conductive paste 15 remains in a portion other than the recess 13, so that the bus bar electrode cannot be formed according to the pattern formed on the plate 11. Therefore, by forming the bus bar electrode pattern 13 by connecting a plurality of linear patterns as shown in FIG. 2, the doctor blade 14 crosses obliquely with respect to the long sides of the plurality of linear patterns, and the doctor blade 14 Does not fall into the recess 13. Therefore, the conductive paste 15 is not scraped from the concave portion 13 and the conductive paste 15 does not remain in portions other than the concave portion 13, and the bus bar electrode is formed according to the pattern formed on the plate 11. Can do.
図４の斜視図は、ブランケット１６を用いて図２の版１１の凹部１２、１３内に埋め込まれた導電性ペースト１５を取り出す様子を示す。また、図５の斜視図は、ブランケット１６上へ移行した導電性ペースト１５を光電変換部１７の光入射面上に転写する様子を示す。本発明の実施の形態に係わる太陽電池集電極の形成装置は、凹部１２、１３内に埋め込まれた導電性ペースト１５を光電変換部１７の光入射面上に転写する転写手段を有する。実施の形態においては転写手段の一例として、図４及び図５に示すような円柱状のブランケット１６を挙げる。ブランケット１６は、図４に示すように、版１１の表面上を転がることにより、版１１の凹部１２、１３内に埋め込まれた導電性ペースト１５を取り出す。そして、図５に示すように、ブランケット１６が光電変換部１７の光入射面上を転がることにより、ブランケット１６上の導電性ペースト１５が光電変換部１７の光入射面上に転写される。このようにして、太陽電池のフィンガー電極２２及びバスバー電極２３が光電変換部１７上に形成される。ブランケット１６は、例えば、中心部をアルミニウム、外周部をシリコン等からなるゴムで形成されている。外周部は、シリコンゴム以外にも、アクリルニトリルブタジエンゴム等を用いても構わない。 The perspective view of FIG. 4 shows how the conductive paste 15 embedded in the recesses 12 and 13 of the plate 11 of FIG. Further, the perspective view of FIG. 5 shows a state where the conductive paste 15 transferred onto the blanket 16 is transferred onto the light incident surface of the photoelectric conversion unit 17. The solar cell collector electrode forming apparatus according to the embodiment of the present invention includes a transfer unit that transfers the conductive paste 15 embedded in the recesses 12 and 13 onto the light incident surface of the photoelectric conversion unit 17. In the embodiment, as an example of the transfer means, a cylindrical blanket 16 as shown in FIGS. As shown in FIG. 4, the blanket 16 rolls on the surface of the plate 11 to take out the conductive paste 15 embedded in the recesses 12 and 13 of the plate 11. Then, as shown in FIG. 5, the blanket 16 rolls on the light incident surface of the photoelectric conversion unit 17, whereby the conductive paste 15 on the blanket 16 is transferred onto the light incident surface of the photoelectric conversion unit 17. In this way, the finger electrode 22 and the bus bar electrode 23 of the solar cell are formed on the photoelectric conversion unit 17. The blanket 16 is formed of, for example, rubber whose center is made of aluminum and whose outer periphery is made of silicon or the like. In addition to silicon rubber, acrylonitrile butadiene rubber or the like may be used for the outer peripheral portion.
（第１の比較例）
上記した本発明の実施形態では、版１１の表面に形成されたバスバー電極パターン１３は、図２に示したような複数の直線パターンを繋ぎ合わせた形状を有する。よって、ドクター刃１４を用いて導電性ペースト１５を凹部１２，１３の内部へ埋め込む工程（ドクタリング工程）において、ドクター刃１４は、バスバー電極パターン１３の長辺に対して平行に交わっても、バスバー電極パターン１３を構成する各直線パターンに平行に交わることはないため、ドクター刃１４が凹部１３内に落ち込むことがない。これに対する第１の比較例として、バスバー電極パターンが１つの直線パターンからなる場合について説明する。
(First comparative example)
In the embodiment of the present invention described above, the bus bar electrode pattern 13 formed on the surface of the plate 11 has a shape obtained by connecting a plurality of linear patterns as shown in FIG. Therefore, in the process of embedding the conductive paste 15 in the recesses 12 and 13 using the doctor blade 14 (doctoring process), the doctor blade 14 intersects with the long side of the bus bar electrode pattern 13 in parallel. The doctor blade 14 does not fall into the recess 13 because it does not cross in parallel with each linear pattern constituting the bus bar electrode pattern 13. As a first comparative example, a case where the bus bar electrode pattern is composed of one linear pattern will be described.
