TWI473285B - Manufacture of solar cells and solar cells - Google Patents

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TWI473285B
TWI473285B TW100146950A TW100146950A TWI473285B TW I473285 B TWI473285 B TW I473285B TW 100146950 A TW100146950 A TW 100146950A TW 100146950 A TW100146950 A TW 100146950A TW I473285 B TWI473285 B TW I473285B
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insulating
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Koji Fukuda
Tomoo Imataki
Yasushi Sainoo
Tomohiro Nishina
Shinsuke Naito
Akiko Tsunemi
Tomoyo Shiraki
Takayuki Yamada
Masatomo Tanahashi
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Sharp Kk
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Description

太陽電池及太陽電池之製造方法
本發明係關於一種太陽電池及太陽電池之製造方法。
近年來,特別是就地球環境之保護之觀點而言,將太陽光能量轉換為電能量之太陽電池單元作為下一代之能量源之期待急遽地變高。於太陽電池單元之種類中,有使用有化合物半導體者、或使用有有機材料者等各個種類,但目前係使用有矽結晶之太陽電池單元成為主流。
目前,最多地製造及銷售之太陽電池單元係如下構成之兩面電極型太陽電池單元:於入射太陽光之側之面(受光面)上,形成有n電極,於與受光面相反側之面(背面)上,形成有p電極。
又,亦推進如下之背面電極型太陽電池單元之開發:於太陽電池單元之受光面上,不形成電極,而僅於太陽電池單元之背面上,形成n電極及p電極。
作為太陽電池單元之電極,通常使用於印刷銀漿後進行煅燒而形成之銀電極(例如,參照專利文獻1(日本專利特開2002-217434號公報)之段落[0038])。
將對銀漿進行煅燒時之溫度設為高溫之情形就可確保煅燒後之銀電極之強度之方面而言較佳,但於太陽電池單元之製造流程中,將基板暴露於高溫下之情形係有降低太陽電池單元之發電特性之可能性。
又,亦通常使用如下技術:為了將太陽電池單元所發電之電力取出至外部,將由銅導線等構成之內部連接線連接於電極(例如,參照專利文獻1(日本專利特開2002-217434號公報)之段落[0033])。
又,亦通常使用如下技術:經由焊錫等導電性接著材,將太陽電池單元之電極與內部連接線連接(例如,參照專利文獻1(日本專利特開2002-217434號公報)之段落[0033])。進而,近年來,根據對環境之考慮,使用鉍等來代替鉛之無鉛焊錫亦變得普遍(例如,參照專利文獻1(日本專利特開2002-217434號公報)之段落[0033])。
由於構成無鉛焊錫之錫易於與銀結合,故若將對銀漿進行煅燒而形成之銀電極浸入無鉛焊錫浴中,則存在如下之情形:產生銀電極之銀取入至無鉛焊錫浴中等之所謂之食銀的現象,從而銀電極變脆弱、或銀電極自太陽電池單元剝落。
