[发明专利]电极形成用玻璃及使用其的电极形成材料

说明书

技术领域

本发明涉及电极形成用玻璃及电极形成材料，特别是涉及适合于形成具有防反射膜的硅太阳能电池(包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池)的受光面电极的电极形成用玻璃及电极形成材料。

背景技术

硅太阳能电池具备半导体基板、受光面电极、背面电极、防反射膜。半导体基板具有p型半导体层和n型半导体层，在半导体基板的受光面侧形成栅状的受光面电极，在半导体基板的背面侧(非受光面侧)形成背面电极。受光面电极或背面电极通过将电极形成材料(包含金属粉末、玻璃粉末和媒介物(vehicle))烧结而形成。通常，受光面电极中使用Ag粉末，背面电极中使用Al粉末。防反射膜使用氮化硅膜、氧化硅膜、氧化钛膜、氧化铝膜等，目前，主要使用氮化硅膜。

在硅太阳能电池中形成受光面电极的方法有蒸镀法、镀敷法、印刷法等，最近，印刷法成为主流。印刷法是通过丝网印刷将电极形成材料涂布到防反射膜等上后，在650～850℃下进行短时间烧成而形成受光面电极的方法。

在印刷法的情况下，利用在烧成时电极形成材料贯穿防反射膜的现象，并通过该现象将受光面电极与半导体层电连接。该现象通常被称为烧穿(fire-through)。若利用烧穿，则在受光面电极的形成时，不需要防反射膜的蚀刻，并且不需要防反射膜的蚀刻与电极图案的对位，硅太阳能电池的生产效率飞跃地提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-87951号公报

专利文献2：日本特开2005-56875号公报

专利文献3：日本特表2008-527698号公报

发明内容

发明所要解决的问题

电极形成材料贯穿防反射膜的程度(以下为烧穿性)因电极形成材料的组成、烧成条件而发生变动，特别是玻璃粉末的玻璃组成的影响最大。这起因于烧穿主要因玻璃粉末与防反射膜的反应而产生。此外，硅太阳能电池的光电转换效率与电极形成材料的烧穿性密切相关。若烧穿性不充分，则硅太阳能电池的光电转换效率降低，硅太阳能电池的基本性能降低。

此外，具有特定的玻璃组成的铋系玻璃显示良好的烧穿性，但即使使用这样的铋系玻璃，在烧穿时，有时也发生使硅太阳能电池的光电转换效率降低的不良情况。因此，从提高硅太阳能电池的光电转换效率的观点出发，铋系玻璃仍存在改善的余地。

进而，对电极形成材料中包含的玻璃粉末要求在低温下能够烧结等特性。

因此，本发明的技术性课题在于，通过发明烧穿性良好、在烧穿时不易使硅太阳能电池的光电转换效率降低、并且在低温下能够烧结的铋系玻璃，从而提高硅太阳能电池的光电转换效率。

用于解决问题的方案

本发明者进行深入研究的结果，发现：通过将铋系玻璃的玻璃组成限制在规定范围、特别是将Bi₂O₃和B₂O₃的含量限制在规定范围，从而能够解决上述技术性课题，以此提出本发明。即，本发明的电极形成用玻璃，其特征在于，作为玻璃组成，以质量％计，含有Bi₂O₃65.2～90％、B₂O₃0～5.4％、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO+CuO+Fe₂O₃+Nd2O₃+CeO₂+Sb₂O₃(MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、CuO、Fe₂O₃、Nd2O₃、CeO₂、及Sb₂O₃的总量)0.1～34.5％。