太陽能電池元件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及太陽能電池元件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] -般而言，使用娃基板作為半導(dǎo)體基板的太陽能電池元件，具有在一導(dǎo)電型（原 文:一導(dǎo)電型）的娃基板的受光面設(shè)置了逆導(dǎo)電型層(原文:逆導(dǎo)電型層）的pn結(jié)結(jié)構(gòu)。此外， 太陽能電池元件具有與P型娃區(qū)域電連接的P型電極、W及與n型娃區(qū)域電連接的n型電極。
[0003] 作為上述的P型電極，已知有W侶為主成分的電極。（例如，參見日本特開2003-223813號公報、日本特開2012-218982號公報和日本特開2013-168369號公報）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明要解決的問題
[0005] 關(guān)于用于太陽能電池元件的電極，例如，要求對設(shè)置電極的半導(dǎo)體基板的密合強(qiáng) 度大、電極形成后的半導(dǎo)體基板的翅曲增加小等。然而，運些電極特性容易受到形成電極的 半導(dǎo)體基板的表面形狀等結(jié)構(gòu)的影響。
[0006] 本發(fā)明鑒于運樣的問題而完成，其目的在于，特別提供一種電極相對于半導(dǎo)體基 板的密合強(qiáng)度大、電極形成后的娃基板的翅曲增加小的太陽能電池元件及其制造方法。
[0007] 用于解決問題的方法
[0008] 本發(fā)明的一方式的太陽能電池元件，其具備在表面具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的娃基板、 和配置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域之上的W侶為主成分的電極，其中，所述電極具有包含氧化 饑、氧化蹄和氧化棚的玻璃成分，在該玻璃成分中，氧化饑的含量少于氧化蹄的含量與氧化 棚的含量之和。
[0009] 與上述不同的其他方式的太陽能電池元件，其具備在表面具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的 娃基板、和配置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域之上的W侶為主成分的電極，所述電極具有包含氧化 饑、氧化蹄和氧化棚的玻璃成分，在將該玻璃成分設(shè)為100質(zhì)量份時，該玻璃成分含有5~33 質(zhì)量份的氧化饑、4~30質(zhì)量份的氧化蹄、和4~18質(zhì)量份的氧化棚。
[0010] 另外，本發(fā)明的一方式的太陽能電池元件的制造方法，所述太陽能電池元件具備 在表面具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的娃基板、和配置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域之上的W侶為主成分的 電極，所述制造方法包括:印刷工序，其為在所述娃基板的所述P型半導(dǎo)體區(qū)域之上，印刷具 有粉末和有機(jī)載體的導(dǎo)電性糊劑的工序，所述粉末具有包含氧化饑、氧化蹄和氧化棚的玻 璃成分，在該玻璃成分中，氧化饑的含量少于氧化蹄的含量與氧化棚的含量之和，且所述粉 末W侶為主成分;和電極形成工序，其為燒成所述導(dǎo)電性糊劑，在所述娃基板的所述P型半 導(dǎo)體區(qū)域之上形成所述電極的工序。
