[发明专利]太阳能电池的制造方法以及印刷掩模

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的制造方法以及印刷掩模。

背景技术

当前，作为构成太阳能电池模块的太阳能电池，主流是在作为硅等基板材料的受光面的表面和其相反侧的背面的各面具备电极的太阳能电池。近年来，只在其两面中的背面形成有电极的太阳能电池也得以实用化，但是在两面形成有电极的太阳能电池依然大量地普及。

例如，在专利文献1中，制造太阳能电池时采用了如下的次序。首先，在硅等基板材料的表面通过蚀刻等手法来形成用于改变太阳光在基板表面的反射角度而将反射光导入基板内的纹理结构(凹凸)。接着，通过扩散等手法来形成pn结。接着，在该基板材料的至少一面通过氮化硅膜等来形成用于使太阳光的反射通过光干涉效应而降低的防反射膜。接着，在防反射膜上以所期望的图案涂敷金属膏。接着，为了通过加热金属膏而由于包含在金属膏中的玻璃使防反射膜熔融来取得与基板的电接合，实施烧制而形成电极。进而，使基板材料浸渍于具有溶解玻璃成分的特性的蚀刻液，溶解包含于电极的玻璃成分来降低电极的电阻。

另外，例如专利文献2以及专利文献3公开了在基板材料的表面侧和背面侧这两面具有电极的太阳能电池的制造方法。

一般，作为形成太阳能电池用电极的手法，采用了丝网印刷等简便的方法。关于用于丝网印刷的印刷掩模，将金属的丝或化学纤维制成网的被称为筛孔的基材固定到掩模框，将使金属膏透过的部分以外的部分用树脂进行凝固而成形，使用于被印刷物的图案形成。

为了降低太阳能电池模块的成本，完成在价格方面占大比例的太阳能电池的结构材料的成本降低实现起来极为困难。例如，从作为基材的基板材料开始至在各工序中使用的材料以及消耗器具类等为止，需要重新研究所有东西。尤其是，关于作为电极材料使用的金属膏材料，作为导电性金属使用银成为通例，但是价格非常昂贵。然而，当单纯地减少电极材料的使用量时，电极中的电阻损耗增加，太阳能电池的发电效率下降。因而，需要不使太阳能电池的发电效率下降地减少金属膏的使用量。

在用于将太阳能电池的表面侧的电流进行集电的栅格电极中，配置有栅格电极的部分不进行发电，因此最好是栅格电极宽度细。然而，仅使电极宽度变细，电阻增加，电阻损耗增加，因此最好是栅格电极的厚度厚。越是加厚栅格电极的厚度，电阻损耗越是减少，太阳能电池的发电效率越是得以提高。

在使用以往的丝网印刷掩模的情况下，电极的厚度是由筛孔的线径以及开口宽度等掩模规格来决定的。在印刷掩模中，在筛孔中使用的每1英寸(25.4mm)的丝的根数(以下称为网眼目数)和该丝的线径来表示其规格。例如，将使用每1英寸配置200根丝且线径为40μm的丝的情况表现为“200φ40”。因而，表示根数越多网眼越细，相对地线径也变细。

在以往的印刷掩模中，筛孔以筛孔的纵丝或者横丝相对于栅格电极图案倾斜20～30度的方式粘贴于掩模框。这是因为，当丝与栅格电极图案平行时，图案边沿被丝覆盖，从而无法形成精密的电极图案。

在太阳能电池模块中，将太阳能电池的汇流电极与相邻的太阳能电池的背汇流电极通过焊接铜线进行焊接来串联连接。此外，在本说明书中，汇流电极表示表面侧的汇流电极。背面侧的汇流电极描述为背汇流电极。

在用于将太阳能电池彼此用焊接铜线进行焊接来连接的汇流电极中，要求焊接的接合强度，因此对于减少汇流电极宽度是有限度的。因而，为了减少汇流电极中的金属膏的使用量，需要使汇流电极的厚度变薄。

专利文献1：日本专利第4486622号公报

专利文献2：日本专利第4319006号公报

专利文献3：日本专利第4481869号公报

发明内容

然而，汇流电极的厚度与栅格电极同样地是由筛孔的线径以及开口宽度等掩模规格决定的，因此当为了提高发电效率而加厚栅格电极的厚度时，汇流电极的厚度也变厚。此外，在汇流电极中，被集电的电流在焊接在汇流电极上的焊接铜线上流过，因此即使加厚汇流电极的厚度，也没有降低电阻损耗的效果，发电效率也得不到提高。

即，当为了提高太阳能电池的发电效率而加厚栅格电极的厚度时，汇流电极的厚度也变厚，存在金属膏的使用量增加这样的问题。另一方面，当为了削减金属膏的使用量而使汇流电极的厚度变薄时，栅格电极的厚度也变薄，存在太阳能电池的发电效率大幅地下降这样的问题。

本发明是鉴于以上内容而作出的，其目的在于获得一种能够廉价地制造具有高的发电效率的太阳能电池的太阳能电池的制造方法以及在该制造方法中使用的印刷掩模。