因此,於專利文獻1(日本專利特開2002-217434號公報)中,記載有如下之技術:藉由使銀於無鉛焊錫中含有固定量,可明顯地使太陽電池單元之銀電極中所包含之銀之溶出緩慢(例如,參照專利文獻1(日本專利特開2002-217434號公報)之段落[0034])。
然而,於使銀於無鉛焊錫中含有固定量之情形時,無鉛焊錫之成本增加。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2002-217434號公報
如上所述,於太陽電池之技術領域中,要求藉由提高太陽電池單元之電極之可靠性,而提高太陽電池之長期可靠性。
鑒於上述情況,本發明之目的在於提供一種可提高長期可靠性之太陽電池及太陽電池之製造方法。
本發明係一種太陽電池,其包括:太陽電池單元,其包含基板及設置於基板之至少一個表面上之多孔質電極;導線,其電性連接於多孔質電極;及接著材,其設置於多孔質電極與導線之間;且接著材之一部分進入至多孔質電極之內部。
此處,較佳為,於本發明之太陽電池中,接著材之一部分與位於多孔質電極之周圍之基板之表面接觸,接著材橫跨多孔質電極之內部、外部、位於多孔質電極之周圍之基板之表面、及導線而配置。
又,較佳為,於本發明之太陽電池中,進入至多孔質電極之內部之接著材與基板接觸。
又,較佳為,於本發明之太陽電池中,接著材包含導電性接著材與絕緣性接著材,導電性接著材係於多孔質電極之外表面與導線之外表面之間將多孔質電極與導線電性連接,絕緣性接著材係進入至多孔質電極之內部,且將多孔質電極與導線機械性地連接。
進而,本發明係一種太陽電池之製造方法,其係製造上述任一太陽電池之方法,其包含如下步驟:於多孔質電極及導線之至少一者設置接著材;將多孔質電極與導線重疊;使接著材之一部分進入至多孔質電極之內部;及對接著材進行硬化;且進行硬化之步驟係較使接著材之一部分進入之步驟更後之步驟。
又,較佳為,於本發明之太陽電池之製造方法中,接著材包含導電性接著材與絕緣性接著材,導電性接著材係於多孔質電極之外表面與導線之外表面之間將多孔質電極與導線電性連接,絕緣性接著材係將多孔質電極與導線機械性地連接,於使接著材之一部分進入之步驟中,較熔融導電性接著材之前,絕緣性接著材進入至多孔質電極之內部。
根據本發明,可提供一種可提高長期可靠性之太陽電池及太陽電池之製造方法。
以下,對本發明之實施形態進行說明。再者,於本發明之圖式中,相同之參照符號係設為表示相同部分或相當部分者。又,當然亦可於下述之各步驟之間包含其他步驟。
<太陽電池>
圖1表示作為本發明之太陽電池之一例之本實施形態的太陽電池之模式性之剖面圖。如圖1所示,本實施形態之太陽電池包含背面電極型太陽電池單元8、及配線片10。
背面電極型太陽電池單元8具有基板1,並且具有設置於基板1之背面之n型雜質擴散區域2上之n型用多孔質電極6、及設置於p型雜質擴散區域3上之p型用多孔質電極7。此處,n型用多孔質電極6具有複數個自其外表面向內部貫通之孔6a,p型用多孔質電極7具有複數個自其外表面向內部貫通之孔7a。再者,於基板1之背面之除n型用多孔質電極6及p型用多孔質電極7之形成區域外的區域,形成有鈍化膜4。又,於基板1之受光面上形成有紋理構造,並且形成有抗反射膜5。
配線片10具有絕緣性基材11,並且具有設置於絕緣性基材11之一個表面上之n型用配線12及p型用配線13。此處,n型用配線12係與n型用多孔質電極6對應之配線,與n型用多孔質電極6對向設置。又,p型用配線13係與p型用多孔質電極7對應之配線,與p型用多孔質電極7對向設置。
於背面電極型太陽電池單元8之n型用多孔質電極6之外表面、與配線片10之n型用配線12之外表面之間,設置有導電性接著材53,且導電性接著材53將n型用多孔質電極6與n型用配線12電性連接。
於背面電極型太陽電池單元8之p型用多孔質電極7之外表面、與配線片10之p型用配線13之外表面之間,亦設置有導電性接著材53,且導電性接著材53將p型用多孔質電極7與p型用配線13電性連接。