図６（ａ）に示すように、第１の比較例に係わる版１１は、フィンガー電極パターン５２及びバスバー電極パターン５３に形成された凹部を有する。バスバー電極パターン５３は１つの直線パターンからなり、１つの直線パターンの長辺は、フィンガー電極パターン５２の長辺に対して垂直である。つまり、第１の比較例では、図２に示したような、複数の直線パターンを繋ぎ合わせたバスバー電極パターン１３とは異なり、直線状のバスバー電極パターン５３に形成された凹部を備える版１１を使用する。 As shown in FIG. 6A, the plate 11 according to the first comparative example has concave portions formed in the finger electrode pattern 52 and the bus bar electrode pattern 53. The bus bar electrode pattern 53 is composed of one linear pattern, and the long side of one linear pattern is perpendicular to the long side of the finger electrode pattern 52. That is, in the first comparative example, unlike the bus bar electrode pattern 13 in which a plurality of linear patterns are connected as shown in FIG. 2, the plate 11 having the concave portions formed in the linear bus bar electrode pattern 53 is used. use.
図６（ｂ）は、第１の比較例に係わるドクタリング工程において、版１１の表面をドクター刃１４が移動する様子を示す。ドクター刃１４は、版１１の表面を移動することにより凹部（５２、５３）内に導電性ペースト１５を埋め込む。第１の比較例に係わるドクタリング工程は、本発明の実施の形態（図３）と同じである。即ち、ドクター刃１４が版１１の表面を移動する際、ドクター刃１４はバスバー電極パターン５３の長辺に対して平行に交わり、フィンガー電極パターン５２の長辺に対して垂直に交わる。なお、ドクター刃１４の移動方向Ｄとドクター刃１４の先端は直交している。 FIG. 6B shows how the doctor blade 14 moves on the surface of the plate 11 in the doctoring process according to the first comparative example. The doctor blade 14 embeds the conductive paste 15 in the recesses (52, 53) by moving on the surface of the plate 11. The doctoring process according to the first comparative example is the same as that of the embodiment (FIG. 3) of the present invention. That is, when the doctor blade 14 moves on the surface of the plate 11, the doctor blade 14 intersects with the long side of the bus bar electrode pattern 53 in parallel and intersects with the long side of the finger electrode pattern 52 perpendicularly. In addition, the moving direction D of the doctor blade 14 and the tip of the doctor blade 14 are orthogonal.
図７は、図６（ｂ）のドクタリング工程を経て、光電変換部上に転写されたフィンガー電極６２及びバスバー電極６３の交差部分を拡大した平面図である。図７の矢印の方向がドクター刃１４の移動方向Ｄである。ドクター刃１４がフィンガー電極６２からバスバー電極６３へ移行する接続箇所６８において、フィンガー電極６２が版１１の凹部の形状よりも細くなってしまう。ドクター刃１４がバスバー電極６３からフィンガー電極６２へ移行する接続箇所６９において、フィンガー電極６２及びバスバー電極６３の両方がそれぞれの凹部の形状よりも太くなってしまう。なお、図７の点線は、版に形成された電極パターンを示している。図７には示さないが、ドクター刃１４がバスバー電極パターン５３の長辺に平行に交わるため、ドクター刃がバスバー電極パターン５３内に落ち込み、バスバー電極パターン５３内から導電性ペースト１５が掻き出されてしまう。よって、バスバー電極６３にカスレが生じてしまう。 FIG. 7 is an enlarged plan view of a crossing portion of the finger electrode 62 and the bus bar electrode 63 transferred onto the photoelectric conversion unit through the doctoring process of FIG. The direction of the arrow in FIG. 7 is the moving direction D of the doctor blade 14. At the connection point 68 where the doctor blade 14 moves from the finger electrode 62 to the bus bar electrode 63, the finger electrode 62 becomes thinner than the shape of the concave portion of the plate 11. At the connection point 69 where the doctor blade 14 moves from the bus bar electrode 63 to the finger electrode 62, both the finger electrode 62 and the bus bar electrode 63 become thicker than the shape of the respective recesses. In addition, the dotted line of FIG. 7 has shown the electrode pattern formed in the plate. Although not shown in FIG. 7, since the doctor blade 14 intersects the long side of the bus bar electrode pattern 53, the doctor blade falls into the bus bar electrode pattern 53, and the conductive paste 15 is scraped out from the bus bar electrode pattern 53. End up. Accordingly, the bus bar electrode 63 is scraped.
