(57)【要約】  本発明は、太陽電池にサブグリッドラインとメイングリッドラインを形成するステップを含む太陽電池の正面電極の形成方法を提供する。該太陽電池の正面電極の形成方法は、第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて太陽電池にサブグリッドラインの底層部分を形成するステップと、サブグリッドラインの底層部分が形成された太陽電池を乾燥するステップと、第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて太陽電池にサブグリッドラインの上層部分とメイングリッドラインを同時に形成するステップと、サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結するステップとを含む。サブグリッドラインの高さと幅の比を高め、メイングリッドラインに余分の再結合が生じることなく、ペーストのコストを効率的に低減し、モジュールを生産し溶接するときに電極に生じる内部応力を低減することができる。本発明は、前記方法を用いて太陽電池を製造する方法、及び前記方法を使って生産される太陽電池を更に提案している。
2013512555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池にサブグリッドラインとメイングリッドラインを形成するステップを含む太陽電池の正面電極の形成方法であって、
第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの底層部分を形成するステップと、
前記サブグリッドラインの底層部分が形成された太陽電池を乾燥するステップと、
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成するステップと、
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結するステップと、
を含むことを特徴とする太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項２】
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成する前記ステップに続き、
前記第一のワイヤーメッシュによって、前記上層ペーストを用いて前記太陽電池におけるサブグリッドラインを設置する必要がある位置に、少なくとも一回の印刷を更に行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の正面電極の印刷方法。
【請求項３】
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結する前記ステップにおいて、前記底層ペーストは前記太陽電池のパッシベーション膜を透過して、前記太陽電池の基体シリコン層とオーミック接触になることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の正面電極の印刷方法。
【請求項４】
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結する前記ステップにおいて、前記上層ペーストは前記太陽電池のパッシベーション膜を透過しないことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の正面電極の印刷方法。
【請求項５】
前記上層ペーストは強化された電気伝導性能を有することを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の正面電極の印刷方法。
【請求項６】
前記底層ペーストに第五族元素が添加されることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の正面電極の印刷方法。
【請求項７】
前記サブグリッドラインの幅は、その底層部分から上方に向けて層ごとに小さくなることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の正面電極の印刷方法。
【請求項８】
太陽電池にサブグリッドラインとメイングリッドラインを形成するステップを含む太陽電池の正面電極の形成方法であって、
第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの底層部分を形成するステップと、
前記サブグリッドラインの底層部分が形成された太陽電池を第一次焼結し、前記底層ペーストが前記太陽電池のパッシベーション膜を透過して前記太陽電池の基体シリコン層とオーミック接触になるようにするステップと、
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成するステップと、
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を第二次焼結し、この第二次焼結中において、前記上層ペーストが前記太陽電池のパッシベーション膜を透過しないようにするステップと、
を含むことを特徴とする太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項９】
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成する前記ステップに続き、
前記第一のワイヤーメッシュによって、前記上層ペーストを用いて前記太陽電池におけるサブグリッドラインを設置する必要がある位置に少なくとも一回の印刷を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の太陽電池の正面電極の印刷方法。
【請求項１０】
前記第一次焼結の温度は第二次焼結の温度よりも高いことを特徴とする請求項８または９に記載の太陽電池の正面電極の印刷方法。
【請求項１１】
前記上層ペーストは強化された電気伝導性能を有することを特徴とする請求項８または９に記載の太陽電池の正面電極の印刷方法。
