JP5179677B1 - Method for manufacturing solar battery cell - Google Patents

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Abstract

【課題】優れた光変換効率を有する太陽電池セルを効率的に製造する方法の提供。
【解決手段】(a)シリコン基板上に、導電性金属粒子を含有する導電性ペーストを塗布して、シリコン基板の受光面および裏面に電極パターンを形成する工程と、(b)工程(a)で形成された電極パターンを焼成する工程と、(c)工程(b)で受光面に形成された、焼成された電極パターンに対して、フラッシュランプの光を照射する工程とを含むことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
【選択図】 なし
Provided is a method for efficiently producing a solar battery cell having excellent light conversion efficiency.
(A) applying a conductive paste containing conductive metal particles on a silicon substrate to form electrode patterns on the light receiving surface and the back surface of the silicon substrate; and (b) step (a). A step of firing the electrode pattern formed in step (c), and a step (c) irradiating the fired electrode pattern formed on the light receiving surface in step (b) with light from a flash lamp. The manufacturing method of the photovoltaic cell.
[Selection figure] None

Description

本発明は、太陽電池セルの製造方法、および、それにより製造される太陽電池セルに関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a solar battery cell, and a solar battery cell manufactured thereby.

一般に、p型ベースを有する太陽電池セルは、典型的には電池の受光面(前面、すなわち太陽側)上の負極と、裏面上の正極とを有する。半導体本体のp−n接合上に向かう適切な波長の放射線は外部エネルギー源として機能して、半導体本体中に正孔−電子対を発生させることが知られている。p−n接合において存在する電位差のために、正孔および電子はp−n接合を横断して反対方向に移動する。正孔および電子の反対方向への移動によって、電流の流れが生じ、それによって外部回路への電力の供給が可能となる。   In general, a solar battery cell having a p-type base typically has a negative electrode on the light receiving surface (front surface, that is, the solar side) of the battery and a positive electrode on the back surface. It is known that radiation of the appropriate wavelength directed onto the pn junction of the semiconductor body functions as an external energy source and generates hole-electron pairs in the semiconductor body. Due to the potential difference present at the pn junction, the holes and electrons move across the pn junction in the opposite direction. The movement of holes and electrons in the opposite direction creates a current flow that allows power to be supplied to the external circuit.

太陽電池セルの発電性能においては、光変換効率(EFF(%))は重要なファクターである。優れた変換効率を達成させることにより、太陽電池セルの発電性能を向上させるべく、従来各種の方法が提案されている。たとえば、Ti、Bi、Zn、Y、InおよびMoから選択される少なくとも1種の金属またはその金属化合物を含有する導電性ペーストを焼成して、充分な導通性を有する受光面電極を作製する技術が提案されている(特許文献1参照)。しかしながら、導電性ペーストを焼成する際、塗膜の収縮による接触抵抗増大および/またはクラックの発生などの問題点があった。このような焼成の際に発生する問題点は、太陽電池セルの性能に大きく影響を与え、変換効率を大きく低下させる。   In the power generation performance of the solar battery cell, the light conversion efficiency (EFF (%)) is an important factor. Conventionally, various methods have been proposed in order to improve the power generation performance of solar cells by achieving excellent conversion efficiency. For example, a technology for producing a light-receiving surface electrode having sufficient conductivity by firing a conductive paste containing at least one metal selected from Ti, Bi, Zn, Y, In and Mo or a metal compound thereof. Has been proposed (see Patent Document 1). However, when firing the conductive paste, there are problems such as an increase in contact resistance due to shrinkage of the coating film and / or generation of cracks. The problems that occur during such firing greatly affect the performance of the solar battery cell and greatly reduce the conversion efficiency.

従来、焼成の際にペースト中に含まれるガラスフリットの溶融を充分とする条件を用いることによって、光変換効率の向上を試みた例がある。この場合、溶融に充分な高温かつ長時間での焼成が必要となり、半導体本体への悪影響が発生する虞れがある。   Conventionally, there has been an example in which improvement of light conversion efficiency is attempted by using conditions that sufficiently melt the glass frit contained in the paste during firing. In this case, firing at a high temperature and a long time sufficient for melting is necessary, and there is a possibility that an adverse effect on the semiconductor body may occur.

特開2005−243500号公報JP-A-2005-243500

現時点において、焼成時の太陽電池セルへの悪影響をより効果的に抑制し、さらに高い光変換効率を達成することができる太陽電池セルを提供する技術に対する要求が存在する。すなわち、本発明は、優れた光変換効率を有する太陽電池セルを効率的に製造する方法の提供、および、その製造方法により製造され、高発電性能を有する太陽電池セルの提供を目的とする。   At the present time, there is a need for a technique for providing a solar cell that can more effectively suppress adverse effects on the solar cell during firing and achieve higher light conversion efficiency. That is, an object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a solar cell having excellent light conversion efficiency, and to provide a solar cell produced by the production method and having high power generation performance.

前記課題を解決するために、本発明の太陽電池セルの製造方法は、
(a) シリコン基板上に、導電性金属粒子を含有する導電性ペーストを塗布して、該シリコン基板の受光面および裏面に電極パターンを形成する工程と、
(b) 工程(a)で形成された電極パターンを焼成する工程と、
(c) 工程(b)で受光面に形成された、焼成された電極パターンに対して、フラッシュランプ光を照射する工程と
を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a method for producing a solar battery cell of the present invention is as follows.
(A) applying a conductive paste containing conductive metal particles on a silicon substrate and forming electrode patterns on the light-receiving surface and the back surface of the silicon substrate;
(B) firing the electrode pattern formed in the step (a);
(C) irradiating the baked electrode pattern formed on the light receiving surface in the step (b) with flash lamp light.

上記の構成を採ることにより、焼成時の太陽電池セルへの悪影響を効果的に抑制して、優れた光変換効率を発揮する太陽電池セルを効率的に製造することができる。また、当該方法によって得られる太陽電池セルは、優れた発電性能を有する。   By adopting the above-described configuration, it is possible to effectively manufacture a solar battery cell that effectively suppresses adverse effects on the solar battery cell during firing and exhibits excellent light conversion efficiency. Moreover, the photovoltaic cell obtained by the said method has the outstanding electric power generation performance.

本発明の太陽電池セルの製造方法を説明する図であり、(a)〜(d)は、各工程を説明するための図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the photovoltaic cell of the present invention, and (a)-(d) is a figure for explaining each process.

本発明の太陽電池セルの製造方法は、
(a) シリコン基板上に、導電性金属粒子を含有する導電性ペーストを塗布して、該シリコン基板の受光面および裏面に電極パターンを形成する工程と、
(b) 工程(a)で形成された電極パターンを焼成する工程と、
(c) 工程(b)で受光面に形成された、焼成された電極パターンに対して、フラッシュランプの光を照射する工程と
を含むことを特徴とする。本発明の方法は、必要に応じてその他の工程を含んでもよい。以下、本発明の各工程を詳細に説明する。
The manufacturing method of the solar battery cell of the present invention is as follows.
(A) applying a conductive paste containing conductive metal particles on a silicon substrate and forming electrode patterns on the light-receiving surface and the back surface of the silicon substrate;
(B) firing the electrode pattern formed in the step (a);
(C) irradiating the fired electrode pattern formed on the light receiving surface in the step (b) with light from a flash lamp. The method of the present invention may include other steps as required. Hereafter, each process of this invention is demonstrated in detail.