（第２の比較例）
第１の比較例では、ドクタリング工程においてドクター刃１４がバスバー電極パターン５３の長辺に対して平行に交わる場合について説明した。第２の比較例では、ドクター刃１４の移動方向Ｄを９０度回転させて、図８に示すように、ドクター刃１４がフィンガー電極パターン５２の長辺に対して平行に交わるようにドクタリング工程を実施する。なお、第２の比較例で使用する版１１は、図６（ａ）に示した版１１と同じように、直線状のバスバー電極パターン５３に形成された凹部を有する。
(Second comparative example)
In the first comparative example, the case where the doctor blade 14 intersects the long side of the bus bar electrode pattern 53 in parallel in the doctoring process has been described. In the second comparative example, the doctor blade 14 is rotated 90 degrees in the moving direction D of the doctor blade 14 so that the doctor blade 14 intersects the long side of the finger electrode pattern 52 in parallel as shown in FIG. To implement. The plate 11 used in the second comparative example has a recess formed in the linear bus bar electrode pattern 53, like the plate 11 shown in FIG.
図９は、図８のドクタリング工程を経て、光電変換部上に転写されたフィンガー電極６２及びバスバー電極６３の交差部分を拡大した平面図である。図９の矢印の方向がドクター刃１４の移動方向Ｄである。ドクター刃１４がバスバー電極６３からフィンガー電極６２へ移行する接続箇所において、フィンガー電極６２及びバスバー電極６３は版１１の凹部の形状通りに形成される。しかし、ドクター刃１４がフィンガー電極６２からバスバー電極６３へ移行する接続箇所７０において、フィンガー電極６２が凹部の形状よりも太くなってしまう。なお、図９の点線は、版１１に形成された電極パターンを示している。図９には示さないが、ドクター刃１４がフィンガー電極パターン５２の長辺に平行に交わるため、ドクター刃１４がフィンガー電極パターン５２内に落ち込み、フィンガー電極パターン５２内から導電性ペースト１５が掻き出されてしまう。よって、フィンガー電極６２にカスレが生じてしまう。 FIG. 9 is an enlarged plan view of a crossing portion of the finger electrode 62 and the bus bar electrode 63 transferred onto the photoelectric conversion unit through the doctoring process of FIG. The direction of the arrow in FIG. 9 is the moving direction D of the doctor blade 14. At the connection point where the doctor blade 14 moves from the bus bar electrode 63 to the finger electrode 62, the finger electrode 62 and the bus bar electrode 63 are formed according to the shape of the concave portion of the plate 11. However, the finger electrode 62 becomes thicker than the shape of the recess at the connection point 70 where the doctor blade 14 moves from the finger electrode 62 to the bus bar electrode 63. The dotted line in FIG. 9 indicates the electrode pattern formed on the plate 11. Although not shown in FIG. 9, since the doctor blade 14 intersects the long side of the finger electrode pattern 52, the doctor blade 14 falls into the finger electrode pattern 52, and the conductive paste 15 is scraped out from the finger electrode pattern 52. Will be. Therefore, the finger electrode 62 is scraped.
ここで、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を参照して、ドクタリング工程においてドクター刃１４が導電性ペースト１５を凹部１２内に埋め込む様子を説明する。そして、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を参照して、ドクター刃１４がバスバー電極パターン５３内に落ち込み、バスバー電極パターン５３内から導電性ペースト１５を掻き出し、掻き残してしまう様子を説明する。 Here, with reference to FIG. 10A and FIG. 10B, how the doctor blade 14 embeds the conductive paste 15 in the recess 12 in the doctoring step will be described. 11A and 11B, the doctor blade 14 falls into the bus bar electrode pattern 53, and the conductive paste 15 is scraped out from the bus bar electrode pattern 53 and left behind. To do.
