太阳能电池电极用膏组合物 技术领域 本发明涉及适合于采用烧成贯通法 (fire through method) 形成的太阳能电池电 极用的膏组合物。
背景技术 例如, 一般的硅系太阳能电池具有下述的结构 : 在作为 p 型多晶半导体的硅基板 + 的上面隔着 n 层具备防反射膜和受光面电极, 并且, 在其下面隔着 p+ 层具备背面电极 ( 以 下, 不区别它们时简单称为 「电极」 )。上述防反射膜是用于保证充分的可见光透射率, 并且 降低表面反射率的膜, 由氮化硅、 二氧化钛、 二氧化硅等的薄膜构成。
上述的太阳能电池的受光面电极采用例如被称为烧成贯通的方法形成。 在该电极 + 形成方法中, 例如在 n 层上的整个面设置上述防反射膜后, 采用例如丝网印刷法在该防反 射膜上以适当的形状涂布导电性膏, 并实施烧成处理。 根据该方法, 与部分地除去防反射膜 并在该除去部分形成电极的情况相比, 工序变得简单, 也不产生除去部分与电极形成位置 的位置偏差的问题。上述导电性膏例如是以银粉末、 玻璃料 ( 将玻璃原料熔融并急冷后, 根 据需要粉碎了的鳞片 (flake) 状或者粉末状的玻璃的碎片 )、 有机质载色剂和有机溶剂为 主成分的膏, 在烧成过程中, 该导电性膏中的玻璃成分破坏防反射膜, 因此通过导电性膏中 + 的导体成分和 n 层形成欧姆接触 ( 例如, 参照专利文献 1)。
在这样的太阳能电池的受光面电极形成中, 出于提高烧成贯通性改善欧姆接触, 进而提高曲线因子 (FF) 和能量转换效率等的目的, 一直以来提出了各种的方案。例如, 有 通过对导电性膏添加磷等的 5 族元素, 来促进玻璃和银的对于防反射膜的氧化还原作用, 提高烧成贯通性的方案 ( 例如, 参照上述专利文献 1)。另外, 有通过对导电性膏添加氯化 物、 溴化物或者氟化物, 使这些添加物辅助玻璃和银破坏防反射膜的作用以改善欧姆接触 的方案 ( 例如, 参照专利文献 2)。
另外, 曾提出了在含有 85 ~ 99 重量%的银和 1 ~ 15 重量%的玻璃的含银膏中, 将该玻璃的组成设为含有 15 ~ 75 摩尔%的 PbO 和 5 ~ 50 摩尔%的 SiO2, 且不含 B2O3 的组 成的方案 ( 例如, 参照专利文献 4)。 该含银膏是用于太阳能电池的电极形成的膏, 通过使用 上述组成的玻璃来改善欧姆接触。
另外, 曾提出了将银粉末、 含锌添加剂和软化点在 300 ~ 600℃的范围内的玻璃料 分散于有机溶剂中的厚膜导电性组合物 ( 例如, 参照专利文献 5)。该厚膜导电性组合物是 用于形成太阳能电池的受光面电极的组合物, 通过添加锌来改善导电性和焊料接合性。
另外, 曾提出了含有氧化锌为 40 ~ 70 重量%、 氧化铅为 1 ~ 10 重量%的范围内 的玻璃料和银等的导电性材料的太阳能电池元件用导电性膏 ( 例如, 参照专利文献 6)。根 据这种膏, 无需利用焊料等被覆电极表面即可确保接合强度, 因此能够以高生产率制作可 靠性高的电极层。
现有技术文献
专利文献 1 : 日本特公平 03-046985 号公报
专利文献 2 : 日本专利第 3707715 号公报 专利文献 3 : 日本特开平 11-329072 号公报 专利文献 4 : 日本特表 2008-520094 号公报 专利文献 5 : 日本特开 2006-302890 号公报 专利文献 6 : 日本特开 2007-281023 号公报发明内容 但是, 在利用了上述那样的烧成贯通法的太阳能电池制造中, 烧成温度对太阳能 电池输出功率有大的影响。 如果烧成温度曲线从用于由电极用膏生成受光面电极的最佳烧 成温度偏离, 则玻璃和银破坏防反射膜的作用降低, 进而受光面电极和 n+ 层的欧姆接触变 差, 因此太阳能电池输出功率降低。但是, 在以往的电极用膏中, 最佳烧成温度的范围为例 如 10℃以下左右, 较小, 因此难以确实地得到高输出功率的太阳能电池。 这在如上述那样的 用于改善欧姆接触的各种的提案中也是同样的。 再者, 在此, 最佳烧成温度是得到曲线因子 的最大值的温度。