工程(a) 電極パターン形成工程
電極パターン形成工程においては、シリコン基板上に導電性ペーストを塗布して、シリコン基板の受光面および裏面に電極パターンを形成する。
Step (a) Electrode Pattern Forming Step In the electrode pattern forming step, a conductive paste is applied on the silicon substrate, and electrode patterns are formed on the light receiving surface and the back surface of the silicon substrate.

(1) シリコン基板
本発明に用いられるシリコン基板は、受光面と、受光面の反対側の裏面とを有し、および受光面と裏面との間にp−n接合を有する。シリコン基板は単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板のいずれであってもよい。p型シリコン基板を用いる場合、受光面側にn型層を形成する。n型層の形成は、たとえば、ドナードーパントの熱拡散により形成することができる。用いることができるドナードーパントは、オキシ塩化リン(POCl3)などを含む。
(1) Silicon substrate The silicon substrate used in the present invention has a light receiving surface and a back surface opposite to the light receiving surface, and has a pn junction between the light receiving surface and the back surface. The silicon substrate may be either a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate. When a p-type silicon substrate is used, an n-type layer is formed on the light receiving surface side. The n-type layer can be formed, for example, by thermal diffusion of a donor dopant. Donor dopants that can be used include phosphorous oxychloride (POCl 3 ) and the like.

また、本発明に用いられるシリコン基板は、入射する放射線をシリコン基板中に閉じ込めるための、凹凸の受光面を有してもよい。あるいはまた、シリコン基板の受光面に反射防止層(窒化ケイ素膜など)を設けて、入射する放射線をシリコン基板中に閉じ込めてもよい。   The silicon substrate used in the present invention may have an uneven light receiving surface for confining incident radiation in the silicon substrate. Alternatively, an antireflection layer (such as a silicon nitride film) may be provided on the light receiving surface of the silicon substrate to confine incident radiation in the silicon substrate.

(2)受光面の電極パターン形成のための導電性ペースト
受光面電極パターン形成用導電性ペーストは、少なくとも導電性金属粒子を含有する。必要に応じて、受光面電極パターン形成用導電性ペーストは、ガラスフリット、鉛−テルル含有複合酸化物、有機ビヒクル、および/または当該技術において知られている添加剤を含有してもよい。
(2) Conductive paste for forming electrode pattern on light receiving surface The conductive paste for forming a light receiving surface electrode pattern contains at least conductive metal particles. If necessary, the conductive paste for forming a light-receiving surface electrode pattern may contain glass frit, a lead-tellurium-containing composite oxide, an organic vehicle, and / or an additive known in the art.

(2−1) 導電性金属粒子
1つの実施態様において、鉄、アルミニウム、ニッケル、銅、銀、金、モリブデン、マグネシウム、タングステン、コバルト、および亜鉛などの金属粒子を導電性金属粒子として用いることができる。導電性金属粒子は、これらの金属粒子の1種または2種以上を含むことができる。
(2-1) Conductive metal particles In one embodiment, metal particles such as iron, aluminum, nickel, copper, silver, gold, molybdenum, magnesium, tungsten, cobalt, and zinc are used as the conductive metal particles. it can. The conductive metal particles can include one or more of these metal particles.

他の実施態様においては、3.00×107S/m以上の導電率を有する金属または合金などの粒子を、導電性金属粒子として用いることができる。より高い導電率を有する導電性金属粒子を使用することにより、太陽電池セルの光変換効率を向上させ得る。 In another embodiment, particles such as metals or alloys having a conductivity of 3.00 × 10 7 S / m or more can be used as the conductive metal particles. By using conductive metal particles having higher conductivity, the light conversion efficiency of the solar battery cell can be improved.

具体的には、アルミニウム、銅、銀または金の粒子を、導電性金属粒子として用いることが好適である。銀粒子を導電性金属粒子として用いることが、特に好ましい。なぜなら、工程(b)の焼成工程において酸化が起こり難いからである。   Specifically, aluminum, copper, silver or gold particles are preferably used as the conductive metal particles. It is particularly preferable to use silver particles as conductive metal particles. This is because oxidation is unlikely to occur in the firing step of step (b).

本発明に用いられる導電性金属粒子の形状に、特に制限はない。フレーク状、球状などの種々の形状を有する金属または合金粒子を、導電性金属粒子として用いることができる。また、本発明に用いられる導電性金属粒子は、同一形状の金属または合金粒子から構成されてもよく、あるいは異なる形状の金属または合金粒子から構成されてもよい。後述する導電性ペーストの塗布方法(たとえば、スクリーン印刷による塗布)を考慮して、本発明に用いられる導電性金属粒子の形状を適宜選択することができる。   There is no restriction | limiting in particular in the shape of the electroconductive metal particle used for this invention. Metal or alloy particles having various shapes such as flakes and spheres can be used as the conductive metal particles. In addition, the conductive metal particles used in the present invention may be composed of metal or alloy particles having the same shape, or may be composed of metal or alloy particles having different shapes. In consideration of a conductive paste application method (for example, application by screen printing) described later, the shape of the conductive metal particles used in the present invention can be appropriately selected.

本発明に用いられる導電性金属粒子の重量平均粒径(D50)に、とくに制限はない。導電性金属粒子の粒径は、その焼結特性に影響を与えることがある。たとえば、大きな粒径を有する導電性金属粒子は、より小さい粒径を有する導電性金属粒子よりも低い速度で焼結されることがある。焼結速度の観点から、本発明に用いられる導電性金属粒子は、0.1μm〜10μmの重量平均粒径(D50)を有することが好ましい。あるいはまた、後述する導電性ペーストの塗布方法を考慮して、導電性金属粒子の重量平均粒径(D50)を、好適な値に適宜設定することができる A weight average particle diameter of the conductive metal particles used in the present invention (D 50), not particularly limited. The particle size of the conductive metal particles may affect the sintering characteristics. For example, conductive metal particles having a large particle size may be sintered at a lower rate than conductive metal particles having a smaller particle size. From the viewpoint of the sintering speed, the conductive metal particles used in the present invention preferably have a weight average particle diameter (D 50 ) of 0.1 μm to 10 μm. Alternatively, the weight average particle diameter (D 50 ) of the conductive metal particles can be appropriately set to a suitable value in consideration of the conductive paste application method described later.

本発明における「重量平均粒径(D50)」とは、導電性金属粒子の50重量%がその値以下の粒径を有することを意味する。本発明における重量平均粒径(D50)は、レーザー回折・散乱式の粒度分析計(たとえば日機装(株)のマイクロトラック)によって測定できる。 The “weight average particle diameter (D 50 )” in the present invention means that 50% by weight of the conductive metal particles have a particle diameter equal to or less than that value. The weight average particle diameter (D 50 ) in the present invention can be measured by a laser diffraction / scattering particle size analyzer (for example, Microtrack of Nikkiso Co., Ltd.).

