[发明专利]太阳能电池和该太阳能电池所使用的膏材料

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池(cell，单元)和该太阳能电池所使用的膏材料。具体而言，涉及用于在太阳能电池(典型的为硅类太阳能电池)的受光面的背面侧(作为背面电极)形成铝电极的含有铝的膏材料。

而且，本申请主张基于2011年12月2日提出的日本国特许出愿2011-265206号的优先权，该申请的全部内容作为参照写入本说明书中。

作为将太阳的光能转换为电力的太阳能电池的典型例子，已知有将结晶性硅(单晶或者多晶)作为半导体基板利用的太阳能电池，即所谓的结晶硅类太阳能电池。作为该结晶硅类太阳能电池，例如已知图1所示的单面受光型的太阳能电池10。

该太阳能电池10在p型硅基板(Si晶片：由p型结晶硅构成的p-Si层)11的受光面侧具有通过形成pn结而形成的n-Si层16，在其表面具有通过CVD等形成的由氧化钛或氮化硅构成的反射防止膜14和典型地通过对银膏进行网版印刷并烧制而形成的由Ag构成的正面电极(受光面电极)12。另一方面，在p型硅基板(p-Si层)11的背面侧具有与正面电极12同样地通过对银膏进行网版印刷、烧制而形成的由Ag构成的背面侧外部连接用电极22和发挥所谓的背面电场(BSF：Back Surface Field)效应的铝电极20。

该铝电极20通过对以铝粉末为主体的膏材料进行印刷、烧制而形成于背面的大致整个面。在该烧制时形成未图示的Al-Si合金层，铝在p型硅基板(p-Si层)11扩散而形成p⁺层24。通过形成该p⁺层24、即BSF层，防止光生成的载流子在背面电极附近复合，例如能够实现开路电压(Voc)或短路电流(Isc)的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-066353号公报

专利文献2：日本特开2007-115738号公报

专利文献3：日本特开2011-103301号公报

专利文献4：国际公开第2010/056826号

发明内容

但是，由于可以设想上述太阳能电池在屋外产期使用，所以需求耐气候性和耐久性等的长期可靠性优异。例如，在连接组合多个太阳能电池(cell，单元)的太阳能电池模块中，在向太阳能电池模块外取出电力的电力取出部因某种影响而开口等的情况下，该开口可能成为水分侵入路径。在万一发生了这样的事故的情况下，虽然上述由Ag构成的正面电极12具有耐水性，但是由于铝电极20中铝与水分反应而产生氢气，因此可能导致太阳能电池(单元)膨胀。这甚至会损害太阳能电池模块的耐久性，所以是应该改善的问题。因此，期望改善太阳能电池(单元)的铝电极的耐水性，更优选改善耐热水性。

为了满足这样的对铝电极20的要求，在例如专利文献1中提出了适合硅类太阳能电池的背面电极用的膏材料，该膏材料含有Al粉末、玻璃料、载色剂和相对于Al粉末100质量份为0.3至5.0质量份的Sn粉末。由此，公开了不损害铝电极20构成的背面电极的各特性、能够充分地提高耐热水性的技术。

而且，除了该专利文献1以外，期望提供更多种形态的能够实现提高了耐水性的铝电极20的铝电极用的膏材料。

本发明是鉴于这一点而完成的，其目的在于提供一种用于形成耐水性优异并且能够维持良好的电极特性的铝电极的膏材料。另外，另一目的在于提供一种具有使用该膏材料形成的背面电极的太阳能电池。

用于解决课题的技术手段

为了实现上述目的，本发明提供的太阳能电池(代表性的为单元)具有：半导体基板(典型的为硅基板)；在上述半导体基板的一面形成的受光面电极；和在上述半导体基板的另一面侧形成的铝电极。而且，在上述铝电极中，以与玻璃成分不同的形态，以30ppm～700ppm(即30μg～700μg/Al电极1g，下同)的含有率含有磷(P)。在此，磷(P)能够以单体或者化合物的形态(可以是离子的形态)存在。