还有, 在现有的硅系太阳能电池的制造中, 硅基板、 防反射膜、 n 层的各自的厚度尺 寸等、 每一片基板都有偏差, 因此各自的最佳烧成条件由此出现偏差。虽然在各个基板中, 曲线因子的最大值在足够宽的温度范围获得, 但是由制造批次内的各个基板的最佳烧成温 度范围的重叠范围确定的每个批次的最佳烧成温度范围起因于上述的偏差而变窄。再者, 太阳能电池制造工序的生产节拍时间 (tact time) 是一片 3 秒左右, 为极短的时间, 因此考 虑每一片的偏差来将烧成条件最佳化是不可能的。
本发明是将以上的情况为背景完成的, 其目的在于提供一种太阳能电池制造的烧 成工序中的最佳烧成温度范围宽的太阳能电池电极用膏组合物。
为了达到该目的, 本发明的要旨在于, 是含有导电性粉末、 玻璃料和载色剂的太阳 能电池电极用膏组合物, (a) 上述玻璃料由以氧化物换算含有比例范围为 PbO 46 ~ 57 摩 尔%、 B2O31 ~ 7 摩尔%、 SiO238 ~ 53 摩尔%的玻璃构成。
这样, 太阳能电池电极用膏组合物, 由于构成该组合物的玻璃料由含有比例范围 为 PbO 46 ~ 57 摩尔%、 B2O31 ~ 7 摩尔%、 SiO238 ~ 53 摩尔%的玻璃构成, 所以使用该组 合物形成受光面电极的太阳能电池的最佳烧成温度范围变宽。例如, 每制造批次的最佳烧 成温度范围扩宽至 30 ~ 40℃左右。 因此, 烧成贯通性提高, 欧姆接触被改善, 所以每制造批 次的平均输出功率提高。
再者, 在上述玻璃料组成中, PbO 是使玻璃的软化点降低的成分, 是为了可以进行 低温烧成所必需的。在本发明中, 为了获得良好的烧成贯通性, 需要 PbO 为 46 摩尔%~ 57 摩尔%。PbO 量进一步优选为 49 摩尔%以上, 并进一步优选为 54 摩尔%以下。即, 进一步 优选为 49 ~ 54 摩尔%的范围。
另外, B2O3 是玻璃形成氧化物 ( 即制作玻璃的骨架的成分 ), 是为了降低玻璃的软 化点所必需的成分。在本发明中, 为了获得良好的烧成贯通性, 需要 B2O3 为 1 摩尔%~ 7 摩 尔%。B2O3 量进一步优选为 3 摩尔%以上, 并进一步优选为 5 摩尔%以下。即, 进一步优选 为 3 ~ 5 摩尔%的范围。
另外, SiO2 是玻璃形成氧化物, 是为了提高玻璃的耐化学性所必需的成分。 在本发
明中, 为了获得良好的烧成贯通性, 需要 SiO2 为 38 摩尔%~ 53 摩尔%。SiO2 量进一步优 选为 43 摩尔%以上, 并进一步优选为 48 摩尔%以下。即, 进一步优选为 43 ~ 48 摩尔%的 范围。
再者, 上述各成分难以一定特定在玻璃中以何种形态含有, 但它们的比例全都是 经氧化物换算的值。
另外, 构成本发明的电极用膏的上述玻璃, 在不损害其特性的范围可以含有其他 各种的玻璃构成成分和 / 或添加物。例如, 含有 Al、 Zr、 Na、 Li、 Ca、 Zn、 Mg、 K、 Ti、 Ba、 Sr 等 也无妨。它们可以在例如合计 10 摩尔%以下的范围含有。