本発明に用いられる導電性金属粒子は、98%以上の純度を有することが好ましい。しかしながら、電極パターンおよび焼成により得られる電極の電気的な要求に依存して、より低い純度を有する金属または合金粒子を用いることも可能である。   The conductive metal particles used in the present invention preferably have a purity of 98% or more. However, depending on the electrode pattern and the electrical requirements of the electrode obtained by firing, it is also possible to use metal or alloy particles having a lower purity.

受光面電極パターン形成用導電性ペースト中の導電性金属粒子の含有量は、本発明の目的を達成できる限りにおいて、特に制限はない。1つの実施態様においては、導電性金属粒子は、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの40〜95重量%を構成する。また、別の実施態様においては、導電性金属粒子は、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの60〜90重量%を構成してもよい。   The content of the conductive metal particles in the light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved. In one embodiment, electroconductive metal particle comprises 40 to 95 weight% of the electrically conductive paste for light-receiving surface electrode pattern formation. In another embodiment, the conductive metal particles may constitute 60 to 90% by weight of the light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste.

(2−2) ガラスフリット
本発明において用いられるガラスフリットの化学組成には、特に制限はない。電子材料用の導電性ペースト中に用いられる任意のガラスフリットを、本発明におけるガラスフリットとして用いることができる。1つの実施態様において、鉛シリケートガラス、鉛ボロシリケートガラスなどの粒子をガラスフリットとして使用できる。鉛シリケートガラスおよび鉛ボロシリケートガラスは、軟化点の範囲およびガラス溶着性の両方の観点から、好ましい材料である。あるいはまた、亜鉛ボロシリケートなどの無鉛ガラスも、本発明のガラスフリットとして使用することができる。
(2-2) Glass frit There is no restriction | limiting in particular in the chemical composition of the glass frit used in this invention. Any glass frit used in the conductive paste for electronic materials can be used as the glass frit in the present invention. In one embodiment, particles such as lead silicate glass and lead borosilicate glass can be used as the glass frit. Lead silicate glass and lead borosilicate glass are preferred materials in terms of both the softening point range and glass weldability. Alternatively, lead-free glass such as zinc borosilicate can also be used as the glass frit of the present invention.

1つの実施態様において、シリコン基板の最高到達温度が600〜900℃である条件において導電性ペーストの適切な焼結および湿潤がなされ、シリコン基板と焼結された電極との間の適切な接着を達成するために、本発明のガラスフリットは、300〜550℃の軟化点を有することが好ましい。上記の範囲内の軟化点を有することにより、溶融したガラスフリットによるシリコン基板の劣化に起因する太陽電池セルの変換効率の低下を防止するとともに、焼成時に十分な溶融流動を起こしてシリコン基板と電極との間の十分な接着強度を得ることができる。また、上記の範囲内の軟化点を有することにより、導電性金属粒子の十分な液相焼結を達成することが可能となる。   In one embodiment, the conductive paste is properly sintered and wetted under conditions where the maximum temperature of the silicon substrate is 600-900 ° C. to ensure proper adhesion between the silicon substrate and the sintered electrode. In order to achieve, the glass frit of the present invention preferably has a softening point of 300-550 ° C. By having a softening point within the above range, the conversion efficiency of the solar cell due to the deterioration of the silicon substrate due to the molten glass frit is prevented, and a sufficient melt flow occurs during firing to cause the silicon substrate and the electrode. Adhesive strength between the two can be obtained. Moreover, it becomes possible to achieve sufficient liquid phase sintering of the conductive metal particles by having a softening point within the above range.

本発明におけるガラスフリットの「軟化点」は、ASTM C338−57の繊維伸び法(fiber elongation method)にしたがって測定することができる。   The “softening point” of the glass frit according to the present invention can be measured according to the fiber elongation method of ASTM C338-57.

受光面電極パターン形成用導電性ペースト中のガラスフリットの含有量は、本発明の目的を達成できる限りにおいて、特に制限はない。1つの実施態様においては、ガラスフリットは、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの0.5〜10.0重量%を構成する。また、別の実施態様においては、ガラスフリットは、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの1.0〜3.0重量%を構成してもよい。上記の範囲内の含有量のガラスフリットを用いることによって、シリコン基板と電極との間の十分な接着強度を得ることができ、同時に、外部回路との接続のためのハンダ付けに支障をきたす、いわゆる「ガラス浮き」(電極表面にガラスの層が形成されること)を防止することができる。   The content of the glass frit in the light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved. In one embodiment, the glass frit constitutes 0.5 to 10.0% by weight of the light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste. In another embodiment, the glass frit may constitute 1.0 to 3.0% by weight of the light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste. By using a glass frit having a content within the above range, sufficient adhesion strength between the silicon substrate and the electrode can be obtained, and at the same time, the soldering for connection to an external circuit is hindered. It is possible to prevent so-called “glass floating” (a glass layer is formed on the electrode surface).

(2−3) 鉛−テルル含有複合酸化物
本発明の受光面電極パターン形成用導電性ペーストは、上記のガラスフリットに代えて、鉛−テルル含有複合酸化物を含有してもよい。本発明において用いることができる鉛−テルル含有複合酸化物は、たとえば、35〜85重量%のPbO、4〜60重量%のTeO2、および0.1〜6重量%のB23を含む。また、本発明において用いることができる鉛−テルル含有複合酸化物は、任意選択成分として、0〜5重量%のTiO2、0〜15重量%のBi23、0〜20重量%のPbOF2、および/または0〜2重量%のLi2Oを含んでもよい。
(2-3) Lead-tellurium-containing composite oxide The light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste of the present invention may contain a lead-tellurium-containing composite oxide instead of the glass frit. The lead-tellurium-containing composite oxide that can be used in the present invention includes, for example, 35 to 85% by weight of PbO, 4 to 60% by weight of TeO 2 , and 0.1 to 6% by weight of B 2 O 3 . . The lead-tellurium-containing composite oxide that can be used in the present invention includes, as optional components, 0 to 5 wt% TiO 2 , 0 to 15 wt% Bi 2 O 3 , and 0 to 20 wt% PbOF. 2 and / or 0 to 2% by weight of Li 2 O.

