[发明专利]太阳能电池电极用糊组合物

说明书

技术领域

本发明涉及利用烧成贯通（fire through）法形成的适合于太阳能电池电极用的导电性糊组合物。

背景技术

例如，一般的硅系太阳能电池具有下述结构：在作为p型多晶半导体的硅基板的上表面隔着n⁺层具有反射防止膜和受光面电极，并且在下表面隔着p⁺层具有背面电极（以下，在不区别它们时简称为“电极”。），通过电极取出通过受光而在半导体的pn结产生的电力。上述反射防止膜是用于保持充分的可见光透过率并且降低表面反射率来提高受光效率的膜，由氮化硅、二氧化钛、二氧化硅等的薄膜构成。

由于上述的反射防止膜的电阻值高，所以妨碍高效取出在半导体的pn结产生的电力。因此，太阳能电池的受光面电极例如利用被称为烧成贯通的方法形成。在该电极形成方法中，例如，在将上述反射防止膜设置在n⁺层上的整个面上后，利用例如丝网印刷法在该反射防止膜上以适当的形状涂敷导电性糊，并实施烧成处理。上述导电性糊例如是以银粉末、玻璃料（在熔融玻璃原料并进行急冷后根据需要粉碎而成的薄片状或粉末状的玻璃碎片）、有机质载色剂、有机溶剂为主成分的糊，在烧成过程中，该导电性糊中的玻璃成分会破坏反射防止膜，所以通过导电性糊中的导体成分和n⁺层形成欧姆接触（例如，参照专利文献1。）。通过在该导电性糊中配合由磷、钒、铋、钨等金属或化合物等构成的各种微量成分来得到导通性。根据上述电极形成方法，与部分性地除去反射防止膜并在该除去部分形成电极的情况相比较，工序变得简单，也不会产生除去部分和电极形成位置的位置偏移的问题。

在这样的太阳能电池的受光面电极形成中，为了提高烧成贯通性、改善欧姆接触，进而提高曲线因子（FF值）、能量变换效率等，自以往就提出了各种方案。例如，通过在导电性糊中添加磷、钒、铋等5族元素，促进对玻璃和银的反射防止膜的氧化还原作用，提高了烧成贯通性（例如，参照上述专利文献1。）。另外，通过在导电性糊中添加氯化物、溴化物、或氟化物，这些添加物辅助玻璃和银破坏反射防止膜的作用来改善欧姆接触（例如，参照专利文献2。）。作为上述氟化物，示出了氟化锂、氟化镍、氟化铝。另外，也示出了除了上述各添加物以外还添加5族元素。此外，上述玻璃例如是硼硅酸玻璃。

另外，专利文献3所记载的糊，是在混合有机粘合剂、溶剂、导电性粒子、玻璃料来调制糊时通过添加锡化合物来谋求提高FF值的糊。根据该糊，形成的电极的接触电阻变低，得到了优异的FF值。

另外，曾提出在含有85～99重量%的银和1～15重量%的玻璃的含银的糊中，使该玻璃为含有15～75摩尔%的PbO和5～50摩尔%的SiO₂、且不含B₂O₃的组成（例如，参照专利文献4。）。该含银的糊是用于太阳能电池的电极形成的糊，通过使用上述组成的玻璃，能够改善欧姆接触。在上述玻璃中，能够含有0.1～8.0摩尔%的P₂O₅、或0.1～10.0摩尔%的Sb₂O₅，进而，能够含有0.1～15.0摩尔%的碱金属氧化物（Na₂O、K₂O、Li₂O）。

另外，本申请的申请人先前提出了玻璃料由含有46～57摩尔%的PbO、1～7摩尔%的B₂O₃、38～53摩尔%的范围内的SiO₂的玻璃构成的太阳能电池电极用糊组合物（例如参照专利文献5。）。该糊组合物通过在太阳能电池的烧成工序中扩大最佳烧成温度范围，来提高每制造批次的平均输出功率。

另外，本申请的申请人曾提出了玻璃料由含有Li₂O为0.6～18摩尔%、PbO为20～65摩尔%、B₂O₃为1～18摩尔%、SiO₂为20～65摩尔%的范围内的玻璃构成的太阳能电池电极用糊组合物（例如参照专利文献6。）。由于根据该糊组合物，可得到优异的烧成贯通性，所以能够不使欧姆接触、线电阻恶化而将受光面电极细线化，因此，能够得到光电变换效率高的太阳能电池单元电池，并且能够很好地用于高薄膜电阻的浅结发射极。上述玻璃与以往相比含有较多量作为施主的Li，虽然Li通常在半导体用途中被避免，但是在太阳能电池用途中适度含有时能够得到良好的烧成贯通性和侵蚀性。

在先技术文献