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、可撓性を有する平板状のドクター刃１４の先端を版１１の表面に当て、ドクター刃１４を撓ませることで所定の圧力を版１１へ加える。この状態で、版１１の表面上をドクター刃１４が矢印の方向に移動する。予め、版１１の表面上に堆積された導電性ペースト１５は、ドクター刃１４と共に移動し、凹部１２を通過する際に、凹部１２内に埋め込まれる。凹部１２内に埋め込まれなかった残りの導電性ペースト１５は、凹部１２以外の版１１の表面上に残留することなく、ドクター刃１４により掻き取られる。なお、ドクター刃１４は、例えばステンレスで形成された薄い平板からなり、その厚みは、例えば、２００μｍ程度である。 As shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), the tip of a flexible flat doctor blade 14 is applied to the surface of the plate 11, and the doctor blade 14 is bent to apply a predetermined pressure. Add to 11. In this state, the doctor blade 14 moves in the direction of the arrow on the surface of the plate 11. The conductive paste 15 previously deposited on the surface of the plate 11 moves with the doctor blade 14 and is embedded in the recess 12 when passing through the recess 12. The remaining conductive paste 15 that is not embedded in the recess 12 is scraped off by the doctor blade 14 without remaining on the surface of the plate 11 other than the recess 12. The doctor blade 14 is formed of a thin flat plate made of, for example, stainless steel, and the thickness thereof is, for example, about 200 μm.
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に、凹部の幅が狭い場合と広い場合における、凹部を通過する際のドクター刃１４の先端Ｂの軌跡を示す。前述したように、ドクター刃１４が電極パターンの長辺に平行に交わる場合、ドクター刃１４が凹部内に落ち込む。この際に、凹部に埋め込まれるはずの導電性ペースト１５の一部をドクター刃１４が掻き取ってしまう。そして、掻き取った後に、凹部に隣接して導電性ペースト１５の一部を掻き残してしまう。凹部内の導電性ペースト１５をドクター刃１４が掻き取ってしまうことにより、集電極の厚みが凹部の深さよりも薄くなる、「カスレ」が生じる。また、凹部に隣接して導電性ペースト１５の一部を掻き残してしまうことにより、集電極の幅が凹部の幅よりも太くなってしまう。 11A and 11B show the trajectory of the tip B of the doctor blade 14 when passing through the recess when the width of the recess is narrow and wide. As described above, when the doctor blade 14 intersects the long side of the electrode pattern in parallel, the doctor blade 14 falls into the recess. At this time, the doctor blade 14 scrapes off a part of the conductive paste 15 that should be embedded in the recess. And after scraping off, a part of conductive paste 15 will be scraped off adjacent to a recessed part. When the doctor blade 14 scrapes off the conductive paste 15 in the recess, the “collection” is generated, in which the thickness of the collector electrode becomes thinner than the depth of the recess. Further, by scraping a part of the conductive paste 15 adjacent to the concave portion, the width of the collecting electrode becomes larger than the width of the concave portion.
図１１（ｂ）に示すように、バスバー電極など比較的に幅広の電極パターンの場合、凹部内から掻き出されてしまう導電性ペースト１５の量７１、凹部に隣接して掻き残してしまう導電性ペースト１５の量７２は多くなる。凹部内から掻き出されてしまう導電性ペースト１５の量７１が多くなれば、集電極を電流が流れる効率が低下し、光電変換効率の低下を招く。そして、凹部に隣接して掻き残してしまう導電性ペースト１５の量７２が多くなれば、光電変換部に到達する光の量が低下して、光電変換効率の低下を招く。 As shown in FIG. 11B, in the case of a relatively wide electrode pattern such as a bus bar electrode, the amount of conductive paste 15 that is scraped from the inside of the recess, and the conductivity that is left behind adjacent to the recess. The amount 72 of the paste 15 increases. If the amount 71 of the conductive paste 15 that is scraped out from the inside of the recess increases, the efficiency of current flowing through the collector electrode decreases, leading to a decrease in photoelectric conversion efficiency. If the amount 72 of the conductive paste 15 that is scraped and left adjacent to the concave portion is increased, the amount of light reaching the photoelectric conversion portion is reduced, leading to a decrease in photoelectric conversion efficiency.
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
太陽電池集電極の形成装置は、フィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３に形成された凹部を有する版１１と、版１１の表面を移動することにより凹部内に導電性ペースト１５を埋め込むドクター刃１４と、凹部内に埋め込まれた導電性ペースト１５を光電変換部１７の光入射面上に転写する転写手段としてのブランケット１６とを有する。そして、バスバー電極パターン１３は、複数の直線パターンを繋ぎ合わせて形成されている。 The solar cell collecting electrode forming apparatus includes a plate 11 having a recess formed in the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13 and a doctor blade 14 that embeds the conductive paste 15 in the recess by moving the surface of the plate 11. And a blanket 16 as transfer means for transferring the conductive paste 15 embedded in the concave portion onto the light incident surface of the photoelectric conversion portion 17. The bus bar electrode pattern 13 is formed by connecting a plurality of linear patterns.