受光面電極パターン形成用導電性ペースト中の鉛−テルル含有複合酸化物の含有量は、本発明の目的を達成できる限りにおいて、特に制限はない。1つの実施態様においては、鉛−テルル含有複合酸化物は、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの0.5〜7.0重量%を構成する。また、別の実施態様においては、鉛−テルル含有複合酸化物は、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの1.0〜3.0重量%を構成してもよい。上記の範囲内の含有量の鉛−テルル含有複合酸化物を用いることによって、シリコン基板と電極との間の十分な接着強度を得ることができ、同時に、溶融した鉛−テルル含有複合酸化物がシリコン基板表面に滲み出すことによる光透過性の低下を防止することができる。   The content of the lead-tellurium-containing composite oxide in the light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved. In one embodiment, the lead-tellurium-containing composite oxide constitutes 0.5 to 7.0% by weight of the light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste. In another embodiment, the lead-tellurium-containing composite oxide may constitute 1.0 to 3.0% by weight of the light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste. By using the lead-tellurium-containing composite oxide having a content within the above range, sufficient adhesion strength between the silicon substrate and the electrode can be obtained, and at the same time, the molten lead-tellurium-containing composite oxide can be obtained. It is possible to prevent a decrease in light transmittance due to oozing out on the surface of the silicon substrate.

(2−4) 有機ビヒクル
本発明における「有機ビヒクル」は、樹脂結合剤であるポリマー、有機液体、およびそれらの混合物を含む。本発明の受光面電極パターン形成用導電性ペーストにおいては、有機ビヒクルとして、樹脂結合剤であるポリマーと有機液体との混合物を用いることが好ましい。
(2-4) Organic Vehicle The “organic vehicle” in the present invention includes a polymer that is a resin binder, an organic liquid, and a mixture thereof. In the conductive paste for forming a light-receiving surface electrode pattern of the present invention, it is preferable to use a mixture of a polymer as a resin binder and an organic liquid as the organic vehicle.

本発明の有機ビヒクル中に用いることができるポリマーに、特に制限はない。用いることができるポリマーは、たとえば、ポリメタクリレートなどの樹脂、またはエチルセルロースなどのセルロース誘導体を含む。   There is no particular limitation on the polymer that can be used in the organic vehicle of the present invention. Polymers that can be used include, for example, resins such as polymethacrylate, or cellulose derivatives such as ethylcellulose.

本発明の有機ビヒクル中に用いることができる有機液体に、特に制限はない。用いることができる有機液体は、アルコール;アルコールのエステル(たとえばアセテートまたはプロピオネート);エチレングリコールモノブチルエーテルモノアセテート;パイン油、テルピネオールなどのテルペン類を含む。   There is no particular limitation on the organic liquid that can be used in the organic vehicle of the present invention. Organic liquids that can be used include alcohols; esters of alcohols (eg acetate or propionate); ethylene glycol monobutyl ether monoacetate; terpenes such as pine oil, terpineol.

本発明において好ましい有機ビヒクルは、エチルセルロースのテルピネオール溶液、樹脂(ポリメタクリレートなど)のパイン油溶液、樹脂のエチレングリコールモノブチルエーテルモノアセテート溶液、エチルセルロースのパイン油溶液、エチルセルロースのエチレングリコールモノブチルエーテルモノアセテート溶液などを含む。特に好ましい有機ビヒクルは、5重量%〜50重量%のエチルセルロースを含有する、エチルセルロースのテルピネオール溶液である。   Preferred organic vehicles in the present invention are terpineol solution of ethyl cellulose, pine oil solution of resin (polymethacrylate, etc.), ethylene glycol monobutyl ether monoacetate solution of resin, pine oil solution of ethyl cellulose, ethylene glycol monobutyl ether monoacetate solution of ethyl cellulose, etc. including. A particularly preferred organic vehicle is a terpineol solution of ethylcellulose containing 5% to 50% by weight of ethylcellulose.

1つの実施態様においては、有機ビヒクルは、受光面電極パターン形成用導電性ペーストの5〜50重量%を構成する。   In one embodiment, the organic vehicle constitutes 5 to 50% by weight of the light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste.

(2−5) その他の成分(添加剤)
本発明の受光面電極パターン形成用導電性ペーストは、必要に応じて、当該技術において一般的に用いられる増粘剤(濃化剤(シックナー))、安定剤、分散剤、湿潤剤、消泡剤、可塑剤、減粘剤(シンナー)などの1種または複数種の添加剤をさらに含んでもよい。たとえば、減粘剤(シンナー)として、上記の有機液体または水を用いることができる。添加剤の含有量は、最終的に求められる導電性ペーストの特性に依存して当業者によって適宜決定される。
(2-5) Other components (additives)
The conductive paste for forming a light-receiving surface electrode pattern according to the present invention is provided with a thickener (thickener), a stabilizer, a dispersant, a wetting agent, an antifoam, which are generally used in the art, if necessary. One or more additives such as an agent, a plasticizer, and a thinning agent (thinner) may be further included. For example, the above organic liquid or water can be used as a thinning agent (thinner). The content of the additive is appropriately determined by those skilled in the art depending on the properties of the conductive paste finally obtained.

(2−6) 導電性ペーストの物性
1つの実施態様において、本発明の受光面電極パターン形成用導電性ペーストは、50〜400Pa・sの粘度を有することが好ましい。導電性ペーストの粘度は、増粘剤または減粘剤(シンナー)の添加により調製することができる。導電性ペーストが上記の範囲内の粘度を有することによって、無機粒子(導電性金属粒子、ガラスフリット、および鉛−テルル含有複合酸化物)の沈降による分離を防止しつつ、適切な塗布特性を実現することが可能となる。
(2-6) Physical properties of conductive paste In one embodiment, the light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste of the present invention preferably has a viscosity of 50 to 400 Pa · s. The viscosity of the conductive paste can be adjusted by adding a thickener or a thinning agent (thinner). By having the viscosity of the conductive paste within the above range, appropriate coating characteristics are achieved while preventing separation due to sedimentation of inorganic particles (conductive metal particles, glass frit, and lead-tellurium-containing composite oxide). It becomes possible to do.

本発明における導電性ペーストの「粘度」は、#14スピンドルを具えたブルックフィールドHBT粘度計およびユーティリティカップを用い、10rpmおよび25℃の条件で測定される。   The “viscosity” of the conductive paste in the present invention is measured using a Brookfield HBT viscometer equipped with a # 14 spindle and a utility cup under the conditions of 10 rpm and 25 ° C.

(2−7) 導電性ペーストの形成
本発明の受光面電極パターン形成用導電性ペーストは、当該技術において知られている任意の手段を用いて、上記の成分を混合することによって形成することができる。たとえば、三本ロール練り機による混合によって、導電性ペーストを形成することができる。
(2-7) Formation of Conductive Paste The light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste of the present invention can be formed by mixing the above components using any means known in the art. it can. For example, the conductive paste can be formed by mixing with a three-roll kneader.

(3) 裏面の電極パターン形成するための導電性ペースト
本発明において用いることができる裏面電極パターン形成用導電性ペーストは、導電性金属粒子としてアルミニウム粒子を主として含む。裏面電極パターン形成用導電性ペーストは、導電性ペーストを構成する他の成分(ガラスフリット、有機ビヒクル、添加剤)などとして、受光面電極パターン形成用導電性ペーストと同様の材料をさらに含んでもよい。たとえば、本件特許出願人によるPV333、PV322などの太陽電池用として市販されているアルミニウム含有導電性ペーストを、裏面電極パターン形成用導電性ペーストとして用いることができる。
(3) Conductive paste for forming electrode pattern on back side The conductive paste for back electrode pattern formation that can be used in the present invention mainly contains aluminum particles as conductive metal particles. The back surface electrode pattern forming conductive paste may further include the same material as the light receiving surface electrode pattern forming conductive paste as other components (glass frit, organic vehicle, additive) constituting the conductive paste. . For example, an aluminum-containing conductive paste commercially available for solar cells such as PV333 and PV322 by the present applicant can be used as the conductive paste for forming the back electrode pattern.