絕緣性接著材52之一部分自背面電極型太陽電池單元8之n型用多孔質電極6之孔6a進入至n型用多孔質電極6的內部,且絕緣性接著材52自n型用多孔質電極6之內部橫跨n型用配線12而一體地硬化,藉此將n型用多孔質電極6與n型用配線12機械性地連接。
絕緣性接著材52之一部分自背面電極型太陽電池單元8之p型用多孔質電極7之孔7a進入至p型用多孔質電極7的內部,且絕緣性接著材52自p型用多孔質電極7之內部橫跨p型用配線13而一體地硬化,藉此將p型用多孔質電極7與p型用配線13機械性地連接。
進而,絕緣性接著材52亦設置於背面電極型太陽電池單元8與配線片10之間之除多孔質電極-配線間以外之區域,將背面電極型太陽電池單元8與配線片10機械性地連接。
於本實施形態之太陽電池中,絕緣性接著材52不僅覆蓋多孔質電極之外部,而且亦進入至內部,故多孔質電極得以補強而多孔質電極之強度提高。
又,於本實施形態之太陽電池中,多孔質電極之內部之絕緣性接著材52與多孔質電極之外部的絕緣性接著材52一體地硬化,將背面電極型太陽電池單元8與配線片10牢固地接合,故可防止多孔質電極自背面電極型太陽電池單元8剝離。
根據以上原因,於本實施形態之太陽電池中,可提高多孔質電極之可靠性,故可提高太陽電池之長期可靠性。
此處,較佳為,於本實施形態之太陽電池中,進入至多孔質電極之內部之絕緣性接著材52與基板1接觸。於該情形時,藉由進入至多孔質電極之內部之絕緣性接著材52,亦可補強多孔質電極與基板1之邊界部分,故可進一步提高多孔質電極與基板1之機械性之連接強度,進而可確保多孔質電極與基板1之電性連接之穩定性。因此,由於可進一步提高多孔質電極之可靠性,故可進一步提高太陽電池之長期可靠性。
<背面電極型太陽電池單元>
作為背面電極型太陽電池單元8,例如可使用由以下方式製造之背面電極型太陽電池單元8。以下,參照圖2(a)~(g)之模式性剖面圖,對本實施形態中所使用之背面電極型太陽電池單元8之製造方法之一例進行說明。
首先,如圖2(a)所示,準備藉由自例如鑄錠進行切片等,而於基板1之表面上形成有切片損傷1a之基板1。作為基板1,例如可使用包含具有n型或p型中之任一者之導電型之多晶矽或單晶矽等的矽基板。
接著,如圖2(b)所示,去除基板1之表面之切片損傷1a。此處,切片損傷1a之去除係例如於基板1包含上述矽基板之情形時,可藉由利用氟化氫水溶液與硝酸之混酸、或氫氧化鈉等鹼性水溶液等對上述切片後之矽基板之表面進行蝕刻等而進行。
切片損傷1a之去除後之基板1之大小及形狀亦無特別限定,可將基板1之厚度設為例如50 μm以上400 μm以下。
接著,如圖2(c)所示,於基板1之背面,分別形成n型雜質擴散區域2及p型雜質擴散區域3。n型雜質擴散區域2係例如可藉由使用有包含n型雜質之氣體之氣相擴散等方法而形成,p型雜質擴散區域3係例如可藉由使用有包含p型雜質之氣體之氣相擴散等之方法而形成。
n型雜質擴散區域2及p型雜質擴散區域3分別形成為於圖2之紙面之正面側及/或背面側延伸之帶狀,且n型雜質擴散區域2與p型雜質擴散區域3於基板1之背面,隔開特定之間隔而交替地配置。
n型雜質擴散區域2只要為包含n型雜質、且表示n型之導電型之區域,則無特別限定。再者,作為n型雜質,可使用例如磷等n型雜質。
p型雜質擴散區域3只要為包含p型雜質、且表示p型之導電型之區域,則無特別限定。再者,作為p型雜質,可使用例如硼或鋁等p型雜質。
作為包含n型雜質之氣體,例如可使用如POCl3 之包含磷等n型雜質之氣體,作為包含p型雜質之氣體,例如可使用如BBr3 之包含硼等p型雜質之氣體。
接著,如圖2(d)所示,於基板1之背面形成鈍化膜4。此處,鈍化膜4係例如可藉由熱氧化法或電漿CVD(Chemical Vapor Deposition,化學氣相沈積)法等方法而形成。
