mm的大小切出3片。在其受光面上，使用絲網印刷法，印刷電 極用組合物1以成為圖3中所示的電極圖案。電極圖案由150iim寬的受光面集電用電極 和1. 5mm寬的受光面輸出取出電極構成，以熱處理（燒成）后的受光面集電用電極和受光 面輸出取出電極各自的膜厚成為20ym的方式，適宜地調整印刷條件（絲網版的網眼、印刷 速度、印壓）。將其放入加熱到150°C的烘箱中15分鐘，通過蒸發(fā)將溶劑除去。
[0314] 接下來，在與受光面相反的一側面（以下也稱為"背面"）上將作為電極用組合物 的電極用組合物1和糊劑狀的鋁電極用組合物與上述同樣地采用絲網印刷進行印刷，使其 成為圖5中所示的電極圖案。
[0315] 由電極用組合物1形成的背面輸出取出電極的圖案以123_X5mm構成，合計印刷 2處。此外，以背面輸出取出電極熱處理（燒成）后的膜厚成為20 的方式，適當地調節(jié) 印刷條件（絲網版的網眼、印刷速度、印壓）。此外，將鋁電極用組合物印刷在背面輸出取出 電極以外的整個面，形成了背面集電用電極圖案。此外，以熱處理（燒成）后的背面集電用 電極的膜厚成為20pm的方式，適當地調節(jié)鋁電極用組合物的印刷條件。將其放入加熱到 150°C的烘箱中15分鐘，通過蒸發(fā)將溶劑除去。
[0316] 接下來，使用隧道爐（株式會社則武、1列搬送W/B隧道爐）在大氣氣氛下、最高溫 度800°C下進行保持時間10秒的熱處理（燒成），制作了 3片形成了所需的電極的太陽能 電池元件1 (截面觀察用的1片、剝離強度評價用的1片和發(fā)電性能評價用的1片）。
[0317] 將連接材料1裁切為太陽能電池元件1的受光面輸出取出電極的寬度（1. 5_)，在 準備好的布線構件、太陽能電池元件1的受光面輸出取出電極和背面輸出取出電極之間分 別配置裁切后的連接材料1。接下來，使用熱壓接機（裝置名：MB-200WH，日立化成株式會 社）在180°C、2MPa、10秒的條件下加熱壓接，制作3片太陽能電池1，該太陽能電池1具有 上述電極與布線構件經由連接材料1連接的結構。
[0318] (d)太陽能電池模塊的制作
[0319] 對于得到的太陽能電池1中的1片（發(fā)電性能評價用的1片），使用強化玻璃（制 品名：白板強化玻璃3KWE33、AGC公司制）、乙烯醋酸乙烯酯（EVA)、背板，如圖9中所示，按 玻璃（玻璃板11)/EVA(密封件12)/太陽能電池1(太陽能電池14)/EVA(密封件12)/背 板（背板13)的順序層疊，將該層疊體使用真空層壓機（裝置名：LM-50X50、株式會社NPC 制），以布線構件的一部分露出的方式，在140°C的溫度下真空層壓5分鐘，制作太陽能電池 模塊1。
[0320] 此外，對于電極用組合物1的組成，示于表1，對于太陽能電池1和太陽能電池模塊 1的構成，不于表2。下同。
[0321] 表2中，"應用了的電極"的欄中記載的"〇"意味著使用了成為對象的電極， 意味著沒有使用成為對象的電極。其他欄中的意味著無該項目。
[0322]〈實施例2~6>
[0323] 實施例1中，除了如表1中所示改變含有磷的銅合金粒子的磷含有率、粒徑 (D50% )和其含量、含有錫的粒子的組成、粒徑（D50% )和其含量、含有鎳的粒子的組成、粒 徑（D50% )和其含量、溶劑的種類及其含量、樹脂的種類及其含量以外，與電極用組合物1 同樣地分別調制電極用組合物2~6。
