JP5866029B2 - 太陽電池の製造方法および印刷マスク - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池の製造方法および印刷マスクに関する。

現在、太陽電池モジュールを構成する太陽電池としては、シリコン等の基板材料の受光面である表面と、その反対側の裏面との各々に電極を備えるものが主流である。近年、その両面のうちの裏面のみに電極が形成された太陽電池も実用化されているが、両面に電極が形成された太陽電池が、依然として多く普及している。

例えば、特許文献１では、太陽電池の製造に際して、次のような手順を採用する。まず、シリコン等の基板材料の表面に、太陽光の基板表面での反射角度を変化させ、反射光を基板内に取り込むためのテクスチャ構造（凹凸）をエッチング等の手法により形成する。次に、拡散等の手法によりｐｎ結合を形成する。次に、当該基板材料の少なくとも一面に、太陽光の反射を光干渉効果により低減するための反射防止膜を窒化シリコン膜等により形成する。次に、反射防止膜上にパターンを設けて金属ペーストを塗布し、金属ペーストを加熱して金属ペーストに含まれたガラスにより反射防止膜を溶融させ、基板との電気的接合を取るための焼成を実施し、電極を形成する。さらに、ガラス成分を溶解する性質のエッチング液に基板材料を浸漬させて、電極に含まれるガラス成分を溶解して電極の電気抵抗を低減する。
また、例えば特許文献２および３には、基板材料の表面側と裏面側の両面に電極を有する太陽電池の製造方法が開示されている。

一般に、太陽電池用電極を形成する手法としては、スクリーン印刷等の簡便な方法が採用されている。スクリーン印刷に用いられる印刷マスクは、金属の糸や化学繊維を製網したスクリーンメッシュと呼ばれる基材をマスクフレームに固定し、金属ペーストを透過させる部分以外を樹脂で固めて成型して、被印刷物のパターニングに使用する。

太陽電池モジュールのコストダウンのためには、価格面で大きな割合を占める太陽電池の構成材料のコストダウン抜きには実現が極めて困難である。例えば、基材である基板材料に始まって、各工程で用いる材料や消耗器具類等に至るまで、ありとあらゆるものの見直しが必要となる。中でも電極材料として使用される金属ペースト材料は、導電性金属として銀を用いることが通例となっているが、価格が非常に高価である。しかしながら、単純に電極材料の使用量を減らすと、電極での抵抗損失が増加し、太陽電池の発電効率が低下する。従って、太陽電池の発電効率を低下させずに、金属ペーストの使用量を減らすことが求められる。

太陽電池の表面側の電流を集電するためのグリッド電極では、グリッド電極が配置されている部分は発電を行わないため、グリッド電極幅は細い方が望ましい。しかしながら、電極幅を細くするだけでは電気抵抗が増加して抵抗損失が増加するため、グリッド電極の厚さは厚い方が望ましい。グリッド電極の厚さを厚くするほど抵抗損失が減って太陽電池の発電効率は向上する。
従来のスクリーン印刷マスクを用いた場合、電極の厚さは、スクリーンメッシュの線径や開口幅等のマスク仕様によって決められる。

印刷マスクでは、スクリーンメッシュに使用される１インチ（２５．４ｍｍ）当たりの糸の本数（以下、メッシュカウントと呼称）とその糸の線径を用いてその仕様を表す。例えば、１インチ当たり２００本の糸を配し、線径が４０μｍの糸を使用したものを「２００φ４０」と表現する。従って、本数が多いほど網の目が細かいことを表し、相対的には線径も細くなる。

従来の印刷マスクでは、スクリーンメッシュは、グリッド電極パターンに対してスクリーンメッシュの縦糸または横糸が２０〜３０度傾斜するようにマスクフレームに貼り付けられる。これは、グリッド電極パターンと糸が平行になると、パターンエッジが糸で覆われることにより、精密な電極パターンが形成できないためである。

太陽電池モジュールでは、太陽電池のバス電極を、隣り合う太陽電池の裏バス電極と半田付き銅線で半田付けして直列に接続する。
なお、本明細書では、バス電極とは、表面側のバス電極のことを示す。裏面側のバスの電極は裏バス電極と記述する。
太陽電池同士を半田付き銅線で半田付けして接続するためのバス電極では、半田付けによる接合強度が求められるため、バス電極幅を減少させるのには限度がある。
従って、バス電極での金属ペーストの使用量を減らすためには、バス電極の厚さを薄くする必要がある。
しかしながら、バス電極の厚さは、グリッド電極と同様にスクリーンメッシュの線径や開口幅等のマスク仕様によって決まるので、発電効率を向上させるためにグリッド電極の厚さを厚くすると、バス電極の厚さも厚くなる。
なお、バス電極では、集電された電流はバス電極上に半田付けされた半田付き銅線上を流れるため、バス電極の厚さを厚くしても抵抗損失低減効果はなく、発電効率は向上しない。

特許第４４８６６２２号公報（００１４段落参照） 特許第４３１９００６号公報（００１９段落参照） 特許第４４８１８６９号公報（００５２段落参照）

太陽電池の発電効率向上のために、グリッド電極の厚さを厚くすると、バス電極の厚さも厚くなり、金属ペーストの使用量が増加するという課題があった。
一方、金属ペーストの使用量削減のために、バス電極の厚さを薄くすると、グリッド電極の厚さも薄くなり、太陽電池の発電効率が大幅に低下するという課題があった。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、太陽電池の発電効率を同程度に保ったままで、電極材料である金属ペーストの使用量を低減できる太陽電池の製造方法、その製造方法において使用する印刷マスクを得ることを目的とする。

本発明の太陽電池の製造方法は、バス電極部とグリッド電極部とを有する電極形状に対応した印刷マスクを介して、電極材料である導電性材料を含むペーストを基板の電極形成面に塗布するスクリーン印刷工程を含む太陽電池の製造方法であって、
前記スクリーン印刷工程は、前記バス電極部で前記グリッド電極部よりも糸を密に配置して製網したスクリーンメッシュを用いた前記印刷マスクを使用し、前記ペーストを塗布する工程を含むことを特徴とする。
また、本発明の印刷マスクは、電極材料である導電性材料を含むペーストを基板の電極形成面に塗布する際に使用する印刷マスクであって、
前記ペーストを保持するためのスクリーンメッシュが、バス電極部でグリッド電極部よりも糸を密に配置して製網したことを特徴とする印刷マスク。