还有, 上述专利文献 3 记载了由含有 Bi2O320 摩尔%以上、 B2O350 摩尔%以下、 SiO260 摩尔%以下的范围内的玻璃构成了玻璃料的导电性膏。 该导电性膏是以对下述情况 进行改善为目的的膏 : 在使用无铅焊料安装导线端子等的情况下, 对于铅系玻璃而言, 润湿 性差, 得不到连接可靠性。 这样, 虽然以往就提出了与本申请发明同样地着眼于构成导电性 膏的玻璃料的组成的提案, 但是上述导电性膏与本申请发明的电极用膏在目的和组成上都 不同。
在此, 优选的是, 上述玻璃料的平均粒径在 0.5 ~ 3μm 的范围内。如果这样, 则可 得到印刷性进一步良好且获得进一步高的 FF 值的太阳能电池电极用膏组合物。平均粒径 若为 0.5μm 以上, 则膏调配时的分散性进一步优异, 进而可获得良好的印刷性。另一方面, 玻璃料的平均粒径越大则玻璃越难以熔融, 有 FF 值降低的倾向, 因此为了获得充分高的 FF 值, 优选平均粒径为 3μm 以下。
另外, 优选的是, 上述太阳能电池电极用膏组合物, 是相对于膏整体以 7 ~ 35 体 积%的范围内的比例含有上述玻璃料的组合物。 如果这样, 则通过膏中的玻璃料, 防反射膜 可以良好地被熔化, 因此可获得进一步良好的欧姆接触, 进而 FF 值进一步提高。如果玻璃 料含有 7 体积%以上, 则防反射膜的熔化性变得极高, 因此最佳烧成温度范围进一步变宽。 另外, 若为 35 体积%以下则难以形成绝缘层, 因此可确保电极和基板之间的高导电性。
另外, 优选的是, 上述导电性粉末为银粉末。 作为导电性粉末也可以使用铜粉末和 镍粉末等, 但是银粉末可获得高的导电性因此最优选。
另外, 优选的是, 上述太阳能电池电极用膏组合物是含有 64 ~ 90 重量份的上述银 粉末、 5 ~ 20 重量份的范围内的比例的上述载色剂的组合物。 如果这样, 则可得到印刷性良 好, 导电性高, 可以制作焊料润湿良好的电极的导电性组合物。 银粉末过少则得不到高的导 电性, 过量则流动性变低、 印刷性变差。 另外, 玻璃料过少则与基板的粘附力不足, 过量则在 烧成后玻璃浮在电极表面, 焊料润湿性变差。
再者, 上述银粉末没有特别限定, 在使用球状和鳞片状等的任何形状的粉末的情 况都可以享受最佳烧成温度范围扩大这样的本发明的基本效果。但是, 在使用了例如形成 球状的银粉末的情况下, 印刷性优异, 并且涂布膜中的银粉末的填充率变高, 因此与使用导 电性高的银相辅相成, 与使用鳞片状等的其他的形状的银粉末的情况相比, 由其涂布膜生 成的电极的导电率变高。因此, 可以在确保必要的导电性的状态下进一步使线宽变细。因 此, 如果将该导电性组合物应用于受光面电极并使线宽变细, 则可以进一步扩大能够吸收 太阳能的受光面积, 因此可以得到转换效率进一步高的太阳能电池。
另外, 本申请发明的导电性组合物, 是如上述那样可以合适地控制因烧成贯通引起的电极形成时的银的扩散的组合物, 因此能够合适地用于受光面电极。 但是, 并不限于受 光面电极, 也可以作为背面电极使用。 例如, 背面电极由覆盖整个面的铝膜和重叠于该铝膜 的带状等的电极构成, 但作为该带状电极的构成材料也合适。
另外, 上述玻璃料可以在上述组成范围由可以玻璃化的各种原料合成, 例如, 可举 出氧化物、 碳酸盐、 硝酸盐等, 例如, 作为 Si 源可以使用二氧化硅 SiO2, 作为 B 源可以使用氧 化硼 B2O3, 作为 Pb 源可以使用铅丹 Pb3O4。
另外, 在为除了主要成分 Si、 B、 Pb 以外, 还含有 Al、 Zr 等的其他成分的组成的情 况下, 使用例如它们的氧化物、 氢氧化物、 碳酸盐、 硝酸盐等即可。 附图说明