作為鈍化膜4,例如可使用氧化矽膜、氮化矽膜、或氧化矽膜與氮化矽膜之積層體等,但並不限定於此。
鈍化膜4之厚度可設為例如0.05 μm以上1 μm以下,特佳為設為0.2 μm左右。
接著,如圖2(e)所示,於在基板1之受光面之整個面上形成紋理構造等凹凸構造之後,於該凹凸構造上形成抗反射膜5。
紋理構造係例如可藉由對基板1之受光面進行蝕刻而形成。例如,於基板1為矽基板之情形時,可藉由如下方式而形成:使用將於例如氫氧化鈉或氫氧化鉀等鹼性水溶液中添加異丙醇之液體加熱至例如70℃以上80℃以下之蝕刻液,對基板1之受光面進行蝕刻。
抗反射膜5可藉由例如電漿CVD法等而形成。再者,作為抗反射膜5,例如可使用氮化矽膜等,但並不限定於此。
接著,如圖2(f)所示,藉由去除基板1之背面之鈍化膜4之一部分而形成接觸孔4a及接觸孔4b。此處,接觸孔4a以使n型雜質擴散區域2之表面之至少一部分露出之方式形成,接觸孔4b以使p型雜質擴散區域3之表面之至少一部分露出之方式形成。
再者,接觸孔4a及接觸孔4b分別可藉由如下等方法形成:例如,於使用光微影技術,將在與接觸孔4a及接觸孔4b之形成部位對應之部分具有開口之光阻圖案形成於鈍化膜4上之後,藉由蝕刻等而自光阻圖案之開口去除鈍化膜4之方法;或藉由在與接觸孔4a及接觸孔4b之形成部位對應之鈍化膜4之部分塗佈蝕刻漿之後,進行加熱而對鈍化膜4進行蝕刻並去除之方法。
接著,如圖2(g)所示,形成通過接觸孔4a而與n型雜質擴散區域2接觸之n型用多孔質電極6、及通過接觸孔4b而與p型雜質擴散區域3接觸之p型用多孔質電極7,藉此製作背面電極型太陽電池單元8。
n型用多孔質電極6及p型用多孔質電極7係例如可由以下方式形成。
首先,將自先前公知之銀漿分別網版印刷至自接觸孔4a露出之n型雜質擴散區域2、及自接觸孔4b露出之p型雜質擴散區域3。
接著,藉由對網版印刷有銀漿後之基板1進行加熱,而銀漿被煅燒,從而可分別形成作為多孔質之銀電極之n型用多孔質電極6及p型用多孔質電極7。存在銀漿之加熱溫度高於其他太陽電池單元之製造流程中之加熱溫度之情形,且存在藉由降低該銀漿之加熱溫度而太陽電池單元之發電效率提高之情形。然而,若降低銀漿之加熱溫度,則煅燒後之多孔質之銀電極之結合強度變低且變脆弱。本發明係於如上所述般煅燒後之多孔質之銀電極較脆弱之情形時有效之發明。
圖3表示本實施形態中所使用之背面電極型太陽電池單元8之背面之一例的模式性之平面圖。如圖3所示,n型用多孔質電極6及p型用多孔質電極7分別形成為梳形狀,且以如下方式配置有n型用多孔質電極6及p型用多孔質電極7:相當於梳形狀之n型用多孔質電極6之梳齒之部分、與相當於梳形狀之p型用多孔質電極7之梳齒之部分逐一交替地嚙合。其結果,相當於梳形狀之n型用多孔質電極6之梳齒之部分、與相當於梳形狀之p型用多孔質電極7之梳齒之部分分別逐一交替地空開特定之間隔而配置。
圖4表示本實施形態中所使用之背面電極型太陽電池單元8之背面之其他一例的模式性之平面圖。如圖4所示,n型用多孔質電極6及p型用多孔質電極7分別形成為於相同方向上伸長(於圖4之上下方向上伸長)之帶狀,且於基板1之背面,在與上述伸長方向正交之方向上,分別逐一交替地配置。
圖5表示本實施形態中所使用之背面電極型太陽電池單元8之背面之進而其他一例的模式性之平面圖。如圖5所示,n型用多孔質電極6及p型用多孔質電極7分別形成為點狀,且點狀之n型用多孔質電極6之行(於圖5之上下方向上伸長)及點狀之p型用多孔質電極7之行(於圖5之上下方向上伸長)分別於基板1之背面一行一行地交替地配置。
背面電極型太陽電池單元8之背面之n型用多孔質電極6及p型用多孔質電極7各者之形狀及配置並不限定於圖3~圖5所示之構成,只要為可分別電性連接於配線片10之n型用配線12及p型用配線13之形狀及配置即可。
<配線片>