【請求項１２】
前記底層ペーストに第五族元素が添加されることを特徴とする請求項８または９に記載の太陽電池の正面電極の印刷方法。
【請求項１３】
前記サブグリッドラインの幅は、底層部分から上方に向けて層ごとに小さくなることを特徴とする請求項８または９に記載の太陽電池の正面電極の印刷方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の方法を使って、太陽電池に正面電極を形成するステップを含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の方法を使って形成される正面電極を含むことを特徴とする太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光電池の製造分野に関し、特に、太陽電池の電極の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、代替可能なエネルギーの発展において、太陽電池技術は、大きなブレークスルーが得られ、幅広く応用されている。今までの太陽光電池業界において、シルクスクリーン印刷工程が、技術が成熟し、工程が簡単で且つ精度を制御しやすいので、太陽電池の正面電極の形成に幅広く適用されているが、現在、効率よく且つコストの低い太陽電池が求められる傾向にあるので、シルクスクリーン印刷技術はだんだんとその制限が明らかになってきた。
【０００３】
太陽電池の製造工程において、太陽電池のサブグリッドラインの高さが高いほど、サブグリッドラインの抵抗は低くなり、サブグリッドラインの幅を広くするほど、同様に抵抗を低くすることができるが、有効な受光面積が低減されてしまって損になり、逆にすれば、受光面積を増加し、太陽電池の変換効率を高めることができる。したがって、太陽電池のサブグリッドラインを細くまた高くする、即ちサブグリッドラインの高さと幅の比を高くすることが好ましい。従来の伝統的なシルクスクリーン印刷は、使用されたペーストの流動性の影響を受けるので、ペーストの印刷高さが高くなるとその幅が広くなり、また、使用されたワイヤーメッシュ型板の膜厚の影響で、ワイヤーメッシュ型板を透過した印刷ペーストの落下量についても制限があるので、印刷ペーストの高さにも制限がある。なお、太陽電池のグリッドラインのうち、サブグリッドラインとメイングリッドラインの役割は完全に一致しておらず、サブグリッドラインは主に太陽電池の内部に生じた光生成電流を集め、メイングリッドラインはサブグリッドラインに電気的に接続され、サブグリッドラインにより集められた電流を合流して送出する。したがって、サブグリッドラインは太陽電池とオーミック接触になる必要があるのに対し、メイングリッドラインは太陽電池とオーミック接触になる必要がない。しかしながら、従来のシルクスクリーン印刷工程では、一種類のペーストを使ってメイングリッドラインとサブグリッドラインを同時に印刷する。サブグリッドラインの高さをできるだけ高めるために、これに伴ってメイングリッドラインの高さも必ず高くなる。メイングリッドラインの高さの増加は電気性能に著しく寄与することなく、逆にペーストの消耗を増加させ、コストを増加させることになる。同時に、メイングリッドラインの高さが高すぎると、モジュール溶接破片が増加され、太陽電池が破損しやすくなってしまう。従って、従来のシルクスクリーン印刷技術によれば、太陽電池のサブグリッドラインの高さと幅の比をさらに高めることは困難であり、また、従来のシルクスクリーン印刷工程において、メイングリッドラインとサブグリッドラインは同じペーストを採用しているので、金属化の焼結中において、両方とも反射防止（パッシベーション）膜を透過し、こうしてメイングリッドラインに余分の再結合が生じて、太陽電池の電気性能が低下してしまう。
【０００４】
従来のシルクスクリーン印刷工程においては、一種類のペーストを使ってメイングリッドライン及びサブグリッドラインを同時に印刷するので、太陽電池の正面電極、特にサブグリッドラインは機能分化を実現できない。例えば、グリッドラインの下層は太陽電池とオーミック接触になって電流を集め、グリッドラインの上層は電気伝導機能のみを発揮する。
【０００５】
従来のシルクスクリーン印刷工程において、一回だけ印刷し、一種類のペーストを使ってメイングリッドライン及びサブグリッドラインを同時に印刷しても、正面電極とシリコンとのオーミック接触による影響を考慮する必要があるので、シリコンウェーハ拡散のシート抵抗を低いレベルに制御することしかできず、これにより電流の損失を招いてしまう。マスク又はエッチングウインドウイングを採用することによって部分的な高濃度ドープを実現すれば、余分の工程を多く増加する必要があり、生産プロセスが複雑になり、生産コストも増えてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一つの局面は、太陽電池の正面電極の形成方法を提供することで、メイングリッドラインの高さを一定に維持したままでサブグリッドラインの高さと幅の比を高めることにある。
【０００７】
本発明の他の局面は、太陽電池の正面電極の形成方法を提供することで、メイングリッドラインに余分の再結合を生じることなく、太陽電池の電気性能を高めることにある。
【０００８】
本発明の他の局面は、太陽電池の正面電極の形成方法を提供することで、太陽電池の正面電極、特にサブグリッドラインに機能分化を実現させることにある。
【０００９】
本発明の他の局面は、太陽電池の正面電極の形成方法を提供することで、焼結中において電極での高濃度ドープを実現でき、電極でのオーミック接触を改善するとともに、シリコンウェーハ整体のシート抵抗の高さを合わせ、電流を有効的に高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このために、本発明は、太陽電池にサブグリッドラインとメイングリッドラインを形成するステップを含む太陽電池の正面電極の形成方法であって、