图 1 是表示本发明的一实施例的电极用膏组合物被应用于受光面电极的形成的 太阳能电池的截面结构的模式图。
图 2 是表示图 1 的太阳能电池的受光面电极图案的一例的图。
图 3 是在三元状态图中表示在实施例和比较例中使用的玻璃料的主成分组成的 图。
图 4 是在图 3 的三元状态图中, 放大地表示实施例和比较例分布的区域的图。 图 5 是将图 3 的三元状态图的实施例分布的区域进一步放大, 显示特别优选的范围的图。 具体实施方式
以下, 参照附图详细地说明本发明的一实施例。再者, 在以下的实施例中, 图加以 适当简化或者变形, 各部分的尺寸比和形状等未必准确地被描绘。
图 1 模式地表示应用了本发明的一实施例的导电性组合物的硅系太阳能电池 10 的截面结构的图。在图 1 中, 太阳能电池 10 具备例如作为 p 型多晶半导体的硅基板 12、 分 + + + 别形成于其上下面的 n 层 14 和 p 层 16、 形成于该 n 层 14 上的防反射膜 18 以及受光面电 + 极 20、 和形成于该 p 层 16 上的背面电极 22。
上述的 n+ 层 14 和 p+ 层 16 是通过在硅基板 12 的上下面形成杂质浓度高的层来设 置的, 该高浓度层的厚度尺寸、 即层 14、 16 的厚度尺寸例如分别为 0.5μm 左右。n+ 层 14 所 含有的杂质为例如作为 n 型的掺杂物的磷 (P), p+ 层 16 所含有的杂质为例如作为 p 型的掺 杂物的硼 (B)。
另外, 上述的防反射膜 18 是由例如氮化硅 Si3N4 等构成的薄膜, 通过以例如可见光 波长的 1/4 左右的光学厚度设置, 被构成为 10%以下、 例如 2%左右的极低的反射率。
另外, 上述的受光面电极 20 是由例如一样的厚度尺寸的厚膜导体形成的, 如图 2 所示, 在受光面 24 的大致整个面, 以构成具有多条的细线部的梳状的平面形状设置。上述 的厚膜导体是由含有 67 ~ 98 重量%左右的 Ag 和 2 ~ 33 重量%左右的玻璃的厚膜银形成 的, 该玻璃是经氧化物换算的值, 是分别含有 46 ~ 57 摩尔%的 PbO、 1 ~ 7 摩尔%的 B2O3、 38 ~ 53 摩尔%的范围内的比例的 SiO2 的铅玻璃。另外, 上述的导体层的厚度尺寸在例如 15 ~ 20μm 的范围内、 例如 17μm 左右, 细线部的各自的宽度尺寸在例如 80 ~ 130μm 的范 围内、 例如 100μm 左右, 具备足够高的导电性。另外, 上述的背面电极 22, 由整面电极 26 和带状电极 28 构成, 该整面电极 26 在 p+ 层 16 上大致整个面地涂布以铝为导体成分的厚膜材料而形成, 该带状电极 28 由在该整面 电极 26 上涂布成带状而形成的厚膜银形成。该带状电极 28 是为了能够在背面电极 22 上 钎焊导线等而设置的。
如以上那样地构成的太阳能电池 10, 如上述那样, 受光面电极 20 由含有 2 ~ 33 重 量%的范围的上述的组成的铅玻璃的厚膜银构成, 因此与自以往使用的应用了各种玻璃的 太阳能电池相比, 具有烧成余量大的优点。
如上述那样的受光面电极 20 是使用由例如导体粉末、 玻璃料、 载色剂和溶剂构成 的电极用膏, 采用众所周知的烧成贯通法形成的。将包括该受光面电极形成的太阳能电池 10 的制造方法的一例与比较例的导电性组合物的制造方法一起在以下进行说明。