本発明によれば、バス電極部で前記グリッド電極部よりも多い本数で糸を並べて製網したスクリーンメッシュを用いた印刷マスクを使用することで、グリッド電極での金属ペースト使用量を減らさずにバス電極での金属ペースト使用量を減らすことができる。これにより、太陽電池の発電効率を同程度に保ったままで、太陽電池の製造コストを下げることができる。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池の製造方法によって形成された電極を備える太陽電池の表面を示す外観図。 図２は、太陽電池の裏面を示す外観図。 図３は、図１および図２に示す太陽電池のＥ−Ｅ部分の断面図。 図４は、スクリーン印刷工程にて使用する印刷機の、ステージ部分の模式断面図。 図５は、図４の要部拡大断面図。 図６は、本発明の実施の形態１の方法により電極を形成する基板材料の例を示す平面図。 図７は、本発明の実施の形態１の方法により電極を形成する基板材料の例を示す平面図。 図８は、スクリーン印刷工程にて使用する印刷マスクを示す上面図。 図９は、図８のグリッド電極部のＦ−Ｆ部分の拡大断面図。 図１０は、図８のバス電極部のＧ−Ｇ部分の拡大断面図。 図１１は、本発明の実施の形態１の電極形成方法に使用する印刷マスクにおける電極パターンを形成する前のマスク（ブランク）の平面模式図。 図１２は、本発明の実施の形態１のスクリーンメッシュの詳細を示す拡大平面図。 図１３は、図１２のスクリーンメッシュのＨ−Ｈ部分の断面図。 図１４は、本発明の実施の形態１の電極形成方法に使用する印刷マスクにおける電極パターンを形成した後の平面模式図。 図１５は、図１４に示す構成のうちの一部についての詳細を示す拡大平面図。 図１６は、本実施の形態１のスクリーンメッシュのグリッド電極部の一部を拡大した模式図。 図１７は、本実施の形態１のスクリーンメッシュのグリッド電極部の透過厚さを示した一覧表。 図１８は、本実施の形態１のスクリーンメッシュのバス電極部の一部を拡大した模式図。 図１９は、本実施の形態１のスクリーンメッシュのバス電極部の透過厚さを示した一覧表。 図２０は、従来例と本実施の形態との比較をまとめた一覧表。 図２１は、本発明の実施の形態２のスクリーンメッシュの詳細を示す拡大平面図。 図２２は、図２１のスクリーンメッシュのＪ−Ｊ部分の断面図。 図２３は、本実施の形態２のスクリーンメッシュの、糸が密集した密集箇所の角度を示した一覧表。 図２４は、本実施の形態２のスクリーンメッシュの、糸が密集した密集箇所の幅を示した一覧表。 図２５は、本発明の実施の形態３による太陽電池モジュールの製造方法の手順を説明する断面模式図。 図２６は、本発明の実施の形態３による太陽電池モジュールの製造方法の手順を説明する断面模式図。

以下に、本発明にかかる太陽電池の製造方法および印刷マスクの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１による太陽電池用電極の形成方法、印刷マスクおよび太陽電池について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池の電極形成方法によって形成された電極を備える太陽電池の受光面である表面を示す図である。図２は、図１に示す太陽電池について、受光面とは反対側の裏面を示す図である。図３は、図１および図２のＥ−Ｅ断面図である。太陽電池１の表面には、グリッド電極２１およびバス電極２２からなる表面電極が設けられている。グリッド電極２１およびバス電極２２は互いに直交している。
図１、図２の矢印Ｘで示した水平方向がグリッド電極２１の長手方向である。図１、図２の矢印Ｙで示した垂直方向がバス電極２２の長手方向である。
太陽電池１の裏面には、裏アルミ電極２３および裏バス電極２４が設けられている。

図３に図１、図２のＥ−Ｅ断面図を示す。図中、上側が受光面（表面）である。ｐ型シリコン基板３１の上面には、リン拡散によりｎ層３２が形成され、ｐｎ接合を有する光電変換部が形成されている。ｎ層３２の上側には、反射防止膜３３が成膜されている。反射防止膜３３の上側にはバス電極２２が設けられている。バス電極２２の下の反射防止膜３３は焼成によって溶融されており、バス電極２２はｎ層３２と電気的に接触している。裏面側には、裏アルミ電極２３および裏バス電極２４が設けられている。

次に、本実施の形態１にかかる太陽電池の表面電極の電極形成方法について説明する。図４は、スクリーン印刷工程にて使用する印刷機のうち、ステージ部分の模式断面図である。スクリーン印刷工程では、印刷マスク２を介して、基板材料３の電極形成面に金属ペースト５を塗布する。図５は、図４の要部拡大図である。
図４および図５に示す印刷機は、基板材料３を載置するためのステージ４を備え、ステージ４には、基板材料３を固定するための吸引機構７を備える。吸引機構７は、ステージ４におけるエアーの吸引によって、基板材料３をステージ４に固定する。

印刷マスク２は、マスクフレーム６と、縦糸１１と横糸１２を有し、マスクフレーム６の印刷面側に貼り付けられたスクリーンメッシュ９と、感光性乳剤１０とを備える。
図５は、ステージ４およびマスクフレーム６を省略して描いたものである。

図６および図７は、本実施の形態１により電極を形成する基板材料の例を示す平面図である。基板材料３としては、例えば、図６に示す正方形形状のものや、図７に示すように、正方形の四隅を円弧状とした角丸四角形形状のものを使用する。図６に示す正方形形状の一辺Ｍ、図７に示す角丸四角形形状の一辺相当幅Ｍは、例えば１５６ｍｍとする。

基板材料３としては、例えば、薄板状のシリコンであるシリコンウェハを使用する。なお、基板材料３は、スクリーン印刷工程によって電極を形成することが可能であれば、いずれの材質のものであっても良いものとする。

金属ペースト５は、電極材料である導電性材料を含み、所望の粘度を保つように成分が調整されている。金属ペースト５に使用される代表的な導電性材料としては、金、銀、銅、白金およびパラジウム等があげられる。金属ペースト５は、これらの導電性材料の一つあるいは複数を含む。

印刷機は、金属ペースト５が載せられた状態の印刷マスク２上にてスキージ８を走査させることで、印刷マスク２を介して、基板材料３の電極形成面に金属ペースト５を塗布する。印刷マスク２のうち感光性乳剤１０でカバーされた部分では金属ペースト５を通過させず、スクリーンメッシュ９を露出させた部分で金属ペースト５を通過させることで、印刷機は、印刷マスク２の印刷パターンを電極形成面上に転写する。

スクリーン印刷により基板材料３に塗布された金属ペースト５は、一般に焼成と称される処理によって電極となる。焼成工程では、ピーク温度を９００度以下、望ましくは７５０度から８００度とする加熱処理を実施する。焼成炉での加熱処理の時間は、概ね２分以内とする。

スクリーン印刷による電極の形成より以前にｐ型電極とｎ型電極との分離（以下、ｐｎ分離と称する）を行っている場合、電極材料の付着によるリーク電流の発生を抑制させるために、外縁側面１３への金属ペースト５の付着を抑制し、かつ余白１４を設ける必要がある。そのためには、印刷マスクの周縁部を感光性乳剤１０で覆うよう、パターン形成を行うことが望ましい。また、電極形成後にレーザー加工等によるｐｎ分離を行う場合も、リーク電流の発生を抑制させるためには、外縁側面１３への金属ペースト５の付着を抑制し、かつ余白１４を設けることが望ましい。

以上のような工程により、太陽電池用電極が形成される。なお、太陽電池用電極の形成方法以外は、従来と同様の製造方法により、太陽電池が製造される。

次に、本実施の形態１による太陽電池の表面電極の電極形成に使用する印刷マスク２について詳細に説明する。
図８はスクリーン印刷工程にて使用する印刷マスク２を示す上面図、図９は、図８のＦ−Ｆ部分（グリッド電極部）の拡大断面図である。図９は横糸１２に平行な角度での断面図である。図８の矢印Ｘで示した水平方向がグリッド電極２１の長手方向である。図８の矢印Ｙで示した垂直方向がバス電極２２の長手方向である。
スクリーンメッシュ９は、縦糸１１と横糸１２と感光性乳剤１０を有する。感光性乳剤１０には、グリッド電極開口部４１が設けられている。