そして、上記した形成装置を用いて実施する太陽電池集電極の形成方法は、フィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３に形成された凹部を有する版１１の表面にドクター刃１４を当てて移動させることにより、凹部内に導電性ペースト１５を埋め込む第１の工程（ドクタリング工程：図３）と、凹部内に埋め込まれた導電性ペースト１５を光電変換部１７の光入射面上に転写する第２の工程（図４及び図５）とを有する。そして、第１の工程で使用する版１１のバスバー電極パターン１３は、複数の直線パターンを繋ぎ合わせて形成されている。 And the formation method of the solar cell collector electrode implemented using an above-described forming apparatus makes the doctor blade 14 contact the surface of the plate | board 11 which has the recessed part formed in the finger electrode pattern 12 and the bus-bar electrode pattern 13, and moves it. Thus, a first step (doctoring step: FIG. 3) of embedding the conductive paste 15 in the recess and a second step of transferring the conductive paste 15 embedded in the recess onto the light incident surface of the photoelectric conversion unit 17 (FIGS. 4 and 5). The bus bar electrode pattern 13 of the plate 11 used in the first step is formed by connecting a plurality of linear patterns.
版１１の凹部の上をドクター刃１４が移動する時、ドクター刃１４の方向がバスバー電極パターン１３の長辺に対して平行に交わってしまうと、ドクター刃１４が凹部内に落ち込み、凹部内から導電性ペースト１５が掻き出されたり、凹部以外の部分に導電性ペースト１５が残留したりすることで、版１１に形成されたパターン通りにバスバー電極を形成できない。そこで、バスバー電極パターン１３を複数の直線パターンを繋ぎ合わせて形成することで、ドクター刃１４の方向がバスバー電極パターン１３の長辺に対して平行に交わっても、ドクター刃１４がバスバー電極パターン１３を構成する各直線パターンの長辺に対して斜めに交わるため、ドクター刃１４が凹部内に落ち込むことが無くなる。よって、凹部内から導電性ペースト１５が掻き出されたり、凹部以外の部分に導電性ペースト１５が残留したりすることも無くなり、版１１に形成されたパターン通りにフィンガー電極２２及びバスバー電極２３を形成することができる。 When the doctor blade 14 moves on the concave portion of the plate 11, if the direction of the doctor blade 14 intersects with the long side of the bus bar electrode pattern 13, the doctor blade 14 falls into the concave portion, and from the inside of the concave portion. The bus bar electrode cannot be formed according to the pattern formed on the plate 11 because the conductive paste 15 is scraped off or the conductive paste 15 remains in portions other than the recesses. Therefore, by forming the bus bar electrode pattern 13 by connecting a plurality of linear patterns, even if the direction of the doctor blade 14 intersects the long side of the bus bar electrode pattern 13 in parallel, the doctor blade 14 is Therefore, the doctor blade 14 does not fall into the recess. Therefore, the conductive paste 15 is not scraped out from the inside of the concave portion, and the conductive paste 15 does not remain in the portion other than the concave portion, and the finger electrode 22 and the bus bar electrode 23 are formed according to the pattern formed on the plate 11. Can be formed.
なお、本発明の実施の形態では、図２に示したように、バスバー電極パターン１３を相互に繋ぎ合わされた複数の直線パターンで構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。バスバー電極パターン１３の代わりにフィンガー電極パターン１２を、図２に示すような、相互に繋ぎ合わされた複数の直線パターンで構成しても、或いは、フィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３の両方を、図２に示すような、相互に繋ぎ合わされた複数の直線パターンで構成しても、実施の形態と同様な作用効果が得られる。 In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the case where the bus bar electrode pattern 13 is configured by a plurality of linear patterns connected to each other has been described, but the present invention is not limited to this. Instead of the bus bar electrode pattern 13, the finger electrode pattern 12 may be constituted by a plurality of linear patterns connected to each other as shown in FIG. 2, or both the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13 may be Even if it is constituted by a plurality of linear patterns connected to each other as shown in FIG. 2, the same effect as the embodiment can be obtained.