上記の裏面電極パターン形成用導電性ペーストを用いて裏面の主電極となる電極パターンを形成することに加えて、銀粒子または銀粒子とアルミニウム粒子との混合物を導電性金属粒子として含むペーストを用いて、主電極と電気的に接続される外部接続端子を形成してもよい。上記のペーストを用いることによって、外部接続端子に対するハンダ付けを容易にすることが可能となる。   In addition to forming the electrode pattern to be the main electrode on the back using the conductive paste for forming the back electrode pattern, a paste containing silver particles or a mixture of silver particles and aluminum particles as conductive metal particles is used. Thus, an external connection terminal that is electrically connected to the main electrode may be formed. By using the above paste, it is possible to facilitate soldering to the external connection terminals.

裏面電極パターン形成用導電性ペースト、および外部接続端子形成用導電性ペーストは、受光面電極パターン形成用導電性ペーストと同様の方法を用いて形成することができる。   The back electrode pattern forming conductive paste and the external connection terminal forming conductive paste can be formed using the same method as the light receiving surface electrode pattern forming conductive paste.

(4)電極パターンの形成
図1(a)に示すように、受光面側のn型層104および裏面側のp型層102を有するシリコン基板100の受光面に対して、受光面電極パターン形成用導電性ペーストを塗布することによって、受光面上の電極パターン112を形成する。受光面上の電極パターン112は、複数の部分電極パターンから構成されてもよい。また、複数の部分電極パターンのそれぞれは、たとえば、バスバー部分と、バスバー部分から分岐して延びる複数のフィンガー部分とからなる形状を有してもよい。このような形状を有することにより、シリコン基板100の受光面積を著しく減少させることなしに、太陽電池セルの直列抵抗を低下させることが可能となる。
(4) Formation of Electrode Pattern As shown in FIG. 1A, a light-receiving surface electrode pattern is formed on the light-receiving surface of the silicon substrate 100 having the n-type layer 104 on the light-receiving surface side and the p-type layer 102 on the back surface side. By applying the conductive paste for the electrode, the electrode pattern 112 on the light receiving surface is formed. The electrode pattern 112 on the light receiving surface may be composed of a plurality of partial electrode patterns. Each of the plurality of partial electrode patterns may have a shape including, for example, a bus bar portion and a plurality of finger portions extending from the bus bar portion. By having such a shape, it is possible to reduce the series resistance of the solar cells without significantly reducing the light receiving area of the silicon substrate 100.

一方、図1(b)に示すように、シリコン基板100の裏面に対して、裏面電極パターン形成用導電性ペーストを塗布することによって、裏面上の電極パターン122を形成する。裏面上の電極パターン122は、シリコン基板の裏面のほぼ全体を覆うように形成される。   On the other hand, as shown in FIG. 1B, an electrode pattern 122 on the back surface is formed by applying a back electrode pattern forming conductive paste to the back surface of the silicon substrate 100. The electrode pattern 122 on the back surface is formed so as to cover almost the entire back surface of the silicon substrate.

外部接続端子を形成する実施態様において、たとえば、裏面電極パターン形成用導電性ペーストを塗布して、裏面の主電極となる電極パターン122を形成した後に、図1(c)に示すように、外部接続端子形成用導電性ペーストを塗布して、外部接続端子用電極パターン124を形成してもよい。この際に、外部接続端子用電極パターン124の一部と裏面の主電極となる電極パターン122の一部を重畳させて、最終的に得られる裏面の主電極126と外部接続端子128との十分な電気的接続を実現することが望ましい(図1(d)参照)。   In the embodiment for forming the external connection terminal, for example, after applying the back electrode pattern forming conductive paste to form the electrode pattern 122 to be the main electrode on the back surface, as shown in FIG. The external connection terminal electrode pattern 124 may be formed by applying a connection terminal forming conductive paste. At this time, a part of the electrode pattern for external connection terminal 124 and a part of the electrode pattern 122 to be the main electrode on the back surface are overlapped, so that the main electrode 126 on the back surface and the external connection terminal 128 finally obtained are sufficient. It is desirable to realize a simple electrical connection (see FIG. 1D).

ここで、各導電性ペーストによる電極パターン(112、122および124)の形成は、任意の順序で実施することができる。   Here, the formation of the electrode patterns (112, 122, and 124) using each conductive paste can be performed in an arbitrary order.

上記の各導電性ペーストによって電極パターンを形成するための手段には、特に制限はない。スクリーン印刷による塗布、ディスペンサーなどのノズル部からの吐出による塗布など、当該技術において知られている任意の塗布方法を用いて電極パターンを形成することができる。   There is no particular limitation on the means for forming the electrode pattern with each of the conductive pastes. The electrode pattern can be formed by using any coating method known in the art, such as coating by screen printing or coating by discharging from a nozzle unit such as a dispenser.

また、塗布による各電極パターンの形成の後に、導電性ペーストを乾燥させる工程を設けてもよい。導電性ペーストの乾燥温度は、180℃以下であることが好ましい。   Moreover, you may provide the process of drying an electrically conductive paste after formation of each electrode pattern by application | coating. The drying temperature of the conductive paste is preferably 180 ° C. or lower.

さらに、シリコン基板100の裏面に外部接続端子128を形成する実施態様において、裏面の主電極となる電極パターン122は、20μm〜40μmの乾燥後膜厚を有することが望ましい。また、外部接続端子用電極パターン124は、シリコン基板上において、15μm〜30μmの乾燥後膜厚を有することが望ましい。さらに、主電極となる電極パターン122と外部接続端子用電極パターン124との重畳部は約0.5mm〜約2.5mmの幅を有することが好ましい。   Furthermore, in the embodiment in which the external connection terminal 128 is formed on the back surface of the silicon substrate 100, the electrode pattern 122 serving as the main electrode on the back surface desirably has a film thickness after drying of 20 μm to 40 μm. The external connection terminal electrode pattern 124 preferably has a post-drying film thickness of 15 μm to 30 μm on the silicon substrate. Furthermore, the overlapping portion of the electrode pattern 122 serving as the main electrode and the external connection terminal electrode pattern 124 preferably has a width of about 0.5 mm to about 2.5 mm.