[0324] 此外，玻璃G02以如下方式調制：由氧化釩（V205) 45質量份、氧化磷（P205) 24. 2質 量份、氧化鋇（Ba0)20.8質量份、氧化銻（Sb203) 5質量份、氧化鎢（W03)5質量份組成。該玻 璃G02的軟化溫度為492°C，結晶化開始溫度超過了 650°C。此外，表中的溶劑Ter表示萜 品醇，樹脂EC表不乙基纖維素。
[0325] 接下來，分別使用得到的電極用組合物2~6,將熱處理（燒成）條件（最高溫度 和保持時間）變更為表2中所示的條件以外，與實施例1同樣地分別制作太陽能電池元件 2~6、太陽能電池2~6和太陽能電池模塊2~6。
[0326]〈實施例7>
[0327] 實施例1中，除了為了形成受光面集電用電極和受光面輸出取出用電極，應用了 電極用組合物1，以及為了形成背面輸出取出用電極，應用了下述所示的電極用組合物7以 外，與實施例1同樣地分別制作太陽能電池元件7、太陽能電池7和太陽能電池模塊7。
[0328] 電極用組合物7,除了將玻璃粒子的組成由玻璃G01變?yōu)橐韵滤镜牟Ａ03以 外，與電極用組合物1同樣地調制。
[0329] 需要說明的是，玻璃G03以如下方式調制：由二氧化硅（Si02) 13質量份、氧化硼 (B203) 58質量份、氧化鋅（ZnO) 38質量份、氧化鋁（A1203) 12質量份、氧化鋇（BaO) 12質量份 組成。得到的玻璃G03的軟化溫度為583°C，結晶化開始溫度超過了 650°C。
[0330]〈實施例8>
[0331] 實施例7中，除了為了形成背面輸出取出用電極，應用了下述所示的電極用組合 物8以外，與實施例7同樣地分別制作太陽能電池元件8、太陽能電池8和太陽能電池模塊 8〇
[0332] 電極用組合物8如下制作：將含有磷的銅合金粒子（磷含有率為8質量％ ;粒 徑（D50% )為5.0iim)40.9質量份、錫粒子（Sn;粒徑（D50% )為5.0iim)29.8質量份、 Ni-6Cu-20Zn粒子（粒徑（D50% )為5. 0iim) 13. 6質量份、玻璃G03粒子6. 8質量份、二甘 醇單丁醚（BC) 19.0質量份、聚丙烯酸乙酯（EPA)6.0質量份混合，使用自動乳缽混煉裝置混 合、糊劑化。
[0333]〈實施例9>
[0334] 準備在受光面形成了n+型擴散層、紋理和防反射膜（氮化硅）的膜厚190 的 p型娃基板，以125_X125mm的大小切出2片。然后，在背面印刷錯電極糊劑，形成了背面 集電用電極圖案。背面集電用電極圖案，如圖5中所示，印刷在背面輸出取出電極以外的整 個面。此外，以熱處理（燒成）后的背面集電用電極的膜厚成為30 的方式，適當地調節(jié) 鋁電極用組合物的印刷條件。將其放入加熱到150°C的烘箱中15分鐘，通過蒸發(fā)將溶劑除 去。
[0335] 接著，使用隧道爐（株式會社則武、1列搬送W/B隧道爐），在大氣氣氛下、最高溫 度800°C下進行保持時間10秒的熱處理（燒成），形成了背面的集電用電極和p+型擴散層。
[0336] 然后，印刷上述得到的電極用組合物1，以成為圖3和圖5中所示的、受光面集電 用電極、受光面輸出取出電極和背面輸出取出電極的圖案。電極圖案由150iim寬的受光面 集電用電極和1.5_寬的受光面輸出取出電極構成，以熱處理（燒成）后的膜厚分別成為 20ym的方式，適當地調節(jié)印刷條件（絲網版的網眼、印刷速度、印壓）。背面輸出取出電極 的圖案由123mmX5mm構成，合計印刷2處。以熱處理（燒成）后的膜厚成為20ym的方式， 適當地調節(jié)印刷條件（絲網版的網眼、印刷速度、印壓）。將其放入加熱到150°C的烘箱中， 通過蒸發(fā)將溶劑除去。