（第１の変形例）
上記した本発明の実施形態では、ドクタリング工程において、図３のように、ドクター刃１４がフィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３の長辺に対して垂直及び平行に交わる場合について説明した。本発明はこれに限定されることはなく、ドクター刃１４がフィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３の長辺に対して斜めに交わっても構わない。
(First modification)
In the above-described embodiment of the present invention, the case where the doctor blade 14 intersects the long sides of the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13 perpendicularly and in parallel in the doctoring process as shown in FIG. 3 has been described. The present invention is not limited to this, and the doctor blade 14 may intersect obliquely with respect to the long sides of the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13.
図１２に示すように、第１の変形例に係わる版１１は、図１と同様に、フィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３に形成された凹部を有する。ドクター刃１４の移動方向Ｄが本発明の実施形態と異なるため、版１１の外形に対する電極パターン１２、１３の向きが異なるが、フィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３の形状及び寸法、特に、図２に示したバスバー電極パターン１３のノコギリ状の形状、版１１の材質などその他の点については、本発明の実施形態と同様である。 As shown in FIG. 12, the plate 11 according to the first modification has recesses formed in the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13, as in FIG. 1. Since the moving direction D of the doctor blade 14 is different from that of the embodiment of the present invention, the directions of the electrode patterns 12 and 13 with respect to the outer shape of the plate 11 are different, but the shapes and dimensions of the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13, Other points such as the sawtooth shape of the bus bar electrode pattern 13 shown in FIG. 2 and the material of the plate 11 are the same as those of the embodiment of the present invention.
図１３は、第１の変形例に係わるドクタリング工程において、版１１の表面をドクター刃１４が移動する様子を示す。ドクター刃１４は、版１１の表面を移動することにより凹部（１２、１３）内に導電性ペースト１５を埋め込む。第１の変形例においては、ドクター刃１４が版１１の表面を移動する際、ドクター刃１４はフィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３の長辺に対して４５度に交わる。なお、ドクター刃１４の移動方向Ｄとドクター刃１４の先端は直交している。 FIG. 13 shows how the doctor blade 14 moves on the surface of the plate 11 in the doctoring process according to the first modification. The doctor blade 14 embeds the conductive paste 15 in the recesses (12, 13) by moving on the surface of the plate 11. In the first modification, when the doctor blade 14 moves on the surface of the plate 11, the doctor blade 14 intersects with the long sides of the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13 at 45 degrees. In addition, the moving direction D of the doctor blade 14 and the tip of the doctor blade 14 are orthogonal.
ドクター刃１４が、フィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３の長辺に対して斜めに交わるようにすることで、ドクター刃１４が凹部内に落ち込むことが無くなる。よって、凹部内から導電性ペースト１５が掻き出されたり、凹部以外の部分に導電性ペースト１５が残留したりすることも無くなり、版１１に形成されたパターン通りにフィンガー電極２２及びバスバー電極２３を形成することができる。 By making the doctor blade 14 obliquely intersect the long sides of the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13, the doctor blade 14 does not fall into the recess. Therefore, the conductive paste 15 is not scraped out from the inside of the concave portion, and the conductive paste 15 does not remain in the portion other than the concave portion, and the finger electrode 22 and the bus bar electrode 23 are formed according to the pattern formed on the plate 11. Can be formed.
ドクター刃１４がドクター刃１４の移動方向Ｄに対して直交している場合、フィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３の長辺方向をドクター刃１４の移動方向Ｄに対して傾斜させることにより、ドクター刃１４をフィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３の長辺に対して斜めに交わるようにすることができる。 When the doctor blade 14 is orthogonal to the movement direction D of the doctor blade 14, the long side direction of the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13 is inclined with respect to the movement direction D of the doctor blade 14, thereby The blade 14 can be made to cross obliquely with respect to the long sides of the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13.
また、これとは逆に、ドクター刃１４がドクター刃１４の移動方向Ｄに対して傾斜し、フィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３の長辺方向がドクター刃１４の移動方向Ｄに対して直交していても構わない。ドクター刃１４をドクター刃１４の移動方向Ｄに対して傾斜させることにより、ドクター刃１４をフィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３の長辺に対して斜めに交わるようにすることができる。 On the contrary, the doctor blade 14 is inclined with respect to the movement direction D of the doctor blade 14, and the long side directions of the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13 are orthogonal to the movement direction D of the doctor blade 14. It does not matter. By tilting the doctor blade 14 with respect to the moving direction D of the doctor blade 14, the doctor blade 14 can be made to cross obliquely with respect to the long sides of the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13.