図１０は図８のＧ−Ｇ部分（バス電極部）の拡大断面図である。図１０は横糸１２に平行な角度での断面図である。
スクリーンメッシュ９は、縦糸１１と横糸１２と感光性乳剤１０を有する。感光性乳剤１０には、バス電極開口部４２が設けられている。
本実施の形態の印刷マスク２は、ペーストを保持するためのスクリーンメッシュが、バス電極部で糸を２本となるように製網したことを特徴とする。

図１１は、本実施の形態１の電極形成方法に使用する印刷マスクにおいて、電極パターンを形成する前のマスク（ブランク）の模式図である。図１２は、図１１の四角部ＡＢＣＤを拡大した図である。図１１の四角部ＡＢＣＤと図１２の外周角部ＡＢＣＤが対応する。
図１１の矢印Ｘで示した垂直方向がグリッド電極２１の長手方向となる方向である。図１１の矢印Ｙで示した水平方向がバス電極２２の長手方向となる方向である。図１１は、図８を時計回りに９０度回転させた配置図となっている。
マスク（ブランク）は、スクリーンメッシュ９とマスクフレーム６とで構成される。
マスクフレーム６の印刷面側に、スクリーンメッシュ９が貼り付けられる。

図１２と図１３を用いて、スクリーンメッシュ９の製網方法を示す。
図１２は、スクリーンメッシュ９の製網方法を示した平面図である。スクリーンメッシュ９は縦糸１１１〜１２０と横糸１３１〜１４０を有する。
図中、縦糸の繋がり方を明確にするために、縦糸１本毎に斜線を入れてある。
従来のスクリーンメッシュは、縦糸と横糸が交互に上下を入れ替えるように製網されるが、本実施の形態１のスクリーンメッシュ９では、上下が部分的に連続するように製網される。

横糸１３１は、縦糸１１１の下、縦糸１１２，１１３の上、縦糸１１４の下、縦糸１１５の上、縦糸１１６の下、縦糸１１７の上、縦糸１１８の下、縦糸１１９の上、縦糸１２０の下を通るように製網される。ここで、縦糸１１２、１１３では連続して上側を通る事が従来の製網とは異なる。

図１３に図１２のＨ−Ｈ断面図を示す。横糸１３１部での断面図である。
横糸１３１は、縦糸１１１の下、縦糸１１２の上を通るので、縦糸１１１と縦糸１１２の間で下から上に位置を変える。従って、縦糸１１１と縦糸１１２の間隔は、横糸１３１を通すために、ある程度の間隔が必要である。通常、縦糸１１１と縦糸１１２の間隔は、横糸１３１の直径の２倍から４倍程度が必要となる。

一方、横糸１３１は、縦糸１１２の上、縦糸１１３の上を通るので、縦糸１１２と縦糸１１３の間では位置を変えない。従って、横糸１３１の位置では縦糸１１２と縦糸１１３の間隔には制限が無く、近づけることができる。

横糸１３２は、縦糸１１１の上、縦糸１１２，１１３の下、縦糸１１４の上、縦糸１１５の下、縦糸１１６の上、縦糸１１７の下、縦糸１１８の上、縦糸１１９の下、縦糸１２０の上を通るように製網される。ここで、縦糸１１２，１１３では連続して下側を通る事が従来の製網とは異なる。

横糸１３３は、縦糸１１１の下、縦糸１１２の上、縦糸１１３，１１４の下、縦糸１１５の上、縦糸１１６の下、縦糸１１７の上、縦糸１１８の下、縦糸１１９の上、縦糸１２０の下を通るように製網される。ここで、縦糸１１３，１１４では連続して下側を通る事が従来の製網とは異なる。

横糸が縦糸の上側または下側を連続して通る箇所に注目すると、以下のようになる。
横糸１３１は縦糸１１２，１１３の上側を通る。
横糸１３２は縦糸１１２，１１３の下側を通る。
横糸１３３は縦糸１１３，１１４の下側を通る。
横糸１３４は縦糸１１３，１１４の上側を通る。
横糸１３５は縦糸１１３，１１４の下側を通る。
横糸１３６は縦糸１１４，１１５の下側を通る。
横糸１３７は縦糸１１４，１１５の上側を通る。
横糸１３８は縦糸１１４，１１５の下側を通る。
横糸１３９は縦糸１１５，１１６の下側を通る。
横糸１４０は縦糸１１５，１１６の上側を通る。

縦糸が同じ側を通る箇所では、縦糸間の距離を近づけることができるので、縦糸間の距離に注目すると、以下のようになる。
横糸１３１の位置では縦糸１１２，１１３を近づけることができる。
横糸１３２の位置では縦糸１１２，１１３を近づけることができる。
横糸１３３の位置では縦糸１１３，１１４を近づけることができる。
横糸１３４の位置では縦糸１１３，１１４を近づけることができる。
横糸１３５の位置では縦糸１１３，１１４を近づけることができる。
横糸１３６の位置では縦糸１１４，１１５を近づけることができる。
横糸１３７の位置では縦糸１１４，１１５を近づけることができる。
横糸１３８の位置では縦糸１１４，１１５を近づけることができる。
横糸１３９の位置では縦糸１１５，１１６を近づけることができる。
横糸１４０の位置では縦糸１１５，１１６を近づけることができる。

このように構成することにより、縦糸の間隔を近づけることができるので、従来例よりも縦糸を密に配置することができる。即ち、単位長さあたりの縦糸の本数を増やすことができる。

縦糸に着目してみると、縦糸１１３は、横糸１３２の位置では縦糸１１２と同じ上側にあるので、縦糸１１２に近い距離にある。横糸１３３の位置では縦糸１１４と同じ上側にあるので、縦糸１１４に近い距離にある。
即ち、縦糸１１３は、横糸１３２と横糸１３３との中間位置１６１で縦糸１１２の側から縦糸１１４の側に位置がずれる。
同様に、縦糸１１４は、横糸１３５と横糸１３６との中間位置１６２で縦糸１１３の側から縦糸１１５の側に位置がずれる。
同様に、縦糸１１５は、横糸１３８と横糸１３９との中間位置１６３で縦糸１１４の側から縦糸１１６の側に位置がずれる。

このように、横糸３本毎に連続する縦糸を横にずらすように製網することにより、縦糸間の距離が近い密集箇所１５０を図１２の破線で囲んだ領域のように、斜めに形成することができる。この密集箇所１５０は、Ｙの方向にメッシュの上端から下端まで連続して形成される。
この密集箇所１５０と密集箇所以外の縦糸との成す角度をθ２とする。

なお、本実施例では、横糸３本毎に連続する縦糸を横にずらした例を説明したが、横糸３本毎に限定されるものではない。横糸１本毎、横糸２本毎、横糸４本毎、横糸５本毎等、どのような構成でもかまわない。
この構成を変えることにより、斜めに形成された密集箇所１５０の角度θ２を変えることができる。