第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの底層部分を形成するステップと、
前記サブグリッドラインの底層部分が形成された太陽電池を乾燥するステップと、
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成するステップと、
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結するステップと、
を含む太陽電池の正面電極の形成方法を提供する。
【００１１】
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成する前記ステップに続き、
前記第一のワイヤーメッシュによって、前記上層ペーストを用いて前記太陽電池におけるサブグリッドラインを設置する必要がある位置に、少なくとも一回の印刷を行うステップをさらに含むことが好ましい。
【００１２】
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結する前記ステップにおいて、前記底層ペーストは焼結によって前記太陽電池のパッシベーション膜を透過して、前記太陽電池の基体シリコン層とオーミック接触になることが好ましい。
【００１３】
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結する前記ステップにおいて、前記上層ペーストは前記太陽電池のパッシベーション膜を透過しないことが好ましい。
【００１４】
前記上層ペーストは強化された電気伝導性能を有することが好ましい。
【００１５】
前記底層ペーストに第五族元素が添加されることが好ましい。
【００１６】
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結する前記ステップにおいて、焼結によって前記第五族元素が前記太陽電池の中のシリコンと結合されるステップが含まれることが好ましい。
【００１７】
前記サブグリッドラインの幅は、底層部分から上方に向けて層ごとに小さくなることが好ましい。
【００１８】
本発明の他の局面は、太陽電池にサブグリッドラインとメイングリッドラインを形成するステップを含む太陽電池の正面電極の形成方法であって、
第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの底層部分を形成するステップと、
前記サブグリッドラインの底層部分が形成された太陽電池を第一次焼結し、前記底層ペーストが前記太陽電池のパッシベーション膜を透過して前記太陽電池の基体シリコン層とオーミック接触になるようにするステップと、
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成するステップと、
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を第二次焼結し、メイングリッドラインの位置でメイングリッドラインと太陽電池の基体シリコン層とはオーミック接触にならないようにするステップと、
を含む太陽電池の正面電極の形成方法を提供する。
【００１９】
本発明の他の局面は、前記の方法を使って太陽電池に正面電極を形成するステップを含む太陽電池の製造方法を提供することにある。
【００２０】
本発明の他の局面は、前記の方法を使って形成される太陽電池の正面電極を含む太陽電池を提供することにある。
【００２１】
本発明によれば、太陽電池のメイングリッドラインとサブグリッドラインとが個別に形成されることができるので、メイングリッドラインの高さを一定に維持したままで、サブグリッドラインを複数回印刷することで、サブグリッドラインの高さと幅の比を高め、同じ遮光面積で、より良い充填係数を達成し、太陽電池モジュールの光電変換効率を高め、太陽電池モジュールの輸出電気性能を高めることができる。
【００２２】
また、サブグリッドラインのみシリコンとオーミック接触になるようにすることで、メイングリッドラインに余分の再結合が生じることなく、電気性能に影響しない状況で、ペーストのコストを有効的に低減し、同時にモジュールを生産し溶接するときに電極に生じる内部応力を低減し、太陽電池の信頼性を強めることが実現できる。
【００２３】
底層ペーストの成分は上層ペーストとは異なるので、焼結された後に底層ペーストが太陽電池のパッシベーション膜を透過して太陽電池のシリコン層とオーミック接触になり、上層ペーストの電気伝導性能がよいが、パッシベーション膜を透過しない。そこで、太陽電池の正面電極、特にサブグリッドラインの位置における電極に機能が異なる二つの層が形成され、機能分化が実行される。また、メイングリッドラインは太陽電池とオーミック接触にならないので、従来の工程におけるメイングリッドラインの位置で再結合を生じるという問題が回避され、太陽電池の電気性能が向上された。
【００２４】
前記底層ペーストに第五族元素が添加されたので、焼結中において電極の位置での高濃度ドープが実現され、電極の位置でのオーミック接触が改善されたとともに、シリコンウェーハ整体のシート抵抗の高めを合わせ、太陽電池の輸出電気性能を有効的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明が提供する太陽電池の正面電極の形成方法の一実施例のフローチャートである。
【図２】本発明が提供する太陽電池の正面電極の形成方法の他の実施例のフローチャートである。
【図３】本発明が提供する太陽電池の正面電極の形成方法の更なる他の実施例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施例の技術案について、本発明の実施例の図面を参照しつつ詳細に説明する。勿論、係る実施例は、単に本発明の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造性の労働をせずに得られた他の実施例も、全て本発明の範囲に含まれるものとする。
【００２７】