圖6表示本實施形態中所使用之配線片之一例之配線的設置側之表面之模式性之平面圖。如圖6所示,配線片10具有絕緣性基材11及配線16,該配線16包含設置於絕緣性基材11之表面上之n型用配線12、p型用配線13及連接用配線14。
n型用配線12、p型用配線13及連接用配線14分別為導電性,n型用配線12及p型用配線13分別設為包含如下形狀之梳形狀:複數個長方形於正交於長方形之長度方向之方向上排列之形狀。另一方面,連接用配線14設為帶狀。又,除分別位於配線片10之末端之n型用配線12a及p型用配線13a外之鄰接的n型用配線12與p型用配線13係藉由連接用配線14而電性連接。
於配線片10中,以如下之方式分別配置有n型用配線12及p型用配線13:相當於梳形狀之n型用配線12之梳齒(長方形)之部分、與相當於梳形狀之p型用配線13之梳齒(長方形)之部分逐一交替地嚙合。其結果,相當於梳形狀之n型用配線12之梳齒之部分、與相當於梳形狀之p型用配線13之梳齒之部分分別逐一交替地空開特定之間隔而配置。
作為絕緣性基材11之材質,只要為電絕緣性之材質,則可無特別限定地使用,例如,可使用包含選自包含聚對苯二甲酸伸乙酯(PET:Polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN:Polyethylene naphthalate)、聚苯硫醚(PPS:Polyphenylene sulfide)、聚氟乙烯(PVF:Polyvinyl fluoride)及聚醯亞胺(Polyimide)之群中之至少1種之樹脂的材質。
絕緣性基材11之厚度並無特別限定,例如可設為25 μm以上150 μm以下。
絕緣性基材11既可為僅包含1層之單層構造,亦可為包含2層以上之複數層構造。
作為配線16之材質,只要為導電性之材質者,則可無特別限定地使用,例如,可使用包含選自包含銅、鋁及銀之群中之至少1種之金屬等。
配線16之厚度亦無特別限定,例如可設為10 μm以上50 μm以下。
配線16之形狀亦不限定為上述形狀,當然係可適當設定者。
於配線16之至少一部分之表面上,例如亦可設置包含選自包含鎳(Ni)、金(Au)、白金(Pt)、鈀(Pd)、銀(Ag)、錫(Sn)、SnPb焊錫、及ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)之群中之至少1種之導電性物質。於該情形時,處於如下傾向:將配線片10之配線16與下述之背面電極型太陽電池單元8之電極的電性連接設為良好者,可提高配線16之耐候性。
亦可對配線16之至少一部分之表面實施例如防銹處理或黑化處理等表面處理。
配線16亦係既可為僅包含1層之單層構造,亦可為包含2層以上之複數層構造。
以下,參照圖7(a)~圖7(d)之模式性剖面圖,對本實施形態中所使用之配線片10之製造方法之一例進行說明。
首先,如圖7(a)所示,於絕緣性基材11之表面上,形成包含導電性構件之導電層71。作為絕緣性基材11,例如可使用包含聚酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚醯亞胺等樹脂之基板,但並不限定於此。
絕緣性基材11之厚度例如可設為10 μm以上200 μm以下,特佳為設為25 μm左右。
作為導電層71,例如可使用包含銅等金屬之層,但並不限定於此。
接著,如圖7(b)所示,於絕緣性基材11之表面之導電層71上,形成光阻圖案72。此處,光阻圖案72形成為於除n型用配線12、p型用配線13及連接用配線14之形成部位以外之部位上具有開口之形狀。作為構成光阻圖案72之光阻,例如可使用自先前公知者,且藉由網版印刷、分注塗佈或噴墨塗佈等方法塗佈。
接著,如圖7(c)所示,藉由將自光阻圖案72露出之部位之導電層71向箭頭73之方向去除,而進行導電層71之圖案化,從而根據導電層71之殘餘部形成n型用配線12、p型用配線13及連接用配線14。