図１４は本実施の形態１の電極形成方法に使用する印刷マスクにおいて、電極パターンを形成した後の模式図である。図１５は、図１４の一部を拡大した図である。
図１４の矢印Ｘで示した垂直方向がグリッド電極２１の長手方向である。図１４の矢印Ｙで示した水平方向がバス電極２２の長手方向である。

印刷マスク２は、図１４および図１５に示すように、感光性乳剤１０のパターンをスクリーンメッシュ９に塗布形成したもので、スクリーンメッシュ９と、スクリーンメッシュ９の一部を覆う感光性乳剤１０と、マスクフレーム６とを備える。
感光性乳剤１０は、グリッド電極開口部４１とバス電極開口部４２からなる開口部２０を有する。グリッド電極開口部４１は、垂直方向、図１５のＸ方向が長手方向となるように配置される。バス電極開口部４２は、水平方向、図１５のＹ方向が長手方向となるように配置される。

スクリーンメッシュ９は、密集箇所１５０がバス電極開口部４２と重なるように、図１２の配置から回転させてマスクフレーム６に貼り付けられる。図１２の配置から時計回りに（θ２＋９０°）の角度で回転させれば、Ｙ方向が水平方向となって、図１５のバス電極開口部４２と重なる。

図１４のパターンでは、バス電極開口部４２が４本設けられている。この４本の箇所に重なるように、スクリーンメッシュ９に密集箇所１５０を４箇所設けておき、密集箇所１５０が水平方向になるように回転させて貼り付けた後、バス電極開口部４２を密集箇所１５０にあわせて設置すれば良い。

このようにスクリーンメッシュ９の密集箇所１５０とバス電極開口部４２を一致させるように配置することにより、バス電極開口部４２の位置でだけ、縦糸を密に配置することができる。

印刷マスク２によれば、図５に示すように感光性乳剤１０で覆われた部分では金属ペースト５の通過を阻止し、スクリーンメッシュ９を露出させた部分、つまり開口部２０では金属ペースト５を通過させる。マスクフレーム６は、感光性乳剤１０およびスクリーンメッシュ９を保持する。

印刷マスク２は、電極形成のためのスクリーン印刷に適する特性を備えるものであれば、構成を適宜変更しても良い。例えば、印刷マスク２は、スクリーンメッシュの材料として一般的にはステンレスを使用するが、ステンレスに代えて、合成繊維系材料からなるスクリーンメッシュや、ステンレス以外の他の金属材料からなるスクリーンメッシュを使用するものであっても良い。また、印刷マスク２は、感光性乳剤１０に代えて、金属部材のパターンをスクリーンメッシュに貼着して使用するものとしても良い。

スクリーンメッシュ９を通過する金属ペーストの吐出量について、図１６と図１８を用いて説明する。
図１６に、本実施の形態１のスクリーンメッシュのグリッド電極部の一部を拡大した模式図を示す。本発明の実施の形態１において、グリッド電極部のスクリーンメッシュの構成は、従来のスクリーンメッシュの構成と同じである。
縦糸４０１，４０２は縦糸線径Ｄｖ１で形成される。
縦糸４０１と４０２は縦糸開口幅Ｗｖ１の間隔を開けて配置される。
縦糸ピッチＰｖ１は、縦糸開口幅Ｗｖ１と縦糸線径Ｄｖ１の合計値である。

横糸４０３，４０４は横糸線径Ｄｈ１で形成される。
横糸４０３，４０４は横糸開口幅Ｗｈ１の間隔を開けて配置される。
横糸ピッチＰｈ１は、横糸開口幅Ｗｈ１と横糸線径Ｄｈ１の合計値である。
横糸４０３は、縦糸４０１の下側を通り、縦糸４０２の上側を通る。
横糸４０４は、縦糸４０１の上側を通り、縦糸４０２の下側を通る。
一般的には、縦糸線径Ｄｖ１と横糸線径Ｄｈ１は同じである。また、縦糸開口幅Ｗｖ１と横糸開口幅Ｗｈ１は同じである。

スクリーンメッシュからのペーストの吐出量を示す指標として、透過厚さという指標が用いられる。図１６に基づいて、透過厚さについて説明する。
スクリーンメッシュの開口部に、スクリーンメッシュの厚さ（＝紗厚）だけ充填されたペーストは、スクリーンメッシュが取り除かれた後、表面張力でスクリーンメッシュがあった場所に広がる。その分だけ厚さが紗厚より薄くなる。
ペーストが広がった後の厚さを透過厚さと呼ぶ。一般的には透過容積または透過体積と呼ばれている指標であるが、長さの次元を持った指標であるので、本明細書では透過厚さと呼ぶ。透過厚さは以下の式で示される。
透過厚さ＝（開口面積×紗厚）／（縦糸ピッチＰｖ１×横糸ピッチＰｈ１）
開口面積＝縦糸開口幅Ｗｖ１×横糸開口幅Ｗｈ１
縦糸ピッチＰｖ１＝縦糸開口幅Ｗｖ１＋縦糸線径Ｄｖ１
横糸ピッチＰｈ１＝横糸開口幅Ｗｈ１＋横糸線径Ｄｈ１

紗厚は通常、（縦糸線径＋横糸線径）と同一である。糸を編んだ後、押しつぶすような加工を行ったスクリーンメッシュでは、紗厚が縦糸線径＋横糸線径の５０％程度のものまで可能である。

図１７に、グリッド電極部の透過厚さを計算した一覧表を示す。
縦糸線径Ｄｖ１と横糸線径Ｄｈ１は同じとした。また、縦糸開口幅Ｗｖ１と横糸開口幅Ｗｈ１は同じとした。
なお、従来のスクリーンメッシュの構成は、グリッド電極部のスクリーンメッシュの構成と同じであるので、従来のスクリーンメッシュの透過厚さも同じ厚さになる。
Ａ１は「２００φ４０」である。Ａ１では、２５．４ｍｍ当たり２００本の糸が並ぶので、ピッチは２５．４ｍｍ／２００本＝１２７μｍとなる。開口幅は、ピッチから線径を引いた値と等しい。Ａ１では、線径が４０μｍであるので、開口幅は８７μｍとなる。紗厚は、一般的なスクリーンメッシュの紗厚と等しいものとする。図１７に記載した紗厚は、一般的なスクリーンメッシュの紗厚である。
Ａ１では、透過高さは２９．６μｍである。
Ａ２は「２５０φ３０」である。Ａ２では、透過高さは２２．８μｍである。
Ａ３は「２９０φ２０」である。Ａ３では、透過高さは２０．８μｍである。
Ａ４は「３６０φ１６」である。Ａ４では、透過高さは１６．７μｍである。

図１８に、本実施の形態１のスクリーンメッシュのバス電極部の一部を拡大した模式図を示す。
縦糸４４１、４４２、４４３、４４４は縦糸線径Ｄｖ２で形成される。
縦糸４４３と縦糸４４４は縦糸隣接幅Ｗｖ３で配置される。
縦糸４４１と縦糸４４２も同様に縦糸隣接幅Ｗｖ３で配置される。
縦糸４４２と縦糸４４３は縦糸開口幅Ｗｖ２で配置される。
縦糸ピッチＰｖ２は、縦糸開口幅Ｗｖ２と縦糸隣接幅Ｗｖ３と縦糸線径Ｄｖ２の２本分の合計値である。