工程(b) 電極パターン焼成工程
次に、工程(a)において形成された各電極パターン(受光面上の電極パターン112、裏面上の主電極となる電極パターン122、および外部接続端子用電極パターン124(存在する場合))を焼成して、図1(d)に示すように各電極(受光面電極114、裏面主電極126および外部接続端子128(存在する場合))を形成する。各電極パターンの焼成は、当該技術において知られている任意の手段(赤外線ベルト式焼成炉など)を用いて実施することができる。
Step (b) Electrode Pattern Baking Step Next, each electrode pattern (electrode pattern 112 on the light receiving surface, electrode pattern 122 serving as the main electrode on the back surface, and electrode pattern 124 for external connection terminals) formed in step (a). (If present) is fired to form each electrode (light-receiving surface electrode 114, back main electrode 126, and external connection terminal 128 (if present)) as shown in FIG. 1 (d). The firing of each electrode pattern can be performed using any means known in the art (such as an infrared belt firing furnace).

1つの実施態様において、シリコン基板の最高到達温度を600℃〜900℃とする条件で焼成を行うことが好ましい。上記の範囲内の最高到達温度を用いることによって、ガラス成分を十分に溶融させてシリコン基板100と各電極(受光面電極114、裏面主電極126および外部接続端子128(存在する場合))との間の電気的接続を得ると同時に、導電性ペーストに含有されるガラス成分、導電性金属成分などの浸透によるシリコン基板100のダメージを抑制し、それによって光変換効率の低下を防止することが可能となる。   In one embodiment, it is preferable to perform firing under conditions where the maximum temperature reached by the silicon substrate is 600 ° C to 900 ° C. By using the highest temperature within the above range, the glass component is sufficiently melted so that the silicon substrate 100 and each electrode (the light receiving surface electrode 114, the back surface main electrode 126, and the external connection terminal 128 (if present)) At the same time, it is possible to suppress the damage of the silicon substrate 100 due to the penetration of the glass component, the conductive metal component, etc. contained in the conductive paste, thereby preventing the light conversion efficiency from being lowered. It becomes.

1つの実施態様において、焼成工程の全時間(加熱開始から加熱終了までの時間、IN−OUT時間)を1〜2分程度とすることが好ましい。   In one embodiment, it is preferable that the total time of the baking step (time from the start of heating to the end of heating, IN-OUT time) is about 1 to 2 minutes.

工程(c) フラッシュランプ光照射工程
次いで、工程(c)で得られた積層体に対して、受光面側からフラッシュランプの光を照射する。
Step (c) Flash Lamp Light Irradiation Step Next, the laminate obtained in the step (c) is irradiated with flash lamp light from the light receiving surface side.

本発明で用いられるフラッシュランプは、ミリ秒オーダーの極めて短い発光時間を有し、照射対象を瞬間的に加熱することができる。本発明で用いられるフラッシュランプは、キセノンガスが封入されたキセノンフラッシュランプ、アルゴンガスが封入されたアルゴンフラッシュランプ、クリプトンガスが封入されたクリプトンフラッシュランプなどを含む。特に、瞬間的に大光量および高光束が得られる点、ならびに繰り返し発光が容易である点に鑑みて、キセノンフラッシュランプが好ましい。   The flash lamp used in the present invention has a very short light emission time on the order of milliseconds, and can instantaneously heat the irradiation target. The flash lamp used in the present invention includes a xenon flash lamp in which xenon gas is sealed, an argon flash lamp in which argon gas is sealed, a krypton flash lamp in which krypton gas is sealed, and the like. In particular, a xenon flash lamp is preferred in view of the fact that a large amount of light and a high luminous flux can be obtained instantaneously and that repeated light emission is easy.

1つの実施態様において、照射されるフラッシュランプ光は、0.2J/cm2〜100J/cm2の光エネルギー密度を有することが好ましい。別の実施態様において、照射されるフラッシュランプ光は、5J/cm2〜30J/cm2の光エネルギー密度を有することが好ましい。上記の範囲内の光エネルギー密度を有するフラッシュランプ光を用いることによって、フラッシュランプ光の照射効果を十分に発揮させると同時に、導電性ペーストに含有されるガラス成分、導電性金属成分などの浸透によるシリコン基板100のダメージを抑制し、それによって直列抵抗の上昇、ひいては光変換効率の低下を防止することが可能となる。 In one embodiment, the flash lamp light is irradiated, it preferably has a light energy density of 0.2J / cm 2 ~100J / cm 2 . In another embodiment, the flash lamp light is irradiated, it preferably has a light energy density of 5J / cm 2 ~30J / cm 2 . By using flash lamp light having a light energy density within the above range, the irradiation effect of flash lamp light can be sufficiently exerted, and at the same time, by penetration of glass components, conductive metal components, etc. contained in the conductive paste. It is possible to suppress damage to the silicon substrate 100, thereby preventing an increase in series resistance and thus a decrease in light conversion efficiency.

1つの実施態様において、照射されるフラッシュランプ光は、0.01ms〜100msの1回当たりの照射時間(パルス幅)を有することが好ましい。別の実施態様において、照射されるフラッシュランプ光は、10ms〜70msの1回当たりの照射時間(パルス幅)を有することが好ましい。上記の範囲内の1回当たりの照射時間(パルス幅)を有するフラッシュランプ光を用いることによって、フラッシュランプ光の照射効果を十分に発揮させると同時に、導電性ペーストに含有されるガラス成分、導電性金属成分などの浸透によるシリコン基板100のダメージを抑制し、それによって直列抵抗の上昇、ひいては光変換効率の低下を防止することが可能となる。   In one embodiment, the irradiated flash lamp light preferably has an irradiation time (pulse width) per time of 0.01 ms to 100 ms. In another embodiment, the irradiated flash lamp light preferably has an irradiation time (pulse width) per time of 10 ms to 70 ms. By using flash lamp light having an irradiation time (pulse width) per one time within the above range, the irradiation effect of flash lamp light is sufficiently exhibited, and at the same time, the glass component contained in the conductive paste, conductive It is possible to suppress damage to the silicon substrate 100 due to permeation of the conductive metal component and the like, thereby preventing an increase in series resistance and, consequently, a decrease in light conversion efficiency.

また、フラッシュランプ光の照射回数を、1回〜6回程度とすることが好ましい。上記の範囲内の照射回数を用いることによって、フラッシュランプ光の照射効果を十分に発揮させると同時に、シリコン基板100のダメージを抑制することが可能となる。   Moreover, it is preferable that the number of times of irradiation of the flash lamp light is about 1 to 6 times. By using the number of times of irradiation within the above range, the irradiation effect of the flash lamp light can be sufficiently exhibited and at the same time, damage to the silicon substrate 100 can be suppressed.

本発明においては、用いる導電性ペーストの特性(ガラスフリットの軟化点など)および焼成条件(焼成温度、焼成時間など)を変更することなしに、フラッシュランプ光を照射して焼成後の積層体を瞬間的に加熱することによって、追加加熱によるシリコン基板100へのダメージを抑制している。そして、フラッシュランプ光の照射工程を採用することによって、得られる太陽電池の直列抵抗を主として低減し、それによって優れた光変換効率を有する太陽電池セルの効率的な製造が可能となる。   In the present invention, the laminate after firing by irradiating flash lamp light without changing the characteristics (such as the softening point of the glass frit) and firing conditions (such as firing temperature and firing time) of the conductive paste used. By instantaneously heating, damage to the silicon substrate 100 due to additional heating is suppressed. Then, by adopting the flash lamp light irradiation step, the series resistance of the obtained solar cell is mainly reduced, thereby enabling efficient production of solar cells having excellent light conversion efficiency.