首先, 制作上述玻璃料。 分别准备二氧化硅 SiO2 作为 Si 源, 氧化硼 B2O3 作为 B 源, 铅丹 Pb3O4 作为 Pb 源, 氧化铝 Al2O3 作为 Al 源, 氧化锆 ZrO2 作为 Zr 源, 氧化钠 Na2O 作为 Na 源, 氧化锂 Li2O 作为 Li 源, 氧化钙 CaO 作为 Ca 源, 氧化锌 ZnO 作为 Zn 源, 氧化镁 MgO 作为 Mg 源, 进行称量并调配使得成为表 1 所示的组成。将其投入坩埚并在相应于组成的 900 ~ 1100℃的范围内的温度下熔融 30 分钟~ 1 小时左右以使其玻璃化。使用罐磨机等的适当 的粉碎装置将得到的玻璃粉碎, 得到了平均粒径为 0.4μm、 0.6μm、 1.5μm、 3.0μm、 4.0μm 的粉末。
表1
另外, 作为上述导体粉末, 准备例如平均粒径在 1 ~ 3μm 的范围内, 例如 2μm 左 右的市售的球状的银粉末。通过使用这样的平均粒径充分小的银粉末, 可以提高涂布膜中 的银粉末的填充率, 进而提高导体的导电率。 另外, 上述载色剂是在有机溶剂中溶解有机粘 合剂调制成的, 作为有机溶剂, 可使用例如丁基卡必醇乙酸酯 (butyl carbitol acetate), 作为有机粘合剂, 可使用例如乙基纤维素。载色剂中的乙基纤维素的比例为例如 15 重量% 左右。另外, 与载色剂区分开地添加的溶剂, 例如为丁基卡必醇乙酸酯。即, 虽然并不限定 于此, 但可以是与用于载色剂中的溶剂相同的溶剂。该溶剂出于调整膏的粘度的目的而被 添加。分别准备以上的膏原料, 称量例如 64 ~ 82 重量%的导体粉末、 2 ~ 20 重量%的玻 璃料、 13 重量%的载色剂, 3 重量%的比例的溶剂, 使用搅拌机等混合后, 利用例如三辊磨 在本实施例中将导体粉末和玻璃料的合 机进行分散处理。由此, 得到上述电极用膏。再者, 计量设为 84 重量%, 载色剂和溶剂的合计量设为 16 重量%。再者, 上述表 1 归纳了各实施 例和比较例中的玻璃料的组成和其粒径、 添加量, 以及评价了使用各个玻璃料形成了上述
受光面电极 20 时的太阳能电池 10 的特性的结果。再者, 在该表 1 中, 玻璃料量以相对于膏 整体的容积表示。
如上述那样地调制电极用膏, 另一方面, 在适当的硅基板上采用例如热扩散法和 离子注入 (ion implantation) 等的众所周知的方法扩散或注入杂质来形成上述 n+ 层 14 和 p+ 层 16, 由此制作上述硅基板 12。接着, 在其上采用例如旋涂等的适当的方法形成氮化硅 薄膜, 从而设置上述防反射膜 18。
接着, 在上述的防反射膜 18 上以上述图 2 所示的图案将上述电极用膏进行丝网印 刷。 在例如 150℃下将其干燥, 而且, 在近红外炉中在 760 ~ 900℃的范围内的温度实施烧成 处理。由此, 在该烧成过程中电极用膏中的玻璃成分将防反射膜 18 熔化, 该电极用膏破坏 + 防反射膜 18, 因此得到电极用膏中的导体成分即银和 n 层 14 的电连接, 如上述图 1 所示, 得到硅基板 12 和受光面电极 20 的欧姆接触。受光面电极 20 被这样地形成。
再者, 上述背面电极 22 可以在上述工序之后形成, 但也可以与受光面电极 20 同时 地烧成来形成。在形成背面电极 22 时, 在上述硅基板 12 的背面整个面采用丝网印刷法等 涂布例如铝膏, 并实施烧成处理, 由此形成由铝厚膜构成的上述整面电极 26。进而, 在该整 面电极 26 的表面采用丝网印刷法等将上述电极用膏涂布成带状并实施烧成处理, 由此形 成上述带状电极 28。 由此, 形成由覆盖背面整个面的整面电极 26 和在其表面的一部分呈带 状地设置的带状电极 28 构成的背面电极 22, 得到上述的太阳能电池 10。在上述工序中, 通 过同时烧成来制造的情况下, 在受光面电极 20 的烧成前实施印刷处理。