横糸４４５、４４６は横糸線径Ｄｈ２で形成される。
横糸４４５と横糸４４６は横糸開口幅Ｗｈ２で配置される。
横糸４４５は、縦糸４４１、４４２の下側を通り、縦糸４４３、４４４の上側を通る。
横糸４４６は、縦糸４４１、４４２の上側を通り、縦糸４４３、４４４の下側を通る。
横糸ピッチＰｈ２は、横糸開口幅Ｗｈ２と横糸線径Ｄｈ２の合計値である。
一般的には、縦糸線径Ｄｖ２と横糸線径Ｄｈ２は同じである。また、縦糸開口幅Ｗｖ２と横糸開口幅Ｗｈ２は同じである。

本実施の形態１では、透過厚さは以下の式で示される。
透過厚さ＝（開口面積×紗厚）／（縦糸ピッチＰｖ２×横糸ピッチＰｈ２）
開口面積＝（縦糸開口幅Ｗｖ２＋縦糸隣接幅Ｗｖ３）×横糸開口幅Ｗｈ２
縦糸ピッチＰｖ２＝縦糸開口幅Ｗｖ２＋縦糸隣接幅Ｗｖ３＋２×縦糸線径Ｄｖ２
横糸ピッチＰｈ２＝横糸開口幅Ｗｈ２＋横糸線径Ｄｈ２

図１９に、本実施の形態のスクリーンメッシュの透過厚さを計算した一覧表を示す。
隣接比は縦糸隣接幅Ｗｖ３と縦糸線径Ｄｖ２の比である。
隣接比が０の場合、２本の縦糸が密接して配置されていることを示す。
隣接比が０．５の場合、２本の縦糸が縦糸の線径の半分の間隔を開けて配置されていることを示す。
縦糸開口幅Ｗｖ２および横糸開口幅Ｗｈ２は、グリッド電極部の開口幅Ｗｖ１、Ｗｈ１と同じとした。

Ｂ１は「２００φ４０」と同じ線径、開口幅とし、２本の縦糸を密接して配置した場合である。Ｂ１では、透過高さは２２．５μｍである。
Ｂ２は「２５０φ３０」と同じ線径、開口幅とし、２本の縦糸を密接して配置した場合である。Ｂ２では、透過高さは１７．６μｍである。
Ｂ３は「２９０φ２０」と同じ線径、開口幅とし、２本の縦糸を密接して配置した場合である。Ｂ３では、透過高さは１７．０μｍである。
Ｂ４は「３６０φ１６」と同じ線径、開口幅とし、２本の縦糸を密接して配置した場合である。Ｂ４では、透過高さは１３．６μｍである。
Ｃ１は「２００φ４０」と同じ線径、開口幅とし、２本の縦糸を線径の半分を開けて配置した場合である。Ｃ１では、透過高さは２０．１μｍである。
Ｃ２は「２５０φ３０」と同じ線径、開口幅とし、２本の縦糸を線径の半分を開けて配置した場合である。Ｃ２では、透過高さは１５．８μｍである。
Ｃ３は「２９０φ２０」と同じ線径、開口幅とし、２本の縦糸を線径の半分を開けて配置した場合である。Ｃ３では、透過高さは１５．５μｍである。
Ｃ４は「３６０φ１６」と同じ線径、開口幅とし、２本の縦糸を線径の半分を開けて配置した場合である。Ｃ４では、透過高さは１２．５μｍである。

図２０に、グリッド電極部とバス電極部の透過厚さの比較をまとめた表を示す。
グリッド電極部のスクリーンメッシュの構成は、従来のスクリーンメッシュの構成と同じであるので、図２０は従来例と本実施の形態１のバス電極部の透過厚さの比較にもなっている。
透過厚さ比は、グリッド電極部の透過厚さに対する、バス電極部の透過厚さの比である。
線径４０μｍ、開口幅８７μｍでは、２本の縦糸を密接して配置すると、バス電極部の透過厚さは７６％に減少する。２本の縦糸を線径の半分を開けて配置すると、透過厚さは８４％に減少する。
線径３０μｍ、開口幅７２μｍでは、２本の縦糸を密接して配置すると、バス電極部の透過厚さは７７％に減少する。２本の縦糸を線径の半分を開けて配置すると、透過厚さは８４％に減少する。
線径２０μｍ、開口幅６８μｍでは、２本の縦糸を密接して配置すると、バス電極部の透過厚さは８１％に減少する。２本の縦糸を線径の半分を開けて配置すると、透過厚さは８６％に減少する。
線径１６μｍ、開口幅５５μｍでは、２本の縦糸を密接して配置すると、バス電極部の透過厚さは８２％に減少する。２本の縦糸を線径の半分を開けて配置すると、透過厚さは８６％に減少する。
以上のように、本実施の形態１によると、グリッド電極の透過厚さを変えずにバス電極透過厚さを減少させることができる。

印刷マスク２に用いるスクリーンメッシュ９は、図１２および図１５に示すように、密集箇所１５０とバス電極開口部４２が重なるように配置される。
このように配置することにより、グリッド電極での金属ペースト５の透過厚さを変えずに、バス電極での透過厚さを減らすことができる。即ち、グリッド電極の形状を変えずにバス電極での金属ペースト５の使用量を減らすことができる。
例えば、線径２０μｍ、開口幅６８μｍで、２本の縦糸を線径の半分を開けて配置すると、バス電極での金属ペーストの使用量は、透過厚さの減少に伴って８６％に減少させることができる。
なお、実施の形態１では、縦糸の線径と横糸の線径が同じ場合の効果について説明したが、縦糸の線径と横糸の線径を変えた場合でも同様の効果があり、縦糸の線径と横糸の線径を変えても構わない。

このように、縦糸を部分的に２本が同じ側に来るように製網することにより、部分的に縦糸を密に配置する密集箇所を形成することができる。この密集箇所とバス電極開口部を一致させて配置することにより、バス電極部でグリッド電極部よりも多い本数で糸を並べて製網したスクリーンメッシュを用いてペーストをシリコン等の基板材料に塗布することができ、グリッド電極のペースト使用量を変えずに、バス電極の金属ペースト使用量を減らすことができる。これにより、太陽電池の発電効率を同程度に保ったままで、金属ペーストの使用量を減らすことができる。

本発明の実施の形態１による電極形成方法では、上記の印刷マスクを使用することにより、通例の印刷機を使用しても表バス電極で使用される金属ペーストの使用量を削減することが出来る。このため、本実施の形態によれば、印刷マスクを変更する以外は従来と同様のスクリーン印刷方法により、金属ペーストの使用量削減を得ることが可能となる。また、本発明の実施の形態１による電極形成方法は、比較例の手法に対して、印刷マスクの仕様に変更を加えることで、容易に実施することができる。本発明の実施の形態１による電極形成方法は、太陽電池の受光面側の電極に、特に有用なものである。

本発明の実施の形態１による電極形成方法を用いることにより、バス電極部で前記グリッド電極部よりも多い本数で糸を並べて製網したスクリーンメッシュを用いた印刷マスクを使用することで、グリッド電極での金属ペースト使用量を減らさずにバス電極での金属ペースト使用量を減らすことができる。これにより、太陽電池の発電効率を同程度に保ったままで、太陽電池の製造コストを下げることができる。