導電層71之去除係例如可藉由使用酸或鹼性之溶液之濕式蝕刻等而進行。
接著,如圖7(d)所示,自n型用配線12、p型用配線13及連接用配線14之表面完全去除光阻圖案72,藉此製作配線片10。
<太陽電池之製造方法>
以下,參照圖8(a)~圖8(d)之模式性剖面圖,對本實施形態之太陽電池之製造方法之一例進行說明。
首先,如圖8(a)所示,進行於背面電極型太陽電池單元8之n型用多孔質電極6、及p型用多孔質電極7各者之表面上設置焊錫樹脂51之步驟。焊錫樹脂51包含絕緣性接著材52、及導電性接著材53,且具有於絕緣性接著材52中分散有導電性接著材53之構成。作為焊錫樹脂51,例如可使用田村化研(TAMURAKAKEN)(股份有限公司)製造之TCAP-5401-27等。
作為絕緣性接著材52,例如可使用將選自包含環氧樹脂、丙烯酸樹脂及胺酯樹脂之群中之至少1種包含作樹脂成分之熱硬化型的絕緣性樹脂等。
作為導電性接著材53,例如可使用包含選自包含Sn-Pb系焊錫、Sn-Bi系焊錫及Sn-Al系焊錫之群中之至少1種之焊錫粒子、或於該焊錫粒子中添加其他金屬之焊錫粒子等。
作為焊錫樹脂51之設置方法,例如可使用網版印刷、分注器塗佈或噴墨塗佈等方法,但其中較佳為使用網版印刷。於使用有網版印刷之情形時,可簡易、低成本且於短時間內設置焊錫樹脂51。
導電性接著材53於將下述之背面電極型太陽電池單元8與配線片10重疊之步驟中,較佳為粒狀或粉末狀等固體狀。又,絕緣性接著材52於將下述之背面電極型太陽電池單元8與配線片10重疊之步驟中,較佳為具有適度之流動性之液體狀。藉由在導電性接著材53及絕緣性接著材52中使用此種材質者,於下述之步驟中,可使絕緣性接著材52於固體狀之導電性接著材53熔融而自多孔質電極之孔進入至多孔質電極之內部前,進入至多孔質電極之內部。藉此,絕緣性接著材52可自多孔質電極之內外補強多孔質電極。而且,可藉由自多孔質電極之孔進入至多孔質電極之內部之絕緣性接著材52,抑制導電性接著材53之侵入,從而即便假設多孔質電極因與焊錫合金化而變脆弱,導電性接著材53亦能夠以覆蓋該部分之方式配置並保持形狀,故可提高太陽電池之長期可靠性。
接著,如圖8(b)所示,進行將背面電極型太陽電池單元8與配線片10重疊之步驟。
將背面電極型太陽電池單元8與配線片10重疊之步驟能夠以如下之方式對準位置而進行:例如,背面電極型太陽電池單元8之n型用多孔質電極6、及p型用多孔質電極7分別與設置於配線片10之絕緣性基材11上之n型用配線12及p型用配線13對向。此處,既可於1片配線片10上重疊1片背面電極型太陽電池單元8,亦可於1片配線片10上重疊複數片背面電極型太陽電池單元8。
接著,如圖8(c)所示,進行使絕緣性接著材52之一部分自n型用多孔質電極6之孔6a、及p型用多孔質電極7之孔7a進入至n型用多孔質電極6、及p型用多孔質電極7各者之內部之步驟,此後,如圖8(d)所示,進行將絕緣性接著材52硬化之步驟。
於使絕緣性接著材52之一部分進入至多孔質電極之內部之步驟中,亦可將絕緣性接著材52加熱至小於導電性接著材53熔融之溫度之溫度。藉此,經加熱之絕緣性接著材52之黏度降低且流動性提高,藉此可促進絕緣性接著材52進入至多孔質電極之內部。又,將絕緣性接著材52硬化之步驟可藉由如下方式等而進行:例如,接續於使剛剛之前之絕緣性接著材52之一部分進入至多孔質電極之內部之步驟,進一步對背面電極型太陽電池單元8與配線片10之間之絕緣性接著材52及導電性接著材53進行加熱。