図１は本発明が提供する太陽電池の正面電極の形成方法の一実施例のフローチャートであり、図１に示すように、本実施例の太陽電池の正面電極の形成方法は、
第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの底層部分を形成するステップ（Ｓ０１）と、
前記サブグリッドラインの底層部分が形成された太陽電池を乾燥するステップ（Ｓ０２）と、
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成するステップ（Ｓ０３）と、
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結するステップ（Ｓ０４）と、を含む。
【００２８】
当該実施例では、まず、第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの底層部分を形成し、第一のワイヤーメッシュは必要に応じて予め設定されたものであり、サブグリッドラインパターンのみを有し、且つサブグリッドラインのみを印刷するためのものであって良い。従って、ステップ（Ｓ０１）において、サブグリッドラインの底層部分のみを印刷し、メイングリッドラインを印刷しない。そして、太陽電池を乾燥してから、サブグリッドラインパターンとメイングリッドラインパターンを有する第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成し、その後、焼結する。焼結した後、サブグリッドラインの底層部分のみが太陽電池の表面のパッシベーション膜を透過して、サブグリッドラインの位置でシリコン基体とオーミック接触になる。
【００２９】
こうして、サブグリッドラインの電極を二回印刷し、メイングリッドラインの電極を一回のみ印刷した形態は、従来の技術においてメイングリッドラインはサブグリッドラインとともに一回印刷する場合と比べて、サブグリッドラインの高さと幅の比が有効的に高まるとともに、メイングリッドラインの高さが一定に維持される。なお、焼結した後に、サブグリッドラインの底層部分のみが太陽電池の表面のパッシベーション膜を透過して、シリコン層とオーミック接触になり、メイングリッドラインの位置でオーミック接触にならないことで、メイングリッドラインの位置での再結合という問題が回避され、引いては太陽電池モジュールの輸出電気性能が向上された。なお、太陽電池の輸出電気性能に影響を与えることなく、ペーストのコストが有効的に低減され、同時にモジュールを生産し溶接するときには電極に生じる内部応力が低減され、太陽電池の信頼性が向上された。
【００３０】
図２は本発明が提供する太陽電池の正面電極の形成方法の他の実施例のフローチャートであり、図２に示すように、当該実施例の太陽電池の正面電極の形成方法は、
第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの底層部分を形成するステップ（Ｓ１１）と、
前記サブグリッドラインの底層部分が形成された太陽電池を乾燥するステップ（Ｓ１２）と、
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成するステップ（Ｓ１３）と、
前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインが形成された太陽電池を乾燥するステップ（Ｓ１３０）と、
前記第一のワイヤーメッシュによって、前記上層ペーストを用いて前記太陽電池におけるサブグリッドラインを設置する必要がある位置に少なくとも一回の印刷を行うステップ（Ｓ１３１）と、
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結するステップ（Ｓ１４）と、を含む。
【００３１】
当該実施例では、まず、第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの底層部分を形成し、第一のワイヤーメッシュは、必要に応じて予め設定されたものであり、サブグリッドラインパターンのみを有し、且つサブグリッドラインのみを印刷し、メイングリッドラインを印刷しないためのものであって良い。そして、太陽電池を乾燥してから、サブグリッドラインパターンとメイングリッドラインパターンを有する第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成し、また、前記第一のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて太陽電池におけるサブグリッドラインを設置する必要がある位置に複数回印刷し、その後、焼結する。焼結した後、サブグリッドラインの底層部分のみが太陽電池の表面のパッシベーション膜を透過して、サブグリッドラインの位置でシリコン基体とオーミック接触になる。
【００３２】
第一のワイヤーメッシュは予め設定され、サブグリッドラインのみを印刷するものであるので、ステップ（Ｓ１３）に続き、第一のワイヤーメッシュによってサブグリッドラインを複数回印刷することによって、サブグリッドライン電極の高さと幅の比を大幅に高めることができ、そして、メイングリッドライン電極の高さが変更することなく、且つメイングリッドラインの位置でシリコン層とオーミック接触にならないので、サブグリッドラインの高さと幅の比が有効的に向上され、メイングリッドラインの位置での再結合という問題が回避され、引いては、太陽電池モジュールの輸出電気性能が向上されたとともに、モジュールを生産し溶接するときに電極に生じる内部応力が低減され、太陽電池の信頼性が向上された。
【００３３】
図３は本発明が提供する太陽電池の正面電極の形成方法の他の実施例のフローチャートであり、図３に示すように、当該実施例の太陽電池の正面電極の形成方法は、
第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの底層部分を形成するステップ（Ｓ２１）と、