以上のように、本実施の形態にかかる太陽電池の製造方法、印刷マスクおよび太陽電池は、太陽電池の低コスト化に有用である。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２による印刷マスクについて詳細に説明する。
なお、本発明の実施の形態２による太陽電池用電極の形成方法および太陽電池については、印刷マスクおよびそれによって形成された電極形状以外は実施の形態１と同じである。

図２１、図２２に、縦糸が連続する構成を変更した、本発明の実施の形態２のスクリーンメッシュ５０１の構成を示す。
実施の形態２では、縦糸が隣り合う箇所を連続して複数設けたことが実施の形態１と異なる。
図２１は、スクリーンメッシュ５０１の製網方法を示した図である。スクリーンメッシュ５０１は縦糸５１１〜５２０と横糸５３１〜５４０を有する。
横糸５３１は、縦糸５１１、５１２の下、縦糸５１３、５１４の上、縦糸５１５、５１６の下、縦糸５１７、５１８の上、縦糸５１９の下、縦糸５２０の上を通るように製網される。即ち、縦糸が連続して同じ側を通る箇所を、４組隣り合って配置するように製網されている。

図２２に図２１のＪ−Ｊ断面図を示す。横糸５３１部での断面図である。
横糸５３１は、縦糸５１２の下、縦糸５１３の上を通るので、縦糸５１２と縦糸５１３の間で下から上に位置を変える。従って、縦糸５１２と縦糸５１３の間隔は、横糸５３１を通すために、ある程度の間隔が必要である。

同様に、横糸５３１は、縦糸５１４の上、縦糸５１５の下を通るので、縦糸５１４と縦糸５１５の間で上から下に位置を変える。従って、縦糸５１４と縦糸５１５の間隔は、横糸５３１を通すために、ある程度の間隔が必要である。

同様に、横糸５３１は、縦糸５１６の下、縦糸５１７の上を通るので、縦糸５１６と縦糸５１７の間隔は、横糸５３１を通すために、ある程度の間隔が必要である。
また、横糸５３１は、縦糸５１８の上、縦糸５１９の下を通るので、縦糸５１８と縦糸５１９の間隔は、横糸５３１を通すために、ある程度の間隔が必要である。

一方、横糸５３１は、縦糸５１１、縦糸５１２の下を通るので、縦糸５１１と縦糸５１２の間では位置を変えない。従って、縦糸５１１と縦糸５１２の間隔には制限が無く、近づけることができる。

同様に、横糸５３１は、縦糸５１３、縦糸５１４の上を通るので、縦糸５１３と縦糸５１４の間では位置を変えない。従って、縦糸５１３と縦糸５１４の間隔には制限が無く、近づけることができる。
また、横糸５３１は、縦糸５１５、縦糸５１６の下を通るので、縦糸５１５と縦糸５１６の間隔には制限が無く、近づけることができる。
また、横糸５３１は、縦糸５１７、縦糸５１８の上を通るので、縦糸５１７と縦糸５１８の間隔には制限が無く、近づけることができる。

横糸が縦糸の上側また下側を連続して通る箇所に注目すると、以下のようになる。
横糸５３１は縦糸５１１，５１２の下側、縦糸５１３，５１４の上側、縦糸５１５，５１６の下側、縦糸５１７，５１８の上側を通る。
横糸５３２は縦糸５１１，５１２の上側、縦糸５１３，５１４の下側、縦糸５１５，５１６の上側、縦糸５１７，５１８の下側を通る。
横糸５３３は縦糸５１１，５１２の下側、縦糸５１３，５１４の上側、縦糸５１５，５１６の下側、縦糸５１７，５１８の上側を通る。
横糸５３４は縦糸５１２，５１３の下側、縦糸５１４，５１５の上側、縦糸５１６，５１７の下側、縦糸５１８，５１９の上側を通る。
横糸５３５は縦糸５１２，５１３の上側、縦糸５１４，５１５の下側、縦糸５１６，５１７の上側、縦糸５１８，５１９の下側を通る。
横糸５３６は縦糸５１２，５１３の下側、縦糸５１４，５１５の上側、縦糸５１６，５１７の下側、縦糸５１８，５１９の上側を通る。
横糸５３７は縦糸５１３，５１４の下側、縦糸５１５，５１６の上側、縦糸５１７，５１８の下側、縦糸５１９，５２０の上側を通る。
横糸５３８は縦糸５１３，５１４の上側、縦糸５１５，５１６の下側、縦糸５１７，５１８の上側、縦糸５１９，５２０の下側を通る。
横糸５３９は縦糸５１３，５１４の下側、縦糸５１５，５１６の上側、縦糸５１７，５１８の下側、縦糸５１９，５２０の上側を通る。
横糸５４０は縦糸５１４，５１５の下側、縦糸５１６，５１７の上側、縦糸５１８，５１９の下側を通る。

縦糸が同じ側を通る箇所では、縦糸間の距離を近づけることができるので、縦糸間の距離に注目すると、以下のようになる。
横糸５３１，５３２，５３３の位置では、縦糸５１１，５１２を近づけることができる。また、縦糸５１３，５１４を近づけることができる。また、縦糸５１５，５１６を近づけることができる。また、縦糸５１７，５１８を近づけることができる。
横糸５３４，５３５，５３６の位置では、縦糸５１２，５１３を近づけることができる。また、縦糸５１４，５１５を近づけることができる。また、縦糸５１６，５１７を近づけることができる。また、縦糸５１８，５１９を近づけることができる。
横糸５３７，５３８，５３９の位置では、縦糸５１３，５１４を近づけることができる。また、縦糸５１５，５１６を近づけることができる。また、縦糸５１７，５１８を近づけることができる。また、縦糸５１９，５２０を近づけることができる。
横糸５４０の位置では、縦糸５１４，５１５を近づけることができる。また、縦糸５１６，５１７を近づけることができる。また、縦糸５１８，５１９を近づけることができる。

このように構成することにより、縦糸の間隔を近づけることができるので、従来例よりも縦糸を密に配置することができる。即ち、単位長さあたりの縦糸の本数を増やすことができる。
また、縦糸が密に配置された箇所を連続して形成できるので、縦糸が密に配置された箇所の幅を自由に設定することができる。

縦糸に着目してみると、縦糸５１２は、横糸５３３の位置では縦糸５１１と同じ上側にあるので、縦糸５１１に近い位置にある。横糸５３４の位置では縦糸５１３と同じ上側にあるので、縦糸５１３に近い位置にある。
即ち、縦糸５１２は、横糸５３３と横糸５３４の中間位置で縦糸５１１の側から縦糸５１３の側に位置がずれる。
同様に、縦糸５１３は、横糸５３６と横糸５３７の中間位置で縦糸５１２の側から縦糸５１４の側に位置がずれる。
同様に、縦糸５１４は、横糸５３３と横糸５３４の中間位置で縦糸５１３の側から縦糸５１５の側に位置がずれる。また、横糸５３９と横糸５４０の中間位置で縦糸５１３の側から縦糸５１５の側に位置がずれる。