[0011] 與上述不同的其他方式的太陽能電池元件的制造方法，所述太陽能電池元件具備 在表面具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的娃基板、和配置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域之上的W侶為主成分的 電極，所述制造方法包括:印刷工序，其為在所述娃基板的所述P型半導(dǎo)體區(qū)域之上，印刷具 有粉末和有機(jī)載體的導(dǎo)電性糊劑的工序，所述粉末具有包含氧化饑、氧化蹄和氧化棚的玻 璃成分，在將該玻璃成分設(shè)為100質(zhì)量份時，該玻璃成分含有5~33質(zhì)量份的氧化饑、4~30 質(zhì)量份的氧化蹄、和4~18質(zhì)量份的氧化棚，且所述粉末W侶為主成分;和電極形成工序，其 為燒成所述導(dǎo)電性糊劑，在所述娃基板的所述P型半導(dǎo)體區(qū)域之上形成所述電極的工序。 [001引發(fā)明效果
[0013] 根據(jù)上述構(gòu)成的太陽能電池元件及其制造方法，可W提供一種維持高轉(zhuǎn)化效率、 不會增大電極形成后的娃基板的翅曲、此外使娃基板與電極的密合強(qiáng)度提高的太陽能電池 元件。
[0014] 根據(jù)上述構(gòu)成的太陽能電池元件及其制造方法，可W提供一種例如在娃基板的電 極形成面具有紋理的情況下、或者形成有防反射層等情況下，不易受到電極形成面的結(jié)構(gòu) 的影響、能夠?qū)崿F(xiàn)良好的電極特性的太陽能電池元件。
【附圖說明】
[0015] 圖1是從受光面?zhèn)扔^察本發(fā)明的一方式的太陽能電池元件的一例的俯視圖。
[0016] 圖2是從非受光面?zhèn)扔^察本發(fā)明一方式的太陽能電池元件的一例的俯視圖。
[0017] 圖3是圖1中在K-K線的單點劃線部分切斷后的部位的剖面圖。
【具體實施方式】
[0018] W下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。需要說明的是，由于附圖是 示意性地進(jìn)行表示，因此各圖中的構(gòu)成要素的尺寸和位置關(guān)系等可W適當(dāng)?shù)馗淖儭?br>[0019] <導(dǎo)電性糊劑>
[0020] 本實施方式的太陽能電池元件中使用的電極用的導(dǎo)電性糊劑，例如具有：W侶為 主成分的侶粉末;至少包含氧化饑、氧化蹄和氧化棚的玻璃成分;和有機(jī)載體。并且，在玻璃 成分中，氧化饑的含量少于氧化蹄的含量與氧化棚的含量之和。另外，在將玻璃成分設(shè)為 100質(zhì)量份時，該導(dǎo)電性糊劑的玻璃成分可W含有5~33質(zhì)量份的氧化饑、4~30質(zhì)量份的氧 化蹄、和4~18質(zhì)量份的氧化棚。
[0021] 侶粉末是W高純度的侶為主成分的金屬粉末，或者是W合金作為主成分的金屬粉 末，其中該合金W侶為主成分。此處，所謂"主成分"是指相對于金屬粉末總體而存在50質(zhì) 量％ W上的情況。W下的"主成分"也同樣進(jìn)行定義。
[0022] 侶粉末的形狀沒有特別限制，可W使用球狀或薄片狀等的粉末。另外，侶粉末的粒 徑可W根據(jù)導(dǎo)電性糊劑的涂布（印刷)條件和燒成條件而適當(dāng)選擇。但是，從印刷性和燒成 特性的觀點考慮，平均粒徑為0.1~10皿左右的粉末是適宜的。侶粉末的質(zhì)量相對于導(dǎo)電性 糊劑的總質(zhì)量優(yōu)選為50 % W上且90 % W下。
[0023] 向侶粉末中添加含有蹄、鉛、饑、棚等的玻璃粉末。另外，玻璃粉末可W含有蹄、鉛、 饑、棚等的元素單體，或者含有W它們的合金為主成分的金屬粒子或化合物粒子。該玻璃粉 末，例如，可W通過混合PbO-Bs化系的第1玻璃料、Te〇2-V2化系的第2玻璃料等而制作，也可 W通過對混合上述成分所制作的玻璃進(jìn)行粉碎而制作。
[0024] 玻璃粉末的含有質(zhì)量相對于導(dǎo)電性糊劑的總質(zhì)量優(yōu)選為0.01 % W上且5% W下。 通過使玻璃粉末的含有質(zhì)量在該數(shù)值范圍內(nèi)，從而娃基板與電極的電接觸、機(jī)械接觸變得 良好，并且還可W將電極形成后的基板的翅曲抑制得較小。
[0025] 有機(jī)載體可W通過將作為粘合劑使用的有機(jī)樹脂成分(有機(jī)粘合劑)溶解在有機(jī) 溶劑中而得到。作為有機(jī)粘合劑，可W使用纖維素系樹脂、丙締酸類樹脂、或醇酸樹脂等。另 夕h作為有機(jī)溶劑，可W使用松油醇、二乙二醇單下基酸乙酸醋等。