[0337] 接下來，使用隧道爐（株式會社則武、1列搬送W/B隧道爐），在大氣氣氛下、最高 溫度650°C下進行保持時間10秒的熱處理（燒成），制作3片形成了所需的電極的太陽能 電池元件9。然后，與實施例1同樣地，制作太陽能電池9和太陽能電池模塊9。
[0338]〈實施例 10>
[0339] 實施例9中，除了將用于形成受光面集電用電極、受光面輸出取出電極和背面輸 出取出電極的電極用組合物變?yōu)楸?中所示的電極用組合物9以外，與實施例9同樣地，制 作3片太陽能電池元件10。然后，與實施例9同樣地，制作太陽能電池10和太陽能電池模 塊10。
[0340] 〈實施例 11>
[0341] 實施例1中，除了作為布線構件，使用了太陽能電池用焊料鍍敷平角線（制品 名：SSA-TPS0. 2X1. 5(40)、在厚0? 2mmX寬1. 5mm的銅線，在單面以40iim的厚度鍍敷 Sn-Ag-Cu系無鉛焊料的方式的產品、日立金屬株式會社）以外，與實施例1同樣地制作太陽 能電池11和太陽能電池模塊11。
[0342]〈實施例 12>
[0343] 實施例1中，除了將加熱壓接條件變?yōu)?70°C、2MPa、20秒以外，與實施例1同樣地 制作太陽能電池12和太陽能電池模塊12。
[0344]〈實施例 13>
[0345] 實施例1中，除了將加熱壓接條件變?yōu)?90°C、1. 5MPa、10秒以外，與實施例1同樣 地制作太陽能電池13和太陽能電池模塊13。
[0346]〈實施例 14>
[0347] 實施例1中，除了將連接材料由連接材料1變?yōu)檫B接材料2以外，與實施例1同樣 地制作太陽能電池14和太陽能電池模塊14。此外，連接材料2,除了不含作為導電性粒子 的Ni粒子以外，與連接材料1同樣地制作。連接材料2的粘度與連接材料1同樣地測定， 結果為9500Pa?s。
[0348] 〈實施例 15>
[0349] 實施例1中，除了沒有形成受光面輸出取出電極，應用了圖4中所示的受光面電極 圖案以外，與實施例1同樣地制作太陽能電池15和太陽能電池模塊15。
[0350]〈實施例16>
[0351] 實施例14中，除了沒有形成受光面輸出取出電極，應用了圖4中所示的受光面電 極圖案以外，與實施例14同樣地制作太陽能電池16和太陽能電池模塊16。
[0352]〈實施例17>
[0353] 實施例1中，除了如表1中所示改變含有磷的銅合金粒子的磷含有率、粒徑 (D50% )及其含量、含有錫的粒子的組成、粒徑（D50% )及其含量、含有鎳的粒子的組成、粒 徑（D50% )及其含量、溶劑的種類及其含量、樹脂的種類及其含量以外，與電極用組合物1 同樣地調制電極用組合物10。除了使用了電極用組合物10以外，與實施例1同樣地，制作 3片太陽能電池元件17。然后，與實施例1同樣地，制作太陽能電池17和太陽能電池模塊 17。
[0354] 此外，玻璃G04以如下方式調制：由氧化硼12. 8質量份、二氧化硅8. 7質量份、氧 化鉍78. 5質量份組成。該玻璃G04的軟化溫度為451°C，結晶化開始溫度超過了 650°C。
[0355]〈比較例1>
[0356] 實施例1中的太陽能電池的制作中，除了在受光面輸出取出電極和背面輸出取出 電極與布線構件的連接采用了焊料熔融以外，與實施例1同樣地制作太陽能電池C1和太陽 能電池模塊C1。具體地，在太陽能電池元件1的電極表面賦予助焊劑（制品名：DELTALUX、 千住金屬工業(yè)株式會社），在其上將Sn-Ag-Cu系無鉛焊料在溫度240°C下熔融，配置布線構 件使其連接。