例如,如圖9(a)及圖9(b)所示,於該情形時,絕緣性接著材52自n型用多孔質電極6之孔6a、及p型用多孔質電極7之孔7a進入至n型用多孔質電極6、及p型用多孔質電極7各者之內部,此後,導電性接著材53熔融而於n型用多孔質電極6之外表面與n型用配線12之外表面濕潤擴展,將n型用多孔質電極6與n型用配線12電性連接,並且於p型用多孔質電極7之外表面與p型用配線13之外表面濕潤擴展,將p型用多孔質電極7與p型用配線13電性連接。而且,絕緣性接著材52以藉由進一步加熱而自多孔質電極之外表面之孔進入至多孔質電極之內部之狀態硬化,導電性接著材53藉由此後之冷卻而固化。
藉此,可藉由在n型用多孔質電極6之外表面與n型用配線12之外表面之間配置導電性接著材53,而將n型用多孔質電極6與n型用配線12電性連接,並且可藉由在p型用多孔質電極7之外表面與p型用配線13之外表面之間配置導電性接著材53,而將p型用多孔質電極7與p型用配線13電性連接。
又,可使絕緣性接著材52之一部分進入至n型用多孔質電極6之內部,並藉由絕緣性接著材52將n型用多孔質電極6與n型用配線12機械性地連接,並且可使絕緣性接著材52之一部分進入至p型用多孔質電極7之內部,並藉由絕緣性接著材52將p型用多孔質電極7與p型用配線13機械性地連接。
又,較佳為使進入至n型用多孔質電極6之內部之絕緣性接著材52及/或進入至p型用多孔質電極7之內部的絕緣性接著材52與基板1接觸而硬化。藉此,多孔質電極與基板1之邊界部分亦可補強,故可進一步提高多孔質電極與基板1之機械性之連接強度,並且確保多孔質電極與基板1之電性連接之穩定性,從而可進一步提高多孔質電極之可靠性,故可進一步提高太陽電池之長期可靠性。
再者,藉由對多孔質電極之形成條件及/或絕緣性接著材52之形成條件進行適當調整,能夠以多孔質電極之內部之絕緣性接著材52與基板1接觸之狀態,使絕緣性接著材52硬化。
根據以上,可製作本實施形態之太陽電池。
再者,於上述中,對在背面電極型太陽電池單元8之多孔質電極上設置焊錫樹脂51之情形進行了說明,但既可於配線片10之配線上設置焊錫樹脂51,亦可於背面電極型太陽電池單元8之多孔質電極上及配線片10之配線上之兩者設置焊錫樹脂51。
又,於上述中,對使用焊錫樹脂51之情形進行了說明,但除焊錫樹脂51以外,亦可使用焊錫漿(於焊劑中分散有焊錫粒子之構成者)等。於使用有焊錫漿之情形時,在多孔質電極與配線之間另外配置絕緣性接著材52,藉此可使絕緣性接著材52於焊錫粒子熔融前進入至多孔質電極之內部。再者,焊錫粒子係於絕緣性接著材52進入至多孔質電極之內部後熔融而於多孔質電極之外表面與配線上濕潤擴展,從而可確保利用導電性接著材53之多孔質電極與配線之電性連接。
又,於上述中,亦可分別各自設置絕緣性接著材52與導電性接著材53。又,作為導電性接著材53,亦可設置於焊錫中混合焊劑及/或溶劑而設為易於塗佈及/或印刷之狀態者。
再者,亦可不設置導電性接著材53。於不設置導電性接著材53之情形時,亦可補強較脆弱之多孔質電極,並補強確保多孔質電極與配線之機械性之連接。
如圖10之模式性剖面圖所示,如上所述般製作之本實施形態之太陽電池亦可密封於位於透光性基板17與保護基材19之間之密封材18中。
本實施形態之太陽電池藉由如下方式密封於密封材18中:例如,於以挾持於玻璃等透光性基板17中所包括之乙烯醋酸乙烯酯(EVA,ethylene vinyl acetate)等密封材18、與聚酯膜等保護基材19中所包括之EVA等密封材18之間之狀態,對透光性基板17與保護基材19之間進行加壓並且加熱而將密封材18熔融之後,使之硬化。
再者,於上述中,對使用背面電極型太陽電池單元作為太陽電池單元、使用配線作為導線之情形進行了說明,但亦可使用兩面電極型太陽電池單元作為太陽電池單元,使用自先前公知之內部連接線作為導線。
應認為此次所揭示之實施形態於所有方面均為例示,且並非為限制性者。本發明之範圍係藉由申請專利範圍表示,而並非上述說明,且意味著包含與申請專利範圍等同之含義及範圍內之所有變更。