上記で説明した方法で製造される本発明の太陽電池セルは、優れた光変換効率(EFF(%))を有する。より具体的には、本発明の太陽電池セルは、小さい直列抵抗(Ω・cm2)および高い曲線因子(フィルファクター、FF(%))を有する。 The solar battery cell of the present invention manufactured by the method described above has excellent light conversion efficiency (EFF (%)). More specifically, the solar battery cell of the present invention has a small series resistance (Ω · cm 2 ) and a high fill factor (fill factor, FF (%)).

(実施例1)
(1) 受光面電極パターン形成用導電性ペーストAの調製
銀粒子、および鉛ボロシリケート系ガラスフリット(軟化点450℃)を含む混合物を準備した。この混合物に、有機ビヒクルとして、20重量%のエチルセルロースを含むテルピネオール溶液を加えた。さらに、シンナーとしてのテルピネオール、およびビス[2−(2−ブトキシエチル)エチル]アジペートを主成分とする粘度調整剤を加えて、混合物の粘度を調整した。各成分の含有量を、第1表に示した。
Example 1
(1) Preparation of light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste A A mixture containing silver particles and lead borosilicate glass frit (softening point 450 ° C.) was prepared. To this mixture was added a terpineol solution containing 20% by weight of ethylcellulose as an organic vehicle. Furthermore, the viscosity of the mixture was adjusted by adding terpineol as a thinner and a viscosity modifier mainly composed of bis [2- (2-butoxyethyl) ethyl] adipate. The content of each component is shown in Table 1.

Figure 0005179677
Figure 0005179677

得られた混合物を万能混合機で予備混合した後、三本ロール混練機で混練し、受光面電極パターン形成用導電性ペーストAを得た。   The obtained mixture was premixed with a universal mixer and then kneaded with a three-roll kneader to obtain a conductive paste A for forming a light receiving surface electrode pattern.

(2)太陽電池セルの作製
受光面側のn型層および裏面側のp型層を有する6インチ(約15.24cm)角のシリコン基板を準備した。最初に、スクリーン印刷法を用いて、シリコン基板の裏面側に、外部接続端子形成用導電性ペースト(銀ペースト)を塗布し、120℃の温度で乾燥を行い、20μmの乾燥後膜厚を有する外部接続端子用電極パターンを得た。次に、スクリーン印刷法を用いて、シリコン基板の裏面側に、裏面電極パターン形成用導電性ペースト(アルミニウム含有、PV333(本件特許出願人製))を塗布し、120℃の温度で乾燥を行い、35μmの乾燥後膜厚を有する外部接続端子用電極パターンを得た。ここで、主電極となる電極パターンの一部を、外部接続端子用電極パターンの一部の重畳させた。
(2) Production of Solar Cell A 6-inch (about 15.24 cm) square silicon substrate having an n-type layer on the light-receiving surface side and a p-type layer on the back surface side was prepared. First, using a screen printing method, a conductive paste for forming external connection terminals (silver paste) is applied to the back surface side of the silicon substrate, dried at a temperature of 120 ° C., and has a film thickness after drying of 20 μm. An electrode pattern for external connection terminals was obtained. Next, using a screen printing method, a conductive paste for forming a back electrode pattern (containing aluminum, PV333 (manufactured by the present applicant)) is applied to the back side of the silicon substrate and dried at a temperature of 120 ° C. The electrode pattern for external connection terminals having a film thickness after drying of 35 μm was obtained. Here, a part of the electrode pattern serving as the main electrode was overlapped with a part of the electrode pattern for the external connection terminal.

次に、スクリーン印刷法により、シリコン基板の受光面側に対して、受光面電極パターン形成用導電性ペーストAを塗布し、次いで乾燥をおこない、受光面上の電極パターンを得た。導電性ペーストAのスクリーン印刷は、ニューロング社製スクリーン印刷機、および45cm×45cmフレームのステンレスワイヤー製350メッシュのマスクを用いて実施した。得られた受光面上の電極パターンは、2mm幅の2本のバスバー部分と、バスバーから分岐し、70μm幅の複数のフィンガー部分とからなる6.0インチ角の評価用パターンであった。   Next, the conductive paste A for forming a light-receiving surface electrode pattern was applied to the light-receiving surface side of the silicon substrate by screen printing, followed by drying to obtain an electrode pattern on the light-receiving surface. Screen printing of the conductive paste A was performed using a screen printing machine manufactured by Neurong and a 350 mesh mask made of stainless wire with a 45 cm × 45 cm frame. The obtained electrode pattern on the light receiving surface was a 6.0 inch square evaluation pattern comprising two bus bar portions having a width of 2 mm and a plurality of finger portions having a width of 70 μm and branched from the bus bar.

次に、得られた電極パターンを、約730℃の最高到達温度および約1.3分間のIN−OUT時間の条件下、赤外線焼成炉中で同時焼成した。得られた受光面電極は13μmの焼成後膜厚を有した。   Next, the obtained electrode pattern was co-fired in an infrared firing furnace under conditions of a maximum temperature of about 730 ° C. and an IN-OUT time of about 1.3 minutes. The obtained light-receiving surface electrode had a film thickness after firing of 13 μm.

次に、積層体の受光面側から、12J/cm2の光エネルギー密度、30msecの照射時間(パルス幅)を有するキセノンフラッシュランプ光を、1回照射して、太陽電池セルを得た。フラッシュランプの照射は、フラッシュランプ照射装置(SUS462(ウシオ電機株式会社製))を用いて、常温で実施した。 Next, a xenon flash lamp light having a light energy density of 12 J / cm 2 and an irradiation time (pulse width) of 30 msec was irradiated once from the light receiving surface side of the laminated body to obtain a solar battery cell. The flash lamp was irradiated at room temperature using a flash lamp irradiation device (SUS462 (manufactured by USHIO INC.)).

(実施例2〜6)
フラッシュランプ光の照射条件を第3表に記載の通りに変更したことを除いて、実施例1の手順を繰り返して、太陽電池セルを得た。
(Examples 2 to 6)
Except that the flash lamp light irradiation conditions were changed as shown in Table 3, the procedure of Example 1 was repeated to obtain solar cells.

(実施例7)
シリコン基板の寸法を1.5インチ(約3.81cm)角としたこと、受光面上の電極パターンの形成を下記の条件で実施したこと、ならびにフラッシュランプ光の照射条件を第3表に記載の通りに変更したことを除いて、実施例1の手順を繰り返して、太陽電池セルを得た。
(Example 7)
The size of the silicon substrate is 1.5 inches (about 3.81 cm) square, the electrode pattern is formed on the light receiving surface under the following conditions, and the irradiation conditions of the flash lamp light are listed in Table 3. Except that it changed as follows, the procedure of Example 1 was repeated and the photovoltaic cell was obtained.

