[发明专利]太阳能电池单元及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池单元及其制造方法。

背景技术

以往，在以将硅(Si)作为主成分的太阳能电池单元的大量生产为目的的制造工序中，一般，通过丝网印刷法，在太阳能电池基板中，印刷含有金属粉末的浆料，并对其进行干燥、焙烧，而在太阳能电池基板上形成电极(例如，参照专利文献1)。此处，在设置于太阳能电池单元的受光面(表面)的受光面侧电极中，为了提高光电变换效率，维持低的电极电阻，并且减少成为降低有效的受光面积的主要原因的受光面中的电极面积是重要的。即，受光面侧电极优选维持低的电极电阻，并且纵横比(电极厚度/电极宽度)尽量高。

【专利文献1】日本特开平2-298078号公报

发明内容

但是，在使用通常的丝网印刷法来形成受光面侧电极的情况下，焙烧后的电极尺寸成为宽度100μm、厚度20μm、纵横比(电极厚度/电极宽度)成为0.2左右，而存在限界。与其相比，为了缩短电极宽度并且维持电极剖面积，印刷成厚度厚的电极、即纵横比高的状态是困难的。

另外，为了抑制由于太阳能电池单元的背面侧的载流子再结合而特性降低而不使铝(Al)电极直接接触到硅基板，为了维持硅基板的背面的高质量的结晶性而在硅基板的背面形成绝缘膜并在该绝缘膜中设置孔、槽来设置背面侧电极的构造的研究开发得到了快速发展。在这样的构造中，孔、槽的微细化成为关键点，与上述受光面侧电极的形成同样地，高纵横比且低电阻的印刷电极的制造方法的开发是必需的。

进而，在使用丝网印刷法来形成太阳能电池单元的电极的情况下，由于印刷包含金属粒子的浆料，并对其进行干燥、焙烧来形成，所以在干燥后在浆料内的金属粒子之间存在的空隙直至焙烧后仍残存，而最终残存于电极内部。在电极内部存在空隙的情况下，使太阳能电池单元的寿命劣化的水分等易于侵入到电极内。因此，在电极的形成中，为了提高太阳能电池单元的耐久性而去除电极内的空隙是重要的。另外，电极内的空隙还成为提高电极的电阻的主要原因。

因此，在使用了廉价且适合于大量生产的丝网印刷法的太阳能电池单元的电极的形成中，期望将电极电阻维持得较低并且提高纵横比来实现电极的微细化，并且减少电极内的空隙来防止太阳能电池单元的寿命劣化。

本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于得到一种光电变换效率以及耐久性优良，可以廉价地量产的太阳能电池单元及其制造方法。

为了解决上述课题并达成目的，本发明提供一种太阳能电池单元的制造方法，其特征在于，包括：第1工序，在半导体基板的一面侧形成绝缘膜；第2工序，在所述绝缘膜中的电极形成区域形成电极形成槽；第3工序，覆盖所述电极形成槽以及所述绝缘膜中的夹着所述电极形成槽的区域而比所述电极形成槽的宽度更宽地印刷作为主成分含有金属粒子的电极印刷浆料，并使其干燥；以及第4工序，在所述金属粒子的熔点以上、或者共晶温度以上的温度下，焙烧所述电极浆料，使所述电极浆料在所述电极形成槽上凝集而凝固，从而形成所述电极形成槽的宽度的电极。

根据本发明，可以使用廉价且易于大量生产的以往的印刷法，不使电极的电阻增加而实现电极的细线化以及厚膜化，抑制由于电极引起的面积降低，而廉价地量产光电变换效率高效率化以及耐久性优良的太阳能电池单元。

附图说明

图1-1是用于说明本发明的实施方式的太阳能电池单元的剖面构造的主要部分剖面图。

图1-2是从受光面侧观察了本发明的实施方式的太阳能电池单元的太阳能电池单元的俯视图。

图1-3是从与受光面相反一侧(背面侧)观察了本发明的实施方式的太阳能电池单元的太阳能电池单元的仰视图。

图2-1是用于说明本发明的实施方式的太阳能电池单元的制造工序的剖面图。

图2-2是用于说明本发明的实施方式的太阳能电池单元的制造工序的剖面图。

图2-3是用于说明本发明的实施方式的太阳能电池单元的制造工序的剖面图。

图2-4是用于说明本发明的实施方式的太阳能电池单元的制造工序的剖面图。

图2-5是用于说明本发明的实施方式的太阳能电池单元的制造工序的剖面图。

图3是示出通过使用了丝网印刷法的以往的电极的形成方法形成了栅电极的情况下的、相对设计宽度的焙烧后的栅电极的实际印刷宽度和实际印刷厚的特性图。

(符号说明)