上述的表 1 的右端两栏所示的特性, 是在这样得到的太阳能电池 10 中, 对于将玻 璃的组成、 粒径和添加量进行了各种变更的实施例和比较例的各个, 使烧成温度在上述范 围内变化来形成受光面电极 20, 测定得到的太阳能电池 10 的输出功率, 评价了曲线因子 FF 的最大值、 和得到比该最大值仅低 1%的值以上的 FF 值的温度范围即烧成余量的结果。再 者, 太阳能电池 10 的输出功率使用市售的太阳能模拟器进行了测定。
在太阳能电池中, 只要得到 70 以上的 FF 值就可以使用, 但是当然 FF 值越高越好。 在表 1 的实施例 1 ~ 23 中, 得到了 74 ~ 75 的 FF 值, 得到了充分高的输出功率。另外, 在 实施例 1 ~ 23 中, 得到了 30 ~ 40℃的充分宽的烧成余量。
即, 根据表 1 所示的评价结果, 如果在 PbO 为 46 ~ 57 摩尔%、 B2O3 为 1 ~ 7 摩尔%、 SiO2 为 38 ~ 53 摩尔%的范围内, 则 FF 值充分高, 并且烧成余量变得充分宽。另外, 根据 实施例 11 ~ 18, 即使在上述主要成分以外, 还含有 3 摩尔%以下的 Al2O3、 5 摩尔%以下的 ZrO2、 3 摩尔%以下的 Na2O、 7 摩尔%以下的 Li2O、 2 摩尔%以下的 CaO、 1 摩尔%以下的 ZnO、 5 摩尔%以下的范围的 MgO, 也能够获得同样的特性。另外, 根据实施例 4、 21 ~ 23, 如果玻 璃料的粒径在 0.6 ~ 3.0μm 的范围内, 则可与粒径无关地获得高特性。另外, 根据实施例 10、 19、 20, 如果为 7 ~ 35 体积%的范围内的添加量, 则可与添加量无关地获得高特性。再 者, 上述玻璃量相对于膏整体相当于 3 ~ 15 重量%。
上述烧成余量在本实施例中, 是考虑了制造批次内的基板厚度的偏差对最佳烧成 温度的影响的值。即, 即使考虑厚度的偏差, 得到 「FF 最大值 -1%」 的温度范围也充分扩宽 为 30 ~ 40℃。
与此相对, 在比较例 1 ~ 11 中, PbO、 B2O3、 SiO2 的至少一个从上述优选范围偏离, 因此成为得不到烧成余量, 或者 FF 值低的结果。再者, 对于比较例 2、 3 等的 FF 最大值低于70 的例子, 作为太阳能电池不具有充分的功能, 因此未评价烧成余量。
另外, 比较例 12 ~ 15 是玻璃组成包含在本发明的范围内的例子, 与实施例 1 ~ 22 相比, 停留在稍低的特性, 但可以用于太阳能电池用途。因此, 虽然它们也可以加在实施 例中, 但是在此分类成为比较例。比较例 12、 13 的组成与实施例 10 相同, 但是玻璃料的添 加量过少 (5 体积% ) 或者过量 (47 体积% ), 因此 FF 值停留在稍低的 70 ~ 71。但是, 该 值满足作为太阳能电池用途的最低限的要求, 烧成余量为 30℃, 充分宽, 因此这样的构成也 包含在本申请发明中。另外, 比较例 14、 15 的组成与实施例 4 相同, 但是玻璃料的粒径过小 (0.4μm) 或者过大 (4.0μm), 因此 FF 最大值低为 71 ~ 72, 烧成余量也停留在 15 ~ 20℃ 的狭窄范围。但是, 可以说该 FF 值满足作为太阳能电池用途的最低限的要求, 烧成余量与 10℃以下的比较例 1 ~ 11 相比也得以改善, 因此这样的构成也包含在本申请发明中。