[0026] 需要說明的是，作為導(dǎo)電性糊劑的副成分，可W添加娃粉末、鋒粉末等。通過含有 適量的娃粉末和鋒粉末，從而改善了電極形成后的基板的翅曲W及電極的電阻等。
[0027] <太陽能電池元件>
[0028] 對本實施方式的太陽能電池元件10的基本構(gòu)成進(jìn)行說明。太陽能電池元件10具有 作為第1主面的背面化、和位于背面化的相反側(cè)的作為第2主面的表面la。另外，太陽能電池 元件10具有:例如，Wp型半導(dǎo)體區(qū)域位于最背面化側(cè)、并且n型半導(dǎo)體區(qū)域位于最表面Ia側(cè) 的方式，而層疊有P型半導(dǎo)體區(qū)域和n型半導(dǎo)體區(qū)域的娃基板1。另外，太陽能電池元件10還 具有配置在娃基板1的P型半導(dǎo)體區(qū)域之上的電極。
[0029] 此處，關(guān)于上述電極，上述導(dǎo)電性糊劑的玻璃成分的質(zhì)量比保持為大致相同。也就 是說，上述電極具有至少包含氧化饑、氧化蹄和氧化棚的玻璃成分，在該玻璃成分中，氧化 饑的含量少于氧化蹄的含量與氧化棚的含量之和。如上所述，通過使玻璃成分中含有氧化 饑、氧化蹄和氧化棚，從而在娃基板1的背面形成紋理和防反射層的情況下等，無論背面的 狀態(tài)如何，都可W形成良好電特性的P型電極。另外，通過上述玻璃成分，可W制作翅曲小、 且電極與娃基板1的密合性提高的太陽能電池元件。
[0030] 另外，上述電極可W為如下電極:具有至少包含氧化饑、氧化蹄和氧化棚的玻璃成 分，并且在將玻璃成分設(shè)為100質(zhì)量份時，該玻璃成分含有5~33質(zhì)量份的氧化饑、4~30質(zhì) 量份的氧化蹄、和4~18質(zhì)量份的氧化棚。通過使用上述玻璃成分形成P型電極，可W制作特 性良好且翅曲較小、電極與娃基板1的密合性提高的太陽能電池元件。
[0031] 接著，對太陽能電池元件10的具體例進(jìn)行說明。作為娃基板1，使用含有規(guī)定的滲 雜劑元素、具有一導(dǎo)電型（例如，P型）的單晶娃基板或多晶娃基板。娃基板1的電阻率為0.2 ~2Q ? cm左右。另外，娃基板1的厚度，例如，優(yōu)選為250]imW下，進(jìn)一步優(yōu)選為ISOiimW下。 另外，娃基板1的形狀沒有特別限定。但是，如果在平面視圖中為四邊形，則在制法上W及排 列多個太陽能電池元件而構(gòu)成太陽能電池組件時，可W減小太陽能電池元件間的間隙，從 運些觀點考慮其是適合的。
[0032] 對使用P型娃基板作為娃基板1的例子進(jìn)行說明。當(dāng)娃基板1具有P型時，作為滲雜 劑元素，例如，添加棚或嫁是適合的。
[0033] 與一導(dǎo)電型層2形成pn結(jié)的逆導(dǎo)電型層3是具有與一導(dǎo)電型層2(娃基板1)相反的 導(dǎo)電型的層，其可W設(shè)置在娃基板1的表面Ia側(cè)。如果是一導(dǎo)電型層2具有P型的導(dǎo)電型的情 況，則逆導(dǎo)電型層3形成為具有n型的導(dǎo)電型。當(dāng)娃基板1具有P型的導(dǎo)電型時，則逆導(dǎo)電型層 3可W通過使憐等滲雜劑元素在娃基板1的表面Ia側(cè)擴(kuò)散而形成。
[0034] 防反射層4使表面Ia中的光反射率降低，使娃基板1所吸收的光量增大。并且，由于 起到了使通過光吸收而生成的電子空穴對增多的作用，因此有助于太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率 的提高。防反射層4,例如，由氮化娃膜、氧化鐵膜、氧化娃膜或氧化侶膜、或者它們的層疊膜 形成。防反射層4的折射率和厚度，可W根據(jù)構(gòu)成材料而適當(dāng)選擇，并且可W設(shè)定為針對適 當(dāng)?shù)娜肷涔舛軌驅(qū)崿F(xiàn)無反射條件的厚度。在娃基板1上形成的防反射層4的折射率優(yōu)選為 1.8~2.3左右，厚度優(yōu)選為500~1200及左右。另外，防反射層4還具有如下效果，即，減少 娃基板1的界面和晶界處的載流子的復(fù)合所致的轉(zhuǎn)化效率下降的、作為純化膜的效果。
[003引 BSF(Back-Su計ace-Field)區(qū)域7具有在娃基板1的背面化側(cè)形成內(nèi)部電場