（第２の変形例）
本発明の実施の形態では、図１に示したように、版１１のフィンガー電極パターン１２とバスバー電極パターン１３は垂直に交わっている場合について説明したが、図１４に示すように、フィンガー電極パターン１２とバスバー電極パターン１３は垂直よりも傾斜した角度で交わっていても構わない。但し、バスバー電極パターン１３は、図２に示したように、複数の直線パターンを繋ぎ合わせて形成されている。これにより、ドクター刃１４をバスバー電極パターン１３の長辺に対して平行に交わるように移動させても、ドクター刃１４をフィンガー電極パターン１２の長辺及びバスバー電極パターン１３を構成する複数の直線パターンの長辺のそれぞれに対して斜めに交わるようにすることができる。
(Second modification)
In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the case where the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13 of the plate 11 intersect perpendicularly has been described. However, as shown in FIG. 12 and the bus bar electrode pattern 13 may intersect at an angle inclined from the vertical. However, the bus bar electrode pattern 13 is formed by connecting a plurality of linear patterns as shown in FIG. Thereby, even if the doctor blade 14 is moved so as to cross the long side of the bus bar electrode pattern 13 in parallel, the doctor blade 14 has a plurality of linear patterns constituting the long side of the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13. It is possible to cross each of the long sides at an angle.
（第３の変形例）
本発明の実施の形態では、図３〜図５に、ドクタリング工程、ブランケット１６への移行工程、及び光電変換部１７への転写工程を、それぞれ単独で実施する実施例を示した。しかし、太陽電池集電極の形成装置は、円柱状の版３１及びブランケット３６を用いてこれらの工程を、時間的に連続して実施することができる。
(Third Modification)
In embodiment of this invention, the Example which implements a doctoring process, the transfer process to the blanket 16, and the transfer process to the photoelectric conversion part 17 each in FIGS. 3-5 was shown. However, the solar cell collector forming apparatus can perform these steps continuously in time using the cylindrical plate 31 and the blanket 36.
図１５を参照して、第３の変形例に係わる太陽電池集電極の形成装置の構成を説明する。円柱状の版３１は矢印の方向に回転することができ、その側面には図１（ａ）、図１（ｂ）及び図２と同様なフィンガー電極パターン１２及びバスバー電極パターン１３の凹部３２が形成されている。版３１の側面には、図２の移動方向Ｄに垂直な方向にドクター刃３４の先端が当てられている。第３の変形例においては、版３１が回転することで凹部３２が移動するのでドクター刃３４は固定されている。ドクター刃３４に隣接して導電性ペースト３５を供給するインク供給装置３３が配されている。版３１が回転することで、インク供給装置３３から供給される導電性ペースト３５をドクター刃３４が凹部３２内に埋め込む。このとき、版１１に形成されたバスバー電極パターン１３は、複数の直線パターンを繋ぎ合わせて形成されている。これにより、ドクター刃１４をバスバー電極パターン１３の長辺に対して平行に交わるようにドクタリング工程を実施しても、ドクター刃１４がフィンガー電極パターン１２の短辺側及びバスバー電極パターン１３を構成する複数の直線パターンの短辺側にまたがって交わるようにすることができる。 With reference to FIG. 15, the structure of the solar cell collector electrode forming apparatus according to the third modification will be described. The columnar plate 31 can rotate in the direction of the arrow, and the finger electrode pattern 12 and the recess 32 of the bus bar electrode pattern 13 are the same as those in FIGS. 1 (a), 1 (b) and 2. Is formed. The tip of the doctor blade 34 is applied to the side surface of the plate 31 in a direction perpendicular to the moving direction D in FIG. In the third modified example, since the concave portion 32 is moved by the rotation of the plate 31, the doctor blade 34 is fixed. An ink supply device 33 for supplying the conductive paste 35 is disposed adjacent to the doctor blade 34. As the plate 31 rotates, the doctor blade 34 embeds the conductive paste 35 supplied from the ink supply device 33 in the recess 32. At this time, the bus bar electrode pattern 13 formed on the plate 11 is formed by connecting a plurality of linear patterns. Thus, even if the doctoring process is performed so that the doctor blade 14 intersects the long side of the bus bar electrode pattern 13 in parallel, the doctor blade 14 configures the short side of the finger electrode pattern 12 and the bus bar electrode pattern 13. It is possible to cross over the short sides of a plurality of linear patterns.