このように、横糸３本毎に連続する縦糸を横にずらすように製網することにより、縦糸間の距離が近い密集箇所５５０を図２１の破線で囲んだ領域のように、斜めに形成することができる。この密集箇所５５０は、Ｙの方向にメッシュの上端から下端まで連続して形成される。

密集箇所５５０の角度と幅について計算する。
縦糸を横にずらす縦糸周期をＮｈ２本、縦糸の連続する縦糸連続組をＮｖ２組とすると、縦糸と密集箇所５５０とが形成する角度である密集箇所角度θ２と、密集箇所５５０の密集箇所角度θ２に直角な方向の幅である密集箇所幅Ｌ２は、以下のように表される。
ｔａｎθ２＝Ｐｖ２／（Ｎｈ２×Ｐｈ２）
ｃｏｓθ２＝（Ｎｖ２×Ｐｖ２）／Ｌ２

図２３に、縦糸周期Ｎｈ２を変えた時の、密集箇所角度θ２の計算例を示す。
横糸ピッチＰｈ２と縦糸ピッチＰｖ２は、図１９のＣ３の条件で計算した。横糸ピッチＰｈ２が８８μｍ、縦糸ピッチＰｖ２が１１８μｍでの計算例である。
縦糸周期Ｎｈ２を大きくすると、密集箇所角度θ２は小さくなる。図２１の縦糸周期３本の状態では、密集箇所角度θ２は２４．１°となる。

なお、縦糸周期Ｎｈ２は、Ｙ方向の全長に渡って一定である必要はない。例えば、縦糸周期２本と縦糸周期３本を交互に設けることにより、密集箇所角度θ２を縦糸周期２本の時の３３．９°と、縦糸周期３本の時の２４．１°の間にすることができる。
このように、縦糸周期を調整することにより、任意の密集箇所角度θ２を実現することができる。

図２４に、縦糸周期Ｎｈ２と縦糸連続組Ｎｖ２を変えた時の、密集箇所幅Ｌ２の計算例を示す。
横糸ピッチＰｈ２と縦糸ピッチＰｖ２は、図１９のＣ３の条件で計算した。横糸ピッチＰｈ２が８８μｍ、縦糸ピッチＰｖ２が１１８μｍでの計算例である。
縦糸周期Ｎｈ２が３本の場合、縦糸連続組Ｎｖ２を１５組とすると密集箇所幅Ｌ２が１９３２μｍ≒１．９ｍｍとなる。

即ち、バス幅が２ｍｍの場合、線径Ｄｖ２，Ｄｈ２を２０μｍ、縦糸開口幅Ｗｖ２，横糸開口幅Ｗｈ２を６８μｍ、縦糸隣接幅Ｗｖ３を１０μｍ、縦糸周期Ｎｈ２を３本、縦糸連続組Ｎｖ２を１５組とし、ステンレスメッシュを（２４．１＋９０）°回転させて印刷マスクに貼り付けることにより、バス開口部と密集箇所を一致させて配置することができる。

なお、バス電極開口部と密集箇所幅の位置決め精度を考え、密集箇所幅はバス電極幅よりもやや小さくすることが望ましい。

このように、本発明の実施の形態２によれば、縦糸を部分的に２本が同じ側に来るように製網することにより、部分的に縦糸を密に配置する密集箇所を形成することができる。
また、縦糸が密に配置された箇所を連続して形成できるので、縦糸が密に配置された箇所の幅である密集箇所幅を自由に選択することができる。
また、縦糸を横にずらす縦糸周期と縦糸の連続する縦糸連続組を変えることにより、縦糸と密集箇所とが形成する角度である密集箇所角度θ２を自由に選択することができる。
この密集箇所とバス電極開口部を一致させて配置することにより、バス電極部でグリッド電極部よりも多い本数で糸を並べて製網したスクリーンメッシュを用いてペーストをシリコン等の基板材料に塗布することができ、グリッド電極のペースト使用量を変えずに、バス電極の金属ペースト使用量を減らすことができる。これにより、太陽電池の発電効率を同程度に保ったままで、金属ペーストの使用量を減らすことができる。

本発明の実施の形態２による電極形成方法では、上記の印刷マスクを使用することにより、通例の印刷機を使用しても表バス電極で使用される金属ペーストの使用量を削減することが出来る。このため、本実施の形態によれば、印刷マスクを変更する以外は従来と同様のスクリーン印刷方法により、金属ペーストの使用量削減を得ることが可能となる。また、本発明の実施の形態２による電極形成方法は、比較例の手法に対して、印刷マスクの仕様に変更を加えることで、容易に実施することができる。本発明の実施の形態２による電極形成方法は、太陽電池の受光面側の電極に、特に有用なものである。

本発明の実施の形態２による電極形成方法を用いることにより、バス電極部で前記グリッド電極部よりも多い本数で糸を並べて製網したスクリーンメッシュを用いた印刷マスクを使用することで、グリッド電極での金属ペースト使用量を減らさずにバス電極での金属ペースト使用量を減らすことができる。これにより、太陽電池の発電効率を同程度に保ったままで、太陽電池の製造コストを下げることができる。
また、縦糸が密に配置された箇所を連続して形成できるので、縦糸が密に配置された箇所の幅である密集箇所幅を自由に選択することができる。
また、縦糸を横にずらす縦糸周期と縦糸の連続する縦糸連続組を変えることにより、縦糸と密集箇所とが形成する角度である密集箇所角度を自由に選択することができる。

以上のように、本実施の形態２にかかる太陽電池の製造方法、印刷マスクおよび太陽電池は、太陽電池の低コスト化に有用である。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３による太陽電池モジュールについて詳細に説明する。
図２５および図２６は、本実施の形態３による太陽電池モジュールの製造方法の手順を説明する断面模式図である。図２５、図２６の上側が受光面側である。
図２５は、太陽電池モジュールの設置状態、上側が受光面側となっている状態での図であるが、太陽電池モジュールの組立時は、図２５の上下を反転した状態で行う。
まず、透光性基板１５の上に透光性樹脂部材１６を設置する。その透光性樹脂部材１６には、配線付き太陽電池１７を設置する。配線付き太陽電池１７は、本発明の実施の形態１または実施の形態２を用いて作成した所定の枚数の太陽電池１（図１参照）を並列させて、太陽電池のバス電極と隣り合う太陽電池の裏バス電極とを、半田付き銅線で半田付けして直列に配線接合して形成する。
なお、配線に使用する材料は、半田付き銅線以外にも、導電性のある材料であれば構わない。
配線付き太陽電池１７は、各太陽電池１の裏面を上にし、表面を透光性基板１５の側にして、透光性樹脂部材１６に設置する。

配線付き太陽電池１７の上には、さらに透光性樹脂部材１６および裏面シート１８を設置する。図２５には、図の上部から順に、透光性基板１５、透光性樹脂部材１６、配線付き太陽電池１７、透光性樹脂部材１６および裏面シート１８を重ね合わせた状態を示している。

これらの部材を圧着させた状態で加熱処理を施すことにより、図２６に示すように、配線付き太陽電池１７が封止された透光性樹脂層１９と、透光性基板１５と、裏面シート１８とが一体化された太陽電池モジュールが作製される。本発明の実施の形態１または実施の形態２の太陽電池用電極の形成方法により形成された電極を備える太陽電池１を用いることで、太陽電池の発電効率を同程度に保ったままで、金属ペーストの使用量を減らすことにより太陽電池の製造コストを下げて、太陽電池モジュールの製造コストを下げることができる。