前記サブグリッドラインの底層部分が形成された太陽電池を第一次焼結し、前記底層ペーストが前記太陽電池のパッシベーション膜を透過して前記太陽電池の基体シリコン層とオーミック接触になるようにするステップ（Ｓ２２）と、
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成するステップ（Ｓ２３）と、
前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインが形成された太陽電池を乾燥するステップ（Ｓ２３０）と、
前記第一のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池におけるサブグリッドラインを設置する必要がある位置に少なくとも一回の印刷を行うステップ（Ｓ２３１）と、
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を第二次焼結するステップ（Ｓ２４）と、を含む。
【００３４】
当該実施例では、まず、第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの底層部分を形成し、第一のワイヤーメッシュは必要に応じて予め設定されたものであり、サブグリッドラインのみを印刷し、メイングリッドラインを印刷しないためのものであって良い。焼結した後、底層ペーストが太陽電池のパッシベーション膜を透過して太陽電池のシリコン層とオーミック接触になる。そして、第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成し、また、乾燥してから、前記第一のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて太陽電池におけるサブグリッドラインを設置する必要がある位置に複数回印刷し、最後に焼結する。
【００３５】
前記方法における底層ペーストの成分は上層ペーストと異なることが好ましい。底層ペーストは反射防止（パッシベーション）膜を透過して、太陽電池のシリコン層とのオーミック接触性能が良いペーストを選び、低い接触抵抗を実現する。上層ペーストは反射防止（パッシベーション）膜を透過せず、電気伝導性能がより良いペーストを選び、例えば、ガラス材などの、主に反射防止（パッシベーション）膜を透過すること及びオーミック接触になることに寄与する添加剤を減少して、電気伝導性能に寄与する添加剤の比重を増加する。このように、太陽電池の正面電極、特にサブグリッドラインの位置での電極を機能分化させることができる。また、メイングリッドラインには余分の再結合が生じることはない。例えば、ステップＳ０１、Ｓ１１とＳ２１において、サブグリッドラインの底層部分に印刷された底層ペーストは乾燥された後に反射防止（パッシベーション）膜を透過して、太陽電池のシリコン層とオーミック接触し、低い接触抵抗になるので、サブグリッドラインの底層部分はシリコンオーミック接触層として形成され、主な機能としては、太陽電池のシリコン層と良好的にオーミック接触し、低い接触抵抗となることである。また、ステップＳ０３、Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ１３１及びＳ２３１において、上層ペーストを用いてサブグリッドラインを複数回印刷することで、サブグリッドラインの高さと幅の比を高くすることだけでなく、上層ペーストについて反射防止（パッシベーション）膜を透過しなく電気伝導性能がより良いペーストを選ぶことができる。このように、サブグリッドラインの上層は、性能が良い電流輸出層として形成されて、太陽電池の正面電極、特にサブグリッドラインの位置での電極を機能分化させることができた。また、ステップＳ０１、Ｓ１１とＳ２１において、サブグリッドラインのみを印刷し、ステップＳ０３、Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ１３１及びＳ２３１における上層ペーストの成分は主に電気伝導に寄与し、且つ反射防止（パッシベーション）膜を透過することはないので、メイングリッドラインは太陽電池のシリコン層と接触することはない。これにより、余分の再結合が生じることなく、太陽電池の電気性能が向上された。
【００３６】
図３に示す実施例において、底層ペーストに対する焼結温度は上層ペーストと異なるものとしても良い。例えば、第一次焼結の温度は第二次焼結の温度よりも高く設定されても、同様にサブグリッドラインの底層ペーストのみを太陽電池のシリコン層とオーミック接触にさせ、サブグリッドラインの上層ペースト及びメイングリッドラインを太陽電池の基体シリコンとオーミック接触にさせないようにすることができ、前記の目的を達成することできる。
【００３７】
前記方法における前記サブグリッドラインの上層部分の幅はその下層部分の幅よりも狭くなり、即ちサブグリッドラインの幅は、底層部分から上方に向けて層ごとに小さくなることが好ましい。
【００３８】
前記方法における底層ペーストに第五族元素が添加されることが好ましい。ステップＳ０４、Ｓ１４及びＳ２２において、即ち焼結中においてサブグリッドラインの位置での電極領域に対する部分的な高濃度ドープを実現し、また焼結中において、高温によってサブグリッドラインの電極で第五族元素とシリコンとの結合を実現し、P拡散と類似の効果を実現する。焼結中において高濃度ドープを実現することは、最も簡単な形態であり、装置のコストを増えることはないので、シート抵抗の高めを合わせて、太陽電池モジュールの輸出電気性能を有効的に向上させることができる。
【００３９】
本発明は、前記実施例の方法を使って、太陽電池の正面電極を形成するステップを含む太陽電池の製造方法をさらに提案する。
【００４０】
本発明は、前記実施例の方法を使って形成される正面電極を含む太陽電池をさらに提案する。
【００４１】
要するに、以上は、本発明の実施例に過ぎず、本発明の請求の範囲を限定するものではなく、本発明を説明するためのものである。本発明の趣旨を逸脱しない限り、変更、等価置換、改良されたものも本発明の保護範囲に含まれることは言うまでもない。