プライス社製スクリーン印刷機、および8インチ×10インチフレームのステンレスワイヤー製250メッシュのマスクを用いて、導電性ペーストAをスクリーン印刷して、受光面上の電極パターンを得た。得られた受光面上の電極パターンは、2mm幅のバスバー部分と、バスバーから分岐し、100μm幅の複数のフィンガー部分とからなる1.5インチ(約3.81cm)角の評価用パターンであった。   The conductive paste A was screen-printed using a screen printer manufactured by Price Co., Ltd. and a stainless steel wire 250 mesh mask of 8 inch × 10 inch frame to obtain an electrode pattern on the light receiving surface. The obtained electrode pattern on the light-receiving surface was a 1.5 inch (about 3.81 cm) square evaluation pattern consisting of a bus bar portion having a width of 2 mm and a plurality of finger portions having a width of 100 μm and branched from the bus bar. It was.

(実施例8)
受光面電極パターン形成用導電性ペーストAに代えて、下記の受光面電極パターン形成用導電性ペーストBを用いたこと、ならびにフラッシュランプ光の照射条件を第3表に記載の通りに変更したことを除いて、実施例1の手順を繰り返して、太陽電池セルを得た。
(Example 8)
The following light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste B was used in place of the light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste A, and the flash lamp light irradiation conditions were changed as shown in Table 3. Except for, the procedure of Example 1 was repeated to obtain solar cells.

受光面電極パターン形成用導電性ペーストBは、鉛ボロシリケート系ガラスフリットを、44.51重量%のPbO、47.74重量%のTeO2、0.48重量%のB23、6.83重量%のBi23、および0.44重量%のLi2Oからなる鉛−テルル含有複合酸化物に変更したこと、および各成分の組成比を第2表に記載の通りに変更したことを除いて、受光面電極パターン形成用導電性ペーストAと同様の手順で調製した。 The light-receiving surface electrode pattern forming conductive paste B is a lead borosilicate glass frit made of 44.51 wt% PbO, 47.74 wt% TeO 2 , 0.48 wt% B 2 O 3 , 6. 83 wt% Bi 2 O 3, and lead consist 0.44 wt% of Li 2 O - to the change in the tellurium-containing composite oxide, and was modified as described the composition ratio of each component in table 2 Except this, it prepared in the procedure similar to the electrically conductive paste A for light-receiving surface electrode pattern formation.

Figure 0005179677
Figure 0005179677

(比較例1〜8)
フラッシュランプ光の照射を行わなかったことを除いて、実施例1〜8の手順を繰り返して、比較例1〜8の太陽電池セルを形成した。
(Comparative Examples 1-8)
Except having not performed irradiation of flash lamp light, the procedure of Examples 1-8 was repeated and the photovoltaic cell of Comparative Examples 1-8 was formed.

(評価)
セルテスター(NPC社製NCT−M−150AA)を用いて、実施例1〜8および比較例1〜8で得られた太陽電池セルの電気特性(I−V特性)を測定し、それぞれの太陽電池セルの光変換効率(EFF(%))を求めた。結果を第3表に示した。
(Evaluation)
Using a cell tester (NCT-M-150AA manufactured by NPC), the electrical characteristics (IV characteristics) of the solar cells obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8 were measured. The light conversion efficiency (EFF (%)) of the battery cell was determined. The results are shown in Table 3.

Figure 0005179677
Figure 0005179677

実施例1〜8と比較例1〜8との比較から、フラッシュランプ光の照射によって、太陽電池セルの光変換効率(EFF(%))が向上することが明らかとなった。   From comparison between Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8, it was revealed that the light conversion efficiency (EFF (%)) of the solar battery cell was improved by irradiation with flash lamp light.

100 シリコン基板
102 p型層
104 n型層
112 受光面上の電極パターン
114 受光面電極
122 裏面の主電極となる電極パターン
124 外部接続端子用電極パターン
126 裏面主電極
128 外部接続端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Silicon substrate 102 P-type layer 104 N-type layer 112 Electrode pattern on light-receiving surface 114 Light-receiving surface electrode 122 Electrode pattern used as back main electrode 124 Electrode pattern for external connection terminal 126 Back surface main electrode 128 External connection terminal

Claims (7)

(a) シリコン基板上に、導電性金属粒子を含有する導電性ペーストを塗布して、該シリコン基板の受光面および裏面に電極パターンを形成する工程と、
(b) 工程(a)で形成された電極パターンを焼成する工程と、
(c) 工程(b)で受光面に形成された、焼成された電極パターンに対して、フラッシュランプの光を照射する工程と
を含み、工程(b)における前記シリコン基板の最高到達温度が600℃〜900℃であることを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
(A) applying a conductive paste containing conductive metal particles on a silicon substrate and forming electrode patterns on the light-receiving surface and the back surface of the silicon substrate;
(B) firing the electrode pattern formed in the step (a);
(C) irradiating the fired electrode pattern formed on the light receiving surface in the step (b) with light from a flash lamp, and the maximum temperature reached by the silicon substrate in the step (b) is 600. A method for producing a solar battery cell, characterized in that the temperature is from 0C to 900C.
前記フラッシュランプが、キセノンフラッシュランプであることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池セルの製造方法。   The method of manufacturing a solar cell according to claim 1, wherein the flash lamp is a xenon flash lamp. 工程(c)において、1回当たりのフラッシュランプの光照射時間が0.01〜100msecであることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池セルの製造方法。   The method for producing a solar battery cell according to claim 1, wherein in the step (c), the light irradiation time of the flash lamp per time is 0.01 to 100 msec. 工程(c)において、前記フラッシュランプの光のエネルギー密度が0.2〜100J/cm2であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池セルの製造方法。 2. The method for producing a solar battery cell according to claim 1, wherein in step (c), the energy density of light of the flash lamp is 0.2 to 100 J / cm 2 . 前記受光面に電極パターンを形成するための導電性ペーストがガラスフリットをさらに含み、前記ガラスフリットが300℃〜550℃の軟化点を有することを特徴とする請求項1に記載の太陽電池セルの製造方法。   2. The solar cell according to claim 1, wherein the conductive paste for forming an electrode pattern on the light receiving surface further includes a glass frit, and the glass frit has a softening point of 300 ° C. to 550 ° C. 3. Production method. 前記受光面に電極パターンを形成するための導電性ペーストが鉛−テルル含有複合酸化物をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池セルの製造方法。   The method for manufacturing a solar cell according to claim 1, wherein the conductive paste for forming an electrode pattern on the light receiving surface further contains a lead-tellurium-containing composite oxide. 前記導電性金属粒子が前記導電性ペーストの40〜95重量%を構成することを特徴とする請求項1に記載の太陽電池セルの製造方法。   The method for producing a solar battery cell according to claim 1, wherein the conductive metal particles constitute 40 to 95% by weight of the conductive paste.
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