根据上述的实施例和比较例, 如果构成玻璃料的玻璃组成在 PbO 为 46 ~ 57 摩 尔%、 B2O3 为 1 ~ 7 摩尔% ( 优选为 3 摩尔%以上 )、 SiO2 为 38 ~ 53 摩尔%的范围内, 则 可得到具有 70 以上的 FF 值和 15℃以上的烧成余量的电极用膏。另外, 如果玻璃料的添加 量在 7 ~ 35 体积%的范围内, 则可以得到比该范围外的情况高的 FF 值。另外, 如果将玻璃 料的粒径设在 0.5 ~ 3.0μm( 优选为 0.6 ~ 3.0μm) 的范围内, 则可以将烧成余量扩宽到 30℃以上。 图 3 是将在上述表 1 所示的实施例 1 ~ 10 和比较例 1 ~ 10 中分别使用的玻璃粉 的主成分 Pb、 B、 Si 的构成比表示在三元状态图上的图, 图 4 放大地表示将比较例 11 除外 的其他的实施例、 比较例的组成分布的区域。再者, 上述的其他的实施例和比较例, 比较例 11 是显著不同的组成, 其他例子是含有其他的成分或者组成相同且粒径或添加量不同的例 子, 因此省略记载。
在图 4 中, 由点划线包围且施加了斜线的范围是本发明的主成分的组成范围。比 较例 1 ~ 15 的组成被选择使得分布在其周边。位于实施例的组成范围的较附近的比较例 1、 5 ~ 8, FF 最大值充分高, 但烧成余量变窄, 为 5 ~ 10℃。另外, 从实施例的组成范围偏离 较大的比较例 2 ~ 4、 9、 10, FF 最大值显著变小为低于 70。此外, 偏离大的比较例 11 也是 同样。
从上述的图示结果判明, 如果从实施例的组成范围偏离, 则首先烧成余量变窄, 如 果进一步偏离则 FF 最大值变小, 都不能够实现本申请发明的目的。
图 5 是将在图 4 中由点划线包围地示出的实施例的范围内和其附近的区域进一步 放大地表示的图。如上述表 1 所示, 在本实施例的范围内使用任意的组成的玻璃料的情况 下, 都得到 74%以上的 FF 值和 30℃以上的烧成余量。但是, 如果使用在图 5 中由双点划线 包围地显示的范围内的组成的玻璃料, 则得到 FF 值为 75%、 烧成余量为 40℃的进一步优选 的结果。即, 根据表 1 所示的评价结果, 最优选使用 PbO 为 49 ~ 54 摩尔%、 B2O3 为 3 ~ 5 摩尔%、 SiO2 为 43 ~ 48 摩尔%的范围内的玻璃料。
总之, 根据本实施例, 太阳能电池 10 的电极用膏, 构成该膏的玻璃料由 PbO 为 49 ~ 57 摩尔%、 B2O3 为 1 ~ 7 摩尔%、 SiO2 为 38 ~ 53 摩尔%的范围内的玻璃构成, 因此 使用该膏形成受光面电极 20 的太阳能电池 10 的最佳烧成温度范围变宽。例如, 每个制造 批次的最佳烧成温度范围扩宽至 30 ~ 40℃左右。 因此, 烧成贯通性提高, 欧姆接触被改善, 所以每个制造批次的平均输出功率提高。
以上, 参照附图详细地说明了本发明, 但本发明也可以进一步以别的形态实施, 在 不脱离其主旨的范围可以加以各种变更。
例如, 在上述实施例中, 防反射膜 18 是由氮化硅膜构成的, 但其构成材料并不特 别限定, 可以同样地使用由一般在太阳能电池中所使用的二氧化钛 TiO2 等的其他的各种的 材料构成的防反射膜。
另外, 在实施例中, 对于本发明应用于硅系太阳能电池 10 的情况进行了说明, 但 本发明只要是可以采用烧成贯通法形成受光面电极的太阳能电池, 则应用对象的基板材料 没有特别的限定。
附图标记说明
10 : 太阳能电池、 12 : 硅基板、 14 : n+ 层、 16 : p+ 层、 18 : 防反射膜、 20 : 受光面电极、 22 : 背面电极、 24 : 受光面、 26 : 整面电极、 28 : 带状电极。