太陽電池モジュールの作製における加熱および圧着の処理には、ラミネータと称される真空加熱圧着装置を使用することが望ましい。ラミネータは、透光性樹脂部材１６や裏面シート１８を加熱変形させ、さらにこれらを熱硬化させることにより一体化させるとともに透光性樹脂層１９に太陽電池を封止する。

真空加熱圧着装置は、減圧環境下において、各部材を加熱および圧着させる。これにより、透光性基板１５および透光性樹脂部材１６間、透光性樹脂部材１６および配線付き太陽電池１７間、配線付き太陽電池１７および透光性樹脂部材１６間、透光性樹脂部材１６および裏面シート１８間のいずれについても、空隙や気泡の残留を防ぎ、各部材を均一な圧力で圧着させることができる。

真空加熱圧着装置での加熱および圧着の処理は、２００度以下、望ましくは１５０度から２００度の温度下で実施する。加熱および圧着の処理における温度は、透光性樹脂部材１６の材質等により適宜変更可能であるものとする。

透光性基板１５としては、例えばガラス基板を使用する。透光性基板１５は、太陽光を透過可能であれば良く、ガラス以外の材質からなるものとしても良い。透光性樹脂部材１６は、エチレンビニルアセテート系、ポリビニルブチラール系、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、オレフィン系、ポリエステル系、シリコン系、ポリスチレン系、ポリカーボネート系およびゴム系等の樹脂のうちの一つあるいは複数を含む。透光性樹脂部材１６は、太陽光を透過可能であれば、ここで挙げる以外のいずれの材質を使用するものであっても良いものとする。

裏面シート１８としては、ポリエステル系、ポリビニル系、ポリカーボネート系およびポリイミド系等の樹脂のうちの一つあるいは複数からなるシートを使用する。裏面シート１８は、太陽電池モジュールの保護に十分な強度、耐湿性および耐候性を有するものであれば、ここで挙げる以外のいずれの材質からなるものであっても良い。裏面シート１８は、強度、耐湿性および耐候性を向上させるために、樹脂材料のみならず、金属箔材料を貼り合わせた複合材料からなるものとしても良い。また、裏面シート１８は、高い反射率を持つ金属材料や、高い屈折率を持つ透明部材を、蒸着等により樹脂材料に貼り合わせたものとしても良い。

太陽電池モジュールの端面は、ラミネート加工の密着性を向上させ、外部からの水分等の浸入を防ぐために、ゴム系樹脂部材等からなるテープにより保護することとしても良い。ゴム系樹脂部材としては、例えば、ブチルゴム等を使用する。さらに、太陽電池モジュールは、構造体としての取り扱い易さに鑑み、外周を囲うフレームを設けることとしても良い。フレームは、例えば、アルミニウムや、アルミニウム合金等の金属部材を用いて構成する。

本実施の形態１または実施の形態２にかかる電極形成方法により、本実施の形態３は、比較例の手法に大幅な変更を加えること無く、簡便な手法により安価な太陽電池モジュールを得ることができるため、工業上非常に有用である。

１ 太陽電池、２ 印刷マスク、３ 基板材料、４ ステージ、５ 金属ペースト、６ マスクフレーム、７ 吸引機構、８ スキージ、９ スクリーンメッシュ、１０ 感光性乳剤、１１ 縦糸、１２ 横糸、１３ 外縁側面、１４ 余白、１５ 透光性基板、１６ 透光性樹脂部材、１７ 配線付き太陽電池、１８ 裏面シート、１９ 透光性樹脂層、２０ 開口部、２１ グリッド電極、２２ バス電極、２３ 裏アルミ電極、２４ 裏バス電極、３１ ｐ型シリコン基板、３２ ｎ層、３３ 反射防止膜、４１ グリッド電極開口部、４２ バス電極開口部、１１１〜１２０ 縦糸、１３１〜１４０ 横糸、１５０ 密集箇所、１６１ 縦糸１１３の横糸１３２と横糸１３３との中間位置、１６２ 縦糸１１４の横糸１３５と横糸１３６との中間位置、１６３ 縦糸１１５の横糸１３８と横糸１３９との中間位置、４０１，４０２ 縦糸、４０３，４０４ 横糸、４４１，４４２，４４３，４４４ 縦糸、４４５，４４６ 横糸、５０１ スクリーンメッシュ、５１１〜５２０ 縦糸、５３１〜５４０ 横糸、５５０ 密集箇所、Ｄｖ１ 縦糸線径、Ｗｖ１ 縦糸開口幅、Ｐｖ１ 縦糸ピッチ、Ｄｈ１ 横糸線径、Ｗｈ１ 横糸開口幅、Ｐｈ１ 横糸ピッチ、Ｄｖ２ 縦糸線径、Ｗｖ２ 縦糸開口幅、Ｗｖ３ 縦糸隣接幅、Ｐｖ２ 縦糸ピッチ、Ｄｈ２ 横糸線径、Ｗｈ２ 横糸開口幅、Ｐｈ２ 横糸ピッチ、Ｎｈ２ 縦糸周期、Ｎｖ２ 縦糸連続組、θ２ 密集箇所角度、Ｌ２ 密集箇所幅。

Claims (6)

1. バス電極部とグリッド電極部とを有する電極形状に対応した印刷マスクを介して、電極材料である導電性材料を含むペーストを基板の電極形成面に塗布するスクリーン印刷工程を含む太陽電池の製造方法であって、
   前記スクリーン印刷工程は、前記バス電極部で前記グリッド電極部よりも糸を密に配置して製網したスクリーンメッシュを用いた前記印刷マスクを使用し、前記ペーストを塗布する工程を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
2. 前記スクリーンメッシュの縦糸と横糸を交互に上下に製網し、部分的に前記縦糸を上側または下側の同じ側に複数本連続して位置させ、前記縦糸の連続する前記横糸の位置を順にずらすことにより、前記縦糸の連続する密集箇所を斜めに形成するとともに、前記密集箇所に合わせてバス電極パターンを配して形成する前記印刷マスクを使用することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
3. 前記縦糸が同じ側に連続する本数を２本とする前記印刷マスクを使用することを特徴とする請求項２に記載の太陽電池の製造方法。
4. 電極材料である導電性材料を含むペーストを基板の電極形成面に塗布する際に使用する印刷マスクであって、
   前記ペーストを保持するためのスクリーンメッシュが、バス電極部でグリッド電極部よりも糸を密に配置して製網したことを特徴とする印刷マスク。
5. 縦糸と横糸が交互に上下に製網される前記スクリーンメッシュを有する前記印刷マスクにおいて、部分的に前記縦糸を上側または下側の同じ側に複数本連続して位置させ、前記縦糸の連続する前記横糸の位置を順にずらすことにより、前記縦糸の連続する密集箇所を斜めに形成するとともに、前記密集箇所に合わせてバス電極パターンを配することを特徴とする請求項４に記載の印刷マスク。
6. 前記縦糸が同じ側に連続する本数を２本とすることを特徴とする請求項５に記載の印刷マスク。

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