[0357] 〈比較例2>
[0358] 實施例1中的電極用組合物的調制中，不使用含有磷的銅合金粒子、含有錫的粒 子和含有鎳的粒子，如表1中所示，調制使用了銀粒子的電極用組合物C2。除了使用電極用 組合物C2以外，與實施例1同樣地制作太陽能電池元件C2、太陽能電池C2和太陽能電池模 塊C2。
[0359] 〈比較例3>
[0360] 實施例1中的太陽能電池的制作中，除了在受光面輸出取出電極和背面輸出取出 電極與布線構件的連接使用了以下的導電性糊劑以外，與實施例1同樣地制作太陽能電池 C3和太陽能電池模塊C3。
[0361] 具體地，將銀粒子（Ag;粒徑（D50%)為3.Oilm;純度99. 8質量％) 78. 0質量份、 聚乙烯二氧噻吩3. 5質量份、環(huán)氧樹脂1. 2質量份、N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP) 17. 3質量份 混合，使用自動乳缽混煉裝置混合、糊劑化，調制導電性糊劑。接下來，將上述導電性糊劑賦 予至太陽能電池元件的電極表面，在其上配置布線構件（SSA-TPSL0. 2X1. 5(10))，將其在 150°C的溫度下加熱15分鐘，使導電性糊劑固化，將太陽能電池元件電極與布線構件連接。
[0362] 〈比較例4>
[0363] 實施例1中，除了不使用玻璃粒子，如表1中所示改變含有磷的銅合金粒子的磷含 有率、粒徑（D50% )及其含量、含有錫的粒子的組成、粒徑（D50% )及其含量、含有鎳的粒 子的組成、粒徑（D50% )及其含量、溶劑的種類及其含量、樹脂的種類及其含量以外，與實 施例1同樣地分別調制電極用組合物C1。
[0364] 接下來，使用得到的電極用組合物C1，與實施例1同樣地分別制作太陽能電池元 件C4、太陽能電池C4和太陽能電池模塊C4。
[0365] 〈比較例5>
[0366] 實施例1中，除了不使用含有錫的粒子，如表1中所示改變含有磷的銅合金粒子的 磷含有率、粒徑050% )及其含量、含有鎳的粒子的組成、粒徑（D50% )及其含量、玻璃粒 子的種類、粒徑（D50% )及其含量、溶劑的種類及其含量、樹脂的種類及其含量以外，與實 施例1同樣地分別調制電極用組合物C3。
[0367] 接下來，使用得到的電極用組合物C3,與實施例1同樣地分別制作太陽能電池元 件C5、太陽能電池C5和太陽能電池模塊C5。
[0368] 表 1
【主權項】
1. 一種太陽能電池，其具備布線連接部，所述布線連接部是依次層疊具有pn結的半導 體基板、導電層以及布線構件而成的，所述導電層具有包含金屬部和玻璃部的電極部、以及 樹脂部， 所述布線連接部中，所述導電層包括：所述電極部與所述布線構件接觸的部分、和所述 樹脂部與所述布線構件接觸的部分。
2. 如權利要求1所述的太陽能電池，其中，所述導電層包含多個金屬部以及在所述多 個金屬部之間存在的所述樹脂部。
3. 如權利要求1或2所述的太陽能電池，其中，對與所述布線連接部的層疊方向平行的 截面進行觀察時，存在滿足以下的式（I)的觀察截面： La>LbXI. 1 ? ? ? ? (I) 式（I)中，La表不下述Lal~La4的合計的長度，Lb表不沿與所述層疊方向垂直的方 向的該觀察截面的長度； Lal:所述導電層中的所述玻璃部與所述樹脂部相接的邊界線的長度的合計， La2 :所述導電層中的所述金屬部與所述樹脂部相接的邊界線的長度的合計， La3 :所述導電層中的所述玻璃部與所述布線構件相接的邊界線的長度的合計， La4:所述導電層中的所述金屬部與所述布線構件相接的邊界線的長度的合計， 這里，以上長度單位均是um。