【図１】
2013512555.tif 000003
【図２】
2013512555.tif 000004
【図３】
2013512555.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月18日(2012.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池にサブグリッドラインとメイングリッドラインを形成するステップを含む太陽電池の正面電極の形成方法であって、
第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの底層部分を形成するステップと、
前記サブグリッドラインの底層部分が形成された太陽電池を乾燥するステップと、
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成するステップと、
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結するステップと、
を含むことを特徴とする太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項２】
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成する前記ステップに続き、
前記第一のワイヤーメッシュによって、前記上層ペーストを用いて前記太陽電池におけるサブグリッドラインを設置する必要がある位置に、少なくとも一回の印刷を更に行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項３】
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結する前記ステップにおいて、前記底層ペーストは前記太陽電池のパッシベーション膜を透過して、前記太陽電池の基体シリコン層とオーミック接触になることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項４】
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を焼結する前記ステップにおいて、前記上層ペーストは前記太陽電池のパッシベーション膜を透過しないことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項５】
前記上層ペーストは強化された電気伝導性能を有することを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項６】
前記底層ペーストに第五族元素が添加されることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項７】
前記サブグリッドラインの幅は、その底層部分から上方に向けて層ごとに小さくなることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項８】
太陽電池にサブグリッドラインとメイングリッドラインを形成するステップを含む太陽電池の正面電極の形成方法であって、
第一のワイヤーメッシュによって、底層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの底層部分を形成するステップと、
前記サブグリッドラインの底層部分が形成された太陽電池を第一次焼結し、前記底層ペーストが前記太陽電池のパッシベーション膜を透過して前記太陽電池の基体シリコン層とオーミック接触になるようにするステップと、
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成するステップと、
前記サブグリッドラインとメイングリッドラインが形成された太陽電池を第二次焼結し、この第二次焼結中において、前記上層ペーストが前記太陽電池のパッシベーション膜を透過しないようにするステップと、
を含むことを特徴とする太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項９】
第二のワイヤーメッシュによって、上層ペーストを用いて前記太陽電池に前記サブグリッドラインの上層部分と前記メイングリッドラインを同時に形成する前記ステップに続き、
前記第一のワイヤーメッシュによって、前記上層ペーストを用いて前記太陽電池におけるサブグリッドラインを設置する必要がある位置に少なくとも一回の印刷を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項１０】
前記第一次焼結の温度は第二次焼結の温度よりも高いことを特徴とする請求項８または９に記載の太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項１１】
前記上層ペーストは強化された電気伝導性能を有することを特徴とする請求項８または９に記載の太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項１２】
前記底層ペーストに第五族元素が添加されることを特徴とする請求項８または９に記載の太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項１３】
前記サブグリッドラインの幅は、底層部分から上方に向けて層ごとに小さくなることを特徴とする請求項８または９に記載の太陽電池の正面電極の形成方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の方法を使って、太陽電池に正面電極を形成するステップを含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の方法を使って形成される正面電極を含むことを特徴とする太陽電池。
【国際調査報告】
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