產業上之可利用性
本發明可利用於太陽電池及太陽電池之製造方法中。
1...基板
1a...切片損傷
2...n型雜質擴散區域
3...p型雜質擴散區域
4...鈍化膜
5...抗反射膜
6...n型用多孔質電極
6a...孔
7...p型用多孔質電極
7a...孔
8...背面電極型太陽電池單元
10...配線片
11...絕緣性基材
12...n型用配線
12a...n型用配線
13...p型用配線
13a...p型用配線
14...連接用配線
16...配線
17...透光性基板
18...密封材
19...保護基材
52...絕緣性接著材
53...導電性接著材
71...導電層
72...光阻圖案
73...箭頭
圖1係本實施形態之太陽電池之模式性之剖面圖。
圖2(a)~(g)係對本實施形態中所使用之背面電極型太陽電池單元之製造方法之一例進行圖解的模式性之剖面圖。
圖3係本實施形態中所使用之背面電極型太陽電池單元之背面之一例的模式性之平面圖。
圖4係本實施形態中所使用之背面電極型太陽電池單元之背面之其他一例的模式性之平面圖。
圖5係本實施形態中所使用之背面電極型太陽電池單元之背面之進而其他一例的模式性之平面圖。
圖6係本實施形態中所使用之配線片之一例之配線的設置側之表面之模式性之平面圖。
圖7(a)~(d)係對本實施形態中所使用之配線片之製造方法之一例進行圖解的模式性之剖面圖。
圖8(a)~(d)係對本實施形態之太陽電池之製造方法之一例進行圖解的模式性之剖面圖。
圖9(a)及(b)係對本實施形態之太陽電池之製造方法之一例的步驟之一部分進行圖解之模式性之放大剖面圖。
圖10係將本實施形態之太陽電池密封於密封材中之構成之一例的模式性之剖面圖。
1...基板
2...n型雜質擴散區域
3...p型雜質擴散區域
4...鈍化膜
5...抗反射膜
6...n型用多孔質電極
6a...孔
7...p型用多孔質電極
7a...孔
8...背面電極型太陽電池單元
10...配線片
11...絕緣性基材
12...n型用配線
13...p型用配線
52...絕緣性接著材
53...導電性接著材

Claims (6)

  1. 一種太陽電池,其包括:太陽電池單元,其包含基板、及設置於上述基板之至少一個表面上之多孔質電極;配線片,其包含絕緣性基材、及設置於上述絕緣性基材之一個表面上之配線;及絕緣性接著材,其設置於上述太陽電池單元與上述配線片之間;且上述太陽電池單元具有與上述多孔質電極相接之雜質區域,上述太陽電池單元之上述電極與上述配線片之上述配線,係藉由分散於上述絕緣性接著材中之導電性接著材電性連接,上述絕緣性接著材之一部分進入至上述多孔質電極之內部。
  2. 如請求項1之太陽電池,其中上述導電性接著材為焊錫。
  3. 如請求項1之太陽電池,其中上述多孔質電極包含銀,上述導電性接著材為含錫之焊錫。
  4. 如請求項1之太陽電池,其中進入至上述多孔質電極之內部之上述絕緣性接著材與上述基板接觸。
  5. 一種太陽電池之製造方法,其係製造如請求項1之太陽電池之方法,且包含如下步驟:於上述多孔質電極及上述配線之至少一者上設置分散 有上述導電性接著材之上述絕緣性接著材;介著分散有上述導電性接著材之上述絕緣性接著材,將上述多孔質電極與上述配線重疊;藉由加熱降低上述絕緣性接著材之黏度,使上述絕緣性接著材之一部分進入至上述多孔質電極之內部;及藉由加熱將上述絕緣性接著材硬化;藉由加熱將上述導電性接著材熔融;藉由加熱將熔融之上述導電性接著材固化,且上述硬化之步驟係後於使上述絕緣性接著材之一部分進入之步驟者。
  6. 如請求項5之太陽電池之製造方法,其中上述多孔質電極包含銀,上述導電性接著材為含錫之焊錫。
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