版３１の回転に合わせて逆方向に回転する円柱状のブランケット３６が版３１に接触している。凹部３２内に埋め込まれた導電性ペースト３５は、回転するブランケット３６に写し取られる。そして、ベルト上を移動する光電変換部３７の光入射面に導電性ペースト３５が転写される。以上の工程を経て、太陽電池の集電極を形成することができる。 A cylindrical blanket 36 that rotates in the opposite direction according to the rotation of the plate 31 is in contact with the plate 31. The conductive paste 35 embedded in the recess 32 is copied to a rotating blanket 36. Then, the conductive paste 35 is transferred to the light incident surface of the photoelectric conversion unit 37 that moves on the belt. Through the above steps, a solar cell collector electrode can be formed.
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は、１つの実施の形態及びその実施例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As mentioned above, although this invention was described by one embodiment and its Example, it should not be understood that the description and drawing which form a part of this indication limit this invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、図１１（ｂ）に示したように、バスバー電極など比較的に幅広の電極パターンの場合、ドクター刃１４の落ち込みにより凹部内から掻き出されてしまう導電性ペースト１５の量７１が多くなる。そこで、凹部１３内に凹凸形状を設けることにより、ドクター刃１４の落ち込みを防ぎ、電極のカスレを抑制することができる。 For example, as shown in FIG. 11B, in the case of a relatively wide electrode pattern such as a bus bar electrode, the amount 71 of the conductive paste 15 that is scraped out of the recess due to the drop of the doctor blade 14 increases. . Therefore, by providing a concave and convex shape in the concave portion 13, it is possible to prevent the doctor blade 14 from falling and to suppress the electrode scraping.
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。 Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from this disclosure.
１１、３１ 版
１２、５２ フィンガー電極パターン
１３、５３ バスバー電極パターン
１４、３４ ドクター刃
１５、３５ 導電性ペースト（導電性材料）
１６、３６ ブランケット（転写手段）
１７、３７ 光電変換部
２２、６２ フィンガー電極
２３、６３ バスバー電極
３２ 凹部
11, 31 Version 12, 52 Finger electrode pattern 13, 53 Busbar electrode pattern 14, 34 Doctor blade 15, 35 Conductive paste (conductive material)
16, 36 Blanket (transfer means)
17, 37 Photoelectric conversion part 22, 62 Finger electrode 23, 63 Bus bar electrode 32 Recess
Claims (3)
前記集電極は、導電性ペーストより形成されており、フィンガー電極と、複数の前記フィンガー電極と交わるバスバー電極とを有し、
前記バスバー電極の電極パターンは、複数の直線パターンまたは曲線パターンが接続部において繋ぎあわされることにより全体としてノコギリ刃状の凹凸形状を有し、
前記凹凸形状は、前記バスバー電極の長手方向に対して垂直の短手方向における前記バスバー電極の中心に前記接続部が配置されないように構成されていること、を特徴とする太陽電池。 A solar cell comprising a photoelectric conversion part and a collector electrode formed on the surface of the photoelectric conversion part,
The collector electrode is formed from a conductive paste, and includes a finger electrode and a bus bar electrode that intersects the plurality of finger electrodes,
The electrode pattern of the bus bar electrode has a saw-toothed uneven shape as a whole by connecting a plurality of linear patterns or curved patterns at the connection part,
The said uneven | corrugated shape is comprised so that the said connection part may not be arrange | positioned in the center of the said bus-bar electrode in the transversal direction perpendicular | vertical with respect to the longitudinal direction of the said bus-bar electrode.
前記直線パターンは、前記長手方向に対して傾斜していること、を特徴とする太陽電池。 The solar cell according to claim 1,
The said linear pattern is inclined with respect to the said longitudinal direction, The solar cell characterized by the above-mentioned.
前記フィンガー電極は互いに平行に配置され、
前記直線パターンと、前記フィンガー電極とは、鋭角に交わっていること、を特徴とする太陽電池。 In the solar cell according to claim 1 or 2,
The finger electrodes are arranged parallel to each other;
The said linear pattern and the said finger electrode cross | intersect at an acute angle, The solar cell characterized by the above-mentioned.
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