4. 一種太陽能電池，其具備布線連接部，所述布線連接部是依次層疊具有pn結的半導 體基板、導電層以及布線構件而成的，所述導電層具有包含金屬部和玻璃部的電極部、以及 樹脂部， 對與所述布線連接部的層疊方向平行的截面進行觀察時，存在能觀察到多個金屬部以 及在所述多個金屬部之間存在的樹脂部的截面。
5. -種太陽能電池，其具備布線連接部，所述布線連接部是依次層疊具有pn結的半導 體基板、導電層以及布線構件而成的，所述導電層具有包含金屬部和玻璃部的電極部、以及 樹脂部， 對與所述布線連接部的層疊方向平行的截面進行觀察時，存在滿足以下的式（I)的觀 察截面： La>LbXI. 1 ? ? ? ? (I) 式（I)中，La表不下述Lal~La4的合計的長度，Lb表不沿與所述層疊方向垂直的方 向的該觀察截面的長度； Lal:所述導電層中的所述玻璃部與所述樹脂部相接的邊界線的長度的合計， La2 :所述導電層中的所述金屬部與所述樹脂部相接的邊界線的長度的合計， La3 :所述導電層中的所述玻璃部與所述布線構件相接的邊界線的長度的合計， La4:所述導電層中的所述金屬部與所述布線構件相接的邊界線的長度的合計， 這里，以上長度單位均是um。
6. 如權利要求1~5中的任一項所述的太陽能電池，其中，所述金屬部包含銅。
7. 如權利要求1~6中的任一項所述的太陽能電池，其中，所述金屬部包含Cu-Sn-Ni 合金相，所述玻璃部包含Sn-P-O玻璃相。
8. 如權利要求7所述的太陽能電池，其中，所述Sn-P-O玻璃相的至少一部分被配置在 所述Cu-Sn-Ni合金相與所述半導體基板之間。
9. 如權利要求1~8中的任一項所述的太陽能電池，其中，所述導電層是包含含有磷的 銅合金粒子、含有錫的粒子、玻璃粒子和分散介質的電極用組合物的熱處理物。
10. 如權利要求9所述的太陽能電池，其中，所述電極用組合物還包含鎳粒子。
11. 如權利要求1~10中的任一項所述的太陽能電池，其中，所述導電層中的所述樹脂 部包含粘接劑的固化物。
12. -種太陽能電池模塊，其具有：權利要求1~11中的任一項所述的太陽能電池；以 及以使所述太陽能電池中的所述布線構件的一部分露出的方式將所述太陽能電池密封的 密封件。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種太陽能電池以及含有所述太陽能電池的太陽能電池模塊，所述太陽能電池，其具備布線連接部，所述布線連接部依次層疊有具有pn結的半導體基板、導電層以及布線構件，所述導電層具有包含金屬部和玻璃部的電極部、以及樹脂部，所述布線連接部中，所述導電層含有：所述電極部與所述布線構件接觸的部分、和所述樹脂部與所述布線構件接觸的部分。
【IPC分類】H01L31-048, H01L31-0224
【公開號】CN104733546
【申請?zhí)枴緾N201310704705
【發(fā)明人】足立修一郎, 吉田誠人, 野尻剛, 倉田靖, 栗原祥晃
【申請人】日立化成株式會社
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月19日